Aerosol-generating device with u-shaped airflow

Abstract

The invention relates to an aerosol-generating device comprising a cavity for inserting at least part of an aerosol-generating article. The cavity comprises an aperture at a first end of the cavity, and a longitudinal axis extending between the first end of the cavity and a second end of the cavity. The aerosol-generating device further comprises a housing comprising an upper housing surface. The upper housing surface comprises an opening configured as an air inlet of the device and the aperture of the cavity. The aperture of the cavity is configured as an air outlet of the device. The aerosol-generating device further comprises an airflow channel extending from the air inlet to the air outlet. The airflow channel comprises a first channel portion extending substantially in parallel to the longitudinal axis of the cavity from the air inlet to a corner, a second channel portion extending substantially perpendicular to the longitudinal axis of the cavity from the corner to the second end of the cavity, and a third channel portion extending through the cavity from the second end to the aperture. The invention further relates to an aerosol-generating system.

Description

AEROSOL-GENERATING DEVICE WITH U-SHAPED AIRFLOW

[0001] The present disclosure relates to an aerosol-generating device. The present disclosure further relates to an aerosol-generating system.

[0002] It is known to provide an aerosol-generating device for generating an inhalable vapor. Such devices may heat aerosol-forming substrate to a temperature at which one or more components of the aerosol-forming substrate are volatilised without burning the aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may be present in solid form or in liquid form. Aerosol-forming substrate may be provided as part of an aerosol-generating article. The aerosol-generating article may have a rod shape for insertion of the aerosol-generating article into a cavity, such as a heating chamber, of the aerosol-generating device. A heating element may be arranged in or around the heating chamber for heating the aerosol-forming substrate once the aerosol-generating article is inserted into the heating chamber of the aerosol-generating device.

[0003] The aerosol-generating article is normally inserted into the cavity via an opening in the top of the aerosol-generating device. The aerosol-generating device typically also includes at least one air inlet for providing air-flow path through the device and hence the aerosol-generating articles. These devices are typically portable, hand-held devices and are required to be compact. A less space-demanding device may be more comfortably handled by user.

[0004] It would be desirable to provide an aerosol-generating device with a compact design. It would be desirable to provide an aerosol-generating device with an improved user experience.

[0005] According to an embodiment of the invention there is provided an aerosol-generating device. The aerosol-generating device may comprise a cavity for inserting at least part of an aerosol-generating article. The cavity may comprise an aperture at a first end of the cavity. The cavity may comprise a longitudinal axis extending between the first end of the cavity and a second end of the cavity. The aerosol-generating device may comprise a housing comprising an upper housing surface. The upper housing surface may comprise an opening configured as an air inlet of the device. The upper housing surface may comprise the aperture of the cavity. The aperture of the cavity may be configured as an air outlet of the device. The aerosol-generating device may comprise an airflow channel extending from the air inlet to the air outlet. The airflow channel may comprise a first channel portion extending substantially in parallel to the longitudinal axis of the cavity from the air inlet to a corner. The airflow channel may comprise a second channel portion extending substantially perpendicular to the longitudinal axis of the cavity from the corner to the second end of the cavity. The airflow channel may comprise a third channel portion extending through the cavity from the second end to the aperture.

[0006] According to an embodiment of the invention there is provided an aerosol-generating device. The aerosol-generating device comprises a cavity for inserting at least part of an aerosol-generating article. The cavity comprises an aperture at a first end of the cavity. The cavity comprises a longitudinal axis extending between the first end of the cavity and a second end of the cavity. The aerosol-generating device comprises a housing. The housing comprises an upper housing surface. The upper housing surface comprises an opening configured as an air inlet of the device. The upper housing surface comprises the aperture of the cavity. The aperture of the cavity is configured as an air outlet of the device. The aerosol-generating device comprises an airflow channel extending from the air inlet to the air outlet. The airflow channel comprises a first channel portion extending substantially in parallel to the longitudinal axis of the cavity from the air inlet to a corner. The airflow channel comprises a second channel portion extending substantially perpendicular to the longitudinal axis of the cavity from the corner to the second end of the cavity. The airflow channel comprises a third channel portion extending through the cavity from the second end to the aperture.

[0007] An aerosol-generating device with a compact design may be provided. An aerosol-generating device with an improved user experience may be provided.

[0008] The airflow channel may be U-shaped.

[0009] The longitudinal axis may extend from the first end of the cavity to the second end of the cavity. The upper housing surface may extend in perpendicular to the longitudinal axis of the cavity. The aperture of the cavity may extend in perpendicular to the longitudinal axis of the cavity. The cavity may have a cylindrical shape. The cavity may have the shape of a right circular cylinder.

[0010] The longitudinal axis of the cavity may be arranged in parallel to a longitudinal central axis of the aerosol-generating device. The longitudinal central axis of the aerosol-generating device may be located spatially between the first channel portion and the third channel portion. The first channel portion and the third channel portion may extend in parallel to the longitudinal central axis of the aerosol-generating device. The second channel portion may extend in perpendicular to the longitudinal central axis of the aerosol-generating device.

[0011] The aerosol-generating device may comprise a cover element comprising a lower cover surface facing the upper housing surface. The cover element may be coupled to the upper housing surface by a sliding mechanism to allow relative movement of the cover element between a first position and a second position. The cover element may cover the air inlet when the cover element is in the second position. The air inlet may be at least partly uncovered by the cover element when the cover element is in the first position. The cover element may cover the aperture when being in the first position. The aperture may be at least partly uncovered by the cover element when the cover element is in the second position.

[0012] The upper housing surface may be a structured upper housing surface. The lower cover surface of the cover element may face the structured upper housing surface. The structured upper housing surface may comprise a plurality of protrusions arranged on a straight planar base. The lower cover surface may be maintained distanced from the straight planar base of the structured upper housing surface by the plurality of the protrusions. The protrusions may be arranged such that a lateral air gap between the entire lower cover surface and the straight planar base may be substantially avoided whilst air may still pass between neighboring protrusions such that ambient air can pass between the lower cover surface and the structured upper housing surface when the cover element is in the second position.

