CN115209752A - 气溶胶产生装置 - Google Patents

Abstract

描述了一种气溶胶产生装置(1)。该气溶胶产生装置包括：壳体(10)；管状加热腔室(20)，该管状加热腔室被布置成接纳气溶胶基质，该加热腔室可操作以加热该气溶胶基质以产生气溶胶；长形电池(30)；该壳体内的框架(60)，该框架被布置成将该电池和加热腔室保持在该框架内，使得该加热腔室和该电池在该壳体内以端部直对的方式对齐，其中该管状加热腔室的第一端(21)面向该电池的第一端(31)，其中，该框架包括分隔壁(61)，该分隔壁布置在该电池的第一端与该加热腔室的相邻的第一端之间。通过提供在壳体内以端部直对的方式对齐的管状加热腔室和长形电池，显著地减小了加热腔室与电池之间的热界面的表面积，从而减少了向电池的热传递。这样进一步接受更紧凑的、用户友好的布置，但是不会增加向电池的热传递，这通常会与使装置的尺寸减小相关。

Description

气溶胶产生装置

本披露涉及一种气溶胶产生装置。本披露尤其适用于一种便携式气溶胶产生装置，该装置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点燃，以产生供吸入的气溶胶。

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。可获得对可气溶胶化物质进行加热以释放供吸入的蒸气、而不是依靠灼烧烟草的各种装置和系统。

常用的、风险被降低或风险被修正的装置是受热基质的气溶胶产生装置或加热不点燃式装置。这种类型的装置通过将气溶胶基质加热到通常范围为150℃到300℃的温度来产生气溶胶或蒸气，该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材料。对气溶胶基质进行加热、但不使其燃烧或点燃会释放气溶胶，该气溶胶包括使用者所寻求的组分、但不包括燃烧和点燃所产生的毒性致癌副产物。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，因此，基质不需要糖和其他添加剂，这些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。这种装置的一个已知问题是，加热腔室不可避免地与装置内的电源和控制电路接近会导致电源和电子电路的不必要的发热。这种加热可能会损坏这些对热敏感的电子部件，并且在某些情况下，其当未被设计成要被加热的部件变得过热时甚至可能是危险的，具有起火或爆炸的风险。

提供更紧凑的、用户友好的气溶胶产生装置的动机与日俱增，但是使这种装置的尺寸减小不可避免地使敏感的电子部件与热源更接近，并且加剧了以上描述的热管理问题。

本发明的目的是解决上述问题并且提供一种气溶胶产生装置，其中在仍然提供了紧凑的用户友好装置的同时改进了热管理。

发明内容

在本发明的第一方面，提供一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：壳体；管状加热腔室，该管状加热腔室被布置成接纳气溶胶基质，该加热腔室可操作以加热该气溶胶基质以产生气溶胶；长形电池；该壳体内的框架，该框架被布置成将该电池和加热腔室保持在该框架内，使得该加热腔室和该电池在该壳体内以端部直对的方式对齐，其中该管状加热腔室的第一端面向该电池的第一端，其中，该框架包括分隔壁，该分隔壁布置在该电池的第一端与该加热腔室的相邻的第一端之间。通过提供在壳体内以端部直对的方式对齐的管状加热腔室和长形电池，显著地减小了加热腔室与电池之间的热界面的表面积，从而减少了向电池的热传递。这样进一步接受更紧凑的、用户友好的布置，但是不会增加向电池的热传递，这通常会与使装置的尺寸减小相关。

短语“以端部直对的方式对齐”旨在定义为使长形电池与管状加热腔室在壳体内基本上沿长度方向对齐。管状加热腔室和电池的伸长轴线可以轴向对齐，或者它们可以偏离轴向对齐，例如伸长轴线在与伸长轴线垂直的方向上移位。伸长轴线可以相同地相对于彼此成角度，尽管优选地是伸长轴线是平行的。

优选地，管状加热腔室的第一端与电池的第一端相邻。在一些示例中，间隙将管状加热腔室的第一端与电池的第一端分开。

该管状加热腔室优选地具有开口端，该开口端被布置成接纳气溶胶产生基质，并且加热腔室的第一端优选地是与该开口端相对的端部。优选地，第一端是封闭的。优选地，加热腔室的第一端面向电池的第一端。

在下面的披露内容中，“加热腔室”可以用于指代包括内部管状加热腔室(或加热杯)和外部隔绝壳体的复合物品，管状加热腔室套设在外部隔绝壳体中。管状加热腔室优选地包括加热杯，该加热杯具有用于接纳消耗品的开口端以及封闭端。优选地，薄膜加热器被包绕在加热杯的外表面上，并且加热杯和薄膜加热器定位在隔热套筒内，优选地在真空管(或其他形式的隔绝管)内。

