RU2792755C2 - Inductively heated aerosol generation product containing aerosol forming substrate and susceptor node - Google Patents

Abstract

FIELD: tobacco industry.

SUBSTANCE: present invention relates to inductively heated aerosol generating product (100) containing aerosol forming substrate (130) and current collector node (120) for inductive heating of aerosol forming substrate under impact of an alternating magnetic field. The current collector node contains first current collector (121) and second current collector (122). The first current collector contains the first current collector material having a positive temperature resistance coefficient. The second current collector contains the second ferromagnetic or ferrimagnetic current collector material having a case with a negative temperature resistance coefficient. The present invention relates to an aerosol generating system containing such a product and aerosol generating device (10) for use with this product.

EFFECT: obtainment of an aerosol generating system.

15 cl, 10 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к индукционно нагреваемому изделию для генерирования аэрозоля, содержащему образующий аэрозоль субстрат и сусцепторный узел для индукционного нагрева субстрата под действием переменного магнитного поля. Настоящее изобретение также относится к системе для генерирования аэрозоля, содержащей такое изделие для генерирования аэрозоля и устройство для генерирования аэрозоля для использования с этим изделием.The present invention relates to an inductively heated aerosol generating article comprising an aerosol-forming substrate and a susceptor assembly for inductively heating the substrate under an alternating magnetic field. The present invention also relates to an aerosol generating system comprising such an aerosol generating article and an aerosol generating device for use with the article.

Системы, генерирующие аэрозоль, на основе индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, способного образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве, общеизвестны из предшествующего уровня техники. Для нагрева субстрата изделие может быть размещено в устройстве, генерирующем аэрозоль, которое содержит электрический нагреватель. Нагреватель может представлять собой индукционный нагреватель, содержащий индукционный источник. Индукционный источник выполнен с возможностью генерирования переменного электромагнитного поля, которое индуцирует по меньшей мере одно из вихревых токов, генерирующих тепло, или потерь на гистерезис в сусцепторе (токоприемнике). Сам по себе сусцептор (токоприемник) может представлять собой неотъемлемую часть изделия и расположен так, чтобы находиться в тепловой близости или в непосредственном физическом контакте с субстратом, который подлежит нагреву. Aerosol generating systems based on the induction heating of an aerosol generating substrate capable of producing an inhalable aerosol when heated are well known in the art. To heat the substrate, the article may be placed in an aerosol generating device that includes an electrical heater. The heater may be an induction heater containing an induction source. The induction source is configured to generate an alternating electromagnetic field that induces at least one of heat generating eddy currents or hysteresis losses in the susceptor (current collector). The susceptor itself may be an integral part of the article and positioned to be in thermal proximity or in direct physical contact with the substrate to be heated.

Для регулирования температуры субстрата предложены сусцепторные (токоприемные) узлы, содержащие первый и второй сусцепторы (токоприемники), выполненные из различных материалов. Первый сусцепторный (токоприемный) материал оптимизирован в отношении потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева. В отличие от этого второй сусцепторный (токоприемный) материал используют как температурный маркер. Для этого второй сусцепторный (токоприемный) материал выбирают так, чтобы он имел температуру Кюри, соответствующую заданной рабочей температуре сусцепторного (токоприемного) узла. Магнитные свойства второго сусцептора (токоприемника) при его температуре Кюри изменяются с ферромагнитных или ферримагнитных на парамагнитные, что сопровождается временным изменением его электрического сопротивления. Таким образом, посредством наблюдения за соответствующим изменением электрического тока, потребляемого индукционным источником, можно определить, когда второй сусцепторный (токоприемный) материал достиг своей температуры Кюри и, таким образом, когда была достигнута заданная рабочая температура.To control the temperature of the substrate, susceptor (current collector) nodes are proposed, containing the first and second susceptors (current collectors) made of various materials. The first susceptor (current collector) material is optimized in terms of heat loss and thus heating efficiency. In contrast, the second susceptor (current-collecting) material is used as a temperature marker. To do this, the second susceptor (current collector) material is chosen so that it has a Curie temperature corresponding to the specified operating temperature of the susceptor (current collector) assembly. The magnetic properties of the second susceptor (current collector) at its Curie temperature change from ferromagnetic or ferrimagnetic to paramagnetic, which is accompanied by a temporary change in its electrical resistance. Thus, by observing a corresponding change in the electrical current drawn by the induction source, it can be determined when the second susceptor material has reached its Curie temperature and thus when the desired operating temperature has been reached.

Однако при наблюдении изменения электрического тока, потребляемого индукционным источником, может оказаться трудно отличить ситуацию, когда второй токоприемный материал достиг своей температуры Кюри, от ситуации, когда пользователь делает затяжку, в частности первую затяжку, во время которой электрический ток показывает аналогичное изменение характеристик. Изменение электрического тока во время затяжки пользователя происходит из-за охлаждения токоприемного узла, вызванного втягиванием воздуха через изделие, генерирующее аэрозоль, когда пользователь делает затяжку. Охлаждение вызывает временное изменение электрического сопротивления токоприемного узла. Это, в свою очередь, вызывает соответствующее изменение электрического тока, потребляемого индукционным источником. Обычно охлаждению токоприемного узла во время затяжки пользователя противодействует контроллер, временно увеличивая мощность нагрева. Тем не менее, это вызванное контроллером временное увеличение мощности нагрева может оказывать неблагоприятное воздействие, вызывая нежелательный перегрев токоприемного узла в случае, когда отслеживаемое изменение электрического тока, которое на самом деле происходит из-за того, что второй токоприемный материал достиг своей температуры Кюри, ошибочно идентифицируют как затяжку пользователя.However, when observing the change in electric current drawn by the induction source, it may be difficult to distinguish between the situation where the second current-collecting material has reached its Curie temperature, and when the user is taking a puff, in particular the first puff, during which the electric current shows a similar change in characteristics. The change in electric current during a user's puff is due to the cooling of the current collector assembly caused by air being drawn through the aerosol generating product as the user takes a puff. Cooling causes a temporary change in the electrical resistance of the current collector. This, in turn, causes a corresponding change in the electrical current drawn by the induction source. Typically, the controller counteracts cooling of the current collector during a user puff by temporarily increasing the heating power. However, this controller-induced temporary increase in heating power can have the adverse effect of causing unwanted overheating of the susceptor assembly in the event that the monitored change in electric current, which is actually due to the second susceptor material reaching its Curie temperature, is erroneous. identified as user puff.

Следовательно, было бы желательно предоставить индукционно нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее токоприемный узел, с преимуществами решений предшествующего уровня техники, но без их ограничений. В частности, было бы желательно предоставить индукционно нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее токоприемный узел, который позволяет улучшить регулирование температуры.Therefore, it would be desirable to provide an inductively heated aerosol generating article comprising a current collector assembly with the advantages of prior art solutions, but without their limitations. In particular, it would be desirable to provide an inductively heated aerosol generating article comprising a current-collecting assembly that allows improved temperature control.

Согласно настоящему изобретению предоставляется индукционно нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемный узел для индукционного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, под действием переменного магнитного поля. Токоприемный узел содержит первый токоприемник и второй токоприемник. Первый токоприемник содержит первый токоприемный материал, имеющий положительный температурный коэффициент сопротивления. Второй токоприемник содержит второй ферромагнитный или ферримагнитный токоприемный материал, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления. According to the present invention, there is provided an inductively heated aerosol-generating article comprising an aerosol-generating substrate and a current-collecting assembly for inductively heating an aerosol-generating substrate under an alternating magnetic field. The current collector includes the first current collector and the second current collector. The first current collector contains the first current-collecting material having a positive temperature coefficient of resistance. The second current collector contains a second ferromagnetic or ferrimagnetic current-collecting material having a negative temperature coefficient of resistance.

Согласно настоящему изобретению было признано, что токоприемный узел, содержащий два токоприемных материала, имеющие противоположные температурные коэффициенты сопротивления, имеет профиль зависимости сопротивления от температуры, который включает минимальное значение сопротивления около температуры Кюри второго токоприемного материала, например ±5 градусов Цельсия около температуры Кюри второго токоприемного материала. Предпочтительно это минимальное значение является глобальным минимумом профиля зависимости сопротивления от температуры. Этот минимум обусловлен противоположным температурным поведением соответствующего электрического сопротивления первого и второго токоприемных материалов и магнитными свойствами второго токоприемного материала. При начале нагрева токоприемного узла от комнатной температуры сопротивление первого токоприемного материала увеличивается, тогда как сопротивление второго токоприемного материала уменьшается с увеличением температуры. Общее кажущееся сопротивление токоприемного узла, «видимое» индукционным источником, используемым для индуктивного нагрева токоприемного узла, определяется комбинацией соответствующих сопротивлений первого и второго токоприемных материалов. При достижении температуры Кюри второго токоприемного материала снизу уменьшение сопротивления второго токоприемного материала обычно преобладает над увеличением сопротивления первого токоприемного материала. Соответственно, общее кажущееся сопротивление токоприемного узла уменьшается в диапазоне температур ниже, в частности приблизительно ниже, температуры Кюри второго токоприемного материала. При температуре Кюри второй токоприемный материал теряет свои магнитные свойства. Это вызывает увеличение поверхностного слоя, доступного для вихревых токов во втором токоприемном материале, что сопровождается внезапным падением его сопротивления. Таким образом, при дальнейшем увеличении температуры токоприемного узла сверх температуры Кюри второго токоприемного материала вклад сопротивления второго токоприемного материала в общее кажущееся сопротивление токоприемного узла становится меньше или даже пренебрежимо малым. Следовательно, после прохождения минимального значения около температуры Кюри второго токоприемного материала, общее кажущееся сопротивление токоприемного узла в основном определяется увеличением сопротивления первого токоприемного материала. То есть, общее кажущееся сопротивление токоприемного узла снова увеличивается. Преимущественно уменьшение и последующее увеличение профиля зависимости сопротивления от температуры относительно минимального значения около температуры Кюри второго токоприемного материала в достаточной степени отличимо от временного изменения общего кажущегося сопротивления во время затяжки пользователя. В результате минимальное значение сопротивления около температуры Кюри второго токоприемного материала может быть надежно использовано в качестве температурного маркера для регулирования температуры нагрева субстрата, образующего аэрозоль, без риска быть ошибочно принятым за затяжку пользователя. Соответственно нежелательный перегрев субстрата, образующего аэрозоль, может быть эффективно предотвращен.According to the present invention, it has been recognized that a current collector assembly comprising two current collector materials having opposite temperature coefficients of resistance has a resistance versus temperature profile that includes a minimum resistance value around the Curie temperature of the second current collector material, for example ±5 degrees Celsius around the Curie temperature of the second current collector material. material. Preferably, this minimum value is the global minimum of the resistance versus temperature profile. This minimum is due to the opposite temperature behavior of the respective electrical resistance of the first and second current collector materials and the magnetic properties of the second current collector material. When the current-collecting assembly starts heating from room temperature, the resistance of the first current-collecting material increases, while the resistance of the second current-collecting material decreases with increasing temperature. The total apparent resistance of the susceptor assembly "seen" by the inductive source used to inductively heat the susceptor assembly is determined by the combination of the respective resistances of the first and second susceptor materials. When the Curie temperature of the second current-collecting material is reached from below, the decrease in the resistance of the second current-collecting material usually prevails over the increase in the resistance of the first current-collecting material. Accordingly, the overall apparent resistance of the current collector assembly decreases in the temperature range below, in particular approximately below, the Curie temperature of the second current collector material. At the Curie temperature, the second current-collecting material loses its magnetic properties. This causes an increase in the surface layer available for eddy currents in the second current collector material, which is accompanied by a sudden drop in its resistance. Thus, with a further increase in the temperature of the current collector above the Curie temperature of the second current collector material, the contribution of the resistance of the second current collector material to the total apparent resistance of the current collector node becomes smaller or even negligible. Therefore, after passing a minimum value near the Curie temperature of the second current collector material, the total apparent resistance of the current collector assembly is mainly determined by the increase in the resistance of the first current collector material. That is, the total apparent resistance of the current collector increases again. Advantageously, the decrease and subsequent increase in the resistance versus temperature profile relative to a minimum value near the Curie temperature of the second current-collecting material is sufficiently distinguishable from the temporal change in total apparent resistance during user puffing. As a result, a minimum resistance value near the Curie temperature of the second susceptor material can be reliably used as a temperature marker to control the heating temperature of the aerosol generating substrate without the risk of being mistaken for a puff by the user. Accordingly, unwanted overheating of the aerosol-generating substrate can be effectively prevented.

Предпочтительно второй токоприемный материал выбирают так, что он имеет температуру Кюри ниже 350 градусов Цельсия, в частности ниже 300 градусов Цельсия, предпочтительно ниже 250 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно ниже 200 градусов Цельсия. Эти значения значительно ниже типичных рабочих температур, используемых для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, внутри изделия, генерирующего аэрозоль. Таким образом, правильная идентификация температурного маркера дополнительно улучшается благодаря достаточно большому температурному интервалу между минимальным значением профиля зависимости сопротивления от температуры около температуры Кюри второго токоприемного материала и рабочей температурой, при которой изменяется общее обычно возникающее кажущееся сопротивление во время затяжки пользователя. Preferably, the second current collector material is chosen to have a Curie temperature below 350 degrees Celsius, in particular below 300 degrees Celsius, preferably below 250 degrees Celsius, most preferably below 200 degrees Celsius. These values are well below the typical operating temperatures used to heat the aerosol generating substrate within the aerosol generating article. Thus, the correct identification of the temperature marker is further improved by a sufficiently large temperature interval between the minimum value of the resistance versus temperature profile around the Curie temperature of the second susceptor material and the operating temperature at which the overall generally occurring apparent resistance changes during user puffing.

