CN116546894A - 带有压缩组件的加热不燃烧(hnb)气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
一种气溶胶生成装置包括:加热室结构、耦合到加热室结构的加热器、和压缩组件。加热室结构限定固定体积的外壳,并且被配置为将气溶胶形成基材保持在外壳的第一区域内。加热器靠近至少部分地限定第一区域的第一表面,并且被配置为产生热量,该热量被传递到第一区域中,以使气溶胶形成基材形成气溶胶而无任何燃烧。压缩组件包括压缩板和压缩致动器。压缩板和第一表面限定第一区域的相对边界。压缩致动器使压缩板移动通过外壳,以将第一区域中的气溶胶形成基材抵靠第一表面以可调节的方式压缩。
Description
技术领域
本公开涉及加热不燃烧(HNB)气溶胶生成装置,更具体地,涉及基于气溶胶形成基材的可调节压缩的气溶胶形成基材的非燃烧加热,并能够调节在气溶胶生成装置中气溶胶形成基材的负载。
背景技术
一些电子装置被配置为将气溶胶形成基材加热到足以释放气溶胶形成基材的成分的温度,同时将温度保持在气溶胶形成基材的燃烧点以下,以便避免气溶胶形成基材的任何大量热解。这种加热在本文中可以简称为气溶胶形成基材的“非燃烧加热”。这种装置可以称为气溶胶生成装置(例如,加热不燃烧气溶胶生成装置),并且被加热的气溶胶形成基材可以是:植物材料,其可以是烟草或具有活性成分的一些其他植物材料。在一些情况下,可以将气溶胶形成基材(例如,植物材料)直接引入到气溶胶生成装置的加热室中。在其他情况下,可以将气溶胶形成基材预先包装在单独的容器中,以便于插入气溶胶生成装置中和从气溶胶生成装置中移除。
发明内容
根据一些示例性实施例,气溶胶生成装置可以包括:限定外壳的加热室结构、耦合到加热室结构的加热器、以及至少部分地位于外壳内的压缩组件。外壳可以具有固定体积。加热室结构可以被配置为将气溶胶形成基材保持在外壳的第一区域内。加热室结构可以包括:第一表面,其至少部分地限定第一区域。加热室结构还可以包括入口,所述入口被配置为将空气引导到外壳中。加热室结构还可以包括出口,所述出口被配置为使得空气能够从外壳被抽吸出。加热器可以靠近第一表面。加热器可以被配置为产生热量,所述热量被传递到第一表面,以使气溶胶形成基材形成气溶胶,而不使气溶胶形成基材发生任何燃烧。加热室结构可以被配置为引导气溶胶经由出口从外壳被抽吸出。压缩组件可以包括:压缩板、和耦合到压缩板的压缩致动器。压缩板可以被配置为将外壳的一部分限定为外壳的第一区域,使得压缩板和第一表面限定第一区域的相对边界。压缩致动器可以被配置为:移动压缩板通过外壳,以将第一区域中的气溶胶形成基材抵靠第一表面以可调节的方式压缩,并且保持气溶胶形成基材的压缩。
压缩板对于气流可以是可渗透的,并且可以使气溶胶能够穿过压缩板的厚度,并且可以被配置为限制气溶胶形成基材从外壳的第一区域逸出到外壳的剩余的第二区域中。
压缩致动器可以包括弹簧,所述弹簧被配置为:施加弹簧力,以朝向第一表面推动压缩板。
压缩致动器可以包括螺杆致动器,所述螺杆致动器被配置为基于螺母在螺杆轴中的旋转使压缩板朝向第一表面线性运动。
压缩致动器可以包括柱塞致动器,所述柱塞致动器被配置为:被手动操纵,以引起压缩板朝向第一表面的线性运动。
加热室结构的至少一部分能够至少部分地从加热室结构的剩余部分分离,以使外壳的至少一部分能够直接暴露于位于气溶胶生成装置外部的周围环境。
加热室结构的该部分可以是:舱口,其能够至少部分地从加热室结构的其余部分分离。
压缩致动器可以包括致动器马达,所述致动器马达被配置为:基于接收电力来操作,以引起压缩板的线性运动。
气溶胶生成装置还可以包括控制系统,所述控制系统被配置为:控制致动器马达,以基于以可调节的方式控制压缩板的线性运动来以可调节的方式控制气溶胶形成基材的压缩。
气溶胶生成装置还可以包括力传感器,所述力传感器被配置为基于压缩组件对第一区域中的气溶胶形成基材的压缩来生成力传感器信号。控制系统可以被配置为:基于处理力传感器信号来控制致动器马达,以控制气溶胶形成基材的压缩。
气溶胶生成装置还可以包括控制系统,所述控制系统被配置为:控制向加热器的电力供应,以控制气溶胶形成基材的加热。
控制系统可以被配置为:基于在加热器加热期间确定与第一区域中的气溶胶形成基材相关联的温度值,调节向加热器的电力供应,使得所确定的温度接近目标温度值或温度值的目标范围。
气溶胶生成装置还可以包括出口组件,所述出口组件限定:在入口与出口之间延伸的出口导管,所述出口直接暴露于气溶胶生成装置的外部。出口组件可以被配置为将从加热室结构的外壳抽吸出的气溶胶经由出口导管引导到出口。出口组件可以被配置为:以可调节的方式建立通风流动导管,以将可调节的通风空气流引导到出口导管中,以与经由出口组件的入口被抽吸入出口导管中的气溶胶混合。
气溶胶生成装置还可以包括:电源,其被配置为向加热器供应电力;以及控制器,其被配置为控制从电源向加热器的电力供应。
气溶胶生成装置还可以包括:第一区段,所述第一区段包括加热室结构、加热器和第一区段连接器接口;以及第二区段,所述第二区段包括电源、控制器和第二区段连接器接口。第一区段连接器接口和第二区段连接器接口可以彼此互补,并且可以被配置为彼此以可分离的方式连接,以将第一区段和第二区段以可分离的方式连接在一起。
气溶胶形成基材可以是植物材料。
气溶胶形成基材可以包括尼古丁。
根据一些示例性实施例,一种用于操作气溶胶生成装置的方法可以包括:使气溶胶生成装置的压缩组件压缩气溶胶生成装置的加热室结构的外壳的第一区域内的气溶胶形成基材,使得气溶胶形成基材抵靠外壳的第一表面被压缩。第一表面可以是外壳的靠近加热器的表面,所述加热器耦合到加热室结构。压缩组件可以包括:压缩板和耦合到压缩板的压缩致动器。压缩板可以被配置为:将外壳的一部分限定为外壳的第一区域,使得压缩板和第一表面限定第一区域的相对边界。所述方法可以包括:使加热器产生热量,该热量经由第一表面传递到第一区域中,以使气溶胶形成基材形成气溶胶,而不使气溶胶形成基材发生任何燃烧。
所述方法还可以包括:响应于处理从力传感器接收的力传感器信号来调节压缩组件对气溶胶形成基材的压缩,以确定气溶胶形成基材的压缩的大小;以及确定所确定的压缩与目标压缩值或压缩值的目标范围之间的差值,使得气溶胶形成基材的压缩被改变,以减小所确定的压缩与目标压缩值或压缩值的目标范围之间的差值。
所述方法可以包括:响应于确定与气溶胶形成基材相关联的温度值在加热器加热期间调节气溶胶形成基材被加热到的温度,以及确定所确定的温度值与目标温度值或温度值的目标范围之间的差值,使得供应给加热器以引起加热的电力供应被改变,以减小所确定的温度值与目标温度值或温度值的目标范围之间的差值。
所述方法可以包括:基于确定压缩板相对于外壳中的第一表面的位置,以及基于所确定的压缩板的位置而确定第一区域的体积,响应于确定外壳的第一区域的体积小于阈值,选择性地禁止向加热器的电力供应,以选择性地禁止由加热器产生热量。
气溶胶形成基材可以包括尼古丁。
附图说明
当结合附图回顾详细说明时,本发明的非限制性实施例的各个特征和优点可以变得更清楚。提供附图仅是为了说明的目的,并且附图不应被理解为限制权利要求的范围。除非明确指出,附图不被认为是按比例绘制的。为了清楚起见,附图的各个尺寸可能被放大。
图1A示出了根据一些示例性实施例的气溶胶生成装置;
图1B是根据一些示例性实施例的图1A的气溶胶生成装置沿横截面图线IB-IB’的横截面图;
图2A是根据一些示例性实施例的图1B的气溶胶生成装置的区域X的透视图;
图2B至图2C是根据一些示例性实施例的图1B的气溶胶生成装置的区域X沿图2A的横截面线IIB-IIB’的横截面图;
图3A、图3B、图3C和图3D是根据一些示例性实施例的图2B的区域A中所示的压缩组件的视图;
图4A是根据一些示例性实施例的气溶胶生成装置的第一区段的透视横截面图;
图4B至图4C是根据一些示例性实施例的图4A的气溶胶生成装置的第一区段沿图4A的横截面图线IVB-IVB’的横截面图;
图5A是根据一些示例性实施例的气溶胶生成装置的出口组件的透视图;
图5B是根据一些示例性实施例的图5A的出口组件沿视图线VB-VB’的横截面图;以及
图6是示出根据一些示例性实施例的用于操作气溶胶生成装置的方法的流程图。
具体实施方式
本文公开了一些详细的示例性实施例。但是,本文所公开的特定结构和功能细节仅是代表性的,出于描述示例性实施例的目的。但是,示例性实施例可以许多替代形式实现,并且不应该被认为仅限于在此所列出的示例性实施例。
因此,虽然示例性实施例能够具有各种修改和替代形式,但是其示例性实施例在附图中以示例的方式示出,并将在此详细描述。但是,应该理解的是,没有意图将示例性实施例限制为所公开的特定形式,相反,示例性实施例覆盖了其所有修改、等同形式和替代形式。在整个附图描述中,相同的附图标记表示相同的元件。
应该理解的是,当一个元件或层被指“在另一元件或层上”、“连接至另一元件或层”、“耦合至另一元件或层”、“附接至另一元件或层”、“邻接另一元件或层”或“覆盖另一元件或层”时,该元件或层可以直接位于该另一元件或层上,直接连接至、耦合至、附接至、邻接或覆盖该另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反,当一个元件被指“直接位于另一元件或层上”、“直接连接至另一元件或层”、“直接耦合至另一元件或层”时,不存在中间元件或层。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个所列举的关联项的任意和全部组合或子组合。
应该理解的是,尽管本文所使用的术语第一、第二、第三等可以描述不同元件、区域、层和/或部分,但是这些元件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。因此,下文论述的第一元件、区域、层或部分可以称为第二元件、区域、层或部分,而不背离示例性实施例的教导。
为了易于描述,文中可能使用与空间相关的术语(例如,“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)以描述附图中示出的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应该理解的是,除附图中所描绘的定向之外,与空间相关的术语意在包括装置在使用中或操作中的不同定向。例如,如果附图中的装置被翻转,那么描述为“位于其他元件或特征的下方”或“位于其他元件或特征的下面”的元件将会定向成“位于其他元件或特征的上方”。因此,术语“位于下方”可以包括位于上方和下方的定向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或位于其他定向),并且对本文使用的与空间相关的描述词也要相应地进行解释。
本文使用的术语仅出于描述不同示例性实施例的目的,而非旨在限制示例性实施例。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式,除非上下文中另外明确指出。应进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”是指明了所陈述的特征、整体、步骤、操作和/或元件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或它们的组的存在或添加。
本文参考横截面图示来描述示例性实施例,所述横截面图示是示例性实施例的理想实施例(和中间结构)的示意性图示。这样,可以预料作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的形状的变化。因此,示例性实施例不应该被认为限制于本文所示的区域的形状,而是包括例如由制造导致的形状的偏差。
当在本说明书中使用与数值相关的术语“大约”和“基本上”时,除非另有明确定义,否则其意在相关数值包括所述数值附近±10%的公差。表述“最多”包括:从零至所表述的上限的量、以及其间的所有值。当指定范围时,所述范围包括:其间的所有值,诸如0.1%的增量。此外,当词语“大体上”和“基本上”的使用与几何形状相关时,其意在:不要求精确的几何形状,而是形状的界限在本公开的范围内。尽管本文描述的通道和/或导管可以被示出和/或描述为圆柱形,但也可以设想其他通道和/或导管横截面形式,诸如正方形、矩形、椭圆形、三角形等。
除非另外定义,本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员通常理解的意义相同的意义。应进一步理解的是,除非本文中明确定义,术语(包括常用的字典中定义的那些术语)应该解释为具有与它们在相关技术领域的上下文中的意义相一致的意义,并且不应以理想化的或过于正式的含义来解释。
硬件可以使用处理或控制电路来实现,例如但不限于,一个或多个处理器、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个微控制器、一个或多个算术逻辑单元(ALU)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个微型计算机、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个片上系统(SoC)、一个或多个可编程逻辑单元(PLU)、一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)或能够以定义的方式响应和执行指令的任何其他装置。这种硬件还可以包括:被配置为储存信息的任何已知存储器或非暂时性计算机可读介质,包括例如固态驱动器(SSD)。
