CN113015448A - 气溶胶生成系统和具有泄漏保护的筒 - Google Patents

Abstract

一种气溶胶生成系统，包括：气溶胶生成基材；空气入口(16)；空气出口(28)；从所述空气入口延伸到所述空气出口的气流通道(22)；所述气流通道内的雾化室(23)；所述雾化室内的气溶胶生成元件，其被配置成使所述气溶胶生成基材雾化以生成气溶胶；以及位于所述空气入口与所述雾化室之间的所述气流通道中的入口过滤嘴(24)。有利地，所述入口过滤嘴被配置成允许空气通过所述入口过滤嘴从所述空气入口流入所述气流通道，但是被配置成防止在所述气流通道内大于预定大小的液体或液滴朝向所述空气入口穿过所述入口过滤嘴。

Description

气溶胶生成系统和具有泄漏保护的筒

技术领域

本发明涉及气溶胶生成系统，并且特别地涉及产生气溶胶以供使用者吸入的气溶胶生成系统。

背景技术

一种类型的气溶胶生成系统是生成气溶胶以供使用者吸入的电加热式吸烟系统。电加热式吸烟系统具有各种形式。一种流行类型的电加热式吸烟系统是使液体气溶胶形成基材或其他冷凝形式的气溶胶形成基材汽化以生成气溶胶的电子香烟。

WO2015/117702A描述了一种加热液体基材以形成气溶胶的气溶胶生成系统。加热使用加热细丝的网格来完成。液体通过在网格的一侧的毛细管材料被从贮液器输送到网格。气流通道位于网格的另一侧。汽化的液体气溶胶形成基材穿过网格进入气流通道。网格与毛细管材料一起用于防止液滴通过进入气流通道。然而，一些液滴可以穿过网格或围绕网格进入气流通道。另外，一些汽化的基材有可能凝结在气流通道的壁上并且形成为明显大小的液滴。

不希望在气流通道中形成大液滴，因为如果大液滴到达使用者的嘴或以其他方式从系统中逸出，则它们可能对使用者产生不愉快的体验。液滴对系统的其他部分特别是系统的电子部件的操作而言也可能是破坏性的或有害的。所以期望防止液滴到达系统的那些部分。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供了一种气溶胶生成系统，包括：

气溶胶形成基材；

空气入口；

空气出口；

从所述空气入口延伸到所述空气出口的气流通道；

所述气流通道内的雾化室；

所述雾化室内的气溶胶生成元件，其被配置成使所述气溶胶形成基材雾化以生成气溶胶；以及

位于所述空气入口与所述雾化室之间的所述气流通道中的入口过滤嘴。

有利地，入口过滤嘴被配置成允许空气通过入口过滤嘴从空气入口流入气流通道，但是被配置成防止在气流通道内大于预定大小的液滴穿过入口过滤嘴到空气入口。

入口过滤嘴可以包括网格。网格可以横跨气流通道，使得通过气流通道从空气入口流向空气出口的空气必须穿过网格。

在一些实施方案中，入口过滤嘴包括由直径介于约10μm与100μm之间的线材形成的网格。入口过滤嘴可以包括具有直径介于20μm与200μm之间的空隙的网格。

入口过滤嘴可以包括多个网格。多个网格可以彼此平行地布置，沿着气流通道彼此间隔开。提供多个网格可以降低液体通过过滤嘴泄漏的可能性。

多个网格可以彼此不同。例如，入口过滤嘴可以包括具有第一孔径大小的第一网格和具有相对较小的孔径大小的第二网格，其中第一网格被定位成比第二网格更靠近气溶胶生成元件。利用这种布置，较大的液滴被第一网格阻挡。这防止较大的液滴堵塞第二网格，这可能明显地减少气流。穿过第一网格的较小的液滴被第二网格阻挡并且可以通过第一网格传递回来以返回到雾化室。入口过滤嘴可以包括以这种方式布置的不止两个不同的网格。

