CN109890229A - 包括固体和液体气溶胶形成基质的气溶胶生成系统 - Google Patents

Abstract

提供一种气溶胶生成系统(10)，其包括筒(14)、加热器区段(26)和气溶胶生成装置(12)。所述筒(14)包括筒壳体(36)、定位在所述筒壳体(36)内的固体气溶胶形成基质(38)，以及定位在所述筒壳体(36)内的液体气溶胶形成基质(40)。所述加热器区段(26)与所述筒(14)分离且包括电加热器(28)。所述气溶胶生成装置(12)包括被配置成接纳所述筒(14)的装置壳体(16)，和用于向所述电加热器(28)供应电力的电源(22)，所述电源(28)定位在所述装置壳体(16)内。

Description

包括固体和液体气溶胶形成基质的气溶胶生成系统

技术领域

本发明涉及一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括具有固体和液体气溶胶形成基质两者的筒。本发明尤其用作电操作式吸烟系统。

背景技术

一种类型的气溶胶生成系统是电操作式吸烟系统。已知的手持型电操作式吸烟系统通常包括气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括电池、控制电子装置和用于加热气溶胶形成基质的电加热器。气溶胶生成装置的部分内可含有气溶胶形成基质。举例来说，气溶胶生成装置可包括液体存储部分，所述液体存储部分中存储有液体气溶胶形成基质，例如尼古丁溶液。此类装置(通常称为“电子香烟”)通常包含足够的液体气溶胶形成基质，以提供与消耗多支传统香烟相当的若干次抽吸。

为了为电子香烟用户提供更接近地模拟消耗传统香烟的体验的体验，某些装置已尝试将电子香烟配置与基于烟草的基质结合以赋予用户吸入的气溶胶烟草味道。然而，此类装置可能不切实际地大，并且要求用户在不同时间改变烟草组分和液体组分。

需要提供一种气溶胶生成系统，其缓解或消除已知装置所存在的这些问题中的至少一些问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种气溶胶生成系统，其包括筒、加热器区段和气溶胶生成装置。筒包括筒壳体、定位在筒壳体内的固体气溶胶形成基质，以及定位在筒壳体内的液体气溶胶形成基质。加热器区段与筒分离且包括电加热器。气溶胶生成装置包括被配置成接纳筒的装置壳体，以及用于向电加热器供应电力的电源，所述电源定位在所述装置壳体内。

如本文所用，术语“气溶胶形成基质”用于描述能够释放挥发性化合物的基质，其可形成气溶胶。由根据本发明的气溶胶生成系统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，且可包含蒸汽(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)以及冷凝蒸汽的气体和液滴。

根据本发明的气溶胶生成系统通过在单一筒中设置两种基质来促进固体气溶胶形成基质和液体气溶胶形成基质的同时更换。有利的是，与其中基于烟草的基质和尼古丁溶液必须分开替换或补充的已知装置相比，这可简化用户对气溶胶生成系统的使用。

与其中可能需要用户再填充形成装置本身的一部分的储存器的已知装置相比，在单一筒中设置固体气溶胶形成基质和液体气溶胶形成基质可简化液体气溶胶形成基质的补充。与已知装置中设置的液体气溶胶形成基质的量相比，简化液体气溶胶形成基质的补充可有利地促进筒中设置的液体气溶胶形成基质的量的减少。有利的是，这可允许根据本发明的气溶胶生成系统小于已知装置。

根据本发明的气溶胶生成系统设置与筒分离的加热器区段。有利的是，与其中加热器和液体气溶胶形成基质组合到气溶胶生成装置的单一部分中的已知装置相比，这可减少成本且简化筒的制造。有利的是，设置与筒分离的加热器区段可促进电加热器的清洁，从而可促进加热器区段和多个筒的使用。加热器区段可形成气溶胶生成装置的一部分。加热器区段可与气溶胶生成装置分离，其中气溶胶生成装置和筒中的至少一个被配置成接纳加热器区段。

优选地，气溶胶生成系统包括至少一个气流入口和至少一个气流出口。在使用期间，空气沿着流路径从气流入口向气流出口流动穿过气溶胶生成系统。空气沿着流路径从气流入口处流路径的上游端向气流出口处流路径的下游端流动。优选地，气溶胶生成系统被配置成使得，在使用中，固体气溶胶生成基质定位于液体气溶胶生成基质下游。

筒可包括多孔承载材料，其中液体气溶胶形成基质设置在多孔承载材料上。有利地，将液体气溶胶形成基质设置在多孔承载材料上可降低液体气溶胶形成基质从筒泄漏的风险。

多孔承载材料可以包括任何合适的材料或材料的组合，所述材料或材料的组合可渗透到液体气溶胶形成基质，并且允许液体气溶胶形成基质通过多孔承载材料迁移。优选的是，材料或材料的组合相对于液体气溶胶形成基质是惰性的。多孔承载材料可以是或不是毛细管材料。多孔承载材料可包括亲水材料来改进液体气溶胶形成基质的分布和扩散。这可有助于形成恒定的气溶胶。特别优选的材料将取决于液体气溶胶形成基质的物理性质。合适材料的实例是毛细管材料，例如海绵或泡沫材料、呈纤维或烧结粉末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造的纤维状材料，如乙酸纤维素、聚酯或粘结聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。多孔承载材料可具有任何合适的孔隙度，以便与不同的液体物理性质一起使用。

