CN111200941A - 气溶胶供给系统 - Google Patents

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帕特里克·莫洛尼
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Abstract

一种用于气溶胶供给系统的可消耗部件，包括：外部壳体，该外部壳体包括在第一端壁与第二端壁之间延伸的外壁，以限定内室；固体气溶胶形成材料的多个成分，以用于产生供用户吸入的气溶胶，其中，固体气溶胶形成材料的多个成分由壳体保持在内室内，并且其中，第一端壁和第二端壁包括开口，以在使用期间允许空气穿过第一端壁流到内室中并穿过第二端壁流出内室；以及加热器，该加热器位于内室内并且构造成在使用期间加热固体气溶胶形成材料的成分以产生供用户吸入的蒸汽。

Description

气溶胶供给系统
技术领域
本公开涉及气溶胶供给系统，诸如尼古丁传输系统(例如，电子香烟等)。
背景技术
诸如电子香烟(电子烟)的电子气溶胶供给系统一般包含气溶胶前体材料，诸如包含制剂(通常包括尼古丁)的源液或固体材料(诸如基于烟草的产品)的储存器，从其中例如通过热蒸发来产生气溶胶以用于供用户吸入。因此，气溶胶供给系统通常包括加热器，该加热器布置成使气溶胶前体材料的一部分蒸发以在流动路径中产生蒸汽/气溶胶，该流动路径从空气入口穿过电子气溶胶供给系统延伸到气溶胶出口。当用户在气溶胶出口上吸入并且电力被供应到蒸发器时，空气通过空气入口沿着流动路径被抽取，在流动路径中空气与蒸发前体材料混合并且形成冷凝气溶胶，并且携带着冷凝气溶胶的空气继续沿着流动路径行进到气溶胶出口，其可在气溶胶出口处被用户吸入。
发明内容
根据某些实施例的第一方面，提供了一种用于气溶胶供给系统的可消耗部件，该可消耗部件包括：外部壳体，该外部壳体包括在第一端壁与第二端壁之间延伸的外壁，以限定内室；固体气溶胶形成材料的多个成分，以用于在加热时产生供用户吸入的气溶胶，其中，固体气溶胶形成材料的多个成分通过壳体保持在内室内，并且其中，第一端壁和第二端壁包括开口以在使用期间允许空气穿过第一端壁流到内室中并穿过第二端壁流出内室；以及加热器，该加热器位于内室内并且构造成在使用期间加热固体气溶胶形成材料的成分以产生供用户吸入的蒸汽。
根据某些实施例的另一个方面，提供了一种使用可消耗部件来产生蒸汽的气溶胶供给系统，其中，可消耗部件包括：外部壳体，该外部壳体包括在第一端壁与第二端壁之间延伸的外壁，以限定内室；固体气溶胶形成材料的多个成分，以用于在加热时产生供用户吸入的气溶胶，其中，固体气溶胶形成材料的多个成分通过壳体保持在内室内，并且其中，第一端壁和第二端壁包括开口以在使用期间允许空气穿过第一端壁流到内室中并穿过第二端壁流出内室；以及加热器，该加热器位于内室内并且构造成在使用期间加热固体气溶胶形成材料的成分以产生供用户吸入的蒸汽，并且其中，所述气溶胶供给系统包括：可消耗部件；可消耗部件接收区段，以用于能移除地接收可消耗部件以供使用；以及电源，以用于向位于可消耗部件中的加热器选择性地供应电力，以由固体气溶胶形成材料产生蒸汽来供用户吸入。
根据某些实施例的另一个方面，提供了一种用于气溶胶供给系统的可消耗部件装置，该可消耗部件装置包括：外部壳体装置，该外部壳体装置包括在第一端壁装置与第二端壁装置之间延伸的外壁装置，以限定内室；固体气溶胶形成装置的多个成分，以用于在加热时产生供用户吸入的气溶胶，其中，固体气溶胶形成装置的多个成分通过壳体装置保持在内室内，并且其中，第一端壁装置和第二端壁装置包括开口装置以在使用期间允许空气穿过第一端壁装置流到内室中并穿过第二端壁装置流出内室；以及加热器装置，该加热器装置位于内室内并且构造成在使用期间加热固体气溶胶形成装置的成分以产生供用户吸入的蒸汽。
应当领会的是，本发明上述的与本发明的第一方面和其他方面相关的特征和方面可以等同地应用于本发明的根据本发明的其他方面的实施例，并且可以视情况来与本发明的根据本发明的其他方面的实施例组合，而不仅在于上述特定组合。
附图说明
现在将参考附图仅通过示例来描述本发明的实施例，在附图中：
图1示意性地示出了根据本公开的某些实施例的气溶胶供给系统，其包括装置部分和可消耗部件；
图2示意性地示出了根据本公开的某些其他实施例的气溶胶供给系统，其包括装置部分和可消耗部件；
图3示意性地示出了根据本公开的某些实施例的可消耗部件；
图4和图5示意性地示出了根据本公开的某些实施例的用于可消耗部件的端壁；
图6和图7示意性地示出了根据本公开的某些实施例的可消耗部件；
图8示意性地示出了根据本公开的某些实施例的用于可消耗部件的加热器；
图9示意性地示出了根据本公开的某些实施例的可消耗部件和装置部分的接收区段/区域部分；以及
