CN109414067A - 用于加热可抽吸材料的装置 - Google Patents

Abstract

公开了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的装置(100、200)。装置(100、200)包括：加热区(111)，用于接收包括可抽吸材料的制品的至少一部分；出口(122)，用于当制品在使用中在加热区(111)中被加热时允许可抽吸材料的挥发成分从加热区(111)朝向装置(100、200)的外部通过；加热元件(115、130)，由变化磁场穿透而可加热以对加热区(111)进行加热，其中，加热元件(115、130)的第一区段(115a、130a)位于加热元件(115、130)的第二区段(115b、130b)与出口(122)之间，并且其中，加热元件(115、130)的第二区段(115b、130b)在使用中通过来自加热元件(115、130)的第一区段(115a、130a)的热传导而可加热；以及磁场发生器(112)，用于产生变化磁场，该变化磁场穿透加热元件(115、130)的第一区段(115a、130a)并避开加热元件(115、130)的第二区段(115b、130b)。

Description

用于加热可抽吸材料的装置

技术领域

本发明涉及用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的装置、包括这种装置和包括可抽吸材料的制品的系统、以及加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的方法。

背景技术

诸如香烟、雪茄等吸烟制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。已尝试通过产生释放化合物而不燃烧的产品来提供这些制品的替代品。这种产品的实例是所谓的“加热不燃烧”产品或烟草加热器件或产品，它们通过加热但不燃烧材料来释放化合物。材料可以是例如烟草或其他非烟草产品，其可以含有尼古丁或不含尼古丁。

发明内容

本发明的第一方面提供了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的装置，该装置包括：加热区，用于接收包括可抽吸材料的制品的至少一部分；出口，用于当制品在使用中在加热区中被加热时允许可抽吸材料的挥发成分从加热区朝向装置的外部通过；加热元件，由变化磁场穿透而可加热以对加热区进行加热，其中，加热元件的第一区段位于加热元件的第二区段与出口之间，并且其中，加热元件的第二区段在使用中通过来自加热元件的第一区段的热传导而可加热；以及磁场发生器，用于产生变化磁场，该变化磁场穿透加热元件的第一区段并避开加热元件的第二区段。

在一个示例性实施方式中，装置没有任何用于产生穿透加热元件的第二区段的变化磁场的磁场发生器。

在一个示例性实施方式中，加热元件的第二区段在使用中仅通过热传导而可加热。

在一个示例性实施方式中，加热元件突出到加热区中。

在一个示例性实施方式中，加热元件至少部分地围绕加热区延伸。

在一个示例性实施方式中，磁场发生器包括仅环绕加热元件的第一区段的螺旋线圈。

在一个示例性实施方式中，磁场发生器相对于加热元件固定。

在一个示例性实施方式中，加热元件的第一区段小于或短于加热元件的第二区段。

在一个示例性实施方式中，加热元件包括加热材料，该加热材料包括选自以下各项组成的组中的一种或多种材料：导电材料、磁性材料和磁性导电材料。

在一个示例性实施方式中，加热元件包括加热材料，该加热材料包括金属或金属合金。

在一个示例性实施方式中，加热元件包括加热材料，该加热材料包括选自以下各项组成的组中的一种或多种材料：铝、金、铁、镍、钴、导电碳、石墨、普通碳钢、不锈钢、铁素体不锈钢、铜和青铜。

在一个示例性实施方式中，加热元件的第一区段由第一材料制成，并且加热元件的第二区段由与第一材料不同的第二材料制成。

在一个示例性实施方式中，装置用于加热非液态可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发。

在一个示例性实施方式中，该装置用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发而不燃烧可抽吸材料。

本发明的第二方面提供了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的装置，该装置包括：加热区，用于接收包括可抽吸材料的制品的至少一部分；出口，用于当制品在使用中在加热区中被加热时允许可抽吸材料的挥发成分从加热区朝向装置的外部通过，其中，加热区的第一部分位于加热区的第二部分与出口之间；以及磁场发生器，用于产生变化磁场，该变化磁场穿透加热区的第一部分并避开加热区的第二部分。

在一个示例性实施方式中，装置没有任何用于产生穿透加热区的第二部分的变化磁场的磁场发生器。

在一个示例性实施方式中，磁场发生器包括仅环绕加热区的第一部分的螺旋线圈。

在一个示例性实施方式中，加热区的第一部分小于或短于加热区的第二部分。

在一个示例性实施方式中，装置布置成使得制品经由加热区的第一部分可插入到加热区的第二部分中。

在一个示例性实施方式中，装置用于加热非液态可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发。

在一个示例性实施方式中，该装置用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发而不燃烧可抽吸材料。

本发明的第三方面提供了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的系统，该系统包括：制品，包括可抽吸材料和加热元件，该加热元件由变化磁场穿透而可加热以对可抽吸材料进行加热；以及装置，包括：加热区，用于接收制品的至少一部分；出口，用于当制品在使用中在加热区中被加热时允许可抽吸材料的挥发成分从加热区通过；以及磁场发生器，用于产生变化磁场，当制品在使用中位于加热区中时，该变化磁场穿透介于加热元件的第二区段与出口之间的加热元件的第一区段并避开加热元件的第二区段。

在一个示例性实施方式中，第三方面的系统的装置是第二方面的装置。第三方面的系统的装置可以具有上面讨论的存在于第二方面的装置的各个示例性实施方式中的任何一个或多个特征。

本发明的第四方面提供了加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的方法，该方法包括：提供加热元件，该加热元件形成为由变化磁场穿透而可加热；提供与加热元件热接触的可抽吸材料；由避开加热元件的第二区段的变化磁场穿透加热元件的第一区段，从而对加热元件的第一区段和可抽吸材料的第一部分进行加热；以及通过来自加热元件的第一区段的热传导来对加热元件的第二区段加热，从而对可抽吸材料的第二部分加热。

