CN116322406A - 包含适应性温度分布曲线的蒸发器装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种设备(200)，包括加热元件(245)，其被配置为蒸发可蒸发材料(102)；传感器(213)，其被配置为检测第一次嘬吸的持续时间以及第一次嘬吸与第一次嘬吸之后的第二次嘬吸之间的间隔；以及控制器(204)，所述控制器被配置为至少基于所述第一次嘬吸的持续时间以及所述第一次嘬吸与所述第二次嘬吸之间的间隔调节加热元件的温度。附加地，公开了一种方法，其中所述方法包括响应于所述第一次嘬吸的持续时间和/或所述第一次嘬吸与所述第二次嘬吸之间的间隔偏离预定值而调节加热元件的温度，以使得用每次连续嘬吸输送一致的总颗粒物(TPM)。

Description

包含适应性温度分布曲线的蒸发器装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年7月24日提交的名称为“ADAPTIVE TEMPERATURE PROFILING”的希腊专利申请No.20200100441以及于2020年7月28日提交的名称为“Vaporizer DeviceIncluding Adaptive Temperature Profiling”的美国临时申请No.63/057,696的优先权，上述申请的公开内容通过引用其整体而并入本文。

技术领域

本文描述的主题总体上涉及蒸发器装置，并且更具体地，涉及针对蒸发器装置的适应性温度分布曲线定型。

背景技术

蒸发器装置，其也可称为蒸发器、电子蒸发器装置或e-蒸发器装置，可用于通过蒸发装置的用户吸入气雾剂来输送含有一种或多种活性成分的气雾剂(例如悬浮在静止或移动的一定质量空气或一些其他气体载体中的蒸气相和/或冷凝相材料)。例如，电子烟碱输送系统(ENDS)包括如下一类蒸发器装置，其由电池供电并且可用于模拟吸烟体验，但不燃烧烟草或其他物质。蒸发器在规定的医疗用途、输送药物以及烟草、烟碱和其他基于植物材料的消费方面越来越受欢迎。蒸发器装置可为便携式、独立式和/或便于使用。

在使用蒸发器装置时，用户吸入通常称为“蒸气”的气雾剂，其可由加热元件生成，该加热元件蒸发(例如，使液体或固体至少部分转变为气相)可蒸发材料，所述可蒸发材料可以是液体、溶液、固体、糊状物、蜡和/或与特定蒸发器装置的使用兼容的任何其他形式。与蒸发器一起使用的可蒸发材料可以设置在料盒/烟弹内，例如，蒸发器装置的可分离部分(包含可蒸发材料)，该料盒包括用于由用户吸入气雾剂的出口(例如，吸嘴)。

为了接收由蒸发器装置生成的可吸入气雾剂，在特定示例中，用户可以通过嘬吸、通过按下按钮或通过一些其他方法来激活蒸发器装置。本文所使用的嘬吸可指代由用户以如下方式吸入，所述方式使得一定体积的空气被吸入蒸发器装置，使得通过蒸发后的可蒸发材料与所述体积的空气组合生成可吸入气雾剂。

蒸发器装置从可蒸发材料生成可吸入气雾剂的方法包括在蒸发室(例如，加热器室)中加热可蒸发材料，以使可蒸发材料转化为气相(或蒸气相)。蒸发室可以指蒸发器装置中的如下区域或体积部，在所述区域或体积部内热源(例如，传导、对流和/或辐射热源)引起可蒸发材料的加热，以产生空气和蒸发后材料的混合物，从而形成蒸气，供蒸发装置的用户吸入可蒸发材料。

在一些实施例中，可蒸发材料可经由芯吸元件(例如，芯)从储料器中吸出并进入蒸发室。将可蒸发材料抽吸到蒸发室中可以至少部分地归因于当芯在蒸发室的方向上沿着芯牵拉可蒸发材料时由芯提供的毛细作用。

蒸发器装置可由蒸发器上的一个或多个控制器、电子电路(例如，传感器、加热元件)和/或类似装置控制。蒸发器装置还可以与外部控制器(例如，诸如智能手机的计算装置)无线通信。

发明内容

在当前主题的特定方面，与输送一致的可吸入剂量的可蒸发材料相关联的挑战可以通过包括本文描述的一个或多个特征或本领域普通技术人员将理解的类似/等效方法来解决。当前主题的各方面涉及用于成型蒸发器装置中的适应性温度分布曲线的方法和系统。适应性温度分布曲线成型可确保利用每次连续嘬吸(puff)输送来自可蒸发材料的一致数量(以总颗粒物(TPM)测量)的挥发物。

在一个方面，提供了一种包括加热元件、传感器和控制器的设备。加热元件可以被配置为加热可蒸发材料。传感器可以被配置为检测第一次嘬吸的持续时间以及第一次嘬吸与第一次嘬吸之后的第二次嘬吸之间的间隔。控制器可以被配置为至少基于第一次嘬吸的持续时间以及第一次嘬吸与第二次嘬吸之间的间隔来调节加热元件的温度。

在一些变型中，以下特征中的一个或多个特征可以可选地包含在任何可行的组合中。加热元件可被调节至针对第一次嘬吸的第一温度和针对第二次嘬吸的第二温度。

在一些变型中，针对第二次嘬吸以及第二次嘬吸之后的至少第三次嘬吸，加热元件可保持在所述第二温度。

在一些变型中，加热元件可在第三次嘬吸之后进一步被调节至第三温度。

在一些变型中，控制器可以调节加热元件的温度，以实现平坦的总颗粒物(TPM)分布曲线。

在一些变型中，平坦的TPM分布曲线可对应于用第一次嘬吸输送第一TPM，以及用第二次嘬吸输送第二TPM。第一TPM和第二TPM可以在预定TPM范围内。

在一些变型中，预定TPM范围可在3.5毫克与5毫克之间。

在一些变型中，第一TPM和第二TPM可对应于用对应嘬吸输送的气雾剂中所包含的挥发物的质量。

在一些变型中，控制器可以通过至少调控设备处电源的输出电压和/或从电源向加热元件输送电功率的占空比来调节加热元件的温度。

在一些变型中，加热元件可邻近可蒸发材料容座定位，所述可蒸发材料容座配置为接收包括可蒸发材料的可蒸发材料插入件。

在一些变型中，可蒸发材料插入件可包括一个或多个穿孔，所述穿孔被配置为允许沿着设备的气流路径行进的空气穿过可蒸发材料插入件中包括的可蒸发材料。

在另一方面，一种用于适应性温度分布曲线成型的方法。所述方法可以包括：将可蒸发材料接收到蒸发器装置的可蒸发材料隔室中，可蒸发装置还包括气流路径以及适应性加热系统，所述气流路径沿着可蒸发材料隔室延伸，并且所述适应性加热系统包括加热元件、传感器和控制器，所述加热元件被配置为加热所述可蒸发材料，所述传感器被配置为检测第一次嘬吸的持续时间以及第一次嘬吸与第一次嘬吸之后的第二次嘬吸之间的间隔，所述控制器被配置为至少基于第一次嘬吸的持续时间以及第一次嘬吸与第二次嘬吸之间的间隔来调节加热元件的温度；通过所述加热元件加热所述可蒸发材料以生成气雾剂用于输送给用户；以及响应于第一次嘬吸的持续时间和/或第一次嘬吸与第二次嘬吸之间的间隔偏离预定值来调节加热元件的温度。

在一些变型中，以下特征中的一个或多个特征可以可选地包含在任何可行的组合中。加热元件可被调节至针对第一次嘬吸的第一温度和针对第二次嘬吸的第二温度。

在一些变型中，针对第二次嘬吸以及所述第二次嘬吸之后的至少第三次嘬吸，加热元件可保持在所述第二温度。

在一些变型中，加热元件可在第三次嘬吸之后进一步被调节至第三温度。

在一些变型中，控制器可以调节加热元件的温度，以实现平坦的总颗粒物(TPM)分布曲线。

在一些变型中，平坦的TPM分布曲线可对应于用第一次嘬吸输送第一TPM，以及用第二次嘬吸输送第二TPM。第一TPM和第二TPM可以在预定TPM范围内。

在一些变型中，预定TPM范围可在3.5毫克与5毫克之间。

在一些变型中，第一TPM和第二TPM可对应于用对应嘬吸输送的气雾剂中所包含的挥发物的质量。

在一些变型中，控制器可以通过至少调控设备处电源的输出电压和/或从电源向加热元件输送电功率的占空比来调节加热元件的温度。

在一些变型中，可以在将包含可蒸发材料的可蒸发材料插入件设置在可蒸发材料隔室中之前在所述可蒸发材料插入件中创建一个或多个穿孔。所述一个或多个穿孔可被配置为允许沿着气流路径行进的空气穿过可蒸发材料插入件中包含的可蒸发材料。

本文所述主题的一个或多个变型的细节在附图和以下描述中阐述。本文所述主题的其他特征和优点将从说明书和附图以及权利要求书中显而易见。本公开之后的权利要求旨在限定受保护主题的范围。

