CN107404949B - 气溶胶形成基质的小袋、其制造方法以及气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种供电加热气溶胶生成装置(200)中使用的气溶胶形成基质(102)的小袋(100)。所述小袋(100)包括处于所述小袋(100)中的气溶胶形成基质(102)和包括第一和第二导电部分(106，108)的电加热器元件(104)。所述电加热器元件(104)处于所述小袋(100)中并且直接接触所述气溶胶形成基质(102)，并且所述第一和第二导电部分(106，108)被配置成用于使所述电加热器元件(104)与外部电源连接。本发明还涉及一种与所述小袋(100)一起使用的电操作式气溶胶生成装置(200)。本发明进一步涉及一种制造小袋(100)的方法。

Description

气溶胶形成基质的小袋、其制造方法以及气溶胶生成装置

技术领域

本发明涉及一种供电加热气溶胶生成装置中使用的气溶胶形成基质的小袋。具体来说，本发明涉及包括电加热器元件的这类小袋。本发明进一步涉及一种与本发明的小袋一起使用的气溶胶生成装置。

背景技术

电加热吸烟系统通常包含与加热器连接的电源，如电池，从而加热气溶胶形成基质，形成提供给吸烟者的气溶胶。在操作中，这些电加热吸烟系统通常为加热器提供大功率脉冲，以提供操作所需的温度范围并且释放挥发性化合物。电加热吸烟系统可为可重复使用的，并且可被布置为收纳含有气溶胶形成基质的一次性吸烟制品，以形成气溶胶。替代地，可邻近电加热器而提供松散烟草。在使用松散烟草的情况下，用户通常在使用装置之前用所需量的烟草填充腔。随后将松散烟草加热至足以挥发烟草中所需挥发性化合物的温度，未达到足以燃烧烟草的温度。

此类系统产生取决于仅由用户控制的多种因素的高度变化结果，所述因素为如所用烟草的特定性质和类型、放置于腔中的烟草的量以及当将烟草提供于腔中时用户压缩烟草的程度。

另外，放置于腔中的烟草与通过电加热器加热的高温表面直接接触，或在一些情况下，与加热器本身直接接触。这一直接接触可能在表面和加热器上产生燃烧过的烟草残留物，可能需要对其进行常规清洁。

因此，期望的是减少变化，并且提高由此类装置产生的气溶胶的质量，同时增加卫生性并且降低所需的清洁量。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种供电加热气溶胶生成装置中使用的气溶胶形成基质的小袋。所述小袋包括处于小袋中的气溶胶形成基质和包括第一和第二导电部分的电加热器元件。电加热器元件处于小袋中并且直接接触气溶胶形成基质，并且第一和第二导电部分被配置成用于使电加热器元件与外部电源连接。

根据本发明的第二方面，提供一种供电加热气溶胶生成装置中使用的气溶胶形成基质的小袋。所述小袋包括：容器；处于容器中的气溶胶形成基质；以及包括第一和第二导电部分的电加热器元件。电加热构件处于容器中并且直接接触气溶胶形成基质，并且第一和第二导电部分被配置成用于使加热器元件与外部电源连接。

有利地，提供包括气溶胶形成基质和整合式加热器的可消耗性小袋会减少变化，并且提高所产生的气溶胶的质量，并且提供由此不需要进行清洁的一次性加热器。此类小袋还使得使用所述小袋的气溶胶生成装置更加耐用并且需要更少的维护。

另外，通过提供整合式电加热器元件，加热器元件与气溶胶形成基质之间的最大距离可有所减小，并且可由此提高使用小袋的装置的效率。气溶胶形成基质的较高效加热使得能够提供较少基质来制造相同量的气溶胶。

优选地，第一和第二导电部分为接触部分，并且可处于小袋或容器外部。通过提供处于小袋或容器外部的接触部分，加热器元件与外部电源之间的电连接可变得更容易。接触部分优选提供于小袋或容器的第一和第二端，并且气溶胶形成基质优选提供于第一接触部分与第二接触部分之间的位置处。

