CN116782783A - 气溶胶产生装置和气溶胶产生系统 - Google Patents
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Abstract
一种气溶胶产生装置(10)包括用于接纳气溶胶产生制品(100)的加热腔室(18)、和至少一个可感应加热的感受器(42),该至少一个可感应加热的感受器安装在该加热腔室(18)中,使得在该感受器(42)与该腔室壁(30)之间存在外气隙(59),并且当气溶胶产生制品(100)被接纳在该加热腔室(18)中时,该感受器(42)与该气溶胶产生制品(100)之间存在内气隙(58)。当使用者通过该气溶胶产生制品(100)进行吸入时,进来的空气流经该内气隙(58)和外气隙(59),以从该感受器(42)的内表面和外表面吸收热量,这使得被抽吸到该气溶胶产生制品中的空气被有效地预加热。
Description
技术领域
本披露内容总体上涉及一种气溶胶产生装置,并且更具体地涉及一种用于对气溶胶产生基质进行加热以产生供使用者吸入的气溶胶的气溶胶产生装置。本披露的实施例还涉及一种包括气溶胶产生装置和气溶胶产生基质的气溶胶产生系统。本披露内容特别适合于便携式(手持式)气溶胶产生装置。此类装置通过传导、对流和/或辐射来加热而不是灼烧气溶胶产生基质(例如,烟草)或其他合适的材料,以产生供使用者吸入的气溶胶。
背景技术
作为使用传统烟草产品的替代,风险被降低或风险被修正的装置(也被称为气溶胶产生装置或蒸气产生装置)的流行和使用近年来迅速增长。可获得将气溶胶产生基质加热或温热以产生供使用者吸入的气溶胶的各种装置和系统。
常用的风险被降低或风险被修正的装置是被加热基质的气溶胶产生装置或所谓的加热不灼烧式装置。这种类型的装置通过将气溶胶产生基质加热到典型地在150℃至300℃范围内的温度来产生气溶胶或蒸气。将气溶胶产生基质加热到在该范围内的温度而不灼烧或燃烧气溶胶产生基质会产生蒸气,蒸气典型地冷却并且冷凝以形成供装置的使用者吸入的气溶胶。在通常意义上,蒸气是在低于其临界温度的温度下为气相的物质,这意味着可以在不降低温度的情况下通过增大其压力而将蒸气冷凝成液体,而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或其他气体中的悬浮物。然而,应注意的是术语“气溶胶”和“蒸气”在本说明书中可以互换使用,尤其是关于所产生的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。
当前可用的气溶胶产生装置可以使用多种不同方法中的一种方来为气溶胶产生基质提供热量。一种这样的方法是提供采用感应加热系统的气溶胶产生装置。在这种装置中,在该装置中设置有感应线圈,并且提供可感应加热式感受器以加热气溶胶产生基质。在使用者启动该装置时,电能被供应至感应线圈,从而产生交流电磁场。感受器与电磁场耦合以在感受器中感应出局部涡电流和/或更大规模的循环电流流动。电流在感受器中流动产生电阻加热。取决于感受器的材料,还可能因磁滞而经历加热。热量例如通过热传导从感受器传递至气溶胶产生基质,并且在气溶胶产生基质被加热时,产生气溶胶。
通常期望快速地加热气溶胶产生基质,以便在气溶胶产生基质中获得并维持足够的高温以产生蒸气。本披露内容寻求提供一种气溶胶产生装置,该气溶胶产生装置将气溶胶产生基质快速加热到期望的温度,同时最大化该装置的能量效率。
发明内容
根据本披露的第一方面,提供了一种气溶胶产生装置,该气溶胶产生装置包括:用于接纳气溶胶产生制品的加热腔室,该加热腔室包括腔室壁,该腔室壁限定了该加热腔室的内部体积;至少一个可感应加热的感受器,该至少一个可感应加热的感受器安装在加热腔室的内部体积中,使得在该感受器与腔室壁之间存在外气隙,并且当气溶胶产生制品被接纳在加热腔室中时,该感受器与气溶胶产生制品之间存在内气隙。该加热腔室的近端开向大气并且其远端是封闭的,该内气隙提供从该近端到该远端的第一空气路径,并且该外气隙提供从该近端到该远端的第二空气路径。