图1A示出了根据一些示例性实施例的加热不燃烧(HNB)气溶胶生成装置100。图1B是根据一些示例性实施例的图1A的气溶胶生成装置100沿横截面图线IB-IB’的横截面图。
如图1A和图1B所示,根据一些示例性实施例的气溶胶生成装置100包括第一区段110和第二区段120。第一区段110位于气溶胶生成装置100的出口端,在本文中也称为近端101。第二区段120位于气溶胶生成装置100的尖端,在本文中也称为远端103。第一区段110包括:第一壳体112、加热室结构200、加热器220、压缩组件230和出口组件130,第一壳体112具有限定内部体积空间112V的一个或多个内表面112-I,其中出口组件130位于气溶胶生成装置100的近端101处。第二区段120包括第二壳体122、电源142、控制器144和传感器146,所述传感器可以是空气流量传感器。电源142、控制器144和传感器146可以共同包括气溶胶生成装置100的控制系统140。在一些示例性实施例中,控制系统140的一些或全部可以位于第一区段110中而不是第二区段120中。例如,在一些示例性实施例中,传感器146和/或控制器144可以位于第一区段110中,而电源142位于第二区段120中。在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100可以完全省略第二区段120和/或控制系统140,并且可以限于第一区段110,所述第一区段可以被配置为:基于相应区段110、120的互补接口118、128的连接而与单独的第二区段120耦合。接口118在本文中可以被称为第一区段连接器接口,并且接口128在本文中可以被称为第二区段连接器接口。
如图1B中所示,并且如图2A至图2C中进一步所示,加热室结构200可以包括:一个或多个内表面203-1至203-M(M是任何正整数),其在加热室结构100的内部内限定具有固定体积的外壳210,气溶胶形成基材201(例如,植物材料)可以位于外壳210内。耦合到加热室结构200的加热器220可以产生热量222,所述热量通过加热室结构200的一件或多件材料202-1至202-N(N是可以与M相同或不同的任何正整数)的厚度200t传递到至少近表面203-1,该表面203-1至少部分地限定气溶胶形成基材201所位于的外壳210的区域(例如,第一区域208-1)中。传递到至少近表面203-1的热量222可以加热气溶胶形成基材201(例如,升高其温度),以使气溶胶形成基材201生成(例如,形成)气溶胶172,而不使气溶胶形成基材201发生任何燃烧(例如,不使气溶胶形成基材发生任何热解)。气溶胶172可以与被抽吸入外壳210中的空气流170混合(例如,夹带在其中),以形成气溶胶172和被抽吸入的空气170的混合物。这种混合物在本文中简称为气溶胶174。空气170可以从外部环境102被抽吸入气溶胶生成装置100中,并进一步被抽吸入外壳210中。气溶胶174可以从外壳210被抽吸出,并进一步从气溶胶生成装置100被抽吸出。
仍然参见图1B和图2A至图2C,压缩组件230可以朝向和/或抵靠加热室结构200的靠近加热器220的特定表面以可调节的方式压缩外壳210的第一区域208-1中的气溶胶形成基材201,并且因此基于由加热器220产生的并通过加热室结构200的厚度200t(例如,如图1B至图2C所示的第一表面203-1,在本文中也称为加热室结构200的“热”表面)传递的热量222而被加热器220加热。压缩组件230可以在加热器220产生热量222和/或在加热的气溶胶形成基材201形成气溶胶172之前、期间和/或之后保持气溶胶形成基材201的这种压缩。气溶胶形成基材201的这种压缩可以导致气溶胶形成基材201的填充密度增加和/或气溶胶形成基材201与第一表面203-1之间的接触增加(例如,接触面积增加)。这种增加的填充密度和/或增加的接触可以能够提高气溶胶172生成的效率。例如,可以基于气溶胶形成基材201与第一表面203-1之间的增加的接触来改进从加热器220到气溶胶形成基材201的热量222的传递。在另一个示例中,可以基于由于气溶胶形成基材201的填充密度增加而改进的通过气溶胶形成基材201的热传导来改进整个气溶胶形成基材的热量222的分布。基于在气溶胶形成基材201形成不同实例的气溶胶172之前、期间和之后外壳210中的气溶胶形成基材201的填充密度的均匀性和/或一致性的改进,这种压缩可以进一步改进气溶胶生成装置100随时间生成的气溶胶172的不同实例的性质的均匀性和一致性(例如,气溶胶172中各种化合物的密度和/或浓度)。此外,可以控制由压缩组件230对气溶胶形成基材201的可调节压缩,以能够对气溶胶172的不同实例的所述性质进行可调节手动和/或自动控制。因此,可以通过压缩组件230对气溶胶形成基材201的可调节压缩来改进气溶胶172的生成控制。
返回参见图1A至图1B,第一区段110和第二区段120可以在相应区段110、120的互补接口118、128处耦合在一起。第一区段110和第二区段120中的一个或两个可以是可重复使用的。例如,第二区段120可以是可重复使用的,而第一区段110可以是不可重复使用的。应该清楚的是,接口118、128可以是任何类型的连接器,包括但不限于紧贴配合、棘爪、夹具、卡口、滑动配合、套筒配合、对准配合、螺纹连接器、磁性、卡扣或任何其他类型的连接和/或其组合。在一些示例性实施例中,接口118、128是螺纹连接器。在一些示例性实施例中,互补接口118、128可以包括导电元件118-C、128-C,所述导电元件可以用作电极和/或电触点,以基于彼此连接的接口118、128在第一区段110与第二区段120的元件之间建立电连接。每个接口的导电元件可以通过相应的绝缘元件118-I、128-I与接口的其余部分电绝缘。
如图所示,第一区段110包括空气入口114,所述空气入口延伸穿过第一壳体112的厚度,进入由一个或多个内表面112-I限定的内部体积空间112V的至少一部分(例如,由至少一个或多个内表面112-I、接口118和加热室结构200限定的内部空间182)中。第一区段110还包括出口116,所述出口延伸穿过第一壳体112的厚度,进入内部体积空间112V的单独部分(例如,内部空间184,所述内部空间由至少一个或多个内表面112-I、加热室结构200限定,并且与通过加热室结构200流体连通无关地与内部空间182的直接流体连通隔离)中。如进一步所示,出口组件130可以连接到第一壳体112(例如,固定到第一壳体112),或者可分离地连接到第一壳体112,以便被配置为从其分离。出口组件130包括:一个或多个内表面130-S,其限定在入口130-I与出口130-O之间延伸的出口导管130-C。如图1A至图1B所示,出口组件130可以通过出口116耦合到第一壳体112,使得入口130-I邻接出口116(例如,与出口116直接流体连通)。
在一些示例性实施例中,空气170可以从周围环境102被抽吸入气溶胶生成装置100的一些或全部中并通过气溶胶生成装置100的一些或全部,使得由气溶胶生成装置100生成的气溶胶172可以被夹带在被抽吸入的空气170中,以形成气溶胶174,所述气溶胶可以基于施加到气溶胶生成装置100的出口的负压而被抽吸出气溶胶生成装置100。如图1A至图1B所示,其中出口组件130在出口116处耦合到第一壳体112,出口130-O是气溶胶生成装置100的出口。可以向出口130-O施加负压,以使空气170被抽吸入并通过气溶胶生成装置100。基于施加到气溶胶生成装置100的出口(例如,出口130-O)的所述负压,空气170可以经由空气入口114被抽吸入至少第一区段110中。例如,空气170可以被抽吸入直接暴露于空气入口114的内部空间182中。如图1B至图2C所示,加热室结构200还包括:入口204,所述入口被配置为将空气170引导到外壳210中。经由空气入口114抽吸入气溶胶生成装置100中的空气170可以经由入口204进一步被抽吸入加热室结构200的外壳210中。被抽吸入外壳210中的空气170可以与由加热的气溶胶形成基材201在外壳210中生成的气溶胶172混合(例如,夹带),以形成气溶胶174。如图1B至图2C所示,加热室结构200还包括出口206,所述出口206被配置为使得空气能够从外壳210被抽吸出。气溶胶174可以经由出口206被抽吸出外壳210(例如,进入内部空间184中)。气溶胶174还可以通过出口116被抽吸,以经由施加负压的气溶胶生成装置100的出口被抽吸出气溶胶生成装置100。在出口组件130耦合到第一壳体112使得出口130-O是(例如如图1A至图1B所示的)气溶胶生成装置100的出口的示例性实施例中,气溶胶174还可以通过出口导管130-C被抽吸,以经由出口130-O被抽吸出气溶胶生成装置100。
如本文所述,“直接暴露”于另一空间或元件的元件或空间暴露于此,使得其间不存在插入结构。例如,当外壳210的至少一部分基于舱口290至少部分地与加热室结构200的其余部分分离而直接暴露于环境102时,将理解的是,外壳210暴露于周围环境102,而外壳210与周围环境102之间没有任何中间结构。
如进一步所示,接口118、128可以包括:开口118-O、128-O,其使得空气能够例如基于被施加到气溶胶生成装置100的出口(例如,出口130-O)的负压经由空气入口124被抽吸入至少第二区段120中。
仍然参见图1A至图1B,加热室结构200可以包括一件或多件材料202-1至202-N(N是任何正整数),所述材料耦合在一起和/或是一件或多件均匀材料的一部分。结果,一件或多件材料202-1至202-N的一个或多个内表面203-1至203-M(M是任何正整数,并且可以不同于N)可以共同限定加热室结构200内的外壳210。如图1A至图1B所示,加热室结构200可以包括:一件或多件材料,其直接暴露于气溶胶生成装置100的外部(其中所述外部在本文中简称为周围环境102)。例如,如图1A至图1B所示,加热室结构200的至少一件材料202-N可以包括舱口290,所述舱口能够至少部分地从加热室结构的其余部分分离,以至少部分地或完全地将其中的外壳210直接暴露于周围环境102。舱口290和第一壳体112可以共同限定第一区段110的外壳体111。在一些示例性实施例中,舱口290可以从加热室结构200中省略,使得加热室结构200可以被配置为:基于将气溶胶生成装置100的任何部分从气溶胶生成装置100的任何其他部分分离,而不使(例如,排除、减轻、防止等)外壳210直接暴露于周围环境102。
返回参见图1B,气溶胶生成装置100可以包括控制系统140,所述控制系统包括控制器144(在本文中也称为控制电路),所述控制器以可操作的方式连接(例如,经由一个或多个导电元件,包括例如电引线144-A)到电源142。响应于经由空气入口124和/或空气入口114被抽吸入气溶胶生成装置100中的空气,控制器144以可操作的方式连接(例如,经由一个或多个导电元件,包括例如电引线144-B)到传感器146。控制系统140的一些或全部可以位于第一区段110或第二区段120中。如图所示,控制系统140可以被配置为经由一组或多组导电元件电耦合到加热器220,所述导电元件包括电引线144-C、148、接口118、128的导电元件118-C、128-C或电引线224中的一些或全部。应该理解的是,在一些示例性实施例中,至少一些这样的导电元件可以不存在于气溶胶生成装置100中。在图1B所示的示例性实施例中,控制系统140可以被配置为:建立电路(例如,基于彼此连接的接口118、128),该电路经由引线144-A、控制器144、电引线144-C、导电元件118-C和128-C以及电引线224从电源142延伸到加热器220,并且还经由单独的电引线224、单独的一组导电元件118-C和128-C、以及电引线148延伸回到电源142。控制器144可以被配置为作为开关装置来操作,以选择性地启用、禁用和/或调节经由建立的电路从电源142到加热器220的电力(例如,电流)的供应。在一些示例性实施例中,电引线144-C、148可以将控制系统140直接连接到加热器220,而不存在电引线224并且不存在互补接口118、128的导电元件118-C、128-C,例如,在其中第一区段110和第二区段120是单个、均匀的件的一部分并且彼此不可分离的示例性实施例中。
在一些示例性实施例中,控制器144可以被理解为控制电路硬件,所述控制电路硬件可以使用处理或控制电路来实现,例如但不限于,一个或多个处理器、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个微控制器、一个或多个算术逻辑单元(ALU)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个微型计算机、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个片上系统(SoC)、一个或多个可编程逻辑单元(PLU)、一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)或能够以定义的方式响应和执行指令的任何其他装置。
