CN118103683A - 测试空气泄漏的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种对产品中限定的气流路径进行质量测试的方法。产品包括连结在一起以形成产品的多个部件部分，每个部分限定气流路径的一部分。所述方法包括以下步骤：将气流路径加压到预定压力；测量预定时间段内从加压气流路径的泄漏；确定预定时间段内的泄漏速率；以及确定泄漏速率是否大于可允许阈值泄漏速率。

Description

测试空气泄漏的方法

技术领域

本公开涉及一种对产品中限定的气流路径进行质量测试的方法。该产品可以是用于气溶胶生成装置的加热器组件或气溶胶生成装置。本公开还涉及加热器组件和包括加热器组件的气溶胶生成装置。

背景技术

加热气溶胶形成基质以产生气溶胶而不燃烧气溶胶形成基质的气溶胶生成装置在本领域中是已知的。气溶胶形成基质通常与诸如过滤器的其他部件一起设置在气溶胶生成制品内。气溶胶生成制品可以具有条形形状，以将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中。加热元件通常布置在加热室中或围绕加热室布置，以在气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中之后加热气溶胶形成基质。

加热室可以布置在气溶胶生成装置的壳体内并且形成通过气溶胶生成装置的气流途径的一部分。已知围绕气流途径并且在加热室与壳体之间提供密封件，以试图防止气溶胶从气流途径泄漏并进入气溶胶生成装置的其他部分中，这可能对装置的电子器件造成损坏。密封件可以被放置成与加热室直接接触，并且因此通常由耐热聚合物(例如硅酮或聚硅氧烷)形成。然而，将此类聚合物密封件暴露于加热室的加热温度可能生成可能污染气溶胶的不合需要的副产物。此外，此类加热温度可能随着时间推移而使密封件劣化。

位于加热室与装置的壳体之间的聚合物密封件可提供热传导路径，其将热量远离加热室传递至围绕加热室的材料。这种损失的热量减少可用于加热气溶胶形成基质的热量并且降低气溶胶生成装置的效率。

在密封气溶胶生成装置内的气流途径时遇到的另一问题是制造公差。由制造公差造成的部件的尺寸的变化可能导致部件之间的接合不良以及潜在的间隙，气溶胶可能通过所述间隙泄漏。实现部件之间的良好的密封接合通常需要严格的制造公差，这在诸如注射成型的快速制造过程中可能难以实现。产品尺寸的变化也可能导致产品质量不一致。也就是说，一些产品可能具有泄漏问题，而其他产品可能没有泄漏问题。期望向消费者提供一致的产品质量。

发明内容

根据本公开的实例，提供了一种对产品中限定的气流路径进行质量测试的方法。产品包括多个部件部分，每个部件部分限定气流路径的一部分。多个部件部分连结在一起以形成产品。所述方法包括以下步骤：将气流路径加压到预定压力；测量预定时间段内从加压气流路径的泄漏；确定预定时间段内的泄漏速率；以及确定泄漏速率是否大于可允许阈值泄漏速率。

诸如用于气溶胶生成装置的加热器组件或包括此类加热器组件的气溶胶生成装置的产品通常将以大批量制造，并且由本身通过诸如注射成型的工艺以大批量制造的部件部分制成。这些产品包括气流路径，并且令人满意地使用产品可能依赖于合格的气流路径。通常可通过使用聚合物密封件(例如，硅酮密封件)来实现可靠的合格气流路径。然而，如上所述，在一些情况下，此类密封件可能是不期望的。通过对产品中的气流路径进行质量测试，可丢弃具有非合格气流路径(也就是说，泄漏到无法令人满意地使用产品的程度的气流路径)的那些产品。质量测试方法可方便地是自动质量测试方法。质量测试方法可方便地作为产品的制造过程的一部分包括在内。

该产品可限定气流入口和气流出口。例如，如果产品是气溶胶生成装置，则气流入口可允许空气被抽吸到气溶胶生成装置中，并且气流出口可与用于接收气溶胶生成制品的开口相关联。气流和生成的任何气溶胶可经由接收在气溶胶生成装置中的气溶胶生成制品离开开口。

气流路径可具有通过多个部件部分中的第一部件部分限定的气流入口和通过多个部件部分中的第二部件部分限定的气流出口。气流路径可由多个部件部分中的多于一个的部件部分中的通路限定。相邻部件部分中的通路可位于接头处，并且可在组装多个部件部分时联结。部件部分之间的接头可以是从气流路径泄漏的最可能部位。产品可在部件部分之间具有多个接头，并且因此具有从气流路径泄漏的许多可能性。

多个部件部分中的至少两个部件部分可通过机械压配合接口连结在一起以形成产品。此类接口也可称为干涉接口或干涉接头。压配合接口可仅通过两个部件之间的干涉而保持在一起，或者可依赖于由诸如螺钉或卡扣的固定装置施加的压力。

气流路径可加压到0.2kPa与1kPa之间的预定压力。压力需要足够大才能确定泄漏，但又不能大到损坏产品。预定压力可例如在0.3kPa与0.9kPa之间、例如在0.35kPa与0.8kPa之间、例如在0.4kPa与0.7kPa之间、例如在0.45kPa与0.6kPa之间。可能优选的是，气流路径加压到0.45kPa与0.55kPa之间，例如约0.5kPa的预定压力。

可以在1秒与4秒之间，例如1.5秒与3秒之间，例如约2秒的时间段内测量从加压气流路径的泄漏。

可允许阈值泄漏水平可以是5ml/min。水平低于可允许阈值泄漏水平的任何泄漏可被视为可接受的。也就是说，其中从气流路径泄漏小于可允许阈值泄漏水平的产品可被视为具有合格气流路径。可允许阈值泄漏水平可取决于产品的性质而变化。可能优选的是，可允许阈值泄漏水平为4.5ml/min、或4ml/min、或3ml/min、或2.5ml/min、或2ml/min、或1.5ml/min、或1ml/min。对于加热器组件或包括加热器组件的气溶胶生成装置，可能优选的是可允许阈值泄漏水平不超过3ml/min。

