气溶胶生成系统的制作方法

本公开总体上涉及一种气溶胶生成系统，更具体地涉及一种用于生成供使用者吸入的气溶胶的气溶胶生成系统。

背景技术：

将气溶胶生成材料加热而不是燃烧来生成供吸入的气溶胶的装置近年来受到消费者的欢迎。

这种装置可以使用多种不同方法中的一种方法来为气溶胶生成材料提供热量。其中一种方法是提供一种采用感应加热系统的气溶胶生成装置，包括气溶胶生成材料的气溶胶生成制品可以由使用者可移除地插入到该气溶胶生成装置中。在这种装置中，为该装置提供感应线圈，并且为气溶胶生成材料提供可感应加热的感受器。当使用者激活该装置时，感应线圈被提供电能，该感应线圈进而产生交变电磁场。感受器与电磁场耦合并且产生热量，该热量例如通过传导被传递给气溶胶生成材料，并且在气溶胶生成材料被加热时生成气溶胶。

本公开的实施例寻求提供一种改进的气溶胶生成系统。

技术实现要素：

根据本公开的第一方面，提供了一种气溶胶生成系统，该气溶胶生成系统包括：

气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置包括：

用于接纳气溶胶生成材料的气溶胶生成空间；

围绕该气溶胶生成空间延伸的感应线圈；以及

控制器；

感受器，该感受器在时变电磁场存在时可感应加热；

其中，该感受器可与在使用中位于该气溶胶生成空间中的气溶胶生成材料分开，并且包括在使用中定位在该气溶胶生成空间中的管状构件，并且其中，该气溶胶生成材料在使用中位于该管状构件的内部和外部。

该系统可以包括在气溶胶生成空间中并且在感受器的管状构件内部/外部的气溶胶生成材料。

该管状构件具有圆柱形外表面和圆柱形内表面。圆柱形外表面和圆柱形内表面是连续表面。

气溶胶生成装置被适配用于加热气溶胶生成材料、而不是使气溶胶生成材料燃烧，以使气溶胶生成材料中的至少一种成分挥发并且由此生成供气溶胶生成系统的使用者吸入的气溶胶。

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，这意味着在不降低温度的情况下该蒸气可以通过增大其压力而冷凝成液体，而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或另一种气体中的悬浮物。然而，应当注意的是，术语‘气溶胶’和‘蒸气’在本说明书中可以互换使用，尤其是关于所生成的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。

感受器是可重复使用的，并且是与气溶胶生成材料分开的部件。因此，不需要为感受器提供气溶胶生成材料，从而使其与例如结合有气溶胶生成材料的气溶胶生成制品和集成在气溶胶生成制品中的一个或多个可感应加热的感受器相比更容易且更便宜地制造。还消除了或至少降低了在存储期间气溶胶生成材料被可感应加热感受器污染的风险(例如金属污染)，因为当气溶胶生成材料定位在气溶胶生成装置的气溶胶生成空间中时，可感应加热感受器与气溶胶生成材料仅在使用时接触。

将感受器定位在气溶胶生成空间中允许感受器与感应线圈之间的位置关系固定，由此确保由感应线圈产生的电磁场与感受器之间的最佳耦合。

设置呈管状构件形式的感受器以及位于管状构件内部和外部的气溶胶生成材料，提供了从感受器到气溶胶生成材料的最佳热传递。这进而提供了气溶胶生成材料的最佳加热，并且确保了在气溶胶生成系统使用期间所生成的气溶胶的特性得以优化。

该气溶胶生成装置可以包括进气端口，该进气端口将流入气溶胶生成空间的空气引导至管状构件的内部和管状构件的外部。该进气端口确保将空气被引导至定位在管状感受器内部和外部的气溶胶生成材料，由此将来自气溶胶生成空间的气溶胶的生成和穿过气溶胶生成装置的出气口的输送最大小。

感受器可以可移除地安装在该气溶胶生成空间中。对于这种布置，感受器被设置为与气溶胶生成装置的其他部件分开的部件。因此，感受器可以以适当的时间间隔容易地更换，例如，如果感受器被损坏、弄脏或污染，例如在使用一段时间后被沉积了气溶胶生成材料。

该气溶胶生成装置可以包括用于将感受器可移除地安装在例如气溶胶生成空间中的连接器。该连接器的设置允许将感受器容易的可移除安装，并且可以有利地确保感受器与感应线圈之间的适当位置关系。

