CN114364276A - 气溶胶产生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气溶胶产生装置(10)，包括：加热腔室(12)；以及热电元件(13)，其中，气溶胶产生装置被配置成向热电元件供应电功率，并且热电元件布置成使得当向热电元件供应电功率时，由热电元件将热量穿过热电元件传递到加热腔室。本发明还涉及一种与此类装置一起使用的控制单元和方法。

Description

气溶胶产生装置

技术领域

本披露涉及一种气溶胶产生装置。本披露特别地适用于一种便携式气溶胶产生装置，其可以是自含式的且低温的。此类装置可以通过传导、对流和/或辐射来对烟草或其他合适的气溶胶基质材料进行加热而不是灼烧，以产生供吸入的气溶胶。根据本发明的装置更安全、更可靠且更紧凑。

背景技术

在过去的几年里，风险被降低或风险被修正的装置(也称为汽化器)的普及和使用快速增长，这有助于帮助想要戒烟的习惯性吸烟者戒掉诸如香烟、雪茄、小雪茄和卷烟等传统的烟草产品。与在常规的烟草产品中灼烧烟草不同，可获得加热或加温可气溶胶化的物质的各种装置和系统。

通常可用的风险被降低或风险被修正的装置是被加热基质的气溶胶产生装置或加热但不灼烧的装置。这种类型的装置通过将气溶胶基质加热到通常在150℃到350℃范围内的温度来产生气溶胶或蒸气，气溶胶基质通常包括潮湿的烟叶或其他合适的可气溶胶化的材料。加热但并不燃烧或灼烧气溶胶基质释放出气溶胶，这种气溶胶包括用户寻求的组分但不包括燃烧和灼烧产生的有毒和致癌副产物。此外，通过加热烟草或其他可气溶胶化的材料产生的气溶胶通常不包括由燃烧和灼烧产生的可能对于用户来说不愉快的烧焦味或苦味，且因此，基质不需要糖和其他添加剂，糖和添加剂通常添加到此类材料以使烟雾和/或蒸气对于用户来说更美味。

已知的气溶胶产生装置通常包含用于接收消耗性气溶胶产生基质的加热腔室、电源、以及用于控制从电源向加热腔室的功率供应的控制电路。此类装置的一个已知问题是加热腔室不可避免地接近装置内的电源和控制电路，这会引起对电源和电子电路的不希望的加热。这种加热可能损坏这些热敏电子部件，并且会由于热老化所致而降低性能。此外，在极端情况下，当非设计成被加热的部件变得太热时，存在着火或爆炸的风险。

提供更紧凑、用户友好的气溶胶产生装置的动力也不断增加。然而，减小此类装置的尺寸不可避免地使精密的电子部件更密切接近热源并使上文描述的热管理问题加剧。常规地，围绕这些装置的加热腔室设置有热绝缘层，以便限制从加热腔室的热量耗散。实际上，必须提供足够的热绝缘才能确保所有表面(用户可以通过这些表面握住装置)都保持处于适当的温度，使得操纵装置很安全。此外，将看出，更厚的热绝缘层提高了装置的效率，因为随着热量耗散离开加热腔室而损失的热量被减少。因此，存在设置更厚的热绝缘层的动机。然而，保护装置及其用户所必需的厚绝缘层约束了气溶胶产生装置的体积并限制了可以将此类装置制造得有多小。

本发明的目的是解决以上问题并提供一种具有改善的安全性和/或可靠性的紧凑型气溶胶产生装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种气溶胶产生装置，包括：加热腔室；加热腔室；以及热电元件(thermoelectric cell)；其中，该气溶胶产生装置被配置成向该热电元件供应电功率，并且该热电元件布置成使得当向该热电元件供应电功率时，由该热电元件将热量穿过该热电元件传递到该加热腔室。

“热电元件”是被配置成当供应有电压时由于珀尔帖效应而使得热量穿过其传递的装置。当装置的不同表面在塞贝克效应下处于不同温度时，此类热电元件也可以产生电压，不过实现下文讨论的优点不需要这种效应。热电元件可以包括热电偶(在电学结中形成的两个不同的电导体)或两种半导体(一种是n型半导体，且另一种是p型半导体)的柱体，这些柱体并行地电布置。适合在本发明中使用的热电元件包含那些包括碲化铋、碲化铅、硅锗和铋锑(Bi-Sb)的热电元件。

