НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКУЮ КОНСТРУКЦИЮ Российский патент 2024 года по МПК A24F40/46 

Область техники

Изобретение относится к нагревательной конструкции и к устройству для генерирования аэрозоля, содержащему такую конструкцию.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время разрабатываются методики нагрева объекта путем генерирования тепла. Например, тепло можно генерировать путем подачи электрической энергии на элемент с электрическим сопротивлением. В другом примере тепло можно генерировать за счет электромагнитной связи между катушкой и токоприемником. Приведенное выше описание представляет собой информацию, полученную автором (авторами) изобретения в рамках подготовки описания, или уже имевшуюся у него (них) на тот момент, и не обязательно описывает уровень техники, общеизвестный до подачи настоящей заявки.

Описание данного изобретения

Технические цели

Первый аспект описания может относиться к нагревательной конструкции для генерирования тепла с использованием поверхностного плазмонного резонанса (ППР) и устройству для генерирования аэрозоля, содержащему такую конструкцию.

Технические решения

Нагревательная конструкция содержит субстрат, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, структуру поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности, и первый отражающий слой, расположенный над первой поверхностью и структурой ППР и содержащий транзитную область для пропускания света на первую поверхность и/или структуру ППР и отражающую область для отражения света на структуру ППР.

Отражающая область может проходить вдоль первой поверхности и по меньшей мере частично окружать субстрат.

Отражающая область может быть выполнена в виде по существу непрерывной поверхности.

Отражающая область может быть отделена от субстрата и/или структуры ППР.

Транзитная область может содержать отверстие.

Вторая поверхность может образовывать полую часть.

Нагревательная конструкция может дополнительно содержать второй отражающий слой, расположенный на второй поверхности.

Второй отражающий слой может по меньшей мере частично вступать в контакт со второй поверхностью.

Нагревательная конструкция может дополнительно содержать поглощающий слой, расположенный на втором отражающем слое.

Излучательная способность поглощающего слоя может составлять примерно 1.

Структура ППР может содержать первую металлическую призму для по меньшей мере частичного формирования пустотелой области на первой поверхности.

Структура ППР может дополнительно содержать вторую металлическую призму для по меньшей мере частичного формирования пустотелой области на первой поверхности вместе с первой металлической призмой, причем первая металлическая призма и вторая металлическая призма могут быть удалены друг от друга по периметру пустотелой области.

Первая металлическая призма может определять весь периметр пустотелой области.

Структура ППР может быть выполнена с возможностью резонирования со светом с длиной волны от примерно 380 нм до примерно 780 нм.

Устройство для генерирования аэрозоля содержит источник света и нагревательную конструкцию, выполненную с возможностью приема света от источника света, причем нагревательная конструкция может содержать субстрат, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, структуру поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности, и первый отражающий слой, расположенный над первой поверхностью и структурой ППР и содержащий транзитную область для пропускания света на первую поверхность и/или структуру ППР и отражающую область для отражения света на структуру ППР.

Нагревательная конструкция содержит субстрат, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, структуру поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности, и отражающий слой, содержащий третью поверхность, обращенную ко второй поверхности, и четвертую поверхность, противоположную третьей поверхности, причем отражающий слой может иметь компонент диффузного отражения, сформированный на третьей поверхности, обращенной ко второй поверхности.

Субстрат может дополнительно содержать компонент диффузного отражения, сформированный на второй поверхности, обращенной к третьей поверхности.

Компонент диффузного отражения субстрата и компонент диффузного отражения второго отражающего слоя могут иметь по существу одинаковую форму.

Компонент диффузного отражения субстрата и компонент диффузного отражения второго отражающего слоя могут по меньшей мере частично соприкасаться друг с другом.

Компонент диффузного отражения может быть сформирован на третьей поверхности, обращенной ко второй поверхности.

Отражающий слой может быть выполнен из металлического материала.

Расстояние между третьей поверхностью и четвертой поверхностью может составлять примерно 0 нм ≤ 15 нм.

Нагревательная конструкция может дополнительно содержать поглощающий слой, содержащий пятую поверхность, обращенную к четвертой поверхности, и шестую поверхность, противоположную пятой поверхности.

Излучательная способность поглощающего слоя может составлять примерно 1.

Структура ППР может содержать первую металлическую призму для формирования пустотелой области на первой поверхности.

Структура ППР может дополнительно содержать вторую металлическую призму для формирования пустотелой области на первой поверхности вместе с первой металлической призмой, причем первая металлическая призма и вторая металлическая призма могут быть удалены друг от друга по периметру пустотелой области.

Первая металлическая призма может определять весь периметр пустотелой области.

Диаметр пустотелой области может составлять от примерно 300 нм до примерно 600 нм.

Устройство для генерирования аэрозоля содержит источник света и нагревательная конструкцию, выполненную с возможностью приема света от источника света, причем нагревательная конструкция может содержать субстрат, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, структуру поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности, и отражающий слой, содержащий третью поверхность, обращенную ко второй поверхности, и четвертую поверхность, противоположную третьей поверхности, причем отражающий слой может иметь компонент диффузного отражения, сформированный на третьей поверхности, обращенной ко второй поверхности.

Эффекты

В одном из вариантов осуществления изобретения тепло может равномерно выделяться из нагревательной конструкции за счет по существу одинакового уровня возбуждения свободных электронов. В одном из вариантов осуществления изобретения, когда нагревательная конструкцию используют для нагрева объекта (объектов), объект можно нагревать локально, или можно нагревать по меньшей мере часть объекта (объектов) из нескольких объектов. В одном из вариантов осуществления изобретения нагреваемая площадь нагревательной конструкции может увеличиваться. Эффекты нагревательной конструкции и устройства для генерирования аэрозоля, содержащего такую конструкцию, в одном из вариантов осуществления изобретения не ограничиваются вышеупомянутыми эффектами; иные не упомянутые в тексте эффекты могут быть очевидны из данного описания специалисту в данной области техники.

Краткое описание чертежей

Вышеизложенные и прочие аспекты, особенности и преимущества вариантов осуществления изобретения станут очевидными из следующего подробного описания со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На ФИГ. 1-3 схематично изображены примеры, в которых изделие для генерирования аэрозоля вставлено в устройство для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 4 и 5 схематично изображены примеры изделия для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 6 изображена блок-схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 7 в аксонометрии изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 8 изображен увеличенный вид части нагревательной конструкции согласно ФИГ. 7.

На ФИГ. 9 изображен вид сверху части нагревательной конструкции согласно ФИГ. 8.

На ФИГ. 10 изображено поперечное сечение нагревательной конструкции согласно ФИГ. 9, вдоль линии 10-10.

На ФИГ. 11 изображен вид сверху части нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 12 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 13 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 14 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 15 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 16 изображен увеличенный вид интерфейса между субстратом и отражающим слоем согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 17-19 изображены схемы способа формирования отражающего слоя на субстрате согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На ФИГ. 20 изображена схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Вариант осуществления изобретения

Термины, используемые в описании вариантов осуществления изобретения, выбирают из общих терминов, широко используемых в настоящее время для описания функций в описании изобретения. Тем не менее, термины могут различаться в зависимости от задачи, решаемой специалистом в данной области техники, прецедента или появления новой технологии. Кроме того, в особых случаях заявитель выбирает термины отдельно и подробно раскрывает значение этих терминов в соответствующей части подробного описания. Поэтому термины, используемые в описании, являются не просто обозначениями, но определяются на основании значения терминов и описываемых функций.

Следует понимать, что когда определенная часть «содержит» определенный компонент, не исключено содержание в части другого компонента, но часть 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 и/или программного обеспечения.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, позволяя легко реализовать варианты осуществления специалисту в области техники, к которой относится изобретение. Тем не менее, настоящее изобретение может быть реализовано в нескольких различных формах и не ограничивается перечисленными ниже вариантами осуществления изобретения.

Далее будут подробно описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На ФИГ. 1-3 схематично изображены примеры, в которых изделие для генерирования аэрозоля вставлено в устройство для генерирования аэрозоля.

Как показано на ФИГ. 1, устройство 1 для генерирования аэрозоля может содержать аккумулятор 11, контроллер 12 и нагреватель 13. Как показано на ФИГ. 2 и 3, устройство 1 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать испаритель 14. Кроме того, изделие 2 для генерирования аэрозоля (например, сигарета) может быть введено во внутреннее пространство устройства 1 для генерирования аэрозоля.

Устройство 1 для генерирования аэрозоля, 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, будет очевидно, что устройство 1 для генерирования аэрозоля 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 входит в состав устройства 1 для генерирования аэрозоля, при необходимости нагреватель 13 может быть исключен.

На ФИГ. 1 показано линейное расположение аккумулятора 11, контроллера 12 и нагревателя 13. На ФИГ. 2 показано линейное расположение аккумулятора 11, контроллера 12, испарителя 14 и нагревателя 13. На ФИГ. 3 показано параллельное расположение испарителя 14 и нагревателя 13. Тем не менее, внутренняя структура устройства 1 для генерирования аэрозоля не ограничена структурой, изображенной 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 для генерирования аэрозоля.

Когда изделие 2 для генерирования аэрозоля вставлено в устройство 1 для генерирования аэрозоля, устройство 1 для генерирования аэрозоля может приводить в действие нагреватель 13 и/или испаритель 14 с целью генерирования аэрозоля. Аэрозоль, сгенерированный нагревателем 13 и/или испарителем 14, может поступать к пользователю через изделие 2 для генерирования аэрозоля.

Даже если изделие 2 для генерирования аэрозоля не вставлено в устройство 1 для генерирования аэрозоля, устройство 1 для генерирования аэрозоля может нагревать нагреватель 13 при необходимости.

Аккумулятор 11 может подавать питание, используемое для работы устройства 1 для генерирования аэрозоля. Например, аккумулятор 11 может подавать питание для нагревания нагревателя 13 или испарителя 14 и для работы контроллера 12. Кроме того, аккумулятор 11 может подавать питание для работы дисплея, датчика, мотора и т. п., установленных в устройстве 1 для генерирования аэрозоля.

Контроллер 12 может управлять работой устройства 1 для генерирования аэрозоля в целом. В частности, контроллер 12 может управлять соответствующими операциями других компонентов, входящих в состав устройства 1 для генерирования аэрозоля, в дополнение к аккумулятору 11, нагревателю 13 и испарителю 14. Дополнительно контроллер 12 может проверять состояние каждого компонента устройства 1 для генерирования аэрозоля, чтобы определить, находится ли устройство 1 для генерирования аэрозоля в рабочем 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 как комбинация микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, исполняемая в микропроцессоре. Кроме того, специалисту в области техники, к которой относится изобретение, будет очевидно, что по меньшей мере один процессор может быть реализован посредством аппаратных средств других типов.