附图说明

并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了本文所公开主题的特定方面，并与说明书一起帮助解释与所公开实施例相关联的一些原理。在附图中：

图1A描绘了示出与当前主题的实施方式一致的蒸发器装置的示例的框图；

图1B描绘了示出与当前主题的实施方式一致的蒸发器装置和蒸发器料盒的示例的示意图；

图2描绘了示出与当前主题的实施方式一致的蒸发器装置的另一示例的框图；

图3A描绘了与当前主题的实施方式一致的可蒸发材料插入件的示例的透视图；

图3B描绘了与当前主题的实施方式一致的可蒸发材料插入件的另一示例的透视图；

图3C描绘了与当前主题的实施方式一致的可蒸发材料插入件的另一示例的透视图；

图4A描绘了图示与当前主题的实施方式一致的温度分布曲线的示例的图表；

图4B描绘了图示与当前主题的实施方式一致的用于适应性温度分布曲线成型的过程的示例的流程图；

图4C描绘了图示与当前主题的实施方式一致的用于适应性温度分布曲线成型的过程的示例的流程图；

图5A描绘了图示与当前主题的实施方式一致的可变温度分布曲线图的示例的图表；

图5B描绘了图示与当前主题的实施方式一致的可蒸发材料插入件的各种示例的总颗粒物(TPM)作为嘬吸次数的函数的图表；

图5C描绘了图示与当前主题的实施方式一致的可蒸发材料插入件的各种示例的总颗粒物(TPM)作为嘬吸次数的函数的另一图表；

图5D描绘了图示与当前主题的实施方式一致的可蒸发材料插入件的各种示例的总颗粒物(TPM)作为嘬吸次数的函数的另一图表。

在实践中，类似的附图标记表示类似的结构、特征或元件。

具体实施方式

当前主题的实施例包括与供用户吸入的一种或多种材料的蒸发相关的方法、设备、制造物品和系统。示例性实施例包括蒸发器装置和包含蒸发器装置的系统。在以下说明书和权利要求书中使用的术语“蒸发器装置”是指独立式设备、包括两个或更多个可分离部件(例如，包括电池和其他硬件的蒸发器本体，以及包括可蒸发材料的料盒)的设备和/或类似设备中的任何一种。本文使用的“蒸发器系统”可包括一个或多个部件，诸如蒸发器装置。与当前主题的实施例一致的蒸发器装置的示例包括电子蒸发器、电子烟碱输送系统(ENDS)等。通常，这样的蒸发器装置是(诸如通过对流、传导、辐射和/或其一些组合)加热可蒸发材料以提供可吸入剂量的材料的手持式装置。与蒸发器装置一起使用的可蒸发材料可以设置在料盒内(例如，将可蒸发材料容纳在储料器或其他容器中的蒸发器的一部分)，该料盒可以在空的时候再填充，或者是一次性的，以使得可以使用容纳相同或不同类型的附加可蒸发材料的新料盒)。蒸发器装置可以是使用料盒的蒸发器装置、无料盒的蒸发器装置或能够使用或不使用料盒的多用途蒸发器装置。例如，蒸发器装置可以包括加热室(例如，烘炉或其中材料被加热元件加热的其他区域)和/或用于容纳可蒸发材料的储料器等，所述加热室被配置为将可蒸发材料直接接收到加热室中。

在一些实施例中，蒸发器装置可配置为与液体可蒸发材料(例如，其中活性和/或非活性成分悬浮或保持在溶液中的载体溶液，或可蒸发材料本身的液体形式)、糊状物、蜡和/或固体可蒸发材料一起使用。固体可蒸发材料可以包括植物材料，所述植物材料发出该植物材料的一些部分作为可蒸发材料(例如，植物材料的一些部分在该材料被蒸发以供用户吸入后保留为废物)或者选择性地可以是可蒸发材料本身的固体形式，使得所有的固体材料可以最终被蒸发供吸入。液体可蒸发材料可以类似地能够被完全蒸发，或者可包括液体材料的一些部分，液体材料的所述部分在适于吸入的全部材料已蒸发后得以保留。

参考图1A的框图，蒸发器装置100可以包括电源112(例如，电池，其可以是可充电电池)，以及控制器104(例如，能够执行逻辑的处理器、电路等)，所述控制器用于控制向雾化器141输送热量，以使可蒸发材料102从冷凝形式(诸如固体、液体、溶液、悬浮液、至少部分未处理的植物材料的一部分等)转化为气相。控制器104可以是与当前主题的特定实施例一致的一个或多个印刷电路板(PCB)的一部分。在将可蒸发材料102转化为气相之后，处于气相的至少一些可蒸发材料102可以冷凝以形成与气相至少部分局部平衡的颗粒物质，作为气雾剂的一部分，其可以在用户对蒸发器装置100嘬吸或抽吸期间形成由蒸发器装置100提供的可吸入剂量的一些或全部。应当认识到，由于诸如环境温度、相对湿度、化学性、气流路径中的流动状况(既在蒸发器内部又在人或其他动物的气道中)等因素，和/或气相或气雾剂相的可蒸发材料102与其他空气流的混合，该混合会影响气雾剂的一个或多个物理参数，气体以及由蒸发器装置100生成的气雾剂中冷凝相之间的相互作用会是复杂和动态的。在一些蒸发器装置中，且特别是对于被配置为用于输送挥发性可蒸发材料的蒸发器装置而言，可吸入剂量可以主要存在于气相中(例如，冷凝相颗粒的形成可以非常有限)。

蒸发器装置100中的雾化器141可配置为使可蒸发材料102蒸发。可蒸发材料102可以是液体。可蒸发材料102的示例包括纯液体、悬浮液、溶液、混合物和/或类似液体。雾化器141可以包括芯吸元件(例如，芯)，所述芯吸元件被配置为将一定量的可蒸发材料102传输至雾化器141的包括加热元件的一部分(图1A中未示出)。

例如，芯吸元件可被配置为从储料器140中抽取可蒸发材料102，所述储料器140被配置为容纳可蒸发材料104，使得可蒸发材料106可被从加热元件输送的热量蒸发。芯吸元件还能可选地允许空气进入储料器140并替换所移除的一定体积可蒸发材料102。在当前主题的一些实施例中，毛细作用可将可蒸发材料102拉入芯中以由加热元件蒸发，并且空气可通过芯返回至储料器140以至少部分地平衡储料器140中的压力。允许空气返回至储料器140中以平衡压力的其他方法也在当前主题的范围内。

如本文所用，术语“芯”或“芯吸元件”包括能够经由毛细压力引起流体运动的任何材料。

加热元件可包括传导加热器、辐射加热器和/或对流加热器中的一种或多种。一种类型的加热元件是电阻加热元件，该电阻加热元件可以包含被配置为当电流通过加热元件的一个或多个电阻段时以热量形式耗散电功率的材料(诸如金属或合金，例如镍铬合金或非金属电阻器)。在当前主题的一些实施例中，雾化器141可以包括包含电阻线圈的加热元件或其他加热元件，所述其他加热元件包裹芯吸元件、定位在芯吸元件内、集成到芯吸元件的整体形状中、被挤压成与芯吸元件热接触、或以其他方式布置成将热量输送至芯吸元件，以引起从储料器140抽吸的可蒸发材料被芯吸元件蒸发，以便用户随后以气相和/或冷凝相(例如，气雾剂颗粒或液滴)吸入。其他芯吸元件、加热元件和/或雾化器组件配置也是可能的。

特定的蒸发器装置可附加地或替代地被配置为经由加热可蒸发材料102而产生呈气相和/或气雾剂相的可吸入剂量的可蒸发材料102。可蒸发材料102可以是固相材料(诸如蜡或类似材料)或植物材料(例如烟草叶和/或烟草叶的各部分)。在这样的蒸发器装置中，电阻加热元件可以是烘炉或其他加热室的壁的一部分或以其他方式并入该烘炉或加热室的壁中或与之热接触，可蒸发材料102被置于所述烘炉或其他加热室中。可替代地，一个或多个电阻加热元件可用于加热穿过或越过可蒸发材料102的空气，以引起可蒸发材料102的对流加热。在另一些其他示例中，一个或多个电阻加热元件可以设置成与植物材料紧密接触，以使得植物材料的直接传导性加热从大量植物材料的内部发生，其与仅通过从烘炉的壁向内传导相反。

加热元件可与用户对蒸发器装置100的吸嘴130进行嘬吸(例如，抽吸、吸入等)以使空气从空气入口沿着经过雾化器141的气流路径(例如，芯吸元件和加热元件)流动相关联地被激活。可选地，空气可以从空气入口通过一个或多个冷凝区域或腔室流动至吸嘴130中的空气出口。沿着气流路径移动的进入空气越过或通过雾化器141，在所述雾化器处呈气相的可蒸发材料102被夹带到空气中。加热元件可以经由控制器104激活，所述控制器104可以可选地是如本文所讨论的蒸发器本体110的一部分，其使得电流从电源112流过包括电阻加热元件的电路，所述电阻加热元件可选地是本文所讨论的蒸发器料盒120的一部分。如本文所述，气相中夹带的可蒸发材料102可在其通过气流路径的其余部分时冷凝，使得气雾剂形式的可吸入剂量的可蒸发物质102可从空气出口(例如，吸嘴130)输送，以供用户吸入。

