CN112492872A - 雾化器和气溶胶递送装置 - Google Patents

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Abstract

描述了一种雾化器和气溶胶递送装置，其中雾化器具有由刚性单体形成的流体输送元件，该刚性单体具有第一侧以及与第一侧相对的第二侧。雾化器还具有加热器。加热器提供基本上平坦的加热表面。加热表面定位成面向刚性单体的第一侧。

Description

雾化器和气溶胶递送装置
技术领域
本公开涉及诸如吸烟制品之类的气溶胶递送装置，并且更具体地涉及可通过传导或感应而利用电生成的热量来产生气溶胶的气溶胶递送装置(例如，通常称为电子烟的吸烟制品)。吸烟制品可构造成对气溶胶前体进行加热，该气溶胶前体可包含可以由烟草制成或衍生的材料或者可以其它方式包含烟草，该前体能够形成供人摄入的可吸入物质。
背景技术
近年来，已经提出了许多吸烟装置以作为需要燃烧烟草使用的吸烟产品的改进或替代。据称许多上述装置已经被设计成提供与吸香烟、雪茄或烟斗相关的感觉，但不递送由于烟草的燃烧而产生的大量的不完全燃烧产物和热解产物。为此，已经提出了采用电能蒸发或加热挥发性材料或者尝试提供吸香烟、雪茄或烟斗的感觉而不将烟草燃烧至显著程度的许多香烟产品、香味发生器以及药物吸入器。例如参见Robinson等人的美国专利第7,726,320号、Griffith Jr.等人的美国专利公开第2013/0255702号和Sears等人的美国专利公开第2014/0096781号中描述的背景技术中所述的各种替代性吸烟制品、气溶胶递送装置和发热源，上述文献以参见的方式纳入本文。例如，还可参见Bless等人于2014年2月3日提交的美国专利申请序列第14/170,838号中的参照商标名称和商业来源的各种类型的吸烟制品、气溶胶递送装置和电动发热源，其全文以参见的方式纳入本文。
可期望提供一种气溶胶递送装置的蒸气形成单元，该蒸气形成单元被构造成用于改进蒸气的形成。还可期望提供一种被制备成采用这种蒸气的气溶胶递送装置。
实用新型？？内容
本公开涉及气溶胶递送装置以及此种装置的元件。气溶胶递送装置可以具体地集成有芯部，以形成蒸气形成单元，该蒸气形成单元可以与动力单元相结合以形成气溶胶递送装置。
在一种或多种实施例中，本公开可以涉及一种在气溶胶递送装置中特别有用的雾化器。雾化器具体地可以至少包括流体输送元件和加热器。流体输送元件可以由刚性材料形成，例如多孔或无孔单体。鉴于个别部件和材料的某些构造，组合的加热器和流体输送元件可以呈现出改进的蒸气形成。
在一些实施例中，示例性的雾化器可包括流体输送元件和加热器，流体输送元件包括刚性单体，该刚性单体具有第一侧以及与第一侧相对的第二侧，其中，加热器包括基本上平坦的加热表面，并且其中，加热表面定位成面向刚性单体的第一侧。
在一些实施例中，刚性单体由能够通过毛细作用将气溶胶前体组合物芯吸入加热表面附近的多孔材料所形成。
在一些实施例中，刚性单体由基本上无孔的材料形成，并且其中，刚性单体包括从第一侧通至第二侧的至少一个孔，以提供用于蒸发的气溶胶前体的管道。
在某些实施例中，流体输送元件还包括沿着刚性单体的第一侧的吸收垫。
在示例性实施例中，刚性单体还包括至少一个邻近其周缘的通道，以提供用于液体气溶胶前体从刚性单体的第二侧行进至第一侧的管道。
在一些实施例中，刚性单体具有在第一侧中形成的凹部，并且加热表面定位成面向凹部的基部表面。根据一些实施方式，刚性单体包括从基部表面延伸至第二侧的至少一个孔。所述至少一个孔可包括居中地定位的孔。上述至少一个孔可包括多个孔，并且居中地定位的孔可以具有比多个孔的其余孔更大的直径。在一些情况下，基部表面包括凸台，居中地定位的孔穿过该凸台。在一些实施例中，刚性单体的凹部的深度大于盘的厚度的约30％。在提供吸收垫和凹部的情况下，该垫可驻留在凹部中。在一些实施例中，吸收垫可包括居中地定位的孔。
在一些实施例中，加热器包括至少一个加热元件，该加热元件选自包括加热线材、导电网和印刷在基材或加热器的被导热材料覆盖的表面上的导电迹线的组。
在一些实施例中，雾化器还包括与加热器分开的热绝缘体，其中该热绝缘体可以是云母盘或其它具有低导热率的材料。
在本公开的某些方面，可包括如本文所述的雾化器，以在气溶胶递送装置中使用。
在一些实施例中，气溶胶递送装置限定出从进气开口到嘴件的空气流动路径，该空气流动路径沿着刚性单体的第二侧经过。
在一些实施例中，刚性单体包括从第一侧延伸至第二侧的至少一个孔，其中，气溶胶递送装置构造成使得蒸发的气溶胶前体通过重力或通过沿着空气流动路径运动的空气的抽吸所产生的压差而被引过该至少一个孔，空气流动路径沿着刚性单体的第二侧。
在一些实施例中，气溶胶递送装置包括贮存部(例如，储罐)，该贮存部包含气溶胶前体组合物。贮存器可以是管状的或诸如矩形之类的另一种形状，并且气溶胶递送装置可形成从进气开口到嘴件的空气流动路径，该空气流动路径穿过贮存器。
在一些实施例中，刚性单体还包括在其第二侧中形成的周向凹槽，这些凹槽构造成帮助将刚性单体密封至贮存器。
流体输送元件可以从贮存器中将气溶胶前体组合物芯吸或以其它方式输送至与流体输送元件热连接的加热器。加热器定位在贮存器的外部，以蒸发经由流体输送元件从贮存器输送的至少一部分气溶胶前体组合物。形成的蒸气可以与被抽吸到气溶胶递送装置中的空气结合，以形成气溶胶，该气溶胶流至气溶胶递送装置的嘴端并离开气溶胶递送装置。包括雾化器的气溶胶递送装置可以是单一的整体结构，其容纳如本文所述的可用于形成气溶胶的所有元件(例如，动力元件、控制元件和蒸发元件)。气溶胶递送装置可以是附连至单独的控制主体的料筒或储罐，其中控制主体可包括动力元件(例如，电池)和/或控制元件。
本发明没有限制地包括以下实施例：
实施例1：一种雾化器，包括：流体输送元件，该流体输送元件包括刚性单体，该刚性单体具有第一侧以及与第一侧相对的第二侧；以及加热器，其中，加热器包括基本上平坦的加热表面，并且其中，加热表面定位成面向刚性单体的第一侧。
实施例2：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，刚性单体由能够通过毛细作用将气溶胶前体组合物芯吸入加热表面附近的多孔材料形成。
实施例3：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，刚性单体由基本上无孔的材料形成，并且其中，刚性单体包括从第一侧通到第二侧的至少一个孔，以提供用于所蒸发的气溶胶前体的管道。
实施例4：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，流体传递元件还包括沿着刚性单体的第一侧的吸收垫。
实施例5：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，刚性单体还包括至少一个邻近其周缘的通道，以提供用于使液体气溶胶前体从刚性单体的第二侧行进至第一侧的管道。
实施例6：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，刚性单体具有在第一侧中形成的凹部，并且加热表面定位成面向凹部的基部表面。
实施例7：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，刚性单体包括从基部表面延伸至第二侧的至少一个孔。
