CN111031824A - 用于气溶胶生成系统的筒 - Google Patents

Abstract

一种用于气溶胶生成系统的筒(100)，所述筒包括：壳体(105)，所述壳体具有口端开口(110)和进气口(150)；储存隔室(135)，所述储存隔室在所述壳体内并且被配置为包含液体气溶胶形成基材(131)；从所述进气口延伸至所述口端开口的气流通路(140)；流体可渗透气溶胶生成元件(121)，所述流体可渗透气溶胶生成元件在所述壳体内，并且具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面与所述储存隔室流体连通；以及可移动密封件(310)，所述可移动密封件具有密封部分(320)和与所述密封部分连接的突片部分(330)，所述密封部分被定位在所述流体可渗透气溶胶生成元件的所述第一表面之上的所述气流通路中，并且所述突片部分从所述壳体向外延伸穿过所述进气口。一种气溶胶生成系统，包括所述筒和连接至所述筒的控制主体(200)，所述控制主体被配置为控制向所述流体可渗透气溶胶生成元件的电力供应。

Description

用于气溶胶生成系统的筒

技术领域

本发明涉及一种用于气溶胶生成系统的筒，该气溶胶生成系统被配置为加热液体气溶胶形成基材以生成气溶胶。特别地，本发明涉及手持式气溶胶生成系统，诸如电操作的吸烟系统。

背景技术

在许多手持式气溶胶生成系统中，电加热器用于汽化液体气溶胶形成基材以生成气溶胶。液体基材通常被包含在可更换的筒中，该筒具有供用户抽吸所生成的气溶胶的口端和与该口端相对的连接端。在一个实例中，电加热器为设置在用于连接至包含控制电路和电源的控制单元的连接端的流体可渗透网格。液体被保留在加热器元件和筒的口端之间的储存隔室中。此类可更换筒允许用户更换已消耗的液体基材而不丢弃系统的其他零件，诸如电源，并且允许加热器与电源的简单连接。然而，在使用中，由于加热器和储存隔室的取向，液体基材可能在重力的影响下通过加热器元件泄漏。

为了减少泄漏，已经开发了一种筒，该筒包括储存隔室，该储存隔室被分成用于储存散装液体的上部部分和包含毛细管材料的较小的下部部分。上部部分和下部部分被连接以允许液体从上部部分流到下部部分，其中加热器元件被定位在这两个部分之间并且与毛细管材料接触。这允许液体基材在重力的作用下从上部部分被向下递送至毛细管材料，然后通过向上的毛细管运动将其抽吸到加热器元件。这种筒设计确保毛细管材料被液体基材浸透，但减轻了使用期间的泄漏问题。

然而，由于其复杂的设计，此类现有的筒难以通过常规技术诸如注塑成型经济地批量生产。另外，期望在运输和储存期间进一步防止液体从筒泄漏。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种用于气溶胶生成系统的筒，该筒包括：壳体，该壳体具有口端开口和进气口；储存隔室，该储存隔室在壳体内并且被配置为包含液体气溶胶形成基材；从进气口延伸至口端开口的气流通路；流体可渗透气溶胶生成元件，该流体可渗透气溶胶生成元件在壳体内，具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第二表面与储存隔室流体连通；以及可移动密封件，该可移动密封件具有密封部分和与该密封部分连接的突片部分，该密封部分被定位在气溶胶生成元件的第一表面之上的气流通路中，并且突片部分从壳体向外延伸穿过进气口。

气溶胶生成元件可以为加热器元件。气溶胶生成元件可以为网格加热器。该网格加热器可以允许储存在储存隔室中的液体气溶胶形成基材从其第二表面经过网格加热器中的空隙到其第一表面。或者，气溶胶生成元件可以是振动元件。

在筒的运输和储存期间，可移除密封件被定位在气溶胶生成元件的第一表面之上的气流通路中。本文中的储存可以被称为长期储存，例如在首次使用之前，储存在仓库和销售与储存地点。密封部分用于切断气溶胶生成元件与气流通路之间的流体连通。这可以通过直接密封第一表面或通过封隔壳体的与所述第一表面相邻的区段(例如，外壳的内壁)来实现。通过封隔第一表面和气流通路之间的流体连通，可以消除或至少减少在运输和储存期间液体气溶胶形成基材的泄漏和蒸发。

突片部分形成可移除密封件的用户可接近的一部分。即，当可移除密封件的密封部分被定位在第一表面之上的气流通路中时，突片部分延伸超过壳体的外表面。

通过进气口抽出密封部分，允许使用较短的可移动密封件。

可选地，当密封部分被定位在气流通路中时，该密封部分在气流通路中形成气密密封。例如，密封部分可以跨气流通路延伸以形成气密性阻塞，以便防止空气在气流通路中流动。这防止灰尘和污垢积聚在气流通路内。可选地，密封部分从口端开口延伸至进气口。可选地，密封部分被配置为匹配气流通路的尺寸，以完全阻塞气流通路。

