CN110234241B - 用于气溶胶生成系统中的气溶胶生成元件的模制安装 - Google Patents

Abstract

一种用于气溶胶生成系统的筒，所述筒包括：空气入口、空气出口以及从所述空气入口到所述空气出口的气流路径；雾化器组件，其包括流体可渗透的气溶胶生成元件和连接到所述气溶胶生成元件的两个电接触部分，所述雾化器组件具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，其中所述气溶胶生成元件的第一侧暴露于所述气流路径，且所述气溶胶生成元件的第二侧接触所述筒中的液体气溶胶形成基质；以及雾化器托架，其围绕所述雾化器组件模制，所述雾化器托架覆盖所述雾化器组件的所述第一侧的一部分以隔离所述电接触部分和所述气流路径，并覆盖所述雾化器组件的所述第二侧的至少一部分以隔离所述电接触部分和所述液体气溶胶形成基质。

Description

用于气溶胶生成系统中的气溶胶生成元件的模制安装

技术领域

本发明涉及一种气溶胶生成系统，具体地说，涉及一种用于气溶胶生成系统中的气溶胶生成元件的安装布置。

背景技术

在从液体气溶胶形成基质生成气溶胶的手持式气溶胶生成系统中，通常有一些方法将液体传送到电操作蒸发器的附近，例如加热元件，以便补充已被蒸发器汽化的液体。还有必要提供通过或经过蒸发器的气流，以便夹带来自蒸发器的蒸汽，并向蒸发器供应电力。通常通过连接到蒸发器的电触点向蒸发器供电。

然而，当气流路径中液体或蒸汽与电触点接触时，可能会出现问题。蒸汽或液体可以随着时间的推移损坏电触点，从而影响系统的操作。

需要提供一种用于气溶胶生成系统的布置，所述布置保护蒸发器的电触点免受系统内的液体和蒸汽影响。手持式气溶胶生成系统，例如电子香烟是大众市场产品。因此，需要提供生产简单、稳固且廉价的布置。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供一种用于气溶胶生成系统的筒，所述筒包括：

空气入口、空气出口以及从所述空气入口到所述空气出口的气流路径；

雾化器组件，其包括流体可渗透的气溶胶生成元件和连接到所述气溶胶生成元件的两个电接触部分，所述雾化器组件具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，其中所述气溶胶生成元件的第一侧暴露于所述气流路径，且所述气溶胶生成元件的第二侧接触所述筒中的液体气溶胶形成基质；以及

雾化器托架，其围绕所述雾化器组件模制，所述雾化器托架覆盖所述雾化器组件的所述第一侧的一部分以隔离所述电接触部分和所述气流路径，并覆盖所述雾化器组件的所述第二侧的至少一部分以隔离所述电接触部分和所述液体气溶胶形成基质。

以这种方式构造的筒提供了一种简单且廉价的方法，在固定例如加热器组件的流体可渗透的雾化器组件的同时保护电触点免受筒内的液体和蒸汽影响。有利地，雾化器托架被模制为单件。

流体可渗透的气溶胶生成元件可包括从第二侧延伸到第一侧的多个空隙或孔口，并且流体可以通过这些空隙或孔口。流体可渗透的气溶胶生成元件可以是基本上平面的。

流体可渗透的气溶胶生成元件可以是加热元件。或者，气溶胶生成元件可以是振动元件。

加热元件可包括基本上平坦的加热元件，从而允许简单的制造。几何学上，术语“基本上平坦的”加热元件用于指代呈基本二维拓扑歧管形式的加热元件。因此，基本上平坦的加热元件基本上沿着表面在两个维度上而非在第三维度上延伸。特别地，基本上平坦的加热元件在表面内两个维度上的尺寸比垂直于所述表面的第三维度上的尺寸至少大5倍。基本上平坦的加热元件的实例为两个基本上平行的假想表面之间的结构，其中这两个假想表面之间的距离显著小于平面内的延伸部分。在一些实施例中，基本上平坦的加热元件为平面的。在其它实施例中，基本上平坦的加热元件沿一个或多个维度弯曲，例如形成圆顶形状或桥形状。

加热元件可包括从第二侧延伸到第一侧的多个空隙或孔口，并且流体可以通过这些空隙或孔口。

加热元件可包括多个导电丝。术语“丝”贯穿本说明书用以指代布置在两个电触点之间的电路径。丝可分别任意地分叉和分开为若干个路径或丝，或可从若干个电路径汇聚为一个路径。丝可具有圆形、正方形、平坦的或任何其它形式的横截面。丝可以笔直或弯曲方式布置。

