TWI590772B - 用於清潔氣溶膠產生裝置的加熱元件之方法及設備 - Google Patents

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用於清潔氣溶膠產生裝置的加熱元件之方法及設備
本發明係關於一種使用具有可在使用的加熱元件的氣溶膠產生裝置之方法，且係關於包含有使用在抽吸物件的消耗之加熱元件的氣溶膠產生裝置。
抽吸物件其中氣溶膠形成基體、如含有香煙的基體被加熱而非燃燒在此技術係為習知。此被加熱的抽吸物件之目的係在減少傳統香煙中由於燃燒及煙草的熱分解劣化產生的已知有害之煙成分。通常在此被加熱的抽吸物件中，氣溶膠係由於熱從熱源傳遞到實體分離的氣溶膠形成基體或材料而產生，此基體可位於熱源之內、周圍、或下游。在抽煙時，揮發性化合物藉來自熱源的熱傳遞從氣溶膠形成基體釋出，且隨著通過抽吸物件的空氣中飄散。當釋出的化合物被冷卻時，其等被冷凝而形成被消費者吸入的氣溶膠。
許多先前技術文件揭示用於消耗或抽吸被加熱之抽吸物件的氣溶膠產生裝置。此等裝置例如包含被加熱的抽吸系統及電力加熱抽吸系統。此等系統之一項優點在於，其等顯著地減少側流香煙，而仍使煙客選擇地中止及重新抽吸。被加熱抽吸系統之一例被揭示於美國專利No.5,144,962中，其在一個實施例中包含與一加熱器接觸的香味產生媒介。當媒介物耗盡時，媒介物及加熱器兩者被更換。其中不需移除加熱元件而可更換抽吸物件的氣溶膠產生裝置係眾所期待者。
通常，與氣溶膠產生裝置一起使用的抽吸物件包括一氣溶膠形成基體，其經常與其他元件被組合成桿之型式中。通常，此桿被構成在形狀及尺寸上可被插入一氣溶膠產生裝置，其包括一用於加熱氣溶膠形成基體的加熱元件。
其他的氣溶膠產生裝置，如揭示在美國專利No.5,878,752中的電力打火機，使用如陶瓷或金屬的一套筒圍住加熱器固定具，且一電阻性加熱元件靠近套筒加熱。與套筒式加熱器配合，一清潔元件隨意地被插入電力打火機之香煙容器或置於其出口處以吸收、吸引及/或催化地打斷熱釋出的凝結水。在此系統中，香煙加熱器固定具可由刀刃形成，其同心地圍住一被嵌入的香煙。
對照於此系統，在如電致動加熱元件的一加熱元件與氣溶膠形成基體之間的直接接觸可提供有效的手段，以加熱氣溶膠形成基體而形成可吸入的氣溶膠。在此一裝置構造中，當加熱元件被致動時，來自一加熱系統的熱幾乎可瞬間地輸送到氣溶膠形成基體的至少一部分，且此可促成氣溶膠之快速產生。又，產生氣溶膠所需要的整體加熱能量，可低於氣溶膠形成基體並不直接接觸一加熱元件且基體之初期加熱係藉對流或輻射產生的系統中之情況。而與氣溶膠形成基體直接接觸的加熱元件的情形，與加熱元件接觸的基體之部分的初期加熱係由傳導達成。
如在此所使用，「氣溶膠產生裝置」係關於一裝置，其與氣溶膠形成基體互相作用以產生氣溶膠。氣溶膠形 成基體可為氣溶膠形成物之部分，例如一抽吸物件之部分。氣溶膠產生裝置可包括一或多個元件，用於從電源供應能量到氣溶膠形成基體，以產生氣溶膠。
氣溶膠產生裝置可被稱為一被加熱之氣溶膠產生裝置，其係包括一加熱器的氣溶膠產生裝置。加熱器較佳為用來加熱一氣溶膠形成物之氣溶膠形成基體，以產生氣溶膠。
一氣溶膠產生裝置可為電力加熱型之氣溶膠產生裝置，其係包含由電力作用之加熱器的氣溶膠產生裝置，其將一氣溶膠形成物之氣溶膠形成基體加熱以產生氣溶膠。一氣溶膠產生裝置可為氣體加熱型之氣溶膠產生裝置。一氣溶膠產生裝置可為抽吸裝置，其與一氣溶膠形成物之氣溶膠形成基體相互作用以產生氣溶膠，此氣溶膠可通過使用者的口直接吸入使用者的肺部。
如在此所使用者，名詞「氣溶膠形成基體」係關於一基體，其可釋出能形成氣溶膠的揮發性化合物。此揮發性化合物可藉加熱氣溶膠形成基體而被釋出。一氣溶膠形成基體可被吸附、塗佈、含浸或者承載到一載體或支撐體上。一氣溶膠形成基體可方便地為氣溶膠產生物或抽吸物件件的部分。