可选地，通过在突片部分上施加拉力来从第一表面上方移除密封部分，使第一表面与气流通路流体连通。在首次使用之前，用户可以从筒拉动可移除密封件的突片部分，以从气流通路中抽出可移除密封件。可移除密封件的移除在气溶胶生成元件与气流通路之间建立流体连通。这允许所生成的气溶胶被用户通过口端开口吸入。突片部分的表面可以具有凹口和/或突起部，用于改善用户对突片部分的抓握。有利的是，突片部分的表面积足够大，以易于被用户的手指抓握。

可选地，可移除密封件是可重复使用的。所移除的密封部分可以被重新插入气流通路中，以被定位在气溶胶生成元件的第一表面之上的气流通路中。这允许在首次使用之后将筒重新密封以进行进一步的储存和运输。

可选地，可移除密封件包括保持装置，该保持装置用于将可移除密封件保持在气溶胶生成元件的第一表面之上，直到所述拉力被施加在突片部分上为止。该保持装置可以是本领域的技术人员已知的任何保持装置，例如该保持装置可以是机械保持装置，诸如与第一表面和/或壳体接合的弹簧夹或闩锁，或者可以通过粘合技术诸如胶合密封、热密封或感应热密封来实现。

可选地，突片部分从壳体向外延伸穿过口端开口。这允许口端开口被突片部分封闭，并且可以用于提醒用户在操作之前移除可移除密封件。

可选地，提供安全机构以防止气溶胶生成元件在从气流通路移除密封部分之前进行操作。此类安全机构可以是本领域的技术人员已知的任何机构，例如安全机构诸如可移除连接器密封件和与密封部分一体形成的互锁，或者可以是更复杂的电子传感器，诸如与气流通路连通的气流传感器或压力启动开关。当密封部分被定位在加热器元件上方时，安全机构用于防止加热器意外操作。

可选地，可移除密封件可以由热塑性弹性体(TPE)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、聚醚砜(PESU)、橡胶、硅树脂或本领域的技术人员已知的任何合适的材料制成。突片部分和密封部分可以由单件材料模制或挤出，或者它们可以由用于不同目的的不同材料制成。例如，密封部分可以由比突片部分更具弹性的材料制成，以实现更好的密封，而突片部分可以由比弹性材料具有更高的弹性的材料制成，以便承受在移除可移除密封件期间由用户施加的拉力。

可选地，突片部分是柔性的，并且被配置为在进气口处弯曲以与壳体的外部轮廓相符。另选地，突片部分可以在进气口处铰接至密封部分，使得突片部分与壳体的外部轮廓相符。更具体地，突片部分可以被布置成在储存和运输期间在进气口处折叠，使得其沿壳体的纵向轴线延伸。换句话讲，突片部分可以在使用之前被收起。这样，突片部分致使最小的突起部，并且筒可以被包装在更紧凑的包装中。为了移除可移除密封件，用户可以在施加横向拉力以从壳体移除可移除密封件之前拉直突片部分，使得其不平行于壳体。

可选地，密封部分被布置成在气溶胶生成元件与气流通路之间提供气密密封。提供气密密封防止液体基材通过气流通路从储存隔室蒸发和/或损失到大气中，以及抑制水分进入储存隔室，水分进入储存隔室可影响液体基材的质量和稳定性。

可选地，储存隔室包括第一隔室和第二隔室，第一隔室和第二隔室通过连接器彼此连接，使得第一隔室中的液体可以通过所述连接器的液体通路流到第二隔室；并且其中流体可渗透气溶胶生成元件的第一表面面向第一隔室，并且第二表面面向第二隔室，其中第二表面与第二隔室流体连通，使得第一隔室中的液体气溶胶形成基材只可以通过第二隔室到达流体可渗透气溶胶生成元件。

连接器密封地连接两个离散的隔室并且在它们之间提供一个或多个液体通路。更具体地，连接器与第一隔室和第二隔室都分开。连接器可以通过过盈配合连接至第一隔室和/或第二隔室，该过盈配合弹性地变形以在连接处提供密封。这使得在组装以形成更复杂的筒设计之前，能够通过挤压或模制工艺以低成本批量生产单个零件。例如，这允许气溶胶生成元件在经由所述连接器组装到第一隔室上之前与第二隔室一起模制。过盈配合可以是本领域的技术人员已知的任何合适的过盈配合，例如，过盈配合可以是互锁或者可以是卡扣配合。

可选地，连接器和流体可渗透气溶胶生成元件的第一表面限定气流通路的至少一部分。连接器可以限定气流通路的面向流体可渗透气溶胶生成元件的壁。更具体地，在组装筒之前，连接器允许可移除密封件的密封部分被定位在气溶胶生成元件的第一表面之上的气流通路中。这改善了对第一表面的接近，因为当密封部分被放置就位时第一表面完全暴露。

