CN108471808B - 包括无线加热的雾化器的气溶胶递送设备以及相关方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及被配置为无线地加热雾化器的气溶胶递送设备。该气溶胶递送设备可以包括控制主体和料筒。控制主体可包括感应发射器。料筒可包括感应接收器和气溶胶前体组合物。当电流被引导到感应发射器时，感应接收器可以被感应地加热。由感应接收器产生的热量可以从在衬底处的气溶胶前体组合物形成气溶胶。还提供了相关的方法。
Description
背景
技术领域
本公开涉及诸如电子香烟和加热不燃烧香烟之类的气溶胶递送设备，且更具体而言涉及包括无线加热的雾化器的气溶胶递送设备。雾化器可以被配置为加热气溶胶前体组合物以形成供人消耗的可吸入物质，所述气溶胶前体组合物可由烟草制得或来源于烟草或以其它方式结合烟草。
背景技术
数年以来，已提出许多吸烟设备作为需要燃烧烟草以供使用的吸烟产品的改良或替代品。这些设备中的许多设备已被设计以提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟相关的感觉，但没有递送由于燃烧烟草而产生的大量不完全燃烧物和热解产物。为此，已经提出了利用电能来蒸发或加热挥发性材料的许多吸烟产品、气味发生器和药物吸入器，或者试图提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉而不燃烧烟草至显著程度。参看例如阐述于在Collett等人的美国专利第8,881,737号、Griffith Jr.等人的美国专利申请公开第2013/0255702号，Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号，Sears等人的美国专利申请公开第2014/0096781号，Ampolini等人的美国专利申请公开第2014/0096782号和Davis等人的美国专利申请公开第2015/0059780号中描述的背景技术中的各种替代的吸烟制品、气溶胶递送设备和热生成源，所述文献全部以全文引用的方式并入本文中。另见，例如，Counts等人的美国专利第5,388,594号和Robinson等人的美国专利第8,079,371号的背景部分中描述的产品和加热配置的各种实施例，所述文献以全文引用的方式并入本文中。
气溶胶递送设备的各种实施例采用雾化器来从气溶胶前体组合物产生气溶胶。这种雾化器经常采用直接电阻加热来产生热。就此而言，雾化器可以包括加热元件，该加热元件包括线圈或其他构件，该线圈或其他构件经由与电流被引导通过的材料相关联的电阻产生热。电流典型地经由诸如导线或连接器之类的直接电连接被引导通过加热元件。然而，形成这种电连接可能使气溶胶递送设备的组装复杂化并且增加潜在的故障点。进一步，在一些实施例中，气溶胶递送设备可以包括控制主体和料筒，该控制主体可以包括电功率源，该料筒可以包括雾化器。在这些实施例中，可能需要料筒和控制主体之间的电连接，这可能进一步使气溶胶递送设备的设计复杂化。因此，关于气溶胶递送设备的进步可以是可期望的。
发明内容
本公开涉及被配置为产生气溶胶的气溶胶递送设备，并且在一些实施例中，该气溶胶递送设备可以被称为电子香烟或加热不燃烧香烟。如下文所述，气溶胶递送设备可以包括感应接收器和感应发射器，该感应接收器和感应发射器可以协作以形成电变换器。感应发射器可以包括线圈，该线圈被配置为当交流电被引导通过那里时创建振荡磁场(例如，随时间周期性变化的磁场)。感应接收器可以至少部分地被接纳在感应发射器内并且可以包括导电材料。由此，通过引导交流电通过感应发射器，可以经由感应在感应接收器中生成涡电流。流过限定感应接收器的材料的电阻的涡电流可以通过焦耳加热来加热它。由此，可以限定雾化器的感应接收器可以被无线地加热以从定位成接近感应接收器的气溶胶前体组合物形成气溶胶。如本文所使用的，无线加热是指经由没有物理地电连接到电功率源的雾化器发生的加热。
在一个方面，提供了一种气溶胶递送设备。该气溶胶递送设备可以包括衬底，该衬底包括气溶胶前体组合物。感应接收器可以被定位成接近衬底。感应接收器可以被配置为当被暴露于振荡磁场时生成热并且加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
在一些实施例中，感应接收器可以是多孔的。气溶胶递送设备可以另外包括被配置为生成振荡磁场的感应发射器。感应发射器可以被配置为至少部分地围绕感应接收器。感应发射器可以限定管状配置或线圈配置。
在一些实施例中，气溶胶递送设备可另外包括包括感应发射器的控制主体和包括感应接收器和衬底的料筒。气溶胶前体组合物可以包括固体烟草材料、半固体烟草材料和液体气溶胶前体组合物中的一种或多种。控制主体进一步可以包括外主体、电功率源、控制器、流量传感器和指示器。
在附加的方面中提供了用于组装气溶胶递送设备的方法。该方法可以包括提供包括气溶胶前体组合物的衬底。进一步，该方法可以包括提供感应接收器。该方法可以另外包括将衬底定位成接近感应接收器。感应接收器可以被配置为当被暴露于振荡磁场时生成热并且加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
在一些实施例中，将衬底定位成接近感应接收器可以包括将衬底定位成与感应接收器直接接触。将衬底定位成接近感应接收器可包括将衬底定位在感应接收器内部。进一步，该方法可以包括用气溶胶前体组合物填充衬底，其中气溶胶前体组合物可以包括液体气溶胶前体组合物。
在一些实施例中，该方法可以另外包括提供感应发射器。进一步，该方法可以包括定位感应发射器，使得感应发射器至少部分地围绕感应接收器。定位感应发射器可以包括将感应发射器定位成不与感应接收器直接接触。
在一些实施例中，该方法可以另外包括形成包括衬底和感应接收器的料筒。进一步，该方法可以包括形成包括感应发射器的控制主体。定位感应发射器使得感应发射器至少部分地围绕感应接收器可以包括将料筒耦合到控制主体。形成控制主体可以包括将电功率源耦合到感应发射器。
在附加的方面，提供了一种气溶胶递送设备。气溶胶递送设备可以包括料筒。料筒可包括气溶胶前体组合物和雾化器。气溶胶递送设备可另外包括控制主体，该控制主体包括电功率源和无线功率发射器。无线功率发射器可以被配置为从电功率源接收电流并且无线地加热雾化器。雾化器可以被配置为加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
在一些实施例中，无线功率发射器可以包括感应发射器，并且雾化器可以包括感应接收器。感应发射器可以被配置为至少部分地围绕感应接收器。
在进一步的方面，提供了一种用于气溶胶化的方法。该方法可以包括提供料筒。料筒可包括气溶胶前体组合物和雾化器。该方法可进一步包括提供控制主体，该控制主体包括电功率源和无线功率发射器。另外，该方法可以包括将电流从电功率源引导至无线功率发射器。进一步，该方法可以包括用无线功率发射器无线地加热雾化器以加热气溶胶前体组合物来产生气溶胶。
本发明包括但不限于以下实施例。
实施例1：一种气溶胶递送设备，包括：
气溶胶前体组合物；
雾化器；
电功率源；以及
无线功率发射器，
所述无线功率发射器被配置为从所述电功率源接收电流并且无线地加热所述雾化器，
所述雾化器被配置为加热所述气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
实施例2：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中无线功率发射器包括感应发射器并且雾化器包括感应接收器。
实施例3：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应发射器被配置为至少部分地围绕感应接收器。
实施例4：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中衬底包括气溶胶前体组合物，
