CN117881310A - 具有熔丝元件的气溶胶生成消耗品 - Google Patents

Abstract

气溶胶生成消耗品(120)包括：液体储集器(122)，所述液体储集器被构造成保持气溶胶生成液体并且限定液体出口孔(124)；以及加热组件(130)，所述加热组件固定到液体出口孔。加热组件包括限定多孔外表面(133)的毛细管体(132)。毛细管体被构造成使气溶胶生成液体从液体出口孔流动到多孔外表面。电阻加热元件(140)固定到多孔外表面，并且导热聚合物元件(150)固定到多孔外表面。电阻加热元件包括电熔丝部分(145)，所述电熔丝部分被配置成阻止电流通过电阻加热元件流动。

Description

具有熔丝元件的气溶胶生成消耗品

技术领域

本公开涉及一种具有熔丝元件的气溶胶生成消耗品，当在气溶胶生成系统中使用时，熔丝元件提供过热保护。

背景技术

商用电子烟的感官介质通常是液体(所称的“电子烟液”)。这些电子烟液通常包含在可更换成电子烟的气溶胶生成消耗品或“烟弹(pod)”中。这些烟弹包括与多孔材料或芯接触的加热器。此多孔或芯通过毛细管作用将电子烟液输送到加热器以用于蒸发成电子烟的吸入气流。当前商用电子烟系统的加热器通常集成在含有电子烟液的可更换筒或“烟弹”中。

发明内容

当使用过的烟弹消耗或耗尽时，用户插入新的烟弹或用气溶胶生成电子烟液再填充烟弹。然而，用户可能用空烟弹滥用气溶胶生成系统。此类动作可能导致“干烧”，并且可能产生燃烧气味或不愉快的风味。用户还可能将未知或伪造的电子烟液再填充到空烟弹中，并且用在比相容性电子烟液更大的温度下蒸发的不相容电子烟液污染烟弹。

当前过热保护需要复杂的配置，这增加了气溶胶生成消耗品或烟弹的总体成本，使得气溶胶生成消耗品的生产成本较高。

需要一种气溶胶生成消耗品，其通过简单的加热元件设计提供可靠的过热保护。

期望提供一种气溶胶生成消耗品，其通过简单的加热元件设计提供可靠的过热保护。期望提供一种提供改进的加热效率的气溶胶生成消耗品。期望提供一种气溶胶生成消耗品，其响应于气溶胶生成液体的耗尽而使加热元件不可逆地断裂。

本公开涉及一种具有熔丝元件的气溶胶生成消耗品，在气溶胶生成系统中使用时所述熔丝元件提供过热保护。气溶胶生成消耗品包括具有电阻加热元件和导热聚合物元件的加热元件。电阻加热元件和导热聚合物元件协作以形成过热保护电路，一旦加热元件达到预定高温极限，所述过热保护电路就使熔丝元件断裂。

根据本发明的一个方面，提供了一种气溶胶生成消耗品，其包括：液体储集器，所述液体储集器被构造成保持气溶胶生成液体并且限定液体出口孔；以及加热组件，所述加热组件固定到液体出口孔。加热组件包括限定多孔外表面的毛细管体。毛细管体被构造成使气溶胶生成液体从液体出口孔流动到多孔外表面。电阻加热元件固定到多孔外表面，导热聚合物元件固定到多孔外表面。电阻加热元件包括被配置成阻止电流通过电阻加热元件流动的电熔丝部分。

根据本发明的另一方面，气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置具有：带装置电触头的消耗品接收表面；电源以及电连接到电源和装置电触头的控制电子器件。本文所述的气溶胶生成消耗品被构造成与消耗品接收表面配合，并且将装置电触头与电阻加热元件和导热聚合物元件电连接。

禁用气溶胶生成消耗品加热元件的方法包括：提供本文所述的气溶胶生成系统；用所述加热元件加热所述气溶胶生成液体以形成气溶胶；用所述控制电子器件感测在所述加热元件上通过所述导热聚合物元件的电流；以及响应于感测到通过所述导热聚合物元件的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电阻加热元件电熔丝部分。

出于若干原因，以本文所述的简单且可靠的过热保护电路禁用气溶胶生成消耗品是有利的。温度感测元件为联接到其感测的元件的简单且可靠的导热聚合物元件。熔丝元件为简单且可靠的断路元件，其禁止气溶胶生成消耗品进一步使用。一旦气溶胶生成液体耗尽，过热保护电路不可逆地熔断加热元件以防止气溶胶生成消耗品的操作。一旦禁用，用户就无法再填充气溶胶生成液体，从而防止伪造气溶胶生成液体的使用。将加热元件和导热聚合物元件放置在毛细管体的多于一个表面上改善毛细管体的加热均匀性和效率。

本文中用到的所有科学和技术术语均具有本领域中常用的含义，另有指出除外。本文提供的定义是为了便于理解本文频繁使用的某些术语。

如本文中所使用，除非内容另外明确指示，否则单数形式“一个/种”和“该/所述”涵盖具有复数指代物的实施例。

如本文中所使用，除非内容另外明确指示，否则“或”一般以其包含“和/或”的意义采用。术语“和/或”意指所列出元件的一种或全部或者所列出元件中的任何两种或更多种的组合。

