RU2806236C2 - Aerosol-providing apparatus and system containing such apparatus (variants) - Google Patents
Aerosol-providing apparatus and system containing such apparatus (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806236C2 RU2806236C2 RU2021126553A RU2021126553A RU2806236C2 RU 2806236 C2 RU2806236 C2 RU 2806236C2 RU 2021126553 A RU2021126553 A RU 2021126553A RU 2021126553 A RU2021126553 A RU 2021126553A RU 2806236 C2 RU2806236 C2 RU 2806236C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- length
- aerosol
- turns
- paragraphs
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 138
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 119
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 381
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 140
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 74
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 49
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 12
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 description 4
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к устройству предоставления аэрозоля.The invention relates to a device for providing an aerosol.
Уровень техникиState of the art
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и т.п. во время их использования сжигается табак для получения табачного дыма. Были предприняты попытки предложить альтернативы изделиям, сжигающим табак, путем создания изделий, которые высвобождают соединения без горения. Примерами таких изделий являются нагревательные устройства, которые выделяют соединения путем нагревания, но не сжигания материала. Материал может представлять собой, например, табак или другие нетабачные продукты, которые могут содержать, а могут и не содержать никотин.In smoking products such as cigarettes, cigars, etc. During their use, tobacco is burned to produce tobacco smoke. Attempts have been made to provide alternatives to tobacco-burning products by creating products that release compounds without combustion. Examples of such products are heating devices that release compounds by heating, but not burning, the material. The material may be, for example, tobacco or other non-tobacco products, which may or may not contain nicotine.
Из документа WO 2018/206616 A1 известна система генерирования аэрозоля, содержащая устройство генерирования аэрозоля, имеющее первую и вторую приемные зоны для приема аэрозолеобразующего изделия, которое имеет первую и вторую аэрозолеобразующие подложки. Данное устройство выполнено с возможностью индуктивного нагрева первой и второй аэрозолеобразующих подложек независимо друг от друга. Однако указанные первая и вторая катушки предназначены для нагрева отдельных нагревательных компонентов, а не одного и того же нагревательного компонента.From document WO 2018/206616 A1, an aerosol generation system is known, comprising an aerosol generation device having first and second receiving zones for receiving an aerosol-generating article, which has first and second aerosol-generating substrates. This device is configured to inductively heat the first and second aerosol-forming substrates independently of each other. However, the first and second coils are designed to heat individual heating components rather than the same heating component.
В документе WO2019/030170 A1 описано устройство, в котором только одна катушка может одновременно нагревать одну и ту же часть нагревательного элемента. Document WO2019/030170 A1 describes a device in which only one coil can simultaneously heat the same part of the heating element.
В документе CN 207754554 U описано устройство, в котором имеется только одна катушка.Document CN 207754554 U describes a device in which there is only one coil.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Первым объектом изобретения является устройство предоставления аэрозоля, имеющее продольную ось и содержащее первую и вторую катушки, причем первая катушка выполнена с возможностью нагревания первой секции нагревателя, выполненного с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала для получения аэрозоля, а вторая катушка выполнена с возможностью нагревания второй секции нагревателя; при этом первая катушка примыкает ко второй катушке в направлении вдоль продольной оси, а длина вдоль продольной оси первой катушки меньше длины вдоль продольной оси второй катушки; причем первая катушка расположена ближе к ближнему концу устройства, к которому при использовании втягивают аэрозоль вдоль пути потока устройства, чем вторая катушка.The first object of the invention is an aerosol supply device having a longitudinal axis and comprising first and second coils, the first coil being configured to heat a first section of a heater configured to heat an aerosol-forming material to produce an aerosol, and the second coil being configured to heat a second section of the heater; wherein the first coil is adjacent to the second coil in the direction along the longitudinal axis, and the length along the longitudinal axis of the first coil is less than the length along the longitudinal axis of the second coil; wherein the first coil is located closer to the proximal end of the device toward which the aerosol is drawn in use along the flow path of the device than the second coil.
Вторым объектом изобретения является устройство подачи аэрозоля, имеющее продольную ось и содержащее первую индукционную катушку и вторую индукционную катушку, причем первая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования первого переменного магнитного поля для нагревания первой секции токоприемной конструкции, способной нагревать аэрозольобразующий материал, для получения аэрозоля, а вторая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования второго переменного магнитного поля для нагревания второй секции токоприемной конструкции; при этом первая индукционная катушка примыкает ко второй индукционной катушке в направлении вдоль продольной оси, а длина вдоль продольной оси первой индукционной катушки меньше длины вдоль продольной оси второй индукционной катушки; причем первая индукционная катушка расположена ближе к ближнему концу устройства, к которому при использовании втягивают аэрозоль вдоль пути потока устройства, чем вторая индукционная катушка.A second aspect of the invention is an aerosol supply device having a longitudinal axis and comprising a first induction coil and a second induction coil, wherein the first induction coil is configured to generate a first alternating magnetic field for heating a first section of a current-receiving structure capable of heating an aerosol-forming material to produce an aerosol, and the second induction coil is configured to generate a second alternating magnetic field to heat the second section of the current-receiving structure; wherein the first induction coil is adjacent to the second induction coil in a direction along the longitudinal axis, and the length along the longitudinal axis of the first induction coil is less than the length along the longitudinal axis of the second induction coil; wherein the first induction coil is located closer to the proximal end of the device toward which the aerosol is drawn in use along the flow path of the device than the second induction coil.
Третьим объектом изобретения является устройство предоставления аэрозоля, имеющее продольную ось и содержащее первую и вторую катушки, причем первая катушка выполнена с возможностью нагревания первой секции нагревателя, выполненного с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала для получения аэрозоля, а вторая катушка выполнена с возможностью нагревания второй секции нагревателя; при этом первая катушка примыкает ко второй катушке в направлении вдоль продольной оси, а отношение длины вдоль продольной оси второй катушки к длине вдоль продольной оси первой катушки составляет более 1,1.A third aspect of the invention is an aerosol supply device having a longitudinal axis and comprising first and second coils, the first coil being configured to heat a first section of a heater configured to heat an aerosol-forming material to produce an aerosol, and the second coil being configured to heat a second section of the heater; wherein the first coil is adjacent to the second coil in the direction along the longitudinal axis, and the ratio of the length along the longitudinal axis of the second coil to the length along the longitudinal axis of the first coil is more than 1.1.
Четвертым объектом изобретения является устройство предоставления аэрозоля, имеющее продольную ось и содержащее первую и вторую индукционные катушки индуктивности, причем первая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования первого переменного магнитного поля для нагревания первой секции токоприемной конструкции, способной нагревать аэрозольобразующий материал, для получения аэрозоля, а вторая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования второго переменного магнитного поля для нагревания второй секции токоприемной конструкции, при этом первая индукционная катушка примыкает ко второй индукционной катушке в направлении вдоль продольной оси, а отношение длины вдоль продольной оси второй индукционной катушки к длине вдоль продольной оси первой индукционной катушки составляет более 1,1.A fourth aspect of the invention is an aerosol supply device having a longitudinal axis and comprising first and second induction coils, wherein the first induction coil is configured to generate a first alternating magnetic field for heating a first section of a current-receiving structure capable of heating an aerosol-forming material to produce an aerosol, and the second the induction coil is configured to generate a second alternating magnetic field for heating the second section of the current-receiving structure, wherein the first induction coil is adjacent to the second induction coil in a direction along the longitudinal axis, and the ratio of the length along the longitudinal axis of the second induction coil to the length along the longitudinal axis of the first induction coil is more than 1.1.
Пятым объектом изобретения является устройство предоставления аэрозоля, имеющее продольную ось и содержащее нагреватель, имеющий первый и второй нагревательные элементы, причем первый нагревательный элемент выполнен с возможностью нагревания первой секции расположенного в устройстве предоставления аэрозоля аэрозольобразующего материала для выработки аэрозоля, а второй нагревательный элемент выполнен с возможностью нагревания второй секцию аэрозольобразующего материала для выработки аэрозоля; при этом первый нагревательный элемент примыкает ко второму нагревательному элементу в направлении вдоль продольной оси, а отношение длины вдоль продольной оси второго нагревательного элемента к длине вдоль продольной оси первого нагревательного элемента составляет примерно от 1,1 до 1,5.A fifth aspect of the invention is an aerosol supply device having a longitudinal axis and comprising a heater having first and second heating elements, wherein the first heating element is configured to heat a first section of an aerosol-forming material located in the aerosol supply device to produce an aerosol, and the second heating element is configured to heating a second section of aerosol-forming material to produce an aerosol; wherein the first heating element is adjacent to the second heating element in a direction along the longitudinal axis, and the ratio of the length along the longitudinal axis of the second heating element to the length along the longitudinal axis of the first heating element is from about 1.1 to 1.5.
Шестым объектом изобретения является устройство предоставления аэрозоля, содержащее первую индукционную катушку, выполненную с возможностью генерирования переменного магнитного поля для нагревания токоприемника, имеющего продольную ось и выполненного с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала для получения аэрозоля; при этом первая индукционная катушка является спиральной, имеет первую длину вдоль продольной оси и содержит первое число витков, проходящих вокруг токоприемника, причем отношение первого числа витков к первой длине составляет примерно от 0,2 мм-1 до 0,5 мм-1.A sixth aspect of the invention is an aerosol supply device comprising a first induction coil configured to generate an alternating magnetic field for heating a pantograph having a longitudinal axis and configured to heat an aerosol-forming material to produce an aerosol; wherein the first induction coil is helical, has a first length along the longitudinal axis and contains a first number of turns extending around the pantograph, the ratio of the first number of turns to the first length being from about 0.2 mm -1 to 0.5 mm -1 .
Седьмым объектом изобретения является устройство предоставления аэрозоля, содержащее первую индукционную катушку и вторую индукционную катушку, причем первая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования первого переменного магнитного поля для нагревания первой секции токоприемной конструкции, выполненной с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала для получения аэрозоля, а вторая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования второго переменного магнитного поля для нагревания второй секции токоприемной конструкции; при этом первая индукционная катушка имеет первое число витков, проходящих вокруг оси, заданной токоприемником, вторая индукционная катушка имеет второе число витков, проходящих вокруг указанной оси, а отношение второго числа витков к первому числу витков составляет примерно от 1,1 до 1,8.A seventh aspect of the invention is an aerosol supply device comprising a first induction coil and a second induction coil, the first induction coil configured to generate a first alternating magnetic field for heating a first section of a current-receiving structure configured to heat an aerosol-forming material to produce an aerosol, and the second induction coil configured to generate a second alternating magnetic field for heating the second section of the current-receiving structure; wherein the first induction coil has a first number of turns extending about an axis defined by the pantograph, the second induction coil has a second number of turns extending about said axis, and the ratio of the second number of turns to the first number of turns is from about 1.1 to 1.8.
Другие особенности и преимущества изобретения станут понятны из дальнейшего описания предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.Other features and advantages of the invention will become clear from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 показано устройство предоставления аэрозоля, вид спереди;In fig. 1 shows the aerosol supply device, front view;
на фиг. 2 – то же, но с удаленной внешней крышкой;in fig. 2 – the same, but with the outer cover removed;
на фиг. 3 – устройство подачи аэрозоля, показанное на фиг. 1, вид в разрезе;in fig. 3 – aerosol supply device shown in Fig. 1, sectional view;
на фиг. 4 – устройство подачи аэрозоля, показанное на фиг. 2, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;in fig. 4 – aerosol supply device shown in Fig. 2, perspective view with spatial separation of parts;
на фиг. 5A – пример выполнения нагревателя в устройстве предоставления аэрозоля, вид в продольном разрезе;in fig. 5A is an example of a heater in an aerosol supply device, a longitudinal section view;
на фиг. 5B – часть нагревателя, показанного на фиг. 5A, вид в увеличенном масштабе;in fig. 5B is part of the heater shown in FIG. 5A is an enlarged view;
на фиг. 6 – первый пример выполнения первой и второй индукционных катушек, намотанных вокруг изолирующего элемента;in fig. 6 is the first example of the first and second induction coils wound around an insulating element;
на фиг. 7 – первый пример выполнения первой индукционной катушки;in fig. 7 – the first example of the first induction coil;
на фиг. 8 – первый пример выполнения второй индукционной катушки;in fig. 8 – the first example of the second induction coil;
на фиг. 9 схематично показаны первая и вторая индукционные катушки, токоприемник и изолирующий элемент, вид в продольном разрезе;in fig. 9 schematically shows the first and second induction coils, the current collector and the insulating element, a longitudinal section view;
на фиг. 10 – второй пример выполнения первой и второй индукционных катушек, намотанных вокруг изолирующего элемента;in fig. 10 is a second example of the first and second induction coils wound around an insulating element;
на фиг. 11 – второй пример выполнения первой индукционной катушки;in fig. 11 – second example of the first induction coil;
на фиг. 12 – второй пример выполнения второй индукционной катушки;in fig. 12 – second example of the second induction coil;
на фиг. 13 схематично показан литцендрат, вид в поперечном сечении;in fig. 13 schematically shows a Litz wire, cross-sectional view;
на фиг. 14 схематично показана индукционная катушка, вид сверху;in fig. 14 schematically shows an induction coil, top view;
на фиг. 15 схематично показаны в другом представлении первая и вторая индукционные катушки, токоприемник и изолирующий элемент, вид в продольном разрезе.in fig. 15 schematically shows in another view the first and second induction coils, the current collector and the insulating element, a longitudinal sectional view.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
В настоящем описании выражение «аэрозольобразующий материал» обозначает вещества, которые выделяют летучие компоненты при нагревании, обычно в виде аэрозоля. Аэрозольобразующий материал включает в себя любые табакосодержащие вещества и может, например, включать в себя одно или несколько следующих веществ: табак, производные табака, молотый табак, восстановленный табак или заменители табака. Аэрозольобразующий материал также может включать в себя другие, не табачные продукты, которые в зависимости от продукта могут содержать, а могут и не содержать никотин. Аэрозольобразующий материал может находиться в твердом виде, в жидком виде, в виде геля или воска. Аэрозольобразующий материал также может представлять собой сочетание или смесь веществ. Аэрозольобразующий материал также может быть известен как «курительный материал».As used herein, the expression "aerosol-forming material" refers to substances that release volatile components when heated, typically in the form of an aerosol. The aerosol-forming material includes any tobacco-containing substances and may, for example, include one or more of the following: tobacco, tobacco derivatives, ground tobacco, reconstituted tobacco, or tobacco substitutes. The aerosol-forming material may also include other non-tobacco products, which may or may not contain nicotine, depending on the product. The aerosol-forming material may be in solid, liquid, gel, or wax form. The aerosol-forming material may also be a combination or mixture of substances. The aerosol-forming material may also be known as "smoking material".
Известны устройства, которые нагревает аэрозольобразующий материал, чтобы испарить по меньшей мере один компонент этого материала, обычно для образования аэрозоля, который можно вдохнуть, не сжигая или не воспламеняя аэрозольобразующий материал. Такие устройства иногда называются «устройствами выработки аэрозоля», «устройствами предоставления аэрозоля», «устройствами для нагревания без сжигания», «устройствами нагревания табачного продукта» или «устройствами нагрева табака» и т.п. Аналогично, также имеются так называемые электронные сигареты, которые обычно испаряют аэрозольобразующий материал в жидком виде, который может содержать, а может и не содержать никотин. Аэрозольобразующий материал может быть выполнен в виде стержня, картриджа или кассеты или подобного элемента, который может быть вставлен в устройство. Нагреватель для нагревания и испарения аэрозольобразующего материала может быть выполнен в виде «постоянной» части устройства.Devices are known that heat an aerosol-forming material to vaporize at least one component of the material, typically to produce an aerosol that can be inhaled without burning or igniting the aerosol-forming material. Such devices are sometimes referred to as “aerosol generating devices”, “aerosol providing devices”, “non-combustion heating devices”, “tobacco product heating devices” or “tobacco heating devices”, and the like. Likewise, there are also so-called electronic cigarettes, which typically vaporize an aerosol-forming material in liquid form, which may or may not contain nicotine. The aerosol-forming material may be in the form of a rod, cartridge or cassette or the like that can be inserted into the device. The heater for heating and evaporating the aerosol-forming material can be made in the form of a “permanent” part of the device.
Устройство предоставления аэрозоля может принимать изделие, содержащее аэрозольобразующий материал для его нагрева. «Изделие» в данном контексте – это компонент, который включает в себя или содержит используемый аэрозольобразующий материал, который нагревают для его испарения и, как вариант, испарения других используемых компонентов. Пользователь может вставлять изделие в устройство предоставления аэрозоля, чтобы получить аэрозоль, который затем вдыхает пользователь. Изделие может быть предварительно заданного или специфического размера, то есть выполнено с возможностью размещения в нагревательной камере устройства, которая имеет такой размер, чтобы принять изделие.The aerosol supply device may receive an article containing an aerosol-forming material to heat it. An "article" in this context is a component that includes or contains an aerosol-forming material used that is heated to vaporize it and, optionally, vaporize other components used. The user may insert the article into the aerosol delivery device to produce an aerosol, which is then inhaled by the user. The product may be of a predetermined or specific size, that is, configured to be placed in a heating chamber of the device that is sized to receive the product.
Согласно первому объекту изобретения устройство предоставления аэрозоля содержит первую и вторую катушки. Первая катушка имеет первую длину, а вторая катушка имеет вторую длину, причем первая длина меньше второй. Первая катушка расположена ближе к ближнему концу устройства, который находится ближе всего ко рту пользователя, когда пользователь делает затяжку через устройство для вдыхания аэрозоля. Таким образом, ближний конец – это конец, к которому проходит аэрозоль, когда пользователь осуществляет вдох.According to a first aspect of the invention, the aerosol supply device includes first and second coils. The first coil has a first length, and the second coil has a second length, the first length being less than the second. The first coil is located toward the proximal end of the device that is closest to the user's mouth when the user takes a puff through the aerosol inhalation device. Thus, the proximal end is the end to which the aerosol passes when the user inhales.
Первая и вторая катушки предназначены для нагревания компонента нагревателя, такого как токоприемник (возможно, в разные моменты времени). Как будет более подробно описано ниже, токоприемник представляет собой электропроводящий объект, который может нагреваться под действием переменного магнитного поля. Первая катушка может представлять собой первую индукционную катушку, выполненную с возможностью генерирования первого магнитного поля. Вторая катушка может представлять собой вторую индукционную катушку, выполненную с возможностью генерирования второе магнитное поле. Первая катушка может вызывать нагревание первой секции компонента нагревателя, а вторая катушка может вызывать нагревание второй секции компонента нагревателя. Изделие, содержащее аэрозольобразующий материал, может быть вставлено в компонент нагревателя или расположено рядом или в контакте с компонентом нагревателя. После нагревания компонент нагревателя передает тепло на аэрозольобразующий материал, который высвобождает аэрозоль. В одном примере выполнения компонент нагревателя ограничивает резервуар, и в этот компонент вставляется аэрозольобразующий материал.The first and second coils are designed to heat a heater component such as a susceptor (possibly at different times). As will be described in more detail below, a current collector is an electrically conductive object that can be heated by an alternating magnetic field. The first coil may be a first induction coil configured to generate a first magnetic field. The second coil may be a second induction coil configured to generate a second magnetic field. The first coil may cause the first section of the heater component to heat, and the second coil may cause the second section of the heater component to heat. The article containing the aerosol-forming material may be inserted into the heater component or located adjacent to or in contact with the heater component. Once heated, the heater component transfers heat to the aerosol-forming material, which releases the aerosol. In one embodiment, a heater component defines a reservoir and an aerosol-forming material is inserted into the component.
Как было отмечено, и первая, и вторая катушки могут представлять собой индукционные катушки, а компонент нагревателя может представлять собой токоприемник (также называемый токоприемной конструкцией). Первая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования первого переменного магнитного поля для нагревания первой секции токоприемной конструкции. Вторая индукционная катушка выполнена с возможностью генерирования второго переменного магнитного поля для нагревания второй секции токоприемной конструкции.As noted, both the first and second coils may be induction coils, and the heater component may be a current collector (also called a current collector structure). The first induction coil is configured to generate a first alternating magnetic field to heat the first section of the current-receiving structure. The second induction coil is configured to generate a second alternating magnetic field to heat the second section of the current-receiving structure.
Конец токоприемника, расположенный ближе всего к ближнему концу устройства, окружен первой, более короткой катушкой. После того, как аэрозольобразующий материал вставлен в устройство, аэрозольобразующий материал, находящийся ближе к ближнему концу, нагревается под действием первой, более короткой катушки.The end of the pantograph closest to the proximal end of the device is surrounded by a first, shorter coil. After the aerosol-forming material is inserted into the device, the aerosol-forming material located near the proximal end is heated by the first, shorter coil.
Было установлено, что, располагая более короткую катушку ближе к ближнему концу устройства, можно уменьшить или избежать явления, известного как «горячая затяжка». «Горячая затяжка» означает, что первая затяжка через устройство слишком горячая (т.е. аэрозоль, который вдыхает пользователь, слишком горячий). Это потенциально может вызвать дискомфорт или причинить вред пользователю. Горячая затяжка возникает из-за того, что соотношение горячего аэрозоля и более холодного воздуха выше желаемого.It was found that by placing the shorter coil closer to the near end of the device, a phenomenon known as "hot puff" could be reduced or avoided. A “hot puff” means that the first puff through the device is too hot (i.e. the aerosol the user inhales is too hot). This could potentially cause discomfort or harm to the user. A hot puff occurs because the ratio of hot aerosol to cooler air is higher than desired.
За счет того, что более короткая катушка расположена ближе к ближнему концу аэрозольобразующего материала, (который нагревают первым), нагревается меньший объем аэрозольобразующего материала. Это уменьшает объем производимого аэрозоля, по сравнению с объемом, который был бы произведен, если бы был нагрет больший объем материала. Этот аэрозоль смешивается в устройстве с окружающим более холодным воздухом, и температура аэрозоля снижается, тем самым устраняя или уменьшая горячую затяжку. Более длинная катушка нагревает больший объем аэрозольобразующего материала для получения большего количества аэрозоля, который смешивается с таким же или аналогичным объемом окружающего более холодного воздуха. Однако по сравнению с аэрозолем, производимым первой катушкой, эта аэрозольная смесь проходит дальше через устройство и далее через оставшийся аэрозольобразующий материал, генерирующий перед тем, как ее вдохнут. Поскольку аэрозоль должен двигаться дальше, он дополнительно охлаждается до приемлемого уровня. Горячая затяжка может быть вызвана водой или водяным паром в аэрозоле. Более короткая катушка может высвобождать меньший объем воды или водяного пара. Например, в аэрозольобразующем материале с 15% содержанием воды длиной примерно 42 мм и массой примерно 260 мг масса воды, выделяемая катушкой, имеющей первую длину, равную примерно 14 мм, составляет около 13 мг.By placing the shorter coil closer to the proximal end of the aerosol-forming material (which is heated first), a smaller volume of aerosol-forming material is heated. This reduces the volume of aerosol produced compared to the volume that would be produced if a larger volume of material were heated. This aerosol is mixed in the device with the surrounding cooler air and the temperature of the aerosol is reduced, thereby eliminating or reducing hot puffs. A longer coil heats a larger volume of aerosol-forming material to produce more aerosol, which mixes with the same or similar volume of surrounding cooler air. However, compared to the aerosol produced by the first coil, this aerosol mixture travels further through the device and further through the remaining aerosol generating material before being inhaled. Since the aerosol must travel further, it is further cooled to an acceptable level. A hot puff can be caused by water or water vapor in the aerosol. A shorter coil may release less water or water vapor. For example, in a 15% water content aerosol material that is about 42 mm long and weighs about 260 mg, the mass of water released by a coil having a first length of about 14 mm is about 13 mg.
В устройстве первая часть аэрозольобразующего материала нагревается первой секцией токоприемника, которая меньше второй части аэрозольобразующего материала, который нагревается второй секцией токоприемника.In the device, the first part of the aerosol-forming material is heated by the first section of the pantograph, which is smaller than the second part of the aerosol-forming material, which is heated by the second section of the pantograph.
Первую и вторую длину измеряют в направлении, параллельном продольной оси устройства. В другом примере первую и вторую длину измеряют в направлении, параллельном продольной оси, например, оси вставки в устройство или продольной оси токоприемника. В целом продольная ось устройства и продольная ось токоприемника параллельны. Другими словами, токоприемная конструкция расположена параллельно продольной оси устройства.The first and second lengths are measured in a direction parallel to the longitudinal axis of the device. In another example, the first and second lengths are measured in a direction parallel to a longitudinal axis, such as the axis of an insertion into a device or the longitudinal axis of a pantograph. In general, the longitudinal axis of the device and the longitudinal axis of the pantograph are parallel. In other words, the current-receiving structure is located parallel to the longitudinal axis of the device.
Первая и вторая длины могут быть выбраны так, чтобы аэрозоль, образованный первой частью аэрозольобразующего материала, покидал устройство при первой температуре, а аэрозоль, образованный второй частью аэрозольобразующего материала, покидал устройство при второй температуре, при этом первая и вторая температуры по существу одинаковы.The first and second lengths may be selected such that the aerosol formed by the first portion of the aerosol-forming material leaves the device at a first temperature, and the aerosol formed by the second portion of the aerosol-forming material leaves the device at a second temperature, the first and second temperatures being substantially the same.