气溶胶生成系统还可以包括介于空气出口与雾化室之间的气流通道中的出口过滤嘴。出口过滤嘴可以被配置成允许气溶胶通过出口过滤嘴从气流通道中流出，但是被配置成防止在气流通道内大于预定大小的液滴穿过出口过滤嘴。

出口过滤嘴可以包括网格。出口过滤嘴可以以与关于入口过滤嘴所描述的相同的方式包括多个网格。多个网格可以彼此平行地布置，沿着气流通道彼此间隔开。

多个网格可以彼此不同以便有效地阻挡不同大小的液滴。

出口过滤嘴可以包括由直径介于约10μm与100μm之间的线材形成的网格。出口过滤嘴可以包括具有直径介于20μm与200μm之间的空隙的网格。

在入口过滤嘴或出口过滤嘴包括网格的情况下，该网格可以有利地由诸如不锈钢之类的耐腐蚀材料形成。网格可以被涂布有提高该网格的疏水性或疏油性的材料。例如，通过液相沉积、气相沉积或热等离子体蒸发，能够对网格施加碳化硅、氧化硅、含氟聚合物、氧化钛或氧化铝的纳米涂层，或者在由细丝形成网格之前对这些细丝施加所述纳米涂层。

在入口过滤嘴或出口过滤嘴包括由多个细丝形成的网格的情况下，细丝可以按方形编法布置，使得彼此接触的细丝之间的角度为大约90°。然而，可以使用彼此接触的细丝之间的其他角度。优选地，彼此接触的细丝之间的角度介于30°与90°之间。多个细丝可以包括织造或非织造织物。

气流通道可以在空气入口与空气出口之间沿直线延伸。这允许实现简单的配置和组装并且降低冷凝物聚集在气流路径内的特定位置处的可能性。

气溶胶生成系统可以包括用于保持气溶胶形成基材的基材室。气溶胶形成基材在室温下可以是液体。在那种情况下可以将基材室描述为贮液器。气溶胶形成基材在室温下可以是固体，或者在室温下可以是另一冷凝形式，诸如凝胶。气溶胶生成元件可以至少部分地设置在基材室与气流通道之间。

气溶胶生成元件可以包括加热元件。加热气溶胶形成基材可以从气溶胶形成基材释放挥发性化合物作为蒸汽。蒸汽然后可以在气流内冷却以形成气溶胶。

加热元件可以被配置成通过电阻加热来操作。换句话说，加热元件可以被配置成当电流通过加热元件时生成热量。

加热元件可以被配置成通过感应加热来操作。换句话说，加热元件可以包括衬托器，该衬托器在操作中由在该衬托器中感应的涡流加热。磁滞损耗也可以导致感应加热。

加热元件可以被布置成通过传导来加热气溶胶形成基材。加热元件可以与气溶胶形成基材流体连通，例如，直接或间接接触。加热元件可以被布置成通过对流来加热气溶胶形成基材。特别地，加热元件可以被配置成加热随后流过或经过气溶胶形成基材的空气流。

加热元件可以为流体可渗透的。特别地，加热元件可以允许来自气溶胶形成基材的蒸汽穿过加热元件并且进入雾化室。加热元件可以被定位在雾化室与气溶胶形成基材室之间。加热元件可以使雾化室与气溶胶形成基材室分开。加热元件的一侧可以与气流通道流体连通，例如，直接或间接接触，并且加热元件的相对侧可以与气溶胶形成基材流体连通，例如，直接或间接接触。

在一些实施方案中，加热元件是通常平面的流体可渗透的加热元件，诸如网格、穿孔板或穿孔箔。

加热元件可以包括由多个导电细丝形成的网格。导电细丝可以限定细丝之间的空隙并且这些空隙可以具有介于10μm与100μm之间的宽度。优选地细丝在空隙中产生毛细管作用，使得在使用中，待汽化的液体气溶胶形成基材被汲取到空隙中，从而增加加热器组件与液体之间的接触面积。