如本文中所使用，“具有”、“包含”、“包括”等等以其开放的意义使用，并且一般意味着“包含(但不限于)”。应理解，“基本由……组成”、“由……组成”等归入“包括”等中。

词语“优选的”和“优选地”指在某些环境下可提供某些益处的本发明的实施例。然而，其他实施例在相同或其他情况下也可能是优选的。此外，一个或多个优选实施例的叙述不意味着其他实施例是无用的，并且不旨在从包含权利要求在内的本公开的范围内排除其他实施例。

如本文所用，术语“基本上”与“显著地”具有相同含义，并且可理解为以至少约90％、至少约95％或至少约98％修饰相关术语。如本文所使用，术语“大体上不”与“显著地不”具有相同含义，并且可理解为具有与“大体上”相反的含义，即，以不超过10％、不超过5％或不超过2％修饰相关术语。

术语“导电材料”表示具有1x10^-2Ωm或更小的电阻率的材料。

术语“毛细管体”是指能够通过毛细管作用将气溶胶生成液体传送到加热元件的加热组件的部件。

术语“多孔”是指由气溶胶生成液体可透过并且允许气溶胶生成液体通过其迁移的材料形成。

术语“尼古丁”是指尼古丁和尼古丁衍生物，如游离碱尼古丁、尼古丁盐等。

如本文所用，术语“控制电子器件”、“控制器”和“处理器”是指能够提供适合或可配置为执行本文所述的方法、过程和技术的计算能力和控制能力的任何装置或设备，诸如例如，微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、等效分立或集成逻辑电路系统或其任何组合，并且是指能够提供合适的数据存储能力的任何装置或设备，其包括任何介质(例如，易失性或非易失性存储器、或可磁记录介质，诸如磁盘或磁带)，该介质包含可读和可写的数字位(例如，以二进制或三进制编码)。

本文中使用的术语“气溶胶”是指固体颗粒或液体液滴的悬浮液，或固体颗粒和液体液滴在气体中的组合。气体可以是空气。固体颗粒或液体液滴可包括一种或多种挥发性风味化合物。气溶胶可为可见或不可见的。气溶胶可包括在室温下通常为液体或固体的物质的蒸气。气溶胶可包括在室温下通常为液体或固体的物质的蒸气，以及固体颗粒或液体液滴或者固体颗粒和液体液滴两者的组合。气溶胶优选地包含尼古丁。

术语“气溶胶生成液体”在本文中用于指能够释放可形成气溶胶的一种或多种挥发性化合物的液体。在一些实施例中，可以加热气溶胶生成液体以使气溶胶生成液体的一种或多种组分挥发以形成气溶胶。气溶胶生成液体可以被称为“电子烟液”。气溶胶生成液体可以设置为气溶胶生成消耗品的一部分。气溶胶生成液体可设置在气溶胶生成消耗品中。

优选地，气溶胶生成液体包含尼古丁。气溶胶生成液体可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂为任何合适的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物有利于气溶胶形成，并且在系统的操作温度下对热降解基本上具有抗性。合适的气溶胶形成剂为本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，比如三甘醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，比如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；以及一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂肪族酯，比如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，例如三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的甘油。气溶胶生成液体可以包括其他添加剂和成分，例如香料。

术语“气溶胶生成消耗品”在本文中用于指能够包括(例如，保持、含有、具有或存储)气溶胶生成液体的一次性产品。气溶胶生成消耗品可能能够与气溶胶生成装置可移除地相接或对接。这允许气溶胶生成装置从气溶胶生成消耗品的气溶胶生成液体生成气溶胶。“烟弹”是“气溶胶生成消耗品”的实例。

术语“气溶胶生成装置”在本文中用于指被配置为与气溶胶生成消耗品一起使用或利用的任何装置，该气溶胶生成消耗品释放挥发性化合物以形成可被用户吸入的气溶胶。气溶胶生成装置可以与包括气溶胶生成液体的气溶胶生成消耗品相接。

术语“加热元件”在本文中用于指被配置成向气溶胶生成消耗品提供热量或热能以从气溶胶生成消耗品释放挥发性化合物而形成气溶胶的任何装置、设备或其部分。

术语“导热聚合物元件”是指热敏感电阻器或热敏电阻器，例如正温度系数热敏电阻器，其电阻随着温度的增加而显著增加。“导热聚合物元件”可由聚合物和任选的导电填料形成。

当用于气溶胶生成系统中时，具有熔丝元件的气溶胶生成消耗品提供过热保护。气溶胶生成消耗品包括具有电阻加热元件和导热聚合物元件的加热元件。电阻加热元件和导热聚合物元件与控制电子器件和电源协作以形成过热保护电路，所述过热保护电路在加热元件达到预定高温极限时递送电流浪涌并且使熔丝元件断裂。此预定高温极限是大于设置在气溶胶生成消耗品中的标准气溶胶生成液体的挥发温度的温度。

