TW202205982A - 具有熱調節機構的氣溶膠產生系統 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種氣溶膠產生系統。該系統包括氣溶膠產生裝置以及與氣溶膠產生裝置一起使用之消耗品。具體地，本發明關於一種氣溶膠產生裝置，包括加熱元件，該加熱元件被配置成當加熱到或高於閥值溫度時，該加熱元件會回縮離開消耗品的傳熱元件。在本發明第一面向，本發明提供一種與消耗品一起使用的氣溶膠產生裝置，該消耗品包括用於對氣溶膠產生基質進行加熱並且可附接到氣溶膠產生裝置之傳熱元件。該氣溶膠產生裝置包括加熱元件，用於當消耗品附接到氣溶膠產生裝置時對消耗品之傳熱元件進行加熱，其中，該加熱元件在消耗品附接到氣溶膠產生裝置後可相對於傳熱元件移動，並且配置成當其溫度處於或高於閥值溫度時開始移動，藉此縮小在消耗品附接到氣溶膠產生裝置且加熱元件的溫度低於該閥值溫度時，在加熱元件與傳熱元件之間形成的接觸面積，或者解除該接觸。

Description

具有熱調節機構的氣溶膠產生系統

本發明關於一種氣溶膠產生系統，包括氣溶膠產生裝置以及與氣溶膠產生裝置一起使用之消耗品。具體地，本發明關於一種氣溶膠產生裝置，包括加熱元件，該加熱元件被配置成當加熱到處於或高於閥值溫度時，該加熱元件會回縮離開該消耗品的傳熱元件。

市場上可獲得的普通氣溶膠產生系統包括具有氣溶膠產生基質之消耗品，以及用於對包含在消耗品中的氣溶膠產生基質進行加熱之氣溶膠產生裝置。氣溶膠產生系統通常配置成藉由氣溶膠產生裝置對消耗品中的氣溶膠產生基質進行間接加熱。而非藉由氣溶膠產生裝置的加熱元件對包含在消耗品中的氣溶膠產生基質進行直接加熱。消耗品設有傳熱元件。在消耗品與氣溶膠產生裝置一起使用時，由加熱元件對該傳熱元件進行加熱。傳熱元件將熱量從加熱元件傳遞到氣溶膠產生基質，以產生供使用者吸用的氣溶膠。

這種加熱配置的優點是有助於避免氣溶膠產生基質過熱，並可採用不同的配置來調節和控制氣溶膠產生基質的加熱溫度，以防止過熱。在某些配置中是基於加熱元件的溫度來估算氣溶膠產生基質之加熱溫度。這種配置簡單靈敏，但不準確。其他配置採用設置在氣溶膠產生基質附近的專用溫度感測器來測量氣溶膠產生基質之加熱後溫度。雖然該等配置提供了更準確的溫度測量，但由於使用附加電子部件，因此溫度測量之靈敏性較差，並且製造成本較高。

因此，需要一種氣溶膠產生系統，該系統對氣溶膠產生基質之加熱溫度提供靈敏、快速且準確的控制，以防止氣溶膠產生基質過熱，並且該系統製造簡單且性價比高。

藉由如獨立請求項的特徵所限定的本發明，實現了部分或全部上述目的。本發明之較佳的實施方式係由從屬請求項的特徵限定。

本發明之第一面向係一種與消耗品一起使用的氣溶膠產生裝置，該消耗品包括用於對氣溶膠產生基質進行加熱並且可附接到氣溶膠產生裝置的傳熱元件。該氣溶膠產生裝置包括加熱元件，用於在消耗品附接到氣溶膠產生裝置時，對消耗品的傳熱元件進行加熱。其中，該加熱元件在消耗品附接到氣溶膠產生裝置時可相對於傳熱元件移動，並且被配置成當其溫度處於或高於閥值溫度時開始移動，藉此縮小在消耗品附接到氣溶膠產生裝置且加熱元件的溫度低於該閥值溫度時，在加熱元件與傳熱元件之間形成的接觸面積，或者解除該接觸。由於當加熱元件達到閥值溫度時，加熱元件與傳熱元件之間的接觸可以縮小或消除，所以傳熱元件的加熱可予減少或停止，而將傳熱元件的溫度以及由此氣溶膠產生基質的溫度控制為低於閥值溫度，以防止過熱。這種設計為傳熱元件和氣溶膠產生基質提供了可靠、靈敏且準確的溫度控制，而不需要會提高製造複雜性和成本的附加電氣部件和電子部件。

根據本發明第二面向，在前述面向中，加熱元件被配置成移動以回縮離開傳熱元件。回縮加熱元件的設計允許以可預測和明確限定的方式，縮小加熱元件與傳熱元件之間的接觸面積，或者解除接觸。

