Система подачи аэрозоля и способ эксплуатации системы подачи аэрозоля

Система подачи аэрозоля содержит индукционное нагревательное устройство (1; 3) и изделие (2; 4), образующее аэрозоль. Изделие (1; 3), образующее аэрозоль, содержит множество сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль; и по меньшей мере два разных сусцептора (203, 204; 403, 404). Индукционное нагревательное устройство (1; 3) содержит корпус (10; 30) устройства, содержащий полость (11; 31) для размещения в ней по меньшей мере части (20; 40) изделия (2; 4), образующего аэрозоль, содержащей множество сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль; катушку (L), расположенную так, чтобы окружать полость (11; 31); источник (12) электропитания и электронную схему (14) источника питания, присоединенную к источнику (12) электропитания и к катушке (L). Электронная схема (14) источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку (I; I1, I2) для генерирования переменного магнитного поля, имеющего напряженность (H) магнитного поля и частоту (f), с целью генерирования по меньшей мере в одном сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, тепловой энергии (PS; PS1, PS2), которая больше скорости потери тепла (QLOSS) этого сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системе подачи аэрозоля, содержащей индукционное нагревательное устройство и изделие, образующее аэрозоль, и к способу эксплуатации системы подачи аэрозоля.

Известные к настоящему времени более обычные курительные изделия, например, сигареты, доставляют вкус и аромат пользователю в результате процесса сгорания. Масса горючего материала, в первую очередь табака, сгорает, а смежная часть материала подвергается пиролизу под действием подаваемого тепла, втягиваемого через этот материал, при этом типовая температура сгорания составляет свыше 800°С во время затяжек. Во время данного нагревания происходит неэффективное окисление горючего материала, и образуются разнообразные продукты дистилляции и пиролиза. Когда эти продукты втягиваются через тело курительного изделия в направлении рта пользователя, они охлаждаются и конденсируются с образованием аэрозоля или пара, который доставляет пользователю вкус и аромат, связанные с курением.

Альтернативы более обычным курительным изделиям включают изделия, в которых сам по себе горючий материал непосредственно не обеспечивает поступления ароматизаторов в аэрозоль, вдыхаемый курильщиком. В этих изделиях горючий нагревательный элемент, обычно углеродсодержащий по природе, сгорает для нагревания воздуха, когда последний втягивается над нагревательным элементом и далее через зону, заключающую в себе активируемые теплом элементы, которые высвобождают ароматизированный аэрозоль.

Еще одна альтернатива более обычным курительным изделиям представляет собой изделия, образующие аэрозоль, содержащие табакосодержащий твердый субстрат, образующий аэрозоль и содержащий магнитопроницаемый электрически проводящий сусцептор, который расположен в тепловой близости к табакосодержащему субстрату, образующему аэрозоль. Сусцептор табакосодержащего субстрата подвергают воздействию переменного магнитного поля, генерируемого индукционным источником, например катушкой, таким образом в сусцепторе индуцируется переменное магнитное поле.

Это индуцированное переменное магнитное поле генерирует тепло в сусцепторе, и по меньшей мере часть тепла, генерируемого в сусцепторе, передается от сусцептора к субстрату, образующему аэрозоль, расположенному в тепловой близости к сусцептору, для образования аэрозоля и создания желаемого аромата.

С этой целью весь табакосодержащий субстрат обычно нагревается на протяжении всего процесса употребления. Благодаря тому, что табачные ароматические соединения и, возможно, другие дополнительные ароматические соединения табакосодержащего субстрата в непосредственной пространственной близости от сусцептора первыми превращаются в аэрозоль (поскольку температура табакосодержащего субстрата в непосредственной близости от сусцептора является наивысшей) и, таким образом, расходуются первыми, при этом питание, подаваемое на катушку, обычно регулируют для повышения температуры сусцептора на всем протяжении процесса потребления с тем, чтобы также обеспечить образование аэрозоля из тех табачных ароматических соединений и, возможно, других дополнительных ароматических соединений табакосодержащего субстрата, не находящихся в непосредственной близости от сусцептора.

Альтернативно, разные сегменты, расположенные вдоль длины табакосодержащего субстрата, нагреваются последовательно, таким образом при каждой затяжке нагревается «свежая» (неизрасходованная) часть табакосодержащего субстрата. Этого можно достичь, например, с помощью множества отдельных индивидуальных катушек, расположенных вдоль длины полости, в которой размещается стержень твердого табакосодержащего субстрата, причем соответствующие отдельные катушки соответственно окружают разные части стержня твердого табакосодержащего субстрата вдоль длины стержня твердого табакосодержащего субстрата. К отдельным индивидуальным катушкам последовательно подается переменный ток для последовательного образования переменного магнитного поля в соответствующей части полости, окруженной соответствующей индивидуальной отдельной катушкой и, как следствие, в сусцепторе в разных сегментах стержня твердого табакосодержащего субстрата, таким образом последовательно нагревая разные сегменты стержня твердого табакосодержащего субстрата.

Из-за того, что катушки являются индивидуальными отдельными катушками, свойства индивидуальных отдельных катушек, влияющие на нагревание сусцептора (например, индуктивность) могут в некоторой мере изменяться, таким образом индивидуальные сегменты стержня табакосодержащего субстрата могут нагреваться неравномерно, что в свою очередь может привести к неравномерному образованию аэрозоля из табачных ароматических соединения и, возможно, дополнительных ароматических соединений табакосодержащего субстрата, и, таким образом, может привести к неравномерному сеансу потребления. Также, индивидуальные отдельные катушки должны быть размещены точно выровненными по оси относительно друг друга для создания однородных переменных магнитных полей в разных сегментах стержня твердого табакосодержащего субстрата.

Кроме этого, последовательное нагревание индивидуальных сегментов требует, чтобы переменный ток по отдельности подавался к индивидуальным катушкам для нагревания индивидуального сегмента, окруженного соответствующей индивидуальной катушкой. При использовании только одной отдельной катушки, проходящей по длине поверх всех индивидуальных сегментов и окружающей все сегменты, невозможно достичь последовательного нагревания индивидуальных сегментов. Кроме этого, поскольку материал сусцептора является одинаковым во всех индивидуальных сегментах, необходимо принять дополнительные меры (меры по магнитному экранированию) для предотвращения непреднамеренного нагревания сегмента, который не должен нагреваться и расположен смежно с сегментом, который должен нагреваться, переменным магнитным полем (смежной) индивидуальной катушки, окружающей сегмент, который должен нагреваться.

Следовательно, существует потребность в усовершенствованной системе подачи аэрозоля, содержащей индукционное нагревательное устройство и изделие, образующее аэрозоль, содержащее сусцептор, точнее - изделие, образующее аэрозоль, содержащее твердый субстрат, образующий аэрозоль и включающий сусцептор.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена система подачи аэрозоля, содержащая индукционное нагревательное устройство и изделие, образующее аэрозоль.

Изделие, образующее аэрозоль содержит:

- множество сегментов, образующих аэрозоль; и

- по меньшей мере два разных сусцептора,

причем каждый сегмент, образующий аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, в соответствующем сегменте, образующем аэрозоль, содержит по меньшей мере один сусцептор (и предпочтительно лишь один сусцептор) из по меньшей мере двух разных сусцепторов.