可以看出，根据本发明的装置中的热电元件传递热量以主动抵消离开气溶胶产生装置的加热腔室的热量耗散，从而减少离开加热腔室的热量净流量。要求保护的“主动”装置可以与常规装置中存在的“被动”热绝缘作用形成对比，在常规装置中，由于其低的热导率所致，热绝缘仅仅是限制热量穿过其。

根据本发明的气溶胶产生装置(且尤其是加热但不灼烧的装置)提供了显著的优点。

首先，热电元件被配置成将热量供应到加热腔室(通常也称为烘箱)中。因此，热电元件可以增加进入加热腔室中的热量净流量，并且可以在使用期间(即，当气溶胶基质在加热腔室中被加热以释放出气溶胶时)抵消和/或防止热量耗散或流动离开加热腔室。通过在使用期间减少或防止离开加热腔室的热量净流量，提高了气溶胶产生装置的安全性和可靠性。特别地，较少的热量将到达气溶胶产生装置的其他部件，并且可以显著降低热老化对这些部件的影响。

另外，可以使用热电元件以代替或补充常规气溶胶产生装置内的热绝缘层。因此，将了解，使用热绝缘层的被动热管理可以由热电元件所提供的“主动”热绝缘代替或辅以该“主动”热绝缘。换言之，与常规装置不同，根据本发明的气溶胶产生装置可以不包括热绝缘层。通过避免热绝缘层或减小此类层的尺寸，可以将气溶胶产生装置制造得更紧凑。

此外，由于热电元件向加热腔室供应热量，因此可以使用它以代替气溶胶产生装置内的加热器或减少对该加热器的要求。这可以允许减小加热器的尺寸和减小气溶胶产生装置的尺寸。此外，可以提高任何加热器的寿命和可靠性。

同样地，由于主动防止热量耗散离开气溶胶装置内的加热腔室，因此可以将装置制造得特别节能。可以降低对电源的要求。例如，电源(诸如，电池)可以被设计得更小和/或可以提供更长的寿命。

因此，根据本发明的气溶胶产生装置更安全、更可靠、更节能且更紧凑。

在一些实施例中，气溶胶产生装置可以被称为“被加热的烟草装置”、“加热但不灼烧的烟草装置”、“用于汽化烟草产品的装置”等等，而这被解释为适合达到这些效果的装置。本文披露的特征同样适用于被设计成汽化任何气溶胶基质的装置。

如本文讨论的加热腔室被配置成接收气溶胶基质，并且被配置成被加热到所述气溶胶基质释放出或产生气溶胶的温度。例如，加热腔室可以布置成接收在预先包装的基质载体中的气溶胶基质。基质载体可以广泛地类似于香烟、具有管状区域，管状区域具有以适当方式布置的气溶胶基质。在一些设计中还可以包含过滤器、蒸气收集区域、冷却区域、以及其他结构。还可以设置纸或其他柔性平面材料(诸如，箔)的外层，例如以将气溶胶基质保持就位，以进一步与香烟相似等。基质载体可以装配在加热腔室内，或者可以比加热腔室长，使得基质载体在装配于加热腔室内时从气溶胶产生装置突出。在此类实施例中，可以从基质载体直接提供气溶胶，该基质载体充当气溶胶产生装置的吸嘴。

热电元件可以包括热量接收表面和热量散发表面，其中，当向热电元件供应电功率时，热量从热量接收表面传递到热量散发表面。热电元件优选地布置成使得热量散发表面设置在热量接收表面与加热腔室之间。因此，由热电元件传递的热量通过热电元件朝向加热腔室输送。

如上文提到的，响应于能量的供应而使得热量穿过热电元件主动传递将与在使用期间任何的热量扩散或耗散离开热的加热腔室相反。换言之，可以看出，热电元件减少了从热量散发表面到热量接收表面的热量净流量。在特别优选的示例中，热电元件可以传递足够的热量以便在使用期间完全抵消穿过热电元件的热量耗散，使得不存在热量净流量或者存在从热量接收表面到热量散发表面并进入加热腔室中的热量净流量。

优选地，热量散发表面布置成与加热腔室的壁接触或形成加热腔室的壁的至少一部分。换言之，热量散发表面可以形成为邻近于加热腔室或限定加热腔室的边界。因此，热量可以从热电元件高效地传递到加热腔室。

