CN113950259A - 气溶胶产生系统、气溶胶产生装置、以及气溶胶产生制品 - Google Patents
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Abstract
一种气溶胶产生系统(1)包括气溶胶产生装置(10)和气溶胶产生制品(24)，该气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料(26)和可感应加热的感受器(28)。该气溶胶产生装置(10)包括：电磁场发生器(40)，该电磁场发生器包括第一平面线圈(42)和第二平面线圈(44)；加热腔室(22)，该加热腔室用于接纳该气溶胶产生制品(24)，该加热腔室(22)被定位在该第一平面线圈(42)与该第二平面线圈(44)之间并且包括空气入口(22a)和空气出口(22b)；以及气流路径(25)，该气流路径在该空气入口(22a)与该空气出口(22b)之间延伸。
Description
技术领域
本披露总体上涉及一种气溶胶产生系统和/或气溶胶产生装置，更具体地涉及一种与气溶胶产生制品一起使用以产生供使用者吸入的气溶胶的气溶胶产生系统和/或气溶胶产生装置。本披露的实施例还涉及一种板状气溶胶产生制品。
背景技术
将气溶胶产生材料加热而不是燃烧来产生供吸入的气溶胶的装置近年来受到消费者的欢迎。
这种装置可以使用多种不同方法中的一种方法来为气溶胶产生材料提供热量。其中一种方法是提供一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置采用感应加热系统，包括气溶胶产生材料的气溶胶产生制品可以被使用者可移除地插入该气溶胶产生装置中。在这种装置中，对该装置提供感应线圈，并且典型地对气溶胶产生制品提供可感应加热的感受器。当使用者启用该装置时，向感应线圈提供电能，该感应线圈进而产生交变电磁场。感受器与电磁场耦合并且产生热量，该热量例如通过传导被传递给气溶胶产生材料，并且在气溶胶产生材料被加热时产生气溶胶。
本披露的实施例寻求提供一种改进的气溶胶产生系统和装置。
发明内容
根据本披露的第一方面，提供了一种气溶胶产生系统，该气溶胶产生系统包括气溶胶产生装置和气溶胶产生制品，该气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料和可感应加热的感受器，其中，该气溶胶产生装置包括：
电磁场发生器，该电磁场发生器包括第一平面线圈和第二平面线圈；
加热腔室，该加热腔室用于接纳该气溶胶产生制品，该加热腔室被定位在该第一平面线圈与该第二平面线圈之间并且包括空气入口和空气出口；以及
气流路径，该气流路径在该空气入口与该空气出口之间延伸。
根据本披露的第二方面，提供了一种用于加热气溶胶产生制品的气溶胶产生装置，该气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料和可感应加热的感受器，其中，该气溶胶产生装置包括：
电磁场发生器，该电磁场发生器包括第一平面线圈和第二平面线圈；
加热腔室，该加热腔室用于接纳该气溶胶产生制品，该加热腔室被定位在该第一平面线圈与该第二平面线圈之间并且包括空气入口和空气出口；以及
气流路径，该气流路径在该空气入口与该空气出口之间延伸。
气溶胶产生系统/装置被适配用于加热气溶胶产生材料、而不是使气溶胶产生材料燃烧，以使气溶胶产生材料中的至少一种成分挥发并且由此产生供气溶胶产生系统/装置的使用者吸入的蒸气或气溶胶。
在通常意义上，蒸气是在低于其临界温度的温度下为气相的物质，这意味着在不降低温度的情况下该蒸气可以通过增加其压力而冷凝成液体，而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或另一种气体中的悬浮物。然而，应注意的是，术语‘气溶胶’和‘蒸气’在本说明书中可以互换使用，尤其是关于所产生的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。
如本文中所使用的，术语“平面线圈”是指绕与线圈所在表面垂直的盘绕轴线的螺旋盘绕的线圈。平面线圈可以位于平坦平面中。因此，平面线圈可以基本上是平坦的线圈。平面线圈可以位于弯曲平面上。例如，平面线圈可以盘绕在平坦的欧几里德平面中，并且在此之后可以操纵(例如弯曲)该平面线圈，以使其位于弯曲平面上。
提供包括第一平面线圈和第二平面线圈的电磁场发生器允许气溶胶产生装置的尺寸最小化，尤其是与包括使用围绕加热腔室延伸的螺旋感应线圈的电磁场发生器的常规气溶胶产生装置相比。
第一平面线圈和第二平面线圈可以被布置成产生沿不同方向穿透加热腔室的电磁场。这可以提供电磁场与可感应加热的感受器的改进的耦合，由此确保可感应加热的感受器的改进的加热，同时使能量效率最大化。可感应加热的感受器的改进的加热进而引起气溶胶产生材料的改进的加热，由此使所产生的气溶胶的量最大化并且提供改进的用户体验。
该加热腔室可以包括开口，该气溶胶产生制品可以通过该开口插入该加热腔室中。气溶胶产生制品可以经由开口容易地插入加热腔室中以及从中移除。气溶胶产生制品可以沿与加热腔室的纵向轴线平行的方向插入加热腔室中。
气溶胶产生制品可以包括基本上圆柱形或杆状的气溶胶产生制品。气溶胶产生制品可以具有任何合适的截面，例如圆形截面或椭圆形截面。因此，加热腔室可以被布置成接纳基本上圆柱形或杆状的气溶胶产生制品。因此，可以使用用于制造具有圆柱形形式的常规吸烟制品的设备和方法来制造该气溶胶产生制品。进一步，加热腔室接纳基本上圆柱形或杆状的气溶胶产生制品的能力是有利的，因为气溶胶产生制品通常以圆柱形形式包装和售卖。气溶胶产生制品可以包括一体式过滤器，通过该一体式过滤器使用者可以吸入在加热时释放的气溶胶。因此，该装置可以被布置成容纳包括一体式过滤器的气溶胶产生制品。
