CN109982588A - 包括模块化组件的气溶胶生成系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种气溶胶生成系统(10；100)，其包括多个筒(28；128)和气溶胶生成装置(12；112)。所述多个筒(28；128)中的至少一个筒(28；128)包括筒气溶胶形成基质(42)。所述多个筒(28；128)被配置成用于彼此选择性连接以形成筒组件(18；118)，所述筒组件包括所述多个筒(28；128)中的一个或多个。所述气溶胶生成装置(10；100)包括液体存储区段(57)，所述液体存储区段包括定位在所述液体存储区段(57)内的液体气溶胶形成基质(58)。所述气溶胶生成装置(12；112)进一步包括：电加热器(64)，其被配置成在所述气溶胶生成系统(10；110)的使用期间加热来自所述液体存储区段(57)的液体气溶胶形成基质(58)；和电源区段(14)，其包括电源(50)和用于控制从所述电源(50)到所述电加热器(64)的电功率供应的控制器(48)。所述气溶胶生成装置(12；112)被配置成在所述气溶胶生成装置(12；112)的下游端处接纳所述筒组件(18；118)。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括模块化筒组件的气溶胶生成系统。本发明尤其用作电操作吸烟系统。
背景技术
一种类型的气溶胶生成系统是电操作吸烟系统。已知的手持型电操作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区段，其中存储有液体气溶胶形成基质，例如尼古丁溶液。此类装置，常常被称为“电子香烟(e-cigarette)”，通常含有足够的液体气溶胶形成基质，以提供与消耗多根传统香烟相当的抽吸次数。
为了向电子香烟用户提供更接近地模拟体验消耗传统香烟的体验，一些装置已尝试将电子香烟配置与基于烟草的基质组合以将烟草味道赋予用户所吸入的气溶胶。然而，这种装置提供的可定制用户体验范围通常有限。
需要提供一种包括多个气溶胶形成基质并且减轻或消除已知装置的这些问题中的至少一些问题的气溶胶生成系统。
发明内容
根据本发明，提供一种气溶胶生成系统，其包括多个筒和气溶胶生成装置。所述多个筒中的至少一个筒包括筒气溶胶形成基质。所述多个筒被配置成用于彼此选择性连接以形成筒组件，所述筒组件包括所述多个筒中的一个或多个。所述气溶胶生成装置包括液体存储区段，所述液体存储区段包括定位在所述液体存储区段内的液体气溶胶形成基质。所述气溶胶生成装置进一步包括：电加热器，其被配置成在所述气溶胶生成系统的使用期间加热来自所述液体存储区段的液体气溶胶形成基质；和电源区段，其包括电源和用于控制从所述电源到所述电加热器的电功率供应的控制器。所述气溶胶生成装置被配置成在所述气溶胶生成装置的下游端处接纳所述筒组件。
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，并可包含蒸气(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)以及冷凝蒸气的气体和液滴。
根据本发明的气溶胶生成系统提供气溶胶生成装置和筒组件，其中筒组件包括来自多个筒的一个或多个筒的组合。也就是说，筒组件是模块化组件，其中每个筒形成组件的模块。有利地，这允许用户使用多个筒中的一个或多个的任何组合来组装筒组件，从而有助于定制用户体验。
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，所述气溶胶生成系统进一步包括衔嘴，所述衔嘴被配置成用于连接到所述筒组件和所述气溶胶生成装置的所述下游端中的至少一个。所述衔嘴可被配置成通过过盈配合连接到所述筒组件和所述气溶胶生成装置中的至少一个。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，至少一个气流出口设置在衔嘴中。
优选地，所述气溶胶生成装置包括装置壳体，所述装置壳体在所述气溶胶生成装置的所述下游端处限定腔，其中所述腔被配置成接纳所述筒组件。有利地，提供用于接纳筒组件的腔可有助于在气溶胶生成系统的使用期间控制跨越或穿过筒组件的每个筒的气流。有利地，提供用于接纳筒组件的腔可有助于用户将筒组件与气溶胶生成装置组合。