加热元件的激活可以通过基于一个或多个传感器113生成的一个或多个信号自动检测嘬吸来引起。传感器113和由传感器113生成的信号可以包括以下中的一种或多种：被设置成检测沿气流路径相对于环境压力的压力(或可选地测量绝对压力的变化)的一个或多个压力传感器、蒸发器装置100的一个或多个运动传感器(例如加速度计)、蒸发器装置100的一个或多个流传感器、蒸发器装置100的电容唇式传感器、对用户经由一个或多个输入装置116(例如，蒸发器装置100的按钮或其他触觉控制装置)与蒸发器装置100进行互动的检测、从与蒸发器装置100通信的计算装置接收信号、和/或经由其他方法用于确定嘬吸正在发生或即将发生。

如本文所讨论的，与当前主题的实施例一致的蒸发器装置100可以被配置为连接(诸如，例如无线地或经由有线连接)至与蒸发器装置100通信的计算装置(或可选的两个或更多个装置)。为此，控制器104可以包括通信硬件105。控制器104还可以包括存储器108。通信硬件105可以包括固件和/或可以由用于执行用于通信的一个或多个密码协议的软件控制。

计算装置可以是也包括蒸发器装置100的蒸发器系统的组件，并且可以包括其自身用于通信的硬件，所述硬件可以与蒸发器装置100的通信硬件105建立无线通信信道。例如，用作蒸发器系统的一部分的计算装置可以包括通用计算装置(诸如智能手机、平板电脑、个人计算机、诸如智能手表的一些其他便携式装置、或类似的计算装置)，该通用计算装置执行软件以产生用于使用户能够与蒸发器装置100交互的用户界面。在当前主题的其他实施例中，用作蒸发器系统的一部分的这种装置可以是专用硬件，诸如遥控器或其他无线或有线装置，所述无线或有线装置具有一个或多个物理界面控件或软界面控件(例如，可在屏幕或其他显示装置上配置，并可经由用户与触敏屏幕或一些其他输入装置如鼠标、指针、轨迹球、光标按钮或类似装置的交互而选择)。蒸发器装置100还可以包括一个或多个输出部117或用于向用户提供信息的装置。例如，输出部117可以包括一个或多个发光二极管(LED)，所述发光二极管被配置为基于蒸发器装置100的状态和/或操作模式向用户提供反馈。

在其中计算装置提供与电阻加热元件的激活相关的信号的示例中，或者在计算装置与蒸发器装置100耦接以实施各种控制或其他功能的其他示例中，计算装置执行一个或多个计算机指令集以提供用户界面和底层数据处理。在一个示例中，由计算装置检测到与一个或多个用户界面要素的用户交互可以使计算装置向蒸发器装置100发出信号，以激活加热元件以达到用于产生可吸入剂量的蒸气/气雾剂的操作温度。蒸发器装置100的其他功能可以通过用户与同蒸发器装置100通信的计算装置上的用户界面的交互来控制。

蒸发器装置100的电阻加热元件的温度可取决于多种因素，包括向电阻加热元件输送的电功率的量和/或输送电功率的占空比、到蒸发器装置100的其他部分和/或到环境的传导性热传递、由于可蒸发材料102从芯吸元件和/或整个雾化器141的蒸发而导致的潜热损失、以及由于气流(例如，当用户在蒸发器装置100上吸气时空气移动穿过作为整体的加热元件或雾化器141)导致的对流热损失。如本文所述，为了可靠地激活加热元件或将加热元件加热至所需温度，蒸发器装置100在当前主题的一些实施例中可以使用来自传感器113(例如，压力传感器)的信号以确定用户何时吸入。传感器113可以定位在气流路径中和/或可以连接(例如，通过通道或其他路径)到气流路径，所述气流路径包含用于空气进入蒸发器装置100的入口以及包含出口，用户经由所述出口吸入所产生的蒸气和/或气雾剂，使得传感器113在空气从空气入口到空气出口地通过蒸发器装置100的同时经历变化(例如，压力变化)。在当前主题的一些实施例中，加热元件可以与用户的嘬吸相关联地被激活，例如通过对嘬吸的自动检测，或者通过传感器113检测到气流路径中的变化(诸如压力变化)。

传感器113可以定位在控制器104(例如，印刷电路板组件或其他类型的电路板)上或与控制器104耦接(例如，物理地或经由无线连接而电气连接或电子连接)。为了准确地进行测量并保持蒸发器装置100的耐久性，提供足够弹性的密封件127以将气流路径与蒸发器装置的其他部件分开会是有益的。可以是垫圈的密封件127可以被配置为至少部分地围绕传感器113，使得传感器113到蒸发器装置100的内部电路的连接部与传感器113的暴露于气流路径的一部分分离。在基于料盒的蒸发器的示例中，密封件127还可以使蒸发器本体110和蒸发器料盒120之间的一个或多个电连接部的各部件分离。蒸发器装置100中的密封件127的这种布置可以有助于减轻由于与环境因素(诸如呈蒸气相或液相的水、其他流体(诸如可蒸发材料102)等)的相互作用而对蒸发器部件造成的潜在破坏性影响，和/或减少空气从蒸发器装置100中的指定气流路径逸出。经过和/或接触蒸发器装置100的电路的不需要的空气、液体或其他流体可导致各种不需要的影响，诸如改变的压力读数，和/或可导致不需要的材料(诸如湿气、过量的可蒸发材料102等)在蒸发器装置的各部分中积聚，在那里所述影响会导致差的压力信号、传感器113或其他部件的劣化、和/或蒸发器装置100的更短寿命。密封件127中的泄漏也会导致用户吸入已经通过蒸发器装置100的以下部分的空气，蒸发器装置的所述部分含有不希望被吸入的材料或由不希望被吸入的材料构成。

在一些实施例中，蒸发器本体110包括控制器104、电源112(例如，电池)、一个或多个传感器113、充电触头(诸如，用于对电源112充电的那些触头)、密封件127、以及料盒容座118，所述料盒容座被配置为接收蒸发器料盒120，以用于通过各种附接结构中的一种或多种与蒸发器本体110耦接。在一些示例中，蒸发器料盒120包括用于容纳可蒸发材料102的储料器140，并且吸嘴130具有用于向用户输送可吸入剂量的气雾剂出口。蒸发器料盒120可包括具有芯吸元件和加热元件的雾化器141。可替代地，芯吸元件和加热元件中的一者或两者可以是蒸发器本体110的一部分。在其中雾化器141的任何部分(例如，加热元件和/或芯吸元件)是蒸发器本体110的一部分的实施例中，蒸发器装置100可以被配置为将可蒸发材料102从蒸发器料盒120中的储料器140供应到蒸发器本体100中包括的雾化器141的各部分。

用于蒸发器装置100的如下基于料盒的配置也在当前主题的范围内，所述基于料盒的配置经由加热非液体材料而生成非液体的可吸入剂量的可蒸发材料102。例如，蒸发器料盒120可以包括一定质量的植物材料，该植物材料被加工和形成为与一个或多个电阻加热元件的各部分直接接触，并且蒸发器料盒120可被配置为机械地和/或电气地耦接至蒸发器本体110，所述蒸发器本体包括控制器104、电源112以及一个或多个容座触头125a和125b，所述容座触头被配置为连接至一个或多个对应的料盒触头124a和124b并且与一个或多个电阻加热元件完成电路。

在蒸发器装置100的一实施例中，在该实施例中电源112是蒸发器本体110的一部分并且加热元件设置在蒸发器料盒120中并被配置为与蒸发器本体120耦接，蒸发器装置100可以包括电连接特征结构(例如，用于完成电路的器件)以用于完成包括控制器104(例如，印刷电路板、微控制器或类似控制器)、电源112和加热元件(例如，雾化器141内的加热元件)的电路。这些特征结构可以包括位于蒸发器料盒120的底表面上的一个或多个触头(本文中称为料盒触头124a和124b)，以及设置在蒸发器装置100的料盒容座118的底座附近的至少两个触头(本文中称为容座触头125a和125b)，以使得当蒸发器料盒120插入到料盒容座118中并与之耦接时，料盒触头124a和124b与容座触头125a和125b进行电连接。由这些电连接完成的电路可以允许向加热元件输送电流，并且可以进一步用于附加功能，诸如测量加热元件的电阻，以用于基于加热元件的热电阻系数来确定和/或控制加热元件的温度。

