Область техники
Изобретение относится к нагревательной конструкции, способу изготовления нагревательной конструкции и содержащему нагревательную конструкцию устройству, генерирующему аэрозоль.
Предшествующий уровень техники
Методики для нагревания объекта путем генерирования тепла разрабатываются. Например, тепло можно генерировать путем подачи электрической энергии на электрически резистивный элемент. В другом примере тепло можно генерировать за счет электромагнитной связи между катушкой и токоприемником. Приведенное выше описание представляет собой информацию, полученную автором (авторами) изобретения во время разработки изобретения, или уже имевшуюся у него (них) в тот момент, и не обязательно представляет собой уровень техники, публично известный до действительной даты подачи настоящей заявки.
Описание настоящего изобретения
Технические задачи
Первый аспект описания может предусматривать нагревательную конструкцию для генерирования тепла с использованием поверхностного плазмонного резонанса (ППР), способу изготовления нагревательной конструкции и содержащему нагревательную конструкцию устройству, генерирующему аэрозоль.
Технические решения
Нагревательная конструкция для генерирования тепла за счет поверхностного плазмонного резонанса содержит основу, содержащую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, и первую металлическую призму, расположенную на первой поверхности для по меньшей мере частичного формирования области пустоты на первой поверхности.
Первая металлическая призма может содержать первую базовую поверхность, обращенную к первой поверхности, вторую базовую поверхность, противоположную первой базовой поверхности, и множество боковых поверхностей между первой базовой поверхностью и второй базовой поверхностью.
Расстояние между первой базовой поверхностью и второй базовой поверхностью может быть меньше или равно примерно 10 нм.
Первая боковая поверхность и/или вторая боковая поверхность могут быть сформированы в виде по существу изогнутых поверхностей.
Область пустоты может иметь диаметр в диапазоне от примерно 300 нм до примерно 600 нм.
Первая металлическая призма может содержать металлические частицы, которые резонируют со светом с длиной волны от примерно 380 нм до примерно 780 нм.
Нагревательная конструкция может дополнительно содержать вторую металлическую призму для по меньшей мере частичного формирования области пустоты вместе с первой металлической призмой.
Первая металлическая призма и вторая металлическая призма могут быть отделены друг от друга.
Первая металлическая призма может определять весь периметр области пустоты.
Способ изготовления нагревательной конструкции для генерирования тепла за счет поверхностного плазмонного резонанса содержит: обеспечение основы, нанесение множества шариков на основу, осаждение множества металлических частиц на основу и/или множество шариков для формирования металлической призмы на основе, и удаление множества шариков для формирования области пустоты, окруженной металлической призмой на основе.
Множество металлических частиц может быть осаждено таким образом, чтобы металлическая призма имела толщину меньшую или равную примерно 10 нм.
Множество шариков может иметь диаметр в диапазоне от примерно 450 нм до примерно 600 нм.
Кроме того, способ может содержать травление множества шариков.
Множество шариков может быть вытравлено таким образом, чтобы множество шариков имели диаметр в диапазоне от примерно 300 нм до примерно 400 нм.
Устройство, генерирующее аэрозоль содержит источник света и нагревательную конструкцию, выполненную с возможностью получения света от источника света, причем нагревательная конструкция может содержать основу, содержащую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, и первую металлическую призму, расположенную на первой поверхности для по меньшей мере частичного формирования области пустоты на первой поверхности.
Эффекты
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения тепло может равномерно генерироваться из нагревательной конструкции за счет по существу одинакового уровня возбуждения свободных электронов. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, когда нагревательную конструкцию используют для нагревания объекта (объектов), объект можно нагревать локально, или можно нагревать по меньшей мере часть объекта (объектов) из множества объектов. Эффекты нагревательной конструкции, способа изготовления нагревательной конструкции и устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего нагревательную конструкцию согласно одному из вариантов осуществления изобретения не ограничиваются вышеупомянутыми эффектами; иные не упомянутые эффекты могут быть несомненно поняты из последующего описания специалистом в данной области.
Краткое описание чертежей
Вышеизложенные и другие аспекты, особенности и преимущества вариантов осуществления изобретения в описании станут очевидными из последующего подробного описания со ссылкой на сопроводительные чертежи.
ФИГ. 1-3 представляют собой схемы, иллюстрирующие примеры изделия, генерирующего аэрозоль, вставленного в устройство, генерирующее аэрозоль, согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
ФИГ. 4 и 5 представляют собой схемы, иллюстрирующие примеры изделия, генерирующего аэрозоль, согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
ФИГ. 6 представляет собой блок-схему устройства, генерирующего аэрозоль, согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
ФИГ. 7-10 представляют собой виды, иллюстрирующие способ изготовления нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
ФИГ. 11 представляет собой вид в аксонометрии нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
ФИГ. 12 представляет собой вид сверху нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
ФИГ. 13 представляет собой вид в поперечном разрезе нагревательной конструкции согласно ФИГ. 12, рассматриваемой вдоль линии 13-13.
ФИГ. 14 представляет собой вид сверху нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
ФИГ. 15 представляет собой график, иллюстрирующий сравнение повышения температуры различных нагревательных конструкций в зависимости от мощности источника света.
ФИГ. 16 представляет собой схему устройства, генерирующего аэрозоль, согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Вариант осуществления изобретения
Термины, используемые в вариантах осуществления изобретения, выбирают из числа общих терминов, которые широко используются в настоящее время, учитывая их функцию в описании изобретения. Тем не менее, термины могут различаться в зависимости от задачи специалиста в данной области, прецедента или появления новой технологии. Кроме того, в особых случаях термины выбраны заявителем данного изобретения произвольно и значения таких терминов будут описаны подробно в соответствующей части подробного описания. Поэтому термины, используемые в описании, являются не просто определениями терминов, но термины определяются на основании значения терминов и содержания по всему объему описания.
Должно быть понятно, что, когда определенная часть «содержит» определенный компонент, указанная часть не исключает другие компоненты, но может дополнительно содержать другой компонент, если контекст явно не указывает на иное. Кроме того, такие термины, как «блок», «модуль» и т.д., используемые в описании, могут относиться к части для обработки по меньшей мере одной функции или операции и могут быть реализованы в виде аппаратного обеспечения, программного обеспечения или комбинации аппаратного и программного обеспечения.
Далее варианты осуществления изобретения будут подробно описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи так, чтобы варианты осуществления изобретения могли быть легко реализованы специалистом в области техники, к которой относится изобретение. Тем не менее, настоящее изобретение может быть реализовано в нескольких различных формах и не ограничивается описанными в настоящем документе вариантами осуществления изобретения.
Далее будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.
ФИГ. 1-3 представляют собой схемы, иллюстрирующие примеры изделия, генерирующего аэрозоль, вставленного в устройство, генерирующее аэрозоль.
На ФИГ. 1 можно видеть, что устройство 1, генерирующее аэрозоль, может содержать аккумулятор 11, контроллер 12 и нагреватель 13. На ФИГ. 2 и 3 можно видеть, что устройство 1, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать испаритель 14. Кроме того, изделие 2, генерирующее аэрозоль (например, сигарета) может быть вставлено во внутреннее пространство устройства 1, генерирующего аэрозоль.
Устройство 1, генерирующее аэрозоль, изображенное на ФИГ. 1-3, может содержать компоненты, относящиеся к описанному в настоящем документе варианту осуществления изобретения. Таким образом, специалисту в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что устройство 1, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать другие компоненты общего назначения в дополнение к компонентам, изображенным на ФИГ. 1-3.
Кроме того, хотя на ФИГ. 2 и 3 показано, что нагреватель 13 содержится в устройстве 1, генерирующем аэрозоль, при необходимости нагреватель 13 может отсутствовать.
ФИГ. 1 иллюстрирует линейное расположение аккумулятора 11, контроллера 12 и нагревателя 13. ФИГ. 2 иллюстрирует линейное расположение аккумулятора 11, контроллера 12, испарителя 14 и нагревателя 13. ФИГ. 3 иллюстрирует параллельное расположение испарителя 14 и нагревателя 13. Тем не менее, внутренняя конструкция устройства 1, генерирующего аэрозоль, не ограничена той, что изображена на ФИГ. 1-3. То есть, расположение аккумулятора 11, контроллера 12, нагревателя 13 и испарителя 14 может быть изменено в зависимости от конструкции устройства 1, генерирующего аэрозоль.
Когда изделие 2, генерирующее аэрозоль, вставлено в устройство 1, генерирующее аэрозоль, устройство 1, генерирующее аэрозоль, может приводить в действие нагреватель 13 и/или испаритель 14 для генерирования аэрозоля. Аэрозоль, сгенерированный нагревателем 13 и/или испарителем 14, может проходить через изделие 2, генерирующее аэрозоль, к пользователю.
Даже если изделие 2, генерирующее аэрозоль, не вставлено в устройство 1, генерирующее аэрозоль, устройство 1, генерирующее аэрозоль, может нагревать нагреватель 13 при необходимости.
Аккумулятор 11 может подавать питание, используемое для работы устройства 1, генерирующего аэрозоль. Например, аккумулятор 11 может подавать питание для нагревания нагревателя 13 или испарителя 14 и может подавать питание, необходимое для работы контроллера 12. Кроме того, аккумулятор 11 может подавать питание, необходимое для работы дисплея, датчика, мотора и т.п., установленных в устройстве 1, генерирующем аэрозоль.
Контроллер 12 может управлять работой устройства 1, генерирующего аэрозоль, в целом. В частности, контроллер 12 может управлять соответствующими операциями других компонентов, включенных в устройство 1, генерирующее аэрозоль, в дополнение к аккумулятору 11, нагревателю 13 и испарителю 14. Дополнительно контроллер 12 может проверять состояние каждого из компонентов устройства 1, генерирующего аэрозоль, чтобы определить, находится ли устройство 1, генерирующее аэрозоль, в работоспособном состоянии.
Контроллер 12 может содержать по меньшей мере один процессор. По меньшей мере один процессор может быть реализован как массив из множества логических элементов или может быть реализован как комбинация микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, исполняемая в микропроцессоре. Кроме того, должно быть понято специалистом в области техники, к которой относится изобретение, что по меньшей мере один процессор может быть реализован в виде аппаратного обеспечения других типов.
Нагреватель 13 может нагреваться за счет питания, подаваемого аккумулятором 11. Например, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставляют в устройство 1, генерирующее аэрозоль, нагреватель 13 может быть расположен снаружи изделия, генерирующего аэрозоль. Нагретый нагреватель 13 может таким образом повышать температуру материала, генерирующего аэрозоль, в изделии, генерирующем аэрозоль.
