CN117320571A - 气溶胶产生装置和套件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置被配置成与包括储存隔室的可更换的制品(16)一起操作，该气溶胶产生装置包括：‑接收部(10)，该接收部沿着接收部轴线(A)延伸，该接收部限定接收部内表面并且被配置成接纳可更换的制品(16)；‑加热系统，该加热系统被配置成当可更换的制品(16)被接纳在接收部(10)中时加热该可更换的制品；气溶胶产生装置的特征在于，接收部内表面包括至少一个突出部(14)，该至少一个突出部从接收部内表面突出并且被配置成当可更换的制品(16)被接纳在接收部(10)中时，压缩储存隔室的气流路径的一部分以减小其截面面积；该突出部或每个突出部(14)限定与接收部内表面相邻的突出部表面，并且在气流方向上沿着整个突出部(14)与接收部内表面形成大于100°的角度。

Description

气溶胶产生装置和套件

技术领域

本发明涉及一种气溶胶产生装置和气溶胶产生套件，该气溶胶产生套件包括该装置和可更换的制品，该可更换的制品包括可汽化材料。

现有技术

近年来，作为常规吸烟制品的替代品，比如电子烟等气溶胶产生装置受到欢迎。在这种装置中，可汽化材料(比如烟草)被加热。这例如可以通过嵌入可汽化材料中的感受器来实现，并且感受器由围绕适于容纳可更换的制品的接收部的一个或多个线圈加热。换言之，感受器被用在感应加热装置中，这些感应加热装置由通过周围线圈产生并且在感受器内感应的涡电流加热。

在此背景下，可汽化材料内的均匀的热分布是问题，因为首先，冷空气是从空气入口连续供应的。其次，感受器附近的温度通常都特别高，这些感受器通常形成得很薄并且大致在空气入口与空气出口之间的气流方向上延伸。这也适用于其他加热方法，比如涉及加热轨道、杯件和/或叶片的加热方法。在这些情况下，可汽化材料不包含像感受器的加热元件，但是在入口与出口之间的可汽化材料上的上述热梯度基本上保持相同。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种气溶胶产生装置和套件，藉由该气溶胶产生装置和套件，可汽化材料可以被更均匀地加热。

这是藉由权利要求1所述的气溶胶产生装置实现的。

该气溶胶产生装置被配置成与可更换的制品(比如烟草棒)一起操作，该可更换的制品包括包含可汽化材料(比如烟草)的储存隔室，该储存隔室限定空气流动路径，该空气流动路径穿过可汽化材料在空气入口与空气出口之间延伸。气溶胶产生装置包括接收部，该接收部沿着接收部轴线延伸并且限定接收部内表面并且被配置成将可更换的制品接纳在由接收部内表面界定的空间中，使得气流路径沿着接收部轴线延伸。此外，设置有种加热系统，该加热系统被配置成加热接纳在接收部中的可更换的制品。

根据本发明，接收部内表面包括至少一个突出部，该至少一个突出部从接收部内表面突出并且被配置成减小接收部的截面面积，以便当该制品被接纳在接收部中时压缩储存隔室的气流路径的一部分。

该突出部或每个突出部限定与接收部内表面相邻的突出部表面，该突出部表面在气流方向上沿着整个突出部与接收部内表面形成大于100度的角度。或者，该突出部或每个突出部限定与接收部内表面相邻的突出部表面，该突出部表面在气流方向上沿着突出部的至少上升部分/该上升部分与接收部内表面形成大于100度的角度。这将避免不希望的湍流和突出部下游的再循环涡旋或涡流，不希望的湍流和突出部下游的再循环涡旋或涡流是不利的，因为蒸气可能被捕获在涡流中并冷凝。平滑的形状还有助于保持接收部与可更换的制品之间良好的接触，例如，当接收部的壁处使用电阻加热时这是有利的。如在纵向剖切图中所见，突出部从内壁显现的点处优选的角度范围为100度至175度，其中130度至170度是优选的。

突出部表面与接收部内表面在气流方向上沿着整个突出部形成大于100度的角度的特征可以意味着该角度的值在气流方向上沿着整个突出部保持在大于100度的值。例如，该特征可以表明与突出部从内壁显现的点处的角度相比，突出部表面沿着气流方向变得更平，只要该角度在气流方向上沿着整个突出部保持大于100度。