加热元件可以是例如彼此平行布置的丝的阵列。优选的是，丝可形成网格。网格可以是编织或非编织的。所述网格可使用不同类型的编织或格型结构来形成。或者，导电加热元件由丝的阵列，或丝的织物组成。导电丝的网格、阵列或织物的特征还在于其保持液体的能力。

在优选实施例中，基本上平坦的加热元件可由形成为线网的线构造。优选的是，网格采用平纹编织设计。优选的是，加热元件是由网状条制成的线架。

导电丝可以限定丝之间的空隙，并且所述空隙可以具有在10微米与100微米之间的宽度。优选的是，丝引起空隙中的毛细管作用，使得在使用时，要汽化的液体被抽吸到空隙中，从而增加加热元件与液体气溶胶形成基质之间的接触面积。

导电丝可以形成大小在每厘米60与240条丝(+/-10％)之间的网格。优选的是，网格密度在每厘米100与140条丝(+/-10％)之间。更优选的是，网格密度为每厘米大致115条丝。空隙的宽度可以在100 微米与25微米之间，优选的是在80微米与70微米之间，更优选的是大致74微米。作为空隙的面积与网格的总面积的比率的网格的开放区域的百分比可在40％和90％之间，优选的是在85％与80％之间，更优选的是大致82％。

导电丝的直径可以在8微米与100微米之间，优选的是在10微米与50微米之间，更优选的是在12微米与25微米之间，并且最优选的是大致16微米。丝可具有圆形的横截面或者可具有平坦的横截面。

导电丝的网格、阵列或织物的面积可能较小，例如，小于或等于 50平方毫米，优选的是小于或等于25平方毫米，更优选的是大致15 平方毫米。选择大小以将加热元件并入到手持式系统中。将导电丝的网格、阵列或织物的大小设定成小于或等于50平方毫米会减少加热导电丝的网格、阵列或织物所需的总功率量，同时仍然确保导电丝的网格、阵列或织物与液体气溶胶形成基质存在足够接触。导电丝的网格、阵列或织物可以例如是矩形，并且具有在2毫米到10毫米之间的长度以及在2毫米到10毫米之间的宽度。优选的是，网格具有大致5毫米乘以3毫米的尺寸。

加热元件的丝可由具有合适的电性质的任何材料形成。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。所述丝可涂覆有一种或多种绝缘体。用于导电丝的优选材料是不锈钢和石墨，更优选的是比如AISI 304、316、 304L、316L等300系列不锈钢。另外，导电加热元件可包括上述材料的组合。可使用材料的组合来改进对基本上平坦的加热元件的电阻的控制。例如，具有较高固有电阻的材料可与具有较低固有电阻的材料组合。如果其中一种材料在例如价格、可加工性或其它物理和化学参数等其它方面更有利，那么这可能是有利的。有利的是，具有增加的电阻的基本上平坦的丝布置减少了寄生损耗。有利的是，高电阻率加热器允许更有效地使用电池能量。

优选的是，丝由线制成。更优选的是，线由金属制成，最优选的是由不锈钢制成。

加热元件的导电丝的网格、阵列或织物的电阻可以在0.3欧姆与4 欧姆之间。优选的是，电阻等于或大于0.5欧姆。更优选的是，导电丝的网格、阵列或织物的电阻在0.6欧姆与0.8欧姆之间，且最优选的是约0.68欧姆。导电丝的网格、阵列或织物的电阻优选的是比导电接触部分的电阻大至少一个数量级，且更优选的是大至少两个数量级。这确保了通过使电流通过加热元件而生成的热集中到导电丝的网格或阵列。如果系统由电池供电，那么加热元件具有较低总电阻是有利的。低电阻高电流系统允许向加热元件递送高功率。这允许加热元件快速地将导电丝加热到所要温度。

或者，加热元件可包括在其中形成孔口阵列的加热板。例如，所述孔口可以通过蚀刻或加工来形成。所述板可由具有合适的电性质的任何材料形成，例如上文关于加热元件的丝所描述的材料。

有利地，电接触部分位于加热元件的相对端上。电接触部分可以是两个导电接触垫。导电接触垫可以位于加热元件的边缘区域处。优选的是，所述至少两个导电接触垫可以位于加热元件的末端上。导电接触垫可以直接固定到加热元件的导电丝上。导电接触垫可包括锡贴片。或者，导电接触垫可以与加热元件成一体。