优选地，气溶胶产生装置包括壳体内的框架，该框架被布置成将电池和加热腔室中的一者或两者保持在该框架内。以此方式，管状加热腔室和/或加热腔室可以在装置的壳体内牢固地保持在适当的位置。此外，提供框架允许通过将部件精确地保持在使向敏感电子部件(例如电池)的热传递减少的位置而使这些部件被保持在有助于热管理的精确的、可重现的位置。

该框架优选地保持加热腔室和/或电池，使得它们不与装置的壳体接触。优选地，框架被配置为在加热腔室的第一端与电池的第一端之间提供间隙。

该框架包括分隔壁，该分隔壁布置在该电池的第一端与该加热腔室的相邻的第一端之间。该分隔壁优选地包括热障，该热障定位在该电池的第一端与该加热腔室的相邻的第一端之间。优选地，该分隔壁是平面结构元件，该平面结构元件横跨壳体的内部截面延伸，从而将该电池的第一端与该加热腔室的相邻的第一端分隔开。分隔壁增加了对从加热腔室到电池的热传递的限制。

优选地，分隔壁包括隔热材料。在一些示例中，该装置进一步包括设置在分隔壁上的隔绝层，例如气凝胶或陶瓷纤维或羊毛。

优选地，分隔壁横跨壳体的内部截面延伸，以在加热腔室与电池之间提供热障。

优选地，分隔壁与壳体的内表面优选地至少围绕截面的大部分圆周相会。优选地，该分隔壁被布置成在该管状加热腔室的第一端与该电池的相邻的第一端之间提供屏障或障碍物。这种布置进一步有助于通过加热腔室与电池之间的对流来使热交换最小化。此外，在发生电池脱气事件的情况下，喷射流体从电池朝向装置的嘴端的通过受到限制。特别地，通过分隔壁使从电池排出的气体或液体的速度在装置的嘴端的方向上减小，并且因此改善了装置的安全性。

优选地，框架包括：被布置成保持电池的电池框架；以及

被布置成保持加热腔室的加热腔室框架，其中，该电池框架的第一端抵靠该加热腔室框架的第一端连接，使得该加热腔室框架与该电池框架在该壳体内以端部直对的方式对齐。优选地，电池框架的第一端被配置为支撑电池的第一端；并且加热腔室框架的第一端被配置为支撑加热腔室的第一端。提供多部件框架设计提高了组装的便利性，这是因为在将两个框架连接在一起之前，可以将加热器组件预先组装在加热器腔室框架中，并且可以将电池预组装在电池框架中。

优选地，气溶胶产生装置包括分隔壁，该分隔壁横跨壳体的内部截面延伸以在加热腔室与电池之间提供热障，其中，分隔壁包括电池框架的第一端和加热腔室框架的第一端中的一者或两者。优选地，分隔壁包括电池框架的封闭端以及加热器框架的(至少部分)封闭端。以此方式，框架既起到了将加热腔室和电池支撑在适当的位置的作用，又在电池脱气的情况下抑制向电池的热传递并增加安全性。

优选地，加热腔室框架被配置为保持加热腔室，使得在管状加热腔室的第一端与分隔壁之间存在间隙。优选地，加热腔室框架被配置为使得在加热腔室的圆柱形外表面与加热腔室框架之间存在间隙。这些设置通过在加热腔室的外表面和下表面周围设置气隙来进一步减少向电池的热传递，从而进一步增强装置内的热管理。

优选地，加热腔室框架具有L形结构。优选地，加热腔室框架包括与电池框架连接的基底表面以及沿着组装好的加热腔室沿长度方向延伸的纵向部分。纵向部分优选地基本上垂直于基底表面以形成L形结构。优选地，纵向部分(竖直延伸部分)沿着加热腔室的外侧放置。这种L形布置便于组装，确保加热腔室可以准确定位、相对于电池对齐、并且进一步使加热腔室与周围的支撑结构之间的热传递最小化。

优选地，加热腔室包括加热器杯、包绕在加热器杯的外表面上的薄膜加热器、以及隔绝管，其中，加热器杯套设在隔绝管内。优选地，通过一个或多个加热腔室支撑件将加热器杯支撑在隔绝管内，该一个或多个加热腔室支撑件被配置为保持加热器杯并且与周围的隔绝管接合。优选地，一个或多个加热腔室支撑件各自定位在加热器杯的一端。优选地，加热腔室支撑件是定位在加热器杯的每一端周围的环形支撑件，并且一个或两个加热腔室支撑件延伸到隔绝管外以与框架接合，使得通过加热器框架将加热腔室保持在装置的壳体内。这种布置便于组装，并且减少了从加热器杯到框架的热传递。

优选地，电池框架包括：封闭的第一端，该第一端横跨壳体的内部截面延伸；以及沿着电池的长度走向的一个或多个纵向支柱，该一个或多个纵向支柱被布置成使电池的大部分侧表面暴露在壳体内。以此方式，电池框架在电池周围提供空间以容纳在脱气期间释放的任何流体。