根據本發明第三面向，在前述面向中之任一面向中，加熱元件耦接到可由加熱元件加熱的支撐元件。

根據本發明第四面向，在前一面向中，支撐元件被配置成當加熱元件的溫度處於或高於閥值溫度時變形，由此加熱元件可以回縮離開傳熱元件。支撐元件的變形允許加熱元件與傳熱元件之間的接觸面積縮小或解除接觸。因此，可以將傳熱元件的溫度控制在閥值溫度以下。

根據本發明第五面向，在前述面向中，支撐元件被配置成當加熱元件的溫度處於或高於閥值溫度時在一個維度上縮短。支撐元件的縮短使得支撐元件均勻變形，以使加熱元件以可預測且可靠的方式回縮離開傳熱元件。

根據本發明第六面向，在前述面向中，支撐元件被配置成當加熱元件的溫度處於或高於閥值溫度時彈性變形，並且當加熱元件的溫度低於閥值溫度時實質上回復到其原來形狀。

根據本發明第七面向，在前述面向中，支撐元件被配置成當加熱元件的溫度處於或高於閥值溫度時，在一個維度上縮短，並且當加熱元件的溫度低於閥值溫度時藉由伸長而實質上回復到其原來長度。

在溫度低於閥值溫度時支撐元件回復到其原來形狀的設計允許加熱元件從傳熱元件回縮多次，以反復控制傳熱元件的溫度。

根據本發明第八面向，在前述面向中之任一面向中，支撐元件包括或基本上由表現出恒溫特性的材料組成。具有恒溫特性的材料適合於將傳熱元件的溫度控制在閥值溫度以下。

根據本發明第九面向，在第三面向至第五面向中之任一面向中，支撐元件包括或基本上由形狀記憶合金（SMA）組成，閥值溫度對應於SMA之變形溫度。

根據本發明第十面向，在前一面向中，支撐元件被配置成當其溫度處於或高於該變形溫度時變形，使得加熱元件可以回縮離開傳熱元件。第九面向和第十面向的優點是，因為SMA係受熱時發生相變的金屬合金，在加熱到處於或高於其變形溫度時變形。這使得SMA適合作為支撐元件的材料。取決於材料，SMA可以表現出單向記憶效應或雙向記憶效應。

根據本發明第十一面向，在第九面向或第十面向中之任一面向，支撐元件被配置成變形後，即使當其溫度隨後低於變形溫度，基本上仍保持在其變形後形狀。具有單向記憶效應的SMA在加熱到處於或高於變形溫度時變形，並且在隨後冷卻，溫度低於變形溫度時仍不回復到其原來形狀。這種設計允許SMA執行保險絲功能。當傳熱元件加熱到處於或高於明確限定的變形溫度時，觸發保險絲功能。

根據本發明第十二面向，在第六面向或第七面向中之任一面向，支撐元件包括或基本上由形狀記憶合金（SMA）組成，該閥值溫度對應於SMA之變形溫度。

根據本發明第十三面向，在前一面向中，支撐元件被配置成當其溫度隨後低於變形溫度時，實質上回復到其原來形狀。第十二面向和第十三面向的優點是，具有雙向記憶效應的SMA在加熱到處於或高於變形溫度時變形，並且在其溫度隨後低於變形溫度時回復到其原來形狀。這種設計允許支撐元件執行開關功能，用於在明確限定的溫度下進行溫度控制。

根據本發明第十四面向，在前一面向中，該支撐元件配置成在該支撐元件變形後，只要其溫度高於比變形溫度高的第二閥值溫度，則該支撐元件基本上保持在其變形後形狀，即使當其溫度隨後低於變形溫度也不回復原來形狀。一些SMA在低於變形溫度時呈現雙向記憶效應，但在加熱到處於或高於比變形溫度高的第二閥值溫度時呈現單向記憶效應。這種設計允許支撐元件在相應的明確限定的溫度下執行開關功能和保險絲功能。

根據本發明第十五面向，在第九面向至第十四面向中之任一面向中，SMA包括或基本上由銅-鋁-鎳（Cu-Al-Ni）組成。使用銅-鋁-鎳的優點是其生產成本較低、可以配置成高於100°C的變形溫度，以及滯後性小。

根據本發明第十六面向，在第三面向至第八面向中之任一面向中，支撐元件包括或基本上由雙金屬材料組成。

根據本發明第十七面向，在前一面向中，支撐元件被配置成根據加熱元件的溫度而變形，使得加熱元件在處於或高於閥值溫度時回縮離開傳熱元件。雙金屬材料通常由結合在一起的兩種金屬材料組成。因為這兩種材料表現出不同的熱膨脹係數，所以雙金屬材料在加熱時會變形。雙金屬材料的優點是其變形可以用於使加熱元件回縮離開傳熱元件。另外，由於雙金屬材料的變形係漸進和可逆的過程，因此藉由使用雙金屬材料，在一定溫度範圍內對加熱元件與傳熱元件之間的接觸面積提供了更好的反復控制。

