具有可移动顶盖的气溶胶生成装置的制作方法
本发明涉及气溶胶生成装置、气溶胶生成系统以及用于从气溶胶生成装置弹出气溶胶生成制品的方法。
已知提供一种用于生成可吸入蒸气的气溶胶生成装置。此类装置可以加热气溶胶形成基质，而不会燃烧该气溶胶形成基质。此类气溶胶形成基质可作为气溶胶生成制品的一部分提供。此类装置可布置成接收包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品可以具有条状，以将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的腔中。加热器可布置在腔中或腔周围，以在将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的腔中时加热气溶胶形成基质。在气溶胶生成之后，必须从腔中移除气溶胶生成制品。在移除期间，气溶胶形成基质的不需要的残留物可能粘附到加热器或腔的壁。因此，必须定期清洁常规的气溶胶生成装置。
期望具有不需要清洁或减少清洁需要的气溶胶生成装置。
本发明的上述和另外的目标通过包括主体和顶盖的气溶胶生成装置来实现。所述顶盖包括腔，所述腔被构造成用于将包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品插入到所述腔中。所述装置还包括弹出器。所述顶盖可相对于所述主体在第一位置与第二位置之间移动。在第一位置，顶盖从主体延伸并且腔可接近以用于插入气溶胶生成制品。在第二位置，顶盖朝向主体缩回并且腔被封闭。所述弹出器被构造成在所述顶盖从第一位置移动到第二位置期间，从所述腔弹出气溶胶生成制品。
通过提供具有腔的可移动顶盖，顶盖可用于自动弹出耗尽的气溶胶生成制品。可能不需要另外的弹出元件。弹出动作可以由使用者使用单只手来促进。就此而言，装置可在顶盖的第一位置操作，在所述第一位置，顶盖处于延伸状态。在此位置，可将气溶胶生成制品插入到顶盖的腔中。顶盖的腔优选地被构造为气溶胶生成装置的加热室。在将气溶胶生成制品插入腔中之后，可加热气溶胶生成制品以生成可吸入气溶胶。当耗尽气溶胶生成制品的气溶胶形成基质时，顶盖可被推向主体，使得顶盖从第一位置朝向第二位置移动。在第二位置，顶盖朝向主体缩回。在此移动期间，弹出器可以从腔弹出耗尽的气溶胶生成制品。当顶盖处于第二位置时，顶盖的腔在第二位置被封闭，使得不可以将气溶胶生成制品插入腔中。
因此，提供了一种气溶胶生成装置，其可在顶盖的第一位置操作。通过将腔构造为在第二位置被封闭，防止了腔受到来自外部的不期望的污染。优选地，弹出器被构造成在顶盖从第一位置移动到第二位置期间，自动清洁加热器和腔的壁中的一者或多者。可能不需要另外的清洁元件。
主体和顶盖可以是单独的元件。顶盖可以由主体的对应元件保持，使得顶盖可以相对于主体移动但不与主体完全分离。弹出器和主体可以是单独的元件。弹出器和顶盖可以是单独的元件。弹出器可以被构造成可相对于顶盖移动。弹出器可以被构造成可相对于主体移动。弹出器可以由主体和顶盖中的一者或多者的对应元件保持，使得弹出器可以不与顶盖上的主体完全分离。
术语“封闭”可以指气溶胶生成制品不能插入到腔中的状态。优选地，如下文将详细描述的，在顶盖从第一位置移动到第二位置期间，弹出器被推入腔中，从而弹出腔中的气溶胶生成制品。在顶盖的第二位置，优选地，弹出器基本上占据腔的空间，使得不能将气溶胶生成制品插入到腔中。
可移动顶盖可以与主体可滑动地连接。顶盖可以布置成可沿着气溶胶生成装置的纵向轴线滑动。优选地，气溶胶生成装置的纵向轴线与主体的纵向轴线相同。优选地，气溶胶生成装置的纵向轴线与顶盖的纵向轴线相同。气溶胶生成装置可以被构造成使得在所述第一位置所述顶盖相对于所述主体最大扩展。换句话说，气溶胶生成装置可以被构造成使得顶盖仅可从主体延伸至定位在第一位置的程度。再换句话讲，气溶胶生成装置可以被构造成使得顶盖不能与主体完全分离并且仅从主体朝向第一位置延伸。
腔可以包括加热器。加热器可以包括电阻材料。合适的电阻材料包括但不限于：半导体例如掺杂陶瓷、电传导陶瓷(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陶瓷。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包含钛、锆、钽、铂、金及银。合适的金属合金的实例包含不锈钢、含镍合金、含钴合金、含铬合金、含铝合金、含钛合金、含锆合金、含铪合金、含铌合金、含钼合金、含钽合金、含钨合金、含锡合金、含镓合金、含锰合金、含金合金、含铁合金以及以镍、铁、钴、不锈钢、
加热器可以是气溶胶生成装置的一部分。气溶胶生成装置可包括内部加热器或外部加热器或内部加热器和外部加热器两者，其中“内部”和“外部”是针对气溶胶形成基质。内部加热器可采取任一合适形式。举例来说，内部加热器可采取加热叶片的形式。优选地，内部加热器布置在腔内，更优选地居中布置在腔内。备选地，内部加热器可采用具有不同导电部分的套管或基板，或电阻式金属管的形式。备选地，内部加热器可以是贯穿气溶胶形成基质的中心的一个或多个加热针或条。其它替代物包括电热线或丝，例如，ni-cr(镍-铬)、白金、钨或合金线或加热板。可选地，可将内部加热器沉积在刚性载体材料中或上。在一个此类实施例中，电阻加热器可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，金属可在合适的绝缘材料(例如，陶瓷材料)上形成为迹线，然后夹在另一绝缘材料(例如，玻璃)中。以此方式形成的加热器可用于在操作期间加热和监测加热器的温度。