Рабочие температуры, используемые для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, могут быть по меньшей мере 300 градусов по Цельсию, в частности, по меньшей мере 350 градусов по Цельсию, предпочтительно по меньшей мере 370 градусов по Цельсию, наиболее предпочтительно по меньшей мере 400 градусов по Цельсию. Эти температуры являются обычными рабочими температурами для нагрева, но не сжигания субстрата, образующего аэрозоль.Operating temperatures used to heat the aerosol forming substrate may be at least 300 degrees Celsius, in particular at least 350 degrees Celsius, preferably at least 370 degrees Celsius, most preferably at least 400 degrees Celsius . These temperatures are typical operating temperatures for heating, but not burning, an aerosol-forming substrate.

Соответственно, второй токоприемный материал предпочтительно имеет температуру Кюри, которая по меньшей мере на 20 градусов Цельсия ниже рабочей температуры нагревательного узла, в частности по меньшей мере на 50 градусов Цельсия, более конкретно, по меньшей мере на 100 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере на 150 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно по меньшей мере на 200 градусов Цельсия ниже рабочей температуры. Accordingly, the second current-collecting material preferably has a Curie temperature that is at least 20 degrees Celsius below the operating temperature of the heating unit, in particular at least 50 degrees Celsius, more specifically at least 100 degrees Celsius, preferably at least 150 degrees Celsius, most preferably at least 200 degrees Celsius below operating temperature.

В контексте данного документа термин «токоприемник» обозначает элемент, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло при воздействии на него переменного электромагнитного поля. Это может быть результатом потерь на гистерезис и/или вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала. Потери на гистерезис возникают в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемниках в связи с перемагничиванием магнитных доменов внутри материала под воздействием переменного электромагнитного поля. Вихревые токи могут быть индуцированы, если токоприемник является электрически проводящим. В случае электрически проводящего ферромагнитного или ферримагнитного токоприемника тепло может генерироваться посредством как вихревых токов, так и потерь на гистерезис. In the context of this document, the term "current collector" means an element that can convert electromagnetic energy into heat when exposed to an alternating electromagnetic field. This may be the result of hysteresis losses and/or eddy currents induced in the current collector, depending on the electrical and magnetic properties of the current collector material. Hysteresis losses occur in ferromagnetic or ferrimagnetic current collectors due to the remagnetization of magnetic domains inside the material under the influence of an alternating electromagnetic field. Eddy currents can be induced if the current collector is electrically conductive. In the case of an electrically conductive ferromagnetic or ferrimagnetic current collector, heat can be generated by both eddy currents and hysteresis losses.

Согласно настоящему изобретению второй токоприемный материал является по меньшей мере ферримагнитным или ферромагнитным, имеющим конкретную температуру Кюри. Температура Кюри представляет собой температуру, выше которой ферримагнитный или ферромагнитный материал теряет соответственно свой ферримагнетизм или ферромагнетизм и становится парамагнитным. В дополнение к тому, что он является ферримагнитным или ферромагнитным, второй токоприемный материал также может быть электрически проводящим. According to the present invention, the second current collector material is at least ferrimagnetic or ferromagnetic having a specific Curie temperature. The Curie temperature is the temperature above which a ferrimagnetic or ferromagnetic material loses its ferrimagnetism or ferromagnetism, respectively, and becomes paramagnetic. In addition to being ferrimagnetic or ferromagnetic, the second current collector material may also be electrically conductive.

Предпочтительно второй токоприемный материал может содержать один из мю-металла или пермаллоя. Мю-металл представляет собой мягкий ферромагнитный сплав никель-железо. Пермаллой представляет собой магнитный сплав никель-железо, например с содержанием приблизительно 80% никеля и 20% железа.Preferably, the second current collector material may comprise one of mu-metal or permalloy. Mu-metal is a soft ferromagnetic nickel-iron alloy. Permalloy is a nickel-iron magnetic alloy, for example containing approximately 80% nickel and 20% iron.

В то время как второй токоприемник в основном приспособлен для отслеживания температуры токоприемного узла, первый токоприемник предпочтительно выполнен с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Для этого первый токоприемник может быть оптимизирован в отношении потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева. Соответственно, первый токоприемный материал может быть электрически проводящим и/или одним из парамагнетика, ферромагнетика или ферримагнетика. В случае, если первый токоприемный материал является ферромагнитным или ферримагнитным, соответствующая температура Кюри первого токоприемного материала предпочтительно является отличающейся от температуры Кюри второго токоприемника, в частности, более высокой, чем любая типичная рабочая температура, упомянутая выше, используемая для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Например, первый токоприемный материал может иметь температуру Кюри по меньшей мере 400 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере 500 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере 600 градусов Цельсия.While the second current collector is generally adapted to monitor the temperature of the current collector assembly, the first current collector is preferably configured to heat the aerosol generating substrate. To this end, the first pantograph can be optimized with regard to heat loss and thus heating efficiency. Accordingly, the first current collector material may be electrically conductive and/or one of a paramagnet, a ferromagnet, or a ferrimagnet. In case the first current collector material is ferromagnetic or ferrimagnetic, the corresponding Curie temperature of the first current collector material is preferably different from the Curie temperature of the second current collector, in particular higher than any typical operating temperature mentioned above used to heat the aerosol forming substrate. For example, the first current collector material may have a Curie temperature of at least 400 degrees Celsius, in particular at least 500 degrees Celsius, preferably at least 600 degrees Celsius.

Например, первый токоприемный материал может содержать одно из алюминия, золота, железа, никеля, меди, бронзы, кобальта, проводящего углерода, графита, нелегированной углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющей стали или аустенитной нержавеющей стали.For example, the first current collector material may comprise one of aluminium, gold, iron, nickel, copper, bronze, cobalt, conductive carbon, graphite, unalloyed carbon steel, stainless steel, ferritic stainless steel, or austenitic stainless steel.

Предпочтительно первый токоприемник и второй токоприемник находятся в непосредственном физическом контакте друг с другом. В частности, первый и второй токоприемники могут образовывать единый токоприемный узел. Таким образом, при нагреве первый и второй токоприемники имеют по существу одинаковую температуру. Благодаря этому регулирование температуры первого токоприемника посредством второго токоприемника является крайне точным. Непосредственный контакт между первым токоприемником и вторым токоприемником может быть реализован любыми подходящими средствами. Например, второй токоприемник может быть гальванически нанесен, осажден, нанесен в виде покрытия, нанесен посредством плакирования или приварен к первому токоприемнику. Предпочтительные способы включают электролитическое осаждение (нанесение гальванического покрытия), плакирование, нанесение покрытия погружением или нанесение покрытия валиком. Preferably, the first current collector and the second current collector are in direct physical contact with each other. In particular, the first and second current collectors may form a single current collector assembly. Thus, when heated, the first and second current collectors have substantially the same temperature. Due to this, the temperature control of the first pantograph by means of the second pantograph is extremely accurate. Direct contact between the first current collector and the second current collector may be realized by any suitable means. For example, the second current collector may be electroplated, deposited, coated, applied by cladding, or welded to the first current collector. Preferred methods include electroplating (electroplating), cladding, dip plating, or roll plating.

Токоприемный узел согласно настоящему изобретению предпочтительно выполнен с возможностью приведения в действие переменным, в частности высокочастотным, электромагнитным полем. В контексте данного документа высокочастотное электромагнитное поле может находиться в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц).The current-collecting assembly according to the present invention is preferably configured to be actuated by an alternating, in particular high-frequency, electromagnetic field. In the context of this document, the high frequency electromagnetic field may range from 500 kHz (kilohertz) to 30 MHz (megahertz), in particular from 5 MHz (megahertz) to 15 MHz (megahertz), preferably from 5 MHz (megahertz) to 10 MHz ( megahertz).

С целью оптимизации передачи тепла от токоприемного узла на субстрат, образующий аэрозоль, по меньшей мере один из первого токоприемника и второго токоприемника или токоприемный узел полностью может по меньшей мере находиться в тепловой близости с субстратом, образующим аэрозоль, который подлежит нагреву, предпочтительно в тепловом контакте с ним или даже непосредственном прямом контакте с ним. В частности, по меньшей мере один из первого токоприемника и второго токоприемника, или токоприемный узел полностью расположен в субстрате, образующем аэрозоль. Предпочтительно по меньшей мере первый токоприемник расположен в субстрате, образующем аэрозоль.In order to optimize the transfer of heat from the current collector to the aerosol generating substrate, at least one of the first current collector and the second current collector, or the current collector assembly, may be entirely at least in thermal proximity to the aerosol generating substrate to be heated, preferably in thermal contact. with him or even direct direct contact with him. In particular, at least one of the first current collector and the second current collector, or the current collector assembly, is completely located in the aerosol-forming substrate. Preferably, at least the first current collector is located in the aerosol-forming substrate.

Каждый из первого токоприемника и второго токоприемника или токоприемный узел могут иметь разнообразные геометрические конфигурации. По меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой одно из токоприемника в виде частиц, или токоприемной нити, или токоприемной сетки, или токоприемного фитиля, или токоприемного штыря, или токоприемного стержня, или токоприемной пластины, или токоприемной полоски, или токоприемного рукава, или токоприемника в виде чаши, или цилиндрического токоприемника, или плоского токоприемника.Each of the first pantograph and the second pantograph, or the current collector assembly, may have a variety of geometric configurations. At least one of the first pantograph, the second pantograph, or the pantograph assembly may be one of a particulate pantograph, or a current-collector filament, or a current-collector mesh, or a current-collector wick, or a current-collector pin, or a current-collector rod, or a current-collector plate, or a current-collector strip , or a current-collecting sleeve, or a pantograph in the form of a bowl, or a cylindrical pantograph, or a flat pantograph.

В качестве примера по меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может быть в виде частиц. Частицы могут иметь эквивалентный сферический диаметр от 10 микрометров до 100 микрометров. Частицы могут быть распределены по всему субстрату, образующему аэрозоль, либо однородно, либо с пиками локальной концентрации, либо в соответствии с градиентом концентрации.By way of example, at least one of the first current collector, the second current collector, or the current collector assembly may be in the form of particles. The particles may have an equivalent spherical diameter from 10 micrometers to 100 micrometers. The particles may be distributed throughout the aerosol-forming substrate either uniformly, with local concentration peaks, or following a concentration gradient.

В качестве другого примера по меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой токоприемник в виде нити, или токоприемник в виде сетки, или токоприемник в виде фитиля. Такие токоприемники могут иметь преимущества в отношении их изготовления, их геометрической упорядоченности и воспроизводимости, а также их капиллярной функции. Геометрическая упорядоченность и воспроизводимость могут оказаться преимущественными как для регулирования температуры, так и для регулируемого локального нагрева. Капиллярная функция может оказаться преимущественной для использования с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Относительно жидкого субстрата, образующего аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать резервуар или может быть картриджем для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, или может быть заполненным субстратом, образующим аэрозоль. В частности, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемник в виде нити или токоприемник в виде сетки, или токоприемник в виде фитиля, который по меньшей мере частично находится в контакте с жидким субстратом, образующим аэрозоль.As another example, at least one of the first pantograph, the second pantograph, or the pantograph assembly may be a filament current collector, or a grid current collector, or a wick current collector. Such current collectors may have advantages in terms of their manufacture, their geometric order and reproducibility, and their capillary function. Geometrical order and reproducibility can be advantageous for both temperature control and controlled localized heating. The capillary function may be advantageous for use with an aerosol-forming liquid substrate. With respect to the liquid aerosol generating substrate, the aerosol generating article may comprise a reservoir or may be a cartridge for storing the liquid aerosol generating substrate or may be filled with the aerosol generating substrate. In particular, the aerosol-generating article may comprise an aerosol-forming liquid substrate and a filament or mesh current collector or wick-type current collector that is at least partially in contact with the aerosol-forming liquid substrate.

В качестве еще одного примера по меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой токоприемную пластину, токоприемный стержень или токоприемный штырь. Предпочтительно первый токоприемник и второй токоприемник вместе образуют токоприемную пластину, токоприемный стержень или токоприемный штырь. Например, один из первого или второго токоприемника может образовывать центральный или внутренний слой токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря, тогда как соответствующий другой из первого или второго токоприемника может образовывать оболочку обертки токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря. Токоприемная пластина или токоприемный стержень, или токоприемный штырь могут быть расположены внутри субстрата, образующего аэрозоль. Один крайний конец токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря может быть суженным или заостренным так, чтобы облегчать вставку токоприемной пластины, или токоприемного стержня, или токоприемного штыря в субстрат, образующий аэрозоль, изделия. Токоприемная пластина, или токоприемный стержень, или токоприемный штырь могут иметь длину в диапазоне от 8 мм (миллиметров) до 16 мм (миллиметров), в частности от 10 мм (миллиметров) до 14 мм (миллиметров), предпочтительно 12 мм (миллиметров). В случае токоприемной пластины первый токоприемник и/или второй токоприемник, в частности токоприемный узел, может иметь ширину, например, в диапазоне от 2 мм (миллиметров) до 6 мм (миллиметров), в частности от 4 мм (миллиметров) до 5 мм (миллиметров). Аналогично толщина первого токоприемника и/или второго токоприемника, имеющих форму пластины, в частности токоприемного узла, имеющего форму пластины, предпочтительно находится в диапазоне от 0,03 мм (миллиметра) до 0,15 мм (миллиметра), более предпочтительно от 0,05 мм (миллиметра) до 0,09 мм (миллиметра). As another example, at least one of the first current collector, the second current collector, or the current collector assembly may be a current collector plate, a current collector rod, or a current collector pin. Preferably, the first current collector and the second current collector together form a current collector plate, a current collector rod, or a current collector pin. For example, one of the first or second susceptor may form the center or inner layer of the susceptor plate, or susceptor rod, or susceptor pin, while the corresponding other of the first or second susceptor may form the overwrap shell of the susceptor plate, or susceptor rod, or susceptor pin. The current collector plate or the current collector rod or the current collector pin may be positioned within the aerosol forming substrate. One end end of the current collector plate or current collector rod or current collector pin may be tapered or pointed so as to facilitate insertion of the current collector plate or current collector rod or current collector pin into the aerosol forming substrate of the article. The current-collecting plate or the current-collecting rod or the current-collecting pin may have a length in the range of 8 mm (millimeters) to 16 mm (millimeters), in particular from 10 mm (millimeters) to 14 mm (millimeters), preferably 12 mm (millimeters). In the case of a current collector plate, the first current collector and/or the second current collector, in particular the current collector unit, may have a width, for example, in the range from 2 mm (millimeters) to 6 mm (millimeters), in particular from 4 mm (millimeters) to 5 mm ( millimeters). Similarly, the thickness of the first pantograph and/or the second pantograph having the shape of a plate, in particular the pantograph having the shape of a plate, is preferably in the range from 0.03 mm (millimeter) to 0.15 mm (millimeter), more preferably from 0.05 mm (millimeter) to 0.09 mm (millimeter).

