RU2778449C2 - Current collector assembly for aerosol generation, containing current collector tube - Google Patents
Current collector assembly for aerosol generation, containing current collector tube Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778449C2 RU2778449C2 RU2020141196A RU2020141196A RU2778449C2 RU 2778449 C2 RU2778449 C2 RU 2778449C2 RU 2020141196 A RU2020141196 A RU 2020141196A RU 2020141196 A RU2020141196 A RU 2020141196A RU 2778449 C2 RU2778449 C2 RU 2778449C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current collector
- aerosol
- current
- aerosol generating
- collecting tube
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к токоприемнику в сборе для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к индукционному нагревательному узлу, изделию, генерирующему аэрозоль, и системе, генерирующей аэрозоль, содержащим такой токоприемник в сборе.The present invention relates to a current collector assembly for generating an aerosol from an aerosol forming substrate. The present invention also relates to an induction heating unit, an aerosol generating article and an aerosol generating system comprising such a current collector assembly.
Системы, генерирующие аэрозоль, основанные на индукционном нагреве субстратов, образующих аэрозоль, в целом известны из уровня техники. Как правило, эти системы содержат источник индукции, содержащий индукционную катушку для генерирования переменного магнитного поля для индуцирования вихревых токов, генерирующих тепло, и/или потерь на гистерезис в токоприемном элементе. Токоприемный элемент находится в тепловой близости или в контакте с субстратом, способным высвобождать летучие соединения при нагреве, чтобы образовывать аэрозоль. Токоприемный элемент и субстрат, образующий аэрозоль, могут быть предоставлены вместе в изделии, генерирующем аэрозоль, выполненном с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, которое, в свою очередь, может содержать источник индукции. Несмотря на то, что индукционный нагрев в целом является высокоэффективным, многие индукционно нагреваемые системы, генерирующие аэрозоль, имеют только низкий коэффициент использования мощности для преобразования энергии, предоставляемой переменным магнитным полем для нагрева. Aerosol generating systems based on inductive heating of aerosol forming substrates are generally known in the art. Typically, these systems comprise an induction source comprising an induction coil for generating an alternating magnetic field to induce heat generating eddy currents and/or hysteresis losses in the current collector. The current collector is in thermal proximity or in contact with a substrate capable of releasing volatile compounds when heated to form an aerosol. The current collector and the aerosol generating substrate may be provided together in an aerosol generating article configured for use with an aerosol generating device, which in turn may comprise an induction source. While induction heating is generally highly efficient, many induction heated aerosol generating systems only have a low power utilization factor for converting the energy provided by the alternating magnetic field for heating.
Следовательно, было бы желательно иметь токоприемник в сборе и индукционный нагревательный узел соответственно с преимуществами решений существующего уровня техники, но без их ограничений. В частности, будут желательными токоприемник в сборе и индукционный нагревательный узел, способные использовать энергию, предоставленную переменным магнитным полем, более эффективно.Therefore, it would be desirable to have a pantograph assembly and an induction heating unit in accordance with the advantages of the prior art solutions, but without their limitations. In particular, a current collector assembly and an induction heating unit capable of using the energy provided by the alternating magnetic field more efficiently will be desirable.
Согласно настоящему изобретению представлен токоприемник в сборе для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Токоприемник в сборе содержит многослойную токоприемную трубку, образующую полость для размещения индукционной катушки внутри токоприемной трубки. Многослойная токоприемная трубка содержит внутренний трубчатый слой и наружный трубчатый слой, окружающий внутренний трубчатый слой. Внутренний трубчатый слой содержит первый электропроводный материал, предпочтительно состоит из него, тогда как наружный трубчатый слой содержит второй электропроводный материал, предпочтительно состоит из него. Удельное электрическое сопротивление первого электропроводного материала больше, чем удельное электрическое сопротивление второго электропроводного материала. According to the present invention, a current collector assembly is provided for induction heating of an aerosol-forming substrate. The current collector assembly contains a multilayer current-collecting tube forming a cavity for placing an induction coil inside the current-collecting tube. The multilayer current-collecting tube comprises an inner tubular layer and an outer tubular layer surrounding the inner tubular layer. The inner tubular layer contains the first electrically conductive material, preferably consists of it, while the outer tubular layer contains the second electrically conductive material, preferably consists of it. The electrical resistivity of the first conductive material is greater than the electrical resistivity of the second conductive material.
Согласно настоящему изобретению было признано, что во многих системах, генерирующих аэрозоль, значительная часть переменного магнитного поля, сгенерированного источником индукции, главным образом распространяется за пределы размеров токоприемного элемента. Соответственно, значительная часть энергии поля остается неиспользованной, то есть не преобразованной в тепло и, следовательно, неизрасходованной. According to the present invention, it has been recognized that in many aerosol generating systems, a significant portion of the alternating magnetic field generated by the induction source mainly extends beyond the dimensions of the current collector. Accordingly, a significant part of the field energy remains unused, that is, not converted into heat and, therefore, unused.
Для решения проблемы токоприемник в сборе согласно настоящему изобретению содержит токоприемную трубку, то есть трубчатый токоприемный элемент. Преимущественно трубчатая форма обеспечивает расположение индукционной катушки источника индукции в полости, образованной внутренним пространством трубки. Соответственно, индукционная катушка (по меньшей мере в боковом направлении или даже полностью) заключена внутри токоприемной трубки вдоль протяженности в длину токоприемной трубки, в частности таким образом, что значительная часть магнитного поля, сгенерированного индукционной катушкой, также по существу заключена внутри токоприемной трубки. В результате часть магнитного поля, которая может эффективно сцепляться с токоприемной трубкой, значительно увеличивается. Кроме того, расположение индукционной катушки внутри полости токоприемной трубки также является преимущественным в отношении компактности конструкции системы, генерирующей аэрозоль.To solve the problem, the current collector assembly according to the present invention includes a current-collecting tube, that is, a tubular current-collecting element. Predominantly tubular form provides the location of the induction coil of the induction source in the cavity formed by the interior of the tube. Accordingly, the induction coil is (at least laterally, or even completely) enclosed within the current collector tube along the length of the current collector tube, in particular such that a significant portion of the magnetic field generated by the induction coil is also substantially enclosed within the current collector tube. As a result, the portion of the magnetic field that can be effectively coupled to the current-collecting tube is greatly increased. In addition, the location of the induction coil inside the cavity of the current-collecting tube is also advantageous in terms of the compact design of the aerosol generating system.
Более того, сцепление переменного магнитного поля с токоприемной трубкой дополнительно увеличивается вследствие многослойной конфигурации токоприемной трубки, то есть вследствие внутреннего и наружного трубчатых слоев, содержащих первый и второй электропроводные материалы соответственно, имеющие разные удельные сопротивления. Поскольку первый материал внутреннего слоя имеет большее удельное сопротивление, чем второй материал наружного слоя, или наоборот, второй материал наружного слоя имеет большую удельную проводимость, чем первый материал внутреннего слоя, наружный слой по существу предназначен для концентрирования/блокирования переменного магнитного поля вследствие его большей удельной проводимости. В отличие от этого, внутренний слой в основном предназначен для преобразования энергии магнитного поля в тепло вследствие его большего удельного сопротивления.Moreover, the adhesion of the alternating magnetic field to the current-collecting tube is further increased due to the multi-layer configuration of the current-collecting tube, that is, due to the inner and outer tubular layers containing the first and second conductive materials, respectively, having different resistivities. Since the first material of the inner layer has a greater resistivity than the second material of the outer layer, or vice versa, the second material of the outer layer has a greater conductivity than the first material of the inner layer, the outer layer is essentially designed to concentrate/block the alternating magnetic field due to its greater specific conductivity. In contrast, the inner layer is mainly designed to convert the energy of the magnetic field into heat due to its greater resistivity.
Предпочтительно удельное электрическое сопротивление первого электропроводного материала составляет по меньшей мере 2,5×10E-08 Ом⋅метр, в частности, по меньшей мере 5,0×10E-08 Ом⋅метр, предпочтительно по меньшей мере 5,0×10E-07 Ом⋅метр при температуре 20°C. Преимущественно такие диапазоны удельного сопротивления обеспечивают достаточный нагрев вследствие эффекта Джоуля. Наоборот, удельное электрическое сопротивление второго электропроводного материала предпочтительно ниже 5,0×10E-07 Ом⋅метр, в частности, ниже 5,0×10E-08 Ом⋅метр, предпочтительно ниже 2,5×10E-08 Ом⋅метр при температуре 20°C. Преимущественно такие диапазоны удельного сопротивления обеспечивают достаточное концентрирование/блокирование магнитного поля.Preferably, the electrical resistivity of the first conductive material is at least 2.5x10E-08 ohm-meter, in particular at least 5.0x10E-08 ohm-meter, preferably at least 5.0x10E-07 Ohmmeter at 20°C. Advantageously, such ranges of resistivity provide sufficient heating due to the Joule effect. Conversely, the electrical resistivity of the second electrically conductive material is preferably below 5.0 x 10E-07 ohm-meter, in particular below 5.0 x 10E-08 ohm-meter, preferably below 2.5 x 10E-08 ohm-meter at a
Предпочтительно удельное электрическое сопротивление первого электропроводного материала составляет не более 1,5×10E-06 Ом⋅метр при температуре 20°C. Preferably, the electrical resistivity of the first electrically conductive material is not more than 1.5×10E-06 ohm⋅meter at a temperature of 20°C.
В контексте настоящего документа термин «электропроводный материал» обозначает материал, имеющий удельную электропроводность по меньшей мере 1×10E6 сименс на метр. In the context of this document, the term "conductive material" means a material having an electrical conductivity of at least 1×10E6 siemens per meter.
Улучшение вышеописанных эффектов, в частности улучшенного сцепления переменного магнитного поля с токоприемной трубкой, может быть достигнуто за счет увеличения разности между удельными сопротивлениями первого и второго материалов. Соответственно, удельное электрическое сопротивление первого электропроводного материала может быть по меньшей мере в два раза, в частности по меньшей мере в пять раз, предпочтительно по меньшей мере в десять раз больше, чем удельное электрическое сопротивление второго электропроводного материала. The improvement of the above effects, in particular the improved adhesion of the alternating magnetic field to the current-collecting tube, can be achieved by increasing the difference between the resistivities of the first and second materials. Accordingly, the electrical resistivity of the first electrically conductive material may be at least two times, in particular at least five times, preferably at least ten times greater than the electrical resistivity of the second electrically conductive material.
