RU2824114C2 - Device for aerosol generation system, aerosol generation device, aerosol generation system, device for aerosol generation system to generate aerosol for inhalation by user, method of operation of device by aerosol generation control device - Google Patents
Device for aerosol generation system, aerosol generation device, aerosol generation system, device for aerosol generation system to generate aerosol for inhalation by user, method of operation of device by aerosol generation control device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2824114C2 RU2824114C2 RU2021126446A RU2021126446A RU2824114C2 RU 2824114 C2 RU2824114 C2 RU 2824114C2 RU 2021126446 A RU2021126446 A RU 2021126446A RU 2021126446 A RU2021126446 A RU 2021126446A RU 2824114 C2 RU2824114 C2 RU 2824114C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- temperature
- sensing
- heating
- insulating element
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 99
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 54
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 13
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 claims description 12
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 4
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 4
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к устройству для системы генерирования аэрозоля.The invention relates to a device for an aerosol generation system.
Уровень техникиState of the art
Курительные изделия, такие как сигареты, сигары и т.п., сжигают табак во время использования, создавая табачный дым. Предпринимались попытки предоставить альтернативы этим изделиям, сжигающим табак, путем создания изделий, которые выделяют соединения без горения. Примерами таких изделий являются нагревательные устройства, которые выделяют соединения при нагревании, но не при сжигании материала. Материал может представлять собой, например, табак или другие нетабачные изделия, которые могут содержать или не содержать никотин.Smoking products such as cigarettes, cigars, etc., burn tobacco during use, creating tobacco smoke. Attempts have been made to provide alternatives to these tobacco-burning products by creating products that release compounds without burning. Examples of such products include heating devices that release compounds when heated, but not when the material is burned. The material may be, for example, tobacco or other non-tobacco products that may or may not contain nicotine.
В документе CN 207766584 U раскрыты нагревательное устройство и курительный набор, содержащий такое устройство. Из документа US 2018/335280 известна система генерирования аэрозоля со средством блокирования потребляемой части. В документе US 2018/070639 А1 описана электронная сигарета, в документе WO 2018/134159 - устройство для нагревания курительного материала, в документе WO 2018/073376 А1 - индукционное нагревательное устройство.Document CN 207766584 U discloses a heating device and a smoking kit containing such a device. Document US 2018/335280 discloses an aerosol generation system with a means for blocking the consumable part. Document US 2018/070639 A1 describes an electronic cigarette, document WO 2018/134159 describes a device for heating smoking material, and document WO 2018/073376 A1 describes an induction heating device.
В изобретении решается проблема обеспечения усовершенствованного устройства для системы генерирования аэрозоля.The invention solves the problem of providing an improved device for an aerosol generation system.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В первом аспекте настоящего изобретения предлагается устройство для системы генерирования аэрозоля, содержащее: индуктивный элемент для индукционного нагрева воспринимающего устройства с целью нагрева материала, генерирующего аэрозоль, чтобы тем самым генерировать аэрозоль; изолирующий элемент, который при использовании расположен между индуктивным элементом и воспринимающим устройством, чтобы термически изолировать воспринимающее устройство от индуктивного элемента; датчик температуры для измерения температуры в месте в системе, изолированном при использовании от воспринимающего устройства изолирующим элементом; и устройство управления, сконфигурированное для мониторинга температуры, измеряемой датчиком температуры, и выполнения управляющего действия, если на основе температуры, измеренной датчиком температуры, устройство управления выявит, что воспринимающее устройство перегревается.In a first aspect of the present invention, a device for an aerosol generating system is proposed, comprising: an inductive element for inductively heating a sensing device in order to heat an aerosol generating material in order to thereby generate an aerosol; an insulating element, which in use is located between the inductive element and the sensing device in order to thermally isolate the sensing device from the inductive element; a temperature sensor for measuring the temperature at a location in the system isolated in use from the sensing device by the insulating element; and a control device configured to monitor the temperature measured by the temperature sensor and to perform a control action if, based on the temperature measured by the temperature sensor, the control device detects that the sensing device is overheating.
Устройство управления может быть сконфигурировано для выявления перегрева воспринимающего устройства путем определения того, что температура, измеренная датчиком температуры, больше или равна пороговому значению температуры.The control device may be configured to detect overheating of the sensing device by determining that the temperature measured by the temperature sensor is greater than or equal to a threshold temperature value.
При использовании изолирующий элемент может по меньшей мере частично окружать приемное устройство.In use, the insulating element may at least partially surround the receiving device.
Изолирующий элемент может быть трубчатым элементом, который при использовании окружает приемник.The insulating element may be a tubular element that surrounds the receiver when in use.
Изолирующий элемент может изготавливаться из полиэфирэфиркетона.The insulating element can be made of polyetheretherketone.
Индуктивный элемент может представлять собой первую катушку индуктивности, и первая катушка индуктивности может окружать изолирующий элемент.The inductive element may be a first inductor, and the first inductor may surround an insulating element.
Датчик температуры может выполняться с возможностью измерения температуры на внешней поверхности изолирующего элемента или вблизи нее.The temperature sensor may be designed to measure the temperature on or near the outer surface of the insulating element.
Первая катушка индуктивности может контактировать с радиально внешней поверхностью изолирующего элемента, а изолирующий элемент может полностью или частично поддерживать первую катушку индуктивности.The first inductor coil may be in contact with a radially outer surface of the insulating element, and the insulating element may fully or partially support the first inductor coil.
Схема индукционного нагрева может содержать вторую катушку индуктивности для нагрева воспринимающего устройства, и вторая катушка индуктивности может окружать изолирующий элемент и находиться в контакте с радиально внешней поверхностью изолирующего элемента, а изолирующий элемент может полностью или частично поддерживать вторую катушку индуктивности и первую катушку индуктивности, причем вторая катушка индуктивности и изолирующий элемент при использовании могут располагаться коаксиально друг другу вокруг центральной продольной оси воспринимающего устройства.The induction heating circuit may comprise a second inductance coil for heating the sensing device, and the second inductance coil may surround the insulating element and be in contact with the radially outer surface of the insulating element, and the insulating element may fully or partially support the second inductance coil and the first inductance coil, wherein the second inductance coil and the insulating element may be located coaxially to each other around the central longitudinal axis of the sensing device when in use.
Заранее заданное пороговое значение температуры может составлять от 90°С до 180°С.The preset temperature threshold can be between 90°C and 180°C.
Заранее заданное пороговое значение температуры может составлять приблизительно 126°С.The preset temperature threshold can be approximately 126°C.
Управляющее действие, для выполнения которого сконфигурировано устройство управления, может предусматривать прекращение нагрева воспринимающего элемента путем прекращения подачи электроэнергии на индуктивный элемент или уменьшение количества подаваемой на индуктивный элемент энергии для нагрева воспринимающего элемента.The control action that the control device is configured to perform may include stopping the heating of the sensing element by stopping the supply of electrical energy to the inductive element or reducing the amount of energy supplied to the inductive element to heat the sensing element.
Воспринимающее устройство может содержать первую и вторую зоны нагрева, при этом индуктивный элемент может быть первым индуктивным элементом для нагрева первой зоны нагрева, и устройство может дополнительно содержать второй индуктивный элемент для нагрева второй зоны нагрева; и второй индуктивный элемент также может быть изолирован от воспринимающего устройства изолирующим элементом.The sensing device may comprise first and second heating zones, wherein the inductive element may be the first inductive element for heating the first heating zone, and the device may additionally comprise a second inductive element for heating the second heating zone; and the second inductive element may also be isolated from the sensing device by an insulating element.
Первый индуктивный элемент и второй индуктивный элемент могут быть сконфигурированы для одновременного поддержания как первой зоны нагрева, так и второй зоны нагрева при температурах, достаточных для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, с целью получения аэрозоля.The first inductive element and the second inductive element may be configured to simultaneously maintain both the first heating zone and the second heating zone at temperatures sufficient to heat the aerosol generating material to produce the aerosol.
Датчик температуры может располагаться в заранее определенном месте, которое изолировано от воспринимающего элемента изолирующим элементом и которое заранее определено как потенциально самое горячее место во время использования системы для генерирования аэрозоля из множества мест в системе, которые изолированы от воспринимающего элемента изолирующим элементом.The temperature sensor may be located at a predetermined location that is isolated from the sensing element by the insulating element and that is predetermined to be the potentially hottest location during use of the aerosol generating system out of a plurality of locations in the system that are isolated from the sensing element by the insulating element.
Заранее определенное место может быть самым горячим местом на поверхности изолирующего элемента во время использования системы для генерирования аэрозоля.The predetermined location may be the hottest location on the surface of the insulating element during use of the aerosol generating system.
Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается устройство генерирования аэрозоля, содержащее устройство в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, при этом устройство генерирования аэрозоля сконфигурировано для использования при генерировании аэрозоля, вдыхаемого пользователем.In a second aspect of the present invention, there is provided an aerosol generating device comprising a device according to the first aspect of the present invention, wherein the aerosol generating device is configured for use in generating an aerosol inhaled by a user.
В третьем аспекте настоящего изобретения предлагается система генерирования аэрозоля, содержащая устройство генерирования аэрозоля согласно второму аспекту, и изделие, содержащее материал, генерирующий аэрозоль, для нагревания устройством при использовании, чтобы таким образом генерировать аэрозоль.In a third aspect of the present invention, there is provided an aerosol generating system comprising an aerosol generating device according to the second aspect, and an article comprising an aerosol generating material for heating by the device during use, to thereby generate an aerosol.
Материал, генерирующий аэрозоль, может представлять собой табачный материал.The aerosol generating material may be a tobacco material.
