DE102017222528B3 - Heating unit for a system for providing an inhalable aerosol - Google Patents

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Abstract

Eine Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, aufweisend: zumindest ein Substrat (9) aufweisend zumindest ein Heizelement (11) zum Erhitzen einer Substanz (27) zum Bilden des inhalierbaren Aerosols und zumindest ein Temperatursensorelement (13) zum Erfassen einer Temperatur des Heizelements (11), wobei ein Innenwiderstand des Temperatursensorelements (13) größer ist als ein Innenwiderstand des Heizelements (11); und zumindest ein Steuermittel (15) verbunden mit dem Heizelement (11) und dem Temperatursensorelement (13) und angepasst zum: Beaufschlagen des Heizelements (11) mit einem Referenzstromverlauf, Erfassen zumindest eines Temperaturwertes von dem Temperatursensorelement (13), Ermitteln eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert, und Bereitstellen eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet. Auch betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer Heizeinheit und ein Verfahren (1000) zum Betreiben einer Heizeinheit.A heating unit for a system for providing an inhalable aerosol, comprising: at least one substrate (9) having at least one heating element (11) for heating a substance (27) for forming the inhalable aerosol and at least one temperature sensor element (13) for detecting a temperature of the Heating element (11), wherein an internal resistance of the temperature sensor element (13) is greater than an internal resistance of the heating element (11); and at least one control means (15) connected to the heating element (11) and the temperature sensor element (13) and adapted for: applying a reference current profile to the heating element (11), detecting at least one temperature value from the temperature sensor element (13), determining a decision value based on the temperature value and at least one stored reference temperature value, and providing an indication if the decision value exceeds or falls below at least one limit value. Also, the present invention relates to a use of a heating unit and a method (1000) for operating a heating unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer Heizeinheit in einem System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Heizeinheit.The present invention relates to a heating unit for a system for providing an inhalable aerosol. Furthermore, the present invention relates to a use of a heating unit in a system for providing an inhalable aerosol, and a method for operating a heating unit.

Aus dem Stand der Technik sind Systeme mit Heizern zur Bereitstellung von inhalierbaren Aerosolen, die eine Substanz zur Bildung des Aerosols aufheizen, bekannt. Abhängig von dem verwendeten System kann die Substanz flüssig oder fest sein. Im Allgemeinen wird in derartigen Systemen eine Substanz, die Tabak oder ein tabakähnliches Produkt umfasst, nicht wie in einer konventionellen Zigarette verbrannt, sondern lediglich erhitzt, ohne die Substanz zu verbrennen, um dadurch ein inhalierbares Aerosol zu erhalten.The prior art discloses systems having heaters for providing inhalable aerosols that heat a substance for forming the aerosol. Depending on the system used, the substance may be liquid or solid. In general, in such systems, a substance comprising tobacco or a tobacco-like product will not be burned as in a conventional cigarette but merely heated without burning the substance to thereby obtain an inhalable aerosol.

Beispielsweise beschreibt die WO 2013/034456 A1 den Aufbau eines Systems in dem eine Substanz, wie beispielsweise Tabak oder ein tabakähnliches Produkt, an einer Oberfläche oder in der Nähe der Oberfläche eines Heizelements erhitzt wird, bis ein nikotinhaltiges und/oder geschmackstoffhaltiges Aerosol entsteht. Das gebildete Aerosol kann mittels eines Mundstücks von einem Benutzer inhaliert werden.For example, this describes WO 2013/034456 A1 the construction of a system in which a substance, such as tobacco or a tobacco-like product, is heated on a surface or near the surface of a heating element until a nicotine-containing and / or flavor-containing aerosol is formed. The formed aerosol can be inhaled by a user using a mouthpiece.

Die Verwendung einer Substanz in dem System zur Bereitstellung des inhalierbaren Aerosols, die nicht mit dem System und/oder der darin verwendeten Heizeinheit kompatibel ist kann das System und/oder das Heizelement beschädigen, im schlimmsten Fall sogar zu einer vollständigen Zerstörung des Systems führen. Zur Erkennung einer kompatiblen/nichtkompatiblen Substanz, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Techniken bekannt.The use of a substance in the inhalable aerosol delivery system that is incompatible with the system and / or the heating unit used therein may damage the system and / or the heating element, in the worst case even leading to complete destruction of the system. To detect a compatible / non-compatible substance, various techniques are known in the prior art.

Beispielsweise beschreibt die US 2017/0095003 A1 eine Beimischung eines magnetischen Pulvers zu der Substanz. Beim Einbringen der Substanz in das System registriert eine Spule auf einem Heizelement des Systems eine Veränderung einer Induktivität, um zu erkennen, ob die verwendete Substanz mit dem System kompatibel, bzw. kombinierbar ist. Eine ähnliche Technik wird in der US 2016/0302488 A1 beschrieben, in der Marker in der Substanz spektroskopisch erkannt werden können. Eine optische Erkennung der Substanz mittels Diode und Detektor wird in der WO 2017/029089 A1 beschrieben und eine Erkennung der Substanz mittels kapazitiver Messung wird in der WO 2015/140312 A1 beschrieben.For example, this describes US 2017/0095003 A1 an admixture of a magnetic powder to the substance. When introducing the substance into the system, a coil on a heating element of the system registers a change in inductance to detect if the substance used is compatible with the system. A similar technique is used in the US 2016/0302488 A1 described in the markers in the substance can be detected spectroscopically. An optical recognition of the substance by means of diode and detector is in the WO 2017/029089 A1 described and a detection of the substance by means of capacitive measurement is in the WO 2015/140312 A1 described.

Die zuvor beschrieben Techniken haben allerdings den Nachteil, dass die Substanz vor der Verwendung mit dem System zur Bereitstellung des inhalierbaren Aerosols mit Markierungen versehen werden muss, um die Substanz als mit dem System und/oder der darin verwendeten Heizeinheit kompatibel zu erkennen. Auch sind für derartige Erkennungen komplexe Auswerteeinheiten, wie beispielsweise optische Systeme, Induktions- und/oder Kapazitätsmesser notwendig.However, the techniques described above have the disadvantage that, prior to use with the inhalable aerosol delivery system, the substance must be labeled to identify the substance as being compatible with the system and / or the heating unit used therein. Also complex evaluation units, such as optical systems, induction and / or capacitance meters are necessary for such detections.