该气溶胶产生制品可以包括沿其纵向轴线或纵向方向延伸的可感应加热的感受器。
可感应加热的感受器可以从气溶胶产生材料的第一端延伸至第二端。
气溶胶产生制品可以包括多个可感应加热的感受器，每个感受器沿该气溶胶产生制品的纵向轴线或纵向方向延伸。这种气溶胶产生制品可以是易于制造的。每个感受器可以呈片材或条带形式提供，这可以给予高效加热并且利于气溶胶产生制品的制造。
气溶胶产生制品可以是基本上板状的。该加热腔室的截面可以具有主表面和侧表面，并且该第一平面线圈和该第二平面线圈可以被定位在该加热腔室的主表面之外。通过这种布置，由第一平面线圈和第二平面线圈产生的较大比例的电磁场穿透加热腔室，并且因此，板状气溶胶产生制品的主表面允许改进电磁场与可感应加热的感受器的耦合，并且因此确保改进可感应加热的感受器的加热。板状形式的气溶胶产生制品还确保了，可感应加热的感受器靠近第一平面线圈和第二平面线圈定位，这进一步确保改进电磁场与可感应加热的感受器的耦合并且使输入到可感应加热的感受器中的能量最大化。使用板状气溶胶产生制品还允许气溶胶产生系统/装置的尺寸最小化，以提供紧凑的系统/装置。
气溶胶产生装置可以被布置成容纳不包括一体式过滤器的气溶胶产生制品(例如板状气溶胶产生制品)，并且因此，气溶胶产生装置可以进一步包括吸嘴。
该可感应加热的感受器可以包括主表面，该主表面可以与该加热腔室的主表面平行。该主表面容易被第一平面线圈和/或第二平面线圈产生的较大比例的电磁场穿透，由此确保改进所产生的电磁场与可感应加热的感受器的耦合、并且因此改进可感应加热的感受器的加热。
该加热腔室可以包括突伸部或凹槽，这些突伸部或凹槽用于在该加热腔室中支撑该气溶胶产生制品并且用于在该空气入口与该空气出口之间提供围绕该气溶胶产生制品的表面的所述气流路径。气流路径确保了在使用气溶胶产生系统/装置期间产生的蒸气和/或气溶胶可以容易地流动通过加热腔室，以将其递送至空气出口，并且例如通过可以定位在空气出口处的吸嘴递送给使用者。
电磁场发生器可以包括环绕该加热腔室的至少三个平面线圈。可以相继启用这些平面线圈。每个平面线圈可以被布置成产生沿与其他平面线圈不同的方向穿透加热腔室的电磁场。可感应加热的感受器的主面被平面线圈产生的电磁场穿透并且与其耦合。通过这种布置，即使可感应加热的感受器被随机定向仍然可以提高能量耦合的效率。
该加热腔室可以具有弯曲的截面形状，并且这些平面线圈可以位于环绕该加热腔室的弯曲平面上。可感应加热的感受器的主面被平面线圈产生的电磁场穿透并且与其耦合。这种布置可以特别适于以下实施例，在这些实施例中气溶胶产生制品具有弯曲的截面形状、例如圆形或椭圆形截面形状，和/或可感应加热的感受器被随机定向。
气溶胶产生装置可以包括电源并且可以包括控制器。
可以向第一平面线圈和第二平面线圈交替地供应电力。电磁场发生器可以被配置用于向第一平面线圈和第二平面线圈交替地供应电力。例如，控制器可以被配置用于将电力从电源交替地供应至第一平面线圈和第二平面线圈。第一平面线圈和第二平面线圈可以通过中央接片连接，并且电力可以被交替地供应至第一平面线圈和第二平面线圈。这允许第一平面线圈和第二平面线圈被交替(即一次一个)地启用，以提供所期望的加热效果。
该第二平面线圈可以包括电容器，电力可以被间歇地供应至该第一平面线圈，并且该第一平面线圈和第二平面线圈可以被布置成面向彼此。这种布置约束由第一平面线圈和第二平面线圈产生的电磁场并且减小电磁泄漏。这进而强化了在使用该系统/装置期间产生的电流和电磁场。
该第二平面线圈可以包括电容器，并且该气溶胶产生装置可以包括电磁屏蔽件，该电磁屏蔽件被定位在该第二平面线圈与外罩之间。这种布置进一步有助于减小电磁泄漏。
第一平面线圈和第二平面线圈可以各自包括第一电极和第二电极。第一电极可以连接至第一平面线圈和第二平面线圈的外端部，并且第二电极可以连接至第一平面线圈和第二平面线圈的内端部。第一平面线圈和第二平面线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相同方向从第一电极盘绕至第二电极，例如顺时针方向或逆时针方向。第一线圈和第二线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相反方向从第一电极盘绕至第二电极，例如顺时针方向或逆时针方向。
在第一布置中，电磁场发生器可以被配置用于向第一平面线圈和第二平面线圈供应电力，以使电流在第一平面线圈和第二平面线圈中沿相反方向流动，并且尤其在每个平面线圈的第一电极与第二电极之间沿相反方向流动。例如，控制器可以被配置用于将电力从电源供应至第一平面线圈和第二平面线圈，以使电流在第一平面线圈和第二平面线圈中沿相反方向流动，尤其在每个平面线圈的第一电极与第二电极之间沿相反方向流动。在各个平面线圈内相反的电流流动方向可以通过在第一平面线圈和第二平面线圈中产生电磁场来提供可感应加热的感受器的改进的加热，其中，在第一平面线圈的轴线处在第一平面线圈所在平面中由第一平面线圈产生的电磁场的主方向与在第二平面线圈的轴线处在第二平面线圈所在平面中由第二平面线圈产生的电磁场的主方向相反。在各个平面线圈内相反的电流流动方向还可以在可感应加热的感受器由磁性材料形成时通过增加可感应加热的感受器内的磁损耗来提供可感应加热的感受器内增加的热量产生。
