CN116783993A - 气溶胶供应装置 - Google Patents

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帕特里克·莫洛尼
安通·科鲁斯
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Nicoventures Trading Ltd
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Abstract

公开了一种气溶胶供应装置,具有一个或多个感应器线圈(401),其中,在使用中,用于与气溶胶供应装置一起使用的制品(402)交错地或以其他方式位于一个或多个感应器线圈(401)中的至少一个内或之间或位于一个或多个感应器线圈(401)的绕组内或之间。

Description

气溶胶供应装置
技术领域
本发明涉及气溶胶供应装置、气溶胶供应系统以及产生气溶胶的方法。
背景技术
诸如香烟、雪茄等吸烟制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经尝试通过在不燃烧的情况下产生释放化合物的产品来提供这些制品的替代物。这种产品的示例是所谓的“加热不燃烧”产品或烟草加热装置或产品,其通过加热材料但不燃烧材料来释放化合物。材料可以是例如烟草或其他非烟草产品,其可以包含或不包含尼古丁。
覆盖上述装置或产品的气溶胶供应系统是已知的。常见的系统使用加热器从合适的介质产生气溶胶,然后由用户吸入。通常需要更换或改变所使用的介质以提供不同气溶胶以供吸入。已知使用感应加热系统作为加热器以从合适的介质产生气溶胶。感应加热系统通常包括用于产生变化磁场的磁场产生装置以及可通过用变化磁场穿透而加热以加热合适的介质的感受器或加热材料。
传统的气溶胶供应装置包括供棒状消耗品插入其中的柱形加热室。
可以设想能将包括平坦铝基材的消耗品插入气溶胶供应装置中的下一代装置。然而,这种设想的布置的问题是铝消耗品的感应加热可能导致消耗品相对于气溶胶供应装置以不期望的方式移动。
因此,期望提供一种改进的气溶胶供应装置。
发明内容
根据一方面,提供了一种气溶胶供应装置,包括:
气溶胶生成器,包括一个或多个感应器线圈;
其中,在使用中,用于与气溶胶供应装置一起使用的制品交错地或以其他方式位于一个或多个感应器线圈中的至少一个内或之间或位于一个或多个感应器线圈的绕组内或之间。
气溶胶供应装置被布置成使得制品可以交错或以其他方式设置在感应器线圈的环或绕组之间,使得制品总体上设置在平行于感应器线圈的单个环或绕组的平面中。应当理解,该取向基本上不同于传统布置,其中,棒形式的制品以纵向方式插入气溶胶供应装置的加热区中,其中,加热区是形成在气溶胶供应装置的主体内的纵向腔中。
插入不同类型的制品(即,其上沉积有气溶胶生成材料的平坦铝片材)使得制品以交错方式定位在感应器线圈的绕组之间是未知的。
制品在感应器线圈的绕组内或绕组之间的定位有助于稳定制品并且基本上防止制品的任何不期望的移动。
可选地,用于与气溶胶供应装置一起使用的多个制品可以交错地或以其他方式位于一个或多个感应器线圈中的至少一个或一个或多个感应器线圈的绕组内或之间。
一个或多个感应器线圈可以布置成在由一个或多个感应器线圈限定的区域内形成加热区。加热区可以具有纵向轴线。用于与气溶胶供应装置一起使用的制品可以布置成在基本上正交于纵向轴线的方向上轴向插入。
用于与气溶胶供应装置一起使用的制品可以布置成插入一平面中,该平面与一个或多个感应器线圈中的一个感应器线圈的单个绕组所在的平面基本上平行。
可选地,气溶胶生成器可以包括多个感应器线圈,其中,用于与气溶胶供应装置一起使用的多个制品中的每个制品交错地或以其他方式位于多个感应器线圈中的相应感应器线圈或一个或多个感应器线圈的绕组内或之间。
可选地,气溶胶供应装置可以包括一个或多个感受器。
可选地,用于与气溶胶供应装置一起使用的一个或多个制品可以定位在感受器中的一个或多个附近。
可选地,一个或多个感受器可以位于一个或多个感应器线圈的绕组内或绕组之间。
可选地,气溶胶供应装置可以包括第一感应器线圈和第二感应器线圈,其中,在使用中,用于与气溶胶供应装置一起使用的制品可以交错地或以其他方式位于第一感应器线圈内或之间,其中,第二感应器线圈可以包括定位在第一感应器线圈的径向内侧或外侧的中心感应器线圈。
可选地,用于与气溶胶供应装置一起使用的制品可以交错地或以其他方式位于第一感应器线圈内或之间,使得第一感应器线圈在制品的上方和下方的匝数可以基本上相等。
可选地,中心感应器线圈可以定位在第一感应器线圈的径向内侧。
可选地,中心感应器线圈可以定位在第一感应器线圈的径向外侧。
可选地,一个或多个感应器线圈可以包括第一感应器线圈和第二感应器线圈,其中,在使用中,用于与气溶胶供应装置一起使用的制品可以等距离地位于第一感应器线圈与第二感应器线圈之间,其中,制品不穿透第一感应器线圈和第二感应器线圈的内部。
可选地,第一感应器线圈和第二感应器线圈可以串联连接。
可选地,第一感应器线圈和第二感应器线圈可以不电连接,或者可以基本上彼此电独立或电隔离。
可选地,用于与气溶胶供应装置一起使用的制品限定第一面轮廓和第二面轮廓,其中,在使用中,第一面轮廓面对第一感应器线圈,并且第二面轮廓面对第二感应器线圈。第一面轮廓和/或第二面轮廓可以是基本上平面的。
可选地,气溶胶供应装置可以包括用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置或可以以其他方式被配置用于向一个或多个感应器线圈供应电力,用于供应电力的装置被配置成允许振荡电流在一个或多个感应器线圈中流动。
可选地,用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置可以包括一个或多个电力源。
可选地,用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置可以包括一个或多个电连接器,其中,在使用中,一个或多个电连接器连接到用于与气溶胶供应装置一起使用的一个或多个电力源,其中,一个或多个电力源通过一个或多个电连接器向一个或多个感应器线圈供应电力。
可选地,气溶胶供应装置可以包括多个感应器线圈,并且其中,用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置可以被配置为独立地向多个感应器线圈供应电力。
可选地,一个或多个感应器线圈中的至少一个可以包括平面非螺旋感应器线圈。
可选地,包括平面非螺旋感应器线圈的一个或多个感应器线圈中的至少一个可以具有基本上正方形的形状或者可以是基本上矩形的。
可选地,气溶胶供应装置可以包括两个或更多个平面非螺旋感应器线圈。
可选地,平面非螺旋感应器线圈可以包括多个芯轴环,多个芯轴环以多层配置进行布置。
可选地,芯轴环可以包括单匝线圈。
可选地,芯轴环可以包括四匝线圈。
可选地,芯轴环可以设置在印刷电路板(PCB)上。
可选地,气溶胶供应装置可以进一步包括通量集中器。
可选地,通量集中器可以包括铁氧体材料和/或可以是铁氧体材料的连续片材或条带。
可选地,一个或多个感应器线圈中的至少一个可以包括导电元件,其中,该元件可以包括与第一平面重合的导电的第一部分、与第二平面重合的导电的第二部分、以及将第一部分电连接到第二部分的导电连接部,第二平面可以与第一平面间隔开。
可选地,第一部分可以是第一部分环形件,并且第二部分可以是第二部分环形件。
可选地,第一部分或第一部分环形件可以是第一圆弧,并且第二部分或第二部分环形件可以是第二圆弧。
可选地,当在与第一平面正交的方向上观察时,第一部分或部分环形件和第二部分或部分环形件可以从导电连接部在相反的旋转方向上延伸。
可选地,当在与第一平面正交的方向上观察时,第一部分或第一部分环形件可以仅部分地与第二部分或第二部分环形件重叠。
可选地,当在与第一平面正交的方向上观察时,第一部分或第一部分环形件可以至少部分地与导电连接部重叠。
可选地,第一平面和第二平面可以是平坦平面。
可选地,在与第一平面和第二平面正交的方向上测量的第一平面与第二平面之间的距离可以小于2mm。
可选地,第一部分或部分环形件和第二部分或部分环形件一起绕与第一平面和第二平面正交的轴线限定至少0.9匝。
可选地,元件可以包括可以与相应的间隔开的平面重合的另外的导电部分或导电部分环形件。
可选地,由元件的所有导电部分或部分环形件一起限定的绕轴线的总匝数可以在1与10之间。
可选地,元件的每个相邻对的部分或部分环形件之间的距离可以等于元件的每个其他相邻对的部分或部分环形件之间的距离,或者与元件的每个其他相邻对的部分或部分环形件之间的距离相差小于10%。
可选地,第一部分或部分环形件和第二部分或部分环形件中的每一个在与第一平面正交的方向上测量的厚度在10微米与200微米之间。
可选地,一个或多个感应器线圈中的至少一个可以包括具有小于2mm的节距的线圈。
可选地,气溶胶供应装置可以进一步包括具有相对的第一侧和第二侧的电绝缘支撑件,其中,第一部分或第一部分环形件可以在支撑件的第一侧上,并且第二部分或第二部分环形件在支撑件的第二侧上。
可选地,电绝缘支撑件可以具有通孔,该通孔可以在第一部分和第二部分或部分环形件的径向内侧并且与第一部分和第二部分或部分环形件同轴。
可选地,感应器的导电连接部延伸穿过支撑件。
可选地,支撑件的厚度在0.2mm与2mm之间。
可选地,气溶胶供应装置进一步包括印刷电路板,其中,支撑件可以是印刷电路板的非导电基板,并且第一部分和第二部分或部分环形件可以是基材上的迹线。
可选地,一个或多个感应器线圈中的至少一个可以包括分层感应器布置,其中,分层感应器布置可以包括多个层,可选地包括三个或更多个层。
可选地,分层感应器布置可以包括导电元件,该导电元件包括:
第一层,包括导电的第一部分;
第二层,包括导电的第二部分,其中,第二层可以沿着第一方向与第一层间隔开第一间隔;以及
第三层,包括导电的第三部分,其中,第三层可以沿着第二方向与第二层间隔开第二间隔。
可选地,分层感应器布置包括:
第一导电连接部,将第一部分电连接到第二部分;以及
第二导电连接部,将第二部分电连接到第三部分。
可选地,第一层可以与第一平面重合,第二层可以与第二平面重合,并且第三层可以与第三平面重合。
可选地,第一平面、第二平面和第三平面中的至少一个可以是平坦平面,并且可选地,其中,第一方向可以垂直于第一平面和/或第二方向可以垂直于第二平面。
可选地,第一平面、第二平面和第三平面可以是平行的平坦平面。
可选地,第三层可以与第二层间隔开所沿的第二方向可以相对于第二层可以与第一层间隔开所沿的第一方向成除180度之外的角度,使得分层感应器布置可以包括由第一部分、第二部分和第三部分形成的交错结构。
可选地,第三层可以与第二层间隔开所沿的第二方向与第二层可以与第一层间隔开所沿的第一方向可以基本上相反,使得分层感应器布置可以包括由第一部分、第二部分和第三部分形成的交错结构。
可选地,第一间隔和第二间隔可以具有相等的长度。