导电细丝可以形成大小在160Mesh US与600Mesh US之间(+/-10％)(即每英寸的细丝在160与600之间(+/-10％))的网格。空隙的宽度优选地介于75μm与25μm之间。作为空隙的面积与网格的总面积的比率的网格的开口面积的百分比优选地在25％到56％之间。网可以使用不同类型的编织或网格结构来形成。替代地，导电丝由彼此平行布置的细丝的阵列组成。

导电细丝的直径可以介于8μm与100μm之间，优选地介于8μm与50μm之间，并且更优选地介于8μm与39μm之间。

导电细丝的网格、阵列或织物的面积可以是小的，优选地小于或等于25mm²，从而允许其并入到手持系统中。导电细丝的网格、阵列或织物可以例如为矩形并且具有5mm乘2mm的尺寸。

导电细丝可以包括任何合适的导电材料。合适的材料包括但不限于：诸如掺杂陶瓷、电“导电”陶瓷(诸如例如二硅化钼)的半导体、碳、石墨、金属、金属合金以及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。用于导电细丝的优选材料是304、316、304L和316L不锈钢及石墨。

加热器元件的导电丝的网格、阵列或织物的电阻优选地在0.3与4欧姆之间。更优选的是，导电丝的网格、阵列或织物的电阻在0.5与3欧姆之间，且更优选地约1欧姆。

该系统可以包括固定到加热元件的电触点。电流可以通过电触点被传递到加热元件并且从加热元件传递。导电细丝的网格、阵列或织物的电阻优选地比电触点的电阻大至少一个数量级，并且更优选地大至少两个数量级。这确保热量是由加热元件而不是由电触点生成的。

气溶胶生成元件可以通过除加热以外的方法来使气溶胶形成基材雾化。例如，气溶胶生成元件可以包括振动膜片或者可以迫使气溶胶形成基材通过细网格。

气溶胶形成基材室可以包括被配置成确保将气溶胶形成基材供应给加热元件或其他气溶胶生成元件的毛细管材料或其他液体保持材料。

毛细管材料可以具有纤维状或海绵状结构。毛细管材料优选地包括毛细管束。例如，毛细材料可以包括多个纤维或线或其他细孔管。纤维或线可以大体上对准以将液体输送到加热器。另选地，毛细管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复数个小孔或管，液体可以由毛细管作用输送通过所述小孔或管。毛细管材料可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适材料的示例是海绵或泡沫材料，呈纤维或烧结粉末的形式的陶瓷或石墨基材料，泡沫金属或塑料材料，例如由纺制或挤出纤维制造的纤维状材料，如醋酸纤维素、聚酯或粘合聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。

毛细管材料可以与加热元件的导电细丝流体连通，例如，直接或间接接触。毛细管材料可延伸到丝之间的空隙中。加热元件可以通过毛细管作用将液体气溶胶形成基材抽吸到空隙中。

壳体可以含两种或更多种不同的毛细材料，其中与加热元件接触的第一毛细管材料具有较高的热分解温度，而与第一毛细管材料接触但不与加热元件接触的第二毛细管材料具有较低的热分解温度。第一毛细管材料有效地作为使加热元件与第二毛细管材料分开的间隔件，使得第二毛细管材料不暴露于高于其热分解温度的温度。如本文中所使用，“热分解温度”意思是在所述温度下材料开始分解且通过生成气态副产物损失质量的温度。第二毛细管材料可比第一毛细管材料有利于占据更大体积且可比第一毛细管材料容纳更多气溶胶形成基质。第二毛细管材料可具有比第一毛细管材料更好的毛细管作用性能。第二毛细管材料可比第一毛细管材料更廉价或具有更高的填充能力。第二毛细管材料可为聚丙烯。