По меньшей мере один из первого токоприемника, второго токоприемника или токоприемного узла может представлять собой цилиндрический токоприемник, или токоприемный рукав, или токоприемник в виде чаши. Цилиндрический токоприемник, или токоприемный рукав, или токоприемник в виде чаши могут окружать по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль, который подлежит нагреву, тем самым реализуя нагревательную печь или нагревательную камеру. В частности, цилиндрический токоприемник, или токоприемный рукав, или токоприемник в виде чаши могут образовывать по меньшей мере часть оболочки, обертки, кожуха или корпуса изделия, генерирующего аэрозоль.At least one of the first pantograph, the second pantograph, or the pantograph assembly may be a cylindrical pantograph, or a current collector sleeve, or a pantograph in the form of a bowl. The cylindrical current collector, or the current collector sleeve, or the bowl-shaped current collector may surround at least a portion of the aerosol-forming substrate to be heated, thereby realizing a heating furnace or heating chamber. In particular, a cylindrical current collector, or a current collector sleeve, or a bowl-shaped current collector may form at least a portion of a sheath, wrapper, casing, or body of the aerosol generating article.

Токоприемный узел может представлять собой многослойный токоприемный узел. При этом первый токоприемник и второй токоприемник могут образовывать слои, в частности смежные слои многослойного токоприемного узла. The current collector assembly may be a multilayer current collector assembly. In this case, the first current collector and the second current collector can form layers, in particular adjacent layers of a multilayer current collector assembly.

В многослойном токоприемном узле первый токоприемник и второй токоприемник могут находиться в непосредственном физическом контакте друг с другом. Благодаря этому регулирование температуры первого токоприемника посредством второго токоприемника является достаточно точным, поскольку первый и второй токоприемники имеют по существу одинаковую температуру. In a multilayer current collector assembly, the first current collector and the second current collector may be in direct physical contact with each other. Due to this, the temperature control of the first pantograph by the second pantograph is sufficiently accurate, since the first and second pantographs have essentially the same temperature.

Второй токоприемник может быть гальванически нанесен, осажден, нанесен в виде покрытия, нанесен посредством плакирования или приварен к первому токоприемнику. Предпочтительно второй токоприемник наносят на первый токоприемник путем распыления, нанесения покрытия погружением, нанесения покрытия валиком, электролитического осаждения или плакирования.The second current collector may be electroplated, deposited, coated, applied by cladding, or welded to the first current collector. Preferably, the second current collector is applied to the first current collector by spraying, dip coating, roll coating, electroplating or cladding.

Предпочтительно, чтобы второй токоприемник присутствовал в качестве плотного слоя. Плотный слой имеет более высокую магнитную проницаемость, чем пористый слой, что облегчает обнаружение малых изменений при температуре Кюри.Preferably, the second current collector is present as a dense layer. The dense layer has a higher magnetic permeability than the porous layer, making it easier to detect small changes at the Curie temperature.

Отдельные слои многослойного токоприемного узла могут быть незащищенными или открытыми воздействию окружающей среды на окружной наружной поверхности многослойного токоприемного узла, если смотреть в любом направлении, параллельном и/или поперечном слоям. Альтернативно многослойный токоприемный узел может быть покрыт защитным покрытием.The individual layers of the laminated current collector assembly may be exposed or exposed to the environment on the circumferential outer surface of the laminated current collector assembly when viewed in any direction parallel and/or transverse to the layers. Alternatively, the multilayer current collector assembly may be coated with a protective coating.

Многослойный токоприемный узел может быть использован для реализации разных геометрических конфигураций токоприемного узла. The multilayer current collector assembly can be used to implement different geometries of the current collector assembly.

Например, многослойный токоприемный узел может представлять собой продолговатую токоприемную полоску или токоприемную пластину, имеющую длину в диапазоне от 8 мм (миллиметров) до 16 мм (миллиметров), в частности от 10 мм (миллиметров) до 14 мм (миллиметров), предпочтительно 12 мм (миллиметров). Ширина токоприемного узла может находиться, например, в диапазоне от 2 мм (миллиметров) до 6 мм (миллиметров), в частности от 4 мм (миллиметров) до 5 мм (миллиметров). Толщина токоприемного узла предпочтительно находится в диапазоне от 0,03 мм (миллиметра) до 0,15 мм (миллиметра), более предпочтительно от 0,05 мм (миллиметра) до 0,09 мм (миллиметра). Многослойная токоприемная пластина может иметь свободный сужающийся конец. For example, the multilayer current collector assembly may be an elongated current collector strip or a current collector plate having a length in the range of 8 mm (millimeters) to 16 mm (millimeters), in particular from 10 mm (millimeters) to 14 mm (millimeters), preferably 12 mm (millimeters). The width of the current collector can be, for example, in the range from 2 mm (millimeters) to 6 mm (millimeters), in particular from 4 mm (millimeters) to 5 mm (millimeters). The thickness of the current collector is preferably in the range of 0.03 mm (millimeter) to 0.15 mm (millimeter), more preferably 0.05 mm (millimeter) to 0.09 mm (millimeter). The multilayer current collector plate may have a free tapered end.

В качестве примера, многослойный токоприемный узел может представлять собой удлиненную полоску, имеющую первый токоприемник, который представляет собой полоску из нержавеющей стали марки 430, имеющую длину 12 мм (миллиметров), ширину от 4 мм (миллиметров) до 5 мм (миллиметров), например 4 мм (миллиметра), и толщину приблизительно 50 мкм (микрометров). Нержавеющая сталь марки 430 может быть покрыта слоем мю-металла или пермаллоя в качестве второго токоприемника, имеющего толщину от 5 мкм (микрометров) до 30 мкм (микрометров), например 10 мкм (микрометров). As an example, the multi-layer current collector assembly may be an elongate strip having a first current collector which is a 430 stainless steel strip having a length of 12 mm (millimeters), a width of 4 mm (millimeters) to 5 mm (millimeters), for example 4 mm (millimeters), and a thickness of approximately 50 microns (micrometers). 430 stainless steel may be coated with a layer of mu-metal or permalloy as a second current collector having a thickness of 5 microns (micrometers) to 30 microns (micrometers), such as 10 microns (micrometers).

Термин «толщина» используется в данном документе для обозначения размеров, проходящих между верхней и нижней сторонами, например между верхней стороной и нижней стороной слоя или верхней стороной и нижней стороной многослойного токоприемного узла. Термин «ширина» используется в данном документе для обозначения размеров, проходящих между двумя противоположными боковыми сторонами. Термин «длина» используется в данном документе для обозначения размеров, проходящих между передней и задней или между другими двумя противоположными сторонами, перпендикулярными двум противоположным боковым сторонам, образующим ширину. Толщина, ширина и длина могут быть перпендикулярны друг другу.The term "thickness" is used herein to refer to dimensions extending between the top and bottom sides, such as between the top side and bottom side of a layer, or the top side and bottom side of a multilayer current collector assembly. The term "width" is used in this document to refer to the dimensions extending between two opposite sides. The term "length" is used in this document to refer to dimensions extending between the front and back, or between other two opposite sides, perpendicular to two opposite sides, forming a width. Thickness, width and length can be perpendicular to each other.

Аналогично многослойный токоприемный узел может представлять собой многослойный токоприемный стержень или многослойный токоприемный штырь, в частности, как описанные ранее. В этой конфигурации один из первого или второго токоприемника может образовывать центральный слой, который окружен окружающим слоем, образованным соответствующим другим из первого или второго токоприемника. Предпочтительно именно первый токоприемник образует окружающий слой в случае, когда первый токоприемник оптимизирован для нагрева субстрата. Таким образом, улучшается передача тепла к окружающему субстрату, образующему аэрозоль.Similarly, the multi-layer current-collecting assembly may be a multi-layer current-collecting rod or a multi-layer current-collecting pin, particularly as previously described. In this configuration, one of the first or second current collector may form a core layer which is surrounded by a surrounding layer formed by the corresponding other of the first or second current collector. Preferably, it is the first current collector that forms the surrounding layer in the case where the first current collector is optimized for heating the substrate. Thus, heat transfer to the surrounding aerosol-forming substrate is improved.

Альтернативно многослойный токоприемный узел может представлять собой многослойный токоприемный рукав, или многослойный токоприемник в виде чаши, или цилиндрический многослойный токоприемник, в частности, как описанные ранее. Один из первого или второго токоприемника может образовывать внутреннюю стенку многослойного токоприемного рукава, или многослойного токоприемника в виде чаши, или цилиндрического многослойного токоприемника. Соответствующий другой из первого или второго токоприемника может образовывать наружную стенку многослойного токоприемного рукава, или многослойного токоприемника в виде чаши, или цилиндрического многослойного токоприемника. Предпочтительно именно первый токоприемник образует внутреннюю стенку, в частности в случае, когда первый токоприемник оптимизирован для нагрева субстрата. Как описано ранее, многослойный токоприемный рукав, или многослойный токоприемник в виде чаши, или цилиндрический многослойный токоприемник могут окружать по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль, подлежащего нагреву, в частности могут образовывать по меньшей мере часть оболочки, обертки, кожуха или корпуса изделия, генерирующего аэрозоль.Alternatively, the multilayer current collector assembly may be a multilayer current collector sleeve, or a bowl-shaped multilayer current collector, or a cylindrical multilayer current collector, particularly as previously described. One of the first or second pantograph may form the inner wall of the multilayer pantograph sleeve, or the bowl-shaped multilayer pantograph, or the cylindrical multilayer pantograph. A corresponding other of the first or second current collector may form the outer wall of the multilayer current collector sleeve, or the bowl-shaped multilayer current collector, or the cylindrical multilayer current collector. Preferably, it is the first current collector that forms the inner wall, in particular in the case where the first current collector is optimized for heating the substrate. As previously described, a multilayer current collector or a multilayer bowl-shaped current collector or a cylindrical multilayer current collector may surround at least a portion of the aerosol-forming substrate to be heated, in particular may form at least a portion of a sheath, wrapper, housing, or body of the article, generating aerosol.

Например, для целей производства изделия, генерирующего аэрозоль, может быть желательно, чтобы первый и второй токоприемники имели сходные геометрические конфигурации, такие как описанные выше.For example, for purposes of manufacturing an aerosol generating article, it may be desirable for the first and second current collectors to have similar geometries, such as those described above.

Альтернативно первый токоприемник и второй токоприемник могут иметь разные геометрические конфигурации. Таким образом, первый и второй токоприемники могут быть созданы для своей конкретной функции. Первый токоприемник, предпочтительно имеющий функцию нагрева, может иметь геометрическую конфигурацию, которая предоставляет большую площадь поверхности субстрату, образующему аэрозоль, чтобы улучшать передачу тепла. В отличие от этого, второму токоприемнику, который предпочтительно имеет функцию регулирования температуры, не нужно иметь очень большую площадь поверхности. Если первый токоприемный материал оптимизирован для нагрева субстрата, может быть предпочтительно, чтобы объем материала второго токоприемного материала не превышал объем, необходимый для обеспечения обнаруживаемой точки Кюри.Alternatively, the first pantograph and the second pantograph may have different geometries. Thus, the first and second pantographs can be designed for their particular function. The first current collector, preferably having a heating function, may have a geometric configuration that provides a large surface area to the aerosol-forming substrate in order to improve heat transfer. In contrast, the second pantograph, which preferably has a temperature control function, does not need to have a very large surface area. If the first current collector material is optimized for substrate heating, it may be preferable that the volume of material of the second current collector material does not exceed the volume required to provide a detectable Curie point.

Согласно этому аспекту второй токоприемник может содержать один или более элементов второго токоприемника. Предпочтительно один или более элементов второго токоприемника значительно меньше, чем первый токоприемник, то есть имеют объем меньший, чем объем первого токоприемника. Каждый из одного или более элементов второго токоприемника может находиться в непосредственном физическом контакте с первым токоприемником. Из-за этого первый и второй токоприемники имеют по существу одинаковую температуру, что повышает точность регулирования температуры первого токоприемника посредством второго токоприемника, служащего температурным маркером. According to this aspect, the second pantograph may include one or more elements of the second pantograph. Preferably, one or more elements of the second pantograph are significantly smaller than the first pantograph, that is, have a volume smaller than the volume of the first pantograph. Each of the one or more elements of the second pantograph may be in direct physical contact with the first pantograph. Because of this, the first and second pantographs have substantially the same temperature, which improves the accuracy of temperature control of the first pantograph by the second pantograph serving as a temperature marker.

Например, первый токоприемник может иметь форму токоприемной пластины, или токоприемной полоски, или токоприемного рукава, или токоприемника в виде чаши, тогда как второй токоприемный материал может иметь форму отдельных накладок, которые гальванически нанесены, осаждены или приварены на первом токоприемном материале.For example, the first current collector may be in the form of a current collector plate, or a current collector strip, or a current collector sleeve, or a bowl-shaped current collector, while the second current collector may be in the form of separate patches that are electroplated, deposited, or welded onto the first current collector material.