其中雾化器包括定位成接近衬底的感应接收器，
感应接收器被配置为当被暴露于振荡磁场时生成热并且加述气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
实施例5：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应接收器是多孔的。
实施例6：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中无线功率发射器包括配置为生成振荡磁场的感应发射器。
实施例7：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应发射器被配置为至少部分地围绕感应接收器。
实施例8：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应发射器限定管状配置或线圈配置。
实施例9：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，包括控制主体和料筒，所述控制主体包括感应发射器和电功率源，所述料筒包括感应接收器和衬底。
实施例10：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中气溶胶前体组合物包括固体烟草材料、半固体烟草材料和液体气溶胶前体组合物中的一种或多种。
实施例11：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中控制主体进一步包括外主体、控制器、流量传感器和指示器。
实施例12：一种用于组装气溶胶递送设备的方法，包括：
提供包括气溶胶前体组合物的衬底；
提供感应接收器；以及
将衬底定位成接近感应接收器，
感应接收器被配置为当被暴露于振荡磁场时生成热并且加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
实施例13：根据任何前述或随后的实施例的方法，其中将衬底定位成接近感应接收器包括将衬底定位成与感应接收器直接接触。
实施例14：根据任何前述或随后的实施例中任一项的方法，其中将衬底定位成接近感应接收器包括将衬底定位在感应接收器内部。
实施例15：根据任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括用气溶胶前体组合物填充衬底，其中气溶胶前体组合物包括液体气溶胶前体组合物。
实施例16：任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括提供感应发射器；以及
定位感应发射器，使得感应发射器至少部分地围绕感应接收器。
实施例17：根据任何前述或随后的实施例的方法，其中定位感应发射器包括将感应发射器定位成不与感应接收器直接接触。
实施例18：根据任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括形成包括衬底和感应接收器的料筒。
实施例19：根据任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括形成包括感应发射器的控制主体。
实施例20：根据任何前述或随后的实施例的方法，其中形成控制主体包括将电功率源耦合到感应发射器。
实施例21：一种气溶胶递送设备，包括：
包括气溶胶前体组合物的衬底；以及
定位成接近衬底的感应接收器，
所述感应接收器被配置为当被暴露于振荡磁场时生成热并且加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
实施例22：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应接收器是多孔的。
实施例23：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，进一步包括包括配置为生成振荡磁场的感应发射器。
实施例24：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应发射器被配置为至少部分地围绕感应接收器。
实施例25：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应发射器限定管状配置或线圈配置。
实施例26：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，包括控制主体和料筒，所述控制主体包括感应发射器，所述料筒包括感应接收器和衬底。
实施例27：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中气溶胶前体组合物包括固体烟草材料、半固体烟草材料和液体气溶胶前体组合物中的一种或多种。
实施例28：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中控制主体进一步包括外主体、电功率源、控制器、流量传感器和指示器。
实施例29：一种用于组装气溶胶递送设备的方法，包括：
提供包括气溶胶前体组合物的衬底；
提供感应接收器；以及
将衬底定位成接近感应接收器，
感应接收器被配置为当被暴露于振荡磁场时生成热并且加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
实施例30：根据任何前述或随后的实施例的方法，其中将衬底定位成接近感应接收器包括将衬底定位成与感应接收器直接接触。
实施例31：根据任何前述或随后的实施例的方法，其中将衬底定位成接近感应接收器包括将衬底定位在感应接收器内部。
实施例32：根据任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括用气溶胶前体组合物填充衬底，其中气溶胶前体组合物包括液体气溶胶前体组合物。
实施例33：任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括提供感应发射器；以及
定位感应发射器，使得感应发射器至少部分地围绕感应接收器。
实施例34：根据任何前述或随后的实施例的方法，其中定位感应发射器包括将感应发射器定位成不与感应接收器直接接触。
实施例35：根据任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括形成包括衬底和感应接收器的料筒。
实施例36：根据任何前述或随后的实施例的方法，进一步包括形成包括感应发射器的控制主体。
实施例37：根据任何前述或随后的实施例的方法，其中形成控制主体包括将电功率源耦合到感应发射器。
实施例38：一种气溶胶递送设备，包括：
料筒，所述料筒包括：
气溶胶前体组合物；和
雾化器；以及
控制主体，所述控制主体包括电功率源和无线功率发射器，
所述无线功率发射器被配置为从电功率源接收电流并且无线地加热雾化器，
所述雾化器被配置为加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
实施例39：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中无线功率发射器包括感应发射器并且雾化器包括感应接收器。
实施例40：根据任何前述或随后的实施例的气溶胶递送设备，其中感应发射器被配置为至少部分地围绕感应接收器。
通过阅读以下详细描述以及下面简要描述的附图，本公开的这些和其他特征、方面和优点将显而易见。本发明包括上述实施例中的两个、三个、四个或更多个的任何组合，以及本公开中阐述的任何两个、三个、四个或更多个特征或元件的组合，而不管这些特征或元件是否被明确地组合在本文的特定实施例描述中。本公开旨在从整体上阅读，使得已公开的发明的任何可分离的特征或元件在其各个方面和实施例中的任何一个中应被视为旨在可组合的，除非上下文另有明确说明。
