CN116133539A - 气溶胶产生装置 - Google Patents

Abstract

披露了一种气溶胶产生装置(10)，该气溶胶产生装置包括加热腔室(12)。加热腔室(12)包括：布置成接纳气溶胶产生介质的开口(14)；以及用于加热气溶胶产生介质的加热元件(16)，其中，加热元件(16)相对于加热腔室(12)固定，其中，加热腔室(12)具有能够沿着加热腔室(12)的长度移动的基部部分(18)，并且其中，基部部分(18)包括至少一个刺穿元件(20)，该至少一个刺穿元件被配置为刺穿接纳在加热腔室(12)中的气溶胶产生介质。

Description

气溶胶产生装置

本发明涉及一种气溶胶产生装置。

气溶胶产生装置(比如电子烟和加热不灼烧(HNB)装置)是相对知名的，并且越来越受消费者欢迎。这种装置的常见工作原理是加热消耗品而不是灼烧它来提供气溶胶(也被称为蒸气)以供使用者吸入。这种消耗品的示例包括烟草材料烟弹。

气溶胶产生装置通常包括加热器、用于向加热器供应电力的电源、以及用于将消耗品接纳在加热器附近的容器(比如加热腔室)，使得消耗品可以被加热以产生供吸入的蒸气。

在已知的这种装置内，需要在容纳不同大小的消耗品方面提供更大的灵活性，同时还确保消耗品被牢固地定位在容器内，并且消耗品接收充足的空气流以产生气溶胶。如果气溶胶产生装置被配置为容纳多种不同大小的消耗品，则还需要防止非正品或未经认证的消耗品被接纳在气溶胶产生装置内，否则可能对使用者造成安全危害。

本发明的目的是提供一种解决这些问题中的一个或多个问题的气溶胶产生装置。

根据本发明的一方面，提供了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：加热腔室，该加热腔室包括布置成接纳气溶胶产生介质的开口；以及加热元件，该加热元件用于加热气溶胶产生介质，其中，加热元件相对于加热腔室固定，其中，加热腔室具有能够沿着加热腔室的长度移动的基部部分，并且其中，基部部分包括至少一个刺穿元件，该至少一个刺穿元件被配置为刺穿接纳在加热腔室中的气溶胶产生介质。

以这种方式，可移动的基部部分允许各种大小的消耗品被容纳在加热腔室内，同时刺穿元件确保消耗品被牢固地定位在加热腔室内。有利地，刺穿元件可以确保消耗品被定位在加热腔室内，以接纳来自加热元件的最佳热传递。刺穿元件还可以用作防伪措施，以确保只有经过认证和正品的消耗品能够被接纳在加热腔室内。而且，刺穿元件可以通过在消耗品可以被接纳在加热腔室内之前要求施加的力的阈值水平来用作儿童抵抗特征。一个或多个刺穿元件可以进一步提供进入气溶胶产生介质的空气流动路径。

优选地，基部部分是可移动的，以调节可用于接纳该气溶胶产生介质的在开口与基部部分之间的加热腔室的长度。优选地，开口被定位在加热腔室的一个纵向端部处。以这种方式，可移动的基部与开口之间的可调节长度限定可以插入腔室的消耗品的长度。

优选地，基部部分相对于加热元件可移动。

优选地，气溶胶产生装置进一步包括延伸穿过基部部分的空气流动通道，该空气流动通道被配置为向接纳在加热腔室中的气溶胶产生介质供应空气。以这种方式，空气流动通道提供了进入加热腔室的附加的或替代的空气递送路径，从而提供加热腔室的良好通风并改善装置的气溶胶产生特性。

优选地，空气流动通道沿着至少一个刺穿元件的长度延伸，并且空气流动通道被配置为通过至少一个刺穿元件将空气供应到接纳在加热腔室中的气溶胶产生介质中。以这种方式，空气流动通道有利地通过刺穿元件将空气直接递送到消耗品中。当空气被供应到消耗品的内部而不是消耗品的外部时，消耗品的通风得到改善，并且可以提高装置的气溶胶产生效率。