Нагреватель 13 может представлять собой электрически резистивный нагреватель. Например, нагреватель 13 может содержать электропроводящую дорожку, и нагреватель 13 может нагреваться по мере того, как ток течет по электропроводящей дорожке. Тем не менее, нагреватель 13 не ограничивается раскрытым выше примером, и любой пример нагрева нагревателя 13 до нужной температуры может быть применим без ограничений. В данном случае требуемая температура может быть предварительно задана в устройстве 1, генерирующем аэрозоль, или может быть установлена пользователем.
В другом примере нагреватель 13 может представлять собой индукционный нагреватель. В частности, нагреватель 13 может содержать электропроводящую катушку для нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, способом индукционного нагрева, и изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать токоприемник, нагреваемый индукционным нагревателем.
Например, нагреватель 13 может содержать трубчатый нагревательный элемент, нагревательный элемент пластинчатой формы, нагревательный элемент игольчатой формы или стержневой нагревательный элемент и может нагревать внутреннюю или внешнюю часть изделия 2, генерирующего аэрозоль, в зависимости от формы нагревательного элемента.
Кроме того, нагреватель 13 может обеспечиваться в виде множества нагревателей в устройстве 1, генерирующем аэрозоль. В этом случае множество нагревателей 13 могут быть расположены, чтобы быть вставленными в изделие 2, генерирующее аэрозоль, или могут быть расположены снаружи изделия 2, генерирующего аэрозоль. Кроме того, некоторые из множества нагревателей 13 могут быть расположены, чтобы быть вставленными в изделие 2, генерирующее аэрозоль, а остальные могут быть расположены снаружи изделия 2, генерирующего аэрозоль. Тем не менее, форма нагревателя 13 не ограничивается той, что показана на ФИГ. 1-3, а может быть обеспечена в виде различных форм.
Испаритель 14 может нагревать жидкую композицию, генерирующую аэрозоль, и сгенерированный аэрозоль может проходить к пользователю через изделие 2, генерирующее аэрозоль. То есть аэрозоль, генерируемый испарителем 14, может двигаться вдоль пути потока воздуха устройства 1, генерирующего аэрозоль, и путь потока воздуха, который может быть выполнен с такой возможностью, чтобы аэрозоль, генерируемый испарителем 14, мог проходить к пользователю через изделие, генерирующее аэрозоль.
Например, испаритель 14 может содержать хранилище жидкости (например, резервуар), средства для перемещения жидкости и нагревательный элемент.Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Например, хранилище жидкости, средства для перемещения жидкости и нагревательный элемент могут включаться в устройство 1, генерирующее аэрозоль, в качестве независимых модулей.
Хранилище жидкости может хранить жидкую композицию. Например, жидкая композиция может представлять собой жидкость, включающую содержащий табак материал, имеющий летучий ингредиент ароматизатора для табачных изделий, или жидкость, содержащую нетабачный материал. Хранилище жидкости может быть изготовлено, чтобы быть съемным и открепляться от испарителя 14 или может быть изготовлен в виде формы, составляющей единое целое с испарителем 14.
Например, жидкая композиция может содержать воду, растворитель, этанол, растительный экстракт, ароматизатор, вкусо-ароматическое вещество или смесь витаминов. Ароматизатор может представлять собой, например, ментол, перечную мяту, масло мяты кудрявой, различные фруктовые вкусо-ароматические добавки и т.п.Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Вкусо-ароматическое вещество может содержать ингредиенты, которые обеспечивают пользователя многообразием вкусов и ароматов. Смесь витаминов может представлять собой смесь витамина A и/или витамина B и/или витамина С и/или витамина E. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Жидкая композиция может также содержать образующее аэрозоль вещество, такое как глицерин и пропиленгликоль.
Средство для перемещения жидкости может перемещать жидкую композицию в хранилище жидкости у нагревательной конструкции. Например, средство для перемещения жидкости может представлять собой фитиль, такой как хлопковое волокно, керамическое волокно, стекловолокно или пористая керамика. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Нагревательный элемент может представлять собой элемент, выполненный с возможностью нагрева жидкой композиции, перемещаемой средством для перемещения жидкости. Нагревательный элемент может представлять собой, например, металлическую нагревательную проволоку, металлическую нагревательную пластину, керамический нагреватель или т.п. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Кроме того, нагревательный элемент может включать токопроводящую нить, такую как нихромовая проволока, и может быть расположен в конструкции, обвитой вокруг средства для перемещения жидкости. Нагревательный элемент может нагреваться по мере того, как подается ток, и может передавать тепло жидкой композиции, находящейся в контакте с нагревательным элементом и таким образом может нагревать жидкую композицию. В результате может быть сгенерирован аэрозоль.
Например, испаритель 14 может также называться картомайзером или атомайзером. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
При этом устройство 1, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать компоненты общего назначения в дополнение к аккумулятору 11, контроллеру 12, нагревателю 13 и испарителю 14. Например, устройство 1, генерирующее аэрозоль, может содержать дисплей, который выводит визуальную информацию, и/или механизм, который выводит тактильную информацию. Кроме того, устройство 1, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере один датчик (например, датчик затяжки, датчик температуры, датчик обнаружения вставления для изделия, генерирующего аэрозоль, и т.п.). Кроме того, устройство 1, генерирующее аэрозоль, может быть изготовлено, чтобы иметь конструкцию, позволяющую вводить наружный воздух или вытекать внутреннему газу даже в то время, когда вставлено изделие 2, генерирующее аэрозоль.
Хотя и не показано на ФИГ. 1-3, устройство 1, генерирующее аэрозоль, может образовывать систему вместе с отдельной подставкой для подзарядки. Например, подставку для подзарядки можно использовать для заряда аккумулятора 11 устройства 1, генерирующего аэрозоля. Альтернативно подставку для подзарядки можно использовать для нагрева нагревателя 13, при этом подставка для зарядки и устройство 1, генерирующее аэрозоль, могут быть соединены.
Изделие 2, генерирующее аэрозоль, может быть подобно обычной сгораемой сигарете. Например, изделие 2, генерирующее аэрозоль, может быть разделено на первую часть, содержащую материал, генерирующий аэрозоль, и вторую часть, содержащую фильтр и т.п. Альтернативно вторая часть изделия 2, генерирующего аэрозоль, также может содержать материал, генерирующий аэрозоль. Например, материал, генерирующий аэрозоль, обеспеченный в форме гранул или капсул, может быть вставлен во вторую часть.
Первая часть может быть полностью вставлена в устройство 1, генерирующее аэрозоль, а вторая часть может выходить наружу. Альтернативно только первая часть может быть частично вставлена в устройство 1, генерирующее аэрозоль, или первая часть может быть полностью в устройстве 1, генерирующем аэрозоль, а вторая часть может быть частично вставлена в устройство 1, генерирующее аэрозоль. Пользователь может вдыхать аэрозоль через вторую часть во его ротовую полость. В этом случае аэрозоль может генерироваться по мере того, как наружный воздух проходит через первую часть, и сгенерированный аэрозоль может поступать в рот пользователя через вторую часть.
Например, наружный воздух можно вводить через, по меньшей мере, один воздушный канал, сформированный в устройстве 1, генерирующем аэрозоль. В этом примере открытие или закрытие и/или размер воздушного канала, сформированного в устройстве 1, генерирующем аэрозоль, может регулироваться пользователем. Соответственно, степень распыления, ощущение от курения или т.п. может регулироваться пользователем. В другом примере наружный воздух может быть введен внутрь изделия 2, генерирующего аэрозоль, через по меньшей мере одно отверстие, выполненное на поверхности изделия 2, генерирующего аэрозоль.
Далее примеры изделия 2, генерирующего аэрозоль, будут описаны со ссылкой на ФИГ. 4 и 5.
ФИГ. 4 и 5 представляют собой схемы, иллюстрирующие примеры изделия, генерирующего аэрозоль.
На ФИГ. 4 можно видеть, что изделие 2, генерирующее аэрозоль, может содержать табачный стержень 21 и фильтрующий стержень 22. Первая часть и вторая часть, описанные выше со ссылкой на ФИГ. 1-3, могут содержать табачный стержень 21 и фильтрующий стержень 22, соответственно.
Хотя фильтрующий стержень 22 показан на ФИГ. 4 как имеющий один сегмент, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. То есть альтернативно фильтрующий стержень 22 может содержать множество сегментов. Например, фильтрующий стержень 22 может содержать сегмент, который охлаждает аэрозоль, и сегмент, который фильтрует предварительно заданный ингредиент, содержащийся в аэрозоле. Кроме того, при необходимости фильтрующий стержень 22 может дополнительно содержать по меньшей мере один сегмент, который выполняет другие функции.
Диаметр изделия 2, генерирующего аэрозоль, может составлять от 5 мм до 9 мм, а его длина может составлять примерно 48 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Например, длина табачного стержня 21 может составлять примерно 12 мм, длина первого сегмента фильтрующего стержня 22 может составлять примерно 10 мм, длина второго сегмента фильтрующего стержня 22 может составлять примерно 14 мм, а длина третьего сегмента фильтрующего стержня 22 может составлять примерно 12 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Изделие 2, генерирующее аэрозоль, может быть обернуто по меньшей мере одной оберткой 24. Обертка 24 может иметь по меньшей мере одно отверстие, через которое вводится наружный воздух или вытекает внутренний газ. Например, изделие 2, генерирующее аэрозоль, может быть обернуто одной оберткой 24. В другом примере изделие 2, генерирующее аэрозоль, может быть обернуто двумя и более обертками 24 внахлест. Например, табачный стержень 21 может быть обернут в первую обертку 241, а фильтрующий стержень 22 может быть обернут в обертки 242, 243 и 244. Кроме того, изделие 2, генерирующее аэрозоль, в целом может быть еще обернуто одной оберткой 245. Например, если фильтрующий стержень 22 содержит множество сегментов, множество сегментов может быть обернуто обертками 242, 243 и 244, соответственно.
Первая обертка 241 и вторая обертка 242 могут быть сформированы из обычной фицеллы. Например, первая обертка 241 и вторая обертка 242 могут представлять собой пористую оберточную бумагу или непористую оберточную бумагу. Кроме того, первая обертка 241 и вторая обертка 242 могут быть выполнены из жиронепроницаемой бумаги и/или алюминиевого ламинированного оберточного материала.