Предпочтительно по меньшей мере один из первого и второго электропроводных материалов содержит металлический материал, в частности металл. Соответственно, по меньшей мере один из первого или второго электропроводных материалов может содержать или состоять из ферритного чугуна или парамагнитного или ферромагнитного металла или металлического сплава, такого как алюминий или сталь, в частности ферромагнитная сталь, предпочтительно ферромагнитная нержавеющая сталь. По меньшей мере один из первого и второго электропроводных материалов также может содержать или быть выполнен из аустенитной стали, аустенитной нержавеющей стали, графита, молибдена, карбида кремния, ниобия, сплавов Инконель (суперсплавы на основе аустенитного никель-хрома), металлизированных пленок или электропроводящей керамики.Preferably, at least one of the first and second electrically conductive materials comprises a metallic material, in particular a metal. Accordingly, at least one of the first or second electrically conductive materials may comprise or consist of ferritic cast iron or a paramagnetic or ferromagnetic metal or metal alloy such as aluminum or steel, in particular ferromagnetic steel, preferably ferromagnetic stainless steel. At least one of the first and second electrically conductive materials may also comprise or be made of austenitic steel, austenitic stainless steel, graphite, molybdenum, silicon carbide, niobium, Inconel alloys (superalloys based on austenitic nickel-chromium), metallized films, or electrically conductive ceramics. .
В целом, первый и второй электропроводные материалы не должны быть магнитными, то есть первый и второй электропроводные материалы могут быть парамагнитными. В этом случае индуктивный нагрев, в частности внутри первого материала внутреннего трубчатого слоя, происходит только вследствие джоулева нагрева, сгенерированного в результате вихревых токов, индуцированных переменным магнитным полем. In general, the first and second electrically conductive materials need not be magnetic, that is, the first and second electrically conductive materials may be paramagnetic. In this case, the inductive heating, in particular within the first material of the inner tubular layer, occurs only due to the Joule heating generated as a result of the eddy currents induced by the alternating magnetic field.
Нагрев может быть дополнительно увеличен, если по меньшей мере один из первого и второго электропроводных материалов является магнитным, то есть ферромагнитным или ферримагнитным. В этом случае тепло также может генерироваться посредством потерь на гистерезис за счет переключения магнитных доменов внутри магнитного материала под воздействием переменного магнитного поля. Соответственно, по меньшей мере один из первого и второго электропроводных материалов может быть ферромагнитным или ферримагнитным.Heating can be further increased if at least one of the first and second electrically conductive materials is magnetic, ie ferromagnetic or ferrimagnetic. In this case, heat can also be generated through hysteresis losses due to the switching of magnetic domains within the magnetic material under the influence of an alternating magnetic field. Accordingly, at least one of the first and second electrically conductive materials may be ferromagnetic or ferrimagnetic.
Кроме того, внутренний трубчатый слой может представлять собой наиболее приближенный к центру слой многослойной токоприемной трубки и/или при этом наружный трубчатый слой представляет собой наиболее удаленный от центра слой многослойной токоприемной трубки. Более того, внутренний трубчатый слой и наружный трубчатый слой могут представлять собой смежные слои, находящиеся в непосредственном контакте друг с другом. В частности, многослойная токоприемная трубка может представлять собой двухслойную токоприемную трубку, при этом внутренний трубчатый слой и наружный трубчатый слой являются смежными слоями, предпочтительно находящимися в контакте друг с другом.In addition, the inner tubular layer may be the innermost layer of the multilayer current collector tube and/or the outer tubular layer is the outermost layer of the multilayer current collector tube. Moreover, the inner tubular layer and the outer tubular layer may be adjacent layers in direct contact with each other. In particular, the multilayer current-collecting tube may be a two-layer current-collecting tube, wherein the inner tubular layer and the outer tubular layer are adjacent layers, preferably in contact with each other.
Во многих индукционно нагреваемых системах, генерирующих аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, находится в тесном контакте с токоприемным элементом. Соответственно, токоприемная трубка токоприемника в сборе согласно настоящему изобретению может быть проницаемой для текучей среды, в частности перфорированной, и/или может содержать по меньшей мере одно отверстие, чтобы позволить субстрату, образующему аэрозоль, испаренному в непосредственной близости от токоприемной трубки, легко выходить из субстрата через токоприемную трубку. Например, по меньшей мере один из внутреннего и наружного трубчатых слоев могут содержать трубчатую сетку, содержащую первый или второй электропроводный материал соответственно, или состоящую из них. Это является особенно преимущественным в случае, когда полость, то есть внутреннее пространство токоприемной трубки, сообщается по текучей среде с проходом для потока воздуха через систему, генерирующую аэрозоль, или в случае, когда проход для потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль, имеющей токоприемник в сборе согласно настоящему изобретению, проходит через полость токоприемной трубки. Соответственно, со ссылкой на конкретный аспект настоящего изобретения полость токоприемной трубки может обеспечивать проход для потока воздуха.In many induction heated aerosol generating systems, the aerosol generating substrate is in close contact with the current collector. Accordingly, the current collector tube assembly according to the present invention may be fluid-permeable, in particular perforated, and/or may contain at least one opening to allow the aerosol-forming substrate vaporized in the vicinity of the current collector tube to easily exit. substrate through a current-collecting tube. For example, at least one of the inner and outer tubular layers may comprise a tubular mesh containing or consisting of the first or second electrically conductive material, respectively. This is particularly advantageous in the case where the cavity, i.e. the interior of the current collector tube, is in fluid communication with the air flow passage through the aerosol generating system, or in the case where the air flow passage of the aerosol generating system having a current collector assembly according to the present invention, passes through the cavity of the current-collecting tube. Accordingly, with reference to a particular aspect of the present invention, the cavity of the current-collecting tube may provide a passage for air flow.
Кроме того, токоприемник в сборе может содержать по меньшей мере одну торцевую крышку, расположенную на осевой торцевой поверхности многослойной токоприемной трубки. Преимущественно такая торцевая крышка улучшает заключение магнитного поля внутри токоприемника в сборе и, таким образом, улучшает сцепление магнитного поля с токоприемником в сборе. In addition, the current collector assembly may include at least one end cap located on the axial end surface of the multilayer current collector tube. Advantageously, such an end cap improves the confinement of the magnetic field within the current collector assembly and thus improves the coupling of the magnetic field to the current collector assembly.
Как и токоприемная трубка, торцевая крышка также может представлять собой многослойную торцевую крышку. Многослойная торцевая крышка может содержать внутренний слой торцевой крышки, содержащий первый электропроводный материал, который предпочтительно представляет собой такой же материал, что и первый электропроводный материал внутреннего трубчатого слоя токоприемной трубки, в частности состоящий из него. В дополнение, многослойная торцевая крышка может содержать наружный слой торцевой крышки, содержащий второй электропроводный материал, который предпочтительно представляет собой такой же материал, что и второй электропроводный материал наружного трубчатого слоя токоприемной трубки, в частности состоящий из него. Подобным образом, удельное электрическое сопротивление первого электропроводного материала внутреннего слоя торцевой крышки может быть больше удельного электрического сопротивления второго электропроводного материала наружного слоя торцевой крышки. Like the current collector tube, the end cap can also be a multilayer end cap. The multilayer end cap may comprise an inner end cap layer containing a first electrically conductive material, which is preferably the same material as, in particular consisting of, the first electrically conductive material of the inner tubular layer of the current-collecting tube. In addition, the multilayer end cap may comprise an outer end cap layer containing a second electrically conductive material, which is preferably the same material as, in particular consisting of, the second electrically conductive material of the outer tubular layer of the susceptor tube. Similarly, the electrical resistivity of the first electrically conductive material of the inner end cap layer may be greater than the electrical resistivity of the second electrically conductive material of the outer end cap layer.
Все же, для обеспечения легкого прохождения испаренного субстрата, образующего аэрозоль, через внутреннюю полость токоприемника и выхода из нее торцевая крышка может быть проницаемой для текучей среды, в частности может содержать по меньшей мере одно отверстие и/или может быть перфорированной.However, to allow easy passage of the vaporized aerosol-forming substrate through and out of the internal cavity of the current collector, the end cap may be fluid-permeable, in particular may contain at least one opening and/or may be perforated.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения представлен индукционный нагревательный узел для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательный узел содержит токоприемник в сборе согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Нагревательный узел дополнительно содержит индукционную катушку, расположенную или выполненную с возможностью расположения соосно внутри полости многослойной токоприемной трубки, в частности таким образом, чтобы она была полностью заключена внутри многослойной токоприемной трубки. Соответственно, высота или осевая протяженность в длину токоприемной трубки может быть равна высоте или осевой протяженности в длину индукционной катушки или превышать ее.According to another aspect of the present invention, an induction heating assembly is provided for induction heating of an aerosol generating substrate. The heater assembly comprises a current collector assembly according to the present invention and as described herein. The heating unit further comprises an induction coil located or configured to be positioned coaxially inside the cavity of the multilayer current-collecting tube, in particular in such a way that it is completely enclosed within the multilayer current-collecting tube. Accordingly, the height or axial extent in length of the current-collecting tube may be equal to or greater than the height or axial extent in length of the induction coil.
В целом, индукционная катушка может представлять собой составную часть изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит нагревательный узел согласно одному из первого или второго аспекта. Альтернативно индукционная катушка может представлять собой составную часть устройства, генерирующего аэрозоль, при этом устройство может быть выполнено с возможностью использования с изделием, генерирующим аэрозоль, которое предпочтительно содержит другие части нагревательного узла (помимо индукционной катушки), в частности токоприемник в сборе. In general, the induction coil may be an integral part of an aerosol generating article that includes a heating assembly according to one of the first or second aspects. Alternatively, the induction coil may be an integral part of the aerosol generating device, the device being capable of being used with an aerosol generating article which preferably comprises other parts of the heating assembly (besides the induction coil), in particular a current collector assembly.
