УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ МИКРОЧАСТИЦ C ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВАТЕЛЕМ Российский патент 2024 года по МПК A24F40/465 

Область техники

[1] Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования микрочастиц с индукционным нагревателем.

Предшествующий уровень техники

[2] ФИГ. 1 представляет собой вид, изображающий устройство индукционного нагрева для нагрева аэрозолеобразующей подложки, раскрытое в международной открытой публикации WO 2015/17725, которая относится к соответствующему уровню техники. Устройство 1 индукционного нагрева включает в себя корпус 10 устройства, изготовленный из пластика, и источник питания постоянного тока, включающий перезаряжаемую батарею Па.

[3] Устройство 1 индукционного нагрева включает в себя стыковочный порт 12, включающий в себя ребро 12а для стыковки устройства 1 индукционного нагрева с зарядной станцией или зарядным устройством для зарядки перезаряжаемой батареи 11а. Кроме того, индукционный нагреватель 1 включает в себя электронное устройство 13 подачи питания, сконфигурированное для работы, например, на частоте 5 МГц. Электронное устройство 13 подачи питания электрически соединено с перезаряжаемой батареей 11а через соответствующий электрический соединительный участок 13а.

[4] Табакосодержащая твердая аэрозолеобразующая подложка 20, включающая сусцептор 21, размещается в полости 14 на проксимальном конце корпуса устройства 10, и во время работы индуктор L2 (цилиндрическая спирально намотанная катушка индуктивности) индуктивно соединяется с сусцептором 21 табакосодержащей твердой аэрозолеобразующей подложки 20 курительного изделия 2. Фильтрующий сегмент 22 курительного изделия 2 расположен снаружи полости 14 устройства 1 индукционного нагрева, позволяя потребителю вдыхать аэрозоль через фильтрующий сегмент 22 во время работы.

[5] Устройство индукционного нагрева включает в себя индуктор, расположенный термически близко к аэрозолеобразующей подложке, а аэрозолеобразующая подложка включает в себя восприимчивый сусцептор. Переменное магнитное поле индуктора индуцирует вихревые токи и гистерезисные потери в приемнике, тем самым позволяя приемнику нагревать аэрозолеобразующую подложку до температуры, при которой могут выделяться летучие компоненты. Поскольку нагрев сусцептора является бесконтактным процессом, температура аэрозолеобразующей подложки не может быть измерена напрямую. По этой причине трудно определить, когда пользователь делает затяжку во время курения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[6] Настоящее изобретение направлено на создание устройства для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом, которое включает в себя датчик как часть устройства и способно легко управлять выделением тепла от датчика путем непосредственного измерения температуры датчика.

[7] Кроме того, настоящее изобретение направлено на создание устройства для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом, которое может избежать снижения эффективности, поскольку магнитный нагревательный элемент, который генерирует тепло катушкой возбуждения, передает тепло катушке возбуждения по мере того, как она генерирует тепло.

[8] Настоящее изобретение обеспечивает устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом, включающее в себя: катушку возбуждения; токоприемник, в котором индукционный нагрев происходит за счет потерь вихревых токов при взаимодействии с катушкой возбуждения; и изолирующий элемент, который экранирует тепло между токоприемником и катушкой возбуждения.

[9] Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом, включающее в себя: катушку возбуждения; емкость для хранения жидкости; и нагревательный элемент, выполненный в качестве приемника, для испарения жидкости.

[10] Таким образом, в настоящем раскрытии представлено захватываемое, портативное устройство для генерации микрочастиц, которое внутри включает подложку, образующую аэрозоль, имеет полость, в которую может быть вставлено курительное изделие, обернутое снаружи оберточной бумагой, и образует аэрозоль путем нагревания подложки, образующей аэрозоль, на курительном изделии, вставленном в полость, причем устройство для генерации микрочастиц включает: многократно намотанную катушку возбуждения, расположенную внутри устройства; суспензор, расположенный внутри катушки возбуждения так, чтобы быть окруженным катушкой возбуждения внутри устройства, который изготовлен из полого цилиндрического тонкого листа, определяющего полость, и нагревается до температуры 400°С или ниже за счет индукционного нагрева, вызванного вихревыми токами потерь при реакции с катушкой возбуждения, при этом внутренняя поверхность суспензора контактирует по меньшей мере с частью внешней поверхности оберточной бумаги курительного изделия, помещенной в полость, и нагретый суспензор, нагреваясь индукционным способом, нагревает аэрозолеобразующую подложку внутри оберточной бумаги за счет теплопередачи, образуя аэрозоль; изолирующая часть, расположенная между сусцептором и катушкой возбуждения внутри устройства, для предотвращения передачи тепла от сусцептора к катушке возбуждения; конструкцию, расположенную внутри устройства и поддерживающую по меньшей мере часть одного или более из сусцептора и катушки возбуждения; блок получения температуры сусцептора, расположенный внутри устройства, для получения температуры сусцептора; аккумуляторную батарею, расположенную внутри устройства и выполняющую функцию источника питания постоянного тока; и блок управления, электрически связанный с катушкой возбуждения, блоком получения температуры сусцептора и аккумулятором, который получает питание от аккумулятора постоянным током, подает на катушку возбуждения переменный ток с резонансной частотой или переменный ток с частотой, смещенной от резонансной частоты, и индуктивно нагревает сусцептор до заданной температуры.

[11] В некоторых вариантах осуществления устройство для генерирования микрочастиц может дополнительно включать в себя датчик, который вводится через нижнюю центральную часть курительного изделия, вставляемого в полость, и нагревается при непосредственном контакте с образующей аэрозоль подложкой внутри курительного изделия.

[12] В некоторых вариантах осуществления датчик может быть изготовлен из тонкого листа нержавеющей стали.

[13] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть может представлять собой воздушный слой, предусмотренный между токоприемником и катушкой возбуждения.

[14] В некоторых вариантах осуществления конструкция для поддержки, по меньшей мере, части одного или более токоприемника и катушки возбуждения может представлять собой изоляционную конструкцию, которая изготовлена из одного или более выбранных из термостойкого пластика, аэрогеля, феррита или бумаги и функционирует как изолирующая часть для предотвращения отвода тепла от токоприемника от передачи другим компонентам.

[15] В некоторых вариантах осуществления изоляционная конструкция может представлять собой изолирующую трубу снаружи токоприемника, которая поддерживает, по меньшей мере, часть токоприемника, при этом катушка возбуждения намотана вокруг внешней стороны конструкции.

[16] В некоторых вариантах осуществления изоляционная конструкция может предотвращать утечку тепла от приемника путем размещения теплоизолирующего кольца, изготовленного из керамического порошка с низкой теплопроводностью, между изоляционной конструкцией и приемником.

[17] В некоторых вариантах осуществления изолирующая труба может быть выполнена из термостойкого пластика, и изоляционная конструкция может дополнительно включать в себя двухслойную трубу, состоящую из ферритового слоя и слоя аэрогеля, которая выполнена с возможностью покрытия внешней стороны катушки возбуждения.

[18] В некоторых вариантах осуществления изолирующая труба может быть выполнена из термостойкого пластика, и изоляционная конструкция дополнительно включает в себя двухслойную трубу, состоящую из ферритового слоя и бумажного слоя, которая выполнена с возможностью покрытия внешней стороны катушки возбуждения.

[19] В некоторых вариантах слой аэрогеля или слой бумаги, включенный в два слоя, может иметь толщину 0,5 мм или больше.

[20] В некоторых вариантах осуществления ферритовый лист может быть обернут вокруг внешней стороны катушки возбуждения таким образом, чтобы входить в контакт с катушкой возбуждения, предотвращая тем самым утечку магнитного поля из катушки возбуждения.

[21] В некоторых вариантах осуществления графитовый лист может быть обернут вокруг внешней стороны катушки возбуждения для отвода тепла от катушки возбуждения.

[22] В некоторых вариантах осуществления слоистый материал из ферритового листа и графитового листа графитовый лист может быть обернут вокруг внешней стороны катушки возбуждения для предотвращения утечки магнитного поля из катушки возбуждения и отвода тепла от катушки возбуждения.

[23] В некоторых вариантах осуществления устройство для генерирования микрочастиц может дополнительно включать в себя датчик давления на пути воздушного потока, сообщающемся с полостью, для обнаружения отрицательного давления, вызванного затяжкой пользователем курительного изделия, вставленного в полость.

[24] В некоторых вариантах реализации блок получения температуры сусцептора может вычислять температуру сусцептора в соответствии с изменениями тока и напряжения от датчика тока и датчика напряжения, которые измеряют изменения тока и напряжения для нагрева сусцептора, вызванные величиной индуктивности или реактивности, которые изменяются с изменением температуры сусцептора.

[25] В некоторых вариантах осуществления изобретения блок получения температуры сусцептора может представлять собой датчик температуры, контактирующий с внешней поверхностью сусцептора и измеряющий температуру путем обнаружения изменения сопротивления, вызванного изменением температуры сусцептора, а токоведущий провод датчика температуры может быть электрически соединен с блоком управления.

[26] В некоторых вариантах осуществления датчик температуры и подводящий провод датчика температуры могут быть покрыты термостойкой термоусадочной трубкой, покрывающей наружную поверхность датчика, чтобы вступать в контакт с внешней поверхностью датчика.

[27] В некоторых вариантах осуществления курительное изделие может содержать внутри картридж с жидкостью.

[28] В некоторых вариантах осуществления картридж с жидкостью может включать жидкую или гелевую композицию, содержащую глицерин VG.

[29] В некоторых вариантах осуществления курительное изделие может дополнительно включать табачную массу перед картриджем с жидкостью или после него.

[30] В некоторых вариантах осуществления курительное изделие может дополнительно включать фильтр и трубку и образовано путем обертывания фильтра, трубки и картриджа с жидкостью в один кусок оберточной бумаги.

[31] В некоторых вариантах осуществления курительное изделие может включать табачную массу, содержащую глицерин VG.

[32] В некоторых вариантах осуществления курительное изделие может дополнительно включать фильтр и трубку и образовано путем обертывания фильтра, трубки и табачной массы в один кусок оберточной бумаги.

[33] Устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом, предусмотренное настоящим изобретением, включает в себя датчик как часть устройства и, следовательно, способно легко управлять выделением тепла из датчика путем непосредственного измерения температуры датчика.

