CN109152421A - 用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于气溶胶生成系统(40)的加热器和芯组件(200)。所述加热器和芯组件(200)包含：毛细管主体(210)；加热元件(220)，其布置在所述毛细管主体(210)的外表面上；以及一对间隔开的电触头(230)，其固定在所述毛细管主体(210)周围并且与所述加热元件(220)联接。所述加热器和芯组件(200)还包含沿着所述毛细管主体(210)的长度的至少部分延伸的支撑构件(240)。还提供了一种包括多个这类加热器和芯组件的气溶胶生成系统(40)，以及制造这类加热器和芯组件的方法。

Description

用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件

技术领域

本发明涉及并入有加热元件和毛细管主体的用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件。本公开还涉及生产这类加热器和芯组件的方法。

背景技术

手持的并且通过加热毛细管芯中的液体气溶胶形成基质来操作的电加热吸烟系统在本领域中是已知的。举例来说，WO2009/132793描述了一种电加热吸烟系统，其包括壳体和可替换的烟嘴。壳体包括电源和电气线路。烟嘴包括液体存储部分以及具有第一端部和第二端部的毛细管芯。芯的第一端部延伸到液体存储部分中，以与其中的液体接触。烟嘴还包括用于加热毛细管芯的第二端部的加热元件、空气出口、和在毛细管芯的第二端部与空气出口之间的气溶胶形成室。加热元件通常是卷绕在芯周围的电线线圈。当壳体与烟嘴接合时，加热元件与电源经由线路电连接，并且经由气溶胶形成室从至少一个空气入口到空气出口限定用于空气的流动路线。在使用中，液体通过芯中的毛细管作用从液体存储部分朝向加热元件转移。毛细管芯的第二端部处的液体通过加热元件被汽化。所产生的过饱和蒸汽被混合在从至少一个空气入口到气溶胶形成室的气流中并且在所述气流中被载运。在气溶胶形成室中，蒸汽冷凝以形成气溶胶，所述气溶胶被朝向空气出口载运到用户的口腔中。

芯和加热器组件的具体特性对于实现所要求的功能性能来说很重要。因此，准确且持续地生产芯和加热器组件的能力对于维持同一类型的不同气溶胶生成系统之间的一致性能来说很重要。举例来说，在具有加热器线圈的加热器组件中，加热器线圈应产生为具有相同尺寸，并且具有相同的线圈匝数目和间距以减少产品间的可变性。在已知系统中，制造加热器线圈和加热器组件可能需要大量制造步骤，所述步骤中的一些可能需要由熟练的操作者手动进行，例如在加热器线圈需要通过焊接连接到电触头的情况下。现有加热器组件还可能易碎，并且因此需要在制造、输送和存储期间进行精细处理，以避免可能以其它方式导致其物理或电特性改变的损坏或变形。

需要提供一种用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件，其较为坚固并且可持续且更简单地制造。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件，所述组件包括：毛细管主体；加热元件，其布置在毛细管主体的外表面上；一对间隔开的电触头，其固定在毛细管主体周围并且与加热元件联接，以及支撑构件，其沿着毛细管主体的长度的至少部分延伸。

电触头优选地定位在加热元件上方。通过将电触头固定在毛细管主体周围及加热元件上方，电触头可将加热元件紧固到毛细管主体的外表面。也就是说，电触头可在适当位置将加热元件的至少部分保持在毛细管主体的外表面上。通过这种布置，电触头可将加热元件紧固到毛细管主体并且提供电连接，加热元件可通过所述电连接连接到电能量源。有利的是，相比于例如通过焊接将加热器元件的端部手动连接到电触头的现有系统，这种布置需要的制造步骤更少。所述布置还可允许在自动装配线上制造加热器和芯组件，所以可以高重复性更快速地制造这类装置。

优选的是，电触头中的至少一个被设定尺寸，使得在所述电触头的内表面与毛细管主体的外表面之间存在摩擦配合。提供这类摩擦配合可以允许电触头紧固在毛细管主体上而不需要额外的紧固构件或紧固步骤。优选的是，每个电触头被设定尺寸，使得在电触头的内表面与毛细管主体的外表面之间存在摩擦配合。

可使用胶粘剂或类似紧固构件将电触头固定到毛细管主体的外表面。

电触头可围绕毛细管主体的周界的至少部分延伸。毛细管主体可以是可压缩的。电触头中的至少一个可被设定尺寸，使得在电触头与毛细管主体之间存在过盈配合。也就是说，电触头可被设定尺寸，使得其内表面限定直径小于毛细管主体的外径的内部空间，因此毛细管主体通过电触头被压缩以将电触头紧固到毛细管主体。毛细管主体可以是可压缩的，并且电触头中的至少一个可围绕毛细管主体的周界的至少部分延伸，并且可被设定尺寸，使得在电触头与毛细管主体之间存在过盈配合。这可有助于确保加热元件通过电接触紧固地固定到毛细管主体而不需要胶粘剂或额外固定步骤，例如软焊或焊接。这还可有助于确保电触头与加热元件之间的可靠电连接。在这类实施例中，两个电触头均可围绕毛细管主体的周界的至少部分延伸，并且每个电触头可被设定尺寸，使得在电触头与毛细管主体之间存在过盈配合。

电触头可仅围绕毛细管主体的周界的部分延伸。电触头优选地围绕毛细管主体的多于50％的周界延伸。相对于电触头围绕毛细管主体的少于50％的周界延伸的实例，这可能导致电触头更紧固地固定到毛细管主体。这还可有助于确保电触头与加热元件之间的可靠电连接。

电触头中的一个或两个可大体上围绕毛细管主体的整个周界延伸。电触头中的至少一个可包围毛细管主体。在这类实施例中，电触头可以是环形的。优选的是，两个电触头均包围毛细管主体。相对于电触头围绕毛细管主体的少于整个周界延伸的实例，这可能导致电触头更紧固地固定到毛细管主体。这还可有助于确保电触头与加热元件之间的可靠电连接，而无论毛细管主体的外表面上的加热元件的具体布置，且不限制加热元件的用以确保电触头与加热元件之间的接触的布置。

两个电触头均可包围毛细管主体，并且可被设定尺寸，使得在电触头与毛细管主体之间存在过盈配合。

电触头可以是刚性的。这可导致组件比电触头为柔性的组件更坚固。电触头可以是刚性的，可围绕毛细管主体的周界的多于50％延伸，且可被设定尺寸，使得在毛细管主体与电触头之间存在摩擦配合。这可允许电触头在装配期间仅夹在毛细管主体周围。

电触头可各自包括刚性材料环，例如金属环。这可提供具有高机械阻力和到加热元件的可靠电连接的电接触。这还能使加热器和芯组件能够通过将电触头搭扣配合到装置中的保持夹中而连接到气溶胶生成装置中的电能源。

在电触头围绕毛细管主体的周界延伸的情况下，每个电触头可由弯曲材料薄片形成，所述电触头的相对端部在接合部处连接在一起。举例来说，相对端部可通过搭扣配合或夹紧而在接合部处连接在一起。这可提供不需要焊接的坚固组件。

在电触头围绕毛细管主体的周界延伸的情况下，每个电触头的相对端部可以协作方式塑形，使得接合部是非直线的或沿着倾斜线延伸。在此上下文中，术语“倾斜线”意指接合部沿着不平行于毛细管主体的纵向轴线的线延伸。通过具有非直线的或沿着倾斜线延伸的接合部，每个电触头的相对端部之间的在毛细管主体的纵向方向上的相对移动可被阻止或减到最小。

