УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ, СОДЕРЖАЩЕЕ ИНДУКЦИОННУЮ КАТУШКУ
AEROSOL GENERATION DEVICE CONTAINING INDUCTION COIL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Один или несколько вариантов осуществления данного изобретения относятся к устройству для генерирования аэрозоля. Точнее говоря, один или несколько вариантов осуществления данного изобретения относятся к устройству для генерирования аэрозоля, содержащему индукционную катушку для генерирования аэрозоля посредством индукционного нагрева, и экранирующую пленку для экранирования электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] В последнее время возросла потребность в альтернативных способах преодоления недостатков обычных сигарет. Например, растет потребность в способе генерирования аэрозоля нагреванием табачного стержня в сигаретах вместо сжигания сигарет. Были проведены исследования индукционного нагрева, в рамках которых изучали нагрев сигареты с помощью магнитного материала, генерирующего тепло под действием приложенного снаружи магнитного поля.
[3] В случае устройства для генерирования аэрозоля методом индукционного нагрева электромагнитные волны могут излучаться индукционной катушкой, на которую поступает переменный ток для генерирования переменного магнитного поля. Проблема может заключаться в том, что электромагнитные волны, излучаемые индукционной катушкой, могут создавать электромагнитные помехи (ЭМП) в других электронных компонентах устройства для генерирования аэрозоля и отрицательно воздействовать на организм пользователя. Так в качестве ближайшего аналога можно рассматривать источник KR 1020190039713 (PHILIP MORRIS PRODUCTS S.A.) 15.04.2019.
[4] Поэтому необходима технология, эффективно блокирующая электромагнитные волны, излучаемые индукционной катушкой в то время, когда устройство для генерирования аэрозоля создает аэрозоль посредством индукционного нагрева.
РАСКРЫТИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
[5] В одном или более из вариантов осуществления настоящего изобретения предложено устройство для генерирования аэрозоля. Дополнительные аспекты изложены в последующем раскрытии и, в частности, следуют из раскрытия или практического использования предложенных вариантов осуществления.
[6] Согласно одному из аспектов настоящего раскрытия изобретения, устройство для генерирования аэрозоля содержит: приемный отсек цилиндрической формы для размещения сигареты; индукционную катушку, намотанную вдоль внешней поверхности приемного отсека; блок питания для подачи электроэнергии на индукционную катушку; контроллер для управления электроэнергией, подаваемой на индукционную катушку; экранирующую пленку, содержащую ферромагнитный материал для экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой, причем экранирующая пленка может окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки для экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн с частотой, не превышающей 500 кГц.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[7] Экранирующая пленка, входящая в состав устройства для генерирования аэрозоля согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения, может быть выполнена с возможностью эффективного экранирования электромагнитных волн с частотой, не превышающей 500 кГц, путем обматывания только части внешней поверхности индукционной катушки в форме цилиндра, но не полностью окружая внешнюю поверхность индукционной катушки. Соответственно, прочие компоненты (например, проводники и т.п.) могут быть расположены на части внешней поверхности индукционной катушки, не окруженной экранирующей пленкой, что упрощает производственный процесс и позволяет свободнее проектировать устройство для генерирования аэрозоля. Кроме того, электромагнитные помехи и вредное воздействие на организм пользователя электромагнитных волн индукционной катушки можно в достаточной мере предотвратить даже в том случае, если экранирующая пленка будет окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки. В результате можно повысить стабильность работы устройства для генерирования аэрозоля методом индукционного нагрева.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[8] На ФИГ. 1 и 2 изображены компоненты устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[9] На ФИГ. 3 изображена сигарета, генерирующая аэрозоль с помощью устройства для генерирования аэрозоля в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[10] На ФИГ. 4 изображено взаимное расположение индукционной катушки, экранирующей пленки и сигареты в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[11] На ФИГ. 5 и 6 изображена экранирующая пленка, окружающая, по меньшей мере, часть внешней поверхности индукционной катушки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[12] На ФИГ. 7 изображена структура экранирующей пленки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ
[13] Согласно одному из аспектов настоящего раскрытия изобретения, устройство для генерирования аэрозоля содержит: приемный отсек цилиндрической формы для размещения сигареты; индукционную катушку, намотанную вдоль внешней поверхности приемного отсека; блок питания для подачи электроэнергии на индукционную катушку; контроллер для управления электроэнергией, подаваемой на индукционную катушку; экранирующую пленку, содержащую ферромагнитный материал для экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой, причем экранирующая пленка может окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки для экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн с частотой, не превышающей 500 кГц.
[14] Кроме того, экранирующая пленка может содержать несколько сегментов пленки, причем несколько сегментов пленки могут окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки, частично покрывая внешнюю поверхность индукционной катушки в окружном направлении внешней поверхности индукционной катушки.
[15] Кроме того, экранирующая пленка имеет сетчатую структуру, окружающую часть внешней поверхности индукционной катушки.
[16] Кроме того, экранирующая пленка может окружать от 50% до 95% внешней поверхности индукционной катушки.
