УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ, ИМЕЮЩЕЕ КАТУШКУ ИНДУКТИВНОСТИ С ПОДВИЖНЫМ ТРЕТЬИМ КОНТАКТОМ Российский патент 2023 года по МПК A24F40/465 H05B6/10 

Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля.

Известно обеспечение устройства для генерирования аэрозоля для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, испаряются, без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть выполнен в виде части изделия для генерирования аэрозоля. Изделие для генерирования аэрозоля может иметь форму стержня для вставки изделия для генерирования аэрозоля, в полость, такую как нагревательная камера, устройства для генерирования аэрозоля. Нагревательный узел может быть расположен в или вокруг нагревательной камеры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после вставки изделия для генерирования аэрозоля, в нагревательную камеру устройства для генерирования аэрозоля. Нагревательный узел может представлять собой индукционный нагревательный узел и содержать катушку индуктивности и токоприемник.

Было бы желательно предложить устройство для генерирования аэрозоля (устройство для генерирования аэрозоля) с вариабельным нагревом субстрата, образующего аэрозоль, изделия для генерирования аэрозоля. Было бы желательно обеспечить устройство для генерирования аэрозоля, с вариабельными зонами нагрева. Было бы желательно обеспечить устройство для генерирования аэрозоля с переключаемыми зонами нагрева. Было бы желательно предложить устройство для генерирования аэрозоля с возможностью выбора зон нагрева или равномерного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, изделия для генерирования аэрозоля.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предложено устройство для генерирования аэрозоля. Устройство для генерирования аэрозоля содержит нагревательный узел. Нагревательный узел содержит катушку индуктивности, первый контакт, второй контакт и третий контакт. Устройство для генерирования аэрозоля дополнительно содержит контроллер. Первый контакт расположен в контакте с проксимальным концом катушки индуктивности. Второй контакт расположен в контакте с дистальным концом катушки индуктивности. Третий контакт расположен в контакте с катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом. Первый, второй и третий контакты электрически соединены с контроллером. Контроллер выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока только между парой из первого, второго и третьего контактов. Первый контакт и второй контакт представляют собой зафиксированные контакты, а третий контакт выполнен в виде подвижного контакта.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть предложено устройство для генерирования аэрозоля. Устройство для генерирования может содержать нагревательный узел. Нагревательный узел может содержать катушку индуктивности, первый контакт, второй контакт и третий контакт. Устройство для генерирования может дополнительно содержать контроллер. Первый контакт может быть расположен в контакте с проксимальным концом катушки индуктивности. Второй контакт может быть расположен в контакте с дистальным концом катушки индуктивности. Третий контакт может быть расположен в контакте с катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом. Первый, второй и третий контакты могут быть электрически соединены с контроллером. Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока только между парой из первого, второго и третьего контактов. Первый контакт и второй контакт могут представлять собой зафиксированные контакты, а третий контакт может быть выполнен в форме подвижного контакта.

Этот нагревательный узел обеспечивает возможность создания различных зон нагрева. Устройство для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать полость для размещения изделия для генерирования аэрозоля, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Катушка индуктивности нагревательного узла может быть расположена таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать полость. Зона нагрева представляет собой пространство полости, окруженное частью катушки индуктивности между парой контактов. Пространство полости, окруженное катушкой индуктивности между первым контактом и третьим контактом, представляет собой первую зону нагрева. Пространство полости, окруженное катушкой индуктивности, между вторым контактом и третьим контактом представляет собой вторую зону нагрева, а пространство полости, окруженное катушкой индуктивности, между первым контактом и вторым контактом содержит первую зону нагрева и вторую зону нагрева и также называется третьей зоной нагрева. За счет того, что контроллер выполнен с возможностью подавать переменный ток между различными парами из первого, второго и третьего контактов, существует множество вариантов образования зон нагрева. Дополнительно то, что третий контакт является подвижным, обеспечивает возможность изменения размера зон нагрева. Размер зон нагрева можно изменять в процессе работы путем перемещения третьего контакта в процессе работы. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно размер зон нагрева можно менять в промежутках между работой нагревательного узла путем перемещения третьего контакта в промежутках между работой нагревательного узла.

В качестве примера, если изделие для генерирования аэрозоля содержащее субстрат, образующий аэрозоль, как описано более подробно ниже, размещено в полости устройства для генерирования аэрозоля, может быть желательно сначала нагреть проксимальную часть субстрата, образующего аэрозоль. В нагревательном узле контроллер может сначала подать переменный ток между первым контактом и третьим контактом. Это может привести в действие катушку индуктивности так, чтобы привести в действие первую зону нагрева. Первая зона нагрева является самой проксимальной зоной нагрева нагревательного узла. Затем размер первой зоны нагрева может быть увеличен путем перемещения третьего контакта в направлении ко второму контакту. Наконец может быть приведена в действие вторая зона нагрева нагревательного узла, которая является самой дистальной зоной нагревательного узла. Для приведения в действие этой второй зоны нагрева контроллер может подавать переменный ток между вторым контактом и третьим контактом.

