包括网状感受器的成烟系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及通过加热成烟基质操作的成烟系统。特别地本发明涉及成烟系统，其包括包含电源的装置部分和包括可消耗成烟基质的可替换筒部分。
【背景技术】
[0002]—种类型的成烟系统是电子香烟。电子香烟典型地使用被蒸发以形成烟雾的液体成烟基质。电子香烟典型地使用电源，用于保持成烟基质的供给的液体储存部分，以及雾化器。
[0003]液体成烟基质在使用中耗尽并且因此需要补充。供应液体成烟基质的再填充物的最常用方式是雾化筒(cartomiser)类型的筒。雾化筒包括液体基质的供给和雾化器，所述雾化器通常呈围绕浸泡在成烟基质中的毛细材料缠绕的电操作电阻加热器的形式。替换作为单个单元的雾化筒具有的好处是方便用户并且避免需要用户必须清洁或以另外方式维护雾化器。
[0004]然而，将期望能够提供一种系统，其允许成烟基质的再填充物比目前可用的雾化筒生产成本更低并且更耐用，同时仍然易于和便于消费者使用。另外将期望提供一种系统，其不需要焊接接头并且允许容易清洁的密封装置。
【发明内容】
[0005]在第一方面，提供一种用于成烟系统中的筒，所述成烟系统包括成烟装置，配置成与所述装置一起使用的筒，其中所述装置包括装置外壳；位于所述外壳上或内的感应器线圈；以及电源，所述电源连接到所述感应器线圈并且配置成将高频振荡电流提供给所述感应器线圈；所述筒包括包含成烟基质的筒外壳和定位成加热所述成烟基质的网状感受器元件，其中所述成烟基质在室温下为液体并且能够在所述网状感受器元件的间隙中形成弯月面。
[0006]在操作中，高频振荡电流穿过扁平螺旋感应器线圈以生成交变磁场，所述交变磁场在感受器元件中感生电压。感生的电压导致电流在感受器元件中流动并且该电流导致感受器的焦耳加热，这又加热成烟基质。由于感受器元件是铁磁性的，因此感受器元件中的磁滞损耗也生成大量的热。蒸发的成烟基质可以穿过感受器元件并且随后冷却以形成输送到用户的烟雾。
[0007]使用感应加热的该布置具有的优点是不需要在筒和装置之间形成电接触。并且加热元件(在该情况下为感受器元件)不需要电联接到任何其它部件，不需要焊料或其它结合元件。此外，线圈作为装置的一部分被提供，使得能够构造简单、便宜和耐用的筒。筒典型地是以远大于与它们一起操作的装置的数量生产的一次性制品。因此减小筒的成本(即使它需要更昂贵的装置)可以导致制造商和消费者的显著成本节约。
[0008]当在本文中使用时，高频振荡电流表示具有500kHz到30MHz之间的频率的振荡电流。高频振荡电流可以具有1到30MHz之间、优选1到10MHz之间并且更优选5到7MHz之间的频率。
[0009]当在本文中使用时，“感受器元件”表示当受到变化磁场时加热的导电元件。这可以是在感受器元件中感生的涡电流和/或磁滞损耗的结果。有利地，感受器元件是铁氧体元件。感受器元件的材料和几何形状可以被选择以提供期望的电阻和热生成。
[0010]在室温下为液体并且在网状感受器元件的间隙中形成弯月面的成烟基质提供成烟基质的高效加热。
[0011]网状感受器元件可以是铁氧体网状感受器元件。替代地，网状感受器元件可以是含铁网状感受器元件。
[0012]当在本文中使用时术语“网”包含在其间具有空间的细丝的格栅和阵列，并且可以包括编织或非编织织物。
[0013]网可以包括多个铁氧体或含铁细丝。细丝可以限定细丝之间的间隙并且间隙可以具有10 μ m到100 μ m之间的宽度。优选地细丝引起间隙中的毛细作用，使得在使用中，待蒸发的液体被吸引到间隙中，增加感受器元件和液体之间的接触面积。
[0014]细丝可以形成尺寸在160到600Mesh US (+/-10% )之间(即，在160到600个细丝每英寸(+/-10%)之间)的网。间隙的宽度优选地在75 μπι到25 μπι之间。作为间隙的面积与网的总面积的比率的网的开口面积的百分比优选地在25%到56%之间。网可以使用不同类型的编织或格子结构形成。替代地，细丝由彼此平行布置的细丝的阵列组成。
[0015]在本领域中众所周知，网的特征也可以在于它保持液体的能力。