Eine weitere Technik zur Erkennung einer Substanz ist in der WO 2016/150922 A2 beschrieben. In der WO 2016/150922 A2 wird vorgeschlagen, den Verlauf des Heizwiderstands des Heizelements während der Erzeugung des Aerosols zu erfassen und mit einem Referenzwert zu vergleichen, um kompatible/nicht-kompatible Substanzen zu identifizieren. Die üblicherweise in den Systemen verwendeten Heizelemente haben aber, wegen der begrenzten räumlichen Abmessungen und der damit verbundenen eingeschränkten Energieversorgungsmöglichkeiten, einen sehr geringen Innenwiderstand von ca. 1 Ohm. Zur Erfassung von Widerstandsänderungen in einem sehr kleinen Bereich von üblicherweise 0.1 bis 0.001 Ohm, bezogen auf den Absolutwert, zur Erkennung einer mit dem System kompatiblen/nicht-kompatiblen Substanz ist allerdings wiederum eine komplexe Auswerteeinheit notwendig. Ein Temperatursteuerungssystem für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols wird in der US 2017/0280779 A1 beschrieben.Another technique for detecting a substance is in the WO 2016/150922 A2 described. In the WO 2016/150922 A2 It is proposed to detect the history of the heating resistance of the heating element during the generation of the aerosol and to compare it with a reference value in order to identify compatible / non-compatible substances. However, the heating elements commonly used in the systems have, because of the limited physical dimensions and the associated limited power supply options, a very low internal resistance of about 1 ohm. To detect changes in resistance in a very small range of usually 0.1 to 0.001 ohms, based on the absolute value, for the detection of a system compatible / non-compatible substance, however, again a complex evaluation unit is necessary. A temperature control system for an inhalable aerosol delivery system is disclosed in US Pat US 2017/0280779 A1 described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols bereitzustellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere eine Heizeinheit bereitzustellen, mit der Substanzen kostengünstig und mit geringem Aufwand erkannt werden können, die mit dem System und/oder mit der Heizeinheit nicht kompatibel sind.It is therefore an object of the present invention to provide an improved heating unit for an inhalable aerosol delivery system which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, to provide a heating unit with which substances can be detected inexpensively and with little effort, which are not compatible with the system and / or with the heating unit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizeinheit gemäß des Gegenstands des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a heating unit according to the subject of claim 1.

Die erfindungsgemäße Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, weist hierfür auf:

  • zumindest ein Substrat aufweisend zumindest ein Heizelement zum Erhitzen einer Substanz zum Bilden des inhalierbaren Aerosols und zumindest ein Temperatursensorelement zum Erfassen einer Temperatur des Heizelements, wobei ein Innenwiderstand des Temperatursensorelements größer ist als ein Innenwiderstand des Heizelements; und
  • zumindest ein Steuermittel verbunden mit dem Heizelement und dem Temperatursensorelement und angepasst zum:
    • Beaufschlagen des Heizelements mit einem Referenzstromverlauf,
    • Erfassen zumindest eines Temperaturwertes von dem Temperatursensorelement,
    • Ermitteln eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert, und
    • Bereitstellen eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet.
The heating unit according to the invention for a system for providing an inhalable aerosol has for this purpose:
  • at least one substrate comprising at least one heating element for heating a substance for forming the inhalable aerosol and at least one temperature sensor element for detecting a temperature of the heating element, wherein an internal resistance of the temperature sensor element is greater than an internal resistance of the heating element; and
  • at least one control means connected to the heating element and the temperature sensor element and adapted to:
    • Applying a reference current profile to the heating element,
    • Detecting at least one temperature value from the temperature sensor element,
    • Determining a decision value based on the temperature value and at least one stored reference temperature value, and
    • Providing an indication if the decision value exceeds or falls below at least one limit value.

Das Substrat kann eine gepresste und gesinterte Keramik umfassen, bzw. aus dieser bestehen. Besonders geeignete Materialien für das Substrat sind beispielsweise Metalloxide wie Aluminiumoxid oder Zirkondioxid.The substrate may comprise or consist of a pressed and sintered ceramic. Particularly suitable materials for the substrate are, for example, metal oxides such as aluminum oxide or zirconium dioxide.

Das Heizelement kann ein elektrisches Heizelement, beispielsweise eine auf dem Substrat angeordnete Widerstandsleiterbahn sein und kann zum Erhitzen oder Verdampfen der Substanz in einem Temperaturbereich von 200°C bis 400°C betrieben werden. Das Heizelement kann aber, zumindest vorübergehend, auch in einem höheren Temperaturbereich, beispielsweise bei ungefähr 550°C zur Reinigung des Heizers betrieben werden. Typischerweise hat das Heizelement einen Innenwiderstand von ca. 1 Ohm. Der Temperatursensor kann beispielsweise in Dünnschichttechnik auf dem Substrat angeordnet werden.The heating element may be an electrical heating element, for example a resistance conductor track arranged on the substrate, and may be operated for heating or vaporizing the substance in a temperature range from 200 ° C to 400 ° C. However, the heating element can be operated, at least temporarily, even in a higher temperature range, for example at about 550 ° C for cleaning the heater. Typically, the heating element has an internal resistance of about 1 ohm. The temperature sensor can be arranged, for example, in thin-film technology on the substrate.

Das Temperatursensorelement kann ein temperaturabhängiger Widerstand, wie beispielsweise ein PT100 oder ein P1000 sein und auf dem Heizelement oder in der Nähe des Heizelements zur Erfassung der Temperatur des Heizelements angeordnet sein. Das Temperatursensorelement hat je nach Ausführungsform einen Innenwiderstand von 100 oder 1000 Ohm bei 0°C, der mit steigender Temperatur ansteigt.The temperature sensing element may be a temperature dependent resistor, such as a PT100 or a P1000, and may be disposed on or near the heating element for sensing the temperature of the heating element. Depending on the embodiment, the temperature sensor element has an internal resistance of 100 or 1000 ohms at 0 ° C., which increases with increasing temperature.