实施例8：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，该至少一个孔包括居中地定位的孔。
实施例9：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，该至少一个孔包括多个孔，并且居中地定位的孔具有比该多个孔的其余孔要大的直径。
实施例10：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，基部表面包括凸台，居中地定位的孔穿过该凸台。
实施例11：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，凹部的深度大于刚性单体的厚度的约30％。
实施例12：如任一前述实施例所述的雾化器，还包括在加热表面与基部表面之间定位于凹部中的吸收垫。
实施例13：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，加热器包括至少一个加热元件，该加热元件选自包括加热线材、导电网和印刷在基材的表面上的导电迹线的组。
实施例14：如任一前述实施例所述的雾化器，还包括与加热器分开的绝缘体。
实施例15：如任一前述实施例所述的雾化器，其中，绝缘体包括云母。
实施例16：一种气溶胶递送装置，该气溶胶递送装置包括如任一前述实施例所述的雾化器。
实施例17：如任一前述实施例所述的气溶胶递送装置，其中，气溶胶递送装置限定有从进气开口到嘴件的空气流动路径，该空气流动路径沿着刚性单体的第二侧而通过。
实施例18：如任一前述实施例所述的气溶胶递送装置，其中，刚性单体包括从第一侧延伸至第二侧的至少一个孔，其中，气溶胶递送装置构造成使得所蒸发的气溶胶前体通过对沿着空气流动路径运动的空气的抽吸所产生的压差而被引过该至少一个孔，空气流动路径沿着刚性单体的第二侧。
实施例19：如任一前述实施例所述的气溶胶递送装置，包括贮存器，该贮存器包括气溶胶前体组合物，其中，气溶胶递送装置生成从进气开口到嘴件的空气流动路径，该空气流动路径穿过贮存器。
实施例20：如任一前述实施例所述的气溶胶递送装置，其中，刚性单体还包括在其第二侧中形成的周向凹槽，这些凹槽构造成帮助将刚性单体密封至贮存器。
通过阅读以下详细描述和在下文中简要描述的附图，本公开的这些和其它特征、方面和优点将会变得清楚。本公开包括本公开中阐述的上述实施例中的任意两个、三个、四个或更多个的组合以及任意两个、三个、四个或更多个特征或元件的组合，无论这些特征或元件是否在本文的具体实施例描述中明确地组合。除非在上下文中明确地另作规定，本公开旨在整体地阅读，使得本公开发明的任何可分特征或元件在其各个方面和实施例中的任何一个中应被看作能够组合。
附图说明
已经在前文中从总体上描述了本公开，现将参照不一定按比例绘制的附图，其中：
图1是根据本公开的各种实施例的气溶胶递送装置的局部剖视图，该气溶胶递送装置包括料筒和动力单元，该动力单元包括可以在气溶胶递送装置中采用的各种元件；
图2是根据本公开的实施例的流体输送元件的图示；
图3是根据本公开的实施例的加热器和绝缘体的图示；
图4是根据本公开的实施例的雾化器的分解图；
图5是根据本公开的实施例的起到贮存器作用的储罐的端视立体图；
图6是根据本公开的实施例的包括图5的储罐和图4的雾化器的气溶胶递送装置的示意性局部剖切图，该气溶胶递送装置包括根据本公开的实施例的贮存器和雾化器；
图7是从根据本公开的另一种实施例的加热器的第一侧看的分解立体图；
图8是从图7的加热器的第二侧看的分解立体图。
图9是包括图5的储罐和图7和8的雾化器的气溶胶递送装置的示意性局部剖切图。
具体实施方式
现将在下文中参照本公开的示例性实施例来更加完整地描述本公开。描述这些示例性实施例使得本公开将是详尽和完整的，且对于本领域的技术人员来说将完整地传达本公开的范围。实际上，本公开可以用许多形式实施并且不应理解为被限制于文中所阐述的各实施例；相反，提出这些实施例使得该公开将满足可适用的法律要求。除非文中清楚地另有说明，否则在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一”、“一个/种”和“该”包括对复数的指示。
如下文所述，本公开的实施例涉及气溶胶递送系统。根据本公开的气溶胶递送系统使用电能来加热材料(例如，不将材料燃烧至任何显著的程度和/或材料没有显著的化学改变)以形成可吸入物质；并且这种系统的部件具有如下制品的形式，该制品可以是足够紧凑的以便被认为是手持装置。即，对气溶胶递送系统的各部件的使用并不导致烟雾的产生——即来自烟草的燃烧或热解的副产物的烟雾的产生，而使用那些系统导致蒸气的产生，蒸气由其中的某些组分的挥发或蒸发导致。在一些实施例中，气溶胶递送系统的各部件可表征为电子香烟，并且那些电子香烟可以包含烟草和/或衍生自烟草的组分，并因此以气溶胶形式递送烟草衍生的组分。
某些气溶胶递送系统的气溶胶生成件可提供抽香烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如吸入和呼出的习惯、口味或香味的种类、感官效果、身体感觉、使用习惯、由可见的气溶胶提供的视觉提示等)而不将其中的任何成分燃烧至显著的程度，这些香烟、雪茄或烟斗通过点燃和燃烧烟草(并因此吸入烟草烟雾)而被使用。例如，本公开的气溶胶生成件的用户可以像吸烟者使用传统类型的吸烟制品那样持有并使用该物件、在该物件的一端上吸气以吸入由该物件产生的气溶胶、以及以选定的时间间隔进行抽吸或吸气等。
本公开的气溶胶递送装置还可以表征为蒸气发生制品或药剂递送制品。因此，可以对这种制品或装置进行修改，从而以可吸入的形式或状态提供一种或多种物质(例如，香味和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以是基本上呈蒸气的形式(即，在低于临界点的温度下处于气相的物质)。替代地，可吸入物质可以是气溶胶的形式(即，在气体中有细小固体颗粒或液滴的悬浮物)。为了简化的目的，本文中所使用的术语“气溶胶”意在包括适合人体吸入的形式或类型的蒸气、气体或气溶胶，无论是否可见，也无论是否可被认为是烟雾状的形式。
本公开的气溶胶递送装置总体地包括设置在可被称为壳体的外主体或外壳内的多个部件。外主体或外壳的总体设计可以变化，并且能够限定气溶胶递送装置的总体尺寸和形状的外主体的形式或构造可以变化。典型地，类似香烟或雪茄形状的细长的主体可以由单个一体式壳体形成，或者该细长的壳体可以由两个或更多的可分离主体形成。例如，气溶胶递送装置可以包括细长的壳体或主体，该细长的壳体或主体的形状可以是大致管状，且由此类似传统的香烟或雪茄的形状。在另一种实施例中，外壳可具有矩形、三角形、椭圆形或其它的横截面形状。在一种实施例中，气溶胶递送装置的所有部件都容纳在一个壳体内。或者，气溶胶递送装置可以包括相连结的并且可分开的两个或更多个壳体。例如，气溶胶递送装置可在一端具有控制主体(或动力单元)，该控制主体包括容纳一个或多个部件(例如，电池和用于控制物件运行的各种电子元件)的壳体，并且在气溶胶递送装置另一端外主体或壳体可移除地附连于其上，该外主体或壳体容纳气溶胶形成组分(例如，一种或多种诸如香料和气溶胶形成剂之类的气溶胶前体组分、一个或多个加热器、和/或一个或多个吸芯)。