图10和图11示意性地示出了根据本公开的某些实施例的可消耗部件。
具体实施方式
本文讨论/描述了某些示例和实施例的方面和特征。这些示例和实施例的一些方面和特征通常可以被实施，并且为了简洁起见，没有详细讨论/描述这些方面和特征。因此，应当领会的是本文中所讨论的设备和方法的没有详细描述的方面和特征可以根据任何传统技术来实施这些方面和特征。
本公开涉及蒸汽供给系统，其也可以被称为气溶胶供给系统，诸如电子烟。贯穿下文的描述，有时可使用术语“电子烟”或“电子香烟”；然而，应当领会的是该术语可以与蒸汽(气溶胶)供给系统和电子蒸汽(气溶胶)供给系统互换使用。此外，在本技术领域中普遍的是，术语“蒸汽”与“气溶胶”以及相关术语，诸如“蒸发”与“气溶胶化”，也可以互换使用。
根据本公开的某一实施例的气溶胶供给系统可以包括模块化组件，该模块化组件包括可重复使用部分和可更换烟弹部分，可更换烟弹部分还可以被称为系统的可消耗部件。对于使用液体气溶胶前体材料的模块化系统来说，可重复使用的装置部分通常包括电源和控制电路。可消耗部件(即，可更换部分/一次性部分)通常可以包括蒸汽前体材料和蒸发器(例如，通常是围绕芯部缠绕的加热线圈)。对于使用固体气溶胶前体材料的模块化系统来说，可重复使用的装置部分通常包括电源、控制电路和蒸发器(例如加热炉)，而可消耗部件通常包含蒸汽前体材料。
图1是根据本公开的某些实施例的示例性电子烟1的截面图。电子烟1包括两个主要部件，即可重复使用(装置)部分2和可消耗部件4。可消耗部件还可以被称为可更换/一次性烟弹部分。在图1中分别地示出了可重复使用部分2和可消耗部件4，但是在正常使用中，可消耗部件4放置在可重复使用部分2的可消耗部件接收区域52中。可消耗部件接收区域52实际上是开口/插口，其尺寸设置成接收所使用的可消耗部件。可消耗部件可以通过摩擦配合或其他装置(诸如可释放的闩锁或夹具)来保持在可消耗部件接收区域中，使得在可消耗部件耗尽或者用户想要将其改变成不同的可消耗部件(例如，为了更换味道)时可以将可消耗部件从可重复使用部分中取出并用另一个可消耗部件来更换。在使用期间，用来使可消耗部件保持在可重复使用部分中的具体方式对于本文所描述的原理来说并不重要。
在该示例中，可重复使用部分2包括：电池26，用于向电子香烟提供操作电力；控制电路18，用于控制和监控电子香烟的操作；用户输入按钮14以及视觉显示器24。
外部壳体12可以例如由塑料或金属材料制成，并且在该示例中，外部壳体具有大体上圆形的截面，其直径为约1.5cm并且长度为约12cm。然而，应当领会的是，根据本公开的不同实施例的电子香烟的总形状和比例对于本文所描述的原理来说并不重要。例如，在一些实施方式中，电子香烟可以具有明显较大的尺寸，例如，以容纳更大的电池以在两次充电之间提供更长的使用时间。
外部壳体12将可消耗部件接收区域52的开口50限定在电子香烟1的一个端部处，可消耗部件4可以通过该开口插入到可消耗部件接收区域中以供使用。在该示例中，接收区域52具有约1cm的直径和约4cm的长度(即，外部壳体所限定的围绕可消耗部件接收区域的壁具有约2.5mm的厚度)。电子香烟1的端部处的开口50可以被称为烟嘴开口，并且在使用期间由用户吸入的由电子香烟1产生的气溶胶穿过这个烟嘴开口50。在一些示例中，电子香烟1还可以包括附加的烟嘴盖，该烟嘴盖装配到电子香烟的烟嘴开口端，并且渐缩成用于舒适地放置在用户的嘴唇之间的轮廓。
外部壳体12具有穿过可重复使用部分2连接到空气路径30的空气入口28。空气路径30在可消耗部件接收区域空气入口29处通向可消耗部件接收区域。因此，当用户在烟嘴开口50(或附接到其的烟嘴)上吸入时，空气以以下方式被抽取：穿过空气入口28、沿着可重复使用部分的空气路径30、穿过可消耗部件接收区域入口29并且进入到可消耗部件接收区域52中。该空气继续穿过可消耗部件接收区域52(更具体地说，在使用期间穿过位于可消耗部件接收区域52中的可消耗部件)并且穿过烟嘴开口50离开，以供用户吸入。可消耗部件接收区域的在可消耗部件接收区域空气入口29周围的表面包括间隔部31(例如，以模制的突出部的形式)，以在位于可消耗部件接收区域52中时确保可消耗部件与接收区域空气入口29保持偏离，以避免可消耗部件阻塞接收区域空气入口29。其他构造可以不包括这样的间隔部31，但是可以包括其他装置以避免阻塞可消耗部件接收区域空气入口29，用于可消耗部件的示例性空气入口可以布置成在可消耗部件位于可消耗部件接收区域中时与可消耗部件接收区域空气入口对齐。
在该示例中，电池26是可重复充电的电池，并且可以是传统类型的电池，例如在电子香烟和需要在相对短的时间内供应相对高的电流的其他应用中通常所使用的类型。电池26可以通过位于可重复使用部分壳体12中的充电连接器(例如USB连接器)来重复充电。
