CN114222505A - 气溶胶生成装置的热绝缘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括用于接纳包含气溶胶形成基材(18)的气溶胶生成制品(12)的腔(10)。所述腔包括基部(28)。所述基部包括至少一个空气孔口(30)。所述装置还包括感应加热装置。所述感应加热装置包括感受器装置(14)和感应线圈(16)。所述感应加热装置至少部分地围绕所述腔布置或形成所述腔。所述装置还包括热绝缘元件(22)。所述热绝缘元件布置在所述感受器装置与所述感应线圈之间。所述热绝缘元件密封地附接到所述基部以防止侧向气流在所述腔的所述基部处进入所述腔中。

Description

气溶胶生成装置的热绝缘

技术领域

本发明涉及一种气溶胶生成装置。

背景技术

已知提供一种用于生成可吸入蒸气的气溶胶生成装置。此类装置可以将气溶胶形成基材加热到使气溶胶形成基材的一个或多个组分挥发的温度，而不燃烧气溶胶形成基材。气溶胶形成基材可以提供为气溶胶生成制品的一部分。气溶胶生成制品可以具有用于将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的腔(例如，加热室)中的条状。可以将加热装置布置在加热室周围，以在气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中之后加热气溶胶形成基材。加热装置可以被配置成感应加热装置。对于感应加热，加热装置可以包括感应线圈和感受器装置。感受器装置可以至少部分地围绕加热腔布置。感应线圈可以围绕感受器装置布置。在操作期间，除了加热接纳在加热室中的气溶胶生成制品之外，感受器装置的加热可能导致感应线圈的温度升高。感应线圈的温度升高可能对感应线圈的操作产生负面影响。示例性地，感应线圈的电阻可以增加。此外，可能会损失热量，使得气溶胶生成装置的能量效率可能受到负面影响。

期望具有一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括具有改进的操作效率的感应加热装置。还期望具有一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括具有改进的加热效率的感应加热装置。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，提供了一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括用于接纳包含气溶胶形成基材的气溶胶生成制品的腔。所述腔包括基部。所述基部包括至少一个空气孔口。所述装置还包括感应加热装置。所述感应加热装置包括感受器装置和感应线圈。所述感应加热装置至少部分地围绕所述腔布置或形成所述腔。所述装置还包括热绝缘元件。所述热绝缘元件布置在所述感受器装置与所述感应线圈之间。所述热绝缘元件密封地附接到所述基部以防止侧向气流在所述腔的所述基部处进入所述腔中。

布置在基部中的空气孔口使得轴向气流能够进入腔中。使气流能够在轴向方向上进入腔中，而由热绝缘元件防止气流在侧向方向上进入腔中。轴向气流可以改善进入气溶胶生成制品中的空气流，轴向气流可以将气流引导到气溶胶生成制品的上游端面中。为了将热绝缘元件附接到腔的基部，热绝缘元件可以胶合到腔的基部。热绝缘元件的上游端面可以胶粘到腔的底部。替代地，热绝缘元件可以在腔的底部上方延伸，使得热绝缘元件的内侧面可以诸如通过胶合附接到腔的底部。

感受器装置可以包括感受器装置的一个或多个侧壁。感受器装置的一个或多个侧壁可以是可渗透的，以便侧向气流进入腔。感受器装置的侧壁可以由叶片形感受器形成，侧向气流可以通过叶片形感受器之间的间隙进入腔。感受器装置的一个或多个侧壁可以包括穿孔或狭缝，使得侧向气流可以通过穿孔或狭缝进入腔。

热绝缘元件可以包括热绝缘元件的一个或多个侧壁。可以在感受器装置的一个或多个侧壁与热绝缘元件的一个或多个侧壁之间提供间隙。间隙可以允许空气在间隙内流动。可以提供间隙内的轴向气流。用于气流的轴向路线可以由间隙提供以使得侧向气流能够在不同的轴向位置处进入腔中。间隙可以有利地改善感受器装置与热绝缘元件之间的热绝缘。

热绝缘元件的一个或多个侧壁可以布置成在侧向方向上基本上气密，从而防止侧向气流离开腔。

热绝缘元件的一个或多个侧壁可以同轴地围绕感受器装置的一个或多个侧壁。热绝缘元件的一个或多个侧壁可以部分地或完全地形成腔的侧壁，并且感受器装置的一个或多个侧壁可以邻近热绝缘元件的一个或多个侧壁朝向腔的内部布置。

感受器装置的一个或多个侧壁可以是可渗透的，以便侧向气流进入腔，并且可以在感受器装置的一个或多个侧壁与热绝缘元件的一个或多个侧壁之间提供间隙。感受器装置的透气侧壁可以制成气密的，以防止侧向气流通过绝缘元件的侧壁离开腔。

术语“密封地附接”可以指在热绝缘元件与基部之间的附接，使得在附接的区域中防止气流。换句话说，密封件可以通过在热绝缘元件与基部之间的附接提供。

术语“侧向的”可以指垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线的方向。

空气孔口可以具有在气溶胶生成装置的轴向方向上的纵向延伸部。空气孔口可以具有圆形截面。空气孔口可以具有细长形、椭圆形或矩形截面。

热绝缘元件可以部分地或完全地形成腔的侧壁。热绝缘元件可以部分地或完全地沿腔的轴向长度延伸。热绝缘元件可以直接邻接腔的底部。热绝缘元件可以直接附接到腔的基部，由此有助于热绝缘元件与基部之间的密封附接。