该内气隙减小了感受器与气溶胶产生制品之间的热传导,而外气隙减小了感受器与腔室壁之间的热传导。与感受器的内表面和外表面两者相邻地提供气隙使得实现热量从感受器到周围空气的有效传递。
该装置可以被配置成使得当气溶胶产生制品被接纳在加热腔室中时,感受器的任何部分都不与气溶胶产生制品接触。这降低了气溶胶产生制品的包裹物或基质通过来自感受器的热量的直接传递而灼烧的风险。代替地,通过预加热流经气溶胶产生制品的空气,使热量更均匀地遍布整个气溶胶产生基质。
该装置可以包括围绕加热腔室的轴线周向地布置的多个感受器。多个感受器可以有助于装置的制造或组装,并且如果这些感受器彼此电隔离,则这可以防止感应电流围绕装置连续循环。
每个感受器可以呈围绕该轴线弯曲成弧形的板的形式。这样的板易于制造、并且可以被组合以形成分段式柱形表面,该柱形表面与腔室壁和气溶胶产生制品两者均匀地间隔开。
该装置可以包括被接纳在加热腔室中的框架,该框架不是可感应加热的,并且该至少一个感受器安装在该框架中。这提供了制造该装置的方便方式。该框架还可以被配置为可从加热腔室中移除,例如以准许清洁或更换感受器。
该框架可以包括用于将气溶胶产生制品在加热腔室中居中的引导件。这确保了在感受器与气溶胶产生制品之间形成内气隙的期望间距。由此,该框架还帮助将气溶胶产生制品固位在装置中。
该框架可以包括用于气溶胶产生制品的远端的底座。这可以维持气溶胶产生制品的远端与加热腔室的基部之间的气隙,以确保空气可以从加热腔室流到气溶胶产生制品的远端中。
这样的装置可以在以下方法中使用,该方法包括:将气溶胶产生制品的至少一部分插入加热腔室中;以及将空气背离加热腔室的远端抽吸穿过气溶胶产生制品,由此使进来的空气沿着第一空气路径和第二空气路径流向加热腔室的远端。同时,该至少一个感受器可以被感应地加热以在进来的空气沿着第一空气路径和第二空气路径流过感受器时升高该进来的空气的温度。
第一空气路径中的空气流过感受器的内表面,而第二空气路径中的空气流过感受器的外表面。在感受器的内表面和外表面两者上提供气流实现了来自感受器的热量的有效传递,以增大被抽吸穿过气溶胶产生制品的空气的温度。
根据本披露的另一方面,一种气溶胶产生装置可以包括用于接纳气溶胶产生制品的加热腔室,该加热腔室包括腔室壁,该腔室壁限定了该加热腔室的内部体积;以及一种用于组装该气溶胶产生装置的方法可以包括:将一个或多个可感应加热的感受器安装在框架中;以及将该框架和该一个或多个感受器插入加热腔室中,使得在该一个或多个感受器中的每一个与腔室壁之间存在外气隙,并且当气溶胶产生制品被接纳在加热腔室中时,该感受器与气溶胶产生制品之间存在内气隙。
这些感受器优选地包括导电且透磁的材料,优选地金属材料。如果感受器由这样的材料形成,则它们能够经受感应加热。该金属材料典型地选自由不锈钢和碳钢组成的组。然而,可感应加热的感受器可以包括任何合适的材料,包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢、碳钢及其合金(例如镍铬或镍铜)中的一种或多种。
气溶胶产生装置可以包括电源和控制器(例如,包括控制电路系统),该电源和该电路系统可以被配置用于在高频下进行操作。电源和电路系统可以被配置成在大约70kHz到1MHz之间、可能是在大约150kHz到250kHz之间、并且可能是大约200kHz的频率下进行操作。取决于所使用的可感应加热的感受器的类型,电源和电路系统可以被配置成在更高的频率、例如MHz范围的频率下进行操作。
气溶胶产生基质可以包括任何类型的固体或半固体材料。气溶胶产生固体的示例性类型包括粉末、微粒、球粒、碎片、线、颗粒、凝胶、条带、散叶、切碎的填料、多孔材料、泡沫材料或片材。气溶胶产生基质可以包括植物衍生材料,并且尤其可以包括烟草。气溶胶产生材料可以有利地包括再造烟草,例如,该再造烟草包含烟草以及纤维素纤维、烟草茎纤维以及如CaCO3等无机填料中的任何一者或多者。