外部加热器可以采取任何合适的形式。例如，外部加热器可采用介电基材(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与腔的周边相符。优选地，外部加热器围绕腔布置。备选地，外部加热器可以采取一个或多个金属网格、柔性印刷电路板、成型互连装置(mid)、陶瓷加热器、柔性碳纤维加热器的形式，或者可以使用涂覆技术(例如，等离子体气相沉积)在适合的成型基材上形成。外部加热器也可使用在温度与电阻率之间具有定义关系的金属来形成。在此类示例性装置中，金属可在两层合适绝缘材料之间形成为迹线。以此方式形成的外部加热器可用于加热和监控操作期间外部加热器的温度。
加热器有利地借助于传导来加热气溶胶形成基质。加热器可以至少部分地与基质或其上沉积有基质的载体接触。或者，来自内部或外部加热器的热量可借助于导热元件传导到基质。加热器还可以被构造为感应加热器。在此情况下，加热器可包括感受器材料和围绕感受器材料布置的感应线圈。优选地，感受器材料具有叶片或销的形式，其布置为内部加热器，而感应线圈围绕感受器材料布置。
加热器可以是主体的一部分。然而，优选地，加热器是顶盖的一部分。因此，加热器优选地与顶盖一起移动。在第一位置，加热器可以从主体延伸。
在操作期间，包含气溶胶形成基质的气溶胶生成制品可以部分地容纳在气溶胶生成装置内。在这种情况下，使用者可以直接在气溶胶生成制品上进行抽吸。
优选地，腔具有圆柱形形状。腔优选地具有基部。基部优选地具有开口，加热器可通过所述开口。腔可包括近端。近端可以是开放的，以用于插入气溶胶生成制品。腔可包括与近端相对的远端。远端可包括腔的基部。替代地，腔可具有开放远端。在这种情况下，腔可以不包括基部。在这种情况下，腔可以是管状的。如果顶盖处于第一位置，则弹出器的近端可布置成邻近腔的远端。然后，可以将气溶胶生成制品插入到腔中，直到气溶胶生成制品邻接腔的远端处的弹出器的近端。在顶盖从第一位置移动到第二位置之后，弹出器的近端可布置在腔的近端附近。因此，在第二位置，腔可以由弹出器的近端封闭。弹出器的近端可以是平坦的。弹出器的近端可包括开口，加热器可通过所述开口。当顶盖处于第一位置时，加热器可延伸穿过开口。当顶盖处于第二位置时，加热器可通过开口部分或完全缩回。因此，可以保护加热器在弹出气溶胶生成制品期间免受损坏。
如本文中所使用，术语“上游”、“下游”、“近侧”和“远侧”用以描述气溶胶生成装置的部件或部件的部分相对于使用者在使用气溶胶生成装置或气溶胶生成制品期间对其进行抽吸的方向的相对位置。
腔可以具有任何期望的形状。腔可以具有圆柱形或管状形状。优选地，腔的横截面对应于要与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的横截面。例如，腔可具有实现键控构造的横截面，这意味着仅可以特定方式将气溶胶生成制品插入到腔中。
弹出器优选地被构造成可相对于主体或顶盖或优选地主体和顶盖移动。
气溶胶生成装置还可以包括用于使顶盖朝向第一位置偏置的至少一个第一偏置元件，优选地是第一弹簧。
气溶胶生成装置可以包括至少一个突出元件，所述至少一个突出元件附接到顶盖并且可接近地布置在所述气溶胶生成装置的周边上，以用于使顶盖在第一位置与第二位置之间移动。气溶胶生成装置的周边可以是顶盖的外表面或顶盖的外部轮廓。突出元件可以是按钮、夹子、杆、凸块或销。优选地，突出元件邻接顶盖。突出元件可以从顶盖的外表面垂直地远离气溶胶生成装置的纵向轴线延伸。突出元件的位置可以相对于顶盖固定。突出元件可具有防滑特性。突出元件的表面可以是锯齿状的。突出元件可由塑料或橡胶制成。
主体可包括狭槽。优选地，狭槽设置在主体的外表面上。主体的外表面可以是主体的外轮廓。狭槽可以是主体中的凹陷或凹槽。狭槽可平行于气溶胶生成装置的纵向轴线延伸。突出元件可以与狭槽接合。突出元件可以布置在狭槽内。优选地，突出元件与狭槽接合，使得突出元件可在平行于气溶胶生成装置的纵向轴线的方向上在狭槽内移动。
消费者可以优选地通过在平行于气溶胶生成装置的纵向轴线的方向上推动突出元件来与突出元件接合，以将顶盖从第一位置移动到第二位置。消费者可以优选地通过在平行于气溶胶生成装置的纵向轴线的方向上推动突出元件来与突出元件接合，以将顶盖从第二位置移动到第一位置。突出元件可以从气溶胶生成装置突出。使用者可以通过使突出元件与使用者的手指接合来移动突出元件。设置突出元件增强了使用者改变顶盖的位置的舒适性。当顶盖借助于突出元件移动时，狭槽可以引导顶盖的移动。狭槽可以增强操作突出元件的舒适性。气溶胶生成装置可包括用于将顶盖保持在第二位置的任何已知锁定装置。如果使用者希望操作气溶胶生成装置，则使用者可以操作锁定装置，使得顶盖可以不再被保持在第二位置。使用者可以任何已知方式，例如通过按下按钮或通过向下推顶盖或通过推动突出元件，来操作锁定装置。至少一个第一偏置元件接着可自动地将顶盖移动到第一位置，在该第一位置，可将气溶胶生成制品插入到腔中并且可操作气溶胶生成装置。在第一位置操作之后，使用者可以例如通过推动突出元件，将顶盖克服偏置元件的保持作用推回到第二位置，并且耗尽的气溶胶生成制品可以借助于弹出器自动地从腔弹出。另外，当顶盖到达第二位置时，使用者可以激活锁定装置，使得气溶胶生成装置再次保持在第二位置中。当顶盖从第一位置移动到第二位置时，可以自动激活锁定装置。例如，锁定装置可包括卡扣或锁定连接。锁定装置可以通过使用者推动顶盖或推动突出元件来接合或脱离。优选地，顶盖最初保持在第二位置中。在使用者第一次推动时，锁定装置可以脱离，使得顶盖借助于至少一个偏置元件朝向第一位置移动。在操作气溶胶生成装置之后，使用者通过第二次推动可再次将顶盖移动到第二位置，在该第二位置，锁定装置可被接合以将顶盖牢固地保持在第二位置。
