CN111970936A - 用于气溶胶生成的包括感受器元件和液体保留元件的感应加热组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从气溶胶形成液体生成气溶胶的感应加热组件。所述组件包括环形液体保留元件(20)，所述环形液体保留元件用于保持和传输气溶胶形成液体。所述组件还包括环形感受器元件(30)，所述环形感受器元件同轴地布置在所述保留元件的轴向端面处，以用于加热所述保留元件内的气溶胶形成液体。根据本发明的一个方面，所述感受器元件包括可感应加热的感受器材料，所述可感应加热的感受器材料专有地限制在内环部分内，所述内环部分的外径向延伸为所述保留元件的外径向延伸的至多50％。根据本发明的另一方面，所述组件还包括感应线圈(40)，所述感应线圈布置在感受器元件的与所述保留元件相对的轴向端面的近侧，以用于在感受器元件内生成交变电磁场。所述感应线圈的外径向延伸为保留元件的外径向延伸和/或感受器元件的外径向延伸的至多50％。本发明还涉及一种与气溶胶生成装置一起使用的包括此类感应加热组件的气溶胶生成制品。

Description

用于气溶胶生成的包括感受器元件和液体保留元件的感应加 热组件

技术领域

本发明涉及一种用于从气溶胶形成液体生成气溶胶的感应加热组件，其包括感受器元件和液体保留元件。本发明还涉及一种包括这种感应加热组件的气溶胶生成制品。

背景技术

基于感应加热气溶胶形成液体的气溶胶生成系统通常已从现有技术中知晓。这些系统包括生成交变电磁场的感应源，该交变电磁场用于在感受器元件中感生产热涡电流和/或磁滞损耗。感受器元件与气溶胶形成液体热接近，所述气溶胶形成液体在加热时能够释放挥发性化合物。感受器元件和气溶胶形成液体可一起设置在气溶胶生成制品中。该制品被构造成与气溶胶生成装置一起使用，所述气溶胶生成装置又可包括感应源。该制品还可以包括液体保留元件，该液体保留元件用于保持并将气溶胶形成液体从制品内的贮存器朝感受器元件传输。保留元件与感受器元件热接触或接近，使得保持在保留元件中的液体被加热并且因此被汽化。然而，已经观察到，在单次抽吸期间，保留元件内的气溶胶形成液体的加热通常不提供预期量的汽化液体。此外，观察到液体性质的不期望的改变效果，例如在制品的消耗期内发生的气溶胶香味的改变效果。

因此，期望具有一种用于气溶胶生成的加热组件，该加热组件包括具有现有技术解决方案的优势但无其限制的感受器元件和液体保留元件。具体地，将期望加热组件具有易于制造的简单设计，并且在单次抽吸期间提供可重现量的汽化气溶胶形成液体。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于从气溶胶形成液体生成气溶胶的感应加热组件。所述组件包括用于保持和传输气溶胶形成液体的环形液体保留元件。所述组件还包括环形感受器元件，所述环形感受器元件同轴地布置在所述保留元件的轴向端面处，以用于加热所述保留元件内的气溶胶形成液体。感受器元件包括专有地限制在环形感受器元件的内环部分内的可感应加热的感受器材料。内环部分的外径向延伸为保留元件的外径向延伸的至多50％。

根据本发明，已经认识到，加热保留元件内的气溶胶形成液体可产生气泡，这又可能对通过保留元件的毛细管液体传输产生不利影响。通过将可感应加热的感受器材料限定到径向方向小于环形保留元件的感受器元件的内环部分，本发明有利地实现了保留元件的有效加热体积的减小，即加热过程的局部限制。由于这种仅局部加热保留元件的径向内部分，上述不良影响显著降低。因此，汽化的气溶胶形成液体的量变得可高度再现。

而且，将加热过程限制到保留元件的内环部分证明是有利的，原因是气溶胶形成液体被汽化，可直接从保留元件释放。因此，可能产生的气泡被直接释放，并且因此无法干扰通过保留元件的毛细管液体传输。优选地，在保留元件的内环部分内汽化的气溶胶形成液体直接释放到中心气流通道中，该中心气流通道通过同轴对准的环形保留元件和感受器元件的中心内空隙形成。这是特别有利的，因为保留元件内的气溶胶分布在中心气流通道附近比在保留元件的更远离中心气流通道的其它部分更高。有利地，局部汽化气溶胶形成液体可以通过至少部分地暴露于中心气流通道的保留元件的径向内面释放。由于这种情况，汽化的气溶胶形成液体可以夹带在气流通道中流动的空气中，以便随后冷却以形成气溶胶。

此外，已经认识到，从感受器元件和/或加热的液体保留元件传播到加热组件的其它部件中的过多的热量可能导致严重的问题。具体地，已经认识到，传播到液体贮存器(包含待汽化的气溶胶形成液体并且由于此原因与液体保留元件流体连通)中的过多的热量可能导致气溶胶形成液体的上述改变效果。因此，局部限制加热有利地有助于防止这种改变效果。

另外，受限的局部加热允许减少加热组件的功耗。这证明了气溶胶生成装置中使用的感应加热组件(类似根据本发明的那些)通常由仅具有有限能量容量的电池供电的事实是有利的。

优选地，内环部分的外径向延伸为保留元件的外径向延伸的至多40％，具体至多30％，甚至更优选地至多20％，最优选地至多10％。有利地，通过进一步减少内环部分的外径向延伸，进一步最小化上述不良影响。