腔可具有任何合适的横截面形状。优选地，腔的横截面形状与筒组件的横截面形状大体相同。横截面形状可以是大体圆形的。横截面形状可以是多边形，例如矩形，包含正方形。
气溶胶生成系统可被配置成使得筒组件通过过盈配合保持在腔内。在其中气溶胶生成系统包括衔嘴的实施例中，气溶胶生成系统可被配置成使得当衔嘴连接到气溶胶生成装置时，衔嘴将筒组件保持在腔内。衔嘴可被配置成通过过盈配合连接到气溶胶生成装置。
优选地，所述筒中的每一个包括在所述筒的第一端部处的第一连接部分和在所述筒的第二端部处的第二连接部分，其中每个筒的所述第一连接部分被配置成连接到剩余筒中的每一个的所述第二连接部分。有利地，这种布置允许多个筒以任何次序或组合彼此连接。
优选地，所述第一连接部分被配置成通过过盈配合连接到所述第二连接部分。第一连接部分中的每一个可包括公连接器，并且第二连接部分中的每一个可包括母连接器。第一连接部分中的每一个可包括母连接器，并且第二连接部分中的每一个可包括公连接器。
优选地，每个筒包括限定第一连接部分和第二连接部分的筒壳体。筒壳体可以由任何合适材料或材料组合形成。合适材料包含但不限于铝、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(例如)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、氟化乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、液晶聚合物(LCP)和改性LCP，例如具有石墨或玻璃纤维的LCP。
优选地，每个筒包括筒空气入口和筒空气出口以允许空气在筒的使用期间利用气溶胶生成装置流动穿过筒。在其中每个筒包括筒壳体的那些实施例中，优选地，筒壳体限定筒空气入口和筒空气出口。
每个筒可包括定位在所述筒的所述上游端处的筒空气入口和定位在所述筒的所述下游端处的筒空气出口。有利地，此布置可通过在气溶胶生成系统的使用期间促进穿过筒组件的筒的线性气流来提供短的筒组件。每个筒可以具有大体圆形横截面形状。
每个筒可包括定位在所述上游端与所述下游端之间、所述筒的第一侧上的筒空气入口，和定位在所述上游端与所述下游端之间、所述筒的第二侧上的筒空气出口，其中所述第一侧与所述第二侧相对。有利地，此布置可提供薄的筒组件，同时保持筒空气入口和筒空气出口中的每一者的足够横截面积。每个筒可具有大体矩形的横截面形状，包含正方形。
在其中每个筒包括分别在筒的第一侧和第二侧上的筒空气入口和筒空气出口并且其中气溶胶生成装置包括用于接纳筒组件的腔的实施例中，气溶胶生成系统可被配置成促进空气穿过筒组件的筒中的每一个并行流动。气溶胶生成装置可包括定位成将气流提供到筒组件的第一侧的腔空气入口和定位成从筒组件的第二侧接纳气流的腔空气出口。
优选地，气溶胶生成系统被配置成促进气流穿过筒组件的筒中的每一个串行流动。所述气溶胶生成装置可包括至少一个气流阻塞元件。至少一个气流阻塞元件定位在腔内，以在筒组件被接纳在腔内时引导气流穿过筒组件的筒中的每一个。至少一个气流阻塞元件可形成装置壳体的部分。优选地，至少一个气流阻塞元件被配置成在气溶胶生成系统的使用期间沿着蛇形气流路径引导气流穿过筒组件。
所述至少一个气流阻塞元件可包括从所述腔的第一壁延伸的一组一个或多个第一气流阻塞元件，以及从所述腔的第二壁延伸的一组一个或多个第二气流阻塞元件，所述第二壁与所述第一壁相对，其中所述第一气流阻塞元件沿着所述第一壁间隔开，并且所述第二气流阻塞元件沿着所述第二壁间隔开，并且其中所述第一气流阻塞元件与所述第二气流阻塞元件偏移，以在所述筒组件接纳在所述腔内时限定穿过所述腔和所述筒组件的蛇形气流路径。优选地，腔被配置成沿着第一方向接纳筒组件。也就是说，腔被配置成沿着第一方向将筒组件插入腔中。优选地，第一气流阻塞元件沿着第一壁在第一方向上间隔开。优选地，第二气流阻塞元件沿着第二壁在第一方向上间隔开。优选地，第一气流阻塞元件沿着第一方向与第二气流阻塞元件偏移以限定穿过腔的蛇形气流路径。
有利地，限定蛇形流路径确保穿过气溶胶生成系统的气流流动穿过筒组件的每个筒。