控制器可以被配置用于检测在该气溶胶生成空间中该感受器的安装。控制器可以被配置用于指示感受器的定时变化。例如，控制器可以被配置用于检测供应给该感应线圈的预定功率水平，并且基于检测到的功率水平来指示感受器的定时变化。

控制器可以被配置用于在检测气溶胶生成空间中新的感受器的定位。控制器可以被配置用于在检测到新的感受器定位在气溶胶生成空间中之后、例如基于检测到的功率水平，来指示感受器的定时变化。替代性地或另外，控制器可以被配置用于在检测到新的感受器定位在气溶胶生成空间中之后并且基于检测到的功率水平，来停止对感应线圈供电。这种布置确保了可重复使用的感受器以适当的时间间隔被更换，从而确保气溶胶生成材料的最佳加热。

在实施例中，控制器可以被配置用于通过检测与感受器相关联的特性，来检测在该气溶胶生成空间中新的感受器的定位。该特性可以是识别特性，并且可以包括例如由与感受器相关联的rfid标签发射的识别信号。替代性地，使用者可以指示感受器已经用新的感受器更换，例如，通过执行预定的动作(例如按钮按压或一系列按钮按压等)。

控制器可以被配置用于通过检测以下中的至少一项来检测气溶胶生成材料的消耗：

抽吸次数；

总抽吸时间段的长度；

在气溶胶生成空间中放置气溶胶生成材料的数量；

允许将气溶胶生成材料放在气溶胶生成空间中所需的气溶胶生成装置的一个或多个部件的移动。

该气溶胶生成装置可以包括传感器(例如光学传感器)，用于使控制器能够检测在气溶胶生成空间中气溶胶生成材料的放置。

该气溶胶生成装置可以包括一个或多个传感器，用于检测一个或多个部件(例如吸嘴或盖体)允许进入气溶胶生成空间的移动，从而使得控制器能够检测气溶胶生成装置的一个或多个部件的移动。

控制器可以被配置用于检测气溶胶生成材料的消耗水平，并且基于检测到的消耗水平来指示感受器的定时变化(即，是时候更换感受器了，或者指示感受器在应被最佳地更换之前的剩余“寿命”等)和/或基于检测到的消耗水平停止对感应线圈供电。控制器可以被配置用于在检测到气溶胶生成空间中定位了新的感受器之后，检测气溶胶生成材料的消耗水平。控制器可以进一步被配置用于在检测到气溶胶生成空间中定位了新的感受器之后、基于检测到的消耗水平来指示感受器的定时变化，和/或在检测到在气溶胶生成空间中定位了新的感受器之后、基于检测到的消耗水平来停止对感应线圈供电，直到检测到新的感受器在气溶胶生成空间中的定位。同样，这种布置确保了可重复使用的感受器以适当的时间间隔被更换，以确保气溶胶生成材料的最佳加热。

感受器可以定位在气溶胶生成空间中，使得感受器的纵向轴线与感应线圈的纵向轴线基本上对准。这种位置关系确保了感应线圈产生的电磁场与感受器的最佳耦合。

该气溶胶生成空间可以包括腔体。

该气溶胶生成材料可以包括非液体气溶胶生成材料。

该气溶胶生成材料可以包括选自由以下组成的组中的一项或多项：微粒、颗粒、凝胶、条带、散叶、切碎的填料、球粒、粉末、碎片、线、泡沫材料和片材。因此，可以使用常见且广泛获得的气溶胶生成材料来生成气溶胶。气溶胶生成材料可以包括植物衍生材料，尤其可以包括烟草。

气溶胶生成材料可以设置在连接到吸嘴的壳体中，例如呈气溶胶生成制品的形式，该气溶胶生成制品可以插入到气溶胶生成空间中。该壳体可以例如包括非导电材料，并且可以例如包括纸包裹物。设置气溶胶生成制品可以促进气溶胶生成系统的使用。

气溶胶生成制品可以是长形且可以是基本上圆柱形的。气溶胶生成制品的圆柱形形状及其圆形截面可以有利地促进气溶胶生成制品插入气溶胶生成空间中，特别是当感应线圈是具有圆形截面的螺旋感应线圈时。气溶胶生成空间接纳待加热的基本上圆柱形的气溶胶生成制品的能力是有利的，因为通常可汽化的气溶胶生成物质、特别是烟草产品以圆柱形的形式进行包装和出售。

