CN117813022A - 气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

描述了一种气溶胶生成装置(101)。该装置用于由气溶胶生成材料生成气溶胶。该装置具有：加热区域(215)，用于接收包含气溶胶生成材料的制品(110)的至少一部分；以及加热组件(201)。加热组件包括：磁场发生器(240)，用于生成变化磁场且包括感应线圈(242)；以及加热元件(220)，包含可通过利用变化磁场穿透而被加热的加热材料。加热元件在加热区域中伸出，并且感应线圈在加热区域中至少部分地伸出。

Description

气溶胶生成装置

技术领域

本发明涉及一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置。本发明还涉及一种包括气溶胶生成装置、用于气溶胶生成装置的加热组件以及包含气溶胶生成材料的制品的系统。

背景技术

抽吸制品(诸如，香烟、雪茄等)在使用期间燃烧烟草，以产生烟草烟雾。人们已尝试通过产生在不燃烧的情况下释放化合物的产品来提供这些制品的替代品。这样的产品的示例是通过加热而不燃烧材料来释放化合物的加热装置。该材料可以是例如吸烟材料。

发明内容

根据一方面，提供了一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置。该装置包括：加热区域，用于接收包含气溶胶生成材料的制品的至少一部分；以及加热组件，包括磁场发生器，该磁场发生器配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及加热元件，包能通过利用变化磁场穿透而被加热的加热材料。加热元件在加热区域中伸出，并且感应线圈在加热区域中至少部分地伸出。

感应线圈可以在加热元件中至少部分地延伸。

感应线圈可以与加热区域流体隔离。

加热元件可以包括腔体，并且感应线圈可以在腔体中至少部分地延伸。

腔体可以与加热区域隔离。

腔体可以至少部分地限定通过加热元件的空气路径。

加热元件可以包括壁以及穿过壁而连通的空气出口。

加热元件可以包括加热构件以及位于加热构件中的绝缘体。

绝缘体可以将感应线圈支撑在加热构件中。

绝缘体可以包括填料。

填料可以填充腔体。

填料可以是非导电材料。

填料可以是热腻子。

线圈可以包括涂层。

绝缘体可以使线圈与加热构件电绝缘。

根据权利要求4至12中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，加热材料与感应线圈间隔开。

感应线圈与加热构件之间的距离可以介于0.1mm至0.2mm之间。

感应线圈可与加热材料以小于0.2mm的距离间隔开。

感应线圈可以与加热材料以0.1mm至0.2mm之间的距离间隔开。

感应线圈可以是螺旋线圈。

感应线圈的内径可以介于1mm至1.5mm之间。

感应线圈的外径可以介于2mm至2.5mm之间。

加热元件可以是管状的。

加热元件可以是叶片。

感应线圈可以包括具有介于0.5mm至0.75mm之间的截面直径的线圈绕组。

磁场发生器可以配置成生成频率为800kHz至1.5MHz的变化磁场。

加热元件的内径可以是从2.5mm至3mm。

加热元件的外径可以是从3.3mm至3.8mm。

根据一方面，提供了一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置。该装置包括：接收部，用于接收包含气溶胶生成材料的制品的至少一部分；以及加热组件，包括磁场发生器，该磁场发生器配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及加热元件，该加热元件能通过利用变化磁场穿透而被加热。感应线圈和加热元件的至少一部分在接收部中伸出。

根据一方面，提供了一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置。该装置包括：接收部，用于接收包含气溶胶生成材料的制品的至少一部分；以及加热组件，包括磁场发生器，该磁场发生器配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及加热元件，该加热元件能通过利用变化磁场穿透而被加热。加热元件与感应线圈之间的间距小于0.2mm。

根据一方面，提供了一种用于气溶胶生成装置的加热组件，包括：感应线圈，用于配置成生成变化磁场的磁场发生器；以及加热元件，布置成在气溶胶生成装置的加热区域中延伸，该加热元件包含能通过利用变化磁场穿透而被加热的加热材料；其中，感应线圈在加热元件中至少部分地延伸。

根据一方面，提供了一种系统，包括如上文所描述的气溶胶生成装置，并且还包括制品，该制品包含气溶胶生成材料。

制品可以不含能通过利用变化磁场穿透而被加热的材料。

制品可以是消耗品。

加热元件可以是能从加热区域移除的。加热元件可以是能互换的。

加热元件和接收部可以是同轴的。

该方面的装置可以适当地包括上述特征中的一个或多个或全部。

气溶胶生成装置可以是不可燃气溶胶生成装置。

装置可以是烟草加热装置，也被称为加热不燃烧装置。

气溶胶生成材料可以是非液态气溶胶生成材料。

制品的尺寸可以被确定为至少部分地接收在加热区域内。

根据一方面，提供了一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置，包括：接收部，限定加热区域，该加热区域配置成接收包含气溶胶生成材料的制品的至少一部分；以及加热元件，布置成加热该加热区域。

根据一方面，提供了一种气溶胶生成系统，包括：制品，包含气溶胶生成材料；气溶胶生成装置，用于加热气溶胶生成材料，该气溶胶生成装置包括：加热区域，配置成接收制品的至少一部分；以及加热元件。

根据一方面，提供了一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置，该装置包括：加热组件，包括磁场发生器，该磁场发生器配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及加热元件，包含能通过利用变化磁场穿透而被加热的加热材料；其中，感应线圈在加热元件中至少部分地伸出。

根据一方面，提供了一种气溶胶供应系统，包括：前述方面的气溶胶生成装置；以及气溶胶生成制品。

气溶胶生成制品可以包括配置成接收加热装置的孔。

根据一方面，提供了一种使用前述方面的装置来使气溶胶生成制品生成气溶胶的方法。

该方法可以包括：将加热装置插入到气溶胶生成制品中。

根据一方面，提供了一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置，该装置包括：加热组件，包括磁场发生器，该磁场发生器配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及加热元件，该加热材料能通过利用变化磁场穿透而被加热；其中，加热元件与感应线圈之间的间距小于0.2mm。

