CN112040798A - 具有振动室的雾化器组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了雾化器组件(50)。雾化器组件(50)包括振动室，所述振动室具有：腔(62)，所述腔含有待雾化的液体；液体入口(64)，所述液体入口用于提供待雾化的液体到腔(62)的供应；可弹性变形元件(54)；以及包括多个喷嘴(18)的网格元件(10)。雾化器组件(50)还包括被布置成振动可弹性变形元件(54)的致动器(56)。所述振动室和所述振动室的腔(62)中含有的液体形成振动系统，并且由所述致动器(56)产生的所述可弹性变形元件(54)的振动改变所述腔(62)内部的压力。致动器(56)被配置成以所述振动系统的共振频率振动所述可弹性变形元件(54)，以通过所述网格元件(10)的喷嘴(18)从所述腔(62)喷射所述腔(62)中含有的液体。

Description

具有振动室的雾化器组件

本发明涉及雾化器组件。本发明还涉及包括雾化器组件的气溶胶生成系统、用于包括雾化器组件的气溶胶生成系统的气溶胶生成装置以及用雾化器组件生成气溶胶的方法。

已知由以下组成的手持式电操作气溶胶生成系统：包括电池和控制电子件的电源部分，包括保持在储存部分中的液体气溶胶形成基质供应和电操作雾化器组件的筒。在一些实例中，雾化器组件可以包括用于通过加热和汽化液体气溶胶形成基质来生成气溶胶的电加热元件。

一些装置包括雾化器组件，所述雾化器组件包括限定一个或多个喷嘴的网格元件，其中所述装置被布置成将液体气溶胶形成基质供应到网格元件的一侧。液体气溶胶形成基质的供应可以振动网格元件，以通过迫使液体气溶胶形成基质的液滴通过喷嘴来生成气溶胶。这种布置可被称为主动网格元件。

替代布置可以包括致动器，所述致动器被布置成使液体气溶胶形成基质的供应振动网格元件，以迫使液体气溶胶形成基质的液滴通过喷嘴。这种布置可被称为被动网格元件。

包括网格元件的雾化器组件将呈现出可由雾化器组件为特定的液体气溶胶形成基质产生的最小液滴大小。通常，需要一个小液滴大小来最大化气溶胶化液体气溶胶形成基质的肺输送。可能需要直径不超过2.5微米的液滴大小，以最大化肺部递送。对于直径为2.5微米或更小的液滴大小，当被吸入时认为至少80％的液滴将到达肺泡。

减少网格元件产生的液滴大小的一种方法是减少喷嘴的横截面尺寸。然而，较小的横截面喷嘴尺寸需要较大的压力才能迫使液体气溶胶形成基质通过喷嘴。因此，在包括网格元件的已知系统中，当所需的液体压力增大过大时，通常防止进一步减小喷嘴的横截面尺寸。用于减小网格元件产生的液滴大小的另一种方法是减小喷嘴的长度。然而，较小的喷嘴长度需要较薄的网格元件，这会减少网格元件的刚度，并降低网格元件能够承受的最大压力。需要其他方法来减少网格产生的液滴大小。

需要提供一种促进生成呈现小液滴大小的气溶胶的雾化器组件。例如，期望提供促进产生呈现出直径不超过2.5微米的液滴大小的气溶胶的雾化器组件。需要提供一种减少或最小化操作组件所需的电力的雾化器组件。

根据本发明的第一方面，提供了雾化器组件。雾化器组件包括振动室，所述振动室具有：含有待雾化液体的腔；用于提供待雾化的液体到腔的供应的液体入口；可弹性变形元件；以及包括多个喷嘴的网格元件。雾化器组件还包括致动器，所述致动器布置成使可弹性变形元件振动。振动室和振动室的腔中含有的液体形成振动系统，并且由致动器产生的可弹性变形元件的振动改变腔内部的压力。所述致动器被配置成以所述振动系统的共振频率使所述可弹性变形元件振动，以通过所述网格元件的喷嘴从所述腔喷射所述腔中含有的液体。

在使用雾化器组件期间，将待雾化液体通过液体入口供应到腔。致动器振动可弹性变形元件，以迫使腔内的至少一些液体通过网格元件的多个喷嘴。迫使通过网格元件的多个喷嘴的液体形成多个液滴。迫使通过多个喷嘴以形成多个液滴的流体的动量携带液滴离开网格元件。因此，在使用期间，雾化器组件产生包含通过网格元件喷射的液滴的气溶胶。

如本文所使用，术语“共振”是指以系统的自然频率的强制振动。类似地，术语“共振频率”是指以系统的自然频率的驱动振动。换句话说，雾化器组件的致动器被配置成以振动系统的自然频率使可弹性变形元件振动。

本发明人已经认识到，本发明的雾化器组件包括具有自然频率的振动系统，所述振动系统可以在共振时被驱动。有利地，在共振时驱动振动系统使得振动系统的振动振幅与以其他频率的振动相比增大。振动系统的振动振幅的这种增大使得向致动器供应的驱动振动的振幅(诸如供应到致动器的电压或电流的幅值)降低，同时保持振动系统以所需速度从网格元件的喷嘴喷射液体所需的振动振幅。有利地，减小供应到致动器的驱动振动的振幅可以使得振动可弹性变形元件所需的电力减小。有利地，在共振时驱动振动系统还可以减小致动器和可弹性变形元件的大小，因为可能需要致动器和可弹性变形元件中的一个或多个在其它频率下更大，以便达到所需的振动振幅以在所需的速度从网格元件的喷嘴喷射液体。

振动系统可以具有多个自然频率，其可被称为共振模式或谐波。振动系统的最低自然频率通常称为振动系统的基频或第一谐波。致动器可被配置成以任何合适的共振频率或谐波使可弹性变形元件振动。致动器可被配置成以等于第一谐波的振动系统的共振频率使可弹性变形元件振动。致动器可被配置成以等于或大于振动系统的第二谐波的振动系统的共振频率振动可弹性变形元件。致动器可被配置成在振动系统的最高谐波处振动可弹性变形元件。

有利地，在第二谐波处驱动振动系统的振动可使雾化器组件以比在第一谐波驱动系统更高的速率喷射液滴。在较高谐波处驱动振动系统的振动可进一步增大从雾化器组件喷射滴液的速率。增大从雾化器组件的液滴喷射速率可以使得雾化器组件产生的气溶胶的体积增加。增大从雾化器组件的液滴喷射速率还可以使得在不降低雾化器组件产生的气溶胶的体积的情况下，减少网格元件中设置的喷嘴数量。

致动器可被配置成以任何合适的频率振动可弹性变形元件，以实现振动系统的共振。例如，致动器可被配置成在约0.05MHz到约10.0MHz之间、约0.1MHz到约5.0MHz之间、约0.2MHz到约4.5MHz之间、约0.3MHz到约3MHz之间、约0.4MHz到约2.5MHz之间或约0.5MHz到约2MHz之间的频率振动可弹性变形元件。

