CN112088577A - 用于气溶胶生成的包括感受器管的感受器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于感应加热气溶胶形成基材的感受器组件。所述感受器组件包括限定腔体的多层感受器管，所述腔体用于将感应线圈接纳在所述感受器管内。所述多层感受器管包括内管层和围绕所述内管层的外管层。所述内管层包括优选由第一导电材料组成，而所述外管层包括优选由第二导电材料组成。所述第一导电材料的电阻率大于所述第二导电材料的电阻率。本发明还涉及一种感应加热组件、气溶胶生成制品以及包括这种感受器组件的气溶胶生成系统。

Description

用于气溶胶生成的包括感受器管的感受器组件

技术领域

本发明涉及一种用于从气溶胶形成基材生成气溶胶的感受器组件。本发明还涉及一种感应加热组件、气溶胶生成制品以及包括这种感受器组件的气溶胶生成系统。

背景技术

基于以感应方式加热气溶胶形成基材的气溶胶生成系统通常已从现有技术中知晓。通常，这些系统包括感应源，该感应源包括产生交变磁场的感应线圈，该交变磁场用于在感受器元件中感应发热，从而产生涡流和/或磁滞损耗。感受器元件与基材处于热邻近或接触，该基材能够在加热时释放挥发性化合物，以便形成气溶胶。感受器元件和气溶胶形成基材可一起设置在被配置为与气溶胶生成装置使用的气溶胶生成制品中，该气溶胶生成装置又可以包括感应源。尽管感应加热通常是高效的，但许多感应式加热的气溶胶生成系统仅具有不良负载因数，用于将由交变磁场提供的能量转换为热。

因此，将期望分别具有感受器组件和感应加热组件，其具有现有技术解决方案的优点而不具其限制。具体地讲，将期望感受器组件和感应加热组件能够更有效地使用由交变磁场提供的能量。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于感应加热气溶胶形成基材的感受器组件。感受器组件包括限定腔体的多层感受器管，该腔体用于将感应线圈接纳在感受器管内。多层感受器管包括内管层和围绕内管层的外管层。内管层包括优选由第一导电材料组成，而外管层包括优选由第二导电材料组成。第一导电材料的电阻率大于第二导电材料的电阻率。

根据本发明，已经认识到，在许多气溶胶生成系统中，由感应源产生的绝大多数交变磁场大大扩散超出感受器元件的尺寸。因此，场能的相当大部分未被使用，即未被转化为热，因此被浪费。

为了提供补救，根据本发明的感受器组件包括感受器管，即管状感受器元件。有利地，管的形状允许在由管内部空隙限定的腔体内布置感应源的感应线圈。因此，感应线圈沿着感受器管的长度延伸件(至少横向或甚至完全)被封闭在感受器管内，特别是使得由感应线圈产生的大部分磁场也基本上被封闭在感受器管内。因此，有效地联接到感受器管的磁场的部分显著增加。此外，将感应线圈布置在感受器管的腔体内还证明了对于气溶胶生成系统的紧凑设计是有利的。

此外，由于感受器管的多层构造，也就是说，由于内管层和外管层分别包括具有不同电阻率的第一导电材料和第二导电材料，因此交变磁场与感受器管的联接进一步增加。由于内层的第一材料具有比外层的第二材料更大的电阻率，或反之亦然，由于外层的第二材料具有比内层的第一材料更大的导电率，该外层由于其较大的导电率而基本上用于集中/阻挡交变磁场。相反，内层由于其较高的电阻率而主要用于将磁场的能量转换为热。

优选地，第一导电材料的电阻率在20℃的温度下为至少2.5×10E-08欧姆米，尤其为至少5.0×10E-08欧姆米，优选地至少5.0×10E-07欧姆米。有利地，由于焦耳效应，这些电阻率范围确保充分加热。反之亦然，第二导电材料的电阻率在20℃的温度下优选低于5.0×10E-07欧姆米，尤其低于5.0×10E-08欧姆米，优选低于2.5×10E-08欧姆米。有利地，这些电阻率范围能够充分集中/阻挡磁场。

优选地，第一导电材料的电阻率在20℃的温度下不超过1.5×10E-06欧姆米。

如本文所用，“导电材料”是指电导率为至少1×10E6西门子/米的材料。

通过增加第一材料和第二材料的电阻率之间的差异，可以实现上述效应的增强，尤其是交变磁场与感受器管联接的增强。因此，第一导电材料的电阻率可比第二导电材料的电阻率大至少两倍，尤其是至少五倍，优选地至少十倍。

优选地，第一导电材料和第二导电材料中的至少一者包括金属材料，尤其是金属。因此，第一导电材料或第二导电材料中的至少一者可包括或包含铁磁铁或顺磁性或铁磁性金属或金属合金，诸如铝或钢，尤其是铁磁性钢，优选铁磁性不锈钢。第一导电材料和第二导电材料中的至少一者还可包括或可由奥氏体钢、奥氏体不锈钢、石墨、钼、碳化硅、铌、因科镍合金(奥氏体镍-铬基超合金)、金属化膜或导电陶瓷制成。

一般来说，第一导电材料和第二导电材料不需要是磁性的，也就是说，第一导电材料和第二导电材料可以是顺磁的。在这种情况下，感应加热，特别是在内管层的第一材料内的感应加热，仅归因于由交变磁场感应的涡流所产生的焦耳加热。