电触头可以是柔性的。举例来说，电触头可由导电材料的柔性薄片形成，例如金属箔。在这类实施例中，电触头可使用胶粘剂或类似物紧固到毛细管主体的外表面，或围绕毛细管主体的整个周界延伸，使得在毛细管主体与电触头之间存在摩擦配合。

在以上实施例中的任一个中，加热元件可包括卷绕在毛细管主体周围的电阻线线圈。在这类实施例中，电阻线线圈可沿着毛细管主体的整个长度卷绕在毛细管主体周围。

毛细管主体可以具有任何合适的形状。毛细管主体可以是伸长的。所述对电触头可在毛细管主体的长度方向上间隔开。在这类实施例中，所述对电触头可沿着毛细管主体的长度定位在任何位置处。举例来说，所述对电触头可包括在毛细管主体的第一端部处或邻近于所述第一端部的第一电触头，以及在任何其它位置处，例如在沿着毛细管主体的长度的中点处的第二电触头。所述对电触头可包括在毛细管主体的第一端部处或邻近于所述第一端部的第一电触头，以及在毛细管主体的第二端部处或邻近于所述第二端部的第二电触头。

加热器和芯组件包括沿着毛细管主体的长度的至少部分延伸的支撑构件。支撑构件比毛细管主体更强且更硬。通过这种布置，支撑构件可增加加热器和芯组件的强度和刚度以改进坚固性并便于处理。在从多长度加热器和芯组件切下各加热器和芯组件的制造操作中，支撑构件可使切割操作的准确度得以改良。这可导致不同加热器和芯组件之间的可重复性和一致性更高。

支撑部件可由单个整体部件或由连接在一起的多个部件形成。

优选的是，支撑构件位于毛细管主体内。支撑构件可延伸穿过毛细管主体的芯部。支撑构件可由毛细管主体环绕。支撑构件可由毛细管主体包围。刚性支撑构件的存在可降低毛细管主体的总径向可压缩性，因此有助于确保电触头与加热元件之间的紧配合。支撑构件可布置在毛细管主体的外表面上。

支撑构件优选地为刚性支撑构件。

支撑构件可仅沿着毛细管主体的长度的部分延伸。在一些实例中，支撑构件大体沿着毛细管主体的整个长度延伸。

支撑构件可具有任何合适的截面积。在一些实例中，支撑构件的截面积小于毛细管主体的总截面积的约3％到21％，更优选地在毛细管主体的截面积的约4％到16％之间。

支撑构件可具有任何合适的截面形状。举例来说，支撑构件可具有平面、圆形、卵形、正方形、矩形、三角形或类似截面形状。支撑构件可具有实心截面积。支撑构件可具有中空截面积。

在一些实例中，支撑构件可包括中心部分和多个横向肋状物。此截面形状可使支撑构件具有合适刚度而不占据毛细管主体内的大量空间，并因此显著降低毛细管主体的芯吸能力。多个横向肋状物可包括多个径向延伸肋状物。举例来说，支撑构件可包括中心部分和三个或多于三个径向延伸肋状物。这可提供在所有横向方向上抗弯曲的支撑构件。

在一些实例中，支撑构件由电绝缘材料形成。这可防止芯部部件在与加热元件或电触头接触的情况下对加热元件的电性能造成影响。支撑构件可由导电材料形成。

电触头固定在毛细管主体周围并且与加热元件联接。因此，电触头可以允许加热元件电连接到电能源。优选的是，电触头的电阻低于加热元件的电阻，以防止在对加热元件供能时损坏电触头。在这类实例中，电触头的截面积可各自大于电触头所电连接到的加热元件的截面积。形成电触头的材料的电阻率可低于形成加热元件的材料的电阻率。用于形成电触头的合适材料包含铝、铜、锌、银、不锈钢，例如奥氏体316不锈钢以及马氏体440和420不锈钢，及其合金。

加热元件可以是电阻线线圈。加热元件可通过冲压或蚀刻片材坯件而形成，所述片材坯件可随后被包裹在芯部周围。优选的是，加热元件是电阻线线圈。线圈的间距优选地在0.5与1.5mm之间，并且最优选地为大致1.5mm。线圈的间距意指邻近的线圈匝之间的间隔。线圈可有利地包括不到六匝，并且优选地具有不到五匝。电阻线有利地具有在0.10与0.15mm之间，并且优选地为大致0.125mm的直径。电阻线优选地由904或301不锈钢形成。其它合适的金属的实例包含钛、锆、钽和铂族金属。其它合适的金属合金的实例包含康铜、含镍合金、含钴合金、含铬合金、含铝合金、含钛合金、含锆合金、含铪合金、含铌合金、含钼合金、含钽合金、含钨合金、含锡合金、含镓合金、含锰合金和含铁合金，以及基于镍、铁、钴的超级合金、不锈钢、基于铁铝的合金以及基于铁锰铝的合金。是Titanium Metals Corporation的注册商标，其位于科罗拉多州丹佛市百老汇大厦1999套间4300(1999 Broadway Suite 4300,Denver Colorado)。在复合材料中，电阻材料可以任选地嵌入绝缘材料中，由绝缘材料封装或由绝缘材料涂布，或反之亦然，这取决于能量转移的动力学和所需的外部物理化学性质。加热元件可包括在两层惰性材料之间起隔离作用的金属蚀刻箔。在所述情况下，惰性材料可以包含全聚酰亚胺或云母箔。是E.I.du Pont de Nemours and Company的注册商标，其位于美国特拉华州威明顿市市场街1007号(1007 Market Street,Wilmington,Delaware)，邮编19898。加热元件还可包括以带状物的形式提供的金属箔，例如铝箔。

加热元件可通过电阻加热操作。换句话说，可以选择加热元件的材料和尺寸，使得当特定电流通过加热元件时，加热元件的温度上升到所要温度。经过加热元件的电流可以通过从电池传导施加，或可以通过在加热元件周围施加可变磁场而在加热元件中诱发。

加热器和芯组件可包括多于一个加热元件，例如两个，或三个，或四个，或五个，或六个或更多个加热元件。

毛细管主体可包括能够沿着其长度传送液体气溶胶形成基质的任何合适材料或材料的组合。毛细管主体可由多孔材料形成，但无需如此。毛细管主体可由具有纤维状或海绵状结构的材料形成。毛细管主体优选地包括毛细管束。举例来说，毛细管主体可包括多个纤维或细丝，或其它细孔管。毛细管主体可包括海绵状或泡沫状材料。毛细管主体的结构形成多个小孔或管，气溶胶形成液体可以通过毛细管作用输送通过所述小孔或管。特别优选的材料将取决于气溶胶形成基质的物理性质。合适的毛细管材料的实例包含海绵或泡沫材料、采用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成的纤维状材料，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、陶瓷、玻璃纤维、硅石玻璃纤维、碳纤维、例如奥氏体316不锈钢以及马氏体440和420不锈钢等医用级不锈钢合金的金属纤维。毛细管主体可以具有任何合适的毛细性，以便与不同的液体物理性质一起使用。液体具有包含但不限于粘度、表面张力、密度、导热性、沸点和蒸汽压力的物理性质，这允许通过毛细管材料运输液体。毛细管主体可由耐热材料形成。有利的是，毛细管主体可包括多个纤维束。多个纤维束可大体沿着毛细管主体的长度对准。

