CN109152422A - 用于气溶胶生成***的流体可渗透加热器组件 - Google Patents

Abstract

用于气溶胶生成***的流体可渗透加热器组件包括导电扁平丝布置，以及用于电接触所述扁平丝布置的第一接触点(28)和第二接触点(48)，其中在所述第一接触点(28)和所述第二接触点(48)之间限定纵向轴线。中心电阻Rc是位于所述纵向轴线上的两个点之间的电阻，所述两个点中的一个定位成距所述第一接触点(28)的距离等于40％，且所述两个点中的另一个定位成距所述第一接触点(28)的距离等于60％。第一电阻R1是所述第一接触点(28)与位于所述纵向轴线上的点之间的电阻，所述点距所述第一接触点(28)的距离等于20％，且第二电阻R2是所述第二接触点(48)与位于所述纵向轴线上的点之间的电阻，所述点距所述第一接触点(28)的距离等于80％。所述中心电阻与第一电阻的比率Rc/R1在2与400之间，且所述中心电阻与所述第二电阻的比率Rc/R2在2与400之间。

Description

用于气溶胶生成***的流体可渗透加热器组件

技术领域

本发明涉及用于气溶胶生成***的流体可渗透加热器组件。确切地说，其涉及包括扁平丝布置的扁平流体可渗透加热器组件。

背景技术

将合乎希望的是拥有一种具有改进的性能的流体可渗透加热器组件。确切地说，将合乎希望的是拥有一种具有经优化接触和加热性能的流体可渗透加热器组件。

发明内容

根据本发明，提供一种用于气溶胶生成***的流体可渗透加热器组件。所述流体可渗透加热器组件包括导电扁平丝布置，以及用于电接触所述扁平丝布置且将扁平丝布置连接到外部电源的第一接触点和第二接触点。在第一接触点与第二接触点之间限定纵向轴线。在加热器组件中，中心电阻Rc是位于纵向轴线上的两个点之间的电阻，所述两个点中的一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的40％，且所述两个点中的另一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的60％。第一电阻R1是第一接触点和位于纵向轴线上的点之间的电阻，所述点距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的20％。第二电阻R2是第二接触点和位于纵向轴线上的点之间的电阻，所述点距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的80％。中心电阻与第一电阻的比率Rc/R1在2与400之间，且中心电阻与第二电阻的比率Rc/R2在2与400之间。

优选地，中心电阻与第一电阻的比率Rc/R1在2与300之间，更优选地在40与200之间。

优选地，中心电阻与第二电阻的比率Rc/R2在2与300之间，更优选地在40与200之间。

加热器组件包括对应于第一接触点和第二接触点之间的电阻的总电阻Rt。

优选地，中心电阻与总电阻的比率Rc/Rt对应于至少0.3或0.4，优选地0.5或0.6或0.7。

优选地，第一电阻与总电阻的比率R1/Rt在0.005与0.125之间，优选地大于0.01，更优选地在0.01与0.1之间，甚至更优选地在0.05与0.1之间。

优选地，第二电阻与总电阻的比率R2/Rt在0.005与0.125之间，优选地大于0.01，更优选地在0.01与0.1之间，甚至更优选地在0.05与0.1之间。

优选地，中心电阻Rc对应于第一接触点与第二接触点之间的加热器组件的总电阻Rt的至少50％。优选地，第一电阻和第二电阻各自对应于总电阻的约13％的最大值和总电阻Rt的约0.5％的最小值。

中心电阻Rc可对应于总电阻Rt的达约99％。优选地，中心电阻对应于总电阻Rt的约80％到约98％，更优选约90％到约95％。丝布置的一个选定区中的此高电阻允许此加热区中对丝的靶向电阻性加热以及待汽化的气溶胶形成流体的有效汽化。

作为一般规则，在本申请通篇每当术语“约”与特定值结合使用时，应理解，术语“约”之后的值由于技术考虑而不必正好是所述特定值。然而，与特定值结合使用的术语“约”始终理解为包含并且还明确地揭示术语“约”之后的特定值。

包括相对低的第一和第二电阻R1、R2的紧挨着第一和第二接触点且在第一和第二接触点之间的区限定加热器组件的电接触区。接触区被设计成不或基本上不将流动通过丝布置的接触区的电流转换成热量。包括相对高的中心电阻的第一和第二接触点之间的中心区限定加热器组件的加热区。

已发现，在上文所限定的范围内的中心电阻与第一和第二电阻之间的电阻比率，确切地说对应于总电阻中的每一个的约13％的最大值且同时对应于总电阻的约0.5％的最小值的接近第一和第二接触点的低电阻，对加热器组件的性能有益。

接近接触点的低电阻优选地比加热区的电阻小得多。接近接触点的电阻还可具有限定的最小值。

相比于例如包括丝布置的加热器组件(所述丝布置包括具有低网格密度的网格，例如优选用于丝布置的加热区的相似网格)，接近接触点的低电阻可积极地影响加热器组件的电接触。此外，低电阻在需要加热的情况下提供加热电流到较居中布置加热区的良好传输。另一方面，中心电阻与第一和第二电阻之间具有特定比率，确切地说，接触区中的最小电阻有利于限制热量从加热区耗散到接触区。借此，热量可保持在加热器组件的中心表面中，在该处发生汽化。加热器或相应气溶胶生成装置的总体功率消耗可能是有限的。此外，接触区中任何可能存在的包覆模制材料，通常为聚合物材料，较少受热量影响。

