CN120835759A - 具有感应和气流控制的气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括感应加热组件的气溶胶生成装置。感应加热组件包括感应线圈(16)和至少一个电触点，所述至少一个电触点被布置成滑动地接触感应线圈(16)。气溶胶生成装置还包括空气入口(28)，所述空气入口被配置成允许环境空气被抽吸到气溶胶生成装置中。气溶胶生成装置还包括入口盖(26)，所述入口盖被配置成调节空气入口(28)的横截面积。气溶胶生成装置还包括致动元件(24)。致动元件(24)机械地连接到电触点和入口盖(26)。致动元件(24)被配置成在致动时沿着感应线圈(16)滑动触点并且致动入口盖(26)以便调节空气入口(28)的横截面积。本发明还涉及气溶胶生成系统，其包括气溶胶生成装置和包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。本发明还涉及用于操作气溶胶生成装置的方法。

Description

具有感应和气流控制的气溶胶生成装置

技术领域

本发明涉及一种气溶胶生成装置。

背景技术

已知提供一种用于生成可吸入蒸气的气溶胶生成装置。此类装置可以将气溶胶形成基质加热到使气溶胶形成基质的一个或多个组分挥发的温度，而不燃烧气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以作为气溶胶生成制品的一部分提供。气溶胶生成制品可以具有用于将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的腔(诸如，加热室)中的条形状。感应线圈可被布置在加热室中或被布置在加热室周围，以用于一旦将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中就加热气溶胶形成基质。

发明内容

期望具有一种气溶胶生成装置，其具有改善的操作适应性。期望具有一种气溶胶生成装置，其具有环境空气吸入的改善适应性。期望具有一种气溶胶生成装置，其具有加热气溶胶形成基质的各部分的改善适应性。

根据本发明的实施例，可以提供一种可以包括感应加热组件的气溶胶生成装置。感应加热组件可以包括感应线圈和至少一个电触点，所述至少一个电触点被布置成滑动地接触感应线圈。气溶胶生成装置还可以包括空气入口，所述空气入口可以被配置成允许环境空气被抽吸到气溶胶生成装置中。气溶胶生成装置还可以包括入口盖，所述入口盖可以被配置成调节空气入口的横截面积。气溶胶生成装置还可以包括致动元件。致动元件可以机械地连接到电触点和入口盖。致动元件可以被配置成在致动时沿着感应线圈滑动触点并且致动入口盖以便调节空气入口的横截面积。

根据本发明的实施例，提供一种包括感应加热组件的气溶胶生成装置。感应加热组件包括感应线圈和至少一个电触点，所述至少一个电触点被布置成滑动地接触感应线圈。气溶胶生成装置还包括空气入口，所述空气入口被配置成允许环境空气被抽吸到气溶胶生成装置中。气溶胶生成装置还包括入口盖，所述入口盖被配置成调节空气入口的横截面积。气溶胶生成装置还包括致动元件。致动元件机械地连接到电触点和入口盖。致动元件被配置成在致动时沿着感应线圈滑动触点并且致动入口盖以便调节空气入口的横截面积。

提供可沿着感应线圈滑动的电触点使得能够部分激活感应线圈。部分激活感应线圈使得能够在感应线圈内产生可变大小的加热区。示例性地，电触点可以在气溶胶生成装置的操作期间或在使用的各个部分之间沿着感应线圈滑动，以随时间推移加热更多的气溶胶形成基质。因此，在用户的每次抽吸期间加热新鲜的气溶胶形成基质。因此，可以通过沿着感应线圈滑动可滑动触点来逐渐增加加热区的长度。

通过提供被配置成调节空气入口的横截面积的入口盖，可以调节允许进入气溶胶生成装置中的气流。特别地，在气溶胶生成装置的使用期间，气溶胶生成制品的气溶胶形成基质被逐渐耗尽。因此，可能期望增加通过气溶胶生成制品的气流以维持蒸发的气溶胶形成基质的夹带量并且因此维持令人满意的气溶胶生成。

沿着感应线圈滑动可滑动触点与逐渐增加空气入口的横截面形状的组合可能是特别有益的。可滑动触点沿着感应线圈的滑动逐渐增加感应线圈的加热区，并且由此逐渐加热更多的气溶胶形成基质。同时，空气入口的横截面形状的逐渐增加允许另外的气流进入气溶胶生成装置中，由此维持令人满意的气溶胶生成。