Третья обертка 243 может быть сформирована из жесткой оберточной бумаги. Например, основной вес бумаги третьей обертки 243 может быть в диапазоне от 88 г/м2 до 96 г/м2 и может быть, желательно, в диапазоне от 90 г/м2 до 94 г/м2. Кроме того, толщина третьей обертки 243 может быть в диапазоне от 120 до 130 мкм и, желательно, может быть примерно 125 мкм.
Четвертая обертка 244 может быть сформирована из жиронепроницаемой жесткой оберточной бумаги. Например, основной вес бумаги четвертой обертки 244 может быть в диапазоне от 88 г/м2 до 96 г/м2 и, желательно, может быть в диапазоне от 90 г/м2 до 94 г/м2. Кроме того, толщина четвертой обертки 244 может быть в диапазоне от 120 до 130 мкм, и может быть, желательно, примерно 125 мкм.
Пятая обертка 245 может быть сформирована из стерильной бумаги (например, MFW). В данном случае под стерильной бумагой (MFW) может подразумеваться бумага, специально подготовленная таким образом, чтобы она повышала прочность на разрыв, водостойкость, гладкость и т.п.по сравнению с обычной бумагой. Например, основной вес бумаги пятой обертки 245 может находиться в диапазоне от 57 г/м2 до 63 г/м2 и, желательно, может составлять 60 г/м2. Кроме того, толщина пятой обертки 245 может быть в диапазоне от 64 мкм до 70 мкм и, желательно, может составлять примерно 67 мкм.
Пятая обертка 245 может иметь предварительно заданный материал, добавленный к ней с внутренней стороны. Материал может представлять собой, например, силикон. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Силикон может обладать такими свойствами, как, например, теплостойкость, которая характеризуется меньшим изменением под влиянием температуры, стойкость к окислению, которая означает противоокислительную устойчивость, стойкость к различным химическим веществам, водонепроницаемость по отношению к воде или электрическую изоляцию. Тем не менее, силикон не обязательно может использоваться, но любой материал, обладающий такими свойствами, описанными выше, может применяться (или использоваться для покрытия) в пятой обертке 245 без ограничений.
Пятая обертка 245 может предохранять изделие 2, генерирующее аэрозоль, от возгорания. Например, когда табачный стержень 21 нагревают нагревателем 13, может быть вероятность того, что изделие 2, генерирующее аэрозоль, возгорается. В частности, когда температура возрастает выше температуры воспламенения любого из материалов, включенных в табачный стержень 21, изделие 2, генерирующее аэрозоль, может загореться. Даже в этом случае еще существует возможность предохранить изделие 2, генерирующее аэрозоль, от возгорания, поскольку пятая обертка 245 содержит негорючий материал.
Кроме того, пятая обертка 245 может предохранять мундштук от загрязнения веществами, образующимися в изделии 2, генерирующем аэрозоль. Жидкие вещества могут образовываться в изделии 2, генерирующем аэрозоль, когда пользователь делает затяжку. Например, по мере того, как аэрозоль, генерируемый в изделии 2, генерирующем аэрозоль, охлаждается наружным воздухом, могут образовываться такие жидкие вещества (например, вода и т.п.). По мере того, как изделие 2, генерирующее аэрозоль, обернуто пятой оберткой 245, жидкие вещества, образующиеся внутри изделия 2, генерирующего аэрозоль, можно предохранить от вытекания из изделия 2, генерирующего аэрозоль.
Табачный стержень 21 может содержать материал, генерирующий аэрозоль. Например, материал, генерирующий аэрозоль, может содержать глицерин и/или пропиленгликоль и/или этиленгликоль и/или дипропиленгликоль и/или диэтиленгликоль и/или триэтиленгликоль и/или тетраэтиленгликоль и/или олеиловый спирт. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Кроме того, табачный стержень 21 может содержать другие добавки, такие, например, как вкусо-ароматическое вещество, смачивающее вещество и/или органическая кислота. Кроме того, табачный стержень 21 может содержать вкусо-ароматическую жидкость, такую как ментол или увлажнитель, которые в распыленном виде добавляют в табачный стержень 21.
Табачный стержень 21 может быть изготовлен в различных формах. Например, табачный стержень 21 может быть сформирован в виде листа или пучка. Альтернативно табачный стержень 21 может быть сформирован из табачных листьев, мелко нарезанных из гомогенизированного табака. Кроме того, табачный стержень 21 может быть обернут теплопроводным материалом. Например, теплопроводный материал может представлять собой металлическую фольгу, такую, как алюминиевая фольга. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Например, теплопроводный материал, обертывающий табачный стержень 21, может равномерно распределять тепло, передаваемое табачному стержню 21, чтобы увеличить проводимость тепла, применяемого к табачному стержню 21, тем самым, улучшая вкус табака. Кроме того, теплопроводный материал, обертывающий табачный стержень 21, может служить в качестве токоприемника, нагреваемого индукционным нагревателем. В этом случае, хотя не проиллюстрировано, табачный стержень 21 может также содержать дополнительный токоприемник наряду с теплопроводным материалом, обертывающим его снаружи.
Фильтрующий стержень 22 может представлять собой фильтр из ацетата целлюлозы. Тем не менее, нет ограничений в отношении формы фильтрующего стержня 22. Например, фильтрующий стержень 22 может быть цилиндрическим стержнем или трубчатым стержнем, включающим полость в нем. Кроме того, фильтрующий стержень 22 может также представлять собой стержень типа с выемкой. Например, если фильтрующий стержень 22 содержит множество сегментов, по меньшей мере один из сегментов может производиться с разной формой.
Первый сегмент фильтрующего стержня 22 может представлять собой фильтр из ацетата целлюлозы. Например, первый сегмент может представлять собой трубчатую конструкцию, содержащую полость в ней. Первый сегмент может предохранять внутренние материалы табачного стержня 21 от выталкивания назад, когда нагреватель 13 вставляют в табачный стержень 21, и может охлаждать аэрозоль. Желательный диаметр полости, включенной в первый сегмент, может быть принят из диапазона от 2 мм до 4,5 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Желательная длина первого сегмента может быть принята из диапазона от 4 до 30 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Желательно, длина второго сегмента может составлять 10 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Первый сегмент может иметь твердость, которая регулируется посредством регулировки содержания пластификатора в процессе изготовления первого сегмента. Кроме того, первый сегмент может быть изготовлен путем вставления в него конструкции, такой как пленка или трубка из того же или другого материала (например, в полость).
Второй сегмент фильтрующего стержня 22 может охлаждать аэрозоль, генерируемый по мере того, как нагреватель 13, нагревает табачный стержень 21. Таким образом, пользователь может вдыхать аэрозоль, охлажденный до подходящей температуры.
Длина или диаметр второго сегмента может определяться по-разному, в зависимости от формы изделия 2, генерирующего аэрозоль. Например, желательная длина второго сегмента может быть принята из диапазона от 7 до 20 мм. Желательно, длина второго сегмента может составлять примерно 14 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Второй сегмент может быть изготовлен путем сплетения полимерного волокна. В этом случае вкусо-ароматическая жидкость может наноситься на волокно, изготовленное из полимера. В другом примере второй сегмент может быть изготовлен путем сплетения вместе отдельного волокна, на которое нанесена вкусо-ароматическая жидкость, и волокна, сформированного из полимера. В качестве еще одного примера второй сегмент может быть сформирован с помощью гофрированного полимерного листа.
Например, полимер может быть приготовлен с помощью материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТ), полимолочной кислоты (ПЛА), ацетата целлюлозы (ЦА) и алюминиевой фольги.
Так как второй сегмент сформирован с помощью сплетенного полимерного волокна или гофрированного полимерного листа, то второй сегмент может содержать одиночный канал или множество каналов, тянущихся в продольном направлении. Канал, используемый здесь, может означать путь, по которому проходит газ (например, воздух или аэрозоль).
Например, второй сегмент, сформированный из гофрированного полимерного листа, может быть сформирован из материала с толщиной между примерно от 5 мкм и примерно 300 мкм, например, между примерно 10 мкм и 250 мкм. Кроме того, общая площадь поверхности второго сегмента может быть между примерно 300 мм2/мм и примерно 1000 мм2/мм. Кроме того, элемент охлаждения аэрозоля может быть сформирован из материала с удельной площадью поверхности между примерно 10 мм2/мг и примерно 100 мм2/мг.
При этом второй сегмент может содержать нить, содержащую летучий ароматический ингредиент. Летучий ароматический ингредиент может представлять собой ментол. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Например, нить может быть заполнена достаточным количеством ментола, чтобы обеспечить по меньшей мере 1,5 мг ментола во втором сегменте.
Третий сегмент фильтрующего стержня 22 может представлять собой фильтр из ацетата целлюлозы. Желательная длина третьего сегмента может быть принята из диапазона от 4 мм до 20 мм. Например, длина третьего сегмента может быть примерно 12 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Третий сегмент может быть изготовлен таким образом, что ароматизатор генерируется путем распыления вкусо-ароматизирующей жидкости на третий сегмент в процессе изготовления третьего сегмента. Альтернативно в третий сегмент может быть вставлено отдельное волокно, на которое нанесена вкусо-ароматическая жидкость. Аэрозоль, генерируемый в табачном стержне 21, может охлаждаться по мере того, как он проходит через второй сегмент фильтрующего стержня 22, и охлажденный аэрозоль может проходить к пользователю через третий сегмент. Соответственно, когда в третий сегмент добавляют компонент ароматизатора, вкус и аромат, передаваемый пользователю, может сохраняться гораздо дольше.
Кроме того, фильтрующий стержень 22 может содержать по меньшей мере одну капсулу 23. В данном случае капсула 23 может выполнять функцию генерирования вкуса и аромата или функцию генерирования аэрозоля. Например, капсула 23 может иметь структуру, в которой жидкость, содержащая ароматическое вещество, обернута пленкой. Капсула 23 может иметь сферическую или цилиндрическую форму. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
На ФИГ. 5 можно видеть, что изделие 3, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать заглушку 33 переднего конца. Заглушка 33 переднего конца может быть расположена с одной стороны табачного стержня 31, противоположной к фильтрующему стержню 32. Заглушка 33 переднего конца может предохранять табачный стержень 31 от выскальзывания наружу и может также предохранять сжиженный аэрозоль в табачном стержне 31 во время курения от пролития внутрь устройства, генерирующего аэрозоль (например, устройства 1, генерирующего аэрозоль, на ФИГ. 1-3).
Фильтрующий стержень 32 может содержать первый сегмент 321 и второй сегмент 322. Здесь первый сегмент 321 может соответствовать первому сегменту фильтрующего стержня 22 на ФИГ. 4, а второй сегмент 322 может соответствовать третьему сегменту фильтрующего стержня 22 на ФИГ. 4.