感应线圈可以布置成在使用时通过波动的电磁场来进行操作，该波动的电磁场具有在大约20mt与最高集中度点的大约2.0t之间的磁通量密度。

气溶胶生成装置可以包括电源。电源和控制器可以被配置用于在高频下进行操作。电源和控制器可以被配置成在大约80khz到500khz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，电源和电路系统可以被配置用于在更高的频率、例如mhz范围的频率下进行操作。

虽然感应线圈可以包括任何合适的材料，但是感应线圈典型地可以包括利兹(litz)电线或利兹电缆。

虽然气溶胶生成装置可以采取任何形状和形式，但是可以被布置为基本上采取感应线圈的形式以减少多余的材料使用。如上所述，感应线圈的形状可以是大致螺旋形的，并且可以具有圆形截面，因此，气溶胶生成装置可以是大致圆柱形的，并且可以具有大致圆形截面。

螺旋形感应线圈的圆形截面有利于气溶胶生成材料和/或气溶胶生成制品插入气溶胶生成空间中，并且确保均匀地加热气溶胶生成材料和/或气溶胶生成制品。所得的气溶胶生成装置形状对使用者握持来说也是舒适的。

感受器可以包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢及其合金(例如，镍铬或镍铜合金)中的一种或多种。通过在其附近施加电磁场，感受器由于涡电流和磁滞损耗而可以产生热量，从而引起电磁能到热能的转换。

气溶胶生成材料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，例如丙三醇或丙二醇。典型地，气溶胶生成材料可以包括在大约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，气溶胶生成材料可以包括大约15％(基于干重)的气溶胶形成剂含量。

在加热时，气溶胶生成材料可以释放挥发性化合物。这些挥发性化合物可以包含尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。

附图说明

图1是在将气溶胶生成材料放在气溶胶生成空间中之前气溶胶生成系统的第一实施例的图解截面视图；

图2和图3是图1的气溶胶生成系统在吸嘴被移除时的图解截面视图，并且展示了气溶胶生成材料在气溶胶生成空间中的放置；

图4是类似于图1至图3的气溶胶生成系统的第二实施例的图解截面视图，并且展示了用于放在气溶胶生成空间中的包括气溶胶生成材料的气溶胶生成制品；

图5是在将气溶胶生成材料放在气溶胶生成空间中之前气溶胶生成系统的第三实施例的图解截面视图；并且

图6是在将气溶胶生成材料放在气溶胶生成空间中之前气溶胶生成系统的第四实施例的图解截面视图。

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公开的实施例。

首先参考图1至图3，图解地示出了气溶胶生成系统1的第一实施例。气溶胶生成系统1包括具有近端12和远端14的气溶胶生成装置10。气溶胶生成装置10包括装置本体16和控制器20，该装置本体包括电源18，该控制器可以被配置成在高频下进行操作。电源18典型地包括例如能够进行感应再充电的一个或多个电池。

气溶胶生成装置10是总体上圆柱形的、并且包括总体上圆柱形的气溶胶生成空间22，该气溶胶生成空间在气溶胶生成装置10的近端12处在装置本体16中形成为腔体。气溶胶生成空间22被布置用于接纳气溶胶生成材料24，如图2和图3所示，例如呈微粒、颗粒、凝胶、条带、散叶、切碎的填料、球粒、粉末、碎片、线、泡沫材料和片材的形式。

气溶胶生成装置10包括螺旋感应线圈26，该螺旋感应线圈具有圆形截面并且围绕气溶胶生成空间22延伸。可以通过电源18和控制器20对感应线圈26通电。控制器20除其他电子部件外尤其包括逆变器，该逆变器被布置成将来自电源18的直流转换成用于感应线圈26的交变高频电流。

气溶胶生成装置10包括吸嘴28，该吸嘴在近端12处能够可移除地安装在装置本体16上，并且使用者可以通过该吸嘴吸入在使用装置10期间产生的蒸气。图1中图解地示出的吸嘴28包括出气口30，该出气口允许在装置10使用期间生成的气溶胶从气溶胶生成空间22流到使用者的嘴里。

气溶胶生成系统1包括管状感受器32，该管状感受器由在以下材料制成：在存在由感应线圈26生成的时变电磁场时可感应加热。感受器32在使用中同心地定位在气溶胶生成空间22中。感受器32可以永久地安装在气溶胶生成空间22中、例如作为气溶胶生成装置10的集成部件，或者可以例如通过合适的连接器(未示出)可移除地安装在气溶胶生成空间22中。如从图1中清楚的是，感受器32定位在气溶胶生成空间22中，使得其纵向轴线与感应线圈26的纵向轴线基本上对齐。气溶胶生成材料24在使用中位于管状感受器的内部和外部，如图3中可以清楚地看到。