气溶胶生成装置还可以包括用于在顶盖从第一位置移动到第二位置期间使弹出器朝向腔偏置的至少一个第二偏置元件，优选地是第二弹簧。
至少一个第二偏置元件可确保在顶盖从第一位置移动到第二位置期间，弹出器被推入腔中。在从第二位置移动到第一位置期间，至少一个第二偏置元件可以将弹出器推离主体。另一方面，弹出器可以将顶盖推离主体并朝向第一位置推动。因此，至少一个第二偏置元件可以使顶盖朝向第一位置偏置。
顶盖和主体中的一者或多者可包括用于引导顶盖相对于主体移动的引导元件。
引导元件可以设置为主体和顶盖中的一者或多者中的狭缝或腔或凹槽。优选地，如果引导元件布置在主体中，则顶盖包括与引导元件接合的对应元件，并且如果引导元件布置在顶盖中，则主体包括与引导元件接合的对应元件。引导元件促进顶盖从第一位置到第二位置的安全移动以及从第二位置到第一位置的安全移动。
腔可包括加热器，其中弹出器可包括开口，并且其中开口可布置成使得加热器在顶盖从第一位置移动到第二位置期间穿过开口。开口可以布置在弹出器的近端处。
弹出器可具有中空形状。顶盖可包括加热器。顶盖可以被构造成在弹出器内部滑动。顶盖的加热器安装部分可以被构造成在弹出器内部滑动。加热器可安装在顶盖上，所述顶盖被构造成可在弹出器内部滑动。在第一位置，加热器可以延伸穿过弹出器的近端处的开口。在第二位置，加热器可通过开口部分地或完全地缩回。
弹出器可包括第一清洁元件，所述第一清洁元件至少部分地围绕开口，以在加热器穿过开口时清洁加热器。
第一清洁元件可包括弹性元件。第一清洁元件可包括有弹性的元件。第一清洁元件可被构造为擦拭器，优选地，被构造为两个相对的擦拭器。第一清洁元件可以完全围绕弹出器的近端处的开口。在加热器与弹出器的开口之间，可以设置间隙。间隙可具有在大约0.25mm与大约3mm之间，更优选地在大约0.5mm与大约1.5mm之间的宽度。如果加热器不延伸穿过开口，则第一清洁元件可以封闭开口。封闭开口可防止污染物进入开口。第一清洁元件可以密封，优选地气密密封开口。第一清洁元件可以促进开口的防水。当加热器延伸穿过开口时，第一清洁元件可以靠在加热器上。当加热器移动通过开口时，第一清洁元件可以从加热器刮除不需要的残余物。第一清洁元件可被构造为膜。第一清洁元件可以包括以下各项中的一种或多种，优选地由以下各项中的一种或多种制成：金属合金，优选医用级不锈钢合金、石墨烯化合物、具有神经酰胺微粒的石墨烯化合物。第一清洁元件可具有在大约0.07mm与大约0.7mm之间，优选地在大约0.25mm与大约0.55mm之间的厚度。第一清洁元件可以至少在靠在加热器上时朝向下游方向延伸或弯曲。第一清洁元件可具有大体横向形状和接触加热器的向上弯曲端。加热器与第一清洁元件之间的攻角可以在大约2°与大约9°之间，优选地在大约3°与大约7°之间。可以从加热器的纵向轴线测量攻角。与第一清洁元件的横向部分相比，第一清洁元件的端部可以弯曲大约1.5mm与大约7mm之间，优选地弯曲大约2mm与大约5mm之间。
弹出器可被构造成在顶盖从第一位置移动到第二位置期间穿透到腔中。弹出器可以在顶盖从第一位置移动到第二位置期间被推入腔中。第二偏置元件可推动弹出器。
弹出器可包括第二清洁元件，该第二清洁元件布置在弹出器的面向腔的近端处，优选地围绕弹出器的面向腔的近端。第二清洁元件可被构造成在顶盖从第一位置移动到第二位置期间清洁腔的内壁。
第二清洁元件可以包括以下各项中的一种或多种，优选地由以下各项中的一种或多种制成：金属合金，优选医用级不锈钢合金、石墨烯化合物、具有神经酰胺微粒的石墨烯化合物。第二清洁元件可具有在大约0.1mm与大约0.8mm之间，优选地在大约0.3mm与大约0.5mm之间的厚度。第二清洁元件可包括与第一清洁元件相同的材料。第二清洁元件可包括弹性元件。第二清洁元件可包括有弹性的元件。第二清洁元件可以完全围绕弹出器的近端的外周边。第二清洁元件可被构造为环，或者可具有环形形状。在弹出器的外周边与腔的侧壁之间，可以设置间隙。间隙可具有在大约0.25mm与大约4mm之间，更优选地在大约0.75mm与大约2mm之间的宽度。第二清洁元件可以略微延伸超出弹出器的外周边以桥接间隙。第二清洁元件与弹出器的近端一起可封闭腔的远端。封闭腔的远端可防止污染物通过腔的远端进入。第二清洁元件可以密封，优选地气密密封间隙。第二清洁元件可以促进间隙的防水，即在腔的远端处的弹出器的外周边的防水。第一清洁元件和第二清洁元件一起可以促进气溶胶生成装置的防水。第二清洁元件可以靠在腔的侧壁上。当顶盖从第一位置移动到第二位置时，第二清洁元件可以从腔的侧壁刮掉不需要的残留物。第二清洁元件可被构造为膜。第二清洁元件可以朝向下游方向延伸或弯曲。第二清洁元件可具有大体横向形状和接触腔的侧壁的向上弯曲端。腔的侧壁与第二清洁元件之间的攻角可以在大约2°与大约15°之间，优选地在大约4°与大约11°之间。可以从腔的侧壁的纵向延伸部测量攻角。与第二清洁元件的横向部分相比，第二清洁元件的端部可以弯曲大约0.75mm与大约5mm之间，优选地大约1mm与大约3mm之间。
腔的顶盖和侧壁中的一者或多者可包括塑料或金属(例如，不锈钢合金)，优选地由塑料或金属(例如，不锈钢合金)制成。
顶盖和主体中的一者或多者可包括检测器，优选地是电开关，所述检测器被配置成检测顶盖是处于第一位置还是处于第二位置。
检测器可以布置在所述顶盖与主体之间。检测器可以被配置成检测顶盖何时朝向主体缩回。当顶盖处于第二位置时，检测器可邻近(优选地直接邻接)顶盖的腔布置在主体处。顶盖可以包括检测器的一部分，并且主体可以包括检测器的一部分。当顶盖的检测器的部分接近主体的检测器的部分时，检测器可检测到顶盖处于第二位置。替代地或另外，检测器的部分可以布置在主体和顶盖中的一者或多者的对应于顶盖的第一位置和第二位置的位置处。检测器的部分可以被配置成检测顶盖何时处于第一位置。