Das Steuermittel kann eine elektrische oder elektronische Schaltung, wie beispielsweise eine programmierbare Schaltung umfassen und innerhalb des Systems angeordnet sein und Mittel umfassen zum Beaufschlagen des Heizelements mit einem Referenzstromverlauf, Erfassen zumindest eines Temperaturwertes von dem Temperatursensorelement, Ermitteln eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert, und Bereitstellen eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet.The control means may comprise an electrical or electronic circuit such as a programmable circuit and be disposed within the system and comprise means for applying a reference current waveform to the heating element, detecting at least one temperature value from the temperature sensor element, determining a decision value based on the temperature value and at least one stored reference temperature value, and providing an indication when the decision value exceeds or falls below at least one threshold.

Der Begriff „Referenzstromverlauf“ kann in diesem Zusammenhang als Beaufschlagen des Heizelements mit einem vordefinierten elektrischen Strom über eine vordefinierte Zeitspanne verstanden werden. Hierbei kann der Strom über die vordefinierte Zeitspanne konstant sein, aber auch in Abhängigkeit von der Zeit variieren und/oder im Wesentlichen konstant über die vordefinierte Zeitspanne ansteigen/abfallen. Das Erfassen des Temperaturwertes kann sofort oder zu einem bestimmten Zeitpunkt/Zeitpunkten nach dem Beaufschlagen des Heizelements mit dem Referenzstromverlauf kontinuierlich oder einmalig stattfinden. Wenn das Temperatursensorelement ein temperaturabhängiger Widerstand ist, kann der Temperaturwert aus einem Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstands ermittelt werden. Der Entscheidungswert kann anschließend aus einem Vergleich des Temperaturwertes und eines gespeicherten Referenztemperaturwertes ermittelt werden. Im einfachsten Fall kann dies durch den Vergleich lediglich der beiden Werte stattfinden. Um die Genauigkeit zu erhöhen, kann der Entscheidungswert auch aus einem Vergleich mehrerer Temperaturwerte und Referenztemperaturwerte, beispielsweise kontinuierlich, ermittelt werden. So kann zum Beispiel der Entscheidungswert aus der Summe der Differenzen zwischen den in der vordefinierten Zeitspanne ermittelten Temperaturwerten und den korrespondierenden Referenztemperaturwerten ermittelt werden. Der ermittelte Entscheidungswert/die ermittelten Entscheidungswerte kann/können danach mit einem Grenzwert, der in dem Steuermittel abgelegt sein kann und beispielsweise einen maximalen Fehler definieren kann, verglichen werden. Falls dieser Grenzwert über- oder unterschritten wird, wird ein Hinweis bereitgestellt, dass die momentan verwendete Substanz zum Erzeugen des Aerosols, die an dem Heizelement angeordnet ist und von dem Heizelement erhitzt wird nicht kompatibel ist. Der Hinweis kann als elektrisches Signal an einem Ausgang des Steuermittels bereitgestellt werden und/oder als logisches Signal innerhalb des Steuermittels erzeugt werden und in dem Steuermittel weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann der Hinweis in dem Steuermittel ein sofortiges Abschalten des Heizelements oder das Ausgeben eines optischen oder akustischen Signals bewirken.The term "reference current profile" in this context can be understood as applying the heating element with a predefined electrical current over a predefined period of time. In this case, the current over the predefined period of time may be constant, but also vary as a function of time and / or increase / decrease substantially constant over the predefined time period. The detection of the temperature value can take place continuously or once at a specific time / points in time after the heating element is subjected to the reference current profile. If the temperature sensor element is a temperature-dependent resistor, the temperature value can be determined from a resistance value of the temperature-dependent resistor. The decision value can then be determined from a comparison of the temperature value and a stored reference temperature value. In the simplest case, this can be done by comparing only the two values. In order to increase the accuracy, the decision value can also be determined from a comparison of a plurality of temperature values and reference temperature values, for example continuously. Thus, for example, the decision value can be determined from the sum of the differences between the temperature values determined in the predefined period of time and the corresponding reference temperature values. The determined decision value (s) may then be compared to a threshold that may be stored in the control means and, for example, define a maximum error. If this limit is exceeded or undershot, an indication is provided that the currently used substance for generating the aerosol, which is arranged on the heating element and heated by the heating element is not compatible. The indication may be provided as an electrical signal at an output of the control means and / or generated as a logical signal within the control means and further processed in the control means. For example, the indication in the control means may cause an immediate shutdown of the heating element or the output of an optical or acoustic signal.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zu Grunde, dass Temperaturwerte des Temperatursensorelements durch die Verwendung eines separaten Temperatursensorelements mit einem höheren Innerwiderstand als der Innenwiderstand des Heizelements sehr genau und mit geringem Aufwand und daher kostengünstig erfasst werden können. Die genauen Temperaturwerte werden danach einfach mit Referenztemperaturwerten verglichen, um für den angelegten Referenzstromverlauf herauszufinden, ob die momentan verwendete Substanz zum Erzeugen des Aerosols mit dem Heizelement/System kompatibel ist.The invention is based on the surprising finding that temperature values of the temperature sensor element can be detected very precisely and with little effort and therefore cost-effectively by using a separate temperature sensor element having a higher internal resistance than the internal resistance of the heating element. The exact temperature values are then simply compared to reference temperature values to find out for the applied reference current history whether the currently used substance for generating the aerosol is compatible with the heating element / system.

In einem Beispiel weist die Heizeinheit zumindest ein Energieversorgungsmittel auf und das Steuermittel ist angepasst das Heizelement über das Energieversorgungsmittel mit dem Referenzstromverlauf zu beaufschlagen und der Temperaturwert verläuft proportional zu der Höhe des Referenzstroms.In one example, the heating unit comprises at least one power supply means and Control means is adapted to apply the heating element via the power supply means with the reference current profile and the temperature value is proportional to the height of the reference current.