由于气溶胶生成消耗品中的气溶胶生成液体耗尽，可以达到此高温极限。因此，一旦消耗了气溶胶生成消耗品中的气溶胶生成液体，加热组件的温度就增加，并且特别是毛细管体的温度增加，原因是蒸发能的热量不再进入气溶胶生成液体中。

由于设置到气溶胶生成消耗品中的非标准气溶胶生成液体，可以达到此高温极限。这种非标准或伪造气溶胶生成液体可具有比气溶胶生成消耗品中的标准或制造填充的气溶胶生成液体更高的挥发温度。因此，由于非标准或伪造气溶胶生成液体的挥发温度大于气溶胶生成消耗品中的标准或制造填充的气溶胶生成液体，因此加热组件的温度，并且特别是毛细管体的温度增加。

所述气溶胶生成消耗品包括液体储集器，所述液体储集器被构造成保持气溶胶生成液体并且限定液体出口孔；以及加热组件，所述加热组件固定到所述液体出口孔。加热组件包括限定多孔外表面的毛细管体和固定到多孔外表面的电阻加热元件。毛细管体被构造成使气溶胶生成液体从液体出口孔流动到多孔外表面。导热聚合物元件固定到多孔外表面。电阻加热元件包括被配置成阻止电流通过电阻加热元件流动的电熔丝部分。

导热聚合物元件和电阻加热元件优选地彼此电并联。替代性地，导热聚合物元件和电阻加热元件彼此电串联。导热聚合物元件和电阻加热元件可彼此电隔离，但被配置成独立地电连接到控制电子器件。

电阻加热元件的电熔丝部分优选地为形成电阻加热元件的电阻丝或迹线的一部分或区域。电阻丝或迹线的此部分或区域具有减小的宽度或减小的横截面积，所述减小的宽度或减小的横截面积被配置成当熔断电流通过熔丝部分时优先熔化电阻丝或迹线或者使电阻丝或迹线断裂，由此不可逆地中断和阻止电流通过电阻加热元件。一旦电熔丝部分断裂，气溶胶生成消耗品就被永久地禁用。

电阻加热元件和电熔丝部分可由相同材料形成。电阻加热元件和电熔丝部分可由任何合适的导电材料形成。导电材料包括金属、导电聚合物或导电陶瓷中的一者或多者。

合适的导电金属包括铝、银、镍、金、铂、铜、钨及其合金。导电金属可优选地为镍合金。导电金属可优选地为镍-铁合金。导电金属可优选地为镍-铬-铁合金。导电材料可包括悬浮在胶(诸如，环氧树脂)中的金属粉末。导电材料可包括载银环氧树脂。

合适的导电聚合物包括PEDOT(聚(3,4-亚乙基二氧噻吩))、PSS(聚(对苯硫醚))、PEDOT:PSS(PEDOT和PSS两者的混合物)、PANI(聚苯胺)、PPY(聚(吡咯))、PPV(聚(对苯撑乙烯))或其任何组合。

合适的导电陶瓷包括ITO(铟锡氧化物)、SLT(掺杂镧的钛酸锶)、SYT(掺杂钇的钛酸锶)或其任何组合。

导热聚合物元件优选地为正温度系数(PTC)热敏电阻器。在正温度系数热敏电阻器中，导热聚合物元件的电阻随着温度升高而增加。在正温度系数热敏电阻器中，通过导热聚合物元件的电流随着温度升高而降低。

导热聚合物元件电阻优选地在高于气溶胶生成消耗品中的标准或制造填充的气溶胶生成液体的温度下显著增加。导热聚合物元件电导率或电流优选地在高于气溶胶生成消耗品中的标准或制造填充的气溶胶生成液体的温度下显著降低。

导热聚合物元件电阻可在高于约250℃的温度下显著增加。导热聚合物元件电导率或电流可在高于约250℃的温度下显著降低。

导热聚合物元件可具有非线性电阻-温度曲线或电流-温度曲线。导热聚合物元件可具有高度非线性电阻-温度曲线或电流-温度曲线。导热聚合物元件可具有指数型电阻-温度曲线或电流-温度曲线。

导热聚合物元件可在高于气溶胶生成消耗品中的标准或制造填充的气溶胶生成液体的温度下具有非线性电阻-温度曲线或电流-温度曲线。导热聚合物元件可在高于气溶胶生成消耗品中的标准或制造填充的气溶胶生成液体的温度下具有高度非线性电阻-温度曲线或电流-温度曲线。导热聚合物元件可在高于气溶胶生成消耗品中的标准或制造填充的气溶胶生成液体的温度下具有指数型电阻-温度曲线或电流-温度曲线。

导热聚合物元件可在感兴趣温度范围内，例如在约250℃到约275℃的范围内具有非线性电阻-温度曲线或电流-温度曲线。导热聚合物元件可在感兴趣温度范围内，例如在约250℃到约275℃的范围内具有高度非线性电阻-温度曲线或电流-温度曲线。导热聚合物元件可在感兴趣温度范围内，例如在约250℃到约275℃的范围内具有指数型电阻-温度曲线或电流-温度曲线。

