用于生成可吸入气溶胶的装置的制造方法_3

文档序号:8567574阅读:来源:国知局
实施方式中,主操作温度与待机温度之间的温差设置为从30 V到5 V的任何温度。
[0080]在一些实施方式中,电池是一次性电池。在其他实施方式中,电池是可充电电池。在某些实施方式中,可充电电池是铅酸电池、镍镉(NiCd)电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、锂离子(L1-离子)电池、锂离子聚合物(L1-离子聚合物或LiPo)电池等。
[0081 ] 可充电电池、蓄电池或蓄能器是一种类型的电气电池。其包含一个或多个电化学电池单体,并且是一种类型的蓄能器。因为其电化学反应是电可逆的所以其被称为二次电池。可充电电池有许多不同的形状和尺寸,范围从钮扣电池到连接用于稳定配电网络的兆瓦级系统皆有。通常使用几种不同的化学物组合,包括:铅酸电池、镍镉(NiCd)电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、锂离子(L1-离子)电池和锂离子聚合物(L1-离子聚合物、L1-聚合物、L1-Pol、LiPo、LIP、PLI 或 LiP)电池。
[0082]该装置能够创造足够高的温度以使该装置内所含的产品雾化。示例性装置可包含衔口和主体,该主体具有加热器、烘箱室、LiPo电池和用于保持操作温度的控制器。如上文所述,可以使用由使用者选定的温度作为对该系统的输入。在一些实施方式中,可预先设定温度。装置的操作温度调节器的示例包括双金属致动器。备选地,可以采用一个系统来测量当前温度,例如,利用热电偶传感器来测量当前的温度,并例如利用微控制器将其与规定的温度相比较,并通过控制机电阀门,例如,伺服阀或电磁阀。使用者选定的温度,如上文所述,选定的温度可用作对该系统的输入。通常,该装置的操作温度不高于200°C。
[0083]本文提供了用于生成可吸入气溶胶的装置,该装置包括:衔口 ;主体;位于所述主体内的电子加热器,该电子加热器配置用于加热粘性可汽化材料并生成可吸入气溶胶;电池;温度调节器和温度控制回路。在某些实施方式中提供了具有用于控制回路的焊接的热敏电阻元件的加热器。在某些实施方式中,装置包含用于控制操作温度的PID(比例积分微分)控制回路。该控制回路用于精确地调节装置的期望设定点温度。根据装置的设计和预期用途,在一些实施方式中设定点温度是固定的;在其他实施方式中,设定点温度是使用者可以选择的。设定点还可在装置操作期间动态地改变。例如,在待机模式下,设定点降低一定量。在一些实施方式中,控制回路的输入通常为位于加热器电路上或与加热器电路相邻的热敏电阻。该热敏电阻通向进行A/D测量的微控制器,并且将由此得到的值用于计算PID控制变量。控制变量继而设定加热器电路的工作循环(和由此产生的功率输出)。
[0084]本文提供了用于生成可吸入气溶胶的装置,该装置包括:衔口 ;主体;位于所述主体内的包含加热器电路的电子加热器,该电子加热器配置用于加热粘性可汽化材料并生成可吸入气溶胶;以及温度调节器;其中该加热器电路具有低电阻使得单一电池能够为该装置供电。在一些实施方式中,加热器电路具有如此低的电阻以致可以使用单个电池来为该装置供电。在一些实施方式中,选择加热器电路电阻,使得加热器电路的功率输出足够高以在可接受的升温时间段内达到期望的操作温度,并且使得其可经受抽该装置的使用者对该系统的加载。以下关系提供了一个粗略计算:R = V~2/P,其中V为负载下的电池电压,P为加热器的期望瓦特数,并且R为加热器电路电阻。