Индукционная катушка может иметь форму, по существу соответствующую форме токоприемной трубки, в частности форме полости, образованной внутренним пространством токоприемной трубки. Предпочтительно индукционная катушка представляет собой спиралевидную катушку или плоскую спиральную катушку, в частности плоскую дисковую катушку или «изогнутую» плоскую катушку. Использование плоской спиральной катушки обеспечивает компактность конструкции, которая является надежной и недорогой в производстве. Использование спиралевидной индукционной катушки преимущественно обеспечивает генерирование однородного переменного магнитного поля. Индукционная катушка может быть намотана вокруг предпочтительно цилиндрического держателя катушки, например, ферритового сердечника. В контексте настоящего документа термин «плоская спиральная катушка» обозначает катушку, являющуюся в целом плоской катушкой, при этом ось наматывания катушки перпендикулярна плоскости, в которой лежит катушка. Плоская спиральная индукционная катушка может иметь любую требуемую форму в плоскости катушки. Например, плоская спиральная катушка может иметь круглую форму или может иметь в общем продолговатую или прямоугольную форму. Тем не менее, термин «плоская спиральная катушка» в данном контексте охватывает катушки, являющиеся плоскими, а также плоские спиральные катушки, форма которых соответствует изогнутой поверхности. Например, индукционная катушка может представлять собой «изогнутую» плоскую катушку, размещенную по окружности предпочтительно цилиндрического держателя катушки, например, ферритового сердечника. Кроме того, плоская спиральная катушка может содержать, например, два слоя четырехвитковой плоской спиральной катушки или один слой четырехвитковой плоской спиральной катушки. The induction coil may have a shape substantially corresponding to the shape of the current-collecting tube, in particular the shape of the cavity formed by the interior of the current-collecting tube. Preferably the induction coil is a helical coil or a flat helical coil, in particular a flat disk coil or a "curved" flat coil. The use of a flat helical coil provides a compact design that is reliable and inexpensive to manufacture. The use of a helical induction coil advantageously generates a uniform alternating magnetic field. The induction coil may be wound around a preferably cylindrical coil holder, such as a ferrite core. In the context of this document, the term "flat helical bobbin" means a bobbin that is generally a flat bobbin, with the axis of winding of the bobbin being perpendicular to the plane in which the bobbin lies. The flat helical induction coil may have any desired shape in the plane of the coil. For example, a flat helical coil may be circular in shape, or may be generally oblong or rectangular in shape. However, the term "flat helical coil" in this context encompasses coils that are flat as well as flat helical coils whose shape conforms to a curved surface. For example, the induction coil may be a "curved" flat coil placed around the circumference of a preferably cylindrical coil holder, such as a ferrite core. In addition, the flat helical coil may comprise, for example, two layers of a four-turn flat helical coil or one layer of a four-turn flat helical coil.
Индукционная катушка может удерживаться внутри одного из корпуса нагревательного узла или корпуса изделия, генерирующего аэрозоль, или основной части устройства, генерирующего аэрозоль, или корпуса устройства, генерирующего аэрозоль. The induction coil may be held within one of the body of the heating unit or the body of the aerosol generating product or the body of the aerosol generating device or the body of the aerosol generating device.
Предпочтительно индукционная катушка не должна взаимодействовать с генерируемым аэрозолем. Таким образом, можно предотвратить появление отложений на катушке и возможную коррозию. В частности, индукционная катушка может содержать защитное покрытие или слой. Preferably, the induction coil should not interact with the generated aerosol. In this way deposits on the coil and possible corrosion can be prevented. In particular, the induction coil may comprise a protective coating or layer.
Индукционная катушка может иметь диаметр в диапазоне от 2 миллиметров до 10 миллиметров, в частности, от 3 миллиметров до 8 миллиметров, предпочтительно 5 миллиметров. Такие значения являются преимущественными в отношении компактности конструкции субстрата, образующего аэрозоль.The induction coil may have a diameter in the range of 2 mm to 10 mm, in particular 3 mm to 8 mm, preferably 5 mm. Such values are advantageous with respect to the compact design of the aerosol generating substrate.
Для дополнительного улучшения преобразования энергии, обеспечиваемой магнитным полем, в тепло минимальное радиальное расстояние между многослойной токоприемной трубкой и индукционной катушкой, когда она расположена внутри токоприемной трубки, преимущественно находится в диапазоне от 0,05 миллиметра до 0,3 миллиметра, в частности, от 0,1 миллиметра до 0,2 миллиметра.To further improve the conversion of the energy provided by the magnetic field into heat, the minimum radial distance between the multilayer current collector tube and the induction coil, when located inside the current collector tube, is advantageously in the range of 0.05 mm to 0.3 mm, in particular 0 .1 mm to 0.2 mm.
Дополнительные признаки и преимущества индукционного нагревательного узла согласно настоящему изобретению описаны в отношении токоприемников в сборе согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Следовательно, эти дополнительные признаки и преимущества не будут повторяться.Additional features and advantages of the induction heating assembly according to the present invention are described in relation to current collector assemblies according to the present invention and as described herein. Therefore, these additional features and benefits will not be repeated.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения представлено изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. Изделие содержит по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, а также по меньшей мере один токоприемник в сборе согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Токоприемник в сборе находится в тепловом контакте с по меньшей мере частью субстрата, образующего аэрозоль.According to another aspect of the present invention, an aerosol generating article is provided for use with an aerosol generating device. The article contains at least one aerosol-forming substrate and at least one current collector assembly according to the present invention and as described herein. The current collector assembly is in thermal contact with at least a portion of the aerosol forming substrate.
В контексте настоящего документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который при нагреве высвобождает летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль. То есть изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль, предназначенный для нагрева, а не для сжигания, с целью высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходуемый материал, в частности расходуемый материал, выбрасываемый после однократного использования. Например, изделие может представлять собой картридж, содержащий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву. Альтернативно изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, в частности табачное изделие, напоминающее обычные сигареты. In the context of this document, the term "aerosol-generating article" refers to an article containing an aerosol-forming substrate that, when heated, releases volatile compounds that can form an aerosol. Preferably, the aerosol generating article is a heated aerosol generating article. That is, an aerosol-generating article that contains an aerosol-forming substrate intended to be heated, rather than combusted, to release volatile compounds that can form an aerosol. The aerosol generating article may be a consumable, in particular a consumable that is discarded after a single use. For example, the article may be a cartridge containing a liquid substrate forming an aerosol to be heated. Alternatively, the product may be a rod-shaped product, in particular a tobacco product resembling conventional cigarettes.
Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью соединения с электрическим устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим источник индукции. Источник индукции, или индуктор, генерирует переменное магнитное поле для нагрева токоприемника в сборе изделия, генерирующего аэрозоль, при размещении внутри переменного магнитного поля. При использовании изделие, генерирующее аэрозоль, зацепляется с устройством, генерирующим аэрозоль, таким образом, что токоприемник в сборе размещается в переменном магнитном поле, генерируемом индуктором.Preferably, the aerosol generating article is configured to be connected to an electrical aerosol generating device containing an induction source. An induction source, or inductor, generates an alternating magnetic field to heat a pantograph assembly of an aerosol generating article when placed within the alternating magnetic field. In use, the aerosol generating article is engaged with the aerosol generating device such that the current collector assembly is placed in an alternating magnetic field generated by the inductor.
В контексте настоящего документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания электрического устройства, способного взаимодействовать с по меньшей мере одним субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля посредством нагрева субстрата. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство для затяжки для генерирования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого пользователем через рот. В частности, устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль.In the context of this document, the term "aerosol generating device" is used to describe an electrical device capable of interacting with at least one aerosol generating substrate of an aerosol generating article to generate an aerosol by heating the substrate. Preferably, the aerosol generating device is a puff device for generating an aerosol directly inhaled by the user through the mouth. Specifically, the aerosol generating device is a portable aerosol generating device.
В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль при нагреве субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой часть изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый или, предпочтительно, жидкий субстрат, образующий аэрозоль. В обоих случаях субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно из твердых или жидких компонентов. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, может также представлять собой пастообразный материал, пакетик из пористого материала, содержащий субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпной табак, смешанный с гелеобразующим средством или клейким веществом, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который спрессован или сформован в виде штранга. In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" means a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol when the aerosol-forming substrate is heated. The aerosol generating substrate is the part of the aerosol generating article. The aerosol-forming substrate may be a solid or, preferably, a liquid aerosol-forming substrate. In both cases, the aerosol-forming substrate may contain at least one of the solid or liquid components. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. Alternatively or additionally, the aerosol forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol generating substrate may further comprise an aerosol generating agent. Examples of suitable aerosol forming agents are glycerin and propylene glycol. The aerosol forming substrate may also contain other additives and ingredients such as nicotine or flavors. The aerosol-forming substrate may also be a paste material, a pouch of porous material containing an aerosol-forming substrate, or, for example, loose tobacco mixed with a gelling agent or adhesive, which may contain a conventional aerosolizing agent such as glycerol. , and which is pressed or molded in the form of an extrusion.
Как упомянуто выше, субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, предпочтительно представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, то есть образующую аэрозоль жидкость. В этой конфигурации изделие предпочтительно дополнительно содержит кольцеобразный элемент для удержания жидкости, расположенный по окружности многослойной токоприемной трубки и выполненный с возможностью удержания и транспортировки по меньшей мере части образующей аэрозоль жидкости. As mentioned above, the aerosol-generating substrate of the aerosol-generating article is preferably an aerosol-generating liquid substrate, that is, an aerosol-generating liquid. In this configuration, the article preferably further comprises an annular liquid containment member disposed around the circumference of the multilayer current-collecting tube and configured to contain and transport at least a portion of the aerosol-forming liquid.
В контексте данного документа термин «элемент для удержания жидкости» относится к средству для транспортировки и хранения образующей аэрозоль жидкости. Таким образом, образующая аэрозоль жидкость, хранящаяся в элементе для удержания жидкости, может быть легко перемещена в токоприемный элемент, например посредством капиллярного действия. Для обеспечения достаточного испарения образующей аэрозоль жидкости элемент для удержания жидкости преимущественно находится в непосредственном контакте с токоприемным элементом или по меньшей мере в непосредственной близости от него. In the context of this document, the term "liquid containment element" refers to a means for transporting and storing an aerosol-forming liquid. Thus, the aerosol-forming liquid stored in the liquid holding element can be easily transferred to the current-collecting element, for example, by capillary action. In order to ensure sufficient vaporization of the aerosol-forming liquid, the liquid holding element is preferably in direct contact with the current-collecting element, or at least in close proximity to it.
Предпочтительно элемент для удержания жидкости содержит капиллярный материал или состоит из него. Еще более предпочтительно элемент для удержания жидкости может содержать или состоять из материала с высокой удерживающей способностью или с высокой высвобождающей способностью (HRM) для удержания и транспортировки образующей аэрозоль жидкости. Кроме того, элемент для удержания жидкости может представлять собой по меньшей мере одно из электрически непроводящего и парамагнитного или диамагнитного элемента. Еще более предпочтительно элемент для удержания жидкости является неспособным к индукционному нагреву. Таким образом, элемент для удержания жидкости преимущественно не подвергается воздействию или подвергается минимальному воздействию переменного магнитного поля, используемого для индуцирования вихревых токов, генерирующих тепло, и/или потерь на гистерезис в токоприемном элементе. Например, элемент для удержания жидкости может содержать стекловолокнистый материал или может состоять из него. Preferably, the liquid containment element comprises or consists of a capillary material. Even more preferably, the liquid containment member may comprise or consist of a high retention or high release capability (HRM) material for containing and transporting the aerosol-forming liquid. In addition, the liquid containment element may be at least one of an electrically non-conductive element and a paramagnetic or diamagnetic element. Even more preferably, the liquid containment element is not inductively heated. Thus, the fluid containment element is advantageously unaffected or minimally affected by the alternating magnetic field used to induce heat generating eddy currents and/or hysteresis losses in the current collector element. For example, the fluid containment element may comprise or consist of glass fiber material.