还描述了一种用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件，所述组件包括：毛细管主体；加热元件，其布置在毛细管主体的外表面上；以及一对间隔开的电触头，其固定在毛细管主体周围并且与加热元件联接。

在本发明的第二方面中，提供了一种气溶胶生成系统，其包括：根据上文所论述的实施例中的任一个的加热器和芯组件；液体存储部分，其与毛细管主体流体连通；以及电源，其经由电触头连接到加热元件。

电触头可各自包括一个或多个向外延伸的突片，并且所述系统可进一步包括具有一个或多个孔口的外壳，突片被收纳并保持到所述孔口中。这样的优点是，每个电触头的突片可以允许触头且因此允许加热器和芯组件容易地紧固到外壳并处于正确位置。一个或多个孔口可包括连接到电源的电连接。通过这种布置，突片可促成电触头到电源的电连接。优选的是，一个或多个突片是平面的。平面突片提供平坦表面，加热器和芯组件可利用所述平坦表面定位并保持在气溶胶生成系统内。平面突片的平坦表面还可通过相比于不具有向外延伸的平面突片的电触头呈现更大导电表面积来促成电触头到电源的电连接。

气溶胶生成系统可以是电加热吸烟系统。优选的是，气溶胶生成系统是手持式的。气溶胶生成系统可以是电加热吸烟系统，并且可以具有与传统雪茄或卷烟相当的大小。吸烟系统可以具有在大致30mm与大致150mm之间的总长度。吸烟系统可以具有在大致5mm与大致30mm之间的外径。

所述系统包括与加热器和芯组件的毛细管主体流体连通的液体存储部分。气溶胶生成系统的液体存储部分可包括大体上圆柱形的外壳，其中开口在圆筒的一个端部处。液体存储部分的外壳可具有大体上圆形的截面。外壳可以是刚性外壳。如本文中所使用，术语“刚性外壳”用于表示自承式外壳。液体存储部分可容纳气溶胶形成液体。

液体存储部分可包括用于保存气溶胶形成基质的载体材料。

液体气溶胶形成基质可被吸附或以其它方式装载到载体或支撑件上。载体材料可由任何合适的吸收塞或吸收体制成，例如，泡沫金属或塑料材料、聚丙烯、涤纶、尼龙纤维或陶瓷。在使用气溶胶生成系统之前，液体气溶胶形成基质可以保持在载体材料中。可以在使用期间将液体气溶胶形成基质释放到载体材料中。可以在使用之前立即将液体气溶胶形成基质释放到载体材料内。例如，可以在封壳中提供液体气溶胶形成基质。封壳的壳体可在由加热构件加热后熔化，且将液体气溶胶形成基质释放到载体材料中。封壳可任选地容纳固体与液体的组合。

在一个实例中，液体气溶胶形成基质保持在毛细管材料中。毛细管材料是主动地将液体从材料的一个端部传送到另一端部的材料。毛细管材料可有利地定向于存储部分中以将液体气溶胶形成基质传送到加热器和芯组件。毛细管材料可具有纤维状结构。毛细管材料可具有海绵状结构。毛细管材料可包括毛细管束。毛细管材料可包括多个纤维。毛细管材料可包括多个细丝。毛细管材料可包括细孔管。毛细管材料可包括纤维、细丝与细孔管的组合。纤维、细丝与细孔管可大体对准以将液体传送到加热器和芯组件。毛细管材料可包括海绵状材料。毛细管材料可包括泡沫状材料。毛细管材料的结构可形成多个小孔或管，液体可通过毛细管作用输送通过所述小孔或管。

毛细管材料可包括任何合适材料或材料的组合。合适材料的实例是海绵或泡沫材料；采用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成的纤维状材料，例如醋酸纤维素、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合适的毛细性和多孔性，以便与不同的液体物理性质一起使用。液体气溶胶形成基质具有包含但不限于粘度、表面张力、密度、导热性、沸点和原子压力的物理性质，这允许通过毛细作用将液体输送通过毛细管材料。毛细管材料可被配置成将气溶胶形成基质传送到雾化器。

存储部分可包括环绕开放式通道的流体可渗透内部表面。存储部分优选地包括形成内部表面的部分或全部的毛细管芯，所述毛细管芯用于将气溶胶形成液体从存储部分输送到定位在开放式通道内的加热器组件。

存储部分优选地容纳气溶胶形成液体。

液体气溶胶形成基质可包括尼古丁。含有液体气溶胶形成基质的尼古丁可以是尼古丁盐基质。液体气溶胶形成基质可包括植物类材料。液体气溶胶形成基质可包括烟草。液体气溶胶形成基质可包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，所述含烟草材料在加热后即从气溶胶形成基质释放。液体气溶胶形成基质可包括均质化烟草材料。液体气溶胶形成基质可包括不含烟草的材料。液体气溶胶形成基质可包括均质化植物类材料。

液体气溶胶形成基质可包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是在使用时有助于形成浓稠并稳定的气溶胶并且在系统的操作温度下大体上对热降解具有抗性的任何合适的已知化合物或化合物的混合物。合适的气溶胶形成剂是所属领域中众所周知的，并且包含但不限于：多元醇，例如三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和单、二或聚羧酸的脂族酯，例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶形成剂可以是多元醇或其混合物，例如，三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇。液体气溶胶形成基质可包括其它添加剂和成分，例如调味剂。

气溶胶形成基质可包括尼古丁和至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可以是丙三醇。气溶胶形成剂可以是丙二醇。气溶胶形成剂可包括丙三醇和丙二醇两者。气溶胶形成基质可具有在约2％与约10％之间的尼古丁浓度。

尽管上文提到了液体气溶胶形成基质，但所属领域的普通技术人员将清楚知道，其它实施例可使用气溶胶形成基质的其它形式。举例来说，气溶胶形成基质可以是固体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可包括固体和液体组分两者。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，所述含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。气溶胶形成基质可进一步包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。

如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质，那么所述固体气溶胶形成基质可包括例如以下中的一种或多种：粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条状物或片材，所述材料含有以下中的一种或多种：草本植物叶、烟草叶、烟草肋料、再造烟草、均质烟草、挤出烟草、落叶烟草(cast leaf tobacco)和膨胀烟草。固体气溶胶形成基质可呈疏松形式，或可在合适的容器或筒中提供。任选地，固体气溶胶形成基质可含有在加热基质后释放的额外烟草或非烟草挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质还可含有封壳，所述封壳例如包含额外烟草或非烟草挥发性香味化合物，且这类封壳可在加热固体气溶胶形成基质期间熔化。

如本文中所使用，均质烟草指代通过使微粒烟草聚结而形成的材料。均质烟草可呈片材形式。均质烟草材料可具有以干重计大于5％的气溶胶形成剂含量。均质烟草材料可替代地具有以干重计介于5重量％与30重量％之间的气溶胶形成剂含量。均质烟草材料的片材可通过聚结微粒烟草来形成，所述微粒烟草是通过研磨或以其它方式粉碎烟草叶片和烟草叶梗中的一种或两种而获得。替代地或另外，均质烟草材料的片材可包括在例如烟草的处理、操作和运送期间形成的烟草尘、烟草细粒和其它微粒烟草副产品中的一种或多种。均质烟草材料的片材可包括为烟草内源性粘合剂的一种或多种固有粘合剂、为烟草外源性粘合剂的一种或多种外来粘合剂或其组合，以帮助使微粒烟草聚结；替代地或另外，均质烟草材料的片材可包括其它添加剂，包含但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、调味剂、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及其组合。