因此,气溶胶产生装置可以被称为“受热式烟草装置”、“加热但不灼烧式烟草装置”、“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产生基质汽化的装置。
气溶胶产生基质可以形成气溶胶产生制品的一部分并且可以被纸质包裹物周向包绕。当气溶胶产生基质被接纳在气溶胶产生装置的加热腔室中时,气溶胶产生制品的其他部分可以保持在加热腔室外部以提供例如使用者使用的吸嘴。
气溶胶产生制品可以大致形成为棒状,并且可以宽泛地类似于具有管状区域的香烟,该管状区域具有以适当方式布置的气溶胶产生基质。气溶胶产生制品可以包括在气溶胶产生制品的近端处的过滤段,例如该过滤段包括醋酸纤维素纤维。过滤段可以构成吸嘴过滤器,并且可以与气溶胶产生基质同轴对准。在一些设计中还可以包括一个或多个蒸气收集区域、冷却区域以及其他结构。例如,气溶胶产生制品可以包括在过滤段上游的至少一个管状段。管状段可以充当蒸气冷却区域。该蒸气冷却区域可以有利地允许通过加热气溶胶产生基质而产生的经加热的蒸气冷却并且冷凝以形成具有合适特性供使用者例如通过过滤段吸入的气溶胶。
气溶胶产生质可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂的示例包括多元醇及其混合物,诸如丙三醇或丙二醇。典型地,气溶胶产生基质可以包括在大约5%与大约50%(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在一些实施例中,气溶胶产生基质可以包括在大约10%与大约20%(基于干重)之间并且可能为大约15%(基于干重)的气溶胶形成剂含量。
在加热时,气溶胶产生基质可以释放挥发性化合物。挥发性化合物可以包括尼古丁或诸如烟草香料等香料化合物。
附图说明
图1是气溶胶产生系统的图解纵向截面视图,该气溶胶产生系统包括气溶胶产生装置和准备定位在气溶胶产生装置的加热腔室中的气溶胶产生制品,这有助于理解本发明;
图2是图1的气溶胶产生系统的图解纵向截面视图,示出了定位在气溶胶产生装置的加热腔室中的气溶胶产生制品;
图3是另外的图解纵向截面视图,示出了穿过根据本发明的气溶胶产生装置的加热腔室的气流;
图4和图5是图解横向截面视图,示出了根据本发明的感受器构型的两个示例;
图6是根据本发明的感受器框架的第一实施例的立体图;
图7是图6的感受器框架的部分分解立体图;
图8是根据本发明的感受器框架的第二实施例的立体图;并且
图9是图8的感受器框架的分解立体图。
具体实施方式
首先参考图1和图2,图解地示出了气溶胶产生系统1的实例。气溶胶产生系统1包括气溶胶产生装置10和与装置10一起使用的气溶胶产生制品100。气溶胶产生装置10包括容纳气溶胶产生装置10的各种部件的主体12。主体12可以具有任何形状,该形状的尺寸被设置为配合在此阐述的各种实施例中描述的部件并且由使用者独立地单手舒适地握持。
为方便起见,气溶胶产生装置10的第一端14(示出为朝向图1和图2的底部)被描述为气溶胶产生装置10的远端、底端、基端或下端。气溶胶产生装置10的第二端16(示出为朝向图1和图2的顶部)被描述为气溶胶产生装置10的近端、顶端或上端。在使用期间,使用者典型地将气溶胶产生装置10定向成第一端14朝下和/或相对于使用者的嘴处于远侧位置,并且第二端16朝上和/或相对于使用者的嘴处于近侧位置。
气溶胶产生装置10包括定位在主体12中的加热腔室18。加热腔室18限定了用于接纳大致柱形的气溶胶产生制品100的至少一部分的、具有大致圆形截面的内部容积(呈空腔20的形式)。加热腔室18具有限定纵向方向的纵向轴线。加热腔室18的近端26朝向气溶胶产生装置10的第二端16开放。加热腔室18通常保持与主体12的内表面间隔开,以最小化到主体12的热传递。
气溶胶产生装置10进一步包括电源22(例如,可以为可再充电的一个或多个电池)和控制器24。