一氣溶膠形成基體可為固體或液體，且可包括含有煙草的材料，此材料含有在加熱時從氣溶膠形成基體釋出的揮發性煙草氣味之化合物。在較佳實施例中，氣溶膠形成基體可包括均質化的煙草材料，例如鑄葉煙草(cast leaf tobacco)。
如在此所使用者，名詞「氣溶膠產生物」及「抽吸物件」係指一包括有氣溶膠形成基體的物件，此基體能釋出可形成氣溶膠之揮發性化合物。例如，氣溶膠產生物可為一抽吸物件，其可產生氣溶膠而通過使用者的口直接吸入使用者的肺部。一氣溶膠產生物能為可捨棄式。
較佳為，氣溶膠產生物係為被加熱之氣溶膠產生物，其包括一氣溶膠形成基體之氣溶膠產生物，此基體被加熱而非燃燒，以釋出能形成氣溶膠之揮發性化合物。藉加熱氣溶膠形成基體形成的氣溶膠可包含比藉由燃燒或氣溶膠形成基體之熱分解劣化產生較少的習知有害成分。一氣溶膠產生物可為或可包括一煙草棒。
本指令提供一種使用氣溶膠產生裝置的方法、氣溶膠產生裝置、及如在本說明書中舉出包含一氣溶膠產生裝置的套組。許多實施例在本說明書中被舉出。
因而，本發明之一個形態可提供一種使用氣溶膠產生裝置的方法，裝置具有用於加熱一氣溶膠形成基體的可再使用之加熱元件。此方法包括的步驟有：使加熱元件與氣溶膠形成基體直接接觸且提高加熱元件的溫度到第1溫度，而將氣溶膠形成基體加熱以產生氣溶膠。然後，此方法提供下列步驟：從與氣溶膠形成基體的接觸移除或撤回加熱元件且提高加熱元件的溫度到第2溫度，而充分地將沈積在加熱元件上的有機材料作熱釋出。第2溫度係高於第1溫度。熱釋出可藉熱分解或碳化反應而產生。
氣溶膠形成基體可為固體的氣溶膠形成基體。或者，氣溶膠形成基體可包括固體及液體元件兩者。氣溶膠形成基體可包括含有煙草的材料，此材料包含揮發性煙草氣味化合物，其係在加熱時從基體釋出。或者，氣溶膠形成基體可另包括一氣溶膠形成劑。適當的氣溶膠形成劑之例子為甘油及丙二醇。
若氣溶膠形成基體為固體的氣溶膠形成基體時，固體氣溶膠形成基體可包括例如下列之一或多種：粉末、顆粒、丸、碎片、套管、含有：藥草葉、煙草葉、煙草梗之片斷、重組之煙草、加工煙草、均質化煙草、擠出煙草及膨脹後煙草中之一或多種的切條或切片。固體的氣溶膠形成基體可為鬆散的型式，或可設置在適當的容器或匣中。例如，基體之氣溶膠形成材料可被包含在紙或包材中，且具有塞子之形式。在氣溶膠形成基體為塞子形式之情況時，包含任何包紙的整體塞子被認為係氣溶膠形成基體。
隨意地，固體氣溶膠形成基體可包含額外的煙草或非煙草揮發性氣味化合物，其在基體之加熱時被釋出。固體氣溶膠形成基體亦可包含膠囊，其例如含有額外的煙草或非煙草揮發性氣味化合物，且此膠囊在固體氣溶膠形成基體之加熱期間會熔解。
隨意地，固體氣溶膠形成基體可被設在或埋入在熱穩定載體中。載體可採取粉末、顆粒、丸、碎片、絕緣套管、切條或切片之型式。固體氣溶膠形成基體疼以例如片狀、泡沫、膠體或泥漿狀沈積在載體的表面，或者 能以圖案沈積，以便在使用時提供一非均勻的氣味輸送。
在較佳實施例中，氣溶膠形成基體被含在一抽吸物件中，例如，如香煙之桿形抽吸物件。抽吸物件較佳為具適當尺寸及形狀，以便與氣溶膠產生裝置接合而使氣溶膠形成基體與裝置之加熱元件接觸。例如，抽吸物件可具有約30mm與約100mm之間的總長度。抽吸物件可具有一外徑在約5mm與約12mm之間。
名詞上游及下游可用來說明元件或抽吸物件之元件的相對位置。為了簡化起見，在此使用之名詞「上游」及「下游」係指沿著抽吸物件之桿且參照氣溶膠被抽吸通過桿的方向。
加熱元件可方便地形成為針、銷、桿、或刀刃，其等可被插入抽吸物件中以接觸氣溶膠形成基體。氣溶膠產生裝置可包括一個以上之加熱元件且在下列說明中，加熱元件係意為一或多個加熱元件。
加熱元件之溫度可提高到第1溫度及第2溫度兩者。溫度可藉任何適當的方法提高。例如，溫度可藉著與另一熱源接觸造成的傳導而提高。溫度可藉變動的電磁場造成感應而提高。溫度可藉著使電流通過一導線或電阻性路徑造成的電阻性加熱而提高。在一個實施例中，路徑為0.5與5 ohms之間的電阻。