Нагреватель 13 может нагреваться питанием, подаваемым аккумулятором 11. Например, когда изделие для генерирования аэрозоля вставляют в устройство 1 для генерирования аэрозоля, нагреватель 13 может находиться снаружи изделия для генерирования аэрозоля. Следовательно, нагретый нагреватель 13 может повышать температуру материала для генерирования аэрозоля в изделии для генерирования аэрозоля.

Нагреватель 13 может представлять собой электрорезистивный нагреватель. Например, нагреватель 13 может содержать электропроводящую дорожку, и нагреватель 13 может нагреваться во время протекания тока по электропроводящей дорожке. Тем не менее, нагреватель 13 не ограничивается описанными выше примером, и любой пример нагрева нагревателя 13 до нужной температуры может быть применим без ограничений. В данном случае требуемая температура может быть задана в устройстве 1 для генерирования аэрозоля или установлена пользователем.

В другом примере нагреватель 13 может представлять собой нагреватель индукционного типа. В частности, нагреватель 13 может содержать электропроводящую катушку для нагрева изделия для генерирования аэрозоля индукционным способом, причем изделие для генерирования аэрозоля может содержать токоприемник, нагреваемый индукционным нагревателем.

Например, нагреватель 13 может содержать трубчатый, пластинчатый, игольчатый или стержневой нагревательный элемент и нагревать внутреннюю и/или внешнюю часть изделия 2 для генерирования аэрозоля в зависимости от формы нагревательного элемента.

Кроме того, в устройстве 1 для генерирования аэрозоля может быть расположено несколько нагревателей 13. В этом случае несколько нагревателей 13 могут быть вставлены в изделие 2 для генерирования аэрозоля или расположены снаружи изделия 2 для генерирования аэрозоля. Кроме того, некоторые из нескольких нагревателей 13 могут быть вставлены в изделие 2 для генерирования аэрозоля, а остальные могут быть расположены снаружи изделия 2 для генерирования аэрозоля. Тем не менее, форма нагревателя 13 не ограничивается формой, показанной на ФИГ. 1-3, и нагреватель может быть выполнен в различных формах.

Испаритель 14 может нагревать жидкую композицию для генерирования аэрозоля, после чего сгенерированный аэрозоль может поступать к пользователю через изделие 2 для генерирования аэрозоля. То есть аэрозоль, генерируемый испарителем 14, может двигаться вдоль пути потока воздуха устройства 1 для генерирования аэрозоля, который может быть выполнен с возможностью доставки аэрозоля, генерируемого испарителем 14, пользователю через изделие для генерирования аэрозоля.

Например, испаритель 14 может содержать хранилище жидкости (например, резервуар), средство передачи жидкости и нагревательный элемент. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Например, хранилище жидкости, средство передачи жидкости и нагревательный элемент могут входить в состав устройства 1 для генерирования аэрозоля в качестве независимых модулей.

В хранилище жидкости может храниться жидкая композиция. Например, жидкая композиция может представлять собой жидкость с содержанием табачного материала, в который входит летучий ингредиент табачного ароматизатора, или жидкость с содержанием материала, отличающегося от табака. Хранилище жидкости может быть изготовлено с возможностью соединения с испарителем 14 с возможностью разъединения, или может быть выполнено в виде неотъемлемой части испарителя 14.

Например, жидкая композиция может содержать воду, растворитель, этанол, растительный экстракт, ароматизатор, ароматическое вещество или смесь витаминов. Ароматизатор может представлять собой, например, ментол, перечную мяту, масло мяты кудрявой, различные ингредиенты с фруктовыми ароматами и т. п. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Ароматическое вещество может содержать ингредиенты, позволяющие пользователю ощущать разнообразные ароматы или вкусы. Смесь витаминов может представлять собой, в частности, смесь витамина A и/или витамина B и/или витамина С и/или витамина E. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Жидкая композиция может также содержать образующее аэрозоль вещество, например глицерин и пропиленгликоль.

Средство передачи жидкости может перемещать жидкую композицию в хранилище жидкости к нагревательной конструкции. Например, средство передачи жидкости может представлять собой фитиль, например, хлопковое волокно, керамическое волокно, стекловолокно или пористую керамику. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Нагревательный элемент может представлять собой элемент, выполненный с возможностью нагрева жидкой композиции, передаваемой средством передачи жидкости. Нагревательный элемент может представлять собой, например, металлическую нагревательную проволоку, металлическую нагревательную пластину, керамический нагреватель или другой подобный элемент. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кроме того, нагревательный элемент может представлять собой электропроводящую нить, например, нихромовую проволоку, и может быть обвит вокруг средства передачи жидкости. Нагревательный элемент может нагреваться за счет подвода тока и может сообщать тепло жидкой композиции, вступающей в контакт с нагревательным элементом, нагревая таким образом жидкую композицию. В результате может быть сгенерирован аэрозоль.

Например, испаритель 14 может быть назван картомайзером или атомайзером. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

При этом устройство 1 для генерирования аэрозоля может также содержать компоненты общего назначения в дополнение к аккумулятору 11, контроллеру 12, нагревателю 13 и испарителю 14. Например, устройство 1 для генерирования аэрозоля может содержать дисплей, способный выводить визуальную информацию, и/или мотор для вывода тактильной информации. Кроме того, устройство 1 для генерирования аэрозоля может содержать по меньшей мере один датчик (например, датчик затяжки, датчик температуры, датчик распознавания введения изделия для генерирования аэрозоля, и т.п.). Кроме того, устройство 1 для генерирования аэрозоля может быть выполнено с возможностью введения внешнего воздуха / выпуска внутренних газов даже после того, как будет вставлено изделие 2 для генерирования аэрозоля.

Хотя это и не показано на ФИГ. 1-3, устройство 1 для генерирования аэрозоля может также образовывать систему с отдельной подставкой. Например, подставку можно использовать для заряда аккумулятора 11 устройства 1 для генерирования аэрозоля. В альтернативном варианте подставку можно использовать для нагрева нагревателя 13, при этом подставка и устройство 1 для генерирования аэрозоля могут быть соединены.

Изделие 2 для генерирования аэрозоля может быть подобно обычной сигарете сгорающего типа. Например, изделие 2 для генерирования аэрозоля может быть разделено на первую часть, содержащую материал для генерирования аэрозоля, и вторую часть, содержащую фильтр и т. п. В альтернативном варианте вторая часть изделия 2 для генерирования аэрозоля также может содержать материал для генерирования аэрозоля. Например, материал для генерирования аэрозоля в форме гранул или капсул может быть введен во вторую часть.

Первая часть может быть полностью вставлена в устройство 1 для генерирования аэрозоля, а вторая часть может быть выведена наружу. В альтернативном варианте в устройство 1 для генерирования аэрозоля может быть вставлена только первая часть, или же первая часть может быть полностью вставлена в устройство 1 для генерирования аэрозоля, а вторая часть может быть частично вставлена в устройство 1 для генерирования аэрозоля. Пользователь может вдыхать аэрозоль, когда вторая часть находится во рту пользователя. В этом случае аэрозоль может генерироваться, когда внешний воздух проходит через первую часть, и сгенерированный аэрозоль может поступать в рот пользователя через вторую часть.

Например, внешний воздух может поступать, по меньшей мере, в один воздушный канал, сформированный в устройстве 1 для генерирования аэрозоля. Например, пользователь может регулировать открытие и закрытие воздушного канала и/или размер воздушного канала, сформированного в устройстве 1 для генерирования аэрозоля. Соответственно, пользователь может регулировать степень распыления, вкус дыма и т.п. В другом примере внешний воздух может быть введен внутрь изделия 2 для генерирования аэрозоля по меньшей мере через одно отверстие, выполненное на поверхности изделия 2 для генерирования аэрозоля.

Далее примеры изделия 2 для генерирования аэрозоля будут описаны со ссылкой на ФИГ. 4 и 5.

На ФИГ. 4 и 5 схематично изображены примеры изделия для генерирования аэрозоля.

Как показано на ФИГ. 4, изделие 2 для генерирования аэрозоля 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 на ФИГ. 4 фильтрующий стержень 22 показан как имеющий один сегмент, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. То есть в альтернативном варианте фильтрующий стержень 22 может содержать несколько сегментов. Например, фильтрующий стержень 22 может содержать сегмент, охлаждающий аэрозоль, и сегмент, отфильтровывающий заданный ингредиент, содержащийся в аэрозоле. Кроме того, при необходимости фильтрующий стержень 22 может дополнительно содержать по меньшей мере один сегмент, выполняющий другие функции.

Диаметр изделия 2 для генерирования аэрозоля может составлять от 5 мм до 9 мм, а его длина может составлять примерно 48 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. 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 вышеперечисленным.

Изделие 2 для генерирования аэрозоля может быть завернуто по меньшей мере в одну обертку 24. Обертка 24 может содержать по меньшей мере одно отверстие, через которое поступает внешний воздух или выходит внутренний газ. Например, изделие 2 для генерирования аэрозоля может быть завернуто в одну обертку 24. В другом примере изделие 2 для генерирования аэрозоля может быть завернуто в две и более обертки 24, перекрывающие друг друга. Например, табачный стержень 21 может быть завернут в первую обертку 241, а фильтрующий стержень 22 — в обертки 242, 243 и 244. Кроме того, изделие 2 для генерирования аэрозоля в целом может быть завернуто в единую обертку 245. Например, если фильтрующий стержень 22 содержит несколько сегментов, несколько сегментов могут быть завернуты в обертки 242, 243 и 244, соответственно.

Первая обертка 241 и вторая обертка 242 могут быть изготовлены из оберточной бумаги общего назначения для фильтров. Например, первая обертка 241 и вторая обертка 242 могут быть выполнены из пористой или непористой оберточной бумаги. 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 выполнена из жесткой оберточной бумаги. Например, плотность третьей обертки 243 может составлять от 88 г/м² до 96 г/м², предпочтительно от 90 г/м² до 94 г/м². Кроме того, толщина третьей обертки 243 может составлять от 120 до 130 мкм, предпочтительно примерно 125 мкм.