В определенных устройствах первую и вторую катушки активируют независимо друг от друга. Таким образом, пока работает первая катушка, вторая катушка может быть неактивной. В некоторых примерах первая и вторая катушки работают одновременно в течение определенного периода времени. В некоторых примерах устройство содержит контроллер, который может управлять устройством в двух или более режимах нагревания. Например, в первом режиме первая и вторая катушки могут работать в течение определенного периода времени и/или нагревать аэрозольобразующий материал до определенной температуры. Во втором режиме первая и вторая катушки могут работать в течение разного времени и/или нагревать аэрозольобразующий материал аэрозоль до разных температур.In certain devices, the first and second coils are activated independently of each other. Thus, while the first coil is active, the second coil may be inactive. In some examples, the first and second coils operate simultaneously for a specified period of time. In some examples, the device includes a controller that can control the device in two or more heating modes. For example, in a first mode, the first and second coils may operate for a certain period of time and/or heat the aerosol-forming material to a certain temperature. In the second mode, the first and second coils may operate for different times and/or heat the aerosol-forming material aerosol to different temperatures.
В одном примере токоприемную конструкцию содержит устройство предоставления аэрозоля. В других примерах токоприемную конструкцию содержит изделие, содержащее аэрозольобразующий материал.In one example, the current collector structure includes an aerosol supply device. In other examples, the current-receiving structure includes an article containing an aerosol-forming material.
Устройство также может содержать мундштук или отверстие, расположенное на ближнем конце устройства, при этом первая катушка расположена ближе к мундштуку, чем вторая катушка. Мундштук может быть прикреплен к отверстию устройства с возможностью отсоединения, или отверстие устройства само может быть мундштуком. В конкретном примере изделие, содержащее аэрозольобразующий материал, вставляют в устройство, и оно выступает из отверстия устройства во время его нагрева. Таким образом, аэрозоль выходит из отверстия, но при этом остается внутри изделия. В таком случае отверстие все еще можно назвать мундштуком, независимо от того, входит ли оно в контакт со ртом пользователя при использовании.The device may also include a mouthpiece or opening located at a proximal end of the device, with the first coil located closer to the mouthpiece than the second coil. The mouthpiece may be removably attached to an opening of the device, or the opening of the device may itself be a mouthpiece. In a specific example, an article containing an aerosol-forming material is inserted into the device and protrudes from the opening of the device while it is heated. Thus, the aerosol exits the hole, but remains inside the product. In such a case, the hole can still be called a mouthpiece, regardless of whether it comes into contact with the user's mouth during use.
В определенных конструкциях внешний периметр первой катушки расположен от токоприемника по существу на том же расстоянии, что и внешний периметр второй катушки. Другими словами, катушки не перекрывают друг друга. Такое расположение упрощает процесс сборки устройства. Например, две катушки можно намотать вокруг изолирующего элемента. Выражение «внешний периметр» или «внешняя поверхность» катушки означает край или поверхность, расположенные дальше всего от токоприемной конструкции, в направлении, перпендикулярном продольной оси устройства и/или токоприемной конструкции. Аналогично, выражение «внутренний периметр/поверхность» катушки означает край/поверхность, расположенные ближе всего к токоприемной конструкции, в направлении, перпендикулярном продольной оси устройства и/или токоприемной конструкции. Соответственно, первая и вторая катушки могут иметь по существу одинаковый внешний диаметр.In certain designs, the outer perimeter of the first coil is located from the pantograph at substantially the same distance as the outer perimeter of the second coil. In other words, the coils do not overlap each other. This arrangement simplifies the process of assembling the device. For example, two coils can be wound around an insulating element. The expression "outer perimeter" or "outer surface" of a coil means the edge or surface furthest from the current collector structure, in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the device and/or current collector structure. Likewise, the expression "inner perimeter/surface" of a coil means the edge/surface closest to the current collector structure, in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the device and/or current collector structure. Accordingly, the first and second coils may have substantially the same outer diameter.
В одном примере внутренний диаметр первой и/или второй катушки составляет примерно 10-14 мм, а внешний диаметр составляет примерно 12-16 мм. В конкретном примере внутренний диаметр первой и второй катушки составляет примерно
12-13 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14-15 мм. Предпочтительно, внутренний диаметр первой и второй катушки составляет примерно 12 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14,6 мм. Внутренний диаметр спиральной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внутреннем периметре катушки. Внешний диаметр спиральной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внешнем периметре катушки. Эти размеры могут обеспечить эффективный нагрев токоприемной конструкции при сохранении компактных внешних размеров.In one example, the inner diameter of the first and/or second coil is approximately 10-14 mm and the outer diameter is approximately 12-16 mm. In a specific example, the inner diameter of the first and second coils is approximately
12-13 mm, and the outer diameter is approximately 14-15 mm. Preferably, the inner diameter of the first and second coils is about 12 mm, and the outer diameter is about 14.6 mm. The inside diameter of a helical coil is any straight line segment that passes through the center of the coil (as viewed in cross section) and whose ends lie on the inside perimeter of the coil. The outer diameter of a helical coil is any straight line segment that passes through the center of the coil (as viewed in cross section) and whose ends lie on the outer perimeter of the coil. These dimensions can provide efficient heating of the current collector structure while maintaining compact external dimensions.
В некоторых примерах первая и вторая катушки по существу непрерывны. Другими словами, они непосредственно примыкают друг к другу и контактируют друг с другом. Такое расположение может упростить процесс сборки устройства. В некоторых примерах они непосредственно примыкают друг к другу, но не контактируют между собой.In some examples, the first and second coils are substantially continuous. In other words, they are directly adjacent to each other and in contact with each other. This arrangement can simplify the process of assembling the device. In some examples, they are directly adjacent to each other, but are not in contact with each other.
В некоторых примерах середина второй катушки смещена вдоль продольной оси устройства или токоприемника так, что она находится за пределами первой катушки.In some examples, the center of the second coil is offset along the longitudinal axis of the device or pantograph so that it is outside the first coil.
В некоторых примерах примыкание первой и второй катушки друг к другу в направлении вдоль продольной оси может означать, что первая и вторая катушки не выровнены вдоль оси. Например, они могут быть смещены друг от друга в направлении, перпендикулярном продольной оси.In some examples, the first and second coils being adjacent to each other in the longitudinal axis direction may indicate that the first and second coils are not axially aligned. For example, they can be offset from each other in a direction perpendicular to the longitudinal axis.
Первая и вторая катушки могут быть спиральными. Например, они могут быть намотаны по спирали.The first and second coils may be helical. For example, they can be wound in a spiral.
Первая катушка может содержать первый провод, намотанный (по спирали) с первым шагом, а вторая катушка может содержать второй провод, намотанный (по спирали) со вторым шагом. Шаг – это длина витка (измеренная вдоль продольной оси устройства/токоприемника/катушки) на одном полном обороте.The first coil may contain a first wire wound (helically) with a first pitch, and the second coil may contain a second wire wound (spiralically) with a second pitch. Pitch is the length of the turn (measured along the longitudinal axis of the device/pantograph/coil) in one full revolution.
Первая и вторая катушки могут иметь разный шаг. Это позволяет адаптировать эффект нагревания токоприемной конструкции для конкретной цели. Например, более короткий шаг может вызвать более сильное магнитное поле. И наоборот, более длинный шаг может вызвать более слабое магнитное поле.The first and second coils may have different pitches. This allows the heating effect of the current collector structure to be tailored to a specific purpose. For example, a shorter step may produce a stronger magnetic field. Conversely, a longer pitch may cause a weaker magnetic field.
Например, второй шаг может быть длиннее первого. Это может снизить температуру образующегося аэрозоля в этой области. В частности, второй шаг может быть длиннее первого шага менее чем примерно на 0,5 мм, или менее чем примерно на 0,2 мм, или, более предпочтительно, примерно на 0,1 мм.For example, the second step may be longer than the first. This can reduce the temperature of the generated aerosol in that area. In particular, the second step may be longer than the first step by less than about 0.5 mm, or less than about 0.2 mm, or, more preferably, by about 0.1 mm.
В одном варианте и первый, и второй шаг составляют примерно от 2 до 4 мм, или примерно от 2 до 3 мм, или предпочтительно примерно от 2,5 до 3 мм. Например, первый шаг может составлять примерно 2,8 мм, а второй шаг – примерно 2,9 мм. Было установлено, что эти конкретные шаги обеспечивают оптимальный нагрев аэрозольобразующего материала.In one embodiment, both the first and second pitch are about 2 to 4 mm, or about 2 to 3 mm, or preferably about 2.5 to 3 mm. For example, the first pitch may be approximately 2.8 mm and the second pitch may be approximately 2.9 mm. These specific steps have been found to provide optimal heating of the aerosol-forming material.
В качестве альтернативы первая и вторая катушки могут иметь по существу одинаковый шаг. Это может упростить изготовление катушек. В одном примере шаг составляет примерно от 2 до 4 мм, или примерно от 3 до 4 мм, или примерно от 3 до 3,5 мм, или более 2 мм или 3 мм, но менее примерно 4 мм или 3,5 мм.Alternatively, the first and second coils may have substantially the same pitch. This can make making coils easier. In one example, the pitch is about 2 to 4 mm, or about 3 to 4 mm, or about 3 to 3.5 mm, or more than 2 mm or 3 mm, but less than about 4 mm or 3.5 mm.
Первая длина (первой катушки) может составлять примерно от 14 до 23 мм, например, примерно от 14 до 21 мм, а вторая длина (второй катушки) может составлять примерно от 23 до 30 мм или примерно от 25 до 30 мм. Более конкретно, первая длина может составлять 19 мм (± 2 мм), а вторая длина может составлять примерно 25 мм (± 2 мм). Было установлено, что такая длина особенно подходит для эффективного нагревания токоприемника при одновременном уменьшении горячей затяжки. В другом примере первая длина может составлять примерно 20 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять примерно 27 мм (± 1 мм).The first length (of the first coil) may be from about 14 to 23 mm, such as from about 14 to 21 mm, and the second length (of the second coil) may be from about 23 to 30 mm, or from about 25 to 30 mm. More specifically, the first length may be 19 mm (±2 mm) and the second length may be approximately 25 mm (±2 mm). This length has been found to be particularly suitable for effectively heating the pantograph while reducing hot draw. In another example, the first length may be approximately 20 mm (±1 mm) and the second length may be approximately 27 mm (±1 mm).
Первая катушка может содержать первый провод, длина которого составляет примерно от 250 до 300 мм, а вторая катушка может содержать второй провод, длина которого составляет примерно от 400 до 450 мм. Другими словами, длина провода в каждой катушке – это длина размотанной катушки. Например, первый провод может иметь длину примерно от 300 до 350 мм, например, от 310 до 320 мм. Второй провод может иметь длину примерно от 350 до 450 мм, например, от 390 до 410 мм. В конкретной конфигурации первый провод имеет длину примерно 315 мм, а второй провод – примерно 400 мм. Было установлено, что такая длина особенно подходит для эффективного нагревания токоприемника при одновременном уменьшении горячего затяжки.The first coil may contain a first wire which is about 250 to 300 mm long, and the second coil may contain a second wire which is about 400 to 450 mm long. In other words, the length of the wire in each coil is the length of the unwound coil. For example, the first wire may have a length of from about 300 to 350 mm, for example from 310 to 320 mm. The second wire may have a length of about 350 to 450 mm, for example 390 to 410 mm. In this particular configuration, the first wire is approximately 315mm long and the second wire is approximately 400mm long. This length was found to be particularly suitable for effectively heating the pantograph while reducing hot draw.
Первая катушка может иметь примерно от 5 до 7 витков, а вторая катушка может иметь примерно от 8 до 9 витков. Другими словами, первый и второй провод может быть намотан столько раз. Виток – это один полный оборот вокруг оси. В конкретном примере первая катушка имеет примерно от 6 до 7 витков, например 6,75 витка. Вторая катушка может иметь 8,75 витков. Это позволяет подключать концы катушек к клеммам (например, на печатной плате) в одном месте. В другом примере первая катушка имеет от 5 до 6 витков, например, 5,75 витков. Вторая катушка может иметь примерно 8,75 витков.The first coil may have about 5 to 7 turns, and the second coil may have about 8 to 9 turns. In other words, the first and second wire can be wound as many times as possible. A turn is one full revolution around an axis. In a specific example, the first coil has approximately 6 to 7 turns, for example 6.75 turns. The second coil can have 8.75 turns. This allows the ends of the coils to be connected to terminals (on a printed circuit board, for example) in one place. In another example, the first coil has 5 to 6 turns, for example 5.75 turns. The second coil may have approximately 8.75 turns.
Первая катушка может иметь промежутки между соседними витками, и каждый промежуток может составлять примерно от 1,4 до 1,6 мм, например, примерно 1,5 мм. Вторая катушка также может иметь промежутки между соседними витками, и каждый промежуток может составлять примерно от 1,4 до 1,6 мм, например, примерно 1,6 мм. В некоторых примерах эффект нагревания токоприемной конструкции может быть разным для каждой катушки. В общем, промежутки между соседними витками могут быть разными для каждой катушки. Длину промежутка измеряют в направлении, параллельном продольной оси устройства/токоприемника/катушки. Промежуток – это участок, на котором нет провода катушки (т.е. имеется пространство между соседними витками).The first coil may have spaces between adjacent turns, and each space may be about 1.4 to 1.6 mm, such as about 1.5 mm. The second coil may also have spaces between adjacent turns, and each space may be about 1.4 to 1.6 mm, such as about 1.6 mm. In some examples, the heating effect of the current collector structure may be different for each coil. In general, the spacing between adjacent turns can be different for each coil. The length of the gap is measured in a direction parallel to the longitudinal axis of the device/pantograph/coil. The gap is the area where there is no coil wire (i.e. there is space between adjacent turns).
Масса первой катушки может составлять примерно от 1 до 1,5 г, а масса второй катушки – примерно от 2 до 2,5 г. Например, масса первой катушки может быть меньше примерно 1,5 г, а масса второй катушки может быть больше примерно 2 г. В конкретной конфигурации первая катушка имеет массу примерно от 1,3 до 1,6 г, например 1,4 г, а вторая катушка имеет массу примерно от 2 до 2,2 г, например примерно 2,1 г.The mass of the first coil may be between about 1 and 1.5 g and the mass of the second coil may be between about 2 and 2.5 g. For example, the mass of the first coil may be less than about 1.5 g and the mass of the second coil may be greater than about 1.5 g. 2 g. In a particular configuration, the first coil has a mass of about 1.3 to 1.6 g, such as 1.4 g, and the second coil has a mass of about 2 to 2.2 g, such as about 2.1 g.
Устройство также может содержать контроллер, выполненный с возможностью последовательного включения/активации первой катушки и второй катушки, а также для включения/активации первой катушки перед второй катушкой. Таким образом, при использовании сначала работает первая катушка, а вторая катушка работает второй.The device may also include a controller configured to sequentially turn on/activate the first coil and the second coil, as well as turn on/activate the first coil before the second coil. So when in use, the first coil works first and the second coil works second.
Токоприемная конструкция может быть полой и/или по существу трубчатой, чтобы позволить аэрозольобразующему материалу попадать внутрь токоприемника, так что токоприемник окружает аэрозольобразующий материал.The susceptor structure may be hollow and/or substantially tubular to allow aerosol-forming material to enter the interior of the susceptor such that the susceptor surrounds the aerosol-generating material.
В других примерах может иметься три или четыре катушки, причем катушка, ближайшая к мундштуку устройства, короче, чем каждая из других катушек.In other examples, there may be three or four coils, with the coil closest to the mouthpiece of the device being shorter than each of the other coils.
В другом примере первая длина (первой катушки) может составлять примерно от 10 до 21 мм, а вторая длина (второй катушки) может составлять примерно от 18 до 30 мм (при условии, что первая катушка короче второй). В одном примере первая длина может составлять примерно 17,9 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять примерно 20 мм (± 1 мм). В другом примере первая длина может составлять примерно 10 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять примерно 21 мм (± 1 мм). В другом примере первая длина может составлять примерно 14 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять примерно 20 мм (± 1 мм).In another example, the first length (of the first coil) may be from about 10 to 21 mm, and the second length (of the second coil) may be from about 18 to 30 mm (assuming that the first coil is shorter than the second). In one example, the first length may be approximately 17.9 mm (±1 mm) and the second length may be approximately 20 mm (±1 mm). In another example, the first length may be approximately 10 mm (±1 mm) and the second length may be approximately 21 mm (±1 mm). In another example, the first length may be approximately 14 mm (±1 mm) and the second length may be approximately 20 mm (±1 mm).
В некоторых примерах каждая катушка может иметь одинаковое количество витков.In some examples, each coil may have the same number of turns.
В некоторых примерах компонент нагревателя/токоприемник может содержать по меньшей мере два материала, которые могут нагреваться на двух разных частотах для селективного испарения по меньшей мере двух материалов. Например, первая секция компонента нагревателя может содержать первый материал, а вторая секция компонента нагревателя может содержать второй, другой материал. Соответственно, устройство предоставления аэрозоля может содержать компонент нагревателя, выполненный с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала, при этом компонент нагревателя содержит первый и второй материалы, причем первый материал может быть нагрет первым магнитным полем, имеющим первую частоту, а второй материал может быть нагрет вторым магнитным полем, имеющим вторую частоту, причем первая частота отлична от второй частоты. Первое и второе магнитные поля могут быть созданы, например, одной катушкой или двумя катушками.In some examples, the heater/susceptor component may contain at least two materials that can be heated at two different frequencies to selectively vaporize the at least two materials. For example, the first section of the heater component may contain a first material, and the second section of the heater component may contain a second, different material. Accordingly, the aerosol providing device may comprise a heater component configured to heat the aerosol-forming material, the heater component comprising first and second materials, the first material being heated by a first magnetic field having a first frequency, and the second material being heated by a second magnetic field. having a second frequency, the first frequency being different from the second frequency. The first and second magnetic fields may be generated by, for example, one coil or two coils.
Предпочтительно устройство представляет собой устройство для нагревания табака, также известное как устройство для нагревания без сжигания.Preferably, the device is a tobacco heating device, also known as a non-combustion heating device.
Как было вкратце упомянуто выше, в некоторых примерах катушка (катушки) выполнена (выполнены) так, чтобы при использовании вызывать нагревание по меньшей мере одного электропроводящего нагревательного компонента/элемента (также известного как компонент/элемент нагревателя), так что тепловая энергия передается от по меньшей мере одного электропроводящего нагревательного компонента к аэрозольобразующему материалу, чтобы тем самым вызвать нагревание аэрозольобразующего материала.As briefly mentioned above, in some examples, the coil(s) are configured to, when in use, cause at least one electrically conductive heating component/element (also known as a heater component/element) to heat, such that thermal energy is transferred from at least one electrically conductive heating component to the aerosol-forming material to thereby cause heating of the aerosol-forming material.
В некоторых примерах катушка (катушки) выполнена (выполнены) с возможностью генерирования переменного магнитного поля для проникновения по меньшей мере в один нагревательный компонент/элемент, чтобы тем самым вызвать индукционный нагрев и/или магнитный гистерезисный нагрев по меньшей мере одного нагревательного компонента. В такой компоновке один или каждый нагревательный компонент можно назвать «токоприемником». Катушка, выполненная с возможностью генерирования переменного магнитного поля для проникновения по меньшей мере в один электропроводящий нагревательный компонент, чтобы тем самым вызвать индукционный нагрев по меньшей мере одного электропроводящего нагревательного компонента, может быть названа «индукционной катушкой» или «индуктором».In some examples, the coil(s) are configured to generate an alternating magnetic field to penetrate the at least one heating component/element to thereby cause induction heating and/or magnetic hysteresis heating of the at least one heating component. In such an arrangement, one or each heating component may be called a "susceptor". A coil configured to generate an alternating magnetic field to penetrate the at least one electrically conductive heating component, thereby causing induction heating of the at least one electrically conductive heating component, may be referred to as an “induction coil” or “inductor.”
Устройство может включать в себя нагревательный (нагревательные) компонент (компоненты), например, электропроводящий (электропроводящие) нагревательный (нагревательные) компонент (компоненты), и нагревательный (нагревательные) компонент (компоненты) может быть соответствующим образом расположен или размещен относительно катушки (катушек), чтобы обеспечить такой нагрев нагревательного (нагревательных) компонента (компонентов). Нагревательный (нагревательные) компонент (компоненты) может находиться в фиксированном положении относительно катушки (катушек). В качестве альтернативы, по меньшей мере один нагревательный компонент, например, по меньшей мере один электропроводящий нагревательный компонент, может быть включен в изделие для введения в зону нагревания устройства, при этом изделие также содержит аэрозольобразующий материал и может быть удалено с зоны нагрева после использования. В качестве альтернативы, и устройство, и такое изделие могут содержать по меньшей мере один соответствующий нагревательный компонент, например, по меньшей мере, один электропроводящий нагревательный компонент, и катушка (катушки) может вызывать нагрев нагревательного компонента (компонентов) и устройства, и изделия, когда изделие находится в зоне нагревания.The device may include heating component(s), such as electrically conductive heating component(s), and the heating component(s) may be suitably positioned or positioned relative to the coil(s). to provide such heating of the heating component(s). The heating component(s) may be in a fixed position relative to the coil(s). Alternatively, at least one heating component, such as at least one electrically conductive heating component, may be included in the article for insertion into the heating zone of the device, wherein the article also contains an aerosol-forming material and can be removed from the heating zone after use. Alternatively, both the device and the article may include at least one suitable heating component, such as at least one electrically conductive heating component, and the coil(s) may cause heating of the heating component(s) of both the device and the article, when the product is in a heating zone.
В некоторых примерах катушка (катушки) является спиральной. В некоторых примерах катушка (катушки) окружает по меньшей мере часть зоны нагревания устройства, выполненной с возможностью приема аэрозольобразующего материала. В некоторых примерах катушка (катушки) является спиральной катушкой, которая окружает по меньшей мере часть зоны нагревания. Зона нагревания может представлять собой приемник, форма которого приспособлена для приема аэрозольобразующего материала.In some examples, the coil(s) are helical. In some examples, the coil(s) surround at least a portion of the heating zone of the device configured to receive the aerosol-forming material. In some examples, the coil(s) is a helical coil that surrounds at least a portion of the heating zone. The heating zone may be a receptacle whose shape is adapted to receive the aerosol-forming material.
В некоторых примерах устройство содержит электропроводящий нагревательный компонент, который по меньшей мере частично окружает зону нагревания, и катушка (катушки) представляет собой спиральную катушку (катушки), которая окружает по меньшей мере часть электропроводящего нагревательного компонента. В некоторых примерах электропроводящий нагревательный элемент является трубчатым. В некоторых примерах катушка представляет собой катушку индуктивности.In some examples, the device includes an electrically conductive heating component that at least partially surrounds a heating zone, and the coil(s) is a helical coil(s) that surrounds at least a portion of the electrically conductive heating component. In some examples, the electrically conductive heating element is tubular. In some examples, the coil is an inductor.
Согласно третьему объекту изобретения устройство предоставления аэрозоля содержит первую и вторую катушки. Первая катушка имеет первую длину, а вторая катушка имеет вторую длину, причем отношение второй длины к первой длине больше примерно 1,1. Таким образом, первая длина меньше второй длины, а вторая длина по меньшей мере в 1,1 раза больше первой длины. Соответственно, устройство имеет асимметричное расположение катушек нагревательного устройства. Следует понимать, что это асимметричное нагревательное устройство также применимо к другим технологиям нагрева, таким как резистивный нагрев, где первый и второй компоненты резистивного нагревателя могут заменять первую и вторую катушки.According to a third aspect of the invention, the aerosol supply device includes first and second coils. The first coil has a first length and the second coil has a second length, the ratio of the second length to the first length being greater than about 1.1. Thus, the first length is less than the second length, and the second length is at least 1.1 times greater than the first length. Accordingly, the device has an asymmetrical arrangement of the heating device coils. It should be understood that this asymmetrical heating device is also applicable to other heating technologies, such as resistance heating, where the first and second components of the resistance heater may replace the first and second coils.
Первая катушка может представлять собой первую индукционную катушку, вторая катушка может представлять собой вторую индукционную катушку, а компонент нагревателя может представлять собой токоприемник (также называемый токоприемной конструкцией).The first coil may be a first induction coil, the second coil may be a second induction coil, and the heater component may be a current collector (also called a current collector structure).
Благодаря наличию двух катушек разной длины каждая катушка нагревает разные объемы аэрозольобразующего материала. Более короткой катушкой в целом получают меньший объем аэрозоля, по сравнению с объемом, который был бы произведен, если бы был нагрет больший объем материала. Таким образом, более длинная катушка нагревает больший объем аэрозольобразующего материала для образования большего количества аэрозоля. В результате при наличии катушек разной длины можно высвободить требуемый объем аэрозоля с помощью соответствующей катушки.By having two coils of different lengths, each coil heats different volumes of aerosol-forming material. A shorter coil produces an overall smaller volume of aerosol compared to the volume that would be produced if a larger volume of material were heated. Thus, a longer coil heats a larger volume of aerosol-forming material to produce more aerosol. As a result, if coils of different lengths are available, the required volume of aerosol can be released using the appropriate coil.
