Aerosol generating device

Abstract

An aerosol generating device 10 configured to be coupled with a component 30, wherein the component comprises a mouthpiece, an aerosol precursor 6 and a heater 50 for heating the aerosol precursor. The aerosol generating device comprises an inductor coil 52, and circuitry 12 for generating an AC current through the inductor coil. When the aerosol generating device is coupled to a component comprising an aerosol precursor, the AC current through the inductor coil is configured to induce a current in a heater for heating the aerosol precursor in the component. The circuitry for generating the AC current comprises a push-pull circuit and / or an H-bridge circuit.

Description

AEROSOL GENERATING DEVICEFIELD

[0001] The present disclosure relates to an aerosol generating device, and an aerosol generating apparatus.BACKGROUND

[0002] A typical aerosol generating apparatus may comprise a power supply, an aerosol generating unit that is driven by the power supply, an aerosol precursor, which in use is aerosolised by the aerosol generating unit to generate an aerosol, and a delivery system for delivery of the aerosol to a user.

[0003] Some aerosol generating apparatuses comprise multiple parts, for example an aerosol generating device, and a consumable that can be reversibly coupled to the aerosol generating device. The consumable may comprise the aerosol precursor and aerosol generating unit, and the aerosol generating device may comprise the power supply. The aerosol generating device is often reusable, whereas the consumable is single-use and so is replaced by the user after the aerosol precursor has been used. In order for the power supply to supply power to the aerosol generating unit (e.g., heater) , there is generally an electrical connection between the aerosol generating device and the consumable. As such, the consumable and the aerosol generating device may each comprise a respective electrical interface to provide an electrical connection between the power supply in the aerosol generating device and the aerosol generating unit in the consumable. In this way, electrical power can be supplied to the aerosol generating unit of the consumable without the consumable needing to have its own power supply.

[0004] A drawback with known aerosol generating apparatuses is that leakage of the aerosol precursor can occur from around the electrical connection. Furthermore, providing an aerosol generating unit (e.g., heater) in the replaceable consumable can result in increased costs, as these consumables are disposed of after use of the aerosol precursor.

[0005] In spite of the effort already invested in the development of aerosol generating apparatuses / systems, further improvements are desirable.SUMMARY

[0006] A first aspect the present disclosure provides an aerosol generating device configured to be coupled with a component , wherein the component comprises a mouthpiece, an aerosol precursor and a heater for heating the aerosol precursor.

[0007] The aerosol generating device may be configured to be reversibly coupled with the component. The aerosol generating device and component may together form an aerosol generating apparatus (e.g., a two-part aerosol generating apparatus) .

[0008] In some examples, the aerosol generating device comprises an inductor coil. The aerosol generating device may also comprise circuitry for generating an alternating current (AC current) through the inductor coil. When the aerosol generating device is coupled to the component comprising the mouthpiece, the aerosol precursor and the heater, the AC current through the inductor coil may be configured to induce a current in the heater for heating the aerosol precursor in the component.

[0009] In particular, the AC current through the inductor coil results in the generation of a changing magnetic field which in turn induces a current (e.g., eddy currents) in the heater within the component. The current through the electrically conductive heater can cause the heater to heat up, which in turn heats the aerosol precursor in the component to generate an aerosol. A user can then inhale the generated aerosol through the mouthpiece of the component.

[0010] The aerosol precursor may comprise a liquid and / or gel. In some examples, the component may comprise a storage portion, e.g. a reservoir or tank, for storage of the aerosol precursor.

[0011] By using inductive heating as described above, energy can be transferred from the aerosol generating device to the heater in the component without any electrical connections between the aerosol generating device and the component. As such, the component can be sealed (except for an air flow path through the component, including an air outlet through the mouthpiece of the component) . This leads to a reduction in leakage of aerosol precursor from the component (e.g., via electrical connections) . This may be particularly beneficial when the aerosol precursor is a liquid, for example.

[0012] Furthermore, no electronic circuitry is required in the component, and therefore leakage of aerosol precursor onto electronic circuity is avoided. Further still, there is no requirement for the heater to be electrically connected with any other components, reducing the risk of faults or errors occurring. In this way, components can be manufactured that are less expensive, simpler and more robust.

[0013] The aerosol generating device may be reusable. The component may be a replaceable, e.g., disposable, consumable. The mouthpiece forming part of the component (e.g., rather than the mouthpiece forming part of the aerosol generating device) , therefore provides a hygienic and sanitary design. In particular, the less expensive, simpler and more robust components may be disposable such that users do not share mouthpieces.

[0014] In some examples, the circuitry for generating the AC current comprises a push-pull circuit. Push-pull circuits can provide improved efficiency compared to other circuits for generating an AC current. Although push-pull circuits can provide more harmonics compared to some other circuits for generating an AC current, this is less problematic in the field of aerosol generating devices. In some examples, the circuitry for generating the AC current comprises an H-bridge circuit. H-bridge circuits can also provide an improved efficiency compared to other circuits for generating an AC current. As such, use of such push-pull and / or H-bridge circuits in the above-described inductive heating circuitry provides improved efficiency in two-part aerosol generating apparatuses comprising an aerosol generating device and a component comprising a mouthpiece, aerosol precursor and heater.