[34] Устройство для генерации микрочастиц с индукционным нагревом, предусмотренное настоящим раскрытием, может нагревать магнитный нагревательный элемент одной частью катушки возбуждения, спирально намотанной в цилиндрической форме, и включает изолирующую трубку между магнитным нагревательным элементом и катушкой возбуждения для предотвращения перегрева катушки возбуждения и повышения эффективности генерации тепла магнитным нагревательным элементом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[35] ФИГ. 1 представляет собой вид, изображающий устройство индукционного нагрева для нагрева аэрозолеобразующей подложки в соответствии с уровнем техники.

[36] ФИГ. 2 представляет собой схематический покомпонентный вид в поперечном сечении, показывающий предпочтительный пример курительного изделия, предлагаемого в рамках настоящего изобретения.

[37] ФИГ. 3 представляет собой схематичный увеличенный вид поперечного сечения, показывающий другой предпочтительный пример курительного изделия, доступного в настоящем описании.

[38] ФИГ. 4 представляет собой развернутый перспективный вид устройства для генерирования микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[39] ФИГ. 5 представляет собой вид в поперечном разрезе устройства для генерации микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[40] ФИГ. 6 представляет собой перспективный вид изолирующей трубы, имеющейся в устройстве для генерирования микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[41] ФИГ. 7 представляет собой вид, изображающий первую внутреннюю часть, имеющуюся в устройстве для генерации микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего раскрытия.

[42] ФИГ. 8 представляет собой вид, изображающий нагревательную табачную палочку, имеющуюся в устройстве для генерации микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего раскрытия.

[43] ФИГ. 9 представляет собой вид, изображающий вторую внутреннюю часть, имеющуюся в устройстве для генерации микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего раскрытия.

[44] ФИГ. 10 представляет собой вид в поперечном сечении устройства для генерирования микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[45] ФИГ. 11 представляет собой вид в поперечном сечении устройства для генерирования микрочастиц в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[46] ФИГ. 12 представляет собой увеличенный перспективный вид устройства для генерирования микрочастиц в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[47] ФИГ. 13 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий часть устройства для генерирования микрочастиц согласно третьему второму варианту осуществления настоящего изобретения.

[48] ФИГ. 14 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий часть устройства для генерирования микрочастиц в соответствии с четвертым вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[49] ФИГ. 15 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий часть устройства для генерирования микрочастиц в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[50] ФИГ. 16 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий часть устройства для генерирования микрочастиц в соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[51] ФИГ. 17 представляет собой примерную структурную схему схемы для индукционного нагрева в устройстве для генерирования микрочастиц в соответствии с настоящим раскрытием.

[52] ФИГ. 18 представляет собой другую примерную структурную схему схемы для индукционного нагрева в устройстве для генерирования микрочастиц в соответствии с настоящим раскрытием.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[53] Некоторые варианты осуществления теперь будут проиллюстрированы на чертежах и подробно описаны в описании, хотя в них могут быть внесены различные изменения и модификация. Особенности и преимущества настоящего изобретения и способ их получения станут более очевидными при обращении к нижеследующему описанию вариантов осуществления изобретения, взятому в сочетании с прилагаемыми чертежами. Настоящее раскрытие, однако, может быть воплощено в различных формах и не должно толковаться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными здесь.

[54] Используемые здесь формы единственного числа предназначены для включения также форм множественного числа, если контекст четко не указывает на иное.

[55] Далее следует понимать, что термины "включать", "состоящий", "включающий", "в том числе", "имеющий" и/или "имеющий" при использовании в настоящем документе указывают на наличие указанных признаков или компонентов, но не исключают присутствия или добавления одного или нескольких других признаков или компонентов.

[56] В следующих вариантах осуществления термины "вверх по течению" и "вниз по течению" используются для описания относительного положения сегментов курительного изделия по отношению к направлению, в котором пользователь втягивает воздух через курительное изделие. Курительное изделие включает в себя верхний конец (через который поступает воздух) и противоположный нижний конец (через который воздух выходит). При использовании пользователь может зажимать нижний конец курительного изделия между губами. Нижний конец расположен ниже по потоку от верхнего конца. Термин "конец" также может быть описан как "крайний конец".

[57] Размеры компонентов на чертежах могут быть увеличены или уменьшены в размерах для большей наглядности и удобства. Например, размеры и толщины компонентов на чертежах представлены произвольно для удобства описания, и, таким образом, настоящее раскрытие не обязательно ограничено чертежами.

[58] Примеры осуществления настоящего изобретения теперь будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, так что настоящее изобретение может быть легко реализовано специалистами в данной области. Однако настоящее раскрытие может быть реализовано различными способами, не ограничиваясь описанными вариантами осуществления.

[59] Здесь и далее со ссылкой на сопроводительные чертежи будут описаны картридж с жидкостью, который может быть вставлен в курительное изделие, способное генерировать аэрозоль путем нагревания, и нагретое курительное изделие, включающее такой картридж с жидкостью, которые могут быть использованы в устройстве для генерации микрочастиц в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего раскрытия. Для простоты объяснения компоненты нагреваемого курительного изделия будут описаны отдельно вместе с описанием входящего в него картриджа с жидкостью. Здесь нагреваемое курительное изделие предназначено для обозначения курительного изделия, которое нагревается электрическим сопротивлением или индукционным нагревом, а не сжиганием, для получения аэрозоля для вдыхания пользователем. Курительное изделие содержит достаточное количество аэрозолеобразующего субстрата и/или измельченного табака, чтобы сделать количество затяжек, эквивалентное количеству затяжек одной традиционной сигареты. Курительное изделие больше не генерирует аэрозоль после получения заданного количества аэрозоля и будет выброшено пользователем после однократного использования.

[60] Изделие для копчения с подогревом 50, показанное на ФИГ. 2 и 3, которые могут быть использованы в устройстве для генерирования микрочастиц согласно настоящему изобретению, включают жидкую композицию, такую как обычный измельченный табак и глицерин, в качестве аэрозолеобразующего субстрата, который будет описан ниже. Нагреваемое курительное изделие 50 согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения имеет конструкцию пачки, состоящую из измельченного табака 58, расположенного на переднем конце в качестве аэрозолеобразующей подложки, картриджа 56 с жидкой композицией, расположенного непосредственно за ним в качестве другой аэрозолеобразующей подложки, трубки 54, расположенной непосредственно за ним, которая обеспечивает проход для аэрозоля и фильтр 52, функционирующий в качестве мундштука. Относительные положения картриджа 56 с жидкой композицией и измельченного табака или табачной массы 58 могут быть изменены на противоположные. В другом варианте, измельченный табак или табачная масса 58 могут быть опущены, как показано на ФИГ. 3, или картридж 56 с жидким составом может быть опущен, как в имеющемся в настоящее время изделии для курения с подогревом 50.

[61] Картридж 56 для жидкости согласно настоящему изобретению содержит: жидкую или гелевую композицию; жидкий или гелевый абсорбент, пропитанный жидкой или гелевой композицией; и оберточную бумагу, которая оборачивается вокруг боковой поверхности жидкого или гелевого абсорбента цилиндрической формы размером от 7 до 20 мм в длину и от 5 до 8 мм в диаметре диаметр, при котором жидкий или гелевый абсорбент обладает достаточной скоростью абсорбции для поглощения от 70 до 120 мг жидкой композиции и удержания ее в жидком или гелевом картридже. Цилиндрическая форма длиной от 7 до 20 мм и диаметром от 5 до 8 мм соответствует техническим требованиям для обычных сигарет или курительных изделий с подогревом, используемых в настоящее время. Когда картридж 56 с жидкостью таких размеров вставляется в нагретое курительное изделие и заворачивается в отдельный кусок оберточной бумаги 60, пользователь не увидит разницы между обычными сигаретами и нагретым курительным изделием.

[62] Настоящее изобретение отличается тем, что абсорбент жидкости картриджа 56 для жидкости с указанными размерами абсорбирует от 70 до 120 мг жидкой или гелевой композиции, и этот числовой диапазон указывает количество жидкой композиции, которое также обеспечивает аэрозоль, полученный из жидкой композиции, когда пользователь вдыхает аэрозоль из измельченного табака поставляется в одной сигаретной палочке для нагреваемого курительного изделия. Если количество жидкой или гелевой композиции, поглощенной жидким абсорбентом, меньше указанного выше нижнего предела (70 мг), количество аэрозоля, получаемого из жидкой композиции, когда пользователь вдыхает аэрозоль, полученный из измельченного табака в нагретом курительном изделии, будет недостаточным. Таким образом, количество жидкой композиции, поглощаемой картриджем с жидкостью, должно быть равно или превышать указанный выше нижний предел (70 мг). Если количество жидкой или гелевой композиции, поглощенной жидким абсорбентом, превышает вышеуказанный верхний предел (120 мг), было бы трудно удерживать жидкую композицию, поглощенную жидким абсорбентом, в картридже для жидкости с вышеуказанными размерами, в результате чего жидкая композиция вытекала бы из картриджа для жидкости. Таким образом, количество жидкой или гелевой композиции, поглощаемой картриджем 56 с жидкостью, должно быть равно или меньше вышеуказанного верхнего предела (120 мг). Желательный диапазон составляет от 80 до 110 мг, а более желательный диапазон составляет от 90 до 105 мг.

[63] Другой характеристикой настоящего изобретения является то, что жидкий абсорбент в картридже 56 для жидкости с вышеуказанными размерами обладает достаточной скоростью абсорбции, чтобы поддерживать жидкую композицию, имеющую вышеуказанный диапазон, в картридже для жидкости. То есть жидкая композиция остается абсорбированной в жидком абсорбенте в картридже для жидкости, не вытекая из картриджа для жидкости. Здесь абсорбция означает, что абсорбент пропитан жидкой композицией, которая не вытекает наружу. Как описано ниже, фильтр, трубка, картридж с жидкостью и корпус табака заворачиваются в оберточную бумагу для формирования нагретого курительного изделия, при этом картридж с жидкостью приводится в непосредственный контакт с корпусом табака, трубкой или фильтром без отдельного элемента выше или ниже по потоку, и корпус жидкая композиция, поглощенная жидким абсорбентом в жидком картридже, сохраняется в жидком абсорбенте 56а, но не вытекает к корпусу табака, трубке или фильтру. С этой целью количество жидкой композиции, поглощаемой жидким абсорбентом, предпочтительно составляет от 0,13 до 0,32 мг/мм³ на единицу объема жидкого абсорбента. Это числовое ограничение установлено по той же причине, по которой установлено числовое ограничение на количество жидкой композиции, поглощаемой жидким абсорбентом по настоящему изобретению. То есть, если количество жидкой композиции, поглощенной абсорбентом, недостаточно, т.е. меньше указанного выше нижнего предела (0,13 мг/мм³), то количество аэрозоля, полученного из жидкой композиции при вдыхании пользователем аэрозоля из измельченного табака в нагретом курительном изделии, будет недостаточным. Таким образом, количество жидкой композиции, поглощаемой картриджем с жидкостью, должно быть равно или превышать указанный выше нижний предел (0,13 мг/мм3). Если количество жидкой композиции, поглощенной жидким абсорбентом, превышает вышеуказанный верхний предел (0,32 мг/мм3), было бы трудно удерживать жидкую композицию, поглощенную жидким абсорбентом, в картридже для жидкости с вышеуказанными размерами, в результате чего жидкая композиция вытекала бы из картриджа для жидкости.