Индукционное нагревательное устройство содержит:

- корпус устройства, содержащий полость, имеющую внутреннюю поверхность, форма которой позволяет размещать в ней по меньшей мере часть изделия, образующего аэрозоль, причем часть изделия, образующего аэрозоль, содержит по меньшей мере множество сегментов, образующих аэрозоль;

- катушку, расположенную так, чтобы окружать по меньшей мере часть полости, причем размер и форма части полости, окруженной катушкой, позволяют размещать в ней по меньшей мере часть изделия, образующего аэрозоль, содержащего множество сегментов, образующих аэрозоль;

- источник электропитания и

- электронную схему источника питания, присоединенную к источнику электропитания и к катушке, причем электронная схема источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока к катушке для образования в части полости, окруженной катушкой, переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту, приспособленного для того, чтобы по меньшей мере в одном сегменте, образующем аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль, генерировать тепловую энергию, которая больше скорости потери тепла данного по меньшей мере одного сегмента, образующего аэрозоль.

«Изделием, образующим аэрозоль», может быть любое изделие, способное высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, образующее аэрозоль, может содержать часть, образующую аэрозоль, которая содержит субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно представляет собой субстрат, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения высвобождаются путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль. В предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, является твердым.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий субстрат, образующий аэрозоль, может являться матрицей из соли никотина. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак, и предпочтительно табакосодержащий материал содержит летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован путем агломерирования частиц табака. При его наличии, гомогенизированный табачный материал может иметь содержание вещества для образования аэрозоля не меньше 5% в перерасчете на сухой вес и предпочтительно от более чем 5% до 30% в перерасчете на сухой вес.

Субстрат, образующий аэрозоль, может альтернативно содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может являться любым подходящим известным соединением или смесью соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и которые при рабочей температуре устройства, генерирующего аэрозоль, по существу обладают стойкостью к термической деградации. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, помимо всего прочего, многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат, и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Особенно предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. В особенно предпочтительном варианте осуществления вещество для образования аэрозоля является глицерином.

Термин «сегмент, образующий аэрозоль» обозначает часть части, образующей аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль, причем каждая такая часть способна высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль, при нагревании выше заданной температуры. Часть, образующая аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль, содержит множество сегментов, образующих аэрозоль. Индивидуальные сегменты, образующие аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, могут быть последовательно расположены смежно друг с другом вдаль продольной оси изделия, образующего аэрозоль. Тем не менее, индивидуальные сегменты, образующие аэрозоль, из множества сегментов также могут иметь другое расположение. Например, они могут быть расположены соосно, таким образом расположенный в центре индивидуальный сегмент, образующий аэрозоль (сегмент, расположенный непосредственно вокруг продольной оси изделия, образующего аэрозоль, и включающий эту ось) кольцеобразно окружен одним или несколькими другими дополнительными индивидуальными сегментами, образующими аэрозоль. Альтернативно, индивидуальные сегменты из множества сегментов могут быть расположены смежно друг с другом, если смотреть в направлении вдоль окружности изделия, образующего аэрозоль. Например, в случае если изделие, образующее аэрозоль, является стержнеобразным и содержит два сегмента, образующих аэрозоль, каждый из двух сегментов, образующих аэрозоль, составляет одну половину части, образующей аэрозоль, стержнеобразного изделия, образующего аэрозоль (изделие, образующее аэрозоль, затем разделяют вдоль его продольной оси на два сегмента, образующих аэрозоль, в форме половины цилиндра, например два сегмента, образующих аэрозоль, затем могут составлять верхнюю половину цилиндра и нижнюю половину цилиндра). Необязательно, индивидуальные сегменты, образующие аэрозоль, могут быть термически отделены друг от друга теплоизолирующей стенкой.

Термин «сусцептор» в общем относится к материалу, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Когда сусцептор помещен в переменное электромагнитное поле, в нем обычно происходят потери на гистерезис и наводятся вихревые токи, что приводит к его нагреванию. В данном случае необходимо избегать образования вихревых токов в сусцепторе. Поскольку сусцептор расположен в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, или в непосредственной тепловой близости от него, субстрат, образующий аэрозоль, нагревается посредством соответствующего сусцептора таким образом, что образуется аэрозоль. Предпочтительно сусцептор расположен в непосредственном физическом контакте с сусцептором.

Как правило, сусцептор может быть выполнен из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для образования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, без образования вихревых токов. Например, сусцептор может содержать феррит. Предпочтительные сусцепторы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов Цельсия.

Сусцептор может иметь защитный внешний слой, например защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, охватывающий сусцептор. Сусцептор может содержать защитное покрытие, образованное из стекла или керамики поверх сердечника, выполненного из материала сусцептора.

Предпочтительные сусцепторы изготовлены из электрически непроводящего материала. Например, электрически непроводящий материал представляет собой ферримагнитный керамический материал, такой как феррит. В электрически непроводящих керамических материалах переменное магнитное поле не индуцирует вихревые токи (благодаря тому, что материалы являются электрически непроводящими). Кроме этого, в ферримагнитных материалах потери на гистерезис исчезают при температуре Кюри соответствующего ферримагнитного материала.

Сусцептор может содержать удлиненный материал. Сусцептор может также содержать частицы, например, частицы феррита. Если сусцептор имеет форму множества частиц, эти частицы предпочтительно однородно распределены в субстрате, образующем аэрозоль. Предпочтительно, размеры частиц сусцептора находятся в диапазоне от 5 микрометров до 100 микрометров, более предпочтительно в диапазоне от 10 микрометров до 80 микрометров, например, в диапазоне от 20 микрометров до 50 микрометров.

Сусцептор может быть сплошным, полым или пористым. Предпочтительно, сусцептор является сплошным. Сусцептор может иметь непрерывный профиль, представляющий собой волокно, стержень, лист или ленту.

Если профиль сусцептора постоянного поперечного сечения, например, круглого поперечного сечения, он имеет предпочтительную ширину или диаметр от 1 миллиметра до 5 миллиметров. Если профиль сусцептора имеет форму листа или ленты, лист или лента предпочтительно имеют прямоугольную форму, характеризующуюся шириной предпочтительно от 2 миллиметров до 8 миллиметров, более предпочтительно от 3 миллиметров до 5 миллиметров, например, 4 миллиметра, и толщиной предпочтительно от 0,03 миллиметра до 0,15 миллиметра, более предпочтительно от 0,05 миллиметра до 0,09 миллиметра, например, 0,07 миллиметра.

«Разные сусцепторы» представляют собой сусцепторы, которые имеют разную область гистерезисной петли на графике B-H (плотность магнитного потока B по сравнению с магнитным полем H). Изделие, образующее аэрозоль, содержит по меньшей мере два разных сусцептора, то есть два или более разных сусцепторов.

Каждый сегмент, образующий аэрозоль, из множества сегментов в соответствующем сегменте, образующем аэрозоль, содержит по меньшей мере один сусцептор, и предпочтительно лишь один сусцептор, из по меньшей мере двух разных сусцепторов. Это включает случаи, в которых каждый индивидуальный сегмент, образующий аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, содержит уникальный сусцептор, но также включает случаи, в которых некоторые из индивидуальных сегментов, образующих аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, содержат один и тот же сусцептор, в то время как другие сегменты, образующие аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, содержат другой сусцептор.