特别地，突出部表面与接收部内表面在气流方向上沿着整个突出部形成大于100度的角度的特征可以意味着沿着气流方向在突出部的截面中突出部的轮廓上的每个点处的直线(切线)与接收部内表面之间的角度大于100度。例如，在突出部具有上升部分、顶部部分、和下降部分的情况下，靠近突出部的顶部部分的点处的直线与接收部内表面之间的角度可以接近180度，并因此大于100度，因为在这种情况下直线可以接近平行于接收部内表面，如沿着气流方向所见的。根据优选的实施例和附图的详细描述，与关于突出部表面与接收部内表面之间的角度的特征有关的另外的方面将变得显而易见。

通常，气流方向可以理解为在气溶胶产生装置的使用期间，空气沿其流动的、从空气入口到空气出口的方向。气流方向可以平行于接收部轴线。

所描述的角度进一步提供突出部的“平滑”形状，这例如允许可更换的制品在不受损坏的情况下插入接收部和从其移除。此外，本发明所基于的效果类似于文氏管的效果，因为气流路径的截面面积的压缩或减小使得流过可更换的制品的空气加速。例如，这将移除特别热的区域的热量，并将热量以加热的空气的形式输送到较冷的区域。这将使加热更加均匀，这对于可汽化材料的有效使用是有利的。另外，突出部具有将可更换的制品固定在位的有利效果。突出部可以具有径向和/或轴向和/或周向相同的或不同的尺寸和/或恒定的或变化的高度，并且突出部可以设置在轴向和/或周向偏移或交错的位置处。进一步地，具有纵向延伸部的突出部可以以该延伸部平行于接收部轴线或以与该轴线成角度的方式定向。目前预期突出部的最大数量为64个。突出部的形状也可以称为空气动力学形状。

在另外的权利要求中描述了优选的实施例。

第一模拟已经表明，当该突出部或每个突出部的根据垂直于接收部轴线的轴线所测量的最大高度介于接收部直径的2％至15％之间(在该直径的5％至10％是优选的)时，特别地可以获得加速流动同时仍然促进层流或过渡流的期望效果。换言之，用于可更换的制品(比如烟草棒)的可用空间减小上述值，并且可用截面面积收缩。特别地，截面面积可以减少1％至15％、优选地在2％至8％之间。所提及的值似乎特别适用于接收部的典型尺寸，直径为7至7.5mm、特别地为7.1mm，并且长度为37mm至38mm、特别地为37.5mm。

目前还预期有利的是，该突出部或每个突出部的沿着接收部轴线所测量的最大长度介于根据接收部轴线所测量的接收部长度的5％至75％之间、优选地介于该长度的10％至65％之间、进一步优选地是15％至55％。最优选的长度可以是所述接收部长度的大约20％。

当突出部具有上升部分、顶部部分、和下降部分时，特别地可以获得该突出部或每个突出部的期望的“平滑”形状。

在此背景下，该突出部或每个突出部的上升部分和下降部分典型地可以相对于顶部部分对称。然而，也可以选择不对称的形状。

此外，预期有利的形状是，上升部分限定从接收部内表面直到顶部部分逐渐增大的横向尺寸，和/或下降部分限定从顶部部分到接收部内表面逐渐减小的横向尺寸。

特别地，权利要求7中所述的形状预期显示出有利效果。

虽然单个突出部已经具有期望的效果，但是当设置多个突出部时，将实现增强的效果，这些突出部沿轴向和/或沿周向布置在接收部内表面上。

根据观察，在储存隔室的空气出口处温度特别高，优选的是将该突出部或每个突出部邻近空气出口布置。

尽管该突出部或每个突出部可以以固定的方式设置在接收部内表面上、特别是与接收部壁成一体，但是至少一个突出部还可沿着接收部轴线移动。进一步地，在制品已经被插入接收部中之后，使用者可以使突出部咔嗒一声落位。这将有助于避免可更换的制品的损坏、特别是棒形形状制品的基部，该棒形形状制品以基部在前面而被插入接收部中。

因此，该突出部或每个突出部还可沿着垂直于接收部轴线的轴线移动，以便实现前述效果。在任何情况下，只要突出部从接收部内表面突出就足够了。典型地，突出部将构成内表面的一部分并且将平滑地与其连接，即避免尖锐的边缘并表明曲率半径。

