RU2850824C1 - Heater in an assembly and aerosol generating system with such a heater in an assembly - Google Patents
Heater in an assembly and aerosol generating system with such a heater in an assemblyInfo
- Publication number
- RU2850824C1 RU2850824C1 RU2023118766A RU2023118766A RU2850824C1 RU 2850824 C1 RU2850824 C1 RU 2850824C1 RU 2023118766 A RU2023118766 A RU 2023118766A RU 2023118766 A RU2023118766 A RU 2023118766A RU 2850824 C1 RU2850824 C1 RU 2850824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating element
- aerosol
- heater assembly
- forming substrate
- liquid
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к нагревателю в сборе. В частности, настоящее изобретение относится к нагревателю в сборе для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей нагреватель в сборе.The present invention relates to a heater assembly. In particular, the present invention relates to a heater assembly for use in an aerosol-generating system. The present invention also relates to an aerosol-generating system comprising the heater assembly.
Во многих известных системах, генерирующих аэрозоль, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, нагревается и испаряется с образованием пара. Пар охлаждается и конденсируется, образуя аэрозоль. В некоторых системах, генерирующих аэрозоль, таких как электрически нагреваемые курительные системы, этот аэрозоль затем вдыхается пользователем.In many known aerosol-generating systems, the liquid substrate that forms the aerosol is heated and evaporated, producing vapor. The vapor cools and condenses, forming an aerosol. In some aerosol-generating systems, such as electrically heated smoking systems, this aerosol is then inhaled by the user.
Обычно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит несколько соединений, которые испаряются при нагреве. Эти соединения могут иметь разные температуры кипения. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин (с температурой кипения приблизительно 247 градусов Цельсия при атмосферном давлении) и глицерол (с температурой кипения приблизительно 290 градусов Цельсия при атмосферном давлении).Typically, the liquid aerosol-forming substrate contains several compounds that evaporate when heated. These compounds may have different boiling points. For example, a liquid aerosol-forming substrate might contain nicotine (with a boiling point of approximately 247 degrees Celsius at atmospheric pressure) and glycerol (with a boiling point of approximately 290 degrees Celsius at atmospheric pressure).
Когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, с соединениями, имеющими разные температуры кипения, нагревается, соединения с более низкими температурами кипения могут испаряться до соединений с более высокими температурами кипения. Альтернативно или дополнительно соединения с более низкими температурами кипения могут испаряться с более высокой скоростью, чем соединения с более высокими температурами кипения.When a liquid aerosol-forming substrate containing compounds with different boiling points is heated, the compounds with lower boiling points may evaporate before those with higher boiling points. Alternatively, or additionally, the compounds with lower boiling points may evaporate at a faster rate than those with higher boiling points.
Это может быть нежелательным, так как могут ограничиваться взаимодействия и комбинации между разными соединениями. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать соединение никотина и соединение органической кислоты, при этом эти соединения имеют разные температуры кипения. Оба эти соединения могут испаряться. Никотин в жидком субстрате, образующем аэрозоль, при испарении может образовывать никотин в форме свободного основания. Однако может быть желательно генерировать аэрозоль с солью никотина, а не с никотином в форме свободного основания. Для образования этой соли никотина никотин в форме свободного основания может протонироваться испаренной органической кислотой. Однако это протонирование может быть ограничено, если органическая кислота не испаряется до тех пор, пока не испарится никотин, или испаряется медленнее, чем требуется для протонирования подходящей доли никотина в форме свободного основания.This may be undesirable, as it may limit interactions and combinations between different compounds. For example, a liquid aerosol-forming substrate may contain a nicotine compound and an organic acid compound, with these compounds having different boiling points. Both of these compounds can evaporate. Nicotine in the liquid aerosol-forming substrate may, upon evaporation, form freebase nicotine. However, it may be desirable to generate an aerosol with a nicotine salt rather than freebase nicotine. To form this nicotine salt, freebase nicotine can be protonated by the vaporized organic acid. However, this protonation may be limited if the organic acid does not evaporate until after the nicotine has evaporated, or if it evaporates more slowly than required to protonate a suitable proportion of freebase nicotine.
Кроме того, более быстрое испарение некоторых соединений из субстрата, образующего аэрозоль, чем других соединений, может нежелательным образом вызывать изменение свойств генерируемого аэрозоля во времени, например, в течение затяжки на системе, генерирующей аэрозоль. Причиной этого может быть то, что к началу затяжки, когда нагревательный элемент приводится в действие и его температура повышается, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, вблизи нагревательного элемента может достигать первой температуры, при которой испаряется первое соединение с более низкой температурой кипения, а второе соединение с более высокой температурой кипения не испаряется. Затем, позднее в ходе затяжки, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, вблизи нагревательного элемента может достигать второй температуры, при которой испаряется второе соединение с более высокой температурой кипения. Однако в этот момент большая часть первого соединения в жидком субстрате, образующем аэрозоль, вблизи нагревательного элемента уже могла испариться. Таким образом, к началу затяжки генерируемый аэрозоль может содержать большую долю первого соединения, а позднее в ходе затяжки генерируемый аэрозоль может содержать большую долю второго соединения.Furthermore, the faster evaporation of some compounds from the aerosol-forming substrate than others may undesirably cause the properties of the generated aerosol to change over time, for example, during a puff on an aerosol-generating system. This may be because, at the beginning of a puff, when the heating element is activated and its temperature rises, the liquid aerosol-forming substrate near the heating element may reach a first temperature at which the first compound with a lower boiling point evaporates, while the second compound with a higher boiling point does not evaporate. Then, later in the puff, the liquid aerosol-forming substrate near the heating element may reach a second temperature at which the second compound with a higher boiling point evaporates. However, at this point, most of the first compound in the liquid aerosol-forming substrate near the heating element may have already evaporated. Thus, at the start of the puff, the generated aerosol may contain a higher proportion of the first compound, and later in the puff, the generated aerosol may contain a higher proportion of the second compound.
Альтернативно или дополнительно свойства генерируемого аэрозоля могут изменяться в течение нескольких затяжек. Это может происходить тогда, когда соединения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, не испаряются с должной скоростью. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать X процентов по массе первого соединения и Y процентов по массе второго соединения. Если жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не испаряется с образованием пара, содержащего отношение масс первого соединения ко второму соединению, составляющее X к Y, то состав жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может изменяться по мере генерирования пара. Это, в свою очередь, может приводить к изменению свойств аэрозоля, генерируемого жидким субстратом, образующим аэрозоль.Alternatively, or additionally, the properties of the generated aerosol may change over the course of several puffs. This may occur when the compounds of the liquid aerosol-forming substrate do not evaporate at the proper rate. For example, the liquid aerosol-forming substrate may contain X percent by mass of a first compound and Y percent by mass of a second compound. If the liquid aerosol-forming substrate does not evaporate to form a vapor containing an X to Y mass ratio of the first compound to the second compound, the composition of the liquid aerosol-forming substrate may change as the vapor is generated. This, in turn, may lead to changes in the properties of the aerosol generated by the liquid aerosol-forming substrate.
Целью настоящего изобретения является управление испарением различных соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в случае, когда эти соединения имеют разные температуры кипения.The aim of the present invention is to control the evaporation of various compounds of a liquid substrate forming an aerosol in the case where these compounds have different boiling points.
Согласно аспекту настоящего изобретения предложен нагреватель в сборе. Нагреватель в сборе может быть подходящим для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Нагреватель в сборе может содержать компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательный элемент может содержать первую часть. Нагревательный элемент может содержать вторую часть. Первая часть нагревательного элемента может быть встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Вторая часть нагревательного элемента может быть не встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.According to an aspect of the present invention, a heater assembly is provided. The heater assembly may be suitable for use in an aerosol-generating system. The heater assembly may comprise a component for storing a liquid aerosol-forming substrate. The heating element may comprise a first portion. The heating element may comprise a second portion. The first portion of the heating element may be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. The second portion of the heating element may not be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate.
Нагреватель в сборе может обеспечивать области с более высокой температурой и области с более низкой температурой в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Альтернативно или дополнительно нагреватель в сборе может обеспечивать области, температура которых повышается с большей скоростью, и области, температура которых повышается с меньшей скоростью, в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The heater assembly may provide higher-temperature regions and lower-temperature regions within the aerosol-forming liquid substrate storage component. Alternatively, or additionally, the heater assembly may provide regions whose temperature increases at a faster rate and regions whose temperature increases at a slower rate within the aerosol-forming liquid substrate storage component.
Преимущественно нагреватель в сборе может улучшить управление испарением разных соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Нагреватель в сборе может приводить к одновременному испарению с желаемыми скоростями соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения. Нагреватель в сборе может приводить к испарению в более предпочтительных долях соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения. Нагреватель в сборе может обеспечивать генерирование аэрозоля с более желаемым составом. Нагреватель в сборе может обеспечивать более согласованное генерирование аэрозоля с желаемыми свойствами.Advantageously, the heater assembly can improve the control of the evaporation of various compounds in the liquid aerosol-forming substrate. The heater assembly can ensure the simultaneous evaporation of higher-boiling and lower-boiling liquid aerosol-forming substrate compounds at desired rates. The heater assembly can ensure the evaporation of higher-boiling and lower-boiling liquid aerosol-forming substrate compounds in more favorable proportions. The heater assembly can ensure the generation of an aerosol with a more desirable composition. The heater assembly can ensure more consistent generation of an aerosol with desired properties.
Нагревательный элемент может содержать третью часть и четвертую часть. Третья часть нагревательного элемента может быть встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Четвертая часть может быть не встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The heating element may comprise a third portion and a fourth portion. The third portion of the heating element may be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. The fourth portion may not be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate.
Преимущественно это может создавать больше областей с более высокой температурой и больше областей с более низкой температурой в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Альтернативно или дополнительно это может обеспечить большее областей, температура в которых повышается с большей скоростью, и большее областей, температура в которых повышается с меньшей скоростью, в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Это может приводить к одновременному испарению с желаемыми скоростями соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения.This can advantageously create more regions of higher temperature and more regions of lower temperature in the aerosol-forming liquid substrate storage component. Alternatively, or additionally, it can provide more regions in which the temperature increases at a faster rate and more regions in which the temperature increases at a slower rate in the aerosol-forming liquid substrate storage component. This can lead to the simultaneous evaporation of compounds of the aerosol-forming liquid substrate with higher boiling points and lower boiling points at desired rates.
Вторая часть нагревательного элемента может простираться между первой частью и третьей частью. То есть вторая часть нагревательного элемента может соединять первую часть нагревательного элемента с третьей частью нагревательного элемента. Третья часть может быть соединена с первой частью только через вторую часть.The second portion of the heating element may extend between the first portion and the third portion. That is, the second portion may connect the first portion to the third portion. The third portion may only be connected to the first portion through the second portion.
Третья часть нагревательного элемента может простираться между второй частью и четвертой частью. То есть третья часть нагревательного элемента может соединять вторую часть нагревательного элемента с четвертой частью нагревательного элемента. Четвертая часть может быть соединена со второй частью только через третью часть.The third portion of the heating element may extend between the second portion and the fourth portion. That is, the third portion may connect the second portion to the fourth portion. The fourth portion may only be connected to the second portion via the third portion.
Нагревательный элемент, или одна, или более чем одна, или все из первой части, второй части, третьей части и четвертой части могут содержать электрически резистивный материал. Нагреватель в сборе может быть выполнен таким образом, что при использовании электрический ток проходит через указанную часть или части. Это может привести к резистивному нагреву указанной части или частей. Таким образом, указанная часть или части могут быть выполнены с возможностью резистивного нагрева.The heating element, or one or more than one, or all of the first part, second part, third part, and fourth part, may comprise an electrically resistive material. The heater assembly may be designed such that, during use, an electric current flows through said part or parts. This may result in resistive heating of said part or parts. Thus, said part or parts may be configured to provide resistive heating.
Одна, или более чем одна, или все из первой части, второй части, третьей части и четвертой части нагревательного элемента могут быть образованы из одного и того же материала.One, more than one, or all of the first portion, second portion, third portion, and fourth portion of the heating element may be formed from the same material.
Одна, или более чем одна, или все из первой части, второй части, третьей части и четвертой части нагревательного элемента могут иметь по существу одинаковое электрическое удельное сопротивление (измеряемое в Ом-метрах). Например, первая часть и вторая часть могут иметь одинаковое электрическое удельное сопротивление. Альтернативно или дополнительно третья часть и четвертая часть нагревательного элемента могут иметь одинаковое электрическое удельное сопротивление. В контексте данного документа термин «по существу одинаковое электрическое удельное сопротивление» используется для обозначения в пределах 20, 10 или 5 процентов от заданного электрического удельного сопротивления.One, more than one, or all of the first portion, second portion, third portion, and fourth portion of the heating element may have substantially the same electrical resistivity (measured in ohm-meters). For example, the first portion and second portion may have the same electrical resistivity. Alternatively, or additionally, the third portion and fourth portion of the heating element may have the same electrical resistivity. As used herein, the term "substantially the same electrical resistivity" is used to mean within 20, 10, or 5 percent of the specified electrical resistivity.
Нагревательный элемент, или одна, или более чем одна, или все из первой части, второй части, третьей части и четвертой части нагревательного элемента могут содержать или быть образованы из любого материала с подходящими электрическими и механическими свойствами, например, подходящего электрически резистивного материала. Подходящие материалы включают, но без ограничения: полупроводники, например, легированную керамику, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих металлических сплавов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, Колорадо. В композитных материалах электрически резистивный материал необязательно может быть встроен, инкапсулирован или покрыт изоляционным материалом или наоборот, в зависимости от кинетики передачи энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагревательный элемент может содержать металлическую травленую фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае инертный материал может содержать Kapton®, фольгу, полностью состоящую из полиимида или слюды. Kapton® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Уилмингтон, Делавэр 198 98, Соединенные Штаты Америки.The heating element, or one or more than one, or all of the first part, second part, third part, and fourth part of the heating element, may comprise or be formed from any material with suitable electrical and mechanical properties, such as a suitable electrically resistive material. Suitable materials include, but are not limited to, semiconductors, such as doped ceramics, electrically conductive ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from a ceramic material and a metallic material. Such composite materials may comprise doped or undoped ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, and platinum group metals. Examples of suitable metallic alloys include stainless steel, constantan, nickel-, cobalt-, chromium-, aluminum-, titanium-, zirconium-, hafnium-, niobium-, molybdenum-, tantalum-, tungsten-, tin-, gallium-, manganese-, and iron-based alloys, as well as nickel-, iron-, and cobalt-based superalloys, stainless steel, Timetal®, iron-aluminum-based alloys, and iron-, manganese-, and aluminum-based alloys. Timetal® is a registered trademark of Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Colorado. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded, encapsulated, or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the energy transfer kinetics and the desired external physicochemical properties. The heating element may comprise an etched metal foil insulated between two layers of inert material. In this case, the inert material may comprise Kapton®, a foil composed entirely of polyimide or mica. Kapton® is a registered trademark of E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 198 98, United States of America.
Третья часть и четвертая часть могут быть выполнены с возможностью резистивного нагрева. Третья часть и четвертая часть могут содержать электрически резистивный материал. Первая часть и вторая часть могут быть выполнены с возможностью резистивного нагрева. Первая часть и вторая часть могут содержать электрически резистивный материал.The third and fourth parts may be configured for resistive heating. The third and fourth parts may comprise an electrically resistive material. The first and second parts may be configured for resistive heating. The first and second parts may comprise an electrically resistive material.
Нагревательный элемент, или одна, или более чем одна, или все из первой части, второй части, третьей части и четвертой части могут содержать токоприемный материал. Нагреватель в сборе может быть выполнен таким образом, что при использовании указанная часть или части индукционно нагреваются.The heating element, or one or more than one, or all of the first part, second part, third part, and fourth part, may comprise a current-sensing material. The heater assembly may be designed such that said part or parts are inductively heated during use.