导热聚合物元件可由合适的聚合物形成。导热聚合物元件可由选自以下的聚合物形成：聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚己内酯聚酯、间同立构聚苯乙烯(sPS)、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、高密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚异丁烯、聚(偏二氯乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(8-氨基辛酸)、聚(乙烯醇)、基于乙烯的共聚物和三元共聚物、马来酸酐改性聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的接枝聚乙烯、马来酸酐改性的聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚丙烯或者这些聚合物中的一种或多种的共混物、混合物或组合。

导热聚合物元件可由聚合物和导电填料形成。导电填料可以分散在聚合物基体中。合适的聚合物在上文列出。导电填料可包括碳颗粒。导电填料可包括金属颗粒。导电填料可包括金属氧化物颗粒。

形成加热元件的导电材料可以以任何合适的方式沉积到毛细管体的多孔外表面上。例如，形成加热元件的导电材料可以使用分配移液管或注射器或使用诸如针的细尖端转移装置以液体的形式沉积到毛细管体的多孔外表面上。

形成加热元件的导电材料可由可印刷导电材料形成，所述可印刷导电材料可印刷在毛细管体的多孔外表面上。可以使用任何合适的已知印刷技术。例如，丝网印刷、凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷中的一个或多个。此类印刷工艺可能特别适用于高速生产工艺。

形成加热元件的导电材料可以通过一种或多种真空沉积工艺(诸如，蒸发沉积和溅射)沉积到毛细管体的多孔外表面上。

导热聚合物元件的导电材料可以任何合适的方式沉积到毛细管体的多孔外表面上。例如，导热聚合物元件的导电材料可以使用分配移液管或注射器或使用诸如针的细尖端转移装置以液体的形式沉积到毛细管体的多孔外表面上。

导热聚合物元件的导电材料可由可印刷导电材料形成，所述可印刷导电材料可印刷在毛细管体的多孔外表面上。可以使用任何合适的已知印刷技术。例如，丝网印刷、凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷中的一个或多个。此类印刷工艺可能特别适用于高速生产工艺。

导热聚合物元件的导电材料可以通过一种或多种真空沉积工艺(诸如，蒸发沉积和溅射)沉积到毛细管体的多孔外表面上。

毛细管体可以是毛细管芯或者其他类型或形状的毛细管体。毛细管体包括毛细管材料。毛细管材料可以包括任何合适的材料或材料的组合。毛细管体可以由单种毛细管材料形成。

毛细管材料可具有纤维状或海绵状结构。毛细管材料优选地包括毛细管束。例如，毛细管材料可包括多个纤维或线或其他细孔管。纤维或线可以总体上对准以将液体传送到加热元件。替代地，毛细管材料可以包括海绵状或泡沫状材料。毛细管材料的结构形成多个小孔或管，液体可通过毛细管作用被输送通过所述小孔或管。一种或多种毛细管材料可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适材料的示例是海绵或泡沫材料，呈纤维或烧结粉末的形式的陶瓷或石墨基材料，泡沫金属或塑料材料，例如由纺制或挤出纤维制造的纤维状材料，如醋酸纤维素、聚酯或粘合聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。毛细管材料可以具有任何合适的毛细管作用和孔隙度，以便与不同的液体物理性质一起使用。液体具有物理性质，包括但不限于粘度、表面张力、密度、导热性、沸点和蒸气压力，其允许液体由毛细管作用输送通过毛细管装置。毛细管体可以优选地由多孔陶瓷材料形成，并且被称为多孔陶瓷体。

加热组件可以包括与加热元件电接触的第一导电接触部分和第二导电接触部分。导热聚合物元件可以电耦合到第一导电接触部分和第二导电接触部分。如上所述，第一导电接触部分和第二导电接触部分可以由直接沉积到毛细管体的多孔外表面上的导电材料形成。

加热组件可以包括与加热元件电接触的第一导电接触部分和第二导电接触部分。导热聚合物元件可以电耦合到第一导电接触部分和第三导电接触部分。如上所述，第一导电接触部分、第二导电接触部分和第三导电接触部分可以由直接沉积到毛细管体的多孔外表面上的导电材料形成。

加热组件可以包括与加热元件电接触的第一导电接触部分和第二导电接触部分。导热聚合物元件可以电耦合到第三导电接触部分和第四导电接触部分。如上所述，第一导电接触部分、第二导电接触部分、第三导电接触部分和第四导电接触部分可以由直接沉积到毛细管体的多孔外表面上的导电材料形成。

电阻加热元件可以固定到毛细管体的两侧。第一导电接触部分固定到两侧中的一侧，并且第二导电接触部分固定到两侧中的剩余侧。导热聚合物元件也可以固定到毛细管体的两侧。将电阻加热元件和导热聚合物元件两者放置在毛细管体的两侧上改善毛细管体的加热均匀性和导热聚合物元件的温度感测能力。

电阻加热元件可以固定到毛细管体的三侧。第一导电接触部分固定到三侧中的一侧，并且第二导电接触部分固定到两个剩余侧中的一侧。导热聚合物元件也可以固定到毛细管体的三侧。将电阻加热元件和导热聚合物元件两者放置在毛细管体的三侧上进一步改善毛细管体的加热均匀性和导热聚合物元件的温度感测能力。