振动系统的共振频率或谐波中的一个或多个可在校准阶段中确定。校准阶段可以在雾化器组件由使用者第一次使用之前执行，如在雾化器组件离开工厂之前。在校准阶段中，可弹性变形元件的振动频率可以被改变，且在每个频率处振动系统的振动振幅可以被记录。可以通过在特定频率下识别振动系统的振动振幅的峰值来确定振动系统的共振频率或谐波。

确定的共振频率中的一个或多个可以存储为共振频率校准数据。在一些实施例中，雾化器组件可以包括存储共振频率校准数据的存储器。在一些实施例中，控制电路可以与雾化器组件相关联，并且控制电路可以包括存储共振频率校准数据的存储器。控制电路可以是气溶胶生成装置的控制电路，所述气溶胶生成装置包括或被配置成与雾化器组件一起使用。

振动室可以采用任何合适的形式。振动室通常可以由雾化器组件壳体、网格元件、可弹性变形元件形成。

雾化器组件可以包括壳体。该壳体可以由任何合适的材料形成。合适材料的实例包括金属、合金、塑料或含有一种或多种那些材料的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。材料可以是轻的且不易碎的。

雾化器组件可以包括至少部分地限定网格元件与可弹性变形元件之间的腔的一个或多个壁。雾化器组件壳体可以包括至少一个侧壁。腔可以被网格元件、可弹性变形元件和至少一个侧壁界定。液体入口可以延伸穿过至少一个侧壁。

优选地，可弹性变形元件与网格元件相对布置。优选地，致动器被布置成朝向并离开网格元件振动可弹性变形元件。

雾化器组件的腔可以是任何合适的形状和大小。所述雾化器组件的腔可基本上为圆柱形。

振动室的腔的容量可以在约0.30微升到约50微升之间、约0.35微升到约25微升之间、约0.40微升到约12微升之间或约0.45微升到约9微升之间。

在一些实施例中，雾化器组件的腔包括：直接在网格元件与可弹性变形元件之间的中心区；以及在可弹性变形元件与雾化器组件的壳体之间从中心区径向向外的径向外区。腔还可包括中心区与径向外区之间的限制区。限制区可包括中心区与径向外区之间的狭窄区域，该狭窄区域限制中心区与径向外区之间的液体流。设置限制区可以使得中心区中产生的压力大于没有限制区时腔中的压力。当可弹性变形元件被振动时，限制区也可以有助于防止腔中的液体被迫使通过液体入口离开腔。中心区可以基本上为圆柱形的。径向外区可以是基本上环形的或管状的。径向外区可延伸到雾化器组件的至少一个侧壁中。径向外区可提供液体储存，液体储存可在液体从中心区通过网格元件的喷嘴喷射时可立即用于重新供给中心区。

液体入口可以延伸穿过雾化器组件壳体的至少一个侧壁到径向外区。液体入口可布置在至少一个侧壁中，使得液体入口从腔的中心区偏移。

在一些实施例中，雾化器组件可以具有近端、与近端相对的远端以及在近端和远端之间延伸的纵向轴线。网格元件可以布置在近端处。腔可包括网格元件与可弹性变形元件之间的中心区。腔还可包括沿着雾化器组件的侧壁在纵向轴线的方向上朝雾化器组件的远端至少部分地延伸的径向外区。液体入口可延伸穿过雾化器组件的侧壁到腔的径向外区。液体入口可沿着纵向轴线从腔的中心区间隔开。换句话说，液体入口可以从腔的中心区偏移。液体入口的这种布置可以降低在经受来自可弹性变形元件的振动时液体通过液体入口被推出腔的可能性。液体入口的这种布置还可以降低空气从液体入口进入腔的中心区的可能性。

可弹性变形元件可以包括任何合适的弹性可变形材料。例如，可弹性变形元件可以包括塑料、橡胶或硅。在一些优选实施例中，可弹性变形元件包括硅。在一些实施例中，可弹性变形元件可以包括金属或金属合金，诸如镍、钯或镍和钯的合金。可弹性变形元件可以包括铂或钛。在一些实施例中，可弹性变形元件可以包括不锈钢。在一些实施例中，可弹性变形元件由与雾化器壳体相同的材料形成。在一些实施例中，可弹性变形元件由与雾化器壳体不同的材料形成。在一些实施例中，可弹性变形元件由与网格元件相同的材料形成。

在优选实施例中，可弹性变形元件由对气溶胶形成基质化学惰性的材料形成。

可弹性变形元件可以基本上平坦。在一些实施例中，可弹性变形元件具有基本上恒定的厚度。在一些实施例中，可弹性变形元件具有在整个可弹性变形元件上变化的厚度。可弹性变形元件的一部分可与致动器接触。与致动器接触的可弹性变形元件的部分的厚度可以大于可弹性变形元件的其它部分的厚度。

在所述振动室的腔在网格元件与可弹性变形元件之间包括中心区的实施例中，可弹性变形元件可以具有覆盖网格元件的中心区和从中心区径向向外的径向外区。可弹性变形元件的中心区的厚度可大于可弹性变形元件的径向外区的厚度。在这些实施例中，致动器可以覆盖可弹性变形元件的中心区和腔的中心区。致动器可以在中心区处接触可弹性变形元件。

致动器可包括任何合适类型的致动器。在一些实施例中，致动器可以包括压电元件。在一些实施例中，致动器可以包括超声波超声焊极(sonotrode)。

雾化器组件可以包括预加载元件，所述预加载元件布置成在所述预加载元件与所述可弹性变形元件之间压缩所述致动器。预加载元件可以可调整以改变致动器在预加载元件与可弹性变形元件之间的压缩。在包括压电元件作为致动器的实施例中，使用预加载元件压缩压电元件可增加致动器产生的力。已经发现，压缩或“预加载”压电元件到压电元件的压缩容量的一半可导致压电元件生成为未压缩压电元件生成的力的十倍的力。预加载元件可以是可调节的。预加载元件可包括螺钉。预加载元件可以是可手动调节的。预加载元件可以是可自动调节的。雾化器组件可以包括电动机，所述电动机被布置成移动预加载元件以改变致动器在预加载元件与可弹性变形元件之间的压缩。

预加载元件可以可移动地固定到雾化器组件的壳体。改变预加载元件相对于雾化器壳体组件的位置可改变致动器在预加载元件与可弹性变形元件之间的压缩。例如，预加载元件可包括凸螺纹，雾化器组件可以包括凹螺纹，并且相对于雾化器壳体旋转预加载元件可以改变致动器在预加载元件与可弹性变形元件之间的压缩。

具体地讲，在致动器为压电元件的实施例中，压电元件可布置在预加载元件与可弹性变形元件之间。压电元件可在预加载元件与可弹性变形元件之间被压缩。预加载元件可以是可调节的以改变压电元件在预加载元件与可弹性变形元件之间的压缩。