Например, нагреватель в сборе может быть выполнен с возможностью использования в системе, генерирующей аэрозоль, содержащей индуктор, такой как индукционная катушка. Индуктор может находиться в устройстве, генерирующем аэрозоль, которое содержит блок питания. Устройство может быть выполнено с возможностью введения в зацепление с нагревателем в сборе или картриджем, содержащим нагреватель в сборе. Альтернативно индуктор может быть расположен в картридже, содержащем нагреватель в сборе. Картридж может быть выполнен с возможностью введения в зацепление с устройством, генерирующим аэрозоль, имеющим блок питания.For example, the heater assembly may be configured for use in an aerosol-generating system comprising an inductor, such as an induction coil. The inductor may be located in an aerosol-generating device that includes a power supply. The device may be configured to engage the heater assembly or a cartridge comprising the heater assembly. Alternatively, the inductor may be located in a cartridge comprising the heater assembly. The cartridge may be configured to engage the aerosol-generating device that includes a power supply.
Блок питания может быть выполнен с возможностью обеспечения прохождения переменного тока через индуктор в картридже или индуктор в устройстве таким образом, что индуктор генерирует колеблющееся электромагнитное поле.The power supply may be configured to provide alternating current through an inductor in the cartridge or an inductor in the device such that the inductor generates an oscillating electromagnetic field.
Переменный ток может иметь любую подходящую частоту. Переменный ток может быть переменным током высокой частоты. Термин «переменный ток высокой частоты» может относиться к частоте от 100 килогерц (кГц) до 30 мегагерц (МГц). Когда индуктор представляет собой трубчатую индукционную катушку, переменный ток может иметь частоту от 500 килогерц (кГц) до 30 мегагерц (МГц). Если индуктор представляет собой уплощенную индукционную катушку, переменный ток может иметь частоту от 100 килогерц (кГц) до 1 мегагерца (МГц).Alternating current can have any suitable frequency. Alternating current can be high-frequency alternating current. The term "high-frequency alternating current" can refer to frequencies from 100 kilohertz (kHz) to 30 megahertz (MHz). When the inductor is a tubular induction coil, the alternating current can have a frequency from 500 kilohertz (kHz) to 30 megahertz (MHz). If the inductor is a flat induction coil, the alternating current can have a frequency from 100 kilohertz (kHz) to 1 megahertz (MHz).
Нагревательный элемент, или одна, или более чем одна, или все из первой части, второй части, третьей части и четвертой части могут быть расположены внутри электромагнитного поля, генерируемого индуктором, или иным образом подвергаться его воздействию. Это может привести к возникновению вихревых токов и потерь на гистерезис в токоприемном материале. Это может вызывать нагрев токоприемного материала. Таким образом, блок питания и индуктор могут быть выполнены с возможностью индукционного нагрева одной, или более чем одной, или всех из первой части, второй части, третьей части и четвертой части.The heating element, or one or more than one, or all of the first part, second part, third part, and fourth part, may be located within the electromagnetic field generated by the inductor or otherwise exposed to it. This may result in eddy currents and hysteresis losses in the current-receiving material. This may cause heating of the current-receiving material. Thus, the power supply and inductor may be configured to inductively heat one or more than one, or all of the first part, second part, third part, and fourth part.
Токоприемный материал может представлять собой или может содержать любой материал, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительные токоприемные материалы могут быть нагреты до температуры, превышающей 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, или 400 градусов Цельсия. Предпочтительные токоприемные материалы могут содержать металл, или углерод, или как металл, так и углерод. Предпочтительный токоприемный материал может содержать ферромагнитный материал, например, ферритный чугун или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь. Подходящий токоприемный элемент может представлять собой или содержать одно или более из графита, молибдена, карбида кремния, нержавеющей стали, ниобия и алюминия. Предпочтительные токоприемные материалы могут содержать или быть образованы из нержавеющих сталей серии 400, например, нержавеющей стали марки 410, или марки 420, или марки 430. Разные материалы будут рассеивать разные количества энергии, когда они расположены внутри электромагнитных полей, имеющих подобные значения частоты и напряженности поля. Таким образом, параметры токоприемного материала, такие как тип и размер материала, могут быть изменены для обеспечения желаемого рассеивания мощности внутри известного электромагнитного поля.The current-collecting material may be or may comprise any material that can be inductively heated to a temperature sufficient to generate an aerosol from an aerosol-forming substrate. Preferred current-collecting materials can be heated to a temperature exceeding 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius. Preferred current-collecting materials may comprise a metal or carbon, or both a metal and carbon. A preferred current-collecting material may comprise a ferromagnetic material, such as ferritic cast iron or ferromagnetic steel, or stainless steel. A suitable current-collecting element may be or comprise one or more of graphite, molybdenum, silicon carbide, stainless steel, niobium, and aluminum. Preferred current-collecting materials may comprise or be formed from 400-series stainless steels, such as Type 410, Type 420, or Type 430 stainless steel. Different materials will dissipate different amounts of energy when placed within electromagnetic fields of similar frequency and field strength. Therefore, current-collecting material parameters, such as material type and size, can be varied to achieve the desired power dissipation within a known electromagnetic field.
Третья часть и четвертая часть могут быть выполнены с возможностью индукционного нагрева. Третья часть и четвертая часть могут содержать токоприемный материал. Первая часть и вторая часть могут быть выполнены с возможностью индукционного нагрева. Первая часть и вторая часть могут содержать токоприемный материал.The third and fourth parts may be capable of induction heating. The third and fourth parts may comprise a current-collecting material. The first and second parts may be capable of induction heating. The first and second parts may comprise a current-collecting material.
Преимущественно в системе, генерирующей аэрозоль, использующей индукционный нагрев, нет необходимости в образовании электрических контактов между нагревателем в сборе и устройством, генерирующим аэрозоль. Кроме того, нагревательный элемент может не нуждаться в электрическом соединении с другими компонентами. Это может устранить необходимость в припое или других связующих элементах. Картридж, содержащий нагреватель в сборе, который выполнен с возможностью индукционного нагрева, может позволить изготовить картридж, который является простым, недорогим и надежным. Картриджи, как правило, представляют собой одноразовые изделия, изготавливаемые в гораздо большем количестве, чем устройства, генерирующие аэрозоль, с которыми они работают. Соответственно, уменьшение стоимости картриджей может привести к значительной экономии средств для производителей. Кроме того, индукционный нагрев может обеспечить улучшенное преобразование энергии по сравнению с резистивным нагревом. Это связано с тем, что индукционный нагрев может не приводить к потерям мощности, связанным с электрическим сопротивлением в соединениях между резистивным нагревательным элементом и блоком питания.Advantageously, an aerosol-generating system using induction heating eliminates the need for electrical contacts between the heater assembly and the aerosol-generating device. Furthermore, the heating element may not require electrical connections to other components. This can eliminate the need for solder or other bonding agents. A cartridge containing a heater assembly configured for induction heating can allow for the manufacture of a cartridge that is simple, inexpensive, and reliable. Cartridges are typically disposable items, manufactured in much larger quantities than the aerosol-generating devices they support. Consequently, reducing the cost of cartridges can lead to significant cost savings for manufacturers. Furthermore, induction heating can provide improved energy conversion compared to resistive heating. This is because induction heating may not incur power losses associated with electrical resistance in the connections between the resistive heating element and the power supply.
Нагревательный элемент может иметь длину, ширину и толщину. Нагревательный элемент может содержать полосу материала. Полоса может иметь длину, ширину и толщину. Ширина может быть перпендикулярна длине. Толщина может быть перпендикулярна длине и ширине. Длина может быть больше ширины. Ширина может быть больше толщины.A heating element may have a length, width, and thickness. A heating element may comprise a strip of material. The strip may have a length, width, and thickness. The width may be perpendicular to the length. The thickness may be perpendicular to the length and width. The length may be greater than the width. The width may be greater than the thickness.
Поперечное сечение или площадь поперечного сечения нагревательного элемента может изменяться. Например, поперечное сечение или площадь поперечного сечения нагревательного элемента может изменяться вдоль длины нагревательного элемента.The cross-section or cross-sectional area of a heating element may vary. For example, the cross-section or cross-sectional area of a heating element may vary along the length of the heating element.
Нагревательный элемент может простираться между первым концом и вторым концом. Например, длина нагревательного элемента может простираться между первым концом и вторым концом. Нагревательный элемент может иметь первую площадь поперечного сечения в первой точке между первым концом и вторым концом. Нагревательный элемент может иметь вторую площадь поперечного сечения во второй точке между первой точкой и вторым концом. Нагревательный элемент может иметь третью площадь поперечного сечения в третьей точке между второй точкой и вторым концом. Каждая из первой площади поперечного сечения и третьей площади поперечного сечения может быть больше или меньше второй площади поперечного сечения. Например, первая площадь поперечного сечения и третья площадь поперечного сечения могут быть на по меньшей мере 10, 20, 50, 100, 200 или 500 процентов больше или на по меньшей мере 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 или 80 процентов меньше второй площади поперечного сечения. Таким образом, наблюдая за тем, как изменяется площадь поперечного сечения нагревательного элемента от первого конца ко второму концу нагревательного элемента, площадь поперечного сечения нагревательного элемента может уменьшаться, а затем увеличиваться. Альтернативно или дополнительно площадь поперечного сечения нагревательного элемента может увеличиваться, а затем уменьшаться.The heating element may extend between a first end and a second end. For example, the length of the heating element may extend between the first end and the second end. The heating element may have a first cross-sectional area at a first point between the first end and the second end. The heating element may have a second cross-sectional area at a second point between the first point and the second end. The heating element may have a third cross-sectional area at a third point between the second point and the second end. Each of the first cross-sectional area and the third cross-sectional area may be greater than or less than the second cross-sectional area. For example, the first cross-sectional area and the third cross-sectional area may be at least 10, 20, 50, 100, 200, or 500 percent greater than, or at least 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, or 80 percent less than, the second cross-sectional area. Thus, by observing how the cross-sectional area of the heating element changes from the first end to the second end of the heating element, the cross-sectional area of the heating element may decrease and then increase. Alternatively, or additionally, the cross-sectional area of the heating element may increase and then decrease.
Изменение поперечного сечения или площади поперечного сечения нагревательного элемента может привести к одновременному достижению разными секциями нагревательного элемента разных температур. Например, в резистивном нагревательном элементе секция нагревательного элемента, имеющая меньшую площадь поперечного сечения, может иметь большее сопротивление и может, таким образом, быть резистивно нагретой до более высокой температуры.Changing the cross-section or cross-sectional area of a heating element can cause different sections of the heating element to simultaneously reach different temperatures. For example, in a resistive heating element, a section of the heating element with a smaller cross-sectional area may have a higher resistance and thus be resistively heated to a higher temperature.
Преимущественно это может создавать области с более высокой температурой и области с более низкой температурой. Альтернативно или дополнительно это может обеспечивать области, температура в которых повышается с большей скоростью, и области, температура в которых повышается с меньшей скоростью, в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Как разъяснено выше, это может приводить к одновременному испарению с желаемыми скоростями соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения.This can advantageously create regions of higher temperature and regions of lower temperature. Alternatively, or additionally, it can provide regions in which the temperature increases at a faster rate and regions in which the temperature increases at a slower rate within the aerosol-forming liquid substrate storage component. As explained above, this can lead to the simultaneous evaporation of compounds of the aerosol-forming liquid substrate with higher boiling points and lower boiling points at desired rates.
Минимальная площадь поперечного сечения вдоль длины нагревательного элемента может быть на по меньшей мере 10 процентов меньше, чем максимальная площадь поперечного сечения вдоль длины нагревательного элемента. Минимальная площадь поперечного сечения вдоль длины нагревательного элемента может быть на по меньшей мере 20, 40, 60 или 80 процентов меньше, чем максимальная площадь поперечного сечения вдоль длины нагревательного элемента.The minimum cross-sectional area along the length of the heating element may be at least 10 percent less than the maximum cross-sectional area along the length of the heating element. The minimum cross-sectional area along the length of the heating element may be at least 20, 40, 60, or 80 percent less than the maximum cross-sectional area along the length of the heating element.
Минимальная площадь поперечного сечения первой части нагревательного элемента может быть на по меньшей мере 10, 20, 40, 60 или 80 процентов меньше максимальной площади поперечного сечения второй части или четвертой части. Альтернативно или дополнительно минимальная площадь поперечного сечения третьей части нагревательного элемента может быть на по меньшей мере 10, 20, 40, 60 или 80 процентов меньше максимальной площади поперечного сечения второй части или четвертой части.The minimum cross-sectional area of the first portion of the heating element may be at least 10, 20, 40, 60, or 80 percent less than the maximum cross-sectional area of the second portion or the fourth portion. Alternatively or additionally, the minimum cross-sectional area of the third portion of the heating element may be at least 10, 20, 40, 60, or 80 percent less than the maximum cross-sectional area of the second portion or the fourth portion.
Ширина, или толщина, или и ширина, и толщина нагревательного элемента могут изменяться вдоль длины нагревательного элемента.The width, thickness, or both the width and thickness of the heating element may vary along the length of the heating element.
Нагревательный элемент может входить в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходить из него. Нагревательный элемент может содержать полосу материала, которая входит в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходит из него. Нагревательный элемент или полоса может входить в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходить из него вдоль его длины. Таким образом, при отслеживании вдоль длины нагревательного элемента или полосы нагревательный элемент или полоса может поочередно содержать части, встроенные в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, такие как первая часть и третья часть, и части, не встроенные в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, такие как вторая часть и четвертая часть.A heating element may extend into and out of the aerosol-forming liquid substrate storage component. The heating element may comprise a strip of material that extends into and out of the aerosol-forming liquid substrate storage component. The heating element or strip may extend into and out of the aerosol-forming liquid substrate storage component along its length. Thus, when tracked along the length of the heating element or strip, the heating element or strip may alternately comprise portions integrated into the aerosol-forming liquid substrate storage component, such as a first portion and a third portion, and portions not integrated into the aerosol-forming liquid substrate storage component, such as a second portion and a fourth portion.
Преимущественно нагреватель в сборе, содержащийMainly a heater assembly comprising
нагревательный элемент, который входит в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходит из него, может быть относительно простым в изготовлении.The heating element that enters and exits the aerosol-forming liquid substrate storage component can be relatively simple to manufacture.
Нагревательный элемент может содержать одно или более из изогнутых частей, волнистых частей, сгибов и гофров. Первая часть нагревательного элемента может содержать одно или более из изогнутой части, волнистой части, сгиба и гофра. Вторая часть нагревательного элемента может содержать одно или более из изогнутой части, волнистой части, сгиба и гофра. Третья часть нагревательного элемента может содержать одно или более из изогнутой части, волнистой части, сгиба и гофра. Четвертая часть нагревательного элемента может содержать одно или более из изогнутой части, волнистой части, сгиба и гофра. Пятая часть нагревательного элемента может содержать одно или более из изогнутой части, волнистой части, сгиба и гофра.The heating element may comprise one or more curved portions, wavy portions, bends, and corrugations. The first portion of the heating element may comprise one or more of a curved portion, a wavy portion, a bend, and a corrugation. The second portion of the heating element may comprise one or more of a curved portion, a wavy portion, a bend, and a corrugation. The third portion of the heating element may comprise one or more of a curved portion, a wavy portion, a bend, and a corrugation. The fourth portion of the heating element may comprise one or more of a curved portion, a wavy portion, a bend, and a corrugation. The fifth portion of the heating element may comprise one or more of a curved portion, a wavy portion, a bend, and a corrugation.