第一和第二导电部分可具有使得其大体上延伸跨越整个小袋宽度的长度。导电接触部分的宽度可在约0.5mm与约3mm之间，优选地在约0.5mm与约2mm之间。

优选地，电加热器元件包括多个与第一和第二导电接触部分连接的导电丝。导电丝的电阻可比导电接触部分的电阻大至少两个数量级。这确保通过使电流通过加热器元件而产生的热集中到导电丝。如果系统由电池提供电力，那么加热器元件具有较低的总电阻是有利的。将电接触部分与丝之间的寄生损失降到最低还需要将寄生功率损失降到最低。低电阻高电流系统允许高功率递送到加热器元件。这允许加热器元件快速地将导电丝加热到所需温度。

多个导电丝可形成丝的网格或阵列或可包括编织或非编织织物。加热器元件的导电丝的网格、阵列或织物的电阻优选地在约0.3Ω与约4Ω之间。更优选地，导电丝的网格、阵列或织物的电阻在约1Ω与约3Ω之间。

丝的直径可在约10μm与约50μm之间，优选地在约15μm与约30μm之间。

丝的网格或阵列的长度可在约3mm与约10mm之间，并且宽度可在约2mm与约8mm之间。在一个实例中，丝的网格或阵列的长度为约5mm并且宽度为约3mm。在这个实例中，网格或阵列具有约35根丝。

形成导电接触部分的材料的电阻率可在约10×10^-3Ωm与约20×10^-3Ωm之间。

导电丝可具有用于形成加热元件的丝的第一密度和用于形成导电接触部分的丝的第二密度，所述第二密度大于所述第一密度。优选地，密度为数量密度。通过增加丝的密度，接触部分的有效横截面积会有所增加。如应了解，导体的电阻与导体的横截面积成反比。

丝的第一密度可使得加热器网格的目径在约100目(US)(每英寸约100根丝)与约400目(US)(每英寸约400根丝)之间。加热器网格的目径可在约100目(US)(每英寸约100根丝)与约200目(US)(每英寸约400根丝)之间。

导电丝优选为碳纤维。导电丝可为任何其它合适的材料，如金属，如不锈钢。

加热器元件可包括至少一种由第一材料制成的丝和至少一种由不同于第一材料的第二材料制成的丝。出于电气或机械原因，这可以是有益的。举例来说，丝中的一种或多种可由具有随温度显著变化的电阻的材料(如，铁铝合金)形成。这使得丝的电阻的测量值可用于确定温度或温度的变化。这可用于控制加热器温度以使其保持在所需温度范围内。

小袋可包括至少两个电加热器元件，第一电加热器元件安置在气溶胶形成基质的第一侧上，并且第二电加热器元件安置在气溶胶形成基质的第二侧上。有利地，在小袋中提供两个加热器元件可通过进一步减小气溶胶形成基质与热源之间的最大距离而又进一步提高效率。

小袋或容器可为中空管。中空管可由可挠性箔材料形成。气溶胶形成基质和加热器元件提供于中空管中。在每一末端处密封中空管以形成密封小袋。中空管可热封或用胶粘剂加以密封。在导电接触部分提供于小袋或容器外部的情况下，加热器元件可延伸穿过密封的末端，接触部分耦接到小袋或容器外部的加热器元件。

形成小袋或容器的材料可大体上为不透气的。小袋或容器可由箔材料形成。箔材料优选为可挠性的。箔材料优选为耐热性聚合物。优选地，材料的耐热性高达约250摄氏度，或更优选地高达约265摄氏度。耐热性聚合物可为耐纶6，6(聚(六亚甲基己二酰胺))。有利地，由大体上不透气的材料形成小袋或容器可改善小袋的存放期。

