CN107072318B - 手持式气溶胶生成装置及与此装置一起使用的筒 - Google Patents

Abstract

本发明描述一种手持式气溶胶生成装置(1)，其包括伸长管状组件(2)，所述伸长管状组件具有轴向长度且容纳电源(10)。具有彼此连通的至少一个空气入口和出口的烟嘴部分(3)与所述伸长管状组件以可拆卸方式连接。所述电源具有至少围绕所述管状组件的所述轴向长度的主要部分延伸的环形配置，且封闭用于容纳包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器的筒(20)的朝向所述烟嘴部分开口的伸长容器。

Description

手持式气溶胶生成装置及与此装置一起使用的筒

技术领域

本发明涉及手持式气溶胶生成装置，诸如电操作吸烟装置。本发明还涉及与手持式气溶胶生成装置一起使用的筒。

背景技术

从现有技术了解手持式气溶胶生成装置，其基本上包括容纳电源的伸长前部组件、容纳电气操作蒸发器的中间组件和烟嘴。通常，烟嘴包括具有气溶胶形成基质源的筒。包含装置的抽吸传感器和功率管理的控制电子设备可以是前部组件或中间组件或甚至烟嘴的部分。另外，了解包含筒部分的气溶胶生成系统，所述筒部分包括气溶胶形成基质源和电气操作蒸发器两者。此筒有时被称作“雾化器”。蒸发器通常包括缠绕于浸泡在液体气溶胶形成基质中的伸长的芯子周围的加热器线的线圈。筒部分通常不仅包括气溶胶形成基质供给和电操作蒸发器，而且还包括烟嘴，吸烟者在使用时吮吸所述烟嘴以将气溶胶抽吸到他们的口中。出于本发明的目的，气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置和筒，所述筒包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器两者。

市场中现有的手持式气溶胶生成系统的当前实施例具有无法应对一些市场和客户要求的尺寸比例。多个已知手持式气溶胶生成系统具有并不满足消费者的期望的相当大体积的配置，具体地说在细长优质的外观、时尚的美感和吸引力、与精致和豪华的环境相匹配方面。已知手持式气溶胶生成系统由于其技术方法且涉及已知电池、消耗品/筒、电子组件和烟嘴的尺寸具有大于7.5mm的直径。

因此且本发明的目的为提供用于手持式气溶胶生成系统的新颖配置，所述配置将允许满足市场和消费者要求的尺寸。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种手持式气溶胶生成装置，其包括具有轴向长度且容纳电源的伸长管状组件。具有彼此连通的至少一个空气入口和出口的烟嘴部分与伸长管状组件以可拆卸方式连接。所述电源具有至少围绕所述管状组件的所述轴向长度的主要部分延伸的环形配置，且封闭用于容纳包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器的筒的朝向所述烟嘴部分开口的伸长容器。

根据本发明的手持式气溶胶生成装置极大类似于从现有技术已知的细长香烟。与常规香烟相反，气溶胶生成系统并不产生香烟烟气，而是通常但实际上不正确地被称作蒸气的气溶胶。气溶胶通过加热气溶胶形成基质而产生。气溶胶形成基质可以是丙二醇、丙三醇及/或聚乙二醇和浓缩或萃取调味剂的液体混合物。任选地，气溶胶形成基质可包含不同浓缩的烟草衍生的尼古丁。环形配置的电源的设置允许气溶胶生成装置的伸长和细长的建构。由于电源的环形构造，提供用于包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器的筒的伸长容器。此构造特征限制气溶胶生成装置的总长度，不管其细长配置如何。在已组装状态中，筒位于伸长容器内且朝向与周围电源同心地围绕的烟嘴部分延伸通过伸长管状组件。

电源可以是呈管状金属或聚合物配置的电池或蓄能器中的一种。为了满足气溶胶生成装置(具体地说，电操作蒸发器)的功率要求，可采用具有高功率密度和容量的电池或蓄能器。在根据本发明的手持式气溶胶生成装置的实施例中，可基于锂硫化学方法或超电容器化学方法元件中的一者构建电池或蓄能器。基于超电容器化学方法元件的电池或储能器的实例可包括呈纳米碳结构的氧化钴或呈石墨烯/多孔石墨烯结构的氢氧化镍。应注意，电源还可以是另一形式的电荷存储装置，诸如电容器。电源可具有允许存储一个或多个吸烟过程的足够能量的容量；例如，电源可以具有足够的容量以允许连续生成气溶胶持续大约六分钟的时间(对应于抽一支常规卷烟所耗费的典型时间)，或者持续多个六分钟的时间。在另一实例中，电源可以具有足够的容量以允许预定的抽吸次数或电操作蒸发器的间断启动。

提供到产生气溶胶的气溶胶生成装置的电力的量取决于多个因素，包含所使用加热元件的类型、加热元件的电阻、电池的电压和由电池产生的电流。反过来，电池的电压和由电池产生的电流取决于电池的几何形状、电池的尺寸和电池化学方法(例如，LiCo、LiFePo、锂聚合物化学方法)。可用于气溶胶生成装置的电力可以毫安时(mAh)表示，其为电池充电时电能的总量。用于气溶胶生成装置的电力可在90mAh到3000mAh之间。

