CN117769366A - 气溶胶产生装置和气溶胶产生*** - Google Patents

Abstract

披露了一种气溶胶产生装置(10)，该气溶胶产生装置包括：加热腔室(18)，该加热腔室用于接纳气溶胶产生基质(102)的至少一部分；以及感应加热布置(46)，该感应加热布置被配置成加热气溶胶产生基质(102)以产生要吸入的气溶胶，感应加热布置(46)包括设置在加热腔室(18)周围或附近的单个感应线圈(48)。气溶胶产生装置(10)包括控制器(24)，该控制器被配置成控制感应加热布置(46)以向单个感应线圈(48)供应交流电流。感应加热布置(46)包括与单个感应线圈(48)相关联的多个连接器(C1‑C5)，该多个连接器被布置并配置成允许向一个或多个线圈区段(L1‑L4)供应交流电流以选择性地使该一个或多个线圈区段(L1‑L4)通电。气溶胶产生装置(10)包括多个可感应加热的感受器(40，41，42，43)，该多个可感应加热的感受器定位在加热腔室(18)中、在每个线圈区段(L1‑L4)附近，以在加热腔室(18)内限定对应的加热区(40a，41a，42a，43a)。

Description

气溶胶产生装置和气溶胶产生***

技术领域

本披露总体上涉及一种气溶胶产生装置，并且更特别地涉及一种用于加热气溶胶产生基质以产生供使用者吸入的气溶胶的气溶胶产生装置。本披露的实施例还涉及一种包括气溶胶产生装置和气溶胶产生基质的气溶胶产生***、以及一种使用该气溶胶产生***来产生要吸入的气溶胶的方法。本披露特别适合于便携式(手持式)气溶胶产生装置。这种装置通过传导、对流和/或辐射来加热而不是灼烧气溶胶产生基质(例如，烟草)或其他合适的材料，以产生供使用者吸入的气溶胶。本披露特别是涉及感应加热的气溶胶产生装置和/或***。

背景技术

近年来，作为使用传统烟草产品的替代品，风险降低或风险改善的装置(也称为气溶胶产生装置或蒸气产生装置或个人汽化器)的使用和普及迅速增长。可获得将气溶胶产生物质加热或升温以产生供使用者吸入的气溶胶的各种不同装置和***。

常用的风险降低或风险改善的装置是加热基质气溶胶产生装置或者所谓的加热不灼烧式装置。这种类型的装置通过将气溶胶产生基质加热到通常范围为150℃至300℃的温度来产生气溶胶或蒸气。将气溶胶产生基质加热到在该范围内的温度而不灼烧或燃烧气溶胶产生基质会产生蒸气，蒸气典型地冷却并且冷凝以形成供装置的使用者吸入的气溶胶。

当前可用的气溶胶产生装置可以使用多种不同方法中的一种方法来加热气溶胶产生基质。一种这样的方法是提供采用感应加热***的气溶胶产生装置。在这种装置中，在该装置中设置感应线圈，并且设置可感应加热的感受器以加热气溶胶产生基质。当使用者启用该装置时，向感应线圈提供电能，该感应线圈进而产生交变电磁场。感受器与电磁场耦合并产生热量，热量例如通过传导、辐射和对流中的一者或多者被传递到气溶胶产生基质，并且在气溶胶产生基质被加热时产生气溶胶。

通常期望控制气溶胶产生基质内的热分布，从而确保产生具有可接受特性的气溶胶以供使用者在整个使用时段(也称为吸烟期)内吸入。本披露的实施例寻求提供改进的使用者体验，其中，通过对气溶胶产生基质内的热分布进行更准确的控制来优化所产生的气溶胶的特性。

发明内容

根据本披露的第一方面，提供了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：

加热腔室，用于接纳气溶胶产生基质的至少一部分；

感应加热布置，该感应加热布置被配置成加热气溶胶产生基质以产生要吸入的气溶胶，该感应加热布置包括设置在加热腔室周围或附近的单个感应线圈；

控制器，该控制器被配置成控制感应加热布置以向单个感应线圈供应交流电流；

其中，感应加热布置包括与单个感应线圈相关联的多个连接器，该多个连接器被布置并配置成允许向单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流以选择性地使该一个或多个线圈区段通电；

其中，气溶胶产生装置包括多个可感应加热的感受器，该多个可感应加热的感受器定位在加热腔室中、在每个线圈区段附近，以在加热腔室内限定对应的加热区；并且

其中，气溶胶产生装置包括至少两种加热模式，每种加热模式包括相关联的区段激活模式，并且控制器被配置成控制感应加热布置以在选定第一加热模式的情况下根据第一区段激活模式向单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流，以及在选定第二加热模式的情况下根据不同于第一区段激活模式的第二区段激活模式向单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流。

该气溶胶产生装置被配置成加热气溶胶产生基质，而不是灼烧气溶胶产生基质，以使气溶胶产生基质的至少一种组分挥发，并且因此产生经加热的蒸气，该经加热的蒸气冷却并冷凝以形成供气溶胶产生装置的使用者吸入的气溶胶。该气溶胶产生装置典型地是手持式便携装置。

在通常意义上，蒸气是在低于其临界温度的温度下为气相的物质，这意味着可以在不降低温度的情况下通过增大其压力而将蒸气冷凝成液体，而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或其他气体中的悬浮物。然而，应注意的是术语“气溶胶”和“蒸气”在本说明书中可以互换使用，特别是关于所产生的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。