加热器组件中电阻分布的此可变性(例如，通过选择加热区和接触区的特定材料、尺寸或结构)允许改变(确切地说，增大)丝布置的总尺寸，然而不会改变太多，确切地说增大加热区。这可能是需要的或期望的，以便不对气溶胶生成装置的电力***施加过多的要求。

根据本发明的加热器组件的总电阻Rt可在约0.5欧姆和约4欧姆之间，更优选地在约0.8欧姆和约3欧姆之间，甚至更优选地为约2.5欧姆。

优选地，中心电阻Rc高于约0.5欧姆，更优选高于约1欧姆，甚至更优选地约约2欧姆。

优选地，第一电阻R1低于约100毫欧，更优选低于约50毫欧，例如所述电阻介于约5毫欧和约25毫欧之间。优选地，第一电阻高于约3毫欧，更优选地高于约5毫欧。

优选地，第二电阻R2低于约100毫欧，更优选低于约50毫欧，例如所述电阻介于约5毫欧和约25毫欧之间。优选地，第二电阻高于约3毫欧，更优选地高于约5毫欧。

贯穿本申请，每当提及某一值时，应理解，所述值以明确方式揭示。然而，出于技术考量，值还应理解为不必正好是所述特定值。

根据本发明的加热器组件的电阻不同于例如包括网格丝的现有技术加热器组件，在现有技术加热器组件中，在整个丝布置上具有相同网格密度的均质网格安装到加热器组件，或丝布置包括具有两个侧金属板作为接触件的网格。接触区中的电阻比使用金属板作为接触件时高，但在加热区中可相同或更高，这取决于例如用于中心加热区的材料或丝构造。

归因于接近接触点的所限定低电阻，加热器组件上的电阻可考虑到丝布置的接触和加热以及考虑到加热器组件的组装和使用而优化。

加热器组件的中心电阻的值可根据所要汽化结果或者例如根据加热器组件或待与所述加热器组件一起使用的气溶胶生成装置的参数来限定和挑选。举例来说，中心电阻的值可根据待汽化液体(黏度、汽化温度、汽化物质的量等)来挑选。

优选地，加热区的布置和电阻经提供且适于待通过丝布置的中心表面的丝有效地加热和汽化的液体。

优选地，加热器组件的接触区或丝布置的第一和第二侧表面的布置和电阻经提供且适于丝布置与外部电源的良好电接触。接触区还适于分别与丝布置的加热区或中心表面的最佳相互作用。

根据本发明的加热器组件可进一步包括对应于位于纵向轴线上的两个点之间的电阻的第一过渡电阻R1tp，所述两个点中的一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的20％，且所述两个点中的另一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的40％。加热器组件可进一步包括对应于位于纵向轴线上的两个点之间的电阻的第二过渡电阻R2tp，所述两个点中的一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的60％，且所述两个点中的另一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的80％。第一过渡电阻与第一电阻的比率R1tp/R1在1.1和400之间，第二过渡电阻与第二电阻的比率R2tp/R2在1.1和400之间，中心电阻与第一过渡电阻的比率Rc/R1tp在1.1和400之间，且中心电阻与第二过渡电阻的比率Rc/R2tp在1.1和400之间。

优选地，比率R1tp/R1、R2tp/R2、Rc/R1tp和Rc/R2tp在2和300之间，更优选在40和200之间。

包括第一过渡电阻R1tp的丝布置的第一过渡表面分别布置于丝布置或加热器组件的第一侧表面和中心表面之间。包括第二过渡电阻R2tp的丝布置的第二过渡表面布置于第二侧表面和中心表面之间。每一过渡表面包括大体上在对应第一或第二侧表面的第一或第二电阻到中心表面的中心电阻的范围内的电阻。

通过提供过渡电阻，例如通过提供电阻中的梯度，可实现加热器组件上的功率分布的平滑过渡和相应加热。

优选地，过渡电阻比中心电阻更接近第一或第二电阻。

第一和第二过渡电阻在加热器组件的第一和第二接触点之间跨纵向轴线的20％延伸。

术语‘扁平’加热器组件或‘扁平’丝布置贯穿本说明书用以指呈大体上二维拓扑歧管形式的丝布置或扁平加热器组件。因此，扁平丝布置和扁平加热器组件沿着某一表面大致在两个维度中延伸而不在第三维度上延伸。确切地说，所述表面内两个维度中的扁平丝布置的维度至少比正交于所述表面的第三维度大5倍。扁平丝布置和扁平加热器组件的实例为两个大体平行假想表面之间的结构，其中这两个假想表面之间的距离实质上小于所述表面内的延伸部。在一些优选实施例中，扁平丝布置是平面的，且扁平加热器组件是大体上平面的。在其它实施例中，扁平丝布置和扁平加热器组件沿着一个或多个维度弯曲，例如从而形成圆顶形状或桥形状。

扁平丝布置优选地用于扁平加热元件中，其在制造期间可易于处理且提供稳健的构造。

贯穿本说明书所使用的术语“丝”是指布置在两个电接触件之间的电路径。丝可分别任意地分叉和分开为若干路径或丝，或可从若干电路径汇聚为一个路径。丝可具有圆形、正方形、扁平的或任何其它形式的横截面。丝可以笔直或弯曲方式布置。