优选地，热量散发表面符合加热腔室的至少一个壁的表面形貌(surfacerelief)。这再次允许热量从热电元件高效地传递到加热腔室。优选地，热电元件被配置成包围加热腔室。

在一些示例中，热电元件可以是柔性的，使得可以将热电元件制造成在气溶胶产生装置的组装期间符合至少一个壁的形状。替代地，可以将热电元件制造成匹配或对应于热电元件的期望形式。

优选地，加热腔室是圆柱形的，并且热量散发表面围绕加热腔室周向地延伸。例如，热电元件可以围绕加热腔室的整个圆周延伸(即，使得热电元件是圆柱形的，并且同心地包围加热腔室)或仅围绕加热腔室的圆周的一部分延伸(例如，在热电元件具有半圆形截面的情况下)。

由上文讨论的示例(其中热电元件设置在加热腔室的边界处或设置成密切接近加热腔室，和/或其中热电元件被配置成包围加热腔室的至少一部分)提供的进一步优点是，在使用期间改善了加热腔室内的热剖面和热分布。例如，可以使穿过加热腔室的温度更一致。因此，还可以改善施加到气溶胶基质的热量，例如，通过使对气溶胶基质的加热更一致。这可以改善由气溶胶产生装置产生的气溶胶的稠度和风味并使从每个消耗性气溶胶基质产生的气溶胶的量最大化，由此提高给定的消耗性气溶胶基质的寿命。

在另外的示例中，气溶胶产生装置可以包括多个热电元件，每个热电元件包括上文讨论的任何特征并提供对应的益处。

优选地，加热腔室被配置成接收消耗性气溶胶产生基质。例如，加热腔室可以被配置成接收和加热固体消耗性气溶胶产生基质(即，气溶胶基质)，诸如烟草棒。优选地，加热腔室的形状被配置成对应于它被配置成要接收的气溶胶基质。这使加热腔室的壁与圆柱形气溶胶基质之间的间隙最小化并改善从加热腔室到气溶胶基质的热传递。上文讨论的圆柱形加热腔室特别非常适合接收和加热圆柱形气溶胶基质，诸如烟草棒。然而，这不是必需的，并且加热腔室和耗材可以采取其他形式，例如，耗材可以呈SIM卡或盒的形式，和/或加热腔室的截面可以基本上为矩形。

优选地，气溶胶产生装置包括控制单元，该控制单元被配置成调节由热电元件传递的热量以便控制加热腔室的内部温度。在一些示例中，控制单元被配置成应用闭环控制方法。使用此类方法，控制单元可以将加热腔室的内部温度维持在预定温度。然而，在特别优选的示例中，控制单元可以控制加热腔室的内部温度，使得内部温度随时间的推移和/或在使用期间变化。例如，控制单元可以被配置成在使用给定的气溶胶基质时提高加热腔室的内部温度。这可以补偿气溶胶基质通过使用所导致的风味损耗。因而，可以使由该装置产生的气溶胶更一致。控制单元可以控制向热电元件供应的电功率或热电元件的操作参数，以便有助于调节加热腔室的内部温度。

在特别优选的示例中，控制单元被配置成将加热腔室的内部温度维持在150至350摄氏度的范围内、更优选地在190至310摄氏度的范围内、再更优选地在230至260摄氏度的范围内。这些数字适合与广泛各种气溶胶基质一起使用，并且特别非常适合从包括烟草(例如，潮湿的烟叶)的气溶胶基质产生气溶胶或蒸气。

优选地，气溶胶产生装置包括被配置成向加热腔室供应热量的加热器。加热器(例如，薄膜加热器和/或电阻加热器)可以接收由气溶胶产生装置供应的电功率并将所述电功率转换成热量。

优选地，气溶胶产生装置包括控制单元(即，控制器)，该控制单元被配置成调节由加热器向加热腔室供应的热量以便控制加热腔室的内部温度。在特别优选的示例中，控制单元可以调节由加热器和热电元件两者供应的热量(例如，通过改变向所述部件供应的电功率和/或所述部件的操作参数)，以在加热腔室内维持适当的温度。