通过选择性地使线圈区段中的一个或多个通电，本披露使得能够谨慎控制气溶胶产生基质内的热分布，例如，这是因为每个线圈区段(在通电时)可以使得优先加热定位在该特定的线圈区段附近的可感应加热的感受器。因此，可以实现对气溶胶产生基质的选择性(或“分区”)加热。使用具有可以经由连接器被选择性地(依序或同时)通电的线圈区段的单个感应线圈为选择性地加热可感应加热的感受器提供了有效的解决方案，并且确保了气溶胶产生装置具有紧凑的设计。通过将可感应加热的感受器作为气溶胶产生装置的一部分提供，而不是将其与气溶胶产生基质一起作为气溶胶产生制品的一部分提供，可以简化气溶胶产生制品的结构和制造。通过提供两种或更多种各自具有相关联的区段激活模式(即，激活线圈区段的预定次序)的加热模式，气溶胶产生装置可在多种加热模式之间切换，进而定制装置的操作，并因此可以在操作装置时给使用者提供更多的灵活性。此外，多种加热模式可以在使用阶段期间提供更一致的加热。

现在将阐述可选特征。这些特征可单独应用，也可与本披露的任何方面以任何组合的方式应用。

连接器可以成对布置以允许经由对应的成对连接器向每个线圈区段供应交流电流。控制器可以被配置成经由对应的成对连接器向每个线圈区段供应交流电流。因此，每个线圈区段被选定的成对连接器限定并且可以经由选定的成对连接器被方便地通电。

多个连接器可以被布置并配置成使得在使用时，每个线圈区段产生集中在加热腔室(例如与定位在附近的可感应加热的感受器的位置相对应)的不同区域中的电磁场。这确保了通过由该线圈区段产生的电磁场来优先加热定位在线圈区段附近的可感应加热的感受器。

单个感应线圈可以是螺旋线圈，该螺旋线圈可以绕纵向轴线围绕加热腔室延伸。通过提供围绕加热腔室螺旋延伸的感应线圈，可以确保对可感应加热的感受器进行可靠的加热。多个连接器可以沿着纵向轴线间隔开以限定纵向布置的线圈区段，并且因此每个线圈区段可以包括螺旋线圈的总匝数的子集匝。可感应加热的感受器可以沿着纵向轴线对应地间隔开，从而对气溶胶产生基质的纵向布置的部分提供选择性的(或“分区”)加热。

在第一区段激活模式下，控制器可以被配置成依序向每个线圈区段单独地供应交流电流。在第二区段激活模式下，控制器可以被配置成依序向多个子集的线圈区段供应交流电流。因此，每个线圈区段或每个子集的线圈区段可以在不同的时间产生电磁场(即，不是所有线圈区段同时产生电磁场)。这就允许方便地对气溶胶产生基质的不同区域或部分进行依序加热，从而提供气溶胶产生基质内的受控热分布，特别是选择性(或“分区”)加热。在第三区段激活模式下，控制器可以被配置成同时向所有线圈区段供应交流电流。因此，可以实现气溶胶产生基质的快速加热。

控制器可以被配置成控制感应加热布置以向第一线圈区段供应交流电流以产生第一电磁场。控制器可以被配置成控制感应加热布置以向第二线圈区段供应交流电流以产生第二电磁场。第一电磁场和第二电磁场可能不是同时产生的，而是在不同时间产生的。这就允许方便地对气溶胶产生基质的不同区域或部分进行依序加热，从而提供气溶胶产生基质内的受控热分布，特别是选择性(或“分区”)加热。

第一电磁场可以具有第一频率并且第二电磁场可以具有不同于第一频率的第二频率。通过产生具有彼此不同的第一频率和第二频率的第一电磁场和第二电磁场，可以谨慎控制气溶胶产生基质内的热分布，例如，这是因为第一电磁场可以使得优先加热第一可感应加热的感受器，并且第二电磁场可以使得优先加热第二可感应加热的感受器。因此，可以实现对气溶胶产生基质的选择性(或“分区”)加热。使用用于产生第一电磁场(例如，经由第一线圈区段)和第二电磁场(例如，经由第二线圈区段)的单个感应线圈为产生第一电磁场和第二电磁场提供了有效的解决方案，并且确保了气溶胶产生装置具有紧凑的设计。

多个可感应加热的感受器中的每一个可以具有与其他可感应加热的感受器的谐振频率不同的谐振频率。例如，气溶胶产生装置可以包括具有第一谐振频率的第一可感应加热的感受器，并且可以包括具有第二谐振频率的第二可感应加热的感受器，该第二谐振频率不同于第一谐振频率。

使用具有不同的谐振频率的可感应加热的感受器允许通过控制感应加热布置对气溶胶产生基质执行选择性(或“分区”)加热，从而使第一线圈区段产生具有基本等于第一可感应加热的感受器的第一谐振频率的第一频率的第一电磁场，并且使第二线圈区段产生具有基本等于第二可感应加热的感受器的第二谐振频率的第二频率的第二电磁场。产生具有基本等于特定感受器(例如，第一感受器或第二感受器)的谐振频率(例如，第一谐振频率或第二谐振频率)的频率(例如，第一频率或第二频率)的电磁场(例如，第一电磁场或第二电磁场)将使得该感受器产生热量。还可以使得其他感受器中的一个或多个(即，谐振频率基本不等于所产生的电磁场的频率的任何感受器)产生通常小于由特定感受器产生的热量，并且该热量可以为零或基本为零。因此，特定感受器的任何选择性加热都不应被解释为意味着根本不加热其他感受器，而只是特定感受器的选择性加热通常将主要负责使气溶胶从与特定感受器相邻的气溶胶产生基质释放。在整个说明书中，使用术语“优先加热”来限定这种类型的加热。该优先加热可以有利地允许将气溶胶产生基质的一个或多个部分加热至比气溶胶产生基质的一个或多个其他部分更高的温度。加热至更高温度的一个或多个部分可以在首先激活气溶胶产生装置时快速地产生气溶胶，而加热至较低温度的一个或多个部分可以在整个使用时段(例如，吸烟期)内持续地产生气溶胶。