Согласно другому примеру, первый токоприемник может представлять собой токоприемник в виде полоски, токоприемник в виде нити или токоприемник в виде сетки, тогда как второй токоприемник представляет собой токоприемник в виде частиц. Как первый токоприемник в виде нити или сетки, так и второй токоприемник в виде частиц могут быть, например, встроены в изделие, генерирующее аэрозоль, в непосредственном физическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, подлежащим нагреву. В этой конкретной конфигурации первый токоприемник может проходить внутри субстрата, образующего аэрозоль, через центр изделия, генерирующего аэрозоль, тогда как второй токоприемник может быть равномерно распределен по всему субстрату, образующему аэрозоль. According to another example, the first pantograph may be a strip pantograph, a thread pantograph, or a mesh pantograph, while the second pantograph is a particulate pantograph. Both the first filament or mesh current collector and the second particulate current collector may, for example, be incorporated into the aerosol generating article in direct physical contact with the aerosol generating substrate to be heated. In this particular configuration, the first current collector may extend within the aerosol-generating substrate through the center of the aerosol-generating article, while the second current collector may be evenly distributed throughout the aerosol-generating substrate.

Первому и второму токоприемникам не нужно находиться в непосредственном физическом контакте друг с другом. Первый токоприемник может представлять собой токоприемную пластину или полоску, реализующую нагревательную пластину или полоску, которая расположена в субстрате, образующем аэрозоль, подлежащем нагреву. Аналогично первый токоприемник может представлять собой токоприемный рукав или токоприемник в виде чаши, реализующий нагревательную печь или нагревательную камеру. В любой из этих конфигураций второй токоприемник может быть расположен в другом месте внутри изделия, генерирующего аэрозоль, на расстоянии от первого токоприемника, но все же в тепловой близости к нему и субстрату, образующему аэрозоль.The first and second pantographs need not be in direct physical contact with each other. The first current collector may be a current collector plate or strip realizing a heating plate or strip that is located in the aerosol-forming substrate to be heated. Similarly, the first current collector may be a current-collecting sleeve or a bowl-shaped current collector realizing a heating furnace or a heating chamber. In any of these configurations, the second current collector may be located elsewhere within the aerosol generating article, at a distance from the first current collector, but still in thermal proximity to it and the aerosol generating substrate.

Первый и второй токоприемники могут образовывать разные части токоприемного узла. Например, первый токоприемник может образовывать часть боковой стенки или часть рукава токоприемного узла, имеющего форму чаши, тогда как второй токоприемный узел образует нижнюю часть токоприемного узла, имеющего форму чаши.The first and second current collectors may form different parts of the current collector assembly. For example, the first current collector may form part of the side wall or sleeve portion of the cup-shaped current collector assembly, while the second current collector assembly forms the bottom of the cup-shaped current collector assembly.

По меньшей мере часть по меньшей мере одного из первого токоприемника и второго токоприемника может содержать защитное покрытие. Аналогично по меньшей мере часть токоприемного узла может содержать защитное покрытие. Защитное покрытие может быть образовано с использованием стекла, керамики или инертного металла, образовано или нанесено на по меньшей мере части первого токоприемника и/или второго токоприемника или токоприемного узла соответственно. Преимущественно защитное покрытие может быть приспособлено для по меньшей мере одного из того, чтобы: избегать прилипания субстрата, образующего аэрозоль, к поверхности токоприемного узла; избегать диффузии материала, например диффузии металла, из токоприемных материалов в субстрат, образующий аэрозоль; улучшать механическую жесткость токоприемного узла. Предпочтительно защитное покрытие является электрически непроводящим.At least a portion of at least one of the first current collector and the second current collector may comprise a protective coating. Similarly, at least a portion of the current collector assembly may comprise a protective coating. The protective coating may be formed using glass, ceramic, or an inert metal, formed on or applied to at least portions of the first current collector and/or the second current collector or current collector assembly, respectively. Advantageously, the protective coating may be adapted to at least one of: avoiding adherence of the aerosol generating substrate to the surface of the current collector assembly; avoid diffusion of material, such as metal diffusion, from current-collecting materials into the aerosol-forming substrate; improve the mechanical rigidity of the current collector. Preferably, the protective coating is electrically non-conductive.

В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» обозначает субстрат, образованный из материала, образующего аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения при нагреве для генерирования аэрозоля, или содержащий его. Субстрат, образующий аэрозоль, предназначен для нагрева, а не сжигания, для высвобождения летучих соединений, образующих аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким субстратом, образующим аэрозоль. В обоих случаях субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно или дополнительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не являющийся табачным. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, может также быть пастообразным материалом, пакетиком из пористого материала, содержащим субстрат, образующий аэрозоль, или, например, рассыпным табаком, смешанным с гелеобразующим средством или клейким веществом, который может содержать обычное вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин, и который спрессован или сформован в виде штранга. In the context of this document, the term "aerosol-forming substrate" means a substrate formed from or containing an aerosol-forming material that is capable of releasing volatile compounds when heated to generate an aerosol. The aerosol-forming substrate is intended to be heated, not incinerated, to release the aerosol-forming volatile compounds. The aerosol-forming substrate may be a solid or liquid aerosol-forming substrate. In both cases, the aerosol-forming substrate may contain both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavor compounds that are released from the substrate upon heating. Alternatively or additionally, the aerosol forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol generating substrate may further comprise an aerosol generating agent. Examples of suitable aerosol forming agents are glycerin and propylene glycol. The aerosol forming substrate may also contain other additives and ingredients such as nicotine or flavors. The aerosol-forming substrate may also be a pasty material, a sachet of porous material containing an aerosol-forming substrate, or, for example, loose tobacco mixed with a gelling agent or adhesive, which may contain a conventional aerosolizing agent such as glycerol, and which is pressed or shaped into a rod.

В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, который при нагреве высвобождает летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, является нагреваемым изделием, генерирующим аэрозоль. То есть изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, который предназначен для нагрева, а не сжигания, для высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой расходный материал, в частности расходный материал, подлежащий выбрасыванию после однократного использования. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачное изделие. Например, изделие может представлять собой картридж, содержащий жидкий или твердый субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву. Альтернативно изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, в частности табачное изделие, напоминающее обычные сигареты и содержащее твердый субстрат, образующий аэрозоль. In the context of this document, the term "aerosol-generating article" refers to an article containing at least one aerosol-forming substrate that, when heated, releases volatile compounds that can form an aerosol. Preferably, the aerosol generating article is a heated aerosol generating article. That is, the aerosol-generating article preferably contains at least one aerosol-forming substrate that is intended to be heated, rather than combusted, to release volatile compounds that can form an aerosol. The aerosol generating article may be a consumable, in particular a consumable to be discarded after a single use. The aerosol generating product may be a tobacco product. For example, the article may be a cartridge containing a liquid or solid substrate forming an aerosol to be heated. Alternatively, the product may be a rod-shaped product, in particular a tobacco product resembling conventional cigarettes and containing an aerosol-forming solid substrate.

Предпочтительно индукционно нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению имеет круглое, или эллиптическое, или овальное сечение. Однако изделие может также иметь квадратное, или прямоугольное, или треугольное, или многоугольное сечение. Preferably, the inductively heated aerosol generating article of the present invention has a circular or elliptical or oval cross section. However, the article may also have a square, or rectangular, or triangular, or polygonal section.

В дополнение к субстрату, образующему аэрозоль, и токоприемному узлу изделие может дополнительно содержать различные элементы. In addition to the aerosol-forming substrate and the current-collecting assembly, the article may further comprise various elements.

В частности, изделие может содержать мундштук. В контексте данного документа термин «мундштук» обозначает часть устройства, которая помещается в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля из изделия. Предпочтительно мундштук содержит фильтр.In particular, the article may comprise a mouthpiece. In the context of this document, the term "mouthpiece" refers to the part of the device that is placed in the user's mouth for direct inhalation of the aerosol from the product. Preferably the mouthpiece contains a filter.

В частности, что касается изделия, генерирующего аэрозоль, имеющего стержнеобразное изделие, напоминающее обычные сигареты и/или содержащее твердый субстрат, образующий аэрозоль, это изделие может дополнительно содержать: опорный элемент, имеющий центральный проход для воздуха, элемент, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент предпочтительно выполняет функцию мундштука. В частности, изделие может содержать элемент субстрата, который содержит субстрат, образующий аэрозоль, и токоприемный узел в контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Любой из этих элементов или любое их сочетание могут быть расположены последовательно относительно сегмента стержня, образующего аэрозоль. Предпочтительно элемент субстрата расположен на дальнем конце изделия. Аналогично фильтрующий элемент предпочтительно расположен на ближнем конце изделия. Опорный элемент, элемент, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент могут иметь такое же внешнее поперечное сечение, что и сегмент стержня, образующего аэрозоль.In particular, with regard to an aerosol generating article having a rod-shaped article resembling conventional cigarettes and/or containing an aerosol-forming solid substrate, the article may further comprise: a support element having a central air passage, a cooling aerosol element, and a filter element . The filter element preferably functions as a mouthpiece. In particular, the article may comprise a substrate element that comprises an aerosol-forming substrate and a current-collecting assembly in contact with the aerosol-forming substrate. Any of these elements, or any combination thereof, may be arranged in series with respect to the aerosol-forming rod segment. Preferably, the substrate element is located at the distal end of the article. Likewise, the filter element is preferably located at the proximal end of the article. The support element, the cooling aerosol element, and the filter element may have the same outer cross section as the aerosol forming rod segment.

Кроме того, изделие может содержать кожух или обертку, окружающие по меньшей мере часть субстрата, образующего аэрозоль. В частности, изделие может содержать обертку, окружающую по меньшей мере часть разных сегментов и элементов, упомянутых выше, так, чтобы удерживать их вместе и сохранять необходимую форму сечения изделия.In addition, the article may include a shroud or wrapper surrounding at least a portion of the aerosol generating substrate. In particular, the product may include a wrapper surrounding at least a portion of the various segments and elements mentioned above so as to hold them together and maintain the desired sectional shape of the product.

Кожух или обертка могут содержать токоприемный узел. Преимущественно это обеспечивает однородный и симметричный нагрев субстрата, образующего аэрозоль, окруженного токоприемным узлом.The casing or wrapper may include a current collector. Advantageously, this ensures uniform and symmetrical heating of the aerosol-forming substrate surrounded by the current collector assembly.

Предпочтительно кожух или обертка образует по меньшей мере часть наружной поверхности изделия. Кожух может образовывать картридж, содержащий резервуар, который содержит субстрат, образующий аэрозоль, например жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Обертка может представлять собой бумажную обертку, в частности бумажную обертку, изготовленную из сигаретной бумаги. Альтернативно обертка может представлять собой фольгу, например изготовленную из пластмассы. Обертка может быть проницаемой для текучей среды, чтобы обеспечивать возможность высвобождения испаренного субстрата, образующего аэрозоль, из изделия или чтобы обеспечивать возможность втягивания воздуха в изделие через его окружность. Кроме того, обертка может содержать по меньшей мере одно летучее вещество, подлежащее активации и высвобождению из обертки при нагреве. Например, обертка может быть пропитана вкусоароматическим летучим веществом. Preferably, the casing or wrapper forms at least a portion of the outer surface of the article. The casing may form a cartridge containing a reservoir that contains an aerosol-forming substrate, such as a liquid aerosol-forming substrate. The wrapper may be a paper wrapper, in particular a paper wrapper made from cigarette paper. Alternatively, the wrapper may be a foil, for example made from plastic. The wrapper may be fluid-permeable to allow the vaporized aerosol-forming substrate to be released from the article or to allow air to be drawn into the article through its circumference. In addition, the wrapper may contain at least one volatile substance to be activated and released from the wrapper upon heating. For example, the wrapper may be impregnated with a flavoring volatile substance.

Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей индукционно нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе. Система дополнительно содержит индукционно нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, для использования с изделием. The present invention also relates to an aerosol generating system comprising an inductively heated aerosol generating article according to the present invention and as described herein. The system further comprises an inductively heated aerosol generating device for use with the article.

В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания электрического устройства, которое может взаимодействовать с по меньшей мере одним субстратом, образующим аэрозоль, в частности с субстратом, образующим аэрозоль, предоставленным внутри изделия, генерирующего аэрозоль, так, чтобы генерировать аэрозоль посредством нагрева субстрата. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство для затяжки для генерирования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого пользователем через рот. В частности, устройство, генерирующее аэрозоль, является удерживаемым рукой устройством, генерирующим аэрозоль. In the context of this document, the term "aerosol generating device" is used to describe an electrical device that can interact with at least one aerosol generating substrate, in particular with an aerosol generating substrate provided within an aerosol generating article, so as to generate an aerosol by heating the substrate. Preferably, the aerosol generating device is a puff device for generating an aerosol directly inhaled by the user through the mouth. In particular, the aerosol generating device is a hand held aerosol generating device.

Устройство может содержать приемную полость для по меньшей мере частичного размещения в ней изделия, генерирующего аэрозоль. Приемная полость может содержаться в корпусе устройства, генерирующего аэрозоль. The device may include a receiving cavity for at least partial placement of an aerosol generating article. The receiving cavity may be contained within the housing of the aerosol generating device.

Устройство может дополнительно содержать индукционный источник, который выполнен с возможностью генерирования переменного электромагнитного поля, предпочтительно высокочастотного электромагнитного поля. В контексте данного документа высокочастотное электромагнитное поле может находиться в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц). The device may further comprise an induction source that is configured to generate an alternating electromagnetic field, preferably a high frequency electromagnetic field. In the context of this document, the high frequency electromagnetic field may range from 500 kHz (kilohertz) to 30 MHz (megahertz), in particular from 5 MHz (megahertz) to 15 MHz (megahertz), preferably from 5 MHz (megahertz) to 10 MHz ( megahertz).

Для генерирования переменного электромагнитного поля индукционный источник может содержать по меньшей мере один индуктор, предпочтительно по меньшей мере одну индукционную катушку. По меньшей мере один индуктор может быть выполнен с возможностью и размещен таким образом, чтобы генерировать переменное электромагнитное поле внутри приемной полости для индукционного нагрева токоприемного узла изделия, когда изделие помещено в приемной полости.To generate an alternating electromagnetic field, the induction source may comprise at least one inductor, preferably at least one induction coil. At least one inductor may be configured and placed so as to generate an alternating electromagnetic field within the receiving cavity to inductively heat the current-collecting assembly of the article when the article is placed in the receiving cavity.