[17] Устройство для генерирования аэрозоля может кроме того содержать дополнительную пленку, в том числе из цветного металла, для дополнительного экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой, причем дополнительная пленка может окружать, по крайней мере, часть внешней поверхности экранирующей пленки.
[18] Экранирующая пленка может кроме того содержать цветной металл для дополнительного экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой.
[19] Кроме того, экранирующая пленка может быть расположена на расстоянии от 0,5 мм до 3 мм от индукционной катушки.
[20] Кроме того, толщина экранирующей пленки может составлять от 0,2 мм до 2 мм.
[21] Контроллер может управлять частотой переменного тока, подаваемого на индукционную катушку, таким образом, чтобы она не превышала 500 кГц.
ОСОБЕННОСТИ РАСКРЫТИЯ
[22] Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно раскрыты ниже со ссылкой на прилагаемые фигуры. Следует понимать, что нижеследующее раскрытие предназначено исключительно для разъяснения вариантов осуществления и не ограничивает защищаемый объем изобретения в части одного или нескольких вариантов его осуществления. Модификации, очевидные специалистам в данной области техники на основании детального раскрытия и вариантов осуществления, интерпретируются как входящие в защищаемый объем, определяемый формулой изобретения.
[23] Термины, в частности «состоящий из» или «содержащий», используемые в настоящем документе, не могут быть интерпретированы как включение всех возможных компонентов или этапов, упомянутых в описании, и скорее должны быть интерпретированы как не включающие некоторые компоненты или этапы, или как включающие дополнительные компоненты или этапы.
[24] В настоящем документе для раскрытия различных компонентов могут использоваться термины, включающие порядковый номер, в частности, «первый» или «второй», однако такая нумерация не ограничивает данные компоненты. Эти термины используются только для отличия одного компонента от других.
[25] В отношении терминов в различных вариантах осуществления общие термины, широко используемые в настоящее время, выбирают с учетом функций структурных элементов в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия. Тем не менее, значения терминов могут быть изменены в соответствии с намерением, судебным прецедентом, появлением новой технологии и т.п. Кроме того, в некоторых случаях может быть выбран термин, который обычно не используют. В таком случае значение термина будет подробно раскрыто в соответствующей части настоящего изобретения. Следовательно, термины, используемые в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, должны быть определены на основе значений терминов и раскрытий, представленных в настоящем документе.
[26] Один или несколько вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к устройству для генерирования аэрозоля, и подробное раскрытие вопросов касающихся следующих вариантов осуществления, хорошо известных специалистам в данной области техники, будет опущено.
[27] На ФИГ. 1 и 2 изображены компоненты устройства для генерирования аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[28] Как показано на ФИГ. 1, устройство 100 для генерирования аэрозоля может содержать индукционную катушку 120, блок 130 питания, контроллер 140 и экранирующую пленку 150. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются этим, и устройство 100 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать другие компоненты общего назначения, помимо компонентов, показанных на ФИГ. 1. Например, устройство 100 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать приемный отсек 110 и нагреватель 160, как показано на ФИГ. 2.
[29] Устройство 100 для генерирования аэрозоля может нагревать сигарету, находящуюся в устройстве 100 для генерирования аэрозоля, посредством индукционного нагрева с целью генерирования аэрозоля. Под индукционным нагревом может пониматься способ нагрева магнитного материала путем приложения переменного магнитного поля, периодически изменяющего направление относительно магнитного материала таким образом, чтобы магнитный материал генерировал тепло в ответ на воздействие внешнего магнитного поля.
[30] При воздействии переменного магнитного поля на магнитный материал в магнитном материале могут иметь место потери энергии, обусловленные потерями на вихревые токи и гистерезис, и потерянная энергия может высвобождаться из магнитного материала в форме тепловой энергии. С увеличением амплитуды или частоты переменного магнитного поля, приложенного к магнитному материалу, тепловая энергия, выделяемая из магнитного материала, может увеличиваться. Устройство 100 для генерирования аэрозоля может применять переменное магнитное поле таким образом, чтобы магнитный материал мог высвобождать тепловую энергию и передавать тепловую энергию сигарете.
[31] Магнитный материал, выделяющий тепло под действием внешнего магнитного поля, может содержать проводник. Проводник может нагревать аэрозольный материал, входящий в состав сигареты, различными способами. Проводник может быть установлен в устройстве 100 для генерирования аэрозоля полупостоянно, чтобы проводник можно было использовать многократно. Например, по меньшей мере, часть нагревателя 160 может быть выполнена в виде проводника. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются данным исполнением, и проводник может быть помещен в сигарету в виде кусочков, хлопьев, полосок или иных форм вместо включения в состав устройства 100 для генерирования аэрозоля.