替代地，形成小袋或容器的材料可具有可透过性。小袋可由网格形成。网格优选地对于所产生的气溶胶为多孔的，并且使得气溶胶能够从小袋释放并且导致冷凝。网格可通过任何合适的工艺，如编织材料，或通过使用齿形辊或类似物切割，并且随后通过提供与齿形辊的轴线垂直的力扩展材料形成。

可透过的小袋可由在使用期间能够抵抗高温而不会燃烧或向气溶胶赋予非所需气味的任何合适的材料形成。具体地说，天然纤维剑麻和苎麻尤其适合于形成小袋。替代地，小袋可由陶瓷纤维或金属形成。

用以形成小袋的材料的厚度可在约50微米与约300微米之间。用以形成小袋的材料的纤维尺寸可在约10微米与约30微米之间。

小袋或小袋容器可为任何合适的形状和尺寸。在一些实施例中，在第一方向上，小袋或容器的横截面形状为以下中的一种：椭圆形；圆形；矩形；正方形；以及三角形。在垂直于第一方向的第二方向上，横截面形状可为以下中的一种：矩形；三角形；圆形；以及椭圆形。

如本文所用，术语‘气溶胶形成基质’用于描述能够在加热时释放挥发性化合物的基质，其可形成气溶胶。挥发性化合物通过加热气溶胶形成基质而释放。从根据本发明的气溶胶形成基质生成的气溶胶可以是可见的或不可见的，并且可包含蒸气(例如，呈气态的物质的细颗粒，其在室温下通常为液体或固体)以及气体和冷凝蒸气的液滴。

气溶胶形成基质可为固体或液体，或包括固体和液体组分两者。在一个优选实施例中，气溶胶形成基质是固体。

气溶胶形成基质可包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基质可为尼古丁盐基质。气溶胶形成基质可包括植物类材料。气溶胶形成基质可包括烟草，并且优选地，含烟草材料含有挥发性烟草味化合物，其在加热时从气溶胶形成基质中释放。气溶胶形成基质可包括均质烟草材料。

气溶胶形成基质可包括烟草和气溶胶形成剂。烟草可为以下中的一种或多种：烟斗烟草；去筋烟叶(cut filler)；再造烟草；以及均质烟草。

气溶胶形成基质优选地包括：均质烟草材料；气溶胶形成剂；以及水。提供均质烟草材料会改善气溶胶生成、尼古丁含量以及气味特征。这是因为制备均质烟草的工艺涉及研磨烟草叶，其能够在加热时以有效得多的方式释放尼古丁和气味。

均质烟草材料可通过使颗粒烟草聚结而形成。当存在时，均质烟草材料可具有以干重计等于或大于5％，并且优选地，以干重计在大于5重量％与30重量％之间的气溶胶形成剂含量。

气溶胶形成基质可替代地包括不含烟草的材料。气溶胶形成基质可包括均质植物类材料。

气溶胶形成基质可包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可为任何合适的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物或化合物的混合物有利于致密和稳定气溶胶的形成，并且对处于气溶胶生成装置的操作温度下的热降解大体上具有抗性。合适的气溶胶形成剂在所属领域中是众所周知的，并且包含(但不限于)：多元醇，如三甘醇、1，3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，如丙三醇单、二或三乙酸酯；以及单、二或聚羧酸的脂肪族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。特别优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，如三甘醇，1，3-丁二醇和最优选的甘油。

气溶胶形成基质可包括其它添加剂和成分，如香料。

气溶胶形成基质优选包括尼古丁和至少一种气溶胶形成剂。在一个特别优选的实施例中，气溶胶形成剂是甘油。

根据本发明的第三方面，提供一种电操作式气溶胶生成装置。所述装置包括：电源；电子控制电路；腔，其被配置成用于收纳根据本发明的第一或第二方面的实施例中的任一个的如本文所述的气溶胶形成基质的小袋；用于将小袋保持在腔中的小袋保持器；以及邻近腔安置的电接触部分，并且其被配置成允许小袋的电加热器元件的导电部分电连接到电源。小袋保持器被配置成维持电加热器元件与电接触部分之间的电接触。