附图说明
因此，已在前文概述中描述了本公开，现在将参考附图，附图未必按比例绘制，且其中：
图1图示了根据本公开的示例实施例的包括料筒和控制主体的气溶胶递送设备的立体图，其中料筒和控制主体彼此耦合；
图2图示了根据本公开的示例实施例的图1的气溶胶递送设备的立体图，其中料筒和控制主体彼此解耦合；
图3图示了根据本公开的示例实施例的图1的控制主体的分解图，其中其感应发射器限定管状配置；
图4图示了通过图3的控制主体的截面图；
图5图示了根据本公开的示例实施例的通过图1的控制主体的截面图，其中其感应发射器限定线圈配置。
图6图示了根据本公开的第一示例实施例的图1的料筒的分解图，其中其衬底延伸到由容器限定的内部隔室中；
图7图示了通过图6的料筒的截面图；
图8图示了根据本公开的第二示例实施例的通过图1的料筒的截面图，该料筒包括在由容器限定的内部隔室中的储集器衬底；
图9图示了根据本公开的第三示例实施例的通过图1的料筒的截面图，该料筒包括与感应接收器接触的衬底；
图10图示了根据本公开的第四示例实施例的通过图1的料筒的截面图，该料筒包括电子控制部件；
图11图示了根据本公开的示例实施例的通过图1的气溶胶递送设备的截面图，该气溶胶递送设备包括图6的料筒和图3的控制主体；
图12示意性地图示了根据本公开的示例实施例的用于组装气溶胶递送设备的方法；以及
图13示意性地图示了根据本公开的示例实施例的用于气溶胶化的方法。
具体实施方式
现在将参考其示例实施例在下文中更全面地描述本公开。这些实施例被描述为使得本公开将是透彻的和完整的，并且完整地将本发明的范围传达给本领域技术人员。事实上，本公开可按很多不同的形式来具体实施且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，这些实施例被提供使得本公开将满足可适用的法律要求。如在说明书以及所附权利要求书中使用的，单数形式的“一(a/an)”、“所述(the)”包括复数引用，除非上下文另外明确地指出。
本公开提供气溶胶递送设备的说明。气溶胶递送设备可以使用电能来加热材料(优选地无需以任何显著的程度燃烧材料)以形成可吸入物质；这样的制品最优选地是足够紧凑以被视为是“手持式”设备。气溶胶递送设备可提供抽吸香烟、雪茄或烟斗的感觉中的一些或所有感觉(例如，吸入和呼出习惯、口味或风味类型、感官效应、身体感觉、使用习惯、视觉线索，诸如由可见气溶胶提供的那些视觉线索，等等)，而无该制品或设备的任何组分的任何显著程度的燃烧。气溶胶递送设备可能不产生由烟草的燃烧或热解副产物所产生的气溶胶意义上的烟雾，但是，制品或设备最优选地产生由制品或设备的某些组分的挥发或蒸发所产生的蒸气(包括在可被视为可见的气溶胶的气溶胶内的蒸气，该可见的气溶胶可被视为被描述为烟雾状)，尽管在其他实施例中气溶胶可能不可见。在高度优选的实施例中，气溶胶递送设备可包含烟草和/或源自烟草的组分。这样，气溶胶递送设备可以被表征为电子吸烟制品，诸如电子香烟或“电子烟(e-cigarette)”。在另一个实施例中，气溶胶递送设备可以被表征为加热不燃烧的香烟。进一步，应该理解的是，本文公开的机构、部件、特征、装置、设备和方法的描述仅通过示例的方式根据与气溶胶递送机构有关的实施例来讨论，并且可以在各种其他产品和方法中被体现和使用。
本公开的气溶胶递送设备还可以被表征为蒸气制品或药物递送制品。因此，这类制品或设备可被适配以便提供可吸入形式或状态的一种或多种物质(例如，调味剂和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以大体上呈蒸气形式(即，在低于其临界点的温度下呈气相的物质)。替代地，可吸入物质可呈气溶胶形式(即，在气体中的精细固体颗粒或小液滴的悬浮液)。为简单起见，不管是否可见且不管是否是可能视为烟雾状的形式，如本文中所使用的术语“气溶胶”意图包括适合于人类吸入的形式或类型的蒸气、气体和气溶胶。
在使用中，本公开的气溶胶递送设备可以经受个体在使用传统类型的吸烟制品(例如，通过点燃和吸入烟草而采用的香烟、雪茄或烟斗)中采用的物理动作中的许多动作。例如，本公开的气溶胶递送设备的用户可以非常像传统类型的吸烟制品得握持该制品，在该制品的一端上抽吸用于吸入由该制品产生的气溶胶，在选定的时间间隔获取喷烟等等。
本公开的气溶胶递送设备通常包括提供在外壳体或主体内的多个部件。外壳体或主体的总体设计可变化，且可限定吸烟制品的总体尺寸和形状的外主体的型式或配置可变化。典型地，类似于香烟或雪茄的形状的细长主体可由单个的一体式壳体形成，或细长主体可由两个或多于两个的可分离件形成。例如，气溶胶递送设备可以包括可大体上呈管状形状的细长壳体或主体，且因此类似于常规香烟或雪茄的形状。在一个实施例中，气溶胶递送设备的部件中的所有部件被包含在一个外主体或壳体内。替代地，气溶胶递送设备可以包括两个或多于两个的接合且可分离的壳体。例如，气溶胶递送设备可在一端拥有控制主体，所述控制主体包括包含一个或多个可重复使用的部件(例如，可再充电电池和用于控制所述制品的操作的各种电子器件)的壳体，且在另一端拥有以可移除方式与其附接的壳体，所述壳体包含可丢弃的部分(例如，可丢弃的包含调味剂的料筒)。鉴于本文提供的进一步公开，在单个壳体类型的单元内或多件式可分离的壳体类型的单元内的部件的更特定的型式、配置和布置将显而易见。另外，当考虑到可商购的气溶胶递送设备时，可以领会各种气溶胶递送设备的设计和部件布置。
本公开的气溶胶递送设备最优选地包括功率源(即，电功率源)、至少一个控制器(例如，用于诸如通过控制从功率源到气溶胶递送设备的其它部件的电流流动来致动、控制、调节和停止用于热生成的功率的装置)、加热器或热生成部件(例如，电阻加热元件或部件，其通常被称为“雾化器”的部分)、以及气溶胶前体组合物(例如，通常在施加足够热量时能够产生气溶胶的液体，诸如通常被称为“烟汁(smoke juice)”、“电子烟液(e-liquid)”以及“电子烟汁(e-juice)”的成分)以及允许抽吸气溶胶递送设备以吸入气溶胶的口端区或尖端(例如，贯穿制品的限定的空气流路径，以使得可以在抽吸时从此处吸取生成的气溶胶)的某一组合。
本公开的气溶胶递送设备内的部件的对准可以变化。在特定的实施例中，气溶胶前体组合物可以位于气溶胶递送设备的末端附近，该气溶胶递送设备的该末端可以被配置为定位在接近用户的嘴部，以便最大化向用户递送气溶胶。然而，不排除其他配置。通常地，加热元件可以被定位成充分靠近气溶胶前体组合物，使得来自加热元件的热可以使气溶胶前体(以及同样可以被提供用于递送给用户的一种或多种香料、药物等)挥发并形成气溶胶以递送给用户。当加热元件加热气溶胶前体组合物时，气溶胶以适合消费者吸入的物理形式被形成、释放或生成。应该注意的是，前述术语意味着可以互换，使得对释放(release,releasing,releases,或released)的引用包括形式或生成(form或generate,forming或generating,forms或generates,以及formed或generated)。特别地，可吸入物质以蒸气或气溶胶或其混合物的形式被释放，其中这些术语在本文中也可被互换地使用，除非另有说明。
如上所述，气溶胶递送设备可以包含电池或其他电功率源(例如，电容器)以提供足以向气溶胶递送设备提供各种功能的电流，诸如加热器的供电、控制系统的供电、指示器的供电等。功率源可以采用各种实施例。优选地，功率源能够递送充足的功率以快速地加热加热元件以提供气溶胶形成并且通过使用达期望的持续时间为气溶胶递送设备供电。优选地，功率源的尺寸设计为方便地装配在气溶胶递送设备内，使得可以容易地处理气溶胶递送设备。另外，优选的功率源具有足够轻的重量以不减损期望的吸烟体验。
鉴于下文中提供的进一步公开，本公开的气溶胶递送设备内的部件的更特定型式、配置以及布置将显而易见。另外，当考虑到可商购的电子气溶胶递送设备时，可以领会各种气溶胶递送设备部件的选择。进一步，当考虑到可商购的电子气溶胶递送设备时，还可以领会在气溶胶递送设备内的部件的布置。
