Настоящее изобретение относится к способу управления системой, генерирующей аэрозоль, имеющей компоновку для индукционного нагрева, системе, генерирующей аэрозоль, имеющей компоновку для индукционного нагрева, и устройству, генерирующему аэрозоль, имеющему компоновку для индукционного нагрева.
В уровне техники предложен ряд электрических систем, генерирующих аэрозоль, в которых устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее электрический нагреватель, используется для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, такого как заглушка из табака. Одной из целей таких систем, генерирующих аэрозоль, является снижение количества известных вредных компонентов дыма, образуемых в результате горения и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. Обычно субстрат, генерирующий аэрозоль, предусмотрен как часть изделия, генерирующего аэрозоль, которая вставлена в полость в устройстве, генерирующем аэрозоль. В некоторых известных системах для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до температуры, при которой он способен высвобождать летучие компоненты, способные образовывать аэрозоль, резистивный нагревательный элемент, такой как нагревательная пластина, вставлен в субстрат, образующий аэрозоль, или расположен вокруг него, когда изделие вмещено в устройство, генерирующее аэрозоль. В других системах, генерирующих аэрозоль, вместо резистивного нагревательного элемента используется индукционный нагреватель. Индукционный нагреватель, как правило, содержит индукционную катушку, образующую часть устройства, генерирующего аэрозоль, и токоприемник (сусцептор), расположенный таким образом, что он находится в тепловой близости к субстрату, образующему аэрозоль. Индуктор генерирует изменяющееся магнитное поле для генерирования вихревых токов и потерь на гистерезис в токоприемнике, вызывая нагрев токоприемника, тем самым нагревая субстрат, образующий аэрозоль. Индуктивный нагрев обеспечивает возможность генерирования аэрозоля без воздействия нагревателя на изделие, генерирующее аэрозоль. Это может увеличить легкость, с которой может быть очищен нагреватель.
Некоторые известные устройства, генерирующие аэрозоль, содержат более чем одну индукционную катушку, при этом каждая индукционная катушка выполнена с возможностью нагрева разной части токоприемника. Такие устройства, генерирующие аэрозоль, могут быть использованы для нагрева разных частей изделия, генерирующего аэрозоль, в разное время или до разных температур. Однако для таких устройств, генерирующих аэрозоль, может быть затруднительно нагревать одну часть изделия, генерирующего аэрозоль, без опосредованного одновременного нагрева смежной части изделия, генерирующего аэрозоль.
В заявке на патент США №2018/0192700 А1 описан узел индукционного нагрева для генерирования аэрозоля из материала-предшественника аэрозоля в системе подачи аэрозоля, причем узел индукционного нагрева включает в себя: токоприемник и катушку возбуждения, предназначенную для индукции тока в токоприемнике для его нагревания. Токоприемник включает в себя области с различной восприимчивостью к индуцированному току от катушки возбуждения, так что при использовании поверхность токоприемника в областях с различной восприимчивостью нагревается до разных температур за счет тока, индуцированного катушкой возбуждения. Узел может иметь несколько катушек и может поддерживать выборочную активацию нескольких катушек, при этом пользователь может выбрать или указать, какую катушку/катушки активировать.
В публикации WO 2018/178095 A1 описано устройство индукционной катушки для использования с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала. Устройство индукционной катушки содержит пластину, имеющую противоположные первую и вторую стороны, первую плоскую спиральную катушку из электропроводящего материала, установленную на первой стороне пластины, и вторую плоскую спиральную катушку из электропроводящего материала, установленную на второй стороне пластины. Первая и вторая плоские спиральные катушки могут быть совмещены в осевом направлении друг с другом. Может быть предусмотрена удлиненная трубчатая опора для поддержки во время использования изделия, содержащего курительный материал. Трубчатая опора может содержать нагревательный материал, который нагревается путем проникновения переменных магнитных полей для нагрева внутреннего объема опоры и, таким образом, действует как нагревательный элемент. Контроллер может быть сконфигурирован для обеспечения нагрева соответствующих частей нагревательного элемента в разное время.
В публикации WO 2019/030168 A1 описано устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее камеру, по меньшей мере, один нагревательный элемент конической формы, проходящий в камеру, и индукционную катушку конической формы, расположенную вокруг, по меньшей мере, части камеры. Нагревательный элемент может содержать несколько нагревательных элементов, а индукционная катушка может содержать несколько независимо управляемых индукционных катушек для нагрева множества нагревательных элементов.
Было бы желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, которое смягчило бы или устранило эти проблемы с известными системами.
Согласно настоящему изобретению предлагается способ управления системой, генерирующей аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит: компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; и блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева. Компоновка для индукционного нагрева содержит: индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; первую индукционную катушку; и вторую индукционную катушку. Способ включает: возбуждение первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке таким образом, что первая индукционная катушка генерирует первое изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первую часть индукционного нагревательного элемента, и управление первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем. Способ дополнительно включает: возбуждение второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке таким образом, что вторая индукционная катушка генерирует второе изменяющееся магнитное поле, которое нагревает вторую часть индукционного нагревательного элемента, и управление вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем. Второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
В настоящем изобретении осуществляется управление первым изменяющимся током для увеличения температуры первой части индукционного нагревательного элемента от начальной температуры в соответствии с первым температурным профилем. Первый температурный профиль представляет собой изменение заранее заданной желательной температуры первой части индукционного нагревательного элемента во времени. В любой заданный момент времени, если фактическая температура первой части индукционного нагревательного элемента отличается от температуры первого температурного профиля в этот момент времени, осуществляется регулирование первого изменяющегося тока так, чтобы регулировать температуру первой части индукционного нагревательного элемента с приведением к температуре, указанной первым температурным профилем в этот момент времени.
Подобным образом, осуществляется управление вторым изменяющимся током для увеличения температуры второй части индукционного нагревательного элемента от начальной температуры в соответствии со вторым температурным профилем. Второй температурный профиль представляет собой изменение заранее заданной желательной температуры второй части индукционного нагревательного элемента во времени. В любой заданный момент времени, если фактическая температура второй части индукционного нагревательного элемента отличается от температуры второго температурного профиля в этот момент времени, осуществляется регулирование второго изменяющегося тока так, чтобы регулировать температуру второй части индукционного нагревательного элемента с приведением к температуре, указанной вторым температурным профилем в этот момент времени.
Преимущественно нагрев разных частей субстрата, образующего аэрозоль, с разными температурными профилями может обеспечить генерирование аэрозоля с особенно желательными характеристиками. Преимущественно нагрев разных частей субстрата, образующего аэрозоль, с разными температурными профилями может обеспечить генерирование аэрозоля с желательными характеристиками на протяжении большего периода времени, чем если бы части субстрата, образующего аэрозоль, нагревались до одинаковой температуры, как описано более подробно ниже, особенно со ссылкой на фиг. 9.
Согласно настоящему изобретению предлагается система, генерирующая аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит: субстрат, образующий аэрозоль; компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и контроллер. Компоновка для индукционного нагрева содержит: индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник (сусцептор), нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; первую индукционную катушку; и вторую индукционную катушку. Контроллер выполнен с возможностью выполнения этапов способа, описанных выше.
В частности, согласно настоящему изобретению, предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая: субстрат, образующий аэрозоль; компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и контроллер. Компоновка для индукционного нагрева содержит: индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; первую индукционную катушку; и вторую индукционную катушку. Контроллер выполнен с возможностью: возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью: возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем. Второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
Согласно настоящему изобретению предлагается устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью вмещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит: первую индукционную катушку; вторую индукционную катушку; блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на первую индукционную катушку и вторую индукционную катушку; и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в устройство, генерирующее аэрозоль, и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в устройство, генерирующее аэрозоль, и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем. Второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
В частности, согласно настоящему изобретению предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и контроллер. Компоновка для индукционного нагрева содержит: индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; первую индукционную катушку; и вторую индукционную катушку. Контроллер выполнен с возможностью выполнения этапов способа, описанных выше.
В частности, согласно настоящему изобретению предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и контроллер. Компоновка для индукционного нагрева содержит: индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник (сусцептор), нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; первую индукционную катушку; и вторую индукционную катушку. Контроллер выполнен с возможностью возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в устройство, генерирующее аэрозоль, и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в устройство, генерирующее аэрозоль, и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем. Второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
В контексте данного документа 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, обычно является частью изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа 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, в контексте данного документа может называться табачной палочкой.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля.
В контексте данного документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль. В системе, генерирующей аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.
В контексте данного документа термин «изменяющийся ток» включает любые виды тока, изменяющегося со временем, для генерирования изменяющегося магнитного поля. Подразумевается, что термин «изменяющийся ток» включает разновидности переменного тока. В случае если изменяющийся ток представляет собой переменный ток, переменный ток генерирует переменное магнитное поле.
В контексте данного документа термин «длина» означает основной размер в продольном направлении устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «ширина» означает основной размер в поперечном направлении устройства, генерирующего аэрозоль, или 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 контексте данного документа термин «поперечное сечение» используется для описания сечения устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, в направлении, перпендикулярном продольному направлению в конкретном месте вдоль его длины.
В контексте данного документа термин «ближний» относится к пользовательскому концу или мундштучному концу устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец компонента устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, представляет собой конец компонента, ближайший к пользовательскому концу или мундштучному концу устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «дальний» относится к концу, противоположному ближнему концу.
Управление первым изменяющимся током и вторым изменяющимся током может осуществляться таким образом, что: в первой фазе первый изменяющийся ток подают на первую индукционную катушку; и во второй фазе второй изменяющийся ток подают на вторую катушку.
В некоторых вариантах осуществления в первой фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
В некоторых вариантах осуществления во второй фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
Первая фаза может иметь заранее заданную длительность. Вторая фаза может иметь заранее заданную длительность. Длительность первой фазы и длительность второй фазы могут быть одинаковыми. Длительность второй фазы может отличаться от длительности первой фазы. Преимущественно это может обеспечить нагрев системой первой части субстрата, образующего аэрозоль, и второй части субстрата, образующего аэрозоль, на протяжении разных периодов времени. Длительность второй фазы может быть меньше длительности первой фазы. Длительность второй фазы может быть больше длительности первой фазы.
Длительность первой фазы может составлять от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд. Длительность второй фазы составляет от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд. Суммарная длительность первой фазы и второй фазы может составлять от приблизительно 100 секунд до приблизительно 400 секунд. Суммарная длительность первой фазы и второй фазы может составлять от приблизительно 150 секунд до приблизительно 300 секунд.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения совершения пользователем затяжки на системе для приема аэрозоля. В этих вариантах осуществления длительность первой фазы может быть основана на первом заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек. Первое заранее заданное количество затяжек может составлять от 2 до 5. В этих вариантах осуществления длительность второй фазы может быть основана на втором заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек. Второе заранее заданное количество затяжек может составлять от 2 до 5. В этих вариантах осуществления суммарная длительность первой фазы и второй фазы может быть основана на суммарном заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек. Суммарное заранее заданное количество затяжек может составлять от 3 до 10 затяжек пользователя.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первая фаза заканчивается после обнаружения первого максимального количества затяжек или раньше при достижении первой максимальной длительности. Первое максимальное количество затяжек может составлять от 2 до 5, и первая максимальная длительность составляет от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления вторая фаза заканчивается после обнаружения второго максимального количества затяжек или раньше при достижении второй максимальной длительности. Второе максимальное количество затяжек может составлять от 2 до 5, и вторая максимальная длительность может составлять от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
Первым изменяющимся током можно управлять таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем. Первый температурный профиль представляет собой изменение заранее заданной желательной температуры первой части индукционного нагревательного элемента во времени. В любой заданный момент времени, если фактическая температура первой части индукционного нагревательного элемента отличается от температуры первого температурного профиля в этот момент времени, осуществляется регулирование первого изменяющегося тока так, чтобы регулировать температуру первой части индукционного нагревательного элемента с приведением к температуре, указанной первым температурным профилем в этот момент времени.
Подобным образом может осуществляться управление вторым изменяющимся током для увеличения температуры второй части индукционного нагревательного элемента от начальной температуры в соответствии со вторым температурным профилем. Второй температурный профиль представляет собой изменение заранее заданной желательной температуры второй части индукционного нагревательного элемента во времени. В любой заданный момент времени, если фактическая температура второй части индукционного нагревательного элемента отличается от температуры второго температурного профиля в этот момент времени, осуществляется регулирование второго изменяющегося тока так, чтобы регулировать температуру второй части индукционного нагревательного элемента с приведением к температуре, указанной вторым температурным профилем в этот момент времени.
В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным. В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль изменяется со временем.
В некоторых вариантах осуществления второй рабочий температурный профиль является по сути постоянным. В некоторых вариантах осуществления второй рабочий температурный профиль изменяется со временем.
В некоторых вариантах осуществления в по меньшей мере части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль. В этих вариантах осуществления в по меньшей мере части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на по меньшей мере приблизительно 50 градусов Цельсия. Первый рабочий температурный профиль может превышать второй рабочий температурный профиль на протяжении всей первой фазы.
В некоторых вариантах осуществления во второй фазе первый рабочий температурный профиль и второй рабочий температурный профиль являются по сути одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления во второй фазе второй рабочий температурный профиль находится в пределах примерно 5 градусов Цельсия от первого рабочего температурного профиля.
В некоторых вариантах осуществления в по меньшей мере части второй фазы второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль. В этих вариантах осуществления во второй фазе второй рабочий температурный профиль может превышать первый рабочий температурный профиль на не более чем приблизительно 50 градусов Цельсия.
В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части первой фазы. Первый рабочий температурный профиль может быть постоянным во время первой фазы.
В некоторых вариантах осуществления первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части второй фазы. Первый рабочий температурный профиль может быть постоянным во время второй фазы.
В некоторых вариантах осуществления второй рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части второй фазы. Второй рабочий температурный профиль может быть постоянным во время второй фазы.
Первый рабочий температурный профиль может составлять от приблизительно 180 градусов Цельсия до 300 градусов Цельсия во время по меньшей мере части первой фазы. Первый рабочий температурный профиль может составлять от приблизительно 160 градусов Цельсия до приблизительно 260 градусов Цельсия во время по меньшей мере части второй фазы. Второй рабочий температурный профиль может составлять от приблизительно 180 градусов Цельсия до приблизительно 300 градусов Цельсия во время по меньшей мере части второй фазы.
В некоторых вариантах осуществления в первой фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
В некоторых вариантах осуществления во второй фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
В некоторых вариантах осуществления в по меньшей мере части первой фазы второй изменяющийся ток возбуждается в то же время, что и первый изменяющийся ток.
В некоторых вариантах осуществления в по меньшей мере части второй фазы первый изменяющийся ток возбуждается в то же время, что и второй изменяющийся ток.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления второй изменяющийся ток не возбуждается при возбуждении первого изменяющегося тока; и первый изменяющийся ток не возбуждается при возбуждении второго изменяющегося тока.
Согласно настоящему изобретению предложен индукционный нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль.
Индукционный нагревательный элемент может принимать любую подходящую форму. Индукционный нагревательный элемент может иметь цельную конструкцию. Индукционный нагревательный элемент может содержать несколько цельных конструкций. Индукционный нагревательный элемент может быть продолговатым. Индукционный нагревательный элемент может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, индукционный нагревательный элемент может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или другое многоугольное поперечное сечение.
В некоторых вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент может содержать внутренний нагревательный элемент. В контексте данного документа термин «внутренний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, выполненному с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент может образовывать часть устройства, генерирующего аэрозоль, и может быть выполнен с возможностью проникания в субстрат, образующий аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в устройство. В этих вариантах осуществления внутренний нагревательный элемент предпочтительно выполнен с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль. Внутренний нагревательный элемент может иметь форму пластины. Внутренний нагревательный элемент может иметь форму штыря. Внутренний нагревательный элемент может иметь форму конуса. В случае если устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость устройства для вмещения субстрата, образующего аэрозоль, предпочтительно внутренний нагревательный элемент проходит в полость устройства.
В некоторых вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент может образовывать часть изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. В этих вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент может быть встроен в субстрат, образующий аэрозоль. В этих вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент может быть по меньшей мере частично охвачен субстратом, образующим аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент может представлять собой внешний нагревательный элемент. В контексте данного документа термин «внешний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, выполненному с возможностью нагрева наружной поверхности субстрата, образующего аэрозоль. Внешний нагревательный элемент предпочтительно выполнен с возможностью по меньшей мере частичного охвата субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в устройство, генерирующее аэрозоль. Индукционный нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева наружной поверхности субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость индукционного нагревательного элемента.
