Настоящее изобретение относится к устройству индукционного нагрева для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему такое устройство индукционного нагрева, и способу регулирования получения аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль.
Устройства, генерирующие аэрозоль, могут содержать электрически управляемый источник тепла, который выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для получения аэрозоля. Электрически управляемым источником тепла может быть устройство индукционного нагрева. Устройства индукционного нагрева обычно содержат индуктор, который индуктивно соединен с токоприемником. Индуктор генерирует переменное магнитное поле, которое вызывает нагрев в токоприемнике. Как правило, токоприемник находится в непосредственном контакте с субстратом, образующим аэрозоль, и тепло передается от токоприемника к субстрату, образующему аэрозоль, главным образом за счет теплопроводности. Температуру субстрата, образующего аэрозоль, можно регулировать путем регулирования температуры токоприемника. Следовательно, для таких устройств, генерирующих аэрозоль, важно точно контролировать и регулировать температуру токоприемника для обеспечения оптимального генерирования и доставки аэрозоля пользователю.
Было бы желательно обеспечить контроль температуры и регулирование устройства, индукционного нагрева, которое было бы точным, надежным и недорогим.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ регулирования получения аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль. Устройство может содержать приспособление для индукционного нагрева и источник питания для подачи питания на приспособление для индукционного нагрева. Способ может включать регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, для обеспечения поэтапного повышения температуры токоприемника, связанного с устройством, генерирующим аэрозоль, от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры, при этом токоприемник выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль.
Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, для обеспечения поэтапного повышения температуры токоприемника позволяет генерировать аэрозоль в течение длительного периода, охватывающего полный пользовательский сеанс, состоящий из нескольких затяжек, например 14 затяжек, или заданного интервала времени, такого как 6 минут, где доставляемые вещества (никотин, ароматизаторы, объем аэрозоля и т.д.) остаются по существу постоянными для каждой затяжки в течение всего пользовательского сеанса. В частности, поэтапное повышение температуры токоприемника предотвращает уменьшение доставки аэрозоля из-за исчерпания субстрата вблизи токоприемника и уменьшения термодиффузии с течением времени. Кроме того, поэтапное повышение температуры позволяет теплу распространяться внутри субстрата на каждом этапе.
Поэтапное повышение температуры токоприемника может включать по меньшей мере три последовательные ступени температуры, причем каждая ступень температуры имеет некоторую продолжительность. В течение продолжительности каждой ступени температуры температура токоприемника может поддерживаться при заданной температуре. Продолжительность может составлять по меньшей мере 10 секунд. Продолжительность может составлять от 30 секунд до 200 секунд. Продолжительность может составлять от 40 секунд до 160 секунд. Первая ступень температуры может иметь большую продолжительность, чем последующие ступени температуры. Продолжительность может быть задана. Продолжительность может соответствовать заданному количеству затяжек пользователя.
Поэтапное повышение температуры токоприемника может включать более двух ступеней температуры и менее четырнадцати ступеней температуры. Поэтапное повышение температуры токоприемника может включать более двух ступеней температуры и менее восьми ступеней температуры.
Первая рабочая температура может быть достаточной для образования аэрозоля субстратом, образующим аэрозоль.
Способ может дополнительно включать определение значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником, при этом питание, подаваемое на приспособление для индукционного нагрева, регулируют на основе определенного значения проводимости или определенного значения сопротивления.
Приспособление для индукционного нагрева может содержать преобразователь постоянного тока в переменный и индуктор, подключенный к преобразователю постоянного тока в переменный. Токоприемник может быть выполнен с возможностью индуктивного соединения с индуктором.
Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости превышает предустановленное пороговое значение проводимости и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости ниже предустановленного порогового значения проводимости. Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления ниже предустановленного порогового значения сопротивления и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления выше предустановленного порогового значения проводимости.
Питание от источника питания может непрерывно подаваться на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный. Питание от источника питания может подаваться на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный в виде множества импульсов, причем каждый импульс отделен временным интервалом. Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать регулирование временного интервала между каждым из множества импульсов. Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать регулирование длительности каждого импульса из множества импульсов.
Способ может дополнительно включать выполнение процесса калибровки для измерения одного или более калибровочных значений, связанных с токоприемником. Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать регулирование питания таким образом, что температуру токоприемника регулируют на основе одного или более калибровочных значений.
Одно или более калибровочных значений могут содержать первое значение проводимости, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение проводимости, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника. Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать поддержание значения проводимости, связанного с токоприемником, между первым значением проводимости и вторым значением проводимости.
Одно или более калибровочных значений могут содержать первое значение сопротивления, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение сопротивления, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника. Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать поддержание значения сопротивления, связанного с токоприемником, между первым значением сопротивления и вторым значением сопротивления.
Токоприемник может содержать первый токоприемный материал, имеющий первую температуру Кюри, и второй токоприемный материал, имеющий вторую температуру Кюри. Вторая температура Кюри может быть ниже, чем первая температура Кюри. Вторая калибровочная температура может соответствовать второй температуре Кюри второго токоприемного материала. Первый и второй токоприемные материалы предпочтительно представляют собой два отдельных материала, которые соединены вместе и, следовательно, находятся в непосредственном физическом контакте друг с другом, благодаря чему обеспечивается, что оба токоприемных материала имеют одинаковую температуру благодаря теплопроводности. Два токоприемных материала предпочтительно представляют собой два слоя или полосы, которые соединены вдоль одной из их основных поверхностей. Токоприемник может дополнительно содержать еще один дополнительный третий слой токоприемного материала. Третий слой токоприемного материала предпочтительно изготовлен из первого токоприемного материала. Толщина третьего слоя токоприемного материала предпочтительно меньше чем толщина слоя второго токоприемного материала.
Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать регулирование питания таким образом, чтобы температура токоприемника находилась между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой.
Первая рабочая температура может быть больше или равна первой калибровочной температуре. Вторая рабочая температура может быть меньше или равна второй калибровочной температуре.
Первая калибровочная температура может составлять от 150 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия, а вторая калибровочная температура может составлять от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия. Разница температур между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой может составлять по меньшей мере 50 градусов Цельсия.
Процесс калибровки может быть выполнен во время работы пользователя с устройством, генерирующим аэрозоль, для получения аэрозоля.
Соответственно, калибровочные значения, используемые для регулирования процесса нагрева, являются более точными и надежными, чем если бы процесс калибровки выполнялся на производстве. Это особенно важно, если токоприемник является частью отдельного изделия, генерирующего аэрозоль, которое не является частью устройства, генерирующего аэрозоль. В таких обстоятельствах калибровка на производстве невозможна.
Процесс калибровки может быть выполнен периодически на основе одного или более из: заданной продолжительности времени, заданного количества затяжек пользователя, заданного количества ступеней температуры и измеренного напряжения источника питания.
Условия могут изменяться во время работы пользователя с устройством, генерирующим аэрозоль. Например, токоприемник может перемещаться относительно приспособления для индукционного нагрева, источник питания (например, батарея) может со временем терять некоторую эффективность и так далее. Соответственно, периодическое выполнение процесса калибровки обеспечивает надежность калибровочных значений, тем самым гарантируя поддержание оптимального регулирования температуры на протяжении всего использования устройства, генерирующего аэрозоль.
Выполнение процесса калибровки может включать следующие этапы: (i) регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; (ii) контроль по меньшей мере значения тока приспособления для индукционного нагрева; (iii) прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда по меньшей мере значение тока достигает максимума, при этом значение тока на максимуме соответствует второй калибровочной температуре токоприемника; и (iv), когда значение тока, связанное с токоприемником, достигает минимума, регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом значение тока на минимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника. Контроль по меньшей мере значения тока приспособления для индукционного нагрева может дополнительно включать контроль значения напряжения приспособления для индукционного нагрева.
Способ может дополнительно включать повторение этапов (i)-(iv), когда значение проводимости, связанное с токоприемником, достигает минимума. По окончании повторения этапов (i)-(iv): значение проводимости, соответствующее значению тока на максимуме, может быть сохранено в качестве второго калибровочного значения, а значение проводимости, соответствующее значению тока на минимуме, может быть сохранено в качестве первого калибровочного значения. Альтернативно значение сопротивления, соответствующее значению тока на максимуме, может быть сохранено в качестве второго калибровочного значения, а значение сопротивления, соответствующее значению тока на минимуме, может быть сохранено в качестве первого калибровочного значения.
Выполнение процесса калибровки может включать следующие этапы: (i) регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; (ii) контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; (iii) прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает максимума или когда значение сопротивления достигает минимума, при этом максимальное значение тока или минимальное значение сопротивления соответствует второй калибровочной температуре токоприемника; и (iv), когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом минимальное значение проводимости или максимальное значение сопротивления соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Этапы (i)-(iv) могут быть повторены, когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума.
По окончании повторения этапов (i)-(iv): максимальное значение проводимости или минимальное значение сопротивления может быть сохранено в качестве второго значения проводимости, а минимальное значение проводимости или максимальное значение сопротивления может быть сохранено в качестве первого значения проводимости.
Процесс калибровки является быстрым и надежным без задержки образования аэрозоля. Кроме того, повторение этапов процесса калибровки значительно улучшает последующее регулирование температуры на основе калибровочных значений, полученных благодаря повторному процессу калибровки, поскольку у тепла было больше времени для распределения внутри субстрата. Выполнение процесса калибровки на основе по меньшей мере измеренного значения тока предполагает, что напряжение источника питания остается постоянным. Таким образом, контроль значения проводимости или значения сопротивления (и, следовательно, использование измеренных значений как тока, так и напряжения) во время процесса калибровки дополнительно повышает надежность калибровки в случае изменений напряжения источника питания в течение длительного периода времени (например, после многократной перезарядки).
Способ может дополнительно включать выполнение процесса предварительного нагрева для нагрева токоприемника до первой калибровочной температуры. Процесс предварительного нагрева может иметь заданную продолжительность. Процесс предварительного нагрева позволяет теплу распространяться в субстрате перед началом процесса калибровки, тем самым дополнительно повышая надежность калибровочных значений.
Выполнение процесса предварительного нагрева может включать: регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль по меньшей мере значения тока приспособления для индукционного нагрева; и прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение тока достигает минимума, при этом значение тока на минимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Если значение тока достигает минимума во время заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, способ может включать прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующее возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры. Прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева повторяют в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева. Способ может дополнительно включать, если значение тока токоприемника не достигает минимума в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, прекращение работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Выполнение процесса предварительного нагрева может включать: регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; и прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает минимума или когда значение сопротивления достигает максимума, при этом значение проводимости на минимуме или значение сопротивления на максимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, способ может дополнительно включать прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующее возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры. Прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева могут быть повторены в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева. Если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости не достигает минимума или значение сопротивления не достигает максимума, способ может дополнительно включать прекращение работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Выполнение этапов процесса предварительного нагрева в течение заданной продолжительности позволяет теплу распространяться внутри субстрата вовремя, чтобы достичь минимального значения проводимости, измеренного в процессе калибровки, независимо от физического состояния субстрата (например, если субстрат сухой или влажный). Это обеспечивает надежность процесса калибровки.
Дополнительно токоприемник предпочтительно содержится в изделии, генерирующем аэрозоль, которое выполнено с возможностью вставки в устройство, генерирующее аэрозоль. Изделия, генерирующие аэрозоль, которые не выполнены с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, не будут демонстрировать такое же поведение, как авторизованные изделия, генерирующие аэрозоль. В частности, для изделий, генерирующих аэрозоль, которые не выполнены с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, минимальное значение тока/проводимости или максимальное значение сопротивления не будут наблюдаться в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева. Соответственно, это предотвращает использование неавторизованных изделий, генерирующих аэрозоль.