气流路径可由气体加压、例如由空气加压。空气可方便地从压缩空气源(例如加压气缸)供应。

产品可插入到夹具或测试设备中，以对产品的气流路径进行质量测试。夹具或测试设备优选地构造成用于特定尺寸的被测试产品。夹具或测试设备可包括用于连接到气流路径的连接件。气流入口和气流出口中的一个可被阻挡，并且气流入口和气流出口中的另一个可被联接到加压气体供应源、例如加压空气供应源，以便对气流路径加压。

将气流路径加压到预定压力的步骤可包括将气流路径加压到预定压力达预定稳定时间。预定稳定时间可在2秒与5秒之间，例如在2.5秒与4秒之间，例如约3秒。

测量从加压气流路径的泄漏的步骤可涉及监测加压气流路径内的压力。例如，压力传感器或流量计可联接到加压气流路径，使得其可监测加压气流路径内的压力或气流。仅作为实例，可使用市售的压力监测器，诸如Furness FCO752。Furness FCO752提供+/-0.02ml的准确度和0.001ml/min的最大泄漏分辨率。

产品可联接到测试回路。测试回路可形成夹具或测试设备的一部分。测试回路可包括加压气体源，例如气缸。测试回路还可包括压力调节器、用于允许测试回路联接到气流路径的联接件、可操作以允许气流路径加压的第一阀，以及可操作以允许气流路径减压的第二阀中的一者或多者。该方法可包括以下步骤：打开第一阀以将气流路径加压到预定压力达预定稳定时间；关闭第一阀；测量第一阀关闭之后的预定时间段内从加压气流路径的泄漏；以及打开第二阀以允许气流路径减压。该方法可包括以下步骤：打开第一阀以将气流路径加压到预定压力达预定稳定时间；关闭第一阀；确定第一阀关闭之后的预定时间段内的加压气流路径内的泄漏流率；以及打开第二阀以允许气流路径减压。

如果泄漏速率等于或大于可允许阈值泄漏速率，则可拒绝所述产品。替代地，如果泄漏速率等于或大于可允许阈值泄漏速率，则可对产品进行返工、改装或翻新。术语翻新应用于产品未被完全丢弃，而是以旨在解决质量测试方法识别的任何泄漏问题的方式进行返工或改装的所有此类过程。可重新测试翻新产品。也就是说，翻新产品可再次送去进行气流路径质量测试，以确定翻新后的泄漏速率是否得到充分改善。

所述方法可分配不同的可允许阈值泄漏速率以确定产品是否被翻新。例如，如果泄漏速率低于阈值泄漏速率，则产品可被视为具有合格气流路径。如果泄漏速率等于或大于可允许泄漏阈值但低于翻新泄漏阈值，则产品可被视为有资格进行翻新。产品的翻新泄漏阈值大于相同产品的可允许泄漏阈值。如果泄漏速率等于或超过翻新泄漏阈值，则可丢弃产品。

在优选实施例中，预定压力可在0.45kPa与0.55kPa之间，例如约0.5kPa，并且可允许阈值泄漏速率可以是3ml/min、或2ml/min、或1ml/min。

在一些实施例中，所述方法可在与环境温度相比的高温下执行。在产品的部件部分之间形成的密封件的能力可随温度而变化。可能期望评估气流路径在高温下的能力，以便复制操作条件。因此，为了对气流路径加压而供应的气体可被加热，例如加热到大于100摄氏度、例如大于150摄氏度、例如大于200摄氏度的温度。在产品包括加热器的情况下，加热器可在质量测试的方法期间被致动以增加被测试产品的温度。

在一些实施例中，该产品可以是用于气溶胶生成装置的加热器组件。加热器组件可以是气溶胶生成装置的部件部分。

举例来说，加热器组件可包括：包括空气入口的第一加热器外壳；包括气溶胶出口的第二加热器外壳；以及用于加热气溶胶形成基质的加热室。加热室可与空气入口和气溶胶出口两者流体连通以限定通过加热器组件的气流路径。

加热室可布置在第一加热器外壳与第二加热器外壳之间；并且第一加热器外壳和第二加热器外壳可通过机械压配合而附接到彼此。

加热室可布置在第一加热器外壳与第二加热器外壳之间；并且第一加热器外壳和第二加热器外壳可通过紧固件附接到彼此。紧固件可构造成在第一加热器外壳和第二加热器外壳上施加轴向力，以推动第一加热器外壳和第二加热器外壳的轴向相对的内表面与加热室的相应轴向相对的端部表面密封接合，以密封气流途径。紧固件可包括螺纹紧固件或卡扣配合紧固件。

加热器组件可包括多个紧固件。多个紧固件可围绕第一加热器外壳和第二加热器外壳的外周对称地间隔开。

第一加热器外壳、第二加热器外壳和加热室可各自包括气流通道，气流通道连通以便一起限定气流途径。

加热室可包括管状加热室。管状加热室可以具有在0.05毫米与1.00毫米之间、优选地在0.05毫米与0.50毫米之间以及更优选地为约0.10毫米的管状壁厚度。

加热室可以由任何合适的材料，包括但不限于陶瓷或金属或金属合金制成。合适的材料的实例为不锈钢。

加热器组件可包括用于加热气溶胶形成基质的至少一个电加热元件。加热器组件可包括多个电加热元件。一个或多个电加热元件可以围绕加热室的外表面布置或限定加热室的外表面。一个或多个电加热元件可以围绕加热室的内表面布置或限定加热室的内表面。一个或多个电加热元件可以为加热室的一部分或与加热室成一体。