可选地，气流通路从进气口延伸至口端开口，并且在第一隔室和第二隔室之间。即，连接器不仅为气溶胶生成基材提供液体通路，而且还限定气流通路的一部分，以引导气流通过加热器元件并且流向口端开口。

可选地，气流通路可以延伸穿过第一隔室。例如，第一隔室可以具有环形横截面，其中气流通路从气溶胶生成元件延伸穿过第一隔室至口端开口。可选地，气流通路可以从气溶胶生成元件延伸至与第一隔室相邻的口端开口。

可选地，连接器可以由聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、共聚酯、热塑性弹性体(TPE)、聚砜(PSU)苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、聚醚砜(PESU)、橡胶、硅酮制成，或本领域的技术人员已知的任何合适的材料。可选地，连接器可以由能够在高达90℃的温度下保持机械完整性的材料制成。可选地，连接器可以由能够在高达120℃的温度下保持机械完整性的材料制成。

可选地，第一隔室具有比第二隔室更大的液体储存容量。可选地，第一隔室大于第二隔室。在使用中，第一隔室通常被定位在气溶胶生成元件上。可选地，第一隔室被定位在流体可渗透气溶胶生成元件与口端开口之间。

可选地，第二隔室包含与气溶胶生成元件的第二表面接触的毛细管材料。毛细管材料克服重力将液体气溶胶形成基材递送到气溶胶生成元件。通过要求液体气溶胶形成基材抵抗重力移动以到达气溶胶生成元件，减少了液体基材泄漏的可能性。

毛细管材料可以由能够保证存在与气溶胶生成元件的第二表面的至少一部分接触的液体气溶胶形成基材的材料制成。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材抽吸到空隙或孔口中。

毛细管材料为将液体从材料的一端主动地传送到另一端的材料。毛细管材料可以具有纤维状或海绵状结构。毛细材料优选包括毛细管束。例如，毛细材料可以包括多个纤维或线或其他细孔管。纤维或线可以大致对准以朝向气溶胶生成元件输送液体气溶胶形成基材。或者，毛细材料可以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，液体气溶胶形成基材可通过毛细管作用运送穿过所述孔或管。毛细管材料可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适材料的实例为海绵或泡沫材料、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，诸如乙酸纤维素、聚酯或粘合的聚烯烃、聚乙烯、乙烯或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。毛细材料可以具有任何合适的毛细管作用和多孔性，以用于不同的液体物理性质。液体气溶胶形成基材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材运送穿过毛细管介质。

或者或另外，存储隔室可含有用于容纳液体气溶胶形成基材的载体材料。载体材料可以在第一隔室、第二隔室或第一和第二隔室两者中。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材释放到载体材料中。举例来说，可以在胶囊中提供液体气溶胶形成基材。

可选地，筒包括加热器组件，该加热器组件包括加热器元件和电连接至该加热器元件的电接触部分，其中接触部分通过筒的连接端暴露，以允许与气溶胶生成系统的控制主体中的电接触销接触。连接端远离以口端开口为特征的口端。连接端被配置为连接至气溶胶生成系统的控制主体。气溶胶生成元件的第二侧可面对连接端，且气溶胶生成元件的第一侧可面对口端。电力可以通过壳体的连接端从连接的控制主体递送到气溶胶生成元件。

可选地，电接触部分为两个导电接触垫。导电接触垫可以被定位在加热器元件的边缘区域。可选地，至少两个导电接触垫可以被定位在加热器元件的末端。导电接触垫可以被直接固定到加热器元件的导电细丝。导电接触垫可以包括锡补片。另选地，导电接触垫可以与加热器元件成一体。

可选地，气溶胶生成元件更靠近连接端而不是靠近口端开口。这允许控制主体和气溶胶生成元件中的电源之间的简单且短的电连接路径。

可选地，储存隔室可以包括加热器托架，该加热器托架被模制在加热器组件上方。

可选地，气溶胶生成元件的第一表面和第二表面可以是基本平面的。气溶胶生成元件可以为加热器元件。加热器元件可以包括基本平坦的加热器元件，以允许简单的制造。在几何学上，术语“基本平坦的”加热器元件用于指呈基本上二维平面形式的加热器元件。因此，基本平坦的加热器元件沿表面在两个维度上的延伸远大于在第三维度上的延伸。特别地，基本平坦的加热器元件在表面内的两个维度中的尺寸比在垂直于该表面的第三维度中的尺寸大至少五倍。基本平坦的加热器元件的实例为两个基本上假想的平行表面之间的结构，其中这两个假想表面之间的距离明显小于表面内的延伸。在一些实施方案中，基本平坦的加热器元件是平面的。在其他实施方案中，基本平坦的加热器元件沿一个或多个维度弯曲，例如形成圆顶形状或桥形。

加热器元件可以包括从第二表面延伸至第一表面并且流体可以穿过其中的多个空隙或孔。

加热器元件可以包括多个导电细丝。术语“丝”贯穿本说明书使用以指布置在两个电触头之间的电路径。细丝可以任意地分叉并分别分成若干路径或细丝，或者可以从几个电路径汇聚成一个路径。细丝可以具有圆形、正方形、扁平或任何其他形式的横截面。细丝可以以直线或弯曲的方式布置。