В тех вариантах осуществления, где индукционный нагревательный элемент образует часть устройства, генерирующего аэрозоль, индукционный нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью по сути окружения субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в устройство.
В тех вариантах осуществления, где индукционный нагревательный элемент образует часть изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, индукционный нагревательный элемент может окружать субстрат, образующий аэрозоль. В этих вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент может иметь форму обертки, обернутой вокруг субстрата, образующего аэрозоль.
Индукционный нагревательный элемент может содержать полость для вмещения субстрата, образующего аэрозоль. Индукционный нагревательный элемент может содержать наружную сторону и внутреннюю сторону, противоположную наружной стороне. Внутренняя сторона может по меньшей мере частично определять полость индукционного нагревательного элемента для вмещения субстрата, образующего аэрозоль. Первая часть индукционного нагревательного элемента может быть трубчатой и определять часть полости индукционного нагревательного элемента. Вторая часть индукционного нагревательного элемента может быть трубчатой и определять часть полости индукционного нагревательного элемента.
В некоторых вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент содержит несколько внутренних полостей для вмещения субстрата, образующего аэрозоль. Внутренняя полость первой части индукционного нагревательного элемента может образовывать первую полость индукционного нагревательного элемента, и внутренняя полость второй части индукционного нагревательного элемента может образовывать вторую полость индукционного нагревательного элемента.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент содержит единственную внутреннюю полость для вмещения субстрата, образующего аэрозоль. В этих вариантах осуществления внутренняя полость первой части индукционного нагревательного элемента определяет часть единственной внутренней полости индукционного нагревательного элемента, и внутренняя полость второй части индукционного нагревательного элемента определяет вторую часть единственной внутренней полости индукционного нагревательного элемента. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент представляет собой трубчатый индукционный нагревательный элемент. Внутренняя поверхность трубчатого индукционного нагревательного элемента может определять полость индукционного нагревательного элемента.
В тех вариантах осуществления, где устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость устройства для вмещения субстрата, образующего аэрозоль, индукционный нагревательный элемент может по меньшей мере частично окружать полость устройства. Полость индукционного нагревательного элемента может быть выровнена с полостью устройства.
В некоторых вариантах осуществления компоновка для индукционного нагрева содержит по меньшей мере один внутренний нагревательный элемент и по меньшей мере один внешний нагревательный элемент.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит первую часть индукционного нагревательного элемента, и устройство, генерирующее аэрозоль, содержит вторую часть индукционного нагревательного элемента.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит вторую часть индукционного нагревательного элемента, и устройство, генерирующее аэрозоль, содержит первую часть индукционного нагревательного элемента.
Индукционный нагревательный элемент содержит по меньшей мере один токоприемник. Индукционный нагревательный элемент может содержать единственный токоприемник. Индукционный нагревательный элемент может состоять из единственного токоприемника. Первая часть индукционного нагревательного элемента может содержать первый токоприемник. Вторая часть индукционного нагревательного элемента может содержать второй токоприемник.
В контексте данного документа термин «токоприемник» («сусцептор») относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Когда токоприемник находится в изменяющемся магнитном поле, токоприемник нагревается. Нагрев токоприемника может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис и вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника.
Токоприемник может содержать любой подходящий материал. Токоприемник может быть образован из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для превращения в аэрозоль субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше приблизительно 250 градусов Цельсия. Предпочтительные токоприемники могут быть образованы из электропроводного материала. В контексте данного документа термин «электропроводный» относится к материалам, имеющим удельное электрическое сопротивление меньше или равное 1×10-4 Ом-метр (Ом⋅м), при двадцати градусах Цельсия. Предпочтительные токоприемники могут быть образованы из теплопроводного материала. В контексте данного документа термин «теплопроводный материала» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность по меньшей мере 10 ватт на метр-Кельвин (Вт/(м⋅К)) при 23 градусах Цельсия и относительной влажности 50 процентов, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).
Подходящие материалы для токоприемника включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Некоторые предпочтительные токоприемники содержат металл или углерод. Некоторые предпочтительные токоприемники содержат ферромагнитный материал, например, ферритное железо, ферромагнитный сплав, такой как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитные частицы и феррит. Некоторые предпочтительные токоприемники состоят из ферромагнитного материала. Подходящий токоприемник может содержать алюминий. Подходящий токоприемник может состоять из алюминия. Токоприемник может содержать по меньшей мере приблизительно 5 процентов, по меньшей мере приблизительно 20 процентов, по меньшей мере приблизительно 50 процентов или по меньшей мере приблизительно 90 ферромагнитных или парамагнитных материалов.
Предпочтительно токоприемник образован из материала, который является по сути непроницаемым для газа. Другими словами, предпочтительно токоприемник образован из материала, который не является проницаемым для газа.
Токоприемник индукционного нагревательного элемента может принимать любую подходящую форму. Например, токоприемник может быть продолговатым. Токоприемник может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, токоприемник может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или другое многоугольное поперечное сечение.
Первая часть индукционного нагревательного элемента может представлять собой трубчатый токоприемник. Вторая часть индукционного нагревательного элемента может представлять собой трубчатый токоприемник. Трубчатый токоприемник содержит кольцевое тело, определяющее внутреннюю полость. Полость токоприемника может быть выполнена с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль. Полость токоприемника может представлять собой открытую полость. Полость токоприемника может быть открыта на одном конце. Полость токоприемника может быть открыта на обоих концах.
В некоторых вариантах осуществления с несколькими токоприемниками все токоприемники могут быть по сути идентичными. Например, второй токоприемник может быть по сути идентичным первому токоприемнику. Все токоприемники могут быть образованы из одинакового материала. Все токоприемники могут иметь одинаковую форму и размеры. Выполнение каждого токоприемника идентичным другим токоприемникам может обеспечить нагрев каждого токоприемника до по сути одинаковой температуры и нагрев с по сути одинаковой скоростью при приложении заданного изменяющегося магнитного поля.
В некоторых вариантах осуществления второй токоприемник отличается от первого токоприемника по меньшей мере одной характеристикой. Второй токоприемник может быть образован из материала, отличного от материала первого токоприемника. Форма и размеры второго токоприемника могут быть отличными от формы и размеров первого токоприемника. Второй токоприемник может иметь длину, которая превышает длину первого токоприемника. Выполнение каждого токоприемника отличным от других токоприемников может обеспечить приспособление каждого токоприемника к оптимальному нагреву разных субстратов, образующих аэрозоль.
В одном примере первый субстрат, образующий аэрозоль, может требовать нагрева до первой температуры для генерирования первого аэрозоля с требуемыми характеристиками, и второй субстрат, образующий аэрозоль, может требовать нагрева до второй температуры, отличной от первой температуры, для генерирования второго аэрозоля с требуемыми характеристиками. В этом примере первый токоприемник может быть образован из первого материала, пригодного для нагрева первого субстрата, образующего аэрозоль, до первой температуры, и второй токоприемник может быть образован из второго материала, отличного от первого материала, пригодного для нагрева второго субстрата, образующего аэрозоль, до второй температуры.
В другом примере изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать первый субстрат, образующий аэрозоль, имеющий первую длину, и второй субстрат, образующий аэрозоль, имеющий вторую длину, отличную от первой длины, так что нагрев второго субстрата, образующего аэрозоль, генерирует другое количество аэрозоля, чем нагрев первого субстрата, образующего аэрозоль. В этом варианте осуществления первый токоприемник может иметь длину, по сути равную первой длине, и второй токоприемник может иметь длину, по сути равную второй длине.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первый токоприемник представляет собой продолговатый трубчатый токоприемник, и второй токоприемник представляет собой продолговатый трубчатый токоприемник. В этих предпочтительных вариантах осуществления первый токоприемник и второй токоприемник могут быть по сути выровнены. Иными словами, первый токоприемник и второй токоприемник могут быть соосно выровнены.
Индукционный нагревательный элемент может содержать любое подходящее количество токоприемников. Индукционный нагревательный элемент может содержать несколько токоприемников. Индукционный нагревательный элемент может содержать по меньшей мере два токоприемника. Например, индукционный нагревательный элемент может содержать три, четыре, пять или шесть токоприемников. В случае если индукционный нагревательный элемент содержит более двух токоприемников, промежуточный элемент может быть размещен между каждой смежной парой токоприемников.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления токоприемник может содержать слой токоприемника, предусмотренный на опорной основной части. В вариантах осуществления с первым токоприемником и вторым токоприемником каждый из первого токоприемника и второго токоприемник может быть образован из опорной основной части и слоя токоприемника. Расположение токоприемника в изменяющемся магнитном поле наводит вихревые токи в непосредственной близости от поверхности токоприемника, то есть создает эффект, называемый скин-эффектом. Соответственно, является возможным образование токоприемника из относительно тонкого слоя материала токоприемника, что в то же время обеспечивает эффективный нагрев токоприемника при наличии изменяющегося магнитного поля. Выполнение токоприемника из опорной основной части и относительно тонкого слоя токоприемника может облегчить производство изделия, генерирующего аэрозоль, которое является простым, недорогим и надежным.
Опорная основная часть может быть выполнена из материала, который не подвержен индукционному нагреву. Преимущественно это может уменьшить нагрев поверхностей токоприемника, которые не контактируют с субстратом, образующим аэрозоль, где поверхности опорной основной части образуют поверхности токоприемника, которые не контактируют с субстратом, образующим аэрозоль.
Опорная основная часть может содержать электроизоляционный материал. В контексте данного документа термин «электроизоляционный» относится к материалам, имеющим удельное электрическое сопротивление, составляющее по меньшей мере 1×104 Ом-метр (Ω⋅м), при двадцати градусах Цельсия.
Опорная основная часть может быть теплоизоляционной. В контексте данного документа термин «теплоизоляционный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность менее или равную приблизительно 40 ватт на метр-Кельвин (Вт/(м⋅К)) при температуре 23 градуса Цельсия и относительной влажности 50 процентов, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).
Образование опорной основной части из теплоизоляционного материала может обеспечить теплоизоляционную перегородку между слоем токоприемника и другими компонентами компоновки для индукционного нагрева, например, индукционной катушкой, окружающей индукционный нагревательный элемент. Преимущественно это может уменьшить передачу тепла между токоприемником и другими компонентами индукционной нагревательной системы.
Опорная основная часть может представлять собой трубчатую опорную основную часть, и слой токоприемника может быть предусмотрен на внутренней поверхности трубчатой опорной основной части. Посредством обеспечения слоя токоприемника на внутренней поверхности опорной основной части можно расположить слой токоприемника смежно с субстратом, образующим аэрозоль, в полости индукционного нагревательного элемента, улучшая передачу тепла между слоем токоприемника и субстратом, образующим аэрозоль.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления с первым токоприемником и вторым токоприемником первый токоприемник содержит трубчатую опорную основную часть, образованную из теплоизоляционного материала, и слой токоприемника на внутренней поверхности трубчатой опорной основной части. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления второй токоприемник содержит трубчатую опорную основную часть, образованную из теплоизоляционного материала и слоя токоприемника на внутренней поверхности трубчатой опорной основной части.
Токоприемник может быть снабжен защитным наружным слоем, например, защитным керамическим слоем или защитным стеклянным слоем. Защитный наружный слой может улучшить прочность токоприемника и упростить очистку токоприемника. Защитный наружный слой может по сути охватывать токоприемник. Токоприемник может содержать защитное покрытие, образованное из стекла, керамики или инертного металла.
Индукционный нагревательный элемент может содержать промежуток между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента.
Промежуток может быть любого подходящего размера для теплоизоляции первой части индукционного нагревательного элемента от второй части индукционного нагревательного элемента.
Индукционный нагревательный элемент может содержать промежуточный элемент, размещенный между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может быть размещен в промежутке между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может проходить между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может контактировать с концом первой части индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может контактировать с концом второй части индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может быть прикреплен к концу первой части индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может быть прикреплен к концу второй части индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может соединять вторую часть индукционного нагревательного элемента с первой частью индукционного нагревательного элемента. В случае если промежуточный элемент соединяет вторую часть индукционного нагревательного элемента с первой частью индукционного нагревательного элемента, промежуточный элемент может обеспечивать индукционный нагревательный элемент структурной опорой. Преимущественно промежуточный элемент может обеспечить индукционный нагревательный элемент в виде цельного единого элемента, который можно легко удалять из компоновки для индукционного нагрева и заменять.
Промежуточный элемент может принимать любую подходящую форму. Промежуточный элемент может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, промежуточный элемент может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или другое многоугольное поперечное сечение. Промежуточный элемент может быть трубчатым. Трубчатый промежуточный элемент содержит кольцевое тело, определяющее внутреннюю полость. Промежуточный элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения проникания газа с наружной стороны промежуточного элемента во внутреннюю полость. Полость промежуточного элемента может быть выполнена с возможностью вмещения части изделия, генерирующего аэрозоль. Полость промежуточного элемента может представлять собой открытую полость. Полость промежуточного элемента может быть открыта на одном конце. Полость промежуточного элемента может быть открыта на обоих концах.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первая часть индукционного нагревательного элемента и вторая часть индукционного нагревательного элемента представляют собой трубчатые токоприемники, и промежуточный элемент представляет собой трубчатый промежуточный элемент. В этих вариантах осуществления трубчатый первый токоприемник, трубчатый второй токоприемник и трубчатый промежуточный элемент могут быть по сути выровнены. Трубчатый первый токоприемник, трубчатый промежуточный элемент и трубчатый второй токоприемник могут быть размещены конец к концу в форме трубчатого стержня. Внутренние полости трубчатого первого токоприемника, трубчатого промежуточного элемента и трубчатого второго токоприемника могут быть по сути выровнены. Внутренние полости трубчатого первого токоприемника, трубчатого промежуточного элемента и трубчатого второго токоприемника могут определять полость индукционного нагревательного элемента.
Промежуточный элемент может быть образован из любого подходящего материала.
В предпочтительных вариантах осуществления промежуточный элемент образован из другого материала относительно первой части индукционного нагревательного элемента и второй части индукционного нагревательного элемента.
Промежуточный элемент может содержать теплоизоляционный материал для теплоизоляции первой части индукционного нагревательного элемента от второй части индукционного нагревательного элемента. Промежуточный элемент может содержать материал, имеющий объемную теплопроводность менее или равную приблизительно 100 милливатт на метр-Кельвин (мВт/(м⋅К)) при температуре 23 градуса Цельсия и относительной влажности 50 процентов, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS). Предоставление промежуточного элемента, образованного из теплоизоляционного материала, в промежутке между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента может дополнительно снизить перенос тепла между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента. Преимущественно это может улучшать способность индукционного нагревательного элемента к выборочному нагреву раздельных частей субстрата, образующего аэрозоль. Это также может позволить уменьшить размер промежутка между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента и, в свою очередь, уменьшить размер индукционного нагревательного элемента.
Промежуточный элемент может содержать электроизоляционный материал для электроизоляции первой части индукционного нагревательного элемента от второй части индукционного нагревательного элемента. Токоприемник может содержать материал, имеющий удельное электрическое сопротивление, составляющее по меньшей мере 1×104 Ом-метр (Ом⋅м), при двадцати градусах Цельсия.
Промежуточный элемент может содержать по меньшей мере одно из следующего: теплоизоляционный материал для теплоизоляции первой части индукционного нагревательного элемента от второй части индукционного нагревательного элемента; и электроизоляционный материал для электроизоляции первой части индукционного нагревательного элемента от второй части индукционного нагревательного элемента. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления промежуточный элемент содержит теплоизоляционный материал для теплоизоляции первой части индукционного нагревательного элемента от второй части индукционного нагревательного элемента и электроизоляционный материал для электроизоляции первой части индукционного нагревательного элемента от второй части индукционного нагревательного элемента.
Особенно предпочтительные материалы для промежуточного элемента могут включать полимерные материалы, такие как полиэфирэфиркетон (PEEK), жидкокристаллические полимеры, такие как Kevlar, определенные виды цемента, стекла и керамических материалов, таких как диоксид циркония (ZrO2), нитрид кремния (Si3N4) и оксид алюминия (Al2O3).
Промежуточный элемент может быть газопроницаемым. Другими словами, промежуточный элемент выполнен с возможностью обеспечения проникания газа через промежуточный элемент. Обычно промежуточный элемент выполнен с возможностью обеспечения проникания газа с одной стороны промежуточного элемента на другую сторону промежуточного элемента. Промежуточный элемент может содержать наружную сторону и внутреннюю сторону, противоположную наружной стороне. Промежуточный элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения проникания газа с наружной стороны на внутреннюю сторону.