Индукционное нагревательное устройство содержит корпус устройства, содержащий полость, и полость корпуса устройства имеет внутреннюю поверхность, форма которой позволяет размещать в ней по меньшей мере деталь или часть изделия, образующего аэрозоль, содержащего множество сегментов, образующих аэрозоль. Тем не менее, полость необязательно может вмещать дополнительные детали или части изделия, образующего аэрозоль.

«Катушка», расположенная так, чтобы окружать ту часть полости, в которой расположена деталь или часть изделия, образующего аэрозоль, содержащая сегменты, образующие аэрозоль, в общем может быть реализована таким образом, чтобы содержать одну или несколько индивидуальных катушек, но предпочтительно реализована в виде лишь одинарной катушки.

Источник электропитания обычно может содержать любой подходящий источник питания, включая, в частности, блок питания, подключаемый к электросети, одну или несколько одноразовых батарей, аккумуляторов, или любой другой подходящий источник электропитания, способный обеспечивать требуемое питающее напряжение тока и требуемую силу питающего тока. В частности, источник питания может содержать перезаряжаемые батареи.

Электронная схема источника питания присоединена как к источнику электропитания, так и к катушке. Электронная схема источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку для генерирования в части полости, окруженной катушкой, переменного магнитного поля, имеющего напряженность магнитного поля и частоту, которые можно рассчитать на основании амплитуды и частоты переменного тока, подаваемого на катушку, количества витков катушки, длины катушки и т. д., как хорошо известно в данной области техники.

Хотя электронная схема источника питания в общем может быть реализована любым подходящим образом, она обычно может содержать микроконтроллер для регулировки силы, частоты, длительности и т. д. переменного тока, подаваемого на катушку. Предпочтительно, частота переменного тока (и, таким образом, частота переменного магнитного поля) может находиться в пределах от 5 МГц до 12 МГц.

Для простоты, в дальнейшем подразумевается, что в сусцепторе образуются лишь потери на гистерезис при воздействии на сусцептор переменного магнитного поля (нет потерь на вихревые токи).

Тепло, генерируемое в сусцепторе в ходе одного цикла переменного магнитного поля, соответствует области гистерезисной петли соответствующего сусцептора на графике B-H. Чем больше амплитуда переменного тока (т. е. чем больше напряженность магнитного поля), тем больше область гистерезисной петли, при условии, что амплитуда переменного тока выбрана таким образом, чтобы напряженность магнитного поля не вызывала насыщения в сусцепторе, поскольку в этом случае дальнейшее увеличение амплитуды переменного тока больше не приводит к увеличению области гистерезисной петли.

Таким образом, общая тепловая энергия (за единицу времени), генерируемая в сусцепторе, пропорциональна математическому произведению частоты и тепла, генерируемого в течение одного цикла, и таким образом может регулироваться, с одной стороны, амплитудой переменного тока, подаваемого на катушку, а с другой стороны, частотой переменного тока.

С другой стороны, есть скорость потери тепла (за единицу времени) в окружающую среду для каждого из сегментов, образующих аэрозоль. Тем не менее, пока тепловая энергия (за единицу времени), генерируемая в сусцепторе, больше скорости потери тепла (за единицу времени), температура сусцептора увеличивается. В случае, когда скорость потери тепла больше генерируемой тепловой энергии, температура сусцептора уменьшается. В случае, когда скорость потери тепла и генерируемая тепловая энергия равны, температура сусцептора не изменяется.

Соответственно, поскольку каждый сегмент, образующий аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, предпочтительно содержит лишь один сусцептор, возможно регулировать нагревание разных сусцепторов таким образом, что температура одного сусцептора из по меньшей мере двух сусцепторов повышается (т. е. сусцептор нагревается), в то время как температура других сусцепторов из по меньшей мере двух сусцепторов не повышается. Это позволяет выборочно нагревать индивидуальные сегменты из множества сегментов.

Например, в случае, когда общее количество разных сусцепторов равно двум (первый сусцептор и второй сусцептор) и всего имеется четыре сегмента, образующих аэрозоль, причем два из четырех сегментов, образующих аэрозоль, содержат первый сусцептор и другие два из четырех сегментов, образующих аэрозоль, содержат второй сусцептор, тогда можно вначале подавать переменный ток к катушке, генерирующей переменное магнитное поле, имеющее напряженность магнитного поля и частоту, для того, чтобы вначале нагревать два сегмента, образующих аэрозоль, содержащих первый сусцептор, в то время как два сегмента, образующие аэрозоль, содержащие второй сусцептор, не нагреваются. После заданного периода времени переменный ток подают на катушку, генерирующую переменное магнитное поле, имеющую другую напряженность поля и/или другую частоту, для нагревания двух сегментов, образующих аэрозоль, содержащих второй сусцептор, в то время как два сегмента, образующие аэрозоль, содержащие первый сусцептор, больше не нагреваются.

Таким образом, более-менее возможно достичь любой последовательности нагревания сегментов, образующих аэрозоль. Например, индивидуальные сегменты, образующие аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, могут нагреваться последовательно, друг за другом, таким образом нагревается лишь один сегмент за раз. Альтернативно, возможно одновременно нагревать два или более сегментов за раз (в этом случае эти сегменты могут содержать один и тот же сусцептор). Также, в пределах объема настоящего изобретения находится случай, при котором некоторые или все из множества сегментов, образующих аэрозоль, содержат разные сусцепторы, которые могут нагреваться одновременно с помощью переменного магнитного поля с заданными напряженностью поля и частотой. В этом случае сусцепторы должны быть выбраны таким образом, чтобы при указанных заданных напряженности поля и частоте переменного магнитного поля нагревались все разные сусцепторы, в то время как при напряженности магнитного поля и/или частоты, отличных от указанной заданной напряженности магнитного поля и/или частоты, нагревался лишь один сусцептор из по меньшей мере двух сусцепторов, в то время как другие сусцепторы из по меньшей мере двух сусцепторов не нагревались. Некоторые различные варианты нагревания индивидуальных сегментов, образующих аэрозоль, подробнее описаны ниже. Результатом является равномерное образование аэрозоля из табачных ароматических соединений и, возможно, дополнительных ароматических соединений в процессе употребления, что в свою очередь приводит к равномерному сеансу потребления.

Индукционное нагревательное устройство системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению может содержать или не содержать мундштук. Например, в случае если индукционное нагревательное устройство не содержит мундштук, субстрат, образующий аэрозоль, может быть реализован в виде стержнеобразного твердого табакосодержащего субстрата, оснащенного фильтром. Стержнеобразный твердый табакосодержащий субстрат (включающий множество сегментов, содержащих по меньшей мере два сусцептора) может быть вставлен в полость устройства, при этом фильтр выступает наружу из полости, таким образом в процессе употребления потребитель может делать затяжку через конец, содержащий фильтр, субстрата. Альтернативно, устройство может содержать мундштук, и в этом случае субстрат, образующий аэрозоль, может быть полностью заключен внутри индукционного нагревательного устройства, таким образом в процессе употребления потребитель может делать затяжку через мундштук. Считается, что любые из этих вариантов осуществления (с мундштуком или без него) находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Как уже упоминалось, в соответствии с одним аспектом системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению по меньшей мере два разных сусцептора предпочтительно изготовлены из ферримагнитного, электрически непроводящего материала. В частности, этот ферримагнитный, электрически непроводящий материал может представлять собой керамический материал. Еще точнее, керамический материал может представлять собой феррит. Преимущество таких материалов заключается в отсутствии образования вихревых токов (поскольку эти материалы являются электрически непроводящими), таким образом количество генерируемого тепла можно регулировать на основании лишь потерь на гистерезис, которые исчезают при предопределенной температуре Кюри конкретного материала сусцептора.