加热器元件可以是细丝阵列，例如彼此平行布置。优选的是，丝可形成网格。网可以是织造或非织造的。网可以使用不同类型的编织或网格结构来形成。另选地，导电加热器元件由细丝阵列或细丝织物组成。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。

在一个优选的实施方案中，基本平坦的加热器元件可以由形成为线材网格的线材构造。优选的是，网格采用平纹编织设计。可选地，加热器元件是由网格带制成的线材格栅。

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。优选地，细丝在间隙中产生毛细管作用，使得在使用中待被汽化的液体被吸入间隙中，从而增加加热器元件与液体气溶胶形成基材之间的接触面积。

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。细丝可以具有圆形的横截面或者可以具有平坦的横截面。

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。选择尺寸以将加热器元件并入手持式系统。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材存在足够接触。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。

加热器元件的细丝可以由具有合适的电特性的任何材料形成。合适的材料包括但不限于：诸如掺杂陶瓷、电“导电”陶瓷(诸如二硅化钼)的半导体，碳，石墨，金属，金属合金和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。合适的掺杂陶瓷的例子包括掺杂碳化硅。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括不锈钢；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。

是钛金属公司的注册商标。细丝可以涂覆有一个或多个绝缘体。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，导电加热器元件可以包括上述材料的组合。可以使用材料的组合来改善对基本平坦的加热器元件的阻力的控制。例如，具有高固有电阻的材料可以与具有低固有电阻的材料组合。如果其中一种材料更有利于其他方面，例如价格、可加工性或其他物理和化学参数，则这可能是有利的。有利的是，具有增加电阻的基本平坦的细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。

可选地，细丝由线材制成。可选地，线材由金属制成，最优选地由不锈钢制成。

加热器元件的导电细丝的网格、阵列或织物的电阻可以在0.3欧姆与4欧姆之间。可选地，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地比导电接触区域的电阻大至少一个数量级，且更优选地大至少两个数量级。这确保通过使电流经过加热器元件而生成的热量局限于导电细丝的网格或阵列。如果系统由电池供电，那么对于加热器元件来说，具有较低的总电阻是有利的。低电阻高电流系统允许高功率递送至加热器元件。此允许加热器元件快速将导电丝加热到所要温度。

另选地，加热器元件可以包括其中形成有孔阵列的加热板。举例来说，所述孔口可以通过蚀刻或加工来形成。该板可以由具有合适的电特性的任何材料形成，诸如以上关于加热器元件的细丝描述的材料。

气溶胶生成元件的第一表面可以直接面向口端开口。平面气溶胶生成元件的这种定向允许在制造期间简单地组装筒。

存储隔室可以包括存储隔室壳体。储存隔室壳体可以包括加热器托架，该加热器托架被模制在加热器组件上方。加热器托架可以覆盖加热器组件的第一表面的一部分以将电接触部分与气流通路隔离，并且可以覆盖加热器组件的第二表面的至少一部分以将电接触部分与液体气溶胶形成基材隔离。

加热器托架可以包括从加热器组件的第二表面延伸的至少一个壁，该至少一个壁形成第二隔室的一部分。加热器托架可以限定从加热器组件的第一表面到加热器组件的第二表面的液体流动路径。

液体储存隔室可以保留液体气溶胶形成基材。如本文参考本发明所使用，气溶胶形成基材是能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基材。可以通过加热气溶胶形成基材来释放挥发性化合物。可以通过将气溶胶形成基材移动穿过可振动元件的通路来释放挥发性化合物。

气溶胶形成基材在室温下可以是液态的。气溶胶形成基材可包括液体和固体组分两者。液体气溶胶形成基材可包含尼古丁。含有液体气溶胶形成基材的尼古丁可以是尼古丁盐基质。液体气溶胶形成基材可包括植物类材料。液体气溶胶形成基材可包括烟草。液体气溶胶形成基材可包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，所述材料在加热后即从气溶胶形成基材释放。液体气溶胶形成基材可以包括均质化的烟草材料。液体气溶胶形成基材可包括不含烟草的材料。液体气溶胶形成基材可包括均质化的植物类材料。

液体气溶胶形成基材可包括一种或多种气溶胶形成剂。气溶胶形成物是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，该化合物在使用中有利于形成致密且稳定的气溶胶并且在系统的操作温度下基本上耐热降解。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本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。液体气溶胶形成基材可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工香料。

液体气溶胶形成基材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。液体气溶胶形成基材可以具有在约0.5％和约10％之间，例如约2％的尼古丁浓度。