[32] По меньшей мере, часть проводника может содержать ферромагнитный материал. Например, проводник может содержать металл или углерод. В состав проводника может входить, по меньшей мере, один из следующих материалов: феррит, ферромагнитный сплав, нержавеющая сталь и алюминий (А1). В альтернативном варианте проводник может содержать, по меньшей мере, один из следующих керамических материалов, в частности, графит, молибден, карбид кремния, ниобий, никелевый сплав, металлическую пленку, цирконий и т.п., переходный металл, в частности, никель (Ni), кобальт (Со), и т.п., а также металлоид, в частности, бор (В) или фосфор (Р).
[33] Приемный отсек 110 может иметь цилиндрическую форму для размещения сигареты. Сигарета может быть помещена в устройство 100 для генерирования аэрозоля посредством приемного отсека 110. Как показано на ФИГ. 2, нагреватель 160 может быть расположен в приемном отсеке 110. Тем не менее, сигарета может содержать проводник вместо непосредственного размещения нагревателя 160 в устройстве 100 для генерирования аэрозоля, как было раскрыто выше. Было отмечено, что поскольку сигарета в целом имеет цилиндрическую форму, то и приемный отсек 110 также может иметь цилиндрическую форму. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Приемный отсек 110 может иметь форму, соответствующую поперечному сечению сигареты или отличающуюся от поперечного сечения сигареты.
[34] Если в устройстве 100 для генерирования аэрозоля предусмотрен нагреватель 160, нагреватель 160 может содержать внутренний нагреватель продолговатой формы, вставленный в сигарету, как показано на ФИГ. 2. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Нагреватель 160 может быть выполнен в виде внешнего нагревателя, окружающего сигарету и нагревающего сигарету снаружи, или комбинации внутреннего нагревателя и внешнего нагревателя.
[35] Нагреватель 160 может нагревать сигарету, помещенную в устройство 100 для генерирования аэрозоля. Нагреватель 160 может нагревать сигарету посредством индукционного нагрева. Нагреватель 160 может содержать проводник, выделяющий тепло под действием внешнего магнитного поля, и устройство 100 для генерирования аэрозоля может прилагать магнитное поле к нагревателю 160 для нагрева сигареты.
[36] Индукционная катушка 120 может быть намотана на внешнюю поверхность приемного отсека 110. Так как приемный отсек 110 может иметь цилиндрическую форму, а индукционная катушка 120 может быть намотана на внешнюю поверхность приемного отсека 110, то индукционная катушка 120 также может быть намотана в форме цилиндра.
[37] Индукционная катушка 120 может прилагать магнитное поле к приемному отсеку 110. При подаче электроэнергии на индукционную катушку 120 от устройства 100 для генерирования аэрозоля магнитное поле может генерироваться в приемном отсеке 110 внутри индукционной катушки 120. При подаче переменного тока на индукционную катушку 120 внутри индукционной катушки 120 может возникать переменное магнитное поле, периодически изменяющее свое направление. Когда сигарета помещена в приемный отсек 110, переменное магнитное поле прилагают к проводнику, входящему в состав нагревателя 160 или сигареты. Соответственно, проводник может выделять тепло для нагрева аэрозольного материала, входящего в состав сигареты.
[38] Индукционная катушка 120 может иметь подходящую длину в продольном направлении устройства 100 для генерирования аэрозоля, и индукционная катушка 120 может быть расположена в положении, подходящем для приложения переменного магнитного поля к проводнику, входящему в состав нагревателя 160 или сигареты. Например, индукционная катушка 120 может иметь длину, соответствующую длине нагревателя 160, и индукционная катушка 120 может быть расположена в положении, соответствующем положению нагревателя 160. Поскольку размеры и положение индукционной катушки 120 соответствуют проводнику, входящему в состав нагревателя 160 или сигареты, переменное магнитное поле индукционной катушки 120 может эффективно прилагаться к проводнику.
[39] Изменяя амплитуду или частоту переменного магнитного поля, генерируемого индукционной катушкой 120, можно изменять степень, в которой проводник, входящий в состав нагревателя 160 или сигареты, нагревает сигарету. Поскольку амплитуду или частоту переменного магнитного поля, генерируемого индукционной катушкой 120, можно изменять посредством электроэнергии, поступающей на индукционную катушку 120, устройство 100 для генерирования аэрозоля может регулировать электроэнергию, подаваемую на индукционную катушку 120, для управления нагревом сигареты. Например, устройство 100 для генерирования аэрозоля может управлять амплитудой и частотой переменного тока, подаваемого на индукционную катушку 120.
[40] Например, индукционная катушка 120 может быть реализована в виде электромагнита. Индукционная катушка 120 может содержать электромагнит, намотанный вдоль внешней поверхности приемного отсека 110, и проводник, входящий в состав нагревателя 160 или сигареты, а сигарета может быть расположена во внутреннем пространстве электромагнита. Электромагнит может содержать проводящий материал, в частности, медь (Cu). Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Проводящий материал, входящий в состав электромагнита, может представлять собой любой из следующих материалов: серебро (Ag), золото (Au), алюминий (Al), вольфрам (W), цинк (Zn) или никель (Ni), или сплав, содержащий, по меньшей мере, один из этих материалов.