如果第一导电材料和第二导电材料中的至少一者是磁性的，即铁磁性或亚铁磁性，则加热可进一步增加。在这种情况下，由于磁性材料内的磁域在交变磁场的影响下被切换，磁滞损耗也可能产生热量。因此，第一导电材料和第二导电材料中的至少一者可以是铁磁性或亚铁磁性。

此外，内管层可以是多层感受器管的最内层和/或其中外管层是多层感受器管的最外层。然而，内管层和外管层可以是彼此直接接触的相邻层。具体地讲，多层感受器管可以是双层感受器管，其中内管层和外管层是邻近层，优选地彼此直接接触。

在许多感应式加热的气溶胶生成系统中，气溶胶形成基材与感受器元件紧密接触。因此，根据本发明的感受器组件的感受器管可以是流体可渗透的，尤其是多孔的和/或可包括至少一个开口，以便允许蒸发的气溶胶形成基材在紧邻感受器管处容易地通过感受器管从基材逸出。例如，内管层和外管层中的至少一者可包括管状网，该管状网分别包括或由第一导电材料或第二导电材料组成。这证明在腔体的情况下是特别有利的，即，感受器管的内部空隙与通过气溶胶生成系统的气流通道流体连通，或者在气溶胶生成系统—具有根据本发明的感受器组件—的通过感受器管的腔体的气流通道情况下是特别有利的。因此，参照本发明的特定方面，感受器管的腔体可提供气流通道。

此外，感受器组件可包括布置在多层感受器管的轴向端面处的至少一个端盖。有利地，这种端盖增强感受器组件内的磁场的外壳，因此增强磁场与感受器组件的联接。

与感受器管一样，端盖也可以是多层端盖。多层端盖可包括内端盖层，该内端盖层包括，特别地由第一导电材料组成，该第一导电材料优选为与感受器管的内管层的第一导电材料相同的材料。另外，多层端盖可包括外端盖层，该外端盖层包括，特别地由第二导电材料组成，该第二导电材料优选为与感受器管的外管层的第二导电材料相同的材料。同样，内端盖层的第一导电材料的电阻率可大于外端盖层的第二导电材料的电阻率。

为了使蒸发的气溶胶形成基材容易地穿过并从感受器的内部腔体逸出，端盖可以是流体可渗透的，尤其可包括至少一个开口和/或可以是穿孔的。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于感应加热气溶胶形成基材的感应加热组件。加热组件包括根据本发明的感受器组件并且如本文所述。加热组件还包括在多层感受器管的腔体内轴向布置或设置的感应线圈，尤其是以便完全封闭在多层感受器管内。因此，感受器管的高度或轴向长度延伸件可以等于或大于感应线圈的高度或轴向长度延伸件。

通常，感应线圈可以是包括根据第一方面或第二方面中的一者的加热组件的气溶胶生成制品的整体部分。另选地，感应线圈可以是气溶胶生成装置的整体部分，其中该装置可被配置为与气溶胶生成制品使用，该气溶胶生成制品优选地包括加热组件(与感应线圈分开)的其他部分，尤其是感受器组件。

感应线圈可具有基本上匹配感受器管的形状的形状，尤其是由感受器管的内部空隙限定的腔体的形状。优选地，感应线圈为螺旋线圈或扁平螺旋线圈，特别是扁平饼状线圈或“弯曲”平面线圈。扁平螺旋线圈的使用允许坚固且制造便宜的紧凑设计。螺旋感应线圈的使用有利地允许生成均匀的交变磁场。感应线圈可缠绕在优选为圆柱形的线圈支撑件，例如铁氧体磁芯周围。如本文所用，“扁平螺旋线圈”表示大致平面的线圈，其中线圈绕组的轴垂直于线圈所处的表面。扁平螺旋感应件可在线圈的平面内具有任何期望的形状。例如，扁平螺旋线圈可具有圆形形状，或可具有大致长圆形或矩形的形状。然而，如本文所使用的术语“扁平螺旋线圈”涵盖平面的线圈以及成形为符合弯曲表面的扁平螺旋线圈。例如，感应线圈可以是布置在优选为圆柱形的线圈支撑件，例如铁氧体磁芯周围的“弯曲的”平面线圈。此外，扁平螺旋线圈可包括例如两层四匝扁平螺旋线圈或单层四匝扁平螺旋线圈。

感应线圈可保持在以下中的一者内：加热组件的壳体，或气溶胶生成制品的壳体，或气溶胶生成装置的主体或气溶胶生成装置的壳体。

优选地，感应线圈不需要暴露于所生成的气溶胶。因此，可以防止线圈上的沉积物和可能的腐蚀。具体地讲，感应线圈可以包括保护盖或保护层。

感应线圈可具有2毫米到10毫米范围内的直径，特别是3毫米至8毫米，优选为5毫米。此类值证明对于气溶胶形成基材的紧凑设计是有利的。

为了进一步增强由磁场提供的能量到热的转换，当布置在感受器管内部时，多层感受器管和感应线圈之间的最小径向距离有利地在0.05毫米至0.3毫米的范围内，特别是0.1毫米至0.2毫米。

根据本发明的感应加热组件的进一步的特征和优点已经关于根据本发明的感受器组件进行了描述，并且如本文所述。因此，将不再重复这些特征和优点。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于与气溶胶生成装置使用的气溶胶生成制品。该制品包括至少一个气溶胶形成基材以及根据本发明的至少一个感受器组件，并且如本文所述。感受器组件与气溶胶形成基材的至少一部分热接触。