[0015] . The aerosol generating device may comprise a power supply. The power supply may be electrically connected to the circuitry. The power supply may comprise a rechargeable battery, such that the aerosol generating device can be reused.

[0016] In some examples, the inductor coil may comprise a coil of metal wire. The inductor coil may comprise a helical coil. The helical coil may have a constant pitch (e.g., constant distance between each pair of turns) . Alternatively, it may have a variable pitch. It may have a constant coil diameter along its length. The inductor coil may comprise a flat spiral coil. A flat spiral coil may be understood as a coil that is generally planar, and wherein the axis of the coil is perpendicular to the plane of the planar coil. In this way, the aerosol generating device can be more compact. The aerosol generating device may comprise a plurality of inductor coils. In some examples, the inductor coil may be positioned at or adjacent to an end of the aerosol generating device that is configured to engage with the component. In this way, when the aerosol generating device is coupled with the component, the inductor coil is positioned close to the heater, therefore increasing the amount of heat generated by the heater in the component. The inductor coil may be provided on an interior wall of the end of the aerosol generating device that is configured to engage with the component, for example.

[0017] The alternating current through the inductor coil generated by the circuitry may have a frequency of between 100kHz and 100 MHz. In some examples, the circuitry for generating an AC current may comprise a capacitor connected in parallel across the inductor coil. This may improve resonance.

[0018] The circuitry for generating the AC current may comprise at least two field-effect transistors. Example field-effect transistors are Metal-Oxide-Semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) . The at least two field-effect transistors may be connected such that current can only flow through one of the two field-effect transistors at any given time. In this way, the AC current can be generated. In examples where the circuitry comprises a push-pull circuit, current flow through the field-effect transistors may be self-motivated. In particular, current may flow through only a first field-effect transistor of the two field-effect transistors, and when this field field-effect transistor reaches a voltage high, it will close and the other field-effect transistor will open. This process can then be repeated to generate an AC current, and thus an alternating magnetic field. The push-pull circuit may comprise only two field-effect transistors.

[0019] In some examples, the circuitry may further comprise a controller (e.g., microcontroller) configured to control the generation of the AC current by the circuitry. The controller may be configured to control the flow of current through field-effect transistors, e.g., such that the current flow through the field-effect transistors is not self-motivated. In examples where the circuitry comprises a H-bridge circuit, the H-bridge circuit may comprise four field-effect transistors. The flow of current through the four field-effect transistors may be controlled by the controller. In particular, the controller may be configured to individually control whether current flows through the four field-effect transistors. In other words, the controller may be configured to selectively and independently open and close each respective field-effect transistor. The controller may be configured to alternately allow current to flow through two of the four field-effect transistors whilst preventing current flowing through another two of the four field-effect transistors. This switching may be at a predefined rate. In this way, the AC current can be generated.

[0020] The heater in the component may be ferromagnetic. In these examples, hysteresis losses in the ferromagnetic heater may also generate heat which in turn heats the aerosol precursor in the component. The heater may comprise metal, for example steel and / or nickel. The heater may comprise a metal foam. Such a metal foam may comprise a solid metal structure with a plurality of (air-filled) pores, which may be sealed pores, or interconnected pores. The metal foam may have a high porosity such that a majority of the volume comprises the pores. For example, the percentage volume of metal in the metal foam may be less than 30%, more preferably less than 20%, more preferably less than 15%. The heater may be a planar heater, and / or may have a cuboid or block-shape, for example.

[0021] The present disclosure may provide an aerosol generating apparatus comprising the aerosol generating device as described above, and a component comprising an aerosol precursor, a heater for heating the aerosol precursor and a mouthpiece. The component may be configured to be reversibly coupled to the aerosol generating device.

[0022] The heater may be positioned at or adjacent to an end of the component that is configured to engage with the aerosol generating device. In this way, when the aerosol generating device is coupled with the component, the heater is positioned close to the inductor coil, therefore increasing the amount of heat generated by the heater in the component. In some examples, both the inductor coil and the heater are positioned at or adjacent the interface between the aerosol generating device and the component, such that when the aerosol generating apparatus is assembled, the heater is positioned within the alternating magnetic field generated by the inductor. Specifically, when the component is coupled to the aerosol generating device, the heater may be positioned adjacent to the inductor coil. In some examples, the heater may be positioned in the component such that, when the component is coupled to the aerosol generating device, the heater may directly overlie the axis of the inductor coil. In this way, the heater may be positioned in a region with a stronger alternating magnetic field.

