CN114269183A - 具有偏移气流通道的气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气溶胶生成装置。气溶胶生成装置包括空气入口。气溶胶生成装置包括空气出口。气溶胶生成装置包括加热元件。加热元件包括与空气入口流体连通的网状加热器。气溶胶生成装置包括沿着气溶胶生成装置的纵向轴线在第一方向上从加热元件延伸的第一气流通道。气溶胶生成装置包括第二气流通道，所述第二气流通道布置在所述第一气流通道的下游并且在第二方向上从第一气流通道延伸到空气出口。第一方向和第二方向彼此不同。

Description

具有偏移气流通道的气溶胶生成装置

本发明涉及气溶胶生成装置和气溶胶生成系统。

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质加热到使气溶胶形成基质的一个或多个组分挥发的温度，而不燃烧气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以以液体形式设置在气溶胶生成装置中。气溶胶形成基质可以设置在气溶胶生成装置的液体存储部分中或者可更换的筒中。为了使气溶胶形成基质挥发，可提供加热元件。加热元件可以是网状加热器。环境空气可以通过空气入口吸入装置中。空气可以在网状加热器上方抽吸以夹带挥发的气溶胶形成基质，使得形成气溶胶。随后，气溶胶可以在气流通道中朝向烟嘴的出口朝向使用者流动。网状加热器与烟嘴的出口之间的气流通道通常是单个元件。网状加热器与烟嘴的出口之间的气流通道通常是单个元件。网状加热器与烟嘴的出口之间的气流通道通常是直的元件，直接连接网状加热器和烟嘴的出口。网状加热器与烟嘴的出口之间的气流通道通常是非弯曲元件。

期望具有改进的气溶胶递送的气溶胶生成装置。本发明涉及一种气溶胶生成装置。气溶胶生成装置包括空气入口。气溶胶生成装置包括空气出口。气溶胶生成装置包括加热元件。加热元件包括与空气入口流体连通的网状加热器。气溶胶生成装置包括沿着气溶胶生成装置的纵向轴线在第一方向上从加热元件延伸的第一气流通道。气溶胶生成装置包括第二气流通道，所述第二气流通道布置在所述第一气流通道的下游并且在第二方向上从第一气流通道延伸到空气出口。第一方向和第二方向彼此不同。所公开的气溶胶生成装置改善了向使用者的气溶胶递送。本发明的气溶胶生成装置提供更舒适的气溶胶递送感觉，特别是在消费者的口中。

本发明还可以涉及一种烟嘴，所述烟嘴包括如本文中所描述的空气入口、空气出口、加热元件、第一气流通道和第二气流通道。换句话说，代替本文所描述的部件是气溶胶生成装置的一部分，这些部件可以是烟嘴的一部分。所述烟嘴可以被构造成用于气溶胶生成装置，优选地用于附接到气溶胶生成装置。

气溶胶生成装置设置有至少一个空气入口。空气入口可以是半开放入口。半开放入口可以是允许空气或流体在一个方向上流动(例如流入装置中)，但至少限制(优选地禁止)空气或流体在相反方向上流动的入口。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。

空气出口可以是气溶胶生成装置中的开口。使用者可以将由气溶胶生成装置生成的气溶胶吸入使用者的口中。空气出口可以被构造为烟嘴或口端。

加热元件，特别是网状加热器，可以使气溶胶形成基质的组分挥发。挥发的组分可夹带在跨越加热元件，特别是网状加热器抽吸的空气中。夹带的挥发组分可形成悬浮在空气中的液滴。夹带的挥发组分可以由悬浮在空气中的液滴吸收。在空气中夹带挥发性组分可使得形成气溶胶。网状加热器允许加热元件的较大面积与待汽化的气溶胶形成基质接触。优选地，气溶胶形成基质是液体的。气溶胶形成基质可布置在网状加热器的一侧上，且在网状加热器上方抽吸的空气可布置在网状加热器的相对侧上。气溶胶形成基质可布置在网状加热器的远侧上。在网状加热器上方抽吸的空气可以布置在网状加热器的近侧。网状加热器可以居中布置在气溶胶生成装置的纵向轴线上。