小袋保持器有利地使得使用者能够以简单的方式插入小袋，但要确保其以机械与电方式牢固地耦接到装置。

电操作式气溶胶生成装置可进一步包括至少一个穿刺元件，其被配置成用于在小袋被收纳在腔中时，刺破气溶胶形成基质的小袋。电操作式气溶胶生成装置可进一步包括第一组至少一个穿刺元件和第二组至少一个穿刺元件，其中第一组被配置成刺破小袋的第一侧并且第二组被配置成刺破小袋的第二侧，从而穿过小袋形成气流路径。以此方式，当通过加热器元件加热小袋时，所产生的气溶胶在其通过小袋时被夹带在气流中。

在提供有穿刺元件的情况下，所述或每一穿刺元件可为中空的，使得穿过穿刺元件和小袋形成气流路径。替代地，穿刺元件可包括穿刺部分和轴部分，所述穿刺部分的横截面积大于轴部分的横截面积。当小袋被收纳在腔中并且通过所述或每一穿刺元件刺破时，穿刺部分被配置成延伸到小袋中。以此方式，在轴部分周围并且穿过小袋形成气流路径。

邻近腔安置的电接触部分可为细长的。细长的接触部分优选被配置成大体上沿小袋的导电接触部分的整个长度延伸。增加细长的接触部分与导电接触部分之间的接触面积会通过减小那一连接下的电阻而有利地降低寄生功率损失。

替代地，在小袋的导电部分不处于小袋或小袋容器外部的情况下，邻近腔安置的电接触部分可包括一个或多个穿刺元件。当小袋被收纳在腔中以与小袋中的导电部分接触时，穿刺元件可刺破小袋。加热器元件的导电部分可为加热器丝，并且在这种情况下，邻近腔安置的电接触部分被配置成用于电接触所述丝，以使得电阻显著小于所述丝的其余部分的电阻。优选地，电阻低至少一个数量级以确保邻近电接触部分的区域中存在极低程度的加热。更优选地，电阻低至少两个数量级。

优选地，腔为装置的外部壳体中的内腔。腔可具有适于收纳整个小袋，或替代地，仅小袋的一部分的尺寸和形状。腔开口的横截面尺寸和形状优选与小袋的横截面尺寸和形状大体上相同。

小袋保持器可包括可在第一位置与第二位置之间移动的盖，在第一位置处，小袋可被插入到腔中，在所述第二位置处，小袋被保持在腔中。所述盖可铰接于装置的主体。铰接盖可铰接于盖的第一端部处，盖的第二端部包括烟嘴。盖可包括至少一个穿刺元件。以此方式，可提供机械优点以使得在提供有穿刺元件的情况下，所述或每一穿刺元件较容易(即需要较少力)刺破小袋。盖可通过任何合适的构件保持在第二位置处，如磁铁(如钕磁铁)或可释放的锁扣。

替代地，盖可以可滑动方式接合在装置上。在又一替代方案中，盖可包括螺纹，并且装置的主体可包括相应螺纹，以使得可将盖旋拧于主体上以将盖保持在装置上并且由此将小袋保持在腔中。

盖可包括被配置成用于与收纳小袋的腔组合的腔以形成封闭小袋的腔。

气溶胶生成装置优选地包括至少一个空气进口、至少一个空气出口以及在至少一个空气进口与至少一个空气出口之间延伸的气流路径。

电源可为电池，并且可为配置用于充电与放电的多个循环的可再充电电池。电池可为基于锂的电池，例如锂钴、磷酸锂铁(Lithium-Iron-Phosphate)、钛酸锂或锂聚合物电池。电池可替代地为镍金属氢化物电池或镍镉电池。电池容量优选选择为允许在需要再充电之前被使用者多次使用。电池容量优选足够在需要再充电之前被使用者使用最少20次。