在感受器32是可移除地连接至气溶胶生成装置10的气溶胶生成空间22中的单独元件的情况下，可以通过合适的连接机构来牢固地可移除地附接。例如，装置10可以包括配合凹陷，感受器32的一端可以通过摩擦配合或通过螺钉配合(如果设有与形成在凹陷中的匹配凹槽或脊协作的螺钉脊或凹槽)或插接装配来紧密地配合在该协作凹陷中。另外或替代性地，装置10可以包括磁体，用于将感受器32牢固地附接在气溶胶生成空间22内的规定位置中。

当感应线圈26在感受器32附近生成时变电磁场时，在感受器32中由于涡电流和/或磁滞损耗而生成热量，并且热量从感受器32传递至位于管状感受器32内部和外部的气溶胶生成材料24，以加热气溶胶生成材料24而不是燃烧它，由此生成供使用者吸入的气溶胶。管状感受器32基本上在其整个内表面和外表面上与气溶胶生成材料24接触，从而使得热量能够直接、并且因此高效地从感受器32传递到气溶胶生成材料24。

气溶胶生成装置10包括进气入口34，该进气口经由入口端口36、38将空气递送至气溶胶生成空间，这些入口端口被定位成使得它们将空气引导至管状感受器32的内部和管状感受器32的外部。应理解的是，这种布置将来自气溶胶生成空间22的气溶胶的生成和其穿过出气口30的递送最大化。

如上所述，吸嘴28可从装置本体16上方便地移除，以允许进入气溶胶生成空间22。因此，可以移除吸嘴28以允许将气溶胶生成材料24插入气溶胶生成空间22中、并且随后将其重新附接至装置本体16，使得气溶胶生成系统1可以用于气溶胶生成。在使用一段时间之后，可以再次移除吸嘴28以允许移除使用过的气溶胶生成材料24，并且能够将另外的气溶胶生成材料24放在气溶胶生成空间22中。另外，应理解的是，移除吸嘴28还允许进入感受器32，使得在可移除安装的感受器32的情况下，如果需要，可以将感受器移除并更换。

在利用了可移除安装的感受器32的一些实施例中，控制器20可以被配置用于例如通过检测与感受器32相关联的识别特性来检测新的感受器32在气溶胶生成空间22中的安装，或由于使用者指示感受器32已经用新的感受器32更换(例如，通过执行预定的按钮按压或一系列按压等)。在检测到安装了新的感受器32之后，控制器20还可以被配置用于检测供应给感应线圈26的功率水平，并且基于检测到的功率水平来指示感受器32的定时变化(即，是时候更换感受器32了，或者指示感受器32在应被最佳地更换之前的剩余“寿命”等)和/或基于检测到的功率水平停止对感应线圈26供电，直到控制器20检测到另一新的感受器32已经定位在气溶胶生成空间22中。特别地，装置10可以监测自插入新的感受器32以来随时间供应给感应线圈26的总能量(通过随时间对供应给线圈26的功率进行积分)，并且可以确定在已经向线圈26供应预定量的能量之后，是时候更换感受器32了。可以经由任何合适的方式(例如通过以预定模式闪烁的警告灯等)向使用者提供感受器32应要更换的通知。

在一些实施例中，控制器20可以被配置用于通过检测以下中的一项或多项来检测气溶胶生成材料24的消耗：抽吸次数；总抽吸时间段的长度；在气溶胶生成空间22中放置的气溶胶生成材料24的数量，例如使用光学传感器(未示出)；以及允许将气溶胶生成材料24放在气溶胶生成空间22中所需的气溶胶生成装置10的一个或多个部件的移动，例如吸嘴28的移动。另外，应注意的是，如本领域技术人员应了解的是，用于确定感受器32应被更换的技术通常还可以用于检测气溶胶材料24的消耗量，反之亦然。

在一些实施例中，控制器20可以有利地被配置用于在检测到在气溶胶生成空间22中定位了新的感受器32之后，检测气溶胶生成材料24的消耗水平，并且可以被配置用于基于检测到的消耗水平来指示感受器32的定时变化和/或基于检测到的消耗水平停止对感应线圈26供电，直到控制器20检测到另一新的感受器32已经定位在气溶胶生成空间22中。

