УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ, ЗАЩИЩЕННОЕ ОТ НЕИСПРАВНОСТЕЙ Российский патент 2024 года по МПК A24F40/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля, защищенному от неисправностей, и более конкретно к устройству для генерирования аэрозоля, способному предотвращать неисправности из-за посторонних веществ путем обнаружения изменения индуктивности катушки электромагнитной индукции для индукционного нагрева.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аэрозоли представляют собой небольшие жидкие или твердые частицы, взвешенные в воздухе, и обычно имеют размер от 0,001 до 1,0 мкм. В частности, известны случаи, когда люди вдыхают аэрозоли, полученные из различных типов аэрозолеобразующих субстратов сигаретного типа. Например, в соответствии со спросом потребителей, которые предпочитают сигареты обычного сигаретного типа, также были предложены электронные сигареты, имеющие форму фильтрующей части и сигаретной части обычной сигареты. Электронные сигареты имеют конфигурацию, в которой, когда ингаляционный материал, входящий в состав сигаретной части, испаряется, пользователи вдыхают его через фильтрующую часть, имеющую ту же конфигурацию, что и у обычных сигарет. ФИГ. 1 представляет собой вид, иллюстрирующий пример устройства для генерирования аэрозолей в соответствии с уровнем техники. Согласно фиг. 1, устройство 100 для генерирования аэрозоля имеет полость 20, в которую вставлена аэрозолеобразующая подложка 10 сигаретного типа, и нагреватель 30 трубчатого типа, предусмотренный на внешней периферии полости 20, например, для генерирования аэрозоля путем нагревания аэрозоля сигаретного типа, образующего аэрозоль подложка 10 вставлена в устройство 100 для генерирования аэрозоля. Устройство 100 для генерирования аэрозоля дополнительно включает в себя батарею 40, подающую питание на нагреватель 30, и контроллер 50, сконфигурированный для управления питанием, подаваемым на нагреватель от батареи 40. В соответствующей области техники, описанной выше, когда питание подается от батареи 40 к нагревателю 30 под управлением контроллера 50, аэрозолеобразующая подложка 10 сигаретного типа нагревается теплом, генерируемым нагревателем 30, для получения аэрозоля из аэрозолеобразующей подложки 10.

По той причине, что обеспечиваются некоторые преимущества, была изучена сусцепторная конструкция, которая отделена от корпуса устройства для генерирования аэрозоля, как описано в патенте Кореи №10-2343350 и публикации корейской заявки №10-2021-0134921. То есть, конструкция, в которой основной корпус устройства для генерирования аэрозоля, включает в себя только катушку электромагнитной индукции для нагрева электромагнитной индукцией, а сусцептор, который фактически нагревается индуцированным током, включен в аэрозолеобразующую подложку, вставленную в корпус, или была предпринята попытка создания отдельного узла сусцептора.

В большинстве конфигураций этих устройств, генерирующих аэрозоль соответствующего уровня техники, используется способ управления для приведения в действие устройства для генерирования аэрозоля, путем автоматической подачи питания на катушку электромагнитной индукции при нажатии кнопки включения или, для удобства использования, при обнаружении установки сусцептора. Однако этот способ контроля сопряжен с рядом рисков. Например, попадание металлических посторонних веществ в устройство для генерирования аэрозоля может быть ошибочно обнаружено при установке сусцептора таким образом, что на катушку электромагнитной индукции может подаваться питание, а введенные посторонние вещества могут нагреваться, вызывая возгорание. Альтернативно, батарея внутри устройства, генерирующего аэрозоль, может разряжаться при нажатии кнопки включения в кармане пользователя, когда пользователь несет устройство.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспектом настоящего изобретения является создание устройства для генерирования аэрозоля, способного определять, нормально ли вставлен сусцептор, используя электромагнитную индукционную катушку для индукционного нагрева в качестве индуктивного датчика приближения и определяя, следует ли подавать напряжение для нагрева сусцептора на основе определения, предотвращая тем самым неисправность.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения для достижения вышеуказанных целей предоставляется устройство для генерации аэрозоля, способное вмещать сусцепторную конструкцию, включающую сусцептор для генерирования аэрозоля путем индукционного нагрева, включающее: корпус, вмещающий, по меньшей мере, один другой компонент и имеющий размер, достаточный для захвата пользователем; вмещающую часть, вмещающую, по меньшей мере, часть сусцепторной конструкции; катушку электромагнитной индукции, расположенную вблизи вмещающей части и нагревающую сусцептор вмещаемой сусцепторной конструкции; и контроллер, управляющий, по меньшей мере, катушкой электромагнитной индукции, где контроллер выполняет процесс определения нормальности, где процесс определения нормальности включает: подачу напряжения на катушку электромагнитной индукции; обнаружение изменения индуктивности катушки электромагнитной индукции; определение того, находится ли изменение индуктивности в пределах заранее определенного нормального диапазона, и в котором контроллер управляет катушкой электромагнитной индукции в соответствии с результатом определения процесса определения нормальности.

