CN113556953A - 气溶胶供应装置 - Google Patents
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Abstract
一种气溶胶供应装置,包括:配置为接收气溶胶生成材料的加热器部件,其中,加热器部件可通过用变化磁场穿过来加热;以及围绕加热器部件延伸的绝缘构件,其中,绝缘构件包含具有大于大约300℃的熔点的热塑性材料。该装置还包括至少一个线圈,该至少一个线圈围绕绝缘构件延伸,使得绝缘构件位于至少一个线圈和加热器部件之间,其中,至少一个线圈用于产生变化磁场。
Description
技术领域
本发明涉及一种气溶胶供应装置和一种气溶胶供应系统,该气溶胶供应系统包括气溶胶供应装置并包括包含气溶胶生成材料的制品。
背景技术
诸如香烟、雪茄等的抽吸制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经尝试通过生产在不燃烧的情况下释放化合物的产品来提供这些燃烧烟草的制品的替代物。这种产品的实例是通过加热材料而不是燃烧材料来释放化合物的加热装置。该材料可以是例如烟草或可能含有尼古丁或可能不含尼古丁的其他非烟草产品。
发明内容
根据本公开的第一方面,提供了一种气溶胶供应装置,该气溶胶供应装置包括:
加热器部件,配置为接收气溶胶生成材料;
围绕加热器部件延伸的绝缘构件,其中,绝缘构件具有大于大约250℃的熔点;以及
至少一个线圈,该至少一个线圈围绕绝缘构件延伸使得绝缘构件位于至少一个线圈和加热器部件之间,其中,至少一个线圈配置为对加热器部件进行加热。
根据本公开的第二方面,提供了一种气溶胶供应系统,该气溶胶供应系统包括:
根据第一方面的气溶胶供应装置;以及
包含气溶胶生成材料的制品,其中,制品的尺寸设计成至少部分地被接收在加热器部件内。
根据本公开的第三方面,提供了一种气溶胶供应系统,该气溶胶供应系统包括:
用于围绕加热器部件延伸的绝缘构件,其中,绝缘构件的熔点大于大约250℃。
本发明的进一步特征和优点将从下面参考附图对本发明的优选实施方式的描述中变得明显,这些实施方式仅以实例的方式给出。
附图说明
图1示出了气溶胶供应装置的实例的前视图;
图2示出了图1的气溶胶供应装置的前视图,其中外罩被移除;
图3示出了图1的气溶胶供应装置的截面图;
图4示出了图2的气溶胶供应装置的分解图;
图5A示出了气溶胶供应装置内的加热组件的截面图;
图5B示出了图5A的加热组件的一部分的特写视图;
图6示出了感受器、感应线圈和绝缘构件的布置的示意图;以及
图7示出了由绝缘构件包围的感受器的立体图。
具体实施方式
如本文使用的,术语“气溶胶生成材料”包括在加热时提供挥发性成分的材料,该挥发性成分通常呈气溶胶形式。气溶胶生成材料包括任何含烟草材料,并且可以例如包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、复原烟草或烟草替代品中的一种或多种。气溶胶生成材料还可以包括其他非烟草产品,该非烟草产品取决于产品而可能含有或可能不含尼古丁。气溶胶生成材料可以例如为固体、液体、凝胶、蜡等形式。气溶胶生成材料例如也可以是材料的组合或混合物。气溶胶生成材料也可以称为“可抽吸材料”。
已知一种设备,该设备在不会燃烧或点燃气溶胶生成材料的情况下加热气溶胶生成材料以使气溶胶生成材料的至少一种成分挥发,通常形成可以被吸入的气溶胶。这种设备有时被描述为“气溶胶生成装置”、“气溶胶供应装置”、“加热但不燃烧装置”、“烟草加热产品装置”或“烟草加热装置”等。类似地,还存在所谓的电子烟装置,该电子烟装置通常使呈液体形式的气溶胶生成材料蒸发,该气溶胶生成材料可能含有尼古丁或可能不含尼古丁。气溶胶生成材料可以呈能够插入到设备中的杆、烟弹或盒式烟弹等的形式或者设置为能够插入到设备中的杆、烟弹或盒式烟弹等的一部分。用于加热气溶胶生成材料和使气溶胶生成材料挥发的加热器可以设置为设备的“永久”部分。