附图说明

现在将参考附图仅通过举例的方式描述本发明的实施方式，其中：

图1示出了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的装置的一个实例的示意性横截面图；

图2示出了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的另一种装置的一个实例的示意性横截面图；

图3示出了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的另一种装置的一个实例的示意性横截面图；

图4示出了包括含有可抽吸材料的制品、以及图3的用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的装置的系统的一个实例的示意性横截面图；以及

图5示出了显示加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的方法的一个实例的流程图。

具体实施方式

如本文中所使用的，术语“可抽吸材料”包括在加热时提供挥发成分的材料，通常呈蒸汽或气溶胶的形式。“可抽吸材料”可以是不含烟草的材料或含烟草的材料。“可抽吸材料”可以例如包括烟草本身、烟草衍生物、膨胀烟丝、再造烟叶、烟草提取物、均质烟草或烟草替代品中的一种或多种。可抽吸材料可以呈研磨烟草、烟丝、挤压烟草、再造烟叶、再造可抽吸材料、液体、凝胶、凝胶片、粉末或团块等形式。“可抽吸材料”还可以包括其他非烟草产品，其根据产品而可以含有或不含尼古丁。“可抽吸材料”可以包括一种或多种湿润剂，诸如，甘油或丙二醇。

如本文中所使用的，术语“加热材料”或“加热器材料”是指由变化磁场穿透而可加热的材料。

感应加热是通过由变化磁场穿透物体来加热导电物体的过程。法拉第感应定律和欧姆定律描述了这种过程。感应加热器可以包括电磁体和用于使变化电流(诸如，交变电流)通过电磁体的器件。当电磁体和待加热的物体适当地相对定位成使得由电磁体产生的所得到的变化磁场穿透物体时，在物体内部产生一个或多个涡电流。物体具有对电流的流动的电阻。因此，当在物体中产生这样的涡电流时，它们抵抗物体的电阻的流动导致物体被加热。该过程被称为焦耳、欧姆或电阻加热。能够被感应加热的物体被称为感受器。

已发现，当感受器呈闭合回路的形式时，在使用中感受器与电磁体之间的磁性耦合增强，这导致更大或改善的焦耳加热。

磁滞加热是通过由变化磁场穿透物体来加热磁性材料制成的物体的过程。可以认为磁性材料包括许多原子尺度的磁体或磁偶极子。当磁场穿透这种材料时，磁偶极子与磁场对齐。因此，当变化磁场(诸如，例如由电磁体产生的交变磁场)穿透磁性材料时，磁偶极子的取向随着施加的磁场的变化而变化。这种磁偶极子的重新取向导致在磁性材料中产生热量。

当物体既是导电的又是磁性的时，由变化磁场穿透物体可以导致物体中有焦耳加热和磁滞加热两者。而且，使用磁性材料可以增强磁场，这可以加强焦耳加热。

在上述过程的每个中，由于热量是在物体自身内部产生，而不是由外部热源通过热传导产生的，因此可以实现物体的快速温度升高和更均匀的热量分布，特别是通过选择合适的物体材料和几何形状、以及相对于物体适当变化的磁场大小和取向。此外，由于感应加热和磁滞加热不需要在变化磁场源与物体之间提供物理连接，因此设计自由度和对加热曲线的控制可以更大，并且成本可以更低。

参考图1，示出了根据本发明的实施方式的装置的一个实例的示意性横截面图。装置100用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发。

装置100包括用于接收包括待加热的可抽吸材料的制品的至少一部分的加热区111。装置100具有用于当制品在使用中在加热区111中被加热时允许可抽吸材料的挥发成分从加热区111朝向装置100的外部通过的出口122。装置100还包括：加热材料的加热元件115，该加热元件由变化磁场穿过而可加热，以对加热区111加热；以及磁场发生器112，用于在使用中产生变化磁场。

更具体地，此实施方式的装置100包括本体110和烟嘴(mouthpiece)120。烟嘴120可以由任何合适的材料制成，诸如，塑料材料、纸板、醋酸纤维素、纸、金属、玻璃、陶瓷或橡胶。烟嘴120限定穿过其中的通道122，该通道用作出口122。烟嘴120相对于本体110可定位成覆盖进入加热区111中的开口。当烟嘴120相对于本体110如此定位时，烟嘴120的通道122与加热区111流体连通。在使用中，通道122用作允许挥发材料从插入到加热区111中的制品进行到装置100的外部的通路。在此实施方式中，装置100的烟嘴120可释放地与本体110可接合，以便将烟嘴120连接到本体110。在其他实施方式中，烟嘴120和本体110可以永久性地连接，诸如通过铰链或柔性构件。在一些实施方式(诸如，制品本身包括烟嘴的实施方式)中，可以省去装置100的烟嘴120。在这样的实施方式中，加热区111的开口端(在图1的左手侧，如所示的)可以用作出口。

装置100可以限定空气入口，该空气入口将加热区111与装置100的外部流体地连接。这种空气入口可以由装置100的本体110和/或装置100的烟嘴120限定。用户可以通过穿过烟嘴120的通道122抽出挥发成分而吸入可抽吸材料的挥发成分。当从制品中去除挥发成分时，空气可以经由装置100的空气入口抽入到加热区111中。

在此实施方式中，本体110包括加热区111。在此实施方式中，加热区111包括用于接收制品的至少一部分的凹槽111。在其他实施方式中，加热区111可以不是凹槽，诸如，搁架、表面或突出部，并且可能需要与制品机械配合，以便与制品共同操作或接收制品。在此实施方式中，加热区111是伸长的，并且其尺寸和形状形成为容纳整个制品。在其他实施方式中，加热区111的尺寸可以形成为仅接收制品的一部分。