确定管状组件的轴向长度的主要部分的所需尺寸可基于气溶胶生成装置所需的电力来计算。如果未使用基于超电容器化学方法元件的高功率密度和容量电池或储能器(其可包括奈米碳结构中的氧化钴或石墨烯/多孔石墨烯结构中的氢氧化镍)，那么可用于气溶胶生成装置的电力将由可用尺寸限制，同时维持直径在5mm到8mm之间且长度在80mm到110mm之间的所需大小。因此，电力可限于15mAh到40mAh之间。如出于本发明的目的所定义的术语“管状组件的轴向长度的主要部分”包含管状组件75％的轴向长度的最小长度且可延伸至多其100％。出于此目的，管状组件的轴向长度并不包含向烟嘴部分提供连接元件的管的所述部分。

在手持式气溶胶生成装置的另一实施例中，伸长管状组件可在与其面朝烟嘴的纵向端相对的前端上开口。环形电源(例如，具有环形配置的电池或蓄能器)可具备靠近伸长管状组件的前端定位的两个再充电触点。提供再充电触点使得其面向用于筒的伸长容器。其可(例如)构造为弹簧承载金属杆或构造为金属弹簧夹。当移除筒时，两端微型插孔可插入到伸长管状组件的前端中以提供与两个再充电触点的电接触。两端微型插孔可(例如)类似于通常用于头戴式耳机或类似者的微型插孔而构造。通过此构造，环形电源的再充电可在无气溶胶生成装置的任何拆卸的情况下实现。伸长管状组件的开口前端还允许从其前端插入筒。因此，包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器的筒可在气溶胶生成装置无任何拆卸的情况下插入到其中。可提供构造特征(例如，筒的尾端上的帽)以确认筒正确地插入，其中承载电操作蒸发器的端首先进入伸长管状组件中的容器。筒的尾端上的帽可(例如)具有不同颜色，以允许识别筒的特定容量及其商标。

在本发明的又另一个实施例中，筒的长度可选择使得在其完全插入到伸长管状组件中时，其尾端并不从管状组件延伸。因此，可避免筒的突出部分的意外断裂。

伸长管状组件和烟嘴可以可拆卸方式直接与彼此连接。连接可(例如)为螺纹连接或插销接合。在根据本发明的手持式气溶胶生成装置的另一实施例中，伸长管状组件和烟嘴部分可通过管状耦合部件以可拆卸方式连接，所述管状耦合构件布置在两个组件之间。管状耦合构件可具备对应螺纹以使得能够分别与伸长管状组件和烟嘴部件可拆卸的连接。管状耦合构件可包含用于可释放地紧固筒和用于与筒上的电操作蒸发器建立电连接的机械触点的机械锁定元件。用于可释放地紧固所插入筒的机械锁定元件可以是推动锁定/释放类型且可包括弹簧和耦合元件。当筒插入到伸长管状组件的伸长容器中时，其承载电操作蒸发器的前端抵着机械锁定元件推动且因此筒可释放地锁定。通过朝向烟嘴部件推动筒，机械锁定机制再次启动且筒被释放。如果伸长管状组件与烟嘴部件直接连接，用于可释放地紧固筒和用于与筒上的电操作蒸发器建立电连接的机械触点的机械锁定元件可设置于烟嘴部件中。

替代地，锁定机制可包括经恰当地设定尺寸以在插入时以摩擦方式夹紧筒的壁的至少一个O形环或其他保留介质。O形环可(例如)布置在烟嘴部分或管状耦合构件内。使用者可随后通过将筒推动到装置中来插入或移除筒，使得壁由保留介质夹紧且拉动筒以将其从装置移除。使用保留介质具有充当阻止渗漏设备和在使用期间保留液体的额外益处。为了筒更容易地再次拉出，筒的尾端的较小部分可从伸长管状组件突起。此较小部分可足够长以通过使用者的手指夹紧，但足够短以防止筒的任何意外损坏。筒的突出部分可(例如)为附接到筒的尾端的LED。筒的突出部分(例如可承载LED)的外径可与伸长管状组件的外径相对应。此由于剪切力而降低筒的意外断裂的危险且有助于手持式气溶胶生成装置的均一外观。

用于以可拆卸方式连接伸长管状组件和手持式气溶胶生成装置的烟嘴部分的管状耦合构件的占用可构成本发明的单独方面或其可设置于具有气溶胶生成装置的前述和所描述实施例的组合中。

在手持式气溶胶生成装置的另一实施例中，电源可具备第一电触点，其靠近伸长管状组件的前端且面向用于筒的伸长容器而定位，以与靠近可容纳在伸长容器中的筒的尾端的对应第二电触点相互作用。第二电触点可与附接到筒的尾端的LED电连接。第二电触点可配置成围绕筒的金属护套。电源上的第一电触点可(例如)与再充电触点相同或其可以是单独的触点。其可(例如)构造为弹簧承载金属杆或构造为金属弹簧夹。