本公开的气溶胶递送装置可以由外壳体或外壳形成，该外壳体或外壳的形状不是基本上管状的，但是可形成为基本上较大的尺寸。壳体或外壳可构造成包括烟嘴件和/或可构造成接纳单独的外壳(例如，料筒或储罐)，该单独的外壳可包括诸如液体气溶胶形成剂之类的消耗元件，并且可包括蒸发器或雾化器。
本发明的气溶胶递送装置通常包括以下部件的某些组合：动力源(即，电源)；至少一个控制部件(例如，诸如通过控制从动力源流向制品的其它部件的电流以用于致动、控制、调节和停止用于发热的电力的装置，即，微控制器或微处理器)；加热器或发热部件(例如，构造成通过感应产生的涡流来生成热量的电阻加热元件或材料，该元件或材料单独地或与一个或多个另外的元件组合通常可称为“雾化器”)；气溶胶前体组合物(例如，在施加充足的热量时通常能够生成气溶胶的诸如通常被称为“烟汁”、“电子液体”和“电子汁”的配料之类的液体)；以及允许在气溶胶递送装置上吸气以吸入气溶胶的嘴件或嘴端区域(例如，穿过该制品的限定的气流通路，使得所产生的气溶胶能够在吸气时从该气流通路抽出)。
根据下文所提供的进一步公开内容，本公开的气溶胶递送系统内的部件的更为具体的形式、构造和布置将是显而易见的。此外，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，可以理解到不同气溶胶递送装置部件的选择和布置，比如本公开的背景技术部分中引用的那些代表性产品。
图1中提供了根据本公开的气溶胶递送装置100的一种示例性实施例，该附图示出了可在气溶胶递送装置中采用的部件。如在其中示出的剖切图中所见，气溶胶递送装置100可以包括动力单元102和料筒104，动力单元102和料筒104能够以功能关系永久地或可拆卸地对准。动力单元102和料筒104的配合可以是压配(如图所示)、螺纹配合、过盈配合、磁性或类似方式。具体地，可使用诸如本文中进一步描述的连接部件。例如，动力单元可包括适于配合料筒上的连接器的联接件。作为另一种示例，在一些示例性实施例中，动力单元102的壳体可限定有空腔，该空腔构造成接纳料筒104的至少一部分。在其中料筒104的至少一部分被接纳到动力单元102的空腔中的此类实施例中，料筒104可通过过盈配合(例如，通过使用棘爪和/或其它特征在料筒104的外表面与空腔的壁的内表面之间形成干涉配合)、磁性配合或其它合适的技术被保持在动力单元102的空腔中。
在具体的实施例中，动力单元102和料筒104中的一者或两者可被作为一次性的或可重复使用的。例如，动力单元可具有可更换电池或可再充电电池，并因此与任何类型的充电技术结合，包括：连接至壁式充电器、连接至车载充电器(例如点烟器插座)，以及包括通用串行总线(USB)电缆或连接器(例如USB 2.0、3.0、3.1、USB Type-C)的连接至计算机中的任一种、连接至光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池的太阳能电池板、或诸如使用感应无线充电(例如，包括根据无线充电联盟(WPC)的Qi无线充电标准进行的无线充电)的充电器之类的无线充电器，或者基于无线射频(RF)的充电器。在Sur等人的美国专利申请公开第2017/0112196号中描述了感应式无线充电系统的示例，上述文献全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在一些实施例中，料筒可包括一次性的料筒，如在授予Chang等人的美国专利第8,910,639号中披露的料筒，该文献以参见的方式纳入本文。
如图1所示，动力单元102可以由动力单元外壳101形成，该动力单元外壳101可以包括控制部件106(例如，印刷电路板(PCB)、集成电路、存储器部件、微控制器等，以及用于温度控制的电阻温度检测器)、流量传感器108、电池110和LED 112，并且此类部件能够可变地对准。除了LED之外或作为对LED的替代，可以包括另外的指示器(例如触觉反馈部件、音频反馈部件等)。在授予Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号；授予Newton的美国专利第8,499,766号和授予Scatterday的美国专利第8,539,959号；Galloway等人的美国专利公开第2015/0020825号；以及Sears等人的美国专利公开第2015/0216233号中描述了诸如发光二极管(LED)部件之类的产生视觉提示的附加的代表性类型的部件或指示器及其构造和用途；上述文献以参见的方式纳入本文。应当理解的是，并非所有示出的元素都是需要的。例如，LED可能不存在，或者可能被诸如振动指示器之类的其它指示器代替。同样，流量传感器还可利用诸如按钮之类的手动执行器代替。
料筒104可以由封围贮存器144的料筒外壳103所形成，该料筒外壳103与流体输送元件136流体连通，该流体输送元件136适于将存储在贮存器壳体中的气溶胶前体组合物芯吸至或以其它方式输送至加热器134。流体输送元件可以由一种或多种材料构成，其构造成例如通过毛细作用来输送液体。液体输送元件可以由如下材料形成：例如纤维材料(例如有机棉、醋酸纤维素、再生纤维素织物、玻璃纤维)、多孔陶瓷(氧化铝、二氧化硅、氧化锆、SiC、SiN、AlN等)、多孔碳、石墨、多孔玻璃、烧结玻璃珠、烧结陶瓷珠、毛细管、多孔聚合物等。因此，流体输送元件可以是任何包含开口孔隙网络的材料(即，多个互连的孔，使得流体可以通过该元件从一个孔沿多个方向流向另一孔)。孔隙可以是纳米孔隙、微孔隙、大孔隙或其组合。如本文进一步讨论的，本公开的一些实施例可以具体地涉及对非纤维输送元件的使用。由此，在一些实施例中，可以明确排除纤维输送元件。替代地，可采用纤维输送元件和非纤维输送元件的组合。在一些实施例中，流体输送元件可以是基本上固态的无孔材料，比如聚合物或致密的陶瓷或金属，其构造成引导液体通过孔或狭槽，而不必依靠通过毛细作用的芯吸。这种固态主体可与多孔吸收垫结合使用。吸收垫可以由二氧化硅基纤维、有机棉、人造丝纤维、醋酸纤维素、再生纤维素织物、高度多孔的陶瓷或金属网等形成。
构造成当通过其而施加电流时产生热量的材料的各种实施例可用于形成加热器134。可形成线圈的示例性材料包括康泰尔(Kanthal)(FeCrAl)、镍铬合金、镍、不锈钢、氧化铟锡、钨、二硅化钼(MoSi2)、硅化钼(MoSi)、夹杂有铝的二硅化钼(Mo(Si,Al)2)、钛、铂、银、钯、银和钯的合金、石墨和石墨基材料(例如碳基泡沫和纱线)、导电油墨、掺硼的二氧化硅、以及陶瓷(例如正温度系数陶瓷或负温度系数陶瓷)。加热器134可以是电阻加热元件或构造成通过感应来生成热量的加热元件。加热器134可涂覆有导热陶瓷，比如氮化铝、碳化硅、氧化铍、氧化铝、氮化硅或其复合物。
开口128可存在于料筒外壳103中(例如，在嘴端处)，以允许所形成的气溶胶从料筒104中出来。此类部件代表可存在于料筒中的部件，并且不旨在限制本公开所涵盖的料筒部件的范围。
料筒104还可包括一个或多个电子部件150，这些电子部件150可包括集成电路、存储部件、传感器等。电子部件150可适于通过有线或无线方式与控制部件106和/或与外部装置通信。电子部件150可定位在料筒104或其基部140内的任何位置。