Поскольку элемент для удержания жидкости расположен по окружности многослойной токоприемной трубки, нагревается предпочтительно только внутренняя часть в виде кольца элемента для удержания. Такой локально ограниченный нагрев является преимущественным поскольку образующая аэрозоль жидкость главным образом испаряется там, откуда она может быть непосредственно высвобождена из элемента для удержания жидкости, например через перфорации или отверстия в токоприемной трубке. В результате, пузырьки, которые могут быть сгенерированы, непосредственно высвобождаются и, таким образом, не могут нарушить капиллярную транспортировку жидкости через элемент для удержания жидкости. Предпочтительно образующая аэрозоль жидкость, испаренная во внутренней части в виде кольца элемента для удержания, непосредственно высвобождается в центральный проход для потока воздуха, образованный полостью, то есть внутренним пространством токоприемной трубки. Таким образом, испаренная образующая аэрозоль жидкость может вовлекаться в проход для потока воздуха и затем охлаждаться с образованием аэрозоля. Кроме того, локально ограниченный нагрев элемента для удержания преимущественно предотвращает чрезмерное распространение тепла в другие части изделия, например, в резервуар для жидкости, содержащий образующую аэрозоль жидкость (см. ниже). Это особенно справедливо в случае, когда токоприемный элемент нагревается с перерывами, например в зависимости от затяжек. Соответственно, можно избежать отрицательных эффектов тепловых изменений образующей аэрозоль жидкости внутри резервуара. Более того, локально ограниченный нагрев позволяет снизить потребление энергии для нагревательного узла. Это является преимущественным в отношении того факта, что индукционные нагреватели в сборе, используемые во многих устройствах, генерирующих аэрозоль, таких как устройства согласно настоящему изобретению, как правило, получают питание от батарей, которые имеют ограниченную энергоемкость. Кроме того, вследствие того, что элемент для удержания жидкости окружает токоприемную трубку, она может преимущественно выполнять функцию держателя и/или уплотнительного элемента, покрывающего элемент для удержания жидкости для предотвращения утечки образующей аэрозоль жидкости.Since the liquid holding element is arranged around the circumference of the multilayer current-collecting tube, preferably only the annular inner portion of the holding element is heated. Such locally limited heating is advantageous because the aerosol-forming liquid mainly evaporates where it can be directly released from the liquid holding element, for example through perforations or openings in the current collector tube. As a result, the bubbles that can be generated are directly released and thus cannot interfere with the capillary transport of liquid through the liquid holding element. Preferably, the aerosol-forming liquid vaporized in the annular interior of the holding member is directly released into the central air flow passage formed by the cavity, ie the interior of the current-collecting tube. Thus, the vaporized aerosol-forming liquid can be drawn into the air flow passage and then cooled to form an aerosol. In addition, locally limited heating of the holding member advantageously prevents excessive heat transfer to other parts of the article, such as a liquid reservoir containing an aerosol-forming liquid (see below). This is especially true in the case where the susceptor element heats up intermittently, for example depending on puffs. Accordingly, the negative effects of thermal changes of the aerosol-forming liquid inside the reservoir can be avoided. Moreover, locally limited heating can reduce the energy consumption of the heating unit. This is advantageous over the fact that the induction heater assemblies used in many aerosol generating devices, such as those of the present invention, are typically powered by batteries, which have a limited power capacity. In addition, because the liquid retaining member surrounds the current collector tube, it can advantageously function as a holder and/or a sealing member covering the liquid retaining member to prevent leakage of the aerosol-generating liquid.
Преимущественно кольцеобразный элемент для удержания жидкости имеет тороидальную и/или полую цилиндрическую форму. Предпочтительно элемент для удержания жидкости имеет тороидальную и полую цилиндрическую форму. То есть кольцеобразный токоприемный элемент может представлять собой тело вращения, полученное в результате вращения прямоугольника по оси вращения. Высота вращающегося прямоугольника определяет высоту, то есть осевую протяженность в длину кольцеобразного элемента для удержания жидкости. Расстояние между осью вращения и внутренней кромкой вращающегося прямоугольника определяет внутреннюю радиальную протяженность кольцеобразного элемента для удержания жидкости. Расстояние между наружной кромкой вращающегося прямоугольника, то есть сумма внутренней радиальной протяженности и длины вращающегося прямоугольника, измеренной в радиальном направлении относительно оси вращения, определяет наружную радиальную протяженность кольцеобразного элемента для удержания жидкости. Preferably, the annular liquid retaining element has a toroidal and/or hollow cylindrical shape. Preferably, the liquid retaining element has a toroidal and hollow cylindrical shape. That is, the annular susceptor may be a body of revolution obtained by rotating a rectangle along the axis of rotation. The height of the rotating rectangle determines the height, ie the axial extent in length, of the annular liquid containment element. The distance between the axis of rotation and the inner edge of the rotating rectangle determines the inner radial extent of the annular liquid containment element. The distance between the outer edge of the rotating rectangle, that is, the sum of the inner radial extent and the length of the rotating rectangle measured in the radial direction with respect to the axis of rotation, determines the outer radial extent of the annular liquid containment element.
В целом, высота или осевая протяженность в длину кольцеобразного элемента для удержания жидкости может быть равна или может быть больше или меньше высоты или осевой протяженности длины токоприемной трубки. Предпочтительно высота или осевая протяженность в длину кольцеобразного элемента для удержания жидкости выбирается таким образом, чтобы радиальная внутренняя поверхность элемента для удержания была достаточно большой для высвобождения достаточного количества испаренной образующей аэрозоль жидкости.In general, the height or axial extent in length of the annular liquid retaining member may be equal to or may be greater than or less than the height or axial extent of the length of the current-collecting tube. Preferably, the height or axial length of the annular liquid containment element is chosen such that the radial interior surface of the containment element is large enough to release a sufficient amount of vaporized aerosol-forming liquid.
Изделие может дополнительно содержать корпус, который по меньшей мере частично образует резервуар для жидкости, удерживающий образующую аэрозоль жидкость. В частности, резервуар для жидкости может представлять собой кольцеобразный резервуар для жидкости. Как описано выше в отношении элемента для удержания жидкости, резервуар для жидкости также может иметь тороидальную и/или полую цилиндрическую форму, тем самым способствуя получению очень компактной и симметричной конструкции. Предпочтительно корпус выполнен из теплоизоляционного материала и/или электрически непроводящего и парамагнитного или диамагнитного материала. Предпочтительно это позволяет избежать перегрева корпуса и/или нежелательных рисков сжигания.The article may further comprise a housing that at least partially defines a liquid reservoir holding the aerosol-forming liquid. In particular, the liquid reservoir may be an annular liquid reservoir. As described above with respect to the fluid containment element, the fluid reservoir may also be of a toroidal and/or hollow cylindrical shape, thereby contributing to a very compact and symmetrical design. Preferably, the housing is made of a thermally insulating material and/or an electrically non-conductive and paramagnetic or diamagnetic material. Preferably, this avoids overheating of the housing and/or undesirable risks of burning.
В частности, резервуар может содержать кольцеобразную внутреннюю стенку и кольцеобразную наружную стенку, окружающую внутреннюю стенку на таком расстоянии, чтобы образовать кольцеобразный или полый цилиндрический резервуар между ними для хранения образующей аэрозоль жидкости. Кольцеобразная наружная стенка может представлять собой по меньшей мере часть корпуса изделия, генерирующего аэрозоль, или образовывать ее.In particular, the reservoir may comprise an annular inner wall and an annular outer wall surrounding the inner wall at such a distance as to form an annular or hollow cylindrical reservoir therebetween for storing the aerosol-forming liquid. The annular outer wall may be at least part of the body of the aerosol generating article or form one.
Предпочтительно кольцеобразная внутренняя стенка образует центральный проход для воздуха, проходящий через резервуар вдоль центральной оси нагревательного узла. Центральный проход для воздуха может быть трубчатым, в частности цилиндрическим. Например, внутренняя радиальная протяженность центрального прохода для воздуха, то есть кольцеобразного резервуара для жидкости, может составлять от 1 мм (миллиметра) до 3 мм (миллиметров), предпочтительно приблизительно 2 мм (миллиметра). Предпочтительно радиус центрального прохода для воздуха, то есть кольцеобразного резервуара для жидкости, равен внутренней радиальной протяженности токоприемной трубки. Конечно, радиус центрального прохода для воздуха, то есть кольцеобразного резервуара для жидкости, также может быть больше или меньше внутренней радиальной протяженности токоприемной трубки.Preferably, the annular inner wall defines a central air passage through the reservoir along the central axis of the heating unit. The central air passage may be tubular, in particular cylindrical. For example, the internal radial extent of the central air passage, ie the annular liquid reservoir, may be between 1 mm (millimeter) and 3 mm (millimeters), preferably approximately 2 mm (millimeters). Preferably, the radius of the central air passage, ie the annular liquid reservoir, is equal to the internal radial extent of the current-collecting tube. Of course, the radius of the central air passage, ie the annular liquid reservoir, can also be larger or smaller than the internal radial extent of the current-collecting tube.
Предпочтительно резервуар содержит или выполнен из неспособного к индукционному нагреву, в частности электрически непроводящего и парамагнитного или диамагнитного материала. Еще более предпочтительно резервуар содержит теплоизоляционный материал или выполнен из него. Преимущественно это предотвращает нежелательные перегрев образующей аэрозоль жидкости и/или риски сжигания.Preferably, the reservoir comprises or is made of a non-inductively heated, in particular electrically non-conductive and paramagnetic or diamagnetic material. Even more preferably, the reservoir comprises or is made of a thermally insulating material. Advantageously, this prevents undesirable overheating of the aerosol-forming liquid and/or risks of combustion.
Резервуар может быть открытым на осевой торцевой поверхности. То есть резервуар может иметь отверстие, например, на осевой торцевой поверхности. Предпочтительно отверстие является кольцеобразным. В случае, когда изделие содержит элемент для удержания жидкости, как описано выше, элемент для удержания жидкости предпочтительно расположен по меньшей мере частично внутри резервуара, в частности внутри отверстия резервуара для жидкости, тем самым обеспечивая непосредственный контакт элемента для удержания жидкости с образующей аэрозоль жидкостью, содержащейся в резервуаре. The reservoir may be open on the axial end surface. That is, the reservoir may have an opening, for example, on the axial end surface. Preferably, the opening is annular. In the case where the product comprises a liquid containment element as described above, the liquid containment element is preferably located at least partially within the reservoir, in particular within the opening of the liquid reservoir, thereby ensuring direct contact of the liquid containment element with the aerosol-forming liquid, contained in the tank.