[0023] The preceding summary is provided for purposes of summarizing some examples to provide a basic understanding of aspects of the subject matter described herein. Accordingly, the above-described features should not be construed to narrow the scope or spirit of the subject matter described herein in any way. Moreover, the above and / or proceeding examples may be combined in any suitable combination to provide further examples, except where such a combination is clearly impermissible or expressly avoided. Other features, aspects, and advantages of the subject matter described herein will become apparent from the following text and the accompanying drawings.

[0024] BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0025] Aspects, features and advantages of the present disclosure will become apparent from the following description of examples in reference to the appended drawings in which like numerals denote like elements.

[0026] Fig. 1 is a block system diagram showing an example aerosol generating apparatus.

[0027] Fig. 2 is a block system diagram showing an example implementation of the apparatus of Fig. 1, where the aerosol generating apparatus is configured to generate aerosol from a liquid precursor.

[0028] Figs. 3A and 3B are schematic diagrams showing an example implementation of the apparatus of Fig. 2.

[0029] FIG. 4 is a schematic diagram showing an aerosol generating device configured to be coupled with a component comprising an aerosol precursor, wherein the aerosol generating device is adapted to heat the aerosol precursor via induction heating.

[0030] Fig. 5 is a schematic diagram showing an aerosol generating apparatus comprising the aerosol generating device of Fig. 4 and a component comprising an aerosol precursor.

[0031] FIG. 6 is a circuit diagram of circuitry of the aerosol generating device, wherein the circuitry comprises a push-pull circuit.

[0032] FIG. 7 is a circuit diagram of circuitry of the aerosol generating device, wherein the circuitry comprises a H-bridge circuit.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0033] Before describing several examples implementing the present disclosure, it is to be understood that the present disclosure is not limited by specific construction details or process steps set forth in the following description and accompanying drawings. Rather, it will be apparent to those skilled in the art having the benefit of the present disclosure that the systems, apparatuses and / or methods described herein could be embodied differently and / or be practiced or carried out in various alternative ways.

[0034] Unless otherwise defined herein, scientific and technical terms used in connection with the presently disclosed inventive concept (s) shall have the meanings that are commonly understood by those of ordinary skill in the art, and known techniques and procedures may be performed according to conventional methods well known in the art and as described in various general and more specific references that may be cited and discussed in the present specification.

[0035] Any patents, published patent applications, and non-patent publications mentioned in the specification are hereby incorporated by reference in their entirety.

[0036] All examples implementing the present disclosure can be made and executed without undue experimentation in light of the present disclosure. While particular examples have been described, it will be apparent to those of skill in the art that variations may be applied to the systems, apparatus, and / or methods and in the steps or in the sequence of steps of the methods described herein without departing from the concept, spirit, and scope of the inventive concept (s) . All such similar substitutions and modifications apparent to those skilled in the art are deemed to be within the spirit, scope, and concept of the inventive concept (s) as defined by the appended claims.

[0037] The use of the term “a” or “an” in the claims and / or the specification may mean “one, ” as well as “one or more, ” “at least one, ” and “one or more than one. ” As such, the terms “a, ” “an, ” and “the, ” as well as all singular terms, include plural referents unless the context clearly indicates otherwise. Likewise, plural terms shall include the singular unless otherwise required by context.

[0038] The use of the term “or” in the present disclosure (including the claims) is used to mean an inclusive “and / or” unless explicitly indicated to refer to alternatives only or unless the alternatives are mutually exclusive. For example, a condition “A or B” is satisfied by any of the following: A is true (or present) and B is false (or not present) , A is false (or not present) and B is true (or present) , and both A and B are true (or present) .

[0039] As used in this specification and claim (s) , the words “comprising, “having, ” “including, ” or “containing” (and any forms thereof, such as “comprise” and “comprises, ” “have” and “has, ” “includes” and “include, ” or “contains” and “contain, ” respectively) are inclusive or open-ended and do not exclude additional, unrecited elements or method steps.

[0040] Unless otherwise explicitly stated as incompatible, or the physics or otherwise of the embodiments, examples, or claims prevent such a combination, the features of examples disclosed herein, and of the claims, may be integrated together in any suitable arrangement, especially ones where there is a beneficial effect in doing so. This is not limited to only any specified benefit, and instead may arise from an “ex post facto” benefit. This is to say that the combination of features is not limited by the described forms, particularly the form (e.g. numbering) of example (s) , embodiment (s) , or dependency of claim (s) . Moreover, this also applies to the phrase “in one embodiment, ” “according to an embodiment, ” and the like, which are merely a stylistic form of wording and are not to be construed as limiting the following features to a separate embodiment to all other instances of the same or similar wording. This is to say, a reference to ‘an, ’ ‘one, ’ or ‘some’ embodiment (s) may be a reference to any one or more, and / or all embodiments, or combination (s) thereof, disclosed. Also, similarly, the reference to “the” embodiment may not be limited to the immediately preceding embodiment. Further, all references to one or more embodiments or examples are to be construed as non-limiting to the claims.