[41] Блок 130 питания может подавать электроэнергию на индукционную катушку 120. Блок 130 питания может подавать электроэнергию на устройство 100 для генерирования аэрозоля. Блок 130 питания может содержать аккумулятор для подачи постоянного тока на устройство 100 для генерирования аэрозоля и преобразователь для конвертирования постоянного тока, подаваемого аккумулятором, в переменный ток, подаваемый на индукционную катушку 120.
[42] Аккумулятор может подавать постоянный ток на устройство 100 для генерирования аэрозоля. Аккумулятор может представлять собой литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4). Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Например, аккумулятор может представлять собой литий-кобальто-оксидный (LiCoO2) аккумулятор, литий-титанатный аккумулятор и т.д.
[43] Преобразователь может содержать низкочастотный фильтр, фильтрующий постоянный ток, подаваемый аккумулятором, для генерирования переменного тока, подаваемого на индукционную катушку 120. Преобразователь может также содержать усилитель для усиления постоянного тока, подаваемого аккумулятором. Например, преобразователь может быть реализован в виде низкочастотного фильтра, представляющего собой нагрузочную сеть усилителя класса D.
[44] Контроллер 140 может управлять электроэнергией, подаваемой на индукционную катушку 120. Контроллер 140 может управлять блоком 130 питания для регулирования электроэнергии, подаваемой на индукционную катушку 120. Например, контроллер 140 может управлять температурой, до которой нагревается сигарета, поддерживая ее на постоянном уровне на основании температуры проводника, входящего в состав нагревателя 160 или сигареты.
[45] Контроллер 140 может быть выполнен в виде матрицы из нескольких логических элементов или комбинации микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, исполняемая в микропроцессоре. Кроме того, контроллер 140 может содержать несколько обрабатывающих элементов.
[46] Контроллер 140 может управлять частотой переменного тока, подаваемого на индукционную катушку 120, таким образом, чтобы она не превышала 500 кГц. Если частота переменного тока не превышает 500 кГц, частота электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120, также не может превышать 500 кГц. Таким образом, устройство 100 для генерирования аэрозоля может работать с относительно низкой частотой по сравнению с общей частотой индукционного нагрева, составляющей несколько МГц. Кроме того, электромагнитные волны, излучаемые индукционной катушкой 120, также могут иметь относительно низкую частоту.
[47] Экранирующая пленка 150 может содержать ферромагнитный материал для экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120. Так как переменный ток может поступать на индукционную катушку 120 от блока 130 питания, электромагнитные волны могут излучаться индукционной катушкой 120. Электромагнитные помехи (ЭМП) могут возникать в других электронных компонентах, входящих в состав устройства 100 для генерирования аэрозоля, под действием электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120. Для подавления ЭМП от индукционной катушки 120 устройство 100 для генерирования аэрозоля может содержать экранирующую пленку 150.
[48] Ферромагнитный материал, входящий в состав экранирующей пленки 150, может представлять собой феррит. Феррит может представлять собой магнитный материал на основе оксида железа, включая магнитную керамику. Благодаря наличию феррита экранирующая пленка 150 может характеризоваться высокой электропроводностью и высокой магнитной проницаемостью. Тем не менее, ферромагнитный материал, входящий в состав экранирующей пленки 150, может представлять собой другой материал, обладающий ферромагнитными свойствами, например, металлический сплав или иной подобный материал, отличающийся от феррита.
[49] Экранирование ЭМП может быть реализовано путем электромагнитного экранирования, предотвращающего утечку электромагнитных волн, генерируемых в определенном пространстве. Электромагнитные волны, излучаемые индукционной катушкой 120, могут быть изолированы электромагнитным экранированием посредством экранирующей пленки 150.
[50] Экранирующая пленка 150 может содержать ферромагнитный материал. Поскольку ферромагнитный материал может содержать проводник с высокой электропроводностью, то, когда индукционная катушка 120 окружена ферромагнитным материалом, электрическое поле индукционной катушки 120 может быть изолировано. Поскольку ферромагнитный материал может отличаться высокой магнитной проницаемостью, то, когда индукционная катушка 120 окружена ферромагнитным материалом, магнитное поле индукционной катушки 120 может быть изолировано.
[51] Экранирующая пленка 150 может окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки 120 для подавления ЭМП, вызванных электромагнитными волнами с частотой, не превышающей 500 кГц. Таким образом, оставшиеся части внешней поверхности индукционной катушки 120 могут быть открытыми наружу.
[52] Как было раскрыто выше, индукционный нагрев устройства 100 для генерирования аэрозоля может производиться с частотой, не превышающей 500 кГц, и частота электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120, также не может превышать 500 кГц. Поскольку частота электромагнитных волн невелика, электромагнитные волны имеют большую длину волны. Это позволит легко подавлять ЭМП от электромагнитных волн, имеющих большую длину волны. Поэтому даже если экранирующая пленка 150 будет окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки 120 вместо того, чтобы окружать всю внешнюю поверхность индукционной катушки 120, экранирующая пленка 150 позволит реализовать электромагнитное экранирование.