В соответствии с еще одним аспектом системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению электронная схема источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку таким образом, что переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту, приспособлено для генерирования в отдельном сегменте, образующем аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, тепловой энергии, которая больше скорости потери тепла отдельного сегмента, образующего аэрозоль, и это переменное магнитное поле дополнительно приспособлено для одновременного генерирования в каждом сегменте, образующем аэрозоль, отличном от отдельного сегмента, образующего аэрозоль, тепловой энергии, которая меньше скорости потери тепла соответствующего другого сегмента, образующего аэрозоль. Это позволяет индивидуально нагревать лишь один отдельный сегмент, образующий аэрозоль, в то время как все другие сегменты, образующие аэрозоль, не нагреваются.

В соответствии с еще одним аспектом системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению электронная схема источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку таким образом, что в течение первого периода времени переменное магнитное поле имеет первую заданную напряженность магнитного поля и первую заданную частоту, приспособленные для генерирования в отдельном сегменте, образующем аэрозоль, тепловой энергии, которая больше скорости потери тепла отдельного сегмента, образующего аэрозоль. Источник питания дополнительно выполнен с возможностью подачи переменного тока на катушку таким образом, что в течение второго периода времени, следующего за первым периодом времени, переменное магнитное поле имеет вторую заданную напряженность магнитного поля и вторую заданную частоту, отличные от первой заданной напряженности магнитного поля и первой заданной частоты, причем переменное магнитное поле, имеющее вторую заданную напряженность магнитного поля и вторую заданную частоту, приспособлено для генерирования в дополнительном отдельном сегменте, образующем аэрозоль, отличном от отдельного сегмента, образующего аэрозоль, тепловой энергии, которая больше скорости потери тепла дополнительного отдельного сегмента, образующего аэрозоль. Это позволяет нагревать первый сегмент, образующий аэрозоль, в течение первого периода времени и затем нагревать второй сегмент, образующий аэрозоль, в течение второго периода времени. Эту последовательность можно распространить на дополнительные сегменты, образующие аэрозоль, таким образом каждый из индивидуальных сегментов, образующих аэрозоль, из множества сегментов могут нагреваться друг за другом.

В соответствии с еще одним аспектом системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению электронная схема источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку таким образом, что переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту, приспособлено для генерирования в первом сегменте, образующем аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, тепловой энергии, которая больше скорости потери тепла первого сегмента, образующего аэрозоль, и при этом переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту, дополнительно приспособлено для одновременного генерирования по меньшей мере в одном дополнительном сегменте, образующем аэрозоль, отличном от первого сегмента, образующего аэрозоль, тепловой энергии, которая больше скорости потери тепла по меньшей мере одного дополнительно сегмента, образующего аэрозоль. Это позволяет одновременно нагревать два или более сегментов, образующих аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, в случае, когда переменное магнитное поле имеет заданные напряженность и частоту магнитного поля, поскольку только при этой заданной напряженности и частоте магнитного поля разные сусцепторы могут нагреваться одновременно (при условии, что материалы разных сусцепторов выбраны таким образом, чтобы позволять осуществлять такое одновременное нагревание материалов разных сусцепторов при заданных напряженности и частоте магнитного поля). При напряженности и/или частоте магнитного поля, отличных от заданной напряженности и/или частоты поля, материалы разных сусцепторов не могут нагреваться одновременно.

Другой общий аспект настоящего изобретения относится к способу эксплуатации системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению. Способ включает этапы:

- предоставления системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению;

- вставки по меньшей мере части изделия, образующего аэрозоль, в полость корпуса устройства, таким образом множество сегментов, образующих аэрозоль, содержащих по меньшей мере два разных сусцептора, окружены катушкой;

- генерирования по меньшей мере в одном сегменте, образующем аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, тепловой энергии, которая больше скорости потери тепла по меньшей мере одного сегмента, образующего аэрозоль, с помощью электронной схемы источника питания, подающей переменный ток на катушку, генерирующую в части полости, окруженной катушкой, переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту.

В соответствии с одним аспектом способа согласно настоящему изобретению этап предоставления системы подачи аэрозоля включает предоставление изделия, образующего аэрозоль, в котором по меньшей мере два разных сусцептора изготовлены из электрически непроводящего материала.

В соответствии с еще одним аспектом способа согласно настоящему изобретению электрически непроводящий материал представляет собой ферримагнитный керамический материал.

В соответствии с еще одним аспектом способа согласно настоящему изобретению ферримагнитный керамический материал представляет собой феррит.

Согласно другому аспекту способа согласно настоящему изобретению способ включает генерирование тепловой энергии с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту, в отдельном сегменте, образующем аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, которая больше скорости потери тепла отдельного сегмента, образующего аэрозоль, одновременно с этим, с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту, - генерирование тепловой энергии в каждом сегменте, образующем аэрозоль, отличном от отдельного сегмента, образующего аэрозоль, которая меньше скорости потери тепла соответствующего другого сегмента, образующего аэрозоль.

Согласно еще одному аспекту способа согласно настоящему изобретению способ включает генерирование тепловой энергии с помощью переменного магнитного поля, имеющего первую заданную напряженность магнитного поля и первую заданную частоту, в течение первого периода времени в отдельном сегменте, образующем аэрозоль, которая больше скорости потери тепла отдельного сегмента, образующего аэрозоль, и генерирование тепловой энергии в течение второго периода времени, следующего за первым периодом времени, с помощью переменного магнитного поля, имеющего вторую заданную напряженность магнитного поля и вторую заданную частоту, в дополнительном отдельном сегменте, образующем аэрозоль, которая больше скорости потери тепла дополнительного отдельного сегмента, образующего аэрозоль.

В соответствии с другим аспектом способа согласно настоящему изобретению способ включает генерирование тепловой энергии с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность поля и заданную частоту, в первом сегменте, образующем аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, которая больше скорости потери тепла первого сегмента, образующего аэрозоль, и одновременно с этим генерирование тепловой энергии с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность магнитного поля и заданную частоту, по меньшей мере в одном дополнительном сегменте, образующем аэрозоль, отличном от первого сегмента, образующего аэрозоль, которая больше скорости потери тепла по меньшей мере одного дополнительного сегмента, образующего аэрозоль.

Поскольку преимущества различных аспектов уже были описаны выше применительно к системе подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению, на вышеизложенное описание приведены ссылки.

Дополнительные преимущественные аспекты настоящего изобретения станут очевидны из следующего описания вариантов осуществления настоящего изобретения в сочетании с графическими материалами, на которых:

на фиг. 1 показан первый вариант осуществления системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 показан второй вариант осуществления системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению;

на фиг. 3 показан график B-H ферримагнитного сусцептора;

на фиг. 4 показаны графики, представляющие тепло, сгенерированное в сусцепторе, по сравнению с напряженностью H переменного магнитного поля катушки и по сравнению с переменным током, проходящим через указанную катушку для генерирования переменного магнитного поля;

на фиг. 5 показана тепловая энергия, сгенерированная в сусцепторе, по сравнению с переменным током, проходящим через катушку;

на фиг. 6 показана тепловая энергия и потеря тепла системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению в первом рабочем режиме при низкой амплитуде и высокой частоте переменного тока, и

на фиг. 7 показана тепловая энергия и потеря тепла системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению во втором рабочем режиме при высокой амплитуде и низкой частоте переменного тока.

