TW202108024A - 氣溶膠產生系統、氣溶膠產生裝置、及氣溶膠產生製品 - Google Patents

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Abstract

一種氣溶膠產生系統(1)包括氣溶膠產生裝置(10)和氣溶膠產生製品(24)，該氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料(26)和可感應加熱的感受器(28)。該氣溶膠產生裝置(10)包括：電磁場發生器(40)，該電磁場發生器包括第一平面線圈(42)和第二平面線圈(44)；加熱腔室(22)，該加熱腔室用於接納該氣溶膠產生製品(24)，該加熱腔室(22)被定位在該第一平面線圈(42)與該第二平面線圈(44)之間並且包括空氣入口(22a)和空氣出口(22b)；以及氣流路徑(25)，該氣流路徑在該空氣入口(22a)與該空氣出口(22b)之間延伸。

Description

氣溶膠產生系統、氣溶膠產生裝置、及氣溶膠產生製品
本揭露總體上關於一種氣溶膠產生系統和/或氣溶膠產生裝置，更具體地關於一種與氣溶膠產生製品一起使用以產生供使用者吸入的氣溶膠的氣溶膠產生系統和/或氣溶膠產生裝置。本揭露之實施方式還關於一種板狀氣溶膠產生製品。
將氣溶膠產生材料加熱而不是燃燒來產生供吸入的氣溶膠之裝置近年來受到消費者歡迎。
這種裝置可以使用多種不同方法中的一種方法來為氣溶膠產生材料提供熱量。其中一種方法係提供一種氣溶膠產生裝置，該氣溶膠產生裝置採用感應加熱系統，包括氣溶膠產生材料的氣溶膠產生製品可以被使用者可移除地插入該氣溶膠產生裝置中。在這種裝置中，對該裝置提供感應線圈，並且典型地對氣溶膠產生製品提供可感應加熱的感受器。當使用者啟用該裝置時，向感應線圈提供電能，該感應線圈進而產生交變電磁場。感受器與電磁場耦合並且產生熱量，該熱量例如藉由傳導被傳遞給氣溶膠產生材料，並且在氣溶膠產生材料被加熱時產生氣溶膠。
本揭露之實施方式尋求提供一種改進的氣溶膠產生系統和裝置。
根據本揭露之第一方面，提供了一種氣溶膠產生系統，該氣溶膠產生系統包括氣溶膠產生裝置和氣溶膠產生製品，該氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料和可感應加熱的感受器，其中，該氣溶膠產生裝置包括： 電磁場發生器，該電磁場發生器包括第一平面線圈和第二平面線圈； 加熱腔室，該加熱腔室用於接納該氣溶膠產生製品，該加熱腔室被定位在該第一平面線圈與該第二平面線圈之間並且包括空氣入口和空氣出口；以及 氣流路徑，該氣流路徑在該空氣入口與該空氣出口之間延伸。
根據本揭露之第二方面，提供了一種用於加熱氣溶膠產生製品的氣溶膠產生裝置，該氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料和可感應加熱的感受器，其中，該氣溶膠產生裝置包括： 電磁場發生器，該電磁場發生器包括第一平面線圈和第二平面線圈； 加熱腔室，該加熱腔室用於接納該氣溶膠產生製品，該加熱腔室被定位在該第一平面線圈與該第二平面線圈之間並且包括空氣入口和空氣出口；以及 氣流路徑，該氣流路徑在該空氣入口與該空氣出口之間延伸。
氣溶膠產生系統/裝置被適配用於加熱氣溶膠產生材料、而不是使氣溶膠產生材料燃燒，以使氣溶膠產生材料中的至少一種成分揮發並且由此產生供氣溶膠產生系統/裝置之使用者吸入的蒸氣或氣溶膠。
在通常意義上，蒸氣係在低於其臨界溫度的溫度下為氣相的物質，這意味著在不降低溫度情況下該蒸氣可以藉由增加其壓力而冷凝成液體，而氣溶膠係微細固體顆粒或液滴在空氣或另一種氣體中的懸浮物。然而，應注意的是，術語「氣溶膠」和「蒸氣」在本說明書中可以互換使用，尤其是關於所產生的供使用者吸入的可吸入介質之形式而言。
如本文中所使用的，術語「平面線圈」係指繞與線圈所在表面垂直的盤繞軸線的螺旋盤繞之線圈。平面線圈可以位於平坦平面中。因此，平面線圈可以基本上是平坦的線圈。平面線圈可以位於彎曲平面上。例如，平面線圈可以盤繞在平坦的歐幾裡德平面中，並且在此之後可以操縱(例如彎曲)該平面線圈，以使其位於彎曲平面上。
提供包括第一平面線圈和第二平面線圈的電磁場發生器允許氣溶膠產生裝置的尺寸最小化，尤其是與包括使用圍繞加熱腔室延伸的螺旋感應線圈的電磁場發生器的常規氣溶膠產生裝置相比。
第一平面線圈和第二平面線圈可以被佈置成產生沿不同方向穿透加熱腔室的電磁場。這可以提供電磁場與可感應加熱的感受器的改進的耦合，由此確保可感應加熱的感受器的改進的加熱，同時使能量效率最大化。可感應加熱的感受器的改進的加熱進而引起氣溶膠產生材料的改進的加熱，由此使所產生的氣溶膠的量最大化並且提供改進的使用者體驗。
該加熱腔室可以包括開口，該氣溶膠產生製品可以通過該開口插入該加熱腔室中。氣溶膠產生製品可以經由開口容易地插入加熱腔室中以及從中移除。氣溶膠產生製品可以沿與加熱腔室的縱向軸線平行的方向插入加熱腔室中。
氣溶膠產生製品可以包括基本上圓柱形或桿狀氣溶膠產生製品。氣溶膠產生製品可以具有任何合適的截面，例如圓形截面或橢圓形截面。因此，加熱腔室可以被佈置成接納基本上圓柱形或桿狀氣溶膠產生製品。因此，可以使用用於製造具有圓柱形形式的常規吸煙製品的設備和方法來製造該氣溶膠產生製品。進一步，加熱腔室接納基本上圓柱形或桿狀氣溶膠產生製品的能力係有利的，因為氣溶膠產生製品通常以圓柱形形式包裝並售賣。氣溶膠產生製品可以包括完整過濾器，通過該完整過濾器使用者可以吸入在加熱時釋放的氣溶膠。因此，該裝置可以被佈置成容納包括完整過濾器的氣溶膠產生製品。