[0041] The present disclosure may be better understood in view of the following explanations, wherein the terms used that are separated by “or” may be used interchangeably:

[0042] As used herein, an "aerosol generating apparatus" (or “electronic (e) -cigarette” ) may be an apparatus configured to deliver an aerosol to a user for inhalation by the user. The apparatus may additionally / alternatively be referred to as a “smoking substitute apparatus” , if it is intended to be used instead of a conventional combustible smoking article. As used herein a combustible “smoking article” may refer to a cigarette, cigar, pipe or other article, that produces smoke (an aerosol comprising solid particulates and gas) via heating above the thermal decomposition temperature (typically by combustion and / or pyrolysis) .

[0043] As used herein, an "aerosol generating component" may refer to a component that includes an aerosol precursor. The component may include an aerosol generating unit e.g. it may be arranged as a cartomizer. The component may include an information carrying medium.

[0044] With liquid or gel implementations of the aerosol precursor, e.g. an e-liquid, the component may be referred to as a “capsule” or a “pod” or an “e-liquid consumable” . In some embodiments, the aerosol precursor component may be affixed to the device body to form the aerosol generating apparatus. In these embodiments, the reservoir / tank may be refillable.

[0045] An aerosol generated by the apparatus may comprise an aerosol with particle sizes of 0.2 -7 microns, or less than 10 microns, or less than 7 microns. This particle size may be achieved by control of one or more of: heater temperature; cooling rate as the vapour condenses to an aerosol; flow properties including turbulence and velocity. The generation of aerosol by the aerosol generating apparatus may be controlled by an input device. The input device may be configured to be user-activated, and may for example include or take the form of an actuator (e.g. actuation button) and / or an airflow sensor.

[0046] Each occurrence of the aerosol generating apparatus being caused to generate aerosol for a period of time (which may be variable) may be referred to as an “activation” of the aerosol generating apparatus. The aerosol generating apparatus may be arranged to allow an amount of aerosol delivered to a user to be varied per activation (as opposed to delivering a fixed dose of aerosol) , e.g. by activating an aerosol generating unit of the apparatus for a variable amount of time, e.g. based on the strength / duration of a draw of a user through a flow path of the apparatus (to replicate an effect of smoking a conventional combustible smoking article) .

[0047] The aerosol generating apparatus may be portable. As used herein, the term "portable" may refer to the apparatus being for use when held by a user.

[0048] As used herein, an "aerosol generating system" may be a system that includes an aerosol generating apparatus and optionally other circuitry / components associated with the function of the apparatus, e.g. one or more external devices and / or one or more external components (here “external” is intended to mean external to the aerosol generating apparatus) . As used herein, an “external device” and “external component” may include one or more of a: a charging device, a mobile device (which may be connected to the aerosol generating apparatus, e.g. via a wireless or wired connection) ; a networked-based computer (e.g. a remote server) ; a cloud-based computer; any other server system. An example aerosol generating system may be a system for managing an aerosol generating apparatus. Such a system may include, for example, a mobile device, a network server, as well as the aerosol generating apparatus.

[0049] As used herein, an "aerosol" may include a suspension of precursor, including as one or more of: solid particles; liquid droplets; gas. Said suspension may be in a gas including air. An aerosol herein may generally refer to / include a vapour. An aerosol may include one or more components of the precursor. As used herein, a “precursor” may include one or more of a: liquid; solid; gel; loose leaf material; other substance. The precursor may be processed by an aerosol generating unit of an aerosol generating apparatus to generate an aerosol. The precursor may include one or more of: an active component; a carrier; a flavouring. The active component may include one or more of nicotine; caffeine; a cannabidiol oil; a non-pharmaceutical formulation, e.g. a formulation which is not for treatment of a disease or physiological malfunction of the human body. The active component may be carried by the carrier, which may be a liquid, including propylene glycol and / or glycerine. The term “flavouring” may refer to a component that provides a taste and / or a smell to the user. The flavouring may include one or more of: Ethylvanillin (vanilla) ; menthol, Isoamyl acetate (banana oil) ; or other. The precursor may include a substrate, e.g. reconstituted tobacco to carry one or more of the active component; a carrier; a flavouring.

[0050] As used herein, a "storage portion" may be a portion of the apparatus adapted to store the precursor. It may be implemented as fluid-holding reservoir or carrier for solid material depending on the implementation of the precursor as defined above.

[0051] As used herein, a "flow path" may refer to a path or enclosed passageway through an aerosol generating apparatus, e.g. for delivery of an aerosol to a user. The flow path may be arranged to receive aerosol from an aerosol generating unit. When referring to the flow path, upstream and downstream may be defined in respect of a direction of flow in the flow path, e.g. with an outlet being downstream of an inlet.

[0052] As used herein, a "delivery system" may be a system operative to deliver an aerosol to a user. The delivery system may include the mouthpiece and a flow path. The delivery system may be at least partly within the aerosol generating component.