Способ может дополнительно включать измерение на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный постоянного тока, потребляемого от источника питания. Значение проводимости или значение сопротивления, связанное с токоприемником, может быть определено на основе напряжения питания постоянного тока источника питания и на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания. Способ может дополнительно включать измерение на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный напряжения питания постоянного тока источника питания. Это связано с тем фактом, что существует монотонная зависимость между фактической проводимостью (которая не может быть определена, если токоприемник является частью изделия) токоприемника и условной проводимостью, определенной таким образом (поскольку токоприемник будет придавать проводимость контуру LCR (преобразователя постоянного тока в переменный), к которому он будет подключен, поскольку большая часть нагрузки (R) будет обусловлена сопротивлением токоприемника. Проводимость равна 1/R. Следовательно, когда в этом тексте делается ссылка на проводимость токоприемника, фактически имеется в виду условная проводимость, если токоприемник является частью отдельного изделия, генерирующего аэрозоль.
Первая рабочая температура может составлять от 150 градусов Цельсия до 330 градусов Цельсия, а вторая рабочая температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия. Разница температур между первой рабочей температурой и второй рабочей температурой может составлять по меньшей мере 30 градусов Цельсия.
Поэтапное повышение температуры токоприемника может включать: первую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую первой рабочей температуре, при этом первая рабочая температура составляет 330 градусов Цельсия, вторую ступень температуры, имеющую температуру 340 градусов Цельсия, третью ступень температуры, имеющую температуру 345 градусов Цельсия, четвертую ступень температуры, имеющую температуру 355 градусов Цельсия, и пятую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую второй рабочей температуре, при этом вторая рабочая температура составляет 380 градусов Цельсия.
Токоприемник и субстрат, образующий аэрозоль, могут составлять часть изделия, генерирующего аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью размещения с возможностью извлечения изделия, генерирующего аэрозоль.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: источник питания для подачи напряжения питания постоянного тока и постоянного тока, а также электронную схему блока питания, подключенную к источнику питания. Электронная схема блока питания содержит: преобразователь постоянного тока в переменный; индуктор, подключенный к преобразователю постоянного тока в переменный, для генерирования переменного магнитного поля при возбуждении переменным током от преобразователя постоянного тока в переменный, причем индуктор выполнен с возможностью соединения с токоприемником, при этом токоприемник выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; и контроллер, выполненный с возможностью регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызывать поэтапное повышение температуры токоприемника от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры.
Поэтапное повышение температуры токоприемника может включать по меньшей мере три последовательные ступени температуры, причем каждая ступень температуры имеет некоторую продолжительность. В течение продолжительности каждой ступени температуры контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, для поддержания температуры токоприемника при заданной температуре. Продолжительность может составлять по меньшей мере 10 секунд. Продолжительность может составлять от 30 секунд до 200 секунд. Продолжительность может составлять от 40 секунд до 160 секунд. Первая ступень температуры может иметь большую продолжительность, чем последующие ступени температуры. Продолжительность каждой ступени температуры может быть задана. Продолжительность может соответствовать заданному количеству затяжек пользователя. Поэтапное повышение температуры токоприемника может включать более двух ступеней температуры и менее четырнадцати ступеней температуры. Поэтапное повышение температуры токоприемника включает более двух ступеней температуры и менее восьми ступеней температуры. Первая рабочая температура может быть достаточной для образования аэрозоля субстратом, образующим аэрозоль.
Контроллер может быть выполнен с возможностью определения значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, на основе определенного значения проводимости или определенного значения сопротивления.
Регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, может включать прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости превышает предустановленное пороговое значение проводимости и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости ниже предустановленного порогового значения проводимости.
Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления ниже предустановленного порогового значения сопротивления и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления выше предустановленного порогового значения проводимости.
Электронная схема блока питания может быть выполнена с возможностью непрерывной подачи питания от источника питания на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный.
Электронная схема блока питания может быть выполнена с возможностью подачи питания от источника питания на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный в виде множества импульсов, причем каждый импульс отделен временным интервалом.
Регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, может включать регулирование временного интервала между каждым из множества импульсов. Регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, может включать регулирование длительности каждого импульса из множества импульсов.
Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью выполнения процесса калибровки для измерения одного или более калибровочных значений, связанных с токоприемником.
Регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, может включать регулирование питания таким образом, что температуру токоприемника регулируют на основе одного или более калибровочных значений.
Одно или более калибровочных значений могут содержать первое значение проводимости, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение проводимости, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника. Регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, может включать поддержание значения проводимости, связанного с токоприемником, между первым значением проводимости и вторым значением проводимости.
Одно или более калибровочных значений могут содержать первое значение сопротивления, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение сопротивления, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника.
Регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, может включать поддержание значения сопротивления, связанного с токоприемником, между первым значением сопротивления и вторым значением сопротивления.
Вторая калибровочная температура токоприемника может соответствовать температуре Кюри материала токоприемника.
Регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, может включать регулирование питания таким образом, чтобы температура токоприемника находилась между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой.
Первая рабочая температура может быть больше или равна первой калибровочной температуре. Вторая рабочая температура может быть меньше или равна второй калибровочной температуре.
Первая калибровочная температура может составлять от 150 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия, а вторая калибровочная температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия. Разница температур между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой может составлять по меньшей мере 50 градусов Цельсия.
Процесс калибровки может быть выполнен во время работы пользователя с устройством, генерирующим аэрозоль, для получения аэрозоля. Процесс калибровки может быть выполнен периодически на основе одного или более из: заданной продолжительности времени, заданного количества затяжек пользователя, заданного количества ступеней температуры и измеренного напряжения источника питания.
Выполнение процесса калибровки может включать следующие этапы: (i) регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; (ii) контроль по меньшей мере значения тока электронной схемы блока питания; (iii) прерывание подачи питания на электронную схему блока питания, когда значение тока достигает максимума, при этом значение тока на максимуме соответствует второй калибровочной температуре токоприемника; и (iv), когда значение тока достигает минимума, регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом значение тока на минимуме соответствует первой калибровочной температуре. Контроль по меньшей мере значения тока электронной схемы блока питания может включать контроль значения напряжения электронной схемы блока питания.
Выполнение процесса калибровки может дополнительно включать: повторение этапов (i)-(iv), когда значение тока электронной схемы блока питания достигает минимума. Контроллер может быть дополнительно выполнен таким образом, чтобы по окончании повторения этапов i)-iv): сохранять значение проводимости, соответствующее значению тока на максимуме, в качестве второго калибровочного значения и сохранять значение проводимости, соответствующее значению тока на минимуме, в качестве первого калибровочного значения или сохранять значение сопротивления, соответствующее значению тока на максимуме, в качестве второго калибровочного значения и сохранять значение сопротивления, соответствующее значению тока на минимуме, в качестве первого калибровочного значения.
Выполнение процесса калибровки может включать следующие этапы: (i) регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; (ii) контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; (iii) прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает максимума или когда значение сопротивления достигает минимума, при этом максимальное значение проводимости или минимальное значение сопротивления соответствует второй калибровочной температуре токоприемника; и (iv), когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом минимальное значение проводимости или максимальное значение сопротивления соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Выполнение процесса калибровки может дополнительно включать повторение этапов i)-iv), когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума. По окончании повторения этапов (i)-(iv), контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью сохранения значения проводимости на максимуме в качестве второго калибровочного значения и сохранения значения проводимости на минимуме в качестве первого калибровочного значения. По окончании повторения этапов (i)-(iv), контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью сохранения значения сопротивления на минимуме в качестве второго калибровочного значения и сохранения значения сопротивления на максимуме в качестве первого калибровочного значения.
Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью выполнения процесса предварительного нагрева для нагрева токоприемника до первой калибровочной температуры. Процесс предварительного нагрева может иметь заданную продолжительность. Выполнение процесса предварительного нагрева может включать: регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль по меньшей мере значения тока электронной схемы блока питания; и прерывание подачи питания на электронную схему блока питания, когда значение тока достигает минимума, при этом значение тока на минимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Выполнение процесса предварительного нагрева может дополнительно включать, если значение тока достигает минимума во время заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, прерывание подачи питания на электронную схему блока питания, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующее возобновление подачи питания на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры. Прерывание подачи питания на электронную схему блока питания и возобновление подачи питания на электронную схему блока питания могут быть повторены в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева.
Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью, если значение тока токоприемника не достигает минимума в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, генерирования управляющего сигнала для прекращения работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Выполнение процесса предварительного нагрева может включать: регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; и прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает минимума или когда значение сопротивления достигает максимума, при этом значение тока на минимуме или значение сопротивления на максимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, подача питания на приспособление для индукционного нагрева может быть прервана, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующая подача питания на приспособление для индукционного нагрева может быть возобновлена, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры. Прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева могут быть повторены в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева.
Если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости не достигает минимума или значение сопротивления не достигает максимума, работа устройства, генерирующего аэрозоль, может быть прекращена.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать датчик тока, выполненный с возможностью измерения, на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный, постоянного тока, потребляемого от источника питания. Значение проводимости и значение сопротивления, связанные с токоприемником, могут быть определены на основе напряжения питания постоянного тока источника питания и на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания. Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать датчик напряжения, выполненный с возможностью измерения на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный напряжения питания постоянного тока источника питания.
Первая рабочая температура может составлять от 150 градусов Цельсия до 330 градусов Цельсия, а вторая рабочая температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия. Разница температур между первой рабочей температурой и второй рабочей температурой может составлять по меньшей мере 30 градусов Цельсия.
Поэтапное повышение температуры токоприемника может включать: первую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую первой рабочей температуре, при этом первая рабочая температура составляет 330 градусов Цельсия, вторую ступень температуры, имеющую температуру 340 градусов Цельсия, третью ступень температуры, имеющую температуру 345 градусов Цельсия, четвертую ступень температуры, имеющую температуру 355 градусов Цельсия, и пятую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую второй рабочей температуре, при этом вторая рабочая температура составляет 380 градусов Цельсия.
Электронная схема блока питания может дополнительно содержать согласующую схему для согласования импеданса индуктора с импедансом токоприемника.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать корпус, имеющий полость, выполненную с возможностью размещения с возможностью извлечения изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемник.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, описанное выше, и изделие, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемник.
Токоприемник может содержать первый токоприемный материал и второй токоприемный материал, при этом первый токоприемный материал расположен в физическом контакте со вторым токоприемным материалом. Первый токоприемный материал может быть одним из алюминия, железа и нержавеющей стали, и при этом вторым токоприемным материалом является никель или никелевый сплав. Первый токоприемный материал может иметь первую температуру Кюри и второй токоприемный материал может иметь вторую температуру Кюри. Вторая температура Кюри может быть ниже, чем первая температура Кюри. Вторая калибровочная температура может соответствовать второй температуре Кюри второго токоприемного материала.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, может взаимодействовать с одним или обоими из изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. В некоторых примерах устройство, генерирующее аэрозоль, может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, для облегчения высвобождения летучих соединений из субстрата. Электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать распылитель, такой как электрический нагреватель, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, с образованием аэрозоля.
В контексте данного документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, с субстратом, образующим аэрозоль. Когда субстрат, образующий аэрозоль, образует часть изделия, генерирующего аэрозоль, система, генерирующая аэрозоль, относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, с изделием, генерирующем аэрозоль. В системе, генерирующей аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, взаимодействуют для генерирования аэрозоля.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагрева или сжигания субстрата, образующего аэрозоль. В качестве альтернативы нагреву или сжиганию в некоторых случаях летучие соединения могут быть высвобождены посредством химической реакции или посредством механического воздействия, такого как воздействие ультразвуком. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким или может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который может высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак, может упоминаться в настоящем документе как табачный стик.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак, например, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал, например, листовой табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
В контексте данного документа «элемент, охлаждающий аэрозоль» относится к компоненту изделия, генерирующего аэрозоль, расположенному дальше по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, таким образом, при использовании аэрозоль, образованный за счет летучих соединений, высвобождаемых из субстрата, образующего аэрозоль, проходит через элемент, охлаждающий аэрозоль, и охлаждается посредством него до вдыхания пользователем. Элемент, охлаждающий аэрозоль, имеет большую площадь поверхности, но вызывает низкий перепад давления. Фильтры и другие мундштуки, которые создают высокий перепад давления, например, фильтры, выполненные из пучков волокон, не считаются элементами, охлаждающими аэрозоль. Камеры и полости в изделии, генерирующем аэрозоль, не считаются элементами, охлаждающими аэрозоль.