气溶胶供应装置可以接收包含气溶胶生成材料的制品以用于加热。在本文中,“制品”是包含或容纳所使用的气溶胶生成材料的部件,该部件被加热以使气溶胶生成材料挥发,并且可选地是所使用的其他部件。用户可以在加热制品之前将该制品插入到气溶胶供应装置中以产生用户随后吸入的气溶胶。制品可以是例如预定或特定尺寸的,该制品配置为放置在装置的尺寸被设计成接收制品的加热室内。
本公开的第一方面限定了加热器部件(例如感受器(susceptor))、绝缘构件以及一个或多个线圈(例如感应线圈)的布置。如本文将更详细地讨论的,感受器是可通过用变化磁场穿过而加热的导电物体。线圈配置为产生使得感受器被加热的变化磁场。包含气溶胶生成材料的制品可被接收在感受器内。一旦被加热,感受器将热量传递到气溶胶生成材料,该气溶胶生成材料释放气溶胶。
线圈可以是感应线圈,并且加热器部件可以是感受器。
在本布置中,加热器部件被绝缘构件包围,该绝缘构件例如可以与加热器部件同轴布置。绝缘构件可以位于远离加热器部件的外表面的位置处以提供空气间隙。线圈围绕绝缘构件延伸。这意味着绝缘构件位于线圈和加热器部件之间。在某些布置中,线圈可以与绝缘构件接触。然而,在其他实例中,可以在绝缘构件与线圈之间提供另外的空气间隙。
在上述气溶胶供应装置中,绝缘构件具有大于大约250℃的熔点/熔化温度。通过具有高于250℃的熔点,当加热器部件被加热时,保持绝缘构件的结构完整性。优选地,绝缘构件具有高于300℃的熔点/熔化温度。在使用中,加热器部件可以被加热到的最大温度在大约250℃和大约280℃之间。提供具有高于300℃的熔点的绝缘构件确保了线圈基本上不使绝缘构件熔化或软化。在其他实例中,加热器部件的最大温度可以更低或更高。
在一些实例中,熔点大于大约340℃。在一些实例中,熔点小于大约350℃。具有更高熔点的材料(例如热塑性材料)可能是昂贵的。优选地,熔点是大约343℃。
优选地,绝缘构件包含具有上述熔点的热塑性材料。
绝缘构件可以包括具有大于大约140℃的玻璃化转变温度的热塑性材料。已经发现,当绝缘构件位于远离加热器部件的外表面大于大约2.5mm的距离处时,例如大于大约2.75mm的距离处,绝缘构件通过空气间隙充分地隔绝开,以确保绝缘构件保持在玻璃化转变温度以下。围绕绝缘构件的线圈优选地位于远离加热器部件的外表面大约3mm和大约4mm之间的距离处。因此,线圈的内表面和加热器部件的外表面可以间隔开此距离。这些距离可以是径向距离。已经发现,在此范围内的距离呈现了加热器部件与线圈之间的良好平衡,加热器部件径向靠近线圈以允许加热器部件的有效加热,并且加热器部件径向远离线圈以通过绝缘构件和空气间隙提高感应线圈的绝缘。
因此,优选地,绝缘构件位于远离加热器部件的外表面大于大约2.5mm的距离处。优选地,线圈位于远离加热器部件的外表面大约3.25mm的距离处。
优选地,热塑性材料是聚醚醚酮(PEEK)。PEEK具有良好的热绝缘特性和电绝缘特性,并且非常适合于在气溶胶供应装置中使用。PEEK具有大约343℃的熔点。PEEK具有大约143℃的玻璃化转变温度。在一个实例中,热塑性材料是PEEK 450G。PEEK在处于液体形式时还容易流动,因此绝缘构件可容易地经由注射模制制成。PEEK也没有腐蚀作用,该腐蚀作用会损坏装置中的其他部件。
在使用中,加热器部件可以被加热到最大温度,其中,该最大温度比绝缘构件的熔点小至少大约60℃。因此,加热器部件的最大温度与绝缘构件的熔点之间的差值优选大于60℃。此差值确保绝缘构件不会变得太热而开始软化。在一个实例中,最大温度是例如大约280℃。
在使用中,加热器部件可以被加热到最大温度,其中,最大温度比绝缘构件的熔点小至少大约90℃。在一个实例中,最大温度是例如大约250℃。
在一个实例中,在使用中,加热器部件可以被加热到第一温度和第二温度中的一个,其中,第一温度是大约250℃并且第二温度是大约280℃,熔点比第二温度高至少大约60℃。当装置在第一模式中操作时,加热器部件可以被加热到第一温度,并且当装置在第二模式中操作时,加热器部件可以被加热到第二温度。