В четвертом аспекте настоящего изобретения предлагается устройство для системы генерирования аэрозоля для генерирования аэрозоля, вдыхаемого пользователем, при этом устройство содержит: изолирующий элемент, когда система используется для генерирования аэрозоля, изолирующий от воспринимающего устройства индуктивный элемент, предназначенный для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, с тем, чтобы таким образом генерировать аэрозоль, при этом индуктивный элемент предназначен для нагрева воспринимающего устройства; датчик температуры для измерения температуры, когда система используется для генерирования аэрозоля, расположенный в месте в системе, изолированном от воспринимающего устройства изолирующим элементом, причем датчик температуры сконфигурирован для предоставления измеренной в месте в системе температуры устройству управления, чтобы позволять устройству управления определять, перегревается ли воспринимающее устройство, и позволять устройству управления выполнять управляющее действие, если устройство управления выявит, что воспринимающее устройство перегревается.In a fourth aspect of the present invention, a device is provided for an aerosol generating system for generating an aerosol inhaled by a user, wherein the device comprises: an insulating element, when the system is used to generate an aerosol, isolating from a sensing device an inductive element intended to heat an aerosol generating material in order to thereby generate an aerosol, wherein the inductive element is intended to heat the sensing device; a temperature sensor for measuring a temperature, when the system is used to generate an aerosol, located at a location in the system isolated from the sensing device by the insulating element, wherein the temperature sensor is configured to provide a temperature measured at the location in the system to a control device in order to allow the control device to determine whether the sensing device is overheating, and to allow the control device to perform a control action if the control device detects that the sensing device is overheating.
В пятом аспекте настоящего изобретения предлагается способ работы устройства управления устройством, генерирующим аэрозоль, при котором устройство содержит: индуктивный элемент для индукционного нагрева воспринимающего устройства для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, с тем, чтобы генерировать аэрозоль; изолирующий элемент, который при использовании расположен между индуктивным элементом и воспринимающим устройством, чтобы термически изолировать воспринимающее устройство от индуктивного элемента; датчик температуры для измерения температуры в месте в системе, изолированном при использовании от воспринимающего устройства изолирующим элементом; и устройство управления; при этом способ предусматривает: мониторинг температуры, измеряемой датчиком температуры; и выполнение управляющего действия, если на основании температуры, измеренной датчиком температуры, устройство управления выявит, что воспринимающее устройство перегревается.In a fifth aspect of the present invention, a method is proposed for operating a control device for an aerosol generating device, wherein the device comprises: an inductive element for inductively heating a sensing device for heating an aerosol generating material in order to generate an aerosol; an insulating element which, in use, is located between the inductive element and the sensing device in order to thermally isolate the sensing device from the inductive element; a temperature sensor for measuring the temperature at a location in the system isolated in use from the sensing device by the insulating element; and a control device; wherein the method comprises: monitoring the temperature measured by the temperature sensor; and performing a control action if, based on the temperature measured by the temperature sensor, the control device detects that the sensing device is overheating.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается устройство для системы генерирования аэрозоля, содержащее: один или несколько индуктивных элементов для индукционного нагрева воспринимающего устройства для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, с тем, чтобы генерировать аэрозоль; изолирующий элемент, который при использовании расположен между индуктивным элементом и воспринимающим устройством для термической изоляции воспринимающего устройства от индуктивного элемента; и устройство управления, сконфигурированное для определения характеристики, свидетельствующей о температуре одного или нескольких индуктивных элементов, и выполнения управляющего действия, если на основе определенной характеристики устройство управления выявит, что воспринимающее устройство перегревается.In another aspect of the present invention, a device for an aerosol generating system is provided, comprising: one or more inductive elements for inductively heating a sensing device for heating an aerosol generating material so as to generate an aerosol; an insulating element that, in use, is located between the inductive element and the sensing device for thermally isolating the sensing device from the inductive element; and a control device configured to determine a characteristic indicative of a temperature of the one or more inductive elements and to perform a control action if, based on the determined characteristic, the control device detects that the sensing device is overheating.
Определяемой характеристикой может быть электрическое сопротивление одного из индуктивных элементов. Устройство управления может быть сконфигурировано для выявления перегрева воспринимающего устройства, если электрическое сопротивление одного из индуктивных элементов превышает заданный порог. Устройство может содержать два индуктивных элемента. Устройство управления может быть сконфигурировано для выявления перегрева воспринимающего устройства, если электрическое сопротивление любого из двух индуктивных элементов превышает заданный порог. Каждый из одного или нескольких индуктивных нагревательных элементов может представлять собой катушку индуктивности. Катушки индуктивности могут наматываться проводом литцендрат.The characteristic to be determined may be the electrical resistance of one of the inductive elements. The control device may be configured to detect overheating of the sensing device if the electrical resistance of one of the inductive elements exceeds a specified threshold. The device may contain two inductive elements. The control device may be configured to detect overheating of the sensing device if the electrical resistance of any of the two inductive elements exceeds a specified threshold. Each of the one or more inductive heating elements may be an inductor coil. The inductors may be wound with Litz wire.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается устройство для системы генерирования аэрозоля, при этом система сконфигурирована таким образом, чтобы при использовании нагревать материал, генерирующий аэрозоль, чтобы таким образом генерировать аэрозоль, который протекает по пути потока аэрозоля для вдыхания пользователем; при этом система содержит: датчик температуры для измерения температуры в заданном месте в системе, которое находится за пределами пути потока аэрозоля; и при этом заданное место заранее определено как самое горячее место за пределами пути потока аэрозоля в системе, когда система используется для генерирования аэрозоля.In another aspect of the present invention, a device is provided for an aerosol generating system, wherein the system is configured to heat an aerosol generating material in use to thereby generate an aerosol that flows along an aerosol flow path for inhalation by a user; wherein the system comprises: a temperature sensor for measuring the temperature at a predetermined location in the system that is outside the aerosol flow path; and wherein the predetermined location is predetermined as the hottest location outside the aerosol flow path in the system when the system is used to generate an aerosol.
Система может содержать: изолирующий элемент, который при использовании термически изолирует путь потока аэрозоля от мест в системе за пределами пути потока аэрозоля; и заданное место предварительно определено как самое горячее место из мест, которые изолированы от пути потока аэрозоля, когда система используется для генерирования аэрозоля.The system may comprise: an insulating element that, when used, thermally isolates the aerosol flow path from locations in the system outside the aerosol flow path; and a predetermined location is predetermined to be the hottest location of the locations that are isolated from the aerosol flow path when the system is used to generate an aerosol.
Заданное место, в котором расположен датчик температуры, может быть заранее определено как место в системе, которое, как ожидается, достигнет температуры выше, чем другие места в системе, которые находятся за пределами пути потока аэрозоля и которые могут быть изолированы от пути потока аэрозоля изолирующим элементом. Например, заранее заданное место может быть изолировано от воспринимающего элемента изолирующим элементом и может быть заранее заданным местом, которое является потенциально самым горячим местом из множества мест в системе, которые изолированы от воспринимающего элемента изолирующим элементом. Устройство управления устройством может быть сконфигурировано для выполнения управляющего действия, такого как прекращение или уменьшение подачи энергии для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, если датчик температуры определит температуру, которая превышает заданное значение. Заданное место может быть заранее определено путем эмпирического тестирования системы для определения температур в местах в системе за пределами пути потока аэрозоля. Заданное место может быть заранее определено путем моделирования ожидаемых температур в местах в системе за пределами пути потока аэрозоля во время использования системы. В примерах заданное место может быть заранее определено как место за пределами пути потока аэрозоля, которое, как ожидается, достигнет самой высокой температуры по сравнению с другими местами в системе, когда нагревательное устройство системы перегрелось.A predetermined location, where the temperature sensor is located, may be predetermined as a location in the system that is expected to reach a temperature higher than other locations in the system that are outside the aerosol flow path and that may be isolated from the aerosol flow path by an insulating element. For example, the predetermined location may be isolated from the sensing element by the insulating element and may be a predetermined location that is potentially the hottest location of a plurality of locations in the system that are isolated from the sensing element by the insulating element. The device control device may be configured to perform a control action, such as stopping or reducing the supply of energy for heating the aerosol generating material, if the temperature sensor detects a temperature that exceeds a predetermined value. The predetermined location may be predetermined by empirically testing the system to determine temperatures at locations in the system outside the aerosol flow path. The predetermined location may be predetermined by modeling expected temperatures at locations in the system outside the aerosol flow path during use of the system. In examples, a predetermined location may be predetermined as a location outside the aerosol flow path that is expected to reach the highest temperature relative to other locations in the system when the system heating device overheats.
Дополнительные отличительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, приведенного исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, given solely by way of example, with reference to the accompanying drawings.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 показан вид спереди примера устройства генерирования аэрозоля.Fig. 1 shows a front view of an example of an aerosol generating device.
На фиг. 2 показан вид спереди устройства генерирования аэрозоля, показанного на фиг. 1, со снятой внешней оболочкой.Fig. 2 shows a front view of the aerosol generating device shown in Fig. 1 with the outer casing removed.
На фиг. 3 показан вид в разрезе устройства генерирования аэрозоля, показанного на фиг. 1.Fig. 3 shows a sectional view of the aerosol generating device shown in Fig. 1.
На фиг. 4 показан покомпонентный вид устройства генерирования аэрозоля, показанного на фиг. 2.Fig. 4 shows an exploded view of the aerosol generating device shown in Fig. 2.
На фиг. 5А показан вид в разрезе узла нагрева устройства генерирования аэрозоля.Fig. 5A shows a sectional view of the heating unit of the aerosol generating device.
На фиг. 5В представлен увеличенный вид фрагмента узла нагрева, показанного на фиг. 5А.Fig. 5B is an enlarged view of a fragment of the heating unit shown in Fig. 5A.
На фиг. 6 показан вид сзади устройства генерирования аэрозоля со снятой внешней оболочкой.Fig. 6 shows a rear view of the aerosol generating device with the outer shell removed.
На фиг. 7 показана блок-схема примерного способа управления примерным устройством генерирования аэрозоля.Fig. 7 shows a block diagram of an exemplary method for controlling an exemplary aerosol generating device.
На фиг. 8 схематично показаны аспекты примерного средства управления устройством генерирования аэрозоля.Fig. 8 schematically illustrates aspects of an exemplary control means for an aerosol generating device.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Используемый здесь термин "материал, генерирующий аэрозоль" подразумевает материалы, которые выделяют улетучивающиеся компоненты при нагревании, обычно в форме аэрозоля. Материал, генерирующий аэрозоль, подразумевает любой содержащий табак материал и может, например, включать в себя одно или несколько из табака, производных табака, вспученного табака, восстановленного табака или заменителей табака. Материал, генерирующий аэрозоль, также может включать в себя другие, нетабачные продукты, которые, в зависимости от продукта, могут содержать или не содержать никотин. Материал, генерирующий аэрозоль, может быть, например, в форме твердого вещества, жидкости, геля, воска или тому подобного. Материал, генерирующий аэрозоль, может, например, также представлять собой комбинацию или смесь материалов. Материал, генерирующий аэрозоль, может также называться "курительным материалом".As used herein, the term "aerosol generating material" means materials that release volatile components when heated, typically in the form of an aerosol. An aerosol generating material means any tobacco-containing material and may, for example, include one or more of tobacco, tobacco derivatives, expanded tobacco, reconstituted tobacco, or tobacco substitutes. An aerosol generating material may also include other, non-tobacco products, which, depending on the product, may or may not contain nicotine. An aerosol generating material may, for example, be in the form of a solid, liquid, gel, wax, or the like. An aerosol generating material may, for example, also be a combination or mixture of materials. An aerosol generating material may also be referred to as a "smoking material".
