TW201620405A

TW201620405A - 氣溶膠產生系統及用於在電熱式氣溶膠產生系統內導引氣流的方法

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Publication number: TW201620405A
Application number: TW104141634A
Authority: TW
Inventors: 歐樂格米羅諾; 英哈尼寇雷維奇新諾維克; 基森達斯納維斯費南多
Original assignee: 菲利浦莫里斯製品股份有限公司
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-06-16
Also published as: CN112741371A; JP2017537634A; BR112017009782A2; JP6843944B2; CN112716045A; US10750784B2; US20170354184A1; JP2020036597A; PL3232840T3; SG11201704464XA; CA2963727C; CN112716046A; EP3892126A2; JP2023159204A; KR101949064B1; LT3797615T; EP3892126A3; MX2017007753A; JP7331028B2; IL251333A0

Abstract

一種氣溶膠產生系統包含：一液體儲存部分，其包含容納一液體氣溶膠形成基材且界定一開口之一容器；及一加熱器總成，其沿著一橫向平面橫跨該開口延伸。該加熱器總成包含至少一個電動加熱元件，且一第一通道界定使環境空氣衝擊該加熱器總成之一第一流動路線。在一具體例中，該第一通道之一部分正交於該橫向平面而配置，以使得在將環境空氣輸送至一下游末端之前，該第一通道之至少一部分自該系統外引導環境空氣垂直地衝擊該加熱元件之一表面部分。

Description

氣溶膠產生系統及用於在電熱式氣溶膠產生系統內導引氣流的方法

本發明係關於電熱式氣溶膠產生系統(諸如電熱式抽煙系統)，及用於在此等系統內導引氣流的方法。

有些氣溶膠產生系統可包含一電池及多個控制電子器件，一筒包含氣溶膠形成基材之一供應源及一電動蒸發器。物質係藉由例如一加熱器而自氣溶膠形成基材蒸發。當使用者在吹嘴之口端吸入(例如，「抽吸」)時，氣流得以通過加熱器以夾帶蒸發氣體且經由吹嘴將蒸發氣體導引至吹嘴之口端。

將需要管理流動空氣，使得藉由加熱器蒸發之液體儘可能多地自加熱區帶走以供在每一抽吸期間吸入。進一步將需要管理流量，以便將小液滴在所要可吸入範圍外之形成減至最少。

根據第一態樣，提供一種用於產生氣溶膠之電熱式吸煙系統。該加熱式吸煙系統利用相對於一氣流系統定位之一加熱器，該氣流系統具有一下游末端及用於吸引環境空氣之一或多個通道。該一或多個通道中之每一者界定一各別流動路線。藉由一第一通道界定之一第一流動路線自該系統外引導空氣，使得在將環境空氣輸送至該下游末端之前，空氣衝擊該加熱器之一或多個電加熱元件。沿著每一第一流動路線攜載之空氣可作為無預熱之環境空氣而指向加熱器處，或空氣可在衝擊加熱器且沿著加熱器之前經預熱步驟。

在一些具體例中，空氣藉由第一流動路線而變得沿著實質上正交於加熱器之電熱元件配置所在之平面的路徑初始衝擊。此配置係有利的，因為加熱器之幾何中心處所指向之衝擊的直角已被發現促進蒸汽之有效夾帶。在使用多個通道之情況下，各別流可在共同正交路徑之前或沿著共同正交路徑在某處組合。替代地，一或多個流可以任何角度與該加熱器總成衝擊，以使得流衝擊通過一或多個加熱元件之一共同平面且沿著該共同平面。

加熱器之區帶中的蒸汽係由在一或多個通道中流動之空氣收集且傳輸至氣流系統之下游末端。隨著蒸汽在流動空氣內凝聚，小液滴形成以藉此產生氣溶膠。已發現，以90度角衝擊在加熱元件上之環境氣流高效且有效地夾帶蒸汽，使得環境氣流可導引至系統之下游「口部」末端。撞擊加熱元件之環境氣流愈大，蒸汽之夾帶及蒸發的效率愈大。特別地，若環境空氣以正交於加熱總成之幾何中心的角度衝擊至加熱總成之表面上，加熱元件上方之均質氣流可在徑向向外方向上提供。

