RU2772666C2 - Aerosol generating device, aerosol generating system and method for control of heater of aerosol generating device (options) - Google Patents

Aerosol generating device, aerosol generating system and method for control of heater of aerosol generating device (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2772666C2
RU2772666C2 RU2020120945A RU2020120945A RU2772666C2 RU 2772666 C2 RU2772666 C2 RU 2772666C2 RU 2020120945 A RU2020120945 A RU 2020120945A RU 2020120945 A RU2020120945 A RU 2020120945A RU 2772666 C2 RU2772666 C2 RU 2772666C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating element
temperature
aerosol
power
phase
Prior art date
Application number
RU2020120945A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020120945A (en
RU2020120945A3 (en
Inventor
Мари ФАРИН
Original Assignee
Филип Моррис Продактс С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филип Моррис Продактс С.А. filed Critical Филип Моррис Продактс С.А.
Priority claimed from PCT/EP2018/082522 external-priority patent/WO2019105879A1/en
Publication of RU2020120945A publication Critical patent/RU2020120945A/en
Publication of RU2020120945A3 publication Critical patent/RU2020120945A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2772666C2 publication Critical patent/RU2772666C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: tobacco industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to methods for control of a heater in an aerosol generating device, to an electric aerosol generating device, and to an aerosol generating system. The method for control of a heater in an aerosol generating device contains a heater containing at least one heating element made with the possibility of heating of aerosol forming substrate, and a power source for power supply to the heating element. The method includes stages, at which power supply to the heating element is controlled in such a way that, in the first phase, power is supplied to increase a temperature of the heating element from the initial temperature to the first temperature, and, in the second phase, power is supplied to decrease a temperature of the heating element from the first temperature to the second temperature. Power supplied to the heating element during the first phase is increased at least once during the first phase, and aerosol is generated during the second phase.
EFFECT: providing the possibility of quick aerosol generation after the device is activated without extra energy losses, as well as reduction in the risk of overheating of a cartridge and/or aerosol forming substrate.
15 cl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль устройству, содержащему картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат, и к способу управления нагревателем генерирующего аэрозоль устройства. The present invention relates to an aerosol generating device comprising a cartridge containing an aerosol generating substrate and a method for controlling a heater of the aerosol generating device.

В частности, настоящее изобретение относится к способу управления нагревателем генерирующего аэрозоль устройства во время начальных фаз, причем картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат, нагревают до температуры, при которой аэрозоль генерируется как можно скорее и наряду с этим предотвращается перегрев образующего аэрозоль субстрата и излишние потери энергии из-за неспособности материала картриджа эффективно поглощать тепло. In particular, the present invention relates to a method for controlling the heater of an aerosol-generating device during the initial phases, wherein the cartridge containing the aerosol-generating substrate is heated to a temperature at which the aerosol is generated as soon as possible, while preventing overheating of the aerosol-generating substrate and unnecessary energy loss due to the inability of the cartridge material to effectively absorb heat.

Как правило, желательно, чтобы генерирующие аэрозоль устройства генерировали аэрозоль с требуемыми свойствами как можно скорее после активации устройства. Важным фактором для создания удовлетворительных ощущений у потребителя генерирующего аэрозоль устройства считается «время до первой затяжки». Часто потребители не хотят ждать в течение долгого периода времени, следующего за активацией устройства, до тех пор, пока не появится возможность осуществления первой затяжки. По этой причине на нагревательный элемент может быть подана конкретная мощность при активации устройства для как можно более быстрого нагрева до рабочей температуры. Однако было обнаружено, что первоначальная подача высокой или максимальной мощности на нагреватель для быстрого повышения температуры картриджа зачастую не является оптимальным решением. Например, нагрев может быть неэффективным, что приводит к потере энергии из-за неспособности материала картриджа эффективно поглощать тепло. В дополнение, возможен перегрев картриджа или его частей или образующего аэрозоль субстрата, заключенного в картридже.It is generally desirable for aerosol generating devices to generate an aerosol with the desired properties as soon as possible after activation of the device. The "time to first puff" is considered to be an important factor in creating a satisfactory user experience for an aerosol generating device. Often, consumers do not want to wait for a long period of time following the activation of the device until the first puff is possible. For this reason, the heating element can be supplied with a specific power when the device is activated to heat up to the operating temperature as quickly as possible. However, it has been found that initially applying high or maximum power to the heater to quickly raise the temperature of the cartridge is often not the best solution. For example, heating may be inefficient, resulting in wasted energy due to the inability of the cartridge material to effectively absorb heat. In addition, overheating of the cartridge or parts thereof or the aerosol-forming substrate contained in the cartridge is possible.

Было бы желательно создать такие генерирующее аэрозоль устройство и систему, которые были бы выполнены с возможностью быстрого генерирования аэрозоля после активации устройства без лишних потерь энергии и с меньшим риском перегрева картриджа и/или образующего аэрозоль субстрата. It would be desirable to provide an aerosol generating device and system that would be capable of rapidly generating an aerosol upon activation of the device without wasting unnecessary energy and with less risk of overheating of the cartridge and/or aerosol generating substrate.

В первом аспекте настоящего изобретения предложен способ управления генерированием аэрозоля в генерирующем аэрозоль устройстве, содержащем: нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата; и источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; причем способ включает этапы, на которых управляют подачей мощности на нагревательный элемент таким образом, что In a first aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the generation of an aerosol in an aerosol generating device, comprising: a heater comprising at least one heating element configured to heat an aerosol-forming substrate; and a power source for supplying power to the heating element; wherein the method includes the steps of controlling the supply of power to the heating element such that

в первой фазе мощность подается для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до первой температуры, и in the first phase, power is supplied to raise the temperature of the heating element from the start temperature to the first temperature, and

во второй фазе мощность подается для снижения температуры нагревательного элемента от первой температуры до второй температуры. in the second phase, power is supplied to lower the temperature of the heating element from the first temperature to the second temperature.

причем мощность, подаваемую на нагревательный элемент во время первой фазы, по меньшей мере один раз повышают во время первой фазы; и генерируют аэрозоль во время второй фазы.moreover, the power supplied to the heating element during the first phase, at least once increase during the first phase; and generate an aerosol during the second phase.

В первой фазе мощность, подаваемую на нагревательный элемент, повышают для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до первой температуры. В частности, мощность, подаваемую на нагревательный элемент, повышают по меньшей мере один раз во время первой фазы. Иначе говоря, мощность, подаваемую на нагревательный элемент, постепенно повышают во время первой фазы для постепенного повышения температуры нагревательного элемента. Постепенное повышение мощности может быть поэтапным и включать один или более этапов или шагов. Постепенное повышение мощности может включать непрерывное повышение в пределах по меньшей мере части первой фазы.In the first phase, the power supplied to the heating element is increased to raise the temperature of the heating element from the initial temperature to the first temperature. In particular, the power supplied to the heating element is increased at least once during the first phase. In other words, the power supplied to the heating element is gradually increased during the first phase to gradually increase the temperature of the heating element. Gradual increase in power may be staged and include one or more stages or steps. The gradual increase in power may include a continuous increase within at least part of the first phase.

Было обнаружено, что постепенное повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент для постепенного повышения температуры нагревательного элемента во время первой фазы, способно обеспечить такое же или по существу аналогичное повышение температуры образующего аэрозоль субстрата в конце первой фазы, что и в случае одного быстрого повышения температуры нагревательного элементав начале первой фазы. Таким образом, постепенное повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент для постепенного повышения температуры нагревательного элемента, обеспечивает возможность повышения эффективности теплопередачи между нагревательным элементом и образующим аэрозоль субстратом, поскольку на нагревательный элемент во время первой фазы может подаваться меньшая мощность, если повышение мощности осуществляется постепенно.It has been found that gradually increasing the power applied to the heating element to gradually increase the temperature of the heating element during the first phase is able to provide the same or substantially the same temperature increase of the aerosol-forming substrate at the end of the first phase as in the case of a single rapid increase in the temperature of the heating element. element at the beginning of the first phase. Thus, gradually increasing the power supplied to the heating element to gradually increase the temperature of the heating element makes it possible to increase the efficiency of heat transfer between the heating element and the aerosol-forming substrate, since less power can be supplied to the heating element during the first phase if the power increase is carried out gradually.

В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом для генерирования аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат может быть твердым или жидким или содержать комбинацию твердых и жидких компонентов. Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой часть генерирующего аэрозоль изделия, например часть картриджа, заключающего в себе образующий аэрозоль субстрат, или часть палочки, содержащей корпус из образующего аэрозоль субстрата и фильтр, обернутые вместе в виде стержня подобно обычной сигарете. Генерирующее аэрозоль устройство может представлять собой устройство, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия для генерирования аэрозоля, который может непосредственно вдыхаться в легкие пользователя через рот пользователя. In the context of this document, the term "aerosol generating device" refers to a device that interacts with an aerosol-forming substrate to generate an aerosol. The aerosol-forming substrate may be solid or liquid, or contain a combination of solid and liquid components. The aerosol-generating substrate may be part of an aerosol-generating article, such as a cartridge part containing an aerosol-generating substrate, or a stick part containing an aerosol-generating substrate body and a filter wrapped together in a rod-like manner like a conventional cigarette. The aerosol generating device may be a device that interacts with the aerosol generating substrate of the aerosol generating article to generate an aerosol that can be directly inhaled into the wearer's lungs through the wearer's mouth.

В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» используется для описания субстрата, способного выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" is used to describe a substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol.

Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в картридже или емкости. Картридж или емкость могут быть расположены вблизи нагревательного элемента. Нагревательный элемент может нагревать образующий аэрозоль субстрат в картридже или емкости в обеих из первой фазы и второй фазы.The aerosol-forming substrate may be provided in a cartridge or container. The cartridge or container may be located near the heating element. The heating element may heat the aerosol-forming substrate in the cartridge or container in both of the first phase and the second phase.

В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль изделие» относится к изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат, способный выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый в легкие пользователя через рот пользователя. Генерирующее аэрозоль изделие может быть одноразовым. Генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой или содержать картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат. Генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой или содержать табачную палочку. In the context of this document, the term "aerosol-generating article" refers to an article containing an aerosol-forming substrate capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. For example, an aerosol generating article may be an article that generates an aerosol directly inhaled into the user's lungs through the user's mouth. The aerosol generating article may be disposable. The aerosol-generating article may be or comprise a cartridge containing an aerosol-generating substrate. The aerosol generating article may be or contain a tobacco stick.

Если образующий аэрозоль субстрат обеспечен в изделии, таком как картридж, то скорость теплопередачи между нагревательным элементом при конкретной температуре и образующим аэрозоль субстратом, заключенным в изделии, может изменяться в зависимости от изделия. Даже для изделий одинаковой конструкции вариации, имеющие место в процессе изготовления, могут приводить к вариациям скорости теплопередачи.If an aerosol-forming substrate is provided in an article such as a cartridge, the rate of heat transfer between a heating element at a particular temperature and an aerosol-forming substrate contained in the article may vary depending on the article. Even for products of the same design, variations that occur during the manufacturing process can lead to variations in the rate of heat transfer.

Неожиданно было обнаружено, что способ по первому аспекту настоящего изобретения способен обеспечивать меньшие вариации температурного профиля образующего аэрозоль субстрата во время первой фазы по сравнению со способами, включающими одно быстрое повышение температуры нагревательного элемента. Это преимущество может быть обусловлено тем, что постепенное повышение температуры нагревательного элемента в пределах первой фазы приводит к меньшей разности температур между нагревательным элементом, изделием и образующим аэрозоль субстратом, заключенным в изделии, во время первой фазы по сравнению со способами, включающими одно быстрое повышение температуры нагревательного элемента. Большая разность температур между нагревательным элементом, изделием и образующим аэрозоль субстратом, заключенным в изделии, которая возникает в результате быстрого повышения температуры нагревательного элемента, может делать особенно заметными различия в скорости теплопередачи между разными изделиями по сравнению с постепенным повышением температуры нагревательного элемента согласно способу по первому аспекту настоящего изобретения.Surprisingly, it has been found that the method according to the first aspect of the present invention is able to provide less variation in the temperature profile of the aerosol-forming substrate during the first phase compared to methods comprising a single rapid increase in the temperature of the heating element. This advantage may be due to the fact that gradually raising the temperature of the heating element within the first phase results in a smaller temperature difference between the heating element, the article, and the aerosol-forming substrate contained in the article during the first phase compared to methods involving a single rapid temperature increase. heating element. A large temperature difference between the heating element, the article, and the aerosol-forming substrate contained in the article, which results from a rapid increase in the temperature of the heating element, can make differences in the rate of heat transfer between different articles particularly noticeable compared to the gradual increase in temperature of the heating element according to the method according to the first aspect of the present invention.

В некоторых вариантах осуществления температура нагревательного элемента может быть измерена и установлена непосредственно, например, с помощью средств регулирования температуры, таких как датчик, расположенных на нагревателе или вокруг него. В других вариантах осуществления температура нагревательного элемента может быть измерена и установлена косвенно, например, путем измерения и установки сопротивления нагревательного элемента. Сопротивление нагревательного элемента может зависеть от его температуры. В результате установленная температура нагревательного элемента может соответствовать конкретному значению сопротивления нагревательного элемента.In some embodiments, the temperature of the heating element may be measured and set directly, for example, by temperature control means such as a sensor located on or around the heater. In other embodiments, the temperature of the heating element may be measured and set indirectly, for example, by measuring and setting the resistance of the heating element. The resistance of a heating element may depend on its temperature. As a result, the set temperature of the heating element may correspond to a particular resistance value of the heating element.

Зависимость между сопротивлениями и температурами нагревательного элемента может быть известна. Таким образом обеспечивается возможность определения температуры нагревательного элемента на основе результата измерения электрического сопротивления нагревательного элемента. В некоторых вариантах осуществления определенная зависимость может быть основана на нескольких эталонных значениях, измеренных во время калибровки нагревателя, например трех эталонных значениях. Например, согласно примеру процедуры калибровки нагревателя может осуществляться подача мощности на нагревательный элемент и может измеряться температура нагревательного элемента. Когда измеренная температура нагревательного элемента достигает заданного значения, которое должно использоваться в качестве эталонного значения, например, 150oC, 250oC и 300oC, измеряют сопротивление нагревательного элемента. Измеренные эталонные значения сопротивления могут быть сохранены в памяти, такой как флэш-память, в генерирующем аэрозоль устройстве. Устройство также может быть выполнено с возможностью определения целевых значений сопротивления для установленных температур, которые (целевые значения) отличаются от эталонных значений сопротивления, сохраненных в памяти генерирующего аэрозоль устройства. Например, устройство может быть выполнено с возможностью интерполяции или экстраполяции дополнительных эталонных значений сопротивления на основе сохраненных эталонных значений сопротивления. Интерполяция или экстраполяция могут быть основаны на известной зависимости между температурой и сопротивлением для нагревательного элемента того типа, который используется в устройстве. Зависимость, используемая для интерполяции или экстраполяции, обычно зависит от свойств материала нагревательного элемента и, следовательно, от выбора материала нагревательного элемента.The relationship between resistances and heating element temperatures can be known. Thus, it is possible to determine the temperature of the heating element based on the measurement result of the electrical resistance of the heating element. In some embodiments, the determined relationship may be based on multiple reference values measured during heater calibration, such as three reference values. For example, according to an example of a heater calibration procedure, power can be applied to a heating element and the temperature of the heating element can be measured. When the measured temperature of the heating element reaches a predetermined value to be used as a reference value, such as 150 ° C., 250 ° C. and 300 ° C., the resistance of the heating element is measured. The measured resistance reference values may be stored in a memory, such as a flash memory, in the aerosol generating device. The device may also be configured to determine target resistance values for set temperatures that (target values) differ from reference resistance values stored in the memory of the aerosol generating device. For example, the device may be configured to interpolate or extrapolate additional resistance reference values based on the stored resistance reference values. The interpolation or extrapolation may be based on a known relationship between temperature and resistance for the type of heating element used in the device. The relationship used for interpolation or extrapolation usually depends on the properties of the material of the heating element and therefore on the choice of the material of the heating element.