В варианте осуществления настоящего изобретения контроллер может отключать напряжение, подаваемое на катушку электромагнитной индукции, когда определяется, что значение изменения индуктивности выходит за пределы заданного нормального диапазона в соответствии с результатом определения процесса определения нормальности.

В варианте осуществления настоящего изобретения контроллер может обнаруживать установку сусцепторной конструкции и выполнять процесс определения нормальности, когда обнаруживается установка сусцепторной конструкции.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения возможно предотвратить непреднамеренное нажатие кнопки или неисправность, вызванную металлическими веществами, введенными в устройство для генерирования аэрозоля, тем самым предотвращая возгорание и ожоги и уменьшая беспокойство по поводу переноски и хранения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 представляет собой вид в поперечном сечении, концептуально иллюстрирующий внутреннюю структуру устройства для генерирования аэрозоля, способную вместить сусцепторную конструкцию в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; и

ФИГ. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ управления, выполняемый контроллером устройства для генерирования аэрозоля в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее настоящее раскрытие будет описано более подробно со ссылкой на чертежи.

ФИГ. 1 представляет собой вид в поперечном сечении, концептуально иллюстрирующий внутреннюю структуру устройства 1 для генерирования аэрозоля, в котором может быть размещена сусцепторная конструкция 1000 в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего раскрытия. В настоящем варианте осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство, генерирующее аэрозоль, способное вмещать сусцепторную конструкцию 1000, включающую в себя сусцептор 1010, который может нагреваться посредством электромагнитной индукции. В одном из вариантов реализации устройство 1 для генерирования аэрозоля может включать корпус 110, в котором размещен, по меньшей мере, один другой компонент, имеющий размер, удобный для захвата пользователем, и вмещающую часть 120, в которой размещена, по меньшей мере, часть сусцепторной конструкции 1000, электромагнитную индукционную катушку 300, сформированную таким образом, чтобы прилегать к части 120 и нагревать сусцептор 1010 размещенной сусцепторной конструкции 1000, и контроллер 200 для управления, по меньшей мере, электромагнитной индукционной катушкой 300. Также могут быть включены другие известные элементы для управления устройством 1 для генерирования аэрозоля. Например, может быть включен пользовательский интерфейс, такой как кнопка или светодиод, и батарея 400 для питания компонентов, но подробные иллюстрации и описания известных компонентов, которые могут быть достаточно ожидаемы специалистами в данной области, опущены.

Корпус 110 может быть выполнен из жесткого материала и может вмещать в себя и защищать другие компоненты. В верхней части корпуса 110 вмещающая часть 120 выполнена в виде полости, открытой в верхнем направлении. Вмещающая часть 120 может монтироваться и вмещать, по меньшей мере, часть конструкции 1000 сусцептора 1010. Сусцепторная конструкция 1000 может включать в себя сусцептор 1010, подлежащий индуктивному нагреву, и может представлять собой конструкцию, соединенную с устройством 1 для генерирования аэрозоля или размещенную в нем, чтобы в конечном итоге генерировать аэрозоль. Сусцепторная конструкция 1000 может включать в себя различные варианты осуществления. Например, сусцепторная конструкция 1000 может представлять собой аэрозолеобразующую подложку сигаретного типа, включающую в себя сусцептор 1010, или суспекторный узел, способный вмещать аэрозолеобразующую подложку, включающую в себя сусцептор 1010, и отсоединяемый от аэрозолеобразующего устройства 1.

Катушка 300 электромагнитной индукции может быть установлена вблизи вмещающей части 120 и предпочтительно выполнена в конструкции, окружающей вмещающую часть 120. Катушка 300 электромагнитной индукции может быть подключена к контроллеру 200 и может служить в качестве индуктивного датчика приближения для определения того, является ли установленный объект, обнаруженный во вмещающей части 120, обычной сусцепторной конструкцией 1000. Катушка 300 электромагнитной индукции предпочтительно выполнена из проволоки диаметром от 0,01 мм до 0,3 мм. Кроме того, число витков катушки 300 электромагнитной индукции предпочтительно составляет от 20 до 100. Катушка 300 электромагнитной индукции может быть намотана в один слой или в несколько слоев. Поскольку катушка 300 электромагнитной индукции получает питание от контроллера 200 и пропускает через себя ток, сусцептор 1010 сусцепторной конструкции 1000, установленной в устройстве 1 для генерирования аэрозоля, может генерировать тепло за счет взаимной электромагнитной силы, и сусцептор 1010, в конечном счете, нагревает аэрозолеобразующую подложку для генерирования аэрозоля. Это позволяет пользователю вдыхать аэрозоль, образующийся из аэрозолеобразующего субстрата.