绝缘构件可以具有小于大约0.5W/mK的热导率。这确保了绝缘构件具有良好的热绝缘特性,以使装置的部件与被加热的加热器部件绝缘。优选地,热导率小于大约0.35W/mK。PEEK具有大约0.32W/mK的热导率。
绝缘构件优选位于远离加热器部件的位置处,以在加热器部件周围提供空气间隙。如上所述,空气间隙提供绝缘。空气间隙有助于使绝缘构件与热量隔绝开,并且空气间隙和绝缘构件一起有助于使装置的其他部件与热量隔绝开。例如,空气间隙和绝缘构件减少了加热器部件对线圈、电子器件和/或电池的任何加热。
绝缘构件可以具有在大约0.25mm和大约1mm之间的厚度。例如,绝缘构件可以具有小于大约0.7mm或小于大约0.6mm的厚度,或者可以具有在大约0.25mm和大约0.75mm之间的厚度,或者优选地具有在大约0.4mm和大约0.6mm之间的厚度,例如大约0.5mm。已经发现,这些厚度在减少绝缘构件和线圈的加热(通过使绝缘构件更薄以增加空气间隙尺寸)和增加绝缘构件的坚固性(通过使绝缘构件更厚)之间表现出良好的平衡。
在一些布置中,至少一个线圈、加热器部件和绝缘构件是同轴的。这种布置确保加热器部件被有效地加热,并且确保空气间隙和绝缘构件提供有效的绝缘。
如上所述,绝缘构件可以位于远离加热器部件的位置处以提供空气间隙。例如,绝缘构件的内表面与加热器部件的外表面间隔开。这意味着,空气间隙包围加热器部件的外表面,并且加热器部件在此区域中不与绝缘构件接触。任何接触都可以提供热量可沿着其流动的热桥。在一些实例中,加热器部件的端部可以直接或间接地连接到绝缘构件。此接触可以充分远离加热器部件的主要加热区域,以便不会过度地降低由空气间隙和绝缘构件提供的绝缘特性。可替代地或附加地,此接触也可以在相对小的区域上,使得任何通过从加热器部件传导而传递到绝缘构件的热传递都是小的。
在特定的布置中,加热器部件是细长的并且限定轴线,例如纵向轴线。绝缘构件在方位方向上围绕加热器部件和轴线延伸。因此,绝缘构件相对于加热器部件位于径向向外的位置处。此径向方向被定义为垂直于加热器部件的轴线。类似地,线圈围绕绝缘构件延伸并且相对于加热器部件和绝缘构件两者位于径向向外的位置处。
加热器部件可以是中空的和/或基本上管状的,以允许气溶胶生成材料被接收在加热器部件内,使得加热器部件围绕气溶胶生成材料。绝缘构件可以是中空的和/或基本上管状的,使得加热器部件可定位在绝缘构件内。
线圈可以是基本上螺旋形的。例如,线圈可以由诸如利兹线的配线形成,该配线螺旋地缠绕在绝缘构件周围。
加热器部件的厚度可以在大约0.025mm和大约0.5mm之间、或者在大约0.025mm和大约0.25mm之间、或者在大约0.03mm和大约0.1mm之间、或者在大约0.04mm和大约0.06mm之间。例如,加热器部件的厚度可以大于大约0.025mm、或大于大约0.03mm、或大于大约0.04mm,或者小于大约0.5mm、或小于大约0.25mm、或小于大约0.1mm、或小于大约0.06mm。已经发现,这些厚度在加热器部件的快速加热(由于加热器部件被制造得较薄)和确保加热器部件是坚固的(由于加热器部件被制造得较厚)之间提供了良好的平衡。
在一个实例中,加热器部件具有大约0.05mm的厚度。这提供了快速且有效的加热与坚固性之间的平衡。与具有较薄尺寸的其他加热器部件相比,这种加热器部件可以更容易制造并容易地组装为气溶胶供应装置的一部分。
提到实体的“厚度”是指实体的内表面和实体的外表面之间的平均距离。厚度可以在垂直于加热器部件的轴线的方向上测量。
在气溶胶供应装置的特定布置中,线圈位于远离加热器部件的外表面大约3mm和大约4mm之间的距离处,绝缘构件的厚度在大约0.25mm和大约1mm之间,并且加热器部件的厚度在大约0.025mm和大约0.5mm之间。这种气溶胶供应装置允许加热器部件的快速加热和有效的绝缘特性。
在另一特定布置中,线圈可以位于远离加热器部件的外表面大约3mm和大约3.5mm之间的距离处,绝缘部件的厚度在大约0.25mm和大约0.75mm之间,并且加热器部件的厚度在大约0.04mm和大约0.06mm之间。这种气溶胶供应装置允许提高加热器部件的加热并提高绝缘特性。