网格元件包括多个喷嘴。如本文所使用，术语“喷嘴”是指通过网格元件的孔隙、孔或洞，其提供液体通过网格元件移动的通道。

网格元件可包括内表面和外表面，其中多个喷嘴在内表面与外表面之间延伸。网格元件的内表面可以面向振动室的腔。网格元件的外表面可以背离振动室的腔。

网格元件可以具有任何合适的大小和形状。网络元件可以是基本上平坦的。网格元件可以是基本上圆形的。

网格元件的多个喷嘴可以穿过网格元件以任何合适的方式布置。在一些实施例中，多个喷嘴可以重复图案布置在网格元件上。在一些实施例中，多个喷嘴可以随机布置在网格元件上。

网格元件可以包括内表面与外表面之间的厚度。网格元件的厚度可以至少约1微米、至少约2微米、至少约3微米、至少约4微米、至少约5微米、至少约6微米、至少约7微米、至少约8微米或至少约9微米。网格元件的厚度可小于约50微米、小于约45微米、小于约40微米、小于约35微米、小于约30微米、小于约25微米、小于约20微米、小于约15微米或小于约12微米。网格元件的厚度可以约为10微米。

每个喷嘴可包括长度，其中每个喷嘴的长度是沿着喷嘴在内表面与外表面之间的最短距离。每个喷嘴的长度可以与网格元件的厚度相同。每个喷嘴的长度可以至少约1微米、至少约2微米、至少约3微米、至少约4微米、至少约5微米、至少约6微米、至少约7微米、至少约8微米或至少约9微米。每个喷嘴的长度可小于约50微米、小于约45微米、小于约40微米、小于约35微米、小于约30微米、小于约25微米、小于约20微米、小于约15微米或小于约12微米。每个喷嘴的长度可以约为10微米。

每个喷嘴可以包括最大横截面积。每个喷嘴的最大横截面可与喷嘴的长度正交。每个喷嘴的最大横截面积可以至少约0.01平方微米，至少约0.05平方微米，至少约0.1平方微米，至少约0.2平方微米，至少约0.3平方微米，至少约0.4平方微米，至少约0.5平方微米，至少约0.6平方微米，至少约0.7平方微米或至少约0.8平方微米。每个喷嘴的最大横截面积可以小于约20平方微米，小于约19平方微米，小于约18平方微米，小于约17平方微米，小于约16平方微米，小于约15平方微米，小于约14平方微米，小于约13平方微米，小于约12平方微米，小于约11平方微米或小于约10平方微米。

每个喷嘴可以具有最小横截面积，其中喷嘴的最小横截面积等于或小于喷嘴的最大横截面积。每个喷嘴的最小横截面积可以至少约0.01平方微米，至少约0.05平方微米，至少约0.1平方微米，至少约0.2平方微米，至少约0.3平方微米，至少约0.4平方微米，至少约0.5平方微米，至少约0.6平方微米，至少约0.7平方微米或至少约0.8平方微米。每个喷嘴的最小横截面积可以小于约20平方微米，小于约19平方微米，小于约18平方微米，小于约17平方微米，小于约16平方微米，小于约15平方微米，小于约14平方微米，小于约13平方微米，小于约12平方微米，小于约11平方微米或小于约10平方微米。

每个喷嘴可具有任何合适的横截面形状。

每个喷嘴可以具有沿着与喷嘴的长度平行的第二条线的第一横截面形状。每个喷嘴的第一横截面形状可以是圆形、椭圆形、卵形、三角形、方形、矩形或任何其它多边形形状。优选地，每个喷嘴的第一横截面形状为三角形。术语“三角形”在本文中用于指包括三角形或三角形元素的形状。例如，第一横截面形状可以包括三角形、截头三角形、带有从三角形的截头部分延伸的方形或矩形部分的截头三角形，等等。有利地，三角形第一横截面形状可以给喷嘴提供会聚流动区。有利地，会聚流动区可以减少或最大限度地减少迫使液体通过喷嘴所需的压力，同时还提供喷嘴的所需最小横截面积。

每个喷嘴可以具有正交于喷嘴的第二长度的第二横截面形状。换句话说，第二横截面形状限定喷嘴的最大横截面积。每个喷嘴的第二横截面形状可以是圆形、椭圆形、卵形、三角形、方形、矩形或任何其它多边形形状。优选地，每个喷嘴的第二横截面形状为圆形。

每个喷嘴可以具有最大宽度或直径。每个喷嘴的最大直径可以为至少约0.1微米，至少约0.25微米，至少约0.5微米，至少约0.75微米或至少约1微米。每个喷嘴的最大直径可小于约10微米、小于约9微米、小于约8微米、小于约7微米、小于约6微米、小于约5微米或小于约4微米。

每个喷嘴可以具有最小宽度或直径，其中每个喷嘴的最小直径等于或小于喷嘴的最大直径。每个喷嘴的最小直径可以至少约0.1微米，至少约0.25微米，至少约0.5微米，至少约0.75微米、至少约1微米。每个喷嘴的最小直径可小于约10微米、小于约9微米、小于约8微米、小于约7微米、小于约6微米、小于约5微米或小于约4微米。

在网格元件包括外表面和内表面的实施例中，网格元件可以包括外表面上的疏水涂层。术语“疏水”在本文中用于指表现出大于90度的水接触角的材料。有利地，在通过网格元件分配水溶液的实施例中，疏水涂层有利地增加或最大化水溶液与外表面之间的接触角。有利地，增加或最大化的接触角改善液滴从外表面的释放。有利地，改善液滴从外表面的释放可有助于减小或最小化液滴的大小。

疏水涂层可以设置在外表面的一个或多个区域上。例如，疏水涂层可以包括围绕每个喷嘴的疏水材料的至少一个环形区域。

疏水涂层可以设置在网格元件的整个外表面上。

疏水涂层可以包括聚氨酯(PU)、全氟化碳(PFC)、聚四氟乙烯(PTFE)和超疏水金属中的至少一种。合适的超疏水金属包括用碳链功能化的微孔金属和金属网格。示例性金属包括铜和铝。

疏水涂层可以通过表面改性形成。例如，外表面可以被化学改性以提供所需程度的疏水性。

疏水涂层可以通过在外表面上沉积疏水材料形成。例如，可以使用物理气相沉积工艺和化学气相沉积工艺中的至少一者将疏水材料沉积在外表面上。

在一些实施例中，网格元件在内表面上包括亲水涂层。网格元件可以在至少一个喷嘴表面上包括亲水涂层。

术语“亲水”在本文中用于指表现出小于90度的水接触角的材料。有利地，在通过网格元件分配水溶液的实施例中，亲水涂层可促进水溶液朝第一层流动并且通过至少一个通道和至少一个喷嘴。

亲水涂层可以包括三聚酰胺、聚醋酸乙烯(PVA)、醋酸纤维素、棉和一种或多种亲水氧化物中的至少一种。合适的亲水氧化物包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和二氧化钽。

