CN109788801A - 制造气溶胶供给设备的方法和气溶胶供给设备 - Google Patents

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Abstract

一种制造气溶胶供给设备的方法，气溶胶供给设备用于加热能抽吸材料以使能抽吸材料的至少一种成分挥发，并且描述了所述气溶胶供给设备。该方法包括：提供用于加热在使用中包含于设备(1)内的能抽吸材料的加热器设备(23)，加热器设备包括至少用于加热能抽吸材料的不同部分的第一加热区域(220)和第二加热区域(230)；对第一加热区域和第二加热区域中的每个提供温度传感器(320、330)，每个温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，控制回路用于控制加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将其相关的相应加热区域加热到目标温度，并且将每个温度传感器定位在其相关的加热区域中的相应位置，将该位置选择为使得如果加热器设备将要加热第一加热区域和第二加热区域，使得温度传感器测量相同的预选目标温度，那么将把温度传感器之间的加热区域的长度上的温度梯度优化为是基本上平的。

Description

制造气溶胶供给设备的方法和气溶胶供给设备
技术领域
本发明涉及一种制造气溶胶供给设备的方法及一种气溶胶供给设备。
背景技术
诸如香烟、雪茄等的制品在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经尝试通过制造不燃烧而释放化合物的产品，来对这些燃烧烟草的制品提供替代物。这种产品的实例是所谓的加热不燃烧产品，也叫做烟草加热产品或烟草加热装置，其通过加热而不是燃烧材料来释放化合物。该材料可以是例如烟草或其他非烟草产品或组合物，例如混合物，其可以包含尼古丁或者可以不包含尼古丁。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种制造气溶胶供给设备的方法，气溶胶供给设备用于加热能抽吸材料以使能抽吸材料的至少一种成分挥发，该方法包括：提供用于加热在使用中包含于设备内的能抽吸材料的加热器设备，加热器设备包括至少用于加热能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；对第一加热区域和第二加热区域中的每个提供温度传感器，每个温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，控制回路用于控制加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将其相关的相应加热区域加热到目标温度；并且将每个温度传感器定位在其相关的加热区域中的相应位置，将该位置选择为使得如果加热器设备将要加热第一加热区域和第二加热区域，使得温度传感器测量相同的预选目标温度，那么将把温度传感器之间的加热区域的长度上的温度梯度优化为是基本上平的。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于加热能抽吸材料以使能抽吸材料的至少一种成分挥发的气溶胶供给设备，该设备包括：用于加热在使用中包含于设备内的能抽吸材料的加热器设备，加热器设备包括至少用于加热能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；以及用于第一加热区域和第二加热区域中的每个的温度传感器，每个温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，控制回路用于控制加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将其相关的相应加热区域加热到目标温度；其中，将每个温度传感器定位在其相关的加热区域中的所选位置，使得如果加热器设备将要加热第一加热区域和第二加热区域，使得温度传感器测量相同的预选目标温度，那么将把温度传感器之间的加热区域的长度上的温度梯度优化为是基本上平的。
根据本发明的第三方面，提供了一种制造气溶胶供给设备的方法，气溶胶供给设备用于加热能抽吸材料以使能抽吸材料的至少一种成分挥发，该方法包括：提供用于加热在使用中包含于设备内的能抽吸材料的加热器设备，加热器设备包括至少用于加热能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；对第一加热区域和第二加热区域中的每个提供温度传感器，每个温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，控制回路用于控制加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将其相关的相应加热区域加热到目标温度；并且将每个温度传感器定位在其相关的加热区域中的相应位置，将该位置选择为使得第一加热区域的温度传感器位于加热器设备的第一端和加热器设备的中心之间的中间，或者离加热器设备的第一端的距离比其离加热器设备的中心的距离更近，并且第二加热区域的温度传感器位于加热器设备的第二端和加热器设备的中心之间的中间，或者离加热器设备的第二端的距离比其离加热器设备的中心的距离更近。