优选地，气溶胶产生装置进一步包括一个或多个温度传感器，每个温度传感器被配置成测量以下各项中的一项：该加热腔室的内部温度、该热电元件的表面的温度和/或该加热器的温度。(多个)温度传感器可以被配置成测量热电元件的热量散发表面和/或热量接收表面的温度。(多个)温度传感器可以包括例如热电偶或热敏电阻。

优选地，控制单元被配置成从所述一个或多个温度传感器中的温度传感器接收温度测量值，并且进一步被配置成基于所述温度测量值来调节加热腔室的内部温度。因此，可以准确地控制加热腔室的内部温度，以便提高性能、安全性和可靠性。替代地，控制单元可以被配置成基于预定值(诸如，经验确定的值)来控制热电元件和/或加热器。

优选地，气溶胶产生装置包括被配置成向热电元件供应电功率的电源。电源还可以向气溶胶产生装置的任何另外的部件供应电功率，这些部件包含(但不限于)加热器和/或控制单元。优选地，气溶胶包括内部电源，诸如电池。然而，替代地，电源可以是连接器，气溶胶可以通过该连接器从外部源接收电功率。

优选地，气溶胶产生装置包括内部框架，该内部框架布置成将加热腔室、热电元件、加热器和控制单元中的至少一个保持在该框架内。以这种方式，装置的部件可以牢固地保持在装置壳体内的适当位置。此外，框架的设置允许将部件保持在精确的、可重现的位置中，这通过允许将部件精确地保持在减少到敏感性电子部件(诸如，电池)的热传递的位置中来帮助热管理。

根据本发明的另一方面，提供了一种适合在上文讨论的根据本发明的第一方面的气溶胶产生装置中使用的控制单元，其中，该控制单元被配置成控制由热电元件传递的热量以便调节加热腔室的内部温度。控制单元可以包括上文参考本发明的第一方面讨论的控制单元的任何可选特征并且提供对应的优点。

例如，控制单元可以被配置成将加热腔室的内部温度维持在150至350摄氏度的范围内、更优选地在190至310摄氏度的范围内、再更优选地在230至260摄氏度的范围内。

可选地，控制单元进一步被配置成调节由加热器向加热腔室供应的热量以便控制加热腔室的内部温度。

可选地，控制单元被配置成从一个或多个温度传感器接收温度测量值，并且进一步被配置成基于所述温度测量值来控制加热腔室的内部温度。所述(多个)温度传感器可以被配置成测量以下各项中的一项：该加热腔室的内部温度、该热电元件的表面的温度和/或该加热器的温度。

可选地，控制单元被配置成使用闭环控制来控制加热腔室的内部温度。

可选地，控制单元被配置成调节：从电源向热电元件和/或加热器供应的电功率；和/或热电元件和/或加热器的操作参数。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制上文讨论的根据本发明的第一方面的气溶胶产生装置的方法，该方法包括以下步骤：控制穿过热电元件传递的热量以便调节加热腔室的内部温度。该方法可以由如参考本发明的任一前述方面讨论的控制单元来执行。

该方法可以包括：调节穿过热电元件传递的热量，以便将加热腔室的内部温度维持在150至350摄氏度的范围内、更优选地在190至310摄氏度的范围内、再更优选地在230至260摄氏度的范围内。

可选地，该方法可以进一步包括：调节由加热器向加热腔室供应的热量，以便控制加热腔室的内部温度。

可选地，该方法可以包括：从一个或多个温度传感器接收温度测量值，并且基于所述温度测量值来控制加热腔室的内部温度(例如，通过调节由热电装置向加热腔室供应的热量和/或基于所述温度测量值的热量)。所述(多个)温度传感器可以被配置成测量以下各项中的一项：该加热腔室的内部温度、该热电元件的表面的温度和/或该加热器的温度。

可选地，该方法可以包括调节或修改以下各项：从电源向热电元件和/或加热器供应的电功率；和/或热电元件和/或加热器的操作参数。

可选地，该方法包括：使用闭环控制来控制加热腔室的内部温度。例如，该方法可以包括：接收温度测量值(例如，来自上文讨论的温度传感器中的一个的温度测量值)；将该温度测量值与期望温度(例如，预定的期望温度)进行比较；以及基于该比较的结果来修改由热电元件传递到加热腔室的热量和/或由加热器向加热腔室供应的热量。例如，如果由温度传感器测量的实际温度高于期望温度，则可以减少由热电元件传递的热量和/或由加热器供应的热量(例如，通过修改向这些部件供应的功率或通过改变它们的操作参数)。此类闭环控制方法可以改善安全性和可靠性。替代地或附加地，该方法可以包括：操作加热器和/或热电元件历时预定的时间量，和/或在预定的功率下操作加热器和/或热电元件。