有利地，雾化器托架完全覆盖雾化器组件的第一侧上的电接触部分。电接触部分优选的是暴露在雾化器组件的第二侧上，以便与电源电接触。

筒可包括液体存储隔室。液体气溶胶形成基质容纳在液体存储隔室中。液体存储隔室可以具有彼此连通的第一和第二部分。雾化器托架可包括限定液体存储隔室的第二部分的至少一个壁，所述壁从雾化器组件的第二侧延伸。

液体存储隔室的第一部分可以位于雾化器组件中与液体存储隔室的第二部分相对的侧上。液体气溶胶形成基质容纳在液体存储隔室的第一部分中。液体存储隔室的第一部分至少部分地由雾化器托架限定。

有利地，存储隔室的第一部分大于存储隔室的第二部分。筒可配置成允许用户在筒上进行抽吸或吮吸以便吸入在筒中生成的气溶胶。在使用时，筒的口端开口通常位于气溶胶生成元件的上方，其中存储隔室的第一部分位于口端开口与雾化器组件之间。使存储隔室的第一部分大于存储隔室的第二部分确保了液体从存储隔室的第一部分递送到存储隔室的第二部分，并且因此在使用期间在重力影响下递送到气溶胶生成元件。

筒可以具有口端和连接端，用户可以通过所述口端抽吸生成的气溶胶，所述连接端配置成连接到气溶胶生成系统的控制主体，其中气溶胶生成元件的第一侧面向口端，且气溶胶生成元件的第二侧面向连接端。

有利地，雾化器托架限定从雾化器组件的第一侧到雾化器组件的第二侧的封闭液体流动路径，从而连接液体存储隔室的第一和第二部分。雾化器托架可以限定从雾化器组件的第一侧到雾化器组件的第二侧的两个封闭液体流动路径。这两个封闭液体流动路径可以围绕气溶胶生成元件对称地安置。

筒可以限定从空气入口经过雾化器组件的第一侧到筒的口端开口的封闭气流路径。封闭气流路径可穿过液体存储隔室的第一或第二部分。在一个实施例中，气流路径在液体存储隔室的第一和第二部分之间延伸。另外，气流通道可延伸穿过液体存储隔室的第一部分。例如，液体存储隔室的第一部分可以具有环形横截面，其中气流通道从气溶胶生成元件通过液体存储隔室的第一部分延伸到口端部分。或者，气流通道可从气溶胶生成元件延伸到与液体存储隔室的第一部分邻近的口端开口。

筒可包括与气溶胶生成元件的第二侧接触的毛细管材料。毛细管材料抵抗重力将液体气溶胶形成基质递送到气溶胶生成元件。通过在使用时要求抵抗重力移动液体气溶胶形成基质以到达气溶胶生成元件，可以降低液体的大液滴进入气流通道的可能性。

毛细管材料可以由能够保证液体气溶胶形成基质与气溶胶生成元件的表面的至少一部分接触的材料制成。毛细管材料可以延伸到气溶胶生成元件中的空隙或孔口中。气溶胶生成元件可通过毛细管作用将液体气溶胶形成基质抽吸到空隙或孔口中。

毛细管材料是主动地将液体从材料的一端输送到另一端的材料。毛细管材料可以具有纤维状或海绵状结构。毛细管材料优选地包括毛细管束。例如，毛细管材料可包括多个纤维或线或其它细孔管。纤维或线可以大致对准，以朝向加热元件传送液体气溶胶形成基质。或者，毛细管材料可包括海绵状或泡沫状材料。毛细管材料的结构形成多个孔或管，液体气溶胶形成基质可通过毛细管作用传送穿过所述孔或管。毛细管材料可包括任何合适的材料或材料的组合。合适的材料的实例是海绵或泡沫材料、呈纤维或烧结粉末形式的陶瓷或石墨基材料、发泡金属或塑料材料、纤维材料，例如由纺丝或挤出纤维制成，例如乙酸纤维素、聚酯或粘合的聚烯烃、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，以便结合不同液体物理性质来使用。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、热导率、沸点和蒸汽压力的物理性质，这些物理性质允许通过毛细作用将液体气溶胶形成基质传送穿过毛细管介质。

或者或另外，筒可包含用于容纳液体气溶胶形成基质的载体材料。载体材料可以位于存储隔室的第一部分、存储隔室的第二部分或存储隔室的第一和第二部分中。载体材料可以是泡沫以及由纤维集合组成的海绵。载体材料可以由聚合物或共聚物形成。在一个实施例中，载体材料是纺丝聚合物。可以在使用期间将气溶胶形成基质释放到载体材料中。例如，可以在封壳中提供液体气溶胶形成基质。