如上所指示的，本发明特别地与感应加热系统结合使用，其中，可更换的制品的储存隔室包括至少一个感受器。在此背景下，目前优选的是，突出部的数量等于感受器的数量。

进一步地，当可更换的制品被接纳在接收部中时，当该突出部或每个突出部的顶部部分面向对应感受器的下游端和/或最热部分时，可以使加热均匀。

替代性地或附加地，加热系统可以包括一个或多个加热元件，该一个或多个加热元件沿着接收部内表面的至少一部分以及至少一个突出部的接触表面延伸。

最后，当本文所述的气溶胶产生装置与气溶胶产生装置适于与之协作的可更换的制品结合时，可以特别地获得上述优点。

附图说明

下文将参考附图中所示出的本发明的示例性实施例来描述本发明，在附

图中：

图1是第一实施例的剖切立体图；

图2是第一实施例的剖切侧视图；

图3是第二实施例的剖切侧视图；

图4是第三实施例的剖切侧视图；

图5A至图5G是突出部的另外的实施例的侧视图和平面视图；

图6插入了可更换的制品的另外的实施例的剖切侧视图；

图7类似于图6的另外的实施例的剖切侧视图；

图8又一个实施例的剖切侧视图，其中示出了气溶胶产生装置的另外

的部分；以及

图9A、图9B是突出部的实施例的侧视图，这些突出部支持突出部表

面与接收部内表面之间角度的含义。

具体实施方式

如从图1中可以看出的，气溶胶产生装置的接收部10是大致管状的并且适于容纳可更换的制品(比如烟草棒)。如箭头A所指示的，空气基本上沿着接收部轴线流动穿过烟草棒，并且将以基本上冷却的状态在空气入口12处进入接收部10。沿着气流路径，烟草棒包括感受器，这些感受器适于与围绕接收部的一个或多个感应线圈(未示出)协作，以便被加热并将热量传递至周围的烟草。在所示的实施例中，两个突出部14形成在沿着轴向方向相同的位置处以及沿着周向方向在直径上相对的位置处。类似于文氏管，在突出部的烟草棒被相应地收缩的区域中的气流被加速，使得加热的空气可以快速地背离围绕感受器的特别热的区域输送。

特别是如从图2中可以看出的，突出部具有平滑的截面几何形状，从而不会产生不期望的湍流，并且烟草棒可以在突出部之间滑动地插入，而不会有损坏烟草棒的风险。

这也适用于图3的实施例，该实施例与图1和图2的实施例在突出部的形状和数量方面不同。首先，突出部具有不对称形状，沿流动的方向看具有更陡峭的上升部分以及不太陡峭的下降部分。这特别允许容易沿与流动方向相反的方向插入烟草棒。其次，与图1和图2相比，多个突出部，例如12个突出部沿着接收部的圆周等距设置。进一步地，沿流动方向看，上升部分的横向尺寸增加的坡度比如图3的中心部分所示的下降部分的横向尺寸减小的坡度更高，类似于液滴形形状。

如图4所示，多个突出部还可以设置在不同的轴向位置，这可以被认为是交错布置。此外，在所示的实施例中，在不同的轴向位置处的突出部还在周向方向上偏移。不言而喻，多个突出部还可以设置在多于两个的轴向位置，并且在周向方向上突出部位置之间的距离可以在整个圆周上相同或可以变化。此外，可以选择图中所示的突出部的任何布置，图1、图2和图4所示的对称突出部以及图3所示的不对称突出部，包括图5所示的任何另外的形状。在此背景下，当存在多个突出部时，这些突出部都可以具有相同或不同的形状。

如从图5中可以看出的，附加的平滑和/或空气动力学形状，比如人字形(A)、箭头形(B)、与作为上升部分的倒角组合的不对称圆角形(C)、对称圆角形(D)、不对称圆角形(E)、对称倒角形(F)、以及不对称倒角形(D)形状将是合适的。人字形和箭头形在其一端基本上具有点，并且如在平面视图中看到的，它们的形状可以被描述为是大致三角形的。与箭头形(该箭头形与平面视图中的三角形形状完全对应)相比，如在平面视图中所见的，人字形在该点的相对侧上具有切口。如在截面视图中所见的，倒角具有大致平坦的、倾斜的表面，并且圆角是大致卵形或椭圆形的，如在平面视图中所见的。在图5中，流动方向典型地从右向左。