[0013] At least part of the cavity may be configured as a heating chamber for heating the aerosol-generating article. A distal part of the cavity may be configured as a heating chamber. A part of the cavity directly adjacent to the second end of the cavity may be configured as a heating chamber.

[0014] The aerosol-generating device may comprise a heating element. The heating element may be configured for heating the aerosol-generating article received in the cavity. The aerosol-generating device may comprise a heating element circumscribing the heating chamber. The heating element may be one or more of a resistive heating element and an induction coil.

[0015] The first channel portion and the cavity may have substantially the same length.

[0016] A transversal cross-section of the first channel portion may vary over at least part of the length of the first channel portion between the air inlet and the corner. The transversal cross-section of the first channel portion may decrease in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion. The transversal cross-section of the first channel portion may continuously decrease in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion. The transversal cross-section of the first channel portion may linearly decrease in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion.

[0017] The transversal cross-section of the first channel portion may vary such that an inner diameter of the first channel portion at a first position is between 1.60 millimeters and 2.0 millimeters, preferably is about 1.8 millimeters, and an inner diameter of the first channel portion at a second position is between 1.2 millimeters and 1.59 millimeters, preferably is about 1.4 millimeters.

[0018] The second position is preferably the thinnest portion of the first channel portion. The second position is preferably the thinnest portion of the airflow channel.

[0019] The transversal cross-section of the first channel portion may vary such that a cross-sectional area of the first channel portion at a first position is between 2.0 square millimeters and 3.2 square millimeters, preferably is about 2.5 square millimeters, and a cross-sectional  area of the first channel portion at a second position is between 1.1 square millimeters and 1.99 square millimeters, preferably is about 1.5 square millimeters.

[0020] The second position preferably has the smallest transversal cross-section of the first channel portion. The second position preferably has the smallest transversal cross-section of the airflow channel.

[0021] The aerosol-generating device may be configured such that the varying transversal cross-section of the first channel portion defines an overall retention of draw of the aerosol-generating device.

[0022] As used herein, the term “overall retention of draw of the aerosol-generating device” refers to the retention draw of the aerosol-generating device between the air inlet of the device and the air outlet of the device without the presence of an aerosol-generating article in the cavity.

[0023] The overall retention of draw of the aerosol-generating device may be between 30 mmWG and 35 mmWG, preferably between 32 mmWG and 34 mmWG. The overall retention of draw of the aerosol-generating device may be about 33 mmWG.

[0024] The corner may be configured as a curved passage. The curved passage may ensure a smooth transition from the first channel portion of the airflow channel to the second channel portion of the airflow channel. A radius of curvature of the curved passage may be between 1 millimeter and 10 millimeters, more preferably between 2 millimeters and 9 millimeters, more preferably between 3 millimeters and 7 millimeters, more preferably between 4 millimeters and 6 millimeters. The radius of curvature of the curved passage may be about 5 millimeters.

[0025] The aerosol-generating device may comprise a puff sensor.

[0026] The puff sensor may be in fluid connection to the airflow channel. The puff sensor may be fluidly isolated from the airflow channel.

[0027] The puff sensor may be or may comprise a thermistor. The thermistor may measure a temperature drop in the airflow channel occurring as a consequence of a user taking a puff. Thereby, the thermistor may function as a puff sensor. The thermistor may be fluidly isolated from the airflow channel. This may enhance the possibilities of materials usable for the thermistor as there is no contamination of the airflow. Further, altering of the thermistor due to contact with the airflow may be avoided.

[0028] The puff sensor may be provided in proximity to the second end of the cavity. The puff sensor may thereby be provided close to the distal end face of the aerosol-generating article when being inserted into the cavity. This may be particularly advantageous for precisely measuring a temperature drop due to a puff. Accuracy of the puff sensor may be improved.

[0029] The aerosol-generating device may be configured such that a distance between the puff sensor and the cavity does not exceed 4 millimeters, preferably does not exceed  3 millimeters, more preferably does not exceed 2 millimeters, more preferably does not exceed 1.5 millimeters.

[0030] The cavity may comprise a cavity end wall at the second end of the cavity. The puff sensor may be provided directly adjacent to the cavity end wall. The puff sensor may be provided directly adjacent to the cavity end wall outside the cavity. The puff sensor may be provided directly distal to the cavity.

[0031] The cavity end wall may fluidly isolate the puff sensor from the airflow channel.

[0032] The cavity end wall may comprise a recess. The puff sensor may extend into the recess. By extending into the recess, the puff sensor may be provided particularly close to the interior of the cavity. This may improve thermal contact of the thermistor with the cavity. This may improve the accuracy of the puff sensor.

[0033] The puff sensor may be encapsulated in a closed space within the recess. Such encapsulation may improve thermal contact of the thermistor with the cavity. This may improve the accuracy of the puff sensor.

[0034] The aerosol-generating device may be configured such that a thickness of the cavity end wall at a position located spatially between the cavity and the puff sensor does not exceed 3 millimeters, preferably does not exceed 2.5 millimeters, more preferably does not exceed 2 millimeters, more preferably does not exceed 1.5 millimeters.

[0035] The puff sensor may be positioned such that a line extending along a longitudinal central axis of the cavity crosses the position of the puff sensor.

[0036] The puff sensor may be provided on a printed circuit board. The printed circuit board may be a flexible printed circuit board.

[0037] The printed circuit board may electrically connect the puff sensor to a controller of the device.

[0038] A main axis of extension of the printed circuit board may be perpendicular to the longitudinal direction of the cavity.

[0039] The aerosol-generating device may comprise one or more stiffener elements attached to the printed circuit board.

[0040] The one or more stiffener elements may comprise a plastic material, preferably a hard plastic material.

[0041] The one or more stiffener elements may be configured to electrically isolate the printed circuit board from other parts of the device being in contact with the one or more stiffener elements. The one or more stiffener elements may further improve mechanical stability of the flexible printed circuit board.

[0042] The longitudinal axis of the cavity may be parallel to a longitudinal axis of the aerosol-generating device.

[0043] The air inlet opening and the aperture of the cavity may lie within a common plane. The common plane may be perpendicular to the longitudinal axis of the cavity.