Однако кольцеобразный элемент для удержания жидкости не обязательно обеспечивает герметизацию отверстия резервуара для жидкости вследствие его капиллярных свойств. Следовательно, токоприемная трубка может обеспечивать боковое покрытие или уплотнительный элемент для внутреннего элемента для удержания жидкости, как уже было описано выше. Кроме того, одно или более уплотнений, например уплотнительные прокладки, могут быть предусмотрены вокруг области контакта/установки корпуса изделия, в частности стенки (стенок) резервуара для жидкости и элемента для удержания жидкости. Это дополнительно улучшает непроницаемость резервуара для жидкости.However, the annular liquid retaining member does not necessarily seal the opening of the liquid reservoir due to its capillary properties. Therefore, the current-collecting tube may provide a side cover or sealing element for the internal fluid-retaining member, as already described above. In addition, one or more seals, such as gaskets, may be provided around the contact/installation area of the body of the product, in particular the wall(s) of the fluid reservoir and the fluid retaining member. This further improves the impermeability of the liquid reservoir.
В дополнение, изделие может содержать по меньшей мере один удерживающий элемент для установки токоприемника в сборе и/или элемента для удержания жидкости в изделии. Предпочтительно удерживающий элемент может быть выполнен из теплоизоляционного материала.In addition, the article may include at least one retaining element for receiving a current collector assembly and/or an element for retaining liquid in the article. Preferably, the retaining element may be made of a thermally insulating material.
В частности, изделие может содержать осевую торцевую крышку (в качестве удерживающего элемента), расположенную на осевой торцевой поверхности кольцеобразного элемента для удержания жидкости, с противоположной стороны от объема резервуара. Осевая торцевая крышка может по меньшей мере частично образовывать осевую торцевую поверхность резервуара. Предпочтительно осевая торцевая крышка также может быть кольцеобразной. In particular, the product may include an axial end cap (as a retaining element) located on the axial end surface of the annular liquid retaining element, on the opposite side of the reservoir volume. The axial end cap may at least partially form the axial end surface of the reservoir. Preferably, the axial end cap may also be annular.
Альтернативно и дополнительно изделие может содержать осевой опорный элемент (в качестве удерживающего элемента), расположенный на другой осевой торцевой поверхности кольцеобразного элемента для удержания жидкости, обращенной к объему резервуара, то есть противоположно осевой торцевой крышке, если присутствует. Предпочтительно осевой опорный элемент также может быть кольцеобразным. Для обеспечения легкого прохождения субстрата, образующего аэрозоль, от объема резервуара до элемента для удержания жидкости, осевой опорный элемент может быть проницаемым для текучей среды, в частности может содержать по меньшей мере одно отверстие и/или может быть перфорированным.Alternatively and additionally, the product may comprise an axial support element (as a retaining element) located on the other axial end surface of the annular liquid containment element facing the volume of the reservoir, i.e. opposite the axial end cap, if present. Preferably, the axial support element can also be annular. In order to allow easy passage of the aerosol-forming substrate from the volume of the reservoir to the liquid retention element, the axial support element may be fluid-permeable, in particular may comprise at least one opening and/or may be perforated.
По меньшей мере одно из осевой торцевой крышки и осевого опорного элемента может проходить между радиальной внутренней частью и радиальной наружной частью корпуса изделия, например радиальной внутренней и радиальной наружной стенкой резервуара для жидкости. Эта конфигурация является особенно преимущественной в отношении механической устойчивости резервуара для жидкости. Для обеспечения надлежащей установки осевой торцевой крышки и/или осевого опорного элемента на корпус изделия радиальная наружная поверхность торцевой крышки и/или осевого опорного элемента может быть углублена в наружную стенку корпуса изделия. Альтернативно торцевая крышка и/или осевой опорный элемент может быть установлен на наружной стенке корпуса изделия с помощью крепежных средств типа заклепки. Подобным образом, радиальная наружная поверхность элемента для удержания может быть углублена в наружную стенку корпуса изделия. Тоже самое может относиться к внутренней стенке корпуса изделия, в частности радиальной внутренней стенке резервуара для жидкости.At least one of the axial end cap and the axial support member may extend between the radial inner portion and the radial outer portion of the product body, such as the radial inner and radial outer walls of the liquid reservoir. This configuration is particularly advantageous with respect to the mechanical stability of the liquid reservoir. To ensure proper installation of the axial end cap and/or the axial support element on the product body, the radial outer surface of the end cover and/or the axial support element may be recessed into the outer wall of the product body. Alternatively, the end cap and/or the axial support member may be mounted on the outer wall of the product body using rivet-type fasteners. Likewise, the radial outer surface of the holding member may be recessed into the outer wall of the body of the product. The same may apply to the inner wall of the product body, in particular the radial inner wall of the liquid reservoir.
По меньшей мере одно из осевой торцевой крышки и осевого опорного элемента может содержать пластик, в частности состоять из него, предпочтительно термостабильного, или термопластичного полимера, например полиимида (PI) или полиэфирэфиркетона (PEEK). Альтернативно по меньшей мере одно из осевой торцевой крышки и осевого опорного элемента также может содержать токоприемный материал, то есть электропроводный и/или ферромагнитный или ферримагнитный материал.At least one of the axial end cap and the axial support member may comprise plastic, in particular consist of plastic, preferably a thermostable or thermoplastic polymer, such as polyimide (PI) or polyether ether ketone (PEEK). Alternatively, at least one of the axial end cap and the axial support member may also comprise a current-collecting material, ie an electrically conductive and/or ferromagnetic or ferrimagnetic material.
Как описано выше, изделие предпочтительно содержит центральный канал для воздуха, проходящий через резервуар для жидкости и полость многослойной токоприемной трубки.As described above, the article preferably includes a central air passage through the liquid reservoir and the cavity of the multilayer current-collecting tube.
В контексте настоящего документа термины «радиальный», «осевой» и «соосный» относятся к центральной оси изделия. Эта центральная ось может представлять собой ось симметрии кольцеобразного элемента для удержания и токоприемной трубки. Соответственно, в контексте настоящего документа термины «внутренняя» и «наружная» радиальная протяженность относятся к протяженности, измеряемой от центральной оси нагревательного узла. Например, наружная радиальная протяженность токоприемной трубки, элемента для удержания или индукционной катушки относится к радиальному расстоянию между центральной осью и радиальной наиболее удаленной от центра кромкой токоприемного элемента или индукционной катушки соответственно. Подобным образом, внутренняя радиальная протяженность токоприемной трубки, элемента для удержания или индукционной катушки относится к радиальному расстоянию между центральной осью и радиальной наиболее приближенной к центру кромкой токоприемного элемента или индукционной катушки соответственно. In the context of this document, the terms "radial", "axial" and "coaxial" refer to the central axis of the product. This central axis may be the axis of symmetry of the annular retaining member and the current-collecting tube. Accordingly, in the context of this document, the terms "internal" and "outer" radial extent refer to the extent measured from the central axis of the heating unit. For example, the outer radial extent of the susceptor tube, the holding member, or the induction coil refers to the radial distance between the central axis and the radial outermost edge of the susceptor or induction coil, respectively. Similarly, the internal radial extent of the current collector, the holding member or the induction coil refers to the radial distance between the central axis and the radial closest edge of the current collector or the induction coil, respectively.
В контексте настоящего документа термины «кольцеобразный», «форма кольца» или «кольцо» относятся к круглому или замкнутому по окружности геометрическому телу, содержащему центральное внутреннее пространство вокруг центральной оси. Наружная радиальная протяженность кольца или формы кольца предпочтительно больше осевой протяженности кольца или формы кольца. То есть кольцо или форма кольца предпочтительно является плоским. Конечно, наружная радиальная протяженность кольца или формы кольца также может быть меньше осевой протяженности кольца или формы кольца.In the context of this document, the terms "annular", "ring-shaped", or "ring" refer to a circular or circumferentially closed geometric body containing a central interior space around a central axis. The outer radial extent of the ring or ring shape is preferably greater than the axial extent of the ring or ring shape. That is, the ring or ring shape is preferably flat. Of course, the outer radial extent of the ring or ring shape can also be less than the axial extent of the ring or ring shape.
Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук. Предпочтительно мундштук содержит выпускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с центральным проходом для воздуха, образованным центральным пространством токоприемной трубки и резервуара для жидкости (если присутствует). Еще более предпочтительно мундштук может составлять единое целое с резервуаром для жидкости. В частности, мундштук может представлять собой ближнюю концевую часть резервуара для жидкости, предпочтительно сужающуюся концевую часть резервуара для жидкости. Это является преимущественным в отношении высокой компактности конструкции изделия, генерирующего аэрозоль.In addition, an aerosol generating article may include a mouthpiece. Preferably, the mouthpiece comprises an outlet in fluid communication with a central air passage defined by the central space of the current-collecting tube and the fluid reservoir (if present). Even more preferably, the mouthpiece may be integral with the liquid reservoir. In particular, the mouthpiece may be the proximal end of the liquid reservoir, preferably the tapered end of the liquid reservoir. This is advantageous with respect to the highly compact design of the aerosol generating article.
Резервуар для жидкости также может образовывать корпус или наружную оболочку изделия. Изделие согласно данной конфигурации может быть вставлено в принимающую полость или прикреплено к ближней концевой части устройства, генерирующего аэрозоль. Для прикрепления изделия, генерирующего аэрозоль, к устройству, генерирующему аэрозоль, дальняя концевая часть устройства, генерирующего аэрозоль, может содержать магнитное или механическое крепление, например штыковое крепление или крепление с защелкиванием, которое входит в зацепление с соответствующей сопрягаемой деталью на ближней концевой части устройства, генерирующего аэрозоль.The liquid reservoir may also form the body or outer shell of the article. The product according to this configuration can be inserted into the receiving cavity or attached to the proximal end of the aerosol generating device. For attaching the aerosol generating article to the aerosol generating device, the distal end portion of the aerosol generating device may comprise a magnetic or mechanical fastener, such as a bayonet or snap fastener, that engages with a corresponding mating piece at the proximal end of the device, generating aerosol.
Альтернативно изделие, генерирующее аэрозоль, может не содержать мундштук. Изделие согласно данной конфигурации может быть легко подготовлено для вставки в принимающую полость, или углубление, или крепление для изделия устройства, генерирующего аэрозоль. Ближний открытый конец принимающей полости, или углубления, или крепления (используемый для вставки изделия) может быть закрыт мундштуком, относящимся к устройству, генерирующему аэрозоль. Альтернативно изделие, генерирующее аэрозоль, может быть прикреплено к основной части устройства, генерирующего аэрозоль, и размещено в полости, образованной мундштуком устройства, генерирующего аэрозоль, при установке мундштука на основной части.Alternatively, an aerosol generating article may not include a mouthpiece. An article according to this configuration can be readily prepared for insertion into a receiving cavity, or recess, or article mount of an aerosol generating device. The proximal open end of the receiving cavity, or recess, or attachment (used to insert the article) may be closed by a mouthpiece associated with the aerosol generating device. Alternatively, the aerosol generating article may be attached to the body of the aerosol generating device and placed in a cavity defined by the mouthpiece of the aerosol generating device when the mouthpiece is mounted on the body.