Диаметр и общая длина изделия 3, генерирующего аэрозоль, могут соответствовать диаметру и общей длине изделия 2, генерирующего аэрозоль, на ФИГ. 4. Например, длина заглушки 33 переднего конца может составлять примерно 7 мм, длина табачного стержня 31 может составлять примерно 15 мм, длина первого сегмента 321 может составлять примерно 12 мм, а длина второго сегмента 322 может составлять примерно 14 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Изделие 3, генерирующее аэрозоль, может быть обернуто по меньшей мере одной оберткой 35. Обертка 35 может иметь по меньшей мере одно отверстие, через которое наружный воздух течет внутрь или внутренний газ течет наружу. Например, заглушка 33 переднего конца может быть обернута первой оберткой 351, табачный стержень 31 может быть обернут второй оберткой 352, первый сегмент 321 может быть обернут третьей оберткой 353, а второй сегмент 322 может быть обернут четвертой оберткой 354. Кроме того, изделие 3, генерирующее аэрозоль, целиком может быть обернуто еще раз пятой оберткой 355.
Кроме того, в пятой обертке 355 может быть сформирована по меньшей мере одна перфорация 36. Например, перфорация 36 может быть сформирована в области, окружающей табачный стержень 31. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Перфорация 36 может выполнять функцию передачи тепла, генерируемого нагревателем 13, показанным на ФИГ. 2 и 3, внутрь табачного стержня 31.
Кроме того, второй сегмент 322 может содержать по меньшей мере одну капсулу 34. В данном случае капсула 34 может выполнять функцию генерирования вкуса и аромата или функцию генерирования аэрозоля. Например, капсула 34 может иметь структуру, в которой жидкость, содержащая ароматизатор, обернута пленкой. Капсула 34 может иметь сферическую или цилиндрическую форму. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Первая обертка 351 может представлять собой комбинацию обычной фицеллы и металлической фольги, такой как алюминиевая фольга. Например, общая толщина первой обертки 351 может быть в диапазоне от 45 мкм до 55 мкм и может быть, желательно, примерно 50,3 мкм. Кроме того, толщина металлической фольги первой обертки 351 может быть в диапазоне от 6 мкм до 7 мкм и может быть, желательно, 6,3 мкм. Кроме того, основной вес бумаги первой обертки 351 может быть в диапазоне от 50 г/м2 до 55 г/м2 и, желательно, может составлять 53 г/м2.
Вторая обертка 352 и третья обертка 353 могут быть сформированы с помощью обычной фицеллы. Например, вторая обертка 352 и третья обертка 353 могут представлять собой пористую оберточную бумагу или непористую оберточную бумагу.
Например, пористость второй обертки 352 может составлять 35000 CU (условных единиц). Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Кроме того, толщина второй обертки 352 может быть в диапазоне от 70 мкм до 80 мкм и, желательно, может быть примерно 78 мкм. Кроме того, основной вес бумаги второй обертки 352 может быть в диапазоне от 20 до 25 г/м2 и может быть, желательно, 23,5 г/м2.
Например, пористость третьей обертки 353 может составлять 24000 CU. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Кроме того, толщина третьей обертки 353 может быть в диапазоне от 60 до 70 мкм и может быть, желательно, примерно 68 мкм. Кроме того, основной вес бумаги третьей обертки 353 может быть в диапазоне от 20 г/м2 до 25 г/м2 и, желательно, может быть 21 г/м2.
Четвертая обертка 354 может быть сформирована из ламинированной полимолочной кислотой (PLA) бумаги. В данном случае ламинированная PLA бумага может означать трехслойную бумагу, содержащую бумажный слой, слой PLA и бумажный слой. Например, толщина четвертой обертки 354 может быть в диапазоне от 100 мкм до 120 мкм и, желательно, может составлять примерно 110 мкм. Кроме того, основной вес четвертой обертки 354 может быть в диапазоне от 80 г/м2 до 100 г/м2 и, предпочтительно, может быть 88 г/м2.
Пятая обертка 355 может быть сформирована из стерильной бумаги (например, MFW). Здесь стерильная бумага (MFW) может означать бумагу, специально приготовленную таким образом, чтобы она имела повышенную прочность на разрыв, водостойкость, гладкость или т.п.по сравнению с обычной бумагой. Например, основной вес пятой обертки 355 может быть в диапазоне от 57 г/м2 до 63 г/м2 и, желательно, может составлять примерно 60 г/м2. Кроме того, толщина пятой обертки 355 может быть в диапазоне от 64 до 70 мкм и может быть, желательно, примерно 67 мкм.
Пятая обертка 355 может иметь добавленный к ней с внутренней стороны предварительно заданный материал. Материал может представлять собой, например, силикон. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Силикон может обладать такими свойствами, как, например, теплостойкость, которая характеризуется меньшим изменением под влиянием температуры, стойкость к окислению, которая означает устойчивость к окислению, стойкость к различным химическим веществам, водонепроницаемость по отношению к воде или электрическую изоляцию. Тем не менее, силикон необязательно может использоваться, но любой материал, обладающий такими свойствами, описанными выше, может быть нанесен на пятую обертку 355 (или использован для покрытия) без ограничений.
Заглушка 33 переднего конца может быть сформирована из ацетата целлюлозы. Например, заглушка 33 переднего конца может быть изготовлена посредством добавления пластификатора (например, триацетина) в жгут волокна ацетата целлюлозы. Моноденье волокна целлюлозно-ацетатного жгута может быть в диапазоне от 1,0 до 10,0, и может быть, желательно, в диапазоне от 4,0 до 6,0. Более желательно, моноденье волокна заглушки 33 переднего конца может составлять примерно 5,0. Кроме того, поперечное сечение волокна заглушки 33 переднего конца может быть Y-образной формы. Общий денье заглушки 33 переднего конца может быть в диапазоне от 20000 до 30000 и, желательно, может быть в диапазоне от 25000 до 30000. Общий денье заглушки 33 переднего конца, более желательно, может составлять 28000.
Кроме того, при необходимости, заглушка 33 переднего конца может содержать, по меньшей мере, один канал, и форма поперечного сечения канала может быть обеспечена разными способами.
Табачный стержень 31 может соответствовать табачному стержню 21, описанному выше со ссылкой на ФИГ. 4. Таким образом, подробное описание табачного стержня 31 в данном документе будет опущено.
Первый сегмент 321 может быть сформирован из ацетата целлюлозы. Например, первый сегмент может представлять собой трубчатую конструкцию, содержащую полость в ней. Первый сегмент 321 может быть изготовлен посредством добавления пластификатора (например, триацетина) в жгут волокна ацетата целлюлозы. Например, моноденье и общий денье первого сегмента 321 могут совпадать с моноденье и общим денье заглушки 33 переднего конца.
Второй сегмент 322 может быть сформирован из ацетата целлюлозы. Моноденье волокна второго сегмента 322 может быть в диапазоне от 1,0 до 10,0 и, желательно, может быть в диапазоне от 8,0 до 10,0. Моноденье волокна второго сегмента 322, более желательно, может составлять 9,0. Кроме того, поперечное сечение волокна второго сегмента 322 может быть Y-образной формы. Общий денье второго сегмента 322 может быть в диапазоне от 20000 до 30000 и, желательно, может быть 25000.
ФИГ. 6 представляет собой блок-схему устройства 400, генерирующего аэрозоль, согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Устройство 400, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер 410, сенсорный блок 420, блок 430 вывода, аккумулятор 440, нагреватель 450, блок 460 пользовательского ввода, память 470 и блок 480 системы связи. Тем не менее, внутренняя конструкция устройства 400, генерирующего аэрозоль, не ограничена тем, что показано на ФИГ. 6. Специалисту в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что некоторые из компонентов, показанных на ФИГ. 6, могут быть опущены, или могут быть добавлены новые компоненты в соответствии с конструкцией устройства 400, генерирующего аэрозоль.
Сенсорный блок 420 может распознавать состояние устройства 400, генерирующего аэрозоль, или состояние окружающей среды вокруг устройства 400, генерирующего аэрозоль, и передавать считанную информацию, полученную с помощью сенсора, на контроллер 410. На основании считанной информации контроллер 410 может управлять устройством 400, генерирующим аэрозоль, управляя функционированием нагревателя 450, ограничивая курение, определяя, вставлено ли изделие, генерирующее аэрозоль (например, сигарета, картридж и т.п.), отображая уведомления и выполняя иные функции.
Сенсорный блок 420 может содержать датчик 422 температуры и/или датчик 424 обнаружения вставления и/или датчик 426 затяжки. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Датчик 422 температуры может определять температуру, при которой нагревается нагреватель 450 (или материал, генерирующий аэрозоль). Устройство 400, генерирующее аэрозоль, может содержать отдельный датчик температуры для определения температуры нагревателя 450, или сам нагреватель 450 может выполнять функцию как датчик температуры. Альтернативно датчик 422 температуры может быть расположен вокруг аккумулятора 440 для контроля температуры аккумулятора 440.
Датчик 424 обнаружения вставления может определять, вставлено ли или извлечено изделие, генерирующее аэрозоль. Датчик 424 обнаружения вставления может включать, например, пленочный датчик и/или датчик давления и/или световой датчик и/или резистивный датчик и/или емкостной датчик и/или индуктивный датчик и/или инфракрасный датчик, который может распознавать изменение сигнала при вставлении или извлечении изделия, генерирующего аэрозоль.
Датчик 426 затяжки может обнаруживать затяжку со стороны пользователя на основании различных физических изменений на пути для потока воздуха или в канале для потока воздуха. Например, датчик 426 затяжки может распознавать затяжку пользователя, основываясь на изменении любого из: изменения температуры, изменения тока, изменения напряжения и изменения давления.
Сенсорный блок 420 может дополнительно содержать датчик температуры/влажности и/или датчик атмосферного давления и/или магнитный датчик и/или датчик ускорения и/или гиродатчик и/или датчик положения (например, глобальной навигационной системы (GPS)) и/или датчик близости или датчик красного, зеленого, синего (RGB) (например, датчик освещенности), в дополнение к датчикам 422-426, описанным выше. Функция каждого датчика может интуитивно выводиться из его названия специалистом в данной области техники, и поэтому ее подробное описание здесь будет опущено.
Блок 430 вывода может выводить информацию о состоянии устройства 400, генерирующего аэрозоль, и предоставлять информацию пользователю. Блок 430 вывода может содержать дисплей 432 и/или часть 434 для передачи тактильных ощущений, и/или устройство 436 звукового вывода. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Если дисплей 432 и сенсорная панель обеспечены в виде многоуровневой схемы с формированием сенсорного экрана, дисплей 432 может использоваться в качестве устройства ввода в дополнение к устройству вывода.