气溶胶生成装置可以包括壳体，其中腔可以布置在壳体的下游端中。热绝缘元件可以密封地附接到壳体的下游端以防止侧向气流在腔的下游端处进入腔中。

根据该实施方案，热绝缘元件优选地完全形成腔的侧壁或沿腔的整个轴向长度延伸。热绝缘元件借助于与腔的基部的密封附接来防止侧向气流在腔的基部处进入腔中。此外，根据该实施方案，热绝缘元件通过在热绝缘元件与气溶胶生成装置的壳体之间附接而防止侧向气流在腔的下游端处进入腔中。在该实施方案中，优选地仅通过布置在腔的基部中的空气孔口来使气流能够进入腔中。

热绝缘元件可以具有平坦的下游端面。平坦的下游端面可以帮助在热绝缘元件与气溶胶生成装置的壳体之间的附接。下游端面可以直接邻接气溶胶生成装置的壳体。下游端面可以胶合到气溶胶生成装置的壳体。

感应线圈可以布置在其中的隔室可以通过位于腔下游端处的热绝缘元件与腔气密地密封。感应线圈可以布置在其中的隔室可以围绕腔布置。该隔室可以被称为线圈隔室。线圈隔室可以部分地或完全地围绕腔。线圈隔室可以沿腔的全长延伸。线圈隔室可以容纳感应线圈或多个感应线圈，如下文更详细地描述。由于在腔的下游端处在腔与线圈隔室之间借助于热绝缘元件的气密密封，因此在腔的下游端处在线圈隔室与腔之间防止气流。另外，由于热绝缘元件密封地附接到腔的基部并且由此防止侧向气流在腔的基部处进入腔中，因此可以在线圈隔室的整个长度上在侧向方向上防止腔与线圈隔室之间的气流。

气溶胶生成装置可以包括在壳体的下游端处的空气入口，其中空气入口可以与隔室的下游端流体连接，感应线圈可以布置在该隔室中。换句话说，气溶胶生成装置可以包括与线圈隔室连接的下游空气入口。线圈隔室可以具有开放上游端。空气可以通过线圈隔室从下游空气入口通过线圈隔室且从线圈隔室的开放上游端抽吸。线圈隔室的上游开口端可以与布置在腔的基部中的孔口流体连接。

环境空气可以通过下游空气入口抽吸到线圈隔室中。随后，空气可以通过线圈隔室抽吸，从而冷却布置在线圈隔室中的感应线圈。在穿过线圈隔室后，空气可以通过线圈隔室的开口上游端从线圈隔室中抽出。在离开线圈隔室后，空气可以在U形空气通道中朝向腔的基部引导并且穿过空气孔口。然后，空气可以进入腔并且流过布置在腔中的气溶胶生成制品。当空气流过接纳在腔中的气溶胶生成制品时，穿过线圈隔室的空气可以预热空气以优化气溶胶生成。

作为在壳体的下游端处密封地附接到壳体的热绝缘元件的替代实施方案，可以在热绝缘元件与壳体的下游端之间提供间隙，以使侧向气流能够在腔的下游端处进入腔。在该实施方案中，使气流能够在腔的下游端处在线圈隔室与腔之间流动。换句话说，在该实施方案中，在线圈隔室与位于腔的下游端处的腔之间建立流体连接。使气流能够邻近热绝缘元件的下游端。使气流能够在热绝缘元件的下游端与气溶胶生成装置的壳体之间流动。

热绝缘元件可以具有凸的下游端面。凸的下游端面可以使线圈隔室与腔之间的气流顺畅，而不会对气流造成负面损害。

气溶胶生成装置可以包括邻近腔的上游端的空气入口。空气入口可以与隔室的上游端流体连通，感应线圈可以布置在该隔室中。

空气入口可以与腔的底部中的空气孔口流体连接。环境空气可以邻近线圈隔室的上游端朝向腔的基部中的空气孔口流过空气入口。空气随后可以流入腔中并且穿过接纳在腔中的气溶胶生成制品。由于在热绝缘元件的下游端与气溶胶生成装置的壳体之间提供间隙，因此空气可以通过间隙从腔流入线圈隔室。该空气可以流过线圈隔室并且在线圈隔室的开放上游端处流出线圈隔室。线圈隔室的开放上游端可以与空气入口与腔的基部中的空气孔口之间的气流路径流体连接。可以借助于热绝缘元件与壳体之间的间隙以及另一方面线圈隔室的开放上游端来实现腔与线圈隔室之间的循环流动。以此方式，可以冷却布置在线圈隔室中的感应线圈。同时，空气可以被预热以优化气溶胶生成。

气溶胶生成装置可以包括电源。电源可以是直流(DC)电源。电源可以电连接到第一感应线圈。在一个实施方案中，电源是具有约2.5伏至约4.5伏范围内的DC电源电压和约1安培至约10安培范围内的DC电源电流的DC电源(对应于在约2.5瓦至约45瓦之间的DC电源)。气溶胶生成装置可以有利地包括直流到交流(DC/AC)逆变器，用于将由DC电源供应的DC电流转换为交流电。DC/AC转换器可以包括D类或E类功率放大器。电源可以被配置成提供交流电。

电源可以是电池，例如可再充电锂离子电池。替代地，所述电源可以是另一形式的电荷存储装置，例如电容器。电源可能需要再充电。电源具有的容量可以允许存储足够气溶胶生成装置使用一次或多次的能量。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次数的抽吸或离散启用。