Преимущественно изогнутые части, волнистые части, сгибы и гофры в нагревательном элементе могут обеспечивать больший контроль расположений областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой. Альтернативно или дополнительно изогнутые части, волнистые части, сгибы и гофры в нагревательном элементе могут обеспечивать больший контроль разниц температур между областями с более высокой температурой и областями с более низкой температурой. Например, если желательна более высокая температура в данном участке компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, то нагревательный элемент может содержать волнистую часть или гофр в этом участке. Это может увеличить объем или площадь поверхности нагревательного элемента в этом участке и, следовательно, увеличить тепло, передаваемое от нагревательного элемента в этот участок.Preferably, curved portions, wavy portions, folds, and corrugations in a heating element can provide greater control over the locations of higher-temperature regions and lower-temperature regions. Alternatively, or in addition, curved portions, wavy portions, folds, and corrugations in a heating element can provide greater control over the temperature differences between higher-temperature regions and lower-temperature regions. For example, if a higher temperature is desired in a given region of a component for storing a liquid aerosol-forming substrate, the heating element may include a wavy portion or corrugation in that region. This can increase the volume or surface area of the heating element in that region and, consequently, increase the heat transferred from the heating element to that region.
Нагревательный элемент может иметь первый конец и второй конец. Длина нагревательного элемента может простираться от первого конца до второго конца. Если нагревательный элемент не простирается непосредственно от первого конца ко второму, т.е. по прямой линии, можно считать, что нагревательный элемент содержит одно или более из изогнутых частей, волнистых частей, сгибов и гофров.A heating element may have a first end and a second end. The length of the heating element may extend from the first end to the second end. If the heating element does not extend directly from the first end to the second end, i.e., in a straight line, the heating element may be considered to contain one or more curved portions, wavy portions, folds, and corrugations.
Изогнутая часть может относиться к постепенному изменению направления нагревательного элемента, например, постепенному изменению направления нагревательного элемента между первым концом и вторым концом. Таким образом, изогнутая часть может образовывать дугу или С-образную форму.A curved portion may refer to a gradual change in the direction of the heating element, such as a gradual change in the direction of the heating element between the first end and the second end. Thus, the curved portion may form an arc or a C-shape.
Сгиб может относиться к ступенчатому изменению направления нагревательного элемента, например, ступенчатому изменению направления нагревательного элемента между первым концом и вторым концом. Таким образом, сгиб может образовывать две стороны многоугольника или V-образную форму.A bend can refer to a stepwise change in the direction of a heating element, such as a stepwise change in the direction of the heating element between the first end and the second end. Thus, a bend can form two sides of a polygon or a V-shape.
Волнистая часть может содержать несколько изогнутых частей. Например, волнистая часть может относиться к постепенному изменению направления нагревательного элемента в первом направлении, за которым следует постепенное изменение направления нагревательного элемента в другом, например противоположном, направлении. Таким образом, волнистая часть может образовывать синусоидальную волну или S-образную форму.The wavy section may comprise multiple curved sections. For example, the wavy section may refer to a gradual change in the direction of the heating element in one direction, followed by a gradual change in the direction of the heating element in another, such as the opposite, direction. Thus, the wavy section may form a sine wave or an S-shape.
Гофр может содержать несколько сгибов. Например, гофр может относиться к ступенчатому изменению направления нагревательного элемента, за которым следует другое ступенчатое изменение направления нагревательного элемента. Таким образом, гофр может образовывать три стороны прямоугольника, или М-образную форму, или N-образную форму.A corrugation may contain multiple folds. For example, a corrugation may refer to a stepped change in the direction of the heating element, followed by another stepped change in the direction of the heating element. Thus, the corrugation may form three sides of a rectangle, an M-shape, or an N-shape.
Преимущественно нагревательный элемент, содержащий одно или более из изогнутых частей, волнистых частей, сгибов и гофров, может упростить изготовление нагревателя в сборе, имеющего по меньшей мере одну часть нагревательного элемента, встроенную в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и по меньшей мере одну часть, не встроенную в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Кроме того, одно или более из изогнутых частей, волнистых частей, сгибов и гофров могут позволить нагревательному элементу создавать области с более высокой температурой. Например, часть нагревательного элемента, встроенная в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может иметь сильноизогнутую S-образную форму. Участок компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, вокруг этой части нагревательного элемента может быть нагрет до более высокой температуры.Advantageously, a heating element comprising one or more curved portions, wavy portions, folds, and corrugations can simplify the manufacture of a heater assembly comprising at least one portion of the heating element integrated into a component for storing a liquid aerosol-forming substrate and at least one portion not integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. Furthermore, one or more of the curved portions, wavy portions, folds, and corrugations can enable the heating element to create regions of higher temperature. For example, a portion of the heating element integrated into a component for storing a liquid aerosol-forming substrate can have a highly curved S-shape. The region of the component for storing the liquid aerosol-forming substrate around this portion of the heating element can be heated to a higher temperature.
Нагревательный элемент может содержать одно или более из нерегулярных волнистых частей и нерегулярных гофров вдоль длины нагревательного элемента. В контексте данного документа термины «нерегулярные волнистые части» и «нерегулярные гофры» относятся к волнистым частям и гофрам, не имеющим постоянной амплитуды и частоты.The heating element may comprise one or more irregular wavy sections and irregular corrugations along the length of the heating element. As used herein, the terms "irregular wavy sections" and "irregular corrugations" refer to wavy sections and corrugations that do not have a constant amplitude or frequency.
Амплитуда волнистой части или гофра может быть измерена в направлении, перпендикулярном длине нагревательного элемента. Амплитуда волнистой части или гофра может быть измерена в направлении толщины нагревательного элемента. Амплитуда может относиться к половине разности высот между пиком или локальным максимумом волнистой части или гофра и впадиной или локальным минимумом волнистой части или гофра.The amplitude of a wavy section or corrugation can be measured in a direction perpendicular to the length of the heating element. The amplitude of a wavy section or corrugation can be measured in the direction of the heating element's thickness. The amplitude can be defined as half the height difference between the peak or local maximum of the wavy section or corrugation and the trough or local minimum of the wavy section or corrugation.
Частота волнистой части или гофра относится к числу повторяющихся циклов на единицу расстояния, например, на единицу расстояния в направлении длины нагревательного элемента или в направлении между первым концом и вторым концом нагревательного элемента. Этот тип частоты часто называют пространственной частотой. Например, если нагревательный элемент содержит регулярные синусоидальные волны, волны считаются волнистыми частями, и частота этих волнистых частей равна 1, деленной на длину волн.The frequency of a ripple or corrugation refers to the number of repeating cycles per unit distance, such as per unit distance along the length of a heating element or between the first end and the second end of the heating element. This type of frequency is often referred to as spatial frequency. For example, if a heating element contains regular sinusoidal waves, the waves are considered ripples, and the frequency of these ripples is equal to 1 divided by the wavelength.
Примером регулярной волнистой части является предсказуемая синусоидальная волна, имеющая постоянную амплитуду и частоту.An example of a regular waveform is a predictable sine wave that has constant amplitude and frequency.
Частота волнистых частей или гофров нагревательного элемента может изменяться вдоль длины нагревательного элемента.The frequency of the wavy portions or corrugations of the heating element may vary along the length of the heating element.
Амплитуда волнистых частей или гофров нагревательного элемента может изменяться вдоль длины нагревательного элемента.The amplitude of the wavy portions or corrugations of the heating element may vary along the length of the heating element.
Преимущественно изменение амплитуд, или частот, или как амплитуд, так и частот может обеспечить больший контроль расположений областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой. Альтернативно или дополнительно изменение амплитуд, или частот, или как амплитуд, так и частот может обеспечить больший контроль разниц температур между областями с более высокой температурой и областями с более низкой температурой.Preferably, varying the amplitudes or frequencies, or both, can provide greater control over the locations of higher-temperature regions and lower-temperature regions. Alternatively, or additionally, varying the amplitudes or frequencies, or both, can provide greater control over the temperature differences between higher-temperature regions and lower-temperature regions.
Нагреватель в сборе может содержать резервуар для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Нагреватель в сборе может содержать резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль.The heater assembly may contain a reservoir for storing a liquid aerosol-forming substrate.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может хранить или быть выполнен с возможностью хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may store or be configured to store the liquid aerosol-forming substrate.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может находиться в сообщении по текучей среде с резервуаром. В этом случае при использовании секции нагревательного элемента, которые находятся дальше от резервуара с жидким субстратом, образующим аэрозоль, или области в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, вокруг этих секций нагревательного элемента могут достигать более высоких температур, чем секции или области, которые находятся ближе к резервуару с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Это связано с тем, что больше тепла может передаваться или тепло может передаваться быстрее от нагревательного элемента к резервуару с жидким субстратом, образующим аэрозоль, для секций нагревательного элемента, которые расположены ближе к резервуару с жидким субстратом, образующим аэрозоль.The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may be in fluid communication with the reservoir. In this case, when using heating element sections located further from the reservoir containing the liquid aerosol-forming substrate, or areas within the component for storing the liquid aerosol-forming substrate, the surrounding areas of these heating element sections may reach higher temperatures than sections or areas located closer to the reservoir containing the liquid aerosol-forming substrate. This is because more heat can be transferred, or heat can be transferred more quickly, from the heating element to the reservoir containing the liquid aerosol-forming substrate for heating element sections located closer to the reservoir containing the liquid aerosol-forming substrate.
Преимущественно компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находящийся в сообщении по текучей среде с резервуаром, может обеспечивать быстрое и автоматическое пополнение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, который испаряется и удаляется из компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Advantageously, the liquid aerosol-forming substrate storage component, which is in fluid communication with the reservoir, can provide for rapid and automatic replenishment of the liquid aerosol-forming substrate, which evaporates and is removed from the liquid aerosol-forming substrate storage component.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать или может представлять собой материал, пропитанный жидким субстратом, образующим аэрозоль, или материал, выполненный с возможностью пропитывания им. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может иметь волокнистую или губчатую структуру. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать капиллярный материал. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать пучок капилляров. Например, компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать одно или более из волокон, нитей и трубок с узкими каналами.The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may comprise or be a material impregnated with the liquid aerosol-forming substrate or a material capable of being impregnated with it. The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may have a fibrous or spongy structure. The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may comprise a capillary material. The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may comprise a capillary bundle. For example, the component for storing the liquid aerosol-forming substrate may comprise one or more fibers, threads, and tubes with narrow channels.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может образовывать несколько небольших каналов или трубок, через которые жидкость может транспортироваться за счет капиллярного действия.The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may contain a sponge-like or foam-like material. The structure of the component for storing the liquid aerosol-forming substrate may form several small channels or tubes through which the liquid can be transported by capillary action.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Подходящие материалы включают, но без ограничения: губчатый материал или пеноматериал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волокнистый материал, например, изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, сложнополиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать керамический материал. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может иметь любую подходящую капиллярность и пористость, чтобы его можно было использовать с разными жидкими субстратами, образующими аэрозоль, имеющими разные физические свойства.The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may comprise any suitable material or combination of materials. Suitable materials include, but are not limited to: sponge material or foam, ceramic or graphite-based materials in the form of fibers or sintered powders, foamed metal or plastic material, fibrous material, for example, made from twisted or extruded fibers such as cellulose acetate, polyester or bonded polyolefin, polyethylene, terylene or polypropylene fibers, nylon fibers, or ceramics. The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may comprise a ceramic material. The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may have any suitable capillarity and porosity so that it can be used with different liquid aerosol-forming substrates having different physical properties.
Нагревательный элемент может содержать пятую часть, причем пятая часть расположена в резервуаре. Термин «резервуар», если явно не указано иное, может использоваться для обозначения резервуара для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, или резервуара с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Термин «резервуар», если явно не указано иное, может использоваться для обозначения резервуара для хранения свободнотекучего жидкого субстрата, образующего аэрозоль, или резервуара со свободнотекучим жидким субстратом, образующим аэрозоль.The heating element may comprise a fifth portion, wherein the fifth portion is located in a reservoir. The term "reservoir," unless explicitly stated otherwise, may refer to a reservoir for storing a liquid aerosol-forming substrate or a reservoir containing a liquid aerosol-forming substrate. The term "reservoir," unless explicitly stated otherwise, may refer to a reservoir for storing a free-flowing liquid aerosol-forming substrate or a reservoir containing a free-flowing liquid aerosol-forming substrate.
Резервуар может быть выполнен с возможностью хранения или может хранить по меньшей мере 0,2, 0,5 или 1 миллилитр жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Резервуар может быть выполнен с возможностью хранения или может хранить менее 2, 1,8 или 1,5 миллилитра жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The reservoir may be configured to store or may store at least 0.2, 0.5, or 1 milliliter of liquid aerosol-forming substrate. The reservoir may be configured to store or may store less than 2, 1.8, or 1.5 milliliters of liquid aerosol-forming substrate.
Нагревательный элемент может быть перфорирован.The heating element can be perforated.
Нагревательный элемент может быть сетчатым нагревательным элементом. Нагревательный элемент может содержать сетку. Первая часть, или вторая часть, или и первая часть, и вторая часть могут содержать перфорационные отверстия или сетку. Третья часть, или четвертая часть, или и третья часть, и четвертая часть могут содержать перфорационные отверстия или сетку.The heating element may be a mesh heating element. The heating element may comprise a mesh. The first portion, the second portion, or both the first and second portions may comprise perforations or a mesh. The third portion, the fourth portion, or both the third and fourth portions may comprise perforations or a mesh.
Преимущественно сетчатый нагревательный элемент или нагревательный элемент, содержащий сетку, может обеспечивать большую площадь поверхности в контакте с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Такая большая площадь поверхности может обеспечить эффективное испарение жидкого субстрата, образующего аэрозоль.A mesh heating element, or a heating element containing a mesh, can provide a large surface area in contact with the liquid aerosol-forming substrate. This large surface area can ensure efficient evaporation of the liquid aerosol-forming substrate.
Нагреватель в сборе может содержать второй нагревательный элемент. Признаки, описанные в отношении первого нагревательного элемента, могут быть применены ко второму нагревательному элементу. Аналогичным образом, признаки, описанные в отношении частей первого нагревательного элемента, могут применяться к соответствующим частям или участкам второго нагревательного элемента. Например, одно или более из материала и формы первого нагревательного элемента могут применяться ко второму нагревательному элементу. Альтернативно второй нагревательный элемент может иметь форму или очертание, отличные от нагревательного элемента.The heater assembly may include a second heating element. The features described with respect to the first heating element may be applied to the second heating element. Similarly, the features described with respect to portions of the first heating element may be applied to corresponding portions or sections of the second heating element. For example, one or more of the material and shape of the first heating element may be applied to the second heating element. Alternatively, the second heating element may have a shape or outline different from the heating element.
Преимущественно второй нагревательный элемент может увеличивать скорость испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Кроме того, расстояние между первым нагревательным элементом и вторым нагревательным элементом может быть выбрано таким образом, чтобы влиять на температуру участка используемого компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Например, участок компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в котором первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент расположены ближе друг к другу, может достигать более высокой температуры, чем участок, в котором первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент разнесены дальше друг от друга.Advantageously, the second heating element can increase the rate of evaporation of the liquid aerosol-forming substrate in the liquid aerosol-forming substrate storage component. Furthermore, the distance between the first heating element and the second heating element can be selected to influence the temperature of the portion of the liquid aerosol-forming substrate storage component being used. For example, a portion of the liquid aerosol-forming substrate storage component in which the first heating element and the second heating element are located closer to each other can reach a higher temperature than a portion in which the first heating element and the second heating element are located further apart.
Второй нагревательный элемент может содержать первый участок. Второй нагревательный элемент может содержать второй участок. Второй нагревательный элемент может содержать третий участок. Второй нагревательный элемент может содержать четвертый участок. Второй нагревательный элемент может содержать пятый участок.The second heating element may comprise a first portion. The second heating element may comprise a second portion. The second heating element may comprise a third portion. The second heating element may comprise a fourth portion. The second heating element may comprise a fifth portion.