該氣溶膠產生製品可以包括沿其縱向軸線或縱向方向延伸的可感應加熱的感受器。
可感應加熱的感受器可以從氣溶膠產生材料的第一端延伸至第二端。
氣溶膠產生製品可以包括多個可感應加熱之感受器，每個感受器沿該氣溶膠產生製品的縱向軸線或縱向方向延伸。這種氣溶膠產生製品可為易於製造的。每個感受器可以呈片材或條帶形式提供，這可以給予高效加熱並且利於氣溶膠產生製品的製造。
氣溶膠產生製品可為基本上板狀的。該加熱腔室的截面可以具有主表面和側表面，並且該第一平面線圈和該第二平面線圈可以被定位在該加熱腔室的主表面之外。藉由這種佈置，由第一平面線圈和第二平面線圈產生的較大比例的電磁場穿透加熱腔室，並且因此，板狀氣溶膠產生製品的主表面允許改進電磁場與可感應加熱的感受器的耦合，並且因此確保改進可感應加熱的感受器的加熱。板狀形式的氣溶膠產生製品還確保了，可感應加熱的感受器靠近第一平面線圈和第二平面線圈定位，這進一步確保改進電磁場與可感應加熱的感受器的耦合並且使輸入到可感應加熱的感受器中的能量最大化。使用板狀氣溶膠產生製品還允許氣溶膠產生系統/裝置之尺寸最小化，以提供緊湊的系統/裝置。
氣溶膠產生裝置可以被佈置成容納不包括完整過濾器的氣溶膠產生製品(例如板狀氣溶膠產生製品)，並且因此，氣溶膠產生裝置可以進一步包括吸嘴。
該可感應加熱的感受器可以包括主表面，該主表面可以與該加熱腔室之主表面平行。該主表面容易被第一平面線圈和/或第二平面線圈產生的較大比例的電磁場穿透，由此確保改進所產生的電磁場與可感應加熱的感受器之耦合、並且因此改進可感應加熱的感受器之加熱。
該加熱腔室可以包括突伸部或凹槽，該等突伸部或凹槽用於在該加熱腔室中支撐該氣溶膠產生製品並且用於在該空氣入口與該空氣出口之間提供圍繞該氣溶膠產生製品的表面的該氣流路徑。氣流路徑確保了在使用氣溶膠產生系統/裝置期間產生的蒸氣和/或氣溶膠可以容易地流動通過加熱腔室，以將其遞送至空氣出口，並且例如通過可以定位在空氣出口處的吸嘴遞送給使用者。
電磁場發生器可以包括環繞該加熱腔室的至少三個平面線圈。可以相繼啟用該等平面線圈。每個平面線圈可以被佈置成產生沿與其他平面線圈不同的方向穿透加熱腔室的電磁場。可感應加熱的感受器的主面被平面線圈產生的電磁場穿透並且與其耦合。藉由這種佈置，即使可感應加熱的感受器被隨機定向仍然可以提高能量耦合的效率。
該加熱腔室可以具有彎曲的截面形狀，並且該等平面線圈可以位於環繞該加熱腔室的彎曲平面上。可感應加熱的感受器的主面被平面線圈產生的電磁場穿透並且與其耦合。這種佈置可以特別適於以下實施方式，在該等實施方式中氣溶膠產生製品具有彎曲的截面形狀、例如圓形或橢圓形截面形狀，和/或可感應加熱的感受器被隨機定向。
氣溶膠產生裝置可以包括電源並且可以包括控制器。
可以向第一平面線圈和第二平面線圈交替地供應電力。電磁場發生器可以被配置用於向第一平面線圈和第二平面線圈交替地供應電力。例如，控制器可以被配置用於將電力從電源交替地供應至第一平面線圈和第二平面線圈。第一平面線圈和第二平面線圈可以藉由中央接片連接，並且電力可以被交替地供應至第一平面線圈和第二平面線圈。這允許第一平面線圈和第二平面線圈被交替(即一次一個)地啟用，以提供所期望的加熱效果。
該第二平面線圈可以包括電容器，電力可以被間歇地供應至該第一平面線圈，並且該第一平面線圈和第二平面線圈可以被佈置成面向彼此。這種佈置約束由第一平面線圈和第二平面線圈產生的電磁場並且減小電磁洩漏。這進而強化了在使用該系統/裝置期間產生的電流和電磁場。
該第二平面線圈可以包括電容器，並且該氣溶膠產生裝置可以包括電磁遮罩件，該電磁遮罩件被定位在該第二平面線圈與外罩之間。這種佈置進一步有助於減小電磁洩漏。
第一平面線圈和第二平面線圈可以各自包括第一電極和第二電極。第一電極可以連接至第一平面線圈和第二平面線圈的外端部，並且第二電極可以連接至第一平面線圈和第二平面線圈的內端部。第一平面線圈和第二平面線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相同方向從第一電極盤繞至第二電極，例如順時針方向或逆時針方向。第一線圈和第二線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相反方向從第一電極盤繞至第二電極，例如順時針方向或逆時針方向。
在第一佈置中，電磁場發生器可以被配置用於向第一平面線圈和第二平面線圈供應電力，以使電流在第一平面線圈和第二平面線圈中沿相反方向流動，並且尤其在每個平面線圈的第一電極與第二電極之間沿相反方向流動。例如，控制器可以被配置用於將電力從電源供應至第一平面線圈和第二平面線圈，以使電流在第一平面線圈和第二平面線圈中沿相反方向流動，尤其在每個平面線圈的第一電極與第二電極之間沿相反方向流動。在各個平面線圈內相反的電流流動方向可以藉由在第一平面線圈和第二平面線圈中產生電磁場來提供可感應加熱的感受器的改進的加熱，其中，在第一平面線圈的軸線處在第一平面線圈所在平面中由第一平面線圈產生的電磁場的主方向與在第二平面線圈的軸線處在第二平面線圈所在平面中由第二平面線圈產生的電磁場之主方向相反。在各個平面線圈內相反的電流流動方向還可以在可感應加熱的感受器由磁性材料形成時藉由增加可感應加熱的感受器內的磁損耗來提供可感應加熱的感受器內增加的熱量產生。