根據本發明第十八面向，在第十六或第十七面向中之任一面向，雙金屬材料包括或基本上由鋼和銅組成，或由鋼和黃銅組成。鋼和銅或鋼和黃銅係常見的雙金屬材料，並且製造成本較低。

根據本發明第十九面向，在第三面向或第十七面向中之任一面向，加熱元件包括或基本上由磁性材料組成，使得在消耗品的傳熱元件也是包括或基本上由磁性材料組成時，加熱元件與傳熱元件之間的磁吸引力可以在加熱元件的溫度低於閥值溫度時建立加熱元件與傳熱元件之間的接觸。磁性材料之間的磁吸引力可以用於確保當消耗品與氣溶膠產生裝置一起使用時，加熱元件和傳熱元件保持接觸。利用磁力可提供進一步的優點，因為磁性相互作用不經受在重復使用時可能發生的機械磨損。

根據本發明第二十面向，在前述面向中，閥值溫度係加熱元件的居里溫度。在處於或高於加熱元件的居里溫度時，加熱元件與傳熱元件之間的磁吸引力減小或消除，使得加熱元件回縮離開傳熱元件。當磁性材料加熱到處於或高於其居里溫度時，材料的磁性會發生變化。這種設計的優點是，可以削弱或消除磁吸引力，使得加熱元件與傳熱元件之間的接觸面積縮小或可以解除接觸。因此，可以可靠利用在居里溫度下的磁相變，以允許加熱元件在明確限定的溫度下執行開關或保險絲功能。

根據本發明第二十一面向，在第十九面向或第二十面向中之任一面向，支撐元件被配置成使加熱元件在遠離傳熱元件的方向上機械性偏移。當加熱元件與傳熱元件之間的磁吸引力縮小或消除時，機械性偏移允許支撐元件將加熱元件回縮離開傳熱元件。

根據本發明第二十二面向，在第三面向至第二十一面向中之任一面向，支撐元件包括或由彈簧形狀或線圈形狀組成。

根據本發明第二十三面向，在前述面向的任一面向中，加熱元件係被配置成用於加熱傳熱元件的感應線圈，且傳熱元件為感受器元件。這種配置可使加熱元件提供對傳熱元件的靈敏且準確的加熱，從而提供了靈敏且準確的溫度控制。

根據本發明第二十四面向，在前述面向中之任一面向中，加熱元件係電氣元件，且氣溶膠產生裝置包括用於向電氣加熱元件供電的電源。與例如燃燒式能源等其他電源相比，電源的優點是可靠、可預測、便於更換、可再充電且尺寸緊湊。

根據本發明第二十五面向，在第三面向至第二十四面向中之任一面向，支撐元件將加熱元件可移動地附接到氣溶膠產生裝置的殼體。這種設計使得加熱元件在支撐元件縮短、伸長或以其他方式變形時進行可明確限定的移動。

本發明之第二十六面向係一種與根據本發明第十九面向的氣溶膠產生裝置一起使用，並可附接到氣溶膠產生裝置的消耗品。該消耗品包括氣溶膠產生基質和傳熱元件。傳熱元件包括或基本上由用於加熱氣溶膠產生基質的磁性材料組成，其閥值溫度係加熱元件的居里溫度。當處於或高於居里溫度時，加熱元件和傳熱元件之間的磁吸引力可減小或消除，使得加熱元件回縮離開傳熱元件。第二十六面向的優點類似於第十九面向的優點。

根據本發明第二十七面向，在前一面向中，氣溶膠產生基質包括液體或煙草材料。

本發明之第二十八面向係一種氣溶膠產生系統。該氣溶膠產生系統包括消耗品和根據本發明第一面向至第二十五面向中之任一面向的氣溶膠產生裝置，該消耗品包括氣溶膠產生基質以及被配置成用於加熱氣溶膠產生基質的傳熱元件。第二十八面向的優點類似於第一面向至第二十五面向的優點。

本發明之第二十九面向係一種氣溶膠產生系統，該氣溶膠產生系統包括根據本發明第二十六或第二十七面向中之任一面向的消耗品和根據本發明第十九面向的氣溶膠產生裝置。第二十九面向的優點類似於第十九、第二十六和第二十七面向的優點。