較佳為，加熱元件包括在其表面上一具有電導路徑或線設置的剛性電絕緣基體。較佳為，電絕緣基體之尺寸及形狀可使其直接插入到氣溶膠形成基體內。若電絕緣基體不夠剛強的話，加熱元件可包括另一補強機構。 電流可通過路徑或線以將此加熱元件及氣溶膠形成基體加熱。
較佳為，氣溶膠產生裝置另包括電子電路，用於控制電流對加熱元件之供應以控制溫度。氣溶膠產生裝置亦包括用來感測加熱元件之溫度的機構。此可使電子電路或控制電路提高加熱元件的溫度到第1溫度及第2溫度兩者。較佳為，第1溫度係高到足以造成揮發性化合物從氣溶膠形成基體釋出及因而形成氣溶膠的溫度。較佳為，第1溫度係不致高到足以將氣溶膠形成基體燒毀的溫度。
較佳為，第1溫度係低於約攝氏375度。例如，第1溫度可為在80℃與375℃之間，例如在100℃與350℃之間。加熱元件保持在第1溫度的時間之長度可被固定。例如，第1溫度可被維持在大於2秒之期間，例如在2秒與10秒之間。加熱元件保持在第1溫度的時間之長度可為變數。例如，氣溶膠產生裝置可包括一感測器，用來確定一使用者何時在抽吸物件上抽吸且時間可由使用者在抽吸物件上抽吸的時間之長度來控制。
在加熱元件與氣溶膠形成基體接觸的期間，加熱元件進行一熱循環，其中加熱元件被加熱到第1溫度且然後被冷卻。當加熱元件從與氣溶膠形成基體之接觸移除時，加熱元件較佳為比第1溫度更冷。在接觸的期間，氣溶膠形成基體的微粒可黏著到加熱元件之表面。又，被來自於加熱元件的熱釋出的揮發性化合物及氣溶膠可變成沈積在加熱元件的表面。黏著且沈積到加熱元件的 微粒及化合物會阻止加熱元件以最佳方式發揮功能。此等微粒及化合物亦可在氣溶膠產生裝置之使用期間被破壞且將不舒服或苦味傳給使用者。為了此等原因，希望能定期地清潔加熱元件。
較佳為第2溫度係高到足以將與加熱元件接觸的有機化合物作熱釋放。有機化合物可為在加熱元件與一基體之間的接觸期間黏著且沈積到加熱元件的表面之任何微粒及化合物。
有機化合物之熱釋放可由熱分解產生。熱分解係一過程，其中化合物由於熱之作用而分解。有機化合物通常被熱分解以形成有機蒸氣及液體，其等在本發明中會從加熱元件移開而使加熱元件變成被清潔的狀態。
較佳為，沈積在加熱元件上的有機材料藉著提高加熱元件的溫度到約430℃或以上而作熱釋出。例如，溫度可被提高到大於475℃或大於550℃。溫度可被提高到更高的溫度如高於600℃或大於800℃。
較佳為，加熱元件被保持在第2溫度一段期間，以達成有機化合物之熱釋出。例如，加熱元件可被保持在第2溫度超過5秒。較佳為，加熱元件可被保持在第2溫度在5秒與60秒之間，例如在10秒與30秒之間。
用於與氣溶膠產生裝置一起使用的抽吸物件包括一個量的氣溶膠形成基體。氣溶膠形成基體可整個在加熱元件之單一熱循環期間被消耗。在一個此種實施例中，加熱器時常地接通且溫度在操作期間藉提供到加熱元件的能源之量來調節。例如，若加熱元件在抽吸物件的消 耗期間被維持在第1溫度的話，將會是此種情況。或者，加熱元件通過熱循環反覆地脈動到第1溫度並返回。當一使用者在抽吸物件上抽吸時，此等脈動會瞬間隨週期產生。氣溶膠之一部分係每次溫度到達第1溫度時產生，且氣溶膠產生係每次加熱元件再冷卻時停止。當無另外的氣溶膠產生時，抽吸物件已被消耗完。因而，可能有超過5個或超過10個或超過15個熱循環，其中加熱元件被提高到第1溫度且然後在抽吸物件被耗盡之前被冷卻。
使用者可移除已耗盡的抽吸物件且在不執行提高加熱元件之溫度到第2溫度的步驟下更換為新的未消耗抽吸物件。換言之，使用者在執行清潔步驟以從加熱元件熱分接有機材料之前可消耗超過一個抽吸物件。
因而，加熱元件的溫度可在提高加熱元件之溫度到第2溫度的步驟之前複數次地被提高到第1溫度。
提高加熱元件之溫度到第2溫度以將黏著或沈積在加熱元件上的有機材料作熱釋出的步驟可被稱為清潔步驟。
清潔步驟可由以使用者以人工方式致動。一使用者可決定，加熱元件需要被清潔且致動一清潔循環，其中加熱元件被提高到第2溫度為期預定的期間。致動可藉按壓在氣溶膠產生裝置上的按鈕達成。較佳為，清潔循環會在預定或預先程式化的熱循環之後自動地終止。