根据本发明的第一方面的环形感受器元件可以仅包括内环部分，具体地由所述内环部分组成，所述内环部分包括可感应加热的感受器材料。在这种情况下，环形感受器元件的总外径向延伸小于环形保留元件的总外径向延伸。有利地，这提供了加热组件的紧凑和节省材料的设计。在此构造中，环形保留元件优选地由固体材料制成，以确保足够的稳定性。

替代地，感受器元件可以包括围绕内环部分的外环部分，其中外环部分仅可以包含不可感应加热的材料和/或隔热材料。有利地，此构造提供了其它部分与加热的内环部分的隔热。在此构造中，环形感受器元件的总外径向延伸优选地等于或甚至大于环形保留元件的总外径向延伸。具体地，此构造允许环形感受器元件形成环形保留元件的支撑和/或密封元件。甚至，此构造允许环形感受器元件形成用于存储待汽化的气溶胶形成液体的液体贮存器的壳体的一部分。此外，此构造提供了具有高机械稳定性的加热组件的非常紧凑的设计。

根据本发明的第二方面，提供了用于从气溶胶形成液体生成气溶胶的另一种感应加热组件。根据此方面的组件还包括：用于保持和传输气溶胶形成液体的环形液体保留元件，以及环形感受器元件，所述环形感受器元件同轴地布置在保留元件的轴向端面处以用于加热保留元件内的气溶胶形成液体。根据本发明的第二方面，所述组件还包括感应线圈，所述感应线圈布置在感受器元件的与保留元件相对的轴向端面的近侧。感应线圈被配置成在感受器元件内生成交变电磁场。此外，感应线圈的外径向延伸为保留元件的外径向延伸和/或感受器元件的外径向延伸的至多50％。优选地，感应线圈的外径向延伸为保留元件的外径向延伸和/或感受器元件的外径向延伸的至多40％，具体为至多30％，甚至更优选地为至多20％，最优选地为至多10％。例如，感应线圈的外径向延伸可以在3mm(毫米)至6mm(毫米)之间，优选地在4mm(毫米)至5mm(毫米)之间。

有利地，根据本发明的第二方面的加热组件还实现环形保留元件内的加热过程的局部限制，从而允许最大限度地降低上述不良影响。这里，通过降低通过感受器元件的电磁场的有效流量(而不是通过将可感应加热的感受器材料局限到径向方向比环形保留元件小的感受器元件的内环部分)并因此通过降低感受器元件的有效加热体积，来实现加热过程的局部限制。

此外，限制感应线圈的径向延伸也证明对加热组件的紧凑设计是有利的。此外，降低通过感受器元件的电磁场的有效流量降低了功耗。同样，限制感应线圈的径向延伸也有助于防止如上文关于本发明的第一方面描述的气溶胶形成液体的改变效果。

在根据本发明的第二方面的加热组件中，与环形液体保留元件的外径向延伸相比，环形感受器元件可具有相同或甚至更大的外径向延伸。在此构造中，由于限制感应线圈的外径向延伸，只加热感受器元件的内环部分，而感受器元件的外环部分离感应线圈太远而不能被充分加热到使其中保持的气溶胶形成液体汽化的阈值之上。当感受器元件例如在抽吸的基础上间歇地加热时，尤其如此。在任何情况下，这都减少了外环部分中的气泡生成。如上文关于本发明的第一方面所述的那样，感受器元件的外环部分(未被加热)可有利地用作支撑和/或密封元件，所述密封元件覆盖液体保留元件例如以防止气溶胶形成液体泄漏。

当然，根据第一方面的加热组件还可以包括感应线圈，所述感应线圈布置在感受器元件的与保留元件相对的轴向端面的近侧。具体地，该感应线圈的外径向延伸还可以为保留元件的外径向延伸和/或感受器元件的外径向延伸的至多50％，具体为至多40％，优选地为至多30％，甚至更优选地为至多20％，最优选地为至多10％。

反之亦然，根据第二方面的加热组件还可以包括感受器元件，所述感受器元件包括专有地限制在内环部分内的可感应加热的材料，所述内环部分的外径向延伸为液体保留元件的外径向延伸的至多50％，具体为至多40％，优选地为至多30％，甚至更优选地为至多20％，最优选地为至多10％。

在下文中将共同描述根据本发明的两个方面的加热组件的另外的特征和优点。

关于本发明的两个方面，感应线圈可以是包括根据第一方面或第二方面中的一个方面的加热组件的气溶胶生成制品的整体部分。替代性地，感受器线圈可以是气溶胶生成装置的整体部分。气溶胶生成装置被构造成与气溶胶生成制品一起使用，所述气溶胶生成制品优选地包括加热组件的其它部分(除感应线圈之外)，即，至少环形保留元件和环形感受器元件。当然，环形保留元件和环形感受器元件中的至少一者也可以是气溶胶生成装置的整体部分。

进一步关于本发明的两个方面，感应线圈的形状可与待加热感受器元件的相应部分的形状匹配。优选地，感应线圈为螺旋线圈或扁平饼形线圈(扁平螺旋线圈)。所述感应线圈可缠绕铁氧体芯。如本文所使用，术语“饼形线圈”或“扁平螺旋线圈”是指大体上是平面线圈的线圈，其中线圈绕组的轴垂直于线圈所在的表面。扁平螺旋感应件可在线圈的平面内具有任何期望的形状。举例来说，扁平螺旋线圈可具有圆形形状或大体长圆形或矩形形状。此外，扁平螺旋线圈可以包括例如两层四匝饼形线圈或单层四匝饼形线圈。扁平螺旋线圈的使用允许耐用且制造便宜的紧凑设计。螺旋感应线圈的使用有利地允许生成均匀的交变电磁场。