加热区111可以被认为包括第一部分111a和第二部分111b，第一部分和第二部分相对地布置成使得加热区111的第一部分111a位于加热区111的第二部分111b与出口122之间。加热区111(和作为整体的装置100)布置成使得当烟嘴120从装置100的本体110脱离时，制品经由加热区111的第一部分111a可插入到加热区111的第二部分111b中。

在此实施方式中，磁场发生器112包括电源113、线圈114、用于使变化电流(诸如交变电流)通过线圈114的器件116、控制器117、以及用于用户操作控制器117的用户界面118。

此实施方式的电源113是可充电电池。在其他实施方式中，电源113可以不是可充电电池，诸如，不可充电电池、电容器、电池-电容器混合、或与主电力供应的连接。

线圈114可以采用任何合适的形式。在此实施方式中，线圈114是导电材料(诸如，铜)的螺旋线圈。在一些实施方式中，磁场发生器112可以包括可透磁芯体，线圈114缠绕在该可透磁芯体周围。这种可透磁芯体使线圈114在使用中产生的磁通量聚集并产生更强大的磁场。例如，可透磁芯体可以由铁制成。在一些实施方式中，可透磁芯体可以仅部分地沿线圈114的长度延伸，以便仅在某些区域中使磁通量聚集。在一些实施方式中，线圈可以是扁平线圈。也就是说，线圈可以是二维螺旋。

从图1的描述将理解，在此实施方式中，加热元件115突出到加热区111中。加热元件115具有从加热元件115安装至本体110的其余部分的第一端到自由第二端的长度。自由端相对于加热区111布置成在制品插入到加热区111中时进入制品。在一些实施方式中，加热元件115的自由端可以呈锥形，例如，以便于这样进入到制品中。在一些实施方式中，加热元件115采用长钉或销或刀片的形式。

加热元件115具有垂直于其长度的矩形横截面。与加热元件115的其他尺寸相比，加热元件115的深度或厚度相对较小。因此，与和加热元件115的其他尺寸相比具有相对大的深度或厚度的加热元件115相比，更大比例的加热元件115可以通过给定的变化磁场来加热。因此，实现了对材料的更有效使用。进而，降低了成本。然而，在其他实施方式中，加热元件115可以具有除矩形之外的形状的横截面，诸如，圆形、椭圆形、环形、星形、多边形、方形、三角形、X形或T形。在此实施方式中，加热元件115的横截面沿着加热元件115的长度是恒定的。而且，在此实施方式中，加热元件115是平面的或基本上平面的。此实施方式的加热元件115可以被认为是扁平条带。然而，在其他实施方式中，情况可能并非如此。

在此实施方式中，线圈114仅环绕加热元件115的第一区段115a，该第一区段位于加热元件115的第二区段115b与出口122之间。也就是说，线圈114不环绕加热元件115的第二区段115b。磁场发生器112用于产生变化磁场，该变化磁场穿透加热元件115的第一区段115a并避开加热元件115的第二区段115b。也就是说，变化磁场不穿透加热元件115的第二区段115b。实际上，此实施方式的装置100没有任何用于产生穿透加热元件115的第二区段115b的变化磁场的磁场发生器。加热元件115的第二区段115b在使用中通过来自加热元件115的第一区段115a的热传导而可加热。

因此，当包括可抽吸材料的制品在使用中位于加热区111中时，制品的最靠近出口122的一部分首先通过从加热元件115的第一区段115a发出的热量被加热。这引发制品的该部分的可抽吸材料的至少一种成分挥发并在其中形成气溶胶。随着时间的推移，加热元件115的第二区段115b的温度由于来自加热元件115的第一区段115a的热传导而增加。这使得制品的远离出口122的另一部分通过从加热元件115的第二区段115b发出的热量被加热。这引发制品的该另一部分的可抽吸材料的至少一种成分挥发并在其中形成气溶胶。因此，随着时间的推移，提供了制品和因此制品的可抽吸材料的逐步加热。这帮助使得气溶胶相对快速地从制品的相对靠近出口122的一端形成和释放，以便由用户吸入，同时提供气溶胶的随时间而定的释放，从而甚至在制品的第一部分的可抽吸材料已停止产生气溶胶之后继续形成和释放气溶胶。由于制品的第一部分的可抽吸材料逐渐耗尽可抽吸材料的可挥发成分，可能发生气溶胶产生的这种停止。

当制品位于加热区111中时，加热元件115与制品的可抽吸材料热接触。优选地，当制品位于加热区111中时，加热元件115与制品的可抽吸材料表面接触。因此，热量可以直接从加热材料传导到可抽吸材料。在其他实施方式中，加热材料可以保持不与可抽吸材料表面接触。例如，在一些实施方式中，制品和/或加热元件115可以包括导热屏障，该导热屏障没有加热材料并在使用中将加热材料与制品的可抽吸材料隔开。在一些实施方式中，导热屏障可以是加热材料上的涂层。提供这种屏障可以有利于帮助消散热量，以减轻加热材料中的热点，或有助于清洁加热元件115。