气溶胶生成装置包括控制电路。控制电路优选被配置成用于从电源向小袋的至少一个加热器供电。控制电路优选进一步被配置成将至少一个加热器的温度维持在约100℃到350℃，更优选180℃与约260℃之间，并且最优选约220℃与约240℃之间的操作温度下。气溶胶形成基质可在至少一个加热器与小袋材料或小袋容器材料之间充当绝热体。以此方式，小袋材料或小袋容器材料的温度优选地维持低于约265℃，更优选低于约200℃，并且又更优选低于约150℃。

控制电路可包括可为可编程微处理器的微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其它电子电路。电路可包括其它电子组件。

气溶胶生成装置可包括与控制电路连通的抽吸检测器。抽吸检测器优选配置为检测使用者何时在气溶胶生成装置烟嘴上抽吸。控制电子器件优选被进一步配置为依赖于来自抽吸检测器的输入，控制向至少一个加热元件供电。

在启动系统之后，电力可连续地供应到加热器元件或可如在逐次抽吸的基础上间歇地供应。电力可以电流脉冲的形式供应到加热器元件。

气溶胶生成装置优选地包括用户启动开关，用于启动待供应到电加热器的电力。

装置优选地包括至少一个空气入口，和至少一个空气出口，以使得穿过腔形成从至少一个空气入口到至少一个空气出口的气流路径。腔的至少一个壁可为多孔的或可包括空气入口。

气溶胶生成装置优选地包括烟嘴。

装置可进一步包括检测器，其能够检测腔中小袋的存在并且区分所述小袋与被配置为用于与系统一起使用的其它小袋。检测器可用于控制向电加热器供电，使得除非检测到小袋处于腔中否则不可供应电力。替代地或另外，检测器可被配置为向控制器提供腔中的小袋的类型信息，使得可使用适当加热方案。

加热方案可包括以下中的一种或多种：用于电加热器的最高操作温度、每次抽吸的最大加热时间、抽吸之间的最短时间、每小袋的最大抽吸数目和小袋的最大总加热时间。建立对特定小袋定制的加热方案是有利的，因为特定小袋中的气溶胶形成基质可能需要特定加热条件，或通过特定加热条件提供改善的吸烟体验。电子电路可为可编程的，在此情况下可对多个加热方案进行存储和更新。

气溶胶形成基质的小袋可包括以下中的至少一个：并入小袋的材料中的标记物，其具有可识别的光谱特征；和打印在小袋上的识别信息。检测器优选地被配置为取决于标记物或打印的识别信息区分小袋。

在一个实施例中，检测器优选为包括光学传感器的光谱检测器，所述光学传感器包含至少一个光发射器和至少一个光传感器。优选地，光发射器被配置为发出红外线波长光或紫外线波长光。优选地，光传感器被配置为检测红外线波长光或紫外线波长光。

标记物可包括可识别的吸收光谱特征。当标记物受到气溶胶生成装置的光源照射时，标记物将吸收特定波长或波长组，并且随后经由光传感器接收的光波长将因此使气溶胶生成装置能够依赖于不存在的波长来测定标记物。

标记物的物理和化学结构可这样进行控制，使得吸收的光波长可根据需要进行设置。在一个优选实施例中，吸收的光波长不在可见光谱中。优选地，吸收的波长在红外线或紫外线范围内。

另外，或代替包括可识别的吸收光谱特征的标记物，标记物可包括可识别的发射光谱特征。当标记物受到气溶胶生成装置的光源照射时，光优选地激发标记物并且发出至少一个波长与激发光的波长偏移的光。如应了解，这是一种光致发光形式，并且可为磷光或荧光。通过控制标记物的物理和化学结构，光谱特征可得到控制。在一些实施例中，可识别的特征可取决于与激发有关的发射的时间应答，或激发后的发射的衰变率。