[64] Жидкая композиция содержит глицерин VG и необязательно содержит глицерин PG, воду и ароматизаторы. Жидкая композиция содержит от 70 до 100 мас. % глицерина VG, от 0 до 20 мас. % глицерина PG и от 0 до 10 мас. % воды и дополнительно содержит ароматизаторы, добавленные в количестве, составляющем 10% или менее от общего веса полученной жидкой композиции. Согласно предпочтительному варианту осуществления, в настоящем описании используется жидкая композиция, состоящая из 100 мас. % глицерина VG. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, в настоящем описании используется жидкая композиция, состоящая из 80 мас. % глицерина VG и 20 мас. % глицерина PG. Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления, в настоящем описании используется жидкая композиция, состоящая из 75 мас. % глицерина VG, 20 мас. % глицерина PG и 5 мас. % воды. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, настоящее раскрытие дополнительно содержит ароматизаторы, добавленные в количестве, которое составляет 10% или менее от общего веса полученной жидкой композиции. Например, ароматизаторы могут включать лакрицу, сахарозу, фруктозный сироп, изосладкое, какао, лаванду, корицу, кардамон, сельдерей, пажитник, каскариллу, сандаловое дерево, бергамот, герань, медовую эссенцию, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, масло мяты, корицу, тмин, коньяк, жасмин, ромашка, ментол, иланг-иланг, шалфей, мята, имбирь, кориандр или кофе и т.д. Кроме того, жидкая композиция может содержать никотин, а может и не содержать его.

[65] Согласно предпочтительному варианту осуществления жидкий абсорбент согласно настоящему изобретению изготавливают путем смятия или скатывания полосы, изготовленной из пенополиуретана на основе меламина, толщиной от 2 до 3 мм, в цилиндрическую форму. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления жидкий абсорбент согласно настоящему изобретению получают путем придания цилиндрической формы вспененной смоле на основе меламина. Более предпочтительно, чтобы жидкий абсорбент, изготовленный из пенополиуретана на основе меламина, имел массу от 0,01 до 0,013 мг/мм³ на единицу объема. Согласно результатам испытания изделия для курения с подогревом, включающего картридж с жидкостью, содержащий жидкий абсорбент, пропитанный 100 мг жидкой композиции, жидкая композиция оставалась абсорбированной в жидком абсорбенте, не вытекая, во время испытания, и наблюдалось достаточное количество аэрозоля, полученного из жидкой композиции.

[66] Согласно другому предпочтительному варианту осуществления жидкий абсорбент согласно настоящему изобретению изготавливают путем смятия, сгибания или скатывания целлюлозы или ткани, содержащей целлюлозу, в цилиндрическую форму или путем обработки ее в цилиндрическую форму, и более предпочтительно, жидкий абсорбент, изготовленный из целлюлозы или ткани, содержащей целлюлозу, имеет массу от 0,25 до 0,4 мг/мм³ на единицу объема. Согласно результатам испытания изделия для курения с подогревом, включающего картридж с жидкостью, содержащий жидкий абсорбент, пропитанный 100 мг жидкой композиции, жидкая композиция оставалась абсорбированной в жидком абсорбенте, не вытекая, во время испытания, и наблюдалось достаточное количество аэрозоля, полученного из жидкой композиции.

[67] Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления жидкий абсорбент согласно настоящему изобретению изготавливают путем смятия или скатывания хлопчатобумажной тканой или нетканой ткани в цилиндрическую форму или путем придания ей цилиндрической формы, и, что более предпочтительно, жидкий абсорбент, изготовленный из хлопчатобумажной тканой или нетканой ткани, имеет масса от 0,2 до 0,35 мг/мм³ на единицу объема. Согласно результатам испытания изделия для курения с подогревом, включающего картридж с жидкостью, содержащий жидкий абсорбент, пропитанный 100 мг жидкой композиции, жидкая композиция оставалась абсорбированной в жидком абсорбенте, не вытекая, во время испытания, и наблюдалось достаточное количество аэрозоля, полученного из жидкой композиции.

[68] Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления жидкий абсорбент по настоящему изобретению изготавливают путем сминания или скатывания тканого или нетканого материала из бамбукового волокна в цилиндрическую форму или путем придания ему цилиндрической формы, и, что более предпочтительно, жидкий абсорбент изготавливают из тканого или нетканого материала из бамбукового волокна плотность ткани составляет от 0,15 до 0,25 мг/мм3 на единицу объема. Согласно результатам испытания изделия для курения с подогревом, включающего картридж с жидкостью, содержащий жидкий абсорбент, пропитанный 100 мг жидкой композиции, жидкая композиция оставалась абсорбированной в жидком абсорбенте, не вытекая, во время испытания, и наблюдалось достаточное количество аэрозоля, полученного из жидкой композиции.

[69] Курительное изделие, применимое к устройству для генерирования микрочастиц согласно настоящему изобретению, также включает в себя: гелеобразующую аэрозоль подложку в виде картриджа с гелеобразующей аэрозоль подложкой, которая существует в форме геля или твердой форме и испаряется в аэрозоль в диапазоне температур от 150 до 300°С и которая содержит глицерин PG, глицерин VG, воду и желатин и необязательно содержит глицерин PG; гелевый рецептор, удерживающий гелеобразующую аэрозоль подложку; и оберточную бумагу, которая оборачивается вокруг боковой поверхности гелевого рецептора цилиндрической формы длиной от 7 до 20 мм и диаметром от 5 до 8 мм. Цилиндрическая форма длиной от 7 до 20 мм и диаметром от 5 до 8 мм соответствует техническим требованиям для обычных сигарет или курительных изделий с подогревом, используемых в настоящее время. Когда картридж с гелеобразующей аэрозоль подложкой таких размеров вставляется в нагретое курительное изделие и заворачивается в отдельный лист оберточной бумаги, пользователь не увидит разницы между обычными сигаретами и нагретым курительным изделием.

[70] Здесь гелеобразующий аэрозоль субстрат содержит жидкую композицию, состоящую из 80-100 мас. % глицерина VG и 0-20 мас. % глицерина PG, и содержит от 1 до 6 г желатина на 100 мл смеси, состоящей из 60-80% жидкой композиции и 20-40% воды, и необязательно может содержать ароматизаторы, добавленные в количестве, составляющем 10% или менее от общего веса жидкой композиции. Предпочтительно жидкая композиция включена в гелевый рецептор в количестве от 70 до 120 мг. Альтернативно, жидкая композиция может быть включена в гелевый рецептор в количестве от 0,13 до 0,32 мг/мм³ на единицу объема гелевого рецептора.

[71] Согласно предпочтительному варианту осуществления оберточная бумага 60 может быть изготовлена путем прикрепления алюминиевой фольги к бумаге и может быть обернута в цилиндрическую форму таким образом, чтобы алюминиевая фольга вступала в контакт с жидким абсорбентом. Как видно из конструкции картриджа для жидкости, показанной на фиг.2 и 3, жидкий абсорбент завернут в оберточную бумагу. В этом случае оберточная бумага может быть выполнена в виде бумаги с прикрепленной к ней алюминиевой фольгой, и желательно, чтобы оберточная бумага была обернута в цилиндрическую форму таким образом, чтобы алюминиевая фольга соприкасалась с жидким абсорбентом. Поэтому предпочтительно использовать оберточную бумагу для обертывания жидкостного картриджа 56 (которая формируется путем прикрепления алюминиевой фольги к бумаге), а для формирования курительного изделия 58 оберточная бумага 60, показанная на ФИГ. 2 и 3, должна последовательно располагать и обертывать фильтр 52, трубку 54, жидкостный картридж 56 и/или табачный корпус 58 (положения двух последних могут быть изменены, или одно из них может быть опущено, как указано выше) (тип оберточной бумаги будет описан позже).

[72] Как показано на ФИГ. 2 и 3, нагреваемое курительное изделие 50, которое может быть использовано в устройстве для создания микрочастиц в соответствии с настоящим раскрытием, может включать трубку 54 для обеспечения прохода аэрозоля, в которую может быть вставлен PLA для снижения температуры аэрозоля с целью предотвращения ожогов пользователя при вдыхании аэрозоля.

[73] Как показано на ФИГ. 2 и 3, фильтр 52, функционирующий как мундштук, пропускает аэрозоль, но не допускает попадания жидкости. Фильтр может быть изготовлен из целлюлозы в форме цилиндра или трубки. В то же время фильтр может содержать ароматизирующий компонент для повышения удовлетворенности пользователя. Примеры ароматизирующего компонента могут включать лакрицу, сахарозу, фруктозный сироп, изосладкое, какао, лаванду, корицу, кардамон, сельдерей, пажитник, каскариллу, сандаловое дерево, бергамот, герань, медовую эссенцию, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, масло мяты, тмин, коньяк, жасмин, ромашку, ментол, иланг-иланг, шалфей, мята, имбирь, кориандр или кофе и т.д.

[74] В некоторых случаях жидкая композиция может содержать никотин без табачной массы 58, состоящей из измельченного табака, и нагретое курительное изделие 50 может быть изготовлено путем последовательной укладки трубки и фильтра в картридж с жидкостью и заворачивания их в оберточную бумагу.