可选地,第一间隔和第二间隔可以具有不同的长度。
可选地,第一部分、第二部分和第三部分中的至少一个包括螺旋、不规则的螺旋、环形件、部分螺旋、部分不规则的螺旋、部分环形件、非螺旋或其组合。
可选地,螺旋、不规则螺旋、部分螺旋、部分不规则螺旋、部分环形件或其组合可以包括尾部或过孔(via)。
可选地,第一部分可以限定在第一平面上绕第一点的至少第一部分匝;和/或第二部分限定在第二平面上绕第二点的至少第二部分匝;和/或第三部分限定在第三平面上绕第三点的至少第三部分匝。
可选地,第一部分匝和/或第二部分匝和/或第三部分匝包括少于一个完整匝。
可选地,第一部分匝和/或第二部分匝和/或第三部分匝包括多于一个完整匝。
可选地,第一点和第二点位于与第一方向重合的第一轴线上,和/或其中,第二点和第三点位于与第二方向重合的第二轴线上。
可选地,部分螺旋可以包括以下的一部分:(i)圆形或卵形螺旋;(ii)正方形或矩形螺旋;(iii)梯形螺旋;或(iv)三角形螺旋。
可选地,螺旋包括:(i)圆形或卵形螺旋;(ii)正方形或矩形螺旋;(iii)梯形螺旋;或(iv)三角形螺旋。
可选地,其中,环形件包括:(i)圆形或椭圆形;(ii)正方形或矩形;(iii)梯形;或(iv)三角形;(v)正多边形;(vi)不规则多边形。
可选地,部分环形件可以包括以下的一部分:(i)圆形或椭圆形;(ii)正方形或矩形;(iii)梯形;或(iv)三角形;(v)正多边形;(vi)不规则多边形。
可选地,第一层和第三层可以与同一平面重合。
可选地,第一层和第三层可以是同一层的不同区域。
可选地,第一部分和第三部分中的一个可以定位在第一部分和第三部分中的另一个的径向内侧。
可选地,当从面向层的视角观察时,第一部分和第三部分中的至少一个至少部分地与第二部分重叠。
可选地,气溶胶供应装置包括一个或多个迹线,一个或多个迹线包括磁性材料,其中,一个或多个迹线可以位于交错结构内或位于交错结构之间。
可选地,磁性材料可以包括铁氧体。
可选地,一个或多个感应器线圈中的至少一个可以包括一个或多个圆锥形感应器线圈。
可选地,圆锥形感应器线圈可以具有恒定的节距。
根据替代布置,圆锥形感应器线圈可以具有变化的节距。圆锥形感应器线圈的变化节距可以被配置为提供通过感受器的均匀感应耦合或恒定磁通,可选地其中,感受器可以是平坦感受器。
可选地,圆锥形感应器线圈可以具有相对于圆锥基部宽度短较的圆锥高度。
可选地,圆锥形感应器线圈可以包括导电材料的线圈,该导电材料的线圈包括以下投影形状:(i)圆形螺旋;(ii)正方形或矩形螺旋;(iii)梯形螺旋;或(iv)三角形螺旋;
并且其中,圆锥形感应器线圈可以包括圆锥基部,并且投影形状是通过将线圈投影到圆锥基部上而形成的形状。
可选地,投影形状可以包括以下中的至少一个:(i)直线边;(ii)曲线边;或(iii)其混合。
可选地,圆锥形感应器线圈具有圆锥轴线和圆锥基部,其中,圆锥形感应器线圈具有锥体顶点,并且圆锥轴线可以在穿过顶点和圆锥基部的中心的直线上。
可选地,圆锥轴线可以垂直于圆锥基部。
可选地,圆锥轴线可以与圆锥基部成不同于90度的角度。
可选地,圆锥形感应器线圈可以包括导电材料线圈,并且导电材料线圈的厚度或面截面积:(i)沿着线圈变化;或者(ii)沿着线圈可以是均匀的。
可选地,导电材料沿着线圈的长度可以是基本上均匀的。可替代地,导电材料可以包括沿着线圈的长度变化的组分。
圆锥形感应器线圈可以围绕弯曲平面或三维表面形成。
可选地,弯曲平面或三维表面可以包括圆柱体。
可选地,圆锥形感应器线圈可以包括圆锥基部,并且其中,圆锥基部可以围绕弯曲平面或三维表面形成。
可选地,气溶胶供应装置可以包括多个圆锥形感应器线圈。
可选地,气溶胶供应装置可以包括圆锥形双线感应器线圈,其中,双线线圈可以包括两个或更多个靠近地间隔开的并联绕组。
可选地,一个或多个感应线圈中的至少一个可以包括缠绕式平面线圈,该缠绕式平面线圈包括缠绕成圆柱形形式的平面形状的感应线圈,可选地其中,缠绕式平面线圈可以嵌入基材中。
可选地,缠绕式平面线圈可以被配置为将其结构保持在基材中。
可选地,基材可以是树脂。
可选地,一个或多个感应器线圈可以布置成产生变化的磁场,并且其中,气溶胶供应装置进一步包括通过变化的磁场加热的一个或多个感受器。
可选地,一个或多个感受器可以被布置和适配成加热而不燃烧在用于与气溶胶供应装置一起使用的一个或多个制品中提供的气溶胶生成材料。
可选地,一个或多个感受器可以被布置和适配成从在用于与气溶胶供应装置一起使用的一个或多个制品中提供的气溶胶生成材料产生气溶胶。
根据另一方面,提供了一种气溶胶供应系统,包括:
如上所述的气溶胶供应装置;以及
包括气溶胶生成材料的一个或多个制品。
可选地,一个或多个制品可以位于一个或多个感应器线圈的绕组内或绕组之间。
可选地,一个或多个制品是基本上平面的。
可选地,一个或多个制品具有基本上符合一个或多个感应器线圈中的至少一个的感应器线圈截面的制品截面。
可选地,多个制品中的至少一个具有第一制品截面,第一制品截面可以与多个制品中的至少另一个的第二制品截面不同,其中,第一制品截面和第二制品截面中的至少一个基本上符合一个或多个感应器线圈的感应器线圈截面。
可选地,气溶胶供应装置可以包括多个感应器线圈,其中,多个制品中的每个制品具有基本上符合多个感应器线圈的相应感应器线圈截面的制品截面。
可选地,具有特定制品截面的每个制品可以位于具有特定制品截面基本上符合的感应器线圈截面的感应器线圈的绕组内或绕组之间。
可选地,位于一个或多个感应器线圈的绕组内或绕组之间的制品或一个或多个制品可以基本上追踪或跟踪一个或多个感应器线圈的绕组。
可选地,一个或多个感受器可以位于一个或多个感应器线圈的绕组内或绕组之间,基本上追踪或追踪一个或多个感应器线圈的绕组。
可选地,一个或多个制品包括一个或多个感受器。
可选地,一个或多个制品被插入气溶胶供应装置中,使得一个或多个感受器元件中的一个的至少一部分可以紧邻一个或多个感应器线圈的至少一部分定位。
可选地,一个或多个制品包括气溶胶生成材料。
可选地,气溶胶生成材料可以被提供:(i)作为固体;(ii)作为液体;(iii)呈凝胶形式;(iv)呈薄膜基材的形式;(v)呈具有多个区域的薄膜基材的形式;或(vi)呈具有多个区域的薄膜基材的形式,其中,这些区域中的至少两个包括具有不同组分的气溶胶生成材料。
根据另一方面,提供了一种产生气溶胶的方法,包括:
提供具有一个或多个感应器线圈的气溶胶供应装置;
将用于与气溶胶供应装置一起使用的制品交错地或以其他方式定位在一个或多个感应器线圈中的至少一个内或之间或一个或多个感应器线圈的绕组内或之间,其中,制品包括气溶胶生成材料;以及
对一个或多个感应器线圈或绕组通电。
附图说明
现在将仅通过示例并且参考附图来描述各个实施例,在附图中:
图1示出了气溶胶供应系统的示例的示意性侧视图;
图2是示出加热气溶胶生成材料的方法的示例的流程图;
图3是示出加热气溶胶生成材料的方法的另一示例的流程图;
图4示出了包括所示的感应器线圈和制品的布置;
图5示出了制品同时与多于一个感应器线圈交错的布置;
图6示出了气溶胶供应装置包括第一感应器线圈和包括中心感应器线圈的第二感应器线圈的布置;
图7示出了包括第一感应器线圈和第二感应器线圈的布置,其中,在使用中,制品等距地位于第一感应器线圈与第二感应器线圈之间;
图8示出了根据一种布置的形成到PCB上的呈芯轴环形式的平面非螺旋线圈的示意性立体图;
图9示出了根据一种布置的加热单元的感应器线圈的截面侧视图;
图10示出了根据一种布置的感应器的示意性立体图;
图11示出了根据一种布置的分层感应器布置;
图12示出了根据一种布置的包括四层的分层感应器布置;
图13示出了根据一种布置的圆锥形感应线圈的立体图;
图14示出了根据一种布置的圆锥形感应线圈的侧视图;
图15示出了感应器线圈,该感应器线圈是围绕圆柱体形成或围绕圆柱体缠绕的平坦或平面感应器线圈;以及
图16A示出了根据一种布置的平面气溶胶生成制品的平面图,图16B示出了气溶胶生成制品的端视图,并且示出了嵌入气溶胶生成制品中的多个感受器,并且图16C示出了气溶胶生成制品的侧视图,并且示出嵌入气溶胶生成制品中的多个感受器。
具体实施方式
如本文所使用的,术语“可气溶胶化材料”(也称为气溶胶生成材料)包括在加热时提供通常呈蒸气或气溶胶形式的挥发成分的材料。“可气溶胶化材料”可以是不含烟草的材料或含烟草的材料。“可气溶胶化材料”可以例如包括烟草本身、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草、烟草提取物、均质烟草或烟草替代品中的一种或多种。可气溶胶化材料可以是磨碎烟草、切碎烟草、挤出烟草、再造烟草、再造可气溶胶化材料、液体、凝胶、胶凝片材、粉末或团块物等的形式。“可气溶胶化材料”还可以包括其他非烟草产品,其根据产品可以包含或不包含尼古丁。“可气溶胶化材料”可以包括一种或多种湿润剂,诸如甘油或丙二醇。
如本文所使用的,术语“片材”表示其宽度和长度明显大于厚度的元件。例如,片材可以是条带。
如本文所使用的,术语“加热材料”或“加热器材料”是指可通过用变化的磁场穿透而加热的材料。
感应加热是通过用变化的磁场穿透物体来加热导电物体的过程。该过程由法拉第感应定律和欧姆定律描述。感应加热器可以包括电磁体和用于使变化的电流(诸如交变电流)穿过电磁体的装置。当电磁体和要被加热的物体适当地相对定位使得由电磁体产生的合成变化磁场穿透物体时,在物体内部产生一个或多个涡电流。该物体对电流的流动具有阻力。因此,当在物体中产生这样的涡电流时,涡电流抵抗物体的电阻的流动使物体被加热。这个过程被称为焦耳、欧姆或电阻加热。能够被感应加热的物体被称为感受器。
在一个示例中,感受器呈闭合回路的形式。已经发现,当感受器呈闭合电路的形式时,使用中的感受器与电磁体之间的磁耦合增强,这引起更大或改进的焦耳加热。
磁滞加热是通过用变化的磁场穿透物体来加热由磁性材料制成的物体的过程。磁性材料可以被认为包括许多原子级磁体或磁偶极子。当磁场穿透这种材料时,磁偶极子与磁场对准。因此,当变化的磁场(诸如交变磁场,例如由电磁体产生的交变磁场)穿透磁性材料时,磁偶极子的取向随着变化的施加磁场而改变。这种磁偶极子重新取向使得在磁性材料中产生热量。
当物体既导电又有磁性时,用变化的磁场穿透物体可以在物体中引起焦耳加热和磁滞加热两者。此外,磁性材料的使用可以加强磁场,这可以加剧焦耳加热和磁滞加热。
在上述过程中的每一个中,由于热量是在物体本身内部产生的,而不是由外部热源通过热传导产生的,因此可以实现物体中的快速温度升高和更均匀的热量分布,特别地可以通过选择合适的物体材料和几何形状,以及相对于物体的合适的变化磁场大小和取向来实现物体中的快速温度升高和更均匀的热量分布。此外,由于感应加热和磁滞加热不需要在变化磁场源与物体之间提供物理连接,因此设计自由度和对加热分布的控制可以更大,并且成本可以更低。
参考图1,示出了气溶胶供应系统1的示例的示意性截面侧视图。气溶胶供应系统1可以包括气溶胶供应装置100和包括气溶胶生成材料11的制品10。气溶胶生成材料11可以例如是本文讨论的任何类型的气溶胶生成材料。