致动元件可以被配置成在近侧方向上滑动可滑动触点。致动元件可以被配置成在可滑动触点在近侧方向上滑动期间增加感应线圈的加热区。

致动元件可以被配置成在近侧方向上滑动入口盖。致动元件可以被配置成在入口盖在近侧方向上滑动期间增加空气入口的横截面形状。

入口盖可以被布置在气溶胶生成装置的外周边上。引导元件，优选地引导槽或引导突起，可以设置在气溶胶生成装置的外周边上以用于促进入口盖的引导移动。引导元件可平行于气溶胶生成装置的纵向中心轴线布置。

入口盖可以包括盖引导件。盖引导件可被构造成安装在引导元件处，使得实现入口盖相对于引导元件的滑动移动。示例性地，引导元件可以包括槽，并且盖引导件可以包括可滑动地布置在槽内的突起。

感应线圈可以包括第二电触点，所述第二电触点可以与感应线圈固定地连接。

可滑动触点也可以表示为第一电触点或表示为第一可滑动电触点。第二电触点也可以表示为第二固定电触点。第一可滑动电触点和第二固定电触点中的一者或两者可以与气溶胶生成装置的电源连接。

入口盖可被配置成可在空气入口上方滑动以调节空气入口的横截面积。

入口盖可以具有圆形形状。空气入口可具有圆形横截面形状。入口盖的外径可以对应于或可以大于空气入口的内径。换句话说，入口盖的尺寸可以被设定成能够覆盖空气入口，由此减少或防止气流进入空气入口中。在入口盖的滑动移动期间，借助于致动元件，可以逐渐使得气流能够进入空气入口中。通过在入口盖的滑动移动期间入口盖逐渐暴露空气入口，可以促进逐渐使得气流能够进入空气入口中。

入口盖以及空气入口可具有替代形状。例如，入口盖可具有卵形、椭圆形或矩形形状。空气入口可具有对应的卵形、椭圆形或矩形横截面形状。

入口盖可以被布置在气溶胶生成装置的周边处。

致动元件可以被构造为滑动按钮。致动元件可以被配置成由用户致动，更优选地由用户的手指致动。

致动元件可以被构造为电致动元件。在此实施例中，致动元件可以被布置在气溶胶生成装置内。换句话说，致动元件可以被气溶胶生成装置的壳体保护免受外部影响，因为在此实施例中不需要手动激活致动元件。

气溶胶生成装置还可包括控制器。控制器可以被配置成基于气溶胶生成装置的使用概况来控制电致动元件的滑动移动。

控制器可以在气溶胶生成装置的操作期间控制致动元件以在近侧方向上滑动第一触点。控制器可以在气溶胶生成装置的操作期间控制致动元件以在近侧方向上滑动入口盖。优选地，控制器控制致动元件以同时分别在近侧方向上滑动第一触点并且滑动入口盖。

控制器还可以被配置成控制从电源到第一电触点和第二电触点中的一者或两者的电能供应。

气溶胶生成装置还可以包括马达。马达可以被配置为电动线性马达。马达可以被配置成滑动地移动电致动元件。控制器可以控制马达的操作。控制器可以被配置成控制从电源到马达的电能供应以为马达供电。

致动元件可被布置在气溶胶生成装置的周边处。

气溶胶生成装置还可以包括腔，所述腔被构造成用于接收可以包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。

感应线圈可以至少部分地围绕腔布置。

气溶胶生成装置还可以包括用于为感应线圈供电的电源，优选地电池。

本发明还涉及一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括如本文描述的气溶胶生成装置和包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。

气溶胶生成制品可以包括感受器，所述感受器可被配置成通过由气溶胶生成装置的感应线圈产生的交变磁场加热。

本发明还涉及一种用于操作如本文描述的气溶胶生成装置的方法。该方法可包括以下步骤：

由所述致动元件沿着所述感应线圈滑动所述电触点，以及

由所述致动元件同时致动所述入口盖以调节所述空气入口的横截面积。

如本文中所使用，术语“近侧”、“远侧”、“上游”和“下游”用以描述气溶胶生成装置的部件或部件的部分相对于用户在使用气溶胶生成装置期间对其进行抽吸的方向的相对位置。