[0044] The longitudinal axis of the cavity may extend from a first end of the cavity to a second end of the cavity. The first end of the cavity may be a proximal end of the cavity. The second end of the cavity may be a distal end of the cavity. The upper housing surface may define a proximal end of the cavity. The upper housing surface may define a proximal end of the aerosol-generating device.

[0045] An aerosol-generating article may be inserted through the aperture of the cavity such that the aerosol-generating article is at least partially arranged in the cavity of the aerosol-generating device. When the aerosol-generating article abuts against a stop element or end surface of the cavity, a mouth-end portion of the aerosol-generating article may protrude from the aperture. At least a part of the cavity may be configured as a heating chamber for heating an aerosol-forming substrate portion of the aerosol-generating article.

[0046] According to an embodiment of the invention there is provided an aerosol-generating system. The aerosol-generating system comprises the aerosol-generating device as disclosed herein. The aerosol-generating system comprises an aerosol-generating article. The aerosol-generating article comprises an aerosol-forming substrate.

[0047] The overall retention of draw of the aerosol-generating system may be between 40 mmWG and 60 mmWG, preferably between 53 mmWG and 57 mmWG. The overall retention of draw of the aerosol-generating system may be about 55 mmWG. The overall retention of draw of the aerosol-generating system may be about 55 mmWG or below. The overall retention of draw of the aerosol-generating system may be below 55 mmWG.

[0048] The terms “retention of draw” , “retention to draw” , and “RTD” are used synonymously herein. The retention of draw may be determined using standard methods known to those skilled in the art. The retention of draw may be determined following ISO regime “ISO, 2000a” . Under the ISO testing regime (ISO, 2000a) , a puff volume of 35 milliliters and a duration of 2 seconds are mandated. The retention of draw may be determined following Health Canada Intense, now ISO intense “ISO, 2017b” , regime. The Health Canada Intense regime prescribes a puff volume of 55 milliliters and a duration of 2 seconds.

[0049] As used herein, the terms ‘proximal’ , ‘distal’ , ‘downstream’ and ‘upstream’ are used to describe the relative positions of components, or portions of components, of the aerosol-generating device in relation to the direction in which a user draws on the aerosol-generating device during use thereof.

[0050] The aerosol-generating device may comprise a mouth end through which in use an aerosol exits the aerosol-generating device and is delivered to a user. The mouth end may also be referred to as the proximal end. In use, a user draws on the proximal or mouth end of the aerosol-generating device in order to inhale an aerosol generated by the aerosol- generating device. Alternatively, a user may directly draw on an aerosol-generating article inserted into the aperture of the cavity. The cavity may be configured to receive the aerosol-generating article. The aerosol-generating device comprises a distal end opposed to the proximal or mouth end. The proximal or mouth end of the aerosol-generating device may also be referred to as the downstream end and the distal end of the aerosol-generating device may also be referred to as the upstream end. Components, or portions of components, of the aerosol-generating device may be described as being upstream or downstream of one another based on their relative positions between the proximal, downstream or mouth end and the distal or upstream end of the aerosol-generating device.

[0051] As used herein, an ‘aerosol-generating device’ relates to a device that interacts with an aerosol-forming substrate to generate an aerosol. The aerosol-forming substrate may be part of an aerosol-generating article, for example part of a smoking article. An aerosol-generating device may be a smoking device that interacts with an aerosol-forming substrate of an aerosol-generating article to generate an aerosol that is directly inhalable into a user’s lungs thorough the user's mouth. An aerosol-generating device may be a holder. The device may be an electrically heated smoking device. The aerosol-generating device may comprise a housing, electric circuitry, a power supply, a heating chamber and a heating element.

[0052] As used herein with reference to the present invention, the term ‘smoking’ with reference to a device, article, system, substrate, or otherwise does not refer to conventional smoking in which an aerosol-forming substrate is fully or at least partially combusted. The aerosol-generating device of the present invention is arranged to heat the aerosol-forming substrate to a temperature below a combustion temperature of the aerosol-forming substrate, but at or above a temperature at which one or more volatile compounds of the aerosol-forming substrate are released to form an inhalable aerosol.

[0053] The aerosol-generating device may comprise electric circuitry. The electric circuitry may comprise a microprocessor, which may be a programmable microprocessor. The microprocessor may be part of a controller. The electric circuitry may comprise further electronic components. The electric circuitry may be configured to regulate a supply of power to the heating element. Power may be supplied to the heating element continuously following activation of the aerosol-generating device or may be supplied intermittently, such as on a puff-by-puff basis. The power may be supplied to the heating element in the form of pulses of electrical current. The electric circuitry may be configured to monitor the electrical resistance of the heating element, and preferably to control the supply of power to the heating element dependent on the electrical resistance of the heating element.

[0054] The aerosol-generating device may comprise a power supply, typically a battery, within a main body of the aerosol-generating device. In one embodiment, the power supply is a Lithium-ion battery. Alternatively, the power supply may be a Nickel-metal hydride battery, a  Nickel cadmium battery, or a Lithium based battery, for example a Lithium-Cobalt, a Lithium-Iron-Phosphate, Lithium Titanate or a Lithium-Polymer battery. As an alternative, the power supply may be another form of charge storage device such as a capacitor. The power supply may require recharging and may have a capacity that enables to store enough energy for one or more usage experiences; for example, the power supply may have sufficient capacity to continuously generate aerosol for a period of around six minutes or for a period of a multiple of six minutes. In another example, the power supply may have sufficient capacity to provide a predetermined number of puffs or discrete activations of the heating element.

[0055] The aperture of the cavity of the aerosol-generating device provides an open end into which the aerosol-generating article is inserted. The open end may be a proximal end. The cavity may have a closed end opposite the open end. The closed end may be the base of the cavity. The closed end may be closed except for the provision of air apertures arranged in the base. The base of the cavity may be flat. The base of the cavity may be circular. The base of the cavity may be arranged upstream of the cavity. The open end may be arranged downstream of the cavity. The cavity may have an elongate extension. The cavity may have a longitudinal central axis. A longitudinal direction may be the direction extending between the open and closed ends along the longitudinal central axis. The longitudinal central axis of the cavity may be parallel to the longitudinal axis of the aerosol-generating device.