根据本发明的第四方面，提供了一种用于加热能抽吸材料以使能抽吸材料的至少一种成分挥发的气溶胶供给设备，该设备包括：用于加热在使用中包含于设备内的能抽吸材料的加热器设备，加热器设备包括至少用于加热能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；用于第一加热区域和第二加热区域中的每个的温度传感器，每个温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，控制回路用于控制加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将其相关的相应加热区域加热到目标温度，并且其中，将每个温度传感器定位在其相关的加热区域中的相应位置，将该位置选择为使得第一加热区域的温度传感器位于加热器设备的第一端和加热器设备的中心之间的中间，或者离加热器设备的第一端的距离比其离加热器设备的中心的距离更近，并且第二加热区域的温度传感器位于加热器设备的第二端和加热器设备的中心之间的中间，或者离加热器设备的第二端的距离比其离加热器设备的中心的距离更近。
附图说明
现在将参考附图仅通过实例描述本发明的实施例，附图中：
图1示出了用于加热能抽吸材料的气溶胶供给设备的一个实例的透视图；
图2示出了插入消耗品的图1的设备的横向剖视图；
图3示出了未插入消耗品的图1的设备的横向剖视图；
图4示出了没有一些外部面板以展示设备的内部部件的图1的设备的侧透视图；
图5a示出了图1的设备的内部部件的侧视图；
图5b示出了图1的设备的内部部件的第一透视图；
图5c示出了图1的设备的内部部件的第二透视图；
图5d示出了图1的设备的内部部件的端视图；
图6示出了图1的设备的替代内部部件的端视图；
图7示出了用于加热能抽吸材料的气溶胶供给设备的前面板的平面图；
图8示出了图7的设备的前面板的侧视图；
图9示出了图7的设备的前面板的透视图；
图10示出了插入消耗品的图7的设备的前面板的平面图。
图11示出了用于在加热能抽吸材料的气溶胶供给设备中使用的加热器设备的示意性平面图。
图12示出了插入消耗品的图11的加热器设备的一个实例设备的透视图。
图13是示出了用于加热能抽吸材料的气溶胶供给设备内的第一温度梯度的曲线图，其是气溶胶供给设备的空间尺寸的函数。
图14示出了展示图12的加热器设备内的一对目标温度和对应测量温度的时间演化的曲线图。
具体实施方式
如本文使用的，术语“能抽吸材料(smokable material)”包括在加热时提供挥发成分(通常是气溶胶的形式)的材料。“能抽吸材料”包括任何包含烟草的材料，并且例如可包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代物中的一种或多种。“能抽吸材料”还可包括其他非烟草产品，根据产品的不同，可以包含尼古丁或者可以不包含尼古丁。“能抽吸材料”例如可以是固体、液体、凝胶或者蜡等的形式。“能抽吸材料”还例如可以是材料的组合或混合。
加热能抽吸材料以使能抽吸材料的至少一种成分挥发(通常以形成可吸入的气溶胶，不燃烧或不烧能抽吸材料)的设备是已知的。有时将这种设备描述为“加热不燃烧”设备，或“烟草加热产品”，或“烟草加热装置”，等等。类似地，存在所谓的电子烟装置，其通常使液体形式的能抽吸材料蒸发，该液体可以包含尼古丁或者可以不包含尼古丁。能抽吸材料可以是可插入设备的杆、盒或匣等的形式，或者提供为该杆、盒或匣的一部分。可将用于加热和挥发能抽吸材料的加热器作为该设备的“永久的”部分而提供，或者可作为在使用之后丢弃和更换的可点燃抽吸制品或消耗品的一部分而提供。在此上下文中，“可点燃抽吸制品”是一种在使用中包括或包含能抽吸材料的装置或制品或其他部件，在使用中加热该装置或制品或其他部件以使能抽吸材料挥发，并且可选地使其他成分挥发。
一开始参考图1至图4，示出了布置为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(通常以形成可吸入的气溶胶)的设备1的一个实例。设备1是通过加热但是不燃烧能抽吸材料来释放化合物的加热器设备1。设备1是一种气溶胶供给装置，其是一种吸入装置(即，用户使用其来吸入装置提供的气溶胶)。设备1是手持的。
第一端3在本文有时叫做装置1的口端或近端3，第二端5在本文有时叫做装置1的远端5。设备1具有开/关按钮7以允许用户根据需要整体上打开和关闭设备1。
设备1包括用于定位和保护设备1的各种内部部件的壳体9。在所示实例中，壳体9包括包围设备1的周边的单体套管11，盖有通常限定设备1的“顶部”的顶面板17和通常限定设备1的“底部”的底面板19。除了顶面板17和底面板19以外，在另一实例中，壳体包括前面板、后面板和一对相对的侧面板。
顶面板17和/或底面板19可以可移除地固定到单体套管11，以允许简单地接近设备1的内部，或者可以“永久地”固定到单体套管11，例如以阻止用户接近设备1的内部。在一个实例中，面板17和19由塑料材料制成，包括例如通过注射成型形成的玻璃填充尼龙，并且单体套管11由铝制成，尽管也可使用其他材料和其他制造工艺。
设备1的顶面板17在设备1的口端3具有开口20，在使用中，用户可将包含能抽吸材料的消耗品21通过开口20插入设备1和从设备1移除。
壳体9具有定位或固定于其中的加热器设备23、控制电路25和电源27。在此实例中，加热器设备23、控制电路25和电源27是横向相邻的(即，当从端部看时是相邻的)，控制电路25通常位于加热器设备23和电源27之间，尽管其他位置也是可能的。
控制电路25可包括控制器，例如微处理器设备，其构造并布置为控制消耗品21中的能抽吸材料的加热，如下面进一步讨论的。
电源27可以是例如电池，其可以是可再充电电池或不可再充电电池。合适的电池的实例包括例如锂离子电池、镍电池(例如镍镉电池)、碱性电池，等等。电池27电耦合到加热器设备23，以当需要时供电并在控制电路25的控制下加热消耗品中的能抽吸材料(如所讨论的，以不导致能抽吸材料燃烧而使能抽吸材料挥发)。
将电源27横向地定位在加热器设备23附近的优点是，可使用物理上较大的电源27而不导致设备1整体上过长。如将理解的，通常物理上较大的电源27具有更高的容量(即，可供应的总电能，通常以安培小时等为单位测量)，因此用于设备1的电池寿命可更长。