优选地，气溶胶产生装置进一步包括柔性电连接件，这些柔性电连接件被布置成该壁的定位在加热腔室与电池之间的部分周围弯曲，以在分隔壁的这个部分的任一侧连接电子部件。特别地，可以在电池框架的第一端与加热腔室框架的第一端之间设置PCB，其中分隔壁包括电池框架的封闭的第一端以及加热腔室框架的(至少部分地)封闭的第一端；并且PCB可以连接到加热器，该加热器被布置成利用柔性连接件来对加热腔室进行加热，该柔性连接件绕过加热器腔室框架的封闭的第一端。以此方式，使分隔壁内的通孔的数量最少，以进一步提高对通过分隔壁的热传递的抵抗力。

优选地，气溶胶产生装置包括第一PCB，该第一PCB横跨壳体的截面延伸并且布置在电池的第一端与加热腔室的相邻的第一端之间。以此方式，第一PCB在加热腔室与电池之间提供附加热障。优选地，第一PCB在电池框架的封闭的第一端中设有凹部。优选地，第一PCB是包括用于对从电池到加热腔室的电力供应进行控制的电子部件的电力板。优选地，电池和加热腔室(特别是被布置成对加热腔室进行加热的加热器)连接到第一PCB。

更具体地，优选地，气溶胶产生装置包括壳体内的框架，该框架被布置成将电池和加热腔室保持在框架内，其中，框架包括分隔壁，该分隔壁在电池的第一端与加热腔室的相邻的第一端之间横跨壳体的内部截面延伸，其中，第一PCB被接纳在分隔壁的凹进部分内。

优选地，气溶胶产生装置进一步包括沿着壳体的长度延伸的第二PCB，其中，第一PCB通过柔性连接件连接到第二PCB，柔性连接件在分隔壁的一部分周围弯曲，分隔壁在管状加热腔室的第一端与电池的相邻的第一端之间横跨壳体的截面延伸。特别地，优选地，第一PCB设置在加热腔室框架的第一端与电池框架的第一端之间，而第二PCB沿着加热腔室框架的长度连接，并且第一PCB与第二PCB通过柔性连接件连接，该柔性连接件布置在加热腔室框架的第一端周围。

优选地，该装置包括被布置成保持电池的电池框架、以及被布置成保持加热腔室的加热腔室框架，其中电池框架的第一端连接到加热腔室框架的第一端；并且电池框架的第一端和加热腔室框架的第一端是封闭的，并且第一PCB定位在电池框架的封闭端与加热腔室框架的封闭端之间；使得通过分隔壁使电池与加热腔室热隔绝，该分隔壁包括电池框架的封闭端、第一PCB、以及加热腔室框架的封闭端。

优选地，气溶胶产生装置进一步包括加热器，该加热器被布置成对管状加热腔室的内部容积进行加热，其中，加热器定位在管状加热腔室的外部。特别优选地，加热器是包绕在加热腔室的外表面上的薄膜加热器。在加热器位于加热腔室的外部的情况下，对电池进行热量管理的需求更加重要。

在本发明的另一方面，提供了一种用于组装气溶胶产生装置的方法，该方法包括：将长形电池安装在电池框架内；将加热腔室框架的第一端连接到电池框架的第一端；将管状加热腔室安装在加热腔室框架内以形成组合式框架组件；将组合框架组件插入长形壳体中。

附图说明

图1A和图1B是气溶胶产生装置的示意图；

图2A、图2B和图2C是电池框架组件的示意图；

图3A和图3B是展示电池框架和加热腔室框架的连接的示意图；

图4A和图4B是组合式框架子组件的示意图；

图5是多部件PCB的示意图；

图6A、图6B、图6C、图6D和图6E是展示了气溶胶产生装置的组装过程的示意图。

具体实施方式

图1A和图1B示意性地展示了根据本发明的气溶胶产生装置1。装置1包括壳体10、被布置成接纳气溶胶产生基质的管状加热腔室20，加热腔室20可操作以加热气溶胶基质以产生气溶胶。气溶胶产生装置1进一步包括长形电池30，并且加热腔室20和电池在壳体10内以端部直对的方式对齐，其中管状加热腔室20的第一端21面向电池30的第一端31。由于电池30中的加热腔室20在壳体10内以端部直对的方式对齐，因此加热腔室与电池之间的热界面减小，这样减少了在使用装置1期间向电池的热传递。这种布置还允许可以使壳体10尺寸减小的更紧凑的气溶胶产生装置1，从而利用了管状加热腔室20和电池30的端部直对式构型所实现的空间的有效利用。

如图1A中的装置1的外部视图和图1B的截面视图所示，气溶胶产生装置1具有在第一嘴端11与相对的基底端12之间延伸的长形壳体10。壳体10具有定位在壳体10的第一端11处的开口13，可以通过该开口将消耗品引入管状加热腔室20中。可以通过电池30、使用装置内的控制电路来选择性地提供电力，以对腔室20内接纳的消耗品进行加热，以产生可由使用者吸入的蒸气。