在当前主题的一些实施例中，料盒触头124a和124b以及容座触头125a和125b可以配置为以至少两个取向中的任一取向电连接。换言之，通过以第一旋转取向(围绕蒸发器料盒插入蒸发器本体110的料盒容座118中所沿的轴线)将蒸发器料盒120插入料盒容座118中以使得料盒触头124a与容座触头125a电连接并且料盒触头124b与容座触头125b电连接，可完成操作蒸发器装置100所必需的一个或多个电路。此外，操作蒸发器装置100所必需的一个或多个电路可以通过将蒸发器料盒120以第二旋转取向插入料盒容座118中以使得料盒触头124a与容座触头125b电连接并且料盒触头124b与容座触头125a电连接来完成。

在用于将蒸发器料盒120耦接至蒸发器本体110的附接结构的一个示例中，蒸发器本体110包括一个或多个从料盒容座118的内表面向内突出的卡位部(例如，凹坑、突起等)，形成为包括突出到料盒容座118中的部分的附加材料(诸如金属、塑料等)和/或类似物。蒸发器料盒120的一个或多个外表面可以包括对应的凹部(图1A中未示出)，当蒸发器料盒120插入蒸发器本体110上的料盒容座118中时，所述凹部可适配和/或以其他方式卡扣在这种卡位部或突出部分上。当蒸发器料盒120和蒸发器本体110耦接(例如，通过将蒸发器料盒120插入蒸发器本体110的料盒容座118中)时，蒸发器本体110的卡位部或突起可以适配和/或以其他方式保持在蒸发器料盒120的凹部内，以在组装时保持蒸发器料盒120就位。这样的组件可以提供足够的支撑以将蒸发器料盒120保持在适当位置，以确保料盒触头124a和124b与容座触头125a和125b之间的良好接触，同时当用户以合理的力拉动蒸发器料盒120以使蒸发器料盒120与料盒容座118脱离时，允许蒸发器料盒120从蒸发器本体110释放。

在一些实施例中，蒸发器料盒120或至少蒸发器料盒120的被配置为插入料盒容座118中的可蒸发材料插入端122可具有横向于一轴线的非圆形横截面，蒸发器料盒120沿该轴线插入料盒容座118中。例如，非圆形横截面可以是近似矩形、近似椭圆形(例如，具有近似卵形形状)、非矩形但具有两组平行或近似平行的相对侧边(例如，具有类似平行四边形形状)、或具有至少二阶旋转对称性的其它形状。在该上下文中，近似形状表示与所描述的形状的基本相似是明显的，但是所讨论的形状的侧边不需要是完全线性的，并且顶点不需要是完全尖锐的。在本文提及的任何非圆形横截面的描述中，考虑横截面形状的边或顶点中的两者或任一者倒圆。

料盒触头124a和124b以及容座触头125a和125b可以采取各种形式。例如，一组或两组触头可包括导电销、凸片、柱、用于销或柱的接收孔等。一些类型的触头可包括弹簧或其它特征结构，以促进在蒸发器料盒120和蒸发器本体110上的触头之间更好的物理接触和电接触。电触头可选地可为镀金的和/或可以包括其它材料。

图1B图示了蒸发器本体110和料盒容座118的实施例，蒸发器料盒120能够可释放地插入料盒容座。图1B示出了蒸发器装置100的俯视图，说明了蒸发器料盒120被定位成插入蒸发器本体110中。当用户对蒸发器装置100嘬吸时，空气可以在蒸发器料盒120的外表面和蒸发器本体110上的料盒容座118的内表面之间通过。然后，空气可以被抽吸进入料盒的可蒸发材料插入端122、通过包括或容纳加热元件和芯的蒸发室、并通过吸嘴130的出口排出，以将可吸入气雾剂输送给用户。蒸发器料盒120的储料器140可全部或部分由半透明材料形成，使得可蒸发材料102的液位在蒸发器料盒120内是可见的。吸嘴130可以是蒸发器料盒120的可分离部件，或者可以与蒸发器料盒120中的其他(一个或多个)部件一体地形成(例如，与储料器140等形成为一体结构)。

除了上述关于蒸发器料盒120和蒸发器本体110之间的电连接是可逆的以使得在料盒容座118中蒸发器料盒的至少两个旋转取向是可能的讨论以外，在蒸发器装置100的一些实施例中，蒸发器料盒120的形状、或者蒸发器料盒120的被配置为插入到料盒容座118中的至少可蒸发材料插入端122的形状可以具有至少二阶的旋转对称性。换言之，蒸发器料盒120或蒸发器料盒120的至少可蒸发材料插入端122可就围绕蒸发器料盒120插入料盒容座118所沿的轴线旋转180°而言是对称的。在这样的配置中，蒸发器装置100的电路可以支持相同的操作，而不管蒸发器料盒120的哪个对称取向发生。

在一些实施例中，蒸发器装置可被配置为加热非液体可燃材料，诸如，例如来源于植物叶子或其他植物成分的材料，以提取植物特有的芳香剂和其他产品作为蒸气。这些植物材料可被切碎并与可包括烟草的多种植物产品混合成均质构造物，在这种情况下，烟碱和/或烟碱化合物可被生产并以气雾剂形式输送给这种蒸发器装置的用户。均质构造物还可包括可蒸发液体，诸如但不限于丙二醇和甘油，以增强加热时产生的蒸气密度和气雾剂。这种构造物可以称为可蒸发材料。为了避免产生不需要的有害或潜在有害成分(HPHC)，这种类型的蒸发器装置受益于具有温度控制器件的加热器。如上所述对植物叶子或均质构造物加热以使温度保持在燃烧水平以下的这种蒸发器装置通常被称为加热不燃烧(HNB)装置。

一类HNB蒸发器装置更为复杂，因为它采用相对严格的温度控制，以防止过热和相关的HPHC形成。由于待加热的可蒸发材料固有的不均匀性和相关的空间不一致热特性，在HNB蒸发器装置中，这种复杂性(通常需要包括微处理器的电子电路)可很难实现。一些现有的解决方案无法控制HNB蒸发器装置内的局部温度，导致很高的可能性在可蒸发材料中产生HPHC和超温区域。

在一些实施例中，为了加热非液体可燃材料，蒸发器装置可包括隔室，所述隔室接受可蒸发材料插入件，所述可蒸发材料插入件容纳非液体可燃材料，所述非液体可燃材料可由蒸发器装置加热以允许用户吸入因加热可蒸发材料插入件而形成的蒸气。可蒸发材料插入件可以包括形成内腔室的护套(jacket)，所述内腔室被配置为容纳一种或多种非液体可蒸发材料。非液体可蒸发材料的示例可包括烟草、麻类作物和/或类似材料。在一些实施例中，护套可以完全或基本上容纳非液体可蒸发材料。

在配置为与可蒸发材料插入件或袋一起使用的蒸发器装置中，在每次嘬吸过程中对可蒸发材料插入件施加相同的加热温度会导致可蒸发材料中挥发物量不一致的气雾剂的生成。输送给用户的气雾剂中挥发物的量可以以总颗粒物(TPM)来测量，其对应于可蒸发材料中包括活性成分和非活性成分的挥发物的总质量。对可蒸发材料插入件施加相同的加热温度可会导致连续嘬吸过程中总颗粒物(TPM)的减少。这种现象可归因于可蒸发材料中存在的挥发物量的不均匀消耗。随着可蒸发材料被加热以生成气雾剂，非液体可蒸发材料的挥发物可会耗尽，在加热器附近留下较低比例的可用挥发物。

被配置为与非液体可燃材料的可蒸发材料插入件一起使用的当前可用蒸发器装置可基于预定的预期嘬吸持续时间以预定间隔增加操作温度。也就是说，无论每次嘬吸的持续时间或连续嘬吸之间的时间量如何，常规蒸发器装置都可以对操作温度施加固定调节。因此，如果用户以变化的持续时间和/或不同的时间间隔进行嘬吸，则蒸发器装置可过度或不足地消耗挥发物，从而导致装置性能差、总颗粒物(TPM)输送不一致和/或装置性能下降，尽管可蒸发材料中仍然存在烟草挥发物。

通过调节蒸发器装置的操作温度或加热温度，可以实现蒸发器装置生成的气雾剂中存在的挥发物数量的一致性。结果可以是平坦的总颗粒物(TPM)分布曲线，其中在连续的嘬吸过程中观察到总颗粒物的最小突增(spike)和下降(dip)。反而，利用平坦的总颗粒物分布曲线，与每次连续嘬吸相关联的总颗粒物可以基本上相同，这表明输送给用户的挥发物的量是一致的。例如，可以基于嘬吸间隔(例如，连续嘬吸之间的第一时间量)和嘬吸持续时间(例如，与每次单独嘬吸的长度相对应的第二时间量)动态地实现平坦的总颗粒物分布曲线。嘬吸持续时间越短可导致温度升高越小以及嘬吸进程(puff session)越长。因此，如果嘬吸的持续时间小于预期(例如，小于阈值)，或者如果当前嘬吸和先前嘬吸之间的间隔长于预期(例如大于阈值)，则蒸发器装置可以被配置为减小随后温度升高的幅度。