如下文所描述，本公开涉及气溶胶递送设备。气溶胶递送设备可以被配置为加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。在一些实施例中，气溶胶递送设备可以包括被配置成加热固体气溶胶前体组合物(被挤压出的烟草棒)或半固体气溶胶前体组合物(例如装载甘油的烟草膏)的加热不燃烧设备。在另一个实施例中，气溶胶递送设备可以被配置成加热流体气溶胶前体组合物(例如液体气溶胶前体组合物)并从流体气溶胶前体组合物(例如液体气溶胶前体组合物)产生气溶胶。这种气溶胶递送设备可以包括所谓的电子香烟。
不管被加热的气溶胶前体组合物的类型，气溶胶递送设备可以包括被配置成加热气溶胶前体组合物的加热元件。在一些实施例中，加热元件可以包括电阻加热元件。电阻加热元件可以被配置为当电流被引导通过那里时产生热。这种加热元件经常包括金属材料并且被配置为由于与使电流通过那里相关联的电阻而产生热。这种电阻加热元件可以被定位成接近气溶胶前体组合物。例如，在一些实施例中，电阻加热元件可以包括围绕液体输送元件(例如，芯，其可以包括多孔陶瓷、碳、乙酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、玻璃纤维或多孔烧结玻璃)缠绕的导线的一个或多个线圈，该液体输送元件被配置为抽吸气溶胶前体组合物通过那里。替代地，可以将加热元件定位成与固体或半固体气溶胶前体组合物接触。这种配置可以加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
在一些实施例中，气溶胶递送设备可以包括控制主体和料筒。控制主体可以是可重复使用的，而料筒可以被配置成用于有限次数的用途和/或被配置为可丢弃的。料筒可以包括气溶胶前体组合物。为了加热气溶胶前体组合物，加热元件也可以被定位在料筒中。控制器可以包括可以是可再充电或可替换的电功率源，并且由此控制主体可以与多个料筒一起被重复使用。
尽管以上描述的气溶胶递送设备可被采用于加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶，但这样的配置可能遭受一个或多个缺点。就此而言，电阻加热元件可以包括定义与气溶胶前体组合物接触的一个或多个线圈的导线。例如，如上所述，线圈可以围绕液体输送元件(例如，芯)包裹以加热并气溶胶化通过液体输送元件被引导到加热元件的气溶胶前体组合物。然而，由于线圈限定相对较小的表面积，所以气溶胶前体组合物中的一些可在气溶胶化期间被加热到不必要的高程度，从而浪费能量。替代地或另外地，不与加热元件的线圈接触的气溶胶前体组合物中的一些可能被加热到用于气溶胶化的不充分的程度。相应地，可能发生不充分的气溶胶化，或者气溶胶化可以伴随有能量浪费而发生。
进一步，如上所述，当电流被引导通过那里时，电阻加热元件产生热。相应地，由于将加热元件定位成与气溶胶前体组合物接触，可能发生气溶胶前体组合物的炭化。这种炭化可能由于由加热元件产生的热和/或由于电在加热元件处行进通过气溶胶前体组合物而发生。炭化可能导致在加热元件上的材料的累积。这种材料累积可能会负面地影响从气溶胶前体组合物产生的气溶胶的味道。
如上进一步所描述的，气溶胶递送设备可以包括控制主体和料筒，控制主体包括电功率源，料筒包括电阻加热元件和气溶胶前体组合物。为了将电流引导到电阻加热元件，控制主体和料筒可以包括电连接器，该电连接器配置为当料筒与控制主体接合时彼此接合。然而，这种电连接器的使用可能进一步复杂化且增加了这种气溶胶递送设备的成本。此外，在包括流体气溶胶前体组合物的气溶胶递送设备的实施例中，其泄漏可能在料筒内的端子或其他连接器处发生。
因此，本公开的实施例涉及可避免以上提到的问题中的一些或全部问题的气溶胶递送设备。就此而言，图1图示了根据本公开的示例实施例的气溶胶递送设备100。该气溶胶递送设备100可以包括料筒200和控制主体300。料筒200和控制主体300可以以功能关系被永久地或可拆卸地对准。就此而言，图1图示了处于耦合配置的气溶胶递送设备100，而图2图示了处于解耦合配置的气溶胶递送设备。各种机构可以将料筒200连接到控制主体300从而产生螺纹接合、压入配合接合、过盈配合、磁性接合等等。在一些实施例中，当料筒200和控制主体300处于组装配置时，气溶胶递送设备100可以是大体上棒状、大体上管状形状或大体上圆柱形形状。
在特定实施例中，料筒200和控制主体300中的一个或两个可被称为是可丢弃的或可重复使用的。例如，控制主体300可以具有可替换的电池或可再充电的电池，并且因此可以与任何类型的再充电技术组合，包括连接到典型的交流电电插座，连接到汽车充电器(即点烟器插座)和诸如通过通用串行总线(USB)电缆连接到计算机。进一步，在一些实施例中，料筒200可以包括如在Chang等人的美国专利第8,910,639号中公开的单次使用的料筒，该专利通过引用整体并入于此。
图3图示了根据本公开的示例实施例的气溶胶递送设备100的控制主体300的分解图。如所图示，控制主体300可以包括感应发射器302A、外主体304、流量传感器310(例如，喷烟传感器或压力开关)、控制器312、间隔件314、电功率源316(例如，电池(可以是可再充电的)和/或电容器)、具有指示器318(例如，发光二极管(LED))的电路板、连接器电路320和端盖322。在Peckerar等人的美国专利申请公开第2010/0028766号中描述了电功率源的示例，该文献的公开内容通过引用整体并入本文。
关于流量传感器310，包括用于气溶胶递送设备的各种微控制器、传感器和开关的代表性的电流调节部件和其他电流控制部件被描述在Gerth等人的美国专利第4,735,217号，全部授予Brooks等人的美国专利第4,922,901号、第4,947,874号和第4,947,875号，McCafferty等人的美国专利第5,372,148号，Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号，Nguyen等人的美国专利第7,040,314号，以及Pan的美国专利第8,205,622号中，所有这些文献通过引用整体并入本文。还参考描述在Ampolini等人的美国申请公开第2014/0270727号中的控制方案，该申请公开通过引用整体结合于此。
在一个实施例中，指示器318可以包括一个或多个发光二极管。指示器318可以通过连接器电路320与控制器312通信，并且例如在如被流量传感器310检测到的用户抽吸被耦合到控制主体300的料筒(例如，图2的料筒200)期间被照射。端盖322可以适于使得由指示器318在其下方提供的照明可见。相应地，指示器318可以在气溶胶递送设备100的使用期间被照射以模拟吸烟制品的点燃端。然而，在其他实施例中，指示器318可以以不同的数量被提供，并且可以呈现不同的形状并且甚至可以是在外主体中的开口(诸如当存在这种指示器时用于声音的释放)。