На фиг. 1 показан первый вариант осуществления системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению, содержащей индукционное нагревательное устройство 1 и изделие 2, образующее аэрозоль, расположенное в полости 11 корпуса 10 индукционного нагревательного устройства 1. Как показано на фиг. 1, изделие 2, образующее аэрозоль, может содержать часть 20, содержащую первый сегмент 200, образующий аэрозоль, и второй сегмент 201, образующий аэрозоль. В общем возможно любое количество сегментов, образующих аэрозоль, превышающее два, однако в целях простоты изображены лишь первый сегмент 200, образующий аэрозоль, и второй сегмент 201, образующий аэрозоль. Также в варианте осуществления системы подачи аэрозоля, изображенном на фиг. 1, первый сегмент 200, образующий аэрозоль, и второй сегмент 201, образующий аэрозоль, расположены так, чтобы образовывать верхнюю половину и нижнюю половину части 20 (образующей аэрозоль) изделия 2, образующего аэрозоль, и первый сегмент 200, образующий аэрозоль, и второй сегмент 201, образующий аэрозоль, термически отделены друг от друга теплоизолирующей стенкой 202 (такой как, например, теплоизолирующая фольга), обозначенной на фиг. 1 пунктирной линией. Хотя конфигурация, изображенная на фиг. 1, является одной возможной конфигурацией сегментов, образующих аэрозоль, возможны другие конфигурации сегментов, образующих аэрозоль. Например, сегменты, образующие аэрозоль, могут быть реализованы в виде цилиндрических сегментов, расположенных друг за другом вдоль продольной оси изделия, образующего аэрозоль, (причем теплоизолирующая стенка расположена или не расположена между смежно расположенными сегментами, образующими аэрозоль).

Каждый из первого сегмента 200, образующего аэрозоль, и второго сегмента 201, образующего аэрозоль, может содержать твердый табакосодержащий субстрат. В первом сегменте 200, образующем аэрозоль, расположен первый ферримагнитный сусцептор 203, и во втором сегменте 201, образующем аэрозоль, расположен второй ферримагнитный сусцептор 204, отличный от первого ферримагнитного сусцептора 203. Первый и второй сусцепторы могут иметь форму небольшой лопатки или полоски, но также могут быть представлены в форме частиц или любой другой подходящей форме. Первый и второй ферримагнитные сусцепторы могут быть изготовлены из керамического материала, такого как феррит, таким образом они являются электрически непроводящими.

Индукционное нагревательное устройство 1 согласно варианту осуществления системы подачи аэрозоля, изображенному на фиг. 1, дополнительно содержит индукционную катушку L со спиральной намоткой, которая расположена так, чтобы окружать полость 11 для того, чтобы иметь возможность индуцирования переменного магнитного поля внутри полости 11.

Индукционное нагревательное устройство 1 дополнительно содержит источник 12 электропитания, который может представлять собой источник питания постоянного тока, такой как батарея (например, перезаряжаемая батарея). Соединительный порт 13, содержащий контактный стержень 130 для перезарядки батареи, также показан на фиг. 1 в качестве примера.

Индукционное нагревательное устройство 1 дополнительно содержит электронную схему 14 источника питания, присоединенную к источнику 12 электропитания (перезаряжаемой батарее) с одной стороны и к катушке L с другой стороны. Электронная схема 14 источника питания способна подавать переменный ток на катушку L. Электрические соединения с катушкой L расположены внутри корпуса 10 устройства и не изображены на фиг. 1 для простоты. Электронная схема 14 источника питания обычно может содержать блок микроконтроллера (не изображен подробно), который может управлять амплитудой и частотой переменного тока, подаваемого на катушку L.

На фиг. 2 изображен дополнительный вариант осуществления системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению, содержащей индукционное нагревательное устройство 3 и изделие 4, образующее аэрозоль. Тем не менее, на фиг. 2 лишь очень схематично показан этот дополнительный вариант осуществления системы подачи аэрозоля, поскольку многие компоненты, которые были описаны в сочетании с вариантом осуществления, изображенным на фиг. 1, также могут присутствовать в варианте осуществления, изображенном на фиг. 2, поэтому нет необходимости в их повторном подробном описании. Ключевое отличие варианта осуществления, изображенного на фиг. 2, от варианта осуществления, изображенного на фиг. 1, заключается в том, что индукционное нагревательное устройство 3 согласно варианту осуществления системы подачи аэрозоля, изображенному на фиг. 2, содержит мундштук 35, в то время как индукционное нагревательное устройство согласно варианту осуществления, изображенному на фиг. 1, не содержит такого мундштука. Индукционное нагревательное устройство 3 содержит корпус 30 устройства, содержащий полость 31, в которой размещается изделие 4, образующее аэрозоль. Изделие 4, образующее аэрозоль, согласно этому варианту осуществления содержит лишь часть 40, содержащую первый сегмент 400, образующий аэрозоль, и второй сегмент 401, образующий аэрозоль, разделенные теплоизолирующей стенкой 402 (как и ранее обозначенной пунктирной линией), причем первый сусцептор 403 расположен в первом сегменте 400, образующем аэрозоль, и второй сусцептор 404, отличный от первого сусцептора 403, расположен во втором сегменте 401, образующем аэрозоль. Индукционное нагревательное устройство 3 согласно варианту осуществления системы подачи аэрозоля, изображенному на фиг. 2, дополнительно содержит катушку L, которая как и ранее расположена так, чтобы окружать полость 31 для того, чтобы при эксплуатации генерировать переменное магнитное поле в полости 31, где расположено изделие, образующее аэрозоль.

С помощью фиг. 3 - фиг. 7 далее будет описана работа системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3 показан график B-H сусцептора, изготовленного из ферримагнитного материала, такого как феррит (где B представляет плотность магнитного потока, а H представляет напряженность магнитного поля, создающую плотность магнитного потока B). На графике 5 изображена хорошо известная гистерезисная петля. Область, ограниченная крайними внешними линиями 50 графика 5, характеризует максимальный гистерезис, который может быть вызван переменным магнитным полем для этого конкретного сусцептора. Меньшая внутренняя кривая 51 графика 5 характеризует гистерезис, вызванный переменным магнитным полем, имеющим напряженность магнитного поля, которая меньше напряженности переменного магнитного поля, которая создает максимальный возможный гистерезис.

Количество тепла qh(H) (например измеренное в Джоулях), сгенерированное в сусцепторе из-за потерь на гистерезис в ходе одного цикла переменного магнитного поля, увеличивается по мере увеличения области 500 или 510, соответственно, соответствующей гистерезисной петли, созданной переменным магнитным полем (фактически, область 500 представляет максимальную возможную область и, таким образом, характеризует максимальную возможную потерю на гистерезис на протяжении одного цикла переменного магнитного поля). В связи с этим следует снова упомянуть, что из-за того, что сусцептор изготовлен из электрически непроводящего материала, не образуются вихревые токи и, следовательно, нет потери тепла, вызванной вихревыми токами. Тем не менее, после возникновения насыщения (при напряженности магнитного поля Hsat, которая не приводит к дальнейшему увеличению плотности B магнитного потока), область гистерезисной петли больше не увеличивается, даже если напряженность магнитного поля будет выше, чем Hsat. Соответственно, максимальное количество тепла qmax (H), которое может быть сгенерировано в сусцепторе на протяжении одного цикла переменного магнитного поля, не может превышать qmax (H). Это становится очевидным из графика с левой стороны фиг. 4, демонстрирующего зависимость тепла qh от напряженности H переменного магнитного поля.