Контроллер 200 может быть, например, микропроцессором, который управляет выделением тепла сусцептором 1010 установленной сусцепторной конструкцией 1000 путем управления мощностью, подаваемой на катушку 300 электромагнитной индукции, тем самым управляя выделением аэрозоля. Кроме того, контроллер 200 может определять, является ли установленный объект, обнаруженный во вмещающей части 120, обычной сусцепторной конструкцией 1000, путем измерения изменения индуктивности катушки 300 электромагнитной индукции.

ФИГ. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую метод управления, выполняемый контроллером 200 устройства 1 для генерирования аэрозоля в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего раскрытия. В варианте осуществления контроллер 200 может выполнять процесс определения нормальности (операции s110-s130). Когда питание подается на устройство 1 для генерирования аэрозоля, контроллер 200 может выполнять процесс определения нормальности. Процесс определения нормальности также может быть выполнен с помощью пользовательского ввода с помощью кнопки. Также процесс определения нормальности может быть выполнен путем автоматического определения контроллером 200. Например, контроллер 200 может обнаруживать установку сусцепторной конструкции 1000, используя отдельный датчик приближения соответствующего уровня техники или контактный датчик, и когда установка сусцепторной конструкции 1000 обнаружена, контроллер 200 может автоматически выполнять процесс определения нормальности.

В процессе определения нормальности сначала контроллер 200 подает напряжение на конец катушки 300 электромагнитной индукции (операция s110). Например, контроллер 200 может подавать напряжение на катушку 300 электромагнитной индукции в качестве сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Предпочтительно, напряжение, подаваемое на катушку 300 электромагнитной индукции контроллером 200, представляет собой сигнал ШИМ, имеющий частоту от 20 кГц до 1 МГц. Затем контроллер 200 измеряет величину изменения индуктивности катушки 300 электромагнитной индукции в соответствии с приложенным напряжением (операция s120). Сравнивая величину изменения индуктивности, измеренную контроллером 200, с предварительно определенным нормальным значением или диапазоном нормальных значений, контроллер 300 определяет, нормально ли установлена сусцепторная конструкция 1000 (операция s130).

То есть изменение индуктивности катушки 300 электромагнитной индукции в соответствии с магнитной проницаемостью, присущей сусцепторной конструкции 1000 различных вариантов осуществления, которая может быть установлена и использована в устройстве 1 для генерирования аэрозоля, может быть заранее зарегистрировано с помощью эксперимента, и оно определяется как нормальное значение или нормальный диапазон. На основании того, находится ли величина изменения индуктивности, обнаруженная в операции S120, в пределах нормального диапазона, контроллер 200 может определить, установлена ли сусцепторная конструкция 1000, которая может нормально работать, во вмещающей части 120.

После процесса определения нормальности (операции s110-s130) контроллер 200 может управлять катушкой 300 электромагнитной индукции в соответствии с результатом определения в процессе определения нормальности. Например, когда определяется, что результат процесса определения нормальности находится в пределах нормального диапазона, контроллер может продолжать подавать напряжение и управлять катушкой 300 электромагнитной индукции, чтобы она следовала заданному температурному профилю для образования аэрозоля (операция s140). В это время контроллер 200 может управлять температурой нагрева сусцептора 1010, регулируя коэффициент заполнения сигнала ШИМ, подаваемого на катушку 300 электромагнитной индукции. Соответственно, пользователь может вдыхать аэрозоль, образующийся при нагревании образующей аэрозоль подложки, через сусцептор 1010. Между тем, когда определяется, что результат процесса определения нормальности находится за пределами нормального диапазона, напряжение, подаваемое на катушку 300 электромагнитной индукции в операции s110, может быть отключено (операция s150). С помощью описанного выше способа управления контроллером 200 можно предотвратить непреднамеренное срабатывание устройства 1 для генерирования аэрозоля, например, неисправность, например, в случае, когда устройство 1 для генерации аэрозоля срабатывает при ошибочном нажатии кнопки питания или в случае, когда устройство 1 для генерации аэрозоля срабатывает автоматически при введении посторонних веществ во вмещающую часть 120. Соответственно, можно предотвратить ожоги, возгорания и ненужный расход батареи 400.