[0085]本文提供了用于生成可吸入气溶胶的装置,该装置包括:衔口;主体;位于所述主体内的电子加热器,该电子加热器配置用于加热粘性可汽化材料并生成可吸入气溶胶;电池;温度调节器;其中电子加热器通过气封或尘封而密封。如图2中所示,示例性装置200包含薄壁不锈钢管210,其贯穿胶囊(即,荚舱)的封闭盖。将所示装置中的薄壁不锈钢管210 (例如,金属“烘箱”)热压(例如,热熔接或模锻)、超声粘结或超模压至耐高温的塑料组件之中。该过程创造出气封或尘封(气密密封)240,其防止环境尘埃进入该装置的内室,以及防止来自内部隔热材料的任何尘埃逃逸出该装置并进入加热室。塑料组件可包含提供高温稳定性的任何热塑性材料。在一些实施方式中,塑料组件包含聚苯硫醚(PPS,商品名Ryton)、聚醚酰亚胺(PEI,商品名Ultem)、液晶聚合物(LCP)等。在某些实施方式中,塑料组件包含PPS。PPS还因为其总体上良好的成型性的得到使用。
[0086]在某些实施方式中,将烘箱热熔接或热模锻至耐高温塑料组件之中。如本文中所提及,利用热模锻而围绕配合边缘的外周各处形成材料。利用热熔接,将会有通过成形的金属烘箱中的孔插入的几个柱桩(post),并且继而加热这些柱桩以形成一种“铆钉”)。在某些实施方式中,将烘箱热模锻至耐高温的塑料组件之中。在一些实施方式中,使用粘合剂将烘箱粘结至塑料组件。在某些实施方式中,粘合剂在高温下是稳定的,使得粘合剂不被软化或气化脱离(off-gas)。在一些实施方式中,通过机械机构,诸如使用卷曲螺纹连接、压入配合等,将烘箱接合至塑料组件。在一些实施方式中,对于任何机械接合,在两个组件之间使用O形环来确保创造出尘封。使该连接处的热传递最小化是很重要的,因为大量的热量就是这样传递至装置的外壳(并因此散失到环境中)。
[0087]本文提供了用于生成可吸入气溶胶的装置,该装置包括:衔口 ;主体;位于所述主体内的电子加热器,该电子加热器配置用于加热粘性可汽化材料并生成可吸入气溶胶;温度调节器以及气凝胶隔热体。在一些实施方式中,气凝胶隔热体为气凝胶衬垫。在一些实施方式中,该装置包含隔热室220,该隔热缘室220包括气凝胶衬垫(未在图2中示出,参见图5)以保持效率和低暴露表面温度。在一些实施方式中,气凝胶可以是具有增强纤维的二氧化娃气凝胶(例如,Pyroge12250柔性气凝胶衬垫)。
[0088]本文所提供的术语“气凝胶”是指来源于凝胶的合成多孔材料,其中该凝胶的液体组分已经被气体所取代。结果是具有极低的密度和热导率的固体。气凝胶是良好的热绝缘体,这是因为它们使得热传递的三种方法(对流、传导和辐射)几乎失效。它们是良好的传导绝缘体,这是因为它们几乎完全由气体组成,而气体是非常差的热导体。二氧化硅气凝胶尤其良好,这是因为二氧化硅也是热的不良导体(另一方面,金属气凝胶效果较差)。它们是良好的对流抑制体,这是因为空气不能循环通过晶格。二氧化硅气凝胶是最常见类型的气凝胶并且得到最广泛的研究和使用。其是基于二氧化硅的物质,来源于二氧化硅凝胶。碳气凝胶由共价键合在一起的具有纳米范围尺寸的颗粒所组成。它们具有非常高的孔隙率(超过50%,且具有10nm以下的孔隙直径),以及范围在400 - 1,000m2/g之间的表面积。用氧化铝制成的气凝胶被称为氧化铝气凝胶。这些气凝胶用作催化剂,特别是当“掺杂”有不同于Al的金属时尤为如此。镍-铝气凝胶是最常见的组合。
[0089]在一些实施方式中,该装置还包括两个磁体230 (例如,镀金的稀土磁体等),同时用作通往充电底座的机械附接和电池充电导管(未示出)。磁体需要足够坚固以将装置在充电底座中固定就位。在一些实施方式中,磁体包含N42级的NdFeB。在一些实施方式中,磁体具有6128高斯的表面场。将荚舱270插入至烘箱中,该烘箱具有聚酰亚胺薄膜加热器和应用于其外部的热敏电阻。聚酰亚胺薄膜加热器由很薄的高介电轻质有机聚合物膜构成,其提供了优良的拉伸强度、抗撕裂性和尺寸稳定性。
[0090]因此,本文提供了用于生成可吸入气溶胶的装置,该装置包括:衔口 ;主体;位于所述主体内的电子加热器,该电子加热器配置用于加热粘性可汽化材料并生成可吸入气溶胶;温度调节器以及磁充电连接器。