在第一佈置的第一示例中，第一平面線圈和第二平面線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相反方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第一平面線圈和第二平面線圈的第一電極可以藉由中央接片連接。第一平面線圈和第二平面線圈的第二電極可以連接至一個或多個切換裝置，例如場效應電晶體(FET)、例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。第一平面線圈可以圍繞與線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第二平面線圈可以圍繞同一盤繞軸線並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿逆時針方向從第一電極盤繞至第二電極。在此示例中，電流在第一平面線圈中從第一電極流向第二電極(即，沿順時針方向)，並且電流在第二平面線圈中從第一電極流向第二電極(即，沿逆時針方向)。
在第一佈置的第二示例中，第一平面線圈和第二平面線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相反方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第一平面線圈和第二平面線圈的第二電極可以藉由中央接片連接。第一平面線圈和第二平面線圈的第一電極可以連接至一個或多個切換裝置，例如場效應電晶體(FET)、例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。第一平面線圈可以圍繞與線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第二平面線圈可以圍繞同一盤繞軸線並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿逆時針方向從第一電極盤繞至第二電極。在此示例中，電流在第一平面線圈中從第二電極流向第一電極(即，沿逆時針方向)，並且電流在第二平面線圈中從第二電極流向第一電極(即，沿順時針方向)。
在第一佈置的第三示例中，第一平面線圈和第二平面線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相同方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第一平面線圈的第一電極和第二平面線圈的第二電極可以藉由中央接片連接。第一平面線圈的第二電極和第二平面線圈的第一電極可以連接至一個或多個切換裝置，例如場效應電晶體(FET)、例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。第一平面線圈可以圍繞與線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第二平面線圈可以圍繞同一盤繞軸線並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極。在此示例中，電流在第一平面線圈中從第一電極流向第二電極(即，沿順時針方向)，並且電流在第二平面線圈中從第二電極流向第一電極(即，沿逆時針方向)。
在第二佈置中，電磁場發生器可以被配置用於向第一平面線圈和第二平面線圈供應電力，以使電流在第一平面線圈和第二平面線圈中沿相同方向流動，並且尤其在每個平面線圈的第一電極與第二電極之間沿相同方向流動。例如，控制器可以被配置用於將電力從電源供應至第一平面線圈和第二平面線圈，以使電流在第一平面線圈和第二平面線圈中沿相同方向流動，並且尤其在每個平面線圈的第一電極與第二電極之間沿相同方向流動。
在第二佈置的第一示例中，第一平面線圈和第二平面線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相同方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第一平面線圈和第二平面線圈的第一電極可以藉由中央接片連接。第一平面線圈和第二平面線圈的第二電極可以連接至一個或多個切換裝置，例如場效應電晶體(FET)、例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。第一平面線圈可以圍繞與線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第二平面線圈可以圍繞同一盤繞軸線並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極。在此示例中，電流在第一平面線圈中從第一電極流向第二電極(即，沿順時針方向)，並且電流在第二平面線圈中從第一電極流向第二電極(即，沿順時針方向)。
在第二佈置的第二示例中，第一平面線圈和第二平面線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相同方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第一平面線圈和第二平面線圈的第二電極可以藉由中央接片連接。第一平面線圈和第二平面線圈的第一電極可以連接至一個或多個切換裝置，例如場效應電晶體(FET)、例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。第一平面線圈可以圍繞與線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第二平面線圈可以圍繞同一盤繞軸線並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極。在此示例中，電流在第一平面線圈中從第二電極流向第一電極(即，沿逆時針方向)，並且電流在第二平面線圈中從第二電極流向第一電極(即，沿逆時針方向)。