Четвертая обертка 244 может быть выполнена из жиронепроницаемой жесткой оберточной бумаги. Например, плотность четвертой обертки 244 может составлять от 88 г/м² до 96 г/м², предпочтительно от 90 г/м² до 94 г/м². Например, толщина четвертой обертки 244 может составлять от 120 до 130 мкм, предпочтительно примерно 125 мкм.

Пятая обертка 245 может быть изготовлена из стерильной бумаги (например, MFW). В данном случае под стерильной бумагой (например, MFW) может подразумеваться бумага, специально подготовленная для повышения прочности на разрыв, водостойкости, гладкости и т.п. по сравнению с обычной бумагой. Например, плотность пятой обертки 245 может составлять от 57 г/м² до 63 г/м², предпочтительно 60 г/м². Кроме того, толщина пятой обертки 245 может составлять от 64 мкм до 70 мкм, предпочтительно примерно 67 мкм.

Пятая обертка 245 может содержать внутри заданный материал. Материал может представлять собой, например, кремний. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кремний может обладать такими свойствами, как, например, теплостойкость с меньшим изменением под воздействием температуры, стойкость к окислению, означающую устойчивость к окислению, стойкость к различным химическим веществам, водоотталкивающие или диэлектрические свойства. Тем не менее, использование кремния необязательно; любой материал, обладающий описанными выше свойствами, может быть нанесен на пятую обертку 245 (или использован для покрытия) без ограничений.

Пятая обертка 245 может предотвращать горение изделия 2 для генерирования аэрозоля. Например, когда табачный стержень 21 нагревают нагревателем 13, существует вероятность загорания изделия 2 для генерирования аэрозоля. В частности, когда температура возрастает до температуры, превышающей точку воспламенения любого из материалов, входящих в состав табачного стержня 21, изделие 2 для генерирования аэрозоля может загореться. Даже в этом случае можно предотвратить горение изделия 2 для генерирования аэрозоля, поскольку пятая обертка 245 содержит негорючий материал.

Кроме того, пятая обертка 245 может предотвращать загрязнение устройства для генерирования аэрозоля (например, держателя) веществами, образующимися в изделии 2 для генерирования аэрозоля. Жидкие вещества могут образовываться в изделии 2 для генерирования аэрозоля, когда пользователь делает затяжку. Например, такие жидкие вещества (например, вода и т. п.) могут образовываться по мере охлаждения аэрозоля, генерируемого в изделии 2 для генерирования аэрозоля, внешним воздухом. Поскольку изделие 2 для генерирования аэрозоля обернуто пятой оберткой 245, можно предотвратить вытекание жидких веществ, образующихся внутри изделия 2 для генерирования аэрозоля, из изделия 2 для генерирования аэрозоля.

Табачный стержень 21 может содержать материал для генерирования аэрозоля. Например, материал для генерирования аэрозоля может содержать по меньшей мере одно из следующих веществ: глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, дипропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и олеиловый спирт. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кроме того, табачный стержень 21 может содержать другие добавки, такие как ароматическое вещество, смачивающее вещество и/или органическую кислоту. Кроме того, табачный стержень 21 может содержать ароматизированную жидкость, такую как ментол или увлажнитель, которую добавляют в табачный стержень 21 путем впрыскивания.

Табачный стержень 21 может быть изготовлен в различных формах. Например, табачный стержень 21 может быть сформирован в виде листа или пряди. В альтернативном варианте табачный стержень 21 может быть получен из табачных листьев, мелко нарезанных из табачного листа. Например, табачный стержень 21 может быть окружен теплопроводящим материалом. Например, теплопроводящий материал может представлять собой металлическую фольгу, в частности, алюминиевую фольгу. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Например, теплопроводящий материал, окружающий табачный стержень 21, может равномерно распределять тепло, сообщаемое табачному стержню 21, что позволяет увеличить передачу тепла на табачный стержень 21 и, тем самым, улучшить вкус табака. Кроме того, теплопроводящий материал, окружающий табачный стержень 21, может служить токоприемником, нагреваемым индукционным нагревателем. В этом случае, хотя этого не показано на чертежах, табачный стержень 21 может содержать дополнительный токоприемник наряду с теплопроводящим материалом, окружающим его снаружи.

Фильтрующий стержень 22 может представлять собой фильтр из ацетата целлюлозы. Тем не менее, форма фильтрующего стержня 22 не ограничена этим вариантом. Например, фильтрующий стержень 22 может иметь форму полого цилиндра или полой трубки. Кроме того, фильтрующий стержень 22 может представлять собой стержень с выемкой. Например, если фильтрующий стержень 22 содержит несколько сегментов, по меньшей мере один из сегментов может иметь отличающуюся форму.

Первый сегмент фильтрующего стержня 22 может представлять собой фильтр из ацетата целлюлозы. Например, первый сегмент может быть выполнен в форме трубки с полостью внутри. Первый сегмент может препятствовать выталкиванию внутреннего материала табачного стержня 21, когда нагреватель 13 вставляют в табачный стержень 21, и может охлаждать аэрозоль. Желательный диаметр полости в первом сегменте может составлять от 2 мм до 4,5 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Желательная длина первого сегмента может составлять от 4 до 30 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Предпочтительно, длина второго сегмента может составлять 10 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Жесткость первого сегмента фильтра можно регулировать посредством регулировки содержания пластификатора в процессе изготовления первого сегмента. Кроме того, первый сегмент может быть изготовлен путем введения в его внутреннюю часть (например, полость) структуры, в частности, пленки, трубки или иного элемента из того же или другого материала.

Второй сегмент фильтрующего стержня 22 может охлаждать аэрозоль, генерируемый нагревателем 13, нагревающим табачный стержень 21. Таким образом, пользователь может вдыхать аэрозоль, охлажденный до подходящей температуры.

Длина или диаметр второго сегмента может отличаться в зависимости от формы изделия 2 для генерирования аэрозоля. Например, желательная длина второго сегмента может составлять от 7 до 20 мм. Предпочтительно, длина второго сегмента составляет примерно 14 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Второй сегмент может быть изготовлен путем сплетения полимерного волокна. В этом случае ароматизированную жидкость можно наносить на волокна, изготовленные из полимеров. В другом примере второй сегмент может быть изготовлен путем сплетения отдельного волокна, на которое нанесена ароматизирующая жидкость, и волокна из полимера. Еще в одном примере второй сегмент может быть изготовлен из гофрированного полимерного листа.

Например, полимер может быть выбран из группы, в которую входит полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилентерефталат (ПЭТ), полилактид (ПЛА), ацетат целлюлозы (ЦА) и алюминиевая фольга.

Так как второй сегмент образован сплетенным полимерным волокном или гофрированным полимерным листом, то второй сегмент может содержать один или несколько каналов, ориентированных в продольном направлении. Упоминаемый в данном документе канал может означать путь, по которому движется газ (например, воздух или аэрозоль).

Например, второй сегмент, изготовленный из гофрированного полимерного листа, может быть сформирован из материала толщиной примерно от 5 до 300 мкм, например, примерно от 10 до 250 мкм. Кроме того, общая площадь поверхности второго сегмента может составлять примерно от 300 до 1000 мм²/мм. Кроме того, элемент охлаждения аэрозоля может быть сформирован из материала с удельной площадью поверхности примерно от 10 до 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 вышеперечисленным. Например, нить может быть заполнена достаточным количеством ментола, чтобы обеспечить содержание ментола во втором сегменте не менее 1,5 мг.

Третий сегмент фильтрующего стержня 22 может представлять собой фильтр из ацетата целлюлозы. Желательная длина третьего сегмента может составлять от 4 до 20 мм. Например, длина третьего сегмента составляет примерно 12 мм. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Третий сегмент может быть изготовлен таким образом, что ароматизатор образуется путем распыления ароматизирующей жидкости на третий сегмент в процессе изготовления третьего сегмента. В альтернативном варианте в третий сегмент может быть вставлено отдельное волокно, на которое нанесена ароматизированная жидкость. Аэрозоль, генерируемый в табачном стержне 21, может охлаждаться при прохождении через второй сегмент фильтрующего стержня 22, и охлажденный аэрозоль может поступать к пользователю через третий сегмент. Соответственно, когда в третий сегмент добавляют ароматизатор, вкус, 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 аромата или 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 вышеперечисленным.

Как показано на ФИГ. 5, изделие 3 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать переднюю заглушку 33. Передняя заглушка 33 может быть расположена со стороны табачного стержня 31, противоположной к фильтрующему стержню 32. Передняя заглушка 33 может препятствовать выпадению табачного стержня 31 наружу и попаданию сжиженного аэрозоля из табачного стержня 31 во время курения в устройство для генерирования аэрозоля (например, устройство 1 для генерирования аэрозоля на ФИГ. 1-3).

Фильтрующий стержень 32 может содержать первый сегмент 321 и второй сегмент 322. В данном случае 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 для генерирования аэрозоля могут соответствовать диаметру и общей длине изделия 2 для генерирования аэрозоля на ФИГ. 4. Например, длина передней заглушки 33 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 вышеперечисленным.

Изделие 3 для генерирования аэрозоля может быть завернуто по меньшей мере в одну обертку 35. Обертка 35 может содержать по меньшей мере одно отверстие, через которое внутрь поступает внешний воздух или наружу выходит внутренний газ. Например, передняя заглушка 33 может быть завернута в первую обертку 351, табачный стержень 31 — во вторую обертку 352, первый сегмент 321 — в третью обертку 353, а второй сегмент 322 — в четвертую обертку 354. Кроме того, изделие 3 для генерирования аэрозоля в целом может быть завернуто в пятую обертку 355.

Кроме того, в пятой обертке 355 может быть предусмотрена по меньшей мере одна перфорация 36. Например, перфорация 36 может быть выполнена в области, окружающей табачный стержень 31. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Перфорация 36 может служить для 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 аромата или аэрозоля. Например, капсула 34 может иметь структуру, в которой жидкость, содержащая ароматическое вещество, обернута пленкой. Капсула 34 может иметь сферическую или цилиндрическую форму. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Первая обертка 351 может представлять собой комбинацию оберточной бумаги общего назначения для фильтров и металлической фольги, такой как алюминиевая фольга. Например, общая толщина первой обертки 351 может составлять от 45 до 55 мкм, предпочтительно примерно 50,3 мкм. Кроме того, толщина металлической фольги первой обертки 351 может составлять от 6 до 7 мкм, предпочтительно 6,3 мкм. Кроме того, плотность первой обертки 351 может составлять от 50 до 55 г/м², предпочтительно 53 г/м².