在一些示例中,气溶胶生成材料11是非液体材料。在一些示例中,气溶胶生成材料11是凝胶。在一些示例中,气溶胶生成材料11可以包括烟草。然而,在其他示例中,气溶胶生成材料11可以由烟草构成,可以基本上完全由烟草构成,可以包括烟草和除烟草之外的气溶胶生成材料,可以包括除烟草之外的气溶胶生成材料,或者可以不含烟草。在一些示例中,气溶胶生成材料11可以包括蒸气或气溶胶形成剂或湿润剂,诸如甘油、丙二醇、三醋精或二甘醇。在一些示例中,气溶胶生成材料11可以包括再造气溶胶生成材料,诸如再造烟草。
在一些示例中,气溶胶生成材料11是基本上圆柱形的,具有基本上圆形的截面和纵向轴线。在其他示例中,气溶胶生成材料11可以具有不同的截面形状和/或不是细长的。
制品10还可以包括包装物(未示出),该包装物围绕气溶胶生成材料11和过滤器布置12包裹,以相对于气溶胶生成材料11保持过滤器布置12。包装物可以围绕气溶胶生成材料11和过滤器布置12包裹,使得包装物的自由端彼此重叠。包装物可以形成制品10的周向外表面的一部分或全部。包装物可以由任何合适的材料制成,诸如由纸、卡片或再造气溶胶生成材料(例如再造烟草)制成。纸可以是本领域已知的接装纸。在其他示例中,可以省略粘合剂或者包装物可以采用与所描述的包装物不同的包装物。在一些示例中,可以省略过滤器布置12。
气溶胶供应装置100可以包括加热区110、出口120和加热设备130,该加热区用于接纳制品10的至少一部分,气溶胶可通过该出口从加热区110输送到使用中的用户,该加热设备用于在制品10至少部分地位于加热区110内时引起制品10的加热,从而产生气溶胶。在一些示例中,诸如图1所示,气溶胶可通过制品10本身而不是通过邻近制品10的任何间隙从加热区110输送给用户。然而,在这样的示例中,气溶胶仍然穿过出口120,尽管同时在制品10内行进。
气溶胶供应装置100可以限定至少一个空气入口(未示出),该至少一个空气入口将加热区110与气溶胶供应装置100的外部流体连接。用户能够通过抽吸经由制品10来自加热区110的(一种或多种)挥发成分来吸入气溶胶生成材料的(一种或多种)挥发成分。
在该示例中,加热区110沿着轴线A-A延伸,并且尺寸和形状被设计成仅容纳制品10的一部分。在该示例中,轴线A-A是加热区110的中心轴线。此外,在该示例中,加热区110是细长的,因此轴线A-A是加热区110的纵向轴线A-A。制品10可经由出口120至少部分地插入加热区110中,并且在使用中从加热区110突出并通过出口120。在其他示例中,加热区110可以是细长的或非细长的,并且尺寸被设计成接纳整个制品10。在一些这样的示例中,气溶胶供应装置100可以包括烟嘴,该烟嘴可以布置成覆盖出口120,并且气溶胶可以通过该烟嘴从加热区110和制品10抽吸。
在该示例中,当制品10至少部分地位于加热区110内时,气溶胶生成材料11的不同部分11a至11e位于加热区110中的不同的相应位置111a至110e处。在该示例中,这些位置110a至110e沿着加热区110的轴线A-A处于不同的相应轴向位置。此外,在该示例中,由于加热区110是细长的,因此可以认为位置111至115沿着加热区110的长度处于不同的纵向间隔开的位置。在该示例中,制品10可以被认为包括分别位于第一位置111、第二位置112、第三位置113、第四位置114和第五位置115处的气溶胶生成材料11的五个这样的部分11a至11e。
加热设备130可以包括多个加热单元140a至140e,当制品10至少部分地位于加热区110内时,每个加热单元能够将气溶胶生成材料11的部分11a至11e中的相应一个加热到足以使气溶胶生成材料的成分气溶胶化的温度。多个加热单元140a至140e可以沿着轴线A-A彼此轴向对齐。以这种方式可加热的气溶胶生成材料11的部分11a至11e中的每一个在轴线A-A的方向上的长度可以例如在1mm与20mm之间,诸如在2mm与10mm之间、在3mm与8mm之间、或在4mm与6mm之间。
加热设备130还可以包括控制器135,该控制器被配置为使加热单元140a至140e操作,以使在使用中加热气溶胶生成材料11的相应部分11a至11e。在该示例中,控制器135被配置为使加热单元140a至140e彼此独立地操作,使得可以独立地加热气溶胶生成材料11的相应部分11a至11e。这可以是期望的,以便在使用中提供气溶胶生成材料11的逐渐加热。此外,在气溶胶生成材料11的部分11a至11e具有不同的相应形式或特性(诸如不同的烟草混合物和/或不同的施加的或固有的香味)的示例中,独立地加热气溶胶生成材料11的部分11a至11e的能力可以使得能够在使用时段期间的不同时间加热气溶胶生成材料11的选定部分11a至11e,以便产生具有时间相关的预定特性的气溶胶。
在该示例中,加热单元140a至140e包括相应的感应加热单元,其被配置为产生相应的变化磁场,诸如交变磁场。如此,加热设备130可以被认为包括磁场发生器,并且控制器135可以被认为是可操作用于使变化的电流穿过相应的加热单元140a至140e的感应器的设备。相应的加热单元140a至140e的感应器可以包括如下所述的感应器线圈中的任何一个或多个,诸如图4至图7中所示的感应线圈400、500、600、700中的任何一个或多个。此外,在该示例中,气溶胶供应装置100可以包括感受器190,该感受器被配置成可通过用变化的磁场穿透而加热,从而在使用中对加热区110和加热区中的制品10进行加热。也就是说,感受器190的一部分可通过用相应的变化磁场穿透而加热,从而在加热区110中的相应位置111至115处对气溶胶生成材料11的相应部分11a至11e进行加热。
在一些示例中,感受器190由铝制成或包括铝。然而,在其他示例中,感受器190可以包括从由以下组成的组中选择的一种或多种材料:导电材料、磁性材料和磁性导电材料。在一些示例中,感受器190可以包括金属或金属合金。在一些示例中,感受器190可以包括从由以下组成的组中选择的一种或多种材料:铝、金、铁、镍、钴、导电碳、石墨、钢、普碳钢、低碳钢、不锈钢、铁素体不锈钢、钼、碳化硅、铜和青铜。在其他示例中可以使用(一种或多种)其他材料。
在一些示例中,诸如其中感受器190可以包括铁(诸如钢(例如低碳钢或不锈钢)或铝)的那些示例中,感受器190可以包括涂层以帮助避免感受器190在使用中的腐蚀或氧化。这种涂层可以例如包括镀镍、镀金或陶瓷或惰性聚合物的涂层。
在该示例中,感受器190为管状的并且环绕加热区110。事实上,在该示例中,感受器190的内表面部分地界定加热区110。感受器190的内部截面形状可以为圆形的或不同形状,诸如椭圆形、多边形或不规则形。在其他示例中,感受器190可以采取不同的形式,诸如仍然部分地环绕加热区110的非管状结构,或穿透加热区110的突出结构,诸如棒、针或叶片。在一些示例中,感受器190可以由多个感受器代替,每个感受器可通过用变化的磁场中的相应一个穿透而加热,从而对气溶胶生成材料11的部分11a至11e中的相应一个进行加热。例如,多个感受器中的每一个可以是管状的或采用本文针对感受器190所讨论的其他形式中的一种。在更进一步的示例中,气溶胶供应装置100可以没有感受器190,并且制品10可以包括可通过用变化的磁场穿透而加热从而对气溶胶生成材料11的相应部分11a至11e进行加热的一个或多个感受器。制品10的一个或多个感受器中的每一个可以采取任何合适的形式,诸如缠绕或以其他方式环绕气溶胶生成材料11的结构(例如,金属箔,诸如铝箔)、位于气溶胶生成材料11内的结构、或与气溶胶生成材料11混合的一组颗粒或其他要素。
在该示例中,加热设备130可以包括电源(未示出)和用于用户操作装置的用户界面(未示出)。该示例的电源是可再充电电池。在其他示例中,电源可以不是可再充电电池,诸如不可再充电电池、电容器、电池-电容器混合体或到市电电源的连接器。
在该示例中,控制器135电连接在电源与加热单元140a至140e之间。在该示例中,控制器135还电连接到电源。更具体地,在该示例中,控制器135用于控制从电源到加热单元140a至140e的电力供应。在该示例中,控制器135可以包括集成电路(IC),诸如印刷电路板(PCB)上的IC。在其他示例中,控制器135可以采取不同的形式。在该示例中,控制器135通过用户界面的用户操作来操作。用户界面可以包括按钮、拨动开关、拨盘、触摸屏等。在其他示例中,用户界面可以是远程的并且无线地连接到气溶胶供应装置100的其余部分,诸如经由蓝牙。
下面将参考图2和图3给出加热单元140a至140e中的每一个的形式的进一步讨论。然而,在该阶段值得注意的是,在轴线A-A的方向上测量的变化磁场的大小或程度相对较小,使得在使用中感受器190被变化的磁场穿透的部分对应地较小。因此,可以期望感受器190具有一定热导率,该热导率足以增加感受器190的由于变化磁场的穿透而通过热传导加热的比例,以对应地增加气溶胶生成材料11的通过加热单元140a至140e中的每一个的操作而被加热的比例。已经发现,期望的是,提供具有至少10W/m/K、可选地至少50W/m/K,并且进一步可选地至少100W/m/K的热导率的感受器190。在该示例中,感受器190由铝制成并且具有超过200W/m/K的热导率,诸如在200W/m/K与250W/m/K之间,例如大约205W/m/K或237W/m/K。如上所述,气溶胶生成材料11的部分11a至11e中的每一个在轴线A-A的方向上的长度例如可以在1mm与20mm之间,诸如在2mm与10mm之间、在3mm与8mm之间、或在4mm与6mm之间。
在该示例中,在加热时段期间,加热设备130被配置为使得将气溶胶生成材料11的第一部分11a加热到足以使气溶胶生成材料11的该第一部分11a的成分气溶胶化的温度在加热气溶胶生成材料11的第二部分11b之前或者比加热该第二部分更快。更具体地,控制器135被配置为使得第一加热单元140a和第二加热单元140b操作,以在加热时段期间使得加热气溶胶生成材料11的第一部分11a在加热气溶胶生成材料11的第二部分11b之前或者比加热第二部分更快。因此,在加热时段期间,将热能施加到制品10的气溶胶生成材料11的位置最初与出口120和用户相对流体上间隔开,然后朝向出口120移动。
参考图2,示出了示出使用气溶胶供应装置在加热时段期间加热气溶胶生成材料的方法的示例的流程图。方法200中使用的气溶胶供应装置可以包括加热区、出口和加热设备,该加热区用于接纳包括气溶胶生成材料的制品的至少一部分,气溶胶可通过出口从加热区输送到使用中的用户,加热设备用于在制品至少部分地位于加热区内时引起制品的加热,从而产生气溶胶。气溶胶供应装置可以是例如图1中所示的气溶胶供应装置或本文所讨论的该气溶胶供应装置的任何合适的变型。