气溶胶生成系统可包括液体传送元件，所述液体传送元件被配置成用于在使用期间朝向电加热器传送液体气溶胶形成基质。有利的是，液体传送元件可促进在使用期间液体气溶胶形成基质和电加热器之间的接触。

液体传送元件可形成加热器区段的一部分。在其中筒包括上面设置液体气溶胶形成基质的多孔承载材料的实施例中，优选地，加热器区段包括液体传送元件，其中气溶胶生成系统被配置成使得在使用中液体传送元件接触多孔承载材料。

液体传送元件可包括能够沿着其长度输送液体气溶胶形成基质的任何合适材料或材料组合。液体传送元件可由多孔材料形成，但无需如此。液体传送元件可由具有纤维状或海绵状结构的材料形成。液体传送元件优选地包括一束毛细管。举例来说，液体传送元件可包括多个纤维或细丝，或其它细孔管。液体传送元件可包括海绵状或泡沫状材料。优选地，液体传送元件的结构形成多个小孔或管，液体气溶胶形成基质可穿过所述多个小孔或管通过毛细作用来运送。特别优选的材料将取决于液体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，例如乙酸纤维素、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。液体传送元件可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。液体气溶胶形成基质具有物理性质，包含但不限于黏度、表面张力、密度、热导率、沸点和蒸汽压，其允许液体气溶胶形成基质经由液体传送元件运送。液体传送元件可由耐热性材料形成。液体传送元件可包括多个纤维股线。所述多个纤维股线可沿着液体传送元件的长度大体对准。

在其中气溶胶生成系统包括多孔承载材料和液体传送元件的实施例中，多孔承载材料和液体传送元件可包括相同材料。优选地，多孔承载材料和液体传送元件包括不同材料。

所述筒可包括易碎密封件。有利的是，易碎密封件可防止来自固体气溶胶形成基质和液体气溶胶形成基质中的一个或两个的挥发性化合物的损失。易碎密封件可跨越由筒壳体限定的开口延伸。易碎密封件可跨越筒的端部延伸。易碎密封件可围绕易碎密封件的周边固定到筒壳体。易碎密封件可通过粘合剂和焊接(例如，超声波焊接)中的至少一个固定到筒壳体。易碎密封件优选地由薄片材料形成。薄片材料可包括聚合物膜和金属箔中的至少一个。

易碎密封件可包括在多孔承载材料的上游的第一易碎密封件和在多孔承载材料的下游的第二易碎密封件。

优选地，气溶胶生成系统包括穿刺元件，其被配置成当气溶胶生成装置接纳筒时刺穿易碎密封件。有利的是，当气溶胶生成装置和加热器区段与筒组合时，穿刺元件可自动刺穿易碎密封件。在其中易碎密封件包括第一和第二易碎密封件的实施例中，优选地，穿刺元件被配置成在气溶胶生成装置接纳筒时刺穿所述第一和第二易碎密封件两者。

加热器区段可包括穿刺元件。

电加热器的至少一部分可形成穿刺元件。电加热器可呈被配置成刺穿易碎密封件的加热器叶片的形式。

穿刺元件可与电加热器分开形成。穿刺元件可包括中空轴部分和在中空轴部分的端部处的穿刺部分。有利的是，中空轴部分可以允许在气溶胶生成系统的使用期间气流通过中空轴部分。穿刺部分可包括气流孔隙，其延伸穿过穿刺部分且与中空轴部分的内部成流体连通。中空轴部分的内部的至少一部分可限定沿着中空轴部分的至少一部分延伸的气流通路。

电加热器的至少一部分可定位在中空轴部分内部。电加热器的至少一部分可横跨气流通路的一部分延伸。优选地，电加热器和中空轴部分配置成使得，在使用期间，通过气流通路的气流横穿电加热器的定位在中空轴部分内部的部分。

液体传送元件的第一部分可定位在中空轴部分内部。液体传送元件的第一部分可横跨气流通路的一部分延伸。优选地，液体传送元件和中空轴部分配置成使得，在使用期间，通过气流通路的气流横穿液体传送元件的第一部分。

电加热器可以包括电阻性加热线圈。优选地，电阻性加热线圈至少部分缠绕在液体传送元件的第一部分周围。

液体传送元件可延伸穿过中空轴部分中的第一孔隙，其中液体传送元件的第二部分覆盖于中空轴部分的外表面上。液体传送元件的第二部分优选地为液体传送元件的第一端。液体传送元件可延伸穿过中空轴部分中的第二孔隙，其中液体传送元件的第三部分覆盖于中空轴部分的外表面上。所述第二孔隙优选地与所述第一孔隙相对。液体传送元件的第三部分优选地为液体传送元件的第二端。液体传送元件的第一部分优选地为液体传送元件的在第二部分和第三部分之间的中间部分。