根据一方面，提供了一种气溶胶供应系统，包括：前述方面的气溶胶生成装置；以及气溶胶生成制品。

气溶胶生成制品可以包括配置成接收加热装置的孔。

根据一方面，提供了一种使用前述方面的装置来使气溶胶生成制品生成气溶胶的方法。

该方法可以包括：将加热装置插入到气溶胶生成制品中。

根据一方面，提供了一种用于气溶胶生成装置的加热组件，该组件包括：感应线圈，用于配置成生成变化磁场的磁场发生器；以及加热元件，该加热元件包含能通过利用变化磁场穿透而被加热的加热材料；其中，感应线圈在加热元件中至少部分地延伸。

根据一方面，提供了一种气溶胶供应系统，包括：前述方面的气溶胶生成装置；以及气溶胶生成制品。

气溶胶生成制品可以包括配置成接收加热装置的孔。

根据一方面，提供了一种使用前述方面的装置来使气溶胶生成制品生成气溶胶的方法。

该方法可以包括：将加热装置插入到气溶胶生成制品中。

根据一方面，提供了一种用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置，该装置包括：壳体；露出的加热装置，从壳体伸出，配置成接收在气溶胶生成制品内并加热气溶胶生成制品。

加热装置可以包括从壳体伸出的加热元件，该加热元件配置成接收在气溶胶生成制品内。

壳体可以包括基部，加热元件从该基部伸出。

加热装置可以包括从壳体伸出的伸出元件，该伸出元件配置成接收在气溶胶生成制品内。

壳体可以包括基部，伸出元件从该基部伸出。

加热装置可以是电阻式加热装置。

加热装置可以是感应式加热装置。

加热装置可以包括感应线圈。

加热区域可以围绕露出的加热装置延伸。加热区域可以配置成至少部分地接收包含气溶胶生成材料的制品。

根据一方面，提供了一种气溶胶供应系统，包括：前述方面的气溶胶生成装置；以及气溶胶生成制品。

气溶胶生成制品可以包括配置成接收加热装置的孔。

气溶胶生成制品可以包括加热元件。加热元件可以包括能通过利用变化磁场穿透而被加热的材料。

根据一方面，提供了一种使用前述方面的装置来使气溶胶生成制品生成气溶胶的方法。

该方法可以包括：将加热装置插入到气溶胶生成制品中。

这些方面的装置可以适当地包括上述特征中的一个或多个或全部。

附图说明

现在将仅通过示例的方式并参考附图来描述实施方式，在附图中：

图1示出了气溶胶生成系统的前立体图，该气溶胶生成系统具有气溶胶生成装置以及插入到该装置中的制品；

图2示意性地示出了图1的气溶胶生成系统；

图3示意性地示出了图1的气溶胶生成系统的加热装置；

图4示意性地示出了图1的气溶胶生成系统的另一加热装置，其中，加热构件包括腔体，感应线圈定位在该腔体中；

图5示意性地示出了图4的另一加热装置，该加热装置还包括布置在腔体中的绝缘体；

图6示意性地示出了图5的另一加热装置，其中绝缘体填充腔体；

图7示意性地示出了图4至图6的另一加热装置，其中在加热构件中提供空气入口和出口；

图8示意性地示出了另一气溶胶生成系统；以及

图9示意性地示出了另一气溶胶生成系统。

具体实施方式

如本文中所使用的，术语“气溶胶生成材料”是例如当加热、照射或以任何其他方式供能时能够生成气溶胶的材料。气溶胶生成材料可以例如是固体、液体或凝胶的形式，其可能含有或可能不含有活性物质和/或香料。气溶胶生成材料可以包括任何植物材料，诸如任何含烟草的材料，并且可以例如包括烟草、烟草衍生物、膨化烟草、重构烟草或烟草替代品中的一种或多种。气溶胶生成材料还可以取决于产品而包括其他非烟草产品，这些非烟草产品可能含有或不含有尼古丁。气溶胶生成材料可以例如是固体、液体、凝胶、蜡等形式。气溶胶生成材料还可以例如是材料的组合或混合物。气溶胶生成材料还可以被称为“可抽吸材料”。

气溶胶生成材料可以包括粘合剂和气溶胶形成剂。可选地，还可以存在活性物质和/或填料。可选地，还存在溶剂(诸如水)，并且气溶胶生成材料的一种或多种其他组分可以溶于溶剂或可以不溶于溶剂。在一些实施方式中，气溶胶生成材料基本上不含植物材料。在一些实施方式中，气溶胶生成材料基本上不含烟草。

气溶胶生成材料可以包括或是“无定形固体”。无定形固体可以是“整体固体”。在一些实施方式中，无定形固体可以是干燥的凝胶。无定形固体是可以在其内部保留一些流体(诸如液体)的固体材料。在一些实施方式中，气溶胶生成材料可以例如包括从约50wt％、60wt％或70wt％的无定形固体到约90wt％、95wt％或100wt％的无定形固体。

气溶胶生成材料可以包括气溶胶生成膜。气溶胶生成膜可以包括片材或者是片材，该片材可以可选地被粉碎以形成粉碎的片材。气溶胶生成片材或粉碎的片材可以基本上不含烟草。

已知的是加热气溶胶生成材料以使气溶胶生成材料的至少一种组分雾化的设备，通常形成可以吸入的气溶胶，而不点燃或燃烧气溶胶生成材料。这样的设备有时被描述为“气溶胶生成装置”、“气溶胶供应装置”、“加热不燃烧装置”、“烟草加热产品装置”或“烟草加热装置”或类似装置。类似地，也有所谓的电子烟装置，其通常使呈液体形式的气溶胶生成材料雾化，该材料可能含有或可能不含尼古丁。气溶胶生成材料可以呈可以插入到设备中的杆、烟弹或盒等的形式或作为其一部分提供。用于加热气溶胶生成材料并使气溶胶生成材料雾化的加热器可以作为设备的“永久”部分提供。