В некоторых вариантах осуществления промежуточный элемент содержит проход для воздуха, выполненный с возможностью обеспечения потока воздуха через промежуточный элемент. В этих вариантах осуществления промежуточный элемент не должен быть обязательно выполнен из газопроницаемого материала. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления промежуточный элемент образован из газонепроницаемого материала и содержит проход для воздуха, выполненный с возможностью обеспечения прохода воздуха через промежуточный элемент. Промежуточный элемент может содержать несколько проходов для воздуха. Промежуточный элемент может содержать любое подходящее количество проходов для воздуха, например, два, три, четыре, пять или шесть проходов для воздуха. В случае если промежуточный элемент содержит несколько проходов для воздуха, проходы для воздуха могут быть равномерно разнесены от промежуточного элемента.
В случае если промежуточный элемент представляет собой трубчатый промежуточный элемент, определяющий внутреннюю полость, промежуточный элемент может содержать проход для воздуха, выполненный с возможностью пропускания потока воздуха с наружной поверхности промежуточного элемента во внутреннюю полость. Промежуточный элемент может содержать проход для воздуха, проходящий от наружной поверхности к внутренней поверхности. В случае если трубчатый промежуточный элемент содержит несколько проходов для воздуха, проходы для воздуха могут быть равномерно разнесены по окружности трубчатого промежуточного элемента.
Индукционный нагревательный элемент может содержаться в компоновке для индукционного нагрева.
Компоновка для индукционного нагрева дополнительно содержит индукционную катушку. Предпочтительно компоновка для индукционного нагрева содержит первую индукционную катушку и вторую индукционную катушку.
Первая индукционная катушка выполнена таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на первую индукционную катушку, генерирует изменяющееся магнитное поле. Первая индукционная катушка расположена относительно индукционного нагревательного элемента таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на первую индукционную катушку, генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первую часть индукционного нагревательного элемента индукционного нагревательного элемента.
Вторая индукционная катушка выполнена таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на вторую индукционную катушку, генерирует изменяющееся магнитное поле. Вторая индукционная катушка расположена относительно индукционного нагревательного элемента таким образом, что изменяющийся электрический ток, подаваемый на вторую индукционную катушку, генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает вторую часть индукционного нагревательного элемента индукционного нагревательного элемента.
Индукционная катушка может иметь любую подходящую форму. Например, индукционная катушка может представлять собой плоскую индукционную катушку. Плоская индукционная катушка может быть намотана по спирали, по сути в плоскости. Предпочтительно индукционная катушка представляет собой трубчатую индукционную катушку, определяющую внутреннюю полость. Обычно, трубчатая индукционная катушка спирально намотана вокруг оси. Индукционная катушка может быть продолговатой. Особенно предпочтительно индукционная катушка может быть продолговатой трубчатой индукционной катушкой. Индукционная катушка может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, индукционная катушка может иметь круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное, треугольное или другое многоугольное поперечное сечение.
Индукционная катушка может быть образована из любого подходящего материала. Индукционная катушка образована из электропроводного материала. Предпочтительно индукционная катушка образована из металла или металлического сплава.
В случае если индукционная катушка представляет собой трубчатую индукционную катушку, предпочтительно часть индукционного нагревательного элемента расположена внутри внутренней полости индукционной катушки. Особенно предпочтительно первая индукционная катушка представляет собой трубчатую индукционную катушку, и по меньшей мере часть первой части индукционного нагревательного элемента расположена внутри внутренней полости первой индукционной катушки. Длина трубчатой первой индукционной катушки может быть по сути подобной длине первой части индукционного нагревательного элемента. Особенно предпочтительно вторая индукционная катушка представляет собой трубчатую индукционную катушку, и по меньшей мере часть второй части индукционного нагревательного элемента расположена внутри внутренней полости второй индукционной катушки. Длина трубчатой второй индукционной катушки может быть по сути подобной длине второй части индукционного нагревательного элемента.
В некоторых вариантах осуществления вторая индукционная катушка по сути идентична первой индукционной катушке. Другими словами, первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка имеют одинаковую форму, размеры и количество витков. Особенно предпочтительно вторая индукционная катушка по сути идентична первой индукционной катушке в тех вариантах осуществления, где вторая часть индукционного нагревательного элемента по сути идентична первой части индукционного нагревательного элемента.
В некоторых вариантах осуществления вторая индукционная катушка отлична от первой индукционной катушки. Например, вторая индукционная катушка может иметь длину, количество витков или поперечное сечение, отличные от таковых для первой индукционной катушки. Особенно предпочтительно вторая индукционная катушка отличается от первой индукционной катушки в тех вариантах осуществления, где вторая часть индукционного нагревательного элемента отличается от первой части индукционного нагревательного элемента.
Первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка могут быть размещены в любой пригодной компоновке. Особенно предпочтительно первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка соосно выровнены вдоль оси. В случае если первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка представляют собой продолговатые трубчатые индукционные катушки, первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка могут быть соосно выровнены вдоль продольной оси таким образом, чтобы внутренние полости катушек были выровнены вдоль продольной оси.
В некоторых вариантах осуществления первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка намотаны в одном направлении. В некоторых вариантах осуществления вторая индукционная катушка намотана в направлении, отличном от первой индукционной катушки.
Компоновка для индукционного нагрева может содержать любое подходящее количество индукционных катушек. Индукционный нагревательный элемент содержит несколько индукционных катушек. Компоновка для индукционного нагрева содержит по меньшей мере две индукционные катушки. Предпочтительно количество индукционных катушек компоновки для индукционного нагрева равно количеству токоприемников индукционного нагревательного элемента. Количество индукционных катушек компоновки для индукционного нагрева может отличаться от количества токоприемников индукционного нагревательного элемента. В случае если количество индукционных катушек равно количеству токоприемников, предпочтительно каждая индукционная катушка размещена вокруг токоприемника. Особенно предпочтительно каждая индукционная катушка проходит по сути по длине токоприемника, вокруг которого она размещена.
Индукционный нагревательный элемент может содержать концентратор потока. Концентратор потока может быть размещен вокруг индукционной катушки компоновки для индукционного нагрева. Концентратор потока выполнен с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого индукционной катушкой, в направлении индукционного нагревательного элемента.
Преимущественно посредством деформации электромагнитного поля в направлении индукционного нагревательного элемента концентратор потока может концентрировать магнитное поле на индукционном нагревательном элементе. Это может увеличивать эффективность компоновки для индукционного нагрева в сравнении с вариантами осуществления, в которых концентратор потока не предусмотрен. В контексте данного документа фраза «концентрировать магнитное поле» означает деформировать магнитное поле таким образом, что плотность магнитной энергии магнитного поля увеличивается в месте «концентрации» магнитного поля.
В контексте данного документа термин «концентратор потока» относится к компоненту, имеющему высокую относительную магнитную проницаемость, который служит для концентрации и направления магнитного поля или линий магнитного поля, генерируемых индукционной катушкой. В контексте данного документа термин «относительная магнитная проницаемость» относится к отношению магнитной проницаемости материала или среды, такой как концентратор потока, к магнитной проницаемости свободного пространства, «μ0», где μ0 составляет 4π×10−7 ньютон на квадратный ампер (N.A−2).
В контексте данного документа термин «высокая относительная магнитная проницаемость» относится к относительной магнитной проницаемости, составляющей по меньшей мере 5 при 25 градусах Цельсия, например, по меньшей мере 10, по меньшей мере 20, по меньшей мере 30, по меньшей мере 40, по меньшей мере 50, по меньшей мере 60, по меньшей мере 80 или по меньшей мере 100 градусов Цельсия. Эти приведенные в качестве примера значения предпочтительно относятся к значениям относительной магнитной проницаемости для частоты от 6 до 8 мегагерц (МГц) и температуры 25 градусов Цельсия.
Концентратор потока может быть выполнен из любого подходящего материала или комбинации материалов. Предпочтительно концентратор потока содержит ферромагнитный материал, например, ферритовый материал, ферритовый порошок, удерживаемый в связующем, или любой другой подходящий материал, содержащий ферритовый материал, такой как ферритный чугун, ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь.
В некоторых вариантах осуществления компоновка для индукционного нагрева содержит концентратор потока, размещенный вокруг первой индукционной катушки и второй индукционной катушки. В этих вариантах осуществления концентратор потока выполнен с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого первой индукционной катушкой, в направлении первой части индукционного нагревательного элемента индукционного нагревательного элемента и с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого второй индукционной катушкой, в направлении второй части индукционного нагревательного элемента индукционного нагревательного элемента.
В некоторых из этих вариантов осуществления часть концентратора потока проходит в промежуточный элемент между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента. Прохождение части концентратора потока в промежуточный элемент между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента может дополнительно деформировать магнитное поле, генерируемое первой индукционной катушкой, и магнитное поле, генерируемое второй индукционной катушкой. Эта дополнительная деформация может привести к дополнительной концентрации магнитного поля, генерируемого первой индукционной катушкой, в направлении первой части индукционного нагревательного элемента и дополнительной концентрации магнитного поля, генерируемого второй индукционной катушкой, в направлении второй части индукционного нагревательного элемента. Это может дополнительно улучшать эффективность компоновки для индукционного нагрева.
В некоторых вариантах осуществления компоновка для индукционного нагрева содержит несколько концентраторов потока. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления отдельный концентратор потока размещен вокруг каждой индукционной катушки. Снабжение каждой индукционной катушки выделенным концентратором потока может позволить оптимально сконфигурировать концентратор потока для деформации магнитного поля, генерируемого индукционной катушкой. Такая компоновка также может обеспечить образование компоновки для индукционного нагрева из модульных индукционных нагревательных узлов. Каждый индукционный нагревательный узел может содержать индукционную катушку и концентратор потока. Обеспечение модульных индукционных нагревательных узлов может ускорить стандартизованное производство компоновки для индукционного нагрева и обеспечить возможность удаления и замены отдельных узлов.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления компоновка для индукционного нагрева содержит: первый концентратор потока, размещенный вокруг первой индукционной катушки, первый концентратор потока, выполненный с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого первой индукционной катушкой, в направлении первой части индукционного нагревательного элемента; и второй концентратор потока, размещенный вокруг второй индукционной катушки, причем второй концентратор потока выполнен с возможностью деформации изменяющегося магнитного поля, генерируемого второй индукционной катушкой, в направлении второй части индукционного нагревательного элемента.
В этих предпочтительных вариантах осуществления часть первого концентратора потока может проходить в промежуточный элемент между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента. В этих предпочтительных вариантах осуществления часть второго концентратора потока может проходить в промежуточный элемент между первой частью индукционного нагревательного элемента и второй частью индукционного нагревательного элемента. Прохождение части концентратора потока в промежуточный элемент между токоприемниками может позволить концентратору потока дополнительно деформировать магнитное поле, генерируемое индукционной катушкой, в направлении токоприемника.
Компоновка для индукционного нагрева может дополнительно содержать корпус компоновки для индукционного нагрева. Корпус может соединять воедино индукционный нагревательный элемент, индукционные катушки и концентраторы потока. Это может способствовать закреплению относительных компоновок компонентов компоновки для индукционного нагрева и улучшать сопряжение между компонентами. Предпочтительно корпус компоновки для индукционного нагрева образован из электроизоляционного материала.
В случае если компоновка для индукционного нагрева содержит раздельные индукционные нагревательные узлы, содержащие индукционную катушку и концентратор потока, каждый индукционный нагревательный узел может содержать корпус индукционного нагревательного узла. Корпус индукционного нагревательного узла может собирать воедино компоненты индукционного нагревательного узла и улучшать сопряжение между компонентами. Предпочтительно корпус индукционного нагревательного узла образован из электроизоляционного материала.
Компоновка для индукционного нагрева может содержаться в устройстве, генерирующем аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания. Блок питания может представлять собой блок питания любого подходящего типа. Блок питания может представлять собой блок питания постоянного тока. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления блок питания представляет собой батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея. Блок питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более применений устройства. Например, блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения предварительно заданного количества использований устройства или отдельных активаций. В одном варианте осуществления блок питания представляет собой блок питания постоянного тока, имеющий напряжение питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 вольта до приблизительно 4,5 вольта и силу постоянного тока питания в диапазоне от приблизительно 1 ампера до приблизительно 10 ампер (что соответствует мощности блока питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 ватта до приблизительно 45 ватт).
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер соединенный с компоновкой для индукционного нагрева и блоком питания. В частности, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер, соединенный с первой индукционной катушкой, и второй индукционной катушкой, и блоком питания. Контроллер выполнен с возможностью управления подачей питания на компоновку для индукционного нагрева от блока питания. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер, или специализированную интегральную схему (ASIC), или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования подачи тока на компоновку для индукционного нагрева. Ток может подаваться на компоновку для индукционного нагрева непрерывно после активации устройства, генерирующего аэрозоль, или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке.
Устройство, генерирующее аэрозоль, преимущественно может содержать преобразователь постоянного тока в переменный, который может содержать усилитель мощности класса C, класса D или класса E. Преобразователь постоянного тока в переменный может быть расположен между блоком питания и компоновкой для индукционного нагрева.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать преобразователь постоянного тока в постоянный между блоком питания и преобразователем постоянного тока в переменный. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током путем управления амплитудой первого изменяющегося тока с использованием преобразователя постоянного тока в постоянный. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током путем управления амплитудой второго изменяющегося тока с использованием преобразователя постоянного тока в постоянный.
В некоторых вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью осуществления возбуждения первого изменяющегося тока в виде множества импульсов. В этих вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
В некоторых вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью осуществления возбуждения второго изменяющегося тока в виде множества импульсов. В этих вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать первый переключатель между блоком питания и первой индукционной катушкой и второй переключатель между блоком питания и второй индукционной катушкой. Контроллер может быть приспособлен для включения и выключения первого переключателя с первой скоростью переключения для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке, когда второй переключатель остается выключенным. Контроллер может быть приспособлен для включения и выключения второго переключателя со второй скоростью переключения для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке, когда первый переключатель остается выключенным.
Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи изменяющегося тока на компоновку для индукционного нагрева с любой подходящей частотой. Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи изменяющегося тока на компоновку для индукционного нагрева с частотой от приблизительно 5 килогерц до приблизительно 30 мегагерц. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью подачи изменяющегося тока на компоновку для индукционного нагрева от приблизительно 5 килогерц до приблизительно 500 килогерц. В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью подачи высокочастотного изменяющегося тока на компоновку для индукционного нагрева. В контексте данного документа термин «высокочастотный изменяющийся ток» обозначает изменяющийся ток с частотой от приблизительно 500 килогерц до приблизительно 30 мегагерц. Высокочастотный изменяющийся ток может иметь частоту от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 30 мегагерц, например, от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 10 мегагерц или, например, от приблизительно 5 мегагерц до приблизительно 8 мегагерц.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус устройства. Корпус устройства может быть продолговатым. Корпус устройства может содержать любой подходящий материал или комбинацию 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.
Корпус устройства может определять полость устройства для вмещения субстрата, образующего аэрозоль. Полость устройства может быть выполнена с возможностью вмещения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль. Полость устройства может иметь любые подходящие форму и размер. Полость устройства может быть по сути цилиндрической. Полость устройства может иметь по сути круглое поперечное сечение.
Индукционный нагревательный элемент может быть размещен в полости устройства. Индукционный нагревательный элемент может быть размещен вокруг полости устройства. Если индукционный нагревательный элемент представляет собой трубчатый индукционный нагревательный элемент, индукционный нагревательный элемент может окружать полость устройства. Внутренняя поверхность индукционного нагревательного элемента может образовывать внутреннюю поверхность полости устройства.
Первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка могут быть размещены в полости устройства. Первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка могут быть размещены вокруг полости устройства. Первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка могут окружать полость устройства. Внутренняя поверхность первой индукционной катушки и второй индукционной катушки могут образовывать внутреннюю поверхность полости устройства.
Устройство может иметь ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу. Предпочтительно полость устройства расположена на ближнем конце устройства.
Полость устройства может иметь ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу. Ближний конец полости устройства может быть по сути открытым для вмещения изделия, генерирующего аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит крышку, выполненную с возможностью перемещения поверх ближнего конца полости устройства для предотвращения вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первая индукционная катушка расположена вблизи ближнего конца полости устройства, и вторая индукционная катушка расположена вблизи дальнего конца полости устройства. В этих предпочтительных вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования нагрева субстрата, образующего аэрозоль, путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и последующего возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке. Такое действие нагревает ближнюю часть полости устройства перед нагревом дальней части полости устройства.
Корпус устройства может содержать впускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения поступления окружающего воздуха в корпус устройства. Корпус устройства может содержать любое подходящее количество впускных отверстий для воздуха. Корпус устройства может содержать несколько впускных отверстий для воздуха.