Дисплей 432 может визуально предоставлять пользователю информацию об устройстве 400, генерирующем аэрозоль. Информация об устройстве 400, генерирующем аэрозоль, может включать, например, состояние зарядки/разрядки аккумулятора 440 устройства 400, генерирующего аэрозоль, состояние предварительного нагрева нагревателя 450, состояние вставления/извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, состояние ограниченного использования (например, обнаруженного неработоспособного изделия) устройства 400, генерирующего аэрозоль, и т.п., и дисплей 432 может выводить информацию наружу. Дисплей 432 может представлять собой, например, панель жидкокристаллических индикаторов (LCD), панель дисплея на органических светодиодах (OLED) и т.п.Дисплей 432 также может быть в виде светодиодного (LED) устройства.
Часть 434 для передачи тактильных ощущений может предоставлять пользователю информацию об устройстве 400, генерирующем аэрозоль, в форме для передачи тактильных ощущений путем преобразования электрического сигнала в механический раздражитель или электрический раздражитель. Часть 434 для передачи тактильных ощущений может включать, например, двигатель, пьезоэлектрический элемент или устройство электрической стимуляции.
Устройство 436 звукового вывода может предоставлять пользователю информацию об устройстве 400, генерирующем аэрозоль, в звуковой форме. Например, устройство 436 звукового вывода может преобразовывать электрический сигнал в звуковой сигнал и выводить звуковой сигнал наружу.
Аккумулятор 440 может подавать питание, используемое для работы устройства 400, генерирующего аэрозоль. Аккумулятор 440 может подавать питание для нагрева нагревателя 450. Кроме того, аккумулятор 440 может подавать питание, необходимое для работы других компонентов (например, сенсорного блока 420, блока 430 вывода, блока 460 пользовательского ввода, памяти 470 и блока 480 системы связи), включенных в устройство 400, генерирующее аэрозоль. Аккумулятор 440 может представлять собой перезаряжаемый аккумулятор или одноразовый аккумулятор. Например, аккумулятор 440 может представлять собой литий-полимерный (LiPoly) аккумулятор. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Нагреватель 450 может получать питание от аккумулятора 440 для нагрева материала, генерирующего аэрозоль. Хотя не показано на ФИГ. 6, устройство 400, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать схему преобразования питания (например, преобразователь постоянного тока в постоянный (DC)-to-DC, преобразователь постоянного напряжения в постоянное (DC/DC)), которая преобразует питание аккумулятора 440 и подает питание на нагреватель 450. Кроме того, когда устройство 400, генерирующее аэрозоль, генерирует аэрозоль способом индукционного нагрева, устройство 400, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток (DC/AC), который преобразует постоянный ток аккумулятора 440 в питание переменного тока.
Контроллер 410, сенсорный блок 420, блок 430 вывода, блок 460 пользовательского ввода, память 470 и блок 480 системы связи могут получать питание от аккумулятора 440 для выполнения функций. Хотя не показано на ФИГ. 6, устройство 400, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать схему преобразования питания, например, схему с малым падением напряжения (LDO) или схему регулятора напряжения, которая преобразует питание аккумулятора 440 и подает питание на соответствующие компоненты.
В одном варианте осуществления изобретения нагреватель 450 может быть сформирован из любого подходящего электрически резистивного материала. Электрически резистивный материал может представлять собой металл или сплав металлов, в том числе, например, титан, цирконий, тантал, платину, никель, кобальт, хром, гафний, ниобий, молибден, вольфрам, олово, галлий, марганец, железо, медь, нержавеющую сталь, нихром или т.п.Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Кроме того, нагреватель 450 может быть выполнен в виде металлической нагревательной проволоки, металлической нагревательной пластины, на которой размещена электропроводящая дорожка, керамического нагревательного элемента или т.п., но не ограничивается на этом.
В одном из вариантов осуществления изобретения нагреватель 450 может представлять собой индукционный нагреватель. Например, нагреватель 450 может содержать токоприемник, который нагревает материал, генерирующий аэрозоль, путем генерирования тепла с помощью магнитного поля, наводимого катушкой.
В одном из вариантов осуществления изобретения нагреватель 450 может включать множество нагревателей. Например, нагреватель 450 может содержать первый нагреватель для нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, и второй нагреватель для нагревания жидкости.
Блок 460 пользовательского ввода может принимать информацию, вводимую со стороны пользователя, или может выводить информацию пользователю. Например, блок 460 пользовательского ввода может содержать клавиатуру, купольный переключатель, сенсорную панель (например, контактно-емкостного типа, типа чувствительной к нажатию резистивной пленки, чувствительного к инфракрасному излучению типа, типа поверхности с проводимостью ультразвука, типа с интегральным измерением напряжения, техники с пьезоэффекта и т.д.), колесо переключения (jog wheel), переключатель толчкового режима (jog switch) и т.п.Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Кроме того, хотя не показано на ФИГ. 6, устройство 400, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать интерфейс подключения, такой как интерфейс универсальной последовательной шины (USB), и может быть подключено к другому внешнему устройству через интерфейс подключения, такой как интерфейс USB, для передачи и приема информации или для зарядки аккумулятора 440.
Память 470, которая представляет собой аппаратной обеспечение для хранения различных фрагментов данных, обработанных в устройстве 400, генерирующем аэрозоль, может хранить данные, обработанные контроллером 410, и данные, подлежащие обработке таким образом. Память 470 может включать один или несколько типов носителей информации из числа памяти типа флэш-памяти, памяти типа жесткого диска, памяти типа мультимедийной микрокарты, памяти типа карты (например, памяти безопасной цифровой (SD) или эксафлопсного класса (XE)), оперативного запоминающего устройства (RAM), статического оперативного запоминающего устройства (SRAM), постоянного запоминающего устройства (ROM), электрически стираемой программируемой постоянной памяти (EEPROM), программируемой постоянной памяти (PROM), магнитной памяти, магнитного диска или оптического диска. Память 470 может хранить время работы устройства 400, генерирующем аэрозоль, максимальное число затяжек, текущее число затяжек, один или несколько температурных профилей, данные, связанные с режимом курения пользователя или т.п.
Блок 480 системы связи может включать один или несколько компонентов для осуществления связи с другим электронным устройством. Например, блок 480 системы связи может включать блок 482 беспроводной связи малого радиуса действия и блок 484 беспроводной связи.
Блок 482 беспроводной связи малого радиуса действия может включать блок связи Bluetooth, блок связи Bluetooth с низким электропотреблением (BLE), блок беспроводной связи ближнего радиуса действия, блок системы связи беспроводной локальной сети WLAN (Wi-Fi), блок системы связи стандарта ZigBee, блок системы связи стандарта на передачу данных в инфракрасном диапазоне IrDA, блок системы связи быстрой передачи файлов (WFD), блок системы сверхширокополосной связи (UWB) и блок системы связи технологии Ant+. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом.
Блок 484 беспроводной связи может включать, например, коммуникатор сети сотовой сети, коммуникатор Интернета, коммуникатор компьютерной сети (например, локальной вычислительной сети (LAN) или глобальной компьютерной сети (WAN)) и т.п.Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются на этом. Блок 484 беспроводной связи может использовать абонентскую информацию (например, международный идентификатор мобильного абонента (IMSI)), чтобы идентифицировать и аутентифицировать устройство 400, генерирующее аэрозоль, в сети связи.
Контроллер 410 может управлять всей работой устройства 400, генерирующего аэрозоль. В одном из вариантов осуществления изобретения контроллер 410 может включать один или несколько процессоров. Один или несколько процессоров могут быть реализованы как массив из множества логических элементов или могут быть реализованы как комбинации микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, выполняемая микропроцессором. Кроме того, любому специалисту в области техники, к которой относится изобретение, следует понимать, что оно может быть реализовано в виде аппаратного обеспечения других типов.
Контроллер 410 может управлять температурой нагревателя 450 путем управления подачей питания от аккумулятора 440 на нагреватель 450. Например, контроллер 410 может управлять подачей питания путем управления переключением элемента переключения между аккумулятором 440 и нагревателем 450. В другом примере схема прямого нагревания может управлять подачей питания на нагреватель 450 в соответствии с управляющей командой от контроллера 410.
Контроллер 410 может анализировать результат использования датчиков, полученный с помощью датчика из сенсорного блока 420, и управлять процессами, которые будут выполняться после этого. Например, контроллер 410 может управлять подачей питания, которое будет подаваться на нагреватель 450 для запуска или прекращения работы нагревателя 450, на основании результата использования датчиков, полученного сенсорным блоком 420. В другом примере контроллер 410 может управлять количеством питания, подаваемого на нагреватель 450, и временем, в течение которого это питание должно подаваться, так что нагреватель 450 может нагреваться до предварительно заданной температуры или поддерживаться на уровне желаемой температуры на основании результатов использования датчиков, полученного сенсорным блоком 420.
Контроллер 410 может управлять блоком 430 вывода на основании результатов использования датчиков, полученных сенсорным блоком 420. Например, если количество затяжек, подсчитанное с помощью датчика затяжек 426, достигает предварительно заданного количества, контроллер 410 может сообщить пользователю, что работа устройства 400, генерирующего аэрозоль, скоро прекратится, с помощью одного или нескольких дисплеев 432 и/или части 434 для передачи тактильных ощущений и/или устройства 436 звукового вывода.
В одном из вариантов осуществления изобретения контроллер 410 может управлять временем подачи питания и/или количеством подачи питания для нагревателя 450 в зависимости от состояния изделия, генерирующего аэрозоль, определяемого сенсорным блоком 420. Например, если изделие, генерирующее аэрозоль, находится в переувлажненном состоянии, контроллер 410 может управлять временем подачи питания на индуктивную катушку для увеличения времени предварительного нагревания по сравнению со случаем, когда изделие, генерирующее аэрозоль, находится в обычном состоянии.
Один вариант осуществления изобретения может быть также реализован в форме носителя информации, включающего инструкции, выполняемые компьютером, такие как программный модуль, выполняемый компьютером. Машиночитаемый носитель может представлять собой любой доступный носитель, к которому может обращаться компьютер, и включает энергозависимый носитель, энергонезависимый носитель, сменный носитель и постоянно закрепленный носитель. Кроме того, машиночитаемый носитель может включать как носитель данных компьютера, так и коммуникационную среду. Носитель данных компьютера включает все из энергозависимого носителя, энергонезависимого носителя, сменного носителя и постоянно закрепленного носителя, реализованных с помощью любого метода или технологии для хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Коммуникационная среда обычно включает машиночитаемые инструкции, структуры данных, другие данные в модулированных сигналах данных, таких как программные модули, или другие механизмы передачи, и содержит любую среду передачи информации.