在该示例中，装置1被布置成接收被接纳在腔室20中的长形消耗品，同时消耗品的一部分依然从开口13突出并且用作吸嘴，使用者可以通过该吸嘴吸入所产生的气溶胶，尽管设想了其中消耗品被完全包含在装置内并且气溶胶通过吸嘴吸入的其他示例。装置1进一步包括滑动件14，该滑动件可以用于选择性地打开和关闭装置1的第一端11处的开口13。

在使用期间，加热腔室20升高到通常在150℃到300℃之间的升高温度。假定装置1的内部部件彼此紧邻，则有必要采取步骤来减少到电池10与控制电路的热传递。如上所述，加热腔室20和电池30的端部直对式布置提供减小的热界面，以使高温向电池的传导最小化。此外，与加热腔室的其他部分相比，加热腔室20的第一端21通常具有降低的温度，这意味着加热腔室的最低温度部分位于电池附近，这又减少了传递到精密控制部件和电源30本身的热量。根据本发明的气溶胶产生装置1的许多其他特征进一步增强了装置1内的热管理。

如图1B所示，气溶胶产生装置1进一步包括壳体10内的框架60，该壳体被布置成保持电池30和管状加热腔室20。特别地，框架60被配置为与装置1内的壳体10的内表面接合以提供牢固的支撑件，加热腔室20和电池30可以安装到该支撑件上。因此，框架60用于将加热腔室20和电池30牢固地保持在装置1内的所需位置，这使它们之间的热传递最小。

框架60进一步包括分隔壁61，该分隔壁在加热腔室20的第一端21与电池30的第一端31之间横跨壳体10的内部容积延伸。因此，分隔壁61用作将电池30的第一端31与加热腔室20的第一端21隔绝的另一热障。分隔壁61优选地与壳体10的内表面相会，以在加热腔室20与电池30之间提供屏障。除了提供改进的热障外，屏障壁61还起到将加热腔室和装置1的上部部分与包含电池30的装置的下部部分隔开的作用，从而在发生电池脱气事件的情况下起到对从电池释放的流体的通过进行限制的作用。

在附图所示的示例中，框架60是包括以下两个子框架的模块化部件：电池框架50和加热腔室框架40。电池框架50和加热框架40在相应的纵向端部处连接，使得它们在壳体10内纵向对齐，其中加热腔室框架40的第一端41连接到电池框架50的第一端51。通过允许对装置1的内部部件以模块化方式进行组装，其中电池30和电池框架50在连接到加热器框架40的第一端41和电池框架50的第一端51之间的接口处之前被分别组装到加热腔室20和加热腔室框架40，这种模块化的两部分框架设计显著提高了组装的便利性。

如图1B所示，在该示例中，分隔壁61包括加热腔室框架40的一部分41和电池框架50的一部分51。特别地，电池框架50和加热腔室框架40二者都包括在相应的第一端41、51处的部分，该部分横跨装置的截面径向延伸以在加热腔室20与电池30之间提供分隔。该布置可以通过在加热腔室与电池30之间设置形成屏障壁60的多个隔热层而为电池提供增强的热保护。

图2A至图2C示意性地展示了本发明的特定示例中的电池框架50。如在图2A中可以看到的，电池框架50包括基本上开放的结构，提供了刚性包围部，该刚性包围部将电池30部分地包封在内，同时提供了使电池30的外表面的各部分暴露的开放空间。电池框架50包括封闭的第一端51，该第一端包括端板52，该端板被布置成以便横跨内部壳体10的截面延伸。电池框架50包括与第一端51相反的第二端53，该第二端用于支撑电池30的第二端32。电池框架的第二端53包括支撑表面以支撑电池的基底端32，但是还包括多个间隙54，从而在电池框架50的第二端53中提供开口。电池框架50还包括多个纵向支柱55，这些纵向支柱被布置成沿着将第一端51与第二端53连接的电池的长度延伸。

在图2所示的示例中，电池框架50包括两个纵向支柱55，这两个纵向支柱定位在电池的相反的纵向边缘上，从而连接在第一端51处的封闭板52与第二端53的开放支撑件。以此方式，当如图2B所示将电池30接纳在电池框架50内时，第一端51的端板52提供了横跨电池30的第一端31的屏障，同时纵向支柱55和具有开口54的基底端53意味着电池外表面的一部分是暴露的。该结构被优化以在电池30发生脱气事件的情况下提供增加的安全性。特别地，如果电池30在脱气期间破裂或排气，则第一端51降低了任何喷射流体在其朝向嘴端11行进时的速度。相反，允许流体填充由纵向支柱55和电池框架50的基底中的开口54留下的暴露区域，使得流体被引导向下通过开口54并从设置在装置的壳体10的底部表面中的排气点流出。因此，电池框架50结构在与加热腔室20相邻的第一端51处提供了增加的电池30的热阻，但是也提供了空间以容纳从电池30释放的任何流体并将其引导到装置1的基底12外。