手持式气溶胶生成装置可进一步包括控制电子设备，所述控制电子设备包含装置的抽吸传感器和功率管理。控制电子设备连接到电源，且在筒插入到气溶胶生成装置中时能够与电操作蒸发器产生电接触。控制电子设备可配置成监视蒸发器的电阻，且取决于所检测到的蒸发器的电阻配置成控制向蒸发器供应的电力。控制电子设备可包括微处理器，所述微处理器可以是可编程微处理器。控制电子设备可配置成调节向蒸发器供应的电力。在激活系统之后，电力可连续地供应到蒸发器，或其可取决于抽吸传感器的信号而(例如)在逐抽吸的基础上间歇地供应。控制电子设备可设置在伸长管状组件、烟嘴部分和(如果可适用)管状耦合构件中的一者上。为了应对手持式气溶胶生成装置的细长构造，控制电子设备可设置为聚合物膜上的印刷电路。

手持式气溶胶生成装置的伸长管状组件和该耦合构件可由刚性材料制成。如本文中所使用，“刚性”意思是伸长管状组件和管状耦合构件为自撑式。刚性材料可选自金属、合金、塑料或含有那些材料中的一种或多种的复合材料，或适用于食品或药品应用的热塑性塑料，例如PET、HDPE、PP、PEEK、PS、PVC、PEN、所提及塑料的共聚物、生物塑料(例如，PLA或PEF)填充塑料和所提及塑料的混合物。优选的是，所述材料较轻且不易破碎。这些材料具有所需刚度且具有相对较小的重量使得使用者的舒适度并未受损。所提及热塑性塑料材料易于以(例如)射出成形工艺制造。

在手持式气溶胶生成装置的又一实施例中，伸长管状组件、管状耦合构件(如果可适用)和烟嘴部分可由柔性壳体封闭。壳体提供机械和可渗透屏障。在本发明的一个实施例中，手持式气溶胶生成装置的柔性壳体由层压自动胶粘纸箔制成。纸箔提供柔软触感且可经设计成为手持式气溶胶生成装置提供类似于现有技术已知的细长香烟的饰面。

虽然现有技术的已知气溶胶生成系统或“个人蒸发器”具有相对较大的外径，但根据本发明的手持式气溶胶生成装置可配置使得其外径总计5mm到8mm。在手持式气溶胶生成装置的又一实施例中，外径可仅为4mm到6mm。连同80mm到110mm的总轴向长度，根据本发明的手持式气溶胶生成装置为极细长且轻的装置。其外观极精致且吸引人，且符合消费者对精致优质产品的需求。伸长管状组件可具有总计65mm到81mm的轴向长度。伸长管状组件内的伸长容器可具有2mm到2.6mm的直径。伸长容器的直径与伸长管状组件的内径相对应。管状耦合构件可具有总计4mm到9mm的轴向长度。烟嘴部分可具有总计11mm到20mm的轴向长度。如果手持式气溶胶生成装置包括仅伸长管状耦合构件和烟嘴部分，烟嘴部分的轴向长度将包含管状耦合构件的轴向长度，产生80mm到110mm的手持式气溶胶生成装置的指定总长度

根据本发明的另一方面，提供用于根据本发明的电操作气溶胶生成装置的筒，所述筒包括用于固持液体气溶胶形成基质的管状容器，所述管状容器具有开口；伸长圆柱形芯，其具有延伸到容器中的第一纵向区段和轴向延伸超过容器的开口的第二纵向区段；电操作蒸发器，其位于芯的第二纵向区段处。筒可以是可再填充的。为此目的，芯可紧紧地且紧固在管状容器的开口内。在从管状容器移除芯之后，可例如通过使用可经由管状容器的开口引入的注射器实现再充填。在再充填之后，灯芯可再次紧固在管状容器的开口中，其中所述第一纵向区段延伸到容器中且第二纵向区段从开口突出。例如，灯芯可经由插塞突起，所述插塞可密封地且以可拆卸方式插入到管状容器的开口中。

根据本发明的手持式气溶胶生成装置的细长配置成放入气溶胶生成装置中的筒的同样细长设计成为必要。芯不断地将一定量的液体气溶胶形成基质输送到产生气溶胶的电操作蒸发器。插入位置中的电操作蒸发器经定位使得从至少一个空气入口朝向烟嘴部分的出口流动的空气在抽吸期间围绕芯大致横向行进，且朝向用户的口腔大致纵向行进。围绕芯大致横向行进的空气在抽吸期间携带由电操作蒸发器产生的气溶胶。通常，烟嘴部分具备多个空气入口以提供所选量级的气流。烟嘴部分的内部的纵向空气路径可具有喷嘴的形状，类似于Lavale喷嘴的喷嘴。由于此形状，包含由芯上的电操作蒸发器生成的气溶胶的气流仅在进入用户的口腔前加速。