Первый, второй и третий контакты представляют собой электрические контакты. Первый и второй контакты могут представлять собой зафиксированные контакты. Другими словами, первый и второй контакты предпочтительно не являются подвижными. Первый и второй контакты могут электрически контактировать соответственно с дистальным и проксимальным концами катушки индуктивности нагревательного узла. Первый и второй контакты могут фиксироваться к концам катушки индуктивности любыми известными средствами, например пайкой.

В отличие от первого и второго контактов третий контакт представляет собой подвижный контакт. Третий контакт может быть установлен с возможностью перемещения. Третий контакт может быть установлен на ползунковом узле.

Ползунковый узел может быть расположен смежно с катушкой индуктивности и выполнен с возможностью сдвига параллельно продольной оси устройства для генерирования аэрозоля, и параллельно катушке индуктивности. Третий контакт нагревательного узла может быть установлен на ползунковом узле. Может быть обеспечена возможность корректировки точки электрического контакта между третьим контактом и катушкой индуктивности путем сдвига ползункового узла.

Ползунковый узел может быть по меньшей мере частично электропроводным. Это может обеспечивать возможность подачи переменного тока на третий контакт через ползунковый узел. Контроллер может быть электрически соединен с ползунковым узлом. Контроллер может быть электрически соединен с первым контактом. Контроллер может быть электрически соединен со вторым контактом. Контроллер может быть электрически соединен с третьим контактом посредством ползункового узла.

Ползунковый узел может быть продольным. Ползунковый узел может быть расположен параллельно продольной оси полости. Ползунковый узел может быть расположен параллельно нагревательному узлу. Ползунковый узел может быть выполнен в форме стержня. Ползунковый узел может содержать двигатель. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой двигателя. Двигатель может представлять собой электродвигатель. Двигатель может представлять собой линейный двигатель. Изменение формы зон нагрева нагревательного узла может осуществляться контроллером, управляющим перемещением ползункового узла через работу двигателя. Третий контакт может быть надежно закреплен на ползунковом узле. Другими словами, третий контакт может быть закреплен на ползунковом узле таким образом, что третий контакт зафиксирован на ползунковом узле. Ползунковый узел может быть выполнен с возможностью сдвигания в осевом направлении ползункового узла. Продольное направление ползункового узла может быть параллельно продольной оси полости. Продольная ось полости может совпадать с продольной осью нагревательного узла или быть параллельна ей. Продольная ось нагревательного узла может совпадать с продольной осью устройства для генерирования аэрозоля, или может быть параллельна ей.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между первым контактом и третьим контактом таким образом, что часть катушки индуктивности, окружающая первую зону нагрева, создает переменное магнитное поле.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между вторым контактом и третьим контактом таким образом, что часть катушки индуктивности, окружающая вторую зону нагрева, создает переменное магнитное поле.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между первым контактом и вторым контактом таким образом, что катушка индуктивности, окружающая и первую зону нагрева, и вторую зону нагрева, создает переменное магнитное поле.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между первой парой из первого, второго и третьего контактов в течение первого заданного периода времени и управлять подачей переменного электрического тока между другой, второй парой из первого, второго и третьего контактов в течение второго заданного периода времени. Другими словами, контроллер может быть выполнен с возможностью нагревать одну или более из первой, второй и третьей зон нагрева в течение одного или обоих из первого и второго заданных периодов времени. В качестве примера, контроллер может быть выполнен с возможностью подавать переменный электрический ток между первым контактом и третьим контактом для нагрева первой зоны нагрева в течение первого заданного периода времени. В качестве примера, контроллер может быть выполнен с возможностью подавать переменный электрический ток между вторым контактом и третьим контактом для нагрева второй зоны нагрева в течение второго заданного периода времени. Первый и второй заданные периоды времени могут быть выбраны таким образом, чтобы субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в соответствующей зоне нагрева, истощался до желаемой степени за эти заданные периоды времени.

Устройство для генерирования аэрозоля может содержать двигатель для перемещения подвижного третьего контакта. Двигатель может быть выполнен с возможностью перемещать ползунковый узел, как описано в настоящем документе. В альтернативном варианте осуществления двигатель может быть выполнен с возможностью непосредственно перемещать третий контакт. Двигатель может представлять собой электродвигатель. Двигатель может представлять собой линейный двигатель. Двигатель может быть выполнен с возможностью перемещать третий контакт параллельно продольной оси катушки индуктивности. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой двигателя. Контроллер может быть выполнен с возможностью управлять работой двигателя в соответствии с заданным режимом работы. Заданный режим работы может быть выбран пользователем. Заданный режим работы может зависеть от субстрата, образующего аэрозоль, в изделии для генерирования аэрозоля, которое будет использоваться с устройством для генерирования аэрозоля. Заданный режим работы может включать одно или оба из первого заданного периода времени и второго заданного периода времени.

Устройство для генерирования аэрозоля может содержать исполнительный элемент, выполненный с возможностью позволять пользователю вручную перемещать подвижный третий контакт. Исполнительный элемент может содержать кнопку или ручку на внешней поверхности устройства для генерирования аэрозоля. Кнопка может давать пользователю возможность контактировать с кнопкой и сдвигать кнопку параллельно продольной оси устройства для генерирования аэрозоля. Сдвигание кнопки может приводить к сдвиганию исполнительного элемента параллельно продольной оси устройства для генерирования аэрозоля. Сдвигание исполнительного элемента может приводить к перемещению, в частности сдвиганию, третьего контакта.