如图2C所示，在通过电池框架50的端板52截取的截面视图中，由端板52形成的第一端51径向延伸以与壳体10的内表面S接触。尽管在该示例中，该连接在装置壳体10与电池框架50之间的接口周围不是一直都是连续的，但是沿着接口的与由纵向支柱55形成的开放部分56相对应的部分是完整的。

如图2C所示，电池框架50被定形以便被套设在外壳10内，以便与内表面相会，从而允许将其牢固地支撑在外壳10内而为电池30提供稳固的支撑。电池框架50还包括远离基底端53延伸的突出部分57，该基底端被布置成与壳体10的基底端12的内表面接合。该突出部分57意味着在装置的基底端12处设置壳体10的空余部分15，该空余部分可以容纳在脱气期间从电池30释放的流体。突出部分57还可以容纳充电端口和相关的电子控制部件，以允许与充电电缆连接以对电池30进行充电。

如图2A和图2B所示，提供了电池框架50的封闭的第一端51的顶部端板52包括凹进部分58。特别地，在电池框架50的与加热腔室20和加热腔室框架40相邻的第一端51中，具有凹进部分58，该凹进部分被布置成接纳PCB 71，如图3A所示。这样允许既为电池30提供附加热屏蔽，又使电池30和加热腔室20两者都容易地连接到居间的PCB。

如以下更详细地描述的，这个根据本发明的装置1的示例包括具有多个不同的PCB部分的多部分PCB，所述多个不同的PCB部分通过柔性连接件而被连接以允许紧凑的布置，其中PCB的各个部分围绕装置1的多个不同的内部部件以不同的取向进行连接。

在加热器框架50的凹进部分58中接纳的第一PCB部分71优选地是电力板71，该电力板包括与对从电池30到加热腔室20的加热器的电流供应进行控制相关的高功率部件。以这种取向设置电力板71(横跨装置1的内部截面位于加热腔室与电池30之间)提供了许多优点。其允许加热腔室20和电池30都连接到电力板71，同时使所需的连接长度最小。由于这些连接件在电池30与加热腔室20的加热器之间载有高电流，因此有利的是，这些部件保持尽可能短以使损耗最小化。其还允许将所有高功率部件都设置在PCB布置70的同一部分71上。以此方式，可以优化电力板71以包括这些更高功率的部件。

与本发明的热管理特性相关的另一重要优点是，电力板71在加热腔室20与电池30之间提供了附加热屏蔽。特别地，电力板71横跨由电池框架50的端部51提供的分隔壁61，使得它们提供多层屏障以增强加热腔室20与电池30之间的热屏蔽。凹进部分58可以被配置为接纳并且牢固地保持电力板71(如图3A所示)，以允许电力板和电池30与加热腔室20的加热器部件之间的连接。

图3B示出了加热腔室框架40随后如何连接到电池框架50，其中加热器框架的第一端41抵靠加热器框架50的相邻的第一端51连接。加热腔室框架40具有L形结构，该L形结构具有形成与电池框架的第一端41连接的基底表面以及延伸的竖直部分43，该竖直部分沿组装好的加热腔室的纵向长度沿长度方向延伸以将加热腔室保持在壳体10内。加热器框架40的第一端41包括基本上封闭的表面，该基本上封闭的表面在径向方向上横跨装置1的壳体10的内部截面延伸。以此方式，如图3B所示，加热器框架50的第一端51、PCB 71以及加热腔室框架14的第一端41一起提供了多层分隔壁61，以将电池30与加热腔室20隔离开。这样提供了良好的热屏蔽，同时使电力板71、电池和加热腔室之间容易连接。

在该示例中，电池框架50与加热腔室框架40用螺钉42连接，从而提供了直接且坚固的组装框架组件的手段。这样允许以下进一步描述气溶胶产生装置1的模块化构造。

图4A示出了保持加热腔室20的组装好的加热器框架40，该组装好的加热器框架连接到保持电池30的电池框架50。如在图4B的截面视图中更清楚地示出的，加热腔室20包括加热杯21、包绕在加热器杯21的外表面上的薄膜加热器26、以及隔热管22(例如真空隔绝管)，在该管内安装有加热杯21。通过两个加热腔室支撑件23、24将加热器杯21支撑在真空管22内，这两个加热腔室支撑件被配置为保持加热器杯21的端部并与周围的真空管22接合以将加热器杯21保持在加热管22内的适当的位置。加热腔室支撑件23、24还被配置为与加热器框架40接合，使得通过加热器框架40将加热腔室20保持在装置1的壳体10内。