电源可以被配置为以高频操作。如本文所使用，术语“高频振荡电流”指频率在500千赫兹到30千赫兹之间的振荡电流。高频振荡电流的频率可以为约1兆赫兹至约30兆赫兹，优选为约1兆赫兹至约10兆赫兹，更优选为约5兆赫兹至约8兆赫兹。

感应加热装置可以被配置成借助于感应生成热量。感应加热装置包括感应线圈和感受器装置。可以提供单个感应线圈。可以提供单个感受器装置。优选地，提供多于单个感应线圈。可以提供第一感应线圈和第二感应线圈。优选地，提供多于单个感受器装置。优选地，提供第一感受器装置和第二感受器装置。感应线圈可以围绕感受器装置。第一感应线圈可以围绕第一感受器装置。第二感应线圈可以围绕第二感受器装置。替代地，可以围绕单个感受器装置提供至少两个感应线圈。如果提供多于一个感受器装置，则优选地，在感受器装置之间提供电绝缘元件。

感受器装置可以包括感受器。感受器装置可以包括多个感受器。感受器装置可以包括叶片形感受器。叶片形感受器可以围绕腔布置。叶片形感受器可以布置在腔的内部。当将气溶胶生成制品插入腔中时，叶片形感受器可以布置成用于容纳气溶胶生成制品。叶片形感受器可以具有张开的下游端，以有助于将气溶胶生成制品插入叶片形感受器中。空气可以通过腔的底部中的空气孔口流入腔中。空气随后可以在气溶胶生成制品的上游端面处进入气溶胶生成制品中。替代地或另外，空气可以在优选地由热绝缘元件形成的腔的侧壁与叶片形感受器之间流动。然后，空气可以通过叶片形感受器之间的间隙进入气溶胶生成制品中。通过这种方式，可以实现气溶胶生成制品与空气的均匀渗透，从而优化气溶胶生成。

气溶胶生成装置可以包括通量集中器。通量集中器可以由具有高磁导率的材料制成。通量集中器可以围绕感应加热装置布置。通量集中器可以将磁场线集中到通量集中器的内部，从而借助于感应线圈增加感受器装置的加热效应。

气溶胶生成装置可包括控制器。控制器可以电连接到感应线圈。控制器可以电连接到第一感应线圈和第二感应线圈。控制器可以被配置成控制供应到感应线圈的电流，并且因此控制由感应线圈生成的磁场强度。

电源和控制器可以连接到感应线圈(优选地第一感应线圈和第二感应线圈)，并且被配置成彼此独立地向感应线圈中的每一者提供交流电流，使得在使用中感应线圈各自生成交变磁场。这意味着，电源和控制器能够向第一感应线圈本身提供交流电流，或向第二感应线圈本身提供交流电流，或同时向两个感应线圈提供交流电流。以这种方式可以实现不同的加热曲线。加热曲线可以指相应感应线圈的温度。为了加热到高温，可以同时向两个感应线圈供应交流电流。为了加热到较低温度或仅加热气溶胶生成制品的气溶胶形成基材的一部分，可以仅向第一感应线圈供应交流电流。随后，可以仅向第二感应线圈供应交流电流。

控制器可以连接到感应线圈和电源。控制器可以被配置成控制从电源向感应线圈供电。控制器可以包括微处理器，该微处理器可以是可编程微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其他电路。控制器可以包括其他电子部件。控制器可以被配置成调节向感应线圈的电流供应。在启动气溶胶生成装置之后电流可以连续地供应到感应线圈中的一者或两者，或者可以诸如在逐次抽吸的基础上而间歇地供应。

电源和控制器可以被配置成独立地改变供应到第一感应线圈和第二感应线圈中的每一者的交流电流的幅值。通过这种布置，由第一感应线圈和第二感应线圈生成的磁场的强度可以通过改变供应到每个线圈的电流的幅值而独立地变化。这可以促进方便可变的加热效应。例如，可以增加在启动期间提供给线圈中的一个或两个的电流的幅值，以减少气溶胶生成装置的启动时间。

气溶胶生成装置的第一感应线圈可以形成第一电路的一部分。第一电路可以是共振电路。第一电路可以具有第一共振频率。第一电路可以包括第一电容器。第二感应线圈可以形成第二电路的一部分。第二电路可以是共振电路。第二电路可以具有第二共振频率。第一共振频率可以不同于第二共振频率。第一共振频率可以与第二共振频率相同。第二电路可以包括第二电容器。共振电路的共振频率取决于相应感应线圈的电感和相应电容器的电容。

气溶胶生成装置的腔可以具有开口端，气溶胶生成制品插入该开口端中。腔可以具有与开口端相对的封闭端。封闭端可以是腔的底部。除了提供布置在底部中的空气孔口之外，封闭端可以是封闭的。腔的底部可以是平坦的。腔的底部可以是圆形的。腔的底部可以布置在腔的上游。开口端可以布置在腔的下游。纵向方向可以是在开口端与封闭端之间延伸的方向。腔的纵向轴线可以与气溶胶生成装置的纵向轴线平行。

腔可以被构造为加热室。腔可以具有圆柱形形状。腔可以具有中空的圆柱形形状。腔可以具有圆形截面。腔可以具有椭圆形或矩形截面。腔可以对应于气溶胶生成制品的直径的直径。

如本文所用，术语“近端”是指气溶胶生成装置的使用者端或嘴端，并且术语“远端”是指与近端相反的端。当提及腔时，术语“近端”是指最靠近腔的开口端的区域，并且术语“远端”是指最靠近封闭端的区域。