在一些示例中，加热元件围绕加热腔室的圆周延伸，在加热腔室内或外部。例如，加热元件可以是缠绕加热腔室的外表面或内表面的薄膜加热元件。

优选地，加热元件延伸到加热腔室中。优选地，加热元件朝向加热腔室的开口延伸穿过基部部分中的孔，并且基部部分能够沿着加热腔室的长度相对于加热元件移动。以这种方式，加热元件可以可靠地将热量传递到接纳在加热腔室内的消耗品，而不管消耗品的大小或者基部部分在加热腔室内的位置如何。

优选地，至少一个刺穿元件邻近基部部分中的孔定位，并且其中，至少一个刺穿元件具有位于基部部分中的孔的相反侧上的相应刺穿元件。以这种方式，消耗品可以通过两个刺穿元件更牢固地保持在消耗品内。由于刺穿元件被对称地布置在基部部分中的孔的两侧，因此可以改善消耗品在加热腔室内的稳定性和定位，并且可以将更均匀的空气流提供到消耗品中。

优选地，加热元件是加热片，该加热片被配置为插入接纳在加热腔室中的气溶胶产生介质中。以这种方式，加热元件可以被容易地插入消耗品中，使得加热元件的表面与消耗品的内部直接接触。由于提供了用于热传递的大表面积，因此可以改善气溶胶产生装置的加热效率。

优选地，气溶胶产生装置被配置为使得空气在沿着空气流动通道供应之前被加热。以这种方式，空气在被递送到加热腔室之前被预加热，使得可以减少对加热腔室内的消耗品进行加热和蒸发所需的能量的量，并且可以改善气溶胶产生装置的效率。此外，可以以更有利的温度将蒸气提供给使用者，因此改善使用者体验。

优选地，气溶胶产生装置进一步包括空气流动路径，该空气流动路径被布置成将空气从气溶胶产生装置中的空气入口输送到延伸穿过基部部分的空气流动通道，并进入接纳在加热腔室中的气溶胶产生介质。优选地，空气流动路径被配置为使得其靠近加热元件的一部分穿过，使得空气在到达气溶胶产生介质之前沿着该空气流动路径穿过时被加热。优选地，空气入口位于基部部分的与加热腔室的开口相反的一侧。优选地，空气流动路径包括加热区，加热区用于在沿着空气流动通道将空气供应到接纳在加热腔室中的气溶胶产生介质中之前加热空气。

优选地，加热腔室是管状的。

现在将参考附图通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是本发明的实施例中的气溶胶产生装置的示意性立体图；

图2是气溶胶产生装置的示意性侧视图；

图3是气溶胶产生装置的示意性俯视图；以及

图4是本发明的另一实施例中的气溶胶产生装置的示意性俯视图。

图1示出了包括加热腔室12和加热元件16的气溶胶产生装置10。为了简单起见，图中省略了气溶胶产生装置10的附加部件，比如电源(例如电池)、壳体和电子器件。加热腔室12是管状(例如圆柱形)的，并且具有设置在其长度的第一端部处的开口14。开口14被配置用于接纳消耗品(例如胶囊)，比如烟草棒或其他气溶胶产生介质。特别地，开口14的形状被确定成使得使用者可以容易地将消耗品插入开口14中，使得消耗品被保持在加热腔室12内。本领域技术人员将理解，在替代示例中，加热腔室12可以被形成为各种替代形状(比如立方体、半球体、圆锥或三角棱柱等)，并且开口14可以被配置为接纳替代形状的消耗品。

加热腔室12包括可沿着加热腔室12的长度移动的基部部分18。基部部分18被配置为相对于加热腔室12移动，使得基部部分18与开口14之间的距离限定可用于接纳消耗品的加热腔室12的长度(以及因此体积)。有利地，这允许不同大小、特别是不同长度的消耗品被容纳在加热腔室12内。例如，如果长消耗品旨在与气溶胶产生装置10一起使用，则可以使基部部分18沿着加热腔室12背离开口14移动，从而增加在开口14与基部部分18之间的加热腔室12的长度。相反，如果短消耗品旨在与气溶胶产生装置10一起使用，则可以使基部部分18沿着加热腔室12朝向开口14移动，从而减小在开口14与基部部分18之间的加热腔室12的长度。