Катушка индуктивности может представлять собой спиральную катушку, и подвижный третий контакт может быть выполнен с возможностью аксиального перемещения вдоль катушки индуктивности. Третий контакт может быть выполнен в виде ползункового контакта. Точка электрического контакта между катушкой индуктивности и третьим контактом может двигаться вместе с перемещением третьего контакта. Третий контакт может быть выполнен с возможностью поддерживать электрический контакт с катушкой индуктивности в процессе перемещения третьего контакта.

Третий контакт может быть выполнен с возможностью изменять эффективную рабочую длину катушки индуктивности при перемещении подвижного третьего контакта. Эффективная рабочая длина катушки индуктивности может представлять собой часть катушки индуктивности, через которую течет переменный электрический ток при подаче переменного тока на катушку индуктивности. В качестве примера, если переменный электрический ток подают между первым контактом и третьим контактом, эффективная рабочая длина катушки индуктивности может представлять собой продольную длину катушки индуктивности между первым контактом и третьим контактом, и соответственно для второго контакта и третьего контакта. Эффективная рабочая длина катушки индуктивности может соответствовать продольной длине зоны нагрева, которая приведена в действие.

Устройство для генерирования аэрозоля (устройство для генерирования аэрозоля), может содержать интерфейс связи, позволяющий пользователю управлять работой контроллера. Интерфейс связи может быть выполнен в виде дисплея. Интерфейс связи может быть выполнен в виде сенсорного дисплея. Интерфейс связи может содержать беспроводную технологию для обеспечения возможности связи интерфейса связи с внешним устройством, таким как смартфон, смарт-часы или планшет. Интерфейс связи может быть выполнен в виде кнопки или содержать кнопку. Посредством интерфейса связи пользователь может управлять работой контроллера. В качестве примера, пользователь может управлять осуществлением перемещения ползункового узла. Как следствие, пользователь может менять размер зон нагрева в нагревательных узлах.

Третий контакт может быть выполнен с возможностью только однонаправленного перемещения на протяжении одного рабочего цикла устройства для генерирования аэрозоля. Один рабочий цикл устройства для генерирования аэрозоля, соответствует процессу истощения свежего изделия для генерирования аэрозоля. Таким образом субстрат, образующий аэрозоль изделия для генерирования аэрозоля, вставленного в полость устройства для генерирования аэрозоля, может быть равномерно нагрет начиная с одного конца субстрата, образующего аэрозоль, до другого конца субстрата, образующего аэрозоль. Ни одна из частей субстрата, образующего аэрозоль, в этом случае не нагревается дважды или в течение времени, превышающего желаемое время для нагревания этой части субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно третий контакт выполнен с возможностью только однонаправленного перемещения в дистальном направлении на протяжении одного рабочего цикла устройства для генерирования аэрозоля. В результате нагреваемый субстрат, образующий аэрозоль изделия для генерирования аэрозоля, сначала нагревается в проксимальной части, а затем нагреваются более дистальные части субстрата, образующего аэрозоль.

Устройство для генерирования аэрозоля, может содержать электрическую схему. Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой часть контроллера. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагревательный узел. Питание может подаваться на нагревательный узел непрерывно после активации устройства для генерирования аэрозоля, или может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке. Подача питания на нагревательный узел может осуществляться в форме импульсов переменного электрического тока. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления нагревательного узла и предпочтительно с возможностью управления подачей питания на нагревательный узел в зависимости от электрического сопротивления нагревательного узла.

Устройство для генерирования аэрозоля может содержать источник питания, обычно батарею, внутри основной части устройства для генерирования аэрозоля. В одном варианте осуществления источник питания представляет собой литий-ионную батарею. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Источник питания может требовать перезарядки и может иметь емкость, которая обеспечивает накопление энергии, достаточной для одного или более сеансов использования; например, источник питания может иметь емкость, достаточную для непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного узла.

В данном документе «устройство для генерирования аэрозоля» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой часть изделия для генерирования аэрозоля, например часть курительного изделия. Устройство для генерирования аэрозоля, может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия для генерирования аэрозоля, для генерирования аэрозоля, который может непосредственно вдыхаться в легкие пользователя через его рот. Устройством, генерирующим аэрозоль, может быть держатель. Устройство может представлять собой электрически нагреваемое курительное устройство. Устройство для генерирования аэрозоля, может содержать кожух, электрическую схему, источник питания, нагревательную камеру и нагревательный узел.

В настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» (изделие для генерирования аэрозоля) означает изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие для генерирования аэрозоля может представлять собой курительное изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый и поступающий в легкие пользователя через его рот. Изделие для генерирования аэрозоля может быть одноразовым.

