本发明涉及一种用于气溶胶生成装置的加热器组件。本发明进一步涉及一种气溶胶生成装置。本发明还涉及一种包括气溶胶生成装置和气溶胶形成制品的气溶胶生成系统。
背景技术:
1、已知提供了一种用于生成可吸入蒸气的气溶胶生成装置。此类装置可以将气溶胶形成基质加热至使气溶胶形成基质的一个或多个组分挥发的温度,而不燃烧气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以作为气溶胶生成制品的一部分提供。气溶胶生成制品可具有用于将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的腔(例如,加热室)中的条形状。加热元件可布置在加热室中或围绕加热室布置,以便一旦将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中就加热气溶胶形成基质。
2、加热室可以布置在气溶胶生成装置的壳体内,并且形成通过气溶胶生成装置的气流路径的一部分。已知围绕气流途径并且在加热室与壳体之间提供密封件,以试图防止气溶胶从气流途径泄漏并进入气溶胶生成装置的其他部分中,这可能对装置的电子器件造成损坏。密封件可以被放置成与加热室直接接触,并且因此通常由耐热聚合物(例如硅酮或聚硅氧烷)形成。然而,将此类聚合物密封件暴露于加热室的加热温度可能生成可能污染气溶胶的不合需要的副产物。此外,此类加热温度可能随着时间推移而使密封件劣化。
3、在密封气溶胶生成装置内的气流途径时遇到的另一问题是制造公差。由制造公差造成的部件的尺寸的变化可能导致部件之间的接合不良以及潜在的间隙,气溶胶可能通过所述间隙泄漏。实现部件之间的良好的密封接合通常需要严格的制造公差,这在诸如注射成型的快速制造过程中可能难以实现。另外,装置可能意外掉落。这可能改变加热室相对于壳体的位置。加热室的位置的变化可能导致加热室不再密封地连接到壳体。由于气溶胶生成装置掉落而震动加热室可能进一步在结构上损坏加热室在气溶胶生成装置的壳体中的安装连接。
技术实现思路
1、期望提供一种用于气溶胶生成装置的加热器组件,所述加热器组件改进对其气流路径的密封。期望提供一种允许制造公差的用于气溶胶生成装置的加热器组件。期望提供一种允许制造公差同时提供其气流路径的改进密封的用于气溶胶生成装置的加热器组件。期望提供一种用于气溶胶生成装置的加热器组件,其抗冲击,诸如由意外掉落引起的冲击。期望提供一种用于气溶胶生成装置的加热器组件,其具有加热室与密封件的最小直接接触或零直接接触。
2、根据本发明的实施例,提供了一种用于气溶胶生成装置的加热器组件。加热器组件可以包括用于加热气溶胶形成基质的管状加热室。管状加热室可以包括近侧扩口端。加热器组件还可包括围绕加热室布置的加热器壳。加热器壳可包括近侧壁。近侧壁可包括在近侧方向上从近侧壁的内表面延伸的圆形凹槽。圆形凹槽可包括倒角内侧壁。倒角内侧壁和管状加热室的近侧扩口端可以具有匹配形状。管状加热室的近侧扩口端可以安装到近侧壁的圆形凹槽中。
3、根据本发明的实施例,提供了一种用于气溶胶生成装置的加热器组件。加热器组件包括用于加热气溶胶形成基质的管状加热室。管状加热室包括近侧扩口端。加热器组件还包括围绕加热室布置的加热器壳。加热器壳包括近侧壁。近侧壁包括在近侧方向上从近侧壁的内表面延伸的圆形凹槽。圆形凹槽包括倒角内侧壁。倒角内侧壁和管状加热室的近侧扩口端具有匹配形状。管状加热室的近侧扩口端安装到近侧壁的圆形凹槽中。
4、通过将管状加热室的近侧扩口端安装到包括具有匹配形状的倒角内侧壁的加热器壳的圆形凹槽中,可以提供改进的密封。通过将管状加热室的近侧扩口端安装到包括具有匹配形状的倒角内侧壁的加热器壳的圆形凹槽中,可以提供允许制造公差的加热器组件。通过将管状加热室的近侧扩口端安装到包括具有匹配形状的倒角内侧壁的加热器壳的圆形凹槽中,可以提供允许制造公差同时提供改进的密封的加热器组件。通过将管状加热室的近侧扩口端安装到包括具有匹配形状的倒角内侧壁的加热器壳的圆形凹槽中,可以提供抗震加热器组件。通过将管状加热室的近侧扩口端安装到包括具有匹配形状的倒角内侧壁的加热器壳的圆形凹槽中,可能需要加热室与密封件的最小接触或零接触。因此,可减少或防止在加热期间生成有害或潜在有害的成分(hphc)。
5、近侧壁可以垂直于加热器组件的纵向轴线。近侧扩口端可以在近侧方向上具有增加的内径。形成近侧扩口端的材料的厚度可以是恒定的。近侧扩口端可以是漏斗形的,其中在近侧方向上具有增加的直径。近侧扩口端的内表面和外表面两者可以相对于加热器组件的纵向轴线以相同角度倾斜。
6、管状加热室的近侧扩口端可以压配合到加热器壳的圆形凹槽中。管状加热室的近侧扩口端可以固定到加热器壳的圆形凹槽。管状加热室的近侧扩口端可以附接到加热器壳的圆形凹槽。
7、管状加热室可以是具有至少一个扩口端、优选近侧扩口端的中空圆柱体。管状加热室可以是具有至少一个扩口端、优选近侧扩口端的中空管。管状加热室可具有至少一个扩大圆锥形端、优选近侧扩大圆锥形端。近侧扩口端可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的内径。管状加热室可以具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上在管状加热室的中心处测量的中心内径。近侧扩口端的内径可以大于管状加热室的中心内径。