[0053] As used herein, a "flow" may refer to a flow in a flow path. A flow may include aerosol generated from the precursor. The flow may include air, which may be induced into the flow path via a puff by a user. As used herein, a “puff” (or "inhale" or “draw” ) by a user may refer to expansion of lungs and / or oral cavity of a user to create a pressure reduction that induces flow through the flow path.

[0054] As used herein, an "aerosol generating unit" may refer to a device configured to generate an aerosol from a precursor. The aerosol generating unit may include a unit to generate a vapour directly from the precursor (e.g. a heating system or other system) or an aerosol directly from the precursor (e.g. an atomiser including an ultrasonic system, a flow expansion system operative to carry droplets of the precursor in the flow without using electrical energy or other system) . A plurality of aerosol generating units to generate a plurality of aerosols (for example, from a plurality of different aerosol precursors) may be present in an aerosol generating apparatus.

[0055] As used herein, a “heating system” may refer to an arrangement of at least one heating element (or “heater” ) , which is operable to aerosolise a precursor once heated. The at least one heating element may be electrically resistive to produce heat from the flow of electrical current therethrough. The at least one heating element may be arranged as a susceptor to produce heat when penetrated by an alternating magnetic field. The heating system may be configured to heat a precursor to below 300 or 350 degrees C, including without combustion.

[0056] As used herein, an "information carrying medium" may include one or more arrangements for storage of information on any suitable medium. Examples include: a computer readable medium; a Radio Frequency Identification (RFID) transponder; codes encoding information, such as optical (e.g. a bar code or QR code) or mechanically read codes (e.g. a configuration of the absence or presents of cut-outs to encode a bit, through which pins or a reader may be inserted) .

[0057] As used herein “heat-not-burn” (or “HNB” or “heated precursor” ) may refer to the heating of a precursor, typically tobacco, without combustion, or without substantial combustion (i.e. localised combustion may be experienced of limited portions of the precursor, including of less than 5%of the total volume) .

[0058] As used herein, "electrical circuitry" (or “circuitry” ) may refer to one or more electrical components, examples of which may include: an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) ; electronic / electrical componentry (which may include combinations of transistors, resistors, capacitors, inductors etc) ; one or more processors; a non-transitory memory (e.g. implemented by one or more memory devices) , that may store one or more software or firmware programs; a combinational logic circuit; interconnection of the aforesaid. The electrical circuitry may be located entirely at the apparatus, or distributed between the apparatus and / or on one or more external devices in communication with the apparatus, e.g. as part of a system.

[0059] As used herein, a "processing resource" (or "processor " or “controller” ) may refer to one or more units for processing data, examples of which may include an ASIC, microcontroller, FPGA, microprocessor, digital signal processor (DSP) capability, state machine or other suitable component. A processing resource may be configured to execute a computer program, e.g. which may take the form of machine-readable instructions, which may be stored on a non-transitory memory and / or programmable logic. The processing resource may have various arrangements corresponding to those discussed for the circuitry, e.g. on-board and / or off board the apparatus as part of the system. As used herein, any machine executable instructions, or computer readable media, may be configured to cause a disclosed method to be carried out, e.g. by a aerosol generating apparatus or system as disclosed herein, and may therefore be used synonymously with the term method.

[0060] As used herein, an “external device” (or “peripheral device” ) may include one or more electronic components external to an aerosol generating apparatus. Those components may be arranged at the same location as the aerosol generating apparatus or remote from the apparatus. An external device may comprise electronic computer devices including: a smartphone; a PDA; a video game controller; a tablet; a laptop; or other like device.

[0061] As used herein, a "computer readable medium / media" (or “memory” or "data storage" ) may include any medium capable of storing a computer program, and may take the form of any conventional non-transitory memory, for example one or more of: random access memory (RAM) ; a CD; a hard drive; a solid state drive; a memory card; a DVD. The memory may have various arrangements corresponding to those discussed for the circuitry  / processor. The present disclosure includes a computer readable medium configured to cause an apparatus or system disclosed herein to perform a method as disclosed herein.

[0062] As used herein, a "communication resource" (or "communication interface" ) may refer to hardware and / or firmware for electronic information / data transfer. The communication resource may be configured for wired communication ( “wired communication resources” ) or wireless communication ( “wireless communication resource” ) . Wireless communication resources may include hardware to transmit and receive signals by radio and may include various protocol implementations e.g. the 802.11 standard described in the Institute of Electronics Engineers (IEEE) and BluetoothTM from the Bluetooth Special Interest Group of Kirkland Wash. Wired communication resources may include; Universal Serial Bus (USB) ; High-Definition Multimedia Interface (HDMI) or other protocol implementations. The apparatus may include communication resources for wired or wireless communication with an external device.