在第二佈置的第三示例中，第一平面線圈和第二平面線圈可以圍繞與每個線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿相反方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第一平面線圈的第一電極和第二平面線圈的第二電極可以藉由中央接片連接。第一平面線圈的第二電極和第二平面線圈的第一電極可以連接至一個或多個切換裝置，例如場效應電晶體(FET)、例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。第一平面線圈可以圍繞與線圈所在表面垂直的盤繞軸線、並且從加熱腔室外的位置觀察沿順時針方向從第一電極盤繞至第二電極，並且第二平面線圈可以圍繞同一盤繞軸線並且從加熱腔室外的同一位置觀察沿逆時針方向從第一電極盤繞至第二電極。在此示例中，電流在第一平面線圈中從第一電極流向第二電極(即，沿順時針方向)，並且電流在第二平面線圈中從第二電極流向第一電極(即，沿順時針方向)。
平面線圈可以被佈置成在使用時藉由波動的電磁場來進行操作，該波動的電磁場具有在大約20 mT與最高集中度點的大約2.0 T之間的磁通量密度。
電源和控制器可以被配置用於在高頻下進行操作。電源和控制器可以被配置成在大約80 kHz到500 kHz之間、可能是在大約150 kHz到250 kHz之間、並且可能是大約200 kHz的頻率下進行操作。取決於所使用的可感應加熱的感受器的類型，電源和電路系統可以被配置成在更高的頻率、例如MHz範圍的頻率下進行操作。
平面線圈可以包括里茲(Litz)電線或里茲電纜。然而，應理解的是，可以使用其他材料來製造平面線圈。
可感應加熱的感受器可以包括但不限於鋁、鐵、鎳、不銹鋼及其合金(例如鎳鉻或鎳銅合金)中的一種或多種。藉由在其附近施加電磁場，可感應加熱的感受器由於渦電流和/或磁滯損耗而產生熱量，從而引起電磁能到熱能的轉換。
該氣溶膠產生材料可為任何類型的固體或半固體材料。氣溶膠產生固體的示例性類型包括粉末、微粒、球粒、碎片、線、顆粒、凝膠、條帶、散葉、切碎的填料、多孔材料、泡沫材料或片材。氣溶膠產生材料可以包括植物衍生材料，尤其可以包括煙草。
泡沫材料可以包括多個微細顆粒(例如，煙草顆粒)，並且還可以包括一定體積的水和/或水分添加劑(例如，濕潤劑)。泡沫材料可為多孔的，並且可以允許空氣和/或蒸氣流動穿過該泡沫材料。
氣溶膠產生材料可包括氣溶膠形成劑。氣溶膠形成劑之示例包括多元醇及其混合物，例如丙三醇或丙二醇。典型地，氣溶膠產生材料可以包括在大約5%與大約50%(基於乾重)之間的氣溶膠形成劑含量。在一些實施方式中，氣溶膠產生材料可以包括在大約10%與大約20%(基於乾重)之間、可能為大約15%(基於乾重)的氣溶膠形成劑含量。
在加熱時，氣溶膠產生材料可以釋放揮發性化合物。揮發性化合物可以包括尼古丁或比如煙草香料等風味化合物。
根據本揭露之第三方面，提供了一種板狀氣溶膠產生製品，該板狀氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料和被定位在該氣溶膠產生材料中的可感應加熱的感受器。
板狀氣溶膠產生製品尤其適於與以上限定之氣溶膠產生系統/裝置的實施方式一起使用。在較佳的實施方式中，該氣溶膠產生材料包括泡沫材料、或一個或多個氣溶膠產生片材。
該可感應加熱的感受器可以包括基本上平面的感受器元件，該感受器元件形成為位於平坦平面中的無端環。即，感受器元件可以形成為在與感受器元件所在的表面平行的方向上的無端環。可感應加熱的感受器可以有利地包括多個所述平面之感受器元件，該等感受器元件各自形成為無端環。該多個平面的感受器元件可以分佈在整個該氣溶膠產生材料中，例如分佈在同一平面中。
該感受器元件或每個感受器元件所在的表面可以與該氣溶膠產生製品的主表面平行。由此利於氣溶膠產生製品之製造。
在一個實施方式中，該環或每個環可為多邊形的，例如是矩形的或正方形的。在另一個實施方式中，該環或每個環可為彎曲的並且可以例如包括卵形或圓形形式的環。
可感應加熱的感受器可以包括多個感受器材料條帶。每個條帶典型地具有兩個平行主面和兩個端面。該等條帶可以佈置成使得它們的主面與氣溶膠產生製品的主表面基本上平行。該等條帶可以在該氣溶膠產生材料內彼此對齊，使得每個片材或條帶的主面之法向基本上指向同一方向。該等條帶可以在同一平面中在氣溶膠產生製品的主邊緣之間間隔開和/或可以佈置在氣溶膠產生製品的主表面之間的多個平面中。感受器條帶的使用可以提供高效加熱和/或利於氣溶膠產生製品之製造。
可感應加熱的感受器可以包括顆粒感受器材料。顆粒感受器材料的使用可以提供高效加熱和/或利於氣溶膠產生製品之製造。
現在將僅藉由舉例方式並且參考附圖來描述本揭露之實施方式。
首先參考圖1和圖2，圖解地示出了氣溶膠產生系統1的第一實施方式。氣溶膠產生系統1包括氣溶膠產生裝置10和氣溶膠產生製品24。氣溶膠產生裝置10具有近端12和遠端14，並且包括裝置本體16和控制器20，該裝置本體包括電源18，該控制器可以被配置用於在高頻下進行操作。電源18典型地包括一個或多個電池，該一個或多個電池例如可為能夠感應再充電的。