方法200可以包括:当制品10至少部分地位于加热区110内时,加热设备130使得将制品10的气溶胶生成材料11的第一部分11a加热210到足以使气溶胶生成材料11的第一部分11a的成分气溶胶化的温度在将制品10的气溶胶生成材料11的第二部分11b加热220到足以使气溶胶生成材料11的第二部分11b的成分气溶胶化的温度之前或者比加热该第二部分更快,其中,气溶胶生成材料11的第二部分11b流体上位于气溶胶生成材料11的第一部分11a与出口120之间。
从本文的教导将理解的,方法200可以适当地适于包括:加热设备130还使得将气溶胶生成材料11的至少一个另一部分11b至11e加热到足以使气溶胶生成材料11的该另一部分11b至11e的成分气溶胶化的温度在加热气溶胶生成材料11的流体上更靠近出口120的又一部分11c至11e之前或者比加热该又一部分更快,如上文所讨论的。
参考图3,示出了示出使用气溶胶供应装置在加热时段期间加热气溶胶生成材料的方法的另一示例的流程图。方法300中使用的气溶胶供应装置可以包括加热区、出口和加热设备,该加热区用于接纳包括气溶胶生成材料的制品的至少一部分,气溶胶可通过出口从加热区输送到使用中的用户,该加热设备用于在制品至少部分地位于加热区内时引起制品的加热,从而产生气溶胶。加热设备可以包括第一加热单元、第二加热单元、第三加热单元和控制器,该控制器被配置为使得第一加热单元、第二加热单元和第三加热单元进行操作。气溶胶供应装置可以是例如图1中所示的气溶胶供应装置或本文所讨论的气溶胶供应装置的任何合适的变型。
方法300可以包括:控制器135彼此独立地控制第一加热单元140a、第二加热单元140b和第三加热单元140c,以使得当制品10至少部分地位于加热区110内时:第一加热单元140a将制品10的气溶胶生成材料11的第一部分11a加热310到足以使气溶胶生成材料11的第一部分11a的成分气溶胶化的温度(例如,在加热第二部分11b之前或者比加热该第二部分更快);第二加热单元140b将制品10的气溶胶生成材料11的第二部分11b加热320到足以使气溶胶生成材料11的第二部分11b的成分气溶胶化的温度(例如,在加热第三部分11c之前或者比加热该第三部分更快);以及第三加热单元140c将制品10的气溶胶生成材料11的第三部分11c加热330到足以使气溶胶生成材料11的第三部分11c的成分气溶胶化的温度,其中,气溶胶生成材料11的第二部分11b流体上位于气溶胶生成材料11的第一部分11a与出口120之间,并且气溶胶生成材料11的第三部分11c流体上位于气溶胶生成材料11的第二部分11b与出口120之间。
当方法300中使用的气溶胶供应装置可以包括足够的加热单元时,从本文的教导将理解,方法300可以适当地适于包括:加热设备130还彼此独立地控制第四加热单元140d和第五加热单元140e,以使得当制品10至少部分地位于加热区110内时:第四加热单元140d将制品10的气溶胶生成材料11的第四部分11d加热到足以使气溶胶生成材料11的第四部分11d的成分气溶胶化的温度;以及第五加热单元140e将制品10的气溶胶生成材料11的第五部分11e加热到足以使气溶胶生成材料11的第五部分11e的成分气溶胶化的温度,其中,气溶胶生成材料11的第四部分11d流体上位于气溶胶生成材料11的第三部分11c与出口120之间,并且气溶胶生成材料11的第五部分11e流体上位于气溶胶生成材料11的第四部分11d与出口120之间。
现在将参考图4至图15更详细地描述加热设备130的加热单元140a至140e中的一个,图4至图15公开了加热单元的一个或多个感应器线圈400、500、600、700的各种特征。
参考图4,示出了感应器线圈401和制品402,其中,在使用中,制品402可以交错地或以其他方式位于感应器线圈401内或感应器线圈之间。
如图5所示,在布置中,制品502可以同时与多于一个感应器线圈501A、501b交错。制品402、502可以对应于用于与图1的气溶胶供应装置100一起使用的制品10。
在布置中,多个制品402、502可以交错地或以其他方式位于一个或多个感应器线圈401中的至少一个内或之间。在布置中,用于与气溶胶供应装置一起使用的多个制品中的每个制品交错地或以其他方式位于多个感应器线圈中的相应感应器线圈内或之间。
如图4和图5所示,制品或多个制品位于一个或多个感应器线圈的绕组内或绕组之间。
在布置中,制品或多个制品是基本上平面的。图4中所示的制品402是基本上正方形或矩形的,而线圈401是基本上圆柱形的。然而,在布置中,制品可以具有基本上符合感应器线圈的截面的截面。例如,为了符合图4中所示的圆柱形线圈,制品可以是基本上圆形或盘状的。应当理解,感应器线圈可以具有所公开的任何布置的形式。
在包括多个制品的布置中,多个制品中的至少一个具有第一制品截面,该第一制品截面不同于多个制品中的至少另一个的第二制品截面,其中,第一制品截面和第二制品截面中的至少一个基本上符合一个或多个感应器线圈的感应器线圈截面。在包括多个感应器线圈的布置中,多个制品中的每个制品可以具有基本上符合多个感应器线圈的相应感应器线圈截面的制品截面。具有特定制品截面的每个制品可以位于具有特定制品截面基本上符合的感应器线圈截面的感应器线圈的绕组内或绕组之间。
在布置中,(一个或多个)制品交错地或以其他方式位于(一个或多个)感应器线圈内或之间,使得每个感应器线圈在相应的交错制品的上方和下方的匝数基本上相等。
在布置中,位于一个或多个感应器线圈的绕组内或绕组之间的制品或一个或多个制品可以具有复杂的几何形状,使得(一个或多个)制品基本上沿循或追踪(一个或多个)感应器线圈的绕组。
在布置中,气溶胶供应装置100可以包括一个或多个感受器。在使用中,(一个或多个)制品可以定位在感受器中的一个或多个附近。在布置中,一个或多个感受器位于(一个或多个)感应器线圈的绕组内或绕组之间。位于(一个或多个)感应器线圈的绕组内或绕组之间的(一个或多个)感受器可以基本上跟踪或追踪一个或多个感应器线圈的绕组。
在布置中,一个或多个制品包括一个或多个感受器。
已经发现,如所描述的,通过将制品交错或以其他方式定位在感应器线圈中,感应器线圈在制品上引起温度梯度。这可以是期望的,更多示例用于定制要从制品产生的气溶胶的特性。例如,可以通过使用来自具有第一温度分布的制品的第一部分的热量而由气溶胶生成材料产生具有第一香味的气溶胶,并且可以通过使用来自具有第二温度分布的制品的第二部分的热量产生具有第二香味的气溶胶。
参考图6,气溶胶供应装置可以包括感应器线圈布置600,该感应器线圈布置包括第一感应器线圈601和第二感应器线圈603,其中,在使用中,用于与气溶胶供应装置一起使用的制品602交错地或以其他方式位于第一感应器线圈601内或之间。第二感应器线圈603可以包括中心感应器线圈603,该中心感应器线圈可以位于第一感应器线圈601的径向内侧。在其他布置中,中心感应器线圈603可以定位在第一感应器线圈601的径向外侧。
在布置中,制品602交错地或以其他方式位于第一感应器线圈601内或之间,使得第一感应器线圈601在制品602的上方和下方的匝数基本上相等。
可以通过使用第二感应器线圈603来调节或控制制品602上的温度梯度。第二感应器线圈603可以独立于第一感应器线圈601操作。
参考图7,示出了第一感应器线圈701a和第二感应器线圈701b,其中,在使用中,制品702等距离703地位于第一感应器线圈与第二感应器线圈之间,其中,制品702不穿透第一感应器线圈701a和第二感应器线圈701b中的任一个的内部。
在布置中,第一感应器线圈701a和第二感应器线圈701b串联连接。然而,在布置中,第一感应器线圈701a和第二感应器线圈701b可以不电连接,或者可以基本上彼此电独立或电隔离。
制品702可以具有限定第一面轮廓和第二面轮廓的形状,其中,在使用中,第一面轮廓面对第一感应器线圈701a,并且第二面轮廓面对第二感应器线圈702b。
在布置中,可以存在用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置,用于供应电力的装置被配置为允许振荡电流在一个或多个感应器线圈中流动。例如,用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置可以包括一个或多个电力源。在布置中,图1的控制器135可以包括一个或多个电力源。
可替代地,用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置可以包括一个或多个电连接器,使得相应的加热单元140a至140e的感应器线圈和图1的制品10一起形成一次性消耗品。在这种布置中,在使用中,一个或多个电连接器连接到非一次性设备的一个或多个电源,使得通过一个或多个电连接器向一个或多个感应器线圈供应电力。
在包括多个感应器线圈的布置中,用于向一个或多个感应器线圈供应电力的装置可以被配置为独立地向多个感应器线圈供应电力。
已知将包括一个或多个感受器或其他金属元件的制品定位成非常靠近感应器将增加制品的机械或位置不稳定性。这是因为在使用中由感应器产生的振荡磁场可以在(一个或多个)感受器或金属元件上引起幅度足够高的力,以物理地移动制品。因此,已经发现,提供具有一个或多个感应器线圈的气溶胶供应装置,其中,在使用中,制品交错地或以其他方式位于一个或多个感应器线圈中的至少一个内或之间,可以产生机械抵消效果。例如,如图4所示,通过使制品402在感应器线圈401的绕组内或绕组之间交错,制品402将经历由感应器感应的力。这些力将在相互相反的方向上,以产生机械抵消效果。以类似的方式,将理解,类似的机械抵消效果将通过将制品702等距离地定位在两个感应器线圈701a、701b之间而产生,如图7所示。
应当理解,上述布置的一个或多个感应器线圈可以是任何数量的形式,使得在使用中,制品交错地或以其他方式位于(一个或多个)感应器线圈内或之间。
在布置中,一个或多个感应器线圈中的至少一个可以包括平面非螺旋感应器线圈。例如,包括平面非螺旋感应器线圈的一个或多个感应器线圈中的至少一个包括:(i)基本上正方形的形状;或(ii)基本上矩形的形状。在布置中,气溶胶供应装置可以包括两个或更多个平面非螺旋感应器线圈。
在布置中,平面非螺旋感应器线圈可以包括多个芯轴环,多个芯轴环以多层配置进行布置。
现在参考图8,示出了根据一种布置的形成到PCB上的呈芯轴环84形式的平面非螺旋线圈80的示意性立体图。线圈80可以用在分层布置中,以形成分层感应器线圈。
线圈80可以包括PCB 82、设置在PCB 82上的呈芯轴环84形式的平面非螺旋感应器线圈,并且绝缘体86设置在芯轴环84的顶部上。芯轴环由导电材料(诸如铜)形成。
尽管这种布置包括PCB 82,但是可以设想芯轴环82不设置到PCB上的其他布置。替代地,仅存在芯轴环84,或者仅存在芯轴环84和绝缘体86。
连续的芯轴环82可以布置为形成线圈,使得制品可以交错地或以其他方式位于线圈内或线圈之间。
在图8的布置中,芯轴环84可以仅包括单匝。然而,可以设想芯轴环84可以包括多于一匝(例如,两匝、三匝、四匝或多于四匝)的其他布置。
这种布置的绝缘体86呈平板形式。绝缘体86可以由非导电材料(诸如塑料材料)制成,以使芯轴环84电绝缘。在这种布置中,绝缘体86由FR-4制成,FR-4是由编织玻璃纤维布与阻燃的环氧树脂粘合剂组成的复合材料。