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，筒可被配置成允许用户直接在口端开口上进行抽吸。

筒可为可用液体气溶胶形成基材再填充。或者，筒可以设计成当存储隔室中的液体气溶胶形成基材变空时舍弃。

在本发明的第二方面，提供了一种用于气溶胶生成系统的筒，包括：

壳体，该壳体具有口端开口和进气口；

储存隔室，该储存隔室在壳体内并且被配置为包含液体气溶胶形成基材；该储存隔室具有第一隔室和第二隔室，第一隔室和第二隔室通过连接器彼此连接，使得第一隔室中的液体可以通过所述连接器中的液体通路流到第二隔室；

气流通路，该气流通路从进气口延伸至口端开口，该气流通路在储存隔室的第一隔室和第二隔室之间经过。

流体可渗透气溶胶生成元件，该流体可渗透气溶胶生成元件具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中该流体可渗透气溶胶生成元件的第一表面面向第一隔室，并且第二表面面向第二隔室，第二表面与第二隔室流体连通，使得第一隔室中的液体气溶胶形成基材只可以通过第二隔室到达流体可渗透气溶胶生成元件，其中第一表面和连接器形成气流通路的一部分；并且

其中第一隔室中的液体气溶胶形成基材只可以通过连接器和第二隔室到达流体可渗透气溶胶生成元件。

本发明的第一方面的筒的特征可应用于本发明的第二方面。

在本发明的第三方面中，提供了一种气溶胶生成系统，该气溶胶生成系统包括根据第一方面或第二方面中的任一项所述的筒和连接至该筒的控制主体，该控制主体被配置为控制向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被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他电子部件。控制电路可以被配置为调节向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。

控制主体可包括被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。气溶胶生成系统可包括被布置成向控制电路系统供应电力的第一电源和被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。电池可为基于锂的电池，例如锂钴、锂铁磷酸盐、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。电源可以是另一形式的电荷存储装置，例如，电容器。电源可能需要再充电，且针对许多充放电循环而配置。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组件的容量。

气溶胶生成系统可以是被配置为允许用户吮吸衔嘴以通过口端开口抽吸气溶胶的手持式气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可具有与常规雪茄或香烟相当的尺寸。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30mm之间的外径。

本发明的任何方面中的筒或气溶胶生成系统可以包括与控制电路连通的抽吸检测器。抽吸检测器可被配置成检测用户何时通过气流通路进行抽吸。

本发明的任何方面中的筒或气溶胶生成系统可以包括与控制电路连通的温度传感器。筒或气溶胶生成系统可以包括用户输入，诸如开关或按钮。用户输入可使得用户能够打开和关闭系统。

筒或气溶胶生成系统还可以包括指示装置，用于向用户指示所确定的保留在液体储存部分中的液体气溶胶形成基材的量。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材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。

在本发明的第四方面中，提供了一种气溶胶生成系统，包括：壳体，该壳体具有口端开口和进气口；

储存隔室，该储存隔室在壳体内并且被配置为包含液体气溶胶形成基材；

气流通路，该气流通路从进气口延伸至口端开口。

流体可渗透气溶胶生成元件，该流体可渗透气溶胶生成元件在壳体内并且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第二表面与储存隔室流体连通；

可移动密封件，该可移动密封件具有密封部分和与该密封部分连接的突片部分，该密封部分被定位在气溶胶生成元件的第一表面之上的气流通路中，并且突片部分从壳体向外延伸穿过进气口；以及

控制主体，该控制主体被配置为控制向气溶胶生成元件的电力供应。

本发明的一个方面的特征可以应用于本发明的其他方面。

附图说明

现在将参考附图仅通过举例来详细地描述本发明的实施例，在附图中：

图1a为根据本发明的实施方案的气溶胶生成系统的示意图；

图1b为如图1a所示的筒的第一横截面的示意图；

图1c为如图1a所示的筒的第二横截面的示意图；

图2a和2b示出将可移除密封件装配到图1a至图1c的筒中；

图2c示出如图2a和图2b所示的可移除密封件的移除；

图3为根据本发明的另一个实施方案的筒的剖视图；

图4a和图4b为如图3所示的筒的加热器组件的透视图；

图5a为如图3所示的筒的透视图；

图5b为如图5a所示的筒的分解视图；以及

图6为根据本发明的又一个实施方案的筒的分解视图。

具体实施方式

图1a为气溶胶生成系统的示意图。该气溶胶生成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200含有电池210和控制电路系统220，所述电池在此实例中是可充电锂离子电池。气溶胶生成装置是便携式的，并且具有相当于常规雪茄或香烟的大小。

筒100包括包含雾化组件120的壳体105和具有第一部分/隔室130和第二部分/隔室135的液体储存隔室。液体气溶胶形成基材被保留在液体储存隔室中。从图1b中可以看出，液体储存隔室的第一部分130被连接至液体储存隔室的第二部分135，使得第一部分130中的液体可以流到第二部分135。雾化组件120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120是大体平面的且流体可渗透的加热器组件。