在该示例中，用户输入按钮14是传统的机械按钮，例如包括弹簧安装部件，该按钮可以通过用户的按压来建立电接触。然而，实施按钮的具体方式并不重要。例如，在其他实施方式中可以使用其他形式的一个或多个机械按钮或一个或多个触敏按钮(例如，基于电容或光学感测技术)。
提供显示器24以提供给用户与电子香烟相关联的多种特征的视觉指示，例如，当前功率设置信息，剩余电量等。显示器可以多种方式来实施。在该示例中，显示器24包括传统的像素化LCD屏幕，其可以根据传统技术来驱动以显示所需要的信息。在其他实施方式中，显示器可以包括一个或多个离散指示器，例如多个LED，将这些LED布置成例如通过特定的颜色和/或闪光顺序来显示所需要的信息。更概括地说，设置显示器的方式和使用显示器向用户显示信息的方式对于本文所描述的原理来说并不重要。例如，某些实施例可以不包括视觉显示器，并且可以包括用于向用户提供与电子香烟的操作特征有关的信息的其他装置，例如使用音频信号，或者可以不包括任何用于向用户提供与电子香烟的操作特征有关的信息的装置。
控制电路18适当地构造成/用程序设定来控制电子香烟的操作以提供根据本文所进一步描述的本公开的实施例的功能，以及根据所建立的用于控制这种装置的技术来提供电子香烟的传统操作功能。可以认为控制电路(处理器电路)18在逻辑上包括与电子香烟的操作的不同方面相关联的多个子单元/电路元件。在该示例中，控制电路18包括：电源控制电路22，以用于控制对可消耗部件的电力供应，从而如本文中将进一步讨论的响应于用户输入(例如，使用输入按钮14或其他装置，诸如抽吸检测器)来产生蒸汽；用户程序设定电路20，用于响应于用户输入(例如，使用输入按钮14或其他装置，诸如连接计算机)来建立配置设置(例如，用户定义的功率设置)；以及其他功能单元/电路，其与根据本文所描述的原理和电子香烟的传统操作方面功能上相关联，诸如显示器驱动电路和用户输入检测电路。应当领会的是可以用多种不同的方式来提供控制电路18的功能，例如，使用构造成提供所需功能的一个或多个适当编程的可编程计算机和/或一个或多个适当构造的专用集成线路/电路/芯片/芯片组。
对于图1所示的示例性实施方式，将电力供应到可消耗部件以使用电磁感应来产生蒸汽。因此，电源控制电路22构造成驱动围绕可消耗部件接收区域52的感应加热线圈23。
现在转向图1所示的可消耗部件4，其包括外部壳体60，该外部壳体包括在第一端壁与第二端壁64之间延伸的外壁62，以限定内室66。将可消耗部件4的尺寸设置成使其可以用摩擦配合来接收在可重复使用部分1的接收区域52中。因此，在该示例中，可消耗部件4大体上是柱状的，其具有约1cm的直径(对应于直径为1cm的接收区域)和约4cm的长度。在一些示例中，可消耗部件可以比接收区域略长，这使得可消耗部件的端部从可消耗部件接收区域突出，以有助于将其从接收区域移除。在其他示例中，可消耗部件在接收区域中可以具有足够松的摩擦配合，这使得可消耗部件可以自由摇动以移除。在又一示例中，可以提供不同布置，以有助于可消耗部件从接收区域移除。例如，在一些情况下，可以设置基于柱塞或滑动器的弹出机构，其在位于接收区域52中时与可消耗部件接合，从而可以使可消耗部件机械地弹出。更概括地说，将可消耗部件插入接收区域和从接收区移除的具体方式对于本文所描述的原理来说并不重要。
外部壳体60的外壁62和/或端壁64可以至少部分地由纸材料、卡片(card)材料、烟草材料(例如，压缩烟草工业的副产品，诸如压缩烟草纤维、烟梗或烟草颗粒)、陶瓷材料、金属材料、碳材料以及塑料材料或其组合中的任一种制成。在图1的示例中，假设外壁62由包装纸制成，而端壁64由陶瓷材料制成。外壁62限定柱状体，而端壁64包括摩擦配合塞子，该摩擦配合塞子插入到由外壁62限定的柱状体的相应的端部中。端壁可以例如具有与外壁62的直径对应的直径，并且其所具有的厚度为约3mm至5mm左右。端壁64还包括开口68，空气可以穿过该开口进入和离开内室66。
可消耗部件4的内室66含有固体气溶胶形成材料的多个碎片63(例如，颗粒)以用于在加热时产生供用户吸入的气溶胶。在该示例中，固体气溶胶形成材料的碎片/成分包括吸收性固体基质材料，例如碳酸钙或碳，以保持液体气溶胶前体材料，例如电子香烟中通常用于产生蒸汽的液体类型，例如，基于液体的甘油(丙二醇(PG)、三醋酸甘油酯和/或其他保湿剂)，并且含有诸如尼古丁和/或调味剂的添加剂。在一些示例中，固体气溶胶形成材料的碎片可以包括烟草，例如切丝的/切割的烟草，其中吸收有或不吸收有液体气溶胶前体材料。固体气溶胶形成材料的碎片可以例如具有至少1mm且小于5mm、4mm或3mm的平均特征尺寸。平均特征尺寸可以例如是每个碎片的最小尺寸或平均尺寸。可以将固体气溶胶形成材料的碎片松散地包裹在可消耗部件的内室中，使得碎片之间留有间隙以允许在使用期间空气被抽取穿过可消耗部件。气溶胶形成材料的碎片可以具有各种形状，例如，它们可以是不规则的(例如，通过压碎/研磨较大的块状材料或切割烟叶而形成)或规则的(例如，通过挤压合适的材料而形成)。固体气溶胶形成材料的碎片通过外壁62和端壁64保持在内室中。就这点而言，端壁64中的空气可以通过其进入和离开内室66的开口68可以将尺寸选择为减少固体气溶胶形成材料的碎片离开内室66的可能性。例如，位于端壁64中的开口68所具有的特征宽度可以相当于或小于固体气溶胶形成材料的碎片的最小平均特征尺寸。在一些示例中，可以使用粘结剂来帮助防止碎片在可消耗部件内沉降。