一个或多个电加热元件可包括电阻材料。合适的电阻材料包括但不限于：半导体例如掺杂陶瓷、电“传导”陶瓷(例如二硅化钼)、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。此类复合材料可包括掺杂或无掺杂的陶瓷。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包括钛、锆、钽和铂族金属。合适的金属合金的实例包括不锈钢，含镍合金、含钴合金、含铬合金、含铝合金、含钛合金、含锆合金、含铪合金、含铌合金、含钼合金、含钽合金、含钨合金、含锡合金、含镓合金、含锰合金、含金合金、含铁合金，以及基于镍、铁、钴、不锈钢、Timetal^TM、Kanthal^TM的超合金以及其他铁-铬-铝合金，以及铁-锰-铝基合金。在复合材料中，电阻材料可以可选地嵌入隔离材料中，由隔离材料封装或由隔离材料涂布或者反之亦然，取决于能量转移的动力学和所需外部理化性质。

一个或多个加热元件可以使用在温度和电阻率之间具有限定关系的金属或金属合金来形成。以此方式形成的加热元件可以被用来既加热又监测加热元件在操作期间的温度。

加热元件可以沉积在刚性载体材料或基板中或沉积在刚性载体材料或基板上。加热元件可以沉积在柔性载体材料或基板中或沉积在柔性载体材料或基板上。加热元件可以形成为合适的绝缘材料(例如陶瓷或玻璃或聚酰亚胺膜)上的轨道。加热元件可以夹在两种绝缘材料之间。

加热器组件可包括柔性加热元件，所述柔性加热元件围绕加热室的外表面布置或限定加热室的外表面。柔性加热元件可以具有基本上等于设置在气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质的长度的长度。加热室可以比加热元件长。加热室可以具有未被加热元件覆盖或限定的至少一个端部部分。可以在加热室的两个端部处设置未被加热元件覆盖或限定的端部部分。一个或多个端部部分可以充当间隔件部分以防止加热元件与加热器组件的其他部件之间的直接接触。一个或多个端部部分可以各自具有小于2毫米、优选地小于1毫米以及优选地为约0.5毫米的长度。有利地，间隔件部分在加热期间将处于比加热室的被加热元件覆盖或限定的部分低的温度。间隔件部分可包括漏斗形端部部分或阶梯形端部部分。

在一些实施例中，该产品可以是气溶胶生成装置。加热器组件可以是气溶胶生成装置的部件部分。气溶胶生成装置可包括壳体，所述壳体定位加热器组件以及用于向加热器组件供应电力的电源。加热器组件可以是如上所述的加热器组件。气溶胶生成装置可在气溶胶生成装置入口与气溶胶生成装置出口之间限定气流路径。气流路径可包括通过加热器组件限定的气流路径。

电源可以为任何合适的电源，例如DC电压源。在一个实施例中，电源是锂离子电池。替代地，电源可以为镍金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池，例如锂钴、磷酸锂铁或锂聚合物电池。

气溶胶生成装置优选地为由用户舒适地握持在单只手的手指之间的手持式气溶胶生成装置。

气溶胶生成装置可以进一步包括控制电路，所述控制电路配置成控制对加热器组件的电力供应。控制电路可包括微处理器。微处理器可以为可编程微处理器、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。控制电路可包括另外的电子部件。例如，在一些实施例中，控制电路可包括传感器、开关、显示元件中的任一个。电力可以在激活装置之后连续地供应至加热器组件，或者可以间歇地供应，诸如在逐口吸抽的基础上供应。电力可以例如借助于脉冲宽度调制(PWM)以电流脉冲的形式供应至加热器组件。

气溶胶生成装置可包括装置壳体。装置壳体可容纳加热器组件、电源和控制电路。壳体可包括用于接收气溶胶生成制品的开口。开口可以连接至加热器组件的第二加热器外壳的气溶胶出口，以允许将气溶胶生成制品插入加热室中。壳体可包括空气入口。空气入口可以连接至加热器组件的第一加热器外壳的空气入口。

壳体可包括任何合适的材料或材料的组合。合适的材料的实例包括金属、合金、塑料或含有那些材料中的一种或多种的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，材料轻质并且非脆性。

根据本公开的另一个实例，提供了一种制造用于气溶胶生成装置的加热器组件的方法。所述方法包括以下步骤：提供包括空气入口的第一加热器外壳；提供包括气溶胶出口的第二加热器外壳；提供用于加热气溶胶形成基质的加热室并且布置所述加热室，使得加热室与空气入口和空气出口两者流体连通以限定通过加热器组件的气流路径；将加热室布置在第一加热器外壳与第二加热器外壳之间；将第一加热器外壳和第二加热器外壳附接到彼此；以及通过以下步骤来对通过加热器组件限定的气流路径进行质量测试：将气流路径加压到预定压力；测量预定时间段内从加压气流路径的泄漏；确定预定时间段内的泄漏速率；以及确定泄漏速率是否等于或大于可允许阈值泄漏速率。

所述方法可进一步包括翻新或丢弃其中泄漏速率等于或大于可允许阈值泄漏速率的任何加热器组件的步骤。对通过加热器组件限定的气流路径进行质量测试的步骤可根据上文公开的方法进行。

根据本公开的另一个实例，提供了一种通过如上所述的制造用于气溶胶生成装置的加热器组件的方法形成的加热器组件。

根据本公开的另一个实例，提供了一种制造气溶胶生成装置的方法，所述方法包括以下步骤：提供壳体；提供加热器组件；提供用于向加热器组件供应电力的电源；将加热室和电源布置在壳体内，使得气流路径限定在气溶胶生成装置的气流入口与气溶胶生成装置的气流出口之间，气流路径包括通过加热器组件的气流途径；以及通过以下步骤来对通过气溶胶生成装置限定的气流路径进行质量测试：将气流路径加压到预定压力；测量预定时间段内从加压气流路径的泄漏；确定预定时间段内的泄漏速率；以及确定泄漏速率是否等于或大于可允许阈值泄漏速率。