根據本發明第三十面向，在前一面向中，氣溶膠產生基質包括液體或煙草材料。

根據本發明第三十一面向，在第二十八面向至第三十面向中之任一面向，該氣溶膠產生系統係電子煙。

圖1顯示氣溶膠產生裝置200以及與氣溶膠產生裝置200一起使用的消耗品100之示意圖。該氣溶膠產生裝置包括加熱元件210。該消耗品包括傳熱元件110和氣溶膠產生基質140。消耗品100連接、插入、附接或接合氣溶膠產生裝置200以供使用。可以藉由任何合適的連接、附接或接合器件來實現這種相連。該連接、附接或接合器件可以包括按壓配適連接件、對應的電連接件、消耗品100和氣溶膠產生裝置上的相互接合部分、磁性元件或任何其他合適的連接件。消耗品100包括傳熱元件110。當消耗品100與氣溶膠產生裝置200附接或連接時，該傳熱元件與加熱元件210接觸，從而加熱元件210可以對傳熱元件110進行加熱。傳熱元件110與加熱元件210之間的接觸面積應該足夠大，以確保傳熱元件可由加熱元件210充分加熱。消耗品100包括氣溶膠產生基質140，該氣溶膠產生基質被配置成與傳熱元件110接觸或進入接觸，使得該氣溶膠產生基質可以由傳熱元件110加熱以產生供吸用的氣溶膠。氣溶膠產生基質140可以是例如電子煙液或煙草基質等任何適當的基質。如果是電子煙液，消耗品100設置有可以與傳熱元件110直接連通的液體儲存裝置。消耗品100可以設置有與傳熱元件110接觸並且與液體儲存裝置接觸的吸附構件120。傳熱元件110對被吸收在吸附構件120中的液體進行加熱，以產生供使用者吸用的氣溶膠。消耗品100設置有一個或多個進氣口101、以及可以是煙嘴或類似配置的出氣口102。從一個或多個進氣口101到出氣口102的空氣流動路徑穿過或直接連通液體儲存裝置及/或吸附構件120，以允許產生的氣溶膠通過出氣口102排出，以供使用者吸用。替代性的做法是將出氣口102設置在氣溶膠產生裝置200上，且在消耗品100與氣溶膠產生裝置200附接、連接、及/或與該氣溶膠產生裝置一起使用時，建立使空氣經由氣流路徑從一個或多個進氣口101流到出氣口102的氣流路徑。

氣溶膠產生裝置200的加熱元件210可以包括電加熱元件。電加熱元件包括電阻加熱器或任何合適的加熱器類型。氣溶膠產生裝置200可以設置用於向加熱元件210供電的電源。電源可以是可更換的或可充電的例如電池等電源。加熱元件210被配置成可相對於傳熱元件110移動，並且當加熱元件210加熱到處於或高於閥值溫度時回縮離開傳熱元件110。此時，加熱元件210與傳熱元件110之間的接觸面積縮小或解除接觸，從而加熱元件210對傳熱元件110的加熱減小或停止。這種設計防止傳熱元件110的溫度高於閥值溫度，並藉此防止消耗品100中的氣溶膠產生基質的溫度高於閥值溫度，以避免消耗品100過熱。所謂過熱可以指將氣溶膠產生基質加熱到過高溫度，使得所產生的氣溶膠具有不期望的或甚至有害的化學成分。過熱還可以指將加熱元件和傳熱元件加熱到過高溫度，可能使得氣溶膠產生裝置200或消耗品100損壞。

加熱元件210可以連接或附接到支撐元件220，而使加熱元件210可相對於消耗品100的傳熱元件110移動。另外，支撐元件220可以被配置成將加熱元件210可移動地附接或連接到氣溶膠產生裝置200的殼體201。支撐元件220與加熱元件210直接接觸，並且受到加熱元件210加熱，使得支撐元件220和加熱元件210具有基本上相同的溫度。當加熱元件210加熱到處於或高於因支撐元件220的材料成分而異的閥值溫度，使得支撐元件220升溫到該溫度時，支撐元件220被配置成在該溫度時變形，使得加熱元件210回縮離開傳熱元件110，從而減少或消除加熱元件210對傳熱元件110的加熱。這種設計允許支撐元件220和加熱元件210執行溫度控制功能，將傳熱元件110的溫度，並因此將氣溶膠產生基質140的溫度控制在閥值溫度以下。閥值溫度取決於支撐元件220的材料成分，並且被配置成高於氣溶膠產生裝置200或消耗品100的正常工作溫度或溫度範圍，並且低於氣溶膠產生裝置200或消耗品100及/或氣溶膠產生基質140過熱的過高溫度。通常，加熱元件110可以被配置為具有150°C至350°C範圍內的閥值溫度。該溫度範圍較適宜包括煙草材料的氣溶膠產生基質。對於包括電子煙液的氣溶膠產生基質，150°C至290°C溫度範圍內是較佳的閥值溫度。

如圖1中所示的支撐元件220處於第一溫度。該第一溫度可以是消耗品未使用時的環境溫度，或者在氣溶膠產生裝置200和消耗品100的正常工作條件下使用消耗品時的溫度，即當產生氣溶膠供使用者吸用時，不會發生過熱時的溫度。如圖1所示，加熱元件210與傳熱元件110接觸，其接觸面積足夠大，以充分加熱傳熱元件110而產生氣溶膠。