电阻加热元件优选地在毛细管体上限定曲线形状或蛇形形状，并且导热聚合物元件在毛细管体上限定线性或直线形状。

加热元件的电阻可在0.3欧姆和4欧姆之间。更优选地，加热元件的电阻在0.5欧姆与3欧姆之间、并且更优选地为约1欧姆。

当气溶胶生成消耗品与气溶胶生成装置配合时，电阻加热元件和导热聚合物元件电连接到气溶胶生成装置中的控制电子器件。控制电子器件控制供应到电阻加热元件的功率。控制电子器件感测电阻或通过导热聚合物元件的电流流动。控制电子器件调制供应到电阻加热元件的功率，并且同时感测电阻或通过导热聚合物元件的电流流动。

上述气溶胶生成消耗品与气溶胶生成装置配合以形成气溶胶生成系统。气溶胶生成消耗品为气溶胶生成系统中的可更换制品。一旦气溶胶生成消耗品被消耗者消耗，耗尽的气溶胶生成消耗品就由消耗者用具有充满气溶胶生成液体的新气溶胶生成消耗品更换。有利地，上文所述的气溶胶生成消耗品一旦消耗就被禁用，使得耗尽的气溶胶生成消耗品的寿命终止。

气溶胶生成消耗品可移除地联接到气溶胶生成装置。如本文中所使用，气溶胶生成消耗品“可移除地联接”到气溶胶生成装置意味着气溶胶生成消耗品和气溶胶生成装置可以彼此联接和断开，而不损坏气溶胶生成装置或气溶胶生成消耗品。

气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置和气溶胶生成消耗品。气溶胶生成装置包括：消耗品接收表面，所述消耗品接收表面包括装置电触头；电源以及电连接到电源和装置电触头的控制电子器件。气溶胶生成消耗品被构造成与消耗品接收表面配合，并且将装置电触头与电阻加热元件和导热聚合物元件电连接。

特别地，一旦气溶胶生成消耗品配合到气溶胶生成装置的消耗品接收表面，装置电触头就与加热组件的第一导电接触部分和第二导电接触部分电连接。电流和感测信号经由装置电触头以及加热组件的第一导电接触部分和第二导电接触部分在气溶胶生成装置与气溶胶生成消耗品之间传导。

控制电子器件被配置成感测和驱动加热组件的操作。控制电子器件被配置成从导热聚合物元件接收信号以获得其电导率的信息。此外，控制电子器件被配置成根据指示通过导热聚合物元件的电流的值低于预定阈值的信息执行超功率(overpowering)操作以引起电熔丝部分的熔断，所述预定阈值指示加热组件已达到高温阈值。

在正常操作期间，控制电子器件驱动加热组件，使得生成热负荷以加热毛细管体。存储在液体储集器中的气溶胶生成液体穿透到毛细管体中，然后被加热组件加热以变成蒸气。当用户吸入时，蒸气从蒸发器抽吸到用户的口中。

加热组件的操作温度范围可以在约200℃至约250℃的范围内。如果毛细管体中存在气溶胶生成液体从而引起基于相变的热量消耗，则毛细管体的温度继续在此操作温度范围内。

另一方面，如果毛细管体中不存在气溶胶生成液体，则毛细管体的温度增加并且导致导热聚合物元件的电导率降低。控制电子器件从导热聚合物元件接收该信号，该信号指示通过导热聚合物元件的电流的值，以判断实时值是否小于或等于预定阈值。如果满足，则控制电子器件自动执行超功率操作或执行将熔断电流送至电阻加热元件的电熔丝部分。控制电子器件可以被配置成响应于感测到通过导热聚合物元件的低阈值电流值而将熔断电流递送到电熔丝部分。控制电子器件可以被配置成响应于感测到导热聚合物元件的高阈值电阻值而将熔断电流递送到电熔丝部分。因此，电路的不可逆断开导致加热组件和气溶胶生成消耗品的寿命终止。

控制电子器件可以被配置成响应于感测到通过导热聚合物元件的对应于约275℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到电熔丝部分。控制电子器件可以被配置成响应于感测到通过导热聚合物元件的对应于约265℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到电熔丝部分。控制电子器件可以被配置成响应于感测到通过导热聚合物元件的对应于约260℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到电熔丝部分。控制电子器件可以被配置成响应于感测到通过导热聚合物元件的对应于约255℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到电熔丝部分。控制电子器件可以被配置成响应于感测到通过导热聚合物元件的对应于约251℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到电熔丝部分。

气溶胶生成装置可包含包括一个或多个处理器(例如，微处理器)的控制器或控制电子器件。一个或多个处理器可以与相关联的数据存储装置或存储器一起操作，以访问处理程序或例程以及可以用于执行示例性方法的一种或多种类型的数据。例如，存储在数据存储装置中的处理程序或例程可包括用于控制或感测单独地控制加热组件的加热元件和导热聚合物元件的程序或例程，使用加热元件和导热聚合物元件中的一个或多个的实施程序或方案等。