通過第一及任何額外通道且垂直衝擊加熱元件的環境空氣之體積可改變且適合於(例如)所應用之加熱元件的種類或可用的汽化液體之量。舉例而言，衝擊加熱元件之環境空氣的體積可適合於藉由加熱元件有效地加熱的總面積。

在具體例中，離開加熱器區帶的經加熱之含蒸汽空氣沿著橫向鄰近於氣溶膠形成基材在筒內儲存所在位置的冷卻區帶傳遞。因為在此區帶中筒之面積具有比含蒸汽之空氣低的溫度，所以此鄰近性具有實質冷卻效應。此效應在空氣通過經設定尺寸且經配置以最大化筒表面內的流交互作用之薄通道時尤其明顯。快速冷卻導致具有汽化液體之空氣過飽和，此反過來促進較小氣溶膠小液滴之形成。在一些具體例中，將蒸汽凝聚期間的小液滴大小維持在0.5微米至1微米之可吸入範圍係較佳的。

在一些具體例中，在容納液體基材的筒之部分附近的氣溶膠流中之急彎(例如，約90度)執行一補充小液滴過濾功能，其中超過可吸入範圍之小液滴在流動路徑之角落中凝聚，以使得該等小液滴不傳遞至下游末端。

作為本申請書通篇使用之普遍原則，只要當「約」字與特定值聯繫使用時，皆應理解為「約」字後所接之值不必精確為出於技術考慮之特定值。然而，結合特定值使用之「約」字應總是理解為包括、並且明確揭示「約」字後所接之值。

關於加熱器相對於含有氣溶膠產生液體之容器中之開口的定位及位置，術語「橫跨」意欲指代共同平面(例如，橫向於容器開口之平面)通過的一或多個加熱元件定位於開口之至少部分上方或橫跨開口之至少部分的配置。在一些具體例中，例如，加熱器可完全覆蓋容器開口，而在其他具體例中，加熱器僅可部分地覆蓋容器開口。在另外其他具體例中，加熱器可定位於開口內，以使得加熱器在所有側面上橫跨整個開口延伸，而在另外其他具體例中，加熱器可經定位，以使得加熱器橫跨開口之第一對對邊部分且不橫跨開口之第二對對邊部分而延伸。

考慮到氣流在系統中之方向，在本文中使用術語「上游」及「下游」。系統之上游及下游末端係在使用者接近氣溶膠產生吸煙物品之近端或口部末端時相對於氣流而界定。空氣在上游末端處被吸引至系統中，穿過系統向下游傳遞，且在近端或下游末端處離開系統。本文中所使用之術語「近端」及「遠端」係指元件相對於其至消費者之定向或遠離消費者的位置。故，氣溶膠產生系統之吹嘴之近端係對應於吹嘴之口部末端。因此，筒外殼之遠端開口對應於配置於筒外殼中的背對消費者之開口的位置。

符合本發明之具體例之吸煙系統中所使用的加熱器可(例如)為一液體可滲透加熱總成，其包含一或多個導電加熱元件。該一或多個導電加熱元件經設定尺寸且經配置以在將電流施加至其時產生熱。流體可滲透加熱總成適合於蒸發不同種類之筒的液體。舉例而言，筒可含有液體或含液體之傳輸材料(諸如毛細材料)，以作為液體氣溶膠形成基材。此傳輸材料及毛細材料主動地輸送液體且較佳定向於筒中以將液體輸送至加熱元件。在具體例中，該一或多個導電加熱元件為緊接液體或含液體之毛細材料配置的產熱細絲，以使得藉由加熱元件產生之熱將液體蒸發。較佳地，細絲及氣溶膠形成基材經配置，以使得液體可由於毛細作用而流至細絲配置之縫隙中。細絲配置亦可與毛細材料實體接觸。