Катушка 300 электромагнитной индукции подключена к контроллеру 200 и образует индуктивный датчик приближения. Следовательно, в качестве измерения величины изменения индуктивности, выполняемого контроллером 200 в операции s120, может быть использован способ измерения индуктивного датчика приближения соответствующего уровня техники. То есть, поскольку реакция на напряжение, подаваемое в качестве сигнала ШИМ на катушку 300 электромагнитной индукции контроллером 200, изменяется в зависимости от собственной магнитной проницаемости сусцептора 1010 сусцепторной конструкции 1000, установленной во вмещающей части 120, изменение индуктивности может быть оценено по величине изменения реакции. Например, контроллер 200 может подавать напряжение в виде сигнала ШИМ на конец электромагнитной индукционной катушки 300, отклик, полученный после прохождения сигнала ШИМ через электромагнитную индукционную катушку 300, измеряется датчиком напряжения или датчиком тока, а измеренный отклик может быть преобразован аналого-цифровым преобразователем (АЦП) так, чтобы контроллер 200 мог распознать его, и затем измеряется величина изменения, таким образом, косвенно измеряется изменение индуктивности.

Как описано выше, в настоящем описании, перед приведением в действие устройства 1 для генерирования аэрозоля контроллер 200 может подавать напряжение на катушку 300 электромагнитной индукции, и с помощью способа определения электромагнитной индукции определяется, установлена ли правильная сусцепторная конструкция 1000, и затем, если определено, что правильная сусцепторная конструкция 1000 не установлена, подача питания на катушку 300 электромагнитной индукции может быть отключена для предотвращения ожогов, возгорания или потери электроэнергии.

Хотя некоторые аспекты настоящего раскрытия были показаны и описаны, специалисты в данной области техники должны понимать, что в эти аспекты могут быть внесены изменения без отступления от принципов и духа раскрытия, объем которых определен в формуле изобретения и их эквивалентах.

Изобретение относится к устройству для генерирования аэрозоля. Устройство для генерирования аэрозоля, способное вмещать сусцепторную конструкцию, включающую в себя сусцептор для генерирования аэрозоля путем индукционного нагрева. Устройство для генерирования аэрозоля содержит: корпус, вмещающий в себя по меньшей мере еще один компонент и имеющий размер, достаточный для захвата пользователем; вмещающую часть, вмещающую по меньшей мере часть сусцепторной конструкции; катушку электромагнитной индукции, расположенную вблизи вмещающей части и нагревающую сусцептор размещенной сусцепторной конструкции; и контроллер, управляющий по меньшей мере катушкой электромагнитной индукции, в котором контроллер выполняет процесс определения нормальности. Процесс определения нормальности включает: подачу напряжения на катушку электромагнитной индукции; обнаружение величины изменения индуктивности катушки электромагнитной индукции и определение того, находится ли значение изменения индуктивности в пределах заданного нормального диапазона, и в котором контроллер управляет катушкой электромагнитной индукции в соответствии с результатом определения процесса определения нормальности. Изобретение обеспечивает устройство для генерирования аэрозоля, способное предотвращать неисправности из-за посторонних веществ путем обнаружения изменения индуктивности катушки электромагнитной индукции для индукционного нагрева. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для генерирования аэрозоля, способное вмещать сусцепторную конструкцию, включающую в себя сусцептор для генерирования аэрозоля путем индукционного нагрева, причем устройство для генерирования аэрозоля содержит:

корпус, вмещающий в себя по меньшей мере еще один компонент и имеющий размер, достаточный для захвата пользователем;

вмещающую часть, вмещающую по меньшей мере часть сусцепторной конструкции;

катушку электромагнитной индукции, расположенную вблизи вмещающей части и нагревающую сусцептор размещенной сусцепторной конструкции; и

контроллер, управляющий по меньшей мере катушкой электромагнитной индукции,

в котором контроллер выполняет процесс определения нормальности,

при этом процесс определения нормальности включает:

подачу напряжения на катушку электромагнитной индукции;

обнаружение величины изменения индуктивности катушки электромагнитной индукции; и

определение того, находится ли значение изменения индуктивности в пределах заданного нормального диапазона, и

в котором контроллер управляет катушкой электромагнитной индукции в соответствии с результатом определения процесса определения нормальности.

2. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором

контроллер отключает напряжение, подаваемое на катушку электромагнитной индукции, когда определяется, что значение изменения индуктивности выходит за пределы заданного нормального диапазона в соответствии с результатом определения процесса определения нормальности.

3. Устройство для генерирования аэрозоля по п. 1, в котором

контроллер обнаруживает установку сусцепторной конструкции и выполняет процесс определения нормальности при обнаружении установки сусцепторной конструкции.