气溶胶生成系统可以包括限定雾化室的内部壳体部分。内部壳体部分可以被容纳在外部壳体部分中。外部壳体部分可以包括烟嘴，使用者在该烟嘴上抽吸以通过气流通道从空气入口向空气出口汲取空气。入口过滤嘴可以被定位在内部壳体部分上。入口过滤嘴可以被定位在内部壳体部分的外部表面上。出口过滤嘴可以被定位在内部壳体部分上。出口过滤嘴可以被定位在内部壳体部分的外部表面上。

入口过滤嘴或出口过滤嘴或入口过滤嘴和出口过滤嘴两者可以通过夹紧被固定到内部壳体部分。例如，可以将出口过滤嘴夹紧在两个壳体部分之间。入口过滤嘴或出口过滤嘴或入口过滤嘴和出口过滤嘴两者可以通过上模压被固定到内部壳体部分。换句话说，可以将内部壳体部分的一部分模压在入口过滤嘴或出口过滤嘴周围。

气溶胶生成系统可以包括多个空气入口。气溶胶生成系统可以在每个空气入口中包括入口过滤嘴。气溶胶生成系统可以包括多个空气出口。气溶胶生成系统可以在每个空气出口中包括出口过滤嘴。

气溶胶生成系统可以具有外部壳体部分。外部壳体部分可以被配置成由使用者保持在单手中。外部壳体部分可以由塑料或金属形成。

气溶胶生成系统可以用气溶胶形成基材重新填充。气溶胶形成基材在室温下可以是液体。气溶胶形成基材在室温下可以是凝胶或者可以是固体。气溶胶形成基材可以以胶囊或片剂的形式提供，或者可以以粒状形式提供。

气溶胶形成基质为能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质释放挥发性化合物。

气溶胶形成基质可以包括植物基材料。气溶胶形成基质可以包括烟草。气溶胶形成基质可以包含含有烟草的材料，材料包含挥发性烟草风味化合物，其在加热时从气溶胶形成基质释放。替代地，气溶胶形成基质可包括不含烟草的材料。气溶胶形成基质可以包括均化的植物基材料。气溶胶形成基质可以包含均化的烟草材料。气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，这些化合物在使用中有助于形成致密且稳定的气溶胶，并且在系统的工作温度下基本上耐热降解。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，诸如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，诸如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，诸如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，诸如三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的甘油。气溶胶形成基材可以包括其他添加剂和成分，诸如香料和水。

该系统还可以包括连接到加热器元件并且连接到电源的电路，该电路被配置成监视加热元件或加热元件的一个或多个细丝的电阻，并且取决于加热元件的电阻或尤其是一个或多个细丝的电阻而控制从电源到加热元件的电力的供应。

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它电子电路。电路可包括另外的电子部件。电路可经配置以调节到达加热元件的电力供应。电力可以在激活系统之后被持续地供应给加热元件或者可以被间歇地供应，诸如在逐抽吸基础上供应。可以以电流脉冲的形式将电力供应给加热器元件。

系统可以是电操作吸烟系统。系统可以是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。吸烟系统可具有介于约30mm和约150mm之间的总长度。吸烟系统可以具有约5mm到约30mm之间的外径。

系统有利地包括在壳体的主体内的电源，典型地是电池，例如磷酸锂铁电池。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。电源可以需要再充电并且可以具有允许存储足够用于一次或多次吸烟体验的能量的容量。例如，电源可以具有足够的容量以允许连续生成气溶胶持续大约六分钟的时间，对应于抽一支常规卷烟所耗费的典型时间，或者持续多个六分钟的时间。在另一实例中，电源可具有足够的容量以允许预定数量或不连续的加热器的抽吸或启动。

气溶胶生成系统可以包括筒和装置部分，该筒在使用中联接到装置部分。筒可以包括气溶胶形成基材、雾化室和气溶胶生成元件。装置部分可以包括电源和连接到该电源的控制电路。装置部分联接到筒以允许从电源向气溶胶生成元件供应电力。