[75] Нагретое курительное изделие 50 обычно заворачивают в несколько слоев оберточной бумаги 60, такой как первая оберточная бумага, которая закрывает ту часть, где расположен картридж с жидкостью, вторая оберточная бумага, расположенная ниже или перед первой оберточной бумагой, которая оборачивается вокруг картриджа с жидкостью и табачной массы измельченного табака в целом, третья оберточная бумага, лежащая поверх второй оберточной бумаги, которая также оборачивается вокруг трубки, и четвертая оберточная бумага, лежащая поверх третьей оберточной бумаги, которая полностью покрывает нагретое курительное изделие. Нагретое курительное изделие может быть получено с помощью ряда этапов завертывания. В некоторых случаях процесс формирования картриджа с жидкостью может осуществляться отдельно или по непрерывной линии.

[76] Альтернативно, чтобы сократить время изготовления и снизить производственные затраты, на внутреннюю сторону самой внешней оберточной бумаги, которая полностью оборачивает нагретое курительное изделие, может быть добавлена упаковка из различных материалов или различной толщины, чтобы обернуть их все в одну обертку.

[77] Как показано на ФИГ. 2 и 3, в жидкостном картридже, применимом к устройству для генерирования микрочастиц согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, жидкий абсорбент с абсорбированной в нем жидкой композицией обернут в оберточную бумагу, служащую в качестве корпуса. Кроме того, трубка и фильтр расположены последовательно на нижнем конце картриджа с жидкостью. Фильтр и трубка завернуты в оберточную бумагу вместе с картриджем для жидкости. Жидкая композиция в жидком картридже остается абсорбированной жидким абсорбентом в жидком картридже, не вытекает из жидкого картриджа и образует аэрозоль при испарении при нагревании. Предпочтительно оберточная бумага изготовлена из материала, который не деформируется при нагревании до высокой температуры или при контакте с жидкостью, или который не выделяет вредных компонентов. Альтернативно, оберточная бумага может быть изготовлена из тонкой металлической пленки или тонкой металлической фольги, или, как описано выше, может быть изготовлена путем добавления тонкой металлической пленки или тонкой металлической фольги к оберточной бумаге.

[78] Фильтр 52, предусмотренный после картриджа 56 для жидкости, может иметь полую часть для формирования воздушного потока, но также может использоваться фильтр без полой части. Фильтр может состоять, по меньшей мере, из одного сегмента и может включать, например, по меньшей мере один трубчатый фильтр, охлаждающую конструкцию и фильтр с углублением. Трубчатый фильтр имеет внутреннюю полую часть. Трубчатый фильтр и фильтр с углублением могут быть изготовлены из ацетата целлюлозы, а трубка, выполняющая функцию охлаждающей конструкции, может быть изготовлена из чистой полимолочной кислоты (PLA) или комбинации полимолочной кислоты и другого разлагаемого полимера. Более конкретно, фильтр может быть изготовлен из ацетата, бумаги, полипропилена и т.д., а оберточная бумага для фильтра может быть классифицирована как обычная бумага, пористая бумага, перфорированная бумага, ацетат без упаковки (NWA) и т.д. Кроме того, тип фильтра может быть классифицирован как монофильтр, состоящий из одного сегмента, или составной (двойной, тройной и т.д.) фильтр, состоящий из нескольких сегментов. Фильтр может быть изготовлен из ацетатной пакли, пластификатора, активированного угля, рентгеновской ДНК и оберточной бумаги. Ацетатный жгут относится к совокупности непрерывных нитей ацетата целлюлозы, которые играют важную роль в определении сопротивления вытягиванию, что является наиболее важной характеристикой фильтра. Свойства ацетатного жгута определяются его плотностью. Пластификатор делает волокна ацетата целлюлозы мягкими и гибкими, образуя связи в местах контакта между волокнами и делая пучок волокон более жестким. Триацетин используется в качестве пластификатора для сигаретных фильтров. Активированный уголь, который является одним из видов абсорбента, содержит углерод в качестве основного компонента и может быть классифицирован по размеру частиц и состоянию. Исходные материалы, используемые для получения активированного угля, включают растительные материалы, такие как древесина, опилки и фруктовые косточки (кокосовая шелуха, бамбук, семена персика и т.д.). Х-ДНК относится к функциональным частицам, которые извлекаются из морских водорослей, а затем конденсируются и обрабатываются. По сравнению с активированным углем, который в основном используется для сигаретных фильтров, Х-ДНК не влияет на вкус сигарет и обладает сильным антиканцерогенным действием.

[79] Оберточная бумага 60 служит для сохранения формы хлопьев фильтра во время изготовления фильтра. При изготовлении оберточной бумаги требуется, чтобы она соответствовала физическим свойствам, таким как пористость, прочность на разрыв, растяжение, толщина, адгезия клея и т.д. Например, картридж 56 с жидкостью может иметь длину 14,0 мм, фильтр 52 или трубка 54 могут иметь длину 2,5 мм, а табачный корпус 58, содержащий измельченный табак, может иметь длину 9,0 мм. Предпочтительные размеры для них могут изменяться, когда картридж 56 с жидкостью или корпус 58 для табака опущены, как указано выше.

[80] ФИГ. 4 представляет собой развернутый перспективный вид устройства для генерирования микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. ФИГ. 5 представляет собой вид в поперечном разрезе устройства для генерации микрочастиц в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[81] Устройство для генерирования микрочастиц согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения представляет собой захватываемое устройство для генерирования микрочастиц портативного размера, которое внутри включает в себя аэрозолеобразующую подложку, имеет полость 100, в которую может быть вставлено курительное изделие 50, завернутое снаружи в оберточную бумагу 60, и образует аэрозоль путем нагрев аэрозолеобразующей подложки курительного изделия 50, вставленного в полость. Такое устройство для генерирования микрочастиц имеет электрические компоненты, расположенные в нижнем и верхнем корпусах, которые не показаны на чертежах. В пространстве, определенном нижним и верхним корпусами, в нижней части размещены аккумуляторная батарея 210, выполняющая в настоящем раскрытии функцию источника питания постоянного тока, и плата управления 220, представляющая собой блок управления в настоящем раскрытии, а в верхней части размещены электрические компоненты, фактически используемые для генерации тепла. К верхнему корпусу прикреплен защитный чехол, закрывающий верхний корпус. Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования микрочастиц портативного размера, которое можно захватывать. Перезаряжаемая батарея 210 может быть подзаряжена с помощью средства зарядки, такого как, например, USB-кабель, и пользователь может вдыхать аэрозоль, образующийся в курительном изделии 50, вставляя курительное изделие 50 в полость 100 устройства для генерирования заряженных микрочастиц и нагревая приемник индукционным нагревом, как будет описано ниже позже. В этом случае аккумулятор 210 функционирует как источник питания постоянного тока, а переменный ток подается на катушку 300 возбуждения через блок 220 управления. Устройство для генерирования микрочастиц согласно настоящему изобретению имеет портативные размеры, что позволяет пользователю легко носить его с собой.

[82] Электрические компоненты, используемые для генерирования тепла, являются деталями для индукционного нагрева и включают в себя катушку 300 возбуждения, многократно намотанную в цилиндрической форме, и токоприемники (магнитный нагревательный элемент) 400 и 800, в которых индукционный нагрев происходит за счет потерь вихревых токов при взаимодействии с катушкой 300 возбуждения. Предпочтительно, токоприемником является металлическая тепловая трубка 400, предусмотренная внутри катушки 300 возбуждения таким образом, чтобы быть закрытой катушкой 300 возбуждения внутри устройства, которое выполнено из полого цилиндрического тонкого листа, образующего полость 100, в которую может быть вставлено курительное изделие 50, и нагревается до температуры температура 400°С или ниже при индукционном нагреве, вызванном потерями на вихревых токах в результате взаимодействия с катушкой возбуждения 300. Хотя токоприемник может нагреваться до температуры 1000°С или выше в зависимости от величины переменного тока, подаваемого на катушку 300 возбуждения, настоящее раскрытие отличается тем, что токоприемник нагревается до температуры 400°С или ниже. Датчик нагревается до температуры от 100 до 400°С в зависимости от величины переменного тока, подаваемого на катушку 300 возбуждения, для нагрева аэрозолеобразующей подложки, предусмотренной внутри курительного изделия 50, вставленного в полость 100, тем самым генерируя аэрозоль. Согласно предпочтительному варианту осуществления целевая температура может находиться в диапазоне от 200 до 350°С и, что более предпочтительно, между 250 и 320°С (например, целевая температура может быть установлена равной 280°С). В некоторых случаях целевая температура может находиться в диапазоне от 150 до 250°С (например, целевая температура может быть установлена на 180°С) и может варьироваться в зависимости от того, образуется ли аэрозоль из геля или жидкого глицерина, табачной массы или табачной массы с абсорбированным в ней глицерином. В любом из этих случаев аэрозоль, образующийся в курительном изделии 50, вдыхается в рот пользователя через трубку 54 и фильтр 52. Таким образом, если температура образующегося аэрозоля слишком высока, пользователь может почувствовать дискомфорт или получить ожог, даже если аэрозоль охлаждается при вдыхании. Кроме того, может образоваться слишком много аэрозоля, что затруднит многократную затяжку. Принимая это во внимание, следует заранее установить заданную температуру датчика. По этим причинам указанный выше верхний предел устанавливается для целевой температуры датчика.

[83] Согласно предпочтительному варианту осуществления температура, при которой образующийся аэрозоль выходит через трубку 54 и фильтр 52, может быть измерена как температура на конце горловины. Чтобы не причинять дискомфорта пользователю, температура аэрозоля должна быть ниже 50°С, предпочтительно 45°С или ниже. Желательный диапазон температур для аэрозоля на входном конце составляет от 25 до 45°С, а более желательный диапазон температур для аэрозоля на входном конце составляет от 30 до 40°С.

[84] Может быть предусмотрен один или несколько приемников, и в первом варианте осуществления настоящего изобретения тепловая трубка 400 и нагревательная табачная палочка 800, предусмотренные в корпусе, служат приемниками. Тепловая трубка 400 служит в качестве приемника снаружи курительного изделия 50, имеющего приблизительно цилиндрическую форму. Внутренняя поверхность тепловой трубки 400 входит в контакт, по меньшей мере, с частью внешней поверхности оберточной бумаги 60 курительного изделия 50, вставленного в полость 100, и датчик, нагреваемый индуктивно, нагревает аэрозолеобразующую подложку на внутренней стороне оберточной бумаги 60 посредством теплопередачи. Нагревательная табачная палочка 800 вставляется в курительное изделие 50 таким образом, что образующая аэрозоль подложка нагревается внутри курительного изделия 50. В этом случае и тепловая трубка 400, и нагревательная табачная палочка 800 выполнены тонкими, и тепловой стержень 800 представляет собой тонкий полый стержень с закрытым верхним концом, образующим наконечник.