在具體例中，一液體可滲透加熱總成包含一或多個加熱元件，一共同平面通過該一或多個加熱元件，以使得加熱器具有實質上平坦之定向。此加熱元件可(例如)為嵌入多孔陶瓷或網狀加熱器中的扁平線圈，其中網格或另一細絲配置經配置於加熱器中之開口上方。流體可滲透加熱總成可(例如)包含印刷至一耐熱支撐塊上的一導電網狀或線圈圖案。支撐塊可(例如)為陶瓷、聚醚醚酮(PEEK)或在低於200度C之溫度下且較佳在低於150度C之溫度下不熱分解且不釋放揮發性組份的其他耐熱陶瓷及聚合物。

加熱器將來自包含氣溶膠形成基材之筒或筒外殼的液體蒸發。氣溶膠形成基材為能夠釋放可形成氣溶膠之揮發性化合物的基材。此等揮發性化合物可藉由加熱氣溶膠形成基材來釋放。氣溶膠形成基材可包含基於植物之材料。氣溶膠形成基材可包含菸草。氣溶膠形成基材可包含一含菸草之材料，其含有在受熱後自氣溶膠形成基材釋放之揮發性菸草香味化合物。氣溶膠形成基材可替代地包含不含菸草材料。氣溶膠形成基材可包含均質化的基於植物之材料。氣溶膠形成基材可包含均質化菸草材料。氣溶膠形成基材可包含至少一個氣溶膠形成物。氣溶膠形成物可為任何適當之已知化合物或化合物之混合物，其在使用中有利於形成稠密且穩定之氣溶膠，且大幅防止系統之操作溫度下之熱降解。合適之氣溶膠形成物在此項技術中係熟知的，且包括但不限於：多元醇，諸如三伸甘醇、1,3-丁二醇及甘油；多元醇之酯，諸如甘油單-、二-或三乙酸酯；及單-、二-或多羧酸之脂族酯，諸如二甲基十二烷二酸酯及二甲基十四烷二酸酯。較佳之氣溶膠形成物為多元醇或其混合物，如三伸甘醇、1,3-丁二醇，最佳為甘油。氣溶膠形成基材可包含其他添加物及組份，例如芳香物。

氣溶膠形成基材可經由與加熱元件接觸或鄰近於加熱元件之毛細材料輸送至加熱元件毛細材料可具有纖維狀或海綿狀結構。毛細材料較佳包含一束毛細管。例如，毛細材料可包含複數個纖維或絲線或其他精細通孔管。纖維或絲線可大致地對齊以輸送液體至加熱器。或者，毛細材料可包括海綿狀或泡沫狀材料。毛細材料之結構形成複數個微小通孔或管，以供毛細作用傳輸之液體通過。毛細材料可包括任何適當的材料或材料之組合。合適之材料舉例而言有海綿或泡沫材料、基於陶瓷或石墨之纖維形式或燒結粉末形式之材料、發泡金屬或塑料材料、纖維材料例如由紡織或擠壓纖維製成，如醋酸纖維素、聚酯或黏合之聚烯烴、聚乙烯、聚酯纖維或聚丙烯纖維、尼龍纖維或陶瓷。毛細材料可具有任何合適之毛細性及多孔性，以便配合不同液體物理特性使用。液體具有之物理特性包括但不限於：黏度、表面張力、濃度、導熱性、沸點及氣壓，其允許液體因毛細作用而傳輸穿過毛細材料。

毛細材料可與加熱器之導電細絲接觸。毛細材料可延伸至細絲之間的縫隙中。加熱元件可藉由毛細作用而將液體氣溶膠形成基材吸引至該等縫隙中。毛細材料可在加熱元件中之孔隙的實質上全部範圍中與導電細絲接觸。