第一气流通道可以是管。第一气流通道可具有圆柱形形状，优选中空圆柱形形状。第一气流通道可具有圆形横截面。第一气流通道可具有矩形横截面。第一气流通道可具有多边形横截面。第一气流通道可具有矩形、卵形或椭圆形横截面。第一气流通道可具有多边形横截面。第一气流通道可将空气从加热元件引导至第二气流通道。第一气流通道可引导被加热元件挥发且夹带在通过空气入口朝向第二气流通道抽吸的环境空气中的组分。

第一气流通道的横截面面积可以是恒定的。第一气流通道可以是沿着圆柱体的长度具有恒定直径的圆柱体。第一气流通道的横截面面积可在下游方向上增加。横截面面积的此类增加可以在下游方向上连续。横截面面积的增加可以在下游方向上是逐步的。

第一气流通道可至少部分地在气溶胶生成装置的纵向方向上延伸。第一气流通道可至少部分地沿着气溶胶生成装置的纵向轴线延伸。术语“沿着”可以指直接在气溶胶生成装置的纵向轴线上延伸的第一气流通道。术语“沿着”还可以指平行于气溶胶生成装置的纵向轴线延伸的第一气流通道。

第一气流通道可以被布置成从气溶胶生成装置的纵向轴线横向偏移。第一气流通道可以平行于气溶胶生成装置的纵向轴线。第一气流通道可以远离气溶胶生成装置的纵向轴线。第一气流通道可以远离气溶胶生成装置的纵向轴线并且平行于气溶胶生成装置的纵向轴线。第一气流通道的中心可以从气溶胶生成装置的纵向轴线横向偏移地布置。第一气流通道的中心可以远离气溶胶生成装置的纵向轴线。第一气流通道的中心可以是第一气流通道的纵向轴线。例如，圆柱形第一气流通道的中心可以是圆柱体的纵向轴线。第一气流通道的纵向轴线可以平行于气溶胶生成装置的纵向轴线。第一气流通道的中心可以是第一气流通道的上游端面的质心。第一气流通道的上游端面的质心可以是第一气流通道的上游端面中的所有点的算术平均位置。例如，圆柱形第一气流通道的端面可以是圆形的。此类圆形端面的质心可以是沿着圆形端面的边缘与每个点等距的点。第一气流通道的中心从气溶胶生成装置的纵向轴线的横向偏移可以使得跨越网状加热器抽吸的气流方向改变大约90°。

第一气流通道可包括壁。第一气流通道的壁可以围绕一定体积的空气。第一气流通道的壁可以限定第一气流通道的形状。第一气流通道的壁可以限定第一气流通道的轮廓。所述壁可形成圆柱体。所述壁可包括朝向气溶胶生成装置的纵向轴线引导的第一面和远离气溶胶生成装置的纵向轴线引导的第二面。换句话说，第一壁可以是面向内的壁，并且第二壁可以是与第一壁相对的壁。在优选实施方案中，第一面在网状加热器正上方，且第二面在网状加热器的径向外部。

第一气流通道可以加装液体吸收衬里。衬里可包括多孔材料。衬里的孔隙率可在下游方向上改变。优选地，衬里的孔隙率在下游方向上连续变化。孔隙率可在下游方向上增加。以此方式，在第一气流通道中形成的冷凝物可以朝向加热元件向后成漏斗形。换句话说，衬里的毛细现象可在下游方向上减小。

第二气流通道可以是管。第二气流通道可具有圆柱形形状，优选中空圆柱形形状。第二气流通道可具有圆形横截面。第二气流通道可具有矩形横截面。第二气流通道可具有多边形、卵形或椭圆形横截面。第二气流通道可以是截头锥体。第二气流通道可以是不对称扭曲的截头锥体。第二气流通道可以是截头锥体，其朝向气溶胶生成装置的纵向轴线不对称地扭曲。第二气流通道的横截面面积可以在下游方向上恒定。第二气流通道的横截面面积可以在下游方向上增加。第二气流通道的横截面面积可以在下游方向上连续增加。第二气流通道的横截面面积可以在下游方向上逐步增加。