图2描绘了构造成与容纳非液体可燃材料(诸如，例如烟草、麻类作物和/或类似材料)的可蒸发材料插入件220一起使用的蒸发器装置200的示例。参照图2的框图，蒸发器装置200可以包括电源212(例如，电池，其可为可充电电池)以及控制器204(例如，能够执行逻辑的处理器、电路等)以用于控制向加热元件输送热量，以使可蒸发材料从冷凝形式(诸如固体、液体、溶液、悬浮液、至少部分未加工的植物材料的一部分等)转化为气相。控制器204可以是一个或多个印刷电路板(PCB)的一部分。在将可蒸发材料转化为气相之后，呈气相的至少一些可蒸发材料可冷凝以形成与气相至少部分局部平衡的颗粒物，作为气雾剂的一部分，其可在用户对蒸发器装置200嘬吸或抽吸期间形成由蒸发器装置200提供的可吸入剂量的一些或全部。

加热元件可包括传导加热器、辐射加热器和/或对流加热器中的一种或多种。一种类型的加热元件是电阻加热元件，该电阻加热元件由如下材料(诸如金属、金属合金(例如镍铬合金)或非金属)形成，所述材料被配置为当电流通过加热元件的一个或多个电阻段时以热量形式耗散电功率。在当前主题的一些实施例中，雾化器241可以包括可包含电阻线圈的加热元件245和/或其他类型的加热元件245，所述加热元件被配置为向可蒸发材料插入件220内的可蒸发材料输送热量。所述加热元件245可被配置为包裹可蒸发材料插入件220、定位在可蒸发材料插入件220内、集成到可蒸发材料插入件220的整体形状中、被挤压成与可蒸发材料插入件220热接触、或以其他方式相对于可蒸发材料插入件220布置。加热元件245输送足够的热量以使可蒸发材料蒸发，以供用户随后以气相和/或冷凝相(例如气雾剂颗粒或液滴)吸入。其他加热元件和/或雾化器组件配置也是可能的。

蒸发器装置200中的雾化器241可被配置为经由加热可蒸发材料而产生呈气相和/或气雾剂相的可吸入剂量的可蒸发材料。可蒸发材料可以是固相材料(诸如蜡或类似材料)或植物材料(例如烟草叶和/或烟草叶的各部分)。在这样的蒸发器装置中，电阻加热元件可以是烘炉或其他加热室的壁的一部分或以其他方式并入该烘炉或其他加热室的壁中或与之热接触，可蒸发材料被置于所述烘炉或其他加热室中。可替代地，一个或多个电阻加热元件可用于加热穿过或越过可蒸发材料的空气，以引起可蒸发材料的对流加热。在另一些其他示例中，一个或多个电阻加热元件可以设置成与植物材料紧密接触，以使得植物材料的直接传导性加热从一定质量植物材料的内部发生，其与仅通过从烘炉的壁向内传导相反。

加热元件245的激活可以通过基于一个或多个传感器213生成的一个或多个信号对嘬吸进行自动检测而引起。传感器213可以包括例如以下中的一种或多种：被配置为检测各种压力(例如，沿气流路径的压力、环境压力、绝对压力和/或类似压力)的压力传感器、被配置为检测蒸发器装置200运动的运动传感器(例如，加速度计)、被配置为检测沿着气流路径的气流(例如，嘬吸)且作为响应激活所述加热元件的流传感器、以及被配置为检测即将发生或正在发生的嘬吸的电容传感器。电容传感器可以使用一种或多种方法来确定嘬吸正在发生或即将发生，诸如对用户的嘴唇与蒸发器装置200的吸嘴接触的检测、对用户经由一个或多个输入装置216(例如，蒸发器装置200的按钮或其他触觉控制装置)与蒸发器装置200互动的检测、从与蒸发器装置200通信的计算装置接收信号或其他合适的方法。

传感器213可以定位在控制器204(例如，印刷电路板组件或其他类型的电路板)上或与控制器204耦接(例如，物理地或经由无线连接而电气连接或电子连接)。为了准确地进行测量并保持蒸发器装置200的耐久性，提供足够弹性以将气流路径与蒸发器装置200的其他部件分开的密封件会是有益的。可以是垫圈的密封件可以被配置为至少部分地围绕传感器213，使得传感器213到蒸发器装置200的内部电路的连接部与传感器213的暴露于气流路径的一部分分离。在基于可蒸发材料插入件的蒸发器的示例中，密封件还可以使蒸发器本体210和可蒸发材料插入件220之间的一个或多个电连接部的各部件分离。蒸发器装置200中的密封件的这种布置可以有助于减轻由于与环境因素的相互作用而对蒸发器部件造成的潜在破坏性影响，和/或减少空气从蒸发器装置200中的指定气流路径逸出。经过和/或接触蒸发器装置200的电路的不需要的空气、液体或其他流体可导致各种不需要的影响，诸如改变的压力读数，和/或可导致不需要的材料(诸如湿气、过量的可蒸发材料等)在蒸发器装置200的各部分中积聚，在那里所述影响会导致差的压力信号、传感器213或其他部件的劣化、和/或蒸发器装置200的更短寿命。密封件中的泄漏也会导致用户吸入已经通过蒸发器装置200的以下部分的空气，蒸发器装置的所述部分含有不希望被吸入的材料或由不希望被吸入的材料构成。

如本文所讨论的，在当前主题的一些实施例中，蒸发器装置200可以被配置为连接(诸如，例如无线地或经由有线连接)至与蒸发器装置200通信的计算装置(或可选的两个或更多个装置)。为此，控制器204可以包括通信硬件205。控制器204还可以包括存储器208。通信硬件205可以包括固件和/或可以由用于执行用于与所述计算装置通信的一个或多个密码协议的软件控制。

在一些实施例中，蒸发器本体210包括控制器204、电源212(例如，电池)、一个或多个传感器213、充电触头(诸如，用于对电源212充电的那些触头)、以及可蒸发材料插入件容座218，其被配置为接收可蒸发材料插入件220以通过各种附接结构中的一种或多种而于蒸发器本体210耦接。在一些示例中，蒸发器料盒包括具有气雾剂出口的吸嘴，用于向用户输送可吸入剂量。蒸发器本体210可以包括具有加热元件的雾化器241，或者可替代地，加热元件可以是蒸发器料盒或可蒸发材料插入件220的一部分。

经由加热固体材料而生成可吸入剂量的固体可蒸发材料的蒸发器装置200的基于插入件配置在当前主题的范围内。例如，可蒸发材料插入件220可以包括一定质量的植物材料，所述植物材料被加工和形成为与一个或多个电阻加热元件的各部分直接接触。

在蒸发器装置200的一实施例中，在该实施例中电源212是蒸发器本体210的一部分并且加热元件设置在蒸发器料盒或可蒸发材料插入件220中并被配置为与蒸发器本体210耦接，蒸发器装置200可以包括电连接特征结构(例如，用于完成电路的器件)以用于完成包括控制器204(例如，印刷电路板、微控制器或类似控制器)、电源212和加热元件(例如，雾化器241内的加热元件)的电路。由这些电连接完成的电路可以允许向加热元件输送电流，并且可以进一步用于附加功能，诸如测量加热元件的电阻，以用于基于加热元件的热电阻系数来确定和/或控制加热元件的温度。

在一些实施例中，蒸发器装置200可被配置为接收可蒸发材料插入件220，该可蒸发材料插入件220容纳在被加热时形成可吸入气雾剂的固体可蒸发材料。例如，可蒸发材料插入件220可以包括本文中描述的与蒸发器料盒相关的特征和/或功能中的任何一个或多个。蒸发器装置200可以包括加热系统，该加热系统被配置为加热可蒸发材料插入件220并生成可吸入气雾剂。例如，加热系统可以包括加热元件、至少一个压缩板和气流路径。如下面将更详细地描述的，加热系统可被配置为接收可蒸发材料插入件220，将可蒸发材料插入件220压到至少一个加热元件上，以及将可吸入气雾剂分配到一个或多个气流路径中以供用户吸入。

本文描述了蒸发器装置200的这种加热系统的各种实施例，其提供了许多益处，包括均匀地分配通过可蒸发材料插入件220的可蒸发材料的热量。这可以引起改善的可吸入气雾剂生成，形成可吸入气雾剂更少的能量消耗(例如，更低的平均温度)，以及更有效和高效地消耗可蒸发材料。

如所指出的，在一些实施例中，蒸发器装置200被配置为加热非液体可燃材料，诸如烟草。例如，蒸发器本体210可包括可蒸发材料插入件容座218，该可蒸发材料插入件容座218接受至少一个可蒸发材料插入件220，该可蒸发材料插入件220被配置为由蒸发器本体220加热，从而生成由于加热可蒸发材料插入件220而形成的可吸入蒸气。