如本文所使用，术语“长度”是指在气溶胶生成装置的纵向方向、气溶胶生成制品的纵向方向，或气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件的纵向方向上的主要尺寸。

如本文所使用，术语“宽度”是指在气溶胶生成装置的横向方向、气溶胶生成制品的横向方向，或气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件的横向方向上在沿其长度的特定位置处的主要尺寸。术语“厚度”是指垂直于宽度的横向方向上的尺寸。

如本文所用，术语“气溶胶形成基材”涉及能够释放挥发性化合物的基材，所述挥发性化合物可以形成气溶胶。可以通过加热气溶胶形成基材来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基材是气溶胶生成制品的一部分。

如本文所用，术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基材的制品。例如，气溶胶生成制品可以是生成气溶胶的制品，该气溶胶可被使用者在系统的近端或使用者端处在烟嘴上抽取或抽吸而直接吸入。气溶胶生成制品可以是一次性的。包括包含烟草的气溶胶形成基材的制品被称为烟草棒。气溶胶生成制品可以插入气溶胶生成装置的腔中。

如本文所用，术语“气溶胶生成装置”是指与气溶胶生成制品相互作用以生成气溶胶的装置。

如本文所用，术语“气溶胶生成系统”是指如本文进一步描述和说明的气溶胶生成制品与如本文进一步描述和说明的气溶胶生成装置的组合。在该系统中，气溶胶生成制品和气溶胶生成装置协作以生成可吸入的气溶胶。本发明还可以涉及气溶胶生成系统。

如本文所用，“感受器装置”意指当经受变化的磁场时加热的导电元件。这可能是由于感受器装置中感应的涡流、磁滞损耗或涡流和磁滞损耗两者的结果。在使用期间，感受器装置定位成与容纳在气溶胶生成装置的腔中的气溶胶生成制品的气溶胶形成基材热接触或紧密热接近。以这种方式，气溶胶形成基材被感受器装置加热，使得形成气溶胶。

感受器装置可以具有圆柱形形状，优选地由单独的叶片形感受器构成。感受器装置可以具有对应于对应感应线圈的形状的形状。感受器装置可以具有小于对应感应线圈的直径的直径，使得感受器装置可以布置在感应线圈的内部。

术语“加热区”是指腔的长度的一部分，其至少部分地由感应线圈围绕，使得放置在加热区中或周围的感受器装置可被感应线圈感应加热。加热区可以包括第一加热区和第二加热区。加热区可以分成第一加热区和第二加热区。第一加热区可以由第一感应线圈围绕。第二加热区可以由第二感应线圈围绕。可以提供多于两个加热区。可以提供多个加热区。可以为每个加热区提供感应线圈。一个或多个感应线圈可以被布置成可移动以围绕加热区，并且被配置成用于加热区的分段加热。

如本文所使用，术语“线圈”可以与术语“电感线圈”或“感应线圈”或“感应器”或“感应器线圈”互换。线圈可以是连接到电源的驱动(初级)线圈。

可以通过独立地控制第一感应线圈和第二感应线圈来改变加热效应。可以通过为第一感应线圈和第二感应线圈提供不同配置来改变加热效应，从而在相同的施加电流下由每个线圈生成的磁场不同。例如，可以通过由不同类型的导线形成第一感应线圈和第二感应线圈来改变加热效应，从而在相同的施加电流下由每个线圈生成的磁场不同。可以通过独立地控制第一感应线圈和第二感应线圈并且通过为第一感应线圈和第二感应线圈提供不同的配置来改变加热效应，从而在相同的施加电流下由每个线圈生成的磁场不同。

感应线圈各自至少部分地围绕加热区设置。感应线圈可以在加热区的区域中仅部分地围绕腔的圆周延伸。感应线圈可以在加热区的区域中围绕腔的整个圆周延伸。

感应线圈可以是围绕腔的圆周的一部分或完全围绕腔的圆周设置的平面线圈。如本文所使用，“平面线圈”意指绕组轴线正交于线圈所在的平面的螺旋缠绕的线圈。平面线圈可以位于平坦的欧几里德平面中。平面线圈可以位于弯曲平面上。例如，平面线圈可以在平坦的欧几里德平面中缠绕，随后被折弯以位于弯曲平面上。

有利地，感应线圈是螺旋形的。感应线圈可以是螺旋形的，并且围绕腔定位的中心空隙缠绕。感应线圈可以围绕腔的整个圆周设置。

感应线圈可以是螺旋形的和同心的。第一感应线圈和第二感应线圈可以具有不同的直径。第一感应线圈和第二感应线圈可以是螺旋形的和同心的，并且可以具有不同的直径。在此类实施方案中，两个线圈中的较小线圈可以至少部分地定位在第一感应线圈和第二感应线圈的较大线圈内。