Устройство может быть выполнено с возможностью выбора пользователем установленной температуры, соответствующей конкретной целевой температуре для нагревательного элемента, во время работы. Установленная температура может достигаться и/или поддерживаться следующим образом. Например, может подаваться напряжение на нагревательный элемент от источника питания в виде дискретных импульсов. Импульсы могут иметь по существу постоянную амплитуду. Длительность импульсов может составлять от 500 микросекунд до 1 миллисекунды, например, 1 миллисекунду. После каждого импульса может быть измерено сопротивление нагревательного элемента. Измеренное сопротивление может сравниваться с сохраненным или определенным эталонным значением сопротивления, соответствующим установленной температуре. Если измеренное сопротивление показывает, что температура нагревательного элемента ниже установленной температуры, то по меньшей мере одно из количества и длительности импульсов, подаваемых на нагревательный элемент, может быть увеличено до тех пор, пока сопротивление не достигнет установленной температуры. Если измеренное сопротивление показывает, что температура нагревательного элемента выше установленной температуры, то по меньшей мере одно из числа и длительности импульсов, подаваемых на нагревательный элемент, может быть уменьшено, или подача импульсов может быть приостановлена до тех пор, пока результаты изменения сопротивления не покажут, что температура нагревательного элемента упала ниже установленной температуры.The device may be configured to be configured by a user to select a set temperature corresponding to a particular target temperature for the heating element during operation. The set temperature can be reached and/or maintained as follows. For example, voltage can be applied to the heating element from a power source in the form of discrete pulses. The pulses may have a substantially constant amplitude. The duration of the pulses can be from 500 microseconds to 1 millisecond, for example 1 millisecond. After each pulse, the resistance of the heating element can be measured. The measured resistance can be compared to a stored or determined reference resistance value corresponding to the set temperature. If the measured resistance indicates that the temperature of the heating element is below the set temperature, then at least one of the number and duration of pulses applied to the heating element may be increased until the resistance reaches the set temperature. If the measured resistance indicates that the temperature of the heating element is above the set temperature, then at least one of the number and duration of pulses applied to the heating element may be reduced, or the pulses may be suspended until the results of the change in resistance indicate that the temperature of the heating element has fallen below the set temperature.

В некоторых вариантах осуществления длительность импульсов может быть переменной. В других вариантах осуществления длительность импульсов может быть постоянной. В некоторых вариантах осуществления длительность промежутков между импульсами может быть постоянной. В некоторых вариантах осуществления длительность промежутков между импульсами может быть переменной. Минимальная длительность промежутков между импульсами может быть такой, чтобы между импульсами могло быть измерено сопротивление. Например, минимальная длительность промежутков между импульсами может составлять 100 микросекунд. Измерение сопротивления может осуществляться в промежутках между импульсами. Измерение сопротивления может осуществляться, например, каждую 1 миллисекунду. Время между измерениями может быть равно любому значению от 1 миллисекунды до 100 микросекунд, например 300, 500 или 800 микросекундам. In some embodiments, the duration of the pulses may be variable. In other embodiments, the pulse duration may be constant. In some embodiments, the duration of the intervals between pulses may be constant. In some embodiments, the duration of the intervals between pulses may be variable. The minimum duration of the intervals between pulses may be such that the resistance can be measured between pulses. For example, the minimum duration of the intervals between pulses can be 100 microseconds. The resistance measurement can be carried out between pulses. The resistance measurement can be carried out, for example, every 1 millisecond. The time between measurements can be any value between 1 millisecond and 100 microseconds, such as 300, 500, or 800 microseconds.

По меньшей мере одно из длительности импульсов и длительности промежутков между импульсами может быть переменным. Иначе говоря, источник питания может изменять коэффициент заполнения напряжения, подаваемого на нагревательный элемент, с целью изменения мощности, подаваемой на нагревательный элемент, для достижения конкретного сопротивления (температуры) нагревательного элемента. At least one of the pulse duration and the duration of the intervals between pulses may be variable. In other words, the power supply may change the duty cycle of the voltage supplied to the heating element in order to change the power supplied to the heating element to achieve a particular resistance (temperature) of the heating element.

В некоторых вариантах осуществления мощность (напряжение), подаваемые на нагревательный элемент, могут регулироваться непосредственно путем изменения уставки по температуре. В других вариантах осуществления мощность (напряжение), подаваемые на нагревательный элемент, могут регулироваться косвенно, например с помощью контура обратной связи, и обновляться с использованием измеренных значений сопротивления от нагревательного элемента. In some embodiments, the power (voltage) supplied to the heating element can be controlled directly by changing the temperature setpoint. In other embodiments, the power (voltage) supplied to the heating element may be controlled indirectly, such as by a feedback loop, and updated using measured resistance values from the heating element.

Первая и вторая температуры могут быть установлены, как описано выше. Первая и вторая температуры могут представлять собой заданные температуры, которые установлены на заводе и сохранены в памяти устройства.The first and second temperatures may be set as described above. The first and second temperatures may be setpoint temperatures that are set at the factory and stored in the memory of the device.

Установленные температуры могут быть установлены в пределах допустимого температурного диапазона. Допустимый температурный диапазон может представлять собой заданный температурный диапазон, который проверен изготовителем устройства и субстрата и в котором компоненты устройства и субстрат функционируют удовлетворительно и без перегрева. Первая температура может быть выбрана таким образом, чтобы она находилась в пределах допустимого температурного диапазона, но при этом она может быть выбрана близкой к максимальной допустимой температуре указанного диапазона с целью генерирования удовлетворительного количества аэрозоля для первоначальной доставки потребителю. Может быть желательным достижение сравнительно высокой температуры с помощью нагревательного элемента в течение начального периода работы с целью содействия испарению субстрата и генерированию аэрозоля, поскольку возможно уменьшение доставки аэрозоля вследствие конденсации внутри устройства в течение начального периода работы устройства. Это может быть следствием того, что средняя температура устройства в течение начального периода работы является более низкой по сравнению с последующими периодами работы.The set temperatures can be set within the allowable temperature range. The allowable temperature range may be a predetermined temperature range that has been verified by the device and substrate manufacturer and within which the device components and the substrate function satisfactorily and without overheating. The first temperature may be chosen to be within the allowable temperature range, but may be selected close to the maximum allowable temperature of said range in order to generate a satisfactory amount of aerosol for initial delivery to the consumer. It may be desirable to achieve a relatively high temperature with the heating element during the initial period of operation in order to promote substrate evaporation and aerosol generation, since aerosol delivery may be reduced due to condensation inside the device during the initial period of operation of the device. This may be due to the fact that the average temperature of the device during the initial period of operation is lower compared to subsequent periods of operation.

Первая фаза может представлять собой фазу предварительного нагрева. В контексте данного документа термин «фаза предварительного нагрева» относится к фазе, в которой температуру образующего аэрозоль субстрата увеличивают до температуры, при которой генерируется удовлетворительное количество аэрозоля. Аэрозоль может генерироваться в первой фазе, но обычно он не может вытягиваться пользователем из устройства. Например, к концу первой фазы (фазы предварительного нагрева) картридж и заключенный в нем жидкий образующий аэрозоль субстрат могут достигать температуры испарения жидкости. Например, к концу первой фазы (фазы предварительного нагрева) табачная палочка и заключенный в ней твердый табак могут достигать температуры, при которой выделяются летучие компоненты, заключенные в табаке.The first phase may be a preheating phase. As used herein, the term "preheat phase" refers to the phase in which the temperature of the aerosol-forming substrate is increased to a temperature at which a satisfactory amount of aerosol is generated. The aerosol may be generated in the first phase, but usually cannot be drawn from the device by the user. For example, towards the end of the first phase (the preheat phase), the cartridge and the liquid aerosol-forming substrate contained therein may reach the liquid evaporation temperature. For example, towards the end of the first phase (the preheating phase), the tobacco stick and the solid tobacco contained therein may reach a temperature at which the volatile components contained in the tobacco are released.

Первая фаза может иметь любую подходящую длительность. Первая фаза может иметь заданную длительность. Первая фаза может иметь длительность, равную или меньшую одной минуты. Длительность первой фазы может быть равна или меньше 45 секунд. Длительность первой фазы может составлять приблизительно 30 секунд. Если длительность первой фазы составляет приблизительно 30 секунд, то обеспечивается возможность достижения хорошего баланса между скоростью предварительного нагрева и снижением потерь энергии.The first phase may be of any suitable duration. The first phase may have a predetermined duration. The first phase may have a duration equal to or less than one minute. The duration of the first phase can be equal to or less than 45 seconds. The duration of the first phase can be approximately 30 seconds. If the duration of the first phase is approximately 30 seconds, then it is possible to achieve a good balance between the speed of preheating and the reduction of energy losses.

Во время первой фазы возможно постепенное повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент. Повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, может осуществляться путем изменения коэффициента заполнения мощности, подаваемой на нагревательный элемент. During the first phase, a gradual increase in the power supplied to the heating element is possible. Increasing the power supplied to the heating element can be achieved by changing the duty cycle of the power supplied to the heating element.

Во время первой фазы постепенное повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, может осуществляться поэтапно или пошагово. Например, в течение первого периода времени на нагревательный элемент может подаваться первая мощность P1, соответствующая первому коэффициенту заполнения, для повышения температуры нагревательного элемента; и затем в течение второго периода времени на нагревательный элемент может подаваться вторая мощность P2, соответствующая второму коэффициенту заполнения, для дальнейшего повышения температуры нагревательного элемента, причем вторая мощность больше, чем первая мощность (P2 > P1). В данном примере первая и вторая мощности P1, P2 могут представлять собой среднюю мощность по рабочему циклу. Средняя мощность может быть вычислена любым подходящим способом, например с использованием среднеквадратичных значений тока и напряжения, подаваемых на нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления мощность, подаваемая на нагревательный элемент, может быть изменена путем изменения величины по меньшей мере одного из напряжения и тока, подаваемых на нагревательный элемент.During the first phase, the gradual increase in power supplied to the heating element may be carried out in stages or steps. For example, during a first period of time, a first power P1 corresponding to a first duty cycle may be supplied to the heating element to raise the temperature of the heating element; and then for a second period of time, a second power P2 corresponding to the second duty cycle may be supplied to the heating element to further increase the temperature of the heating element, the second power being greater than the first power (P2>P1). In this example, the first and second powers P1, P2 may be the average duty cycle power. The average power may be calculated in any suitable manner, for example using the RMS current and voltage applied to the heating element. In some embodiments, the power supplied to the heating element may be changed by changing the amount of at least one of the voltage and current supplied to the heating element.

В тех вариантах осуществления, в которых мощность постепенно увеличивается поэтапно или пошагово, указанные первый период времени и второй период времени могут составлять приблизительно 30 секунд. Указанные первый период времени и второй период времени вместе могут быть короче 30 секунд. В этом случае в конце второго периода времени может быть подана третья мощность P3 в течение третьего периода времени, причем третья мощность больше, чем вторая мощность (P3 > P2). Длительность первого, второго и третьего периодов времени вместе может составлять приблизительно 30 секунд. Длительность первого периода времени может составлять не более 10 секунд. Длительность первого периода времени может составлять приблизительно 5 секунд. Длительность второго периода времени может составлять не более приблизительно 10 секунд. Длительность второго периода времени может составлять приблизительно 5 секунд. Длительность третьего периода времени может быть равна или больше 10 секунд. Длительность третьего периода времени может составлять приблизительно 20 секунд. Первый, второй и третий периоды времени вместе могут составлять приблизительно 30 секунд или менее.In those embodiments in which power is gradually increased in stages or increments, said first time period and second time period may be approximately 30 seconds. Said first time period and second time period together may be shorter than 30 seconds. In this case, at the end of the second time period, a third power P3 may be supplied during the third time period, the third power being greater than the second power (P3>P2). The duration of the first, second and third time periods together may be approximately 30 seconds. The duration of the first period of time can be no more than 10 seconds. The duration of the first time period may be approximately 5 seconds. The duration of the second period of time may be no more than about 10 seconds. The duration of the second time period may be approximately 5 seconds. The duration of the third time period may be equal to or greater than 10 seconds. The duration of the third time period may be approximately 20 seconds. The first, second, and third time periods together may be approximately 30 seconds or less.

В первой фазе может быть выполнено любое подходящее количество повышений мощности. Например, четвертая мощность P4 может быть подана на нагревательный элемент в конце третьего периода времени в течение четвертого периода времени, причем четвертая мощность больше, чем третья мощность (P4 > P3), и пятая мощность P5 может быть подана на нагревательный элемент в конце четвертого периода времени в течение пятого периода времени, причем пятая мощность больше, чем четвертая мощность (P5 > P4).Any suitable number of power boosts may be performed in the first phase. For example, the fourth power P4 may be applied to the heating element at the end of the third time period during the fourth time period, the fourth power being greater than the third power (P4 > P3), and the fifth power P5 may be applied to the heating element at the end of the fourth period. time during the fifth time period, and the fifth power is greater than the fourth power (P5>P4).

В первой фазе каждая из разных мощностей (P1, P2, P3 и т. д.), подаваемых на нагревательный элемент, может быть подана в течение заданного периода времени. В некоторых вариантах осуществления длительность всех периодов времени может быть одинаковой. Иначе говоря, длительность всех этапов или шагов может составлять одинаковое заданное количество секунд. Например, длительность каждого из указанных периодов времени может составлять приблизительно 5, 7, 10, 15 или 20 секунд. В других вариантах осуществления длительность указанных периодов времени может быть неодинаковой. Например, первый период времени может быть короче, чем второй период времени, второй период времени может быть короче, чем третий период времени, и т. д. Например, первое повышение может иметь место через 5 секунд, и второе повышение - через 5 секунд, причем уровень мощности, установленный после второго повышения, поддерживается в течение 20 секунд. Например, в случае трех повышений мощности первое повышение может иметь место через 5 секунд и второе повышение - через 10 секунд, причем уровень мощности после второго повышения поддерживается в течение 15 секунд. Возможна комбинация одинаковых и неодинаковых периодов времени. Например, первое повышение может иметь место через 5 секунд и второе повышение - через 5 секунд, причем уровень мощности, установленный после второго повышения, поддерживается в течение 20 секунд. Возможно число этапов, большее или меньшее трех.In the first phase, each of the different powers (P1, P2, P3, etc.) supplied to the heating element may be supplied for a predetermined period of time. In some embodiments, the duration of all time periods may be the same. In other words, the duration of all stages or steps can be the same specified number of seconds. For example, the duration of each of these time periods may be approximately 5, 7, 10, 15, or 20 seconds. In other embodiments, the implementation of the duration of these periods of time may not be the same. For example, the first time period may be shorter than the second time period, the second time period may be shorter than the third time period, etc. For example, the first rise may occur after 5 seconds and the second rise after 5 seconds, wherein the power level set after the second boost is maintained for 20 seconds. For example, in the case of three power ups, the first power up could take place after 5 seconds and the second power up after 10 seconds, with the power level after the second power up being maintained for 15 seconds. A combination of the same and unequal periods of time is possible. For example, the first boost may take place after 5 seconds and the second boost after 5 seconds, with the power level set after the second boost being maintained for 20 seconds. Perhaps the number of stages, more or less than three.

Повышение мощности может быть равномерным. Иначе говоря, все повышения мощности могут иметь одинаковую величину. Повышения мощности могут соответствовать одинаковым повышениям установленной температуры. Иначе говоря, все повышения установленной температуры может иметь одинаковую величину. Подаваемая мощность может представлять собой мощность, рассчитанную на нагрев нагревательного элемента до конкретной установленной температуры и его поддержание при этой температуре. Например, повышение установленной температуры может быть осуществлено с шагом от 10oC до 100oС. Например, повышение может быть осуществлено с шагом 30oC, 50oC, 60oC, 80oС. Тем не менее, следует понимать, что мощность может быть дополнительно повышена перед тем, как температура нагревательного элемента достигнет установившейся температуры.The increase in power can be uniform. In other words, all power increases can be of the same magnitude. Power increases can correspond to equal set temperature increases. In other words, all increases in the set temperature can be of the same magnitude. The power supplied may be the power required to heat the heating element to a particular set temperature and maintain it at that temperature. For example, an increase in the set temperature can be done in steps of 10 ° C to 100 ° C. For example, an increase can be made in steps of 30 ° C, 50 ° C, 60 ° C, 80 ° C. that the power can be further increased before the temperature of the heating element reaches a steady state temperature.

Повышения мощности могут быть разными или непостоянными. Повышения мощности могут соответствовать неодинаковым повышениям установленной температуры. Например, первое повышение температуры может быть осуществлено с шагом большей величины, чем второе, третье и последующие повышения. Например, первое повышение может соответствовать приблизительно 80oC и второе повышение может соответствовать приблизительно 50oС.Power boosts can be variable or intermittent. Power increases can correspond to uneven set temperature increases. For example, the first temperature increase may be in larger increments than the second, third, and subsequent increases. For example, the first rise may be about 80 ° C and the second rise may be about 50 ° C.