在另一特定布置中,线圈位于远离加热器部件的外表面大约3.25mm的距离处,绝缘构件的厚度为大约0.5mm,并且加热器部件的厚度为大约0.05mm。这种气溶胶供应装置允许加热器部件的有效加热并允许良好的绝缘特性。
如上所述,在本公开的第二方面中,提供了一种气溶胶供应系统,该气溶胶供应系统包括如上所述的气溶胶供应装置并包括包含气溶胶生成材料的制品。制品的尺寸可以设计成接收在气溶胶供应装置的加热器部件内,使得制品的外表面与加热器部件的内表面接触。因此,制品的尺寸可以设计成使得其邻接加热器部件的内表面。
优选地,该装置是烟草加热装置,也称为加热但不燃烧装置。
如上文简要提到的,在一些实例中,一个或多个线圈配置为在使用中对至少一个导电加热部件/元件(也称为加热器部件/元件)进行加热,使得热能可从至少一个导电加热部件传导到气溶胶生成材料,从而对气溶胶生成材料进行加热。
在一些实例中,线圈配置为产生在使用中用于穿过至少一个加热部件/元件的变化磁场,从而使得至少一个加热部件的感应加热和/或磁滞加热。在这种布置中,该加热部件或每个加热部件都可以被称为“感受器”。配置为在使用中产生用于穿过至少一个导电加热部件的变化磁场从而使得至少一个导电加热部件感应加热的线圈可以被称为“感应线圈”或“感应器线圈”。
该装置可以包括一个或多个加热部件,例如导电加热部件,并且加热部件能够相对于线圈适当地定位或能够相对于线圈可适当地定位,以使得能对加热部件进行这种加热。加热部件可以相对于线圈处于固定位置。或者,至少一个加热部件,例如至少一个导电加热部件,可以包括在用于插入到装置的加热区域中的制品中,其中,该制品还包含气溶胶生成材料并且在使用之后可从加热区域移除。可替代地,该装置和这种制品二者都可以包括至少一个相应的加热部件,例如至少一个导电加热部件,并且当制品处于加热区域中时,线圈可以使得该装置和制品中的每一者的加热部件都进行加热。
在一些实例中,线圈是螺旋形的。在一些实例中,线圈环绕该装置的配置为接收气溶胶生成材料的加热区域的至少一部分。在一些实例中,线圈是环绕加热区域的至少一部分的螺旋线圈。加热区域可以是接收器,该接收器成形为接收气溶胶生成材料。
在一些实例中,该装置包括至少部分地包围加热区域的导电加热部件,并且线圈是环绕导电加热部件的至少一部分的螺旋线圈。在一些实例中,导电加热部件是管状的。在一些实例中,线圈是感应线圈。
图1示出了用于从气溶胶生成介质/气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶供应装置100的实例。概括而言,装置100可以用于加热包括气溶胶生成介质的可替换的制品110,以生成由装置100的用户吸入的气溶胶或其他可吸入介质。
装置100包括壳体102(呈外罩的形式),该壳体包围并容纳装置100的各个部件。装置100在一个端部中具有开口104,制品110可以通过该开口插入以便由加热组件加热。在使用中,制品110可以完全或部分地插入到加热组件中,在加热组件中,制品可以被加热组件的一个或多个部件加热。
此实例的装置100包括第一端部构件106,该第一端部构件包括盖108,该盖可相对于第一端部构件106移动,以在没有制品110就位时关闭开口104。在图1中,盖108示出为处于打开构造,然而,帽108可以移动到关闭构造中。例如,用户可以使盖108沿箭头“A”的方向滑动。
装置100还可以包括用户可操作的控制元件112,例如按钮或开关,按压该控制元件以操作装置100。例如,用户可以通过操作开关112来开启装置100。
装置100还可以包括诸如插口/端口114的电气部件,该电气部件可以接收线缆以对装置100的电池进行充电。例如,插口114可以是充电端口,例如USB充电端口。在一些实例中,可以附加地或替代地使用插口114在装置100和诸如计算装置的另一装置之间传输数据。
图2示出了图1的装置100,其中外罩102被移除并且不存在制品110。装置100限定纵向轴线134。