感应线圈可保持在加热组件的壳体内，或者气溶胶生成制品的壳体内，或者气溶胶生成装置的主体或壳体内。优选地，感应线圈不需要暴露于所生成的气溶胶。因此，可以防止线圈上的沉积物和可能的腐蚀。具体地，感应线圈可以包括保护盖或保护层。

如本文所使用，术语“径向”、“轴向”和“同轴”是指加热组件的中心轴线。该中心轴线可以是环形保留元件和感受器元件的对称轴线。因此，如本文所使用，术语内径向延伸和外径向延伸是指从加热组件的中心轴线测量的延伸。例如，感受器元件、保留元件或感应线圈的外径向延伸分别指感受器元件或感应线圈的中心轴线与径向最外边缘之间的径向距离。同样，感受器元件、保留元件或感应线圈的内径向延伸分别指感受器元件或感应线圈的中心轴线与径向最内边缘之间的径向距离。

如本文所使用，术语“环形”、“环形状”和“环”是指包括围绕中心轴线的中心内空隙的圆形或周向闭合的几何体。环或环形状的外径向延伸优选地大于环或环形状的轴向延伸。也就是说，环或环形状优选地是扁平的。当然，环或环形状的外径向延伸也可以小于环或环形状的轴向延伸。

如在本文中，术语“感受器材料”或“可感应加热的感受器材料”是指能够将电磁能量转换成热量的材料。因此，当位于交变电磁场中时，感受器被加热。一般来说，这可取决于感受器材料的电、磁属性而由感受器中诱发的磁滞损耗和/或涡电流所引起。在铁磁性或亚铁磁性感受器材料中，由于材料内的磁畴在交变电磁场的影响下被切换而发生磁滞损耗。如果感受器材料是导电的，则可感生涡电流。在导电铁磁性或亚铁磁性感受器材料的情况下，可因涡电流和磁滞损耗两者而产生热。

优选地，感受器是金属感受器。例如，感受器可以包括铁氧化铁或顺磁性或铁磁性金属或金属合金，例如铝或铁磁钢，特别是铁磁不锈钢。感受器还可以包括以下各项或由以下各项制成：奥氏体钢；奥氏体不锈钢；石墨；钼；碳化硅；铌；因康镍合金(Inconel alloy)(基于奥氏体镍-铬的超合金)；金属化膜；如亚铁磁性陶瓷材料或氧化锆等陶瓷；如Fe、Co、Ni等过渡金属或如B、C、Si、P、Al等类金属组分。

如本文所使用，术语“气溶胶形成液体”涉及能够在加热气溶胶形成液体时释放出可形成气溶胶的挥发性化合物的液体。气溶胶形成液体可含有固体和液体气溶胶形成材料或组分两者。气溶胶形成液体可包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，所述香味化合物在加热之后从所述液体中释放。替代地或另外，气溶胶形成液体可包括非烟草材料。气溶胶形成液体还可包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的示例是丙三醇和丙二醇。气溶胶形成液体还可包括其它添加剂和成分，例如尼古丁或香料。具体地说，气溶胶形成液体可包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工调味剂。气溶胶形成液体还可以是糊状材料、包括气溶胶形成基质的多孔材料小袋或例如与胶凝剂或粘剂混合的松散烟草，其可包含丙三醇等常见气溶胶形成剂，且接着压缩或模制成塞。

如本文所使用，术语“液体保留元件”是指气溶胶形成液体的传输和储存介质。因此，存储在液体保留元件中的气溶胶形成液体可例如通过毛细管作用容易地传输到感受器元件。为了确保气溶胶形成液体的充分汽化，液体保留元件有利地与感受器元件直接接触或与感受器元件至少紧密接近。

优选地，液体保留元件包括毛细管材料或由毛细管材料组成。甚至更优选地，液体保留元件可包括用于保持和传输气溶胶形成液体的高保留或高释放材料(high retentionor high release material，HRM)或由高保留或高释放材料组成。此外，液体保留元件可以是非导电性和顺磁性或抗磁性中的至少一种。甚至更优选地，液体保留元件是不可感应加热的。因此，液体保留元件有利地不受到交变电磁场的影响，或仅受到交变电磁场的最小影响，所述交变电磁场用于在感受器元件中感生产热涡电流和/或磁滞损耗。液体保留元件通常可包括被构造成承受气溶胶形成液体的至少汽化温度的材料或由该材料组成。气溶胶形成液体的汽化温度可在220℃至240℃的范围内。例如，液体保留元件可包括玻璃纤维、棉或芳纶或由玻璃纤维、棉或芳纶组成。

总体上并且进一步关于本发明的两个方面，环形感受器元件的外径向延伸优选地等于或大于环形液体保留元件的外径向延伸。同样，环形感受器元件的内径向延伸优选地等于或小于环形液体保留元件的内径向延伸。优选地，环形感受器元件的内径向延伸(具体地仅略)小于液体保留元件的内径向延伸。这种特定构造有利于在液体保留元件与向内突出的感受器元件之间(具体地在感受器元件和保留元件的径向内面之间)的过渡区域周围形成气溶胶形成液体的弯液面。有利地，弯液面提供了待汽化的气溶胶形成液体的恒定但稳定的体积，因此使汽化液体的量可高度再现。

在感受器元件的内径向延伸和外径向延伸约等于液体保留元件的内径向延伸和外径向延伸时，环形感受器元件有利地用作保留元件的支撑和/或密封元件。有利地，这提供了高机械稳定性并且防止气溶胶形成液体泄漏。