附图说明

现在将参考以下附图讨论本发明的具体示例：

图1a和图1b示出了根据本发明的气溶胶产生装置的两个示意性截面；

图2示出了根据本发明的另外的气溶胶产生装置的示意性截面；

图3示出了根据本发明的另外的气溶胶产生装置的示意性截面；

图4示出了根据本发明的另外的气溶胶产生装置的示意性截面。

具体实施方式

图1a和图2以沿着平行于纵向方向的平面的截面示出了气溶胶产生装置10、20的两个示例，每个气溶胶产生装置10、20的加热腔室12、22沿该纵向方向延伸。图1b以穿过线A-A的另一截面示出了图1a的气溶胶产生装置10，该线延伸穿过垂直于纵向方向(加热腔室12沿该纵向方向延伸)的平面。

这些气溶胶产生装置10、20中的每一个包括壳体11、21，可以通过该壳体握住装置10。在每个壳体11、21内设置有加热腔室12、22，加热腔室12、22被配置成通过开口端12a、22a接收气溶胶基质，即，在被加热时释放出气溶胶的固体消耗性气溶胶产生基质，诸如烟草棒。加热腔室12、22被配置成被加热到从气溶胶基质产生气溶胶的温度(例如，对于许多气溶胶基质来说在150至350摄氏度之间)。因而，加热腔室12、22充当烘箱。围绕每个加热腔室12、22设置有圆柱形热电元件13、23(也通常称为珀尔帖元件、珀尔帖冷却器或热电冷却器)。因而，每个圆柱形热电元件13、23包围相应的加热腔室12、22、围绕所述加热腔室12、22同心地设置。气溶胶产生装置10、20各自进一步包括：加热器14、24(例如，电阻加热器)，其被配置成向加热腔室12供应热量；控制单元15、25，其被配置成调节相应的加热腔室12、22的内部温度；以及电池16、26，其被配置成向相应装置10、20的电气部件供电。每个气溶胶产生装置10、20的热电元件13、23、加热器14、24、控制单元15、25和电池16、26电连接，如由图1a和图2上的这些部件之间的线示意性地图示。

图1a和图1b中所示的气溶胶产生装置10是长形的、呈笔形或棒形。该装置10的加热腔室12与电池16基本上同轴地设置(使得加热腔室12和电池16端对端布置)。这种布置减少了从加热腔室12到气溶胶产生装置10的其余电气部件的热传递，由此改善了可靠性和安全性。相比之下，图2中所示的气溶胶产生装置20是纸板箱形的、具有更大的纵横比。如图所示，图2的气溶胶产生装置20包括加热腔室22，该加热腔室与电池26并排定位(使得加热腔室22和电池26沿着平行的方向延伸并且电池26相对于加热腔室22侧向地偏移)以便使装置20的总体积最小化。

在这两个气溶胶产生装置10、20中，热电元件13、23被配置成将电功率转换成温度梯度，从而当供应有电功率时在两个相反的表面13a与13b之间、23a与23b之间传递热量。具体地，热电元件13、23各自包括在操作期间吸收或接收热量的热量接收表面13a、23a、以及供应或散发热量的热量散发表面13b、23b。热电元件13、23各自布置成使得它们的热量散发表面13b、23b形成圆柱形或管形热电元件12、23的内表面，而热量接收表面13a、23a定位在热电元件的外表面处。

在图1a和图1b的气溶胶产生装置10中，热量散发表面13b限定加热腔室12的边界，即，使得热量散发表面13b形成加热腔室12的圆柱形壁。该第一气溶胶产生装置10的加热器14设置在加热腔室12的封闭端12b处。

在图2的气溶胶产生装置20中，加热器24是圆柱形的，并且设置在热电元件23与加热腔室22之间。因此，热电元件23围绕加热腔室22和加热器24两者同心地设置。如图所示，圆柱形热电元件23包围加热腔室22，并且符合圆柱形加热腔室22的表面形貌。