Как было упомянуто выше, переменное магнитное поле генерируется переменным током I, проходящим через катушку L. Поскольку напряженность H переменного магнитного поля, сгенерированного переменным током I, проходящим через катушку, прямо пропорциональна этому переменному току I, количество тепла qh, сгенерированного в сусцепторе на протяжении одного цикла переменного магнитного поля, увеличивается подобным образом, как показано в графике зависимости qh от I с правой стороны фиг. 4.

Это означает, что тепловая энергия PS (общее количество тепла, сгенерированного за единицу времени, например, за секунду), сгенерированная в сусцепторе, увеличивается при увеличении частоты f переменного магнитного поля (или переменного тока I, проходящего через катушку L), как видно из графика на фиг. 5, демонстрирующего зависимость тепловой энергии PS от переменного тока I при разных частотах f1,f2,f3, причем f1 меньше f2 и причем f2 меньше f3 (f1<f2<f3). Как упоминалось дополнительно ранее, частоты f1, f2 и f3 предпочтительно находятся в диапазоне от 5 МГц до 12 МГц.

С другой стороны, при повышенной температуре сегмента, образующего аэрозоль (т. е. при температуре выше температуры окружающей среды), происходит потеря тепла сегмента, образующего аэрозоль, в окружающую среду в результате конвективных и рассеивающих тепловых потерь. Если скорость QLOSS потери тепла в окружающую среду (количество тепла, потерянного в окружающую среду за единицу времени, например за секунду) больше/выше, чем тепловая энергия PS (количество тепла, сгенерированного в сусцепторе сегмента за ту же единицу времени, например, за секунду), обусловленная потерями на гистерезис, то температура сегмента, образующего аэрозоль, уменьшается. Если скорость QLOSS меньше, чем тепловая энергия PS, то температура сегмента, образующего аэрозоль, увеличивается и происходит дальнейшее нагревание сегмента, образующего аэрозоль. В случае, если скорость QLOSS равна тепловой энергии PS, температура сегмента, образующего аэрозоль, остается неизменной, а также не увеличивается и не уменьшается.

Линия, обозначенная «PS=QLOSS», где тепловая энергия PS и скорость QLOSS равны для конкретного сусцептора, изображена на фиг. 5. Соответственно, при частоте f1 невозможно дальнейшее нагревание сегмента, образующего аэрозоль (независимо от амплитуды переменного тока I), поскольку в любом случае тепловая энергия PS меньше скорости QLOSS потери тепла, в то время, как при частотах f2 и f3 возможно дальнейшее нагревание сусцептора и сегмента, образующего аэрозоль, путем увеличения амплитуды переменного тока I, проходящего через катушку L и создающего повышенную напряженность H переменного магнитного поля.

На фиг. 6 изображен первый рабочий режим системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению, в котором два разных сусцептора, расположенных в двух разных сегментах, образующих аэрозоль (причем лишь один тип сусцептора расположен в каждом из двух сегментов, образующих аэрозоль), одновременно подвергаются воздействию переменного магнитного поля. В этом первом режиме работы амплитуда переменного тока I является низкой, в то время как заданная частота f является высокой. Частота f выбрана таким образом, чтобы могло быть выполнено условие f ⋅ qmax1>QLOSS (что означает PS1>QLOSS). Подобно фиг. 5, линия PS=QLOSS указана на графике на фиг. 6. Предположительно, непрерывная линия 600 на фиг. 6 представляет тепловую энергию, генерируемую в первом сусцепторе, в то время как пунктирная линия 601 представляет тепловую энергию, генерируемую во втором сусцепторе. Соответственно, непрерывная линия 600 указывает на то, что первый сусцептор демонстрирует более резкий рост тепловой энергии, но меньшую максимальную тепловую энергию, чем второй сусцептор (см. пунктирную линию 601). Или, другими словами, первый сусцептор имеет меньший предел насыщенности для гистерезисного тепла qmax, чем второй сусцептор, но имеет более высокую начальную скорость роста, причем скорость роста начинается с нуля, в зависимости от амплитуды переменного тока I, проходящего через катушку L.

Соответственно, в этом первом режиме работы на заданной высокой частоте f амплитуда переменного тока I выбрана из диапазона, ограниченного I1 и I2 на фиг. 6. I1 выбрана таким образом, что при заданной высокой частоте f выполняется условие QLOSS=f ⋅ qmax1. I2 выбрана таким образом, что выполняется условие QLOSS=f ⋅ qmax2. Если амплитуда I переменного тока выбрана из этого диапазона, то нагревается первый сусцептор (и, соответственно, первый сегмент, образующий аэрозоль), поскольку для амплитуд I из этого диапазона тепловая энергия PS1 первого сусцептора, согласно непрерывной линии 600, выше, чем скорость QLOSS потери тепла, и, соответственно, нагревается первый сусцептор. В то же время тепловая энергия PS2 второго сусцептора, согласно пунктирной линии 601, ниже скорости QLOSS потери тепла, и, следовательно, второй сусцептор (и, соответственно, второй сегмент, образующий аэрозоль) не нагревается, а вместо этого уменьшается температура второго сусцептора.

На фиг. 7 изображен второй рабочий режим системы подачи аэрозоля согласно настоящему изобретению, в котором два разных сусцептора, расположенных в двух разных сегментах, образующих аэрозоль (причем лишь один тип сусцептора расположен в каждом из двух сегментов, образующих аэрозоль), одновременно подвергаются воздействию переменного магнитного поля. В этом втором режиме работы амплитуда переменного тока I является высокой, в то время как заданная частота f является низкой. Частота f выбрана таким образом, чтобы могло быть выполнено условие f ⋅ qmax1<QLOSS<f ⋅qmax2 (что означает PS1<QLOSS<PS2). Линия PS=QLOSS также указана на графике на фиг. 7. В этом режиме работы на заданной низкой частоте f выбрана амплитуда переменного тока I, превышающая I1. I1 выбрана таким образом, что выполняется условие QLOSS=f ⋅ q2(I1). Если выбрана амплитуда I переменного тока, превышающая I1, то нагревается второй сусцептор (и, соответственно, второй сегмент, образующий аэрозоль), поскольку для амплитуд, превышающих I1, тепловая энергия PS2 второго сусцептора, согласно пунктирной линии 601, выше скорости QLOSS потери тепла, и, соответственно, нагревается второй сусцептор. В то же время тепловая энергия PS1 первого сусцептора, согласно непрерывной линии 600, меньше скорости QLOSS потери тепла, и, следовательно, первый сусцептор (и, соответственно, первый сегмент, образующий аэрозоль) не нагревается, а вместо этого уменьшается температура первого сусцептора.

Таким образом, посредством регулировки амплитуды и частоты переменного тока, проходящего через катушку, можно выборочно нагревать лишь один из двух сегментов, образующих аэрозоль.