在第一布置的第一示例中，第一平面线圈和第二平面线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相反方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第一平面线圈和第二平面线圈的第一电极可以通过中央接片连接。第一平面线圈和第二平面线圈的第二电极可以连接至一个或多个切换装置，例如场效应晶体管(FET)、例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。第一平面线圈可以围绕与线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第二平面线圈可以围绕同一盘绕轴线并且从加热腔室外的同一位置观察沿逆时针方向从第一电极盘绕至第二电极。在此示例中，电流在第一平面线圈中从第一电极流向第二电极(即，沿顺时针方向)，并且电流在第二平面线圈中从第一电极流向第二电极(即，沿逆时针方向)。
在第一布置的第二示例中，第一平面线圈和第二平面线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相反方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第一平面线圈和第二平面线圈的第二电极可以通过中央接片连接。第一平面线圈和第二平面线圈的第一电极可以连接至一个或多个切换装置，例如场效应晶体管(FET)、例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。第一平面线圈可以围绕与线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第二平面线圈可以围绕同一盘绕轴线并且从加热腔室外的同一位置观察沿逆时针方向从第一电极盘绕至第二电极。在此示例中，电流在第一平面线圈中从第二电极流向第一电极(即，沿逆时针方向)，并且电流在第二平面线圈中从第二电极流向第一电极(即，沿顺时针方向)。
在第一布置的第三示例中，第一平面线圈和第二平面线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相同方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第一平面线圈的第一电极和第二平面线圈的第二电极可以通过中央接片连接。第一平面线圈的第二电极和第二平面线圈的第一电极可以连接至一个或多个切换装置，例如场效应晶体管(FET)、例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。第一平面线圈可以围绕与线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第二平面线圈可以围绕同一盘绕轴线并且从加热腔室外的同一位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极。在此示例中，电流在第一平面线圈中从第一电极流向第二电极(即，沿顺时针方向)，并且电流在第二平面线圈中从第二电极流向第一电极(即，沿逆时针方向)。
在第二布置中，电磁场发生器可以被配置用于向第一平面线圈和第二平面线圈供应电力，以使电流在第一平面线圈和第二平面线圈中沿相同方向流动，并且尤其在每个平面线圈的第一电极与第二电极之间沿相同方向流动。例如，控制器可以被配置用于将电力从电源供应至第一平面线圈和第二平面线圈，以使电流在第一平面线圈和第二平面线圈中沿相同方向流动，并且尤其在每个平面线圈的第一电极与第二电极之间沿相同方向流动。
在第二布置的第一示例中，第一平面线圈和第二平面线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相同方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第一平面线圈和第二平面线圈的第一电极可以通过中央接片连接。第一平面线圈和第二平面线圈的第二电极可以连接至一个或多个切换装置，例如场效应晶体管(FET)、例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。第一平面线圈可以围绕与线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第二平面线圈可以围绕同一盘绕轴线并且从加热腔室外的同一位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极。在此示例中，电流在第一平面线圈中从第一电极流向第二电极(即，沿顺时针方向)，并且电流在第二平面线圈中从第一电极流向第二电极(即，沿顺时针方向)。
在第二布置的第二示例中，第一平面线圈和第二平面线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相同方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第一平面线圈和第二平面线圈的第二电极可以通过中央接片连接。第一平面线圈和第二平面线圈的第一电极可以连接至一个或多个切换装置，例如场效应晶体管(FET)、例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。第一平面线圈可以围绕与线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第二平面线圈可以围绕同一盘绕轴线并且从加热腔室外的同一位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极。在此示例中，电流在第一平面线圈中从第二电极流向第一电极(即，沿逆时针方向)，并且电流在第二平面线圈中从第二电极流向第一电极(即，沿逆时针方向)。