[0056] The cavity may be configured as a heating chamber. The cavity may have a cylindrical shape. The cavity may have a hollow cylindrical shape. The cavity may have a shape corresponding to the shape of the aerosol-generating article to be received in the cavity. The cavity may have a circular cross-section. The cavity may have an elliptical or rectangular cross-section. The cavity may have an inner diameter corresponding to the outer diameter of the aerosol-generating article.

[0057] An airflow channel may run through the cavity. Ambient air may be drawn into the aerosol-generating device, into the cavity and towards the user through the airflow channel. Downstream of the cavity, a mouthpiece may be arranged or a user may directly draw on the aerosol-generating article. The airflow channel may extend through the mouthpiece. As described herein, the airflow channel within the cavity is preferably formed by the depressions in the sidewall of the cavity. When the aerosol-generating article is at least partly received in the cavity, air may be drawn into the cavity at the proximal end of the cavity between the periphery of the aerosol-generating article and the sidewall of the cavity through the depressions within the sidewall of the cavity.

[0058] In any of the aspects of the disclosure, the heating element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrically resistive materials include but are not limited to:semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (such as, for example, molybdenum disilicide) , carbon, graphite, metals, metal alloys and composite  materials made of a ceramic material and a metallic material. Such composite materials may comprise doped or undoped ceramics. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbides. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum platinum, gold and silver. Examples of suitable metal alloys include stainless steel, nickel-, cobalt-, chromium-, aluminium-titanium-zirconium-, hafnium-, niobium-, molybdenum-, tantalum-, tungsten-, tin-, gallium-, manganese-, gold-and iron-containing alloys, and super-alloys based on nickel, iron, cobalt, stainless steel,  and iron-manganese-aluminium based alloys. In composite materials, the electrically resistive material may optionally be embedded in, encapsulated or coated with an insulating material or vice-versa, depending on the kinetics of energy transfer and the external physicochemical properties required.

[0059] As described, in any of the aspects of the disclosure, the heating element may be part of an aerosol-generating device. The aerosol-generating device may comprise an internal heating element or an external heating element, or both internal and external heating elements, where "internal" and "external" refer to the aerosol-forming substrate. An internal heating element may take any suitable form. For example, an internal heating element may take the form of a heating blade. Alternatively, the internal heater may take the form of a casing or substrate having different electro-conductive portions, or an electrically resistive metallic tube. Alternatively, the internal heating element may be one or more heating needles or rods that run through the center of the aerosol-forming substrate. Other alternatives include a heating wire or filament, for example a Ni-Cr (Nickel-Chromium) , platinum, tungsten or alloy wire or a heating plate. Optionally, the internal heating element may be deposited in or on a rigid carrier material. In one such embodiment, the electrically resistive heating element may be formed using a metal having a defined relationship between temperature and resistivity. In such an exemplary device, the metal may be formed as a track on a suitable insulating material, such as ceramic material, and then sandwiched in another insulating material, such as a glass. Heaters formed in this manner may be used to both heat and monitor the temperature of the heating elements during operation.

[0060] An external heating element may take any suitable form. For example, an external heating element may take the form of one or more flexible heating foils on a dielectric substrate, such as polyimide. The flexible heating foils can be shaped to conform to the perimeter of the substrate receiving cavity. Alternatively, an external heating element may take the form of a metallic grid or grids, a flexible printed circuit board, a molded interconnect device (MID) , ceramic heater, flexible carbon fibre heater or may be formed using a coating technique, such as plasma vapour deposition, on a suitable shaped substrate. An external heating element may also be formed using a metal having a defined relationship between temperature and resistivity. In such an exemplary device, the metal may be formed as a track between two layers of suitable insulating materials. An external heating element  formed in this manner may be used to both heat and monitor the temperature of the external heating element during operation.

[0061] As an alternative to an electrically resistive heating element, the heating element may be configured as an induction heating element. The induction heating element may comprise an induction coil and a susceptor. In general, a susceptor is a material that is capable of generating heat, when penetrated by an alternating magnetic field. When located in an alternating magnetic field. If the susceptor is conductive, then typically eddy currents are induced by the alternating magnetic field. If the susceptor is magnetic, then typically another effect that contributes to the heating is commonly referred to hysteresis losses. Hysteresis losses occur mainly due to the movement of the magnetic domain blocks within the susceptor, because the magnetic orientation of these will align with the magnetic induction field, which alternates. Another effect contributing to the hysteresis loss is when the magnetic domains will grow or shrink within the susceptor. Commonly all these changes in the susceptor that happen on a nano-scale or below are referred to as “hysteresis losses” , because they produce heat in the susceptor. Hence, if the susceptor is both magnetic and electrically conductive, both hysteresis losses and the generation of eddy currents will contribute to the heating of the susceptor. If the susceptor is magnetic, but not conductive, then hysteresis losses will be the only means by which the susceptor will heat, when penetrated by an alternating magnetic field. According to the invention, the susceptor may be electrically conductive or magnetic or both electrically conductive and magnetic. An alternating magnetic field generated by one or several induction coils heat the susceptor, which then transfers the heat to the aerosol-forming substrate, such that an aerosol is formed. The heat transfer may be mainly by conduction of heat. Such a transfer of heat is best, if the susceptor is in close thermal contact with the aerosol-forming substrate.

[0062] As used herein, the term ‘aerosol-generating article’ refers to an article comprising an aerosol-forming substrate that is capable of releasing volatile compounds that can form an aerosol. For example, an aerosol-generating article may be a smoking article that generates an aerosol that is directly inhalable into a user’s lungs through the user's mouth. An aerosol-generating article may be disposable.

[0063] As used herein, the term ‘aerosol-forming substrate’ relates to a substrate capable of releasing one or more volatile compounds that can form an aerosol. Such volatile compounds may be released by heating the aerosol-forming substrate. An aerosol-forming substrate may conveniently be part of an aerosol-generating article or smoking article.

[0064] The aerosol-forming substrate may be a solid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may comprise both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing volatile tobacco flavour compounds which are released from the substrate upon heating. The aerosol-forming  substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may comprise an aerosol former that facilitates the formation of a dense and stable aerosol. Examples of suitable aerosol formers are glycerine and propylene glycol.