在一些实施例中，蒸发器装置200的加热系统包括蒸发室或可蒸发材料插入件容座218，该可蒸发材料插入件容座218包括被配置为加热可蒸发材料插入件220的加热元件。加热系统可以进一步包括至少一个压缩板，所述至少一个压缩板被配置为将可蒸发材料插入件220压到加热元件上。气流路径可以延伸通过蒸发室，包括绕着可蒸发材料插入件220地延伸。

在一些实施例中，可蒸发材料插入件220可以包括非蒸气渗透屏障(诸如烟草纸)，该非蒸气渗透屏障被配置为保护加热器免受蒸气沉积，使得在使用后可不需要对加热器进行清洁。下面更详细地描述加热系统和可蒸发材料插入件220的各种实施例。

图3A至图3C描绘了可蒸发材料插入件220的各种示例，其可包括沿着可蒸发材料插入件220的护套的至少一个穿孔或通气孔330。例如，图3B和图3C示出了不同的气流配置，包括沿着可蒸发材料插入件220的顶部护套表面的至少一个通气孔330的不同密度。至少一个通气孔330的数量可以变化，和/或可蒸发材料插入件220可以不包括顶部或底部护套表面上的穿孔(诸如图3A中所示)和/或一个或多个侧面上的穿孔。

在一些实施例中，蒸发器装置200的加热系统可以包括圆柱形加热元件。圆柱形加热元件可被配置为有效且高效地加热具有圆柱形形状的可蒸发材料插入件220。在其他实施例中，加热元件可以与加热器表面和/或圆柱体成一轻微角度的夹角。当可蒸发材料插入件220被插入到加热元件上时，该角度可以增加加热元件表面与可蒸发材料插入件220之间的接触，从而改善蒸发器装置200的性能。其他加热元件形状和配置也在本公开的范围内。

图4A描绘了图示与当前主题的实施方式一致的温度分布曲线的示例的图表。如图4A所示，温度分布曲线可以呈现由四个变量限定的固定形状，所述四个变量包括表示为T₁的起始温度(例如，第一次嘬吸P₁的第一目标温度)、表示为T₂的恒定温度阶段的温度(例如第二目标温度)、表示为T₃的最终温度(例如：第三目标温度)和表示为P_N的第N次嘬吸。应当理解，第N次嘬吸P_N可以是第二次嘬吸P₂之后的任何数量的嘬吸。此外，第二次嘬吸和第N次嘬吸P_N可以跨越恒定温度阶段，其中第二次嘬吸P₂标记恒定温度阶段的开始，以及第N次嘬吸P_N标记恒定温度阶段的结束。在该恒定温度阶段期间，蒸发器装置200(例如，加热元件245)的温度可以保持在所述第二温度T₂。

变量T₁、T₂、T₃和P_N可以循序地并且在一定程度上独立地调节，以便实现平坦的总颗粒物(TPM)分布曲线，并且因此实现从可蒸发材料向用户输送一致量的挥发物。例如，蒸发器装置200可以被配置为根据图4A中所示的温度分布曲线的示例来操作，以便实现来自在可蒸发材料插入件220中所包括的可蒸发材料的挥发物的一致性输送。根据图4A中所示的温度分布曲线来调节加热元件245的温度可以确保利用每次嘬吸输送的总颗粒物在预定的总颗粒物(TPM)范围内。例如，加热元件245的温度可以根据图4A中所示的温度分布曲线来调节，以确保利用每次连续嘬吸所输送的总颗粒物(例如挥发物的质量)保持在3.5毫克和5毫克(或另一预定TPM范围)之间。

图4B描绘了如下流程图，其说明用于确定变量T₁、T₂、T₃和N的值以实现平坦的总颗粒物(TPM)分布曲线的过程的示例。如图4B所示，第一目标温度T₁的值可以通过在蒸发器装置200以不同的第一目标温度值T₁操作的情况下执行一个或多个测试并基于针对每次测试测量的总颗粒物(TPM)的值来调节第一目标温度T₁的值而确定。例如，如果测试显示总颗粒物小于第一阈值(例如，3.5毫克或另一个值)，则第一目标温度T₁的值可以增加，并且如果测试显示总颗粒物大于第二阈值(例如5毫克或另一个值)，那么第一目标温度T₁的值可以减小。第一阈值(例如3.5毫克或另一个值)和第二阈值(例如5毫克或另一个值)可以限定预定的总颗粒物(TPM)范围。蒸发器装置200可被配置为根据温度分布曲线(例如，包括温度T₁、T₂和T₃)来操作，该温度分布曲线确保利用每次连续嘬吸输送的总颗粒物(例如，挥发物的质量)保持在预定的总颗粒物(TPM)P范围之间。因此，如果总颗粒物大于第一阈值但小于第二阈值，则如果在第一次嘬吸P₁期间未实现第一目标温度T₁，可以降低第一目标温度T₁的值和/或可增加功率上限(power cap)。可在蒸发器装置200以经调节的第一目标温度T₁操作的情况下执行附加的测试，并且第一目标温度T₁可经历如图4A所示的进一步调节。第一目标温度T₁的最终值可以对应于如下值，在所述值处，总颗粒物大于第一阈值且小于第二阈值，并且在第一次嘬吸P₁期间实现第一目标温度。

再次参考图4B，第二目标温度T₂和第N次嘬吸P_N的值可以通过在蒸发器装置200以不同的第二目标温度T₂的值操作的情况下执行一个或多个测试并基于针对每次测试测量的总颗粒物(TPM)的值来调节第二目标温度T₂的值而确定。例如，如果测试显示总颗粒物小于第一阈值(例如，3.5毫克或另一个值)，则可以增加第二目标温度T₂的值，并且如果测试表明总颗粒物大于第二阈值(例如5毫克或另一个值)，那么可以减小第二目标温度T₂的值。如果总颗粒物大于第一阈值但小于第二阈值，则如果第五次嘬吸(或另一次嘬吸)的总颗粒物(TPM)不大于第一阈值(例如，3.5毫克或不同的值)，则可以增加第二目标温度T₂的值。可在蒸发器装置200以经调节的第二目标温度T₂操作的情况下执行附加的测试，并且第二目标温度T₂可经历如图4A所示的进一步调节。第二目标温度T₂的最终值可以对应于如下值，在所述值处，总颗粒物大于第一阈值且小于第二阈值，并且与第五次嘬吸(或另一次嘬吸)相关联的总颗粒物大于所述第一阈值。此外，第N次嘬吸P_N的值N可以对应于总颗粒物落到低于第一阈值(例如3.5毫克或另一个值)的嘬吸。

图4B还描绘了用于确定第三目标温度T₃的值的过程，该过程可以包括在蒸发器装置200以第三目标温度T₃的不同值操作的情况下执行一个或多个测试，并且基于针对每次测试所测量的总颗粒物(TPM)的值来调节第三目标温度T₃的值。例如，如图4B所示，如果测试显示第(N-15)次嘬吸的总颗粒物小于第一阈值(例如3.5毫克或另一个值)，则第三目标温度T₃的值可以增加，并且如果测试显示第(N-15)次嘬吸的总颗粒物大于第二阈值(例如5毫克或另一个值)，则第三目标温度T₃的值减少。第三目标温度T₃的最终值可以对应于如下值，在所述值处，第(N-15)次嘬吸的总颗粒物不大于所述第二阈值。

图4C中示出了用于确定第一目标温度T₁、第二目标温度T₂和第三目标温度T₃的值的过程的广义化版本。应当理解，图4A中所示的温度分布曲线的示例可以例如在实验室设置中并利用嘬吸机根据经验确定。所得到的温度分布曲线和/或相应的公式可被加载到蒸发器装置(诸如蒸发器装置200)上。蒸发器装置可被配置为跟踪一个或多个参数(诸如嘬吸持续时间、嘬吸间隔和总嘬吸次数)以便在每次连续嘬吸期间保持一致的总颗粒物(TPM)输送。应当理解，在一些情况下，输送给用户的总颗粒物(TPM)不是由蒸发器装置本身测量的。相反，可通过根据与平坦的总颗粒物分布曲线相关联的温度分布曲线来操作蒸发器装置以实现总颗粒物输送的一致性。例如蒸发器装置200的控制器204可以调控电源212的输出电压和/或来自电源212的电功率被输送到加热元件245的占空比，以使得加热元件针对第一次嘬吸P₁处于第一目标温度T₁、从第二次嘬吸P₂到第N次嘬吸P_n处于第二目标温度T₂、以及在第N次嘬吸P_n之后处于第三目标温度T₃。如上所述，与一致的总颗粒物(TPM)相关联的T₁、T₂、T₃和N的值可以例如在蒸发器装置200外部根据经验确定。