在本发明的一个示例性实施例中，电操作蒸发器可包含至少围绕芯的第二纵向区段的一部分缠绕的电线圈，所述电线圈具有两个端部，所述两个端部与位于芯的第二纵向区段上的比电线圈更接近容器的开口的两个电触点连接。当插入到气溶胶生成装置中时，芯上的电触点自动接触烟嘴或管状耦合构件中的对应电触点。

芯上的两个电触点可以是两个金属护套，其围绕芯的第二纵向区段布置且通过中间聚合物护套与彼此电分离且隔离。电触点的此配置在其插入到气溶胶生成装置中时并不需要筒的特定旋转位置。金属护套围绕芯延伸360°且自动接触烟嘴部分或(如果，可适用)管状耦合构件内的对应触点，与筒的旋转定向无关。与电源连接的烟嘴部分或管状耦合构件内的两个对应电触点可(例如)构造为弹簧承载金属杆或构造为金属弹簧夹。在将筒插入到气溶胶生成装置中时，芯上的两个电触点与烟嘴部分或管状耦合构件内的两个对应触点之间的电接触自动产生。

在本发明的另一实施例中，电操作蒸发器的电线圈可以是电阻加热线圈。电线圈可由对于所产生气溶胶几乎为惰性的不锈钢制成。

在筒的又一实施例中，电线圈可以是感应线圈。在筒的此实施例中，芯的第二纵向区段至少在感应线圈的纵向延伸部分内包括感受器材料。感应线圈能够从例如LC电路的AC电源产生交流电磁场。发热涡电流在感受器材料中产生。感受器材料与由芯输送的气溶胶形成基质处于热接近。加热的感受器材料反过来加热芯的第二纵向端，所述芯包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质。

在筒的另一实施例中，感受器材料可以是颗粒或细丝或网格状配置中的一种或其混合。例如，可选择感受器材料的配置，所述配置为含有能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的芯提供较大表面积以增强热传递。因此，例如感受器材料可具有颗粒配置。优选的是，颗粒可具有10μm到100μm的当量球径且可在芯的至少感应线圈的纵向延伸部分内的第二纵向区段中分布。等效球体直径与不规则形状的颗粒组合使用，并且定义为等效体积的球体的直径。所选大小的颗粒可根据需要分布在芯的第二纵向区段中且其可紧固地保持在其中。在另一实施例中，感受器材料可以是细丝配置。细丝构造可具有就其制造、及其几何规则性和重现性而言的优点。在筒的再一实施例中，感受器材料可以是例如可至少部分形成芯的第二纵向区段的包装物的网格状配置。术语“网格状配置”包括具有从中穿过的不连续的层。例如，层可以是丝网、网格、格栅或多孔箔。

在筒的又一实施例中，芯的第二纵向区段仅含有前面所提及类别的配置的感受器材料。在此实施例中，感应线圈并未位于芯的第二纵向区段上。而是，其可整合到烟嘴部分内或气溶胶生成装置的管状耦合构件内。当筒插入到气溶胶生成装置中时，包括感受器材料的芯的第二纵向区段位于感应线圈内，且可实现其用于产生气溶胶的加热。感应线圈能够从例如LC电路的AC电源产生交流电磁场。发热涡电流在感受器材料中产生。感受器材料与由芯输送的气溶胶形成基质处于热接近。加热的感受器材料反过来加热芯的第二纵向端，所述芯包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质。

由于事实上在伸长管状组件中的伸长凹槽内支撑筒，管状容器可甚至具有某些灵活性。此增加管状容器可由其制成的备选材料。

在筒的又一实施例中，与开口相对的纵向端部分处的管状容器可具备两个电触点，所述电触点与可附接到与开口相对的容器的纵向端的LED电连接。只要消费者吸吮烟嘴部分即可激活LED，因此复制香烟的燃烧端。取决于气溶胶形成基质的含量，LED可具有不同颜色。

从筒的管状容器突出的圆柱形芯可由毛细管材料制成。毛细管材料可以具有纤维状或海绵状结构。毛细管材料可包括毛细管束。例如，毛细管材料可以包括多个纤维或线或其它细孔管。毛细管材料的结构形成多个小孔或管，液体可由毛细作用输送通过所述小孔或管。合适材料的例子是海绵或泡沫材料，呈纤维或烧结粉末的形式的陶瓷或石墨基材料，泡沫金属或塑料材料，例如由纺制或挤出纤维制造的纤维状材料，如醋酸纤维素、聚酯或粘合聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。毛细管材料可具有任何适合毛细和孔隙度以便用于不同液体物理特性，包括但不限于粘度、表面张力、密度、热导率、沸点和蒸汽压力，其允许液体由毛细作用输送通过毛细管材料。