Вторая обертка 352 и третья обертка 353 могут быть изготовлены из оберточной бумаги общего назначения для фильтров. Например, вторая обертка 352 и третья обертка 353 могут быть изготовлены из пористой или непористой оберточной бумаги.

Например, пористость второй обертки 352 может составлять 35000 УЕ. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кроме того, толщина второй обертки 352 может составлять от 70 до 80 мкм, предпочтительно примерно 78 мкм. Кроме того, плотность второй обертки 352 может составлять от 20 до 25 г/м², предпочтительно 23,5 г/м².

Например, пористость третьей обертки 353 может составлять 24000 УЕ. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кроме того, толщина третьей обертки 353 может составлять от 60 до 70 мкм, предпочтительно примерно 68 мкм. Кроме того, плотность третьей обертки 353 может составлять от 20 до 25 г/м², предпочтительно 21 г/м².

Четвертая обертка 354 может быть изготовлена из ламинированной полилактидом бумаги. В данном случае под ламинированной полилактидом бумагой может пониматься трехслойная бумага, содержащая бумажный слой, слой полилактида и бумажный слой. Например, толщина четвертой обертки 354 может составлять от 100 до 120 мкм, предпочтительно примерно 110 мкм. Кроме того, плотность четвертой обертки 354 может составлять от 80 до 100 г/м², предпочтительно 88 г/м².

Пятая обертка 355 может быть изготовлена из стерильной бумаги (например, MFW). В данном случае под стерильной бумагой (например, MFW) может подразумеваться бумага, специально подготовленная для повышения прочности на разрыв, водостойкости, гладкости и т.п. по сравнению с обычной бумагой. Например, плотность пятой обертки 355 может составлять от 57 до 63 г/м², предпочтительно примерно 60 г/м². Кроме того, толщина пятой обертки 355 может составлять от 64 до 70 мкм, предпочтительно примерно 67 мкм.

Пятая обертка 355 может содержать внутри заданный материал. Материал может представлять собой, например, кремний. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кремний может обладать такими свойствами, как, например, теплостойкость с меньшим изменением под воздействием температуры, стойкость к окислению, означающую устойчивость к окислению, стойкость к различным химическим веществам, водоотталкивающие или диэлектрические свойства. Тем не менее, использование кремния необязательно; любой материал, обладающий описанными выше свойствами, может быть нанесен на пятую обертку 355 (или использован для покрытия) без ограничений.

Передняя заглушка 33 может быть изготовлена из ацетата целлюлозы. Например, передняя заглушка 33 может быть произведена посредством добавления пластификатора (например, триацетина) в волокно ацетата целлюлозы. Моноденье нити целлюлозно-ацетатного волокна может составлять от 1,0 до 10,0, предпочтительно от 4,0 до 6,0. Более предпочтительно, моноденье нити передней заглушки 33 может составлять примерно 5,0. Кроме того, поперечное сечение нити передней заглушки 33 может иметь Y-образную форму. Общий денье передней заглушки 33 может составлять от 20000 до 30000, предпочтительно от 25000 до 30000. Более предпочтительно, общий денье передней заглушки 33 может составлять 28000.

Кроме того, при необходимости, передняя заглушка 33 может содержать, по меньшей мере, один канал, поперечное сечение которого может иметь различные формы.

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 изготовлен из ацетата целлюлозы. Например, первый сегмент может быть выполнен в форме трубки с полостью внутри. Например, первый сегмент 321 может быть изготовлен посредством добавления пластификатора (например, триацетина) в волокно ацетата целлюлозы. Например, моноденье и общий денье первого сегмента 321 могут совпадать с моноденье и общим денье передней заглушки 33.

Второй сегмент 322 может быть изготовлен из ацетата целлюлозы. Моноденье нити второго сегмента 322 может составлять от 1,0до 10,0, предпочтительно от 8,0 до 10,0. Более предпочтительно, моноденье нити второго сегмента 322 может составлять 9,0. Кроме того, поперечное сечение нити второго сегмента 322 может иметь Y-образную форму. Общий денье второго сегмента 322 может составлять от 20000 до 30000, предпочтительно 25000.

На ФИГ. 6 изображена блок-схема устройства 400 для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Устройство 400 для генерирования аэрозоля может содержать контроллер 410, сенсорный блок 420, блок 430 вывода, аккумулятор 440, нагреватель 450, блок 460 пользовательского ввода, память 470 и блок 480 связи. Тем не менее, внутренняя структура устройства 400 для генерирования аэрозоля не ограничена структурой, показанной на ФИГ. 6. Специалисту в области техники, к которой относится изобретение, будет очевидно, что некоторые из компонентов, показанных на ФИГ. 6, могут быть опущены, или могут быть добавлены новые компоненты в соответствии с конструкцией устройства 400 для генерирования аэрозоля.

Сенсорный блок 420 может распознавать состояние устройства 400 для генерирования аэрозоля или состояние окружающей среды вокруг устройства 400 для генерирования аэрозоля, и передавать информацию, полученную датчиками, на контроллер 410. На основании полученной датчиками информации контроллер 410 может управлять устройством 400 для генерирования аэрозоля, регулируя работу нагревателя 450, ограничивая курение, определяя наличие изделия для генерирования аэрозоля (например, сигареты, картриджа и т. п.), отображая уведомления и выполняя иные функции.

Сенсорный блок 420 может содержать датчик 422 температуры и/или датчик 424 распознавания введения и/или датчик 426 затяжки. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Датчик 422 температуры может определять температуру, до которой нагревается нагреватель 450 (или материал для генерирования аэрозоля). Устройство 400 для генерирования аэрозоля может содержать отдельный датчик температуры для определения температуры нагревателя 450, или сам нагреватель 450 служит датчиком температуры в отсутствие отдельного датчика температуры. В альтернативном варианте датчик 422 температуры может быть расположен вокруг аккумулятора 440 для контроля температуры аккумулятора 440.

Датчик 424 распознавания введения может определять, вставлено ли или извлечено ли изделие для генерирования аэрозоля. Датчик 424 распознавания введения может представлять собой, 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, способный распознавать изменение сигнала при введении или извлечении изделия для генерирования аэрозоля.

Датчик 426 затяжки может распознавать выполняемую пользователем затяжку на основании различных физических изменений в пути для потока воздуха или в канале для потока воздуха. Например, датчик 426 затяжки может распознавать затяжку пользователя, основываясь на изменении любого из следующих параметров: температура, расход, напряжение и давление.

Сенсорный блок 420 может дополнительно содержать по меньшей мере один из следующих компонентов: датчик температуры/влажности, датчик атмосферного давления, магнитный датчик, датчик ускорения, гироскоп, датчик положения (например, датчик глобальной системы позиционирования (GPS)), датчик приближения или датчик красного, зеленого, синего (RGB) цвета (например, датчик освещенности), в дополнение к датчикам 422-426, описанным выше. Функция каждого датчика может быть интуитивно понятна из его названия специалисту в данной области техники, и поэтому подробное описание этой функции в настоящем документе не приводится.

Блок 430 вывода может выводить информацию о состоянии устройства 400 для генерирования аэрозоля и предоставлять ее пользователю. Блок 430 вывода может представлять собой дисплей 432 и/или тактильную часть 434 и/или устройство 436 вывода звука. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Если дисплей 432 и сенсорная панель выполнены в виде слоистой структуры для формирования сенсорного экрана, дисплей 432 может использоваться в качестве вводного устройства в дополнение к устройству вывода.

Дисплей 432 может визуально предоставлять пользователю информацию об устройстве 400 для генерирования аэрозоля. Информация об устройстве 400 для генерирования аэрозоля может содержать, например, состояние зарядки/разрядки аккумулятора 440 устройства 400 для генерирования аэрозоля, состояние предварительного нагрева нагревателя 450, состояние введения/извлечения изделия для генерирования аэрозоля, состояние ограниченного использования (например, обнаружено изделие с отклонениями) устройства 400 для генерирования аэрозоля и т. п., и дисплей 432 может выводить информацию наружу. Дисплей 432 может представлять собой, например, жидкокристаллический дисплей (LCD), дисплей на органических светодиодах (OLED) и т.п. Дисплей 432 также может быть выполнен в виде светодиодного устройства.

Тактильная часть 434 может предоставлять пользователю информацию об устройстве 400 для генерирования аэрозоля тактильным способом путем преобразования электрического сигнала в механический или электрический раздражитель. Тактильная часть 434 может представлять собой, например, мотор, пьезоэлектрический элемент или устройство электрической стимуляции.

Устройство 436 вывода звука может предоставлять пользователю информацию об устройстве 400 для генерирования аэрозоля в звуковой форме. Например, устройство 436 вывода звука может преобразовывать электрический сигнал в звуковой сигнал и выводить звуковой сигнал наружу.

Аккумулятор 440 может подавать питание, используемое для работы устройства 400 для генерирования аэрозоля. 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 связи), входящих в состав устройства 400 для генерирования аэрозоля. 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 вышеперечисленным.

Нагреватель 450 может получать питание от аккумулятора 440 для нагрева материала для генерирования аэрозоля. Хотя это не показано на ФИГ. 6, устройство 400 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать схему преобразования питания (например, преобразователь постоянного тока (DC/DC)), которая преобразует питание аккумулятора 440 и подает питание на нагреватель 450. Кроме того, когда устройство 400 для генерирования аэрозоля генерирует аэрозоль способом индукционного нагрева, устройство 400 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток (DC/AC), который преобразует постоянный ток аккумулятора 440 в переменный ток.

Контроллер 410, сенсорный блок 420, блок 430 вывода, блок 460 пользовательского ввода, память 470 и блок 480 связи могут получать необходимое для выполнения своих функций питание от аккумулятора 440. Хотя это не показано на ФИГ. 6, устройство 400 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать схему преобразования питания, например, схему с низким падением напряжения (LDO) или схему регулятора напряжения, которая преобразует питание аккумулятора 440 и подает питание на соответствующие компоненты.

Нагреватель 450 может быть изготовлен из любого подходящего электрорезистивного материала. Электрорезистивный материал может представлять собой металл или сплав металлов, в том числе титан, цирконий, тантал, платину, никель, кобальт, хром, гафний, ниобий, молибден, вольфрам, олово, галлий, марганец, железо, медь, нержавеющую сталь или нихром, а также другие металлы или сплавы. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кроме того, нагреватель 450 может быть выполнен в виде металлической нагревательной проволоки, металлической нагревательной пластины, на которой размещена электропроводящая дорожка, или керамического нагревательного элемента и т.п., а также в виде иных элементов.