Второй участок может простираться между первым участком и третьим участком. Третий участок может простираться между вторым участком и четвертым участком.The second section may extend between the first section and the third section. The third section may extend between the second section and the fourth section.
Первый участок второго нагревательного элемента может быть встроен в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Второй участок второго нагревательного элемента может быть не встроен в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Третий участок второго нагревательного элемента может быть встроен в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Четвертый участок второго нагревательного элемента может быть не встроен в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Пятый участок второго нагревательного элемента может быть расположен в резервуаре.The first portion of the second heating element may be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. The second portion of the second heating element may not be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. The third portion of the second heating element may be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. The fourth portion of the second heating element may not be integrated into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. The fifth portion of the second heating element may be located in the reservoir.
Это может преимущественно создавать больше областей с относительно более высокой температурой и больше областей с относительно более низкой температурой в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.This can advantageously create more regions with relatively higher temperature and more regions with relatively lower temperature in the aerosol-forming liquid substrate storage component.
Второй нагревательный элемент может входить в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходить из него.The second heating element may enter and exit the aerosol-forming liquid substrate storage component.
Второй нагревательный элемент может содержать одно или более из изогнутых частей, волнистых частей, сгибов и гофров.The second heating element may comprise one or more of curved portions, wavy portions, folds, and corrugations.
Второй нагревательный элемент может быть расположен на расстоянии от нагревательного элемента в направлении, поперечном длине нагревательного элемента. Второй нагревательный элемент может быть расположен на расстоянии от нагревательного элемента в направлении ширины нагревательного элемента. Второй нагревательный элемент может быть расположен смежно с первым нагревательным элементом.The second heating element may be located at a distance from the heating element in a direction transverse to the length of the heating element. The second heating element may be located at a distance from the heating element in the direction of the width of the heating element. The second heating element may be located adjacent to the first heating element.
Второй нагревательный элемент может представлять собой сетчатый нагревательный элемент. Второй нагревательный элемент может содержать сетку.The second heating element may be a mesh heating element. The second heating element may comprise a mesh.
Первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент могут быть не соединены электрически.The first heating element and the second heating element may not be electrically connected.
Первый нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью индукционного нагрева. Первый нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью индукционного нагрева.The first heating element may be configured to provide induction heating.
Первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент могут работать независимо друг от друга. Может оказаться возможным резистивный или индукционный нагрев первого нагревательного элемента без существенного резистивного или индукционного нагрева второго нагревательного элемента. Может оказаться возможным повысить температуру первого нагревательного элемента без существенного повышения температуры второго нагревательного элемента. Первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент могут быть соединены с разными источниками питания.The first and second heating elements may operate independently of each other. It may be possible to resistively or inductively heat the first heating element without significantly heating the second heating element. It may be possible to increase the temperature of the first heating element without significantly increasing the temperature of the second heating element. The first and second heating elements may be connected to different power sources.
Первая часть, или вторая часть, или и первая часть, и вторая часть нагревательного элемента могут быть выполнены с возможностью нагрева до по меньшей мере 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 или 400 градусов Цельсия. При использовании первая часть, или вторая часть, или и первая часть, и вторая часть нагревательного элемента могут нагреваться до по меньшей мере 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 или 400 градусов Цельсия.The first part or the second part, or both the first part and the second part of the heating element can be configured to heat up to at least 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius. In use, the first part or the second part, or both the first part and the second part of the heating element can be heated up to at least 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius.
Третья часть, или четвертая часть, или и третья часть, и четвертая часть нагревательного элемента могут быть выполнены с возможностью нагрева до по меньшей мере 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 или 400 градусов Цельсия. При использовании третья часть, или четвертая часть, или и третья часть, и четвертая часть нагревательного элемента могут нагреваться до по меньшей мере 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, или 400 градусов Цельсия.The third part, or the fourth part, or both the third part and the fourth part of the heating element can be configured to heat up to at least 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius. In use, the third part, or the fourth part, or both the third part and the fourth part of the heating element can be heated up to at least 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius.
Пятая часть нагревательного элемента может быть выполнена с возможностью нагрева и может при использовании нагреваться до по меньшей мере 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 или 400 градусов Цельсия. При использовании пятая часть нагревательного элемента может нагреваться до по меньшей мере 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 или 400 градусов Цельсия.The fifth portion of the heating element may be configured to heat up and may, in use, heat up to at least 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius. In use, the fifth portion of the heating element may heat up to at least 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть выполнен с возможностью хранения или может хранить по меньшей мере 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 или 0,5 миллилитра жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The component for storing the liquid aerosol-forming substrate may be configured to store or may store at least 0.02, 0.05, 0.1, 0.2 or 0.5 milliliters of the liquid aerosol-forming substrate.
Согласно другому аспекту настоящего изобретенияAccording to another aspect of the present invention
предусмотрен способ сборки нагревателя в сборе. Нагреватель в сборе может быть нагревателем в сборе согласно настоящему изобретению. Способ может включать предоставление компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Способ может включать предоставление нагревательного элемента, содержащего первую часть и вторую часть. Способ может включать встраивание первой части нагревательного элемента в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.A method for assembling a heater assembly is provided. The heater assembly may be a heater assembly according to the present invention. The method may include providing a component for storing a liquid aerosol-forming substrate. The method may include providing a heating element comprising a first part and a second part. The method may include integrating the first part of the heating element into the component for storing the liquid aerosol-forming substrate.
Если нагревательный элемент содержит третью часть, способ может включать встраивание третьей части нагревательного элемента в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.If the heating element comprises a third portion, the method may include embedding the third portion of the heating element in a component for storing a liquid aerosol-forming substrate.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен картридж. Картридж может содержать нагреватель в сборе согласно настоящему изобретению.According to another aspect of the present invention, a cartridge is provided. The cartridge may comprise a heater assembly according to the present invention.
Картридж может быть выполнен с возможностью введения в зацепление и выведения из зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания. Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент. Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент только тогда, когда картридж зацеплен с устройством, генерирующим аэрозоль.The cartridge may be configured to be engaged and disengaged from the aerosol-generating device. The aerosol-generating device may comprise a power source. The power source may be configured to supply power to a heating element. The power source may be configured to supply power to the heating element only when the cartridge is engaged with the aerosol-generating device.
Картридж может содержать впускное отверстие для воздуха. Картридж может содержать выпускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может находиться в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием для воздуха. Нагревательный элемент может быть расположен ниже по потоку от впускного отверстия для воздуха. Нагревательный элемент может быть расположен выше по потоку от выпускного отверстия для воздуха. При использовании это может позволить воздуху течь через впускное отверстие для воздуха, затем сквозь, над, мимо или через нагреватель в сборе или нагревательный элемент, затем через выпускное отверстие для воздуха.The cartridge may include an air inlet. The cartridge may include an air outlet. The air inlet may be in fluid communication with the air outlet. A heating element may be located downstream of the air inlet. The heating element may be located upstream of the air outlet. In use, this may allow air to flow through the air inlet, then through, over, past, or through the heater assembly or heating element, then through the air outlet.
Картридж может содержать мундштук. Мундштук может содержать выпускное отверстие для воздуха. При использовании, когда картридж зацеплен с устройством, генерирующим аэрозоль, пользователь может делать затяжку на мундштуке картриджа. Это может привести к тому, что воздух будет течь через впускное отверстие для воздуха, затем сквозь, над, мимо или через нагреватель в сборе или нагревательный элемент, затем через выпускное отверстие для воздуха.The cartridge may contain a mouthpiece. The mouthpiece may contain an air outlet. During use, when the cartridge is attached to an aerosol-generating device, the user draws on the cartridge's mouthpiece. This may cause air to flow through the air inlet, then through, over, past, or through the heater assembly or heating element, then through the air outlet.
Преимущественно обеспечение потока воздуха сквозь, над, мимо или через нагреватель в сборе или нагревательный элемент может обеспечивать захват пара, образуемого нагревателем в сборе, потоком воздуха.Advantageously, providing an air flow through, over, past, or through the heater assembly or heating element may ensure that steam generated by the heater assembly is entrained in the air flow.
Картридж может содержать первый и второй электрические контакты, электрически соединенные с нагревательным элементом. Электрические контакты могут содержать одно или более из олова, серебра, золота, меди, алюминия, стали, такой как нержавеющая сталь, фосфорной бронзы, сплава олова с сурьмой, сплава олова с цирконием, сплава олова с висмутом или сплава олова с другими компонентами, повышающими стойкость к органическим кислотам.The cartridge may comprise first and second electrical contacts electrically connected to the heating element. The electrical contacts may comprise one or more of tin, silver, gold, copper, aluminum, steel such as stainless steel, phosphor bronze, tin-antimony alloy, tin-zirconium alloy, tin-bismuth alloy, or tin alloy with other components that enhance resistance to organic acids.
Электрические контакты могут быть выполнены с возможностью образования электрического соединения с соответствующими электрическими контактами на устройстве, генерирующем аэрозоль, когда картридж вводят в зацепление с устройством, генерирующим аэрозоль.The electrical contacts may be configured to form an electrical connection with corresponding electrical contacts on the aerosol generating device when the cartridge is engaged with the aerosol generating device.
Вторая часть, или четвертая часть, или и вторая часть, и четвертая часть нагревательного элемента могут быть расположены на пути потока воздуха между впускным отверстием для воздуха картриджа и выпускным отверстием для воздуха картриджа.The second portion, or the fourth portion, or both the second portion and the fourth portion of the heating element may be located in the air flow path between the air inlet of the cartridge and the air outlet of the cartridge.
Преимущественно при использовании это может повысить температуру потока воздуха. Это может быть предпочтительным для некоторых пользователей. Это может более точно имитировать процесс курения обычной сигареты или сигары.This can increase the airflow temperature, which may be preferable for some users. It can more closely mimic the experience of smoking a regular cigarette or cigar.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система, генерирующая аэрозоль. Система может содержать нагреватель в сборе согласно настоящему изобретению.According to another aspect of the present invention, an aerosol generating system is provided. The system may comprise a heater assembly according to the present invention.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать картридж согласно настоящему изобретению.The aerosol generating system may comprise a cartridge according to the present invention.
Система может содержать устройство, генерирующее аэрозоль. Система может содержать картридж, содержащий нагреватель в сборе.The system may include an aerosol-generating device. The system may include a cartridge containing a heater assembly.
Картридж может быть выполнен с возможностью введения в зацепление с устройством, генерирующим аэрозоль. Картридж может быть выполнен с возможностью выведения из зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль.The cartridge may be configured to be engaged with the aerosol-generating device. The cartridge may be configured to be disengaged from the aerosol-generating device.
Система, генерирующая аэрозоль, например, устройство, генерирующее аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, может содержать блок питания, такой как батарея. Блок питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент. Это может быть сделано для нагрева нагревательного элемента. Блок питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент только тогда, когда картридж введен в зацепление с устройством, генерирующим аэрозоль.An aerosol-generating system, such as an aerosol-generating device, of an aerosol-generating system may include a power supply, such as a battery. The power supply may be configured to supply power to a heating element. This may be used to heat the heating element. The power supply may be configured to supply power to the heating element only when the cartridge is engaged with the aerosol-generating device.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания от блока питания. Таким образом, контроллер может управлять нагревом нагревательного элемента.The aerosol-generating device may include a controller. The controller may be configured to control the power supply from a power supply unit. Thus, the controller can control the heating of the heating element.
Блок питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для резистивного нагрева нагревательного элемента. Блок питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для индукционного нагрева нагревательного элемента.The power supply may be configured to supply power to the heating element for resistive heating of the heating element. The power supply may be configured to supply power to the heating element for inductive heating of the heating element.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью введения в зацепление и выведения из зацепления с картриджем с помощью соединения на защелках, соответствующих винтовых резьб или любого другого подходящего средства. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью вмещения по меньшей мере части картриджа. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать камеру, выполненную с возможностью вмещения по меньшей мере части картриджа.The aerosol-generating device may be configured to engage and disengage the cartridge via a snap-fit connection, corresponding screw threads, or any other suitable means. The aerosol-generating device may be configured to accommodate at least a portion of the cartridge. For example, the aerosol-generating device may comprise a chamber configured to accommodate at least a portion of the cartridge.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать впускное отверстие для воздуха. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать выпускное отверстие для воздуха. При введении устройства, генерирующего аэрозоль, в зацепление с картриджем выпускное отверстие для воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, может сообщаться по текучей среде с впускным отверстием для воздуха картриджа.The aerosol-generating device may include an air inlet. The aerosol-generating device may include an air outlet. When the aerosol-generating device is engaged with the cartridge, the air outlet of the aerosol-generating device may be in fluid communication with the air inlet of the cartridge.
Блок питания может быть электрически соединен с первым и вторым электрическими контактами устройства. Эти первый и второй электрические контакты могут быть выполнены с возможностью образования электрического соединения с соответствующими первым и вторым электрическими контактами на картридже при введении картриджа в зацепление с устройством. Эти соответствующие первый и второй электрические контакты на картридже могут электрически соединяться с нагревательным элементом. Таким образом, блок питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент путем обеспечения прохождения электрического тока через нагревательный элемент.The power supply may be electrically connected to first and second electrical contacts of the device. These first and second electrical contacts may be configured to form an electrical connection with corresponding first and second electrical contacts on the cartridge when the cartridge is engaged with the device. These corresponding first and second electrical contacts on the cartridge may be electrically connected to the heating element. Thus, the power supply may be configured to supply power to the heating element by allowing electric current to flow through the heating element.
Картридж или устройство, генерирующее аэрозоль, могут содержать индуктор, например, индукционную катушку.The cartridge or aerosol generating device may contain an inductor, such as an induction coil.
Нагревательный элемент может представлять собой или может содержать токоприемный материал.The heating element may be or may comprise a current-collecting material.
Блок питания может быть выполнен с возможностью обеспечения прохождения тока, такого как переменный ток высокой частоты, через индуктор таким образом, что индуктор генерирует колеблющееся электромагнитное поле. Это, в свою очередь, может приводить к возникновению вихревых токов и потерь на гистерезис в токоприемном материале. Это может вызывать нагрев токоприемного материала. Таким образом, блок питания, в котором используется индуктор, может быть выполнен с возможностью индукционного нагрева нагревательного элемента.A power supply can be configured to allow a current, such as high-frequency alternating current, to flow through an inductor, causing the inductor to generate an oscillating electromagnetic field. This, in turn, can lead to eddy currents and hysteresis losses in the current-collecting material. This can cause heating of the current-collecting material. Thus, a power supply using an inductor can be configured to inductively heat the heating element.
Подходящие токоприемные материалы включают материалы, упомянутые ранее в отношении нагревателя в сборе согласно настоящему изобретению.Suitable current-collecting materials include those previously mentioned with respect to the heater assembly of the present invention.
Индуктор может представлять собой индукционную катушку. Индуктор может быть расположен в картридже, содержащем нагреватель в сборе. Индуктор может быть расположен вокруг нагревательного элемента или вокруг участка нагревательного элемента. Например, индуктор может представлять собой индукционную катушку и может проходить по спирали вокруг нагревательного элемента или вокруг участка нагревательного элемента.The inductor may be an induction coil. The inductor may be located in the cartridge containing the heater assembly. The inductor may be positioned around the heating element or a portion of the heating element. For example, the inductor may be an induction coil and may spiral around the heating element or a portion of the heating element.