[53] Вариант, в котором экранирующая пленка 150 окружает только часть внешней поверхности индукционной катушки 120, может быть выгоден возможностью упрощения процесса изготовления экранирующей пленки 150 и сохранения формы экранирующей пленки 150 даже при многократном использовании устройства 100 для генерирования аэрозоля. Например, если сегменты экранирующей пленки 150 расположены на некотором удалении друг от друга и окружают часть внешней поверхности индукционной катушки 120, то изготовление экранирующей пленки 150 может быть упрощено по сравнению с вариантом, в котором экранирующая пленка 150 окружает всю внешнюю поверхность индукционной катушки 120. Также можно значительно уменьшить деформацию экранирующей пленки 150, вызванную частыми изменениями температуры в результате многократного использования устройства 100 для генерирования аэрозоля.
[54] На ФИГ. 3 изображена сигарета, генерирующая аэрозоль с помощью устройства для генерирования аэрозоля в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано на ФИГ. 3, сигарета 200 может содержать табачный стержень 210 и фильтрующий стержень 220. Фильтрующий стержень 220 может содержать несколько сегментов. Например, фильтрующий стержень 220 может содержать сегмент, выполненный с возможностью охлаждения аэрозоля, и сегмент, выполненный с возможностью фильтрации определенного компонента, содержащегося в аэрозоле. Кроме того, фильтрующий стержень 220 может дополнительно содержать, по меньшей мере, один сегмент, выполненный с возможностью осуществления другой функции.
[55] Сигарета 200 может быть обернута, по меньшей мере, в одну обертку 240. Обертка 240 может содержать, по меньшей мере, одно отверстие, через которое может поступать наружный воздух или выходить внутренний воздух. Например, сигарета 200 может быть обернута в одну обертку 240. В другом примере сигарета 200 может быть обернута, по меньшей мере, в две обертки 240. В частности, табачный стержень 210 может быть обернут в первую обертку, а фильтрующий стержень 220 - во вторую обертку. Кроме того, табачный стержень 210 и фильтрующий стержень 220, обернутые по отдельности в отдельные обертки, могут быть соединены друг с другом, и сигарета 200 в целом может быть обернута в третью обертку.
[56] Табачный стержень 210 может содержать материал, генерирующий аэрозоль. Например, материал, генерирующий аэрозоль, может, помимо прочего, содержать, по меньшей мере, один из следующих компонентов: глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, дипропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и олеиловый спирт.Табачный стержень 210 может содержать иные добавки, в частности, ароматизаторы, увлажняющее вещество и/или органическую кислоту. Табачный стержень 210 может содержать ароматизированную жидкость, в частности, ментол или увлажнитель, впрыскиваемую в табачный стержень 210.
[57] Табачный стержень 210 может быть изготовлен в различных формах. Например, табачный стержень 210 может быть сформирован с использованием листа или пряди. Кроме того, табачный стержень 210 может быть сформирован в виде крошечных кусочков, вырезанных из табачного листа.
[58] Табачный стержень 210 может быть окружен теплопроводящим материалом. Например, теплопроводящим материалом может служить, в частности, металлическая фольга, например, алюминиевая фольга. Теплопроводящий материал, окружающий табачный стержень 210, может равномерно распределять тепло, передаваемое табачному стержню 210, что позволяет увеличить теплопроводность табачного стержня и улучшить вкус табака.
[59] Как раскрыто выше со ссылкой на ФИГ. 1 и 2, сигарета 200 может содержать проводник, нагревающий материал, генерирующий аэрозоль, посредством индукционного нагрева. Например, теплопроводящий материал, окружающий табачный стержень 210, может работать как проводник, нагреваемый переменным магнитным полем, приложенным индукционной катушкой 120. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Помимо теплопроводящего материала, окружающего табачный стержень 210, в состав табачного стержня 210 может входить проводник в различной форме, например, в форме кусочков, хлопьев, полосок и т.п., выделяющий тепло под действием магнитного поля.
[60] Фильтрующий стержень 220 может содержать фильтр из ацетата целлюлозы. Фильтрующий стержень 220 может иметь любую форму. Например, фильтрующий стержень 220 может иметь форму цилиндра или полой трубки. В альтернативном варианте фильтрующий стержень 220 может иметь форму утопленного стержня с полостью. Если фильтрующий стержень 220 содержит несколько сегментов, несколько сегментов могут иметь отличающуюся форму. [61] Фильтрующий стержень 220 может быть выполнен с возможностью генерации вкусовых ощущений. Например, ароматическая жидкость может распыляться в фильтрующий стержень 220, или же отдельное волокно, покрытое ароматической жидкостью, может быть вставлено в фильтрующий стержень 220.
[62] Кроме того, фильтрующий стержень 220 может содержать, по меньшей мере, одну капсулу 230. Капсула 230 может генерировать аромат или аэрозоль. Например, капсула 230 может иметь структуру, в которой жидкость, содержащая ароматизирующий материал, помещена в пленку. Например, капсула 230 может иметь, в том числе, форму сферы или цилиндра.