控制器可以被配置成控制感应加热布置以向第三线圈区段供应交流电流以产生第三电磁场。控制器可以被配置成控制感应加热布置以向第四线圈区段供应交流电流以产生第四电磁场。第三电磁场可以具有第三频率。第四电磁场可以具有第四频率。第三频率可以不同于第一频率和第二频率并且可以不同于第四频率。第四频率可以不同于第一频率和第二频率并且可以不同于第三频率。具有其第三频率的第三电磁场可以被适配成加热可以具有第三谐振频率的第三可感应加热的感受器，该第三谐振频率可以不同于第一谐振频率和第二谐振频率并且该第三谐振频率可以不同于第四谐振频率。具有其第四频率的第四电磁场可以被适配成加热可以具有第四谐振频率的第四可感应加热的感受器，该第四谐振频率可以不同于第一谐振频率和第二谐振频率并且该第四谐振频率可以不同于第三谐振频率。

一起使用附加的线圈区段(比如第三线圈区段以及可选的第四线圈区段)与具有对应第三谐振频率和第四谐振频率的可感应加热的感受器允许更好地控制气溶胶产生基质的加热，并且因此可以增强气溶胶产生基质的选择性(或“分区”)加热。

在第一加热模式下，控制器可以被配置成控制感应加热布置以在第一区段激活模式下向第一线圈区段、第二线圈区段、第三线圈区段、以及第四线圈区段中的每一个依序供应交流电流。在示例第一区段激活模式下，第一可感应加热的感受器、第二可感应加热的感受器、第三可感应加热的感受器、以及第四可感应加热的感受器中的每一个被依序加热，使得气溶胶产生基质的第一部分、第二部分、第三部分、以及第四部分被依序加热。可以从第一区段、第二区段、第三区段、以及第四区段中的任一区段开始加热。如果需要，可以颠倒顺序。线圈可以包括多于四个区段、或少于四个区段。

在第二加热模式下，控制器可以被配置成控制感应加热布置以在第二区段激活模式下同时向第一子集的线圈区段供应交流电流，并且此后同时向第二子集的线圈区段供应交流电流。在示例第二区段激活模式下，控制器可以被配置成同时向第一线圈区段和第二线圈区段供应交流电流，并且此后同时向第三线圈区段和第四线圈区段供应交流电流。在该示例中，第一可感应加热的感受器和第二可感应加热的感受器被同时加热，使得气溶胶产生基质的第一部分和第二部分也被同时加热。此后，第三可感应加热的感受器和第四可感应加热的感受器被同时加热，使得气溶胶产生基质的第三部分和第四部分也被同时加热。在另一示例中，第一可感应加热的感受器和第三可感应加热的感受器被同时加热，使得气溶胶产生基质的第一部分和第三部分也被同时加热。此后，第二可感应加热的感受器和第四可感应加热的感受器被同时加热，使得气溶胶产生基质的第二部分和第四部分也被同时加热。在另外的示例中，第一可感应加热的感受器和第四可感应加热的感受器被同时加热，使得气溶胶产生基质的第一部分和第四部分也被同时加热。此后，第二可感应加热的感受器和第三可感应加热的感受器被同时加热，使得气溶胶产生基质的第二部分和第三部分也被同时加热。应当了解，可以以不同的次序激活子集，并且如果需要，可以选择其他子集。

在第三加热模式下，控制器可以被配置成控制感应加热布置以在第三区段激活模式下同时向第一线圈区段、第二线圈区段、第三线圈区段、以及第四线圈区段供应交流电流。在该示例中，第一可感应加热的感受器、第二可感应加热的感受器、第三可感应加热的感受器、以及第四可感应加热的感受器被同时加热，使得气溶胶产生基质的第一部分、第二部分、第三部分、以及第四部分被同时加热。

应了解的是，可以选择线圈区段以及子集的线圈区段的其他组合，以便限定另外的示例区段激活模式。例如，在另外的依序区段激活模式下，第一线圈区段被激活，随后是包括第二线圈区段和第三线圈区段的第一子集的线圈区段，随后是第四线圈区段。

控制器可以被配置成控制感应加热布置以将子集(例如，第一子集)的线圈区段内的第一线圈区段加热至第一温度，并且同时将同一子集内的第二线圈区段加热至第二温度。

控制器可由使用者调节或由使用者配置使得使用者能够经由感应加热布置控制将交流电流供应至线圈区段。换句话说，使用者可以选择如何使多个线圈区段通电，例如，根据上文所描述的第一非限制性示例、第二非限制性示例或第三非限制性示例。这些第一非限制性示例、第二非限制性示例和第三非限制性示例可以表示使用者可以选择的气溶胶产生装置的“加热模式”。

感应线圈可以包括利兹(Litz)电线或利兹电缆。然而，应当理解的是，可以使用其他材料。

感应线圈可以被布置成在使用时通过波动的电磁场进行操作，该波动的电磁场具有在大约20mT与最高集中度点处的大约2.0T之间的磁通量密度。

加热腔室可以具有限定了纵向方向的纵向轴线。加热腔室可以是基本管状的。可感应加热的感受器可以围绕基本管状的加热腔室的周边周向地延伸并且可以例如包括感受器环。如上所述，可感应加热的感受器可以在纵向方向上(即，沿着纵向轴线)沿着加热腔室间隔开。加热腔室可以是基本圆柱形的。因此，加热腔室可以被配置成接纳基本圆柱形的气溶胶产生基质，这可能是有利的，因为呈气溶胶产生制品形式的气溶胶产生基质通常以圆柱形形状来包装和销售。在存在由相邻的线圈区段产生的电磁场的情况下，可感应加热的感受器被高效地加热，由此确保了气溶胶产生基质被快速且均匀地加热。由此，气溶胶产生装置的能量效率被最大化。

该加热腔室可以包括基本不导电和不透磁的材料。例如，加热腔室可以包括耐热塑料材料，比如聚醚醚酮(PEEK)。加热腔室本身在气溶胶产生装置的操作期间不被感应加热布置加热，从而确保输入到可感应加热的感受器中的能量最大化。这进而有助于确保装置的能量效率最大化。该装置触摸起来还保持凉爽，从而确保使用者的舒适度最大化。