所述方法还可包括翻新或丢弃其中泄漏速率等于或大于可允许阈值泄漏速率的任何气溶胶生成装置的步骤。对通过加热器组件限定的气流路径进行质量测试的步骤可根据上文公开的方法进行。

根据本公开的另一个实例，提供了一种通过如上文所公开的制造气溶胶生成装置的方法形成的气溶胶生成装置。

根据本公开的另一个实例，提供了一种通过如上文所公开的制造气溶胶生成装置的方法形成的气溶胶生成装置，其包括通过如上文所公开的制造用于气溶胶生成装置的加热器组件的方法形成的加热器组件。

如本文所公开的气溶胶生成装置可优选地与包括气溶胶形成基质的一次性气溶胶生成制品结合使用。气溶胶生成系统可包括如本文公开的气溶胶生成装置和构造成用于与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。

术语“远侧”、“上游”、“近侧”和“下游”用于描述气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件或部件的部分的相对位置。根据本公开的气溶胶生成制品和气溶胶生成装置可具有近端，在使用中，气溶胶通过该近端离开制品或装置以递送给用户，并且可具有相对的远端。气溶胶生成制品和气溶胶生成装置的近端还可以被称作口端。在使用中，用户在气溶胶生成制品的近端上抽吸，以便吸入由气溶胶生成制品或气溶胶生成装置生成的气溶胶。术语上游和下游是相对于当用户在气溶胶生成制品的近端上抽吸时气溶胶移动通过气溶胶生成制品或气溶胶生成装置的方向而言的。气溶胶生成制品的近端在气溶胶生成制品的远端的下游。气溶胶生成制品的近端也可以被称作气溶胶生成制品的下游端，并且气溶胶生成制品的远端也可以被称作气溶胶生成制品的上游端。

根据本公开的实例，提供一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括根据上述实例中任一个所述的气溶胶生成装置。气溶胶生成系统可包括气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质。

根据本公开的实例，提供一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括：根据上述实例中任一个所述的气溶胶生成装置；以及包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。

如本文中所用，术语“气溶胶生成制品”是指包括气溶胶形成基质的制品，所述气溶胶形成基质当在气溶胶生成装置中受热时释放可以形成气溶胶的挥发性化合物。气溶胶生成制品与用于加热气溶胶生成制品的气溶胶生成装置分开并且被构造成用于与所述气溶胶生成装置组合。

气溶胶生成制品可以为基本上圆柱形的形状。气溶胶生成制品可以为基本上细长的。气溶胶形成基质可以为基本上圆柱形的形状。气溶胶形成基质可以为基本上细长的。

气溶胶生成制品可以具有在大约30mm与大约100mm之间的总长度。气溶胶生成制品可以具有在大约5mm与大约12mm之间的外径。气溶胶形成基质可以具有在大约10mm与大约18mm之间的长度。进一步，气溶胶形成基质的直径可以在大约5mm与大约12mm之间。气溶胶生成制品可包括过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段可以位于气溶胶生成制品的下游端处。过滤器滤嘴段可以为醋酸纤维素过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段的长度在一个实施例中为大约7mm，但是可以具有在大约5mm至大约12mm之间的长度。

在一个实施例中，气溶胶生成制品可以具有大约45mm的总长度。气溶胶生成制品可以具有大约7.3mm的外径，但是可以具有在大约7.0mm与大约7.4mm之间的外径。进一步，气溶胶形成基质可以具有大约12mm的长度。替代地，气溶胶形成基质可以具有大约16mm的长度。气溶胶生成制品可包括外包装纸。进一步，气溶胶生成制品可包括气溶胶形成基质与过滤器滤嘴段之间的分隔物。分隔物可以为大约21mm或大约26mm，但是可以在大约5mm至大约28mm的范围内。分隔物可以由中空管提供。中空管可以由纸板或醋酸纤维素制成。

气溶胶形成基质可以为固体气溶胶形成基质。替代地，气溶胶形成基质可包括固体组分和液体组分两者。气溶胶形成基质可包括含烟草材料，含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。替代地，气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质可以进一步包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例为丙三醇和丙二醇。

如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质，则所述固体气溶胶形成基质可包括例如以下中的一种或多种：粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条状物或片材，所述材料含有草本植物叶、烟叶、烟草肋料、复原烟草、均质化烟草、挤压烟草和膨胀烟草中的一种或多种。固体气溶胶形成基质可以呈松散形式，或可以提供于合适的容器或筒中。可选地，固体气溶胶形成基质可以含有在基质加热时释放的额外烟草或非烟草挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质也可以含有囊，所述囊例如包括额外烟草或非烟草挥发性香味化合物，并且这样的囊可以在固体气溶胶形成基质的加热期间熔化。

如本文中所用，均质化烟草是指通过使颗粒烟草团聚而形成的材料。均质化烟草可以呈片材的形式。均质化烟草材料可以具有以干重计含量大于5％的气溶胶形成剂。替代地，均质化烟草材料可以具有以干重计含量在5重量％与30重量％之间的气溶胶形成剂。均质化烟草材料的片材可以通过使颗粒烟草团聚而形成，所述颗粒烟草通过将烟草叶片和烟草叶梗中的一者或两者研磨或以其他方式粉碎而获得。替代地或另外，均质化烟草材料的片材可包括在(例如)烟草的处理、操作和运送期间形成的烟草尘、碎烟以及其他颗粒烟草副产物中的一种或多种。均质化烟草材料的片材可包括为烟草内源性粘合剂的一种或多种固有粘合剂、为烟草外源性粘合剂的一种或多种外来粘合剂或它们的组合，以帮助使颗粒烟草团聚；替代地或另外，均质化烟草材料的片材可包括其他添加剂，包含但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、调味剂、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及它们的组合。