亲水涂层可以通过表面改性形成。例如，表面可以被化学改性以提供所需程度的亲水性。在亲水涂层包含至少一个亲水性氧化物的实施例中，亲水涂层可通过氧化形成网格元件的材料而形成。

亲水涂层可以通过在网格元件的表面上沉积亲水性材料形成。例如，亲水性材料可以使用物理气相沉积工艺和化学气相沉积工艺中的至少一种沉积。

网格元件的外表面可限定围绕每个喷嘴延伸的环形部分，其中在每个环形部分处网格元件的厚度大于在相邻环形部分之间网格元件的厚度。有利地，环形部分可促进液滴与每个喷嘴内部剩余的液体的分离。在网格元件包括疏水涂层的实施例中，优选地在环形部分上设置至少一部分疏水涂层。在疏水涂层包括疏水材料的一个或多个环形区的实施例中，优选地疏水材料的每个环形区设置在环形部分上。

环形部分可以具有圆形形状。有利地，圆形形状可进一步促进液滴从喷嘴内部剩余的液体分离。环形部分可以具有半圆形横截面形状。

在一些实施例中，网格元件可以包括第一层和第二层。第二层可以覆盖第一层。第一层可以限定至少一个通道。第二层可以限定多个喷嘴。每个喷嘴可以覆盖至少一个通道。至少一个通道可以包括最小横截面积。每个喷嘴可以包括最大横截面积。每个喷嘴的最大横截面积可以小于至少一个通道的最小横截面积。

第一层可包括第一表面和第二表面，其中至少一个通道在第一表面与第二表面之间延伸。第二层可包括内表面和外表面，其中至少一个喷嘴在内表面与外表面之间延伸。优选地，第二层的内表面面向第一层的第二表面。优选地，第二层的外表面背离第一层。

至少一个通道可以具有第一长度。第一长度是沿着至少一个通道在第一表面与第二表面之间的最短距离。至少一个通道的第一长度大于喷嘴的第二长度。

优选地，第一层包括在第一表面与第二表面之间延伸的第一厚度。优选地，第二层包括在内表面和外表面之间延伸的第二厚度。优选地，第一厚度大于第二厚度。

优选地，第一层的第一厚度至少约0.1毫米、优选至少约0.15毫米、优选至少约0.2毫米、优选至少约0.25毫米、优选至少约0.3毫米。优选地，第一层具有小于约1毫米、优选小于约0.95毫米、优选小于约0.9毫米、优选小于约0.85毫米、优选小于约0.8毫米、优选小于约0.75毫米、优选小于约0.7毫米、优选小于约0.65毫米、优选小于约0.6毫米的第一厚度。

优选地，第二层具有至少约1微米、优选至少约2微米、优选至少约3微米、优选至少约4微米、优选至少约5微米、优选至少约6微米、优选至少约7微米、优选至少约8微米、优选至少约9微米的第二厚度。优选地，第二层具有小于约50微米、优选小于约45微米、优选小于约40微米、优选小于约35微米、优选小于约30微米、优选小于约25微米、优选小于约20微米、优选小于约15微米、优选小于约12微米的第二厚度。第二层可以具有约10微米的第二厚度。

优选地，至少一个通道具有第一长度，其中第一长度是沿着至少一个通道在第一表面与第二表面之间的最短距离。在第一层包括第一厚度的实施例中，至少一个通道的第一长度可以与第一层的第一厚度相同。优选地，第一长度至少约0.1毫米，优选至少约0.15毫米，优选至少约0.2毫米，优选至少约0.25毫米，优选地至少约0.3毫米。优选地，第一长度小于约1毫米，优选小于约0.95毫米，优选小于约0.9毫米，优选小于约0.85毫米，优选小于约0.8毫米，优选小于约0.75毫米，优选小于约0.7毫米，优选小于约0.65毫米，优选小于约0.6毫米。优选地，至少一个通道的最小横截面正交于至少一个通道的第一长度。

优选地，至少一个喷嘴具有第二长度，其中第二长度是沿着至少一个喷嘴在内表面与外表面之间的最短距离。在第二层包括第二厚度的实施例中，至少一个喷嘴的第二长度可以与第二层的第二厚度相同。优选地，第二长度为至少约1微米，优选至少约2微米，优选至少约3微米，优选至少约4微米，优选至少约5微米，优选至少约6微米，优选至少约7微米，优选至少约8微米，优选地至少约9微米。优选地，第二长度小于约50微米，优选小于约45微米，优选小于约40微米，优选小于约35微米，优选小于约30微米，优选小于约25微米，优选小于约20微米，优选小于约15微米，优选小于约12微米。第二层可以具有约10微米的第二厚度。优选地，至少一个喷嘴的最大横截面正交于至少一个喷嘴的第二长度。

优选地，至少一个通道的第一长度大于至少一个喷嘴的第二长度。

多个喷嘴可以覆盖至少一个通道。

至少一个通道可以是单个通道，其中多个喷嘴覆盖单个通道。

至少一个通道可包括多个通道，其中每个通道在至少两个喷嘴下面。多个通道可以包括第一多个喷嘴下面的第一通道和第二多个喷嘴下面的第二通道。

有利地，提供覆盖每个通道的多个喷嘴可以通过减少第一层中所需的通道数量来简化网格元件的制造。

优选地，每个通道位于至少约5个喷嘴、优选至少约10个喷嘴、优选至少约15个喷嘴、优选至少约20个喷嘴下面。优选地，每个通道位于小于约150个喷嘴，优选小于约140个喷嘴，优选小于约130个喷嘴，优选小于约120个喷嘴，优选小于约110个喷嘴，优选小于约100个喷嘴下面。

优选地，至少一个通道的最小横截面积为至少约0.01平方毫米，优选至少约0.02平方毫米，优选至少约0.03平方毫米，优选至少约0.04平方毫米，优选地至少约0.05平方毫米。优选地，至少一个通道的最小横截面积小于约0.5平方毫米，优选小于约0.45平方毫米，优选小于约0.4平方毫米，优选小于约0.35平方毫米，优选小于约0.3平方毫米。

至少一个通道可具有任何合适的横截面形状。

至少一个通道可以具有沿着与至少一个通道的第一长度平行的第一条线的第一横截面形状。至少一个通道的第一横截面形状可以是圆形、椭圆形、卵形、三角形、方形、矩形或任何其它多边形形状。优选地，至少一个通道的第一横截面形状为方形或矩形。

至少一个通道可以具有与至少一个通道的第一长度正交的第二横截面形状。换句话说，第二横截面形状限定至少一个通道的最小横截面积。至少一个通道的第二横截面形状可以为圆形、椭圆形、卵形、三角形、方形、矩形或任何其它多边形形状。优选地，至少一个通道的第二横截面形状为圆形。至少一个通道可以具有最小直径。至少一个通道的最小直径可以为至少约0.1毫米，至少约0.15毫米，至少约0.2毫米或至少约0.25毫米。至少一个通道的最小直径可以小于约1毫米，小于约0.95毫米，小于约0.9毫米，小于约0.85毫米，小于约0.8毫米，小于约0.75毫米，小于约0.7毫米，小于约0.65毫米，或小于约0.6毫米。