在其他示例中,不存在相应的PCB 82或绝缘体86,而是多个芯轴环84布置在多个层中。在这样的示例中,芯轴环84可以以不同的方式(诸如通过气隙)彼此电绝缘。在布置中,在使用中,制品可以位于这种气隙内或气隙之间。
现在参考存在PCB 82的示例,芯轴环84可以以任何合适的方式固定到PCB 82。在图8所示的布置中,部分80已经由印刷电路板(PCB)形成,并且因此芯轴环84已经通过以下方式形成:在PCB 82的制造期间将导电材料印刷到PCB 82的相应的第一侧和第二侧上,然后移除(诸如通过蚀刻)导电材料的选择性部分,使得保持呈芯轴环形式的导电材料的图案。因此,芯轴环84是PCB 82上的导电材料的薄膜或涂层。
现在参考图9和图10,这些图分别示出了加热单元的感应器线圈150的示意性截面侧视图和感应器160的示意性立体图。
感应器线圈150可以包括电绝缘支撑件172和感应器160。支撑件172具有相对的第一侧172a和第二侧172b,并且感应器160的部分162、164位于支撑件172的相应的第一侧172a和第二侧172b上。
更具体地,感应器160可以包括导电元件160。元件160可以包括与第一平面P1重合的导电的第一部分162和与第二平面P2重合的导电的第二部分164,该第二平面与第一平面P1间隔开。在该示例中,第二平面P2平行于第一平面P1,但是在其他示例中,不一定是这种情况。例如,第二平面P2可以与第一平面P1成一定角度,诸如不超过20度或不超过10度或不超过5度的角度。感应器160还可以包括将第一部分162电连接到第二部分164的第一导电连接部163。第一部分162在支撑件172的第一侧172a上,并且第二部分164在支撑件172的第二侧172b上。导电连接部163从第一侧172a穿过支撑件172到第二侧172b。导电连接部163可以具有在设置在支撑件172中的通孔的表面上的镀覆(例如镀铜)的结构。
支撑件172可以由任何合适的(一种或多种)电绝缘材料制成。在一些示例中,支撑件172可以包括基质(诸如环氧树脂,可选地具有添加的填料,诸如陶瓷)和增强结构(诸如织造或非织造材料,诸如玻璃纤维或纸)。
在一些示例中,支撑件172可以包括一个或多个间隙或腔,其中,在使用中,制品可以定位成交错或位于感应器线圈150内或感应器线圈之间。
感应器160可以由任何合适的(一种或多种)导电材料制成。在一些示例中,感应器160由铜制成。
在一些示例中,感应器线圈150包括PCB或由PCB形成。在这样的示例中,支撑件172是PCB的非导电基材,其可以由诸如FR-4玻璃环氧树脂或浸渍有酚醛树脂的棉纸的材料形成,并且感应器160的第一部分162和第二部分164是基材上的迹线。这便于感应器布置150的制造,并且还使得元件160的部分162、164能够是薄的并且能够靠近地间隔开,如下面更详细地讨论的。
在该示例中,第一部分162是第一部分环形件162,并且第二部分164是第二部分环形件164。此外,在该示例中,第一部分162和第二部分164中的每一个遵循相应圆形路径的仅一部分。
因此,第一部分或第一部分环形件162是第一圆弧,并且第二部分或第二部分环形件164是第二圆弧。在其他示例中,第一部分162和第二部分164可以遵循除圆形之外的路径,诸如椭圆形、多边形或不规则形。然而,将第一部分162和第二部分164的形状与感受器190(无论设置在气溶胶供应装置100中还是设置在制品10中)的相应的相邻部分的形状(或至少是形状的一方面,诸如外周边)匹配有助于产生感应器160和感受器190的改进的且更一致的磁耦合。
此外,在第一部分162和第二部分164是相应圆弧的示例中,假设圆弧的半径相等也可以有助于沿着感应器160的长度产生更一致的磁场,并且因此更一致地加热感受器190。
感应器布置150具有通孔152,通孔在第一部分162和第二部分164或部分环形件的径向内侧并且与第一部分和第二部分或部分环形件同轴。在组装的气溶胶供应装置100中,感受器190和加热区110延伸穿过通孔152,使得元件160的部分162、164一起至少部分地环绕感受器190和加热区110。在感受器190由多个感受器代替的示例中,多个感受器中的每一个可以定位成延伸穿过相应的加热单元140a至140e的一个或多个感应器布置150的通孔152。在一些示例中,感受器或每个感受器不延伸穿过通孔152,而是邻近(例如轴向上)相关联的元件160。
如从图10的进一步考虑可以最好地理解的,当在与第一平面P1正交的方向上并且因此在感应器160的轴线B-B的方向上观察时,第一部分162和第二部分164从第一导电连接部163在相反的旋转方向上延伸。例如,当绘制图10时,在轴线B-B的方向上从左到右观察图10的感应器160,则感应器160的第一部分162将从连接部163在逆时针方向上延伸,而感应器160的第二部分164将从连接部163在顺时针方向上延伸。
此外,在该示例中,当在与第一平面P1正交的方向上观察时,第一部分162或第一部分环形件与第二部分164或第二部分环形件重叠,尽管仅部分重叠。在该示例中,第一部分162和第二部分164一起绕与第一平面P1和第二平面P2正交的轴线B-B限定约1.75匝。在其他示例中,匝数可以不是1.75,诸如至少为0.9的另一数量。例如,匝数可以在0.9与1.5之间,或者在1与1.25之间。在其他示例中,匝数可以小于0.9,但是减少每个支撑件172的匝数可以使感应器组件150的轴向长度增加。
此外,当在与第一平面P1正交的方向上观察时,第一部分162或第一部分环形件以及第二部分164或第二部分环形件至少部分地与第一导电连接部163重叠。这通过包括PCB(或更一般地,平面基材层)或由PCB(或更一般地,平面基材层)形成的感应器布置150来促进。特别地,在这样的示例中,第一导电连接部163采取延伸穿过支撑件172的“过孔(via)”的形式。即使在感应器布置150不由PCB形成的示例中,连接部163仍然可以延伸穿过支撑件172。与第一部分162和第二部分164通过与第一部分162和第二部分164径向向外间隔开的连接部163连接的比较示例相比,当在与第一平面P1正交的方向上观察时,这种重叠布置使得感应器160能够占据相对小的占用面积。此外,与第一部分162和第二部分164通过与第一部分162和第二部分164径向向内间隔开的连接部163连接的比较示例相比,这种重叠布置使得通孔152的宽度能够增加。然而,在一些示例中,连接部163可以在第一部分162和第二部分164的径向内侧或径向外侧。这可以通过由延伸穿过支撑件172的“通路孔(throughvia)”形成的连接部163来实现。通路孔倾向于比盲过孔(blind via)更便宜地形成,因为通路孔可以在制造PCB之后形成。
应当注意,在该示例中,感应器线圈150可以包括两个另外的支撑件174、176,并且元件160可以包括与平行于第一平面P1的两个相应的间隔开的平面P3、P4重合的两个另外的导电部分166、168。
在一些布置中,第一支撑件172、第二支撑件174和第三支撑件176中的每一个可以包括一个或多个间隙或腔,其中,在使用中,制品可以定位成交错在或位于感应器线圈150内或感应器线圈之间。
在其他示例中,间隔开的平面P3、P4中的一个或每一个可以与第一平面P1成一角度,诸如不大于20度或不大于10度或不大于5度的角度。第二导电部分164和第三导电部分166位于第二支撑件174的相对侧上,并且通过第二导电连接部165电连接。第三导电部分166和第四导电部分168在第三支撑件176的相对侧上,并且通过第三导电连接部167电连接。第二导电连接部165和第三导电连接部167从第一导电连接部163旋转地偏移。在支撑件172、174、176形成为PCB的布置中,连接部163和167可以形成为“盲过孔”,而连接器165可以形成为“掩埋过孔(buried via)”。
在该示例中,第一部分或部分环形件162、第二部分或部分环形件164、第三部分或部分环形件166和第四部分或部分环形件168一起围绕与第一平面P1和第二平面P2正交的轴线B-B限定总共约3.6匝。在其他示例中,总匝数可以不是3.6,诸如在1与10之间的另一数量。例如,总匝数可以在1与8之间,或者在1与4之间。具有相对小的总匝数被认为增加将在感受器190(无论是设置在气溶胶供应装置100中还是设置在制品10中)中可用以迫使电流沿着或围绕感受器190的电压。
应当注意,感应器160还可以包括在感应器160的相对端处的第一端子161和第二端子169。这些端子用于在使用中使电流通过感应器160。
在该示例中,第一支撑件172、第二支撑件174和第三支撑件176中的每一个具有约0.85mm的厚度。在一些示例中,支撑件172、174、176中的一个或多个可以具有除0.85mm之外的厚度,诸如位于0.2mm至2mm范围内的另一厚度。例如,每个厚度可以在0.5mm与1mm之间,或者在0.75mm与0.95mm之间。在一些示例中,相应的支撑件172、174、176的厚度彼此相等或基本上彼此相等。在其他示例中,支撑件172、174、176中的一个或多个可以具有与其他支撑件172、174、176中的一个或多个的厚度不同的厚度。
在该示例中,感应器160的部分162、164、166、168中的每一个具有在与第一平面P1正交的方向上测量的约142微米的厚度。在一些示例中,感应器160的部分162、164、166、168中的一个或多个可以具有除142微米之外的厚度,诸如位于10微米至200微米范围内的另一厚度。例如,厚度中的每一个可以在25微米与175微米之间,或者在100微米与150微米之间。
在感应器线圈150由PCB制成的示例中,感应器160的材料的厚度可以通过在构造PCB之前在基材上“镀覆”材料来确定。一些标准电路板在基材上具有1oz层的导电材料,诸如铜。1oz层具有约38微米的厚度。通过电镀至4oz层,厚度增加至约142微米。增加厚度使得感应器布置的结构更稳健,并且由于欧姆损耗的相称减少而减少了系统损耗。增加感应器160的材料体积将增加感应器160的热容量,从而降低给定热量输入的温度增益。这可能是有益的,因为这可以用于帮助确保感应器160本身在使用中的温度不会过高而导致对感应器布置150的结构的损坏。在一些示例中,感应器160的相应部分162、164、166、168的厚度彼此相等,或者基本上彼此相等。这可以使由感应器160的不同部分产生更一致的加热效果。在其他示例中,感应器160的部分162、164、166、168中的一个或多个可以具有与感应器160的其他部分162、164、166、168中的一个或多个的厚度不同的厚度。在一些示例中,这可以是有意的,以与由感应器160的(一个或多个)其他部分产生的加热效果相比,由感应器160的(一个或多个)特定部分产生的加热效果增加。
在该示例中,平面P1至P4中的每一个是平坦平面或基本上平坦的平面。然而,在其他示例中,不一定是这种情况。