Индуктор может быть электрически соединен с электрическими контактами на картридже. При введении картриджа в зацепление с устройством, генерирующим аэрозоль, эти электрические контакты могут электрически соединяться с соответствующими электрическими контактами на устройстве, которые электрически соединены с блоком питания в устройстве. При введении картриджа в зацепление с устройством блок питания устройства может быть выполнен с возможностью обеспечения прохождения тока через индуктор для создания флуктуирующего электромагнитного поля и тем самым нагрева токоприемного материала нагревательного элемента.The inductor may be electrically connected to electrical contacts on the cartridge. When the cartridge is engaged with the aerosol-generating device, these electrical contacts may be electrically connected to corresponding electrical contacts on the device, which are electrically connected to a power supply within the device. When the cartridge is engaged with the device, the device's power supply may be configured to allow current to flow through the inductor to create a fluctuating electromagnetic field, thereby heating the current-receiving material of the heating element.
Индуктор, такой как индукционная катушка, может находиться в устройстве, генерирующем аэрозоль. Индуктор может быть электрически соединен с блоком питания устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью введения в зацепление с нагревателем в сборе или картриджем, содержащим нагреватель в сборе. Например, устройство может содержать камеру для вмещения по меньшей мере части нагревателя в сборе или по меньшей мере части картриджа, содержащего нагреватель в сборе. Индукционная катушка может быть расположена вокруг по меньшей мере участка этой камеры. Например, индукционная катушка может проходить по спирали вокруг по меньшей мере участка камеры. Таким образом, когда нагреватель в сборе или картридж, содержащий нагреватель в сборе, зацеплен с устройством, индукционная катушка может быть расположена вокруг или проходить по спирали вокруг нагревательного элемента или участка нагревательного элемента. Когда по меньшей мере часть нагревателя в сборе или по меньшей мере часть картриджа, содержащего нагреватель в сборе, вмещена внутри камеры устройства, блок питания устройства может быть выполнен с возможностью обеспечения прохождения тока через индуктор для создания колеблющегося электромагнитного поля и тем самым нагрева токоприемного материала нагревательного элемента.An inductor, such as an induction coil, may be located in the aerosol-generating device. The inductor may be electrically connected to a power supply unit of the aerosol-generating device. The aerosol-generating device may be configured to engage with a heater assembly or a cartridge containing the heater assembly. For example, the device may comprise a chamber for containing at least a portion of the heater assembly or at least a portion of the cartridge containing the heater assembly. The induction coil may be located around at least a portion of this chamber. For example, the induction coil may extend in a spiral around at least a portion of the chamber. Thus, when the heater assembly or the cartridge containing the heater assembly is engaged with the device, the induction coil may be located around or extend in a spiral around the heating element or a portion of the heating element. When at least a portion of the heater assembly or at least a portion of the cartridge containing the heater assembly is housed within the chamber of the device, the power supply unit of the device may be configured to provide current flow through the inductor to create an oscillating electromagnetic field and thereby heat the current-receiving material of the heating element.
Как упоминалось выше, индукционный нагрев может преимущественно позволить изготовить картридж, который является простым, недорогим и надежным. Кроме того, индукционный нагрев может обеспечить улучшенное преобразование энергии по сравнению с резистивным нагревом.As mentioned above, induction heating can advantageously produce a cartridge that is simple, inexpensive, and reliable. Furthermore, induction heating can provide improved energy conversion compared to resistive heating.
Система, генерирующая аэрозоль, может представлять собой курительную систему, например, электрическую курительную систему. Система, генерирующая аэрозоль, может быть предназначена для развлекательного применения. При использовании система, генерирующая аэрозоль, может быть подходящей для доставки или выполненной с возможностью доставки никотина пользователю.The aerosol-generating system may be a smoking system, such as an electric smoking system. The aerosol-generating system may be intended for recreational use. In use, the aerosol-generating system may be suitable for delivering nicotine to the user, or configured to deliver it.
Система, генерирующая аэрозоль, может быть портативной. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Курительная система может иметь общую длину от 30 миллиметров до 200 миллиметров. Курительная система может иметь внешний диаметр от 5 миллиметров до 30 миллиметров. В контексте данного документа термин «аэрозоль» относится к дисперсии твердых частиц, или капель жидкости, или комбинации твердых частиц и капель жидкости в газе. Аэрозоль может быть видимым или невидимым. Аэрозоль может содержать пары веществ, которые обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре, а также твердые частицы, или капли жидкости, или комбинацию твердых частиц и капель жидкости.The aerosol-generating system may be portable. The aerosol-generating system may be comparable in size to a traditional cigar or cigarette. The smoking system may have an overall length of between 30 millimeters and 200 millimeters. The smoking system may have an outer diameter of between 5 millimeters and 30 millimeters. As used herein, the term "aerosol" refers to a dispersion of solid particles, liquid droplets, or a combination of solid particles and liquid droplets in a gas. An aerosol may be visible or invisible. An aerosol may contain vapors of substances that are normally liquid or solid at room temperature, as well as solid particles, liquid droplets, or a combination of solid particles and liquid droplets.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагрева или сжигания субстрата, образующего аэрозоль.For the purposes of this document, the term "aerosol-forming substrate" refers to a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. The volatile compounds can be released by heating or burning the aerosol-forming substrate.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать несколько соединений. Соединения могут иметь разные температуры кипения. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать первое соединение с первой температурой кипения при атмосферном давлении и второе соединение со второй температурой кипения при атмосферном давлении, причем первая температура кипения выше второй температуры кипения.An aerosol-forming substrate may contain multiple compounds. The compounds may have different boiling points. For example, an aerosol-forming substrate may contain a first compound with a first boiling point at atmospheric pressure and a second compound with a second boiling point at atmospheric pressure, where the first boiling point is higher than the second boiling point.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля. В контексте данного документа термин «вещество для образования аэрозоля» относится к любому подходящему соединению или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля, например, устойчивого аэрозоля, то есть являющегося по существу стойким к термической деградации при температуре работы системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.The aerosol-forming substrate may comprise an aerosol former. As used herein, the term "aerosol former" refers to any suitable compound or mixture of compounds that, when used, facilitates the formation of an aerosol, such as a stable aerosol, i.e., one that is substantially resistant to thermal degradation at the operating temperature of the system. Suitable aerosol formers are well known in the art and include, but are not limited to: polyhydric alcohols such as triethylene glycol, 1,3-butanediol, and glycerol; esters of polyhydric alcohols such as glycerol mono-, di-, or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di-, or polycarboxylic acids such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать глицерол, также называемый глицерином, который имеет более высокую температуру кипения, чем никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, содержащий табак. Материал, содержащий табак, может содержать летучие ароматические соединения табака. Эти соединения могут высвобождаться из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.The aerosol-forming substrate may contain nicotine. The aerosol-forming substrate may contain water. The aerosol-forming substrate may contain glycerol, also known as glycerin, which has a higher boiling point than nicotine. The aerosol-forming substrate may contain propylene glycol. The aerosol-forming substrate may contain plant-based material. The aerosol-forming substrate may contain homogenized plant-based material. The aerosol-forming substrate may contain tobacco. The aerosol-forming substrate may contain tobacco-containing material. The tobacco-containing material may contain volatile aromatic compounds of tobacco. These compounds can be released from the aerosol-forming substrate upon heating. The aerosol-forming substrate may contain homogenized tobacco material. The aerosol-forming substrate may contain other additives and ingredients such as fragrances.
В контексте данного документа термин «жидкий субстрат, образующий аэрозоль» используется для отсылки к субстрату, образующему аэрозоль, в конденсированной форме. Таким образом, «жидкий субстрат, образующий аэрозоль» может представлять собой или может содержать одно или более из жидкости, геля и пасты. Если жидкий субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой или содержит гель или пасту, гель или паста может превращаться в жидкость при нагреве. Например, гель или паста может превращаться в жидкость при нагреве до температуры ниже 50, 75, 100, 150 или 200 градусов Цельсия.For the purposes of this document, the term "liquid aerosol-forming substrate" refers to the aerosol-forming substrate in condensed form. Thus, the "liquid aerosol-forming substrate" may be or comprise one or more of a liquid, a gel, or a paste. If the liquid aerosol-forming substrate is or comprises a gel or paste, the gel or paste may liquefy upon heating. For example, the gel or paste may liquefy upon heating to a temperature below 50, 75, 100, 150, or 200 degrees Celsius.
В контексте данного документа термин «нагревательный элемент» относится к элементу нагревателя, причем элемент выполнен с возможностью нагрева. Например, терминAs used in this document, the term "heating element" refers to a heating element, wherein the element is capable of heating. For example, the term
«нагревательный элемент» может относиться к элементу, выполненному с возможностью нагрева до по меньшей мере 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 или 400 градусов Цельсия. Нагревательный элемент или его участки могут быть выполнены с возможностью резистивного нагрева. Альтернативно или дополнительно нагревательный элемент или его участки могут быть выполнены с возможностью индукционного нагрева."Heating element" may refer to an element capable of heating to at least 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, or 400 degrees Celsius. The heating element or portions thereof may be capable of resistive heating. Alternatively or additionally, the heating element or portions thereof may be capable of induction heating.
В контексте данного документа термин «встроенный» может использоваться в значении «окруженный», «обернутый оболочкой», «заключенный в оболочку», «очерченный» или «охваченный». Кроме того, когда первый компонент является «встроенным» во второй компонент, это может означать, что первый компонент находится в контакте со вторым компонентом. Например, когда часть нагревательного элемента описывается как встроенная в компонент, это может означать, что эта часть нагревательного элемента охвачена компонентом и находится в контакте с ним.In the context of this document, the term "embedded" may be used to mean "surrounded," "encased," "enclosed," "enclosed," or "enclosed." Furthermore, when a first component is "embedded" within a second component, this may mean that the first component is in contact with the second component. For example, when a portion of a heating element is described as embedded within a component, this may mean that this portion of the heating element is enclosed by the component and in contact with it.
Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже предоставлен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков этих примеров могут быть объединены с любым одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.The present invention is defined in the claims. However, a non-exhaustive list of non-limiting examples is provided below. Any one or more features of these examples may be combined with any one or more features of another example, embodiment, or aspect described herein.
Пример Ex1. Нагреватель в сборе для использования в системе, генерирующей аэрозоль, причем нагреватель в сборе содержит:Example Ex1. A heater assembly for use in an aerosol generating system, the heater assembly comprising:
компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль; иa component for storing a liquid aerosol-forming substrate; and
нагревательный элемент, содержащий первую часть и вторую часть,a heating element comprising a first part and a second part,
при этом первая часть нагревательного элемента встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и вторая часть нагревательного элемента не встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.wherein the first part of the heating element is built into the component for storing the liquid substrate that forms the aerosol, and the second part of the heating element is not built into the component for storing the liquid substrate that forms the aerosol.
Пример Ех2. Нагреватель в сборе согласно примеру Ex1, в котором нагревательный элемент содержит третью часть и четвертую часть, при этом третья часть нагревательного элемента встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и четвертая часть не встроена в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Example Ex2. A heater assembly according to example Ex1, in which the heating element comprises a third part and a fourth part, wherein the third part of the heating element is built into a component for storing a liquid aerosol-forming substrate, and the fourth part is not built into a component for storing a liquid aerosol-forming substrate.
Пример Ех3. Нагреватель в сборе согласно примеру Ех2, в котором вторая часть нагревательного элемента простирается между первой частью и третьей частью.Example Ex3. A heater assembly according to example Ex2, wherein the second portion of the heating element extends between the first portion and the third portion.
Пример Ех4. Нагреватель в сборе согласно примеру Ех2 или примеру Ех3, в котором третья часть нагревательного элемента простирается между второй частью и четвертой частью.Example Ex4. A heater assembly according to example Ex2 or example Ex3, in which the third portion of the heating element extends between the second portion and the fourth portion.
Пример Ех5. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех2-Ех4, в котором третья часть и четвертая часть выполнены с возможностью резистивного нагрева.Example Ex5. A heater assembly according to any of the examples Ex2-Ex4, wherein the third part and the fourth part are designed to be resistively heated.
Пример Ех6. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех2-Ех5, в котором третья часть и четвертая часть содержат электрически резистивный материал.Example Ex6. A heater assembly according to any of the examples Ex2-Ex5, wherein the third part and the fourth part comprise an electrically resistive material.
Пример Ех7. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором первая часть и вторая часть выполнены с возможностью резистивного нагрева.Example Ex7. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the first part and the second part are designed to be resistively heated.
Пример Ех8. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором первая часть и вторая часть содержат электрически резистивный материал.Example Ex8. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the first part and the second part comprise an electrically resistive material.
Пример Ех9. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех2-Ех4, в котором третья часть и четвертая часть выполнены с возможностью индукционного нагрева.Example Ex9. A heater assembly according to any of the examples Ex2-Ex4, wherein the third part and the fourth part are designed with the possibility of induction heating.
Пример Ех10. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех2-Ех4 или Ех9, в котором третья часть и четвертая часть содержат токоприемный материал.Example Ex10. A heater assembly according to any of the examples Ex2-Ex4 or Ex9, wherein the third part and the fourth part comprise a current-collecting material.
Пример Ex11. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех1-Ех4, Ех9 или Ех10, в котором первая часть и вторая часть выполнены с возможностью индукционного нагрева.Example Ex11. A heater assembly according to any of the examples Ex1-Ex4, Ex9 or Ex10, wherein the first part and the second part are designed with the possibility of induction heating.
Пример Ех12. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех1-Ех4, Ех9, Ех10 или Ex11, в котором первая часть и вторая часть содержат токоприемный материал.Example Ex12. A heater assembly according to any of the examples Ex1-Ex4, Ex9, Ex10 or Ex11, wherein the first part and the second part comprise a current-collecting material.
Пример Ех13. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагревательный элемент содержит полосу материала.Example Ex13. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the heating element comprises a strip of material.
Пример Ех14. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором поперечное сечениеExample Ex14. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the cross-section
нагревательного элемента изменяется вдоль длины нагревательного элемента.heating element varies along the length of the heating element.
Пример Ех15. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором минимальная площадь поперечного сечения вдоль длины нагревательного элемента на по меньшей мере 10 процентов меньше максимальной площади поперечного сечения вдоль длины нагревательного элемента.Example Ex15. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the minimum cross-sectional area along the length of the heating element is at least 10 percent less than the maximum cross-sectional area along the length of the heating element.
Пример Ех16. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором ширина, или толщина, или и ширина, и толщина нагревательного элемента изменяются вдоль длины нагревательного элемента.Example Ex16. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the width or thickness, or both the width and thickness of the heating element vary along the length of the heating element.
Пример Ех17. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагревательный элемент входит в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходит из него.Example Ex17. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the heating element enters and exits the component for storing the liquid substrate that forms the aerosol.
Пример Ех18. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагревательный элемент содержит одно или более из изогнутых частей, волнистых частей, сгибов и гофров.Example Ex18. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the heating element comprises one or more of curved portions, wavy portions, folds and corrugations.
Пример Ex19. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагревательный элемент содержит одно или более из нерегулярных волнистых частей и нерегулярных гофров вдоль длины нагревательного элемента.Example Ex19. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the heating element comprises one or more irregular wavy portions and irregular corrugations along the length of the heating element.
Пример Ех20. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором частота волнистых частей или гофров нагревательного элемента изменяется вдоль длины нагревательного элемента.Example Ex20. A heater assembly according to any of the previous examples, in which the frequency of the wavy portions or corrugations of the heating element varies along the length of the heating element.
Пример Ех21. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором амплитуда волнистых частей или гофров нагревательного элемента изменяется вдоль длины нагревательного элемента.Example Ex21. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the amplitude of the wavy portions or corrugations of the heating element varies along the length of the heating element.
Пример Ех22. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, содержащий резервуар для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Example Ex22. A heater assembly according to any of the previous examples, comprising a reservoir for storing a liquid aerosol-forming substrate.
Пример Ех23. Нагреватель в сборе согласно Ех22, в котором резервуар находится сообщении по текучей среде с компонентом для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Example Ex23. A heater assembly according to Ex22, in which the reservoir is in fluid communication with the component for storing the liquid aerosol-forming substrate.