當加熱元件210加熱到處於或高於因支撐元件220的材料成分而異的閥值溫度，而使支撐元件220升溫到該溫度時，支撐元件220變形，使得加熱元件210與傳熱元件110之間的接觸面積縮小，或解除接觸。其情況如圖2所示。支撐元件220可包括或由彈簧形狀或線圈形狀組成，並且可成形為使得支撐元件220的溫度低於閥值溫度時，傳熱元件110的至少一部分與加熱元件210接觸。當支撐元件220被加熱到處於或高於閥值溫度時，包括或由彈簧形狀或線圈形狀組成的支撐元件220變形，使得彈簧或線圈形狀變成至少部分縮短及/或壓縮，或以其他方式變形，致使加熱元件210的至少一部分回縮離開傳熱元件110。藉此使加熱元件210和傳熱元件110之間的接觸面積縮小，或者解除接觸。當支撐元件220處於或高於閥值溫度，傳熱元件110與加熱元件210之間的接觸面積縮小或者解除接觸後，就縮小或基本上停止由於加熱元件210的加熱而引起的傳熱元件110的加熱速率，從而防止傳熱元件110的溫度進一步升高。以此方式，可以防止消耗品100過熱，並且可以將傳熱元件的溫度，並藉此將氣溶膠產生基質的溫度，控制成基本上低於閥值溫度的溫度。

支撐元件220的變形可以是彈性變形。因此，當支撐元件220的溫度隨後低於閥值溫度時，支撐元件220可以被配置成基本上回復到如圖1中所示的原來形狀，使傳熱元件110再次與加熱元件210接觸。因此，支撐元件220可以被配置成充當溫度開關。例如，如果期望防止氣溶膠產生基質過熱，則這種配置較為適用。替代性的做法是將支撐元件220配置成當其溫度隨後低於閥值溫度時基本上不回復原狀，而是配置成保持變形後的形狀。在這種情況下，要將支撐元件220回復到其原來形狀可能需要額外施加機械力。因此，支撐元件220可以被配置成充當溫度保險絲。例如，如果期望防止消耗品100及/或氣溶膠產生裝置200過熱，並且還要防止進一步使用可能已經損壞的消耗品100及/或氣溶膠產生裝置200，則這種配置較為適用。

支撐元件220配置成執行開關功能或保險絲功能，是取決於支撐元件220的材料成分。支撐元件220可以包括允許支撐元件220以恒溫方式作用，即，將其溫度保持在處於或低於閥值溫度的材料。附加或替代的做法是，適合用於支撐元件220的材料可以包括具有明確限定的居里溫度的形狀記憶合金（SMA）、雙金屬材料和磁性材料。

形狀記憶合金係表現出形狀記憶效應的合金。記憶效應可以是單向記憶效應或雙向記憶效應，即金屬合金可以「記住」一個或兩個預先配置之形狀，當SMA被加熱到處於或高於其變形溫度時，可以轉變到該一個形狀或在該兩個形狀之間轉變。這種記憶效應是基於合金馬氏體相和奧氏體相之間的相變化產生，合金在這兩種相時分別具有各自不同的晶體結構，且當金屬合金加熱到處於或高於變形溫度時及/或當冷卻到低於變形溫度時，合金會在這兩種相之間轉變。取決於SMA加熱達到的溫度，相變可以是可逆也可以是不可逆。SMA的優點在於相變快速且靈敏，這是因為其相變取決於SMA的溫度，但與大多數相變不同的是，其相變無關於時間。因此，SMA的相變發生在變形溫度。參考圖1和圖2可知，SMA的形狀記憶效應因為有上述特性，可以用於使支撐元件220在溫度低於SMA的變形溫度時，具有如圖1所示的形狀/長度，並且在支撐元件220加熱到處於或高於變形溫度時變形，而縮短或壓縮，如圖2所示。

對於表現出雙向記憶效應的SMA，其相變是可逆的變化。SMA可以因為溫度的不同，在兩個明確定義的形狀之間反復變形，從而執行溫度開關功能。在這種情況下，支撐元件220配置成使其SMA的變形溫度高於產生吸用氣溶膠的正常工作溫度，並且低於氣溶膠產生基質及/或消耗品及/或氣溶膠產生裝置的過熱溫度。當支撐元件220的溫度低於變形溫度時，配置成具有如圖1所示的第一記憶形狀/長度，使得傳熱元件110與加熱元件210接觸。當支撐元件220被加熱到處於或高於變形溫度，支撐元件220被配置成由於上述相變特性而變形，成為如圖2所示的第二記憶形狀/長度，從而使加熱元件210的至少一部分回縮離開傳熱元件110，並使傳熱元件110和加熱元件210之間的接觸面積縮小或解除接觸。應注意的是，上述循環——在兩個記憶形狀之間反復變形——可能會有滯後，即支撐元件220變形為第二記憶形狀/長度時所需的變形溫度，即處於或高於該溫度時支撐元件220才會變形為第二記憶形狀/長度的溫度，可能不同於，且通常高於支撐元件220回復到第一記憶形狀/長度所需的變形溫度，亦即在低於該溫度時支撐元件220會回復到第一記憶形狀/長度的溫度。