氣溶膠產生裝置10包括具有空氣入口22a和空氣出口22b的加熱腔室22。加熱腔室22被定位在氣溶膠產生裝置10的近端12並且被佈置成接納板狀氣溶膠產生製品24，該板狀氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料26和可感應加熱的感受器28。氣溶膠產生製品24係可拋棄式製品24，該可拋棄式製品可以例如包含煙草作為氣溶膠產生材料26。如圖2最佳可見，當沿截面觀察時加熱腔室22係矩形的，使得該加熱腔室可以接納板狀氣溶膠產生製品24。加熱腔室22具有主表面21及側表面23。
氣溶膠產生裝置10包括多個空氣入口30，以將空氣遞送至加熱腔室22的空氣入口22a。氣溶膠產生裝置10還包括吸嘴32，該吸嘴在近端12處能夠可移除地安裝在裝置本體16上，並且使用者可以通過該吸嘴吸入在使用裝置10期間產生的氣溶膠。吸嘴32包括空氣出口34，該空氣出口允許在使用裝置10期間產生的氣溶膠從加熱腔室22經由加熱腔室22之空氣出口22b流出並且流到使用者的嘴裡。
加熱腔室22包括開口36(可通過移除吸嘴32觸及)，通過該開口，使用者可以沿與加熱腔室22的縱向軸線平行的方向將氣溶膠產生製品24插入到加熱腔室22中以及從該加熱腔室移除氣溶膠產生製品24。在所展示的實施方式中，加熱腔室22的開口36還用作加熱腔室22之空氣出口22b。加熱腔室22包括從主表面21和側表面23延伸的多個突伸部38。突伸部38在加熱腔室22中支撐氣溶膠產生製品24並且在氣溶膠產生製品24與主表面21和側表面23之間創建空間，由此在加熱腔室22的空氣入口22a與空氣出口22b之間提供圍繞氣溶膠產生製品24的表面之氣流路徑25。
氣溶膠產生裝置10包括電磁場發生器40，該電磁場發生器包括第一平面線圈42及第二平面線圈44。在圖1和圖2中所展示的實施方式中，第一平面線圈42和第二平面線圈44係平坦的線圈，該等線圈被定位在加熱腔室22之相反側並且在主表面21之外。第一平面線圈42和第二平面線圈44被佈置成產生沿不同方向穿透加熱腔室22的電磁場，因此允許改進電磁場與可感應加熱的感受器28的耦合。可感應加熱的感受器28包括主表面29a、29b，該等主表面與加熱腔室22的主表面21平行、並且因此與第一平面線圈42和第二平面線圈44平行，由此確保了主表面29a、29b容易被第一平面線圈42和第二平面線圈44產生的電磁場穿透並且與之耦合。
第一平面線圈42和第二平面線圈44可以藉由電源18和控制器20而通電。控制器20除其他電子部件外可以尤其包括逆變器，該逆變器被佈置用於將來自電源18之直流轉換成用於第一平面線圈42和第二平面線圈44之交變高頻電流。當第一平面線圈42和第二平面線圈44被通以交變高頻電流時，產生沿不同方向穿透加熱腔室22的交變且隨時間變化之電磁場。電磁場與可感應加熱的感受器28耦合並且在可感應加熱的感受器28中產生渦電流和/或磁滯損耗，從而使其發熱。然後，熱量例如藉由傳導、輻射和對流從可感應加熱的感受器28傳遞到氣溶膠產生材料26。
從可感應加熱的感受器28傳遞到氣溶膠產生材料26之熱量使該氣溶膠產生材料發熱，並且由此產生蒸氣或氣溶膠。通過空氣入口30、22a添加來自周圍環境的空氣促進了氣溶膠產生材料26的氣溶膠化，該空氣沿圍繞氣溶膠產生製品24的外表面的氣流路徑25流動通過加熱腔室22。藉由加熱氣溶膠產生材料26產生的氣溶膠接著穿過空氣出口22b、34離開加熱腔室22，並且被該裝置10的使用者通過吸嘴32吸入。應理解的是，藉由使用者使用吸嘴32從裝置10之出口側抽吸空氣所產生的負壓可以幫助空氣流動通過加熱腔室22(即，從空氣入口30、22a通過加熱腔室22並且從空氣出口22b、34流出)。
圖3至圖8展示了與氣溶膠產生裝置10一起使用的板狀氣溶膠產生製品24的多個不同示例，並且現在將對其進行進一步詳細描述。
在圖3a和圖3b中，氣溶膠產生製品24包括可感應加熱的感受器28，該可感應加熱的感受器呈基本上平面的感受器元件46形式、被定位在氣溶膠產生材料26中。感受器元件46被形成為無端矩形環。如從圖3b將清楚的，感受器元件46所在表面與氣溶膠產生製品24之主表面24a、24b基本上平行。因此，可感應加熱的感受器28的主表面29a、29b與氣溶膠產生製品24之主表面24a、24b基本上平行。
在圖4a和圖4b中，氣溶膠產生製品24包括可感應加熱的感受器28，該可感應加熱的感受器呈基本上板狀感受器元件46形式、被定位在氣溶膠產生材料26中。可感應加熱的感受器28之主表面29a、29b與氣溶膠產生製品24的主表面24a、24b基本上平行。
在圖5a和圖5b中，氣溶膠產生製品24包括可感應加熱的感受器28，該可感應加熱的感受器呈基本上平面之感受器元件46形式、被定位在氣溶膠產生材料26中。感受器元件46被形成為無端橢圓形(例如卵形)環。如從圖5b將清楚的，感受器元件46所在表面與氣溶膠產生製品24之主表面24a、24b基本上平行。因此，可感應加熱的感受器28之主表面29a、29b與氣溶膠產生製品24之主表面24a、24b基本上平行。
在圖6a和圖6b中，氣溶膠產生製品24包括可感應加熱的感受器28，該可感應加熱的感受器呈多個基本上平面的感受器元件46形式、被定位在氣溶膠產生材料26中。每個感受器元件46被形成為無端圓形環。如從圖6b將清楚的，感受器元件46所在表面與氣溶膠產生製品24之主表面24a、24b基本上平行。因此，可感應加熱的感受器28的主表面29a、29b與氣溶膠產生製品24之主表面24a、24b基本上平行。
在圖7a和圖7b中，氣溶膠產生製品24包括可感應加熱的感受器28，該可感應加熱的感受器呈多個感受器材料條帶48之形式、被定位在氣溶膠產生材料26中。每個條帶48具有兩個基本上平行的主面48a和兩個端面48b。條帶48在氣溶膠產生材料26內彼此對齊並且被佈置成使得它們的主面48a與氣溶膠產生製品24之主表面24a、24b基本上平行。條帶48分佈在整個氣溶膠產生材料26中，尤其在基本上同一平面中在氣溶膠產生製品24的主邊緣24c、24d之間間隔開(圖7a中最佳可見)，並且佈置在氣溶膠產生製品的主表面24a、24b之間的多個平面中(如圖7b中最佳可見)。