雾化器托架可以由能够承受高温的模制聚合物材料形成，例如聚醚醚酮(PEEK)或液晶聚合物(LCP)。

筒有利地包含液体气溶胶形成基质。如本文参考本发明所使用，气溶胶形成基质是能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放挥发性化合物。可以通过将气溶胶形成基质移动穿过可振动元件的通道来释放挥发性化合物。

气溶胶形成基质可以是处于室温下的液体。气溶胶形成基质可包括液体和固体组分两者。液体气溶胶形成基质可包括尼古丁。含有尼古丁的液体气溶胶形成基质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，所述挥发性烟草香味化合物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一种或多种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是在使用时便于形成浓稠且稳定的气溶胶并且在系统的操作温度下基本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的实例包含丙三醇和丙二醇。合适的气溶胶形成剂是所属领域中众所周知的，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。液体气溶胶形成基质可包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工香料。

液体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或丙二醇。气溶胶形成剂可包括丙三醇和丙二醇两者。液体气溶胶形成基质可以具有在约0.5％和约10％之间，例如约2％的尼古丁浓度。

筒可包括壳体。雾化器托架可以固定到壳体上。壳体可以由可模制的塑料材料形成，所述塑料材料例如是聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。壳体可以形成存储隔室的一个或两个部分的壁的部分或全部。壳体和存储隔室可以整体形成。或者，存储隔室可以与壳体分开形成，并组装到壳体上。

筒可包括可移除衔嘴，用户可以通过所述衔嘴抽吸气溶胶。可移除衔嘴可覆盖口端开口。或者，筒可配置成允许用户直接在口端开口上进行抽吸。

筒可以用液体气溶胶形成基质进行再填充。或者，筒可以设计成当存储隔室中的液体气溶胶形成基质变空时舍弃。

在本发明的第二方面中，提供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筒和连接到所述筒的控制主体，所述控制主体配置成控制到所述气溶胶生成元件的电力供应。

控制主体可包括至少一个电接触元件，所述至少一个电接触元件配置成当控制主体连接到筒时提供与气溶胶生成元件的电连接。电接触元件可以是细长的。电接触元件可以是弹簧承载的。电接触元件可以接触筒中的电接触垫。

控制主体可包括用于与筒的连接端接合的连接部分。

控制主体可包括电源。

控制主体可包括控制电路系统，所述控制电路系统配置成控制从电源到气溶胶生成元件的电力供应。

控制电路系统可包括微控制器。微控制器优选的是可编程微控制器。控制电路系统可包括其它电子部件。控制电路系统可配置成调节到气溶胶生成元件的电力供应。电力可以在激活系统之后持续地供应到气溶胶生成元件，或者可以间歇地供应，如在逐抽吸的基础上。电力可以以电流脉冲的形式供应到气溶胶生成元件。

控制主体可包括布置成向控制系统和气溶胶生成元件中的至少一个供应电力的电源。气溶胶生成元件可包括独立电源。控制主体可包括布置成向控制电路系统供应电力的第一电源和配置成向气溶胶生成元件供应电力的第二电源。

电源可以是DC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。电源可以呈电荷存储装置的另一形式，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。电源可具有能够存储足以用于一次或多次用户体验的能量的容量；例如，电源可具有足够的容量，以允许在大约六分钟的时段内或在六分钟的倍数的时段内连续生成气溶胶，六分钟对应于吸常规香烟所花费的典型时间。在另一实例中，电源可具有足以进行预定次数的抽吸或不连续激活雾化器组件的容量。

气溶胶生成系统可以是配置成允许用户在衔嘴上吮吸以通过口端开口抽吸气溶胶的手持式气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可以具有与常规雪茄或香烟相当的大小。气溶胶生成系统可具有在约30mm与约150mm之间的总长度。气溶胶生成系统可具有在约5mm与约30 mm之间的外径。

虽然本发明的系统被描述为包括筒和控制主体，但是可以在一体式系统中实施本发明。在本发明的第三方面中，提供了一种气溶胶生成系统，其包括：

空气入口、空气出口以及从所述空气入口到所述空气出口的气流路径

雾化器组件，其包括气溶胶生成元件和连接到所述气溶胶生成元件的两个电接触部分，所述雾化器组件具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，其中所述气溶胶生成元件的第一侧暴露于所述气流路径，且所述气溶胶生成元件的第二侧接触液体气溶胶形成基质；