[0065] The aerosol-generating substrate preferably comprises homogenised tobacco material, an aerosol-former and water. Providing homogenised tobacco material may improve aerosol generation, the nicotine content and the flavour profile of the aerosol generated during heating of the aerosol-generating article. Specifically, the process of making homogenised tobacco involves grinding tobacco leaf, which more effectively enables the release of nicotine and flavours upon heating.

[0066] Below, there is provided a non-exhaustive list of non-limiting examples. Any one or more of the features of these examples may be combined with any one or more features of another example, embodiment, or aspect described herein.

[0067] Example E1: An aerosol-generating device, comprising

[0068] a cavity for inserting at least part of an aerosol-generating article, the cavity comprising an aperture at a first end of the cavity, and

[0069] a longitudinal axis extending between the first end of the cavity and a second end of the cavity;

[0070] the aerosol-generating device further comprising a housing comprising an upper housing surface, the upper housing surface comprising

[0071] an opening configured as an air inlet of the device, and

[0072] the aperture of the cavity, the aperture of the cavity being configured as an air outlet of the device; and

[0073] the aerosol-generating device further comprising an airflow channel extending from the air inlet to the air outlet, the airflow channel comprising

[0074] a first channel portion extending substantially in parallel to the longitudinal axis of the cavity from the air inlet to a corner,

[0075] a second channel portion extending substantially perpendicular to the longitudinal axis of the cavity from the corner to the second end of the cavity, and

[0076] a third channel portion extending through the cavity from the second end to the aperture.

[0077] Example E2: The aerosol-generating device according to Example E1, wherein the airflow channel is U-shaped.

[0078] Example E3: The aerosol-generating device according to Example E1 or Example E2, comprising a cover element comprising a lower cover surface facing the upper housing surface,

[0079] wherein the cover element is coupled to the upper housing surface by a sliding mechanism to allow relative movement of the cover element between a first position and a second position,

[0080] wherein the cover element covers the aperture when the cover element is in the first position,

[0081] wherein the air inlet is at least partly uncovered by the cover element when the cover element is in the first position,

[0082] wherein the cover element covers the air inlet when the cover element is in the second position, and

[0083] wherein the aperture is at least partly uncovered by the cover element when the cover element is in the second position.

[0084] Example E4: The aerosol-generating device according to any of the preceding examples, wherein at least part of the cavity is configured as a heating chamber for heating the aerosol-generating article, preferably, wherein a part of the cavity directly adjacent to the second end of the cavity is configured as a heating chamber.

[0085] Example E5: The aerosol-generating device according to any of the preceding examples, wherein the first channel portion and the cavity have substantially the same length.

[0086] Example E6: The aerosol-generating device according to any of the preceding examples, wherein a transversal cross-section of the first channel portion varies over at least part of the length of the first channel portion between the air inlet and the corner.

[0087] Example E7: The aerosol-generating device according to Example E6, wherein the transversal cross-section of the first channel portion decreases in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion.

[0088] Example E8: The aerosol-generating device according to Example E7, wherein the transversal cross-section of the first channel portion continuously decreases in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion.

[0089] Example E9: The aerosol-generating device according to Example E8, wherein the transversal cross-section of the first channel portion linearly decreases in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion.

[0090] Example E10: The aerosol-generating device according to any of Examples E6 to E9, wherein the transversal cross-section of the first channel portion varies such that an inner diameter of the first channel portion at a first position is between 1.60 millimeters and 2.0 millimeters, preferably is about 1.8 millimeters, and an inner diameter of the first channel portion at a second position is between 1.2 millimeters and 1.59 millimeters, preferably is about 1.4 millimeters.

[0091] Example E11: The aerosol-generating device according to any of Examples E6 to E10, wherein the device is configured such that the varying transversal cross-section of the first channel portion defines an overall retention of draw of the aerosol-generating device.

[0092] Example E12: The aerosol-generating device according to Example E11, wherein the overall retention of draw of the aerosol-generating device is between 30 mmWG and 35 mmWG, preferably between 32 mmWG and 34 mmWG, more preferably is about 33 mmWG.

[0093] Example E13: The aerosol-generating device according to any of the preceding examples, wherein the corner is configured as a curved passage, preferably wherein a radius of curvature of the curved passage is between 1 millimeter and 10 millimeters, more preferably between 2 millimeters and 9 millimeters, more preferably between 3 millimeters and 7 millimeters, more preferably between 4 millimeters and 6 millimeters, more preferably is about 5 millimeters.

[0094] Example E14: The aerosol-generating device according to any of the preceding examples, comprising a puff sensor.

[0095] Example E15: The aerosol-generating device according to Example E14, wherein the puff sensor is configured as a thermistor.

[0096] Example E16: The aerosol-generating device according to Example E14 or Example E15, wherein the puff sensor is provided in proximity to the second end of the cavity.

[0097] Example E17: The aerosol-generating device according to Example E16, wherein a distance between the puff sensor and the cavity does not exceed 4 millimeters, preferably does not exceed 3 millimeters, more preferably does not exceed 2 millimeters, more preferably does not exceed 1.5 millimeters.

[0098] Example E18: The aerosol-generating device according to Example E16 or Example E17, wherein the cavity comprises a cavity end wall at the second end of the cavity, and wherein the puff sensor is provided directly adjacent to the cavity end wall outside the cavity.

[0099] Example E19: The aerosol-generating device according to Example E18, wherein the cavity end wall fluidly isolates the puff sensor from the airflow channel.

[0100] Example E20: The aerosol-generating device according to Example E18 or Example E19, wherein the cavity end wall comprises a recess, and wherein the puff sensor extends into the recess.

[0101] Example E21: The aerosol-generating device according to any of Examples E18 to E20, wherein a thickness of the cavity end wall at a position located spatially between the cavity and the puff sensor does not exceed 3 millimeters, preferably does not exceed 2.5 millimeters, more preferably does not exceed 2 millimeters, more preferably does not exceed 1.5 millimeters.

[0102] Example E22: The aerosol-generating device according to any of Examples E14 to E21, wherein the puff sensor is positioned such that a line extending along a longitudinal central axis of the cavity crosses the position of the puff sensor.