在特别优选的实施例中，气溶胶形成基质包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材。如本文中所用，术语“卷曲片材”表示具有多个基本上平行的脊或皱折的片材。优选地，当已经组装了气溶胶生成制品时，基本上平行的脊或皱折沿着或平行于气溶胶生成制品的纵向轴线延伸。这有利地促进均质化烟草材料的卷曲片材的聚集以形成气溶胶形成基质。然而，应当理解，用于包括于气溶胶生成制品中的均质化烟草材料的卷曲片材可以替代地或另外具有当已经组装了气溶胶生成制品时与气溶胶生成制品的纵向轴线成锐角或钝角设置的多个基本上平行的脊或皱折。在某些实施例中，气溶胶形成基质可包括均质化烟草材料的聚集片材，所述聚集片材在基本上其整个表面上基本上均匀地纹理化。例如，气溶胶形成基质可包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材，所述聚集卷曲片材包括多个基本上平行的脊或皱折，这些脊或皱折跨过片材的宽度基本上均匀地间隔开。

可选地，固体气溶胶形成基质可以设置于热稳定载体上或包埋于热稳定载体中。载体可以采取粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条带或片材的形式。替代地，载体可以为管状载体，其内表面上或其外表面上或其内表面和外表面两者上沉积有固体基质薄层。此类管状载体可以由例如纸、或纸状材料、非织造碳纤维垫、低质量开网金属丝网、或穿孔金属箔或任何其他热稳定的聚合物基质形成。

固体气溶胶形成基质可以以(例如)片材、泡沬、胶或浆的形式沉积于载体的表面上。固体气溶胶形成基质可以沉积于载体的整个表面上，或替代地，可以沉积成图案以便在使用期间提供不均匀的香味递送。

虽然上文参考了固体气溶胶形成基质，但是所属领域的一般技术人员将清楚知道，气溶胶形成基质的其他形式可以与其他实施例一起使用。例如，气溶胶形成基质可以为液体气溶胶形成基质。如果提供液体气溶胶形成基质，那么气溶胶生成装置优选地包括用于保持液体的装置。例如，液体气溶胶形成基质可以保持于容器或液体储存部分中。替代地或另外，液体气溶胶形成基质可以被吸入至多孔载体材料中。多孔载体材料可以由任何合适的吸收棒或吸收体制成，例如，发泡金属或塑料材料、聚丙烯、涤纶、尼龙纤维或陶瓷。在使用气溶胶生成装置之前，可以将液体气溶胶形成基质保持于多孔载体材料中，或者替代地，可以在使用期间或使用前不久将液体气溶胶形成基质材料释放至多孔载体材料中。例如，可以将液体气溶胶形成基质设置于囊中。囊的壳优选地在加热后熔化并且将液体气溶胶形成基质释放至多孔载体材料中。所述囊可以可选地包含与液体相结合的固体。

替代地，载体可以为已包括有烟草组分的非织造织物或纤维束。非织造织物或纤维束可包括例如碳纤维、天然纤维素纤维或纤维素衍生物纤维。

关于上述实例中的一个实例描述的特征同样可以应用于本公开的其他实例。

附图说明

现在将参考附图进一步描述若干实例，在附图中：

图1是示出根据本公开的实例的气溶胶生成装置的内部和接收在气溶胶生成装置内的气溶胶生成制品的示意性截面视图；

图2是用作图1的气溶胶生成装置的部件部分的加热器组件的分解透视图；

图3是示出联接到用于测试的产品(例如，加热器组件或气溶胶生成装置)的质量测试设备的元件的示意图；

图4是示出使用图3的设备对产品的气流路径进行质量测试的逐步过程的流程图；

图5是示出制造用于气溶胶生成装置的加热器组件的逐步过程的流程图；以及

图6是示出制造气溶胶生成装置的逐步过程的流程图。

具体实施方式

图1是示出气溶胶生成装置100的内部和接收在气溶胶生成装置100内的气溶胶生成制品200的示意性截面视图。气溶胶生成装置100和气溶胶生成制品200一起形成气溶胶生成系统。在图1中，以简化方式示出了气溶胶生成装置100。特别地，气溶胶生成装置100的元件未按比例绘制。此外，省略了与理解气溶胶生成装置100无关的元件。

气溶胶生成装置100包括壳体102，所述壳体容纳加热器组件1、电源103和控制电路105。在图1中，可看出加热器组件1包括第一加热器外壳2、加热室6、加热器安装件8和第二加热器外壳4。加热室6具有围绕其布置的柔性加热元件(未示出)，以用于对加热室6进行加热。电源103是电池，并且在该实例中是可充电锂离子电池。控制电路105连接至电源103和加热元件两者，并且控制从电源103至加热元件的电能供应以调节加热元件的温度。

壳体102包括在气溶胶生成装置100的近端或口端处的开口104，通过所述开口接收气溶胶生成制品200。开口104连接到加热器组件1中的开口，气溶胶经由该开口离开加热器组件1。该开口可被视为气溶胶生成装置的空气出口。然而，应当理解，气溶胶大部分经由气溶胶生成制品200离开加热器组件1和气溶胶生成装置100。壳体102进一步包括在气溶胶生成装置100的远端处的空气入口106。空气入口106连接到布置在第一加热器外壳2的第一管状区段2b的远端处的空气入口。第一管状区段2b将空气从空气入口106递送至加热室6。

气溶胶生成制品200包括端塞202、气溶胶形成基质204、中空管206和烟嘴过滤器208。气溶胶生成制品100的上述部件中的每一个为基本上圆柱形元件，每个圆柱形元件具有基本上相同的直径。所述部件以邻接同轴对准方式依序布置，并且由外包装纸210限定以形成圆柱形条。气溶胶形成基质204为包括由包装物(未示出)限定的卷曲的均质化烟草材料的聚集片材的烟草条或棒。均质化烟草材料的卷曲片材包括作为气溶胶形成剂的甘油。端塞202和烟嘴过滤器208由醋酸纤维素纤维形成。