第一平面P1和第二平面P2在感应器160的轴线B-B的方向上间隔开距离D1,如图9所示。在该示例中,在与第一平面P1和第二平面P2正交的方向上测量的第一平面P1与第二平面P2之间的距离D1小于2mm,诸如小于1mm。在其他示例中,例如,距离D1可以在1mm与2mm之间,或者大于2mm。
导电元件160的第一导电连接部163与第一部分162和第二部分164的组合可以被认为是或近似于螺旋线圈。事实上,完整的感应器160可以被认为是或近似于螺旋线圈。
给定相邻对的平面P1、P2、P3、P4之间的距离D1、D2、D3,该示例的线圈可以被认为具有小于2mm(诸如小于1mm)的节距。在其他示例中,例如,该节距可以在1mm与2mm之间,或者大于2mm。可选地,元件160的每个相邻对的部分162、164、166、168之间的距离等于元件160的每个其他相邻对的部分162、164、166、168之间的距离,或者与元件的每个其他相邻对的部分之间的距离相差小于10%。这可以使沿着感应器160的长度产生更一致的磁场,并且因此更一致地加热感受器190。
节距(pitch,间距)越小,磁场强度与施加能量的感受器190(无论是设置在气溶胶供应装置100中还是设置在制品10中)的质量的比率越大。然而,这需要与“邻近效应”的负面影响相平衡。特别地,随着节距减小,由于邻近效应引起的损耗增加。因此,需要仔细选择节距以减少感应器160中的损耗,同时增加可用于加热感受器190的能量。已经发现,在一些示例中,当感应器160和控制器135被适当地配置时,感应器产生具有至少0.01特斯拉的磁通密度的磁场。在一些示例中,磁通密度为至少0.1特斯拉。
通过由PCB制造感应器线圈150来实现相对小的节距。鉴于本教导,本领域技术人员将能够设想制造具有类似小节距的感应器线圈的其他方式。然而,由PCB制造感应器线圈150也可能比制造感应器线圈的一些其他方式(诸如通过缠绕利兹(RTM)线)更便宜。
虽然图9至图10中所示的示例的感应器线圈150具有三个支撑件172、174、176和包括四个部分162、164、166、168的感应器160,但是在其他示例中不一定是这种情况。在一些示例中,感应器160可以具有多于或少于四个部分,诸如仅三个部分162、164、166或仅两个部分162、164。在一些示例中,感应器布置150可以具有多于或少于三个支撑件,诸如仅两个支撑件172、174或仅一个支撑件172。事实上,在一些示例中,感应器线圈150中的支撑件的数量可以仅是一个,并且感应器160的部分的数量可以仅是两个,并且感应器160的那两个部分162、164将在单个支撑件172的相对侧上。应当理解,导电连接部163、165和167的数量将必须根据感应器160中存在的两个部分162、164、166、168的数量而进行对应地调节。在一些示例中,可以在感应器160的部分162、164、166、168之间没有任何支撑件的情况下提供感应器160。在这样的示例中,期望感应器160具有足够的强度以自支撑。
参考图11,应当理解,上述布置的感应器可以是分层感应器布置1100。在该示例中,分层感应器布置1100包括三层,即:第一层41;第二层42;和第三层43。第一层41可以包括导电的第一部分41a,第二层42可以包括导电的第二部分42a,并且第三层43可以包括导电的第三部分43a。第二层42可以沿着由箭头46给出的第一方向与第一层41间隔开第一间隔。第三层43可以沿着由箭头47给出的第二方向与第二层42间隔开第二间隔。
仍然参考图11,分层感应器布置1100可以形成单个导电元件。例如,分层感应器布置1100可以包括将第一部分41a电连接到第二部分42a的第一导电连接部44、以及将第二部分42a电连接到第三部分43a的第二导电连接部45。在图11的示例中,第一层41与第一平面重合,第二层42与第二平面重合,并且第三层43与第一平面重合。
第一平面、第二平面和第三平面全部被描绘为平坦的平行平面,例如平行于XY平面的平面。然而,在布置中,并非所有平面都需要是平坦平面。例如,三个平面中的一个可以是平坦平面,并且剩余平面可以是非平坦平面。在布置中,所有平面可以是非平坦平面。非平坦平面可以是:曲线平面;由旋转表面限定的平面;包括不连续部的平面;或其组合。包括不连续部的平面可以是具有第一部分和第二部分的平面,第一部分是平坦的或由连续函数描述,第二部分连接到第一部分使得第一部分相对于第二部分不连续。例如,非平坦平面可以包括以一定角度连接在一起的两个平坦平面,以便形成细长的V形。
在图11中,第一平面、第二平面和第三平面是平行的平坦平面。因此,第一方向46和第二方向47垂直于平面,并且指向相互相反的方向。以这种方式,分层感应器布置可以包括由第一部分41a、第二部分42a和第三部分43a形成的交错结构。例如,连续部分彼此间隔开,使得连续部分相对于z方向交错。在图11的布置中,第一层41与第二层42之间的第一间隔以及第二层42与第三层43之间的第二间隔具有相等的长度。以这种方式,第一层41和第三层43与同一平面重合,使得第三层43的第三部分43a位于第一层41的第一部分41a的径向内侧或内侧。
应当理解,第一层41和第三层43可以是同一层的不同区域。在第一层41和第三层43是同一层的不同区域的布置中,第一部分41a与第三部分43a之间的部分间区域可以包括:如下文所讨论的非导电材料;或绝缘气体,诸如空气。可以设想,可以通过将平面内的第一层41和第三层43同时层叠在第二层42的顶部上来制造分层感应器布置1100。在布置中,制造技术包括:PCB制造技术、激光直接结构化;激光活性镀覆;和/或烧结陶瓷。
在其他布置中,第一间隔和第二间隔具有不同的长度。
在一些布置中,交错结构可以由任何前述布置的第一部分、第二部分和第三部分形成,其中,第二方向47可以相对于第一方向成除了180度之外的角度。以这种方式,分层感应器布置可以包括任何数量的复杂交错几何形状。
在图11的布置中,第一部分41a、第二部分42a和第三部分43a中的每一个沿循非螺旋形状,其中,非螺旋是正方形或矩形非螺旋。每个非螺旋可以包括几乎一个完整的匝。例如,每个部分可以各自地包括呈芯轴环形式的平面非螺旋线圈。
在布置中,可以设想任何数量的不同形状用于导电部分。
在布置中,导电部分中的任何一个可以限定部分匝,其中,部分匝可以小于一整匝或大于一整匝。每个部分的每个部分匝可以被定义为绕相同轴线(诸如图11中的轴线48)的匝。可替代地,每个部分可以绕每个相应平面上的点沿循部分匝,其中,每个相应平面上的点不位于共享轴线上。例如,这些部分中的两个部分可以绕共享轴线沿循相应的匝,而另一部分可以绕不位于共享轴线上的点沿循匝。
在图11的布置中,当从面向层的视角观察时,即,从沿着z轴观察时,第一部分41或第三部分43都不与第二部分42重叠。然而,在布置中,当从面向层的视角观察时,第一部分和第三部分中的至少一个至少部分地与第二部分重叠。应当理解,这增加了相对于XY平面的迹线密度。以这种方式,与仅包括单个平坦感应器或单个平坦螺旋的感应器布置相比,能够由分层感应器布置产生的磁场可以具有更大的场强。这是因为导电部分的迹线宽度是有限的/导电部分或迹线之间的距离因为机械/电气约束而是有限的。以这种方式,在z方向或出平面方向上使感应器布置交错有效地增加了迹线密度,同时避免了上述限制。然而,应当理解,分层感应器布置1100仍然将受益于方便地确定尺寸以便于部件在气溶胶供应装置100内或之间的各种不同定位。
在布置中,在使用中,制品可以位于或交错在分层感应器布置1100的连续层内或之间。
感应器布置1100可以包括支撑件40,诸如由PCB提供的支撑件。一个或多个层可以通过设置在一个或多个支撑件上或嵌入(部分或完全)一个或多个支撑件中而由一个或多个支撑件支撑。在图11的布置中,第三层43被示出为设置在支撑件40上,另外两层通过第一导电连接部和第二导电连接部而自支撑。然而,可以设想更多的层由另外的支撑件支撑(诸如所有层各自设置或嵌入在相应的支撑件上)的其他布置。可替代地,可以仅支撑层中的一些层,使得感应器布置可以包括一个或多个支撑件。例如,被支撑的层中每一个可以设置在相应的支撑件上或嵌入相应的支撑件中,或者单个支撑件可以被配置为使得两个或更多个层由相同的单个支撑件支撑,或其组合。在另外的其他布置中,感应器布置1100可以不包括(一个或多个)支撑件。应当理解,一个或多个支撑件可以由任何合适的(一种或多种)电绝缘材料制成。在一些示例中,支撑件140可以包括基质(诸如环氧树脂,可选地具有添加的填料,诸如陶瓷)和增强结构(诸如织造或非织造材料,诸如玻璃纤维或纸)。
导电部分41a至43a以及导电连接部44、45可以由任何合适的(一种或多种)导电材料制成。在一些示例中,部分41a至43a以及连接部44、45由铜制成。在感应器布置1100可以包括一个或多个支撑件40的布置中,导电连接部44、45可以采取延伸穿过一个或多个支撑件40的“过孔”的形式。即使在感应器布置1100不由PCB形成的示例中,连接部44、45仍然可以延伸穿过一个或多个支撑件40。
在布置中,包括磁性材料的一个或多个迹线可以位于交错结构内或位于交错结构之间。磁性材料可以是铁磁性的或亚铁磁性的。例如,磁性材料可以是硬铁磁材料、硬亚铁磁材料、软铁磁材料或软亚铁磁材料,其中,硬或软分别对应于高或低矫顽场。磁性材料可以例如包括铁氧体或磁铁矿。
应当理解,上述分层感应器布置可以由导电元件形成,该导电元件包括任何数量的另外的间隔开的层,该间隔开的层包括相应的导电部分。在布置中,分层感应器布置可以包括四层与六层之间,或者七层与九层之间,或者大于十层。例如,图12从正面视角60a和侧面视角60b示出了包括四个层61至64的分层感应器布置60。在图12中,为了清楚起见,在侧面视角60b中未示出相应的导电连接部65、66。在图12的布置中,连续层之间的间隔不相等,使得至少三个层各自与不同的平面重合,如从侧面视角60b可以看到的。因此,分层感应器布置的连续层相对于彼此交错和间隔开的程度提供了附加参数,通过该附加参数可以调节由分层感应器布置感应的感应磁场的形式。因此,可以通过分层感应器布置1100、60的交错结构的合适设计来选择性地调谐由附近感受器(诸如图1中的感受器190)中的磁场引起的热集中。
如图13所示,上述布置的感应器线圈中的一个或多个可以包括圆锥形感应器线圈。
参照图13和图14,分别示出了根据一种布置的圆锥形感应器线圈1300、1400的示例的立体图和侧视图的示意图。
图13和图14中所示的感应器线圈1300、1400可以包括导电材料(诸如铜)的锥形螺旋或锥形旋涡。如图14所示,圆锥形感应器线圈具有圆锥高度1401和圆锥基部或基部宽度1402。在布置中,圆锥形感应器线圈可以包括相对于圆锥基部的宽度短的圆锥高度。换句话说,线圈的高度1401可以比线圈的宽度1402短。