在一些示例性实施例中,根据任何示例性实施例的气溶胶生成装置100的一些或全部(包括控制器144的一些或全部)可以包括处理电路的一个或多个实例(例如,物品、部件、单元等),可以被包括在处理电路的一个或多个实例中,和/或可以由处理电路的一个或多个实例实现,所述处理电路的一个或多个实例诸如包括逻辑电路的硬件;硬件/软件组合,诸如执行软件的处理器;或其组合。例如,更具体地,处理电路可以包括但不限于,中央处理单元(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(ASIC)等。在一些示例性实施例中,处理电路可以包括:存储指令程序的非暂时性计算机可读存储设备或存储器(例如,存储器144-1),例如,固态驱动器(SSD);以及处理器(例如,处理器144-2),其(例如,经由总线连接)通信地耦合到非暂时性计算机可读存储设备,并且被配置为执行指令程序以实现根据任何示例性实施例的任何系统中的一些或全部的功能。应该理解的是,如本文所述,被描述为“实现”元件(例如,气溶胶生成装置100、控制器144等)的元件(例如,处理电路、数字电路等)将被理解为实现所述实现元件的功能(例如,气溶胶生成装置100的功能、控制器144的功能等)。
电源142可以包括可再充电电池。电源142可以是锂离子电池或一种其变体,例如锂离子聚合物电池。电源142可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池、燃料电池或太阳能电池。可以使用任何其他电源或电池技术。可以使用气溶胶生成装置100,直到电源142中的能量耗尽,或者在锂聚合物电池的情况下,达到最小电压截止电平。另外,电源142可以是可再充电的,并且可以包括:电路,其被配置为允许电池能够由外部充电装置充电。为了给气溶胶生成装置100再充电,可以使用通用串行总线(USB)充电器或其他合适的充电器组件。
传感器146可以是压力传感器、微机电系统(MEMS)传感器等中的一个或多个。在一些示例性实施例中,传感器146以可操作的方式构造成测量通过气溶胶生成装置100(例如,从空气入口124朝向出口130-O)的气流的抽吸。
在一些示例性实施例中,控制器144可以响应于传感器146控制从电源142向加热器220的电力供应。控制器144可以从传感器146接收一个或多个输入信号,并且控制器144可以控制:气溶胶生成装置100的操作,其包括:至少部分地基于来自传感器146的信号从电源142向加热器220供应电流以加热气溶胶生成基材201。
在一些示例性实施例中,通过气溶胶生成装置100的空气流(例如,经由空气入口114被抽吸入气溶胶生成装置100的空气170和/或经由空气入口124被抽吸入气溶胶生成装置100的空气170A)激活气溶胶生成装置100(例如,使控制器144选择性地将电源142电连接到加热器220,以使电流流过加热器220的加热元件221)。通过空气入口124的空气流170A和通过空气入口114的空气流170可以由相同的驱动力(例如,在出口130-O处施加的负压)引起。传感器146可以靠近空气入口124和/或空气入口114,并且可以被配置为:基于空气流170和/或170A生成指示空气流、空气流大小和/或气流方向的输出信号。控制器144可以接收来自传感器146的输出信号(例如,经由电引线144-B)并确定是否存在以下内部条件:(1)气流的方向指示通过气溶胶生成装置100的气流的抽吸(相对于通过气溶胶生成装置100吹送空气),和/或(2)气流大小超过阈值。在一些示例性实施例中,仅一个条件可以足以激活加热器220,而在其他示例中,在激活加热器220之前,可能必须满足两个条件或所有条件。如果控制器144基于处理从传感器146(例如,经由电引线144-B)接收的一个或多个信号而确定要满足的这些内部条件,则控制器144可以选择性地将电源142电连接到加热器220,例如,操作其中所包括的开关,以闭合包括电源142和加热器220的前述电路,从而激活加热器220。在一些示例性实施例中,传感器146生成与传感器146感测的压降大小至少部分相关的可变输出信号。在一些示例性实施例中,控制器144可以基于来自传感器146的可变输出信号使可变电流被发送到加热器220。
在一些示例性实施例中,控制器144被配置为独立于对来自测量空气流量的传感器146的任何信号的响应来激活加热器220。例如,在一些示例性实施例中,控制系统140包括手动接口149(例如,按钮),所述手动接口延伸穿过第二壳体122并电耦合到控制器144,并且还被配置为:基于与接口149的手动交互(例如,基于被按下的按钮)生成发送到控制器144的信号。控制器144可以接收来自接口149的信号,并且可以响应于从接口149接收到信号而(例如,基于闭合包括电源142和加热器220的电路)选择性地使电力从电源142被供应到加热器220。在一些示例性实施例中,控制系统140可以省略传感器146并包括接口149。在一些示例性实施例中,控制系统140可以包括传感器146和接口149两者,并且控制器144可以被配置为:(例如,基于闭合包括电源142和加热器220的电路)选择性地使电力从电源142被供应到加热器220。控制器144可以响应于接收到来自接口149的信号和/或基于处理来自传感器146的信号来选择性地使电力从电源142被供应到加热器220,以确定如上所述存在一个或多个前述内部条件。
在一些示例性实施例中,例如基于将第一表面203-1加热和/或将其自身(例如,加热元件221和/或基材材料223)加热到所述温度,加热器220可以将气溶胶形成基材201加热到125摄氏度至320摄氏度(并且在一些示例性实施例中,加热到250-280摄氏度)的温度。然而,示例性实施例不限于此。例如,可以基于外壳210中的气溶胶形成基材201的类型、外壳210中的气溶胶形成基材201的密度(例如,填充密度)、气溶胶形成基材201中的添加剂、或其任意组合来控制加热器220,以将气溶胶形成基材201加热到特定的期望温度,并将加热的气溶胶形成基材201保持在该温度。
控制器144可以被配置为:以可调节的方式控制加热器220加热表面203-1、外壳210和/或气溶胶形成基材201的温度。例如,控制器144可以确定:外壳210中的加热器220、表面203-1和/或气溶胶形成基材201的温度。控制器144可以以可调节的方式控制从电源142向加热器220的电力供应,以基于所确定的温度与参考或目标温度或温度范围的比较来调节确定的温度。所述参考温度或温度范围可以与气溶胶形成基材201的材料组成相关联,并且可以例如经由气溶胶生成装置100的数据或信息输入接口(未示出)能够调节和/或编程到控制器144中。
在一些示例性实施例中,控制系统140包括:一个或多个接口160,其被配置为生成信息的视觉观察指示和/或使命令能够被提供给控制系统140(例如,经由与一个或多个接口160的手动交互)。这种接口160可以包括:一个或多个发光二极管(LED),其被配置为发射各种颜色和/或图案的光(例如,间歇闪烁、连续发光、无发光等),以提供气溶胶生成装置100的一个或多个部分的状态的指示。这种接口160可以包括:显示屏,其可以显示字母数字文本信息。这种接口160可以包括一个或多个按钮接口。这种接口160可以经由一个或多个通信链路(例如,有线链路,未示出)通信地耦合到控制器144,并且控制器144可以被配置为使接口160生成一个或多个特定指示,以提供气溶胶生成装置100的一个或多个部分的状态的视觉可观察指示。在一些示例性实施例中,接口160可以不提供任何视觉可观察指示,并且可以被配置为能够与气溶胶生成装置100手动交互,以便向控制器144提供一个或多个信号或命令等。在一些示例性实施例中,接口160可以包括:交互式接口,其包括一个或多个按钮或交互式触摸屏显示器等,其被配置为基于与所述接口160的手动交互向控制器144提供信号和/或命令。例如,基于从接口160基于与接口160的手动交互接收的信号,控制器144可以确定附加的气溶胶形成基材201已经被装载到外壳210中。
如本文所讨论的,气溶胶形成基材(例如,气溶胶形成基材201)是可以产生气溶胶(例如,气溶胶172)的材料或材料组合。气溶胶涉及由所公开、要求保护的装置及其等效物生成或输出的物质。该材料可以包括化合物(例如,尼古丁),其中,当所述材料被加热时生成包括所述化合物的气溶胶。加热可以低于燃烧温度以生成气溶胶,而不涉及气溶胶形成基材的大量热解或燃烧副产物(如果有的话)的大量生成。因此,在示例性实施例中,在加热和生成气溶胶的过程中不发生热解。在其他情况下,可能存在一些热解和燃烧副产物,但其程度可能相对较小和/或只是偶然的。
气溶胶形成基材可以是纤维材料。例如,纤维材料可以是植物性材料。在一些情况下,纤维材料可以与丙二醇、甘油、其子组合或其组合中的至少一种混合和/或组合。纤维材料被配置成在加热时释放化合物。所述化合物可以是纤维材料的天然成分。例如,纤维材料可以是诸如烟草的植物材料,并且释放的化合物可以是尼古丁。因此,在一些示例性实施例中,气溶胶形成基材可以包括尼古丁(例如,气溶胶形成基材可以包括烟草,烟草可以包括尼古丁并且可以在加热时释放尼古丁)。术语“烟草”包括:任何烟草植物材料,其包括来自一种或多种烟草植物(例如黄花烟草和红花烟草)的烟草叶、烟叶塞、再造烟草、压缩烟草、成型烟草或粉末烟草及其组合。
在一些示例性实施例中,烟草材料可以包括来自烟草属的任何成员的材料。此外,烟草材料可以包括两种或更多种不同烟草品种的混合物。可以使用的合适类型的烟草材料的示例包括但不限于,烤烟、伯利烟草、深色烟草、马里兰烟草、东方烟草、稀有烟草、特种烟草及其混合物等。烟草材料可以以任何合适的形式提供,其包括但不限于,烟草薄片、经加工的烟草材料(例如体积膨胀或膨化烟草)、经加工的烟草茎(例如切卷或切割膨化的烟草茎)、再造烟草材料及其混合物等。在一些示例性实施例中,烟草材料是以基本上干燥的烟草块的形式存在。此外,在一些情况下,烟草材料可以与丙二醇、甘油、其子组合或其组合中的至少一种混合和/或组合。
所述化合物也可以是具有医学上可接受的治疗效果的药用植物的天然成分。
此外,所述化合物可以是或可以另外包括随后被引入到纤维材料中的非天然添加剂。在一个实例中,纤维材料可以包括棉、聚乙烯、聚酯、人造纤维、其组合等中的至少一种(例如,以纱布的形式)。在另一个实例中,纤维材料可以是纤维素材料(例如,非烟草材料)。在任一个实例中,所引入的化合物可以包括尼古丁和/或风味剂。风味剂可以来自天然来源,诸如植物提取物(例如,烟草提取物)和/或人工来源。在又一个实例中,当纤维材料包括烟草时,该化合物可以是或可以另外包括一种或多种风味剂(例如,薄荷醇、薄荷、香草)。因此,气溶胶形成基材内的化合物可以包括天然存在的成分和/或非天然存在的添加剂。在这方面,应当理解的是,气溶胶形成基材的天然成分的现有水平可以通过补充而增加。例如,可以通过补充含有尼古丁的提取物来增加烟草中尼古丁的现有水平。
在一些示例性实施例中,区段110、120可以是相同的单件的一部分,而不需要接口118、128,使得在气溶胶生成装置100的一些示例性实施例中可以省略接口118、128。在一些示例性实施例中,其中第一区段110和第二区段120是单个相同件的一部分,第一壳体112和第二壳体122可以是单个相同均匀材料件(例如,相同的壳体)的一部分,使得气溶胶生成装置100可以包括单件壳体,所述单件壳体包含第一区段和第二区段,并且气溶胶生成装置100可以不存在接口118、128。
在一些示例性实施例中,出口组件130可以从气溶胶生成装置100中省略,使得出口116是气溶胶生成装置100的出口。结果,空气170可以经由空气入口114被抽吸入气溶胶生成装置100中,并且可以经由入口204被抽吸入外壳210中,并且气溶胶174可以基于被施加到出口116的负压经由出口206被抽吸出外壳210,并且还经由出口116被抽吸出气溶胶生成装置100。
虽然本文所述的入口和出口(例如,入口114、124、204和出口206、116、130-O)以单一形式(例如,出口206)被提及,但是应当理解的是,每个入口或出口的多个实例可以作为一组入口或出口而存在。例如,如图1B所示,可以存在多个空气入口114和多个空气入口124,并且可以存在多个入口204和多个出口206。因此,应当理解的是,本文中关于单个入口或出口(例如,空气入口114)的描述可以同等地应用于多个对应的入口或出口的集合(例如,多个空气入口114)。
在一些示例性实施例中,可以省略内部空间182,并且入口204可以从外壳210延伸并穿过加热室结构200的材料件的厚度到达周围环境,使得入口204也是空气入口114,所述材料件也是第一壳体112的一部分。在一些示例性实施例中,可以省略内部空间182,并且出口206可以从外壳210延伸并穿过加热室结构200的材料件的厚度,所述材料件也是第一壳体112的一部分。结果,出口206也可以是出口116,并且可以是气溶胶生成装置100的出口,例如,在示例性实施例中,出口组件130从气溶胶生成装置100中省略,使得出口206/116直接暴露于周围环境102。
图2A是根据一些示例性实施例的图1B的气溶胶生成装置的区域X的透视图。图2B至图2C是根据一些示例性实施例的图1B的气溶胶生成装置的区域X沿图2A的横截面线IIB-IIB’的横截面图。