Хотя настоящее изобретение было описано с помощью вариантов осуществления, изображенных на графических материалах, специалисту в данной области очевидно, что различные модификации и изменения могут быть осуществлены без отступления от идеи, лежащей в основе настоящего изобретения. Лишь в качестве примера следует упомянуть, что возможно другое расположение индивидуальных сегментов и что также возможно большее количество разных сегментов и разных сусцепторов. Тем не менее, много других изменений и модификаций являются возможными и находятся в пределах идеи, лежащей в основе настоящего изобретения, таким образом объем защиты не ограничен описанными вариантами осуществления, а определен прилагаемой формулой изобретения.

1. Система подачи аэрозоля, содержащая индукционное нагревательное устройство (1; 3) и изделие (2; 4), образующее аэрозоль,

причем изделие (1; 3), образующее аэрозоль, содержит:

- множество сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль; и

- по меньшей мере два разных сусцептора (203, 204; 403, 404),

причем каждый сегмент (200, 201, 400, 401), образующий аэрозоль, из множества сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль, в соответствующем сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, содержит по меньшей мере один сусцептор (203; 204; 403; 404) из по меньшей мере двух разных сусцепторов (203, 204; 403, 404);

причем индукционное нагревательное устройство (1; 3) содержит:

- корпус (10; 30) устройства, содержащий полость (11; 31), имеющую внутреннюю поверхность, форма которой позволяет размещать в ней по меньшей мере часть (20; 40) изделия (2; 4), образующего аэрозоль, причем часть (20; 40) изделия (2; 4), образующего аэрозоль, содержит по меньшей мере множество сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль;

- катушку (L), расположенную так, чтобы окружать по меньшей мере часть полости (11; 31), причем размер и форма части полости (11; 31), окруженной катушкой (L), позволяют размещать в ней по меньшей мере часть (20; 40) изделия (2; 4), образующего аэрозоль, содержащего множество сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль;

- источник (12) электропитания и

- электронную схему (14) источника питания, присоединенную к источнику (12) электропитания и к катушке (L), причем электронная схема (14) источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока к катушке (I; I1, I2) для образования в части полости (11; 31), окруженной катушкой (L), переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f), приспособленного для того, чтобы по меньшей мере в одном сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, из множества сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль, изделия (2; 4), образующего аэрозоль, генерировать тепловую энергию (PS; PS1, PS2), которая больше скорости (QLOSS) потери тепла данного по меньшей мере одного сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль.

2. Система подачи аэрозоля по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере два разных сусцептора (203, 204; 403, 404) изготовлены из электрически непроводящего материала.

3. Система подачи аэрозоля по п. 2, отличающаяся тем, что электрически непроводящий материал представляет собой ферримагнитный керамический материал.

4. Система подачи аэрозоля по п. 3, отличающаяся тем, что ферримагнитный керамический материал представляет собой феррит.

5. Система подачи аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что электронная схема (14) источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку (L) таким образом, что переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f), приспособлено для генерирования в отдельном сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, из множества сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль, тепловой энергии (Ps), которая больше скорости (QLOSS) потери тепла отдельного сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, и при этом переменное магнитное поле дополнительно приспособлено для одновременного генерирования в каждом сегменте (201; 200; 401; 400), образующем аэрозоль, отличном от отдельного сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, тепловой энергии, которая меньше скорости (QLOSS) потери тепла соответствующего другого сегмента (201; 200; 401; 400), образующего аэрозоль.

6. Система подачи аэрозоля по п. 5, отличающаяся тем, что электронная схема (14) источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку (L) таким образом, что в течение первого периода времени переменное магнитное поле имеет первую заданную напряженность (H) магнитного поля и первую заданную частоту (f), приспособленные для генерирования в одном сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, тепловой энергии (PS), которая больше скорости (QLOSS) потери тепла отдельного сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, и при этом источник питания дополнительно выполнен с возможностью подачи переменного тока на катушку (L) таким образом, что в течение второго периода времени, следующего за первым периодом времени, переменное магнитное поле имеет вторую заданную напряженность (H) магнитного поля и вторую заданную частоту (f), отличные от первой заданной напряженности (H) магнитного поля и первой заданной частоты (f), причем переменное магнитное поле, имеющее вторую заданную напряженность (H) магнитного поля и вторую заданную частоту (f), приспособлено для генерирования в дополнительном отдельном сегменте (201; 200; 401; 400), образующем аэрозоль, отличном от отдельного сегмента (200; 201; 400;401), образующего аэрозоль, тепловой энергии (PS), которая больше скорости (QLOSS) потери тепла дополнительного отдельного сегмента (201; 200; 401; 400), образующего аэрозоль.

7. Система подачи аэрозоля по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что электронная схема (14) источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку (L) таким образом, что переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f), приспособлено для генерирования в первом сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, из множества сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль, тепловой энергии (PS), которая больше скорости (QLOSS) потери тепла первого сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, и при этом переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f), дополнительно приспособлено для одновременного генерирования по меньшей мере в одном дополнительном сегменте (201; 200; 401; 400), образующем аэрозоль, отличном от первого сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, тепловой энергии (PS), которая больше скорости (QLOSS) потери тепла по меньшей мере одного дополнительного сегмента (201; 200; 401; 400), образующего аэрозоль.

8. Способ эксплуатации системы подачи аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, причем способ включает этапы:

- предоставления системы подачи аэрозоля по любому из предыдущих пунктов формулы изобретения;

- вставки по меньшей мере части (20; 40) изделия (2; 4), образующего аэрозоль, в полость (11; 31) корпуса (10; 30) устройства, таким образом множество сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль, содержащих по меньшей мере два разных сусцептора (203, 204; 403, 404), окружены катушкой (L);

- генерирования по меньшей мере в одном сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, из множества сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль, тепловой энергии (PS), которая больше скорости (QLOSS) потери тепла по меньшей мере одного сегмента (200, 201; 400, 401), образующего аэрозоль, с помощью электронной схемы (14) источника питания, подающей переменный ток на катушку (L), генерирующую в части полости (11; 31), окруженной катушкой (L), переменное магнитное поле, имеющее заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f).

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этап предоставления системы подачи аэрозоля включает предоставление изделия (2; 4), образующего аэрозоль, в котором по меньшей мере два разных сусцептора (203, 204; 403, 404) изготовлены из электрически непроводящего материала.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что электрически непроводящий материал представляет собой ферримагнитный керамический материал.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что ферримагнитный керамический материал представляет собой феррит.

12. Способ по любому из пп. 8-11, отличающийся тем, что включает генерирование тепловой энергии (PS) с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f), в отдельном сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, из множества сегментов (200, 201; 400, 401), образующих аэрозоль, которая больше скорости (QLOSS) потери тепла отдельного сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, одновременно с этим, с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f), - генерирование тепловой энергии (PS) в каждом сегменте (201; 200; 401; 400), образующем аэрозоль, отличном от отдельного сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, которая меньше скорости (QLOSS) потери тепла соответствующего другого сегмента (201; 200; 401; 400), образующего аэрозоль.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что включает генерирование тепловой энергии (PS) в течение первого периода с помощью переменного магнитного поля, имеющего первую заданную напряженность (H) магнитного поля и первую заданную частоту (f), в одном сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, которая больше скорости (QLOSS) потери тепла отдельного сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, и генерирование тепловой энергии (PS) в течение второго периода времени, следующего за первым периодом времени, с помощью переменного магнитного поля, имеющего вторую заданную напряженность (H) магнитного поля и вторую заданную частоту (f), в дополнительном отдельном сегменте (201; 200; 401; 400), образующем аэрозоль, которая больше скорости (QLOSS) потери тепла дополнительного отдельного сегмента (201; 200; 401; 400), образующего аэрозоль.