附图说明

手持式气溶胶生成装置和适合筒的前述实施例根据下述详述将变得更显而易见，参考并非按照比例的随附示意图，其中：

图1示出根据本发明的气溶胶生成装置的实施例；

图2示出气溶胶生成装置的另一实施例；

图3示出部分“拆开”状态中的图2的气溶胶生成装置；

图4示出气溶胶生成装置的轴向截面视图；

图5示出气溶胶生成装置的变体实施例的轴向截面视图；

图6示出用于与根据本发明的气溶胶生成装置组合的筒；

图7示出承载电操作蒸发器的筒的端部部分的轴向截面视图；

图8示出具有插入的筒的根据图2的气溶胶生成装置的视图；

图9示出图8的具有筒的气溶胶生成装置的轴向截面视图；

图10为与示出气溶胶生成装置内的气流的图9相对应的视图；

图11示出具有再充电功能的气溶胶生成装置的轴向截面视图；

图12示出根据图11的在再充电期间的气溶胶生成装置的视图；及

图13示出类似于承载包括感受器材料和感应线圈的电操作蒸发器的筒的端部部分的图7的轴向截面视图。

在手持式气溶胶生成装置的实施例的示意图中，出于简化的目的，类似元件和组件具有相同参考标号。

具体实施方式

图1中所描绘的手持式气溶胶生成装置的第一实施例概括地由参考标号1指示。其包括容纳电源的伸长管状组件2，以及烟嘴部分3，所述烟嘴部分具备彼此连通的至少一个(优选地，多个)空气入口4、5和出口6。烟嘴部分3为消费者将在其上进行抽吸以将他选择的气溶胶吸入口中的气溶胶生成装置的端部。管状耦合构件7布置在伸长管状组件2与烟嘴部分3之间且以可拆卸方式组合这两部分。伸长管状组件2具有总计65mm到81mm的轴向长度。管状耦合构件7具有总计4mm到9mm的轴向长度。烟嘴部分3具有11mm到20mm的轴向长度。手持式气溶胶生成装置1的总长度总计80mm到110mm。手持式气溶胶生成装置1具有总计5mm到8mm的外径。

图2示出气溶胶生成装置的变化形式，其概括地也具有参考标号1。如所示出，气溶胶生成装置包括壳体8，所述壳体可例如为围绕气溶胶生成装置的单独组件缠绕的层压纸箔。壳体8为气溶胶生成装置1提供柔软触感和精致细长香烟的外观。

图3示出在自动胶粘层压纸箔8正围绕装置1的组件(即伸长管状组件2、管状耦合构件7和烟嘴部分3)缠绕的状态中的气溶胶生成装置1。纸箔不仅为气溶胶生成装置提供柔软触感和精致外观，其还提供机械保护和可渗透屏障。

在图4中，以轴向截面视图示出图1的气溶胶生成装置1的实施例。伸长管状组件2、管状耦合构件7和烟嘴部分3以可拆卸方式与彼此连接。空气入口4、5和出口6示于图式中。伸长管状组件2与管状耦合构件7之间的可拆卸连接和管状耦合构件7与烟嘴部分3之间的可拆卸连接可(例如)分别为螺纹连接或插销接合。如图4中可看出，伸长管状组件2可在与面朝管状耦合构件7和烟嘴部分3的纵向后端相对的纵向前端上具有开口9。在伸长管状组件2的内部上，布置有电源10。电源10沿着伸长管状组件2的约完整长度的75％延伸且具有环形配置。电源10可以是呈管状金属或聚合物配置的电池或蓄能器，或其可以是另一形式的电荷存储装置，例如电容器。由于电源10的环形配置，形成朝向耦合构件7和烟嘴部分3开口的伸长容器11。伸长容器11调适成容纳包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器的筒。取决于主要在气溶胶生成装置1的横截面上，伸长容器11可具有圆柱形形状且可具有大致圆形横截面。伸长容器11的内径总计2mm到2.6mm。手持式气溶胶生成装置1可进一步包括控制电子设备(未示出)，所述控制电子设备包含装置的抽吸传感器和功率管理。控制电子设备可设置在伸长管状组件2、烟嘴部分3和管状耦合构件7中的一者上。为了应对手持式气溶胶生成装置1的细长构造，控制电子设备可设置为聚合物膜上的印刷电路。

在图5中所示出的气溶胶生成装置1的实施例中，呈聚合物膜上的印刷电路的形状的控制电子设备12整合在烟嘴部分3中。气溶胶生成装置1的实施例可随后具备壳体8(图2)，所述壳体可例如为围绕气溶胶生成装置1的单独组件(即伸长管状构件2、管状耦合构件7和烟嘴3)缠绕的层压纸箔。壳体8随后为控制电子设备12提供机械保护。

在图6中，示出用于插入到手持式气溶胶生成装置中的筒20。筒20包括用于固持液体气溶胶形成基质的管状容器21。一个纵向端处的管状容器21具有开口22，伸长大致圆柱形芯23的第二纵向区段25从所述开口突出。芯23的第二纵向区段25承载包括电线圈26的电操作蒸发器。在与开口22相对的纵向端部分处，筒可具备与发光二极管(LED)30电连接的两个电触点。