在一个实例中，加热器设备23通常是中空圆柱形管的形式，具有中空内部加热室29，将包括能抽吸材料的消耗品21插入中空内部加热室29以在使用中加热。用于加热器设备23的不同设备是可能的。例如，加热器设备23可包括单个加热元件，或者可由多个沿着加热器设备23的纵向轴线对准的加热元件形成。该加热元件或每个加热元件可以是环形的或管状的，或者围绕其圆周是至少部分环形的或部分管状的。在一个实例中，该加热元件或每个加热元件可以是薄膜加热器。在另一实例中，该加热元件或每个加热元件可由陶瓷材料制成。合适的陶瓷材料的实例包括氧化铝和氮化铝和氮化硅陶瓷，其可以是层压的和烧结的。其他加热器设备是可能的，包括例如感应加热元件、通过发射红外辐射来加热的红外加热器元件，或者由例如电阻电绕组形成的电阻加热元件。
在一个特殊实例中，加热器设备23由聚酰亚胺基底形成并由不锈钢支撑管支撑，在该聚酰亚胺基底上形成一个或多个加热元件。将加热器设备23的尺寸构造为使得当将消耗品21插入设备1时，基本上整个能抽吸材料位于加热器设备23的加热元件内，使得在使用中加热基本上整个能抽吸材料。
该加热元件或每个加热元件可布置为使得，可独立地加热能抽吸材料的所选区域，例如根据需要接连(随着时间)加热或者一起(同时)加热。
在此实例中，由隔热件31沿着其长度的至少一部分包围加热器设备23。隔热件31帮助减少从加热器设备23通向设备1的外部的热量。这帮助将加热器设备23的功率需求保持在低水平，因为其通常减小热损耗。隔热件31还帮助在加热器设备23的操作过程中保持设备1的外部冷却。在一个实例中，隔热件31可以是在套管的两个壁之间提供低压区域的双壁套管。也就是说，隔热件31可以是例如“真空”管，即，已经至少部分地清空的管，以将通过传导和/或对流产生的传热减到最小。除了双壁套管以外或者代替双壁套管，其他用于隔热件31的设备也是可能的，包括使用热绝缘材料，包括例如合适的泡沫型材料。
壳体9可进一步包括各种用于支撑所有内部部件的内部支撑结构37(在图4中最佳地看到)，及加热器设备23。
设备1进一步包括围绕开口20延伸并从开口20伸入壳体9的内部的轴环33，以及位于轴环33和真空套管31的一端之间的通常管状的腔室35。
腔室35的一端连接到轴环33并由轴环33支撑，并且腔室35的另一端连接到真空套管31的一端并由此支撑真空套管31。因此，如在图3中最佳地看到的，轴环33、腔室35和真空管31/加热器设备23同轴地布置，使得，如在图2中最佳地看到的，当将消耗品21插入设备1时，其延伸通过轴环33和腔室35进入加热器室29。
如上所述，在此实例中，加热器设备23通常是中空圆柱形管的形式，并且此管经由腔室35和轴环33与装置1的口端3处的开口20流体连通。
现在参考图5a至图5d，在此实例中，腔室35包括管状体35a，管状体35a具有第一开口端35b和第二开口端35c。管状体35a包括第一段35d和第二段35e，第一段35d从第一开口端35b延伸到沿着管状体35a大约一半的地方，第二段35e从沿着管状体35a大约一半的地方延伸到第二开口端35c。第一段35d具有基本上恒定的内径，第二段35e具有朝着第二开口端35c逐渐变细的内径。
腔室35进一步包括冷却结构35f，在此实例中，冷却结构35f包括多个沿着管状体35a隔开的冷却叶片35f，每个冷却叶片35f沿圆周布置在管状体35a周围。
腔室35还包括围绕第二开口端35c的凸缘部分35g，和多个也布置在第二开口端35c周围的凸起或夹子35h。每个夹子35h通常是“L”形的，并包括连接到凸缘部分35g的第一部分35h1和通常垂直于第一部分35h1且在与管状体35a的纵向轴线大致平行的方向上延伸的第二部分35h2。每个第二部分35h2包括阶梯状表面35i，阶梯状表面35i面向沿着管状体35a的纵向轴线延伸的轴线，并且该阶梯状表面35i是稍微弯曲的。
如在图3中最佳地看到的，在此实例中，腔室35位于轴环33和真空管31/加热器23之间的壳体9中。更具体地，(i)在第二端35c，凸缘35g邻接加热器设备23的聚酰亚胺管的端部，夹子35h经由其阶梯状表面35i和与真空套管31的内部匹配的夹子的外表面而与聚酰亚胺管弹性地接合，(ii)在第一开口端35b，腔室35通过脊部60连接到轴环33，脊部60形成轴环33的一部分并伸入腔室35。脊部60朝着沿着轴环33和腔室35的纵向轴线延伸的轴线从轴环33的第一端62向轴环的第二端63形成一定角度。该脊部与腔室35的内表面平齐以形成贴合的配合。
如从图2最佳地认识到的，中空腔室35的第一段35d的内径比消耗品2的外径大。因此，当将消耗品2在中空腔室35的至少一部分长度的上方插入设备时，在中空腔室35和消耗品2之间存在气隙36。气隙36围绕该区域中的消耗品21的所有圆周。
如在图5c和图5d中最佳地看到的，在第二开口端35c，腔室35包括多个(在此实例中是3个)在第二开口端35c的周边沿圆周布置在腔室35的内表面周围的小裂片或脊部35j。每个裂片35j在平行于腔室35的纵向轴线的方向上延伸较小距离，也在第二开口端35c径向地延伸较小的量。裂片35j一起提供抓住消耗品21以当消耗品21处于设备1内时正确地定位并保持腔室35内的消耗品21的部分的夹持段。在其之间，裂片35j轻轻地压缩或挤压通过裂片35j接触的消耗品的该区域或多个区域中的消耗品21。裂片35j可由弹性材料组成(或者以一些其他方式是弹性的)，使得当将消耗品21插入设备1时裂片35j稍微变形(例如压缩)以更好地抓住消耗品21，但是当从设备1移除消耗品21时重新得到其原始形状。裂片35j可与腔室35整体地形成，或者可以是分开的附接在腔室35内的部件。裂片周围的内径可以是，例如，5.377mm。