可感应加热的感受器可以包括金属。该金属典型地选自由不锈钢和碳钢组成的组。然而，可感应加热的感受器可以包括任何合适的材料，包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢、碳钢及其合金(例如镍铬或镍铜)中的一种或多种。通过在其附近施加电磁场，每个可感应加热的感受器由于涡电流和磁滞损耗而产生热，从而引起电磁能到热能的转换。

气溶胶产生装置可以包括电源，并且控制器可以包括控制电路***。电源和控制电路***可以被配置为在高频下操作。电源和控制电路***可以被配置成在大约80kHz到1MHz之间、可能是在大约150kHz到250kHz之间、并且可能是大约200kHz的频率下进行操作。取决于所使用的可感应加热的感受器的类型，电源和控制电路***可以被配置成在更高的频率、例如MHz范围的频率下进行操作。

根据本披露的第二方面，提供了一种气溶胶产生***，该气溶胶产生***包括：

气溶胶产生基质；以及

上文所限定的气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置用于加热气溶胶产生基质以产生要吸入的气溶胶。

气溶胶产生基质可以包括任何类型的固体或半固体材料。气溶胶产生固体的示例性类型包括粉末、微粒、球粒、碎片、股线、颗粒、凝胶、条带、散叶、切碎的填料、多孔材料、泡沫材料或片材。气溶胶产生基质可以包括植物衍生材料，并且特别地可以包括烟草。气溶胶产生材料可以有利地包括再造烟草，例如，该再造烟草包含烟草以及纤维素纤维、烟草茎纤维以及如CaCO3等无机填料中的任何一者或多者。

因此，气溶胶产生装置可以被称为“受热式烟草装置”、“加热不灼烧式烟草装置”、“用于使烟草产品汽化的装置”等，其被解释为是适合实现这些效果的装置。本文披露的特征同样适用于被设计成使任何气溶胶产生基质汽化的装置。

气溶胶产生基质可以形成气溶胶产生制品的一部分并且可以被纸质包裹物周向包绕。

气溶胶产生制品可以基本形成为棒状，并且可以宽泛地类似于具有管状区域的香烟，该管状区域具有以适当方式布置的气溶胶产生基质。气溶胶产生制品可以包括在气溶胶产生制品的近端处的过滤段，例如该过滤段包括醋酸纤维素纤维。过滤段可以构成吸嘴过滤器，并且可以与气溶胶产生基质同轴对准。在一些设计中还可以包括一个或多个蒸气收集区域、冷却区域以及其他结构。例如，气溶胶产生制品可以包括在过滤段上游的至少一个管状段。管状段可以充当蒸气冷却区域。该蒸气冷却区域可以有利地允许通过加热气溶胶产生基质而产生的经加热的蒸气冷却并且冷凝以形成具有合适特性供使用者例如通过过滤段吸入的气溶胶。

气溶胶产生基质可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂的示例包括多元醇及其混合物，比如丙三醇或丙二醇。典型地，气溶胶产生基质可以包括在大约5％与大约50％(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在一些实施例中，气溶胶产生基质可以包括在大约10％与大约20％(基于干重)之间并且可能为大约15％(基于干重)的气溶胶形成剂含量。

在被多个可感应加热的感受器中的一个或多个加热时，气溶胶产生基质可以释放挥发性化合物。挥发性化合物可以包括尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。

根据本披露的第三方面，提供了一种使用上文限定的气溶胶产生***的方法，该方法包括：

将气溶胶产生基质的至少一部分定位在加热腔室中；

通过控制器控制该感应加热布置以在选定第一加热模式的情况下根据第一区段激活模式向单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流；以及

通过控制器控制感应加热布置以在选定第二加热模式的情况下根据不同于第一区段激活模式的第二区段激活模式向单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流。

根据第一区段激活模式供应交流电流可以包括通过控制器致动感应加热布置以向第一线圈区段供应交流电流持续第一时间段，从而产生第一电磁场持续第一时间段来加热气溶胶产生基质的第一部分，并且随后通过控制器致动感应加热布置以向第二线圈区段供应交流电流持续在第一时间段之后的第二时间段，从而产生第二电磁场持续第二时间段来加热气溶胶产生基质的第二部分。

根据第二区段激活模式供应交流电流可以包括通过控制器致动感应加热布置以向第一子集的线圈区段供应交流电流持续第一时间段，从而产生第一组电磁场持续第一时间段来加热气溶胶产生基质的第一组部分，并且随后通过控制器致动感应加热布置以向第二子集(不同于第一子集)的线圈区段供应交流电流持续在第一时间段之后的第二时间段，从而产生第二组电磁场持续第二时间段来加热气溶胶产生基质的第二组部分。

第一电磁场可以使得在第一时间段期间优先加热第一可感应加热的感受器，并且第二电磁场可以使得在第二时间段期间优先加热第二可感应加热的感受器。因此，第一可感应加热的感受器可以在第一时间段期间被加热到比第二可感应加热的感受器更高的温度，而第二可感应加热的感受器可以在第二时间段期间被加热到比第一可感应加热的感受器更高的温度。如上所述，这提供了气溶胶产生基质内的受控热分布，并且特别地，提供了选择性(或“分区”)加热。

通过控制器致动感应加热布置以向第一线圈区段供应交流电流的步骤可以使得所产生的第一电磁场加热可以限定加热腔室的第一加热区的第一可感应加热的感受器，在该第一加热区中可以定位有气溶胶产生基质的第一部分。通过控制器致动感应加热布置以向第二线圈区段供应交流电流的步骤可以使得所产生的第二电磁场加热可以限定加热腔室的第二加热区的第二可感应加热的感受器，在该第二加热区中可以定位有气溶胶产生基质的第二部分。