术语“丝布置”贯穿本说明书使用以指代一个丝或优选地多个丝的布置。丝布置可以是丝阵列，例如彼此平行布置。优选的是，丝可形成网格。网格可以是织造或非织造的。优选地，丝布置的厚度在约0.5微米与约500微米之间。丝布置可例如呈平行或交叉导电丝阵列的形式。丝可与电接触件一体地形成，所述电接触件例如由导电箔(例如，不锈钢箔)形成，所述导电箔经蚀刻以限定丝或中心表面以及侧表面中的开口。

丝布置的中心表面始终布置于丝布置的第一和第二侧表面之间。优选地，中心表面布置于第一和第二侧表面之间的几何中部。在具有大于横向延伸部的纵向延伸部的丝布置(例如，矩形丝布置)中，中心表面以及侧表面还可具有纵向或矩形形状。

可根据通过丝布置的加热方案或根据使丝布置接触加热器基板或接触加热器组件的方式来选择丝布置的第一和第二侧表面中的电阻。

第一和第二电阻可在两个侧表面中的每一个上均匀分布。

第一和第二电阻可在侧表面中的每一个上不规则地分布。举例来说，较高电阻可提供在边缘区中，且较低电阻可提供在侧表面的中心区中。

第一和第二电阻可相同或相对于中心电阻对称。然而，第一和第二电阻可不同。取决于鉴于所施加电压的丝布置的布置(第一或第二接触点连接到接地或连接到电压)，可存在稍微不同的局部加热。不同的电阻，例如第一和第二侧表面中的不同丝材料或丝密度，可用于校平加热的差异，且因此平衡加热器组件上的温度变化。因此可支持在丝装置的整个加热区上的一致加热。

根据本发明的扁平流体可渗透加热器组件还可包括中心电阻或第一和第二电阻或者中心电阻和第一和第二电阻相对于纵向轴线的变化。

加热器组件可例如包括从第一接触点延伸到第二接触点的中心纵向区，其中中心纵向区中的电阻低于中心纵向区外部的电阻。

举例来说，与中心纵向区中相比，较少或较小丝可沿着丝布置而布置在边缘区中。举例来说，中心纵向区中的网格密度可以高于沿着丝布置的横向纵向区中的网格密度。借此，功率分布可集中到中心表面的中心区上。此特定功率分布可例如通过扁平丝布置实现，其中在纵向轴线的方向上，在中心纵向区中布置比中心纵向区外更多的丝。

可通过选择用于丝布置的材料或通过丝布置中的丝的尺寸和布置来限定和改变电阻。优选地，依据预先选择的丝材料，电阻由开放区域与丝布置的总面积的比率限定。

举例来说，流体可渗透加热器组件可包括导电扁平丝布置，以及用于电接触扁平丝布置的第一接触点和第二接触点。在第一接触点与第二接触点之间限定纵向轴线。在加热器组件中，中心表面Sc是加热器组件在垂直于纵向轴线布设且在布置于所述纵向轴线上的两个点处与纵向轴线交叉的两条线之间延伸的区域，所述两个点中的一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的40％，且所述两个点中的另一个定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的60％。第一侧表面S1是加热器组件在垂直于纵向轴线布设且在第一接触点和某一点处与纵向轴线交叉的两条线之间延伸的区域，所述点布置在纵向轴线上且定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的20％。第二侧表面S2是加热器组件在垂直于纵向轴线布设且在第二接触点和某一点处与纵向轴线交叉的两条线之间的区域，所述点布置在纵向轴线上且定位成距第一接触点的距离等于第一和第二接触点之间的距离的80％。

中心表面Sc包括限定开放区域ScOA的多个开口，第一侧表面S1包括限定开放区域S1OA的多个开口，且第二侧表面S2包括限定开放区域S2OA的多个开口。中心表面的开放区域与第一侧表面的开放区域的比率ScOA/S1OA在1.1与30之间，且中心表面的开放区域与第二侧表面的开放区域的比率ScOA/S2OA在1.1与30之间。优选地，中心表面的开放区域与第一侧表面或第二侧表面的比率ScOA/S1OA或ScOA/S2OA在2与28之间，例如在2与15之间或在15与28之间。

中心表面的开放区域ScOA可在中心表面的总面积的约40％与约90％之间。优选地，中心表面中的开放区域在约50％与约80％之间，更优选地在约50％与约70％之间。

加热器组件可沿着纵向轴线的长度相对于丝布置具有恒定宽度。

加热器组件可沿着纵向轴线的长度具有变化的宽度。在这些状况下，出于计算开放区域的目的，将加热器组件视为平行于纵向轴线的两条线之间矩形区域，所述纵向轴线穿过距离纵向轴线最远的丝布置的点。由此，将加热器组件的较窄部分中的不存在丝布置的区域视为开放区域。

大多数加热可能发生在两个接触点之间的加热器组件的中心表面中。侧表面中可能发生极少的加热。

中心表面的开放区域由多个开口形成，所述开口优选地具有为使待雾化的流体渗透到开口中并允许流体的直接和有效加热而优化的尺寸和分布。

每一侧表面的开放区域小于中心表面的开放区域。然而，优选地，第一侧表面的开放区域不大于第一侧表面的总面积的约10％，且第二侧表面的开放区域也不大于第二侧表面的总面积的约10％。侧表面的开放区域可各自介于侧表面的总面积的约5％和约35％之间的范围内，例如约5％和约20％之间或约5％和约15％之间的范围内。