任选地，固体气溶胶形成基质可在热稳定载体上提供或包埋于热稳定载体中。载体可采用粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条状物或片材形式。替代地，载体可以是管状载体，其内表面上或其外表面上或其内表面和外表面两者上沉积有固体基质薄层。这种管状载体可由例如纸或纸样材料、非织造碳纤维垫、低质量开网金属丝网(low mass open meshmetallic screen)或穿孔金属箔或任何其它热稳定聚合物基体形成。

固体气溶胶形成基质可以例如片材、泡沫、凝胶或浆液的形式沉积在载体的表面上。固体气溶胶形成基质可沉积在载体的整个表面上，或替代地，可按一定图案沉积，以便在使用期间提供不均匀的香味递送。

气溶胶生成系统可由气溶胶生成装置和用于与所述装置一起使用的可移除气溶胶生成制品组成。举例来说，气溶胶生成制品可包括筒或吸烟制品。气溶胶生成制品包括存储部分。所述装置可包括电源和电路。加热和芯组件可形成装置或制品或者装置和制品两者的部分。

所述系统可包括可移除地联接到气溶胶生成装置的筒。当气溶胶形成基质被耗尽时，筒可从气溶胶生成装置移除。筒可以是一次性的。筒可以是可再用的。筒可以是可用液体气溶胶形成基质再填充的。筒在气溶胶生成装置中可以是可替换的。气溶胶生成装置可以是可再用的。可按可靠且可重复的方式低成本地制造筒。如本文中所使用，术语‘可移除联接’用于意指筒与装置可以相互联接和解除联接，而不会明显损坏装置或筒。筒可具有外壳，气溶胶形成基质装纳在所述外壳内。筒可包括盖。在将筒联接到气溶胶生成装置之前可以剥离盖。盖子可以是可刺穿的。

根据本发明的气溶胶生成系统优选地包括外壳和加热器组件，所述加热器组件连接到外壳且包括根据上述实施例中的任一个的至少一个加热器和芯组件。加热器组件优选地包括：伸长的支撑构件，其连接到外壳且被布置成延伸到插入腔中的筒的开放式通道中；以及多个加热器和芯组件，其固定到伸长的支撑构件并沿着伸长的支撑构件的长度间隔开。加热器组件可包括多个加热器和芯组件。举例来说，加热器组件可包括固定到伸长的支撑构件的长度并沿着伸长的支撑构件的长度间隔开的二个、三个、四个、五个、六个或更多个加热器和芯组件。

伸长的支撑构件可由中空轴部分形成，所述中空轴部分通过系统限定气流路径的气流通道形成部分。至少一个加热器和芯组件优选地由中空轴部分支撑，使得其横越气流通道横向于中空轴部分的纵向轴线延伸。在这类实施例中，至少一个加热器和芯组件可跨越气流通道。在加热器和芯组件中的一个或多个横越气流通道延伸的情况下，加热器和芯组件中的一个或多个的纵向轴线可垂直于中空轴部分的纵向轴线。横越气流通道延伸的加热器和芯组件中的一个或多个可布置成使得其纵向轴线倾斜于中空轴部分的纵向轴线。在多个加热器和芯组件横越气流通道横向于中空轴部分的纵向轴线延伸的情况下，多个加热器和芯组件中的一个或多个可横越气流通道延伸，使得其纵向轴线绕中空轴部分的纵向轴线相对于加热器和芯组件中的至少一个其它加热器和芯组件的纵向轴线旋转。也就是说，当加热器和芯组件的纵向轴线突出到垂直于中空轴部分的纵向轴线延伸的平面上时，多个加热器和芯组件中的一个或多个的纵向轴线可横越气流通道与加热器和芯组件中的至少一个其它加热器和芯组件的纵向轴线成角度地延伸。

伸长的支撑构件可由例如金属等导电基质形成。伸长的支撑构件可由例如聚合物基质等电绝缘基质形成，且可进一步包括一个或多个电导体，其附接到基质以用于形成加热器和芯组件，用于将加热器和芯组件连接到电源，或两者皆有。举例来说，伸长的支撑构件可包括电绝缘基质，电导体例如通过沉积、印刷或通过与基质层压为层压箔而被施加在电绝缘基质上。层压箔可接着塑形或折叠以形成伸长的支撑构件。

多个加热器和芯组件可横越气流通道横向于中空轴部分的纵向轴线延伸。在这类实施例中，多个加热器和芯组件可跨越气流通道。

优选的是，中空轴部分包括其中容纳有多个加热器和芯组件的多个开孔，所述多个加热器和芯组件通过多个开孔与存储部分加热器和芯组件流体连通。在已例如通过冲压、钻孔、研磨、腐蚀、电腐蚀、切割或激光切割形成中空轴部分之后，开孔可形成在中空轴部分中。在例如通过与开孔一起流延或模制中空轴部分或通过例如电沉积等沉积工艺形成中空轴部分时，开孔可与中空轴部分一体地形成。

伸长的支撑构件具有附接到外壳的近端和在近端下游的远端。在上述实施例中的任一个中，伸长的支撑构件优选地在其远端处具有刺穿表面。因此，伸长的支撑构件可兼当伸长的刺穿构件。这可允许伸长的支撑构件在将筒插入装置中期间在筒的端部处方便且容易地刺穿密封件。为了便于刺穿密封件，伸长的支撑构件的定位有刺穿表面的远端的截面积优选地小于紧接在刺穿表面的近端的伸长的支撑构件的区域的截面积。优选的是，伸长支撑构件的截面积朝向伸长的支撑构件的远端处的锥形尖端缩小。伸长的支撑构件的截面积可朝向伸长的支撑构件的远端处的点缩小。

气溶胶生成系统可包括气溶胶形成室，其中气溶胶由过饱和蒸汽形成，所述气溶胶随后被载运到用户的口中。空气入口、空气出口和室优选地被布置以便限定从空气入口经由气溶胶形成室到空气出口的气流路线，以便将气溶胶传送到空气出口并进入用户的口中。

气溶胶生成系统包括电源。电源可以是电池。电池可以是基于锂的电池，例如，锂钴、磷酸锂铁、钛酸锂或锂聚合物电池。电池可以是镍金属氢化物电池或镍镉电池。电源可以是电荷存储装置的另一种形式，例如电容器。电源可能需要再充电且被配置用于许多充放电循环。电源可具有允许存储用于一次或多次吸烟体验的足够能量的容量；例如，电源可具有足够的容量以允许在对应于吸常规香烟所花费的典型时间的大约六分钟的周期内或在六分钟的倍数的周期内连续生成气溶胶。在另一实例中，电源可具有足够容量以允许预定数目的吸入或加热构件和致动器的离散启动。

气溶胶生成系统可包括用于检测系统启动的传感器。传感器可包括与系统中的电路通信的抽吸检测器。抽吸检测器可被配置成检测何时用户在系统上抽吸。电路可被配置成取决于来自抽吸检测器的输入而控制到加热元件的功率。电路可以包括可以是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部件。所述电路可以被配置成调节对加热器和芯组件的电力供应。电力可以在启动系统之后连续地供应到加热器和芯组件，或可以例如在逐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和芯组件。