筒可以包括空气出口。筒可以包括出口过滤嘴。筒可以包括空气入口和入口过滤嘴。筒可以包括内部壳体部分和外部壳体部分。装置部分可以包括与内部壳体部分或外部壳体部分或两者接合的装置壳体。气流通道可以贯穿筒和装置部分或者可以贯穿仅筒部分。

电触点可以在筒中并且可以与装置部分上对应的电触点接合。

在本发明的第二方面中，提供了一种用于电加热式气溶胶生成系统的筒，所述筒包括：

气溶胶生成基质；

空气入口；

空气出口；

从所述空气入口延伸到所述空气出口的气流通道；

所述气流通道内的雾化室；

所述雾化室内的气溶胶生成元件，其被构造成使所述气溶胶生成基材雾化以生成气溶胶；以及

位于所述空气入口与所述雾化室之间的所述气流通道中的入口过滤嘴。

第二方面的筒可以包括关于本发明的第一方面描述的筒的特征。

本发明提供许多优点。特别地本发明减少来自气溶胶生成系统或来自气溶胶生成系统中的筒的液体泄漏。入口过滤嘴的提供去除对必需在使用之前去除的单独的入口密封件或盖的需要。入口过滤嘴的提供还对气溶胶生成元件提供某种保护免受从系统或筒外部进入气流通道的其他物体的碎屑影响。本发明还提供一种坚固并且制造起来简单的系统。

附图说明

现在将参考附图仅通过实施例描述本发明的实施方案，在附图中：

图1是根据本发明的气溶胶生成系统的示意性图示；

图2是依照本发明的一个实施方案的通过筒的横截面；以及

图3是图2的筒的分解视图。

具体实施方式

图1是依照本发明的气溶胶生成系统的示意图示。气溶胶生成系统是被配置成生成气溶胶以供使用者吸入的手持式吸烟系统。特别地，图1所示的系统是生成含有尼古丁和香料化合物的气溶胶的吸烟系统。

图1的系统包括两个部分：装置部分10和筒20。在使用中筒20附接到装置部分10。

装置部分10包括保持可再充电电池12和电气控制电路14的装置壳体18。可再充电电池12是磷酸锂铁电池。控制电路14包括可编程微处理器和气流传感器。

筒20包括通过卡扣配合连接附接到装置壳体18的筒壳体34。筒壳体34保持气溶胶生成元件，该气溶胶生成元件在此示例中是加热元件32。加热元件32是电阻加热元件。如将描述的，在控制电路的控制下从电池12向加热元件提供电力。筒还将气溶胶形成基材保持在基材室30内。在此示例中，气溶胶形成基材在室温下是液体混合物并且包括尼古丁、香料、诸如甘油或丙二醇之类的气溶胶形成剂和水。毛细管材料33被设置在基材室30中并且被布置成促进气溶胶形成基材到加热元件的递送，而不管系统相对于重力的定向如何。

通过系统限定气流通道22。在此示例中，气流通道的一部分通过筒20并且气流通道的一部分通过装置部分10。包括在控制电路中的气流传感器被定位成检测通过气流通道在装置部分中的部分的气流。气流通道从空气入口16延伸到空气出口28。空气出口28在筒的烟嘴端中。当使用者在筒的烟嘴端上抽吸时，空气通过气流通道22被从空气入口16汲取到空气出口28。

气流通道的一部分形成雾化室23。加热元件32被定位在雾化室中。加热元件32是不锈钢网格加热元件。加热元件32是通常平面的，其一侧与基材室30中的液体流体连通，例如，直接或间接接触，而相对侧与穿过雾化室23的空气流体连通，例如，直接或间接接触。在操作中，由加热元件加热的液体气溶胶形成基材被汽化以形成蒸汽。蒸汽能够穿过网格加热元件进入雾化室。蒸汽被夹带在流经雾化室23的空气中并且冷却以在通过空气出口28离开系统之前形成气溶胶。