第一层和第二层可以整体形成。换句话说，第一层和第二层可以形成为单个元件。

第二层可与第一层分开形成。优选地，第二层固定到第一层。例如，第二层可以通过过盈配合、粘合剂和焊接中的至少一种固定到第一层。

网格元件可以包括任何合适材料。例如，网格元件可以包括绝缘体上硅晶片。在包括具有第一层和第二层的网格元件的实施例中，第一层可以包括第一硅晶片，并且第二层可以包括第二硅晶片。网格元件可以包括在第一硅晶片与第二硅晶片之间的埋入氧化物层。在第一硅晶片和第二硅晶片彼此结合之前，可以通过氧化第一硅晶片和第二硅晶片中的至少一个的表面来形成埋入氧化物层。

可以使用任何合适的工艺在网格元件中形成多个喷嘴。可以使用激光穿孔和电火花加工中的至少一者来形成多个喷嘴。

在包括具有第一层和第二层的网格元件的实施例中，可以使用任何合适的工艺在第一层中形成至少一个通道。该至少一个通道可以使用激光穿孔和电火花加工中的至少一者来形成。

待雾化的液体可以是液体气溶胶形成基质。液体气溶胶形成基质可包含尼古丁。含有液体气溶胶形成基质的尼古丁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以包括均质化的烟草材料。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的植物类材料。

液体气溶胶形成基质可包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是在使用中有助于形成稠密稳定的气溶胶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。气溶胶形成剂可为多元醇或其混合物，例如，二缩三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇。液体气溶胶形成基质可以包括其它添加剂和成分，例如香料。

液体气溶胶形成基质可包括水。

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。气溶胶形成剂可包括丙三醇。气溶胶形成剂可包括丙二醇。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具有在约2％与约10％之间的尼古丁浓度。

本发明人已经认识到，振动系统的自然频率取决于待雾化液体的特性和性质。具体地讲，自然频率取决于待雾化的液体的粘度。

在一些实施例中，待雾化的液体可具有特定粘度。例如，待雾化的液体在20摄氏度下的粘度可以等于或小于约40厘泊(mPas)，优选等于或小于约35厘泊(mPas)，优选等于或小于约30厘泊(mPas)，优选等于或小于约25厘泊(mPas)，优选等于或小于约20厘泊(mPas)，优选等于或小于约15厘泊(mPas)。

本文所用的粘度值指使用经典布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度计测量的粘度，该粘度计通过测量在限定速度或剪切速率下对主轴在液体中旋转的阻力来测量流体的粘度。除非另有说明，本文所述的粘度值是使用布鲁克菲尔德RVDV-II+Pro粘度计测量的8毫升(mL)样本体积的液体气溶胶形成基质的粘度，所述布鲁克菲尔德RVDV-II+Pro粘度计装配有布鲁克菲尔德小样本适配器，该适配器包括圆柱形SC4-13R样本室以及以100转/分钟(rpm)速度的圆柱形SC4-21主轴。

雾化器组件可被配置成控制待雾化的液体的温度以控制液体的粘度。有利地，降低待雾化的液体的粘度会降低迫使液体通过网格元件的喷嘴所需的压力。提高待雾化液体的温度可以降低液体的粘度。雾化器组件可以设置有加热器以加热待雾化的液体。加热器可被配置成将要在腔中雾化的液体加热到预定温度。预定温度可以在约20摄氏度到约100摄氏度之间，在约70摄氏度到约90摄氏度之间，并且可以优选为约80摄氏度。

液体气溶胶形成基质在80摄氏度下的粘度可以等于或小于约20厘泊(mPas)，优选等于或小于约15厘泊(mPas)，优选等于或小于约10厘泊(mPas)，优选等于或小于约7厘泊(mPas)，优选等于或小于约5厘泊(mPas)。

雾化器组件可以包括用于加热腔中的液体的加热器。加热器可被配置成将腔中的液体加热到预定温度以控制液体的粘度。加热器可以是任何合适类型的加热器。优选地，加热器是电加热器。

有利地，加热液体可降低液体的粘度。有利地，降低液体的粘度可以减少或最小化通过迫使液体通过喷嘴形成的液滴的大小。

网格元件可以包括定位在网格元件的表面上的电加热元件。有利地，电加热元件可以用来加热要通过网格元件的喷嘴喷射的液体。

电加热元件可被布置成直接加热待通过多个喷嘴喷射的液体。电加热元件可位于网格元件的外表面上。在包括具有第一层和第二层的网格元件的实施例中，电加热元件可定位在第二层的外表面上。在其它实施例中，电加热元件可定位在第一层的第一表面上。

电加热元件可被布置成间接加热待通过喷嘴喷射的液体。电加热元件可位于第二层的外表面上。

电加热元件可以包括任何合适类型的加热元件。例如，电加热元件可以包括微电机系统加热元件。

电加热元件可以包括粘附层。粘附层可促进电加热元件与网格元件的结合。粘附层可包括任何合适的材料。粘附层可以包括金属。粘附层可以包括钽。

电加热元件可包括一个或多个电阻加热轨。一个或多个电阻加热轨可以包括金属。一个或多个电阻加热轨可以包括铂、镍和多晶硅中的至少一者。

电加热元件可以包括钝化层。钝化层可以包括金属氧化物和金属氮化物中的至少一种。钝化层可以包括氮化硅、二氧化硅、二氧化钛和氧化铝中的至少一者。

根据本发明的第二方面，提供了一种气溶胶生成系统，其包括根据本发明的第一方面的雾化器组件。气溶胶生成系统还包括液体储存器，液体储存器含有待雾化的液体的供应。

在一些实施例中，在同一单元中包括液体储存器和雾化器。在这些装置中，液体储存器的液体出口与振动室的液体入口流体连通，以将液体从液体储存器供应到振动室的腔中。

在一些实施例中，气溶胶生成系统包括：筒，该筒包括液体储存器；以及被配置成可移除地接收筒的气溶胶生成装置。气溶胶生成装置可包括用于接收筒的装置连接器。

在一些具体实施例中，筒还可以包括雾化器组件。在这些具体实施例中，液体储存器的液体出口可与雾化器组件的液体入口流体连通。雾化器组件的致动器可以在筒被气溶胶生成装置接收时可电连接到气溶胶生成装置。在雾化器组件包括电加热器的情况下，电加热器还可以在筒被气溶胶生成装置接收时可电连接到气溶胶生成装置。在这些具体实施例中，筒可以包括装置连接器，该装置连接器包括用于将筒电连接到气溶胶生成装置的一个或多个电连接器。气溶胶生成装置可以包括对应的装置连接器，该对应的装置连接器包括用于将装置电连接到筒的一个或多个电连接器。