取决于检测器的输出，气溶胶生成装置可以被自动地激活或停用。当检测器检测到顶盖处于第一位置时，气溶胶生成装置可以被自动激活。在这种情况下，可以将气溶胶生成制品插入到腔中以生成可吸入气溶胶。当顶盖从第一位置移动到第二位置时，检测器可以检测到顶盖处于第二位置，并停用气溶胶生成装置。术语“激活”可以指操作加热器。术语“停用”可以指不操作加热器。本发明可防止不希望的激活。可以仅通过顶盖的移动无按钮地促进激活或停用。
第一清洁元件和第二清洁元件中的一个或多个可以被构造为密封元件，所述密封元件在顶盖处于第二位置时用于封闭、优选地密封、更优选地气密密封腔。
在第二位置，腔基本上可以优选地完全由至少弹出器占据。在这种情况下，弹出器的近端可以布置在腔的近端处。弹出器的近端可以由第一清洁元件和第二清洁元件中的一个或多个封闭。更详细地，弹出器的近端中的可能开口可以由第一清洁元件封闭。第二清洁元件可以封闭弹出器的外周边与腔的内壁之间的间隙。因此，清洁元件可具有双重功能。清洁元件的第一功能可以是清洁加热器和腔的内壁中的一者或多者。清洁元件的第二功能可以是通过封闭弹出器的近端来封闭腔的近端。
弹出器可包括聚合物部件或例如不锈钢合金的金属，优选地由聚合物部件或例如不锈钢合金的金属制成。
在弹出器的近端处，弹出器可包括一个或多个开口。开口可被构造为空气入口以使得气流能够通过弹出器进入腔中。顶盖和主体中的一者或多者可包括一个或多个进气口，以使得气流能够通过装置并流向要放置气溶胶生成制品的腔。
顶盖可包括指示器，所述指示器被配置成指示何时可将气溶胶生成制品完全插入到腔中。
指示器可以通过以下各项中的一者或多者指示完全插入气溶胶生成制品：触觉装置，例如通过振动、视觉装置，例如通过led、音频装置，例如通过声音，例如机械“咔哒声(click)”，从而不需要电子器件。指示器可包括微机械开关或光学传感器或接近传感器。在弹出器的近端，可以布置机械咔哒器盖(mechanicalclickerlid)，如果弹出器或加热器被加压且压力超过预定阈值，则可以致动机械咔哒器盖。
气溶胶生成装置还可以包括闩锁装置。闩锁装置可以将气溶胶生成装置的两个部件可释放地锁定在一起。闩锁装置可包括“凹”连接器和“凸”连接器。凸连接器可包括隆起、突出部或突起物。凹连接器可包括凹口、凹部或插口。凸连接器可以与凹连接器接合，例如，隆起可以由凹部接收。凸连接器可以是气溶胶生成装置的一个部件的一部分，而凹连接器可以是气溶胶生成装置的另一部件的一部分。此两个部件可通过凸连接器与凹连接器之间的接合可释放地彼此锁定。顶盖可以包括凹连接器并且弹出器可以包括凸连接器，或者顶盖可以包括凸连接器并且弹出器可以包括凹连接器。闩锁装置可以将弹出器可释放地锁定到顶盖。闩锁装置可以将弹出器可释放地锁定到主体。顶盖可包括凹口或凹部。顶盖的凹口或凹部可以设置在顶盖的面向弹出器的表面上。凹口或凹部可具有三角形横截面。弹出器可包括隆起。隆起可以为突出部或突起物。隆起可以是杆。隆起可以设置在弹出器的面向顶盖的表面上。隆起可以由弹性材料制成。隆起可相对于弹出器移动。闩锁装置可包括顶盖的凹口或凹部以及弹出器的隆起。顶盖的凹口或凹部可以与弹出器的隆起在结构上互补。弹出器的隆起可以与顶盖的凹口或凹部接合。通过与凹口或凹部接合，隆起可以暂时将弹出器锁定到顶盖。气溶胶生成装置可包括释放装置。闩锁装置可包括顶盖的凹口或凹部、弹出器的隆起和释放装置。释放装置可以使凸连接器从凹连接器脱离并且使凹连接器从凸连接器脱离。释放装置可以使隆起从凹口或凹部脱离。释放装置可以是圆柱体、销、棒、杆或柱，或可以用其对隆起施加压力的任何其它装置。释放装置可以是实心的。释放装置可以是实心圆柱体。释放装置可包括保护元件。保护元件可以是使用者可接近的。保护元件可以是圆顶形的。保护元件可以由软材料制成。保护元件可以由弹性材料制成。保护元件可以由塑料或橡胶制成。使用者可以与保护元件接合。保护元件可以增加使用者的舒适性。主体或顶盖可包括孔。主体和顶盖可包括孔。释放装置可以可移动地插入到孔中。孔可以邻近顶盖的凹口或凹部设置。孔可以设置成使得释放装置与隆起接合。优选地，释放装置可用于对隆起施加压力，使得隆起被推离顶盖的凹口或凹部。在使凹口或凹部从隆起脱离之后，弹出器可相对于顶盖移动。弹出器可借助于第二偏置元件相对于顶盖移动。
在使用中，使用者可以使弹出器相对于顶盖和主体移动。当腔被封闭时，使用者可以例如通过插入气溶胶生成制品而朝向第二偏置元件推动弹出器以打开腔。当弹出器的凹口或凹部与隆起的相对位置匹配时，弹出器的凹口或凹部和隆起彼此接合以将弹出器暂时联接到顶盖。在此构造中，气溶胶生成装置可通过加热气溶胶生成制品来生成气溶胶，使得消费者可吸入所生成的气溶胶。当消费者吸完时，可以通过使用释放装置来移除气溶胶生成制品。通过与释放装置接合，使用者可以将隆起朝向弹出器并远离凹口或凹部推动，使得隆起从凹口或凹部脱离。一旦凹口或凹部与隆起之间的联接脱离，第二偏置元件就可以朝向腔的近端推动弹出器，从而封闭腔。
如本文所使用的，“气溶胶生成装置”涉及与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶形成基质可以是气溶胶生成制品的一部分，例如吸烟制品的一部分。气溶胶生成装置可以是与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质相互作用以生成可通过使用者的口直接吸入到使用者的肺中的气溶胶的吸烟装置。气溶胶生成装置可以是保持器。所述装置可以是电加热吸烟装置。