第二气流通道的横截面面积可以在下游方向上以一阶梯增加。第二气流通道的竖直横截面可为三角形的。第二气流通道可将空气从第一气流通道引导到空气出口。第二气流通道的下游端面可以居中布置在气溶胶生成装置的纵向轴线上。第二气流通道可成形为朝向气溶胶生成装置的纵向轴线横向引导气流。以此方式，气溶胶可递送到在位于气溶胶生成装置的中心的空气出口上抽吸的使用者。气溶胶的中心递送可以减小气溶胶生成装置的尺寸。

第一气流通道延伸的第一方向与第二气流通道延伸的第二方向的差可以由第一方向与第二方向之间的倾斜限定。此处，术语“倾斜的”或“倾斜”可以表示第一方向和第二方向可以彼此不平行。换句话说，术语“倾斜的”或“倾斜”可以表示第一方向与第二方向之间的角度不是零。第一气流通道延伸的第一方向与第二气流通道延伸的第二方向的差可以由第一气流通道相对于第二气流通道之间的倾斜限定。第一方向可以是沿着第一气流通道的纵向轴线的方向。第二方向可以是沿着第二气流通道的纵向轴线的方向。第一气流通道延伸的第一方向与第二气流通道延伸的第二方向的差可以由第一气流通道的纵向轴线相对于第二气流通道的纵向轴线之间的倾斜限定。第一气流通道可以从气溶胶生成装置的纵向轴线横向偏移，并且第二气流通道可以相对于第一气流通道倾斜。第一气流通道的纵向轴线可以从气溶胶生成装置的纵向轴线横向偏移，并且第二气流通道的纵向轴线可以相对于第一气流通道的纵向轴线倾斜。第一气流通道的纵向轴线可以远离气溶胶生成装置的纵向轴线，并且第二气流通道的纵向轴线可以相对于第一气流通道的纵向轴线倾斜。第二气流通道可以朝向气溶胶生成装置的纵向轴线倾斜。第二气流通道的纵向轴线可以朝向气溶胶生成装置的纵向轴线倾斜。

第二气流通道可以加装类似于上述衬里的液体吸收衬里。衬里可以被构造成使得接触衬里的气溶胶液滴可由衬里吸收，并且通过毛细管作用在上游方向上通过衬里输送。

气溶胶生成装置可包括第三气流通道。第三气流通道可以在空气入口与加热元件之间延伸。第三气流通道可以是管。第三气流通道可以是直线管。第三气流通道可以是弯曲管。第三气流通道可具有圆柱形形状，优选中空圆柱形形状。第三气流通道可具有圆形横截面。第三气流通道可具有矩形横截面。第三气流通道的横截面面积可以沿着其长度恒定。第三气流通道的横截面面积可以朝向第三气流通道的下游端增加。此类增加可以使网状加热器受通过第三气流通道递送的环境空气流影响的面积最大化。第三气流通道的横截面面积可朝向第三气流通道的下游端减小。第三气流通道将空气从空气入口朝向加热元件引导。

第三气流通道可以相对于气溶胶生成装置的纵向轴线倾斜。第三气流通道的纵向轴线可以相对于气溶胶生成装置的纵向轴线倾斜。此处，术语“倾斜的”可以表示第三气流通道的纵向轴线可以不平行于气溶胶生成装置的纵向轴线。换句话说，术语“倾斜的”可以表示第三气流通道的纵向轴线与气溶胶生成装置的纵向轴线之间的角度不是零。第三气流通道可以垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线布置。在优选实施方案中，第三气流通道的纵向轴线可以垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线。第三气流通道的纵向轴线的倾斜可以优化气流到加热元件或网状加热器的递送。

第三气流通道可以被布置成跨越加热元件抽吸环境空气。第三气流通道的纵向轴线与气溶胶生成装置的纵向轴线的倾斜可导致环境空气被抽吸跨越网状加热器。由于第三气流通道的纵向轴线的倾斜，气流可朝向加热元件的特定部分引导。由于第三气流通道的纵向轴线的倾斜，气流可朝向加热元件的上游端引导。网状加热器的上游端可以是定位于距第一气流通道最大距离处的网状加热器的部分。由于第三气流通道的纵向轴线的倾斜，气流可以以特定角度递送到加热元件。第三气流通道可以被布置成使得空气被抽吸超过加热元件的全长。