[0063] As used herein, a "network" (or "computer network" ) may refer to a system for electronic information / data transfer between a plurality of apparatuses / devices. The network may, for example, include one or more networks of any type, which may include: a Public Land Mobile Network (PLMN) ; a telephone network (e.g. a Public Switched Telephone Network (PSTN) and / or a wireless network) ; a local area network (LAN) ; a metropolitan area network (MAN) ; a wide area network (WAN) ; an Internet Protocol Multimedia Subsystem (IMS) network; a private network; the Internet; an intranet.

[0064] It will be appreciated that any of the disclosed methods (or corresponding apparatuses, programs, data carriers, etc. ) may be carried out by either a host or client, depending on the specific implementation (i.e. the disclosed methods / apparatuses are a form of communication (s) , and as such, may be carried out from either ‘point of view’ , i.e. in corresponding to each other fashion) . Furthermore, it will be understood that the terms “receiving” and “transmitting” encompass “inputting” and “outputting” and are not limited to an RF context of transmitting and receiving electromagnetic (e.g. radio) waves. Therefore, for example, a chip or other device or component for realizing embodiments could generate data for output to another chip, device or component, or have as an input data from another chip, device, or component, and such an output or input could be referred to as “transmit” and “receive” including gerund forms, that is, “transmitting” and “receiving, ” as well as such “transmitting” and “receiving” within an RF context.

[0065] Referring to Fig. 1, an example aerosol generating apparatus 1 includes a power supply 2, for supply of electrical energy. The apparatus 1 includes an aerosol generating unit 4 that is driven by the power supply 2. The power supply 2 may include an electric power supply in the form of a battery and / or an electrical connection to an external power source. The apparatus 1 includes a precursor 6 (e.g., an “aerosol precursor” ) , which in use is aerosolised by the aerosol generating unit 4 to generate an aerosol. The apparatus 1 includes a delivery system 8 for delivery of the aerosol to a user. Electrical circuitry (not shown in figure 1) may be implemented to control the interoperability of the power supply 2 and aerosol generating unit 4.

[0066] Fig. 2 shows an implementation of the apparatus 1 of Fig. 1, where the aerosol generating apparatus 1 is configured to generate aerosol from a liquid precursor. In this example, the apparatus 1 includes a device body 10 and a consumable 30 (e.g., a component) . In this example, the body 10 includes the power supply 2. The body may additionally include any one or more of electrical circuitry 12, a memory 14, a wireless interface 16, one or more other components 18. The electrical circuitry 12 may include a processing resource for controlling one or more operations of the apparatus 1, e.g. based on instructions stored in the memory 14. The wireless interface 16 may be configured to communicate wirelessly with an external (e.g. mobile) device, e.g. via Bluetooth. The other component (s) 18 may include one or more user interface devices configured to convey information to a user and / or a charging port, for example (see e.g. Fig. 3) .

[0067] The consumable 30 includes a storage portion implemented here as a tank 32 which stores the liquid precursor 6 (e.g. e-liquid) . The consumable 30 also includes a heating system 34, one or more air inlets 36, and a mouthpiece 38. The consumable 30 may include one or more other components 40.

[0068] The body 10 and consumable 30 may each include a respective electrical interface (not shown) to provide an electrical connection between one or more components of the body 10 with one or more components of the consumable 30. In this way, electrical power can be supplied to components (e.g. the heating system 34) of the consumable 30, without the consumable 30 needing to have its own power supply. However, in line with the teachings of the present disclosure, such an electrical interface is not required to supply power from the power supply 2 to the heating system 34.

[0069] In use, a user may activate the aerosol generating apparatus 1 when inhaling through the mouthpiece 38, i.e. when performing a puff. The puff, performed by the user, may initiate a flow through a flow path in the consumable 30 which extends from the air inlet (s) 34 to the mouthpiece 38 via a region in proximity to the heating system 34. Activation of the aerosol generating apparatus 1 may be initiated, for example, by an airflow sensor in the body 10 which detects airflow in the aerosol generating apparatus 1 (e.g. caused by a user inhaling through the mouthpiece) , or by actuation of an actuator included in the body 10. Upon activation, the electrical circuitry 12 (e.g. under control of the processing resource) may supply electrical energy from the power supply 2 to the heating system 34 (via induction heating described herein) which may cause the heating system 32 to heat liquid precursor 6 drawn from the tank to produce an aerosol which is carried by the flow out of the mouthpiece 38.

[0070] In some examples, the heating system 34 may include a heating filament and a wick, wherein a first portion of the wick extends into the tank 32 in order to draw liquid precursor 6 out from the tank 32, wherein the heating filament coils around a second portion of the wick located outside the tank 32. The heating filament may be configured to heat up liquid precursor 6 drawn out of the tank 32 by the wick to produce the aerosol. In this example, the aerosol generating unit 4 is provided by the above-described heating system 34 and the delivery system 8 is provided by the above-described flow path and mouthpiece 38. In variant embodiments (not shown) , the air inlet (s) 36 may be included in the body 10.