因此，该方法提供了对第一加热区和第二加热区中的气溶胶产生基质的选择性(或“分区”)加热。例如，气溶胶产生基质的定位在第一加热区中的第一部分由第一可感应加热的感受器加热，并且气溶胶产生基质的定位在第二加热区中的第二部分由第二可感应加热的感受器加热。如上所述，气溶胶产生基质的第一部分和第二部分的加热可以是依序的或同时的，这取决于使用者的偏好并且可以由使用者控制。

附图说明

图1是气溶胶产生***的图解截面图，该气溶胶产生***包括气溶胶产生装置和准备定位在气溶胶产生装置的加热腔室中的气溶胶产生制品；

图2是图1的气溶胶产生***的图解截面图，示出了定位在气溶胶产生装置的加热腔室中的气溶胶产生制品；

图3是图1和图2的气溶胶产生装置的加热腔室的详细图解立体图，示出了安装在加热腔室的内表面上的第一可感应加热的感受器、第二可感应加热的感受器、第三可感应加热的感受器、和第四可感应加热的感受器以及线圈支撑结构；

图4是从图3所示的加热腔室的一端看到的图解截面图，示出了围绕加热腔室的周边延伸的第四可感应加热的感受器；以及

图5是图1至图4的气溶胶产生装置的一部分的图解立体图，示出了气溶胶产生装置的感应线圈和可感应加热的感受器，并且还示出了相对于可感应加热的感受器定位的气溶胶产生制品。

具体实施方式

现在将仅通过举例方式并且参考附图来描述本披露的实施例。

首先参考图1和图2，图解地示出了气溶胶产生***1的示例。气溶胶产生***1包括气溶胶产生装置10和与装置10一起使用的气溶胶产生制品100。气溶胶产生装置10包括容纳气溶胶产生装置10的各种部件的主体12。主体12可以具有任何形状，该形状的尺寸被设置为配合在此阐述的各种实施例中描述的部件并且由使用者独立地单手舒适地握持。

为方便起见，气溶胶产生装置10的第一端14(示出为朝向图1和图2的底部)被描述为气溶胶产生装置10的远端、底端、基部或下端。气溶胶产生装置10的第二端16(示出为朝向图1和图2的顶部)被描述为气溶胶产生装置10的近端、顶端或上端。在使用期间，使用者典型地将气溶胶产生装置10定向成第一端14朝下和/或相对于使用者的嘴处于远侧位置，并且第二端16朝上和/或相对于使用者的嘴处于近侧位置。

气溶胶产生装置10包括定位在主体12中的加热腔室18。加热腔室18限定了用于接纳气溶胶产生制品100的、具有基本圆柱形的截面的内部容积(呈腔体20的形式)。加热腔室18具有限定纵向方向的纵向轴线，并且由耐热塑料材料形成，比如，聚醚醚酮(PEEK)。气溶胶产生装置10进一步包括电源22(例如，可以为可再充电的一个或多个电池)和控制器24。

加热腔室18朝向气溶胶产生装置10的第二端16开放。换句话说，加热腔室18具有朝向气溶胶产生装置10的第二端16的开放第一端26。加热腔室18通常保持与主体12的内表面间隔开，以最小化到主体12的热传递。

气溶胶产生装置10可以可选地包括滑盖28，该滑盖可在关闭位置(见图1)与打开位置(见图2)之间横向地移动，在关闭位置，该滑盖覆盖加热腔室18的开放第一端26以防止触及加热腔室18，在打开位置，该滑盖露出加热腔室18的开放第一端26以提供通向加热腔室18的通路。在一些实施例中，滑盖28可以被偏置到关闭位置。

加热腔室18、具体是腔体20被布置成接纳对应成形的大致圆柱形或杆形气溶胶产生制品100。典型地，气溶胶产生制品100包括预包装的气溶胶产生基质102。气溶胶产生制品100是可抛弃且可更换式制品(也被称为“消耗品”)，该制品可以例如包含烟草作为气溶胶产生基质102。气溶胶产生制品100具有近端104(或嘴口端)和远端106。气溶胶产生制品100进一步包括定位在气溶胶产生基质102的下游的吸嘴段108。气溶胶产生基质102和吸嘴段108同轴对准地布置在包裹物110(例如，纸质包裹物)内，以将部件保持在适当位置来形成杆形的气溶胶产生制品100。

吸嘴段108可以包括在下游方向上(换句话说，从气溶胶产生制品100的远端106朝向近端(嘴口端)104)依序且同轴对准地布置的以下部件(未详细示出)中的一者或多者：冷却段、中心孔段以及过滤段。冷却段典型地包括中空纸管，该中空纸管的厚度比纸质包裹物110的厚度大。中心孔段可以包括含有醋酸纤维素纤维和塑化剂的固化的混合物，并且起到了增加吸嘴段108的强度的作用。过滤段典型地包括醋酸纤维素纤维并且充当吸嘴过滤器。在经加热的蒸气从气溶胶产生基质102朝向气溶胶产生制品100的近端(嘴口端)104流动时，蒸气在穿过冷却段和中心孔段时冷却并冷凝，从而形成具有合适特性的气溶胶以供使用者通过过滤段吸入。

还参考图3和图4，加热腔室18具有侧壁(或腔室壁)30，该侧壁在位于加热腔室18的第二端34处的基部32与开放第一端26之间延伸。侧壁30和基部32彼此连接，并且可以一体地形成为单件。在所图示的实施例中，侧壁30是管状的，更具体地是圆柱形的。在其他实施例中，侧壁30可以具有其他合适的形状，比如具有椭圆形或多边形截面的管。在另外的实施例中，侧壁30可以是锥形的。