气溶胶产生装置10可以可选地包括滑盖28,该滑盖可在关闭位置(见图1)与打开位置(见图2)之间横向地移动,在关闭位置,该滑盖覆盖加热腔室18的开放端26以防止触及加热腔室18,在打开位置,该滑盖露出加热腔室18的开放第一端26以提供通向加热腔室18的通路。在一些实施例中,滑动盖28可以被偏置到关闭位置。
加热腔室18、且特别是空腔20被布置成接收对应成形的大致圆柱形或杆状气溶胶产生制品100。气溶胶产生制品100典型地包括预包装的气溶胶产生基质102。气溶胶产生制品100是可抛弃且可更换式制品(还被称为“消耗品”),该制品可以例如包含烟草作为气溶胶产生基质102。气溶胶产生制品100具有近端104(或嘴口端)和远侧端106。气溶胶产生制品100进一步包括定位在气溶胶产生基质102的下游的吸嘴段108。气溶胶产生基质102和吸嘴段108同轴对准地布置在包裹物110(例如,纸质包裹物)内,以将部件保持在适当位置来形成杆状气溶胶产生制品100。
吸嘴段108可以包括朝下游方向(换句话说,从气溶胶产生制品100的远端106朝向近端(嘴口端)104)依次且同轴对准地布置的以下部件(未详细示出)中的一个或多个:冷却段、中心孔段和过滤段。冷却段典型地包括中空纸管,该中空纸管的厚度比纸质包裹物110的厚度大。中心孔段可以包括含有醋酸纤维素纤维和塑化剂的固化的混合物,并且起到了增加吸嘴段108的强度的作用。过滤段典型地包括醋酸纤维素纤维并且充当吸嘴过滤器。在经加热的蒸气从气溶胶产生基质102朝向气溶胶产生制品100的近端(嘴口端)104流动时,蒸气在穿过冷却段和中心孔段时冷却并冷凝而形成具有合适特性的气溶胶以供使用者通过过滤段吸入。
加热腔室18具有侧壁(或腔室壁)30,该侧壁在位于加热腔室18的远端34处的基部32与开放端26之间延伸。腔室壁30和基部32彼此连接,并且可以一体地形成为单件。在所展示的实施例中,腔室壁30是管状的,更具体地是圆柱形的。在其他实施例中,腔室壁30可以具有其他合适的形状,比如具有椭圆形或多边形截面的管。在另外的实施例中,腔室壁30可以是锥形的。腔室壁30和基部32可以由耐热塑料材料形成,比如聚醚醚酮(PEEK)。
在所展示的实施例中,加热腔室18的基部32是封闭的,例如密封的或气密的。也就是说,加热腔室18是杯状的。这可以确保从开放端26吸入的空气被基部32阻止流出第二端34,而是被引导穿过气溶胶产生基质102。还可以确保使用者将气溶胶产生制品100插入加热腔室18中预定的距离,而不是更远。
气溶胶产生装置10包括至少一个可感应加热的感受器42。该气溶胶产生装置可以包括围绕加热腔室18周向间隔开的多个可感应加热的感受器42。可感应加热的感受器42在加热腔室18的纵向方向上可以是长形的。
气溶胶产生装置10包括用于产生电磁场的电磁场发生器46。电磁场发生器46包括基本上螺旋形的感应线圈48。感应线圈48具有圆形截面,并且围绕基本上圆柱形的加热腔室18螺旋延伸。感应线圈48可以由电源22和控制器24通电。除其他电子部件外,控制器24包括逆变器,该逆变器被布置成将来自电源22的直流电转换成用于感应线圈48的交流高频电流。
加热腔室18的腔室壁30包括形成在外表面38中的线圈支撑结构50。在所展示的示例中,线圈支撑结构50包括线圈支撑凹槽52,该线圈支撑凹槽围绕外表面38螺旋延伸。感应线圈48被定位在线圈支撑槽52中,并且因此相对于可感应加热的感受器42牢固且最佳地定位。
为了使用气溶胶产生装置10,使用者将滑动盖28(如果存在的话)从图1中所示的关闭位置移位到图2中所示的打开位置。使用者接着将气溶胶产生制品100穿过加热腔室18的开放端26插入,使得气溶胶产生基质102被接纳在空腔20中,并且吸嘴段108的至少一部分从开放端26伸出以允许使用者的嘴唇接合。