В первой фазе мощность, подаваемая на нагревательный элемент, может повышаться постепенно. Например, мощность, подаваемая на нагревательный элемент, может повысить температуру нагревательного элемента от температуры окружающей среды до температуры от 250oC до 300oC, например от 280oC до 290oC, через 30 секунд. В некоторых вариантах осуществления мощность может постепенно повышаться в виде дискретных шагов или этапов, как описано выше. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент в первой фазе, может быть непрерывным. В контексте данного документа непрерывное повышение мощности может означать, что коэффициент заполнения импульсов изменяют таким образом, чтобы повысить среднюю мощность за несколько следующих друг за другом коротких периодов времени, например 1 миллисекунда или 10 миллисекунд. Повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, может быть линейным. Иначе говоря, скорость повышения мощности в пределах первой фазы может быть по существу постоянной. Повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, может быть нелинейным, например пропорциональным степени времени, которая больше или меньше 1, например ~t 2 или ~t 1/2 , где t - время. Иначе говоря, скорость повышения мощности может изменяться с течением времени. In the first phase, the power supplied to the heating element may be increased gradually. For example, power applied to the heating element can raise the temperature of the heating element from ambient temperature to 250 ° C. to 300 ° C., such as 280 ° C. to 290 ° C., in 30 seconds. In some embodiments, the implementation of the power may be gradually increased in discrete steps or stages, as described above. However, in some embodiments, the increase in power supplied to the heating element in the first phase may be continuous. In the context of this document, a continuous increase in power may mean that the duty cycle of the pulses is changed in such a way as to increase the average power over several successive short periods of time, for example 1 millisecond or 10 milliseconds. The increase in power supplied to the heating element may be linear. In other words, the rate of power increase within the first phase may be substantially constant. The increase in power supplied to the heating element may be non-linear, eg proportional to a power of time greater than or less than 1, such as ˜t 2 or ˜t 1/2 where t is time. In other words, the rate of power increase may vary over time.

В первой фазе мощность, подаваемая на нагревательный элемент, может зависеть от целевой температуры, установленной контроллером.In the first phase, the power supplied to the heating element may depend on the target temperature set by the controller.

Например, контроллер может установить целевую температуру T1, а затем подать мощность P1’ на нагревательный элемент для нагрева нагревательного элемента до температуры T1 и его поддержания при этой температуре. По истечении заданного периода времени t1 контроллер может установить целевую температуру T2, которая выше, чем целевая температура T1, а затем подать мощность P2’ на нагревательный элемент для нагрева нагревательного элемента до температуры T2 и его поддержания при этой температуре. Если температура T2 выше, чем температура T1, то мощность P2’ выше, чем P1’. Может быть установлена температура T2, и мощность P2’ может подаваться на нагревательный элемент даже в случае, если нагревательный элемент не достиг температуры T1 по истечении заданного периода времени t1. В варианте осуществления целевая температура Т2 может быть установлена после достижения температуры T1 или после истечения заданного периода времени t2, в зависимости от того, какое из этих событий произойдет раньше. В одном варианте осуществления целевая температура Т2 может быть установлена после достижения целевой температуры Т1. В варианте осуществления, по истечении заданного периода времени t2 или после достижения температуры T2, может быть установлена целевая температура T3, которая выше, чем целевая температура T2, и затем может быть подана мощность P3’ на нагревательный элемент для нагрева нагревательного элемента до температуры T3. Могут иметь место, например, три, пять или десять этапов. For example, the controller may set a target temperature T1 and then apply power P1' to the heating element to heat the heating element to and maintain temperature T1. After a predetermined time period t1 has elapsed, the controller may set a target temperature T2 that is higher than the target temperature T1 and then apply power P2' to the heating element to heat the heating element to T2 and maintain it at that temperature. If the temperature T2 is higher than the temperature T1, then the power P2' is higher than P1'. The temperature T2 can be set and the power P2' can be supplied to the heating element even if the heating element has not reached the temperature T1 after the predetermined time period t1 has elapsed. In an embodiment, the target temperature T2 may be set after the temperature T1 has been reached or after a predetermined time period t2 has elapsed, whichever occurs first. In one embodiment, the target temperature T2 may be set after the target temperature T1 has been reached. In an embodiment, after a predetermined period of time t2 has elapsed or after the temperature T2 has been reached, a target temperature T3 that is higher than the target temperature T2 may be set, and then power P3' may be applied to the heating element to heat the heating element to the temperature T3. There may be, for example, three, five or ten stages.

Например, T1 может быть равна 160oС Мощность P1’ подают в течение t1=5 секунд. Через 5 секунд устанавливают T2=240oC и подают мощность P2’ в течение t2=5 секунд. Через 5 секунд устанавливают T3=290oC и подают мощность P3’ в течение 20 секунд. Через 30 секунд первая фаза завершается. В варианте осуществления следующая температура может быть установлена независимо от предыдущей температуры, которая была достигнута.For example, T1 may be equal to 160 o With the Power P1' serve for t1=5 seconds. After 5 seconds, T2=240 ° C. is set and power P2' is applied for t2=5 seconds. After 5 seconds set T3=290 o C and apply power P3' for 20 seconds. After 30 seconds, the first phase ends. In an embodiment, the next temperature may be set regardless of the previous temperature that was reached.

По завершении первой фазы начинается вторая фаза, и мощность, подаваемую на нагревательный элемент, регулируют таким образом, чтобы снизить температуру нагревательного элемента до второй температуры, меньшей, чем первая температура. Если определен допустимый температурный диапазон, то вторая температура находится в пределах этого допустимого температурного диапазона. Указанное снижение температуры нагревательного элемента во второй фазе обычно является желательным, поскольку по истечении периода нагрева генерирующее аэрозоль устройство и образующий аэрозоль субстрат являются теплыми, так что в целом уменьшатся конденсация аэрозоля в устройстве и в целом увеличивается доставка аэрозоля при заданной температуре нагревательного элемента. Кроме того, в результате снижения температуры нагревательного элемента уменьшается количество энергии, потребляемой генерирующим аэрозоль устройством. Кроме того, изменение температуры нагревательного элемента во время работы устройства обеспечивает возможность создания модулируемого по времени температурного градиента в образующем аэрозоль субстрате. Upon completion of the first phase, the second phase begins and the power supplied to the heating element is controlled so as to reduce the temperature of the heating element to a second temperature lower than the first temperature. If an allowable temperature range is defined, then the second temperature is within that allowable temperature range. This reduction in heater element temperature in the second phase is generally desirable because after the heating period has elapsed, the aerosol generating device and the aerosol generating substrate are warm so that aerosol condensation in the device is generally reduced and aerosol delivery is generally increased at a given heater element temperature. In addition, as a result of lowering the temperature of the heating element, the amount of energy consumed by the aerosol generating device is reduced. In addition, changing the temperature of the heating element during operation of the device allows the creation of a time-modulated temperature gradient in the aerosol-forming substrate.

Во второй фазе обеспечивается возможность генерирования аэрозоля устройством с удовлетворительной скоростью и возможность его вдыхания пользователем. В контексте данного документа термины «затяжка» и «вдыхание» используются взаимозаменяемым образом и предназначены для обозначения действия пользователя по втягиванию аэрозоля в свой организм через рот или нос. Вдыхание включает ситуацию, когда аэрозоль втягивается в легкие пользователя, а также ситуацию, когда аэрозоль втягивается только в ротовую или носовую полость пользователя перед выпуском из организма пользователя.In the second phase, the aerosol can be generated by the device at a satisfactory rate and can be inhaled by the user. In the context of this document, the terms "puff" and "inhalation" are used interchangeably and are intended to refer to the act of the user to draw the aerosol into their body through the mouth or nose. Inhalation includes the situation where the aerosol is drawn into the user's lungs, as well as the situation where the aerosol is only drawn into the user's oral or nasal cavity before being released from the user's body.

Во второй фазе вторая температура ниже, чем первая температура. Вторая температура может быть выше, чем начальная температура. Начальная температура может представлять собой температуру окружающей среды, т. е. температуру вокруг генерирующего аэрозоль устройства. In the second phase, the second temperature is lower than the first temperature. The second temperature may be higher than the initial temperature. The initial temperature may be the ambient temperature, ie the temperature around the aerosol generating device.

Вторая температура может быть выше 100oС. Вторая температура может быть ниже 380oС. Вторая температура может составлять от 140oC до 200oС. Вторая температура может быть выше 150oС. Вторая температура может составлять от 150oC до 190oС. Вторая температура может составлять от 153oC до 177oС. Вторая температура может составлять приблизительно 177oС. При второй температуре в диапазоне от 150oC до 190oC и, более конкретно, от 153oC до 177oC, обеспечивается возможность улучшения восприятия вкуса пользователем.The second temperature may be above 100 ° C. The second temperature may be below 380 ° C. The second temperature may be between 140 ° C and 200 ° C. The second temperature may be above 150 ° C. The second temperature may be between 150 ° C and 190 o C. The second temperature may be from 153 o C to 177 o C. The second temperature may be approximately 177 o C. At the second temperature in the range from 150 o C to 190 o C and, more specifically, from 153 o C to 177 o C, it is possible to improve the perception of taste by the user.

Длительность второй фазы может составлять по меньшей мере 180 секунд. Длительность второй фазы может составлять по меньшей мере 240 секунд. Длительность второй фазы может составлять по меньшей мере 300 секунд. Длительность второй фазы может составлять по меньшей мере 360 секунд. Длительность второй фазы может составлять приблизительно 360 секунд, что, как правило, соответствует ожиданиям пользователя в отношении ощущений пользователя.The duration of the second phase may be at least 180 seconds. The duration of the second phase may be at least 240 seconds. The duration of the second phase may be at least 300 seconds. The duration of the second phase may be at least 360 seconds. The duration of the second phase may be approximately 360 seconds, which is generally in line with the user's expectations regarding the user's experience.

Для достижения второй температуры мощность, подаваемую на нагревательный элемент, снижают от значения, имевшего место в конце первой фазы. To reach the second temperature, the power supplied to the heating element is reduced from the value that occurred at the end of the first phase.

Вторая температура может поддерживаться на протяжении всей длительности второй фазы. Достигают второй температуры путем регулирования мощности, подаваемой на нагревательный элемент, для снижения мощности до уровня, меньшего мощности, подаваемой на нагревательный элемент в конце первой фазы. Затем возможно поддержание второй температуры путем регулирования мощности, подаваемой на нагревательный элемент, таким образом, чтобы температура нагревательного элемента поддерживалась равной второй температуре. Например, для поддержания второй температуры возможна подача постоянной средней мощности на нагревательный элемент во время второй фазы. Например, для поддержания второй температуры возможна подача на нагревательный элемент импульсов мощности при постоянном коэффициенте заполнения. The second temperature can be maintained throughout the duration of the second phase. The second temperature is reached by adjusting the power supplied to the heating element to reduce the power to a level lower than the power supplied to the heating element at the end of the first phase. It is then possible to maintain the second temperature by adjusting the power supplied to the heating element so that the temperature of the heating element is maintained at the second temperature. For example, to maintain the second temperature, it is possible to supply a constant average power to the heating element during the second phase. For example, to maintain the second temperature, it is possible to apply power pulses to the heating element at a constant duty cycle.

Например, вторая температура может быть достигнута следующим образом. Целевую температуру устанавливают равной второй температуре. Измерение сопротивления, осуществляемое устройством, показывает, что температура нагревательного элемента выше, чем целевая температура. Источник питания прекращает подачу импульсов напряжения на нагревательный элемент, и генерирующее аэрозоль устройство контролирует сопротивление (и, таким образом, температуру) нагревательного элемента до тех пор, пока температура не упадет ниже целевой температуры. В этот момент источник питания снова начинает подачу импульсов напряжения на нагревательный элемент для достижения второй температуры. Вторая температура может затем поддерживаться в аналогичном процессе.For example, the second temperature can be reached as follows. The target temperature is set to the second temperature. The device's resistance measurement indicates that the heating element temperature is higher than the target temperature. The power supply stops supplying voltage pulses to the heating element and the aerosol generating device controls the resistance (and thus the temperature) of the heating element until the temperature drops below the target temperature. At this point, the power supply again starts supplying voltage pulses to the heating element to reach the second temperature. The second temperature may then be maintained in a similar process.

Во время второй фазы вторая температура может поддерживаться в течение заданного периода времени, более короткого, чем длительность второй фазы. Мощность, подаваемая на нагревательный элемент, может затем быть снижена, так что температура нагревательного элемента снижается до третьей температуры. Третья температура ниже, чем вторая температура.During the second phase, the second temperature may be maintained for a predetermined period of time shorter than the duration of the second phase. The power supplied to the heating element may then be reduced so that the temperature of the heating element is reduced to a third temperature. The third temperature is lower than the second temperature.

Вторая температура может поддерживаться в течение любого подходящего заданного периода времени. Вторая температура может поддерживаться в течение приблизительно 30-120 секунд. Вторая температура может поддерживаться в течение приблизительно 45-90 секунд. Вторая температура может поддерживаться в течение приблизительно 60 секунд. Третья температура может поддерживаться в течение остальной части длительности второй фазы. В зависимости от длительности второй фазы, третья температура может поддерживаться в течение 120 секунд; в течение 180 секунд; в течение 240 секунд; или в течение 300 секунд.The second temperature may be maintained for any suitable predetermined period of time. The second temperature may be maintained for about 30-120 seconds. The second temperature may be maintained for approximately 45-90 seconds. The second temperature may be maintained for approximately 60 seconds. The third temperature may be maintained during the remainder of the duration of the second phase. Depending on the duration of the second phase, the third temperature can be maintained for 120 seconds; within 180 seconds; within 240 seconds; or within 300 seconds.

Третья температура может быть ниже, чем вторая температура. Третья температура может быть выше, чем начальная температура. Третья температура может быть выше 100oС. Третья температура может быть выше 160°С. Третья температура может составлять 165°С.The third temperature may be lower than the second temperature. The third temperature may be higher than the start temperature. The third temperature may be above 100 ° C. The third temperature may be above 160°C. The third temperature may be 165°C.

Вторая и третья температуры могут быть выбраны таким образом, чтобы аэрозоль генерировался непрерывно во время второй фазы. Вторую и третью температуры предпочтительно определяют на основе диапазона температур, который соответствует температуре испарения образующего аэрозоль субстрата. Мощность может подаваться на нагревательный элемент во время второй фазы для обеспечения того, чтобы температура не опускалась ниже минимально допустимой температуры.The second and third temperatures may be chosen such that the aerosol is generated continuously during the second phase. The second and third temperatures are preferably determined based on a temperature range that corresponds to the vaporization temperature of the aerosol-forming substrate. Power may be supplied to the heating element during the second phase to ensure that the temperature does not fall below the minimum allowable temperature.

В примере варианта осуществления вторая установленная температура может составлять приблизительно 177°C, и третья установленная температура может составлять приблизительно 165°С. Вторая установленная температура может поддерживаться в течение приблизительно 60 секунд, и третья установленная температура может поддерживаться в течение приблизительно 300 секунд.In an exemplary embodiment, the second set temperature may be approximately 177°C and the third set temperature may be approximately 165°C. The second set temperature may be maintained for approximately 60 seconds, and the third set temperature may be maintained for approximately 300 seconds.

Этап регулирования мощности, подаваемой на нагревательный элемент, предпочтительно выполняют таким образом, чтобы температура нагревательного элемента поддерживалась в пределах допустимого или требуемого температурного диапазона во второй фазе.The step of adjusting the power supplied to the heating element is preferably performed in such a way that the temperature of the heating element is maintained within an acceptable or required temperature range in the second phase.

Этап управления подачей мощности на нагревательный элемент может включать измерение температуры нагревательного элемента или температуры вблизи нагревательного элемента для получения результатов измерения температуры, выполнение сравнения измеренной температуры с целевой температурой и регулирование мощности, подаваемой на нагревательный элемент, на основе результата указанного сравнения. Целевую температуру предпочтительно изменяют с течением времени после активации устройства для обеспечения первой и второй фаз. Должно быть понятно, что целевая температура может быть выбрана таким образом, чтобы она имела любой требуемый временной профиль в пределах границ первой и второй фаз работы.The heating element power supply control step may include measuring the temperature of the heating element or a temperature in the vicinity of the heating element to obtain temperature measurement results, performing a comparison of the measured temperature with a target temperature, and adjusting the power supplied to the heating element based on the result of said comparison. The target temperature is preferably changed over time after activation of the device to provide the first and second phases. It should be understood that the target temperature can be chosen such that it has any desired time profile within the boundaries of the first and second phases of operation.

Способ также может включать этап, на котором идентифицируют характеристику образующего аэрозоль субстрата. В этом случае этап регулирования мощности может быть отрегулирован в зависимости от идентифицированной характеристики. Например, для разных субстратов могут быть использованы разные целевые температуры.The method may also include identifying a characteristic of the aerosol-forming substrate. In this case, the power control step can be adjusted depending on the identified characteristic. For example, different target temperatures may be used for different substrates.

Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой жидкий образующий аэрозоль субстрат. Если обеспечен жидкий образующий аэрозоль субстрат, то генерирующее аэрозоль устройство предпочтительно содержит средства для удержания жидкости. Например, жидкий образующий аэрозоль субстрат может удерживаться в емкости. The aerosol-forming substrate may be a liquid aerosol-forming substrate. If a liquid aerosol-forming substrate is provided, the aerosol-generating device preferably includes means for retaining the liquid. For example, a liquid aerosol-forming substrate may be held in a container.