В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части изделия, генерирующего аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль, или системы, генерирующей аэрозоль, которую помещают в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля.
В контексте данного документа термин «токоприемник» относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать энергию магнитного поля в тепло. Когда токоприемник находится в переменном магнитном поле, токоприемник нагревается. Нагрев токоприемника может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис и вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала.
В контексте данного документа, применительно к устройству, генерирующему аэрозоль, термины «расположенный раньше по ходу потока» и «передний», а также «расположенный дальше по ходу потока» и «задний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором потоки воздуха проходят через устройство, генерирующее аэрозоль, во время его использования. Устройства, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из устройства. Ближний конец устройства, генерирующего аэрозоль, может также называться мундштучным концом или расположенным дальше по ходу потока концом. Мундштучный конец находится дальше по ходу потока относительно дальнего конца. Дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, также может называться расположенным раньше по ходу потока концом. Компоненты или части компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или дальше по ходу потока относительно друг друга на основании их относительных положений относительно пути потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа, применительно к изделию, генерирующему аэрозоль, термины, «расположенный раньше по ходу потока» и «передний», а также «расположенный дальше по ходу потока» и «задний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором потоки воздуха проходят через изделие, генерирующее аэрозоль, во время его использования. Изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из изделия. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться мундштучным концом или расположенным дальше по ходу потока концом. Мундштучный конец находится дальше по ходу потока относительно дальнего конца. Дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, также может называться расположенным раньше по ходу потока концом. Компоненты или части компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока относительно друг друга, исходя из их относительных положений между ближним концом изделия, генерирующего аэрозоль, и дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль. Передняя сторона компонента или части компонента изделия, генерирующего аэрозоль, представляет собой часть на конце, ближайшем к расположенному раньше по ходу потока концу изделия, генерирующего аэрозоль. Задняя сторона компонента или части компонента изделия, генерирующего аэрозоль, представляет собой часть на конце, ближайшем к расположенному дальше по ходу потока концу изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «индуктивное соединение» относится к нагреву токоприемника при прохождении через него переменного магнитного поля. Нагревание может быть вызвано генерированием вихревых токов в токоприемнике. Нагревание может быть вызвано потерями на магнитный гистерезис.
В контексте данного документа термин «затяжка» означает действие пользователя, втягивающего аэрозоль, в свое тело через рот или нос.
Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже предоставлен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков этих примеров могут быть объединены с любым одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.
Пример Ex1: Способ регулирования получения аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль, причем устройство содержит приспособление для индукционного нагрева и источник питания для подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, и причем способ включает: регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, для обеспечения поэтапного повышения температуры токоприемника, связанного с устройством, генерирующим аэрозоль, от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры, при этом токоприемник выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль.
Пример Ex2: Способ согласно примеру Ex1, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает по меньшей мере три последовательные ступени температуры, причем каждая ступень температуры имеет некоторую продолжительность.
Пример Ex3: Способ согласно примеру Ex2, в котором в течение продолжительности каждой ступени температуры температура токоприемника поддерживается при заданной температуре.
Пример Ex4: Способ согласно примеру Ex2 или Ex3, в котором продолжительность составляет по меньшей мере 10 секунд.
Пример Ex5: Способ согласно примеру Ex2 или Ex3, в котором продолжительность составляет от 30 до 200 секунд.
Пример Ex6: Способ согласно любому из примеров Ex2 или Ex3, в котором продолжительность составляет от 40 секунд до 160 секунд.
Пример Ex7: Способ согласно любому из примеров Ex2-Ex6, в котором продолжительность каждой ступени температуры является заданной.
Пример Ex8: Способ согласно примеру Ex2 или Ex3, в котором продолжительность соответствует заданному количеству затяжек пользователя.
Пример Ex9: Способ согласно любому из примеров Ex2-Ex8, в котором первая ступень температуры имеет большую продолжительность, чем последующие ступени температуры.
Пример Ex10: Способ согласно любому из примеров Ex1-Ex9, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает более двух ступеней температуры и менее четырнадцати ступеней температуры.
Пример Ex11: Способ согласно любому из примеров Ex1-Ex10, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает более двух ступеней температуры и менее восьми ступеней температуры.
Пример Ex12: Способ согласно любому из примеров Ex1-Ex11, в котором первой рабочей температуры достаточно для образования аэрозоля субстратом, образующим аэрозоль.
Пример Ex13: Способ согласно любому из примеров Ex1-Ex12, дополнительно включающий: определение значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником, при этом питание, подаваемое на приспособление для индукционного нагрева, регулируют на основе определенного значения проводимости или определенного значения сопротивления.
Пример Ex14: Способ согласно примеру Ex13, в котором приспособление для индукционного нагрева содержит преобразователь постоянного тока в переменный и индуктор, подключенный к преобразователю постоянного тока в переменный, и при этом токоприемник расположен с возможностью индукционного соединения с индуктором.
Пример Ex15: Способ согласно примеру Ex14, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости превышает предустановленное пороговое значение проводимости и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости ниже предустановленного порогового значения проводимости, или в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления ниже предустановленного порогового значения сопротивления и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления выше предустановленного порогового значения проводимости.
Пример Ex16: Способ согласно примеру Ex14 или Ex15, в котором питание от источника питания непрерывно подают на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный.
Пример Ex17: Способ согласно любому из примеров Ex14-Ex16, в котором питание от источника питания подают на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный в виде множества импульсов, причем каждый импульс отделен временным интервалом.
Пример Ex18: Способ согласно примеру Ex17, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает регулирование временного интервала между каждым из множества импульсов.
Пример Ex19: Способ согласно примеру Ex17, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает регулирование длительности каждого импульса из множества импульсов.
Пример Ex20: Способ согласно любому из примеров Ex1-Ex19, дополнительно включающий выполнение процесса калибровки для измерения одного или более калибровочных значений, связанных с токоприемником.
Пример Ex21: Способ согласно примеру Ex20, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает регулирование питания таким образом, что температуру токоприемника регулируют на основе одного или более калибровочных значений.
Пример Ex22: Способ согласно примеру Ex20 или Ex21, в котором одно или более калибровочных значений содержат первое значение проводимости, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение проводимости, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника.
Пример Ex23: Способ согласно примеру Ex22, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает поддержание значения проводимости, связанного с токоприемником, между первым значением проводимости и вторым значением проводимости.
Пример Ex24: Способ согласно примеру Ex20 или Ex21, в котором одно или более калибровочных значений содержат первое значение сопротивления, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение сопротивления, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника.
Пример Ex25: Способ согласно примеру Ex24, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает поддержание значения сопротивления, связанного с токоприемником, между первым значением сопротивления и вторым значением сопротивления.
Пример Ex26: Способ согласно любому из примеров Ex22-Ex25, в котором токоприемник содержит первый токоприемный материал, имеющий первую температуру Кюри, и второй токоприемный материал, имеющий вторую температуру Кюри, при этом вторая температура Кюри ниже, чем первая температура Кюри, и в котором вторая калибровочная температура соответствует второй температуре Кюри второго токоприемного материала.
Пример Ex27: Способ согласно любому из примеров Ex22-Ex26, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает регулирование питания таким образом, чтобы температура токоприемника находилась между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой.
Пример Ex28: Способ согласно любому из примеров Ex22-Ex27, в котором первая рабочая температура больше или равна первой калибровочной температуре и при этом вторая рабочая температура меньше или равна второй калибровочной температуре.
Пример Ex29: Способ согласно любому из примеров Ex22-Ex28, в котором первая калибровочная температура составляет от 150 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия, а вторая калибровочная температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия, при этом разница температур между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой составляет по меньшей мере 50 градусов Цельсия.
Пример Ex30: Способ согласно любому из примеров Ex20-Ex29, в котором процесс калибровки выполняют во время работы пользователя с устройством, генерирующим аэрозоль, для получения аэрозоля.
Пример Ex31: Способ согласно любому из примеров Ex20-Ex30, в котором процесс калибровки выполняют периодически на основе одного или более из: заданной продолжительности времени, заданного количества затяжек пользователя, заданного количества ступеней температуры и измеренного напряжения источника питания.
Пример Ex32: Способ согласно любому из примеров Ex22-Ex31, в котором выполнение процесса калибровки включает следующие этапы: (i) регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; (ii) контроль по меньшей мере значения тока приспособления для индукционного нагрева; (iii) прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение тока достигает максимума, при этом значение тока на максимуме соответствует второй калибровочной температуре токоприемника; и (iv), когда значение тока, связанное с токоприемником, достигает минимума, регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом значение тока на минимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Пример Ex33: Способ согласно примеру Ex32, в котором контроль по меньшей мере значения тока приспособления для индукционного нагрева дополнительно включает контроль значения напряжения приспособления для индукционного нагрева.
Пример Ex34: Способ согласно примеру Ex32 или Ex33, дополнительно включающий повторение этапов (i)-(iv), когда значение тока достигает минимума.
Пример Ex35: Способ согласно примеру Ex34, дополнительно включающий по окончании повторения этапов i)-iv): сохранение значения проводимости, соответствующего значению тока на максимуме, в качестве второго калибровочного значения и сохранение значения проводимости, соответствующего значению тока на минимуме, в качестве первого калибровочного значения или сохранение значения сопротивления, соответствующего значению тока на максимуме, в качестве второго калибровочного значения и сохранение значения сопротивления, соответствующего значению тока на минимуме, в качестве первого калибровочного значения.
Пример Ex36: Способ согласно любому из примеров Ex22-Ex29, в котором выполнение процесса калибровки включает следующие этапы: i) регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; ii) контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; iii) прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает максимума или когда значение сопротивления достигает минимума, при этом максимальное значение проводимости или минимальное значение сопротивления соответствует второй калибровочной температуре токоприемника; и iv), когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом минимальное значение проводимости или максимальное значение сопротивления соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Пример Ex37: Способ согласно примеру Ex36, дополнительно включающий повторение этапов i)-iv), когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума.
Пример Ex38: Способ согласно примеру Ex37, дополнительно включающий по окончании повторения этапов (i)-(iv), сохранение максимального значения проводимости в качестве второго значения проводимости и сохранение минимального значения проводимости в качестве первого калибровочного значения или сохранение минимального значения сопротивления в качестве второго калибровочного значения и сохранение максимального значения сопротивления в качестве первого калибровочного значения.
Пример Ex39: Способ согласно любому из примеров Ex22-Ex38, дополнительно включающий выполнение процесса предварительного нагрева для нагрева токоприемника до первой калибровочной температуры, при этом процесс предварительного нагрева имеет заданную продолжительность.
Пример Ex40: Способ согласно примеру Ex39, в котором выполнение процесса предварительного нагрева включает: регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль по меньшей мере значения тока, связанного с токоприемником; и прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение тока достигает минимума, при этом значение тока на минимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Пример Ex41: Способ по примеру Ex40, дополнительно включающий, если значение тока достигает минимума во время заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующее возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры.
Пример Ex42: Способ по примеру Ex41, в котором прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева повторяют в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева.