[0016]细丝可以具有8μπι到ΙΟΟμπι之间、优选8μπι到50 μ m之间并且更优选8 μ m到39 μ m之间的直径。
[0017]网状感受器的面积可以小，优选地小于或等于25_2，允许它包含到手持式系统中。例如，网可以为矩形并且具有5mm乘2mm的尺寸。
[0018]有利地，感受器元件具有1到40000之间的相对磁导率。当期望大部分加热依靠涡电流时，可以使用较低磁导率的材料，并且当期望磁滞效应时则可以使用较高磁导率的材料。优选地，材料具有500到40000之间的相对磁导率。这提供高效加热。
[0019]感受器元件的材料可以由于其居里温度而被选择。高于其居里温度材料不再是铁磁性的并且因此由于磁滞效应引起的加热不再发生。在感受器元件由单一材料制造的情况下，居里温度可以对应于感受器元件应具有的最大温度(也就是说，居里温度与感受器元件应被加热到的温度相同或偏离该最大温度大约1-3% )。这减小快速过热的可能性。
[0020]如果感受器元件由一种以上的材料制造，则感受器元件的材料可以相对于另外的方面被优化。例如，可以选择材料使得感受器元件的第一材料可以具有高于感受器元件应被加热到的最大温度的居里温度。例如，感受器元件的该第一材料然后可以在一方面相对于最大热生成和转移到成烟基质被优化以提供感受器的高效加热。然而，感受器元件然后可以附加地包括第二材料，所述第二材料具有对应于感受器应被加热到的最大温度的居里温度，并且一旦感受器元件到达该居里温度，感受器元件的磁性质整体上变化。该变化可以被检测并且传送到微控制器，然后所述微控制器然后中断交流电的生成直到温度再次冷却到低于居里温度，由此可以恢复交流电生成。
[0021]感受器元件可以呈延伸横越筒外壳中的开口的片材的形式。感受器元件可以围绕筒外壳的周边延伸。网状感受器元件可以焊接到筒外壳。
[0022]筒可以具有简单设计。筒具有外壳，成烟基质保持在所述外壳内。筒外壳优选地是刚性外壳，包括不透液体的材料。当在本文中使用时“刚性外壳”表示自支撑的外壳。成烟基质是能够释放可以形成烟雾的挥发性化合物的基质。可以通过加热成烟基质释放挥发性化合物。成烟基质可以是固体或液体，或者包括固体和液体成分两者。
[0023]成烟基质可以包括植物性材料。成烟基质可以包括烟草。成烟基质可以包括包含挥发性烟草风味化合物的含烟草材料，当加热时所述挥发性烟草风味化合物从成烟基质释放。成烟基质可以替代地包括不含烟草材料。成烟基质可以包括均质植物性材料。成烟基质可以包括均质烟草材料。成烟基质可以包括至少一种烟雾形成剂。烟雾形成剂是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，其在使用中便于形成浓密和稳定的烟雾并且在系统的操作温度下基本上抗热降解。合适的烟雾形成剂在本领域中是公知的并且包括、但不限于:多羟基醇，如三甘醇、1，3-丁二醇和丙三醇；多羟基醇的酯，如一、二或三醋酸甘油酯；以及一元、二元或聚羧酸的脂肪酯，如十二烷二羧酸二甲酯和十四烯二酸二甲酯。优选的烟雾形成剂是多羟基醇或其混合物，如三甘醇、1，3-丁二醇和最优选的丙三醇。成烟基质可以包括其它添加剂和配合剂，如调味剂。
[0024]成烟基质可以吸附、涂覆、浸渍或以另外方式装载到载体或支撑物上。在一个例子中，成烟基质是保持在毛细材料中的液体基质。毛细材料可以具有纤维状或海绵状结构。毛细材料优选地包括毛细管束。例如，毛细材料可以包括多个纤维或线或其它细孔管。纤维或线可以大体上对准以将液体传送到加热器。替代地，毛细材料可以包括海绵状或泡沫状材料。毛细材料的结构形成多个小孔或管，液体可以由毛细作用输送通过所述小孔或管。毛细材料可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适材料的例子是海绵或泡沫材料，呈纤维或烧结粉末的形式的陶瓷或石墨基材料，泡沫金属或塑料材料，例如由纺制或挤出纤维制造的纤维状材料，如醋酸纤维素、聚酯或粘合聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。毛细材料可以具有任何合适的毛细作用和孔隙率从而与不同的液体物理性质一起使用。液体具有物理性质，包括但不限于粘度、表面张力、