8、管状加热室可包括远侧扩口端。远侧扩口端可以在远侧方向上具有增加的直径。远侧扩口端可以是漏斗形的,其中在远侧方向上具有增加的直径。远侧扩口端的内表面和外表面两者可以以相同角度倾斜。
9、管状加热室可包括近侧扩口端和远侧扩口端。管状加热室可以在两端处张开。管状加热室的远侧扩口端和近侧扩口端可以具有相同的内径。远侧扩口端可以等同于近侧扩口端。远侧扩口端可以具有与近侧扩口端相同的形状。管状加热室可以是具有扩口端的中空圆柱体。管状加热室可以是具有扩大圆锥形端的中空圆柱体。
10、加热器组件还可包括加热器安装件。加热器壳可以包括加热器安装件。加热器安装件可附接到加热器壳。加热器壳可以同轴地围绕加热器安装件。加热器安装件可以配置成接收管状加热室的一端。管状加热室的扩口端可以安装到加热器安装件中。管状加热室的远侧扩口端可以安装到加热器安装件中。管状加热室的远侧扩口端可以固定到加热器安装件。管状加热室的远侧扩口端可以附接到加热器安装件。加热器安装件可以布置在管状加热室的上游。加热器安装件可以是管状的。
11、加热器壳、管状加热室和加热器安装件可限制通过加热器组件的气流路径。加热器壳、管状加热室和加热器安装件可围绕通过加热器组件的气流路径。气流路径可以由气流通道限制。气流通道可以由加热器壳、管状加热室和加热器安装件的内壁形成。气流通道可沿着加热器组件的纵向轴线延伸。气流通道可以是直气流通道。
12、加热器安装件可在近端处包括从加热器安装件的内近侧表面在远侧方向上延伸的附加圆形凹槽。加热器安装件的内近侧表面可以垂直于加热器组件的纵向轴线。加热器安装件的圆形凹槽可包括倒角内侧壁。加热器安装件的倒角内侧壁可以在远侧方向上张开。加热器安装件的倒角内侧壁和管状加热室的远侧扩口端可以具有匹配形状。管状加热室的远侧扩口端可以安装到加热器安装件的圆形凹槽中。
13、加热器壳和加热器安装件两者的圆形凹槽都可包括倒角内侧壁。管状加热室可包括近侧扩口端和远侧扩口端,两者都可具有与加热器壳和加热器安装件的倒角内侧壁匹配的形状。
14、根据本发明的实例,提供了一种用于气溶胶生成装置的加热器组件。加热器组件包括用于加热气溶胶形成基质的管状加热室。管状加热室包括近侧扩口端和远侧扩口端。加热器组件还包括围绕加热室布置的加热器壳。加热器壳包括近侧壁。近侧壁包括在近侧方向上从近侧壁的内表面延伸的圆形凹槽。圆形凹槽包括倒角内侧壁。倒角内侧壁和管状加热室的近侧扩口端具有匹配形状。管状加热室的近侧扩口端安装到近侧壁的圆形凹槽中。加热器组件还包括加热器安装件。加热器安装件在近端处包括从加热器安装件的内近侧表面在远侧方向上延伸的附加圆形凹槽。加热器安装件的圆形凹槽包括倒角内侧壁。加热器安装件的倒角内侧壁和管状加热室的远侧扩口端具有匹配形状。管状加热室的远侧扩口端安装到加热器安装件的圆形凹槽中。
15、倒角内侧壁可包括至少一个肋,优选地包括三个肋。倒角内侧壁可包括两个、三个、四个、五个或六个肋。加热器壳的圆形凹槽的倒角内侧壁可包括肋,优选地包括两个、三个、四个、五个或六个肋。加热器安装件的圆形凹槽的倒角内侧壁可包括肋,优选地包括两个、三个、四个、五个或六个肋,更优选地包括三个肋。加热器壳和加热器安装件两者的倒角内侧壁都可分别包括肋,优选地包括三个肋。
16、至少一个倒角内侧壁可包括至少一个突出部,优选地包括三个突出部。
17、加热器壳的倒角内侧壁可以在近侧方向上张开。加热器安装件的倒角内侧壁可以在远侧方向上张开。至少一个倒角内侧壁可以朝向圆形凹槽的底部张开。至少一个圆形凹槽的横截面可以是直角梯形。
18、加热器壳的倒角内侧壁和管状加热室的近侧扩口端可以平行。加热器安装件的倒角内侧壁和远侧扩口端可以平行。倒角内侧壁和扩口端可以全部平行。
19、加热器壳和加热器安装件的倒角内侧壁,以及管状加热室的近侧扩口端和远侧扩口端可以具有一倒角角度。可以在加热器组件的纵向轴线与至少一个倒角内侧壁或至少一个扩口端的倒角之间测量倒角角度。加热器壳的倒角内侧壁可具有与管状加热室的近侧扩口端大致相同的倒角角度。加热器安装件的倒角内侧壁可具有与管状加热室的远侧扩口端大致相同的倒角角度。至少一个倒角内侧壁和至少一个扩口端的倒角角度可以全部大致相同。倒角内侧壁和扩口端的倒角角度可具有大致相同的绝对值。
20、管状加热室的近侧扩口端和加热器壳的倒角内侧壁可具有在20°与45°之间、优选地在25°与40°之间、更优选地为约30°的倒角角度。管状加热室的远侧扩口端和加热器安装件的倒角内侧壁可具有在20°与45°之间、优选地在25°与40°之间、更优选地为约30°的倒角角度。管状加热室的扩口端以及加热器壳和加热器安装件的倒角内侧壁可具有在20°与45°之间、优选地在25°与40°之间、更优选地为约30°的倒角角度。