In dem oben genannten Beispiel kann weiterhin das Energieversorgungsmittel angepasst sein bei Erhalt eines Hinweises von dem Steuermittel die Energieversorgung des Heizelements zu unterbrechen.In the above example, furthermore, the power supply means may be adapted upon receiving an indication from the control means to cut off the power supply of the heating element.

In einem Beispiel ist das Steuermittel angepasst den Temperaturwert während des Referenzstromverlaufs zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu ermitteln.In one example, the control means is adapted to determine the temperature value during the reference current waveform at a predetermined time.

In einem weiteren Beispiel ist das Steuermittel angepasst mindestens zwei, bevorzugt eine Vielzahl von Temperaturwerten, zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Referenzstromverlaufs zu ermitteln, und den Entscheidungswert zwischen den Temperaturwerten und gespeicherten Referenztemperaturwerten zu ermitteln.In a further example, the control means is adapted to determine at least two, preferably a plurality of temperature values, at predetermined times during the reference current profile, and to determine the decision value between the temperature values and stored reference temperature values.

In noch einem Beispiel ist das Steuermittel angepasst den Entscheidungswert aus der Differenz des Temperaturwerts/der Temperaturwerte und des Referenztemperaturwerts/der Referenztemperaturwerte zu ermitteln.In yet another example, the control means is adapted to determine the decision value from the difference of the temperature value (s) and the reference temperature value (s).

In einem weiteren Beispiel sind das Heizelement und das Temperatursensorelement auf derselben Seite des Substrats separat und benachbart angeordnet, insbesondere in Dünnschichttechnik auf derselben Seite des Substrats angeordnet.In another example, the heating element and the temperature sensor element are arranged separately and adjacent to one another on the same side of the substrate, in particular in thin-film technology on the same side of the substrate.

In noch einem Beispiel weist die Heizeinheit zumindest eine elektrisch isolierende Schicht auf, wobei die elektrisch isolierende Schicht zumindest bereichsweise auf dem Heizelement und/oder dem Temperatursensorelement angeordnet ist.In yet another example, the heating unit has at least one electrically insulating layer, wherein the electrically insulating layer is arranged at least in regions on the heating element and / or the temperature sensor element.

In einem weiteren Beispiel weist die Heizeinheit ein Gehäuse mit einer Aufnahme zum Halten der Substanz zum Bilden des inhalierbaren Aerosols auf, bevorzugt ist die Aufnahme angepasst die Substanz unmittelbar an dem Heizelement und/oder das Heizelement umgebend zu halten.In another example, the heating unit has a housing with a receptacle for holding the substance for forming the inhalable aerosol, preferably the receptacle is adapted to hold the substance immediately adjacent to the heating element and / or surrounding the heating element.

Auch schlägt die Erfindung eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Heizeinheit in einem System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols vor.The invention also proposes a use of a heating unit according to the invention in a system for providing an inhalable aerosol.

Weiterhin schlägt die Erfindung ein Verfahren vor zum Betreiben einer Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, aufweisend die Schritte: Beaufschlagen zumindest eines Heizelements mit zumindest einem Referenzstromverlauf, Erfassen zumindest eines Temperaturwertes von zumindest einem Temperatursensorelement angeordnet auf einem Substrat mit dem Heizelement zum Erhitzen einer Substanz zum Bilden des inhalierbaren Aerosols, wobei ein Innenwiderstand des Temperatursensorelements größer ist als ein Innenwiderstand des Heizelements; Ermitteln eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert; und Bereitstellen eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet.Furthermore, the invention proposes a method for operating a heating unit for a system for providing an inhalable aerosol, comprising the steps of applying at least one heating element having at least one reference current profile, detecting at least one temperature value of at least one temperature sensor element arranged on a substrate with the heating element for heating a substance for forming the inhalable aerosol, wherein an internal resistance of the temperature sensor element is greater than an internal resistance of the heating element; Determining a decision value based on the temperature value and at least one stored reference temperature value; and providing an indication if the decision value exceeds or falls below at least one limit value.

In einem Beispiel weist das Ermitteln des Entscheidungswerts auf:In one example, determining the decision value includes:

Ermitteln des Temperaturwerts zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während des Referenzstromverlaufs.Determining the temperature value at a predetermined time during the reference current waveform.

In noch einem Beispiel weist das Ermitteln des Entscheidungswerts auf:In yet another example, determining the decision value includes:

Ermitteln von mindestens zwei, bevorzugt einer Vielzahl von Temperaturwerten, zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Referenzstromverlaufs, und Ermitteln des Entscheidungswerts zwischen den Temperaturwerten und gespeicherten Referenztemperaturwerten.Determining at least two, preferably a plurality of temperature values, at predetermined times during the reference current waveform, and determining the decision value between the temperature values and stored reference temperature values.

In einem weiteren Beispiel wird der Entscheidungswert ermittelt mittels der Differenz des Temperaturwerts/der Temperaturwerte und des Referenztemperaturwerts/der Referenztemperaturwerte.In another example, the decision value is determined by the difference of the temperature value (s) and the reference temperature value (s).

In einem weiteren Beispiel wird der Entscheidungswert aus der Summe der Differenzen zwischen den in der vordefinierten Zeitspanne ermittelten Temperaturwerten und den korrespondierenden Referenztemperaturwerten ermittelt.In another example, the decision value is determined from the sum of the differences between the temperature values determined in the predefined period of time and the corresponding reference temperature values.

In noch einem Beispiel wird der Grenzwert festgelegt mittels:

  • Anordnen einer Referenzsubstanz an dem Heizelement;
  • Beaufschlagen des Heizelements mit dem Referenzstromverlauf,
  • Erfassen des Referenztemperaturwerts während des Referenzstromverlaufs, bevorzugt Erfassen einer Vielzahl von Referenztemperaturwerten zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Referenzstromverlaufs; und
  • Speichern des Referenztemperaturwerts, bevorzugt der Referenztemperaturwerte, in einem Steuermittel.
In another example, the threshold is set by:
  • Placing a reference substance on the heating element;
  • Applying the reference current profile to the heating element,
  • Detecting the reference temperature value during the reference current waveform, preferably detecting a plurality of reference temperature values at predetermined times during the reference current waveform; and
  • Storing the reference temperature value, preferably the reference temperature values, in a control means.