氣溶膠產生裝置可包括一感測手段，用於決定是否一抽吸物件與氣溶膠產生裝置接合。若抽吸物件被接合 時，較佳為氣溶膠產生機構包括控制手段，例如控制軟體，其作用以避免加熱元件被加熱到第2溫度，藉此而防止清潔循環在當一抽吸物件與氣溶膠產生裝置接合時被致動。
清潔步驟可自動地被致動。例如，氣溶膠產生裝置可包括用於偵測何時加熱元件從與氣溶膠形成基體的接觸被移除，例如何時抽吸物件從裝置被移除。當此事件被偵測到時，加熱元件可自動地循環通過一清潔機制，其中加熱元件被加熱到第2溫度一段期間。
與氣溶膠產生裝置相關的控制手段可記錄被使用者消耗的抽吸物件之數目，且在預定數之抽吸物件已被耗盡之後，自動地啟動一清潔循環。
在某些實施例中，一氣溶膠產生裝置可包括一電池，以提供能量來加熱此加熱元件。若氣溶膠產生裝置與用於對電池再充電及其他功能的對接站相連的話是有利的。清潔循環在當氣溶膠產生裝置進入對接站時被啟動是有利的。對接站能比氣溶膠產生裝置供應更多電力到加熱元件，且第2溫度因而可更高。較高的第2溫度會造成更有效或更快的清潔過程。
在一個形態中，本說明書提供一氣溶膠產生裝置，包括一加熱元件被連結到一控制器。控制器被程式化以通過第1熱循環來致動加熱元件，其中加熱元件的溫度被提高到比約400℃更低的第1溫度，以在加熱元件表面上產生375℃的平均溫度及在表面的任何地方之最大溫度，即為420℃之最大局部化溫度。此可使氣溶膠從 沈積於加熱元件附近的氣溶膠形成基體被形成而不致燒毀氣溶膠形成基體。控制器又被程式化，以通過第2熱循環來致動加熱元件，其中加熱元件的溫度被提高到比約430℃更高的第2溫度，以便將沈積在加熱元件上的有機材料作熱釋出。
較佳為，第1溫度係高於80℃。例如，第1溫度可在80℃與375℃之間，或在100℃與350℃之間。
氣溶膠產生裝置可為用於執行上述之方法的任何裝置。例如，氣溶膠產生裝置可為包括一控制器，其被程式化以執行上述或定義在申清專利範圍中之方法。
控制器可容納於氣溶膠產生裝置中。或者，控制器可容納在一對接站，其可連結到氣溶膠產生裝置且因而被連結到氣溶膠產生裝置之加熱元件。
在一個形態中，本說明書提供包括有一適於容納一抽吸物件且包括一加熱元件之氣溶膠產生裝置的套組，套組又包括一藉著將黏著或沈積在加熱元件上的有機材料作熱釋出而清潔加熱元件的指令。此指令可說明如何將有機材料熱分解，例如藉加熱。此指令可說明一個使用者如何致動在氣溶膠產生裝置內已程式化的自動清潔循環。
一套組可包括一可連結至氣溶膠產生裝置的對接站。指令可說明一使用者如何致動已程式化到對接站內的自動清潔循環。
一套組另包括一個多個抽吸物件，一套組包含指令，用於執行任何上述或在申請專利範圍中定義的方法。
關於本說明書之一個形態所述之特徵亦可被應用於在此所述之其他實施例。
第1圖係顯示依第1實施例的氣溶膠產生裝置10之一部分。氣溶膠產生裝置10與一抽吸物件20接合，以由一使用者消耗抽吸物件20。
抽吸物件20包括四個元件，一氣溶膠形成基體30、一中空管40、一傳遞部50、及一口部濾嘴60。此等四個元件依序地配置且成同心對齊且由香煙紙組合而形成桿21。桿具有嘴端22，在使用時使用者將其嘴部插入此嘴端；及一遠端23，位於桿上與嘴端22相對。位於嘴端22與遠端23之間的元件可被稱為嘴端之上游或遠端之下游。
當組合時，桿21為45厘米長且具有直徑為7.2厘米。
氣溶膠形成基體30位於中空管40之上游且延伸到桿21之遠端23。氣溶膠形成基體包括一束包在鋁紙(未圖示)中的捲曲鑄葉煙草而形成煙塞。鑄葉煙草包括添加物，含有甘油作為氣溶膠形成添加物。
中空管40位於氣溶膠形成基體30之正下游且由醋酸纖維素製成。管40形成一具有直徑為3厘米的孔。中空管40之一個功能係將氣溶膠形成基體30定位成朝向桿21之遠端23，使得其可與加熱元件接觸。中空管40作用係當加熱元件被插入氣溶膠形成基體30時，可防止氣溶膠形成基體30沿著桿朝向嘴端22。