在一个优选实施例中，发出的光的波长不在可见光谱中。优选地，发出的光的波长在红外线或紫外线范围内。

在另一个实施例中，检测器包括光学传感器，所述光学传感器包含至少一个光发射器和至少一个光传感器。在这一实施例中，检测器可包括一个光发射器和一个光传感器。替代地，检测器可包括超过一个呈光传感器的一维(例如线性)阵列形式的光传感器。此外，检测器可包括超过一个呈光传感器的二维阵列形式的光传感器。

打印在小袋上的识别信息可包括以下中的一项或多项：小袋类型、气溶胶形成基质类型、生产日期、产地、批号和其它生产详情以及使用截止日期。

识别信息可以各种形式打印在小袋上。可使用各种油墨进行打印，包含可见光油墨、紫外线(UV)油墨、红外线(IR)油墨、磷光油墨、荧光油墨以及金属油墨。

根据本发明的另一个方面，提供一种电操作式气溶胶生成系统。所述系统包括根据本发明的第三方面的如本文所述的电操作式气溶胶生成装置和根据本发明的第一或第二方面的如本文所述的气溶胶形成基质的小袋。所述系统可为电操作式吸烟系统。所述系统可为手持式气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可具有相当于常规雪茄或香烟的大小。吸烟系统可具有介于大约30mm与大约150mm之间的总长度。吸烟系统可具有介于约5mm与约30mm之间的外径。

根据本发明的又一方面，提供一种制造根据本发明的第一或第二方面的如本文所述的气溶胶形成基质的小袋的方法。所述方法包括：进给导电材料幅；定期将气溶胶形成基质丸粒进给于幅材上；将组合后的材料幅与丸粒进给到材料管中；并且定期密封所述材料管，将气溶胶形成基质丸粒安置于封口之间，以形成密封的气溶胶形成基质的小袋，使导电材料幅在每一小袋中形成电加热器元件。

所述方法优选进一步包括在密封位置处对管进行切割以形成单独的密封的气溶胶形成基质的小袋。

替代地，所述方法可进一步包括在密封位置处提供弱线(line of weakness)以使得单独的气溶胶形成基质的小袋能够得到分离。弱线可为延伸跨越所述管宽度的穿孔线。所述方法可进一步包括切割在弱线处连接的一连串小袋以形成具有多个小袋，如二、三、四、五、六、七、八或更多个小袋的小袋群组。

所述方法可进一步包括定期向导电材料幅提供材料以形成导电接触部分。导电材料优选沿幅材的横向提供。替代地，导电材料可大体上以连续方式沿幅材的纵向提供。在又一实施例中，所述方法可进一步包括邻近小袋的每一密封末端提供导电材料的原材料以定期形成导电接触部分。

如本文所用，术语“纵向”是指材料幅沿工艺管线行进的方向。术语“横向”是指与纵向正交的方向。

导电材料可由至少具有呈纵向的导电丝的网格形成，并且在电接触部分由以横向提供的导电丝形成的情况下，形成电接触部分的导电丝具有丝的第一密度，并且形成网格的导电丝具有丝的第二密度，所述第一密度大于所述第二密度。密度优选为数量密度。

气溶胶形成基质丸粒可通过按压进给于幅材上或使用浆液沉积进行沉积。

在本发明的一个方面中的任何特征可以任何适当的组合应用于本发明的其它方面。具体来说，方法方面可应用于设备方面，且反之亦然。此外，一个方面中的任何、一些和/或所有特征可以任何适当的组合应用于任何其它方面中的任何、一些和/或所有特征。