如本文所用，术语“气溶胶生成制品”是指包含气溶胶形成基材的制品，所述气溶胶形成基材在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物。优选地，气溶胶生成制品为加热的气溶胶生成制品。也就是说，包括气溶胶形成基材的气溶胶生成制品旨在被加热而非被燃烧来释放可形成气溶胶的挥发性化合物。气溶胶生成制品可以是消耗品，尤其是在单次使用后被丢弃的消耗品。例如，该制品可以是包括待加热的液体气溶胶形成基材的筒。另选地，该制品可以是杆状制品，尤其是烟草制品，类似于常规香烟。

优选地，气溶胶生成制品被设计成与包括感应源的电操作气溶胶生成装置接合。该感应源或感应器产生交变磁场，用于当气溶胶生成制品的感受器组件位于交变磁场内时对其进行加热。在使用中，气溶胶生成制品与气溶胶生成装置接合，使得感受器组件位于由感应器产生的交变磁场内。

如本文所使用，术语“气溶胶生成装置”用于描述电操作装置，该电操作装置能够与气溶胶生成制品的至少一个气溶胶形成基材相互作用，以便通过加热基材来生成气溶胶。优选地，气溶胶生成装置是用于生成气溶胶的抽吸装置，该气溶胶可由使用者通过使用者的嘴直接吸入。具体地讲，气溶胶生成装置是手持式气溶胶生成装置。

如本文所用，术语“气溶胶形成基材”是指在加热气溶胶形成基材后能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基材。气溶胶形成基材是气溶胶生成制品的一部分。气溶胶形成基材可以是固体或优选液体气溶胶形成基材。在两种情况下，气溶胶形成基材可包括固体和液体组分中的至少一者。气溶胶形成基材可包括含烟草材料，该含烟草材料含有加热后从基材释放的挥发性烟草香料化合物。另选地或附加地，气溶胶形成基材可包括非烟草材料。气溶胶形成基材还可包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的示例是丙三醇和丙二醇。气溶胶形成基材还可包括其他添加剂和成分，诸如尼古丁或香料。气溶胶形成基材还可以是糊状材料、包括气溶胶形成基材的多孔材料小袋，或例如与胶凝剂或粘剂混合的松散烟草，其可以包含诸如丙三醇的常见气溶胶形成剂，且被压缩或模制成塞。

如上所述，气溶胶生成制品的气溶胶形成基材优选为液体气溶胶形成基材，即，气溶胶形成液体。在这种构造中，制品优选地进一步包括环形液体保持元件，该环形液体保持元件周向地布置在多层感受器管周围且被配置成用于保持和传输气溶胶形成液体的至少一部分。

如本文所使用，术语“液体保持元件”是指气溶胶形成液体的传输和存储介质。因此，存储在液体保持元件中的气溶胶形成液体可例如通过毛细管作用容易地传输到感受器元件。为了确保气溶胶形成液体的充分汽化，液体保持元件有利地与感受器元件直接接触或与感受器元件至少紧密接近。

优选地，液体保持元件包括毛细管材料或由毛细管材料组成。甚至更优选地，液体保持元件可包括用于保持和传输气溶胶形成液体的高保持或高释放材料(HRM)或由高保持或高释放材料组成。此外，液体保持元件可以是非导电性和顺磁性或抗磁性中的至少一种。甚至更优选地，液体保持元件是不可感应加热的。因此，液体保持元件有利地不受或仅最低限度地受到交变磁场的影响，该交变磁场用于在感受器元件中感应发热涡流和/或磁滞损耗。例如，液体保持元件可包括玻璃纤维材料或由玻璃纤维材料组成。

由于液体保持元件周向地布置在多层感受器管周围，优选地仅加热保持元件的内环部分。此类局限性加热证明是有利的，因为气溶胶形成液体主要在其可例如通过感受器管内的穿孔或开口从液体保持元件直接释放的地方蒸发。因此，可能产生的气泡被直接释放，并且因此无法干扰通过液体保持元件的毛细管液体传输。优选地，在保持元件的内环部分内汽化的气溶胶形成液体直接释放到中心气流通道中，该中心气流通道由腔体，即感受器管的内部空隙形成。因此，汽化的气溶胶形成液体可被夹带在气流通道中，随后冷却以形成气溶胶。此外，保持元件的局部受限加热有利地防止过度热传播到制品的其他部分，例如传播到含有气溶胶形成液体的液体贮存器中(见下文)。当感受器元件例如在抽吸的基础上间歇地加热时，尤其如此。因此，可避免贮存器内的气溶胶形成液体的不良热改变效应。另外，受限的局部加热允许减少加热组件的功耗。这证明了对于在许多气溶胶生成装置中使用的感应加热组件(类似根据本发明的那些)通常由仅具有有限能量容量的电池供电的事实是有利的。此外，由于周向地围绕感受器管的液体保持元件，后者可以有利地用作支撑和/或密封元件覆盖液体保持元件，以便防止气溶胶形成液体泄漏。

有利地，环形液体保持元件为环形和/或中空圆柱形。优选地，液体保持元件为环形和/或中空圆柱形。也就是说，环形感受器元件可以是由矩形围绕旋转轴线旋转而形成的旋转体。旋转矩形的高度决定环形液体保持元件的轴向长度延伸的高度。旋转轴线与旋转矩形的内边缘之间的距离决定了环形液体保持元件的内径向延伸。旋转矩形的外边缘之间的距离，即，相对于旋转轴线在径向方向上测量的内径向延伸和旋转矩形的长度的总和，决定了环形液体保持元件的外径向延伸。