21、近侧扩口端、远侧扩口端以及加热器壳和加热器安装件的倒角内侧壁可具有沿着倒角测量的长度。管状加热室的近侧扩口端和加热器壳的倒角内侧壁的长度可以在0.5毫米与5毫米之间,优选地在0.5毫米与3毫米之间,更优选地在0.5毫米与2毫米之间,并且最优选地为约1毫米。管状加热室的远侧扩口端和加热器安装件的倒角内侧壁的长度可以在0.5毫米与5毫米之间,优选地在0.5毫米与3毫米之间,更优选地在0.5毫米与2毫米之间,并且最优选地为约1毫米。由此,可以提供管状加热室与加热器壳之间以及管状加热室与加热器安装件之间的接触区域,其可以小到足以防止在加热器组件的加热期间潜在生成hphc。
22、近侧扩口端、远侧扩口端和加热器壳和加热器安装件的倒角内侧壁可具有在沿着加热器组件的纵向轴线的方向上测量的轴向长度。轴向长度可为至少0.8毫米。轴向长度可以是4毫米或更小。
23、近侧扩口端、远侧扩口端和加热器壳和加热器安装件的倒角内侧壁可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的横向长度。横向长度可以是至少0.5毫米。横向长度可以是2.5毫米或更小。
24、扩口端和倒角内侧壁的尺寸可以提供改善的抗冲击性。加热器组件可以是气溶胶生成装置的一部分。这种装置可能意外掉落。通过这样掉落,装置可能暴露于沿着装置的纵向轴线并且因此沿着加热器组件延伸的力。管状加热室的扩口端的倒角角度可以将沿着加热器组件的纵向轴线延伸的冲击初始力分成两个垂直较小力。当初始力量值类似于将装置掉落在硬表面上时产生的力时,由这两个较小力在加热器组件上产生的应力可由加热器组件承受。为了确保该阻力,倒角角度可以在20°与45°之间,优选地在25°与40°之间,更优选地为约30°。
25、加热器壳可以与管状加热室和加热器安装件径向间隔开,以限定围绕管状加热室和加热器安装件的中空空间。由此提供管状加热室的绝热。加热器壳可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的外径。加热器壳的直径可以大于在相同方向上测量的管状加热室的外径。加热器壳的外径与管状加热室的外径的比率可在2至3.5之间。加热器壳可以是管状加热器壳。管状加热器壳可以围绕管状加热室同轴地布置。
26、管状加热室的内径可基本上对应于或基本上等于气溶胶生成制品的外径。在一些实施例中,管状加热室的内径可以稍小于气溶胶生成制品的外径,使得气溶胶生成制品在管状加热室中被压缩。例如,气溶胶生成制品的外径可以为约7.4毫米,并且管状加热室的内径可以为约7.3毫米。管状加热室的长度可基本上对应于或基本上等于气溶胶生成制品中提供的气溶胶形成基质的长度。
27、加热器壳可包括近侧加热器壳和远侧加热器壳。近侧加热器壳可包括具有圆形凹槽的近侧壁。加热器壳可以是两部分加热器壳。近侧加热器壳可以包括空气出口。空气出口可以是用于接收气溶胶生成制品的开口。气溶胶可经由管状加热室中接收的气溶胶生成制品离开开口。远侧加热器壳可以包括空气入口。管状加热室可以与空气入口流体连通。管状加热室可以与空气出口流体连通。管状加热室可以与空气入口和空气出口两者都流体连通以限定通过加热器组件的气流路径。
28、近侧加热器壳可以具有气流通道。近侧加热器壳的气流通道可与空气入口流体连通。远侧加热器壳可以具有气流通道。远侧加热器壳的气流通道可与气溶胶出口流体连通。管状加热室可具有气流通道。管状加热室的气流通道可穿过管状加热室的长度。加热器安装件可以具有气流通道。加热器安装件的气流通道可以穿过加热器安装件的厚度或长度。近侧加热器壳、远侧加热器壳、管状加热室和加热器安装件中的每一者的气流通道可以彼此流体连通以限定通过加热器组件的气流路径。
29、近侧加热器壳和远侧加热器壳可以附接到彼此。近侧加热器壳和远侧加热器壳可以通过紧固件附接到彼此。近侧加热器壳和远侧加热器壳可以通过多个紧固件附接到彼此。多个紧固件可以围绕近侧加热器壳和远侧加热器壳对称地间隔开。一个或多个紧固件可以包括诸如螺钉的螺纹紧固件。一个或多个紧固件可以包括卡扣配合紧固件。
30、近侧加热器壳和远侧加热器壳可具有在沿着加热器组件的纵向轴线的方向上测量的长度。近侧加热器壳的长度可以小于远侧加热器壳的长度。
31、近侧加热器壳可以包括近侧部分和远侧部分。近侧部分和远侧部分可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的外径。近侧部分的外径可以小于远侧部分的外径。远侧部分可包括近侧壁,所述近侧壁包括圆形凹槽。圆形凹槽可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的外径。圆形凹槽的外径可以与近侧加热器壳的近侧部分的外径大致相同。
32、远侧加热器壳可以包括近侧部分和远侧部分。近侧部分和远侧部分可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的外径。近侧部分的外径可以大于远侧部分的外径。
33、气流通道可以由近侧加热器壳的近侧部分、管状加热器管、加热器安装件和远侧加热器壳的远侧部分限制。
