CN110891441A - 具有感受器层的气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种气溶胶生成装置(100)，所述气溶胶生成装置包括：壳体(110)，所述壳体限定用于接纳气溶胶生成制品(10)的至少一部分的室(120)；感应器线圈(130)，所述感应器线圈围绕所述室(120)的至少一部分设置；以及细长感受器元件(160)，所述细长感受器元件突伸到所述室(120)中。所述气溶胶生成装置(100)还包括电源(140)和控制器(150)，所述控制器连接到所述感应器线圈(130)并且被配置为向所述感应器线圈(130)提供交流电，使得在使用中，所述感应器线圈(130)产生交变磁场以加热所述细长感受器元件(160)，从而加热接纳在所述室(120)中的气溶胶生成制品(10)的至少一部分。所述细长感受器元件(160)包括细长支撑体(170)以及由细长支撑体(170)的外表面上的感受器层(180)形成的至少一个加热部分。所述细长支撑体(170)由热绝缘材料形成，并且所述感受器层(180)包括一种或多种感受器材料。

Description

具有感受器层的气溶胶生成装置

技术领域

本发明涉及一种气溶胶生成装置。具体地，本发明涉及一种具有感应加热器的气溶胶生成装置，该感应加热器使用感受器来加热气溶胶生成制品。本发明还涉及一种气溶胶生成***，该气溶胶生成***包括这种气溶胶生成装置以及与该气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。

背景技术

在本领域中已经提出了许多电动气溶胶生成***，其中使用具有电加热器的气溶胶生成装置来加热气溶胶形成基材，诸如烟草滤嘴段。这种气溶胶生成***的一个目的是减少常规卷烟中烟草的燃烧和热解降解产生的已知类型的有害烟雾成分。通常，气溶胶生成基材作为气溶胶生成制品的一部分被提供，该气溶胶生成基材被***到气溶胶生成装置的室或腔体中。在一些已知的***中，为了将气溶胶形成基材加热到能够释放可形成气溶胶的挥发性成分的温度，当气溶胶生成制品被容纳在气溶胶生成装置中时，电阻加热元件(诸如加热叶片)被***到气溶胶形成基材中或周围。在其他气溶胶生成***中，使用感应加热器而不是电阻加热元件。感应加热器通常包括：感应器，该感应器形成气溶胶生成装置的一部分；以及导电感受器元件，该导电感受器元件被布置成使得其与气溶胶形成基材热接近。在使用过程中，感应器产生交变磁场以在感受器元件中产生涡流和磁滞损耗，从而加热感受器元件，从而加热气溶胶形成基材。感受器元件通常由单块感受器材料形成为例如销或刀片的形状。这可能使得难以制造具有不同构造的感受器元件。

希望提供一种气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置减轻或克服了已知***的这些问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：壳体，该壳体限定用于接纳气溶胶生成制品的至少一部分的室；感应器线圈，该感应器线圈围绕所述室的至少一部分设置；以及细长感受器元件，该细长感受器元件突伸到该室中；以及电源和控制器，该控制器连接到该感应器线圈并且被配置为向该感应器线圈提供交流电，使得在使用中，该感应器线圈产生交变磁场以加热该细长感受器元件并从而加热接纳在该室中的气溶胶生成制品的至少一部分。细长感受器元件包括细长支撑体以及由细长支撑体的外表面上的感受器层形成的至少一个加热部分。细长支撑体由热绝缘材料形成，并且感受器层包含一种或多种感受器材料。

如本文所用，术语“纵向”用于描述沿着气溶胶生成装置、气溶胶生成制品或气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件的主轴线的方向，术语“横向”用于描述与纵向方向垂直的方向。当提及室时，术语“纵向”是指将气溶胶生成制品***到室中的方向，而术语“横向”是指与气溶胶生成制品***到室中的方向垂直的方向。

通常，室将具有***气溶胶生成制品的开放端以及与开放端相反的闭合端。在这样的实施方案中，纵向方向是在开放端与闭合端之间延伸的方向。在某些实施方案中，室的纵向轴线平行于气溶胶生成装置的纵向轴线。例如，室的开放端位于气溶胶生成装置的近端处。在其他实施方案中，室的纵轴与气溶胶生成装置的纵轴成一角度，例如横向于气溶胶生成装置的纵轴。例如，在室的开放端沿着气溶胶生成装置的一侧定位的情况下，使得可以将气溶胶生成制品沿垂直于气溶胶生成装置的纵轴的方向***到室中。

如本文所用，术语“近端”是指气溶胶生成装置的使用者端或嘴端，并且术语“远端”是指与近端相反的端。当提及室或感应器线圈时，术语“近端”是指最靠近室的开放端的区域，并且术语“远端”是指最靠近闭合端的区域。气溶胶生成装置或室的端部也可以相对于空气流过气溶胶生成装置的方向来指代。近端可被称为“下游”端，而远端被称为“上游”端。

如本文所用，术语“长度”是指气溶胶生成装置、气溶胶生成制品或气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件的纵向方向上的主要尺寸。

如本文所用，术语“宽度”是指气溶胶生成装置、气溶胶生成制品或气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件的横向方向上沿其长度的特定位置处的主要尺寸。术语“厚度”是指在垂直于宽度的横向方向上的尺寸。

如本文中所使用，术语“气溶胶形成基材”涉及能够释放挥发性化合物的基材，所述挥发性化合物可以形成气溶胶。可以通过加热气溶胶形成基材来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基材是气溶胶生成制品的一部分。