Пример Ex43: Способ согласно примеру Ex40, дополнительно включающий: если значение тока токоприемника не достигает минимума в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, прекращение работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Пример Ex44: Способ согласно примеру Ex39, в котором выполнение процесса предварительного нагрева включает: регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; и прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает минимума или когда значение сопротивления достигает максимума, при этом значение проводимости на минимуме или значение сопротивления на максимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Пример Ex45: Способ согласно примеру Ex44, дополнительно включающий, если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующее возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры.
Пример Ex46: Способ согласно примеру Ex45, в котором прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева повторяют в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева.
Пример Ex47: Способ согласно примеру Ex44, дополнительно включающий: если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости не достигает минимума или значение сопротивления не достигает максимума, прекращение работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Пример Ex48: Способ согласно любому из примеров Ex14-Ex47, дополнительно включающий измерение, на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный, постоянного тока, потребляемого от источника питания, при этом значение проводимости и значение сопротивления, связанные с токоприемником, определяют на основе напряжения питания постоянного тока источника питания и на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания.
Пример Ex49: Способ согласно примеру Ex48, дополнительно включающий измерение на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный напряжения питания постоянного тока источника питания.
Пример Ex50: Способ согласно любому из примеров Ex1-Ex49, в котором первая рабочая температура составляет от 150 градусов Цельсия до 330 градусов Цельсия, а вторая рабочая температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия, и при этом разница температур между первой рабочей температурой и второй рабочей температурой составляет по меньшей мере 30 градусов Цельсия.
Пример Ex51: Способ согласно примерам Ex1-Ex50, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает: первую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую первой рабочей температуре, при этом первая рабочая температура составляет 330 градусов Цельсия, вторую ступень температуры, имеющую температуру 340 градусов Цельсия, третью ступень температуры, имеющую температуру 345 градусов Цельсия, четвертую ступень температуры, имеющую температуру 355 градусов Цельсия, и пятую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую второй рабочей температуре, при этом вторая рабочая температура составляет 380 градусов Цельсия.
Пример Ex52: Способ согласно любому из примеров Ex1-Ex51, в котором токоприемник и субстрат, образующий аэрозоль, образуют часть изделия, генерирующего аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения с возможностью извлечения изделия, генерирующего аэрозоль.
Пример Ex53: Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: источник питания для подачи напряжения питания постоянного тока и постоянного тока; электронную схему блока питания, подключенную к источнику питания, при этом электронная схема блока питания содержит: преобразователь постоянного тока в переменный; индуктор, подключенный к преобразователю постоянного тока в переменный, для генерирования переменного магнитного поля при возбуждении переменным током от преобразователя постоянного тока в переменный, причем индуктор выполнен с возможностью соединения с токоприемником, при этом токоприемник выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; и контроллер, выполненный с возможностью регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызывать поэтапное повышение температуры токоприемника от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры.
Пример Ex54: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex53, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает по меньшей мере три последовательные ступени температуры, причем каждая ступень температуры имеет некоторую продолжительность.
Пример Ex55: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex54, в котором в течение продолжительности каждой ступени температуры контроллер выполнен с возможностью регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, для поддержания температуры токоприемника при заданной температуре.
Пример Ex56: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex54 или Ex55, в котором продолжительность составляет по меньшей мере 10 секунд.
Пример Ex57: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex54 или Ex55, в котором продолжительность составляет от 30 секунд до 200 секунд.
Пример Ex58: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex54 или Ex55, в котором продолжительность составляет от 40 секунд до 160 секунд.
Пример Ex59: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex54 или Ex55, в котором продолжительность соответствует заданному количеству затяжек пользователя.
Пример Ex60: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex54-Ex59, в котором первая ступень температуры имеет большую продолжительность, чем последующие ступени температуры.
Пример Ex61: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex54-Ex58, в котором продолжительность является заданной.
Пример Ex62: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex61, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает более двух ступеней температуры и менее четырнадцати ступеней температуры.
Пример Ex63: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex61, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает более двух ступеней температуры и менее восьми ступеней температуры.
Пример Ex64: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex63, в котором первой рабочей температуры достаточно для образования аэрозоля субстратом, образующим аэрозоль.
Пример Ex65: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex64, в котором контроллер выполнен с возможностью определения значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником, и регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, на основе определенного значения проводимости или определенного значения сопротивления.
Пример Ex66: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex65, в котором регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, включает прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости превышает предустановленное пороговое значение проводимости и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение проводимости ниже предустановленного порогового значения проводимости, или в котором регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, включает прерывание подачи питания, подаваемого на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления ниже предустановленного порогового значения сопротивления и возобновление подачи питания на преобразователь постоянного тока в переменный, когда определенное значение сопротивления выше предустановленного порогового значения проводимости.
Пример Ex67: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex66, в котором электронная схема блока питания выполнена с возможностью непрерывной подачи питания от источника питания на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный.
Пример Ex68: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex67, в котором электронная схема блока питания выполнена с возможностью подачи питания от источника питания на индуктор через преобразователь постоянного тока в переменный в виде множества импульсов, причем каждый импульс отделен временным интервалом.
Пример Ex69: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex68, в котором регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, включает регулирование временного интервала между каждым из множества импульсов.
Пример Ex70: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex68, в котором регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, включает регулирование длительности каждого импульса из множества импульсов.
Пример Ex71: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex70, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью выполнения процесса калибровки для измерения одного или более калибровочных значений, связанных с токоприемником.
Пример Ex72: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex71, в котором регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, включает регулирование питания таким образом, что температуру токоприемника регулируют на основе одного или более калибровочных значений.
Пример: Ex73: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex71 или Ex72, в котором одно или более калибровочных значений содержат первое значение проводимости, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение проводимости, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника.
Пример Ex74: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex71, в котором регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, включает поддержание значения проводимости, связанного с токоприемником, между первым значением проводимости и вторым значением проводимости.
Пример Ex75: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex71 или Ex72, в котором одно или более калибровочных значений содержат первое значение сопротивления, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение сопротивления, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника.
Пример Ex76: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex75, в котором регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает поддержание значения сопротивления, связанного с токоприемником, между первым значением сопротивления и вторым значением сопротивления.
Пример Ex77: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex73-Ex76, в котором вторая калибровочная температура токоприемника соответствует температуре Кюри материала токоприемника.
Пример Ex78. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex73-Ex77, в котором регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, включает регулирование питания таким образом, чтобы температура токоприемника находилась между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой.
Пример Ex79: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex73-Ex78, в котором первая рабочая температура больше или равна первой калибровочной температуре и при этом вторая рабочая температура меньше или равна второй калибровочной температуре.
Пример Ex80: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex73-Ex79, в котором первая калибровочная температура составляет от 150 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия, а вторая калибровочная температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия, при этом разница температур между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой составляет по меньшей мере 50 градусов Цельсия.
Пример Ex81: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex71-Ex80, в котором процесс калибровки выполняют во время работы пользователя с устройством, генерирующим аэрозоль, для получения аэрозоля.
Пример Ex82: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex71-Ex81, в котором процесс калибровки выполняют периодически на основе одного или более из: заданной продолжительности времени, заданного количества затяжек пользователя, заданного количества ступеней температуры и измеренного напряжения источника питания.
Пример Ex83: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex71-Ex82, в котором выполнение процесса калибровки включает следующие этапы: i) регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; ii) контроль по меньшей мере значения тока электронной схемы блока питания; iii) прерывание подачи питания на электронную схему блока питания, когда по меньшей мере значение тока достигает максимума, при этом значение тока на максимуме соответствует второй калибровочной температуре; и iv), когда значение тока электронной схемы блока питания достигает минимума, регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом значение тока на минимуме соответствует первой калибровочной температуре.
Пример Ex84: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex83, в котором контроль по меньшей мере значения тока электронной схемы блока питания дополнительно включает контроль значения напряжения электронной схемы блока питания.
Пример Ex85: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex83 или Ex84, в котором выполнение процесса калибровки дополнительно включает повторение этапов i)-iv), когда по меньшей мере значение тока, связанное с токоприемником, достигает минимума.
Пример Ex86: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex85, в котором контроллер дополнительно выполнен таким образом, чтобы по окончании повторения этапов i)-iv): сохранять значение проводимости, соответствующее значению тока на максимуме, в качестве второго калибровочного значения и сохранять значение проводимости, соответствующее значению тока на минимуме, в качестве первого калибровочного значения, или сохранять значение сопротивления, соответствующее значению тока на максимуме, в качестве второго калибровочного значения и сохранять значение сопротивления, соответствующее значению тока на минимуме, в качестве первого калибровочного значения.
Пример Ex87: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex71-Ex82, в котором выполнение процесса калибровки включает следующие этапы: i) регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; ii) контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; iii) прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает максимума или когда значение сопротивления достигает минимума, при этом максимальное значение проводимости или минимальное значение сопротивления соответствует второй калибровочной температуре токоприемника; и iv), когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника, при этом минимальное значение проводимости или максимальное значение сопротивления соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Пример Ex88: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex87, в котором выполнение процесса калибровки дополнительно включает повторение этапов i)-iv), когда значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума.
Пример Ex89: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex88, в котором контроллер дополнительно выполнен таким образом, чтобы по окончании повторения этапов i)-iv), сохранять значение проводимости на максимуме или значение сопротивления на минимуме в качестве второго калибровочного значения и сохранять значение проводимости на минимуме или значение сопротивления на максимуме в качестве первого калибровочного значения.
Пример Ex90: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex66-Ex78, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью выполнения процесса предварительного нагрева для нагрева токоприемника до первой калибровочной температуры, при этом процесс предварительного нагрева имеет заданную продолжительность.
Пример Ex91: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex90, в котором выполнение процесса предварительного нагрева включает: регулирование питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль по меньшей мере значения тока электронной схемы блока питания; и прерывание подачи питания на электронную схему блока питания, когда по меньшей мере значение тока достигает минимума, при этом значение проводимости на минимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Пример Ex92: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex91, в котором выполнение процесса предварительного нагрева дополнительно включает, если по меньшей мере значение тока достигает минимума во время заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, прерывание подачи питания на электронную схему блока питания, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующее возобновление подачи питания на электронную схему блока питания, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры.
Пример Ex93: Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 92, в котором прерывание подачи питания на электронную схему блока питания и возобновление подачи питания на электронную схему блока питания повторяют в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева.
Пример Ex94: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из пп. 91-93, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью, если по меньшей мере значение тока токоприемника не достигает минимума во время заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, генерирования управляющего сигнала для прекращения работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Пример Ex95: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно п. 90, в котором выполнение процесса предварительного нагрева включает: регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника; контроль значения проводимости или значения сопротивления, связанного с токоприемником; и прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, когда значение проводимости достигает минимума или когда значение сопротивления достигает максимума, при этом значение тока на минимуме или значение сопротивления на максимуме соответствует первой калибровочной температуре токоприемника.
Пример Ex96: Устройство, генерирующее аэрозоль, по примеру Ex95, в котором выполнение процесса предварительного нагрева дополнительно включает, если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости достигает минимума или значение сопротивления достигает максимума, прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать снижение температуры токоприемника и последующее возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, чтобы вызвать повышение температуры токоприемника до первой калибровочной температуры.
Пример Ex97: Устройство, генерирующее аэрозоль, по примеру Ex96, в котором прерывание подачи питания на приспособление для индукционного нагрева и возобновление подачи питания на приспособление для индукционного нагрева повторяют в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева.
Пример Ex98: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex95, в котором выполнение процесса предварительного нагрева дополнительно включает: если в течение заданной продолжительности процесса предварительного нагрева значение проводимости не достигает минимума или значение сопротивления не достигает максимума, прекращение работы устройства, генерирующего аэрозоль.