气溶胶生成装置可以包括口端，在使用时气溶胶通过该口端离开气溶胶生成装置并且被递送给用户。口端还可以被称为近侧端。在使用时，用户在气溶胶生成装置的近侧端或口端上抽吸，以便吸入由气溶胶生成装置生成的气溶胶。替代地，用户可以直接在插入到气溶胶生成装置的近侧端处的开口中的气溶胶生成制品上抽吸。近侧端处的开口可以是腔的开口。腔可以被配置成接收气溶胶生成制品。气溶胶生成装置包括与近侧端或口端相对的远侧端。气溶胶生成装置的近侧端或口端也可以被称为下游端，并且气溶胶生成装置的远侧端也可以被称为上游端。气溶胶生成装置的部件或部件的部分可以基于其在气溶胶生成装置的近侧端、下游端或口端与远侧端或上游端之间的相对位置被描述为彼此的上游或下游。

如本文中所使用，“气溶胶生成装置”涉及一种与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶形成基质可以为气溶胶生成制品的一部分，例如吸烟制品的一部分。气溶胶生成装置可以为与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质相互作用以生成通过用户的口可直接吸入到用户的肺中的气溶胶的吸烟装置。气溶胶生成装置可以为保持器。装置可以为电加热式吸烟装置。气溶胶生成装置可以包括壳体、电路系统、电源、加热室和感应线圈。

如本文中参照本发明所使用，关于装置、制品、系统、基质或其他所使用的术语“吸烟”不是指其中气溶胶形成基质完全或至少部分地燃烧的常规吸烟。本发明的气溶胶生成装置被布置成将气溶胶形成基质加热至一定温度，该温度低于气溶胶形成基质的燃烧温度但是处于或高于其中释放气溶胶形成基质的一种或多种挥发性化合物以形成可吸入气溶胶的温度。

气溶胶生成装置可以包括电路系统。电路系统可包括微处理器，所述微处理器可为可编程微处理器。微处理器可为控制器的一部分。电路系统可以包括另外的电子部件。电路系统可以配置成调节对感应线圈的电力供应。电力可以在激活气溶胶生成装置之后被持续地供应到感应线圈，或者可以被间歇地供应，诸如基于逐口抽吸。电力可以以电流脉冲的形式被供应到感应线圈。

气溶胶生成装置可以包括在气溶胶生成装置的主体内的电源，通常是电池。在一个实施例中，电源为锂离子电池。替代地，电源可为镍-金属氢化物电池、镍镉电池，或锂基电池例如锂-钴、锂-铁-磷酸盐、钛酸锂或锂-聚合物电池。作为替代，电源可以为另一种形式的电荷存储装置，诸如电容器。电源可能需要再充电，并且可能具有使得能够存储足够能量以供进行一次或多次使用体验的容量；例如，电源可以具有足够的容量以连续生成气溶胶持续大约六分钟的时段或持续六分钟的倍数的时段。在另一实例中，电源可具有足够的容量来提供预定次数的抽吸或感应线圈的不连续激活。

气溶胶生成装置的腔可以具有开放端，气溶胶生成制品被插入到该开放端中。开放端可以是近侧端。腔可以具有与开放端相对的封闭端。封闭端可以为腔的基部。除了提供布置在基部中的空气孔之外，封闭端可以为封闭的。腔的基部可以为平坦的。腔的基部可以为圆形的。腔的基部可以被布置在腔的上游。开放端可以被布置在腔的下游。腔可以具有细长延伸。腔可以具有纵向中心轴线。纵向方向可以为在开放端与封闭端之间沿着纵向中心轴线延伸的方向。腔的纵向中心轴线可以与气溶胶生成装置的纵向轴线平行。

腔可以被构造为加热室。腔可以具有圆柱形形状。腔可以具有中空的圆柱形形状。腔的形状可以对应于待接收于腔中的气溶胶生成制品的形状。腔可以具有圆形横截面。腔可以具有椭圆形或矩形横截面。腔可以具有对应于气溶胶生成制品的外径的内径。

气流通道可以穿过腔。环境空气可以通过气流通道被吸入气溶胶生成装置中、进入腔中并且朝向用户。在腔的下游，可以布置烟嘴，或用户可以直接在气溶胶生成制品上吸抽。气流通道可以延伸穿过烟嘴。