如本文中所使用，术语“气溶胶生成制品”是指包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基材的制品。例如，气溶胶生成制品可以是生成气溶胶的制品，该气溶胶可被使用者在***的近端或使用者端处在烟嘴上抽取或抽吸而直接吸入。气溶胶生成制品可以是一次性的。包括包含烟草的气溶胶形成基材的制品被称为烟草棒。

如本文所用，术语“气溶胶生成装置”是指与气溶胶生成制品相互作用以产生气溶胶的装置。

如本文所用，术语“气溶胶生成***”是指如本文进一步描述和说明的气溶胶生成制品与如本文进一步描述和说明的气溶胶生成装置的组合。在该***中，气溶胶生成制品和气溶胶生成装置配合以产生可呼吸的气溶胶。

如本文所使用的，术语“细长”是指具有大于其宽度和厚度两者(例如大两倍)的长度的部件。

如本文所用，“感受器元件”是指当经受变化的磁场时加热的导电元件。这可能是由于感受器元件中感应的涡流、磁滞损耗或涡流和磁滞损耗两者的结果。在使用期间，感受器元件与容纳在气溶胶生成装置的室中的气溶胶生成制品的气溶胶形成基材热接触或紧密热接近。以这种方式，气溶胶形成基材被感受器元件加热，使得形成气溶胶。

有利地，提供一种包括细长支撑体和在细长支撑体的外表面上由感受器层形成的加热部分的感受器元件允许通过改变感受器层大小或位置或大小和位置而容易地改变加热部分的大小或位置或大小和位置。底层支撑体的尺寸和构造可以保持不变。这可以提供更灵活的制造过程。此外，通过在支撑体的外表面上设置感受器层，支撑体可以由比感受器材料轻或便宜的非感受器材料形成。细长支撑体由热绝缘材料形成。这可以允许在感受器层中产生的热量保持集中在加热部分中。它可以减少损失到气溶胶生成装置的其他部件的热量。例如，这可以减少在使用期间气溶胶生成装置的壳体被加热的程度。

如本文所用，术语“热绝缘的”和“热绝缘性的”是指在23℃和使用修改的瞬态平面源(MTPS)方法测得的50％的相对湿度下具有小于约50毫瓦每米开尔文(mW/(m K))的体导热率的材料。

使用感应加热的优点在于，加热元件(在这种情况下，感受器元件)不需要电连接到任何其他部件，从而消除了加热元件对焊料或其他结合元件的需要。此外，感应器线圈被设置为气溶胶生成装置的一部分，使得能够构造简单、便宜且坚固的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品通常是一次性的，并且以比与其一起使用的气溶胶生成装置更大的数量生产。因此，即使需要更昂贵的装置，降低气溶胶生成制品的成本也可以为制造商和消费者节省大量成本。

另外，由于与电阻线圈有关的功率损耗，特别是由于电阻线圈与电源之间的连接处的接触电阻引起的损耗，使用感应加热而不是电阻线圈可以提供改善的能量转换。

有利地，使用感应器线圈而不是电阻线圈可以延长气溶胶生成装置的寿命，因为感应器线圈本身在气溶胶生成装置的使用过程中经受最小的加热。感受器层可以包括施加在支撑体的外表面上的感受器材料的箔或膜。例如，粘合或焊接到支撑体的外表面上的衬托材料的箔或膜。

感受器层可以是沉积在细长支撑体的外表面上的感受器层。例如，感受器涂层可以作为液体被涂漆或印刷到外表面上。感受器涂层可以通过真空沉积工艺(诸如蒸发沉积或溅射)沉积在细长支撑体的外表面上。感受器涂层可通过电沉积沉积在细长支撑体的外表面上。

感受器层可以由能够被感应加热到足以雾化气溶胶形成基材的温度的任何材料形成。用于感受器层的合适材料包括石墨、钼、碳化硅、不锈钢、铌、铝、镍、含镍化合物、钛和金属材料的复合材料。优选的感受器元件包括金属或碳。有利地，感受器层包含铁磁材料或由铁磁材料组成，例如铁素体铁、铁磁合金(诸如铁磁钢或不锈钢)铁磁颗粒和铁氧体。合适的感受器可以是铝或包括铝。感受器层优选包含大于5％，优选大于20％，更优选大于50％或大于90％的铁磁性或顺磁性材料。优选的感受器元件可以被加热至超过250摄氏度的温度。

感受器层可以包括金属或金属合金。感受器层可以由金属或金属合金形成。

细长支撑体可以由任何合适的材料形成。

细长支撑体可以由非铁磁材料形成。这意味着细长支撑体不含任何感受器材料，该感受器材料可通过穿透变化的磁场而加热。因此，在使用时，变化磁场的更多能量可用于加热感受器层。在其他实施方案中，细长支撑体可以由铁磁材料形成。

细长感受器元件可以具有热绝缘的尖端。这可以允许使用者在使用后在尖端处抓住感受器元件。

热绝缘尖端可由放置在细长支撑体的尖端上方的热绝缘帽或盖形成。有利地，细长支撑体由热绝缘材料形成，并且隔热尖端由细长支撑体的一部分限定，该部分在其外表面上没有任何感受器层。

至少一个加热部分可以在细长支撑体的外表面的任何合适量上延伸。至少一个加热部分可以仅部分地围绕细长支撑体的圆周延伸。至少一个加热部分可以围绕细长支撑体的整个圆周延伸。至少一个加热部分可以仅沿着细长支撑体的长度的一部分延伸。至少一个加热部分可基本上沿着细长支撑体的整个长度延伸，例如，细长支撑体的整个长度的至少90％或至少95％。