如上所述，加热区111具有第一部分111a和第二部分111b。加热区111的第一部分111a是由磁场发生器112产生的变化磁场在使用中穿透的部分。另一方面，加热区111的第二部分111b在使用中不被变化磁场穿透。装置100没有任何用于产生穿透加热区111的第二部分111b的变化磁场的磁场发生器。在一些情况下，待与装置100一起使用的制品可以包括加热材料的加热元件，该加热元件通过变化磁场穿透而可加热。加热元件可以布置在制品中，使得当制品位于加热区111中时，制品的加热元件的第一部分位于加热区111的第一部分111a中，并且制品的加热元件的第二部分位于加热区111的第二部分111b中。因此，可以提供与上述类似的逐渐加热效果，由此在使用中，制品的加热元件的第一部分被感应加热，以便加热制品中的可抽吸材料的第一部分，并且制品的加热元件的第二部分通过来自制品的加热元件的第一部分的热传导被加热，以便加热可抽吸材料的第二部分。

在此实施方式中，线圈114沿着纵向轴线延伸，该纵向轴线与加热区111的纵向轴线基本上对齐。对齐的轴线是重合的。在此实施方式的一个变型中，对齐的轴线可以彼此平行。然而，在其他实施方式中，轴线可以彼此倾斜。此外，线圈114沿着纵向轴线延伸，该纵向轴线与加热元件115的纵向轴线基本上重合。在其他实施方式中，线圈114的纵向轴线和加热元件115的纵向轴线可以通过彼此平行而彼此对齐，或者可以彼此倾斜。在此实施方式中，线圈114和磁场发生器112的其余部分相对于加热元件115和加热区111处于固定位置。

在此实施方式中，用于使变化电流通过线圈114的器件116电连接在电源113与线圈114之间。在此实施方式中，控制器117还电连接到电源113，并且通信地连接到器件116以控制器件116。更具体地，在此实施方式中，控制器117用于控制器件116，以便控制从电源113到线圈114的电力供应。在此实施方式中，控制器117包括集成电路(IC)，诸如，印刷电路板(PCB)上的IC。在其他实施方式中，控制器117可以采用不同的形式。在一些实施方式中，该装置可以具有包括器件116和控制器117的单个电气或电子部件。在此实施方式中，控制器117是通过用户操作用户界面118来操作的。在此实施方式中，用户界面118位于本体110的外部。用户界面118可以包括按钮、拨动开关、拨盘、触摸屏等。在其他实施方式中，用户界面118可以是远程的并无线地(诸如经由蓝牙)连接到装置的其余部分。

在此实施方式中，用户对用户界面118的操作使得控制器117致使器件116使交变电流通过线圈114，从而使线圈114产生交变磁场。装置100的线圈114和加热元件115适当地相对定位成使得由线圈114产生的变化磁场穿透加热元件115的加热材料。当加热元件115的加热材料是导电材料时，这可以导致在加热材料中产生一个或多个涡电流。加热材料中的涡电流抵抗加热材料的电阻的流动导致加热材料通过焦耳加热而被加热。在此实施方式中，加热材料由磁性材料制成，并且因此加热材料中的磁偶极子的取向随着施加的磁场的变化而变化，这导致在加热材料中产生热量。

在此实施方式中，磁场发生器112的线圈114的阻抗等于或基本上等于加热元件115的阻抗。如果加热元件115的阻抗反而低于线圈114的阻抗，那么在使用中在加热元件115上产生的电压可以低于在阻抗匹配时可以在加热元件115上产生的电压。替代地，如果加热元件115的阻抗反而高于线圈114的阻抗，则在使用中在加热元件115中产生的电流可以低于在阻抗匹配时在加热元件115中产生的电流。匹配阻抗可以帮助平衡电压和电流，以使在使用中在加热元件115处产生的加热功率最大化。在一些实施方式中，器件116的阻抗可以与线圈114和加热元件115的组合阻抗相等或基本上相等。

此实施方式的装置100包括用于感测加热区111的温度的温度传感器119。温度传感器119通信地连接到控制器117，使得控制器117能够监测加热区111的温度。基于从温度传感器119接收的一个或多个信号，控制器117可以使器件116根据需要调整通过线圈114的变化电流或交变电流的特性，以便确保加热区111的温度保持在预定温度范围内。该特性可以是例如幅值或频率或占空比。在预定温度范围内，在使用中，位于加热区111中的制品内的可抽吸材料被充分加热，以使可抽吸材料的至少一种成分挥发，而不燃烧可抽吸材料。因此，控制器117(和作为整体的装置100)布置成加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发而不燃烧可抽吸材料。在一些实施方式中，温度范围为约50℃至约300℃，诸如，在约50℃至约250℃之间、在约50℃至约150℃之间、在约50℃至约120℃之间、在约50℃至约100℃之间、在约50℃至约80℃之间、或在约60℃至约70℃之间。在一些实施方式中，温度范围在约170℃至约220℃之间。在其他实施方式中，温度范围可以不同于该范围。在一些实施方式中，温度范围的上限可以大于300℃。在一些实施方式中，可以省去温度传感器119。在一些实施方式中，加热材料可以具有基于期望对加热材料进行加热的最高温度而选择的居里点温度，从而阻碍或阻止通过对加热材料进行感应加热而进一步加热到高于该温度。

参考图2，示出了根据本发明的实施方式的另一装置的一个实例的示意性横截面图。除了装置的加热元件的形式之外，图2的装置200与图1的装置100相同。因此，为了简明起见，将不再详细描述这两个实施方式共有的特征。可以对图2的装置100做出图1的装置100的任何本文中描述的可能变化，以形成单独的相应实施方式。

如上所述，在图1的装置100中，加热元件115突出到加热区111中。相反，在图2的装置200中，加热材料的加热元件130围绕加热区111延伸。因此，在图1的实施方式中，加热区111和其中的任何制品在使用中从中间向外被加热，而在图2的实施方式中，加热区111和其中的任何制品在使用中从外向内被加热。