没有圆锥高度的感应器线圈可以被称为平坦或平面感应器线圈,诸如具有平坦螺旋形状。与平坦或平面感应器线圈相比,如关于图7、图13和图14所示和所描述的并且涉及各种布置的圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400可以有利地便于以紧凑的方式电连接到电供应,其中,电供应可以被配置为向圆锥形感应器线圈提供振荡电流。应当理解,使感应器线圈经受振荡电流可以借助于电阻加热在感应器线圈内或感应器线圈之间感应加热。因此,圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400可以被配置为与平坦感应器线圈相比以受控方式更好地散热,因为在包括多个匝的平坦感应器线圈的平面内或平面之间耗散的热量由于多个平面内匝而将更大,而圆锥形感应器线圈的匝并不都驻留在同一平面内或同一平面之间。
再次参考图7,示出了相对于制品702定位的两个圆锥形感应器线圈701a至701b的示意性侧视图。图7中所示的制品702具有基本上矩形的长方体形状。制品702可以具有基本上小于宽度的厚度。制品702可以是基本上平面的。然而,在其他布置中,制品702可以具有如下所述的不同形状或构造。
图7中示出了两个圆锥形感应器线圈701a至701b,其中这两个圆锥形感应器线圈的相应的圆锥形基部面对制品702,其中圆锥形基部平行于制品702的平面定向。然而,在布置中,圆锥形感应器线圈701a至701b的圆锥基部可以背离制品702。在布置中,圆锥基部可以定向成不平行于制品702的平面,即,它们可以与制品702成一定角度定向。
尽管在图7中仅示出了单个制品702,但是可以设想其中可以提供多个制品702的布置。类似地,尽管图7中示出了两个圆锥形感应器线圈701a至701b,但是可以设想仅提供单个圆锥形感应器线圈的其他布置。根据另一种布置,可以提供多于两个圆锥形感应器线圈701a至701b。
因此,在布置中,可以提供一个或多个圆锥形感应器线圈和一个或多个制品,其中,圆锥形感应器线圈的数量不需要与制品的数量相同。例如,可以沿着消耗品的长度和/或宽度提供多个线圈和/或感受器。特别地,可以沿着平坦消耗品的长度和/或宽度提供多个线圈和/或感受器。
此外,在布置中,第一圆锥形感应器线圈和第一感受器可以相对于彼此以第一取向定向,并且第二圆锥形感应器线圈和第二感受器可以相对于彼此以第二取向定向。
在布置中,第一取向和第二取向可以是相同的。可替代地,第一取向和第二取向可以是不同的。在另外的其他布置中,一些圆锥形感应器线圈与一些感受器之间的一些取向可以是相同的,而其他圆锥形感应器线圈与其他感受器之间的其他取向可以是不同的。
根据如图7、图13和图14所示的各种布置,圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400包括相对于圆锥基部的宽度较短的圆锥高度。
可以提供装置(未示出)用于使变化的电流通过圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400,使得产生变化的磁场。在包括多个圆锥形感应器线圈的布置中,该装置可以被配置为可操作用于分别从圆锥形感应器线圈中的每一个产生变化的磁场,其中,每个变化的磁场彼此独立地产生。变化的磁场可以在一个或多个感受器中感应加热。圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400的低圆锥高宽比可以在圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400与制品702之间产生更强的电感耦合。例如,这可能是因为制品702可以具有符合圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400的形状的形状。在布置中,制品702的形状符合圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400的形状,因为制品702可以包括平行于并且面对圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400的圆锥形基部的基本上平坦的表面。
类似地,在布置中,圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400的低圆锥高宽比也可以在制品702的相对大部分上或在基本上整个制品702上引起基本上均匀的电感耦合。
如图13和图14所示的圆锥形感应器线圈1300、1400具有恒定的节距1302,其中,节距1302是将线圈上的点与该线圈的一匝之后的相邻点分开的距离。然而,根据其他布置,圆锥形感应器线圈可以具有变化的节距。在布置中,节距的变化可以被配置为使得圆锥形感应器线圈可以在制品702的大部分或在基本上整个制品702上引起基本上均匀的电感耦合。在布置中,节距的变化可以被配置为使得与感受器的第二部分相比,圆锥形感应器线圈可以在感受器的第一部分上引起更强的耦合。
图13和图14中所示的感应器线圈1300、1400可以被描述为具有圆形螺旋投影形状,其中,投影形状是通过将感应器线圈的形状投影到圆锥基部上而形成的形状。然而,在其他布置中,圆锥形感应器线圈可以具有以下投影形状:正方形或矩形螺旋;梯形螺旋;三角形螺旋;或任何其他二维形状。
可以选择投影形状,以便允许以小且紧凑的方式将其他部件定位在装置内或装置之间。在布置中,投影形状可以具有一个或多个直线边。在布置中,投影形状可以具有一个或多个曲线边。在其他布置中,投影形状可以具有直线边和曲线边的混合。在一些布置中,圆锥形感应器线圈的投影形状符合或基本上符合感受器的形状。
图13和图14中所示的感应器线圈1300、1400可以被描述为具有圆锥轴线,其中,圆锥形感应器线圈可以包括锥体顶点,并且圆锥轴线是穿过顶点和圆锥基部的中心的直线。图13和图14中所示的感应器线圈1300、1400具有垂直于圆锥基部的圆锥轴线。在其他布置中,圆锥轴线可以与圆锥基部成不同于90度的角度。
可以设想其他布置,其中感应器线圈1300、1400不具有圆锥轴线,因为线圈绕其转动的线可以是弯曲的或以其他方式是非线性的。
图13和图14中所示的感应器线圈1300、1400具有导电材料的线圈,该导电材料的线圈具有沿着线圈均匀的厚度或截面面积。然而,在其他布置中,厚度或截面积可以沿着线圈变化。在布置中,厚度或截面面积的变化可以被配置为使得圆锥形感应器线圈可以在制品702的大部分上或在基本上整个制品702上引起基本上均匀的电感耦合。在布置中,厚度或截面面积的变化可以被配置为使得与感受器的第二部分相比,圆锥形感应器线圈可以在感受器的第一部分上引起更强的耦合。
在布置中,导电材料可以包括沿着线圈变化的成分。例如,在一些布置中,圆锥形感应器线圈的第一部分可以由第一导电材料形成,并且圆锥形感应器线圈的第二部分可以由第二导电材料形成。圆锥形感应器线圈的第一部分和第二部分的材料特性可以是不同的。在布置中,这些材料特性可以包括电特性,诸如电阻率或电导率。在布置中,导电材料的成分沿着圆锥形感应器线圈的变化可以被配置为使得圆锥形感应器线圈可以在制品702的大部分上或在基本上整个制品702上引起基本上均匀的电感耦合。在布置中,导电材料的成分沿着圆锥形感应器线圈的变化可以被配置为使得与感受器的第二部分相比,圆锥形感应器线圈可以在感受器的第一部分上引起更强的耦合。
在布置中,圆锥形感应器线圈可以是圆锥形双线感应器线圈,其中,双线线圈可以包括两个或更多个靠近地间隔开的并联绕组。提供圆锥形双线感应器线圈可以增加线圈与感受器之间的电感耦合,从而提高系统的效率。例如,在布置中,圆锥形双线感应器线圈可以增加可以产生变化磁场的表面积。在布置中,圆锥形双线感应器线圈还可以或可替代地减少感应器线圈的自感。
现在将参考图15更详细地描述另一种布置。根据这种布置,感应器线圈1500围绕弯曲平面或三维表面形成,使得初始平坦的感应器线圈可以围绕弯曲平面缠绕或缠绕到弯曲平面中。例如,在布置中,弯曲平面或三维表面可以包括圆柱体。然而,应当理解,感应器线圈1500可以围绕其他弯曲平面或三维表面缠绕。例如,感应器线圈1500可以围绕长方体形状的拐角折叠。
图15示出了感应器线圈1500,该感应器线圈是围绕圆柱体形成或围绕圆柱体缠绕的平坦或平面感应器线圈。然而,在其他布置中,感应器线圈1500可以是如上文所讨论的圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400,其中,感应器线圈具有非零圆锥高度。例如,圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400可以通过围绕弯曲平面或三维表面形成圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400的圆锥基部而围绕弯曲平面或三维表面形成。
在布置中,感应器线圈1500或圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400可以设置在支撑件上或嵌入支撑件中。可以设想这样的布置,其中,一个或多个感应器线圈1500和/或一个或多个圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400可以嵌入基材或支撑件1501中或与基材或支撑件形成网格。基材、网格或支撑件可以由非导电材料(诸如塑料材料)制成,以将一个或多个感应器线圈1500或一个或多个圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400与其他电子部件或其他感应器线圈或圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400电绝缘。在一种布置中,支撑件或基材可以由FR-4制成,FR-4是由编织玻璃纤维布与阻燃的环氧树脂粘合剂组成的复合材料。一个或多个感应器线圈1500和/或一个或多个圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400可以以任何合适的方式固定到支撑件、基材或网格。例如,一个或多个圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400和/或一个或多个感应器线圈1500可以由印刷电路板(PCB)形成,并且可以通过在PCB的制造期间将导电材料印刷到支撑件上,然后移除(诸如通过蚀刻)导电材料的选择性部分来形成,使得感应器线圈1500或圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400形式的导电材料的图案保留在支撑件、基板或网格上。在一些布置中,一个或多个感应器线圈1500和/或一个或多个圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400可以包括支撑件上的导电材料的薄膜或涂层。
应当理解,可以设想其中可以提供圆锥形感应器线圈701a至701b、1300、1400和平面感应器线圈1500的混合体的布置。
再次参考图15,一个或多个感应器线圈1500可以缠绕成圆柱形形式并且嵌入基材中。在布置中,缠绕的平面线圈1500可以被配置为将其结构保持在基材中。在布置中,基材可以包含树脂。
在一些布置中,支撑件可以形成为不同于PCB层。例如,该层可以是诸如树脂或粘合剂的材料的层或片材,其可以已经干燥、固化或凝固。
在一些布置中,制品10是可消耗制品或用于与气溶胶供应装置一起使用的制品。一旦制品10中的气溶胶生成材料11的全部或基本上全部的(一种或多种)可挥发成分已经耗尽,用户就可以从气溶胶供应装置100的加热区110移除制品10并丢弃制品10。用户随后可以用另一个制品10来重复使用气溶胶供应装置100。然而,在其他相应布置中,制品10相对于加热设备130可以是不可消耗的。也就是说,一旦气溶胶生成材料11的(一种或多种)可挥发成分已经耗尽,就可以将加热设备130和制品10一起丢弃。
在一些布置中,制品10与气溶胶供应装置100分开出售、供应或以其他方式提供,制品10可与气溶胶供应装置一起使用。然而,在一些布置中,气溶胶供应装置100和制品10中的一个或多个可以作为系统一起提供,该系统诸如为套件或组件,可能具有附加部件,诸如清洁用具。
当从基本上平坦的消耗品产生气溶胶时,气溶胶供应装置、气溶胶产生系统和感应器线圈发现是特别实用的。
基本上平坦的消耗品可以以阵列或圆形格式提供。还可以设想其他布置。
在一些布置中,例如其中,基本上平坦的消耗品以阵列的形式提供,可以提供多个加热区域。例如,根据一种布置,可以为消耗品的每个部、像素或部分提供一个加热区域。
在其他布置中,基本上平坦的消耗品可以旋转,使得一段消耗品由类似形状的加热器加热。根据这种布置,可以提供单个加热区域。
特别地,根据各种布置的感应器布置可以被设置为气溶胶供应装置的一部分,该部分被布置成加热不燃烧作为不可燃气溶胶供应系统的一部分的消耗品。特别地,消耗品可以包括气溶胶生成材料的多个离散部分。
消耗品可以包括供气溶胶生成材料设置在其上的支撑件。支撑件用作在其上形成气溶胶生成材料的支撑件,从而便于制造。支撑件可以为气溶胶生成材料提供拉伸强度,从而便于处理。在一些情况下,气溶胶生成材料的多个离散部分沉积在这种支撑件上。在一些情况下,气溶胶生成材料的离散部分沉积在这种支撑件上,使得每个离散部分可以被单独加热和气溶胶化。在示例性布置,消耗品可以包括气溶胶生成材料的多个离散部分,离散部分设置在支撑件上,并且离散部分中的每个包括小于15mg的水。
合适地,气溶胶生成材料的离散部分设置在支撑件上,使得每个离散部分可以单独加热和气溶胶化。已经发现,具有这种构造的消耗品允许在每次抽吸时将一致的气溶胶输送给用户。
在一些情况下,支撑件可以由选自金属箔、纸、碳纸、防油纸、陶瓷、碳同素异形体(诸如石墨和石墨烯)、塑料、纸板、木材或其组合的材料形成。在一些情况下,支撑件可以包括烟草材料(诸如再造烟草片材)或由烟草材料组成。在一些情况下,支撑件可以由选自金属箔、纸、纸板、木材或其组合的材料形成。在一些情况下,支撑件本身是包括选自前述清单的材料层的层压结构。
在一些情况下,支撑件可以是非磁性的。在一些情况下,支撑件可以是磁性的。
参考图16A至图16C。根据一种布置,可以提供用于与气溶胶供应装置一起使用的消耗品或气溶胶生成制品204,其中,气溶胶生成制品204包括平面气溶胶生成制品204。平面气溶胶生成制品204可以包括载体部件242、一个或多个感受器元件224b和气溶胶生成材料244a至244f的一个或多个部分,如参考图16A至图16C更详细地示出和描述的。
图16A示出了根据一种布置的气溶胶生成制品204的俯视图,图16B示出了沿着根据一种布置的气溶胶生成制品204的纵向(长度)轴线的端视图,并且图16C示出了沿着根据一种布置的气溶胶生成制品204的宽度轴线的侧视图。
一个或多个感受器元件224b可以由铝箔形成,但是应当理解,在其他实施方式中可以使用其他金属和/或导电材料。如图16C所示,载体部件242可以包括多个感受器元件224b,其在尺寸和位置上对应于设置在载体部件242的表面上的气溶胶生成材料244a至244f的离散部分。也就是说,感受器元件224b可以具有与气溶胶生成材料244a至244f的离散部分类似的宽度和长度。
感受器元件224b被示出为嵌入载体部件242中。然而,在其他布置中,感受器元件224b可以放置或位于载体部件242的表面上。根据另一种布置,感受器可以被提供为基本上覆盖载体部件244的单层。根据一种布置,气溶胶生成制品204可以包括基材或支撑层、充当感受器的单层铝箔和气溶胶生成材料244的沉积在铝箔感受器层上的一个或多个区域。
根据一种布置,可以提供感应加热线圈阵列以对气溶胶生成材料244的离散部分通电。然而,根据其他布置,可以提供单个感应线圈,并且气溶胶生成制品204可以被配置成相对于单个感应器线圈移动。因此,可以存在比设置在气溶胶生成制品204的载体部件242上的气溶胶生成材料244的离散部分更少的感应线圈,使得需要气溶胶生成制品204和(一个或多个)感应线圈的相对移动,以便能够对气溶胶生成材料244的离散部分中的每一个单独通电。
可替代地,可以提供单个感应线圈,并且气溶胶生成制品204可以相对于单个感应线圈旋转。
尽管上面已经描述了气溶胶生成材料244的离散的、在空间上不同的部分沉积在载体部件242上的实施方式,但是应当理解,在其他实施方式中,气溶胶生成材料244可以不以离散的、在空间上不同的部分提供,而是作为气溶胶生成材料244的连续片材、膜或层提供。在这些实施方式中,可以选择性地加热气溶胶生成材料244的片材的某些区域,以便以与上述大体上相同的方式产生气溶胶。特别地,可以基于一个或多个感应加热元件的尺寸在气溶胶生成材料244的连续片材上限定区域(对应于气溶胶生成材料的一部分)。
根据各种布置,气溶胶生成制品204可以包括盘形或圆形消耗品。
为了解决各种问题并推进本领域,本公开的全部内容通过说明和示例的方式示出了各个布置,在这些布置中,可以实践所要求保护的发明,并且这些布置提供了与用于加热可气溶胶化材料的设备一起使用的优异加热元件、形成与用于加热可气溶胶化材料以使可气溶胶化材料的至少一种成分挥发的设备一起使用的加热元件的方法、以及包括用于加热可气溶胶化材料以使可气溶胶化材料的至少一种成分挥发的设备和可由这种设备加热的加热元件的系统。本公开的优点和特征仅是布置的代表性样本,并且不是详尽的和/或排他性的。它们仅用于帮助理解和教导所要求保护的和以其他方式公开的特征。应当理解,本公开的优点、布置、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对由权利要求限定的本公开的限制或对权利要求的等同物的限制,并且在不脱离本公开的范围和/或精神的情况下,可以利用其他布置并且可以进行修改。各个布置可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的各种组合、由其组成或本质上由其组成。本公开可以包括目前未要求保护但可能在将来要求保护的其他发明。

Claims (15)

1.一种气溶胶供应装置,包括:
气溶胶生成器,包括一个或多个感应器线圈;
其中,在使用中,用于与所述气溶胶供应装置一起使用的制品交错地或以其他方式位于所述一个或多个感应器线圈中的至少一个内或之间或位于所述一个或多个感应器线圈的绕组内或之间。
2.根据权利要求1所述的气溶胶供应装置,其中,所述气溶胶供应装置包括第一感应器线圈和第二感应器线圈,其中,在使用中,用于与所述气溶胶供应装置一起使用的制品交错地或以其他方式位于所述第一感应器线圈内或之间,其中,所述第二感应器线圈包括定位在所述第一感应器线圈的径向内侧或外侧的中心感应器线圈。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶供应装置,其中,所述一个或多个感应器线圈包括第一感应器线圈和第二感应器线圈,其中,在使用中,用于与所述气溶胶供应装置一起使用的制品等距离地位于所述第一感应器线圈与所述第二感应器线圈之间,其中,所述制品不穿透所述第一感应器线圈和所述第二感应器线圈的内部。
4.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶供应装置,其中,所述一个或多个感应器线圈中的至少一个包括平面非螺旋感应器线圈。
5.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶供应装置,其中,所述一个或多个感应器线圈中的至少一个包括导电元件,其中,所述导电元件包括与第一平面重合的导电的第一部分、与第二平面重合的导电的第二部分、以及将所述第一部分电连接到所述第二部分的导电连接部,所述第二平面与所述第一平面间隔开。
6.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶供应装置,其中,所述一个或多个感应器线圈中的至少一个包括分层感应器布置,其中,所述分层感应器布置包括多个层,可选地包括三个或更多个层。
7.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶供应装置,其中,所述一个或多个感应器线圈中的至少一个包括一个或多个圆锥形感应器线圈。
8.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶供应装置,其中,所述一个或多个感应器线圈布置成产生变化的磁场,并且其中,所述气溶胶供应装置进一步包括一个或多个感受器,所述一个或多个感受器布置成被所述变化的磁场加热。
9.一种气溶胶供应系统,包括:
根据任一项前述权利要求所述的气溶胶供应装置;以及
一个或多个制品,包括气溶胶生成材料。
10.根据权利要求9所述的气溶胶供应系统,其中,所述一个或多个制品位于所述一个或多个感应器线圈的绕组内或绕组之间。
11.根据权利要求9或10所述的气溶胶供应系统,其中,所述一个或多个制品是基本上平面的。
12.根据权利要求9、10或11中任一项所述的气溶胶供应系统,其中,所述一个或多个制品包括一个或多个感受器。
13.根据权利要求9至13中任一项所述的气溶胶供应系统,其中,所述一个或多个制品包括气溶胶生成材料。
14.根据权利要求13所述的气溶胶供应系统,其中,所述气溶胶生成材料被提供:(i)作为固体;(ii)作为液体;(iii)呈凝胶形式;(iv)呈薄膜基材的形式;(v)呈具有多个区域的薄膜基材的形式;或(vi)呈具有多个区域的薄膜基材的形式,其中,所述区域中的至少两个包括具有不同组分的气溶胶生成材料。
15.一种产生气溶胶的方法,包括:
提供具有一个或多个感应器线圈的气溶胶供应装置;
将用于与所述气溶胶供应装置一起使用的制品交错地或以其他方式定位在所述一个或多个感应器线圈中的至少一个内或之间或定位在所述一个或多个感应器线圈的绕组内或之间,其中,所述制品包括气溶胶生成材料;以及
对所述一个或多个感应器线圈或绕组通电。
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