尽管控制部件106和流量传感器108是分开示出的，但应当理解的是，控制部件和流量传感器可结合而成为电子电路板，空气流量传感器直接附连于该电子电路板。控制组件106可视为包括电阻温度检测器，或者该电阻温度检测器可与电子组件150结合在一起。进一步地，电子电路板可以相对于图1的图示水平地定位，因为电子电路板可以在长度方向上平行于动力单元的中心轴线。在一些实施例中，空气流量传感器可包括其自身的电路板或其可附连于的其它基部元件。在一些实施例中，可采用柔性电路板。柔性电路板可构造成各种形状，包括基本上管状的形状。例如，在Worm等人的美国专利公开第2015/0245658号中描述了印刷电路板和压力传感器的构造，该文献的公开内容以参见的方式纳入本文。
动力单元102和料筒104可包括适于促进其间的流体接合的部件。如图1所示，动力单元102可包括联接件124，在该联接件124中具有空腔125。料筒104可以包括适于配合联接件124的基部140，并且可以包括适于装配在空腔125内的突出部141。这种配合可以有助于动力单元102与料筒104之间的稳定连接，以及在动力单元中的电池110和控制部件106与料筒中的加热器134之间建立电连接。进一步地，动力单元外壳101可以包括进气口118，该进气口118可以是外壳中的槽口，在其中它连接至联接件124，允许在联接件周围的环境空气通过并进入外壳，然后空气经过联接件的空腔125，并通过突出部141进入料筒。进气口118不限于在动力单元外壳101之上或邻近于动力单元外壳101，而是可通过料筒的外部或气溶胶递送装置的一些其它部分、比如可拆卸的嘴件形成。
在Novak等人的美国专利公开第2014/0261495号中描述了根据本公开的有用的联接件和基部，其公开内容以参见的方式纳入本文。例如，如图1所示的联接件可限定有外周缘126，该外周缘126构造成与基部140的内周缘142相匹配。在一种实施例中，基部的内周缘可限定有基本上等于或略大于联接件的外周缘半径的半径。进一步地，联接件124可在外周缘126处限定有一个或多个突出部129，这些突出部129构造成配合于在基部的内周缘处限定的一个或多个凹部178。然而，可采用各种其它结构、形状和部件的实施方式来将基部联接至联接件。在一些示例中，料筒104的基部140与动力单元102的联接件124之间的连接可以是基本上永久的，而在其它实施例中，它们之间的连接可以是可释放的，使得例如动力单元可重复使用于一个或多个附加的料筒，这些附加的料筒可以是一次性的和/或可再填充的。
在一些实施例中，气溶胶递送装置100可以是基本上杆状的或基本上管状的或基本上圆柱形的。在其它实施例中，涵盖了其它形状和尺寸，例如，矩形、椭圆形、六边形或三角形横截面、多面形状等。具体地，动力单元102可以是非杆状的，并且可以是大致矩形、圆形或具有一些另外的形状。同样地，动力单元102可基本上大于预期将会是基本上常规香烟的尺寸的动力单元。
图1所示的贮存器144可以是容器(例如，由基本上不渗透气溶胶前体组合物的壁形成)或可以是纤维贮存器。容器壁可以是柔性的，并且可以是可塌缩的。或者，容器壁可以是基本上刚性的。容器可基本上被密封以防止气溶胶前体组合物从中通过，除非经由明确提供用于气溶胶前体组合物通过的任何特定开口，比如穿过如在本文中以其它方式描述的输送元件。在示例性实施例中，贮存器144可以包括一层或多层非织造纤维，所述一层或多层非织造纤维基本上形成为环绕料筒外壳103内部的管的形状。纤维可以由聚碳酸酯、硅树脂、聚酯、聚乙烯、聚丙烯或陶瓷组成。气溶胶前体组合物可以保持在贮存器144中。例如，液体组分可以由贮存器144吸收性地保持(即，当贮存器144包括纤维材料时)。贮存器144可以与流体输送元件136流体连通。流体输送元件136可以经由毛细作用将储存在贮存器144中的气溶胶前体组合物输送至在该实施例中呈金属线圈形式的加热元件134。由此，加热元件134与流体输送元件136处于加热布置中。
在使用中，当用户在制品100上吸气时，传感器108检测到气流，加热元件134被激活，并且用于气溶胶前体组合物的组分被加热元件134蒸发。在制品100的嘴端上吸气使得环境空气进入进气口118并穿过联接件124中的空腔125和基部140的突出部141中的中心开口。在料筒104中，所吸入的空气与所形成的蒸气结合以形成气溶胶。将气溶胶搅拌、吸入或以其它方式从加热元件134抽离，并从制品100的嘴端中的嘴开口128中抽出。替代地，在没有气流传感器的情况下，加热元件134可诸如通过按钮来手动地启动。
输入元件可包括在气溶胶递送装置中(并且可替代或对气流传感器或压力传感器进行补充)。可包括输入部，以允许用户控制设备的各功能和/或向用户输出信息。可以采用任何部件或部件的组合来作为用于控制装置的功能的输入端。例如，如在Worm等人的美国专利公开第2015/0245658号中描述的，可使用一个或多个按钮，该文献以参见的方式纳入本文。同样地，如在Sears等人于2015年3月10日提交的美国专利申请序列第14/643,626号中描述的，可使用触摸屏，该文献以参见的方式纳入本文。作为进一步的示例，适于基于气溶胶递送装置的指定运动而进行姿势识别的部件可用作输入部。参见Henry等人的美国专利公开第2016/0158782号，该文献以参见的方式纳入本文。作为又一种示例，可以在气溶胶递送装置上实施电容传感器，以使用户能够例如通过触摸装置的表面来提供输入，在该表面上实施有电容传感器。
在一些实施例中，输入部可包括诸如智能手机或平板电脑之类的计算机或计算装置。具体地，气溶胶递送装置可诸如通过使用USB线或类似协议接线来连接于计算机或其它装置。气溶胶递送装置还可经由无线通信与计算机或其它用作输入的装置进行通信。例如，参见如在Ampolini等人的美国专利公开第2016/0007561中描述的用于经由读取请求来控制装置的系统和方法，其公开内容以参见的方式纳入本文。在这样的实施例中，应用程序或其它计算机程序可以与计算机或其它计算装置结合使用以向气溶胶递送装置输入控制指令，这种控制指令包括例如通过选择尼古丁含量和/或另外包括的香料的含量来形成特定组合物的气溶胶的能力。
根据本公开的气溶胶递送装置的各种部件可以从现有技术中所描述的部件和市售的部件中选择。在Peckerar等人的美国专利申请公开第2010/0028766号中描述了可根据本公开使用的电池的示例，其公开内容以参见的方式纳入本文。
气溶胶递送装置可以结合有传感器或检测器，用于在需要产生气溶胶时(例如，当使用期间进行抽吸时)控制向发热元件供给的电力。因此，例如，提供了一种如下的方式或方法，该方式或方法用于在使用期间不在气溶胶递送装置上吸气时关闭发热元件的电源，并且用于在吸气过程中接通电源以致动或触发由发热元件产生的热量。在Sprinkel,Jr.的美国专利第5,261,424号；McCafferty等人的美国专利第5,372,148号；以及Flick的PCT WO2010/003480中描述了附加的代表性类型的传感或检测机构、其结构和构造、其部件、及其一般操作方法描述，上述文献以参见的方式纳入本文。
气溶胶递送装置可包含控制机构，用于在吸气期间控制到发热元件的电功率量。在授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号；授予Brooks等人的美国专利第4,947,874号；授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号；授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号授予；Nguyen等人的美国专利第7,040,314号和授予Pan的美国专利第8,205,622号；Fernando等人的美国专利公开第2009/0230117号；Collet等人的美国专利公开第2014/0060554号和Ampolini等人的美国专利公开第2014/0270727号；以及Henry等人的美国专利公开第2015/0257445号中描述了代表性的电子部件、其结构和构造、其特征、及其一般操作方法描述；上述文献以参见的方式纳入本文。