至少一个加热部分可以包括单个加热部分。

至少一个加热部分可以包括多个分立的加热部分，每个分立的加热部分由在细长支撑体的外表面上的感受器层形成。

多个分立的加热部分可以彼此直接相邻定位。多个分立的加热部分可以沿着细长支撑体的长度在彼此不同的位置。这可以允许加热部分用于加热与感受器元件热邻近的气溶胶生成制品的不同部分。例如，同一气溶胶形成基材的不同部分或不同的气溶胶形成基材或气溶胶生成制品的气溶胶形成基材和气溶胶形成物。

多个分立的加热部分可以沿着细长支撑体的长度间隔开。这可以允许加热部分用于加热与感受器元件热邻近的气溶胶生成制品的不同部分，而不会不经意地加热气溶胶生成制品的相邻部分。例如，加热间隔开的气溶胶形成基材。例如，用第一加热部分加热第一气溶胶形成基材，用第二加热部分加热第二气溶胶形成基材，而不用第一加热部分加热第二气溶胶形成基材或用第二加热部分加热第一气溶胶形成基材。

在至少一个加热部分包括多个分立的加热部分的情况下，加热部分可以由相同的一种或多种感受器材料形成。例如，多个分立的加热部分可以包括由第一感受器层形成的第一加热部分和由第二感受器层形成的第二加热部分，其中第一感受器层和第二感受器层均包括相同的感受器材料。这可以允许第一加热部分和第二加热部分进行更一致的加热。一个或多个加热部分可以由包括与至少一个其他加热部分的感受器层的感受器材料不同的一种或多种感受器材料的感受器层形成。换句话说，一个或多个加热部分可以由具有与至少一个其他加热部分的感受器层不同的成分并且因此具有不同的感受器特性的感受器层形成。

多个分立的加热部分可以包括：由第一感受器层形成的第一加热部分，该第一感受器层包含第一感受器材料；以及由第二感受器层形成的第二加热部，该第二感受器层包含与第一感受器材料不同的第二感受器材料。通过这种布置，由于第一感受器材料和第二感受器材料的感受器特性不同，第一加热部分和第二加热部分可以提供不同的加热曲线。每个加热部分提供的热量可以通过选择感受器材料或形成每个感受器层的一部分的材料(或形成每个感受器层的材料)来微调。这也可以有利于感受器元件的顺序加热。例如，通过由感受器材料形成加热部分，对于该感受器材料，在交流电的不同频率下发生最佳加热。

第一加热部分和第二加热部分可以具有不同的温度循环。细长感受器元件在第一加热部分和第二加热部分之间的部分可以包括导电材料。以这种方式，当加热部分中的一个或两个被加热时，导电材料可以电阻性地加热气溶胶生成制品的至少一部分。

感受器元件可以固定到气溶胶生成装置的壳体上。在这样的实施方案中，例如，在不损坏感受器元件或壳体的情况下，可能不容易从气溶胶生成装置壳体移除感受器元件。

有利地，细长感受器元件可以可移除地附接到气溶胶生成装置的壳体。例如，细长感受器元件可以可移除地附接到室内的壳体上。气溶胶生成装置中被加热并因此可能具有较短使用寿命的部分是感受器元件。因此，提供可移除的细长感受器元件允许细长感受器元件容易地更换并且可以延长气溶胶生成装置的寿命。有利地，提供可移除的细长感受器元件还有利于感受器元件的清洁、感受器元件的更换或两者。它还可以有利于室的清洁。可以允许使用者根据将与感受器元件一起使用的气溶胶生成制品来选择性地替换感受器元件。例如，某些感受器元件可以特别适合或被调整为与特定类型的气溶胶生成制品或具有特定布置或类型的气溶胶形成基材的气溶胶生成制品一起使用。这可以允许基于气溶胶生成制品的类型来优化用于与感受器元件一起使用的气溶胶生成装置的性能。

细长感受器元件可以通过任何合适的机构可移除地附接到气溶胶生成装置的壳体。例如，通过螺纹连接，通过摩擦接合或通过机械连接，诸如刺刀、夹子或等效机构。

细长感受器元件的细长支撑体可以包括在其基底处的孔或凹口，细长感受器元件通过该孔或凹口可移除地附接到气溶胶生成装置。在这样的实施方案中，孔或凹口可被构造成与相应的突起、销或螺柱相互作用，该突起、销或螺柱的位置可以相对于气溶胶生成装置固定。例如，细长感受器元件可以在其基底包括凹口，该凹口形成感受器元件和气溶胶生成装置的凸形部件之间的连接的凹形部件。凹口可以带有螺纹。细长支撑元件可以包括穿过其基底的孔，该孔被构造成接纳定位销。例如，定位销延伸穿过气溶胶生成装置壳体的侧壁，以防止感受器元件相对于气溶胶生成装置运动。

细长感受器元件可以直接地或经由一个或多个中间部件附接到壳体上。细长感受器元件可以包括基底部分，该基底部分被构造成用于可移除地附接到气溶胶生成装置。细长支撑体可以从基底部分正交地延伸。这可以有利于将感受器元件***到气溶胶生成装置中。细长感受器元件可以可移除地附接到基底部分，或者固定到基底部分上。

基底部分可以被构造成通过过盈配合、卡口连接器和螺纹连接器中的至少一个可拆卸地连接到气溶胶生成装置壳体。细长感受器元件的基底部分可以被配置用于通过磁性附接而可移除地附接至壳体。有利地，磁性附接提供了一种将细长感受器元件可移除地附接到气溶胶生成装置的简单有效的机构。