[0103] Example E23: The aerosol-generating device according to any of Examples E14 to E22, wherein the puff sensor is provided on a printed circuit board.

[0104] Example E24: The aerosol-generating device according Example E23, wherein the printed circuit board is a flexible printed circuit board.

[0105] Example E25: The aerosol-generating device according to Example E23 or Example E24, wherein the printed circuit board electrically connects the puff sensor to a controller of the device.

[0106] Example E26: The aerosol-generating device according to any of Examples E23 to E25, comprising one or more stiffener elements attached to the printed circuit board.

[0107] Example E27: The aerosol-generating device according to Example E26, wherein the one or more stiffener elements comprise a plastic material, preferably a hard plastic material.

[0108] Example E28: The aerosol-generating device according to Example E26 or Example E27, wherein the one or more stiffener elements are configured to electrically isolate the printed circuit board from other parts of the device being in contact with the one or more stiffener elements.

[0109] Example E29: The aerosol-generating device according to any of Example E23 to E28, wherein a main axis of extension of the printed circuit board is perpendicular to the longitudinal direction of the cavity.

[0110] Example E30: The aerosol-generating device according to any of Example E14 to E29, wherein the puff sensor is fluidly isolated from the airflow channel, or wherein the puff sensor is in fluid connection to the airflow channel.

[0111] Example E31: The aerosol-generating device according to any of the preceding examples, wherein the longitudinal axis of the cavity is parallel to a longitudinal axis of the aerosol-generating device.

[0112] Example E32: The aerosol-generating device according to any of the preceding examples, wherein the air inlet opening and the aperture of the cavity lie within a common plane, preferably wherein the common plane is perpendicular to the longitudinal axis of the cavity.

[0113] Example E33: An aerosol-generating system comprising

[0114] an aerosol-generating article comprising an aerosol-forming substrate; and

[0115] an aerosol-generating device according to any of the preceding examples.

[0116] Features described in relation to one embodiment may equally be applied to other embodiments of the invention.

[0117] The invention will be further described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings in which:

[0118] Fig. 1 shows an aerosol-generating device;

[0119] Figs. 2a to 2c show an aerosol-generating device; and

[0120] Figs. 3a and 3b show an aerosol-generating device.

[0121] Fig. 1 schematically shows an aerosol-generating device in a cross-sectional view. The aerosol-generating device comprises a cavity 10 for inserting at least part of an aerosol-generating article (not shown) . The cavity 10 comprises an aperture 12 at a first end of the cavity 10. The cavity 10 comprises a longitudinal axis 14 extending between the first end of the cavity 10 and a second end 16 of the cavity 10. The aerosol-generating device comprises a housing 20. The housing 20 comprises an upper housing surface 22. The upper housing surface 22 comprises an opening 24 configured as an air inlet of the device. The upper housing surface 22 comprises the aperture 12 of the cavity 10. The aperture 12 of the cavity 10 is configured as an air outlet of the device. The aerosol-generating device comprises an airflow channel extending from the opening 24 to the aperture 12. In other words, the aerosol-generating device comprises an airflow channel extending from the air inlet 24 to the air outlet 12. The airflow channel comprises a first channel portion 30 extending substantially in parallel to the longitudinal axis 14 of the cavity 10 from the air inlet 24 to a corner 32. The airflow channel comprises a second channel portion 34 extending substantially perpendicular to the longitudinal axis 14 of the cavity 10 from the corner 32 to the second end 16 of the cavity 10.The airflow channel comprises a third channel portion 36 extending through the cavity 10 from the second end 16 to the aperture 12.

[0122] The first channel portion 30 and the cavity 10 have substantially the same length. The combination of the first, second and third portions 30 34, 36 results in a U-shaped airflow channel. An aerosol-generating device with a compact design may be provided. An aerosol-generating device with an improved user experience may be provided.

[0123] Fig. 2a schematically shows an aerosol-generating device in a cross-sectional view. The aerosol-generating device comprises a cavity 10 for inserting at least part of an aerosol-generating article (not shown) . The cavity 10 comprises an aperture 12 at a first end of the cavity 10. The cavity 10 comprises a longitudinal axis 14 extending between the first end of the cavity 10 and a second end 16 of the cavity 10. The aerosol-generating device comprises a housing 20. The housing 20 comprises an upper housing surface 22. The upper housing surface 22 comprises an opening 24 configured as an air inlet of the device. The upper housing surface 22 comprises the aperture 12 of the cavity 10. The aperture 12 of the cavity 10 is configured as an air outlet of the device.

[0124] The aerosol-generating device comprises an airflow channel extending from the air inlet 24 to the air outlet 12. The airflow channel comprises a first channel portion 30 extending substantially in parallel to the longitudinal axis 14 of the cavity 10 from the air inlet to 24 a corner 32 as indicated by a first dotted arrow in Fig. 2a. The corner 32 is configured as a curved passage. The airflow channel comprises a second channel portion 34 extending substantially perpendicular to the longitudinal axis 14 of the cavity 10 from the corner 32 to the second  end 16 of the cavity 10 as indicated by a second dotted arrow in Fig. 2a. The airflow channel comprises a third channel portion 36 extending through the cavity 10 from the second end 16 to the aperture 12 as indicated by a third dotted arrow in Fig. 2a.

[0125] A longitudinal central axis 38 of the aerosol-generating device is located spatially between the first channel portion 30 and the third channel portion 36. The longitudinal axis 14 of the cavity 10 is parallel to the longitudinal axis 38 of the aerosol-generating device. The air inlet opening 24 and the aperture 12 of the cavity 10 lie within a common plane. The common plane is perpendicular to the longitudinal axis 14 of the cavity 10.

[0126] The aerosol-generating device comprises a cover element 40 comprising a lower cover surface 42 facing the upper housing surface 22. The cover element 40 is coupled to the upper housing surface 22 by a sliding mechanism to allow relative movement of the cover element 40 between a first position and a second position as indicated by an arrow in Fig. 2a. In Fig. 2a, the cover element 40 is in the first position covering the aperture 12.

[0127] A transversal cross-section of the first channel portion 30 linearly decreases in a direction from the air inlet 24 to the corner 32 over part of the length of the first channel portion 30.