對於表現出單向記憶效應的SMA，其相變為不可逆。SMA在被加熱到處於或高於變形溫度時可以變形為記憶形狀，並且即使其溫度隨後低於變形溫度時，仍保持變形後的記憶形狀。這種支撐元件220可以執行保險絲功能。此時支撐元件220被配置成使其變形溫度高於產生吸用氣溶膠的正常工作溫度，並且低於氣溶膠產生基質及/或消耗品及/或氣溶膠產生裝置的過熱溫度。當支撐元件220的溫度低於變形溫度時，該支撐元件被配置成具有如圖1所示的預先配置的形狀/長度，使得傳熱元件110與加熱元件210接觸。在本說明書所謂的預先配置的形狀/長度，並不是指記憶形狀/長度，而是可以在製造過程中實現的形狀/長度。當支撐元件220被加熱到處於或高於變形溫度時，支撐元件220由於上述不可逆相變而變形為如圖2所示的記憶形狀/長度，從而使加熱元件210的至少一部分回縮離開傳熱元件110，使傳熱元件110和加熱元件210之間的接觸面積縮小或解除接觸，從而防止過熱。要將支撐元件220回復到圖1所示的原來形狀/長度可能需要施加機械力。

SMA材料也可以在第一變形溫度下呈現單向記憶效應，並且在第二變形溫度下呈現雙向記憶效應，其中該第一變形溫度不同於該第二變形溫度。例如，Cu-Al-Ni係常見的SMA，可以配置為具有第二變形溫度，例如大約150°C，並且具有第一變形溫度，例如大約200°C。因此，包含Cu-Al-Ni的支撐元件220在被加熱到處於及高於第二變形溫度且低於第一變形溫度時可以執行開關功能，且在被加熱到處於或高於第一變形溫度時可以執行保險絲功能。Cu-Al-Ni比其他SMA更為適用，因其生產成本較低，滯後性小，並且變形溫度高。此外，還可以藉由在生產過程中改變合金中的Al或Ni含量，來調整其變形溫度。

替代性的作法是，該支撐元件220可以包括或由雙金屬材料組成。雙金屬材料通常由具有不同熱膨脹率的兩種不同金屬材料，結合在一起而組成。由於兩種金屬材料熱膨脹係數不同，當雙金屬材料被加熱時，材料變形，並且當雙金屬材料被冷卻時，材料基本上回復到其原來形狀。與SMA不同的是，雙金屬材料不是在預定的變形溫度下變形。由於變形是基於雙金屬材料的熱膨脹，因此變形是在一定溫度範圍內發生的漸進過程。包括或由雙金屬材料組成的支撐元件220可被配置成在第一溫度下具有如圖1所示的形狀/長度，使得加熱元件210和傳熱元件110具有足夠大的接觸面積，以使傳熱元件110被加熱元件210充分加熱。第一溫度較佳的是在消耗品100與用於產生吸用氣溶膠的氣溶膠產生裝置正常工作的溫度範圍。當支撐元件220被加熱並且其溫度升高時，由於熱膨脹率不同，支撐元件220逐漸變形，而逐漸變短或以其他方式變形。例如，當支撐元件220的溫度從第一溫度增加到較高溫度時，支撐元件220可變形到特定的形狀/長度，使得加熱元件210的一部分從傳熱元件110回縮，但僅使傳熱元件110與加熱元件210之間的接觸面積縮小。從而可以縮小或停止由於加熱元件210的加熱而引起的傳熱元件110的加熱速率。當支撐元件220被加熱到第二溫度時，傳熱元件110可逐漸變形為如圖2所示的形狀，使得加熱元件210回縮離開傳熱元件110，傳熱元件110與加熱元件210之間的接觸解除。因此第二溫度對應於閥值溫度。當支撐元件220隨後逐漸冷卻時，支撐元件220逐漸變形而伸長或以其他方式變形，加熱元件210朝向傳熱元件110移動，使得在溫度低於閥值溫度時，傳熱元件110再次與加熱元件210接觸。進一步冷卻支撐元件220使得支撐元件220進一步伸長，再次增加傳熱元件110與加熱元件210之間的接觸面積。因此，支撐元件220基於其溫度執行開關功能。另外，由於支撐元件220逐漸變形特定，以及因為支撐元件220的溫度改變，加熱元件210會回縮離開傳熱元件110的現象，支撐元件220在低於閥值溫度以下的一個溫度範圍內，可對傳熱元件110的加熱速率，執行溫度調節。雙金屬材料可以包括或基本上由耐腐蝕性佳、機械穩定性高、生產成本低的常見的鋼-銅或鋼-黃銅材料或類似雙金屬成分組成。