气溶胶生成装置可以接收包括用于加热的气溶胶生成材料的制品。在该上下文中的“制品”是包括或包含使用中的气溶胶生成材料的部件以及可选地是使用中的其他部件，该气溶胶生成材料被加热以使气溶胶生成材料雾化。用户可以在制品被加热以产生气溶胶之前将制品插入到气溶胶供应装置中，用户随后吸入气溶胶。制品可以例如具有预定或特定尺寸，其配置成布置在装置的尺寸设计成接收制品的加热腔室内。

图1示出了气溶胶生成系统100的示例。系统100包括用于由气溶胶生成材料生成气溶胶的气溶胶生成装置101以及包含气溶胶生成材料的可更换制品110。装置101可以用于加热包含气溶胶生成材料的可更换制品110，以生成可以由装置101的用户吸入的气溶胶或其他可吸入材料。

装置101包括壳体103，该壳体围绕并容纳装置101的各种部件。壳体103是细长的。装置101在一端具有开口104，制品110可以通过该开口插入以通过装置101加热。制品110可以完全或部分地插入到装置101中，以通过装置101加热。

在各种实施方式中，装置101不含开口。在这样的布置中，装置101或其部件可以部分地接收在制品110的至少一部分内。

装置101可以包括用户可操作的控制元件106(诸如按钮或开关)，该控制元件在被操作(例如，按压)时操作装置101。例如，用户可以通过按压开关106来启用装置101。

装置101限定纵向轴线102，当制品110插入到装置101中时，制品可以沿该纵向轴线延伸。开口104在纵向轴线102上对准。

图2是图1的气溶胶生成系统100的示意性图示，其示出了装置101的各种部件。将理解，装置101可以包括图2中未示出的其他部件，或者可以不包括图2中所示的一些部件。

如图2所示，装置101包括用于加热气溶胶生成材料的设备200。设备200包括加热组件201、控制器(控制电路)202和电源204。设备200包括主体组件210。主体组件210可以包括底架和形成装置的一部分的其他部件。加热组件201配置成加热插入到装置101中的制品110的气溶胶生成介质或材料，以由气溶胶生成材料生成气溶胶。电源204向加热组件201供应电力，并且加热组件201将所供应的电能转换成用于加热气溶胶生成材料的热能。

电源204可以是例如电池，诸如可再充电电池或不可再充电电池。合适的电池的示例包括例如锂电池(诸如锂离子电池)、镍电池(诸如镍镉电池)和碱性电池。

电源204可以电联接到加热组件201以在需要时并且在控制器202的控制下供应电力，以加热气溶胶生成材料。控制电路202可以配置成基于用户操作控制元件106来启用和停用加热组件201。例如，控制器202可以响应于用户操作开关106来启用加热组件201。

装置101的最靠近开口104的一端可以被称为装置101的近端(或嘴端)107，因为在使用中该端最靠近用户的嘴部。在使用中，用户将制品110插入到开口104中，操作用户控制件106以开始加热气溶胶生成材料，并抽吸装置中生成的气溶胶。这使得气溶胶沿流动路径朝向装置101的近端流动通过制品110。

装置的最远离开口104的另一端可以被称为装置101的远端108，因为在使用中，该端是最远离用户的嘴部的一端。当用户抽吸在装置中生成的气溶胶时，气溶胶在朝向装置101的近端的方向上流动。应用于装置101的特征的术语近侧和远侧将通过参考这样的特征在沿轴线102的近侧-远侧方向上相对于彼此的相对定位来描述。

加热组件201可以包括经由感应加热过程加热制品110的气溶胶生成材料的各种部件。感应加热是通过电磁感应加热导电加热元件(诸如感受器)的过程。感应式加热组件可以包括感应元件(例如，一个或多个感应线圈)以及用于使变化的电流(诸如交流电)通过感应元件的装置。感应元件中的变化的电流产生变化磁场。

变化磁场穿透相对于感应元件适当定位的感受器，并在感受器内部生成涡电流。感受器对涡电流具有电阻，并且因此涡电流抵抗该电阻的流动使得感受器通过焦耳加热而被加热。在感受器包括诸如铁、镍或钴的铁磁材料的情况下，也可以通过感受器中的磁滞损耗生成热，即，通过磁性材料中的磁偶极子由于其与变化磁场对准而变化的定向生成热。在感应加热中，与例如通过传导进行的加热相比，在感受器内部生成热，从而允许快速加热。此外，感应元件与感受器之间不需要任何物理接触，从而允许增强构造和应用的自由度。

设备200包括加热腔室211，该加热腔室配置成并确定尺寸以接收待加热的制品110。加热腔室211限定加热区域215。在本示例中，制品110是大致柱形的，并且加热腔室211相应地在形状上是大致柱形的。然而，其他形状将是可能的。加热腔室211由接收部212形成。接收部212包括端壁213和周边壁214。端壁213充当接收部212的基部。在实施方式中，接收部212是一件式部件。如本文中所使用的，术语“一件式部件”旨在表示特征形成在一起，使得在其间没有限定接头。在其他实施方式中，接收部包括两个或更多个部件。

加热腔室211由接收部212的内表面限定。接收部212充当支撑构件。接收部212包括大致管状的构件。接收部212沿装置101的纵向轴线102并围绕该纵向轴线延伸并且基本上与该纵向轴线同轴。然而，其他形状也是可能的。接收部212(并且因此加热区域215)在其近端处是敞开的，使得插入到装置101的开口104中的制品110可以通过接收部由加热腔室211接收。接收部212在其远端处由端壁213封闭。接收部212可以包括形成空气路径的一部分的一个或多个管道。在使用中，制品110的远端可以定位成接近或接合加热腔室211的端部。空气可以穿过形成空气路径的一部分的一个或多个管道，进入到加热腔室211中，并流动通过制品110流向装置101的近端。

接收部212形成为不含能通过利用变化磁场穿透而被加热的材料。接收部212可以由绝缘材料形成。例如，接收部212可以由塑料(诸如聚醚醚酮(PEEK))形成。其他合适的材料是可能的。接收部212可以由确保在操作加热组件201时组件保持刚性/实心的材料形成。将非金属材料用于接收部212可以帮助限制对装置101的其他部件的加热。接收部212可以由刚性材料形成，以辅助支撑其他部件。