又进一步的部件可以被利用在本公开的气溶胶递送设备中。例如，Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号公开了用于吸烟制品的指示器；Sprinkel,Jr的美国专利第5,261,424号公开了压电传感器，其可以与设备的嘴端相关联以检测与抽吸相关联的用户唇部活动并且然后触发加热设备的加热；McCafferty等人的美国专利第5,372,148号公开了一种用于响应通过嘴件(mouthpiece)的压降来控制进入加热负载阵列的能量流的喷烟传感器；Harris等人的美国专利第5,967,148号公开了吸烟设备中的插座，所述插座包括检测插入部件的红外透射率的不均匀性的标识器以及当部件插入到插座中时执行检测例程的控制器；Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号描述了具有多个微分相位的限定的可执行功率循环；Watkins等人的美国专利第5,934,289号公开了光子-光电部件；Counts等人的美国专利第5,954,979号公开了用于改变通过吸烟设备的抽吸阻力的装置；Blake等人的美国专利第6,803,545号公开了用于在吸烟设备中使用的特定电池配置；Griffen等人的美国专利第7,293,565号公开了与吸烟设备一起使用的各种充电系统；Fernando等人的美国专利第8,402,976号公开了用于吸烟设备的计算机接口装置，以促进充电并允许设备的计算机控制；Fernando等人的美国专利第8,689,804号公开了用于吸烟设备的识别系统；以及Flick的WO 2010/003480公开了指示气溶胶生成系统中的喷烟的流体流量感测系统；前述公开中的所有通过引用整体并入本文。与电子气溶胶递送制品有关的部件和公开了可以在本文章中使用的材料或部件的进一步示例包括Gerth等人的美国专利第4,735,217号；Morgan等人的美国专利第5,249,586号；Higgins等人的美国专利第5,666,977号；Adams等人的美国专利第6,053,176号；White的美国专利第6,164,287号；Voges的美国专利第6,196,218号；Felter等人的美国专利第6,810,883号；Nichols的美国专利第6,854,461号；Hon的美国专利第7,832,410号；Kobayashi的美国专利第7,513,253号；Hamano的美国专利第7,896,006号；Shayan的美国专利第6,772,756号；Hon的美国专利第8,156,944号和8,375,957号；Thorens等人的美国专利第8,794,231号；Oglesby等人的美国专利第8,851,083号；Monsees等人的美国专利第8,915,254号和8,925,555号；Hon的美国专利申请公开第2006/0196518号和第2009/0188490号；Oglesby等人的美国专利申请公开第2010/0024834号；Wang的美国专利申请公开第2010/0307518号；DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0261408号；Hon的WO 2010/091593号；以及Foo的WO 2013/089551号，这些文献中的每个通过引用整体并入本文。进一步，Worm等人于2015年10月13日提交的美国专利申请序列第14/881,392号公开了可被包括在气溶胶递送设备中的胶囊和用于气溶胶递送设备的链形(fob-shape)配置，并且通过引用整体被结合于此。由前述文献公开的各种材料可以以各种实施例被并入本设备中，并且前述公开中的所有通过引用整体并入本文。
控制主体300的部件中的每个可以被至少部分地接纳在外主体304中。外主体304可以从接合端304'延伸到外端304”。端盖322可以被定位在外主体304的外端304”处并且与外主体304的外端304”接合。由此，可以是半透明或透明的端盖322可以被指示器318照射以便如上所述模拟吸烟制品的点燃端或执行其他功能。外主体304的相对接合端304'可以被配置成接合料筒200。
图4示意性地图示了通过控制主体300接近外主体304的接合端304'的局部截面图。如所图示，感应发射器302A可以延伸接近外主体304的接合端304'。在一个实施例中，如图3和4所图示，感应发射器302A可以限定管状配置。如图4所图示，感应发射器302A可以包括线圈支撑件303和线圈305。可以限定管状配置的线圈支撑件303可以被配置为支撑线圈303，使得线圈305不会移动到接触感应接收器或其他结构，并且不会由此与感应接收器或其他结构短路。线圈支撑件303可以包括非导电材料，该非导电材料可以对由线圈305产生的振荡磁场大体上透明。线圈305可以嵌入在线圈支撑件303中或以其他方式耦合到线圈支撑件303。在所图示的实施例中，线圈305与线圈支撑件303的内表面接合，从而减少与向感应接收器发射振荡磁场相关联的任何损失。然而，在其他实施例中，线圈可以被定位在线圈支撑件的外表面处或被完全嵌入线圈支撑件中。进一步，在一些实施例中，线圈可以包括印刷在线圈支撑件上的电迹线或以其他方式耦合到线圈支撑件的电迹线，或导线。在任一个实施例中，线圈可以限定螺旋形配置。
在替换的实施例中，如图5所图示，感应发射器302B可以限定线圈配置。在每个实施例中，感应发射器302可以限定感应发射器围绕其延伸的内腔室324。
如在图3-5中进一步所图示，在一些实施例中，感应发射器302可以被耦合到支撑构件326。支撑构件326可以被配置为在外主体304内接合感应发射器302并且支撑感应发射器302。例如，感应发射器302可以被嵌入在支撑构件326中或以其他方式被耦合到支撑构件326，使得感应发射器被固定地定位在外主体304内。作为进一步的示例，感应发射器302可以被注射模制到支撑构件304中。
支撑构件326可以接合外主体304的内表面以提供支撑构件相对于外主体的对准。由此，由于在支撑构件326和感应发射器302之间的固定耦合，感应发射器的纵向轴线可以大体上平行于外主体304的纵向轴线延伸。因此，感应发射器302可以被定位成不与外主体304接触，以便避免从感应发射器向外主体传输电流。然而，在一些实施例中，任选的绝缘体328可以被定位在感应发射器302与外主体304之间，如图5所示，以防止在它们之间的接触。如可以理解的，绝缘体328和支撑构件326可以包括诸如绝缘聚合物(例如塑料或纤维素)、玻璃、橡胶和瓷器之类的任何非导电材料。可替换地，在外主体由非导电材料(诸如塑料、玻璃、橡胶或瓷器)形成的实施例中，感应发射器302可接触外主体304。
如以下具体描述的，感应发射器302可以被配置为从电功率源316接收电流并且无线地加热料筒200(参见例如图2)。因此，如在图4和图5中所图示的，感应发射器302可以包括被配置为向其供应电流的电连接器330。例如，电连接器330可以将感应发射器302连接到控制器312。因此，来自电功率源316的电流可以如由控制器312所控制的被选择性地引导到感应发射器302。例如，当由流量传感器310检测到气溶胶递送设备100上的抽吸时，控制器312可以将电流从电功率源316(参见例如图3)引导到感应发射器302。作为示例，电连接器330可以包括端子、导线或被配置为通过其传输电流的连接器的任何其它实施例。进一步，电连接器330可以包括负极电连接器和正极电连接器。
在一些实施例中电功率源316可以包括可以供应直流电的电池和/或电容器。如本文其他地方所描述，气溶胶递送设备的操作可能需要将交流电引导至感应发射器302以产生振荡磁场以便在感应接收器中感应涡电流。相应地，在一些实施例中，控制器312或控制主体300的单独的部件可以包括逆变器或逆变器电路，该逆变器或逆变器电路被配置为将由电功率源316提供的直流电转变成被提供给感应发射器302的交流电。
图6图示了料筒200A的第一实施例的分解图。如所图示，料筒200A可以包括感应接收器202、外主体204、容器206、密封构件208和衬底210。外主体204可以在接合端204'和外端204”之间延伸。料筒200A的剩余部件中的一些或全部可以至少部分地定位在外主体204内。
料筒200A可以另外包括嘴件212。嘴件212可以与外主体204或容器206或单独的部件成一体。嘴件212可以被定位在外主体204的外端204”处。
图7图示了通过处于组装配置中的料筒200A的截面图。如所图示，容器206可以被接纳在外主体204内。进一步，密封构件208可以与容器206接合以限定内部隔室214。如图7中进一步所图示，在一些实施例中，密封构件208可以另外接合外主体204。