Индукционный источник может содержать одну индукционную катушку или множество индукционных катушек. Количество индукционных катушек может зависеть от количества токоприемников и/или размера и формы токоприемного узла. Индукционная катушка или катушки могут иметь форму, соответствующую форме первого и/или второго токоприемника или токоприемного узла соответственно. Подобным образом, индукционная катушка или катушки могут иметь форму, соответствующую форме корпуса устройства, генерирующего аэрозоль. The induction source may comprise one induction coil or a plurality of induction coils. The number of induction coils may depend on the number of current collectors and/or the size and shape of the current collector assembly. The induction coil or coils may be shaped to match the shape of the first and/or second current collector or current collector assembly, respectively. Similarly, the induction coil or coils may be shaped to match the shape of the body of the aerosol generating device.

Индуктор может представлять собой винтовую катушку или плоскую катушку планарного типа, в частности, дисковую катушку или изогнутую катушку планарного типа. Использование плоской спиральной катушки обеспечивает компактность конструкции, которая является надежной и недорогой в производстве. Использование винтовой индукционной катушки преимущественно обеспечивает генерирование однородного переменного электромагнитного поля. В контексте данного документа термин «плоская спиральная катушка» обозначает катушку, которая в целом является планарной катушкой, при этом ось наматывания катушки перпендикулярна плоскости, в которой лежит катушка. Плоская спиральная индукционная катушка может иметь любую требуемую форму в плоскости катушки. Например, плоская спиральная катушка может иметь круглую форму или может иметь в общем продолговатую или прямоугольную форму. Однако термин «плоская спиральная катушка» в контексте данного документа охватывает как катушки, являющиеся планарными, так и плоские спиральные катушки, форма которых соответствует изогнутой поверхности. Например, индукционная катушка может представлять собой «изогнутую» планарную катушку, размещенную по окружности предпочтительно цилиндрической опоры катушки, например ферритового сердечника. Кроме того, плоская спиральная катушка может содержать, например, два слоя четырехвитковой плоской спиральной катушки или один слой четырехвитковой плоской спиральной катушки. The inductor may be a helical coil or a planar-type flat coil, in particular a disc coil or a planar-type curved coil. The use of a flat helical coil provides a compact design that is reliable and inexpensive to manufacture. The use of a helical induction coil advantageously generates a uniform alternating electromagnetic field. In the context of this document, the term "flat helical bobbin" means a bobbin that is generally a planar bobbin, with the coil winding axis perpendicular to the plane in which the bobbin lies. The flat helical induction coil may have any desired shape in the plane of the coil. For example, a flat helical coil may be circular in shape, or may be generally oblong or rectangular in shape. However, the term "flat spiral coil" in the context of this document covers both coils that are planar and flat spiral coils whose shape corresponds to a curved surface. For example, the induction coil may be a "curved" planar coil placed around the circumference of a preferably cylindrical coil support, such as a ferrite core. In addition, the flat helical coil may comprise, for example, two layers of a four-turn flat helical coil or one layer of a four-turn flat helical coil.

Первая и/или вторая индукционная катушка могут удерживаться внутри одного из корпуса или основной части устройства, генерирующего аэрозоль. Первая и/или вторая индукционная катушка могут быть намотаны вокруг предпочтительно цилиндрической опоры катушки, например ферритового сердечника.The first and/or second induction coil may be held within one of the body or body of the aerosol generating device. The first and/or second induction coil may be wound around a preferably cylindrical coil support, such as a ferrite core.

Источник индукции может содержать генератор переменного тока (AC). Генератор переменного тока может получать питание от блока питания устройства, генерирующего аэрозоль. Генератор переменного тока функционально соединен с по меньшей мере одним индуктором. В частности, по меньшей мере один индуктор может быть неотделимой частью генератора переменного тока. Генератор переменного тока выполнен с возможностью генерирования высокочастотного колебательного тока, который проходит через индуктор для генерации переменного электромагнитного поля. Переменный ток можно подавать на индуктор непрерывно после активации системы или можно подавать с перерывами, например, от затяжки к затяжке.The induction source may comprise an alternating current (AC) generator. The alternator may be powered by the power supply of the aerosol generating device. The alternator is operatively connected to at least one inductor. In particular, at least one inductor may be an integral part of the alternator. The alternator is configured to generate a high frequency oscillatory current that passes through the inductor to generate an alternating electromagnetic field. The alternating current may be applied to the inductor continuously after activation of the system, or may be applied intermittently, for example, from puff to puff.

Предпочтительно индукционный источник содержит преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с блоком питания постоянного тока, содержащим индуктивно-емкостную цепь, при этом индуктивно-емкостная цепь содержит последовательное соединение конденсатора и индуктора.Preferably, the induction source comprises a DC/AC converter connected to a DC power supply comprising an inductive-capacitive circuit, the inductive-capacitive circuit comprising a series connection of a capacitor and an inductor.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать главный контроллер для регулирования работы устройства. The aerosol generating device may include a main controller for controlling the operation of the device.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой индукционного источника, в частности, в конфигурации с обратной связью, для управления нагревом субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры. Рабочие температуры, используемые для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, могут быть по меньшей мере 300 градусов по Цельсию, в частности, по меньшей мере 350 градусов по Цельсию, предпочтительно по меньшей мере 370 градусов по Цельсию, наиболее предпочтительно по меньшей мере 400 градусов по Цельсию. Эти температуры являются обычными рабочими температурами для нагрева, но не сжигания субстрата, образующего аэрозоль.The controller may be configured to control the operation of the induction source, particularly in a feedback configuration, to control the heating of the aerosol generating substrate to an operating temperature. Operating temperatures used to heat the aerosol forming substrate may be at least 300 degrees Celsius, in particular at least 350 degrees Celsius, preferably at least 370 degrees Celsius, most preferably at least 400 degrees Celsius . These temperatures are typical operating temperatures for heating, but not burning, an aerosol-forming substrate.

Контроллер может содержать микропроцессор, например, программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC), или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты, такие как по меньшей мере один преобразователь постоянного тока в переменный и/или усилители мощности, например, усилитель мощности класса D или класса E. В частности, индукционный источник может быть частью контроллера.The controller may comprise a microprocessor, such as a programmable microprocessor, microcontroller or application specific integrated circuit (ASIC), or other electronic circuit capable of providing control. The controller may include additional electronic components such as at least one DC/AC converter and/or power amplifiers, such as a Class D or Class E power amplifier. In particular, an induction source may be part of the controller.

Как описано выше, устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, до предварительно заданной рабочей температуры. Предпочтительно второй токоприемный материал имеет температуру Кюри на по меньшей мере 20 градусов Цельсия, в частности по меньшей мере 50 градусов Цельсия, более конкретно, по меньшей мере 100 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере 150 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно по меньшей мере 200 градусов Цельсия ниже рабочей температуры. Преимущественно это гарантирует, что температурный интервал между температурным маркером около температуры Кюри второго токоприемного материала и рабочей температурой будет достаточно большим.As described above, the aerosol generating device may be configured to heat the aerosol generating substrate to a predetermined operating temperature. Preferably the second current-collecting material has a Curie temperature of at least 20 degrees Celsius, in particular at least 50 degrees Celsius, more specifically at least 100 degrees Celsius, preferably at least 150 degrees Celsius, most preferably at least 200 degrees Celsius below operating temperature. Advantageously, this ensures that the temperature interval between the temperature marker near the Curie temperature of the second current collector material and the operating temperature is sufficiently large.

Контроллер может быть выполнен с возможностью определения во время предварительного нагрева токоприемного узла - начиная с комнатной температуры до рабочей температуры - минимального значения кажущегося сопротивления, возникающего в диапазоне температур ± 5 градусов Цельсия около температуры Кюри второго токоприемного материала. Преимущественно это позволяет правильно идентифицировать температурный маркер около температуры Кюри второго токоприемного материала. Для этого контроллер, как правило, может быть выполнен так, чтобы определять по напряжению питания, в частности, напряжению питания постоянного тока, и току питания, в частности, току питания постоянного тока, потребляемому от блока питания, фактическое кажущееся сопротивление токоприемного узла, что, в свою очередь, указывает на фактическую температуру токоприемного узла.The controller may be configured to determine during preheating of the current collector assembly - from room temperature to operating temperature - the minimum value of apparent resistance occurring in the temperature range of ± 5 degrees Celsius around the Curie temperature of the second current collector material. Advantageously, this allows the temperature marker to be correctly identified near the Curie temperature of the second current collector material. To this end, the controller can generally be configured to determine from the supply voltage, in particular the DC supply voltage, and the supply current, in particular the DC supply current drawn from the power supply, the actual apparent resistance of the current collector, which , in turn, indicates the actual temperature of the current collector.

Кроме того, контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования работы индукционного источника в конфигурации с обратной связью так, что фактическое кажущееся сопротивление соответствует определенному минимальному значению кажущегося сопротивления плюс предварительно определенному значению смещения кажущегося сопротивления, для регулирования нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры.In addition, the controller may be configured to control the operation of the induction source in a feedback configuration such that the actual apparent resistance corresponds to a certain minimum apparent resistance value plus a predetermined apparent resistance bias value to control the heating of the aerosol generating substrate to operating temperature.

Что касается этого аспекта, регулирование температуры нагрева предпочтительно основано на принципах блокировки смещения или управления смещением с использованием предварительно заданного значения смещения кажущегося сопротивления для преодоления разрыва между кажущимся сопротивлением, измеренным при температуре маркера, и кажущимся сопротивлением при рабочей температуре. Преимущественно это позволяет избежать прямого регулирования температуры нагрева на основе предварительно определенного целевого значения кажущегося сопротивления при рабочей температуре и, следовательно, избежать неправильной интерпретации измеренного параметра сопротивления. Кроме того, регулирование смещения температуры нагрева более стабильно и надежно, чем регулирование температуры, основанное на измеренных абсолютных значениях кажущегося сопротивления при желаемой рабочей температуре. Это связано с тем, что измеренное абсолютное значение кажущегося сопротивления, определяемое по напряжению питания и току питания, зависит от различных факторов, таких как, например, сопротивление электрической схемы индукционного источника и различные контактные сопротивления. Такие факторы подвержены влиянию окружающей среды и могут изменяться со временем и/или между разными индукционными источниками и токоприемными узлами одного и того же типа, в зависимости от производства. Преимущественно такие эффекты по существу сводят на нет значение разности между двумя измеренными абсолютными значениями кажущегося сопротивления. Соответственно, использование значения смещения кажущегося сопротивления для регулирования температуры менее подвержено таким неблагоприятным воздействиям и изменениям. With respect to this aspect, heating temperature control is preferably based on bias blocking or bias control principles using a predetermined apparent resistivity bias to bridge the gap between apparent resistivity measured at marker temperature and apparent resistivity at operating temperature. Advantageously, this avoids direct control of the heating temperature based on a predetermined target value of the apparent resistance at operating temperature and hence avoids misinterpretation of the measured resistance parameter. In addition, heating temperature offset control is more stable and reliable than temperature control based on measured absolute values of apparent resistivity at the desired operating temperature. This is due to the fact that the measured absolute value of the apparent resistance, determined from the supply voltage and supply current, depends on various factors, such as, for example, the resistance of the electrical circuit of the induction source and various contact resistances. Such factors are influenced by the environment and may change over time and/or between different induction sources and current collectors of the same type, depending on production. Preferably, such effects essentially negate the value of the difference between the two measured absolute values of the apparent resistivity. Accordingly, the use of an apparent resistivity offset value for temperature control is less susceptible to such adverse effects and changes.

Значение смещения кажущегося сопротивления для регулирования температуры нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до рабочей температуры может быть предварительно определено посредством калибровочного измерения, например, во время изготовления устройства.The apparent resistivity offset value for controlling the heating temperature of the aerosol-forming substrate to the operating temperature may be predetermined by means of a calibration measurement, for example, during manufacture of the device.

Предпочтительно минимальное значение, близкое к температуре Кюри второго токоприемного материала, является глобальным минимумом профиля зависимости сопротивления от температуры.Preferably, the minimum value close to the Curie temperature of the second current collector material is the global minimum of the resistance versus temperature profile.

В контексте данного документа термин «начиная с комнатной температуры» предпочтительно означает, что минимальное значение, близкое к температуре Кюри второго токоприемного материала, возникает в профиле зависимости сопротивления от температуры во время предварительного нагрева, то есть нагрева токоприемного узла от комнатной температуры до рабочей температуры, до которой субстрат, образующий аэрозоль, необходимо нагревать.In the context of this document, the term "starting at room temperature" preferably means that a minimum value close to the Curie temperature of the second current collector material occurs in the resistance versus temperature profile during preheating, i.e. heating of the current collector assembly from room temperature to operating temperature, to which the aerosol-forming substrate must be heated.

В контексте данного документа комнатная температура может соответствовать температуре в диапазоне от 18 градусов Цельсия до 25 градусов Цельсия, в частности температуре 20 градусов Цельсия.In the context of this document, room temperature may correspond to a temperature in the range of 18 degrees Celsius to 25 degrees Celsius, in particular a temperature of 20 degrees Celsius.

Контроллер и по меньшей мере часть индукционного источника, в частности индукционный источник за исключением индуктора, могут быть расположены на общей печатной плате. Это оказывается особенно выгодным в отношении компактной конструкции.The controller and at least part of the induction source, in particular the induction source with the exception of the inductor, can be located on a common printed circuit board. This proves to be particularly advantageous in relation to the compact design.

Для определения фактического кажущегося сопротивления токоприемного узла, которое указывает фактическую температуру токоприемного узла, контроллер нагревательного узла может содержать по меньшей мере одно из датчика напряжения, в частности, датчика напряжения постоянного тока, для измерения напряжения питания, в частности, напряжения питания постоянного тока, получаемого от блока питания, или датчика тока, в частности, датчика постоянного тока для измерения тока питания, в частности, тока питания постоянного тока, потребляемого от блока питания.In order to determine the actual apparent resistance of the current collector, which indicates the actual temperature of the current collector, the controller of the heating node may comprise at least one of a voltage sensor, in particular a DC voltage sensor, for measuring the supply voltage, in particular the DC supply voltage obtained from a power supply, or a current sensor, in particular a DC current sensor for measuring the supply current, in particular the DC supply current drawn from the power supply.