如图2所示,第一端部构件106布置在装置100的一个端部处,第二端部构件116布置在装置100的相对端部处。第一端部构件106和第二端部构件116一起至少部分地限定装置100的端部表面。例如,第二端部构件116的底表面至少部分地限定装置100的底表面。外罩102的边缘也可以限定端部表面的一部分。在此实例中,盖108还限定装置100的顶表面的一部分。
装置最靠近开口104的一个端部可以被称为装置100的近端(或嘴端),这是因为在使用中,该端部最靠近用户的嘴。在使用中,用户将制品110插入到开口104中,操作用户控制器112以开始加热气溶胶生成材料并抽吸在装置中生成的气溶胶。这使得气溶胶朝向装置100的近端沿着流动路径流过装置100。
装置的离开口104最远的另一端部可以被称为装置100的远端,这是因为在使用中,该端部是离用户的嘴最远的端部。当用户抽吸在装置中产生的气溶胶时,气溶胶从装置100的远端流出。
装置100还包括电源118。该电源118可以是例如电池,例如可充电电池或非可充电电池。合适的电池的实例包括例如锂电池(例如锂离子电池)、镍电池(例如镍镉电池)和碱性电池。电池电联接到加热组件,以在需要时并且在控制器(未示出)的控制下提供电能并加热气溶胶生成材料。在此实例中,电池连接到将电池118保持在适当位置的中心支撑件120。
该装置还包括至少一个电子模块122。该电子模块122可以包括例如印刷电路板(PCB)。PCB 122可以支撑至少一个控制器(例如处理器)以及存储器。PCB 122还可以包括一个或多个电轨道,以将装置100的多个电子部件电连接在一起。例如,电池端子可以电连接到PCB 122,使得电力可以分配在整个装置100中。插口114也可以经由电轨道电联接到电池。
在示例性装置100中,加热组件是感应加热组件并且包括多个部件以经由感应加热过程加热制品110的气溶胶生成材料。感应加热是通过电磁感应加热导电物体(例如感受器)的过程。感应加热组件可以包括感应元件,例如一个或多个感应线圈,并且包括用于使变化的电流(例如交变电流)通过感应元件的装置。感应元件中的变化电流产生变化磁场。变化磁场穿过相对于感应元件适当定位的感受器,并且在感受器内产生涡电流。感受器具有对涡电流的电阻,并且因此涡电流抵抗电阻的流动使得感受器由于焦耳加热而被加热。在感受器包括铁磁材料(例如铁、镍或钴)的情况下,也可以通过感受器中的磁滞损耗(即通过磁性材料中磁偶极子的变化取向,该磁偶极子的变化取向是磁偶极子与变化磁场对准的结果)而产生热量。与例如通过传导加热相比,在感应加热中,在感受器内产生热量,从而允许快速加热。此外,感应加热器和感受器之间不需要任何物理接触,从而允许在结构和设施中的增强的自由度。
示例性装置100的感应加热组件包括感受器器件132(本文中称为“感受器”)、第一感应线圈124和第二感应线圈126。第一感应线圈124和第二感应线圈126由导电材料制成。在此实例中,第一感应线圈124和第二感应线圈126由利兹线/线缆制成,该利兹线/线缆以螺旋方式缠绕以提供螺旋的感应线圈124、126。利兹线包括多根单独的配线,这些单独的配线被单独地绝缘并且扭绞在一起以形成单根线。利兹线设计成降低导体中的集肤效应损耗。在示例性装置100中,第一感应线圈124和第二感应线圈126由具有矩形截面的铜利兹线制成。在其他实例中,利兹线可具有其他形状的截面,例如圆形。
第一感应线圈124配置为产生第一变化磁场,该第一变化磁场用于加热感受器132的第一区段,并且第二感应线圈126配置为产生第二变化磁场,该第二变化磁场用于加热感受器132的第二区段。在此实例中,在装置100的纵向轴线134的方向上,第一感应线圈124与第二感应线圈126邻近(即,第一感应线圈124和第二感应线圈126不重叠)。感受器器件132可以包括单个感受器,或者可以包括两个或更多个单独的感受器。第一感应线圈124端部130和第二感应线圈126的端部可连接到PCB 122。