加熱元件可設置於包括支撐元件之加熱總成中。加熱總成可含有兩個或兩個以上的不同毛細材料，其中與加熱元件接觸之一第一毛細材料具有一較高熱分解溫度，且與該第一毛細材料接觸而不與加熱元件接觸之一第二毛細材料具有一較低熱分解溫度。第一毛細材料有效地作為在使用中會變得極熱之加熱器感受器元件與第二毛細材料分隔的間隔件，以致第二毛細材料不會暴露至高於其熱分解溫度的溫度。如本文中所使用，「熱分解溫度」意謂材料開始分解且由於氣態副產品之產生而損失質量所處的溫度。第二毛細材料可有利地佔據比第一毛細材料大的體積且可容納比第一毛細材料多的氣溶膠形成基材。第二毛細材料可具有優於第一毛細材料之浸潤效能。相比第一毛細材料，第二毛細材料可較便宜或具有較高填充能力。第二毛細材料可為聚丙烯。

流動路線可經選擇以達成所要結果，例如，預定義之空氣量通過一或多個通道且衝擊加熱器表面。舉例而言，通道之長度或直徑可改變，例如亦達成預定義之抗吸性(resistance to draw；RTD)。流動路線亦根據氣溶膠產生吸煙系統之設置及吸煙系統之各別組件的配置及特性而選擇。舉例而言，氣溶膠可在含有氣溶膠形成基材之筒外殼的近端或遠端處產生。視筒在氣溶膠產生吸煙系統中之定向而定，筒外殼之開口端經配置以面向吹嘴或背對吹嘴而配置。因此，用於加熱氣溶膠形成基材之加熱元件配置於外殼之近端或遠端處。較佳地，液體在吹嘴之開口遠端處蒸發，且加熱元件配置在筒與吹嘴之間。

在一些具體例中，一或多個加熱元件配置在(例如)筒外殼之開口遠端處，以覆蓋筒之近端(頂部版本)。在此等具體例中，第一流動路線及第一通道可完全配置在吸煙系統之吹嘴中，第一空氣入口配置在吹嘴之側壁中，且第一通道之一個或若干出口配置在吹嘴之近端或口部末端中。視情況，額外流動路線及通道界定於吹嘴中。第一及任何額外通道根據吸煙系統之加熱元件的位置而配置。例如若加熱元件配置在(例如)筒外殼之開口遠端處以覆蓋筒之近端(頂部版本)的具體例中，通道亦可完全配置在吹嘴中。

在其中一或多個加熱元件配置在筒外殼之開口遠端處的替代具體例中，流動路線常規地從吸煙系統中之更遠遠端位置開始，例如在筒外殼之遠端之區中。為此目的，每一通道之空氣入口及第一部分可配置在吸煙系統之主區段中，以界定與界定於吹嘴中之對應通道部分流體連通的第一通道部分。環境空氣接著被引導至系統中，通過筒之遠端處的加熱元件，且夾帶藉由在筒中加熱氣溶膠形成基材而產生的蒸汽。含氣溶膠之空氣可接著沿著筒外殼與主外殼之間的筒而導引至系統之下游末端，在下游末端處，含氣溶膠之空氣與來自第一流動路線之環境空氣混合(在到達下游末端之前或在到達下游末端後)。

單一通道可分成在加熱元件下游的若干通道部分，且在加熱元件上游的若干通道部分可在正交衝擊加熱器之幾何中心之前聚集成單一通道。另外，第一通道可由若干第一部分通道組成，且第二通道可由若干第二部分通道組成。

流動路線可提供許多變化以將環境空氣供應至加熱元件且傳輸離開加熱元件之氣溶膠並至系統的下游末端。舉例而言，環境空氣之徑向供應較佳與大的中心提取組合。環境空氣之中心供應較佳與空氣在整個加熱元件表面上方的徑向分佈組合，其中含氣溶膠之空氣以圓周方式輸送至下游末端。在此等具體例中，流動路線合併以引導環境空氣衝擊加熱元件，例如垂直於加熱元件，較佳衝擊加熱元件之中心。

相比於以大於0度且小於90度之角度衝擊表面的氣流時，垂直地引導至加熱元件之中心部分的氣流顯示就較小的粒子大小及更大量的存在於氣溶膠流中之總顆粒物質而言經改良的氣溶膠化。此可歸因於加熱器元件及氣流界面處所產生的較低位準漩渦、藉由將加熱器總體最大化的經改良氣溶膠產生(例如，加熱器元件之中心部分外的部分有助於額外或更大量之氣溶膠)，或因基於橫跨加熱元件之更大量空氣之較高浸潤效應。