与例如具有低密度的网格(例如，比如优选用于丝布置的中心表面的网格)相比，侧表面中的小或极少开放区域可增强这些侧表面中的电接触。

此外，侧表面中的多个开口可限制液体从加热器组件泄漏。通常，从液体储存储集器，例如加热器组件的槽***或筒供应液体。液体渗透到中心表面中的所述多个开口中，在该处液体可经加热和雾化。

液体趋向于例如经由毛细管力在加热器基板和从加热器径向朝外的接触部分之间通过。当使用箔作为如现有技术丝布置中的接触部分时，此效果可能显著。

通过在侧表面中提供多个开口，液体将进入到开口中且因此保持在侧表面中。

此外，促进接触部分的包覆模制。包覆模制通常出于接触部分的稳定性目的而使用，例如当使用薄接触箔或松散网格时。侧表面可例如用耐热聚合物包覆模制。包覆模制可防止个别丝的移位或丝边缘的拆散。通过侧表面或整个接触部分的包覆模制，侧表面的稳定性可得以增强。这可在组装加热器组件时促进丝布置的安装。这还可促进保持丝布置的形式和形状。可因此改进使用丝布置的加热器的再现性和可靠性。

包覆模制材料可以是适合用于根据本发明的流体可渗透加热器中的任何材料。包覆模制材料可例如是能够耐高温(超过300摄氏度)的材料，例如聚酰亚胺或例如聚醚醚酮(PEEK)等热塑性材料。

在丝布置中，包覆模制材料可渗透到第一和第二侧表面中的开口中。开口可例如在丝布置中形成微通道。因此，可增强丝布置的材料与包覆模制材料之间的连接。低值开放区域，确切地说尺寸较小的开口，可额外支持包覆模制材料保持在侧表面中且不流动通过。

通过具备多个开口的丝布置，还可利用包覆模制的侧表面防止或减少泄漏。归因于包覆模制侧表面的表面不是扁平的，因此表面不规整性可用于液体保持。

丝布置的中心表面中的开放区域的比率或开放区域的值或者中心表面中的所述多个开口的开口的数目、尺寸和布置可例如根据待汽化的液体(黏度、汽化温度、汽化物质的量等)来挑选。

丝布置的第一和第二侧表面中的开放区域的比率或开放区域的值可例如根据通过丝布置的加热方案或根据使丝布置接触加热器基板或接触加热器组件的方式来选择。还可例如根据所使用的包覆模制材料(包覆模制期间的流速、温度等)选择两个侧表面中的开放区域的值。

侧表面中的所述多个开口可均匀且有规则地布置在两个侧表面中的每一个上方。

侧表面中的所述多个开口可不规则地布置在侧表面中的每一个上方。举例来说，更多或更大开口可提供在边缘区中，且更小或更少开口可提供在侧表面的中心区中。

两个侧表面中的开口的量和分布可相同或相对于中心表面对称。然而，两个侧表面中的开口的数量和分布可在两个侧表面中不同，例如以校平归因于对丝布置的特定功率施加而导致的加热的差异。

布置于侧表面和中心表面之间的过渡表面可包括在侧表面的开放区域到中心表面的开放区域的范围内的开放区域梯度。

扁平丝布置可例如为带孔片材。带孔片材的中心表面可包括由多个开口彼此分离或分隔的多个加热器丝。带孔片材的侧表面可各自包括多个开口。

开口可例如通过化学蚀刻或激光处理制造。

扁平丝布置可例如为网格布置，其中中心表面的网格以及第一和第二侧表面的网格各自包括网格密度。中心表面中的网格密度低于第一和第二侧表面中的每一个中的网格密度。因此，电阻在两个侧表面中比中心表面中低。网格的丝之间的间隙限定中心表面的开放区域以及第一和第二侧表面中的每一个的开放区域。

可通过编织应用不同编织模式来制造网格的不同表面，从而制造网格布置。借此，可制造具有侧表面和中心表面中的不同密度网格的网格的单一条带或连续带。可将连续生产的网格带切割成适当尺寸的网格条带。

可以通过可靠且可重复的方式以低成本制造丝布置。丝布置可以一个制造步骤制造，而不需要组装个别丝布置零件。

在网格布置中，对应于电阻梯度的网格密度梯度可定位于第一侧表面和中心表面之间以及中心表面和第二侧表面之间。这些网格梯度可表示中心表面和侧表面之间的过渡表面。

中心表面的网格可包括纬纱开孔，其尺寸与中心表面的网格的经纱开孔相同。借此，可制造具有中心表面中的规则正方形开口的网格。

第一和第二侧表面的网格可包括大于零的纬纱开孔且无经纱开孔。由此，可在两个侧表面的网格中制造极小、规则布置的开口。

优选地，在丝布置的编织方向中，相同数目个(经纱)丝被布置成沿着丝布置的整个长度彼此紧靠。在这些实施例中，连续经纱丝优选地至少从第一侧表面延伸到第二侧表面，并且更优选沿着丝布置的整个长度延伸。通过此方法，可制造网格布置，其中两个侧表面中的经纱开孔等于中心表面的的经纱开孔。