В вышеупомянутой компоновке произведенный аэрозоль смешивается по существу с таким же объемом окружающего более холодного воздуха в устройстве, независимо от того, какая катушка вызывает высвобождение аэрозоля. Окружающий воздух снижает температуру образующегося аэрозоля. В зависимости от того, какая катушка расположена ближе к ближнему концу (ближе ко рту) устройства, будет оказано влияние на температуру аэрозоля, вдыхаемого пользователем.In the above arrangement, the produced aerosol is mixed with substantially the same volume of surrounding cooler air in the device, regardless of which coil causes the aerosol to be released. The surrounding air reduces the temperature of the resulting aerosol. Depending on which coil is located closer to the near end (closer to the mouth) of the device, the temperature of the aerosol inhaled by the user will be affected.
Было установлено, что если отношение второй длины к первой длине больше, чем примерно 1,1, то объем и температура получаемого аэрозоля могут быть адаптированы к потребностям пользователя. Кроме того, использование двух зон нагрева обеспечивает большую гибкость в отношении того, как нагревается аэрозольобразующий материал.It has been found that if the ratio of the second length to the first length is greater than about 1.1, then the volume and temperature of the resulting aerosol can be adapted to the needs of the user. Additionally, the use of two heating zones provides greater flexibility in how the aerosol-forming material is heated.
Кроме того, более короткая катушка нагревает более короткую часть токоприемника (и, следовательно, более короткую часть аэрозольобразующего материала) с более быстрым временем выхода на рабочий режим. Таким образом, во время сеанса органолептические свойства могут быть представлены более акцентированно. Например, если более короткая катушка расположена у мундштука (ближнего конца) устройства, то первая затяжка, сделанная пользователем, может быть выполнена быстро. Если более короткая катушка расположена в другом месте, то дополнительные органолептические свойства могут быть быстро введены поверх фоновых органолептических свойств. Если более короткая катушка находится на дальнем конце, то особенно ярко выраженные органолептические свойства могут быть переданы в конце сеанса, например для преодоления нежелательных нот, которые могут возникать при непрерывном одновременном нагреве частей табака, находящихся дальше потоку, посредством других катушек.Additionally, a shorter coil heats a shorter portion of the pantograph (and therefore a shorter portion of the aerosol-forming material) with a faster ramp-up time. In this way, during the session the organoleptic properties can be presented in a more accentuated manner. For example, if the shorter coil is located at the mouthpiece (near end) of the device, then the first puff taken by the user can be completed quickly. If the shorter coil is located in a different location, then additional organoleptic properties can be quickly introduced on top of the background organoleptic properties. If the shorter coil is at the distal end, particularly pronounced organoleptic properties can be transferred at the end of the session, for example to overcome undesirable notes that may arise when parts of the tobacco further downstream are continuously heated simultaneously by other coils.
Отношение может быть больше 1,2. В конкретном варианте это отношение составляет примерно от 1,2 до 3. Если отношение меньше примерно 3, то объем и температура образующегося аэрозоля могут быть лучше адаптированы к потребностям пользователя. Предпочтительно соотношение составляет примерно от 1,2 до 2,2 или примерно от 1,2 до 1,5. Более предпочтительно, отношение составляет примерно от 1,3 до 1,4. Было установлено, что это отношение обеспечивает хороший баланс между вышеупомянутыми ограничениями.The ratio may be greater than 1.2. In a particular embodiment, the ratio is from about 1.2 to 3. If the ratio is less than about 3, then the volume and temperature of the aerosol generated can be better tailored to the needs of the user. Preferably the ratio is from about 1.2 to 2.2 or from about 1.2 to 1.5. More preferably, the ratio is from about 1.3 to 1.4. This ratio has been found to provide a good balance between the above limitations.
Первая длина (первой катушки) может составлять примерно от 14 до 23 мм, например, от 14 мм до 21 мм. Более конкретно, первая длина может составлять 19 мм (± 2 мм). Вторая длина (второй катушки) может составлять примерно от 20 до 30 мм или примерно от 25 до 30 мм. Более конкретно, вторая длина может составлять 25 мм (± 2 мм). Было установлено, что эта длина особенно подходит для эффективного нагрева токоприемника, чтобы гарантировать получение требуемого объема и температуры аэрозоля. В другом примере первая длина может составлять 20 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять 27 мм (± 1 мм).The first length (of the first coil) may be from about 14 to 23 mm, for example from 14 mm to 21 mm. More specifically, the first length may be 19 mm (±2 mm). The second length (of the second coil) may be about 20 to 30 mm or about 25 to 30 mm. More specifically, the second length may be 25 mm (±2 mm). This length has been found to be particularly suitable for efficiently heating the pantograph to ensure that the required aerosol volume and temperature are obtained. In another example, the first length may be 20 mm (±1 mm) and the second length may be 27 mm (±1 mm).
Предпочтительно первая длина составляет примерно 20 мм, а вторая длина составляет примерно 27 мм, так что отношение составляет примерно от 1,3 до 1,4. Было установлено, что эти размеры обеспечивают хорошую конфигурацию.Preferably, the first length is about 20 mm and the second length is about 27 mm, so that the ratio is about 1.3 to 1.4. These dimensions were found to provide a good configuration.
В конкретной реализации при использовании аэрозоль втягивается вдоль пути потока устройства к ближнему концу устройства, и первая катушка расположена ближе к этому концу устройства, чем вторая катушка. Как указано выше, было установлено, что, располагая более короткую катушку ближе к ближнему концу устройства, можно уменьшить или избежать явления, известного как «горячая затяжка».In a particular implementation, in use, the aerosol is drawn along the flow path of the device toward a proximal end of the device, and the first coil is located closer to that end of the device than the second coil. As stated above, it has been found that by positioning the shorter coil closer to the near end of the device, a phenomenon known as "hot puff" can be reduced or avoided.
Было установлено, что если отношение второй длины к первой длине больше чем примерно 1,1 (и меньше чем примерно 3, например меньше 2,2, или меньше чем 1,5, или меньше 1,4), то требуемую температуру и объем аэрозоля можно получить обеими катушками, не причиняя пользователю вреда или дискомфорта.It has been found that if the ratio of the second length to the first length is greater than about 1.1 (and less than about 3, such as less than 2.2, or less than 1.5, or less than 1.4), then the required aerosol temperature and volume can be obtained with both coils without causing harm or discomfort to the user.
Устройство также может содержать мундштук или отверстие, расположенное на ближнем конце устройства, при этом первая катушка расположена ближе к мундштуку, чем вторая катушка. Мундштук может быть прикреплен к отверстию устройства с возможностью отсоединения, или отверстие устройства само может определять мундштук. В конкретном примере изделие, содержащее аэрозольобразующий материал, вставляют в устройство, и оно выходит из отверстия устройства во время его нагрева. Таким образом, аэрозоль выходит из отверстия, но при этом остается внутри изделия. В таком случае отверстие все еще можно назвать мундштуком, независимо от того, входит ли оно в контакт со ртом пользователя при использовании.The device may also include a mouthpiece or opening located at a proximal end of the device, with the first coil located closer to the mouthpiece than the second coil. The mouthpiece may be removably attached to the opening of the device, or the opening of the device may itself define the mouthpiece. In a specific example, an article containing an aerosol-forming material is inserted into the device and exits an opening of the device as it is heated. Thus, the aerosol exits the hole, but remains inside the product. In such a case, the hole can still be called a mouthpiece, regardless of whether it comes into contact with the user's mouth during use.
В конкретном примере устройство предоставления аэрозоля содержит токоприемную конструкцию. В других примерах токоприемную конструкцию содержит изделие, содержащее аэрозольобразующий материал.In a specific example, the aerosol supply device comprises a current-receiving structure. In other examples, the current-receiving structure includes an article containing an aerosol-forming material.
В определенных конструкциях внешний периметр первой катушки расположен от токоприемника по существу на том же расстоянии, что и внешний периметр второй катушки. Другими словами, катушки не перекрывают друг друга. Такое расположение может упростить процесс сборки устройства. Например, две катушки можно намотать вокруг изолирующего элемента. Выражение «внешний периметр» или «внешняя поверхность» катушки означает край/поверхность, расположенную дальше всего от токоприемной конструкции, в направлении, перпендикулярном продольной оси устройства и/или токоприемной конструкции. Аналогично, выражение «внутренний периметр/поверхность» катушки означает край/поверхность, расположенную ближе всего к токоприемной конструкции, в направлении, перпендикулярном продольной оси устройства и/или токоприемной конструкции. Соответственно, первая и вторая катушки могут иметь по существу одинаковый внешний диаметр.In certain designs, the outer perimeter of the first coil is located from the pantograph at substantially the same distance as the outer perimeter of the second coil. In other words, the coils do not overlap each other. This arrangement can simplify the process of assembling the device. For example, two coils can be wound around an insulating element. The expression "outer perimeter" or "outer surface" of a coil means the edge/surface farthest from the current collector structure, in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the device and/or current collector structure. Likewise, the expression “inner perimeter/surface” of a coil means the edge/surface closest to the current collector structure, in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the device and/or the current collector structure. Accordingly, the first and second coils may have substantially the same outer diameter.
В одном примере внутренний диаметр первой и второй катушки составляет примерно 10-14 мм в, а внешний диаметр составляет примерно 12-16 мм. В конкретном примере внутренний диаметр первой и второй катушки составляет примерно 12-13 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14-15 мм. Предпочтительно, внутренний диаметр первой и второй катушки составляет примерно 12 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14,6 мм. Внутренний диаметр спиральной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внутреннем периметре катушки. Внешний диаметр спиральной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внешнем периметре катушки. Эти размеры могут обеспечить эффективный нагрев токоприемной конструкции.In one example, the inner diameter of the first and second coils is approximately 10-14 mm in, and the outer diameter is approximately 12-16 mm. In a specific example, the inner diameter of the first and second coils is approximately 12-13 mm, and the outer diameter is approximately 14-15 mm. Preferably, the inner diameter of the first and second coils is about 12 mm, and the outer diameter is about 14.6 mm. The inside diameter of a helical coil is any straight line segment that passes through the center of the coil (as viewed in cross section) and whose ends lie on the inside perimeter of the coil. The outer diameter of a helical coil is any straight line segment that passes through the center of the coil (as viewed in cross section) and whose ends lie on the outer perimeter of the coil. These dimensions can provide efficient heating of the current collector structure.
В некоторых примерах выполнения первая и вторая катушки по существу непрерывны. Другими словами, они непосредственно примыкают друг к другу и контактируют друг с другом. Такое расположение может упростить процесс сборки устройства. В некоторых примерах они непосредственно примыкают друг к другу, но не контактируют друг с другом.In some embodiments, the first and second coils are substantially continuous. In other words, they are directly adjacent to each other and in contact with each other. This arrangement can simplify the process of assembling the device. In some examples, they are directly adjacent to each other, but are not in contact with each other.
В некоторых примерах середина длины второй катушки смещена вдоль продольной оси устройства/токоприемника так, что она находится за пределами первой катушки.In some examples, the mid-length of the second coil is offset along the longitudinal axis of the device/pantograph so that it is outside the first coil.
В некоторых примерах примыкание первой и второй катушки друг к другу в направлении вдоль продольной оси может означать, что первая и вторая катушки не выровнены вдоль оси. Например, они могут быть смещены друг от друга в направлении, перпендикулярном продольной оси.In some examples, the first and second coils being adjacent to each other in the longitudinal axis direction may indicate that the first and second coils are not axially aligned. For example, they can be offset from each other in a direction perpendicular to the longitudinal axis.
Первая катушка и вторая катушка могут быть спиральными. Например, они могут быть намотаны по спирали.The first coil and the second coil may be helical. For example, they can be wound in a spiral.
Первая катушка может содержать первый провод, намотанный (по спирали) с первым шагом, а вторая катушка может содержать второй провод, намотанный (по спирали) со вторым шагом. Шаг – это длина витка (измеренная вдоль продольной оси устройства/токоприемника/катушки) на одном полном обороте.The first coil may contain a first wire wound (helically) with a first pitch, and the second coil may contain a second wire wound (spiralically) with a second pitch. Pitch is the length of the turn (measured along the longitudinal axis of the device/pantograph/coil) in one full revolution.
Первая и вторая катушки могут иметь разный шаг. Это позволяет адаптировать эффект нагрева токоприемной конструкции для конкретной цели. Например, более короткий шаг может вызвать более сильное магнитное поле. И наоборот, более длинный шаг может вызвать более слабое магнитное поле.The first and second coils may have different pitches. This allows the heating effect of the current collector structure to be adapted to a specific purpose. For example, a shorter step may produce a stronger magnetic field. Conversely, a longer pitch may cause a weaker magnetic field.
Например, второй шаг может быть длиннее первого. Это помогает снизить температуру образующегося аэрозоля в этой области. В частности, второй шаг может быть длиннее первого шага менее чем примерно на 0,5 мм, или менее чем примерно на 0,2 мм, или, более предпочтительно, примерно на 0,1 мм.For example, the second step may be longer than the first. This helps reduce the temperature of the generated aerosol in that area. In particular, the second step may be longer than the first step by less than about 0.5 mm, or less than about 0.2 mm, or, more preferably, by about 0.1 mm.
В одном варианте и первый, и второй шаг составляют примерно от 2 до 4 мм, или примерно от 2 до 3 мм, или предпочтительно примерно от 2,5 до 3 мм. Например, первый шаг может составлять примерно 2,8 мм, а второй – примерно 2,9 мм. Было установлено, что такие шаги обеспечивают оптимальный нагрев аэрозольобразующего материала.In one embodiment, both the first and second pitch are about 2 to 4 mm, or about 2 to 3 mm, or preferably about 2.5 to 3 mm. For example, the first pitch might be approximately 2.8 mm and the second pitch might be approximately 2.9 mm. These steps have been found to provide optimal heating of the aerosol-forming material.
В качестве альтернативы первая катушка и вторая катушка могут иметь по существу одинаковый шаг. Это может упростить изготовление катушек. В одном примере шаг составляет примерно от 2 до 3 мм, или примерно от 2,5 до 3 мм, или примерно от 2,8 до 3 мм, или может составлять более 2,5 мм или более 2,8 мм, и/или может быть менее примерно 3 мм.Alternatively, the first coil and the second coil may have substantially the same pitch. This can make making coils easier. In one example, the pitch is about 2 to 3 mm, or about 2.5 to 3 mm, or about 2.8 to 3 mm, or may be greater than 2.5 mm, or greater than 2.8 mm, and/or may be less than about 3 mm.
Первая катушка может содержать первый провод, длина которого составляет примерно от 250 до 300 мм, а вторая катушка может содержать второй провод, длина которого составляет примерно от 400 до 450 мм. Другими словами, длина провода в каждой катушке это длина размотанной катушки. Например, первый провод может иметь длину примерно от 300 до 350 мм, например, примерно от 310 до 320 мм. Второй провод может иметь длину примерно от 350 до 450 мм, например, примерно от 390 до 410 мм. В конкретной конфигурации первый провод имеет длину примерно 315 мм, а второй провод – примерно 400 мм. Было установлено, что эта длина особенно подходит для обеспечения эффективного нагрева токоприемника при одновременном уменьшении горячей затяжки.The first coil may contain a first wire which is about 250 to 300 mm long, and the second coil may contain a second wire which is about 400 to 450 mm long. In other words, the length of the wire in each coil is the length of the unwound coil. For example, the first wire may have a length of about 300 to 350 mm, such as about 310 to 320 mm. The second wire may have a length of from about 350 to 450 mm, for example from about 390 to 410 mm. In this particular configuration, the first wire is approximately 315mm long and the second wire is approximately 400mm long. This length has been found to be particularly suitable for ensuring efficient heating of the pantograph while reducing hot draw.
Первая катушка может иметь примерно от 5 до 7 витков, а вторая катушка может иметь примерно от 8 до 9 витков. Другими словами, первый и второй провод могут быть намотаны столько раз. Виток – это один полный оборот вокруг оси. В конкретном примере первая катушка имеет примерно от 6 до 7 витков, например примерно 6,75 витка. Вторая катушка может иметь примерно 8,75 витков. Это позволяет подключать концы катушек к клеммам (например, на печатной плате) в одном месте. В другом примере первая катушка имеет от 5 до 6 витков, например, примерно 5,75 витка. Вторая катушка может иметь примерно 8,75 витков.The first coil may have about 5 to 7 turns, and the second coil may have about 8 to 9 turns. In other words, the first and second wire can be wound as many times as possible. A turn is one full revolution around an axis. In a specific example, the first coil has about 6 to 7 turns, such as about 6.75 turns. The second coil may have approximately 8.75 turns. This allows the ends of the coils to be connected to terminals (on a printed circuit board, for example) in one place. In another example, the first coil has 5 to 6 turns, for example about 5.75 turns. The second coil may have approximately 8.75 turns.
Первая катушка может содержать промежутки между соседними витками, и каждый промежуток может составлять примерно от 1,4 до 1,6 мм, например, примерно 1,5 мм. Вторая катушка также может содержать промежутки между соседними витками, и каждый промежуток может составлять примерно от 1,4 до 1,6 мм, например, примерно 1,6 мм. В некоторых примерах эффект нагрева токоприемной конструкции может быть разным для каждой катушки. В общем, промежутки между соседними витками могут быть разными для каждой катушки. Длину промежутка измеряют в направлении, параллельном продольной оси устройства/токоприемника. Промежуток – это участок, на котором нет провода катушки (т.е. имеется пространство между соседними витками).The first coil may include spaces between adjacent turns, and each space may be about 1.4 to 1.6 mm, such as about 1.5 mm. The second coil may also include spaces between adjacent turns, and each space may be about 1.4 to 1.6 mm, such as about 1.6 mm. In some examples, the heating effect of the current collector structure may be different for each coil. In general, the spacing between adjacent turns can be different for each coil. The length of the gap is measured in a direction parallel to the longitudinal axis of the device/pantograph. The gap is the area where there is no coil wire (i.e. there is space between adjacent turns).
Масса первой катушки может составлять примерно от 1 до 1,5 г, а масса второй катушки – примерно от 2 до 2,5 г. Например, масса первой катушки может быть меньше примерно 1,5 г, а масса второй катушки может быть больше примерно 2 г. В конкретной конфигурации первая катушка имеет массу примерно от 1,3 до 1,6 г, например 1,4 г, а вторая катушка имеет массу примерно от 2 до 2,2 г, например примерно 2,1 г.The mass of the first coil may be between about 1 and 1.5 g and the mass of the second coil may be between about 2 and 2.5 g. For example, the mass of the first coil may be less than about 1.5 g and the mass of the second coil may be greater than about 1.5 g. 2 g. In a particular configuration, the first coil has a mass of about 1.3 to 1.6 g, such as 1.4 g, and the second coil has a mass of about 2 to 2.2 g, such as about 2.1 g.
Устройство также может содержать контроллер, выполненный с возможностью последовательного включения/активации первой катушки и второй катушки, а также для включения/активации первой катушки перед второй катушкой. Таким образом, при использовании сначала работает первая катушка, а вторая катушка работает второй.The device may also include a controller configured to sequentially turn on/activate the first coil and the second coil, as well as turn on/activate the first coil before the second coil. So when in use, the first coil works first and the second coil works second.
Токоприемная конструкция может быть полой и/или по существу трубчатой, чтобы позволить аэрозольобразующему материалу попадать внутрь токоприемника, так что токоприемник окружает аэрозольобразующий материал.The susceptor structure may be hollow and/or substantially tubular to allow aerosol-forming material to enter the interior of the susceptor such that the susceptor surrounds the aerosol-generating material.
В других примерах может иметься три или четыре катушки, причем катушка, ближайшая к мундштуку устройства, короче, чем каждая из других катушек.In other examples, there may be three or four coils, with the coil closest to the mouthpiece of the device being shorter than each of the other coils.
В другом примере первая длина (первой катушки) может составлять примерно от 10 до 21 мм, а вторая длина (второй катушки) может составлять примерно от 18 до 30 мм (при условии, что первая катушка короче второй). В одном примере первая длина может составлять примерно 17,9 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять примерно 20 мм (± 1 мм). В другом примере первая длина может составлять примерно 10 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять примерно 21 мм (± 1 мм). В другом примере первая длина может составлять примерно 14 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять примерно 20 мм (± 1 мм).In another example, the first length (of the first coil) may be from about 10 to 21 mm, and the second length (of the second coil) may be from about 18 to 30 mm (assuming that the first coil is shorter than the second). In one example, the first length may be approximately 17.9 mm (±1 mm) and the second length may be approximately 20 mm (±1 mm). In another example, the first length may be approximately 10 mm (±1 mm) and the second length may be approximately 21 mm (±1 mm). In another example, the first length may be approximately 14 mm (±1 mm) and the second length may be approximately 20 mm (±1 mm).
В некоторых примерах компонент нагревателя/токоприемник может содержать по меньшей мере два материала, которые могут нагреваться на двух разных частотах для селективного испарения по меньшей мере двух материалов. Например, первая секция компонента нагревателя может содержать первый материал, а вторая секция компонента нагревателя может содержать второй, другой материал. Соответственно, устройство предоставления аэрозоля может содержать компонент нагревателя, выполненный с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала, при этом компонент нагревателя содержит первый и второй материалы, причем первый материал может быть нагрет первым магнитным полем, имеющим первую частоту, а второй материал может быть нагрет вторым магнитным полем, имеющим вторую частоту, причем первая частота отлична от второй частоты. Первое и второе магнитные поля могут быть созданы, например, одной катушкой или двумя катушками.In some examples, the heater/susceptor component may contain at least two materials that can be heated at two different frequencies to selectively vaporize the at least two materials. For example, the first section of the heater component may contain a first material, and the second section of the heater component may contain a second, different material. Accordingly, the aerosol providing device may comprise a heater component configured to heat the aerosol-forming material, the heater component comprising first and second materials, the first material being heated by a first magnetic field having a first frequency, and the second material being heated by a second magnetic field. having a second frequency, the first frequency being different from the second frequency. The first and second magnetic fields may be generated by, for example, one coil or two coils.
В некоторых примерах каждая катушка может иметь одинаковое количество витков.In some examples, each coil may have the same number of turns.
В некоторых примерах может быть три катушки или четыре катушки. В некоторых компоновках ближайшая к мундштуку устройства, короче, чем каждая из других катушек.Some examples may have three coils or four coils. In some arrangements, the coil closest to the device's mouthpiece is shorter than each of the other coils.
Устройство, катушки или компонент нагревателя, описанные в отношении третьего, четвертого или пятого объектов, могут содержать любые или все размеры или особенности, описанные в отношении любого из других описанных объектов.The device, coils, or heater component described with respect to the third, fourth, or fifth objects may include any or all of the dimensions or features described with respect to any of the other objects described.
Согласно шестому объекту изобретения устройство предоставления аэрозоля содержит первую индукционную катушку, выполненная с возможностью создания переменного магнитного поля для проникновения в токоприемник и его нагрева. Токоприемник может задавать продольную ось, а первая индукционная катушка имеет первую длину вдоль продольной оси. В качестве альтернативы первая индукционная катушка может задавать продольную ось. Первая индукционная катушка имеет спиральную форму и, следовательно, содержит первое число витков вокруг продольной оси, поскольку она спирально намотана вокруг токоприемника. Виток – это один полный оборот вокруг токоприемника/оси.According to a sixth aspect of the invention, the aerosol supply device includes a first induction coil configured to generate an alternating magnetic field to penetrate and heat the current collector. The pantograph may define a longitudinal axis, and the first induction coil has a first length along the longitudinal axis. Alternatively, the first induction coil can define the longitudinal axis. The first induction coil has a helical shape and therefore contains a first number of turns about a longitudinal axis as it is helically wound around the pantograph. A turn is one full revolution around the pantograph/axis.
Было установлено, что если отношение числа витков к длине индукционной катушки составляет примерно от 0,2 мм-1 до 0,5 мм-1, индукционная катушка генерирует магнитное поле, которое особенно эффективно при нагревании токоприемника, установленного внутри этой катушки. В определенных устройствах такое магнитное поле может вызвать нагрев токоприемника примерно до 250°C, например, менее чем за 2 секунды. Отношение числа витков к длине индукционной катушки может называться, например, «плотностью витков». Индукционная катушка с плотностью витков примерно от 0,2 мм-1 до 0,5 мм-1 представляет собой хороший баланс между эффективным и быстрым нагревом (с более высокой плотностью витков) и гарантией того, что устройство будет сравнительно легким и сравнительно недорогим в производстве (с меньшей плотностью витков). Более того, более высокая плотность витков может привести к более высоким резистивным потерям в проводе, образующем индукционную катушку, и может уменьшить промежуток, разделяющий соседние витки катушки. Оба этих эффекта могут вызвать нагрев внешней поверхности устройства, что может быть неудобно для пользователя устройства.It has been found that if the ratio of the number of turns to the length of the induction coil is from about 0.2 mm -1 to 0.5 mm -1 , the induction coil generates a magnetic field that is particularly effective in heating the current collector installed inside the coil. In certain applications, such a magnetic field can cause the current collector to heat up to approximately 250°C, for example, in less than 2 seconds. The ratio of the number of turns to the length of the induction coil can be called, for example, "turn density". An induction coil with a turn density of approximately 0.2 mm -1 to 0.5 mm -1 represents a good balance between efficient and fast heating (with a higher turn density) and ensuring that the device is relatively light and relatively inexpensive to manufacture (with lower density of turns). Moreover, a higher density of turns can result in higher resistive losses in the wire forming the induction coil and can reduce the gap separating adjacent turns of the coil. Both of these effects may cause the outer surface of the device to heat up, which may be uncomfortable for the user of the device.