基底部分可以包括永磁体，并且气溶胶生成装置可以在室的上游端包括铁磁材料。基底部分可以包括铁磁材料，并且气溶胶生成装置可以在室的上游端包括永磁体。有利地，仅在基底部分和气溶胶生成装置中的一个设置永磁体可以简化并降低气溶胶生成装置的制造成本。

基底部分可以包括永磁体，并且气溶胶生成装置可以在室的上游端包括永磁体。有利地，当与仅包括单个永磁体的实施方案相比时，在基底部分和气溶胶生成装置两者上都设置永磁体可以增加磁性附接的强度。有利地，基底部分中的永磁体和气溶胶生成装置中的永磁体可以分别被定向成使得当细长感受器元件被***到室中时两个永磁体之间的吸引力导致细长感受器元件的期望定向。

在基底部分被配置为通过磁性附件可移除地附接到壳体的实施方案中，气溶胶生成装置可以与用于从室移除细长感受器元件的抽出工具结合。优选地，抽出工具的尺寸适于***室中，并且在抽出工具的一端包括永磁体。相比，位于抽出工具端部的永磁体在抽出工具和基底部分之间提供的吸引力比在基底部分和气溶胶生成装置之间提供的吸引力更强。优选地，抽出工具包括一个或多个腔体，当抽出工具被***到室中时，该腔体用于容纳细长感受器元件。

优选地，壳体包括在室的端部处用于将气溶胶生成制品***到室中的开口。优选地，基底部分的尺寸和形状被设计成用于将细长感受器元件穿过开口***到室中。有利地，这可以消除对单独的孔的需要以利于将细长感受器元件***到室中。

优选地，基底部分的横截面形状与室的横截面形状基本相同。基底部分可以具有基本圆形的横截面形状。

细长感受器元件可以与基底部分分离。有利地，这可以有利于具有多个细长感受器元件的基底部分的重复使用。这可能是理想的，因为在伸长的感受器元件上比在基底部分上会更快地发生沉积物的堆积。

现在将描述细长感受器元件的其他可选和优选特征。在细长感受器元件包括细长加热部分的实施方案中，以下可选和优选特征适用于细长加热部分。

细长感受器元件可以具有保护性外层，例如保护性陶瓷层或保护性玻璃层。保护性外层可以封装细长感受器元件。感受器可以包括由玻璃、陶瓷或惰性金属形成的保护涂层，该保护涂层形成在感受器材料的芯部上。

细长感受器元件可以具有任何合适的横截面。例如，根据本发明的细长感受器元件可以具有正方形、椭圆形、矩形、三角形、五边形、六边形或类似的横截面形状。细长感受器元件可以具有平坦或扁平的横截面区域。

细长支撑体可以是实心的、中空的或多孔的。细长感受器元件优选地为销、杆、刀片或板的形式。细长感受器元件的长度优选地在5毫米至15毫米之间，例如在6毫米至12mm毫米之间或在8毫米至10mm毫米之间。细长感受器元件的宽度优选地在1毫米至8毫米之间，更优选地在约3毫米至大约5毫米之间。细长感受器元件可以具有约0.01毫米至约2毫米的厚度。如果细长感受器元件具有恒定的横截面，例如圆形横截面，则其优选的宽度或直径在1毫米至5毫米之间。

细长感受器元件突伸到室中。优选地，细长感受器元件具有突伸到室中的自由端。优选地，自由端被构造成用于在将气溶胶生成制品***室中时***到气溶胶生成制品中。优选地，细长感受器元件的自由端是锥形的。这意味着细长感受器元件的一部分的横截面区域在朝着自由端的方向上减小。有利地，锥形的自由端有利于将细长感受器元件***到气溶胶生成制品中。有利地，锥形的自由端可以减少在将气溶胶生成制品***到室中期间由细长感受器元件移位的气溶胶形成基材的量。这会减少所需的清洁量。优选地，细长感受器元件在其自由端朝着尖锐的尖端逐渐变细。

细长支撑体可以包括在其基底处的孔或凹口，细长感受器元件通过该孔或凹口可移除地附接到气溶胶生成装置。在这样的实施方案中，气溶胶生成装置可以进一步包括具有与孔或凹口的形状相对应的形状的突起、销或螺柱。细长感受器元件相对于壳体的位置可以通过将突起、销或螺柱可移除地容纳在细长支撑体的孔或凹口中而固定。例如，细长感受器元件可以在其基底包括凹口，并且壳体可以包括相应的突起。壳体可以包括在室的壁中的凹口，并且细长感受器元件可以包括相应的突起。在这样的实施方案中，凹口和突起别形成在细长感受器元件与壳体之间的连接机构的凹部和凸部。凹口可以带有螺纹。细长支撑元件可以包括贯穿其基底的孔，并且气溶胶生成装置还可包括可移除地容纳在孔中的定位销。气溶胶生成装置可以包括位于壳体的侧面上的孔，其中定位销延伸穿过壳体的孔并进入细长支撑体的孔中以防止细长感受器元件相对于壳体运动。

细长感受器元件可以直接地或经由一个或多个中间部件可移除地附接到气溶胶生成装置的壳体上。

在本文所述的任何实施方案中，优选地，细长感受器元件的至少一部分在室的纵向方向上延伸。即，优选地，细长感受器元件的至少一部分基本平行于室的纵向轴线延伸。如本文所用，术语“基本上平行”是指在正负10度内，优选在正负5度内。有利地，当将气溶胶生成制品***到室中时，这有利于将细长感受器元件的至少一部分***到气溶胶生成制品中。