一般来说，环形液体保持元件的高度或轴向长度延伸可以等于或大于或小于感受器管的高度或轴向长度延伸。优选地，选择环形液体保持元件的高度或轴向长度延伸使得保持元件的径向内面足够大，以释放足够量的汽化的气溶胶形成液体。

制品还可以包括壳体，其至少部分地形成容纳气溶胶形成液体的液体贮存器。具体地讲，液体贮存器可以是环形液体贮存器。如上文关于液体保持元件所描述的，液体贮存器还可以是环形和/或中空圆柱形，从而有利于非常紧凑和对称的设计。优选地，壳体由热绝缘材料和/或非导电性和顺磁性或抗磁性材料制成。有利地，这避免了壳体过热和/或不期望的烧伤危险。

具体地讲，贮存器可包括环形内壁和以一定距离围绕内壁的环形外壁，以便在其间形成环形或中空圆柱形贮存器以用于存储气溶胶形成液体。环形外壁可以是气溶胶生成制品的壳体的至少一部分的或形成至少一部分。

优选地，环形外壁形成沿加热组件的中心轴线延伸通过贮存器的中心空气通道。中心空气通道可以是管状的，尤其是圆柱形的。例如，中心空气通道的内径向延伸，即环形液体贮存器的内径向延伸可以在1mm(毫米)至3mm(毫米)之间，优选为约2mm(毫米)。优选地，中心空气通道的半径，即环形液体贮存器的半径等于感受器管的内径向延伸。当然，中心空气通道的半径，即环形液体贮存器的半径也可以大于或小于感受器管的内径向延伸。

优选地，贮存器包括不可感应加热的，具体地非导电性和顺磁性或抗磁性材料或由所述材料制成。甚至更优选地，贮存器包括隔热材料或由隔热材料制成。有利地，这防止了气溶胶形成液体的不期望的过热和/或燃烧危险。

贮存器可以在轴向端面处具有开口。也就是说，贮存器可例如在轴向端面处具有开口。优选地，开口为环形的。如果制品包括如上所述的液体保持元件，则液体保持元件优选地至少部分地布置在贮存器内，尤其是在液体贮存器的开口内，从而允许液体保持元件与容纳在贮存器中的气溶胶形成液体直接接触。

然而，环形液体保持元件由于其毛细管特性而不一定提供对液体贮存器的开口的密封。因此，如上文已经描述过的，感受器管可提供用于内部液体保持元件的侧盖或密封元件。此外，一个或多个密封件(例如，密封垫圈)可围绕制品壳体的接触/安装区域，尤其是液体贮存器和液体保持元件的壁设置。这进一步改善了液体贮存器的密封性。

此外，该制品可包括至少一个保持元件，用于在制品中安装感受器组件和/或液体保持元件。优选地，保持元件可由热绝缘材料制成。

具体地讲，该制品可包括轴向端盖(作为保持元件)其布置在环形液体保持元件的轴向端面处，与贮存器体积相对。轴向端盖可形成贮存器的至少部分轴向端面。优选地，轴向端盖还可以是环形的。

另选地和附加地，制品可包括轴向支撑元件(作为保持元件)其布置在环形液体保持元件的另一个轴向端面处，面向贮存器体积，即与轴向端面(如果存在)相对。优选地，轴向支撑元件还可以是环形的。为了使气溶胶形成基材容易地从贮存器体积传递到液体保持元件，轴向支撑元件可以是流体可渗透的，尤其可包括至少一个开口和/或可以是穿孔的。

轴向端盖和轴向支撑元件中的至少一者可在制品的壳体的径向内部部分和径向外部部分之间延伸，例如在液体贮存器的径向内壁和径向外壁之间延伸。这种构造证明对于液体贮存器的机械稳定性是特别有利的。为了确保轴向端盖和/或轴向支撑元件正确地安装到制品的壳体，端盖和/或轴向支撑元件的径向外表面可嵌入制品的壳体的外壁。另选地，端盖和/或轴向支撑元件可以通过铆钉状固定装置安装到制品的壳体的外壁。同样，保持元件的径向外表面可嵌入制品的壳体的外壁。这同样可以适用于制品的壳体的内壁，尤其是液体贮存器的径向内壁。

轴向端盖和轴向支撑元件中的至少一者可包括塑料，尤其由塑料组成，优选地由热稳定性或热塑性聚合物，例如聚酰亚胺(PI)或聚醚醚酮(PEEK)组成。另选地，轴向端盖和轴向支撑元件中的至少一者也可以包括感受器材料，即导电和/或铁磁性或亚铁磁性材料。

如上所述，制品优选地包括延伸穿过液体贮存器的中心空气通道和多层感受器管的腔体。

如本文所使用，术语“径向”、“轴向”和“同轴”是指制品的中心轴线。该中心轴线可以是环形保持元件和感受器管的对称轴线。因此，如本文所使用，术语“内径向延伸”和“外径向延伸”是指从加热组件的中心轴线测量的延伸。例如，感受器管、保持元件或感应线圈的外径向延伸分别是指感受器元件或感应线圈的中心轴线与径向最外边缘之间的径向距离。同样，感受器管、保持元件或感应线圈的内径向延伸分别是指感受器元件或感应线圈的中心轴线与径向最内边缘之间的径向距离。