В некоторых примерах отношение первого числа витков к первой длине составляет примерно от 0,2 до 0,4 мм-1 или примерно от 0,3 до 0,4 мм-1. Предпочтительно отношение первого числа витков к первой длине составляет примерно от 0,3 до 0,35 мм-1, например, примерно от 0,32 до 0,34 мм-1.In some examples, the ratio of the first number of turns to the first length is from about 0.2 to 0.4 mm -1 or from about 0.3 to 0.4 mm -1 . Preferably, the ratio of the first number of turns to the first length is from about 0.3 to 0.35 mm -1 , for example from about 0.32 to 0.34 mm -1 .
В некоторых примерах длина первой индукционной катушки может составлять примерно от 15 до 21 мм. В некоторых примерах первая катушка индуктивности может иметь первое число витков примерно от 6 до 7. Эти длины и количество витков могут обеспечить плотность витков в пределах описанных выше диапазонов.In some examples, the length of the first induction coil may be from about 15 to 21 mm. In some examples, the first inductor may have a first number of turns of about 6 to 7. These lengths and number of turns can provide turns densities within the ranges described above.
Предпочтительно первая длина составляет примерно от 18 до 21 мм, а первое количество витков составляет примерно от 6,5 до 7. В конкретном примере первая длина составляет 20 мм (±1 мм), а первое число витков составляет примерно от 6,5 до 7, например примерно 6,75. Такая катушка индуктивности особенно хорошо подходит для нагрева токоприемника в устройстве предоставления аэрозоля.Preferably, the first length is from about 18 to 21 mm and the first number of turns is from about 6.5 to 7. In a specific example, the first length is 20 mm (±1 mm) and the first number of turns is from about 6.5 to 7 , for example approximately 6.75. Such an inductor is particularly well suited for heating a current collector in an aerosol supply device.
Устройство предоставления аэрозоля может содержать одну индукционную катушку (т.е. первую катушку индуктивности) или может содержать две или несколько индукционных катушек.The aerosol supply device may comprise one induction coil (ie, the first inductor) or may contain two or more induction coils.
В конкретном примере устройство также содержит вторую индукционную катушку, имеющую вторую длину вдоль продольной оси и второе количество витков вокруг токоприемника. При этом отношение второго числа витков ко второй длине составляет примерно от 0,2 до 0,5 мм-1. В некоторых примерах отношение второго числа витков ко второй длине составляет примерно от 0,2 до 0,4 мм-1 или примерно от 0,3 до 0,4 мм-1. Предпочтительно отношение второго числа витков ко второй длине составляет примерно от 0,3 до 0,35 мм-1, например, примерно от 0,32 до 0,34 мм-1.In a specific example, the device also includes a second induction coil having a second length along the longitudinal axis and a second number of turns around the pantograph. In this case, the ratio of the second number of turns to the second length is approximately from 0.2 to 0.5 mm -1 . In some examples, the ratio of the second number of turns to the second length is from about 0.2 to 0.4 mm -1 or from about 0.3 to 0.4 mm -1 . Preferably, the ratio of the second number of turns to the second length is from about 0.3 to 0.35 mm -1 , for example from about 0.32 to 0.34 mm -1 .
Первая и вторая индукционные катушки могут иметь по существу одинаковую или аналогичную плотность витков. В одном примере абсолютная разница между отношением второго количества витков ко второй длине и отношением первого количества витков к первой длине составляет меньше примерно 0,05 мм-1 или 0,01 мм-1, или меньше 0,005 мм-1. В другом примере процентная разница между отношением второго количества витков ко второй длине и отношением первого количества витков к первой длине может составлять меньше примерно 15, 10, 5, 3 или 1%. Таким образом, если первая и вторая индукционные катушки имеют по существу одинаковую плотность витков, токоприемник может быть нагрет более равномерно по его длине. Это позволяет избежать неравномерного нагрева аэрозольобразующего материала, что может повлиять на объем, вкус и температуру образующегося аэрозоля.The first and second induction coils may have substantially the same or similar turns density. In one example, the absolute difference between the ratio of the second number of turns to the second length and the ratio of the first number of turns to the first length is less than about 0.05 mm -1 or 0.01 mm -1 , or less than 0.005 mm -1 . In another example, the percentage difference between the ratio of the second number of turns to the second length and the ratio of the first number of turns to the first length may be less than about 15, 10, 5, 3, or 1%. Thus, if the first and second induction coils have substantially the same turns density, the current collector can be heated more uniformly along its length. This avoids uneven heating of the aerosol-forming material, which can affect the volume, flavor and temperature of the resulting aerosol.
Первая длина первой индукционной катушки может отличаться от второй длины второй индукционной катушки. Точно так же первое количество витков может отличаться от второго количества витков. Соответственно, хотя первая и вторая катушки индуктивности могут иметь разную длину и разное количество витков, они могут иметь одинаковую плотность витков.The first length of the first induction coil may be different from the second length of the second induction coil. Likewise, the first number of turns may be different from the second number of turns. Accordingly, although the first and second inductors may have different lengths and different numbers of turns, they may have the same turns density.
В некоторых примерах первая длина может превышать вторую длину по меньшей мере на 5 мм.In some examples, the first length may exceed the second length by at least 5 mm.
В некоторых примерах длина второй индукционной катушки может составлять примерно от 25 до 30 мм. В некоторых примерах вторая катушка индуктивности может иметь второе число витков примерно от 8 до 9. Эти длины и количество витков могут обеспечить плотность витков в пределах описанных выше диапазонов.In some examples, the length of the second induction coil may be from about 25 to 30 mm. In some examples, the second inductor may have a second number of turns of about 8 to 9. These lengths and number of turns can provide turns densities within the ranges described above.
Предпочтительно вторая длина составляет примерно от 25 до 28 мм, а второе количество витков составляет примерно от 8,5 до 9. В конкретном примере вторая длина составляет 26 мм (± 1 мм), а второе число витков составляет примерно от 8,5 до 9, например примерно 8,75. Такая индукционная катушка хорошо подходит для нагревания токоприемника в устройстве подачи аэрозоля.Preferably, the second length is from about 25 to 28 mm and the second number of turns is from about 8.5 to 9. In a specific example, the second length is 26 mm (±1 mm) and the second number of turns is from about 8.5 to 9 , for example approximately 8.75. This induction coil is well suited for heating the current collector in an aerosol supply device.
В альтернативном примере первая индукционная катушка может иметь первую длину примерно от 15 до 21 мм. В некоторых примерах первая индукционная катушка индуктивности может иметь первое число витков примерно от 5 до 6. Предпочтительно первая длина составляет примерно от 17,5 до 18,5 мм, а первое количество витков составляет примерно от 5,5 до 6. В конкретном примере первая длина составляет 17,9 мм (±1 мм), а первое число витков составляет примерно от 5,5 до 6, например примерно 5,75. Отношение первого числа витков к первой длине составляет примерно от 0,3 до 0,4 мм-1. Более предпочтительно соотношение составляет примерно 0,34 мм-1. Устройство также может содержать вторую индукционную катушку, имеющую вторую длину вдоль продольной оси и второе число витков вокруг токоприемника. Вторая индукционная катушка может иметь вторую длину примерно от 19 до 24 мм. В некоторых примерах вторая индукционная катушка может иметь второе число витков примерно от 6 до 7. Предпочтительно вторая длина составляет примерно от 19,5 до 20,5 мм, а второе количество витков составляет примерно от 6,5 до 7. В конкретном примере вторая длина составляет 20 мм (±1 мм), а второе число витков составляет примерно от 6,5 до 7, например примерно 6,75. Отношение второго числа витков ко второй длине составляет примерно от 0,3 до 0,4 мм-1. Более предпочтительно соотношение составляет примерно 0,38 мм-1. Таким образом, отношения для первой и второй катушек индуктивности различаются примерно на 0,04 мм-1.In an alternative example, the first induction coil may have a first length of from about 15 to 21 mm. In some examples, the first induction coil may have a first number of turns of from about 5 to 6. Preferably, the first length is from about 17.5 to 18.5 mm and the first number of turns is from about 5.5 to 6. In a particular example, the first the length is 17.9 mm (±1 mm) and the first number of turns is from about 5.5 to 6, for example about 5.75. The ratio of the first number of turns to the first length is approximately 0.3 to 0.4 mm -1 . More preferably, the ratio is about 0.34 mm -1 . The device may also include a second induction coil having a second length along the longitudinal axis and a second number of turns around the pantograph. The second induction coil may have a second length of about 19 to 24 mm. In some examples, the second induction coil may have a second number of turns of from about 6 to 7. Preferably, the second length is from about 19.5 to 20.5 mm and the second number of turns is from about 6.5 to 7. In a particular example, the second length is is 20 mm (±1 mm), and the second number of turns is from about 6.5 to 7, for example about 6.75. The ratio of the second number of turns to the second length is approximately 0.3 to 0.4 mm -1 . More preferably, the ratio is about 0.38 mm -1 . Thus, the ratios for the first and second inductors differ by approximately 0.04 mm -1 .
В конкретной реализации при использовании аэрозоль втягивают вдоль пути потока устройства к проксимальному концу устройства, и первая катушка индуктивности расположена ближе к проксимальному концу устройства, чем вторая катушка индуктивности.In a particular implementation, in use, the aerosol is drawn along the flow path of the device toward the proximal end of the device, and the first inductor is located closer to the proximal end of the device than the second inductor.
В некоторых примерах первая и/или вторая индукционная катушка сформирована из литцендрата, который содержит множество жил. Литцендрат может иметь круглое или прямоугольное поперечное сечение. Предпочтительно литцендрат имеет круглое поперечное сечение.In some examples, the first and/or second induction coil is formed from Litz wire that contains a plurality of strands. Litz wire can have a round or rectangular cross-section. Preferably the litz wire has a circular cross section.
Литцендрат представляет собой провод, состоящий из множества жил, который используются для передачи переменного тока. Литцендрат используется для уменьшения потерь на скин-эффект в проводнике, и он состоит из множества отдельно изолированных проводов, скрученных или сплетенных друг с другом. Результатом такой намотки является выравнивание той части общей длины, на которой каждая жила находится за пределами проводника. Это позволяет равномерно распределять ток между жилами провода, уменьшая сопротивление в проводе. В некоторых примерах литцендрат содержит несколько пучков жил провода, при этом жилы в каждом пучке скручены друг с другом. Пучки проводов скручиваются аналогичным образом.Litz wire is a wire consisting of many strands that are used to transmit alternating current. Litz wire is used to reduce skin effect losses in a conductor and consists of many individually insulated wires twisted or braided together. The result of this winding is the alignment of that part of the total length in which each core is outside the conductor. This allows the current to be evenly distributed between the conductors of the wire, reducing the resistance in the wire. In some examples, Litz wire contains multiple bundles of wire strands, with the strands in each bundle twisted together. Bundles of wires are twisted in a similar way.
В некоторых примерах гибкие провода индукционных катушек имеют примерно от 50 до 150 жил. Было установлено, что индукционная катушка, сформированная из литцендрата, имеющая вышеупомянутую плотность витков и такое большое количество жил, особенно подходит для нагрева токоприемника, используемого в устройстве предоставления аэрозоля. Например, сила магнитного поля, индуцированного катушкой, хорошо подходит для нагревания токоприемника, расположенного рядом с индукционной катушкой.In some examples, the induction coil flex wires have approximately 50 to 150 strands. It has been found that an induction coil formed from Litz wire having the above-mentioned turns density and such a large number of cores is particularly suitable for heating a current collector used in an aerosol supply apparatus. For example, the strength of the magnetic field induced by the coil is well suited to heat a susceptor located near the induction coil.
В другом примере литцендрат индукционных катушек имеет примерно от 100 до 130 жил или примерно от 110 до 120 жил. Желательно, чтобы литцендрат индукционных катушек имел примерно 115 жил.In another example, the Litz wire induction coils have from about 100 to 130 strands, or about 110 to 120 strands. It is desirable that the Litz wire of the induction coils have approximately 115 cores.
Литцендрат может содержать по меньшей мере четыре пучка жил. Предпочтительно гибкие провода содержат пять пучков. Как вкратце упомянуто выше, каждый пучок содержит несколько жил проводов, и жилы проводов в каждом пучке скручены друг с другом. Пучки проводов могут быть скручены/сплетены аналогичным образом. Количество жил во всех пучках составляет в сумме общее количество жил в литцендрате. В каждом пучке может быть одинаковое количество жил. Если жилы провода скручены друг с другом в литцендрат, то каждый провод может проводить одинаковое количество времени на внешней стороне пучка.The litz wire may contain at least four core bundles. Preferably the flexible wires comprise five bundles. As briefly mentioned above, each bundle contains multiple wire strands, and the wire strands in each bundle are twisted together. Wire bundles can be twisted/braided in a similar manner. The number of cores in all bundles adds up to the total number of cores in the Litz wire. Each bundle can have the same number of cores. If the wire strands are twisted together in a Litz wire, each wire can spend the same amount of time on the outside of the bundle.
Диаметр жил проводов может составлять примерно от 0,05 до 0,2 мм. В некоторых примерах диаметр составляет от 0,16 до 0,0799 мм. В другом примере диаметр жил провода составляет от 0,127 до 0,0897 мм. В другом примере жилы провода имеют диаметр от 0,113 до 0,101 мм.The diameter of the wire cores can be approximately 0.05 to 0.2 mm. In some examples, the diameter is between 0.16 and 0.0799 mm. In another example, the diameter of the wire strands is from 0.127 to 0.0897 mm. In another example, the wire strands have a diameter of 0.113 to 0.101 mm.
Предпочтительно диаметр жил провода составляет 0,101 мм, например, около 0,1 мм. Было установлено, что литцендрат с указанным выше числом жил и этими размерами обеспечивает хороший баланс между эффективным нагревом и обеспечением компактности и легкости устройства предоставления аэрозоля.Preferably, the diameter of the wire cores is 0.101 mm, for example about 0.1 mm. It has been found that Litz wire with the above number of cores and these dimensions provides a good balance between efficient heating and keeping the aerosol delivery device compact and lightweight.
Литцендрат может иметь длину примерно от 300 до 450 мм. Например, первый литцендрат первой индукционной катушки может иметь длину примерно от 300 до 350 мм, например, от 310 до 320 мм. Второй литцендрат, образующий вторую индукционную катушку, может иметь длину примерно от 350 до 450 мм, например от 390 до 410 мм. Длина литцендрата – это длина размотанной индукционной катушки. В конкретной конфигурации первый литцендрат имеет длину примерно 315 мм, а второй литцендрат – примерно 400 мм. Было установлено, что такая длина подходит для эффективного нагревания токоприемника.Litz wire can have a length of approximately 300 to 450 mm. For example, the first litz wire of the first induction coil may have a length of from about 300 to 350 mm, for example from 310 to 320 mm. The second Litz wire forming the second induction coil may have a length of from about 350 to 450 mm, for example from 390 to 410 mm. Litz wire length is the length of the unwound induction coil. In a particular configuration, the first litz wire is approximately 315 mm long and the second litz wire is approximately 400 mm long. This length was found to be suitable for efficient heating of the pantograph.
Индукционные катушки могут состоять из литцендрата, намотанного (по спирали) с определенным шагом. Шаг – это длина индукционной катушки (измеренная вдоль продольной оси устройства/токоприемника) на одном полном обороте. Более короткий шаг может вызвать более сильное магнитное поле. И наоборот, более длинный шаг может вызвать более слабое магнитное поле.Induction coils can consist of Litz wire wound (in a spiral) with a certain pitch. Pitch is the length of the induction coil (measured along the longitudinal axis of the device/pantograph) in one full revolution. A shorter step may cause a stronger magnetic field. Conversely, a longer pitch may cause a weaker magnetic field.
В одной конструкции первый шаг первой катушки индуктивности составляет примерно от 2 до 3 мм, а второй шаг второй катушки индуктивности составляет примерно от 2 до 3 мм. Например, первый или второй шаг могут составлять примерно от 2,5 до 3 мм. В некоторых примерах разница между первым шагом и вторым шагом составляет менее 0,1 мм. Например, первый шаг может составлять примерно 2,8 мм, а второй шаг – примерно 2,9 мм. Например, первый шаг может составлять примерно 2,81 мм, а второй шаг – примерно 2,88 мм.In one design, the first pitch of the first inductor is about 2 to 3 mm, and the second pitch of the second inductor is about 2 to 3 mm. For example, the first or second pitch may be approximately 2.5 to 3 mm. In some examples, the difference between the first pitch and the second pitch is less than 0.1 mm. For example, the first pitch may be approximately 2.8 mm and the second pitch may be approximately 2.9 mm. For example, the first pitch may be approximately 2.81 mm and the second pitch may be approximately 2.88 mm.
Индукционные катушки могут содержать промежутки между последовательными витками, и каждый промежуток может составлять примерно от 1,4 до 1,6 мм, например, примерно от 1,5 до 1,6 мм. Предпочтительно промежутки составляют примерно 1,5 мм или 1,6 мм. В некоторых примерах промежутки между соседними витками немного отличаются для каждой катушки. Например, промежутки между соседними витками в первой индукционной катушке могут отличаться от промежутков между соседними витками во второй индукционной катушке менее чем примерно на 0,1 мм. Например, промежутки между соседними витками в первой индукционной катушке могут составлять примерно 1,51 мм, а промежутки между соседними витками во второй индукционной катушке могут составлять примерно 1,58 мм.The induction coils may include spaces between successive turns, and each space may be about 1.4 to 1.6 mm, such as about 1.5 to 1.6 mm. Preferably the spacing is about 1.5 mm or 1.6 mm. In some examples, the spacing between adjacent turns is slightly different for each coil. For example, the spacing between adjacent turns in the first induction coil may differ from the spacing between adjacent turns in the second induction coil by less than about 0.1 mm. For example, the spacing between adjacent turns in the first induction coil may be approximately 1.51 mm, and the spacing between adjacent turns in the second induction coil may be approximately 1.58 mm.
Масса первой и второй индукционных катушек может составлять примерно от 1 до 2,5 г. В конкретной конфигурации первая катушка имеет массу примерно от 1,3 до 1,6 г, например 1,4 г, а вторая катушка имеет массу примерно от 2 до 2,2 г, например примерно 2,1 г.The first and second induction coils may have a mass of about 1 to 2.5 g. In a particular configuration, the first coil has a mass of about 1.3 to 1.6 g, such as 1.4 g, and the second coil has a mass of about 2 to 2.2 g, for example approximately 2.1 g.
Как уже упоминалось, литцендрат может иметь круглое поперечное сечение диаметром примерно от 1 до 1,5 мм или примерно от 1,2 до 1,4 мм. Предпочтительно диаметр литцендрата составляет примерно 1,3 мм.As already mentioned, Litz wire may have a circular cross-section with a diameter of about 1 to 1.5 mm or about 1.2 to 1.4 mm. Preferably, the Litz wire diameter is about 1.3 mm.
В некоторых примерах индукционная катушка выполнена с возможностью нагревания токоприемника до температуры примерно от 240 до 300ºC, например, примерно от 250 до 280ºC.In some examples, the induction coil is configured to heat the pantograph to a temperature of about 240 to 300ºC, such as about 250 to 280ºC.
Первая и/или вторая индукционная катушка может быть расположена от внешней поверхности токоприемника на расстоянии примерно от 3 до 4 мм. Соответственно, внутренняя поверхность индукционных катушек и внешняя поверхность токоприемника могут быть разнесены на это расстояние. Расстояние может быть радиальным. Было установлено, что расстояния в этом диапазоне обеспечивают хороший баланс между расположением токоприемника радиально близко к индукционным катушкам для эффективного нагревания и радиальным удалением для улучшения изоляции индукционных катушек и изолирующего элемента.The first and/or second induction coil may be located from the outer surface of the pantograph at a distance of approximately 3 to 4 mm. Accordingly, the inner surface of the induction coils and the outer surface of the current collector can be spaced apart by this distance. The distance can be radial. Distances in this range have been found to provide a good balance between locating the pantograph radially close to the induction coils for efficient heating and radially away to improve the insulation of the induction coils and the insulating element.
В другом примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии свыше примерно 2,5 мм.In another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance greater than about 2.5 mm.
В другом примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии примерно от 3 до 3,5 мм. В еще одном примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии примерно от 3 до 3,25 мм, предпочтительно около 3,25 мм. В другом примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии свыше примерно 3,2 мм. В еще одном примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии не более примерно 3,5 или 3,3 мм. Было установлено, что такие расстояния обеспечивают баланс между расположением токоприемника радиально близко к индукционным катушкам для обеспечения эффективного нагрева и радиальным удалением для улучшения изоляции индукционных катушек и изолирующего элемента.In another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance of about 3 to 3.5 mm. In yet another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance of about 3 to 3.25 mm, preferably about 3.25 mm. In another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance greater than about 3.2 mm. In yet another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance of no more than about 3.5 or 3.3 mm. Such distances have been found to provide a balance between locating the pantograph radially close to the induction coils to provide efficient heating and radially away to improve the insulation of the induction coils and the insulating element.
В одном примере внутренний диаметр первой и/или второй индукционной катушки составляет примерно 10-14 мм, а внешний диаметр составляет примерно 12-16 мм. В конкретном примере внутренний диаметр первой и/или второй индукционной катушки составляет примерно 12-13 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14-15 мм. Предпочтительно, внутренний диаметр первой и/или второй индукционной катушки составляет примерно 12 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14,6 мм. Внутренний диаметр спиральной индукционной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внутреннем периметре катушки. Внешний диаметр спиральной индукционной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внешнем периметре катушки. Эти размеры могут обеспечить эффективный нагрев токоприемной конструкции при сохранении компактных внешних размеров.In one example, the inner diameter of the first and/or second induction coil is approximately 10-14 mm, and the outer diameter is approximately 12-16 mm. In a specific example, the inner diameter of the first and/or second induction coil is approximately 12-13 mm, and the outer diameter is approximately 14-15 mm. Preferably, the inner diameter of the first and/or second induction coil is about 12 mm and the outer diameter is about 14.6 mm. The inner diameter of a helical induction coil is any straight line segment that passes through the center of the coil (as viewed in cross section) and whose ends lie on the inner perimeter of the coil. The outer diameter of a helical induction coil is any straight line segment that passes through the center of the coil (as viewed in cross section) and whose ends lie on the outer perimeter of the coil. These dimensions can provide efficient heating of the current collector structure while maintaining compact external dimensions.
Устройство, катушки или компонент нагревателя, описанные в отношении шестого объекта, могут содержать любые или все размеры или особенности, описанные в отношении любого из других описанных объектов.The device, coils, or heater component described with respect to the sixth object may include any or all of the dimensions or features described with respect to any of the other objects described.
Согласно седьмому объекту изобретения устройство предоставления аэрозоля содержит первую и вторую индукционные катушки, выполненные с возможностью создания переменного магнитного поля для проникновения в токоприемник и его нагревания. Токоприемник определять ось, например продольную, и первая индукционная катушка имеет первое число витков вокруг продольной оси, а вторая индукционная катушка имеет второе число витков вокруг оси. Первая и вторая индукционные катушки могут быть спиральными. Виток – это один полный оборот вокруг токоприемника/оси.According to a seventh aspect of the invention, the aerosol supply device includes first and second induction coils configured to generate an alternating magnetic field to penetrate and heat the current collector. The pantograph defines an axis, for example a longitudinal one, and the first induction coil has a first number of turns around the longitudinal axis, and the second induction coil has a second number of turns around the axis. The first and second induction coils may be helical. A turn is one full revolution around the pantograph/axis.
Было установлено, что если отношение второго числа витков к первому числу витков составляет примерно от 1,1 до 1,8, то индукционные катушки обеспечивают профиль нагрева, адаптированный для различных частей токоприемника и аэрозольобразующего материала. Таким образом, в этом объекте изобретения вторая индукционная катушка имеет большее число витков, чем первая.It has been found that if the ratio of the second number of turns to the first number of turns is from about 1.1 to 1.8, then the induction coils provide a heating profile tailored to the different parts of the current collector and the aerosol-forming material. Thus, in this aspect of the invention, the second induction coil has a greater number of turns than the first.
В одном примере первая индукционная катушка имеет меньше витков, потому что длина первой катушки индуктивности меньше длины второй катушки индуктивности. Длина индукционной катушки – это длина, измеренная вдоль оси, определяемой токоприемником. Если первая индукционная катушка имеет меньше витков и меньшую длину, чем вторая индукционная катушка, то первая индукционная катушка может обеспечить быстрый начальный нагрев меньшей площади аэрозольобразующего материала. Однако, если первое число витков намного меньше второго числа витков, то объем аэрозольобразующего материала, нагретого посредством каждой индукционной катушки, будет слишком различаться. Это может негативно повлиять на впечатления пользователя, например пользователь может заметить разницу в температуре, объеме и концентрации аэрозоля, выделяющегося, когда начинает работать вторая катушка индуктивности. Отношение примерно от 1,1 до 1,8 обеспечивает хороший баланс между этими ограничениями.In one example, the first inductor has fewer turns because the length of the first inductor is less than the length of the second inductor. The induction coil length is the length measured along the axis defined by the pantograph. If the first induction coil has fewer turns and a shorter length than the second induction coil, then the first induction coil can provide rapid initial heating of a smaller area of aerosol-forming material. However, if the first number of turns is much less than the second number of turns, then the volume of aerosol-forming material heated by each induction coil will be too different. This may negatively impact the user experience, for example the user may notice a difference in the temperature, volume and concentration of the aerosol released when the second inductor begins to operate. A ratio of approximately 1.1 to 1.8 provides a good balance between these limitations.