在使用者启动气溶胶产生装置10时,感应线圈48由电源22和控制器24通电,电源和控制器向感应线圈48供应交流电流,且从而由感应线圈48产生交流的且随时间变化的电磁场。这与可感应加热的感受器42耦合,并在感受器42中产生涡流和/或磁滞损耗,引起这些感受器变热。然后,热例如通过传导、辐射或对流从可感应加热的感受器42传递到气溶胶产生基质102。这样引起气溶胶产生基质102被加热而不会燃烧或点燃,并且从而产生蒸气。产生的蒸气冷却并冷凝以形成气溶胶,气溶胶产生装置10的使用者可以通过吸嘴段108、更具体地通过过滤段吸入气溶胶。
通过例如通过加热腔室18的开放端26添加周围环境的空气利于气溶胶产生基质102的汽化,空气在气溶胶产生制品100与腔室壁30的内表面36之间流动时被加热。更具体地,当使用者吸吮过滤段时,空气穿过开放端26被吸入加热腔室18中,如图2中箭头A所展示。进入加热腔室18的空气在气溶胶产生制品100与腔室壁30之间从开放端26流向封闭端34。当空气到达加热腔室18的封闭端34时,空气转过大约170°并进入气溶胶产生制品100的远端106。然后,如图2中箭头B所展示,空气与基质102产生的蒸气一起从远端106朝向近端(嘴口端)104被抽吸穿过气溶胶产生制品100。
使用者可以在气溶胶产生基质102能够持续产生蒸气的整个时间上持续吸入气溶胶,例如,在气溶胶产生基质102已经将留下的可汽化组分汽化成合适的蒸气的整个时间上。控制器24可以调节通过感应线圈48的交流电流的大小,以确保可感应加热的感受器42的温度以及进而气溶胶产生基质102的温度不超过阈值水平。具体地,在特定温度(取决于气溶胶产生基质102的组成)时,气溶胶产生基质102将开始燃烧。这不是期望的效果,并且避免高于和处于这个温度的温度。将形成腔室壁30和基部32的材料选择为能够在气溶胶产生装置的期望寿命期间被反复加热至高达阈值的温度。
为了帮助实现温度调节,在一些示例中,气溶胶产生装置10设置有温度传感器(未展示)。控制器24被布置成从温度传感器接收气溶胶产生基质102的温度指示,并且使用该温度指示来控制供送到感应线圈48的交流电流的大小。可以提供比如压力传感器或流量传感器(未展示)等器件来检测穿过加热腔室18的气流并且仅在使用者进行穿过装置10的主动吸入时使感应线圈48通电。
使用者的单次吸入通常被称为“吮吸(puff)”。在一些场景下,期望的是模拟吸烟体验,这意味着气溶胶产生装置10通常能够容纳足够的气溶胶产生基质102,以提供十到十五次吮吸。
与模拟吸烟的体验相符,在需要更换电源22或给电源再充电之前,电源22通常足以将这个循环(使气溶胶产生基质102达到期望温度、并且维持该温度和十到十五次吮吸的蒸气产生)重复十次或者甚至二十次,由此模拟抽一包烟的用户体验。
通常,当由可感应加热的感受器42产生的热量尽可能多的将气溶胶产生基质102加热时,气溶胶产生装置10的效率得到提高。为此,气溶胶产生装置10通常被配置用于以受控方式向气溶胶产生基质102提供热量,同时减少到气溶胶产生装置10的其他部分的热量损失。具体地,流向使用者所操作的气溶胶产生装置10的部分的热量保持在最低限度,由此保持这些部分握起来凉爽舒适。
图3展示了气流穿过气溶胶产生装置10的加热腔室18的模式。加热腔室18是杯状的、具有封闭远端34和开放近端26。感应线圈48环绕大体柱形的腔室壁30。气溶胶产生制品100被接纳在加热腔室18中使得气溶胶产生基质102完全在腔室18内,但是气溶胶产生制品100的近端104保持在加热腔室18之外。气溶胶产生制品100的远端106没有完全推进到腔室18的基部32以留下空隙56,空气可以从加热腔室18穿过该空隙进入气溶胶产生制品100的远端106。
一个或多个感受器42围绕加热腔室18的内部体积20周向地布置。这些感受器42与感应线圈48轴向地对准。每个感受器42径向地定位成使得在感受器42与气溶胶产生制品100的包裹物110之间存在内气隙58,并且在感受器42与腔室壁30之间存在外气隙59。