现在参照图4，示出了与图1至图3所展示的气溶胶生成系统1类似的气溶胶生成系统2的第二实施例，并且其中使用相同的附图标记表示对应的元件。

气溶胶生成系统2包括气溶胶生成装置210，该气溶胶生成装置在除该气溶胶生成装置的所有方面均与上述气溶胶生成装置10相同，但是不包括可移除吸嘴28。

在气溶胶生成系统2中，气溶胶生成材料24设置在例如呈纸包裹物的形式的非导电壳体40中，该非导电壳体连接至吸嘴42。气溶胶生成材料24、壳体40和吸嘴42一起构成气溶胶生成制品44，该气溶胶生成制品可以可移除地定位在气溶胶生成空间22中。应理解的是，当气溶胶生成制品44定位在气溶胶生成空间22中时，管状感受器32穿入气溶胶生成材料24并且可以完全延伸到气溶胶生成材料24中，并且吸嘴42从气溶胶生成装置210的远端12突出，使得吸嘴可以与使用者的嘴唇接合。

气溶胶生成系统2以与上述气溶胶生成系统1相同的方式操作，使得当感应线圈26在感受器32附近生成时变电磁场时，在感受器32中生成热量，并且该热量从感受器32传递至位于管状感受器32的内部和外部的气溶胶生成材料24，以加热气溶胶生成材料24而不是燃烧它，由此生成供使用者吸入的气溶胶。由于气溶胶生成材料24的加热而生成的气溶胶穿过吸嘴42被使用者吸入。

在使用一段时间之后，可以将气溶胶生成制品44从气溶胶生成空间22中移除，并且可以将另外的气溶胶生成制品44放在气溶胶生成空间22中。另外，应理解的是，移除气溶胶生成制品44允许进入感受器32，使得在可移除安装的感受器32的情况下，如果需要，可以将感受器移除并且更换。

现在参照图5，示出了与图1至图3所展示的气溶胶生成系统1类似的气溶胶生成系统3的第三实施例，并且其中使用相同的附图标记表示对应的元件。

气溶胶生成系统3包括气溶胶生成装置310，该气溶胶生成装置在所有方面与上述气溶胶生成装置10相同，但是感受器32安装在吸嘴28上并且当吸嘴28在气溶胶生成装置310的近端12处定位装置本体16上时从吸嘴28延伸到气溶胶生成空间22中之外如图5所示。因此，通过将吸嘴28可移除地安装在气溶胶生成装置310的近端12处的装置本体16上，感受器32可移除地安装在气溶胶生成空间22中。

对于这种布置，感受器32可以与吸嘴28一起形成为集成部件，使得更换感受器32的必须更换吸嘴28。替代性地，感受器32可以例如通过连接器(未示出)可移除地安装在吸嘴28上，使得感受器32可以在使用一段时间后被移除并更换，而无需更换吸嘴28。

现在参照图6，示出了与图1至图3所展示的气溶胶生成系统1类似的气溶胶生成系统4的第四实施例，并且其中使用相同的附图标记表示对应的元件。

气溶胶生成系统4包括气溶胶生成装置410，该气溶胶生成装置在气溶胶生成装置410的近端12处具有整体形成的吸嘴428，并且其中气溶胶生成空间22位于装置410的远端14处。用于气溶胶生成空间22的盖体46在远端14处可移除地安装在装置本体16上。该盖体包括进气端口48、50，这些进气端口被定位成使得它们将空气引导至管状感受器32的内部和管状感受器32的外部。应理解的是，这种布置将来自气溶胶生成空间22的气溶胶的生成和其沿着空气通道52穿过出气口30的递送最大化。

在气溶胶生成系统4中，感受器32安装在盖体46上、并且当盖体46在气溶胶生成装置410的远端14处定位装置本体16上时从盖体46延伸到气溶胶生成空间22中，如图6所示。因此，通过将盖体46在气溶胶生成装置410的远端14处可移除地安装在装置本体16上，来将感受器32可移除地安装在气溶胶生成空间22中。

对于这种布置，感受器32可以与盖体46一起形成为集成部件，使得更换感受器32必须更换盖体46。替代性地，感受器32可以例如通过连接器(未示出)可移除地安装在盖体46上，使得感受器32可以在使用一段时间后被移除并更换，而无需更换盖体46。

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，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，否则本公开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，否则遍及说明书和权利要求书，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。