加热器70也位于可消耗部件4的内室66内，该加热器布置成在由可重复使用部分2提供电力时加热固体气溶胶形成材料，从而在使用期间产生供用户吸入的蒸汽。如上所述，在图1的示例中，通过电磁感应将电力供应到可消耗部件。因此，可消耗部件4中的加热器70包括易受电磁感应影响的材料，例如包括铁素体或马氏体钢。在该示例中，加热器70为具有约2mm直径的实心杆的形式。在该示例中，加热器70通过使其端部位于相应端壁的凹陷部中而被支撑在室66内，如图1中示意性地示出的。在其他示例中，可以以不同方式来安装加热器70。例如，加热器可以设置有一个或多个安装套环，该安装套环从加热器延伸到外壁62的内表面。在又一示例中，加热器可以不安装到外部壳体，而可以通过包裹在其周围的固体蒸汽前体材料的碎片而使简单地保持在位。
为了使用电子香烟1，用户将可消耗部件4穿过烟嘴开口50插入到可消耗部件接收区域52中。在设置有烟嘴盖的情况下，则可以将烟嘴盖添加到电子香烟1的烟嘴开口端。当电子香烟打开并且用户按压输入按钮14时，控制电路18，尤其是电源控制电路22，构造成向感应加热线圈23供应电力，该感应加热线圈围绕位于可消耗部件接收区域52中的可消耗部件4。因此，根据传统的电磁加热技术，电磁能从加热线圈23传递到加热器70。在该示例中，感应加热线圈23包括螺旋线圈，该螺旋线圈沿着接收区域的围绕加热器70的一部分(在图1的示例中其为接收区域52的大部分长度)缠绕延伸。因此，当可消耗部件4被接收在接收区域52中并且感应加热线圈23被驱动以在加热器70中产生电流时，加热器被加热。可以根据公知的感应加热原理并考虑给定的实施方式中所采用的特定加热器的几何形状，来选择感应加热线圈23的操作特征(例如在匝数、电流和操作频率方面)。就这点而言，例如，感应加热线圈可以设计成在大约几秒的期限内将位于可消耗部件中的加热器加热到约200°的温度。
将来自加热器的热量传递到室66内的固体气溶胶形成材料以便使其中所吸收的液体气溶胶前体材料的一部分蒸发，从而产生供用户吸入的蒸汽。当在可消耗部件中产生蒸汽时，用户在烟嘴开口50(或附接到烟嘴开口的烟嘴件)上吸入。因此，空气被抽入穿过空气入口28、沿着空气路径30并且穿过接收区域空气入口进入到接收区域。然后，空气穿过开口68进入可消耗部件4，该开口位于邻近接收区域52的基部的端壁64中。然后，空气通过穿过固体气溶胶前体材料的碎片之间的间隙而穿过可消耗部件4的内室66。在空气穿过内室66时，如上文所述，其收集通过加热固体气溶胶前体材料而产生的蒸汽。蒸汽与空气的结合形成冷凝气溶胶，该冷凝气溶胶穿过位于端壁64中的开口68在接收区域的烟嘴开口端处被抽取，以随后供用户吸入。
因此，图1中示出的电子香烟1可以用于通过可消耗部件来产生供用户吸入的蒸汽，该可消耗部件与用于电子香烟的基于液体的烟弹相比更易于制造并且不易泄漏，但是该可消耗部件也是自包含的并且操作和更换简单并且清洁，并且与具有固体气溶胶前体材料的传统电子香烟相比可以更快地产生蒸汽。
尽管图1示出的示例性电子香烟使用电磁感应来加热位于可消耗部件4中的加热器70，但是应当领会的是，其他实施方式可以采用其他方法来加热。
图2是根据本公开的某些实施例的示例性电子香烟201的截面图。与图1所示的电子香烟1一样，图2所示的电子香烟201包括两个主要部件，即可重复使用部分202和可消耗部件204。图2所示的电子香烟201是图1所示的电子香烟1的变型。在图2所示的电子香烟201的元件与图1所示的电子香烟1的对应的元件在功能上相似并且将参考这些对应的元件来理解，并且将用对应的附图标记来表示这些元件，并且为了简洁起见不再赘述。但是，图2所示的电子香烟201与图1所示的电子香烟1的不同之处在于，其不使用电磁感应来将电力从可重复使用部分传输到可消耗部件，而是使用通过直接电接触来供应到可消耗部件的电流。