筒中的至少一个可包括跨越筒空气入口延伸的第一多孔材料层、跨越筒空气出口延伸的第二多孔材料层，以及定位在第一多孔材料层与第二多孔材料层之间的筒气溶胶形成基质。有利地，第一多孔材料层和第二多孔材料层可以将筒气溶胶形成基质保持在筒内，并且还允许气流穿过筒。第一多孔材料层和第二多孔材料层中的每一个可以包括网格。
仅一个筒可以包括筒气溶胶形成基质。优选地，筒中的至少两个可以各自包括筒气溶胶形成基质。优选地，第一筒包括第一筒气溶胶形成基质，并且第二筒包括第二气溶胶形成基质，其中第一筒气溶胶形成基质与第二筒气溶胶形成基质不同。
至少一个筒可以包括气溶胶形成基质，所述气溶胶形成基质包括固体气溶胶形成基质。所述固体气溶胶形成基质可包括烟草。所述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就从所述基质释放的挥发性烟草香味化合物。
所述固体气溶胶形成基质可包括含有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所述尼古丁的挥发性。可通过使所述烟草经受碱化处理来对尼古丁去质子化。
所述固体气溶胶形成基质可包括非烟草材料。所述固体气溶胶形成基质可包括含烟草材料和不含烟草材料。
所述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，且最优选丙三醇。
所述固体气溶胶形成基质可包括单种气溶胶形成剂。或者，所述固体气溶胶形成基质可包括两种或更多种气溶胶形成剂的组合。
所述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。
所述固体气溶胶形成基质可具有以干重计介于约5％和约30％之间的气溶胶形成剂含量。
所述固体气溶胶形成基质可具有以干重计为约20％的气溶胶形成剂含量。
优选地，多个气溶胶形成筒包括至少两个气溶胶形成筒，每个气溶胶形成筒包括不同的固体气溶胶形成基质。例如，筒可以包括不同的烟草或不同的烟草掺合物。这种布置允许用户选择筒的组合以形成筒组件、对应于烟草或烟草掺合物的所需混合物的筒的组合，从而促进用户体验的定制。
液体存储区段的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就从液体释放的挥发性烟草香味化合物。液态气溶胶形成基质可包括非烟草材料。液态气溶胶形成基质可包含水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工调味剂。优选的是，所述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。
液体存储区段中的液体气溶胶形成基质可包括尼古丁。
所述液体气溶胶形成基质可以不含尼古丁。在此类实施例中，蒸发的液体气溶胶形成基质可在使用期间被抽吸穿过筒中的一个的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。所述蒸发的液体气溶胶形成基质可从所述固体气溶胶形成基质中汽提尼古丁。具有包括含去质子化尼古丁的烟草的固体气溶胶形成基质可特别适于所述液体气溶胶形成基质不含尼古丁的实施例。
所述液体存储区段可包括多孔承载材料，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。有利的是，将所述液体气溶胶形成基质设置在多孔承载材料上可降低所述液体气溶胶形成基质从所述液体存储区段泄漏的风险。
所述多孔承载材料可包括可使所述液体气溶胶形成基质透过并允许所述液体气溶胶形成基质迁移穿过所述多孔承载材料的任何合适的材料或材料组合。优选的是，所述材料或材料组合相对于所述液体气溶胶形成基质是惰性的。所述多孔承载材料可以是或不是毛细管材料。所述多孔承载材料可包括亲水材料以改善所述液体气溶胶形成基质的分布和散布。这可有助于形成一致的气溶胶。特别优选的材料将取决于所述液体气溶胶形成基质的物理性质。合适的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类材料、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。所述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。