在第二布置的第三示例中，第一平面线圈和第二平面线圈可以围绕与每个线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的同一位置观察沿相反方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第一平面线圈的第一电极和第二平面线圈的第二电极可以通过中央接片连接。第一平面线圈的第二电极和第二平面线圈的第一电极可以连接至一个或多个切换装置，例如场效应晶体管(FET)、例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。第一平面线圈可以围绕与线圈所在表面垂直的盘绕轴线、并且从加热腔室外的位置观察沿顺时针方向从第一电极盘绕至第二电极，并且第二平面线圈可以围绕同一盘绕轴线并且从加热腔室外的同一位置观察沿逆时针方向从第一电极盘绕至第二电极。在此示例中，电流在第一平面线圈中从第一电极流向第二电极(即，沿顺时针方向)，并且电流在第二平面线圈中从第二电极流向第一电极(即，沿顺时针方向)。
平面线圈可以被布置成在使用时通过波动的电磁场来进行操作，该波动的电磁场具有在大约20mT与最高集中度点的大约2.0T之间的磁通量密度。
电源和控制器可以被配置用于在高频下进行操作。电源和控制器可以被配置成在大约80kHz到500kHz之间、可能是在大约150kHz到250kHz之间、并且可能是大约200kHz的频率下进行操作。取决于所使用的可感应加热的感受器的类型，电源和电路系统可以被配置成在更高的频率、例如MHz范围的频率下进行操作。
平面线圈可以包括利兹(Litz)电线或利兹电缆。然而，应理解的是，可以使用其他材料来制造平面线圈。
可感应加热的感受器可以包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢及其合金(例如镍铬或镍铜合金)中的一种或多种。通过在其附近施加电磁场，可感应加热的感受器由于涡电流和/或磁滞损耗而产生热量，从而引起电磁能到热能的转换。
该气溶胶产生材料可以是任何类型的固体或半固体材料。气溶胶产生固体的示例性类型包括粉末、微粒、球粒、碎片、线、颗粒、凝胶、条带、散叶、切碎的填料、多孔材料、泡沫材料或片材。气溶胶产生材料可以包括植物衍生材料，尤其可以包括烟草。
泡沫材料可以包括多个微细颗粒(例如，烟草颗粒)，并且还可以包括一定体积的水和/或水分添加剂(例如，湿润剂)。泡沫材料可以是多孔的，并且可以允许空气和/或蒸气流动穿过该泡沫材料。
气溶胶产生材料可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂的示例包括多元醇及其混合物，例如丙三醇或丙二醇。典型地，气溶胶产生材料可以包括在大约5％与大约50％(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在一些实施例中，气溶胶产生材料可以包括在大约10％与大约20％(基于干重)之间、可能为大约15％(基于干重)的气溶胶形成剂含量。
在加热时，气溶胶产生材料可以释放挥发性化合物。挥发性化合物可以包括尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。
根据本披露的第三方面，提供了一种板状气溶胶产生制品，该板状气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料和被定位在该气溶胶产生材料中的可感应加热的感受器。
板状气溶胶产生制品尤其适于与以上限定的气溶胶产生系统/装置的实施例一起使用。在优选实施例中，该气溶胶产生材料包括泡沫材料、或一个或多个气溶胶产生片材。
该可感应加热的感受器可以包括基本上平面的感受器元件，该感受器元件形成为位于平坦平面中的无端环。即，感受器元件可以形成为在与感受器元件所在的表面平行的方向上的无端环。可感应加热的感受器可以有利地包括多个所述平面的感受器元件，这些感受器元件各自形成为无端环。该多个平面的感受器元件可以分布在整个该气溶胶产生材料中，例如分布在同一平面中。
该感受器元件或每个感受器元件所在的表面可以与该气溶胶产生制品的主表面平行。由此利于气溶胶产生制品的制造。
在一个实施例中，该环或每个环可以是多边形的，例如是矩形的或正方形的。在另一个实施例中，该环或每个环可以是弯曲的并且可以例如包括卵形或圆形形式的环。
可感应加热的感受器可以包括多个感受器材料条带。每个条带典型地具有两个平行的主面和两个端面。这些条带可以布置成使得它们的主面与气溶胶产生制品的主表面基本上平行。这些条带可以在该气溶胶产生材料内彼此对齐，使得每个片材或条带的主面的法向基本上指向同一方向。这些条带可以在同一平面中在气溶胶产生制品的主边缘之间间隔开和/或可以布置在气溶胶产生制品的主表面之间的多个平面中。感受器条带的使用可以提供高效加热和/或利于气溶胶产生制品的制造。
可感应加热的感受器可以包括颗粒感受器材料。颗粒感受器材料的使用可以提供高效加热和/或利于气溶胶产生制品的制造。
附图说明
图1是气溶胶产生系统的第一示例的图解侧视图；
图2是沿图1中的线A-A的截面视图；
图3至图8是与图1和图2所展示的气溶胶产生系统的第一示例一起使用的板状气溶胶产生制品的多个不同的示例的图解截面视图，其中，图3b至图8b是分别沿图3a至图8a的线A-A的截面视图，并且图3a至图8a也是每个板状气溶胶产生制品的截面视图；
图9是气溶胶产生系统的第二示例的图解侧视图；