优选地，丝布置是网格布置。

对于丝布置的丝，可使用适合于制造丝布置和被加热的任何导电材料。

用于丝布置的优选材料为金属，包含金属合金，和碳纤维。可将碳纤维添加到金属或其它载体材料，以改变丝的电阻。

丝直径的范围可在约8微米与约50微米之间，优选地在约10微米与约30微米之间，更优选地在约12微米与约20微米之间，例如约16微米。

由网格制成的侧表面可经压缩。借此，网格的个别丝之间的电接触以及因此与丝布置的接触可得以改进。

中心表面中的开口的尺寸可例如具有在约25微米与约75微米之间的长度和宽度或直径，例如在约60与约80微米之间的长度和宽度或直径。

侧表面中的开口的尺寸可例如具有在约0.5微米与约75微米之间的长度和宽度。优选地，侧表面中的开口的尺寸具有例如达约75微米的宽度，此时长度减小到约0.5微米。优选地，侧表面中的开口的尺寸具有介于约5微米和约50微米之间的直径或对应的开口区域。

扁平丝布置的中心表面可具有例如约5mm²和约35mm²之间的范围内，例如约10mm²和约30mm²之间的范围内，例如约25mm²的尺寸。优选地，中心表面具有矩形，优选地大体上正方形形式，例如约5×5mm²。在具有大约相同长度和宽度的表面中可以保持低散热。

侧表面可具有例如在约3mm²到约15mm²之间的范围内，例如在约5mm²到约10mm²之间的范围内，例如约5mm²或约10mm²的尺寸。

取决于丝上的接触件或接触点的位置，接触点之间的距离可等于丝布置的总长度。通常，两个接触点之间的距离短于丝布置的总长度。优选地，纵向延伸超出接触点的丝布置的剩余纵向端的规格与侧表面的规格相等或类似且如本文所描述。确切地说，网格丝的纵向端优选地包括电阻和开放区域作为侧表面。

优选地，侧表面具有条带的形式，例如约5×(1-2)mm²的矩形条带。

接触部分或侧表面的尺寸可分别适于提供与用以将加热器组件连接到电源的连接器的良好接触，例如与弹簧针的接触。

中心表面中的所述多个开口中的开口数量的范围可例如在每mm²约5个与约100个开口之间，优选地在每mm²约15个与约70个开口之间，例如为每mm²约40个开口。

侧表面中的所述多个开口中的开口数量的范围可例如在每mm²约20个与约400个开口之间，优选地在每mm²约50个与约350个开口之间，例如为每mm²约300个到约350个开口。

丝布置可经预处理。预处理可以是化学或物理预处理，例如从而改变丝表面的表面特性。举例来说，可处理丝表面以增强丝的润湿性，优选地仅在中心表面或加热区中。已发现，增大的润湿性对电子汽化装置中通常使用的液体，所谓的电子烟液，尤其有利。电子烟液通常包括例如甘油或丙二醇等气溶胶形成剂。液体可额外包括香料或烟碱。

通过根据本发明的经加热丝布置汽化的气溶胶形成液体包括至少一种气溶胶形成剂和液体添加剂。

气溶胶形成液体可以包括水。

液体添加剂可以是液体调味剂或液体刺激物质中的任何一种或组合。液体调味剂可以例如包括烟草调味剂、烟草提取物、水果调味剂或咖啡调味剂。液体添加剂可以是例如：香草、焦糖和可可等甜味液体、草药液体、辛辣液体或含有例如咖啡因、牛磺酸、尼古丁或食品工业中使用的已知的其它刺激剂的刺激液体。

有利的是，流体可渗透加热器组件包括基板，所述基板包括穿过所述基板的开口。导电扁平丝布置在基板中的开口上方延伸。加热器组件进一步包括将扁平丝布置附接到基板的紧固件。

紧固件可自身是导电的且可充当电接触件，用以提供通过丝布置的加热电流。

紧固件可以是化学或机械紧固件。丝布置可例如通过接合或胶合附接到基板。

优选地，紧固件是例如夹具、螺丝或形状锁定紧固件等机械紧固件。国际专利公开案WO2015/117701中已详细描述夹具和使用夹具将丝布置夹紧到加热器基板的扁平加热器组件。特此参考此国际专利公开案WO2015/117701和其关于加热器组件的内容且特此并入其中使用和描述的夹具。

紧固件可以是前述紧固件中的一种或组合。

优选地，加热器组件是扁平加热器组件，优选地可电阻加热的流体可渗透扁平加热器组件。

根据本发明，还提供一种电操作气溶胶生成***。所述***包括气溶胶生成装置和包括液态气溶胶形成基质的筒。所述***进一步包括根据本发明和如本文所描述的用于加热液体气溶胶形成基质的流体可渗透加热器组件。筒包括具有开口的壳体，其中加热器组件跨越筒的壳体的开口延伸。气溶胶生成装置包括限定用于接纳筒的腔的主体、电源和电接触件，所述电接触件用于将电源连接到加热器组件，也就是说，连接到加热器组件的第一和第二接触点，用于加热丝布置。