[85] Может быть предусмотрена только тепловая трубка 400, предусмотренная в первом варианте осуществления, или может быть предусмотрена только нагревательная табачная палочка 800. Предположим, что предусмотрена только тепловая трубка 400 (соответствующая второму варианту осуществления, который будет описан позже). В этом случае, как описано выше, тепловая трубка 400 служит в качестве приемника снаружи курительного изделия 50, имеющего приблизительно цилиндрическую форму, и внутренняя поверхность тепловой трубки 400 входит в контакт, по меньшей мере, с частью внешней поверхности оберточной бумаги 60 курительного изделия 50, вставленной в полость 100 и восприимчивый элемент, индуктивно нагреваемый, нагревают аэрозолеобразующую подложку на внутренней стороне оберточной бумаги 60 посредством теплопередачи. Таким образом, тепловая трубка 400 с индуктивным нагревом генерирует аэрозоль путем нагревания аэрозолеобразующего субстрата, такого как измельченный табак или глицерин в табачном корпусе 58 внутри курительного изделия 50, или аэрозолеобразующего субстрата, такого как глицерин в жидком картридже 56, без прямого контакта с табачным корпусом 58 или картридж с жидкостью 56 внутри курительного изделия 50. Следовательно, невелика вероятность того, что остаток или тому подобное, полученное из курительного изделия 50, останется в полости 100, когда курительное изделие 50 извлекается из полости 50 после того, как из аэрозолеобразующего субстрата образуется достаточное количество аэрозоля.

[86] Полость 100, образованная тепловой трубкой 400, представляет собой пространство, в которое может быть вставлено курительное изделие 50. После того, как курительное изделие 50 вставлено в полость 100, оно нагревается с помощью индукционно-нагреваемого приемника. После образования заданного количества аэрозоля, или, другими словами, когда пользователь больше не хочет вдыхать аэрозоль из курительного изделия 50, использованное курительное изделие 50 извлекается из полости 100 и выбрасывается. Размер полости 100 должен быть достаточно большим, чтобы позволить вставить в нее курительное изделие 50, но если расстояние от внутренней поверхности тепловой трубки 400, образующей полость 100, до внешней поверхности курительного изделия 50 велико, величина теплопередачи от индуктивно нагретого тепловой трубки 400, подводимой к аэрозолеобразующей подложке внутри курительного изделия 50, может быть недостаточно. Следовательно, в настоящем описании предпочтительно, чтобы внутренняя поверхность тепловой трубки 400 контактировала, по меньшей мере, с частью внешней поверхности оберточной бумаги 60 курительного изделия 50, вставленного в полость 100.

[87] Настоящее изобретение характеризуется размещением датчика 420 температуры на внешней поверхности тепловой трубы 400, который функционирует как чувствительный элемент и образует полость 100 в центре. Датчик температуры 420 функционирует как блок получения температуры сусцептора для получения температуры сусцептора и представляет собой датчик температуры 420, который контактирует с внешней поверхностью тепловой трубы 400 и измеряет температуру путем обнаружения изменения сопротивления, возникающего в результате изменения температуры сусцептора. Подводящий провод 440 датчика температуры электрически подсоединен к плате 220 управления, служащей блоком управления. Датчик 420 температуры и подводящий провод 440 датчика температуры покрыты термостойкой термоусадочной трубкой, покрывающей наружную поверхность приемной тепловой трубы 400, чтобы входить в контакт с внешней поверхностью тепловой трубы 400, которая является приемной. Таким образом, датчик 420 температуры и подводящий провод 440 датчика температуры покрыты тепловой трубкой 400 с помощью термоусадочной трубки, и это обеспечивает прочный поверхностный контакт между датчиком 420 температуры и тепловой трубкой 400 и устраняет трудности с получением датчиком 420 температуры показаний изменений сопротивления, возникающих в результате изменений при температуре тепловой трубы 400. Поскольку настоящее изобретение отличается тем, что датчик нагревается до температуры 400°С или ниже путем индукционного нагрева, термостойкая термоусадочная трубка не разрушается в этом диапазоне температур и обеспечивает достаточную эластичность, тем самым фиксируя датчик 420 температуры и подводящий провод 440 датчика температуры на месте. Крепление датчика температуры 420 на внешней поверхности тепловой трубы 400 таким образом позволяет повысить эффективность рабочего процесса при обеспечении контакта датчика температуры 420 с поверхностью сусцептора, при этом нет необходимости в отдельном оборудовании или обработке для установки датчика температуры 420 на место. В описанном выше уровне техники температура сусцептора не может быть измерена напрямую, поскольку сусцептор находится внутри курительного изделия, тогда как в настоящем раскрытии температура сусцептора может быть рассчитана путем прямого измерения температуры сусцептора датчиком температуры 420 или путем измерения тока или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения, как будет описано далее. Это дает преимущество управления переменным током, подаваемым на катушку возбуждения, в зависимости от температуры токоприемника, когда токоприемник индуктивно нагревается.

[88] Катушка 300 возбуждения представляет собой корпус обмотки катушки, вокруг которого многократно наматывается катушка, и подает переменный ток на токоприемник, вызывая индукционный нагрев в токоприемнике за счет потерь на вихревые токи. Когда высокотемпературное тепло, выделяемое от приемника, передается на катушку 300 возбуждения, сопротивление самой катушки 300 возбуждения увеличивается. Таким образом, как будет описано позже, требуется барьер между токоприемником и катушкой возбуждения, чтобы предотвратить передачу тепла от токоприемника к катушке 300 возбуждения. С другой стороны, необходимо снизить температуру катушки 300 возбуждения путем рассеивания тепла, передаваемого катушке 300 возбуждения от приемника. С этой целью предпочтительно, чтобы графитовый лист 360 был обернут вокруг внешней стороны катушки 300 возбуждения. Графитовый лист 360 служит для отвода тепла от катушки 300 возбуждения. Кроме того, обертывание ферритового листа 340 вокруг внешней стороны катушки 300 возбуждения может предотвратить утечку магнитного поля из катушки 300 возбуждения, тем самым создавая магнитную линию от катушки 300 возбуждения, сосредоточенную на приемнике внутри катушки 300 возбуждения. Как описано выше, один или несколько листов графита или ферритового листа могут быть обернуты вокруг внешней стороны катушки 300 возбуждения для достижения вышеуказанного эффекта. Более предпочтительно графитовый лист 360 и ферритовый лист 340 могут быть ламинированы вместе таким образом, чтобы ламинированный лист был обернут вокруг внешней стороны катушки 300 возбуждения, как показано на чертежах.

[89] Между катушкой 300 возбуждения и токоприемником, в частности, тепловой трубкой 400, предусмотрена изолирующая часть, которая предотвращает передачу тепла от индуктивно нагреваемого приемника к катушке 300 возбуждения. В одном предпочтительном примере изолирующая часть может представлять собой воздушный слой 530 (см. ФИГ. 13 и 14), который предоставляется отдельно, или может быть выполнен в виде изолирующей трубы 500, как показано на ФИГ. с 4 по 6. В другом варианте осуществления (см. ФИГ. 15 и 16), изолирующая часть дополнительно включает в себя двухслойную трубу, которая предусмотрена для покрытия внешней стороны катушки 300 возбуждения вместе с изолирующей трубой 500. Это будет описано еще раз позже.

[90] ФИГ. 6 представляет собой перспективный вид изолирующей трубы, включенной в устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Изолирующая труба 500 имеет гладкую внешнюю окружность и служит для поддержки обмотки катушки 300 возбуждения. Осевая канавка 510 образована по всей внутренней периферии изолирующей трубы 500 в окружном направлении, а также образует воздушный слой для теплоизоляции и сводит к минимуму площадь контакта между тепловой трубой 400 и внутренней поверхностью изолирующей трубы 500. Хотя внутренняя часть изолирующей трубы 500, предусмотренной в первом варианте осуществления, может быть образована осевой канавкой 510, канавка может иметь любую форму, которая минимизирует поверхность контакта, включая форму клина, спиральную форму, кольцевую форму и сетчатую форму. Сводя к минимуму поверхность контакта, можно свести к минимуму кондуктивную теплопередачу от индуктивно нагреваемого приемника к изолирующей трубе.

[91] Размещая изолирующую трубу 500 между катушкой 300 возбуждения и токоприемником, можно предотвратить передачу индукционного тепла, выделяемого токоприемником, на катушку 300 возбуждения. Когда высокотемпературное тепло, генерируемое токоприемником, передается на катушку 300 возбуждения, сопротивление самой катушки 300 возбуждения увеличивается, и, как результат, напряженность магнитного поля, индуцируемого катушкой 300 возбуждения, уменьшается, таким образом, уменьшая количество индукционного тепла, генерируемого токоприемником. Следовательно, путем размещения изолирующей части, такой как изолирующая труба 500 или воздушный слой, между катушкой 300 возбуждения и токоприемником может быть улучшено количество тепла, вырабатываемого токоприемником. Кроме того, благодаря низким потерям энергии легко регулировать температуру нагрева датчика.

[92] Изолирующая труба 500 и другие изоляционные конструкции, которые можно увидеть в различных вариантах осуществления, могут быть изготовлены из одного или нескольких материалов, выбранных, например, из термостойкого пластика, аэрогеля, феррита или бумаги. В случае изоляционной конструкции, выполненной из термостойкого пластика, ее изоляция может быть дополнительно усилена за счет использования пластиковых материалов, имеющих вспененную или ячеистую структуру. Термостойкий пластик, аэрогель и бумага обладают хорошими изоляционными свойствами и поэтому желательны в качестве материалов изолирующей части, например, изолирующей трубы 500, которая предусмотрена между тепловой трубой 400 и катушкой 300 возбуждения и предотвращает передачу тепла от тепловой трубы 400 к катушке возбуждения 300.