图10至图12是气溶胶产生系统的第二示例的替代性构型的沿图9中的线A-A的截面视图；
图13a至图13d是第一平面线圈和第二平面线圈的第一电气布置的图解视图，其中，图13a是沿图13b中的线A-A的截面视图，图13b是沿图13a中的箭头B方向的视图，并且图13c和图13d分别是气溶胶产生制品被定位在第一平面线圈与第二平面线圈之间时的透视图和侧视图；并且
图14a至图14d是第一平面线圈和第二平面线圈的第二电气布置的图解视图，其中，图14a是沿图14b中的线A-A的截面视图，图14b是沿图14a中的箭头B方向的视图，并且图14c和图14d分别是气溶胶产生制品被定位在第一平面线圈与第二平面线圈之间时的透视图和侧视图。
具体实施方式
现在将仅通过举例方式并且参考附图来描述本披露的实施例。
首先参考图1和图2，图解地示出了气溶胶产生系统1的第一实施例。气溶胶产生系统1包括气溶胶产生装置10和气溶胶产生制品24。气溶胶产生装置10具有近端12和远端14，并且包括装置本体16和控制器20，该装置本体包括电源18，该控制器可以被配置用于在高频下进行操作。电源18典型地包括一个或多个电池，该一个或多个电池例如可以是能够感应再充电的。
气溶胶产生装置10包括具有空气入口22a和空气出口22b的加热腔室22。加热腔室22被定位在气溶胶产生装置10的近端12并且被布置成接纳板状气溶胶产生制品24，该板状气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料26和可感应加热的感受器28。气溶胶产生制品24是可抛弃式制品24，该可抛弃式制品可以例如包含烟草作为气溶胶产生材料26。如图2最佳可见，当沿截面观察时加热腔室22是矩形的，使得该加热腔室可以接纳板状气溶胶产生制品24。加热腔室22具有主表面21和侧表面23。
气溶胶产生装置10包括多个空气入口30，以将空气递送至加热腔室22的空气入口22a。气溶胶产生装置10还包括吸嘴32，该吸嘴在近端12处能够可移除地安装在装置本体16上，并且使用者可以通过该吸嘴吸入在使用装置10期间产生的气溶胶。吸嘴32包括空气出口34，该空气出口允许在使用装置10期间产生的气溶胶从加热腔室22经由加热腔室22的空气出口22b流出并且流到使用者的嘴里。
加热腔室22包括开口36(可通过移除吸嘴32触及)，通过该开口，使用者可以沿与加热腔室22的纵向轴线平行的方向将气溶胶产生制品24插入到加热腔室22中以及从该加热腔室移除气溶胶产生制品24。在所展示的实施例中，加热腔室22的开口36还用作加热腔室22的空气出口22b。加热腔室22包括从主表面21和侧表面23延伸的多个突伸部38。突伸部38在加热腔室22中支撑气溶胶产生制品24并且在气溶胶产生制品24与主表面21和侧表面23之间创建空间，由此在加热腔室22的空气入口22a与空气出口22b之间提供围绕气溶胶产生制品24的表面的气流路径25。
气溶胶产生装置10包括电磁场发生器40，该电磁场发生器包括第一平面线圈42和第二平面线圈44。在图1和图2中所展示的实施例中，第一平面线圈42和第二平面线圈44是平坦的线圈，这些线圈被定位在加热腔室22的相反侧并且在主表面21之外。第一平面线圈42和第二平面线圈44被布置成产生沿不同方向穿透加热腔室22的电磁场，因此允许改进电磁场与可感应加热的感受器28的耦合。可感应加热的感受器28包括主表面29a、29b，这些主表面与加热腔室22的主表面21平行、并且因此与第一平面线圈42和第二平面线圈44平行，由此确保了主表面29a、29b容易被第一平面线圈42和第二平面线圈44产生的电磁场穿透并且与之耦合。
第一平面线圈42和第二平面线圈44可以通过电源18和控制器20而通电。控制器20除其他电子部件外可以尤其包括逆变器，该逆变器被布置用于将来自电源18的直流转换成用于第一平面线圈42和第二平面线圈44的交变高频电流。当第一平面线圈42和第二平面线圈44被通以交变高频电流时，产生沿不同方向穿透加热腔室22的交变且随时间变化的电磁场。电磁场与可感应加热的感受器28耦合并且在可感应加热的感受器28中产生涡电流和/或磁滞损耗，从而使其发热。然后，热量例如通过传导、辐射和对流从可感应加热的感受器28传递到气溶胶产生材料26。
从可感应加热的感受器28传递到气溶胶产生材料26的热量使该气溶胶产生材料发热，并且由此产生蒸气或气溶胶。通过空气入口30、22a添加来自周围环境的空气促进了气溶胶产生材料26的气溶胶化，该空气沿围绕气溶胶产生制品24的外表面的气流路径25流动通过加热腔室22。通过加热气溶胶产生材料26产生的气溶胶接着穿过空气出口22b、34离开加热腔室22，并且被该装置10的使用者通过吸嘴32吸入。应理解的是，通过使用者使用吸嘴32从装置10的出口侧抽吸空气所产生的负压可以帮助空气流动通过加热腔室22(即，从空气入口30、22a通过加热腔室22并且从空气出口22b、34流出)。
图3至图8展示了与气溶胶产生装置10一起使用的板状气溶胶产生制品24的多个不同的示例，并且现在将对其进行进一步详细描述。
在图3a和图3b中，气溶胶产生制品24包括可感应加热的感受器28，该可感应加热的感受器呈基本上平面的感受器元件46形式、被定位在气溶胶产生材料26中。感受器元件46被形成为无端的矩形环。如从图3b将清楚的，感受器元件46所在表面与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。因此，可感应加热的感受器28的主表面29a、29b与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。