在图6所示的另选实例中，中空腔室35内的弹性夹持段35k限定基本上椭圆形的孔35l，孔35l可沿着中空腔室35的纵向轴线延伸，并且当将消耗品21插入设备1时，中空腔室35轻轻地压缩或挤压位于椭圆形孔35l中的消耗品21的该段，使得消耗品21的此段的横截面从是圆形的变形到是椭圆形的。在一个实例中，夹持段35k位于朝着第一开口端35b的地方。在一个实例中，可使椭圆形段的宽度增加或减小，以增加或减小插入力/保持力。在另一实例中，可在椭圆形孔35l的表面中增加小凹槽(未示出)，其将干扰消耗品21而不是椭圆形孔35l的整个表面区域。这将使各种通过夹持段35k的消耗品部件(烟草、接装纸、纸管)过渡的插入/移除灵敏度减到最小。
在另一实例中，裂片35j和椭圆形夹持段35k的组合可用来将消耗品21保持在中空腔室35中。例如，椭圆形夹持段35k和裂片35j的布置可在中空腔室35中纵向地隔开，并分别用来将插入的消耗品21保持在适当的位置，或者，裂片35j可布置在椭圆形夹持段35k的表面周围。
腔室35可由例如塑料材料形成，包括例如聚醚醚酮(PEEK)。
再次参考图2至图4，在一个实例中，加热室29具有朝着远端5内径减小的区域38。此区域38对在口端3通过开口的消耗品21提供端部挡块。内径减小的此区域38可例如由在2015年6月26日提交的我们的共同待决申请美国临时专利申请No.62/185,227中详细描述的类型的中空管提供，该专利申请的全部内容通过引用的方式结合于此。
设备1在远端5可进一步包括门39，门39打开和关闭后面板中的开口，以对加热室29提供接近，使得可清洁加热室。在我们的共同待决申请62/185,227中还更详细地讨论了合适的门的实例。
现在特别参考图7至图10，示出了设备1的顶面板17的一个实例。顶面板17通常形成设备的壳体9的前端3。顶面板17支撑轴环33，轴环33限定开口20的形式的插入点，在使用中将消耗品21通过插入点可移除地插入设备1。
轴环33围绕开口20延伸并从开口20伸入壳体9的内部中。在一个实例中，轴环33与壳体的顶面板17制成一体，因此轴环33和顶面板17形成单个部件。在一个另选实例中，轴环33是与顶面板17不同的元件，但是可通过附件附接到顶面板17，例如锁定机构、粘合剂、螺钉。可使用其他适合于使轴环33附接到顶面板17的附件。
在此实例中，轴环33包括多个沿圆周布置在开口20的周边周围并伸入开口20的脊部60。脊部60占据开口20内的空间，使得开口20在脊部60的位置处的开口跨度比开口20在没有脊部60的位置处的开口跨度小。脊部60构造为与插入设备的消耗品21接合以帮助将消耗品21固定在设备1内。
在一个实例中，脊部60沿圆周围绕开口20的周边等距地隔开。在一个实例中，具有四个脊部60，在其他实例中，可具有多于或少于四个脊部60。
图9示出了消耗品21插入开口20的设备的顶面板17的平面图。脊部60伸入开口20以与消耗品21接合。由相邻的多对脊部60和消耗品21限定的开放空间61围绕消耗品21的外部形成通风路径61。这些通风路径61，如将在下面更详细地说明的，允许已经从消耗品21逸出的热蒸汽离开设备1，并允许冷却空气围绕消耗品21流入设备1。图10中的实例示出了四个位于消耗品21的周边周围的通风路径61，其对设备1提供通风，尽管可具有更多或更少的这种通风路径61。
如上所述，脊部60径向地伸入开口20，但是如从图8最佳地认识到的，其也从顶面板17延伸到壳体9中。脊部60的凸起朝着彼此成一定角度，使得当脊部60延伸到壳体中时，脊部60之间的距离减小。如在图3中最佳地看到的，脊部60伸入壳体使得轴环35能够通过脊部60连接到腔室35，脊部60延伸通过腔室35的第一开口端35b并接合腔室35的内壁。
再次特别参考图2，在一个实例中，消耗品21是圆柱形杆的形式，其在当将消耗品21插入设备1时在加热器设备23内的消耗品21的一段中的后端具有或包含能抽吸材料21a。消耗品21的前端从设备1延伸并用作嘴件组件21b，嘴件组件21b包括用于过滤气溶胶的滤嘴和/或用于冷却气溶胶的冷却元件21c中的一个或多个。滤嘴/冷却元件21c与能抽吸材料21a间隔空间21d，并且也与嘴件组件21b的末端间隔另一空间21e。消耗品21沿圆周缠绕在外层(未示出)中。在一个实例中，消耗品21的外层是可渗透的，以允许部分来自能抽吸材料的加热挥发成分从消耗品21逸出。
在操作中，加热器设备23将加热消耗品21以使能抽吸材料21a的至少一种成分挥发。
在通过嘴件组件21b的开口端进入用户的口部之前，用于来自能抽吸材料21a的加热挥发成分的主流路轴向地通过消耗品21，通过空间21d、滤嘴/冷却元件21c和另一空间21e。然而，部分挥发成分可从消耗品21通过其可渗透的外包装纸逸出，并进入腔室35中的消耗品21周围的空间36。
将不希望从消耗品21流入腔室35的挥发成分由用户吸入，因为这些成分将不通过滤嘴/冷却元件21c，从而不过滤且不冷却。
有利地，腔室35中的消耗品21和腔室35的叶片冷却内壁周围的空气的体积导致至少一部分从消耗品21通过其外层逸出的挥发成分冷却并在腔室35的内壁上冷凝，防止那些挥发成分可能被用户吸入。
能够从设备1的外部经由通风路径61进入腔室35中的消耗品21周围的空间36的冷却空气可有助于此冷却效果，通风路径61允许流体流入设备和从设备流出。通风路径61将限定于该多个相邻脊部60中的一对之间，以在插入点处的消耗品21的外部周围提供通风。
在一个实例中，在第二对用于至少一种加热挥发成分的相邻脊部之间设置第二通风路径61，以在第二位置从消耗品21流动。因此，由第一和第二通风路径61在插入点处的消耗品21的外部周围提供通风。
而且，从消耗品21通过其外包装纸逸出的加热挥发成分不在腔室35的内壁上冷凝，并且能够安全地经由通风路径61从设备1流出，不被用户吸入。
腔室35和通风设备都有助于降低温度和在来自能抽吸材料的加热挥发成分中释放的水蒸汽成分的含量。