В некоторых вариантах осуществления генерирующее аэрозоль устройство может содержать по меньшей мере одно отделение, которое заключает в себе образующий аэрозоль субстрат. Устройство может содержать по меньшей мере два отделения. Устройство может содержать первое отделение, содержащее первый компонент образующего аэрозоль субстрата, и второе отделение, содержащее второй компонент образующего аэрозоль субстрата. Устройство может содержать первое отделение, заключающее в себе источник никотина, и второе отделение, заключающее в себе источник кислоты, для генерирования частиц никотиновой соли.In some embodiments, the aerosol generating device may comprise at least one compartment that encloses the aerosol generating substrate. The device may contain at least two compartments. The device may comprise a first compartment containing a first component of an aerosol-forming substrate and a second compartment containing a second component of an aerosol-forming substrate. The device may include a first compartment containing a nicotine source and a second compartment containing an acid source for generating nicotine salt particles.

В некоторых вариантах осуществления жидкий образующий аэрозоль субстрат может быть абсорбирован в пористом несущем материале. Пористый несущий материал может быть изготовлен из любой подходящей абсорбирующей заглушки или тела, например из вспененного металлического или пластмассового материала, полипропилена, терилена, нейлоновых волокон или керамики. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может удерживаться в пористом несущем материале перед использованием генерирующего аэрозоль устройства. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может выделяться в пористый несущий материал во время или непосредственно перед использованием. Например, жидкий образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в капсуле. Оболочка капсулы может плавиться при нагреве, высвобождая жидкий образующий аэрозоль субстрат в пористый несущий материал. Капсула может при необходимости содержать твердое вещество в сочетании с жидкостью.In some embodiments, the liquid aerosol-forming substrate may be absorbed into the porous carrier material. The porous carrier material can be made from any suitable absorbent plug or body, such as metal or plastic foam, polypropylene, terylene, nylon fibers, or ceramic. The liquid aerosol-generating substrate may be retained in the porous carrier material prior to use of the aerosol-generating device. The liquid aerosol-forming substrate may be released into the porous carrier material during or shortly before use. For example, a liquid aerosol-forming substrate may be provided in a capsule. The capsule shell may melt when heated, releasing the liquid aerosol-forming substrate into the porous carrier material. The capsule may optionally contain a solid in combination with a liquid.

Носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в которые включены табачные компоненты. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.The carrier may be a non-woven web or bundle of fibers in which tobacco components are included. The nonwoven web or fiber bundle may contain, for example, carbon fibres, natural cellulose fibers or fibers from cellulose derivatives.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может содержать источник никотина и источник кислоты для использования в генерирующей аэрозоль системе для генерирования in situ (прямо на месте) аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли. В таких вариантах осуществления источник никотина может содержать первый несущий материал, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 1 миллиграмма до приблизительно 50 миллиграмм. Источник никотина может содержать первый несущий материал, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 1 миллиграмма до приблизительно 40 миллиграмм. Источник никотина может содержать первый несущий материал, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 3 миллиграмм до приблизительно 30 миллиграмм. Источник никотина может содержать первый несущий материал, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 6 миллиграмм до приблизительно 20 миллиграмм. Источник никотина может содержать первый несущий материал, пропитанный никотином в количестве от приблизительно 8 миллиграмм до приблизительно 18 миллиграмм.In some embodiments, the aerosol-forming substrate may comprise a nicotine source and an acid source for use in an aerosol generating system to generate in situ an aerosol containing nicotine salt particles. In such embodiments, the nicotine source may comprise a first carrier material impregnated with about 1 milligram to about 50 milligrams of nicotine. The nicotine source may comprise a first carrier material impregnated with nicotine in an amount of from about 1 milligram to about 40 milligrams. The nicotine source may comprise a first carrier material impregnated with about 3 milligrams to about 30 milligrams of nicotine. The nicotine source may comprise a first carrier material impregnated with about 6 milligrams to about 20 milligrams of nicotine. The nicotine source may comprise a first carrier material impregnated with about 8 milligrams to about 18 milligrams of nicotine.

Первый несущий материал может быть пропитан жидким никотином или раствором никотина в водном или неводном растворителе. Первый несущий материал может быть пропитан натуральным никотином или синтетическим никотином.The first carrier material may be impregnated with liquid nicotine or a solution of nicotine in an aqueous or non-aqueous solvent. The first carrier material may be impregnated with natural nicotine or synthetic nicotine.

В таких вариантах осуществления источник кислоты может содержать органическую кислоту или неорганическую кислоту. Источник кислоты может содержать органическую кислоту, например карбоксильную кислоту. Источник кислоты может содержать, например, альфа-кетокислоту или 2-оксокислоту или молочную кислоту. Источник кислоты может содержать кислоту, выбранную из группы, состоящей из 3-метил-2-оксопентановой кислоты, пировиноградной кислоты, 2-оксопентановой кислоты, 4-метил-2-оксопентановой кислоты, 3-метил-2-оксобутановой кислоты, 2-оксооктановой кислоты, молочной кислоты и их комбинаций. Источник кислоты может содержать пировиноградную кислоту или молочную кислоту. Источник кислоты может содержать молочную кислоту. In such embodiments, the acid source may comprise an organic acid or an inorganic acid. The acid source may contain an organic acid, such as a carboxylic acid. The acid source may contain, for example, alpha-keto acid or 2-oxo acid or lactic acid. The acid source may contain an acid selected from the group consisting of 3-methyl-2-oxo-pentanoic acid, pyruvic acid, 2-oxo-pentanoic acid, 4-methyl-2-oxo-pentanoic acid, 3-methyl-2-oxo-butanoic acid, 2-oxooctanoic acid acid, lactic acid, and combinations thereof. The acid source may contain pyruvic acid or lactic acid. The acid source may contain lactic acid.

Источник кислоты может содержать второй несущий материал, пропитанный кислотой.The acid source may comprise a second carrier material impregnated with acid.

Первый несущий материал и второй несущий материал могут быть одинаковыми или разными. Первый несущий материал и второй несущий материал могут иметь плотность от приблизительно 0,1 грамма/кубический сантиметр до приблизительно 0,3 грамма/кубический сантиметр. Первый несущий материал и второй несущий материал могут иметь пористость от приблизительно 15 процентов до приблизительно 55 процентов. Первый несущий материал и второй несущий материал могут содержать одно или более из следующего: стекло, целлюлозу, керамику, нержавеющую сталь, алюминий, полиэтилен (PE), полипропилен, полиэтилентерефталат (PET), поли(циклогександиметилентерефталат) (PCT), полибутилентерефталат (PBT), политетрафторэтилен (PTFE), вспененный политетрафторэтилен (ePTFE) и BAREX®.The first carrier material and the second carrier material may be the same or different. The first carrier material and the second carrier material may have a density of from about 0.1 grams/cubic centimeter to about 0.3 grams/cubic centimeter. The first carrier material and the second carrier material may have a porosity of from about 15 percent to about 55 percent. The first carrier material and the second carrier material may comprise one or more of the following: glass, cellulose, ceramic, stainless steel, aluminum, polyethylene (PE), polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), poly(cyclohexanedimethylene terephthalate) (PCT), polybutylene terephthalate (PBT) , polytetrafluoroethylene (PTFE), expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) and BAREX ® .

Первый несущий материал действует в качестве емкости для никотина. Первый несущий материал может быть химически инертным по отношению к никотину.The first carrier material acts as a container for nicotine. The first carrier material may be chemically inert with respect to nicotine.

Первый несущий материал может иметь любые подходящие форму и размер. Например, первый несущий материал может иметь форму листа или заглушки. Форма и размер первого несущего материала могут быть схожи с формой и размером первого отделения. Форма, размер, плотность и пористость первого несущего материала могут быть выбраны с возможностью пропитки первого несущего материала требуемым количеством никотина.The first carrier material may be of any suitable shape and size. For example, the first carrier material may be in the form of a sheet or a plug. The shape and size of the first carrier material may be similar to the shape and size of the first compartment. The shape, size, density, and porosity of the first carrier material can be chosen to impregnate the first carrier material with the desired amount of nicotine.

Первое отделение также может содержать ароматизатор. Подходящие ароматизаторы включают, но без ограничения, ментол.The first compartment may also contain flavor. Suitable flavors include, but are not limited to, menthol.

Первый несущий материал может быть пропитан ароматизатором в количестве от приблизительно 3 миллиграмм до приблизительно 12 миллиграмм.The first carrier material may be impregnated with flavorant in an amount of from about 3 milligrams to about 12 milligrams.

Второй несущий материал действует в качестве емкости для кислоты. Второй несущий материал может быть химически инертным по отношению к кислоте. Второй несущий материал может иметь любые подходящие форму и размер. Например, второй несущий материал может иметь форму листа или заглушки. Форма и размер второго несущего материала могут быть схожи с формой и размером второго отделения. Форма, размер, плотность и пористость второго несущего материала могут быть выбраны с возможностью пропитки второго несущего материала требуемым количеством кислоты.The second carrier material acts as a container for the acid. The second carrier material may be chemically inert to the acid. The second carrier material may be of any suitable shape and size. For example, the second carrier material may be in the form of a sheet or a plug. The shape and size of the second carrier material may be similar to the shape and size of the second compartment. The shape, size, density, and porosity of the second carrier material can be chosen to impregnate the second carrier material with the desired amount of acid.

Источник кислоты может представлять собой источник молочной кислоты, содержащий второй несущий материал, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 2 миллиграмм до приблизительно 60 миллиграмм. Источник молочной кислоты может содержать второй несущий материал, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 5 миллиграмм до приблизительно 50 миллиграмм. Источник молочной кислоты может содержать второй несущий материал, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 8 миллиграмм до приблизительно 40 миллиграмм. Источник молочной кислоты может содержать второй несущий материал, пропитанный молочной кислотой в количестве от приблизительно 10 миллиграмм до приблизительно 30 миллиграмм.The acid source may be a source of lactic acid containing a second carrier material impregnated with lactic acid in an amount of from about 2 milligrams to about 60 milligrams. The source of lactic acid may contain a second carrier material impregnated with lactic acid in an amount of from about 5 milligrams to about 50 milligrams. The source of lactic acid may contain a second carrier material impregnated with lactic acid in an amount of from about 8 milligrams to about 40 milligrams. The source of lactic acid may contain a second carrier material impregnated with lactic acid in an amount of from about 10 milligrams to about 30 milligrams.

Форма и размеры первого отделения картриджа могут быть выбраны с возможностью вмещения требуемого количества никотина в устройстве. Форма и размеры второго отделения картриджа могут быть выбраны с возможностью вмещения требуемого количества кислоты в устройстве. Соотношение никотина и кислоты, необходимое для достижения надлежащей стехиометрии реакции, может регулироваться и балансироваться путем изменения объема первого отделения по отношению к объему второго отделения.The shape and dimensions of the first compartment of the cartridge can be chosen to accommodate the desired amount of nicotine in the device. The shape and dimensions of the second compartment of the cartridge can be chosen to accommodate the required amount of acid in the device. The ratio of nicotine and acid required to achieve the proper reaction stoichiometry can be adjusted and balanced by changing the volume of the first compartment relative to the volume of the second compartment.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может представлять собой твердый образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Образующий аэрозоль субстрат может содержать лишь жидкие компоненты. Образующий аэрозоль субстрат может содержать один или более жидких компонентов. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может содержать содержащий табак материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые выделяются из субстрата при нагреве. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат также может содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. In some embodiments, the aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may contain both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may contain only liquid components. The aerosol-forming substrate may contain one or more liquid components. In some embodiments, the aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. In some embodiments, the aerosol-forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may also contain an aerosol-forming agent. Examples of suitable aerosol forming agents are glycerin and propylene glycol.

Если образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат, то этот твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табака, экструдированный табак, литой табачный лист и расширенный табак. Твердый образующий аэрозоль субстрат может иметь рассыпную форму или он может быть обеспечен в подходящей емкости или картридже. При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, предназначенные для выделения при нагреве субстрата. Твердый образующий аэрозоль субстрат также может содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого образующего аэрозоль субстрата. В контексте данного документа термин «гомогенизированный табак» относится к материалу, образованному в результате агломерации табака в виде частиц. Гомогенизированный табак может иметь форму листа. If the aerosol-forming substrate is a solid aerosol-forming substrate, then the solid aerosol-forming substrate may comprise, for example, one or more of the following: powder, granules, pellets, pieces, thin tubes, strips, or sheets containing one or more of the following: grass leaves, tobacco leaves, tobacco stem fragments, reconstituted tobacco, homogenized tobacco, extruded tobacco, molded tobacco leaf and expanded tobacco. The solid aerosol-forming substrate may be in loose form, or it may be provided in a suitable container or cartridge. Optionally, the solid aerosol-forming substrate may contain additional tobacco or non-tobacco volatile aroma compounds intended to be released upon heating of the substrate. The solid aerosol-forming substrate may also contain capsules which contain, for example, additional tobacco or non-tobacco volatile aroma compounds, and such capsules may melt during heating of the solid aerosol-forming substrate. In the context of this document, the term "homogenized tobacco" refers to the material formed as a result of agglomeration of tobacco in the form of particles. The homogenized tobacco may be in the form of a leaf.

Аэрозоли, генерируемые из образующих аэрозоль субстратов, могут быть видимыми или невидимыми, и они могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров. Aerosols generated from aerosol-forming substrates may be visible or invisible, and they may contain vapors (for example, fine particles of substances that are in a gaseous state and are usually liquid or solid at room temperature), as well as gases and liquid droplets of condensed vapors .

Нагревательный элемент может представлять собой электрический нагревательный элемент.The heating element may be an electrical heating element.

Генерирующее аэрозоль устройство может содержать любой подходящий нагревательный элемент. Генерирующее аэрозоль устройство может содержать резистивный нагреватель, индукционный нагреватель или их комбинацию.The aerosol generating device may comprise any suitable heating element. The aerosol generating device may comprise a resistive heater, an induction heater, or a combination thereof.

В некоторых вариантах осуществления нагревательный элемент может быть удлиненным. Нагревательный элемент может быть окружен теплопроводной оболочкой. Теплопроводная оболочка может быть выполнена с возможностью вставки в генерирующее аэрозоль изделие, такое как часть картриджа. Теплопроводная оболочка может быть выполнена с возможностью вставки в образующий аэрозоль субстрат. Предпочтительно, теплопроводная оболочка может быть выполнена с возможностью равномерного распределения тепла, создаваемого одним или более нагревательными элементами.In some embodiments, the implementation of the heating element may be elongated. The heating element may be surrounded by a heat-conducting sheath. The thermally conductive sheath may be insertable into an aerosol generating article, such as part of a cartridge. The thermally conductive sheath can be configured to be inserted into an aerosol-forming substrate. Preferably, the thermally conductive sheath may be configured to evenly distribute heat generated by one or more heating elements.

Нагревательный элемент может представлять собой электрически резистивный нагревательный элемент, и этап регулирования мощности, подаваемой на нагревательный элемент, может включать определение электрического сопротивления нагревательного элемента и регулирование электрического тока, подаваемого на нагревательный элемент, в зависимости от определенного электрического сопротивления. Электрическое сопротивление нагревательного элемента может служить показателем температуры нагревательного элемента, так что определенное электрическое сопротивление может сравниваться с целевым электрическим сопротивлением, и подаваемая мощность может регулироваться соответствующим образом. Для доведения определяемой температуры до целевой температуры может использоваться контур ПИД-регулирования. Кроме того, могут использоваться механизмы определения температуры, отличные от определения электрического сопротивления нагревательного элемента, например биметаллические пластины, термопары или специализированный термистор или электрорезистивный элемент, который электрически отделен от нагревательного элемента. Эти механизмы определения температуры могут использоваться в дополнение или вместо определения температуры путем контроля электрического сопротивления нагревательного элемента. Например, для выключения подачи мощности на нагревательный элемент при выходе температуры нагревательного элемента за пределы допустимого температурного диапазона, в механизме регулирования может использоваться отдельный механизм контроля температуры.The heating element may be an electrically resistive heating element, and the step of adjusting the power supplied to the heating element may include determining the electrical resistance of the heating element and adjusting the electrical current supplied to the heating element depending on the determined electrical resistance. The electrical resistance of the heating element can be indicative of the temperature of the heating element so that the determined electrical resistance can be compared with the target electrical resistance and the power supplied can be adjusted accordingly. A PID control loop can be used to bring the detected temperature to the target temperature. In addition, temperature detection mechanisms other than the electrical resistance of the heating element may be used, such as bimetal plates, thermocouples, or a specialized thermistor or electrical resistance element that is electrically separated from the heating element. These temperature detection mechanisms can be used in addition to or instead of temperature detection by monitoring the electrical resistance of the heating element. For example, to turn off the power supply to the heating element when the temperature of the heating element is outside the allowable temperature range, a separate temperature control mechanism can be used in the control mechanism.