入口过滤嘴24设置在加热元件的上游侧的气流通道中。出口过滤嘴26设置在加热元件的下游侧的气流通道中。在这种上下文中，上游和下游是通过在以预定方式使用装置期间参考通过气流通道22的气流方向来限定的。雾化室被定位在入口过滤嘴与出口过滤嘴之间。

入口过滤嘴24包括网格。网格防止直径大于特定直径的液滴通过空气入口24离开雾化室23。类似地，出口过滤嘴26包括网格。出口过滤嘴网格防止直径大于特定直径的液滴通过空气出口26离开雾化室23。入口过滤嘴的网格可以与出口过滤嘴的网格相同或不同。参考图2和图3详细地描述特定示例。

在此示例中由装置部分和筒构成的系统是细长的，从而具有明显地大于其宽度或其厚度的长度。烟嘴端位于系统的长度的一端。这种形状允许系统由使用者在使用该系统时舒适地保持在单手中。可以将系统的长度说成在纵向方向上延伸。气流通道在纵向方向上延伸通过流体可渗透的加热元件32。流体可渗透的加热元件是通常平面的并且平行于纵向方向延伸。加热元件也可以是细长的，其中其长度在纵向方向上延伸。这种布置允许将具有较大表面面积的加热元件容纳在狭长易于保持的系统中。

在操作中，加热元件可以仅在使用者抽吸期间被激活或者可以在设备被接通之后被持续地激活。在第一情况下，当流量传感器检测到通过气流通道的气流超过阈值气流速率时检测到使用者抽吸。响应于流量传感器的输出，控制电路向加热元件供应电力。到加热元件的电力的供应可以在检测到使用者抽吸之后被提供预定时间段或者可以基于来自流量传感器的信号和/或基于由控制电路接收到的其他输入例如加热元件温度或电阻的量度被控制直到满足关闭条件为止。在一个实施例中，在检测到使用者抽吸之后3秒内向加热元件供应6瓦的功率。当加热元件被供应有电力时它加热。当它足够热时，靠近加热元件的液体气溶胶形成基材被汽化。

在第二情况下，在系统的激活之后，在操作期间持续地向加热元件供应电力。激活可以基于使用者对系统的输入，诸如按压按钮。在一个实施方案中，在装置的激活之后向加热元件供应3.3瓦的功率，而不管使用者抽吸如何。再次，可以基于控制电路的其他输入如测量到的加热元件温度或电阻来调整这个。可以在激活之后的预定时间之后或者基于另一个使用者输入来关闭系统。

作为另一替代方案，可以使用混合电源方案，其中在使用者抽吸之间供应较低的功率，诸如3.3瓦，但是在检测到每个使用者抽吸之后2秒内供应较高的功率，诸如7瓦。这可以导致生成较大体积的气溶胶。在一个非限制性配置中，约7瓦的功率将网格加热元件加热至约220℃的温度。

所生成的蒸汽穿过网格加热元件进入雾化室，其中它通过气流通道被夹带在气流中。蒸汽在气流内冷却以形成气溶胶。气溶胶穿过出口过滤嘴26并且进入使用者的嘴。

由加热元件汽化的液体离开毛细管材料33。这种液体被仍然留在基材室30中的液体替换，使得在加热元件附近存在为下一次使用者抽吸准备好的液体。

可能的是，并非所有汽化的气溶胶形成基材都是通过使用者抽吸从系统中汲取的。在那种情况下，气溶胶形成基材可以凝结以在雾化室23内形成大液滴。一些液体也可能在系统的使用期间或在系统的使用之间穿过加热元件而不汽化。入口过滤嘴24防止雾化室内的任何大液滴朝向空气入口16逸出。入口过滤嘴因此保护使用者以及装置部分内的电子部件和电池两者免受来自筒的液体泄漏的影响。