Как упомянуто выше, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания, в частности, блок питания постоянного тока, выполненный с возможностью обеспечения напряжения питания постоянного тока и силы постоянного тока для индукционного источника. Предпочтительно блок питания представляет собой батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. Альтернативно блок питания может представлять собой устройство накопления заряда другого вида, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке, то есть блок питания может быть перезаряжаемым. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточно энергии для одного или более применений пользователем. Например, блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, который является кратным шести минутам. В другом примере блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности выполнения заданного количества затяжек или отдельных активаций индукционного источника. As mentioned above, the aerosol generating device may comprise a power supply, in particular a DC power supply configured to provide a DC supply voltage and DC power to the induction source. Preferably, the power supply is a battery, such as a lithium iron phosphate battery. Alternatively, the power supply may be another form of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may need to be recharged, i.e. the power supply may be rechargeable. The power supply may have a capacity that allows sufficient energy to be stored for one or more uses by the user. For example, the power supply may have sufficient capacity to allow continuous generation of the aerosol for a period of approximately six minutes, or for a period that is a multiple of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to allow a given number of puffs or individual activations of the induction source to be performed.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать основную часть, которая предпочтительно содержит по меньшей мере одно из индукционного источника, индуктора, контроллера, блока питания и по меньшей мере части приемной полости. The aerosol generating device may comprise a main body, which preferably comprises at least one of an induction source, an inductor, a controller, a power supply, and at least a portion of the receiving cavity.

В дополнение к основной части устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать мундштук, в частности, в случае, если изделие, генерирующее аэрозоль, подлежащее использованию с устройством, не содержит мундштук. Мундштук может быть установлен на основной части устройства. Мундштук может быть выполнен с возможностью закрытия приемной полости при установке мундштука на основной части. Для прикрепления мундштука к основной части ближняя концевая часть основной части может содержать магнитное или механическое крепление, например штыковое крепление или крепление с защелкиванием, которое входит в зацепление с соответствующей сопрягаемой деталью на дальней концевой части мундштука. В случае если устройство не содержит мундштук, изделие, генерирующее аэрозоль, подлежащее использованию с устройством, генерирующим аэрозоль, может содержать мундштук, например заглушку фильтра.In addition to the body, the aerosol generating device may further comprise a mouthpiece, in particular if the aerosol generating article to be used with the device does not comprise a mouthpiece. The mouthpiece can be mounted on the main body of the device. The mouthpiece may be configured to close the receiving cavity when the mouthpiece is mounted on the body. To attach the mouthpiece to the body, the proximal end of the body may comprise a magnetic or mechanical fastener, such as a bayonet or snap fastener, that engages a corresponding mating piece at the distal end of the mouthpiece. In case the device does not include a mouthpiece, the aerosol generating article to be used with the aerosol generating device may include a mouthpiece, such as a filter plug.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха, например выпускное отверстие для воздуха в мундштуке (при наличии).The aerosol generating device may include at least one air outlet, such as an air outlet in a mouthpiece (if any).

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит путь для воздуха, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха через приемную полость и возможно далее к выпускному отверстию для воздуха в мундштуке, при наличии. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с приемной полостью. Соответственно, система, генерирующая аэрозоль, может содержать путь для воздуха, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха в приемную полость и возможно далее через субстрат, образующий аэрозоль, внутри изделия и мундштук в рот пользователя. Preferably, the aerosol generating device comprises an air path extending from the at least one air inlet, through the receiving cavity, and possibly further to an air outlet in the mouthpiece, if present. Preferably, the aerosol generating device comprises at least one air inlet in fluid communication with the receiving cavity. Accordingly, the aerosol generating system may include an air path extending from the at least one air inlet to the receiving cavity and possibly further through the aerosol generating substrate within the article and the mouthpiece into the wearer's mouth.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой, например, устройство, как описано в документе WO 2015/177256 A1.The aerosol generating device may be, for example, a device as described in WO 2015/177256 A1.

Дополнительные признаки и преимущества устройства, генерирующего аэрозоль, согласно изобретению были описаны в отношении изделия, генерирующего аэрозоль, и повторно описываться не будут.Additional features and advantages of the aerosol generating device according to the invention have been described in relation to an aerosol generating article and will not be described again.

Настоящее изобретение будет также описано, исключительно в качестве примера, со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых: The present invention will also be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 показано схематическое изображение индукционно нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, согласно первому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего токоприемный узел;in fig. 1 is a schematic representation of an induction heated aerosol generating article according to a first exemplary embodiment of the present invention, comprising a current collector assembly;

на фиг. 2 показано схематическое изображение иллюстративного варианта осуществления системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 1;in fig. 2 is a schematic representation of an exemplary embodiment of an aerosol generating system comprising an aerosol generating device and an aerosol generating article of FIG. 1;

на фиг. 3 показан вид в перспективе токоприемного узла, включенного в изделие, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 1;in fig. 3 is a perspective view of the current collector included in the aerosol generating article of FIG. 1;

на фиг. 4 показан график, схематически иллюстрирующий профиль зависимости сопротивления от температуры токоприемного узла согласно настоящему изобретению;in fig. 4 is a graph schematically illustrating the resistance versus temperature profile of a current collector assembly according to the present invention;

на фиг. 5 показан вид в перспективе альтернативного варианта осуществления токоприемного узла согласно настоящему изобретению для использования с изделием согласно фиг. 1 и фиг. 2; in fig. 5 is a perspective view of an alternative embodiment of a current collector assembly according to the present invention for use with the article of FIG. 1 and FIG. 2;

на фиг. 6 показан вид в перспективе другого альтернативного варианта осуществления токоприемного узла для использования с изделием согласно фиг. 1 и фиг. 2; in fig. 6 is a perspective view of another alternative embodiment of a current collector assembly for use with the product of FIG. 1 and FIG. 2;

на фиг. 7 показан вид в перспективе еще одного альтернативного варианта осуществления токоприемного узла для использования с изделием согласно фиг. 1 и фиг. 2; in fig. 7 is a perspective view of yet another alternative embodiment of a current collector assembly for use with the article of FIG. 1 and FIG. 2;

на фиг. 8 показано схематическое изображение индукционно нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, согласно второму иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего токоприемный узел;in fig. 8 is a schematic diagram of an induction heated aerosol generating article according to a second exemplary embodiment of the present invention, comprising a current collector assembly;

на фиг. 9 показано схематическое изображение индукционно нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего токоприемный узел; иin fig. 9 is a schematic view of an inductively heated aerosol generating article according to a third exemplary embodiment of the present invention, comprising a current collector assembly; And

на фиг. 10 показано схематическое изображение индукционно нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, согласно четвертому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего токоприемный узел.in fig. 10 is a schematic view of an induction heated aerosol generating article according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, comprising a current collector assembly.

На фиг. 1 схематически показан первый иллюстративный вариант осуществления индукционно нагреваемого изделия 100, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, по существу является стержнеобразным и содержит четыре элемента, последовательно соосно выровненные: сегмент 110 стержня, образующего аэрозоль, содержащий токоприемный узел 120 и субстрат 130, образующий аэрозоль, опорный элемент 140, содержащий центральный проход 141 для воздуха, элемент 150, охлаждающий аэрозоль, и фильтрующий элемент 160, выполняющий функцию мундштука. Сегмент стержня 110, образующего аэрозоль, расположен на дальнем конце 102 изделия 100, в то время как фильтрующий элемент 160 расположен на дальнем конце 103 изделия 100. Каждый из этих четырех элементов представляет собой по существу цилиндрический элемент, при этом все они имеют по существу одинаковый диаметр. Кроме этого, четыре элемента окружены внешней оберткой 170 для того, чтобы удерживать эти четыре элемента вместе и сохранять необходимую круглую форму сечения стержнеобразного изделия 100. Обертка 170 предпочтительно изготовлена из бумаги. Дополнительные подробности об изделии, в частности, о четырех элементах, помимо особенностей токоприемного узла 120 внутри сегмента 110 стержня, раскрыты в документе WO 2015/176898 A1.In FIG. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of an induction heated aerosol generating article 100 according to the present invention. The aerosol-generating article 100 is essentially rod-shaped and comprises four elements sequentially aligned coaxially: an aerosol-generating rod segment 110 containing a current-collecting assembly 120 and an aerosol-generating substrate 130, a support element 140 containing a central air passage 141, an element 150 , a cooling spray, and a filter element 160 that functions as a mouthpiece. The aerosol-forming rod segment 110 is located at the distal end 102 of article 100, while the filter element 160 is located at the distal end 103 of article 100. Each of these four elements is a substantially cylindrical element, all having substantially the same diameter. In addition, the four elements are surrounded by an outer wrap 170 in order to hold the four elements together and maintain the desired circular cross-sectional shape of the rod 100. The wrap 170 is preferably made from paper. Additional details about the product, in particular about the four elements, in addition to the features of the current collector assembly 120 within the segment 110 of the rod, are disclosed in the document WO 2015/176898 A1.

Как изображено на фиг. 2, изделие 100, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью использования с индукционно нагреваемым устройством 10, генерирующим аэрозоль. Вместе устройство 10 и изделие 100 образуют систему 1, генерирующую аэрозоль. Устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит цилиндрическую приемную полость 20, образованную внутри ближней части 12 устройства 10 для размещения в ней по меньшей мере дальней части изделия 100. Устройство 10 дополнительно содержит индукционный источник, включающий индукционную катушку 30 для генерирования переменного, в частности, высокочастотного, электромагнитного поля. В настоящем варианте осуществления индукционная катушка 30 представляет собой винтовую катушку, окружающую цилиндрическую приемную полость 20 по окружности. Катушка 30 расположена так, что токоприемный узел 120 изделия 100, генерирующего аэрозоль, подвергается воздействию электромагнитного поля при сцеплении изделия 100 с устройством 10. Таким образом, при активации индукционного источника, токоприемный узел 120 нагревается благодаря вихревым токам и/или потерям на гистерезис, которые индуцированы переменным электромагнитным полем, в зависимости от магнитных и электрических свойств токоприемных материалов токоприемного узла 120. Токоприемный узел 120 нагревается до тех пор, пока не достигнет рабочей температуры, достаточной для испарения субстрата 130, образующего аэрозоль, окружающего токоприемный узел 120 внутри изделия 100. Внутри дальней части 13 устройство 10, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит блок 40 питания постоянного тока и контроллер 50 (изображены лишь схематически на фиг. 2) для питания и управления процессом нагрева. За исключением индукционной катушки 30, индукционный источник предпочтительно по меньшей мере частично представляет собой неотделимую часть контроллера 50. Подробности регулирования температуры будут описаны ниже.As shown in FIG. 2, the aerosol generating article 100 is configured for use with an induction heated aerosol generating device 10. Together, device 10 and article 100 form an aerosol generating system 1. The aerosol generating device 10 comprises a cylindrical receiving cavity 20 formed inside the proximal part 12 of the device 10 to accommodate at least the distal part of the product 100. The device 10 further comprises an induction source, including an induction coil 30 for generating an alternating, in particular , electromagnetic field. In the present embodiment, the induction coil 30 is a helical coil circumferentially surrounding the cylindrical receiving cavity 20. The coil 30 is positioned such that the current collector assembly 120 of the aerosol generating article 100 is exposed to an electromagnetic field when the article 100 is engaged with the device 10. Thus, when the inductive source is activated, the current collector assembly 120 is heated due to eddy currents and/or hysteresis losses, which induced by an alternating electromagnetic field, depending on the magnetic and electrical properties of the current-collecting materials of the current-collector assembly 120. The current-collector assembly 120 is heated until it reaches an operating temperature sufficient to vaporize the aerosol-forming substrate 130 surrounding the current-collector assembly 120 within the product 100. Inside the distal portion 13, the aerosol generating device 10 further comprises a DC power supply 40 and a controller 50 (shown only schematically in FIG. 2) for powering and controlling the heating process. With the exception of the induction coil 30, the induction source is preferably at least partially an integral part of the controller 50. Details of the temperature control will be described below.

На фиг. 3 показан подробный вид токоприемного узла 120, используемого внутри изделия, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 1. Согласно настоящему изобретению токоприемный узел 120 содержит первый токоприемник 121 и второй токоприемник 122. Первый токоприемник 121 содержит первый токоприемный материал, имеющий положительный температурный коэффициент сопротивления, тогда как второй токоприемник 122 содержит второй ферромагнитный или ферримагнитный токоприемный материал, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Из-за того, что первый и второй токоприемные материалы имеют противоположные температурные коэффициенты сопротивления и из-за магнитных свойств второго токоприемного материала, токоприемный узел 120 имеет профиль зависимости сопротивления от температуры, который включает минимальное значение сопротивления около температуры Кюри второго токоприемного материала. In FIG. 3 is a detailed view of the current collector assembly 120 used within the aerosol generating product shown in FIG. 1. According to the present invention, the current collector assembly 120 includes a first current collector 121 and a second current collector 122. The first current collector 121 includes a first current collector material having a positive temperature coefficient of resistance, while the second current collector 122 includes a second ferromagnetic or ferrimagnetic current collector material having a negative temperature coefficient of resistance. Due to the fact that the first and second current collector materials have opposite temperature coefficients of resistance and due to the magnetic properties of the second current collector material, the current collector assembly 120 has a resistance versus temperature profile that includes a minimum resistance value around the Curie temperature of the second current collector material.