当然，感受器元件的外径向延伸还可以小于液体保留元件的外径向延伸。同样，感受器元件的内径向延伸可以大于液体保留元件的内径向延伸。

有利地，环形感受器元件为环形和/或中空圆柱形。优选地，环形感受器元件为环形和中空圆柱形。也就是说，环形感受器元件可以是由矩形围绕旋转轴线旋转而形成的旋转体，从而形成具有沿旋转轴线的中心孔或中心通道的实心主体。旋转矩形的高度决定了环形感受器元件的厚度。旋转轴线与旋转矩形的内边缘之间的距离决定了环形感受器元件的内径向延伸。旋转矩形的外边缘之间的距离，即，相对于旋转轴线在径向方向上测量的内径向延伸和旋转矩形的长度的总和，决定了环形感受器元件的外径向延伸。具体地，环形感受器元件可以具有例如垫圈形状。

优选地，环形液体保留元件还为环形和/或中空圆柱形。具体地，感受器元件的内径向延伸可以与环形感受器元件的内径向延伸相同。在此构造中，加热组件的设计特别紧凑。

一般来说，环形液体保留元件的厚度或高度可以等于或大于或小于环形感受器元件的厚度或高度。优选地，选择环形液体保留元件的高度使得保留元件的径向内面足够大，以释放足够量的汽化的气溶胶形成液体。

关于本发明的两个方面，加热组件还可以包括用于保持气溶胶形成液体的液体贮存器。有利地，液体贮存器、液体保留元件和感受器元件的组合可以容易地形成要与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的主要部件。这种构造因仅包括少量部件而紧凑，易于制造。

如上文关于感受器元件和液体保留元件所描述的，液体贮存器还可以是环形和/或中空圆柱形。有利地，前述特征中的任一特征都支持非常紧凑的对称设计。

优选地，相对于感受器元件和液体保留元件的环形状，贮存器也是环形的。具体地，贮存器可以包括环形外壁和以一距离围绕内壁的环形外壁，以在其间形成环形或中空圆柱形贮存器以用于存储气溶胶形成液体。优选地，环形外壁形成沿着加热组件的中心轴线延伸通过贮存器的中心空气通道。中心空气通道可以是管状的，具体是圆柱形的。优选地，中心空气通道的半径对应于环形液体保留元件的内径向延伸和/或环形感受器元件的内径向延伸。例如，环形感受器元件的内径向延伸、环形液体保留元件的内径向延伸中的至少一个或中心空气通道的内径可以在2mm(毫米)与10mm(毫米)之间，优选地在4mm(毫米)与5mm(毫米)之间。

此外，中心空气通道的半径优选地小于感受器元件的发生加热的环部分(即，感应线圈的交变磁场优选地最强的位置)的内径向延伸。该环部分的中心大约由感应线圈的平均径向延伸得到。感应线圈的平均径向延伸通过对感应线圈的内径向延伸和外径向延伸求平均得到，即由感应线圈的外径向延伸和内径向延伸的总和除以二得到。因此，感受器元件的内径向延伸优选地在感应线圈的内径向延伸与平均径向延伸之间。

优选地，贮存器包括不可感应加热的，具体地非导电性和顺磁性或抗磁性材料或由所述材料制成。甚至更优选地，贮存器包括隔热材料或由隔热材料制成。有利地，这防止了气溶胶形成液体的不期望的过热和/或燃烧危险。

此外，液体保留元件优选地至少部分地布置在贮存器内。具体地，保留元件的径向内面可至少部分地暴露于中心空气通道。有利地，这有利于将汽化的气溶胶形成液体直接释放到中心空气通道中。如上所述，汽化的气溶胶形成液体的直接释放防止液体保留元件内的不期望的气泡生成以及储存在液体贮存器内的液体内的不期望的气泡生成。

另外，关于本发明的两个方面，贮存器可以在轴向端面处是敞开的。也就是说，贮存器可以在轴向端面处具有开口。优选地，轴向端面的开口是环形的。因此，环形液体保留元件可有利地布置在该环形开口中，从而使液体保留元件与容纳在贮存器中的气溶胶形成液体直接接触。

然而，环形液体保留元件由于其毛细管特性而不一定提供对液体贮存器的开口的密封。因此，如上文已经描述过的，环形感受器元件优选地为液体保留元件提供盖子或密封元件。为此，环形感受器元件可以布置在轴向端面处的开口处。甚至更优选地，环形感受器元件可至少部分地形成贮存器的轴向端面。具体地，由感受器元件形成的贮存器的轴向端面可在液体贮存器的壁的径向内部分与径向外部分之间延伸。就液体贮存器的机械稳定性而言，后一种构造证明是特别有利的。为了确保将感受器元件正确安装到液体贮存器，感受器元件的径向外面和/或保留元件的径向外面可以凹入贮存器的外壁中。

此外，一个或多个密封件(例如，密封垫圈)可以设置在液体贮存器的壁和感受器元件的接触/安装区周围。这进一步改善了液体贮存器的密封性。

一般来讲，液体保留元件的密封可以如下所述提供：液体保留元件可以由液体贮存器或将液体贮存器和感受器接合完全密封在其径向外面上，即，离中心空气通道最远的部分上。具体地，接合的外壁可以被视为液体贮存器的外壁的延续，或者可以是加热组件的另一部分，或者是气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的另一部分。液体保留元件可以在其轴向端面之一由感受器完全密封。此外，液体保留元件可以在径向内面处部分密封或不密封，即暴露。