如本文所使用，术语“环形”、“环形状”和“环”是指包括围绕中心轴线的中心内部空隙的圆形或周向闭合的几何体。环或环形状的外径向延伸优选地大于环或环形状的轴向延伸。也就是说，环或环形状优选地是扁平的。当然，环或环形状的外径向延伸也可以小于环或环形状的轴向延伸。

而且，气溶胶生成制品可包括烟嘴。优选地，烟嘴包括出口，该出口与由感受器管和液体贮存器(如果存在)的中心空隙形成的中心空气通道流体连通。甚至更优选地，烟嘴可以与液体贮存器是一体的。具体地讲，烟嘴可以是液体贮存器的近端部分，优选地是液体贮存器的锥形端部分。这在气溶胶生成制品的非常紧凑的设计方面证明是有利的。

液体贮存器还可以形成制品的壳体或外壳。根据这种构造，制品可插入到接收腔体中或附接到气溶胶生成装置的近端部分。为了将气溶胶生成制品附接到气溶胶生成装置，气溶胶生成装置的远端部分可以包括磁性或机械安装件，例如，卡口安装件或卡扣配合安装件，其与气溶胶生成装置的近端部分处的对应的对应物接合。

另选地，气溶胶生成制品可以不包括烟嘴。根据这种构造，制品可容易地准备用于插入到接收腔体或凹部或气溶胶生成装置的制品安装件中。接收腔体的近侧开放端或凹部或安装件(用于插入制品)可由属于气溶胶生成装置的烟嘴封闭。另选地，气溶胶生成制品可附接到气溶胶生成装置的主体，并在将烟嘴安装到主体时接收在由气溶胶生成装置的烟嘴形成的腔体中。

在这些构造中的任一个构造中，当制品插入或附接到装置时，由感受器管和液体贮存器(如果存在)的中心空隙形成的中心气流通道优选地与延伸通过气溶胶生成装置的空气路径流体连通。优选地，装置包括从至少一个空气入口延伸穿过接收腔(如果存在)到至少一个空气出口，例如到烟嘴中的空气出口(如果存在)的空气路径。

如上所述，感应线圈优选地是气溶胶生成装置的一部分。这有助于为感应线圈供电。然而，感应线圈可以是气溶胶生成制品的整体部分。在这种构造中，感应线圈优选地包括要电连接到气溶胶生成装置的感应源的连接器。连接器被配置为使得在将气溶胶生成制品与气溶胶生成装置联接时，该连接器自动地与气溶胶生成装置的对应连接器接合。

如前所述，气溶胶生成装置优选地包括用于为感应线圈供电的感应源。感应源可包括交流电(AC)发电机。该AC发电机可由气溶胶生成装置的电源供电。AC发电机可操作地联接到感应线圈。AC发电机被配置为产生高频振荡电流以穿过感应线圈来产生交变电磁场。如在本文中所用，高频振荡电流意指具有500kHz至30MHz之间、优选地1MHz至10MHz之间且更优选地5MHz至7MHz之间，尤其在约6.8MHz的频率的振荡电流。

该装置还可包括优选地包括AC发电机的电路。该电路可有利地包括DC/AC逆变器，其可包含D类或E类功率放大器。电路可连接到气溶胶生成装置的电源。电路可包括可以是可编程微处理器的微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其他电子电路。电路可包括另外的电子部件。电路可被配置为调节对感应线圈的电流供应。电流可在系统激活之后连续地供应到感应线圈，或可例如在逐口抽吸的基础上间歇地供应。

还如前所述，气溶胶生成装置有利地包括电源，优选为电池，诸如磷酸锂铁电池。作为备选，电源可以是另一形式的电荷存储装置，诸如电容器。电源可能需要再充电，且可具有允许存储足够用于一次或多次用户体验的能量的容量。例如，电源可具有足够容量以允许在大约六分钟的时段或六分钟的整倍数的时段中连续生成气溶胶。在另一示例中，电源可具有足够的容量以允许预定次数的抽吸或感应线圈的不连续激活。

根据本发明的气溶胶生成制品的进一步的特征和优点已经关于根据本发明的感受器组件和加热组件进行了描述，并且如本文所述。因此，将不再重复这些特征和优点。

根据本发明，还提供一种气溶胶生成系统，其包括根据本发明的感受器组件、感应加热组件和气溶胶生成制品中的至少一者，并且如本文所述，其中制品和加热组件各自包括：根据本发明的感受器组件，并且如本文所述。加热组件还包括在感受器组件的多层感受器管的腔体内轴向布置或设置的感应线圈。

优选地，气溶胶生成系统包括气溶胶生成的装置和气溶胶生成制品，该气溶胶生成制品被配置为与装置相互作用。具体地讲，制品可以是根据本发明的气溶胶生成制品，并且如本文所述包括根据本发明的感受器组件，并且如本文所述。感受器组件又可以是根据本发明的加热件的一部分，并且如本文所述。

同样，气溶胶生成系统可包括根据本发明的加热组件，并且如本文所述。优选地，加热组件的感受器组件是气溶胶生成制品的一部分，而加热组件的感应线圈(布置或设置在感受器组件的多层感受器管的腔体内)是气溶胶生成装置的一部分。