图7示出包括芯23的筒20的部分的横截面图。芯23包括延伸到容器21中的第一纵向区段24。此处其通常与液体气溶胶形成基质接触。芯23的第二纵向区段25轴向延伸超过容器21的开口22。电操作蒸发器包括电阻加热的电线圈26，所述电线圈至少围绕芯23的第二区段25的部分缠绕。电线圈26可由不锈钢制成且具有两个端部，所述两个端部与位于芯23的第二区段25上的比电线圈26更接近容器21的开口22的两个电触点27、29连接。芯23的第二纵向区段25上的两个电触点27、29可以是两个金属护套，其围绕芯的第二区段布置且通过中间聚合物护套28与彼此电分离且隔离。电触点的此配置在其插入到气溶胶生成装置中时并不需要筒20的特定旋转位置。金属护套围绕芯23延伸360°且自动接触两个对应触点，所述触点与电源连接且可例如位于管状组合耦合构件7(图5)内，与筒20的旋转定向无关。管状耦合构件内的两个对应电触点可例如构造为弹簧承载金属杆或构造为金属弹簧夹。在将筒20插入到气溶胶生成装置1中时，芯23上的两个电触点27、29与管状耦合构件内的两个对应触点之间的电接触自动产生。根据本发明的手持式气溶胶生成装置的细长配置使配置成放入伸长管状组件2中的伸长容器11中的筒20(图4)的同样细长设计成为必要。

在图13中，示出极类似于图7的筒的视图。此外，筒通常通过参考标号20指示。此外，芯23包括延伸到容器21中的第一纵向区段24。此处其通常与液体气溶胶形成基质接触。芯23的第二纵向区段25轴向延伸超过容器21的开口22。电操作蒸发器包括感应线圈，所述感应线圈通过参考标号36指示。感应线圈36至少围绕芯23的第二纵向区段25的部分缠绕。感应线圈36具有两个端部，所述两个端部与位于芯23的第二区段25上的比电线圈36更接近容器21的开口22的两个电触点27、29连接。芯23的第二纵向区段25上的两个电触点27、29可另外为两个金属护套，其围绕芯的第二区段布置且通过中间聚合物护套28与彼此电分离且隔离。电操作蒸发器进一步包括感受器材料31、32、33，其分布在至少感应线圈36的纵向延伸部分内的芯的第二纵向区段25中。在使用中，感应线圈36产生交变电磁场，所述交变电磁场诱导在感受器材料31、32、33中的发热涡电流。感受器材料31、32、33与由芯23输送的气溶胶形成基质处于热接近。加热的感受器材料31、32、33反过来又变热芯23的第二纵向区段25，所述芯包括能够释放形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质。

感应加热是通过法拉第电磁感应定律和欧姆定律描述的已知现象。更具体而言，法拉第电磁感应定律陈述，如果导体中的磁感应改变，则在导体中产生改变的电场。因为该电场在导体中产生，所以称为涡电流的电流将根据欧姆定律在导体中流动。涡电流生成与电流密度和导体电阻率成比例的热。能够被感应加热的导体称为感受器材料。本发明采用能够从例如LC电路的AC电源产生交流电磁场的感应线圈。发热涡电流在感受器材料中产生，所述感受器材料与气溶胶形成基质处于热接近，所述气溶胶形成基质由芯23输送且能够释放挥发性化合物，所述挥发性化合物可在时加热气溶胶形成基质时形成气溶胶。从感受器材料31、32、33到气溶胶形成基质的主要传热机制是传导、辐射和可能的对流。感受器材料可以是颗粒31或细丝32或网格状33配置中的一种或其混合。在图13中，仅出于说明的目的，示出全部三种配置。但是应注意，筒还可包括感受器的所提及几何配置中的仅一种或混合。

最后，应进一步注意，甚至可提供在芯的第二纵向区段内只包括感受器材料的筒。可省略芯上的感应线圈。实际上，感应线圈可整合到烟嘴部分中或整合到气溶胶生成装置的管状耦合构件中。当筒插入到气溶胶生成装置中时，包括感受器材料的芯的第二纵向区段位于感应线圈内，且可实现其用于产生气溶胶的非接触加热。

在图8中，示出具有插入的筒20的手持式气溶胶生成装置1。此配置构成可易于由消费者使用的手持式气溶胶生成系统。气溶胶生成装置1具有约80mm到110mm的总轴向长度。气溶胶生成装置1的外径d小于7.5mm。在优选实施例中，气溶胶生成装置1的外径d总计仅约4mm到6mm。