在一些具体实施例中，气溶胶生成装置可包括雾化器组件。在这些具体实施例中，筒的液体储存器可以具有液体出口，该液体出口可布置成在筒由气溶胶生成装置接收时与气溶胶生成装置的雾化器组件的液体入口流体连通。在这些具体实施例中，筒可以包括装置连接器，该装置连接器包括用于将筒流体连接到气溶胶生成装置的一个或多个液体出口。气溶胶生成装置可以包括对应的装置连接器，该对应的装置连接器包括用于将装置流体连接到筒的一个或多个液体入口。

气溶胶生成装置的装置连接器和筒可以包括卡口连接器、螺杆连接器、磁性连接器和过盈配合连接器中的至少一者。

液体储存器可包括容器，其中待雾化的液体被保持在容器内。容器可以由任何合适的材料形成。容器可由玻璃、金属和塑料中的至少一种形成。容器可以是透明的。容器可以是半透明的。

容器可以限定开口，液体气溶胶形成基质可以通过该开口从容器流动。优选地，液体储存器包括覆盖在开口上以将液体气溶胶形成基质密封在容器内的密封件。优选地，密封件是可移除且易碎中的至少一种。气溶胶生成装置可以包括刺穿元件，该刺穿元件被布置成当液体储存器至少部分地被装置连接器接收时刺穿密封件。

气溶胶生成装置包括电源和被布置成控制电力从电源供应到雾化器组件的致动器的控制器。

在使用期间，控制器控制电力从电源到致动器的供应，以通过网格元件喷射液滴，如本文所述。

在雾化器组件包括电加热元件的实施例中，优选地，控制器被布置成控制从电源到电加热元件的电力供应。气溶胶生成装置可被布置成在使用期间将电加热元件加热到任何合适的温度，诸如约20摄氏度到约100摄氏度之间的温度，或者约70摄氏度到约90摄氏度之间的温度。优选地，气溶胶生成装置被布置成在使用期间将电加热元件加热到约80摄氏度的温度。

电源可为DC电压源。在优选的实施方案中，电源是电池。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。电源可以包括另一种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，并且可具有允许存储足够的能量以供气溶胶生成装置和一个或多个液体储存器使用的容量。

气溶胶生成装置可包括壳体。控制器和电源可以布置在壳体内。用于接收液体储存器的装置连接器可以布置在壳体内。在装置包括雾化器组件的实施例中，雾化器组件可以布置在壳体内。

装置壳体可包括任何合适材料或材料的组合。合适材料的实例包括金属、合金、塑料或含有一种或多种那些材料的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。材料可以是轻的且不易碎的。

在一些实施例中，装置壳体可以限定布置成接收在使用气溶胶生成装置期间从网格元件喷射的液滴的气溶胶室。气溶胶生成装置可以包括与气溶胶室流体连通的空气入口。气溶胶生成装置可以包括与气溶胶室流体连通的空气出口。

筒可以包括壳体。筒壳体可包括任何合适材料或材料的组合。合适材料的实例包括金属、合金、塑料或含有一种或多种那些材料的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。材料可以是轻的且不易碎的。

在一些实施例中，筒壳体可以限定气溶胶室，所述气溶胶室被布置成接收在使用气溶胶生成装置期间从网格元件喷射的液滴。在这些实施例中，筒包括与气溶胶腔室流体连通的空气入口。筒可以包括与气溶胶室流体连通的空气出口。

气溶胶生成装置可以包括与空气出口流体连通的烟嘴。烟嘴可以与壳体一体地形成。烟嘴可以从壳体拆卸。

在使用期间，使用者在烟嘴上吸气，以通过空气入口将空气吸入到气溶胶室中。空气流过气溶胶室，在此从网格元件喷出的液滴夹带在气流内以形成气溶胶。气溶胶通过空气出口流出气溶胶室，并且通过烟嘴递送到使用者。

气溶胶生成装置可以包括检测指示使用者进行抽吸的空气流的传感器。空气流传感器可以是机电装置。空气流传感器可以是以下中的任一种：机械装置、光学装置、光机装置以及基于微机电系统(MEMS)的传感器。控制器可以被布置成响应于来自空气流传感器的指示使用者进行抽吸的信号将电力从电源供应到雾化器组件的致动器。

在一些实施例中，气溶胶生成装置还包括液体识别系统，用于识别包含在筒的液体储存器中的待雾化的液体。液体识别系统可以包括任何适当类型的识别系统。

筒还可包括用于标识液体储存器中包含的液体的标识符。气溶胶生成装置的液体识别系统可以包括检测器，以用于在筒接收在气溶胶生成装置上时检测筒的标识符。例如，筒可以包括RFID标签，且装置可以包括RFID传感器。例如，筒可以包括条形码，装置可以包括光学传感器。

在一些实施例中，液体识别系统可以包括传感器，以用于感测待雾化的液体的性质或特性。可以从筒的液体储存器给传感器提供待雾化的液体的样本。

气溶胶生成装置的控制器可以被配置成基于由控制器从识别系统接收的信息来控制从电源到雾化器组件的电力供应。

在筒包括标识符的实施例中，对应于已知标识符的参考数据可存储在控制器的存储器上。在这些实施例中，控制器可以被配置成比较从识别系统接收的信息与所存储的参考数据，以确定识别系统检测的标识符是否是已知标识符。

如果从识别系统接收的信息对应于已知标识符，则这表示筒是包含要雾化的合适液体的制造商的真正或已批准筒。如果从识别系统接收的信息对应于已知标识符，则控制器可以被配置成将电力从电源供应到雾化器组件。

如果标识符不是已知标识符，控制器可以确定筒不是授权或批准筒，该筒可能不包含待雾化的合适或已批准液体。如果从信息检测系统接收的信息与已知标识符不对应，控制器可以被配置成防止将电力从电源供应到雾化器组件。

在一些实施例中，控制器可以存储对应于多个已知标识符的参考数据。每个已知标识符也可以与要雾化的特定液体相关联，这可能需要将特定电力从电源供应到雾化器组件。控制器可以被配置成基于确定已经由识别系统检测到的特定标识符向雾化器组件供应特定电力。

在储存在筒的液体储存器中的液体的特性或性质由识别系统感测或检测的实施例中，控制器可被配置成比较从识别系统接收的信息与一个或多个预定阈值，以确定储存在液体储存器中的液体是否适合与雾化器组件一起使用和供应到雾化器组件的电力中的至少一者。

气溶胶生成装置可以包括供使用者启动抽吸的手动操作开关。控制器可以被布置成响应于来自可手动操作开关的信号将电力从电源供应到雾化器组件的致动器。

优选地，气溶胶生成装置包括指示器，用于指示何时从电源向雾化器组件的致动器供电。指示器可以包括灯，所述灯被布置成在电力从电源供应到雾化器组件的致动器时点亮。

气溶胶生成装置可包括允许气溶胶生成装置连接到另一电气装置的外部插头或插口和至少一个外部电触点中的至少一个。举例来说，气溶胶生成装置可以包括USB插头或USB插口以允许气溶胶生成装置连接到另一支持USB的装置。USB插头或插口可允许气溶胶生成装置连接到USB充电装置，以为气溶胶生成装置内的可再充电电源充电。USB插头或插口可以支持去往或来自气溶胶生成装置的数据传输，或去往和来自气溶胶生成装置的数据传输。气溶胶生成装置可连接到计算机以将数据传输到气溶胶生成装置。