控制电子器件可以包括微处理器，该微处理器可以是可编程微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其他电子电路。控制电子器件可以包括另外的电子部件。控制电子器件可以被配置成调节向加热器组件的供电。功率可以在系统激活之后连续地供应至加热器组件，或者可以间歇地供应，诸如以逐口抽吸为基础。功率可以以电力脉冲的形式供应至加热器组件。

气溶胶生成装置包括用于气溶胶生成消耗品的加热器组件的电源。电源可以是装置内的电池，诸如磷酸铁锂电池。作为替代方案，电源可以为另一形式的电荷存储装置，诸如电容器。电源可以需要再充电并且可以具有允许存储足够用于一次或多次吸烟体验的能量的容量。例如，电源可以具有足够的容量以允许连续生成气溶胶持续大约六分钟的时间，对应于抽一支常规卷烟所耗费的典型时间，或者持续多个六分钟的时间。在另一实例中，电源可具有足够的容量以允许预定数量或不连续的加热器的抽吸或启动。

可以使用任何可编程语言(例如适合与计算机系统通信的高级过程或面向对象的编程语言)来提供用于实现本文所述过程的计算机程序产品。任何这样的程序产品都可以例如存储在任何合适的装置上，例如，可由通用或专用程序读取的存储介质，用于在读取合适的装置以执行本文所述的过程时配置和操作计算机的控制器设备。换句话说，至少在一个实施例中，可以使用配置有计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质来实施气溶胶生成装置，其中，如此配置的存储介质使计算机以特定和预定义方式进行操作，以执行本文所述的功能。

气溶胶生成装置的控制器的确切配置不是限制性的，并且实质上可以使用能够提供合适的计算能力和控制能力以实现该方法的任何装置。鉴于以上内容，将显而易见的是，可以以本领域技术人员已知的任何方式来实现该功能。这样，将用于实现本文描述的过程的计算机语言，控制器或任何其他软件/硬件不应限制本文描述的系统、过程或程序(例如，由这些过程或程序提供的功能)的范围。可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实现在本公开中描述的方法和过程，包括那些归属于系统或各种组成部件的方法和过程。举例来说，可以在一个或多个处理器中实现技术的各个实施例，所述一个或多个处理器包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、CPLD、微控制器或任何其他等效的集成或离散逻辑电路系统，以及此类部件的任何组合。当以软件实现时，归属于本公开中描述的系统、装置和方法的功能可以体现为计算机可读介质，例如RAM、ROM、NVRAM、EEPROM、FLASH存储器、磁数据存储介质、光学数据存储介质等上的指令。指令可以由一个或多个处理器执行以支持功能的一个或多个实施例。

本发明在权利要求书中限定。然而，下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可与本文描述的另一个实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。

实例Ex1.一种气溶胶生成消耗品，包括：液体储集器，所述液体储集器被构造成保持气溶胶生成液体并且限定液体出口孔；以及加热组件，所述加热组件固定到所述液体出口孔。所述加热组件包括：限定多孔外表面的毛细管体，所述毛细管体被构造成使气溶胶生成液体从所述液体出口孔流动到所述多孔外表面；固定到所述多孔外表面的电阻加热元件；以及固定到所述多孔外表面的导热聚合物元件。其中所述电阻加热元件包括电熔丝部分，所述电熔丝部分被配置成阻止电流通过所述电阻加热元件流动。

实例Ex2.根据Ex1的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件为包括聚合物和导电填料的正温度系数热敏电阻器。

实例Ex3.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件和所述电阻加热元件彼此电并联。

实例Ex4.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件和所述电阻加热元件彼此电串联。

实例Ex5.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中与所述电阻加热元件的其余部分相比所述电熔丝部分限定减小的横截面积。

实例Ex6.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述毛细管体为多孔陶瓷体。

实例Ex7.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述电阻加热元件固定到所述毛细管体的两侧。

实例Ex8.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述电阻加热元件固定到所述毛细管体的三侧。

实例Ex9.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件固定到所述毛细管体的两侧。

实例Ex10.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件固定到所述毛细管体的三侧。

实例Ex11.根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，其中所述电阻加热元件限定曲线形状或蛇形形状，并且所述导热聚合物元件限定线性或直线形状。

实例Ex12.一种气溶胶生成系统，包括：气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：消耗品接收表面，所述消耗品接收表面包括装置电触头；电源；以及电连接到所述电源和所述装置电触头的控制电子器件。所述气溶胶生成系统还包括根据任一前述实例的气溶胶生成消耗品，所述气溶胶生成消耗品被构造成与所述消耗品接收表面配合，并且将所述装置电触头与所述电阻加热元件和所述导热聚合物元件电连接。

实例Ex13.根据Ex12的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成感测通过所述导热聚合物元件的电流。

实例Ex14.根据Ex12或Ex13的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成响应于感测到通过所述导热聚合物元件的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电熔丝部分。

实例Ex15.根据Ex12至Ex14的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成响应于感测到通过所述导热聚合物元件的对应于约275℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电熔丝部分。

实例Ex16.根据Ex12至Ex14的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成响应于感测到通过所述导热聚合物元件的对应于约265℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电熔丝部分。