在授予Newton的美国专利第8,528,569号；Chapman等人的美国专利公开第2014/0261487号、Davis等人的美国专利公开第2014/00597800号和Bless等人的美国专利公开第2015/0216232号中描述了用于支承气溶胶前体的代表性类型的基材、贮存器或其它部件；上述文献以参见的方式纳入本文。此外，在授予Sears等人的美国专利第8,910,640号中阐述了各种芯吸材料，以及特定类型的电子香烟内的那些芯吸材料的构造和运行；该文献以参见的方式纳入本文。
对于表征为电子香烟的气溶胶递送系统，气溶胶前体组合物可包含烟草或源自烟草的组分。在一个方面，烟草可作为烟草的几部分或几块来提供，比如精细研磨、磨碎或粉末化的烟草薄片。可以包括诸如在Sears等人的美国专利公开第2015/0335070号中描述的烟草珠、丸粒或其它固体形式，其公开内容通以参见的方式纳入本文。在另一方面，烟草可以提取物的形式来提供，比如喷雾干燥的提取物，该提取物包含烟草的许多水溶性成分。或者，烟草提取物可具有相对高的尼古丁含量的提取物的形式，该提取物还包含少量来自烟草的其它提取物的成分。在另一方面，衍生自烟草的组分可以相对纯的形式提供，比如衍生自烟草的某些调味剂。在一方面，衍生自烟草并且可以高度纯化或基本上纯的形式使用的组分是尼古丁(例如，药物级尼古丁)。在其它实施例中，非烟草材料可独自形成气溶胶前体组合物。
气溶胶前体组合物、也称为蒸气前体组合物或“电子液体”，它可包含多种组分，包括例如多元醇(例如甘油、丙二醇或其混合物)、尼古丁、烟草、烟草提取物和/或食用香料。在授予Robinson等人的美国专利第7,217,320号、Zheng等人的美国专利公开第2013/0008457号；Chong等人的美国专利公开第2013/0213417号；Collett等人的美国专利公开第2014/0060554号；Lipowicz等人的美国专利公开第2015/0030823号；和Koller的美国专利公开第2015/0020830号，以及Bowen等人的WO 2014/182736号中还对代表性类型的气溶胶前体的组分和构成进行了阐述和表征，上述公开内容全文以参见的方式纳入本文。可采用的其它气溶胶前体包括已包含在下述产品中的气溶胶前体：R.J.Reynolds Vapor公司的
Figure BDA0002902976090000151
产品；Lorillard Technologies的BLUTM产品；Mistic Ecigs的MISTIC MENTHOL产品；露玛公司(Nu Mark LLC)的MARK TEN产品；Juul Labs公司的JUUL产品；以及CNCreative有限公司的VYPE产品。还能够期望的是已经能够从Johnson Creek有限公司获得的、用于电子香烟的所谓“烟汁”。另外的示例性气溶胶前体组合物以如下的商品名出售：BLACK NOTE、COSMIC FOG、MILKMAN E-LIQUID、FIVE PAWNS、VAPOR CHEF、VAPE WILD、BOOSTED、THE STEAM FACTORY、MECH SAUCE、CASEY JONES MAINLINE RESERVE、DR.CRIMMY’SV-LIQUID、SMILEY E LIQUID、BEANTOWN VAPOR、CUTTWOOD、CYCLOPS VAPOR、SICBOY、GOODLIFE VAPOR、TELEOS、PINUP VAPORS、SPACE JAM、MT.BAKER VAPOR和JIMMY THE JUICE MAN。结合在气溶胶递送系统内的气溶胶前体的量使得气溶胶产生件提供可接受的感觉上的和期望的性能特征。例如，期望使用足够量的诸如甘油和/或丙二醇之类的气溶胶形成材料，以便确保产生在许多方面类似于烟草烟雾外貌的可见主流气溶胶。气溶胶生成系统内的气溶胶前体的量可取决于诸如每个气溶胶生成件所期望的抽吸次数之类的因素。在一种或多种实施例中，可以包括约0.5毫升或更多、约1毫升或更多、约2毫升或更多、约5毫升或更多、或约10毫升或更多的气溶胶前体组合物。
在授予Harris等人的美国专利第5,967,148号；授予Watkins等人的第5,934,289号；授予Counts等人的美国专利第5,954,979号；授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号；授予Hon的美国专利第8,365,742号；授予Fernando等人的美国专利第8,402,976号；；Fernando等人的美国专利公开第2010/0163063号；Tucker等人的美国专利公开第2013/0192623号；Leven等人的美国专利公开第2013/0298905号；Kim等人的美国专利公开第2013/0180553号；Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号；Novak等人的美国专利申请公开第2014/0261495号以及DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0261408号中描述了可结合到本公开的气溶胶递送系统中的其它特征、控制器或组件，上述文献以参见的方式纳入本文。
根据本文提供的进一步的公开内容，通过些许修改可以将上述的制品使用描述应用于本文所述的各种实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。然而，以上对使用的描述并非旨在限制制品的使用，而是提供符合本公开的公开的所有必要要求。图1中示出的制品中所示的任何元件或如上文以其它方式描述的任何元件可包括在根据本公开的气溶胶递送装置中。
在一种或多种实施例中，本公开具体地可以涉及构造成提供增加的所产生的蒸气的气溶胶递送装置。这种增加可以由多种因素引起。在一些实施例中，流体输送元件可以部分或完全由诸如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔聚合物等之类的多孔单体形成。例如，在2016年1月5日提交的美国专利申请序列第14/988,109号以及LaMothe的美国专利第2014/0123989号中描述了适用于根据本公开的实施例的示例性单体材料，其公开内容以参见的方式纳入本文。在一些实施例中，多孔单体可以形成基本上为刚性的芯吸部。具体地，输送元件可以基本上是单个单体材料，而不是如本领域中已知的成束的单根纤维。
使用刚性的多孔单体作为流体输送元件可有益于提高加热的均匀性并减少当发生不均匀加热时流体输送元件可能的炭化。还可以期望消除气溶胶递送装置中的纤维材料的存在。尽管有这些益处，但多孔单体也对成功实施为流体输送元件提出了一些挑战。这些挑战部分地是由于多孔单体(例如，多孔陶瓷)与纤维芯相比具有不同的材料特性。例如，氧化铝具有比二氧化硅更高的热导率和更高的热容量。这些热特性导致在芯吸部与加热器的界面处从气溶胶前体组合物吸走热量，并且这可能需要更高的初始能量输出以实现相当的流体蒸发。本公开实现了克服这样的困难的方式。