[0128] Preferably, the transversal cross-section of the first channel portion 30 varies such that the inner diameter of the first channel portion 30 at a first position 31 is about 1.8 millimeters, and the inner diameter of the first channel portion at a second position 31’ is about 1.4 millimeters. The second position 31’ is preferably the part of the airflow channel with the smallest cross-section. The aerosol-generating device is configured such that the varying transversal cross-section of the first channel portion 30 defines the overall retention of draw of the aerosol-generating device. In other words, the second position 31’ is configured as a bottleneck for the airflow.

[0129] The aerosol-generating device comprises a puff sensor 44. The puff sensor 44 comprises a thermistor. The puff sensor 44 is provided in proximity to the second end 16 of the cavity 10.

[0130] The cavity 10 comprises a cavity end wall 46 at the second end 16 of the cavity 10. The puff sensor 44 is provided directly adjacent to the cavity end wall 46 outside the cavity 10. The cavity end wall 46 fluidly isolates the puff sensor 44 from the airflow channel. The cavity end wall 46 comprises a recess 48. The puff sensor 44 extends into the recess 48.

[0131] The puff sensor 44 is positioned such that a line extending along a longitudinal central axis 14 of the cavity 10 crosses the position of the puff sensor 44.

[0132] The puff sensor 44 is provided on a flexible printed circuit board 50. A main axis of extension of the printed circuit board 50 is arranged perpendicular to the longitudinal axis 14 of the cavity 10. The printed circuit board 50 electrically connects the puff sensor 44 to a controller 52 of the device.

[0133] The cavity end wall 46 may extend up to the printed circuit board 50 (except for the recess 48) to contact the printed circuit board 50 such that the puff sensor 44 is encapsulated in a closed space within the recess 48. Such encapsulation may improve thermal contact of the thermistor with the cavity 10. This may improve the accuracy of the puff sensor 44.

[0134] The aerosol-generating device comprises stiffener elements 54 attached to the printed circuit board 50. The stiffener elements 54 are configured to electrically isolate the printed circuit board 50 from other parts 56 of the device being in contact with the stiffener elements 54. The stiffener elements 54 may further improve mechanical stability of the flexible printed circuit board 50.

[0135] Figs. 2b and 2c show top views onto the upper housing surface 22 of the aerosol-generating device of Fig. 2a. In Fig. 2b, the cover element 40 is in the first position as shown in Fig. 2a. In the first position, the cover element covers the aperture 12. The air inlet 24 is uncovered by the cover element 40 when the cover element 40 is in the first position.

[0136] In Fig. 2c, the cover element 40 is in the second position. The cover element 40 covers the air inlet 24 when the cover element 40 is in the second position. The aperture 12 is uncovered by the cover element 40 when the cover element 40 is in the second position. In this configuration, an aerosol-generating article (not shown) may be inserted into the cavity 10 via the aperture 12. At the same time, the cover element 40 covers the air inlet 24 which may prevent a user from accidentally clogging the air inlet 24 with her or his fingers. The aerosol-generating device is configured such that ambient air can pass between the lower cover surface 42 and the upper housing surface 22 when the cover element 40 is in the second position to provide air to the airflow channel.

[0137] When the aerosol-generating article (not shown) is inserted in the cavity 10, a mouth-end portion of the article may protrude out of the aperture 12 of the cavity 10, and a user may draw directly on the mouth-end portion of the article. During use, air may enter the air inlet 24 by passing between the lower cover surface 42 and the upper housing surface 22. The airflow may further travel along the first channel portion 30, along the corner 32, and then along the second channel portion 34 to enter the cavity 10. The airflow then passes through the article inserted into the cavity 10 along the third channel portion 36. Preferably, the article is heated within the cavity 10 by means of a heating element 18 of the aerosol-generating device. For example, the heating element 18 may be a resistive heating element and may comprise one or more electrically conductive tracks arranged on a flexible electrically insulating substrate being wrapped around at least a portion of the cavity 10. Due to heating of the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article by the heating element 18, volatile compounds are released from an aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article. The volatile compounds are picked-up by the airflow passing through the article along the third channel  portion 36 to successively create an aerosol. At the air outlet 12 of the device, the airflow further travels through the mouth-end-portion of the article and then into a user’s mouth.

[0138] The sliding mechanism comprises a first longitudinally extending groove recessed in one of the lower cover surface 42 and the upper housing surface 22. The sliding mechanism comprises a first guide element 26 protruding from the other of the lower cover surface 42 and the upper housing surface 22, such that separation between the lower cover surface 42 and the upper housing surface 22 is maintained at a distance when the first guide element 26 is engaged with the first longitudinally extending groove.

[0139] Fig. 3a shows a perspective view of an upper portion of an aerosol-generating device. The device may be the device of Figs. 2a to 2c. The device of Fig. 3a comprises a movable cover element 40 which is shown in the first position in Fig. 3a. The aerosol-generating device is configured such that ambient air can pass between the lower cover surface 42 and the upper housing surface 22 when the cover element 40 is in the second position to provide air to the airflow channel. The device of Fig. 3a comprises a structured upper housing surface 22 over which the cover element 40 may be slidingly moved. The structured upper housing surface 22 comprises a plurality of protrusions 58 arranged on a straight planar base. The lower cover surface 42 is maintained distanced from the straight planar base of the structured upper housing surface 22 by the plurality of the protrusions 58 as shown in Fig. 3b. The protrusions 58 are arranged such that a lateral air gap between the entire lower cover surface 42 and the straight planar base 20 may be substantially avoided. However, air may pass between neighboring protrusions 58 such that ambient air can pass between the lower cover surface 42 and the upper housing surface 22 when the cover element 40 is in the second position.