一種用於在用於產生氣溶膠之電熱式吸煙系統中導引氣流的方法包含垂直地引導來自該系統外之環境空氣撞擊加熱元件，及輸送受熱的含蒸汽之空氣以促進藉由加熱液體產生之蒸汽的超飽和。

1‧‧‧吹嘴

4‧‧‧容器/筒/筒外殼

4A‧‧‧筒外殼之區段

4B‧‧‧筒外殼之區段

5‧‧‧主外殼

8‧‧‧系統

10‧‧‧第一通道

12‧‧‧出口/出口開口

15‧‧‧細長主體

20‧‧‧氣流

20A‧‧‧環境空氣

20B‧‧‧環境空氣

30‧‧‧加熱器

31‧‧‧加熱器之中心

32‧‧‧電觸點

33‧‧‧間隙

34‧‧‧聚醯亞胺基板

36‧‧‧網格

37‧‧‧產熱細絲

41‧‧‧氣溶膠形成基材/容器/筒外殼

42‧‧‧開口近端

43‧‧‧開口遠端

44‧‧‧毛細盤

45A‧‧‧九十度彎管

45B‧‧‧九十度彎管

52‧‧‧中心配置之開口

60‧‧‧導電觸點

61‧‧‧溫度曲線

62‧‧‧曲線

71‧‧‧溫度曲線

72‧‧‧曲線

100‧‧‧入口

100A‧‧‧第一入口

100B‧‧‧第二入口

101‧‧‧上游第二通道部分

102‧‧‧第一通道之徑向向內引導部分

102A‧‧‧第一通道之徑向向內引導部分

102B‧‧‧徑向向內引導之第二通道

103‧‧‧第一通道之中心配置部分

104‧‧‧第一通道之縱向末端部分

105‧‧‧細長縱向部分

本發明藉由隨附圖式所示之具體例得到進一步描述，在圖式中：圖1展示根據符合本發明之具體例的使用空氣流之氣溶膠產生系統；圖2展示根據符合本發明之其他具體例的使用環境空氣流及蒸汽夾帶空氣之氣溶膠產生系統；圖3A以截面展示根據符合本發明之另一具體例的使用環境空氣及夾帶蒸汽之空氣的流動的氣溶膠產生系統之裝配形式；圖3B以截面展示圖3A之具體例的分解或未裝配形式；圖4展示不同氣流對不同加熱元件的冷卻效應；圖5展示基於形成網狀加熱器之通電加熱細絲之例示性流衝擊圖案及實質上平坦之配置的溫度曲線；圖6展示吹嘴之出口處的溫度曲線；圖7展示吹嘴之出口處的平均蒸汽飽和度曲線；圖8展示針對相同加熱器組態及所施加電力下的圖1及圖2之空氣氣流幾何形狀的吹嘴之出口處的小液滴直徑的比率；圖9a、圖9b展示可用於根據本發明之吸煙系統中的加熱元件。

在圖1中，展示氣溶膠產生吸煙系統的筒4及吹嘴1具體例。細長主外殼5容納具有含氣溶膠形成基材(例如，含液體之毛細材料41)之管狀容器4的筒。容器4具有開口近端42。加熱器30經配置以覆蓋容器4之開口近端。在一些具體例中，加熱器30為具有實質上平坦之外觀的流體可滲透加熱器。在一具體例中，加熱器30為電熱式細絲的實質上平坦之網狀配置。加熱器30之細絲或其他加熱元件可以或可不與氣溶膠形成基材41直接實體接觸。具有實質上管狀形狀的細長主體15之吹嘴1與主外殼、容器4及加熱器30對齊。細長主體15具有面對加熱器30之開口遠端。