在所图示的实施例中，加热腔室18的基部32是封闭的，例如密封的或气密的。也就是说，加热腔室18是杯状的。这可以确保从开放第一端26吸入的空气被基部32阻止流出第二端34，而是被引导穿过气溶胶产生基质102。还可以确保使用者将气溶胶产生制品100***加热腔室18中预期的距离，而不是更远。

加热腔室18的侧壁30具有内表面36和外表面38。气溶胶产生装置10包括在腔体20内安装在侧壁30的内表面36上的第一可感应加热的感受器40、第二可感应加热的感受器41、第三可感应加热的感受器42、以及第四可感应加热的感受器43。在图示的示例中，可感应加热的感受器40、41、42、43是环形的并且周向包绕的角度为360°。也就是说，可感应加热的感受器40、41、42、43包括感受器环，这些感受器环在周向方向上围绕侧壁30的整个内表面36延伸。可感应加热的感受器40、41、42、43在加热腔室18内、在开放第一端26与封闭第二端34之间在纵向方向上间隔开(即，可感应加热的感受器沿着加热腔室18的纵向轴线间隔开)。第一可感应加热的感受器40、第二可感应加热的感受器41、第三可感应加热的感受器42、以及第四可感应加热的感受器43中的每一个在加热腔室18内限定对应的第一加热区40a、第二加热区41a、第三加热区42a、以及第四加热区43a。

可感应加热的感受器40、41、42、43各自具有内表面，该内表面的至少一部分可以接触气溶胶产生基质102。可感应加热的感受器40、41、42、43可以与气溶胶产生基质102、更特别地与气溶胶产生制品100的包裹物110形成摩擦配合，并且可以使气溶胶产生基质102被压缩，如图2中最佳所见。对气溶胶产生基质102进行压缩例如通过消除气溶胶产生基质102内的气隙而改善了通过气溶胶产生基质102的热传导。

气溶胶产生装置10包括用于加热气溶胶产生基质102的感应加热布置46。感应加热布置46包括单个基本螺旋形的感应线圈48。感应线圈48围绕基本圆柱形的加热腔室18螺旋延伸。感应线圈48可以由电源22和控制器24通电，如下文将进一步详细讨论的。除其他电子部件外，控制器24包括逆变器，该逆变器被布置成将来自电源22的直流电流转换成用于感应线圈48的交流高频电流。

加热腔室18的侧壁30包括形成在外表面38中的线圈支撑结构50。在所图示的示例中，线圈支撑结构50包括线圈支撑凹槽52，该线圈支撑凹槽围绕外表面38螺旋延伸。感应线圈48被定位在线圈支撑凹槽52中，并且因此相对于可感应加热的感受器40、41、42、43牢固且最佳地定位。

现在参考图5，感应加热布置46进一步包括多个连接器C1、C2、C3、C4、C5，该多个连接器沿着加热腔室18的纵向轴线间隔开以限定感应线圈48的多个纵向布置的线圈区段L1、L2、L3、L4。每个线圈区段L1-L4包括感应线圈48的总匝数的子集匝。仅通过示例，在图示的实施例中，每个线圈区段L1-L4包括大约三匝感应线圈48。每个线圈区段L1-L4由成对连接器C1-C5限定。更具体地，第一线圈区段L1由成对连接器C1和C2限定，第二线圈区段L2由成对连接器C2和C3限定，第三线圈区段L3由成对连接器C3和C4限定，并且第四线圈区段L4由成对连接器C4和C5限定。应该注意的是，设置四个线圈区段L1-L4不是强制性的，并且可以通过使用适当数量的连接器来设置多于或少于四个的线圈区段L1-L4。

如从图5中显而易见的，第一可感应加热的感受器40定位在第一线圈区段L1附近，第二可感应加热的感受器41定位在第二线圈区段L2附近，第三可感应加热的感受器42定位在第三线圈区段L3附近，并且第四可感应加热的感受器43定位在第四线圈区段L4附近。控制器24被配置成经由对应的成对电连接器C1-C5中的一对或多对向线圈区段L1-L4中的一个或多个供应交流电流以选择性地使线圈区段L1-L4中的一个或多个通电。这使得优先加热定位在每个线圈区段L1-L4附近的可感应加热的感受器40、41、42、43，如下文将进一步详细描述的。控制器具有多种加热模式，每种加热模式具有相关联的区段激活模式(即，激活这些部段中的每个部段或组的顺序或次序)。因此，气溶胶产生装置可以选择性地激活这些加热模式中的选定加热模式(加热模式可以被预编程或以其他方式存储在气溶胶产生装置的存储器中)以进行操作，并且可以(例如，根据使用者输入或取决于要加热的气溶胶产生基质的类型)在两种或更多种加热模式之间切换。

为了使用气溶胶产生装置10，使用者将滑盖28(如果存在的话)从图1中所示的关闭位置移位到图2中所示的打开位置。使用者然后通过开放第一端26将气溶胶产生制品100***加热腔室18中，使得气溶胶产生基质102被接收在腔体20中，并且使得气溶胶产生制品100的近端104被定位在加热腔室18的开放第一端26处，并且吸嘴段108的至少一部分从开放第一端26突出以允许使用者的嘴唇接合。

当使用者启用气溶胶产生装置10时，感应加热布置46由电源22和控制器24通电。更具体地，并且根据本披露，控制器24被配置成控制感应加热布置46、更特别地控制电源22和控制电路***，以向线圈区段L1-L4中的一个或多个供应交流电流以选择性地使线圈区段L1-L4中的一个或多个通电。在一些示例中，当第一线圈区段、第二线圈区段、第三线圈区段、以及第四线圈区段L1-L4之一通电时，其可以产生对应的第一电磁场、第二电磁场、第三电磁场、以及第四电磁场。这些由对应的第一线圈区段L1、第二线圈区段L2、第三线圈区段L3、以及第四线圈区段L4产生的第一电磁场、第二电磁场、第三电磁场、以及第四电磁场各自可以具有对应的第一频率、第二频率、第三频率、以及第四频率。这些第一频率、第二频率、第三频率、以及第四频率彼此全都不同。