根据本发明的气溶胶生成系统的进一步的特征和优点已经关于根据本发明的感受器组件、加热组件和气溶胶生成制品进行了描述。因此，将不再重复这些特征和优点。

附图说明

将仅通过举例参考附图进一步描述本发明，附图中：

图1是根据本发明的第一实施方案的感受器组件的示意性透视图；

图2是根据图1沿线A-A的感受器组件的示意性剖视图；

图3是根据图1的包括感受器组件的气溶胶生成制品的示例性实施方案的示意性剖视图；

图4是根据图3的包括气溶胶生成装置和气溶胶生成制品的气溶胶生成系统的示例性实施方案的示意性剖视图；并且

图5是根据本发明的包括感受器组件的气溶胶生成制品的另一示例性实施方案的示意性剖视图。

具体实施方式

图1至图2示意性地示出了根据本发明的感受器组件10的第一实施方案。根据本发明，感受器组件10包括限定腔体12的多层感受器管11，该腔体用于将感应线圈接纳在感受器管12内(在图3示出)。如从图1和图2可以看出，根据本发明的实施方案的感受器管11具有大致中空圆柱形的形状，包括大致圆形的横截面，其中感受器管11的中空圆柱体的内部空隙基本上形成用于接纳感应线圈(图3中示出，但图1和图2中未示出)的腔体12。根据本发明，多层感受器管11还包括内管层13，其包括第一导电材料，以及包括第二导电材料的内管层13周围的外管层14。因此，本发明的实施方案的多层感受器管11为双层或三层感受器管。第一导电材料的电阻率大于第二导电材料的电阻率。由于这种情况，外层14基本上用于由于其更大的导电率来集中/阻挡交变磁场。相反，内层13由于其较高的电阻率而主要用于将磁场的能量转换为热。因此，感受器组件10能够更高效地使用布置在感受器管11的腔体12内的感应线圈提供的交变磁场的能量。在感受器组件10的当前的实施方案中，内管层13由在室温(20℃)下具有约6.9×10E-07欧姆米的电阻率的不锈钢(作为第一导电材料)制成，而外管层14由在室温(20℃)下具有约2.65×10E-08欧姆米的电阻率的铝(作为第二导电材料)制成。

图3示意性地示出根据图1所示的示例性实施方案的包括感受器组件10的气溶胶生成制品20。如图4中所示，气溶胶生成制品60被配置用于与气溶胶生成装置70一起使用，其中装置70和制品20一起形成气溶胶生成系统1。气溶胶生成制品20包括液体贮存器50，该液体贮存器用于保持将使用感受器组件10汽化的气溶胶形成液体。在本实施方案中，贮存器50具有由环形外壁51、环形内壁52和在制品20的近端28处的近端壁53形成的大致中空的圆柱形形状。外壁51、内壁52和贮存器的近端壁53基本上形成制品20的壳体。优选地，环形内壁52形成沿制品20的中心轴线22延伸通过贮存器50的中心空气通道21。在制品20的远端24处，贮存器50具有由环形液体保持元件30封闭的开口。液体保持元件30被配置用于保持和传输储存在中空圆柱形贮存器50的环形贮存器体积55中的气溶胶形成液体。有利地，液体保持元件30由于其在贮存器50的开口内的布置而与容纳在贮存器50中的气溶胶形成液体直接接触。优选地，液体保持元件30包括高保持或高释放材料(HRM)，例如多孔陶瓷材料，或甚至由高保持或高释放材料组成。优选地，液体保持元件的材料是不可感应加热的，具体是非导电和顺磁性或抗磁性的。有利地，这防止了气溶胶形成液体的不期望的过热。

为了在液体保持元件30内加热和汽化气溶胶形成液体，根据图1和2的管状感受器组件10以同轴方式布置在液体保持元件30的径向内表面处。也就是说，液体保持元件30围绕制品20的中心轴线22周向地布置在多层感受器管11周围。优选地，感受器组件10与液体保持元件30的内径向表面直接物理接触并且因此热接触。为了使气溶胶形成基材在管状感受器组件10附近汽化以便容易地从液体保持元件30通过管状感受器组件10逸出到感受器管11的腔体12或内部空隙中，并且因此进入到中心空气通道21中，感受器管11是流体可渗透的。例如，感受器管11可以是穿孔的和/或可以包括至少一个开口。具体地讲，内管层13和外管层14可包括包含相应导电材料或由相应导电材料组成的管状网格。

参照图3，感受器管11的腔体12被配置用于接收属于气溶胶生成装置70的感应线圈75，气溶胶生成制品2被配置用于与该气溶胶生成装置一起使用。感受器管11的腔体12还提供气流通道，尤其是通过气溶胶生成制品20形成中心空气通道21的至少一部分。

如从图3中可以具体看出，液体贮存器50的环形内壁52的长度延伸短于外壁51的长度延伸。因此，管状感受器组件10形成液体贮存器的内径向表面的至少一部分。同时，管状感受器组件10还为液体保持元件30提供内径向密封盖。为了进一步改善液体贮存器50的密封性，密封件(未示出)可设置在液体贮存器50的内壁51和外壁52与液体保持元件30之间的接触区域周围。

为了确保在制品20中正确安装环形液体保持元件30和管状感受器组件10，制品20包括由热绝缘材料制成的保持元件。在图3所示的本实施方案中，制品20包括轴向端盖40(作为保持元件)，其布置在环形液体保持元,30的轴向端面处，与贮存器体积55相对。轴向端盖40形成贮存器50的至少部分轴向端面。轴向端盖40为具有中心内部空隙的圆盘形或环形，以便通过气溶胶生成制品20形成中心空气通道21的至少一部分。此外，轴向端盖40为液体保持元件30提供轴向密封覆盖，这被证明是有利的，因为液体保持元件30由于其毛细管特性，通常不能提供对液体贮存器50的充分密封。一般来讲，环形端盖40的径向内部延伸部和径向外部延伸部可基本上对应于环形液体贮存器50的径向内部延伸部和径向外部延伸部。