在使用中，气溶胶生成制品200的远端经由壳体102中的开口104插入气溶胶生成装置100中，并且推入气溶胶生成装置100中，直到其接合布置在加热器安装件8上的止动件(图1中未示出)，此时其被完全插入。止动件帮助将气溶胶形成基质204正确地定位于加热室6内，使得加热室6可以加热气溶胶形成基质204以形成气溶胶。

气溶胶生成装置100可以进一步包括：用于检测气溶胶生成制品200的存在的传感器(未示出)；用于激活加热元件的用户界面(未示出)，例如按钮；以及用于向用户呈现信息(例如，剩余电池电量、加热状态以及错误消息)的显示器或指示器(未示出)。

在使用中，如图1中所示，用户将气溶胶生成制品200插入气溶胶生成装置100中。然后，用户通过激活气溶胶生成装置100(例如，通过按压开关来打开装置)而开始加热循环。作为响应，控制电路105控制从电源103至加热元件(未示出)的电力供应以加热加热元件，所述加热元件继而加热加热室6。在加热循环期间，加热元件根据温度曲线将加热室6加热至预定温度或预定温度范围。加热循环可以持续约6分钟。来自加热室6的热量被传递至气溶胶形成基质204，这从气溶胶形成基质204释放挥发性化合物。挥发性化合物在由中空管206形成的气溶胶化室内形成气溶胶。在加热循环期间，用户将气溶胶生成制品200的烟嘴过滤器208放置于其口的唇部之间，并且在烟嘴过滤器208上进行吸抽或吸入。然后，所生成的气溶胶被通过烟嘴过滤器102抽吸至用户的口中。

图2示出了图1的加热器组件1的在组装之前的分解透视图。加热器组件1的部件，也就是说，第一加热器外壳2、加热器安装件8、加热室6和第二加热器外壳4，在图2中示出为轴向间隔开。为了组装加热器组件1，加热器安装件8安装在第一加热器外壳2的第一中空壳区段2a内。从加热器安装件8的第一侧8a向远侧延伸的中空塞8c压配合至形成在第一管状区段2b的近端中的内部凹部(未示出)中。

然后将加热室6压配合到形成在第二加热器外壳4的第二中空壳区段4a的近端壁中的内部凹部(图2中未示出)中。引导件(未示出)在内部插入通过第二加热器外壳4的第二管状区段4b并且通过加热室6内的内部空间以保持部件轴向对准。然后将第二加热器外壳4和加热室6的子组件安装在包括第一加热器外壳2和加热器安装件8的子组件上。将引导件的远端插入加热器安装件8的内部气流通道(未示出)中以保持部件对准。然后，使用两个螺钉34和垫圈36将第一加热器外壳2和第二加热器外壳4附接到彼此。然后，移除引导件。附接第一加热器外壳2和第二加热器外壳4会施加轴向力以保持加热器组件1的部件处于轴向密封接合，并且密封通过加热器组件的气流途径。因此，气流途径密封在布置在第一加热器外壳2的第一管状区段2b的远端处的空气入口38与布置在第二加热器外壳4的近端处的气溶胶出口10之间。

一旦组装，就测试加热器组件内的气流路径的完整性或能力。一种用于测试气流路径的能力的质量测试设备包括：夹具，所述夹具用于接收加热器组件；密封件，所述密封件用以阻挡加热器组件的气流出口；联接件，所述联接件形成与加热器组件的气流入口的密封联接件；压缩空气供应源和相关联的调节器、导管和阀，其布置成对加热器组件的气流路径加压；以及压力传感器或流量传感器，所述压力传感器或流量传感器布置成检测加压气流路径内的压力或流速的变化。在具体实施例中，使用Furness FCO752生产线流量计获得压力感测测量值。

质量测试设备可包括自动化。例如，加热器组件(或被测试的任何其他产品)可被自动输送到质量测试设备并且被插入到夹具中。气流出口然后可被密封并且密封联接件施加到气流入口，使得可应用测试程序。一旦测试完成，加热器组件就被从夹具移除，并且可取决于发现气流路径是否合格而被分类。

图3是示出联接到用于测试的产品(例如，加热器组件或气溶胶生成装置)的质量测试设备的元件的示意图。空气供应源3000通过空气线路或导管3020联接到产品3010。来自空气供应源3000的压力由压力调节器3030控制。第一测试阀3040布置在空气供应源3000与产品3010之间。通过打开第一测试阀3040，产品3010内的气流路径被加压。然后可关闭第一测试阀3040。加压气流路径的泄漏速率可由布置在设备的加压区段内的压力传感器3070(例如，Furness FCO752)确定。一旦测试完成，就可打开释放阀3050以释放系统内的压力，并且允许产品3010被从设备移除。

用于使用图3的设备对产品的气流路径进行质量测试的逐步过程可由图4的流程图示出。

步骤T1：-产品3010插入到测试设备的夹具中，并且产品的气流路径联接到设备的测试回路。这可涉及气流入口或气流出口中的一个被阻挡或密封，并且气流入口或气流出口中的另一个被联接到压缩空气供应源。