当使用者通过气溶胶产生制品100进行吸入时,空气被抽出加热腔室18的远端,从而降低那里的压力。这使得大气从加热腔室的近端26流入以平衡该压力。感受器42与气溶胶产生制品100之间的内气隙58提供第一路径60,以供空气从加热腔室18的近端26流到远端34。感受器42与腔室壁30之间的外气隙59提供第二路径61,以供空气从加热腔室18的近端26流到远端34。沿着第一空气路径60流动的空气流过感受器42的内表面,而沿着第二空气路径61的空气流过感受器42的外表面。因此,沿着这两条路径60、61流动的空气在显著距离上靠近感受器42,在此期间,热量从感受器42传递至空气。在感受器42的内表面和外表面两者上提供气流实现有效的热传递。空气在进入气溶胶产生制品100的远端106之前被相应地预加热至高温。于是,热的空气遍布气溶胶产生基质102的所有部分,而可以通过传导或辐射从感受器42传递的热量在基质102的径向外部分处具有较大影响并且可能造成灼烧气溶胶产生制品100的基质102或包裹物110的风险。
图4以横截面示出了图3的装置的可能感受器构型的第一示例。该装置包括单一感受器42,该单一感受器呈围绕加热腔室18的轴线弯曲成弧形的板或片的形式,以形成C形或几乎完整的柱体。该板的相反边缘64彼此略微地间隔开以留出小的周向空隙65。如图3已经看到的,感受器42径向地定位成使得在感受器42与气溶胶产生制品100的包裹物110之间存在内气隙58,并且在感受器42与腔室壁30之间存在外气隙59。感受器42的任何部分都不与气溶胶产生制品100接触,因此降低了气溶胶产生制品100的包裹物110或基质102可能因过度的热传导而被灼烧的风险。
如果不期望在感受器42中感应出的电流要能够围绕其圆周连续循环,则感受器42中的周向空隙65可以是有利的。空隙65还可以促进装置的组装,如下文描述的。容易理解的是,可以提供额外的空隙65,由此将该板分为两个、三个、四个或更多个分立的、弧形感受器42,这些分立的弧形感受器一起形成分段式柱体。还应容易理解的是,单一感受器42可以被形成为没有任何空隙65的连续柱体。
该感受器42或多个感受器42的这种大体柱形形式可以具有优点。首先,这些感受器42与感应线圈48的距离均匀,因此预期均匀地加热。第二,这些感受器42还与气溶胶产生制品100的距离均匀,因此预期围绕气溶胶产生基质102的圆周均匀地辐射加热。第三,内气隙58和外气隙59围绕其圆周具有均匀的截面,因此空气沿着第一空气路径60和第二空气路径61的流动可以更平稳或更均匀。然而,这样的感受器42具有以下缺点:由于其不与气溶胶产生制品100接触,因此必须提供替代性器件(图3未示出)来将气溶胶产生制品100支撑在装置中。
图5以横截面示出了图3的装置中的可能感受器构型的替代性示例。在此示例中,围绕加热腔室18的圆周分布了四个感受器42。每个感受器42包括平坦的板,该板总体上与气溶胶产生制品100的表面相切。肋66沿着窄线从每个感受器板42的中心径向地向内伸出,并且接触气溶胶产生制品100的包裹物110。因此,这四个感受器42的肋66将气溶胶产生制品100支撑在其间。肋66可以被形成为感受器板42上的珠子,如图所示,或者它们可以通过使感受器板变形来形成。肋66用于将感受器42与气溶胶产生制品100的接触面积最小化,但是替代性地可以将它们省去,使得气溶胶产生制品100代替地通过与平坦的感受器板42的内表面的直接切向接触来支撑。容易理解的是,在替代性示例中,感受器42的数量可以多于或少于四个。
图5所见的感受器42的构型在感受器42与气溶胶产生制品100的包裹物110之间提供了内气隙58,并且在感受器42与腔室壁30之间提供了外气隙59。由此,沿着第一空气路径60和第二空气路径61流经加热腔室18的空气流过感受器42的内表面和外表面,以在进入气溶胶产生制品100的远端106之前被加热。
图6和图7展示了根据本发明第一实施例的感受器组件。此实施例包括两个感受器42,每个感受器具有几乎半圆形截面,使得它们一起形成具有两个相对空隙的柱体。这些感受器42安装在框架70中,该框架将它们相对于彼此和蒸气产生系统的其他部件保持成期望的关系。框架70由比如PEEK等材料形成,感应线圈48的操作不会在其中感应出显著的电流。