第一感应线圈的绕组可以与第二感应线圈的绕组电绝缘。

气溶胶生成装置还可以包括一个或多个附加感应线圈。例如，气溶胶生成装置还可以包括第三感应线圈和第四感应线圈，优选地与附加感受器相关联，优选地与不同的加热区相关联。

有利地，第一感应线圈和第二感应线圈可以具有不同的电感值。第一感应线圈可以具有第一电感，并且第二感应线圈可以具有小于第一电感的第二电感。这意味着对于给定电流由第一感应线圈和第二感应线圈生成的磁场将具有不同的强度。这可以有助于第一感应线圈和第二感应线圈的不同加热效应，同时向两个线圈施加相同幅值的电流。这可以降低气溶胶生成装置的控制要求。在第一感应线圈和第二感应线圈被独立激活的情况下，具有较大电感的感应线圈可以在与具有较低电感的感应线圈不同的时间被激活。例如，在操作期间，诸如在抽吸期间，可以激活具有较大电感的感应线圈，并且在操作之间，诸如在抽吸之间，可以激活具有较低电感的感应线圈。有利地，这可以有助于在不需要与正常使用相同的电力的情况下在使用之间维持腔内的升高的温度。此“预热”可以减少一旦恢复气溶胶生成装置使用的操作，腔返回到期望操作温度所花费的时间。替代地，第一感应线圈和第二感应线圈可以具有相同的电感值。

第一感应线圈和第二感应线圈可以由相同类型的导线形成。有利地，第一感应线圈由第一类型的导线形成，第二感应线圈由与第一类型的导线不同的第二类型的导线形成。例如，导线组成或截面可以不同。以这种方式，即使整个线圈几何形状相同，第一感应线圈和第二感应线圈的电感也可以不同。这可以允许相同或相似的线圈几何形状用于第一感应线圈和第二感应线圈。这可以有利于更紧凑的布置。

第一类型的导线可包括第一导线材料，第二类型的导线可包括与第一导线材料不同的第二导线材料。第一导线材料和第二导线材料的电性能可以不同。例如，第一类型的导线可具有第一电阻率，第二类型的导线可具有与第一电阻率不同的第二电阻率。

用于感应线圈的合适材料包括铜、铝、银和钢。优选地，感应线圈由铜或铝形成。

在第一感应线圈由第一类型的导线形成并且第二感应线圈由与第一类型的导线不同的第二类型的导线形成的情况下，第一类型的导线可以具有与第二类型的导线不同的截面。第一类型的导线可具有第一截面，第二类型的导线可以具有与第一截面不同的第二截面。例如，第一类型的导线可具有第一截面形状，第二类型的导线可具有与第一截面形状不同的第二截面形状。第一类型的导线可具有第一厚度，第二类型的导线可以具有与第一厚度不同的第二厚度。第一类型和第二类型的导线的截面形状和厚度可以不同。

感受器装置可以由能够被感应加热到足以使气溶胶形成基材气溶胶化的温度的任何材料形成。用于感受器装置的合适材料包括石墨、钼、碳化硅、不锈钢、铌、铝、镍、含镍化合物、钛和金属材料的复合材料。优选感受器装置包括金属或碳。有利地，感受器装置可以包括铁磁材料或由铁磁材料组成，例如铁素体铁、铁磁合金(诸如铁磁钢或不锈钢)铁磁颗粒和铁氧体。合适的感受器装置可以是铝或包括铝。感受器装置可以包括大于5％，优选地大于20％，更优选地大于50％或大于90％的铁磁性或顺磁性材料。优选感受器装置可以被加热到超过250摄氏度的温度。

感受器装置可以由单个材料层形成。单个材料层可以是钢层。

感受器装置可以包括非金属芯，其中在该非金属芯上设置有金属层。例如，感受器装置可以包括形成在陶瓷芯或基材的外表面上的金属轨迹。

感受器装置可以由奥氏体钢层形成。一层或多层不锈钢可布置在奥氏体钢层上。例如，感受器装置可以由在其上表面和下表面的每一者上具有不锈钢层的奥氏体钢层形成。感受器装置可以包括单个感受器材料。感受器装置可以包括第一感受器材料和第二感受器材料。第一感受器材料可以设置成与第二感受器材料紧密物理接触。第一感受器材料和第二感受器材料可以紧密接触以形成整体感受器。在某些实施方案中，第一感受器材料为不锈钢，第二感受器材料为镍。感受器装置可以具有两层构造。感受器装置可以由不锈钢层和镍层形成。

第一感受器材料和第二感受器材料之间的紧密接触可以通过任何合适的手段进行。例如，第二感受器材料可以镀、沉积、涂覆、包覆或焊接到第一感受器材料上。优选方法包括电镀、流电镀和包覆。

第二感受器材料可以具有低于500摄氏度的居里温度。在感受器放置在交变电磁场中时，第一感受器材料可以主要用于加热感受器。可使用任何合适的材料。例如，第一感受器材料可以是铝，或者可以是含铁材料，诸如不锈钢。第二感受器材料优选地主要用于指示感受器何时已达到特定温度，所述温度是第二感受器材料的居里温度。第二感受器材料的居里温度可以用于在操作期间调节整个感受器的温度。因此，第二感受器材料的居里温度应当低于气溶胶形成基材的燃点。用于第二感受器材料的合适材料可以包括镍和某些镍合金。第二感受器材料的居里温度可以优选地选择为低于400摄氏度、优选地低于380摄氏度、或低于360摄氏度。优选的是，第二感受器材料是被所选为具有与期望的最高加热温度基本上相同的第二居里温度的磁性材料。也就是说，优选地，第二感受器材料的居里温度与感受器应当加热到的温度大致相同以便从气溶胶形成基材生成气溶胶。第二感受器材料的居里温度可以例如在200摄氏度至400摄氏度的范围内、或在250摄氏度至360摄氏度之间。在一些实施方案中，可能优选的是，第一感受器材料和第二感受器材料被共层压。可以通过任何合适的手段形成共层压。例如，第一感受器材料的条带可以焊接或扩散结合到第二感受器材料的条带。替代地，第二感受器材料的层可以沉积或镀到第一感受器材料的条带上。