[63] Если фильтрующий стержень 220 содержит сегмент, выполненный с возможностью охлаждения аэрозоля, охлаждающий сегмент может содержать полимерный или биоразлагаемый полимерный материал. Например, сегмент охлаждения может содержать только чистую полилактидную кислоту или иные материалы. В некоторых вариантах осуществления сегмент охлаждения может содержать фильтр из ацетата целлюлозы с несколькими отверстиями. Тем не менее, сегмент охлаждения может быть выполнен иным способом при условии сохранения функции охлаждения аэрозоля.
[64] Сигарета 200, раскрытая со ссылкой на ФИГ. 3, является лишь одним из примеров, и изделие, генерирующее аэрозоль и размещенное в устройстве 100 для генерирования аэрозоля, не может ограничиваться сигаретой 200 согласно ФИГ. 3. Соответственно, изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь различные структуры или компоненты, отличающиеся от сигареты 200.
[65] На ФИГ. 4 изображено взаимное расположение индукционной катушки, экранирующей пленки и сигареты в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[66] На ФИГ. 4 показан пример, в котором сигарета 200 помещена в устройство 100 для генерирования аэрозоля, содержащее индукционную катушку 120 и экранирующую пленку 150. Тем не менее, взаимное расположение устройства 100 для генерирования аэрозоля, индукционной катушки 120, экранирующей пленки 150 и сигареты 200, показанное на ФИГ. 4, является лишь одним из примеров, и иные варианты взаимного расположения возможны при условии, что магнитное поле прилагается к сигарете 200, помещенной в устройство 100 для генерирования аэрозоля, индукционной катушкой 120. Нагреватель 160, содержащий проводник, может быть установлен в устройство 100 для генерирования аэрозоля и выделять тепло под действием магнитного поля индукционной катушки 120 для нагрева табачного стержня 210.
[67] Когда сигарета 200 помещена в приемный отсек 110, табачный стержень 210 может быть окружен индукционной катушкой 120, а проводник, входящий в состав нагревателя 160 или табачного стержня 210, может нагреваться магнитным полем индукционной катушки 120. Положение и размеры индукционной катушки 120 могут быть выбраны таким образом, чтобы оптимизировать эффективность индукционного нагрева. Например, индукционная катушка 120 может быть расположена в положении, соответствующем табачному стержню 210, и может иметь длину, соответствующую табачному стержню 210 или нагревателю 160.
[68] Индукционная катушка 120 может быть намотана на внешнюю поверхность приемного отсека 110 и иметь форму цилиндра. Сигарета 200 может быть помещена в приемный отсек 110 через отверстие над индукционной катушкой 120, и экранирующая пленка 150 может быть размещена таким образом, чтобы окружать внешнюю поверхность индукционной катушки 120. Поскольку экранирующая пленка 150 окружает только часть внешней поверхности индукционной катушки 120, прочие части внешней поверхности индукционной катушки 120 могут быть открыты наружу.
[69] Экранирующая пленка 150 может быть отделена от индукционной катушки 120. Экранирующая пленка 150 и индукционная катушка 120 могут быть расположены на некотором удалении друг от друга при условии, что это не повлияет на общий размер устройства 100 для генерирования аэрозоля. Благодаря такому расстоянию может образоваться воздушный слой между экранирующей пленкой 150 и индукционной катушкой 120, и благодаря теплоизолирующим свойствам воздушного слоя можно предотвратить передачу избыточного тепла пользователю от сигареты 200, нагретой методом индукционного нагрева. Помимо воздушного слоя, в промежуток между экранирующей пленкой 150 и индукционной катушкой 120 можно поместить теплоизоляционный материал.
[70] Например, экранирующая пленка 150 может быть расположена на расстоянии от 0,1 мм до 5 мм от индукционной катушки 120. В альтернативном варианте экранирующая пленка 150 может быть расположена на расстоянии от 0,5 мм до 3 мм от индукционной катушки 120. Кроме того, экранирующая пленка 150 может быть расположена на расстоянии от 1 мм до 2 мм от индукционной катушки 120. Воздушный слой или иной подобный компонент может генерироваться между экранирующей пленкой 150 и индукционной катушкой 120 для предотвращения передачи избыточного тепла пользователю, причем общий размер устройства 100 для генерирования аэрозоля существенно не увеличивается благодаря раскрытому выше расстоянию.
[71] Толщина экранирующей пленки 150 может отличаться в зависимости от варианта осуществления. В зависимости от толщины экранирующей пленки 150 степень экранирования электромагнитных помех от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120, может отличаться. Толщину экранирующей пленки 150 можно установить в подходящем диапазоне, позволяющем подавлять ЭМП и не влияющем на общий размер устройства 100 для генерирования аэрозоля. С другой стороны, толщину экранирующей пленки 150 можно изменять в соответствии с пропорциями внешней поверхности индукционной катушки 120, окруженной экранирующей пленкой 150.