在圖8a和圖8b中，可感應加熱的感受器28包括顆粒感受器材料，該顆粒感受器材料分佈在整個氣溶膠產生材料26中、在氣溶膠產生製品24之主邊緣24c、24d之間(如圖8a中最佳可見)、並且在氣溶膠產生製品24的主表面24a、24b之間(如圖8b中最佳可見)。
現在參考圖9至圖12，圖解地示出了氣溶膠產生系統2的第二實施方式。氣溶膠產生系統2包括氣溶膠產生裝置50，該氣溶膠產生裝置與上述氣溶膠產生裝置10類似，並且其中使用相同附圖標記來標識對應的元件。
加熱腔室22具有彎曲的截面形狀並且在所展示的實施方式中具有圓形截面，該加熱腔室被適配用於接納具有對應圓形截面的圓柱形或桿狀氣溶膠產生製品52。氣溶膠產生製品52包括氣溶膠產生材料26的本體54、定位在氣溶膠產生材料26的本體54下游之空心管狀構件56、以及定位在管狀構件56的下游的過濾器58，該過濾器例如包括醋酸纖維素纖維。氣溶膠產生材料26的本體54、管狀構件56以及過濾器58被材料片材、例如紙質包裹物60包裹，以保持氣溶膠產生製品52的組成部分之間之位置關係。
氣溶膠產生製品52包括定位在氣溶膠產生材料26中的可感應加熱的感受器(未示出)。可感應加熱的感受器可以沿氣溶膠產生製品52的縱向軸線或縱向方向延伸、例如從第一端延伸至第二端，並且可以包括片材或條帶。可感應加熱的感受器可以包括在整個氣溶膠產生材料26中分佈的管狀感受器或顆粒感受器材料。
氣溶膠產生製品52藉由將氣溶膠產生材料26的本體54經由開口36插入到加熱腔室22中而被定位在加熱腔室22中。加熱腔室22和氣溶膠產生製品52的尺寸被確定成使得過濾器58在氣溶膠產生裝置50的近端12從加熱腔室22突出。
在圖10所示的第一構型中，氣溶膠產生裝置50包括如以上參考圖1和圖2所描述之電磁場發生器40。因此，電磁場發生器40包括定位在加熱腔室22的相反側之第一平面線圈42和第二平面線圈44，該第一平面線圈和第二平面線圈被佈置成產生沿不同方向穿透加熱腔室22之電磁場。
在圖11所示的第二構型中，氣溶膠產生裝置50包括電磁場發生器40，該電磁場發生器與以上參考圖1和圖2描述的電磁場發生器類似，但是包括圍繞加熱腔室22定位的四個平面線圈41、42、43、44。在此構型中，平面線圈41、42、43、44中的每個平面線圈被佈置成產生沿與其他平面線圈不同的方向穿透加熱腔室22之電磁場。在一些實施方式中，平面線圈41、42、43、44可以藉由控制器20被相繼啟用。有利地，控制器20可以按順序41：43：42：44啟用平面線圈，但熟悉該項技術者應理解的是，可以採用任何順序。
在圖12所示的第三構型中，氣溶膠產生裝置50包括電磁場發生器40，該電磁場發生器包括第一平面線圈62和第二平面線圈64，該第一平面線圈和第二平面線圈位於環繞加熱腔室22並且沿循加熱腔室22輪廓之彎曲平面上。第一平面線圈62和第二平面線圈64被佈置成產生沿不同方向穿透加熱腔室22的電磁場，該等電磁場可以藉由將線圈盤繞在平坦的歐幾裡德平面中並且然後將線圈彎曲以位於彎曲平面上而形成。
參考圖13a至圖13d，示出了在上述氣溶膠產生裝置10、50中使用的第一平面線圈42和第二平面線圈44之第一電氣佈置。第一平面線圈42在圖13a和圖13b中展示出並且包括第一電極66a和第二電極68a。第一平面線圈42沿如從圖13a觀察到的順時針方向從第一電極66a盤繞至第二電極68a。如圖13c和圖13d最佳可見，第二平面線圈44具有與第一平面線圈42相似的結構並且包括第一電極66b和第二電極68b，但是沿逆時針方向、即沿與第一平面線圈42相反的方向從第一電極66b盤繞至第二電極68b。
第一平面線圈42和第二平面線圈44藉由中央接片70連接，更具體地第一電極66a、66b藉由中央接片70連接，如圖13c和圖13d所示。藉由這種電氣佈置，控制器20可以被配置用於例如藉由切換與各自第二電極68a、68b連接的MOSFET來交替(即一次一個)地啟用第一平面線圈42和第二平面線圈44。這使得電流在第一平面線圈42和第二平面線圈44中沿如圖13c中箭頭指示的相反方向流動，更具體地使得電流在第一平面線圈42中沿如圖13c觀察到的順時針方向從第一電極66a向第二電極68a流動，並且電流在第二平面線圈44中沿如圖13c觀察到的逆時針方向從第一電極66b向第二電極68b流動。這在如圖13c和圖13d所示地將氣溶膠產生製品24定位在第一平面線圈42與第二平面線圈44之間時例如在上述氣溶膠產生裝置10之加熱腔室22中提供所期望的加熱效果。
參考圖14a至圖14d，示出了在上述氣溶膠產生裝置10、50中使用的第一平面線圈42和第二平面線圈44之第二電氣佈置。圖14c和圖14d所展示的第一平面線圈42係如以上參考圖13a至圖13d描述，並且包括第一電極66a和第二電極68a。第二平面線圈44與圖14c和圖14d所示的第一平面線圈42類似，但是包括定位在第一電極66b與第二電極68b之間之電容器72。在這個第二電氣佈置中，第一平面線圈42係「有源」線圈，而第二平面線圈44係「無源」線圈。
更詳細地，在操作中，由控制器20藉由將電力從電源18供應至第一電極66和第二電極68來啟用第一平面線圈42(「有源」線圈)。這例如在上述氣溶膠產生裝置10的加熱腔室22中產生沿第一方向穿透加熱腔室22的電磁場，該電磁場可感應地加熱被定位在第一平面線圈42與第二平面線圈44之間之氣溶膠產生製品24之可感應加熱的感受器28，如圖14c和圖14d所示。在第一平面線圈42的啟用時段期間，對第二平面線圈44(「無源」線圈)的電容器72進行充電。