优选地，气溶胶生成装置是便携式的。气溶胶生成装置可以具有与常规雪茄或香烟相当的大小。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。气溶胶生成装置可以具有约30毫米与约150毫米之间的总长度。气溶胶生成装置可以具有约5毫米与约30毫米之间的外径。

壳体可为细长的。壳体可包括任何合适材料或材料的组合。合适的材料的示例包括金属、合金、塑料或含有那些材料中的一种或多种的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，材料轻质并且无脆性。

壳体可以包括烟嘴。烟嘴可以包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。烟嘴可以包括一个以上的空气入口。一个或多个空气入口可以在将气溶胶输送给使用者之前降低气溶胶的温度，并且可以在将气溶胶输送给使用者之前降低气溶胶的浓度。

可替代地，可以将烟嘴作为气溶胶生成制品的一部分来提供。

如本文所用，术语“烟嘴”是指被放置在使用者的嘴中以便从容纳在壳体的腔中的气溶胶生成制品直接吸入由气溶胶生成装置产生的气溶胶的气溶胶生成装置的一部分。

空气入口可以构造为半开放入口。半开放入口优选地允许空气进入气溶胶生成装置。可以防止空气或液体通过半开放入口离开气溶胶生成装置。举例来说，半开放入口可以是半透膜，其仅在一个方向上可透气，但在相反方向上不透气且不透液体。半开放入口还可例如是单向阀。优选地，半开放入口仅在满足特定条件时允许空气穿过所述入口，所述特定条件例如是气溶胶生成装置中的最小凹陷或穿过阀或膜的一定体积的空气。

加热装置的操作可以由抽吸检测系统触发。替代地，加热装置可以通过按下在使用者抽吸期间保持的开关按钮来触发。抽吸检测系统可以被提供为传感器，其可以被构造为气流传感器以测量气流速率。气流速率是表征使用者每次通过气溶胶生成装置的气流路径吸取的空气量的参数。当气流超过预定阈值时，可以由气流传感器检测到抽吸的开始。还可以在使用者激活按钮时检测到开始。

传感器还可以被构造作为压力传感器，以测量气溶胶生成装置内部的空气的压力，所述空气由使用者在抽吸期间吸取通过装置的气流路径。传感器可被配置为测量气溶胶生成装置外部的环境空气的压力与由使用者抽吸通过该装置的空气的压力之间的压力差或压力降。空气的压力可以在空气入口、装置的烟嘴、诸如加热室的腔或空气流过的气溶胶生成装置内的任何其他通路或室处被检测到。当使用者在气溶胶生成装置上抽吸时，在装置内部形成负压或真空，其中负压可以由压力传感器检测到。术语“负压”应理解为相对于环境空气的压力相对较低的压力。换句话说，当使用者在装置上抽吸时，抽吸通过装置的空气具有比装置外部的环境空气的压力低的压力。如果压力差超过预定阈值，则可以由压力传感器检测到抽吸的开始。

气溶胶生成装置可以包括用于激活气溶胶生成装置的使用者界面，例如，用于发起气溶胶生成装置的加热的按钮或用于指示气溶胶生成装置或气溶胶形成基材的状态的显示器。

气溶胶生成系统是气溶胶生成装置和与所述气溶胶生成装置一起使用的一个或多个气溶胶生成制品的组合。然而，气溶胶生成系统可以包括附加组件，例如用于对电动的或电气溶胶生成装置中的车载电源进行充电的充电单元。

气溶胶形成基材可以包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基材可以是尼古丁盐基质。气溶胶形成基材可以包括基于植物的材料。气溶胶形成基材可以包括烟草。气溶胶形成基材可以包括含有烟草的材料，材料包括在加热时从气溶胶形成基材释放的挥发性烟草调味剂化合物。替代地，气溶胶形成基材可包括非烟草材料。气溶胶形成基材可以包括均化的植物基质料。气溶胶形成基材可以包含均化的烟草材料。均质烟草材料可以通过凝聚颗粒烟草形成。在特别优选的实施方案中，气溶胶形成基材可以包括均质烟草材料的聚集的卷曲片材。如本文所使用的，术语“卷曲片材”表示具有多个大致平行的脊或皱折的片材。

气溶胶形成基材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，该化合物在使用中有利于形成致密且稳定的气溶胶并且在系统的操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，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶生成制品是多元醇或其混合物，诸如三甘醇、1,3-丁二醇。优选地，气溶胶形成剂是甘油。如果存在的话，均质烟草材料的气溶胶生成制品含量按干重计可以等于或大于5重量百分比，优选按干重计为约5重量百分比至约30重量百分比。气溶胶形成基材可以包括其他添加剂和成分，诸如香料。

在任何上述实施方案中，气溶胶生成制品和气溶胶生成装置的腔可以被布置成使得气溶胶生成制品被部分地容纳在气溶胶生成装置的腔中。气溶胶生成装置的腔和气溶胶生成制品可以被布置成使得气溶胶生成制品被完全容纳在气溶胶生成装置的腔内。

气溶胶生成制品可为基本上圆柱形的形状。气溶胶生成制品可以是大体上细长的。气溶胶生成制品可以具有一定长度和基本上垂直于所述长度的圆周。气溶胶形成基材可以被提供为包括气溶胶形成基材的气溶胶生成段。气溶胶生成段的形状可以是基本上圆柱形的。气溶胶生成段可以是基本上细长的。气溶胶生成段也可以具有一长度和基本上垂直于该长度的圆周。