因此，可消耗部件204包括电阻加热器71，而不是图1所示的类型的感应加热器70。加热器71可以例如具有大约1欧姆或2欧姆的总电阻，并且可以由传统的加热电阻材料制成。可以选择特定形式的加热器以提供所需要的电阻。例如，根据所使用的材料的电阻率，加热器71可以包括类似于图1所示的可消耗部件4中的感应再加热加热器70的实心杆，或者可以包括围绕电绝缘基质缠绕的导线。加热器71的相应端部通过电引线77、79连接到一对电极76、78中相应的一个上，这对电极安装在端壁64中的一个上。当可消耗部件204位于电子香烟201中的可重复使用部分202中的接收区域52中时，可消耗部件上的电极76、78与接收区域中的对应的电极72和74对齐并接触。
为了使用电子香烟201，用户将可消耗部件204穿过烟嘴开口50插入到可消耗部件接收区域52中。在提供烟嘴盖的情况下，则可以将烟嘴盖添加到电子香烟201的烟嘴开口端。当电子香烟打开并准备使用时，用户按压输入按钮14，并且控制电路18，尤其是电源控制电路22，构造成经由位于接收区域中的电极72、74以及位于可消耗部件204上的电极76、78来向加热器71供应电力。因此，当可消耗部件4接收在接收区域52中并且电力通过电源控制电路经由相应的电极和连接引线来供应到加热器时，加热器被加热。可以根据电子香烟中的公知的电阻加热的原理来选择供应的电力的操作特征(例如在施加的电压和任何脉冲宽度/频率调制方案方面)。就这点来说，例如，可以将电源控制电路设计成向加热器提供电力(电流)以便在大约几秒的期限内将加热器加热至约200°的温度。
来自加热器71的热量传递到室66内的固体气溶胶形成材料，使得吸收在其中的液体气溶胶前体材料的一部分蒸发，从而以与上述图1所示的电子香烟1相同的方式产生供用户吸入的蒸汽。
图3是用于图1所示的电子香烟1的可消耗部件4的示意性透视图，其处于局部分解状态。从中可见，在该实施例中，固体气溶胶前体材料的碎片63形状相当规则，并且各自具有大体柱状形式，其所具有的长度为约2mm，直径为约1mm。它们可以例如通过挤压而形成，即，通过从挤压的柱体切下多个段来形成。如上所述，可以使用其他形式的固体气溶胶前体材料，诸如其他形状的不规则碎片或规则碎片，例如球形，并且在其他示例中还可以包括切割/切丝的烟草或其他片状材料，诸如纸。
图4A至图4C是图1和图2所示的电子香烟1、201的可消耗部件4、204中所使用的类型的端壁64的相应的截面图、正视图和立体图。如上文所述，端壁包括陶瓷材料并且可以根据传统技术形成。在该示例中，端壁包括六个开口68，这六个开口布置成在端壁64的中心与边缘之间的大约半程处围绕成圆。然而，在一些示例性实施方式中，端壁中的开口可以更紧密地聚集在端壁中安装加热器的位置周围，即，在该示例中，为端壁的中心部分。这可以帮助减少加热器与可消耗部件的端壁/外部壳体的外部部分之间的热传导。在图4A中还显而易见的是将凹陷部67的尺寸设定成接收加热器70、71的端部，如上文所讨论的。
图4D至图4G是示出根据本公开的多个实施例的图4A至图4C所示的端壁64的变型的截面图。在图4D的示例中，端壁64设置有倒角85以有助于在组装期间插入到外部壳体62中。在图4E的示例中，端壁64设置有倒角85以有助于在组装期间插入到外部壳体62中，并且设置有凸缘/唇缘87，其布置成在将端壁64适当地插入时邻接外部壳体62的端部。图4F的示例更详细地示出了可以如何将加热器70、71的端部接收在端壁64的凹陷部67中以向加热器70、71提供物理支撑。图4G示出的示例中端壁64设置有突出凸台67而不是凹陷部67来支撑加热器73，在该示例中加热器包括突出凸台69插入到其中的管状部分以支撑加热器73。当然，应当领会的是图4A至4G所示的不同示例的不同方面可以与这些示例的其他方面组合，例如，图4G所示类型的端壁可以设置有图4E所示类型的倒角85和/或凸缘87等。
图5A至图5C示意性地示出了根据本公开的其他示例的用于图1和图2所示的类型的可消耗部件的端壁94的替代形式的相应的截面图、正视图和立体图。虽然以上参考图1至图4所讨论的端壁64由陶瓷材料形成，但是图5A至图5C中所示的端壁94由卡片(card)形成，并且包括圆形表面67，该圆形表面包括开口98以允许空气进入到可消耗部件中，该圆形表面还包括侧壁部分96，其布置成将端壁98例如通过摩擦配合而耦接到可消耗部件的外部壳体62上。端壁98可以通过以塞子的方式例如首先插入表面来耦接到可消耗部件的管状外壁62，如图5D的截面图中示意性示出的；或者可以以盖的方式置于可消耗部件的管状外壁62上方，如图5E所示的截面图中示意性示出的。在任一种情况下，可以通过摩擦配合或其他方式(例如使用粘合剂)来保持端壁。使用图5A至图5C所示的类型的端壁的可消耗部件中的加热器可以例如通过穿过位于端壁中的开口来安装到端壁，或者可以不安装到端壁。对于图5A至5E所示的示例，假设加热器不安装到端壁，而是端壁具有朝向端面97中心的附加开口98。
