具有多个相同的环形感受器的气溶胶产生装置的制作方法

本披露内容涉及一种气溶胶产生装置，例如加热式烟草装置，该气溶胶产生装置通过加热而不是燃烧包含烟草和/或其他适于在加热时转化为可吸入蒸气的基材的棒来产生可吸入蒸气。

背景技术：

1、气溶胶产生装置通常包括：包含微型控制器的盒体；用于与微型控制器进行双向通信的用户界面；电池；雾化器，该雾化器包含用于接纳适于被加热以产生可吸入蒸气的可汽化棒(例如含烟草的棒)的腔室以及由电池供电且由微型控制器控制的电加热器，用于通过传导、对流和/或辐射来对棒进行加热。

2、吸用体验取决于多种参数，例如，电池输送给加热器的最大功率、加热器的最高温度、起动(达到所需最高温度的上升时间)、入口气流等。这些参数可以根据要汽化的基材和/或根据所使用的材料和/或根据使用者的心情和愿望进行不同的设置。可以根据各种模式来控制吸用装置，例如温度模式，其中微型控制器控制加热器的温度并且根据加热器的当前温度来调节输送给加热器的功率，以达到温度的设定点值。

3、当烟草装置打开时，期望提供对棒的快速加热，以避免开始吸用前的长时间等待。随后，可能期望提供对棒的稳定的低温加热，以便能够长时间吸用。

4、因此，期望能够随着时间的推移改变棒中任何部分的温度或随着时间的推移改变棒的平均温度。

5、还可能期望能够局部地改变棒的一部分的温度或者改变棒中的热量分布。

6、出于多种原因，还可能期望能够部分地加热该棒或者选择性地加热该棒的多个部分。

7、同时，还可能期望在特定时刻或长时间内提供对整个棒的均匀加热。

8、简而言之，期望提供一种具有易调节的加热器的加热式烟草装置。

9、此外，具有通过感应加热的加热器的气溶胶产生装置是已知的。wo 2017036955披露了使用通过感应加热的加热元件的加热式烟草装置的示例。

10、wo 2017036955的感应加热式烟草装置不可能在烟草棒中(尤其沿棒的轴向方向)产生各种温度分布。

11、本发明的目标是解决上述问题中的至少一个问题，具有易于实施和小型化且易于控制的简单布置方式。

技术实现思路

1、本发明提出一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：

2、-主要沿轴向方向延伸的圆柱形加热腔体，该圆柱形加热腔体用于接纳可汽化棒，该可汽化棒包含适于在加热时汽化以产生可吸入蒸气的物质；

3、-加热器，该加热器至少部分地包围圆柱形加热腔体；

4、-以及磁场发生器，该磁场发生器被配置成用于产生穿过加热器的变化磁场，以通过感应来加热该加热器，

5、其特征在于，加热器包括沿轴向方向布置的多个相同的环形感受器，每个环形感受器环绕圆柱形加热腔体。

6、换言之，加热器包括由一系列相同的环形感受器构成的分段式感受器装置。这样的环形感受器被优化用于高效的感应加热，并且由于它们是相同的，因此可以产生均匀的加热，从而避免局部发生过热。

7、另一方面，环形感受器还可以沿棒的轴向方向产生温度梯度，以便在棒中具有低点和高点，同时避免对可汽化材料有害的热点。

8、基于这一点，气溶胶产生装置可以与由一系列相同或不同的区段构成的棒一起使用，每个区段对应于一个(或者可能两个)环形感受器。

9、尤其，气溶胶产生装置可以与由多个区段构成的烟草棒一起使用，这些区段具有由不同烟草材料制成的不同成分，这些烟草材料需要优先以不同的频率被加热，因此需要不同的汽化温度。通过这种方式，使用者可以用单个棒享受不同的味道体验。这样的棒可以被完全加热，其中温度分布显示出与棒的不同区段相对应的不同温度；替代性地，如果可能或需要，棒可以以均匀的温度分布被完全加热(也就是说，整个棒中具有相同的温度)，这是可能的，因为环形感受器是相同的。

10、作为另一示例，棒可以由相同或不同的多个区段构成，旨在在不同的时间段加热，从而提供持久的感官体验，或者使用者可能不想一次性吸用整个棒并因此决定仅吸用棒的一部分，以便稍后吸用其另一部分。于是，仅一个或多个区段可以被加热。因此，棒的所有区段都可以在相同温度或不同温度下连续被加热(通过调整由发生器产生的磁场)。