还应了解，本发明的任何方面中所描述和定义的各种特征的特定组合可独立地实施和/或供应和/或使用。

本发明延伸到大体上如本文中参看附图所描述的方法和设备。

附图说明

仅作为实例，将参考附图进一步描述本发明，其中：

图1展示根据本发明的一个实施例的小袋的剖视图；

图2显示图1的小袋；

图3显示根据本发明的一个实施例的气溶胶生成装置和小袋；

图4显示使用中的图3的气溶胶生成装置；并且

图5显示用于制造根据本发明的小袋的制造方法。

具体实施方式

图1显示供电加热气溶胶生成装置中使用的气溶胶形成基质的小袋100。小袋100包括气溶胶形成基质的丸粒102、电加热器元件104、第一导电接触部分106以及第二导电接触部分108。小袋的组件容纳在容器110中。图2显示小袋容器110的外表面。如可见，导电接触部分106和108提供于小袋100内部。

电加热器元件104为由碳纤维丝形成的网格型加热器，其中目径为约120目(US)(每英寸约120根丝)。丝具有约16μm的直径。加热器元件的总电阻为约1欧姆。网格电耦接到导电接触部分106和108。接触部分106和108也由碳纤维丝形成。接触部分的丝比网格中的丝填充地更加致密，并且因此接触部分106和108的电阻比网格的电阻低至少一个数量级，优选低至少两个数量级。

气溶胶形成基质包括烟草和气溶胶形成剂，如多元醇。多元醇优选为丙二醇或甘油。在一个实施例中，烟草为匀质烟草。

将呈丸粒102形式的气溶胶形成基质按压于加热器元件上，并且因此直接与加热器元件接合。这会减少装置的电力需求。

气溶胶形成基质丸粒102和加热器元件104密封在容器110中。容器110为可挠性箔材料，其耐热性至少高达装置的操作温度。在这个实例中，箔材料可为耐纶6，6。

小袋的宽度为约10mm并且长度在约12mm与约15mm之间。气溶胶形成基质的丸粒102的质量介于约50mg与约400mg之间。

在使用中，在气溶胶生成装置中加热小袋来产生如下文进一步详述的气溶胶。

图3显示用于加热小袋来产生气溶胶的电操作式气溶胶生成装置200。气溶胶生成装置200是便携式的，并且具有相当于常规雪茄或香烟的大小。所述装置包括电源202，如可再充电电池；控制电路204；用于收纳气溶胶形成基质的小袋100的腔206；安置在用于收纳小袋的腔206的两侧的电接触部分208和210。装置的主要壳体包括空气入口212。装置进一步包括烟嘴214，其包括空气出口216。烟嘴214提供在可移动铰接盖上。

腔206包括多个穿刺元件218。可移动铰接盖还包括多个穿刺元件220。在使用中，在盖处于图3中所示的第一打开位置处的情况下，使用者将密封小袋100插入腔206中，并且随后将盖移动到图4中所示的第二关闭位置。通过磁铁(未图示)使盖保持处于关闭位置。替代地，可使用机械卡扣或其它此类保持装置。腔中和盖中的穿刺元件为中空的并且被配置成用于刺破密封小袋以延伸通过中空穿刺元件并穿过小袋形成气流路径。如图4中所示，气流路径从空气入口212沿装置延伸通过腔206中的中空的穿刺元件218，通过小袋100，通过中空穿刺元件220并且到达空气出口216。

除了刺破小袋以外，盖被配置成将小袋机械保持并且电耦接到装置。当盖处于第二关闭位置处时，电接触部分208和210被配置成用于电耦接到小袋的导电接触部分106和108。电接触部分208和210被配置成用于刺破小袋的外容器以使得其直接接触内部导电接触部分。电接触部分208和210可具有锯齿以更有效地刺破小袋并且分别接触导电接触部分106和108。在替代性实施例中，小袋的接触部分在外部，并且因此，装置的电接触部分不需要刺破小袋。

当使用者启动装置时，通过在烟嘴上抽吸来启动抽吸传感器(未图示)或通过启动手动开关(未图示)，控制电路204被配置成由电源206为电加热器元件104供电以将小袋加热到操作温度。在一个优选实例中，操作温度为约200℃。