加热元件130是环绕加热区111的管状加热元件130。然而，在其他实施方式中，加热元件130可以不是完全管状的。例如，在一些实施方式中，加热元件130可以是管状的，除了在加热元件130中形成的轴向延伸的间隙或狭缝之外。加热元件130具有基本上圆形的横截面。然而，在其他实施方式中，加热元件可以具有除圆形之外的横截面，诸如，方形、矩形、多边形或椭圆形。加热元件130沿着纵向轴线延伸，该纵向轴线与加热区111的纵向轴线基本上对齐。在此实施方式中，对准的轴线是重合的。在此实施方式的一个变型中，对齐的轴线可以彼此平行。然而，在其他实施方式中，轴线可以彼此倾斜。

在此实施方式中，加热区111部分地由加热元件130限定。也就是说，加热元件130部分地划定或界定加热区111。当包括可抽吸材料的制品位于加热区111中时，加热元件130与制品热接触。优选地，当包括可抽吸材料的制品位于加热区111中时，加热元件130与制品进行表面接触。因此，热量可以直接从加热材料传导到制品。在其他实施方式中，加热材料可以保持不与制品直接进行表面接触。可以如何实现这一点的实例以及通过这样做可以获得的益处对应于上面讨论的那些。

类似于图1的实施方式的加热元件115，图2的实施方式的加热元件130具有第一区段130a和第二区段130b。加热元件130的第一区段130a位于加热元件130的第二区段130b与出口122之间。线圈114仅环绕加热元件130的第一区段130a。也就是说，线圈114不环绕加热元件130的第二区段130b。磁场发生器112用于产生变化磁场，该变化磁场穿透加热元件130的第一区段130a并避开加热元件130的第二区段130b。也就是说，变化磁场不穿透加热元件130的第二区段130b。对于图1的实施方式，此实施方式的装置200没有任何用于产生穿透加热元件130的第二区段130b的变化磁场的磁场发生器。加热元件130的第二区段130b在使用中通过来自加热元件130的第一区段130a的热传导而可加热。这帮助以与上述类似的方式随着时间提供对制品的逐渐加热，并且从而提供对制品的可抽吸材料的逐渐加热。

在此实施方式的一个变型中，装置可以包括至少部分地围绕加热区111延伸的加热元件130、以及突出到加热区111中的另一加热元件(类似于图1的实施方式的加热元件115)这两者。这样的实施方式可以帮助在使用中从中间和外部两者传递对加热区111和其中的任何制品的加热。

在上述实施方式的每个中，加热元件115、130的第一区段115a、130a小于或短于加热元件115、130的第二区段115b、130b。在其他实施方式中，情况可能并非如此。例如，在一些实施方式中，加热元件115、130的第一区段和第二区段115a、115b、130a、130b可以具有基本上相等的尺寸。本领域技术人员将能够确定加热元件115、130的第一区段和第二区段115a、115b、130a、130b的适当相对尺寸，以提供对制品和制品的可抽吸材料的所期望水平的逐渐加热。

参考图3，示出了根据本发明的实施方式的另一装置的一个实例的示意性横截面图。除了图3的装置300不具有由磁场发生器112产生的变化磁场穿透的加热元件之外，图3的装置300与图1的装置100相同。因此，为了简明起见，将不再详细描述这两个实施方式共有的特征。可以对图3的装置300做出图1的装置100的任何本文中描述的可能变化，以形成单独的相应实施方式。

如上面参考图1所讨论的，加热区111包括第一部分111a和第二部分111b，该第一部分和第二部分相对地布置成使得加热区111的第一部分111a位于加热区111的第二部分111b与出口122之间。加热区111(和作为整体的装置300)再次布置成使得当烟嘴120从装置300的本体110脱离时，制品经由加热区111的第一部分111a可插入到加热区111的第二部分111b中。

在此实施方式中，加热区111的第一部分111a再次是由磁场发生器112产生的变化磁场在使用中穿透的部分。另一方面，加热区111的第二部分111b在使用中不由变化磁场穿透。也就是说，变化磁场避开了加热区111的第二部分111b。装置300没有任何用于产生穿透加热区111的第二部分111b的变化磁场的磁场发生器。如下面参考图4所讨论的，与装置300一起使用的制品可以包括加热材料的加热元件，该加热元件通过变化磁场穿透而可加热。加热元件可以布置在制品中，使得当制品位于加热区111中时，制品的加热元件的第一部分位于加热区111的第一部分111a中，并且制品的加热元件的第二部分位于加热区111的第二部分111b中。因此，可以提供与上述类似的逐渐加热效果，由此在使用中，制品的加热元件的第一部分被感应加热，并且制品的加热元件的第二部分通过来自制品的加热元件的第一部分的热传导被加热。

类似于上面关于加热元件115、130的第一区段和第二区段115a、115b、130a、130b的相对尺寸的讨论，在此实施方式中，加热区111的第一部分111a小于或短于加热区111的第二部分111b。然而，在其他实施方式中，情况可能并非如此。例如，在一些实施方式中，加热区111的第一部分和第二部分111a、111b可以具有基本上相等的尺寸。再次，技术人员将能够确定加热区111的第一部分和第二部分111a、111b的适当相对尺寸，以在使用中提供对制品的加热元件和制品的可抽吸材料的所期望的逐渐加热。

参考图4，示出了根据本发明的实施方式的系统的一个实例的示意性横截面图。系统3000包括图3的装置300和制品30，该制品包括可抽吸材料32、由变化磁场穿透而可加热的加热材料的加热元件34、以及覆盖件36。因此，为了简明起见，将不再详细描述装置300。可以对图4的系统3000的装置300做出图3的装置300的任何本文中描述的可能变化，以形成系统的单独的相应实施方式。