气溶胶生成制品可以具有在大约30毫米至大约100毫米之间的总长度。在一个实施方案中，气溶胶生成制品的总长度为大约45毫米。气溶胶生成制品可以具有大约5毫米至大约12毫米之间的外径。在一个实施方案中，气溶胶生成制品的外径可为大约7.2毫米。

气溶胶形成基材可以作为气溶胶生成段提供，其长度在约7毫米至约15毫米之间。在一个实施方案中，气溶胶形成段可具有约10毫米的长度。可替代地，气溶胶生成段可以具有大约12毫米的长度。

气溶胶生成段的外径优选大致等于气溶胶生成制品的外径。气溶胶生成段的外径可以在大约5毫米至大约12毫米之间。在一个实施方案中，气溶胶生成段可以具有大约7.2毫米的外径。

气溶胶生成制品可包括过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段可以位于气溶胶生成制品的下游端。过滤器滤嘴段可以是乙酸纤维素过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段可以是中空乙酸纤维素过滤器滤嘴段。在一个实施方案中，过滤嘴滤嘴段的长度大约为7毫米，但是其长度可以在大约5毫米至大约10毫米之间。

如本文所用，术语“上游”和“下游”用以描述气溶胶生成装置的部件或部件部分相对于使用者在使用气溶胶生成装置期间在其上吸入的方向的相对位置。

气溶胶生成制品可以包括外包装纸。此外，气溶胶生成制品可以包括气溶胶形成基材与过滤器滤嘴段之间的分隔物。分隔物可以为大约18毫米，但是可以在大约5毫米至大约25毫米的范围内。

关于一个实施方案描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施方案。

附图说明

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的气溶胶生成装置的截面图；

图2示出了具有插入的气溶胶生成制品和具有指示气流的气溶胶生成装置的示意图；

图3示出了气溶胶生成装置的另一实施方案的截面图；并且

图4示出了具有插入的气溶胶生成制品和具有指示气流的图3的气溶胶生成制品的示意图。

具体实施方式

图1示出了气溶胶生成装置的近端或下游部分。气溶胶生成装置包括用于插入气溶胶生成制品12的腔10。插入的气溶胶生成制品12可见于图2和图4中。腔10可被构造为加热室。

将感受器装置14布置在腔10内部。感受器装置14包括多个感受器叶片。单独的感受器叶片在相应的下游端处张开，以便于将气溶胶生成制品12插入腔10中。感受器装置14的内径对应于或略小于气溶胶生成制品12的外径。在将气溶胶生成制品12插入腔10中之后，气溶胶生成制品12由感受器装置14保持。

感受器装置14是感应加热装置的一部分。感应加热装置包括感应线圈16。感应线圈16至少部分地围绕腔10布置。感应线圈16围绕腔10的整个圆周。感应线圈16围绕感受器装置14布置。感应线圈16围绕腔10的部分，其中接纳气溶胶生成制品12的基材部分18。在将气溶胶生成制品12插入腔10中之后，气溶胶生成制品12的过滤嘴部分20从腔10伸出。使用者在过滤嘴部分20上抽吸。

可以提供多于一个感应线圈16。优选地，提供两个感应线圈16或多于两个感应线圈16。感应线圈16可以是感应加热装置的一部分。感应线圈16可以单独控制，以便能够加热腔10内的单独加热区。示例性地，第一感应线圈可以围绕对应于下游加热区的腔10的下游部分布置，而第二感应线圈可以围绕对应于上游加热区的腔10的上游部分布置。

气溶胶生成装置可以包括图中未示出的其他元件，诸如用于控制感应加热装置的控制器。如果感应加热装置包括多于一个感应线圈16，则控制器可以被配置成单独地控制各个线圈。气溶胶生成装置可以包括诸如电池的电源。控制器可以被配置成控制从电源到感应线圈16或各个感应线圈16的电能供应。

热绝缘元件22布置在感受器装置14与感应线圈16之间。热绝缘元件22形成腔10的侧壁。热绝缘元件22具有细长延伸部。热绝缘元件22具有中空圆柱形形状。热绝缘元件22附接到气溶胶生成装置的壳体24。优选地，如图1中所描绘，热绝缘元件22附接到壳体24的下游端26。优选地，热绝缘元件22在腔10的下游端处附接到腔10的底部28。在腔10的底部28中，布置一个或多个空气孔口30。

空气孔口30具有平行于气溶胶生成装置的纵向轴线的细长延伸部。空气孔口30允许空气在腔10的上游端32处进入腔10中。热绝缘元件22防止空气在侧向方向上进入腔10中。换句话说，热绝缘元件22围绕腔10布置，使得空气仅可以在腔10的上游端32处进入腔10，并且仅可以在腔10的开放下游端处离开腔10。

感应线圈16布置在线圈隔室34中。线圈隔室34围绕热绝缘元件22布置。分层结构在中间居中设置有腔10。围绕腔10，提供热绝缘元件22。围绕热绝缘元件22，线圈隔室34被布置。围绕线圈隔室34，提供气溶胶生成装置的壳体24。