傳遞部50包括一長度為18厘米之薄壁管。傳遞部50使揮發性物質從氣溶膠形成基體30釋出並通過桿21朝向嘴端22。揮發性物質可在傳遞部內冷卻以形成一氣溶膠。
口部濾嘴60係由醋酸纖維素形成的傳統口部濾嘴，且具有7.5厘米之長度。
如上說明的四個元件藉緊密地包在香煙紙70內組合。紙在此特定實施例中係具有標準特性或等級的標準香煙紙。紙在此特定實施例中係習知的香煙紙。例如，紙可為具有包含纖維素纖維(纖維之十字交叉，被H鍵互相連結)、充填物及燃燒劑的非等向性結構之多孔材料。充填物可為CaCo3且燃燒劑可為下列之一或多種：檸檬酸鉀/鈉、醋酸鈉、MAP(磷酸二氫氨)、DSP(磷酸二鈉)。每平方公尺之最後成分可為約25克纖維+10克碳酸鈣+0.2克燃燒添加劑。紙的多孔度可為在0與120 coresta。紙與元件之每一個之間的介面將元件定位且形成抽吸物件1之桿15。
紙與元件之每一個之間的介面將元件定位且形成抽吸物件20之桿21。雖然上面所述且顯示在第1圖之特定的實施例具有組合在香煙紙中之5個元件，但明顯地，於此技術中具有通常知識者當知，已討論的依上述實施例之抽吸物件可具有額外的元件且此等元件可被組合在另外香煙包材或相等之物。同樣地，依本發明之抽吸物件可具有較少的元件。又，此技術中具通常知識者當知，與在此已討論的許多實施例相關之元件的許多尺 寸僅為例子，且在不違離在此說明的實施例之主旨下，許多元件之適當或其他之尺寸可被選擇。
氣溶膠產生裝置10包括一外殼12用於容納供消耗之抽吸物件20。加熱元件90位於外殼12內且定位成抽吸物件之遠端23接合。加熱元件90被形成止於一個點91之刀刃形狀。
當抽吸物件20被推入外殼12內時，加熱元件90之點91與氣溶膠形成基體30接合。藉施加一力到抽吸物件，加熱元件90刺穿到氣溶膠形成基體30內。一旦適當地定位時，因為抽吸物件20之遠端23抵住外殼12之作為止件的端壁17，故可防止進一步的刺穿。
當抽吸物件20適當地與氣溶膠產生裝置10接合時，加熱元件90已被插入氣溶膠形成基體30內。
第2圖詳細地顯示加熱元件90包含在第1圖之氣溶膠產生裝置10中。加熱元件90大致為刀刃狀。即，加熱元件具有一長度，在使用時會沿著與加熱元件接合之抽吸物件之縱軸延伸。加熱元件亦具有一寬度及一厚度。寬度大於厚度。加熱元件90止於一點或尖部91用以刺穿抽吸物件20。加熱元件包括一電絕緣基體92，其形成加熱元件90之形狀。電絕緣材料可為例如氧化鋁(Al2O3)、穩定化氧化鋯(ZrO2)。此技術中具有通常知識者當知，電絕緣材料可為任何適當的電絕緣材料且許多陶瓷材料適於使用作為電絕緣基體。
一電導材料之路徑93被電鍍在絕緣基體92之表面。路徑93係由白金之薄層形成。任何適當的導電材料 可用於路徑，且適當的材料之名單包含許多金屬，包含為人熟知的金。路徑93之一端藉第1接點94被連結到電力供應部，且路徑93之另一端藉第2接點95被連結到電力供應部。當電流通過路徑93時，會產生電阻式加熱。此會加熱整個加熱元件90及周遭環境。當通過加熱元件90之路徑93的電流被關閉時時，沒有電阻式加熱且加熱元件90之溫度迅即降低。
加熱元件90亦包含環圈96。環圈96可由能導電的適當材料製成，只要環圈96之設計亦選擇能降低電阻性加熱。在一個實施例中，當路徑93由鉑或鉑合金製成時，環圈96可由金或銀或包含任一者之合金製成。因為環圈96材料之電阻的差異，較少的熱在環圈區域形成且環圈96比含有路徑93的加熱元件90之部分有較低的平均溫度。在另一實施例中，環圈96可由絕緣材料形成如陶瓷或其他適當的絕緣材。
環圈96與含有路徑93的加熱元件90之平均表面溫度比較，提供一冷的區域。例如，冷的區域之平均溫度可大於50℃，在操作時其比含有路徑93的加熱元件90之平均表面溫度更冷。含有環圈96可提供許多優點，包含其降低由任何在電路板上的電子產生的溫度。除外，當如塑膠之材料被使用在裝置中時，環圈96保護裝置10之許多部分的熔解或劣化。環圈96亦減少裝置之遠端處的凝結，因為此氣溶膠在通過環圈96上方時會冷卻。由包含在裝置10中的電子(未圖示)及接點94及95造成的凝結水之減少可協助保護此等元件。