如图2A至图2C所示,加热室结构200包括:一件或多件材料202-1至202-N(其中N是任何正整数),其具有一个或多个内表面203-1至203-M(其中M是任意正整数,并且可以不同于N),所述内表面共同限定外壳210,所述外壳具有在加热室结构200的内部内的固定的内部体积。在加热室结构200包括多件材料(例如,N等于或大于2)的情况下,分离件可以经由用于将分离材料件连接在一起的任何已知方法(例如,粘合剂、焊接等)耦合在一起。加热室结构200包括入口204,所述入口延伸穿过至少一件(例如,如图2A至图2C所示的一件材料202-2)的厚度200t,到达加热室结构200的远离近端101的外部。加热室结构200包括出口206,所述出口延伸穿过至少一件(例如,如图2所示的一件材料202-3)的厚度200t,到达加热室结构200的靠近近端101的外部。因此,当空气170例如响应于被施加到气溶胶生成装置100的出口(例如,出口130-O)的负压被抽吸通过气溶胶生成装置100时,入口204被配置为将空气170引导到外壳210中。出口206可以被配置为:使在外壳210中生成的空气170和气溶胶172能够从外壳210中被抽吸出并朝向出口作为气溶胶174。
如图2A至图2C所示,加热器220可以耦合到加热室结构200,使得加热器220靠近加热室结构200的特定的第一表面203-1(例如,相对于加热室结构200的任何其他内表面203-2至203-M最接近第一表面203-1)。第一表面203-1可以至少部分地限定外壳210的第一区域208-1。如图2A至图2C所示,加热器220可以直接连接到加热室结构200的外表面202p,并因此与其直接接触,所述外表面202p与第一表面203-1相对,横跨加热室结构200的至少一件(例如,如图2A至图2C所示的一件材料202-1)的厚度200t。结果,加热器220可以被配置为产生热量222,所述热量222通过传导通过在相对表面202p与203-1之间的加热室结构200的厚度200t传递到第一表面203-1。因此,热量222可以经由至少第一表面203-1传递到外壳210的第一区域208-1中。因此,在一些示例性实施例中,第一表面203-1可以被称为“热表面”,而表面203-2至203-M的其余部分可以被称为“冷表面”,这是基于加热器220被配置为仅经由第一表面203-1而不经由任何其他表面203-2至203-M将热量222传递到外壳210中。
在一些示例性实施例中,加热器220被配置为:在向其施加电流时(例如,在从电源142接收电力时)经历焦耳加热(其也称为欧姆/电阻加热)。在一些示例性实施例中,加热器220可以是电阻加热器。更详细地说,加热器220可以由(相同或不同的)导体形成,并且被配置为在电流通过导体时产生热量。电流可以由气溶胶生成装置100内的电源142供应。适用于加热器220的导体包括铁基合金(例如,不锈钢)和/或镍基合金(例如,镍铬合金)。在一些示例性实施例中,加热器220是平面的。加热器220的电阻可以是1欧姆。此外,尽管加热器220在图2A至图2C中被示出是平面的,但是应当理解,在一些示例性实施例中,加热器220可以是不同的形状。来自电源142的电流可以经由连接到加热器220的电引线224、电引线144-C、148和/或互补接口118、128的导电元件118-C、128-C传输。此外,从电源142向加热器220供应电流可以是手动操作(例如,经由按钮接口149激活的按钮)或自动操作(例如,经由传感器146激活的传感器)。
在一些示例性实施例中,加热器220可以包括加热元件221,所述加热元件可以包括线圈。加热元件221可以在基材材料223上和/或至少部分地嵌入基材材料223中。在一些示例性实施例中,基材材料223可以不存在于加热器220中。电线可以是金属线和/或线圈可以沿加热器220的长度完全或部分延伸。在一些示例性实施例中,线圈可以与加热器220所接触的表面(例如,202p)的直接接触隔离。
虽然加热器220可以包括电阻加热器,例如,包括加热元件221,所述加热元件可以包括:线圈,其基于通过线圈的电流而产生热量,但是应当理解,示例性实施例不限于这种加热器220。例如,加热器220可以是被配置为产生热量222的任何加热器,所述热量通过传导、对流、辐射或其任何组合等传递到加热室结构200。加热器220可以省略加热元件221或基材材料223中的一个或两个。在一个示例中,加热器220可以是陶瓷加热器。在另一个示例中,加热器220可以被配置为:基于燃料(例如,丁烷)与氧化剂(例如,空气)的燃烧产生热量222,并引导得到的热量和/或燃烧产物(例如,火焰)撞击在和/或靠近加热室结构200的外表面(例如,表面202p),以引起经由所述热量222通过加热室结构200的至少一部分的至少传导对外壳210的至少第一区域208-1和/或位于其中的气溶胶形成基材201的加热。
在一些示例性实施例中,基材材料223可以由聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、热固性层压材料、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、硅橡胶或其一些组合中的一种或多种构成。加热器220可以包括基材材料223,所述基材材料包括压敏粘合剂(PSA)层,所述压敏粘合剂层被配置为将加热器220粘结到表面,例如,表面202p。PSA层可以由丙烯酸材料或硅酮材料中的一种或多种形成。加热器220可以具有6mm的最小宽度。加热器220可以具有高达1500VAC的介电强度。加热器220可以具有高达25W/平方英寸的功率密度。加热器220可以具有高达约277VAC或277VDC的操作电压。加热器220可以具有约482摄氏度的总体最高操作温度。
加热元件221可以由任何合适的电阻材料形成。合适的电阻材料的示例可以包括但不限于:钛、锆、钽和铂族金属。合适的金属合金的示例包括但不限于:不锈钢、含镍、钴、铬、铝、钛、锆、铪、铌、钼、钽、钨、锡、镓、锰和铁合金,以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超级合金。例如,加热元件221可以由镍铝化物、表面具有氧化铝层的材料、铁铝化物和其他复合材料形成,电阻材料可以可选地嵌入、封装或涂覆有绝缘材料,反之亦然,这取决于能量传递的动力学和所需的外部物理化学性质。加热元件221可以包括选自以下之中的至少一种材料:由不锈钢、铜、铜合金、镍铬合金、超级合金以及其组合组成的组。在一些示例性实施例中,加热元件221可以由镍铬合金或铁铬合金形成。在一些示例性实施例中,加热器220可以是通过传导加热气溶胶形成基材201的陶瓷加热器。加热器220被配置为加热气溶胶形成基材201。作为加热的结果,气溶胶形成基材201的温度可以升高,并且可以生成气溶胶172。
仍然参见图2A至图2C,压缩组件230可以至少部分地(例如,全部)位于加热室结构200的外壳210内。压缩组件230包括:压缩板234和压缩致动器232,该压缩致动器232耦合到压缩板234。如图2A至图2C所示,压缩板234可以具有底表面234B,该底表面234B与外壳210中的第一表面203-1相对,使得至少压缩板234和第一表面203-1限定外壳210的一部分作为外壳210的第一区域208-1。第一区域208-1部分地由靠近加热器220的第一表面203-1限定,并且压缩板234(例如,其底表面234B)与第一表面203-1相对。如图所示,第一表面203-1和压缩板234限定第一区域208-1的相对边界。如图2A至图2C所示,外壳210的不包括第一区域208-1的其余区域被称为第二区域208-2。因此,第一区域208-1是外壳210的靠近第一表面203-1的部分,而其余的第二区域208-2是外壳210的远离第一表面203-1的其余区域。
仍然参见图2A至图2C,压缩致动器232在一端处固定到压缩板234(例如,固定到上表面234U),并且在相对端处固定到加热室结构200的一部分。如图2B至图2C所示,压缩致动器232被配置为:致动以在沿与底表面234B的至少一部分垂直的轴线的方向上线性移动280压缩板234穿过外壳210,以调节(例如,减小)第一区域208-1的体积并因此将第一区域208-2中的气溶胶形成基材201抵靠至少第一表面203-1以可调节的方式压缩。
如图2A至图2C所示,气溶胶形成基材201可以位于外壳210的第一区域208-1内,使得气溶胶形成基材201可以与第一表面203-1接触。加热器220可以产生热量222,所述热量222基于通过相对表面202p与203-1之间的加热室结构200的厚度200t的传导例如经由第一表面203-1传递到第一区域208-1中。这种传递的热量222可以将位于第一区域208-1中的气溶胶形成基材201加热到使气溶胶形成基材201形成气溶胶172而不使气溶胶形成基材201燃烧的温度和/或温度范围。
如图2B至图2C所示,压缩组件230被配置为:基于压缩致动器232的操作使压缩板234线性移动280通过外壳210,以将第一区域208-1中的气溶胶形成基材201抵靠第一表面203-1以可调节的方式压缩。压缩组件230可以在加热器220产生热量222和/或在加热的气溶胶形成基材201形成气溶胶172之前、期间和/或之后保持气溶胶形成基材201的这种压缩。如本文所述,这种可调节压缩可以是手动可控制的(由控制器144控制),和/或可以在没有手动或电子干预的情况下进行控制(例如,可以经由弹簧施加的弹簧力来实现)。
如图2B所示,在一些示例性实施例中,气溶胶形成基材201最初可以是松散填充的材料,并且如图2C所示,基于压缩板234的线性移动280对气溶胶形成基材201的压缩可以导致第一区域208-1中的气溶胶形成基材201的填充密度在气溶胶172的一个或多个单独实例的生成之前、期间和/或之后增加。气溶胶形成基材201的增加的填充密度可以基于加热器220经由第一表面203-1向气溶胶形成基材202产生和传递的热量222而使得能够增加整个气溶胶形成基材的传导加热,气溶胶形成基材201可以被压缩板234抵靠所述第一表面203-1压缩。可以由压缩组件230实现和保持的气溶胶形成基材201的这种增加的填充密度可以导致:基于由加热器220产生的热量222更有效和/或更均匀地加热气溶胶形成基材201,从而导致通过加热的气溶胶形成基材201更有效和/或均匀地形成气溶胶172。
在一些示例性实施例中,压缩组件230被配置为:在气溶胶形成基材201上施加压缩力,以使得气溶胶形成基材201被以可调节的方式压缩至基本上均匀、一致的填充密度,甚至在气溶胶172的单独实例的单独生成期间和/或之间。这可以实现由气溶胶形成基材201形成的气溶胶172的单独实例的改进的一致性和/或均匀性,这是由于在气溶胶172的单独实例的生成过程中气溶胶形成基材201的填充密度的改进的均匀性。基于在气溶胶形成基材形成不同实例的气溶胶172之前、期间和之后实现外壳210中的气溶胶形成基材201的填充密度的均匀性和/或一致性的改进,所述可调节压缩可以进一步改进气溶胶生成装置100随时间生成的气溶胶172的不同实例的性质的均匀性和一致性。此外,这种可调节压缩可以实现对气溶胶172的不同实例的所述性质的可调节控制(包括手动或自动控制),从而通过压缩组件230对气溶胶形成基材201的可调节压缩,实现改进的气溶胶生成控制。
在一些示例性实施例中,压缩板234对于气流是可渗透的,因此使得气体(例如,空气170、气溶胶172、或气溶胶174等)能够在相对的表面234U与234B之间通过穿过压缩板234的厚度,并且被配置为限制气溶胶形成基材201从外壳的第一区域208-1逃逸到其余区域(外壳的第二区域208-2)中。例如,压缩板234可以是筛网、具有在相对表面234U与234B之间延伸穿过其厚度的多个孔和/或端口的板(例如,穿孔板)或其任意组合等。结果,压缩板234可以被配置为:引导由气溶胶形成基材201生成的气溶胶172流出第一区域208-1(穿过压缩板234的厚度),并进入外壳210的第二区域208-2中。第一区域208-1和/或第二区域208-2中的气溶胶172可以被夹带和/或与被抽吸入外壳210的第一区域208-1和/第二区域208-2中的空气170混合,以形成混合物(例如,气溶胶174)。例如,基于施加到气溶胶生成装置100的出口的负压,可以将混合物从外壳210朝向气溶胶生成装置100的出口(例如,出口130-O和/或出口116)经由加热室结构200的出口206被抽吸出。压缩板234可以由任何材料(例如,钢)制成,包括相对于气溶胶形成基材201具有化学惰性的任何材料。
在一些示例性实施例中,压缩板234是实心板,由任何材料(例如,钢)形成,所述任何材料不允许气溶胶172穿过外壳210的第一区域208-1与第二区域208-2之间的压缩板234的厚度。例如,空气170可以经由入口204被抽吸入至少第一区域208-1中,所述入口204在外壳210的第一区域208-1与加热室结构200的外部之间建立流体连通,并且被抽吸入第一区域208-1中的空气170可以与由气溶胶形成基材201形成的气溶胶172混合,而第二区域208-2中的空气通过固体压缩板234与气溶胶172隔离。至少第一区域208-1中的空气170和气溶胶172可以经由一个或多个出口端口206从外壳210被抽吸出作为气溶胶174。
尽管图1A至图2C将一个或多个空气入口204示出为在外壳210与气溶胶生成装置100的单独的内部空间182之间建立流体连通,所述内部空间182经由单独的空气入口114与周围环境102流体连通,但应该理解的是,在一些示例性实施例中,可以省略内部空间182,并且入口204可以延伸穿过加热室结构200的部分,直至周围环境102,所述加热室结构200的部分进一步限定第一壳体112的部分。结果,入口204也是空气入口114,在外壳210与周围环境102之间建立直接流体连通,从而被配置为:当空气被抽吸通过气溶胶生成装置100时(例如,当负压被施加到出口130-O时),将空气170从周围环境102直接引导到外壳210中。