Генерирующее аэрозоль устройство может содержать картридж. Картридж может содержать по меньшей мере одно отделение, которое заключает в себе образующий аэрозоль субстрат. Картридж может содержать по меньшей мере два отделения. Картридж может содержать первое отделение, заключающее в себе первый компонент образующего аэрозоль субстрата, и второе отделение, заключающее в себе второй компонент образующего аэрозоль субстрата. Картридж может содержать первое отделение, заключающее в себе источник никотина, и второе отделение, заключающее в себе источник молочной кислоты, для генерирования аэрозоля, содержащего частицы соли никотина лактата. The aerosol generating device may include a cartridge. The cartridge may include at least one compartment that contains the aerosol-forming substrate. The cartridge may contain at least two compartments. The cartridge may include a first compartment containing the first component of the aerosol-forming substrate and a second compartment containing the second component of the aerosol-forming substrate. The cartridge may include a first compartment containing a source of nicotine and a second compartment containing a source of lactic acid for generating an aerosol containing nicotine lactate salt particles.

Картридж может иметь любую подходящую форму. Картридж может быть по существу цилиндрическим. Картридж может иметь любой подходящий размер. Картридж может иметь длину, например, от приблизительно от 5 мм до приблизительно 30 мм. В некоторых вариантах осуществления картридж может иметь длину приблизительно 20 мм. Картридж может иметь диаметр, например, от приблизительно 4 мм до приблизительно 10 мм. В некоторых вариантах осуществления картридж может иметь диаметр приблизительно 7 мм.The cartridge may be in any suitable shape. The cartridge may be substantially cylindrical. The cartridge may be of any suitable size. The cartridge may have a length of, for example, from about 5 mm to about 30 mm. In some embodiments, the implementation of the cartridge may have a length of approximately 20 mm. The cartridge may have a diameter of, for example, from about 4 mm to about 10 mm. In some embodiments, the cartridge may have a diameter of approximately 7 mm.

Картридж может содержать первое отделение, содержащее источник никотина, и второе отделение, содержащее источник молочной кислоты.The cartridge may include a first compartment containing a source of nicotine and a second compartment containing a source of lactic acid.

Картридж может быть выполнен из одного или более подходящих материалов. Подходящие материалы включают, но без ограничения, алюминий, полиэфирэфиркетон (PEEK), полиимиды, такие как Kapton®, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен-пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы и виниловые смолы.The cartridge may be made from one or more suitable materials. Suitable materials include, but are not limited to, aluminum, polyetheretherketone (PEEK), polyimides such as Kapton®, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), fluorinated ethylene propylene (FEP), polytetrafluoroethylene (PTFE), epoxy resins, polyurethane resins and vinyl resins.

Картридж может быть выполнен из одного или более материалов, которые являются стойкими к никотину и молочной кислоте. Первое отделение, содержащее источник никотина, может быть покрыто одним или более материалами, стойкими к никотину, и второе отделение, содержащее источник молочной кислоты, может быть покрыто одним или более материалами, стойкими к молочной кислоте. Примеры подходящих материалов, стойких к никотину, и материалов, стойких к молочной кислоте, включают, но без ограничения, полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен-пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, виниловые смолы и их комбинации. Благодаря использованию одного или более материалов, стойких к никотину, и материалов, стойких к молочной кислоте, для выполнения картриджа или покрытия внутренней поверхности первого отделения и второго отделения соответственно, обеспечивается возможность увеличения срока службы генерирующего аэрозоль изделия.The cartridge may be made from one or more materials that are resistant to nicotine and lactic acid. The first compartment containing the nicotine source may be coated with one or more nicotine resistant materials and the second compartment containing the lactic acid source may be coated with one or more lactic acid resistant materials. Examples of suitable nicotine resistant materials and lactic acid resistant materials include, but are not limited to, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), fluorinated ethylene propylene (FEP), polytetrafluoroethylene (PTFE), epoxy resins, polyurethane resins, vinyl resins, and combinations thereof. By using one or more nicotine resistant materials and lactic acid resistant materials to form the cartridge or cover the inner surface of the first compartment and the second compartment, respectively, it is possible to increase the service life of the aerosol generating product.

Картридж может быть выполнен из одного или более теплопроводных материалов. Внутренняя поверхность первого отделения и второго отделения может быть покрыта одним или более теплопроводными материалами. Благодаря использованию одного или более теплопроводных материалов для выполнения картриджа или покрытия внутренней поверхности первого отделения и второго отделения, обеспечивается возможность повышения теплопередачи от нагревателя на источник никотина и источник молочной кислоты.The cartridge may be made from one or more thermally conductive materials. The inner surface of the first compartment and the second compartment may be coated with one or more thermally conductive materials. By using one or more thermally conductive materials to form the cartridge or cover the inner surface of the first compartment and the second compartment, it is possible to increase heat transfer from the heater to the nicotine source and the lactic acid source.

Подходящие теплопроводные материалы включают, но без ограничения, металлы, например такие, как алюминий, хром, медь, золото, железо, никель и серебро, сплавы, такие как латунь и сталь, и их комбинации.Suitable thermally conductive materials include, but are not limited to, metals such as aluminum, chromium, copper, gold, iron, nickel and silver, alloys such as brass and steel, and combinations thereof.

Картриджи для использования в генерирующих аэрозоль системах согласно настоящему изобретению и в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению могут быть выполнены любым подходящим способом. Подходящие способы включают, но без ограничения, глубокую вытяжку, литье под давлением, вспучивание, дутьевое формование и экструзию.Cartridges for use in the aerosol generating systems of the present invention and aerosol generating articles of the present invention may be made in any suitable manner. Suitable methods include, but are not limited to, deep drawing, injection molding, expansion, blow molding, and extrusion.

Первое отделение и второе отделение могут быть расположены параллельно внутри картриджа.The first compartment and the second compartment may be arranged in parallel within the cartridge.

Картридж также может содержать третье отделение, содержащее вещество для модификации аэрозоля. В таких вариантах осуществления второе отделение и третье отделение могут быть расположены параллельно внутри картриджа.The cartridge may also include a third compartment containing an aerosol modification agent. In such embodiments, the second compartment and the third compartment may be arranged in parallel within the cartridge.

В некоторых вариантах осуществления картридж является по существу цилиндрическим. Первое отделение, второе отделение и, при его наличии, третье отделение могут проходить в продольном направлении между противоположными по существу планарными торцевыми поверхностями картриджа.In some embodiments, the cartridge is substantially cylindrical. The first compartment, the second compartment, and if present, the third compartment may extend longitudinally between opposite substantially planar end surfaces of the cartridge.

Картридж также может содержать полость для размещения нагревательного элемента устройства. Указанная полость может быть расположена между первым и вторым отделениями. Генерирующее аэрозоль устройство может содержать один нагревательный элемент, выполненный с возможностью размещения в указанной полости.The cartridge may also contain a cavity for receiving the heating element of the device. Said cavity may be located between the first and second compartments. The aerosol generating device may comprise one heating element configured to be placed in said cavity.

В некоторых предпочтительных вариантах реализации образующее аэрозоль устройство содержит: корпус, содержащий один нагреватель; и мундштучный участок, выполненный с возможностью взаимодействия с корпусом, причем это образующее аэрозоль устройство выполнено с возможностью размещения в нем образующего аэрозоль изделия, содержащего картридж, содержащий первое отделение, содержащее источник никотина, второе отделение, содержащее источник молочной кислоты, и полость, так что указанный один нагреватель корпуса размещается в этой полости.In some preferred embodiments, the aerosol generating device comprises: a housing containing one heater; and a mouthpiece portion configured to interact with the body, wherein this aerosol generating device is configured to receive an aerosol generating article comprising a cartridge comprising a first compartment containing a nicotine source, a second compartment containing a source of lactic acid, and a cavity such that said one housing heater is placed in this cavity.

Генерирующее аэрозоль изделие может быть размещено целиком внутри части в виде корпуса генерирующего аэрозоль устройства, или целиком внутри мундштучной части генерирующего аэрозоль устройства, или частично внутри части в виде корпуса генерирующего аэрозоль устройства и частично внутри мундштучной части генерирующего аэрозоль устройства.The aerosol generating article can be placed entirely inside the body part of the aerosol generating device, or completely inside the mouthpiece part of the aerosol generating device, or partly inside the body part of the aerosol generating device and partly inside the mouthpiece part of the aerosol generating device.

Генерирующее аэрозоль устройство также может содержать направляющую часть, выполненную с возможностью взаимодействия с частью в виде корпуса для облегчения надлежащего выравнивания указанного одного нагревателя с полостью в картридже генерирующего аэрозоль изделия.The aerosol generating device may also include a guide portion configured to interact with the housing portion to facilitate proper alignment of said single heater with the cavity in the aerosol generating article cartridge.

В некоторых вариантах осуществления указанный один нагревательный элемент представляет собой внутренний электрический нагревательный элемент, выполненный с возможностью его размещения в полости картриджа генерирующего аэрозоля изделия. В некоторых вариантах осуществления указанный один нагревательный элемент представляет собой удлиненный внутренний электрический нагревательный элемент в виде нагревательного лезвия, выполненный с возможностью его размещения в полости картриджа генерирующего аэрозоль изделия. В таких вариантах осуществления полость в картридже генерирующего аэрозоль изделия может быть выполнена в виде удлиненной щели.In some embodiments, said single heating element is an internal electrical heating element configured to be placed within the aerosol generating cartridge cavity of the article. In some embodiments, said single heating element is an elongated internal electric heating element in the form of a heating blade, configured to be placed within a cartridge cavity of an aerosol generating article. In such embodiments, the cavity in the cartridge of the aerosol generating article may be formed as an elongated slot.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж является по существу цилиндрическим, полость в картридже может проходить вдоль продольной оси картриджа между противоположными по существу планарными торцевыми поверхностями картриджа. В таких вариантах осуществления первое отделение, второе отделение и, при его наличии, третье отделение могут быть расположены вокруг полости в картридже.In those embodiments where the cartridge is substantially cylindrical, the cavity in the cartridge may extend along the longitudinal axis of the cartridge between opposing substantially planar end surfaces of the cartridge. In such embodiments, the first compartment, the second compartment and, if present, the third compartment may be located around the cavity in the cartridge.

Первое отделение может состоять из одной или более первых камер внутри картриджа. Количество и размеры указанных одной или более первых камер могут быть выбраны с возможностью включения требуемого количества никотина в картридж.The first compartment may consist of one or more first chambers within the cartridge. The number and dimensions of said one or more first chambers may be selected to include the desired amount of nicotine in the cartridge.

Второе отделение может состоять из одной или более вторых камер внутри картриджа. Количество и размеры указанных одной или более вторых камер могут быть выбраны с возможностью включения требуемого количества молочной кислоты в картридж.The second compartment may consist of one or more second chambers within the cartridge. The number and dimensions of said one or more second chambers may be chosen to include the required amount of lactic acid in the cartridge.

Картридж может содержать полость, в которую вставляется нагревательный элемент. Указанная полость может быть выполнена в центральной области картриджа и окружена указанным отделением или отделениями, заключающими в себе образующий аэрозоль субстрат.The cartridge may include a cavity into which a heating element is inserted. Said cavity may be provided in the central region of the cartridge and surrounded by said compartment or compartments containing the aerosol-forming substrate.

Картридж может содержать один или более жидких компонентов, которые при испарении образуют аэрозоль, вдыхаемый пользователем. Нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева жидкостей до температуры, превышающей температуру испарения.The cartridge may contain one or more liquid components which upon evaporation form an aerosol inhaled by the user. The heating element may be configured to heat liquids to a temperature above the evaporation temperature.

Картридж может быть выполнен с возможностью извлечения из генерирующего аэрозоль устройства. Поскольку картридж имеет ограниченный объем (заключающий в себе ограниченное количество образующего аэрозоль субстрата), картридж может быть съемным и сменным. Например, картридж может быть лишь одноразовым. В этом случае картридж извлекается и отправляется в отходы после каждого сеанса.The cartridge may be removable from the aerosol generating device. Because the cartridge has a limited volume (containing a limited amount of aerosol-forming substrate), the cartridge can be removable and replaceable. For example, the cartridge may only be disposable. In this case, the cartridge is removed and sent to waste after each session.

Во втором аспекте настоящего изобретения предложено электрическое генерирующее аэрозоль устройство, содержащее: по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата для генерирования аэрозоля; источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; и электрическую схему, предназначенную для управления подачей мощности от источника питания на указанный по меньшей мере один нагревательный элемент, причем электрическая схема выполнена с возможностью:In a second aspect of the present invention, an electrical aerosol generating device is provided, comprising: at least one heating element configured to heat an aerosol-forming substrate to generate an aerosol; a power source for supplying power to the heating element; and an electrical circuit for controlling the supply of power from the power source to said at least one heating element, the electrical circuit being configured to:

регулирования мощности, подаваемой на нагревательный элемент, таким образом, что adjusting the power supplied to the heating element so that

в первой фазе мощность подается для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до первой температуры, и in the first phase, power is supplied to raise the temperature of the heating element from the start temperature to the first temperature, and

во второй фазе мощность подается для снижения температуры нагревательного элемента от первой температуры до второй температуры. in the second phase, power is supplied to lower the temperature of the heating element from the first temperature to the second temperature.

причем мощность, подаваемая на нагревательный элемент во время первой фазы, повышается по меньшей мере один раз во время первой фазы, и мощность, подаваемая на нагревательный элемент во время первой фазы, не снижается во время первой фазы.wherein the power supplied to the heating element during the first phase is increased at least once during the first phase and the power supplied to the heating element during the first phase is not reduced during the first phase.

Продолжительность каждой из фаз и температура нагревательного элемента во время каждой из фаз могут быть такими, как описано в отношении первого аспекта. The duration of each of the phases and the temperature of the heating element during each of the phases may be as described in relation to the first aspect.

Электрическая схема может быть выполнена таким образом, чтобы первая фаза имела фиксированную длительность. Электрическая схема может быть выполнена таким образом, чтобы вторая фаза имела фиксированную длительность. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования мощности, подаваемой на нагревательный элемент, таким образом, чтобы поддерживать вторую и/или третью температуру нагревательного элемента во время третьей фазы.The electrical circuit may be designed in such a way that the first phase has a fixed duration. The electrical circuit may be designed in such a way that the second phase has a fixed duration. The electrical circuitry may be configured to control the power supplied to the heating element so as to maintain the second and/or third temperature of the heating element during the third phase.

В некоторых вариантах осуществления указанная схема может быть выполнена с возможностью подачи мощности на нагревательный элемент путем подачи напряжения от источника питания на нагревательный элемент в виде дискретных импульсов. В этом случае мощность, подаваемая на нагревательный элемент, может регулироваться путем регулирования коэффициента заполнения подаваемого напряжения. Коэффициент заполнения может регулироваться с помощью любых подходящих средств, например путем изменения длительности импульсов и/или частоты импульсов. В некоторых вариантах осуществления указанная схема может быть выполнена с возможностью подачи мощности на нагревательный элементу в виде непрерывного сигнала постоянного тока. In some embodiments, said circuit may be configured to supply power to the heating element by applying voltage from a power source to the heating element in discrete pulses. In this case, the power supplied to the heating element can be controlled by adjusting the duty cycle of the applied voltage. The duty cycle can be adjusted by any suitable means, for example by changing the pulse duration and/or the pulse frequency. In some embodiments, said circuit may be configured to supply power to the heating element in the form of a continuous DC signal.

Электрическая схема может содержать средство для определения температуры, выполненное с возможностью измерения температуры нагревательного элемента или температуры вблизи нагревательного элемента для получения результатов измерения температуры, и она может быть выполнена с возможностью выполнения сравнения измеренной температуры с целевой температурой и регулирования мощности, подаваемой на нагревательный элемент, на основе результата указанного сравнения. Целевая температура может храниться в электронной памяти и предпочтительно изменяется с течением времени после активации устройства для обеспечения первой и второй фаз.The circuitry may include temperature detecting means configured to measure the temperature of the heating element or the temperature in the vicinity of the heating element to obtain temperature measurement results, and it may be configured to compare the measured temperature with the target temperature and adjust the power supplied to the heating element, based on the result of the specified comparison. The target temperature may be stored in an electronic memory and preferably changes over time after activation of the device to provide the first and second phases.

Средства для определения температуры могут представлять собой специализированный электрический компонент, такой как термистор, или они могут представлять собой схему, выполненную с возможностью определения температуры на основании электрического сопротивления нагревательного элемента.The means for determining the temperature may be a dedicated electrical component such as a thermistor, or they may be a circuit configured to determine the temperature based on the electrical resistance of the heating element.

Электрическая схема также может содержать средства для идентификации характеристики образующего аэрозоль субстрата в устройстве и память, хранящую справочную таблицу инструкций регулирования мощности и соответствующих характеристик образующего аэрозоль субстрата.The circuitry may also include means for identifying a characteristic of the aerosol-forming substrate in the device and a memory storing a look-up table of power control instructions and corresponding characteristics of the aerosol-forming substrate.

В обоих из первого и второго аспектов настоящего изобретения нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал, платину, золото и серебро. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец-, золото- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композитных материалах электрически резистивный материал может быть при необходимости встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. In both of the first and second aspects of the present invention, the heating element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include, but are not limited to: semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide), carbon, graphite, metals, metal alloys, and composite materials made from a ceramic material and a metal material. Such composite materials may contain alloyed or unalloyed ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, platinum, gold and silver. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, nickel, cobalt, chromium, aluminium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, tin, gallium, manganese, gold and iron alloys, as well as superalloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel, Timetal® and alloys based on iron-manganese-aluminum. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded in, encapsulated in or coated with the insulating material, or vice versa, depending on the energy transfer kinetics and the desired external physicochemical properties.