Пример Ex99: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex65-Ex98, дополнительно содержащее: датчик тока, выполненный с возможностью измерения, на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный, постоянного тока, потребляемого от источника питания, при этом значение проводимости и значение сопротивления, связанные с токоприемником, определяют на основе напряжения питания постоянного тока источника питания и на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания.
Пример Ex100: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex99, дополнительно содержащее датчик напряжения, выполненный с возможностью измерения на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный напряжения питания постоянного тока источника питания.
Пример Ex101: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex100, в котором первая рабочая температура составляет от 150 градусов Цельсия до 330 градусов Цельсия, а вторая рабочая температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия, при этом разница температур между первой рабочей температурой и второй рабочей температурой составляет по меньшей мере 30 градусов Цельсия.
Пример Ex102: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex101, в котором поэтапное повышение температуры токоприемника включает: первую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую первой рабочей температуре, при этом первая рабочая температура составляет 330 градусов Цельсия, вторую ступень температуры, имеющую температуру 340 градусов Цельсия, третью ступень температуры, имеющую температуру 345 градусов Цельсия, четвертую ступень температуры, имеющую температуру 355 градусов Цельсия, и пятую ступень температуры, имеющую температуру, соответствующую второй рабочей температуре, при этом вторая рабочая температура составляет 380 градусов Цельсия.
Пример Ex103: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex102, в котором электронная схема блока питания дополнительно содержит согласующую схему для согласования импеданса индуктора с импедансом токоприемника.
Пример Ex104: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex103, дополнительно содержащее корпус, имеющий полость, выполненную с возможностью размещения с возможностью извлечения изделия, генерирующего аэрозоль, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, и токоприемник.
Пример Ex105: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex53-Ex104 и изделие, генерирующее аэрозоль, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, и токоприемник.
Пример Ex106: Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex105, в которой токоприемник содержит первый токоприемный материал и второй токоприемный материал, при этом первый токоприемный материал расположен в физическом контакте со вторым токоприемным материалом.
Пример Ex107: Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex106, в которой первый токоприемный материал представляет собой одно из алюминия, железа и нержавеющей стали, и при этом второй токоприемный материал представляет собой никель или никелевый сплав.
Пример Ex108: Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex106 или Ex107, в которой первый токоприемный материал имеет первую температуру Кюри, а второй токоприемный материал имеет вторую температуру Кюри, при этом вторая температура Кюри ниже, чем первая температура Кюри.
Пример Ex109: Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex108, в которой вторая калибровочная температура соответствует температуре Кюри второго токоприемного материала.
Примеры теперь будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, где:
на фиг. 1 показан схематический вид в поперечном сечении изделия, генерирующего аэрозоль;
на фиг. 2А показано схематическое изображение в поперечном сечении устройства, генерирующего аэрозоль, для использования с изделием, генерирующим аэрозоль, проиллюстрированным на фиг. 1;
на фиг. 2В показано схематическое изображение в поперечном сечении устройства, генерирующего аэрозоль, в зацеплении с изделием, генерирующим аэрозоль, проиллюстрированным на фиг. 1;
на фиг. 3 показана принципиальная схема, на которой показано устройство индукционного нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, описанное в отношении фиг. 2;
на фиг. 4 показано схематическое изображение, на котором показаны электронные компоненты устройства индукционного нагрева, описанного в отношении фиг. 3;
на фиг. 5 показано схематическое изображение индуктора LC-цепи нагрузки устройства индукционного нагрева, описанного в отношении фиг. 4;
на фиг. 6 показан график зависимости постоянного тока от времени, на котором проиллюстрированы удаленно обнаруживаемые изменения тока, которые происходят, когда токоприемный материал подвергается фазовому переходу, связанному с его точкой Кюри;
на фиг. 7 показан температурный профиль токоприемника во время работы устройства, генерирующего аэрозоль; и
на фиг. 8 показана блок-схема, показывающая способ регулирования получения аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль, показанном на фиг. 2.
На фиг. 1 проиллюстрировано изделие 100, генерирующее аэрозоль. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, содержит четыре коаксиально выровненных элемента: субстрат 110, образующий аэрозоль, опорный элемент 120, элемент 130, охлаждающий аэрозоль, и мундштук 140. Каждый из этих четырех элементов представляет собой по существу цилиндрический элемент, при этом каждый из них имеет по существу одинаковый диаметр. Эти четыре элемента размещены последовательно и окружены наружной оберткой 150 с образованием цилиндрического стержня. Продолговатый токоприемник 160 расположен в субстрате 110, образующем аэрозоль, в контакте с субстратом 110, образующим аэрозоль. Токоприемник 160 имеет длину, которая приблизительно такая же, как и длина субстрата 110, образующего аэрозоль, и расположен вдоль центральной в радиальном направлении оси субстрата 110, образующего аэрозоль.
Токоприемник 160 содержит по меньшей мере два разных материала. Токоприемник 160 имеет форму удлиненной полоски, предпочтительно имеющей длину 12 мм и ширину 4 мм. Токоприемник 160 содержит по меньшей мере два слоя: первый слой из первого токоприемного материала, расположенный в физическом контакте со вторым слоем из второго токоприемного материала. Каждый из первого токоприемного материала и второго токоприемного материала может иметь температуру Кюри. В этом случае температура Кюри второго токоприемного материала ниже, чем температура Кюри первого токоприемного материала. Первый материал может не иметь температуру Кюри. Первый токоприемный материал может представлять собой алюминий, железо или нержавеющую сталь. Второй токоприемный материал может представлять собой никель или никелевый сплав. Токоприемник 160 может быть образован путем электролитического осаждения по меньшей мере одного участка из второго токоприемного материала на полосу из первого токоприемного материала. Токоприемник может быть образован путем нанесения полосы из второго токоприемного материала на полосу из первого токоприемного материала.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, имеет ближний или мундштучный конец 170, который пользователь вводит в свой рот во время использования, и дальний конец 180, расположенный на противоположном конце изделия 100, генерирующего аэрозоль, относительно мундштучного конца 170. В собранном состоянии общая длина изделия 100, генерирующего аэрозоль, предпочтительно составляет приблизительно 45 мм, а диаметр составляет приблизительно 7,2 мм.
При использовании воздух втягивается пользователем через изделие 100, генерирующее аэрозоль, от дальнего конца 180 к мундштучному концу 170. Дальний конец 180 изделия 100, генерирующего аэрозоль, может быть также описан как расположенный раньше по ходу потока конец изделия 100, генерирующего аэрозоль, а мундштучный конец 170 изделия 100, генерирующего аэрозоль, может быть также описан как расположенный дальше по ходу потока конец изделия 100, генерирующего аэрозоль. Элементы изделия 100, генерирующего аэрозоль, расположенные между мундштучным концом 170 и дальним концом 180, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока относительно мундштучного конца 170 или, альтернативно, расположенные дальше по ходу потока относительно дальнего конца 180. Субстрат 110, образующий аэрозоль, расположен на дальнем или расположенном раньше по ходу потока конце 180 изделия 100, генерирующего аэрозоль.
Опорный элемент 120 расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно субстрата 110, образующего аэрозоль, и упирается в субстрат 110, образующий аэрозоль. Опорный элемент 120 может представлять собой полую ацетилцеллюлозную трубку. Опорный элемент 120 размещает субстрат 110, образующий аэрозоль, на крайнем дальнем конце 180 изделия 100, генерирующего аэрозоль. Опорный элемент 120 действует также в качестве разделителя для отделения элемента 130, охлаждающего аэрозоль, изделия 100, генерирующего аэрозоль, от субстрата 110, образующего аэрозоль.
Элемент 130, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно опорного элемента 120 и упирается в опорный элемент 120. При использовании летучие вещества, высвобождаемые из субстрата 110, образующего аэрозоль, проходят вдоль элемента 130, охлаждающего аэрозоль, в направлении мундштучного конца 170 изделия 100, генерирующего аэрозоль. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 130, охлаждающего аэрозоль, с образованием аэрозоля, который вдыхает пользователь. Элемент 130, охлаждающий аэрозоль, может содержать гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты, окруженный оберткой 190. Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты образует несколько продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 130, охлаждающего аэрозоль.
Мундштук 140 расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно элемента 130, охлаждающего аэрозоль, и примыкает к элементу 130, охлаждающему аэрозоль. Мундштук 140 содержит традиционный фильтр из ацетилцеллюлозного волокна с низкой эффективностью фильтрации.
Для сборки изделия 100, генерирующего аэрозоль, четыре элемента 110, 120, 130 и 140, описанные выше, выравнивают и плотно заворачивают в наружную обертку 150. Наружная обертка может представлять собой обычную сигаретную бумагу. Токоприемник 160 может быть введен в субстрат 110, образующий аэрозоль, во время процесса, используемого для образования субстрата 110, образующего аэрозоль, перед сборкой нескольких элементов с образованием стержня.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1, предназначено для взаимодействия с устройством, генерирующим аэрозоль, таким как устройство 200, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 2А, для получения аэрозоля. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 210, имеющий полость 220, выполненную с возможностью размещения изделия 100, генерирующего аэрозоль. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит устройство 230 индукционного нагрева, выполненное с возможностью нагрева изделия 100, генерирующего аэрозоль, для получения аэрозоля. На фиг. 2В проиллюстрировано устройство 200, генерирующее аэрозоль, когда изделие 100, генерирующее аэрозоль, введено в полость 220.
Устройство 230 индукционного нагрева проиллюстрировано на принципиальной схеме на фиг. 3. Устройство 230 индукционного нагрева содержит источник 310 питания постоянного тока и нагревательное устройство 320 (также называемое электронной схемой блока питания). Нагревательное устройство содержит контроллер 330, преобразователь 340 постоянного тока в переменный, согласующую схему 350 и индуктор 240.
Источник 310 питания постоянного тока выполнен с возможностью подачи питания постоянного тока на нагревательное устройство 320. В частности, источник 310 питания постоянного тока выполнен с возможностью подачи напряжения питания постоянного тока (VDC) и постоянного тока (IDC) на преобразователь 340 постоянного тока в переменный. Предпочтительно источник 310 питания представляет собой батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. В качестве альтернативы источник 310 питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник 310 питания может требовать перезарядки. Например, источник 310 питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник 310 питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного приспособления.
Преобразователь 340 постоянного тока в переменный выполнен с возможностью питания индуктора 240 переменным током высокой частоты. В контексте данного документа термин «высокочастотный переменный ток» обозначает переменный ток с частотой от приблизительно 500 килогерц до приблизительно 30 мегагерц. Высокочастотный переменный ток может иметь частоту от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 30 мегагерц, например от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 10 мегагерц или например от приблизительно 5 мегагерц до приблизительно 8 мегагерц.
На фиг. 4 схематически показаны электрические компоненты устройства 230 индукционного нагрева, в частности преобразователя 340 постоянного тока в переменный. Преобразователь 340 постоянного тока в переменный предпочтительно содержит усилитель мощности класса E. Усилитель мощности класса E содержит транзисторный переключатель 410, содержащий полевой транзистор 420, например, полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник, схему питания транзисторного переключателя, обозначенную стрелкой 430, для подачи сигнала переключения (напряжение затвор-исток) на полевой транзистор 420, и LC-цепь 440 нагрузки, содержащую шунтирующий конденсатор C1 и последовательное соединение конденсатора C2 и индуктора L2, соответствующего индуктору 240. Кроме этого, изображен источник питания 310 постоянного тока, содержащий дроссель L1, для подачи напряжения питания постоянного тока VDC, с силой постоянного тока IDC, потребляемого из источника 310 питания постоянного тока, при эксплуатации. Омическое сопротивление R, отображающее общую омическую нагрузку 450, которая представляет собой сумму омического сопротивления Rкатушки индуктора L2 и омического сопротивления Rнагрузки токоприемника 160, показано более подробно на фиг. 5.