覆盖件36环绕可抽吸材料32。覆盖件36帮助在制品30的运输和使用期间保护可抽吸材料32免受损坏。在使用期间，覆盖件36还可以帮助引导空气流动到可抽吸材料32中和通过可抽吸材料，并且帮助引导蒸汽或气溶胶流动穿过可抽吸材料32和从可抽吸材料流出。

在此实施方式中，覆盖件36包括缠绕在可抽吸材料32周围的包裹物，使得包裹物的自由端彼此重叠。因此，包裹物形成制品30的圆周外表面的全部或大部分。包裹物可以由纸、再造可抽吸材料(诸如，再造烟叶)等形成。此实施方式的覆盖件36还包括粘合剂(未示出)，该粘合剂使包裹物的重叠的自由端彼此粘附。粘合剂可以包括例如阿拉伯树胶、天然或合成树脂、淀粉和清漆中的一种或多种。粘合剂帮助防止包裹物的重叠的自由端分离。

覆盖件36限定了制品30的外表面并可以在使用中接触装置。在此实施方式中，制品30是伸长的圆柱形的，具有基本上圆形的横截面。然而，在其他实施方式中，制品30可以具有除圆形之外的横截面和/或不是伸长的和/或不是圆柱形的。在此实施方式中，制品30所具有的比例接近香烟的比例。

在此实施方式中，可抽吸材料32呈管的形式。管具有基本上圆形的横截面。可抽吸材料32从制品30的一端延伸到制品30的相对端。因此，在使用中，空气可以在制品30的一端处抽入到可抽吸材料32中，空气可以穿过可抽吸材料32并获得从可抽吸材料32释放的挥发成分，且然后通常呈蒸汽或气溶胶形式的挥发成分可以在制品30的相对端从可抽吸材料32中抽出。在其中制品30是伸长的这个实施方式中，制品30的这些端(可抽吸材料32在其间延伸)是制品30的相对纵向端。然而，在其他实施方式中，这些端可以是制品的任何两端或两侧，诸如，制品的任何两个相对端或相对侧。

加热元件34与可抽吸材料32热接触。因此，加热元件34在使用中可加热以加热可抽吸材料32。在此实施方式中，可抽吸材料32与加热元件34表面接触。这是通过将可抽吸材料32粘附到加热元件34来实现的。然而，在其他实施方式中，固定可以不是通过粘附实现的。在一些实施方式中，可抽吸材料32可以是并非如此地固定到加热元件34。

加热元件34是伸长的并从可抽吸材料32的一端延伸到可抽吸材料32的相对端。这可以帮助在使用中提供对可抽吸材料32的更完全加热。然而，在其他实施方式中，加热元件34可以不延伸到可抽吸材料32的相对端中的任一端，或者可以仅延伸到可抽吸材料32的一端并与可抽吸材料32的另一端间隔开。

加热元件34从制品30的一端延伸到制品30的相对端。这可以有助于制品30的制造。然而，在其他实施方式中，加热元件34可以不延伸到制品30的相对端中的任一端，或者可以仅延伸到制品30的一端并与制品30的另一端间隔开。

在此实施方式中，加热元件34沿着纵向轴线延伸，该纵向轴线与制品30的纵向轴线基本上对齐。这可以有助于制品30的制造。在此实施方式中，对准的轴线是重合的。在此实施方式的一个变型中，对齐的轴线可以彼此平行。然而，在其他实施方式中，轴线可以彼此倾斜。

在此实施方式中，加热元件34由可抽吸材料32环绕。也就是说，可抽吸材料32围绕加热元件34延伸。在其中加热元件34没有延伸到可抽吸材料32的相对端中的任一端的实施方式中，可抽吸材料32可以围绕加热元件34延伸并还覆盖加热元件34的两端，使得加热元件34被可抽吸材料32包围。

在此实施方式中，加热元件34对空气或挥发材料是不可透过的，并且基本上没有中断。因此，加热元件34可以相对容易地制造。然而，在此实施方式的变型中，加热元件34可以是对空气可透过和/或对在可抽吸材料32被加热时产生的挥发材料可透过的。加热元件34的这种可透过性质可以帮助空气穿过制品30以获得在可抽吸材料32被加热时产生的挥发材料。

加热元件34具有垂直于其长度的矩形或基本上矩形的横截面。加热元件34具有由两个小表面连接的两个相对大表面。因此，与加热元件34的其他尺寸相比，加热元件34的深度或厚度相对较小。然而，在其他实施方式中，加热元件34可以具有除矩形之外的形状的横截面，诸如，圆形、椭圆形、环形、多边形、方形、三角形、星形、径向翅片式、X形、T形、中空的或穿孔的。

在此实施方式中，加热元件34的横截面沿着加热元件34的长度是恒定的。而且，在此实施方式中，加热元件34是平面的或基本上平面的。此实施方式的加热元件34可以被认为是扁平的条带或带状物。然而，在其他实施方式中，情况可能并非如此。例如，在一些实施方式中，加热元件34可以是中空的或穿孔的。

在一些实施方式中，加热元件34可以是非平面的。例如，加热元件34可以遵循波状或波浪式路径、是扭曲的、波纹状的、螺旋状的、具有螺旋形状、包括其上具有突起和/或其中具有凹陷的板或条带或带状物、包括网状物、包括金属扩张网、或具有不均匀的非平面形状。这种非平面形状可以帮助空气穿过制品以获得在可抽吸材料32被加热时产生的挥发物质。非平面形状可以为空气提供曲折的路径以沿着其前进，从而在空气中产生湍流并导致从加热材料到可抽吸材料32的更好的热传递。非平面形状还可以增加加热元件34的每单位长度的加热元件34的表面积。这可以导致加热元件34的更大或改善的焦耳加热，并因此导致可抽吸材料32的更大或改善的加热。