圖1中所示之具體例包含界定吹嘴1中之第一流動路線的第一通道10。進入環境空氣20經由入口100進入第一流動路線且沿著藉由第一通道10界定之流動路徑而行。此流動路徑使環境空氣衝擊加熱器30之中心。較佳地，衝擊在加熱器之幾何中心處且以等於或接近九十度的角度發生(亦即，流實質上正交於含有加熱器30之受熱表面之平面)。藉由加熱器30產生之汽化液體作為氣溶膠而由氣流20夾帶，且空氣自此傳遞至吹嘴1之近端或口部末端處的出口12，以在消費者抽吸時被吸入。在一些具體例中，作為第一通道10之單一通道單獨可足以在每一次抽吸吸入所要量之環境空氣。在其他具體例中，可能需要包括兩個或兩個以上入口及相關聯通道。舉例而言，第二通道(未展示)可設置以吸入額外空氣，以使得環境空氣流在衝擊加熱器30之前組合。

在圖1之具體例中，至第一流動路線中之入口100為吹嘴1中位於吹嘴1之細長主體15的遠端半部處的開口或鑽孔。上游第二通道部分101中之第一流動路線在細長主體中平行於細長主體之圓周延伸至吹嘴之近端。在第一通道10之徑向向內引導部分102中，第一氣流被引導至細長主體之中心，且在第一通道之中心配置部分103中，第一氣流20被引導至加熱器30以衝擊至加熱器30之中心31。第一氣流20越過加熱器30且徑向向外擴散至第一通道10之若干縱向末端部分104。縱向末端部分104沿著圓周在細長主體內有規律地配置。

在此具體例中，流動路線及對應通道完全配置於氣溶膠產生系統之吹嘴1內。例如，藉由對稱配置之通道界定的一或多個額外流動路線可界定於吹嘴中，以使得該等流到環境空氣達到中心配置之部分103時合併。

在圖2中，說明具有配置於筒之底部處之加熱器30的筒4的具體例，該加熱器覆蓋容器41之開口遠端43。在此具體例中，第一入口100A配置在主外殼5中，且環境空氣20A在第一通道之徑向向內引導部分102A中直接通向主外殼之中心。另外，第二入口100B配置在主外殼5中，且環境空氣20B在徑向向內引導之第二通道102B中直接通向主外殼5之中心。第一通道及第二通道合併以在第一通道之中心配置部分103內形成單一流，且合併氣流經引導以垂直地衝擊至加熱器30上。空氣接著通過加熱器30，夾帶藉由經由加熱器30加熱氣溶膠形成基材41中之液體造成之氣溶膠。含氣溶膠之空氣在進入至配置於筒4與主外殼5之內部表面之間且沿著該兩者的第一通道10之若干細長縱向部分105中之一者的九十度彎管之後通向筒4之近端。

在此，含氣溶膠之氣流經導引至主外殼5中的單一中心配置之開口52且導引至該開口外。吹嘴(未展示)可鄰近於主外殼配置且與主外殼對齊。較佳地，吹嘴接著亦具有第一通道10之中心配置的開口及末端部分104以收納含氣溶膠氣流且將該氣流導引至吹嘴1之近端中的單一出口開口12。

圖3A及圖3B描繪系統8之額外具體例，該系統包括具有配置於筒之底部處之加熱器30的筒4，該加熱器覆蓋筒外殼41之開口遠端43。在此具體例中，第一入口100A配置在主外殼5中，且環境空氣20A在第一通道之徑向向內引導部分102A中直接通向主外殼之中心。另外，第二入口100B配置在主外殼5中，且環境空氣20B在徑向向內引導之第二通道102B中直接通向主外殼5之中心。第一通道及第二通道合併以在第一通道之中心配置部分103內形成單一流，且合併氣流經引導以垂直地衝擊至加熱器30上。電耦接至位於主外殼5內之電源(未展示)的導電觸點60與加熱器30之對應觸點電接觸，且為加熱器供應電流。

經由第一通道部分103到達之空氣通過加熱器30且夾帶藉由經由加熱器30加熱氣溶膠形成基材41中之液體所導致的蒸汽及凝聚小液滴。如此產生之氣溶膠在進入至配置於筒4之間且沿著該筒的第一通道10之若干細長縱向部分105中之一者的九十度彎管45a、45b之後通向筒4之近端。此後，氣溶膠經導引至吹嘴1之近端中的中心配置之出口開口12且導引至該開口外。