另外，制品20包括轴向支撑元件60(作为保持元件)，所述轴向支撑元件布置在环形液体保持元件30的另一轴向端面处，面向贮存器体积55，即与轴向端盖40相反。在当前的实施方案中，轴向支撑元件60包括外部支撑环61和内部支撑环62，它们安装到贮存器50的环形外壁51和环形内壁52上。外部支撑环61和内部支撑环62两者对液体贮存器50的外壁51和内壁52与液体保持元件30之间的接触区域提供密封。有利地，这改善了液体贮存器50的密封性。外部支撑环61和内部支撑环62可以由多个径向延伸的桥接元件(未示出)连接。

进一步参考图3，端盖40的径向外表面、轴向支撑元件60的外部支撑环61和液体保持元件嵌入到贮存器50的外壁51中，以便确保正确安装到制品20的壳体上。同样，轴向支撑元件60的内部支撑环62安装到贮存器50的内壁52的轴向端面上。另选地，端盖40和/或轴向支撑元件60可以通过铆钉样固定装置安装到贮存器50的外壁51和/或内壁52上。如从图3中可以特别看出，轴向支撑元件60和轴向端盖40用于将管状感受器组件10保持在之间。具体地讲，感受器管11的轴向端部部分分别嵌入轴向端盖40的径向内部部分和内部支撑环62中。为此，内部支撑环62包括周向突出部，其沿着轴向方向朝着轴向端盖40延伸，从而导致内部支撑环62具有基本上T形的横截面。就液体贮存器的机械稳定性而言，上述整个构造被证明是特别有利的。

轴向端盖40和轴向支撑元件60由塑料组成，优选地是热稳定的或热塑性的聚合物，例如聚酰亚胺(PI)或聚醚醚酮(PEEK)。

为了感应加热感受器组件10并因此加热保持元件30内的汽化的气溶胶形成液体，感应线圈75可以在或被布置在感受器组件10的腔体12内，也就是说，在气溶胶生成制品20的远端处的中心气流通道内。感应线圈75被配置成在感受器组件10内生成交变磁场。在当前的实施方案中，感应线圈40是围绕圆柱形线圈支撑件76缠绕的螺旋线圈，该圆柱形线圈支撑件优选地由铁氧体材料制成以用于集中磁通量。具体地讲，感受器管11的高度或轴向长度延伸比感应线圈75的高度或轴向长度延伸稍大，使得感应线圈75被完全封闭在多层感受器管11内。因此，由感应线圈75产生的交变磁场到感受器管11的耦合显著增加。

一般来讲，感应线圈75可以是制品20的一部分，或者在图3所示的当前实施方案中，是被配置成与气溶胶生成制品20相互作用的气溶胶生成装置70的一部分。无论感应线圈75是制品20的一部分还是装置70的一部分，感应线圈75和感受器组件10都一起形成根据本发明的感应加热组件。

图4示意性地示出根据本发明的第一实施方案的气溶胶生成装置70的至少一部分。装置70被配置成与根据图3的气溶胶生成制品20相互作用。制品20和装置70一起形成气溶胶生成系统1。如上所述，气溶胶生成装置70包括用于在感受器组件10内产生交变磁场的感应线圈75。为了给感应线圈75供电，气溶胶生成装置70可以包括感应源(未示出)，该感应源包括由电池(未示出)供电的交流电(AC)发电机。

进一步参考图4，气溶胶生成装置70包括主体80和烟嘴90。烟嘴90能够可释放地附接到主体80。为此，主体80和烟嘴90包括对应的卡扣配合安装件84、94，这些安装件分别布置在主体80和烟嘴90的壁81、91的相对端部处。烟嘴90限定用于容纳气溶胶生成制品20以便牢固地安装在气溶胶生成装置70中的腔体95。一旦气溶胶生成制品20附接到气溶胶生成装置70，由环形液体贮存器50和感受器管10的中心空隙形成的中心气流通道21便与延伸穿过气溶胶生成装置70的空气路径流体连通。在当前的实施方案中，空气路径(参见图4中的虚线箭头)从烟嘴90的外壁91中的侧向空气入口93穿过接收腔体95延伸至烟嘴90的近端处的中心空气出口92。

保持螺旋感应线圈75的圆柱形线圈支撑件76轴向地布置在主体80中并附接到该主体，延伸到由烟嘴90形成的腔体95中。装置70可包含呈麦克风形式的抽吸传感器86，该抽吸传感器用于检测使用者何时抽吸烟嘴90。抽吸传感器86与空气路径流体连通，并且布置在主体80内接近圆柱形线圈支撑件76附接到主体80的点。

在使用时，使用者可抽吸烟嘴90以通过空气入口93将空气抽吸到腔体95中，并且从出口92出来进入使用者的口中。当抽吸传感器86检测到抽吸时，感应源向线圈75提供高频振荡电流，以便产生穿过感受器组件10的交变磁场。因此，由于交变磁场诱导的涡电流，感受器管11的第一导电材料和第二导电材料变热。如果多层感受器管11的内层13和/或外层14的第一材料和/或第二材料不仅是导电的，而且也是磁性的，则也可以由磁滞损耗来生成热量。感受器组件10变热，直到达到足以汽化液体保持元件30中保持的气溶胶形成液体的温度。汽化的气溶胶形成材料穿过液体可渗透的感受器管11并夹带在从空气入口93沿着中心空气通道61朝空气出口92流动的空气中。沿着此路线，蒸气冷却以在穿过出口92逸出之前在烟嘴90内形成气溶胶。感应源可以被配置成在检测到抽吸之后向感应线圈75供应电力达预定的持续时间，例如五秒，然后切断电流直到检测到新的抽吸。