在图4a和图4b中，气溶胶产生制品24包括可感应加热的感受器28，该可感应加热的感受器呈基本上板状的感受器元件46形式、被定位在气溶胶产生材料26中。可感应加热的感受器28的主表面29a、29b与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。
在图5a和图5b中，气溶胶产生制品24包括可感应加热的感受器28，该可感应加热的感受器呈基本上平面的感受器元件46形式、被定位在气溶胶产生材料26中。感受器元件46被形成为无端的椭圆形(例如卵形)环。如从图5b将清楚的，感受器元件46所在表面与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。因此，可感应加热的感受器28的主表面29a、29b与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。
在图6a和图6b中，气溶胶产生制品24包括可感应加热的感受器28，该可感应加热的感受器呈多个基本上平面的感受器元件46形式、被定位在气溶胶产生材料26中。每个感受器元件46被形成为无端的圆形环。如从图6b将清楚的，感受器元件46所在表面与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。因此，可感应加热的感受器28的主表面29a、29b与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。
在图7a和图7b中，气溶胶产生制品24包括可感应加热的感受器28，该可感应加热的感受器呈多个感受器材料条带48的形式、被定位在气溶胶产生材料26中。每个条带48具有两个基本上平行的主面48a和两个端面48b。条带48在气溶胶产生材料26内彼此对齐并且被布置成使得它们的主面48a与气溶胶产生制品24的主表面24a、24b基本上平行。条带48分布在整个气溶胶产生材料26中，尤其在基本上同一平面中在气溶胶产生制品24的主边缘24c、24d之间间隔开(图7a中最佳可见)，并且布置在气溶胶产生制品的主表面24a、24b之间的多个平面中(如7b中最佳可见)。
在图8a和图8b中，可感应加热的感受器28包括颗粒感受器材料，该颗粒感受器材料分布在整个气溶胶产生材料26中、在气溶胶产生制品24的主边缘24c、24d之间(图8a中最佳可见)、并且在气溶胶产生制品24的主表面24a、24b之间(图8b中最佳可见)。
现在参考图9至图12，图解地示出了气溶胶产生系统2的第二实施例。气溶胶产生系统2包括气溶胶产生装置50，该气溶胶产生装置与上述气溶胶产生装置10类似，并且其中使用相同的附图标记来标识对应的元件。
加热腔室22具有弯曲的截面形状并且在所展示的实施例中具有圆形截面，该加热腔室被适配用于接纳具有对应圆形截面的圆柱形或杆状气溶胶产生制品52。气溶胶产生制品52包括气溶胶产生材料26的本体54、定位在气溶胶产生材料26的本体54下游的空心管状构件56、以及定位在管状构件56的下游的过滤器58，该过滤器例如包括醋酸纤维素纤维。气溶胶产生材料26的本体54、管状构件56以及过滤器58被材料片材、例如纸质包裹物60包裹，以保持气溶胶产生制品52的组成部分之间的位置关系。
气溶胶产生制品52包括定位在气溶胶产生材料26中的可感应加热的感受器(未示出)。可感应加热的感受器可以沿气溶胶产生制品52的纵向轴线或纵向方向延伸、例如从第一端延伸至第二端，并且可以包括片材或条带。可感应加热的感受器可以包括在整个气溶胶产生材料26中分布的管状感受器或颗粒感受器材料。
气溶胶产生制品52通过将气溶胶产生材料26的本体54经由开口36插入到加热腔室22中而被定位在加热腔室22中。加热腔室22和气溶胶产生制品52的尺寸被确定成使得过滤器58在气溶胶产生装置50的近端12从加热腔室22突出。
在图10所示的第一构型中，气溶胶产生装置50包括如以上参考图1和图2所描述的电磁场发生器40。因此，电磁场发生器40包括定位在加热腔室22的相反侧的第一平面线圈42和第二平面线圈44，该第一平面线圈和第二平面线圈被布置成产生沿不同方向穿透加热腔室22的电磁场。
在图11所示的第二构型中，气溶胶产生装置50包括电磁场发生器40，该电磁场发生器与以上参考图1和图2描述的电磁场发生器类似，但是包括围绕加热腔室22定位的四个平面线圈41、42、43、44。在此构型中，平面线圈41、42、43、44中的每个平面线圈被布置成产生沿与其他平面线圈不同的方向穿透加热腔室22的电磁场。在一些实施例中，平面线圈41、42、43、44可以通过控制器20被相继启用。有利地，控制器20可以按顺序41：43：42：44启用平面线圈，但本领域普通技术人员应理解的是，可以采用任何顺序。
在图12所示的第三构型中，气溶胶产生装置50包括电磁场发生器40，该电磁场发生器包括第一平面线圈62和第二平面线圈64，该第一平面线圈和第二平面线圈位于环绕加热腔室22并且沿循加热腔室22的轮廓的弯曲平面上。第一平面线圈62和第二平面线圈64被布置成产生沿不同方向穿透加热腔室22的电磁场，这些电磁场可以通过将线圈盘绕在平坦的欧几里德平面中并且然后将线圈弯曲以位于弯曲平面上而形成。
参考图13a至图13d，示出了在上述气溶胶产生装置10、50中使用的第一平面线圈42和第二平面线圈44的第一电气布置。第一平面线圈42在图13a和图13b中展示出并且包括第一电极66a和第二电极68a。第一平面线圈42沿如从图13a观察到的顺时针方向从第一电极66a盘绕至第二电极68a。如图13c和图13d最佳可见，第二平面线圈44具有与第一平面线圈42相似的结构并且包括第一电极66b和第二电极68b，但是沿逆时针方向、即沿与第一平面线圈42相反的方向从第一电极66b盘绕至第二电极68b。