基部部分18的大小(形状、面积)对应于加热腔室12的截面面积(和开口14的面积)。在此示例中，由于加热腔室12是管状的，因此基部部分18被形成为盘状材料。本领域技术人员将理解，在其他示例中，基部部分18可以被形成为符合加热腔室12的截面面积并适于沿着加热腔室12的长度移动的替代形状。例如，如果加热腔室12是立方形的，则基部部分18可以被形成为正方形材料。

基部部分18通过致动机构19沿着加热腔室12的长度移动。在一个示例中，致动机构19可以是机械机构，比如滑动机构，其中基部部分18在一个或多个滑轨上沿着加热腔室12的长度移动。在其他示例中，致动机构19可以是适于使基部部分18沿着加热腔室12的长度移动的另一机构。致动机构19可以手动操作，例如通过使用者致动在加热腔室12外部的滑动开关来操作。替代性地，致动机构19可以通过电子或其他方式操作。

在一些示例中，可移动的基部部分18可以比如通过弹簧被弹性偏置到加热腔室12内朝向开口14的第一位置或延伸位置。第一位置可以基本上位于加热腔室12的长度的中心或朝向开口14。当消耗品被推入加热腔室12时，它压靠在可移动的基部部分18上，并且基部部分18克服弹性偏置力在加热腔室12中向下移动背离开口14。消耗品与加热腔室12的内壁之间的摩擦力克服弹性偏置力，以将就位的消耗品与可移动的基部部分18保持在第二位置或缩回位置，该位置距加热腔室12的开口14更远。也就是说，基部部分18可在距开口10第一距离处的延伸位置与距开口14第二距离处的缩回位置之间移动，第二距离大于第一距离。

加热元件16从加热腔室12的第二端部(其与加热腔室12的具有开口14的第一端部相反)延伸穿过基部部分18中的孔17进入加热腔室12中。基部部分18中的孔17基本上位于基部部分18的中心，并且基本上与加热元件16的截面大小和形状相同。可以在孔17内、在基部部分18与加热元件16之间设置密封件(未示出)，以防止空气无意中离开和/或进入加热腔室12。在此示例中，加热元件16是加热片，即，扁平的、宽的加热元件，其尖锐的前缘延伸到加热腔室12中。加热元件16平行于加热腔室12的长度，并大约沿着加热腔室12的中心(纵向)轴线延伸，使得该加热元件定位为用于插入接纳在加热腔室12内的消耗品。有利地，这为加热元件16提供了可以直接接触消耗品以实现高效热传递的大加热面积。

加热元件16相对于加热腔室12是固定的。当基部部分18沿着加热腔室12的长度移动时，加热元件16保持静止，并且基部部分18沿着加热元件16的长度移动，从而改变加热元件16的位于开口14与基部部分16之间的加热腔室12内的长度。

本领域技术人员将理解，加热元件16可以以各种其他布置形成。例如，加热元件16可以至少部分地围绕或优选地完全围绕加热腔室12的内部(例如，圆周)，使得在使用中对接纳在加热腔室12内的消耗品的外部进行加热。在另一示例中，加热元件16可以是加热钉或加热棒，其突出穿过基部部分18中的互补形状的孔17并进入加热腔室12。

基部部分18包括一个或多个刺穿元件20，该一个或多个刺穿元件被配置为刺穿接纳在加热腔室12中的消耗品。在此实施例中，基部部分18包括两个刺穿元件20，该两个刺穿元件位于基部部分18中的孔17的相反侧。每个刺穿元件20具有延伸到加热腔室12内的尖锐和/或窄点，例如刺穿元件20的形状类似于针、钉或可以用于刺穿消耗品的其他形状。

在使用中，使用者可以将消耗品通过开口14插入加热腔室12。为了使消耗品正确定位并适当接纳在加热腔室12内，使用者必须施加足以用刺穿元件20刺穿消耗品的力。在施加此阈值力时，消耗品被定位在加热腔室12内，使得消耗品的一端与基部部分18齐平。

有利地，刺穿元件20提供了防止儿童使用气溶胶产生装置10的保护措施，因为刺穿消耗品所需的力意味着避免了消耗品的意外插入。而且，一个或多个刺穿元件20可以操作为防伪措施，以避免气溶胶产生装置10与非正品或未经认证的消耗品一起使用。