至少一个筒可以包括筒气溶胶形成基质，所述筒气溶胶形成基质包括液体气溶胶形成基质。液体气溶胶形成基质可以设置在定位在筒内的多孔承载材料上。合适的液体气溶胶形成基质包含本文相对于气溶胶生成装置的液体存储区段所描述的那些液体气溶胶形成基质。合适的多孔承载材料包含本文相对于气溶胶生成装置的液体存储区段所描述的那些多孔承载材料。优选地，设置在筒中的液体气溶胶形成基质不同于设置在气溶胶生成装置的液体存储区段中的液体气溶胶形成基质。
至少一个筒可以包括过滤器材料。过滤器材料可包括乙酸纤维素。
至少一个筒可以包括香料。所述香料可包括薄荷醇。
至少一个筒可以包括在筒空气入口上方延伸的第一密封件和在筒空气出口上方延伸的第二密封件。多个筒中的每个筒可以包括第一密封件和第二密封件。优选地，第一密封件和第二密封件中的每一个是可移除密封件。在组装一个或多个筒以形成筒组件之前，用户从包括第一密封件和第二密封件的每个筒移除第一密封件和第二密封件。
在其中每个筒包括筒壳体的实施例中，优选地，第一密封件和第二密封件中的每一个围绕密封件周边固定到筒壳体。第一密封件和第二密封件中的每一个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。
第一密封件和第二密封件中的每一个优选地由片材材料形成。片材材料可包括聚合物膜和金属箔中的至少一个。
气溶胶生成系统可进一步包括液体传送元件，液体传送元件被配置成使得在使用中，液体气溶胶形成基质通过毛细管作用沿着液体传送元件从液体存储区段运送到电加热器。在其中液体存储区段包括多孔承载材料的实施例中，液体传送元件被配置成将液体气溶胶形成基质从多孔承载材料运送到电加热器。
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所述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，包含但不限于粘度、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。
在其中液体存储区段包括多孔承载材料的实施例中，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。
电加热器可与液体存储区段和电源区段中的一个或两个分开提供。优选地，液体存储区段、电加热器和(在存在的情况下)液体传送元件一起设置在蒸发器区段中。优选地，蒸发器区段包括形成装置壳体的一部分的蒸发器壳体，其中蒸发器壳体包括被配置成用于连接到电源区段的上游端和限定被配置成接纳筒组件的腔的下游端。有利地，将液体存储区段、电加热器和(在存在的情况下)液体传送元件设置在与电源区段分开的单个蒸发器区段中可有助于更换蒸发器区段(例如，当液体气溶胶形成基质已耗尽时)，而无需更换电源区段。
所述电加热器可包括电阻加热线圈。
所述电加热器可包括电阻加热网格。
所述电阻加热网格可包括多个导电细丝。所述导电细丝可以是基本上平坦的。如本文中所使用，“基本上平坦的”意味着形成在单个平面中且不卷绕或另外符合弯曲或其它非平面形状。平坦加热网格可在制造期间易于处理，并提供稳固的构造。
所述导电细丝可限定所述细丝之间的空隙，且所述空隙可具有介于约10微米和约100微米之间的宽度。优选的是，所述细丝在所述空隙中引起毛细管作用，使得在使用中，液体气溶胶形成基质被抽吸到所述空隙中，从而增加加热器组件和液体之间的接触面积。
所述导电细丝可形成尺寸介于约160美国目(Mesh US)和约600美国目(+/-10％)之间(即，介于每英寸约160和约600个细丝之间(+/-10％))的网格。所述空隙的宽度优选地介于约75微米和约25微米之间。所述网格的开放区域的百分比，即，所述空隙的面积对所述网格的总面积的比率，优选地介于约25％和约56％之间。所述网格可使用不同类型的编织或格型结构而形成。所述导电细丝可以是彼此平行布置的细丝的阵列。