氣溶膠產生裝置10包括能使加熱元件90被致動的一電力供應器及電子(未圖示)。此致動可反應於使用者在抽吸物件上的抽吸而手動操作或自動地產生。當加熱元件被致動時，氣溶膠形成基體被加熱且產生或放出揮發性物質。當一使用者在抽吸物件20的嘴端上抽吸時，空氣被吸入抽吸物件20且揮發性物質凝結而形成可吸入的氣溶膠。此氣溶膠通過抽吸物件20的嘴端22且進入使用者的口部。
在一特定實施例(概略地顯示於第5圖)中，一氣溶膠產生裝置包括一處理器或控制器19，用於連結到一加熱元件90以控制加熱元件的加熱。控制器19被程式化，以通過第1熱循環致動加熱元件，其中加熱元件的溫度被提高到375℃之第1溫度。此能使氣溶膠從位於加熱元件附近的氣溶膠形成基體上形成。控制器進一步被程式化，以通過第2熱循環致動加熱元件，其中加熱元件的溫度被提高到550℃之第2溫度為期30秒。此能使位於加熱元件上的有機材料分解或熱分解。
使用一氣溶膠產生裝置10的方法之一特定實施例將參照第1及4圖說明。第4圖係顯示本發明一個方法之一實施例中執行的步驟之流程圖。
步驟1-(第4圖中之符號100)：氣溶膠產生裝置10的加熱元件90被移動到與含在抽吸物件20內之氣溶膠形成基體30接觸。為了達成此，抽吸物件20被插入氣溶膠產生裝置10之外殼12中。一加熱元件90被置入外殼12內，且從外殼12之底面17突出，使得其可插入容 納在外殼內之任何抽吸物件。由於抽吸物件20係滑入外殼12內，加熱元件90之尖端或點91接觸抽吸物件之遠端23。抽吸物件之朝外殼之底端17之進一步移動造成加熱元件90刺穿位於抽吸物件20之遠端23的氣溶膠形成基體。一旦抽吸物件已經完全插入外殼時，抽吸物件之遠端23抵住於外殼12之底面17且加熱元件已到達最大之刺穿。
步驟2：(符號200)當使用者在抽吸物件20之嘴端22上抽吸或噴煙時，氣溶膠產生裝置10中的感測器會偵測此事。在偵測到一使用者噴煙或抽吸時，控制器19送出指令去致動加熱元件，以加熱到第1溫度。電流通過位於加熱元件上之導電路徑93，造成加熱元件之電阻性加熱。第1溫度係375℃，其足以將揮發性化合物從氣溶膠形成基體30釋出。此等揮發性化合物凝結以形成可吸入之氣溶膠，其吸入通過抽吸物件且進入使用者之口中。或者，可在裝置10之操作時可使用連續加熱，且使用者之噴煙或抽吸可用來啟動加熱，以補償在使用者之噴煙或抽吸時加熱元件90之任何溫度下降。
步驟3：(符號300)當使用者停止在抽吸物件20之嘴端22上抽吸時，氣溶膠產生裝置的感測器會偵測此事。控制器19送出指令將通過加熱元件90的電流關閉。此會停止路徑93之電阻性加熱，且加熱元件之溫度迅即降低。當溫度降低時，氣溶膠停止產生。或者，在上述之連續加熱期間，控制器19能根據所要設定點溫度而簡單地減少使用者噴煙或抽吸時之能量。
若氣溶膠形成基體30仍然包含揮發性化合物時，使用者可在抽吸物件20上另外續抽，且重複步驟2(第4圖之箭號350所表示)。步驟2及3可能視需要而如經常般重複，以消耗掉物件。
步驟4：(符號400)當使用者已完成抽吸物件之抽吸時，例如當加熱氣溶膠形成基體30時不再產生氣溶膠時，抽吸物件20從氣溶膠產生裝置10之外殼12被移除。此意即加熱元件90從與氣溶膠形成基體30之接觸被移除。幾乎無法避免地，加熱元件90會變成與從氣溶膠形成基體30衍生的一些沈積物或殘留物混合。此沈積物會傷害加熱元件之性能。例如，加熱元件上之沈積物會阻礙加熱元件與氣溶膠形成基體之間的熱傳遞。加熱元件上之沈積物也會在重複加熱時產生苦的化合物，當消耗隨後的抽吸物件時，其會傷害到產生的氣溶膠之氣味。
若使用者感覺到在加熱元件上之沈積物係在夠低的位準時，使用者可決定去消耗另一抽吸物件。在此情況下，步驟1至4可被重複。此藉第4圖之箭號450表示。