如图4B所示，加热腔室20组件包括在加热腔室的第二开口端25处的第一加热腔室支撑件23以及在加热腔室20的加热杯的第一端(封闭端)21处的第二支撑件24。加热腔室支撑件23、24至少部分地围绕加热器杯21的圆周延伸，并且沿着加热腔室的长度略微延伸，以在一端处夹持加热腔室并且连接到周围的真空管22。在该示例中，在基底端处的加热腔室支撑件24包括围绕支撑件24的圆周布置的多个支柱27，这些支柱沿着加热腔室的长度的一部分延伸以对其进行夹持。以此方式，加热杯21仅保持在加热腔室20的端点处，以使向周围部件的热传递最小化。

如图4A所示，加热器支撑件23、24延伸到加热腔室20的隔绝管22外，并且与周围的加热腔室支撑框架40相接。加热腔室支撑件23、24连接到加热框架40中，以将加热腔室20(包括加热器杯和周围的真空腔室22)保持在加热框架内。以此方式，热传递是从加热器杯23到加热器框架40并一直到电池30。特别地，加热器支撑件23、24仅在端部处与加热器杯23的最冷的区域接触，并且使加热器腔室支撑件23、24与框架之间的接触最小化以减少这些部件之间的热传递。

基底加热腔室支撑件24被配置为具有水平侧开口25，以阻止在轴向方向上朝向电池30的直接热流，而是仅允许热量传出并传向壳体20的内表面侧，从而进一步减少向电源30的热传递。加热器框架40还被配置为在加热腔室20的基底与由加热器腔室支撑件40和电池支撑件50的端部41、51组成的分隔壁61之间提供空间。通过以这种方式配置加热器框架40以在加热腔室下方提供空的空隙，进一步减少了向分隔壁61且一直向电源30的热传递。加热腔室框架40和加热器支撑件23、24还被配置为在隔绝管22的外表面与周围的加热器框架40之间留有间隙，这有助于分配任何热点并且进一步减少加热器管与周围框架40之间的热传递。

本发明的布置还利用柔性连接件72、73，这些柔性连接件在分隔壁61的各部分周围连接各种电子部件。特别地，柔性连接件72将围合在加热器框架40与电池框架50之间的电力板71连接到第二PCB部分74，其中，柔性连接件72在形成分隔壁61的加热支撑件40的端部表面41的一部分周围弯曲。类似地，将包绕在加热器杯23上的薄膜加热器与电力板71连接的电连接件也是柔性的，以便绕过并绕开加热器框架40的端部41。这样减少了必须穿过分隔壁61的各部分形成的开口的数量，这样将会增加通过分隔壁61的热传递程度。通过代替地使连接件72、73在加热器支撑件的基底41周围弯曲，不需要另外的开口来允许连接件通过，从而改善了装置1内的热管理。

如上所述，根据本发明的气溶胶产生装置1使用如图5所示的多部分PCB 70布置。多部分PCB包括电力板71，该电力板定位在加热腔室20的第一端与电池30的第一端31之间，在加热器框架40的相对应的端部41、51与电池框架50之间。在该示例中，PCB布置进一步包括主板或CPU板74、USB板75、用户接口板76以及霍尔传感器板77，这些板中的每一个都通过柔性连接器进行连接。通过以此方式提供多部分PCB板，多个不同的PCB部分可以适合于加热腔室20和电池30的竖直的端部直对式布置，并且可以围绕这些多个不同的部件折叠地定位以允许其中使热传递最小化的紧凑的布置。特别地，返回到图4B，电力板被定位为框架部件的端部41、51之间的分隔壁的一部分，其中柔性连接器72连接到沿着加热腔室20的长度走向的竖直布置的主板PCB 77。

柔性连接件72还用于连接霍尔传感器，该霍尔传感器用于感测滑动件14和用户接口板76的位置，该用户接口板包括用户接口按钮和LED显示器。框架60与被配置为在框架60的多个不同的部件周围弯曲的多部分PCB布置70一起提供的端部直对式竖直布置提供了特别紧凑的布置，同时使加热腔室与电池30之间的热传递最小化。

如图4B所示，电池框架50的封闭端中的凹部58接纳电力板71的至少一部分。在本发明的一些示例中，可以在PCB周围在该凹部58内提供进一步的隔绝，以进一步使加热腔室20与电池30之间的热障性能增加。

除了显著降低加热腔室与电池之间的热传递程度之外，在提供紧凑的气溶胶产生装置1的同时，利用端部直对式布置和框架结构的本发明还极大地辅助组装过程。图6展示了可以如何使用组装夹具80来构造模块化框架组件。

首先，将电池30安装在电池框架50内。然后将PCB组件70的电力板71定位在电池框架50的第一端51的端板52内的凹部内，以将电力板71保持在凹部58内。USB板75连接在电池框架50的基底处的突出部分57内。然后将组装好的电池框架50定位在组装夹具80中，如图6A所示。电力板71的接触表面设有点接触以使其准备好用于加热器26与电池30的连接。然后将电池连接线焊接到电力板71上的连接件，如图6A所示。