然後由控制器20停用第一平面線圈42，並且第二平面線圈44的電容器72放電，由此使第二平面線圈44產生沿與第一平面線圈42所產生的電磁場不同方向穿透加熱腔室22之電磁場。由第二平面線圈44產生的電磁場感應地加熱被定位在第一平面線圈42與第二平面線圈44之間之氣溶膠產生製品24的可感應加熱的感受器28，如圖14c和圖14d所示。
按上述方式反復啟用第一平面線圈42和第二平面線圈44，使得對第二平面線圈44(「無源」線圈)之電容器72與第一平面線圈42(「有源」線圈)反相地充電和放電。
熟悉該項技術者應理解的是，僅藉由舉例方式提供以上參考圖13及圖14描述之電氣佈置，並且可以採用其他合適電氣佈置。
雖然在前述段落中已經描述了示例性實施方式，但應當理解的是，在不背離所附申請專利範圍的範圍的情況下可以對該等實施方式做出各種修改。因此，申請專利範圍之廣度及範圍不應當局限於以上描述之示例性實施方式。
除非本文另外指出或上下文明顯矛盾，否則本揭露涵蓋了上述特徵所有可能變體之任何組合。
除非上下文另外清楚地要求，否則遍及說明書和申請專利範圍，詞語「包括」、「包含」等應以包含而非排他或窮盡之意義來解釋；也就是說，以「包括但不限於」之意義來解釋。
無。
[圖1]係氣溶膠產生系統的第一示例之圖解側視圖；
[圖2]係沿圖1中的線A-A之截面視圖；
[圖3至圖8]係與圖1和圖2所展示的氣溶膠產生系統的第一示例一起使用的板狀氣溶膠產生製品的多個不同的示例之圖解截面視圖，其中，圖3b至圖8b係分別沿圖3a至圖8a的線A-A之截面視圖，並且圖3a至圖8a也是每個板狀氣溶膠產生製品之截面視圖；
[圖9]係氣溶膠產生系統的第二示例之圖解側視圖；
[圖10至圖12]係氣溶膠產生系統的第二示例的替代性構型的沿圖9中的線A-A之截面視圖；
[圖13a至圖13d]係第一平面線圈和第二平面線圈的第一電氣佈置之圖解視圖，其中，圖13a係沿圖13b中的線A-A之截面視圖，圖13b係沿圖13a中的箭頭B方向的視圖，並且圖13c和圖13d分別是氣溶膠產生製品被定位在第一平面線圈與第二平面線圈之間時之透視圖和側視圖；並且
[圖14a至圖14d]係第一平面線圈和第二平面線圈的第二電氣佈置之圖解視圖，其中，圖14a係沿圖14b中的線A-A之截面視圖，圖14b係沿圖14a中的箭頭B方向的視圖，並且圖14c和圖14d分別是氣溶膠產生製品被定位在第一平面線圈與第二平面線圈之間時之透視圖和側視圖。

Claims (29)

  1. 一種氣溶膠產生系統(1，2)，該氣溶膠產生系統包括氣溶膠產生裝置(10，50)和氣溶膠產生製品(24，52)，該氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料(26)和可感應加熱的感受器(28)，其中，該氣溶膠產生裝置(10，50)包括： 電磁場發生器(40)，該電磁場發生器包括第一平面線圈(42，62)和第二平面線圈(44，64)； 加熱腔室(22)，該加熱腔室用於接納該氣溶膠產生製品(24，52)，該加熱腔室(22)被定位在該第一平面線圈(42，62)與該第二平面線圈(44，64)之間並且包括空氣入口(22a)和空氣出口(22b)；以及 氣流路徑(25)，該氣流路徑在該空氣入口(22a)與該空氣出口(22b)之間延伸。
  2. 如請求項1所述之氣溶膠產生系統，其中，該加熱腔室(22)包括開口(36)，該氣溶膠產生製品(24，52)通過該開口插入到該加熱腔室(22)中。
  3. 如請求項1或請求項2所述之氣溶膠產生系統，其中，該氣溶膠產生製品(24)係基本上板狀的，該加熱腔室(22)的截面具有主表面(21)和側表面(23)，並且該第一平面線圈(42)和該第二平面線圈(44)被定位在該加熱腔室(22)之主表面(21)之外。
  4. 如請求項3所述之氣溶膠產生系統，其中，該可感應加熱的感受器(28)包括主表面(29a，29b)，該主表面與該加熱腔室(22)之主表面(21)平行。
  5. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生系統，其中，該加熱腔室(22)包括突伸部(38)或凹槽，該等突伸部或凹槽用於在該加熱腔室(22)中支撐該氣溶膠產生製品(24)並且用於在該空氣入口(22a)與該空氣出口(22b)之間提供圍繞該氣溶膠產生製品(24)的表面之所述氣流路徑(25)。
  6. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生系統，其中，該電磁場發生器(40)包括環繞該加熱腔室(22)的至少三個平面線圈(41，42，43，44)，並且該等平面線圈(41，42，43，44)被相繼啟用。
  7. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生系統，其中，該加熱腔室(22)具有彎曲的截面形狀，並且該等平面線圈(62，64)位於環繞該加熱腔室(22)的彎曲平面上。
  8. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生系統，其中，該第二平面線圈(44，64)包括電容器(72)，電力被間歇地供應至該第一平面線圈(42，62)，並且該第一平面線圈(42，62)和該第二平面線圈(44，64)被佈置成面向彼此。