如本文所使用的，术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的制品。例如，气溶胶生成制品可以是生成气溶胶的吸烟制品，所述气溶胶可通过使用者的口直接吸入到使用者的肺中。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质的吸烟制品被称为烟草棒。
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。气溶胶形成基质可以是基本上圆柱形的形状。气溶胶形成基质可以是基本上细长的。气溶胶形成基质也可具有某一长度和基本上垂直于所述长度的圆周。
气溶胶生成制品可具有在大约30mm与大约100mm之间的总长度。气溶胶生成制品可具有在大约5mm与大约12mm之间的外径。气溶胶生成制品可包括过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段可以位于气溶胶生成制品的下游端。过滤器滤嘴段可以是乙酸纤维素过滤器滤嘴段。过滤嘴滤嘴段的长度在一个实施例中为约7mm，但可具有在大约5mm与大约10mm之间的长度。
在一个实施例中，气溶胶生成制品的总长度为大约45mm。气溶胶生成制品可具有大约7.2mm的外径。另外，气溶胶形成基质的长度可为大约10mm。替代地，气溶胶形成基质的长度可以为大约12mm。另外，气溶胶形成基质的直径可在大约5mm与大约12mm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质与过滤器滤嘴段之间的分隔物。分隔物可为大约18mm，但是可在大约5mm至约25mm的范围内。
如本文中所使用的，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以适宜地为气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。
气溶胶形成基质可为固态气溶胶形成基质。备选地，气溶胶形成基质可以包括固体和液体组分。气溶胶形成基质可包括含烟草材料，所述含烟草材料含有加热后从基质释放的挥发性烟草香味化合物。备选地，气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质还可以包括有助于致密且稳定气溶胶形成的气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。
如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质，那么固体气溶胶形成基质可包括(例如)以下各项中的一个或多个：粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条带或片材，其含有草本植物叶、烟叶、烟草肋碎片、复原烟草、均质化烟草、挤出烟草、流延叶烟草和膨胀烟草中的一个或多个。固体气溶胶形成基质可呈松散形式，或可提供于合适的容器或筒中。任选地，固体气溶胶形成基质可含有在基质加热后释放的额外烟草或非烟草挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质也可含有胶囊，该胶囊例如包含额外烟草或非烟草挥发性香味化合物，且此类胶囊可在固体气溶胶形成基质的加热期间熔化。
如本文中所使用的，均质化烟草指通过使微粒烟草聚结而形成的材料。均质化烟草材料可呈片材的形式。均质化烟草材料可以具有以干重计大于约5％的气溶胶形成剂含量。均质化烟草材料可以备选地具有以干重计在约5重量％与约30重量％之间的气溶胶形成剂含量。均质化烟草材料的片材可以通过使微粒烟草聚结而形成，所述微粒烟草通过将烟草叶片和烟草叶梗中的一者或两者研磨或以其它方式组合而获得。备选地或附加地，均质化烟草材料的片材可以包括在例如处理、操作和运送烟草期间形成的烟草尘、烟草细粒和其它微粒烟草副产品中的一种或多种。均质化烟草材料的片材可以包括作为烟草内源性粘合剂的一种或多种固有粘合剂、作为烟草外源性粘合剂的一种或多种外来粘合剂或其组合，以帮助微粒烟草聚结；备选地或附加地，均质化烟草材料的片材可以包括其它添加剂，包括但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、调味剂、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及其组合。
任选地，固体气溶胶形成基质可以设置在热稳定载体上或嵌入热稳定载体中。载体可以采取粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条带或片材形式。备选地，载体可以是管状载体，其内表面上或其外表面上或其内表面和外表面上沉积有固体基质薄层。此类管状载体可以由例如纸或纸样材料、非织造碳纤维垫、低质量开网金属丝网(lowmassopenmeshmetallicscreen)或穿孔金属箔或任何其他热稳定聚合物基质形成。