[0071] Figs. 3A and 3B show an example implementation of the aerosol generating apparatus 1 of Fig. 2. In this example, the consumable 30 is implemented as a capsule / pod, which is shown in Fig. 3A as being physically coupled to the body 10, and is shown in Fig. 3B as being decoupled from the body 10. In this example, the body 10 and the consumable 30 are configured to be physically coupled together by pushing the consumable 30 into an aperture in a top end 11 the body 10, with the consumable 30 being retained in the aperture via an interference fit. In other examples (not shown) , the body 10 and the consumable 30 could be physically coupled together in other ways, e.g. by screwing one onto the other, through a bayonet fitting, or through a snap engagement mechanism, for example.

[0072] The body 10 also includes a charging port (not shown) at a bottom end 13 of the body 10. The body 10 also includes a user interface device configured to convey information to a user. Here, the user interface device is implemented as a light 15, which may e.g. be configured to illuminate when the apparatus 1 is activated. Other user interface devices are possible, e.g. to convey information haptically or audibly to a user.

[0073] In this example, the consumable 30 has an opaque cap 31, a translucent tank 32 and a translucent window 33. When the consumable 30 is physically coupled to the body 10 as shown in Fig. 3A, only the cap 31 and window 33 can be seen, with the tank 32 being obscured from view by the body 10. The body 10 includes a slot 17 to accommodate the window 33. The window 33 is configured to allow the amount of liquid precursor 6 in the tank 32 to be visually assessed, even when the consumable 30 is physically coupled to the body 10.

[0074] Referring to Fig. 4, an aerosol generating device 10 comprises circuitry 12 and an induction coil 52. The circuitry 12 is electrically connected to the inductor coil 52 and is configured to generate an alternating current (AC current) through the inductor coil 52. In order to generate the AC current through the inductor coil 52, the circuitry 52 comprises a push-pull circuit, or an H-bridge circuit, both of which are described in further detail below with reference to Fig. 6 and 7, respectively.

[0075] The aerosol generating device 10 can be reversibly coupled to an aerosol delivery component / consumable 30 (not shown in Fig. 4) , e.g., by an interference fit, a screw fitting or a bayonet fitting, for example. Together the aerosol generating device 10 and component 30 form an aerosol generating apparatus 1.

[0076] An aerosol generating apparatus 1 comprising the aerosol generating device 10 of Fig. 4 and a component 30 is shown in Fig. 5. The component 30 comprises a heater 50 (which may form at least part of the heating system 34 described above) , and an aerosol precursor 6. The aerosol precursor 6 may be liquid (or gel) aerosol precursor, and may be stored in a reservoir or tank 32, for example. In other examples, the aerosol precursor may be a solid aerosol precursor. The heater 50 is positioned in close proximity to the aerosol precursor 6 such that the heater 50 can heat the aerosol precursor 6 and generate an aerosol for inhalation by a user. The heater 50 is positioned adjacent to an end of the component 30 that engages with the aerosol generating device 10. Similarly, the inductor coil 52 is positioned adjacent to an end of the aerosol generating device 10 that engages with the component 30. As such, when the component 30 is coupled to the aerosol generating device 10, the inductor coil 52 is positioned in close proximity to the heater 50. In this way, when an AC current is generated in the inductor coil 52, the heater 50 is positioned within the alternating magnetic field generated within and around the inductor coil 52. When the component 30 is coupled to the aerosol delivery device 10, the heater 50 may be positioned to directly overlie a central axis of the inductor coil 52. The heater 50 may be centred on the central axis of the inductor coil 52, as this has the highest magnetic density. In some examples, the heater 50 may be positioned within the inductor coil 52 when the component 30 is coupled with the aerosol delivery device 10. For example, the heater 50 may be positioned in a protrusion that extends into a receptacle of the aerosol delivery device 10 wherein the inductor coil 52 surrounds the receptacle.

[0077] As the heater 50 comprises metal, when it is positioned within an alternating magnetic field, a current is generated in the heater 50 which leads to the heater 50 increasing in temperature. The heater 50 therefore acts as a susceptor element. As the heater 50 heats up, this heats up the aerosol precursor 6 to thus generate an aerosol which may be inhaled by a user inhaling through the mouthpiece of the component 30. The metal heater 50 may be formed of metal, such as a steel or nickel foam, for example. The heater 50 may have a block or slab-like shape. In other examples, it may comprise a coil of wire, or a metal plate.

[0078] Although not shown in Fig. 4 and Fig. 5, the aerosol generating device 10 may comprise a power source, such as a rechargeable battery, and / or a controller.

[0079] The inductor coil 52 may be formed of metal wire. It may comprise a helical coil, or a flat spiral coil. In some examples, the aerosol generating device 10 may comprise multiple inductor coils 50. The component 30 may comprise multiple heaters 52.