Пример Ех24. Нагреватель в сборе согласно Ех22 или Ех23, в котором нагревательный элемент содержит пятую часть, причем пятая часть расположена в резервуаре.Example Ex24. A heater assembly according to Ex22 or Ex23, in which the heating element comprises a fifth part, wherein the fifth part is located in the reservoir.
Пример Ех25. Нагреватель в сборе согласно Ех22, Ех23 или Ех24, в котором резервуар содержит по меньшей мере 1 миллилитр жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Example Ex25. A heater assembly according to Ex22, Ex23 or Ex24, wherein the reservoir contains at least 1 millilitre of a liquid aerosol-forming substrate.
Пример Ех26. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, содержащий второй нагревательный элемент.Example Ex26. A heater assembly according to any of the previous examples, comprising a second heating element.
Пример Ех27. Нагреватель в сборе согласно Ех26, в котором второй нагревательный элемент входит в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходит из него.Example Ex27. A heater assembly according to Ex26, wherein the second heating element enters and exits the component for storing the liquid aerosol-forming substrate.
Пример Ех28. Нагреватель в сборе согласно Ех26 или Ех27, в котором второй нагревательный элемент содержит одно или более из изогнутых частей, волнистых частей, сгибов и гофров.Example Ex28. A heater assembly according to Ex26 or Ex27, wherein the second heating element comprises one or more of curved portions, wavy portions, folds and corrugations.
Пример Ех29. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех26-Ех28, в котором второй нагревательный элемент расположен на расстоянии от нагревательного элемента в направлении, поперечном длине нагревательного элемента.Example Ex29. A heater assembly according to any of the examples Ex26-Ex28, wherein the second heating element is located at a distance from the heating element in a direction transverse to the length of the heating element.
Пример Ех30. Нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех26-Ех29, в котором второй нагревательный элемент представляет собой сетчатый нагревательный элемент.Example Ex30. A heater assembly according to any of examples Ex26-Ex29, wherein the second heating element is a mesh heating element.
Пример Ех31. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором при использовании как первая часть, так и вторая часть нагреваются до по меньшей мере 50 градусов Цельсия.Example Ex31. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein in use both the first part and the second part are heated to at least 50 degrees Celsius.
Пример Ех32. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагревательный элемент представляет собой сетчатый нагревательный элемент.Example Ex32. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the heating element is a mesh heating element.
Пример Ех33. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, содержит материал, удерживающий капилляры.Example Ex33. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the component for storing the liquid aerosol-forming substrate comprises a capillary-retaining material.
Пример Ех34. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, выполнен с возможностью хранения по меньшей мере 0,05 миллилитра жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Example Ex34. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein the component for storing the liquid aerosol-forming substrate is configured to store at least 0.05 milliliters of the liquid aerosol-forming substrate.
Пример Ех35. Нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере 0,05 миллилитра жидкого субстрата, образующего аэрозоль, хранится в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.Example Ex35. A heater assembly according to any of the previous examples, wherein at least 0.05 milliliters of a liquid aerosol-forming substrate is stored in a component for storing a liquid aerosol-forming substrate.
Пример Ех36. Картридж, содержащий нагреватель в сборе согласно любому из предыдущих примеров.Example Ex36. A cartridge containing a heater assembly according to any of the previous examples.
Пример Ех37. Способ сборки нагревателя в сборе согласно любому из примеров Ех1-Ех35, причем способ включает:Example Ex37. A method for assembling a heater assembly according to any of the examples Ex1-Ex35, wherein the method comprises:
предоставление компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль;providing a component for storing a liquid aerosol-forming substrate;
предоставление нагревательного элемента, содержащего первую часть и вторую часть; иproviding a heating element comprising a first portion and a second portion; and
встраивание первой части нагревательного элемента в компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.embedding the first part of the heating element into a component for storing a liquid substrate that forms an aerosol.
Пример Ех38. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая нагреватель в сборе согласно любому из примеров Ех1-Ех35.Example Ex38. An aerosol generating system comprising a heater assembly according to any of the examples Ex1 to Ex35.
Пример Ех39. Система, генерирующая аэрозоль, согласно Ех38, причем система содержит устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж, содержащий нагреватель в сборе.Example Ex39. An aerosol generating system according to Ex38, wherein the system comprises an aerosol generating device and a cartridge containing a heater assembly.
Пример Ех40. Система, генерирующая аэрозоль, согласно Ех39, в которой картридж выполнен с возможностью введения в зацепление и выведения из зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль.Example Ex40. An aerosol generating system according to Ex39, in which the cartridge is configured to be engaged and disengaged from the aerosol generating device.
Пример Ех41. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров Ех38, Ех39 и Ех40, в которой система, генерирующая аэрозоль, содержит блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для нагрева нагревательного элемента.Example Ex41. An aerosol generating system according to any of examples Ex38, Ex39 and Ex40, wherein the aerosol generating system comprises a power supply unit configured to supply power to a heating element for heating the heating element.
Пример Ех42. Система, генерирующая аэрозоль, согласно Ех39 или Ех40, в которой устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для нагрева нагревательного элемента.Example Ex42. An aerosol generating system according to Ex39 or Ex40, wherein the aerosol generating device comprises a power supply unit configured to supply power to a heating element for heating the heating element.
Пример Ех43. Система, генерирующая аэрозоль, согласно Ех41 или Ех42, в которой блок питания выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для резистивного нагрева нагревательного элемента.Example Ex43. An aerosol generating system according to Ex41 or Ex42, wherein the power supply unit is configured to supply power to the heating element for resistively heating the heating element.
Пример Ех44. Система, генерирующая аэрозоль, согласно Ех41 или Ех42, в которой блок питания выполнен с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для индукционного нагрева нагревательного элемента.Example Ex44. An aerosol generating system according to Ex41 or Ex42, in which the power supply unit is configured to supply power to the heating element for inductively heating the heating element.
Пример Ех45. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров Ех38-Ех44, в которой система, генерирующая аэрозоль, имеет общую длину от 30 миллиметров до 200 миллиметров.Example Ex45. An aerosol generating system according to any of examples Ex38 to Ex44, wherein the aerosol generating system has an overall length of between 30 millimetres and 200 millimetres.
Пример Ех46. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров Ех38-Ех45, в которой система, генерирующая аэрозоль, имеет внешний диаметр от 5 миллиметров до 30 миллиметров.Example Ex46. An aerosol generating system according to any of examples Ex38 to Ex45, wherein the aerosol generating system has an outer diameter of from 5 millimetres to 30 millimetres.
Пример Ех47. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров Ех38-Ех46, в которой система, генерирующая аэрозоль, является портативной.Example Ex47. An aerosol generating system according to any of examples Ex38 to Ex46, wherein the aerosol generating system is portable.
Пример Ех48. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров Ех38-Ех47, в которой система, генерирующая аэрозоль, представляет собой курительную систему.Example Ex48. An aerosol generating system according to any of examples Ex38 to Ex47, wherein the aerosol generating system is a smoking system.
Примеры теперь будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, где:The examples will now be further described with reference to figures, where:
на фиг. 1 показан схематический вид в сечении первой системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж, содержащий первый нагреватель в сборе;Fig. 1 shows a schematic cross-sectional view of a first aerosol generating system comprising a cartridge comprising a first heater assembly;
на фиг. 2 показан схематический вид в сечении первого нагревателя в сборе;Fig. 2 shows a schematic cross-sectional view of the first heater assembly;
на фиг. 3 показан схематический вид в перспективе первого нагревателя в сборе;Fig. 3 shows a schematic perspective view of the first heater assembly;
на фиг. 4 показан схематический вид в сечении второй системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж, содержащий второй нагреватель в сборе;Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a second aerosol generating system comprising a cartridge comprising a second heater assembly;
на фиг. 5 показан схематический вид в сечении второго нагревателя в сборе; иFig. 5 shows a schematic cross-sectional view of the second heater assembly; and
на фиг. 6 показан схематический вид в перспективе второго нагревателя в сборе.Fig. 6 shows a schematic perspective view of the second heater assembly.
На фиг. 1 показан схематический вид в сечении первой системы 100, генерирующей аэрозоль. Система 100, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 150, генерирующее аэрозоль, и картридж 200. В этом примере система 100, генерирующая аэрозоль, представляет собой электрическую курительную систему.Fig. 1 shows a schematic cross-sectional view of a first aerosol generating system 100. The aerosol generating system 100 comprises an aerosol generating device 150 and a cartridge 200. In this example, the aerosol generating system 100 is an electric smoking system.
Устройство 150, генерирующее аэрозоль, является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Устройство 150 содержит батарею 152, такую как литий-железо-фосфатная батарея, и контроллер 154, электрически соединенный с батареей 152. Устройство 150 также содержит два электрических контакта 156, 158, которые электрически соединены с батареей 152. Это электрическое соединение является проводным соединением и не показано на фиг. 1.The aerosol generating device 150 is portable and has a size comparable to that of a traditional cigar or cigarette. The device 150 comprises a battery 152, such as a lithium iron phosphate battery, and a controller 154 electrically connected to the battery 152. The device 150 also comprises two electrical contacts 156, 158, which are electrically connected to the battery 152. This electrical connection is a wired connection and is not shown in Fig. 1.
Картридж 200 содержит первый и второй электрические контакты 214, 216, впускное отверстие 202 для воздуха, выпускное отверстие 204 для воздуха и первый нагреватель в сборе 300. Впускное отверстие 202 для воздуха находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 204 для воздуха. Нагреватель в сборе 300 расположен ниже по потоку от впускного отверстия 2 02 для воздуха и выше по потоку от выпускного отверстия 204 для воздуха. Нагреватель в сборе 300 содержит компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в сообщении по текучей среде с резервуаром 303 с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Нагреватель в сборе 300 также содержит нагревательный элемент 304. Первый и второй электрические контакты 214, 216 электрически соединены с нагревательным элементом 304.The cartridge 200 comprises first and second electrical contacts 214, 216, an air inlet 202, an air outlet 204 and a first heater assembly 300. The air inlet 202 is in fluid communication with the air outlet 204. The heater assembly 300 is located downstream of the air inlet 202 and upstream of the air outlet 204. The heater assembly 300 comprises a component 302 for storing a liquid aerosol-forming substrate in fluid communication with a reservoir 303 with a liquid aerosol-forming substrate. The heater assembly 300 also comprises a heating element 304. The first and second electrical contacts 214, 216 are electrically connected to the heating element 304.
В этой системе 100 жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит приблизительно 74 вес.% глицерина, 24 вес.% пропиленгликоля и 2 вес.% никотина, хотя можно использовать любой подходящий субстрат. При атмосферном давлении никотин имеет температуру кипения приблизительно 247 градусов по Цельсию, глицерин имеет температуру кипения приблизительно 2 90 градусов по Цельсию, и пропиленгликоль имеет температуру кипения приблизительно 188 градусов по Цельсию. Таким образом, при начальном нагреве этого жидкого субстрата, образующего аэрозоль, для образования аэрозоля некоторые системы могут нежелательным образом испарять непропорционально большое количество пропиленгликоля (который имеет самую низкую температуру кипения среди соединений, образующих субстрат). Это может приводить к доставке пользователю менее желательного аэрозоля, так как аэрозоль содержит меньшую долю никотина, чем желательно. Это может также нежелательным образом изменять относительные доли соединений в субстрате в течение более длительного промежутка времени. Настоящее изобретение может исключать или по меньшей мере уменьшать эти нежелательные эффекты.In this system, the liquid aerosol-forming substrate comprises approximately 74% by weight glycerin, 24% by weight propylene glycol, and 2% by weight nicotine, although any suitable substrate can be used. At atmospheric pressure, nicotine has a boiling point of approximately 247 degrees Celsius, glycerin has a boiling point of approximately 290 degrees Celsius, and propylene glycol has a boiling point of approximately 188 degrees Celsius. Thus, when initially heating this liquid aerosol-forming substrate to form the aerosol, some systems may undesirably vaporize a disproportionately large amount of propylene glycol (which has the lowest boiling point among the substrate-forming compounds). This may result in the delivery of a less desirable aerosol to the user, since the aerosol contains a lower proportion of nicotine than desired. This may also undesirably change the relative proportions of the compounds in the substrate over a longer period of time. The present invention can eliminate or at least reduce these undesirable effects.
Нагревательный элемент 304 представляет собой полосу материала. В данном примере материал представляет собой нержавеющую сталь, хотя может быть использован любой подходящий материал. Нагревательный элемент 304 содержит первую часть 306, вторую часть 308, третью часть 310 и четвертую часть 312. Вторая часть 308 простирается между первой частью 306 и третьей частью 310. Третья часть 310 простирается между второй частью 308 и четвертой частью 312. Первая часть 306 и третья часть 310 встроены в компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Вторая часть 308 и четвертая часть 312 не встроены в компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В примере, показанном на фиг.1, вторая часть 308 и четвертая часть 312 расположены на пути потока воздуха между впускным отверстием 202 для воздуха и выпускным отверстием 204 для воздуха картриджа 200.The heating element 304 is a strip of material. In this example, the material is stainless steel, although any suitable material can be used. The heating element 304 comprises a first portion 306, a second portion 308, a third portion 310, and a fourth portion 312. The second portion 308 extends between the first portion 306 and the third portion 310. The third portion 310 extends between the second portion 308 and the fourth portion 312. The first portion 306 and the third portion 310 are integrated into the component 302 for storing the liquid aerosol-forming substrate. The second portion 308 and the fourth portion 312 are not integrated into the component 302 for storing the liquid aerosol-forming substrate. In the example shown in Fig. 1, the second portion 308 and the fourth portion 312 are located in the air flow path between the air inlet 202 and the air outlet 204 of the cartridge 200.
На фиг. 1 устройство 150, генерирующее аэрозоль, введено в зацепление с картриджем 200. В этом примере картридж 200 введен в зацепление с устройством 150, генерирующим аэрозоль, путем сопряжения винтовой резьбы 206 картриджа 200 с соответствующей винтовой резьбой 162 устройства 150, генерирующего аэрозоль.In Fig. 1, the aerosol generating device 150 is engaged with the cartridge 200. In this example, the cartridge 200 is engaged with the aerosol generating device 150 by mating the screw thread 206 of the cartridge 200 with the corresponding screw thread 162 of the aerosol generating device 150.
Компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в этом примере представляет собой капиллярный материал, имеющий волокнистую структуру. В примере, показанном на фиг. 1, капиллярный материал образован из сложного полиэфира, хотя может быть использован любой подходящий материал.In this example, component 302 for storing the liquid aerosol-forming substrate is a capillary material having a fibrous structure. In the example shown in Fig. 1, the capillary material is formed from polyester, although any suitable material can be used.
При использовании пользователь делает затяжку на выпускном отверстии 204 для воздуха картриджа 200. В то же время пользователь нажимает кнопку (не показана) на устройстве 150, генерирующем аэрозоль. Нажатие этой кнопки посылает сигнал контроллеру 154, в результате чего питание подается от батареи 152 на нагревательный элемент 304 через электрические контакты 156, 158 устройства и электрические контакты 214, 216 картриджа. Это вызывает течение тока через нагревательный элемент 304, за счет чего нагревательный элемент 304 резистивно нагревается. В других примерах датчик потока воздуха или датчик давления находится в картридже 200 и электрически соединен с контроллером 154. Датчик потока воздуха или датчик давления обнаруживает, что пользователь делает затяжку на выпускном отверстии 204 для воздуха картриджа 200, и посылает сигнал контроллеру 154 для обеспечения питания на нагревательный элемент 304. Таким образом, в этих примерах пользователю нет необходимости нажимать кнопку для нагрева нагревательного элемента 304.In use, the user draws on the air outlet 204 of the cartridge 200. At the same time, the user presses a button (not shown) on the aerosol-generating device 150. Pressing this button sends a signal to the controller 154, resulting in power being supplied from the battery 152 to the heating element 304 via the electrical contacts 156, 158 of the device and the electrical contacts 214, 216 of the cartridge. This causes current to flow through the heating element 304, causing the heating element 304 to resistively heat. In other examples, an air flow sensor or pressure sensor is located in the cartridge 200 and is electrically connected to the controller 154. The air flow sensor or pressure sensor detects that the user is taking a puff on the air outlet 204 of the cartridge 200 and sends a signal to the controller 154 to provide power to the heating element 304. Thus, in these examples, the user does not need to press a button to heat the heating element 304.