在特别优选的实施例中，气溶胶形成基质包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材。如本文所使用的，术语“卷曲片材”表示具有多个大致平行的脊或皱折的片材。优选地，当已组装好气溶胶生成制品时，大致平行的脊或皱折沿着或平行于气溶胶生成制品的纵向轴线延伸。这有利地促进了均质化烟草材料的卷曲片材的聚集，以形成气溶胶生成基质。然而，应当理解，用于包括在气溶胶生成制品中的均质化烟草材料的卷曲片材可以备选地或附加地具有当已经组装好气溶胶生成制品时与气溶胶生成制品的纵向轴线成锐角或钝角设置的多个大致平行的脊或皱折。在某些实施例中，气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料的聚集片材，该聚集片材在大致其整个表面上大致均匀地纹理化。例如，气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材，该聚集卷曲片材包括多个大致平行的脊或皱折，这些脊或皱折在片材的宽度上大致均匀地间隔开。
可以将固体气溶胶形成基质以例如片材、泡沫、凝胶或浆料的形式沉积在载体的表面上。固体气溶胶形成基质可以沉积在载体的整个表面上，或者备选地，可以按一定图案沉积，以便在使用期间提供不均匀的香味递送。
气溶胶生成装置可以包括电路。电路可以包括微处理器，所述微处理器可为可编程微处理器。微处理器可以是控制器的一部分。电路可包括另外的电子部件。电路可配置成调节到达加热器的电力供给。可以在激活气溶胶生成装置之后持续地向加热器供电，或者可以间歇地，诸如在逐抽吸的基础上供电。可以以电流脉冲的形式将电力供应给加热器。电路可以被配置成监测加热器的电阻，且优选地根据加热器的电阻控制向加热器的供电。电路可以布置在主体中。
气溶胶生成装置可在主体内包括电源，通常是电池。作为备选，电源可以是另一形式的电荷存储装置，诸如电容器。电源可能需要再充电，且可具有能够为一次或多次吸烟体验存储足够能量的容量；例如，电源可具有足够的容量以允许在约六分钟的时段内或在六分钟的倍数的时段内连续生成气溶胶。在另一实例中，电源可具有足够的容量以提供预定次数的抽吸或不连续的加热器启动。
本发明还涉及一种气溶胶生成系统，其包括如上所述的气溶胶生成装置以及包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。
还提供了一种从气溶胶生成装置弹出气溶胶生成制品的方法，其包括：
提供气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：主体；顶盖，其中所述顶盖包括腔，所述腔被构造成用于将包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品插入所述腔中；和弹出器，其中所述顶盖可相对于所述主体在第一位置与第二位置之间移动，其中，在所述第一位置，所述顶盖从所述主体延伸并且所述腔可接近以插入气溶胶生成制品，其中，在所述第二位置，所述顶盖朝向所述主体缩回并且所述腔被封闭，并且其中所述弹出器被构造成在所述顶盖从所述第一位置移动到所述第二位置期间从所述腔弹出气溶胶生成制品，
将所述顶盖布置在所述第一位置，
将气溶胶生成制品插入所述顶盖的腔中，
将所述顶盖从所述第一位置移动到所述第二位置，由此借助于所述弹出器从所述顶盖的腔弹出所述气溶胶生成制品。
该方法可以包括操作气溶胶生成装置的步骤。操作气溶胶生成装置可包括激活加热器的步骤。该方法可以包括激活气溶胶生成装置的步骤。激活气溶胶生成装置可包括激活加热器的步骤。该方法可包括加热器穿透气溶胶生成制品的气溶胶形成基质的步骤。
将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的气溶胶生成装置的部分的横截面图；
图2示出了气溶胶生成装置的主体的部分的横截面图；
图3示出了气溶胶生成装置的弹出器的横截面图；
图4示出了气溶胶生成装置的顶盖的横截面图；
图5示出了插入气溶胶生成装置的顶盖的腔中的气溶胶生成制品的横截面图；
图6示出了处于第二位置的顶盖的横截面图；
图7示出了具有开口的弹出器的近端以及第一清洁元件和第二清洁元件；
图8示出了具有开口的弹出器的近端以及第一清洁元件和第二清洁元件，其中加热器延伸穿过开口；
图9示出了气溶胶生成装置的横截面图，并且示出了用于检测顶盖的位置的检测器；
图10示出了指示气溶胶生成制品完全插入的指示器；以及
图11示出了气溶胶生成装置的操作以及顶盖在第一位置与第二位置之间的移动；
图12示出了包括处于接合状态的闩锁装置的气溶胶生成装置的部分的横截面图；
图13示出了包括在脱离过程中的闩锁装置的气溶胶生成装置的部分的横截面图；
图14示出了包括处于脱离状态的闩锁装置的气溶胶生成装置的部分的横截面图；
图15示出了包括隆起的弹出器的横截面图；
图16示出了释放装置的横截面图。
图1示出了根据本发明的实施例的气溶胶生成装置的一部分的横截面图。所示出的气溶胶生成装置包括主体10、顶盖12和弹出器14。
图1中所示的顶盖12包括构成加热室的腔16。腔16平行于气溶胶生成装置的纵向轴线延伸。腔16朝向下游方向18打开。换句话说，腔16在顶盖12的近端20处打开。加热器22布置在腔16中。加热器22居中布置在腔16中。加热器22被构造为加热叶片。然而，应理解，在其它实施例中，加热器可成形为加热销。加热器22可以包括电阻加热元件(未示出)。
在腔16的基部(其是腔16的上游端24或远端30)处，设置弹出器14的近端或下游端26。弹出器14具有带开口28的平坦近端26。设置开口28使得加热器22可延伸穿过开口28。加热器22安装在顶盖12上。顶盖12的部分(其上安装有加热器22)到达弹出器14中。出于此原因，弹出器14是中空的并且在远端处打开。弹出器14具有中空形状。
顶盖12的布置在弹出器14内部的部分可以包括到达弹出器14的对应凹槽或凹部34中的套环32，使得弹出器14相对于顶盖12的移动或顶盖相对于弹出器的移动受到顶盖12的套环在弹出器14的凹槽或凹部34内的移动的限制。