В обоих из первого и второго аспектов настоящего изобретения генерирующее аэрозоль устройство может содержать внутренний нагревательный элемент или внешний нагревательный элемент, или как внутренний, так и внешний нагревательные элементы, где термины «внутренний» и «внешний» относятся к образующему аэрозоль субстрату. Внутренний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внутренний нагревательный элемент может иметь форму нагревательного лезвия. Внутренний нагреватель может иметь форму корпуса или субстрата, имеющего разные электропроводные части, или форму электрически резистивной металлической трубки. Внутренний нагревательный элемент может представлять собой одну или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр образующего аэрозоль субстрата. Внутренний нагревательный элемент может содержать нагревательную проволоку или нить, например, из Ni-Cr (хромоникелевую), платины, вольфрама или сплава, или нагревательную пластину. При необходимости, внутренний нагревательный элемент может быть осажден внутри или снаружи на жесткий несущий материал. В одном таком варианте осуществления электрически резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. В таком примере устройства металл может быть выполнен в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамический материал, и затем помещен между слоями другого изоляционного материала, такого как стекло. Выполненные таким образом нагреватели могут использоваться как для нагрева, так и для контроля температуры нагревательных элементов во время работы.In both of the first and second aspects of the present invention, the aerosol generating device may comprise an internal heating element or an external heating element, or both internal and external heating elements, where the terms "internal" and "external" refer to the aerosol generating substrate. The inner heating element may be of any suitable shape. For example, the inner heating element may be in the form of a heating blade. The internal heater may be in the form of a housing or substrate having various electrically conductive portions, or in the form of an electrically resistive metal tube. The internal heating element may be one or more heating needles or rods that extend through the center of the aerosol-forming substrate. The inner heating element may comprise a heating wire or filament such as Ni-Cr (nickel chromium), platinum, tungsten or alloy, or a heating plate. If necessary, the internal heating element can be deposited internally or externally on a rigid support material. In one such embodiment, the electrically resistive heating element may be made using a metal having a specific relationship between temperature and resistivity. In such an exemplary device, the metal may be formed into a track on a suitable insulating material, such as ceramic material, and then placed between layers of another insulating material, such as glass. The heaters made in this way can be used both for heating and for controlling the temperature of the heating elements during operation.

Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрической подложке, такой как полиимидная. Листам гибкой нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру полости для размещения субстрата. Внешний нагревательный элемент может иметь форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна, или он может быть выполнен с использованием технологии нанесения покрытий, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на подложке подходящей формы. Внешний нагревательный элемент также может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. В таком примере устройства металл может быть выполнен в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Выполненный таким образом внешний нагревательный элемент может использоваться как для нагрева, так и для контроля температуры внешнего нагревательного элемента во время работы.The external heating element may be of any suitable shape. For example, the outer heating element may be in the form of one or more sheets of flexible heating foil on a dielectric substrate such as polyimide. The sheets of flexible heating foil can be shaped to fit the perimeter of the cavity to accommodate the substrate. The external heating element may be in the form of a metal grid or grids, a flexible printed circuit board, an injection molded connector (MID), a ceramic heater, a flexible carbon fiber heater, or it may be made using a coating technique such as plasma vapor deposition, on a suitable substrate. The external heating element can also be made using a metal having a certain relationship between temperature and resistivity. In such an exemplary device, the metal may be provided as a track between two layers of suitable insulating materials. An external heating element made in this way can be used both for heating and for controlling the temperature of the external heating element during operation.

Внутренний или внешний нагревательный элемент может содержать теплоотвод или тепловой резервуар, содержащий материал, способный поглощать и сохранять тепло и впоследствии выделять тепло с течением времени в образующий аэрозоль субстрат. Теплоотвод может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как подходящий металлический или керамический материал. В одном варианте осуществления указанный материал имеет высокую теплоемкость (чувствительный теплоаккумулирующий материал), или он представляет собой материал, способный поглощать и впоследствии выделять тепло в результате обратимого процесса, такого как высокотемпературный фазовый переход. Подходящие чувствительные теплоаккумулирующие материалы включают силикагель, оксид алюминия, углерод, стеклянный мат, стекловолокно, минералы, металл или сплав металлов, таких как алюминий, серебро или свинец, и целлюлозный материал, такой как бумага. Другие подходящие материалы, которые выделяют тепло в результате обратимого фазового перехода, включают парафин, ацетат натрия, нафталин, воск, оксид полиэтилена, металл, металлическую соль, эвтектическую смесь солей или сплав. В некоторых вариантах осуществления указанный теплоотвод или тепловой резервуар может быть расположен таким образом, чтобы он находился в непосредственном контакте с образующим аэрозоль субстратом и имел возможность передачи сохраненного тепла непосредственно на субстрат. В некоторых вариантах осуществления тепло, сохраненное в указанном теплоотводе или тепловом резервуаре, может передаваться на образующий аэрозоль субстрат посредством проводника тепла, такого как металлическая трубка.The inner or outer heating element may comprise a heat sink or heat reservoir containing a material capable of absorbing and storing heat and subsequently releasing heat over time into the aerosol-forming substrate. The heat sink can be made from any suitable material such as a suitable metal or ceramic material. In one embodiment, said material has a high heat capacity (sensitive heat storage material), or is a material capable of absorbing and subsequently releasing heat in a reversible process, such as a high temperature phase transition. Suitable sensitive heat storage materials include silica gel, alumina, carbon, glass mat, fiberglass, minerals, metal or metal alloy such as aluminium, silver or lead, and cellulosic material such as paper. Other suitable materials that release heat as a result of a reversible phase change include paraffin, sodium acetate, naphthalene, wax, polyethylene oxide, metal, metal salt, eutectic salt mixture, or alloy. In some embodiments, said heat sink or heat reservoir may be located such that it is in direct contact with the aerosol-forming substrate and is capable of transferring the stored heat directly to the substrate. In some embodiments, heat stored in said heat sink or heat reservoir may be transferred to the aerosol-forming substrate via a heat conductor such as a metal tube.

Нагревательный элемент может нагревать образующий аэрозоль субстрат за счет проводимости. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично контактировать с субстратом или носителем, на который осажден субстрат. В некоторых вариантах осуществления тепло либо от внутреннего, либо от внешнего нагревательного элемента может проводиться к субстрату посредством теплопроводного элемента. The heating element can heat the aerosol-forming substrate by conduction. The heating element may be at least partially in contact with the substrate or carrier on which the substrate is deposited. In some embodiments, heat from either the internal or external heating element may be conducted to the substrate via a heat transfer element.

В обоих из первого и второго аспектов настоящего изобретения, во время работы образующий аэрозоль субстрат может полностью размещаться внутри генерирующего аэрозоль устройства. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку на мундштуке генерирующего аэрозоль устройства. В некоторых вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, может быть частично размещено внутри генерирующего аэрозоль устройства. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно на генерирующем аэрозоль изделии. Нагревательный элемент может быть расположен внутри полости в устройстве, выполненной с возможностью размещения в ней образующего аэрозоль субстрата таким образом, чтобы при использовании нагревательный элемент находился внутри образующего аэрозоль субстрата.In both of the first and second aspects of the present invention, during operation, the aerosol-generating substrate may be completely housed within the aerosol-generating device. In this case, the user may puff on the mouthpiece of the aerosol generating device. In some embodiments, an aerosol generating article comprising an aerosol generating substrate may be partially housed within an aerosol generating device. In this case, the user can puff directly on the aerosol generating article. The heating element may be positioned within a cavity in the device configured to receive the aerosol-generating substrate therein such that the heating element is within the aerosol-generating substrate in use.

Генерирующее аэрозоль изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Генерирующее аэрозоль изделие может быть по существу продолговатым. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Образующий аэрозоль субстрат может иметь по существу цилиндрическую форму. Образующий аэрозоль субстрат может быть по существу удлиненным. Образующий аэрозоль субстрат также может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. The aerosol generating article may have a substantially cylindrical shape. The aerosol generating article may be substantially oblong. The aerosol generating article may have a length and a circumference substantially perpendicular to the length. The aerosol-forming substrate may be substantially cylindrical in shape. The aerosol-forming substrate may be substantially elongated. The aerosol-forming substrate may also have a length and a circumference substantially perpendicular to the length.

Генерирующее аэрозоль изделие может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка может быть расположена на находящемся дальше по потоку конце генерирующего аэрозоль изделия. Фильтрующая заглушка может представлять собой ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 мм, однако она может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм.The aerosol generating article may have an overall length of from about 30 mm to about 100 mm. The aerosol generating article may have an outer diameter of from about 5 mm to about 12 mm. The aerosol generating article may include a filter plug. The filter plug may be located at the downstream end of the aerosol generating article. The filter plug may be a cellulose acetate filter plug. The filter plug in one embodiment is about 7 mm long, however, it may be from about 5 mm to about 10 mm long.

В одном варианте осуществления генерирующее аэрозоль изделие имеет общую длину приблизительно 45 мм. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 мм. Кроме того, образующий аэрозоль субстрат может иметь длину приблизительно 10 мм. Образующий аэрозоль субстрат может иметь длину приблизительно 12 мм. Кроме того, диаметр образующего аэрозоль субстрата может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, генерирующее аэрозоль изделие может содержать разделитель между образующим аэрозоль субстратом, и заглушкой фильтра. Разделитель может иметь размер приблизительно 18 мм, однако он также может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 25 мм. Разделитель в генерирующем аэрозоль изделии предпочтительно заполнен теплообменником, который охлаждает аэрозоль при его прохождении через генерирующее аэрозоль изделие от субстрата к фильтрующей заглушке. Теплообменник может представлять собой, например, фильтр на полимерной основе, например гофрированный материал из полимолочной кислоты.In one embodiment, the aerosol generating article has an overall length of approximately 45 mm. The aerosol generating article may have an outer diameter of approximately 7.2 mm. In addition, the aerosol-forming substrate may have a length of approximately 10 mm. The aerosol-forming substrate may have a length of approximately 12 mm. In addition, the diameter of the aerosol-forming substrate may be from about 5 mm to about 12 mm. The aerosol generating article may include an outer paper wrapper. In addition, the aerosol generating article may include a spacer between the aerosol generating substrate and the filter plug. The spacer may be about 18 mm in size, however, it may also be in the range of about 5 mm to about 25 mm. The separator in the aerosol generating article is preferably filled with a heat exchanger which cools the aerosol as it passes through the aerosol generating article from the substrate to the filter plug. The heat exchanger may be, for example, a polymer-based filter, such as polylactic acid pleated material.

В обоих из первого и второго аспектов настоящего изобретения генерирующее аэрозоль устройство также может содержать источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент. Источник питания может представлять собой любой подходящий источник питания, например источник напряжения постоянного тока. В одном варианте осуществления источник питания представляет собой литий-ионную батарею. Источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею. В некоторых вариантах осуществления источник питания может содержать один или более конденсаторов, суперконденсаторов или гибридных конденсаторов.In both of the first and second aspects of the present invention, the aerosol generating device may also include a power source for supplying power to the heating element. The power source may be any suitable power source, such as a DC voltage source. In one embodiment, the power source is a lithium ion battery. The power source may be a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or a lithium-based battery such as a lithium cobalt, lithium iron phosphate, lithium titanium, or lithium polymer battery. In some embodiments, the power supply may include one or more capacitors, supercapacitors, or hybrid capacitors.

В третьем аспекте настоящего изобретения предложена электрическая схема для электрического генерирующего аэрозоль устройства, выполненная с возможностью осуществления способа по первому аспекту настоящего изобретения. In a third aspect of the present invention, there is provided an electrical circuit for an electrical aerosol generating device capable of carrying out the method of the first aspect of the present invention.

В четвертом аспекте настоящего изобретения предложена компьютерная программа, которая при ее запуске в программируемой электрической схеме для электрического генерирующего аэрозоль устройства обеспечивает выполнение этой программируемой электрической схемой способа по первому аспекту настоящего изобретения.In a fourth aspect of the present invention, a computer program is provided which, when run on a programmable circuitry for an electrical aerosol generating device, causes that programmable circuitry to execute the method of the first aspect of the present invention.

В пятом аспекте настоящего изобретения предложен машиночитаемый носитель для хранения, хранящий компьютерную программу согласно четвертому аспекту настоящего изобретения. In a fifth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium storing a computer program according to the fourth aspect of the present invention.

В шестом аспекте настоящего изобретения предложена система, содержащая устройство согласно второму аспекту настоящего изобретения и картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат. Картридж может содержать жидкий источник никотина и жидкий источник кислоты. Картридж может быть по существу таким же, как описано выше в отношении первого аспекта настоящего изобретения.In a sixth aspect of the present invention, there is provided a system comprising a device according to the second aspect of the present invention and a cartridge containing an aerosol-forming substrate. The cartridge may contain a liquid source of nicotine and a liquid source of acid. The cartridge may be essentially the same as described above with respect to the first aspect of the present invention.

В седьмом аспекте настоящего изобретения предложен способ управления электрическим нагревательным элементом в генерирующем аэрозоль устройстве, содержащем нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата, и источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; способ включает этап, на котором управляют подачей мощности на нагревательный элемент в режиме предварительного нагрева, причем режим предварительного нагрева включает подачу мощности на нагревательный элемент для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до целевой температуры предварительного нагрева, и мощность, подаваемую на нагреватель в режиме предварительного нагрева, повышают в соответствии с заданным профилем мощности.In a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an electrical heating element in an aerosol generating device, comprising: a heater comprising at least one heating element configured to heat an aerosol-generating substrate and a power source for supplying power to the heating element; the method includes controlling power supply to the heating element in the preheating mode, the preheating mode comprising supplying power to the heating element to raise the temperature of the heating element from a start temperature to a target preheating temperature, and power supplied to the heater in the preheating mode. heating, increase in accordance with a given power profile.

Способ также может включать этап, на котором подают мощность на нагревательный элемент в рабочем режиме после режима предварительного нагрева. Рабочий режим может включать подачу мощности на нагревательный элемент для поддержания температуры нагревательного элемента по существу на уровне рабочей температуры.The method may also include supplying power to the heating element in an operating mode after the preheating mode. The operating mode may include applying power to the heating element to maintain the temperature of the heating element substantially at the operating temperature.

Целевая температура предварительного нагрева может быть выше, чем рабочая температура.The target preheat temperature may be higher than the operating temperature.

Заданный профиль мощности может включать повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, с заданной скоростью. Заданная скорость может быть по существу постоянной. Иначе говоря, мощность может возрастать по существу линейно с течением времени в режиме предварительного нагрева.The predetermined power profile may include increasing the power supplied to the heating element at a predetermined rate. The target speed may be substantially constant. In other words, the power may increase substantially linearly over time in the preheat mode.

Заданный профиль мощности может включать повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, за один или более этапов.The desired power profile may include increasing the power supplied to the heating element in one or more steps.

Заданный профиль мощности может включать:The desired power profile may include:

первый этап, на котором подают мощность на нагревательный элемент для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до первой целевой температуры; иa first step of supplying power to the heating element to raise the temperature of the heating element from the start temperature to the first target temperature; and

второй этап, на котором подают мощность на нагревательный элемент для повышения температуры нагревательного элемента от первой целевой температуры до целевой температуры предварительного нагрева.a second step of supplying power to the heating element to raise the temperature of the heating element from the first target temperature to the preheat target temperature.

Мощность, подаваемая на нагреватель в режиме предварительного нагрева, может быть повышена путем повышения средней мощности, подаваемой на нагреватель. Повышение средней мощности, подаваемой на нагреватель, может быть достигнуто путем изменения коэффициента заполнения мощности, подаваемой на нагреватель, надлежащим образом. Средняя мощность может быть повышена путем изменения величины напряжения или тока, подаваемого на нагреватель.The power supplied to the heater in the preheating mode can be increased by increasing the average power supplied to the heater. An increase in the average power supplied to the heater can be achieved by changing the duty cycle of the power supplied to the heater appropriately. The average power can be increased by changing the amount of voltage or current supplied to the heater.

Заданный профиль мощности может быть повышен так, как это описано в связи с первым аспектом настоящего изобретения.The desired power profile can be increased as described in connection with the first aspect of the present invention.

Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в картридже. Картридж может быть расположен вблизи нагревательного элемента. Нагревательный элемент может нагревать образующий аэрозоль субстрат в картридже в обоих из режима предварительного нагрева и рабочего режима.The aerosol-forming substrate may be provided in a cartridge. The cartridge may be located near the heating element. The heating element may heat the aerosol-forming substrate in the cartridge in both of the preheat mode and the operating mode.