根据本发明，还提供了一种与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。所述制品包括根据本发明的第一方面或第二方面的感应加热组件。也就是说，所述气溶胶生成制品或者包括加热组件，所述加热组件具有感受器元件，所述感受器元件包括可感应加热的感受器材料，所述可感应加热的感受器材料专有地限制在内环部分内，该内环部分的外径向延伸为保留元件的外径向延伸的至多50％。或者，气溶胶生成制品包括加热组件，该加热组件具有感应线圈，所述感应线圈布置在感受器元件的与保留元件相对的轴向端面的近侧，以用于在感受器元件内生成交变电磁场，其中，感应线圈的外径向延伸为保留元件的外径向延伸和/或感受器元件的外径向延伸的至多50％。

如本文所使用，术语“气溶胶生成制品”是指被构造成与气溶胶生成装置一起使用的制品，具体地被构造成接收在气溶胶生成装置的接收腔内的制品。气溶胶生成制品可以是要插入到气溶胶生成装置中的筒。所述气溶胶生成制品可以是消耗品，特别是单次使用之后将丢弃的消耗品。

优选地，气溶胶生成制品包括液体贮存器，该液体贮存器是加热组件的一部分并且如上文关于根据本发明的两个方面的加热组件所描述的。

而且，所述气溶胶生成制品可包括烟嘴。优选地，烟嘴包括出口，所述出口与由环形液体保留元件、感受器元件和液体贮存器(如果存在)的中心空隙形成的中心空气通道流体连通。甚至更优选地，烟嘴可以与液体贮存器是一体的。具体地，烟嘴可以是液体贮存器的近端部分，优选地是液体贮存器的锥形端部分。这在气溶胶生成制品的非常紧凑的设计方面证明是有利的。液体贮存器还可以形成制品的壳体或外壳。根据此构造的制品可插入到接收腔中或附接到气溶胶生成装置的近端部分。为了将气溶胶生成制品附接到气溶胶生成装置，气溶胶生成装置的远端部分可以包括磁性或机械安装件，例如，卡口安装件或卡扣配合安装件，其与气溶胶生成装置的近端部分处的对应的对应物接合。

替代性地，气溶胶生成制品可以仅包括环形感受器元件、环形液体保留元件和液体贮存器。根据此构造的制品可以容易地制备以插入到气溶胶生成装置的接收腔中。接收腔的近侧敞开端(用于插入制品)可以由属于气溶胶生成装置的烟嘴封闭。替代性地，气溶胶生成制品可以附接到气溶胶生成装置的主体，并且在将烟嘴安装到主体时接收在由气溶胶生成装置的烟嘴形成的腔中。

在这些构造中的任一个构造中，当制品插入或附接到装置时，由环形液体保留元件、感受器元件和液体贮存器(如果存在)的中心空隙形成的中心气流通道优选地与延伸通过气溶胶生成装置的空气路径流体连通。优选地，所述装置包括从至少一个空气入口延伸穿过接收腔(如果存在)到至少一个空气出口，例如到烟嘴中的空气出口(如果存在)的空气路径。

如上所述，感应线圈优选地是气溶胶生成装置的一部分。这有助于为感应线圈供电。然而，还如上所述，感应线圈可以是气溶胶生成制品的整体部分。在此构造中，感应线圈优选地包括要电连接到气溶胶生成装置的感应源的连接器。所述连接器被配置成使得在将气溶胶生成制品与气溶胶生成装置联接时，其自动地与气溶胶生成装置的对应连接器接合。

如前所述，气溶胶生成装置优选地包括用于为感应线圈供电的感应源。感应源可包括交流电(AC)发电机。所述AC发电机可由气溶胶生成装置的电源供电。所述AC发电机可操作地联接到感应线圈。所述AC发电机配置成产生高频振荡电流以穿过感应线圈来产生交变电磁场。如在本文中所使用，高频振荡电流意指具有500kHz与30MHz之间、优选地1MHz与10MHz之间且更优选地5MHz与7MHz之间的频率的振荡电流。

所述装置还可包括优选地包含AC发电机的电路。所述电路可有利地包括DC/AC逆变器，其可包含D类或E类功率放大器。所述电路可连接到气溶胶生成装置的电源。所述电路可包括可以是可编程微处理器的微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其它电子电路。电路可以包括另外的电子部件。所述电路可配置成调节对感应线圈的电流供应。电流可在系统激活之后连续地供应到感应线圈，或可例如在逐口抽吸的基础上间歇地供应。

还如前所述，气溶胶生成装置有利地包括电源，优选地是电池，例如磷酸锂铁电池。作为备选，电源可为另一形式的电荷存储装置，例如电容器。电源可能需要再充电，且可具有允许存储足够用于一次或多次用户体验的能量的容量。举例来说，电源可具有足够容量以允许在大约六分钟的时段或六分钟的整倍数的时段中连续生成气溶胶。在另一示例中，电源可具有足够的容量以允许预定次数的抽吸或感应线圈的不连续激活。

关于根据本发明和本文中描述的两方面的加热组件，已描述了根据本发明的气溶胶生成制品的另外的特征和优点。因此，将不再重复气溶胶生成制品的这些另外的特征和优点。

根据本发明，还提供了一种气溶胶生成装置。所述装置包括根据本发明的第一方面或第二方面中的一个方面的感应加热组件。具体地，所述装置可被构造成与包含待汽化的气溶胶形成液体的气溶胶生成制品一起使用。

关于根据本发明和本文中描述的两方面的加热组件，以及关于根据本发明和本文中的气溶胶生成制品，已描述了根据本发明的气溶胶生成装置的另外的特征和优点。因此，将不再重复气溶胶生成装置的这些另外的特征和优点。