如图1A至图2C所示,在一些示例性实施例中,加热室结构200的至少一部分(例如,一件材料202-N)是舱口结构,本文中称为舱口290。舱口290可以能够至少部分地从加热室结构件材料202-1至202-(N-1)的其余部分分离,以直接地或更直接地将外壳210暴露于周围环境102。压缩组件230(例如,压缩致动器232)可以固定到舱口290,使得:舱口290与加热室结构件材料202-1至202-(N-1)的其余部分的至少部分分离可以使得压缩组件230能够至少部分地从外壳210移除,从而将由第一表面203-1限定的外壳210的一部分直接暴露于周围环境102。结果,可以在外壳210中去除和/或添加气溶胶形成基材201,并且可以手动地实现气溶胶形成基材201的这种去除和/或添加。在一些示例性实施例中,加热室结构200被配置为能够手动控制位于外壳210中并被加热以形成气溶胶172的气溶胶形成基材201的量和/或类型。因此,可以改进对气溶胶172/174的性质(例如,成分、密度等)的控制。
舱口290可以是任何已知类型的舱口结构,包括:铰接地连接到加热室结构200的其余部分的结构、被配置为与加热室结构200的其余部分完全分离并且被配置为经由任何已知的连接器接口(例如,摩擦配合连接器、互锁连接器、磁性连接器等)可分离地连接到加热室结构200的结构等。在一些示例性实施例中,加热室结构200的任何一件材料202-1至202-N都没有被配置为:甚至部分地从加热室结构200的其余部分分离,使得可以省略舱口290,并且可以阻止在外壳210中手动装载气溶胶形成基材201。这种阻止可以使得至少加热室结构200和容纳该加热室结构的第一区段110在位于外壳210中的气溶胶形成基材201耗尽时不可重复使用。
图3A、图3B、图3C和图3D是根据一些示例性实施例的图2B的区域A中所示的压缩组件的视图。
参见图3A至图3D,压缩致动器232可以是:任何已知类型的线性致动器,其被配置为在与压缩板234的底表面234B的至少一部分垂直的方向上(例如,在沿轴线301的方向上)引导压缩板234朝向或远离加热室结构200的第一表面203-1的线性移动309A和/或309B。
参见图3A,压缩致动器232可以包括弹簧302,所述弹簧被配置为:在压缩板234上施加特定的弹簧力302F,以向下压缩线性运动309A而将压缩板234推离加热室结构200的弹簧被固定到其上的部分(例如,一件材料202-N)并朝向第一表面203-1(例如,推动压缩板234以“向下”移动)。弹簧302可以“向下”(309A)推动压缩板234以压缩第一区域208-1中的气溶胶形成基材201。这种向下的线性运动309A和得到的气溶胶形成基材201的压缩可以继续,直到由压缩的气溶胶形成基材201(在关于施加在压缩板234上的弹簧力302F的方向相反的方向上)施加在压缩板234上的反作用力201F与弹簧力302F的大小匹配。作为反作用力201F与弹簧力302F相匹配的结果,压缩板234的向下压缩线性移动309A停止。因此,可以保持气溶胶形成基材201的至少特定填充密度,所述特定填充密度使压缩的气溶胶形成基材201在压缩板234上施加与弹簧302的弹簧力302F匹配的反作用力201F,并且因此,弹簧302可以通过气溶胶形成基材201上的压缩板234保持与弹簧力302F的大小相关联的恒定压缩量。随着气溶胶形成基材201释放气溶胶172,气溶胶形成基材201的质量、体积和/或密度可以减小。作为这种减小的结果,反作用力201F可以减小。然后,弹簧302可以朝向加热室结构200的第一表面203-1进一步向下(309A)推动压缩板234,直到弹簧力302F与由压缩的气溶胶形成基材201施加的反作用力201F之间的平衡重新建立,以停止压缩板234的向下压缩线性移动309A。结果,即使当气溶胶形成基材201的质量、体积和/或密度随时间变化时,也保持由压缩组件230施加在气溶胶形成基材201上、基于弹簧力302F确定的特定压缩量。因此,在气溶胶形成基材201形成多个实例的气溶胶172的过程中,气溶胶形成基材201的填充密度可以保持更一致,其大小对应于弹簧302的弹簧力302F。弹簧302可以被配置为:在外壳201内的压缩板234的线性运动309A和/或309B的范围的至少一部分上施加恒定的、固定大小的弹簧力302F。
压缩板234的向上线性运动309B可以由施加在压缩板234上的外力(例如,反作用力201F)引起,所述外力在方向上与弹簧力302F相反,并且在大小上大于弹簧力302F。在一些示例性实施例中,反作用力201F可以超过弹簧力302F,甚至是短暂的,例如,基于包括由气溶胶形成基材201和(由气溶胶形成基材201释放的)气溶胶172二者施加在压缩板234上的合力的反作用力201F。这种合力可以提供反作用力201F,所述反作用力的大小可以超过弹簧力302F,并且引起压缩板234的向上线性运动309B。在气溶胶172的生成结束之后,可以稍后使压缩板234向下移动309A,并且组合的反作用力201F变得等于或小于弹簧力302F。
参见图3B,压缩致动器232可以是:任何已知类型的螺杆致动器,其包括螺杆螺母312和螺杆轴314,其中,螺杆螺母312围绕其纵向轴线301的旋转319引起螺杆轴314的线性运动。螺杆轴314可以固定到压缩板234,并且螺杆螺母312可以固定(例如,经由轴承316)到加热室结构200的一部分(例如,一件材料202-N),使得螺杆螺母312围绕轴线301的旋转319引起螺杆轴314的线性运动,并且因此引起固定的压缩板234沿轴线301在与压缩板234的底表面234B垂直的方向上朝向第一表面203-1的向下线性运动309A。旋转319可以在不同的、相反的旋转方向上,以引起压缩板234的向下线性运动309A或向上线性运动309B。
在一些示例性实施例中,螺杆致动器可以包括:手动接口318(例如,如图所示的一个或多个杆),其位于第一壳体112外部并暴露于周围环境102。手动接口318可以被配置为手动操纵,以实现对螺杆螺母312围绕轴线301的旋转319的手动控制。因此,可以实现对压缩板234的线性运动309A和/或309B的手动控制,并且因此可以实现对通过压缩板234压缩第一区域208-1中的气溶胶形成基材201的手动控制。气溶胶形成基材201的填充密度以及因此在加热器220加热时形成的气溶胶172/174的性质可以被手动控制,并且因此可以改进对气溶胶172的性质的手动控制。
参见图3C,压缩致动器232可以是任何已知类型的柱塞致动器,该柱塞致动器包括:引导轴324,其可以固定到加热室结构的一部分(例如,一件材料202-N);柱塞缸322,其被配置为在引导轴324内向下或向上(例如,朝向或远离第一表面203-1)移动,并且具有与引导轴324的纵向轴线(例如,轴线301)同轴的纵向轴线,其中柱塞缸322可以固定到压缩板234。柱塞缸322可以在引导轴324和柱塞缸322的纵向轴线(例如,轴线301)的方向上至少部分地移动329通过引导轴324。这种运动329可以引起固定到柱塞缸322的压缩板234的向下线性运动309A或向上线性运动309B。
如图3C中进一步所示,柱塞致动器可以包括手动接口326,所述手动接口可以位于第一壳体112外部并暴露于周围环境102,其中手动接口326可以被配置为手动操纵,以实现对柱塞缸322相对于引导轴324的线性、向下或向上移动329的手动控制。因此,可以实现对压缩板234的线性运动309A和/或309B的手动控制,并且因此可以实现对通过压缩板234压缩第一区域208-1中的气溶胶形成基材201的手动控制。因此,气溶胶形成基材201的填充密度以及因此在加热器220加热时形成的气溶胶172的性质可以被手动控制,并因此可以改进对气溶胶172的性质的手动控制。
参见图3D,压缩致动器232可以包括马达332,所述马达可以操作致动器元件334(例如,被配置为与马达332接合的杆),以引起压缩板234的向下线性运动309A和/或向上线性运动309B。马达332可以基于经由一个或多个电引线336从控制系统140供应的电力来操作,所述电引线336经由一组或多组导电元件(例如,导电元件118-C、128-C、电引线144-C、148等)将马达332电耦合到控制系统140(例如,耦合到控制器144和/或电源142)。在图3D中,致动器元件334可以是图3A至图3C中所示的任何致动器元件,例如弹簧302、螺杆致动器元件312和/或314、柱塞致动器元件322和/或324或其任何组合等。在一些示例性实施例中,致动器元件334可以是用于将马达332的操作转换为耦合元件(例如,压缩板234)的线性运动的任何已知致动器元件。马达332可以是:任何已知的马达或伺服机构,其包括被配置为基于接收到的电力来操作以引起耦合到马达或伺服机构的一个或多个结构的线性运动的任何已知的马达或伺服机构。
在一些示例性实施例中,控制器144可以控制从电源142向马达332的电力供应,以控制外壳210中的气溶胶形成基材201的压缩。重申,在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100可以包括控制系统140,所述控制系统140可以至少包括控制器144,所述控制器被配置为:控制马达332,以基于以可调节的方式控制压缩板234的线性运动309A和/或309B来以可调节的方式控制在外壳210中的气溶胶形成基材201的压缩。如图2B至图2C和图3D所示,在一些示例性实施例中,马达332可以经由一组或多组导电元件(例如,电引线336、导电元件118-C、128-C、电引线144-C、148等)电耦合到控制系统140,所述导电元件在马达332与控制系统140之间建立电路。这可以使得控制器144能够控制从电源142向马达332的电力供应,以便因此基于控制马达332的操作来控制气溶胶形成基材201的压缩。
如图2B至图2C和图3D所示,在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100包括力传感器340,所述力传感器可以经由任何熟知的元件(例如,引线341、导电元件118-C、128-C、电引线144-C、148等)电耦合到控制器144,以建立电耦合。力传感器340可以是:任何熟知的力传感器(例如,压缩传感器、应变传感器等),其被配置为基于压缩组件230将气溶胶形成基材201抵靠第一区域208-1中的第一表面203-1压缩而生成输出信号(例如,力传感器信号)。因此,该输出信号可以指示压缩板234对气溶胶形成基材201的压缩量。这种压缩量在本文中可以简称为“压缩值”。力传感器信号可以由力传感器340生成并传输到控制器144。控制器144可以处理力信号,以确定气溶胶形成基材201的压缩量(例如,确定压缩值)。例如,基于将压缩值与存储在控制器144处的目标压缩值进行比较并且响应于所述比较生成输出信号(所述输出信号被确定为使压缩值的调整接近或匹配目标压缩值),控制器144可以向马达332产生一个或多个输出信号和/或以可调节的方式控制从电源142向马达332的电力供应。这种输出信号可以基于以可调节的方式控制马达332的操作来引起气溶胶形成基材201的压缩的可调节控制。因此,可以提供反馈系统,以将气溶胶形成基材201的压缩调节和/或保持在期望的量或“目标”量和/或在期望的量范围内、或“目标”量范围内(例如,目标压缩值和/或目标压缩值范围)。在一些示例性实施例中,力传感器340可以不存在于包括图3D所示的压缩组件230的气溶胶生成装置100中。
在一些示例性实施例中,控制器144被配置为监测马达332的操作,以便例如基于处理压缩板234相对于第一表面203-1的确定位置来确定压缩板234在外壳210内的位置和/或移动量。控制器144可以访问存储的马达操作与压缩板234从外壳中的初始开始位置的线性移动309A和/或309B(例如,净的或累积的向下线性运动309A)之间的关系(例如,存储在控制器144处)。压缩板234在外壳210中的初始起始位置的定位可以被存储并为控制器144所知。控制器144可以访问存储的关系,以确定压缩板234由于马达332的操作而已从起始位置移动了多远。当气溶胶形成基材201逐渐耗尽时,控制器144可以监测压缩板234随时间的移动。控制器144可以响应于确定压缩板234的位置已经从外壳210内的初始起始位置移动了至少阈值距离(例如,累积和/或净向下线性移动309A至少满足阈值)而禁止进一步的加热器220操作。所述存储的关系可以包括根据经验生成的查找表,所述查找表关联值,所述值指示马达332的旋转量,正如由控制器144从开始时间生成的累积输出信号所指示的(例如,从特定开始时间向马达332供应的累积电流,所述特定开始时间可以是控制器144使电力供应到马达332的第一时间),并且导致自特定开始时间以来压缩板234的累积向下线性移动309A和/或净向下线性移动309A距离。