特别如图1至图4所示，可以通过加厚接收部壁来形成一个或多个突出部。替代性地，接收部壁可以具有均匀的壁厚度，并且一个或多个突出部可以对应于接收部外部的凹形形状形成为接收部内部的凸形形状。特别是从图2至图5可以看出，每个突出部都具有与接收部内表面相邻的突出部表面，该突出部表面与接收部内表面形成大于100°的角度α，尤其是在图2、图4和图5(除了图5B)的实施例中，该角度比100°大得多并且沿气流方向看沿着整个突出部保持那么大。换言之，每个突出部都没有任何朝向接收部内表面“陡峭”延伸而会产生不希望的湍流的表面。

在图9A和图9B中详细地展示了突出部表面与接收部内表面之间的角度α的测量和相应确定，这些图中展示了突出部14的两种不同的配置。在图9A中，突出部14具有屋顶形形状，沿着气流方向(由箭头指示)具有线性上升部分(包括点A的部分)以及线性下降部分(包括点B的部分)。在图9B中，突出部14具有半圆形形状，其中沿着气流方向(由箭头指示)上升部分逐渐变得更平(包括点A的部分)并且下降部分逐渐变得更陡峭(包括点B的部分)。参考图9A和图9B，突出部表面与接收部内表面在气流方向上沿着整个突出部14形成大于100度(100°)的角度α的特征意味着沿着气流方向在突出部的截面中突出部14的轮廓上的每个点处的直线(切线)与接收部内表面之间的角度大于100度。在图9A和图9B中，这种直线(切线)在点A和点B处用虚线示例性地示出。在上升部分(包括点A的部分)中，相对于突出部14相对于气流方向上游的接收部内表面测量角度α。在下降部分(包括点B的部分)中，相对于突出部14相对于气流方向下游的接收部内表面测量角度α。虽然在图9A中角度α在突出部14的上升部分中的每个点处保持相同，但当在图9B所示的突出部14的上升部分中沿着气流方向行进时，该角度发生变化，即变得更大。

图6示出了接收部10，该接收部在直径上具有两个突出部14，类似于图5D或图5F中的突出部。图6另外示出了可更换的制品16、比如烟草棒容纳在接收部10中并在突出部14的区域中相应地被压缩。这种压缩首先使烟草丝18在突出部14的区域中更靠近一起移动，其次使容纳在可更换的制品16中的感受器20弯曲。这些感受器20可以在初始状态(即没有被突出部14压缩)已经具有弯曲的凸形形状。特别地，两个或更多个感受器的凸形形状可以朝向可更换的制品16的中心面向彼此。替代性地或附加地，图中所示出的凸形形状可以由突出部14的区域中的压缩而引起。

在任何情况下，如图7更好地展示的，可更换的制品16的截面面积在突出部14的区域中更小，使得流动速度增大，并且热量以比所示的可更换的制品的入口和出口区域中更高的速率输送。而典型地为可由周围线圈(未示出)加热的细材料股的感受器的位置可以对应于突出部14的位置并且基本上可以与其对称，如图6所示，感受器还可以稍微朝着入口12移位。在图7所示的实施例中，每个感受器的入口端比每个突出部14的入口端稍微更靠近接收部10的入口12，并且感受器覆盖突出部的纵向延伸部的大约三分之二。如上所述，在图6的实施例中，感受器20的位置与突出部14的位置对称，并且感受器的入口端比突出部14的入口端稍微更远离接收部的入口12，并且感受器的出口端比突出部14的出口端稍微更远离接收部的出口。

此外，如图7所指示的，由于感受器不对称的位置，这些感受器朝向其出口端比其入口端更靠近在一起。

上述压缩可更换的制品16以便快速地从特别热的区域移除热量的效果还可以通过图8的实施例实现，其中突出部14设置在接收部的出口端处并且形成为加热元件。换言之，不同于先前所述的实施例，可更换的制品16不是从里面加热的(比如藉由感受器20)，而是从接收部壁加热。本发明的原理，即，设置突出部以压缩或收缩气流路径保持相同。还应当提及的是，当在图8的实施例中使用感应加热而不是外部加热时，感受器可以位于与图8中所示的突出部14相对应的区域中。为了完整起见，图8还示出了在接收部10的出口端下游的具有空气路径24的支撑部22以及在支撑部22下游的过滤器26。

Claims (15)