框架70包括大体杯状的笼架,其具有多个纵向短柱72、73,这些纵向短柱的远端通过基部74连结并且近端通过套环76连结。短柱72、73在一定半径处具有外表面78,使得框架70紧密装配在加热腔室18内部(图6和图7中未看到)。套环76可以具有较大半径以抵接加热腔室18的开放端26的轮缘。可以使用套环76来将框架70和感受器42从加热腔室18中取出,例如以便清洁或更换。短柱72、73在一定半径处具有内表面79,使得它们将气溶胶产生制品100支撑在加热腔室18内。内表面79的近端可以设有斜面80,以将气溶胶产生制品100引导到位并且在气溶胶产生制品沿远侧方向推动时将气溶胶产生制品略微压缩,其中气溶胶产生制品100通过内表面79固定地保持在装置10中。气溶胶产生制品100的远端在到达加热腔室18的基部32之前被框架70的基部74阻挡。由此,基部74形成气溶胶产生制品100的底座,同时限定气隙56,空气可以从加热腔室18穿过这些气隙流到气溶胶产生制品100中。
两个相对的短柱72可以用于安装感受器42。每个短柱包括一对紧接的、周向面对的盲槽缝82。每个槽缝82接纳感受器42之一的纵向边缘64。中间短柱73支撑感受器42以将感受器固持在槽缝82中。这些槽缝在一定半径处形成在框架70中,使得当框架70插入装置10的加热腔室18中时,感受器42与腔室壁30之间存在外气隙59;并且使得,当气溶胶产生制品100被插入框架70中时,感受器42与气溶胶产生制品100之间存在内气隙58。
图8和图9展示了根据本发明的第二实施例的感受器组件83。此实施例也包括两个感受器42,每个感受器具有弧形板的大体形式,该弧形板形成以装置10的轴线为中心的柱体的区段,但是在此情况下,感受器42之间的空隙大于图6和图7所示的空隙。感受器的纵向边缘向外翻以形成凸缘84。
此实施例的框架86包括一对纵向短柱88,这些纵向短柱的远端通过环90彼此连接。在环90的近侧边缘中、与短柱88相邻地形成了凹口91。每个短柱88的近端向外翻以形成凸缘92。在每个短柱88中形成了纵向槽缝94,该纵向槽缝延伸至短柱88的近端。固位特征95在沿着每个槽缝94的路径的一部分处,使得槽缝94略微变窄。单独的套环96包括两个面向外的凹陷97。在每个凹陷97中,伸出部98径向地向外延伸并且具有T形轮廓。
这些部件如图8所示地组装以形成感受器组件83。每个感受器42在一对短柱88之间滑动,直至感受器凸缘84的远端定位在环90的凹口91中。接着套环96沿远侧方向滑动,使得套环96的伸出部98接合短柱88的纵向槽缝94并沿之行进。在槽缝94的一端处,伸出部98卡扣配合在固位特征95后方以将套环96固位在框架86中。创建了另外的凹口99,其中短柱88邻接套环96的凹陷97,并且感受器凸缘84的近端定位在这些凹口99中以将感受器42固定在位。
短柱88的近端处的凸缘92可以用于将感受器组件83插入蒸气产生装置10的加热腔室18中,或者随后移除感受器组件,例如以便清洁或更换。当感受器组件83定位在加热腔室18中时,外翻的感受器凸缘84维持每个感受器42的柱形外表面与腔室壁30之间的外气隙59。感受器42的内表面的半径大于与装置10一起使用的气溶胶产生制品100的半径,由此在每个感受器42与气溶胶产生制品100之间维持内气隙58。所展示的感受器组件83不提供用于定位气溶胶产生制品100的任何器件,但是套环96和环90可以容易地适配用于将气溶胶产生制品引导到位。环90也不提供对气溶胶产生制品100的任何末端阻挡,以确保存在供空气流到气溶胶产生制品的远端106中的空隙56。然而,加热腔室18的基部32本身可以被形成为提供这样的特征,如图2所见。
虽然在前述段落中已经描述了示例性实施例,但是应当理解的是,在不背离所附权利要求的范围的情况下可以对这些实施例做出多种不同修改。因此,权利要求的广度和范围不应当局限于以上描述的示例性实施例。
除非本文另外指出或上下文明显矛盾,否则本披露内容涵盖了上述特征的所有可能变体的任何组合。