在一些采用多孔单体的实施例中，当使用多孔单体时，可以使蒸发所需的能量减少，并且可以通过增加多孔单体流体输送元件表面上的热通量密度(以每平方米的瓦数－W/m2为单位进行测量)来改进蒸发响应时间。本公开具体地描述了适于提供这种热通量密度增加的实施例。
在一些实施例中，本公开提供一种雾化器构造，其中，流体输送元件提供平坦的热接收表面，以从加热器的平坦的加热表面接收热量。图2示出了本公开的第一实施例，其中流体输送元件236为基本上刚性的多孔单体的形式。流体输送元件236具有呈圆盘形状的主体240，该主体具有第一侧244和第二侧248。主体240的周缘除了可以是圆形以外还可采用其它形状，以与利用流体输送元件236的气溶胶递送装置的总体横截面相对应。在所示的实施例中，第一侧244和第二侧248通常与圆盘的相对面相对应。第一侧244和第二侧248可以是基本上彼此平行的表面。圆形盘可具有在约6mm与约14mm之间的外径DM，不过主体240的尺寸可根据相关的气溶胶递送装置的部件的尺寸而变化。例如，在气溶胶递送装置类似于香烟的情况下，如图1所示，可将外径DM选择成使得当盘垂直于气溶胶递送装置的纵向轴线布置时主体装配在外壳103(图1)内。外径DM可如图所示是恒定的，或者可变化，例如以形成台阶状部分或锥形外表面，以促进气溶胶递送装置的组装，包括但不限于促进包含气溶胶前体组合物的贮存器与主体240的径向外部之间的可操作的流体接触。
在图2的实施例中，第一侧244可以是旨在与加热器相邻并且可选地与加热器接触的热接收侧。第二侧248可以是烟雾释放侧，当用户在气溶胶递送装置的嘴端上吸气时，通过用户生成的空气流将蒸气从流体传递元件236中带出来。在未示出的其它实施例中，热量可施加至第二侧248，气溶胶可从第一侧244带出，或者加热和带出两者都可主要相对于主体240的单侧进行。在一些实施例中，具体是在其中气流将与主体的每一侧相邻地经过的实施例中，考虑了在主体240的每一侧处的加热和搅拌。
在图2所示的实施例中，第一侧244可包括形成在主体240内或以其它方式设置在主体240内的凹部252。凹部252可具有与主体240的周缘的形状匹配的形状。在图示的圆形的情况下，凹部252的直径DR可在大约5mm至约12mm之间，通常大于主体240的直径DM的一半。直径DR可部分地基于与流体输送元件236相邻的位置处穿过贮存器的管道的半径来选择。
主体240的在外周与凹部252之间的部分可称为吸收区域254，其可全部或部分地放置成与贮存器接触，如图6所示。
凹部252可具有深度Z，其中Z在约1mm与约4mm之间，并且可能在约1.75mm与约2mm之间，其可以是主体240的厚度TM的大约三分之一至大约四分之三。同样，凹部252的绝对深度和相对深度可变化。在一种实施例中，深度Z可足够大，使得加热器和绝缘体(例如，绝热体)可基本上完全被接纳在凹部252内。在另一种实施例中，凹部252接纳加热器，并且绝缘体可以放置在主体240的顶表面255上。
凹部252限定有基部表面256，该基部表面可被称为热接收表面。在一些实施例中，可省略凹部，并且顶表面255可以是热接收表面。主体240具有蒸气形成区域260，该蒸气形成区域260限定在凹部252的基部表面256与第二侧248之间。蒸气形成区域260可具有大约0.5mm至大约2.5mm的厚度TV。在一种实施例中，TV约为1mm。可以选择由凹部252的直径DR确定的基部表面256的面积和蒸气形成区域260的厚度TV，以优化热通量密度并优化可从中释放气溶胶前体的表面积相对于可形成气溶胶前体的蒸气形成区域的体积之比。
如图2所示，可在蒸气形成区域260中设置一个或多个孔270，这些孔从基部表面256延伸至主体240的第二侧248。孔的直径DA可在约0.1mm至约0.9mm的范围内，并且可以为约0.35mm，不过也可以考虑其它尺寸。孔270设置在多孔主体240中以增加暴露的表面积，气溶胶前体可从该暴露的表面积释放为蒸气。除了选择每个孔270的尺寸之外，可改变孔的数量和布置以优化气溶胶的有效释放。可基于诸如加热流体输送元件236所需的功率与被蒸发的气溶胶前体的体积之类的因素来确定气溶胶释放的效率。孔270的尺寸可以全部大致相等，或者它们的尺寸可变化。例如，较小的孔可定位在蒸气形成区域260的中心附近，而较大的孔可定位在蒸气形成区域的周缘附近，反之亦然。孔270可随机地布置或以各种有序的阵列布置，例如正方形网格、同心圆、或者使孔沿着圆形基部表面256的径向线对准。
孔270的间隔还可变化。间隔紧密的孔270可以0.5*DA或更小的厚度分开，而间隔较宽的孔可为约DA的距离或甚至更远地间隔开。相对于基部表面256的总面积，孔270的端部的累积表面积也可从大约90％的开口面积变化至大约10％的开口面积或更小，忽略主体240本身的孔隙率。例如，在一些实施例中，可能根本没有孔270，在这种情况下，开口面积的百分比将定义为零。孔270的使用可促进通过对流和传导从加热器的热传递，以提供对流体输送元件236的更均匀的加热，或者替代地帮助避免加热器或流体输送元件的过热。在使用孔270来增加表面积的情况下，可在第二侧248的蒸气形成区域260处提供替代的表面缺陷，比如凹穴、空腔、凹槽、肋、突起、突出部等，以类似地增加暴露于主体240的第二侧248的表面积。
在图3中示出了加热器234，并且该加热器构造成呈现出基本上平坦的加热表面280，该加热表面280构造成面向并紧邻于流体传递元件236的热接收表面(例如，基部表面256，或者如果存在的话吸收垫)。在一种实施例中，加热线材282基本上沿着平面布置以提供基本上平坦的加热元件。在一种实施例中，加热元件可被夹在类似陶瓷(氧化铝、氧化锆、氧化铍等)之类的高导热材料之间。在一种实施例中，加热线材282形成为印刷在或以其它方式沉积在由陶瓷或其它耐热材料制成的平坦盘283的表面上的导电迹线。加热器234的周缘可构造成与基部表面256(图2)的形状和直径相似，使得加热器234可基本上紧密地位于凹部252内或者甚至与基部表面接触，以便将热量从加热器234的加热表面280传递至流体输送元件236的蒸气形成区域260。在一些实施例中，加热器234的半径R不比凹部252的直径DR的一半大。在一种实施例中，加热器234可以是根据USP 9,491,974的冲压加热器，其以参见的方式纳入本文。
相对于加热线材的轨迹、其线圈数量或加热线材的相邻部分之间的所得间隔，在平面布置内的加热线材282的内部布局没有具体限制。同样，加热线材282可在加热表面282上或从加热表面插入。
加热器234还可以包括电引线284，以为加热器提供正电和负电连接。电引线284可以与加热线材282一体地形成，或者可以是能够附连于(例如，通过焊接或使用连接器)加热丝的单独的元件。引线284的位置没有具体限制。引线284可彼此相邻布置或彼此分开。
在图4中示出流体输送元件236和加热器234的分解图。还可提供电绝缘体288和热绝缘体288，比如云母的片状形式或类似的绝缘材料。从图4可以理解，绝缘体288可设置在主体240的第一侧244上，并且可构造成将加热器234基本上封闭在凹部252内。可将电引线284理解为穿过或围绕绝缘体288而通过，以便与电源形成电连接。绝缘体288的尺寸和大小可设计成与凹部252内的加热器234配合，或者绝缘体288可具有更大的直径并且沿着主体240的顶表面255定位。