1.一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置被配置成与可更换的制品(16)一起操作，该可更换的制品包括包含可汽化材料的储存隔室，该储存隔室限定气流路径，该气流路径穿过该可汽化材料在空气入口(12)与空气出口之间延伸；

该气溶胶产生装置包括：

-接收部(10)，该接收部沿着接收部轴线(A)延伸，该接收部限定接收部内表面并且被配置成将该可更换的制品(16)接纳在由该接收部内表面界定的空间中，使得该气流路径沿着该接收部轴线(A)延伸；

-加热系统，该加热系统被配置成当该可更换的制品(16)被接纳在该接收部(10)中时加热该可更换的制品；

该气溶胶产生装置的特征在于，该接收部内表面包括至少一个突出部(14)，该至少一个突出部从该接收部内表面突出并且被配置成减小该接收部的截面面积，以便当该可更换的制品(16)被接纳在该接收部(10)中时压缩该储存隔室的气流路径的一部分；

该突出部或每个突出部(14)限定与该接收部内表面相邻的突出部表面，并且在气流方向上沿着整个突出部(14)与该接收部内表面形成大于100°的角度。

2.根据权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)的根据垂直于该接收部轴线(A)的轴线所测量的最大高度介于接收部直径的2％至15％之间，优选地介于所述直径的5％至10％之间。

3.根据权利要求1或2所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)的根据该接收部轴线(A)所测量的最大长度介于根据该接收部轴线(A)所测量的接收部长度的5％至75％之间，优选地介于所述长度的10％至65％之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)形成上升部分、顶部部分、和下降部分；

该上升部分从该接收部内表面延伸直到该顶部部分，并且该下降部分从该顶部部分延伸直到该接收部内表面。

5.根据权利要求4所述的气溶胶产生装置，其中，该上升部分相对于该顶部部分与该下降部分对称。

6.根据权利要求4或5所述的气溶胶产生装置，其中，该上升部分限定从该接收部内表面直到该顶部部分逐渐增大的横向尺寸，和/或该下降部分限定从该顶部部分直到该接收部内表面逐渐减小的横向尺寸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)的形状选自由以下各项组成的组：

-人字形；

-箭头形；

-不对称圆角和倒角形；

-对称圆角形；

-不对称圆角形；

-对称倒角形；

-不对称倒角形。

8.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，包括多个突出部(14)，该多个突出部根据该接收部轴线(A)沿轴向和/或沿周向布置在该接收部内表面上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)被布置成当该可更换的制品(16)被接纳在该接收部(10)中时邻近该储存隔室的空气出口。

10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)能够根据该接收部轴线(A)移动。

11.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)能够根据垂直于该接收部轴线(A)的轴线在接合位置与脱离接合位置之间移动；

当该突出部或每个突出部(14)处于该脱离接合位置时，该可更换的制品(16)能够根据该接收部轴线(A)在该接收部(10)内自由地移动，并且当该突出部或每个突出部(14)处于该接合位置时，该可更换的制品被锁定在该接收部(10)中。

12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该加热系统是感应加热系统，该感应加热系统包括被配置成产生磁场的线圈，该可更换的制品(16)的储存隔室包括至少一个感受器(20)，该至少一个感受器沿着该气流路径在上游端与下游端之间延伸，并且该至少一个感受器在被置于由该线圈所产生的磁场中时能够产生热量；

该突出部或每个突出部(14)被布置成当该可更换的制品(16)被接纳在该接收部(10)中时至少部分地面向该可更换的制品(16)的储存隔室的感受器(20)；

优选地，该突出部(14)的数量被选择成等于该感受器(20)的数量。

13.根据权利要求12所述的气溶胶产生装置，其中，该突出部或每个突出部(14)限定顶部部分，该顶部部分被布置成当该可更换的制品(16)被接纳在该接收部(10)中时面向对应的感受器(20)的下游端。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该加热系统包括一个或多个加热元件，该一个或多个加热元件沿着该接收部内表面的至少一部分以及该突出部或每个突出部(14)的接触表面延伸。

15.一种气溶胶产生套件，包括：

-可更换的制品(16)，该可更换的制品包括包含可汽化材料的储存隔室，该储存隔室限定气流路径，该气流路径穿过该可汽化材料在空气入口(12)与空气出口之间延伸；

-根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置被配置成与该可更换的制品(16)一起操作。