34、加热器安装件可以包括近侧部分和远侧部分。近侧部分可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的比远侧部分更大的直径。近侧部分可包括圆形凹槽。远侧加热器壳可包括加热器安装件。远侧加热器壳可以是远侧加热器壳的一部分。替代地,加热器安装件可以安装到远侧加热器壳中。加热器安装件可经由卡扣配合或螺纹接合来连接到远侧加热器壳。加热器安装件可安装到远侧加热器壳的远侧开口中。远侧加热器壳的近侧部分可包括远侧壁。远侧壁可包括远侧开口。加热器安装件的远侧部分可以至少部分地插入到远侧加热器壳的远侧开口中。
35、管状加热室可以布置在近侧加热器壳与加热器安装件之间。管状加热室可以夹在近侧加热器壳与加热器安装件之间。管状加热室可以压配合到近侧加热器壳和加热器安装件中。管状加热室的近侧扩口端可以安装到近侧加热器壳的近侧壁中,并且管状加热室的远侧扩口端可以安装到加热器安装件的近侧部分中。当管状加热室夹在近侧加热器壳与加热器安装件之间或压配合到近侧加热器壳与加热器安装件中时,倒角内侧壁和扩口端的匹配形状可以提供密封连接。
36、当加热器安装件安装到远侧加热器壳的远侧开口中时,密封件可以布置在加热器安装件与远侧加热器壳的内表面之间。当加热器安装件安装到远侧加热器壳的远侧开口中时,密封件可以安装在加热器安装件与远侧加热器壳的内表面之间。密封件可以布置在加热器安装件的近侧部分的远端与远侧加热器壳的近侧部分的远侧壁之间。
37、密封件可以为弹性的。密封件可以由任何合适的材料形成。密封件可以包括弹性材料。密封件可以包括聚合物。密封件可以包括弹性体聚合物。密封件可以包括任何合适的聚合物或由任何合适的聚合物形成,包括但不限于乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶或硅酮。密封件可以是o形环。o形环可具有在垂直于加热器组件的纵向轴线的方向上测量的直径。o形环的直径可以大致等于或小于加热器安装件的近侧部分在相同方向上测量的外径。
38、在组装加热器组件时,密封件可以被压缩。当加热器组件组装时,密封件可能会在加热器安装件与远侧加热器壳之间被压缩。
39、密封件可以具有在30a与90a之间的肖氏硬度、优选地在50a与80a之间的肖氏硬度以及更优选地约70a的肖氏硬度。已发现这些肖氏硬度值软到足以吸收制造公差,但仍然硬到足以向加热器组件提供足够的力,以实现气流路径密封以及加热器组件完整性。肖氏硬度可由技术标准iso868a型确定。
40、密封件可以包括任何合适的形状。密封件可以包括与加热器安装件的形状相符的形状。密封件可以包括与近侧加热器壳和远侧加热器壳中的一者的形状相符的形状。密封件可以包括o形环。密封件可以在加热器组件的纵向平面中具有任何合适的横截面形状,包括但不限于圆形横截面形状或具有两个相对的平坦表面的横截面形状,诸如正方形或矩形横截面形状。
41、密封件可以具有在0.5毫米与2毫米之间的未压缩厚度或直径。密封件可以具有约1毫米的未压缩厚度或直径。已发现这些未压缩的厚度对于吸收制造公差和提供气流路径密封和加热器组件完整性特别有效。
42、将密封件安装在加热器壳与加热器安装件之间而不是安装在加热器壳与管状加热室之间的优点在于,其避免了密封件与管状加热室之间的接触。此外,密封件有利地布置成使得其与管状加热室间隔开或有距离。管状加热室与密封件之间的该距离意味着密封件维持在比管状加热室更低的温度并且不会过热。由于密封件不承受高热应力,因此可以实现通过加热器组件的气流路径的改善密封。
43、本公开的加热器组件还不太容易受到制造公差的影响,因为密封件能够吸收至少一部分制造公差以实现改进的密封。另外,倒角内侧壁和扩口端的匹配形状可以提供加热器壳、管状加热室和加热器安装件的正确对准和保持。
44、近侧加热器壳、远侧加热器壳、管状加热室、加热器安装件和密封件可以包封空气空间。近侧加热器壳、远侧加热器壳、管状加热室、加热器安装件和密封件可以包封气密空间。气密空间可以是中空的。替代地或另外,气密空间可包括绝缘材料。
45、当倒角内侧壁包括至少一个肋(优选地包括三个肋)时,近侧加热器壳、远侧加热器壳、管状加热室、加热器安装件和密封件可以包封空气空间。当加热器壳和加热器安装件的至少一个倒角内侧壁分别包括至少一个肋(优选地包括三个肋)时,近侧加热器壳、远侧加热器壳、管状加热室、加热器安装件和密封件可以包封空气空间。空气空间可以改善加热器组件的总体加热效率。
46、肋与o形环组合可提供气密密封。肋与o形环组合可以限制空气从空气空间泄漏出的可能性。替代地或另外,肋与o形环组合可以限制从气流路径泄漏到加热器壳中的可能性。肋和o形环可以吸收制造公差。由此,制造公差对密封的影响可能会很小、甚至为零。
47、一种加热器组件,其包括两部分加热器壳、管状加热室和加热器安装件,所述管状加热室具有安装到所述近侧加热器壳中的扩口端,所述加热器安装件布置在密封件上,所述加热器组件提供不太复杂的组件,同时允许制造公差并且提供良好的密封。
48、管状加热室可以包括金属。管状加热室可以由金属制成。管状加热室可以由不锈钢制成。
49、加热器壳和加热器安装件的壁中的一个或多个壁可包括塑料材料。加热器壳和加热器安装件的壁中的一个或多个壁可以由塑料材料制成。所述塑料材料可以是聚芳醚酮(paek)、聚醚醚酮(peek)或聚苯砜(ppsu),更优选为聚苯砜(ppsu)。