气流通路140、145从进气口150经过雾化组件120延伸穿过筒100，并从雾化组件120延伸到筒壳体105中的口端开口110。

筒100的部件被布置成使得液体存储隔室的第一部分130在雾化组件120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120中与口端开口110相对的侧上。换句话说，雾化组件120位于液体存储隔室的两个部分130、135之间并从第二部分135接收液体，且液体存储隔室的第一部分130比液体存储隔室的第二部分135更接近口端开口110。气流通路经过雾化组件120并在液体存储隔室的第一部分130和第二部分135之间延伸。

所述系统被配置成使得用户可以在筒100的口端开口110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110上进行抽吸时，空气通过气流通路从进气口150经过雾化组件120被抽吸到口端开口110。当所述系统激活时，控制电路系统220控制电池210到筒100的电力供应。因此，控制由雾化组件120产生的蒸气的量和特性。控制电路220可以包括气流传感器，并且当由气流传感器检测到筒100上的用户抽吸时，控制电路220可以向雾化组件120供应电力。这一类型的控制布置在例如吸入器和电子香烟等气溶胶生成系统中沿用已久。因此，当用户在筒100的口端开口110上进行吮吸时，雾化组件120被激活，并生成被夹带在穿过气流通路140的气流中的蒸汽。蒸汽通过在通路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100的构造，且具体来说雾化组件120在液体存储隔室的第一部分130与第二部分135之间的布置是有利的，因为它利用重力来确保液体基材被递送给雾化组件120，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120的过量供应，这种过量供应可能会导致液体泄漏到气流通路140中。

图1b为用于图1a的系统中的筒100的第一横截面。图1c为与图1b的横截面正交的第二横截面。

图1b和图1c的筒100包括外部壳体105，该外部壳体具有带有口端开口110的口端，以及与口端相对的连接端。在壳体105内的是容纳液体气溶胶形成基材131的液体存储隔室。液体通过以下三个部件含于液体存储隔室中：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，并对接加热器组件120的中心区域中的加热器元件。毛细管材料定向成将液体运送到加热器元件。加热器元件121包括由多个丝形成的网状加热器元件。举例来说，这种类型的加热器元件构造的细节可参见WO2015/117702。气流通路140在液体存储隔室的第一部分130与第二部分135之间延伸。气流通路140的底壁包括加热器元件121和加热器托架134，气流通路140的侧壁包括加热器托架134的部分，且气流通路140的顶壁包括上部存储隔室壳体137的一部分。气流通路130具有竖直部分145，该竖直部分朝向口端开口110，延伸穿过液体储存隔室的第一部分130，如图1b所示。

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和液体存储隔室中的液体131，且面向筒100的连接端115。加热器组件120更接近连接端，使得加热器组件120与电源的电连接可以轻易且稳固地实现，如将描述。液体存储隔室的第一部分130大于液体存储隔室的第二部分135且占据加热器组件120与筒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的两侧上的液体通道133行进到液体存储隔室的第二部分135。在此实例中，提供两个通道以提供对称结构，但是只需要一个通道。通道是限定在上部存储隔室壳体137与加热器托架134之间的封闭液体流动路径。

图2a、图2b和图2c示出关于图1a至图1c所示的筒的本发明的实施方案。在图2a中，加热器组件120被示出为组装到储存隔室的第一部分130上，其中可移除密封件310的密封部分320被定位在加热器元件121上方，以封隔加热器元件121的暴露于气流通路140的第一侧。图2b和图2c示出分别具有储存隔室的第一部分130和成品筒的组装的加热器组件120。所示出的可移除密封件310的突片部分330从气流通路向外延伸并且从壳体105的外表面突出。突片部分330允许用户通过拉动突片部分330来从气流通路140移除可移除密封件310的密封部分320，从而在加热器元件和气流通路140之间建立流体连通。

图3为本发明的另一个实施方案的横截面。在该实施方案中，密封接头410被设置在储存隔室的第一部分130与加热器组件120之间，该密封接头与储存隔室的第二部分135一起模制。所述密封接头410不仅简化了制造过程，因为储存隔室的第二部分135和第一部分130可以在彼此密封附接来建立液体通道133之前分开生产，此类密封接头410还限定气流通路140的一部分，并且这允许可移除密封件310的密封部分320更容易地附接到加热器元件121。密封接头410还可以成型为引导空气流过加热器元件121，例如，可以成型为在加热器元件121的表面之上产生湍流以改善汽化。

图4a和图4b为连接至密封接头410的加热器组件120的外部和横截面的透视图。所述密封接头410形成气流通路140的一部分，从进气口端440朝向筒端420延伸。筒端420被配置为与壳体105处的对应连接密封地协作以完成气流通路140。如图4a和图4b所示，密封接头410与加热器组件120之间的连接以及所述密封接头140与壳体105之间的连接均由过盈配合来实现，以便提供密封连接。当密封接头与壳体105配合以在连接处提供密封时，过盈配合，在图4b中被示出为从密封接头410的外表面的圆周沿该圆周突出的一对肋被压缩。类似的肋(未示出)被布置成从密封接头410的内表面的圆周沿该圆周突出，以在与加热器组件120的连接处形成密封。在所示的实施方案中，肋450与密封接头410一体形成，其中肋和密封接头410均由相同的材料制成。然而，肋450可以由弹性体O形圈或不同于密封接头410的任何其他材料代替。