应理解,在一些实例中,第一感应线圈124和第二感应线圈126可以具有至少一个彼此不同的特性。例如,第一感应线圈124可以具有至少一个与第二感应线圈126不同的特性。更具体地,在一个实例中,第一感应线圈124可以具有与第二感应线圈126不同的电感值。在图2中,第一感应线圈124和第二感应线圈126具有不同的长度,使得第一感应线圈124所缠绕的感受器132的区段比第二感应线圈126所缠绕的小。因此,第一感应线圈124可以包括与第二感应线圈126不同的匝数(假设各个匝之间的间隔基本上相同)。在又一实例中,第一感应线圈124可以由与第二感应线圈126不同的材料制成。在一些实例中,第一感应线圈124和第二感应线圈126可以是基本上相同的。
在此实例中,第一感应线圈124和第二感应线圈126在相反的方向上缠绕。当感应线圈在不同时间活动时,这可能是有用的。例如,最初,第一感应线圈124可以操作以加热制品110的第一区段,并且稍后,第二感应线圈126可以操作以加热制品110的第二区段。当与特定类型的控制电路结合使用时,在相反方向上缠绕线圈有助于减少在非活动线圈中感应的电流。在图2中,第一感应线圈124是右旋螺旋,并且第二感应线圈126是左旋螺旋。然而,在另一实施方式中,感应线圈124、126可以沿相同方向缠绕,或者第一感应线圈124可以是左旋螺旋并且第二感应线圈126可以是右旋螺旋。
此实例的感受器132是中空的,并且因此限定接收有气溶胶生成材料的接收器。例如,可将制品110插入到感受器132中。在此实例中,感受器120是管状的并具有圆形截面。
图2的装置100还包括绝缘构件128,该绝缘构件可以是大致管状的并且至少部分地包围感受器132。绝缘构件128可以由任何绝缘材料(例如塑料)构成。在此特定实例中,绝缘构件由聚醚醚酮(PEEK)构成。绝缘构件128可以帮助装置100的多个部件与在感受器132中生成的热量隔绝开。
绝缘构件128还可以完全或部分地支撑第一感应线圈124和第二感应线圈126。例如,如图2所示,第一感应线圈124和第二感应线圈126围绕绝缘构件128定位,并且与绝缘构件128的径向向外的表面接触。在一些实例中,绝缘构件128不邻接第一感应线圈124和第二感应线圈126。例如,在绝缘构件128的外表面与第一感应线圈124和第二感应线圈126的内表面之间可以存在小的间隙。
在具体实例中,感受器132、绝缘构件128以及第一感应线圈124和第二感应线圈126围绕感受器132的中心纵向轴线同轴。
图3示出了装置100的局部截面的侧视图。在此实例中存在外罩102。第一感应线圈124和第二感应线圈126的矩形截面形状更清晰可见。
装置100还包括支撑件136,该支撑件接合感受器132的一个端部以将感受器132保持在适当位置。支撑件136连接到第二端部构件116。
该装置还可以包括与控制元件112相关联的第二印刷电路板138。
装置100还包括朝向装置100的远端布置的第二盖/帽140和弹簧142。弹簧142允许第二盖140打开,以提供到感受器132的通道。用户可以打开第二盖140以清洁感受器132和/或支撑件136。
装置100还包括膨胀室144,该膨胀室远离感受器132的朝向装置的开口104的近端延伸。保持夹146至少部分地位于膨胀室144内,以在制品110接收在装置100内时邻接并保持该制品。膨胀室144连接到端部构件106。
图4是图1的装置100的分解图,其中外罩102被省略。
图5A示出了图1的装置100的一部分的截面。图5B示出了图5A的一区域的特写。图5A和图5B示出了接收在由感受器132提供的接收器内的制品110,其中制品110的尺寸设计成使得制品110的外表面邻接感受器132的内表面。这确保了加热是最有效的。此实例的制品110包含气溶胶生成材料110a。气溶胶生成材料110a位于感受器132内。制品110还可以包括其他部件,例如过滤器、包裹材料和/或冷却结构。
图5B示出了中空的且管状的感受器132的纵向轴线158。感受器132的内表面和外表面围绕轴线158在方位方向上延伸。中空的且管状的绝缘构件128包围感受器132。绝缘构件128的内表面位于远离感受器132的外表面的位置处,以在绝缘构件128与感受器132之间提供空气间隙。该空气间隙使得绝缘构件与感受器132中产生的热量隔绝开。感应线圈124、126包围绝缘构件128。应理解,在一些实例中,仅一个感应线圈可以包围绝缘构件128。感应线圈124、126螺旋地缠绕在绝缘构件周围并且沿着轴线158延伸。