第一可感应加热的感受器40、第二可感应加热的感受器41、第三可感应加热的感受器42、以及第四可感应加热的感受器43具有不同的谐振频率。具有第一频率的第一电磁场使得优先加热第一可感应加热的感受器40(借助于第一可感应加热的感受器40中产生的涡电流和/或磁滞损耗)，从而通过第一可感应加热的感受器40传递的热量优先加热气溶胶产生基质102的定位在第一加热区40a中的第一部分。具有第二频率的第二电磁场使得优先加热第二可感应加热的感受器41(借助于第二可感应加热的感受器41中产生的涡电流和/或磁滞损耗)，从而通过第二可感应加热的感受器41传递的热量优先加热气溶胶产生基质102的定位在第二加热区41a中的第二部分。具有第三频率的第三电磁场使得优先加热第三可感应加热的感受器42(借助于第三可感应加热的感受器42中产生的涡电流和/或磁滞损耗)，从而通过第三可感应加热的感受器42传递的热量优先加热气溶胶产生基质102的定位在第三加热区42a中的第三部分。具有第四频率的第四电磁场使得优先加热第四可感应加热的感受器43(借助于第四可感应加热的感受器43中产生的涡电流和/或磁滞损耗)，从而通过第四可感应加热的感受器43传递的热量优先加热气溶胶产生基质102的定位在第四加热区43a中的第四部分。因此，在加热腔室18内的第一加热区40a、第二加热区41a、第三加热区42a、以及第四加热区43a中，实现了对气溶胶产生基质102的第一部分、第二部分、第三部分、以及第四部分的选择性(或“分区”)加热。当气溶胶产生基质102被第一可感应加热的感受器40、第二可感应加热的感受器41、第三可感应加热的感受器42、第四可感应加热的感受器43中的一个或多个加热时，气溶胶产生基质102(或其至少一部分)会变热而不燃烧或不灼烧，从而产生蒸气。产生的蒸气冷却并冷凝以形成气溶胶，气溶胶产生装置10的使用者可以通过吸嘴段108、更特别地通过过滤段吸入气溶胶。

在第一示例加热模式下，控制器24可根据第一区段激活模式操作，其中控制器可以被配置成(经由成对连接器C1和C2)向第一线圈区段L1供应交流电流持续第一时间段以使第一线圈区段L1通电并且产生第一电磁场(具有其第一频率)持续第一时间段，此后(经由成对连接器C2和C3)向第二线圈区段L2供应交流电流持续第二时间段以使第二线圈区段L2通电并且产生第二电磁场(具有其第二频率)持续第二时间段，此后(经由成对连接器C3和C4)向第三线圈区段L3供应交流电流持续第三时间段以使第三线圈区段L3通电并且产生第三电磁场(具有其第三频率)持续第三时间段，以及此后(经由成对连接器C4和C5)向第四线圈区段L4供应交流电流持续第四时间段以使第四线圈区段L4通电并且产生第四电磁场(具有其第四频率)持续第四时间段。这使得依序优先加热第一可感应加热的感受器40、第二可感应加热的感受器41、第三可感应加热的感受器42、以及第四可感应加热的感受器43，并且因此依序(或“分区”或“分段”)加热气溶胶产生基质102的分别定位在第一加热区40a、第二加热区41a、第三加热区42a、以及第四加热区43a中的第一部分、第二部分、第三部分、以及第四部分。该加热模式在从气溶胶产生制品100的远端106朝向近端104的方向上提供气溶胶产生基质102的渐进式加热，并且可以在整个使用时段(例如，吸烟期)内产生均匀的气溶胶量。

在第二示例加热模式下，控制器24可根据第二区段激活模式操作，其中控制器可以被配置成(经由成对连接器C1和C2以及经由成对连接器C2和C3)同时向第一线圈区段L1和第二线圈区段L2供应交流电流持续第一时间段以使第一线圈区段和第二线圈区段L1、L2通电并且产生第一电磁场和第二电磁场(具有其第一频率和第二频率)持续第一时间段。控制器24可以被配置成然后(经由成对连接器C3和C4以及经由成对连接器C4和C5)同时向第三线圈区段L3和第四线圈区段L4供应交流电流持续第二时间段以使第三线圈区段L3和第四线圈区段L4通电并且产生第三电磁场和第四电磁场(具有其第三频率和第四频率)持续第二时间段。这最初会使得同时优先加热第一可感应加热的感受器40和第二可感应加热的感受器41持续第一时间段，并且此后使得同时优先加热第三可感应加热的感受器42和第四可感应加热的感受器43持续第二时间段，从而依序(或“分区”或“分段”)最初加热气溶胶产生基质102的分别定位在加热腔室18的第一加热区40a和第二加热区41a中的第一部分和第二部分，并且此后加热气溶胶产生基质102的分别定位在加热腔室18的第三加热区42a和第四加热区43a中的第三部分和第四部分。该加热模式可以在第一时间段和第二时间段期间产生更大量的气溶胶，这是因为气溶胶产生基质102的两个部分在这些时间段中的每个时间段期间被优先加热。

通过例如通过加热腔室18的开放第一端26添加周围环境的空气利于气溶胶产生基质102的汽化，空气在气溶胶产生制品100的包裹物110与侧壁30的内表面36之间流动时被加热，其中在可感应加热的感受器40、41、42、43中的每一个的内表面的至少一部分与包裹物110的外表面之间可以存在间隔或间隙(未示出)，从而形成从加热腔室18的开放第一端26朝向封闭第二端34的一个或多个空气流动路径。更特别地，当使用者吸住过滤段时，空气穿过开放第一端26被吸入加热腔室18中，如图2中箭头A所图示。进入加热腔室18的空气在包裹物110与可感应加热的感受器40、41、42、43的内表面之间、从开放第一端26朝向封闭第二端34流动。当空气到达加热腔室18的封闭第二端34时，空气转过大约180°并进入气溶胶产生制品100的远端106。然后，如图2中箭头B所图示，空气与产生的蒸气一起从远端106朝向近端(嘴口端)104被抽吸穿过气溶胶产生制品100。