输送元件226、加热器234和可选的绝缘体288的组合提供了雾化器290。如从图4理解的，加热器234可构造成处于流体输送元件236的凹部252内。在这种构造中，来自加热器234的能量聚集到主体240的蒸气形成区域260的较小的表面积中。
在一种或多种替代实施例中，加热器234的加热线材282能够以网状或筛网加热器的形式提供，这可以有效地增加在多孔单体式流体输送元件236上的加热器表面积覆盖。同样地，加热器234可构造成用于接触流体输送元件的第一侧244的至少一部分，比如基部表面256，该加热器呈导电网的形式。如本文所使用的，术语网和筛网意为可互换的，并且具体地指交叉的导电细丝的网络。由此，导电网可以认为是导电细丝的网络和/或交错结构。导电细丝可以由任何合适的导电材料形成，诸如在本文中以其它方式列出的用于形成加热器的导电材料。在一种或多种实施例中，导电细丝可以与非导电细丝或类似材料至少部分地交织。
如果加热器234由导电网形成，则该加热器234可以限定有导电细丝的规则图案，其形成平行四边形或与网构造一致的其它形状。导电细丝具体地可以围绕绝缘空间。绝缘空间可以是敞开的(例如，通过空气来绝缘)或可至少部分地填充有绝缘体。绝缘空间可以构造成具有限定的面积，使得导电网加热器334的加热能力增加，以减少递送至加热器的功率的量。在一些实施例中，绝缘空间可以具有约0.01平方微米至约2平方毫米的平均单个面积。在另外的实施例中，绝缘空间可以具有约0.05平方微米至约1.5平方毫米、约0.1平方微米至约1平方毫米、约0.25平方微米至约0.5平方毫米或约0.5平方微米至约0.1平方毫米的平均单个面积。在一些实施例中，绝缘空间可以具有在较大范围内的平均单个面积，比如约0.005平方毫米至约2平方毫米、约0.01平方毫米至约1.5平方毫米或约0.02平方毫米至约1平方毫米。在一些实施例中，绝缘空间可以具有在较低范围内的平均单个面积，比如约0.01平方微米至约10平方微米、约0.02平方微米至约5平方微米或约0.05平方微米至约1平方微米。
加热线材282或替代地导电网不限于通过对直接施加于其的电流的电阻来生成热量。加热线材282或导电网可类似地构造成在存在交变磁场的情况下通过感应电流和涡电流生成热量，而不直接电连接至电源。对于感应加热，其它类型的材料可以用作加热元件，比如铁素体钢、铁磁陶瓷、铝等。
在另外的实施例中，诸如图4所示的雾化器290可包括在气溶胶递送装置300(图6)中，该气溶胶递送装置可包括储罐304。图5示出了适于与雾化器290结合的储罐304的端部立体图。储罐304可以包括外主体或外壳303，该外主体或外壳303限定有构造成存储液体气溶胶前体345(图6)的贮存器344。储罐304可以包括至少一个进气开口308。在所示的实施例中，进气开口308周向间隔开并且从储罐304的周缘径向地延伸。进气开口308通到腔室310，该腔室310沿着支架318或嵌入支架318的顶部下方。在两种情况下，储罐304的端部将设计成避免空气路径与贮存器344中的液体之间的混合。内腔314可从腔室310穿过储罐304而延伸到嘴件327(图6)，以允许所抽吸的空气离开气溶胶递送装置300。一个或多个洞316允许通向贮存器344。洞316可形成在围绕空腔310定位的支架318中。支架318可包括从其轴向突出的一个或多个环形圈320。环形圈320可构造成配合匹配凹槽(图8的516)，以帮助将液体输送元件密封至储罐304。
如图6所示，雾化器290可安装在支架318上。气溶胶前体345可以通过一个或多个洞316(图5)离开贮存器，并被多孔流体输送元件236吸收。替代地，如下所述，流体输送元件可与在加热器与流体输送元件之间的吸收垫联接，用于吸收气溶胶前体。当加热器234被激活时，气溶胶前体组合物被蒸发并通过孔270被引入腔室310中或从多孔流体输送元件236的第二侧248被芯吸。
在所示的实施例中，通过进气开口308吸入的空气携带从腔室310穿过内腔314而到嘴件327的所形成的蒸气(例如，以气溶胶的形式，其中，形成的蒸气与空气混合)。在图6中用点划线示出的、从进气开口308到嘴件327的空气流动路径P沿着流体输送元件236的第二侧248经过。在所示的实施例中，空气流动路径P不通过或不围绕流体输送元件236并且不通过孔270。替代地，通过从进气开口308流出的空气被抽吸穿过孔270的出口并流出嘴件327而在腔室310中产生压差，这将所生成的气溶胶从孔270引出并进入腔室310，在该腔室310中，气溶胶被空气流夹带。压差还可以协助将气溶胶前体345从贮存器344进一步芯吸到流体输送元件236中。如图所示，贮存器344可以是基本上管状的，并且气溶胶沿着空气流动路径P穿过贮存器。贮存器344的外部形状可与外壳303的形状匹配，外壳303的形状不限于圆柱形管，而是可包括具有从中穿过的中心或其它内腔的其它外部形状。还可以考虑元件的其它构造。储罐304可包括用于将储罐连接至控制主体或动力单元(例如，图1中的元件102)的连接器340。连接器340可具有与图1所示的基部140类似的结构，或者可具有适合于将储罐304连接至控制主体/动力单元的任何另外的结构。尽管未示出，但当应理解的是，包括有电连接部，以提供加热器234与电池(例如，图1中的元件110)或其它电力递送装置之间的电连接。来自图1的气溶胶递送装置100的任何相关元件也可包括在气溶胶递送装置300中。
使用至少两个单独的加热器可以有益于改进蒸气的产生。具体地，第一加热器可以用于预加热液体以用于在流体输送元件内蒸发，并且第二加热器可以用于实际蒸发液体。预热可以减少总功率和/或绝对温度和/或提供所期望体积的蒸气所需的加热时间。例如，外部加热器可以是预加热器，并且内部加热器可以是蒸发加热器。附加地或替代地，至少两个单独的加热器可定位在流体输送元件的外表面上。加热器中的一个可起到预加热器的作用，用并且加热器中的另一个可起到蒸发加热器的作用。例如，如图6所示，预加热器(未示出)可定位在加热器234(其可起到蒸发加热器的作用)和贮存器344之间。如上所述，预加热器可对从贮存器344流到蒸发加热器234的液体气溶胶前体组合物进行预热，使得蒸发加热器可更容易地实现蒸发，和/或预加热器可以降低液体气溶胶前体组合物的粘度，以改进液体从贮存器到蒸发加热器的流动。在图6中，定位在加热器234与贮存器344之间的第二加热器可以是如本文所述的网状加热器，可以是简单的线圈，或者可以是用于对流体输送元件中的液体提供预热的任何其它类型的加热器。
转到图7和8，示出了根据第二实施例的雾化器490的分解图。雾化器490可包括绝缘体488，该绝缘体可基本上类似于第一实施例的绝缘体288。雾化器490可包括加热器434，该加热器可基本上类似于第一实施例的加热器234。雾化器490可包括高吸收垫504，该高吸收垫可包括适于吸收和芯吸液体气溶胶前体组合物的纤维材料。用于垫504的合适的材料包括二氧化硅、陶瓷或棉。垫504可包括可选的中心开口508。
进一步地，雾化器490包括根据第二实施例的流体输送元件436，其中流体输送元件是由陶瓷、金属或聚合物形成的无孔单体。流体输送元件436可构造成在不依赖于其孔隙率的情况下输送流体。流体输送元件436具有主体440，该主体具有第一侧444和第二侧448。第一侧444与第二侧448之间的厚度可基本上小于主体440的其它尺寸，使得主体可认为是基本上平坦的。在所示的实施例中，主体440具有圆形形状，因此可描述为盘。还可以考虑其它周缘形状，比如矩形、六边形、三角形、其它规则和不规则多边形、椭圆形以及其它形状。