雾化器托架，其围绕所述雾化器组件模制，所述雾化器托架覆盖所述雾化器组件的所述第一侧的一部分以隔离所述电接触部分和所述气流路径，并覆盖所述雾化器组件的所述第二侧的至少一部分以隔离所述电接触部分和所述液体气溶胶形成基质；

电源，其连接到所述电接触部分；以及

控制电路系统，其配置成控制从所述电源到所述电接触部分的电力供应。

气溶胶生成元件可包括关于本发明的第一方面所描述的气溶胶生成元件的任何特征。

存储隔室可包括关于本发明的第一方面所描述的存储隔室的任何特征。存储隔室可以用液体气溶胶形成基质进行再填充。或者，系统可以设计成当存储隔室中的液体气溶胶形成基质变空时舍弃。

气溶胶生成系统可包括壳体。壳体可以是细长的。壳体可包括任何适合的材料或材料的组合。合适的材料的实例包含金属、合金、塑料或含有一种或多种那些材料的复合材料，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。材料可以是轻质且不易碎的。壳体可包括关于本发明的第一方面所描述的壳体的任何特征。

气流通道可包括关于本发明的第一方面所描述的气流通道的任何特征。

电源可包括关于本发明的第一方面所描述的电源的任何特征。

控制电路系统可包括关于本发明的第一方面所描述的控制电路系统的任何特征。

筒、控制主体或气溶胶生成系统可包括与控制电路系统连通的抽吸检测器。抽吸检测器可配置成检测用户何时通过气流路径抽吸空气。

筒、控制主体或气溶胶生成系统可包括与控制电路系统连通的温度传感器。筒、控制主体或气溶胶生成系统可包括用户输入，例如，开关或按钮。用户输入可使得用户能够打开和关闭系统。

筒、控制主体或气溶胶生成系统还可包括用于向用户指示容纳在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的确定量的指示构件。控制电路系统可配置成在确定容纳在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的量之后激活指示构件。

所述指示构件可包括以下中的一个或多个：例如发光二极管 (LED)的灯、例如LCD显示器的显示器、例如扩音器或蜂鸣器的可听指示构件，以及振动构件。控制电路系统可配置成点亮所述灯中的一个或多个，在显示器上显示量，经由扩音器或蜂鸣器发出声音，及振动振动构件。

本发明的一个方面的特征可以应用于本发明的其它方面。

附图说明

现将仅借助于实例参考附图详细描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的气溶胶生成系统的示意性图示；

图2a是根据本发明的包含衔嘴的筒的第一横截面的示意性图示；

图2b是根据本发明的筒的第二横截面的示意性图示；

图3说明没有衔嘴的筒；

图4a和4b说明图2a和2b及图3的加热器托架；

图5a和5b是图4a和4b的加热器组件和加热器托架的顶部透视图；

图6a和6b是图4a和4b的加热器组件和加热器托架的底部视图；以及

图7说明控制主体与加热器组件的电连接。

具体实施方式

图1是根据本发明的气溶胶生成系统的示意性图示。所述系统包括两个主要部件：筒100和控制主体200。筒100的连接端115以可移除方式连接到控制主体200的对应连接端205。控制主体含有电池210 和控制电路系统220，电池210在此实例中是可充电锂离子电池。气溶胶生成装置10是便携式的，并且具有与常规雪茄或香烟相当的大小。

筒100包括含有雾化组件的壳体105和具有第一部分130与第二部分135的液体存储隔室。液体气溶胶形成基质容纳在液体存储隔室中。尽管图1中没有说明，液体存储隔室的第一部分130连接到液体存储隔室的第二部分135，使得第一部分中的液体可以传递到第二部分。雾化组件从液体存储隔室的第二部分135接收液体。在此实施例中，雾化组件是大体平面的且流体可渗透的加热器组件。

气流通道140、145从空气入口150经过雾化组件延伸穿过筒，并从雾化组件延伸到壳体105中的口端开口110。

筒的部件布置成使得液体存储隔室的第一部分130在雾化组件和口端开口110之间，且液体存储隔室的第二部分135位于雾化组件中与口端开口相对的侧上。换句话说，雾化组件位于液体存储隔室的两个部分之间并从第二部分接收液体，且液体存储隔室的第一部分比液体存储隔室的第二部分更接近口端开口。气流通道经过雾化组件并在液体存储隔室的第一和第二部分之间延伸。