Корпус устройства может содержать выпускное отверстие для воздуха. Выпускное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения поступления воздуха в полость устройства из корпуса устройства. Корпус устройства может содержать любое подходящее количество выпускных отверстий для воздуха. Корпус устройства может содержать несколько выпускных отверстий для воздуха.
В случае если промежуточный элемент индукционного нагревательного элемента является газопроницаемым, устройство, генерирующее аэрозоль, может определять канал для потока воздуха, проходящий от впускного отверстия для воздуха к промежуточному элементу индукционного нагревательного элемента. Такой канал для потока воздуха может обеспечить втягивание воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль, через впускное отверстие для воздуха и с прохождением в полость устройства через промежуточный элемент.
В некоторых вариантах осуществления полость устройства содержит ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу. В этих вариантах осуществления полость устройства может быть открытой на ближнем конце для вмещения изделия, генерирующего аэрозоль. В этих вариантах осуществления полость устройства может быть по сути закрытой на дальнем конце. Корпус устройства может содержать выпускное отверстие для воздуха на дальнем конце полости устройства. Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать кольцевое уплотнение в направлении ближнего конца полости устройства. Кольцевое уплотнение может проходить в полость устройства. Кольцевое уплотнение может обеспечивать по сути воздухонепроницаемое уплотнение между корпусом устройства и внешней поверхностью изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в полость устройства. Это может уменьшать объем воздуха, втягиваемого в полость устройства во время использования через какие-либо зазоры между внешней поверхностью изделия, генерирующего аэрозоль, и внутренней поверхностью полости устройства. Это может увеличивать объем воздуха, втягиваемого в изделие, генерирующее аэрозоль, через проницаемые промежуточные элементы.
В некоторых вариантах осуществления корпус устройства содержит 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 некоторых вариантах осуществления мундштук предусмотрен в качестве части изделия, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части системы, генерирующей аэрозоль, помещаемой в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого системой, генерирующей аэрозоль, из изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в устройство, генерирующее аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью отслеживания подачи тока на компоновку для индукционного нагрева. Контроллер может быть выполнен с возможностью определения температуры индукционного нагревательного элемента исходя из отслеженного тока. Контроллер может быть выполнен с возможностью отслеживания первого изменяющегося тока и определения температуры первой части индукционного нагревательного элемента исходя из отслеженного первого изменяющегося тока. Контроллер может быть выполнен с возможностью отслеживания второго изменяющегося тока и определения температуры второй части индукционного нагревательного элемента исходя из отслеженного второго изменяющегося тока.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик температуры. Датчик температуры может быть выполнен с возможностью измерения температуры индукционного нагревательного элемента. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током исходя из температуры индукционного нагревательного элемента, измеренной датчиком температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током исходя из температуры индукционного нагревательного элемента, измеренной датчиком температуры.
Датчик температуры может представлять собой датчик температуры любого подходящего типа. Например, датчик температуры может представлять собой термопару, резистивный датчик температуры с отрицательным температурным коэффициентом или резистивный датчик температуры с положительным температурным коэффициентом.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать первый датчик температуры, приспособленный для измерения температуры первой части индукционного нагревательного элемента. В этих вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током исходя из температуры первой части индукционного нагревательного элемента, измеренной первым датчиком температуры.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать второй датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры второй части индукционного нагревательного элемента. В этих вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током исходя из температуры второй части индукционного нагревательного элемента, измеренной вторым датчиком температуры.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать пользовательский интерфейс для активации устройства, например, кнопку для инициирования нагрева устройства, генерирующего аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать дисплей для отображения состояния устройства или субстрата, образующего аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик для обнаружения наличия субстрата, образующего аэрозоль. В случае если устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость устройства для вмещения субстрата, образующего аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик для обнаружения наличия субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства. В случае если устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью вмещения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик изделия, генерирующего аэрозоль, выполненный с возможностью обнаружения изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства.
В случае если датчик субстрата, образующего аэрозоль, обнаруживает наличие субстрата, образующего аэрозоль, контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования нагрева путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке.
В случае если датчик изделия, генерирующего аэрозоль, обнаруживает наличие изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства, контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования нагрева путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке.
Датчик субстрата, образующего аэрозоль, и датчик изделия, генерирующего аэрозоль, могут содержать любой подходящий тип датчика. Например, датчик может представлять собой оптический, акустический, емкостный или индукционный датчик.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит индукционный нагревательный элемент. В этих вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик изделия, генерирующего аэрозоль, содержащий индуктор. В этих вариантах осуществления датчик изделия, генерирующего аэрозоль, может быть выполнен с возможностью обнаружения изменения в индуктивности, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства, для обнаружения наличия изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения совершения пользователем затяжки на системе, генерирующей аэрозоль. В контексте данного документа термин «затяжка» обозначает втягивание, осуществляемое пользователем на системе, генерирующей аэрозоль, для приема аэрозоля.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с традиционной сигарой или сигаретой. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может образовывать часть системы, генерирующей аэрозоль.
Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать изделие, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать первый субстрат, образующий аэрозоль; и второй субстрат, образующий аэрозоль. Когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства, по меньшей мере часть первого субстрата, образующего аэрозоль, может быть вмещена в первой части полости устройства, и по меньшей мере часть второго субстрата, образующего аэрозоль, может быть вмещена во второй части полости устройства.
Индукционный нагревательный элемент, образующий часть компоновки для индукционного нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотинсодержащий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкость. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать твердые компоненты и жидкие компоненты. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, является твердым.
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 нагреве. 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 табака в виде частиц. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по сути 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 устойчивого аэрозоля и которые по сути являются устойчивыми к термической деградации при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля могут включать 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 процентов по весу в пересчете на сухой вес, например, от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержаться в изделии, генерирующем аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее компоновку для индукционного нагрева, может быть выполнено с возможностью вмещения по меньшей мере части изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь любую подходящую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по сути цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по сути продолговатым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по сути перпендикулярную длине.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть обеспечен в виде сегмента, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Сегмент, генерирующий аэрозоль, может содержать несколько субстратов, образующих аэрозоль. Сегмент, генерирующий аэрозоль, может содержать первый субстрат, образующий аэрозоль, и второй субстрат, образующий аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления второй субстрат, образующий аэрозоль, является по сути одинаковым с первым субстратом, образующим аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления второй субстрат, образующий аэрозоль, отличается от первого субстрата, образующего аэрозоль.
В случае если сегмент, генерирующий аэрозоль, содержит несколько субстратов, образующих аэрозоль, количество субстратов, образующих аэрозоль, может быть таким же, как и количество токоприемников в индукционном нагревательном элементе. Подобным образом, количество субстратов, образующих аэрозоль, может быть таким же, как и количество индукционных катушек в компоновке для индукционного нагрева.
Сегмент, генерирующий аэрозоль, может иметь по сути цилиндрическую форму. Сегмент, генерирующий аэрозоль, может быть по сути продолговатым. Сегмент, генерирующий аэрозоль, может также иметь длину и окружность, по сути перпендикулярную длине.
В случае если сегмент, генерирующий аэрозоль, содержит несколько субстратов, образующих аэрозоль, субстраты, образующие аэрозоль, могут быть расположены конец к концу вдоль оси сегмента, генерирующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления сегмент, генерирующий аэрозоль, может содержать промежуток между смежными субстратами, образующими аэрозоль.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 миллиметров. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.
Сегмент, генерирующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров. В некоторых вариантах осуществления сегмент, генерирующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров или 12 миллиметров.
Сегмент, генерирующий аэрозоль, предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Наружный диаметр сегмента, генерирующего аэрозоль, может быть от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления сегмент, генерирующий аэрозоль, может иметь наружный диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать заглушку фильтра. Заглушка фильтра может быть расположена на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль. Заглушка фильтра может представлять собой ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. В некоторых вариантах осуществления заглушка фильтра может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления заглушка фильтра может иметь длину приблизительно 7 миллиметров.
Как было упомянуто выше, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере часть индукционного нагревательного элемента. В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит весь индукционный нагревательный элемент. Первая часть индукционного нагревательного элемента может быть выполнена с возможностью нагрева первой части субстрата, образующего аэрозоль. Первая часть индукционного нагревательного элемента может быть по сути встроена в первую часть субстрата, образующего аэрозоль. Первая часть индукционного нагревательного элемента может по сути окружать первую часть субстрата, образующего аэрозоль. Вторая часть индукционного нагревательного элемента может быть выполнена с возможностью нагрева второй части субстрата, образующего аэрозоль. Вторая часть индукционного нагревательного элемента может быть по сути встроена во вторую часть субстрата, образующего аэрозоль. Вторая часть индукционного нагревательного элемента может по сути окружать вторую часть субстрата, образующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать наружную обертку. Наружная обертка может быть образована из бумаги. Наружная обертка может быть проницаемой для газа в сегменте, генерирующем аэрозоль. В частности, в вариантах осуществления, предусматривающих несколько субстратов, образующих аэрозоль, наружная обертка может содержать перфорационные отверстия или другие впускные отверстия для воздуха на границе между смежными субстратами, образующими аэрозоль. В случае если между смежными субстратами, образующими аэрозоль, предусмотрен промежуток, наружная обертка может содержать перфорационные отверстия или другие впускные отверстия для воздуха в промежутке. Это может обеспечить непосредственное снабжение субстрата, образующего аэрозоль, воздухом, не втянутым через другой субстрат, образующий аэрозоль. Это может увеличить количество воздуха, принимаемое каждым субстратом, образующим аэрозоль. Это может улучшить характеристики аэрозоля, генерируемого из субстрата, образующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может также содержать промежуток между субстратом, образующим аэрозоль, и заглушкой фильтра. Промежуток может иметь размер приблизительно 18 миллиметров, но может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров.
Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ управления системой, генерирующей аэрозоль, при этом система содержит:
устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для размещения субстрата, образующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства; и
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева,
причем способ включает в себя следующее:
когда субстрат, образующий аэрозоль, размещают в полость устройства, инициируют нагрев субстрата, образующего аэрозоль, посредством возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке таким образом, что первая индукционная катушка генерирует первое изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первую часть индукционного нагревательного элемента, и управляют первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем; и
затем возбуждают второй изменяющийся ток во второй индукционной катушке таким образом, что вторая индукционная катушка генерирует второе изменяющееся магнитное поле, которое нагревает вторую часть индукционного нагревательного элемента, и управляют вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом:
второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля; и
первым изменяющимся током и вторым изменяющимся током управляют таким образом, что:
в первой фазе первый изменяющийся ток подают на первую индукционную катушку;
во второй фазе второй изменяющийся ток подают на вторую катушку;
по меньшей мере в части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль; и
по меньшей мере в части второй фазы второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль, причем второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль не более чем на 50 градусов Цельсия.
Предпочтительно, первый рабочий температурный профиль изменяется со временем.
Предпочтительно, второй рабочий температурный профиль изменяется со временем.
Предпочтительно, по меньшей мере в части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль по меньшей мере на 50 градусов Цельсия.
Предпочтительно, первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на протяжении первой фазы.
Предпочтительно, первая фаза имеет заранее заданную длительность.
Предпочтительно, вторая фаза имеет заранее заданную длительность.
Предпочтительно, длительность второй фазы меньше длительности первой фазы.
Предпочтительно, длительность второй фазы больше длительности первой фазы.
Предпочтительно, в первой фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
Предпочтительно, во второй фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
Предпочтительно, возбуждение второго изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение первого изменяющегося тока; и возбуждение первого изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение второго изменяющегося тока.
Предпочтительно, возбуждение первого изменяющегося тока осуществляют в виде множества импульсов, и при этом первым изменяющимся током управляют посредством широтно-импульсной модуляции.
Предпочтительно, возбуждение второго изменяющегося тока осуществляют в виде множества импульсов, и при этом вторым изменяющимся током управляют посредством широтно-импульсной модуляции.
Согласно второму объекту изобретения создано устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью размещения субстрата, образующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для вмещения субстрата, образующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью выполнения этапов вышеописанного способа.
Согласно третьему объекту изобретения создано устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для размещения субстрата, образующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью:
инициации нагрева субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, размешен в полости устройства, посредством возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем;
последующего возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом:
второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля; и
управление первым изменяющимся током и вторым изменяющимся током осуществляется таким образом, что:
в первой фазе первый изменяющийся ток подается на первую индукционную катушку;
во второй фазе второй изменяющийся ток подается на вторую катушку;
по меньшей мере в части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль; и
по меньшей мере в части второй фазы второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль, причем второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль не более чем на 50 градусов Цельсия.
Предпочтительно, вторая катушка намотана в направлении, отличном от направления намотки первой катушки.
Предпочтительно, вторая катушка имеет количество витков, отличное от количества витков первой катушки.
Предпочтительно, длина второй катушки отличается от длины первой катушки.
Предпочтительно, первая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, вторая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, первая часть индукционного нагревательного элемента размещена между первой индукционной катушкой и полостью устройства, и вторая часть индукционного нагревательного элемента размещена между второй индукционной катушкой и полостью устройства.
Предпочтительно, индукционный нагревательный элемент представляет собой трубчатый индукционный нагревательный элемент, образующий внутреннюю полость, при этом полость устройства находится во внутренней полости индукционного нагревательного элемента.
Предпочтительно, контроллер выполнен с возможностью осуществления возбуждения первого изменяющегося тока в виде множества импульсов, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
Предпочтительно, контроллер выполнен с возможностью осуществления возбуждения второго изменяющегося тока в виде множества импульсов, при этом контроллер выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит первый переключатель между блоком питания и первой индукционной катушкой и второй переключатель между блоком питания и второй индукционной катушкой, при этом контроллер выполнен с возможностью включения и выключения первого переключателя с первой скоростью переключения для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке, когда второй переключатель остается выключенным, причем контроллер выполнен с возможностью включения и выключения второго переключателя со второй скоростью переключения для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке, когда первый переключатель остается выключенным.
Согласно четвертому объекту изобретения создана система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль; и
вышеописанное устройство, генерирующее аэрозоль, причем устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль.
Согласно пятому объекту изобретения создана система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль;
устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для размещения изделия, генерирующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью выполнения этапов вышеописанного способа.
Также следует иметь в виду, что отдельно взятые комбинации различных признаков, описанных выше, могут быть реализованы, предоставлены и использованы независимо.
Варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны исключительно в качестве примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематическое изображение индукционного нагревательного элемента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, размещенного между парой индукционных катушек;
Фиг. 2 - схематическое изображение индукционного нагревательного элемента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, размещенного между парой индукционных катушек;
Фиг. 3 - покомпонентный вид в перспективе индукционного нагревательного элемента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 - вид в перспективе индукционного нагревательного элемента с фиг. 3;
Фиг. 5 - вид в поперечном разрезе системы, генерирующей аэрозоль, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, при этом система, генерирующая аэрозоль, содержит изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее компоновку для индукционного нагрева;
Фиг. 6 - вид в поперечном разрезе ближнего конца устройства, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 5;
Фиг. 7 - вид в поперечном разрезе системы, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 5, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в устройство, генерирующее аэрозоль;
Фиг. 8 - схематическое изображение индукционного нагревательного элемента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, размещенного между парой индукционных катушек; и
Фиг. 9 - график зависимости температуры от времени для индукционного нагревательного элемента, показанного на фиг. 8.
На фиг. 1 показано схематическое изображение индукционного нагревательного элемента 10 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Индукционный нагревательный элемент 10 является продолговатым трубчатым элементом с круглым поперечным сечением. Индукционный нагревательный элемент 10 содержит первый токоприемник 12, второй токоприемник 14 и промежуток 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14. Как первый токоприемник 12, так и второй токоприемник 14 являются продолговатыми трубчатыми элементами с круглым поперечным сечением. Первый токоприемник 12 и второй токоприемник 14 соосно выровнены, конец к концу, по продольной оси А-А.
Индукционный нагревательный элемент 10 содержит цилиндрическую полость 20, открытую с обоих концов, определенную внутренними поверхностями первого токоприемника 12 и второго токоприемника 14. Полость 20 выполнена с возможностью вмещения части цилиндрического изделия, генерирующее аэрозоль (не показано), содержащего субстрат, образующий аэрозоль, так что наружная поверхность изделия, генерирующего аэрозоль, может нагреваться первым токоприемником и вторым токоприемником, тем самым нагревая субстрат, образующий аэрозоль.