[93] Изоляционная конструкция может быть предусмотрена между тепловой трубой 400 и катушкой 300 возбуждения или может быть сформирована так, чтобы закрывать внешнюю сторону катушки 300 возбуждения. Естественно, изоляционная конструкция может быть предусмотрена между тепловой трубой 400 и катушкой 300 возбуждения и в то же время может закрывать внешнюю сторону катушки 300 возбуждения (см. ФИГ. 15 и 16). В частности, в вышеупомянутой изоляционной конструкции, покрывающей внешнюю сторону катушки возбуждения 300, может использоваться как ферритовый материал, так и изоляционный материал, что позволяет предотвратить утечку магнитного поля из катушки возбуждения 300 и в то же время сохранить тепло, выделяемое суспензором, и тем самым предотвратить дискомфорт, который может испытывать пользователь при захвате устройства, генерирующего микрочастицы.

[94] Тепловая трубка 400 и нагревательная табачная палочка 800 выполнены из намагничиваемого металлического материала с помощью катушки 300 возбуждения. Одним предпочтительным примером настоящего изобретения является нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь доступна по относительно низкой цене и обладает отличной обрабатываемостью, поэтому может быть легко обработана в виде тонкого цилиндра и обладает отличными свойствами намагничивания, что делает ее пригодной для использования в качестве токоприемника и выработки тепла. Предусмотрена первая внутренняя часть 600 для поддержки нижнего конца тепловой трубы 400 и фиксации теплового стержня 800, а вторая внутренняя часть 700 прикреплена к нижней части первой внутренней части 500 для фиксации нагревательной табачной палочки 800 вместе с первой внутренней частью 600. Первая внутренняя часть 600 и вторая внутренняя часть 700 могут быть изготовлены из термостойкого пластика и могут выдерживать тепло, выделяемое тепловой трубкой 500 и нагревательной табачной палочкой 800. Например, инженерные пластмассы, такие как ПЭЭК, могут образовывать такие структуры, как первая внутренняя часть 600 и вторая внутренняя часть 700, путем литья под давлением.

[95] Изолирующая пленка с использованием наполнителя, выполняющего теплоизоляционную и экранирующую функции, может быть прикреплена к внешней стенке изолирующей трубы 500, применяемой для теплоизоляции, для увеличения теплоизоляционного эффекта изолирующей трубы 500. В качестве изолирующего наполнителя могут быть использованы керамические порошки с низкой теплопроводностью, такие как диоксид циркония, и керамические порошки, такие как пористый силикагель, пористый оксид алюминия и аэрогель.

[96] Альтернативно, изоляционный эффект изолятора может быть увеличен путем нанесения теплоизоляционного покрытия с использованием наполнителя, обладающего теплоизоляционной и экранирующей функцией, на наружную стенку изолирующей трубы 500, применяемой для теплоизоляции. В качестве изолирующего наполнителя могут быть использованы керамические порошки с низкой теплопроводностью, такие как диоксид циркония, и керамические порошки, такие как пористый силикагель, пористый оксид алюминия и аэрогель.

[97] В качестве другого примера изолирующая труба может быть заменена полой трубой вместо того, чтобы иметь канавку с внутренней стороны. При использовании полой трубки тепло, выделяемое приемником, может быть ограничено областью образования аэрозоля, тем самым повышая эффективность. Наиболее предпочтительно, чтобы полая трубка внутри могла иметь воздушную прослойку. В противном случае он может быть заполнен пористым изоляционным материалом, таким как аэрозольный порошок или цеолит. Кроме того, даже пустотелая конструкция без заполнения может обеспечить значительный изолирующий эффект воздушного слоя.

[98] ФИГ. 7 представляет собой вид, изображающий первую внутреннюю часть, входящую в состав устройства для генерации микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего раскрытия. Согласно ФИГ. 4, 5 и 7, первая внутренняя часть включает в себя кольцевую канавку 610 в верхней части, и часть нижнего конца тепловой трубы 400 вставляется в кольцевую канавку 610 и опирается на нее. В этом случае для изоляции тепловой трубы 400 в кольцевой канавке 610 сформировано множество ребер 612, которые расположены на заданном расстоянии от нижней поверхности кольцевой канавки 610. То есть между нижней поверхностью кольцевой канавки 610 и нижней поверхностью тепловой трубы 400 образуется воздушный слой. Кроме того, предусмотрено сквозное отверстие 614, проходящее сбоку от кольцевой канавки 610, через которое входит и выходит воздух, вводимый по пути воздушного потока, который будет описан ниже. Этот канал воздушного потока образует канал воздушного потока, который сообщается с полостью 100, образованной тепловой трубой 400. Датчик давления (не показан) для обнаружения отрицательного давления, вызванного затяжкой пользователем курительного изделия 50, вставленного в полость 100, предусмотрен в соответствующем положении на пути воздушного потока. Датчик давления обнаруживает отрицательное давление, вызванное затяжкой пользователем курительного изделия 50, вставленного в полость 100, и может предпочтительно использоваться для подсчета количества затяжек в блоке управления, который будет описан позже, более предпочтительно для вычисления суммарного количества затяжек. В других вариантах осуществления, а также в этом варианте осуществления датчик давления может быть установлен в соответствующем положении на пути воздушного потока, сообщающемся с полостью 100, для обнаружения отрицательного давления, вызванного затяжкой пользователем курительного изделия 50, вставленного в полость 100.

[99] Кроме того, в центре нижней поверхности кольцевой канавки 610 образовано отверстие 616, через которое проникает верхняя часть нагревательной табачной палочки 800, и часть верхней части нагревательной табачной палочки 800 расположена в тепловой трубе 400. Кроме того, на внешней стороне первой внутренней части 600 предусмотрена направляющая часть 620 для направления подводящего провода катушки 300 возбуждения. Подводящий провод 320 катушки 300 возбуждения может быть вытянут через направляющую часть 620 для образования точки электрического контакта с платой 220 управления. Кроме того, может быть предусмотрена крепежная деталь 630 для крепления первой внутренней части 600 к кронштейну для крепления батареи 210 и платы 220 управления или тому подобного. В первом варианте осуществления настоящего изобретения первая внутренняя часть 600 и кронштейн привинчены, и, соответственно, крепежная часть 630 представляет собой отверстие для винта. С другой стороны, приемная часть 640 (см. фиг.5) предусмотрен в нижней части первой внутренней части 600, где расположена часть нагревательной табачной палочки 800 и где вставлена и зафиксирована вторая внутренняя часть 700 для крепления нагревательной табачной палочки 800. Необязательно, когда нагревательная табачная палочка 800 не предусмотрена, вторая внутренняя часть 700 не требуется. В этом случае, как и во втором варианте осуществления, который будет описан позже, центральное отверстие 616 не может быть не сформировано. Как вариант, пространство в приемной части 640 для размещения центрального отверстия 616 и второй внутренней части 700 может быть использовано в качестве места для прохода воздушного потока и места для установки датчика давления. Конечно, в любом случае естественно, что датчик давления должен быть установлен на пути воздушного потока, сообщающемся с курительным изделием 50, вставленным в полость 100.

[100] ФИГ. 8 представляет собой вид, изображающий нагревательную табачную палочку, включенную в устройство для создания микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего раскрытия. На ФИГ. 4, 5 и 8 показано, что нагревательная табачная палочка 800 включает верхний стержень 810, расположенный в тепловой трубке 400 через первую внутреннюю часть 600, фланцевую часть 820, которая определяет положение тепловой палочки 800 таким образом, чтобы нагревательная табачная палочка 800 проникала в первую внутреннюю часть 600 на заданную длину и располагалась внутри тепловой трубы 400, и помогает зафиксировать нагревательную табачную палочку 800, и нижний стержень 830, выступающий вниз из фланцевой части 820. В этом случае нагревательная табачная палочка 800 представляет собой полый стержень, а верхний стержень 810 имеет закрытый верхний конец, образующий наконечник. В центре нагревательной табачной палочки 800 образуется воздушный слой, который обеспечивает эффект изоляции и является преимуществом в том, что индукционный нагрев может происходить легко по сравнению с непустотелым типом. Как показано на чертежах, нагревательная табачная палочка 800 может быть выполнена в виде стержня, и предполагается, что стержень, показанный на ФИГ. 8 имеет внутри наполнитель, он может быть выполнен из пластинчатого материала, имеющего такую форму, как показано в поперечном сечении его центра. В качестве альтернативы нагревательная табачная палочка 800 может быть изготовлена таким образом, что этот пластинообразный материал имеет форму креста. В любом случае нагревательная табачная палочка 800 изготавливается простым обработкой намагничиваемого металлического материала, предпочтительно тонкого листа нержавеющей стали. Поскольку к нагревательной табачной палочке 800, подлежащей обработке, не добавляется никакой другой компонент (например, рисунок нагревателя), будет достаточно придать нагревательной табачной палочке 800 желаемую форму и прикрепить ее к конструкции для ее фиксации. Как описано в других частях, нагревательная табачная палочка 800 обладает преимуществом нагрева индукционным нагревом при непосредственном контакте с аэрозолеобразующей подложкой в курительном изделии 50, когда она вставляется в курительное изделие 50. То есть нагревательная табачная палочка 800 обеспечивает передачу тепла при непосредственном контакте внутри курительного изделия. Однако, как только курительное изделие 50 извлекается после использования из полости 100, весьма вероятно, что остатки аэрозолеобразующего субстрата в курительном изделии 50 останутся в полости 100, в результате чего возникает необходимость в очистке. В результате потребность в использовании нагревательной табачной палочки 800 будет увеличиваться до тех пор, пока недостатки могут быть сведены к минимуму при сохранении преимуществ. Это может включать в себя предотвращение попадания остатков от курительного изделия 50 в полость 100 при его извлечении, в то же время позволяя легко вставлять нагревательную табачную палочку 800 в курительное изделие 50. За счет придания нагревательной табачной палочке 800 такой формы, которая позволяет вставлять и извлекать ее таким образом, вышеупомянутые преимущества могут быть сохранены при сведении к минимуму недостатков.