Хотя преобразователь 340 постоянного тока в переменный показан как содержащий усилитель мощности класса E, следует понимать, что преобразователь 340 постоянного тока в переменный может использовать любую подходящую схему, которая преобразует постоянный ток в переменный ток. Например, преобразователь 340 постоянного тока в переменный может содержать усилитель мощности класса D, содержащий два транзисторных переключателя. В качестве другого примера преобразователь 340 постоянного тока в переменный может содержать полномостовой инвертирующий усилитель мощности с четырьмя переключающими транзисторами, действующими попарно.
Возвращаясь к фиг. 3, индуктор 240 может получать переменный ток от преобразователя 340 постоянного тока в переменный через согласующую схему 350 для оптимальной адаптации к нагрузке, но согласующая схема 350 не является критически важной. Согласующая схема 350 может содержать небольшой согласующий трансформатор. Согласующая схема 350 может повысить эффективность передачи питания между преобразователем 340 постоянного тока в переменный и индуктором 240.
Как показано на фиг. 2А, индуктор 240 расположен рядом с дальней частью 225 полости 220 устройства 200, генерирующего аэрозоль. Соответственно, высокочастотный переменный ток, подаваемый на индуктор 240 во время работы устройства 200, генерирующего аэрозоль, заставляет индуктор 240 генерировать высокочастотное переменное магнитное поле в дальней части 225 устройства 200, генерирующего аэрозоль. Переменное магнитное поле предпочтительно имеет частоту от 1 до 30 мегагерц, предпочтительно от 2 до 10 мегагерц, например от 5 до 7 мегагерц. Как можно видеть на фиг. 2B, когда изделие 100, генерирующее аэрозоль, вводится в полость 200, субстрат 110, образующий аэрозоль, изделия 100, генерирующего аэрозоль, расположен рядом с индуктором 240, так что токоприемник 160 изделия 100, генерирующего аэрозоль, расположен в пределах этого переменного магнитного поля. Когда переменное магнитное поле проникает в токоприемник 160, переменное магнитное поле вызывает нагрев токоприемника 160. Например, вихревые токи генерируются в токоприемнике 160, который в результате нагревается. Дополнительное нагревание обеспечивается посредством потерь на магнитный гистерезис внутри токоприемника 160. Нагретый токоприемник 160 нагревает субстрат 110, образующий аэрозоль, изделия 100, генерирующего аэрозоль, до достаточной температуры для образования аэрозоля. Аэрозоль втягивается дальше по ходу потока через изделие 100, генерирующее аэрозоль, и вдыхается пользователем.
Контроллер 330 может быть микроконтроллером, предпочтительно программируемым микроконтроллером. Контроллер 330 запрограммирован на регулирование подачи питания от источника 310 постоянного тока к приспособлению 320 для индукционного нагрева с целью регулирования температуры токоприемника 160.
На фиг. 6 проиллюстрирована зависимость между постоянным током IDC, потребляемым от источника 310 питания, и временем по мере повышения температуры токоприемника 160 (обозначенного пунктирной линией). Постоянный ток IDC, потребляемый от источника 310 питания, измеряется на входной стороне преобразователя 340 постоянного тока в переменный. С иллюстративной целью можно предположить, что напряжение VDC источника 310 питания остается приблизительно постоянным. По мере индукционного нагрева токоприемника 160 кажущееся сопротивление токоприемника 160 увеличивается. Это увеличение сопротивления наблюдается как уменьшение постоянного тока IDC потребляемого от источника 310 питания, который при постоянном напряжении уменьшается по мере увеличения температуры токоприемника 160. Высокочастотное переменное магнитное поле, предоставленное индуктором 240, вызывает вихревые токи в непосредственной близости от поверхности токоприемника, то есть эффект, который известен как поверхностный эффект. Сопротивление токоприемника 160 частично зависит от электрического сопротивления первого токоприемного материала, удельного сопротивления второго токоприемного материала и частично от глубины поверхностного слоя в каждом материале, доступного для индуцированных вихревых токов, и удельное сопротивление, в свою очередь, зависит от температуры. По мере того, как второй токоприемный материал достигает своей температуры Кюри, он теряет свои магнитные свойства. Это вызывает увеличение поверхностного слоя, доступного для вихревых токов во втором токоприемном материале, что вызывает снижение кажущегося сопротивления токоприемника 160. Результатом является временное увеличение обнаруживаемого постоянного тока IDC, когда глубина слоя второго токоприемного материала начинает увеличиваться, сопротивление начинает падать. Это видно как впадина (локальный минимум) на фиг. 6. Ток продолжает увеличиваться до тех пор, пока не будет достигнута максимальная глубина слоя, которая совпадает с точкой, в которой второй токоприемный материал утратил свои спонтанные магнитные свойства. Эта точка называется температурой Кюри и видна как возвышение (локальный максимум) на фиг. 6. В этот момент второй токоприемный материал подвергся фазовому переходу из ферромагнитного или ферримагнитного состояния в парамагнитное состояние. В этот момент токоприемник 160 находится при известной температуре (температуре Кюри, которая является внутренней температурой, зависящей от конкретного материала). Если индуктор 240 продолжает генерировать переменное магнитное поле (т. е. питание на преобразователь 340 постоянного тока в переменный не прерывается) после достижения температуры Кюри, вихревые токи, генерируемые в токоприемнике 160, будут сталкиваться с сопротивлением токоприемника 160, в результате чего Джоулев нагрев в токоприемнике 160 будет продолжаться, и таким образом, сопротивление снова увеличится (сопротивление будет иметь полиномиальную зависимость от температуры, которая для большинства металлических токоприемных материалов может быть аппроксимирована полиномиальной зависимостью третьей степени для наших целей), и ток снова начнет падать до тех пор, пока индуктор 240 продолжает подавать питание на токоприемник 160.
Таким образом, как видно из фиг. 6, кажущееся сопротивление токоприемника 160 (и, соответственно, ток IDC, потребляемый от источника 310 питания) может меняться вместе с температурой токоприемника 160 в строго неизменном соотношении в определенных диапазонах температуры токоприемника 160. Строго неизменное соотношение позволяет однозначно определять температуру токоприемника 160 на основе определения кажущегося сопротивления или кажущейся проводимости (1/R). Это обусловлено тем, что каждое определенное значение кажущегося сопротивления является характерным только для одного единственного значения температуры, поэтому в соотношении отсутствует неоднозначность. Неизменное соотношение температуры токоприемника 160 и кажущегося сопротивления позволяет определять и регулировать температуру токоприемника 160 и, таким образом, определять и регулировать температуру субстрата 110, образующего аэрозоль. Кажущееся сопротивление токоприемника 160 может быть удаленно обнаружено путем контроля по меньшей мере постоянного тока IDC, потребляемого от источника 310 питания постоянного тока.
По меньшей мере постоянный ток IDC, потребляемый от источника 310 питания, контролируется контроллером 330. Предпочтительно контролируются как постоянный ток IDC, потребляемый от источника 310 питания, так и напряжение питания постоянного тока VDC. Контроллер 330 регулирует подачу питания, подаваемого на приспособление 320 для нагрева, на основе значения проводимости или значения сопротивления, где проводимость определяют как отношение постоянного тока IDC к напряжению питания постоянного тока VDC и сопротивление определяется как отношение напряжения питания постоянного тока VDC к постоянному току IDC. Приспособление 320 для нагрева может содержать датчик тока (не показан) для измерения постоянного тока IDC. Приспособление для нагрева может дополнительно содержать датчик напряжения (не показан) для измерения напряжения питания постоянного тока VDC. Датчик тока и датчик напряжения расположены на входной стороне преобразователя 340 постоянного тока в переменный. Постоянный ток IDC и необязательно напряжение питания постоянного тока VDC подают по каналам обратной связи на контроллер 330 для регулирования дальнейшей подачи переменного тока PAC на индуктор 240.
Контроллер 330 может регулировать температуру токоприемника 160 путем поддержания измеренного значения проводимости или измеренного значения сопротивления на целевом значении, соответствующем целевой рабочей температуре токоприемника 160. Контроллер 330 может использовать любой подходящий контур управления для поддержания измеренного значения проводимости или измеренного значения сопротивления на целевом значении, например, с помощью контура пропорционально-интегрально-дифференциального управления.
Для того, чтобы воспользоваться преимуществами строго неизмененного соотношения между кажущимся сопротивлением (или кажущейся проводимостью) токоприемника 160 и температурой токоприемника 160 во время пользовательского управления для получения аэрозоля, значение проводимости или значение сопротивления, связанное с токоприемником и измеренное на входной стороне преобразователя 340 постоянного тока в переменный, поддерживается между первым калибровочным значением, соответствующим первой калибровочной температуре, и вторым калибровочным значением, соответствующим второй калибровочной температуре. Вторая калибровочная температура представляет собой температуру Кюри второго токоприемного материала (возвышение на графике тока на фиг. 6). Первая калибровочная температура представляет собой температуру, превышающую или равную температуре токоприемника, при которой толщина слоя второго токоприемного материала начинает увеличиваться (что приводит к временному снижению сопротивления). Таким образом, первая калибровочная температура представляет собой температуру, большую или равную температуре при максимальной проницаемости второго токоприемного материала. Первая калибровочная температура по меньшей мере на 50 градусов Цельсия ниже, чем вторая калибровочная температура. По меньшей мере второе калибровочное значение может быть определено путем калибровки токоприемника 160, как будет описано более подробно ниже. Первое калибровочное значение и второе калибровочное значение могут быть сохранены в качестве калибровочных значений в памяти контроллера 330.
Поскольку проводимость (сопротивление) будет иметь полиномиальную зависимость от температуры, проводимость (сопротивление) будет вести себя нелинейно в зависимости от температуры. Однако первое и второе калибровочные значения выбраны таким образом, чтобы эта зависимость могла быть аппроксимирована как линейная между первым калибровочным значением и вторым калибровочным значением, поскольку разница между первым и вторым калибровочными значениями невелика, и первое и второе калибровочные значения находятся в верхней части диапазона рабочих температур. Следовательно, для приведения температуры к целевой рабочей температуре проводимость регулируется согласно первому калибровочному значению и второму калибровочному значению с помощью линейных уравнений. Например, если первое и второе калибровочные значения являются значениями проводимости, целевое значение проводимости, соответствующее целевой рабочей температуре, может быть задано с помощью:
где 
представляет собой разницу между первым значением проводимости и вторым значением проводимости, а 
представляет собой процент .
Контроллер 330 может регулировать подачу питания на приспособление 320 для нагрева путем регулировки рабочего цикла переключающего транзистора 410 преобразователя 340 постоянного тока в переменный. Например, при нагревании преобразователь 340 постоянного тока в переменный непрерывно вырабатывает переменный ток, нагревающий токоприемник 160, и одновременно напряжение питания постоянного тока VDC и сила постоянного тока IDC могут быть измерены предпочтительно каждую миллисекунду в течение 100 миллисекунд. Если проводимость контролируется контроллером 330, то, когда проводимость достигает или превышает значение, соответствующее целевой рабочей температуре, рабочий цикл переключающего транзистора 410 уменьшается. Если сопротивление контролируется контроллером 330, то когда сопротивление достигает или опускается ниже значения, соответствующего целевой рабочей температуре, рабочий цикл переключающего транзистора 410 уменьшается. Например, рабочий цикл переключающего транзистора 410 может быть уменьшен приблизительно до 9%. Другими словами, переключающий транзистор 410 может быть переключен в режим, в котором он генерирует импульсы только каждые 10 миллисекунд в течение 1 миллисекунды. В течение этой 1 миллисекунды во включенном состоянии (проводящем состоянии) переключающего транзистора 410 измеряются значения напряжения питания постоянного тока VDC и постоянного тока IDC, и определяется проводимость. Когда проводимость уменьшается (или сопротивление увеличивается), что указывает на то, что температура токоприемника 160 ниже целевой рабочей температуры, на затвор транзистора 410 снова подается последовательность импульсов с выбранной частотой возбуждения для системы.