气溶胶生成系统可包括定位在中空轴部分的一部分周围的紧固环，其中液体传送元件的第二部分的至少一部分定位于紧固环和中空轴部分之间。在其中液体传送元件包括覆盖于中空轴部分的外表面上的第三部分的那些实施例中，优选地，液体传送元件的第三部分的至少一部分定位于紧固环和中空轴部分之间。

多孔承载材料可具有限定穿过多孔承载材料的通路的环形形状。当筒与气溶胶生成装置组合时，穿过多孔承载材料限定的通路可形成从所述至少一个气流入口向所述至少一个气流出口穿过气溶胶生成系统的流路径的一部分。

优选地，气溶胶生成系统被配置成使得，当气溶胶生成装置接纳筒时，穿刺元件至少部分接纳在通路内。优选地，气溶胶生成系统被配置成使得，当穿刺部分至少部分接纳在通路内时，液体传送元件的第二部分接触多孔承载材料的内表面。在其中液体传送元件包括第三部分的实施例中，优选地，气溶胶生成系统被配置成使得，当穿刺部分至少部分接纳在通路内时，液体传送元件的第三部分接触多孔承载材料的内表面。

优选地，气溶胶生成系统被配置成使得，当穿刺部分至少部分接纳在通路内时，气流通路的由中空轴部分限定的下游端与固体气溶胶形成基质成流体连通。在其中中空轴部分包括气流孔隙的实施例中，气流通路的下游端可经由气流孔隙与固体气溶胶形成基质成流体连通。

优选地，所述至少一个气流入口与由中空轴部分限定的气流通路的上游端成流体连通。

优选地，固体气溶胶形成基质与所述至少一个气流出口成流体连通。

优选地，所述穿刺部分为锥形且在穿刺部分的邻近中空轴部分的第一端处包括最大直径。优选地，穿刺部分在穿刺部分的第二端处包括最小直径。穿刺部分的第二端被配置成刺穿筒的易碎密封件。

优选地，中空轴部分在穿刺部分的所述第一端附近具有第一直径，其中中空轴部分的所述第一直径小于穿刺部分的最大直径。在其中气溶胶生成系统包括具有覆盖于中空轴部分的外表面上的第二部分的液体传送元件的实施例中，优选地，液体传送元件的第二部分的最大厚度等于或小于所述最大直径和所述第一直径之间的差。在其中液体传送元件具有覆盖于中空轴部分的外表面上的第三部分的实施例中，优选地，液体传送元件的第二部分和第三部分的最大组合厚度等于或小于所述最大直径和所述第一直径之间的差。有利的是，此类布置可在筒与气溶胶生成装置组合时减小液体传送元件上的应力，尤其是在其中穿刺元件接纳在延伸穿过多孔承载材料的通路内的实施例中。

筒可包括定位于多孔承载材料和筒壳体之间的气流通道。优选地，气流通道的下游端与固体气溶胶形成基质成流体连通。气流通道可作为延伸穿过多孔承载材料的通路的补充或替代。

在其中气溶胶生成系统包括具有中空轴部分的穿刺元件的实施例中，中空轴部分的内部可与所述至少一个气流入口成流体连通。中空轴部分可限定至少一个孔隙，以提供中空轴部分的内部与定位于多孔承载材料和筒壳体之间的气流通道的上游端之间的流体连通。

筒可包括覆盖于多孔承载材料的上游端上的可拆卸密封件。可拆卸密封件可围绕可拆卸密封件的周边固定到筒壳体。可拆卸密封件可通过粘合剂和焊接(例如，超声波焊接)中的至少一个固定到筒壳体。可拆卸密封件优选地由薄片材料形成。薄片材料可包括聚合物膜和金属箔中的至少一个。可拆卸密封件可配置成用于在使筒与气溶胶生成装置组合之前由用户从筒移除。可拆卸密封件可包括拉片以促进密封件的移除。

在其中气溶胶生成系统包括液体传送元件的实施例中，液体传送元件可包括被配置成在使用中接触多孔承载材料的下游部分，和接触电加热器的上游部分。

电加热器可以包括电阻性加热线圈。所述电阻性加热线圈可至少部分缠绕在液体传送元件的上游部分周围。所述加热器区段可包括加热器支撑件，其中所述电阻性加热线圈至少部分缠绕在加热器支撑件周围。

电加热器可以包括电阻性加热网。电阻性加热网可覆盖于液体传送元件的上游部分上。

电阻性加热网可包括多个导电丝。导电丝可以是基本平坦的。如本文中所使用，“基本平坦的”意味着形成在单一平面中，且不缠绕或以其它方式符合弯曲或其它非平面形状。平坦加热网可在制造期间易于处置且提供稳健的构造。