Полость 20 содержит три части: первую часть 22 на первом конце, определенную внутренней поверхностью трубчатого первого токоприемника 12, вторую часть 24 на втором конце, противоположном первому концу, определенную внутренней поверхностью трубчатого второго токоприемника 14, и промежуточную часть 26, ограниченную промежутком 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14. Первый токоприемник 12 выполнен с возможностью нагрева первой части изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенной в первой части 22 полости 20, и второй токоприемник 14 выполнен с возможностью нагрева второй части изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенной во второй части 24 полости 20.
Первая индукционная катушка 32 размещена вокруг первого токоприемника 12 и проходит по сути по длине первого токоприемника 12. Как таковой, первый токоприемник 12 окружен первой индукционной катушкой 32 по сути по своей длине. Когда изменяющийся электрический ток подают на первую индукционную катушку 32, первая индукционная катушка 32 генерирует изменяющееся магнитное поле, сконцентрированное в первой части 22 полости 20. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое первой индукционной катушкой 32, наводит вихревые токи в первом токоприемнике 12, вызывая нагрев первого токоприемника 12.
Вторая индукционная катушка 34 размещена вокруг второго токоприемника 14 и проходит по сути по длине второго токоприемника 14. Как таковой, второй токоприемник 14 окружен второй индукционной катушкой 34 по сути по своей длине. Когда изменяющийся электрический ток подают на вторую индукционную катушку 34, вторая индукционная катушка 34 генерирует изменяющееся магнитное поле, сконцентрированное во второй части 24 полости 20. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое второй индукционной катушкой 34, наводит вихревые токи во втором токоприемнике 14, вызывая нагрев второго токоприемника 14.
Промежуток 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 обеспечивает пространство между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14, которое не нагревается индукционно при приложении изменяющегося магнитного поля, генерируемого либо первой индукционной катушкой 32, либо второй индукционной катушкой 34. Кроме того, промежуток 15 обеспечивает теплоизоляцию второго токоприемника 14 от первого токоприемника 12, так что скорость переноса тепла между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 снижена, по сравнению с индукционным нагревательным элементом, в котором первый токоприемник и второй токоприемник размещены смежно друг с другом, в прямом тепловом контакте. Как результат, обеспечение промежутка 15 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 обеспечивает выборочный нагрев первой части 22 полости 20 первым токоприемником 12 с минимальным нагревом второй части 24 полости 20 и обеспечивает выборочный нагрев второй части 24 полости 20 вторым токоприемником 14 с минимальным нагревом первой части 22 полости 20.
Первый токоприемник 12 и второй токоприемник 14 могут нагреваться одновременно путем одновременной подачи изменяющегося электрического тока на первую индукционную катушку 32 и вторую индукционную катушку 34. Альтернативно первый токоприемник 12 и второй токоприемник 14 могут нагреваться независимо или поочередно путем подачи изменяющегося электрического тока на первую индукционную катушку 32 в отсутствие подачи тока на вторую индукционную катушку 34 и путем последующей подачи изменяющегося электрического тока на вторую индукционную катушку 34 в отсутствие подачи тока на первую индукционную катушку 32. Также предусмотрено, что изменяющийся электрический ток может подаваться на первую индукционную катушку 32 и вторую индукционную катушку 34 в некой последовательности.
На фиг. 2 показано схематическое изображение индукционного нагревательного элемента согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения. Индукционный нагревательный элемент, показанный на фиг. 2, по сути идентичен индукционному нагревательному элементу, показанному на фиг. 1, и одинаковые ссылочные позиции используются для описания одинаковых признаков.
Индукционный нагревательный элемент 10 на фиг. 2 является продолговатым трубчатым элементом с круглым поперечным сечением. Индукционный нагревательный элемент 10 содержит первый токоприемник 12, второй токоприемник 14. Разница между индукционным нагревательным элементом 10 на фиг. 1 и индукционным нагревательным элементом 10 на фиг. 2 заключается в том, что индукционный нагревательный элемент 10 на фиг. 2 содержит промежуточный элемент 16, размещенный между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14. В варианте осуществления на фиг. 2 все еще существует промежуток между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14, однако промежуток заполнен промежуточным элементом 16. В это варианте осуществления промежуточный элемент 16 прикреплен к концу первого токоприемника 12 и также прикреплен к концу второго токоприемника 14. Прикрепление промежуточного элемента 16 к концу первого токоприемника 12 и прикрепление промежуточного элемента 16 к концу второго токоприемника 14 опосредованно соединяет первый токоприемник 12 со вторым токоприемником 14. Преимущественно опосредованное прикрепление первого токоприемника 12 ко второму токоприемнику 14 позволяет индукционному нагревательному элементу образовывать цельную конструкцию.
Промежуточный элемент 16 содержит теплоизоляционный материал. Теплоизоляционный материал является также электроизоляционным. В этом варианте осуществления промежуточный элемент 16 образован из полимерного материала, такого как PEEK. Как таковой, промежуточный элемент 16 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 обеспечивает пространство между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14, которое не нагревается индукционно при приложении изменяющегося магнитного поля, генерируемого либо первой индукционной катушкой 32, либо второй индукционной катушкой 34. Кроме того, промежуточный элемент 16 обеспечивает теплоизоляцию второго токоприемника 14 от первого токоприемника 12, так что скорость переноса тепла между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 снижена, по сравнению с индукционным нагревательным элементом, в котором первый токоприемник и второй токоприемник размещены смежно друг с другом, в прямом тепловом контакте. Промежуточный элемент 16 может также дополнительно снижать скорость переноса тепла между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 в сравнении с промежутком 15 индукционного нагревательного элемента 10, показанного на фиг. 1. Как результат, промежуточный элемент 16 между первым токоприемником 12 и вторым токоприемником 14 обеспечивает выборочный нагрев первой части 22 полости 20 первым токоприемником 12 с минимальным нагревом второй части 24 полости 20 и обеспечивает выборочный нагрев второй части 24 полости 20 вторым токоприемником 14 с минимальным нагревом первой части 22 полости 20.
На фиг. 3-7 показаны схематические иллюстрации системы, генерирующей аэрозоль, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 100, генерирующее аэрозоль, и изделие 200, генерирующее аэрозоль. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит компоновку 110 для индукционного нагрева согласно настоящему изобретению. Компоновка 110 для индукционного нагрева содержит индукционный нагревательный элемент 120 согласно настоящему изобретению.
На фиг. 3 и 4 показаны схематические изображения индукционного нагревательного элемента 120. Индукционный нагревательный элемент 120 содержит: первый токоприемник 122, второй токоприемник 124, третий токоприемник 126, первый промежуточный элемент 128 и второй промежуточный элемент 130. Первый промежуточный элемент 128 размещен между первым токоприемником 122 и вторым токоприемником 124. Второй промежуточный элемент 130 размещен между вторым токоприемником 124 и третьим токоприемником 126.
В этом варианте осуществления каждый из первого токоприемника 122, второго токоприемника 124 и третьего токоприемника 126 одинаковы. Каждый из токоприемников 122, 124, 126 представляет собой продолговатый трубчатый токоприемник, определяющий внутреннюю полость. Каждый токоприемник и его соответствующая внутренняя полость являются по сути цилиндрическими с круглым поперечным сечением, постоянным по длине токоприемника. Внутренняя полость первого токоприемника 122 определяет первый участок 134. Внутренняя полость второго токоприемника 124 определяет второй участок 136. Внутренняя полость третьего токоприемника определяет третий участок 138.
Подобным образом, первый промежуточный элемент 128 и второй промежуточный элемент 130 идентичны. Промежуточные элементы 128, 130 являются трубчатыми, определяя внутреннюю полость. Каждый промежуточный элемент 128, 130 является по сути цилиндрическим с круглым поперечным сечением, постоянным по длине промежуточного элемента. Наружный диаметр промежуточных элементов 128, 130 равен наружному диаметру токоприемников 122, 124, 126, так что наружная поверхность промежуточных элементов 128, 130 может быть выровнена заподлицо с наружной поверхностью токоприемников 122, 124, 126. Внутренний диаметр промежуточных элементов 128, 130 также равен внутреннему диаметру токоприемников 122, 124, 126, так что внутренняя поверхность промежуточных элементов 128, 138 может быть выровнена заподлицо с внутренней поверхностью токоприемников 122, 124, 126.
Первый токоприемник 122, первый промежуточный элемент 128, второй токоприемник 124, второй промежуточный элемент 130 и третий токоприемник 126 размещены конец к концу и соосно выровнено по оси B-B. В этой компоновке токоприемники 122, 124, 126 и промежуточные элементы 128, 130 образуют трубчатую продолговатую цилиндрическую конструкцию. Эта конструкция образует индукционный нагревательный элемент 120 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Продолговатый трубчатый индукционный нагревательный элемент 120 содержит внутреннюю полость 140. Полость 140 индукционного нагревательного элемента определена внутренними полостями токоприемников 122, 124, 126 и внутренними полостями промежуточных элементов 128, 130. Полость 140 индукционного нагревательного элемента выполнена с возможностью вмещения сегмента, генерирующего аэрозоль, изделия 200, генерирующего аэрозоль, как более подробно описано ниже.
Промежуточные элементы 128, 130 образованы из электроизоляционного и теплоизоляционного материала. Как таковые, токоприемники 122, 124, 126 по сути электрически и термально изолированы друг от друга. Материал промежуточных элементов 128, 130 также по сути газонепроницаемый. В этом варианте осуществления трубчатый индукционный нагревательный элемент 120 по сути непроницаем для газа от наружной поверхности к внутренней поверхности, определяющей полость 140 индукционного нагревательного элемента.
На фиг. 5, 6 и 7 показаны схематические сечения устройства 100, генерирующего аэрозоль, и изделия 200, генерирующего аэрозоль.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит по сути цилиндрический корпус 102 устройства, с формой и размером, подобными традиционной сигарете. Корпус 102 устройства определяет полость 104 устройства на ближнем конце. Полость 104 устройства является по сути цилиндрической, открытой на ближнем конце, и по сути закрытой на дальнем конце, противоположном ближнему концу. Полость 104 устройства выполнена с возможностью вмещения сегмента 210, генерирующего аэрозоль, изделия 200, генерирующего аэрозоль. Соответственно, длина и диаметр полости 104 устройства по сути подобны длине и диаметру сегмента 210, генерирующего аэрозоль, изделия 200, генерирующего аэрозоль.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит блок 106 питания в форме перезаряжаемой никель-кадмиевой батареи, контроллер 108 в форме печатной платы, содержащей микропроцессор, электрический разъем 109 и компоновку 110 для индукционного нагрева. Все из блока 106 питания, контроллера 108 и компоновки 110 для индукционного нагрева размещены внутри корпуса 102 устройства. Компоновка 110 для индукционного нагрева устройства 100, генерирующего аэрозоль, расположена на ближнем конце устройства 100 и в целом размещена вокруг полости 104 устройства. Электрический соединитель 109 расположен на дальнем конце корпуса 109 устройства напротив полости 104 устройства.
Контроллер 108 выполнен с возможностью управления подачей питания от блока 106 питания к компоновке 110 для индукционного нагрева. Контроллер 108 дополнительно содержит преобразователь постоянного тока в переменный, включая усилитель мощности класса D, и выполнен с возможностью подачи изменяющегося тока на компоновку 110 для индукционного нагрева. Контроллер 108 также выполнен с возможностью управления перезарядкой блока 106 питания от электрического разъема 109. Кроме того, контроллер 108 содержит датчик затяжки (не показан), выполненный с возможностью обнаружения, что пользователь осуществляет затяжку на изделии, генерирующем аэрозоль, вмещенном в полость 104 устройства.
Компоновка 110 для индукционного нагрева содержит три индукционных нагревательных узла, включая первый индукционный нагревательный узел 112, второй индукционный нагревательный узел 114 и третий индукционный нагревательный узел 116. Первый индукционный нагревательный узел 112, второй индукционный нагревательный узел 114 и третий индукционный нагревательный узел 116 по сути идентичны.
Первый индукционный нагревательный узел 112 содержит цилиндрическую трубчатую первую индукционную катушку 150, цилиндрический трубчатый первый концентратор 152 потока, размещенный вокруг первой индукционной катушки 150, и цилиндрический трубчатый корпус 154 первого индукционного узла, размещенный вокруг первого концентратора 152 потока.
Второй индукционный нагревательный узел 114 содержит цилиндрическую трубчатую вторую индукционную катушку 160, цилиндрический трубчатый второй концентратор 162 потока, размещенный вокруг второй индукционной катушки 160, и цилиндрический трубчатый корпус 164 второго индукционного узла, размещенный вокруг второго концентратора 162 потока.
Третий индукционный нагревательный узел 116 содержит цилиндрическую трубчатую третью индукционную катушку 170, цилиндрический трубчатый третий концентратор 172 потока, размещенный вокруг третьей индукционной катушки 170, и цилиндрический трубчатый корпус 174 третьего индукционного узла, размещенный вокруг третьего концентратора 172 потока.
Соответственно, каждый индукционный нагревательный узел 112, 114, 116 образует по сути трубчатый узел с круглым поперечным сечением. В каждом индукционном нагревательном узле 112, 114, 116 концентратор потока проходит по ближнему и дальнему концам индукционной катушки таким образом, что индукционная катушка размещена внутри кольцевой полости концентратора потока. Подобным образом, корпус каждого индукционного нагревательного узла проходит по ближнему и дальнему концам концентратора потока таким образом, что концентратор потока и индукционная катушка размещены внутри кольцевой полости корпуса индукционного нагревательного узла. Эта компоновка позволяет концентратору потока концентрировать магнитное поле, генерируемое индукционной катушкой, во внутренней полости индукционной катушки. Эта компоновка также позволяет корпусу индукционного узла удерживать концентратор потока и индукционную катушку внутри корпуса индукционного узла.
Компоновка 110 для индукционного нагрева дополнительно содержит индукционный нагревательный элемент 120. Индукционный нагревательный элемент 120 размещен вокруг внутренней поверхности полости 104 устройства. В этом варианте осуществления корпус 102 устройства определяет внутреннюю поверхность полости 104 устройства. Однако предусмотрено, что в некоторых вариантах осуществления внутренняя поверхность полости устройства определена внутренней поверхностью индукционного нагревательного элемента 120.
Индукционные нагревательные узлы 112, 114, 116 размещены вокруг индукционного нагревательного элемента 120 таким образом, что индукционный нагревательный элемент 120 и индукционные нагревательные узлы 112, 114, 116 концентрически расположены вокруг полости 104 устройства. Первый индукционный нагревательный узел 112 размещен вокруг первого токоприемника 122 на дальнем конце полости 104 устройства. Второй индукционный нагревательный узел 114 размещен вокруг второго токоприемника 124 в центральной части полости 104 устройства. Третий индукционный нагревательный узел 116 размещен вокруг третьего токоприемника 126 на ближнем конце полости 104 устройства. Предусмотрено, что в некоторых вариантах осуществления концентраторы потока могут также проходить в промежуточные элементы индукционного нагревательного элемента с целью дополнительного деформирования магнитных полей, генерируемых индукционными катушками, в направлении токоприемников.
Первая индукционная катушка 150 соединена с контроллером 108 и блоком 106 питания, и контроллер 108 выполнен с возможностью подачи изменяющегося электрического тока на первую индукционную катушку 150. Когда изменяющийся электрический ток подают на первую индукционную катушку 150, первая индукционная катушка 150 генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первый токоприемник 122 посредством индукции.
Вторая индукционная катушка 160 соединена с контроллером 108 и блоком 106 питания, и контроллер 108 выполнен с возможностью подачи изменяющегося электрического тока на вторую индукционную катушку 160. Когда изменяющийся электрический ток подают на вторую индукционную катушку 160, вторая индукционная катушка 160 генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает второй токоприемник 124 посредством индукции.
Первая индукционная катушка 170 соединена с контроллером 108 и блоком 106 питания, и контроллер 108 выполнен с возможностью подачи изменяющегося электрического тока на третью индукционную катушку 170. Когда изменяющийся электрический ток подают на третью индукционную катушку 170, третья индукционная катушка 170 генерирует изменяющееся магнитное поле, которое нагревает третий токоприемник 126 посредством индукции.
Корпус 102 устройства также определяет впускное отверстие 180 для воздуха в непосредственной близости к дальнему концу полости 106 устройства. Впускное отверстие 180 для воздуха выполнено с возможностью обеспечения втягивания окружающего воздуха в корпус 102 устройства. Канал 181 для потока воздуха определен сквозь устройство между впускным отверстием 180 для воздуха и выпускным отверстием для воздуха в дальнем конце полости 104 устройства для обеспечения втягивания воздуха из впускного отверстия 180 для воздуха в полость 104 устройства.