优选地，筒包括液体，所述液体包括至少气溶胶形成剂和液体添加剂。

已经关于根据本发明的加热器组件描述气溶胶生成***的特征和优点。

附图说明

关于实施例进一步描述本发明，所述实施例借助于以下图式说明，图式中：

图1是加热器组件上方的电阻分布的示意性说明；

图2是网格布置的示意性说明；

图2a是图2的网格布置的电阻分布的示意性说明；

图3是具有网格布置的加热器组件的分解视图；

图4示出图3的组装好的加热器组件；

图5示出具有网格布置的加热器基板；

图6是图5的放大视图；

图7示出网格布置的过渡区和接触区的放大视图；

图8示出网格加热器的锡镀敷接触区；

图9是网格布置的另一实施例的示意性说明；

具体实施方式

在图1中，示出在位置0％处的第一接触点与位置100％处的第二接触点之间沿着加热器组件的纵向轴线100的电阻分布的实例的示意性说明。垂直轴指示加热器组件的高达加热器组件的总电阻Rt的电阻(R)。水平轴(L[％]))指示纵向轴线上的从第一接触点到第二接触点的位置。

在图1的实例中，加热器组件包括在0处的第一接触点处开始向第二接触点的方向沿着纵向轴线跨20％存在的第一电阻R1。第一过渡电阻R1tp沿着纵向轴线在20％与40％之间存在。中心电阻Rc沿着纵向轴线且在第一接触点之后在40％与60％之间存在。第二过渡电阻R2tp沿着纵向轴线在第一接触点之后从60％与80％之间的点存在。第二电阻从80％到100％存在，也就是说，在第一与第二接触点之间沿着纵向轴线跨加热器组件的最后20％存在。

加热器组件在第一和第二接触点中接触，且允许电流流经加热器组件的丝布置。

第一电阻R1可最大高达总电阻Rt的13％，且可低至总电阻Rt的0.5％。

第一过渡电阻R1tp和第二过渡电阻R2tp各自不高于中心电阻以便在加热器组件的过渡表面中防止广泛的加热。通常，第一过渡电阻R1tp和第二过渡电阻R2tp分别具有介于第一电阻R1与中心电阻Rc之间或中心电阻Rc与第二电阻R2之间的值。中心电阻Rc是加热器组件的总电阻Rt的约50％。优选地，中心电阻Rc大于总电阻Rt的50％。第二电阻可最大高达总电阻Rt的13％，且最小可低至总电阻Rt的0.5％。

第一电阻R1和第二电阻R2、第一过渡电阻R1tp和第二过渡电阻R2tp以及中心电阻Rc总计为加热器组件的总电阻Rt。

在图2中，示出用于可电阻加热的扁平流体可渗透加热器的网格布置1。网格布置具有矩形形状，其具有长度101(Lf)。网格丝可例如由弹簧针在接触点28、48指示的一个点中接触。在接触点28、48上施加电压。

当布置于加热器组件中且接触于接触点28、48中时，丝布置的区域限定加热器表面，所述加热器表面各自跨第一接触点28与第二接触点48之间的距离的20％延伸。

在第一接触点28与第二接触点48之间限定纵向轴线100，其中纵向轴线对应于丝布置1的中心纵向轴线。沿着纵向轴线100测量加热器表面的电阻(参看图1)。

第一侧表面11沿着纵向轴线向第二接触点48的方向从第一接触点28跨第一和第二接触点28、48之间的距离的20％延伸。

第一过渡表面12沿着纵向轴线在第一接触点28与第二接触点48之间的距离的20％与40％之间延伸。

中心表面13沿着纵向轴线在第一接触点28与第二接触点48之间的距离的40％与60％之间延伸。

第二过渡表面14沿着纵向轴线在第一接触点28与第二接触点48之间的距离的60％与80％之间延伸。

第二侧表面15沿着纵向轴线从第一接触点28向第二接触点48的方向，在第一接触点28与第二接触点48之间的距离的80％与100％之间延伸。

中心表面13包括其整个表面上的低网格密度。

第一侧表面11和第二侧表面15包括在其整个表面上的高网格密度。

第一过渡表面12和第二过渡表面14包括具有高网格密度的部分和具有低网格密度的部分。

中心表面13被设计成为网格布置的主要加热区。

在图2中，所有加热器表面具有矩形形状，且两个侧表面11、15具有相同尺寸。

第一和第二侧表面11、15的网格具有比中心表面13的网格高的密度。优选地，侧表面的网格的密度相同。侧表面的网格密度还可不同，例如为了补偿这些区中网格丝的不同尺寸，或例如为了校平归因于流动穿过网格布置的电流的流动方向而导致的加热差异。

侧表面11、15的网格具有开放区域，所述开放区域由网格的丝之间的间隙的总和形成，所述间隙的总和优选地低于第一和第二侧表面中的每一个的总面积的20％。因此，在第一和第二侧表面11、15中，开放区域各自优选地为约最大1mm²，其中第一和第二侧表面中的每一个的总尺寸为约4-5mm²。

在接触点28、48之间流动的电流致使根据其较高电阻在中心表面13中和过渡表面12、14中对网格丝的电阻性加热。

在图2a中，示出图2的网格布置的示意性电阻分布。

在图2a中，在第一和第二接触点28、48之间沿着纵向轴线100指示电阻分布。

通常，接触点28、48不布置在丝布置的极端处。因此，并非丝布置的整个长度101促成包括丝布置的加热器组件的电阻。

图2的网格布置不具有拥有例如网格密度梯度的任何过渡部分。因此，第一过渡电阻R1tp首先等于侧表面11中的第一电阻R1，且接着等于中心表面13的中心电阻Rc。相应地，当沿着纵向轴线100在从第一接触点28向第二接触点48的方向中观察时，第二过渡电阻R2tp首先等于中心表面13的中心电阻Rc，且接着等于第二侧表面15的第二电阻R2。因此，包括低网格密度和高电阻的图2的网格布置的加热区跨丝布置的约50％延伸。包括低网格密度以及低第一和第二电阻R1、R2的两个侧表面12、15各自跨两个接触点28、48之间的距离的20％延伸。