Als „Referenzsubstanz“ kann in diesem Zusammenhang eine bekannte Substanz, eine ideale Substanz, oder auch eine Testsubstanz bezeichnet werden, die mit dem System zur Bereitstellung des inhalierbaren Aerosols und/oder der Heizeinheit kompatibel ist. Beispielsweise kann es sich bei der „Referenzsubstanz“ um ein Originalprodukt des Herstellers halten. Die Festlegung des Grenzwertes kann einmalig vor dem Verkauf des Systems vom Hersteller oder von einem Händler durchgeführt werden und der Referenztemperaturwert kann für die gesamte Lebensdauer des Systems in dem Steuermittel gespeichert bleiben.In this context, a "known reference substance" may be a known substance, an ideal substance, or also a test substance that is compatible with the system for providing the substance inhalable aerosol and / or the heating unit is compatible. For example, the "reference substance" may be an original product of the manufacturer. The determination of the limit may be made once by the manufacturer or by a distributor prior to the sale of the system, and the reference temperature value may remain stored in the control means for the life of the system.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen erläutert sind.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, are explained in the preferred embodiments of the invention with reference to schematic drawings.

Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Schnittdarstellung durch ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols mit einer Heizeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Schnittdarstellung durch ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols mit einer daran angeordneten Substanz zum Bilden des inhalierbaren Aerosols und einer Heizeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 ein Verfahren zum Betreiben einer Heizeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 4 ein Verfahren zum Festlegen eines Grenzwertes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Showing:
  • 1 a schematic sectional view of a system for providing an inhalable aerosol with a heating unit according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic sectional view of a system for providing an inhalable aerosol with a substance arranged thereon for forming the inhalable aerosol and a heating unit according to an embodiment of the invention;
  • 3 a method of operating a heating unit according to an embodiment of the invention; and
  • 4 a method of setting a threshold according to an embodiment of the invention.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch ein System 1 zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols mit einer Heizeinheit 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic sectional view through a system 1 to provide an inhalable aerosol with a heating unit 3 according to an embodiment of the invention.

Die gezeigte Heizeinheit 3 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 5 mit einer Aufnahme 7 zum Halten einer Substanz zum Bilden des inhalierbaren Aerosols auf. Die Aufnahme 7 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet, um eine ebenfalls zylindrische, oder rohrförmig angeordnete Substanz zu halten.The heating unit shown 3 has a substantially cylindrical housing 5 with a recording 7 for holding a substance for forming the inhalable aerosol. The recording 7 is substantially cylindrical in order to hold a likewise cylindrical or tubular substance arranged.

In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist das Heizelement 11 mäanderförmig auf einem Substrat 9 angeordnet. Das Heizelement 11 weist eine Widerstandsleiterbahn auf und ist in Dünnschichttechnik auf dem Substrat 9 aufgebracht. Das Substrat 9 ist in der gezeigten Ausführungsform aus einer zu einer Platte gepressten und gesinterten Keramik aus Aluminiumoxid gebildet. Wenn die Widerstandsleiterbahn von einem Strom durchflossen wird erwärmt sich die Widerstandsleiterbahn und kann hierdurch eine daran angeordnete Substanz erhitzen. Das gezeigte Substrat 9 ist in der gezeigten Ausführungsform zu seinem Endbereich hin spitz zulaufend oder pfeilförmig ausgestaltet. In nicht gezeigten Ausführungsformen kann das Substrat 9 aber auch aus anderen Materialien ausgebildet sein und/oder anders ausgestaltet sein, wie beispielsweise rechteckig oder dreieckig.In the in 1 the embodiment shown is the heating element 11 meandering on a substrate 9 arranged. The heating element 11 has a resistance trace and is in thin film technology on the substrate 9 applied. The substrate 9 In the embodiment shown, it is formed of a plate-pressed and sintered alumina ceramic. When a current flows through the resistor track, the resistor track heats up and can thereby heat a substance disposed thereon. The substrate shown 9 In the embodiment shown, it is tapered towards its end region or designed in the shape of an arrow. In embodiments not shown, the substrate 9 but also be formed from other materials and / or designed differently, such as rectangular or triangular.

Das in 1 gezeigte Temperatursensorelement 13 ist ebenfalls mäanderförmig ausgestaltet und kann auf dem Substrat 9, wie auch das Heizelement 11, in Dünnschichttechnik angeordnet sein. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann das Temperatursensorelement 13 auch ein separates Gehäuse aufweisen. Vorteilhaft ist in der gezeigten Ausführungsform die sehr gute Wärmekopplung zwischen Temperatursensorelement 13 und Substrat 9, und dass der Innenwiderstand des Temperatursensorelements 13 größer ist als der Innenwiderstand des Heizelements 11, um dadurch eine einfachere Erfassung der Temperatur, bzw. Temperaturänderungen im Vergleich zu einer direkten Messung an dem Heizelement 11 zu ermöglichen.This in 1 shown temperature sensor element 13 is also meander-shaped and can be on the substrate 9 as well as the heating element 11 , be arranged in thin-film technology. In an embodiment not shown, the temperature sensor element 13 also have a separate housing. It is advantageous in the embodiment shown, the very good thermal coupling between the temperature sensor element 13 and substrate 9 , and that the internal resistance of the temperature sensor element 13 is greater than the internal resistance of the heating element 11 to thereby make it easier to detect the temperature or temperature changes compared to a direct measurement on the heating element 11 to enable.