一種替代性的作法是，如果消耗品的傳熱元件110包括或由磁性材料組成，氣溶膠產生裝置200的加熱元件210可以包括或由磁性材料組成，使得加熱元件210和傳熱元件110向彼此施加磁吸引力。當消耗品附接或連接到氣溶膠產生裝置時，磁吸引力可以使傳熱元件110和加熱元件210接觸。傳熱元件110及/或加熱元件210的磁性材料係具有相應居里溫度的磁性材料。當處於或高於居里溫度時，磁性材料經歷可逆相變，使得磁性材料的磁性降低或消除，而低於居里溫度時，保持磁性。當傳熱元件110或加熱元件210被加熱到處於或高於居里溫度時，使傳熱元件110和加熱元件210接觸的磁吸引力縮小或消除，從而傳熱元件110和加熱元件210之間的接觸面積縮小或解除接觸，就可以防止過熱。因此，這裡的閥值溫度就是居里溫度係。支撐元件220可以包括或由彈簧形狀或線圈形狀組成。彈簧形狀或線圈形狀配置成使得加熱元件210在離開傳熱元件110的方向上機械式偏向。

加熱元件210及/或傳熱元件110被配置成使其居里溫度高於產生吸用氣溶膠的正常工作溫度。如圖1所示，在加熱元件210及/或傳熱元件110的溫度低於居里溫度時，傳熱元件110和加熱元件210由於磁吸引力而彼此接觸，該磁吸引力大於由於彈簧或線圈機械偏置而產生的力。當傳熱元件110及/或加熱元件210被加熱到處於或高於相應居里溫度時，傳熱元件110及/或加熱元件210至少部分失去磁性，使得傳熱元件110和加熱元件210之間的磁吸引力減小或消除。由於加熱元件210在離開傳熱元件110的方向上機械式偏向，所以加熱元件210從加熱元件210回縮，如圖2所示。傳熱元件110和加熱元件210之間的接觸面積縮小或消除，從而減小或消除由於加熱元件210的加熱而引起的傳熱元件110的加熱速率，藉此防止過熱。當傳熱元件110及/或加熱元件210的溫度隨後降低到低於居里溫度時，磁性材料經歷反向相變，磁性基本上恢復，並使傳熱元件110和加熱元件210之間的磁吸引力基本上恢復。從而支撐元件220回復到其原來形狀，加熱元件210移動到其原來位置，如圖1所示。藉此，加熱元件210及/或傳熱元件110可以執行溫度開關功能，此時是以居里溫度作為該閥值溫度。由於釹的磁性強度，該磁性材料較佳為包括釹。

圖3和圖4顯示氣溶膠產生裝置200和與氣溶膠產生裝置一起使用的消耗品100。該氣溶膠產生裝置200和消耗品100可以是關於圖1和圖2的實施方式所描述的氣溶膠產生裝置200和消耗品100，但經過如下所述的具體修改。代替前述彈簧形狀或線圈形狀，該支撐元件220可以包括或基本上由條帶或膜組成，並且可以彎曲或彎折，使得在支撐元件220的溫度低於閥值溫度時，加熱元件210的至少一部分由於支撐元件220的彎折或彎曲形狀，而與傳熱元件110接觸。當支撐元件220被加熱到處於或高於閥值溫度時，包括或由條帶或膜組成的支撐元件220變形，使得彎折或彎曲的條帶或膜變成至少部分不彎曲或以其他方式變形，加熱元件210的至少一部分回縮離開傳熱元件110。由此，加熱元件210和傳熱元件110之間的接觸面積縮小，或者解除接觸。當支撐元件220處於或高於閥值溫度，傳熱元件110和加熱元件210之間的接觸面積縮小或者解除接觸時，會縮小或基本上消除由於加熱元件210的加熱而引起的傳熱元件110的加熱速率，固可防止傳熱元件110的溫度進一步升高。替代性的作法是，在加熱元件210和傳熱元件包括如關於圖1和圖2的說明所述之磁性材料的情況下，支撐元件220可包括或基本上由條帶或膜組成，並且可以是彎曲或彎折的條帶或膜，使得加熱元件210在離開傳熱元件110的方向上機械式偏向。以此方式，可以執行如關於圖1和圖2的實施方式所描述的保險絲功能或開關功能，從而可以防止消耗品100及/或氣溶膠產生裝置200及/或氣溶膠產生基質140過熱。附加或替代的作法是，在圖1和圖2的的實施方式所描述的消耗品100中，氣溶膠產生基質140可以包括煙草基質而不是電子煙液。

雖然本發明揭露內容已經描述某些實施方式和通常相關聯的方法，但是該等實施方式和方法的變更和變換對於熟悉該項技術者來說並無困難。因此，上述對示例實施方式的描述並不能用來限定或約束發明內容。在不脫離由獨立請求項和從屬請求項限定的本發明範圍之情況下，都可以做出其他改變、替換和變更。