Известно устройство, которое нагревает материал, генерирующий аэрозоль, для улетучивания, по меньшей мере, одного компонента материала, генерирующего аэрозоль, обычно с образованием аэрозоля, который можно вдыхать, без горения или сжигания материала, генерирующего аэрозоль. Такое устройство иногда описывается как "устройство генерирования аэрозоля", "устройство снабжения аэрозолем", "устройство с нагревом без горения", "устройство для нагрева табачного изделия" или "устройство для нагрева табака" или подобное устройство. Точно так же существуют так называемые электронные сигареты, которые обычно испаряют материал, генерирующий аэрозоль, имеющий форму жидкости, которая может содержать или не содержать никотин. Материал, генерирующий аэрозоль, может быть или предлагаться в виде стержня, картриджа, кассеты или т.п., которые могут вставляться в устройство. Нагреватель для нагрева и улетучивания материала, генерирующего аэрозоль, может предусматриваться как "постоянная" часть устройства.A device is known that heats an aerosol-generating material to volatilize at least one component of the aerosol-generating material, typically to form an aerosol that can be inhaled, without burning or combusting the aerosol-generating material. Such a device is sometimes described as an "aerosol generating device," "aerosol supply device," "a non-combustion heating device," "a device for heating a tobacco product," or "a device for heating tobacco," or a similar device. Similarly, there are so-called electronic cigarettes that typically vaporize an aerosol-generating material in the form of a liquid that may or may not contain nicotine. The aerosol-generating material may be or be provided in the form of a rod, cartridge, cassette, or the like that can be inserted into the device. A heater for heating and volatilizing the aerosol-generating material may be provided as a "permanent" part of the device.
Устройство снабжения аэрозолем может принимать в себя изделие, содержащее материал, генерирующий аэрозоль, для его нагрева. "Изделие" в этом контексте представляет собой компонент, который включает в себя или содержит при использовании материал, генерирующий аэрозоль, который нагревают для улетучивания материала, генерирующего аэрозоль, и, возможно, других используемых компонентов. Пользователь может вставлять изделие в устройство снабжения аэрозолем до его нагрева с целью получения аэрозоля, который пользователь затем вдыхает. Изделие может иметь, например, заранее заданный или конкретный размер, который сконфигурирован для размещения в нагревательной камере устройства, размер которой рассчитан на прием изделия.An aerosol supply device may receive an article containing an aerosol-generating material for heating it. "Article" in this context is a component that includes or contains, in use, an aerosol-generating material that is heated to volatilize the aerosol-generating material and, possibly, other components used. A user may insert the article into the aerosol supply device before it is heated to generate an aerosol, which the user then inhales. The article may have, for example, a predetermined or specific size that is configured to fit into a heating chamber of the device that is sized to receive the article.
На фиг. 1 показан пример устройства 100 снабжения аэрозолем для генерирования аэрозоля из среды/материала, генерирующего аэрозоль. В общих чертах, устройство 100 можно использовать для нагрева сменного изделия 110, содержащего среду, генерирующую аэрозоль, для создания аэрозоля или другой среды для вдыхания, которую вдыхает пользователь устройства 100.Fig. 1 shows an example of an aerosol supply device 100 for generating an aerosol from an aerosol-generating medium/material. In general, the device 100 can be used to heat a replaceable article 110 containing an aerosol-generating medium to create an aerosol or other inhalation medium that is inhaled by a user of the device 100.
Устройство 100 имеет корпус 102 (в виде внешней оболочки), который окружает и вмещает в себя различные компоненты устройства 100. Устройство 100 имеет отверстие 104 на одном конце, через которое может вставляться изделие 110 для нагрева узлом нагрева. При использовании изделие 110 может быть полностью или частично вставлено в узел нагрева, где оно может нагреваться одним или несколькими компонентами узла нагрева.The device 100 has a housing 102 (in the form of an outer shell), which surrounds and contains various components of the device 100. The device 100 has an opening 104 at one end, through which an article 110 can be inserted for heating by the heating unit. In use, the article 110 can be fully or partially inserted into the heating unit, where it can be heated by one or more components of the heating unit.
Устройство 100 в этом примере содержит первый торцевой элемент 106 с крышкой 108, которая может перемещаться относительно первого торцевого элемента 106, чтобы закрывать отверстие 104, когда изделие 110 отсутствует на месте. На фиг. 1 крышка 108 показана в открытой конфигурации, однако крышка 108 может быть перемещена в закрытую конфигурацию. Например, пользователь может сдвигать крышку 108 в направлении стрелки "А".The device 100 in this example comprises a first end member 106 with a cover 108 that can move relative to the first end member 106 to cover the opening 104 when the article 110 is not in place. In Fig. 1, the cover 108 is shown in an open configuration, but the cover 108 can be moved to a closed configuration. For example, the user can slide the cover 108 in the direction of the arrow "A".
Устройство 100 может также включать в себя приводимый в действие пользователем элемент 112 управления, такой как кнопка или переключатель, нажатие которого приводит в действие устройство 100. Например, пользователь может включать устройство 100 с помощью переключателя 112.The device 100 may also include a user-activated control element 112, such as a button or switch, the pressing of which activates the device 100. For example, the user may turn on the device 100 using the switch 112.
Устройство 100 может также содержать электрический компонент, такой как разъем/порт 114, к которому может подключаться кабель для зарядки батареи устройства 100. Например, разъем 114 может быть портом зарядки, например USB-портом зарядки. В некоторых примерах разъем 114 может дополнительно или альтернативно использоваться для передачи данных между устройством 100 и другим устройством, таким как вычислительное устройство.The device 100 may also comprise an electrical component, such as a connector/port 114, to which a cable for charging the battery of the device 100 may be connected. For example, the connector 114 may be a charging port, such as a USB charging port. In some examples, the connector 114 may additionally or alternatively be used to transfer data between the device 100 and another device, such as a computing device.
На фиг. 2 представлено устройство 100, показанное на фиг. 1, со снятой внешней оболочкой 102. Устройство 100 определяет продольную ось 134.Fig. 2 shows the device 100 shown in Fig. 1 with the outer shell 102 removed. The device 100 defines a longitudinal axis 134.
Как показано на фиг. 2, на одном конце устройства 100 расположен первый торцевой элемент 106, а на противоположном конце устройства 100 расположен второй торцевой элемент 116. Первый и второй торцевые элементы 106, 116 вместе по меньшей мере частично определяют торцевые поверхности устройства 100. Например, нижняя поверхность второго торцевого элемента 116 по меньшей мере частично определяет нижнюю поверхность устройства 100. Края внешней оболочки 102 могут также определять часть торцевых поверхностей. В этом примере крышка 108 также определяет часть верхней поверхности устройства 100. На фиг. 2 также показана вторая печатная плата 138, связанная с элементом 112 управления.As shown in Fig. 2, a first end member 106 is located at one end of the device 100, and a second end member 116 is located at the opposite end of the device 100. The first and second end members 106, 116 together at least partially define the end surfaces of the device 100. For example, the lower surface of the second end member 116 at least partially defines the lower surface of the device 100. The edges of the outer shell 102 can also define a part of the end surfaces. In this example, the cover 108 also defines a part of the upper surface of the device 100. Fig. 2 also shows a second printed circuit board 138 associated with the control element 112.
Конец устройства, ближайший к отверстию 104, может называться проксимальным концом (или концом у рта) устройства 100, потому что при использовании он находится ближе всего ко рту пользователя. При использовании, пользователь вставляет изделие 110 в отверстие 104, задействует элемент 112 управления пользователя, чтобы начать нагрев материала, генерирующего аэрозоль, и втягивает в себя аэрозоль, генерируемый в устройстве. Это заставляет аэрозоль протекать через устройство 100 по пути потока к проксимальному концу устройства 100.The end of the device closest to the opening 104 may be referred to as the proximal end (or mouth end) of the device 100 because it is closest to the user's mouth during use. During use, the user inserts the article 110 into the opening 104, operates the user control element 112 to begin heating the aerosol-generating material, and draws in the aerosol generated in the device. This causes the aerosol to flow through the device 100 along the flow path to the proximal end of the device 100.
Другой конец устройства, наиболее удаленный от отверстия 104, может называться дистальным концом устройства 100, поскольку при использовании он является наиболее удаленным ото рта пользователя. Когда пользователь втягивает в себя аэрозоль, образующийся в устройстве, аэрозоль течет от дистального конца устройства 100.The other end of the device, the farthest from the opening 104, may be referred to as the distal end of the device 100, since it is the farthest from the user's mouth during use. When the user draws in the aerosol generated in the device, the aerosol flows from the distal end of the device 100.
Устройство 100 дополнительно содержит источник 118 питания. Источником питания 118 может быть, например, батарея, такая как аккумуляторная батарея или неперезаряжаемая батарея. Примеры подходящих батарей включают в себя, например, литиевую батарею (такую как литий-ионная батарея), никелевую батарею (такую как никель-кадмиевая батарея) и щелочную батарею. Батарея электрически соединена с узлом нагрева для подачи на него электроэнергии, когда это необходимо, и под управлением контроллера (на чертеже не показан) для нагрева материала, генерирующего аэрозоль. В этом примере батарея соединена с центральной опорой 120, которая удерживает батарею 118 на месте.The device 100 further comprises a power source 118. The power source 118 may be, for example, a battery, such as a rechargeable battery or a non-rechargeable battery. Examples of suitable batteries include, for example, a lithium battery (such as a lithium-ion battery), a nickel battery (such as a nickel-cadmium battery) and an alkaline battery. The battery is electrically connected to the heating unit to supply it with electricity when necessary and, under the control of a controller (not shown in the drawing), to heat the aerosol-generating material. In this example, the battery is connected to a central support 120, which holds the battery 118 in place.