Питание может подаваться контроллером 330 на индуктор 240 в виде ряда последовательных импульсов электрического тока. В частности, питание может подаваться на индуктор 240 посредством ряда импульсов, каждый из которых отделен временным интервалом. Ряд последовательных импульсов может содержать два или более импульсов нагрева и один или более зондирующих импульсов между последовательными импульсами нагрева. Импульсы нагрева имеют такую интенсивность, чтобы нагревать токоприемник 160. Зондирующие импульсы представляют собой изолированные импульсы питания, имеющие такую интенсивность, чтобы не нагревать токоприемник 160, а скорее получать обратную связь по значению проводимости или значению сопротивления, а затем по изменению (уменьшению) температуры токоприемника. Контроллер 330 может регулировать питание путем регулирования продолжительности временного интервала между последовательными импульсами нагрева питания, подаваемого блоком питания постоянного тока на индуктор 240. Дополнительно или альтернативно контроллер 330 может регулировать питание путем регулирования длительности (другими словами, продолжительности) каждого из последовательных импульсов нагрева питания, подаваемого блоком питания постоянного тока на индуктор 240.
Контроллер 330 запрограммирован выполнять процесс калибровки для получения калибровочных значений, при которых измеряется проводимость при известных температурах токоприемника 160. Известными температурами токоприемника могут быть первая калибровочная температура, соответствующая первому калибровочному значению, и вторая калибровочная температура, соответствующая второму калибровочному значению. Предпочтительно процесс калибровки выполняется каждый раз, когда пользователь управляет устройством 200, генерирующим аэрозоль, например, каждый раз, когда пользователь вставляет изделие 100, генерирующее аэрозоль, в устройство 200, генерирующее аэрозоль.
Во время процесса калибровки контроллер 330 управляет преобразователем 340 постоянного тока в переменный ток для постоянной или непрерывной подачи питания на индуктор 240 для нагрева токоприемника 160. Контроллер 330 контролирует проводимость или сопротивление, связанные с токоприемником 160, путем измерения тока IDC, потребляемого блоком питания, и необязательно напряжения VDC блока питания. Как обсуждалось выше в отношении фиг. 6, по мере нагревания токоприемника 160 измеренный ток уменьшается до тех пор, пока не будет достигнута первая критическая точка, и ток не начнет увеличиваться. Эта первая критическая точка соответствует локальному минимальному значению проводимости (локальному максимальному значению сопротивления). Контроллер 330 может записывать локальное минимальное значение проводимости (или локальное максимальное сопротивление) в качестве первого калибровочного значения. Контроллер может записывать значение проводимости или сопротивления в заданное время после достижения минимального тока в качестве первого калибровочного значения. Проводимость или сопротивление могут быть определены на основе измеренного тока IDC и измеренного напряжения VDC. Альтернативно, можно предположить, что напряжение VDC блока питания, которое является известным свойством источника 310 питания, является приблизительно постоянным. Температура токоприемника 160 при первом калибровочном значении называется первой калибровочной температурой. Предпочтительно первая калибровочная температура составляет от 150 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия. Более предпочтительно, когда субстрат 110, образующий аэрозоль, содержит табак, первая калибровочная температура составляет 320 градусов Цельсия. Первая калибровочная температура по меньшей мере на 50 градусов Цельсия ниже, чем вторая калибровочная температура.
Поскольку контроллер 330 продолжает регулировать питание, подаваемое преобразователем 340 постоянного тока в переменный на индуктор 240, измеряемый ток увеличивается до тех пор, пока не будет достигнута вторая критическая точка и не будет наблюдаться максимальный ток (в соответствии с температурой Кюри второго токоприемного материала) до того, как измеренный ток начнет уменьшаться. Эта критическая точка соответствует локальному максимальному значению проводимости (локальному минимальному значению сопротивления). Контроллер 330 записывает локальное максимальное значение проводимости (или локальное минимальное значение сопротивления) в качестве второго калибровочного значения. Температура токоприемника 160 при втором калибровочном значении называется второй калибровочной температурой. Предпочтительно вторая калибровочная температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия. Когда определяется максимальное значение, контроллер 330 управляет преобразователем 340 постоянного тока в переменный для прерывания подачи питания на индуктор 240, что приводит к снижению температуры токоприемника 160 и соответствующему уменьшению проводимости.
Из-за формы графика этот процесс непрерывного нагревания токоприемника 160 для получения первого калибровочного значения и второго калибровочного значения может быть повторен по меньшей мере один раз. После прерывания подачи питания на индуктор 240 контроллер 330 продолжает контролировать проводимость (или сопротивление) до тех пор, пока не будет наблюдаться третья критическая точка, соответствующая второму минимальному значению проводимости (второму максимальному значению сопротивления). Когда обнаруживается третья критическая точка, контроллер 330 управляет преобразователем 340 постоянного тока в переменный ток для непрерывной подачи питания на индуктор 240 до тех пор, пока не будет обнаружена четвертая критическая точка, соответствующая второму максимальному значению проводимости (второму минимальному значению сопротивления). Контроллер 330 сохраняет значение проводимости или значение сопротивления в третьей критической точке или сразу после нее в качестве первого калибровочного значения и значение проводимости или значение сопротивления в четвертой критической точке тока в качестве второго калибровочного значения. Повторение измерения критических точек, соответствующих минимальному и максимальному измеряемому току, значительно улучшает последующее регулирование температуры во время работы пользователя с устройством для получения аэрозоля. Предпочтительно контроллер 330 регулирует питание на основе значений проводимости или сопротивления, полученных из второго максимума и второго минимума, что является более надежным, поскольку у тепла будет больше времени для распределения внутри субстрата 110, образующего аэрозоль, и токоприемника 160.
Для дальнейшего улучшения надежности процесса калибровки контроллер 310 может быть дополнительно запрограммирован на выполнение процесса предварительного нагрева перед процессом калибровки. Например, если субстрат 110, образующий аэрозоль, особенно сухой или находится в подобных условиях, калибровка может быть выполнена до того, как тепло распространится внутри субстрата 110, образующего аэрозоль, что снижает надежность калибровочных значений. Если субстрат 110, образующий аэрозоль, был влажным, токоприемнику 160 требуется больше времени для достижения температуры в точке минимума (из-за содержания воды в субстрате 110).
Для выполнения процесса предварительного нагрева контроллер 330 выполнен с возможностью непрерывной подачи питания на индуктор 240. Как описано выше, ток начинает уменьшаться с увеличением температуры токоприемника 160, пока не будет достигнут минимум. На этой стадии контроллер 330 выполнен с возможностью ожидания в течение заданного периода времени, чтобы позволить токоприемнику 160 остыть перед продолжением нагрева. Следовательно, контроллер 330 управляет преобразователем 340 постоянного тока в переменный, чтобы прерывать подачу питания на индуктор 240. По истечении заданного периода времени контроллер 330 управляет преобразователем 340 постоянного тока в переменный для обеспечения питания до тех пор, пока не будет достигнут минимум. В этот момент контроллер управляет преобразователем 340 постоянного тока в переменный, чтобы снова прервать подачу питания на индуктор 240. Контроллер 330 снова ждет в течение того же заданного периода времени, чтобы позволить токоприемнику 160 остыть перед продолжением нагрева. Этот нагрев и охлаждение токоприемника 160 повторяются в течение заданной продолжительности времени процесса предварительного нагрева. Заданная продолжительность процесса предварительного нагрева предпочтительно составляет 11 секунд. Заданная общая продолжительность процесса предварительного нагрева с последующим процессом калибровки предпочтительно составляет 20 секунд.
Если субстрат 110, образующий аэрозоль, сухой, первый минимум процесса предварительного нагрева достигается в течение заданного периода времени, и прерывание питания будет повторяться до окончания заданного периода времени. Если субстрат 110, образующий аэрозоль, влажный, первый минимум процесса предварительного нагрева будет достигнут к окончанию заданного периода времени. Таким образом, выполнение процесса предварительного нагрева в течение заданной продолжительности гарантирует, что независимо от физического состояния субстрата 110, этого времени будет достаточно для того, чтобы субстрат 110 достиг минимальной температуры, чтобы быть готовым к непрерывной подаче питания и достичь первого максимального значения. Это позволяет выполнить калибровку как можно раньше, но все же без риска того, что субстрат 110 не достиг бы точки минимума заранее.
Кроме того, изделие 100, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено таким образом, чтобы минимум всегда достигался в пределах заданной продолжительности процесса предварительного нагрева. Если минимум не достигается в пределах заданной продолжительности процесса предварительного нагрева, это может указывать на то, что изделие 100, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат 110, образующий аэрозоль, не подходит для использования с устройством 200, генерирующим аэрозоль. Например, изделие 100, генерирующее аэрозоль, может содержать субстрат 110, образующий аэрозоль, который является другим или имеет более низкое качество, чем субстрат 100, образующий аэрозоль, предназначенный для использования с устройством 200, генерирующим аэрозоль. В качестве другого примера изделие 100, генерирующее аэрозоль, может быть не выполнено для использования с приспособлением 320 для нагрева, например, если изделие 100, генерирующее аэрозоль, и устройство 200, генерирующее аэрозоль, производятся разными производителями. Таким образом, контроллер 330 может быть выполнен с возможностью генерирования управляющего сигнала для прекращения работы устройства 200, генерирующего аэрозоль.
Процесс предварительного нагрева может выполняться в ответ на прием пользовательского ввода, например, пользовательской активации устройства 200, генерирующего аэрозоль. Дополнительно или альтернативно контроллер 330 может быть выполнен для обнаружения присутствия изделия 100, генерирующего аэрозоль, в устройстве 200, генерирующем аэрозоль, и процесс предварительного нагрева может выполняться в ответ на обнаружение присутствия изделия 100, генерирующего аэрозоль, внутри полости 220 устройства 200, генерирующего аэрозоль.
На фиг. 7 представлен график зависимости проводимости от времени, показывающий профиль нагрева токоприемника 160. На графике проиллюстрированы две последовательные фазы нагрева: первая фаза 710 нагрева, включающая процесс 710А предварительного нагрева и процесс 710В калибровки, описанные выше, и вторая фаза 720 нагрева, соответствующая работе пользователя с устройством 200, генерирующим аэрозоль, для получения аэрозоля. Хотя на фиг. 7 проиллюстрирован график зависимости проводимости от времени, следует понимать, что контроллер 330 может быть выполнен с возможностью управления нагревом токоприемника во время первой фазы 710 нагрева и второй фазы 720 нагрева на основе измеренного сопротивления или тока, как описано выше.
Кроме того, хотя методы управления нагревом токоприемника во время первой фазы 710 нагрева и второй фазы 720 нагрева были описаны выше на основе определенного значения проводимости или определенного значения сопротивления, связанного с токоприемником, следует понимать, что методы, описанные выше, могут быть выполнены на основе значения тока, измеренного на входе преобразователя 340 постоянного тока в переменный.
Как может быть видно из фиг. 7, вторая фаза 720 нагрева включает множество ступеней проводимости, соответствующих множеству ступеней температуры от первой рабочей температуры токоприемника 160 до второй рабочей температуры токоприемника 160. Первая рабочая температура токоприемника представляет собой минимальную температуру, при которой субстрат, образующий аэрозоль, будет образовывать аэрозоль в достаточном объеме и количестве для удовлетворительного ощущения при вдыхании пользователем. Вторая рабочая температура токоприемника представляет собой температуру при максимальной температуре, при которой желательно нагревать субстрат, образующий аэрозоль, для того, чтобы пользователь вдыхал аэрозоль. Первая рабочая температура токоприемника 160 больше или равна первой калибровочной температуре токоприемника 160 в точке минимума графика тока, показанного на фиг. 6. Первая рабочая температура может составлять от 150 градусов Цельсия до 330 градусов Цельсия. Вторая рабочая температура токоприемника меньше или равна второй калибровочной температуре токоприемника 160 при температуре Кюри второго токоприемного материала. Вторая рабочая температура может составлять от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия. Разница между первой рабочей температурой и второй рабочей температурой составляет по меньшей мере 50 градусов Цельсия. Первая рабочая температура токоприемника представляет собой температуру, при которой субстрат 110, образующий аэрозоль, образует аэрозоль, так что аэрозоль образуется во время каждой ступени температуры.