11、应当注意，根据本发明的气溶胶产生装置可以与也被称为“消耗品”的可汽化棒一起使用。这样的消耗品包括实心棒，也就是说，由固体可汽化材料制成的棒。它大体上看起来像具有管状区域的常规香烟，该管状区域具有以适当方式布置的可汽化材料。在一些设计中还可以包括过滤器、蒸气收集区域、冷却区域和其他结构。还可以设置由纸或比如箔等其他柔性平面材料制成的外层，以便例如将固体可汽化材料保持到位，这进一步类似于常规香烟。

12、但是本发明不限于这样的消耗品。它可以与任何可汽化材料棒一起使用，其中表述“可汽化材料”是指在空气中能够汽化以形成气溶胶的任何材料。汽化通常通过将温度升高到与可汽化材料沸点相对应的温度来实现，尤其是高达400℃的温度、优选高达350℃。例如，可汽化材料可以包括以下各项或由以下各项组成：烟草衍生物、膨胀烟草、烟草提取物、均质烟草、烟草替代品或其任何组合；可汽化材料还可以包括产生气溶胶的液体、凝胶或蜡等或由其组成。

13、因此，根据本发明的气溶胶产生装置不仅可以与由(多种)固体可汽化材料制成的棒一起使用，而且还可以与包括液体或凝胶等的棒一起使用，液体或凝胶例如被保持在固体基质中或者包含在形成整个棒或形成棒的一个区段的荚体中(于是，棒可以包括固体区段和填充有液态或粘性可汽化材料的、呈荚体形式的液态或粘性区段的组合)。

14、此外，如在具体实施方式中更好地解释的，本发明不仅适用于被配置成用于接纳包括吸嘴的类型的实心棒或类似于如上所述的常规香烟的类型的实心棒的气溶胶产生装置，而且还适用于被配置成用于接纳没有吸嘴的荚体或囊体或片剂的类型的可汽化棒的气溶胶产生装置(在第二种情况下，气溶胶产生装置包括固定地或可移除地附接至气溶胶产生装置的雾化部分的吸嘴)。在其他实施例中，加热腔体可以被布置成用于接纳其他形式的可汽化棒，例如松散的烟草或以其它方式包装的烟草。

15、根据可能的特征，环形感受器所具有的内直径小于圆柱形加热腔体的外直径，由此使每个环形感受器向容纳在圆柱形加热腔体中的可汽化棒施加压力。

16、替代地或附加地，环形感受器在内表面上具有内突出部，以增加对容纳在圆柱形加热腔体中的可汽化棒的压缩。

17、替代地或附加地，环形感受器具有凸状内表面，由此显示出变化的内直径，其中最小内直径小于圆柱形加热腔体的外直径。再则，这样的环形感受器向容纳在圆柱形加热腔体中的可汽化棒施加压力。

18、在所有这些替代性实施例中，增加对可汽化棒的压缩有助于将可汽化棒锁定到位并防止其四处滑动。它还优化了环形感受器与可汽化棒之间的热接触/热转移。

19、根据可能的特征，环形感受器具有凸状顶部边缘或凸状底部边缘，以便在每个环形感受器内产生温度梯度。

20、根据可能的特征，环形感受器在轴向方向上以相同的间隔距离彼此间隔开。

21、替代性地，环形感受器沿轴向方向以不同的间隔距离彼此间隔开。如果所有感受器被磁场发生器同时且相同程度地加热，则沿轴向方向在圆柱形加热腔体中产生轴向的温度梯度。

22、根据可能的特征，环形感受器在轴向方向上具有宽度和高度，该宽度和高度大于环形感受器在径向方向上的厚度。

23、在整个说明书中，表述“感受器的宽度”意指环形感受器在轴向方向上的尺寸，也就是说，感受器的顶部边缘与底部边缘之间在轴向方向上的距离。如果环形感受器具有凸状顶部边缘或凸状底部边缘，那么感受器的宽度是顶部边缘与底部边缘之间在轴向方向上的最大距离。表述“感受器的高度”意指包含感受器最高点的横向平面与包含感受器最低点的横向平面之间的距离，横向平面是正交于轴向方向的平面。