顶盖12可包括平行于气溶胶生成装置的纵向轴线延伸的第一引导腔36。第一偏置元件38，优选地是第一弹簧38，布置在第一引导腔36内。第一引导腔36可具有管状形状。第一引导腔36可以在下游或近端处封闭。第一引导腔36可以在上游或远端处打开。第一引导腔36可成形为配合在主体10的对应第一突出部40上。主体10的第一引导腔36和第一突出部40可以尺寸设定成使得第一突出部40可以在第一引导腔36内滑动。此布置可促进顶盖12相对于主体10的安全的和引导式移动。第一偏置元件38可布置在第一引导腔36与第一引导腔36内的第一突出部40之间。第一偏置元件38可安装在第一突出部40的近端上。第一偏置元件38可被构造成使顶盖12朝向第一位置偏置，在该第一位置，顶盖12远离主体10延伸。
顶盖12可包括第二引导腔42。第二引导腔42可平行于气溶胶生成装置的纵向轴线延伸。第二引导腔42可具有管状形状。对应的第二突出部44可布置在主体10处。第二突出部44可突出到第二引导腔42中，以促进顶盖12相对于主体10的安全移动。如果需要，可以提供多于两个引导腔和多于两个突出部。另外，如果需要，主体10可包括若干腔，并且顶盖12可包括若干突出部。顶盖12可包括例如用于引导弹出器14的移动的另外的引导腔，如图1中所描绘的。
在弹出器14与主体10之间，可布置第二偏置元件46，优选地是第二弹簧。第二偏置元件46可安装在主体10的止动件48处，所述止动件可到达顶盖12中。止动件48可以限制顶盖12相对于主体10的移动。止动件48可防止顶盖12从主体10完全脱离。止动件48可防止顶盖12远离主体10延伸到比第一位置更远。第二偏置元件46可使弹出器14远离主体10偏置。
在操作期间，气溶胶生成装置可以最初处于第二位置，如将在下文参考图11更详细地描述的。在第二位置，顶盖12朝向主体10缩回。使用者可以优选地通过按压锁定装置或通过推动顶盖12来停用锁定装置。通过停用锁定装置，可以停用顶盖12与主体10之间的锁定动作，并且第一偏置元件38可以将顶盖12朝向第一位置推离主体10。然后，通过顶盖12远离主体10移动并且远离弹出器14移动而产生顶盖12的腔16。另外，安装在顶盖12上的加热器22穿过弹出器14的近端26处的开口28，使得加热器22布置在腔16中。当顶盖已到达第一位置时，可由使用者将气溶胶生成制品50插入到腔16中，使得加热器22穿透到容纳在气溶胶生成制品50中的气溶胶形成基质中。随后可激活加热器22以生成可吸入气溶胶。在耗尽气溶胶生成制品50中的气溶胶形成基质之后，使用者可能希望停用装置并弹出气溶胶生成制品50。为了促进这点，使用者可以朝向主体10向下推动顶盖12。通过将顶盖12朝向主体10推动，弹出器14，更准确地说弹出器14的平坦近端26推压气溶胶生成制品50，并且自动地将气溶胶生成制品50从腔16中弹出。同时，加热器22通过开口28并且从气溶胶生成制品50的气溶胶形成基质缩回。腔16变得较小，并且在移动结束时基本上被弹出器14完全占据。然后，顶盖12再次定位在第二位置。顶盖12在第二位置具有清洁外观。顶盖12的腔16被处于第二位置的弹出器14占据，从而防止腔16污染。另外，腔16被自动清洁，如将在下文参考图7和8更详细地描述的。
图2示出了与顶盖12和弹出器14分离的主体10。在图2所示的实施例中，主体10包括第一突出部40和第二突出部44，所述第一突出部和所述第二突出部在顶盖12与主体10和弹出器14组装在一起时，突出到顶盖12中。在图2中，可以清楚地看到主体10的止动件48。在止动件48与主体10的下止动件之间，可布置引导轨52以用于促进顶盖12与主体10之间的滑动移动。
图3孤立地示出了弹出器14。弹出器14具有基本上中空的形状。弹出器14包括具有开口28的平坦近端26。开口28被设置成使得安装在顶盖12上的加热器22可穿过开口28且延伸通过该开口。弹出器14包括侧壁，该侧壁构成弹出器14的基本上管状区段。用于安装加热器22的顶盖12的突出部可以如图1所示可滑动地布置在管状区段内。管状区段的内侧壁可包括凹槽或凹部34，顶盖12的突出部的套环32可布置在所述凹槽或凹部中以促进顶盖12相对于弹出器14的滑动移动。
图4示出了与主体10和弹出器14分开的顶盖12。顶盖12包括布置为加热室的腔16。加热器22布置在腔16中且安装在顶盖12的突出部上。如果弹出器14与顶盖12和主体10组装在一起，则顶盖12的突出部(其上安装有加热器22)被布置成可在弹出器14中滑动。如图4所示的顶盖12示出了第一和第二引导腔42，其尺寸设定成对应于主体10的突出部。
图5示出了气溶胶生成装置，其中顶盖12布置在第一位置。图5另外示出了插入顶盖12的腔16中的气溶胶生成制品50。因此，图5示出了可以操作气溶胶生成装置且可以生成气溶胶的构造。
图6示出了气溶胶生成装置，其中顶盖12布置在第二位置。因此，图6中所示的顶盖12朝向主体10缩回并且由锁定装置保持。锁定装置未在图6中描绘，但可以是技术人员已知的任何常规锁定装置。第一偏置元件38和第二偏置元件48被压缩，使得偏置动作作用于顶盖12上，从而朝向第一位置推动顶盖12，并且作用于弹出器14上，从而远离主体10推动弹出器14。气溶胶生成装置的近端由顶盖12的近端20和弹出器14的近端26形成。就此而言，弹出器14的近端26已穿透到腔16中，且弹出器14在顶盖12的第二位置占据腔16。