50、在本发明的一个实例中,加热器组件包括由金属制成的管状加热室、由塑料材料制成的加热器壳和加热器安装件,以及加热器安装件与加热器壳之间的密封件。另外,管状加热室包括安装到加热器壳和加热器安装件的倒角内侧壁中的近侧扩口端和远侧扩口端。这种加热器组件可以减少金属管状加热室与塑料加热器壳和塑料加热器安装件之间的接触,同时提供密封连接。防止了密封件与金属管状加热室的直接接触。因此,提供了一种加热器组件,其可以减少或防止hphc的生成。
51、管状加热室可以具有细长的形状。在沿着加热器组件的纵向轴线的方向上测量的长度可以大于在相同方向上测量的管状加热室的直径。加热室可以是细长的中空管。
52、加热器组件还可以包括加热元件。加热元件可以至少部分地围绕管状加热室布置。加热元件可包括电绝缘基板上的一条或多条导电轨。加热元件可以是柔性的。加热元件可以至少部分地围绕管状加热室包裹。加热元件可以布置在加热器壳与管状加热室之间。
53、替代地,远侧加热器壳可以包括具有倒角内侧壁的圆形凹槽,并且管状加热室的远侧扩口端可以安装到该圆形凹槽中,并且近侧扩口端可以安装到加热器安装件中,所述加热器安装件安装到近侧加热器壳中。
54、本发明进一步涉及一种包括如本文中所述的加热器组件的气溶胶生成装置。优选地,气溶胶生成装置包括被配置成向加热元件供应电力的供电装置。供电装置优选地包括电源。优选地,电源是电池,诸如锂离子电池。作为替代,电源可以为另一种形式的电荷存储装置,诸如电容器。电源可能需要再充电。例如,电源可以具有足够的容量以容许连续生成气溶胶持续大约六分钟的时间,或者持续六分钟的倍数的时间。在另一个实例中,电源可以具有足够的容量以容许加热器组件的预定次数的抽吸或不连续激活。
55、供电装置可以包括控制电子器件。控制电子器件可以包括微控制器。微控制器优选地为可编程微控制器。电路可以包括另外的电子部件。电路可以被配置成调节对加热器组件的电力供应。电力可以在系统激活之后连续地供应至加热器组件,或者可以间歇地供应,诸如以逐口抽吸为基础。电力可以以电流脉冲的形式供应至加热器组件。
56、本发明还涉及一种包括气溶胶生成装置和气溶胶生成制品的气溶胶生成系统。气溶胶生成制品可以包括基质部分,所述基质部分包括气溶胶形成基质。气溶胶生成制品可以配置成至少部分地插入到管状加热室中。
57、气溶胶生成制品可包括包含气溶胶形成基质的基质部分。基质部分的长度可短于或等于加热元件的长度。基质部分的长度可大于加热元件的长度。基质部分的长度可大于加热元件的长度,但短于加热室的长度。基质部分的长度可等于或大于加热室的长度。气溶胶生成制品可以包括基质部分和另一烟嘴部分。烟嘴部分可定位于气溶胶生成制品的近端处。烟嘴部分可以包括过滤器。
58、如本文中所用,术语“上游”和“下游”用以描述气溶胶生成装置的部件或部件部分相对于在使用气溶胶生成装置期间气流在穿过气溶胶生成装置的方向的相对位置。根据本发明的气溶胶生成装置包括近端,在使用中,气溶胶通过所述近端离开所述装置。气溶胶生成装置的近端也可被称为口端或下游端。口端在远端下游。气溶胶生成制品的远端也可被称为上游端。气溶胶生成装置的部件或部件的各部分可基于它们相对于气溶胶生成装置的气流路径的相对位置而描述为在彼此的上游或下游。
59、根据本发明的加热器组件的近端配置成在朝向装置的口端或下游端的方向上布置在气溶胶生成装置内。根据本发明的加热器组件的远端配置成在朝向装置的远端或上游端的方向上布置在气溶胶生成装置内。管状加热室的纵向轴线可在加热室的近端与加热室的远端之间延伸。管状加热室的纵向轴线可以在加热器组件的近端与加热器组件的远端之间延伸。
60、在本公开的所有方面,加热元件可包括一种电阻材料。合适的电阻材料包括但不限于:半导体,诸如掺杂陶瓷、“导”电陶瓷(例如二硅化钼)、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。此类复合材料可包括掺杂或无掺杂的陶瓷。
61、如所描述的,在本公开的方面中的任何方面中,加热元件可为用于气溶胶生成装置的加热器组件的加热室的一部分。加热器组件可包括内部加热元件或外部加热元件或内部及外部加热元件两者,其中“内部”及“外部”是针对气溶胶形成基质。内部加热元件可采用任何合适形式。例如,内部加热元件可以采用加热叶片的形式。替代地,内部加热器可以采用具有不同导电部分的套管或基板,或电阻金属管的形式。替代地,内部加热元件可以为延伸穿过气溶胶形成基质的中心的一个或多个加热针或棒。其他替代物包括加热线或丝,例如,ni-cr(镍-铬)、铂、钨或合金线或加热板。可选地,可以将内部加热元件沉积于刚性载体材料中或沉积于其上。在一个此类实施例中,电阻加热元件可以使用在温度与电阻率之间具有定义关系的金属形成。在此类示例性装置中,金属可以在合适的绝缘材料(诸如,陶瓷材料)上形成为轨道,然后夹在另一绝缘材料(诸如,玻璃)中。以此方式形成的加热器可以被用来既加热又监测加热元件在操作期间的温度。