感应器线圈的磁轴可以与室的纵轴成一角度，即不平行于该纵轴。在优选的实施方案中，感应器线圈的磁轴与室的纵轴基本平行。这可以有利于更紧凑的布置。优选地，细长感受器元件的至少一部分与感应器线圈的磁轴基本平行。这可以有利于感应器线圈均匀地加热细长感受器元件。在特别优选的实施方案中，细长感受器元件与感应器线圈的磁轴和室的纵轴基本平行。

细长感受器元件可以与室的纵轴至少部分重合。例如，细长感受器元件可以与室的纵轴成一角度，并且可以在沿着室的长度的位置处穿过室的纵轴。细长感受器元件可以平行于室的纵轴并且在室内居中定位，使得其沿着室的纵轴延伸。

细长感受器元件可以仅沿着室的长度的一部分延伸。细长感受器元件可以基本上沿着室的整个长度延伸。有利地，细长感受器元件延伸超过室以从壳体突出。在细长感受器元件是可移除的情况下，提供延伸超过室以从壳体突出的细长感受器元件可以有利于使用者抓握以去除感受器元件。有利地，细长感受器元件从壳体突出，可移除地附接到壳体并且具有热绝缘尖端。

优选地，气溶胶生成装置是便携式的。气溶胶生成装置可具有与常规雪茄或香烟相当的大小。气溶胶生成装置可以具有约30毫米与约150毫米之间的总长度。气溶胶生成装置可以具有约5毫米与约30毫米之间的外径。

壳体可以是细长的。壳体可以包括任何适合的材料或材料组合。适合材料的实例包含金属、合金、塑料或含有一种或多种那些材料的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，材料轻质并且无脆性。

壳体可以包括烟嘴。烟嘴可包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。烟嘴可以包括一个以上的进气口。一个或多个进气口可以在将气溶胶输送给用户之前降低气溶胶的温度，并且可以在将气溶胶输送给用户之前降低气溶胶的浓度。

可替代地，可以将烟嘴作为气溶胶生成制品的一部分来提供。

如本文所用，术语“烟嘴”是指被放置在使用者的嘴中以便从容纳在壳体的室中的气溶胶生成制品直接吸入由气溶胶生成装置产生的气溶胶的气溶胶生成装置的一部分。

气溶胶生成装置可以包括用于激活气溶胶生成装置的用户界面，例如用于启动对气溶胶生成装置加热的按钮或用于指示气溶胶生成装置或气溶胶形成基材的状态的显示器。

气溶胶生成装置包括电源。电源可以是电池，例如可再充电锂离子电池。替代地，所述电源可以是另一形式的电荷存储装置，例如电容器。电源可能需要再充电。电源可以具有允许存储足够能量用于气溶胶生成装置的一次或多次使用的容量。例如，电源可以具有足够的容量以允许连续生成气溶胶持续大约六分钟的时间，对应于抽一支常规卷烟所耗费的典型时间，或者持续多个六分钟的时间。在另一实例中，电源可具有足够的容量以允许预定次数的抽吸或离散启用。

电源可以是DC电源。在一个实施方案中，电源是具有约2.5伏至约4.5伏范围内的直流电源电压和约1安培至约10安培范围内的直流电源电流的直流电源(对应于在约2.5瓦至约45瓦之间的直流电源)。

电源可以被配置为以高频操作。如本文所用，术语“高频振荡电流”是指频率在500千赫兹与30兆赫兹之间的振荡电流。高频振荡电流的频率可以为约1兆赫兹至约30兆赫兹，优选为约1兆赫兹至约10兆赫兹，更优选为约5兆赫兹至约8兆赫兹。

气溶胶生成装置包括连接到感应器线圈和电源的控制器。控制器被配置为控制从电源向感应器供电。电路可以包括微处理器，该微处理器可以是可编程微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其他电路。控制器可以包括其他电子部件。控制器可以被配置为调节向感应器线圈的电流供应。电流可以在气溶胶生成装置激活之后被连续地供应到感应器线圈，或者可以诸如基于一个接一个的抽吸而间歇地供应。电路可以有利地包括DC/AC逆变器，该逆变器可以包括D类或E类功率放大器。

根据本发明的第二方面，提供了一种气溶胶生成***。根据本文讨论的任何实施方案，气溶胶生成***包括根据本发明的第一方面的气溶胶生成装置。气溶胶生成***还包括具有气溶胶形成基材并且被构造成与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。

气溶胶形成基材可包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基材可以是尼古丁盐基材。气溶胶形成基材可以包含植物基材料。气溶胶形成基材可以包括烟草。气溶胶形成基材可以包含含有烟草的材料，材料包含在加热时从气溶胶形成基材释放的挥发性烟草调味剂化合物。或者，气溶胶形成基材可以包括非烟草材料。气溶胶形成基材可以包含均化的植物基材料。气溶胶形成基材可以包含均化的烟草材料。均质烟草材料可以通过凝聚颗粒烟草形成。在一个特别优选的实施方案中，气溶胶形成基材包括均质烟草材料的聚集的卷曲薄板。如本文所使用，术语“轧纹片材”表示具有多个基本平行的隆脊或皱折的片材。