接收部212的其他布置也是可能的。例如，在实施方式中，端壁213由加热组件201的一部分限定。在实施方式中，接收部212包含能通过利用变化磁场穿透而被加热的材料。

如图2所示，加热组件201包括加热元件220。加热元件220配置成加热加热区域215。加热区域215限定在加热腔室211中。在实施方式中，加热腔室211限定加热区域215的一部分或加热区域215的范围。

加热区域215是可以接收制品以供装置101加热的区域或容积。因此，加热区域215至少部分地由加热组件201限定。加热区域215是与加热元件220相邻的空间。在包括加热腔室211的实施方式中(诸如如图2所示)，加热腔室211界定加热区域215。即，加热腔室限定加热区域215。在实施方式中，加热元件220限定加热区域。

如图8所示，在各种实施方式中，该设备不含加热腔室。装置101包括从壳体伸出的伸出元件。伸出元件包括加热元件。在这样的实施方式中，可以省略接收部和加热腔室，并且伸出元件可以被自由空间围绕。当制品位于伸出元件上时，伸出元件或伸出元件的至少一部分不被周向构件(诸如装置的周边壁)围绕。术语“加热区域”将被理解为包括围绕伸出元件的空间。即，加热区域可以不被装置101的部件界定或围绕。

加热元件220能被加热以加热加热区域215。加热元件220是感应式加热元件。即，加热元件220包括感受器，该感受器能通过利用变化磁场穿透而被加热。在实施方式中，装置101不包括感受器，并且感受器设置在制品110中。在实施方式中，加热元件是电阻式加热元件。感受器包括适于通过电磁感应加热的导电材料。例如，感受器可以由碳钢形成。将理解，可以使用其他合适的材料，例如，诸如铁、镍或钴的铁磁材料。

加热组件201包括磁场发生器240。磁场发生器240配置成生成穿透加热元件220的一个或多个变化磁场，以使加热元件220被加热。磁场发生器240包括感应线圈装置241。感应线圈装置241包括充当感应元件的感应线圈242。感应线圈242是螺旋线圈，然而也可以设想其他装置。在实施方式中，感应线圈装置241可以包括两个或更多个感应线圈242。在实施方式中，两个或更多个感应线圈可以彼此相邻地设置，并且可以沿轴线同轴地对准。感应线圈装置241设置在加热元件220中，如下文将描述的。

在一些示例中，在使用中，感应线圈配置成将加热元件220加热到介于约200℃与约350℃之间的温度，诸如介于约240℃与约300℃之间或介于约250℃与约280℃之间。

在实施方式中，加热元件形成加热装置的一部分。加热装置包括从基部伸出的加热元件。在其他实施方式中，加热元件位于制品中，并且加热装置包括从基部伸出的伸出构件。在实施方式中，加热元件或伸出构件包括磁场发生器，该磁场发生器配置成生成变化磁场且包括感应线圈。在实施方式中，加热装置是感应式加热装置。在实施方式中，加热装置是电阻式加热装置。

加热元件220在加热区域215中延伸。充当伸出元件的加热元件220在加热区域215中伸出。加热元件220从基部直立。加热元件220与周边壁214间隔开。加热组件201配置成使得当制品110由加热腔室211接收时，加热元件220延伸到制品110的远端中。加热元件220在使用中定位在制品110内。加热元件220配置成从内部加热制品110的气溶胶生成材料，并且由于该原因被称为内部加热元件。

在实施方式中，基部由除接收部的端壁213之外的特征形成。

加热元件220从加热腔室211的远端沿装置的纵向轴线102(在轴向方向上)延伸到加热腔室211中。在实施方式中，加热元件220延伸到与轴线102间隔开的加热腔室211中。加热元件220可以是离轴的或不平行于轴线102。尽管示出了一个加热元件220，但是将理解，在实施方式中，加热组件201包括多个加热元件220。在实施方式中，这样的加热元件彼此间隔开但彼此平行。

感应线圈241可以是包含导电材料(诸如铜)的螺旋线圈。线圈由诸如利兹(Litz)线材的线材形成，该线材螺旋地缠绕在支撑构件周围。在实施方式中，省略了支撑构件。支撑构件是管状的。线圈241限定大致管状的形状。感应线圈241具有大致圆形的轮廓。在其他实施方式中，感应线圈241可以具有不同的形状，诸如大致正方形、矩形或椭圆形。线圈宽度可以沿其长度增加或减小。

可以使用其他类型的感应线圈，例如扁平螺旋线圈。

利兹线材包括多个单独的线材，这些单独的线材单独地绝缘并且绞合在一起以形成单个线材。利兹线材设计为减少导体中的趋肤效应损耗。可以使用其他线材类型，诸如实心线材。螺旋感应线圈的构造可以沿其轴向长度变化。例如，感应线圈或每个感应线圈可以具有基本相同值或不同值的电感、轴向长度、半径、节距、匝数等。

加热元件220在加热区域215中伸出并且由制品110接收。图2示出了接收在装置101中的制品110。制品110的尺寸设计成由接收部212接收。垂直于制品110的纵向轴线的制品110的外部尺寸基本上与垂直于装置101的纵向轴线102的腔室211的内部尺寸一致，以允许将制品110插入到接收部212中。在实施方式中，在制品110的外侧111与接收部212的内侧217之间限定有间隙216。间隙216可以充当沿着腔室211的轴向长度的至少一部分的空气通道。制品110的插入端112布置成与接收部212的基部相邻。

加热元件220在加热区域215中从接收部212的远端延伸。加热元件220从端壁213直立。加热元件220包括加热构件224。加热构件224是细长的。加热元件220包括基端221以及相对的自由端222。加热构件224是销或柱。设想了其他形状，例如，在实施方式中，加热构件224是叶片。加热构件224从轴环225直立。轴环可以充当密封件以与制品110的端部密封。可以省略轴环225。