所述系统配置成使得用户可以在筒的口端开口上进行抽吸或吮吸以将气溶胶抽吸到他们的口中。在操作中，当用户在口端开口上进行抽吸时，空气通过气流通道从空气入口经过雾化组件被抽吸到口端开口。当所述系统激活时，控制电路系统控制电池210到筒的电力供应。这又控制雾化组件产生的蒸汽的量和性质。控制电路系统可包含气流传感器，并且当用户在筒上进行的抽吸被气流传感器检测到时，控制电路系统可向雾化组件供应电力。这一类型的控制布置在气溶胶生成系统中沿用已久，例如吸入器和电子香烟。因此，当用户在筒的口端开口上进行吮吸时，雾化组件被激活，并生成被夹带在穿过气流通道 140的气流中的蒸汽。蒸汽通过在气流通道145中的气流中而冷却以形成气溶胶，所述气溶胶接着通过口端开口110被抽吸到用户的口中。

在操作中，口端开口110通常是所述装置的最高点。筒的构造具体地是雾化组件在液体存储隔室的第一部分130和第二部分135之间的布置是有利的，因为它利用重力来确保液体基质被递送给雾化组件，即使当液体存储隔室变空时也如此，并且阻止了液体对雾化组件的过量供应，这种过量供应可能会导致液体泄漏到气流通道中。

图2a是根据本发明的实施例的筒的第一横截面。图2b是正交于图2a的横截面的第二横截面。

图2a的筒包括具有带口端开口110的口端的外部壳体105和与所述口端相对的连接端。在壳体内的是容纳液体气溶胶形成基质131的液体存储隔室。液体通过以下三个部件容纳在液体存储隔室中：上部存储隔室壳体137、加热器托架134和端盖138。加热器组件120固持在加热器托架134中。毛细管材料136在液体存储隔室的第二部分135 中提供，并抵靠加热器组件的中心区域中的加热器元件。毛细管材料定向成将液体传送到加热器元件。加热器元件包括由多个丝形成的网状加热器元件。例如，这种类型的加热器元件构造的细节可参见 WO2015/117702。气流通道140在存储隔室的第一和第二部分之间延伸。气流通道的底壁包括加热器元件和加热器托架134，气流通道的侧壁包括加热器托架134的部分，且气流通道的顶壁包括上部存储隔室壳体137的一部分。气流通道具有朝向口端开口110延伸穿过如图2a 中所示的液体存储隔室的第一部分130的竖直部分。

加热器组件120大体上是平面的，且具有两个面。加热器组件120 的第一面面向液体存储隔室的第一部分130和口端开口110。加热器组件120的第二面接触毛细管材料136和存储隔室中的液体131，且面向筒100的连接端115。加热器组件120更接近连接端115，使得加热器组件120与电源210的电连接可以轻易且稳固地实现，如将描述。存储隔室的第一部分130大于存储隔室的第二部分135，并占用加热器组件120和筒100的口端开口110之间的空间。存储隔室的第一部分130 中的液体可通过加热器组件120的两侧上的液体通路133行进到存储隔室的第二部分135。在此实例中，提供两个通路以提供对称结构，但是只需要一个通路。通路是限定在上部存储隔室壳体137和加热器托架134之间的封闭液体流动路径。

图3是图2a和2b中所示的液体存储隔室和筒100的加热器组件 120的放大图。有可能提供包括图3中示出的部件但不具有外部壳体 105或衔嘴的筒100。可以提供衔嘴作为筒100的独立部件，或者可以提供衔嘴作为控制主体200的部分，其中如图3中所示的筒配置成插入到控制主体200中。

图3中示出的筒可以通过首先围绕加热器组件120模制加热器托架134来组装。加热器组件包括如所描述的网状加热器元件122，它们固定到一对锡接触垫121上且具有比加热器元件122低得多的电阻率。接触垫121固定到加热器元件122的相对端上，如图6a和6b中所说明。加热器托架134可接着固定到上部存储隔室壳体137上，例如使用机械接头，例如搭扣接头，或通过另一种手段，例如焊接或胶粘剂。毛细管材料136插入到液体存储隔室的第二部分135中。接着，端盖 138固定到加热器托架134上以密封存储隔室。