在将组装好的电池框架保持在组装夹具的第一凹部81中的情况下，将组装好的加热腔室20保持在组装夹具的支撑表面82上。一旦将连接件焊接到电力板71上，则将加热器框架40连接到电池框架50，如图6B所示。特别地，在加热器框架40的端部表面41上和在电池框架的相对的端部表面51上存在相对应的机械连接件。将加热器框架40上的机械连接部分连接到电池框架50上的比如钩等相对应的特征中，并且然后通过螺钉42(如图6C所示)将加热器框架40连接在一起，电池框架50和加热器框架40为装置的内部部件提供了可以使其牢固安装的稳固的脊部。

然后将主PCB板74经由柔性连接件72弯曲并连接到加热器框架40上的钩中。通过设置在加热器框架40上的夹紧肋将主板74固定到加热器框架40。然后通过柔性连接件72使USB板76和霍尔中央板77弯曲到适当的位置并且固定到加热器框架40。如图6D所示，然后将加热腔室20连接在加热框架40内。最终，将安装帽65定位在加热器框架的顶部上(如图6E所示)并且用螺钉43固定到加热器框架(如图6E所示)。安装帽虽然不是必需的，但是用于将加热腔室20固定在加热腔室框架40内的适当的位置，从而使得开口依然保持自由以通过装置1的第一端11中的开口13来接收消耗品。然后如图6E所示的安装所有内部部件的组装好的框架可以套设在外部装置壳体10内，以形成图1A所示的组装好的产品。

通过提供其中管状加热腔室20和长形电池在装置内以端部直对的方式对齐的气溶胶产生装置1，使部件之间的热界面最小化，从而减少了从加热腔室传递到电池的热量，同时实现了非常紧凑且用户友好的布置。通过另外提供将这些部件固定在周围的壳体内的框架60，进一步显著地改善了组装过程，同时进一步减少了加热腔室20与电池30之间的热量。

定义和替代性实施例

从以上描述将了解，所描述的实施例的许多特征执行具有独立益处的独立功能。因此，可以独立地选择包括或省略权利要求中限定的本发明的实施例中的这些独立特征中的每一个独立特征。

术语“加热器”应理解为是指用于输出足以从气溶胶基质形成气溶胶的热能的任何装置。将热能从加热器传递到气溶胶基质可以是传导方式、对流方式、辐射方式、或这些方式的任何组合。作为非限制性示例，传导加热器可以直接接触并且按压气溶胶基质，或者这些加热器可以与单独的部件(例如加热腔室)接触，该部件本身通过传导、对流和/或辐射导致气溶胶基质升温。

加热器可以是电动的、燃烧驱动的、或以任何其他合适的方式驱动的。电力驱动的加热器可以包括电阻式轨道元件(可选地包括隔绝包装)、感应加热系统(例如包括电磁体和高频振荡器)等。加热器可以布置在气溶胶基质的外部周围，其可以部分或全部穿透到气溶胶基质中，或者是这些方式的任何组合。例如，除了上述实施例的加热器之外，气溶胶产生装置可以具有延伸到加热腔室中的气溶胶基质中的叶片式加热器。

气溶胶基质包括例如呈干燥或熏制形式的烟草，在一些情况下具有附加成分以用于调味或产生更顺滑或以其他方式更令人愉悦的体验。在一些示例中，可以用汽化剂处理诸如烟草等气溶胶基质。汽化剂可以改善从气溶胶基质产生蒸气。例如，汽化剂可以包括比如丙三醇等多元醇或比如丙二醇等乙二醇。在一些情况下，气溶胶基质可能不含烟草或甚至不含尼古丁，而是可以含有天然或人工获得的成分以用于调味、挥发、改善顺滑度和/或提供其他令人愉悦的效果。气溶胶基质可以作为呈切丝状、丸状、粉末状、粒状、条状或片状形式、可选地这些的组合形式的固体或糊剂类型的材料提供。同样，气溶胶基质可以是液体或凝胶。事实上，一些示例可以包括固体部分和液体/凝胶部分两者。

因此，气溶胶产生装置1同样可以被称为“受热式烟草装置”、“加热但不点燃式烟草装置”、“用于使烟草产品汽化的装置”等，其被解释为是适合实现这些效果的装置。本文披露的特征同样适用于被设计成使任何气溶胶基质汽化的装置。

气溶胶产生装置可以被布置成在预包装的基质载体中接纳气溶胶基质。基质载体可以大体上类似于香烟、具有管状区域，该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括过滤器、蒸气收集区域、冷却区域以及其他结构。还可以提供外层纸或比如箔等其他柔性平面材料，例如用于将气溶胶基质保持在适当的位置以进一步类似于香烟等。基质载体可以装配在加热腔室内或可以比加热腔室更长，使得翻盖在气溶胶产生装置1设有基质载体的同时保持打开。在这样的实施例中，可以从基质载体直接提供气溶胶，该基质载体用作气溶胶产生装置的吸嘴。