В одном из вариантов осуществления изобретения нагреватель 450 может представлять собой нагреватель индукционного типа. Например, нагреватель 450 может содержать токоприемник, нагревающий материал для генерирования аэрозоля путем генерирования тепла магнитным полем, индуцированным катушкой.

В одном из вариантов осуществления изобретения нагреватель 450 может представлять собой несколько нагревателей. Например, нагреватель 450 может содержать первый нагреватель для нагревания изделия для генерирования аэрозоля и второй нагреватель для нагревания жидкости.

Блок 460 пользовательского ввода может принимать информацию от пользователя или выводить информацию пользователю. Например, блок 460 пользовательского ввода может содержать, в частности, клавиатуру, купольный переключатель, сенсорную панель (например, контактно-емкостного типа, типа резистивной пленки, типа инфракрасного датчика, типа поверхностной ультразвуковой проводимости, типа измерения интегрального напряжения, типа пьезоэффекта и т.д.), колесо переключения, переключатель и т.п. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Кроме того, хотя это и не показано на ФИГ. 6, устройство 400 для генерирования аэрозоля 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 представляет собой аппаратной обеспечение, хранящее различные типы данных, обрабатываемых в устройстве 400 для генерирования аэрозоля, и может хранить данные, обрабатываемые контроллером 410, и данные, подлежащие обработке таким образом. Память 470 может представлять собой по меньшей мере один из следующих типов носителя информации: флэш-память, жесткий диск, мультимедийная микро-карта, карта (например, SD или XE), оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное оперативное запоминающее устройство (SRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), энергонезависимая память (EEPROM), программируемая постоянная память (PROM), магнитная память, магнитный диск или оптический диск. Память 470 может хранить время работы устройства 400 для генерирования аэрозоля, максимальное число затяжек, текущее число затяжек, по меньшей мере один профиль температуры, данные о привычных действиях пользователя при курении и т. д.

Блок 480 связи может содержать по меньшей мере один компонент для связи с другим электронным устройством. Например, блок 480 связи может содержать блок 482 беспроводной связи малого радиуса действия и блок 484 беспроводной связи.

Блок 482 беспроводной связи малого радиуса действия может представлять собой блок связи Bluetooth, блок связи BLE, блок связи ближнего поля, блок связи WLAN (Wi-Fi), блок связи ZigBee, блок связи IrDA, блок связи Wi-Fi direct (WFD), сверхширокополосной блок связи (UWB) и блок связи Ant+. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным.

Блок 484 беспроводной связи может представлять собой, например, коммуникатор сотовой сети, коммуникатор Интернета, коммуникатор компьютерной сети (например, локальной сети (LAN) или глобальной сети (WAN)) и т.п. Тем не менее, варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеперечисленным. Блок 484 беспроводной связи может использовать информацию об абоненте (например, международный идентификатор мобильного абонента (IMSI)) для идентификации и аутентификации устройства 400 для генерирования аэрозоля в сети связи.

Контроллер 410 может управлять работой устройства 400 для генерирования аэрозоля в целом. В одном из вариантов осуществления изобретения контроллер 410 может содержать по меньшей мере один процессор. По меньшей мере один процессор может быть реализован как массив из множества логических элементов или как комбинация микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, исполняемая в микропроцессоре. Кроме того, специалисту в области техники, к которой относится изобретение, будет очевидно, что он может быть реализован посредством аппаратных средств 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 переключающего элемента между аккумулятором 440 и нагревателем 450. В другом примере схема прямого нагрева может управлять подачей питания на нагреватель 450 в соответствии с управляющей командой от контроллера 410.

Контроллер 410 может анализировать результат, полученный сенсорным блоком 420, и управлять процессами, которые будут выполняться после этого. Например, контроллер 410 может управлять подачей питания на нагреватель 450 для запуска или прекращения работы нагревателя 450 на основании результата, полученного сенсорным блоком 420. В другом примере контроллер 410 может управлять количеством энергии, подаваемой на нагреватель 450, и временем подачи этой энергии, то есть нагреватель 450 может нагреваться до заданной температуры или поддерживаться на желаемом уровне температуре на основании результатов, полученных сенсорным блоком 420.

Контроллер 410 может управлять блоком 430 вывода на основании результатов, полученных сенсорным блоком 420. Например, если количество затяжек, подсчитанное датчиком 426 затяжки, достигает заданного количества, контроллер 410 может сообщить пользователю, что работа устройства 400 для генерирования аэрозоля скоро закончится, посредством дисплея 432 и/или тактильной части 434 и/или устройства 436 вывода звука.

В одном из вариантов осуществления изобретения контроллер 410 может управлять временем подачи питания и/или количеством питания для нагревателя 450 в зависимости от состояния изделия для генерирования аэрозоля, определяемого сенсорным блоком 420. Например, если изделие для генерирования аэрозоля находится в переувлажненном состоянии, контроллер 410 может управлять временем подачи питания на индуктивную катушку для увеличения времени предварительного нагрева по сравнению со случаем, когда изделие для генерирования аэрозоля находится в общем состоянии.

Один вариант осуществления может быть также реализован в форме носителя информации, содержащего инструкции, выполняемые компьютером, такие как программные модули, выполняемые компьютером. Машиночитаемый носитель может представлять собой любой доступный носитель, к которому может иметь доступ компьютер, в частности как энергозависимые, так и энергонезависимые носители, а также съемные и несъемные носители. Кроме того, машиночитаемый носитель может представлять собой как запоминающую среду компьютера, так и коммуникационную среду. Запоминающая среда компьютера представляет собой энергозависимый носитель, энергонезависимый носитель, съемный носитель или несъемный носитель, реализованный с помощью любого метода или технологии хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Коммуникационная среда обычно содержит машиночитаемые инструкции, структуры данных, другие данные в модулированных сигналах данных, таких как программные модули, или другие механизмы передачи, и содержит любые среды передачи информации.

На ФИГ. 7 в аксонометрии изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения, а на ФИГ. 8 изображен увеличенный вид части нагревательной конструкции согласно ФИГ. 7. На ФИГ. 9 изображен вид сверху части нагревательной конструкции согласно ФИГ. 8, и на ФИГ. 10 изображено поперечное сечение нагревательной конструкции согласно ФИГ. 9, вдоль линии 10-10.

Как показано на ФИГ. 7-10, в одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 550 может быть выполнена с возможностью генерирования тепла посредством поверхностного плазмонного резонанса. Под поверхностным плазмонным резонансом понимают коллективное колебание электронов, распространяющееся вдоль границы раздела металлических частиц со средой. Например, коллективное колебание электронов металлических частиц может быть вызвано светом, распространяющимся с внешней стороны нагревательной конструкции 550. Возбуждение электронов металлических частиц может генерировать тепловую энергию, и генерируемая тепловая энергия может передаваться в среде, к которой приложена нагревательная конструкция 550. В одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 550 может быть выполнена с возможностью нагрева другого объекта (например, изделия для генерирования аэрозоля) путем передачи генерируемого тепла объекту.

Нагревательная конструкция 550 может содержать субстрат 551, имеющий первую поверхность 551A (например, поверхность, ориентированную в направлении +Z) и вторую поверхность 551B (например, поверхность, ориентированную в направлении -Z), противоположную первой поверхности 551A.

В одном из вариантов осуществления изобретения субстрат 551 может иметь форму пластины. Первая поверхность 551A и/или вторая поверхность 551B могут быть по существу плоскими. В некоторых вариантах осуществления субстрат 551 может иметь любую форму, подходящую для генерирования тепла. Например, субстрат 551 может иметь по существу цилиндрическую форму с первой поверхностью 551A в качестве внешней поверхности и второй поверхностью 551B в качестве внутренней поверхности.

В одном из вариантов осуществления изобретения субстрат 551 может быть выполнен из различных материалов. Например, субстрат 551 может быть выполнен из стекла, кремния (Si), оксида кремния (SiO₂), сапфира, полистирола, полиметилметакрилата и/или любого другого подходящего материала. В некоторых вариантах осуществления субстрат 551 может быть выполнен из стекла и/или кремния (Si) и/или оксида кремния (SiO₂) и/или сапфира. В некоторых вариантах осуществления субстрат 551 может содержать материал с относительно низким коэффициентом теплопередачи. Это может позволить передавать тепло только на часть субстрата 551.

В одном из вариантов осуществления изобретения субстрат 551 может обладать электропроводностью. В одном из вариантов осуществления изобретения субстрат 551 может обладать диэлектрическими свойствами.

В одном из вариантов осуществления изобретения субстрат 551 может быть выполнен из материала с любой теплопроводностью, подходящей для использования в среде, в которой расположена нагревательная конструкция 550. Например, субстрат 551 может иметь теплопроводность примерно 0,6 Вт на метр-кельвин (Вт/мК) и 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 субстрат 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.

Нагревательная конструкция 550 может содержать несколько металлических призм 554, расположенных на первой поверхности 551A субстрата 551. Несколько металлических призм 554 может содержать несколько металлических частиц, осажденных на субстрат 551 с помощью любого подходящего процесса осаждения (например, физического осаждения из паровой фазы).

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических частиц, образующих несколько металлических призм 554, могут иметь размеры в нанодиапазоне. Например, несколько металлических частиц может иметь средний максимальный диаметр примерно 1 мкм и менее. В некоторых вариантах осуществления несколько металлических частиц может иметь средний максимальный диаметр примерно 700 нм и менее, примерно 600 нм и менее, примерно 500 нм и менее, примерно 400 нм и менее, примерно 300 нм и менее, примерно 200 нм и менее, примерно 150 нм и менее, или примерно 100 нм и менее.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических частиц может быть получено из любого материала, подходящего для генерирования тепла. Например, несколько металлических частиц может быть получено по меньшей мере из одного из следующих веществ: золото, серебро, медь, палладий, платина, алюминий, титан, никель, хром, железо, кобальт, марганец, родий и рутений, или их комбинации.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических частиц может быть получено из любого материала, подходящего для генерирования тепла при взаимодействии со светом с определенным диапазоном длины волны (например, диапазоном длины волны видимого света, то есть примерно от 380 нм до 780 нм). Например, несколько металлических частиц может быть получено по меньшей мере из одного из следующих веществ: золото, серебро, медь, палладий и платина, или их комбинации.