Das gezeigte Heizelement 11 und das Temperatursensorelement 13 sind in der gezeigten Ausführungsform mit einem Steuermittel 15 verbunden. Das Steuermittel 15 kann eine elektrische oder elektronische Schaltung, wie beispielsweise eine programmierbare Schaltung, aufweisen. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Steuermittel 15 Mittel zum Beaufschlagen 17 des Heizelements mit einem Referenzstromverlauf, Mittel zum Erfassen 19 zumindest eines Temperaturwertes von dem Temperatursensorelement 13, Mittel zum Ermitteln 21 eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert, und Mittel zum Bereitstellen 23 eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet. In der gezeigten Ausführungsform sind diese Mittel 17 - 23 elektronisch in dem Steuermittel 15 realisiert. In nicht gezeigten Ausführungsformen können diese Mittel 17 - 23 aber auch durch separate elektronische Schaltungen in dem Steuermittel 15 realisiert sein.The heating element shown 11 and the temperature sensor element 13 are in the embodiment shown with a control means 15 connected. The control means 15 may comprise an electrical or electronic circuit, such as a programmable circuit. In the embodiment shown, the control means comprises 15 Means for applying 17 of the heating element with a reference current profile, means for detecting 19 at least one temperature value from the temperature sensor element 13 , Means for determining 21 a decision value based on the temperature value and at least one stored reference temperature value, and means for providing 23 an indication if the decision value exceeds or falls below at least one limit value. In the embodiment shown, these are means 17 - 23 electronically in the control means 15 realized. In embodiments not shown, these means 17 - 23 but also by separate electronic circuits in the control means 15 be realized.

Auch wird in 1 ein Energieversorgungsmittel 25 gezeigt, das mit dem Steuermittel 15 verbunden ist und zur Energieversorgung des Steuermittels 15, wie auch des Heizelements 11 und des Temperatursensorelements 13 dient.Also will be in 1 a power supply 25 shown with the control means 15 is connected and to the power supply of the control means 15 , as well as the heating element 11 and the temperature sensor element 13 serves.

In 2 wird eine schematische Schnittdarstellung durch ein System 1 zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols mit einer daran angeordneten Substanz 27 zum Bilden des inhalierbaren Aerosols und einer Heizeinheit 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt.In 2 is a schematic sectional view through a system 1 for providing an inhalable aerosol having a substance disposed thereon 27 for forming the inhalable aerosol and a heating unit 3 according to an embodiment of the invention.

Das gezeigte System 1 entspricht dem System 1, das bereits in 1 gezeigt wurde, mit dem Unterschied, dass eine Substanz 27 zum Bilden des inhalierbaren Aerosols in die Aufnahme eingebracht wurde. Die Substanz 27 umfasst einen Tabak oder ein tabakähnliches Produkt und bildet das Aerosol, wenn die Substanz 27 mit dem Heizelement 11 erwärmt wird.The system shown 1 corresponds to the system 1 that already in 1 was shown, with the difference that a substance 27 was introduced into the receptacle to form the inhalable aerosol. The substance 27 includes a tobacco or tobacco-like product and forms the aerosol when the substance 27 with the heating element 11 is heated.

3 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a method of operating a heating unit for a system for providing an inhalable aerosol according to an embodiment of the invention.

Das gezeigte Verfahren 1000 zum Betreiben einer Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, aufweisend die Schritte:

  • Beaufschlagen 1010 zumindest eines Heizelements mit zumindest einem Referenzstromverlauf,
  • Erfassen 1020 zumindest eines Temperaturwertes von zumindest einem Temperatursensorelement angeordnet auf einem Substrat mit dem Heizelement zum Erhitzen einer Substanz zum Bilden des inhalierbaren Aerosols, wobei ein Innenwiderstand des Temperatursensorelements größer ist als ein Innenwiderstand des Heizelements;
  • Ermitteln 1030 eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert; und
  • Bereitstellen 1040 eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet.
The procedure shown 1000 for operating a heating unit for a system for providing an inhalable aerosol, comprising the steps of:
  • apply 1010 at least one heating element with at least one reference current profile,
  • To capture 1020 at least one temperature value of at least one temperature sensor element arranged on a substrate with the heating element for heating a substance for forming the inhalable aerosol, wherein an internal resistance of the temperature sensor element is greater than an internal resistance of the heating element;
  • Determine 1030 a decision value based on the temperature value and at least one stored reference temperature value; and
  • Provide 1040 an indication if the decision value exceeds or falls below at least one limit value.

Weiterhin zeigt 4 ein Verfahren 1100 zum Festlegen eines Grenzwertes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.Further shows 4 a procedure 1100 for setting a threshold according to an embodiment of the invention.

Das gezeigte Verfahren 1100 weist hierfür die folgenden Schritte auf:

  • Anordnen 1110 einer Referenzsubstanz an dem Heizelement
  • Beaufschlagen 1120 des Heizelements mit dem Referenzstromverlauf,
  • Erfassen 1130 des Referenztemperaturwerts während des Referenzstromverlaufs, bevorzugt Erfassen einer Vielzahl von Referenztemperaturwerten zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Referenzstromverlaufs; und
  • Speichern 1140 des Referenztemperaturwerts, bevorzugt der Referenztemperaturwerte, in einem Steuermittel.
The procedure shown 1100 has the following steps:
  • arrange 1110 a reference substance on the heating element
  • apply 1120 the heating element with the reference current profile,
  • To capture 1130 the reference temperature value during the reference current waveform, preferably detecting a plurality of reference temperature values at predetermined times during the reference current waveform; and
  • to save 1140 the reference temperature value, preferably the reference temperature values, in a control means.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und in den Figuren dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein.The features set forth in the foregoing description, in the claims and in the figures may be essential to the invention in its various embodiments both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
System zur Bereitstellung eines inhalierbaren AerosolsSystem for providing an inhalable aerosol
33
Heizeinheitheating unit
55
Gehäusecasing
77
Aufnahmeadmission
99
Substratsubstratum
1111
Heizelementheating element
1313
TemperatursensorelementTemperature sensor element
1515
Steuermittelcontrol means
1717
Mittel zum BeaufschlagenMeans for applying
1919
Mittel zum ErfassenMeans for detecting
2121
Mittel zum ErmittelnMeans for determining
2323
Mittel zum BereitstellenMeans for providing
2525
EnergieversorgungsmittelPower supply means
2727
Substanz substance
10001000
Verfahren zum BetreibenMethod of operation
10101010
Beaufschlagenapply
10201020
ErfassenTo capture
10301030
ErmittelnDetermine
10401040
Bereitstellen Provide
11001100
Verfahren zum Festlegen eines GrenzwertesMethod for setting a limit value
11101110
Anordnenarrange
11201120
Beaufschlagenapply
11301130
ErfassenTo capture
11401140
Speichernto save