在一些实施例中，密封构件208可以包括诸如橡胶或硅树脂材料之类的弹性材料。在该实施例中，密封材料208可以压缩以与容器206和/或外主体204形成紧密密封。可以采用粘合剂来进一步改善在密封构件208与容器206和/或外主体204之间的密封。在另一个实施例中，密封构件208可以包括诸如塑料材料或金属材料之类的非弹性材料。在这些实施例中，密封构件208可以被粘附或焊接(例如，经由超声波焊接)到容器206和/或外主体204。相应地，经由这些机构中的一个或多个，密封构件208可以大体上使内部隔室214密封为关闭。
感应接收器202可与密封构件208接合。在一个实施例中，感应接收器202可部分地嵌入密封构件208中。例如，感应接收器202可被注射模制到密封构件208中，使得在它们之间形成紧密的密封和连接。相应地，密封构件208可以将感应接收器保持在期望的位置处。例如，感应接收器202可以被定位成使得感应接收器的纵向轴线与外主体204的纵向轴线大体上同轴地延伸。
进一步，衬底210可以接合密封构件208。在一个实施例中，衬底210可以延伸穿过密封构件208。就此而言，密封构件208可以限定延伸穿过其中的孔216，并且通过该孔216接收衬底210。由此，衬底210可以延伸到内部隔室214中。例如，如图7所图示，衬底210的一端可以被接纳在由容器206限定的袋状物218中。相应地，容器206和密封构件208可以各自接合衬底210并协作地将衬底维持在期望的位置处。例如，衬底210的纵向轴线可以被定位成与感应接收器202的纵向轴线大体上同轴。由此，如所图示，在一些实施例中，衬底210可以被定位成接近但不接触感应接收器202。通过避免在衬底210和感应接收器202之间的直接接触，感应线圈可保持大体上没有使用中的残留物累积，并且因此料筒可任选地用气溶胶前体组合物和/或新的衬底重新填充或以其他方式被重新使用。然而，如以下所讨论的，在一些实施例中，衬底和感应接收器之间的直接接触可能是优选的。
衬底210可以包括气溶胶前体组合物。气溶胶前体组合物可以包括固体烟草材料、半固体烟草材料和液体气溶胶前体组合物中的一种或多种。例如，固体烟草材料和半固体烟草材料可以在定义所谓的加热不燃烧香烟的气溶胶递送设备100的实施例中被采用。相反，作为进一步的示例，流体(例如液体)气溶胶前体组合物可以在定义所谓的电子香烟的气溶胶递送设备100的实施例中被采用。
代表性类型的液体气溶胶前体组合物和制剂在Robinson等人的美国专利第7,726,320号和Zheng等人的美国专利公开第2013/0008457号；Chong等人的美国专利公开第2013/0213417号；Lipowicz等人的美国专利公开第2015/0020823号；和Koller的美国专利公开第2015/0020830号，以及Bowen等人的WO 2014/182736和Collett等人的美国专利第8,881,737号中被阐述和被表征，以上专利的公开内容通过引用结合于此。可以采用的其他气溶胶前体包括已经结合到R.J.Reynolds Vapor公司的
产品、LorillardTechnologies的BLU产品，Mistic Ecigs的MISTIC MENTHOL产品和CN Creative有限公司的VYPE产品的气溶胶前体。还期望的是从Johnson Creek Enterprises LLC已获得的用于电子烟的所谓“烟汁”。发泡材料的实施例可以和气溶胶前体一起使用，并且作为示例其被描述在Hunt等人的美国专利申请公开第2012/0055494号中，该专利通过引用被结合于此。进一步，发泡材料的使用被描述在例如Niazi等人的美国专利第4,639,368号；Wehling等人的美国专利第5,178,878号；Wehling等人的美国专利第5,223,264号；Pather等人的美国专利第6,974,590号；Bergquist等人的美国专利第7,381,667号；Crawford等人的美国专利第8,424,541号；和Strickland等人的美国专利第8,627,828号，以及Brinkley等人的美国专利公开第2010/0018539号；和Sun等人的第2010/0170522号；和Johnson等人的PCT WO 97/06786中，所有这些专利通过引用被结合于此。
代表性类型的固体和半固体气溶胶前体组合物和制剂被公开在Thomas等人的美国专利第8,424,538号；Sebastian等人的美国专利第8,464,726号；Conner等人的美国专利申请公开第2015/0083150号；Ademe等人的美国专利申请公开第2015/0157052号；以及Nordskog等人于2015年6月30日提交的美国专利申请序列第14/755,205号中。
在气溶胶前体组合物包括液体或其他流体的料筒200的实施例中，衬底210可被配置成将气溶胶前体组合物保持在其中并且当由感应接收器202以以下所描述的方式向其施加热量时从其释放蒸气。在一些实施例中，衬底210可保留足够量的气溶胶前体组合物以持续期望的程度。在其他实施例中，可能优选的是给料筒200提供气溶胶前体组合物的增加的容量。在衬底被配置成保持流体气溶胶前体组合物的实施例中，可以在衬底210中采用的材料的示例包括多孔陶瓷、碳、乙酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、玻璃纤维和多孔烧结玻璃。
就此而言，如图6和图7中作为示例所图示的，在一个实施例中，容器206可以包括储集器并且内部隔室214可以被配置为接纳液体气溶胶前体组合物。在该实施例中，衬底210可以包括被配置成从内部隔室214接收气溶胶前体组合物并沿着那里输送气溶胶前体组合物的液体输送元件(例如，芯)。相应地，气溶胶前体组合物可以从内部隔室214被输送到沿着衬底210的纵向长度的感应接收器202围绕其延伸的位置。
如可以理解的是，图7中所图示的料筒200A的实施例仅出于示例目的而提供。就此而言，料筒200的各种替代实施例在本文中被提供作为进一步的示例。注意的是，虽然料筒200的实施例在本文中被分开描述，但除了在本文另外指出的以外，其各个部件和特征中的每个可以以任何方式被组合。
作为示例，图8图示了料筒200B的第二实施例，其中密封构件208B被定位成接近外主体204的外端204”，与在接合端204'处相对。在该实施例中，容器206B可以包括延伸穿过其中的孔216B，并且密封构件208B可以限定袋状物218B，以便以与以上所述的大体上相同的方式支撑衬底210。相应地，密封构件208可以定位在容器206的接合端204'处(参见例如图7的容器200A)或在容器206B的外端204”处(参见例如图8的容器200B)。
在一些实施例中，容器可被充分地密封使得大体上避免了气溶胶前体组合物的泄漏。然而如图8所图示，在一些实施例中，料筒200B可以进一步包括储集器衬底220。如可以理解的，储集器衬底220可以在本文公开的包括内部隔室214的料筒中的任何一个或多个中被采用。
在一个实施例中，储集器衬底220可以包括形成为大体上管的形状的多层非织造纤维，该管完全地或部分地环绕内部隔室220内的衬底210。在其他实施例中，储集器衬底220可以包括多孔陶瓷、碳、乙酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、玻璃纤维或多孔烧结玻璃。由此，液体气溶胶前体组合物可以被储集器衬底220吸附地保留。由于储集器衬底220和储集器210之间的接触，储集器衬底与衬底流体连通。因此，衬底210可被配置成将液体气溶胶前体组合物从内部隔室214中的储集器衬底220经由毛细管作用或其他液体输送机制输送到沿着衬底210的纵向长度的且在内部隔室外部的位置。