По мере нагрева нагревательного элемента 304 области с относительно более высокой температурой и области с относительно более низкой температурой создаются в компоненте 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Области с относительно более низкой температурой могут создаваться в областях, где нагревательный элемент 304 расположен ближе к резервуару 303 с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Это происходит потому, что тепло от нагревательного элемента 304 в этих областях быстрее рассеивается в резервуар 303. Области с относительно более низкой температурой могут создаваться в областях, расположенных дальше от нагревательного элемента. Благодаря форме нагревательного элемента могут создаваться области с относительно более высокой температурой. Например, нагревательный элемент может иметь такую форму, что в заданном объеме в первом расположении в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, присутствует больший объем или большая площадь поверхности нагревательного элемента, чем в том же заданном объеме во втором расположении в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В этом случае средняя температура жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в первом расположении может быть больше, чем средняя температура жидкого субстрата, образующего аэрозоль, во втором расположении.As the heating element 304 heats up, regions of relatively higher temperature and regions of relatively lower temperature are created in the component 302 for storing the liquid aerosol-forming substrate. Regions of relatively lower temperature may be created in regions where the heating element 304 is located closer to the reservoir 303 containing the liquid aerosol-forming substrate. This occurs because the heat from the heating element 304 in these regions is more quickly dissipated into the reservoir 303. Regions of relatively lower temperature may be created in regions located further from the heating element. Due to the shape of the heating element, regions of relatively higher temperature may be created. For example, the heating element may have a shape such that a given volume in a first location in the component for storing the liquid aerosol-forming substrate contains a greater volume or a greater surface area of the heating element than the same given volume in a second location in the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. In this case, the average temperature of the aerosol-forming liquid substrate in the first location may be greater than the average temperature of the aerosol-forming liquid substrate in the second location.
Создание областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой приводит к одновременному испарению соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения в компоненте 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Создание областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой также приводит к испарению с желаемыми скоростями соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения в компоненте 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The creation of higher-temperature and lower-temperature regions results in the simultaneous evaporation of the higher-boiling and lower-boiling liquid aerosol-forming substrate compounds in the aerosol-forming liquid substrate storage component 302. The creation of higher-temperature and lower-temperature regions also results in the evaporation of the higher-boiling and lower-boiling liquid aerosol-forming substrate compounds in the aerosol-forming liquid substrate storage component 302 at the desired rates.
Когда пользователь делает затяжку на выпускном отверстии 204 для воздуха картриджа 200, воздух втягивается во впускное отверстие 202 для воздуха. Затем этот воздух проходит сквозь нагреватель в сборе 300 и к выпускному отверстию 204 для воздуха. Этот поток воздуха захватывает пар, образованный нагревательным элементом 304, нагревая жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в компоненте 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Благодаря созданию областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой, как разъяснено выше, пар содержит желаемые доли разных соединений, имеющих разные температуры кипения. Этот захваченный пар затем охлаждается и конденсируется с образованием аэрозоля. Затем этот аэрозоль доставляется пользователю через выпускное отверстие 204 для воздуха. Поскольку жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в компоненте 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, нагревается, испаряется и захватывается потоком воздуха, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из резервуара 303 проходит в компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Этот жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из резервуара 303 эффективно заменяет испарившийся жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из резервуара 303 может втягиваться в компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, по меньшей мере частично за счет капиллярного действия. Это связано с тем, что компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, представляет собой капиллярный материал, имеющий волокнистую структуру.When the user draws on air outlet 204 of cartridge 200, air is drawn into air inlet 202. This air then passes through heater assembly 300 and to air outlet 204. This air flow entrains vapor generated by heating element 304, heating the aerosol-forming liquid substrate in aerosol storage component 302. By creating higher-temperature and lower-temperature regions, as explained above, the vapor contains the desired proportions of different compounds with different boiling points. This entrained vapor then cools and condenses to form an aerosol. This aerosol is then delivered to the user through air outlet 204. As the liquid aerosol-forming substrate in the liquid aerosol-forming substrate storage component 302 is heated, evaporated, and entrained by the air flow, the liquid aerosol-forming substrate passes from the reservoir 303 into the liquid aerosol-forming substrate storage component 302. This liquid aerosol-forming substrate from the reservoir 303 effectively replaces the evaporated liquid aerosol-forming substrate. The liquid aerosol-forming substrate from the reservoir 303 can be drawn into the liquid aerosol-forming substrate storage component 302 at least partially by capillary action. This is due to the fact that the liquid aerosol-forming substrate storage component 302 is a capillary material having a fibrous structure.
На фиг. 2 показан схематический вид в сечении первого нагревателя в сборе 300. Ширина нагревательного элемента 304, который на фиг. 2 расположен в направлении внутрь страницы, может изменяться, но в примере, показанном на фиг. 2, является постоянной. Однако, как показано на фиг. 2, толщина нагревательного элемента 304 не является постоянной. Скорее, толщина постепенно уменьшается от второй части 308 к третьей части 310, а затем постепенно увеличивается от третьей части 310 к четвертой части 312. Минимальная толщина нагревательного элемента 304 находится в третьей части 310, которая встроена в компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Эта минимальная толщина нагревательного элемента 304 составляет приблизительно 50 процентов от максимальной толщины нагревательного элемента в первой части 306. Таким образом, сопротивление третьей части 310 больше, чем сопротивление других частей, и при использовании третья часть 310 будет резистивно нагреваться до более высокой температуры, чем другие части. Это может преимущественно повышать температуру жидкого субстрата, образующего аэрозоль, вблизи третьей части 310 нагревательного элемента 304.Fig. 2 shows a schematic sectional view of the first heater assembly 300. The width of the heating element 304, which in Fig. 2 is located in the direction inside the page, can vary, but in the example shown in Fig. 2, it is constant. However, as shown in Fig. 2, the thickness of the heating element 304 is not constant. Rather, the thickness gradually decreases from the second part 308 to the third part 310, and then gradually increases from the third part 310 to the fourth part 312. The minimum thickness of the heating element 304 is in the third part 310, which is built into the component 302 for storing the liquid substrate that forms the aerosol. This minimum thickness of heating element 304 is approximately 50 percent of the maximum thickness of the heating element in first portion 306. Therefore, the resistance of third portion 310 is greater than the resistance of the other portions, and during use, third portion 310 will resistively heat to a higher temperature than the other portions. This can advantageously increase the temperature of the liquid substrate forming the aerosol near third portion 310 of heating element 304.
На фиг. 3 показан схематический вид в перспективе первого нагревателя в сборе 300. Как показано на фиг. 3, нагревательный элемент 304 содержит изогнутые части и входит в компонент 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и выходит из него. Концы нагревательного элемента 304 простираются наружу из компонента 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, обеспечивая легкое электрическое соединение с электрическими контактами (не показаны на фиг. 3) картриджа 200.Fig. 3 shows a schematic perspective view of the first heater assembly 300. As shown in Fig. 3, the heating element 304 has curved portions and enters and exits the component 302 for storing the liquid aerosol-forming substrate. The ends of the heating element 304 extend outward from the component 302 for storing the liquid aerosol-forming substrate, providing an easy electrical connection with the electrical contacts (not shown in Fig. 3) of the cartridge 200.
На фиг. 4 показан схематичный вид в сечении второй системы 400, генерирующей аэрозоль. Система 400, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 450, генерирующее аэрозоль, и картридж 500, содержащий второй нагреватель в сборе 600. В этом примере система 400, генерирующая аэрозоль, представляет собой электрическую курительную систему.Fig. 4 shows a schematic cross-sectional view of a second aerosol generating system 400. The aerosol generating system 400 comprises an aerosol generating device 450 and a cartridge 500 comprising a second heater assembly 600. In this example, the aerosol generating system 400 is an electric smoking system.
Устройство 450, генерирующее аэрозоль, является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Устройство 450 содержит батарею 452, такую как литий-железо-фосфатная батарея, и контроллер 454, электрически соединенный с батареей 452. Устройство 450 также содержит индукционную катушку 456, электрически соединенную с батареей 452. Устройство 450 также содержит впускное отверстие 458 для воздуха и выпускное отверстие 460 для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с впускным отверстием 458 для воздуха.The aerosol generating device 450 is portable and has a size comparable to that of a traditional cigar or cigarette. The device 450 comprises a battery 452, such as a lithium iron phosphate battery, and a controller 454 electrically connected to the battery 452. The device 450 also comprises an induction coil 456 electrically connected to the battery 452. The device 450 also comprises an air inlet 458 and an air outlet 460 in fluid communication with the air inlet 458.
Картридж 500 содержит впускное отверстие 502 для воздуха, выпускное отверстие 504 для воздуха и второй нагреватель в сборе 600. Впускное отверстие 502 для воздуха находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 504 для воздуха. Нагреватель в сборе 600 расположен ниже по потоку от впускного отверстия 502 для воздуха и выше по потоку от выпускного отверстия 504 для воздуха. Когда картридж 500 вводят в зацепление с устройством 450, генерирующим аэрозоль, как показано на фиг. 4, выпускное отверстие 460 для воздуха устройства 450 является смежным с впускным отверстием 502 для воздуха картриджа 500. Таким образом, при использовании, когда пользователь делает затяжку на выпускном отверстии 504 для воздуха картриджа 500, воздух течет через впускное отверстие 458 для воздуха устройства 450, затем через выпускное отверстие 460 для воздуха устройства 450, затем через впускное отверстие 502 для воздуха картриджа 500, затем мимо нагревателя в сборе 600, затем через выпускное отверстие 504 для воздуха картриджа 500.The cartridge 500 comprises an air inlet 502, an air outlet 504, and a second heater assembly 600. The air inlet 502 is in fluid communication with the air outlet 504. The heater assembly 600 is located downstream of the air inlet 502 and upstream of the air outlet 504. When the cartridge 500 is engaged with the aerosol generating device 450, as shown in Fig. 4, the air outlet 460 of the device 450 is adjacent to the air inlet 502 of the cartridge 500. Thus, in use, when the user takes a puff on the air outlet 504 of the cartridge 500, the air flows through the air inlet 458 of the device 450, then through the air outlet 460 of the device 450, then through the air inlet 502 of the cartridge 500, then past the heater assembly 600, then through the air outlet 504 of the cartridge 500.
На фиг. 4 картридж 500 введен в зацепление с устройством 450, генерирующим аэрозоль. В этом примере картридж 500 введен в зацепление с устройством 450, генерирующим аэрозоль, посредством отверстий 506, 508, образующих соединение на защелках с соответствующими выступами 462, 464 на устройстве 450, генерирующем аэрозоль.In Fig. 4, cartridge 500 is engaged with aerosol generating device 450. In this example, cartridge 500 is engaged with aerosol generating device 450 via openings 506, 508 that form a snap connection with corresponding projections 462, 464 on aerosol generating device 450.
Нагреватель в сборе 600 содержит первый нагревательный элемент 604, второй нагревательный элемент (не виден на фиг. 4), резервуар 603 с жидким субстратом, образующим аэрозоль, и компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в сообщении по текучей среде с резервуаром 603. Второй нагревательный элемент 605 не виден на фиг. 4, но виден на фиг. 6.The heater assembly 600 comprises a first heating element 604, a second heating element (not visible in Fig. 4), a reservoir 603 with a liquid aerosol-forming substrate, and a component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate in fluid communication with the reservoir 603. The second heating element 605 is not visible in Fig. 4, but is visible in Fig. 6.
В этой системе 400 жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит приблизительно 98% по весу глицерина и 2% по весу никотина, хотя можно использовать любой подходящий субстрат. При атмосферном давлении никотин имеет температуру кипения приблизительно 247 градусов по Цельсию, и глицерин имеет температуру кипения приблизительно 290 градусов по Цельсию. Таким образом, при начальном нагреве этого жидкого субстрата, образующего аэрозоль, для образования аэрозоля некоторые системы могут нежелательным образом испарять непропорционально большое количество никотина (который имеет самую низкую температуру кипения среди соединений, образующих субстрат). Это может приводить к доставке пользователю менее желательного аэрозоля. Это может также нежелательным образом изменять относительные доли соединений в субстрате в течение более длительного промежутка времени. Настоящее изобретение может исключать или по меньшей мере уменьшать эти нежелательные эффекты.In this system 400, the liquid aerosol-forming substrate comprises approximately 98% by weight glycerin and 2% by weight nicotine, although any suitable substrate can be used. At atmospheric pressure, nicotine has a boiling point of approximately 247 degrees Celsius, and glycerin has a boiling point of approximately 290 degrees Celsius. Therefore, when initially heating this liquid aerosol-forming substrate to form the aerosol, some systems may undesirably vaporize a disproportionately large amount of nicotine (which has the lowest boiling point among the compounds forming the substrate). This may result in the delivery of a less desirable aerosol to the user. It may also undesirably change the relative proportions of the compounds in the substrate over a longer period of time. The present invention can eliminate or at least reduce these undesirable effects.
Первый нагревательный элемент 604 содержит полосу токоприемного материала. В этом примере токоприемный материал представляет собой алюминий, хотя можно использовать любой подходящий токоприемный материал. Первый нагревательный элемент 604 содержит несколько частей, встроенных в компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и несколько частей, не встроенных в компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Из частей, которые не встроены в компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, две расположены в резервуаре 603.The first heating element 604 comprises a strip of susceptor material. In this example, the susceptor material is aluminum, although any suitable susceptor material can be used. The first heating element 604 comprises several parts integrated into the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate, and several parts not integrated into the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate. Of the parts not integrated into the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate, two are located in the reservoir 603.
В примере, показанном на фиг.4, второй нагревательный элемент 605 идентичен первому нагревательному элементу 604, хотя могут быть использованы два (или более) разных нагревательных элемента. Второй нагревательный элемент 605 расположен смежно с первым нагревательным элементом 604.In the example shown in Fig. 4, the second heating element 605 is identical to the first heating element 604, although two (or more) different heating elements may be used. The second heating element 605 is located adjacent to the first heating element 604.
Компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в этом примере представляет собой капиллярный материал, имеющий волокнистую структуру. Капиллярный материал образован из сложного полиэфира, хотя можно использовать любой подходящий материал.In this example, component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate is a capillary material with a fibrous structure. The capillary material is formed from polyester, although any suitable material can be used.