В любой из этих конфигураций, когда изделие вставляется в устройство или прикрепляется к нему, центральный проход для потока воздуха, образованный посредством центрального пространства токоприемной трубки и резервуара для жидкости (если присутствует), предпочтительно сообщается по текучей среде с путем для воздуха, проходящим через устройство, генерирующее аэрозоль. Предпочтительно устройство содержит путь для воздуха, проходящий через по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха через принимающую полость (если присутствует) к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха, например выпускному отверстию для воздуха мундштука (если присутствует).In any of these configurations, when the article is inserted into or attached to the device, the central air flow passage formed by the central space of the current-collecting tube and fluid reservoir (if present) is preferably in fluid communication with the air path through the device. aerosol generating. Preferably, the device comprises an air path through at least one air inlet through the receiving cavity (if present) to at least one air outlet, such as a mouthpiece air outlet (if present).
Как описано выше, индукционная катушка предпочтительно представляет собой часть устройства, генерирующего аэрозоль. Это упрощает подачу питания на индукционную катушку. Однако индукционная катушка может представлять собой единое целое с изделием, генерирующим аэрозоль. В этой конфигурации индукционная катушка предпочтительно содержит соединитель, подлежащий электрическому соединению с источником индукции устройства, генерирующего аэрозоль. Соединитель выполнен таким образом, что он автоматически входит в зацепление с соответствующим соединителем устройства, генерирующего аэрозоль, при соединении изделия, генерирующего аэрозоль, с устройством, генерирующим аэрозоль.As described above, the induction coil is preferably part of an aerosol generating device. This simplifies the power supply to the induction coil. However, the telecoil may be integral with the aerosol generating article. In this configuration, the induction coil preferably includes a connector to be electrically connected to the induction source of the aerosol generating device. The connector is configured to automatically engage with the corresponding connector of the aerosol generating device when the aerosol generating article is connected to the aerosol generating device.
Как упомянуто выше, именно устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит источник индукции для питания индукционной катушки. Источник индукции может содержать генератор переменного тока (AC). Генератор переменного тока может получать питание от блока питания устройства, генерирующего аэрозоль. Генератор переменного тока функционально соединен с индукционной катушкой. Генератор переменного тока выполнен с возможностью генерирования высокочастотного колебательного тока для прохождения через индукционную катушку для генерирования переменного магнитного поля. В контексте настоящего документа высокочастотный колебательный ток обозначает колебательный ток с частотой от 500 кГц до 30 МГц, предпочтительно от 1 МГц до 10 МГц, более предпочтительно от 5 МГц до 7 МГц, наиболее предпочтительно приблизительно 6,8 МГц.As mentioned above, it is the aerosol generating device that preferably contains an induction source to power the induction coil. The induction source may comprise an alternating current (AC) generator. The alternator may be powered by the power supply of the aerosol generating device. The alternator is operatively connected to the induction coil. The alternator is configured to generate a high frequency oscillatory current to pass through the induction coil to generate an alternating magnetic field. In the context of this document, high frequency oscillating current means an oscillating current with a frequency of 500 kHz to 30 MHz, preferably 1 MHz to 10 MHz, more preferably 5 MHz to 7 MHz, most preferably about 6.8 MHz.
Устройство может дополнительно содержать электрическую схему, которая предпочтительно содержит генератор переменного тока. Электрическая схема может преимущественно содержать преобразователь постоянного тока в переменный, который может содержать усилитель мощности класса D или класса E. Электрическая схема может быть соединена с электрическим блоком питания устройства, генерирующего аэрозоль. Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, выполненную с возможностью осуществления управления. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи тока на индукционную катушку. Ток может подаваться на индукционную катушку непрерывно после активации системы или может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке. The device may further comprise an electrical circuit, which preferably includes an alternator. The circuitry may advantageously comprise a DC/AC converter which may comprise a class D or class E power amplifier. The circuitry may be connected to an electrical power supply of the aerosol generating device. The electrical circuitry may comprise a microprocessor, which may be a programmable microprocessor, microcontroller or application specific integrated circuit (ASIC) or other electronic circuit capable of performing control. The electrical circuit may contain additional electronic components. The electrical circuit may be configured to control the supply of current to the induction coil. The current may be applied to the induction coil continuously after activation of the system, or may be applied intermittently, for example from puff to puff.
Как также было упомянуто выше, устройство, генерирующее аэрозоль, преимущественно содержит блок питания, предпочтительно батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. В качестве альтернативы, блок питания может представлять собой устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более сеансов потребления пользователем. Например, блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций индукционной катушки.As also mentioned above, the aerosol generating device advantageously comprises a power supply, preferably a battery such as a lithium iron phosphate battery. Alternatively, the power supply may be another form of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may need to be recharged and may have a capacity that allows sufficient energy to be stored for one or more user consumption sessions. For example, the power supply may have a capacity sufficient to enable continuous generation of the aerosol for a period of approximately six minutes, or for a period of multiples of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to provide a given number of puffs or individual activations of the induction coil.
Дополнительные признаки и преимущества изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению описаны в отношении токоприемника в сборе и нагревательного узла согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Следовательно, эти дополнительные признаки и преимущества не будут повторяться.Additional features and advantages of the aerosol generating article of the present invention are described with respect to the current collector assembly and heating assembly of the present invention and as described herein. Therefore, these additional features and benefits will not be repeated.
Согласно настоящему изобретению также представлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая по меньшей мере одно из токоприемника в сборе, индукционного нагревательного узла и изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе, при этом каждое из изделия и нагревательного узла содержит токоприемник в сборе согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Нагревательный узел дополнительно содержит индукционную катушку, расположенную или выполненную с возможностью расположения соосно внутри полости многослойной токоприемной трубки токоприемника в сборе.The present invention also provides an aerosol generating system comprising at least one of a current collector assembly, an induction heating assembly, and an aerosol generating article according to the present invention and as described herein, wherein each of the article and the heating assembly comprises a current collector in collection according to the present invention and as described in this document. The heating unit further comprises an induction coil located or configured to be located coaxially inside the cavity of the multilayer current-collecting tube of the current collector assembly.
Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью взаимодействия с устройством. В частности, изделие может представлять собой изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе, которое содержит токоприемник в сборе согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Токоприемник в сборе в свою очередь может представлять собой часть нагревателя согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе.Preferably, the aerosol generating system comprises an aerosol generating device and an aerosol generating article configured to interact with the device. In particular, the product may be an aerosol generating product according to the present invention and as described herein, which contains a current collector assembly according to the present invention and as described herein. The current collector assembly may in turn be part of a heater according to the present invention and as described herein.
Подобным образом, система, генерирующая аэрозоль, может содержать нагревательный узел согласно настоящему изобретению и как описано в настоящем документе. Предпочтительно токоприемник в сборе нагревательного узла представляет собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, при этом индукционная катушка нагревательного узла, расположенная или выполненная с возможностью расположения внутри полости многослойной токоприемной трубки токоприемника в сборе, представляет собой часть устройства, генерирующего аэрозоль.Similarly, an aerosol generating system may comprise a heating assembly according to the present invention and as described herein. Preferably, the current collector assembly of the heating assembly is part of the aerosol-generating article, wherein the induction coil of the heating assembly located or capable of being located within the cavity of the multilayer current-collecting tube of the current collector assembly is part of the aerosol-generating device.
Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению были описаны выше в отношении токоприемника в сборе, нагревательного узла и изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Следовательно, эти дополнительные признаки и преимущества не будут повторяться.Additional features and advantages of the aerosol generating system according to the present invention have been described above with respect to the current collector assembly, the heating unit and the aerosol generating article according to the present invention. Therefore, these additional features and benefits will not be repeated.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых: The present invention will be further described solely by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 показан схематический вид в перспективе токоприемника в сборе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 1 is a schematic perspective view of a current collector assembly according to the first embodiment of the present invention;
на фиг. 2 показан схематический вид в поперечном сечении токоприемника в сборе по фиг. 1 вдоль линии A-A;in fig. 2 is a schematic cross-sectional view of the current collector assembly of FIG. 1 along line A-A;
на фиг. 3 показан схематический вид в поперечном сечении примерного варианта осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего токоприемник в сборе по фиг. 1;in fig. 3 is a schematic cross-sectional view of an exemplary embodiment of an aerosol generating article comprising the current collector assembly of FIG. one;
на фиг. 4 показан схематический вид в поперечном сечении примерного варианта осуществления системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, по фиг. 3; иin fig. 4 is a schematic cross-sectional view of an exemplary embodiment of an aerosol generating system comprising an aerosol generating device and an aerosol generating article of FIG. 3; and
на фиг. 5 показан схематический вид в поперечном сечении другого примерного варианта осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего токоприемник в сборе согласно настоящему изобретению.in fig. 5 is a schematic cross-sectional view of another exemplary embodiment of an aerosol generating article comprising a current collector assembly according to the present invention.