Соответствующий профиль зависимости сопротивления от температуры показан на фиг. 4. Во время начала нагрева токоприемного узла 120 от комнатной температуры T_R сопротивление первого токоприемного материала увеличивается, тогда как сопротивление второго токоприемного материала уменьшается с увеличением температуры T. Общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120, как «видно» индукционному источнику устройства 10, используемого для индукционного нагрева токоприемного узла 120, определяется комбинацией соответствующего сопротивления первого и второго токоприемных материалов. При достижении температуры Кюри T_C второго токоприемного материала снизу уменьшение сопротивления второго токоприемного материала, как правило, преобладает над увеличением сопротивления первого токоприемного материала. Соответственно, общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 уменьшается в диапазоне температур ниже, в частности приблизительно ниже, температуры Кюри T_C второго токоприемного материала. При температуре Кюри T_C второй токоприемный материал теряет свои магнитные свойства. Это вызывает увеличение поверхностного слоя, доступного для вихревых токов во втором токоприемном материале, что сопровождается внезапным падением его сопротивления. Таким образом, при дальнейшем увеличении температуры T токоприемного узла 120 сверх температуры Кюри T_C второго токоприемного материала вклад сопротивления второго токоприемного материала в общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 становится меньше или даже пренебрежимо малым. Следовательно, после прохождения минимального значения R_min около температуры Кюри T_C второго токоприемного материала, общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 в основном определяется увеличением сопротивления первого токоприемного материала. То есть, общее кажущееся сопротивление R_a токоприемного узла 120 снова увеличивается к рабочему сопротивлению R_op при рабочей температуре T_op. Преимущественно уменьшение и последующее увеличение профиля зависимости сопротивления от температуры относительно минимального значения R_min около температуры Кюри T_C второго токоприемного материала в достаточной степени отличимо от временного изменения общего кажущегося сопротивления во время затяжки пользователя. В результате минимальное значение сопротивления R_a около температуры Кюри T_C второго токоприемного материала может быть надежно использовано в качестве температурного маркера для регулирования температуры нагрева субстрата, образующего аэрозоль, без риска быть ошибочно принятым за затяжку пользователя. Соответственно нежелательный перегрев субстрата, образующего аэрозоль, может быть эффективно предотвращен.The corresponding resistance versus temperature profile is shown in FIG. 4. During the start of heating of the current collector 120 from room temperature T_R, the resistance of the first current collector increases, while the resistance of the second current collector decreases with increasing temperature T. inductive heating current collector assembly 120, is determined by the combination of the respective resistance of the first and second current collector materials. When the Curie temperature T_C of the second current-collecting material is reached from below, the decrease in the resistance of the second current-collecting material, as a rule, prevails over the increase in the resistance of the first current-collecting material. Accordingly, the total apparent resistance R_a of the current collector assembly 120 decreases in the temperature range below, in particular approximately below, the Curie temperature T_C of the second current collector material. At the Curie temperature T_C, the second current-collecting material loses its magnetic properties. This causes an increase in the surface layer available for eddy currents in the second current collector material, which is accompanied by a sudden drop in its resistance. Thus, as the temperature T of the current collector 120 increases further beyond the Curie temperature T_C of the second current collector material, the contribution of the resistance of the second current collector material to the total apparent resistance R_a of the current collector assembly 120 becomes smaller or even negligible. Therefore, after passing the minimum value R_min around the Curie temperature T_C of the second current collector material, the total apparent resistance R_a of the current collector assembly 120 is mainly determined by the increase in the resistance of the first current collector material. That is, the total apparent resistance R_a of the current collector 120 increases again towards the operating resistance R_op at the operating temperature T_op. Advantageously, the decrease and subsequent increase in the resistance versus temperature profile relative to a minimum value R_min around the Curie temperature T_C of the second susceptor material is sufficiently distinguishable from the temporal change in total apparent resistance during user puffing. As a result, a minimum value of resistance R_a around the Curie temperature T_C of the second current collector material can be reliably used as a temperature marker to control the heating temperature of the aerosol generating substrate without the risk of being mistaken for a puff by the user. Accordingly, unwanted overheating of the aerosol-generating substrate can be effectively prevented.

Для управления температурой нагрева субстрата, образующего аэрозоль, чтобы она соответствовала желаемой рабочей температуре T_op, контроллер 50 устройства 10, показанного на фиг. 2, выполнен с возможностью регулирования работы индукционного источника в конфигурации с обратной связью и смещением так, чтобы поддерживать фактическое кажущееся сопротивление на значении, которое соответствует определенному минимальному значению R_min кажущегося сопротивления R_a плюс предварительно определенное значение смещения ΔR_offset. Значение смещения ΔR_offset перекрывает интервал между кажущимся сопротивлением R_min, измеренным при маркерной температуре T_C, и рабочим сопротивлением R_op при рабочей температуре T_op. Преимущественно это позволяет избежать прямого регулирования температуры нагрева на основе предварительно определенного целевого значения кажущегося сопротивления при рабочей температуре T_op. Также регулирование смещения температуры нагрева более стабильно и надежно, чем регулирование температуры, основанное на измеренных абсолютных значениях кажущегося сопротивления при желаемой рабочей температуре.To control the heating temperature of the aerosol-forming substrate to match the desired operating temperature T_op, the controller 50 of the device 10 shown in FIG. 2 is configured to adjust the operation of the induction source in a feedback and bias configuration so as to maintain the actual apparent resistivity at a value that corresponds to a certain minimum value R_min of the apparent resistivity R_a plus a predetermined bias value ΔR_offset. The offset value ΔR_offset spans the interval between the apparent resistance R_min measured at the marker temperature T_C and the operating resistance R_op at the operating temperature T_op. Advantageously, this avoids direct control of the heating temperature based on a predetermined target value of the apparent resistivity at the operating temperature T_op. Also, heating temperature offset control is more stable and reliable than temperature control based on measured absolute values of apparent resistivity at the desired operating temperature.

Когда фактическое кажущееся сопротивление равно или превышает определенное минимальное значение кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное значение смещения кажущегося сопротивления, процесс нагрева может быть остановлен посредством прерывания генерирования переменного электромагнитного поля, то есть посредством отключения индукционного источника или по меньшей мере посредством уменьшения выходной мощности индукционного источника. Когда фактическое кажущееся сопротивление находится ниже определенного минимального значения кажущегося сопротивления плюс предварительно определенное значение смещения кажущегося сопротивления, процесс нагрева может быть возобновлен посредством продолжения генерирования переменного электромагнитного поля, то есть посредством очередного включения индукционного источника или посредством повторного увеличения выходной мощности индукционного источника.When the actual apparent resistance equals or exceeds a certain minimum apparent resistance value plus a predetermined apparent resistance offset value, the heating process can be stopped by interrupting the generation of the alternating electromagnetic field, i.e. by turning off the induction source, or at least by reducing the output power of the induction source. When the actual apparent resistance is below a certain minimum apparent resistance value plus a predetermined apparent resistance offset value, the heating process can be resumed by continuing to generate an alternating electromagnetic field, i.e. by turning on the induction source again or by increasing the output power of the induction source again.

В настоящем варианте осуществления рабочая температура составляет приблизительно 370 градусов Цельсия. Эта температура является обычной рабочей температурой для нагрева, но не сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Чтобы обеспечить достаточно большой температурный интервал, составляющий по меньшей мере 20 градусов Цельсия, между маркерной температурой при температуре Кюри T_C второго токоприемного материала и рабочей температурой T_op, второй токоприемный материал выбирают так, чтобы он имел температуру Кюри ниже 350 градусов Цельсия. In the present embodiment, the operating temperature is approximately 370 degrees Celsius. This temperature is the normal operating temperature for heating, but not burning, the aerosol-forming substrate. In order to provide a sufficiently large temperature interval of at least 20 degrees Celsius between the marker temperature at the Curie temperature T_C of the second current-collecting material and the operating temperature T_op, the second current-collecting material is chosen to have a Curie temperature below 350 degrees Celsius.

Как показано на фиг. 3, токоприемный узел 120 внутри изделия, показанного на фиг. 1, представляет собой многослойный токоприемный узел, более конкретно двухслойный токоприемный узел. Он содержит первый слой, составляющий первый токоприемник 121, и второй слой, составляющий второй токоприемник 122, который расположен на первом слое и непосредственно присоединен к нему. В то время как первый токоприемник 121 оптимизирован относительно потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева, второй токоприемник 122 в основном представляет собой функциональный токоприемник, используемый в качестве температурного маркера, как описано выше. Токоприемный узел 120 выполнен в форме продолговатой полоски, имеющей длину L 12 миллиметров и ширину W 4 миллиметра, то есть оба слоя имеют длину L 12 миллиметров и ширину W 4 миллиметра. Первый токоприемник 121 представляет собой полоску, изготовленную из нержавеющей стали, имеющей температуру Кюри выше 400°C, например из нержавеющей стали марки 430. Она имеет толщину приблизительно 35 микрометров. Второй токоприемник 122 представляет собой полоску из мю-металла или пермаллоя, имеющую температуру Кюри ниже рабочей температуры. Она имеет толщину приблизительно 10 микрометров. Токоприемный узел 120 образован посредством нанесения полоски второго токоприемника на полоску первого токоприемника.As shown in FIG. 3, the current collector 120 within the product shown in FIG. 1 is a multi-layer current collector assembly, more specifically a two-layer current collector assembly. It comprises a first layer constituting the first current collector 121 and a second layer constituting the second current collector 122, which is located on and directly attached to the first layer. While the first pantograph 121 is optimized for heat loss and thus heating efficiency, the second pantograph 122 is basically a functional pantograph used as a temperature marker as described above. The collector assembly 120 is in the form of an oblong strip having a length L of 12 millimeters and a width W of 4 millimeters, that is, both layers have a length L of 12 millimeters and a width W of 4 millimeters. The first current collector 121 is a strip made of stainless steel having a Curie temperature above 400°C, such as 430 stainless steel. It has a thickness of approximately 35 micrometers. The second current collector 122 is a mu-metal or permalloy strip having a Curie temperature below the operating temperature. It is approximately 10 micrometers thick. The current collector assembly 120 is formed by applying a strip of the second current collector to the strip of the first current collector.

На фиг. 5 показан альтернативный вариант осуществления токоприемного узла 220 в форме полоски, который схож с вариантом осуществления токоприемного узла 120, показанного на фиг. 1 и 2. В отличие от последнего, токоприемный узел 220 согласно фиг. 5 представляет собой трехслойный токоприемный узел, который, в дополнение к первому и второму токоприемникам 221, 222, образующим первый и второй слой соответственно, содержит третий токоприемник 223, который образует третий слой. Все три слоя расположены друг на друге, при этом смежные слои непосредственно присоединены друг к другу. Первый и второй токоприемники 221, 222 трехслойного токоприемного узла, показанного на фиг. 5, идентичны первому и второму токоприемникам 121, 122 двухслойного токоприемного узла 120, показанного на фиг. 1 и 2. Третий токоприемник 223 идентичен первому токоприемнику 221. То есть, третий слой 223 содержит тот же материал, что и первый токоприемник 221. Кроме того, толщина слоя третьего токоприемника 223 равна толщине слоя первого токоприемника 221. Соответственно, характеристики теплового расширения первого и третьего токоприемников 221, 223 по существу одинаковы. Преимущественно это обеспечивает высокосимметричную слоистую структуру, по существу не проявляющую деформаций вне плоскости. Кроме того, трехслойный токоприемный узел согласно фиг. 5 обеспечивает более высокую механическую стабильность.In FIG. 5 shows an alternative embodiment of the strip-shaped current collector assembly 220, which is similar to the embodiment of the current collector assembly 120 shown in FIG. 1 and 2. Unlike the latter, the current collector 220 according to FIG. 5 is a three-layer current collector assembly which, in addition to the first and second current collectors 221, 222 forming the first and second layers, respectively, includes a third current collector 223 which forms the third layer. All three layers are stacked on top of each other, with adjacent layers directly attached to each other. The first and second pantographs 221, 222 of the three-layer pantograph assembly shown in FIG. 5 are identical to the first and second pantographs 121, 122 of the two-layer pantograph assembly 120 shown in FIG. 1 and 2. The third pantograph 223 is identical to the first pantograph 221. That is, the third layer 223 contains the same material as the first pantograph 221. In addition, the thickness of the layer of the third pantograph 223 is equal to the thickness of the layer of the first pantograph 221. Accordingly, the thermal expansion characteristics of the first and third pantographs 221, 223 are essentially the same. Advantageously, this provides a highly symmetrical layered structure substantially free of out-of-plane deformations. In addition, the three-layer current-collecting assembly according to FIG. 5 provides higher mechanical stability.

На фиг. 6 показан другой вариант осуществления токоприемного узла 320 в форме полоски, который может быть альтернативно использован в изделии, показанном на фиг. 1, вместо двухслойного токоприемника 120. Токоприемный узел 320 согласно фиг. 6 образован из первого токоприемника 321, который непосредственно соединен со вторым токоприемником 322. Первый токоприемник 321 представляет собой полоску из нержавеющей стали марки 430, имеющую размеры 12 миллиметров на 4 миллиметра на 35 микрометров. Таким образом, первый токоприемник 321 определяет основную форму токоприемного узла 320. Второй токоприемник 322 представляет собой накладку из мю-металла или пермаллоя, имеющую размеры 3 миллиметра на 2 миллиметра на 10 микрометров. Второй токоприемник 322 в форме накладки электролитически осажден на первый токоприемник 321 в форме полоски. Хотя второй токоприемник 322 значительно меньше, чем первый токоприемник 321, он все еще подходит для того, чтобы обеспечивать возможность точного регулирования температуры нагрева. Преимущественно токоприемный узел 320, показанный на фиг. 6, обеспечивает значительную экономию второго токоприемного материала. В дополнительных вариантах осуществления (не показаны) может существовать более одной накладки второго токоприемника, расположенных в непосредственном контакте с первым токоприемником.In FIG. 6 shows another embodiment of a strip-shaped current collector assembly 320 that may alternatively be used in the product shown in FIG. 1 instead of the two-layer current collector 120. The current collector assembly 320 of FIG. 6 is formed from a first pantograph 321 which is directly connected to a second pantograph 322. The first pantograph 321 is a 430 stainless steel strip measuring 12 millimeters by 4 millimeters by 35 micrometers. Thus, the first current collector 321 defines the basic shape of the current collector assembly 320. The second current collector 322 is a mu-metal or permalloy patch measuring 3 millimeters by 2 millimeters by 10 micrometers. The second pantograph 322 in the form of an overlay is electrolytically deposited on the first pantograph 321 in the form of a strip. Although the second pantograph 322 is significantly smaller than the first pantograph 321, it is still suitable for being able to accurately control the heating temperature. Advantageously, the current collector assembly 320 shown in FIG. 6 provides significant savings in the second current collector material. In additional embodiments (not shown), there may be more than one second pantograph pad in direct contact with the first pantograph.