所述导电细丝可具有介于约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，且更优选地介于约8微米和约39微米之间的直径。
所述电阻加热网格可覆盖小于或等于约25平方毫米的面积。所述电阻加热网格可以是矩形。所述电阻加热网格可以是正方形。所述电阻加热网格可具有约5毫米乘约2毫米的尺寸。
所述导电细丝可包括任何合适的导电材料。合适的材料包含但不限于：半导体，例如掺杂陶瓷、“导电”陶瓷(例如，二硅化钼)、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未掺杂的陶瓷。合适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、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。所述细丝可被涂覆有一种或多种绝缘体。所述导电细丝的优选材料是304、316、304L和316L不锈钢以及石墨。
所述电阻加热网格的电阻优选地介于约0.3和约4欧姆之间。更优选的是，所述网格的电阻介于约0.5和约3欧姆之间，且更优选地为约1欧姆。
在所述电加热器包括电阻加热线圈的实施例中，所述线圈的间距优选地介于约0.5毫米和约1.5毫米之间，且最优选地为约1.5毫米。所述线圈的间距意指邻近的线圈匝之间的间隔。所述线圈可包括少于六匝，且优选地具有少于五匝。所述线圈可由直径介于约0.10毫米和约0.15毫米之间且优选地为约0.125毫米的电阻线形成。所述电阻线优选地由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。所述电阻加热线圈还可包括以带状物的形式提供的金属箔，例如铝箔。
所述电源可包括电池。举例来说，所述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，所述电源可以是另一形式的电荷存储装置，例如电容器。所述电源可能需要再充电，并可具有允许存储足够的能量以供气溶胶生成装置和多于一个筒组件使用的容量。
附图说明
参考附图仅通过举例来进一步描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的气溶胶生成系统的透视图；
图2是图1的气溶胶生成系统的筒组件和衔嘴的透视图；
图3是图2的筒组件的筒的分解透视图；
图4是图1的气溶胶生成系统的横截面图；
图5是根据本发明的第二实施例的气溶胶生成系统的透视图；
图6是图5的气溶胶生成系统的筒组件和衔嘴的透视图；
图7是图6的筒组件的筒的分解透视图；且
图8是图5的气溶胶生成系统的横截面图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一实施例的气溶胶生成系统10的透视图。气溶胶生成系统10包括气溶胶生成装置12，所述气溶胶生成装置包括电源区段14和蒸发器区段16。气溶胶生成系统10进一步包括筒组件18和衔嘴20。蒸发器区段16包括形成装置壳体24的一部分的蒸发器壳体22。蒸发器壳体22的下游端限定用于接纳筒组件18的腔26。腔26被配置成用于沿着第一方向27将筒组件18插入到腔26中。
筒组件18包括多个筒28，所述筒28被配置成以可拆卸方式彼此连接，如图2中更清楚地示出。每个筒28包括筒壳体30，所述筒壳体30限定在筒28的第一端部处呈插座形式的第一连接部分32，和在筒28的第二端部处呈插塞形式的第二连接部分34。每个筒28的第一连接部分32被配置成通过过盈配合连接到其它筒28的第二连接部分34。有利地，此布置以所需次序将筒28的所需组合连接在一起，从而允许用户建置定制的筒组件18。用户可构建仅包括单个筒28或两个或更多个筒28的筒组件18。衔嘴20包括呈插座形式的衔嘴连接部分36，所述衔嘴连接部分36用于在筒组件18的下游端处连接到筒28的第二连接部分34。
图3示出筒28中的一个的分解透视图。筒28包括在筒壳体30的第一侧中的筒空气入口38和在筒壳体30的第二侧中的筒空气出口40。筒气溶胶形成基质42定位在筒壳体30内。呈网筛形式的多孔材料44的层延伸跨越筒空气入口38和筒空气出口40以将筒气溶胶形成基质42保持在筒壳体30中。