在图4b所示的特定的实施方案中，可移除密封件310的密封部分320通过机械密封件340与加热器组件120接合。即，机械密封件340上的突起部的环与加热器组件120上对应的带槽的环接合，从而将密封部分320锁定在适当的位置。机械密封件340由弹性材料制成，并且其与带槽的环的附接在加热器元件121和气流通路140之间形成气密密封。此类机械密封件340的使用不仅防止在运输和储存期间液体基材的泄漏，而且还防止液体基材从储存隔室的第二部分135蒸发。机械密封件340被配置为在突片部分330上施加拉力时从加热器组件脱离接合。

密封部分320在被定位在气流通路140中时，不仅覆盖和密封加热器元件121的第一侧而使其与气流通路隔开，而且还阻挡气流通路140以防止灰尘和污垢积聚在其中。

密封接头410还包括流体通路连接件430，用于通过过盈密封件密封地连接至储存隔室的第一部分130处的对应的连接器，以在储存隔室的第一部分130和第二部分135之间提供密封的液体通路。

图5a为图3所示的组装的筒的透视图，而在图5b中还提供了其分解视图。在图5a中，可移除密封件310被放置在空气通路140中，其密封部分320被定位在加热器元件121上方，并且突片部分330延伸超过筒壳体。如图5b所示，可移除密封件310被示出为具有“L”形轮廓。即，可移除密封件310被弯曲，使得突片部分330垂直于密封部分320布置，以与筒壳体105的外部轮廓相符。这样可以确保生产出更紧凑的筒。

在其首次使用之前，用户可以抓握突片部分330并且将其从壳体105向外拉出，以便从空气通路移除可移除密封件310。这导致密封部分320和加热器元件121之间的气密密封的破坏，从而允许来自储存隔室的第二部分135的液体基材暴露于大气。一旦可移除密封件被移除，用户就可以将筒100的连接端115连接至控制主体200的对应的连接端205。

可移动密封件还防止污垢和灰尘在气流通路140和加热器元件中积聚。另外，突片部分330还防止在将筒移除之前将筒意外地连接在控制主体200上，因为突片部分330将以其他方式处于此种方式的连接。更具体地，突片部分330防止在移除可移除密封件之前给加热器元件通电。

图5b示出图3的示例性筒的分解视图。储存隔室的第一部分通过注塑成型工艺与筒壳体105一体制造。首先通过用加热器组件120模制加热器元件来生产加热器组件120，该加热器组件与储存隔室135的第二部分一体形成。加热器组件120包括用于提供与控制电路220的电连接的电接触垫。

然后在所述第二部分135被端盖138封闭之前，保持材料139和毛细管材料136然后被插入储存隔室的第二部分135中。保持材料139为纤维材料，被提供为包含来自第一部分130的任何进入的液体基材，然后被吸向毛细管材料并且在加热器元件处消耗。端盖138通过过盈配合密封地附接到第二部分135上，以将毛细管材料保持在第二部分中，以及防止液体基材从储存隔室的第二部分135泄漏和蒸发。

然后将可移除密封件定位在加热器元件上方以将其密封就位。尽管在该示例性实施方案中使用了机械密封装置340，但是可移除密封件310的密封部分320可以通过其他盖密封机构诸如感应密封或胶合密封固定到加热器元件上。然后可以通过过盈配合将密封接头410安装到加热器组件120上，以形成如图4a和图4b所示的实例。密封接头410的使用是特别有利的，因为在施加盖密封件期间加热器元件被完全暴露，因此为感应密封器或热密封器提供足够的自由空间以在盖密封件上操作。

附接有密封接头410的完成的加热器组件120经由过盈配合被附接到筒壳体105上以形成筒，如图3和图5a所示。

图6示出根据本发明的另一个实施方案，但是没有可移除密封件310就位。如图6所示的筒100具有与如图3至图5所示的实例类似的构造，因为此类可移除密封件310可以以类似的方式施加。更具体地，图6所示的实施方案包括与壳体105一体形成的储存隔室的第一部分130，与储存隔室的第二部分135一体形成的加热器组件，以及被设计成通过过盈配合与壳体105直接配合的端盖138。即，图6中的端盖138被设计成锁定到壳体105上，而不是如图3和图5所示的加热器组件上。这进一步简化了制造过程。

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。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。

Claims (17)

1.一种用于气溶胶生成系统的筒，所述筒包括：

壳体，所述壳体具有口端开口和进气口；

储存隔室，所述储存隔室在所述壳体内并且被配置为包含液体气溶胶形成基材；

气流通路，所述气流通路从所述进气口延伸至所述口端开口；

流体可渗透气溶胶生成元件，所述流体可渗透气溶胶生成元件在所述壳体内并且具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面与所述储存隔室流体连通；以及