В качестве альтернативы первая индукционная катушка может иметь меньше витков, так что магнитное поле, создаваемое первой индукционной катушкой, слабее магнитного поля, создаваемого второй индукционной катушкой. Это может быть полезно, если тип/плотность аэрозольобразующего материала не постоянна по его длине. Например, может быть два типа аэрозольобразующего материала, который необходимо нагревать до разных температур. Однако, если первое число витков намного меньше второго числа витков, то переход между нагревом каждой области может быть слишком заметным. Отношение примерно от 1,1 до 1,8 обеспечивает хороший баланс между этими ограничениями.Alternatively, the first induction coil may have fewer turns such that the magnetic field created by the first induction coil is weaker than the magnetic field created by the second induction coil. This may be useful if the type/density of the aerosol-forming material is not constant along its length. For example, there may be two types of aerosol-forming material that need to be heated to different temperatures. However, if the first number of turns is much smaller than the second number of turns, then the transition between the heating of each region may be too noticeable. A ratio of approximately 1.1 to 1.8 provides a good balance between these limitations.
Первое число витков может составлять примерно от 5 до 7, например от 6 до 7. В конкретном примере первое число витков составляет примерно 6,75. Второе число витков может составлять примерно от 8 до 9. В конкретном примере второе число витков составляет примерно 8,75. Провод, образующий катушки индуктивности, может иметь, например, круглое поперечное сечение. Было установлено, что провод круглого сечения с таким числом витков для каждой катушки индуктивности обеспечивает эффективный нагрев токоприемника. Катушки индуктивности с таким числом витков обеспечивают хороший баланс между созданием эффективного магнитного поля и сравнительно легкими и недорогими катушками индуктивности.The first number of turns may be from about 5 to 7, such as from 6 to 7. In a specific example, the first number of turns is about 6.75. The second number of turns may be from about 8 to 9. In a specific example, the second number of turns is about 8.75. The wire forming the inductors may, for example, have a circular cross-section. It was found that a round wire with this number of turns for each inductor provides effective heating of the pantograph. Inductors with this number of turns provide a good balance between producing an effective magnetic field and having relatively lightweight and inexpensive inductors.
Первое число витков может составлять примерно от 5 до 7, например примерно от 5 до 6. В конкретном примере первое число витков составляет примерно 5,75. Второе число витков может составлять от примерно 8 до примерно 9. В конкретном примере второе число витков составляет примерно 8,75. Провод, образующий катушки индуктивности, может иметь прямоугольное поперечное сечение. Было установлено, что провод прямоугольного сечения с таким числом витков для каждой индукционной катушки обеспечивает эффективный нагрев токоприемника. Индукционные катушки с таким числом витков обеспечивают хороший баланс между созданием эффективного магнитного поля и сравнительно легкими и недорогими индукционными катушками.The first number of turns may be from about 5 to 7, such as from about 5 to 6. In a specific example, the first number of turns is about 5.75. The second number of turns can be from about 8 to about 9. In a specific example, the second number of turns is about 8.75. The wire forming the inductors may have a rectangular cross-section. It was found that a rectangular wire with this number of turns for each induction coil provides effective heating of the pantograph. Induction coils with this number of turns provide a good balance between producing an effective magnetic field and having relatively lightweight and inexpensive induction coils.
Предпочтительно отношение второго числа витков к первому числу витков составляет примерно от 1,1 до 1,5 или примерно от 1,2 до 1,4, например, от примерно 1,2 до 1,3. Еще более предпочтительно, отношение может составлять примерно от 1,29 до 1,3.Preferably, the ratio of the second number of turns to the first number of turns is from about 1.1 to 1.5 or from about 1.2 to 1.4, for example from about 1.2 to 1.3. Even more preferably, the ratio may be from about 1.29 to 1.3.
В другом примере первое число витков может составлять примерно от 5 до 6. В конкретном примере первое число витков составляет примерно 5,75. Второе число витков может составлять примерно от 6 до 7. В конкретном примере второе число витков составляет примерно 6,75.In another example, the first number of turns may be from about 5 to 6. In a specific example, the first number of turns is about 5.75. The second number of turns may be from about 6 to 7. In a specific example, the second number of turns is about 6.75.
В некоторых примерах первая индукционная катушка примыкает ко второй индукционной катушке в направлении вдоль продольной оси токоприемника. Таким образом, первая и вторая катушки индуктивности не перекрываются.In some examples, the first induction coil is adjacent to the second induction coil in a direction along the longitudinal axis of the pantograph. Thus, the first and second inductors do not overlap.
В некоторых примерах первая и вторая индукционные катушки имеют по существу одинаковую «плотность витков», то есть по существу одинаковое число витков на единицу длины катушки. Первая индукционная катушка может иметь первую длину вдоль продольной оси и первую плотность витков, а вторая катушка индуктивности может иметь вторую длину вдоль продольной оси и вторую плотность витков. Плотность витков – это число витков, деленное на длину катушки.In some examples, the first and second induction coils have substantially the same “turn density,” that is, substantially the same number of turns per unit coil length. The first induction coil may have a first longitudinal axis length and a first turns density, and the second induction coil may have a second longitudinal axis length and a second turns density. Twist density is the number of turns divided by the length of the coil.
В одном примере абсолютная разница между первой плотностью витков и второй плотностью витков составляет менее примерно 0,1, 0,05, 0,01 или 0,005 мм-1. В другом примере процентная разница между отношением первой плотностью витков и второй плотностью витков может составлять меньше примерно 15, 10, 5, 3 или 1%. Таким образом, если первая и вторая индукционные катушки имеют одинаковую или по существу одинаковую плотность витков, но разное их количество, то токоприемник может быть нагрет более равномерно по всей его длине, контролируя при этом объем нагретого аэрозольобразующего материала.In one example, the absolute difference between the first thread density and the second thread density is less than about 0.1, 0.05, 0.01, or 0.005 mm -1 . In another example, the percentage difference between the ratio of the first thread density and the second thread density may be less than about 15, 10, 5, 3, or 1%. Thus, if the first and second induction coils have the same or substantially the same density of turns, but a different number of turns, the current collector can be heated more uniformly along its entire length while controlling the volume of heated aerosol-forming material.
Первая и вторая плотность витков могут составлять примерно от 0,2 до 0,5 мм-1. В некоторых примерах первая и вторая плотность витков составляет примерно от 0,2 до 0,4 мм-1 или примерно от 0,3 до 0,4 мм-1. Предпочтительно первая и вторая плотность витков составляет примерно от 0,3 до 0,35 мм-1, например, примерно от 0,32 до 0,34 мм-1.The first and second turns density may be from about 0.2 to 0.5 mm -1 . In some examples, the first and second turns density is from about 0.2 to 0.4 mm -1 or from about 0.3 to 0.4 mm -1 . Preferably, the first and second turns density is from about 0.3 to 0.35 mm -1 , for example from about 0.32 to 0.34 mm -1 .
В некоторых примерах первая индукционная катушка может иметь первую длину вдоль оси, а вторая индукционная катушка может иметь вторую длину вдоль оси, при этом первая длина составляет примерно от 14 до 23 мм, например, примерно от 14 до 21 мм, а вторая длина составляет примерно от 23 до 30 мм, например примерно от 25 до 30 мм. Предпочтительно первая длина составляет примерно от 18 до 21 мм. В конкретном примере первая длина составляет 20 мм (± 1 мм). В некоторых примерах вторая индукционная катушка может иметь вторую длину вдоль оси примерно от 25 до 30 мм. Предпочтительно вторая длина составляет примерно от 25 до 28 мм. В конкретном примере вторая длина составляет 26 мм (± 1 мм). В другом примере первая длина составляет 19 мм (± 2 мм), а вторая длина может составлять 25 мм (±2 мм).In some examples, the first induction coil may have a first axial length, and the second induction coil may have a second axial length, with the first length being about 14 to 23 mm, such as about 14 to 21 mm, and the second length being about from 23 to 30 mm, for example from about 25 to 30 mm. Preferably the first length is from about 18 to 21 mm. In the specific example, the first length is 20 mm (± 1 mm). In some examples, the second induction coil may have a second axial length of about 25 to 30 mm. Preferably the second length is from about 25 to 28 mm. In the specific example, the second length is 26 mm (± 1 mm). In another example, the first length is 19 mm (±2 mm) and the second length may be 25 mm (±2 mm).
В некоторых примерах первая длина может превышать вторую длину по меньшей мере на 5 мм.In some examples, the first length may exceed the second length by at least 5 mm.
В другом примере первая длина (первой катушки) может составлять примерно от 10 до 21 мм, а вторая длина (второй катушки) может составлять примерно от 18 до 30 мм. В одном примере первая длина может составлять 17,9 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять 20 мм (± 1 мм). В другом примере первая длина может составлять 10 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять 21 мм (± 1 мм). В другом примере первая длина может составлять 14 мм (± 1 мм), а вторая длина может составлять 20 мм (± 1 мм).In another example, the first length (of the first coil) may be from about 10 to 21 mm, and the second length (of the second coil) may be from about 18 to 30 mm. In one example, the first length may be 17.9 mm (±1 mm) and the second length may be 20 mm (±1 mm). In another example, the first length may be 10 mm (±1 mm) and the second length may be 21 mm (±1 mm). In another example, the first length may be 14 mm (±1 mm) and the second length may be 20 mm (±1 mm).
При использовании аэрозоль втягивают вдоль пути потока устройства к ближнему концу устройства, и первая индукционная катушка расположена ближе к этому концу устройства, чем вторая индукционная катушка. Таким образом, индукционная катушка с меньшим числом витков расположена ближе к мундштуку устройства. Это означает, что сначала может быть включена/активирована первая индукционная катушка с меньшим числом витков, что позволяет быстро нагреть аэрозольобразующий материал, расположенный ближе всего ко рту пользователя. Вторая индукционная катушка с большим количеством витков может быть включена позже во время сеанса нагрева. В предпочтительной конфигурации первая индукционная катушка имеет первую длину вдоль оси, а вторая индукционная катушка имеет вторую длину вдоль оси, причем первая длина меньше второй. Таким образом, первая индукционная катушка имеет меньшую длину и меньше витков, чем вторая катушка индуктивности. В такой конфигурации конец токоприемника, расположенный ближе всего к ближнему концу устройства, окружен первой, более короткой индукционной катушкой. После того, как аэрозольобразующий материал вставлен в устройство, этот материал, находящийся ближе к ближнему концу нагревается под действием первой, более короткой индукционной катушки.In use, the aerosol is drawn along the flow path of the device toward a proximal end of the device, and the first induction coil is located closer to that end of the device than the second induction coil. Thus, the induction coil with fewer turns is located closer to the mouthpiece of the device. This means that the first induction coil with fewer turns can be turned on/activated first, allowing the aerosol-forming material closest to the user's mouth to be quickly heated. A second induction coil with more turns can be turned on later during the heating session. In a preferred configuration, the first induction coil has a first axial length and the second induction coil has a second axial length, the first length being less than the second. Thus, the first induction coil has a shorter length and fewer turns than the second induction coil. In this configuration, the end of the current collector closest to the proximal end of the device is surrounded by a first, shorter induction coil. After the aerosol-forming material is inserted into the device, the material near the proximal end is heated by the first, shorter induction coil.
За счет того, что более короткая индукционная катушка с меньшим числом витков расположена ближе к ближнему концу аэрозольобразующего материала (который нагревают первым), нагревается меньший объем аэрозольобразующего материала. Это уменьшает объем производимого аэрозоля, по сравнению с объемом, который был бы произведен, если бы был нагрет больший объем материала. Этот аэрозоль смешивается с объемом окружающего более холодного воздуха в устройстве, и температура аэрозоля снижается, тем самым устраняя или уменьшая горячую затяжку.By placing a shorter induction coil with fewer turns closer to the proximal end of the aerosol-forming material (which is heated first), a smaller volume of aerosol-forming material is heated. This reduces the volume of aerosol produced compared to the volume that would be produced if a larger volume of material were heated. This aerosol mixes with the volume of surrounding cooler air in the device and the temperature of the aerosol decreases, thereby eliminating or reducing hot puff.
В некоторых примерах гибкие провода индукционных катушек имеют примерно от 50 до 150 жил. Было установлено, что катушка индуктивности, сформированная из литцендрата с указанной плотностью витков и таким количеством жил, особенно подходит для нагревания токоприемника, используемого в устройстве предоставления аэрозоля. Например, сила магнитного поля, созданного индукционной катушкой, хорошо подходит для нагревания токоприемника, расположенного рядом с этой катушкой.In some examples, the induction coil flex wires have approximately 50 to 150 strands. It has been found that an inductor formed from Litz wire with the specified turns density and number of cores is particularly suitable for heating the current collector used in the aerosol supply apparatus. For example, the strength of the magnetic field created by an induction coil is well suited to heat a susceptor located near the coil.
В другом примере литцендрат индукционных катушек имеет примерно от 100 до 130 жил или примерно от 110 до 120 жил. Желательно, чтобы литцендрат индукционных катушек имел примерно 115 жил.In another example, the Litz wire induction coils have from about 100 to 130 strands, or about 110 to 120 strands. It is desirable that the Litz wire of the induction coils have approximately 115 cores.
Литцендрат может содержать по меньшей мере четыре пучка жил. Предпочтительно гибкие провода содержат пять пучков. Как вкратце упомянуто выше, каждый пучок содержит несколько жил проводов, и жилы проводов в каждом пучке скручены друг с другом. Пучки проводов могут быть скручены/сплетены аналогичным образом. Количество жил во всех пучках составляет в сумме общее количество жил в литцендрате. В каждом пучке может быть одинаковое количество жил. Если жилы провода скручены друг с другом в литцендрат, то каждый провод может проводить равное количество времени на внешней стороне пучка.The litz wire may contain at least four core bundles. Preferably the flexible wires comprise five bundles. As briefly mentioned above, each bundle contains multiple wire strands, and the wire strands in each bundle are twisted together. Wire bundles can be twisted/braided in a similar manner. The number of cores in all bundles adds up to the total number of cores in the Litz wire. Each bundle can have the same number of cores. If the wire strands are twisted together in a Litz wire, each wire can spend an equal amount of time on the outside of the bundle.
Диаметр жил проводов может составлять примерно от 0,05 до 0,2 мм. В некоторых примерах диаметр составляет от 0,16 до 0,0799 мм. В другом примере диаметр жил провода составляет от 0,127 до 0,0897 мм. В другом примере жилы провода имеют диаметр от 0,113 до 0,101 мм.The diameter of the wire cores can be approximately 0.05 to 0.2 mm. In some examples, the diameter is between 0.16 and 0.0799 mm. In another example, the diameter of the wire strands is from 0.127 to 0.0897 mm. In another example, the wire strands have a diameter of 0.113 to 0.101 mm.
Предпочтительно диаметр жил провода составляет 0,101 мм, например, около 0,1 мм. Было установлено, что литцендрат с указанным выше числом жил и этими размерами обеспечивает хороший баланс между эффективным нагревом и обеспечением компактности и легкости устройства предоставления аэрозоля.Preferably, the diameter of the wire cores is 0.101 mm, for example about 0.1 mm. It has been found that Litz wire with the above number of cores and these dimensions provides a good balance between efficient heating and keeping the aerosol delivery device compact and lightweight.
Литцендрат может иметь длину примерно от 300 до 450 мм. Например, первый литцендрат первой индукционной катушки может иметь длину примерно от 300 до 350 мм, например, от 310 до 320 мм. Второй литцендрат, образующий вторую индукционную катушку, может иметь длину примерно от 350 до 450 мм, например от 390 до 410 мм. Длина литцендрата – это длина размотанной индукционной катушки. В конкретной конфигурации первый литцендрат имеет длину примерно 315 мм, а второй литцендрат – примерно 400 мм. Было установлено, что такая длина подходит для эффективного нагревания токоприемника.Litz wire can have a length of approximately 300 to 450 mm. For example, the first litz wire of the first induction coil may have a length of from about 300 to 350 mm, for example from 310 to 320 mm. The second Litz wire forming the second induction coil may have a length of from about 350 to 450 mm, for example from 390 to 410 mm. Litz wire length is the length of the unwound induction coil. In a particular configuration, the first litz wire is approximately 315 mm long and the second litz wire is approximately 400 mm long. This length was found to be suitable for efficient heating of the pantograph.
Индукционные катушки могут состоять из литцендрата, намотанного (по спирали) с определенным шагом. Шаг – это длина индукционной катушки (измеренная вдоль продольной оси устройства/токоприемника) на одном полном обороте. Более короткий шаг может вызвать более сильное магнитное поле. И наоборот, более длинный шаг может вызвать более слабое магнитное поле.Induction coils can consist of Litz wire wound (in a spiral) with a certain pitch. Pitch is the length of the induction coil (measured along the longitudinal axis of the device/pantograph) in one full revolution. A shorter step may cause a stronger magnetic field. Conversely, a longer pitch may cause a weaker magnetic field.
В одной конструкции первый шаг первой катушки индуктивности составляет примерно от 2 до 3 мм, а второй шаг второй катушки индуктивности составляет примерно от 2 до 3 мм. Например, первый или второй шаг могут составлять примерно от 2,5 до 3 мм. В некоторых примерах разница между первым шагом и вторым шагом составляет менее 0,1 мм. Например, первый шаг может составлять примерно 2,8 мм, а второй шаг – примерно 2,9 мм. Например, первый шаг может составлять примерно 2,81 мм, а второй шаг – примерно 2,88 мм.In one design, the first pitch of the first inductor is about 2 to 3 mm, and the second pitch of the second inductor is about 2 to 3 mm. For example, the first or second pitch may be approximately 2.5 to 3 mm. In some examples, the difference between the first pitch and the second pitch is less than 0.1 mm. For example, the first pitch may be approximately 2.8 mm and the second pitch may be approximately 2.9 mm. For example, the first pitch may be approximately 2.81 mm and the second pitch may be approximately 2.88 mm.
Индукционные катушки могут содержать промежутки между последовательными витками, и каждый промежуток может составлять примерно от 1,4 до 1,6 мм, например, примерно от 1,5 до 1,6 мм. Предпочтительно промежутки составляют примерно 1,5 мм или 1,6 мм. В некоторых примерах промежутки между соседними витками немного отличаются для каждой катушки. Например, промежутки между соседними витками в первой индукционной катушке могут отличаться от промежутков между соседними витками во второй индукционной катушке менее чем примерно на 0,1 мм. Например, промежутки между соседними витками в первой индукционной катушке могут составлять примерно 1,51 мм, а промежутки между соседними витками во второй индукционной катушке могут составлять примерно 1,58 мм. Длину промежутка измеряют в направлении, параллельном продольной оси устройства/токоприемника/катушки индуктивности. Промежуток – это участок, на котором нет провода катушки (т.е. имеется пространство между последовательными витками).The induction coils may include spaces between successive turns, and each space may be about 1.4 to 1.6 mm, such as about 1.5 to 1.6 mm. Preferably the spacing is about 1.5 mm or 1.6 mm. In some examples, the spacing between adjacent turns is slightly different for each coil. For example, the spacing between adjacent turns in the first induction coil may differ from the spacing between adjacent turns in the second induction coil by less than about 0.1 mm. For example, the spacing between adjacent turns in the first induction coil may be approximately 1.51 mm, and the spacing between adjacent turns in the second induction coil may be approximately 1.58 mm. The length of the gap is measured in a direction parallel to the longitudinal axis of the device/pantograph/inductor. The gap is the area where there is no coil wire (i.e. there is space between successive turns).
Масса первой и второй индукционных катушек может составлять примерно от 1 до 2,5 г. В конкретной конфигурации первая катушка имеет массу примерно от 1,3 до 1,6 г, например 1,4 г, а вторая катушка имеет массу примерно от 2 до 2,2 г, например примерно 2,1 г.The first and second induction coils may have a mass of about 1 to 2.5 g. In a particular configuration, the first coil has a mass of about 1.3 to 1.6 g, such as 1.4 g, and the second coil has a mass of about 2 to 2.2 g, for example approximately 2.1 g.
Как уже упоминалось, литцендрат может иметь круглое поперечное сечение. В качестве альтернативы, литцендрат может иметь прямоугольное поперечное сечение. Прямоугольник может иметь две короткие стороны и две длинные стороны, причем размеры сторон прямоугольника определяют площадь поперечного сечения. В других примерах литцендрат может иметь в целом квадратное поперечное сечение с четырьмя по существу равными сторонами. Площадь поперечного сечения может составлять примерно от 1,5 до 3 мм2. Предпочтительно площадь поперечного сечения составляет примерно от 2 до 3 мм2 или примерно от 2,2 до 2,6 мм2. Наиболее предпочтительно площадь поперечного сечения составляет примерно от 2,4 до 2,5 мм2.As already mentioned, Litz wire can have a circular cross-section. Alternatively, the Litz wire may have a rectangular cross-section. A rectangle can have two short sides and two long sides, with the dimensions of the sides of the rectangle determining the cross-sectional area. In other examples, the Litz wire may have a generally square cross-section with four substantially equal sides. The cross-sectional area may be from about 1.5 to 3 mm 2 . Preferably, the cross-sectional area is from about 2 to 3 mm 2 or from about 2.2 to 2.6 mm 2 . Most preferably, the cross-sectional area is from about 2.4 to 2.5 mm 2 .
Если литцендрат имеет прямоугольное поперечное сечение с двумя короткими и двумя длинными сторонами, короткие стороны могут составлять примерно от 0,9 до 1,4 мм, а длинные стороны могут составлять примерно от 1,9 до 2,4 мм. В качестве альтернативы, короткие стороны могут иметь размер примерно от 1 до 1,2 мм, а длинные стороны –примерно от 2,1 до 2,3 мм. Предпочтительно короткие стороны имеют размер 1,1 мм (± 0,1 мм), а длинные стороны имеют размер 2,2 мм (± 0,1 мм). В таком примере площадь поперечного сечения составляет около 2,42 мм2.If the Litz wire has a rectangular cross-section with two short and two long sides, the short sides may be about 0.9 to 1.4 mm and the long sides may be about 1.9 to 2.4 mm. Alternatively, the short sides may measure from about 1 to 1.2 mm and the long sides from about 2.1 to 2.3 mm. Preferably, the short sides measure 1.1 mm (±0.1 mm) and the long sides measure 2.2 mm (±0.1 mm). In such an example, the cross-sectional area is about 2.42 mm 2 .
Первая и/или вторая индукционные катушки может быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии примерно от 3 до 4 мм. Соответственно, внутренняя поверхность индукционных катушек и внешняя поверхность токоприемника могут быть разнесены на это расстояние. Расстояние может быть радиальным. Было установлено, что расстояния в этом диапазоне представляют собой хороший баланс между расположением токоприемника радиально близко к катушкам индуктивности для эффективного нагревания и радиальным удалением для улучшения изоляции индукционных катушек и изолирующего элемента.The first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance of approximately 3 to 4 mm. Accordingly, the inner surface of the induction coils and the outer surface of the current collector can be spaced apart by this distance. The distance can be radial. Distances in this range have been found to provide a good balance between locating the pantograph radially close to the inductors for efficient heating and radially away to improve the insulation of the inductors and the insulating element.
В другом примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии свыше примерно 2,5 мм.In another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance greater than about 2.5 mm.
В другом примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии примерно от 3 до 3,5 мм. В еще одном примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии примерно от 3 до 3,25 мм, например, предпочтительно примерно 3,25 мм. В другом примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии свыше примерно 3,2 мм. В еще одном примере первая и/или вторая индукционные катушки могут быть расположены от внешней поверхности токоприемника на расстоянии менее примерно 3,5 или 3,3 мм. Было установлено, что такие расстояния обеспечивают баланс между расположением токоприемника радиально близко к катушкам индуктивности для эффективного нагрева и радиальным удалением для улучшения изоляции индукционных катушек и изолирующего элемента.In another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance of about 3 to 3.5 mm. In yet another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance of about 3 to 3.25 mm, for example, preferably about 3.25 mm. In another example, the first and/or second induction coils may be located from the outer surface of the pantograph at a distance greater than about 3.2 mm. In yet another example, the first and/or second induction coils may be located less than about 3.5 or 3.3 mm from the outer surface of the pantograph. Such distances have been found to provide a balance between locating the pantograph radially close to the inductors for efficient heating and radially away to improve the insulation of the inductors and the insulating element.
В конкретном примере устройство предоставления аэрозоля содержит токоприемник. В других примерах токоприемник содержит изделие, содержащее аэрозольобразующий материал.In a specific example, the aerosol supply device comprises a current collector. In other examples, the pantograph comprises an article containing an aerosol-forming material.