Признаки первого аспекта изобретения, подробно описанные выше, могут быть объединены с признаками пятого аспекта настоящего изобретения, и наоборот. В более общем плане, хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на разные аспекты, должно быть ясно, что признаки, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применены к другим аспектам настоящего изобретения. The features of the first aspect of the invention detailed above may be combined with the features of the fifth aspect of the present invention, and vice versa. More generally, although the present invention has been described with reference to various aspects, it should be clear that features described in relation to one aspect of the present invention may be applied to other aspects of the present invention.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:Embodiments of the present invention will now be described solely by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг.1 показана генерирующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению; figure 1 shows an aerosol generating system according to the present invention;

на фиг.2 показан картридж для использования в генерирующей аэрозоль системе по фиг. 1; 2 shows a cartridge for use in the aerosol generating system of FIG. one;

на фиг.3 схематически показано продольное сечение генерирующей аэрозоль системы по фиг. 1 с картриджем по фиг. 2, размещенным в генерирующем аэрозоль устройстве;3 is a schematic longitudinal sectional view of the aerosol generating system of FIG. 1 with the cartridge of FIG. 2 placed in an aerosol generating device;

на фиг.4 показана схема управления, используемая для обеспечения описанного регулирования мощности, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и 4 shows a control circuit used to provide the described power control according to an embodiment of the present invention; and

на фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая работу в режиме предварительного нагрева, согласно настоящему изобретению.Fig. 5 is a block diagram illustrating operation in the preheating mode according to the present invention.

На фиг.1 показано схематическое изображение генерирующей аэрозоль системы 10 согласно настоящему изобретению для генерирования аэрозоля, содержащего частицы соли никотина лактата. Генерирующая аэрозоль система 10 содержит генерирующее аэрозоль устройство 100, картридж 200 и мундштук 300. FIG. 1 shows a schematic representation of an aerosol generating system 10 according to the present invention for generating an aerosol containing nicotine lactate salt particles. The aerosol generating system 10 includes an aerosol generating device 100, a cartridge 200, and a mouthpiece 300.

На фиг.2 показано схематическое изображение картриджа 200 для использования в генерирующей аэрозоль системе по фиг. 1. Картридж 200 содержит удлиненный корпус 202, дальнюю торцевую заглушку 204 и ближнюю торцевую заглушку 206.FIG. 2 is a schematic representation of a cartridge 200 for use in the aerosol generating system of FIG. 1. The cartridge 200 includes an elongated body 202, a far end cap 204, and a proximal end cap 206.

Картридж 200 содержит удлиненное первое отделение 208, которое проходит от ближнего конца корпуса 202 до дальнего конца корпуса 202. Первое отделение 208 заключает в себе источник никотина, содержащий первый несущий материал 210, пропитанный никотином и ментолом.The cartridge 200 includes an elongated first compartment 208 that extends from the proximal end of the housing 202 to the distal end of the housing 202. The first compartment 208 includes a nicotine source containing a first carrier material 210 impregnated with nicotine and menthol.

Картридж 200 также содержит удлиненное второе отделение 212, которое проходит от ближнего конца корпуса 202 до дальнего конца корпуса 202. Второе отделение 212 заключает в себе источник молочной кислоты, содержащий второй несущий материал 214, пропитанный молочной кислотой.The cartridge 200 also includes an elongated second compartment 212 that extends from the proximal end of the housing 202 to the distal end of the housing 202. The second compartment 212 includes a source of lactic acid containing a second carrier material 214 impregnated with lactic acid.

Первое отделение 208 и второе отделение 212 расположены параллельно.The first compartment 208 and the second compartment 212 are arranged in parallel.

Картридж 200 также содержит нагревательную полость 216 для размещения электрического нагревателя генерирующего аэрозоль устройства, который выполнен с возможностью нагрева первого отделения 208 и второго отделения 212. Полость 216 расположена между первым отделением 208 и вторым отделением 212 и проходит от ближнего конца корпуса 202 до дальнего конца корпуса 202. Полость 216 имеет поперечное сечение по существу в форме стадиона.The cartridge 200 also includes a heating cavity 216 for receiving an electric heater of the aerosol generating device, which is configured to heat the first compartment 208 and the second compartment 212. The cavity 216 is located between the first compartment 208 and the second compartment 212 and extends from the proximal end of the housing 202 to the distal end of the housing. 202. Cavity 216 has a substantially stadium-shaped cross-section.

Дальняя торцевая заглушка 204 содержит первое впускное отверстие 218 для воздуха, содержащее ряд из трех расположенных через промежутки отверстий, и второе впускное отверстие 220 для воздуха, содержащее ряд из пяти расположенных через промежутки отверстий. Каждое из отверстий, образующих первое впускное отверстие 218 для воздуха и второе впускное отверстие 220 для воздуха, имеет по существу круглое поперечное сечение. Дальняя торцевая заглушка 204 также содержит третье впускное отверстие 222, расположенное между первым впускным отверстием 218 для воздуха и вторым впускным отверстием 220 для воздуха. Третье впускное отверстие 222 также имеет поперечное сечение по существу в форме стадиона.The far end cap 204 includes a first air inlet 218 containing a row of three spaced holes and a second air inlet 220 containing a row of five spaced holes. Each of the openings defining the first air inlet 218 and the second air inlet 220 has a substantially circular cross section. The far end cap 204 also includes a third inlet 222 located between the first air inlet 218 and the second air inlet 220. The third inlet 222 also has a substantially stadium-shaped cross section.

Ближняя торцевая заглушка 206 содержит первое выпускное отверстие 224 для воздуха, содержащее ряд из трех расположенных через промежутки отверстий, и второе выпускное отверстие 226 для воздуха, содержащее ряд из пяти расположенных через промежутки отверстий. Каждое из отверстий, образующих первое выпускное отверстие 224 для воздуха и второе выпускное отверстие 226 для воздуха, имеет по существу круглое поперечное сечение.The proximal end plug 206 includes a first air outlet 224 having a row of three interspaced holes and a second air outlet 226 having a row of five interspaced holes. Each of the openings defining the first air outlet 224 and the second air outlet 226 has a substantially circular cross section.

Для образования картриджа 200 вставляют ближнюю торцевую заглушку 206 в ближний конец корпуса 202 таким образом, чтобы первое выпускное отверстие 224 для воздуха было выровнено с первым отделением 208, и второе выпускное отверстие 226 для воздуха было выровнено с вторым отделением 212. Первый несущий материал 210, пропитанный никотином и ментолом, вставляют в первое отделения 208, и второй несущий материал 214, пропитанный молочной кислотой, вставляют во второе отделение 212. Затем вставляют дальнюю торцевую заглушку 204 в дальний конец корпуса 202 таким образом, чтобы первое впускное отверстие 218 для воздуха было выровнено с первым отделением 208, второе впускное отверстие 220 для воздуха было выровнено с вторым отделением 212, и третье впускное отверстие 222 было выровнено с нагревательной полостью 216.To form the cartridge 200, a proximal end plug 206 is inserted into the proximal end of the housing 202 such that the first air outlet 224 is aligned with the first compartment 208 and the second air outlet 226 is aligned with the second compartment 212. The first carrier material 210, impregnated with nicotine and menthol is inserted into the first compartment 208, and the second carrier material 214 impregnated with lactic acid is inserted into the second compartment 212. Then, the distal end cap 204 is inserted into the distal end of the housing 202 so that the first air inlet 218 is aligned with the first compartment 208, the second air inlet 220 was aligned with the second compartment 212, and the third inlet 222 was aligned with the heating cavity 216.

Первое отделение 208 и второе отделение 212 имеют по существу одинаковые форму и размер. Первое отделение 208 и второе отделение 212 имеют по существу прямоугольное поперечное сечение и длину приблизительно 11 миллиметров, ширину приблизительно 4,3 миллиметра и высоту приблизительно 1 миллиметр. Первый несущий материал 210 и второй несущий материал 214 содержат нетканый лист из полиэтилентерефталата/полибутилентерефталата и имеют по существу одинаковые форму и размер. Форма и размер первого несущего материала 210 и второго несущего материала 214 сходны с формой и размером первого отделения 208 и второго отделения 212 картриджа 2 соответственно.The first compartment 208 and the second compartment 212 are substantially the same shape and size. The first compartment 208 and the second compartment 212 have a substantially rectangular cross section and are approximately 11 millimeters long, approximately 4.3 millimeters wide, and approximately 1 millimeters high. The first carrier material 210 and the second carrier material 214 comprise a polyethylene terephthalate/polybutylene terephthalate nonwoven sheet and are substantially the same shape and size. The shape and size of the first carrier material 210 and the second carrier material 214 are similar to the shape and size of the first compartment 208 and the second compartment 212 of the cartridge 2, respectively.

Первое впускное отверстие 218 для воздуха сообщается по текучей среде с первым выпускным отверстием 224 для воздуха, так что обеспечивается возможность поступления первого воздушного потока в картридж 200 через первое впускное отверстие 218 для воздуха, прохождения через первое отделение 208 и выхода из картриджа 200 через первое выпускное отверстие 224 для воздуха. Второе впускное отверстие 220 для воздуха сообщается по текучей среде с вторым выпускным отверстием 226 для воздуха, так что обеспечивается возможность поступления второго воздушного потока в картридж 200 через второе впускное отверстие 220 для воздуха, прохождения через второе отделение 212 и выхода из картриджа 2 через второе выпускное отверстие 226 для воздуха.The first air inlet 218 is in fluid communication with the first air outlet 224 so that the first air stream can enter the cartridge 200 through the first air inlet 218, pass through the first compartment 208, and exit the cartridge 200 through the first outlet. hole 224 for air. The second air inlet 220 is in fluid communication with the second air outlet 226 such that a second air stream is allowed to enter the cartridge 200 through the second air inlet 220, pass through the second compartment 212, and exit the cartridge 2 through the second outlet. hole 226 for air.

Перед первым использованием картриджа 200 первое впускное отверстие 218 для воздуха и второе впускное отверстие 220 для воздуха могут быть уплотнены посредством съемного отрывного уплотнения из фольги или прокалываемого уплотнения из фольги (не показано), наложенного на внешнюю поверхность дальней торцевой заглушки 204. Аналогичным образом, перед первым использованием картриджа 200 первое выпускное отверстие 224 для воздуха и второе выпускное отверстие 226 для воздуха могут быть уплотнены посредством съемного отрывного уплотнения из фольги или прокалываемого уплотнения из фольги (не показано), наложенного на внешнюю поверхность ближней торцевой заглушки 206.Prior to first use of the cartridge 200, the first air inlet 218 and the second air inlet 220 may be sealed with a removable foil seal or a pierceable foil seal (not shown) applied to the outer surface of the distal end plug 204. Similarly, before first use of the cartridge 200, the first air outlet 224 and the second air outlet 226 may be sealed with a removable foil seal or a pierceable foil seal (not shown) applied to the outer surface of the proximal end plug 206.

На фиг.3 схематически показано продольное сечение генерирующей аэрозоль системы 10 по фиг. 1 с картриджем 200, размещенным в генерирующем аэрозоль устройстве 100. Как показано на фиг. 3, генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит корпус 102 устройства, образующий полость 104 устройства для размещения картриджа 200, и расположенную раньше по потоку часть мундштука 300, которая соединена с картриджем 200. Генерирующее аэрозоль устройство 100 также содержит удлиненный электрический нагреватель 106, проходящий от основной части 107, электрический источник 108 питания и контроллер 110 для управления подачей электрической мощности от электрического источника 108 питания на электрический нагреватель 106 через электрические контакты (не показаны) на основной части 107. Электрический нагреватель 106 расположен по центру в полости 104 устройства и проходит от основной части 107 вдоль главной оси полости 104 устройства. Электрический нагреватель 106 содержит электроизоляционный субстрат и резистивный нагревательный элемент, расположенный на электроизоляционном субстрате. Поверх электрического нагревателя 106 расположена теплопроводная оболочка 112, которая образует защитный кожух для электрического нагревателя 106 и действует как тепловой мостик между электрическим нагревателем 106 и картриджем 200 в течение использования. Еще в одном варианте осуществления (не показан) дальний конец мундштука 300 может быть выполнен с возможностью взаимодействия с ближним концом корпуса 102 генерирующего аэрозоль устройства 100, а не с картриджем 200.FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the aerosol generating system 10 of FIG. 1 with the cartridge 200 placed in the aerosol generating device 100. As shown in FIG. 3, the aerosol generating device 100 includes a device body 102 defining a device cavity 104 for receiving the cartridge 200, and an upstream portion of the mouthpiece 300 that is connected to the cartridge 200. The aerosol generating device 100 also includes an elongated electrical heater 106 extending from the main body. 107, an electrical power source 108 and a controller 110 for controlling the supply of electrical power from the electrical power source 108 to the electrical heater 106 via electrical contacts (not shown) on the main body 107. The electrical heater 106 is centrally located in the device cavity 104 and extends from the main body. 107 along the main axis of the cavity 104 of the device. The electrical heater 106 includes an electrically insulating substrate and a resistive heating element located on the electrically insulating substrate. On top of the electrical heater 106 is a thermally conductive sheath 112 which forms a protective casing for the electrical heater 106 and acts as a thermal bridge between the electrical heater 106 and the cartridge 200 during use. In yet another embodiment (not shown), the distal end of the mouthpiece 300 may be configured to interact with the proximal end of the body 102 of the aerosol generating device 100 rather than the cartridge 200.

При использовании контроллер 110 управляет подачей электрической мощности от электрического источника 108 питания на электрический нагреватель 106 для генерирования тепла в нагревательном элементе, которое затем передается на картридж 200 через оболочку 112 для нагрева первого отделения 208 и второго отделения 212 до рабочей температуры от 85oC до 115oC. Теплопроводная оболочка распределяет тепло от электрического нагревателя по своей внешней поверхности для обеспечения более однородного нагрева картриджа по сравнению с компоновками, в которых оболочка отсутствует. При активации устройства применяют профиль предварительного нагрева для нагрева нагревательного элемента, чтобы как можно быстрее повысить температуру картриджа до рабочей температуры.In use, controller 110 controls the supply of electrical power from electrical power source 108 to electrical heater 106 to generate heat in the heating element, which is then transferred to cartridge 200 through casing 112 to heat first compartment 208 and second compartment 212 to an operating temperature of 85 ° C. to 115 o C. Thermally conductive shell distributes heat from the electrical heater on its outer surface to provide more uniform heating of the cartridge compared to layouts in which there is no shell. When the device is activated, a preheat profile is applied to heat the heating element to bring the cartridge up to operating temperature as quickly as possible.

При осуществлении пользователем затяжки на ближнем конце мундштука 300, воздух втягивается в генерирующую аэрозоль систему 10 через впускные отверстия для воздушного потока в системе, проходящие через корпус 102 генерирующего аэрозоль устройства 100. Воздух направляется к расположенному раньше по потоку концу полости 104 устройства, где первый воздушный поток втягивается через первое отделение 208 картриджа 200, и второй воздушный поток втягивается через второе отделение 212 картриджа 200. По мере втягивания первого воздушного потока через первое отделение 208, происходит выделение пара никотина из первого несущего материала 210 в первый воздушный поток. По мере втягивания второго воздушного потока через второе отделение 212, происходит выделение пара молочной кислоты из второго несущего материала 214 во второй воздушный поток. Пар никотина в первом воздушном потоке и пар молочной кислоты во втором воздушном потоке вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе в мундштуке 300 с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, доставляемого пользователю через ближний конец мундштука 300.When a user puffs on the proximal end of the mouthpiece 300, air is drawn into the aerosol generating system 10 through the airflow inlets in the system passing through the housing 102 of the aerosol generating device 100. The air is directed to the upstream end of the device cavity 104 where the first air the stream is drawn through the first compartment 208 of the cartridge 200, and the second air stream is drawn through the second compartment 212 of the cartridge 200. As the first air stream is drawn through the first compartment 208, nicotine vapor is released from the first carrier material 210 into the first air stream. As the second air stream is drawn through the second compartment 212, lactic acid vapor is released from the second carrier material 214 into the second air stream. The nicotine vapor in the first air stream and the lactic acid vapor in the second air stream react with each other in the gas phase in the mouthpiece 300 to form an aerosol of nicotine salt particles delivered to the user through the proximal end of the mouthpiece 300.

Оболочка 112 выполнена из плоского металлического листа, который является более широким, чем электрический нагреватель 106, и согнут U-образно вдоль линии 113 сгиба таким образом, что оболочка 112 содержит две противоположных стенки 114 оболочки. Оболочка 112 оснащена креплением оболочки (не показано), которое расположено на ее дальнем конце и посредством которого обеспечивается возможность удержания оболочки 112 поверх электрического нагревателя 106. The sheath 112 is made from a flat metal sheet that is wider than the electric heater 106 and is folded in a U-shape along the fold line 113 such that the sheath 112 comprises two opposing sheath walls 114. The sheath 112 is provided with a sheath mount (not shown) located at its distal end which allows the sheath 112 to be held over the electric heater 106.