图1a和图2中所示的加热器15、25的布置本质上与相应的气溶胶产生装置10、20的形式无关。笔形气溶胶产生装置可以设置有围绕其加热腔室同心地布置的加热器，而纸板箱形气溶胶产生装置可以在其加热腔室的一端处设置有加热器。类似地，可以仅沿着加热腔室的长度的一部分和/或在加热腔室的一端处设置热电元件。

图1a和图1b的气溶胶产生装置10以及图2的气溶胶产生装置20旨在以类似的方式操作。首先，将气溶胶基质插入到气溶胶产生装置10、20的加热腔室12、22中。其次，气溶胶产生装置10、20被配置成将加热腔室12、22加热到从气溶胶基质释放出气溶胶的温度。为实现这一点，控制单元15、25指示加热器14、24对加热腔室12、22进行加热。可选地，控制单元15、25还可以指示热电元件13、23将热量从其热量接收表面13a、23a传递到其热量散发表面13b、23b，由此将热量朝向加热腔室12、24传递并传递到加热腔室中(经由图2的气溶胶产生装置中的加热器24)。对于许多类型的气溶胶基质，加热腔室12、22的温度得以升高到150摄氏度与350摄氏度之间。

在使用期间，可以由气溶胶产生装置10、20将加热腔室12、22的内部温度维持在预定温度或者在预定的温度范围内。替代地，内部温度可以变化，例如，可以在使用期间或使用之间提高内部温度以补偿气溶胶基质的风味损耗。可以使用热电元件13、23主动地防止或抵消热量耗散或传递离开加热腔室12、22(与由常规装置中的热绝缘层提供的被动限制热传递相反)。热电元件13、23被操作以使得热量穿过其自身而朝向加热腔室12、22传递，以便减少或防止从加热腔室12、22穿过热电元件13、23向外的热量净流量。可选地，加热器14、24可以被操作以向加热腔室12、22供应热量，从而代替已从加热腔室12、22耗散的任何热量。热电元件13、23和/或加热器14、24的操作由控制单元15、25来控制或调节。可以基于预定(例如，经验)值和/或基于加热腔室12、24、热电元件13、23或加热器14、24的温度测量值来控制控制单元15、25，这些温度测量值由一个或多个温度传感器(未示出)提供。

控制单元15、25可以基于来自温度传感器的连续或周期性温度测量值来应用闭环控制方案。因而，控制单元15、25可以将测量的温度与预定的期望温度进行比较，并且基于该比较的结果来调整由热电元件13、23传递的热量和/或由加热器15、25供应的热量以便改变加热腔室12、22的温度。

可选地，气溶胶产生装置10、20各自包括帽(未示出)，该帽被配置成选择性地闭合相应的加热腔室12、22的开口端12a、22a。此类帽可以被配置成将热量保持在加热腔室12、22内和/或在不使用时防止外来物体进入加热腔室12、22。

现在将参考图3和图4讨论示例性气溶胶产生装置的另外的特征。这些附图以示意性截面沿着垂直于它们的加热腔室32、42延伸的方向而延伸的平面示出了两个另外的气溶胶产生装置30、40。这些气溶胶产生装置30、40是包括多个热电元件的装置的示例。

图3示出了具有壳体41的气溶胶产生装置30，该壳体具有矩形截面。气溶胶产生装置30包括具有圆形截面的加热腔室32，该加热腔室32包括圆形外壁32a。气溶胶产生装置30进一步包括两个热电元件33、37。热电元件33、37布置在加热腔室32的相对侧处，并且每个热电元件围绕加热腔室32的一部分周向地延伸。每个热电元件33、37包括热量接收表面33a、37a和相反的热量散发表面33b、37b。每个热电元件33、37被配置成当所述热电元件33、37接收到电功率时将热量从热量接收表面33a、37a传递到热量散发表面33b、37b并进入加热腔室32中。每个热电元件33、37的热量散发表面33b、37b形成为与加热腔室的外壁32a接触，并且符合该外壁32a的圆形形状，以便使从相应的热电元件33、37到加热腔室32的热传递最大化。