第一平面线圈42和第二平面线圈44通过中央接片70连接，更具体地第一电极66a、66b通过中央接片70连接，如图13c和图13d所示。通过这种电气布置，控制器20可以被配置用于例如通过切换与各自第二电极68a、68b连接的MOSFET来交替(即一次一个)地启用第一平面线圈42和第二平面线圈44。这使得电流在第一平面线圈42和第二平面线圈44中沿如图13c中箭头指示的相反方向流动，更具体地使得电流在第一平面线圈42中沿如图13c观察到的顺时针方向从第一电极66a向第二电极68a流动，并且电流在第二平面线圈44中沿如图13c观察到的逆时针方向从第一电极66b向第二电极68b流动。这在如图13c和图13d所示地将气溶胶产生制品24定位在第一平面线圈42与第二平面线圈44之间时例如在上述气溶胶产生装置10的加热腔室22中提供所期望的加热效果。
参考图14a至图14d，示出了在上述气溶胶产生装置10、50中使用的第一平面线圈42和第二平面线圈44的第二电气布置。图14c和图14d所展示的第一平面线圈42是如以上参考图13a至图13d描述的，并且包括第一电极66a和第二电极68a。第二平面线圈44与图14c和图14d所示的第一平面线圈42类似，但是包括定位在第一电极66b与第二电极68b之间的电容器72。在这个第二电气布置中，第一平面线圈42是‘有源’线圈，而第二平面线圈44是‘无源’线圈。
更详细地，在操作中，由控制器20通过将电力从电源18供应至第一电极66和第二电极68来启用第一平面线圈42(‘有源’线圈)。这例如在上述气溶胶产生装置10的加热腔室22中产生沿第一方向穿透加热腔室22的电磁场，该电磁场可感应地加热被定位在第一平面线圈42与第二平面线圈44之间的气溶胶产生制品24的可感应加热的感受器28，如图14c和图14d所示。在第一平面线圈42的启用时段期间，对第二平面线圈44(‘无源’线圈)的电容器72进行充电。
然后由控制器20停用第一平面线圈42，并且第二平面线圈44的电容器72放电，由此使第二平面线圈44产生沿与第一平面线圈42所产生的电磁场不同的方向穿透加热腔室22的电磁场。由第二平面线圈44产生的电磁场感应地加热被定位在第一平面线圈42与第二平面线圈44之间的气溶胶产生制品24的可感应加热的感受器28，如图14c和图14d所示。
按上述方式反复启用第一平面线圈42和第二平面线圈44，使得对第二平面线圈44(‘无源’线圈)的电容器72与第一平面线圈42(‘有源’线圈)反相地充电和放电。
本领域普通技术人员应理解的是，仅通过举例的方式提供以上参考图13和图14描述的电气布置，并且可以采用其他合适的电气布置。
虽然在前述段落中已经描述了示例性实施例，但是应当理解的是，在不背离所附权利要求的范围的情况下可以对这些实施例做出各种修改。因此，权利要求的广度和范围不应当局限于以上描述的示例性实施例。
除非本文另外指出或上下文明显矛盾，否则本披露涵盖了上述特征的所有可能变体的任何组合。
除非上下文另外清楚地要求，否则遍及说明书和权利要求，词语“包括”、“包含”等应以包含而非排他或穷尽的意义来解释；也就是说，以“包括但不限于”的意义来解释。
Claims (29)
1.一种气溶胶产生系统(1，2)，该气溶胶产生系统包括气溶胶产生装置(10，50)和气溶胶产生制品(24，52)，该气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料(26)和可感应加热的感受器(28)，其中，该气溶胶产生装置(10，50)包括：
电磁场发生器(40)，该电磁场发生器包括第一平面线圈(42，62)和第二平面线圈(44，64)；
加热腔室(22)，该加热腔室用于接纳该气溶胶产生制品(24，52)，该加热腔室(22)被定位在该第一平面线圈(42，62)与该第二平面线圈(44，64)之间并且包括空气入口(22a)和空气出口(22b)；以及
气流路径(25)，该气流路径在该空气入口(22a)与该空气出口(22b)之间延伸。
2.根据权利要求1所述的气溶胶产生系统，其中，该加热腔室(22)包括开口(36)，该气溶胶产生制品(24，52)通过该开口插入到该加热腔室(22)中。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的气溶胶产生系统，其中，该气溶胶产生制品(24)是基本上板状的，该加热腔室(22)的截面具有主表面(21)和侧表面(23)，并且该第一平面线圈(42)和该第二平面线圈(44)被定位在该加热腔室(22)的主表面(21)之外。
4.根据权利要求3所述的气溶胶产生系统，其中，该可感应加热的感受器(28)包括主表面(29a，29b)，该主表面与该加热腔室(22)的主表面(21)平行。
5.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生系统，其中，该加热腔室(22)包括突伸部(38)或凹槽，这些突伸部或凹槽用于在该加热腔室(22)中支撑该气溶胶产生制品(24)并且用于在该空气入口(22a)与该空气出口(22b)之间提供围绕该气溶胶产生制品(24)的表面的所述气流路径(25)。
6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生系统，其中，该电磁场发生器(40)包括环绕该加热腔室(22)的至少三个平面线圈(41，42，43，44)，并且这些平面线圈(41，42，43，44)被相继启用。