在此实施方式中，当烟嘴120从装置300的本体110脱离时，制品30可插入到加热区111中。更具体地，当烟嘴120从本体110脱离时，制品30可经由加热区111的第一部分111a插入到加热区111的第二部分111b中。当制品30位于加热区111中时，制品30的加热元件34的第一部分34a位于加热区111的第一部分111a中，并且制品30的加热元件34的第二部分34b位于加热区111的第二部分111b中。因此，在使用中，由磁场发生器112产生的穿透加热区111的第一部分111a的变化磁场也穿透加热元件34的第一部分34a。然而，变化磁场不穿透加热元件34的第二部分34b。因此，可以提供与上面讨论类似的逐渐加热效果。也就是说，在使用中，制品30的加热元件34的第一部分34a被感应加热，并且制品30的加热元件34的第二部分34b通过来自制品30的加热元件34的第一部分34a的热传导被加热。这帮助使得气溶胶能够相对快速地从相对靠近出口122的可抽吸材料32形成和释放，以便由用户吸入，同时提供气溶胶的随时间而定的释放，从而使得即便在可抽吸材料32的那个部分已停止产生气溶胶之后继续形成和释放气溶胶。

参照图5，示出了显示根据本发明的实施方式的加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的方法的一个实例的流程图。

方法500包括提供501加热元件，该加热元件通过由变化磁场穿透而可加热。例如，加热元件可以是用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的装置的加热元件，诸如上面参考图1和图2讨论的加热元件115、130。或者，加热元件例如可以是包括可抽吸材料的制品的加热元件，诸如上面参考图4讨论的加热元件34。

该方法还包括提供502与加热元件热接触的可抽吸材料。可抽吸材料可以包含在制品中，诸如图4中所示的制品。由于加热元件也是制品的一部分，如图4中的情况，可抽吸材料可以与加热元件热接触。替代地，由于将可抽吸材料插入到包括加热元件的装置的加热区中，如图1和图2中的情况，可抽吸材料可以放置成与加热元件热接触。

该方法进一步包括由避开加热元件的第二区段的变化磁场穿透503加热元件的第一区段，从而对加热元件的第一区段和可抽吸材料的第一部分进行加热。该方法可以没有任何由变化磁场穿透加热元件的第二区段的步骤。

该方法还包括通过来自加热元件的第一区段的热传导来加热504加热元件的第二区段，从而加热可抽吸材料的第二部分。上面描述了这种热传导的实例。该加热504可以包括仅通过来自加热元件的第一区段的热传导来对加热元件的第二区段进行加热。可抽吸材料的加热可以使得可抽吸材料的至少一种成分挥发而不燃烧可抽吸材料。

在上面讨论的每个实施方式中，加热材料是钢。然而，在其他实施方式中，加热材料可以包括选自以下各项组成的组中的一种或多种材料：导电材料、磁性材料和磁性导电材料。在一些实施方式中，加热材料可以包括金属或金属合金。在一些实施方式中，加热材料可以包括选自以下各项组成的组中的一种或多种材料：铝、金、铁、镍、钴、导电碳、石墨、普通碳钢、不锈钢、铁素体不锈钢、铜和青铜。在其他实施方式中可以使用其他加热材料。已发现，当使用磁性导电材料作为加热材料时，可以增强使用中的磁性导电材料与装置的电磁体之间的磁性耦合。除了潜在地实现磁滞加热之外，这可以导致加热材料的更大或改善的焦耳加热，并因此导致可抽吸材料的更大或改善的加热。

加热材料可以具有趋肤深度，该趋肤深度是在其内发生大部分感应电流和/或磁偶极子的诱导重新取向的外部区域。通过提供加热材料具有相对小的厚度，与具有和加热材料的其他尺寸相比相对大的深度或厚度的加热材料相比，通过给定的变化磁场可加热更大比例的加热材料。因此，实现对材料的更有效使用，并且进而，降低了成本。

在一些实施方式中，加热元件115、130的第一部分可以由第一材料制成，并且加热元件115、130的第二部分可以由与第一材料不同的第二材料制成。例如，加热元件115、130的第一区段115a、130a可以由第一材料制成，并且加热元件115、130的第二区段115b、130b可以由第二材料制成。第一材料将是由变化磁场穿透而可加热的加热材料。以上讨论了这种加热材料的实例。第二材料可以是或可以不是由变化磁场穿透而可加热的加热材料。然而，第二材料应该是导热的，以便在使用中从加热元件115、130的第一区段115a、130a传导热量。

在上述实施方式的每个中，可抽吸材料包括烟草。然而，在这些实施方式的每个的相应变型中，可抽吸材料可以由烟草组成、可以基本上完全由烟草组成、可以包括烟草和除烟草之外的可抽吸材料、可以包括除烟草之外的可抽吸材料、或者可以不含烟草。在一些实施方式中，可抽吸材料可括包括蒸汽或气凝胶形成剂或湿润剂，诸如，甘油、丙二醇、甘油醋酸酯或二甘醇。

在上述实施方式的每个中，可抽吸材料是非液态可抽吸材料，并且装置用于加热非液态可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发。在其他实施方式中，相反情况可能是正确的。

在上述实施方式的每个中，制品30是可消耗制品。一旦制品30中的可抽吸材料32的所有或基本上所有可挥发成分已耗尽，用户可以从装置100、200、300移除制品30并丢弃制品30。用户随后可以利用另一个制品30来重新使用装置100、200、300。然而，在其他相应实施方式中，制品可以是非消耗的，并且一旦可抽吸材料的可挥发成分已耗尽，则可以将装置和制品一起丢弃。