62、外部加热元件可以采用任何合适形式。例如,外部加热元件可以采用在介电基板(例如,聚酰亚胺)上的一个或多个柔性加热箔的形式。柔性加热箔可以成形为适形于基质接收腔的周边。替代地,外部加热元件可采用金属网格、柔性印刷电路板、模制互连装置(mid)、陶瓷加热器、柔性碳纤维加热器的形式,或可使用涂层技术(例如,等离子体气相沉积)在合适的成形基板上形成。外部加热元件也可以使用在温度与电阻率之间具有定义关系的金属形成。在这样的示例性装置中,金属可以在两层合适的绝缘材料之间形成为轨道。以此方式形成的外部加热元件可用于既加热又监测外部加热元件在操作期间的温度。
63、有利地,加热元件借助于热传导加热气溶胶形成基质。加热元件可至少部分地接触基质或在其上放置基质的载体。替代地,可以借助于导热元件将来自内部加热元件或外部加热元件的热量传导至基质。
64、在操作期间,气溶胶形成基质可以完全容纳于气溶胶生成装置内。在这种情况下,使用者可以在气溶胶生成装置的烟嘴上抽吸。替代地,在操作期间,可在气溶胶生成装置内部分地容纳含有气溶胶形成基质的吸烟制品。在此情况下,使用者可直接在吸烟制品上抽吸。
65、加热元件可以被配置成感应加热元件。感应加热元件可以包括感应线圈和感受器。大体上,感受器是在由交变磁场穿透时能够生成热量的材料。根据本发明,感受器可为导电的或磁性的,或既是导电又是磁性的。由一个或数个感应线圈生成的交变磁场加热感受器,所述感受器然后将热量传递到气溶胶形成基质,使得气溶胶形成。热传递可以主要通过热传导。如果感受器与气溶胶形成基质紧密热接触,则此热传递是最佳的。当采用感应加热元件时,感应加热元件可以被配置成如本文中所述的内部加热元件或如本文中所述的外部加热器。如果感应加热元件被配置成内部加热元件,则感受器元件优选地被构造成用于穿透气溶胶生成制品的销或叶片。如果感应加热元件被配置成外部加热元件,则感受器元件优选地被构造成至少部分地围绕腔或形成腔的侧壁的柱形感受器。
66、如本文中所用,术语“气溶胶形成基质”是指能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。挥发性化合物可通过加热或燃烧气溶胶形成基质而释放。作为加热或燃烧的替代方案,在一些情况下,挥发性化合物可以通过化学反应或通过机械刺激(诸如超声波)而释放。气溶胶形成基质可以为固体或液体,或可以包括固体组分和液体组分两者。气溶胶形成基质可为气溶胶生成制品的一部分。
67、气溶胶形成基质可包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基质可以为尼古丁盐基质。
68、气溶胶形成基质可包括植物基材料。气溶胶形成基质可包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料,所述含烟草材料包括在加热时从气溶胶形成基质释放的挥发性烟草香味化合物。替代地,气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物基材料。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。均质化烟草材料可以通过凝聚颗粒烟草形成。
69、气溶胶形成基质可包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂为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装置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,诸如三甘醇,1,3-丁二醇和丙三醇;多元醇的酯,诸如甘油单、二或三乙酸酯;和一元、二元或多元羧酸的脂肪族酯,诸如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。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,气溶胶形成剂为丙三醇。如果存在的话,均质化烟草材料的气溶胶形成剂含量按干重计可以等于或大于5重量百分比,并且优选地按干重计为5重量百分比至30重量百分比。气溶胶形成基质可以包括其他添加剂和成分,诸如香料。
70、如本文中所用,术语“气溶胶生成制品”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质的制品。气溶胶生成制品可为一次性的。
71、如本文中所用,术语“气溶胶生成装置”是指与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶生成装置可以与包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品或包括气溶胶形成基质的筒中的一种或两种相互作用。在一些实例中,气溶胶生成装置可以对气溶胶形成基质进行加热以促进挥发性化合物从基质释放。电操作的气溶胶生成装置可以包括雾化器,例如电加热器,以对气溶胶形成基质进行加热以形成气溶胶。