出口过滤嘴类似地防止大液滴朝向空气出口28逸出雾化室。如果大滴到达使用者的嘴，则它们可以为使用者提供不愉快的体验。

入口过滤嘴可以包括网格的不止一个层。这些层可以具有不同的大小。入口过滤嘴可以包括比出口过滤嘴细的一个或多个网格，因为出口过滤嘴必须允许一些液滴在形成的气溶胶中通过，然而如果入口过滤嘴允许足够的空气从空气入口流入雾化室，则期望基本上防止所有液滴传递到空气入口。

图2是依照本发明的一个实施方案的通过筒的透视横截面。图3以分解形式示出图3的筒的部件。

筒包括外部壳体34。在外部壳体34内的是内部壳体31。内部壳体保持加热器组件。加热器组件包括支撑网格加热元件32的加热器安装件39。毛细管材料(未示出)被保持在加热器安装件39内，与加热元件32流体连通，例如，直接或间接接触。筒还在筒的装置部分端(在烟嘴端对面)处包括在网格加热元件与筒的外表面之间延伸的电触点元件37。电触点元件37与系统的装置部分上对应的电触点对接以允许向加热元件32供应电力。入口过滤嘴24通过夹紧环36被夹紧到内部壳体31的入口端。出口过滤嘴26被夹紧在内部壳体31与外部壳体34之间。气流通道通过内部壳体和外部壳体来限定并且穿过两个过滤嘴24、26。内部壳体限定雾化室。弹性体密封元件35被设置成在内部壳体31与外部壳体34之间提供液密密封。

在此实施例中，入口过滤嘴和出口过滤嘴26由相同的网格形成。入口过滤嘴的网格由直径为约3μm至约50μm的不锈钢线材制成。网格的孔径具有约10μm至约100μm的直径。网格被涂布有碳化硅。

加热元件32的网格也由不锈钢形成并且具有约400Mesh US(每英寸约400个细丝)的网格大小。细丝的直径为大约3μm至约50μm，例如，约16μm。形成网格的细丝限定细丝之间的空隙。在此实施例中空隙的宽度为在10μm至50μm附近，例如，37μm，但是可以使用较大或较小的空隙。使用这些概略尺寸的网格允许气溶胶形成基质的弯液面形成于空隙中，且允许加热器组件的网格通过毛细管作用抽吸气溶胶形成基质。加热元件网格的开口面积，即空隙的面积与网格的总面积之比有利地介于15％与75％之间，例如，介于25％与56％之间。加热器组件的总电阻为在0.5欧姆至约1欧姆附近。

内部壳体和外部壳体可以由金属或坚固塑料材料形成。类似地加热器安装件可以由耐热塑料材料形成。

图2和图3的筒组装起来简单。可以将内部壳体31、加热器组件、入口过滤嘴24、夹紧环36、出口过滤嘴26和密封元件35的组件描述为雾化器组件。首先组装雾化器组件。然后将雾化器组件推到外部壳体34中。内部壳体上的一对突起卡入外部壳体上对应的孔径中以将内部壳体固定到外部壳体。保持气溶胶形成基材的室30由内部壳体和外部壳体两者限定。在附接雾化器组件之前，外部壳体可以含液体(或另一凝结相)气溶胶形成基材。替代地，可以在将雾化器组件通过填充端口(未示出)附接到外壳之后填充气溶胶形成基材室。

图2和图3的筒以关于图1描述的方式操作。

在所描述的实施例中，入口过滤嘴和出口过滤嘴都在筒中。然而，应该清楚，例如能将入口过滤嘴定位在装置部分内。类似地，可以将出口过滤嘴定位在单独的可移除的烟嘴元件中。还应该清楚，可以更改气流通道特别是雾化室的形状和大小，以提供递送给使用者的气溶胶的特定期望的性能。