24、例如，如果感受器的底部边缘和顶部边缘在平行的横向平面中延伸，那么感受器的宽度和高度可以是相同的。感受器的宽度和高度可以是不同的，例如在如下所述的波形环形式的环形感受器的情况下。对于具有平行的、带波峰和波谷的波浪状顶部边缘和波浪状底部边缘的波形环的感受器，宽度是平行边缘在其任意点之间的距离(在轴向方向上)，也就是说，例如在轴向方向上顶部边缘的波谷与底部边缘的相对波谷之间的距离(或者，顶部边缘的波峰与底部边缘的相对波峰之间的距离也是一样的)。这样的波形环感受器的高度是包含顶部边缘的波峰(或最高波峰)的横向平面与包含底部边缘的波谷(或较低波谷)的横向平面之间在轴向方向上的距离。因此，在这样的波形环感受器中，感受器的高度大于感受器的宽度。

25、在可能的实施例中，环形感受器的数量为六个，在轴向方向上具有大约2-3mm的宽度并且在径向方向上具有大约0.1-0.3mm的厚度，环形感受器在轴向方向上优选以0.5-1mm的相同间隔距离彼此间隔开。

26、根据可能的特征，环形感受器通过紧固至环形感受器的外表面的轴向的多个绝缘杆连接在一起。在这种情况下，连续的两个感受器之间的间隔距离不能改变。

27、根据可能的特征，环形感受器中的至少一个环形感受器被布置成能够沿轴向方向移动，以便选择性地加热圆柱形加热腔体的多个部分。其他感受器可以通过绝缘杆链接在一起，也可以不链接。

28、根据可能的特征，气溶胶产生装置包括用于轴向移动容纳在圆柱形加热腔体中的可汽化棒的器件。为此目的，气溶胶产生装置可以包括构件，该构件被配置成用于接合可汽化棒并且自动地或由使用者手动地操作，以便在圆柱形加热腔体中沿轴向方向移动可汽化棒。

29、根据可能的特征，加热烟草装置的磁场发生器被配置成用于同时加热所有环形感受器。为此目的，例如，磁场发生器包括线圈，该线圈在轴向方向上所具有的高度足以环绕所有环形感受器，由此当线圈被供以变化的电流时，所有感受器被同时加热。

30、替代性地，加热烟草装置的磁场发生器被配置成用于仅同时加热一些环形感受器，以便沿烟草棒的长度(也就是说，沿轴向方向)产生可变的加热分布。

31、为此目的，磁场发生器例如包括：

32、-管状壳体，该管状壳体被配置成用于环绕圆柱形加热腔体和环形感受器，管状壳体的上部部分支承线圈，线圈仅沿圆柱形加热腔体的长度(在轴向方向上)的一部分轴向地延伸，管状壳体进一步具有带螺纹的内表面；

33、-固定的马达，该马达具有驱动带螺纹的螺母的轴，该螺母联接至管状壳体的带螺纹的内表面，由此使螺母的旋转引起管状壳体的轴向运动。

34、由于管状壳体、马达和螺母的存在，线圈能够沿轴向方向(根据螺母的旋转方向而朝向圆柱形加热腔体的上端或下端)移动，并且线圈首先可以被放置在一个或多个感受器的高度并且接下来沿轴向方向移动，以面向一个或多个其他感受器，由此连续加热烟草棒的不同部分。

35、根据第一实施例，环形感受器仅仅是平截头圆柱体，具有平面(优选平行的)的顶部边缘和底部边缘。

36、根据第二实施例，每个环形感受器由闭合的波形环构成，该波形环具有(非平面的)带波峰和波谷的波浪状顶部边缘和波浪状底部边缘。这些波浪状顶部边缘和波浪状底部边缘优选是平行的。

37、根据可能的特征，这些波形环中的全部或一些彼此接触，以形成多圈波形组。这使得可以在圆柱形加热腔体中产生不同温度的区域，在两个波形环彼此接触的位置提供较热的区域。

38、根据可能的特征，波形环具有足够大的宽度，使得底部边缘的波峰在轴向方向上位于顶部边缘的波谷下方，因此波形环显示出平直的中心带。当波形环通电时，通过感应加热在该中心带处实现快速且高效的热量传递；而当波形环断电时，通过使热量从中心带流向波形环的边缘，接下来在更宽的表面积上实现热量分布。

39、根据可能的特征，无论环形感受器的形状如何(平截头圆柱体或波形环)，环形感受器都是由低碳钢制成的。低碳钢允许非常高效的能量转移(当将电磁场转化为热量时)。