100:消耗品 101:進氣口 102:出氣口 110:傳熱元件 120:吸附構件 140:氣溶膠產生基質 200:氣溶膠產生裝置 201:裝置殼體 210:加熱元件 220:支撐元件

[圖1]顯示根據本發明之實施方式的氣溶膠產生系統之示意圖，該氣溶膠產生系統包括與氣溶膠產生裝置一起使用的消耗品，該消耗品處於第一溫度； [圖2]顯示根據本發明之實施方式的氣溶膠產生系統之示意圖，該氣溶膠產生系統包括與氣溶膠產生裝置一起使用的消耗品，該消耗品處於第二溫度； [圖3]顯示根據本發明之實施方式的氣溶膠產生系統之示意圖，該氣溶膠產生系統包括與氣溶膠產生裝置一起使用的消耗品，該消耗品處於第一溫度； [圖4]顯示根據本發明之實施方式的氣溶膠產生系統之示意圖，該氣溶膠產生系統包括與氣溶膠產生裝置一起使用的消耗品，該消耗品處於第二溫度。

100:消耗品

101:進氣口

102:出氣口

110:傳熱元件

120:吸附構件

140:氣溶膠產生基質

200:氣溶膠產生裝置

201:裝置殼體

210:加熱元件

220:支撐元件

Claims (15)

1. 一種與消耗品一起使用的氣溶膠產生裝置，該消耗品包括用於對氣溶膠產生基質進行加熱，並且可附接到該氣溶膠產生裝置的傳熱元件；該氣溶膠產生裝置包括： 加熱元件，用於在該消耗品附接到該氣溶膠產生裝置時，對該消耗品的該傳熱元件進行加熱，其中， 該加熱元件在該消耗品附接到該氣溶膠產生裝置時，可相對於該傳熱元件移動，並且 被配置成當其溫度高於閥值溫度時發生移動，藉此縮小在消耗品附接到氣溶膠產生裝置且加熱元件的溫度低於該閥值溫度時，在加熱元件與傳熱元件之間形成的接觸面積，或者解除該接觸。
2. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置，其中，該加熱元件被配置成以該移動回縮離開該傳熱元件，其中，該加熱元件耦接到能夠由該加熱元件加熱的支撐元件。
3. 如請求項2所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件被配置成在該加熱元件的溫度處於或高於該閥值溫度時變形，藉此使該加熱元件能夠回縮離開傳熱元件。
4. 如請求項3所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件被配置成在該加熱元件的溫度處於或高於該閥值溫度時彈性變形，並且當該加熱元件的溫度低於該閥值溫度時實質上回復到其原來形狀。
5. 如請求項4所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件被配置成在該加熱元件的溫度處於或高於該閥值溫度時在一個維度上縮短，並且在該加熱元件的溫度低於該閥值溫度時，藉由伸長而實質上回復到其原來長度。
6. 根據請求項1到5中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件包括或基本上由表現出恒溫特性的材料組成。
7. 如請求項2至3中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件包括或基本上由形狀記憶合金（SMA）組成，並且該閥值溫度對應於該SMA之變形溫度。
8. 如請求項7所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件被配置成當其溫度處於或高於該變形溫度時變形，使得該加熱元件可以回縮離開該傳熱元件。
9. 如請求項7或8中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件被配置成變形後基本上保持在其變形後形狀，即使在隨後其溫度低於該變形溫度，仍不回復。
10. 如請求項4或5中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件包括或基本上由形狀記憶合金（SMA）組成，並且該閥值溫度對應於該SMA之變形溫度。
11. 如請求項10所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件被配置成當其溫度隨後低於該變形溫度時，實質上回復到其原來形狀。
12. 如請求項3至6中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該支撐元件包括或基本上由雙金屬材料組成，其中該支撐元件被配置成根據該加熱元件的溫度而變形，使得在該加熱元件處於或高於該閥值溫度時，會回縮離開該傳熱元件。
13. 如請求項3至5中任一項所述之氣溶膠產生裝置， 其中，該加熱元件包括或基本上由磁性材料組成，使得當該消耗品的該傳熱元件包括或基本上由磁性材料組成時，該加熱元件與該傳熱元件之間的磁吸引力可以在該加熱元件的溫度低於該閥值溫度時，使該加熱元件與該傳熱元件之間建立接觸。
14. 如請求項13所述之氣溶膠產生裝置，其中，該閥值溫度係該加熱元件的居里溫度，當該加熱元件處於或高於該居里溫度時，該加熱元件與該傳熱元件之間的該磁吸引力減小或消除，使該加熱元件回縮離開該傳熱元件。
15. 一種氣溶膠產生系統，包括： 消耗品，該消耗品包括氣溶膠產生基質以及被配置為用於加熱該氣溶膠產生基質之傳熱元件；以及 如請求項1至14中任一項所述之氣溶膠產生裝置。

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