应该清楚，尽管所描述的实施例使用液体气溶胶形成基材，但是在使用其他形式的气溶胶形成基材的系统中，入口过滤嘴或出口过滤嘴或入口过滤嘴和出口过滤嘴两者的提供是有益的。在室温下为固体或凝胶的气溶胶形成基材可以仍然释放在雾化室中凝结成液体形式的挥发性组分。例如，可以将气溶胶形成基材作为凝胶片剂提供。气溶胶形成基材可以包括粒状或切丝烟草。

还应该清楚，尽管实施例描述使用电阻加热元件来形成气溶胶，但是在使用不同种类的加热元件例如感应加热式加热元件来操作的系统中，入口过滤嘴或出口过滤嘴或入口过滤嘴和出口过滤嘴两者的提供是有益的。加热元件不必是定位在气溶胶形成基材与气流通道之间的流体可渗透的加热元件。加热元件可以是加热气溶胶形成基材室的壁以生成蒸汽的烤箱加热器。蒸汽可以通过阀或蒸汽可渗透的膜片或元件传递到气流通道。类似地，在气流通道中提供过滤嘴对通过首先加热气流通道中的气流并且随后使已加热的空气穿过或通过气溶胶形成基材来形成气溶胶的系统来说可以是有益的。在气流通道中提供过滤嘴对通过除加热以外的手段来形成气溶胶的系统来说可以是有益的。

Claims (14)

1.一种气溶胶生成系统，包括：

气溶胶形成基材；

空气入口；

空气出口；

从所述空气入口延伸到所述空气出口的气流通道；

所述气流通道内的雾化室；

所述雾化室内的气溶胶生成元件，其被配置成使所述气溶胶形成基材雾化以生成气溶胶；以及

位于所述空气入口与所述雾化室之间的所述气流通道中的入口过滤嘴；

其中所述入口过滤嘴包括多个网格。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述入口过滤嘴包括网格。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的气溶胶生成系统，还包括介于所述空气出口与所述雾化室之间的所述气流通道中的出口过滤嘴。

4.根据权利要求3所述的气溶胶生成系统，其中所述出口过滤嘴包括网格。

5.根据前述权利要求中的任何一项所述的气溶胶生成系统，其中所述多个网格彼此不同。

6.根据权利要求2至5中的任何一项所述的气溶胶生成系统，其中所述入口过滤嘴包括由直径介于约10μm与100μm之间的线材形成的网格。

7.根据权利要求2至6中的任何一项所述的气溶胶生成系统，其中所述入口过滤嘴包括具有直径介于约20μm与200μm之间的空隙的网格。

8.根据前述权利要求中的任何一项所述的气溶胶生成系统，其中所述气流通道在所述空气入口与所述空气出口之间沿直线延伸。

9.根据前述权利要求中的任何一项所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成元件包括加热元件。

10.根据权利要求9所述的气溶胶生成系统，其中所述加热元件是网格加热元件。

11.根据前述权利要求中的任何一项所述的气溶胶生成系统，其中所述入口过滤嘴包括疏水性或疏油性涂层。

12.根据前述权利要求中的任何一项所述的气溶胶生成系统，包括：

联接到设备部分的筒，

其中所述筒包括：

所述气溶胶形成基材、所述雾化室和所述气溶胶生成元件；

其中所述装置部分包括电源和连接到所述电源的控制电路，并且联接到所述筒以允许从所述电源向所述气溶胶生成元件供应电力。

13.根据权利要求12所述的气溶胶生成系统，其中所述筒包括所述空气入口和所述入口过滤嘴。

14.一种用于电加热式气溶胶生成系统的筒，所述筒包括：

气溶胶形成基材；

空气入口；

空气出口；

从所述空气入口延伸到所述空气出口的气流通道；

所述气流通道内的雾化室；

所述雾化室内的气溶胶生成元件，其被配置成使所述气溶胶形成基材雾化以生成气溶胶；以及

位于所述空气入口与所述雾化室之间的所述气流通道中的入口过滤嘴；

其中所述入口过滤嘴包括多个网格。

Images