导电丝可限定丝之间的间隙，且所述间隙的宽度可介于约10微米和约100微米之间。优选地，丝引起间隙中的毛细作用，使得在使用中，液体气溶胶形成基质被抽吸到间隙中，从而增加加热器总成与液体之间的接触面积。

导电丝可以形成大小在约160美国目(Mesh US)和约600美国目(+/-10％)之间(即，在每英寸约160和约600个丝之间(+/-10％))的网。间隙的宽度优选地介于约75微米和约25微米之间。网的开放区域的百分比，即间隙的面积与网格的总面积的比率，优选地介于约25％和约56％之间。网可使用不同类型的编织或网格可使用不同类型的编织或格型结构形成。形成。导电丝可以是彼此平行布置的丝的阵列。

导电丝可具有介于约8微米和约100微米之间，优选地介于约8微米和约50微米之间，并且更优选介于约8微米和约39微米之间的直径。

所述电阻性加热网可覆盖小于或等于约25平方毫米的面积。电阻性加热网可为矩形。电阻性加热网可为正方形。电阻性加热网可具有约5毫米乘约2毫米的尺寸。

导电丝可包括任何合适的导电材料。合适的材料包含但不限于：例如掺杂陶瓷、电“传导”陶瓷(例如，二硅化钼)等半导体、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。此类复合材料可包括掺杂或无掺杂的陶瓷。适合的掺杂陶瓷的实例包含掺杂碳化硅。合适的金属的实例包含钛、锆、钽和铂族金属。合适的金属合金的实例包含不锈钢、康铜(Constantan)、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、含锰合金以及含铁合金，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。是钛金属公司的注册商标。丝可用一个或多个绝缘体涂覆。导电丝的优选材料是304、316、304L和316L不锈钢以及石墨。

电阻性加热网的电阻优选地介于约0.3和约4欧姆之间。更优选地，网的电阻介于约0.5和约3欧姆之间，并且更优选约1欧姆。

在其中电加热器包括电阻性加热线圈的实施例中，线圈的间距优选地介于约0.5毫米和约1.5毫米之间，并且最优选约1.5毫米。线圈的间距意指邻近的线圈匝之间的间隔。线圈可包括少于六匝，并且优选地具有少于五匝。线圈可由具有介于约0.10毫米和约0.15毫米之间且优选地约0.125毫米的直径的电阻丝形成。电阻丝优选地由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。电阻性加热线圈还可包括以条带的形式设置的金属箔，例如铝箔。

筒壳体优选地为管状且包括上游端和下游端。优选地，固体气溶胶形成基质定位在下游端内。优选地，多孔承载材料定位在上游端内。

多孔承载材料可直接定位在筒壳体内。优选地，多孔承载材料通过过盈配合保持在筒壳体内。

多孔承载材料可定位在液体存储壳体内，其中液体存储壳体定位在筒壳体内。优选地，液体存储壳体通过过盈配合保持在筒壳体内。

液体存储壳体的外表面可成形为当液体存储壳体接纳在筒壳体内时，大体上防止筒壳体和液体存储壳体之间的气流。

液体存储壳体的外表面可成形为当液体存储壳体接纳在筒壳体内时，限定筒壳体和液体存储壳体之间的气流通道。液体存储壳体的外表面可包括凹槽以在液体存储壳体接纳在筒壳体内时限定气流通道。

液体存储壳体可为管状。管状液体存储壳体可具有开放上游端和开放下游端。在其中筒包括第一和第二易碎密封件的实施例中，第一易碎密封件可跨越液体存储壳体的上游端延伸，且第二易碎密封件可跨越液体存储壳体的下游端延伸。多孔承载材料定位于所述第一和第二易碎密封件之间。优选地，所述第一和第二易碎密封件固定到液体存储壳体，而非筒壳体。

管状液体存储壳体可具有开放上游端和封闭下游端。在其中筒包括易碎密封件的实施例中，易碎密封件可跨越液体存储壳体的上游端延伸。多孔承载材料定位于易碎密封件和封闭端之间。优选地，易碎密封件固定到液体存储壳体，而非筒壳体。在其中筒包括可拆卸密封件的实施例中，可拆卸密封件可跨越液体存储壳体的上游端延伸。多孔承载材料定位于可拆卸密封件和封闭端之间。优选地，可拆卸密封件固定到液体存储壳体，而非筒壳体。

固体气溶胶形成基质可通过过盈配合保持在筒壳体中。

筒可包括定位于固体气溶胶形成基质下游的过滤器。过滤器可包括定位在筒壳体的下游端内的过滤材料的塞。过滤材料的塞可通过过盈配合保持在筒壳体内。过滤器可包括跨越筒壳体的下游开口延伸的薄片材料。薄片材料可包括网。薄片材料可通过粘合剂和焊接(例如，超声波焊接)中的至少一个固定到筒壳体。过滤器可保持筒壳体中的固体气溶胶形成基质。