Устройство дополнительно содержит по меньшей мере один электронный модуль 122. Электронный модуль 122 может представлять собой, например, печатную плату (РСВ). Печатная плата 122 может нести на себе по меньшей мере один контроллер, такой как процессор, и память. Печатная плата 122 может также содержать одну или несколько электрических дорожек для электрического соединения между собой различных электронных компонентов устройства 100. Например, к печатной плате 122 могут быть электрически подключены клеммы батареи, так что энергия может распределяться по всему устройству 100. Разъем 114 также может быть электрически соединен с батареей посредством электрических дорожек.The device further comprises at least one electronic module 122. The electronic module 122 may be, for example, a printed circuit board (PCB). The printed circuit board 122 may carry at least one controller, such as a processor, and memory. The printed circuit board 122 may also contain one or more electrical tracks for electrically connecting various electronic components of the device 100 to each other. For example, battery terminals may be electrically connected to the printed circuit board 122, so that energy may be distributed throughout the device 100. The connector 114 may also be electrically connected to the battery via electrical tracks.
В примерном устройстве 100 узел нагрева представляет собой узел индукционного нагрева и содержит различные компоненты для нагрева материала изделия 110, генерирующего аэрозоль, посредством процесса индукционного нагрева. Индукционный нагрев - это процесс нагрева электропроводящего объекта (например, воспринимающего элемента) за счет электромагнитной индукции. Узел индукционного нагрева может содержать индуктивный элемент, например, одну или несколько катушек индуктивности, и устройство для пропускания меняющегося электрического тока, например переменного электрического тока, через индуктивный элемент. Переменный электрический ток в индуктивном элементе создает переменное магнитное поле. Переменное магнитное поле проникает через воспринимающий элемент, расположенный соответствующим образом по отношению к индуктивному элементу, и генерирует вихревые токи внутри воспринимающего элемента. Воспринимающий элемент обладает электрическим сопротивлением вихревым токам, и, следовательно, протекание вихревых токов, преодолевающих это сопротивление, приводит к нагреву воспринимающего элемента за счет джоулева нагрева. В случаях, когда воспринимающий элемент представляет собой ферромагнитный материал, такой как железо, никель или кобальт, тепло может также генерироваться потерями на магнитный гистерезис в воспринимающем элементе, т.е. за счет изменения ориентации магнитных диполей в магнитном материале в результате их выравнивания с силовыми линиями магнитного поля. При индукционном нагреве по сравнению, например, с нагревом в результате теплопередачи, тепло генерируется внутри воспринимающего элемента, что позволяет ему быстро нагреваться. Кроме того, нет необходимости в каком-либо физическом контакте между индуктивным нагревателем и воспринимающим элементом, что обеспечивает большую свободу в конструкции и применении узла нагрева.In the exemplary device 100, the heating unit is an induction heating unit and comprises various components for heating the material of the aerosol-generating article 110 by means of an induction heating process. Induction heating is a process of heating an electrically conductive object (for example, a sensing element) by means of electromagnetic induction. The induction heating unit may comprise an inductive element, for example, one or more inductance coils, and a device for passing a changing electric current, for example, an alternating electric current, through the inductive element. The alternating electric current in the inductive element creates an alternating magnetic field. The alternating magnetic field penetrates through the sensing element, located in an appropriate manner with respect to the inductive element, and generates eddy currents inside the sensing element. The sensing element has an electrical resistance to the eddy currents, and, therefore, the flow of eddy currents that overcome this resistance leads to heating of the sensing element by means of Joule heating. In cases where the sensing element is a ferromagnetic material such as iron, nickel or cobalt, heat can also be generated by magnetic hysteresis losses in the sensing element, i.e. by changing the orientation of magnetic dipoles in the magnetic material as a result of their alignment with the magnetic field lines. In induction heating, compared to, for example, heating as a result of heat transfer, heat is generated inside the sensing element, which allows it to heat up quickly. In addition, there is no need for any physical contact between the inductive heater and the sensing element, which allows for greater freedom in the design and application of the heating unit.
Узел индукционного нагрева примерного устройства 100 содержит воспринимающее устройство 132 (именуемое здесь "воспринимающим элементом"), первую катушку 124 индуктивности и вторую катушку 126 индуктивности. Первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности изготовлены из электропроводящего материала. В этом примере первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности намотаны по спирали проводом литцендрат, образуя спиральные катушки 124, 126 индуктивности. Провод литцендрат состоит из множества отдельных проводов, которые изолированы по отдельности и скручены вместе, образуя единый провод. Провод литцендрат предназначен для уменьшения потерь на скин-эффект в проводнике. В примерном устройстве 100 первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности намотаны медным проводом литцендратом, который имеет по существу круглое поперечное сечение. В других примерах провод литцендрат может иметь поперечное сечение другой формы, например прямоугольное сечение.The induction heating unit of the exemplary device 100 comprises a sensing device 132 (referred to herein as a "sensing element"), a first inductor 124 and a second inductor 126. The first and second inductors 124, 126 are made of an electrically conductive material. In this example, the first and second inductors 124, 126 are spirally wound with litz wire, forming spiral inductors 124, 126. The litz wire consists of a plurality of individual wires that are individually insulated and twisted together to form a single wire. The litz wire is intended to reduce skin effect losses in the conductor. In the exemplary device 100, the first and second inductance coils 124, 126 are wound with copper litz wire, which has a substantially circular cross-section. In other examples, the litz wire may have a cross-section of a different shape, such as a rectangular cross-section.
Первая катушка 124 индуктивности сконфигурирована для создания первого переменного магнитного поля для нагрева первой секции воспринимающего элемента 132, а вторая катушка 126 индуктивности сконфигурирована для создания второго переменного магнитного поля для нагрева второй секции воспринимающего элемента 132. Здесь первая секция воспринимающего элемента 132 упоминается как первая зона 132а воспринимающего элемента, а вторая секция воспринимающего элемента 132 упоминается как вторая зона 132b воспринимающего элемента. В этом примере первая катушка 124 индуктивности находится рядом со второй катушкой 126 индуктивности в направлении вдоль продольной оси 134 устройства 100 (то есть первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности не перекрываются). В этом примере воспринимающее устройство 132 имеет один воспринимающий элемент, содержащий две зоны, однако в других примерах воспринимающее устройство 132 может содержать два или более отдельных воспринимающих элемента. Концы 130 первой и второй катушек 124, 126 индуктивности подключены к печатной плате 122.The first inductor 124 is configured to create a first alternating magnetic field for heating the first section of the sensing element 132, and the second inductor 126 is configured to create a second alternating magnetic field for heating the second section of the sensing element 132. Here, the first section of the sensing element 132 is referred to as the first zone 132a of the sensing element, and the second section of the sensing element 132 is referred to as the second zone 132b of the sensing element. In this example, the first inductor 124 is located near the second inductor 126 in the direction along the longitudinal axis 134 of the device 100 (that is, the first and second inductors 124, 126 do not overlap). In this example, the sensing device 132 has one sensing element comprising two zones, however, in other examples, the sensing device 132 can comprise two or more separate sensing elements. The ends 130 of the first and second inductance coils 124, 126 are connected to the printed circuit board 122.
Следует понимать, что первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности в некоторых примерах могут иметь по меньшей мере одну отличающуюся характеристику. Например, первая катушка 124 индуктивности может иметь по меньшей мере одну характеристику, отличную от характеристики второй катушки 126 индуктивности. Более конкретно, в одном из примеров первая катушка 124 индуктивности может иметь другое значение индуктивности, чем вторая катушка 126 индуктивности. На фиг. 2 первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности имеют разную длину, так что первая катушка 124 индуктивности намотана на меньшую часть воспринимающего элемента 132, чем вторая катушка 126 индуктивности. Таким образом, первая катушка 124 индуктивности может содержать иное количество витков, чем вторая катушка 126 индуктивности (при условии, что расстояние между отдельными витками по существу одинаковое). В еще одном примере первая катушка 124 индуктивности может быть изготовлена из материала, отличного от материала второй катушки 126 индуктивности. В некоторых примерах первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности могут быть по существу идентичными.It should be understood that the first and second inductors 124, 126 in some examples can have at least one different characteristic. For example, the first inductor 124 can have at least one characteristic different from the characteristic of the second inductor 126. More specifically, in one example, the first inductor 124 can have a different inductance value than the second inductor 126. In Fig. 2, the first and second inductors 124, 126 have different lengths, so that the first inductor 124 is wound on a smaller part of the sensing element 132 than the second inductor 126. Thus, the first inductor 124 can contain a different number of turns than the second inductor 126 (provided that the distance between the individual turns is substantially the same). In another example, the first inductor 124 may be made of a material different from the material of the second inductor 126. In some examples, the first and second inductors 124, 126 may be substantially identical.
В этом примере обе катушки 124, 126 индуктивности намотаны в одном направлении. То есть, как первая катушка 124 индуктивности, так и вторая катушка 126 индуктивности представляют собой левые спирали. В другом примере обе катушки 124, 126 индуктивности могут быть правыми спиралями. В еще одном примере (на чертежах не показан) первая катушка 124 индуктивности и вторая катушка 126 индуктивности намотаны в противоположных направлениях. Это может быть полезно, когда катушки индуктивности активны в разное время. Например, сначала первая катушка 124 индуктивности может работать для нагрева первой секции изделия 110, а в более позднее время вторая катушка 126 индуктивности может работать для нагрева второй части изделия 110. Намотка катушек в противоположных направлениях помогает уменьшить ток, наводимый в неактивной катушке, при использовании в сочетании с определенным типом схемы управления. В одном из примеров, где катушки 124, 126 намотаны в разных направлениях (на чертежах не показаны), первая катушка 124 индуктивности может быть правой спиралью, а вторая катушка 126 индуктивности может быть левой спиралью. В другом таком варианте осуществления первая катушка 124 индуктивности может быть левой спиралью, а вторая катушка 126 индуктивности может быть правой спиралью.In this example, both inductors 124, 126 are wound in the same direction. That is, both the first inductor 124 and the second inductor 126 are left-handed spirals. In another example, both inductors 124, 126 can be right-handed spirals. In another example (not shown in the drawings), the first inductor 124 and the second inductor 126 are wound in opposite directions. This can be useful when the inductors are active at different times. For example, at first, the first inductor 124 can work to heat the first section of the article 110, and at a later time, the second inductor 126 can work to heat the second part of the article 110. Winding the coils in opposite directions helps to reduce the current induced in the inactive coil when used in combination with a certain type of control circuit. In one example, where the coils 124, 126 are wound in different directions (not shown in the drawings), the first inductor 124 may be a right-handed coil, and the second inductor 126 may be a left-handed coil. In another such embodiment, the first inductor 124 may be a left-handed coil, and the second inductor 126 may be a right-handed coil.