在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100可以包括:一个或多个位置传感器360,其经由至少电引线361电耦合到控制系统140。位置传感器360可以各自被配置为生成指示压缩板234位于外壳210中的单独位置处的信号,所述单独位置对应于外壳210中相应位置传感器360的位置。至少一个特定位置传感器360可以被配置为生成信号,所述信号指示压缩板234位于外壳210中的对应位置处,所述对应位置对应于第一区域208-1的阈值最小体积。控制器144可以被配置为:响应于从至少一个特定位置传感器360接收到信号,(例如基于禁止向加热器220进一步供应电力)禁止加热器220的进一步操作。一个或多个位置传感器360可以是:任何熟知的传感器,其被配置为生成指示外壳内的元件的位置的传感器信号(例如,被配置为响应于与压缩板234的接触而生成信号的接触传感器)。在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100可以不包括任何位置传感器360。
返回参见图2A至图2C,在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100包括温度传感器350,所述温度传感器可以经由任何熟知的元件(例如,引线351、导电元件118-C、128-C、电引线144-C、148等)电耦合到控制器144以建立电耦合。温度传感器350可以是:任何熟知的温度传感器(例如,热敏电阻),其被配置为生成输出信号(例如,温度传感器信号),该输出信号指示与加热的气溶胶形成基材201相关联的温度值。温度值可以是在加热器220产生热量222期间和/或气溶胶形成基材201产生气溶胶172期间加热器220的温度、第一表面203-1的温度和/或第一区域208-1中的气溶胶形成基材201的温度。温度传感器信号可以被输出到控制器144,并且控制器144可以基于处理接收到的温度传感器信号来确定前述温度值。在一些示例性实施例中,响应于处理温度传感器信号,基于在加热器220的未来激活中调节和/或保持从电源142供应到加热器220的电力的量以生成气溶胶172的未来实例,控制器144可以调节和/或保持确定的温度值,例如,接近或保持特定期望或“目标”温度值范围内的温度值和/或接近或匹配特定期望或“目标”温度值(例如,以降低气溶胶形成基材201的燃烧风险)。
在一些示例性实施例中,温度传感器350可以不存在,并且控制器144可以被配置为确定温度值,所述温度值是加热器220的温度、第一表面203-1的温度、和/或第一区域208-1中的气溶胶形成基材201的温度。这种确定可以基于监测从电源142到加热器220的电力供应,基于所述监测确定加热器220的电阻(例如,假设电气元件(例如,电引线224、144-C、接口118、128的导电元件118-C、128-C等)的已知电阻值),以及访问查找表(经由熟知的经验技术生成,以在热量222生成和/或气溶胶172生成期间将加热器220的电阻与加热器220、第一表面203-1和/或气溶胶形成基材201的温度相关联),以确定与所确定的电阻值相对应的温度值。控制器144可以被配置为:在加热器220的未来激活中调节从电源142供应到加热器220的电力量,以生成气溶胶172的未来实例,以调节所确定的温度值以匹配或至少接近目标温度值或在目标温度值范围内。
控制器144可以从力传感器340接收力传感器信号,并且可以基于访问查找表来处理信号。查找表可以将力传感器信号量与压缩值相关联。查找表可以将马达332的控制信号(例如,自特定开始时间以来由控制器144向马达332供应的累积电力)与对应的压缩值和/或其变化相关联。查找表可以将从电源142供应到马达332的电力量与对应的压缩值和/或其变化相关联。这种查找表可以经由众所周知的经验技术来生成,以将由力传感器340输出信号指示的压缩变化与向马达332的电力供应变化相关联。
基于处理从力传感器340接收的力传感器信号,控制器144可以确定压缩值,所述压缩值指示压缩组件230对气溶胶形成基材201的压缩量。控制器144可以将所确定的压缩值与目标压缩值和/或目标压缩值范围进行比较。响应于确定所确定的压缩值与目标压缩值不匹配和/或在目标压缩值范围之外,控制器144可以访问查找表,以确定:到马达332的输出信号和/或允许从电源142向马达332供应的电力量,其在查找表中与所确定的压缩值与目标压缩值或目标压缩值范围的中心之间的压缩的对应变化相关联。控制器144由此可以使所确定的输出信号和/或供应到马达332的电力量引起压缩组件230改变气溶胶形成基材201的压缩,以接近或匹配目标压缩值或在目标压缩值范围内(例如,至少减小所确定的压缩值与目标压缩值和/或目标压缩值范围之间的差)。因此,应该理解的是,控制系统140可以被配置为:基于处理由力传感器340生成的力传感器信号来控制马达332,以便以可调节的方式控制气溶胶形成基材201的压缩。
控制器144可以从温度传感器350接收温度传感器信号和/或经由熟知的技术确定加热器220的电阻,所述熟知的技术用于基于监测通过电路的至少一部分的电力(例如,电流)的供应来确定电路的一部分的电阻。控制器144可以基于访问查找表来处理信号,以确定与气溶胶形成基材201相关联的温度值。查找表可以将温度传感器信号和/或电阻量与温度值相关联。这种查找表可以经由众所周知的经验技术生成,以将温度传感器信号值和/或加热器220电阻值与和气溶胶形成基材相关联的所述温度值相关联。控制器144可以将确定的温度值与参考(例如,期望的、目标等)温度值进行比较。响应于确定所确定的温度值与参考温度值不匹配和/或在参考温度值范围之外,控制器144可以访问查找表,以确定:允许从电源142供应到加热器220的电力的量和/或供应的电力的变化,其在查找表中与所确定的温度值与参考温度值(和/或参考温度值范围的接近边界值)之间的对应温度变化相关联。然后,控制器144可以使加热器220改变(基于未来接收的温度传感器信号和/或电阻测量值确定的)所确定的温度,以接近和/或匹配参考温度值或在参考温度值范围内(例如,至少减小所确定的温度值与参考温度值和/或参考温度值范围之间的差)。因此,应该理解的是,控制系统140可以被配置为:基于在加热器220加热期间确定与第一区域208-1中的气溶胶形成基材201相关联的温度值,调节向加热器220的电力供应,使得所确定的温度接近目标温度值或温度值的目标范围。
应该理解的是,如本文所述,将一组值与另一组值相关联的所有查找表可以通过用于生成对应的多组值的众所周知的经验技术来创建。
图4A是根据一些示例性实施例的气溶胶生成装置的第一区段的透视横截面图。图4B至图4C是根据一些示例性实施例的图4A的气溶胶生成装置的第一区段沿图4A的横截面图线IVB-IVB’的横截面图。
在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100的至少第一区段110可以被配置为被分离成至少两个单独的件,以便暴露外壳210,并且进一步将外壳210的由第一表面203-1直接界定的底部区域410-1直接暴露于周围环境102。因此,可以实现将气溶胶形成基材201直接手动添加或去除(“装载”)到外壳210中。在图4A至图4C所示的示例性实施例中,第一区段110可以包括:接口402、404,其可以是任何类型的连接器接口,类似于如上所述的接口118、128。如图所示,接口402、404可以可分离地彼此连接以建立闭合的外壳210,并且接口402、404可以彼此分离,以将第一区段110分割成单独的件110-1、110-2,这些件可以经由重新连接接口402、404而进一步连接在一起。当接口402、404彼此分离时,如图4C所示,外壳210可以被打开并被分割成单独的开放外壳:底部区域410-1和顶部区域410-2,所述底部区域是由包括第一表面203-1的件110-1的内表面限定的开放外壳,所述顶部区域是由件110-2的内表面限定的开放外壳。底部区域410-1可以基于彼此分离的接口402、404而直接暴露于周围环境102,从而使得能够手动装载(例如,去除和/或添加)底部区域410-1中的气溶胶形成基材201。然后可以重新连接接口402、404以闭合外壳210,并能够压缩和加热外壳210中的气溶胶形成基材201,包括任何新添加的气溶胶形成基材201。
在图4A至图4C中,压缩组件230完全包括在件110-2中,所述件110-2在压缩致动器232处固定到加热室结构200的一部分,所述加热室结构200的一部分限定件110-2的第一壳体112的一部分。然而,示例性实施例不限于此,并且压缩组件230的一些或全部可以固定到包括在件110-1中的加热室结构200的一个或多个部分,使得可以执行压缩组件230的移动和/或分离,以将外壳210的底部区域410-1直接暴露于周围环境102,以能够在其中装载气溶胶形成基材201。
如图4A至图4B所示,在一些示例性实施例中,可以省略内部空间182和184,并且入口204可以延伸穿过加热室结构200的一部分,所述加热室结构200的一部分限定第一壳体112的一部分,以便直接在外壳210与周围环境102之间延伸。因此,入口也可以是空气入口114。出口206可以延伸穿过外壳210的第二区域208-2与第一壳体112的外部之间的第一壳体112的厚度,如果气溶胶生成装置100没有省略出口组件130,则第一壳体112可以是入口130-I。因此,在图4A至图4C所示的示例性实施例中,空气170可以经由入口204从周围环境102直接被抽吸入外壳210中。如果省略出口组件130,则空气170和气溶胶172可以直接从外壳210并通过出口206被抽吸到出口导管130-C或直接被抽吸到气溶胶生成装置100的外部,作为气溶胶174。
图5A是根据一些示例性实施例的气溶胶生成装置的出口组件130的透视图。图5B是根据一些示例性实施例的图5A的出口组件沿视图线VB-VB’的横截面图。
在一些示例性实施例中,出口组件130包括内壳510和外壳520。内壳510固定到第一壳体112,并且内壳510和外壳520在纵向轴线上同轴。外壳520的内表面520-S覆盖内壳510的外表面510-U。外壳520被配置为围绕外壳520的纵向轴线(其与内壳510的纵向轴线同轴)旋转。内壳510的内表面510-S至少部分地限定出口组件130的内表面130-S。因此,内表面510-S至少部分地限定出口导管530-C,所述出口导管从直接通向出口116的入口510-I延伸到出口510-O,所述出口被外壳520的包括出口520-O的部分覆盖。因此,出口组件130限定流体导管,所述流体导管从出口116经由出口导管130-C延伸到出口520-O,所述出口导管延伸穿过出口组件130的内部。因此,返回参见图1B,入口510-I可以与图1B所示的入口130-I相同,并且出口520-O可以与图1B所示的出口130-O相同。应该理解的是,出口130-O/520-O直接暴露于气溶胶生成装置100的外部,并且入口130-I/510-I暴露于加热室结构200的出口206,使得从外壳210中抽吸出的气溶胶174可以通过入口130-I/510-I被抽吸,并进一步通过出口导管130-C和通过出口130-O/520-O被抽吸到气溶胶生成装置100的外部。
仍然参见图5A至图5B,在一些示例性实施例中,内壳510包括一个或多个通风空气端口510-P,所述通风空气端口在其相对表面510-S与510-U之间延伸穿过内壳510的厚度510-T。外壳520包括:一个或多个通风空气端口520-P,其在外壳520的相对表面520-S与520-U之间延伸穿过外壳520的厚度520-T。在一些示例性实施例中,外壳520可以围绕外壳510、520的公共纵向轴线旋转,以将外壳520的至少一个通风空气端口520-P与内壳的至少一个通风空气端口510-P以可调节的方式对齐,从而独立于入口510-I/130-I或出口520-O/130-O以可调节的方式建立从周围环境102到出口导管530中的通风流动导管540。如图5B所示,当例如基于施加到出口130-O的负压将气溶胶174抽吸通过气溶胶生成装置100时,气溶胶174被抽吸通过出口116,通过出口导管130-C,并经由出口130-O从出口组件130和气溶胶生成装置100被抽吸出。如图5B中进一步所示,当至少一个通风空气端口520-P与至少一个通风空气端口510-P对齐以建立进入出口导管130-C中的通风流动导管540时,例如基于施加到出口130-O的负压,通风空气550可以独立于出口116、独立于入口130-I/510-I和独立于出口130-O/520-O而被抽吸入出口导管530-C中。通风空气550可以与气溶胶174混合以形成气溶胶174和通风空气550的混合物,在本文中称为气溶胶176,从而稀释经由出口130-O从气溶胶生成装置100被抽吸出的气溶胶176流中的气溶胶172/174的浓度。所述通风可以进一步降低被抽吸入气溶胶生成装置100中的空气170的流速。
如图5A至图5B所示,外壳520可以包括一组具有不同尺寸(例如,不同横截面流动面积、直径等)的多个通风空气端口520-P。外壳520可以被旋转以将不同尺寸的不同通风空气端口520-P与通风空气端口510-P对齐,该通风空气端口510-P的尺寸(例如,横截面流动面积、直径等)可以大于、小于或等于一个或多个通风空气端口520-P的尺寸。基于与通风空气端口510-P对齐的不同通风空气端口520-P,可以控制和/或调节所建立的通风流动导管540的有效横截面流动面积。因此,通风空气550的流速以及因此气溶胶176内气溶胶172/174的稀释可以被以可调节的方式控制。结果,出口组件130可以实现对通过出口130-O/520-O被抽吸的气溶胶176的流中气溶胶172/174的浓度的手动控制,从而改进气溶胶生成装置100的操作。