步骤T2：-压力调节器3030设置成递送0.5kPa的气压。打开第一测试阀3040，并且空气通过空气线路3020以对产品的气流路径加压。

步骤T3：-将0.5kPa的压力施加到产品的气流路径达3秒的稳定时段。

步骤T4：-第一测试阀3040关闭。

步骤T5：-压力传感器3070在2秒的测试周期内监测产品的气流路径内的压力。

步骤T6：-计算从气流路径的泄漏速率。如果泄漏速率小于3ml/min，则气流路径被视为合格的，并且产品通过测试而被认为适合使用。

步骤T7：-打开释放阀3050以释放剩余压力。

步骤T8：-产品被从设备移除。

本文所述的质量测试方法可方便地并入到产品的制造方法中。例如，气流路径的质量测试方法可在形成该产品的生产线中形成后期阶段。

制造用于气溶胶生成装置的加热器组件的逐步过程可由图5的流程图示出。

步骤A1：-提供包括空气入口的第一加热器外壳。

步骤A2：-提供包括空气出口的第二加热器外壳，所述空气出口可称为气溶胶出口。

步骤A3：-提供用于加热气溶胶形成基质的加热室。

步骤A4：-加热室布置在第一加热器外壳与第二加热器外壳之间。加热室布置成与空气入口和空气出口两者流体连通以限定通过加热器组件的气流路径。

步骤A5：-第一加热器外壳和第二加热器外壳附接到彼此，从而形成加热器组件。

步骤A6：-使用图4的流程图中阐述的方法测试加热器组件的气流路径的能力。

步骤A7：-如果气流路径被视为合格的，则可发送加热器组件以用作气溶胶生成装置的部件部分。

步骤A8：-如果气流路径不被视为合格的，则可发送加热器组件以进行翻新或可丢弃。

制造气溶胶生成装置的逐步过程可由图6的流程图示出。

步骤B1：-提供用于气溶胶生成装置的壳体。壳体限定气流入口和气流出口。气流出口也可称为气溶胶出口。

步骤B2：-提供用于气溶胶生成装置的加热组件。加热组件限定通过其中的气流路径。加热组件可以是由图5中所示的方法形成的加热组件。

步骤B3：-提供用于向加热器供应电力的电源。

步骤B4：-提供用于控制电力供应和装置的操作的电子器件。

步骤B5：-加热组件、电源和电子器件布置在壳体内并且联接到彼此。气流路径限定为从壳体的气流入口延伸通过加热组件并且延伸到壳体的气流出口。

步骤B6：-使用图4的流程图中阐述的方法测试气溶胶生成装置的气流路径的能力。

步骤B7：-如果气流路径被视为合格的，则可包装气溶胶生成装置以出售给消费者。

步骤B8：-如果气流路径不被认为是合格的，则可发送气溶胶生成装置进行翻新或可丢弃。

为了本说明书和所附权利要求书的目的，除非另外指示，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由术语“约”修饰。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可以在或可以不在本文中具体列举。因此，在此上下文中，数字A被理解为A±百分之5(5％)A。在此上下文中，数字A可以被视为包括对于所述数字A修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在如所附权利要求中所使用的一些情况下，数字A可以偏离上文所列举的百分比，只要A偏离的量不会显著地影响所要求保护的发明的基本和新颖特征即可。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可以在或可以不在本文中具体列举。

Claims (56)

1.一种对产品中限定的气流路径进行质量测试的方法，所述产品包括连结在一起以形成所述产品的多个部件部分，每个部件部分限定所述气流路径的一部分，所述方法包括以下步骤：

将所述气流路径加压到预定压力；

测量预定时间段内从加压气流路径的泄漏；

确定所述预定时间段内的泄漏速率；以及

确定所述泄漏速率是否大于可允许阈值泄漏速率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述产品限定气流入口和气流出口。

3.根据权利要求2所述的方法，其中气流路径具有通过所述多个部件部分中的第一部件部分限定的气流入口和通过所述多个部件部分中的第二部件部分限定的气流出口。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述多个部件部分中的至少两个部件部分通过机械压配合接口连结在一起以形成所述产品。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述气流路径加压到0.2kPa与1kPa之间、例如0.3kPa与0.9kPa之间、例如0.35kPa与0.8kPa之间、例如0.4kPa与0.7kPa之间、例如0.45kPa与0.6kPa之间的预定压力。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述气流路径加压到0.45kPa与0.55kPa之间，例如约0.5kPa的预定压力。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在1秒与4秒之间、例如1.5秒与3秒之间，例如约2秒的时间段内测量从所述加压气流路径的泄漏。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中可允许阈值泄漏水平为5ml/min、或4.5ml/min、或4ml/min、或3ml/min、或2.5ml/min、或2ml/min、或1.5ml/min、或1ml/min。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述气流路径由气体加压、例如由空气加压、例如由从加压气缸供应的空气加压。

10.根据权利要求2所述的方法，其中所述气流入口和所述气流出口中的一个被阻挡，并且所述气流入口和所述气流出口中的另一个被联接到加压气体供应源、例如加压空气供应源，以便对所述气流路径加压。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述气流路径加压到预定压力的步骤包括将所述气流路径加压到预定压力达预定稳定时间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述预定稳定时间在2秒与5秒之间、例如在2.5秒与4秒之间、例如约3秒。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中测量从所述加压气流路径的泄漏的步骤涉及监测所述加压气流路径内的压力。

14.根据权利要求13所述的方法，其中压力传感器联接到所述加压气流路径，使得所述压力传感器能够监测所述加压气流路径内的压力。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述产品联接到测试回路。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述测试回路包括加压气体源、例如气缸；压力调节器；用于允许所述测试回路联接到所述气流路径的联接件；可操作以允许所述气流路径加压的第一阀；以及可操作以允许所述气流路径减压的第二阀。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：打开所述第一阀以将所述气流路径加压到所述预定压力达预定稳定时间；关闭所述第一阀；测量所述第一阀关闭之后的所述预定时间段内从所述加压气流路径的泄漏；以及打开所述第二阀以允许所述气流路径减压。

18.根据任一前述权利要求所述的方法，其中如果所述泄漏速率等于或大于所述可允许阈值泄漏速率，则拒绝所述产品。

19.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述预定压力在0.45kPa与0.55kPa之间，例如约0.5kPa，并且所述可允许阈值泄漏速率为3ml/min、或2ml/min、或1ml/min。

20.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述产品是用于气溶胶生成装置的加热器组件。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述加热器组件是气溶胶生成装置的部件部分。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其中所述加热器组件包括：

包括空气入口的第一加热器外壳；

包括气溶胶出口的第二加热器外壳；

用于加热气溶胶形成基质的加热室，所述加热室与所述空气入口和所述气溶胶出口两者流体连通以限定通过所述加热器组件的气流途径。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述加热室布置在所述第一加热器外壳与所述第二加热器外壳之间；并且其中所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳通过机械压配合附接到彼此。