如上所述，在料筒的一些实施例中(参见例如图7和8的料筒200A、200B)，衬底210可以被定位成接近感应接收器202但不与感应接收器202接触。由于其间缺少直接接触，这样的配置可以避免残留物在感应接收器上的累积。然而，在其他实施例中，如图9中提供的料筒200C的第三实施例所图示，衬底210C可以接触感应接收器202。该配置的使用可以允许相对较大的衬底210C，该相对较大的衬底210C可以包含相对较大量的气溶胶前体组合物，而不一定增加感应接收器202的尺寸。进一步，感应接收器和衬底之间的直接接触可以促进从感应接收器经由对流到衬底的热传递，这可以比在其间没有直接接触的实施例中采用的辐射加热显著地更有效。相应地，应该理解的是，本文公开的料筒的实施例中的每个可以包括在感应接收器和衬底和/或气溶胶前体组合物之间的直接接触。作为示例，在气溶胶前体组合物包括固体烟草材料或半固体烟草材料的实施例中，可以采用在衬底210C和感应接收器202之间提供直接接触，所述固体烟草材料或半固体烟草材料可能比液体气溶胶前体组合物更不易在感应接收器上引起残留物累积。
在图6-8中所图示的料筒200A、200B的实施例中，衬底210延伸到内部隔室214中。然而，在其他实施例中，料筒可以不限定内部隔室。例如，图9中所图示的料筒200C可以不包括内部隔室。就此而言，衬底210C可以包括足够量的气溶胶前体组合物，使得在一些实施例中可以不需要内部隔室的使用。因此，例如，感应接收器202和衬底210C可以大体上共同延伸，使得其纵向端在大体相同的点处终止。就此而言，衬底感应接收器202和/或衬底210C可以被接纳在由外主体204C限定的袋状物222C中，或以其他方式与外主体接合(例如直接接合)。因此，在一些实施例中，料筒200C可限定可以不包括容器、密封构件或内部隔室的相对简单的配置。这种配置可以降低容器200C的复杂性和/或成本。
如上所述，在一些实施例中，衬底210C可以不延伸到内部隔室中，并且可以替代地终止在例如接近外主体204C。如以上关于图9进一步描述的，在一个实施例中，料筒200C可以不包括容器或内部隔室。然而，如图10所图示，在另一个实施例中，料筒200D可包括限定内部隔室214而衬底210D不延伸到隔室中的容器206D。就此而言，感应接收器202和衬底210D可以与容器或外主体接合。例如，在图10中，感应接收器202和衬底210D各自与容器206D接合。作为进一步的示例，如上所述，感应接收器202可以部分地嵌入容器206D中。进一步，衬底210D可以接合由容器206D限定的袋状物222D。
通过配置料筒200D使得衬底210D不延伸到内部隔室214中，隔室可以被采用用于除了用于气溶胶前体组合物的储集器之外的目的。例如，如图10所图示，在一些实施例中，料筒200D可以包括电子控制部件224D。如下所描述，电子控制部件224D可以被采用用于料筒200D的认证或用于其他目的。
如上所述，本公开的料筒200中的每个被配置成与控制主体300共同操作以产生气溶胶。作为示例，图11图示了与控制主体300接合的料筒200A。如所图示，当控制主体300与料筒200A接合时，感应发射器302A可以至少部分地围绕，优选地大体上围绕，并且更优选地完全围绕感应接收器202(例如，通过在其周边周围延伸)。进一步，感应发射器302A可以沿着感应接收器202的纵向长度的至少一部分延伸，并且优选地沿着感应接收器的大部分纵向长度延伸，并且最优选地沿着大体上感应接收器的纵向长度的全部延伸。
相应地，感应接收器202可以定位在感应发射器302A围绕其延伸的内腔室324的内部。相应地，当用户抽吸料筒200A的嘴件212时，压力传感器310可以检测到抽吸。由此，控制器312可以将电流从电功率源316(参见例如图3)引导到感应发射器302A。感应发射器302A可以由此产生振荡磁场。由于感应接收器202被接纳在内腔室324中，感应接收器可以暴露于由感应发射器302A产生的振荡磁场。
特别地，感应发射器302A和感应接收器202可以形成电变换器。如由控制器312从电功率源316(参见例如图3)引导到其的感应发射器302A中的电流的变化可以产生穿过感应接收器202的交变电磁场，由此在感应接收器内生成电涡电流。可以通过将交流电引导到感应发射器302来产生交变电磁场。如上所述，在一些实施例中，控制器312可以包括逆变器或逆变器电路，该逆变器或逆变器电路被配置为将由电功率源316提供的直流电转换为提供给感应发射器302A的交流电。
流过限定感应接收器202的材料的涡电流可以通过焦耳效应加热感应接收器，其中所产生的热量与电流的平方乘以感应接收器的材料的电阻成比例。在包括磁性材料的感应接收器202的实施例中，热也可以由磁滞损耗生成。若干个因素有助于感应接收器202的温度升高，包括但不限于与感应发射器302的接近度、磁场的分布、感应接收器的材料的电阻率、材料的饱和通量密度、趋肤效应或深度、磁滞损耗、磁化率、磁导率和偶极矩。
就此而言，感应接收器202和感应发射器302A两者可以包括导电材料。作为示例，感应发射器302和/或感应接收器202可以包括各种导电材料，包括诸如铜和铝之类的金属、导电材料的合金(例如抗磁性材料、顺磁性材料或铁磁材料)或诸如具有嵌入其中的一种或多种导电材料的陶瓷或玻璃之类的其他材料。在另一个实施例中，感应接收器可以包括接纳在用气溶胶前体组合物填充的储集器中的各种尺寸中的任何尺寸的导电颗粒或物体。在一些实施例中，感应接收器可以被涂覆有或以其他方式包括导热钝化层(例如，薄玻璃层)，以防止与气溶胶前体组合物直接接触。
相应地，感应接收器202可以被加热。由感应接收器202产生的热可以加热包括气溶胶前体组合物的衬底210，使得产生气溶胶402。相应地，感应接收器202可以包括雾化器。通过使感应接收器202以大体上距衬底均匀的距离定位在衬底210周围(例如，通过使衬底和感应接收器的纵向轴线对准)，衬底和气溶胶前体组合物可以被大体上均匀地加热。
气溶胶402可以在感应接收器202和感应发射器302A的周围行进或行进通过感应接收器202和感应发射器302A。例如，如所图示，在一个实施例中，感应接收器202可以包括网格、筛(screen)、螺旋状物、编织物或限定了延伸穿过那里的多个孔的其他多孔结构。在其他实施例中，感应接收器可包括嵌入衬底中或以其他方式与气溶胶前体组合物接触的棒，嵌入衬底中或以其他方式与气溶胶前体组合物接触的多个珠粒或颗粒，或烧结结构。在这些实施例中的每个中，气溶胶402可以自由地穿过感应接收器202和/或衬底，以允许气溶胶行进通过嘴件到用户。
气溶胶402可以与通过入口332进入的空气404混合，该入口可以被限定在控制主体300中(例如，在外主体304中)。相应地，互相混合的空气和气溶胶406可被引导至用户。例如，互相混合的空气和气溶胶406可以通过限定在料筒200A的外主体204中的一个或多个通孔226被引导至用户。在一些实施例中，密封构件208可以另外包括延伸通过那里的通孔228，通孔228可以与穿过外主体204限定的通孔226对准。然而，如可以理解的，通过气溶胶递送设备100的流动模式可以从以上描述的特定配置以各种方式中的任何方式变化，而不脱离本公开的范围。
如以上进一步指出的，在一些实施例中，料筒200可以进一步包括电子控制部件。例如，图10中图示的料筒200D包括电子控制部件224D。电子控制组件224D可以被配置为允许料筒200D的认证。就此而言，在一些实施例中，电子控制部件224D可以被配置为将控制器312(参见例如图3)可以分析的代码输出到控制主体300。由此，例如，控制器312可以仅在料筒200D被验证为真实(authentic)时才将电流引导至感应发射器302。在一些实施例中，电子控制部件可以包括连接到控制主体的端子。更优选地，电子控制部件224D可以包括射频识别(RFID)芯片，该射频识别(RFID)芯片被配置成将代码或其他信息无线地发射到控制主体300。由此，可以使用气溶胶递送设备100而不需要在料筒和控制主体之间的电连接器的接合。进一步，在Sears等人的美国专利申请公开第2014/0096782号中描述了电子控制部件和由此执行的功能的各种示例，该文献通过引用整体被并入本文。