Воспринимающий элемент 132 в этом примере является полым и, следовательно, определяет приемное гнездо, в которое помещают материал, генерирующий аэрозоль. Например, в воспринимающий элемент 132 можно вставлять изделие 110. В этом примере воспринимающий элемент 132 является трубчатым с круглым поперечным сечением.The receiving element 132 in this example is hollow and therefore defines a receiving seat in which the aerosol-generating material is placed. For example, the article 110 can be inserted into the receiving element 132. In this example, the receiving element 132 is tubular with a circular cross-section.
Устройство 100, показанное на фиг. 2, дополнительно содержит изолирующий элемент 128, который может быть в целом трубчатым и по меньшей мере частично окружает воспринимающий элемент 132. Изолирующий элемент 128 может изготавливаться из любого изоляционного материала, такого, например, как пластик. В этом конкретном примере изолирующий элемент изготовлен из полиэфирэфиркетона (PEEK). Изолирующий элемент 128 обеспечивает изоляцию различных компонентов устройства 100 от тепла, выделяемого воспринимающим элементом 132.The device 100 shown in Fig. 2 further comprises an insulating element 128, which may be generally tubular and at least partially surrounds the sensing element 132. The insulating element 128 may be made of any insulating material, such as, for example, plastic. In this particular example, the insulating element is made of polyetheretherketone (PEEK). The insulating element 128 provides insulation of various components of the device 100 from the heat generated by the sensing element 132.
Изолирующий элемент 128 может также полностью или частично поддерживать первую и вторую катушки 124, 126 индуктивности. Например, как показано на фиг. 2, первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности расположены вокруг изолирующего элемента 128 и находятся в контакте с радиально внешней поверхностью изолирующего элемента 128. В некоторых примерах изолирующий элемент 128 не касается первой и второй катушек 124, 126 индуктивности. Например, между внешней поверхностью изолирующего элемента 128 и внутренней поверхностью первой и второй катушек 124, 126 индуктивности может иметься небольшой зазор.The insulating element 128 can also fully or partially support the first and second inductance coils 124, 126. For example, as shown in Fig. 2, the first and second inductance coils 124, 126 are located around the insulating element 128 and are in contact with the radially outer surface of the insulating element 128. In some examples, the insulating element 128 does not touch the first and second inductance coils 124, 126. For example, there can be a small gap between the outer surface of the insulating element 128 and the inner surface of the first and second inductance coils 124, 126.
В конкретном примере воспринимающий элемент 132, изолирующий элемент 128 и первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности расположены соосно центральной продольной оси воспринимающего элемента 132.In a specific example, the sensing element 132, the insulating element 128 and the first and second inductance coils 124, 126 are arranged coaxially with the central longitudinal axis of the sensing element 132.
На фиг. 3 показан вид сбоку устройства 100 в частичном разрезе. Внешняя оболочка 102 в этом примере снова не показана. На фиг. 3 более отчетливо видна круглая форма поперечного сечения первой и второй катушек 124, 126 индуктивности.Fig. 3 shows a side view of the device 100 in partial section. The outer shell 102 is again not shown in this example. In Fig. 3, the circular cross-sectional shape of the first and second induction coils 124, 126 is more clearly visible.
Устройство 100 дополнительно содержит опору 136, которая взаимодействует с одним концом воспринимающего элемента 132 для удержания воспринимающего элемента 132 на месте. Опора 136 соединена со вторым торцевым элементом 116.The device 100 further comprises a support 136 that interacts with one end of the sensing element 132 to hold the sensing element 132 in place. The support 136 is connected to the second end element 116.
Устройство 100 дополнительно содержит вторую крышку/колпачок 140 и пружину 142, расположенную на дистальном конце устройства 100. Пружина 142 позволяет открывать вторую крышку 140 для обеспечения доступа к воспринимающему элементу 132. Пользователь может, например, открыть вторую крышку 140, чтобы очистить воспринимающий элемент 132 и/или опору 136.The device 100 further comprises a second cover/cap 140 and a spring 142 located at the distal end of the device 100. The spring 142 allows the second cover 140 to be opened to provide access to the sensing element 132. The user can, for example, open the second cover 140 to clean the sensing element 132 and/or the support 136.
Устройство 100 дополнительно содержит расширительную камеру 144, которая продолжается от проксимального конца воспринимающего элемента 132 к отверстию 104 устройства. Внутри расширительной камеры 144 по меньшей мере частично расположен удерживающий зажим 146, который упирается в изделие 110 и удерживает его в устройстве 100. Расширительная камера 144 соединена с торцевым элементом 106.The device 100 further comprises an expansion chamber 144, which extends from the proximal end of the receiving element 132 to the opening 104 of the device. Inside the expansion chamber 144, a retaining clamp 146 is at least partially located, which rests against the article 110 and holds it in the device 100. The expansion chamber 144 is connected to the end element 106.
На фиг. 4 представлен покомпонентный вид устройства 100, показанного на фиг. 1, без внешней оболочки 102.Fig. 4 is an exploded view of the device 100 shown in Fig. 1, without the outer shell 102.
На фиг. 5А представлено сечение части устройства 100, показанного на фиг. 1. На фиг. 5В крупным планом изображен фрагмент фиг. 5А. На фиг. 5А и 5В показано изделие 110, помещенное в воспринимающий элемент 132, причем размер изделия 110 таков, что внешняя поверхность изделия 110 примыкает к внутренней поверхности воспринимающего устройства 132. Это гарантирует, что нагрев будет наиболее эффективным. Изделие 110 в этом примере содержит материал 110а, генерирующий аэрозоль. Материал 110а, генерирующий аэрозоль, находится внутри воспринимающего элемента 132. Изделие 110 может также содержать другие компоненты, такие как фильтр, оберточные материалы и/или охлаждающую структуру.Fig. 5A is a sectional view of a portion of the device 100 shown in Fig. 1. Fig. 5B is a close-up view of a portion of Fig. 5A. Figs. 5A and 5B show an article 110 placed in a sensing member 132, wherein the size of the article 110 is such that the outer surface of the article 110 is adjacent to the inner surface of the sensing device 132. This ensures that the heating is most efficient. The article 110 in this example comprises an aerosol generating material 110a. The aerosol generating material 110a is located inside the sensing member 132. The article 110 may also comprise other components such as a filter, wrapping materials, and/or a cooling structure.
На фиг. 5В показано, что внешняя поверхность воспринимающего элемента 132 отстоит от внутренней поверхности индукционных катушек 124, 126 на расстояние 150, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 воспринимающего элемента 132. В одном из конкретных примеров расстояние 150 составляет приблизительно от 3 мм до 4 мм, приблизительно от 3 мм до 3,5 мм или приблизительно 3,25 мм.Fig. 5B shows that the outer surface of the sensing element 132 is spaced from the inner surface of the induction coils 124, 126 by a distance 150, measured in a direction perpendicular to the longitudinal axis 158 of the sensing element 132. In one specific example, the distance 150 is approximately 3 mm to 4 mm, approximately 3 mm to 3.5 mm, or approximately 3.25 mm.
На фиг. 5В также показано, что внешняя поверхность изолирующего элемента 128 отстоит от внутренней поверхности катушек 124, 126 индуктивности на расстояние 152, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 воспринимающего элемента 132. В одном из конкретных примеров расстояние 152 составляет приблизительно 0,05 мм. В другом примере расстояние 152 составляет по существу 0 мм, так что катушки 124, 126 индуктивности опираются на изолирующий элемент 128 и касаются его.Fig. 5B also shows that the outer surface of the insulating element 128 is spaced from the inner surface of the inductance coils 124, 126 by a distance 152 measured in a direction perpendicular to the longitudinal axis 158 of the sensing element 132. In one particular example, the distance 152 is approximately 0.05 mm. In another example, the distance 152 is substantially 0 mm, so that the inductance coils 124, 126 rest on the insulating element 128 and touch it.
В одном из примеров воспринимающий элемент 132 имеет толщину 154 стенки приблизительно от 0,025 мм до 1 мм или приблизительно 0,05 мм.In one example, the sensing element 132 has a wall thickness 154 of approximately 0.025 mm to 1 mm, or approximately 0.05 mm.
В одном из примеров воспринимающий элемент 132 имеет длину приблизительно от 40 до 60 мм, приблизительно от 40 до 45 мм или приблизительно 44,5 мм.In one example, the sensing element 132 has a length of approximately 40 to 60 mm, approximately 40 to 45 mm, or approximately 44.5 mm.
В одном из примеров изолирующий элемент 128 имеет толщину 156 стенки приблизительно от 0,25 мм до 2 мм, от 0,25 мм до 1 мм или приблизительно 0,5 мм.In one example, the insulating element 128 has a wall thickness 156 of approximately 0.25 mm to 2 mm, 0.25 mm to 1 mm, or approximately 0.5 mm.
На фиг. 6 показан вид сзади устройства 100. Устройство 100 содержит датчик 129 температуры, расположенный на внешней поверхности изолирующего элемента 128. Датчик 129 температуры в этом примере представляет собой термистор, прикрепленный к печатной плате 122 и сконфигурированный для выполнения измерения температуры Tins изолирующего элемента 128 и передачи показаний в устройство управления (описываемое ниже), расположенное на печатной плате 122. Датчик 129 температуры в этом примере размещен по центру между первой индуктивностью 124 и второй индуктивностью 126 относительно продольной оси 134 устройства 100. В примерах положение датчика 129 температуры может выбираться таким образом, чтобы он находился в потенциально самой горячей точке изолирующего элемента 128. Это может быть определено путем тестирования устройства 100, например, путем нахождения самой горячей точки на внешней поверхности изолирующего элемента 128, когда воспринимающий элемент 132 перегрет.Fig. 6 shows a rear view of the device 100. The device 100 comprises a temperature sensor 129 located on the outer surface of the insulating element 128. The temperature sensor 129 in this example is a thermistor attached to the printed circuit board 122 and configured to measure the temperature T ins of the insulating element 128 and transmit the readings to a control device (described below) located on the printed circuit board 122. The temperature sensor 129 in this example is located centrally between the first inductance 124 and the second inductance 126 relative to the longitudinal axis 134 of the device 100. In the examples, the position of the temperature sensor 129 can be selected so that it is at a potentially hottest point of the insulating element 128. This can be determined by testing the device 100, for example, by finding the hottest point on the outer surface of the insulating element 128 when the sensing element 132 is overheated.