图9示出具有插入的筒20的气溶胶生成装置1的轴向截面视图。气溶胶生成装置1配置成经由伸长管状构件2中的开口9轴向插入筒20。筒20插入，其中芯23和电线圈26在前沿位置中。管状耦合构件7可包括用于将筒20可释放地紧固在气溶胶生成装置1中的机械锁定元件。用于可释放地紧固所插入筒的机械锁定元件可以是推动锁定/释放类型且可包括弹簧13和耦合元件14。当筒20插入到伸长管状组件2的伸长容器11中时，其承载电线圈26的前端抵着机械锁定元件13、14推送且激活所述机械锁定元件来可释放地接合及锁定筒20。通过朝向烟嘴部件3轴向推动筒20，再次激活机械锁定机制且可释放筒20。管状耦合构件7进一步包括两个对应电触点15、16，当筒20插入到伸长容器11中时所述两个对应电触点自动接触芯23上的两个电触点27、29。管状耦合构件7内的两个对应电触点15、16可例如构造为弹簧承载金属杆或构造为金属弹簧夹。

如果提供气溶胶生成装置的实施例，其中伸长管状组件与经修改烟嘴部件直接连接，用于可释放地紧固筒的机械锁定元件和用于与筒的芯上的两个电触点建立电连接的对应机械触点可以设置在经修改烟嘴部件内。烟嘴部件的修改随后主要在于其轴向更长构造。

此外，图10示出插入筒20的气溶胶生成装置1的轴向截面视图。更确切地说，图式示出装置1中的气流。当筒完全插入到气溶胶生成装置1中且可释放地紧固于其中时，承载电线圈26的筒的芯23位于烟嘴部分3中的空气入口4、5的附近。当消费者吸吮烟嘴部分3时，空气经由空气入口4、5进入装置1，此通过箭头T指示。在其朝向烟嘴部分3的出口6的路径上，空气大致横向于携带电线圈和产生气溶胶的芯23的部分行进，由于加热芯23而产生所述气溶胶。空气和气溶胶的混合物随后朝向消费者的口腔纵向抽吸，此通过箭头L指示。通常烟嘴部分3的内部的纵向空气路径可具有喷嘴的形状，类似于Lavale喷嘴的喷嘴。由于此形状，包含气溶胶的气流仅在进入消费者的口腔前加速。

在图11中，示出配置成再充电的气溶胶生成装置1的实施例。出于此目的，伸长管状组件2内的环形电源10可以是具备靠近伸长管状组件的前端而定位的两个再充电电触点18、19。可提供再充电电触点18、19使得其面向用于筒的伸长容器11。其可(例如)构造为弹簧承载金属杆或构造为金属弹簧夹。通过移除筒，两端微型插孔40可插入到伸长管状组件2的前端处的开口9中以提供与两个再充电电触点18、19的电接触。两端微型插孔40可例如类似于通常用于头戴式耳机或类似者的微型插孔构造。通过此构造，环形电源10的再充电可在无气溶胶生成装置1的任何拆卸的情况下实现。

图12示出在再充电期间的手持式气溶胶生成装置的视图。两端微型插孔40插入到伸长管状组件中的伸长容器中。从外部不可见再充电触点。用于为伸长管状组件内部的电源充电的连接性解决方案能够在装置1的任何部分无任何拆卸的情况下直接连接。为高度可靠且并不干扰正常使用中的筒。而是，再充电触点可甚至用于提供电源与筒上的额外触点之间的电接触，例如用于为筒的尾端上的LED供电。

根据本发明的手持式气溶胶生成装置具有极细长且轻的构造。其外观极精致且吸引人，且符合消费者对精致优质产品的需求。

虽然本发明的不同实施例已就附图而言进行描述，但本发明并不限于这些实施例。各种变化和修饰是可设想的，而不背离本发明的总体教导。因此，保护范围由所附权利要求限定。

Claims (34)

1.一种手持式气溶胶生成装置，其包括具有轴向长度且容纳电源的伸长管状组件，以及具有彼此连通的至少一个空气入口和出口的烟嘴部分，所述烟嘴部分与所述伸长管状组件以可拆卸方式连接，其中所述电源具有至少围绕所述管状组件的所述轴向长度的主要部分延伸的环形配置，且封闭用于容纳包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器的筒的朝向所述烟嘴部分开口的伸长容器，其中所述伸长管状组件在与面朝所述烟嘴部分的纵向端相对的前端上开口以允许所述筒从所述前端插入。

2.根据权利要求1所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述电源是电池或蓄能器中的一种。

3.根据权利要求2所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述电池或蓄能器是基于锂硫化学方法或基于超电容器化学方法元件而构造。

4.根据权利要求3所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述电池基于超电容器化学方法元件且包括呈纳米碳结构的氧化钴或呈石墨烯或多孔石墨烯结构的氢氧化镍。

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的手持式气溶胶生成装置，其中环形的所述电源具备再充电触点，所述再充电触点靠近所述伸长管状组件的所述前端且面向所述伸长容器定位，以与能够容纳在所述伸长管状组件的所述前端中的两端微型插孔相互作用。

6.根据权利要求1所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述伸长管状组件和所述烟嘴部分通过管状耦合构件以可拆卸方式连接，所述管状耦合构件包括用于可释放地紧固筒的机械固持元件和用于与所述电操作蒸发器建立电连接的机械触点。