Следует понимать, что количество ступеней температуры, проиллюстрированных на фиг. 7, является примерным, и что вторая фаза 720 нагрева включает по меньшей мере три последовательных ступени температуры, предпочтительно от двух до четырнадцати ступеней температуры, наиболее предпочтительно от трех до восьми ступеней температуры. Каждая ступень температуры может иметь заданную продолжительность. Предпочтительно продолжительность первой ступени температуры больше, чем продолжительность последующих ступеней температуры. Продолжительность каждой ступени температуры предпочтительно составляет более 10 секунд, предпочтительно от 30 до 200 секунд, более предпочтительно от 40 до 160 секунд. Продолжительность каждой ступени температуры может соответствовать заданному количеству затяжек пользователя. Предпочтительно первая ступень температуры соответствует четырем затяжкам пользователя, а каждая последующая ступень температуры соответствует одной затяжке пользователя.
В течение продолжительности каждой ступени температуры температура токоприемника 160 поддерживается в пределах целевой рабочей температуры, которая соответствует соответствующей ступени температуры. Таким образом, в течение продолжительности каждой ступени температуры контроллер 330 регулирует подачу питания на приспособление 320 для нагрева таким образом, чтобы проводимость поддерживалась в пределах значения, соответствующего целевой рабочей температуре соответствующей ступени температуры, как описано выше. Целевые значения проводимости для каждой ступени температуры могут быть сохранены в памяти контроллера 330.
В качестве примера вторая фаза 720 нагрева может содержать пять ступеней температуры: причем первая ступень температуры имеет продолжительность 160 секунд и целевое значение проводимости 
, причем вторая ступень температуры имеет продолжительность 40 секунд и целевое значение проводимости 
, причем третья ступень температуры имеет продолжительность 40 секунд и целевое значение проводимости 
, причем четвертая ступень температуры имеет продолжительность 40 секунд и целевое значение проводимости 
и причем пятая ступень температуры имеет продолжительность 85 секунд и целевое значение проводимости 
. Эти ступени температуры могут соответствовать температурам 330 градусов Цельсия, 340 градусов Цельсия, 345 градусов Цельсия, 355 градусов Цельсия и 380 градусов Цельсия. На фиг. 8 представлена блок-схема способа 800 регулирования получения аэрозоля в устройстве 200, генерирующем аэрозоль. Как описано выше, контроллер 330 может быть запрограммирован на выполнение способа 800.
Способ начинается с этапа 810, на котором контроллер 330 обнаруживает работу пользователя с устройством 200, генерирующим аэрозоль, для получения аэрозоля. Обнаружение работы пользователя с устройством 200, генерирующим аэрозоль, может включать обнаружение пользовательского ввода, например, пользовательской активации устройства 200, генерирующего аэрозоль. Дополнительно или альтернативно обнаружение работы пользователя с устройством 200, генерирующим аэрозоль, может включать обнаружение того, что изделие 100, генерирующее аэрозоль, было вставлено в устройство 200, генерирующее аэрозоль.
В ответ на обнаружение операции пользователя на этапе 810 контроллер 330 может быть выполнен с возможностью выполнения необязательного процесса предварительного нагрева, описанного выше. В конце заданной продолжительности процесса предварительного нагрева контроллер 330 выполняет процесс калибровки (этап 820), как описано выше. Альтернативно контроллер 330 может быть выполнен с возможностью перехода к этапу 820 в ответ на обнаружение управления пользователя на этапе 810. После завершения процесса калибровки контроллер 330 выполняет вторую фазу нагрева, в ходе которой на этапе 840 получают аэрозоль.
Для цели настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т.д., необходимо понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе. В этом контексте можно считать, что число А включает числовые значения, которые находятся в пределах общей стандартной погрешности для измерения того свойства, которое число «А» модифицирует. Число А в некоторых случаях при использовании в прилагаемой формуле изобретения может отклоняться на перечисленные выше процентные доли при условии, что величина, на которую отклоняется А, существенно не влияет на основную (основные) и новую (новые) характеристику (характеристики) заявленного изобретения. Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе.
Предложен способ регулирования получения аэрозоля в устройстве (200), генерирующем аэрозоль, содержащем приспособление (320) для индукционного нагрева и источник (310) питания для подачи питания на приспособление (320) для индукционного нагрева. Способ включает регулирование питания, подаваемого на приспособление (320) для индукционного нагрева, для обеспечения поэтапного повышения температуры токоприемника (160), связанного с устройством (200), генерирующим аэрозоль, от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры, при этом токоприемник (160) выполнен с возможностью нагрева субстрата (110), образующего аэрозоль, и при этом питание регулируют на основе измеренных сопротивления, проводимости или тока, связанных с токоприемником, при этом измеренные сопротивление, проводимость или ток, связанные с токоприемником, определяют на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания. Технический результат заключается в повышении точности и надежности контроля температуры и регулирования устройства индукционного нагрева. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 8 ил.
1. Способ регулирования получения аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль, причем устройство содержит приспособление для индукционного нагрева и источник питания для подачи питания на приспособление для индукционного нагрева, и причем способ включает:
регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, для обеспечения поэтапного повышения температуры токоприемника, связанного с устройством, генерирующим аэрозоль, от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры, при этом токоприемник выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, и при этом питание регулируют на основе измеренных сопротивления, проводимости или тока, связанных с токоприемником, и при этом измеренные сопротивление, проводимость или ток, связанные с токоприемником, определяют на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поэтапное повышение температуры токоприемника включает по меньшей мере три последовательные ступени температуры, причем каждая ступень температуры имеет некоторую продолжительность.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что продолжительность составляет по меньшей мере 10 секунд.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что продолжительность соответствует заданному количеству затяжек пользователя.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что первая ступень температуры имеет большую продолжительность, чем последующие ступени температуры.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что первой рабочей температуры достаточно для образования аэрозоля субстратом, образующим аэрозоль.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что токоприемник и субстрат, образующий аэрозоль, образуют часть изделия, генерирующего аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью размещения с возможностью извлечения изделия, генерирующего аэрозоль.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что дополнительно включает выполнение процесса калибровки для измерения одного или более калибровочных значений, связанных с токоприемником.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает регулирование питания таким образом, что температуру токоприемника регулируют на основе одного или более калибровочных значений.
10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что одно или более калибровочных значений содержат первое значение проводимости, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение проводимости, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника, или
при этом одно или более калибровочных значений содержат первое значение сопротивления, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение сопротивления, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что токоприемник содержит первый токоприемный материал, имеющий первую температуру Кюри, и второй токоприемный материал, имеющий вторую температуру Кюри, при этом вторая температура Кюри ниже, чем первая температура Кюри, и при этом вторая калибровочная температура соответствует второй температуре Кюри второго токоприемного материала.
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что регулирование питания, подаваемого на приспособление для индукционного нагрева, включает регулирование питания таким образом, чтобы температура токоприемника находилась между первой калибровочной температурой и второй калибровочной температурой.
13. Способ по любому из пп. 8-12, отличающийся тем, что процесс калибровки выполняют во время работы пользователя с устройством, генерирующим аэрозоль, для получения аэрозоля.
14. Способ по любому из пп. 10-13, отличающийся тем, что дополнительно включает выполнение процесса предварительного нагрева для нагрева токоприемника до первой калибровочной температуры, при этом процесс предварительного нагрева имеет заданную продолжительность.
15. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: источник питания для подачи напряжения питания постоянного тока и постоянного тока; электронную схему блока питания, подключенную к источнику питания, при этом электронная схема блока питания содержит:
преобразователь постоянного тока в переменный;
индуктор, подключенный к преобразователю постоянного тока в переменный для генерирования переменного магнитного поля при возбуждении переменным током от преобразователя постоянного тока в переменный, причем индуктор выполнен с возможностью соединения с токоприемником, при этом токоприемник выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль; и
контроллер, выполненный с возможностью регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, чтобы вызвать поэтапное повышение температуры токоприемника от первой рабочей температуры до второй рабочей температуры, и при этом питание регулируют на основе измеренных сопротивления, проводимости или тока, связанных с токоприемником, при этом измеренные сопротивление, проводимость или ток, связанные с токоприемником, определяют на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания.
16. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 15, отличающееся тем, что поэтапное повышение температуры токоприемника включает по меньшей мере три последовательные ступени температуры, причем каждая ступень температуры имеет некоторую продолжительность, при этом в течение продолжительности каждой ступени температуры контроллер выполнен с возможностью регулирования питания, подаваемого на электронную схему блока питания, для поддержания температуры токоприемника при заданной температуре.
17. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 16, отличающееся тем, что продолжительность является заданной.
18. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-17, отличающееся тем, что дополнительно содержит: датчик тока, выполненный с возможностью измерения, на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный, постоянного тока, потребляемого от источника питания, при этом значение проводимости и значение сопротивления, связанные с токоприемником, определены на основе напряжения питания постоянного тока источника питания и на основе постоянного тока, потребляемого от источника питания.
19. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 18, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик напряжения, выполненный с возможностью измерения, на входной стороне преобразователя постоянного тока в переменный, напряжения, питания постоянного тока источника питания.
20. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-19, отличающееся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью выполнения процесса калибровки для измерения одного или более калибровочных значений, связанных с токоприемником.
21. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 20, отличающееся тем, что одно или более калибровочных значений содержат первое значение проводимости, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение проводимости, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника, или
при этом одно или более калибровочных значений содержат первое значение сопротивления, связанное с первой калибровочной температурой токоприемника, и второе значение сопротивления, связанное со второй калибровочной температурой токоприемника.
22. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-21, отличающееся тем, что первая рабочая температура составляет от 150 градусов Цельсия до 330 градусов Цельсия, а вторая рабочая температура составляет от 200 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия, при этом разница температур между первой рабочей температурой и второй рабочей температурой составляет по меньшей мере 30 градусов Цельсия.
23. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 15-22 и изделие, генерирующее аэрозоль, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, и токоприемник.
24. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 23, отличающаяся тем, что токоприемник содержит первый токоприемный материал и второй токоприемный материал, при этом первый токоприемный материал расположен в физическом контакте со вторым токоприемным материалом,
при этом первый токоприемный материал имеет первую температуру Кюри, а второй токоприемный материал имеет вторую температуру Кюри, при этом вторая температура Кюри ниже, чем первая температура Кюри.
25. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 24, отличающаяся тем, что вторая калибровочная температура соответствует температуре Кюри второго токоприемного материала.
| Способ получения цианистых соединений | 1924 |
|
SU2018A1 |
| Способ восстановления спиралей из вольфрамовой проволоки для электрических ламп накаливания, наполненных газом | 1924 |
|
SU2020A1 |
| Станок для придания концам круглых радиаторных трубок шестигранного сечения | 1924 |
|
SU2019A1 |
| ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВО С НЕСКОЛЬКИМИ НАГРЕВАТЕЛЯМИ | 2017 |
|
RU2732423C2 |
| СИСТЕМА ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ С УЛУЧШЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ АЭРОЗОЛЯ | 2012 |
|
RU2613785C2 |
| УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ КОМПОНЕНТ ДЛЯ ВДЫХАНИЯ, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ, ГЕНЕРИРУЮЩИМ КОМПОНЕНТ ДЛЯ ВДЫХАНИЯ, И КОМПЬЮТЕРНО-ЧИТАЕМЫЙ НОСИТЕЛЬ ДАННЫХ | 2017 |
|
RU2735592C1 |
| JP 2020054304 A, 09.04.2020 | |||
| JP 6577113 B1, 18.09.2019 | |||
| KR 20200049637 A, 08.05.2020. | |||