В одном примере внутренний диаметр первой и/или второй индукционных катушек составляет примерно 10-14 мм, а внешний диаметр составляет примерно 12-16 мм. В конкретном примере внутренний диаметр первой и/или второй индукционной катушки составляет примерно 12-13 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14-15 мм. Предпочтительно, внутренний диаметр первой и/или второй индукционной катушки составляет примерно 12 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14,6 мм. Внутренний диаметр спиральной индукционной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки индуктивности (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внутреннем периметре катушки. Внешний диаметр спиральной индукционной катушки – это любой отрезок прямой линии, который проходит через центр катушки (если смотреть в поперечном сечении), и концы которого лежат на внешнем периметре катушки. Эти размеры могут обеспечить эффективный нагрев токоприемной конструкции при сохранении компактных внешних размеров.In one example, the inner diameter of the first and/or second induction coils is approximately 10-14 mm, and the outer diameter is approximately 12-16 mm. In a specific example, the inner diameter of the first and/or second induction coil is approximately 12-13 mm, and the outer diameter is approximately 14-15 mm. Preferably, the inner diameter of the first and/or second induction coil is about 12 mm and the outer diameter is about 14.6 mm. The inner diameter of a helical induction coil is any straight line segment that passes through the center of the inductor (as viewed in cross section) and whose ends lie on the inner perimeter of the coil. The outer diameter of a helical induction coil is any straight line segment that passes through the center of the coil (as viewed in cross section) and whose ends lie on the outer perimeter of the coil. These dimensions can provide efficient heating of the current collector structure while maintaining compact external dimensions.
Токоприемник может быть полым и/или по существу трубчатым, чтобы позволить аэрозольобразующему материалу попадать внутрь токоприемника, так что токоприемник окружает аэрозольобразующий материал.The pantograph may be hollow and/or substantially tubular to allow aerosol-forming material to enter the interior of the pantograph such that the pantograph surrounds the aerosol-generating material.
В некоторых примерах токоприемник содержит один или несколько элементов для предотвращения утечки тепла между двумя зонами нагрева на токоприемнике. Зона определяется как область/секция токоприемника, окруженная индукционной катушкой. Например, если устройство содержит первую и вторую индукционные катушки, то токоприемник содержит первую и вторую зоны. Токоприемник может содержать отверстия, проходящие через токоприемник между каждой зоной, которые могут способствовать уменьшению утечки тепла между соседними зонами. В качестве альтернативы токоприемник может иметь выемки на внешней поверхности. В качестве альтернативы токоприемник может иметь более тонкие стенки на границе между соседними зонами. В другом примере токоприемник может «выпирать» наружу в местах между соседними зонами, чтобы увеличить проводящий путь токоприемника. Выпуклые участки также могут иметь более тонкую стенку, чем стенки соседних зон.In some examples, the pantograph includes one or more elements to prevent heat leakage between two heating zones on the pantograph. The zone is defined as the area/section of the pantograph surrounded by the induction coil. For example, if the device includes first and second induction coils, then the pantograph includes first and second zones. The pantograph may include openings extending through the pantograph between each zone, which may help reduce heat leakage between adjacent zones. Alternatively, the pantograph may have recesses on the outer surface. Alternatively, the pantograph may have thinner walls at the boundary between adjacent zones. In another example, the pantograph may "bulge" outward at locations between adjacent zones to increase the conductive path of the pantograph. Convex areas may also have a thinner wall than the walls of adjacent areas.
В одном примере концы токоприемника могут собирать тепло из соседней зоны нагрева. Например, концевая часть может иметь большую тепловую массу, чем соседняя часть. Она может выступать в качестве радиатора.In one example, the ends of the pantograph may collect heat from an adjacent heating zone. For example, an end portion may have greater thermal mass than an adjacent portion. It can act as a radiator.
Устройство, катушки или компонент нагревателя, описанные в отношении седьмого объекта изобретения, могут содержать любые или все размеры или особенности, описанные в отношении любого из других описанных объектов изобретения.The device, coils, or heater component described with respect to the seventh aspect of the invention may include any or all of the dimensions or features described with respect to any of the other described aspects of the invention.
На фиг. 1 показан пример выполнения устройства 100 предоставления аэрозоля для выработки аэрозоля из аэрозольобразующего материала. В общих чертах, устройство 100 можно использовать для нагрева сменного изделия 110, содержащего аэрозольобразующую среду для получения аэрозоля или другой вдыхаемой среды, которую вдыхает пользователь устройства 100. In fig. 1 shows an example of an aerosol supply device 100 for generating an aerosol from an aerosol-forming material. In general terms, device 100 can be used to heat a refill 110 containing an aerosol-forming medium to produce an aerosol or other respirable medium that is inhaled by the user of device 100.
Устройство 100 содержит корпус 102 (в виде внешней крышки), который окружает и вмещает в себя различные компоненты устройства 100. Устройство 100 имеет отверстие 104 на одном конце, через которое изделие 110 может быть вставлено для нагревания нагревательным узлом. При использовании изделие 110 может быть полностью или частично вставлено в нагревательный узел, где оно может быть нагрето одним или несколькими компонентами нагревательного узла.The device 100 includes a housing 102 (in the form of an outer cover) that surrounds and houses various components of the device 100. The device 100 has an opening 104 at one end through which the article 110 can be inserted to be heated by a heating assembly. In use, article 110 may be fully or partially inserted into a heating assembly, where it may be heated by one or more components of the heating assembly.
Устройство 100 в этом примере содержит первый концевой элемент 106, который содержит крышку 108, которая может перемещаться относительно первого концевого элемента 106, чтобы закрывать отверстие 104, когда изделие 110 отсутствует. На фиг. 1 крышка 108 показана в открытой конфигурации, однако она может перейти в закрытую конфигурацию. Например, пользователь может сдвинуть крышку 108 в направлении стрелки «А».The device 100 in this example includes a first end member 106 that includes a cover 108 that is movable relative to the first end member 106 to cover the opening 104 when the product 110 is not present. In fig. 1, cover 108 is shown in an open configuration, however, it may change to a closed configuration. For example, the user may slide the cover 108 in the direction of arrow "A".
Устройство 100 также может включать в себя управляемый пользователем элемент 112 управления, такой как кнопка или переключатель, при нажатии на который устройство 100 приводится в действие. Например, пользователь может включить устройство 100 с помощью переключателя 112.The device 100 may also include a user-operable control 112, such as a button or switch, that when pressed causes the device 100 to operate. For example, a user may turn on device 100 using switch 112.
Устройство 100 также может содержать электрический компонент, такой как гнездо или порт 114, который может принимать кабель для зарядки батареи устройства 100. Например, гнездо 114 может представлять собой порт зарядки, например USB-порт.The device 100 may also include an electrical component, such as a jack or port 114, that can receive a cable for charging the battery of the device 100. For example, the jack 114 may be a charging port, such as a USB port.
На фиг. 2 показанное устройство 100 по фиг. 1 со снятой внешней крышкой 102 и без изделия 110. Устройство 100 определяет продольную ось 134.In fig. 2 shows the device 100 of FIG. 1 with outer cover 102 removed and product 110 removed. Device 100 detects longitudinal axis 134.
Как показано на фиг. 2, на одном конце устройства 100 расположен первый концевой элемент 106, а на противоположном конце устройства 100 расположен второй концевой элемент 116. Первый и второй концевые элементы 106, 116 вместе по меньшей мере частично ограничивают торцевые поверхности устройства 100. Например, нижняя поверхность второго концевого элемента 116 по меньшей мере частично ограничивает нижнюю поверхность устройства 100. Края внешней крышки 102 также могут ограничивать часть торцевых поверхностей. В этом примере крышка 108 также ограничивает часть верхней поверхности устройства 100.As shown in FIG. 2, a first end member 106 is located at one end of the device 100, and a second end member 116 is located at the opposite end of the device 100. The first and second end members 106, 116 together at least partially define the end surfaces of the device 100. For example, the bottom surface of the second end member member 116 at least partially defines the bottom surface of the device 100. The edges of the outer cover 102 may also define a portion of the end surfaces. In this example, the cover 108 also defines a portion of the top surface of the device 100.
Конец устройства, ближайший к отверстию 104 (или ближайший ко рту), может быть назван ближним концом устройства 100, потому что при использовании он находится ближе всего ко рту пользователя. При использовании пользователь вставляет изделие 110 в отверстие 104, воздействует на пользовательский элемент 112 управления, чтобы начать нагревание аэрозольобразующего материала, и втягивает образующийся в устройстве аэрозоль. Это заставляет аэрозоль проходить через устройство 100 по пути потока к ближнему концу устройства 100.The end of the device closest to the opening 104 (or closest to the mouth) may be referred to as the proximal end of the device 100 because it is closest to the user's mouth in use. In use, the user inserts the article 110 into the opening 104, operates the user control element 112 to begin heating the aerosol-generating material, and draws in the aerosol generated in the device. This causes the aerosol to pass through the device 100 along a flow path to the proximal end of the device 100.
Другой конец устройства, наиболее удаленный от отверстия 104, может быть назван дальним концом устройства 100, поскольку при использовании он наиболее удален от рта пользователя. Когда пользователь втягивает образующийся в устройстве аэрозоль, аэрозоль проходит от дальнего конца устройства 100.The other end of the device furthest from the opening 104 may be referred to as the distal end of the device 100 because it is furthest away from the user's mouth in use. When the user draws in the aerosol generated in the device, the aerosol passes from the distal end of the device 100.
Устройство 100 также содержит источник 118 питания. Источник 118 питания может представлять собой, например, батарею, такую как перезаряжаемая батарея или неперезаряжаемая батарея. Примеры подходящих батарей включают в себя, например, литиевую батарею (например, литий-ионную батарею), никелевую батарею (такую как никель-кадмиевая батарея) и щелочную батарею. Батарея электрически соединяется с нагревательным узлом для подачи электроэнергии, когда это необходимо, и под управлением контроллера (не показан) для нагревания аэрозольобразующего материала. В этом примере батарея соединена с центральной опорой 120, которая удерживает батарею 118.The device 100 also includes a power supply 118. The power source 118 may be, for example, a battery, such as a rechargeable battery or a non-rechargeable battery. Examples of suitable batteries include, for example, a lithium battery (such as a lithium-ion battery), a nickel battery (such as a nickel-cadmium battery), and an alkaline battery. The battery is electrically coupled to the heating assembly to supply electrical power when needed and under the control of a controller (not shown) to heat the aerosol-forming material. In this example, the battery is connected to a central support 120 that supports the battery 118.
Устройство также содержит по меньшей мере один электронный модуль 122, который может содержать, например, печатную плату. Печатная плата 122 может содержать по меньшей мере один контроллер, такой как процессор и память. Печатная плата 122 также может содержать одну или несколько электрических дорожек для электрического соединения между собой различных электронных компонентов устройства 100. Например, клеммы батареи могут быть электрически подключены к печатной плате 122, так что мощность может быть распределена по всему устройству 100. Гнездо 114 также может быть электрически соединено с батареей посредством проводящих дорожек.The device also includes at least one electronic module 122, which may include, for example, a printed circuit board. Circuit board 122 may include at least one controller, such as a processor and memory. Circuit board 122 may also include one or more electrical paths for electrically interconnecting various electronic components of device 100. For example, battery terminals may be electrically connected to circuit board 122 so that power can be distributed throughout device 100. Receptacle 114 may also be electrically connected to the battery via conductive paths.
В примере выполнения устройства 100 нагревательный узел представляет собой узел индукционного нагрева и содержит различные компоненты для нагревания аэрозольобразующего материала изделия 110 посредством индукционного нагрева. Индукционный нагрев – это процесс нагрева электропроводящего объекта (например, токоприемника) с помощью электромагнитной индукции. Индукционный нагревательный узел может содержать индуктор, например, в виде одной или нескольких индукционных катушек, и устройство для пропускания изменяющегося электрического тока, например переменного, через индукционный элемент. Изменяющийся электрический ток в индукционном элементе создает изменяющееся магнитное поле. Переменное магнитное поле проникает через токоприемник, расположенный соответствующим образом относительно индуктивного элемента, создавая вихревые токи внутри токоприемника. Токоприемник обладает электрическим сопротивлением вихревым токам, следовательно, поток вихревых токов вызывает джоулев нагрев токоприемника. Если токоприемник содержит ферромагнитный материал, такой как железо, никель или кобальт, тепло может также генерироваться потерями в токоприемнике на магнитный гистерезис, вследствие изменяющейся ориентацией магнитных диполей в магнитном материале в результате их совмещения с изменяющимся магнитным полем. При индукционном нагреве, по сравнению, например, с нагревом посредством теплопередачи, внутри токоприемника вырабатывается тепло, что обеспечивает быстрый нагрев. Кроме того, нет необходимости в каком-либо физическом контакте между индукционным нагревателем и токоприемником, что обеспечивает большую свободу в конструкции и применении.In an exemplary embodiment of device 100, the heating assembly is an induction heating assembly and includes various components for heating the aerosol-forming material of the article 110 by induction heating. Induction heating is the process of heating an electrically conductive object (for example, a pantograph) using electromagnetic induction. An induction heating assembly may include an inductor, such as one or more induction coils, and a device for passing a varying electrical current, such as alternating current, through the induction element. The changing electric current in the induction element creates a changing magnetic field. An alternating magnetic field penetrates through a pantograph suitably positioned relative to the inductive element, creating eddy currents within the pantograph. The pantograph has electrical resistance to eddy currents, therefore, the flow of eddy currents causes Joule heating of the pantograph. If the pantograph contains a ferromagnetic material, such as iron, nickel, or cobalt, heat may also be generated by losses in the pantograph due to magnetic hysteresis, due to the changing orientation of magnetic dipoles in the magnetic material as a result of their alignment with the changing magnetic field. With induction heating, compared to heating by heat transfer, for example, heat is generated inside the pantograph, which ensures rapid heating. In addition, there is no need for any physical contact between the induction heater and the current collector, allowing greater freedom in design and application.
Узел индукционного нагрева устройства 100 содержит токоприемную конструкцию 132 (называемую «токоприемником»), первую индукционную катушку 124 и вторую индукционную катушку 126. Первая и вторая индукционные катушки 204, 206 выполнены из электропроводного материала. В этом примере первая и вторая индукционные катушки 124, 126 выполнены из литцендрата, намотанного по спирали для образования спиральных индукционных катушек 124, 126. Литцендрат состоит из множества отдельных проводов, которые изолированы по отдельности и скручены друг с другом, образуя единый провод. Литцендраты предназначены для уменьшения потерь на скин-эффект в проводнике. В устройства 100 первая и вторая индукционные катушки 124, 126 изготовлены из медного литцендрата, имеющего прямоугольное поперечное сечение. В других примерах литцендрат может иметь поперечное сечение другой формы, например круглой.The induction heating assembly of the apparatus 100 includes a current collecting structure 132 (referred to as a "pantograph"), a first induction coil 124, and a second induction coil 126. The first and second induction coils 204, 206 are made of electrically conductive material. In this example, the first and second induction coils 124, 126 are made of litz wire wound in a spiral to form helical induction coils 124, 126. The litz wire is composed of a plurality of individual wires that are individually insulated and twisted together to form a single wire. Litz wires are designed to reduce skin effect losses in the conductor. In the device 100, the first and second induction coils 124, 126 are made of copper Litz wire having a rectangular cross-section. In other examples, the Litz wire may have a different cross-section shape, such as circular.
Первая индукционная катушка 124 выполнена с возможностью генерирования первого переменного магнитного поля для нагревания первого участка токоприемника 132, а вторая индукционная катушка 126 выполнена с возможностью генерирования второго переменного магнитного поля для нагревания второго участка токоприемника 132. В этом примере первая индукционная катушка 124 примыкает ко второй индукционной катушке 126 в направлении вдоль продольной оси 134 устройства 100 (то есть первая и вторая индукционные катушки 124, 126 не перекрываются). Токоприемная конструкция 132 может содержать один, или два, или несколько отдельных токоприемников. Концы 130 первой и второй индукционных катушек 124, 126 могут быть подключены к печатной плате 122.The first induction coil 124 is configured to generate a first alternating magnetic field to heat the first portion of the pantograph 132, and the second induction coil 126 is configured to generate a second alternating magnetic field to heat the second portion of the pantograph 132. In this example, the first induction coil 124 is adjacent to the second induction coil coil 126 in a direction along the longitudinal axis 134 of the device 100 (that is, the first and second induction coils 124, 126 do not overlap). The current collector structure 132 may include one, or two, or more individual current collectors. The ends 130 of the first and second induction coils 124, 126 may be connected to the circuit board 122.
Понятно, что по меньшей мере одна характеристика первой и второй индукционных катушек 124, 126 в некоторых примерах может отличающуюся одна от другой. Например, первая индукционная катушка 124 может иметь, по меньшей мере, одну характеристику, отличную от характеристики второй индукционной катушки 126. В частности, в одном примере первая индукционная катушка 124 может иметь индуктивность, отличную от индуктивности второй индукционной катушки 126. На фиг. 2 первая и вторая индукционные катушки 124, 126 имеют разные длины, так что первая индукционная катушка 124 намотана на меньшую секцию токоприемника 132 по сравнению со второй индукционной катушкой 126. Таким образом, первая индукционная катушка 124 может содержать другое число витков, чем вторая индукционная катушка 126 (при условии, что расстояние между отдельными витками по существу одинаковое). В еще одном примере первая индукционная катушка 124 может быть изготовлена из материала, отличного от материала второй индукционной катушки 126. В некоторых примерах первая и вторая индукционные катушки 124, 126 могут быть по существу идентичными.It will be appreciated that at least one characteristic of the first and second induction coils 124, 126 may be different from one another in some examples. For example, the first telecoil 124 may have at least one different characteristic than the second telecoil 126. Specifically, in one example, the first telecoil 124 may have a different inductance than the second telecoil 126. Referring to FIG. 2, the first and second induction coils 124, 126 are of different lengths such that the first induction coil 124 is wound on a smaller section of the pantograph 132 compared to the second induction coil 126. Thus, the first induction coil 124 may contain a different number of turns than the second induction coil. 126 (assuming that the distance between the individual turns is substantially the same). In yet another example, the first induction coil 124 may be made of a different material than the second induction coil 126. In some examples, the first and second induction coils 124, 126 may be substantially identical.
В этом примере первая индукционная катушка 124 и вторая индукционная катушка 126 намотаны в противоположных направлениях. Это может быть полезно, если индукционные катушки включаются в разное время. Например, сначала может работать первая индукционная катушка 124, чтобы нагревать первую секцию/часть изделия 110, а позднее может работать вторая индукционная катушка 126, чтобы нагревать вторую секцию/часть изделия 110. Намотка катушек в противоположных направлениях помогает уменьшить ток, наведенный в неактивной катушке, при использовании в сочетании с определенным типом схемы управления. Показанная на фиг. 2 первая индукционная катушка 124 представляет собой правую спираль, а вторая индукционная катушка 126 представляет собой левую спираль. Однако в другом варианте выполнения индукционные катушки 124, 126 могут быть намотаны в одном направлении, или первая индукционная катушка 124 может представлять собой левую спираль, а вторая индукционная катушка 126 может представлять собой правую спираль.In this example, the first induction coil 124 and the second induction coil 126 are wound in opposite directions. This can be useful if the induction coils turn on at different times. For example, the first induction coil 124 may first be operated to heat the first section/part of the article 110, and later the second induction coil 126 may be operated to heat the second section/part of the article 110. Winding the coils in opposite directions helps reduce the current induced in the inactive coil. , when used in combination with a specific type of control circuit. Shown in FIG. 2, the first induction coil 124 is a right-handed coil, and the second induction coil 126 is a left-handed coil. However, in another embodiment, the induction coils 124, 126 may be wound in one direction, or the first induction coil 124 may be a left-handed helix and the second induction coil 126 may be a right-handed helix.
Токоприемник 132 в этом примере является полым и, следовательно, ограничивает емкость, в которую помещают аэрозольобразующий материал. Например, изделие 110 может быть вставлено в токоприемник 132. В этом примере токоприемник 132 является трубчатым с круглым поперечным сечением.The current collector 132 in this example is hollow and therefore defines a container into which the aerosol-forming material is placed. For example, article 110 may be inserted into pantograph 132. In this example, pantograph 132 is tubular with a circular cross-section.
Токоприемник 132 может быть изготовлен из одного или нескольких материалов. Предпочтительно токоприемник 132 состоит из углеродистой стали с покрытием из никеля или кобальта.The current collector 132 may be made of one or more materials. Preferably, the current collector 132 is composed of carbon steel coated with nickel or cobalt.
В некоторых примерах токоприемник 132 может содержать по меньшей мере два материала, которые можно нагревать на двух разных частотах для селективного испарения по меньшей мере двух материалов. Например, первая секция токоприемника 132 (которую нагревают первой индукционной катушкой 124) может содержать один материал, а вторая секция токоприемника 132, которую нагревают второй индукционной катушкой 126, может содержать другой материал. В другом примере первая секция может содержать первый и второй материалы, причем первый и второй материалы могут быть нагреты по-разному в зависимости от работы первой индукционной катушки 124. Первый и второй материалы могут быть смежными вдоль оси, определяемой токоприемником 132, или могут образовывать разные слои внутри токоприемника 132. Аналогично, вторая секция может содержать третий и четвертый материалы, причем третий и четвертый материалы могут быть нагреты по-разному в зависимости от работы второй индукционной катушки 126. Третий и четвертый материалы могут быть смежными вдоль оси, определяемой токоприемником 132, или могут образовывать разные слои внутри токоприемника 132. Третий материал может быть таким же, как первый материал, а четвертый материал может быть, например, таким же, как второй материал. В качестве альтернативы все материалы могут быть различными. Токоприемник может содержать, например, углеродистую сталь или алюминий.In some examples, the current collector 132 may contain at least two materials that can be heated at two different frequencies to selectively vaporize the at least two materials. For example, the first section of pantograph 132 (which is heated by the first induction coil 124) may contain one material, and the second section of pantograph 132, which is heated by the second induction coil 126, may contain a different material. In another example, the first section may contain first and second materials, and the first and second materials may be heated differently depending on the operation of the first induction coil 124. The first and second materials may be adjacent along an axis defined by the current collector 132, or may form different layers within the pantograph 132. Likewise, the second section may contain third and fourth materials, and the third and fourth materials may be heated differently depending on the operation of the second induction coil 126. The third and fourth materials may be adjacent along an axis defined by the pantograph 132, or may form different layers within the current collector 132. The third material may be the same as the first material, and the fourth material may be, for example, the same as the second material. Alternatively, all materials may be different. The current collector may comprise, for example, carbon steel or aluminum.
Устройство 100 по фиг. 2 также содержит изолирующий элемент 128, который может быть в целом трубчатым и по меньшей мере частично окружать токоприемник 132. Изолирующий элемент 128 может быть изготовлен из любого изоляционного материала, например из пластика. В этом конкретном примере изолирующий элемент изготовлен из полиэфирэфиркетона (PEEK). Изолирующий элемент 128 помогает изолировать различные компоненты устройства 100 от тепла, выделяемого в токоприемнике 132.The device 100 of FIG. 2 also includes an insulating element 128, which may be generally tubular and at least partially surround the current collector 132. The insulating element 128 can be made of any insulating material, such as plastic. In this particular example, the insulating element is made of polyetheretherketone (PEEK). The insulating element 128 helps to isolate the various components of the device 100 from the heat generated in the current collector 132.
Изолирующий элемент 128 также может полностью или частично поддерживать первую и вторую индукционные катушки 124, 126. Например, как показано на фиг. 2, первая и вторая индукционные катушки 124, 126 расположены вокруг изолирующего элемента 128 и находятся в контакте с внешней в радиальном направлении поверхностью изолирующего элемента 128. В некоторых примерах изолирующий элемент 128 не упирается в первую и вторую катушки 124, 126 индуктивности. Например, между внешней поверхностью изолирующего элемента 128 и внутренней поверхностью первой и второй к индукционных катушек 124, 126 может быть небольшой зазор.The insulating member 128 may also fully or partially support the first and second induction coils 124, 126. For example, as shown in FIG. 2, the first and second inductor coils 124, 126 are disposed around the insulating element 128 and are in contact with the radially outer surface of the insulating element 128. In some examples, the inductive element 128 does not abut the first and second inductor coils 124, 126. For example, there may be a small gap between the outer surface of the insulating member 128 and the inner surface of the first and second induction coils 124, 126.
В конкретном примере токоприемник 132, изолирующий элемент 128 и первая и вторая индукционные катушки 124, 126 расположены по одной центральной продольной оси токоприемника 132.In a specific example, the pantograph 132, the insulating element 128, and the first and second induction coils 124, 126 are located along the same central longitudinal axis of the pantograph 132.
На фиг. 3 показано устройство 100 на виде сбоку в разрезе. В этом примере присутствует внешняя крышка 102. Прямоугольная форма поперечного сечения первой и второй катушек 124, 126 индуктивности видна более отчетливо.In fig. 3 shows a cross-sectional side view of device 100. In this example, an outer cover 102 is present. The rectangular cross-sectional shape of the first and second inductors 124, 126 is more clearly visible.
Устройство 100 также содержит опору 136, которая входит в зацепление с одним концом токоприемника 132, удерживая его на месте. Опора 136 соединена со вторым концевым элементом 116.The device 100 also includes a support 136 that engages one end of the pantograph 132 to hold it in place. The support 136 is connected to the second end member 116.