Изделие 200, генерирующее аэрозоль, в целом предусмотрено в форме цилиндрического стержня, имеющего диаметр, подобный внутреннему диаметру полости 104 устройства. Изделие 200, генерирующее аэрозоль, содержит цилиндрическую ацетилцеллюлозную заглушку 204 фильтра и цилиндрический сегмент 210, генерирующий аэрозоль, обернутые вместе наружной оберткой 220 из сигаретной бумаги.
Заглушка 204 фильтра расположена на ближнем конце изделия 200, генерирующего аэрозоль, и образует мундштук системы, генерирующей аэрозоль, на котором пользователь делает затяжку для приема аэрозоля, сгенерированного системой.
Сегмент 210, генерирующий аэрозоль, расположен на дальнем конце изделия 200, генерирующего аэрозоль, и имеет длину, по сути равную длине полости 104 устройства. Сегмент 210, генерирующий аэрозоль, содержит несколько субстратов, образующих аэрозоль, включая: первый субстрат 212, образующий аэрозоль, на дальнем конце изделия 200, генерирующего аэрозоль, второй субстрат 214, образующий аэрозоль, смежно с первым субстратом 212, образующим аэрозоль, и третий субстрат 216, образующий аэрозоль, на ближнем конце сегмента 210, генерирующего аэрозоль, смежно со вторым субстратом 216, образующим аэрозоль. Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления два или более субстратов, образующих аэрозоль, могут быть образованы из одинаковых материалов. Однако в данном варианте осуществления каждый из субстратов 212, 214, 216, образующих аэрозоль, отличается. Первый субстрат 212, образующий аэрозоль, содержит собранный и гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, без дополнительных вкусоароматических веществ. Второй субстрат 214, образующий аэрозоль, содержит собранный и гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий вкусоароматическое вещество в виде ментола. Третий субстрат, образующий аэрозоль, содержит вкусоароматическое вещество в виде ментола и не содержит табачного материала или любого другого источника никотина. Каждый из субстратов 212, 214, 216, образующих аэрозоль, также содержит дополнительные компоненты, например, одно или более веществ для образования аэрозоля и воду, таким образом, нагревание субстрата, образующего аэрозоль, генерирует аэрозоль с необходимыми органолептическими свойствами.
Ближний конец первого субстрата 212, образующего аэрозоль, является открытым, поскольку он не покрыт наружной оберткой 220. В этом варианте осуществления воздух способен втягиваться в сегмент 210, генерирующий аэрозоль, через ближний конец первого субстрата 212, образующего аэрозоль, на ближнем конце изделия 200.
В этом варианте осуществления первый субстрат 212, образующий аэрозоль, второй субстрат 214, образующий аэрозоль, и третий субстрат 216, образующий аэрозоль, расположены конец к концу. Однако предполагается, что в других вариантах осуществления промежуток может быть предусмотрен между первым субстратом, образующим аэрозоль, и вторым субстратом, образующим аэрозоль, и промежуток может быть предусмотрен между вторым субстратом, образующим аэрозоль, и третьим субстратом, образующим аэрозоль.
Как показано на фиг. 7, когда сегмент 210, генерирующий аэрозоль, изделия 200, генерирующего аэрозоль, вмещен в полость 104 устройства, длина первого субстрата 212, образующего аэрозоль, является такой, что первый субстрат 212, образующий аэрозоль, проходит от дальнего конца полости 104 устройства, через первую область 134 первого токоприемника 122 и к первому промежуточному элементу 128. Длина второго субстрата 214, образующего аэрозоль, является такой, что второй субстрат 214, образующий аэрозоль, проходит от первого промежуточного элемента 128, через вторую область 136 второго токоприемника 124 и ко второму промежуточному элементу 130. Длина третьего субстрата 216, образующего аэрозоль, является такой, что третий субстрат 216, образующий аэрозоль, проходит от второго промежуточного элемента 130 к ближнему концу полости 104 устройства.
При использовании, когда изделие 200, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость 104 устройства, пользователь может осуществлять затяжку на ближнем конце изделия 200, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, сгенерированного системой, генерирующей аэрозоль. Когда пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия 200, генерирующего аэрозоль, воздух втягивается в корпус 102 устройства на впускном отверстии 180 для воздуха и втягивается вдоль канала 181 для потока воздуха в полость 104 устройства. Воздух втягивается в изделие 200, генерирующее аэрозоль, на ближнем конце первого субстрата 212, образующего аэрозоль, через выпускное отверстие в дальнем конце полости 104 устройства.
В этом варианте осуществления контроллер 108 устройства 100, генерирующего аэрозоль, выполнен с возможностью подачи питания на индукционные катушки компоновки 110 для индукционного нагрева в заранее заданной последовательности. Заранее заданная последовательность предусматривает подачу изменяющегося электрического тока на первую индукционную катушку 150 во время первой затяжки от пользователя, затем подачу изменяющегося электрического тока на вторую индукционную катушку 160 во время второй затяжки от пользователя, после того как первая затяжка была завершена, и затем подачу изменяющегося электрического тока на третью индукционную катушку 170 во время третьей затяжки от пользователя, после того как вторая затяжка была завершена. На четвертой затяжке последовательность начинается снова на первой индукционной катушке 150. Данная последовательность приводит к нагреву первого субстрата 212, образующего аэрозоль, на первой затяжке, нагреву второго субстрата 214, образующего аэрозоль, на второй затяжке и нагреву третьего субстрата 216, образующего аэрозоль, на третьей затяжке. Поскольку все субстраты 212, 214, 216, образующие аэрозоль, изделия 100 являются разными, данная последовательность приводит к разным ощущениям для пользователя на каждой затяжке на системе, генерирующей аэрозоль.
Следует понимать, что контроллер 108 может быть выполнен с возможностью подачи питания на индукционные катушки в разной последовательности или одновременно, в зависимости от желаемой доставки аэрозоля пользователю. В некоторых вариантах осуществления пользователь может иметь возможность управлять устройством, генерирующим аэрозоль, для изменения последовательности.
На фиг. 8 показано схематическое изображение индукционного нагревательного элемента 310 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Индукционный нагревательный элемент 310 является продолговатым трубчатым элементом с круглым поперечным сечением. Индукционный нагревательный элемент 310 содержит отдельный продолговатый токоприемник, имеющий первую часть 312 и вторую часть 314. Как первая часть 312, так и вторая часть 314 являются продолговатыми трубчатыми элементами с круглым поперечным сечением. Первая часть 312 и вторая часть 314 соосно выровнены, конец к концу, по продольной оси А-А.
Индукционный нагревательный элемент 310 содержит цилиндрическую полость 320, открытую с обоих концов, определенную внутренними поверхностями первой части 312 и второй части 314. Полость 320 выполнена с возможностью вмещения части цилиндрического изделия, генерирующее аэрозоль (не показано), содержащего субстрат, образующий аэрозоль, так что наружная поверхность изделия, генерирующего аэрозоль, может нагреваться первым токоприемником и вторым токоприемником, тем самым нагревая субстрат, образующий аэрозоль.
Следует понимать, что индукционный нагревательный элемент 310 может образовывать часть устройства, генерирующего аэрозоль, или может образовывать часть изделия, генерирующего аэрозоль. В тех вариантах осуществления, где индукционный нагревательный элемент 310 образует часть устройства, генерирующего аэрозоль, полость 320 приспособлена для вмещения части изделия, генерирующего аэрозоль, содержащей субстрат, образующий аэрозоль. В тех вариантах осуществления, где индукционный нагревательный элемент 310 образует часть изделия, генерирующего аэрозоль, индукционный нагревательный элемент 310 окружает часть изделия, генерирующего аэрозоль, содержащую субстрат, образующий аэрозоль. В этих вариантах осуществления индукционный нагревательный элемент 310 может иметь форму обертки вокруг наружной поверхности субстрата, образующего аэрозоль.
Полость 320 содержит две части: первую часть 322 на первом конце, определенную внутренней поверхностью первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310, и вторую часть 324 на втором конце, противоположном первому концу, определенную внутренней поверхностью второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310. Первая часть 312 индукционного нагревательного элемента 310 выполнена с возможностью нагрева первой части изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенной в первую часть 322 полости 320, и вторая часть 314 индукционного нагревательного элемента 310 выполнена с возможностью нагрева второй части изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенной во вторую часть 324 полости 320.
Первая индукционная катушка 332 размещена вокруг первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310 и проходит по сути по длине первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310. Таким образом, первая часть 312 индукционного нагревательного элемента 310 окружена первой индукционной катушкой 332 по сути вдоль своей длины. Когда изменяющийся электрический ток подают на первую индукционную катушку 332, первая индукционная катушка 332 генерирует изменяющееся магнитное поле, сконцентрированное в первой части 322 полости 320. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое первой индукционной катушкой 332, наводит вихревые токи в первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310, вызывая нагрев первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310.
Вторая индукционная катушка 334 размещена вокруг второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310 и проходит по сути по длине второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310. Таким образом, вторая часть 314 индукционного нагревательного элемента 310 окружена второй индукционной катушкой 334 индукционного нагревательного элемента 310 по сути вдоль своей длины. Когда изменяющийся электрический ток подают на вторую индукционную катушку 334, вторая индукционная катушка 334 генерирует изменяющееся магнитное поле, сконцентрированное во второй части 324 полости 320. Такое изменяющееся магнитное поле, генерируемое второй индукционной катушкой 334, наводит вихревые токи во второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310, вызывая нагрев второго токоприемника 314.
Первая часть 312 индукционного нагревательного элемента 310 и вторая часть 314 индукционного нагревательного элемента 310 могут нагреваться одновременно путем одновременной подачи изменяющегося электрического тока на первую индукционную катушку 332 и вторую индукционную катушку 334. Альтернативно первая часть 312 индукционного нагревательного элемента 310 и вторая часть 314 индукционного нагревательного элемента 310 могут нагреваться независимо или поочередно путем подачи изменяющегося электрического тока на первую индукционную катушку 332 в отсутствие подачи тока на вторую индукционную катушку 334 и путем последующей подачи изменяющегося электрического тока на вторую индукционную катушку 334 в отсутствие подачи тока на первую индукционную катушку 332. Также предусмотрено, что изменяющийся электрический ток может подаваться на первую индукционную катушку 332 и вторую индукционную катушку 334 в некой последовательности.
Датчики температуры в форме термопар также предусмотрены на наружных поверхностях индукционного нагревательного элемента 310. Первая термопара 342 обеспечена на наружной поверхности первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310 для измерения температуры первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310. Вторая термопара 344 обеспечена на наружной поверхности второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310 для измерения температуры второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310.
На фиг. 9 показан график температуры 402 в виде функции от времени 404 во время одного нагревательного цикла первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310 с применением показаний, полученных от первой термопары 342, и второй части индукционного нагревательного элемента 310 с применением показаний, полученных от второй термопары 344. На фиг. 9 температура первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310, полученная от первой термопары 342, показана сплошной линией 406. На фиг. 9 температура второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310, полученная от второй термопары 344, показана прерывистой линией 408.
Как показано на фиг. 9, когда нагрев начинается, первая часть 312 индукционного нагревательного элемента 310 быстро нагревается во время первой фазы 410 и достигает рабочей температуры после первого периода 414, составляющего приблизительно 60 секунд. Вторая часть 314 индукционного нагревательного элемента 310 нагревается во время первой фазы 410, но гораздо медленнее, чем первая часть 312. Температура первой части 312 индукционного нагревательного элемента 310 превышает температуру второй части 314 индукционного нагревательного элемента 310 на протяжении первой фазы 410. Вторая часть 314 индукционного нагревательного элемента 310 не достигает рабочей температуры во время первой фазы 410. В этом варианте осуществления под рабочей температурой подразумевается желаемая температура, при которой из субстрата, образующего аэрозоль, высвобождается наиболее желательный аэрозоль.
Также, как показано на фиг. 9, после второго периода 416, составляющего приблизительно 150 секунд от начала нагрева, первая фаза 410 заканчивается, и начинается вторая фаза 412. Во второй фазе 412 первая часть 312 индукционного нагревательного элемента 312 нагревается до меньшей температуры, но все еще в пределах приблизительно 50 градусов Цельсия от рабочей температуры. Также во второй фазе 412 вторая часть 314 индукционного нагревательного элемента 310 быстро нагревается до рабочей температуры и достигает рабочей температуры после третьего периода 418, составляющего приблизительно 210 секунд от начала нагрева.
В частности, на фиг. 9 показан желаемый температурный профиль для системы, генерирующей аэрозоль, при этом первая часть 312 индукционного нагревательного элемента 310 выполнена с возможностью нагрева ближней части субстрата, образующего аэрозоль, и вторая часть 314 индуктивного нагревательного элемента 310 выполнена с возможностью нагрева дальней части субстрата, образующего аэрозоль. Ближняя часть субстрата, образующего аэрозоль, ближе к мундштучному концу изделия, генерирующего аэрозоль, который содержит субстрат, образующий аэрозоль. Такой температурный профиль на субстрате, образующем аэрозоль, позволяет генерировать аэрозоль с желаемыми характеристиками в течение всего продолжительного периода времени генерирования аэрозоля. Нагрев ближней части субстрата, образующего аэрозоль, перед нагревом дальней части субстрата способствует оптимальной доставке генерируемого аэрозоля пользователю. В частности, считается, что это происходит потому, что горячий аэрозоль из нагретой ближней части субстрата, образующего аэрозоль, не взаимодействует с ненагретой дальней частью субстрата, образующего аэрозоль, во время первой фазы, и поэтому горячий аэрозоль из ближней части не высвобождает летучие соединения из дальней части.
Такой температурный профиль может быть достигнут путем возбуждения изменяющихся токов в первой индукционной катушке 312 и второй индукционной катушке 314 различными способами. Например, в первой фазе первый изменяющийся ток может быть возбужден в первой индукционной катушке 312 на протяжении первого рабочего цикла, и второй изменяющийся ток может быть возбужден во второй индукционной катушке 314, при этом рабочий цикл второго изменяющегося тока меньше рабочего цикла первого изменяющегося тока, так что ток, возбужденный в первой индукционной катушке 312, превышает ток, возбужденный во второй индукционной катушке 314, во время первой фазы. Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления изменяющийся ток не подают на вторую индукционную катушку 314 в первой фазе 410. Во второй фазе может применяться противоположное, так что рабочий цикл первого изменяющегося тока меньше, чем рабочий цикл второго изменяющегося тока.
Следует понимать, что описанные выше варианты осуществления являются только конкретными примерами, и другие варианты осуществления предусмотрены в соответствии с настоящим изобретением.
Следующий список пронумерованных пунктов также предоставлен в соответствии с настоящим изобретением.
1. Способ управления системой, генерирующей аэрозоль, при этом система содержит:
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку; и
вторую индукционную катушку; и
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева,
причем способ включает:
возбуждение первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке таким образом, что первая индукционная катушка генерирует первое изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первую часть индукционного нагревательного элемента, и управление первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем; и
возбуждение второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке таким образом, что вторая индукционная катушка генерирует второе изменяющееся магнитное поле, которое нагревает вторую часть индукционного нагревательного элемента, и управление вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом:
второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
2. Способ согласно пункту 1, при этом первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным.
3. Способ согласно пункту 1, при этом первый рабочий температурный профиль изменяется со временем.
4. Способ согласно любому из пунктов 1, 2 и 3, при этом второй рабочий температурный профиль является по сути постоянным.
5. Способ согласно любому из пунктов 1, 2 и 3, при этом второй рабочий температурный профиль изменяется со временем.
6. Способ согласно любому из пунктов 1-5, при этом первым изменяющимся током и вторым изменяющимся током управляют таким образом, что:
в первой фазе первый изменяющийся ток подают на первую индукционную катушку; и
во второй фазе второй изменяющийся ток подают на вторую катушку.
7. Способ согласно пункту 6, при этом в по меньшей мере части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль.
8. Способ согласно пункту 7, при этом в по меньшей мере части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на по меньшей мере приблизительно 50 градусов Цельсия.
9. Способ согласно пункту 7 или 8, при этом первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на протяжении первой фазы.
10. Способ согласно любому из пунктов 6-9, при этом во второй фазе первый рабочий температурный профиль и второй рабочий температурный профиль являются по сути одинаковыми.
11. Способ согласно любому из пунктов 6-9, при этом во второй фазе второй рабочий температурный профиль находится в пределах 5 градусов Цельсия от первого рабочего температурного профиля.
12. Способ согласно любому из пунктов 6-9, при этом в по меньшей мере части второй фазы второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль.
13. Способ согласно пункту 12, при этом во второй фазе второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль на не более чем приблизительно 50 градусов Цельсия.
14. Способ согласно любому из пунктов 6-13, при этом первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части первой фазы.