圖3B經分解以詳細地展示系統8。可以看到，筒外殼4(包含區段4A及4B)收納含液體之高保持材料或高釋放材料(HRM)41，該材料充當液體儲集器且用以朝著加熱器30引導液體以供在加熱器處蒸發。毛細盤44(例如纖維盤)配置於HRM 41與加熱器30之間。毛細盤44之材料可由於其接近加熱器30而比HRM 41更耐熱，以便提供熱隔離及防止HRM自身分解。毛細盤44係用HRM之氣溶膠形成液體保持潤濕以保證用於蒸發(在加熱器經啟動之情況下)之液體的供應。

圖4中所示之資料表明空氣流動速率與網狀加熱器之冷卻之間的關係。冷卻速率係使用不同網狀加熱器量測：Reking(45微米/180每吋)，Haver(25微米/200每吋)及3條帶Warrington(25微米/250每吋)。Reking加熱器之量測資料係由十字指示，Haver加熱器之量測資料係由圓圈指示，且3條帶Warrington加熱器之量測資料係由三角形指示。所有加熱器係以三瓦特操作。溫度係用耦接至加熱器之熱偶來量測。增加流動速率(如在x軸上以公升每分鐘[L/min]所指示)導致網狀加熱器上之較低量測溫度。氣溶膠產生系統中之氣流之典型大小可接近標準吸煙方法(例如，健康加拿大吸煙方法(Health Canada smoking regime))，此導致加熱器之顯著冷卻。諸如健康加拿大之例示性吸煙方法經2秒吸引55ml的空氣與蒸汽之混合物。替代方法為3秒55ml。例示性吸煙方法均未精確地模擬行為，而是作為接近一般使用者會吸引者。為補充與氣流之高速率及氣流至加熱器30之表面上的垂直衝擊相關聯之較高冷卻速率，可能需要將增加位準之電流供應至加熱器之加熱元件。

在圖5之圖中，展示加熱器處之平均溫度相對一次抽吸期間的時間。曲線60表示加熱器之參考溫度資料，其中總氣流經引導至加熱器。關於參考資料，加熱器已在5瓦特下經加熱。

圖6展示沿著含有液體儲存部分41的筒外殼4之部分引導夾帶蒸汽之氣流對一次抽吸期間的吹嘴之出口處之氣溶膠運載氣流之溫度的影響。資料參考多個具體例，在該等具體例中，環境氣流係經由主外殼中之出口引入，垂直地衝擊配置於橫跨遠離吹嘴之吸入末端之筒開口之橫向平面中的加實質上平坦之加熱器的表面，且在下游流動通道附近彎曲以朝著吹嘴之吸入末端運載氣流，如圖2及圖3A中所示。溫度曲線61表示加熱器具有5瓦特功率之情況下的出口空氣溫度，其中總氣流衝擊加熱器且根據圖1中所示之配置離開。溫度曲線71表示加熱器亦具有5瓦特功率之情況下的出口空氣溫度，但其中氣流緊密接近液體儲存部分而傳遞以促進冷卻，如圖2及圖3A中所示。由於至接近液體儲存部分之筒外殼之區帶的熱傳遞，在圖2及圖3A之配置中的主外殼5之近端出口及吹嘴1處存在運載氣溶膠之氣流的顯著較低溫度。通常，混合至運載氣溶膠之氣流中的「新鮮」空氣在室溫下。