特别地，在一些示例中，消耗品可以包括被配置为包含气溶胶产生材料的壳体。壳体具有被配置为与气溶胶产生装置10接合的表面，即，刺穿元件20被配置为当基部部分18和消耗品彼此连接时接合并刺穿消耗品的表面。该表面包括可破裂或易碎材料层和保护阻挡层，该可破裂或易碎材料层被配置为在与刺穿元件20相互作用时破裂，该保护阻挡层被配置为抵抗一个或多个刺穿元件20。在示例中，可破裂材料层可以包括铝箔、HDPE、硅或纸，并且保护阻挡层可以包括硬纸板、钢板、高温塑料(比如聚酰亚胺或尼龙)。

可破裂材料层和保护阻挡层被布置成使得保护阻挡层在表面中限定一个或多个可破裂或易碎区域。保护阻挡层由不能被刺穿元件20轻易刺穿的弹性材料形成。也就是说，保护阻挡层阻止刺穿元件20刺穿该表面的一些区域(即不可破裂区域)，但允许刺穿该表面的其他区域(即可破裂区域)。

一个或多个可破裂区域可以由保护阻挡层中的一个或多个开口或通孔限定。也就是说，消耗品的表面包括在可破裂材料层上的阻挡材料层，使得阻挡材料层是最外层。形成可破裂区域的一系列开口可以在阻挡层中被图案化，以暴露可破裂材料。

以这种方式，消耗品仅能在适当地布置在腔室中时接合刺穿元件20。具体地，一个或多个可破裂区域被布置成与气溶胶产生装置10的刺穿元件20的协作刺穿元件对齐，使得当可破裂区域的布置与刺穿元件20的布置一致时，该表面可被刺穿元件20刺穿。

也就是说，消耗品表面中的可破裂区域可以被配置为具有与气溶胶产生装置10的基部部分18上的刺穿元件20相对应的布局。以这种方式，只有其中可破裂区域的布置与气溶胶产生装置10的刺穿元件20的布置相匹配的消耗品可以与气溶胶产生装置10一起使用。当一个或多个刺穿元件20不与可破裂区域对齐时，刺穿元件20与保护阻挡层抵接，而该保护阻挡层无法被刺穿元件20轻易刺穿。这防止了消耗品和与气溶胶产生装置10的刺穿元件20布局不匹配的可破裂区域布局的接合。这可以防止未经授权或不兼容的胶囊与气溶胶产生装置一起使用。

例如，在使用中，当消耗品被插入加热腔室14中时，刺穿元件20与可破裂区域对齐并刺穿可破裂区域。在弹性偏置的可移动的基部部分18的情况下，弹性偏置力足够强，以允许刺穿元件20刺穿可破裂区域，而不会导致基部部分18缩回到加热腔室12中。当刺穿元件20已经刺穿并接合可破裂区域时，随着使用者继续将消耗品推入加热腔室12，可移动的基部部分18然后被更深地推入加热腔室12中。

图2是穿过加热元件16的平面截取的气溶胶产生装置10的截面侧视图。图3是在基部部分18的平面中截取的气溶胶产生装置10的截面俯视图。如图所示，每个刺穿元件20包括沿着刺穿元件20的长度延伸的空气流动通道22。空气流动通道22被布置成通过(即沿着)刺穿元件20将空气供应到加热腔室12中。在使用中，因此，空气被直接供应到已经被接纳在加热腔室12内并被刺穿元件20刺穿的消耗品中。这种操作模式改善消耗品的通风，从而提高在气溶胶产生装置10内气溶胶产生的效率。

空气可以通过位于加热腔室12的壁中的空气入口24进入气溶胶产生装置10。空气入口24被定位在基部部分18的与开口14相反的一侧。空气在通过空气入口24进入之后沿着将空气入口24连接到空气流动通道22的空气流动路径26递送。因此，空气可以通过空气入口24、沿着空气流动路径26、穿过空气流动通道22供应到接纳在加热腔室12内的消耗品中。此外，空气入口24可以包括阀(未示出)，该阀可以被调节(例如打开和关闭)以调节进入加热腔室12和/或消耗品的空气流。