现在参考图11，示出了用于在加热能抽吸材料的设备中使用的加热器设备23的一个实例的第一示意性平面图。图11示意性地举例说明了加热器设备23的此实例的不同的加热区域和子加热区域。图11所示的加热器设备23可在例如上述类型的装置1中使用。
加热器设备23具有多个用于加热能抽吸材料的不同部分以使插入装置1的能抽吸材料的至少一种成分挥发的加热区域。在所示具体实例中，加热器设备23具有第一加热区域220和第二加热区域230。在其他实例中，加热器设备23可仅具有一个加热器区域，或者多于两个加热区域。至少一个加热区域可形成为，在用于加热能抽吸材料的不同部分的区域内提供多个子加热区域。换句话说，第一加热区域220和第二加热区域230中的至少一个可包括至少第一子加热区域和第二子加热区域。
在图11的实例中，将加热器设备23布置为，使得第一加热区域220和第二加热区域230布置在加热器设备(T)的中心的任一侧。而且，在此实例中，加热器设备23的第一加热区域220具有第一子加热区域222、第二子加热区域224和第三子加热区域226，第二加热区域230具有第一子加热区域232、第二子加热区域234和第三子加热区域236。
第一加热区域220的第一子加热区域222位于朝着加热器设备23的第一端的地方，该第一端位于朝着装置1的嘴件端的地方。第二加热区域230的第一加热区域232位于朝着加热器设备23的第二端的地方，该第二端位于朝着装置1的远端的地方。另一方面，第一加热区域220和第二加热区域230的第二子加热区域224和234分别位于相对于第一子加热区域222和232朝着加热器设备的中心的地方。在此实例中，第一加热区域220和第二加热区域230的第三子加热区域226和236分别位于最靠近加热器设备23的中心的地方。
在此实例中，第一加热区域220的第一子加热区域222、第二子加热区域224和第三子加热区域226都提供不同的加热功率密度，第一子加热区域222提供的功率密度比第二子加热区域224提供的功率密度高，第二子加热区域224提供的功率密度比第三子加热区域226提供的功率密度高。类似地，在此实例中，第二加热区域230的第一子加热区域232、第二子加热区域234和第三子加热区域236都提供不同的加热功率密度，第一子加热区域232提供的功率密度比第二子加热区域234提供的功率密度高，第二子加热区域234提供的功率密度比第三子加热区域236提供的功率密度高。此布置在热量最容易逸出的加热器设备23的端部提供更高的热通量，以可在区域220和230内保持更均匀的温度，换句话说，更平的温度梯度。
在其他实例中，可能具有一些具有相同功率密度的子加热区域，及其他具有不同功率密度的子加热区域。
在使用中，加热器设备23的子加热区域的不同功率密度提供了一种简单的确保不同的热通量作用于能抽吸材料的不同部分的方式。因此，在一些实例中，加热器设备23可将装置1中的能抽吸材料的不同部分加热到不同的温度。在一个具体实例中，通过比能抽吸材料的其他部分低的热通量加热能抽吸材料的口端部分。该更低的热通量可导致更多的在用户吸入之前从气溶胶冷凝的水蒸汽。这可降低气溶胶的温度，还可减小被称为“热呼气”的现象的可能性。
可以不同的方式实现加热器设备23的各种子加热区域222、224、226、232、234、236的不同的功率密度。例如，各种子加热区域222、224、226、232、234、236可具有带有不同特性的加热元件，例如由不同的材料形成和/或具有不同的电阻和/或不同的尺寸(包括例如不同的厚度，或者更一般地，不同的横截面积)。作为另一实例，各种子加热区域222、224、226、232、234、236可具有不同的热容量。
加热器设备23的加热区域220、230可具有彼此不同的尺寸(长度、宽度、深度)。在图11的具体实例中，加热器设备23的六个子加热区域222、224、226、232、234、236具有相同的宽度A。然而，子加热区域222、224、226、232、234、236的长度不是都相同的。在此实例中，第一加热区域220的第一子加热区域222的长度U和第二加热区域230的第一子加热区域232的长度Z可以是相同的或基本上相似的。然而，在此实例中，第一加热区域220的第一子加热区域222的长度U和第二加热区域230的第一子加热区域232的长度Z与其他子加热区域224、226、234、236的长度V、W、X、Y不同。
在一些具体实例中，长度U可具有5mm到6mm的范围，长度V可具有9mm到10mm的范围，长度W可具有6mm到7mm的范围，长度X可具有6mm到7mm的范围，长度Y可具有9mm到10mm的范围，长度Z可具有5mm到6mm的范围。第一加热区域220的总长度等于长度U、V和W的和，第二加热区域230的总长度等于长度X、Y和Z的和。
如上所述，加热器设备23通常是中空圆柱形管的形式，具有中空内部加热室29，将包括能抽吸材料的消耗品21插入加热室29以在使用中加热。图12举例说明了中空圆柱形管形式的加热器设备23，其包括加热区域220和230，以及子加热区域222、224、226、232、234和236(未在图12中示出)。
在图12的实例中，分别对第一加热区域220和第二加热区域230中的每个提供了第一温度传感器320和第二温度传感器330。在一些实例中，温度传感器320和330可以是电阻式温度检测器(RTD)。然而，在其他实例中，温度传感器320和330可以是其他类型的温度传感器，例如，传感器320和330可以是热电偶。