72、如本文中所用,术语“气溶胶生成系统”是指气溶胶生成装置与气溶胶形成基质的组合。当气溶胶形成基质形成气溶胶生成制品的一部分时,气溶胶生成系统是指气溶胶生成装置与气溶胶生成制品的组合。在气溶胶生成系统中,气溶胶形成基质和气溶胶生成装置协作以生成气溶胶。
73、下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文所述的另一实例、实施方案或方面的任何一个或多个特征组合。
74、实例ex1.一种用于气溶胶生成装置的加热器组件,包括:
75、用于加热气溶胶形成基质的管状加热室,其中所述管状加热室包括近侧扩口端;以及
76、围绕所述加热室布置的加热器壳,其中所述加热器壳包括近侧壁,其中所述近侧壁包括在近侧方向上从所述近侧壁的内表面延伸的圆形凹槽,其中所述圆形凹槽包括倒角内侧壁,其中所述倒角内侧壁和所述管状加热室的近侧扩口端具有匹配形状,并且其中所述管状加热室的近侧扩口端安装到所述近侧壁的圆形凹槽中。
77、实例ex2.根据实例ex1的加热器组件,其中所述加热器壳的倒角内侧壁在近侧方向上张开。
78、实例ex3.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述管状加热室包括远侧扩口端。
79、实例ex4.根据实例ex3的加热器组件,还包括加热器安装件,其中所述管状加热室的远侧扩口端安装到所述加热器安装件中。
80、实例ex5.根据实例ex4的加热器组件,其中所述加热器壳、所述管状加热室和所述加热器安装件限制通过所述加热器组件的气流路径。
81、实例ex6.根据实例ex4或ex5中任一项的加热器组件,其中所述加热器安装件在近端处包括从所述加热器安装件的内近侧表面在远侧方向上延伸的附加圆形凹槽,其中所述圆形凹槽包括倒角内侧壁,其中所述倒角内侧壁在远侧方向上张开,其中所述倒角内侧壁和所述管状加热室的远侧扩口端具有匹配形状,并且其中所述管状加热室的远侧扩口端安装到所述加热器安装件的圆形凹槽中。
82、实例ex7.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述近侧壁的倒角内侧壁和所述加热器安装件的倒角内侧壁中的一者或两者包括至少一个肋,优选地包括三个肋。
83、实例ex8.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述加热器壳的倒角内侧壁具有与所述管状加热室的近侧扩口端相同的倒角角度。
84、实例ex9.根据实例ex8的加热器组件,其中所述管状加热室的近侧扩口端和所述加热器壳的倒角内侧壁具有在20°与45°之间、优选地在25°与40°之间、更优选地为约30°的倒角角度。
85、实例ex10.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述管状加热室的近侧扩口端和所述加热器壳的倒角内侧壁的长度在0.5毫米与5毫米之间,优选地在0.5毫米与3毫米之间,更优选地在0.5毫米与2毫米之间,并且最优选地为约1毫米。
86、实例ex11.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述加热器壳是管状加热器壳,优选地其中所述管状加热器壳围绕所述管状加热室同轴地布置。
87、实例ex12.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述加热器壳包括近侧加热器壳和远侧加热器壳,并且其中所述近侧加热器壳包括具有所述圆形凹槽的所述近侧壁。
88、实例ex13.根据实例ex12的加热器组件,其中所述近侧加热器壳包括空气出口,并且所述远侧加热器壳包括空气入口。
89、实例ex14.根据实例ex12或ex13中任一项的加热器组件,还包括实例ex4的加热器安装件,其中所述远侧加热器壳包括所述加热器安装件,或者其中所述加热器安装件安装到所述远侧加热器壳的远侧开口中。
90、实例ex15.根据实例ex14的加热器组件,其中所述管状加热室夹在所述近侧加热器壳与所述加热器安装件之间或压配合到所述近侧加热器壳和所述加热器安装件中。
91、实例ex16.根据实例ex14或ex15中任一项的加热器组件,其中所述加热器安装件安装到所述远侧加热器壳的远侧开口中,并且其中密封件布置在所述加热器安装件与所述远侧加热器壳的内表面之间。
92、实例ex17.根据实例ex16的加热器组件,其中所述近侧壁的倒角内侧壁和所述加热器安装件的倒角内侧壁中的一者或两者包括所述至少一个肋,优选地包括三个肋,并且其中所述近侧加热器壳、所述远侧加热器壳、所述管状加热室、所述加热器安装件和所述密封件包封空气空间,优选地所述空气空间是气密空间,更优选地所述气密空间是中空的。
93、实例ex18.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述管状加热室由金属制成,优选由不锈钢制成。
94、实例ex19.根据实例ex4至ex18中任一项的加热器组件,其中所述加热器壳和所述加热器安装件中的壁中的一个或多个壁由塑料材料制成,优选为聚芳醚酮(paek)、聚醚醚酮(peek)或聚苯砜(ppsu),更优选为聚苯砜(ppsu)。