步驟5：(符號500)若使用者相信加熱元件需要清潔的話，使用者按壓在氣溶膠產生裝置10上之一按鈕(未圖示)，使控制器致動一清潔循環。在加熱循環期間，電流通過加熱元件90之路徑93以提高加熱元件之溫度到第2溫度。此第2溫度為550℃，係為能使加熱元件上之沈積物熱劣化或熱分解的溫度。加熱元件90被保持在550℃之溫度為期30秒，以便將沈積在加熱元件90 上之有機化合物熱釋出。
第3A圖顯示氣溶膠產生裝置之一部分。此圖顯示在裝置被使用以消耗一抽吸物件之後的加熱元件90。即，第3A圖顯示在上述方法的步驟4之後的氣溶膠產生裝置之加熱元件90。可看出加熱元件90被有機沈積物塗佈，在第3A圖中顯現為黑色。
第3B圖顯示在上面步驟5說明的清潔循環之執行後，與第3A圖所示的相同加熱元件。即，第3A圖之加熱元件90已被加熱到550℃的溫度且被保持此溫度為期30秒。可看出，在第3A圖中可看見的黑色沈積物已經被移除且加熱元件已經被清潔。在第3B圖中，加熱元件現在有光亮的外表，其中有機沈積物已經被移除。
在清潔後，氣溶膠產生裝置準備隨即使用。步驟1至5可被重複。此係藉第4圖之箭號550表示。
在上述一個方法之實施例中，當裝置偵測到使用者噴煙時，將加熱元件加熱到第1溫度以產生氣溶膠的步驟會發生。在其他實施例中，一使用者可手工地致動加熱元件以產生氣溶膠。
在上述一個方法之實施例中，啟動一清潔循環的步驟係手工致動。在其他實施例中，清潔循環可在抽吸物件每次從氣溶膠產生裝置移除時自動地啟動。
氣溶膠產生裝置10能與一對接站(未圖示)連結使用。對接站可被使用例如來對電池再充電，以驅動氣溶膠產生裝置。第6圖顯示當氣溶膠產生裝置被連結倒對接站時能被使用者的一方法之一個實施例。
步驟1-4係與針對於第4圖之上述說明相同。第6圖針對與上述相同的步驟係使用相同的參考符號。
步驟5：(符號600)氣溶膠產生裝置10係與用於容納裝置的對接站(未圖示)連結當。
步驟6：(符號700)氣溶膠產生裝置10被偵測時，一控制器致動清潔循環。在加熱循環的期間，電流通過加熱元件90之路徑93以提高加熱元件的溫度到第2溫度。第2溫度係550℃之第2溫度，此溫度能使在加熱元件上的沈積物熱劣化或熱分解。加熱元件90被保持在550℃之溫度為期30秒，以便將沈積在加熱元件90上之有機化合物熱釋出。在一個實施例中，控制器可從來自對接站的信號啟動，以指示裝置在預定數次的使用後並未清潔，例如使用者已經與加熱元件90接觸10或更多次而未執行清潔循環。然後控制器19強迫使用者執行清潔循環。例如，使用者可被禁止將加熱元件90致動，除非首先執行清潔循環。控制器19本身可包含將裝置10鎖住的指令或對接站可維持關於使用的資訊且對控制器19提供鎖住及解鎖的指令。
步驟7：(符號800)氣溶膠產生裝置從對接站移除。氣溶膠產生裝置準備隨即被使用。步驟1至7可被重複進行。此係藉第6圖之箭號850表示。
上述之實施例係說明但不限制本發明。由於上述實施例，與上述實施例一致的其他實施例對本技術中具有通常知識者當很明顯。
10‧‧‧氣溶膠產生裝置
20‧‧‧抽吸物件
30‧‧‧氣溶膠形成基體
40‧‧‧中空管
50‧‧‧傳遞部
60‧‧‧口件濾器
21‧‧‧桿
22‧‧‧嘴端
23‧‧‧遠端
70‧‧‧香煙紙
1‧‧‧抽吸物
15‧‧‧桿
90‧‧‧加熱元件
12‧‧‧外殼
91‧‧‧點
17‧‧‧端壁
92‧‧‧絕緣基體
93‧‧‧路徑
94,95‧‧‧接點
96‧‧‧環圈
19‧‧‧控制器
17‧‧‧外殼之底面
實施例將參照附圖更進一步說明，其中：第1圖係與一抽吸物件接合的氣溶膠產生裝置之第1實施例的概略橫截面圖；第2圖係顯示氣溶膠產生裝置之第1實施例的加熱元件之概圖；第3A圖係顯示具有被有機成分污染之表面的氣溶膠產生裝置之第1實施例的加熱元件之視圖；第3B圖係顯示第3A圖的加熱元件在有機成分被熱分解之後的視圖；第4圖係顯示一方法之第1實施例的流程圖；第5圖係顯示一氣溶膠產生裝置之結構的方塊圖；第6圖係顯示一方法之第2實施例的流程圖。

Claims (12)