ФИГ. 7-10 представляют собой виды, иллюстрирующие способ изготовления нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Порядок выполнения действий изготовления нагревательной конструкции не ограничивается описанным в настоящем документе порядком, и между действиями может быть включено по меньшей мере одно дополнительное действие, любое из описанных действий может быть опущено, или порядок некоторых действий может быть изменен.
На ФИГ. 7 можно видеть, что способ изготовления нагревательной конструкции 550 может содержать действие, обеспечивающее основу 551. Основа 551 может иметь форму пластины с противоположными поверхностями (например, поверхностью, ориентированной в направлении+Z, и поверхностью, ориентированной в направлении -Z). По меньшей мере одна поверхность (например, поверхность, ориентированная в направлении+Z) основы 551 может быть по существу плоской.
Согласно вариантам осуществления изобретения, основа 551 может быть сформирована из различных материалов. Например, основа 551 может быть сформирована из стекла, кремния (Si), оксида кремния (SiO2), сапфира, полистирола, полиметилметакрилата и/или любого другого материала подходящего для проведения тепла. В некоторых вариантах осуществления изобретения основа 551 может быть сформирована из любого одного или комбинации стекла, кремния (Si), оксида кремния (SiO2) и сапфира. В некоторых вариантах осуществления изобретения основа 551 может содержать материал с относительно низким коэффициентом теплопередачи. Это может позволить передавать тепло только на ограниченную область на основе 551.
В одном из вариантов осуществления изобретения основа 551 может обладать электропроводностью. Альтернативно основа 551 может обладать электроизоляционными свойствами.
В одном из вариантов осуществления изобретения основа 551 может быть сформирована из материала с любой теплопроводностью, подходящей для использования в среде, в которой расположена нагревательная конструкция 550. Например, основа 551 может иметь теплопроводность примерно 0,6 Вт на метр-кельвин (Вт/мК) или менее, от примерно 1 Вт/мК до примерно 2 Вт/мК, от примерно 2 Вт/мК до примерно 5 Вт/мК, от примерно 5 Вт/мК до примерно 10 Вт/мК, от примерно 10 Вт/мК до примерно 100 Вт/мК или от примерно 100 Вт/мК до примерно 200 Вт/мК, при давлении 1 бар и температуре 25°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения основа 551 может иметь теплопроводность примерно 0,6 Вт/мК и менее, примерно 1,3 Вт/мК, примерно 148 Вт/мК или примерно 46,06 Вт/мК при давлении 1 бар и температуре 25°C.
На ФИГ. 8 можно видеть, что способ изготовления нагревательной конструкции 550 может содержать действие нанесения множества шариков 552 на одну поверхность (например, поверхность, ориентированную в направлении+Z) основы 551. Множество шариков 552 может быть нанесено в виде монослоя (т.е. по существу одного слоя) на одну поверхность основы 551.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 может быть нанесено на основу 551 любым подходящим способом. Например, множество шариков 552 может быть нанесено методом физического осаждения из паровой фазы, химического осаждения из паровой фазы, атомно-слоевого осаждения и/или любым другим подходящим методом. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество шариков 552 может быть осаждено методом физического осаждения из паровой фазы.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 может быть нанесено при по существу низкой температуре термостойкости. Например, множество шариков 552 может быть нанесено при температуре термостойкости примерно 110°C или менее, примерно 100°C или менее, примерно 90°C или менее, примерно 80°C или менее, примерно 70°C или менее, примерно 60°C или менее, примерно 50°C или менее, примерно 40°C или менее, или примерно 30°C или менее. Например, множество шариков 552 могут быть нанесены при температуре термостойкости примерно 20°C или выше, примерно 30°C или выше, примерно 40°C или выше, примерно 50°C или выше, примерно 60°C или выше, примерно 70°C или выше, или примерно 80°C или выше. Например, множество шариков 552 может быть нанесено при температуре термостойкости, близкой к комнатной температуре (около 25°C).
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 могут иметь по существу изогнутую поверхность. Например, множество шариков 552, каждый, может быть сформировано в виде сферы круглого или эллиптического сечения. В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 могут быть сформированы в виде трехмерной формы с многоугольным сечением.
В одном из вариантов осуществления изобретения некоторые шарики 552 из множества шариков 552 могут располагаться, соприкасаясь друг с другом. В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 может быть расположено при оставлении области между некоторыми (например, тремя) соседними шариками 552.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 могут быть нанесены на основу 551 в правильном расположении. Например, множество шариков 552 могут содержать множество первых шариков 552A и вторых шариков 552B, расположенных в первом направлении (например, в направлении+/-X) основы 551. Первые шарики 552 и вторые шарики могут чередоваться во втором направлении (например, в направлении+/-Y), пересекающемся с первым направлением основы 551. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество первых шариков 552A и множество вторых шариков 552B могут быть расположены таким образом, чтобы первые шарики 552A и вторые шарики 552B не были концентрическими, если рассматриваются в одном направлении (например, в направлении+/-Y).
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 может быть сформировано из смолы на основе стирола, смолы на метакриловой основе, смолы на основе имида и/или их сополимера. В некоторых вариантах осуществления множество шариков 552 может быть сформировано из полиметилметакрилата, полиэтилметакрилата, поли-н-бутилметакрилата, поли-втор-бутилметакрилата, поли-трет-бутилметакрилата, полиметилакрилата, полиизопропилакрилата, полициклогексилметакрилата, поли-2-метилциклогексилметакрилата, полидициклопентанилоксиэтилметакрилата, полиизоборнилметакрилата, полициклогексилакрилата, поли-2-метилциклогексилакрилата, полидициклопентенилакрилата, полидициклопентанилакрилата, полидициклопентенилметакрилата, полидициклопентанилметакрилата, полидициклопентанилоксиэтилакрилата, полиизоборнилакрилата, полифенилметакрилата, полифенилакрилата, полибензилакрилата, полибензилметакрилата, поли-2-гидроксиэтилметакрилата, полистирола, поли-α-метилстирола, поли-мета-метилстирола, поли-пара-метилстирола, винилтолуола, 1,3-бутадиена, изопрена, 2,3-диметил-1,3-бутадиена, полиимида и/или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество шариков 552 может быть сформировано из полистирола или кремнезема. В некоторых вариантах осуществления множество шариков 552 может быть сформировано из полистирола.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 могут иметь средний максимальный диаметр примерно 10 нм или более, примерно 50 нм или более, примерно 90 нм или более, примерно 100 нм или более, примерно 150 нм или более, примерно 200 нм или более, примерно 300 нм или более, примерно 450 нм или более, или примерно 500 нм или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество шариков 552 могут иметь средний максимальный диаметр примерно 450 нм или более.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков 552 могут иметь средний максимальный диаметр примерно 1000 нм или менее, примерно 900 нм или менее, примерно 800 нм или менее, примерно 700 нм или менее, примерно 600 нм или менее, или примерно 550 нм или менее. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество шариков 552 могут иметь средний максимальный диаметр примерно 600 нм или менее.
На ФИГ. 9 можно видеть, что способ изготовления нагревательной конструкции 550 может содержать действие осаждения множества металлических частиц 553 на одну поверхность (например, поверхность, ориентированную в направлении+Z) основы 551.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических частиц 553 могут иметь размеры в нанодиапазоне. Например, множество металлических частиц 553 могут иметь средний максимальный диаметр примерно 1 мкм или менее. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество металлических частиц 553 может иметь средний максимальный диаметр примерно 700 нм или менее, примерно 600 нм или менее, примерно 500 нм или менее, примерно 400 нм или менее, примерно 300 нм или менее, примерно 200 нм или менее, примерно 150 нм или менее, или примерно 100 нм или менее.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических частиц 553 может осаждаться на основу 551 и/или множество шариков 552 любым подходящим методом осаждения. Например, множество металлических частиц 553 могут осаждаться методом напыления, ионно-лучевого напыления, термического испарения, химического осаждения из паровой фазы, плазменного осаждения и/или любым другим подходящим методом осаждения.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических частиц 553 могут быть осаждены на первую область A1 осаждения, содержащую соответствующие открытые участки из множества шариков 552, расположенных на одной поверхности основы 551, и вторую область A2 осаждения, содержащую участок по меньшей мере части одной поверхности основы 551 и/или области между множеством шариков 552. В некоторых вариантах осуществления основа 551 может содержать область A3 без осаждения, в которой не осаждается множество металлических частиц 553 и не располагается множество шариков 552.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических частиц 553 может быть сформировано из любого материала, подходящего для генерирования тепла. Например, множество металлических частиц 553 может включать золото и/или серебро, и/или медь, и/или палладий, и/или платину, и/или алюминий, и/или титан, и/или никель, и/или хром, и/или железо, и/или кобальт, и/или марганец, и/или родий, и/или рутений, или их комбинации.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических частиц 553 может быть сформировано из любого материала, подходящего для генерирования тепла при взаимодействии со светом определенного диапазона длин волн (например, диапазона длин волн видимого света, то есть примерно от 380 нм до 780 нм). Например, множество металлических частиц 553 может включать золото и/или серебро, и/или медь, и/или палладий, и/или платину, или их комбинации.
В некоторых вариантах осуществления изобретения множество металлических частиц 553 может быть сформировано из металлического материала со средним максимальным поглощением. В данном случае средний максимум поглощения может определяться как поглощение, по существу имеющее пик в определенном диапазоне длин волн. Удельный диапазон длин волн, соответствующий поглощению, может пониматься как диапазон длин волн, в котором резонирует множество металлических частиц 553. Например, множество металлических частиц 553 может быть получено из металлического материала, имеющего среднее максимальное поглощение в диапазоне длины волны между примерно 430 нм и примерно 450 нм, между примерно 480 нм и примерно 500 нм, между примерно 490 нм и примерно 510 нм, между примерно 500 нм и примерно 520 нм, между примерно 550 нм и примерно 570 нм, между примерно 600 нм и примерно 620 нм, между примерно 620 нм и примерно 640 нм, между примерно 630 нм и примерно 650 нм, между примерно 640 нм и примерно 660 нм, между примерно 680 нм и примерно 700 нм или между примерно 700 нм и примерно 750 нм. Среднее максимальное поглощение множества металлических частиц 553 может варьироваться в зависимости от типа основы 551 в дополнение к металлическому материалу, размеру конструкции (например, металлической призмы), образованной множеством металлических частиц 553, и/или формой конструкции.