Индукционный нагревательный узел содержит катушку индуктивности и токоприемник. В целом токоприемник представляет собой материал, способный генерировать тепло при проникании в него переменного магнитного поля при помещении в переменное магнитное поле. Если токоприемник является проводящим, обычно переменное магнитное поле наводит вихревые токи. Если токоприемник является магнитным, то обычно другой эффект, который вносит вклад в нагрев, называется общим термином потерь на гистерезис. Потери на гистерезис обусловлены в основном перемещениями групп магнитных доменов в токоприемнике, обусловленными тем, что их магнитная ориентация будет выравниваться по магнитному индукционному полю, которое меняется. Другой эффект, вносящий вклад в потери на гистерезис, возникает, когда магнитные домены в токоприемнике расширяются или сжимаются. Все эти изменения в токоприемнике, которые происходят в нано-масштабе или меньшем масштабе, совместно называются «потерями на гистерезис», поскольку они создают тепло в токоприемнике. Соответственно, если токоприемник является и магнитным, и электропроводным, то и потери на гистерезис, и образование вихревых токов будут вносить вклад в нагревание токоприемника. Если токоприемник является магнитным, но не проводящим, то потери на гистерезис будут единственным механизмом нагревания токоприемника при проникновении в него переменного магнитного поля. В соответствии с настоящим изобретением токоприемник может быть электропроводным или магнитным, или как электропроводным, так и магнитным. Переменное магнитное поле, создаваемое одной или несколькими катушками индуктивности, нагревает токоприемник, который затем передает тепло на субстрат, образующий аэрозоль, в результате чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить в основном за счет теплопроводности. Такая теплопередача происходит наилучшим образом, если токоприемник находится в тесном тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль.

Токоприемник может быть расположен внутри полости или таким образом, чтобы окружать полость. Токоприемник может быть выполнен в форме штыря. Токоприемник может быть выполнен в форме лезвия. Если токоприемник выполнен в форме штыря или лезвия, токоприемник предпочтительно расположен центрально внутри полости устройства для генерирования аэрозоля. Если изделие для генерирования аэрозоля вставляют в полость устройства для генерирования аэрозоля, то токоприемник может проникнуть в субстрат, образующий аэрозоль, этого изделия для генерирования аэрозоля.

Дополнительно или в альтернативном варианте осуществления токоприемник может быть расположен таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать полость устройства для генерирования аэрозоля. Токоприемник может полностью окружать полость устройства для генерирования аэрозоля. Внутренний диаметр такого токоприемного узла может соответствовать внешнему диаметру изделия для генерирования аэрозоля, подлежащего размещению в полости, или быть немного меньше. Если изделие для генерирования аэрозоля вставляют в полость, внешняя окружность изделия для генерирования аэрозоля, может контактировать с токоприемником. Следовательно, токоприемник может удерживать изделие для генерирования аэрозоля в полости. Токоприемник может образовывать внутреннюю стенку полости.

Настоящее изобретение может дополнительно относиться к системе, содержащей устройство для генерирования аэрозоля, описанное в данном документе, и изделие для генерирования аэрозоля содержащее субстрат, образующий аэрозоль.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу нагревания нагревательного узла устройства для генерирования аэрозоля, включающему следующие этапы:

обеспечение наличия устройства для генерирования аэрозоля, описанного в настоящем документе;

подача переменного электрического тока только между первым контактом и третьим контактом в течение заданного периода времени;

перемещение третьего контакта при одновременной подаче переменного электрического тока только между первым контактом и третьим контактом; и

подача переменного электрического тока только между третьим контактом и вторым контактом в течение заданного периода времени.

В процессе перемещения третьего контакта третий контакт может перемещаться в направлении второго контакта. Третий контакт может быть выполнен с возможностью только однонаправленного перемещения в направлении второго контакта на протяжении одного рабочего цикла устройства для генерирования аэрозоля. Направление перемещения ко второму контакту может представлять собой дистальное направление.

Изобретение также относится к токоприемнику для нагревательного узла, описанного в настоящем документе, устройства для генерирования аэрозоля, описанного в настоящем документе. Токоприемник содержит керамический субстрат (подложку). Токоприемник дополнительно содержит множество металлических полосок, содержащих материал токоприемника. Металлические полоски расположены на керамическом субстрате. Металлические полоски электрически изолированы друг от друга.

Настоящее изобретение может дополнительно относиться к токоприемнику для нагревательного узла устройства для генерирования аэрозоля. Токоприемник может содержать керамический субстрат. Токоприемник может содержать множество металлических полосок, содержащих материал токоприемника. Металлические полоски могут быть расположены на керамическом субстрате. Металлические полоски могут быть электрически изолированы друг от друга.

Обеспечение множества независимых металлических полосок приводит к оптимизации индукционного нагрева. В этом отношении различные зоны нагрева, как описано выше применительно к работе нагревательного узла, и подвижный третий контакт могут обуславливать неравномерный нагрев токоприемника по всей его продольной длине. В частности, продольная длина катушки индуктивности, соответствующая третьей зоне нагрева, может соответствовать продольной длине токоприемника. Однако продольная длина первой зоны нагрева и продольная длина второй зоны нагрева могут быть меньше длины токоприемника. За счет присутствия металлических полосок токоприемник нагревается исключительно или преимущественно в области металлических полосок, расположенных в соответствующей зоне нагрева, которая приведена в действие. Соседние металлические полоски не подвергаются индукционному нагреву или подвергаются индукционному нагреву в меньшей степени в соседних областях, на которые переменное магнитное поле приведенной в действие части катушки индуктивности не воздействует или воздействует в меньшей степени.