7.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生系统，其中，该加热腔室(22)具有弯曲的截面形状，并且这些平面线圈(62，64)位于环绕该加热腔室(22)的弯曲平面上。
8.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生系统，其中，该第二平面线圈(44，64)包括电容器(72)，电力被间歇地供应至该第一平面线圈(42，62)，并且该第一平面线圈(42，62)和该第二平面线圈(44，64)被布置成面向彼此。
9.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生系统，其中，该第二平面线圈(44，64)包括电容器(72)，并且该气溶胶产生装置包括电磁屏蔽件，该电磁屏蔽件被定位在该第二平面线圈(44，64)与外罩之间。
10.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生系统，其中，该电磁场发生器(40)被配置用于向该第一平面线圈(42，62)和该第二平面线圈(44，64)供应电力，以使电流在该第一平面线圈(42，62)和该第二平面线圈(44，64)沿相反方向流动。
11.一种用于加热气溶胶产生制品(24，52)的气溶胶产生装置(10，50)，该气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料(24)和可感应加热的感受器(28)，其中，该气溶胶产生装置(10，50)包括：
电磁场发生器(40)，该电磁场发生器包括第一平面线圈(42，62)和第二平面线圈(44，64)；
加热腔室(22)，该加热腔室用于接纳该气溶胶产生制品(24，52)，该加热腔室(22)被定位在该第一平面线圈(42，62)与该第二平面线圈(44，64)之间并且包括空气入口(22a)和空气出口(22b)；以及
气流路径(25)，该气流路径在该空气入口(22a)与该空气出口(22b)之间延伸。
12.根据权利要求11所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室(22)包括开口(36)，该气溶胶产生制品(24，52)能够通过该开口插入到该加热腔室(22)中。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室(22)的截面具有主表面(21)和侧表面(23)，并且该第一平面线圈(42)和该第二平面线圈(44)被定位在该加热腔室(22)的主表面(21)之外。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室(22)包括突伸部(38)或凹槽，这些突伸部或凹槽用于在该加热腔室(22)中支撑板状气溶胶产生制品(24)并且用于在该空气入口(22a)与该空气出口(22b)之间提供围绕该板状气溶胶产生制品(24)的表面的所述气流路径(25)。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该电磁场发生器(40)包括环绕该加热腔体(22)的至少三个平面线圈(41，42，43，44)，并且这些平面线圈(41，42，43，44)被配置成相继启用。
16.一种板状气溶胶产生制品，该板状气溶胶产生制品包括气溶胶产生材料和被定位在该气溶胶产生材料中的可感应加热的感受器。
17.根据权利要求16所述的板状气溶胶产生制品，其中，该气溶胶产生材料包括泡沫材料、或一个或多个气溶胶产生片材。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的气溶胶产生制品，其中，该可感应加热的感受器包括基本上平面的感受器元件，该感受器元件形成为平坦平面中的无端环。
19.根据权利要求18所述的板状气溶胶产生制品，其中，该可感应加热的感受器包括多个所述基本上平面的感受器元件，这些感受器元件各自形成为无端环。
20.根据权利要求19所述的板状气溶胶产生制品，其中，该多个平面的感受器元件分布在整个该气溶胶产生材料中，优选地分布在同一平面中。
21.根据权利要求20所述的板状气溶胶产生制品，其中，该感受器元件或每个感受器元件所在的表面与该气溶胶产生制品的主表面基本上平行。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的板状气溶胶产生制品，其中，该环或每个环是多边形的，优选地是矩形的或正方形的。
23.根据权利要求18至21中任一项所述的板状气溶胶产生制品，其中，该环或每个环是弯曲的，并且优选地包括卵形或圆形形式的环。
24.根据权利要求16或权利要求17所述的气溶胶产生制品，其中，该可感应加热的感受器包括多个感受器材料条带。
25.根据权利要求24所述的板状气溶胶产生制品，其中，每个条带具有两个平行的主面和两个端面，并且这些条带被布置成使得它们的主面与该气溶胶产生制品的主表面基本上平行。
26.根据权利要求25所述的板状气溶胶产生制品，其中，这些条带在该气溶胶产生材料内彼此对齐，使得每个片材或条带的主面的法向基本上指向同一方向。
27.根据权利要求26所述的板状气溶胶产生制品，其中，这些条带在同一平面中在该气溶胶产生制品的主边缘之间间隔开。
28.根据权利要求26或权利要求27所述的气溶胶产生制品，其中，这些条带布置在该气溶胶产生制品的主表面之间的多个平面中。
29.根据权利要求16或权利要求17所述的气溶胶产生制品，其中，该可感应加热的感受器包括颗粒感受器材料。
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