一般来说，感受器为在由感应线圈产生的交变磁场穿透时能够生成热量的材料。当位于交变磁场中时。如果感受器是导电的，则通常由交变磁场感应涡电流。如果感受器是磁性的，则通常有助于加热的另一个效应通常被称为磁滞损耗。磁滞损耗主要是由于磁畴块在感受器内的移动而发生的，因为这些磁畴块的磁取向将与交变的磁感应场对准。有助于磁滞损耗的另一个效应是当磁畴将在感受器内增长或缩小时。通常，在纳米级或以下发生的感受器中的所有这些变化都被称为“磁滞损耗”，因为它们在感受器中产生热量。因此，如果感受器既是磁性又是导电的，则磁滞损耗和涡电流生成两者都将有助于感受器的加热。如果感受器是磁性的，但是不导电的，则在由交变磁场穿透时，磁滞损耗将是感受器加热的唯一手段。根据本发明，感受器可以是导电的或磁性的，或既是导电的又是磁性的。由一个或数个感应线圈生成的交变磁场加热感受器，所述感受器然后将热量传递到气溶胶形成基质，使得气溶胶形成。热传递可以主要通过热传导。如果感受器与气溶胶形成基质紧密热接触，则这种热传递是最佳的。

如本文中所使用，术语“气溶胶生成制品”是指包括能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的制品。例如，气溶胶生成制品可以为生成气溶胶的吸烟制品，所述气溶胶通过用户的口可直接吸入到用户的肺中。气溶胶生成制品可以为一次性的。

如本文中所使用，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放可以形成气溶胶的一种或多种挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以适宜地为气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。

气溶胶形成基质可以为固体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以包括固体组分和液体组分两者。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，所述含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。气溶胶形成基质可以包括有助于致密且稳定的气溶胶形成的气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。

气溶胶生成基质优选地包括：均质化烟草材料、气溶胶形成剂和水。提供均质化烟草材料可改善在加热气溶胶生成制品期间生成的气溶胶的气溶胶生成、尼古丁含量和香味特征。具体地说，制造均质化烟草的工艺涉及研磨烟草叶，其在加热时更有效地实现尼古丁和香味的释放。

关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施例。

附图说明

将参考附图仅通过实例的方式进一步描述本发明，其中：

图1A-1E示出了示例性气溶胶生成装置，

图2A-2D示出了气溶胶生成装置的另外图示，

图3A-3C示出了具有气流控制的气溶胶生成装置的实施例，并且

图4A和4B示出了气溶胶生成装置的替代实施例。

具体实施方式

图1A示出了气溶胶生成装置10，所述气溶胶生成装置具有腔12，所述腔被构造成用于接收包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品14。气溶胶生成装置10包括围绕腔12的一部分布置的感应线圈16。腔12被构造为加热室。感应线圈16被配置成感应加热感受器18。感受器18可为气溶胶生成制品14的一部分，或者可作为气溶胶生成装置10的一部分被布置在感应线圈16内部。

图1B示出了气溶胶生成制品14可以如何被插入到气溶胶生成装置10的腔12中。另外，图1B示出了感受器18优选地布置在气溶胶生成制品14中。在这种情况下，感受器18优选地嵌入气溶胶形成基质中，以便在经受来自感应线圈16的交变磁场时加热气溶胶形成基质。感受器18可具有与感应线圈16的长度对应的长度。感受器18的长度可以沿着气溶胶生成制品14的纵向轴线测量。感应线圈16的长度可以沿着气溶胶生成装置10的纵向轴线测量。感受器18可以是平坦的。感受器18可以是矩形的。

图1B还示出了第一电触点和第二电触点。第一电触点被构造成可沿着感应线圈16滑动。第二电触点是固定的。这通过沿着感应线圈16滑动第一触点20来实现感应线圈16的部分激活，如在图1C到1E中所示。在这些图中，第一触点20沿着感应线圈16逐渐滑动，由此逐渐激活感应线圈16的较大部分。因此，在感应线圈16内部产生逐渐增加的加热区。如在图1C到1E中所示，感受器18的对应较大部分被加热。这又意味着当沿着感应线圈16滑动第一触点20时，来自气溶胶生成制品14的更多气溶胶形成基质被逐渐加热。

图2A示出了由感应线圈16围绕的气溶胶生成制品14。第一触点20被布置成靠近第二触点22连接感应线圈16。图2B示出了插入到气溶胶生成装置10的腔12中的气溶胶生成制品14的对应配置。在此实施例中，第一触点20的滑动由致动元件24促进。致动元件24被示例性地描绘为气溶胶生成装置10的周边上的滑动按钮。在图2C和2D中描绘相同的元件。然而，致动元件24被致动，更具体地平行于气溶胶生成装置10的纵向轴线被滑动，以沿着感应线圈16滑动第一触点20。因此，在感应线圈16内产生较大的加热区，并且气溶胶生成制品14的感受器18的较大部分被加热。