图6示意性地示出了可消耗部件304的截面图，该可消耗部件是图1中所示的可消耗部件的变型。图6所示的可消耗部件304的元件与图1所示的可消耗部件4的对应的元件功能上相似并且可由这些对应的元件来理解，其用对应的附图标记来表示，并且为了简洁起见不再赘述。然而，图6中所示的可消耗部件304与图1中所示的可消耗部件4的不同之处在于其具有布置在外部壳体62内的第二壁600以在外部壳体62与第二壁600之间限定空气间隙602。第二壁600可以由与外部壳体62相同或不同的材料形成。固体气溶胶前体材料的碎片63通过第二壁600和端壁64保持。在变热被认为是潜在的问题的情况中，空气间隙602的存在可以在使用期间帮助防止外壁62不期望地变热。
图7示意性地示出了可消耗部件404的截面图，该可消耗部件是图1所示的可消耗部件的另一个变型。图7所示的可消耗部件404的元件与图1所示的可消耗部件4的对应的元件功能上相似并且可由这些对应的元件来理解，其用对应的附图标记来表示，并且为了简洁起见不再赘述。图7所示的可消耗部件404与图1所示的消耗品部件4的不同之处在于，其不包含中心杆形式的加热器，而在图7的示例中，加热器包括分散布置的金属本体/颗粒702，这些金属本体/颗粒易于电磁感应加热。在使用期间，这些金属本体/颗粒以与上文参考图1所讨论的方式相对应的方式由感应的电磁电流加热。分散的颗粒可以提供更分散的加热以遍及包含固体气溶胶形成材料的碎片的室。
在其他实施方式中可以使用其他形式的加热器。
例如，图8A示意性地示出了加热器801的立体图，该加热器具有大体上平面的形式，但是具有柱状端点以用于安装。在一些方面，可以将其认为是对应于上文参考图1和图2所讨论的类型的杆的扁平形式。
图8B示意性地示出了加热器811的立体图，该加热器具有类似于上文参考图1和图2所讨论的加热器70、71的杆的形式，但是还包括叶片812，该叶片附接到加热器811并且延伸出去至可消耗部件的外部壳体的内壁，使得其在不安装到端壁的情况下支撑加热器811。
图8C示意性地示出了加热器821的立体图，该加热器具有大体上管状形式。这样的加热器可以例如以图4G所示的方式安装到端壁。
应当领会的是图8A至图8C所示的加热器可以由与上文所讨论的图1和图2所示的加热器70、71的材料相似的材料形成，即根据能量传递的方式由易于磁感应/电阻加热的材料制成。
图9是根据本公开的某些实施例的穿过示例性电子烟501的一部分的截面图。与图1所示的电子香烟1一样，图2所示的电子香烟502包括两个主要部件，即可重复使用部分502和可消耗部件504。在图9中，仅示出了可重复使用部分502的位于其接收区域附近的一部分，其中，可消耗部件504在位(即，在接收区域中)以供使用。图9所示的电子香烟501是图1所示的电子香烟1的变型。图9中所示的电子香烟501的元件与图1所示的电子香烟1的对应的元件功能上相似并且可由这些对应的元件来理解，其用对应的附图标记来表示，并且为了简洁起见不再赘述。然而，图9所示的电子香烟501与图1所示的电子香烟1的不同之处在于，可消耗部件504的内室由中央壁564分成两个区段(区域)。内室的每个区段包含固体气溶胶前体材料的碎片/成分以及相应的加热器507、508，例如上文参考图1所讨论的加热器。中央壁564可以例如以与端壁64相同的方式制成。中央壁564包括开口568以允许空气在吸入期间穿过中央壁流动。可重复使用部分502包括第一感应加热线圈523和第二感应加热线圈524，它们可以被独立地驱动以产生电流，并由此加热加热器507、508中的相应的一个。因此，图9中所示的电子香烟501与图1所示的不同之处在于其具有两个分开的室，这两个室可以例如包含不同的气溶胶前体材料，并且可以被独立地加热以产生具有不同特征(例如不同味道和/或相对尼古丁量)的蒸汽。应当领会的是在其他示例性实施方式中，在可消耗部件中可以具有两个以上分开的室。此外，在一些实施方式中，不同的室可以包含相同的气溶胶前体材料，并且设置成使得对于每个区段的使用来说，装置的不同的使用都可以从可消耗材料的“新鲜”部分开始。应当领会的是在一些实施方式中，可以没有将气溶胶形成材料的不同区域分开的壁，而是单个加热器可以穿过多个抽象区域延伸可消耗部件的长度，由适当布置的感应线圈来提供加热器的局部加热，这些感应线圈可以沿着加热器的长度在不同位置选择性地激活(例如，如图9示意性所示)。
图10示意性地示出了根据本公开的某些其他实施例的用于电子香烟中的可消耗部件604的截面图。该可消耗部件可以例如与图1所示的电子香烟的可重复使用部件结合使用。图10中所示的可消耗部件604与上文所讨论的其他可消耗部件在多个方面相似并且将由上文所以讨论的其他可消耗部件来理解，并且图10所示的可消耗部件604的元件与上文所讨论的其他可消耗部件的对应的元件功能上相似，并且将由其他可消耗部件的元件来理解，其用对应的附图标记来表示，并且为了简洁起见不再赘述。图10中的可消耗部件604与图1中的可消耗部件4的不同之处在于，其具有较短的加热器670，该加热器不直接安装到端壁64，而是经由插置的绝热元件(诸如陶瓷管671、672)安装。在该示例性构造中，绝热元件安装在从相应的端壁突出的柱677上。在关注该问题的实施方式中，这种布置可以帮助减少传递到端壁64的热量。