На фиг. 1-2 схематически показан первый вариант осуществления токоприемника в сборе 10 согласно настоящему изобретению. Согласно настоящему изобретению токоприемник в сборе 10 содержит многослойную токоприемную трубку 11, образующую полость 12 для размещения индукционной катушки внутри токоприемной трубки 12 (показано на фиг. 3). Как можно увидеть на фиг. 1 и 2, токоприемная трубка 11 согласно настоящему варианту осуществления имеет по существу полую цилиндрическую форму, характеризующуюся по существу круглым поперечным сечением, при этом внутреннее пространство полого цилиндра токоприемной трубки 11 по существу образует полость 12 для размещения индукционной катушки (показано на фиг. 3, не показано на фиг. 1 и 2). Согласно настоящему изобретению многослойная токоприемная трубка 11 дополнительно содержит внутренний трубчатый слой 13, содержащий первый электропроводный материал, и наружный трубчатый слой 14, окружающий внутренний трубчатый слой 13 и содержащий второй электропроводный материал. Соответственно, многослойная токоприемная трубка 11 согласно настоящему варианту осуществления представляет собой двухслойную или состоящую из двух слоев токоприемную трубку. Удельное электрическое сопротивление первого электропроводного материала больше, чем удельное электрическое сопротивление второго электропроводного материала. Вследствие этого наружный слой 14 по существу предназначен для концентрирования/блокирования переменного магнитного поля вследствие его большей удельной проводимости. В отличие от этого, внутренний слой 13 в основном предназначен для преобразования энергии магнитного поля в тепло вследствие его большего удельного сопротивления. В результате, токоприемник в сборе 10 может более эффективно использовать энергию переменного магнитного поля, предоставляемую индукционной катушкой, расположенной внутри полости 12 токоприемной трубки 11. В настоящем варианте осуществления токоприемника в сборе 10 внутренний трубчатый слой 13 выполнен из нержавеющей стали (в качестве первого электропроводного материала), имеющей удельное сопротивление приблизительно 6,9×10E-07 Ом⋅метр при комнатной температуре (20°C), тогда как наружный трубчатый слой 14 выполнен из алюминия (в качестве второго электропроводного материала), имеющего удельное сопротивление приблизительно 2,65×10E-08 Ом⋅метр при комнатной температуре (20°C). In FIG. 1-2 schematically show a first embodiment of a
На фиг. 3 схематически показано изделие 20, генерирующее аэрозоль, содержащее токоприемник в сборе 10 согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 1. Как показано на фиг. 4, изделие 60, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью использования с устройством 70, генерирующим аэрозоль, при этом устройство 70 и изделие 20 вместе образуют систему 1, генерирующую аэрозоль. Изделие 20, генерирующее аэрозоль, содержит резервуар 50 для жидкости для удержания образующей аэрозоль жидкости, подлежащей испарению с использованием токоприемника в сборе 10. В настоящем варианте осуществления резервуар 50 имеет по существу полую цилиндрическую форму, образованную кольцеобразной наружной стенкой 51, кольцеобразной внутренней стенкой 52 и ближней торцевой стенкой 53 на ближнем конце 28 изделия 20. Наружная стенка 51, внутренняя стенка 52 и ближняя торцевая стенка 53 резервуара по существу образуют корпус изделия 20. Кроме того, кольцеобразная внутренняя стенка 52 образует центральный проход 21 для воздуха через резервуар 50, проходящий вдоль центральной оси 22 изделия 20. На дальнем конце 24 изделия 20 резервуар 50 имеет отверстие, закрытое кольцеобразным элементом 30 для удержания жидкости. Элемент 30 для удержания жидкости выполнен с возможностью удержания и транспортировки образующей аэрозоль жидкости, хранящейся в объеме 55 кольцеобразного резервуара полого цилиндрического резервуара 50. Преимущественно элемент 30 для удержания жидкости находится в непосредственном контакте с образующей аэрозоль жидкостью, содержащейся в резервуаре 50, вследствие его расположения внутри отверстия резервуара 50. Предпочтительно элемент 30 для удержания жидкости содержит или даже состоит из материала с высокой удерживающей способностью или с высокой высвобождающей способностью (HRM), например пористого керамического материала. Предпочтительно материал элемента для удержания жидкости является неспособным к индукционному нагреву, в частности электрически непроводящим и парамагнитным или диамагнитным. Преимущественно это предотвращает нежелательный перегрев образующей аэрозоль жидкости. In FIG. 3 schematically shows an
Для нагрева и испарения образующей аэрозоль жидкости внутри элемента 30 для удержания жидкости трубчатый токоприемник в сборе 10 по фиг. 1 и 2 расположен соосно на радиальной внутренней поверхности элемента 30 для удержания жидкости. То есть, элемент 30 для удержания жидкости расположен по окружности многослойной токоприемной трубки 11 относительно центральной оси 22 изделия 20. Предпочтительно токоприемник в сборе 10 находится в непосредственном физическом и, таким образом, тепловом контакте с радиальной внутренней поверхностью элемента 30 для удержания жидкости. Для обеспечения легкого выхода субстрата, образующего аэрозоль, испаренного в непосредственной близости от трубчатого токоприемника в сборе 10, из элемента 30 для удержания жидкости через трубчатый токоприемник в сборе 10 в полость 12 или внутреннее пространство токоприемной трубки 11 и, таким образом, в центральный проход 21 для воздуха токоприемная трубка 11 является проницаемой для текучей среды. Например, токоприемная трубка 11 может быть перфорированной и/или может содержать по меньшей мере одно отверстие. В частности, внутренний и наружный трубчатые слои 13, 14 могут содержать трубчатую сетку, содержащую соответствующие электропроводные материалы или состоящую из них. In order to heat and vaporize the aerosol-forming liquid within the
Как показано на фиг. 3, полость 12 токоприемной трубки 11 выполнена с возможностью размещения индукционной катушки 75, которая относится к устройству 70, генерирующему аэрозоль, с которым изделие 2, генерирующее аэрозоль, может быть использовано. Полость 12 токоприемной трубки 11 также обеспечивает проход для потока воздуха, в частности образует по меньшей мере часть центрального прохода 21 для воздуха через изделие 20, генерирующее аэрозоль.As shown in FIG. 3, the
На фиг. 3 также можно увидеть, что протяженность в длину кольцеобразной внутренней стенки 52 резервуара 50 для жидкости меньше протяженности в длину наружной стенки 51. Соответственно, трубчатый токоприемник в сборе 10 образует по меньшей мере часть внутренней радиальной поверхности резервуара для жидкости. В то же время трубчатый токоприемник в сборе 10 также обеспечивает радиальную внутреннюю герметизирующую крышку для элемента 30 для удержания жидкости. Для дополнительного улучшения непроницаемости резервуара 50 для жидкости могут быть предусмотрены уплотнительные элементы (не показаны) по площади контакта между внутренней и наружной стенками 51, 52 резервуара 50 для жидкости и элемента 30 для удержания жидкости.In FIG. 3, it can also be seen that the lengthwise extension of the annular
Для обеспечения надлежащей установки кольцеобразного элемента 30 для удержания жидкости и трубчатого токоприемника в сборе 10 в изделии 20, изделие 20 содержит удерживающие элементы, выполненные из теплоизоляционного материала. В настоящем варианте осуществления, показанном на фиг. 3, изделие 20 содержит осевую торцевую крышку 40 (в качестве удерживающего элемента), расположенную на осевой торцевой поверхности кольцеобразного элемента 30 для удержания жидкости, противоположной объему 55 резервуара. Осевая торцевая крышка 40 образует по меньшей мере частично осевую торцевую поверхность резервуара 50. Осевая торцевая крышка 40 имеет дискообразную или кольцеобразную форму и имеет центральное внутреннее пространство, чтобы образовывать по меньшей мере часть центрального прохода 21 для воздуха через изделие 20, генерирующее аэрозоль. Более того, осевая торцевая крышка 40 обеспечивает осевую герметизирующую крышку для элемента 30 для удержания жидкости, которая является преимущественной, поскольку элемент 30 для удержания жидкости, как правило, не обеспечивает достаточной герметизации резервуара 50 для жидкости вследствие его капиллярных свойств. В целом, радиальная внутренняя и радиальная наружная протяженности кольцеобразной торцевой крышки 40 могут по существу соответствовать радиальной внутренней и радиальной наружной протяженностям кольцеобразного резервуара 50 для жидкости.To ensure proper installation of the annular
Дополнительно изделие 20 содержит осевой опорный элемент 60 (в качестве удерживающего элемента), расположенный на другой осевой торцевой поверхности кольцеобразного элемента 30 для удержания жидкости, обращенной к объему 55 резервуара, то есть противоположно осевой торцевой крышке 40. В настоящем варианте осуществления осевой опорный элемент 60 содержит наружное и внутреннее опорные кольца 61, 62, установленные на кольцеобразных наружной и внутренней стенках 51, 52 резервуара 50. Как наружное, так и внутреннее опорные кольца 61, 62 обеспечивают уплотнение по площади контакта между наружной и внутренней стенками 51, 52 резервуара 50 для жидкости и элемента 30 для удержания жидкости. Преимущественно это улучшает непроницаемость резервуара 50 для жидкости. Наружное и внутреннее опорные кольца 61, 62 могут быть соединены несколькими проходящими в радиальном направлении элементами перемычки (не показано). Additionally,
Далее как показано на фиг. 3, радиальные наружные поверхности торцевой крышки 40, наружного опорного кольца 61 осевого опорного элемента 60 и элемента для удержания жидкости углублены в наружную стенку 51 резервуара 50 для обеспечения надлежащей установки в корпусе изделия 20. Подобным образом, внутреннее опорное кольцо 62 осевого опорного элемента 60 установлено на осевой торцевой поверхности внутренней стенки 52 резервуара 50. Альтернативно торцевая крышка 40 и/или осевой опорный элемент 60 могут быть установлены на наружной и/или внутренней стенке 51, 52 резервуара 50 с помощью крепежных средств типа заклепки. Как можно, в частности, увидеть на фиг. 3, осевой опорный элемент 60 и осевая торцевая крышка 40 предназначены для удержания токоприемника в сборе 10 между ними. В частности, осевые концевые части токоприемной трубки 11 углублены в радиальную внутреннюю часть осевой торцевой крышки 40 и внутреннего опорного кольца 62 соответственно. Для этого внутреннее опорное кольцо 62 содержит круговой выступ, проходящий в осевом направлении к осевой торцевой крышке 40, вследствие чего внутреннее опорное кольцо 62 имеет по существу T-образное поперечное сечение. Вся конфигурация, описанная выше, является особенно преимущественной в отношении механической устойчивости резервуара для жидкости. Further, as shown in FIG. 3, the radial outer surfaces of the
Осевая торцевая крышка 40 и осевой опорный элемент 60 состоят из пластика, предпочтительно термостабильного или термопластичного полимера, например полиимида (PI) или полиэфирэфиркетона (PEEK). The
Для индукционного нагрева токоприемника в сборе 10 и, таким образом, испарения образующей аэрозоль жидкости внутри элемента 30 для удержания индукционная катушка 75 может быть расположена или расположена в полости 12 токоприемника в сборе 10, то есть внутри центрального прохода для потока воздуха на дальнем конце изделия 20, генерирующего аэрозоль. Индукционная катушка 75 выполнена с возможностью генерирования переменного магнитного поля внутри токоприемника в сборе 10. В настоящем варианте осуществления индукционная катушка 40 представляет собой спиралевидную катушку, намотанную вокруг цилиндрического держателя 76 катушки, предпочтительно выполненного из ферритового материала для концентрации магнитного потока. В частности, высота или осевая протяженность в длину токоприемной трубки 11 немного больше высоты или осевой протяженности в длину индукционной катушки 75, таким образом, индукционная катушка 75 полностью заключена внутри многослойной токоприемной трубки 11. Таким образом, сцепление переменного магнитного поля, сгенерированного индукционной катушкой 75, с токоприемной трубкой 11 значительно увеличивается.In order to inductively heat the