图5B示出了感受器132的外表面与感应线圈124、126的内表面间隔开距离150,该距离是在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量的。在特定实例中,距离150是大约3.25mm。感受器132的外表面是最远离轴线158的表面。感受器132的内表面是最靠近轴线158的表面。感应线圈124、126的内表面是最靠近轴线158的表面。绝缘构件128的外表面是最远离轴线158的表面。
为了实现感受器132和感应线圈124、126之间的相对间隔,绝缘构件128可以形成为具有特定的尺寸。绝缘构件128和感受器132可通过装置100的一个或多个部件而保持在适当位置中。在图5A的实例中,绝缘构件128和感受器132在一个端部处通过支撑件136而保持在适当位置中,并且在另一端部处通过膨胀室144而保持在适当位置中。在其他实例中,也可以由不同的部件来保持绝缘构件128和感受器132。
图5B还示出了绝缘构件128的外表面与感应线圈124、126的内表面间隔开距离152,该距离是在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量的。在一个特定实例中,距离152是大约0.05mm。在另一实例中,距离152基本上是0mm,使得感应线圈124、126邻接并接触绝缘构件128。
在此实例中,感受器132的厚度154为大约0.05mm。感受器132的厚度是在垂直于轴线158的方向上测量的并且是感受器132的内表面与感受器132的外表面之间的平均距离。
在一个实例中,感受器132的长度在大约40mm和大约50mm之间,或者在大约40mm和大约45mm之间。在此特定实例中,感受器132具有大约44.5mm的长度并且可接收包含气溶胶生成材料的制品110,其中气溶胶生成材料110a具有大约42mm的长度。气溶胶生成材料的长度和感受器132的长度是在平行于轴线158的方向上测量的。
在一个实例中,绝缘构件128的厚度156在大约0.25mm和大约2mm之间、或者在大约0.25mm和大约1mm之间。在此特定实例中,绝缘构件具有大约0.5mm的厚度156。绝缘构件128的厚度156是在垂直于轴线158的方向上测量的并且是绝缘构件128的内表面与绝缘构件128的外表面之间的平均距离。
图6是图5A和图5B中示出的感受器132和绝缘构件128的截面的示意图。然而,在此实例中,为了清楚起见,两个感应线圈已经用单个感应线圈224代替。感应线圈224可以由两个或更多个感应线圈代替。
感应线圈224缠绕在绝缘构件128周围并且与绝缘构件128的外表面128b接触。在另一实例中,感应线圈与绝缘构件的外表面可不接触。因此,感应线圈的内表面224a位于远离感受器132的外表面132b距离150的位置处。在此实例中,形成感应线圈224的配线具有圆形截面,但是可以使用其他形状的截面。图6中所示的尺寸不是按比例示出的。
图6更清楚地示出了感受器132的厚度154为感受器132的内表面132a与外表面132b之间的距离,并且示出了绝缘构件128的厚度156为绝缘构件128的内表面128a与外表面128b之间的距离。
图6还示出了具有宽度204的空气间隙202。空气间隙202的宽度204是感受器132的外表面132b与绝缘构件的内表面128a之间的距离。空气间隙202的宽度204可以大于大约2.5mm。在此实例中,宽度204是大约2.75mm。
在上述实例中,绝缘构件128包含熔点大于大约300℃的热塑性材料。在此特定实例中,该热塑性材料是PEEK并且具有343℃的熔点。此外,PEEK具有大约1.3g/cm3的密度并且具有0.32W/mK的热导率。已经发现PEEK是用于绝缘构件128的良好材料,这是因为PEEK提供良好的热绝缘性并且在感受器132被加热到大约250℃和大约280℃之间的温度时保持坚固。在一些实例中,感受器被加热到这些温度以上。