图11示意性地示出了根据本公开的某些其他实施例的用于电子香烟中的可消耗部件704的截面图。该可消耗部件可以例如与图1所示的电子香烟的可重复使用部件结合使用。图11中所示的可消耗部件704与上文所讨论的其他可消耗部件在多个方面相似并且将由上文所以讨论的其他可消耗部件来理解，并且图11所示的可消耗部件704的元件与上文所讨论的其他可消耗部件的对应的元件在功能上相似并且将由这些对应的元件来理解，其用对应的附图标记来表示，并且为了简洁起见不再赘述。图11中的可消耗部件704与图1中的可消耗部件4的不同之处在于其具有较短的加热器770，该加热器仅在一端处安装到端壁64中的一个。在关注该问题的实施方式中，这种布置可以帮助减少传递到加热器的另一端壁的热量，例如，如果从电子香烟中突出的端壁在正常使用期间与加热器接触，则预期该端壁变得特别热。
因此，已经描述了一系列电子香烟的不同布置。然而，应当领会的是在其他实施方式中可以对上述示例进行多种修改和变型。例如，在上述示例中，电子香烟包括用于手动激活供应至位于可消耗部件中的加热器的电力的按钮，而其他示例性实施方式可以包括抽吸检测器，例如以压力传感器的形式的抽吸检测器，该抽吸检测器耦接到穿过电子香烟的空气路径，并且构造成响应于用户吸入而自动触发对加热器的电力供应。
在其他示例中，根据本文所描述的原理的电子香烟可以额外地包括用于监控加热器温度的温度传感器。例如，这可以用于允许在使用期间调节加热器的温度。该温度传感器可以是例如安装在可消耗部件自身上的，例如热敏电阻，其用适当的方式连接到可重复使用部件，或者该传感器可以远离可消耗部件。例如，温度传感器可以是布置成检测来自可消耗部件的热量的红外辐射传感器。
在一些示例中，可以由单个元件来提供上述元件的一些功能。例如，在一个构造中，可消耗部件可以设置有金属的外部壳体，该金属的外部壳体既保持固体气溶胶形成材料的碎片，又用作加热器(感应式或电阻式加热器)。
在一些示例性实施方式中，可消耗部件可以仅包括用于气溶胶供给系统/电子香烟的蒸汽前体/形成材料的源。这就是说，在一些情况下，可消耗部件实际上并不对应于额外的插入件，例如，用作电子香烟中的味道改良剂，其还包括蒸发器以用于加热液体制剂，但是其是电子香烟的蒸汽的主要来源。
因此，已经描述了一种用于气溶胶供给系统的可消耗部件，其包括：外部壳体，该外部壳体包括在第一端壁与第二端壁之间延伸的外壁，以限定内室；以及固体气溶胶形成材料的多个成分，以用于在加热时产生供用户吸入的气溶胶，其中，固体气溶胶形成材料的多个成分通过壳体保持在内室内，并且其中，第一端壁和第二端壁包括开口以在使用期间允许空气穿过第一端壁流到内室中，并穿过第二端壁离开内室；以及加热器，其位于内室内，并且构造成在使用期间加热固体气溶胶形成材料的成分以产生供用户吸入的蒸汽。
为了解决各个问题并改进本领域，本公开以说明的方式示出了可以实践所要求保护的发明中的多个实施例。本公开的优点和特征仅是实施例的代表性示例的优点和特征，而不是详尽的和/或排他的。呈现这些示例仅是为了帮助理解和教导所要求保护的发明。应当理解的是本公开的优点，实施例，示例，功能，特征，结构和/或其他方面不应被视为对由权利要求或权利要求等同物所限定的本公开的限制，并且在不脱离权利要求的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以对其进行修改。除了本文所具体描述的那些之外，各个实施例可以适当地包括所公开的元件，部件，特征，零件，步骤，装置等，由所公开的元件，部件，特征，零件，步骤，装置等组成，或者基本上由所公开的元件，部件，特征，零件，步骤，装置等组成，并且因此，除了权利要求所明确陈述的组合之外，应当领会的是从属权利要求可以与独立权利要求的特征相结合。本公开可以包括当前未要求保护但将来可以要求保护的其他发明。

Claims (19)

1.一种用于气溶胶供给系统的可消耗部件，包括：
外部壳体，包括在第一端壁与第二端壁之间延伸的外壁，以限定内室；
固体气溶胶形成材料的多个成分，以用于产生供用户吸入的气溶胶，其中，所述固体气溶胶形成材料的多个成分通过所述外部壳体保持在所述内室内，并且其中，所述第一端壁和所述第二端壁包括开口，以在使用期间允许空气穿过所述第一端壁流到所述内室中，并穿过所述第二端壁流出所述内室；以及
加热器，位于所述内室内，并且构造成在使用期间加热所述固体气溶胶形成材料的多个成分以产生供用户吸入的蒸汽。