不同筒28可包括定位在筒壳体30内的不同内容物。一个或多个筒28可含有不同的筒气溶胶形成基质42。更多筒28中的一个可含有过滤器材料、香料或这两者。
图4示出了气溶胶生成系统10的横截面图，其中筒组件18接纳在腔26内。
电源区段14包括用于容许空气进入电源区段14中的系统空气入口46、控制器48和电源50。
蒸发器区段16包括用于从电源区段14接纳空气的蒸发器空气入口52、在蒸发器空气入口52的上游端处与蒸发器空气入口52成流体连通的气流通道54，以及在气流通道54的下游端与腔26之间提供流体连通的蒸发器空气出口56。
蒸发器区段16进一步包括液体存储区段57，所述液体存储区段57包括液体气溶胶形成基质58，所述液体气溶胶形成基质被吸附到定位在气流通道54外部的环形多孔承载材料60中。包括毛细管芯的液体传送元件62具有被定位成与多孔承载材料60接触的第一端部和第二端部，以及定位在气流通道54内的中心部分。液体气溶胶形成基质58通过毛细管作用沿着毛细管芯从多孔承载材料60被以芯方式吸到毛细管芯的中心部分。
蒸发器区段16还包括电加热器64，电加热器64包括缠绕在毛细管芯的中心部分周围的电阻加热线圈。在气溶胶生成系统10的操作期间，控制器48控制从电源50到电加热器64的电能供应，以从毛细管芯的中心部分加热和蒸发液体气溶胶形成基质58。
蒸发器壳体22的下游部分限定从腔26的第一壁延伸到腔26中的多个第一气流阻塞元件66，以及从腔26的第二壁延伸到腔26中的多个第二气流阻塞元件68。第一气流阻塞元件66沿着第一方向27与第二气流阻塞元件68偏移，使得当筒组件18接纳在腔26内时，第一气流阻塞元件66和第二气流阻塞元件68与筒组件18配合，以限定穿过筒组件18的腔26和每个筒28的蛇形气流路径。
腔空气出口70在腔26的下游端处，所述腔空气出口70在腔26与衔嘴20之间提供流体连通。衔嘴20限定用于从气溶胶生成系统10向用户提供气流的衔嘴空气出口72。
在气溶胶生成系统10的使用期间，空气穿过系统空气入口46被抽吸到系统中，穿过蒸发器空气入口52并进入气流通道54，其中蒸发的液体气溶胶形成基质58被夹带在气流中。气流接着流动穿过蒸发器空气出口56，进入腔26和筒组件18的筒28中的每一个，其中来自至少一个筒气溶胶形成基质42的挥发性化合物被夹带在气流中。气流接着流动穿过腔空气出口70并穿过衔嘴空气出口72从气溶胶生成系统10中流出，以向用户递送蒸发的液体气溶胶形成基质58和来自至少一个筒气溶胶形成基质42的挥发性化合物。
图5示出根据本发明的第二实施例的气溶胶生成系统100。气溶胶生成系统100类似于图1到4所示的气溶胶生成系统10，且相似参考标号用于表示相似部件。
气溶胶生成系统100包括与图1和4的气溶胶生成装置12大体相同的气溶胶生成装置112，不同之处在于腔126的配置。具体地说，腔126具有圆形横截面形状，并且不包含任何气流阻塞元件。腔126的此替代布置适应替代筒组件设计。
气溶胶生成系统100包括筒组件118，所述筒组件118包括一个或多个筒128。筒128各自具有圆形横截面形状，并且由于每个筒空气入口138和每个筒空气出口140的定位而不同于图1到4所示出的筒28。具体地说，每个筒空气入口138定位在筒壳体130的第一端部中，并且每个筒空气出口140定位在筒壳体130的第二端部中。因此，当组装一个或多个筒128以形成筒组件118时，通过筒组件118和衔嘴120限定线性气流路径，如图8中最清楚地示出。
除了图5到8中示出的筒组件118与图1到4中示出的筒组件18之间的构造差异之外，气溶胶生成系统100的操作与气溶胶生成系统10的操作大体相同。
Claims (15)
1.一种气溶胶生成系统，其包括：
多个筒，其中至少一个筒包括筒气溶胶形成基质，并且其中所述多个筒被配置成用于彼此选择性连接以形成筒组件，所述筒组件包括所述多个筒中的一个或多个；
气溶胶生成装置，其包括：
液体存储区段，其包括定位在所述液体存储区段内的液体气溶胶形成基质；
电加热器，其被配置成在所述气溶胶生成系统的使用期间加热来自所述液体存储区段的液体气溶胶形成基质；和
电源区段，其包括电源和用于控制从所述电源到所述电加热器的电功率供应的控制器；且