在气溶胶生成装置包括USB插头或插口的那些实施例中，气溶胶生成装置还可包括当不使用时覆盖USB插头或插口的可移除盖。在其中USB插头或插口是USB插头的实施例中，USB插头可以另外地或可替代地选择性地可收缩于装置内。

根据本发明的第三方面，提供了一种气溶胶生成装置，其包括根据本发明的第一方面的雾化器组件。气溶胶生成装置还包括电源和控制器，所述控制器被布置成控制从所述电源到雾化器组件的致动器的电力供应。气溶胶生成装置还包括装置连接器，以用于接收液体储存器并被布置成将液体从液体储存器供应到雾化器组件的液体入口。

根据本发明的第四方面，提供了操作雾化器组件的方法。雾化器组件包括：振动室，其具有：含有待雾化液体的腔；用于提供待雾化液体到腔的供应的液体入口；可弹性变形元件；和包括多个喷嘴的网格元件；以及被布置成使可弹性变形元件振动的致动器。所述方法包括驱动所述致动器来以振动系统的共振频率振动所述可弹性变形元件，通过网格元件的喷嘴从腔喷射腔中含有的液体。

在一些实施例中，所述方法包括驱动致动器来以等于或大于振动系统的第二谐波的振动系统的共振频率振动可弹性变形元件。

应当认识到，关于本发明的一个方面描述的任何特征可以同样适用于本发明的另一方面。关于第一方面描述的任何方面均可以同样适用于第二、第三和第四方面，反之亦然。关于第二方面描述的任何方面均可以同样适用于第三和第四方面，反之亦然。关于第三方面描述的任何方面均可以同样适用于第四方面，反之亦然。

将仅通过举例参考附图进一步描述本发明，附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的雾化器组件的网格元件的横截面图；

图2示出了图1的网格元件的平面图；

图3示出了图1的网格元件的一部分的放大横截面图；

图4示出了图1的网格元件的单个喷嘴的横截面图；

图5示出了图1的网格元件的单个喷嘴的横截面图，图示了第二层的替代性外表面；

图6示出了根据本发明的一个实施例的具有图1的网格元件的雾化器组件的透视横截面图；以及

图7示出了根据本发明的实施例的气溶胶生成系统的部分分解横截面图。

图1和2示出了根据本发明的实施例的用于雾化器组件的网格元件10。网格元件10包括限定多个圆柱形通道14的第一层12和限定多个喷嘴18的第二层16。喷嘴18被布置成组，其中每组喷嘴18覆盖通道14中的一个通道。

网格元件10还包括定位在第二层16上的电加热元件19。在使用期间，电加热元件19加热网格元件10，该网格元件加热通过喷嘴18喷射的液体。

图3和4示出了通道14中的一个通道和喷嘴18中的一个喷嘴的放大横截面图。第一层12包括第一表面20和第二表面22。第二层16包括面向第一层12的第二表面22的内表面24。第二层16还包括在其上设置疏水涂层28的外表面26。第一层12和第二层16由硅晶片形成。在第一层12和第二层16在制造网格元件10期间结合在一起之前，通过氧化第一层12的第二表面22形成埋入氧化物层30。

每个通道14具有最小直径32和对应于第一层12的厚度33的长度。每个通道14的最小直径32明显大于每个覆盖喷嘴18的最大直径34。因此，每个通道14具有大于每个喷嘴18的最大横截面积的最小横截面积。因此，在确定迫使给定液体通过每个喷嘴18所需的压力时，通道14的长度不会对每个喷嘴18的长度有贡献。有利地，可以选择第一层12的厚度33以提供具有所需强度和刚度的网格元件，而不影响从喷嘴18喷出液滴所需的压力。

每个喷嘴18具有三角形横截面形状，使得每个喷嘴18在第二层16的内表面24处具有最大直径34，在第二层16的外表面26处具有最小直径36。根据使用期间通过喷嘴18喷射液滴的所需尺寸，选择每个喷嘴18的最小直径36。每个喷嘴18具有对应于第二层16的厚度38的长度。第二层16的厚度38明显小于第一层12的厚度33，以最小化每个喷嘴18的长度。每个喷嘴18的三角形横截面形状和每个喷嘴18的最小长度减少或最大限度地减少迫使给定液体通过每个喷嘴18所需的压力。

如图5中所示，第二层16的外表面26可以包括围绕每个喷嘴18的增加厚度的环形部分40。每个环形部分40的半圆形横截面形状有利于在使用期间从每个喷嘴18内部剩余的液体分离液滴。

图6示出了包括图1的网格元件10的雾化器组件50的透视横截面图。网格元件10接收在网格元件壳体52内。雾化器组件50还包括可弹性变形元件54和布置成振动可弹性变形元件54的致动器56。致动器56为压电致动器。

雾化器组件50还包括预加载元件58，该预加载元件布置成在预加载元件58与可弹性变形元件54之间压缩致动器56。预加载元件58、致动器56和可弹性变形元件54布置在致动器壳体60内。致动器壳体60附接到网格元件壳体52以在网格元件10与可弹性变形元件54之间限定腔62。致动器壳体60限定液体入口64，该液体入口用于提供待雾化的液体到腔62的供应。

可弹性变形元件54从网格元件10向外在网格元件壳体52上方径向延伸到致动器壳体60。在网格元件10和可弹性变形元件54之间腔62的区域基本上是圆柱形。网格元件壳体52包括围绕网格元件10的圆周的凸起区域63，使得网格元件壳体52与可弹性变形元件54之间的间隙围绕网格元件10的圆周变窄。网格元件壳体52的凸起区域63和可弹性变形元件54之间的狭窄间隙限制了液体流入和流出直接在网格元件10与可弹性变形元件54之间的腔62的区域，这有利于在该区域中产生高压液体。腔62的外区域从网格元件壳体52的凸起区域63径向向外部分地延伸到致动器壳体60中，以提供能够直接在网格元件10和可弹性变形元件54之间的区域外部保持小体积的液体的腔62的区域。在操作期间，腔62的这个外区域随着液体从该区域耗尽提供将液体反向供应到在网格元件10与可弹性变形元件54之间的区域。液体入口64设置在致动器壳体60中，以将液体供应到腔62的外区域。液体入口64被布置成偏离网格元件10与可弹性变形元件54之间的腔62的区域。液体入口的这种布置可以减小在受到来自可弹性变形元件的振动时液体通过液体入口被推出腔的可能性。这也可以降低空气从液体入口64直接吸入该区域中的可能性。