在此实例中，温度传感器320、330中的每个提供温度测量以用作温度控制回路的输入温度测量。在此实例中，具有与加热区域220和230中的每个相关的控制回路。因此，在此实例中，具有与第一加热区域220相关的第一控制回路，并且由第一温度传感器320提供输入温度测量，具有与第二加热区域230相关的第二控制回路，并且由第二温度传感器330提供输入温度测量。每个控制回路用于控制加热器设备23，以将其相关的相应加热区域220、230基于由相关的温度传感器320、330获得的输入温度测量而加热到目标温度。换句话说，第一控制回路控制加热器设备23，以将第一加热区域220基于由第一传感器320提供的输入温度测量而加热到第一目标温度，第二控制回路控制加热器设备230，以将第二加热区域230基于由第二传感器330提供的输入温度测量而加热到第二目标温度。在此实例中，第一控制回路和第二控制回路由控制电路25中包含的控制器实现。
在一些实例中，第一控制回路和第二控制回路可以是比例积分微分(PID)控制回路。然而，在其他实例中，可使用任何适合于能抽吸材料加热装置1的控制回路。例如，可使用基于温度随着当其相应加热区域正在产生热量时的时间的变化率的控制回路。在一些实例中，第一控制回路和第二控制回路可控制加热器设备23，以通过打开或关闭相应的第一加热区域220和第二加热区域230，来加热第一加热区域220和第二加热区域230。因此，可单独控制加热区域220和230。
将理解，由第一温度传感器320和第二温度传感器330测量的温度分别提供相关的第一加热区域220和第二加热区域230内的温度的指示。当传感器测量给定温度时，可以假设与传感器相关的加热区域的至少一部分处于由传感器测量的温度。然而，温度传感器320和330不用必须指示加热区域220和230的所有点处的精确温度。由于第一控制回路和第二控制回路分别使用由传感器320和330获得的输入温度测量来控制加热区域220和230，所以第一控制回路和第二控制回路分别有效地控制传感器320和330的周围的温度。因此，将理解，对其相应控制回路提供输入温度测量以控制加热区域220和230的温度的温度传感器320和330的精确位置，影响沿着加热区域220和230的长度的温度梯度。传感器320和330相对于其相应加热区域220和230的精确位置，以及其相对于彼此的位置，决定所有区域220和230上的整体温度梯度。在其他因素中，诸如区域220和230的长度、子加热区域222、224、226、232、234和236的宽度，以及隔热件的特性和尺寸的因素，也可有助于沿着区域220和230的长度的温度梯度。
在此实例中，每个温度传感器320、330位于其相关的相应加热区域中的所选位置，使得，如果加热器设备23将要加热第一加热区域220和第二加热区域230，使得温度传感器320和330测量相同的预选目标温度，那么温度传感器之间的加热区域的长度上的温度梯度，及由此加热室29的长度上的温度梯度，将优化为是基本上平的。换句话说，温度传感器320和330这样定位，使得如果第一控制回路和第二控制回路将要控制加热器设备23以将加热区域220和230加热到设置为彼此相等的第一目标温度和第二目标温度，那么传感器320和330之间的温度按照加热区域的长度将是基本上恒定的。
将理解，当温度传感器320和330测量相同的优选目标温度时，可以假设，加热区域220和320也处于该相同的预选目标温度。
关于以上提到的其他影响沿着加热区域220和230的长度的温度梯度的因素，选择用于获得基本上平的温度梯度的温度传感器320和330的位置。
在一个实例中，每个温度传感器320、330位于其相关的相应加热区域中的相应位置，将该位置选择为使得，第一加热区域220的第一温度传感器320位于加热器设备23的第一端和加热器设备23的中心之间的中间，或者离加热器设备23的第一端的距离比其离加热器设备23的中心的距离更近，并且第二加热区域230的第二温度传感器330位于加热器设备23的第二端和加热器设备23的中心之间的中间，或者离加热器设备23的第二端的距离比其离加热器设备23的中心的距离更近。
在图13的实例中，温度传感器320和330这样定位，使得传感器320和330之间的温度梯度是基本上平的。在此实例中，加热器设备23朝着装置1的嘴件端的端部用虚线133指示。在此实例中，加热器设备23的长度是42mm。虚线131和132分别指示温度传感器320和330的位置。在此实例中，将传感器320放在离加热器设备23的嘴件端10.4mm的地方，并且将传感器330放在离加热器设备23的嘴件端31.6mm的地方。如果在此实例中，长度U、V、W、X、Y和Z在以上相对于具体实例描述的具体范围内，那么第一温度传感器320(与第一加热区域220相关/用于第一加热区域220)位于第一加热区域220的第二子加热区域224中，并且第二温度传感器234(与第二加热区域230相关/用于第二加热区域230)位于第二加热区域230的第二子加热区域234中。虚线134指示离加热器设备23的嘴件端21mm的死区的中心，死区是与在图11中用长度T指示的第一加热区域220的子加热区域226和第二加热区域230的子加热区域236之间的间隙相关的加热室29的区域。
在图13的实例中，希望加热器设备23(和加热室29)的中心处的温度是250℃。因此，区域220的第一目标温度和区域230的第二目标温度都是250℃。当预期温度是250℃时，线138a指示255℃的最大可接受温度，线138b指示245℃的最小可接受温度。温度梯度的部分135指示朝着加热器设备23的远端减小的温度，长度温度梯度的部分137指示朝着加热器设备23的嘴件端减小的温度。然而，在此实例中，传感器320的位置131和传感器330的位置132之间的温度梯度是基本上平的。
在装置1的实例中，控制器可配置为在装置1的使用期间的过程中分别独立地改变区域220的第一目标温度和区域230的第二目标温度。在一个实例中，控制器配置为控制区域220的第一目标温度和区域230的第二目标温度，使得其不设置为相同的温度，或者其在装置1的使用期间的过程中在基本上任何点都不达到相同的温度。然而，应认识到，选择第一温度传感器320和第二温度传感器330的位置，使得如果第一目标温度和第二目标温度是相同的温度，那么第一传感器320和第二传感器330之间的温度梯度是基本上平的，提供优化加热室29内的烟草的加热的好处。