В некоторых вариантах осуществления несколько металлических частиц может быть получено из металлического материала, характеризующегося средним максимальным поглощением. В данном случае под средним максимумом поглощения может пониматься поглощение, имеющее пик в удельном диапазоне длины волны. Удельный диапазон длины волны, соответствующий поглощению, может пониматься как диапазон длины волны, в котором резонирует несколько металлических частиц. Например, несколько металлических частиц 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 нескольких металлических частиц может варьироваться в зависимости от типа субстрата 551 в дополнение к металлическому материалу, размера металлической призмы 554, образованной несколькими металлическими частицами, и/или формы металлических призм 554.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических призм 554 может определять пустотелую область VA, окруженную несколькими металлическими призмами 554 на первой поверхности 551A субстрата 551. Например, пустотелая область VA может иметь по существу круглую или эллиптическую форму, а несколько металлических призм 554 может быть расположено в окружном направлении пустотелой области VA.

В одном из вариантов осуществления изобретения пустотелая область VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 10 нм и более, примерно 50 нм и более, примерно 90 нм и более, примерно 100 нм и более, примерно 150 нм и более, примерно 200 нм и более, примерно 300 нм и более, примерно 350 нм и более, примерно 450 нм и более, или примерно 500 нм и более. В некоторых вариантах осуществления пустотелая область VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 450 нм и более. В некоторых вариантах осуществления пустотелая область VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 350 нм и более. В некоторых вариантах осуществления пустотелая область VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 300 нм и более.

В одном из вариантов осуществления изобретения пустотелая область VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 1000 нм и менее, примерно 900 нм и менее, примерно 800 нм и менее, примерно 700 нм и менее, примерно 600 нм и менее, или примерно 550 нм и менее. В некоторых вариантах осуществления пустотелая область VA может иметь средний максимальный диаметр примерно 600 нм и менее.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических призм 554 могут содержать первую базовую поверхность 554A (например, нижнюю базовую поверхность), обращенную к первой поверхности 551A субстрата 551, вторую базовую поверхность 554B (например, верхнюю базовую поверхность), противоположную первой базовой поверхности 554A, и несколько боковых поверхностей 554C1, 554C2 и 554C3 между первой базовой поверхностью 554A и второй базовой поверхностью 554B.

В одном из вариантов осуществления изобретения первая базовая поверхность 554A и вторая базовая поверхность 554B могут быть по существу параллельны друг другу.

В одном из вариантов осуществления изобретения первая базовая поверхность 554A и/или вторая базовая поверхность 554B могут быть по существу плоскими.

В одном из вариантов осуществления изобретения расстояние между первой базовой поверхностью 554A и второй базовой поверхностью 554B (например, толщина металлической призмы 554) может составлять примерно 10 нм и менее. Когда металлическая призма 554 имеет толщину более 10 нм, экзотермическая реакция нескольких металлических частиц, образующих металлическую призму 554, может снижаться, что может привести к снижению теплового КПД нагревательной конструкции 550.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько боковых поверхностей 554C1, 554C2 и 554C3 могут быть ориентированы в разных направлениях. Например, первая боковая поверхность 554C1 может быть ориентирована в первом направлении (например, в первом радиальном направлении), вторая боковая поверхность 554C2 может быть соединена с первой боковой поверхностью 554C1 и ориентирована во втором направлении (например, во втором радиальном направлении), а третья боковая поверхность 554C3 может быть соединена первой боковой поверхностью 554C1 и второй боковой поверхностью 554C3 и ориентирована в третьем направлении (например, в третьем радиальном направлении).

В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна из нескольких боковых поверхностей 554C1, 554C2 и 554C3 может быть выполнена в виде по существу криволинейной поверхности. В некоторых вариантах осуществления изобретения несколько боковых поверхностей 554C1, 554C2 и 554C3 могут быть выполнены в виде криволинейных поверхностей, имеющих по существу одинаковую кривизну. В одном из вариантов осуществления изобретения кривизна любой из нескольких боковых поверхностей 554C1, 554C2 и 554C3 может отличаться от кривизны другой боковой поверхности.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько боковых поверхностей 554C1, 554C2 и 554C3 могут быть выполнены в виде криволинейных поверхностей, вогнутых к центру металлической призмы 554. В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна из нескольких боковых поверхностей 554C1, 554C2 и 554C3 может быть выполнена в виде криволинейной поверхности, выпуклой от центра металлической призмы 554.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических призм 554 могут иметь две боковые поверхности. Например, металлическая призма 554 может иметь по существу полукруглую форму или форму, близкую к полукругу.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических призм 554 могут быть расположены таким образом, чтобы они были физически отделены друг от друга на первой поверхности 551A субстрата 551. Например, несколько металлических призм 554 могут находиться на некотором удалении друг от друга по периметру (например, по окружности) пустотелой области VA.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько металлических призм 554 могут быть удалены друг от друга на по существу равные интервалы. В одном из вариантов осуществления изобретения интервал между любой парой соседних металлических призм 554 из нескольких металлических призм 554 может отличаться от интервала между другой парой соседних металлических призм 554.

На ФИГ. 11 изображен вид сверху части нагревательной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Как показано на ФИГ. 11, в одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 650 может содержать субстрат 651 и металлическую призму 654, расположенную на субстрате 651. Металлическая призма 654 может представлять собой по существу единую структуру и определять несколько пустотелых областей VA. Например, металлическая призма 654 может по существу определять все периметры нескольких пустотелых областей VA. Металлическая призма 654 может содержать первую область 6541 призмы в одном положении по периметру (например, по окружности) пустотелой области VA, вторую область 6542 призмы в другом положении по периметру (например, по окружности) пустотелой области VA и третью область 6543 призмы между первой областью 6541 призмы и второй областью 6542 призмы. Первая область 6541 призмы, вторая область 6542 призмы и третья область 6543 призмы могут быть бесшовно соединены в единое целое.

На ФИГ. 12 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Как показано на ФИГ. 12, в одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 750 может содержать субстрат 751 (например, субстрат 551 или 651), содержащий первую поверхность 751A и вторую поверхность 751B, структуру 754 поверхностного плазмонного резонанса (ППР) (например, металлическую призму 554 или 654), расположенную на первой поверхности 751A, и отражающий слой 755, расположенный на второй поверхности 751B. Нагревательная конструкция 750 может быть выполнена с возможностью приема света L на субстрат 751 и/или структуру 754 ППР.

В одном из вариантов осуществления изобретения структура 754 ППР может быть выполнена в виде по меньшей мере одной металлической призмы (например, металлической призмы 554 или 654), содержащей несколько металлических частиц. В одном из вариантов осуществления изобретения структура 754 ППР может содержать несколько металлических частиц, нанесенных на первую поверхность 751A субстрата 751. В одном из вариантов осуществления изобретения структура 754 ППР может содержать по меньшей мере одну металлическую пленку, сформированную из металлического материала.

Источник света, излучающий свет L, может быть удален от нагревательной конструкции 750 на заданное расстояние. Например, расстояние между источником света и нагревательной конструкцией 750 может составлять примерно 40 см и менее, примерно 35 см и менее, примерно 30 см и менее, примерно 25 см и менее, примерно 20 см и менее, примерно 15 см и менее, примерно 10 см и менее, или примерно 5 см и менее. Расстояние между источником света и нагревательной конструкцией 750 может составлять примерно 5 см и более, примерно 10 см и более, примерно 15 см и более, примерно 20 см и более, или примерно 25 см и более.

Свет L может падать на пятно LS на субстрате 751 и/или структуре 754 ППР. Например, размер пятна LS может составлять примерно 2 мм и менее, примерно 1,5 мм и менее, примерно 1 мм и менее, или примерно 0,5 мм и менее. Размер пятна LS может составлять примерно 0,2 мм и более, примерно 0,4 мм и более, примерно 0,6 мм и более, или примерно 0,8 мм и более.

Отражающий слой 755 может быть выполнен с возможностью отражения света L, проходящего через субстрат 751, на субстрат 751 и/или структуры 754 ППР. Отражающий слой 755, отражающий свет L, проходящего через субстрат 751, может позволять субстрату 751 и/или структурам 754 ППР использовать отраженный свет. Это позволяет увеличить КПД использования света нагревательной конструкцией 750 и КПД нагрева соответственно.

В одном из вариантов осуществления изобретения отражающий слой 755 может быть сформирован на всей площади второй поверхности 751B субстрата 751. В одном из вариантов осуществления изобретения отражающий слой 755 может быть сформирован на части второй поверхности 751B субстрата 751. Например, отражающий слой 755 может быть выполнен в виде одной отражающей зоны на части второй поверхности 751B субстрата 751 или в виде нескольких отражающих зон.

Отражающий слой 755 может быть выполнен из любого материала, подходящего для отражения света L. В одном из вариантов осуществления изобретения отражающий слой 755 может быть выполнен из металлического материала. Например, отражающий слой 755 может быть выполнен по меньшей мере из одного из следующих веществ: золото, серебро, медь и любой другой металлический материал, обладающий отражающими свойствами, или их комбинации.

Отражающий слой 755 может иметь любую толщину, подходящую для отражения света L. Толщина отражающего слоя 755 может быть предварительно определена как значение, подходящее для по существу полного отражения света L. Например, отражающий слой 755 может иметь толщину примерно 15 нм и менее, примерно 12 нм и менее, примерно 10 нм и менее, примерно 8 нм и менее, или примерно 5 нм и менее. В предпочтительном примере толщина отражающего слоя 755 может составлять примерно 10 нм. Толщина отражающего слоя 755 может определяться показателем преломления субстрата 751, толщиной субстрата 751, показателем преломления отражающего слоя 755 и/или любым другим параметром.

В одном из вариантов осуществления изобретения отражающий слой 755 может вступать в непосредственный контакт со второй поверхностью 751B субстрата 751. В альтернативном варианте отражающий слой 755 может находиться на некотором удалении от второй поверхности 751B субстрата 751, а среда (например, воздух) может быть расположена между второй поверхностью 751B и отражающим слоем 755.

В одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 750 может содержать поглощающий слой 756, расположенный на отражающем слое 755. Поглощающий слой 756 может быть выполнен с возможностью поглощения части проходящего света, который проходит через отражающий слой 755 и не отражается отражающим слоем 755. Поглощающий слой 756 может повысить КПД использования света нагревательной конструкцией 750.

В одном из вариантов осуществления изобретения поглощающий слой 756 может быть по меньшей мере частично нанесен на отражающий слой 755 путем покрытия.