图7示出了管状的感受器132的立体图,该感受器布置在绝缘构件128内并被绝缘构件包围。虽然该感受器132和该绝缘构件128都具有圆形截面,但是它们的截面可以具有任何其他形状,并且在一些实例中可以彼此不同。用户可通过在箭头206的方向上插入制品110而将制品110引入到感受器132中。
上述实施方式应理解为本发明的说明性实例。可以设想本发明的其他实施方式。应理解,关于任何一个实施方式描述的任何特征可以单独使用,或者与所描述的其他特征组合使用,并且还可以与任何其他实施方式的一个或多个特征组合使用,或者与任何其他实施方式的任何组合而组合使用。此外,在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下,也可以采用上文未描述的等同物和修改。
Claims (17)
1.一种气溶胶供应装置,包括:
加热器部件,配置为接收气溶胶生成材料;
绝缘构件,围绕所述加热器部件延伸,其中,所述绝缘构件的熔点大于大约250℃;以及
至少一个线圈,围绕所述绝缘构件延伸,使得所述绝缘构件位于所述至少一个线圈和所述加热器部件之间,其中,所述至少一个线圈配置为加热所述加热器部件。
2.根据权利要求1所述的气溶胶供应装置,其中,所述熔点大于大约300℃。
3.根据权利要求2所述的气溶胶供应装置,其中,所述熔点大于大约340℃。
4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述绝缘构件包括热塑性材料,并且其中,所述热塑性材料是聚醚醚酮(PEEK)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,在使用中,所述加热器部件被加热到最大温度,其中该最大温度比所述绝缘构件的所述熔点小至少大约60℃。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,在使用中,所述加热器部件被加热到最大温度,其中该最大温度比所述绝缘构件的所述熔点小至少大约90℃。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述绝缘构件的热导率小于大约0.5W/mK。
8.根据权利要求7所述的气溶胶供应装置,其中,所述热导率小于大约0.35W/mK。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述绝缘构件的厚度在大约0.25mm和大约1mm之间。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述绝缘构件的厚度小于大约0.7mm。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述至少一个线圈、所述加热器部件和所述绝缘构件是同轴的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述绝缘构件位于远离所述加热器部件的位置处以提供围绕所述加热器部件的空气间隙。
13.根据权利要求12所述的气溶胶供应装置,其中,所述绝缘构件位于远离所述加热器部件的外表面大于大约2.5mm的距离处。
14.一种气溶胶供应装置,包括:
绝缘构件,用于围绕加热器部件延伸,其中,所述绝缘构件的熔点大于大约250℃。
15.根据权利要求14所述的气溶胶供应装置,还包括:
加热器部件,配置为接收气溶胶生成材料;以及
至少一个线圈,围绕所述绝缘构件延伸,使得所述绝缘构件位于所述至少一个线圈和所述加热器部件之间,其中,所述至少一个线圈配置为加热所述加热器部件。
16.根据权利要求14或15所述的气溶胶供应装置,其中,所述绝缘构件包含聚醚醚酮(PEEK)。
17.一种气溶胶供应系统,包括:
根据权利要求1至16中任一项所述的气溶胶供应装置;以及
包含气溶胶生成材料的制品。
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