或者，加热器托架134、毛细管材料136和端盖138可以在固定到上部存储隔室壳体137上之前首先组装。图4a是加热器组件120、加热器托架134、毛细管材料136和端盖138的第一横截面。清楚地示出了液体通路133。图4b是加热器组件120、加热器托架134、毛细管材料136和端盖138的第二横截面。可看出，加热器托架134在加热器组件120的两侧上固定加热器组件120。接触垫121可易于从加热器组件120的第二侧接近，且被加热器组件120的第一侧上的加热器托架 134覆盖，以免受气流通道140中的蒸汽影响。加热器托架134的下壁从加热器组件120的第二侧延伸，并隔离接触垫121和液体存储隔室的第二部分135中的液体。

加热器托架和加热器组件在图5a、5b、6a和6b中更详细地示出。图5a和5b是图4a和图4b的加热器组件120和加热器托架134的顶部透视图。图6a和6b是图4a和图4b的加热器组件120和加热器托架134的底部视图。端盖138和毛细管材料136被移除。

图5a和5b示出加热器托架134中覆盖加热器组件120的接触垫 121的第一侧的覆盖表面160，同时网状加热器元件122暴露。从存储隔室的第一部分130到存储隔室的第二部分135的液体通路133由加热器托架134的竖直壁限定。相同壁还在气流通道140经过加热器元件时界定它。

加热器托架进行射出成型，且由例如聚醚醚酮(PEEK)或液晶聚合物(LCP)的工程化聚合物形成。

图6a和6b示出加热器托架134如何将接触垫121与存储隔室的第二部分135隔离但是允许接触垫121能够被接近。加热器托架134 的壁隔离接触部分和存储隔室中的液体。加热器托架134还隔离接触垫121的暴露部分和气流通道140。

加热器托架134在加热器组件120上的包覆模制提供了一个可以在组装系统期间容易处理而不损坏加热器元件的脆弱部分的稳固部件。

液体可以在端盖138固定之前从底端插入到存储隔室中，或者在端盖138固定之后通过上部存储隔室壳体137中的填充端口(未示出) 插入。存储隔室可以通过填充端口进行再填充。

接着，存储隔室可使用机械固定或使用另一种手段(例如，胶粘剂或焊接)固定在筒壳体105内部。或者，存储隔室可以固定到或以可移除方式连接到气溶胶生成系统的控制主体的壳体。

图7说明气溶胶生成系统的控制主体中的电触点可以如何布置成与加热器组件120的暴露接触垫121配合。仅示出控制主体的电触点。电触点包括一对弹簧承载的引脚170，所述引脚在形成于加热器托架 134的两侧上的槽中延伸以接触接触垫121。通过这种布置，可以通过在平行于引脚的纵向轴线的插入方向上将筒移动到接触引脚来将筒插入或接合到控制主体。当引脚接触接触垫121时，电流可以被递送给加热元件122。筒可以保持在控制主体壳体内，或者可以使用推接接头或搭扣接头固定到控制主体上。

图7还示出上部存储隔室壳体137的切面部分。可以看出，内壁 139用于分开气流通道145与存储隔室内的液体131。还清楚地示出了空气入口150。

现将简要地描述系统的操作。系统首先使用控制主体200上的开关(图1中未示出)打开。所述系统可包括与气流通道流体连通的气流传感器，所述气流传感器可以通过抽吸激活。这意味着控制电路系统配置成基于来自气流传感器的信号向加热元件122供应电力。当用户希望吸入气溶胶时，用户在系统的口端开口110上进行抽吸。或者，到加热元件122的电力供应可基于用户对开关的致动。当电力被供应到加热元件122时，加热元件122加热到高于液体气溶胶形成基质131 的汽化温度的温度。由此，加热元件122导致的液体气溶胶形成基质损耗被汽化并且溢出到气流通道140中。通过空气入口150吸入的空气和来自加热元件122的蒸汽的混合物通过气流通道140、145被抽向口端开口110。当它穿过气流通道140时，蒸汽冷却以形成气溶胶，然后气溶胶被抽吸到用户的口中。在用户抽吸结束时或在设定的时间段之后，切断到加热元件122的电力，并且加热器在下一次抽吸之前再次冷却。

在以此方式进行正常使用期间，以及用户抽吸之间，系统通常保持成使得系统的口端在最上面。这意味着液体存储隔室的第一部分130 在液体存储隔室的第二部分135上方，且加热元件122在液体存储隔室的第二部分135中的毛细管材料136上方。当接近加热元件122的毛细管材料136中的液体汽化并逸出到气流通道140中时，通过在重力影响下从液体存储隔室的第一部分130流入毛细管材料136的液体进行补充。液体从第一部分通过两个封闭液体流动路径133流动到毛细管材料136中。接着，毛细管材料136将液体抽吸到加热元件122，为用户下一次的抽吸做好准备。液体的行进方向通过图2a中的箭头说明。