Claims (15)

Eine Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, aufweisend: zumindest ein Substrat (9) aufweisend zumindest ein Heizelement (11) zum Erhitzen einer Substanz (27) zum Bilden des inhalierbaren Aerosols und zumindest ein Temperatursensorelement (13) zum Erfassen einer Temperatur des Heizelements (11), wobei ein Innenwiderstand des Temperatursensorelements (13) größer ist als ein Innenwiderstand des Heizelements (11); und zumindest ein Steuermittel (15) verbunden mit dem Heizelement (11) und dem Temperatursensorelement (13) und angepasst zum: Beaufschlagen des Heizelements (11) mit einem Referenzstromverlauf, Erfassen zumindest eines Temperaturwertes von dem Temperatursensorelement (13), Ermitteln eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert, und Bereitstellen eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet.A heating unit for a system for providing an inhalable aerosol, comprising: at least one substrate (9) having at least one heating element (11) for heating a substance (27) for forming the inhalable aerosol and at least one temperature sensor element (13) for detecting a temperature of the Heating element (11), wherein an internal resistance of the temperature sensor element (13) is greater than an internal resistance of the heating element (11); and at least one control means (15) connected to the heating element (11) and the temperature sensor element (13) and adapted for: applying a reference current profile to the heating element (11), detecting at least one temperature value from the temperature sensor element (13), determining a decision value based on the Temperature value and at least one stored reference temperature value, and providing an indication if the decision value exceeds or falls below at least one limit value. Die Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinheit zumindest ein Energieversorgungsmittel (25) aufweist und das Steuermittel (15) angepasst ist das Heizelement (11) über das Energieversorgungsmittel (25) mit dem Referenzstromverlauf zu beaufschlagen und der Temperaturwert proportional zu der Höhe des Referenzstroms verläuft.The heating unit after Claim 1 , characterized in that the heating unit has at least one energy supply means (25) and the control means (15) is adapted to act on the heating element (11) via the power supply means (25) with the reference current profile and the temperature value is proportional to the height of the reference current. Die Heizeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Energieversorgungsmittel (25) angepasst ist bei Erhalt eines Hinweises von dem Steuermittel (15) die Energieversorgung des Heizelements (11) zu unterbrechen.The heating unit after Claim 2 characterized in that the power supply means (25) is adapted upon receiving an indication from the control means (15) to cut off the power supply of the heating element (11). Die Heizeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (15) angepasst ist den Temperaturwert während des Referenzstromverlaufs zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu ermitteln.The heating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control means (15) is adapted to determine the temperature value during the reference current profile at a predetermined time. Die Heizeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (15) angepasst ist mindestens zwei, bevorzugt eine Vielzahl von Temperaturwerten, zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Referenzstromverlaufs zu ermitteln, und den Entscheidungswert zwischen den Temperaturwerten und gespeicherten Referenztemperaturwerten zu ermitteln.The heating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control means (15) is adapted to determine at least two, preferably a plurality of temperature values, at predetermined times during the reference current profile, and to determine the decision value between the temperature values and stored reference temperature values. Die Heizeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (15) angepasst ist den Entscheidungswert aus der Differenz des Temperaturwerts/der Temperaturwerte und des Referenztemperaturwerts/der Referenztemperaturwerte zu ermitteln.The heating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control means (15) is adapted to determine the decision value from the difference of the temperature value (s) and the reference temperature value (s). Die Heizeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (11) und das Temperatursensorelement (13) auf derselben Seite des Substrats (9) separat und benachbart angeordnet sind, insbesondere in Dünnschichttechnik auf derselben Seite des Substrats (9) angeordnet sind.The heating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (11) and the temperature sensor element (13) on the same side of the substrate (9) are arranged separately and adjacent, in particular in thin-film technology on the same side of the substrate (9) are arranged , Die Heizeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinheit zumindest eine elektrisch isolierende Schicht aufweist, wobei die elektrisch isolierende Schicht zumindest bereichsweise auf dem Heizelement (11) und/oder dem Temperatursensorelement (13) angeordnet ist.The heating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the heating unit has at least one electrically insulating layer, wherein the electrically insulating layer is arranged at least partially on the heating element (11) and / or the temperature sensor element (13). Die Heizeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinheit ein Gehäuse (5) mit einer Aufnahme (7) zum Halten der Substanz (27) zum Bilden des inhalierbaren Aerosols aufweist, bevorzugt ist die Aufnahme (7) angepasst die Substanz (27) unmittelbar an dem Heizelement (11) und/oder das Heizelement (11) umgebend zu halten.The heating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the heating unit has a housing (5) with a receptacle (7) for holding the substance (27) for forming the inhalable aerosol, preferably the receptacle (7) is adapted to the substance ( 27) directly to the heating element (11) and / or the heating element (11) to keep surrounding. Verwendung einer Heizeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols.Use of a heating unit according to one of Claims 1 to 9 in a system for providing an inhalable aerosol. Ein Verfahren zum Betreiben einer Heizeinheit für ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, aufweisend die Schritte: Beaufschlagen (1010) zumindest eines Heizelements (11) mit zumindest einem Referenzstromverlauf, Erfassen (1020) zumindest eines Temperaturwertes von zumindest einem Temperatursensorelement (13) angeordnet auf einem Substrat (9) mit dem Heizelement (11) zum Erhitzen einer Substanz (27) zum Bilden des inhalierbaren Aerosols, wobei ein Innenwiderstand des Temperatursensorelements (13) größer ist als ein Innenwiderstand des Heizelements (11); Ermitteln (1030) eines Entscheidungswertes basierend auf dem Temperaturwert und zumindest einem gespeicherten Referenztemperaturwert; und Bereitstellen (1040) eines Hinweises, wenn der Entscheidungswert zumindest einen Grenzwert über- oder unterschreitet.A method of operating a heating unit for an inhalable aerosol delivery system, comprising the steps of: Applying (1010) at least one heating element (11) with at least one reference current profile, Detecting (1020) at least one temperature value of at least one temperature sensor element (13) arranged on a substrate (9) with the heating element (11) for heating a substance (27) for forming the inhalable aerosol, wherein an internal resistance of the temperature sensor element (13) is greater as an internal resistance of the heating element (11); Determining (1030) a decision value based on the temperature value and at least one stored reference temperature value; and Providing (1040) an indication if the decision value exceeds or falls below at least one threshold. Das Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln (1030) des Entscheidungswerts aufweist: Ermitteln des Temperaturwerts zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während des Referenzstromverlaufs.The procedure according to Claim 11 characterized in that determining (1030) the decision value comprises: determining the temperature value at a predetermined time during the reference current waveform. Das Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln (1030) des Entscheidungswerts aufweist: Ermitteln von mindestens zwei, bevorzugt einer Vielzahl von Temperaturwerten, zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Referenzstromverlaufs, und Ermitteln des Entscheidungswerts zwischen den Temperaturwerten und gespeicherten Referenztemperaturwerten.The procedure according to Claim 11 or 12 characterized in that determining (1030) the decision value comprises: determining at least two, preferably a plurality of temperature values at predetermined times during the reference current history, and determining the decision value between the temperature values and stored reference temperature values. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Entscheidungswert ermittelt wird mittels der Differenz des Temperaturwerts/der Temperaturwerte und des Referenztemperaturwerts/der Referenztemperaturwerte.The method according to one of Claims 11 to 13 , characterized in that the Decision value is determined by means of the difference of the temperature value / the temperature values and the reference temperature value / the reference temperature values. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert festgelegt wird mittels: Anordnen (1110) einer Referenzsubstanz an dem Heizelement (11); Beaufschlagen (1120) des Heizelements (11) mit dem Referenzstromverlauf, Erfassen (1130) des Referenztemperaturwerts während des Referenzstromverlaufs, bevorzugt Erfassen einer Vielzahl von Referenztemperaturwerten zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Referenzstromverlaufs; und Speichern (1140) des Referenztemperaturwerts, bevorzugt der Referenztemperaturwerte, in einem Steuermittel (15).The method according to one of Claims 11 to 14 characterized in that the threshold value is determined by: arranging (1110) a reference substance on the heating element (11); Applying (1120) the heating element (11) to the reference current waveform, detecting (1130) the reference temperature value during the reference current waveform, preferably detecting a plurality of reference temperature values at predetermined times during the reference current waveform; and storing (1140) the reference temperature value, preferably the reference temperature values, in a control means (15).
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3711562A1 (en) * 2019-03-22 2020-09-23 Nerudia Limited Smoking substitute system
WO2020244682A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 深圳市卓力能电子有限公司 Heating element and atomization device
WO2022012599A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-20 深圳市合元科技有限公司 Aerosol generating device
DE102021100441A1 (en) 2021-01-12 2022-07-14 Smokerstore Gmbh Detection of the temperature of a heating element of an e-cigarette
US11611223B2 (en) 2018-10-19 2023-03-21 Juul Labs, Inc. Charging adapter for vaporizer device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013034456A1 (en) 2011-09-06 2013-03-14 British American Tobacco (Investments) Limited Heating smokable material
WO2015140312A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 British American Tobacco (Investments) Limited Apparatus for heating smokable material
WO2016150922A2 (en) 2015-03-26 2016-09-29 Philip Morris Products S.A. Heater management
US20160302488A1 (en) 2013-12-03 2016-10-20 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating article and electrically operated system incorporating a taggant
WO2017029089A1 (en) 2015-08-14 2017-02-23 Philip Morris Products S.A. An electrically operated smoking device including a compact system for identifying smoking articles in the device
US20170095003A1 (en) 2014-05-21 2017-04-06 Philip Morris Products S.A. Aerosol-forming article comprising magnetic particles
US20170280779A1 (en) 2015-01-22 2017-10-05 Joyetech Europe Holding Gmbh Electronic cigarette temperature control system and method, and electronic cigarette with the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9801415B2 (en) * 2014-07-11 2017-10-31 POSIFA Microsytems, Inc. MEMS vaporizer
DE102015110375C5 (en) * 2015-06-27 2017-08-17 Dicodes Gmbh Method of operating a steam inhaler and steam inhaler