При использовании пользователь делает затяжку на выпускном отверстии 504 для воздуха картриджа 500. В то же время пользователь нажимает кнопку (не показана) на устройстве 450, генерирующем аэрозоль. Нажатие этой кнопки посылает сигнал контроллеру 454, в результате чего батарея 452 подает электрический ток высокой частоты на индукционную катушку 456. Это приводит к тому, что индукционная катушка 456 создает колеблющееся электромагнитное поле. Первый нагревательный элемент 604 и второй нагревательный элемент 605 расположены внутри этого поля. Таким образом, это колеблющееся электромагнитное поле генерирует вихревые токи и потери на гистерезис в первом нагревательном элементе 604 и втором нагревательном элементе 605. Таким образом, первый нагревательный элемент 604 и второй нагревательный элемент 605 индукционно нагреваются. В других примерах датчик потока воздуха или датчик давления расположен в устройстве 450 и электрически соединен с контроллером 454. Датчик потока воздуха или датчик давления обнаруживает, что пользователь делает затяжку на выпускном отверстии 504 для воздуха картриджа 500 и посылает сигнал контроллеру 454 для подачи электрического тока высокой частоты на индукционную катушку 456, тем самым нагревая первый нагревательный элемент 604 и второй нагревательный элемент 605. Таким образом, в этих примерах пользователю нет необходимости нажимать кнопку для нагрева первого нагревательного элемента 604 и второго нагревательного элемента 605.In use, the user draws on the air outlet 504 of the cartridge 500. At the same time, the user presses a button (not shown) on the aerosol-generating device 450. Pressing this button sends a signal to the controller 454, causing the battery 452 to supply a high-frequency electric current to the induction coil 456. This causes the induction coil 456 to generate an oscillating electromagnetic field. The first heating element 604 and the second heating element 605 are located within this field. Thus, this oscillating electromagnetic field generates eddy currents and hysteresis losses in the first heating element 604 and the second heating element 605. Thus, the first heating element 604 and the second heating element 605 are inductively heated. In other examples, an air flow sensor or a pressure sensor is located in the device 450 and is electrically connected to the controller 454. The air flow sensor or the pressure sensor detects that the user is taking a puff on the air outlet 504 of the cartridge 500 and sends a signal to the controller 454 to supply a high-frequency electric current to the induction coil 456, thereby heating the first heating element 604 and the second heating element 605. Thus, in these examples, the user does not need to press a button to heat the first heating element 604 and the second heating element 605.
По мере нагрева первого нагревательного элемента 604 и второго нагревательного элемента 605 в компоненте 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, создаются области с относительно более высокой температурой и области с относительно более низкой температурой. Области с более низкой температурой могут создаваться в областях, где нагревательный элемент 604 расположен ближе к резервуару 603 с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Это происходит потому, что тепло от нагревательного элемента 604 в этих областях быстрее рассеивается в резервуар 603. Области с относительно более низкой температурой могут создаваться в областях, расположенных дальше от нагревательного элемента. Благодаря форме нагревательного элемента могут создаваться области с относительно более высокой температурой. Например, нагревательный элемент может иметь такую форму, что в заданном объеме в первом расположении в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, присутствует больший объем или большая площадь поверхности нагревательного элемента, чем в том же заданном объеме во втором расположении в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В этом случае средняя температура жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в первом расположении может быть больше, чем средняя температура жидкого субстрата, образующего аэрозоль, во втором расположении.As the first heating element 604 and the second heating element 605 heat up, regions of relatively higher temperature and regions of relatively lower temperature are created in the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate. Regions of lower temperature may be created in regions where the heating element 604 is located closer to the reservoir 603 with the liquid aerosol-forming substrate. This occurs because the heat from the heating element 604 in these regions is more quickly dissipated into the reservoir 603. Regions of relatively lower temperature may be created in regions located further from the heating element. Due to the shape of the heating element, regions of relatively higher temperature may be created. For example, the heating element may have a shape such that in a given volume in the first location in the component for storing the liquid aerosol-forming substrate, there is a greater volume or a greater surface area of the heating element than in the same given volume in the second location in the component for storing the liquid aerosol-forming substrate. In this case, the average temperature of the aerosol-forming liquid substrate in the first location may be greater than the average temperature of the aerosol-forming liquid substrate in the second location.
Создание областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой приводит к одновременному испарению соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения в компоненте 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Создание областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой также приводит к испарению с желаемыми скоростями соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения в компоненте 302 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The creation of higher-temperature and lower-temperature regions results in the simultaneous evaporation of the higher-boiling and lower-boiling liquid aerosol-forming substrate compounds in the aerosol-forming liquid substrate storage component 602. The creation of higher-temperature and lower-temperature regions also results in the evaporation of the higher-boiling and lower-boiling liquid aerosol-forming substrate compounds in the aerosol-forming liquid substrate storage component 302 at the desired rates.
Когда пользователь делает затяжку на выпускном отверстии 504 для воздуха картриджа 500, воздух втягивается во впускное отверстие 458 для воздуха устройства 450, затем через выпускное отверстие 460 для воздуха устройства 450, затем через впускное отверстие 502 для воздуха картриджа 500. Затем этот воздух проходит вокруг нагревателя в сборе 600 и к выпускному отверстию 504 для воздуха. Этот поток воздуха захватывает пар, образующийся при нагревании жидкого субстрата, образующего аэрозоль, первым нагревательным элементом 604 и вторым нагревательным элементом 605. Благодаря созданию областей с более высокой температурой и областей с более низкой температурой, как разъяснено выше, пар содержит желаемые доли разных соединений, имеющих разные температуры кипения. Этот захваченный пар затем охлаждается и конденсируется с образованием аэрозоля. Затем этот аэрозоль доставляется пользователю через выпускное отверстие 504 для воздуха.When the user takes a puff on the air outlet 504 of the cartridge 500, air is drawn into the air inlet 458 of the device 450, then through the air outlet 460 of the device 450, then through the air inlet 502 of the cartridge 500. This air then passes around the heater assembly 600 and to the air outlet 504. This air flow entrains the vapor formed by heating the liquid substrate that forms the aerosol by the first heating element 604 and the second heating element 605. By creating regions of higher temperature and regions of lower temperature, as explained above, the vapor contains the desired proportions of different compounds with different boiling points. This entrained vapor is then cooled and condensed to form an aerosol. This aerosol is then delivered to the user through the air outlet 504.
На фиг. 5 показан схематичный вид в сечении второго нагревателя в сборе 600.Fig. 5 shows a schematic cross-sectional view of the second heater assembly 600.
Первый нагревательный элемент 604 содержит первую часть 606, вторую часть 608, третью часть 610, четвертую часть 612, пятую часть 614, шестую часть 616, седьмую часть 618, восьмую часть 620 и девятую часть 622. Первая часть 606, третья часть 610, пятая часть 614, седьмая часть 618 и девятая часть 622 встроены в компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Вторая часть 608, четвертая часть 612, шестая часть 616 и восьмая часть 620 не встроены в компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Вторая часть 608 и восьмая часть 620 расположены на пути потока воздуха между впускным отверстием 502 для воздуха и выпускным отверстием 504 для воздуха картриджа 500. Четвертая часть 612 и шестая часть 616 расположены в резервуаре 603 жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The first heating element 604 comprises a first part 606, a second part 608, a third part 610, a fourth part 612, a fifth part 614, a sixth part 616, a seventh part 618, an eighth part 620 and a ninth part 622. The first part 606, the third part 610, the fifth part 614, the seventh part 618 and the ninth part 622 are built into the component 602 for storing the liquid substrate that forms the aerosol. The second part 608, the fourth part 612, the sixth part 616 and the eighth part 620 are not built into the component 602 for storing the liquid substrate that forms the aerosol. The second part 608 and the eighth part 620 are located in the air flow path between the air inlet 502 and the air outlet 504 of the cartridge 500. The fourth part 612 and the sixth part 616 are located in the reservoir 603 of the liquid substrate that forms the aerosol.
На фиг. 5 можно увидеть изменяющуюся толщину первого нагревательного элемента 604. Центральная секция пятой части 614 имеет уменьшенную толщину по сравнению с остальной частью первого нагревательного элемента 604. В частности, толщина в центральной секции пятой части 616 составляет приблизительно 30 процентов от толщины остальной части первого нагревательного элемента 604. Как показано на фиг.5, пятая часть 614 также содержит гофры. Участок компонента 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, вокруг пятой части 614 может быть нагрет до относительно более высокой температуры, чем другие участки компонента 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Это связано с тем, что то, что пятая часть 614 нагревательного элемента 604 является более тонкой, может привести к индукционному нагреву пятой части 614 до более высокой температуры, чем другие части нагревательного элемента 604. Альтернативно или дополнительно гофры в пятой части 614 означают, что участок компонента 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, вокруг пятой части 614 содержит больший объем и большую площадь поверхности нагревательного элемента 604, чем другие участки компонента 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, похожего размера. Таким образом, больше тепла может быть передано от нагревательного элемента 604 в участок компонента 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, вокруг пятой части 614, чем в другие участки.In Fig. 5, the varying thickness of the first heating element 604 can be seen. The central section of the fifth part 614 has a reduced thickness compared to the rest of the first heating element 604. In particular, the thickness in the central section of the fifth part 616 is approximately 30 percent of the thickness of the rest of the first heating element 604. As shown in Fig. 5, the fifth part 614 also contains corrugations. The portion of the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate around the fifth part 614 can be heated to a relatively higher temperature than other portions of the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate. This is due to the fact that the fifth part 614 of the heating element 604 is thinner, which can lead to the induction heating of the fifth part 614 to a higher temperature than other parts of the heating element 604. Alternatively or additionally, the corrugations in the fifth part 614 mean that the region of the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate around the fifth part 614 contains a larger volume and a larger surface area of the heating element 604 than other regions of the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate of a similar size. Thus, more heat can be transferred from the heating element 604 to the region of the component 602 for storing the liquid aerosol-forming substrate around the fifth part 614 than to other regions.
На фиг. 6 показан схематический вид в перспективе второго нагревателя в сборе 600. На фиг. 6 виден второй нагревательный элемент 605. Второй нагревательный элемент 605 идентичен первому нагревательному элементу 604 и расположен смежно с первым нагревательным элементом 604. Следовательно, второй нагревательный элемент 605 аналогичным образом имеет части, встроенные в компонент 602 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, части, расположенные в резервуаре 603, и части, расположенные на пути потока воздуха между впускным отверстием 502 для воздуха и выпускным отверстием 504 для воздуха картриджа 500. На фиг.6 также видны вторая часть 608 и восьмая часть 620 первого нагревательного элемента 604.In Fig. 6 a schematic perspective view of the second heater assembly 600 is shown. In Fig. 6 a second heating element 605 is visible. The second heating element 605 is identical to the first heating element 604 and is located adjacent to the first heating element 604. Therefore, the second heating element 605 similarly has parts integrated into the component 602 for storing the liquid substrate that forms the aerosol, parts located in the reservoir 603, and parts located in the air flow path between the air inlet 502 and the air outlet 504 of the cartridge 500. In Fig. 6 a second part 608 and an eighth part 620 of the first heating element 604 are also visible.
Описанные в данном документе нагреватели в сборе могут обеспечивать области с более высокой температурой и области с более низкой температурой в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Альтернативно или дополнительно нагреватели в сборе могут обеспечивать области, температура в которых повышается с большей скоростью, и области, температура в которых повышается с меньшей скоростью, в компоненте для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.The heater assemblies described herein may provide higher-temperature regions and lower-temperature regions within the aerosol-forming liquid substrate storage component. Alternatively, or additionally, the heater assemblies may provide regions in which the temperature increases at a faster rate and regions in which the temperature increases at a slower rate within the aerosol-forming liquid substrate storage component.
Преимущественно, как разъяснено выше, это может приводить к одновременному испарению с желаемыми скоростями соединений жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с более высокими температурами кипения и более низкими температурами кипения.Advantageously, as explained above, this can result in the simultaneous evaporation at desired rates of the higher boiling point and lower boiling point compounds of the liquid aerosol-forming substrate.
Для цели настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, в которых указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т.д., следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе. Поэтому в данном контексте число А следует понимать как А±10 процентов от А. В этом контексте число А можно считать включающим численные значения, находящиеся в пределах обычной стандартной ошибки для измерения свойства, которое число А модифицирует. Число А в некоторых случаях при использовании в прилагаемой формуле изобретения может отклоняться на перечисленные выше процентные доли при условии, что величина, на которую отклоняется А, существенно не влияет на основную (основные) и новую (новые) характеристику (характеристики) заявленного изобретения. Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе.For the purposes of the present description and the appended claims, except where otherwise indicated, all numbers expressing quantities, amounts, percentages, etc., are to be understood as modified in all instances by the term "about." Also, all ranges include the disclosed maximum and minimum points and include any intermediate ranges therebetween, which may or may not be specifically listed herein. Therefore, in this context, the number A is to be understood as A±10 percent of A. In this context, the number A may be considered to include numerical values that are within the normal standard error for the measurement of the property that the number A modifies. The number A, in some instances, when used in the appended claims, may deviate by the percentages listed above, provided that the amount by which A deviates does not materially affect the essential and novel characteristic(s) of the claimed invention. All ranges also include the disclosed high and low points and include any intermediate ranges therebetween that may or may not be specifically listed herein.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20216428.1 | 2020-12-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2850824C1 true RU2850824C1 (en) | 2025-11-14 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2608915C2 (en) * | 2012-01-31 | 2017-01-26 | Олтриа Клайент Сервисиз Инк. | Electronic cigarette |
| EP3099188B1 (en) * | 2014-01-29 | 2018-10-17 | Batmark Limited | Aerosol-forming member |
| RU2675466C1 (en) * | 2015-02-27 | 2018-12-19 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Device for generation of inhaled medium |
| EP3476229A1 (en) * | 2016-06-27 | 2019-05-01 | Japan Tobacco, Inc. | Cartridge for aerosol inhaler, aerosol inhaler provided with same, and heat-generating sheet for aerosol inhaler |
| JP6538187B2 (en) * | 2014-12-15 | 2019-07-03 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Continuous mode heater assembly for an aerosol generation system |
| WO2019157647A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 深圳麦克韦尔股份有限公司 | Electronic cigarette and heating assembly and heating member thereof |
| CN110279162A (en) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 深圳雾芯科技有限公司 | Atomising device and its method |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2608915C2 (en) * | 2012-01-31 | 2017-01-26 | Олтриа Клайент Сервисиз Инк. | Electronic cigarette |
| EP3099188B1 (en) * | 2014-01-29 | 2018-10-17 | Batmark Limited | Aerosol-forming member |
| JP6538187B2 (en) * | 2014-12-15 | 2019-07-03 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Continuous mode heater assembly for an aerosol generation system |
| RU2675466C1 (en) * | 2015-02-27 | 2018-12-19 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Device for generation of inhaled medium |
| EP3476229A1 (en) * | 2016-06-27 | 2019-05-01 | Japan Tobacco, Inc. | Cartridge for aerosol inhaler, aerosol inhaler provided with same, and heat-generating sheet for aerosol inhaler |
| WO2019157647A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 深圳麦克韦尔股份有限公司 | Electronic cigarette and heating assembly and heating member thereof |
| CN110279162A (en) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 深圳雾芯科技有限公司 | Atomising device and its method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4266923B1 (en) | Heater assembly | |
| JP7698023B2 (en) | Aerosol generation system providing preferential evaporation of nicotine | |
| CN113749311A (en) | Cartridge for an aerosol-generating system | |
| AU2021213303A1 (en) | Heating element having heat conductive and wicking filaments | |
| US20240122244A1 (en) | Heater assembly | |
| US20240032599A1 (en) | Heater assembly for use in an aerosol-generating system | |
| RU2850824C1 (en) | Heater in an assembly and aerosol generating system with such a heater in an assembly | |
| RU2852529C1 (en) | Heater assembly, aerosol generating system containing such heater assembly, cartridge for use in aerosol generating system, and method of using such system | |
| US20250017265A1 (en) | Hybrid aerosol-generating system with modular consumable | |
| RU2850823C1 (en) | Cartridge for use in aerosol generating system, and aerosol generating system containing such cartridge | |
| EP4266922B1 (en) | Cartridge for use in an aerosol-generating system | |
| US20240292890A1 (en) | Aerosol-generating system and cartridge for aerosol-generating system with sliding mechanisms for mechanical sealing | |
| RU2846608C2 (en) | Aerosol-generating system and cartridge for aerosol-generating system with sliding mechanism for mechanical seal | |
| CN120417797A (en) | Aerosol supply system |