[72] Например, толщину экранирующей пленки 150 можно установить в соответствии с пропорциями внешней поверхности индукционной катушки 120, окруженной экранирующей пленкой 150. В другом примере толщину экранирующей пленки 150 можно установить в зависимости от степени насыщения экранирующей пленки 150 по отношению к количеству электроэнергии, вырабатываемой индукционной катушкой 120. Например, толщина экранирующей пленки 150 может составлять от 0,03 мм до 3 мм. В альтернативном варианте толщина экранирующей пленки 150 может составлять от 0,06 мм до 2 мм. Кроме того, толщина экранирующей пленки 150 может составлять от 0,1 мм до 0,5 мм. Благодаря таким значениям толщины ЭМП можно адекватно экранировать, не допуская значительного увеличения размера устройства 100 для генерирования аэрозоля.
[73] На ФИГ. 5 и 6 изображена экранирующая пленка, окружающая, по меньшей мере, часть внешней поверхности индукционной катушки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[74] На ФИГ. 5 и 6 показаны примеры, в которых только часть внешней поверхности индукционной катушки 120 окружена экранирующей пленкой 150. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Экранирующая пленка 150 может окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки 120 различными способами.
[75] Экранирующая пленка 150 может содержать несколько сегментов пленки. На ФИГ. 5 экранирующая пленка 150 содержит четыре сегмента пленки. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Экранирующая пленка 150 может содержать различное количество сегментов пленки.
[76] Несколько сегментов пленки могут окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки 120 в окружном направлении внешней поверхности индукционной катушки 120. Как показано на ФИГ. 5, четыре сегмента пленки расположены на некотором удалении друг от друга в окружном направлении цилиндрической индукционной катушки 120. Таким образом, экранирующая пленка 150 может окружать только часть индукционной катушки 120 в окружном направлении.
[77] На ФИГ. 5 показано, что несколько сегментов пленки расположены в окружном направлении индукционной катушки 120. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Например, несколько сегментов пленки могут быть расположены на расстоянии друг от друга в направлении высоты или длины цилиндрической индукционной катушки 120. В зависимости от расположения индукционной катушки 120 и других компонентов, подключенных к индукционной катушке 120, форма или положение нескольких сегментов пленки, составляющих экранирующую пленку 150, могут быть определены различными способами.
[78] Как показано на ФИГ. 6, экранирующая пленка 150 сетчатой структуры может окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки 120. Если экранирующая пленка 150 имеет структуру сетки, то, в отличие от ФИГ. 5, экранирующая пленка 150 может представлять собой не несколько сегментов пленки, а единую пленку. Поскольку экранирующая пленка 150 имеет структуру сетки, в каждой ячейке сита или сетчатой структуры предусмотрено отверстие. В результате экранирующая пленка 150 может окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки 120 благодаря отверстиям, образованным по всей площади экранирующей пленки 150.
[79] Доля части внешней поверхности индукционной катушки 120, окруженной экранирующей пленкой 150, может быть выбрана таким образом, чтобы она была достаточной для экранирования ЭМП от индукционной катушки 120 с учетом толщины экранирующей пленки 150. Например, экранирующая пленка 150 может окружать от 50% до 95% внешней поверхности индукционной катушки 120. В альтернативном варианте экранирующая пленка 150 может окружать от 75% до 90% внешней поверхности индукционной катушки 120. При увеличении толщины экранирующей пленки 150 доля внешней поверхности индукционной катушки 120, окруженной экранирующей пленкой 150, может уменьшиться, а при уменьшении толщины экранирующей пленки 150 доля внешней поверхности индукционной катушки 120, окруженной экранирующей пленкой 150, может увеличиться.
[80] Поскольку экранирующая пленка 150 окружает только часть внешней поверхности индукционной катушки 120 различными способами, открытые участки внешней поверхности индукционной катушки 120, не окруженные экранирующей пленкой 150, можно использовать по-разному. Например, проводник или клемма для подачи электроэнергии на индукционную катушку 120 от блока 130 питания может быть подключен к индукционной катушке 120 через открытые участки, не окруженные экранирующей пленкой 150. Кроме того, через открытые участки внешней поверхности индукционной катушки 120 могут быть установлены различные датчики, конструкции или иные подобные элементы для поддержки экранирующей пленки 150. Это позволяет облегчить изготовление и повысить свободу проектирования устройства 100 для генерирования аэрозоля.
[81] На ФИГ. 7 изображена структура экранирующей пленки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[82] На ФИГ. 7 показано, что устройство 100 для генерирования аэрозоля может также содержать дополнительную пленку 155, которая может окружать, по меньшей мере, часть внешней поверхности экранирующей пленки 150. Индукционная катушка 120 не показана на ФИГ. 7 для наглядности, однако экранирующая пленка 150 может окружать только часть внешней поверхности индукционной катушки 120, как было раскрыто выше.
[83] Устройство 100 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать дополнительную пленку 155, содержащую цветной металл, для дополнительного экранирования ЭМП от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120. В отличие от экранирующей пленки 150, содержащей ферромагнитный материал, в частности, феррит и иной подобный материал, как было указано выше, дополнительная пленка 155 может содержать цветной металл.