虽然在前述段落中已经描述了示例性实施例，但是应当理解的是，在不背离所附权利要求的范围的情况下可以对这些实施例做出各种修改。因此，权利要求的广度和范围不应当局限于以上描述的示例性实施例。

除非本文另外指出或上下文明显矛盾，否则本披露涵盖了上述特征的所有可能变体的任何组合。

除非上下文另外清楚地要求，否则在整个说明书和权利要求中，词语“包括”、“包含”等应以包含而非排他或穷尽的意义来解释；也就是说，以“包括但不限于”的意义来解释。

Claims (15)

1.一种气溶胶产生装置(10)，包括：

加热腔室(18)，用于接纳气溶胶产生基质(102)的至少一部分；

感应加热布置(46)，该感应加热布置被配置成加热该气溶胶产生基质(102)以产生要吸入的气溶胶，该感应加热布置(46)包括设置在该加热腔室(18)周围或附近的单个感应线圈(48)；

控制器(24)，该控制器被配置成控制该感应加热布置(46)以向该单个感应线圈(48)供应交流电流；

其中，该感应加热布置(46)包括与该单个感应线圈(48)相关联的多个连接器(C1-C5)，该多个连接器(C1-C5)被布置并配置成允许向该单个感应线圈(48)的一个或多个线圈区段(L1-L4)供应交流电流以选择性地使该一个或多个线圈区段(L1-L4)通电；

其中，该气溶胶产生装置(10)包括多个可感应加热的感受器(40，41，42，43)，该多个可感应加热的感受器定位在该加热腔室(18)中、在每个线圈区段(L1-L4)附近，以在该加热腔室(18)内限定对应的加热区(40a，41a，42a，43a)；并且

其中，该气溶胶产生装置包括至少两种加热模式，每种加热模式包括相关联的区段激活模式，并且该控制器被配置成控制该感应加热布置以在选定第一加热模式的情况下根据第一区段激活模式向该单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流，以及在选定第二加热模式的情况下根据不同于该第一区段激活模式的第二区段激活模式向该单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流。

2.根据权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，这些连接器(C1-C5)成对布置以允许经由对应的成对连接器(C1-C5)向每个线圈区段(L1-L4)供应交流电流。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器(24)被配置成经由对应的成对连接器(C1-C5)向每个线圈区段(L1-L4)供应交流电流。

4.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该多个连接器(C1-C5)被布置并配置成使得在使用时，每个线圈区段(L1-L4)产生集中在该加热腔室(18)的与定位在附近的可感应加热的感受器(40，41，42，43)的位置相对应的不同区域中的电磁场。

5.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该单个感应线圈(48)是螺旋线圈，该螺旋线圈绕纵向轴线围绕该加热腔室(18)延伸，并且该多个连接器(C1-C5)沿着该纵向轴线间隔开以限定纵向布置的线圈区段(L1-L4)。

6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，在该第一区段激活模式下，该控制器(24)被配置成依序向每个线圈区段(L1-L4)供应交流电流。

7.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，在该第二区段激活模式下，该控制器(24)被配置成依序向第一子集的线圈区段(L1，L2)供应交流电流、并且此后向第二子集的线圈区段(L3，L4)供应交流电流。

8.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器(24)被配置成控制该感应加热布置(46)以向第一线圈区段(L1)供应交流电流以产生第一电磁场，并且向第二线圈区段(L2)供应交流电流以产生第二电磁场，其中，该第一电磁场具有第一频率，并且该第二电磁场具有不同于该第一频率的第二频率。

9.根据权利要求8所述的气溶胶产生装置，其中，该第一电磁场被适配成加热具有第一谐振频率的第一可感应加热的感受器(40)，并且该第二电磁场被适配成加热具有第二谐振频率的第二可感应加热的感受器(41)，该第二谐振频率不同于该第一谐振频率。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器(24)被配置成控制该感应加热布置(46)以向第三线圈区段(L3)供应交流电流以产生第三电磁场，其中，该第三电磁场具有不同于该第一频率和该第二频率的第三频率。

11.根据权利要求10所述的气溶胶产生装置，其中，该第三电磁场被适配成加热具有第三谐振频率的第三可感应加热的感受器(42)，该第三谐振频率不同于该第一谐振频率和该第二谐振频率。

12.根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器(24)被配置成控制该感应加热布置(46)以将这些线圈区段(L1-L4)中的一个或多个加热至第一温度，并且将这些线圈区段(L1-L4)中另外一个或多个加热至不同于该第一温度的第二温度。

13.根据从属于权利要求7的权利要求12所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被配置成控制该感应加热布置以将该第一子集的线圈区段(L1，L2)内的第一线圈区段(L1)加热至该第一温度，并且同时将该第一子集的线圈区段(L1，L2)内的第二线圈区段(L2)加热至该第二温度。

14.一种气溶胶产生***(1)，包括：

气溶胶产生基质(102)；以及

根据任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置(10)，该气溶胶产生装置用于加热该气溶胶产生基质(102)以产生要吸入的气溶胶。

15.一种使用根据权利要求14所述的气溶胶产生***(1)的方法，该方法包括：

将该气溶胶产生基质(102)的至少一部分定位在该加热腔室(18)中；

通过该控制器控制该感应加热布置以在选定第一加热模式的情况下根据第一区段激活模式向该单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流；以及

通过该控制器控制该感应加热布置以在选定第二加热模式的情况下根据不同于第一区段激活模式的第二区段激活模式向该单个感应线圈的一个或多个线圈区段供应交流电流。