Устройство 100 сконфигурировано для выполнения управляющего действия, такого как прекращение нагрева воспринимающего элемента 132 или уменьшение количества энергии, подаваемой от источника 118 питания для нагрева воспринимающего элемента 132 в случае, если датчик 129 температуры изоляционного элемента измерит температуру Tins, которая свидетельствует о перегреве воспринимающего элемента 132. Значение температуры Tins может указывать на перегрев воспринимающего элемента 132, если оно достигает или превышает некоторое значение. Например, устройство 100 может быть выполнено с возможностью прекращения нагрева воспринимающего элемента 132 или уменьшения количества энергии, подаваемой для нагрева воспринимающего элемента 132, в том случае, если датчик 129 температуры изоляционного элемента измерит температуру Tins, которая больше или равна предварительно заданному пороговому значению температуры Tcut-off. Это может быть полезно тем, что тем самым реализуется функция безопасности, позволяющая прекращать нагрев воспринимающего элемента 132 или уменьшать количество энергии, подаваемой для нагрева воспринимающего элемента 132, когда устройство 100 выявит, что воспринимающий элемент 132 перегрет.The device 100 is configured to perform a control action, such as stopping the heating of the sensing element 132 or reducing the amount of energy supplied from the power source 118 for heating the sensing element 132 in the event that the insulating element temperature sensor 129 measures a temperature T ins that indicates overheating of the sensing element 132. The value of the temperature T ins may indicate overheating of the sensing element 132 if it reaches or exceeds a certain value. For example, the device 100 may be configured to stop heating the sensing element 132 or to reduce the amount of energy supplied for heating the sensing element 132 in the event that the insulating element temperature sensor 129 measures a temperature T ins that is greater than or equal to a predetermined threshold temperature value T cut-off . This may be advantageous in that it thereby implements a safety function that allows the heating of the sensing element 132 to be stopped or the amount of energy supplied to heat the sensing element 132 to be reduced when the device 100 detects that the sensing element 132 is overheated.
В то время как воспринимающий элемент 132 нагревается для нагрева материала 110а, генерирующего аэрозоль, с целью генерирования из него аэрозоля, воспринимающий элемент 132 может в некоторых примерах достигать максимальной температуры около 250°С, или в некоторых примерах максимальной температуры приблизительно от 150°С до приблизительно 350°С. В некоторых примерах пороговая температура Tcut-off может исходя из максимального ожидаемого значения температуры Tins, измеренной на изолирующем элементе 128, когда воспринимающий элемент 132 находится при максимальной температуре. Как описано выше, датчик 129 температуры примерного устройства 100 представляет собой термистор, который расположен на радиально внешней поверхности изолирующего элемента 128 и измеряет температуру в этом месте. В одном из примеров, в котором воспринимающий элемент 132 нагревается до температуры 250°С, не следует ожидать, что температура Tins, измеренная датчиком 129 температуры изолирующего элемента, превысит приблизительно 90°С.While the sensing element 132 is heated to heat the aerosol generating material 110a for generating an aerosol therefrom, the sensing element 132 may in some examples reach a maximum temperature of about 250°C, or in some examples a maximum temperature of about 150°C to about 350°C. In some examples, the threshold temperature T cut-off may be based on the maximum expected value of the temperature T ins measured on the insulating element 128 when the sensing element 132 is at the maximum temperature. As described above, the temperature sensor 129 of the exemplary device 100 is a thermistor that is located on the radially outer surface of the insulating element 128 and measures the temperature at this location. In one example, in which the sensing element 132 is heated to a temperature of 250°C, the temperature T ins measured by the insulating element temperature sensor 129 should not be expected to exceed approximately 90°C.
Следовательно, в одном из примеров устройство 100 выполнено с возможностью отключения питания для нагрева воспринимающего элемента 132, если датчик 129 температуры считывает температуру Tins, которая больше приблизительно 90°С или больше приблизительно 100°С.Therefore, in one example, the device 100 is configured to turn off the power for heating the sensing element 132 if the temperature sensor 129 senses a temperature T ins that is greater than approximately 90°C or greater than approximately 100°C.
В некоторых примерах может предусматриваться температурный запас между ожидаемой максимальной температурой, измеренной на датчике 129 температуры, и пороговой температурой отключения. Например, в приведенном выше примере пороговая температура, измеренная датчиком 129 температуры, при которой устройство 100 отключает питание для нагрева воспринимающего элемента 132, может быть установлена на уровне приблизительно 130°С или приблизительно 126°С, обеспечивая запас приблизительно в 30-40°С выше ожидаемого максимального значения Tins, составляющего 90-100°С. По существу, обеспечивается запас, так что устройство 100 не прекращает (или иным образом не изменяет) подачу энергии для нагрева воспринимающего элемента 132 в случае, если ожидаемая температура изолирующего элемента 128 будет превышена лишь незначительно.In some examples, a temperature margin may be provided between the expected maximum temperature measured at the temperature sensor 129 and the threshold temperature of shutdown. For example, in the above example, the threshold temperature measured by the temperature sensor 129 at which the device 100 shuts off the power supply for heating the sensing element 132 may be set at a level of approximately 130 °C or approximately 126 °C, providing a margin of approximately 30-40 °C above the expected maximum value of T ins , which is 90-100 °C. As such, a margin is provided so that the device 100 does not stop (or otherwise does not change) the supply of power for heating the sensing element 132 in the event that the expected temperature of the insulating element 128 is exceeded only slightly.
Пороговая температура, используемая для обеспечения этой функции безопасности устройства 100, может изменяться в зависимости от факторов, которые влияют на ожидаемую максимальную температуру, которую должен достигать изолирующий элемент 128, и желаемый запас температуры. Например, если воспринимающий элемент 132 нагревается до более высоких температур или изолирующий элемент 128 расположен ближе к воспринимающему элементу 132 при использовании, пороговая температура может устанавливаться соответственно выше. Точно так же толщина и материал, из которого изготовлен изолирующий элемент 128, могут влиять на ожидаемое максимальное значение температуры Tins во время нормальной работы. Максимальное значение температуры Tins может также зависеть от расположения датчика 129 температуры, например близости датчика 129 температуры к конкретной одной из зон 132а, 132b воспринимающего элемента, которые могут быть сконфигурированы для нагрева до различных температур. Ожидаемое максимальное значение Tins для конкретной конфигурации в примерах может быть получено эмпирически путем регистрации значений, измеренных датчиком 129 температуры во время нормальной работы устройства 100. Затем может быть задана пороговая температура, например, с учетом обеспечения заданного запаса, например, в 20-50°С или в 30-40°С выше ожидаемой максимальной температуры, регистрируемой датчиком 129.The threshold temperature used to ensure this safety function of the device 100 may vary depending on factors that affect the expected maximum temperature that the insulating element 128 should reach and the desired temperature margin. For example, if the sensing element 132 heats up to higher temperatures or the insulating element 128 is located closer to the sensing element 132 during use, the threshold temperature can be set correspondingly higher. Likewise, the thickness and the material from which the insulating element 128 is made can affect the expected maximum value of the temperature T ins during normal operation. The maximum value of the temperature T ins can also depend on the location of the temperature sensor 129, for example the proximity of the temperature sensor 129 to a specific one of the zones 132a, 132b of the sensing element, which can be configured to heat up to different temperatures. The expected maximum value of T ins for a specific configuration in the examples can be obtained empirically by recording the values measured by the temperature sensor 129 during normal operation of the device 100. Then, a threshold temperature can be set, for example, taking into account the provision of a specified reserve, for example, 20-50 °C or 30-40 °C higher than the expected maximum temperature recorded by the sensor 129.
В примерах устройство содержит устройство управления (пример 1800 которого показан ниже на фиг. 8) для управления устройством 100 на основе температуры Tins, измеренной датчиком 129 температуры. На фиг. 7 показана блок-схема примерного способа 1500, выполняемого примерной системой управления устройства 100. На этапе 1502 подается питание от источника 118 питания для нагрева воспринимающего элемента 132. На этапе 1504 определяется температура Tins, измеренная датчиком 129 температуры на изолирующем элементе 128. На этапе 1506 устройство управления сравнивает температуру Tins, измеренную датчиком 129 температуры, с пороговым значением Tcut-off (которое также может называться значением отсечки). Если на этапе 1506 устройство управления определит, что температура Tins меньше порогового значения, то способ возвращается к этапу 1502, и устройство 100 продолжает подавать питание для нагрева воспринимающего элемента 132. Однако, если на этапе 1506 устройство управления определит, что температура Tins больше или равна пороговому значению Tcut-off, то способ переходит к этапу 1508, на котором устройство управления прекращает подачу энергии для нагрева воспринимающего элемента 132.In examples, the device comprises a control device (an example 1800 of which is shown below in Fig. 8) for controlling the device 100 based on the temperature T ins measured by the temperature sensor 129. Fig. 7 shows a flow chart of an example method 1500 performed by an example control system of the device 100. In step 1502, power is supplied from the power source 118 to heat the sensing element 132. In step 1504, the temperature T ins measured by the temperature sensor 129 on the insulating element 128 is determined. In step 1506, the control device compares the temperature T ins measured by the temperature sensor 129 with a threshold value T cut-off (which may also be called a cut-off value). If at step 1506 the control device determines that the temperature T ins is less than the threshold value, then the method returns to step 1502, and the device 100 continues to supply power for heating the sensing element 132. However, if at step 1506 the control device determines that the temperature T ins is greater than or equal to the threshold value T cut-off , then the method proceeds to step 1508, at which the control device stops supplying power for heating the sensing element 132.