附图说明

将仅通过举例参考附图进一步描述本发明，附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的包括感应加热组件的气溶胶生成制品的示例性实施例的示意性横截面图；

图2是根据图1的气溶胶生成制品的示意性透视图；

图3是包括气溶胶生成装置和根据图1的气溶胶生成制品的气溶胶生成系统的示例性实施例的示意性横截面图；

图4是根据本发明的第二实施例的包括感应加热组件的气溶胶生成制品的另一示例性实施例的示意性横截面图；

图5是根据本发明的第三实施例的包括感应加热组件的气溶胶生成制品的又一示例性实施例的示意性横截面图；

图6是包括气溶胶生成装置和根据图5的气溶胶生成制品的气溶胶生成系统的另一示例性实施例的示意性横截面图；以及

图7是包括气溶胶生成装置和根据本发明的第四实施例的气溶胶生成制品的气溶胶生成系统的另一示例性实施例的示意性横截面图。

具体实施方式

图1和图2示意性地示出了(至少部分地)包括根据本发明的第二方面的感应加热组件10的气溶胶生成制品60的第一实施例。

如图3中所示，气溶胶生成制品60被构造成与气溶胶生成装置70一起使用，其中装置70和制品60一起形成气溶胶生成系统1。气溶胶生成制品60或加热组件10分别包括液体贮存器15，该液体贮存器用于保持将使用加热组件10汽化的气溶胶形成液体。在本实施例中，贮存器15具有由环形外壁51、环形内壁52和在制品60的近端处的近端壁53形成的基本上中空的圆柱形形状。环形内壁52形成沿着加热组件10的中心轴线11延伸的通过贮存器50的中心空气通道61。在制品60的远端64处，贮存器50具有由环形液体保留元件20封闭的开口，该环形液体保留元件是根据本发明的感应加热组件10的一部分。液体保留元件20被构造成保持和传输储存在中空圆柱形贮存器50的环形贮存器体积55中的气溶胶形成液体。有利地，液体保留元件由于其在贮存器50的开口内的布置而与容纳在贮存器50中的气溶胶形成液体直接接触。优选地，液体保留元件20包括高保留或高释放材料(HRM)，例如多孔陶瓷材料，或甚至由所述高保留或高释放材料组成。

为了加热和汽化保留元件20内的气溶胶形成液体，根据图1-3所示的第一实施例的感应加热组件还包括环形感受器元件30，该环形感受器元件被同轴地布置在液体保留元件20的与中空圆柱形液体贮存器50的贮存器体积55相对的轴向端面处。优选地，感受器元件30与液体保留元件20的轴向端面直接物理接触并且因此热接触。如从图1-3中可见，环形感受器元件30形成液体贮存器50的轴向端面，并且同时也为液体保留元件30提供密封盖，因为后者通常由于其毛细管性质而无法提供对液体贮存器的充分密封。为了进一步改善液体贮存器50的密封性，密封件58设置在液体贮存器50的内壁51和外壁52与液体保留元件20之间的接触区域周围。

为了确保环形感受器元件30正确地安装到液体贮存器50的外壁51，感受器元件30的径向外面凹入贮存器50的外壁51中。因此，感受器元件30的外径向延伸R2略大于液体保留元件20的外径向延伸R1。有利地，这提供了制品60的高机械稳定性。

为了感应加热感受器元件30并因此汽化保留元件20内的气溶胶形成液体，根据本实施例的加热组件10包括根据本发明的第二方面的感应线圈40，所述感应线圈被配置成在感受器元件内生成交变电磁场。感应线圈40布置在感受器元件30的与制品60的远端64处的液体保留元件20相对的轴向端面的近侧。一般来说，感应线圈40可以是制品60的一部分，或者在如图3中示出的本实施例中，是被构造成与气溶胶生成制品60相互作用的气溶胶生成装置70的一部分。

根据本发明的第二方面，感应线圈40的外径向延伸R3为感受器元件30的外径向延伸R2以及液体保留元件20的外径向延伸R1的至多50％。在本实施例中，感应线圈40的径向延伸R3甚至仅为感受器元件30的外径向延伸R2的大约30％。由于这种情况，感应加热过程限于感受器元件30的内环部分33(见图1中的虚线框)，该内环部分的径向延伸大致对应于感应线圈40的径向延伸。相比之下，感受器元件30的剩余外环部分离感应线圈40太远而不能充分加热到阈值以上以汽化保持在其中的气溶胶形成液体。当感受器元件例如在抽吸的基础上间歇地加热时，尤其如此。因此，环形液体保留元件20内的加热过程也限于保留元件20的内环部分23(见图1中的虚线框)。有利地，此局部限制降低了由于气泡生成和贮存器体积55中的气溶胶形成液体的变化而导致的上述不良影响。此外，受限的局部加热降低了加热组件10的功耗。

如从图1中可以具体看出，液体贮存器50的环形内壁52的长度延伸短于外壁51的长度延伸。由于这种情况，液体保留元件20的径向内面至少部分地暴露于中心空气通道61。有利地，这有利于将汽化的气溶胶形成液体直接释放到中心空气通道61中。

如从图1中还可以看出，环形感受器元件30的内径向延伸略小于液体保留元件20的内径向延伸，因此允许在液体保留元件20与向内突出的感受器元件30之间的过渡区的周围形成气溶胶形成液体的弯液面。有利地，弯液面提供待汽化的气溶胶形成液体的恒定但稳定的容积，使汽化的液体的量可高度再现。