第三气流通道可成形为引导环境空气流跨越网状加热器。第三气流通道可成形为使得通过第三气流通道递送的环境空气流可以相对于网状加热器的表面倾斜的角度影响网状加热器。以此方式，通过第三气流通道递送的环境空气流以与加热元件的表面成角度影响网状加热器。第三气流通道可以被成形或布置成将环境空气引导跨越垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线的加热元件或网状加热器的整个延伸部。第三气流通道可以被布置成跨越加热元件抽吸环境空气。通过布置或成形第三气流通道，使得环境空气跨越加热元件或网状加热器抽吸，被网状加热器挥发的组分可夹带在跨越网状加热器抽吸的环境空气中。以此方式，最大化被网状加热器挥发的由跨越网状加热器抽吸的环境空气夹带的组分的量。特别地，空气可以在横向方向上穿过第三气流通道抽吸。网状加热器优选地垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线布置和延伸。因此，空气可以在网状加热器的表面上，优选在网状加热器的整个表面上横向抽吸。

第三气流通道可连接至第一气流通道。第三气流通道的下游端可连接到第一气流通道的上游端。可以在第一气流通道与第三气流通道之间提供L形弯曲。L形弯曲可以是第三气流通道的下游端的部分或第一气流通道的上游端的部分。平行或沿着气溶胶生成装置的纵向轴线的L形弯曲部分可以是第一气流通道的一部分。垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线的L形弯曲部分可以是第三气流通道的一部分。

加热元件可以是平坦的。加热元件可以是基本上平坦的。加热元件可以布置在平面中。加热元件可以基本上是二维的。加热元件可具有平滑表面。平面可垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线布置。加热元件的平坦度可使得跨越加热元件的气流基本上不受阻挡。这样，跨越加热元件的气流可以是均匀的。平坦加热元件可在制造期间易于处理且提供稳固的构造。

加热元件可以被配置为电阻性金属加热器。合适的电阻材料包含但不限于：半导体，例如掺杂陶瓷、“导”电陶瓷(例如二硅化钼)、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。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包含钛、锆、钽、铂、金及银。合适的金属合金的实例包含含不锈钢、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、含金合金、含铁合金以及以镍、铁、钴、不锈钢、

及铁-锰-铝合金为主的超合金。在复合材料中，电阻材料可任选嵌入绝缘材料中，由绝缘材料封装或由绝缘材料涂布或者反之亦然，取决于能量转移的动力学和所需外部理化性质。被配置为电阻性金属加热器的加热元件是稳固的、易于制造的且具有成本效益的。因此，此类网状加热器的实施降低了气溶胶生成装置的成本和维护。

加热元件是流体可渗透的，且可包括多个导电细丝。如本文所使用，与加热元件相关的“流体可渗透的”意指呈气相和可能呈液相的气溶胶形成基质可轻易地穿过加热元件。细丝可形成网状加热器。细丝可包括织造或非织造织物。细丝允许加热元件的更大面积与待汽化的气溶胶形成基质接触。

加热元件可包括具有导电细丝之间的空隙的网格。导电细丝可限定细丝之间的空隙，这些空隙可具有在10μm与100μm之间的宽度。优选地，细丝引起空隙中的毛细管作用，使得在使用时，要被汽化的液体气溶胶形成基质被抽吸到空隙中，从而增加加热元件与液体之间的接触面积。导电细丝可形成大小在160与600Mesh US(+/-10％)之间(即，在每英寸160与600根细丝(+/-10％)之间)的网格。空隙的宽度优选地在75μm与25μm之间。网格的开口面积的百分比(其是空隙的面积与网格的总面积的比率)优选地在25％与56％之间。网格可以使用不同类型的交织或格子结构形成。替代地，导电细丝由彼此平行布置的细丝的阵列组成。

如在本领域中很好理解的，导电细丝的网格的特征还可在于其保留液体的能力。

导电细丝的直径可在8μm与100μm之间，优选地在8μm与50μm之间并且更优选地在8μm与39μm之间。细丝可具有圆形横截面或者可具有例如扁平横截面。单一加热元件的导电细丝的网格的面积可较小，优选地小于或等于25mm，允许其合并到手持系统中。加热元件可为例如矩形且具有约5mm的长度和2mm的宽度。在一些实例中，宽度在2mm以下，例如宽度为约1mm。