[101] ФИГ. 9 представляет собой вид, изображающий вторую внутреннюю часть, включенную в устройство для генерации микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего раскрытия. На ФИГ. 4-9 вторая внутренняя часть 700 вставляется в приемную часть 640 (см. ФИГ. 5), образованную в нижней части первой внутренней части 600, и фиксируется там, а фланцевая часть 820 и нижний стержень 830 нагревательной табачной палочки 800 входят в зацепление друг с другом, тем самым фиксируя нагревательную табачную палочку 800 на месте. Верхняя часть 710 второй внутренней части 700 выполнена таким образом, что фланцевая часть 820 нагревательной табачной палочки 800 входит в зацепление с ней. Кроме того, в центре верхней части 710 предусмотрена вставная канавка 720, в которую вставляется нижний стержень 830 нагревательной табачной палочки 800. Кроме того, под вставной канавкой 720 предусмотрена крепежная деталь 730 для крепления к первой внутренней части 600. В первом варианте осуществления крепежная деталь 730 представляет собой крепежный выступ с винтовой канавкой, поскольку первая внутренняя часть 600 и вторая внутренняя часть 700 привинчены друг к другу.

[102] ФИГ. 10 представляет собой вид поперечного сечения устройства для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. В устройстве для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения наружный воздух, вводимый через отверстие, выполненное в корпусе крышки (не показано), проходит через отверстие 140 для воздушного потока, выполненное в верхнем корпусе, и поступает в тепловую трубу 400 через сквозное отверстие 614 (см. ФИГ. 7) первой внутренней части 600 и пространства 120 для прохождения воздушного потока. Затем пользователь может вдыхать микрочастицы или аэрозоль, образующиеся при нагревании курительного изделия 50, вставленного в тепловую трубку 400.

[103] В первом варианте реализации изобретения в качестве сусцептора использовались как тепловая трубка 400, так и нагревательная табачная палочка 800, тогда как в другом варианте реализации изобретения тепловая трубка 400 может быть изготовлена из ненамагничивающегося материала и использоваться в качестве трубки, которая служит только для удержания курительного изделия 50 без выделения тепла, а в качестве сусцептора может использоваться только нагревательная табачная палочка 800.

[104] ФИГ. 11 представляет собой вид поперечного сечения устройства для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. ФИГ. 12 представляет собой увеличенный перспективный вид устройства для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения не включает в себя нагревательную палочку в качестве приемника, а включает только тепловую трубку 400, в которую вставляется курительное изделие 50. Соответственно, может быть предусмотрена только первая внутренняя часть 600 для поддержки тепловой трубы 400, а вторая внутренняя часть не включена в отличие от первого варианта осуществления. Первая внутренняя часть 600а, предусмотренная во втором варианте осуществления, не имеет сквозного отверстия на нижней поверхности, поскольку тепловой палочке не нужно проходить через нее. Как и в остальной части первого варианта осуществления, множество ребер сформировано таким образом, чтобы отделять нижний конец тепловой трубы 400 друг от друга, а сбоку предусмотрено сквозное отверстие, через которое может поступать воздух.

[105] Компоненты курительного изделия 50 увеличены таким образом, чтобы их можно было увидеть. Аэрозолеобразующие подложки 56 и 58 курительного изделия 50 должны быть помещены в полость 100 в тепловой трубке 400, функционирующей в качестве поглотителя. Соответственно, тепловые аэрозолеобразующие подложки 56 и 58 нагреваются путем нагревания тепловой трубки, тем самым генерируя аэрозоль внутри курительного изделия 50.

[106] Как описано выше, второй вариант осуществления включает в себя все компоненты первого варианта осуществления, за исключением того различия, что нагревательная табачная палочка в комплект не входит. В частности, отрицательное давление, создаваемое, когда пользователь вдыхает через пространство 120 для прохождения воздушного потока, может быть обнаружено датчиком давления, установленным в соответствующем положении.

[107] ФИГ. 13 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с третьим вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. ФИГ. 14 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий устройство для создания микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с четвертым вторым вариантом осуществления настоящего раскрытия. Третий и четвертый варианты осуществления показывают пример, в котором тепловая трубка 400 не расположена в изолирующей трубе 500, в отличие от первого и второго вариантов осуществления, но между изолирующей трубой 520 отчетливо образован воздушный слой 530 (см. ФИГ. 14) и тепловой трубкой 400, функционирующей в качестве приемника. Воздушный слой 530 функционирует как изолирующая часть, блокирующая тепло от тепловой трубки 400 к катушке 300 возбуждения. Как и в случае с изолирующей трубой 500, изолирующая труба 520 также может быть выполнена из термостойкого пластика, аэрогеля или бумаги.

[108] Нижний конец тепловой трубки 400 поддерживается первой внутренней частью, подобно первому и второму вариантам осуществления, и эта первая внутренняя часть упоминается как опора 650 первой внутренней части с другим ссылочным номером, поскольку ее форма немного отличается. Тем не менее, он поддерживает нижний конец тепловой трубки 400, подобно первому и второму вариантам осуществления.

[109] Верхний конец тепловой трубки 400 поддерживается изолирующей трубой 520, которая представляет собой теплоизоляционную конструкцию, соответствующую изолирующей трубе 500 первого и второго вариантов осуществления. Изолирующая трубка 520 поддерживает верхний конец тепловой трубы 400 и имеет пространство на своей внешней периферии, куда может быть намотана катушка 300 возбуждения. Как указывалось ранее, воздушный слой 530 и изолирующая труба 520 могут минимизировать тепло, передаваемое от тепловой трубки 400 в качестве приемника к катушке 300 возбуждения.

[110] Кроме того, на внешней поверхности тепловой трубы 400 установлена описанная выше термоусадочная трубка 460 для фиксации датчика температуры 420 и провода 440 датчика температуры для контакта с тепловой трубкой 400, а на внешней стороне катушки возбуждения вокруг внешней стороны катушки возбуждения 300 намотан ламинированный лист из графитового листа 360 и ферритового листа 340.

[111] Кроме того, как показано в четвертом варианте реализации изобретения, тепловая трубка 400 может поддерживаться взаиморасположенными теплоизоляционными кольцами 560 и 562 из керамического порошка с низкой теплопроводностью, где первая опора внутренней части 650 и изоляционная труба 520, представляющие собой пластиковые изоляционные конструкции, поддерживают тепловую трубку 400, являющуюся сусцептором. Таким образом, можно предотвратить передачу тепла от тепловой трубки наружу через конструкции.

[112] ФИГ. 15 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения. ФИГ. 16 представляет собой вид в поперечном сечении, показывающий устройство для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения. Пятый и шестой варианты осуществления отличаются от предыдущих вариантов тем, что устройство включает в себя изолирующую трубку 500, изготовленную из термостойкого пластика, воздушный слой 530 и двухслойные трубки 370 и 380 в целом в качестве теплоизоляционной конструкции.

[113] В этом варианте осуществления описание конфигурации опоры 650 первой внутренней части на нижнем конце, катушки 300 возбуждения, тепловой трубки 400, изолирующей трубки 500 и воздушного слоя 530 может быть заменено описаниями предыдущих вариантов осуществления. Двухслойные трубки 370 и 380 в пятом варианте осуществления на ФИГ. 15 сконфигурированы таким образом, что ферритовый слой 370 расположен на внутренней стороне, то есть ближе к катушке 300 возбуждения, а изолирующий слой 380 расположен на внешней стороне, то есть дальше подальше от катушки возбуждения 300. Напротив, в шестом варианте осуществления на ФИГ. 16 изолирующий слой 380 расположен на внутренней стороне, то есть ближе к катушке 300 возбуждения, а ферритовый слой 370 расположен на внешней стороне, то есть дальше от катушки 300 возбуждения.

[114] Благодаря двухслойной структуре, образованной путем укладки ферритового слоя 370 и изолирующего слоя 380 в форме трубы, ферритовый слой 370 предотвращает утечку магнитного поля из катушки возбуждения 300, а изолирующий слой 380 удерживает тепло, выделяемое тепловой трубой 400, от выхода наружу, снижая тем самым температуру нагрева микрочастиц снаружи устройства для генерации микрочастиц. Материалом изолирующего слоя 380 предпочтительно может быть аэрогель или бумага, и изолирующий слой 380 может быть толщиной 0,5 мм или больше для обеспечения достаточной изоляции.

[115] ФИГ. 17 представляет собой примерную структурную схему схемы для индукционного нагрева в устройстве для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с настоящим изобретением.

[116] На ФИГ. 17 показано устройство генерации микрочастиц с индукционным нагревом согласно настоящему изобретению, которое нагревает сусцептор 2007 с помощью индукционного нагрева. В частности, MCU 2001 управляет схемой усиления мощности 2002 таким образом, что схема усиления мощности 2002 усиливает постоянное напряжение, поступающее от батареи 2003 для индукционного нагрева, и подает постоянный ток на логику управления индукционным нагревателем 2004. Схема 2002 повышения мощности применяется для стабильного питания, чтобы индуктивно нагревать датчик 2007, когда батарея 2003 используется в качестве источника питания для индукционного нагрева. Микроконтроллер 2001 также подает ШИМ-сигнал на логику управления индукционным нагревателем 2004. Логика 2004 управления индукционным нагревателем выполняет операцию переключения в соответствии с ШИМ-сигналом, введенным из микроконтроллера 2001, для преобразования постоянного тока, подаваемого из схемы 2002 повышения мощности, в переменный ток и подачи его на катушку 2006, так что токоприемник 2007 нагревается индуктивно.

[117] MCU 2001 подает ШИМ-сигнал на логику управления индукционным нагревателем 2004, чтобы передать резонансную частоту, полученную по значениям катушки 2006 и конденсатора 2005, для повышения температуры сусцептора 2007 в момент запуска, а логика управления индукционным нагревателем 2004 подает переменный ток на катушку 2006 на резонансной частоте.

[118] Микроконтроллер 2001 подает ШИМ-сигнал на логику 2004 управления индукционным нагревателем таким образом, чтобы частота была далека от резонансной частоты, так что температура датчика 2007 больше не повышалась по истечении заданного времени. Соответственно, логика 2004 управления индукционным нагревателем подает переменный ток на катушку 2006 с частотой, далекой от резонансной частоты.