加热元件220包括外表面223。外表面223限定加热元件220的外周边。外表面223在基端221与自由端222之间延伸。加热元件220是大致柱形的，但是可以设想其他形状。

制品110包括孔113。孔113预先形成在制品110中。在实施方式中，孔113由制品110的管状部分形成。在实施方式中，孔113沿制品的纵向轴线部分地延伸。孔113包括内表面114。孔113具有封闭端115。加热构件224的尺寸设计成接收在孔113中。加热构件224和孔113的尺寸设计成互补的以形成滑动配合。孔的内表面114配置成与加热构件224形成紧密接触，以使加热元件220与制品110之间的热传递最大化。

在本实施方式中，自由端222是钝的。参考图4，在实施方式中，省略了制品110中的孔113。在实施方式中，加热元件的外部尺寸大于孔的外部尺寸。在这样的布置中，加热元件配置成使制品110变形和/或膨胀以插入到制品110中。为了便于实现这一点，内部加热元件220配置成刺入插入到装置101中的制品110。在这样的实施方式中，加热元件220的自由端222包括尖锐边缘或点。在实施方式中，加热元件220的自由端222包括尖锐边缘、点或其他引导特征，以辅助加热元件220在制品110中的定位。

图3示出了加热装置201的特写视图。在该实施方式中，磁场发生器240的感应线圈242设置在加热元件220内。提供加热装置201，其中，感应线圈242位于充当感受器的内部加热元件220内，以辅助实现与已知装置相比装置尺寸的显著减小。由于加热装置201使装置101的尺寸要求的减小提供了例如更大的便携性和紧凑性、在同等尺寸的装置中的增加的电池容量和/或更大的加热区域215以容纳更大的制品110。在一些实施方式中，感应线圈242被形成加热元件220的材料完全包裹。

加热元件220包括加热材料，该加热材料配置成在存在变化磁场的情况下生成热。加热构件224由加热材料形成。加热构件224充当感受器。在实施方式中，加热构件224包括例如形成加热元件的外表面的加热材料层。线圈242包括涂层以将线圈242与加热材料电隔离，并将线圈242的相邻匝电隔离。涂层充当绝缘体。在操作中，变化的电流穿过感应线圈242。该变化的电流在加热元件220的区中产生变化磁场，这使该区中的加热材料的温度升高。由加热材料中的磁场引起的加热使加热元件被加热，该加热元件将热传递到制品110，从而使制品110中的材料气溶胶化。

图4示出了装置101的加热装置201的另一布置。如图所示，在此情况下，加热元件220包括加热构件420。加热构件420包括腔体430。在该实施方式中，线圈242至少部分地位于该腔体430内。腔体430可以采取任何形状，并且可以完全包含线圈242，或者接触和/或部分包裹线圈的绕组。腔体430与加热区域215流体隔离。提供在加热构件420中具有容纳线圈242的腔体430的布置通过将线圈与可能在加热区域215中积聚的冷凝物和/或碎屑隔离而有助于提高装置101的可靠性。每个图中所示的加热元件220均在形状上通常表示为柱形或管状的。然而，加热元件220可以采取任何形式或形状。因此，线圈可以是螺旋线圈或能够生成磁场的任何其他线圈形成，诸如扁平螺旋线圈或卵形线圈。在实施方式中，线圈的形式独立于加热元件的形式或形状的选择。

加热元件220包括用于将线圈242支撑在腔体430中的载体(未示出)。载体将线圈绕组保持在位。图5中示出一个这样的载体。可以省略载体，例如线圈242可以是自支撑的。在实施方式中，线圈242接合到加热元件220。在这样的实施方式中，提供了绝缘层或涂层。

图5示出了与图4的布置类似的另一布置。如图4的实施方式所示，加热元件220包括加热构件420，该加热构件包括腔体430。在该实施方式中，感应线圈242包含在腔体430内。电绝缘体500定位在加热构件420的腔体430中。在该实施方式中，绝缘体500定位在感应线圈242的绕组与腔体的壁531之间。绝缘体500充当支撑件。尽管位于自由端222处的腔体壁没有示出绝缘体500，但是绝缘体500也可以沿腔体壁531的该部分定位。自由端222形成加热元件220的封闭端。绝缘体500可以包括热腻子或树脂。在实施方式中，绝缘体500是塑料，例如PEEK。在该实施方式中，提供绝缘体500用于将线圈242与加热构件420电绝缘。这防止加热构件420传导穿过线圈242的电。在该实施方式中，绝缘体500还有助于将线圈242在腔体430内相对于加热构件420支撑在位。可以使用导热绝缘体500，其辅助加热元件中的热分布。加热元件220中未填充有绝缘体500或线圈中的空间形成可以填充有空气的腔室440。腔室440中的空气可以起到使热沿加热元件220对流的作用。提供这样的空气填充腔室440还可以在使用中将加热元件220中的热分布在其靠近制品110的边缘周围，从而改进制品110中的材料的加热。

图6示出了加热装置201的另一布置。在该实施方式中，与图5的绝缘体500类似的绝缘体600填充线圈242周围的腔体430。提供绝缘体600将线圈242相对于加热构件支撑在位，从而确保装置的可靠性和寿命。绝缘体600可以由热导体(诸如热腻子)形成。使用热腻子作为绝缘体600将改进热在加热构件中的分布，从而使用中使制品更有效地气溶胶化。