24.根据权利要求22所述的方法，其中所述加热室布置在所述第一加热器外壳与所述第二加热器外壳之间；并且其中所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳通过紧固件附接到彼此。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述紧固件构造成在所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳上施加轴向力，以推动所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳的轴向相对的内表面与所述加热室的相应轴向相对的端部表面密封接合，以密封所述气流途径。

26.根据权利要求24或25所述的方法，其中所述紧固件包括螺纹紧固件或卡扣配合紧固件。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中所述加热器组件包括多个紧固件。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述多个紧固件围绕所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳的外周对称地间隔开。

29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法，其中所述第一加热器外壳、所述第二加热器外壳和所述加热室各自包括气流通道，所述气流通道连通以便一起限定所述气流途径。

30.根据权利要求22至29中任一项所述的方法，其中所述加热室包括管状加热室。

31.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述产品是气溶胶生成装置。

32.根据权利要求31所述的方法，其中加热器组件是所述气溶胶生成装置的部件部分。

33.根据权利要求20或21所述的方法，其中所述气溶胶生成装置包括壳体，所述壳体定位：

加热器组件；以及

用于向所述加热器组件供应电力的电源。

34.根据权利要求33所述的方法，其中所述加热器组件包括：

包括空气入口的第一加热器外壳；

包括气溶胶出口的第二加热器外壳；

用于加热气溶胶形成基质的加热室，所述加热室与所述空气入口和所述气溶胶出口两者流体连通以限定通过所述加热器组件的气流途径。

35.根据权利要求34所述的方法，其中所述加热室布置在所述第一加热器外壳与所述第二加热器外壳之间；并且其中所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳通过机械压配合附接到彼此。

36.根据权利要求35所述的方法，其中所述加热室布置在所述第一加热器外壳与所述第二加热器外壳之间；并且其中所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳通过紧固件附接到彼此。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述紧固件构造成在所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳上施加轴向力，以推动所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳的轴向相对的内表面与所述加热室的相应轴向相对的端部表面密封接合，以密封所述气流途径。

38.根据权利要求36或37所述的方法，其中所述紧固件包括螺纹紧固件或卡扣配合紧固件。

39.根据权利要求36至37中任一项所述的方法，其中所述加热器组件包括多个紧固件。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所述多个紧固件围绕所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳的外周对称地间隔开。

41.根据权利要求34至40中任一项所述的方法，其中所述第一加热器外壳、所述第二加热器外壳和所述加热室各自包括气流通道，所述气流通道连通以限定所述气流途径。

42.根据权利要求34至41中任一项所述的方法，其中所述加热室包括管状加热室。

43.根据权利要求31至42中任一项所述的方法，其中所述气溶胶生成装置在气溶胶生成装置入口与气溶胶生成装置出口之间限定所述气流路径。

44.根据权利要求43所述的方法，其中所述气流路径包括通过所述加热器组件的气流途径。

45.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法在与环境温度相比的高温下执行。

46.根据权利要求45所述的方法，其中为了对所述气流路径加压而供应的所述气体被加热，例如加热到大于100摄氏度、例如大于150摄氏度、例如大于200摄氏度的温度。

47.根据权利要求45或46所述的方法，其中所述产品包括加热器，并且所述加热器在质量测试的方法期间被致动以增加被测试产品的温度。

48.一种制造用于气溶胶生成装置的加热器组件的方法，所述方法包括以下步骤：

提供包括空气入口的第一加热器外壳；

提供包括气溶胶出口的第二加热器外壳；

提供用于加热气溶胶形成基质的加热室并且布置所述加热室，使得所述加热室与所述空气入口和所述空气出口两者流体连通以限定通过所述加热器组件的气流路径；

将所述加热室布置在所述第一加热器外壳与所述第二加热器外壳之间，

将所述第一加热器外壳和所述第二加热器外壳附接到彼此，以及

通过以下步骤对通过所述加热器组件限定的所述气流路径进行质量测试：

将所述气流路径加压到预定压力；

测量预定时间段内从加压气流路径的泄漏；

确定所述预定时间段内的泄漏速率；以及

确定所述泄漏速率是否等于或大于可允许阈值泄漏速率。

49.根据权利要求48所述的方法，还包括翻新或丢弃其中所述泄漏速率等于或大于可允许阈值泄漏速率的任何加热器组件的步骤。

50.根据权利要求48或49所述的方法，其中对通过所述加热器组件限定的所述气流路径进行质量测试的步骤根据权利要求1至30中任一项所述的方法进行。

51.一种加热器组件，所述加热器组件通过根据权利要求48至50中任一项所述的方法形成。

52.一种制造气溶胶生成装置的方法，所述方法包括以下步骤：

提供壳体；

提供加热器组件；

提供用于向所述加热器组件供应电力的电源；

将加热室和所述电源布置在所述壳体内，使得气流路径限定在所述气溶胶生成装置的气流入口与所述气溶胶生成装置的气流出口之间，所述气流路径包括通过所述加热器组件的气流途径；以及

通过以下步骤来对通过所述气溶胶生成装置限定的所述气流路径进行质量测试：

将所述气流路径加压到预定压力；

测量预定时间段内从加压气流路径的泄漏；

确定所述预定时间段内的泄漏速率；以及

确定所述泄漏速率是否等于或大于可允许阈值泄漏速率。

53.根据权利要求52所述的方法，还包括翻新或丢弃其中所述泄漏速率等于或大于可允许阈值泄漏速率的任何气溶胶生成装置的步骤。

54.根据权利要求52或53所述的方法，其中对通过所述加热器组件限定的所述气流路径进行质量测试的步骤根据权利要求1至19或31至44中任一项所述的方法进行。

55.一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置通过根据权利要求52至54中任一项所述的方法形成。

56.一种通过根据权利要求52至54中任一项所述的方法形成的气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括通过根据权利要求48至50中任一项所述的方法形成的加热器组件。