优选地，感受器元件30包括铁磁性和导电材料(例如铁磁不锈钢)或甚至由铁磁性和导电材料制成。相比之下，液体保留元件的材料是不可感应加热的，具体是非导电和顺磁性或抗磁性的。有利地，这防止了气溶胶形成液体的不期望的过热。

参见图3，根据第一实施例的气溶胶生成制品60被构造成与包括加热组件10的感应线圈40的气溶胶生成装置70相互作用。在本实施例中，感应线圈40为扁平螺旋线圈，该扁平螺旋线圈包括具有四匝导电线的一层。为了给感应线圈40供电，气溶胶生成装置70可以包括感应源(未示出)，该感应源包括由电池(未示出)供电的交流电(AC)发电机。

进一步参考图3，气溶胶生成装置70包括主体80和烟嘴90。烟嘴90可释放地附接到主体80。为此，主体80和烟嘴90包括对应的卡扣配合安装件84、94，所述安装件分别布置在主体80和烟嘴90的壁81、91的相对端处。

烟嘴90限定用于容纳诸如被安全地安装在气溶胶生成装置70中的气溶胶生成制品60的腔95。一旦气溶胶生成制品20附接到气溶胶生成装置70，由环形液体保留元件20、感受器元件30和液体贮存器50的中心空隙形成的中心气流通道61与延伸通过气溶胶生成装置70的空气路径流体连通。在本实施例中，空气路径(参见图3中的虚线箭头)从烟嘴90的外壁91中的侧向空气入口93通过接收腔95延伸至烟嘴90的近端处的中心空气出口92。

在使用时，使用者可抽吸烟嘴90以通过空气入口93将空气抽吸到腔95中，并且从出口92出来进入使用者的口中。装置70可包含呈麦克风形式的抽吸传感器86，该抽吸传感器用于检测使用者何时抽吸烟嘴。抽吸传感器86与空气路径流体连通，并且布置在主体80内靠近感应线圈40以及中心空气通道61的远端。当检测到抽吸时，感应源将高频振荡电流提供给线圈40。这产生了穿过感受器元件30的振荡磁场。因此，感受器元件30因磁滞损失和/或涡电流而变热，这取决于其电气性质和磁性质，直到达到足以使保持在液体保留元件20中的气溶胶形成液体汽化的温度。汽化的气溶胶形成材料夹带在从空气入口93沿着中心空气通路61朝空气出口92流动的空气中。沿着此路线，蒸汽冷却以在通过出口92逸出之前在烟嘴90内形成气溶胶。在检测到抽吸之后感应源可被配置成向感应线圈40供应电力达预定持续时间，例如，五秒，并且接着切断电流直到检测到新的抽吸。

图4示意性地示出了根据本发明的第一方面的包括加热组件110的气溶胶生成制品160的第二实施例。根据这个方面，环形感受器元件130包括可感应加热的感受器材料，该感受器材料专有地限制在内环部分133内，该内环部分的外径向延伸R102为液体保留元件120的外径向延伸R101的至多50％。在本实施例中，感受器元件130甚至仅由内环部分133组成。此外，在图4所示的实施例中，内环部分133(即，感受器元件130)的外径向延伸R102仅为液体保留元件120的外径向延伸R101的约30％。由于这种情况，根据此第二实施例的加热组件110实现了对液体保留元件120的有效加热体积的减小，即，局部限制加热过程。

如在图4中还可以看出，根据此第二实施例的环形感受器元件130(由于与液体保留元件120相比其径向延伸减少)仅分别形成贮存器150或制品160的轴向端面的一部分。轴向端面的剩余部分由贮存器150的扁平环形远端壁154形成，该扁平环形远端壁具有与感受器元件130相同的厚度。优选地，远端壁154与贮存器150的环形外壁151、环形内壁152和近端壁154为一体的。此外，环形感受器元件130与远端壁154直接接触，并且例如通过诸如胶的粘合方式或以压配合方式附接到远端壁。

除了加热组件110之外，具体地是除了径向较小的感受器元件130和远端壁154之外，根据图4所示的第二实施例的气溶胶生成制品160与根据图1-3所示的第二实施例的气溶胶生成制品60非常相似或甚至相同。因此，相似或相同特征以相同参考数字递增100表示。

图5示意性地示出了根据本发明的第一方面的也包括加热组件210的气溶胶生成制品260的第三实施例。根据此第三实施例的气溶胶生成制品260与图4中所示的第二实施例非常相似。相应地，相似或相同特征以与图4中的相同参考数字递增100表示。与图4中所示的第二个实施例相比，根据图5的气溶胶生成制品260的加热组件210包括环形感受器元件230，所述环形感受器元件分别形成贮存器250和制品260的整个轴向端面。也就是说，感受器元件230基本上在整个液体保留元件220上径向延伸，并且因此为液体保留元件220提供与根据图1-3所示的第一实施例的加热组件10的感受器元件30类似的密封盖。然而，感受器元件是两部分的，包括内环部分233和围绕内环部分233的外环部分235。根据本发明的第一方面，感受器元件230的可感应加热的感受器材料专有地限于内环部分233。在本实施例中，内环部分233的外径向延伸R202为液体保留元件220的外径向延伸R201的约30％，从而实现如上所述的对加热过程的局部限制。相比之下，外环部分235仅包含不可感应加热的材料，优选地是隔热材料。有利地，这提供了其他部件，例如贮存器250的外壁251与加热的内环部分233的隔热。