更具体地，如果如上所述地选择第一传感器320和第二传感器330的位置，那么在控制器不将第一目标温度和第二目标温度设置为相同温度或者其不达到相同温度的使用期间的过程中，可避免加热室29中的烟草的某些区域的过度加热或加热不足。例如，如果将第一传感器320和第二传感器330一起放得过近，那么不管由控制器设置的第一目标温度和第二目标温度如何，当第一目标温度和第二目标温度不是零时，两个传感器之间的温度可变得过高，并且可能过度加热两个温度传感器之间的加热室29的区域中的烟草。相反，如果将第一温度传感器320和第二温度传感器330放得过远，那么两个温度传感器之间的加热室29的区域中的烟草可能加热不充分，并且可能浪费此区域中的烟草。
图14是第一目标温度和第二目标温度的变化，及在装置1的使用期间的一些实例的过程中由传感器320和330测量的温度的对应变化的一个实例。在图14中，第一目标温度(区域220的目标温度)用Tatarget指示，由与区域220相关的传感器320测量的温度用Tam指示。另一方面，第二目标温度(区域230的目标温度)用Tbtarget指示，由与区域230相关的传感器330测量的温度用Tbm指示。图14举例说明，第一控制回路控制加热器设备23，使得区域220的测量温度Tam朝着Tatarget增加，一旦达到第一目标温度Tatarget，便将测量温度Tam保持在第一目标温度Tatarget。第二控制回路类似地控制加热器设备23，使得区域230的测量温度Tbm朝着Tbtarget增加，一旦达到第二目标温度Tbtarget，便将测量温度Tbm保持在第二目标温度Tbtarget。
本文描述的各种实施例仅用来帮助理解和教导所要求保护的特征。将这些实施例仅作为实施例的代表性样本而提供，不是穷尽的和/或排他的。应理解，本文描述的优点、实施例、实例、功能、特征、结构，和/或其他方面不被认为是对由权利要求书定义的本发明的范围的限制，或是对权利要求的等价内容的限制，并理解，可使用其他实施例，并且可在不背离所要求保护的发明的范围的情况下进行修改。除了本文具体描述的那些以外，本发明的各种实施例可适当地包括所公开的元件、部件、特征、零件、步骤、装置等的适当组合，由这些组合组成，或基本上由这些组合组成。另外，本公开可包括其他目前未要求保护但是可能在未来要求保护的发明。

Claims (18)

1.一种制造气溶胶供给设备的方法，所述气溶胶供给设备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，所述方法包括：
提供用于加热在使用中容纳于所述设备内的能抽吸材料的加热器设备，所述加热器设备包括至少用于加热所述能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；
对所述第一加热区域和所述第二加热区域中的每个提供温度传感器，每个所述温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，所述控制回路用于控制所述加热器设备，以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将其相关的相应加热区域加热到目标温度；并且
将每个所述温度传感器定位在所述温度传感器相关的加热区域中的相应位置，将所述位置选择为使得如果所述加热器设备将要加热所述第一加热区域和所述第二加热区域以使得所述温度传感器测量相同的预选目标温度，那么将把所述温度传感器之间的加热区域的长度上的温度梯度优化为是基本上平的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热器设备布置为使得所述第一加热区域和所述第二加热区域中的至少一个包括至少第一子加热区域和第二子加热区域，并且其中，所述第一子加热区域具有比所述第二子加热区域高的功率加热密度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述加热器设备布置为使得所述第一加热区域和所述第二加热区域中的每个包括至少第一子加热区域和第二子加热区域，并且其中，对于所述第一加热区域和所述第二加热区域中的每个，所述第一子加热区域具有比所述第二子加热区域高的功率加热密度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述加热器设备布置为使得将所述第一加热区域和所述第二加热区域布置在所述加热器设备的中心的任一侧，并且其中，所述第一加热区域的第一子加热区域定位在比所述第一加热区域的第二子加热区域朝着所述加热器设备的第一端更近的地方，所述第二加热区域的第一子加热区域定位在比所述第二加热区域的第二子加热区域朝着所述加热器设备的第二端更近的地方，并且所述第一加热区域的第二子加热区域和所述第二加热区域的第二子加热区域定位成朝向所述加热器设备的中心。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一加热区域的温度传感器位于所述第一加热区域的第二子加热区域中，并且所述第二加热区域的温度传感器位于所述第二加热区域的第二子加热区域中。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括：
对所述加热器设备提供隔热件，以防止热量从所述加热器设备逸出。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述隔热件包括真空管。
8.一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气溶胶供给设备，所述设备包括：