气溶胶生成系统可包括用户输入，例如，开关或按钮。这使用户能够接通系统。开关或按钮可启动加热器和芯组件。开关或按钮可发起气溶胶生成。开关或按钮可使电路准备好等待来自例如抽吸传感器的传感器的输入。

气溶胶生成系统可包括温度传感器。温度传感器可邻近于存储部分。温度传感器可与电路通信以使得电路能够将加热元件的温度维持在预定操作温度。温度传感器可以是热电偶，或替代地，可使用加热元件来提供关于温度的信息。加热元件的温度相关的电阻性质可以是已知的且用于按所属领域的技术人员已知的方式确定至少一个加热元件的温度。

系统可包括限定用于收纳气溶胶生成制品的腔的外壳，例如可消耗筒。外壳可包括主体和烟嘴部分。腔可以在主体中，并且烟嘴部分可以具有出口，由装置生成的气溶胶可以通过所述出口抽吸到用户的口中。替代地，烟嘴部分可作为筒的部分提供以用于与装置一起使用。如本文中所使用，术语“烟嘴部分”意指被配置成放置在用户的口中以便直接吸入由系统生成的气溶胶的装置或筒的一部分，所述气溶胶通过烟嘴传送到用户的口中。加热器和芯组件可连接到主体或烟嘴部分。

在系统包括限定用于收纳气溶胶生成制品的腔的外壳的情况下，外壳可以是伸长的。外壳可以包括任何合适材料或材料的组合。合适材料的实例包含金属、合金、塑料或含有那些材料中的一种或多种的复合材料，或适用于食物或医药应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，材料轻质且无脆性。

如本文中所使用，术语“上游”和“下游”用以描述根据本发明的气溶胶生成系统的部件或部件的部分相对于在气溶胶生成系统的使用期间被抽吸通过气溶胶生成系统的空气的方向的相对位置。空气在系统的上游端处被抽吸到系统中，通过系统经过下游且在系统的下游端处离开系统。术语“远端”和“近端”用以描述气溶胶生成系统的部件相对于其到系统的其余部分的连接的相对位置，使得部件的近端在连接到系统的“固定”端处，且远端在与近端相对的“自由”端处。在部件在部件的下游端处连接到系统的情况下，下游端可被视为“近”端，且反之亦然。当用户在气溶胶生成装置的口端上抽吸时，相对于气流限定筒和气溶胶生成装置的上游端和下游端。

如本文中所使用，术语“纵向”和“长度”是指加热器和芯组件或气溶胶生成系统的部件的相对端部之间的方向。术语“横向”用以描述垂直于纵向方向的方向。

如本文中所使用，术语“空气入口”用以描述一个或多个开孔，空气可以通过所述开孔被抽吸到气溶胶生成系统中。

如在本文中所使用，术语“空气出口”用以描述空气可被抽出该气溶胶生成系统所通过的一个或多个开孔。

在本发明的第三方面中，提供一种制造用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件的方法，所述方法包括以下步骤：提供毛细管主体；提供沿着毛细管主体的长度的至少部分延伸的支撑构件；将加热元件布置在毛细管主体的外表面上；以及通过将一对间隔开的电触头固定在毛细管主体周围和加热元件上方而将加热元件紧固到毛细管主体的外表面。

提供毛细管主体的步骤可通过提供单长度毛细管主体来进行。提供沿着毛细管主体的长度的至少部分延伸的支撑构件的步骤可通过提供单长度支撑构件来进行。将加热元件布置在毛细管主体的外表面上的步骤可通过将单长度加热元件布置在单长度毛细管主体上来进行。在这类方法中，可单独地制造每个加热器和芯组件。

优选的是，提供毛细管主体的步骤是通过提供多长度毛细管主体来进行，布置加热元件的步骤是通过将多长度加热元件布置在多长度毛细管主体的外表面上来进行，并且紧固加热元件的步骤是通过将多对间隔开的电触头固定在多长度毛细管主体周围和多长度加热元件上方以将多长度加热元件紧固到多长度毛细管主体的外表面来进行，并且所述方法优选地进一步包括切割邻近对电触头之间的多长度毛细管主体和多长度加热元件以形成多个加热器和芯组件的步骤。在这类实施例中，优选地，提供支撑构件的步骤是通过提供多长度支撑构件来进行，并且切割的步骤还包含切割邻近对电触头之间的多长度支撑构件。

优选的是，紧固加热元件的步骤是通过固定紧邻邻近对电触头中的一个的每对电触头中的一个来进行。因此，每对与邻近对仅分开小的间隙。切割的步骤可接着通过切割紧邻的电触头之间的多长度毛细管主体和多长度加热元件以形成多个加热器和芯组件来进行。所得加热器和芯组件各自具有定位在任一端部处的电触头。

还描述了一种制造用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件的方法，所述方法包括以下步骤：提供毛细管主体；将加热元件布置在毛细管主体的外表面上；以及通过将一对间隔开的电触头固定在毛细管主体周围和加热元件上方而将加热元件紧固到毛细管主体的外表面。

关于一个或多个方面所描述的特征可以同样应用于本发明的其它方面。具体来说，关于第一方面的加热器和芯组件所描述的特征可以同样应用于第二方面的气溶胶生成系统，且反之亦然，并且关于第一和第二方面中的任一个所描述的特征可以同样应用于第三方面的制造方法。

附图说明

将参考附图仅借助于实例进一步描述本发明，在附图中：

图1A展示加热器和芯组件的侧视图；

图1B展示沿着图1A中的线1B-1B截取的图1A的加热器和芯组件的横向截面视图；

图1C到1E展示图1A的加热器和芯组件的第一、第二和第三实例电触头的侧视图，其中为清楚起见移除了组件的其它部件；

图1F展示替代加热器和芯组件的横向截面视图；

图2A展示根据本发明的第一实施例的加热器和芯组件的侧视图；

图2B展示沿着图2A中的线2B-2B截取的图2A的加热器和芯组件的横向截面视图；

图3A展示根据本发明的第二实施例的加热器和芯组件的侧视图；

图3B展示沿着图3A中的线3B-3B截取的图3A的加热器和芯组件的横向截面视图；

图4展示根据第一实施例的气溶胶生成系统的示意图纵向截面；

图5说明用于与图4的气溶胶生成系统一起使用的可消耗筒的纵向截面；

图6A展示图4的气溶胶生成系统的加热器组件的示意性纵向截面视图；

图6B说明图6A的加热器组件的俯视图；

图6C说明图6A的加热器组件的侧视图；并且

图7A和7B说明将可消耗筒插入图4的气溶胶生成系统的气溶胶生成装置中的方法。

具体实施方式

图1A和1B说明用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件100的实例。加热器和芯组件100包括毛细管主体110、布置在毛细管主体110的外表面上的加热元件120和固定在毛细管主体110周围和加热元件120上方的一对间隔开的电触头130。