气溶胶生成系统可包括衔嘴。在其中气溶胶生成系统包括至少一个气流出口的实施例中，优选地，衔嘴包括所述至少一个气流出口。衔嘴可形成筒的一部分。衔嘴可形成气溶胶生成装置的一部分。衔嘴可与筒和气溶胶生成装置分开形成，其中筒和气溶胶生成装置中的至少一个被配置成接纳衔嘴。

固体气溶胶形成基质可包括烟草。固体气溶胶形成基质可包括含烟草材料，所述含烟草材料含有在加热后从所述基质释放的挥发性烟草香味化合物。

固体气溶胶形成基质可以包括含去质子化的尼古丁的烟草。对烟草内的尼古丁去质子化可有利地增加尼古丁的挥发性。可以通过使烟草经受碱化处理来对尼古丁去质子化。

固体气溶胶形成基质可包括非烟草材料。固体气溶胶形成基质可包括含烟草材料和不含烟草材料。

固体气溶胶形成基质可包含至少一种气溶胶形成剂。如本文中所使用，术语‘气溶胶形成剂’用于描述任何合适的已知化合物或化合物的混合物，其在使用时有助于形成气溶胶。合适的气溶胶形成剂包含(但不限于)：多元醇，例如丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和单、二或多元羧酸的脂族酯，例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。

优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，例如丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇和最优选的丙三醇。

固体气溶胶形成基质可包括单种气溶胶形成剂。或者，固体气溶胶形成基质可包括两种或两种以上气溶胶形成剂的组合。

固体气溶胶形成基质可具有以干重计大于5％的气溶胶形成剂含量。

固体气溶胶形成基质可具有以干重计介于约5％与约30％之间的气溶胶形成剂含量。

固体气溶胶形成基质可具有以干重计约20％的气溶胶形成剂含量。

液体气溶胶形成基质可包括含烟草材料，所述含烟草材料包括在加热后从液体释放的挥发性烟草香味化合物。液体气溶胶形成基质可包括非烟草材料。液体气溶胶形成基质可以包含水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工调味剂。优选地，液体气溶胶形成基质包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂包含多元醇或其混合物，如丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油。

液体气溶胶形成基质可以包括尼古丁。

液体气溶胶形成基质可不含尼古丁。在此类实施例中，汽化的液体气溶胶形成基质可在使用期间被抽吸通过固体气溶胶形成基质，以从固体气溶胶形成基质中汽提一种或多种挥发性化合物。汽化的液体气溶胶形成基质可从固体气溶胶形成基质中汽提尼古丁。包括含有去质子化尼古丁的烟草的固体气溶胶形成基质可特别适合于液体气溶胶形成基质不含尼古丁的实施例。

电源可包括电池。举例来说，电源可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池，例如锂钴、磷酸锂铁或锂聚合物电池。或者，电源可以是另一形式的电荷存储装置，例如电容器。电源可需要再充电，且可具有允许存储足够的能量供气溶胶生成装置和一个以上筒使用的容量。

优选地，气溶胶生成装置包括控制器，其用于控制从电源到电加热器的电力供应。

附图说明

将参看附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1示出根据本发明的第一实施例的气溶胶生成系统的透视图，且其中筒与气溶胶生成装置分离；

图2示出图1的气溶胶生成系统的透视图，其中筒插入到气溶胶生成装置中；

图3示出图1的气溶胶生成系统的横截面图，其中筒与气溶胶生成装置分离；

图4示出图1的气溶胶生成系统的横截面图，其中筒插入到气溶胶生成装置中；

图5示出图1的气溶胶生成系统的筒的分解视图；

图6示出图5的筒的一部分的分解视图，以示出多孔承载材料和液体气溶胶形成基质；

图7示出根据本发明的第二实施例的气溶胶生成系统的加热器区段的横截面图；

图8示出插入到多孔承载材料中的图7的加热器区段；

图9示出根据本发明的第三实施例的气溶胶生成系统的加热器区段的横截面图；

图10示出根据本发明的第四实施例的气溶胶生成系统的筒的透视图；

图11示出图10的筒，其中易碎密封件被移除以示出多孔承载材料；

图12示出包括图10的筒的气溶胶生成系统的横截面图，其中筒与气溶胶生成装置分离；

图13示出图12的气溶胶生成系统的横截面图，其中筒插入到气溶胶生成装置中；

图14示出根据本发明的第五实施例的气溶胶生成系统的筒的透视图；

图15示出图10的筒，其中可拆卸密封件被移除；

图16示出包括图14的筒的气溶胶生成系统的横截面图，其中筒与气溶胶生成装置分离；

图17示出图16的气溶胶生成系统的横截面图，其中筒插入到气溶胶生成装置中；

图18示出根据本发明的第六实施例的气溶胶生成系统的筒和加热器区段的第一透视图；

图19示出图18的筒和加热器区段的第二透视图；

图20示出包括图18的筒和加热器区段的气溶胶生成系统的横截面图，且其中筒与气溶胶生成装置分离；以及

图21示出图20的气溶胶生成系统的横截面图，其中筒插入到气溶胶生成装置中。

具体实施方式

图1和2示出根据本发明的第一实施例的气溶胶生成系统10。气溶胶生成系统10包括气溶胶生成装置12和筒14。气溶胶生成装置10包括装置壳体16，其限定用于接纳筒14的上游端的腔18。图1示出筒14与气溶胶生成装置12分离，且图2示出筒14接纳在气溶胶生成装置12的腔18内。