  9. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生系統，其中，該第二平面線圈(44，64)包括電容器(72)，並且該氣溶膠產生裝置包括電磁遮罩件，該電磁遮罩件被定位在該第二平面線圈(44，64)與外罩之間。
  10. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生系統，其中，該電磁場發生器(40)被配置用於向該第一平面線圈(42，62)和該第二平面線圈(44，64)供應電力，以使電流在該第一平面線圈(42，62)和該第二平面線圈(44，64)沿相反方向流動。
  11. 一種用於加熱氣溶膠產生製品(24，52)的氣溶膠產生裝置(10，50)，該氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料(24)和可感應加熱的感受器(28)，其中，該氣溶膠產生裝置(10，50)包括： 電磁場發生器(40)，該電磁場發生器包括第一平面線圈(42，62)和第二平面線圈(44，64)； 加熱腔室(22)，該加熱腔室用於接納該氣溶膠產生製品(24，52)，該加熱腔室(22)被定位在該第一平面線圈(42，62)與該第二平面線圈(44，64)之間並且包括空氣入口(22a)和空氣出口(22b)；以及 氣流路徑(25)，該氣流路徑在該空氣入口(22a)與該空氣出口(22b)之間延伸。
  12. 如請求項11所述之氣溶膠產生裝置，其中，該加熱腔室(22)包括開口(36)，該氣溶膠產生製品(24，52)能夠通過該開口插入到該加熱腔室(22)中。
  13. 如請求項11或請求項12所述之氣溶膠產生裝置，其中，該加熱腔室(22)的截面具有主表面(21)和側表面(23)，並且該第一平面線圈(42)和該第二平面線圈(44)被定位在該加熱腔室(22)的主表面(21)之外。
  14. 如請求項11至13中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該加熱腔室(22)包括突伸部(38)或凹槽，該等突伸部或凹槽用於在該加熱腔室(22)中支撐板狀氣溶膠產生製品(24)並且用於在該空氣入口(22a)與該空氣出口(22b)之間提供圍繞該板狀氣溶膠產生製品(24)的表面的所述氣流路徑(25)。
  15. 如請求項11至14中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該電磁場發生器(40)包括環繞該加熱腔體(22)的至少三個平面線圈(41，42，43，44)，並且該等平面線圈(41，42，43，44)被配置成相繼啟用。
  16. 一種板狀氣溶膠產生製品，該板狀氣溶膠產生製品包括氣溶膠產生材料和被定位在該氣溶膠產生材料中的可感應加熱的感受器。
  17. 如請求項16所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該氣溶膠產生材料包括泡沫材料、或一個或多個氣溶膠產生片材。
  18. 如請求項16或請求項17所述之氣溶膠產生製品，其中，該可感應加熱的感受器包括基本上平面的感受器元件，該感受器元件形成為平坦平面中的無端環。
  19. 如請求項18所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該可感應加熱的感受器包括多個所述基本上平面的感受器元件，該等感受器元件各自形成為無端環。
  20. 如請求項19所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該多個平面的感受器元件分佈在整個該氣溶膠產生材料中，較佳的是分佈在同一平面中。
  21. 如請求項20所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該感受器元件或每個感受器元件所在的表面與該氣溶膠產生製品的主表面基本上平行。
  22. 如請求項18至21中任一項所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該環或每個環係多邊形的，較佳的是矩形的或正方形的。
  23. 如請求項18至21中任一項所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該環或每個環係彎曲的，並且較佳的是包括卵形或圓形形式的環。
  24. 如請求項16或請求項17所述之氣溶膠產生製品，其中，該可感應加熱的感受器包括多個感受器材料條帶。
  25. 如請求項24所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，每個條帶具有兩個平行的主面和兩個端面，並且該等條帶被佈置成使得它們的主面與該氣溶膠產生製品之主表面基本上平行。
  26. 如請求項25所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該等條帶在該氣溶膠產生材料內彼此對齊，使得每個片材或條帶的主面之法向基本上指向同一方向。
  27. 如請求項26所述之板狀氣溶膠產生製品，其中，該等條帶在同一平面中在該氣溶膠產生製品的主邊緣之間間隔開。
  28. 如請求項26或請求項27所述之氣溶膠產生製品，其中，該等條帶佈置在該氣溶膠產生製品的主表面之間的多個平面中。
  29. 如請求項16或請求項17所述之氣溶膠產生製品，其中，該可感應加熱的感受器包括顆粒感受器材料。
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