气溶胶形成基材可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成物是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，该化合物在使用中有利于形成致密且稳定的气溶胶并且在***的操作温度下基本上耐热降解。合适的气溶胶形成剂是本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶形成物是多元醇或其混合物，诸如三甘醇、1,3-丁二醇。优选地，气溶胶形成物是甘油。如果存在的话，均质烟草材料的气溶胶形成物含量按干重计可以等于或大于5重量百分比，优选按干重计为约5重量百分比至约30重量百分比。气溶胶形成基材可包含其他添加剂和成分，诸如香料。

在任何上述实施方案中，气溶胶生成制品和气溶胶生成装置的室可以被布置成使得气溶胶生成制品被部分地容纳在气溶胶生成装置的室中。气溶胶生成装置的室和气溶胶生成制品可以被布置成使得气溶胶生成制品被完全容纳在气溶胶生成装置的室内。

气溶胶生成制品可以是基本上圆柱形的形状。气溶胶生成制品可以是基本上细长的。气溶胶生成制品可具有长度和基本上垂直于所述长度的圆周。气溶胶形成基材可以被提供为包含气溶胶形成基材的气溶胶生成段。气溶胶生成段的形状可以是基本上圆柱形的。气溶胶生成段可以是基本上细长的。气溶胶生成段也可以具有一长度和基本上垂直于该长度的圆周。

气溶胶生成制品可包括两个间隔开的气溶胶生成段。在两个气溶胶生成段之间的气溶胶生成制品的部分可以是调味剂部分。这可以是用在低温下能够气溶胶化的调味剂或气溶胶增强物质(例如薄荷醇或其他草药颗粒)浸渍的多孔材料。调味剂或气溶胶增强物质可以采取液体或凝胶的形式。

气溶胶生成制品可以具有在大约30毫米至大约100毫米之间的总长度。在一个实施方案中，气溶胶生成制品的总长度为大约45毫米。气溶胶生成制品可以具有大约5毫米至大约12毫米之间的外径。在一个实施方案中，气溶胶生成制品的外径可为大约7.2毫米。

气溶胶形成基材可以作为气溶胶生成段提供，其长度在约7毫米至约15毫米之间。在一个实施方案中，气溶胶生成段可以具有大约10mm的长度。可替代地，气溶胶生成段可以具有大约12毫米的长度。

气溶胶生成段的外径优选大致等于气溶胶生成制品的外径。气溶胶生成段的外径可以在大约5毫米至大约12毫米之间。在一个实施方案中，气溶胶生成段可以具有大约7.2毫米的外径。

气溶胶生成制品可包括过滤嘴滤嘴段。过滤嘴滤嘴段可以位于气溶胶生成制品的下游端。滤嘴段可以是乙酸纤维素滤嘴段。在一个实施方案中，过滤嘴滤嘴段的长度大约为7毫米，但是其长度可以在大约5毫米至大约10毫米之间。

气溶胶生成制品可以包括外包装纸。此外，气溶胶生成制品可以包括气溶胶形成基材与过滤嘴滤嘴段之间的分隔物。分隔物可以为大约18毫米，但是可以在大约5毫米至大约25毫米的范围内。

关于一个或多个方面所描述的特征可以同样应用于本发明的其他方面。特别地，关于第一方面的细长感受器元件描述的特征可以等同地应用于第二方面的气溶胶生成装置以及第三方面的***，反之亦然。

附图说明

参考附图仅通过举例的方式进一步描述本发明，在所述附图中：

图1是包括根据本发明的第一实施方案的气溶胶生成装置的气溶胶生成***和气溶胶生成制品的第一实例的示意性剖视图；

图2是图1的气溶胶生成***的侧视透视图，其中还示出了感应器线圈和细长感受器元件；

图3是图1的气溶胶生成装置的局部分解透视图，其中还示出了室内部；

图4是图1的气溶胶生成***的细长感受器元件的透视端视图；

图5是图4的A-A线剖视图；

图6是根据本发明第二实施方案的气溶胶生成装置的局部分解透视侧视图，其中还示出了室内部；

图7是图6的气溶胶生成装置的细长感受器元件的透视端视图；

图8是根据本发明的第三实施方案的气溶胶生成装置的局部剖视图；并且

图9是气溶胶生成***的局部截面图，该***包括图8的气溶胶生成装置和气溶胶生成制品的第二实例。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的第一实施方案的气溶胶生成***。气溶胶生成***包括根据第一实施方案的气溶胶生成装置100以及被构造成与气溶胶生成装置100一起使用的气溶胶生成制品10。图3、4和5示出气溶胶生成装置100的不同视图。

气溶胶形成物品10在其远端包括气溶胶生成段20。气溶胶生成段20包含可加热以产生气溶胶发气溶胶形成基材，例如包含烟草材料和气溶胶形成物的滤嘴段。

气溶胶生成装置100包括装置壳体110，该装置壳体限定用于接纳气溶胶生成制品10的室120。壳体110的近端具有***开口125，气溶胶生成制品10可通过该***开口***到室120中或从室中移除。感应器线圈130在壳体110的外壁和室120之间布置在气溶胶剂生成装置100内部。感应器线圈130是具有与室120的纵轴相对应的磁轴的螺旋感应器线圈，在本实施方案中，该磁轴与气溶胶生成装置100的纵轴相对应。如图1所示，感应器线圈130位于与室120的远端相邻，并且在此实施方案中，仅沿室120的一部分长度延伸。在其他实施方案中，感应器线圈130可以沿着室120的全部或基本上全部长度延伸，或者可以仅沿着室120的一部分长度延伸，并且远离室120的远端部分定位。例如，感应器线圈130可以仅沿着室120的长度的一部分延伸，并且与室120的近端部分相邻。感应器线圈130由导线形成并且具有沿其长度延伸的多个匝或绕组。导线可具有任何合适的横截面形状，诸如正方形、椭圆形或三角形。在该实施方案中，导线具有圆形的横截面。在其他实施方案中，导线可以具有平坦的横截面形状。例如，感应器线圈可以由具有矩形横截面形状的导线形成并且被缠绕，使得导线的横截面的最大宽度平行于感应器线圈的磁轴延伸。这样的扁平感应器线圈可以允许感应器的外径以及(因此)装置的外径被最小化。