В одном из вариантов осуществления изобретения толщина множества металлических частиц 553 может составлять примерно 20 нм и менее. В предпочтительном варианте осуществления изобретения толщина множества металлических частиц 553 может составлять примерно 10 нм или менее. Если множество металлических частиц 553 осаждается на основу 551 с толщиной более, чем 10 нм, экзотермическая реакция может быть уменьшена в конструкции (например, металлической призме), образованной множеством металлических частиц 553. Кроме того, возможность потери тепла в окружающее пространство нагревательной конструкции 550 может увеличиться, и, таким образом, тепловая эффективность нагревательной конструкции 550 может снизиться.
На ФИГ. 10 можно видеть, что способ изготовления нагревательной конструкции 550 может содержать действие удаления множества шариков (например, шариков 552 на ФИГ. 8 и 9). Когда удаляется множество шариков, область пустоты VA, окруженная по меньшей мере одной металлической призмой 554 (например, множеством металлических призм) может быть сформирована на основе 551. Область пустоты VA может иметь форму (например, по существу круглую или эллиптическую), соответствующую форме поперечного сечения шарика.
Удаление множества шариков может быть выполнено любым подходящим способом. В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков может быть растворено растворителем путем погружения в растворитель. Например, растворитель может содержать толуол и/или ацетон и/или бензол и/или фенол и/или эфир и/или любой другой подходящий неорганический растворитель или любой органический растворитель. В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков могут быть удалены с помощью процесса травления (например, реактивного ионного травления (РИТ), ионного травления и/или любого другого травления).
В одном из вариантов осуществления изобретения область пустоты VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 10 нм и более, примерно 50 нм и более, примерно 90 нм или более, примерно 100 нм или более, примерно 150 нм или более, примерно 200 нм или более, примерно 300 нм или более, примерно 350 нм или более, примерно 450 нм или более, или примерно 500 нм или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения область пустоты VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 450 нм или более.
В одном из вариантов осуществления изобретения область пустоты VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 1000 нм и менее, примерно 900 нм или менее, примерно 800 нм или менее, примерно 700 нм или менее, примерно 600 нм или менее, или примерно 550 нм или менее. В некоторых вариантах осуществления изобретения область пустоты VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 600 нм или менее.
В одном из вариантов осуществления изобретения способ изготовления нагревательной конструкции 550 может содержать действие сокращения размера множества шариков (например, шариков 552 на ФИГ. 8 и 9). По меньшей мере часть из множества шариков может быть уменьшена в размере в процессе травления. Например, реактивное ионное травление (РИТ) может быть выбрано в качестве одного из эффективных способов, учитывая, что свободные электроны металлических частиц концентрируются в краевой области металлической призмы (например, металлической призмы 654).
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков, уменьшенных в размере, могут иметь средний максимальный диаметр примерно 10 нм или более, примерно 50 нм или более, примерно 90 нм или более, примерно 100 нм или более, примерно 150 нм или более, примерно 200 нм или более, примерно 300 нм или более, примерно 350 нм или более, примерно 450 нм или более или примерно 500 нм или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество шариков, уменьшенных в размере, могут иметь средний максимальный диаметр примерно 300 нм или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество шариков уменьшенного размера могут иметь средний максимальный диаметр примерно 350 нм или более.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество шариков, уменьшенных в размере могут иметь средний максимальный диаметр примерно 1000 нм или менее, примерно 900 нм или менее, примерно 800 нм или менее, примерно 700 нм или менее, примерно 600 нм или менее, или примерно 550 нм или менее. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество шариков, уменьшенных в размере, могут иметь средний максимальный диаметр примерно 400 нм или менее.
ФИГ. 11 представляет собой вид в аксонометрии нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ФИГ. 12 представляет собой вид сверху нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения, и ФИГ. 13 представляет собой вид поперечного сечения нагревательной конструкции согласно ФИГ. 12, если рассматривать вдоль линии 13-13.
На ФИГ. 11-13 можно видеть, что нагревательная конструкция 650 может быть выполнена с возможностью генерирования тепла за счет поверхностного плазмонного резонанса. Поверхностный плазмонный резонанс относится к коллективному колебанию электронов, распространяющемуся вдоль границы раздела металлических частиц со средой. Например, коллективное колебание электронов металлических частиц может быть вызвано светом, распространяющимся за пределами нагревательной конструкции 650. Возбуждение электронов металлических частиц может генерировать тепловую энергию, и генерируемая тепловая энергия может передаваться в среде, к которой применяется нагревательная конструкция 650.
В одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 650 может содержать основу 651, имеющую первую поверхность 651A (например, верхнюю поверхность на ФИГ. 13) и вторую поверхность 651B (например, нижнюю поверхность на ФИГ. 13), противоположную первой поверхности 651A, и множество (например, шесть) металлических призм 654, расположенных на первой поверхности 651A основы 651. Множество металлических призм 654 могут определять область пустоты VA, окруженную множеством металлических призм 654 на первой поверхности 651A основы 651. Например, область пустоты VA может иметь по существу круглую или эллиптическую форму, а множество металлических призм 654 может быть расположено по окружности области пустоты VA.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических призм 654 могут содержать первую базовую поверхность 654A (например, нижнюю базовую поверхность), обращенную к первой поверхности 651A основы 651, вторую базовую поверхность 654B (например, верхнюю базовую поверхность), противоположную первой базовой поверхности 654A, и множество боковых поверхностей 654C1, 654C2 и 654C3 между первой базовой поверхностью 654A и второй базовой поверхностью 654B.
В одном из вариантов осуществления изобретения первая базовая поверхность 654A и вторая базовая поверхность 654B могут быть по существу параллельны друг другу.
В одном из вариантов осуществления изобретения первая базовая поверхность 654A и/или вторая базовая поверхность 654B могут быть по существу плоскими.
В одном из вариантов осуществления изобретения расстояние между первой базовой поверхностью 654A и второй базовой поверхностью 654B (например, толщина металлической призмы 654) может составлять примерно 10 нм или менее. Если металлическая призма 654 имеет толщину, превышающую 10 нм, экзотермическая реакция множества металлических частиц, формирующих металлическую призму 654, может уменьшаться и, следовательно, тепловой КПД нагревательной конструкции 650 может уменьшаться.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество боковых поверхностей 654C1, 654C2 и 654C3 могут быть ориентированы в разных направлениях. Например, первая боковая поверхность 654C1 может быть ориентирована в первом направлении (например, первом радиальном направлении), вторая боковая поверхность 654C2 может быть соединена с первой боковой поверхностью 654C1 и ориентирована во втором направлении (например, во втором радиальном направлении), а третья боковая поверхность 654C3 может быть соединена с каждой из первой боковой поверхности 654C1 и второй боковой поверхности 654C3 и ориентирована в третьем направлении (например, в третьем радиальном направлении).
В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна из множества боковых поверхностей 654C1, 654C2 и 654C3 может быть сформирована в виде по существу изогнутой поверхности. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество боковых поверхностей 654C1, 654C2 и 654C3 могут быть сформированы в виде изогнутых поверхностей, имеющих по существу одинаковую изогнутость. В одном из вариантов осуществления изобретения изогнутость любой из множества боковых поверхностей 654C1, 654C2 и 654C3 может отличаться от изогнутости другой боковой поверхности.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество боковых поверхностей 654C1, 654C2 и 654C3 могут быть сформированы в виде изогнутых поверхностей, которые вогнуты по направлению к центру металлической призмы 654. В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна боковая поверхность из множества боковых поверхностей 654C1, 654C2 и 654C3 может быть сформирована в виде изогнутой поверхности, выпуклой от центра металлической призмы 654.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических призм 654 могут иметь две боковые поверхности. Например, металлическая призма 654 может иметь по существу полукруглую форму или форму, близкую к полукругу.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических призм 654 могут быть расположены таким образом, чтобы они были физически отделены друг от друга на первой поверхности 651A основы 651. Например, как показано на ФИГ. 11, множество металлических призм 654 могут отстоять друг от друга по всему периметру (например, окружности) области пустоты VA.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество металлических призм 654 могут быть смещены друг относительно друга на по существу одинаковое расстояние. Альтернативно интервал между любой парой соседних металлических призм 654 из множества металлических призм 654 может отличаться от интервала между другой парой соседних металлических призм 654.
ФИГ. 14 представляет собой вид сверху нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На ФИГ. 14 можно видеть, что нагревательная конструкция 750 может содержать основу 751 и металлическую призму 754, расположенную на основе 751. Металлическая призма 754 может представлять собой по существу отдельную структуру, содержащую множество областей пустот VA. Например, металлическая призма 754 может по существу определять все периметры множества областей пустот VA. Металлическая призма 754 может содержать первую область 7541 призмы в одном положении по периметру (например, по окружности) области пустоты VA, вторую область 7542 призмы в другом положении по периметру (например, по окружности) области пустоты VA и третью область 7543 призмы между первой областью 7541 призмы и второй областью 7542 призмы. Первая область 7541 призмы, вторая область 7542 призмы и третья область 7543 призмы могут быть соединены в единое целое и бесшовно.
ФИГ. 15 представляет собой график, иллюстрирующий сравнение повышения температуры различных нагревательных конструкций в зависимости от мощности источника света.
На ФИГ. 15 можно видеть, что был проведен эксперимент для сравнения повышения температуры различных нагревательных конструкций SP1, SP2, SP3 и SP4 при изменении мощности источника света, излучающего лазерный луч на нагревательные конструкции SP1, SP2, SP3 и SP4.
Первая нагревательная конструкция SP1 была изготовлена с множеством треугольных золотых призм c толщиной примерно 10 нм на стеклянной основе путем нанесения примерно 460 нм полистироловых шариков. Вторая нагревательная конструкция SP2 была изготовлена, имея золотую пленку с толщиной примерно 50 нм на стеклянной основе. Третья нагревательная конструкция SP3 была изготовлена, не имея какой-либо конструкции (например, призмы или пленки) на стеклянной основе. Четвертая нагревательная конструкция SP4 была изготовлена с золотыми призмами с толщиной примерно 10 нм на стеклянной основе путем нанесения примерно 460 нм полистироловых шариков и формирования целостной конструкции призмы, которая определяет все периметры множества областей пустот путем травления полистироловых шариков методом реактивного ионного травления.