图3和图4示意性地示出具有网格布置的扁平流体可渗透加热器组件的装配的实例。在图3中的加热器的分解视图中，示出电绝缘基板50、呈网格布置1的形式的加热器元件和丝布置以及两个金属板6。金属板可例如是锡片材，以更改连接器(例如，接触针)与网格布置1的纵向端20的电接触。

基板50具有圆盘的形式且包括居中布置的开口51。所述基板包括在基板中彼此对角相对布置的两个孔52。膛孔52可用于将加热器组件定位和安装在例如气溶胶生成装置中。

网格布置1包括中心表面13，且在图3和4中示出的实施例中，两个PEEK包覆模制纵向端20。网格布置布置在正方形形状的居中布置的开口51上方且在基板50上方。网格布置的整个中心表面13，包含过渡表面的包括低网格密度的那些部分，位于开口51上方。两个纵向端20，确切地说，包覆模制有PEEK和镀锡的纵向端的那些部分(由金属片6覆盖)位于基板50上。

中心表面13的网格的宽度小于开口51的宽度，使得在中心表面13的两个横向边上形成开口51的开放部分511。开放部分511不被网格覆盖。纵向端的镀锡致密网格形成比网格自身更平的接触区域24。接触区域24平行于加热器组件的基板50的顶部表面布置。接触面积24用于通过来自例如电池的电连接器接触加热器组件。

图4示出处于已组装状态的图3的加热器组件。网格布置1可通过机械构件或例如通过胶粘剂附接到基板50。

图5示出具有附接到其的网格布置1的加热器基板50。网格布置是矩形网格条带，其具有加热器组件的接触区域24中的高密度网格和在之间限定加热器组件的加热区的低密度网格。

此可更好地见于图6中，图6是图5的细节的放大视图。网格布置的中心表面13的低密度网格具有微米范围内(例如，70微米)的矩形间隙30。在16微米的丝的线直径的情况下，中心表面的开放区域覆盖中心表面的总面积的约75％。

网格布置的侧表面11的高密度网格具有约0.1微米x 5微米的较小间隙21。在16微米的丝直径的情况下，侧表面的开放区域覆盖侧表面中的每一个的总面积的约3％。

已通过不同编织模式以一个整体件产生网格布置。

编织方向上的丝的量跨整个丝布置相同。编织方向对应于丝布置的经纱方向，所述经纱方向对应于网格布置中的主要电流流动方向。然而，纬纱方向(垂直于经纱方向)中的丝的编织密度在侧表面11中增强。纬纱方向中丝之间的距离可在侧表面11、15中减小到零。

取决于产生模式，网格密度中的过渡可提供在中心表面13和侧表面11之间，例如网格密度中的密度梯度。优选地，此类密度梯度平滑地从中心表面的网格的低密度改变成侧表面的网格的较高密度，且反之亦然。

在图7中，侧表面22中的较高密度网格已压缩以改进网格的个别丝之间的电接触。经纱丝35之间的丝间距离为约25微米到75微米，在图7中为约70微米。纬纱丝36的丝间距离是零。通过经由编织制造丝布置来产生侧表面中的开放区域。

为改进网格布置的纵向端的电接触，至少部分包含侧表面22的经压缩端的最外部分镀敷61，如图8中可见。

图9示出具有第一侧表面13、中间中心表面13和相对第二侧表面15的网格布置1。两个侧表面11、15中的网格密度高于中心表面13中的网格密度。网格布置1包括沿着网格布置1的纵向中心轴线100布置的纵向中心部分38。此纵向中心部分38中的网格密度高于网格布置的横向侧区37中的外侧。纵向中心部分38具有网格布置1的的总宽度的约50％到60％的宽度。

中心表面的中心区域33中的较高网格密度引起此区中的高功率密度，并将主要加热区集中到中心表面13的此中心区33。归因于网格布置的不同区中的不同网格密度，最高功率密度在中心表面13的中间或中心区33中。中心表面13中的橫向区37中的较低密度区域具有可比较的高电阻。中心表面13的宽度上方的功率密度曲线以线85示出。

侧表面11、15形成具有可比较的低电阻的高密度网格接触垫的一部分。优选地，电接触件布置在侧表面11、15中的纵向轴线上，其中电阻在侧表面中最低。

图式中示出的实例通常具有拥有相同尺寸和相同网格密度或密度分布的对称侧表面。此类实施例简化加热器组件的制造和对称布置。然而，可容易地提供非对称网格布置和网格梯度以在网格丝中实现所要功率分布方案。

如从电阻分布变得显而易见，丝布置的侧表面可例如更小或更大，具有更多更小或更少更大的开口，更小并具有更高的网格密度或更大并具有更低的网格密度，全部为了在加热器组件的表面中实现相同或特定电阻方案。此类变化允许加热器组件的应用中的更大灵活性。举例来说，其使加热器组件能够适于待气雾化的各种液体，例如或多或少黏稠的流体。

丝布置可容易地适于不同尺寸的加热器，或适于具有可用于加热加热器组件的或多或少功率的气溶胶生成装置。

Claims (15)