В дополнение к электрической изоляции между металлическими полосками металлические полоски могут быть также теплоизолированы друг от друга. Между металлическими полосками может быть предусмотрена изолирующая фольга или изолирующий слой.

Токоприемник может быть расположен внутри полости или таким образом, чтобы окружать полость. Керамический субстрат может быть выполнен в форме штыря. Керамический субстрат может быть выполнен в форме лезвия. Если токоприемник выполнен в форме штыря или лезвия, токоприемник предпочтительно расположен центрально внутри полости устройства для генерирования аэрозоля. Если изделие для генерирования аэрозоля вставляют в полость устройства для генерирования аэрозоля, то токоприемник может проникнуть в субстрат, образующий аэрозоль, этого изделия для генерирования аэрозоля.

На внешней поверхности токоприемника может быть предусмотрен защитный слой, предпочтительно защитный слой, выполненный из стекла.

Металлические полоски могут быть продолговатыми. Металлические полоски могут быть тангенциально обернуты вокруг керамического субстрата. Одна металлическая полоска, предпочтительно большинство металлических полосок, более предпочтительно каждая металлическая полоска, может быть расположена таким образом, что она тангенциально обернута вокруг керамического субстрата.

Металлические полоски могут иметь полую цилиндрическую форму. Металлические полоски могут быть выполнены с возможностью нагрева в переменном магнитном поле катушки индуктивности. Другими словами, металлические полоски выполнены из материала, подходящего для индукционного нагрева.

Металлические полоски могут быть расположены в ряд вдоль продольной оси токоприемника.

Одна металлическая полоска, предпочтительно большинство металлических полосок, более предпочтительно каждая металлическая полоска, имеет ширину, которая составляет не более 20%, предпочтительно не более 10%, наиболее предпочтительно не более 5% продольной длины токоприемника.

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

Ниже приведен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков в этих примерах может быть объединен с любыми одним или более признаками в других примерах, вариантах осуществления или аспектах, описанных в настоящем документе.

Устройство для генерирования аэрозоля, содержащее:

нагревательный узел, содержащий катушку индуктивности, первый контакт, второй контакт и третий контакт; и

контроллер,

причем первый контакт расположен в контакте с проксимальным концом катушки индуктивности, при этом второй контакт расположен в контакте с дистальным концом катушки индуктивности, и при этом третий контакт расположен в контакте с катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом, причем первый, второй и третий контакты электрически соединены с контроллером, причем контроллер выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока только между парой из первого, второго и третьего контактов, и при этом первый контакт и второй контакт представляют собой зафиксированные контакты, а третий контакт выполнен в виде подвижного контакта.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с примером А, в котором указанное устройство для генерирования аэрозоля, дополнительно содержит полость для размещения изделия для генерирования аэрозоля, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и при этом катушка индуктивности нагревательного узла расположена таким образом, чтобы по меньшей мере частично окружать полость.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с примером В, в котором пространство полости, окруженное частью катушки индуктивности, между первым контактом и третьим контактом представляет собой первую зону нагрева, при этом пространство полости, окруженное частью катушки индуктивности, между вторым контактом и третьим контактом представляет собой вторую зону нагрева, и при этом пространство полости, окруженное катушкой индуктивности, между первым контактом и вторым контактом содержит первую зону нагрева и вторую зону нагрева.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с примером С, в котором контроллер выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между первым контактом и третьим контактом таким образом, что часть катушки индуктивности, окружающая первую зону нагрева, создает переменное магнитное поле в первой зоне нагрева.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с примером С или D, в котором контроллер выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между вторым контактом и третьим контактом таким образом, что часть катушки индуктивности, окружающая вторую зону нагрева, создает переменное магнитное поле во второй зоне нагрева.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из примеров С-Е, в котором контроллер выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между первым контактом и вторым контактом таким образом, что катушка индуктивности, окружающая и первую зону нагрева, и вторую зону нагрева, создает переменное магнитное поле и в первой, и во второй зоне нагрева.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором контроллер выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока между первой парой из первого, второго и третьего контактов в течение первого заданного периода времени и управлять подачей переменного электрического тока между другой, второй парой из первого, второго и третьего контактов в течение второго заданного периода времени.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором указанное устройство для генерирования аэрозоля, содержит двигатель для перемещения подвижного третьего контакта.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором указанное устройство для генерирования аэрозоля, содержит исполнительный элемент, выполненный с возможностью позволять пользователю вручную перемещать подвижный третий контакт.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором катушка индуктивности представляет собой спиральную катушку, и подвижный третий контакт выполнен с возможностью аксиального перемещения вдоль катушки индуктивности.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с примером J, в котором третий контакт выполнен с возможностью изменять эффективную рабочую длину катушки индуктивности при перемещении подвижного третьего контакта.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором контроллер выполнен с возможностью управлять перемещением подвижного третьего контакта.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором подвижный третий контакт выполнен в виде ползункового контакта.

Устройство для генерирования аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором указанное устройство для генерирования аэрозоля, содержит интерфейс связи, позволяющий пользователю управлять работой контроллера.