如本文中所使用的，术语“气溶胶”应当是指分散在空气或气体(比如薄雾、尘雾或烟气)中的颗粒体系。因此，术语“气溶胶化”是指制成气溶胶和/或分散为气溶胶。注意，气溶胶/气溶胶化的含义与挥发、雾化和汽化中的每一个都是一致的。为避免疑义，气溶胶用于一致地描述包括雾化的、挥发的或汽化的粒子的薄雾或液滴。气溶胶还包括包含雾化的、挥发的或汽化的粒子的任何组合的薄雾或液滴。

Claims (18)

1.一种气溶胶产生装置，包括：

壳体；

管状加热腔室，该管状加热腔室被布置成接纳气溶胶基质，该加热腔室可操作以加热该气溶胶基质以产生气溶胶；

长形电池；

该壳体内的框架，该框架被布置成将该电池和加热腔室保持在该框架内，使得该加热腔室和该电池在该壳体内以端部直对的方式对齐，其中该管状加热腔室的第一端面向该电池的第一端，其中，该框架包括分隔壁，该分隔壁布置在该电池的第一端与该加热腔室的相邻的第一端之间。

2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该分隔壁横跨该壳体的内部截面延伸，以在该加热腔室与该电池之间提供热障。

3.根据权利要求2所述的气溶胶产生装置，其中，该分隔壁与该壳体的内表面相会。

4.如权利要求1至3中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该框架包括：

电池框架，该电池框架被布置成保持该电池；以及

加热腔室框架，该加热腔室框架被布置成保持该加热腔室，其中，

该电池框架的第一端抵靠该加热腔室框架的第一端连接，使得该加热腔室框架与该电池框架在该壳体内以端部直对的方式对齐。

5.如权利要求4所述的气溶胶产生装置，包括：分隔壁，该分隔壁横跨该壳体的内部截面延伸，以在该加热腔室与该电池之间提供热障，其中，分隔壁包括电池框架的第一端和加热腔室框架的第一端中的一者或两者。

6.如权利要求5所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室框架被配置为保持该加热腔室，使得在该管状加热腔室的第一端与该分隔壁之间存在间隙。

7.如权利要求5或6所述的气溶胶产生装置，其中，该电池框架包括：

封闭的第一端，该第一端横跨壳体的内部截面延伸；以及

沿着该电池的长度走向的一个或多个纵向支柱，该一个或多个纵向支柱被布置成使该电池的大部分侧表面暴露在该壳体内。

8.如权利要求4至7所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室框架具有L形结构，该L形结构包括基底表面和纵向部分，该基底表面连接到该电池框架，该纵向部分在该组装好的加热腔室的纵向长度上沿长度方向延伸以将该加热腔室保持在该壳体内。

9.如权利要求4至8所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室包括加热杯、包绕在该加热杯的外表面上的薄膜加热器、以及隔热管。

10.如权利要求9所述的气溶胶产生装置，进一步包括：一个或多个加热腔室支撑件，这些加热腔室支撑件被布置成保持该加热器杯、并且延伸到该加热腔室的隔绝管外并连接到该加热腔室框架中以将该加热腔室保持在该框架内。

11.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，进一步包括：

柔性电连接件，这些柔性电连接件被布置成在该壁的定位在该加热腔室与该电池之间的部分周围弯曲，以在该分隔壁的该部分的任一侧连接电子部件。

12.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，包括第一PCB，该第一PCB横跨该壳体的截面延伸并且布置在该电池的第一端与该加热腔室的相邻的第一端之间。

13.根据权利要求12所述的气溶胶产生装置，其中，该第一PCB是与该加热腔室和该电池连接的功率PCB。

14.如权利要求12或13所述的气溶胶产生装置，其中，

该第一PCB被接纳在该分隔壁的凹进部分内。

15.如权利要求14所述的气溶胶产生装置，进一步包括沿着该壳体的长度延伸的第二PCB，其中，该第一PCB通过柔性连接件连接到该第二PCB，该柔性连接件在分隔壁的一部分周围弯曲，该分隔壁在该管状加热腔室的第一端与该电池的相邻的第一端之间横跨该壳体的截面延伸。

16.如权利要求12至15中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，

该电池框架的第一端和该加热腔室框架的第一端是封闭的，并且该第一PCB定位在该电池框架的封闭端与该加热腔室框架的封闭端之间，使得

通过分隔壁使该电池与该加热腔室热隔绝，该分隔壁包括该电池框架的封闭端、该第一PCB以及该加热腔室框架的封闭端。

17.根据权利要求16所述的气溶胶产生装置，其中，该电池框架包括在该电池框架的第一端处的顶部端板，该顶部端板具有被布置成接纳该第一PCB的凹进部分。

18.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，进一步包括加热器，该加热器被布置成对该管状加热腔室的内部容积进行加热，其中，该加热器定位在该管状加热腔室的外部。

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