1.一种用于气溶胶生成***的流体可渗透加热器组件，所述流体可渗透加热器组件包括导电扁平丝布置，以及

用于电接触所述扁平丝布置的第一接触点和第二接触点，其中在所述第一接触点和所述第二接触点之间限定纵向轴线，

其中中心电阻Rc是位于所述纵向轴线上的两个点之间的电阻，所述两个点中的一个定位成距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的40％，且所述两个点中的另一个定位成距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的60％；

其中第一电阻R1是所述第一接触点和位于所述纵向轴线上的点之间的电阻，所述点距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的20％；

其中第二电阻R2是所述第二接触点和位于所述纵向轴线上的点之间的电阻，所述点距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的80％；

且其中所述中心电阻与所述第一电阻的比率Rc/R1在2和400之间，且其中所述中心电阻与所述第二电阻的比率Rc/R2在2和400之间。

2.根据权利要求1所述的加热器组件，其包括对应于所述第一接触点和所述第二接触点之间的电阻的总电阻Rt，

其中所述中心电阻与所述总电阻的比率Rc/Rt对应于至少0.5；

其中所述第一电阻与所述总电阻的比率R1/Rt在0.005和0.125之间，且其中所述第二电阻与所述总电阻的比率R2/Rt在0.005和0.125之间。

3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的加热器组件，其进一步包括：

对应于位于所述纵向轴线上的两个点之间的电阻的第一过渡电阻R1tp，所述两个点中的一个定位成距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的20％，且所述两个点中的另一个定位成距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的40％；以及

对应于位于所述纵向轴线上的两个点之间的电阻的第二过渡电阻R2tp，所述两个点中的一个定位成距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的60％，且所述两个点中的另一个定位成距所述第一接触点的距离等于所述第一接触点和所述第二接触点之间的距离的80％；

其中所述第一过渡电阻与所述第一电阻的比率R1tp/R1在1.1和400之间，

其中所述第二过渡电阻与所述第二电阻的比率R2tp/R2在1.1和400之间，

且其中所述中心电阻与所述第一过渡电阻的比率Rc/R1tp在1.1和400之间，

且其中所述中心电阻与所述第二过渡电阻的比率Rc/R2tp在1.1和400之间。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的加热器组件，其中对应于所述第一接触点和所述第二接触点之间的电阻的总电阻Rt在0.5欧姆和4欧姆之间，其中所述中心电阻Rc高于0.5欧姆，其中所述第一电阻R1和所述第二电阻R2各自低于100毫欧。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的加热器组件，其包括从所述第一接触点延伸到所述第二接触点的中心纵向区，其中所述中心纵向区中的电阻低于所述中心纵向区外部的电阻。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的加热器组件，其中所述导电扁平丝布置为带孔片材，其中所述带孔片材的中心表面包括多个加热器丝，且其中所述带孔片材的第一和第二侧表面包括多个开口，所述第一和第二侧表面布置在所述中心表面的相对侧上，所述第一侧表面包括所述第一接触点且所述第二侧表面包括所述第二接触点。

7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的加热器组件，其中所述导电扁平丝布置是包括中心表面以及第一和第二侧表面的网格布置，其中中心表面的网格以及第一和第二侧表面的网格各自包括网格密度，其中所述中心表面中的所述网格密度低于所述第一和第二侧表面中的每一个中的所述网格密度，其中所述第一和第二侧表面布置在所述中心表面的相对侧上，所述第一侧表面包括所述第一接触点且所述第二侧表面包括所述第二接触点。

8.根据权利要求7所述的加热器组件，其中网格密度梯度定位于所述第一侧表面和所述中心表面之间以及所述中心表面和所述第二侧表面之间。

9.根据权利要求7到8中任一权利要求所述的加热器组件，其中所述第一侧表面和所述第二侧表面的所述网格包括大于零的纬纱开孔且无经纱开孔。

10.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的加热器组件，其中在所述丝布置的编织方向中，相同数目个丝在所述中心表面中以及在所述第一侧表面和所述第二侧表面中紧挨着彼此布置。

11.根据权利要求7到10中任一权利要求所述的加热器组件，其中在所述丝布置的编织方向中，与中心纵向区外部相比，更多丝布置于所述中心纵向区中。

12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的加热器组件，其进一步包括：

基板，所述基板包括穿过所述基板的开口，所述导电扁平丝布置在所述基板中的所述开口上方延伸；以及

紧固件，所述紧固件将所述扁平丝布置附接到所述基板。

13.根据权利要求12所述的加热器组件，其中所述紧固件是导电的，且充当电接触件以用于提供通过所述丝布置的加热电流。

14.根据权利要求12到13中任一权利要求所述的加热器组件，其中所述紧固件是例如夹具、螺丝或形状锁定紧固件等机械紧固件。

15.一种电操作气溶胶生成***，其包括：

气溶胶生成装置和包括液体气溶胶形成基质的筒；

根据权利要求1到14中任一权利要求所述的用于加热液体气溶胶形成基质的流体可渗透加热器组件，

其中所述筒包括具有开口的壳体，其中所述加热器组件跨越所述筒的所述壳体的所述开口延伸，

且其中所述气溶胶生成装置包括限定用于接纳所述筒的腔的主体、电源，和用于将所述电源连接到所述加热器组件的电接触件。