В одном из вариантов осуществления изобретения поглощающий слой 756 может иметь по существу высокую излучательную способность. В некоторых вариантах осуществления поглощающий слой 756 может иметь излучательную способность, по существу близкую к 1. Поглощающий слой 756 может быть выполнен в виде структуры и/или материала, близкого к по существу черному телу. Например, поглощающий слой 756 может быть выполнен в виде структуры, имеющей по меньшей мере одно отверстие, через которое может проникать свет и по существу постоянно отражаться в нем. В одном из вариантов осуществления изобретения поглощающий слой 756 может быть выполнен в виде серого или белого тела.

В одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 750 может содержать тепловизор 760, выполненный с возможностью формирования теплового изображения. Например, тепловизор 760 может генерировать изображение, содержащее тепловое распределение нагревательной конструкции 750. В одном из вариантов осуществления изобретения тепловизор 760 может входить в состав внешнего компонента нагревательной конструкции 750 (например, в устройство 1200 для генерирования аэрозоля на ФИГ. 20).

На ФИГ. 13 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Как показано на ФИГ. 13, в одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 850 может содержать субстрат 851, содержащий первую поверхность 851A и вторую поверхность 851B, структуру 854 поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности 851A, первый отражающий слой 855A, расположенный над первой поверхностью 851A и структурой 854 ППР, второй отражающий слой 855B (например, отражающий слой 755 на ФИГ. 12), расположенный на второй поверхности 851B, и поглощающий слой 856 (например, поглощающий слой 756), расположенный на втором отражающем слое 855B.

В одном из вариантов осуществления изобретения структура 854 ППР может быть выполнена в виде по меньшей мере одной металлической призмы (например, металлической призмы 554 или 654), содержащей несколько металлических частиц. В одном из вариантов осуществления изобретения структура 854 ППР может содержать несколько металлических частиц, нанесенных на первую поверхность 851A. В одном из вариантов осуществления изобретения структура 854 ППР может содержать по меньшей мере одну металлическую пленку, сформированную из металлического материала.

Первый отражающий слой 855A может рассеивать свет L, локально сконцентрированный на субстрате 851 и/или структуре 854 ППР, по всему субстрату 851 и/или структуре 854 ППР. Когда свет L рассеивается по субстрату 851 и/или структуре 854 ППР, площадь, нагреваемая за счет поверхностного плазмонного резонанса, может увеличиться.

Первый отражающий слой 855A может содержать отражающую область A1, выполненную с возможностью отражения света L, исходящего от субстрата 851 и/или структуры 854 ППР. Свет L, попадающий на отражающую область A1, может представлять собой свет L, отраженный от субстрата 851, свет L, отраженный от структуры 854 ППР, или свет L, проникающий через субстрат 851 после отражения от второго отражающего слоя 855B.

В одном из вариантов осуществления изобретения отражающая область A1 может проходить или расширяться вдоль первой поверхности 851A субстрата 851. В некоторых вариантах осуществления отражающая область A1 может иметь по существу непрерывную поверхность. В альтернативном варианте отражающая область A1 может содержать несколько дискретных поверхностей.

В одном из вариантов осуществления изобретения отражающая область A1 может находиться на определенном расстоянии от первой поверхности 851A субстрата 851 и/или структуры 854 ППР. В альтернативном варианте отражающая область A1 может по меньшей мере частично контактировать с первой поверхностью 851A и/или структурой 854 ППР.

В одном из вариантов осуществления изобретения отражающая область A1 может быть выполнена из любого материала, способного отражать свет L. Например, отражающая область A1 может быть выполнена из золота, серебра, меди, алюминия или других металлических материалов, подходящих для отражения. В некоторых вариантах осуществления отражающая область A1 может быть выполнена из материала, способного полностью отражать свет L.

В одном из вариантов осуществления изобретения первый отражающий слой 855A может содержать по меньшей мере одну транзитную область A2, выполненную с возможностью пропускания света L через первый отражающий слой 855A с последующим достижением первой поверхности 851A субстрата 851 и/или структуры 854 ППР. Транзитная область A2 может быть выполнена в любом подходящем месте в пределах отражающей области A1.

В одном из вариантов осуществления изобретения транзитная область A2 может содержать отверстие. Размер отверстия может подходить для уменьшения количества света, не проходящего через отверстие. Отверстие может иметь по существу криволинейную форму, например, форму круга или эллипса, или многоугольную форму, например, форму прямоугольника. В одном из вариантов осуществления изобретения транзитная область A2 может быть выполнена из материала, способного пропускать свет L. Например, отражающая область A1 может быть выполнена из по существу непрозрачного материала, а транзитная область A2 может быть выполнена из по существу прозрачного или полупрозрачного материала.

На ФИГ. 14 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Как показано на ФИГ. 14, в одном из вариантов осуществления изобретения нагревательная конструкция 950 может содержать субстрат 951, содержащий первую поверхность 951A и вторую поверхность 951B, структуру 954 поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности 951A, первый отражающий слой 955A, расположенный над первой поверхностью 951A и структурой 954 ППР и содержащий отражающую область A1, выполненную с возможностью отражения света L, и транзитную область A2, выполненную с возможностью пропускания света L, второй отражающий слой 955B, расположенный на второй поверхности 951B, и поглощающий слой 956, расположенный на втором отражающем слое 955B.

Нагревательная конструкция 950 может иметь по существу цилиндрическую структуру. Например, первая поверхность 951A может быть обращена к внешней стороне нагревательной конструкции 950, а вторая поверхность 951B может быть обращена к внутренней стороне нагревательной конструкции 950, таким образом, субстрат 951 может быть расположен с возможностью определения полой области S.

Структура 954 ППР и/или отражающая область A1 первого отражающего слоя 955A может по меньшей мере частично окружать первую поверхность 951A субстрата 951 и расширяться или увеличиваться в окружном направлении субстрата 951.

Второй отражающий слой 955B и/или поглощающий слой 956 могут быть по меньшей мере частично окружены второй поверхностью 951B субстрата 951. Второй отражающий слой 955B и/или поглощающий слой 956 могут определять полую область S.

На ФИГ. 15 схематично изображена нагревательная конструкция согласно одному из вариантов осуществления изобретения, и на ФИГ. 16 изображен увеличенный вид интерфейса между субстратом и отражающим слоем согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Как показано на ФИГ. 15 и 16, нагревательная конструкция 1050 может содержать субстрат 1051, содержащий первую поверхность 1051A и вторую поверхность 1051B, структуру 1054 поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности 1051A, отражающий слой 1055, содержащий третью поверхность 1055A, обращенную ко второй поверхности 1051B, и четвертую поверхность 1055B, противоположную третьей поверхности 1055A, и поглощающий слой 1056, содержащий пятую поверхность 1056A, обращенную к четвертой поверхности 1055B, и шестую поверхность 1056B, противоположную пятой поверхности 1056A.

В одном из вариантов осуществления изобретения структура 1054 ППР может быть выполнена в виде по меньшей мере одной металлической призмы (например, металлической призмы 554 или 654), содержащей несколько металлических частиц. В одном из вариантов осуществления изобретения структура 1054 ППР может содержать несколько металлических частиц, нанесенных на первую поверхность 1051A. В одном из вариантов осуществления изобретения структура 1054 ППР может содержать по меньшей мере одну металлическую пленку, сформированную из металлического материала.

В одном из вариантов осуществления изобретения субстрат 1051 может содержать первый компонент 1051C диффузного отражения, сформированный на второй поверхности 1051B, обращенной к третьей поверхности 1055A, а отражающий слой 1055 может содержать второй компонент 1055C диффузного отражения, сформированный на третьей поверхности 1055A, обращенной ко второй поверхности 1051B. Второй компонент 1055C диффузного отражения может быть выполнен с возможностью отражения света, проходящего через субстрат 1051 к отражающему слою 1055, таким образом, чтобы свет мог отражаться в различных направлениях внутрь субстрата 1051 и к первой поверхности 1051A субстрата 1051.

Диффузное отражение (т.е. отражение света в различных направлениях) вторым компонентом 1055C диффузного отражения позволяет увеличить площадь света, проходящего на первую поверхность 1051A субстрата 1051. По мере увеличения площади света, проходящего на первую поверхность 1051A субстрата 1051, количество света, доступного для структуры 1054 ППР, может увеличиваться. В результате нагреваемая площадь нагревательной конструкции 1050 может увеличиться.

В одном из вариантов осуществления изобретения первый компонент 1051C диффузного отражения и второй компонент 1055C диффузного отражения могут по существу совпадать друг с другом. Под «по существу совпадать» может пониматься исполнение, в котором оба компонента 1051C и 1055C могут иметь по существу одинаковую форму. В некоторых вариантах осуществления первый компонент 1051C диффузного отражения и второй компонент 1055C диффузного отражения могут частично соприкасаться друг с другом.

В одном из вариантов осуществления изобретения первый компонент 1051C диффузного отражения может быть выполнен в виде шероховатой структуры, полученной путем придания шероховатости второй поверхности 1051B субстрата 1051. Первый компонент 1051C диффузного отражения может иметь заданную шероховатость, достигнутую, например, путем травления (например, лазерного травления) второй поверхности 1051B. Например, шероховатость Ra второй поверхности 1051B, на которой сформирован первый компонент 1051C диффузного отражения, может составлять примерно 0,1 мкм и более.

В одном из вариантов осуществления изобретения первый компонент 1051C диффузного отражения может быть сформирован на по существу всей площади второй поверхности 1051B, а второй компонент 1055C диффузного отражения может быть сформирован на по существу всей площади третьей поверхности 1055A. В одном из вариантов осуществления изобретения первый компонент 1051C диффузного отражения может быть сформирован на части второй поверхности 1051B, а второй компонент 1055C диффузного отражения может быть сформирован на части третьей поверхности 1055A, соответствующей части второй поверхности 1051B.

В одном из вариантов осуществления изобретения субстрат 1051 может не содержать первый компонент 1051C диффузного отражения. Вторая поверхность 1051B субстрата 1051 и третья поверхность 1055A отражающего слоя 1055 могут быть удалены друг от друга на заданное расстояние. Второй компонент 1055C диффузного отражения, сформированный на третьей поверхности 1055A отражающего слоя 1055, может отражать свет в различных направлениях внутрь субстрата 1051 и к первой поверхности 1051A субстрата 1051, через среду между второй поверхностью 1051B и третьей поверхностью 1055A. В этом варианте осуществления изобретения второй компонент 1055C диффузного отражения может быть выполнен в виде шероховатой структуры, полученной путем придания шероховатости (например, лазерного травления) третьей поверхности 1055A отражающего слоя 1055. Например, шероховатость Ra поверхности второго компонента 1055C диффузного отражения может составлять примерно 0,1 мкм и более.