可移动密封件，所述可移动密封件具有密封部分和与所述密封部分连接的突片部分，所述密封部分被定位在所述流体可渗透气溶胶生成元件的所述第一表面之上的所述气流通路中，并且所述突片部分从所述壳体向外延伸穿过所述进气口。

2.如权利要求1所述的筒，其中通过在所述突片部分上施加拉力来从所述第一表面上方移除所述密封部分，使所述第一表面与所述气流通路流体连通。

3.如权利要求2所述的筒，其中所述可移除密封件包括保持装置，所述保持装置用于将所述可移除密封件保持在所述气流通路上方，直到所述拉力施加在所述突片部分上为止。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述可移除密封件能够通过所述进气口从所述气流通路移除。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述突片部分是柔性的，并且被配置为在所述进气口处弯曲以与所述壳体的外部轮廓相符。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述密封部分被布置成在所述流体可渗透气溶胶生成元件与所述气流通路之间提供气密密封。

7.根据前述权利要求中任一项所述的筒，其中所述储存隔室包括第一隔室和第二隔室，所述第一隔室和所述第二隔室通过连接器彼此连接，使得所述第一隔室中的液体能够通过所述连接器的液体通路流到所述第二隔室；并且其中所述流体可渗透气溶胶生成元件的所述第一表面面向所述第一隔室，并且所述第二表面面向所述第二隔室，其中所述第二表面与所述第二隔室流体连通，使得所述第一隔室中的液体气溶胶形成基材只能通过所述第二隔室到达所述流体可渗透气溶胶生成元件。

8.如权利要求7所述的筒，其中所述连接器和所述流体可渗透气溶胶生成元件的所述第一表面限定所述气流通路的至少一部分。

9.如权利要求7或8所述的筒，其中所述气流通路从所述进气口延伸至所述口端开口，并且在所述第一隔室和所述第二隔室之间。

10.如权利要求7至9中的任一项所述的筒，其中所述第一隔室被定位在所述流体可渗透气溶胶生成元件与所述口端开口之间。

11.如权利要求7至10中任一项所述的筒，其中所述连接器通过过盈配合连接至所述第一隔室和/或所述第二隔室。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述流体可渗透气溶胶生成元件是加热器元件。

13.如权利要求12所述的筒，包括加热器组件，所述加热器组件包括所述加热器元件和电连接至所述加热器元件的电接触部分，其中所述接触部分通过所述筒的连接端暴露。

14.如权利要求13所述的筒，其中所述储存隔室包括加热器托架，所述加热器托架被模制在所述加热器组件上方。

15.一种用于气溶胶生成系统的筒，包括：

壳体，所述壳体具有口端开口和进气口；

储存隔室，所述储存隔室在所述壳体内并且被配置为包含液体气溶胶形成基材；所述储存隔室具有第一隔室和第二隔室，所述第一隔室和所述第二隔室通过连接器彼此连接，使得所述第一隔室中的液体能够通过所述连接器中的液体通路流到所述第二隔室；

气流通路，所述气流通路从所述进气口延伸至所述口端开口，所述气流通路在所述第一隔室和所述第二隔室之间经过；

流体可渗透气溶胶生成元件，所述流体可渗透气溶胶生成元件具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中所述流体可渗透气溶胶生成元件的所述第一表面面向所述第一隔室，并且所述第二表面面向所述第二隔室，所述第二表面与所述第二隔室流体连通，使得所述第一隔室中的液体气溶胶形成基材只能通过所述第二隔室到达所述流体可渗透气溶胶生成元件，其中所述第一表面和所述连接器形成所述气流通路的一部分；并且

其中所述第一隔室中的所述液体气溶胶形成基材只能通过所述连接器和所述第二隔室到达所述流体可渗透气溶胶生成元件。

16.一种气溶胶生成系统，包括根据前述权利要求中的任一项所述的筒和连接至所述筒的控制主体，所述控制主体被配置为控制向所述流体可渗透气溶胶生成元件的电力供应。

17.一种气溶胶生成系统，包括：

壳体，所述壳体具有口端开口和进气口；

储存隔室，所述储存隔室在所述壳体内并且被配置为包含液体气溶胶形成基材；

气流通路，所述气流通路从所述进气口延伸至所述口端开口；

流体可渗透气溶胶生成元件，所述流体可渗透气溶胶生成元件在所述壳体内并且具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面与所述储存隔室流体连通；

可移动密封件，所述可移动密封件具有密封部分和与所述密封部分连接的突片部分，所述密封部分被定位在所述流体可渗透气溶胶生成元件的所述第一表面之上的所述气流通路中，并且所述突片部分从所述壳体向外延伸穿过所述进气口；以及

控制主体，所述控制主体被配置为控制向所述流体可渗透气溶胶生成元件的电力供应。

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