在此示例中，空气流动路径26包括加热区28，该加热区用于在空气被递送到加热腔室12内的消耗品之前加热沿着空气流动路径26供应的空气。以这种方式，当将预热的空气供应到加热腔室12时，可以减少供应到加热元件16的能量的量。本领域技术人员将理解，加热区28可以包括一个或多个加热器或任何其他合适形式的加热机构。

在替代实施例中，空气流动通道22可以附加地或替代性地延伸穿过基部部分18的扁平部分(而不是穿过刺穿元件20)，从而提供进入加热腔室12的空气供应，而不是直接进入消耗品。在替代实施例中，空气流动通道22可以附加地或替代性地在加热元件16内并沿着该加热元件的长度延伸，使得加热元件16可以在空气被递送到加热腔室12内的消耗品之前加热空气。

图4是在本发明的另一实施例中的在基部部分18的平面中截取的气溶胶产生装置30的截面俯视图。在此实施例中，基部部分18包括六个刺穿元件20，这六个刺穿元件具有沿着每个刺穿元件20的轴向长度延伸的各自的空气流动通道22。刺穿元件20围绕基部部分18中的孔17以近似的环布置。特别地，每个刺穿元件20邻近基部部分中的孔17定位，每个刺穿元件20具有位于基部部分18中的孔17的相反侧的相应刺穿元件20。刺穿元件20在基部部分18的孔17的两侧的对称布置可以使保持在加热腔室12内的被刺穿的消耗品的稳定性得到改善。本领域技术人员将理解，然而，刺穿元件20不需要围绕基部部分18中的孔17对称布置，并且例如刺穿元件20可以在孔17的一侧上的基部部分18中完全不存在。

Claims (13)

1.一种气溶胶产生装置，包括：

加热腔室，该加热腔室包括布置成接纳气溶胶产生介质的开口；以及

加热元件，该加热元件用于加热该气溶胶产生介质，其中，该加热元件相对于该加热腔室固定，

其中，该加热腔室具有能够沿着该加热腔室的长度移动的基部部分，并且

其中，该基部部分包括至少一个刺穿元件，该至少一个刺穿元件被配置为刺穿接纳在该加热腔室中的该气溶胶产生介质。

2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该基部部分是能够移动的，以调节能够用于接纳该气溶胶产生介质的在该开口与该基部部分之间的该加热腔室的长度。

3.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，进一步包括延伸穿过该基部部分的空气流动通道，该空气流动通道被配置为向接纳在该加热腔室中的该气溶胶产生介质供应空气。

4.如权利要求3所述的气溶胶产生装置，其中，该空气流动通道沿着该至少一个刺穿元件的长度延伸，并且其中，该空气流动通道被配置为通过该至少一个刺穿元件将空气供应到接纳在该加热腔室中的该气溶胶产生介质中。

5.如权利要求3或权利要求4所述的气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置被配置为使得空气在沿着该空气流动通道供应之前被加热。

6.如权利要求3至5中任一项所述的气溶胶产生装置，进一步包括空气流动路径，该空气流动路径被布置成将空气从该气溶胶产生装置中的空气入口输送到延伸穿过该基部部分的该空气流动通道，并进入接纳在该加热腔室中的该气溶胶产生介质中。

7.如权利要求6所述的气溶胶产生装置，其中，该空气入口位于该基部部分的与该加热腔室的开口相反的一侧。

8.如权利要求6或权利要求7所述的气溶胶产生装置，其中，该空气流动路径包括加热区，该加热区用于在沿着该空气流动通道将空气供应到接纳在该加热腔室中的该气溶胶产生介质中之前加热空气。

9.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该加热元件延伸到该加热腔室中。

10.如权利要求9所述的气溶胶产生装置，其中，该加热元件朝向该加热腔室的开口延伸穿过该基部部分中的孔，并且其中，该基部部分能够沿着该加热腔室的长度相对于该加热元件移动。

11.如权利要求10所述的气溶胶产生装置，其中，该至少一个刺穿元件邻近该基部部分中的该孔定位，并且其中，该至少一个刺穿元件具有位于该基部部分中的该孔的相反侧的相应刺穿元件。

12.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该加热元件是加热片，该加热片被配置为插入接纳在该加热腔室中的该气溶胶产生介质中。

13.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该加热腔室是管状的。

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