图3示出气溶胶生成系统10的横截面图。气溶胶生成装置12包括定位于装置壳体16的上游端处的气流入口20。电源22和控制器24定位在所述装置壳体16的上游端内。

气溶胶生成系统10进一步包括加热器区段26。在图3中示出的实施例中，加热器区段26形成气溶胶生成装置12的一部分。然而，加热器区段26可单独地设置，且被配置成连接到气溶胶生成装置26。

加热器区段26定位于腔18的上游端处，且包括呈电阻性加热线圈的形式的电加热器28。在使用期间，控制器24控制从电源22到电加热器28的电力供应。加热器区段26进一步包括呈毛细管芯的形式的液体传送元件30，且电阻性加热线圈缠绕在液体传送元件30的第一部分周围。

电加热器28和液体传送元件30由从腔18的上游端壁延伸的穿刺元件支撑。穿刺元件包括中空轴部分32和穿刺部分34。电加热器28和液体传送元件30的第一部分定位于形成于中空轴部分32内的气流通路中。液体传送元件30的第二部分和第三部分延伸穿过中空轴部分32中的孔隙，所述第二部分和第三部分折叠90度角度使得其覆盖于中空轴部分32的外表面上。

筒14包括筒壳体36，以及均定位在筒壳体36内的固体气溶胶形成基质38和液体气溶胶形成基质40。图5示出筒14的分解视图。

固体气溶胶形成基质38包括定位在筒壳体36的下游端内的烟草塞。网过滤器42附接到筒壳体36的下游端以将烟草塞保持在筒壳体36内。

液体气溶胶形成基质40含于液体存储总成44内，所述液体存储总成定位在筒壳体36的上游端内。液体存储总成44在图6中的另一分解视图中更详细地示出。

液体存储总成44包括通过过盈配合保持在筒壳体36的上游端内的管状液体存储壳体46。第一易碎密封件48跨越管状液体存储壳体46的上游端延伸并固定到管状液体存储壳体46的上游端，且第二易碎密封件50跨越管状液体存储壳体46的下游端延伸并固定到管状液体存储壳体46的下游端。多孔承载材料52定位在管状液体存储壳体46内在所述第一和第二易碎密封件48、50之间，且液体气溶胶形成基质40吸附到多孔承载材料52中。多孔承载材料52具有环形形状且限定穿过多孔承载材料52的通路54，通路54延伸于所述第一和第二易碎密封件48、50之间。

筒壳体36的下游端形成衔嘴56，衔嘴56限定气溶胶生成系统10的气流出口58。

图4示出在筒14已插入到气溶胶生成装置12的腔18中之后气溶胶生成系统10的横截面图。当筒14插入到腔18中时，穿刺元件的穿刺部分34刺穿所述第一和第二易碎密封件48、50。加热器区段26接纳在穿过多孔承载材料52限定的通路54内，使得液体传送元件30的第二部分和第三部分接触多孔承载材料52的内表面。液体气溶胶形成基质40沿着液体传送元件30被芯吸到电加热器28，在电加热器处，其汽化以供由用户吸入。当用户在衔嘴56上抽吸时，空气经由以下路径被抽吸到气溶胶生成系统10中：经由气流入口20、经由气溶胶生成装置12、经由中空轴部分32(其中液体气溶胶形成基质蒸汽夹带在气流中)、经由固体气溶胶形成基质38(其中进一步挥发性化合物夹带在气流中)，且经由气流出口58离开。

图7示出根据本发明的第二实施例的加热器区段126的替代布置。加热器区段126在构造上类似于参考图3描述的加热器区段26，且类似参考标号用于指定类似部件。

加热器区段126与加热器区段26的差异在于穿刺部分134的最大直径。确切地说，穿刺部分134的最大直径稍微大于中空轴部分32与液体传送元件30的第二部分和第三部分131、133的组合直径。因此，加热器区段126的较宽穿刺部分134可减小当加热器区段126插入到穿过多孔承载材料52限定的通路54中以及从通路54移除时液体传送元件30损坏的风险，如图8中所示出。