加热器设备，用于加热在使用中容纳于所述设备内的能抽吸材料，所述加热器设备包括至少用于加热所述能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；以及
温度传感器，用于所述第一加热区域和第二加热区域中的每个，每个所述温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，所述控制回路用于控制所述加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将其相关的相应加热区域加热到目标温度；其中
将每个温度传感器定位在所述温度传感器相关的加热区域中的所选位置，使得如果所述加热器设备将要加热所述第一加热区域和第二加热区域以使得所述温度传感器测量相同的预选目标温度，那么将把所述温度传感器之间的加热区域的长度上的温度梯度优化为是基本上平的。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述加热器设备布置为使得所述第一加热区域和所述第二加热区域中的至少一个包括至少第一子加热区域和第二子加热区域，并且其中，所述第一子加热区域具有比所述第二子加热区域高的功率加热密度。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述加热器设备布置为使得所述第一加热区域和所述第二加热区域中的每个包括至少第一子加热区域和第二子加热区域，并且其中，对于所述第一加热区域和所述第二加热区域中的每个，所述第一子加热区域具有比所述第二子加热区域高的功率加热密度。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述加热器设备布置为使得将所述第一加热区域和所述第二加热区域布置在所述加热器设备的中心的任一侧，并且其中，所述第一加热区域的第一子加热区域定位在比所述第一加热区域的第二子加热区域朝着所述加热器设备的第一端更近的地方，所述第二加热区域的第一子加热区域位于比所述第二加热区域的第二子加热区域朝着所述加热器设备的第二端更近的地方，并且所述第一加热区域的第二子加热区域和所述第二加热区域的第二子加热区域定位成朝向所述加热器设备的中心。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一加热区域的温度传感器位于所述第一加热区域的第二子加热区域中，并且所述第二加热区域的温度传感器位于所述第二加热区域的第二子加热区域中。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的设备，进一步包括：
隔热件，用于所述加热设备以防止热量从所述加热设备逸出。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述隔热件包括真空管。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的设备，进一步包括壳体，所述壳体容纳所述加热器设备和嘴件，用户能通过所述嘴件吸入挥发的能抽吸材料。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述设备是手持的。
17.一种制造气溶胶供给设备的方法，所述气溶胶供给设备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，所述方法包括：
提供用于加热在使用中容纳于所述设备内的能抽吸材料的加热器设备，所述加热器设备包括至少用于加热所述能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；
对所述第一加热区域和所述第二加热区域中的每个提供温度传感器，每个所述温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，所述控制回路用于控制所述加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将所述温度传感器相关的相应加热区域加热到目标温度；并且
将每个温度传感器定位在所述温度传感器相关的加热区域中的相应位置，将所述位置选择为使得所述第一加热区域的温度传感器位于所述加热器设备的第一端和所述加热器设备的中心之间的中间，或者离所述加热器设备的第一端的距离比离所述加热器设备的中心的距离更近，并且所述第二加热区域的温度传感器位于所述加热器设备的第二端和所述加热器设备的中心之间的中间，或者离所述加热器设备的第二端的距离比离所述加热器设备的中心的距离更近。
18.一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气溶胶供给设备，所述设备包括：
加热器设备，用于加热在使用中容纳于所述设备内的能抽吸材料，所述加热器设备包括至少用于加热所述能抽吸材料的不同部分的第一加热区域和第二加热区域；
温度传感器，用于所述第一加热区域和第二加热区域中的每个，每个所述温度传感器用于提供温度测量以作为用于温度控制回路的输入温度测量而使用，所述控制回路用于控制所述加热器设备以基于由相关的温度传感器获得的输入温度测量，将所述温度传感器相关的相应加热区域加热到目标温度，并且其中，将每个所述温度传感器定位在相关的加热区域中的相应位置，将所述位置选择为使得所述第一加热区域的温度传感器位于所述加热器设备的第一端和所述加热器设备的中心之间的中间，或者离所述加热器设备的第一端的距离比离所述加热器设备的中心的距离更近，并且所述第二加热区域的温度传感器位于所述加热器设备的第二端和所述加热器设备的中心之间的中间，或者离所述加热器设备的第二端的距离比离所述加热器设备的中心的距离更近。
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