在当前主题的一些实施方式中，可以基于蒸发器装置200周围的环境压力来选择和/或修改施加在蒸发器装置200处的温度分布曲线。可蒸发材料的沸点可由于环境压力的改变(例如由于海拔改变等突然发生)而变化。相应地，蒸发器装置200可以被配置为测量环境压力。此外，蒸发器装置200可至少基于环境压力选择多条温度分布曲线中的一条温度分布曲线，每条温度分布曲线被优化以在相应的环境压力下输送来自可蒸发材料(例如，总颗粒物(TPM))一致量的挥发物。可替代地和/或附加地，蒸发器装置200可以基于环境压力修改当加热可蒸发材料时在蒸发器装置100处所施加的温度分布曲线。例如，蒸发器装置200可以增加(或减少)由施加在蒸发器装置200处的温度分布曲线所指定的温度，使得加热元件245在最佳温度下操作，以在当前环境压力下输送来自可蒸发材料(例如，总颗粒物(TPM))一致量的挥发物。

图5A至图5D提供了示出验证测试的示例性结果以及可蒸发材料插入件220的各种实施例的测试的图表。图5A是蒸发器装置200的可变温度分布曲线的示例图。该图显示了超过15次嘬吸的操作温度。为了获得最佳温度分布曲线，在图4A所示的过程的5-10次运行中进行基线测试(B1)。经过15次嘬吸后，预计输送的总颗粒物(TPM)为60毫克，并且相应的总颗粒物曲线预计将显示出早期峰值和稳定下降。对于基线测量，在280摄氏度下进行5-10次运行，预热持续时间为3秒，功率上限为30瓦。可蒸发材料插入件220被配置为在侧壁上具有12个通气孔，12个通气孔中的每一个具有1毫米的直径。使用旁通流，电阻温度检测器(RTD)设置为近似700帕斯卡。

一旦获得了基线总颗粒物分布曲线，则运行可变温度测试(B2)以优化每次嘬吸的点燃温度，并使基线测试B1的总颗粒物分布曲线平坦化。其目的是在总能量消耗小于1300焦耳的情况下，实现每次嘬吸的总颗粒物(TPM)大于3.5毫克。每次运行使用可变温度执行所述运行，预热持续时间为3秒，且功率上限为30瓦。对气雾剂从可蒸发材料插入件220的通气进行了研究。预计更多的通气孔将提供更好的气雾剂通气。使用在可变温度测试B2中获得的优化加热曲线，对两种不同的通气孔配置中的每一种进行了五次运行。使用注入流，电阻温度检测器(RTD)设置为近似700帕斯卡。

图5B示出了基线测试、使用各种通气孔配置的测试以及使用可变温度的测试的结果。在第二次嘬吸P₂时，观察到的总颗粒物(TPM)范围在5毫克与9毫克之间。在第二次嘬吸P₂时，对于基线配置而言观察到(例如，约9毫克)的最高总颗粒物，随后是零通气孔配置(例如约8.5毫克)、82通气孔配置(例如约8毫克)、42通气孔配置(例如约8毫克)，以及可变温度配置(例如约5毫克)。从图5B中可以看出，可变温度配置与最一致的总颗粒物相关联，其在约4毫克与约5毫克之间变化最小。

参考图5B的图表，基线测量包括在280摄氏度下使用具有12个通气孔的可蒸发材料插入件220执行的8次重复，每个通气孔具有1毫米的直径。使用基线温度分布曲线图，对具有零个通气孔、42个通气孔和84个通气孔的配置都重复执行了7次。可变温度测量包括在从先前测试中选择的最佳温度分布曲线下重复执行了5次。

图5C是可蒸发材料插入件220的另一配置的总颗粒物分布曲线的图表。图5C中测试并绘制的配置是具有方形形状因子和外部护套的经压缩可蒸发材料的砖或块。经压缩可蒸发材料的砖块被放置在筛网上，所述筛网定位于张紧器之间并保持在张紧器之间。经压缩可蒸发材料的砖块坐置于筛网上，并被空气包围。测试了五种配置C1至C5。配置C1在280摄氏度和300摄氏度的操作温度以及最高操作温度下进行测试。配置C2至C5在300摄氏度的操作温度下进行测试。

图5D是针对可蒸发材料插入件220的又一配置的TPM分布曲线的图表。图5D中测试并绘制的配置是圆筒形护套，该圆筒形护套被配置为容纳靠近用户并邻近于可蒸发材料床的圆柱形过滤器，该可蒸发材料床与远离用户的过滤器相邻。圆筒形护套的床和过滤器部分具有缠绕在护套外径周围的加热线圈，加热线圈通过带有铜带和螺钉的铜母线固定至护套。可以用悬浮在包含丙二醇和植物甘油(PG VG)的溶液中的液体可蒸发材料浸泡过滤器。在向过滤器中添加PG VG后一分钟(“同一天”)和向过滤器中添加PG VG一天后(“过夜”)，对这种可蒸发材料插入件配置进行测试。附加地，使用IQOS烟草和Phils American Blend烟草进行测试，两种测试均在向过滤器中添加PG VG几分钟后运行(分别为“IQOS”和“Phil”)。

还对可蒸发材料插入件220的优选机械预负载进行了附加的研究。预计更高的机械预负载将导致加热元件与可蒸发材料插入件220之间更好的热接触，以及因而导致更高的总颗粒物，尽管预计能耗高于较低机械预负载的能耗。通过弹簧选择在允许的情况下，对两个不同的预负载设置(10牛顿和30牛顿)中的每一个执行了五次运行。在可变温度测试B2中获得的优化加热曲线也用于该研究。使用注入流，电阻温度检测器(RTD)设置为近似700帕斯卡。从这些测试和结果中可以看出，使用适应性温度分布曲线成型实现了最低操作温度下最一致的总颗粒物输送。通过基于最后一次嘬吸的持续时间改变每次嘬吸的加热，蒸发器系统可以确保利用每次嘬吸输送一致的总颗粒物，并可以在更低的温度下操作，从而减少用户对HPHC的潜在暴露。

术语

当特征或元件在本文中被称为是在另一特征或另一元件“上”时，所述特征或元件可直接处在另一特征或元件上，或者也可能存在中间特征和/或元件。相反，当特征或元件被称为是“直接处在”另一特征或元件“上”时，则不存在中间特征或元件。还将理解的是，当特征或元件被称为是“连接”、“附连”或“耦接/联接”到另一特征或元件时，所述特征或元件可直接地连接、附连或耦接到另一特征或元件，或者可能存在中间特征或元件。相反，当特征或元件被称为是“直接连接”、“直接附连”或“直接耦接”到另一特征或元件时，则不存在中间特征或元件。

尽管相对于一个实施例描述或示出，然而这样描述或示出的特征和元件可适用于其它实施例。本领域技术人员还将理解的是，对与另一特征“相邻”设置的结构或特征的引用可具有叠覆或底衬所述相邻特征的部分。

本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例和实施方式的目的，并不意图是限制性的。例如，如本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。

在以上的描述中以及在权利要求中，诸如“……中的至少一者”或“……中的一者或多者”的短语可出现在元件或特征的接连列举之后。术语“和/或”也可出现在两个或更多个元件或特征的列举中。除非另外与这样的短语所用于的语境隐含地或明显地矛盾，否则这样的短语意图表示所列举的元件或特征中的任何单独地、或者所列举的元件或特征中的任何与另外列举的元件或特征中的任何组合。例如，短语“A和B中的至少一者”、“A和B中的一者或多者”和“A和/或B”每个意图表示的是“A独自、B独自、或A与B一起”。相似的解读也意图用于包括三项或以上的列举。例如，短语“A、B和C中的至少一者”、“A、B和C中的一者或多者”和“A、B和/或C”每个意图表示的是“A独自、B独自、C独自、A与B一起、A与C一起、B与C一起、或A与B与C一起”。术语“基于”在以上以及在权利要求中的使用意图表示的是“至少部分地基于”使得未列举的特征或元件也是允许的。

诸如“向前”、“向后”、“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……之上”、“上”等的空间相对术语可出于描述的容易而用在本文中，以描述如附图中所图示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图涵盖除附图中所绘取向之外装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果装置在附图中是倒置的，则描述成在其它元件或特征“之下”或“底下”的元件于是将会取向成在其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“在……之下”既可涵盖“在……之上”的取向，也可涵盖“在……之下”的取向。装置可以另外地取向(旋转90度或成其它的取向)，且本文中所使用的空间相对描述信息元对应性地解释。相似地，术语“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”等仅出于阐述的目的用在本文中，除非另外明确地指示。

尽管术语“第一”和“第二”可用于本文中以描述各种特征/元件(包括步骤)，然而这些特征/元件将不受这些术语限制，除非上下文另外指示。这些术语可用于区分一个特征/元件与另一特征/元件。因此，在不偏离本文中所提供的教导的情况下，以下所论述的第一特征/元件可被称为第二特征/元件，且相似地，以下所论述的第二特征/元件可被称为第一特征/元件。