气溶胶剂生成装置100还包括内部电源140，例如可再充电电池，以及控制器150，例如具有电路的印刷电路板，两者均位于壳体110的远端区域中。控制器150和感应器线圈130两者经由延伸穿过壳体110的电连接(未示出)从电源140接收电力。优选地，室120通过液密分隔物与感应器线圈130和壳体110的远端区域(包括电源140和控制器150)隔离。因此，气溶胶生成装置100内的电子部件可以与通过气溶胶生成过程在室120内产生的气溶胶或残留物保持分开。这还可以有利于清洁气溶胶生成装置100，因为可以简单地通过去除气溶胶生成制品而将室120完全清空。由于在室120内没有暴露任何潜在的易碎元件，因此这种布置还可以减少在气溶胶生成制品的***期间或在清洁期间损坏气溶胶生成装置的风险。可以在壳体110的壁中设置通风孔(未示出)，以允许空气流进入室120。可替代地或另外地，气流可以在开口125处进入室120，并且在气溶胶生成制品10的外壁与室120的内壁之间沿着室120的长度流动。

气溶胶剂生成装置100还包括突伸到室120中的细长感受器元件160。细长感受器元件160平行于室120的纵轴并且平行于感应器线圈130的磁轴。细长感受器元件160包括细长支撑体170和施加在细长支撑体170的外表面上的感受器层180。感受器层180包括感受器材料，并且限定细长感受器元件的加热部分。细长感受器元件160朝着其自由端逐渐变细以形成尖锐的尖端。这使得更容易将细长感受器元件160***到接纳在腔体中的气溶胶生成制品的气溶胶形成基材中。在该实施方案中，细长支撑体170由热绝缘材料形成，并且在细长支撑体170的自由端不施加感受器层。以这种方式，细长支撑体170在细长感受器元件160的自由端处限定热绝缘尖端165。

当气溶胶剂生成装置100被致动时，高频交流电通过感应器线圈130以在气溶胶剂生成装置100的室120的远端部分内产生交变磁场。磁场优选地以1至30兆赫兹之间的频率波动，优选地以2兆赫兹至10兆赫兹之间，例如以5兆赫兹至7兆赫兹之间的频率波动。当气溶胶生成制品10正确地位于室120中时，由感受器层形成的加热部分180位于气溶胶生成制品的气溶胶形成基材20内。波动场在感受器层180内产生涡流，感受器层因此被加热。在感受器层180内的磁滞损耗提供进一步加热。加热的感受器元件160将气溶胶生成制品10的气溶胶形成基材20加热到足够的温度以形成气溶胶。然后可以使气溶胶剂通过气溶胶生成制品10拉向下游，以供使用者吸入。这种致动可以是手动操作的，或者可以响应于使用者例如通过使用抽吸传感器在气溶胶生成制品10上的抽吸而自动发生。

图3至图5更详细地示出了第一实施方案的细长感受器元件160。如图所示，细长支撑体170在其基底包括凹口175，并且气溶胶生成装置在室120的上游端包括突起185。凹口175的形状和尺寸对应于突起185的形状和尺寸。在该实施方案中，凹口175和突起185是圆形和圆柱形的。然而，可以设想其他形状。通过将突起185可移除地容纳到凹口175中而基本上防止细长感受器元件160相对于壳体110的纵向和横向运动。因此，突起185和凹口175在壳体110和细长感受器元件160之间形成可移除的连接装置的凸形和凹形对应物。在该实施方案中，突起通过摩擦接合被保持在凹口中。在其他实施方案中，突起和凹口可以是带螺纹的。在其他实施方案中，突起可以设置在细长支撑体170上，并且凹口设置在壳体中。如图5最佳所示，感受器层180围绕细长支撑体170的整个圆周延伸。

图6和图7示出了根据第二实施方案的气溶胶生成装置200。第二实施方案的气溶胶生成装置200在构造和操作上与第一实施方案的气溶胶生成装置100相似，并且在存在相同特征的情况下，已经使用了相同的附图标记。然而，与第一实施方案的气溶胶剂生成装置100不同，气溶胶剂生成装置200的细长感受器元件260还包括基底部分290，细长感受器元件260通过该基底部分可移除地附接到壳体210。细长支撑体270附接到基底部分290上并且从基底部分290正交地延伸。这可以有利于将细长感受器元件260***到气溶胶生成装置200中。细长感受器元件270的基底部分290的尺寸和形状被设计成可通过开口225***到室220中。这消除了需要用于将细长感受器元件260***到室220中的单独的孔。基底部分290的横截面形状与室220的横截面形状基本相同。在该实施方案中，基底部分290和室220均具有基本圆形的横截面形状。