图7示出了弹出器14的近端26的特写视图。如图7中可见，弹出器14包括开口28，加热器22可以通过该开口。第一清洁元件54布置在开口28处。第一清洁元件54优选地是有弹性的元件。第一清洁元件54可以横向延伸到构成弹出器14的近端26的材料中，以便牢固地保持在其中。当加热器22未延伸穿过开口28时，第一清洁元件54可以在下游方向18上向上弯曲以便封闭开口28。第一清洁元件54可具有两个功能。第一功能可以是清洁功能。更详细地说，如果加热器22穿过如图8所描绘的弹出器14的近端26的开口28，则可借助于第一清洁元件54将不需要的残留物从加热器22的表面刮掉。第一清洁元件54的第二功能可以是密封功能。在这方面，如图7中所描绘的，如果加热器22未延伸穿过弹出器14的近端26处的开口28，则第一清洁元件54，也称为第一密封元件54，可封闭开口28，以便防止不期望的污染物通过开口28。否则，不期望的污染物可能进入气溶胶生成装置。因此，气溶胶生成装置的内部部件得到保护。
气溶胶生成装置的内部部件可包括电路56(例如控制器)和电源58(例如电池)。气溶胶生成装置的内部部件可包覆模制，并且因此由于与加热器22物理地分离而被安全地保护。为了将气溶胶生成装置的内部部件与加热器22电连接，可以在主体10与安装在顶盖12上的加热器22之间设置触点。此布置可优化加热器22的维护、维修或更换。潜在地，可以替换整个顶盖12。
图7另外示出了围绕弹出器14的近端26的外周边布置的第二清洁元件60。类似于第一清洁元件54，第二清洁元件60可以横向延伸到构成弹出器14的近端26的材料中，以便牢固地保持在其中。第二清洁元件60可以在下游方向18上弯曲并且靠在顶盖12的腔16的内壁上。在顶盖12从第一位置移动到第二位置和从第二位置移动到第一位置期间，第二清洁元件60可以从腔16的内侧壁刮除不需要的残留物。另外，第二清洁元件60可以用作密封元件，并且防止不期望的污染物通过腔16的内侧壁与弹出器14的外周边之间的间隙62。
图8示出了当顶盖12处于第一位置时的弹出器14的近端26。换句话说，图8示出了顶盖12从主体10延伸，并且腔16准备好用于插入气溶胶生成制品50。加热器22因此已经穿过开口28，并且因此延伸通过弹出器14的近端26处的开口28。相比之下，图7示出了处于第二位置的顶盖12，在所述第二位置，弹出器14的近端26处的开口28由第一清洁元件54封闭。
图9示出了包括例如电路56和电源58的另外的内部部件的整个气溶胶生成装置。另外，图9示出了用于检测顶盖12是处于第一位置还是处于第二位置的检测器64。检测器64优选地配置为电开关。检测器64可以与电路56连接。当检测器64检测到顶盖12处于第一位置时，电路56可以允许操作加热器22。当检测器64检测到顶盖12处于第一位置时，电路56可以自动操作加热器22。当检测器64检测到顶盖12处于第二位置时，电路56可以防止操作加热器22。
图10示出了指示器66设置在顶盖12或弹出器14中的实施例。指示器66可以设置在腔16的基部处。指示器66可被构造为机械咔哒器盖，其产生类似于扭矩扳手的咔哒声的声音，以向使用者指示气溶胶生成制品50已完全插入到腔16中。因此，指示器66可以防止在将气溶胶生成制品50插入到腔16期间，特别是完全插入之后，由于使用者向气溶胶生成制品50施加不必要的力而损坏加热器22的气溶胶生成制品50。
图11示出了气溶胶生成装置的不同阶段，特别是气溶胶生成装置的顶盖12的不同位置。从左到右，图11示出了处于第二位置的顶盖12和停用的气溶胶生成装置(第一阶段)。接下来，顶盖12移动到第一位置，并且气溶胶生成装置准备好被激活或被激活(第二阶段)。接下来，将气溶胶生成制品50插入到顶盖12的腔16中，并且操作装置(第三阶段)。接下来，在气溶胶生成制品50耗尽且操作结束之后，顶盖12从第一位置移动到第二位置(第四阶段)。图11的右侧部分(第五阶段)示出了再次处于初始状态的气溶胶生成装置，即当顶盖12处于第二位置且气溶胶生成装置被停用时。图11还示出了当顶盖12处于第二位置时，腔16由弹出器14的近端26以及第一清洁元件54和第二清洁元件60封闭。因此，防止了不期望的污染物侵入腔16或侵入气溶胶生成装置的内部。
图12示出了包括处于接合状态的闩锁装置68的气溶胶生成装置的部分的横截面图。闩锁装置包括弹出器14的隆起70。在所示的实施例中，隆起70是杆。顶盖12包括凹部72。隆起70与凹部72接合。此类接合将弹出器14可释放地锁定到顶盖12。在此构造中，使用者可以将气溶胶生成制品插入到腔16中。使用者还可以使用气溶胶生成制品将弹出器14朝向偏置元件46推动，以首先使隆起70与凹部72接合。气溶胶生成装置还包括释放装置74。在所示的实施例中，释放装置74是实心圆柱体。释放装置74可以由使用者使用，优选地通过将释放装置74朝向隆起70推动，以对隆起70施加压力。当释放装置74对隆起施加压力时，隆起70被推离凹部，并且从凹部72脱离。图13示出了包括在脱离过程中的闩锁装置的气溶胶生成装置的部分的横截面图。此类脱离使弹出器14从顶盖12释放，使得弹出器可在腔16内滑动。一旦弹出器14从顶盖12释放，偏置元件46朝向腔16的近端推动弹出器。这在图14中示出。释放装置74包括保护元件76。保护元件76为圆顶形的。保护元件76由弹性材料制成。保护元件被设置成使得当使用者推动释放元件74以便使弹出器14从顶盖12释放时，使用者容易地与保护元件接合。
图15示出了包括隆起70的弹出器的横截面图。在所示的实施例中，隆起70是杆。
图16示出了释放装置74的横截面图。在所示的实施例中，释放装置74是实心圆柱体。所示的释放装置74包括圆顶形保护元件76。
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