[84] Цветной металл, входящий в состав дополнительной пленки 155, может представлять собой, например, медь (Cu), свинец (Pb), олово (Sn), цинк (Zn), золото (Au), платину (Pt), ртуть (Hg) или другой подобный металл, а также их сплавы. В отличие от ферромагнитного материала, в частности, феррита и т.п., цветной металл может представлять собой парамагнитный или диамагнитный материал, не обладающий высокой магнитной проницаемостью.
[85] Дополнительная пленка 155 может окружать, по меньшей мере, часть внешней поверхности экранирующей пленки 150. Как показано на ФИГ. 7, дополнительная пленка 155 может частично или полностью окружать внешнюю поверхность экранирующей пленки 150. На ФИГ. 7 показано, что экранирующая пленка 150 имеет структуру сетки, а дополнительная пленка 155 содержит три сегмента пленки. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Допускается комбинирование различных форм, то есть экранирующая пленка 150 будет окружать только часть индукционной катушки 120, а дополнительная пленка 155 будет окружать, по меньшей мере, часть внешней поверхности экранирующей пленки 150.
[86] Дополнительная пленка 155 может соприкасаться, по меньшей мере, с частью внешней поверхности экранирующей пленки 150 без какого-либо зазора. Например, дополнительная пленка 155 может быть уложена на экранирующую пленку 150, и соответствующая слоеная структура может окружать внешнюю поверхность индукционной катушки 120, реализуя тем самым двойную пленочную структуру из экранирующей пленки 150 и дополнительной пленки 155. В альтернативном варианте между экранирующей пленкой 150 и дополнительной пленкой 155 может быть предусмотрен зазор в зависимости от реализуемых потребностей, в частности, теплоизоляции и т.п.
[87] Толщина дополнительной пленки 155 может быть равна толщине экранирующей пленки 150. Таким образом, дополнительная пленка 155 может иметь толщину от 0,03 мм до 3 мм, или от 0,06 мм до 2 мм, или от 0,1 мм до 0,5 мм. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными. Толщина двойной пленочной структуры в целом, образованной экранирующей пленкой 150 и дополнительной пленкой 155, может составлять от 0,03 мм до 3 мм или от 0,06 мм до 2 мм или от 0,1 мм до 0,5 мм.
[88] Дополнительная пленка 155 может дополнительно экранировать ЭМП цветным металлом, входящим в состав дополнительной пленки 155. Например, если медь, являющаяся цветным металлом, входит в состав дополнительной пленки 155, дополнительная пленка 155 может обладать диамагнитными свойствами. Когда дополнительная пленка 155 находится вне индукционной катушки 120, формируя магнитные свойства в направлении, противоположном магнитному полю индукционной катушки 120, в соответствии с диамагнитными свойствами, дополнительная пленка 155 может экранировать магнитное поле и электромагнитные волны, излучаемые индукционной катушкой 120.
[89] Если устройство 100 для генерирования аэрозоля будет содержать дополнительную пленку 155, содержащую цветной металл и расположенную на некотором удалении от экранирующей пленки 150, содержащей ферромагнитный материал, ЭМП от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120, можно будет экранировать более эффективно. Если для электромагнитного экранирования используется только дополнительная пленка 155, содержащая цветной металл, то в дополнительной пленке 155 могут генерироваться вихревые токи, и магнитные свойства в направлении, противоположном магнитному полю индукционной катушки 120, будут формироваться в соответствии с диамагнитными свойствами цветного металла, что может привести к потерям энергии. С другой стороны, если для электромагнитного экранирования используется только экранирующая пленка 150, содержащая ферромагнитный материал, то потери энергии могут отсутствовать, но экранирующие характеристики ферромагнитного материала могут быть ниже, чем у цветного металла. Таким образом, двойная пленочная структура, содержащая экранирующую пленку 150 и дополнительную пленку 155, может обеспечить высокую эффективность экранирования без потерь энергии на вихревые токи.
[90] С другой стороны, в отличие от двойной пленочной структуры, в которой ферромагнитный материал и цветной металл по отдельности включены в состав экранирующей пленки 150 и дополнительной пленки 155 соответственно, высокую эффективность экранирования можно получить без каких-либо потерь энергии на вихревые токи при использовании структуры, в которой ферромагнитный материал и цветной металл входят в состав одной экранирующей пленки 150. В случае однопленочной структуры экранирующая пленка 150 может дополнительно содержать цветной металл для дополнительного экранирования ЭМП от электромагнитных волн, излучаемых индукционной катушкой 120. Например, смесь ферромагнитного материала и цветного металла может быть включена в состав одной экранирующей пленки 150.
[91] Описания раскрытых выше примерных вариантов осуществления приведены исключительно для примера, и специалисту в данной области техники очевидна возможность внесения различных изменений и использования эквивалентов. Поэтому защищаемый объем изобретения должен определяться прилагаемой формулой изобретения, и все отличия в защищаемом объеме, эквивалентные раскрытым в пунктах формулы, будут интерпретированы как включаемые в защищаемый объем, определяемый формулой.