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013034456A1 (en) 2011-09-06 2013-03-14 British American Tobacco (Investments) Limited Heating smokable material
US20160302488A1 (en) 2013-12-03 2016-10-20 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating article and electrically operated system incorporating a taggant
WO2015140312A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 British American Tobacco (Investments) Limited Apparatus for heating smokable material
US20170095003A1 (en) 2014-05-21 2017-04-06 Philip Morris Products S.A. Aerosol-forming article comprising magnetic particles
US20170280779A1 (en) 2015-01-22 2017-10-05 Joyetech Europe Holding Gmbh Electronic cigarette temperature control system and method, and electronic cigarette with the same
WO2016150922A2 (en) 2015-03-26 2016-09-29 Philip Morris Products S.A. Heater management
WO2017029089A1 (en) 2015-08-14 2017-02-23 Philip Morris Products S.A. An electrically operated smoking device including a compact system for identifying smoking articles in the device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11611223B2 (en) 2018-10-19 2023-03-21 Juul Labs, Inc. Charging adapter for vaporizer device
EP3711562A1 (en) * 2019-03-22 2020-09-23 Nerudia Limited Smoking substitute system
WO2020193217A1 (en) * 2019-03-22 2020-10-01 Nerudia Limited Smoking substitute system
WO2020244682A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 深圳市卓力能电子有限公司 Heating element and atomization device
WO2022012599A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-20 深圳市合元科技有限公司 Aerosol generating device
DE102021100441A1 (en) 2021-01-12 2022-07-14 Smokerstore Gmbh Detection of the temperature of a heating element of an e-cigarette
WO2022153190A1 (en) 2021-01-12 2022-07-21 Smokerstore Gmbh Measuring the temperature of a heating element of an electronic cigarette
DE102021100441B4 (en) 2021-01-12 2022-08-04 Smokerstore Gmbh Detection of the temperature of a heating element of an e-cigarette

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