图9示出根据本发明的第三实施例的加热器区段226的替代布置。加热器区段226在构造上类似于参考图7描述的加热器区段226，且类似参考标号用于指定类似部件。

加热器区段226与加热器区段126的差异在于，添加了围绕中空轴部分32的上游端定位的紧固环235。液体传送元件30的第二部分和第三部分131、133的端部紧固在紧固环235和中空轴部分32之间，以在加热器区段226插入到穿过多孔承载材料52限定的通路54和从通路54移除期间将液体传送元件30保持在正确位置。

图10和11示出根据本发明的第四实施例的筒314的替代布置。筒314在构造上类似参考图1到6描述的筒14，且类似参考标号用于指定类似部件。

筒314包括筒壳体36、固体气溶胶形成基质38、液体气溶胶形成基质40和网过滤器42，如先前所描述。筒314在液体存储总成344的构造上不同。

液体存储总成344包括在其上游端开放且在其下游端封闭的管状液体存储壳体346。液体存储壳体346具有比筒壳体36小的横截面区域，以限定液体存储壳体346和筒壳体36之间的气流通路345。

第一易碎密封件48跨越管状液体存储壳体346的上游端延伸且固定到所述上游端，且含有液体气溶胶形成基质40的多孔承载材料52定位在管状液体存储壳体346内在第一易碎密封件48和管状液体存储壳体346的下游端之间。如本文所描述，多孔承载材料52具有环形形状且限定穿过多孔承载材料52的通路54。为了示出多孔承载材料52，图11示出已经移除了第一易碎密封件48的筒314。

图12示出包括与气溶胶生成装置312组合的图10和11的筒314的气溶胶生成系统300。气溶胶生成装置312与参考图1到4描述的气溶胶生成装置12相同，只是在中空轴部分32的上游端处添加了一个或多个气流孔隙331。

图13示出在筒314已插入到气溶胶生成装置312的腔18中之后气溶胶生成系统300的横截面图。当筒314插入到腔18中时，穿刺元件的穿刺部分34刺穿第一易碎密封件48。加热器区段26接纳在穿过多孔承载材料52限定的通路54内，使得液体传送元件30的第二部分和第三部分接触多孔承载材料52的内表面。液体气溶胶形成基质40沿着液体传送元件30被芯吸到电加热器28，在电加热器处，其汽化以供由用户吸入。当用户在衔嘴56上抽吸时，空气经由以下路径被抽吸到气溶胶生成系统300中：经由气流入口20、经由气溶胶生成装置312、进入中空轴部分32(其中液体气溶胶形成基质蒸汽夹带在气流中)、经由气流孔隙331且经由筒314中的气流通路345、经由固体气溶胶形成基质38(其中进一步挥发性化合物夹带在气流中)，且经由气流出口58离开。

图14和15示出根据本发明的第五实施例的筒414的替代布置。筒414在构造上类似参考图10和11描述的筒314，且类似参考标号用于指定类似部件。

筒414包括筒壳体36、固体气溶胶形成基质38、液体气溶胶形成基质40、网过滤器42和管状液体存储壳体346，如先前所描述。筒414与筒314的差异在于液体存储总成444的剩余构造。确切地说，在上面接纳液体气溶胶形成基质40的多孔承载材料452为固体材料塞，且不包含延伸穿过多孔承载材料452的通路。在此实施例中，可拆卸密封件448，而非易碎密封件，跨越液体存储壳体346的上游端延伸。

图16示出包括与气溶胶生成装置412组合的图14和15的筒414的气溶胶生成系统400。气溶胶生成装置412与参考图1到4描述的气溶胶生成装置12类似，且类似参考标号用于指定类似部件。

气溶胶生成装置412与气溶胶生成装置12的差异在于加热器区段426的构造。在此实施例中，加热器区段426并不包括穿刺元件。加热器区段426包括在上面设置电加热器28的刚性支撑部件427。刚性支撑部件427优选地包括耐热性材料，例如陶瓷。

加热器区段426包括液体传送元件430，其具有缠绕在电加热器28和刚性支撑部件427周围的上游部分431，以及被配置成一旦已移除可拆卸密封件448就接合筒414的多孔支撑部件452的下游部分433。

图17示出在筒414已与气溶胶生成装置412组合之后气溶胶生成系统400的横截面图。当筒414与气溶胶生成装置412组合时，液体传送元件430的下游部分433接触多孔承载材料452的上游表面。液体气溶胶形成基质40沿着液体传送元件430被芯吸到电加热器28，在电加热器处，其汽化以供由用户吸入。当用户在衔嘴56上抽吸时，空气经由以下路径被抽吸到气溶胶生成系统400中：经由气流入口20、经由气溶胶生成装置412、跨越电加热器28并经由液体传送元件430(其中液体气溶胶形成基质蒸汽夹带在气流中)、经由筒414中的气流通路345、经由固体气溶胶形成基质38(其中进一步挥发性化合物夹带在气流中)，且经由气流出口58离开。

图18和19示出根据本发明的第六实施例的筒514和加热器区段526的替代布置。筒514等同于参考图14和15描述的筒414，且类似参考标号用于指定类似部件。筒514可或可不包含跨越管状液体存储壳体346的上游端延伸的可拆卸密封件。