在图7所示的实施例中，第一侧444包括形成在主体440内或以其它方式设置在主体440内的凹部452。如果存在，则凹部452可以限定有基部表面456。在其它实施例中，可不存在凹部。
可在主体440的周缘附近设置一个或多个通道458，这些通道在第二侧448与第一侧444之间延伸。通道458构造成提供用于气溶胶前体组合物345(图6和9)从贮存器344(图6和9)流到流体输送元件436的第一顶侧444的管道，例如从其周缘流入凹部452。当主体440与储罐404(图9)配合时，通道458可理解为布置成与洞316(图5)相对应。洞316的数量和通道458的数量可以根据液体气溶胶前体组合物的所需流速来选择。在第一侧444上的通道458的边缘可以与基部表面456的周界相切，或者可以突出到基部表面中。
然后，气溶胶前体组合物345可行进到基部表面456与加热器434之间的空间中，例如被吸收垫504芯吸，或者如果省略吸收垫，则自由地流入所述空间，使得气溶胶前体组合物可与加热器直接接触。当加热器434通电时，所收集的气溶胶前体组合物被气溶胶化，并且可以通过流体输送元件436穿过孔470离开进入腔室410(图9)，以被夹带在沿着空气流动路径P的空气流中(图9)。
在一种实施例中，孔470可基本上类似于上述孔270。在存在多孔垫504的情况下，孔470的尺寸范围可增加，比如在约0.1mm至约1mm之间。
在一些实施例中，孔470包括中心孔472。中心孔472可大于孔470的其余孔。中心孔的尺寸可在约0.5mm至约4mm之间。在图7所示的实施例中，中心孔472穿过从主体440的基部表面456延伸的凸起的凸台474。凸台474可起到抑制液体气溶胶前体组合物从垫504泄漏到中心孔472中的作用。在所示的实施例中，凸台474包括形成在其外部的至少一个凹部476。凹部476可以使气溶胶从吸收垫504朝向中心孔472释放。在其它实施例中，可不存在凸起的凸台474。凸起的凸台474被理解为穿过吸收垫504的中心开口508。如果省略凸台474，则中心开口508可类似地省略或者保留而没有任何凸台。
在一种实施例中，基部表面456还形成有围绕基部表面的周缘形成的支座512。支座512可以支承加热器434，并在加热器与基部表面456之间保持期望的间隙。上述间隙容纳气溶胶前体组合物。间隙的尺寸范围可以从约0.1*Z到约0.75*Z，其中Z(图2)是凹部452的深度。间隙的高度还可对应于基部表面456上方的通道458所达到的高度。
在一种实施例中，主体440的第二侧448(图8)设有凹槽516。凹槽516可促进主体440与储罐404(图9)之间的接触和装配，以帮助形成机械密封，以防止液体气溶胶前体泄漏到腔室410中。例如，该装配可包括上述凹槽516与环形圈320(图5)之间的配合。
在一种或多种情形中，本文描述的值可用单词“约”来表征。应当理解的是，为“约”所述量的值表示所述量可精确地是所指示的值，或者可与所指示的值相差最多5％、最多2％或最多1％。
本公开的许多修改和其它实施例将被本公开所属领域的技术人员想到，其具有在前面的描述和相关联的附图中呈现的教示内容的益处。因此，应当理解的是，本公开不局限于所揭示的具体实施例，各种修改和其它的实施例都将包含到附后权利要求书的范围之内。尽管在文中使用了特定的术语，但它们是以一般和描述意义使用的，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种雾化器，包括：
流体输送元件，所述流体输送元件包括刚性单体，所述刚性单体具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；以及
加热器，
其中，所述加热器包括基本上平坦的加热表面，以及
其中，所述加热表面定位成面向所述刚性单体的所述第一侧。
2.如权利要求1所述的雾化器，其特征在于，所述刚性单体由能够通过毛细作用将气溶胶前体组合物芯吸到所述加热表面附近的多孔材料形成。
3.如权利要求1或权利要求2所述的雾化器，其特征在于，所述刚性单体由基本上无孔的材料形成，并且其中，所述刚性单体包括从所述第一侧到所述第二侧的至少一个孔，以提供用于被蒸发的气溶胶前体的管道。
4.如权利要求3所述的雾化器，其特征在于，所述流体输送元件还包括沿着所述刚性单体的所述第一侧的吸收垫。
5.如权利要求3所述的雾化器，其特征在于，所述刚性单体还包括至少一个邻近其周缘的通道，以提供用于使液体气溶胶前体从所述刚性单体的所述第二侧行进至所述第一侧的管道。
6.如权利要求1至5中任一项所述的雾化器，其特征在于，所述刚性单体具有在所述第一侧中形成的凹部，
其中，所述加热表面定位成面向所述凹部的基部表面。
7.如权利要求6所述的雾化器，其特征在于，所述刚性单体包括从所述基部表面延伸至所述第二侧的至少一个孔。
8.如权利要求7所述的雾化器，其特征在于，所述至少一个孔包括居中地定位的孔。
9.如权利要求8所述的雾化器，其特征在于，所述至少一个孔包括多个孔，并且所述居中地定位的孔具有比所述多个孔的其余孔更大的直径。
10.如权利要求8所述的雾化器，其特征在于，所述基部表面包括凸台，所述居中地定位的孔穿过所述凸台。
11.如权利要求6所述的雾化器，其特征在于，所述凹部的深度大于所述刚性单体的厚度的约30％。
12.如权利要求5至11中任一项所述的雾化器，其特征在于，还包括在所述加热表面与所述基部表面之间定位于所述凹部中的吸收垫。
13.如权利要求1至12中任一项所述的雾化器，其特征在于，所述加热器包括至少一个加热元件，所述至少一个加热元件选自包括加热线材、导电网和印刷在基材的表面上的导电迹线的组。
14.如权利要求1至12中任一项所述的雾化器，其特征在于，还包括与所述加热器分开的绝缘体。
15.如权利要求14所述的雾化器，其特征在于，所述绝缘体包括云母。
16.一种气溶胶递送装置，所述气溶胶递送装置包括如权利要求1至15中任一项所述的雾化器。
17.如权利要求16所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述气溶胶递送装置限定出从进气开口到嘴件的空气流动路径，所述空气流动路径沿着所述刚性单体的所述第二侧而通过。
18.如权利要求17所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述刚性单体包括从所述第一侧延伸至所述第二侧的至少一个孔，其中，所述气溶胶递送装置构造成使得被蒸发的气溶胶前体通过沿着所述空气流动路径运动的空气的抽吸所产生的压差而被引过所述至少一个孔，所述空气流动路径沿着所述刚性单体的所述第二侧。
19.如权利要求17所述的气溶胶递送装置，其特征在于，包括贮存器，所述贮存器包括气溶胶前体组合物，其中，所述气溶胶递送装置生成从进气开口到嘴件的空气流动路径，所述空气流动路径穿过所述贮存器而通过。
20.如权利要求19所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述刚性单体还包括在所述刚性单体的所述第二侧中形成的周向凹槽，所述周向凹槽构造成帮助将所述刚性单体密封至所述贮存器。
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