7.根据权利要求1所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述伸长管状组件和所述烟嘴部分通过管状耦合构件以可拆卸方式连接，所述管状耦合构件包括用于可释放地紧固包括气溶胶形成基质源和电操作蒸发器的筒的机械固持元件，以及用于与所述筒上的所述电操作蒸发器的对应触点建立电连接的机械触点。

8.根据权利要求7所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述机械固持元件是包括弹簧和耦合元件的推动锁定/释放机制的元件。

9.根据权利要求7所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述机械固持元件是摩擦固持系统的元件且包括至少一个O形环。

10.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述伸长管状组件在与面朝所述管状耦合构件的纵向端相对的前端上开口且调适为从其开口前端容纳所述筒，其中所述电操作蒸发器从所述筒的前纵向端突出。

11.根据权利要求10所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述电源具备第一电触点，所述第一电触点靠近所述伸长管状组件的所述前端且面向用于所述筒的伸长容器定位，以与靠近能够容纳在所述伸长容器中的所述筒的尾端部分的对应第二电触点相互作用，所述第二电触点与附接到所述筒的尾端的LED电连接。

12.根据权利要求6或7所述的手持式气溶胶生成装置，其进一步包含控制电子设备，所述控制电子设备包含所述装置的抽吸传感器和功率管理，所述控制电子设备能够设置在所述伸长管状组件、所述管状耦合构件和所述烟嘴部分中的一个处。

13.根据权利要求12所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述控制电子设备设置为聚合物膜上的印刷电路。

14.根据权利要求6或7所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述伸长管状组件和所述管状耦合构件由以下材料制成：金属、合金、塑料或含有那些材料中的一种或多种的复合材料。

15.根据权利要求14所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述伸长管状组件和所述管状耦合构件由以下材料制成：热塑性塑料、生物塑料、填充塑料或所提及塑料的混合物。

16.根据权利要求15所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述热塑性塑料包括PET、HDPE、PP、PEEK、PS、PVC、PEN或所提及塑料的共聚物。

17.根据权利要求15所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述生物塑料包括PLA或PEF。

18.根据权利要求6或7所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述伸长管状组件、所述管状耦合构件和所述烟嘴部分由柔性壳体封闭。

19.根据权利要求18所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述柔性壳体由层压自动胶粘纸箔制成。

20.根据权利要求1所述的手持式气溶胶生成装置，所述手持式气溶胶生成装置具有5mm到8mm的外径。

21.根据权利要求1所述的手持式气溶胶生成装置，其中所述伸长管状组件具有2mm到2.6mm的内径。

22.根据权利要求20或21所述的手持式气溶胶生成装置，所述手持式气溶胶生成装置具有80mm到110mm的轴向长度。

23.根据权利要求1所述的手持式气溶胶生成装置和一种用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，所述筒包括

管状容器，其用于固持液体气溶胶形成基质，所述管状容器具有开口；

伸长圆柱形芯，其具有延伸到所述容器中的第一纵向区段和轴向延伸超过所述容器的所述开口的第二纵向区段；以及

电操作蒸发器的组件中的至少一个组件，其位于所述芯的所述第二纵向区段处。

24.根据权利要求23所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述电操作蒸发器的全部所述组件位于所述芯的所述第二纵向区段处，且包含至少围绕所述芯的所述第二纵向区段的一部分缠绕的电线圈，所述电线圈具有两个端部，所述端部与位于所述芯的所述第二纵向区段上的比所述电线圈更接近所述容器的所述开口的两个电触点连接。

25.根据权利要求24所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述两个电触点为两个金属护套，所述两个金属护套围绕所述芯的所述第二纵向区段布置且通过中间聚合物护套与彼此电分离且隔离。

26.根据权利要求24或25所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述电线圈为电阻加热线圈。

27.根据权利要求24或25所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述电线圈为感应线圈，且其中所述芯的所述第二纵向区段至少在所述感应线圈的纵向延伸部分内包括感受器材料。

28.根据权利要求23所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述电操作蒸发器的所述至少一个组件包括感受器材料。

29.根据权利要求27所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述感受器材料为颗粒或细丝或网格状配置中的一种。

30.根据权利要求28所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述感受器材料为颗粒或细丝或网格状配置中的一种。

31.根据权利要求23到25中任一权利要求所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述管状容器具有柔性。

32.根据权利要求23到25中任一权利要求所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述管状容器在与所述开口相对的纵向端部分处具备两个电触点，所述电触点与LED电连接，所述LED附接到所述容器的与所述开口相对的纵向端。

33.根据权利要求23到25中任一权利要求所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述圆柱形芯由毛细管材料制成。

34.根据权利要求23到25中任一权利要求所述的手持式气溶胶生成装置和用于所述手持式气溶胶生成装置的筒，其中所述电操作蒸发器包括感应线圈，所述感应线圈位于所述烟嘴部分或所述管状耦合构件内。

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