На ФИГ. 17-19 изображены схемы способа формирования отражающего слоя на субстрате согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Как показано на ФИГ. 17, способ может содержать этап подготовки субстрата 1151, содержащего первую поверхность 1151A и вторую поверхность 1151B, противоположную первой поверхности 1151A. Например, субстрат 1151 может быть выполнен из стекла, диоксида кремния и/или любого подходящего материала.

Как показано на ФИГ. 18, способ может содержать этап придания шероховатости второй поверхности 1151B субстрата 1151. Вторая поверхность 1151B может быть выполнена по существу неровной. Например, вторая поверхность 1151B может быть выполнена в виде шероховатой поверхности путем травления (например, лазерного травления). Субстрат 1151 может содержать компонент 1151C диффузного отражения, сформированный на второй поверхности 1151B. Вторая поверхность 1151B, содержащая компонент 1151C диффузного отражения, может иметь шероховатость Ra, подходящую для уменьшения правильного отражения света и снижения интерференции. Например, шероховатость поверхности Ra может составлять примерно 0,1 мкм и более.

Как показано на ФИГ. 19, способ может содержать этап осаждения нескольких металлических частиц на вторую поверхность 1151B субстрата 1151. После осаждения нескольких металлических частиц на вторую поверхность 1151B может быть сформирован отражающий слой 1155, содержащий третью поверхность 1155A, обращенную ко второй поверхности 1151B, и четвертую поверхность 1155B, противоположную третьей поверхности 1155A. Поскольку несколько металлических частиц осаждают на вторую поверхность 1151B, третья поверхность 1155A, обращенная ко второй поверхности 1151B, может также содержать компонент диффузного отражения, реализованный в виде по существу шероховатой поверхности.

На ФИГ. 20 изображена схема устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Как показано на ФИГ. 20, устройство 1200 для генерирования аэрозоля (например, устройство 1 или 400 для генерирования аэрозоля) может содержать по меньшей мере одну нагревательная конструкцию 1250 (например, нагреватель 13 или 450 и/или нагревательная конструкцию 550, 650, 750, 850 или 950), выполненную с возможностью нагревания изделия для генерирования аэрозоля (например, изделия 2 или 3 для генерирования аэрозоля), и по меньшей мере один источник 1255 света, выполненный с возможностью излучения света в направлении по меньшей мере одной нагревательной конструкции 1250. Между тем, хотя на ФИГ. 20 показано устройство 1200 для генерирования аэрозоля, содержащее контроллер 1210 (например, контроллер 12 или 410), выполненный с возможностью управления нагревательной конструкцией 1250 и/или источником 1255 света, и аккумулятор 1240 (например, аккумулятор 11 или 440), выполненный с возможностью подачи электрической энергии на контроллер 1210, могут быть добавлены или исключены другие компоненты.

В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 1200 для генерирования аэрозоля может содержать единственную нагревательная конструкцию 1250. Нагревательная конструкция 1250 может по меньшей мере частично окружать полость, в которую помещают изделие для генерирования аэрозоля. В нагревательной конструкции 1250, например, субстрат 551, 651, 751, 951, 1051 или 1151 может по меньшей мере частично иметь криволинейную поверхность.

В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 1200 для генерирования аэрозоля может содержать несколько нагревательных конструкций 1250. Несколько нагревательных конструкций 1250 могут быть расположены в различных частях в зависимости от полости, в которой должно быть размещено изделие для генерирования аэрозоля. Металлические материалы металлических призм, входящих в состав нескольких нагревательных конструкций 1250, могут быть одинаковыми или различными.

В одном из вариантов осуществления источник 1255 света может быть выполнен с возможностью передачи оптического сигнала в направлении нагревательной конструкции 1250 под заданным углом. Например, источник 1255 света может передавать оптический сигнал под углом, который может обеспечить полное отражение на поверхности нагревательной конструкции 1250 (например, на поверхности субстрата 551, 651, 751, 851, 951, 1051 или 1151 и/или поверхностях 654B, 654C1, 654C2 и 654C3 металлической призмы 554, 654, 754, 854 или 954). В одном из вариантов осуществления изобретения источник 1255 света может передавать оптический сигнал в направлении нагревательной конструкции 1250 под любым углом.

В одном из вариантов осуществления изобретения источник 1255 света может быть выполнен с возможностью излучения света в ультрафиолетовом диапазоне, видимом диапазоне и/или инфракрасном диапазоне. В некоторых вариантах осуществления источник 1255 света может быть выполнен с возможностью излучения света в видимом диапазоне (например, примерно от 380 нм до 780 нм).

В некоторых вариантах осуществления источник 1255 света может быть выполнен с возможностью излучения света в диапазоне, соответствующем материалу металлических частиц металлической призмы (например, металлической призмы 554, 654, 754, 854 или 954), входящей в состав нагревательной конструкции 1250. Например, источник 1255 света может излучать свет в диапазоне длины волны, соответствующем среднему максимальному поглощению в соответствии с материалом металлических частиц. В варианте осуществления изобретения, в котором металлическая призма выполнена из золота, источник 1255 света может излучать свет с длиной волны примерно 638 нм.

В одном из вариантов осуществления изобретения источник 1255 света может излучать свет с любой подходящей мощностью. Например, источник 1255 света может излучать свет мощностью примерно 1000 мВт.

В одном из вариантов осуществления изобретения источник 1255 света может представлять собой светоизлучающий диод и/или лазер. Тип и/или размер светоизлучающего диода и/или лазера выбирают таким образом, чтобы они подходили для включения в состав устройства 1200 для генерирования аэрозоля. Например, лазер может представлять собой твердотельный и/или полупроводниковый лазер.

В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 1200 для генерирования аэрозоля может содержать несколько источников 1255 света. Несколько источников 1255 света могут быть выполнены как источники света одного типа. В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере часть из нескольких источников 1255 света может быть выполнена в виде источников света различного типа.

В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один источник 1255 света из нескольких источников 1255 света может быть выполнен с возможностью облучения части нагревательной конструкции 1250.

В одном из вариантов осуществления изобретения часть нагревательной конструкции 1250, облучаемая любым из источников 1255 света из нескольких источников 1255 света, может отличаться от части нагревательной конструкции 1250, облучаемой другим источником 1255 света. Например, несколько источников 1255 света могут облучать различные части одной нагревательной конструкции 1250 или облучать несколько нагревательных конструкций 1250.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько источников 1255 света могут быть выполнены с возможностью по существу одновременного облучения. В одном из вариантов осуществления изобретения момент облучения любого источника 1255 света из нескольких источников 1255 света может отличаться от момента облучения другого источника 1255 света.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько источников 1255 света могут облучать нагревательная конструкцию 1250 в течение по существу одинакового времени. В одном из вариантов осуществления изобретения время облучения любого источника 1255 света из нескольких источников 1255 света может отличаться от времени облучения другого источника 1255 света.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько источников 1255 света могут излучать свет практически в одном диапазоне длины волны. В одном из вариантов осуществления изобретения диапазон света, излучаемого любым источником 1255 света из нескольких источников 1255 света, может отличаться от диапазона света, излучаемого другим источником 1255 света.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько источников 1255 света могут облучать нагревательная конструкцию 1250 с по существу одинаковой интенсивностью. В одном из вариантов осуществления изобретения интенсивность любого источника 1255 света из нескольких источников 1255 света может отличаться от интенсивности другого источника 1255 света.

Варианты осуществления изобретения предназначены для иллюстрации и не носят ограничительного характера. В подробное описание описания, включая прилагаемый объем формулы изобретения и эквиваленты, могут быть внесены различные изменения. Любой из описанных здесь вариантов осуществления изобретения может быть использован в комбинации с любым другим вариантом осуществления изобретения, описанным в данном описании.

Группа изобретений относится к нагревательной конструкции и устройству для генерирования аэрозоля, содержащему такую конструкцию. Нагревательная конструкция содержит субстрат, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, структуру поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности, и первый отражающий слой, расположенный над первой поверхностью и структурой ППР и содержащий транзитную область для пропускания света и отражающую область для отражения света на структуру ППР. Обеспечивается равномерное выделение тепла из нагревательной конструкции за счет одинакового уровня возбуждения свободных электронов, а также возможность локального нагрева объекта. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Нагревательная конструкция, содержащая: субстрат, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности; структуру поверхностного плазмонного резонанса (ППР), расположенную на первой поверхности; и первый отражающий слой, расположенный над первой поверхностью и структурой ППР и содержащий транзитную область для пропускания света и отражающую область для отражения света на структуру ППР.

2. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой отражающая область проходит вдоль первой поверхности и по меньшей мере частично окружает субстрат.

3. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой отражающая область выполнена в виде непрерывной поверхности.

4. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой отражающая область отделена от структуры ППР.

5. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой транзитная область содержит отверстие.

6. Нагревательная конструкция по п. 1, в которой вторая поверхность образует полую часть.

7. Нагревательная конструкция по п. 1, дополнительно содержащая второй отражающий слой, содержащий третью поверхность, обращенную ко второй поверхности, и четвертую поверхность, противоположную третьей поверхности, в которой второй отражающий слой содержит компонент диффузного отражения, сформированный на третьей поверхности, обращенной ко второй поверхности.

8. Нагревательная конструкция по п. 7, в которой субстрат дополнительно содержит компонент диффузного отражения, сформированный на второй поверхности, обращенной к третьей поверхности.

9. Нагревательная конструкция по п. 8, в которой компонент диффузного отражения субстрата и компонент диффузного отражения второго отражающего слоя имеют одинаковую форму.

10. Нагревательная конструкция по п. 8, в которой компонент диффузного отражения субстрата и компонент диффузного отражения второго отражающего слоя по меньшей мере частично соприкасаются друг с другом.

11. Нагревательная конструкция по п. 8, в которой компонент диффузного отражения субстрата выполнен в виде шероховатой поверхности с заданной шероховатостью.

12. Нагревательная конструкция по п. 7, в которой компонент диффузного отражения второго отражающего слоя сформирован на всей площади третьей поверхности.

13. Нагревательная конструкция по п. 7, дополнительно содержащая поглощающий слой, расположенный на втором отражающем слое.

14. Нагревательная конструкция по п. 13, в которой излучательная способность поглощающего слоя составляет 1.

15. Устройство для генерирования аэрозоля, содержащее источник света и нагревательную конструкцию по п. 1, причем нагревательная конструкция выполнена с возможностью приема света от источника света.