毛细管主体110或毛细管芯包括多个纤维112，气溶胶形成液体可以通过毛细管作用输送通过所述纤维112。在此实例中，多个纤维112大体沿着毛细管主体110的长度对准。在其它实例中，多个纤维可按特定图案纺织或编织。这允许通过使用特定的纤维图案来改变毛细管芯的物理特性，例如机械强度或毛细性。这还可允许毛细管芯相比于平行纤维更有效地维持其形状和尺寸。由于在邻近纤维之间存在空隙，所以毛细管主体是可压缩的。在此实例中，毛细管主体110在两个端部处具有圆形或圆顶形端表面。这可有助于增大毛细管主体110与气溶胶形成液体之间的表面积。在其它实例中，毛细管主体110可端接在平坦的端表面处。

加热元件120由卷绕在毛细管主体110周围且沿着其整个长度延伸的电阻线线圈形成。导线可具有任何合适的截面形状。在此实例中，导线具有圆形的截面形状。在其它实例中，所述线可具有卵形、三角形、正方形、矩形或平坦的截面形状。这可增加毛细管主体110的纤维112与加热元件120的导线之间的热传递。线圈可具有任何合适数目个匝。举例来说，线圈可在电触头130之间任一端部处具有2到11个完整的匝。优选的是，线圈在与电触头130之间具有3到7个完整的匝。

电触头130包括在毛细管主体110的第一端部处的第一金属环132和在毛细管主体的第二端部处的第二金属环134。第一金属环132和第二金属环134围绕毛细管主体110的整个周界且在加热元件120上方延伸。金属环132、134中的每一个的内径小于毛细管主体110的外径。因此，在金属环132、134与下方的毛细管主体110之间存在过盈配合。这确保了金属环132、134按压到毛细管主体110中以将环132、134紧固到毛细管主体，其中加热元件120保持在中间。这有助于确保电触头130与加热元件120之间的可靠电连接。当电触头130围绕毛细管主体110的整个周界延伸时，在装配期间无需仔细地将电触头的旋转位置与加热线圈120的位置匹配来确保电连接。

如图1A和1B中所展示，加热器组件100具有以下尺寸。尺寸H是由毛细管主体110的最大长度限定的总长度。尺寸L是第一金属环132与第二金属环134之间的间隔。尺寸W是第一金属环132和第二金属环134的宽度。尺寸D是由第一金属环132和第二金属环134的直径限定的加热器组件100的直径。尺寸F是毛细管主体110的直径。尺寸P是加热元件120的线圈的间距。

下表1说明用于这类加热器和芯组件的尺寸D、F、H、L、P和W中的每一个的值的实例和优选范围。

尺寸	D	F	H	L	P	W
							实例范围(mm)	1.4-4.5	1-4	4-12	3.5-11	0.5-2	0.7-2.5
优选范围(mm)	1.6-2.8	1.3-2.5	5-8	4-7	0.6-1.1	0.8-1.3

表1：用于加热器和芯组件的实例和优选尺寸范围值

图1C、1D和1E展示用于加热器和芯组件100的电触头的金属环132、132′、132″的三个实例的侧视图。在这些实例中的每一个中，电触头130是刚性的，且由弯曲金属薄片形成，其相对端部在接合部136处连接在一起。在所述实例中的每一个中，金属环的相对端部之间的接合部有所不同。如所展示，每个电触头的相对端部以协作方式塑形，使得接合部是非直线的或沿着倾斜线延伸。这可帮助电触头中的每一个抵抗其相对端部之间在加热器和芯组件100的长度方向上的相对移动。在图1C中所展示的实例中，环132的相对端部以协作方式塑形，使得接合部136沿着直的倾斜线延伸。在图1D中所展示的实例中，环132'的相对端部以协作方式塑形，使得接合部136'是非直线的且具有波状或正弦形形状。在图1E中所展示的实例中，环132″的相对端部以协作方式塑形，使得接合部136″是非直线的且具有抛物线形或U形形状。应了解，设想了其它的接合部形状，例如V形、锯齿形或弯曲的。

在图1A到1E中所展示的实例中，毛细管主体110具有圆形截面，且电触头130采用圆形环的形式。然而，毛细管主体110和电触头可具有任何合适的截面形状。举例来说，毛细管主体和电触头可具有卵形、三角形、正方形、矩形或菱形截面，如图1F中所展示。

如图1F中所展示，加热器和芯组件100'具有如由菱形毛细管主体110'和菱形电触头130'限定的菱形截面。如图1F中所展示，加热器组件100'具有高度尺寸J、宽度尺寸O和毛细管主体高度尺寸M，毛细管主体高度尺寸M等于高度尺寸J减电触头130'的厚度的两倍。尺寸J、M和O可具有任何合适的值或值范围。举例来说，尺寸J可具有1.4到5.5mm，优选地2.3到3.1mm的值，尺寸M可具有1.3到5mm，优选地2到3mm的值，且尺寸O可具有0.8到3mm，优选地0.8到2.2mm的值。

图2A和2B说明用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件200的第一实施例。第一实施例的加热器和芯组件200具有类似于实例加热器和芯组件100的结构，且在存在相同特征的情况下，已使用相似附图标记。然而，加热器和芯组件200进一步包含延伸穿过毛细管主体210的芯部且由毛细管主体210的纤维212包围的刚性支撑构件240。

支撑构件240是具有实心截面的单个整体部件，其由中心部分242和从中心部分242径向延伸的多个横向肋状物244形成。此截面形状向支撑构件240的给定截面区域提供相对较高的横向刚度。由于这一点，毛细管主体内被支撑构件240占据的空间可减到最小，使得毛细管主体210的芯吸能力或毛细性可很大程度上不受支撑构件240的存在影响。横向肋状物244优选地朝向其顶端逐渐减小。举例来说，横向肋状物244中的每一个在其基部处的宽度可为0.3到0.8mm，优选地0.3到0.4mm，且在其基部处的宽度可为0.1到0.4mm，优选地0.1到0.2mm。

支撑构件240大体上沿着毛细管主体210的整个长度延伸，并且比毛细管主体更强且更硬。因此，支撑部件增加了加热器和芯组件200的强度和刚度以改进坚固性并便于处理。在从多长度加热器和芯组件切下各加热器和芯组件的制造操作中，支撑构件可允许切割操作的准确度得以改良。这可导致不同加热器和芯组件之间的可重复性和一致性更高。

除了增加加热器和芯组件200的抗弯强度和刚度之外，支撑构件240还增加了毛细管主体210的芯部的密度。这可降低毛细管主体210的径向可压缩性，因此有助于确保电触头230与加热元件220之间的紧配合。

支撑构件240由电绝缘材料形成。这减少了在加热元件220与支撑构件240之间无意中接触的情况下支撑构件240对加热元件220的电性能的影响。

本发明的第一实施例的加热器组件200的实例和优选尺寸与上文关于第一实例加热器组件100所描述的实例和优选尺寸相同。如同第一实例加热器组件一样，加热元件220的线圈可具有任何合适数目个匝，例如电触头230之间的2到11个完整的匝，优选地电触头230之间的3到7个完整的匝。

图3A和3B说明用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件300的第二实施例。第二实施例的加热器和芯组件300具有类似于第一实施例的加热器和芯组件200的结构，且在存在相同特征的情况下，已使用相似附图标记。然而，不同于实例加热器和芯组件100和加热器和芯组件200的第一实施例，电触头330各自在加热器和芯组件300的相对侧上具有向外延伸的平面突片336。突片336提供平坦表面，加热器和芯组件300可利用所述平坦表面定位并保持在气溶胶生成系统内。举例来说，突片336可收纳在气溶胶生成系统中的一个或多个孔口内，以允许电触头330容易地紧固到外壳并处于正确位置。突片336的平坦形状还可通过相比于不具有向外延伸突片的电触头呈现更大导电表面积来促成电触头到电源的电连接。