Способ нагревания нагревательного узла устройства для генерирования аэрозоля, содержащего нагревательный узел и контроллер, причем нагревательный узел содержит катушку индуктивности, зафиксированный первый контакт, зафиксированный второй контакт и подвижный третий контакт, причем первый контакт расположен в контакте с проксимальным концом катушки индуктивности, при этом второй контакт расположен в контакте с дистальным концом катушки индуктивности, и при этом третий контакт расположен в контакте с катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом, причем первый, второй и третий контакты электрически соединены с контроллером, причем контроллер выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока только между парой из первого, второго и третьего контактов; причем способ включает следующие этапы:

подача переменного электрического тока только между первым контактом и третьим контактом в течение заданного периода времени; и затем

перемещение третьего контакта при одновременной подаче переменного электрического тока только между первым контактом и третьим контактом; и затем

подача переменного электрического тока только между первым контактом и вторым контактом в течение заданного периода времени.

Способ в соответствии с примером О, в котором в процессе перемещения третьего контакта третий контакт перемещается в направлении ко второму контакту.

Токоприемник для нагревательного узла устройства для генерирования аэрозоля, содержащий:

керамический субстрат; и

множество металлических полосок, содержащих материал токоприемника,

причем металлические полоски расположены на керамическом субстрате, и при этом металлические полоски электрически изолированы друг от друга.

Токоприемник в соответствии с примером Q, в котором металлические полоски являются продолговатыми.

Токоприемник в соответствии с любым из примеров Q или R, в котором металлические полоски расположены в ряд вдоль продольной оси токоприемника.

Токоприемник в соответствии с любым из примеров Q-S, в котором одна металлическая полоска, предпочтительно большинство металлических полосок, более предпочтительно каждая

металлическая полоска, расположена таким образом, что она тангенциально обернута вокруг керамического субстрата.

Токоприемник в соответствии с любым из примеров Q-T, в котором одна металлическая полоска, предпочтительно большинство металлических полосок, более предпочтительно каждая металлическая полоска, имеет ширину, которая составляет не более 20%, предпочтительно не более 10%, наиболее предпочтительно не более 5% продольной длины токоприемника.

Токоприемник в соответствии с любым из примеров Q-U, в котором указанный токоприемник выполнен в форме штыря или лезвия.

Токоприемник в соответствии с любым из примеров Q-V, в котором токоприемник является трубчатым.

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

на Фиг. 1 показаны первый, второй и третий контакты и катушка индуктивности нагревательного узла устройства для генерирования аэрозоля, согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 2 показано устройство для генерирования аэрозоля;

на Фиг. 3 показан дополнительный вариант осуществления устройства для генерирования аэрозоля; и

на Фиг. 4 показан токоприемник для применения в нагревательном узле.

На Фиг. 1 показаны детали нагревательного узла устройства для генерирования аэрозоля. Нагревательный узел содержит катушку индуктивности. Катушка 10 индуктивности выполнена с возможностью генерировать переменное магнитное поле для нагревания токоприемника. Токоприемник окружен катушкой 10 индуктивности и не показан на Фиг. 1. Электрические контакты с катушкой 10 индуктивности организованы с возможностью подачи переменного тока на катушку индуктивности. Электропитание подается в форме переменного тока.

Обеспечен первый контакт 12 и расположен таким образом, что он контактирует с катушкой 10 индуктивности на проксимальном конце 14 катушки индуктивности. Обеспечен второй контакт 16 и расположен таким образом, что он контактирует с катушкой 10 индуктивности на дистальном конце 18 катушки индуктивности. Обеспечен третий контакт 20 и расположен таким образом, что он контактирует с катушкой 10 индуктивности между первым контактом 12 и вторым контактом 16. Первый контакт 12 и второй контакт 16 представляют собой зафиксированные контакты. Эти контакты не двигаются и зафиксированы на катушке 10 индуктивности, например, пайкой. Третий контакт 20 выполнен в виде подвижного контакта. Третий контакт 20 выполнен с возможностью перемещаться в аксиальном направлении параллельно продольной оси катушки индуктивности. Третий контакт 20 выполнен в виде ползункового контакта. Третий контакт 20 выполнен с возможностью создания точки электрического контакта с катушкой индуктивности.

На Фиг. 1А в верхней части Фиг. 1 показан первый вариант из возможных вариантов приведения в действие нагревательного узла. Переменный ток подается только между парой контактов. В целом, переменный ток подается между парой из первого контакта 12, второго контакта 16 и третьего контакта. В примере, показанном на Фиг. 1А, переменный ток подается между вторым контактом 16 и третьим контактом. Область, окруженная катушкой 10 индуктивности, между вторым контактом 16 и третьим контактом 20 называется второй зоной 24 нагрева. Область, окруженная катушкой 10 индуктивности, между первым контактом 12 и третьим контактом 20 называется первой зоной 22 нагрева. Область, окруженная катушкой 10 индуктивности, между первым контактом 12 и вторым контактом 16 называется третьей зоной 26 нагрева. В примере, показанном на Фиг. 1А, в действие приведена только вторая зона 24 нагрева, поскольку переменный ток подается только между вторым контактом 16 и третьим контактом. Этот режим работы может быть выбран в любой момент рабочего цикла устройства для генерирования аэрозоля. Рабочий цикл устройства для генерирования аэрозоля, может обозначать процесс истощения субстрата, образующего аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль.