在使用期间，待雾化液体通过液体入口64供应到腔62。致动器56使可弹性变形元件54振动以迫使腔62内的至少一些液体通过通道14和网格元件10的喷嘴18。迫使通过网格元件10的喷嘴18的液体形成液滴。迫使通过喷嘴18以形成液滴的液体的动量携带液滴远离网格元件10。因此，在使用期间，雾化器组件50产生包含通过网格元件10喷射的液滴的气溶胶。

图7示出了根据本发明的实施例的气溶胶生成系统70的横截面图。气溶胶生成系统70包括气溶胶生成装置72和液体储存器74。

气溶胶生成装置72包括壳体76，该壳体包括第一壳体部分78和第二壳体部分80。控制器82和包括电池的电源84设置在第一壳体部分78内。限定烟嘴通道87的烟嘴85可连接到第二壳体部分80。

第二壳体部分80限定用于接收液体储存器74的液体储存器室86。第一壳体部分78可从第二壳体部分80拆卸，以允许更换液体储存器74。

气溶胶生成装置72还包括位于液体储存器室86内的装置连接器88以与形成液体储存器74的一部分的储存器连接器90接合。

气溶胶生成装置72包括位于第二壳体部分80内的图6的雾化器组件50。雾化器组件50的液体入口64与装置连接器88流体连通。雾化器组件50的网格元件10定位在由第二壳体部分80限定的气溶胶室92内。

液体储存器74包括容器94和定位在容器94内的液体气溶胶形成基质96。当储存器连接器90与装置连接器88接合时，来自液体储存器74的液体气溶胶形成基质96通过储存器连接器90、装置连接器88和雾化器组件50的液体入口64供应到雾化器组件50的腔62。

当第一壳体部分78连接到第二壳体部分80时，控制器82控制从电源84到致动器56的电力供应，以将液体气溶胶形成基质96的液滴从网格元件10喷射到气溶胶室92中。控制器82包括存储频率校准数据的存储器。频率校准数据包括对应于要供应到致动器56所需的电力的信息，来以振动系统的共振频率振动可弹性变形元件54。在操作期间，控制器82访问存储在存储器上的频率校准数据，并且基于频率校准数据控制供应到致动器56的电力，使得以振动系统的共振频率振动可弹性变形元件54。

第二壳体部分80限定各自与气溶胶室92流体连通的空气入口98和空气出口100。在使用期间，使用者在烟嘴85上吸气，以通过空气入口98将空气吸入到气溶胶室92中。空气流过气溶胶室92，在此从网格元件10喷射的液体气溶胶形成基质96的液滴夹带在气流内以形成气溶胶。气溶胶通过空气出口100流出气溶胶室92，并且通过烟嘴通道87递送到使用者。

气溶胶生成装置72还包括定位在气溶胶室92内的空气流传感器102。空气流传感器102被布置成向控制器82提供指示使用者在烟嘴85上抽吸的信号。控制器82被布置成仅当控制器接收来自空气流传感器102的指示使用者在烟嘴85上抽吸的信号时，才从电源84向雾化器组件50的致动器56供电。

Claims (17)

1.一种雾化器组件，包括：

振动室，所述振动室具有：

腔，所述腔含有待雾化的液体；

液体入口，所述液体入口用于提供待雾化的液体到所述腔的供应；

可弹性变形元件；以及

网格元件，所述网格元件包括多个喷嘴；以及

致动器，所述致动器被布置成使所述可弹性变形元件振动，

其中：

所述振动室和所述振动室的腔中含有的液体形成振动系统；

由所述致动器产生的所述可弹性变形元件的振动改变所述腔内部的压力；并且

所述致动器被配置成以所述振动系统的共振频率使所述可弹性变形元件振动，以通过所述网格元件的喷嘴从所述腔喷射所述腔中含有的液体。

2.根据权利要求1所述的雾化器组件，其中所述致动器被配置成以等于或大于所述振动系统的第二谐波的振动系统的共振频率振动所述可弹性变形元件。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的雾化器组件，其中所述振动室包括限定用于接收待雾化的液体的腔的壁，并且其中：

所述壁中的第一壁包括所述可弹性变形元件；

所述壁中的与所述第一壁相对的第二壁包括所述网格元件；并且

所述壁中的一个壁包括所述液体入口。

4.根据权利要求3所述的雾化器组件，其中所述致动器被布置成朝向并离开所述网格元件振动所述可弹性变形元件。

5.根据任一前述权利要求所述的雾化器组件，其中所述致动器包括压电元件。

6.根据权利要求5所述的雾化器组件，还包括预加载元件，其中所述压电元件被布置在所述预加载元件和所述可弹性变形元件之间。

7.根据权利要求6所述的雾化器组件，其中所述压电元件在所述预加载元件与所述可弹性变形元件之间被压缩，并且所述预加载元件可调整以改变所述压电元件在所述预加载元件与所述可弹性变形元件之间的压缩。

8.根据任一前述权利要求所述的雾化器组件，还包括加热器，所述加热器被布置成加热所述振动室的腔中含有的待雾化的液体。

9.根据权利要求8所述的雾化器组件，其中所述加热器定位在所述网格元件处或所述网格元件上。

10.一种气溶胶生成系统，包括：

根据权利要求1到9中任一项所述的雾化器组件；以及

含有待雾化的液体的供应的液体储存器，所述液体储存器与所述振动室的流体入口流体连通，以将液体从所述液体储存器供应到所述振动室的腔。

11.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统，其中所述系统包括：筒，所述筒包括所述液体储存器；和适于可移除地接收所述筒的气溶胶生成装置。

12.根据权利要求11所述的气溶胶生成系统，其中所述筒包括雾化器组件。

13.根据权利要求11所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成装置包括所述雾化器组件。

14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成装置还包括液体识别系统，所述液体识别系统用于识别所述筒的液体储存器中含有的待雾化的液体。

15.根据权利要求14所述的气溶胶生成系统，其中所述筒还包括用于标识所述液体储存器中含有的液体的标识符，并且所述气溶胶生成装置的所述液体识别系统包括检测器，以用于在所述筒接收在所述气溶胶生成装置上时检测所述筒的标识符。

16.一种气溶胶生成装置，包括：

根据权利要求1到9中任一项所述的雾化器组件；

电源；

控制器，所述控制器被配置成控制电力从所述电源到所述致动器的供应；以及

连接器，所述连接器用于接收液体储存器，并且被布置成将液体从液体储存器供应到所述液体入口。

17.一种操作雾化器组件的方法，所述雾化器组件包括：

振动室，所述振动室具有：

腔，所述腔含有待雾化的液体；

液体入口，所述液体入口用于提供待雾化的液体到所述腔的供应；

可弹性变形元件；以及

网格元件，所述网格元件包括多个喷嘴；以及

致动器，所述致动器被布置成使所述可弹性变形元件振动，

其中所述振动室和所述振动室的腔中含有的液体形成振动系统，并且其中，所述方法包括驱动所述致动器来以所述振动系统的共振频率振动所述可弹性变形元件，以通过所述网格元件的喷嘴从所述腔喷射所述腔中含有的液体。

Images