15. Способ согласно пункту 14, при этом первый рабочий температурный профиль является постоянным во время первой фазы.
16. Способ согласно любому из пунктов 6-15, при этом первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части второй фазы.
17. Способ согласно пункту 16, при этом первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время второй фазы.
18. Способ согласно любому из пунктов 6-17, при этом второй рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части второй фазы.
19. Способ согласно пункту 18, при этом второй рабочий температурный профиль является постоянным во время второй фазы.
20. Способ согласно любому из пунктов 6-19, при этом первый рабочий температурный профиль составляет от приблизительно 180 градусов Цельсия до 300 градусов Цельсия во время по меньшей мере части первой фазы.
21. Способ согласно любому из пунктов 6-20, при этом первый рабочий температурный профиль составляет от приблизительно 160 градусов Цельсия до приблизительно 260 градусов Цельсия во время по меньшей мере части второй фазы.
22. Способ согласно любому из пунктов 6-21, при этом вторая рабочая температура составляет от приблизительно 180 градусов Цельсия до приблизительно 300 градусов Цельсия во время по меньшей мере части второй фазы.
23. Способ согласно любому из пунктов 6-22, при этом первая фаза имеет заранее заданную длительность.
24. Способ согласно пунктам 6-23, при этом вторая фаза имеет заранее заданную длительность.
25. Способ согласно любому из пунктов 6-24, при этом длительность второй фазы меньше длительности первой фазы.
26. Способ согласно любому из пунктов 6-24, при этом длительность второй фазы превышает длительность первой фазы.
27. Способ согласно любому из пунктов 6-26, при этом длительность первой фазы составляет от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
28. Способ согласно любому из пунктов 6-27, при этом длительность второй фазы составляет от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
29. Способ согласно любому из пунктов 6-28, при этом суммарная длительность первой фазы и второй фазы составляет от приблизительно 100 секунд до приблизительно 400 секунд.
30. Способ согласно любому из пунктов 6-29, при этом система дополнительно содержит датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения совершения пользователем затяжки на системе для приема аэрозоля.
31. Способ согласно пункту 30, при этом длительность первой фазы основана на первом заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек.
32. Способ согласно пункту 31, при этом первое заранее заданное количество затяжек составляет от 2 до 5.
33. Способ согласно любому из пунктов 30-32, при этом длительность второй фазы основана на втором заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек.
34. Способ согласно пункту 33, при этом второе заранее заданное количество затяжек составляет от 2 до 5.
35. Способ согласно любому из пунктов 30-34, при этом суммарная длительность первой фазы и второй фазы основана на суммарном заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек.
36. Способ согласно пункту 35, при этом суммарное заранее заданное количество затяжек составляет от 3 до 10 затяжек пользователя.
37. Способ согласно пункту 30, при этом первая фаза заканчивается после обнаружения первого максимального количества затяжек или раньше при достижении первой максимальной длительности.
38. Способ согласно пункту 37, при этом первое максимальное количество затяжек составляет от 2 до 5, и первая максимальная длительность составляет от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
39. Способ согласно любому из пунктов 30, 37 или 38, при этом вторая фаза заканчивается после обнаружения второго максимального количества затяжек или раньше при достижении второй максимальной длительности.
40. Способ согласно пункту 39, при этом второе максимальное количество затяжек составляет от 2 до 5, и вторая максимальная длительность составляет от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
41. Способ согласно любому из пунктов 6-40, при этом в первой фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
42. Способ согласно любому из пунктов 6-41, при этом во второй фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
43. Способ согласно любому из пунктов 6-42, при этом в по меньшей мере части первой фазы возбуждение второго изменяющегося тока осуществляют в то же время, что и первого изменяющегося тока.
44. Способ согласно любому из пунктов 6-43, при этом в по меньшей мере части второй фазы возбуждение первого изменяющегося тока осуществляют в то же время, что и второго изменяющегося тока.
45. Способ согласно любому из пунктов 1-42, при этом:
возбуждение второго изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение первого изменяющегося тока; и
возбуждение первого изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение второго изменяющегося тока.
46. Способ согласно любому из пунктов 1-45, при этом способ дополнительно включает отслеживание первого изменяющегося тока и определение температуры первой части индукционного нагревательного элемента исходя из отслеженного первого изменяющегося тока.
47. Способ согласно любому из пунктов 1-46, при этом способ дополнительно включает отслеживание второго изменяющегося тока и определение температуры второй части индукционного нагревательного элемента исходя из отслеженного второго изменяющегося тока.
48. Способ согласно любому из пунктов 1-45, при этом система дополнительно содержит датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры индукционного нагревательного элемента.
49. Способ согласно пункту 48, при этом первым изменяющимся током управляют исходя из температуры индукционного нагревательного элемента, измеренной датчиком температуры.
50. Способ согласно пункту 48 или 49, при этом вторым изменяющимся током управляют исходя из температуры индукционного нагревательного элемента, измеренной датчиком температуры.
51. Способ согласно пунктам 1-45, при этом система содержит:
первый датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры первой части индукционного нагревательного элемента; и
второй датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры второй части индукционного нагревательного элемента.
52. Способ согласно пункту 51, при этом первым изменяющимся током управляют исходя из температуры первой части индукционного нагревательного элемента, измеренной первым датчиком температуры.
53. Способ согласно пункту 51 или 52, при этом вторым изменяющимся током управляют исходя из температуры второй части индукционного нагревательного элемента, измеренной вторым датчиком температуры.
54. Способ согласно любому из пунктов 1-53, при этом блок питания представляет собой блок питания постоянного тока, и система дополнительно содержит преобразователь постоянного тока в переменный между блоком питания и компоновкой для индукционного нагрева.
55. Способ согласно любому из пунктов 1-54, при этом возбуждение первого изменяющегося тока осуществляют в виде множества импульсов, и при этом первым изменяющимся током управляют посредством широтно-импульсной модуляции.
56. Способ согласно любому из пунктов 1-55, при этом возбуждение второго изменяющегося тока осуществляют в виде множества импульсов, и при этом вторым изменяющимся током управляют посредством широтно-импульсной модуляции.
57. Способ согласно пункту 54, при этом система дополнительно содержит преобразователь постоянного тока в постоянный между блоком питания и преобразователем постоянного тока в переменный.
58. Способ согласно пункту 57, при этом первым изменяющимся током управляют путем управления амплитудой первого изменяющегося тока с использованием преобразователя постоянного тока в постоянный.
59. Способ согласно пункту 57 или 58, при этом вторым изменяющимся током управляют путем управления амплитудой второго изменяющегося тока с использованием преобразователя постоянного тока в постоянный.
60. Способ согласно любому из пунктов 1-59, при этом система дополнительно содержит датчик субстрата, образующего аэрозоль, выполненный с возможностью обнаружения наличия субстрата, образующего аэрозоль, на месте для нагрева посредством индукционного нагревательного элемента.
61. Способ согласно пункту 60, при этом способ дополнительно включает:
обнаружение наличия субстрата, образующего аэрозоль, с использованием датчика субстрата, образующего аэрозоль; и
возбуждение первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке при обнаружении субстрата, образующего аэрозоль.
62. Система, генерирующая аэрозоль, причем система, генерирующая аэрозоль, содержит:
субстрат, образующий аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку; и
вторую индукционную катушку;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью выполнения этапов способа согласно любому из пунктов 1-61.
63. Система, генерирующая аэрозоль, причем система, генерирующая аэрозоль, содержит:
субстрат, образующий аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку; и
вторую индукционную катушку,
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью:
возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем;
возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
64. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 62 или 63, при этом индукционный нагревательный элемент содержит первую часть, вторую часть и промежуток между первой частью и второй частью.
65. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 64, при этом первая часть представляет собой первый токоприемник, и вторая часть представляет собой второй токоприемник.
66. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 64 или 65, при этом промежуточный элемент размещен в промежутке между первой частью и второй частью.
67. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 66, при этом промежуточный элемент содержит теплоизоляционный материал.
68. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 66 или 67, при этом промежуточный элемент содержит электроизоляционный материал.
69. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 62 или 63, при этом индукционный нагревательный элемент состоит из продолговатого токоприемника, и при этом первая часть индукционного нагревательного элемента содержит первую часть токоприемника, и вторая часть индукционного нагревательного элемента содержит вторую часть токоприемника.
70. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из пунктов 62-69, при этом система, генерирующая аэрозоль, содержит:
изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль; и
устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее полость устройства, выполненную с возможностью вмещения изделия, генерирующего аэрозоля.
71. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 70, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания и контроллер.
72. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 70 или 71, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит первую индукционную катушку и вторую индукционную катушку.
73. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 72, при этом первая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, и при этом вторая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства.
74. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 73, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, и при этом ближний конец является по сути открытым для вмещения изделия, генерирующего аэрозоль.
75. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 74, при этом первая индукционная катушка расположена вблизи ближнего конца полости устройства, и вторая индукционная катушка расположена вблизи дальнего конца полости устройства.
76. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 75, при этом контроллер выполнен с возможностью инициирования нагрева субстрата, образующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства, путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и последующего возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
77. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пунктам 72-76, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит индукционный нагревательный элемент.
78. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 77, при этом индукционный нагревательный элемент представляет собой трубчатый индукционный нагревательный элемент, определяющий внутреннюю полость, и при этом полость устройства размещена во внутренней полости индукционного нагревательного элемента.
79. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 77 или 78, при этом индукционный нагревательный элемент размещен вокруг полости устройства, при этом первая часть индукционного нагревательного элемента размещена между первой индукционной катушкой и полостью устройства, и вторая часть индукционного нагревательного элемента размещена между второй индукционной катушкой и полостью устройства.
80. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 77, при этом индукционный нагревательный элемент проходит в полость устройства и выполнен с возможностью проникания в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства.
81. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 80, при этом индукционный нагревательный элемент имеет форму пластины или штыря.
82. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пунктам 72-76, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит индукционный нагревательный элемент.
83. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 82, при этом индукционный нагревательный элемент по сути окружает субстрат, образующий аэрозоль, таким образом, что индукционный нагревательный элемент приспособлен для нагрева наружной поверхности субстрата, образующего аэрозоль.
84. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 82 или 83, при этом индукционный нагревательный элемент представляет собой трубчатый индукционный нагревательный элемент, определяющий внутреннюю полость, и при этом субстрат, образующий аэрозоль, размещен во внутренней полости индукционного нагревательного элемента.
85. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из пунктов 82, 83 или 84, при этом индукционный нагревательный элемент содержит металлическую обертку, по сути окружающую субстрат, образующий аэрозоль.
86. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 82, при этом индукционный нагревательный элемент расположен внутри субстрата, образующего аэрозоль, таким образом, что индукционный нагревательный элемент по сути охвачен субстратом, образующим аэрозоль.
87. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 86, при этом индукционный нагревательный элемент содержит продолговатый токоприемник, по сути охваченный субстратом, образующим аэрозоль.
88. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 86, при этом индукционный нагревательный элемент содержит несколько токоприемников, расположенных внутри субстрата, образующего аэрозоль.
89. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пунктам 82-88, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, имеет форму стержня, имеющего ближний конец и дальний конец, и при этом мундштук предусмотрен на ближнем конце, и субстрат, образующий аэрозоль, предусмотрен на дальнем конце.
90. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 89, при этом первая часть индукционного нагревательного элемента расположена вблизи ближнего конца субстрата, образующего аэрозоль, и вторая часть индукционного нагревательного элемента расположена вблизи дальнего конца субстрата, образующего аэрозоль.
91. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пунктам 72-76, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит первую часть индукционного нагревательного элемента, и устройство, генерирующее аэрозоль, содержит вторую часть индукционного нагревательного элемента.
92. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пунктам 72-76, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит вторую часть индукционного нагревательного элемента, и устройство, генерирующее аэрозоль, содержит первую часть индукционного нагревательного элемента.
93. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пунктам 82-92, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит датчик изделия, генерирующего аэрозоль, выполненный с возможностью обнаружения наличия изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства, причем датчик изделия, генерирующего аэрозоль, содержит индукционную катушку и выполнен с возможностью обнаружения изменения индуктивности, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства.
94. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 93, при этом контроллер дополнительно выполнен с возможностью инициирования нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при обнаружении наличия изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства.
95. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из пунктов 62-94, при этом система дополнительно содержит датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения совершения пользователем затяжки на системе для приема аэрозоля, и при этом контроллер выполнен с возможностью возбуждения первого изменяющегося тока в первой катушке при обнаружении затяжки на системе.
96. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из пунктов 70-95, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит сегмент, генерирующий аэрозоль, причем сегмент, генерирующий аэрозоль, содержит первый субстрат, образующий аэрозоль, и второй субстрат, образующий аэрозоль.
97. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 96, при этом первый субстрат, образующий аэрозоль, приспособлен для нагрева посредством первой части индукционного нагревательного элемента, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в устройство, генерирующее аэрозоль, и при этом второй субстрат, образующий аэрозоль, приспособлен для нагрева посредством второй части индукционного нагревательного элемента, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в устройство, генерирующее аэрозоль.
98. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 96 или 97, при этом состав второго субстрата, образующего аэрозоль, по сути идентичен составу первого субстрата, образующего аэрозоль.
99. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 96 или 97, при этом состав второго субстрата, образующего аэрозоль, отличен от состава первого субстрата, образующего аэрозоль.
100. Способ работы системы, генерирующей аэрозоль, согласно любому из пунктов 62-99, причем способ включает этапы способа согласно любому из пунктов 1-61.
101. Устройство, генерирующее аэрозоль, для системы, генерирующей аэрозоль, согласно любому из пунктов 62-99.
102. Устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью вмещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, причем устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:
первую индукционную катушку; и
вторую индукционную катушку,
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на первую индукционную катушку и вторую индукционную катушку; и
контроллер, выполненный с возможностью:
возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в устройство, генерирующее аэрозоль, и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем;
возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль, вмещенного в устройство, генерирующее аэрозоль, и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом:
второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
103. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку; и
вторую индукционную катушку;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью выполнения этапов способа согласно любому из пунктов 1-61.
104. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один токоприемник, нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку; и
вторую индукционную катушку,
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью:
возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем;
возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом:
второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля.
105. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 103 или 104, при этом индукционный нагревательный элемент содержит первую часть, вторую часть и промежуток между первой частью и второй частью.
106. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 105, при этом первая часть представляет собой первый токоприемник, и вторая часть представляет собой второй токоприемник.
107. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 105 или 106, при этом промежуточный элемент размещен в промежутке между первой частью и второй частью.
108. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 107, при этом промежуточный элемент содержит теплоизоляционный материал.
109. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 107 или 108, при этом промежуточный элемент содержит электроизоляционный материал.
110. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 103 или 104, при этом индукционный нагревательный элемент состоит из продолговатого токоприемника, и при этом первая часть индукционного нагревательного элемента содержит первую часть токоприемника, и вторая часть индукционного нагревательного элемента содержит вторую часть токоприемника.
111. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 103-110, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость устройства, выполненную с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль, причем первая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, вторая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, первая часть индукционного нагревательного элемента размещена между первой индукционной катушкой и полостью устройства, и вторая часть индукционного нагревательного элемента размещена между второй индукционной катушкой и полостью устройства.
112. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 111, при этом индукционный нагревательный элемент представляет собой трубчатый индукционный нагревательный элемент, определяющий внутреннюю полость, и при этом полость устройства размещена во внутренней полости индукционного нагревательного элемента.
113. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из пунктов 103-110, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость устройства, выполненную с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль, и при этом индукционный нагревательный элемент проходит в полость устройства и выполнен с возможностью проникания в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства.
114. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту 113, при этом индукционный нагревательный элемент имеет форму пластины или штыря.
115. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-110, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость устройства, выполненную с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль.
116. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 113-115, при этом первая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, и при этом вторая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства.
117. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пунктам 111-116, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, и при этом ближний конец является по сути открытым для вмещения изделия, генерирующего аэрозоль.
118. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 117, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит крышку, выполненную с возможностью перемещения поверх ближнего конца полости устройства для предотвращения вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость устройства.
119. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 117 или 118, при этом первая индукционная катушка расположена вблизи ближнего конца полости устройства, и вторая индукционная катушка расположена вблизи дальнего конца полости устройства.
120. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 119, при этом, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства, контроллер приспособлен для инициирования нагрева субстрата, образующего аэрозоль, путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и последующего возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
121. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 111-120, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит датчик изделия, генерирующего аэрозоль, выполненный с возможностью обнаружения наличия изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства.
122. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 121, при этом датчик изделия, генерирующего аэрозоль, содержит индукционную катушку и выполнен с возможностью обнаружения изменения индуктивности, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства, для обнаружения наличия изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства.
123. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 121 или 122, при этом, когда датчик изделия, генерирующего аэрозоль, обнаруживает наличие изделия, генерирующего аэрозоль, в полости устройства, контроллер приспособлен для инициирования нагрева путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и последующего возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
124. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-123, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения совершения пользователем затяжки на системе для приема аэрозоля.
125. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 124, при этом, когда датчик затяжек обнаруживает затяжку на системе, контроллер приспособлен для инициирования нагрева путем возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и последующего возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
126. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 104-127, при этом контроллер выполнен с возможностью отслеживания первого изменяющегося тока и определения температуры первой части индукционного нагревательного элемента исходя из отслеженного первого изменяющегося тока.
127. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-126, при этом контроллер выполнен с возможностью отслеживания второго изменяющегося тока и определения температуры второй части индукционного нагревательного элемента исходя из отслеженного второго изменяющегося тока.
128. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-125, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры индукционного нагревательного элемента.
129. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 128, при этом контроллер выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током исходя из температуры индукционного нагревательного элемента, измеренной датчиком температуры.
130. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 128 или 129, при этом контроллер выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током исходя из температуры индукционного нагревательного элемента, измеренной датчиком температуры.
131. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пунктам 102-125, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит:
первый датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры первой части индукционного нагревательного элемента; и
второй датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры второй части индукционного нагревательного элемента.
132. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 131, при этом контроллер выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током исходя из температуры первой части индукционного нагревательного элемента, измеренной первым датчиком температуры.
133. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 131 или 132, при этом контроллер выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током исходя из температуры второй части индукционного нагревательного элемента, измеренной вторым датчиком температуры.
134. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-133, при этом блок питания представляет собой блок питания постоянного тока, и система дополнительно содержит преобразователь постоянного тока в переменный между блоком питания и компоновкой для индукционного нагрева.
135. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-1342, при этом контроллер выполнен с возможностью осуществления возбуждения первого изменяющегося тока в виде множества импульсов, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
136. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-135, при этом контроллер выполнен с возможностью осуществления возбуждения второго изменяющегося тока в виде множества импульсов, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
137. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 134, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит преобразователь постоянного тока в постоянный между блоком питания и преобразователем постоянного тока в переменный.
138. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 137, при этом контроллер выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током путем управления амплитудой первого изменяющегося тока с использованием преобразователя постоянного тока в постоянный.
139. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 137 или 138, при этом контроллер выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током путем управления амплитудой второго изменяющегося тока с использованием преобразователя постоянного тока в постоянный.
140. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-139, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит первый переключатель между блоком питания и первой индукционной катушкой и второй переключатель между блоком питания и второй индукционной катушкой, при этом контроллер приспособлен для включения и выключения первого переключателя с первой скоростью переключения для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке, когда второй переключатель остается выключенным, и при этом контроллер приспособлен для включения и выключения второго переключателя со второй скоростью переключения для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке, когда первый переключатель остается выключенным.
141. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-140, при этом первая индукционная катушка и вторая индукционная катушка намотаны в одном направлении.
142. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-140, при этом вторая катушка намотана в направлении, отличном от направления намотки первой катушки.
143. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-142, при этом контроллер дополнительно выполнен таким образом, что:
в первой фазе первый изменяющийся ток подают на первую индукционную катушку; и
во второй фазе второй изменяющийся ток подают на вторую катушку.
144. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 143, при этом контроллер дополнительно выполнен таким образом, что в первой фазе первый изменяющийся ток и второй изменяющийся ток возбуждаются поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
145. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 143 или 144, при этом контроллер дополнительно выполнен таким образом, что во второй фазе первый изменяющийся ток и второй изменяющийся ток возбуждаются поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
146. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143, 144 или 145, при этом первая фаза имеет заранее заданную длительность.
147. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-146, при этом вторая фаза имеет заранее заданную длительность.
148. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-147, при этом длительность второй фазы меньше длительности первой фазы.
149. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-147, при этом длительность второй фазы превышает длительность первой фазы.
150. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-149, при этом длительность первой фазы составляет от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
151. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-150, при этом длительность второй фазы составляет от приблизительно 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
152. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-151, при этом суммарная длительность первой фазы и второй фазы составляет от приблизительно 100 секунд до приблизительно 400 секунд.
153. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-152, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит датчик затяжек, выполненный с возможностью обнаружения совершения пользователем затяжки на системе для приема аэрозоля.
154. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 153, при этом длительность первой фазы основана на первом заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек.
155. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 154, при этом первое заранее заданное количество затяжек составляет от 2 до 5.
156. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 153-155, при этом длительность второй фазы основана на втором заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек.
157. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 156, при этом второе заранее заданное количество затяжек составляет от 2 до 5.
158. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 153-157, при этом суммарная длительность первой фазы и второй фазы основана на суммарном заранее заданном количестве затяжек, обнаруженном датчиком затяжек.
159. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 158, при этом суммарное заранее заданное количество затяжек составляет от 3 до 10 затяжек пользователя.
160. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 153, при этом первая фаза заканчивается после обнаружения первого максимального количества затяжек или раньше при достижении первой максимальной длительности.
161. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 160, при этом первое максимальное количество затяжек составляет от 2 до 5, и первая максимальная длительность составляет от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
162. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 153, 160 или 161, при этом вторая фаза заканчивается после обнаружения второго максимального количества затяжек или раньше при достижении второй максимальной длительности.
163. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 162, при этом второе максимальное количество затяжек составляет от 2 до 5, и вторая максимальная длительность составляет от 50 секунд до приблизительно 200 секунд.
164. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-163, при этом контроллер выполнен таким образом, что:
управление первым изменяющимся током осуществляется таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем; и
управление вторым изменяющимся током осуществляется таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем.
165. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 164, при этом первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным.
166. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 164, при этом первый рабочий температурный профиль изменяется со временем.
167. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164, 165 и 166, при этом второй рабочий температурный профиль является по сути постоянным.
168. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164, 165 и 166, при этом второй рабочий температурный профиль изменяется со временем.
169. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 164, при этом в по меньшей мере части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль.
170. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 169, при этом в по меньшей мере части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на по меньшей мере приблизительно 50 градусов Цельсия.
171. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 169 или 170, при этом первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на протяжении всей первой фазы.
172. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-171, при этом во второй фазе первый рабочий температурный профиль и второй рабочий температурный профиль являются по сути одинаковыми.
173. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-171, при этом во второй фазе второй рабочий температурный профиль находится в пределах 5 градусов Цельсия от первого рабочего температурного профиля.
174. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-171, при этом в по меньшей мере части второй фазы второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль.
175. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 174, при этом во второй фазе второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль на не более чем приблизительно 50 градусов Цельсия.
176. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-175, при этом первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части первой фазы.
177. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 176, при этом первый рабочий температурный профиль является постоянным во время первой фазы.
178. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-177, при этом первый рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части второй фазы.
179. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 178, при этом первый рабочий температурный профиль является постоянным во время второй фазы.
180. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-169, при этом второй рабочий температурный профиль является по сути постоянным во время по меньшей мере части второй фазы.
181. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно пункту 180, при этом второй рабочий температурный профиль является постоянным во время второй фазы.
182. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-181, при этом первый рабочий температурный профиль составляет от приблизительно 180 градусов Цельсия до 300 градусов Цельсия во время по меньшей мере части первой фазы.
183. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-182, при этом первый рабочий температурный профиль составляет от приблизительно 160 градусов Цельсия до приблизительно 260 градусов Цельсия во время по меньшей мере части второй фазы.
184. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 164-183, при этом вторая рабочая температура составляет от приблизительно 180 градусов Цельсия до приблизительно 300 градусов Цельсия во время по меньшей мере части второй фазы.
185. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-184, при этом в первой фазе первый изменяющийся ток и второй изменяющийся ток возбуждаются поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
186. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-185, при этом во второй фазе первый изменяющийся ток и второй изменяющийся ток возбуждаются поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
187. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-186, при этом:
возбуждение второго изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение первого изменяющегося тока; и
возбуждение первого изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение второго изменяющегося тока.
188. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-184, при этом в по меньшей мере части первой фазы возбуждение второго изменяющегося тока осуществляют в то же время, что и первого изменяющегося тока.
189. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 143-185 и 188, при этом в по меньшей мере части второй фазы возбуждение первого изменяющегося тока осуществляют в то же время, что и второго изменяющегося тока.
190. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пунктов 102-189 и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.
Изобретение относится к способу управления системой, генерирующей аэрозоль, к системе, генерирующей аэрозоль, и к устройству, генерирующему аэрозоль, для системы, генерирующей аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит: компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; и блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева. Компоновка для индукционного нагрева содержит: индукционный нагревательный элемент (10), содержащий по меньшей мере один токоприемник (12, 14), нагреваемый путем проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль; первую индукционную катушку (32); и вторую индукционную катушку (34). Способ включает: возбуждение первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке (32) таким образом, что первая индукционная катушка (32) генерирует первое изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первую часть индукционного нагревательного элемента (10), и управление первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента (10) увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем. Способ дополнительно включает: возбуждение второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке (34) таким образом, что вторая индукционная катушка (34) генерирует второе изменяющееся магнитное поле, которое нагревает вторую часть индукционного нагревательного элемента (10), и управление вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента (10) увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем. Второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля. Изобретение позволяет нагревать одну часть изделия, генерирующего аэрозоль, без опосредованного одновременного нагрева смежной части изделия, генерирующего аэрозоль, и регулировать температуру первой части индукционного нагревательного элемента с приведением к температуре, указанной первым температурным профилем в этот момент времени. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.
1. Способ управления системой, генерирующей аэрозоль, при этом система содержит:
устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для размещения субстрата, образующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства; и
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева,
причем способ включает в себя следующее:
когда субстрат, образующий аэрозоль, размещают в полость устройства, инициируют нагрев субстрата, образующего аэрозоль, посредством возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке таким образом, что первая индукционная катушка генерирует первое изменяющееся магнитное поле, которое нагревает первую часть индукционного нагревательного элемента, и управляют первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем; и
затем возбуждают второй изменяющийся ток во второй индукционной катушке таким образом, что вторая индукционная катушка генерирует второе изменяющееся магнитное поле, которое нагревает вторую часть индукционного нагревательного элемента, и управляют вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом:
второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля; и
первым изменяющимся током и вторым изменяющимся током управляют таким образом, что:
в первой фазе первый изменяющийся ток подают на первую индукционную катушку;
во второй фазе второй изменяющийся ток подают на вторую катушку;
по меньшей мере в части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль; и
по меньшей мере в части второй фазы второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль, причем второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль не более чем на 50 градусов Цельсия.
2. Способ по п. 1, при котором первый рабочий температурный профиль изменяется со временем.
3. Способ по п. 1 или 2, при котором второй рабочий температурный профиль изменяется со временем.
4. Способ по любому из пп. 1-3, при котором по меньшей мере в части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль по меньшей мере на 50 градусов Цельсия.
5. Способ по любому из пп. 1-4, при котором первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль на протяжении первой фазы.
6. Способ по любому из пп. 1-5, при котором первая фаза имеет заранее заданную длительность.
7. Способ по любому из пп. 1-6, при котором вторая фаза имеет заранее заданную длительность.
8. Способ по любому из пп. 1-7, при котором длительность второй фазы меньше длительности первой фазы.
9. Способ по любому из пп. 1-7, при котором длительность второй фазы больше длительности первой фазы.
10. Способ по любому из пп. 1-9, при котором в первой фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
11. Способ по любому из пп. 1-10, при котором во второй фазе возбуждение первого изменяющегося тока и второго изменяющегося тока осуществляют поочередно для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке и для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке.
12. Способ по любому из пп. 1-11, при котором:
возбуждение второго изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение первого изменяющегося тока; и
возбуждение первого изменяющегося тока не осуществляют, когда осуществляют возбуждение второго изменяющегося тока.
13. Способ по любому из пп. 1-12, при котором возбуждение первого изменяющегося тока осуществляют в виде множества импульсов, и при этом первым изменяющимся током управляют посредством широтно-импульсной модуляции.
14. Способ по любому из пп. 1-13, при котором возбуждение второго изменяющегося тока осуществляют в виде множества импульсов, и при этом вторым изменяющимся током управляют посредством широтно-импульсной модуляции.
15. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью размещения субстрата, образующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для вмещения субстрата, образующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью выполнения этапов способа по любому из пп. 1-14.
16. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью вмещения субстрата, образующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для размещения субстрата, образующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью:
инициации нагрева субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, размещен в полости устройства, посредством возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке для генерирования первого изменяющегося магнитного поля для нагрева первой части индукционного нагревательного элемента и управления первым изменяющимся током таким образом, что температура первой части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии с первым рабочим температурным профилем;
последующего возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке для генерирования второго изменяющегося магнитного поля для нагрева второй части индукционного нагревательного элемента и управления вторым изменяющимся током таким образом, что температура второй части индукционного нагревательного элемента увеличивается от начальной температуры в соответствии со вторым рабочим температурным профилем,
при этом:
второй рабочий температурный профиль отличается от первого рабочего температурного профиля; и
управление первым изменяющимся током и вторым изменяющимся током осуществляется таким образом, что:
в первой фазе первый изменяющийся ток подается на первую индукционную катушку;
во второй фазе второй изменяющийся ток подается на вторую катушку;
по меньшей мере в части первой фазы первый рабочий температурный профиль превышает второй рабочий температурный профиль; и
по меньшей мере в части второй фазы второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль, причем второй рабочий температурный профиль превышает первый рабочий температурный профиль не более чем на 50 градусов Цельсия.
17. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 15 или 16, в котором вторая катушка намотана в направлении, отличном от направления намотки первой катушки.
18. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-17, в котором вторая катушка имеет количество витков, отличное от количества витков первой катушки.
19. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-18, в котором длина второй катушки отличается от длины первой катушки.
20. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-19, в котором первая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, вторая индукционная катушка размещена вокруг полости устройства, первая часть индукционного нагревательного элемента размещена между первой индукционной катушкой и полостью устройства, и вторая часть индукционного нагревательного элемента размещена между второй индукционной катушкой и полостью устройства.
21. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 20, в котором индукционный нагревательный элемент представляет собой трубчатый индукционный нагревательный элемент, образующий внутреннюю полость, при этом полость устройства находится во внутренней полости индукционного нагревательного элемента.
22. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-21, в котором контроллер выполнен с возможностью осуществления возбуждения первого изменяющегося тока в виде множества импульсов, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления первым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
23. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-22, в котором контроллер выполнен с возможностью осуществления возбуждения второго изменяющегося тока в виде множества импульсов, при этом контроллер выполнен с возможностью управления вторым изменяющимся током посредством широтно-импульсной модуляции.
24. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-23, дополнительно содержащее первый переключатель между блоком питания и первой индукционной катушкой и второй переключатель между блоком питания и второй индукционной катушкой, при этом контроллер выполнен с возможностью включения и выключения первого переключателя с первой скоростью переключения для возбуждения первого изменяющегося тока в первой индукционной катушке, когда второй переключатель остается выключенным, причем контроллер выполнен с возможностью включения и выключения второго переключателя со второй скоростью переключения для возбуждения второго изменяющегося тока во второй индукционной катушке, когда первый переключатель остается выключенным.
25. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль; и
устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-24, причем устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль.
26. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль;
устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, при этом полость устройства имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, причем ближний конец является по существу открытым для размещения изделия, генерирующего аэрозоль;
компоновку для индукционного нагрева, выполненную с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом компоновка для индукционного нагрева содержит:
индукционный нагревательный элемент, содержащий по меньшей мере один сусцептор, нагреваемый посредством проникания изменяющегося магнитного поля для нагрева субстрата, образующего аэрозоль;
первую индукционную катушку, расположенную вблизи ближнего конца полости устройства; и
вторую индукционную катушку, расположенную вблизи дальнего конца полости устройства;
блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на компоновку для индукционного нагрева; и
контроллер, выполненный с возможностью выполнения этапов способа по любому из пп. 1-14.
| ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ | 2016 |
|
RU2670534C1 |
| WO 2019030168 A1, 14.02.2019 | |||
| WO 2018073376 A1, 26.04.2018 | |||
| US 5613505 A, 25.03.1997 | |||
| WO 2018178095 A1, 04.10.2018 | |||
| ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С УСТРОЙСТВОМ НАГРЕВАНИЯ КУРИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА | 2016 |
|
RU2682772C1 |