图7示出了另外的实施方式。在该实施方式中，加热构件420设置有穿过其壁721的空气出口750。还示出了穿过加热元件220的基部的空气入口752。通常，空气入口752与和装置101的外部连通的通道(未示出)流体连通。在使用中，当用户在装置101的嘴件上抽吸时，空气通过空气入口752进入装置101和加热元件220，并行进通过加热构件420的腔体430以通过空气出口750流出。然后，空气穿过插入制品中的加热后的气溶胶生成材料，从而向用户提供气溶胶化的材料。尽管空气进口752在图7中所示为位于加热元件220的基部中，但是空气入口752可以位于加热元件220上的任何位置处。类似地，空气出口750可以定位在加热元件220上的任何位置处。尽管仅示出了一个空气入口752和一个空气出口750，但是加热元件220可以包括任何数量的空气入口752和空气出口750。加热元件220可以包括穿孔的加热构件420。提供穿过腔体430并经过线圈242的空气管道的优点之一是，装置101的操作(其中空气被抽吸与线圈接触)通过吸入空气来提供线圈242的冷却。这减少了线圈242中的不期望的电阻加热损耗，从而提高装置的整体效率并延长电池寿命。图7中所示且如上文描述的实施方式可以与图1至图6中的任一个的任何先前描述的实施方式组合。这意味着所描述的实施方式中的任一个均可以设置有穿过加热元件220的至少一个空气入口752和空气出口750。

在关于图4至图7描述的任何实施方式中，加热构件420的壁721可以包括加热材料，该加热材料配置成在存在变化磁场的情况下生成热。加热构件420可以由加热材料组成，或者还可以包括定位在加热构件420外部或内部的支撑层。加热构件420还可以包括定位在其外表面上的保护性外涂层。该外涂层可以是导热的，从而不阻碍气溶胶生成材料的加热。

在任何前述实施方式中，线圈242可以包括位于其外表面上的涂层，以保护线圈242不被氧化并防止相邻线圈绕组之间和与加热构件420的电接触。这样的涂层可以包括搪瓷。

在任何上述实施方式中，线圈242可以与加热构件224和/或加热材料间隔开。线圈242可以与加热构件224和/或加热材料以0.1mm至0.2mm之间的距离间隔开。这意味着线圈242的外周缘距加热构件224和/或存在于加热构件224中的加热材料的内表面之间的距离介于0.1mm与0.2mm之间。在一些实施方式中，线圈242的外周缘与加热构件224和/或加热材料的内表面之间的距离可以小于0.2mm。感应线圈242可以是螺旋线圈，并且由腔体430限定的加热构件的内部容积可以是大致柱形的。加热构件224可以是管状的。在这样的实施方式中，线圈242的外周缘与加热构件224和/或加热材料的内表面之间围绕线圈242的周缘的间距可以是恒定的。

在一些实施方式中，线圈242的内径介于1mm与1.5mm之间。在一些实施方式中，线圈242的外径介于2mm与2.5mm之间。在这些实施方式中，线圈242可以是螺旋形的。

在一些实施方式中，线圈的绕组的截面直径可以介于0.5mm与0.75mm之间。

在本文所描述的任何实施方式中，磁场发生器240可以配置成生成具有从800kHz至1.5MHz的频率的变化磁场。

在一些实施方式中，如图中大致所示，感应线圈242部分地沿加热元件220的长度从靠近轴环225的端部开始延伸。然而，任何前述实施方式还可以包括线圈242，该线圈沿加热元件220的整个长度延伸。线圈还可以部分地沿加热元件220延伸，但不从靠近轴环的端部开始延伸。例如，线圈242可以从加热元件220的自由端222延伸。线圈242可以在加热元件220的任何选定长度上延伸，以便提供特定的加热轮廓。线圈242的定位和延伸可以沿加热元件220和制品110的特定区域向加热元件220并因此向制品110提供局部加热。如果线圈242沿加热元件220的整个长度延伸，则这确保了沿加热元件220的整个长度的一致加热，并且提供了提供给制品110的总热的增加。

图8示出了另一实施方式。除了加热元件220从壳体103伸出之外，图8的实施方式大致与图2的实施方式对应。在这样的实施方式中，该装置不含接收加热元件的接收部。即，加热区域215不被任何其他部件围绕或界定。

图3至图7中的加热元件中的任一个均可以用于图8的气溶胶生成装置中。在实施方式中，感应线圈至少部分地位于与上述布置对应的加热元件中。感应线圈至少部分在加热区域中至少部分地延伸。在实施方式中，加热装置是感应式加热装置。在实施方式中，加热装置是电阻式加热装置。在实施方式中，电阻式加热元件用于图8的装置中。在这样的布置中，加热组件201包括电阻式加热发生器，该电阻式加热发生器包括经由电阻加热过程加热该加热元件的部件。在此情况下，电流被直接施加到电阻式加热部件，并且在加热部件中产生的电流的流动使得加热部件通过焦耳加热被加热。电阻式加热部件包括电阻材料，该电阻材料配置成当合适的电流穿过时生成热，并且加热组件包括用于向电阻材料供应电流的电触点。

壳体103限定基部213a，加热元件220从该基部伸出。加热元件220从基部213a直立。加热元件220配置成接收制品110的至少一部分。加热元件220是露出的。术语“露出”将被理解为表示一个特征的一部分没有被另一特征围绕，使得该特征延伸超过的外部范围。加热元件220不被接收在加热腔室中。通过图8的装置，加热元件延伸超过装置的壳体的外部范围。在图8的实施方式中，从基部伸出的整个加热元件220不被围绕。在实施方式中，加热元件220的大部分是露出的。在这样的实施方式中，加热元件的较小部分在装置的壳体的外部范围内延伸。可选地，至少80％、可选地60％以及可选地50％的加热元件220被露出。

图8还示出了用于与本文所描述的任何实施方式一起使用的制品110。图8的制品110与图2的制品110大体上相同。图8的制品110可以与图8的气溶胶生成装置101一起使用。制品110包括孔113。可以省略孔113。图8的露出的加热元件提供更轻且更紧凑的装置，并便于接近加热元件以进行清洁。

图9示出了另一实施方式。除了装置101不包括加热元件220之外，图9的实施方式大致与图8的实施方式对应。在上述实施方式中，加热元件220充当伸出元件。在参考图9描述的实施方式中，该装置包括伸出元件243，并且制品110包括加热元件。伸出元件243包括感应线圈242。