图4示出了另外的气溶胶产生装置40，其也具有矩形截面。气溶胶产生装置40包括具有矩形截面的加热腔室42。因而，加热腔室42非常适合接收具有矩形截面的气溶胶基质，诸如呈SIM卡形式的气溶胶基质。气溶胶产生装置40进一步包括布置在加热腔室42的相对侧上的两个热电元件43、47。每个热电元件43、47包括热量接收表面43a、47a和相反的热量散发表面43b、47b。如图所示，热电元件43、47的热量散发表面43b、47b形成加热腔室42的相对壁(即，使得热量散发表面43b、47b各自限定加热腔室42的边界)。每个热电元件43、47被配置成当所述热电元件43、47接收到电功率时将热量从热量接收表面43a、47a传递到热量散发表面43b、47b并进入加热腔室42中。因此，穿过热电元件43、47传递的热量直接进入气溶胶产生装置40的加热腔室42。

图3和图4中所示的气溶胶产生装置30、40可以附加地共享参考图1a、图1b和图2的装置10、20讨论的任何部件、特征、功能和优点。例如，在优选实施方式中，气溶胶产生装置30、40进一步至少包括：电池，其被配置成向热电元件33、37、43、47供应电功率；以及控制单元，其被配置成控制热电元件33、37、43、47的操作。

图3和4中所示的气溶胶产生装置30、40各自包括布置在相应的加热腔室32、42的大致相对侧处的两个热电元件33和37、43和47。然而，这不是必需的，并且另外的气溶胶产生装置可以包括多个热电元件，该多个热电元件沿着装置的加热腔室的长度布置在不同位置处或者围绕加热腔室的周边位于不同位置处。

如从图1至图4将了解，气溶胶产生装置10、20、30、40中的每一个不包括热绝缘层。代替地，热电元件13、23、33、37、43、47主动限制了热量的耗散，如上文讨论的。因而，得以将上文讨论的气溶胶产生装置10、20、30、40制造得特别紧凑。

Claims (15)

1.一种气溶胶产生装置，包括：

加热腔室；以及

热电元件；

其中，该气溶胶产生装置被配置成向该热电元件供应电功率，并且该热电元件布置成使得当向该热电元件供应电功率时，由该热电元件将热量穿过该热电元件传递到该加热腔室。

2.根据权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该热电元件包括热量接收表面和热量散发表面，其中，当向该热电元件供应电功率时，热量从该热量接收表面传递到该热量散发表面。

3.根据权利要求2所述的气溶胶产生装置，其中，该热量散发表面布置成与该加热腔室的壁接触或形成该加热腔室的壁的至少一部分。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该热量散发表面符合该加热腔室的至少一个壁的表面形貌。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室是圆柱形的，并且该热量散发表面围绕该加热腔室周向地延伸。

6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室被配置成接收消耗性气溶胶产生基质。

7.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，进一步包括控制单元，该控制单元被配置成调节由该热电元件传递的热量以便控制该加热腔室的内部温度。

8.根据权利要求7所述的气溶胶产生装置，其中，该控制单元被配置成将该加热腔室的内部温度维持在150至350摄氏度的范围内、更优选地在190至310摄氏度的范围内、再更优选地在230至260摄氏度的范围内。

9.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，进一步包括被配置成向该加热腔室供应热量的加热器。

10.根据从属于权利要求7至9中任一项的权利要求9所述的气溶胶产生装置，其中，该控制单元被配置成调节由该加热器向该加热腔室供应的热量以便控制该加热腔室的内部温度。

11.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，进一步包括一个或多个温度传感器，每个温度传感器被配置成测量以下各项中的一项：该加热腔室的内部温度、该热电元件的表面的温度和/或该加热器的温度。

12.根据从属于权利要求6至10中任一项的权利要求11所述的气溶胶产生装置，其中，该控制单元被配置成从所述一个或多个温度传感器中的温度传感器接收温度测量值，并且进一步被配置成基于所述温度测量值来调节该加热腔室的内部温度。

13.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，进一步包括被配置成向该热电元件供应电功率的电源。

14.一种适合在根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置中使用的控制单元，其中，该控制单元被配置成控制由该热电元件传递的热量以便调节该加热腔室的内部温度。

15.一种控制根据权利要求1至13中任一项所述的气溶胶产生装置的方法，该方法包括以下步骤：

控制穿过该热电元件传递的热量以便调节该加热腔室的内部温度。

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