其中所述气溶胶生成装置被配置成在所述气溶胶生成装置的下游端处接纳所述筒组件。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其进一步包括衔嘴，所述衔嘴被配置成用于连接到所述筒组件和所述气溶胶生成装置的所述下游端中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成装置包括装置壳体，所述装置壳体在所述气溶胶生成装置的所述下游端处限定腔，其中所述腔被配置成接纳所述筒组件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成系统，其中所述筒中的每一个包括在所述筒的第一端部处的第一连接部分和在所述筒的第二端部处的第二连接部分，并且其中每个筒的所述第一连接部分被配置成连接到剩余筒中的每一个的所述第二连接部分。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成系统，其中所述第一连接部分被配置成通过过盈配合连接到所述第二连接部分。
6.根据权利要求4或5所述的气溶胶生成系统，其中每个筒包括定位在所述筒的所述第一端部处的筒空气入口和定位在所述筒的所述第二端部处的筒空气出口。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成系统，其中每个筒具有圆形横截面形状。
8.根据权利要求4或5所述的气溶胶生成系统，其中每个筒包括定位在所述第一端部与所述第二端部之间、所述筒的第一侧上的筒空气入口，和定位在所述第一端部与所述第二端部之间、所述筒的第二侧上的筒空气出口，其中所述第一侧与所述第二侧相对。
9.根据权利要求8所述的气溶胶生成系统，其中每个筒具有矩形横截面形状。
10.根据权利要求8或9所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成装置包括在所述气溶胶生成装置的所述下游端处限定腔的装置壳体，其中所述腔被配置成接纳所述筒组件，并且其中所述气溶胶生成装置包括定位在所述腔内的至少一个气流阻塞元件，以当所述筒组件接纳在所述腔内时引导气流穿过所述筒组件的所述筒中的每一个。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统，其中所述至少一个气流阻塞元件包括从所述腔的第一壁延伸的一组一个或多个第一气流阻塞元件，以及从所述腔的第二壁延伸的一组一个或多个第二气流阻塞元件，所述第二壁与所述第一壁相对，其中所述第一气流阻塞元件沿着所述第一壁间隔开，并且所述第二气流阻塞元件沿着所述第二壁间隔开，并且其中所述第一气流阻塞元件与所述第二气流阻塞元件偏移，以在所述筒组件接纳在所述腔内时限定穿过所述腔和所述筒组件的蛇形气流路径。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的气溶胶生成系统，其中所述筒中的至少一个包括跨越所述筒空气入口延伸的第一多孔材料层、跨越所述筒空气出口延伸的第二多孔材料层和定位在所述第一多孔材料层与所述第二多孔材料层之间的所述筒气溶胶形成基质。
13.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成系统，其中所述液体存储区段包括多孔承载材料，并且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。
14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统，其进一步包括液体传送元件，所述液体传送元件被配置成使得在使用中，液体气溶胶形成基质通过毛细管作用沿着所述液体传送元件从所述多孔承载材料运送到所述电加热器。
15.根据权利要求14所述的气溶胶生成系统，其中所述液体存储区段、所述电加热器和所述液体传送元件被一起设置在蒸发器区段中，所述蒸发器区段包括形成装置壳体的部分的蒸发器壳体，并且其中所述蒸发器壳体包括被配置成用于连接到所述电源区段的上游端和限定被配置成接纳所述筒组件的腔的下游端。
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