加热器区段526包括管状支撑部件527、呈跨越管状支撑部件527的上游端延伸的电阻性网加热器的形式的电加热器528，以及跨越管状支撑部件527的下游端延伸的液体传送元件530。电接触件529促进电阻性网加热器到气溶胶生成装置的电源的电连接。

图20示出包括与气溶胶生成装置512组合的图18和19的筒514的气溶胶生成系统500。气溶胶生成装置412与参考图1到4描述的气溶胶生成装置12类似，且类似参考标号用于指定类似部件。代替于加热器区段，气溶胶生成装置512包括定位于腔18的上游端处的电接触件，所述电接触件用于在加热器区段526和筒514接纳在腔18内时连接到加热器区段526的电接触件529。

图21示出在筒514和加热器区段526已经与气溶胶生成装置512组合之后气溶胶生成系统500的横截面图。当筒514与加热器区段526和气溶胶生成装置512组合时，液体传送元件530的下游端接触多孔承载材料452的上游表面。液体气溶胶形成基质40穿过液体传送元件530被芯吸到电加热器528，在电加热器处，其汽化以供由用户吸入。当用户在衔嘴56上抽吸时，空气经由以下路径被抽吸到气溶胶生成系统500中：经由气流入口20、经由气溶胶生成装置512、跨越电加热器528(其中液体气溶胶形成基质蒸汽夹带在气流中)、经由筒514中的气流通路345、经由固体气溶胶形成基质38(其中进一步挥发性化合物夹带在气流中)，且经由气流出口58离开。

Claims (13)

1.一种气溶胶生成系统，其包括：

筒，其包括：

筒壳体；

固体气溶胶形成基质，其定位在所述筒壳体内；

液体气溶胶形成基质，其定位在所述筒壳体内；

多孔承载材料，其中所述液体气溶胶形成基质设置在所述多孔承载材料上；以及

气流通道，其定位于所述多孔承载材料和所述筒壳体之间，其中所述气流通道的下游端与所述固体气溶胶形成基质成流体连通；

加热器区段，其与所述筒分离，所述加热器区段包括电加热器；以及

气溶胶生成装置，其包括被配置成接纳所述筒的装置壳体，和用于向所述电加热器供应电力的电源，所述电源定位在所述装置壳体内。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述加热器区段进一步包括液体传送元件，且其中所述气溶胶生成系统被配置成使得在使用中所述液体传送元件接触所述多孔承载材料。

3.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述筒进一步包括易碎密封件，且其中所述加热器区段进一步包括穿刺元件，所述穿刺元件被配置成在所述气溶胶生成装置接纳所述筒时刺穿所述易碎密封件。

4.根据权利要求3所述的气溶胶生成系统，其中所述穿刺元件包括中空轴部分和在所述中空轴部分的端部处的穿刺部分，且其中所述电加热器的至少一部分定位在所述中空轴部分内部。

5.根据权利要求2至4的组合所述的气溶胶生成系统，其中所述液体传送元件的第一部分定位在所述中空轴部分内部，且其中所述电加热器包括至少部分缠绕在所述液体传送元件的所述第一部分周围的电阻性加热线圈。

6.根据权利要求5所述的气溶胶生成系统，其中所述液体传送元件延伸穿过所述中空轴部分中的孔隙，且其中所述液体传送元件的第二部分覆盖于所述中空轴部分的外表面上。

7.根据权利要求6所述的气溶胶生成系统，其中所述多孔承载材料具有限定穿过所述多孔承载材料的通路的环形形状，其中所述气溶胶生成系统被配置成使得当所述气溶胶生成装置接纳所述筒时所述穿刺元件至少部分接纳在所述通路内，且其中气溶胶生成系统被配置成使得当所述穿刺部分至少部分接纳在所述通路内时所述液体传送元件的所述第二部分接触所述多孔承载材料的内表面。

8.根据权利要求6或7所述的气溶胶生成系统，其中所述穿刺部分为锥形且在所述穿刺部分的第一端处包括最大直径，其中所述中空轴部分在所述穿刺部分的所述第一端附近具有第一直径，且其中所述中空轴部分的所述第一直径小于所述穿刺部分的所述最大直径。

9.根据权利要求8所述的气溶胶生成系统，其中所述液体传送元件的所述第二部分的最大厚度等于或小于所述最大直径和所述第一直径之间的差。

10.根据权利要求6至9中任一权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述加热器区段进一步包括定位在所述中空轴部分的一部分周围的紧固环，其中所述液体传送元件的所述第二部分的至少一部分定位于所述紧固环和所述中空轴部分之间。

11.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述筒包括覆盖于所述多孔承载材料的上游端上的可拆卸密封件。

12.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述液体传送元件包括被配置成在使用中接触所述多孔承载材料的下游部分，且其中所述液体传送元件包括接触所述电加热器的上游部分。

13.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述电加热器包括电阻性加热网。