  1. 一種使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，該氣溶膠產生裝置具有可再使用的加熱元件(90)，該方法包括下列步驟：使加熱元件(90)與氣溶膠形成基體(30)接觸，提高該加熱元件(90)的溫度到第1溫度，以將該氣溶膠形成基體(30)充分加熱而產生氣溶膠，從與該氣溶膠形成基體(30)的接觸的狀態移除該加熱元件(90)，及提高該加熱元件(90)的溫度到高於該第1溫度的第2溫度，以可將黏著或沈積在該加熱元件(90)上的有機材料作熱釋出。
  2. 如申請專利範圍第1項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中沈積在該加熱元件(90)上的有機材料係藉提高該加熱元件(90)的溫度到大於約430℃的第2溫度而被熱釋出。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中該加熱元件(90)被保持在該第2溫度為期在5秒與60秒之間。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中該氣溶膠形成基體(30)包括煙草。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中由於當與該氣溶膠形成基體(30)接觸時將該加熱元件(90)加熱到在80℃與375℃之間的平均第1溫度且最大局部溫度為420℃，形成氣溶膠。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中提高該加熱元件(90)的溫度到第1溫度以將該氣溶膠形成基體(30)充分加熱而產生氣溶膠的步驟，係在提高該加熱元件(90)的溫度到高於該第1溫度的第2溫度以充分地熱釋出黏著或沈積在該加熱元件(90)上之有機材料的步驟之前，先被執行二或多次。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中提高該加熱元件(90)的溫度到一高於該第1溫度的第2溫度以熱釋出黏著或沈積在該加熱元件(90)上之有機材料的步驟，係當該氣溶膠形成基體(30)從與該加熱元件(90)的接觸的狀態移除時自動地發生。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中提高該加熱元件(90)的溫度到高於該第1溫度的第2溫度以熱釋出黏著或沈積在該加熱元件(90)上之有機材料的步驟，係反應於被一使用者致動之啟動而產生。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之使用氣溶膠產生裝置(10)的方法，其中該氣溶膠產生裝置(10)可連結到一對接站，其中提高該加熱元件(90)的溫度到高於該第1溫度的第2溫度以熱釋出黏著或沈積在該加熱元件(90)上之有機材料的步驟，係當該氣溶膠產生裝置(10)被連結到該對接站時產生。
  10. 一種氣溶膠產生裝置(10)，包括被連結到一控制器(19)的一加熱元件(90)，其中，該控制器(19)被程式化，以通過第1熱循環 致動該加熱元件(90)，在該第1熱循環中，該加熱元件(90)的溫度被提高到低於約375℃之第1溫度，以從位於該加熱元件(90)附近的氣溶膠形成基體(30)形成氣溶膠，且其中，該控制器(19)被程式化，以通過第2熱循環致動該加熱元件(90)，在該第2熱循環中，該加熱元件(90)的溫度被提高到高於約430℃之第2溫度，以將黏著或沈積在該加熱元件(90)上的有機材料熱釋出。
  11. 如申請專利範圍第10項之氣溶膠產生裝置(10)，其中該平均第1溫度係在80℃與375℃之間且最大局部溫度為420℃。
  12. 一種氣溶膠產生裝置(10)，用於執行如申請專利範圍第1至9項中任一項的方法。
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