在一些示例性实施例中,外壳520可以被旋转,使得没有通风空气端口520-P与任何通风空气端口510-P对齐,使得一个或多个通风空气端口510-P被阻塞,没有通风空气550被抽吸入出口导管130-C,并且气溶胶172/174根本不被任何通风空气550稀释。
虽然图5A至图5B示出外壳520包括具有不同直径的多个通风空气端口520-P,这些通风空气端口可以与内壳510的给定通风空气端口510-P以可调节的方式对齐或不对齐,但是应当理解,示例性实施例不限于此。在一些示例性实施例中,外壳520可以包括:通风空气端口520-P,其可以与内壳510的具有不同尺寸的多个单独的通风空气端口510-P以可调节的方式对齐或不对齐,因此能够对进入出口导管130-C中的通风空气550流速的大小进行可调节的控制,以能够对通过出口130-O/520-O抽吸入的气溶胶176流中的气溶胶174的浓度进行可调节的控制。
应该理解的是,在一些示例性实施例中,出口组件130可以从气溶胶生成装置100中省略,并且出口116可以是气溶胶生成装置100的出口。
图6是示出根据一些示例性实施例的用于操作气溶胶生成装置的方法的流程图。图6中所示的方法可以部分或全部地由气溶胶生成装置100的任何示例性实施例中的一些或全部(包括例如气溶胶生成装置100的控制器144)实施。应该理解的是,图6中所示的操作可以以与图6中所示的顺序不同的顺序来实现,并且图6中所示的一些操作可以被省略和/或由各种不同的实体(例如,除气溶胶生成装置100之外)来实现。
在S602,可以将气溶胶形成基材201添加到气溶胶生成装置100的加热室结构200的外壳210的区域。外壳210可以基于加热室结构200的单独件彼此连接而被闭合(例如,密封),以完成外壳210作为加热室结构200的内部内的闭合外壳的限定。在一些示例性实施例中,外壳210的闭合可以是可逆的,例如,基于闭合加热室结构200的舱口290来实现,其稍后可以至少部分地分离,以能够未来在外壳210中添加和/或去除气溶胶形成基材201。在一些示例性实施例中,外壳210的闭合可以是不可逆的,使得禁止未来在外壳中添加和/或去除气溶胶形成基材201,从而将气溶胶生成装置100的包括加热室结构200的部分配置为在气溶胶形成基材201耗尽时能够被丢弃。
在闭合外壳210时,气溶胶形成基材201位于外壳210的第一区域208-1中,所述第一区域至少部分地由压缩组件230的压缩板234的第一表面203-1和相对的底表面234B限定。
在S604,压缩组件230将第一区域208-1中的气溶胶形成基材201抵靠第一表面203-1压缩。压缩量可以基于压缩致动器232的元件的固有特性(例如,压缩致动器232的弹簧302被配置为施加的弹簧力)和/或施加到压缩致动器232以使致动器引起压缩板234的线性移动309A和/或309B的力(例如,压缩致动器232的螺杆螺母312的旋转319、压缩致动器232的柱塞缸322的移动329、基于从电源142向其供应的电力的压缩致动器232的马达332的操作或其任意组合等)。
在一些示例性实施例中,在压缩致动器232包括马达332的情况下,操作S604可以包括:控制器144控制马达332,以通过压缩板234和/或压缩板234的线性移动309A和/或309B来实现气溶胶形成基材201的特定压缩量。控制器144可以访问存储的目标初始移动和/或压缩值,并且可以控制马达332以使压缩组件230达到目标值。例如,在目标值是目标初始移动值的情况下,控制器144可以确定由马达332引起的线性移动309A和/或309B的量。控制器144可以进一步确定(例如,基于访问根据众所周知的经验技术生成的查找表)要导致从电源142供应到马达332的电力的量,以使马达332实现压缩板234的线性移动309A和/或309B的特定量。在另一个示例中,在目标值是目标压缩值的情况下,控制器144可以与处理从力传感器340接收的力传感器信号相协调地控制从电源142到马达332的电力供应,以使马达332操作以增加压缩,直到从力传感器340接收的力传感器信号指示达到气溶胶形成基材201的目标压缩量。
在S606,基于使加热器220产生热量222,确定是否使气溶胶形成基材201生成气溶胶172。这种确定可以基于确定是否从气溶胶生成装置100的传感器146和/或接口149接收到信号来做出。响应于接收到指示通过气溶胶生成装置100的气流的抽吸的信号(例如,响应于空气170和/或170A被抽吸到气溶胶生成装置100中、来自传感器146的信号),可以处理该信号以确定是否存在以下内部条件:(1)气流的方向指示通过气溶胶生成装置100的气流的抽吸(相对于通过气溶胶生成装置100吹送空气),和/或(2)气流大小超过阈值。在一些示例性实施例中,仅一个条件可以足以激活加热器220,而在其他示例中,在激活加热器220之前,可能必须满足两个条件或所有条件。附加地或替代地,可以确定是否存在以下内部条件:(3)从接口149接收到指示接口149已经与之交互的信号,这种指示指示了气溶胶172的生成被命令(例如,通过与接口149的手动交互)。如果控制器144确定满足这些内部条件中的一些或全部(例如,S606=是),则控制器144可以选择性地将电源142电连接到加热器220,例如,操作包括在其中的开关以闭合包括电源142和加热器220的前述电路,从而激活加热器220(S608)。
应该理解的是,在S608处向加热器220供应电力引起加热器220产生热量222,所述热量使气溶胶形成基材201的温度升高(例如,基于至少传递到第一表面203-1的热量222),以引起气溶胶形成基材201生成可能夹带在空气170中(例如,与空气170混合)的气溶胶172的实例,以形成气溶胶174,所述气溶胶可以从外壳210被抽吸出并从气溶胶生成装置100被抽吸出。在加热器220被连续供应电力以产生热量222的期间由气溶胶形成基材201生成的气溶胶172将被理解为生成的气溶胶172的单个离散“实例”(本文中也称为“体积”)。当切断或减少对加热器220的电力供应使得停止或减少由加热器220产生的热量222并且因此气溶胶形成基材201停止生成气溶胶172,并且随后增加或重新开始向加热器220供应的电力,使得气溶胶形成基材201重新开始生成气溶胶172,稍后生成的气溶胶172将被理解为与在切断或减少加热器220的电力供应之前生成的先前生成的气溶胶172的实例不同的气溶胶172的单独实例。将进一步理解的是,气溶胶174的实例是与空气流170的至少一部分混合的气溶胶172的实例。
在一些示例性实施例中,在S608激活加热器220包括:在确定S606=是之后的特定时间段内使特定电力供应(例如,特定量的电流)从电源142供应到加热器220。在一些示例性实施例中,只要确定存在前述内部条件(S606=是),控制器144就可以继续向加热器220供应电力,并且在一些示例性实施例中,控制器144可以在从最初确定存在前述内部条件(S606=是)起经过特定时间段(例如,2秒)之后限制要切断的电力供应,并且即使S606=是,也可以禁止在S608重新激活向加热器220的电力供应,直到结束向加热器220最近的电力供应起经过了特定的时间量,从而在单独生成气溶胶174的单独实例之间建立最小冷却时间段。
在一些示例性实施例中,在S608使加热器220产生热量以使气溶胶形成基材201生成气溶胶172之前、期间和/或之后,在S604由压缩组件230保持气溶胶形成基材201的压缩。
操作S610至S614、S620至S624和S630至S632可以如图6所示并行地、顺序地或其任意组合地实现。在一些示例性实施例中,根本无法实现操作S610至S632的一些或全部。
在S610,例如在控制器144处,确定压缩组件230对气溶胶形成基材201的压缩的大小。这种确定可以基于例如在控制器144处从加热室结构200中的力传感器340接收力传感器信号并处理所述信号以确定由力传感器信号指示的压缩量(例如,压缩值),其中压缩量(例如,以牛顿为单位)指示压缩组件230对气溶胶形成基材201的压缩量。
在S612,例如在控制器144处,确定在S610确定的压缩值是否匹配目标压缩值和/或是否在压缩值的目标范围内。可以基于访问存储的目标压缩值或压缩值的目标范围来执行这种确定。如果在S610确定的压缩值与目标压缩值匹配和/或在压缩值的目标范围内(S612=是),则不执行压缩组件230的主动调节(例如,通过控制器144控制马达332的操作)。
如果在S610确定的压缩值与目标压缩值不匹配和/或不在压缩值的目标范围内(S612=否),则调节气溶胶形成基材201的压缩以接近和/或匹配目标压缩值和/或在压缩值的目标范围内(S614)。这种调整可以由控制器144执行:1)确定在S610确定的压缩值与目标压缩值或目标压缩范围的邻近边界的量或中心压缩值之间的差值,2)确定操作和/或向马达332供应电力的量以引起压缩值的所述差值,以及3)选择性地使所述操作和/或向马达332供应电力的量发生。确定操作和/或向马达332供应电力的量以引起压缩值的所述差值可以包括:访问通过熟知的经验技术生成的查找表,该查找表将压缩值变化量与对应的操作和/或向马达332的电力供应的量相关联,以使压缩值变化的所述量发生,并且进一步识别与在S610确定的压缩值与目标压缩值或目标压缩值范围的接近边界的量或中心压缩值之间的确定的差值相对应的特定操作和/或向马达332的电力供应的量。如图所示,可以迭代地执行操作S610至S614,直到确定的压缩值与目标压缩值匹配和/或在压缩值的目标范围内(S612=是)。
在一些示例性实施例中,在S612用于确定的所述存储的目标值或值的范围可以与在S604用于实现气溶胶形成基材201的压缩的目标值相同或不同。例如,在S604用于实现和/或控制压缩的初始目标压缩值可以小于在S610至S614用于实现和/或控制压缩的后续目标压缩值,使得:在S604气溶胶形成基材201的初始压缩之后,在气溶胶172的初始生成之后,使气溶胶形成基材201被更加压缩。在一些示例性实施例中,在S604用于实现和/或控制压缩的初始目标压缩值可以大于在S610至S614用于实现和/或控制压缩的后续目标压缩值。
在S620,例如,在控制器144处,关于在操作S608期间确定的温度(例如,确定的温度值)的大小进行确定。在S608向加热器供应电力期间,温度值可以是加热器220中的一些或全部的温度(例如,峰值温度或平均温度等)、第一表面203-1的一些或全部的温度、或者气溶胶形成基材201的温度。这种确定可以基于例如在控制器144处从加热室结构200和/或加热器220中的温度传感器350接收温度传感器信号来做出。这种确定可以基于以下来做出:在S608监测向加热器220的电力供应,并在S608期间确定加热器220的加热元件221的电阻值,并进一步确定与所确定的电阻值相对应的温度值。当基于与所确定的电阻值的对应关系来确定温度值时,所述确定可以包括:访问可以根据熟知的经验技术生成的查找表,该查找表将加热元件221的电阻值与对应的温度值相关联(其中温度值可以是加热器220、第一表面203-1和/或气溶胶形成基材201的温度)。
在S622,例如,在控制器144处,关于在S620确定的温度值是否与目标温度值匹配和/或在目标温度值范围内进行确定。这种确定可以基于访问存储的目标温度值或温度值的范围来执行。如果在S620确定的温度值与目标温度值匹配和/或在温度值的目标范围内(S622=是),则不执行对加热器220的电力供应的主动调节(例如,通过控制器144控制向其供应的电力)。
如果在S620确定的温度值与目标温度值不匹配和/或不在目标温度值范围内(S622=否),则控制器144被配置为使在S608的未来执行时在加热器220的未来激活期间向加热器220供应不同(例如,“调节”)的电力的量,使得未来确定的温度值(在S620的未来执行时)被调整为接近和/或匹配目标温度值和/或在目标温度值范围内(S624)。这种调节可以由控制器144执行:1)确定在S620确定的温度值与目标温度值或目标温度值范围的边界值或中心值之间的差值,2)确定在S608期间供应给加热器220的电力的量的变化(例如,从电源142供应到加热器220的电流的大小),以引起所述温度值差,以及3)调整存储值,所述存储值指示在未来供应期间(例如,S608的下一次执行)将被供应给加热器220的电力的量,使得在S608的下次供应时,控制器144将使从电源142供应到加热器220的电力的量为新的存储值,使得在下一次S620确定的温度值应该更接近目标值或值的范围。确定在S608的下一次发生(“执行”)时要供应的电力的新的量可以包括:访问通过熟知的经验技术生成的查找表,该查找表将温度值变化的大小与在S608的下一次执行时供应给加热器220的电力的量的对应变化相关联,以引起所述温度值变化;识别对应于所确定的温度值差的电力的量的特定变化;以及在S608的下一次执行时,将所确定的电力量的变化应用于所存储的要供应给加热器的电力的量的历史指示,以在S608的下一次执行时获得要供应给加热器的电力的量的新指示,并用新指示替换存储的历史指示。如图所示,可以基于S608的重复发生来迭代地执行操作S620至S624,直到所确定的压缩确实匹配目标压缩量和/或在压缩量的目标范围内(S622=是)。
在S630,例如,基于确定外壳210中的气溶胶形成基材201已经耗尽至低于某一阈值,关于外壳210中气溶胶形成基材201是否耗尽进行确定。