На фиг. 7 показан еще один вариант осуществления токоприемного узла 1020 для использования с изделием, показанным на фиг. 1. Согласно этому варианту осуществления токоприемный узел 1020 образует токоприемный стержень. Токоприемный стержень является цилиндрическим и имеет круглое поперечное сечение. Предпочтительно токоприемный стержень расположен по центру внутри субстрата, образующего аэрозоль, так, чтобы проходить по продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 1. Как можно видеть на одной из его торцевых поверхностей, токоприемный узел 1020 содержит внутренний центральный токоприемник, который образует второй токоприемник 1022 согласно настоящему изобретению. Центральный токоприемник окружен оболочным токоприемником, который образует первый токоприемник 1021 согласно настоящему изобретению. Поскольку первый токоприемник 1021 предпочтительно выполняет функцию нагрева, эта конфигурация оказывается преимущественной с точки зрения прямой передачи тепла к окружающему субстрату, образующему аэрозоль. Кроме того, цилиндрическая форма токоприемного штыря обеспечивает очень симметричный профиль нагрева, который может быть преимущественным в отношении стержнеобразного изделия, генерирующего аэрозоль. In FIG. 7 shows another embodiment of a current collector assembly 1020 for use with the product shown in FIG. 1. According to this embodiment, the current collector assembly 1020 forms a current collector bar. The collector rod is cylindrical and has a round cross section. Preferably, the current-collecting rod is positioned centrally within the aerosol generating substrate so as to extend along the longitudinal axis of the aerosol generating article shown in FIG. 1. As can be seen on one of its end surfaces, the current collector assembly 1020 includes an internal central current collector that forms the second current collector 1022 according to the present invention. The central current collector is surrounded by a sheath current collector, which forms the first current collector 1021 according to the present invention. Since the first current collector 1021 preferably performs a heating function, this configuration is advantageous in terms of direct heat transfer to the surrounding aerosol forming substrate. In addition, the cylindrical shape of the current-collecting pin provides a very symmetrical heating profile, which can be advantageous for a rod-like aerosol generating product.

На фиг. 8-10 схематично показаны различные изделия 400, 500, 600, генерирующие аэрозоль, в соответствии со вторым, третьим и четвертым вариантами осуществления настоящего изобретения. Изделия 400, 500, 600 очень похожи на изделие 100, показанное на фиг. 1, в частности в отношении общей конструкции изделия. Поэтому подобные или идентичные признаки обозначены теми же номерами ссылок, что и на фиг. 1, но с увеличением на 300, 400 и 500 соответственно. In FIG. 8-10 schematically show various aerosol generating articles 400, 500, 600 according to the second, third and fourth embodiments of the present invention. Articles 400, 500, 600 are very similar to article 100 shown in FIG. 1, in particular with regard to the overall design of the product. Therefore, similar or identical features are designated by the same reference numerals as in FIG. 1, but with an increase of 300, 400 and 500, respectively.

В отличие от изделия 100, показанного на фиг. 1, изделие 400, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 8 содержит токоприемный узел 420 в виде нити. То есть первый и второй токоприемники 421, 422 представляют собой нити, которые скручены друг с другом так, чтобы образовывать пару скрученных нитей. Пара нитей расположена по центру внутри субстрата 430, образующего аэрозоль, и находится в прямом контакте с субстратом 430. Пара нитей по существу проходят вдоль длины изделия 400. Первый токоприемник 421 представляет собой нить, изготовленную из ферромагнитной нержавеющей стали и, таким образом, в основном выполняет функцию нагрева. Второй токоприемник 422 представляет собой нить, изготовленную из мю-металла или пермаллоя и, таким образом, в основном служит в качестве температурного маркера.Unlike product 100 shown in FIG. 1, the aerosol generating article 400 of FIG. 8 includes a current collector assembly 420 in the form of a filament. That is, the first and second current collectors 421, 422 are threads that are twisted with each other so as to form a pair of twisted threads. The pair of filaments is located centrally within the aerosol forming substrate 430 and is in direct contact with the substrate 430. The pair of filaments substantially extend along the length of the article 400. performs the heating function. The second current collector 422 is a filament made of mu-metal or permalloy and thus primarily serves as a temperature marker.

Изделие 500, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 9 содержит токоприемный узел 520 в виде частиц. И первый токоприемник 521, и второй токоприемник 522 содержат множество токоприемных частиц, распределенных внутри субстрата 530, образующего аэрозоль, изделия 500. Таким образом, токоприемные частицы находятся в непосредственном физическом контакте с субстратом 530, образующим аэрозоль. Токоприемные частицы первого токоприемника 521 изготовлены из ферромагнитной нержавеющей стали и, таким образом, в основном служат для нагрева окружающего субстрата 530, образующего аэрозоль. Напротив, токоприемные частицы второго токоприемника 422 изготовлены из мю-металла или пермаллоя и, таким образом, в основном служат в качестве температурного маркера.An aerosol generating product 500 according to FIG. 9 includes a current collector assembly 520 in the form of particles. Both the first current collector 521 and the second current collector 522 comprise a plurality of current-collecting particles distributed within the aerosol-forming substrate 530 of the article 500. Thus, the current-collecting particles are in direct physical contact with the aerosol-forming substrate 530. The current-collecting particles of the first current collector 521 are made of ferromagnetic stainless steel and thus mainly serve to heat the surrounding aerosol-generating substrate 530. In contrast, the current collector particles of the second current collector 422 are made of mu-metal or permalloy and thus primarily serve as a temperature marker.

Изделие 600, генерирующее аэрозоль, согласно фиг. 10 содержит токоприемный узел 600, содержащий первый токоприемник 621 и второй токоприемник 622, которые имеют разные геометрические конфигурации. Первый токоприемник 621 представляет собой токоприемник в виде частиц, содержащий множество токоприемных частиц, распределенных в субстрате 630, образующем аэрозоль. Благодаря своей структуре в виде частиц, первый токоприемник 621 предоставляет большую площадь поверхности для окружающего субстрата 630, образующего аэрозоль, которая преимущественно улучшает передачу тепла. Соответственно, конфигурацию в виде частиц первого токоприемника 621 специально выбирают с учетом функции нагрева. Напротив, второй токоприемник 622 в первую очередь выполняет функцию регулирования температуры и поэтому ему не нужно иметь очень большую площадь поверхности. Соответственно, второй токоприемник 622 согласно настоящему изобретению представляет собой токоприемную полоску, проходящую внутри субстрата 630, образующего аэрозоль, через центр изделия 600, генерирующего аэрозоль.An aerosol generating product 600 according to FIG. 10 includes a current collector assembly 600 comprising a first current collector 621 and a second current collector 622 that have different geometries. The first current collector 621 is a particulate current collector containing a plurality of current-collecting particles dispersed in the aerosol-forming substrate 630. Due to its particulate structure, the first current collector 621 provides a large surface area for the surrounding aerosol forming substrate 630, which advantageously improves heat transfer. Accordingly, the particulate configuration of the first pantograph 621 is specifically selected in consideration of the heating function. In contrast, the second pantograph 622 primarily performs a temperature control function and therefore does not need to have a very large surface area. Accordingly, the second current collector 622 according to the present invention is a current-collecting strip extending within the aerosol-generating substrate 630 through the center of the aerosol-generating article 600.

Claims (15)

1. Индукционно нагреваемое изделие для генерирования аэрозоля, содержащее образующий аэрозоль субстрат и сусцепторный узел для индукционного нагрева образующего аэрозоль субстрата под действием переменного магнитного поля, при этом сусцепторный узел содержит первый сусцептор и второй сусцептор, при этом первый сусцептор содержит первый сусцепторный материал, имеющий положительный температурный коэффициент сопротивления, и при этом второй сусцептор содержит второй ферромагнитный или ферримагнитный сусцепторный материал, имеющий отрицательный температурный коэффициент сопротивления.1. An inductively heated article for generating an aerosol, comprising an aerosol-forming substrate and a susceptor assembly for inductively heating an aerosol-forming substrate under the action of an alternating magnetic field, the susceptor assembly comprising a first susceptor and a second susceptor, the first susceptor comprising a first susceptor material having a positive a temperature coefficient of resistance, and wherein the second susceptor comprises a second ferromagnetic or ferrimagnetic susceptor material having a negative temperature coefficient of resistance. 2. Изделие по п. 1, в котором второй сусцепторный материал имеет температуру Кюри ниже 350°C, в частности ниже 300°C, предпочтительно ниже 250°C, наиболее предпочтительно ниже 200°C.2. An article according to claim 1, wherein the second susceptor material has a Curie temperature below 350°C, in particular below 300°C, preferably below 250°C, most preferably below 200°C. 3. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором второй сусцепторный материал содержит одно из мю-металла или пермаллоя.3. An article according to any one of the preceding claims, wherein the second susceptor material comprises one of mu-metal or permalloy. 4. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором первый сусцепторный материал представляет собой один из парамагнетика, ферромагнетика или ферримагнетика.4. An article according to any one of the preceding claims, wherein the first susceptor material is one of a paramagnet, a ferromagnet, or a ferrimagnet. 5. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором первый сусцепторный материал содержит одно из алюминия, железа, никеля, меди, бронзы, кобальта, нелегированной углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющей стали, мартенситной нержавеющей стали или аустенитной нержавеющей стали.5. An article according to any one of the preceding claims, wherein the first susceptor material comprises one of aluminium, iron, nickel, copper, bronze, cobalt, unalloyed carbon steel, stainless steel, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, or austenitic stainless steel. 6. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором первый сусцептор и второй сусцептор находятся в непосредственном физическом контакте друг с другом.6. An article of any one of the preceding claims, wherein the first susceptor and the second susceptor are in direct physical contact with each other. 7. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором первый сусцептор или второй сусцептор или оба из первого и второго сусцепторов, в частности, сусцепторный узел полностью, представляет собой одно из сусцептора в виде частиц, или сусцепторной нити, или сусцепторной сетки, или сусцепторного фитиля, или сусцепторного штыря, или сусцепторного стержня, или сусцепторной пластины, или сусцепторной полоски, или сусцепторного рукава, или цилиндрического сусцептора, или плоского сусцептора.7. An article according to any one of the preceding claims, wherein the first susceptor or the second susceptor or both of the first and second susceptors, in particular the entire susceptor assembly, is one of a particulate susceptor, or a susceptor thread, or a susceptor mesh, or a susceptor wick, or susceptor pin, or susceptor rod, or susceptor plate, or susceptor strip, or susceptor sleeve, or cylindrical susceptor, or flat susceptor. 8. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором сусцепторный узел представляет собой многослойный сусцепторный узел, и при этом первый сусцептор и второй сусцептор образуют слои, в частности, смежные слои многослойного сусцепторного узла. 8. An article according to any one of the preceding claims, wherein the susceptor assembly is a multilayer susceptor assembly, wherein the first susceptor and the second susceptor form layers, in particular adjacent layers of the multilayer susceptor assembly. 9. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором второй сусцептор содержит один или более вторых сусцепторных элементов, каждый из которых находится в непосредственном физическом контакте с первым сусцептором.9. The article of any one of the preceding claims, wherein the second susceptor comprises one or more second susceptor elements, each of which is in direct physical contact with the first susceptor. 10. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один из первого сусцептора и второго сусцептора, или сусцепторный узел полностью расположен в образующем аэрозоль субстрате.10. An article according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the first susceptor and the second susceptor, or the susceptor assembly, is entirely located in the aerosol-forming substrate. 11. Изделие по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий кожух, в частности трубчатую обертку, окружающую по меньшей мере часть образующего аэрозоль субстрата, при этом обертка содержит сусцепторный узел.11. An article according to any one of the preceding claims, further comprising a sheath, in particular a tubular wrapper, surrounding at least a portion of the aerosol-forming substrate, the wrapper comprising a susceptor assembly. 12. Изделие по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий мундштук, который предпочтительно содержит фильтр.12. An article according to any one of the preceding claims, further comprising a mouthpiece which preferably contains a filter. 13. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть по меньшей мере одного из первого сусцептора и второго сусцептора, или по меньшей мере часть сусцепторного узла содержит защитное покрытие.13. An article according to any one of the preceding claims, wherein at least a portion of at least one of the first susceptor and the second susceptor, or at least a portion of the susceptor assembly, comprises a protective coating. 14. Система для генерирования аэрозоля, которая содержит изделие для генерирования аэрозоля, по любому из предыдущих пунктов и устройство для генерирования аэрозоля для использования с изделием для генерирования аэрозоля.14. An aerosol generating system that comprises an aerosol generating article according to any one of the preceding claims and an aerosol generating device for use with the aerosol generating article. 15. Система для генерирования аэрозоля, причем система выполнена с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата до предварительно заданной рабочей температуры, при этом второй сусцепторный материал имеет температуру Кюри, которая ниже рабочей температуры на по меньшей мере 20°C, в частности по меньшей мере 50°C, более конкретно, по меньшей мере 100°C, предпочтительно по меньшей мере 150°C, наиболее предпочтительно по меньшей мере 200°C.15. A system for generating an aerosol, wherein the system is configured to heat the aerosol-forming substrate to a predetermined operating temperature, wherein the second susceptor material has a Curie temperature that is at least 20°C lower than the operating temperature, in particular at least 50° C, more specifically at least 100°C, preferably at least 150°C, most preferably at least 200°C.

Images