导电细丝可包括任何合适的导电材料。合适的材料包括但不限于：例如掺杂陶瓷的半导体、“导”电陶瓷(例如，二硅化钼)、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。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包括钛、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为304、316、304L和316L不锈钢，以及石墨。

加热元件的导电细丝的网格的电阻优选在0.3与4欧姆之间。更优选地，导电细丝的网格的电阻在0.5与3欧姆之间，并且更优选地约为1欧姆。如果系统由电池供电，那么对于加热器元件具有较低的总电阻通常是有利的。

加热元件可包括至少一种由第一材料制成的细丝和至少一种由不同于第一材料的第二材料制成的细丝。此可有益于电或机械原因。举例来说，细丝中的一个或多个可由具有随温度显著变化的电阻的材料(例如铁铝合金)形成。此允许将细丝的电阻的测量值用于确定温度或温度的变化。此可用于抽吸检测系统中且可用于控制加热器温度以使其保持在所要温度范围内。

气溶胶生成装置可包括液体存储部分。液体存储部分可包括气溶胶形成基质。液体存储部分可包括开口，并且网状加热器可布置成跨越开口延伸。以此方式，可优化加热元件通过液体气溶胶形成基质的润湿和液体气溶胶形成基质在加热元件上的扩散。

液体存储部分适于存储液体气溶胶形成基质以供应到加热元件。液体存储部分可以被配置为用于容纳液体气溶胶形成基质的容器或储存器。

优选地，液体存储部分能够通过与周围环境密封的相应联接器联接到加热元件。优选地，联接器构造成为自愈型可刺穿膜。膜能避免液体存储部分中存储的液体气溶胶形成基质不期望地泄漏。液体存储部分可以构造为可更换罐或容器。为了将可更换的液体存储部分联接到加热元件，可以将相应的针状中空管刺穿相应的膜。当加热元件联接到液体存储部分时，膜避免液体气溶胶形成基质不期望地泄漏，以及空气从液体存储部分泄漏和泄漏到液体存储部分中。

如本文所使用，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放可形成气溶胶的一种或多种挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以方便地为气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分，或优选地设置在气溶胶生成装置内的液体存储部分中。

气溶胶形成基质可以包括基于植物的材料。气溶胶形成基质可以包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，该含烟草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。备选地，气溶胶形成基质可包括不含烟草材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物基材料。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。

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，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，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。气溶胶形成剂可为多元醇或其混合物，例如，二缩三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇。气溶胶形成剂可为丙二醇。气溶胶形成剂可包括丙三醇和丙二醇两者。

可以液体形式提供气溶胶形成基质。液体气溶胶形成基质可以包括其它添加剂和成分，诸如调味剂。液体气溶胶形成基质可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工调味剂。液体气溶胶形成基质可包含尼古丁。液体气溶胶形成基质可以具有在约0.5％到约10％之间，例如为约2％的尼古丁浓度。液体气溶胶形成基质可容纳在液体存储部分中。

气溶胶生成装置可包括在气溶胶生成装置主体内的电源，通常是电池。在一个实施方案中，电源是锂离子电池。另选地，电源可以是镍-金属氢化物电池、镍镉电池，或锂基电池例如锂-钴、锂-铁-磷酸盐、钛酸锂或锂-聚合物电池。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。电源可能需要充电，并且可能具有能够存储足够能量以进行一次或多次使用体验的容量；例如，电源可以具有足够的容量以连续产生气溶胶约六分钟的时间或六分钟的倍数的时间。在另一实例中，电源可具有足够的容量来提供预定次数的抽吸或加热器的不连续激活。

加热元件的操作可以由抽吸检测系统触发。或者，可以通过按下在使用者抽吸期间保持的开关按钮来触发汽化器。抽吸检测系统可以被提供为传感器，其可以被配置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通过装置的气流路径吸取。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穿过其流动的空气入口、装置的空气出口或气溶胶生成装置内的任何其它通路或腔室处检测。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。