Устройство также может содержать вторую печатную плату 138, связанную с элементом 112 управления.The device may also include a second circuit board 138 associated with control element 112.
Устройство 100 также содержит вторую крышку 140 и пружину 142, расположенную по направлению к дальнему концу устройства 100. Пружина 142 позволяет открывать вторую крышку 140 для обеспечения доступа к токоприемнику 132. Пользователь может открыть вторую крышку 140, чтобы очистить токоприемник 132 и/или опору 136.The device 100 also includes a second cover 140 and a spring 142 located toward the distal end of the device 100. The spring 142 allows the second cover 140 to be opened to provide access to the pantograph 132. The user can open the second cover 140 to clean the pantograph 132 and/or the support 136 .
Устройство 100 также содержит расширительную камеру 144, которая проходит от ближнего конца токоприемника 132 к отверстию 104 устройства. По меньшей мере частично внутри расширительной камеры 144 расположен удерживающий зажим 146, который упирается в изделие 110 и удерживает его в устройстве 100. Расширительная камера 144 соединена с концевым элементом 106.The device 100 also includes an expansion chamber 144 that extends from the proximal end of the pantograph 132 to the device opening 104. Located at least partially within the expansion chamber 144 is a retaining clip 146 that abuts the article 110 and holds it in the device 100. The expansion chamber 144 is connected to the end member 106.
На фиг. 4 приведено покомпонентное изображение устройства 100, показанного на фиг. 1, без внешней крышки 102.In fig. 4 is an exploded view of the device 100 shown in FIG. 1, without outer cover 102.
На фиг. 5A показана часть устройства 100 по фиг. 1 в разрезе. На фиг. 5B крупным планом изображена область, обозначенная окружностью на фиг. 5A. На фиг. 5А и 5В показано изделие 110, помещенное в токоприемник 132, при этом размер изделия 110 такой, что внешняя поверхность изделия 110 примыкает к внутренней поверхности токоприемника 132. Это обеспечивает наиболее эффективный нагрев. Изделие 110 содержит аэрозольобразующий материал 110a, расположенный внутри токоприемника 132. Изделие 110 также может содержать другие компоненты, такие как фильтр, оберточные материалы и/или охлаждающую конструкцию.In fig. 5A shows a portion of the device 100 of FIG. 1 in section. In fig. 5B is a close-up view of the area indicated by the circle in FIG. 5A. In fig. 5A and 5B show article 110 placed in pantograph 132, with article 110 sized such that the outer surface of article 110 is adjacent to the inner surface of pantograph 132. This provides the most efficient heating. Article 110 includes an aerosol-forming material 110a located within pantograph 132. Article 110 may also include other components such as a filter, wrapping materials, and/or a cooling structure.
Как показано на фиг. 5В, внешняя поверхность токоприемника 132 отстоит от внутренней поверхности индукционных катушек 124, 126 на расстояние 150, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 150 составляет примерно от 3 до 4, от 3 до 3,5 мм или примерно 3,25 мм.As shown in FIG. 5B, the outer surface of the pantograph 132 is spaced from the inner surface of the induction coils 124, 126 by a distance 150, measured in a direction perpendicular to the longitudinal axis 158 of the pantograph 132. In one specific example, the distance 150 is approximately 3 to 4.3 to 3.5 mm or approximately 3.25 mm.
На фиг. 5В также показано, что внешняя поверхность изолирующего элемента 128 отстоит от внутренней поверхности индукционных катушек 124, 126 на расстояние 152, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 152 составляет примерно 0,05 мм. В другом примере расстояние 152 по существу равно нулю, так что индукционные катушки 124, 126 упираются в изолирующий элемент 128 и касаются его.In fig. 5B also shows that the outer surface of the insulating element 128 is spaced from the inner surface of the induction coils 124, 126 by a distance 152 measured in a direction perpendicular to the longitudinal axis 158 of the pantograph 132. In one specific example, the distance 152 is approximately 0.05 mm. In another example, the distance 152 is substantially zero such that the induction coils 124, 126 abut and touch the insulating element 128.
В одном примере токоприемник 132 имеет толщину 154 стенки примерно от 0,025 до 1 мм или примерно 0,05 мм.In one example, the pantograph 132 has a wall thickness 154 of about 0.025 to 1 mm, or about 0.05 mm.
В одном примере токоприемник 132 имеет длину примерно от 40 до 60 мм, от 40 до 45 мм или примерно 44,5 мм.In one example, pantograph 132 has a length of about 40 to 60 mm, 40 to 45 mm, or about 44.5 mm.
В одном примере изолирующий элемент 128 имеет толщину 156 стенки примерно от 0,25 до 2 мм, от 0,25 до 1 мм или примерно 0,5 мм.In one example, the insulating element 128 has a wall thickness 156 of about 0.25 to 2 mm, 0.25 to 1 mm, or about 0.5 mm.
Как показано на фиг. 5A, литцендрат первой индукционной катушки 124 обмотан вокруг оси 158 примерно 5,75 раз, а литцендрат второй индукционной катушки 126 обмотан вокруг оси 158 примерно 8,75 раз. Литцендраты не образуют целого числа витков, потому что некоторые их концы отогнуты от поверхности изолирующего элемента 128 до того, как будет завершен полный виток. Таким образом, отношение числа витков во второй индукционной катушке 126 к числу витков в первой индукционной катушке 124 составляет примерно 1,5.As shown in FIG. 5A, the Litz wire of the first induction coil 124 is wound about the axis 158 approximately 5.75 times, and the Litz wire of the second induction coil 126 is wound about the axis 158 approximately 8.75 times. Litz wires do not form an integral number of turns because some of their ends are bent away from the surface of the insulating element 128 before a full turn is completed. Thus, the ratio of the number of turns in the second induction coil 126 to the number of turns in the first induction coil 124 is approximately 1.5.
На фиг. 6 изображен нагревательный узел устройства 100. Как кратко упомянуто выше, нагревательный узел содержит первую индукционную катушку 124 и вторую индукционную катушку 126, расположенные рядом друг с другом в направлении вдоль оси 158 (которая также параллельна продольной оси 134 устройства 100). При использовании сначала задействуют первую индукционную катушку 124. Это вызывает нагрев первой секции токоприемника 132 (т.е. секции токоприемника 132, окруженной первой индукционной катушкой 124), которая, в свою очередь, нагревает первую часть аэрозольобразующего материала. Позже первая индукционная катушка 124 может быть отключена, и может быть задействована вторая индукционная катушка 126. Это вызывает нагрев второй секции токоприемника 132 (т.е. секции токоприемника 132, окруженной второй индукционной катушкой 126), которая, в свою очередь, нагревает вторую часть аэрозольобразующего материала. Вторая катушка индукционная 126 может быть включена, пока работает первая индукционная катушка 124, и первая индукционная катушка 124 может быть отключена, в то время как вторая индукционная катушка 126 продолжает работать. В качестве альтернативы, первая индукционная катушка 124 может быть отключена до включения второй индукционной катушки 126. Контроллер может управлять включением/активацией каждой индукционной катушки. Таким образом, индукционные катушки 124, 126 могут работать независимо друг от друга.In fig. 6 illustrates the heating assembly of the device 100. As briefly mentioned above, the heating assembly includes a first induction coil 124 and a second induction coil 126 disposed adjacent to each other in a direction along an axis 158 (which is also parallel to the longitudinal axis 134 of the device 100). In use, the first induction coil 124 is first activated. This causes the first section of the pantograph 132 (ie, the section of the pantograph 132 surrounded by the first induction coil 124) to heat, which in turn heats the first portion of the aerosol-forming material. Later, the first induction coil 124 may be turned off and the second induction coil 126 may be activated. This causes the second section of the pantograph 132 to heat (i.e., the section of the pantograph 132 surrounded by the second induction coil 126), which in turn heats the second section aerosol-forming material. The second telecoil 126 may be turned on while the first telecoil 124 is operating, and the first telecoil 124 may be turned off while the second telecoil 126 continues to operate. Alternatively, the first telecoil 124 may be turned off before the second telecoil 126 is turned on. The controller may control the activation/activation of each telecoil. Thus, the induction coils 124, 126 can operate independently of each other.
В конкретном примере обе индукционные катушки 124, 126 могут работать в двух или нескольких различных режимах. Например, контроллер может заставить индукционные катушки 124, 126 работать в первом режиме, при этом индукционные катушки 124, 126 выполнены с возможностью нагрева токоприемника до более низкой температуры, чем когда они работают во втором режиме.In a specific example, both induction coils 124, 126 may operate in two or more different modes. For example, the controller may cause the induction coils 124, 126 to operate in a first mode, wherein the induction coils 124, 126 are configured to heat the pantograph to a lower temperature than when operating in the second mode.
В показанном примере токоприемник 132 является цельным, так что первая и вторая секции являются частью одного токоприемника 132. В других примерах первая и вторая секции разделены. Например, между первой и второй секциями может быть промежуток. Промежуток может представлять собой воздушный зазор или промежуток, выполненный из непроводящего материала.In the example shown, the pantograph 132 is integral, such that the first and second sections are part of a single pantograph 132. In other examples, the first and second sections are separate. For example, there may be a gap between the first and second sections. The gap may be an air gap or a gap made of non-conductive material.
Было установлено, что горячую затяжку можно уменьшить или предотвратить, сделав длину 202 первой индукционной катушки 124 меньше длины 204 второй индукционной катушки 126. Длину каждой индукционной катушки измеряют в направлении, параллельном оси токоприемника 158, которая также параллельна оси устройства 134. Горячая затяжка может быть уменьшена, поскольку объем аэрозольобразующего материала нагревается первой индукционной катушкой 124, меньше объема аэрозольобразующего материала, нагреваемого второй индукционной катушкой 126.It has been found that hot puffing can be reduced or prevented by making the length 202 of the first induction coil 124 less than the length 204 of the second induction coil 126. The length of each induction coil is measured in a direction parallel to the axis of the pantograph 158, which is also parallel to the axis of the device 134. Hot puffing can be is reduced because the volume of aerosol-forming material heated by the first induction coil 124 is less than the volume of aerosol-forming material heated by the second induction coil 126.
Первая, более короткая индукционная катушка 124 расположена ближе к мундштуку (ближнему концу) устройства 100, чем вторая индукционная катушка 126. Когда аэрозольобразующий материал нагревается, происходит выделение аэрозоля. Когда пользователь осуществляет вдох, аэрозоль втягивается к концу, расположенному у рта, устройства 100 в направлении стрелки 206. Аэрозоль выходит из устройства 100 через отверстие/мундштук 104, и его вдыхает пользователь. Первая индукционная катушка 124 расположена ближе к отверстию 104, чем вторая индукционная катушка 126.The first, shorter induction coil 124 is located closer to the mouthpiece (proximal end) of the device 100 than the second induction coil 126. When the aerosol-forming material is heated, an aerosol is released. When the user inhales, the aerosol is drawn toward the mouth end of the device 100 in the direction of arrow 206. The aerosol exits the device 100 through the opening/mouthpiece 104 and is inhaled by the user. The first induction coil 124 is located closer to the opening 104 than the second induction coil 126.
В этом примере первая и вторая индукционные катушки 124, 126 расположены рядом и по существу смежны. Таким образом, между индукционными катушками 124, 126 в точке P нет промежутка 208. Однако в других примерах может быть промежуток. В таком случае индукционные катушки 124, 126 все еще будут примыкать друг к другу в направлении вдоль осей 158, 134.In this example, the first and second induction coils 124, 126 are located adjacent and substantially adjacent. Thus, there is no gap 208 between the induction coils 124, 126 at point P. However, in other examples there may be a gap. In such a case, the induction coils 124, 126 will still be adjacent to each other in the direction along the axes 158, 134.
В этом примере первая индукционная катушка 124 имеет длину 202 примерно 20 мм, а вторая индукционная катушка 126 имеет длину 204 примерно 27 мм. Первый провод, намотанный по спирали для образования первой индукционной катушки 124, имеет в размотанном состоянии длину примерно 285 мм. Второй провод, намотанный по спирали для образования второй индукционной катушки 126, имеет в размотанном состоянии длину примерно 420 мм. Хотя первый и второй провода изображены с прямоугольным поперечным сечением, они могут иметь поперечное сечение другой формы, например круглое. На фиг. 10 показан пример, в котором первая индукционная катушка 224 и вторая индукционная катушка 226 имеют круглое поперечное сечение.In this example, the first induction coil 124 has a length 202 of approximately 20 mm, and the second induction coil 126 has a length 204 of approximately 27 mm. The first wire wound in a spiral to form the first induction coil 124 has an unwound length of approximately 285 mm. The second wire, wound in a spiral to form the second induction coil 126, has a length of approximately 420 mm when unwound. Although the first and second wires are depicted with a rectangular cross-section, they may have a cross-section of other shapes, such as circular. In fig. 10 shows an example in which the first induction coil 224 and the second induction coil 226 have a circular cross-section.
На фиг. 7 крупным планом показана первая индукционная катушка 124. На фиг. 8 крупным планом показана вторая индукционная катушка 126. В этом примере первая индукционная катушка 124 и вторая индукционная катушка 126 имеют разные шаги. Первая индукционная катушка 124 имеет первый шаг 210, а вторая индукционная катушка имеет второй шаг 212. Шаг представляет собой длину катушки индуктивности (измеренную вдоль продольной оси 134 устройства или вдоль продольной оси 158 токоприемника или вдоль оси индукционной катушки) на одном полном витке. В другом примере каждая индукционная катушка может иметь по существу одинаковый шаг.In fig. 7 is a close-up view of the first induction coil 124. FIG. 8 is a close-up view of the second telecoil 126. In this example, the first telecoil 124 and the second telecoil 126 have different pitches. The first induction coil 124 has a first pitch 210, and the second induction coil has a second pitch 212. The pitch is the length of the inductor (measured along the longitudinal axis 134 of the device or along the longitudinal axis 158 of the pantograph or along the axis of the induction coil) in one full turn. In another example, each induction coil may have substantially the same pitch.
На фиг. 7 изображена первая индукционная катушка 124 примерно с 5,75 витками, где один виток – это один полный оборот вокруг оси 158. Между каждым последующим витком имеется промежуток 214. В этом примере длина промежутка 214 составляет примерно 0,9 мм. Аналогично, на фиг. 8 изображена вторая индукционная катушка 126 примерно с 8,75 витками. Между каждыми соседними витками имеется промежуток 216. В этом примере длина промежутка 216 составляет примерно 1 мм. В этом примере первая индукционная катушка 124 имеет массу примерно 1 г, а вторая индукционная катушка 126 индуктивности имеет массу примерно 2,1 г.In fig. 7 shows a first induction coil 124 with approximately 5.75 turns, where one turn is one complete revolution around axis 158. Between each subsequent turn there is a gap 214. In this example, the length of the gap 214 is approximately 0.9 mm. Similarly, in FIG. 8 shows a second induction coil 126 with approximately 8.75 turns. There is a gap 216 between each adjacent turns. In this example, the length of the gap 216 is approximately 1 mm. In this example, the first induction coil 124 has a mass of approximately 1 g, and the second induction coil 126 has a mass of approximately 2.1 g.
В другом примере первая индукционная катушка 124 имеет примерно 6,75 витков. В некоторых примерах между соседними витками каждой катушки может быть одинаковый промежуток.In another example, the first induction coil 124 has approximately 6.75 turns. In some examples, there may be equal space between adjacent turns of each coil.
На фиг. 9 схематично показан в продольном разрезе другой нагревательный узел. Нагревательный узел может быть использован в устройстве 100. Узел содержит первую индукционную катушку 224 и вторую индукционную катушку 226, расположенные друг рядом с другом в направлении вдоль продольной оси 258 токоприемника 232 (которая также параллельна продольной оси 134 устройства 100). Токоприемник 232 может быть по существу таким же, как токоприемник 132, описанный со ссылками на фиг. 1-8. Первая и вторая индукционные катушки 224, 226 намотаны по спирали вокруг изолирующего элемента 228, который может быть по существу таким же, как изолирующий элемент 128, описанный со ссылками на фиг.1-8.In fig. 9 shows a schematic longitudinal section of another heating unit. The heating assembly may be used in the device 100. The assembly includes a first induction coil 224 and a second induction coil 226 disposed adjacent to each other in a direction along the longitudinal axis 258 of the pantograph 232 (which is also parallel to the longitudinal axis 134 of the device 100). The pantograph 232 may be substantially the same as the pantograph 132 described with reference to FIG. 1-8. The first and second induction coils 224, 226 are wound helically around an insulating element 228, which may be substantially the same as the insulating element 128 described with reference to FIGS. 1-8.
Первая и вторая индукционные катушки 224, 226 могут работать по существу таким же образом, как первая и вторая индукционные катушки 124, 126, описанные со ссылками на фиг. 1-8. В некоторых примерах первая индукционная катушка 224 расположена ближе к ближнему концу устройства 100, чем вторая индукционная катушка 226. Первая индукционная катушка 224 короче второй индукционной катушки 226 при измерении в направлении, параллельном осям 134, 258.The first and second induction coils 224, 226 may operate in substantially the same manner as the first and second induction coils 124, 126 described with reference to FIGS. 1-8. In some examples, the first telecoil 224 is located closer to the proximal end of the device 100 than the second telecoil 226. The first telecoil 224 is shorter than the second telecoil 226 when measured in a direction parallel to the axes 134, 258.
В отличие от примера по фиг. 6 в этом нагревательном устройстве первая и вторая индукционные катушки 224, 226 примыкают друг к другу, но не являются непрерывными. Таким образом, между индукционными катушками 224, 226 имеется промежуток. Однако в других примерах промежутка может и не быть.Unlike the example of FIG. 6, in this heating device, the first and second induction coils 224, 226 are adjacent to each other but are not continuous. Thus, there is a gap between the induction coils 224, 226. However, in other examples there may not be a gap.
Кроме того, в отличие от примера по фиг. 6-8, первый и второй провода (которые составляют первую и вторую индукционные катушки 224, 226, соответственно) имеют круглое поперечное сечение, однако их можно заменить проводами, имеющими другую форму поперечного сечения.Moreover, unlike the example of FIG. 6-8, the first and second wires (which constitute the first and second induction coils 224, 226, respectively) have a circular cross-section, but they can be replaced by wires having a different cross-sectional shape.
Кроме того, в этом примере нет промежутка 302 между последовательными витками в первой и второй индукционных катушках 224, 226.Additionally, in this example, there is no gap 302 between successive turns in the first and second induction coils 224, 226.
Кроме того, в этом примере шаг как для первой, так и для второй индукционной катушки 224, 226 по существу одинаков. Например, он может составлять примерно от 2 до примерно 4 мм или примерно от 3 до 4 мм.Additionally, in this example, the pitch for both the first and second induction coils 224, 226 is substantially the same. For example, it may be from about 2 to about 4 mm or from about 3 to 4 mm.
Другие свойства и размеры индукционных катушек 224, 226 могут быть такими же или отличаться от тех, которые описаны со ссылками на фиг. 6-8.Other properties and dimensions of the induction coils 224, 226 may be the same or different from those described with reference to FIGS. 6-8.
На фиг. 9 показан внешний периметр первой индукционной катушки 224, удаленной от токоприемника 232 на расстояние 304. Аналогично, внешний периметр второй индукционной катушки 226 расположен на том же расстоянии 304 от токоприемника. Соответственно, первая и вторая индукционные катушки могут иметь по существу одинаковый внешний диаметр 306. На фиг. 9 внутренний диаметр 308 первой и второй катушек 224, 226 показан как практически одинаковый.In fig. 9 shows the outer perimeter of the first induction coil 224 located at a distance 304 from the pantograph 232. Likewise, the outer perimeter of the second induction coil 226 is located at the same distance 304 from the pantograph. Accordingly, the first and second induction coils may have substantially the same outer diameter 306. In FIG. 9, the inner diameter 308 of the first and second coils 224, 226 are shown to be substantially the same.
«Внешний периметр» индукционных катушек 224, 226 является краем катушки, который расположен дальше всего от внешней поверхности 232a токоприемника 232 в направлении, перпендикулярном продольной оси 258.The "outer perimeter" of the induction coils 224, 226 is the edge of the coil that is located furthest from the outer surface 232a of the pantograph 232 in a direction perpendicular to the longitudinal axis 258.
На фиг. 6-8 внешний периметр первой индукционной катушки 124 также расположен от токоприемника 132 по существу на том же расстоянии, что и внешний периметр второй индукционной катушки 126.In fig. 6-8, the outer perimeter of the first induction coil 124 is also located from the pantograph 132 at substantially the same distance as the outer perimeter of the second induction coil 126.
В одном примере внутренний диаметр первой и второй индукционной катушки 124, 224, 224, 226 составляет примерно 12 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14,6 мм.In one example, the inner diameter of the first and second induction coils 124, 224, 224, 226 is approximately 12 mm, and the outer diameter is approximately 14.6 mm.
На фиг. 10 изображена часть другого примера выполнения нагревательного узла для использования в устройстве 100. В этом примере литцендраты прямоугольного сечения, которые образуют индукционные катушки, заменены индукционными катушками, состоящими из литцендратов с круглым поперечным сечением. Остальные особенности устройства по существу такие же. Нагревательный узел содержит первую индукционную катушку 224 и вторую индукционную катушку 226, расположенные рядом друг с другом в направлении вдоль оси 200. В другом примере провода, образующие первую и вторую индукционные катушки 224, 226, могут иметь поперечное сечение другой формы, например прямоугольное.In fig. 10 depicts part of another example of a heating assembly for use in apparatus 100. In this example, the rectangular cross-section litz wires that form the induction coils are replaced by induction coils composed of circular cross-section litz wires. The rest of the device's features are essentially the same. The heating assembly includes a first induction coil 224 and a second induction coil 226 disposed adjacent to each other in a direction along the axis 200. In another example, the wires forming the first and second induction coils 224, 226 may have a different cross-sectional shape, such as rectangular.
Ось 200 может быть задана, например, одной или обеими индукционными катушками 224, 226. Ось 200 параллельна продольной оси 134 устройства 100 и параллельна продольной оси токоприемника 158. Таким образом, каждая индукционная катушка 224, 226 проходит вокруг оси 200. В качестве альтернативы ось 200 может быть задана изолирующим элементом 128 или токоприемником 132.The axis 200 may be defined, for example, by one or both induction coils 224, 226. The axis 200 is parallel to the longitudinal axis 134 of the device 100 and parallel to the longitudinal axis of the pantograph 158. Thus, each induction coil 224, 226 extends about the axis 200. Alternatively, the axis 200 may be defined by an insulating element 128 or a current collector 132.
Первая и вторая индукционные катушки 224, 226 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль оси 200. Катушки 224, 226 проходят по спирали вокруг изолирующего элемента 128. Токоприемник 132 расположен внутри трубчатого изолирующего элемента 128.The first and second induction coils 224, 226 are located adjacent to each other in a direction along the axis 200. The coils 224, 226 extend in a spiral around the insulating element 128. The current collector 132 is located inside the tubular insulating element 128.
Как упомянуто в отношении фиг. 6, при использовании сначала задействуют первую индукционную катушку 224. Однако в другом примере при использовании сначала задействуют вторую индукционную катушку 226.As mentioned in relation to FIG. 6, in use, the first induction coil 224 is first activated. However, in another example, in use, the second induction coil 226 is first activated.
В некоторых вариантах осуществления изобретения длина 202 первой индукционной катушки 224 меньше длины 204 второй индукционной катушки 226. Длину каждой индукционной катушки измеряют в направлении, параллельном оси 200 этих катушек 224, 226. В некоторых примерах первая, более короткая индукционная катушка 224 расположена ближе к мундштуку (ближнему концу) устройства 100, чем вторая индукционная катушка 226, однако в других примерах ближе к ближнему концу устройства 100 может быть расположена вторая более длинная индукционная катушка 226.In some embodiments, the length 202 of the first induction coil 224 is less than the length 204 of the second induction coil 226. The length of each induction coil is measured in a direction parallel to the axis 200 of the coils 224, 226. In some examples, the first, shorter induction coil 224 is located closer to the mouthpiece (proximal end) of the device 100 than the second induction coil 226, however, in other examples, a second longer induction coil 226 may be located closer to the proximal end of the device 100.