图6示出了气溶胶生成系统201，其包括安装到气溶胶生成装置270的根据图5的气溶胶生成制品260。气溶胶生成装置270与根据图3的气溶胶生成装置70非常类似。相应地，装置270的相似或相同特征以与图3中的相同参考数字但是递增200表示。与图3中所示的装置70相比，图6中所示的装置270包括感应线圈240(为加热组件210的一部分)，该感应线圈的外径延伸R203基本上等于液体保留元件220的外径向延伸R201和感受器元件230的外径向延伸R202。然而，尽管如此，由于可感应加热的感受器材料专有地限制在感受器元件230的内环部分内，因此加热过程仍然局部地限制在保留元件220的内环部分。出于相同原因，根据图6的装置270也可以容易地与根据图4的气溶胶生成制品160一起使用。当然，根据图4的制品160以及根据图5的制品都可以与根据图3的气溶胶生成装置70一起使用，所述气溶胶生成装置包括感应线圈40，该感应线圈的外径向延伸R3为保留元件和感受器元件的外径向延伸的至多50％。

图7示意性地示出了包括气溶胶生成装置370和根据本发明的第四实施例的气溶胶生成制品360的气溶胶生成系统301的另一示例性实施例。装置370与根据图3的装置70非常相似，具体地分别在主体80和380方面。因此，相似或相同特征以与图3中的相同参考数字递增300表示。然而，与根据图3的装置70相比，根据图7的装置370不包括烟嘴。相反，制品360包括在其近端363处的与液体贮存器350的近端壁353相邻的圆柱形烟嘴部分390。具体地，烟嘴部分390与液体贮存器350的壁是一体的。如在图7中可见，通过贮存器350的空隙中心的中心空气通道361进一步延伸通过圆柱形烟嘴部分390的中心，朝向空气出口392延伸。如在图7中还可以看出，液体贮存器350的外壁351在远侧方向上具有轴向延伸超出感受器元件330的环形突起356。环形突起356在其远端处包括卡扣配合安装件394，所述卡扣配合安装件与布置在装置370的主体380的壁381的相对端的对应的卡扣配合安装件384接合。此外，制品360包括横向空气入口393，该横向空气入口延伸通过靠近感受器元件330的外壁351。由此，空气路径沿着感受器元件330的端面和液体保留元件320的径向内面，进一步穿过中心空气通道361到达空气出口392。

有利地，制品360提供了非常紧凑的设计。除此之外，制品360与根据图1-3的制品60非常相似。具体地，包括液体保留元件320、感受器元件330和感应线圈340的加热组件310基本上与根据图1-3的加热组件10相同。

Claims (15)

1.一种用于从气溶胶形成液体生成气溶胶的感应加热组件，所述组件包括

环形液体保留元件，所述环形液体保留元件用于保持和传输气溶胶形成液体，以及

环形感受器元件，所述环形感受器元件同轴地布置在所述保留元件的轴向端面处，以用于加热所述保留元件内的气溶胶形成液体，

其中，所述感受器元件包括可感应加热的感受器材料，所述可感应加热的感受器材料专有地限制在内环部分内，所述内环部分的外径向延伸为所述保留元件的外径向延伸的至多50％。

2.根据权利要求1所述的感应加热组件，其中所述内环部分的外径向延伸为所述保留元件的外径向延伸的至多10％。

3.根据权利要求1或2所述的感应加热组件，其中所述感受器元件包括围绕所述内环部分的外环部分，所述外环部分仅包含不可感应加热的材料和/或隔热材料。

4.一种用于从气溶胶形成液体生成气溶胶的感应加热组件，所述组件包括环形液体保留元件和环形感受器元件，所述环形液体保留元件用于保持和传输气溶胶形成液体，所述环形感受器元件同轴地布置在所述保留元件的轴向端面处，以用于加热所述保留元件内的气溶胶形成液体，所述组件还包括感应线圈，所述感应线圈布置在所述感受器元件的与所述保留元件相对的轴向端面的近侧，以用于在所述感受器元件内生成交变电磁场，其中，所述感应线圈的外径向延伸为所述保留元件的外径向延伸和/或所述感受器元件的外径向延伸的至多50％。

5.根据权利要求4所述的感应加热组件，其中所述感应线圈的外径向延伸为所述保留元件的外径向延伸和/或所述感受器元件的外径向延伸的至多10％。

6.根据权利要求4或5所述的感应加热组件，其中所述感应线圈为螺旋线圈或扁平饼形线圈。

7.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热组件，其中所述环形液体保留元件的外径向延伸等于或大于或小于所述环形感受器元件的外径向延伸。

8.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热组件，其中所述环形液体保留元件的内径向延伸等于或大于所述环形感受器元件的内径向延伸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热组件，其中所述环形感受器元件为环形和/或中空圆柱形。

10.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热组件，其中所述环形液体保留元件为环形和/或中空圆柱形。

11.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热组件，还包括用于保持气溶胶形成液体的液体贮存器，其中所述贮存器的环形内壁形成沿着所述加热组件的中心轴线延伸的通过所述贮存器的中心空气通道，其中所述保留元件至少部分地布置在所述贮存器内并且其中所述保留元件的径向内面至少部分地暴露于所述中心空气通道。

12.根据权利要求11所述的感应加热组件，其中所述感受器元件至少部分地形成所述贮存器的轴向端面。

13.根据权利要求11或12所述的感应加热组件，其中所述感受器元件的径向外面和/或所述保留元件的径向外面凹入所述贮存器的外壁中。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的感应加热组件，其中所述液体贮存器为环形和/或中空圆柱形。

15.一种与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品，所述制品包括根据前述权利要求中任一项所述的感应加热组件。

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