[0091]在一些实施方式中,该装置中所使用的电池是单一电池单体LiPo电池(例如,18-650号2600mAh锂离子单一电池单体或14-650号940mAh锂离子单一电池单体),以供该装置的重复使用。在一些实施方式中,该装置使用的电池是其他合适的可充电电池,具有18-650号2600mAh或14-650号940mAh。该装置可用于多达10、20、30、40、50、60或更多次使用(取决于采用何种尺寸的可充电电池)。在一些实施方式中,该装置可用于超过60次使用。该装置还可使用长达1、2、3、4、5、6、7或8小时或更长的连续或非连续使用。用于随该装置一起使用的储盒在每次使用或多次使用之后抛弃。装置的持久使用为使用者提供了不必定期维护装置或对电池进行充电的优势。
[0092]通常,装置的操作温度不高于200°C。将产品雾化所需的温度经常是在约100-200°C之间。在一些实施方式中,将产品雾化所需的温度为约150°C。一旦装置内的产品已经雾化,则通过衔口将雾化的产品提供给使用者。在许多情况下,示例性装置被设计用于模拟吸烟装置,诸如卷烟、烟斗或雪茄烟嘴。
[0093]在图3中,示例性装置300包含分体式衔口(310)设计,其中一半是可拆卸的并且符合该装置的轮廓。在一些实施方式中,利用稀土磁体将衔口附接至主体。在一些实施方式中,利用塑料棘爪或其他机构将衔口附接至主体。
[0094]本文提供了用于生成可吸入气溶胶的装置,该装置包括:衔口 ;主体;位于所述主体内的电子加热器,该电子加热器配置用于加热粘性可汽化材料并生成可吸入气溶胶;以及温度调节器,其中将衔口整合至该装置中。在一些实施方式中,利用铰链或其他机构(例如,绳线等)将衔口整合至装置中。在某些实施方式中,旋离或滑离衔口以露出加热室。在某些实施方式中,衔口为了清洁或更换而从附接机构完全分离,但仍链接至该装置(“可拆卸捕获的”)。在一些实施方式中,该装置还包括磁性充电接触件312和具有LED照明“光环”指示器的触觉按钮302。指示器报告有关装置状态的信息。在一些实施方式中,锯齿图案指示出它正在升温。在一些实施方式中,固定常亮(solid)图案指示出已经达到设定点温度并且使用者可以开始抽该装置。如果电池电量严重不足,则在一些实施方式中,LED指示器闪烁数次(例如,5次),并且继而装置关闭。在一些实施方式中,当摇动该装置时,运动传感器检测到这种情况并且LED指示出当前的电池电量:例如,3次闪烁为完全充电,2次闪烁为部分充电,而I次闪烁为低电量。此后装置恢复正常操作。在一些实施方式中,当将该装置放置在充电底座中时,锯齿图案指示出其正在充电。在某些实施方式中,当充电完成时,LED变为固定常亮。在一些实施方式中,还可报告错误状态:如果确定了内部故障,则指示器闪烁10次,并且装置自行关闭。
[0095]在一些实施方式中,该装置包含可拆开式衔口,该衔口可附接和/或插入至可拆卸荚舱中。通过直角回转而移除衔口以暴露可拆卸荚舱。该可拆卸荚舱包含用于生成可吸入气溶胶的烟草和/或其他植物性材料。在一些实施方式中,荚舱包含直径小于2微米的颗粒。在一些实施方式中还提供了与诸如松散烟叶和其他植物性材料等粘性可汽化材料一起使用的汽化装置(无荚舱)。
[0096]图4展示了示例性装置(400),该装置(400)具有利用双推机构从装置缩回的衔口 410。这还通过嵌入在衔口中的磁体和PCB上的霍尔效应传感器开启该装置。该装置包括LED指示器460(等)和单件挤制铝外部主体。在一些实施方式中,LED指示器为三色(RGB)。在一些实施方式中,LED指示器显示许多颜色。例如,当加热时,指示器发紫光。一旦达到设定点温度,则其发绿光。当处于待机时,其发蓝光。如果摇动该装置,则电池指示为3次闪烁,并且颜色决定了充电水平:绿色为完全充电、黄色为部分充电,而红色为电量低。如果从装置完全移除衔
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