尽管本发明关于包括控制主体和单独但是可连接的筒的系统加以描述，但是应该清楚的是，在加热器组件上模制的加热器托架的布置以及液体存储隔室、气流通道和加热器组件的配置可以在单件式气溶胶生成系统中使用。

还应该清楚的是，在本发明的范围内，替代几何结构是可能的。具体地说，气流通道可以不同方式延伸穿过存储隔室的第一部分，例如穿过液体存储隔室的中心。筒和液体存储隔室可具有不同的横截面形状，且加热器组件可具有不同的形状和配置。

具有所述构造的气溶胶生成系统具有若干个优点。通过液体存储隔室的第一和第二部分的布置来降低液体泄漏到气流通道中的可能性。通过加热器托架的构造显著降低液体或蒸汽损坏或腐蚀电接触部分的可能性。所述构造稳固且便宜，并且使得液体气溶胶形成基质的浪费最少。

Claims (15)

1.一种用于气溶胶生成系统的筒，所述筒包括：

空气入口、空气出口以及从所述空气入口到所述空气出口的气流路径；

雾化器组件，其包括流体可渗透的气溶胶生成元件和连接到所述气溶胶生成元件的两个电接触部分，所述雾化器组件具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，其中所述气溶胶生成元件的第一侧暴露于所述气流路径，且所述气溶胶生成元件的第二侧接触液体气溶胶形成基质；以及

雾化器托架，其围绕所述雾化器组件模制，所述雾化器托架覆盖所述雾化器组件的所述第一侧的一部分以隔离所述电接触部分和所述气流路径，并覆盖所述雾化器组件的所述第二侧的至少一部分以隔离所述电接触部分和所述液体气溶胶形成基质。

2.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述流体可渗透的气溶胶生成元件包括从所述第二侧延伸到所述第一侧的多个空隙或孔口，流体能够通过所述空隙或孔口。

3.根据权利要求1或2所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述流体可渗透的气溶胶生成元件是加热元件。

4.根据权利要求3所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中流体可渗透的所述加热元件包括形成网格的多个导电丝，或者包括穿孔板。

5.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述流体可渗透的气溶胶生成元件是平面的。

6.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述电接触部分位于加热元件的相对端上。

7.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其包括具有第一和第二部分的液体存储隔室，其中所述雾化器托架包括限定液体存储隔室的所述第二部分的至少一个壁，所述壁从所述雾化器组件的所述第二侧延伸。

8.根据权利要求7所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述液体存储隔室的所述第一部分在所述雾化器组件的与所述液体存储隔室的所述第二部分相对的侧上。

9.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述雾化器托架限定从所述雾化器组件的第一侧到所述雾化器组件的所述第二侧的封闭液体流动路径。

10.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，包括接触所述气溶胶生成元件的所述第二侧的毛细管材料。

11.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述筒具有口端和连接端，用户能够通过所述口端抽吸生成的气溶胶，所述连接端配置成连接到气溶胶生成系统的控制主体，其中所述气溶胶生成元件的所述第一侧面向所述口端，且所述气溶胶生成元件的所述第二侧面向所述连接端。

12.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述雾化器托架由模制聚合材料形成。

13.根据权利要求1所述的用于气溶胶生成系统的筒，其中所述雾化器托架完全覆盖所述雾化器组件的所述第一侧上的所述电接触部分。

14.一种气溶胶生成系统，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的用于气溶胶生成系统的筒和连接到所述筒的控制主体，所述控制主体配置成控制到所述气溶胶生成元件的电力供应。

15.一种气溶胶生成系统，其包括：

空气入口、空气出口以及从所述空气入口到所述空气出口的气流路径；

雾化器组件，其包括流体可渗透的气溶胶生成元件和连接到所述气溶胶生成元件的两个电接触部分，所述雾化器组件具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，其中所述气溶胶生成元件的第一侧暴露于所述气流路径，且所述气溶胶生成元件的第二侧接触液体气溶胶形成基质；

雾化器托架，其围绕所述雾化器组件模制，所述雾化器托架覆盖所述雾化器组件的所述第一侧的一部分以隔离所述电接触部分和所述气流路径，并覆盖所述雾化器组件的所述第二侧的至少一部分以隔离所述电接触部分和所述液体气溶胶形成基质；

电源，其连接到所述电接触部分；以及

控制电路系统，其配置成控制从所述电源到所述电接触部分的电力供应。

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