除非上下文另外清楚地要求,否则遍及说明书和权利要求,词语“包括”、“包含”等应以包含而非排他或穷尽的意义来解释;也就是说,以“包括但不限于”的意义来解释。
Claims (10)
1.一种气溶胶产生装置(10),包括:
用于接纳气溶胶产生制品(100)的加热腔室(18),该加热腔室(18)包括腔室壁(30),该腔室壁限定该加热腔室(18)的内部体积(20);以及
至少一个可感应加热的感受器(42),该至少一个可感应加热的感受器安装在该加热腔室(18)的内部体积(20)中,使得在该感受器(42)与该腔室壁(30)之间存在外气隙,并且当气溶胶产生制品(100)被接纳在该加热腔室(18)中时,该感受器(42)与该气溶胶产生制品(100)之间存在内气隙;
其中,该加热腔室(18)的近端(26)开向大气并且其远端(34)是封闭的,该内气隙提供从该近端(26)到该远端(34)的第一空气路径,并且该外气隙提供从该近端(26)到该远端(34)的第二空气路径。
2.根据权利要求1所述的气溶胶产生装置(10),其中,当气溶胶产生制品(100)被接纳在该加热腔室(18)中时,该感受器(42)的任何部分都不与该气溶胶产生制品(100)接触。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的气溶胶产生装置(10),包括围绕该加热腔室(18)的轴线周向地间隔开的多个感受器(42)。
4.根据权利要求3所述的气溶胶产生装置(10),其中,每个感受器(42)呈围绕该轴线弯曲成弧形的板的形式。
5.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置(10),进一步包括被接纳在该加热腔室(18)中的框架,该框架不是可感应加热的,并且该至少一个感受器(42)安装在该框架中。
6.根据权利要求5所述的气溶胶产生装置(10),其中,该框架包括用于将该气溶胶产生制品(100)在该加热腔室(18)中居中的引导件。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的气溶胶产生装置(10),其中,该框架包括用于该气溶胶产生制品(100)的远端(106)的底座。
8.一种使用根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置(10)的方法,包括:
将气溶胶产生制品(100)的至少一部分插入该加热腔室(18)中;以及
将空气背离该加热腔室(18)的远端(34)抽吸穿过该气溶胶产生制品(100),由此使进来的空气沿着该第一空气路径和该第二空气路径流向该加热腔室(18)的远端(34)。
9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括感应地加热该至少一个感受器(42),以在进来的空气沿着该第一空气路径和该第二空气路径流过该感受器(42)时升高该进来的空气的温度。
10.一种用于组装气溶胶产生装置(10)的方法;
该装置(10)包括用于接纳气溶胶产生制品(100)的加热腔室(18),该加热腔室(18)包括腔室壁(30),该腔室壁限定了该加热腔室(18)的内部体积(20),该加热腔室(18)的近端(26)开向大气并且其远端(34)是封闭的;
该方法包括:
将一个或多个可感应加热的感受器(42)安装在框架中;以及
将该框架和该一个或多个感受器(42)插入该加热腔室(18)中,使得在该一个或多个感受器(42)中的每一个与该腔室壁(30)之间存在外气隙,并且当气溶胶产生制品(100)被接纳在该加热腔室(18)中时,该感受器(42)与该气溶胶产生制品(100)之间存在内气隙,其中,该内气隙提供从该近端(26)到该远端(34)的第一空气路径,并且该外气隙提供从该近端(26)到该远端(34)的第二空气路径。
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