在一些示例性实施例中,这种确定可以基于监测压缩致动器232的马达332随时间的操作(例如,监测马达332的旋转元件和/或致动器元件334的位置从初始位置随时间的变化)来做出,以确定由马达332引起的压缩板234通过外壳310从对应于第一区域208-1的体积的特定大小的初始参考(例如,开始)位置的线性移动309A和/或309B的量。外壳210的尺寸可以部分或完全由控制器144访问,和/或控制器144可以被配置为访问第一区域208-1的体积变化与压缩板234的位置变化之间的关系。因此,基于跟踪压缩板234通过外壳210从对应于第一区域208-1的初始体积的初始位置的线性移动309A和/或309B的量(例如,大小)(例如,从特定开始时间开始的净和/或累积向下线性移动309A,所述特定开始时间可以是S602、S604和/或S608的最新执行发生的时间),并且进一步将所述线性移动309A和/或309B应用于第一区域208-1的体积的对应减小,控制器144可以被配置为确定第一区域208-1的当前体积,并且响应于确定第一区域208-1的体积小于特定阈值体积1,可以确定气溶胶形成基材201耗尽。
在一些示例性实施例中,在S630的这种确定可以基于接收和处理来自一个或多个位置传感器360的一个或多个信号来做出,所述信号指示压缩板234相对于所述传感器360位于外壳210中的一个或多个特定位置。例如,位于外壳210中特定位置的给定传感器360可以响应于压缩板234与所述传感器360接触而向控制系统140生成信号,其中所述信号指示压缩板234位于外壳210的所述特定位置,并且控制器144被配置为:基于接收和处理来自一个或多个特定传感器360的信号来确定第一区域208-1的对应体积。例如,控制器144可以从一个或多个传感器360接收一个或多个信号,并且可以访问(通过已知的经验技术生成)查找表,该查找表将来自特定传感器360的特定信号与第一区域208-1的对应体积和/或气溶胶形成基材201是否耗尽的指示相关联。因此,控制器144可以基于接收和处理来自传感器360的信号来确定气溶胶形成基材201是否耗尽。
如果确定气溶胶形成基材201没有耗尽(S630=否),则响应于在S614的压缩的每次调整、响应于在S608生成的气溶胶172的每个单独实例、响应于压缩板234的任何线性移动309A和/或309B、响应于与气溶胶生成装置100的任何接口149、160的相互作用或其任何组合等,可以例如在时间流逝之后以规则的间隔重复执行操作S630。
如果确定气溶胶形成基材201耗尽(S630=是),则执行操作S632。在一些示例性实施例中,操作S632可以包括:例如基于控制器144使舱口290和/或接口402、404解锁(例如,基于向保持舱口290固定到加热室结构200的其余部分的一个或多个锁定装置和/或向保持接口402、404彼此固定的一个或多个锁定装置发送信号)以使外壳210打开,以便能够打开外壳210,并因此能够重新装载(例如,手动重新装载)外壳210中的气溶胶形成基材201(S632)。在一些示例性实施例中,操作S632可以包括:控制器144选择性地禁止或禁用向加热器220进一步供应电力(S608),即使随后接收到来自传感器146和/或接口149的信号(例如,S606=是),直到确定气溶胶形成基材201不再处于耗尽状态(例如,外壳210已经被重新装载有足够量的气溶胶形成基材201)。在一些示例性实施例中,操作S632可以包括:响应于确定外壳210是关闭的(例如,基于从加热室结构200的接触传感器接收信号)、确定第一区域208-1的体积大于阈值(例如,基于确定压缩板234的位置和/或处理来自一个或多个传感器360的信号)或其任意组合等,选择性地重新启用向加热器220的电力供应。在一些示例性实施例中,气溶胶生成装置100可以被配置为:使控制器144能够通过用于实现这种确定的任何熟知的系统来确定压缩板234在外壳210中的位置,并因此确定第一区域208-1的体积,所述系统包括:一个或多个位置传感器360,其包括在加热室结构200和/或压缩组件230中,可以生成信号,所述信号可以由控制器144处理,以确定压缩板234在外壳210中的相对位置(例如,相对于至少第一表面203-1),以确定第一区域208-1的体积,并将所确定的体积与阈值体积值进行比较,和/或确定气溶胶形成基材201是否耗尽。这种确定可以经由访问查找表来实现,所述查找表将传感器360信号和/或所确定的压缩板234位置与第一区域208-1的对应体积值和/或气溶胶形成基材201是否耗尽的指示相关联。响应于确定气溶胶形成基材201未耗尽,控制器14可以在S632响应于随后接收到来自传感器146和/或接口149的至少一些未来信号(例如,S606=是)而选择性地启用加热器220激活(S608)。
在一些示例性实施例中,操作S632包括:经由气溶胶生成装置100的接口160产生指示,所述指示指示气溶胶形成基材201耗尽、应当发生外壳210中的气溶胶形成基材201的进一步重新装载,和/或禁止进一步的气溶胶172生成(即使S606=是),直到/除非发生这种重新装载。在一些示例性实施例中,控制器144被配置为:“重新设置”,以例如响应于舱口290被确定为关闭,响应于确定压缩板234的位置已经改变以将第一区域208-1的体积增加到大于阈值体积值,响应于与气溶胶生成装置的一个或多个接口149、160的手动交互或其任何组合等,重新启用气溶胶172的生成(例如,响应于S606=是,启用加热器220激活以使S608能够被执行)。
本文已经公开了示例性实施例,应当理解的是,其他变体是可能的。这样的变体不应当被视为背离本发明的主旨和范围,并且对于本领域技术人员来说显而易见的是所有此类修改都旨在包括在以下权利要求的范围内。
Claims (22)
1.一种气溶胶生成装置,包括:
加热室结构,所述加热室结构限定外壳,所述外壳具有固定体积,所述加热室结构被配置为将气溶胶形成基材保持在所述外壳的第一区域内,所述加热室结构包括第一表面,所述第一表面至少部分地限定所述第一区域,所述加热室结构还包括入口,所述入口被配置为将空气引导到所述外壳中,所述加热室结构还包括出口,所述出口被配置为使空气能够从所述外壳被抽吸出;
加热器,所述加热器耦合到所述加热室结构,所述加热器靠近所述第一表面,所述加热器被配置为产生热量,所述热量被传递到所述第一表面,以使所述气溶胶形成基材形成气溶胶而不使所述气溶胶形成基材发生任何燃烧,其中,所述加热室结构被配置为引导所述气溶胶经由所述出口从所述外壳被抽吸出;以及
压缩组件,所述压缩组件至少部分地位于所述外壳内,所述压缩组件包括压缩板和耦合到所述压缩板的压缩致动器,所述压缩板被配置为将所述外壳的一部分限定为所述外壳的第一区域,使得所述压缩板和所述第一表面限定所述第一区域的相对边界,所述压缩致动器被配置为使所述压缩板移动通过所述外壳,以将所述第一区域中的气溶胶形成基材抵靠所述第一表面以可调节的方式压缩并且保持所述气溶胶形成基材的压缩。
2.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述压缩板对于气流是可渗透的,并且使所述气溶胶能够穿过所述压缩板的厚度,并且被配置为限制所述气溶胶形成基材从所述外壳的第一区域逸出到所述外壳的剩余的第二区域中。
3.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述压缩致动器包括弹簧,所述弹簧被配置为:施加弹簧力,以朝向所述第一表面推动所述压缩板。
4.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述压缩致动器包括螺杆致动器,所述螺杆致动器被配置为基于螺母在螺杆轴中的旋转使所述压缩板朝向所述第一表面线性运动。
5.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述压缩致动器包括柱塞致动器,所述柱塞致动器被配置为:被手动操纵,以引起所述压缩板朝向所述第一表面的线性运动。
6.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述加热室结构的至少一部分能够至少部分地从所述加热室结构的其余部分分离,以使所述外壳的至少一部分能够直接暴露于位于所述气溶胶生成装置外部的周围环境。
7.如权利要求6所述的气溶胶生成装置,其中,所述加热室结构的所述部分是舱口,所述舱口能够至少部分地从所述加热室结构的其余部分分离。
8.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述压缩致动器包括致动器马达,所述致动器马达被配置为:基于接收电力来操作,以引起所述压缩板的线性运动。
9.如权利要求8所述的气溶胶生成装置,还包括:
控制系统,所述控制系统被配置为:控制所述致动器马达,以基于以可调节的方式控制所述压缩板的线性运动而以可调节的方式控制所述气溶胶形成基材的压缩。
10.如权利要求9所述的气溶胶生成装置,还包括:
力传感器,所述力传感器被配置为基于所述压缩组件对所述第一区域中的气溶胶形成基材的压缩来生成力传感器信号,
其中,所述控制系统被配置为:基于处理所述力传感器信号来控制所述致动器马达,以控制所述气溶胶形成基材的压缩。
11.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,还包括:
控制系统,所述控制系统被配置为:控制向所述加热器的电力供应,以控制所述气溶胶形成基材的加热。
12.如权利要求11所述的气溶胶生成装置,其中
所述控制系统被配置为:基于在所述加热器加热期间确定与所述第一区域中的气溶胶形成基材相关联的温度值,调节向所述加热器的电力供应,使得所确定的温度接近目标温度值或温度值的目标范围。
13.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,还包括:
出口组件,所述出口组件限定:在入口与出口之间延伸的出口导管,所述出口直接暴露于所述气溶胶生成装置的外部,
其中,所述出口组件被配置为将从所述加热室结构的外壳抽吸出的气溶胶经由所述出口导管引导到所述出口,
其中,所述出口组件被配置为:以可调节的方式建立通风流动导管,以将可调节的通风空气流引导到所述出口导管中,以与经由所述出口组件的入口被抽吸入所述出口导管中的气溶胶混合。
14.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,还包括:
电源,所述电源被配置为向所述加热器供应电力;以及
控制器,所述控制器被配置为控制从所述电源向所述加热器的电力供应。
15.如权利要求14所述的气溶胶生成装置,还包括:
第一区段,所述第一区段包括所述加热室结构、所述加热器和第一区段连接器接口;以及
第二区段,所述第二区段包括所述电源、所述控制器和第二区段连接器接口,
其中,所述第一区段连接器接口和所述第二区段连接器接口彼此互补,并且被配置为彼此以可分离的方式连接,以将所述第一区段和所述第二区段以可分离的方式连接在一起。
16.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述气溶胶形成基材是植物材料。
17.如权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述气溶胶形成基材包括尼古丁。
18.一种操作气溶胶生成装置的方法,所述方法包括:
使所述气溶胶生成装置的压缩组件压缩所述气溶胶生成装置的加热室结构的外壳的第一区域内的气溶胶形成基材,使得所述气溶胶形成基材抵靠所述外壳的第一表面被压缩,所述第一表面是所述外壳的靠近加热器的表面,所述加热器耦合到所述加热室结构,所述压缩组件包括:压缩板和耦合到所述压缩板的压缩致动器,所述压缩板被配置为:将所述外壳的一部分限定为所述外壳的所述第一区域,使得所述压缩板和所述第一表面限定所述第一区域的相对边界;以及
使所述加热器产生热量,所述热量经由所述第一表面传递到所述第一区域中,以使所述气溶胶形成基材形成气溶胶而不使所述气溶胶形成基材发生任何燃烧。
19.如权利要求18所述的方法,还包括:
响应于处理从力传感器接收的力传感器信号来调节所述压缩组件对所述气溶胶形成基材的压缩,以确定所述气溶胶形成基材的压缩量;以及确定所确定的压缩与目标压缩值或压缩值的目标范围之间的差值,使得所述气溶胶形成基材的压缩被改变,以减小所确定的压缩与所述目标压缩值或压缩值的目标范围之间的差值。
20.如权利要求18所述的方法,还包括:
响应于确定与所述气溶胶形成基材相关联的温度值,在所述加热器加热期间调节所述气溶胶形成基材被加热到的温度,以及确定所确定的温度值与目标温度值或温度值的目标范围之间的差值,使得供应给所述加热器以引起所述加热的电力供应被改变,以减小所确定的温度值与所述目标温度值或温度值的目标范围之间的差值。
21.如权利要求18所述的方法,还包括:
基于确定所述压缩板相对于所述外壳中的第一表面的位置,以及基于所确定的所述压缩板的位置而确定所述第一区域的体积,响应于确定所述外壳的第一区域的体积小于阈值,选择性地禁止向所述加热器的电力供应,以选择性地禁止由所述加热器产生热量。
22.如权利要求18所述的方法,其中,所述气溶胶形成基材包括尼古丁。
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