如本文中所使用，术语“气溶胶生成装置”涉及一种与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶形成基质可以是气溶胶生成制品的一部分，例如吸烟制品的一部分。然而，优选地，气溶胶形成基质以液体形式设置在气溶胶生成装置的液体存储部分中。气溶胶生成装置可以是吸烟装置，该吸烟装置与气溶胶形成基质相互作用，以生成可通过使用者的口直接吸入到使用者的肺中的气溶胶。气溶胶生成装置可以是保持器。所述装置可以是电加热吸烟装置。气溶胶生成装置可以包括壳体、电路、电源、加热室和加热元件。

气溶胶生成装置可以包括电路。电路可以包括微处理器，所述微处理器可为可编程微处理器。微处理器可以是控制器的一部分。电路可包括另外的电子部件。电路可被配置为调节到加热元件的电力供应。电力可以在激活气溶胶生成装置之后持续地供应到加热元件，或者可以间歇地，诸如在逐口抽吸的基础上供应。可以以电流脉冲的形式将电力供应给加热元件。电路可以配置成监视加热元件的电阻并且优选地取决于加热元件的电阻而控制对加热元件的电力供应。

本发明还涉及一种气溶胶生成系统，该气溶胶生成系统包括如本文所述的气溶胶生成装置。

所述气溶胶生成系统可为电操作式吸烟系统。优选地，气溶胶生成系统是便携式的。气溶胶生成系统可具有与常规雪茄或香烟相当的尺寸。

如本文所使用，术语“上游”、“下游”、“近侧”和“远侧”用以描述气溶胶生成装置的部件或部件的部分相对于使用者在使用气溶胶生成装置期间对其进行抽吸的方向的相对位置。

气溶胶生成系统可包括口端或空气出口，在使用中，气溶胶通过该口端或空气出口离开气溶胶生成系统并被递送给使用者。口端还可以称为近端。在使用中，使用者在气溶胶生成系统的近端或口端上抽吸，以便吸入由气溶胶生成系统生成的气溶胶。气溶胶生成系统包括与近端或口端相对的远端。气溶胶生成系统的空气出口也可以称为下游端，并且气溶胶生成系统的远端也可以称为上游端。气溶胶生成系统的部件或部件各部分可以基于其在气溶胶生成系统的空气出口、近端、下游端或口端和远端或上游端之间的相对位置而描述为彼此的上游或下游。

所述系统可包括与加热元件和液体存储部分接触的毛细管材料。毛细管材料可以布置在液体存储部分的内部。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，毛细管材料可以包括多个纤维或线或其他细孔管。纤维或线可以大致对准以向加热元件传送液体气溶胶形成基质。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多个小孔或管，液体可以通过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。合适材料的实例为海绵或泡沫材料、纤维或烧结粉末形式的陶瓷或石墨基材料、泡沫金属或塑料材料、纤维材料，例如由纺丝或挤出纤维制成，诸如乙酸纤维素、聚酯或粘合的聚烯烃、聚乙烯、乙烯或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。毛细管材料可以具有任何合适的毛细管作用和孔隙度，以便与不同的液体物理性质一起使用。液体具有物理性质，包括但不限于粘度、表面张力、密度、热导率、沸点和蒸汽压力，其允许液体由毛细作用输送通过毛细管材料。毛细管材料可以被构造成将气溶胶形成基质传送到加热元件。毛细管材料可延伸到导电细丝之间的空隙中。