当小袋达到操作温度时，使用者在烟嘴上抽吸，并且空气从空气入口212被抽吸通过装置，通过腔206和小袋100，并且被抽吸到烟嘴214中的空气出口216以外。

如图5中所示，小袋可以线性制造工艺制造。包括用于电加热器元件的网格的材料幅300由幅材材料的线圈架(未图示)进给。在步骤302，定期向幅材材料提供导电接触部分304。在步骤306，通过将丸粒按压于幅材材料上将气溶胶形成基质的丸粒308施加在接触部分304之间。如可见，气溶胶形成基质的丸粒被施加在每一其它接触部分之间以保留空白部分。在步骤310，随后将幅材材料进给到材料管312中以形成小袋的容器。材料管312由线圈架(未图示)进给。随后在步骤316将材料管密封314在不含气溶胶形成基质丸粒的空白部分中。最后，在步骤318切割管状材料以形成单独的密封小袋100。

Claims (9)

1.一种电操作式气溶胶生成装置，包括：

电源；

电子控制电路；

腔，被配置成用于收纳气溶胶形成基质的小袋，所述小袋包括：

处于所述小袋中的气溶胶形成基质；和

包括第一和第二导电部分的电加热器元件，

其中，所述电加热器元件处于所述小袋中并且直接接触所述气溶胶形成基质；

小袋保持器，用于将所述小袋保持在所述腔中；

第一组至少一个穿刺元件和第二组至少一个穿刺元件，其中所述第一组被配置成用于刺破小袋的第一侧并且所述第二组被配置成用于刺破小袋的第二侧，从而穿过所述小袋形成气流路径；以及

电接触部分，邻近所述腔安置并且被配置成允许小袋的电加热器元件的导电部分电连接到所述电源，其中，

所述小袋保持器被配置成用于维持所述电加热器元件与所述电接触部分之间的电接触。

2.根据权利要求1所述的电操作式气溶胶生成装置，其中所述穿刺元件为中空的，使得穿过所述穿刺元件和小袋形成气流路径。

3.根据权利要求1或2所述的电操作式气溶胶生成装置，其中所述小袋保持器包括能在第一位置与第二位置之间移动的盖，在所述第一位置处，小袋能够被插入到所述腔中，在所述第二位置处，所述小袋被保持在所述腔中。

4.一种制造气溶胶形成基质的小袋的方法，所述小袋包括：

处于所述小袋中的气溶胶形成基质；和

包括第一和第二导电部分的电加热器元件，

其中，所述电加热器元件处于所述小袋中并且直接接触所述气溶胶形成基质，并且所述第一和第二导电部分被配置成用于使所述电加热器元件与外部电源连接，

所述方法包括：

进给导电材料幅；

定期将气溶胶形成基质丸粒进给于所述导电材料幅上；

将组合后的材料幅与丸粒进给到材料管中；并且

定期密封所述材料管，将所述气溶胶形成基质丸粒安置于封口之间，从而形成密封的气溶胶形成基质的小袋，所述导电材料幅在每一小袋中形成电加热器元件。

5.根据权利要求4所述的制造方法，进一步包括在每一封口处对所述管进行切割以形成单独的密封的气溶胶形成基质的小袋。

6.根据权利要求4或5所述的制造方法，所述方法进一步包括定期向所述导电材料幅提供材料以形成电接触部分。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其中所述导电材料幅由至少具有纵向导电丝的网格形成，并且其中所述电接触部分由横向提供的导电丝形成，形成所述电接触部分的导电丝具有丝的第一数量密度，并且形成所述网格的导电丝具有丝的第二数量密度，所述第一数量密度大于所述第二数量密度。

8.根据权利要求4或5所述的制造方法，进一步包括邻近小袋的每一密封末端定期提供导电材料的原材料以形成电接触部分。

9.根据权利要求4或5所述的制造方法，其中所述气溶胶形成基质丸粒通过按压进给于所述导电材料幅上或使用浆液沉积进行沉积。

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