如上所描述，本公开涉及包括控制主体的气溶胶递送设备，所述控制主体包括无线功率发射器，所述无线功率发射器被配置为从电功率源接收电流并且无线地加热雾化器。如可以理解的，可以采用各种无线加热技术来加热气溶胶前体组合物，该气溶胶前体组合物可以被包含在储集器中和/或与衬底接触。在一些实施例中，雾化器可以被无线地加热而无需将电流传输至雾化器。
在以上描述的实施例中，无线功率发射器可以包括感应发射器，并且雾化器可以包括感应接收器。由此，可以在感应接收器处感应涡电流以便产生热。如以上进一步指出，感应发射器可以被配置为至少部分地围绕感应接收器。作为进一步的示例，在其他实施例中，可以使用辐射加热、声波加热、光子加热(例如经由激光)和/或微波加热来无线地加热雾化器。
然而，在其他实施例中可以采用各种其他技术和机构来无线地加热雾化器。例如，电流可以被无线地传输到雾化器，并且这种无线功率传输技术可以与雾化器(诸如线圈电阻加热元件)的任何实施例被一起采用。无线功率传输方法和机构的示例性实施例被提供在Sebastian等人于2015年7月31日提交的美国专利申请序列第14/814,866号中，该文献通过引用整体被并入本文。
注意到，尽管本公开总体上描述了加热包括被定位成接近感应接收器的气溶胶前体组合物的衬底以产生气溶胶，但在其他实施例中，感应接收器可被配置为加热被引导(例如被分配)到其上的气溶胶前体组合物。例如，Brammer等人于2014年6月19日提交的美国专利申请序列第14/309,282号，于2014年10月27日提交的第14/524,778号；以及于2014年5月28日提交的第14/289,101号公开了流体气溶胶前体组合物递送机构和方法，这些文献通过引用整体并入本文。这样的流体气溶胶前体组合物递送机构和方法可被采用于将气溶胶前体组合物从储集器引导至感应接收器以产生气溶胶。在另外的实施例中，感应接收器可以包括连接到储集器的中空针，其中随着气溶胶前体组合物被针蒸发，毛细管作用将气溶胶前体组合物引导到针中以补给针。进一步注意到，尽管本文描述了感应接收器和感应发射器的示例形状和配置，但是可以采用各种其他配置和形状。
还提供了一种用于组装气溶胶递送设备的方法。如图12所图示，该方法可以包括在操作502处提供包括气溶胶前体组合物的衬底。该方法可以进一步包括在操作504处提供感应接收器。另外，该方法可以包括在操作506处将衬底定位成接近感应接收器。感应接收器可以被配置为被暴露于振荡磁场以加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
在一些实施例中，在操作506处将衬底定位成接近感应接收器可以包括将衬底定位成与感应接收器直接接触。进一步，在操作506处将衬底定位成接近感应接收器可包括将衬底定位在感应接收器内部。该方法可以另外包括用气溶胶前体组合物填充衬底。气溶胶前体组合物可以包括液体气溶胶前体组合物。
该方法可以另外包括提供感应发射器并且定位感应发射器使得感应发射器至少部分地围绕感应接收器。定位感应发射器可以包括将感应发射器定位成不与感应接收器直接接触。
该方法可以另外包括形成包括衬底和感应接收器的料筒。进一步，该方法可以包括形成包括感应发射器的控制主体。定位感应发射器使得感应发射器至少部分地围绕感应接收器可以包括将料筒耦合到控制主体。另外，形成控制主体可以包括将电功率源耦合到感应发射器。
在另外的实施例中，提供了用于气溶胶化的方法。如图13所图示，该方法可以包括在操作602处提供料筒。料筒可包括气溶胶前体组合物和雾化器。该方法可以另外包括在操作604处提供控制主体。控制主体可以包括电功率源和无线功率发射器。该方法可以进一步包括在操作606处将电流从电功率源引导至无线功率发射器。另外，该方法可以包括在操作608处用无线功率发射器无线地加热雾化器以加热气溶胶前体组合物来产生气溶胶。
本公开的许多修改和其他实施例将被本公开所属领域的技术人员想到，其具有在在前的描述和相关附图中所呈现的教导的益处。因此，理解的是，本发明不限于本文中所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求书的范围内。尽管本文中采用特定术语，但所述术语仅在通用意义和描述性意义上使用，而不用于局限性目的。
Claims (15)
1.一种气溶胶递送设备，包括：
气溶胶前体组合物；
雾化器；
电功率源；以及
无线功率发射器，
所述无线功率发射器被配置为从所述电功率源接收电流并且无线地加热所述雾化器，
所述雾化器被配置为加热所述气溶胶前体组合物以产生气溶胶；
其中衬底包括所述气溶胶前体组合物，
其中所述雾化器包括围绕所述衬底但不与所述衬底直接接触的感应接收器，
所述感应接收器被配置为当被暴露于振荡磁场时生成热并且加热所述气溶胶前体组合物以产生气溶胶；
其中所述无线功率发射器包括配置为生成所述振荡磁场的感应发射器，所述感应发射器被配置为至少部分地围绕所述感应接收器。
2.根据权利要求1所述的气溶胶递送设备，其中所述感应发射器被配置为至少部分地围绕所述感应接收器。
3.根据权利要求1所述的气溶胶递送设备，其中所述感应接收器是多孔的。
4.根据权利要求1所述的气溶胶递送设备，其中所述感应发射器限定管状配置或线圈配置。
5.根据权利要求1所述的气溶胶递送设备，包括控制主体和料筒，所述控制主体包括所述感应发射器和所述电功率源，所述料筒包括所述感应接收器和所述衬底。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶递送设备，其中所述气溶胶前体组合物包括固体烟草材料、半固体烟草材料和液体气溶胶前体组合物中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的气溶胶递送设备，其中所述气溶胶前体组合物包括固体烟草材料、半固体烟草材料和液体气溶胶前体组合物中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的气溶胶递送设备，其中所述控制主体进一步包括外主体、控制器、流量传感器和指示器。
9.根据权利要求5所述的气溶胶递送设备，其中所述控制主体进一步包括外主体、控制器、流量传感器和指示器。
10.一种用于组装气溶胶递送设备的方法，包括：
提供包括气溶胶前体组合物的衬底；
提供感应接收器；
将所述衬底定位成由所述感应接收器围绕但不与所述感应接收器直接接触，以及
由至少部分地围绕所述感应接收器的感应发射器生成振荡磁场；
所述感应接收器被配置为当被暴露于所述振荡磁场时生成热并且加热所述气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
11.根据权利要求10所述的方法，其中将所述衬底定位成接近所述感应接收器包括将所述衬底定位在所述感应接收器内部。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的方法，进一步包括用所述气溶胶前体组合物填充所述衬底，其中所述气溶胶前体组合物包括液体气溶胶前体组合物。
13.根据权利要求10所述的方法，进一步包括形成包括所述衬底和所述感应接收器的料筒。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括形成包括所述感应发射器的控制主体。
15.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述控制主体包括将电功率源耦合到所述感应发射器。
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|---|---|---|---|
| CN202110665398.0A CN113197364B (zh) | 2015-11-06 | 2016-11-04 | 包括无线加热的雾化器的气溶胶递送设备以及相关方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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