实例Ex17.根据Ex12至Ex14的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成响应于感测到通过所述导热聚合物元件的对应于约260℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电熔丝部分。

实例Ex18.根据Ex12至Ex14的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成响应于感测到通过所述导热聚合物元件的对应于约255℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电熔丝部分。

实例Ex19.一种禁用气溶胶生成消耗品加热元件的方法，包括：提供根据Ex12至Ex18中任一项的气溶胶生成系统；用所述加热元件加热所述气溶胶生成液体以形成气溶胶；用所述控制电子器件感测在所述加热元件上通过所述导热聚合物元件的电流；以及响应于感测到通过所述导热聚合物元件的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电阻加热元件电熔丝部分。

实例Ex20.根据Ex19的禁用气溶胶生成消耗品加热元件的方法，其中递送步骤包括感测对应于约275℃的毛细管体温度的低阈值电流值。

实例Ex21.根据Ex16的禁用气溶胶生成消耗品加热元件的方法，其中所述递送步骤包括感测对应于约265℃的毛细管体温度的低阈值电流值。

实例Ex22.根据Ex16的禁用气溶胶生成消耗品加热元件的方法，其中所述递送步骤包括感测对应于约260℃的毛细管体温度的低阈值电流值。

实例Ex23.根据Ex16的禁用气溶胶生成消耗品加热元件的方法，其中所述递送步骤包括感测对应于约255℃的毛细管体温度的低阈值电流值。

附图说明

现在将参考附图进一步描述实例，在附图中：

图1为示例性气溶胶生成系统的示意图；

图2为示例性气溶胶生成消耗品生成气溶胶的示意图；

图3为示例性被禁用气溶胶生成消耗品的示意图；

图4A为电阻加热元件的示例性电熔丝部分的示意图；

图4B为在施加熔断电流之后电阻加热元件的示例性电熔丝部分的示意图；

图5为具有固定到毛细管体的两侧的电阻加热元件和导热聚合物元件的示例性气溶胶生成消耗品的示意图；

图6为具有固定到毛细管体的三侧的电阻加热元件和导热聚合物元件的示例性气溶胶生成消耗品的示意图；

图7为示例性控制电路系统和加热组件的示意图；

图8为另一示例性控制电路系统和加热组件的示意图；以及

图9为另一示例性控制电路系统和加热组件的示意图。

示意图不一定按比例描绘并出于说明性而非限制性目的呈现。附图描绘了本公开中所描述的一个或多个方面。然而，应当理解附图中未描绘的其他方面落入本公开内容的范围和精神内。

具体实施方式

图1为示例性气溶胶生成系统100的示意图。气溶胶生成系统100包括气溶胶生成装置110和气溶胶生成消耗品120。气溶胶生成装置110包括消耗品接收表面112。消耗品接收表面112包括装置电触头114。气溶胶生成装置110还包括电源118和电连接到电源118和装置电触头114的控制电子器件116。气溶胶生成消耗品120被构造成与消耗品接收表面112配合，并且将装置电触头114与包含在气溶胶生成消耗品120内的电阻加热元件和导热聚合物元件电连接。气溶胶生成消耗品120可以包括烟嘴12。

图2为示例性气溶胶生成消耗品120生成气溶胶101的示意图。图3为示例性被禁用气溶胶生成消耗品120生成燃烧气味106的示意图。

气溶胶生成消耗品120包括液体储集器122，该液体储集器被构造成保持气溶胶生成液体121并且限定液体出口孔124。加热组件130固定到液体出口孔124。加热组件130包括限定多孔外表面133的毛细管体132。毛细管体132被构造成使气溶胶生成液体121从液体出口孔124流动到多孔外表面133。电阻加热元件140固定到多孔外表面133。导热聚合物元件150固定到多孔外表面133。电阻加热元件140包括被配置成阻止电流通过电阻加热元件流动的电熔丝部分145。

导热聚合物元件150和电阻加热元件140彼此电并联。导热聚合物元件150和电阻加热元件140与第一导电接触部分134和第二导电接触部分135电接触。第一导电接触部分134和第二导电接触部分135与气溶胶生成装置110的装置电触头114电连接。

图3示出了具有空液体储集器122的耗尽的气溶胶生成消耗品120。在熔断电流施加到电熔丝部分145之后，电熔丝部分145示出为“烧断”或处于打开配置。

图4A为电阻加热元件140的示例性电熔丝部分145的示意图。图4B为在施加熔断电流之后电阻加热元件140的示例性电熔丝部分143的示意图。与电阻加热元件140的其余部分相比，电熔丝部分145限定减小的宽度或横截面积。

图5为具有固定到毛细管体132的两侧136、137的电阻加热元件140和导热聚合物元件150的示例性气溶胶生成消耗品120的示意图。电阻加热元件140限定曲线形状或蛇形形状，并且导热聚合物元件150限定沿着毛细管体132的两侧136、137的表面的线性或直线形状。

图6为具有固定到毛细管体132的三侧136、137、138的电阻加热元件140和导热聚合物元件150的示例性气溶胶生成消耗品120的示意图。电阻加热元件140限定曲线形状或蛇形形状，并且导热聚合物元件150限定沿着毛细管体132的三侧136、137、138的表面的线性或直线形状。