В одном примере первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно 15 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно 25 мм. Таким образом, отношение второй длины 204 к первой длине 202 составляет примерно 1,7, например, примерно 1,67. В другом примере первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно 15 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно 30 мм. Таким образом, отношение второй длины 204 к первой длине 202 составляет примерно 2. В другом примере первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно 20 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно 25 мм. Таким образом, отношение второй длины 204 к первой длине 202 составляет примерно от 1,2 до 1,3, например, примерно 1,25. В другом примере первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно 20 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно 30 мм, так что отношение второй длины 204 к первой длине 202 составляет примерно 1,5. В другом примере первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно 14 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно 28 мм, так что отношение второй длины 204 к первой длине 202 составляет примерно 2. В другом примере первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно 15 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно 45 мм, так что отношение второй длины 204 к первой длине 202 составляет примерно 3.In one example, the first induction coil 224 has a length 202 of approximately 15 mm, and the second induction coil 226 has a length 204 of approximately 25 mm. Thus, the ratio of the second length 204 to the first length 202 is about 1.7, such as about 1.67. In another example, the first induction coil 224 has a length 202 of approximately 15 mm, and the second induction coil 226 has a length 204 of approximately 30 mm. Thus, the ratio of the second length 204 to the first length 202 is approximately 2. In another example, the first induction coil 224 has a length 202 of approximately 20 mm and the second induction coil 226 has a length 204 of approximately 25 mm. Thus, the ratio of the second length 204 to the first length 202 is from about 1.2 to 1.3, such as about 1.25. In another example, the first induction coil 224 has a length 202 of approximately 20 mm, and the second induction coil 226 has a length 204 of approximately 30 mm, such that the ratio of the second length 204 to the first length 202 is approximately 1.5. In another example, the first telecoil 224 has a length 202 of approximately 14 mm, and the second telecoil 226 has a length 204 of approximately 28 mm, such that the ratio of the second length 204 to the first length 202 is approximately 2. In another example, the first telecoil 224 has a length 202 about 15 mm, and the second induction coil 226 has a length 204 of about 45 mm, so that the ratio of the second length 204 to the first length 202 is about 3.
Предпочтительно, первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно от 19 до 21 мм, например примерно 20,3 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно от 26 мм до 28 мм, например примерно 26,2 мм, так что отношение второй длины 204 к первой длине 202 составляет примерно от 1,2 до 1,5, например, примерно 1,3.Preferably, the first induction coil 224 has a length 202 of about 19 to 21 mm, such as about 20.3 mm, and the second induction coil 226 has a length 204 of about 26 mm to 28 mm, such as about 26.2 mm, such that the ratio of the second length 204 to first length 202 is from about 1.2 to 1.5, for example about 1.3.
Как отмечалось выше, в некоторых примерах первая индукционная катушка 224 имеет длину 202 примерно 20 мм, например примерно 20,3 мм, а вторая индукционная катушка 226 имеет длину 204 примерно 27 мм, например примерно 26,6 мм.As noted above, in some examples, the first induction coil 224 has a length 202 of about 20 mm, such as about 20.3 mm, and the second induction coil 226 has a length 204 of about 27 mm, such as about 26.6 mm.
Как показано на фиг. 10, литцендрат первой индукционной катушки 224 обмотан вокруг оси 200 примерно 6,75 раз, а литцендрат второй индукционной катушки 226 обмотан вокруг оси 200 примерно 8,75 раз. Литцендраты не образуют целого числа витков, потому что некоторые их концы отогнуты от поверхности изолирующего элемента 128 до того, как будет завершен полный виток. Таким образом, отношение числа витков во второй индукционной катушке 226 к числу витков в первой индукционной катушке 224 составляет примерно 1,3.As shown in FIG. 10, the Litz wire of the first induction coil 224 is wound about the axis 200 approximately 6.75 times, and the Litz wire of the second induction coil 226 is wound about the axis 200 approximately 8.75 times. Litz wires do not form an integral number of turns because some of their ends are bent away from the surface of the insulating element 128 before a full turn is completed. Thus, the ratio of the number of turns in the second induction coil 226 to the number of turns in the first induction coil 224 is approximately 1.3.
Для первой индукционной катушки 224 плотность витков (то есть отношение количества витков к первой длине 202) составляет примерно 0,33 мм-1. Для второй индукционной катушки 226 плотность витков (то есть отношение количества витков ко второй длине 204) составляет примерно 0,33 мм-1. Таким образом, первая и вторая индукционные катушки 224, 226 имеют по существу одинаковую плотность витков, что приводит к более равномерному нагреву токоприемника 132 и аэрозольобразующего материала 110а.For the first induction coil 224, the turns density (ie, the ratio of the number of turns to the first length 202) is approximately 0.33 mm -1 . For the second induction coil 226, the turns density (ie, the ratio of the number of turns to the second length 204) is approximately 0.33 mm -1 . Thus, the first and second induction coils 224, 226 have substantially the same turns density, which results in more uniform heating of the current collector 132 and the aerosol-forming material 110a.
В других примерах первая индукционная катушка 224 может иметь первую длину 202 примерно от 15 до 21 мм. Плотность витков может составлять примерно от 0,2 до 0,5 мм-1, но предпочтительно примерно от 0,25 до 0,35 мм-1. Вторая индукционная катушка 226 может иметь вторую длину 204, которая составляет примерно от 25 до 30 мм. Плотность витков может составлять примерно от 0,2 до 0,5 мм-1, но предпочтительно примерно от 0,25 до 0,35 мм-1, например, примерно от 0,3 до 0,35 мм-1. Плотности витков в этих диапазонах особенно хорошо подходят для нагрева токоприемника 132. В некоторых примерах плотность витков первой катушки отличается от плотности витков второй катушки менее чем примерно на 0,05 мм-1.In other examples, the first induction coil 224 may have a first length 202 of about 15 to 21 mm. The twist density may be from about 0.2 to 0.5 mm -1 , but preferably from about 0.25 to 0.35 mm -1 . The second induction coil 226 may have a second length 204 that is approximately 25 to 30 mm. The twist density may be from about 0.2 to 0.5 mm -1 , but preferably from about 0.25 to 0.35 mm -1 , for example from about 0.3 to 0.35 mm -1 . Turning densities in these ranges are particularly well suited for heating the current collector 132. In some examples, the turns density of the first coil differs from the second coil by less than about 0.05 mm -1 .
Такие плотности витков также могут быть применимы к литцендратам с поперечным сечение различной формы, например с прямоугольным поперечным сечением.Such winding densities may also be applicable to litz wires with different cross-sectional shapes, such as rectangular cross-sections.
В одном примере первая индукционная катушка 224 имеет примерно от 5 до 7 витков. В некоторых примерах вторая индукционная катушка 226 имеет примерно от 8 до 10 витков. В других примерах индукционные катушки имеют другое число витков по сравнению с упомянутыми. В любом случае предпочтительно, чтобы отношение числа витков во второй индукционной катушке 126 к числу витков в первой индукционной катушке 124 составляло примерно от 1,1 до 1,8.In one example, the first induction coil 224 has approximately 5 to 7 turns. In some examples, the second induction coil 226 has approximately 8 to 10 turns. In other examples, the induction coils have a different number of turns than those mentioned. In any case, it is preferable that the ratio of the number of turns in the second induction coil 126 to the number of turns in the first induction coil 124 is from about 1.1 to 1.8.
В этом примере первый провод, намотанный по спирали для образования первой индукционной катушки 224, имеет длину в размотанном состоянии примерно 315 мм. Второй провод, намотанный по спирали для образования второй индукционной катушки 226, имеет длину в размотанном состоянии примерно 400 мм. В другом примере первый провод, намотанный по спирали для образования первой индукционной катушки 224, имеет длину в размотанном состоянии примерно 285 мм. Второй провод, намотанный по спирали для образования второй индукционной катушки 226, имеет длину в размотанном состоянии примерно 420 мм.In this example, the first wire wound in a spiral to form the first induction coil 224 has an unwound length of approximately 315 mm. The second wire, wound in a spiral to form the second induction coil 226, has an unwound length of approximately 400 mm. In another example, the first wire wound in a spiral to form the first induction coil 224 has an unwound length of approximately 285 mm. The second wire, wound in a spiral to form the second induction coil 226, has an unwound length of approximately 420 mm.
Каждая индукционная катушка 224, 226 образована из литцендрата, содержащего множество жил. Например, в каждом литцендрате может быть примерно от 50 до 150 жил. В настоящем примере в каждом литцендрате содержится примерно 75 жил. В некоторых примерах жилы сгруппированы в два или несколько пучков, и каждый пучок содержит некоторое количество жил, так что количество жил во всех пучках составляет общее количество жил. В данном примере имеется 5 пучков по 15 жил.Each induction coil 224, 226 is formed from Litz wire containing a plurality of strands. For example, each Litz wire can have approximately 50 to 150 cores. In this example, each Litz wire contains approximately 75 cores. In some examples, the strands are grouped into two or more bundles, and each bundle contains a number of strands such that the number of strands in all bundles adds up to the total number of strands. In this example there are 5 bundles of 15 cores each.
Диаметр каждой из жил может составлять примерно от 0,05 до 0,2 мм. В некоторых примерах диаметр составляет от 0,16 мм до 0,0799 мм. В этом примере каждая из жил имеет диаметр 0,101 мм. Таким образом, радиус литцендрата может составлять примерно от 1 до 2 мм. В этом примере радиус литцендрата составляет примерно от 1,3 до 1,4 мм.The diameter of each of the cores can be approximately from 0.05 to 0.2 mm. In some examples, the diameter is between 0.16 mm and 0.0799 mm. In this example, each of the cores has a diameter of 0.101 mm. Thus, the radius of the Litz wire can be approximately 1 to 2 mm. In this example, the Litz wire radius is approximately 1.3 to 1.4 mm.
Как показано на фиг. 10, между соседними витками имеются промежутки. Эти промежутки могут составлять, например, примерно от 0,5 до 2 мм.As shown in FIG. 10, there are gaps between adjacent turns. These gaps can be, for example, from about 0.5 to 2 mm.
В некоторых примерах каждая индукционная катушка 224, 226 имеет одинаковый шаг, где шаг представляет собой длину катушки (измеренную по оси 200 катушки или вдоль продольной оси 158 токоприемника) на одном полном витке. В других примерах каждая индукционная катушка 224, 226 имеет свой шаг.In some examples, each induction coil 224, 226 has the same pitch, where the pitch is the length of the coil (measured along coil axis 200 or along pantograph longitudinal axis 158) over one full turn. In other examples, each induction coil 224, 226 has a different pitch.
В этом примере первая индукционная катушка 224 индуктивности имеет массу примерно 1 г, а вторая индукционная катушка 226 имеет массу примерно 2,1 г.In this example, the first induction coil 224 has a mass of approximately 1 g, and the second induction coil 226 has a mass of approximately 2.1 g.
В одном примере внутренний диаметр первой и второй индукционных катушек 224, 224, 224, 226 составляет примерно 12 мм, а внешний диаметр составляет примерно 14,6 мм.In one example, the inner diameter of the first and second induction coils 224, 224, 224, 226 is approximately 12 mm, and the outer diameter is approximately 14.6 mm.
В конкретном примере первая, более короткая индукционная катушка 224 расположена ближе к мундштуку (ближнему концу) устройства 100, чем вторая индукционная катушка 226. Когда аэрозольобразующий материал нагревается, происходит выделение аэрозоля. Когда пользователь осуществляет вдох, аэрозоль втягивается к концу устройства 100, расположенному у рта, в направлении стрелки 206. Аэрозоль выходит из устройства 100 через отверстие/мундштук 104, и его вдыхает пользователь. Первая индукционная катушка 224 расположена ближе к отверстию 104, чем вторая индукционная катушка 226. Было установлено, что горячую затяжку можно уменьшить или предотвратить, сделав длину 202 первой индукционной катушки 224 меньше длины 204 второй индукционной катушки 226. Горячая затяжка может быть уменьшена, поскольку объем аэрозольобразующего материала, нагреваемого первой индукционной катушкой 224, меньше, чем объем аэрозольобразующего материала, нагреваемого второй индукционной катушкой 226.In a specific example, the first, shorter induction coil 224 is located closer to the mouthpiece (proximal end) of the device 100 than the second induction coil 226. When the aerosol-forming material is heated, an aerosol is released. When the user inhales, the aerosol is drawn toward the mouth end of the device 100 in the direction of arrow 206. The aerosol exits the device 100 through the opening/mouthpiece 104 and is inhaled by the user. The first induction coil 224 is located closer to the opening 104 than the second induction coil 226. It has been found that hot puffing can be reduced or prevented by making the length 202 of the first induction coil 224 less than the length 204 of the second induction coil 226. Hot puffing can be reduced since the volume the aerosol-forming material heated by the first induction coil 224 is less than the volume of the aerosol-forming material heated by the second induction coil 226.
В этом примере первая и вторая индукционные катушки 224, 226 расположены рядом и разделены промежутком. В других примерах первая и вторая индукционные катушки 224, 226 по существу непрерывны. Таким образом, между индукционными катушками 224, 226 нет промежутка.In this example, the first and second induction coils 224, 226 are adjacent and separated by a space. In other examples, the first and second induction coils 224, 226 are substantially continuous. Thus, there is no gap between the induction coils 224, 226.
Индукционные катушки по фиг. 7 и 8 могут иметь такую же длину и/или параметры, как и индукционные катушки по фиг. 6 и/или 10. Аналогично, индукционные катушки по фиг. 6 и/или 10 могут иметь такую же длину и/или параметры, как и индукционные катушки по фиг. 7 и/или 8.The induction coils of FIG. 7 and 8 may have the same length and/or parameters as the induction coils of FIG. 6 and/or 10. Likewise, the induction coils of FIG. 6 and/or 10 may have the same length and/or parameters as the induction coils of FIG. 7 and/or 8.
На фиг. 11 крупным планом показана первая индукционная катушка 224, а на фиг. 12 крупным планом показана вторая индукционная катушка 226. В этом примере первая индукционная катушка 224 и вторая индукционная катушка 226 имеют немного разные шаги. Первая индукционная катушка 224 имеет первый шаг 210, а вторая индукционная катушка имеет второй шаг 212. В этом примере первый шаг меньше второго шага, в частности, первый шаг 210 составляет примерно 2,81 мм, а второй шаг 212 составляет примерно 2,88 мм. В другом примере шаги одинаковы для каждой катушки, или второй шаг меньше первого шага.In fig. 11 is a close-up view of the first induction coil 224, and FIG. 12 is a close-up view of the second telecoil 226. In this example, the first telecoil 224 and the second telecoil 226 have slightly different pitches. The first telecoil 224 has a first pitch 210 and the second telecoil has a second pitch 212. In this example, the first pitch is smaller than the second pitch, specifically, the first pitch 210 is approximately 2.81 mm and the second pitch 212 is approximately 2.88 mm . In another example, the steps are the same for each coil, or the second step is smaller than the first step.
Изображенная на фиг. 11 первая индукционная катушка 224 содержит примерно 6,75 витков, где один виток – это один полный оборот вокруг оси 158 или оси токоприемника 132 или оси 200 индукционных катушек 224, 226. Между каждым последующим витком имеется промежуток 214. В этом примере длина промежутка 214 составляет примерно 1,51 мм. Аналогично, на фиг. 12 изображена вторая катушка 226 индуктивности примерно с 8,75 витками. Между каждым последующим витком имеется промежуток 216. В этом примере длина промежутка 216 составляет примерно 1,58 мм. Размер промежутка равен разнице между шагом и диаметром литцендрата. Таким образом, в этом примере литцендрат имеет диаметр примерно 1,3 мм.Shown in FIG. 11, the first induction coil 224 contains approximately 6.75 turns, where one turn is one complete revolution around the axis 158 or the axis of the pantograph 132 or the axis 200 of the induction coils 224, 226. Between each subsequent turn there is a gap 214. In this example, the length of the gap 214 is approximately 1.51 mm. Similarly, in FIG. 12 shows a second inductor 226 with approximately 8.75 turns. There is a gap 216 between each subsequent turn. In this example, the length of the gap 216 is approximately 1.58 mm. The size of the gap is equal to the difference between the pitch and the diameter of the Litz wire. So in this example the Litz wire has a diameter of approximately 1.3mm.
В этом примере первая индукционная катушка 224 имеет массу примерно 1 г, а вторая индукционная катушка 226 имеет массу примерно 2,1 г.In this example, the first induction coil 224 has a mass of approximately 1 g, and the second induction coil 226 has a mass of approximately 2.1 g.
На фиг. 13 схематично показано поперечное сечение литцендрата, образующего первую и вторую индукционные катушки 224, 226. Как показано, литцендрат имеет круглое поперечное сечение (отдельные провода, образующие литцендрат, для ясности не показаны). Диаметр 21 8литцендрата может составлять примерно от 1 до 1,5 мм. В этом примере диаметр литцендрата составляет примерно 1,3 мм.In fig. 13 is a schematic cross-section of the Litz wire forming the first and second induction coils 224, 226. As shown, the Litz wire has a circular cross-section (the individual wires forming the Litz wire are not shown for clarity). The diameter of 21 8Litz can be approximately 1 to 1.5 mm. In this example, the Litz wire diameter is approximately 1.3 mm.
На фиг. 14 схематично показана на виде сверху индукционная катушка 224, 226. В этом примере индукционная катушка 224, 226 расположена коаксиально продольной оси 158 токоприемника 132 (токоприемник 132 для ясности не показан).In fig. 14 is a schematic top view of an induction coil 224, 226. In this example, the induction coil 224, 226 is positioned coaxially with the longitudinal axis 158 of the pantograph 132 (the pantograph 132 is not shown for clarity).
Внешний диаметр 222 индукционных катушек 224, 226 может составлять примерно от 12 до 16 мм, а внутренний диаметр 228 может составлять примерно от 10 до 14 мм. В этом конкретном примере внутренний диаметр 228 составляет примерно 12,2 мм, а внешний диаметр 222 составляет примерно 14,8 мм.The outer diameter 222 of the induction coils 224, 226 may be from about 12 to 16 mm, and the inner diameter 228 may be from about 10 to 14 mm. In this particular example, the inner diameter 228 is approximately 12.2 mm and the outer diameter 222 is approximately 14.8 mm.
На фиг. 15 схематично показан другой пример выполнения нагревательного узла. Внешний периметр/поверхность индукционных катушек 224, 226 удален от токоприемника 232 на расстояние 304. Соответственно, первая и вторая индукционные катушки могут иметь по существу одинаковый внешний диаметр 306. Внутренний диаметр 308 первой и второй индукционных катушек 224, 226 показан как практически одинаковый.In fig. 15 schematically shows another example of a heating unit. The outer perimeter/surface of the induction coils 224, 226 is spaced 304 from the current collector 232. Accordingly, the first and second induction coils may have substantially the same outer diameter 306. The inner diameter 308 of the first and second induction coils 224, 226 are shown to be substantially the same.
«Внешний периметр» индукционных катушек 224, 226 является краем катушки индуктивности, который расположен дальше всего от внешней поверхности 132a токоприемника 132 в направлении, перпендикулярном продольной оси 158.The "outer perimeter" of the inductor coils 224, 226 is the edge of the inductor that is located furthest from the outer surface 132a of the pantograph 132 in a direction perpendicular to the longitudinal axis 158.
Внутренние поверхности катушек 224, 226 индуктивности расположены на расстоянии 310 от внешней поверхности 132a токоприемника 132. Расстояние может составлять примерно от 3 до 4 мм, например примерно 3,25 мм.The inner surfaces of the inductors 224, 226 are located at a distance 310 from the outer surface 132a of the current collector 132. The distance may be from about 3 to 4 mm, such as about 3.25 mm.
В отличие от примера по фиг. 9 между соседними витками первой и второй индукционных катушек 224, 226 имеются промежутки 214, 216.Unlike the example of FIG. 9 there are gaps 214, 216 between adjacent turns of the first and second induction coils 224, 226.
В альтернативном примере выполнения первая длина (первой катушки) может составлять примерно от 14 до 23 мм, а вторая длина (второй катушки) может составлять примерно от 23 до 28 мм. Более конкретно, первая длина может составлять 19 мм (±2 мм), а вторая длина может составлять 25 мм (± 2 мм). В этом альтернативном примере выполнения первая катушка может иметь примерно от 5 до 7 витков, а вторая катушка может иметь примерно от 4 до 5 витков. Например, первая катушка может иметь примерно 6,75 витков, а вторая катушка может иметь примерно 4,75 витков. Таким образом, отношение числа витков более длинной катушки к числу витков более короткой катушки составляет примерно 1,42. В первой катушке отношение числа витков к длине составляет примерно 0,36 мм-1. Во второй катушке отношение числа витков к длине составляет примерно 0,2 мм-1, например примерно 0,19 мм-1.In an alternative embodiment, the first length (of the first coil) may be from about 14 to 23 mm, and the second length (of the second coil) may be from about 23 to 28 mm. More specifically, the first length may be 19 mm (±2 mm) and the second length may be 25 mm (±2 mm). In this alternative embodiment, the first coil may have about 5 to 7 turns and the second coil may have about 4 to 5 turns. For example, the first coil may have approximately 6.75 turns, and the second coil may have approximately 4.75 turns. Thus, the ratio of the number of turns of the longer coil to the number of turns of the shorter coil is approximately 1.42. In the first coil, the ratio of the number of turns to the length is approximately 0.36 mm -1 . In the second coil, the ratio of the number of turns to the length is about 0.2 mm -1 , for example about 0.19 mm -1 .
В этом альтернативном примере выполнения шаг второй катушки может изменяться по ее длине. Например, вторая катушка может иметь первое число витков с первым шагом и второе число витков со вторым шагом, причем второй шаг больше первого. В конкретном примере вторая катушка имеет от 3 до 4 витков с шагом от 2 до 3 мм и один виток с шагом от 18 до 22 мм. В частности, вторая катушка имеет 3,75 витка с шагом 2,81 мм и один виток с шагом 20 мм. Таким образом, вторая катушка может иметь всего 4,75 витка, и она более плотно намотана на одном конце катушки. В одном примере выполнения первая часть второй катушки имеет первое число витков с первым (меньшим) шагом, а вторая часть второй катушки имеет второе число витков со вторым (большим) шагом, причем первая часть находится ближе к ближнему (расположенному у рта) концу устройства, чем вторая часть.In this alternative embodiment, the pitch of the second coil may vary along its length. For example, the second coil may have a first number of turns with a first pitch and a second number of turns with a second pitch, the second pitch being greater than the first. In the specific example, the second coil has 3 to 4 turns with a pitch of 2 to 3 mm and one turn with a pitch of 18 to 22 mm. In particular, the second coil has 3.75 turns with a pitch of 2.81 mm and one turn with a pitch of 20 mm. So the second coil can have only 4.75 turns, and it is wound more tightly at one end of the coil. In one exemplary embodiment, a first portion of a second coil has a first number of turns with a first (smaller) pitch, and a second portion of the second coil has a second number of turns with a second (larger) pitch, with the first portion being closer to the proximal (mouth) end of the device. than the second part.
Вышеупомянутые варианты осуществления изобретения следует понимать как иллюстративные. Возможны другие варианты осуществления изобретения. Следует понимать, что любая особенность, описанная в отношении любого одного варианта осуществления изобретения, может быть использована отдельно или в комбинации с другими описанными особенностями, а также может быть использована в сочетании с одной или несколькими особенностями любого другого варианта осуществления изобретения или любой комбинацией любых других вариантов осуществления изобретения. Кроме того, также могут быть использованы не описанные выше эквиваленты и модификации без отклонения от объема изобретения, который определен его формулой.The above embodiments of the invention are to be understood as illustrative. Other embodiments of the invention are possible. It should be understood that any feature described in relation to any one embodiment of the invention may be used alone or in combination with other features described, and may also be used in combination with one or more features of any other embodiment of the invention or any combination of any other embodiments of the invention. In addition, equivalents and modifications not described above may also be used without departing from the scope of the invention as defined by its claims.
Claims (55)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/816,339 | 2019-03-11 | ||
US62/816,255 | 2019-03-11 | ||
GB1903240.8 | 2019-03-11 | ||
GB1903253.1 | 2019-03-11 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2022122105A Division RU2022122105A (en) | 2019-03-11 | 2020-03-09 | AEROSOL DELIVERY DEVICE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021126553A RU2021126553A (en) | 2023-03-09 |
RU2806236C2 true RU2806236C2 (en) | 2023-10-30 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160021934A1 (en) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | Edmond J. Cadieux | Electronic vaping device and components thereof |
WO2017036957A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | British American Tobacco (Investments) Limited | Article for use with apparatus for heating smokable material |
WO2017068098A1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Philip Morris Products S.A. | Inductive heating device for heating an aerosol-forming substrate comprising a susceptor |
RU2643422C2 (en) * | 2014-05-21 | 2018-02-01 | Филип Моррис Продактс С.А. | System, generating aerosol containing grid pantograph |
RU2670044C1 (en) * | 2015-01-28 | 2018-10-17 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Device for heating aerosol forming material |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643422C2 (en) * | 2014-05-21 | 2018-02-01 | Филип Моррис Продактс С.А. | System, generating aerosol containing grid pantograph |
US20160021934A1 (en) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | Edmond J. Cadieux | Electronic vaping device and components thereof |
RU2670044C1 (en) * | 2015-01-28 | 2018-10-17 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Device for heating aerosol forming material |
WO2017036957A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | British American Tobacco (Investments) Limited | Article for use with apparatus for heating smokable material |
WO2017068098A1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Philip Morris Products S.A. | Inductive heating device for heating an aerosol-forming substrate comprising a susceptor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7642024B2 (en) | Aerosol Delivery Device | |
JP7711126B2 (en) | Aerosol Delivery Device | |
TW202037288A (en) | Aerosol provision device | |
EP3939383B1 (en) | Aerosol provision device | |
EP3937697A1 (en) | Aerosol provision device | |
AU2020235037A1 (en) | Aerosol provision device | |
KR102666896B1 (en) | Aerosol delivery device | |
RU2806236C2 (en) | Aerosol-providing apparatus and system containing such apparatus (variants) | |
BR122024008347A2 (en) | AEROSOL PROVISION DEVICE AND AEROSOL PROVISION SYSTEM |