Как выяснено из графика, вторая нагревательная конструкция SP2 и третья нагревательная конструкция SP3 показали низкое увеличение температуры по мере того, как увеличилась мощность лазера. С другой стороны, первая нагревательная конструкция SP1 и четвертая нагревательная конструкция SP4 показали более высокую скорость повышения температуры по сравнению с мощностью лазера, чем вторая нагревательная конструкция SP2 и третья нагревательная конструкция SP3, указывая на то, что первая нагревательная конструкция SP1 и четвертая нагревательная конструкция SP4 могут достичь заданной температуры при использовании относительно низкой мощности. В частности, четвертая нагревательная конструкция SP4 показала более высокую скорость повышения температуры, чем первая нагревательная конструкция SP1, указывая на то, что четвертую нагревательную конструкцию SP4 можно использовать для нагревательной конструкции, требующей более высокой заданной температуры.
ФИГ. 16 представляет собой схему устройства, генерирующего аэрозоль согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На ФИГ. 16 можно видеть, что устройство 800, генерирующее аэрозоль (например, устройство 1 или 400, генерирующее аэрозоль) может содержать по меньшей мере одну нагревательную конструкцию 850 (например, нагреватель 13 или 450 и/или нагревательную конструкцию 550, 650 или 750), выполненную с возможностью нагревания изделия, генерирующего аэрозоль (например, изделия 2 или 3, генерирующего аэрозоль), и по меньшей мере один источник 855 света, выполненный с возможностью излучения света в направлении по меньшей мере одной нагревательной конструкции 850. Между тем, хотя ФИГ. 16 иллюстрирует устройство 800, генерирующее аэрозоль, содержащее контроллер 810 (например, контроллер 12 или 410), выполненный с возможностью управления нагревательной конструкцией 850 и/или источником 855 света, и аккумулятор 840 (например, аккумулятор 11 или 440), выполненный с возможностью подачи электрической энергии на контроллер 810, могут включаться или отсутствовать другие компоненты.
В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 800, генерирующее аэрозоль, может содержать одну нагревательную конструкцию 850. Нагревательная конструкция 850 может по меньшей мере частично окружать полость, в которую помещают изделие, генерирующее аэрозоль. Нагревательная конструкция 850 может иметь конструкцию, в которой, например, основа 551, 651 или 751 по меньшей мере частично имеет изогнутую поверхность.
В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 800, генерирующее аэрозоль, может содержать множество нагревательных конструкций 850. Множество нагревательных конструкций 850 могут быть расположены в различных частях в зависимости от полости, в которой должно быть размещено изделие, генерирующее аэрозоль. Металлические материалы металлических призм, содержащихся во множестве нагревательных конструкций 850, могут быть одинаковыми или различными.
В одном из вариантов осуществления изобретения источник 855 света может быть выполнен с возможностью передачи оптического сигнала в направлении нагревательной конструкции 850 с предварительно заданным углом. Например, источник 855 света может передавать оптический сигнал под углом, который может обуславливать полное отражение на поверхности нагревательной конструкции 850 (например, на поверхности основы 551, 651 или 751 и/или поверхностях 654B, 654C1, 654C2 и 654C3 металлической призмы 554, 654 или 754). В одном из вариантов осуществления изобретения источник 855 света может передавать оптический сигнал в направлении нагревательной конструкции 850 с любым углом.
В одном из вариантов осуществления изобретения источник 855 света может быть выполнен с возможностью передавать свет в ультрафиолетовом диапазоне, видимом диапазоне и/или инфракрасном диапазоне. В некоторых вариантах осуществления изобретения источник 855 света может быть выполнен с возможностью передавать свет в видимом диапазоне (например, примерно от 380 нм до примерно 780 нм).
В некоторых вариантах осуществления изобретения источник 855 света может быть выполнен с возможностью излучения света в диапазоне, соответствующем материалу металлических частиц металлической призмы (например, металлической призмы 554, 654 или 754), входящей в нагревательную конструкцию 850. Например, источник 855 света может передавать свет в диапазоне длин волн, соответствующем среднему максимальному поглощению в соответствии с материалом металлических частиц.
В одном из вариантов осуществления изобретения источник 855 света может содержать светоизлучающий диод и/или лазер. Светоизлучающий диод и/или лазер могут быть подходящего для включения в устройство 800, генерирующее аэрозоль, типа и/или размера. Например, лазер может включать твердотельный лазер и/или полупроводниковый лазер.
В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 800, генерирующее аэрозоль, может содержать множество источников 855 света. Множество источников 855 света могут быть выполнены как источники света одного типа. В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере часть из множества источников 855 света может быть выполнена в виде источников света различного типа.
В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один источник 855 света из множества источников 855 света может быть выполнен с возможностью облучения части нагревательной конструкции 850.
В одном из вариантов осуществления изобретения часть нагревательной конструкции 850, облучаемая любым из источников 855 света из множества источников 855 света, может отличаться от части нагревательной конструкции 850, облучаемой другим источником 855 света. Например, множество источников 855 света могут облучать различные части одной нагревательной конструкции 850 или облучать множество нагревательных конструкций 850.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество источников 855 света могут быть выполнены с возможностью облучать по существу в одно и то же время. В одном из вариантов осуществления изобретения точка облучения во времени любого источника 855 света из множества источников 855 света может отличаться от точки облучения во времени другого источника 855 света.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество источников 855 света могут облучать нагревательную конструкцию 850 в течение по существу одинакового времени. В одном из вариантов осуществления изобретения время облучения из любого источника 855 света из множества источников 855 света может отличаться от времени облучения из другого источника 855 света.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество источников 855 света могут пропускать свет по существу одного диапазона длин волн. В одном из вариантов осуществления изобретения диапазон света, излучаемого любым источником 855 света из множества источников 855 света, может отличаться от диапазона света, излучаемого другим источником 855 света.
В одном из вариантов осуществления изобретения множество источников 855 света могут облучать нагревательную конструкцию 850 с по существу одинаковой облученностью. В одном из вариантов осуществления изобретения облученность от любого источника 855 света из множества источников 855 света может отличаться от облученности от другого источника 855 света.
Варианты осуществления изобретения предназначены для иллюстрации и не являются ограничивающими. Различные модификации могут быть сделаны по отношению к подробному описанию изобретения, включая прилагаемый объем формулы изобретения и эквиваленты. Любой из описанных здесь вариантов осуществления изобретения может быть использован в комбинации с любым другим вариантом осуществления изобретения, описанным здесь.
Нагревательная конструкция для генерирования тепла в генерирующем аэрозоль устройстве за счет поверхностного плазмонного резонанса, включающая основу, содержащую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности; и первую металлическую структуру, расположенную на первой поверхности для по меньшей мере частичного формирования области пустоты на первой поверхности, причем первая металлическая структура содержит первую базовую поверхность, обращенную к первой поверхности основы, вторую базовую поверхность, противоположную первой базовой поверхности, и множество боковых поверхностей между первой базовой поверхностью и второй базовой поверхностью. Это обеспечивает равномерную генерацию тепла из нагревательной конструкции за счет одинакового уровня возбуждения свободных электронов. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 16 ил. 
1. Нагревательная конструкция для генерирования тепла в устройстве, генерирующем аэрозоль, за счет поверхностного плазмонного резонанса, причем нагревательная конструкция содержит:
основу, содержащую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности; и
первую металлическую структуру, расположенную на первой поверхности для по меньшей мере частичного формирования области пустоты на первой поверхности, причем первая металлическая структура содержит первую базовую поверхность, обращенную к первой поверхности основы, вторую базовую поверхность, противоположную первой базовой поверхности, и множество боковых поверхностей между первой базовой поверхностью и второй базовой поверхностью.
2. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой
расстояние между первой базовой поверхностью и второй базовой поверхностью меньше или равно 10 нм.
3. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой
первая боковая поверхность и/или вторая боковая поверхность, по существу, изогнуты.
4. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой
область пустоты, окруженная множеством металлических структур, имеет по существу круглую форму с диаметром в диапазоне от 300 нм до 600 нм.
5. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой
первая металлическая структура содержит металлические частицы, которые резонируют со светом с длиной волны от 380 нм до 780 нм.
6. Нагревательная конструкция по п. 1, дополнительно содержащая:
вторую металлическую структуру для по меньшей мере частичного формирования области пустоты вместе с первой металлической структурой, причем
вторая металлическая структура содержит первую базовую поверхность, обращенную к первой поверхности основы, вторую базовую поверхность, противоположную первой базовой поверхности, и множество боковых поверхностей между первой базовой поверхностью и второй базовой поверхностью.
7. Нагревательная конструкция по п. 6, в которой
первая металлическая структура и вторая металлическая структура отделены друг от друга.
8. Нагревательная конструкция по п. 1,
в которой первая металлическая структура определяет весь периметр области пустоты.
9. Способ изготовления нагревательной конструкции для генерирования тепла в устройстве, генерирующем аэрозоль, за счет поверхностного плазмонного резонанса, причем способ содержит:
обеспечение основы;
нанесение множества шариков с диаметром в диапазоне от 300 нм до 600 нм на основу; осаждение множества металлических частиц на основу и множество шариков; и удаление множества шариков для формирования области пустоты, окруженной по меньшей мере одной первой металлической структурой на основе.
10. Способ по п. 9, в котором
множество металлических частиц осаждают таким образом, чтобы металлическая структура имела толщину, меньшую или равную 10 нм.
11. Способ по п. 9, в котором
множество шариков имеют диаметр в диапазоне от 450 нм до 600 нм.
12. Способ по п. 9, дополнительно содержащий:
травление множества шариков таким образом, чтобы по меньшей мере часть из множества шариков была уменьшена в размере до осаждения множества металлических частиц на основу или таким образом, чтобы множество шариков было удалено после осаждения множества металлических частиц на основу.
13. Способ по п. 12, в котором
множество шариков вытравливают таким образом, чтобы множество шариков имели диаметр в диапазоне от 300 нм до 400 нм.
14. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
источник света; и
нагревательную конструкцию по п. 1, причем нагревательная конструкция выполнена с возможностью получения света от источника света.
| RU 2020124964 A, 14.02.2022 | |||
| RU 2020125676 A, 14.02.2022 | |||
| CN 104522892 A, 22.04.2015 | |||
| WO 2016184783 A1, 24.11.2016 | |||
| CN 203563690 U, 30.04.2014 | |||
| CN 103416852 A, 04.12.2013 | |||
| ФОТОДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ПРЕДШЕСТВЕННИКА АЭРОЗОЛЯ В УСТРОЙСТВЕ ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ | 2017 |
|
RU2753087C2 |