В целом, индукционная катушка 75 может представлять собой либо часть изделия 20, либо, как показано в настоящем варианте осуществления на фиг. 3, часть устройства, генерирующего 70 аэрозоль, выполненного с возможностью взаимодействия с изделием 20, генерирующим аэрозоль. Независимо от того, является индукционная катушка 75 частью изделия 20 или частью устройства 70, индукционная катушка 75 и токоприемник в сборе 10 вместе образуют индукционный нагревательный узел согласно настоящему изобретению.In general, the
На фиг. 4 схематически изображена по меньшей мере часть устройства 70, генерирующего аэрозоль, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 70 выполнено с возможностью взаимодействия с изделием 20, генерирующим аэрозоль, по фиг. 3. Изделие 20 и устройство 70 вместе образуют систему 1, генерирующую аэрозоль. Устройство 70, генерирующее аэрозоль, содержит индукционную катушку 75 для генерирования переменного магнитного поля внутри токоприемника в сборе 10, как упомянуто выше. Для питания индукционной катушки 75 устройство 70, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать источник индукции (не показан), содержащий генератор переменного тока (AC), который получает питание от батареи (не показана). In FIG. 4 schematically shows at least a part of an
Также как показано на фиг. 4, устройство 70, генерирующее аэрозоль, содержит основную часть 80 и мундштук 90. Мундштук 90 может быть прикреплен с возможностью съема к основной части 80. Для этого основная часть 80 и мундштук 90 содержат соответствующие штыковые крепления 84, 94, расположенные на противоположных концах стенок 81, 91 основной части 80 и мундштука 90 соответственно. Мундштук 90 образует полость 95 для расположения изделия 20, генерирующего аэрозоль, чтобы оно было надежно установлено в устройстве 70, генерирующем аэрозоль. После того, как изделие 20, генерирующее аэрозоль, прикреплено к устройству 70, генерирующему аэрозоль, центральный проход 21 для потока воздуха, образованный центральным пространством кольцеобразного резервуара 50 для жидкости и токоприемной трубки 10, сообщается по текучей среде с путем для воздуха, проходящим через устройство 70, генерирующее аэрозоль. В настоящем варианте осуществления путь для воздуха (см. пунктирные стрелки на фиг. 4) проходит от впускных отверстий 93 для воздуха в наружной стенке 91 мундштука 90 через принимающую полость 95 к центральному выпускному 92 отверстию для воздуха на ближнем конце мундштука 90.Also as shown in FIG. 4, the
Цилиндрический держатель 76 катушки, удерживающий спиралевидную индукционную катушку 75, расположен соосно в и прикреплен к основной части 80, проходящей в полость 95, образованную мундштуком 90. Устройство 70 может дополнительно содержать датчик 86 затяжки в форме микрофона для обнаружения осуществления пользователем затяжки на мундштуке 90. Датчик 86 затяжки сообщается по текучей среде с путем для воздуха и расположен внутри основной части 80 вблизи точки, где цилиндрический держатель 76 катушки прикрепляется к основной части 80.A
При использовании пользователь может осуществлять затяжку на мундштуке 90 для втягивания воздуха через впускные отверстия 93 для воздуха в полость 95 и из выпускного отверстия 92 в рот пользователя. Когда затяжка обнаружена датчиком 86 затяжки, источник индукции подает высокочастотный колебательный ток на катушку 75, чтобы генерировать переменное магнитное поле, которое проходит через токоприемник в сборе 10. В результате, электропроводные первый и второй материалы токоприемной трубки 11 нагреваются вследствие вихревых токов, индуцируемых переменным магнитным полем. В случае, когда первый и/или второй материал внутреннего и/или наружного слоя 13, 14 многослойной токоприемной трубки 11 является не только электропроводным, но и магнитным, тепло также генерируется посредством потерь на гистерезис. Токоприемник в сборе 10 нагревается, пока не достигнет температуры, достаточной для испарения образующей аэрозоль жидкости, удерживаемой в элементе 30 для удержания жидкости. Испаренный материал, образующий аэрозоль, проходит через проницаемую для текучей среды токоприемную трубку 11 и вовлекается в воздух, протекающий от впускных отверстий 93 для воздуха вдоль центрального прохода 61 для воздуха к выпускному отверстию 92 для воздуха. Наряду с этим, пар охлаждается с образованием аэрозоля внутри мундштука 90 перед выходом через выпускное отверстие 92. Источник индукции может быть выполнен с возможностью питания индукционной катушки 75 с заданной продолжительностью, например в течение пяти секунд, после обнаружения затяжки и затем прекращает подачу тока до обнаружения новой затяжки.In use, the user may puff on the
На фиг. 5 схематически проиллюстрирован другой примерный вариант осуществления системы 101, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство 170, генерирующее аэрозоль, и изделие 120, генерирующее аэрозоль, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 170 весьма схоже с устройством 70 по фиг. 4, в частности, в отношении основных частей 80 и 380 соответственно. Следовательно, подобные или идентичные признаки обозначены такими же ссылочными позициями, что и на фиг. 4, но с увеличением на 100. Тем не менее, в отличие от устройства 70 по фиг. 4, устройство 170 по фиг. 5 не содержит мундштук. Вместо этого, именно изделие 120 содержит цилиндрическую мундштучную часть 190 на ближнем конце 123, смежном с ближней торцевой стенкой 153 резервуара 150 для жидкости. В частности, мундштучная часть 190 составляет единое целое со стенками резервуара 150 для жидкости. Как можно видеть на фиг. 5, центральный проход 121 для воздуха через центральное пространство резервуара 150 дополнительно проходит через центр цилиндрической мундштучной части 190 к выпускному отверстию 192 для воздуха. In FIG. 5 schematically illustrates another exemplary embodiment of an
Как можно дополнительно видеть на фиг. 5, наружная стенка 151 резервуара для жидкости 150 имеет кольцеобразный выступ 156, проходящий по оси за пределами элемента 130 для удержания жидкости в дальнем направлении. На своем дальнем конце кольцеобразный выступ 156 содержит штыковое крепление 194, которое входит в зацепление с соответствующим штыковым креплением 184, расположенным на противоположном конце стенок 181 основной части 180 устройства 170. Соответственно, именно изделие 120 содержит боковые впускные отверстия 193 для воздуха, проходящие через наружную стенку 151 вблизи осевой торцевой крышки 140. Оттуда путь для воздуха проходит вдоль торцевой поверхности осевой торцевой крышки 140 и радиальной внутренней поверхности токоприемной трубки 111 дальше через центральный проход 121 для воздуха к выпускному отверстию 192 для воздуха. Преимущественно изделие 120 обеспечивает очень компактную конструкцию.As can be further seen in FIG. 5, the
Кроме того, в отличие от изделия 20, генерирующего аэрозоль, согласно первому варианту осуществления, показанного на фиг. 3 и 4, изделие 120 согласно этому второму варианту осуществления содержит цельный осевой опорный элемент 160 вместо внутреннего и наружного опорных колец. Цельный осевой опорный элемент 160 представляет собой по существу плоский кольцеобразный диск, проходящий между наружной и внутренней стенками 151, 152 изделия 120. Опорный элемент 160 содержит несколько отверстий 165, чтобы обеспечить легкое прохождение субстрата, образующего аэрозоль, от объема 155 резервуара к элементу 130 для удержания жидкости.In addition, unlike the
Помимо этого, изделие 120 по фиг. 5 очень подобно изделию 20 по фиг. 3 и 4. В частности, токоприемник в сборе 110 и элемент 130 для удержания жидкости по существу идентичны изделию, генерирующему аэрозоль, согласно первому варианту осуществления.In addition, the
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18174209.9 | 2018-05-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020141196A RU2020141196A (en) | 2022-06-29 |
| RU2778449C2 true RU2778449C2 (en) | 2022-08-19 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203762288U (en) * | 2013-12-30 | 2014-08-13 | 深圳市合元科技有限公司 | Atomization device applicable to solid tobacco materials and electronic cigarette |
| RU2606866C1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-01-10 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-forming substrate and aerosol delivery system |
| RU2645205C1 (en) * | 2014-05-21 | 2018-02-16 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating article with current collector consisting of several materials |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203762288U (en) * | 2013-12-30 | 2014-08-13 | 深圳市合元科技有限公司 | Atomization device applicable to solid tobacco materials and electronic cigarette |
| RU2606866C1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-01-10 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-forming substrate and aerosol delivery system |
| RU2645205C1 (en) * | 2014-05-21 | 2018-02-16 | Филип Моррис Продактс С.А. | Aerosol-generating article with current collector consisting of several materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3804461B1 (en) | Susceptor assembly for aerosol generation comprising a susceptor tube | |
| EP3784070B1 (en) | Inductive heating assembly for aerosol generation comprising a susceptor element and a liquid retention element | |
| JP7508464B2 (en) | INDUCTION HEATING ASSEMBLY FOR INDUCTION HEATING AN AEROSOL-FORMING SUBSTRATE - Patent application | |
| JP7544717B2 (en) | Heating assembly and method for inductively heating an aerosol-forming substrate - Patents.com | |
| CN112739227B (en) | Inductively heatable aerosol-generating article comprising an aerosol-forming substrate and a susceptor assembly | |
| JP7472107B2 (en) | Susceptor assembly for inductively heating an aerosol-forming substrate - Patents.com | |
| RU2680438C2 (en) | Aerosol-generating system comprising planar induction coil | |
| RU2680426C2 (en) | Aerosol-generating system comprising cartridge with internal air flow passage | |
| EP4021225B1 (en) | Flared susceptor heating arrangement for aerosol-generating device | |
| US20220338545A1 (en) | Aerosol-generating device with axially movable induction heater | |
| JP2022502082A (en) | Induction heating aerosol generator with susceptor assembly | |
| UA119982C2 (en) | A SYSTEM GENERATING AN AEROSOL CONTAINING A LIQUID PENETRATIVE CURRENT RECEIVING ELEMENT | |
| RU2778449C2 (en) | Current collector assembly for aerosol generation, containing current collector tube | |
| RU2789674C2 (en) | Induction heating unit for aerosol generation (options) and aerosol generating product | |
| BR112020021443B1 (en) | SUSCEPTOR ASSEMBLY FOR INDUCTIVELY HEATING AN AEROSOL-FORMING SUBSTRATE, INDUCTIVE HEATING ASSEMBLY FOR INDUCTIVELY HEATING AN AEROSOL-FORMING SUBSTRATE, AEROSOL-GENERATING ARTICLE FOR USE WITH AN AEROSOL-GENERATING DEVICE AND AEROSOL-GENERATING SYSTEM | |
| RU2793731C2 (en) | Induction heating unit for induction heating of aerosol forming substrate | |
| RU2792756C2 (en) | Inductively heated aerosol generating device containing susceptor node | |
| RU2793697C2 (en) | Heating assembly and method of induction heating of aerosol substrate | |
| RU2792842C2 (en) | Susceptor node for induction heating of aerosol forming substrate |