Таким образом, устройство управления может прекращать подачу энергии устройством 100 для нагрева воспринимающего элемента 132, когда температура Tins, измеренная датчиком 129 температуры изоляционного элемента, достигнет заранее заданного значения. Это обеспечивает механизм безопасности, заключающийся в прекращении подачи энергии в случае получения индикации о том, что температура Tins изоляционного элемента 128 слишком высока. Это может, например, свидетельствовать о перегреве воспринимающего элемента, например, вследствие того, что устройство 100 не может отключить устройство нагрева устройства 100, когда воспринимающий элемент 132 достиг температуры, необходимой для образования аэрозоля. В другом примере температура Tins, достигшая порогового значения, может указывать на то, что изолирующий элемент 128 недостаточно изолирует воспринимающий элемент 132 от других частей устройства 100, например, из-за неисправности изолирующего элемента 128.In this way, the control device can stop the energy supply by the device 100 for heating the sensing element 132, when the temperature T ins measured by the temperature sensor 129 of the insulating element reaches a predetermined value. This ensures a safety mechanism consisting in stopping the energy supply in the event of receiving an indication that the temperature T ins of the insulating element 128 is too high. This can, for example, indicate overheating of the sensing element, for example due to the fact that the device 100 cannot switch off the heating device of the device 100, when the sensing element 132 has reached the temperature necessary for forming an aerosol. In another example, the temperature T ins that has reached the threshold value can indicate that the insulating element 128 does not sufficiently isolate the sensing element 132 from other parts of the device 100, for example due to a malfunction of the insulating element 128.
На фиг. 8 показан пример схематического представления устройства 1800 управления для выполнения способа, описанного со ссылкой на фиг. 7. Как упоминалось выше, датчик 129 температуры представляет собой термистор. Термистор 129 в этом примере представляет собой бусинковый термистор NTC 100k NXFT15WF104FA2B025, но в других примерах могут использоваться термисторы других типов. Термистор 129 подключен к первой части 1810 устройства 1800 управления. Термистор 129 подключен к первой точке J15 и второй точке J16 на печатной плате 122. Первая точка J15 принимает сигнал 2,5 В, а вторая точка J16 соединена с землей GND через резистор R29 номиналом 10 кОм и конденсатор С23 емкостью 1 мкФ, причем резистор R29 и конденсатор С23 подключены параллельно друг другу. От термистора 129 сигнал TEMP температуры подается на печатную плату 122, при этом сигнал TEMP температуры указывает температуру Tins, измеренную термистором 129. В примерах сигнал TEMP температуры также принимается контроллером 1001 из состава первой части 1810 устройства 1800 управления, при этом контроллер 1001 также расположен на печатной плате 122.Fig. 8 shows an example of a schematic representation of a control device 1800 for performing the method described with reference to Fig. 7. As mentioned above, the temperature sensor 129 is a thermistor. The thermistor 129 in this example is a bead thermistor NTC 100k NXFT15WF104FA2B025, but in other examples other types of thermistors can be used. The thermistor 129 is connected to the first part 1810 of the control device 1800. The thermistor 129 is connected to the first point J15 and the second point J16 on the printed circuit board 122. The first point J15 receives a 2.5 V signal, and the second point J16 is connected to ground GND through a resistor R29 with a nominal value of 10 kOhm and a capacitor C23 with a capacity of 1 μF, wherein the resistor R29 and the capacitor C23 are connected in parallel with each other. From the thermistor 129, the temperature signal TEMP is supplied to the printed circuit board 122, wherein the temperature signal TEMP indicates the temperature T ins measured by the thermistor 129. In the examples, the temperature signal TEMP is also received by the controller 1001 included in the first part 1810 of the control device 1800, wherein the controller 1001 is also located on the printed circuit board 122.
Сигнал TEMP температуры подается во вторую часть 1820 устройства 1800 управления. Вторая часть 1820 устройства 1800 управления содержит компаратор U6 для определения того, находится ли температура Tins на уровне или выше значения отсечки Tcut-off, и для выдачи сигнала 1805 отсечки в случае, если температура Tins равна или превышает значение температуры отсечки Tcut-off. Компаратор U6 в этом примере представляет собой аналоговый компаратор AZV331 и получает питание от источника питания 3,8 В, подключенного между входной клеммой питания компаратора U6 и землей GND. Сигнал TEMP температуры подается на отрицательный вывод компаратора U6, а сигнал 2,5 В подключен к положительной клемме компаратора U6 через резистор R44 номиналом 24,9 кОм. Положительный вывод компаратора U6 также подключен к земле GND через резистор R45 номиналом 100 кОм.The temperature signal TEMP is supplied to the second part 1820 of the control device 1800. The second part 1820 of the control device 1800 comprises a comparator U6 for determining whether the temperature T ins is at or above the cut-off value Tcut-off, and for outputting a cut-off signal 1805 in case the temperature T ins is equal to or above the cut-off temperature value T cut-off . Comparator U6 in this example is an analog comparator AZV331 and is powered by a 3.8 V power supply connected between the power input terminal of the comparator U6 and ground GND. The temperature signal TEMP is supplied to the negative terminal of the comparator U6, and the 2.5 V signal is connected to the positive terminal of the comparator U6 through a resistor R44 with a value of 24.9 kOhm. The positive terminal of the comparator U6 is also connected to ground GND through a resistor R45 with a value of 100 kOhm.
В этом примере компаратор U6 сконфигурирован для сравнения напряжения на его положительном входе с напряжением сигнала TEMP от датчика 129 температуры на его отрицательном входе. Если компаратор U6 определит по сигналу TEMP температуры (поступающему от термистора 129 через первую часть 1810 устройства 1800 управления), что температура Tins равна или превышает температуру отсечки Tcut-off, то компаратор отправляет сигнал 1805, чтобы отключить питание устройством 100 узла нагрева воспринимающего элемента 132. В этом примере, когда сигнал 1805 становится низким, это вызывает отключение питания для нагрева воспринимающего элемента 132. В одном из примеров сигнал 1805, отправленный компаратором U6 устройства 1800 управления, побуждает устройство 100 прекратить подачу энергии на катушки 124, 126 индуктивности. В настоящем примере компаратор U6 сконфигурирован для подачи сигнала 1805 отключения питания для нагрева воспринимающего элемента 132, когда температура Tins, измеренная датчиком 129 температуры, превысит температуру отсечки Tcut-off, равную 126°С. Температура отсечки Tcut-off в этом примере устройства 1800 может быть изменена путем изменения номиналов одного или нескольких резисторов R29, R44, R45.In this example, comparator U6 is configured to compare the voltage at its positive input with the voltage of the TEMP signal from the temperature sensor 129 at its negative input. If comparator U6 determines from the temperature signal TEMP (coming from the thermistor 129 through the first part 1810 of the control device 1800) that the temperature T ins is equal to or exceeds the cut-off temperature T cut-off , then the comparator sends a signal 1805 to turn off the power supply to the heating unit of the sensing element 132 by the device 100. In this example, when signal 1805 goes low, this causes the power supply to be turned off for heating the sensing element 132. In one example, signal 1805 sent by comparator U6 of the control device 1800 causes the device 100 to stop supplying power to the inductors 124, 126. In this example, comparator U6 is configured to provide a power-off signal 1805 for heating the sensing element 132 when the temperature T ins measured by the temperature sensor 129 exceeds the cut-off temperature T cut-off equal to 126°C. The cut-off temperature T cut-off in this example of device 1800 can be changed by changing the values of one or more resistors R29, R44, R45.
В примерах контроллер 1001 сконфигурирован для управления подачей энергии на катушки 124, 126 индуктивности для нагрева воспринимающего элемента 132. Как описано выше, катушки 124, 126 индуктивности соответственно сконфигурированы для нагрева первой воспринимающей зоны 132а и второй воспринимающей зоны 132b. В примерах контроллер 1001 может быть сконфигурирован для управления подачей энергии на катушки 124, 126 индуктивности таким образом, что в любой момент времени только одна из катушек 124, 126 индуктивности будет активирована для нагрева соответствующей воспринимающей зоны 132а, 132b. Например, контроллер 1001 может быть сконфигурирован таким образом, чтобы определять, какая воспринимающая зона 132а, 132b должна быть нагрета в любой момент времени, например, путем сравнения с соответствующей целевой температурой для каждой воспринимающей зоны и подачи питания на соответствующую катушку 124, 126 индуктивности для нагрева зоны. Однако контроллер 1001 может определить в некий момент сеанса использования, что температура обеих воспринимающих зон 132а, 132b должна быть увеличена. В такой момент сеанса использования, когда желательно нагреть обе воспринимающие зоны 132а, 132b одновременно, контроллер 1001 может быть сконфигурирован для быстрого переключения, например с частотой около 64 Гц, между нагревом первой воспринимающей зоны 132а и нагревом второй воспринимающей зоны 132b. По существу, обе воспринимающие зоны 132а, 132b могут одновременно иметь такую температуру, что они нагревают аэрозольный материал с образованием аэрозоля. Такой способ работы с чередованием подачи энергии на две катушки индуктивности может быть выгодным, в частности, в индукционной цепи. В примерах сигнал 1805 отсечки сконфигурирован для отправки с целью отмены управления контроллером 1001 подачей энергии на катушки 124, 126 индуктивности. В этом случае, если контроллеру 1001, например, не удается отключить одну или обе катушки 124, 126 индуктивности, то при обнаружении перегрева воспринимающего элемента 132 устройство 1800 управления реализует функцию безопасности, которая прекращает питание от источника 118 питания.In examples, the controller 1001 is configured to control the supply of energy to the inductance coils 124, 126 for heating the sensing element 132. As described above, the inductance coils 124, 126 are respectively configured to heat the first sensing zone 132a and the second sensing zone 132b. In examples, the controller 1001 can be configured to control the supply of energy to the inductance coils 124, 126 in such a way that at any given time only one of the inductance coils 124, 126 will be activated to heat the corresponding sensing zone 132a, 132b. For example, the controller 1001 can be configured to determine which sensing zone 132a, 132b should be heated at any given time, such as by comparing with a corresponding target temperature for each sensing zone and energizing the corresponding inductor 124, 126 to heat the zone. However, the controller 1001 can determine at some point in the use session that the temperature of both sensing zones 132a, 132b should be increased. At such a point in the use session when it is desirable to heat both sensing zones 132a, 132b simultaneously, the controller 1001 can be configured to quickly switch, such as at a frequency of about 64 Hz, between heating the first sensing zone 132a and heating the second sensing zone 132b. As such, both sensing zones 132a, 132b can simultaneously have such a temperature that they heat the aerosol material to form an aerosol. This method of operating with alternating the supply of energy to two inductors can be advantageous, in particular, in an induction circuit. In the examples, the cutoff signal 1805 is configured to be sent in order to cancel the control of the controller 1001 of supplying energy to the inductors 124, 126. In this case, if the controller 1001, for example, fails to turn off one or both inductors 124, 126, then upon detection of overheating of the sensing element 132, the control device 1800 implements a safety function that stops the power supply from the power source 118.