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。

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烟嘴。

图2示出了根据本发明的气溶胶生成装置的实施方案。

图1示出了根据本发明的气溶胶生成装置的烟嘴10。在操作中，消费者在空气出口24上抽吸，所述空气出口引起从空气入口12到空气出口24的气流。从空气入口12到空气出口24的气流的流动路径由一系列虚线箭头指示。气溶胶生成装置包括空气入口12和第三气流通道14。空气可通过空气入口12抽吸到气溶胶生成装置中。抽吸到空气入口12中的空气接着进入第三气流通道14。空气通过第三气流通道14朝向加热元件16引导。第三气流通道14基本上垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线26。加热元件16是基本上平坦的，并且垂直于气溶胶生成装置的纵向轴线26延伸。加热元件16被构造为网状加热器。加热元件16可具有圆形或矩形形状。空气跨越加热元件16朝向第一气流通道20引导。加热元件16使气溶胶形成基质(未示出)的至少一种组分挥发。气溶胶形成基质可通过毛细管材料(未示出)递送到加热元件16。挥发组分可夹带在跨越加热元件16抽吸的空气中。以此方式，可形成气溶胶。气溶胶可以从加热元件16朝向第一气流通道20流动并进入第一气流通道。在加热元件16与第一气流通道20之间，空气以L形弯曲流动。L形弯曲可以是第三气流通道14的下游端的部分或第一气流通道20的部分。第一气流通道20可以是沿第一气流通道20的长度具有恒定直径的圆柱形形状。圆柱形第一气流通道20的中心中的纵向轴线28从气溶胶生成装置的纵向轴线26横向偏移。第一气流通道20从气溶胶生成装置的纵向轴线横向偏移，使得第一气流通道20的纵向轴线28被布置成从加热元件16的中心横向偏移。加热元件16的中心可以是与加热元件16的边缘或加热元件16的几何中心等距的点。由于第一气流通道20和加热元件16的相对布置，当空气进入第一气流通道20时，气流的方向改变90°，使得当空气进入第一气流通道20时，流动路径可以被描述为L形。

然后气流通过第一气流通道20引导到第二气流通道22中。第二气流通道22的横截面面积朝向下游方向增加。第二气流通道22是漏斗形或圆锥形结构，其在第二气流通道22朝向空气出口24延伸时变宽。朝向下游方向的横截面面积的增加使得邻近空气出口24的第二气流通道22的端面居中布置在气溶胶生成装置的纵向轴线26上。第二气流通道22的加宽可以产生改善气溶胶特性的文丘里效应。就此而言，第一气流通道20可以是收缩区段，而第二气流通道22可以实现气溶胶的膨胀，由此可能冷却气溶胶并改善液滴形成。气流通过第二气流通道22被引导到空气出口24。消费者可以吸入通过空气出口24递送的气溶胶。包括电源和控制器的主体(未示出)可以附接到烟嘴10。

图2示出了根据本发明的气溶胶生成装置的实施方案，特别是第三气流通道14、第一气流通道20和第二气流通道22的实施方案。部件的结构和功能与图1中描述的基本相同。

Claims (15)

1.气溶胶生成装置，包括：

空气入口；

空气出口；

加热元件，其中所述加热元件包括与所述空气入口流体连通的网状加热器；

第一气流通道，所述第一气流通道沿着所述气溶胶生成装置的纵向轴线在第一方向上从所述加热元件延伸；以及

第二气流通道，所述第二气流通道布置在所述第一气流通道的下游并且在第二方向上从所述第一气流通道延伸到所述空气出口；并且其中所述第一方向和所述第二方向彼此不同。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中所述第一气流通道布置成从所述气溶胶生成装置的纵向轴线横向偏移。

3.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述第二气流通道的横截面面积在下游方向上增加。

4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括在所述空气入口与所述加热元件之间延伸的第三气流通道。

5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中所述第三气流通道相对于所述气溶胶生成装置的纵向轴线倾斜。

6.根据权利要求4或5所述的气溶胶生成装置，其中所述第三气流通道垂直于所述气溶胶生成装置的纵向轴线布置。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述第三气流通道被布置成跨越所述加热元件抽吸环境空气。

8.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述第一气流通道具有圆形横截面。

9.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述第二气流通道成形为朝向所述气溶胶生成装置的纵向轴线横向引导气流。

10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述第二气流通道的下游端面居中布置在所述气溶胶生成装置的纵向轴线上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述网状加热器居中布置在所述气溶胶生成装置的纵向轴线上。

12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述加热元件是基本平坦的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述加热元件被配置为电阻性金属加热器。

14.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括液体存储部分，其中所述液体存储部分包括开口，并且其中所述网状加热器被布置成跨越所述开口延伸。

15.气溶胶生成系统，包括根据权利要求1至14中任一项所述的气溶胶生成装置以及气溶胶形成基质。

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