如本说明书及权利要求书中所使用的，包括如示例中所使用的，并且除非另外明确地指明，否则所有数字都可被理解成词语前加有“约”或“大约”，即使该术语没有明示出现。当描述大小和/或位置时，可使用短语“约”或“大约”，以指示所描述的值和/或位置处在值和/或位置的合理预期范围内。例如，数值可具有为所陈述值的+/-0.1％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-1％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-2％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-5％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-10％的值(或值的范围)等。本文中所给出的任何数值还应理解成包括约该值或大约该值，除非上下文另外指示。例如，如果值“10”被公开，则“约10”也被公开。本文中所列举的任何数值范围意图包括包含在所述数值范围中的所有子范围。还理解的是，当值被公开时，“小于或等于”所述值、“大于或等于”所述值以及在各值之间的可能范围也被公开，如本领域技术人员所恰当理解的。例如，如果值“X”被公开，则“小于或等于X”以及“大于或等于X”(例如，在X为数值的情形下)也被公开。还理解的是，贯穿本申请，数据以多种不同格式被提供，并且该数据代表端点和起始点以及对于数据点的任何组合的范围。例如，如果特定的数据点“10”和特定的数据点“15”被公开，理解的是，大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15连同在10与15之间也被认为公开。还理解的是，在两个特定单元之间的每个单元也被公开。例如，如果10和15被公开，则11、12、13和14也被公开。

尽管以上描述了各种图示实施例，然而在不偏离本文中的教导的情况下，可对各种实施例作出任何多种变化。例如，实施各种所述方法步骤依照的顺序常常可在替代实施例中被变化，并且在其它替代实施例中，一个或多个方法步骤可整个被跳过。各种装置及系统实施例中的可选的特征可以包括在一些实施例中而不包括在其它实施例中。因此，以上的描述主要出于示例目的提供，并且不应解释为限制权利要求的范围。

本文中所描述主题的一个或多个方面或特征可以以如下实施：数字电子电路、集成电路、特别设计的专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合。这些不同的方面或特征可包括采用一个或多个计算机程序的实施方式，所述一个或多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解译，可编程系统可以是专用的或通用的，耦接成从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令，并向所述存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置发送数据和指令。可编程系统或计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器总体上远离彼此，且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的联系借助相应计算机上运行的计算机程序以及彼此具有客户端-服务器关系而产生。

也可称为程序、软件、软件应用、应用、部件或代码的这些计算机程序包括用于可编程处理器的机器指令，并可以以高级程序语言、面向对象的编程语言、函数编程语言、逻辑编程语言实施和/或以汇编/机器语言实施。如本文中所使用的，术语“机器可读介质”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置，比如例如磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑器件(PLD)，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读介质可以非暂时性地存储这样的机器指令，比如例如像非暂时性固态存储器或磁性硬盘驱动器或任何等同的存储介质那样地。机器可读介质可替代地或附加地以暂时性方式存储这样的机器指令，比如例如像与一个或多个物理处理器内存关联的处理器缓存或其它随机存取存储器那样地。

本文中所包括的示例和说明借由图示的方式且非限制地示出了所公开主题可实践于的特定实施例。如所提及的，可使用其它的实施例，并且其它实施例可从所述特定实施例得到，使得在不偏离本公开的范围的情况下可作出结构和逻辑上的替换和变化。本发明主题的这样的实施例在本文中可由术语“发明”单独或共同指代，这种指代仅出于方便的缘故，并且如果事实上公开了多于一项发明，则不意图将本申请的范围主动地限制于任何单个的发明或发明构思。因此，尽管本文中图示并描述了特定的实施例，然而计划用于实现相同目的的任何布置结构可替换所示的特定实施例。本公开意图涵盖各种实施例的任何及全部的改型或变型。在阅读以上的描述之后，以上实施例的组合以及本文中没有具体描述的其它实施例对本领域技术人员将是显而易见的。在本文和权利要求中使用术语“基于”意在表示“至少部分地基于”，使得未列举的特征或元件也是允许的。

本文描述的主题可以具体体现在系统、设备、方法和/或物品中，具体取决于所需的配置。上述描述中所列举的实施方式并不代表与本文描述的主题一致的所有实施方式。相反，它们只是一些与所述主题相关方面一致的例子。虽然本文已详细描述了一些变型，但可以进行其他修改或添加。特别是，除了本文所列举的特征和/或变化之外，还可以提供进一步的特征和/或变化。例如，本文描述的实施例可以被定向到所公开特征的各种组合和子组合和/或本文所公开的若干进一步特征的组合和子组合。此外，附图中描述的逻辑流和/或本文描述的逻辑流不一定要求所示的特定顺序或相继次序，以实现期望的结果。其他实施例可在以下权利要求的范围内。

Claims (21)

1.一种设备，包括：

加热元件，所述加热元件被配置为蒸发可蒸发材料；

传感器，所述传感器被配置为检测第一次嘬吸的持续时间以及第一次嘬吸与第一次嘬吸之后的第二次嘬吸之间的间隔；以及

控制器，所述控制器被配置为至少基于所述第一次嘬吸的持续时间和所述第一次嘬吸与所述第二次嘬吸之间的间隔来调节所述加热元件的温度。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述加热元件被调节至针对所述第一次嘬吸的第一温度和针对所述第二次嘬吸的第二温度。

3.根据权利要求2所述的设备，其中针对所述第二次嘬吸以及第二次嘬吸之后的至少第三次嘬吸，所述加热元件被保持在所述第二温度。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述加热元件在所述第三次嘬吸之后进一步被调节至第三温度。

5.根据权利要求1至4中任一所述的设备，其中所述控制器调节所述加热元件的温度，以实现平坦的总颗粒物(TPM)分布曲线。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述平坦的TPM分布曲线对应于用第一次嘬吸输送第一TPM，以及用第二次嘬吸输送第二TPM，并且其中第一TPM和第二TPM在预定TPM范围内。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述预定TPM范围在3.5毫克与5毫克之间。

8.根据权利要求6至7中任一所述的设备，其中第一TPM和第二TPM对应于用对应嘬吸输送的气雾剂中所包含的挥发物的质量。

9.根据权利要求1至8中任一所述的设备，其中所述控制器通过至少调控所述设备的电源的输出电压和/或从所述电源向所述加热元件输送电功率的占空比来调节所述加热元件的温度。

10.根据权利要求1至9中任一所述的设备，其中所述加热元件邻近可蒸发材料容座定位，所述可蒸发材料容座被配置为接收包括所述可蒸发材料的可蒸发材料插入件。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述可蒸发材料插入件包括一个或多个穿孔，所述穿孔被配置为允许沿着所述设备的气流路径行进的空气穿过所述可蒸发材料插入件中包括的可蒸发材料。

12.一种方法，包括：

将可蒸发材料接收到蒸发器装置的可蒸发材料隔室中，所述可蒸发装置还包括气流路径以及适应性加热系统，所述气流路径沿着所述可蒸发材料隔室延伸，并且所述适应性加热系统包括

加热元件，所述加热元件被配置为加热所述可蒸发材料，

传感器，所述传感器被配置为检测第一次嘬吸的持续时间以及第一次嘬吸与第一次嘬吸之后的第二次嘬吸之间的间隔，以及

控制器，所述控制器被配置为至少基于所述第一次嘬吸的持续时间以及所述第一次嘬吸与所述第二次嘬吸之间的间隔来调节所述加热元件的温度；

通过所述加热元件加热所述可蒸发材料以生成气雾剂用于输送给用户；以及

响应于所述第一次嘬吸的持续时间和/或所述第一次嘬吸与所述第二次嘬吸之间的间隔偏离预定值来调节所述加热元件的温度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述加热元件被调节至针对所述第一次嘬吸的第一温度和针对所述第二次嘬吸的第二温度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中针对所述第二次嘬吸以及第二次嘬吸之后的至少第三次嘬吸，所述加热元件被保持在所述第二温度。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述加热元件在所述第三次嘬吸之后进一步被调节至第三温度。

16.根据权利要求12至15中任一所述的方法，其中所述控制器调节所述加热元件的温度，以实现平坦的总颗粒物(TPM)分布曲线。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述平坦的TPM分布曲线对应于用第一次嘬吸输送第一TPM，以及用第二次嘬吸输送第二TPM，并且其中第一TPM和第二TPM在预定TPM范围内。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述预定TPM范围在3.5毫克与5毫克之间。

19.根据权利要求17至18中任一所述的方法，其中第一TPM和第二TPM包括用对应嘬吸输送的气雾剂中所包含的挥发物的质量。

20.根据权利要求12至19中任一所述的方法，其中所述控制器通过至少调控所述蒸发器装置处电源的输出电压和/或从所述电源向所述加热元件输送电功率的占空比来调节所述加热元件的温度。

21.根据权利要求12至20中任一所述的方法，其中在将包括所述可蒸发材料的可蒸发材料插入件设置在所述可蒸发材料隔室中之前，在所述可蒸发材料插入件中创建一个或多个穿孔，并且其中所述一个或多个穿孔被配置为允许沿着所述气流路径行进的空气穿过所述可蒸发材料插入件中包括的可蒸发材料。

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