Claims

1.An aerosol-generating device, comprisinga cavity for inserting at least part of an aerosol-generating article, the cavity comprising an aperture at a first end of the cavity, anda longitudinal axis extending between the first end of the cavity and a second end of the cavity;the aerosol-generating device further comprising a housing comprising an upper housing surface, the upper housing surface comprisingan opening configured as an air inlet of the device, andthe aperture of the cavity, the aperture of the cavity being configured as an air outlet of the device; andthe aerosol-generating device further comprising an airflow channel extending from the air inlet to the air outlet, the airflow channel comprisinga first channel portion extending substantially in parallel to the longitudinal axis of the cavity from the air inlet to a corner,a second channel portion extending substantially perpendicular to the longitudinal axis of the cavity from the corner to the second end of the cavity, anda third channel portion extending through the cavity from the second end to the aperture.2.The aerosol-generating device according to claim 1, wherein the airflow channel is U-shaped.3.The aerosol-generating device according to claim 1 or claim 2, comprising a cover element comprising a lower cover surface facing the upper housing surface,wherein the cover element is coupled to the upper housing surface by a sliding mechanism to allow relative movement of the cover element between a first position and a second position,wherein the cover element covers the aperture when the cover element is in the first position,wherein the air inlet is at least partly uncovered by the cover element when the cover element is in the first position,wherein the cover element covers the air inlet when the cover element is in the second position, andwherein the aperture is at least partly uncovered by the cover element when the cover element is in the second position.4.The aerosol-generating device according to any of the preceding claims, wherein at least part of the cavity is configured as a heating chamber for heating the aerosol-generating article, preferably, wherein a part of the cavity directly adjacent to the second end of the cavity is configured as a heating chamber.5.The aerosol-generating device according to any of the preceding claims, wherein the first channel portion and the cavity have substantially the same length.6.The aerosol-generating device according to any of the preceding claims, wherein a transversal cross-section of the first channel portion varies over at least part of the length of the first channel portion between the air inlet and the corner.7.The aerosol-generating device according to claim 6, wherein the transversal cross-section of the first channel portion decreases in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion.8.The aerosol-generating device according to claim 7, wherein the transversal cross-section of the first channel portion continuously decreases in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion.9.The aerosol-generating device according to claim 8, wherein the transversal cross-section of the first channel portion linearly decreases in a direction from the air inlet to the corner over at least part of the length of the first channel portion.10.The aerosol-generating device according to any of claims 6 to 9, wherein the transversal cross-section of the first channel portion varies such that an inner diameter of the first channel portion at a first position is between 1.60 millimeters and 2.0 millimeters, preferably is about 1.8 millimeters, and an inner diameter of the first channel portion at a second position is between 1.2 millimeters and 1.59 millimeters, preferably is about 1.4 millimeters.11.The aerosol-generating device according to any of claims 6 to 10, wherein the device is configured such that the varying transversal cross-section of the first channel portion defines an overall retention of draw of the aerosol-generating device.12.The aerosol-generating device according to claim 11, wherein the overall retention of draw of the aerosol-generating device is between 30 mmWG and 35 mmWG, preferably between 32 mmWG and 34 mmWG, more preferably is about 33 mmWG.13.The aerosol-generating device according to any of the preceding claims, wherein the corner is configured as a curved passage, preferably wherein a radius of curvature of the curved passage is between 1 millimeter and 10 millimeters, more preferably between 2 millimeters and 9 millimeters, more preferably between 3 millimeters and 7 millimeters, more preferably between 4 millimeters and 6 millimeters, more preferably is about 5 millimeters.14.The aerosol-generating device according to any of the preceding claims, comprising a puff sensor.15.The aerosol-generating device according to claim 14, wherein the puff sensor is configured as a thermistor.16.The aerosol-generating device according to claim 14 or claim 15, wherein the puff sensor is provided in proximity to the second end of the cavity.17.The aerosol-generating device according to claim 16, wherein a distance between the puff sensor and the cavity does not exceed 4 millimeters, preferably does not exceed 3 millimeters, more preferably does not exceed 2 millimeters, more preferably does not exceed 1.5 millimeters.18.The aerosol-generating device according to claim 16 or claim 17, wherein the cavity comprises a cavity end wall at the second end of the cavity, and wherein the puff sensor is provided directly adjacent to the cavity end wall outside the cavity.19.The aerosol-generating device according to claim 18, wherein the cavity end wall fluidly isolates the puff sensor from the airflow channel.20.The aerosol-generating device according to claim 18 or claim 19, wherein the cavity end wall comprises a recess, and wherein the puff sensor extends into the recess.21.The aerosol-generating device according to any of claims 18 to 20, wherein a thickness of the cavity end wall at a position located spatially between the cavity and the puff  sensor does not exceed 3 millimeters, preferably does not exceed 2.5 millimeters, more preferably does not exceed 2 millimeters, more preferably does not exceed 1.5 millimeters.22.The aerosol-generating device according to any of claims 14 to 21, wherein the puff sensor is positioned such that a line extending along a longitudinal central axis of the cavity crosses the position of the puff sensor.23.The aerosol-generating device according to any of claims 14 to 22, wherein the puff sensor is provided on a printed circuit board.24.The aerosol-generating device according claim 23, wherein the printed circuit board is a flexible printed circuit board.25.The aerosol-generating device according to claim 23 or claim 24, wherein the printed circuit board electrically connects the puff sensor to a controller of the device.26.The aerosol-generating device according to any of claims 23 to 25, comprising one or more stiffener elements attached to the printed circuit board.27.The aerosol-generating device according to claim 26, wherein the one or more stiffener elements comprise a plastic material, preferably a hard plastic material.28.The aerosol-generating device according to claim 26 or claim 27, wherein the one or more stiffener elements are configured to electrically isolate the printed circuit board from other parts of the device being in contact with the one or more stiffener elements.29.The aerosol-generating device according to any of claims 23 to 28, wherein a main axis of extension of the printed circuit board is perpendicular to the longitudinal direction of the cavity.30.The aerosol-generating device according to any of claims 14 to 29, wherein the puff sensor is fluidly isolated from the airflow channel, or wherein the puff sensor is in fluid connection to the airflow channel.31.The aerosol-generating device according to any of the preceding claims, wherein the longitudinal axis of the cavity is parallel to a longitudinal axis of the aerosol-generating device.32.The aerosol-generating device according to any of the preceding claims, wherein the air inlet opening and the aperture of the cavity lie within a common plane, preferably wherein the common plane is perpendicular to the longitudinal axis of the cavity.33.An aerosol-generating system comprisingan aerosol-generating article comprising an aerosol-forming substrate; andan aerosol-generating device according to any of the preceding claims.

Images