[0080] Figures 6 and 7 show example circuit diagrams for the circuitry 12 for generating an AC current in the inductor coil 52. Figure 6 shows an example push-pull circuit 60, which comprises two MOSFETs N1, N2, a coil L1 and a capacitor C1. The gate of the first MOSFET N1 is connected to one end of the coil L1 and the drain of the second MOSFET N2. The gate of the second MOSFET N2 is connected to the other end of the coil L1 and the drain of the first MOSFET N1. The centre of the coil L1 is connected to a power source. The capacitor C1 is positioned in parallel with the coil L1 to improve resonance. The frequency of the alternating current can be adjusted by changing the capacitance of the capacitor C1, and / or the inductance of the coil L1. Current cannot flow through the two MOSFETs N1, N2 at the same time. It can only flow through one of the two MOSFETs at any given time. As such, current will flow through the first MOSFET N1 until it reaches a voltage high when it will close and the second MOSFER N2 will open. This process repeats such that an AC current is generated, thus resulting in an alternating magnetic field within, and at either end of the coil L1. In the example shown in Fig. 6, coil L1 corresponds to the inductor coil 52 previously described.

[0081] Figure 7 shows an example H-bridge circuit 62, which comprises four MOSFETs, N1, N2, N3, N4, a coil L1, a capacitor C1 and a microcontroller (no shown in Figure 7) . Unlike the push-pull circuit 60 in Figure 6, the open and close of the MOSFETs in the H-bridge circuit 62 are not self-motivated, but are instead under the control of the microcontroller. The microcontroller is configured to open two of the MOSFETs (e.g., MOSFETS N1 and N4) whilst closing the other two MOSFETs (N2 and N3) such that current flows through the coil L1, from node 1 to node 2 either side of the coil L1 in Figure 7. After a predefined period of time (which may be programmed in the microcontroller) , the microcontroller will close the open two MOSFETs (e.g., MOSFET and N4) and open the previously closed MOSFETs (N2 and N3) . Current will then flow through the coil L1 from node 2 to node 1 either side of the coil L1 in Figure 7. This generates an AC current in the coil L1. Similarly to the push-pull circuit 60, the capacitor C1 also improves resonance.

[0082] Using a push-pull circuit 60 or H-bridge circuit 62 in the circuitry for generating an AC current, can result in improved efficiency compared to other circuits for generating an AC current. Furthermore, by using induction heating, there is no requirement for an electrical connection between the aerosol delivery device 10 and the component 30, which leads to a reduction in leakage, and a reduction in the risk of faults or errors. Replaceable / disposable component 30 can also be manufactured that are less expensive than conventional components 30 for aerosol delivery apparatuses.

Claims

1.An aerosol generating device configured to be coupled with a component, wherein the component comprises a mouthpiece, an aerosol precursor and a heater for heating the aerosol precursor, wherein the aerosol generating device comprises:an inductor coil; andcircuitry for generating an AC current through the inductor coil, wherein when the aerosol generating device is coupled to a component comprising an aerosol precursor, the AC current through the inductor coil is configured to induce a current in a heater for heating the aerosol precursor in the component;wherein the circuitry for generating the AC current comprises a push-pull circuit and / or an H-bridge circuit.2.An aerosol generating device according to claim 1, further comprising a power supply electrically connected to the circuitry.3.An aerosol generating device according to claim 1 or claim 2, wherein the inductor coil comprises a coil of metal wire.4.An aerosol generating device according to any preceding claim, wherein the inductor coil comprises a helical coil.5.An aerosol generating device according any of claims 1-3, wherein the inductor coil comprises a flat inductor coil.6.An aerosol generating device according to any preceding claim, wherein the inductor coil is positioned at or adjacent to an end of the aerosol generating device that is configured to engage with the component.7.An aerosol generating device according to any preceding claim, wherein the circuitry for generating the AC current comprises a capacitor connected in parallel across the inductor coil.8.An aerosol generating device according to any preceding claim, wherein the circuitry for generating the AC current comprises at least two field-effect transistors, connected such that current can only flow through one of the two field-effect transistors at any given time.9.An aerosol generating device according to any preceding claim, further comprising a controller configured to control the generation of the AC current by the circuitry.10.An aerosol generating device according to claim 9, wherein the circuitry comprises four field-effect transistors, wherein the controller is configured to individually control whether current flows through the four field-effect transistors.11.An aerosol generating device according to claim 10, wherein the controller is configured to alternately allow current to flow through two of the four field-effect transistors whilst preventing current flowing through another two of the four field-effect transistors.12.An aerosol generating apparatus comprising the aerosol generating device of any preceding claim; and a component comprising an aerosol precursor and a heater for heating the aerosol precursor, wherein the component is reversibly coupleable to the aerosol generating device.13.An aerosol generating apparatus according to claim 12, wherein the heater comprises a metal foam.14.An aerosol generating apparatus according to claim 12 or claim 13, wherein the heater is positioned at or adjacent to an end of the component that is configured to engage with the aerosol generating device.15.An aerosol generating apparatus according to any of claims 12 to 14, wherein when the component is coupled to the aerosol generating device, the heater is positioned adjacent to the inductor coil.

Images