图5示意性地示出了包括气溶胶生成装置170和根据本发明的第二实施方案的气溶胶生成制品120的气溶胶生成系统101的另一示例性实施方案。装置170与根据图4的装置70非常相似，具体地分别在主体80和380方面。因此，相似或相同的特征以与图4中的相同参考数字递增100表示。然而，与根据图4的装置70相比，根据图5的装置170不包括烟嘴。相反，制品120包括在其近端123处的与液体贮存器150的近端壁153相邻的圆柱形烟嘴部分190。具体地讲，烟嘴部分190与液体贮存器150的壁是一体的。如在图5中可见，穿过贮存器150的空隙中心的中心空气通道121进一步延伸通过圆柱形烟嘴部分190的中心，朝向空气出口192延伸。

如在图5中还可以看出，液体贮存器150的外壁151在远侧方向上具有轴向延伸超出液体保持元件130的环形突出部156。环形突出部156在其远端处包括卡扣配合安装件194，该卡扣配合安装件与布置在装置170的主体180的壁181的相对端部处的对应卡扣配合安装件184接合。因此，制品120包括侧向空气入口193，该侧向空气入口延伸穿过靠近轴向端盖140的外壁151。从那里，空气路径沿着轴向端盖140的端面和感受器管111的径向内表面进一步穿过中心空气通道121到达空气出口192。有利地，制品120提供非常紧凑的设计。

与根据图3和图4所示的第一实施方案的气溶胶生成制品20相比，根据该第二实施方案的制品120包括单件式轴向支撑元件160，而不是内部支撑环和外部支撑环。单件式轴向支撑元件160为基本上平坦的环形圆盘，其在制品120的外壁151与内壁152之间延伸。支撑元件160包括多个开口165，以便允许气溶胶形成基材容易地从贮存器体积155到达液体保持元件130。

除此之外，根据图5的制品120与根据图3和图4的制品20非常相似。具体地讲，感受器组件110和液体保持元件130与根据第一实施方案的气溶胶生成制品基本上相同。

Claims (15)

1.一种用于感应加热气溶胶形成基材的感受器组件，所述感受器组件包括限定腔体的多层感受器管，所述腔体用于将感应线圈接纳在所述感受器管内，其中所述多层感受器管包括含有第一导电材料的内管层，以及围绕所述内管层的含有第二导电材料的外管层，其中所述第一导电材料的电阻率大于所述第二导电材料的电阻率。

2.根据权利要求1所述的感受器组件，其中所述第一导电材料在20℃的温度下的电阻率为至少2.5×10E-08欧姆米，尤其地至少5.0×10E-08欧姆米，优选地至少5.0×10E-07欧姆米。

3.根据权利要求1或2所述的感受器组件，其中所述第一导电材料的电阻率是所述第二导电材料的电阻率的至少两倍，尤其地至少五倍，优选地至少十倍。

4.根据前述权利要求中任一项所述的感受器组件，其中所述多层感受器管为流体可渗透的，优选地穿孔的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的感受器组件，其中所述第一导电材料和所述第二导电材料中的至少一者能够是铁磁性或亚铁磁性的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的感受器组件，其还包括布置在所述多层感受器管的轴向端面处的端盖。

7.根据权利要求6所述的感受器组件，其中所述端盖包括至少一个开口和/或为穿孔的。

8.一种用于感应加热气溶胶形成基材的感应加热组件，所述感应加热组件包括根据权利要求1至7中任一项所述的感受器组件以及感应线圈，所述感应线圈轴向布置或可轴向布置在所述多层感受器管的所述腔体内，尤其是以便完全封闭在所述多层感受器管内。

9.根据权利要求8所述的加热组件，其中当布置在所述感受器管内时，所述多层感受器管与所述感应线圈之间的最小径向距离在0.05毫米至0.3毫米，尤其是0.1毫米至0.2毫米的范围内。

10.一种与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品，所述制品包括气溶胶形成基材和根据权利要求1至7中任一项所述的感受器组件，所述感受器组件与所述气溶胶形成基材的至少一部分热接触。

11.根据权利要求10所述的制品，其中所述气溶胶形成基材是气溶胶形成液体，并且其中所述制品还包括环形液体保持元件，所述环形液体保持元件周向地布置在所述多层感受器管周围且被配置成用于保持和传输所述气溶胶形成液体的至少一部分。

12.根据权利要求11所述的制品，其还包括壳体，所述壳体至少部分地形成保持所述气溶胶形成液体的液体贮存器，尤其是环形液体贮存器，其中所述液体保持元件至少部分地布置在所述液体贮存器的开口内。

13.根据权利要求12所述的制品，其中所述制品包括延伸穿过所述液体贮存器的中心空气通道和所述多层感受器管的所述腔体。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的制品，其中所述制品包括用于将所述感受器组件安装在所述制品中的由热绝缘材料制成的至少一个保持元件。

15.一种气溶胶生成系统，其包括以下至少一者：根据权利要求1至7中任一项所述的感受器组件、根据权利要求8或9所述的感应加热组件以及根据权利要求10至14中任一项所述的气溶胶生成制品。

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