提供空气入口36以使环境空气能够进入线圈隔室34。空气入口36布置在壳体24的下游端26处。空气入口36优选地邻近线圈隔室34布置。空气入口36设置在壳体24的外圆周与连接到热绝缘元件22的壳体24的下游端26的部分之间。空气入口36使环境空气能够抽吸到线圈隔室34中。空气入口36优选地不与腔10直接流体连接。线圈隔室34的上游端是开放的。通过空气入口36抽吸到线圈隔室34中的空气在线圈隔室34的开放上游端处离开线圈隔室34。在离开线圈隔室34后，空气以U形朝向布置在腔10的基部28中的空气孔口30流动。然后，空气在腔10的上游端32处进入腔10中。在进入腔10前流过线圈隔室34的空气用于冷却布置在线圈隔室34中的感应线圈16。

在图1中，在腔10的下游端处示出了弹性密封元件38。弹性密封元件38围绕腔10的下游端布置。弹性密封元件38具有圆形形状。弹性密封元件38具有便于插入气溶胶生成制品12的漏斗形状。在插入气溶胶生成制品12以将气溶胶生成制品12保持在适当位置之后，弹性密封元件38向气溶胶生成制品12施加压力。弹性密封元件38是空气不可渗透的，以防止空气除了通过气溶胶生成制品12逸出之外从腔10中逸出。

图2示出了气溶胶生成装置的图示，其中气溶胶生成制品12插入腔10中。气溶胶生成制品12的基材部分18接纳在腔10中。气溶胶生成制品12的过滤嘴部分20可以从腔10伸出，以供使用者在气溶胶生成制品12上抽吸。

除了插入的气溶胶生成制品12之外，气流在图2中指示。空气通过空气入口36流入气溶胶生成装置中。可以提供多于一个空气入口36。空气流过线圈隔室34。在离开线圈隔室34之后，空气通过布置在腔10的底部28处的空气孔口30流入腔10。空气随后通过设置在单独的感受器叶片之间的间隙流入气溶胶生成制品12中。

图3示出了另一实施方案，其中热绝缘元件22的下游端不附接到气溶胶生成装置的壳体24的下游端。相反，在热绝缘元件22的下游端与气溶胶生成装置的壳体24之间提供间隙。另外，图3所示的实施方案中的空气入口36以不同方式放置。空气入口36放置在气溶胶生成装置的壳体24的侧壁中。换句话说，空气入口36放置在气溶胶生成装置的壳体24的外圆周中。空气入口36布置在腔10的上游端附近。

如图4所描绘，当空气通过空气入口36抽吸到腔10中时，空气直接从空气入口36朝向布置在腔10的基部28中的空气孔扣30抽吸。当空气抽吸到腔10中时，与图1和图2所描绘的实施方案相比，空气不仅可以通过插入的气溶胶生成制品12离开腔10。相反，空气通过热绝缘元件22与壳体24之间的间隙从腔10抽出，进入线圈隔室34中。类似于图1和图2所示的实施方案，抽吸到线圈隔室34中的空气可以通过线圈隔室34的开放上游端离开线圈隔室34。离开线圈隔室34的空气通过布置在腔10的基部28中的空气孔口30再次抽吸到腔10中。在图3所示的实施方案中，空气可以在腔10与线圈隔室34之间循环。这具有各种益处。感应线圈16被冷却。另外或替代地，空气在进入或重新进入腔10之前预热。

Claims (12)

1.一种气溶胶生成装置，包括：

腔，所述腔用于接纳包含气溶胶形成基材的气溶胶生成制品，其中所述腔包括基部，其中所述基部包括至少一个空气孔口；

感应加热装置，其中所述感应加热装置包括感受器装置和感应线圈，其中所述感应加热装置至少部分地围绕所述腔布置或形成所述腔；以及

热绝缘元件，其中所述热绝缘元件布置在所述感受器装置与所述感应线圈之间，并且其中所述热绝缘元件密封地附接到所述基部以防止侧向气流在所述腔的所述基部处进入所述腔中，并且其中所述感受器装置的一个或多个侧壁中的一个或两个

是可渗透的，以便侧向气流进入所述腔，并且

在所述感受器装置的所述一个或多个侧壁与所述热绝缘元件的侧壁之间提供间隙。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括壳体，其中所述腔布置在所述壳体的下游端中，并且其中所述热绝缘元件密封地附接到所述壳体的所述下游端以防止侧向气流在所述腔的所述下游端处进入所述腔中。

3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中所述热绝缘元件具有下游端面，其中所述下游端面是平坦的。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的气溶胶生成装置，其中所述装置包括隔室，所述感应线圈布置在所述隔室中，其中所述隔室通过所述腔的所述下游端处的所述热绝缘元件而与所述腔气密密封。

5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括在所述壳体的所述下游端处的空气入口，其中所述空气入口与所述隔室的所述下游端流体连接，所述感应线圈布置在所述隔室的所述下游端中。

6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括壳体，其中所述腔布置在所述壳体的下游端中，并且其中在所述热绝缘元件与所述壳体的所述下游端之间提供间隙，以使侧向气流能够在所述腔的所述下游端处进入所述腔中。

7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中所述热绝缘元件具有凸的下游端面。

8.根据权利要求6或7所述的气溶胶生成装置，其中在布置有所述感应线圈的所述隔室与位于所述腔的所述下游端处的所述腔之间建立流体连接。

9.根据权利要求8所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括邻近所述腔的上游端的空气入口，其中所述空气入口与所述隔室的上游端流体连通，所述感应线圈布置在所述隔室的所述上游端中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述热绝缘元件至少部分地形成所述腔的侧壁。

11.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述热绝缘元件沿所述腔的长度部分或完全延伸。

12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述热绝缘元件胶合到所述腔的所述基部。

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