加热器组件300的实例和优选尺寸与上文关于第一实例加热器组件100和加热器组件200的第一实施例所描述的实例和优选尺寸相同。加热元件320的线圈可具有任何合适数目个匝，例如电触头330之间的2到11个完整的匝，优选地电触头330之间的3到7个完整的匝。

可例如通过提供单长度毛细管主体和单长度支撑构件并将单长度加热元件布置在单长度毛细管主体上来单独地制造并装配根据本发明的加热器和芯组件。这一过程可例如利用以下步骤来进行。步骤1：从线轴供给毛细管纤维以形成连续纤维条。步骤2A：横向地切割连续条以形成多个单长度毛细管主体。步骤2B：向多个单长度毛细管主体中的每一个提供沿着其长度的至少部分延伸的单长度支撑构件。步骤3：从线轴解开一段电阻线并将其切割成一定长度。步骤4：将切割的导线段盘绕在单长度毛细管主体和支撑构件周围以形成加热元件。步骤5：通过从线轴解开并切割成一定长度或提供为预切割段来提供两个导电材料薄片。步骤6：围绕毛细管主体且在加热元件上方弯曲导电材料薄片以形成采用毛细管主体的任一端部处的夹紧环形式的一对间隔开的电触头。步骤7(任选的)：将毛细管主体切割成正确长度(如果需要)并塑形一个或两个端部(如果需要提供圆形端部)。步骤2B可在步骤2A之前或之后进行。举例来说，在步骤2B是在步骤2A之前进行的情况下，步骤2B可通过布置沿着连续条的长度延伸的连续支撑构件来进行。在这类实例中，步骤2B可通过横向切割连续条和连续支撑构件两者以形成各自具有沿着其长度的至少部分延伸的支撑构件的多个单长度毛细管主体来进行。

可通过以下操作来制造并装配根据本发明的加热器和芯组件：提供长度优选地为每个加热器和芯组件的毛细管主体的长度的倍数的多长度毛细管主体，提供长度优选地为每个加热器和芯组件的支撑构件的长度的倍数的多长度支撑构件，和提供长度优选地为每个加热器和芯组件的加热元件线圈的长度的倍数的多长度加热元件。这允许更快速地制造多个加热器和芯组件。这一过程可例如利用以下步骤来进行。步骤1A：从线轴供给毛细管纤维以形成连续纤维条。步骤1B：提供沿着连续纤维条的长度延伸的连续支撑构件。步骤2：从线轴供给连续电阻线并将其盘绕在连续纤维条周围以形成连续线圈。步骤3：通过从线轴解开并切割成一定长度或提供为预切割段来提供多个导电材料薄片。步骤4：围绕连续纤维条且在连续线圈上方弯曲导电材料薄片以形成采用夹紧环形式的多对间隔开的电触头。步骤5：切割邻近对电触头之间的连续纤维条、连续支撑构件和连续线圈以形成多个加热器和芯组件。步骤6(任选的)塑形每个加热器和芯组件的一个或两个端部(如果需要提供圆形端部)。步骤1B可在步骤1A之前、之后或期间进行。

可在全自动过程中制造根据本发明的加热器和芯组件。所述过程可快速地并使用例如在笔行业中使用和用于电子设备的标准设备来进行。使用上文所描述的过程可以实现4000单位/分钟的装配速度。

图4是并有根据本发明的多个加热器和芯组件的气溶胶生成系统40的示意性说明，所述气溶胶生成系统40包括气溶胶生成装置400和采用可消耗筒500形式的气溶胶生成制品。

装置400包括容纳电池404和控制电子件406的主外壳402。外壳402还限定腔408，筒500被收纳到所述腔408中。装置400进一步包含烟嘴部分410，所述烟嘴部分410包含出口412。在此实例中，烟嘴部分410通过螺钉配合连接到主外壳402，但可使用任何合适种类的连接，例如铰接连接或搭扣配合。装置400进一步包含加热器组件600，所述加热器组件600包括采用连接到外壳402的伸长刺穿构件602形式的伸长支撑构件和根据本发明的第一实施例的多个加热器和芯组件100。多个加热器和芯组件各自由刺穿构件602支撑。伸长刺穿构件602居中定位在装置400的腔408内，且沿着腔408的纵向轴线延伸。刺穿构件602包括限定气流通道606的中空轴部分604。空气入口414设置在加热器组件600上游的主外壳402中，且经由气流通道606与出口412流体连通。下文关于图6A到6C更详细地论述加热器组件。

如最佳在图5中所见，筒500包括存储部分502，所述存储部分502包含由含有液体气溶胶形成基质的管状毛细管材料506包围的管状毛细管芯504。筒500具有内部通路508延伸穿过的中空圆柱形形状。毛细管芯504包围内部通路508，使得内部通路508至少部分地由毛细管芯504的内表面限定。筒500的上游端和下游端由易碎密封件510、512覆盖。筒500进一步包含在内部通路508的上游端和下游端中的每一个处的密封环514、516。

如图6A、6B和6C中所展示，加热器组件600的伸长刺穿构件602的中空轴部分604在加热器组件600的下游端处具有刺穿表面608。在此实例中，刺穿表面608由中空轴部分604的下游端处的尖端形成。中空轴部分604具有其内有容纳多个加热器和芯组件100的多个开孔610。开孔610是成对提供的，其中每对在其两个端部处支撑单个电加热器100。每对中的两个开孔围绕中空轴部分604的周界间隔开，使得加热器和芯组件100中的每一个横越气流通道606延伸。在此实例中，多个开孔610包括支撑三个加热器和芯组件100的三对开孔612、614、616。三对开孔612、614、616沿着中空轴部分604的长度间隔开且围绕中空轴部分604的周界对准，使得三个加热器和芯组件100的纵向轴线平行且以旋转方式对准。应了解，还设想了加热器组件的其它布置。举例来说，中空轴部分可包含两对或多于两对开孔，例如三对、四对、五对、六对或七对或者更多对开孔。所述对或开孔可被布置成使得加热器和芯组件中的一个或多个的纵向轴线绕中空轴部分的纵向轴线相对于其它加热器和芯组件中的一个或多个的纵向轴线旋转任何合适的量，例如90度。在一些实例中，加热器和芯组件可以螺旋形或螺线形布置在中空轴部分周围。

中空轴部分604至少部分地划分成电连接到装置400的多个电隔离部分618。中空轴部分604中的开孔610各自形成在电隔离部分618中的一个中。以此方式，容纳在多个开孔610中的加热器和芯组件100电连接到装置100。电隔离部分618通过绝缘间隙620彼此电隔离。因此，加热器和芯组件100可彼此电隔离以允许单独操作、控制或监测而不需要为每个加热器单独布线。在此实例中，间隙620为气隙。也就是说，间隙620不含有绝缘材料。在其它实例中，间隙320中的一个或多个可用电绝缘材料填充或部分填充。