与第一实施方案的气溶胶生成装置100一样，气溶胶生成装置200在室220的上游端包括突起285。基底部分290在其基底中包括凹口295。凹口295的形状和尺寸对应于突起285的形状和尺寸。与第一实施方案的气溶胶生成装置100一样，凹口295和突起285是圆形和圆柱形的，但是可以设想其他形状。突起285和凹口295在壳体210和细长感受器元件260之间形成可移除的连接装置的凸形和凹形对应物。突起285通过摩擦接合保持在凹口295中。在其他实施方案中，突起和凹口可以是带螺纹的。在其他实施方案中，突起可以设置在细长支撑体上，并且凹口设置在壳体中。

图8和图9示出了根据第三实施方案的气溶胶生成装置300的下游端。第三实施方案的气溶胶生成装置300在构造和操作上与第一实施方案的气溶胶生成装置100相似，并且在存在相同特征的情况下，已经使用了相同的附图标记。气溶胶生成装置300的壳体310包括在室320的基底中的腔体315，细长支撑体370的远端容纳在该腔体中。室315具有与细长支撑主体370的基底相同或相似的形状，使得腔体315基本上防止了壳体310和细长感受器元件360在横向平面中的相对运动。细长支撑体370包括朝着其远端的孔375。壳体310在孔375的区域中的一侧中包括销孔(未示出)。气溶胶生成装置300包括定位销385，该定位销穿过销孔***到细长支撑元件的孔375中。销385通过摩擦接合被保持在孔375中。定位销385基本上防止了壳体310和细长感受器元件360之间在纵向方向上的相对运动。

与第一实施方案和第二实施方案的气溶胶生成装置100和200不同，气溶胶生成装置300的第三实施方案的细长感受器元件360具有分立的第一加热部分3801和第二加热部分3802。加热部分3801、3802分别由施加在细长支撑体370的外表面上的感受器层形成。两个分立的加热部分3801、3802沿着细长支撑体370的长度间隔开。如图9所示，这有利于加热具有两个间隔开的气溶胶生成段20'和20'的气溶胶生成制品10'。以这种方式，第一气溶胶生成段20′可以被第一加热部分3801加热，并且第二气溶胶生成段20′可以被第二加热部分3802加热。在该实施方案中，第一加热部分3801和第二加热部分3802由相同的感受器材料形成。然而，在其他实施方案中，形成第一加热部分3801和第二加热部分3802的感受器层的组成或尺寸可以不同。有利地，这可以通过为第一加热部分3801和第二加热部分3802选择不同的感受器特性来促进细长感受器元件360的加热特性的微调。在两个气溶胶生成段之间的气溶胶生成制品的部分可以是调味剂部分。这可以是用在低温下能够气溶胶化的调味剂或气溶胶增强物质(例如薄荷醇或其他草药颗粒)浸渍的多孔材料。调味剂或气溶胶增强物质可以采取液体或凝胶的形式。第一加热部分和第二加热部分可以单独被供电。第一加热部分和第二加热部分可以具有不同的温度循环。细长感受器元件在第一加热部分和第二加热部分之间的部分可以包括导电材料。以这种方式，当一个或两个加热部分被加热时，导电材料可以电阻性地加热调味剂部分。

上文描述的示例性实施方案并不希望限制权利要求书的范围。与上述示例性实施方案一致的其他实施方案对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

Claims (14)

1.一种气溶胶生成装置，包括：

壳体，所述壳体限定用于接纳气溶胶生成制品的至少一部分的室；

感应器线圈，所述感应器线圈围绕所述室的至少一部分设置；

细长感受器元件，所述细长感受器元件突伸到所述室中；以及

电源和控制器，所述控制器连接到所述感应器线圈并且被配置为向所述感应器线圈提供交流电，使得在使用中，所述感应器线圈产生交变磁场以加热所述细长感受器元件并从而加热接纳在所述室中的气溶胶生成制品的至少一部分，

其中所述细长感受器元件包括细长支撑体和由所述细长支撑体的外表面上的感受器层形成的至少一个加热部分，其中所述细长支撑体由热绝缘材料形成，并且所述感受器层包含一种或多种感受器材料。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中所述感受器层是沉积在所述细长支撑体的所述外表面上的感受器涂层。

3.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述感受器层由金属或金属合金形成。

4.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述细长支撑体由非铁磁材料形成。

5.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成装置，还包括热绝缘尖端。

6.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置，其中所述热绝缘尖端由所述细长支撑体的一部分限定，所述细长支撑体的一部分在其外表面上没有任何感受器层。

7.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述至少一个加热部分包括多个分立的加热部分，每个分立的加热部分由在所述细长支撑体的所述外表面上的感受器层形成。

8.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置，其中所述多个分立的加热部分沿着所述细长支撑体的长度间隔开。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的气溶胶生成装置，其中所述多个分立的加热部分包括：由第一感受器层形成的第一加热部分，所述第一感受器层包含第一感受器材料；以及由第二感受器层形成的第二加热部，所述第二感受器层包含与所述第一感受器材料不同的第二感受器材料。

10.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述细长感受器元件可移除地附接到所述室内的所述壳体上。

11.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置，其中所述细长支撑体包括在其基底处的孔或凹口，所述细长感受器元件通过所述孔或凹口可移除地附接到所述壳体上。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的气溶胶生成装置，其中所述细长感受器元件包括基底部分，所述基底部分被构造成用于可移除地附接到所述壳体，其中所述细长支撑体从所述基底部分正交地延伸。

13.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述细长感受器元件延伸超过所述室以从所述壳体突出。

14.一种气溶胶生成***，所述气溶胶生成***包括根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成装置以及具有气溶胶形成基材的气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品被构造为与所述气溶胶生成装置一起使用。

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