Кроме того, хотя в приведенных выше примерах датчик 129 температуры представляет собой термистор, в других примерах может использоваться другой тип чувствительного устройства, например термопара. Точно так же, устройство измерения температуры может содержать более одного датчика температуры, и способ может предусматривать отключение подачи энергии, если любой датчик температуры устройства измерения температуры обнаружит температуру, которая свидетельствует о перегреве.In addition, although in the above examples the temperature sensor 129 is a thermistor, in other examples another type of sensing device may be used, such as a thermocouple. Similarly, the temperature measuring device may comprise more than one temperature sensor, and the method may include shutting off the power supply if any temperature sensor of the temperature measuring device detects a temperature that indicates overheating.
В другом примере устройство 100, например контроллер 1001, может быть сконфигурирован для определения температуры изолирующего элемента 128 другим способом, помимо использования датчика 129 температуры. Например, контроллер 1001 может быть сконфигурирован для отслеживания электрического сопротивления одной или обеих катушек 124, 126 индуктивности. Например, на основе заранее определенной зависимости сопротивления катушек 124, 126 от температуры, контроллер 1001 может использовать изменения этого электрического сопротивления для вычисления температуры изолирующего элемента 128. Если упомянутая вычисленная температура изолирующего элемента 128 достигнет или превысит пороговое значение, то устройство 100 может отключить подачу энергии для нагрева воспринимающего элемента 132, например, как описано выше со ссылкой на предыдущие примеры. Например, вычисленная температура катушек 124, 126 индуктивности может считаться температурой внешней поверхности изолирующего элемента 128 и таким образом свидетельствовать о перегреве воспринимающего элемента 132.In another example, the device 100, for example the controller 1001, can be configured to determine the temperature of the insulating element 128 in a different way, in addition to using the temperature sensor 129. For example, the controller 1001 can be configured to monitor the electrical resistance of one or both of the inductance coils 124, 126. For example, based on a predetermined dependence of the resistance of the coils 124, 126 on the temperature, the controller 1001 can use changes in this electrical resistance to calculate the temperature of the insulating element 128. If said calculated temperature of the insulating element 128 reaches or exceeds a threshold value, then the device 100 can turn off the supply of energy for heating the sensing element 132, for example, as described above with reference to the previous examples. For example, the calculated temperature of the inductance coils 124, 126 can be considered as the temperature of the outer surface of the insulating element 128 and thus indicate overheating of the sensing element 132.
В приведенных выше примерах описаны способы отключения питания при получении индикации перегрева воспринимающего элемента от устройства измерения температуры, расположенного на изолирующем элементе. Однако следует также понимать, что примеры описанных здесь способов могут использоваться с датчиком температуры, расположенным в другом месте на или внутри устройства, которое в примерах может быть отделено от нагретого воспринимающего элемента изолирующим элементом. Например, датчик температуры для использования в способе, описанном в данном документе, может располагаться в месте в устройстве, которое находится вне пути потока аэрозоля, генерируемого устройством при использовании, но в месте, которое, как ожидается, станет наиболее горячим в этом случае перегрева воспринимающего элемента. То есть такое устройство измерения температуры, расположенное в другом месте на или внутри устройства может использоваться для обнаружения перегрева воспринимающего элемента путем сравнения измеренной температуры с пороговым значением.The above examples describe methods for turning off the power supply upon receiving an indication of overheating of the sensing element from a temperature measuring device located on an insulating element. However, it should also be understood that the examples of the methods described herein can be used with a temperature sensor located elsewhere on or inside the device, which in the examples can be separated from the heated sensing element by an insulating element. For example, a temperature sensor for use in the method described herein can be located in a location in the device that is outside the flow path of an aerosol generated by the device during use, but in a location that is expected to become the hottest in this case of overheating of the sensing element. That is, such a temperature measuring device located elsewhere on or inside the device can be used to detect overheating of the sensing element by comparing the measured temperature with a threshold value.
Аналогичным образом, хотя примеры в данном документе были описаны со ссылкой на устройство, которое нагревает воспринимающий элемент посредством индукционного нагрева, описанные здесь способы могут также применяться в устройстве генерирования аэрозоля, которое нагревает материал, генерирующий аэрозоль, другими способами, например, с помощью резистивного нагревательного элемента или другого нагревательного устройства. Например, датчик температуры может располагаться в месте, которое находится за пределами пути потока аэрозоля в устройстве, но которое, как ожидается, достигнет самой высокой температуры во время использования устройства. Например, место расположения датчика температуры может быть заранее определено как место внутри устройства за пределами пути потока аэрозоля, которое, как ожидается, достигнет самой высокой температуры по сравнению с другими местами в устройстве за пределами пути потока аэрозоля во время использования устройства. Место расположения датчика температуры может быть заранее определено исходя из того, какое место в устройстве, как ожидается, будет иметь самую высокую температуру по сравнению с другими местами в устройстве, когда устройство нагрева, например воспринимающий элемент, начинает перегреваться или достигает заданной пороговой температуры. В примерах, как описано в данном документе, датчик температуры может находиться в месте в устройстве, которое изолировано от пути потока аэрозоля, и может быть термически изолировано от устройства нагрева изолирующим элементом. Кроме того, хотя в приведенных здесь примерах описано устройство, в котором температура двух зон нагрева может увеличиваться или поддерживаться путем быстрого чередования подачи энергии для нагрева упомянутых зон, в других примерах два или более нагревательных элемента могут получать питание одновременно. Например, система генерирования аэрозоля, использующая описанные здесь способы, может содержать два или более нагревательных элемента, которые могут быть сконфигурированы для одновременного нагрева соответствующих зон нагрева.Similarly, although the examples in this document have been described with reference to a device that heats a sensing element by induction heating, the methods described herein may also be applied to an aerosol generating device that heats an aerosol generating material by other methods, such as by using a resistive heating element or another heating device. For example, a temperature sensor may be located at a location that is outside the aerosol flow path in the device, but which is expected to reach the highest temperature during use of the device. For example, the location of the temperature sensor may be predetermined as a location inside the device outside the aerosol flow path that is expected to reach the highest temperature compared to other locations in the device outside the aerosol flow path during use of the device. The location of the temperature sensor may be predetermined based on which location in the device is expected to have the highest temperature compared to other locations in the device when the heating device, such as a sensing element, begins to overheat or reaches a predetermined threshold temperature. In examples as described in this document, the temperature sensor can be located in a location in the device that is isolated from the flow path of the aerosol, and can be thermally isolated from the heating device by an insulating element. In addition, although the examples given here describe a device in which the temperature of two heating zones can be increased or maintained by rapidly alternating the supply of energy for heating said zones, in other examples two or more heating elements can be supplied with power simultaneously. For example, an aerosol generating system using the methods described herein can contain two or more heating elements that can be configured to simultaneously heat the corresponding heating zones.
Вышеупомянутые варианты осуществления следует понимать как иллюстративные примеры изобретения. Предусмотрены другие варианты осуществления изобретения. Следует понимать, что любой отличительный признак, описанный в отношении любого из вариантов осуществления изобретения, может использоваться отдельно или в комбинации с другими описанными здесь отличительными признаками, а также в сочетании с одним или несколькими отличительными признаками любого другого варианта осуществления или любой комбинации любых других вариантов осуществления. Кроме того, могут также использоваться не описанные выше эквиваленты и модификации изобретения, не выходя за рамки объема изобретения, который определен в прилагаемой формуле изобретения.The above embodiments are to be understood as illustrative examples of the invention. Other embodiments of the invention are contemplated. It is to be understood that any feature described in relation to any of the embodiments of the invention may be used alone or in combination with other features described herein, as well as in combination with one or more features of any other embodiment or any combination of any other embodiments. In addition, equivalents and modifications of the invention not described above may also be used without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.
Claims (31)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62/816,291 | 2019-03-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021126446A RU2021126446A (en) | 2023-03-09 |
| RU2824114C2 true RU2824114C2 (en) | 2024-08-06 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018073376A1 (en) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | British American Tobacco (Investments) Limited | Inductive heating arrangement |
| WO2018134159A1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | British American Tobacco (Investments) Limited | Apparatus for heating smokable material |
| CN207766584U (en) * | 2018-01-31 | 2018-08-24 | 深圳市合元科技有限公司 | A kind of heating device and electronic cigarette |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018073376A1 (en) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | British American Tobacco (Investments) Limited | Inductive heating arrangement |
| WO2018134159A1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | British American Tobacco (Investments) Limited | Apparatus for heating smokable material |
| CN207766584U (en) * | 2018-01-31 | 2018-08-24 | 深圳市合元科技有限公司 | A kind of heating device and electronic cigarette |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7573070B2 (en) | Aerosol Delivery Device | |
| US20220183370A1 (en) | Apparatus for aerosol generating system | |
| EP3984384A1 (en) | Aerosol provision device | |
| JP7542689B2 (en) | Aerosol Delivery Device | |
| JP2024020515A (en) | Apparatus for aerosol generating system and method | |
| US20220183394A1 (en) | Aerosol provision device | |
| JP2024057063A (en) | Aerosol supply device | |
| AU2020237376A1 (en) | Aerosol provision device | |
| KR20210128423A (en) | aerosol delivery device | |
| RU2824114C2 (en) | Device for aerosol generation system, aerosol generation device, aerosol generation system, device for aerosol generation system to generate aerosol for inhalation by user, method of operation of device by aerosol generation control device | |
| RU2813256C2 (en) | Aerosol-generating apparatus and method for controlling such an apparatus | |
| BR122024008345A2 (en) | APPARATUS, AEROSOL GENERATING DEVICE, AEROSOL GENERATING SYSTEM, METHOD FOR A CONTROL ARRANGEMENT |