加热器和芯组件100的电触头和刺穿构件602中的开孔610以协作方式设定大小以提供摩擦配合。这确保了中空轴部分604与加热器和芯组件100之间的紧固配合。这还可使每个加热器和芯组件的加热元件与装置400中的电池之间维持良好的电连接。在此实例中，开孔610是圆形的，以匹配加热器和芯组件100的电触头的形状。在其它实例中，电触头的截面形状可以是不同的，并且开孔的形状得以相应地确定。在加热器和芯组件具有向外延伸突片的实例中，如同上文关于图3A到3C所论述的加热器和芯组件的第二实施例一样，开孔610可具有形成孔口的对应凹口(未示出)，突片可被收纳到所述孔口中。替代地或另外，刺穿构件602可包括一个或多个夹具，突片可定位并保持在所述夹具中。

参考图7A和7B，描述了将筒500插入系统40的装置400中。为了将筒500插入装置400中并进而装配系统40，第一步骤是从装置400的主外壳402移除烟嘴部分410并将制品500插入装置400的腔408中，如图7A中所展示。在将筒500插入腔408中期间，在刺穿构件602的远端处的刺穿表面608破坏筒500的上游端处的易碎密封件。当筒500进一步插入腔408中并且刺穿构件602进一步延伸到筒的内部通路508中时，刺穿表面608与筒500的下游端处的易碎密封件接合并将其冲破，以在易碎密封件中产生孔。

筒500接着完全插入腔408中，并且烟嘴部分410被替换到主外壳402上且与之接合以将筒500封闭在腔408内，如图7B中所展示。当筒500完全插入腔408中时，在筒500的上游端和下游端处的易碎密封件中的孔各自具有大致等于中空轴部分604的外径的直径。在筒500的上游端和下游端处的密封环在中空轴部分604周围形成密封件。这与易碎密封件一起减少或防止了液体气溶胶形成基质从筒500以及从系统40中渗漏。在烟嘴部分410被替换到主外壳402上之前，筒500可由用户完全按压到腔408中。替代地，筒500可部分地插入腔408中，并使用烟嘴部分410将筒500推动到腔408中，直到其被完全插入。这对于用户来说更为方便。

如图7B中所示，当筒500完全插入气溶胶生成装置400的腔408中时，由图7B中的箭头示出的气流路径被形成通过气溶胶生成系统40。气流路径经由筒500中的内部通路508和加热器组件600中的气流通道606从空气入口414延伸到出口412。还如图7B中所示，当筒500被完全插入时，加热器和芯组件100与筒500的存储部分502在内部通路508的内表面处流体连通。

在使用中，液体气溶胶形成基质经由毛细管作用且通过刺穿构件602中的多个开孔从存储部分502转移到每个加热器和芯组件100的毛细管主体。在此实例中，伸长刺穿构件602的中空轴部分604的外径大于筒500的内部通路508的内径，使得筒500的存储部分502由中空轴部分604压缩。这确保了加热器和芯组件100的端部与存储部分502之间直接接触，以帮助将液体气溶胶形成基质转移到加热器和芯组件100。电池经由刺穿构件602和每个加热器和芯组件100的电触头将电能供应到每个加热器和芯组件100的加热元件。加热元件加热以使加热器和芯组件100的毛细管主体中的液体基质汽化，从而产生过饱和蒸汽。同时，被汽化的液体被通过毛细管作用沿着液体存储部分502的毛细管芯和每个加热器和芯组件100的毛细管主体移动的另一种液体替换。(这有时被称作“泵送作用”)。当用户在烟嘴部分410处抽吸时，空气被抽吸通过空气入口414，通过中空轴部分604的气流通道，经过加热器和芯组件100，并入烟嘴部分410中并从出口412离开。被汽化的气溶胶形成基质夹带在流动通过中空轴部分604的气流通道的空气中，并且在烟嘴部分410内凝结以形成可吸入气溶胶，所述气溶胶被朝向出口412携载并进入用户的口中。

可通过装置400上的用户操作开关(未示出)操作装置。替代地或另外，装置可以包含用于检测用户抽吸的传感器。当传感器检测到抽吸时，控制电子件控制电能从电池到加热器和芯组件100的供应。传感器可包括一个或多个单独部件。在一些实例中，通过加热器和芯组件的加热元件执行抽吸感测功能。例如，通过用控制电子件测量加热元件的一个或多个电参数并检测指示抽吸的测量到的电参数的特定变化。

上文所描述的具体实施例和实例说明但不限制本发明。应了解，可以产生本发明的其它实施例，且本文所述的具体实施例和实例并非详尽的。

Claims (17)

1.一种用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件，所述组件包括：

毛细管主体；

加热元件，其布置在所述毛细管主体的外表面上；

一对间隔开的电触头，其固定在所述毛细管主体周围并且与所述加热元件联接；以及

支撑构件，其沿着所述毛细管主体的长度的至少部分延伸。

2.根据权利要求1所述的加热器和芯组件，其中所述电触头中的至少一个被设定尺寸，使得在所述电触头的内表面与所述毛细管主体的所述外表面之间存在摩擦配合。

3.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述电触头中的至少一个围绕所述毛细管主体的周界的至少部分延伸，并且被设定尺寸，使得在所述电触头与所述毛细管主体之间存在过盈配合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述电触头中的一个或两个大体上围绕所述毛细管主体的整个周界延伸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述电触头中的一个或两个是刚性的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述加热元件包括卷绕在所述毛细管主体周围的电阻线线圈。

7.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述毛细管主体是伸长的，并且所述对电触头包括在所述毛细管主体的第一端部处或邻近于所述第一端部的第一电触头，以及在所述毛细管主体的第二端部处或邻近于所述第二端部的第二电触头。

8.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述支撑构件是刚性的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述支撑构件大体上沿着所述毛细管主体的整个长度延伸。

10.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述支撑构件具有实心截面积。

11.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述支撑构件包括中心部分和多个横向肋状物。

12.根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件，其中所述支撑构件由电绝缘材料形成。

13.一种气溶胶生成系统，其包括：

根据前述权利要求中任一项所述的加热器和芯组件；

液体存储部分，其与所述毛细管主体流体连通；以及

电源，其经由所述电触头连接到所述加热元件。

14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统，其中所述电触头各自包括向外延伸的突片，并且所述系统进一步包括具有一个或多个孔口的外壳，所述向外延伸的突片中的一个或两个被收纳并保持到所述孔口中。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统是电加热吸烟系统。

16.一种制造用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件的方法，所述方法包括以下步骤：

提供毛细管主体；

提供沿着所述毛细管主体的长度的至少部分延伸的支撑构件；

将加热元件布置在所述毛细管主体的外表面上；以及

通过将一对间隔开的电触头固定在所述毛细管主体周围和所述加热元件上方而将所述加热元件紧固到所述毛细管主体的所述外表面。

17.根据权利要求16所述的制造用于气溶胶生成系统的加热器和芯组件的方法，其中：

提供毛细管主体的步骤是通过提供多长度毛细管主体来进行，

布置加热元件的步骤是通过将多长度加热元件布置在所述多长度毛细管主体的外表面上来进行，并且

紧固所述加热元件的步骤是通过将多对间隔开的电触头固定在所述多长度毛细管主体周围和所述多长度加热元件上方以将所述多长度加热元件紧固到所述多长度毛细管主体的所述外表面来进行，并且

其中所述方法进一步包括切割邻近对电触头之间的所述多长度毛细管主体和所述多长度加热元件以形成多个加热器和芯组件的步骤。