[119] Как описано выше, микроконтроллер 2001 может вводить ШИМ-сигнал в логику 2004 управления индукционным нагревателем, чтобы регулировать частоту с течением времени в соответствии с настройками. В некоторых вариантах реализации изобретения частота переменного тока, подаваемого на катушку 2006 с логики управления индукционным нагревателем 2004, может регулироваться путем вычисления температуры суспензора 2007 в соответствии со значениями, определяемыми датчиком тока 2008 и датчиком напряжения 2009, регулировки частоты ШИМ-сигнала в соответствии с требуемой температурой и подачи ШИМ-сигнала на логику управления нагревателем 2004. В частности, когда логика 2004 управления индукционным нагревателем подает переменный ток на катушку 2006, температура токоприемника 2007 изменяется по мере того, как токоприемник 2007 индуктивно нагревается, и изменяется индуктивность или реактивное сопротивление. Соответственно, изменяются ток и напряжение для нагрева приемника 2007. Датчик тока 2008 измеряет ток, подаваемый на катушку 2006, и передает его в микроконтроллер 2001, а датчик напряжения 2009 преобразует переменное напряжение, подаваемое на катушку 2006, в постоянное напряжение с уровнем напряжения, который может проверить микроконтроллер, и передает его в микроконтроллер 2001. Затем микроконтроллер 2001 обнаруживает изменения температуры приемника 2007 путем вычисления температуры приемника 2007 в соответствии с изменениями значений тока и напряжения, вводимых через датчик 2008 тока и датчик 2009 напряжения, и регулирует частоту ШИМ-сигнала в соответствии с требуемой температурой и вводит его в логика управления индукционным нагревателем 2004. Впоследствии логика 2004 управления индукционным нагревателем может подавать переменный ток на катушку 2006, одновременно регулируя частоту в соответствии с ШИМ-сигналом, вводимым из микроконтроллера 2001.

[120] ФИГ. 18 представляет собой другую примерную структурную схему схемы для индукционного нагрева в устройстве для генерирования микрочастиц с индукционным нагревом в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты на ФИГ. 18, обозначенные теми же ссылочными номерами, что и на ФИГ. 17, работают аналогичным образом. На ФИГ. 18 показан температурный датчик 2010 для определения температуры сусцептора 2007. Значение, обнаруженное датчиком 2010 температуры, вводится в микроконтроллер 2001, и, следовательно, микроконтроллер 2001 обнаруживает изменения температуры датчика 2007, регулирует частоту ШИМ-сигнала в соответствии с требуемой температурой и вводит его в логику 2004 управления индукционным нагревателем. Логика 2004 управления индукционным нагревателем может затем подавать переменный ток на катушку 2006, одновременно регулируя частоту в соответствии с ШИМ-сигналом, вводимым из микроконтроллера 2001.

Устройство с индукционным нагревом для генерирования микрочастиц захватываемое и портативного размера включает аэрозолеобразующую подложку внутри, имеет полость для курительного изделия, включающего расположенную снаружи оберточную бумагу, и образует аэрозоль путем нагревания аэрозолеобразующей подложки курительного изделия, при этом устройство для генерирования микрочастиц, содержит: многократно намотанную катушку возбуждения, установленную внутри устройства; сусцептор, расположенный внутри катушки возбуждения таким образом, чтобы быть окруженным катушкой возбуждения внутри устройства, который выполнен из полого цилиндрического тонкого листа, определяющего полость, и нагревается до температуры 400° или ниже за счет индукционного нагрева, вызванного потерями на вихревые токи при реакции с катушкой возбуждения, при этом внутренняя поверхность сусцептора контактирует, по меньшей мере, с частью внешней поверхности оберточной бумаги курительного изделия, помещенного в полость, а нагретый сусцептор, нагреваясь индуктивно, нагревает аэрозолеобразующую подложку внутри оберточной бумаги за счет теплопередачи, тем самым образуя аэрозоль; изолирующую часть, предусмотренную между токоприемником и катушкой возбуждения внутри устройства, для предотвращения передачи тепла от токоприемника к катушке возбуждения; конструкцию, расположенную внутри устройства, для поддержки, по меньшей мере, части одного или более из сусцептора и катушки возбуждения; блок получения температуры сусцептора, расположенный внутри устройства, для получения температуры сусцептора; аккумуляторную батарею, предусмотренную внутри устройства, которая функционирует как источник питания постоянного тока; и блок управления, электрически связанный с катушкой возбуждения, блоком получения температуры сусцептора и аккумулятором, который получает питание постоянного тока от аккумулятора, подает на катушку возбуждения переменный ток с резонансной частотой или переменный ток с частотой, далекой от резонансной частоты, и индуктивно нагревает сусцептор до заданной температуры, при этом конструкция включает в себя двухслойную трубу, состоящую из ферритового слоя для предотвращения утечки магнитного поля из катушки возбуждения и изолирующего слоя для предотвращения передачи тепла от сусцептора к другим компонентам, которая выполнена с возможностью покрытия внешней стороны катушки возбуждения. Изобретение обеспечивает легкое управление выделением тепла от датчика путем непосредственного измерения температуры датчика. 18 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Устройство для генерирования микрочастиц захватываемое и портативного размера, включающее внутри аэрозолеобразующую подложку, имеет полость, в которую может быть вставлено курительное изделие, включающее расположенную снаружи оберточную бумагу, и образует аэрозоль путем нагревания аэрозолеобразующей подложки курительного изделия, вставленного в полость, при этом устройство для генерирования микрочастиц содержит:

многократно намотанную катушку возбуждения, установленную внутри устройства;

сусцептор, расположенный внутри катушки возбуждения таким образом, чтобы быть окруженным катушкой возбуждения внутри устройства, который выполнен из полого цилиндрического тонкого листа, определяющего полость, и нагревается до температуры 400°С или ниже за счет индукционного нагрева, вызванного потерями на вихревые токи при реакции с катушкой возбуждения,

при этом внутренняя поверхность сусцептора контактирует, по меньшей мере, с частью внешней поверхности оберточной бумаги курительного изделия, помещенного в полость, а нагретый сусцептор, нагреваясь индуктивно, нагревает аэрозолеобразующую подложку внутри оберточной бумаги за счет теплопередачи, тем самым образуя аэрозоль;

изолирующую часть, предусмотренную между токоприемником и катушкой возбуждения внутри устройства, для предотвращения передачи тепла от токоприемника к катушке возбуждения;

конструкцию, расположенную внутри устройства, для поддержки, по меньшей мере, части одного или более из сусцептора и катушки возбуждения;

блок получения температуры сусцептора, расположенный внутри устройства, для получения температуры сусцептора;

аккумуляторную батарею, предусмотренную внутри устройства, которая функционирует как источник питания постоянного тока; и

блок управления, электрически связанный с катушкой возбуждения, блоком получения температуры сусцептора и аккумулятором, который получает питание постоянного тока от аккумулятора, подает на катушку возбуждения переменный ток с резонансной частотой или переменный ток с частотой, далекой от резонансной частоты, и индуктивно нагревает сусцептор до заданной температуры,

при этом конструкция включает в себя двухслойную трубу, состоящую из ферритового слоя для предотвращения утечки магнитного поля из катушки возбуждения и изолирующего слоя для предотвращения передачи тепла от сусцептора к другим компонентам, которая выполнена с возможностью покрытия внешней стороны катушки возбуждения.

2. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 1, дополнительно содержащее сусцептор, который вводится через центр дна курительного изделия, вставленного в полость, и нагревается при непосредственном контакте с образующей аэрозоль подложкой внутри курительного изделия.

3. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 1, в котором сусцептор выполнен из листа нержавеющей стали.

4. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 1, в котором изолирующая часть представляет собой воздушный слой, предусмотренный между токоприемником и катушкой возбуждения.

5. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 1 в котором конструкция дополнительно содержит изолирующую трубу снаружи приемника, которая поддерживает, по меньшей мере, часть сусцептора, при этом катушка возбуждения намотана вокруг внешней стороны конструкции, а изолирующая часть образована между изолирующей трубой и сусцептором.

6. Устройство для генерации микрочастиц по п. 5, в котором конструкция дополнительно содержит теплоизоляционное кольцо из керамического порошка с низкой теплопроводностью, при этом конструкция и изолирующая труба поддерживают сусцектор для предотвращения утечки тепла из сусцектора наружу.

7. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 5, в котором изолирующая труба выполнена из термостойкого пластика, а изолирующий слой дополнительно содержит слой аэрогеля, который выполнен с возможностью покрытия внешней стороны катушки возбуждения.

8. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 5, в котором изолирующая труба выполнена из термостойкого пластика, а изоляционный слой содержит бумажный слой, который выполнен с возможностью покрытия внешней стороны катушки возбуждения.

9. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 7 или 8, в котором слой аэрогеля или слой бумаги, включенный в два слоя, имеет толщину 0,5 мм или более.

10. Устройство для генерирования микрочастиц по любому из пп. 1-4 или 5-9, дополнительно содержащее датчик давления на пути воздушного потока, сообщающегося с полостью, для обнаружения отрицательного давления, вызванного затяжкой пользователем курительного изделия, вставленного в полость.

11. Устройство для генерирования микрочастиц по любому из пп. 1-4 или 5-9, в котором блок определения температуры токоприемника вычисляет температуру токоприемника в соответствии с изменениями тока и напряжения от датчика тока и датчика напряжения, которые измеряют изменения тока и напряжения для нагрева токоприемника, вызванные величиной индуктивности или реактивного сопротивления которые изменяются в зависимости от изменения температуры приемника.

12. Устройство для генерирования микрочастиц по любому из пп. 1-4 или 5-9, в котором блок получения температуры сусцептора представляет собой датчик температуры, контактирующий с внешней поверхностью сусцептора и измеряющий температуру путем обнаружения изменений сопротивления, вызванных изменением температуры сусцептора, а выводной провод датчика температуры электрически соединен с блоком управления.

13. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 12, в котором датчик температуры и выводной провод датчика температуры закрыты термостойкой термоусадочной трубкой, покрывающей внешнюю поверхность сусцептора для контакта с внешней поверхностью сусцептора.

14. Устройство для генерирования микрочастиц по любому из пп. 1-4 или 5-9, в котором курительное изделие содержит внутри картридж с жидкостью.

15. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 14, в котором картридж с жидкостью включает жидкую или гелевую композицию, содержащую глицерин VG.

16. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 14, в котором курительное изделие дополнительно включает табачную массу перед картриджем с жидкостью или после него.

17. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 14, в котором курительное изделие дополнительно включает фильтр и трубку и сформировано путем обертывания фильтра, трубки и картриджа с жидкостью в один кусок оберточной бумаги.

18. Устройство для генерирования микрочастиц по любому из пп. 1-4 или 5-9, в котором курительное изделие включает табачную массу, содержащую глицерин VG.

19. Устройство для генерирования микрочастиц по п. 18, в котором курительное изделие дополнительно включает фильтр и трубку и сформировано путем обертывания фильтра, трубки и табачной массы в один кусок оберточной бумаги.