14. Способ по любому из пп. 8-11, отличающийся тем, что включает генерирование тепловой энергии (PS) с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность (H) поля и заданную частоту (f), в первом сегменте (200; 201; 400; 401), образующем аэрозоль, из множества сегментов, образующих аэрозоль, которая больше скорости (QLOSS) потери тепла первого сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, и одновременно с этим генерирование тепловой энергии (PS) с помощью переменного магнитного поля, имеющего заданную напряженность (H) магнитного поля и заданную частоту (f), по меньшей мере в одном дополнительном сегменте (201; 200; 401; 400), образующем аэрозоль, отличном от первого сегмента (200; 201; 400; 401), образующего аэрозоль, которая больше скорости (QLOSS) потери тепла по меньшей мере одного дополнительного сегмента (201; 200; 401; 400), образующего аэрозоль.



 

Похожие патенты:

Индукционное нагревательное устройство (1) для нагрева образующего аэрозоль субстрата (2), содержащего сусцептор (22); причем устройство содержит: корпус (10) устройства, содержащий полость (11), имеющую внутреннюю поверхность (110), выполненную по форме с возможностью вмещения по меньшей мере участка образующего аэрозоль изделия (2), катушку (L), расположенную таким образом, что она окружает по меньшей мере часть полости (11), электрический источник (12) питания и электронную схему (14) питания, соединенную с электрическим источником (12) питания и катушкой (L) и предназначенную для подачи переменного тока на катушку (L), причем указанная катушка представляет собой одинарную катушку (L), имеющую множество соединительных отводов (L11, L21, L31, L12, L22, L32), расположенных в разных местах вдоль длины катушки для разделения одинарной катушки (L) на множество отдельных катушечных сегментов (L1, L2, L3), и электронная схема (14) питания выполнена с возможностью отдельной подачи переменного тока на каждый отдельный катушечный сегмент (L1; L2; L3).

Изобретение относится к способу лазерной сварки детали (варианты) и детали. Приводят компонент из сплошного металла в контакт с компонентом из пористого металла в зоне контакта.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к электронным сигаретам с электрическим нагревом и их контейнерам для образующего аэрозоль субстрата.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к электронным сигаретам с электрическим нагревом и их контейнерам для образующего аэрозоль субстрата.

Изобретение относится к узлу электронной системы образования пара, который содержит источник испаряемой жидкости; и испаритель для испарения части жидкости для вдыхания пользователем, включающий в себя фитильный элемент и встроенный в него электрический нагревательный элемент, при этом фитильный элемент включает в себя лист пористого электроизолирующего материала и выполнен с возможностью впитывания жидкости из ее источника в поверхность этого фитильного элемента рядом со встроенным электрическим нагревательным элементом для обеспечения испарения.

Изобретение относится к электронной сигарете типа персональный парогенератор, также известному как электронная сигарета (e-сиг или e-сигарета), испаритель, модернизированный комплект, персональный парогенератор (PV), усовершенствованный персональный парогенератор (APVs) или электронная система доставки никотина (ENDS).

Изобретение относится к картриджу для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента указанного курительного материала, причем картридж содержит корпус, образующий камеру; курительный материал, который расположен в камере; и массив теплоизоляционного материала, который расположен между курительным материалом и корпусом, в котором теплоизоляционный материал контактирует с корпусом.

Электронное устройство (60) для парения содержит картомайзер (70) и аккумуляторный блок (72). Картомайзер (70) содержит корпус (6), резервуар (22) для подачи жидкости в корпусе (6), испаритель, присоединенный к резервуару (22) для подачи жидкости, и канал (9), примыкающий к резервуару (22) для подачи жидкости.

Изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, которая содержит часть для хранения жидкости, содержащую корпус, удерживающий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и капиллярную среду, при этом в корпусе предусмотрено отверстие; проницаемый для жидкости нагревательный узел, содержащий комбинацию электропроводящих нитей, выполненную с образованием поверхности столкновения с воздухом, при этом проницаемый для жидкости нагревательный узел проходит поперек отверстия корпуса, и при этом комбинация нитей содержит отверстие в нитях, позволяющее проходить потоку воздуха; при этом капиллярная среда находится в контакте с нагревательным узлом; при этом жидкий субстрат, образующий аэрозоль, втягивается через капиллярную среду в комбинацию электропроводящих нитей и при этом капиллярная среда содержит отверстие капиллярной среды, являющееся проходящим через капиллярную среду продолжением отверстия в нитях, и при этом система, генерирующая аэрозоль, содержит главный корпус и впускное отверстие для воздуха, выполненное в боковой стенке главного корпуса, так что окружающий воздух может быть втянут в направлении нагревательного элемента из впускного отверстия для воздуха под углом примерно или не более 90° по отношению к воздушному каналу, образованному отверстием капиллярной среды.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к регулированию резкости никотина, вдыхаемого субъектом. Для этого способ включает следующие стадии: определение концентрации никотина в составе, содержащем частицы никотина для субъекта, необходимой для достижения желаемого уровня резкости при вдыхании, где определенная концентрация никотина в составе выбирается таким образом, чтобы быть от 0,7% масс.

Картридж для использования в образующей аэрозоль системе с электрическим управлением содержит часть (8) для хранения жидкости (7) и проницаемый для текучей среды нагревательный элемент (1), содержащий первую (1а) и вторую (1b) поверхности. Первая поверхность (1а) расположена раньше по ходу потока и предназначена для приема жидкости (7), а вторая поверхность (1b) расположена дальше по ходу потока и предназначена для высвобождения жидкости (7) в испаренном виде. Картридж дополнительно содержит капиллярное тело (5), имеющее удлиненный первый конец (6) и второй конец (9), причем удлиненный первый конец (6) проходит внутрь части (8) для хранения жидкости с целью контакта с жидкостью (7), а второй конец (9) контактирует с первой поверхностью (1а) нагревательного элемента (1), и площадь поперечного сечения капиллярного тела (5) на втором конце (9) составляет больше, чем площадь поперечного сечения капиллярного тела (5) на удлиненном первом конце (6). 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система подачи аэрозоля содержит индукционное нагревательное устройство и изделие, образующее аэрозоль. Изделие, образующее аэрозоль, содержит множество сегментов, образующих аэрозоль; и по меньшей мере два разных сусцептора. Индукционное нагревательное устройство содержит корпус устройства, содержащий полость для размещения в ней по меньшей мере части изделия, образующего аэрозоль, содержащей множество сегментов, образующих аэрозоль; катушку, расположенную так, чтобы окружать полость ; источник электропитания и электронную схему источника питания, присоединенную к источнику электропитания и к катушке. Электронная схема источника питания выполнена с возможностью подачи переменного тока на катушку для генерирования переменного магнитного поля, имеющего напряженность магнитного поля и частоту, с целью генерирования по меньшей мере в одном сегменте, образующем аэрозоль, тепловой энергии, которая больше скорости потери тепла этого сегмента, образующего аэрозоль. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх