CN116965600A - 气溶胶供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气溶胶供应系统和制造气溶胶供应系统的方法，该气溶胶供应系统具有压力感测设备。压力感测设备具有电路板和压力传感器。压力传感器的第一侧与气溶胶供应系统的嘴件流体连通，压力传感器的第二侧与大气流体连通。压力传感器安装在电路板上，以提供通往第一侧或第二侧的流体连通。电路板具有孔，以向压力传感器的第一侧和第二侧中的另一侧提供流体连通。

Description

气溶胶供应系统

技术领域

本公开涉及气溶胶供应系统。尤其是，但并不排他地，本公开涉及带有气流和/或压力感测装置的气溶胶供应系统。

背景技术

已知的方法请参阅WO2017139662A1、WO2018172765A1、EP3560360A1、WO2020157634A1以及WO2019122866A1。

发明内容

根据第一方面，提供了一种气溶胶供应系统，包括：气流和/或压力感测设备，该设备包括电路板和气流传感器和/或一个压力传感器；其中，气流传感器和/或压力传感器的第一侧与气溶胶供应系统的嘴件流体连通，气流传感器和/或压力传感器的第二侧与大气流体连通；气流传感器和/或压力传感器安装在电路板上，以向第一侧或第二侧提供流体连通；电路板具有孔，以向气流传感器和/或压力传感器第一侧和第二侧中的另一侧提供流体连通。

根据第二方面，提供了一种制造气溶胶供应系统的方法，该方法包括：将电路板与气溶胶供应系统的嘴件连接，其中，电路板包括气流传感器和/或压力传感器，并且其中，气流传感器和/或压力传感器的输入侧或输出侧安装到贯穿电路板的孔，并且之中，在连接之后，气流传感器和/或压力传感器的输出侧与气溶胶供应系统的嘴件流体连通，而气流传感器和/或压力传感器的输入侧与大气流体连通。

附图说明

现在仅通过实例并参阅附图描述了本申请的实施方式和实例，在附图中：

图1是根据本发明的气溶胶供应系统的示意图；

图2示出了图1的气溶胶供应系统的电路板和气流和/或压力传感器；

图3示出了电路板，移除了气流和/或压力传感器以使设置在电路板中的孔可见；

图4是描述了制造气溶胶供应系统的方法的流程图。

尽管本发明往往具有各种变型和替代形式，但附图仅通过实例示出了特定的实施方式并在本文中进行了详细说明。应该理解的是，附图及其详细说明并不意在将本发明的范围限于本文所披露的特定形式，相反，范围应涵盖所附权利要求限定的精神和范围包含的所有变型、等效物以及替代物。

具体实施方式

根据本公开，“不可燃”气溶胶供应系统是这样的气溶胶供应系统，其中，该气溶胶供应系统的组合气溶胶生成材料(或其成分)是不燃烧的或不可燃的，以便将至少一种物质输送到用户。

不可燃气溶胶供应系统可以是一种电子烟，也称蒸汽烟装置或电子尼古丁释放系统(END)，应该注意的是气溶胶生成材料中并不一定含有尼古丁。

不可燃气溶胶供应系统可以是一种气溶胶生成材料加热系统，也称加热不燃烧系统。该系统的实例是烟草加热系统。

不可燃气溶胶供应系统可以是混合系统，以使用气溶胶生成材料的组合生成气溶胶，气溶胶生成材料中一种或多种可以加热。每种气溶胶生成材料可以例如是固体、液体或凝胶形态，并且可以含有或不含有尼古丁。混合系统可以包含某种液体或凝胶气溶胶生成材料和固体气溶胶生成材料。固体气溶胶生成材料可以例如包含烟草或非烟草产品。

通常，不可燃气溶胶供应系统可包括不可燃气溶胶供应装置和与不可燃气溶胶供应装置一起使用的消耗品。

不可燃气溶胶供应系统，比如其不可燃气溶胶供应装置，可包括能源和控制器。能源可以例如是电源或放热能源。放热能源包含一个碳源物，碳源物可以被赋能以便向放热能源附近的气溶胶生成材料或热传递材料以热的形式分配能源。

不可燃气溶胶供应系统可包括用于接收消耗品的区域、气溶胶生成器、气溶胶生成区域、壳体、嘴件、过滤器和/或气溶胶改性剂。

与不可燃气溶胶供应装置配合使用的消耗品可包括气溶胶生成材料、气溶胶生成材料储存区域、气溶胶生成材料传送元件、气溶胶生成器、气溶胶生成区域、壳体、包裹件、过滤器、嘴件和/或气溶胶改性剂。

消耗品是包括或由气溶胶生成材料组成的物质，它的部分或全部拟由用户在使用过程中消耗。消耗品可以包括一个或多个其他元件，比如气溶胶生成材料储存区、气溶胶生成材料传送元件、气溶胶生成区域、壳体、包裹件、嘴件、过滤器和/或气溶胶改性剂。消耗品还可包括气溶胶生成器，比如加热器，它在使用过程中发出热量以使气溶胶生成材料生成气溶胶。加热器例如可包括可燃材料、可被电导体或感受器加热的材料。

感受器是一种可以由变化的磁场(比如交变磁场)穿透加热的材料。感受器可以是导电材料，以用变化的磁场穿透该材料，导致加热材料感应加热。加热材料可以是磁性材料，用变化的磁场穿透该材料导致加热材料磁滞加热。感受器可以既导电又有磁性，以使感受器可以由两种加热机制加热。在本文中，被设置成生成变化磁场的装置称为磁场发生器。

气溶胶生成器是配置成使气溶胶生成材料生成气溶胶的设备。在一些实施方式中，气溶胶生成器是加热器，该加热器配置成使气溶胶生成材料受热，以便从气溶胶生成材料释放一种或多种挥发物形成气溶胶。在一些实施方式中，气溶胶生成器配置成使气溶胶生成材料无需加热生成气溶胶。例如，气溶胶生成器可配置成使气溶胶生成材料承受一次或多次振动、增大的压力或静电能量。

气溶胶供应系统可设置有气流传感器和/或压力传感器，用以测量通过气溶胶供应系统的气流和/或气溶胶供应系统内的压力。比如，气流传感器和/或压力传感器可被用于检测用户在气溶胶供应系统上的抽吸压力和/或检测用户的抽吸穿过气溶胶供应系统的气流。压力可以被测量为绝对压力或相对于大气压的相对压力。探测用户抽吸的压力和/或抽吸所造成气流的能力可被用于确认用户何时开始在气溶胶供应系统上抽吸和/或测量用户抽吸的强度。这些气流和/或压力读数可被存储并提供给用户，或被用于例如控制气溶胶供应系统的操作。在一些实例中，根据气流传感器和/或压力传感器测得的气流和/或压力，响应于检测用户抽吸，气溶胶供应系统开始生成气溶胶。

在气溶胶供应系统中提供气流传感器和/或压力传感器的一个方法是在气溶胶供应系统的电路板上装一个气流传感器和/或压力传感器，并且提供其他电子元件。以这种方式安装气流传感器和/或压力传感器之后，可以从气溶胶供应系统的嘴件提供通道，以将嘴件与气流和/或压力传感器设置成流体连通状态，使得在气流传感器和/或压力传感器处受到的气流和/或压力与嘴件处因用户的抽吸而给予的气流和/或压力相同。

但是，为了能够确保气流传感器和/或压力传感器与嘴件之间足够的流体连通，该气溶胶供应系统可能在制造上很复杂，而且在气溶胶供应系统设计上会有很多约束。特别地，由于气流传感器和/或压力传感器和其他电子元件一起安装在电路板上，这些其他元件的存在导致难以提供通向气流传感器和/或压力传感器的流体路径。此外，为了确保在气流传感器和/或压力传感器处受到的气流和/或压力与嘴件处的气流和/或压力相同，可能需要在气流传感器和/或压力传感器周围提供密封以避免空气散到气溶胶供应系统的壳体中，导致气流传感器和/或压力传感器处测得的气流和/或压力减小。由于电路板上存在其他电子元件，提供这种密封变得困难，并且电路板上的宝贵空间可能会被密封占用。为了提供围绕气流传感器和/或压力传感器的密封，密封件会比气流传感器和/或压力传感器更大，这进一步加大了上述困难。因此这种方法可能导致气溶胶供应系统中的布置庞杂，难以制造。

然而，根据本发明中所述技术，向气溶胶供应系统提供包括电路板的气流和/或压力感测设备，该电路板设置有孔，用以向气流传感器和/或压力传感器提供流体连通。通过设置的该孔，气流传感器和/或压力传感器可以设置成通过穿过该孔的流体路径与大气或嘴件流体连通。这为气溶胶供应系统内如何布置元件以提供想要的流体路径提供了很大的额外灵活性。

例如，密封件可以放置在电路板的另一侧，而不是提供这样的密封件，该密封件围绕气流传感器和/或压力传感器，该密封件本身可能干扰电路板上其他元件且为了提供足够密封而需要该密封件比气流传感器和/或压力传感器更大。通过在电路板的另一侧围绕孔设置密封件，可以使用更小的密封件并且在气溶胶供应系统中可用的内部空间中更容易提供通向嘴件的流体路径。

现在参阅图描述具体的实例。

图1示出了气溶胶供应系统2，具有壳体4，电路板6布置在该壳体中。该电路板6具有气流传感器和/或压力传感器8和安装在电路板的元件安装侧上的多种其他电子元件22，其中，元件22可例如包括微处理器、存储器以及一个或多个通信模块(比如，蓝牙^TM模块)。

气流传感器和/或压力传感器8的第一侧(在图1中名义上被描述为气流传感器和/或压力传感器8的顶侧)暴露在壳体4的内部并且从顶侧暴露于外部空气。因此，气流传感器和/或压力传感器8的第一侧与大气流体连通并承受大气压力。

至于图中所指的相对位置，所述定位是相对于图中示出气溶胶供应系统2及其元件的名义朝向进行确定。应该认识到，如果气溶胶供应系统2重新定向，元件的朝向也会相应地改变。

在图1中示出的气流传感器和/或压力传感器8的下面设置位于电路板6中的孔12。通道10设置成将孔12的下方连接到第一孔口14。当嘴件16附接至壳体4时，则第一孔口14与嘴件16中的第二孔口18相对应，以便提供从气流传感器和/或压力传感器8的第二侧(在图1中示出位于气流传感器和/或压力传感器8的下方)通过孔12沿通道10通过第一孔口14和第二孔口18到达嘴件16的流体路径。通过这种方式，气流传感器和/或压力传感器8的第二侧设置成与嘴件16流体连通。为了密封通道10，密封件20设置成在电路板6的非安装侧(在图1中显示为下方)上围绕孔12。

通过该布置，当用户在气溶胶供应系统2(其可以是不可燃气溶胶供应系统)的嘴件16抽吸时，嘴件中因用户抽吸导致的气流和/或压力也会在气流传感器和/或压力传感器8的第二侧处感受到，由此允许气流传感器和/或压力传感器8能够测量抽吸的气流和/或压力。

通过提供孔8，可以在电路板6的与安装有气流传感器和/或压力传感器8和其他电子元件的相对侧上形成密封件20。密封件20因此可以安置成不占用电路板6安装侧上的区域，该区域可被用于容纳元件22。此外，由于图1的实例中的密封件20密封的是孔12，而不是提供围绕气流传感器和/或压力传感器8的密封，因此该密封件可以做得比为提供围绕气流传感器和/或压力传感器8密封的密封件更小。例如，密封件20的宽度可以制成为比气流传感器和/或压力传感器8的宽度更小。这减小了壳体4中被占用的空间量，以提供嘴件16与气流传感器和/或压力传感器8之间的流体路径。

在一些实例中，气流传感器和/或压力传感器8是压差传感器，该压差传感器布置成输出表示嘴件16中的空气与大气之间的压力差的信号。上述的布置意味着向压力传感器8的第一侧提供环境大气以及从压力传感器8的另一侧提供到嘴件16的流体路径可以被简化。因此，该布置简化了气溶胶供应系统2中压差传感器的使用。因为来自压差传感器的压力差可以比绝对压力提供更为准确地反映用户抽吸强度的指标，因此使用压差传感器可能合适的。

在一些实例中，气流传感器和/或压力传感器8是微机电系统(MEMS)传感器。MEMS传感器在操作中消耗很少电力并且能对气流和/或压力的微小变化做出响应，因此在便携装置(比如气溶胶供应系统)中特别适用。

图2示出气流和/或压力感测设备，包括电路板6、气流传感器和/或压力传感器8以及图1中所示的多种其他元件22。气流传感器和/或压力传感器8安装成使得气流传感器和/或压力传感器8的第二侧与电路板6中的位于气流传感器和/或压力传感器8下方(根据图中所示朝向)的孔12(在图2中不可见)流体连通，并且气流传感器和/或压力传感器8的第一侧(即图2中的顶侧)与大气流体连通。

图3示出了相同的电路板6，而气流传感器和/或压力传感器8和其他元件22被移除了。因为气流传感器和/或压力传感器8被移除，因此孔12可见。从图3可以看到，电路板6可以设置有另外的孔，可用于例如安装电路板6。用于在电路板中设置孔的传统的技术可用于生产孔12，气流传感器和/或压力传感器8安装在该孔的上方。这样，无需使用专门的工艺来提供孔12，使得孔12很容易制造并且不会带来额外成本。本文中所述技术可以用于电镀或未电镀的孔12。

图4是示出制造气溶胶供应系统的方法的流程图。在步骤S4-1中，在电路板6中制造孔。这可以使用在电路板中制造孔(比如制造安装孔)的传统技术。该步骤被显示为可选，因为气溶胶供应系统的制造方法可以从已经包括合适的孔的电路板开始。

在步骤S4-3中，气流传感器和/或压力传感器8安装在电路板上，与孔流体连通。如上文中所述，气流传感器和/或压力传感器可以装在电路板的任一侧，即气流传感器和/或压力传感器可以安装在电路板的元件安装侧，气流传感器和/或压力传感器的出口侧被定向成与孔流体连通，或者气流传感器和/或压力传感器可以安装在电路板的另一侧，气流传感器和/或压力传感器的进口侧被定向成与孔流体连通。该步骤被显示为可选的，因为气溶胶供应系统的制造方法可能从电路板上已经安装有气流传感器和/或压力传感器开始。

在步骤S4-5中，电路板连接到气溶胶供应系统的嘴件，以在气流传感器和/或压力传感器的输出侧与嘴件之间提供流体连通。如上文所述，可以设置密封件以在电路板(例如，如果气流传感器和/或压力传感器被安装成出口侧与孔流体连通)与通向嘴件的空气通道之间提供密封。同样地，如果气流传感器和/或压力传感器被安装成进口侧与孔流体连通，则该密封件可以在气流传感器和/或压力传感器周围密封电路板，和/或密封气流传感器和/或压力传感器本身。在制造术语中，该密封件可以在附接到嘴件(或通向嘴件的空气通道)之前附接至电路板和/或附接至气流传感器和/或压力传感器，或者反之亦然。

因此，已经描述了一种气溶胶供应系统和制造气溶胶供应系统的方法，这种系统和制造方法可以允许气流传感器和/或压力传感器更容易设置在气溶胶供应系统中。通过在电路板中制造能允许空气通过的孔，能在气流传感器和/或压力传感器连接到气溶胶供应系统的嘴件上实现更大的灵活性并且气溶胶供应系统的内部设计能够被简化。

在本申请中，“配置成…”用于指装置的部件具有能够实现预定操作的构造。在这种情况下，“配置”指硬件或软件的布置或互连方式。比如，设备可能具有提供预定操作的专用硬件，或者处理器或其他处理设备可以被编程以执行功能。“配置成”并不意味着设备部件为了提供预定操作而必须以任何方式被改变。

本申请中所述各种实施方式仅为了理解和教导所要求的保护的特征。这些实施方式仅作为实施方式的代表性样本，并不穷举和/或排他。应该理解的是，本文件所述的优势、实施方式、实例、功能、特征、结构和/或其他方面不应视为对所述发明的权利要求的范围的限制，也不应视为对权利要求的等效物的限制，并且也可以在不偏离本专利主张发明范围的条件下使用其他实施方式做出修改。各种实施方式在合适的情况下可能包含、包括或实质上包含本文中所述的部件、元件、特征、配件、步骤、方法等的合适组合，而不是本文中具体描述的那些组合。此外，本公开可能包含目前未申请专利的其他发明，这些发明可能在今后申请专利。

Claims (16)

1.一种气溶胶供应系统，包括：

气流和/或压力感测设备，包括电路板和气流传感器和/或压力传感器；

其中，所述气流传感器和/或压力传感器的第一侧与所述气溶胶供应系统的嘴件流体连通，并且所述气流传感器和/或压力传感器的第二侧与大气流体连通；

所述气流传感器和/或压力传感器安装在所述电路板上，以提供与所述第一侧或所述第二侧的流体连通；和

所述电路板具有孔，以与所述气流传感器和/或压力传感器的第一侧和第二侧中的另一侧流体连通。

2.根据权利要求1所述的气溶胶供应系统，其中：

所述气流传感器和/或压力传感器是压差传感器，所述压差传感器配置成测量所述压力传感器的第一侧上的压力与所述压力传感器的第二侧上的压力之间的压力差。

3.根据权利要求1或2所述的气溶胶供应系统，其中：

所述气流传感器和/或压力传感器是微机电系统传感器。

4.根据任一前述权利要求所述的气溶胶供应系统，所述气溶胶供应系统还包括：

密封件，位于所述电路板的与所述气流传感器和/或压力传感器相对的一侧上，并且提供所述孔周围的密封。

5.根据权利要求4所述的气溶胶供应系统，其中：

所述密封件的宽度小于所述气流传感器和/或压力传感器的宽度。

6.一种制造气溶胶供应系统的方法，所述方法包括：

将电路板连接至所述气溶胶供应系统的嘴件，其中，所述电路板包括气流传感器和/或压力传感器，并且其中，所述气流传感器和/或压力传感器的输入侧或输出侧安装至贯穿所述电路板的孔，并且其中，在连接之后，所述气流传感器和/或压力传感器的输出侧与所述气溶胶供应系统的嘴件流体连通，而所述气流传感器和/或压力传感器的输入侧与大气流体连通。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述连接还包括：通过密封件将所述气流传感器和/或压力传感器的输出侧连接到所述嘴件，所述密封件密封通往所述气流传感器和/或压力传感器的输出侧的空气通道。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电路板包括多个电子元件，所述多个电子元件附接至所述电路板的第一侧，并且其中，所述密封件设置在所述电路板的第二侧上。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述密封件在连接之前附接至所述电路板。

10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其中，所述空气通道通过贯穿所述电路板的孔将所述气流传感器和/或压力传感器的输出侧连接至所述嘴件。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，所述密封件的宽度小于所述气流传感器和/或压力传感器的宽度。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法，还包括：在连接之前，将所述气流传感器和/或压力传感器安装到所述电路板。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：在安装之前，形成穿过所述电路板的孔。

14.根据权利要求6至13中任一项所述的方法，其中：

所述气流传感器和/或压力传感器是压差传感器，所述压差传感器配置成测量所述压力传感器第一侧上的压力与所述压力传感器的第二侧上的压力之间的压力差。

15.根据权利要求6至14中任一项所述的方法，其中：

所述气流传感器和/或压力传感器是微机电系统传感器。

16.根据权利要求6至15中任一项所述的方法，所述方法还包括：

在所述电路板的与所述气流传感器和/或压力传感器相对的一侧上提供密封件，以密封所述孔的周围。