在这样的实施方式中，该装置不含接收加热元件的接收部。即，加热区域215不被任何其他部件围绕或界定。壳体103限定基部213a，伸出元件243从该基部伸出。伸出元件243从基部213a直立。伸出元件243配置成接收制品110的至少一部分。伸出元件243是露出的。术语“露出”将被理解为表示一个特征的一部分没有被另一特征围绕，使得该特征延伸超过外部范围。伸出元件243不被接收在加热腔室中。通过图9的装置，伸出元件243延伸超过装置101的壳体103的外部范围。在图9的实施方式中，从基部伸出的整个伸出元件243不被围绕。在实施方式中，伸出元件243的大部分是露出的。在这样的实施方式中，伸出元件243的较小部分在装置101的壳体103的外部范围内延伸。可选地，至少80％、可选地60％以及可选地50％的伸出元件243被露出。

伸出元件243在使用中定位在制品110内。

伸出元件243是销或柱。伸出元件充当杆。伸出元件是细长的。设想了其他形状，例如，在实施方式中，加热构件是叶片。

伸出元件243从壳体103的近端沿装置的纵向轴线102(在轴向方向上)延伸。在实施方式中，伸出元件243与轴线102间隔开地延伸。伸出元件243可以是离轴的或不平行于轴线102。尽管示出了一个伸出元件243，但是将理解，在实施方式中，装置101包括多个伸出元件243。在实施方式中，这样的伸出元件彼此间隔开但彼此平行。

伸出元件243从壳体103的端壁213a直立。伸出元件243包括基端221a以及相对的自由端222a。伸出元件243是销或柱。设想了其他形状，例如，在实施方式中伸出元件243是叶片。

伸出元件243包括外表面223a。外表面223a限定伸出元件243的外周边。外表面223a在基端221a与自由端222a之间延伸。伸出元件243是大致柱形的，但是设想了其他形状。

制品110包括孔113。孔113预先形成在制品110中。在实施方式中，孔113由制品110的管状部分形成。在实施方式中，孔113部分地沿制品的纵向轴线延伸。孔113包括内表面114。孔113具有封闭端115。伸出元件224的尺寸设计成接收在孔113中。伸出元件243和孔113的尺寸设计成互补的以形成滑动配合。孔的内表面114配置成与伸出元件243形成紧密接触，以将制品110保持在伸出元件243上。

在本实施方式中，自由端222a是钝的。参考图9，在实施方式中，省略了制品110中的孔113。在实施方式中，伸出元件243的外部尺寸大于孔的外部尺寸。在这样的布置中，伸出元件243配置成使制品110变形和/或膨胀以插入到制品110中。为了便于实现这一点，伸出元件243配置成刺入插入到装置101上的制品110。在这样的实施方式中，伸出元件243的自由端222a包括尖锐边缘或点。在实施方式中，伸出热元件243的自由端222a包括尖锐边缘、点或其他引导特征，以辅助伸出元件243在制品110中的定位。

感应线圈242嵌入在伸出元件243中。伸出元件243是电绝缘体。伸出元件243保护并支撑感应线圈242。伸出元件243可以包括热腻子或树脂。在实施方式中，伸出元件243是塑料，例如PEEK。

制品110包括充当加热元件的加热构件224。加热构件224由加热材料形成，该加热材料配置成在存在变化磁场的情况下生成热。加热构件224充当感受器。加热构件224是管状的。加热构件224能围绕伸出元件243定位。加热构件224嵌入在气溶胶生成材料中。在实施方式中，加热构件224在气溶胶生成材料上形成层或涂层。在实施方式中，加热构件224形成制品110的孔113的表面。加热构件224包括加热材料的膜。在实施方式中，加热构件包括分散在气溶胶生成材料中的多个加热材料颗粒。在实施方式中，加热构件包括加热材料的线圈。在制品110中提供加热构件224提高了装置的安全性，这是因为露出的伸出元件243不被直接加热，从而减少了用户在使用之后和移除制品110之后由于意外接触露出的伸出元件243而遭受烧伤的可能。

在具有感应式加热装置的实施方式中，伸出元件243包括主体，该主体充当伸出构件且限定伸出元件243的外部范围。主体限定伸出元件243的露出的外表面。在实施方式中，主体不含能通过利用变化磁场穿透而被加热的材料。

在上述实施方式中，加热装置是感应式加热装置。在实施方式中，使用其他类型的加热装置，诸如电阻式加热装置。装置的构造大致如上所述，并且因此将省略详细描述。在这样的布置中，加热组件201包括电阻式加热发生器，该电阻式加热发生器包括经由电阻加热过程加热该加热元件的部件。在此情况下，电流被直接施加到电阻式加热部件，并且在加热部件中产生的电流的流动使得加热部件通过焦耳加热而被加热。电阻式加热部件包括电阻材料，该电阻材料配置成当合适的电流穿过时生成热，并且加热组件包括用于向电阻材料供应电流的电触点。

在实施方式中，加热元件本身形成电阻式加热部件。在实施方式中，电阻式加热部件例如通过传导将热传递到加热元件。

上述实施方式应当理解为本发明的说明性示例。设想了本发明的另外的实施方式。应当理解，关于任何一个实施方式描述的任何特征均可以单独使用，或者与所描述的其他特征结合使用，并且还可以与任何其他实施方式的一个或多个特征或任何其他实施方式的任何组合结合使用。此外，在不脱离所附权利要求限定的本发明范围的情况下，也可以采用上文中未描述的等同物和修改。

Claims (43)

1.一种气溶胶生成装置，用于由气溶胶生成材料生成气溶胶，所述气溶胶生成装置包括：

加热区域，用于接收包含气溶胶生成材料的制品的至少一部分；

加热组件，包括：

磁场发生器，配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及

加热元件，包含能通过利用所述变化磁场穿透而被加热的加热材料；

其中，所述加热元件在所述加热区域中伸出；并且

其中，所述感应线圈在所述加热区域中至少部分地伸出。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述感应线圈在所述加热元件中至少部分地延伸。

3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中，所述感应线圈与所述加热区域流体隔离。

4.根据权利要求2或3所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热元件包括腔体，并且所述感应线圈在所述腔体中至少部分地延伸。