2.根据权利要求1所述的可消耗部件，其中，所述固体气溶胶形成材料的多个成分包括保持液体气溶胶前体材料的固体基质材料的成分。
3.根据权利要求1或2所述的可消耗部件，其中，所述固体气溶胶形成材料的多个成分包括烟草。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可消耗部件，其中，所述固体气溶胶形成材料的多个成分包括碳酸钙。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可消耗部件，其中，所述固体气溶胶形成材料的多个成分的平均特征尺寸大于1mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的可消耗部件，其中，所述固体气溶胶形成材料的多个成分的平均特征尺寸小于5mm、4mm或3mm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的可消耗部件，其中，所述加热器包括构造成被感应地加热的感应感受器。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的可消耗部件，其中，所述加热器包括电阻加热器，并且其中，所述可消耗部件还包括电接触件，所述电接触件在所述外部壳体上电连接到所述电阻加热器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的可消耗部件，其中，所述加热器的至少一部分具有平面形式、管状形式、或杆状形式，和/或包括多个导电元件，所述多个导电元件分布通过所述固体气溶胶形成材料的多个成分。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的可消耗部件，其中，所述加热器安装到所述第一端壁和所述第二端壁中的至少一个。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的可消耗部件，其中，所述第一端壁和所述第二端壁中的至少一个包括装配在所述外壁的端部上的盖或装配在所述外壁的端部中的塞子。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的可消耗部件，其中，所述外部壳体的至少一部分包括纸材料、卡片材料、烟草材料、陶瓷材料、金属材料、碳材料和塑料材料中的至少一种。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的可消耗部件，其中，所述固体气溶胶形成材料的多个成分布置在所述可消耗部件内的区域中，并且其中，所述加热器构造成选择性独立地加热位于不同区域中的所述固体气溶胶形成材料的多个成分。
14.一种气溶胶供给系统，用于使用根据权利要求1至13中任一项所述的可消耗部件来产生蒸汽，所述气溶胶供给系统包括：
所述可消耗部件；
可消耗部件接收区段，用于能移除地接收所述可消耗部件以供使用；以及
电源，用于向位于所述可消耗部件中的所述加热器选择性地供应电力，以由固体气溶胶形成材料产生蒸汽以供用户吸入。
15.根据权利要求14所述的气溶胶供给系统，其中，所述气溶胶供给系统还包括电接触件，以用于经由位于所述可消耗部件的所述外部壳体上的对应的电接触件来向位于所述可消耗部件中的所述加热器供应电力。
16.根据权利要求14所述的气溶胶供给系统，其中，所述气溶胶供给系统还包括感应加热线圈，以用于向所述加热器感应地供应电力。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的气溶胶供给系统，其中，所述气溶胶供给系统还包括传感器，所述传感器在使用期间用于测量与所述可消耗部件相关联的温度。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的气溶胶供给系统，其中，所述可消耗部件仅包括用于所述气溶胶供给系统的蒸汽前体材料源。
19.一种用于气溶胶供给系统的可消耗部件装置，包括：
外部壳体装置，包括在第一端壁装置与第二端壁装置之间延伸的外壁装置，以限定内室；
固体气溶胶形成装置的多个成分，以用于产生供用户吸入的气溶胶，其中，所述固体气溶胶形成装置的多个成分通过所述外部壳体装置保持在所述内室内，并且其中，所述第一端壁装置和所述第二端壁装置包括开口装置，以在使用期间允许空气穿过所述第一端壁装置流到所述内室中，并穿过所述第二端壁装置流出所述内室；以及
加热器装置，位于所述内室内，并且构造成在使用期间加热所述固体气溶胶形成装置的多个成分以产生供用户吸入的蒸汽。
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