Пример процесса нагрева показан на фиг.5. После включения устройства (этап S1) начинают первую фазу (фазу предварительного нагрева) (этап S2). Контроллер выполнен с возможностью управления подачей мощности от источника питания на нагреватель для повышения или снижения температуры нагревателя до установленных целевых температур на протяжении первой фазы. Сначала устанавливают первую целевую температуру T1=160°C нагревателя (этап S3) и подают соответствующую мощность P1 на нагреватель в течение 5 секунд. Через 5 секунд, независимо от того, достиг ли нагреватель целевой температуры Т1, устанавливают вторую целевую температуру T2=240°C нагревателя (этап S4) и подают соответствующую мощность P2 на нагреватель в течение 5 секунд. Через 5 секунд, независимо от того, достиг ли нагреватель второй целевой температуры T2, устанавливают третью целевую температуру T3=290°C нагревателя (этап S5) и подают соответствующую мощность P3 на нагреватель в течение 20 секунд. Через 20 секунд, независимо от того, достиг ли нагреватель третьей целевой температуры, завершают первую фазу (фазу предварительно нагреваемые) (этап S6). Таким образом, первая фаза (фаза предварительного нагрева) длится в течение заданного периода времени, составляющего 30 секунд. После первой фазы (фазы предварительного нагрева) начинают вторую фазу (фазу генерирования аэрозоля) (этап S7). Устанавливают целевую температуру T4=177°C нагревателя (этап S8) и подают соответствующую мощность P4 на нагреватель в течение 60 секунд. Через 60 секунд устанавливают целевую температуру T5=165°C нагревателя и подают соответствующая мощность P5 на нагреватель в течение 300 секунд (этапы S9, S10). Через 300 секунд завершают вторую фазу (этап S11). Таким образом, вторая фаза (фаза генерирования аэрозоля) длится в течение заданного периода времени, составляющего 360 секунд. An example of the heating process is shown in Fig.5. After switching on the device (step S1), the first phase (preheating phase) is started (step S2). The controller is configured to control the power supply from the power source to the heater to increase or decrease the temperature of the heater to the set target temperatures during the first phase. First, the first target temperature T1=160°C of the heater is set (step S3), and the corresponding power P1 is applied to the heater for 5 seconds. After 5 seconds, regardless of whether the heater has reached the target temperature T1, set the second target temperature T2=240°C of the heater (step S4) and apply the appropriate power P2 to the heater for 5 seconds. After 5 seconds, regardless of whether the heater has reached the second target temperature T2, set the third target temperature T3=290°C of the heater (step S5) and supply the appropriate power P3 to the heater for 20 seconds. After 20 seconds, regardless of whether the heater has reached the third target temperature, the first phase (preheat phase) is ended (step S6). Thus, the first phase (preheating phase) lasts for a predetermined period of 30 seconds. After the first phase (preheating phase), the second phase (aerosol generation phase) is started (step S7). The target temperature T4=177°C of the heater is set (step S8) and the corresponding power P4 is applied to the heater for 60 seconds. After 60 seconds, the target temperature T5=165°C of the heater is set, and the corresponding power P5 is applied to the heater for 300 seconds (steps S9, S10). After 300 seconds, the second phase is completed (step S11). Thus, the second phase (aerosol generation phase) lasts for a predetermined time period of 360 seconds.

На фиг.4 показана схема управления, используемая для обеспечения требуемого профиля температуры, согласно одному варианту осуществления изобретения. Figure 4 shows the control circuit used to provide the desired temperature profile, according to one embodiment of the invention.

Нагревательный элемент 106 соединен с батареей через соединение 42. Батарея (не показана на фиг. 4) обеспечивает напряжение V2. Последовательно с нагревательным элементом 106 между землей и напряжением V2 включен и соединен с напряжением V1 дополнительный резистор 44 с известным сопротивлением r. Частотная модуляция тока управляется с помощью микроконтроллера 110, и модулированный ток подается через его аналоговый выход 47 на транзистор 46, действующий как простой переключатель.The heating element 106 is connected to the battery via connection 42. The battery (not shown in FIG. 4) provides the voltage V2. In series with the heating element 106 between ground and voltage V2, an additional resistor 44 with known resistance r is connected to voltage V1. The frequency modulation of the current is controlled by the microcontroller 110 and the modulated current is applied through its analog output 47 to the transistor 46 acting as a simple switch.

Во время режима предварительного нагрева микроконтроллер регулирует коэффициент заполнения согласно заданной программе, как описано со ссылкой на фиг.5. Во время рабочего режима регулирование может осуществляться с помощью ПИД-регулятора, который представляет собой часть программного обеспечения, встроенного в микроконтроллер 110. Температура (или показатель температуры) нагревательного элемента может быть определена путем измерения электрического сопротивления нагревательного элемента. Определенная температура может использоваться для регулирования коэффициента заполнения, в данном случае - частотной модуляции, импульсов тока, подаваемых на нагревательный элемент, с целью поддержания нагревательного элемента при целевой температуре или регулирования температуры нагревательного элемента до целевой температуры. Температуру определяют при частоте, выбранной в соответствии с регулированием коэффициента заполнения, и она может определяться один раз в 100 мс. Конкретные варианты осуществления и примеры, описанные выше, иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение. Следует понимать, что возможны и другие варианты осуществления настоящего изобретения, и описанные в данном документе конкретные варианты осуществления и примеры не являются исчерпывающими.During the preheating mode, the microcontroller adjusts the duty cycle according to a predetermined program, as described with reference to FIG. During operation, control may be performed by a PID controller, which is part of the software embedded in the microcontroller 110. The temperature (or temperature index) of the heating element may be determined by measuring the electrical resistance of the heating element. The determined temperature may be used to control the duty cycle, in this case frequency modulation, of the current pulses applied to the heating element in order to maintain the heating element at a target temperature or control the temperature of the heating element to a target temperature. The temperature is determined at a frequency selected in accordance with the duty cycle control, and it may be determined once every 100 ms. The specific embodiments and examples described above illustrate but do not limit the present invention. It should be understood that other embodiments of the present invention are possible, and the specific embodiments and examples described herein are not exhaustive.

Claims (33)

1. Способ управления нагревателем в генерирующем аэрозоль устройстве, содержащем:1. A method for controlling a heater in an aerosol generating device, comprising: нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата; иa heater comprising at least one heating element configured to heat the aerosol-forming substrate; and источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; a power source for supplying power to the heating element; при этом способ включает этапы, на которых:wherein the method includes the steps of: управляют подачей мощности на нагревательный элемент таким образом, чтобы control the power supply to the heating element in such a way that в первой фазе мощность подавалась для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до первой температуры и in the first phase, power was applied to raise the temperature of the heating element from the initial temperature to the first temperature, and во второй фазе мощность подавалась для снижения температуры нагревательного элемента от первой температуры до второй температуры, in the second phase, power was applied to reduce the temperature of the heating element from the first temperature to the second temperature, причем: and: мощность, подаваемую на нагревательный элемент во время первой фазы, повышают по меньшей мере один раз во время первой фазы иthe power supplied to the heating element during the first phase is increased at least once during the first phase, and генерируют аэрозоль во время второй фазы.generate an aerosol during the second phase. 2. Способ управления генерированием аэрозоля по п.1, согласно которому первая фаза имеет заданную длительность.2. The aerosol generation control method according to claim 1, wherein the first phase has a predetermined duration. 3. Способ управления генерированием аэрозоля по п.1 или 2, согласно которому в первой фазе: 3. The aerosol generation control method according to claim 1 or 2, wherein in the first phase: в течение первого периода времени подают мощность P1 для повышения температуры нагревательного элемента;during the first time period, power P1 is supplied to raise the temperature of the heating element; в течение второго периода времени подают мощность P2 для повышения температуры нагревательного элемента, причем P2 > P1;during the second period of time, power P2 is supplied to raise the temperature of the heating element, P2 > P1; в течение третьего периода времени подают мощность P3 для повышения температуры нагревательного элемента, причем P3 > P2. during the third time period, power P3 is supplied to raise the temperature of the heating element, P3 > P2. 4. Способ управления генерированием аэрозоля по п.1 или 2, согласно которому в первой фазе постепенно повышают мощность, подаваемую на нагревательный элемент, и согласно которому первую фазу завершают по истечении заданного периода времени.4. The aerosol generation control method according to claim 1 or 2, wherein the power supplied to the heating element is gradually increased in the first phase, and wherein the first phase is terminated after a predetermined period of time has elapsed. 5. Способ управления генерированием аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, согласно которому во время второй фазы при достижении второй температуры нагревательного элемента подают мощность на нагревательный элемент таким образом, чтобы температура нагревательного элемента поддерживалась на уровне второй температуры. 5. The aerosol generation control method according to any one of the preceding claims, wherein during the second phase, when the second temperature of the heating element is reached, power is applied to the heating element so that the temperature of the heating element is maintained at the second temperature. 6. Способ управления генерированием аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, согласно которому во второй фазе вторая температура может поддерживаться в течение заданного периода времени, более короткого, чем длительность второй фазы, и по истечении указанного заданного периода времени подают мощность на нагревательный элемент таким образом, чтобы температура нагревательного элемента снизилась от второй температуры до третьей температуры.6. The aerosol generation control method according to any of the preceding claims, wherein in the second phase, the second temperature can be maintained for a predetermined period of time shorter than the duration of the second phase, and after said predetermined period of time, power is supplied to the heating element in such a way that so that the temperature of the heating element decreases from the second temperature to the third temperature. 7. Способ управления генерированием аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, согласно которому первая температура составляет от 280°C до 300°C и вторая температура составляет от 140°C до 200°С.7. An aerosol generation control method according to any one of the preceding claims, wherein the first temperature is 280°C to 300°C and the second temperature is 140°C to 200°C. 8. Способ управления генерированием аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, согласно которому генерирующее аэрозоль устройство содержит картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат в виде жидкости. 8. An aerosol generating control method according to any one of the preceding claims, wherein the aerosol generating device comprises a cartridge containing an aerosol generating substrate in liquid form. 9. Способ управления генерированием аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, согласно которому этап управления подачей мощности на нагревательный элемент включает подачу мощности на нагревательный элемент в виде импульсов.9. The aerosol generation control method according to any one of the preceding claims, wherein the step of controlling power supply to the heating element includes supplying power to the heating element in the form of pulses. 10. Способ управления генерированием аэрозоля по п.9, согласно которому мощность, подаваемую на нагревательный элемент во время первой фазы, повышают путем изменения коэффициента заполнения импульсов, подаваемых на нагревательный элемент.10. The aerosol generation control method according to claim 9, wherein the power supplied to the heating element during the first phase is increased by changing the duty cycle of the pulses supplied to the heating element. 11. Электрическое генерирующее аэрозоль устройство, содержащее: по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата для генерирования аэрозоля; источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент и электрическую схему для управления подачей мощности из источника питания на указанный по меньшей мере один нагревательный элемент, при этом электрическая схема выполнена с возможностью:11. An electrical aerosol generating device, comprising: at least one heating element configured to heat an aerosol-forming substrate to generate an aerosol; a power source for supplying power to the heating element; and an electrical circuit for controlling power supply from the power source to said at least one heating element, wherein the electrical circuit is configured to: управления подачей мощности на нагревательный элемент таким образом, чтобы control the power supply to the heating element so that в первой фазе мощность подавалась для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до первой температуры и in the first phase, power was applied to raise the temperature of the heating element from the initial temperature to the first temperature, and во второй фазе мощность подавалась для снижения температуры нагревательного элемента ниже первой температуры до второй температуры, in the second phase, power was applied to reduce the temperature of the heating element below the first temperature to the second temperature, причем обеспечено повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент во время первой фазы, по меньшей мере один раз во время первой фазы и генерирование аэрозоля во время второй фазы.moreover, an increase in the power supplied to the heating element during the first phase is provided at least once during the first phase and an aerosol is generated during the second phase. 12. Генерирующая аэрозоль система, содержащая устройство по п.11 и картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат и выполненный с возможностью взаимодействия с указанным устройством таким образом, чтобы по меньшей мере один нагревательный элемент устройства располагался с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата картриджа.12. An aerosol generating system comprising the device of claim 11 and a cartridge containing an aerosol-generating substrate and configured to interact with said device such that at least one heating element of the device is positioned to heat the aerosol-generating substrate of the cartridge. 13. Генерирующая аэрозоль система по п.12, в которой картридж содержит первое отделение и второе отделение и образующий аэрозоль субстрат содержит жидкий источник никотина, заключенный в первом отделении, и жидкий источник кислоты, заключенный во втором отделении. 13. The aerosol generating system of claim 12, wherein the cartridge comprises a first compartment and a second compartment, and the aerosol generating substrate comprises a liquid nicotine source contained in the first compartment and a liquid acid source contained in the second compartment. 14. Способ управления электрическим нагревательным элементом в генерирующем аэрозоль устройстве, содержащем нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата, и источник питания для подачи мощности на нагревательный элемент; при этом способ включает этапы, на которых: управляют подачей мощности на нагревательный элемент в режиме предварительного нагрева, включающем подачу мощности на нагревательный элемент для повышения температуры нагревательного элемента от начальной температуры до целевой температуры предварительного нагрева, причем мощность, подаваемую на нагреватель в режиме предварительного нагрева, повышают согласно заданному профилю мощности.14. A method for controlling an electrical heating element in an aerosol generating device, comprising: a heater comprising at least one heating element configured to heat an aerosol-forming substrate and a power source for supplying power to the heating element; wherein the method includes the steps of: controlling the power supply to the heating element in the preheating mode, which includes supplying power to the heating element to increase the temperature of the heating element from the initial temperature to the target preheating temperature, wherein the power supplied to the heater in the preheating mode , increase according to the given power profile. 15. Способ управления электрическим нагревательным элементом по п.14, согласно которому заданный профиль мощности включает какое-либо одно из следующего:15. The electrical heating element control method of claim 14, wherein the desired power profile comprises any one of the following: повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, за множество этапов, каждый из которых имеет заданную длительность; илиincreasing the power supplied to the heating element in a plurality of steps each having a predetermined duration; or повышение мощности, подаваемой на нагревательный элемент, с заданной скоростью.increasing the power supplied to the heating element at a given rate.
RU2020120945A 2017-11-30 2018-11-26 Aerosol generating device, aerosol generating system and method for control of heater of aerosol generating device (options) RU2772666C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17204728 2017-11-30
EP17204728.4 2017-11-30
PCT/EP2018/082522 WO2019105879A1 (en) 2017-11-30 2018-11-26 Aerosol-generating device and method for controlling a heater of an aerosol-generating device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020120945A RU2020120945A (en) 2021-12-30
RU2020120945A3 RU2020120945A3 (en) 2021-12-30
RU2772666C2 true RU2772666C2 (en) 2022-05-23

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213112U1 (en) * 2022-06-23 2022-08-25 Плонк Дмсс CARTRIDGE FOR ELECTRONIC CIGARETTE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2454956A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-23 Philip Morris Products S.A. An electrically heated smoking system comprising at least two units
WO2016166064A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Philip Morris Products S.A. Device and method for controlling an electrical heater to limit temperature according to desired temperature profile over time
RU2613785C2 (en) * 2011-10-27 2017-03-21 Филип Моррис Продактс С.А. Aerosol generating system with improved aerosol production
CN107296301A (en) * 2017-08-18 2017-10-27 深圳市卓力能电子有限公司 A kind of power for heating non-burning electronic cigarette and temperature Time-sharing control method and smoking set

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2454956A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-23 Philip Morris Products S.A. An electrically heated smoking system comprising at least two units
RU2613785C2 (en) * 2011-10-27 2017-03-21 Филип Моррис Продактс С.А. Aerosol generating system with improved aerosol production
WO2016166064A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Philip Morris Products S.A. Device and method for controlling an electrical heater to limit temperature according to desired temperature profile over time
CN107296301A (en) * 2017-08-18 2017-10-27 深圳市卓力能电子有限公司 A kind of power for heating non-burning electronic cigarette and temperature Time-sharing control method and smoking set

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213112U1 (en) * 2022-06-23 2022-08-25 Плонк Дмсс CARTRIDGE FOR ELECTRONIC CIGARETTE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7267279B2 (en) Aerosol generator and method for controlling the heater of the aerosol generator
RU2762188C2 (en) System and method for temperature control in electrically heated aerosol generating device
RU2600915C1 (en) Heated device generating aerosol, and method to generate aerosol with stable properties
JP7449240B2 (en) Method for detecting heater status in an aerosol generation system
RU2611487C2 (en) Aerosol generating device with improved temperature distribution
JP7382347B2 (en) Detection of harmful heater conditions in electrically heated aerosol generation systems
JP2018514197A (en) Apparatus and method for controlling an electric heater to limit temperature according to a desired temperature profile over time
PH12015500131B1 (en) Device and method for controlling an electrical heater to limit temperature
RU2772666C2 (en) Aerosol generating device, aerosol generating system and method for control of heater of aerosol generating device (options)
RU2794614C2 (en) System and method for control of electric heater to limit temperature according to required temperature profile in time