На Фиг. 1В в нижней части Фиг. 1 показан второй вариант приведения в действие нагревательного узла. В отличие от Фиг. 1А, переменный ток подается между первым контактом 12 и третьим контактом 20 для нагрева первой зоны 22 нагрева.

На Фиг. 2 показано устройство для генерирования аэрозоля. Устройство для генерирования аэрозоля, содержит полость 30 для размещения изделия 28, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Нагревательный узел, в частности катушка 10 индуктивности нагревательного узла, расположен таким образом, чтобы окружать полость 30. Третий контакт 20 установлен на ползунковом узле 32. Ползунковый узел 32 обеспечивает возможность перемещения третьего контакта 20. Обеспечена возможность перемещения третьего контакта 20 в направлении, параллельном продольной оси катушки 10 индуктивности, таким образом, что подвижный контакт может образовывать разные аксиальные точки электрического контакта с катушкой индуктивности.

На Фиг. 2 дополнительно показан контроллер 34. Контроллер 34 электрически соединен с третьим контактом 20 через ползунковый узел 32. Контроллер 34 электрически соединен с первым контактом 12. Контроллер 34 электрически соединен со вторым контактом 16. Контроллер 34 выполнен с возможностью управлять подачей переменного тока от источника питания в форме батареи 36 на катушку 10 индуктивности через первый контакт 12, второй контакт 16 и третий контакт. Контроллер 34 выполнен с возможностью подавать электрический ток только на пару из первого контакта 12, второго контакта 16 и третьего контакта.

Контроллер 34 дополнительно выполнен с возможностью управлять работой ползункового узла 32. Контроллер 34 выполнен с возможностью управлять перемещением третьего контакта 20 через ползунковый узел 32. Устройство для генерирования аэрозоля, может дополнительно содержать двигатель для перемещения ползункового узла 32. Контроллер 34 выполнен с возможностью управлять работой двигателя. В альтернативном варианте осуществления устройство для генерирования аэрозоля, может содержать исполнительный элемент, что позволяет пользователю двигать ползунковый узел 32.

На Фиг. 3 показан еще один вариант осуществления, в котором предусмотрено множество нагревательных узлов. Нагревательные узлы расположены в ряд параллельно продольной оси устройства для генерирования аэрозоля. Каждый нагревательный узел выполнен как нагревательный узел, описанный в связи с Фиг. 1 и Фиг. 2. В результате предусмотрено множество катушек 10.1, 10.2, 10.3 индуктивности и множество третьих контактов 20.1, 20.2, 20.3. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 3, все третьи контакты 20.1, 20.2, 20.3 установлены на одном ползунковом узле 32. Таким образом, все третьи контакты 20.1, 20.2, 20.3 перемещаются одновременно. В результате размер зон нагрева соответствующих нагревательных узлов изменяется одинаковым образом. В альтернативном варианте осуществления один или более из третьих контактов 20.1, 20.2, 20.3 могут быть по отдельности установлены на отдельных ползунковых узлах 32, что позволяет корректировать зоны нагрева нагревательного узла по отдельности. Контроллер 34 может быть выполнен с возможностью управлять подачей переменного тока между парами контактов всех нагревательных узлов одинаковым образом и в одно время. В альтернативном варианте осуществления контроллер 34 может быть выполнен с возможностью управлять подачей переменного тока между парами контактов отдельных нагревательных узлов по желанию. В качестве примера, контроллер 34 может подавать переменный ток только на один из нагревательных узлов, но не на другие нагревательные узлы, или на некоторые нагревательные узлы, но не на другие нагревательные узлы.

На Фиг. 4 показан токоприемник 38, который можно использовать в нагревательном узле. Токоприемник 38 содержит керамический субстрат 40. Керамический субстрат 4 0 токоприемника 38 выполнен в форме штыря. Токоприемник 38 может быть расположен центрально вдоль продольной оси устройства для генерирования аэрозоля, и выполнен с возможностью проникать в изделие 28, генерирующее аэрозоль, когда изделие 28, генерирующее аэрозоль, вставляют в полость 30. Керамический субстрат 4 0 тангенциально обернут металлическими полосками 42. Металлические полоски 42 выполнены из материала, подходящего для индукционного нагрева. Токоприемник 38 оптимизирован для работы с разными зонами 22, 24, 26 нагрева. Предпочтительно каждая из зон 22, 24, 26 нагрева охватывает множество металлических полосок 42. Будут нагреваться исключительно или преимущественно металлические полоски 42 в зоне нагрева 22, 24, 26 при приведении в действие зоны 22, 24, 26 нагрева, поскольку металлические полоски 42 выполнены таким образом, что они электрически изолированы друг от друга. Металлические полоски 4 2 также могут быть теплоизолированы друг от друга изоляционной фольгой или изоляционным слоем.

Вместо токоприемника 38, показанного на Фиг. 4, используется трубчатый металлический токоприемник. Трубчатый токоприемник является полым и имеет форму, позволяющую вставить изделие 28, генерирующее аэрозоль, в трубчатый токоприемник и удерживать его внутри трубчатого токоприемника. Трубчатый токоприемник может образовывать внутреннюю стенку полости 30.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для генерирования аэрозоля. Технический результат заключается в обеспечении выбора зон нагрева и равномерного нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Достигается тем, что устройство для генерирования аэрозоля, содержит: нагревательный узел, который содержит катушку индуктивности, первый контакт, второй контакт и третий контакт; контроллер; при этом, первый контакт расположен в контакте с проксимальным концом катушки индуктивности, второй контакт расположен в контакте с дистальным концом катушки индуктивности, третий контакт расположен в контакте с катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом; первый, второй и третий контакты электрически соединены с контроллером, который выполнен с возможностью управлять подачей переменного электрического тока только между парой из первого, второго и третьего контактов; первый контакт и второй контакт представляют собой зафиксированные контакты, а третий контакт выполнен в виде подвижного контакта. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для генерирования аэрозоля, содержащее

нагревательный узел, содержащий катушку (10) индуктивности, первый контакт (12), второй контакт (16) и третий контакт (20); и

контроллер (34),

причем первый контакт расположен в контакте с проксимальным концом (14) катушки индуктивности, второй контакт расположен в контакте с дистальным концом (18) катушки индуктивности, а третий контакт расположен в контакте с катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом, причем первый, второй и третий контакты электрически соединены с контроллером, контроллер выполнен с возможностью управления подачей переменного электрического тока только между парой из первого, второго и третьего контактов, первый контакт и второй контакт представляют собой зафиксированные контакты, а третий контакт выполнен в виде подвижного контакта.

2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее полость (30) для размещения изделия (28) для генерирования аэрозоля, содержащего образующий аэрозоль субстрат, при этом катушка индуктивности нагревательного узла расположена с по меньшей мере частичным охватом полости.

3. Устройство по п. 2, в котором пространство полости, охваченное частью катушки индуктивности между первым контактом и третьим контактом, представляет собой первую зону (22) нагрева, пространство полости, охваченное частью катушки индуктивности между вторым контактом и третьим контактом, представляет собой вторую зону (24) нагрева, а пространство полости, охваченное катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом, содержит первую зону нагрева и вторую зону нагрева.

4. Устройство по п. 3, в котором контроллер выполнен с возможностью управления подачей переменного электрического тока между первым контактом и третьим контактом таким образом, что часть катушки индуктивности, охватывающая первую зону нагрева, создает переменное магнитное поле в первой зоне нагрева.

5. Устройство по любому из пп. 3, 4, в котором контроллер выполнен с возможностью управления подачей переменного электрического тока между вторым контактом и третьим контактом таким образом, что часть катушки индуктивности, охватывающая вторую зону нагрева, создает переменное магнитное поле во второй зоне нагрева.

6. Устройство по любому из пп. 3-5, в которой контроллер выполнен с возможностью управления подачей переменного электрического тока между первым контактом и вторым контактом таким образом, что катушка индуктивности, охватывающая обе первую зону нагрева и вторую зону нагрева, создает переменное магнитное поле в обоих первой и во второй зоне нагрева.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, в котором контроллер выполнен с возможностью управления подачей переменного электрического тока между первой парой из первого, второго и третьего контактов в течение первого заданного периода времени и с возможностью управления подачей переменного электрического тока между другой, второй парой из первого, второго и третьего контактов в течение второго заданного периода времени.

8. Устройство по любому из пп. 1-7, содержащее двигатель для перемещения подвижного третьего контакта.

9. Устройство по любому из пп. 1-8, содержащее исполнительный элемент, выполненный с возможностью ручного перемещения пользователем подвижного третьего контакта.

10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором катушка индуктивности представляет собой спиральную катушку, а подвижный третий контакт выполнен с возможностью аксиального перемещения вдоль катушки индуктивности.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, в котором контроллер выполнен с возможностью управления перемещением подвижного третьего контакта.

12. Устройство по любому из пп. 1-11, в котором подвижный третий контакт выполнен в виде ползункового контакта.

13. Устройство по любому из пп. 1-12, содержащее интерфейс связи, позволяющий пользователю управлять работой контроллера.

14. Способ нагрева нагревательного узла устройства для генерирования аэрозоля,

содержащего нагревательный узел и контроллер, причем нагревательный узел содержит катушку индуктивности, зафиксированный первый контакт, зафиксированный второй контакт и подвижный третий контакт, причем первый контакт расположен в контакте с проксимальным концом катушки индуктивности, второй контакт расположен в контакте с дистальным концом катушки индуктивности, а третий контакт расположен в контакте с катушкой индуктивности между первым контактом и вторым контактом, причем первый, второй и третий контакты электрически соединены с контроллером, контроллер выполнен с возможностью управления подачей переменного электрического тока только между парой из первого, второго и третьего контактов; причем способ включает следующие этапы:

подача переменного электрического тока только между первым контактом и третьим контактом в течение заданного периода времени; и затем

перемещение третьего контакта при одновременной подаче переменного электрического тока только между первым контактом и третьим контактом; и затем

подача переменного электрического тока только между первым контактом и вторым контактом в течение заданного периода времени.

15. Способ по п. 14, в котором в процессе перемещения третьего контакта третий контакт перемещается в направлении ко второму контакту.