95、实例ex20.根据前述实例中任一项的加热器组件,其中所述管状加热室具有细长的形状,优选地其中所述管状加热室是细长的中空管。
96、实例ex21.根据前述实例中任一项的加热器组件,还包括加热元件,优选地其中所述加热元件至少部分地围绕所述管状加热室布置。
97、实例ex22.根据实例ex21的加热器组件,其中所述加热元件包括电绝缘基板上的一条或多条导电轨。
98、实例ex23.根据实例ex21或ex22中任一项的加热器组件,其中所述加热元件是柔性的并且至少部分地围绕所述管状加热室包裹。
99、实例ex24.一种气溶胶生成装置,包括根据前述实例中任一项所述的加热器组件。
100、实例ex25.一种气溶胶生成系统,包括实例ex24的气溶胶生成装置和气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括基质部分,所述基质部分包括气溶胶形成基质,其中所述气溶胶生成制品配置成至少部分地插入到所述管状加热室中。
101、关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施例。
1.一种用于气溶胶生成装置的加热器组件,包括:
2.根据权利要求1所述的加热器组件,其中所述加热器壳的倒角内侧壁在近侧方向上张开。
3.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件,其中所述管状加热室包括远侧扩口端,优选地,其中所述加热器组件还包括加热器安装件,并且其中所述管状加热室的远侧扩口端安装到所述加热器安装件中。
4.根据权利要求3所述的加热器组件,其中所述加热器组件还包括所述加热器安装件,并且其中所述管状加热室的远侧扩口端安装到所述加热器安装件中,其中所述加热器安装件在近端处包括从所述加热器安装件的内近侧表面在远侧方向上延伸的附加圆形凹槽,其中所述圆形凹槽包括倒角内侧壁,其中所述倒角内侧壁在远侧方向上张开,其中所述倒角内侧壁和所述管状加热室的远侧扩口端具有匹配形状,并且其中所述管状加热室的远侧扩口端安装到所述加热器安装件的圆形凹槽中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件,其中所述近侧壁的倒角内侧壁和所述加热器安装件的倒角内侧壁中的一者或两者包括至少一个肋,优选地包括三个肋。
6.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件,其中所述加热器壳的倒角内侧壁具有与所述管状加热室的近侧扩口端相同的倒角角度。
7.根据权利要求6所述的加热器组件,其中所述管状加热室的近侧扩口端和所述加热器壳的倒角内侧壁具有在20°与45°之间、优选地在25°与40°之间、更优选地为约30°的倒角角度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件,其中所述管状加热室的近侧扩口端和所述加热器壳的倒角内侧壁的长度在0.5毫米与5毫米之间,优选地在0.5毫米与3毫米之间,更优选地在0.5毫米与2毫米之间,并且最优选地为约1毫米。
9.根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件,其中所述加热器壳包括近侧加热器壳和远侧加热器壳,并且其中所述近侧加热器壳包括具有所述圆形凹槽的所述近侧壁。
10.根据权利要求9所述的加热器组件,其中所述管状加热室包括远侧扩口端,其中所述加热器组件还包括加热器安装件,并且其中所述管状加热室的远侧扩口端安装到所述加热器安装件中,其中所述远侧加热器壳包括所述加热器安装件,或者其中所述加热器安装件安装到所述远侧加热器壳的远侧开口中。
11.根据权利要求10所述的加热器组件,其中所述管状加热室夹在所述近侧加热器壳与所述加热器安装件之间或压配合到所述近侧加热器壳和所述加热器安装件中。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的加热器组件,其中所述加热器安装件安装到所述远侧加热器壳的远侧开口中,并且其中密封件布置在所述加热器安装件与所述远侧加热器壳的内表面之间。
13.根据权利要求12所述的加热器组件,其中所述近侧壁的倒角内侧壁和所述加热器安装件的倒角内侧壁中的一者或两者包括所述至少一个肋,优选地包括三个肋,并且其中所述近侧加热器壳、所述远侧加热器壳、所述管状加热室、所述加热器安装件和所述密封件包封空气空间,优选地所述空气空间是气密空间,更优选地所述气密空间是中空的。
14.一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括根据前述权利要求中任一项所述的加热器组件。
15.一种气溶胶生成系统,包括根据权利要求14所述的气溶胶生成装置和气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括基质部分,所述基质部分包括气溶胶形成基质,其中所述气溶胶生成制品配置成至少部分地插入到所述管状加热室中。