5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中，所述腔体与所述加热区域隔离。

6.根据权利要求4或5所述的气溶胶生成装置，其中，所述腔体至少部分地限定通过所述加热元件的空气路径。

7.根据权利要求8所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热元件包括壁以及穿过所述壁而连通的空气出口。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热元件包括加热构件以及位于所述加热构件中的绝缘体。

9.根据权利要求8所述的气溶胶生成装置，其中，所述绝缘体将所述感应线圈支撑在所述加热构件中。

10.根据权利要求8或9所述的气溶胶生成装置，其中，所述绝缘体包括填料。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述线圈包括涂层。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述绝缘体使所述线圈与所述加热构件电绝缘。

13.根据权利要求4至12中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热材料与所述感应线圈间隔开。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述感应线圈与所述加热材料以小于0.2mm的距离间隔开。

15.根据权利要求14所述的气溶胶生成装置，其中，所述感应线圈与所述加热材料以0.1mm至0.2mm之间的距离间隔开。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述感应线圈是螺旋线圈。

17.根据权利要求16所述的气溶胶生成装置，其中，所述感应线圈的内径介于1mm至1.5mm之间，和/或其中所述感应线圈的外径介于2mm至2.5mm之间。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热元件是管状的。

19.根据权利要求1至15中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热元件是叶片。

20.根据权利要求1至18中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述感应线圈包括具有介于0.5mm至0.75mm之间的截面直径的线圈绕组。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述磁场发生器配置成生成频率从800kHz至1.5MHz的变化磁场。

22.一种气溶胶生成装置，用于由气溶胶生成材料生成气溶胶，所述气溶胶生成装置包括：

接收部，用于接收包含气溶胶生成材料的制品的至少一部分；

加热组件，包括：

磁场发生器，配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及

加热元件，能通过利用所述变化磁场穿透而被加热；

其中，所述感应线圈和所述加热元件的至少一部分在所述接收部中伸出。

23.一种气溶胶生成装置，用于由气溶胶生成材料生成气溶胶，所述气溶胶生成装置包括：

接收部，用于接收包含气溶胶生成材料的制品的至少一部分；

加热组件，包括：

磁场发生器，配置成生成变化磁场且包括感应线圈；

加热元件，能通过利用所述变化磁场穿透而被加热；

其中，所述加热元件与所述感应线圈之间的间距小于0.2mm。

24.一种用于气溶胶生成装置的加热组件，所述组件包括：

感应线圈，用于配置成生成变化磁场的磁场发生器；以及

加热元件，布置成在气溶胶生成装置的加热区域中延伸，所述加热元件包含能通过利用所述变化磁场穿透而被加热的加热材料；

其中，所述感应线圈在所述加热元件中至少部分地延伸。

25.一种系统，包括：根据权利要求1至23中任一项所述的气溶胶生成装置以及根据权利要求24所述的加热组件中的至少一者；以及制品，包含气溶胶生成材料。

26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述制品不包含能通过利用所述变化磁场穿透而被加热的材料。

27.一种气溶胶生成装置，用于由气溶胶生成材料生成气溶胶，所述气溶胶生成装置包括：

加热组件，包括：

磁场发生器，配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及

加热元件，包含能通过利用所述变化磁场穿透而被加热的加热材料；

其中，所述感应线圈在所述加热元件中至少部分地伸出。

28.一种气溶胶生成装置，用于由气溶胶生成材料生成气溶胶，所述气溶胶生成装置包括：

加热组件，包括：

磁场发生器，配置成生成变化磁场且包括感应线圈；以及

加热元件，能通过利用所述变化磁场穿透而被加热；

其中，所述加热元件与所述感应线圈之间的间距小于0.2mm。

29.一种用于气溶胶生成装置的加热组件，所述加热组件包括：

感应线圈，用于配置成生成变化磁场的磁场发生器；以及

加热元件，所述加热元件包含能通过利用所述变化磁场穿透而被加热的加热材料；

其中，所述感应线圈在所述加热元件中至少部分地延伸。

30.一种气溶胶生成装置，用于由气溶胶生成材料生成气溶胶，所述气溶胶生成装置包括：

壳体；

露出的加热装置，从所述壳体伸出，所述加热装置配置成接收在气溶胶生成制品内并加热所述气溶胶生成制品。

31.根据权利要求30所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热装置包括从所述壳体伸出的加热元件，所述加热元件配置成接收在气溶胶生成制品内。

32.根据权利要求31所述的气溶胶生成装置，其中，所述壳体包括基部，所述加热元件从所述基部伸出。

33.根据权利要求30所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热装置包括从所述壳体伸出的伸出元件，所述伸出元件配置成接收在气溶胶生成制品内，并且其中，所述伸出元件包括感应线圈。

34.根据权利要求33所述的气溶胶生成装置，其中，所述壳体包括基部，所述伸出元件从所述基部伸出。

35.根据权利要求30至34中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热装置是电阻式加热装置。

36.根据权利要求30至34中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热装置是感应式加热装置。

37.根据权利要求36所述的气溶胶生成装置，其中，所述加热装置包括感应线圈。

38.根据权利要求30至37中任一项所述的气溶胶生成装置，其中，加热区域围绕露出的所述加热装置延伸，并且配置成至少部分地接收包含气溶胶生成材料的所述制品。

39.一种气溶胶供应系统，包括：

根据权利要求27、28和30至38中任一项所述的气溶胶生成装置；以及

气溶胶生成制品。

40.根据权利要求39所述的气溶胶供应系统，其中，所述气溶胶生成制品包括配置成接收所述加热装置的孔。

41.根据权利要求39或40所述的气溶胶供应系统，其中，所述气溶胶生成制品包括加热元件，所述加热元件包含能通过利用变化磁场穿透而被加热的材料。

42.一种使用根据权利要求27、28和30至38中任一项所述的气溶胶生成装装置来由气溶胶生成制品生成气溶胶的方法。

43.根据权利要求42所述的方法，包括：将所述加热装置插入到所述气溶胶生成制品中。