在一些实施方式中，装置100、200、300与和装置100、200、300一起可使用的制品30分开销售、供应或以其他方式提供。然而，在一些实施方式中，装置100、200、300和一个或多个制品30可以作为系统(诸如，套件或组件)一起提供，可能具有诸如清洁用具的附加部件。

为了解决各种问题并推进本领域，本公开的全部内容通过图示和举例的方式示出了各种实施方式，其中可以实践要求保护的发明并提供了用于加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的优良装置、包括这种装置和这种制品的优良系统、以及加热可抽吸材料以使可抽吸材料的至少一种成分挥发的优良方法。本公开的优点和特征仅是实施方式的代表性样本，而并非是穷举的和/或排他性的。它们仅用于帮助理解和教导所要求保护的和以其他方式公开的特征。应当理解，本公开的优点、实施方式、实例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被视为对权利要求所限定的本公开的限制或对权利要求的等同物的限制，并且在不背离本公开的范围和/或精神的情况下，可以使用其他实施方式并可以进行修改。各种实施方式可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的各种组合、由上述组合组成、基本上由上述组合组成。本公开可以包括目前未要求保护但可能在未来要求保护的其他发明。

Claims (21)

1.一种用于加热能抽吸材料以使所述能抽吸材料的至少一种成分挥发的装置，所述装置包括：

加热区，用于接收包括所述能抽吸材料的制品的至少一部分；

出口，用于当所述制品在使用中在所述加热区中被加热时允许所述能抽吸材料的挥发成分从所述加热区朝向所述装置的外部通过；

加热元件，由变化磁场穿透而能加热，以加热所述加热区，其中，所述加热元件的第一区段位于所述加热元件的第二区段与所述出口之间，并且其中，所述加热元件的所述第二区段在使用中通过来自所述加热元件的所述第一区段的热传导而能加热；以及

磁场发生器，用于产生变化磁场，所述变化磁场穿透所述加热元件的所述第一区段并避开所述加热元件的所述第二区段。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置没有任何用于产生穿透所述加热元件的所述第二区段的变化磁场的磁场发生器。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件的所述第二区段在使用中仅通过热传导而能加热。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件突出到所述加热区中。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件至少部分地围绕所述加热区延伸。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磁场发生器包括仅环绕所述加热元件的所述第一区段的螺旋线圈。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磁场发生器相对于所述加热元件固定。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件的所述第一区段小于或短于所述加热元件的所述第二区段。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件包括加热材料，所述加热材料包括选自以下各项组成的组中的一种或多种材料：导电材料、磁性材料和磁性导电材料。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件包括加热材料，所述加热材料包括金属或金属合金。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件包括加热材料，所述加热材料包括选自以下各项组成的组中的一种或多种材料：铝、金、铁、镍、钴、导电碳、石墨、普通碳钢、不锈钢、铁素体不锈钢、铜和青铜。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件的所述第一区段是由第一材料制成，并且所述加热元件的所述第二区段由与所述第一材料不同的第二材料制成。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置用于加热非液态能抽吸材料以使所述能抽吸材料的至少一种成分挥发。

14.一种用于加热能抽吸材料以使所述能抽吸材料的至少一种成分挥发的装置，所述装置包括：

加热区，用于接收包括所述能抽吸材料的制品的至少一部分；

出口，用于当所述制品在使用中在所述加热区中被加热时允许所述能抽吸材料的挥发成分从所述加热区朝向所述装置的外部通过，其中，所述加热区的第一部分位于所述加热区的第二部分与所述出口之间；以及

磁场发生器，用于产生变化磁场，所述变化磁场穿透所述加热区的所述第一部分并避开所述加热区的所述第二部分。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述装置没有任何用于产生穿透所述加热区的所述第二部分的变化磁场的磁场发生器。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述磁场发生器包括仅环绕所述加热区的所述第一部分的螺旋线圈。

17.根据权利要求14所述的装置，其中，所述加热区的所述第一部分小于或短于所述加热区的所述第二部分。

18.根据权利要求14所述的装置，其中，所述装置布置成使得所述制品经由所述加热区的所述第一部分而能插入到所述加热区的所述第二部分中。

19.根据权利要求14所述的装置，其中，所述装置用于加热非液态能抽吸材料以使所述能抽吸材料的至少一种成分挥发。

20.一种用于加热能抽吸材料以使所述能抽吸材料的至少一种成分挥发的系统，所述系统包括：

制品，所述制品包括能抽吸材料和加热元件，所述加热元件由变化磁场穿透而能加热以加热所述能抽吸材料；以及

装置，所述装置包括：

加热区，用于接收所述制品的至少一部分；

出口，用于当所述制品在使用中在所述加热区中被加热时允许所述能抽吸材料的挥发成分从所述加热区通过；以及

磁场发生器，用于产生变化磁场，当所述制品在使用中位于所述加热区中时，所述变化磁场穿透介于所述加热元件的第二区段与所述出口之间的所述加热元件的第一区段并避开所述加热元件的所述第二区段。

21.一种加热能抽吸材料以使所述能抽吸材料的至少一种成分挥发的方法，所述方法包括：

提供加热元件，所述加热元件形成为由变化磁场穿透而能加热；

提供与所述加热元件热接触的能抽吸材料；

由避开所述加热元件的第二区段的变化磁场穿透所述加热元件的第一区段，从而加热所述加热元件的所述第一区段和所述能抽吸材料的第一部分；以及

通过来自所述加热元件的所述第一区段的热传导来加热所述加热元件的所述第二区段，从而加热所述能抽吸材料的第二部分。