顯著差異亦可在一次抽吸期間的吹嘴之出口處的蒸汽壓力與甘油溶液之飽和壓力之比(Pvapor/Psaturation)中看到。此比率展示於圖7中。曲線72參考加熱器具有5瓦特功率之情況下的出口處之壓力資料，其中總氣流引導至根據圖2及圖3A之配置之加熱器。曲線62參考加熱器具有5瓦特功率之情況下的出口處之壓力資料，其中總氣流衝擊根據圖1配置之加熱器。此曲線表示較大程度的甘油溶液之超飽和，此有利於具有較小小液滴之氣溶膠化。模擬明確地描繪相比於非分裂或總氣流具體例之蒸汽的分裂氣流具體例之更冷蒸汽的較小小液滴大小。針對吹嘴之出口處的一次抽吸，此等模擬資料67係展示於圖8中。Y軸表示針對分裂氣流對總氣流系統的小液滴直徑之比。該等比經計算且展示為d_split/d_ref=T*Ln(S)ref/T*Ln(S)，分裂相對氣溶膠產生系統上之一次抽吸期間的時間(按秒計)，其中T為以凱氏溫度表示之溫度，且S為作為Pv及P(T)之函數的飽和比度。

圖9a為第一加熱器30之說明。加熱器30為加熱元件之流體可滲透總成且包含由304L不鏽鋼形成之網格36，網孔大小為約400網孔US(每吋約400根細絲)。細絲具有約16微米之直徑。該網格連接至電觸點32，該等電觸點以間隙33彼此分開且由具有約30微米之厚度的銅或錫箔形成。電觸點32設置於具有約120微米之厚度的聚醯亞胺基板34上。形成網格之細絲界定細絲之間的縫隙。雖然可使用更大或更小之縫隙，但此實例中之縫隙具有約37微米之寬度。使用此等近似尺寸之網格允許氣溶膠形成基材之彎月面形成於縫隙中，且針對加熱元件之網格允許藉由毛細作用吸引氣溶膠形成基材。網格之開放區域，即縫隙之面積對網格之總面積的比率，有利地介於25%與56%之間。加熱元件之總電阻為約1歐姆。網格提供此電阻之大部分，使得大部分熱係由網格產生。在此實例中，網格具有大於電觸點32之電阻的100倍之電阻。

基板34係電絕緣的且在此實例中由具有約120微米之厚度的聚醯亞胺薄片形成。該基板係圓形的且具有8毫米之直徑。網格係矩形的且具有5毫米及2毫米之邊長。此等尺寸允許整個系統具有類似於待製造之傳統香菸或雪茄的大小及形狀。已發現為有效的尺寸之另一實例為直徑為5毫米之圓形基板及1毫米×4毫米之矩形網格。

圖9b為替代加熱器總成之說明。在圖8b之加熱元件中，導電的產熱細絲37係直接黏合至基板34，且觸點32接著黏合至該等細絲上。觸點32如前所述藉由絕緣間隙33彼此分離，且由厚度為約30微米之銅箔形成。相同配置之基板細絲及觸點可用於如圖8a中所示之網型加熱器。使觸點作為最外層可有益於為電源供應器提供可靠電觸點。

返回圖1至圖3B，毛細材料41有利地定向於外殼4中以將液體輸送至加熱器30。當裝配筒時，加熱器細絲36、37、38可與毛細材料41接觸，且氣溶膠形成基材可直接輸送至網狀加熱器。

在使用中，加熱元件藉由電阻性加熱而操作。電流在控制電子器件(未展示)之控制下通過細絲36、37、38，以將該等細絲加熱至在所要溫度範圍內。細絲之網格或陣列具有顯著高於電觸點32、35及電連接器(未展示)的電阻，使得高溫侷限於細絲。該系統可構造成藉由回應於使用者抽吸將電流提供至加熱元件來產生熱，或可構造成在裝置處於「開」狀態中時連續地產生熱。

細絲之不同材料可適用於不同系統。舉例而言，在連續加熱之系統中，石墨細絲係適合的，此係因為石墨細絲具有相對低的比熱容且與低電流加熱相容。在抽吸致動系統(其中熱係使用高電流脈衝以短脈衝產生)中，具有高比熱容之不鏽鋼細絲可能更適合。

在如圖1至圖3B中所述的以上筒系統中，筒外殼4亦可為除如例如圖1中所描述之筒外殼外的單獨筒容器。特定地，含液體之筒為預先製造之產品，其可插入至設置於氣溶膠產生系統中以用於收納預先製造之筒的筒外殼中。