图3示出了本发明的优选实施例。在此实施例中，致动元件24具有双重功能。除了致动元件24的沿着感应线圈16滑动第一触点20的先前描述的功能之外，致动元件24还相对于空气入口28滑动入口盖26。致动元件24优选地与入口盖26一体地形成，使得致动元件24的滑动移动产生入口盖26的滑动移动。

空气入口28与腔12流体连接。在操作期间，用户在气溶胶生成制品14上的抽吸将环境空气通过空气入口28抽吸到腔12中并且进一步通过气溶胶生成制品14的气溶胶形成基质。入口盖26被布置成逐渐滑动地覆盖空气入口28。换句话说，空气入口28的横截面表面可以通过空气入口28的滑动移动来调节。

在图3A中，第一触点被布置在第二触点22附近。这优选地是在用户体验开始之前的布置。在这种情况下，空气入口28被完全覆盖以防止环境空气流入空气入口28中。在图3B中，用户体验已经开始。致动元件的滑动移动已经在近侧方向上沿着感应线圈16移动第一触点20，由此增加被致动的感应线圈16的部分。同时，致动元件24的滑动移动也通过在近侧方向上滑动入口盖26而已经部分地暴露空气入口28。最后，空气入口28在图3C中被完全暴露，由此最大化进入腔12中的气流。同时，致动元件24的完全滑动移动已经将第一触点20移动到感应线圈16的近侧端以完全致动感应线圈16，由此加热气溶胶生成制品14的最大量的气溶胶形成基质。

图4A示出了其中第三触点30不设置为滑动触点的替代实施例。而是，第三触点30设置为固定触点。另外，提供多个第四触点32。所有第四触点32也是固定触点。为了激活感应线圈16的不同部分，致动元件24被配置成将第三触点30和第四触点32中的任一个触点与气溶胶生成装置10的电源连接。在图4B中示出了替代方案，其中多个第四触点32可以是正触点或负触点，使得连接不限于第三触点30与第四触点32中的任一个触点的组合。而是，可以选择任何期望的触点组合以例如仅激活感应线圈16的中间部分或加热感应线圈16的后续节段。图4A和4B的实施例优选地与根据需要同时调节入口盖26组合。例如，在用户体验期间，可以通过借助于致动元件24逐渐暴露空气入口28来允许越来越多的空气进入气溶胶生成装置10中。

Claims (15)

1.一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：

感应加热组件，所述感应加热组件包括感应线圈和至少一个电触点，所述至少一个电触点被布置成滑动地接触所述感应线圈，

空气入口，所述空气入口被配置成允许环境空气被抽吸到所述气溶胶生成装置中，

入口盖，所述入口盖被配置成调节所述空气入口的横截面积，以及

致动元件，

其中所述致动元件机械地连接到所述电触点和所述入口盖，并且其中所述致动元件被配置成在致动时沿着所述感应线圈滑动所述触点并且致动所述入口盖以便调节所述空气入口的横截面积。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中所述感应线圈包括与所述感应线圈固定地连接的第二电触点。

3.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述入口盖被配置成可在所述空气入口上方滑动以调节所述空气入口的横截面积。

4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述入口盖被布置在所述气溶胶生成装置的周边处。

5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述致动元件被构造为滑动按钮。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述致动元件被构造为电致动元件。

7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置还包括控制器，并且其中所述控制器被配置成基于所述气溶胶生成装置的使用概况控制所述电致动元件的滑动移动。

8.根据权利要求6或7所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置还包括马达，优选地电动线性马达，并且其中所述马达被配置成滑动地移动所述电致动元件。

9.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述致动元件被布置在所述气溶胶生成装置的周边处。

10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置还包括腔，所述腔被构造成用于接收包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。

11.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置，其中所述感应线圈至少部分地围绕所述腔布置。

12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置还包括用于向所述感应线圈供电的电源，优选地电池。

13.一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置以及包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。

14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成制品包括感受器，所述感受器被配置成通过由所述气溶胶生成装置的所述感应线圈产生的交变磁场加热。

15.一种用于操作根据权利要求1至12中任一项所述的气溶胶生成装置的方法，其中所述方法包括以下步骤：

-由所述致动元件沿着所述感应线圈滑动所述电触点，以及

-由所述致动元件同时致动所述入口盖以调节所述空气入口的横截面积。