图7为示例性控制电路系统和加热组件130的示意图。加热组件130设置在毛细管体132的外表面133上。加热组件130包括与导热聚合物元件150电隔离的电阻加热元件140和电熔丝部分145。电阻加热元件140与第一导电接触部分134和第二导电接触部分135电接触。第一导电接触部分134和第二导电接触部分135电连接到控制电子器件116。导热聚合物元件150与第三导电接触部分151和第四导电接触部分152电接触。第三导电接触部分151和第四导电接触部分152电连接到控制电子器件116。

图8为另一示例性控制电路系统和加热组件130的示意图。加热组件130设置在毛细管体132的外表面133上。加热组件130包括与导热聚合物元件150电并联的电阻加热元件140和电熔丝部分145。电阻加热元件140与第一导电接触部分134和第二导电接触部分135电接触。第一导电接触部分134和第二导电接触部分135电连接到控制电子器件116。导热聚合物元件150与第一导电接触部分134和第三导电接触部分151电接触。第一导电接触部分134和第三导电接触部分151电连接到控制电子器件116。

图9为另一示例性控制电路系统和加热组件130的示意图。加热组件130设置在毛细管体132的外表面133上。加热组件130包括与导热聚合物元件150电并联的电阻加热元件140和电熔丝部分145。电阻加热元件140与第一导电接触部分134和第二导电接触部分135电接触。第一导电接触部分134和第二导电接触部分135电连接到控制电子器件116。导热聚合物元件150与第一导电接触部分134和第三导电接触部分151电接触。第一导电接触部分134和第三导电接触部分151电连接到控制电子器件116。

出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非别处另有说明，否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下受术语“约”修饰。此外，所有范围包含公开的最大值和最小值点，并且包含可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。因此，在此上下文中，数字A理解为A±2％A。在此上下文内，数字A可视为包含对于数字A修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在所附权利要求中使用的某些情况下，数字A可偏离上文列举的百分比，条件是A偏离的量不会实质上影响所声称的发明的基本特征和新颖特征。此外，所有范围包含公开的最大值和最小值点，并且包含可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。

Claims (15)

1.一种气溶胶生成消耗品，包括：

液体储集器，所述液体储集器被构造成保持气溶胶生成液体并且限定液体出口孔；以及

加热组件，所述加热组件固定到所述液体出口孔，所述加热组件包括：

限定多孔外表面的毛细管体，所述毛细管体被构造成使气溶胶生成液体从所述液体出口孔流动到所述多孔外表面；

固定到所述多孔外表面的电阻加热元件；以及

固定到所述多孔外表面的导热聚合物元件；

其中所述电阻加热元件包括电熔丝部分，所述电熔丝部分被配置成阻止电流通过所述电阻加热元件流动。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件为包括聚合物和导电填料的正温度系数热敏电阻器。

3.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件和所述电阻加热元件彼此电并联。

4.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件和所述电阻加热元件彼此电串联。

5.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，其中与所述电阻加热元件的其余部分相比，所述电熔丝部分限定减小的横截面积。

6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，其中所述毛细管体为多孔陶瓷体。

7.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，其中所述电阻加热元件固定到所述毛细管体的两侧，或者所述电阻加热元件固定到所述毛细管体的三侧。

8.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，其中所述导热聚合物元件固定到所述毛细管体的两侧，或者所述导热聚合物元件固定到所述毛细管体的三侧。

9.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，其中所述电阻加热元件限定曲线形状或蛇形形状，并且所述导热聚合物元件限定线性或直线形状。

10.一种气溶胶生成系统，包括：

气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：

消耗品接收表面，所述消耗品接收表面包括装置电触头；

电源；

电连接到所述电源和所述装置电触头的控制电子器件；以及

根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成消耗品，所述气溶胶生成消耗品被构造成与所述消耗品接收表面配合，并且将所述装置电触头与所述电阻加热元件和所述导热聚合物元件电连接。

11.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成感测通过所述导热聚合物元件的电流。

12.根据权利要求10或11所述的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成响应于感测到通过所述导热聚合物元件的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电熔丝部分。

13.根据权利要求10至12中一项所述的气溶胶生成系统，其中所述控制电子器件被配置成响应于感测到通过所述导热聚合物元件的对应于约275℃、或约265℃、或约260℃、或约255℃的毛细管体温度的低阈值电流值而将熔断电流递送到所述电熔丝部分。

14.一种禁用气溶胶生成消耗品加热元件的方法，包括：

提供根据权利要求10至13中任一项所述的气溶胶生成系统；

用所述加热元件加热所述气溶胶生成液体以形成气溶胶；

用所述控制电子器件感测在所述加热元件上通过所述导热聚合物元件的电流；以及

响应于感测到通过所述导热聚合物元件的低阈值电流值而将熔断电流递送到电阻加热元件电熔丝部分。

15.根据权利要求14所述的方法，其中递送包括感测对应于约275℃、或约265℃、或约260℃、或约255℃的毛细管体温度的低阈值电流值。