首页> 中国专利> 气溶胶生成制品及其制造方法、以及气溶胶生成系统

气溶胶生成制品及其制造方法、以及气溶胶生成系统

摘要

一种气溶胶生成制品(1,2,3,4),包括具有第一区域和第二区域(12,14)的气溶胶生成材料(10)、以及在该第一区域(12)中的感应加热的感受器(22)。该第一区域(12)相对于气溶胶在该制品(1,2,3,4)内的流动方向可以位于该第二区域(14)的上游或该第二区域(14)的下游。还描述了一种用于制造气溶胶生成制品(1,2,3,4)的方法及一种气溶胶生成系统(40)。

著录项

  • 公开/公告号CN112165874A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 JT国际股份公司;

    申请/专利号CN201980032830.3

  • 申请日2019-05-15

  • 分类号A24F40/46(20200101);A24F40/40(20200101);

  • 代理机构11015 北京英特普罗知识产权代理有限公司;

  • 代理人齐永红

  • 地址 瑞士日内瓦城

  • 入库时间 2023-06-19 09:23:00

说明书

技术领域

本公开总体上涉及一种气溶胶生成制品,并且更具体地涉及一种与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品,该气溶胶生成装置用于加热气溶胶生成制品以生成供使用者吸入的气溶胶。本公开的实施例还涉及一种用于制造气溶胶生成制品的方法及一种气溶胶生成系统。

背景技术

将气溶胶生成材料加热而不是灼烧来生成供吸入的气溶胶的装置近年来受到消费者的欢迎。

这种装置可以使用多种不同途径中的一种途径来为气溶胶生成材料提供热量。其中一种方法是提供一种采用感应加热系统的气溶胶生成装置,包括气溶胶生成材料的气溶胶生成制品可以由使用者可移除地插入到该气溶胶生成装置中。在这种装置中,为该装置提供感应线圈,并且为气溶胶生成制品提供感应加热的感受器。当使用者启用该装置时,感应线圈被提供电能,该感应线圈进而产生交变电磁场。感受器与电磁场耦合并且产生热量,该热量例如通过传导被传递给气溶胶生成材料,并且在气溶胶生成材料被加热时生成气溶胶。

气溶胶生成装置所生成的气溶胶的特性取决于许多因素,包括与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的构造。因此,期望提供一种气溶胶生成制品,这种气溶胶生成制品易于制造并且使在使用该制品期间所生成的气溶胶的特性得以优化。

发明内容

根据本公开的第一方面,提供了一种气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品包括:

具有第一区域和第二区域的气溶胶生成材料;以及

在该第一区域中的感应加热的感受器。

根据本公开的第二方面,提供了一种用于制造气溶胶生成制品的方法,该气溶胶生成制品包括具有第一区域和第二区域的气溶胶生成材料,该方法包括将感应加热的感受器定位在该第一区域中。

该气溶胶生成制品与气溶胶生成装置一起使用,该气溶胶生成装置用于加热气溶胶生成材料、而不是使气溶胶生成材料灼烧,以使气溶胶生成材料中的至少一种成分挥发并且由此生成供气溶胶生成装置的使用者吸入的蒸气或气溶胶。

在通常意义上,蒸气是在低于其临界温度的温度下为气相的物质,这意味着在不降低温度的情况下该蒸气可以通过增加其压力而冷凝成液体,而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或另一种气体中的悬浮物。然而,应注意的是,术语‘气溶胶’和‘蒸气’在本说明书中可以互换使用,尤其是关于所生成的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。

气溶胶生成制品易于制造是因为感应加热的感受器可以容易地插入到第一区域中。

气溶胶生成材料可以具有第一端部和第二端部,并且可以在第一端部与第二端部之间具有中间点。

在一个实施例中,第一区域相对于气溶胶在制品内的流动方向可以位于第二区域的上游。通过仅在上游的第一区域中设置感应加热的感受器,第一区域中的气溶胶生成材料通过由感应加热的感受器产生的热量加热,以生成气溶胶。然后,气溶胶流过第一区域下游的第二区域中的气溶胶生成材料,这有助于使该气溶胶冷却和冷凝,以形成适合于供气溶胶生成装置的使用者吸入的蒸气或气溶胶。当气溶胶流过第二区域时,通过第二区域中的气溶胶生成材料还增强了气溶胶的风味特性,从而确保了在制品使用期间生成的气溶胶或蒸气的特性得到优化。

第一区域可以从第一端部延伸到中间点,并且第二区域可以从中间点延伸到第二端部。感应加热的感受器可以包括从第一端部延伸到中间点的长形部分。通过这种布置,感应加热的感受器完全延伸通过第一区域,从而确保第一区域中的气溶胶生成材料通过从感应加热的感受器传递的热量以最有效的方式加热。

在另一实施例中,第一区域相对于气溶胶在制品内的流动方向可以位于第二区域的下游。通过仅在下游的第一区域中设置感应加热的感受器,第一区域中的气溶胶生成材料通过由感应加热的感受器产生的热量加热,以生成气溶胶。当空气流过上游的第二区域时,可以从第二区域中的气溶胶生成材料中释放出风味化合物,并且这些风味化合物在空气流过下游的第一区域之前夹带在空气中,从而增强了使用制品期间生成的气溶胶或蒸气的特性。气溶胶生成制品的外观也得到了改善,因为感应加热的感受器没有被定位在上游的第二区域中并且因此从第一端部看不到。将感应加热的感受器定位在下游的第一区域中还确保了该感应加热的感受器不会例如由于掉出第一端部而从气溶胶生成材料脱离。

第一区域可以从第二端部延伸到中间点,并且第二区域可以从中间点延伸到第一端部。感应加热的感受器可以包括从第二端部延伸到中间点的长形部分。通过这种布置,感应加热的感受器完全延伸通过第一区域,从而确保第一区域中的气溶胶生成材料通过从感应加热的感受器传递的热量以最有效的方式加热。

感应加热的感受器可以在基本上平行于气溶胶生成制品的纵向方向的方向上延伸。通过这种布置,空气流过气溶胶生成制品的阻力被最小化。

感应加热的感受器可以是管状的。管状感受器的使用确保了在第一区域中有效地产生热量,因为感受器的管状形状提供了适合于产生涡电流的闭合性圆形电气路径。

管状感应加热的感受器的壁厚度可以介于50μm到500μm之间,典型地可以介于75μm到300μm之间,并且更典型地可以介于100μm到200μm之间。在一个实例中,壁厚度可以大约为150μm。在这些范围内的壁厚度利于将管状感应加热的感受器插入到气溶胶生成材料的第一区域中。例如,如果壁厚度太小,则管状感应加热的感受器在插入到气溶胶生成材料中期间可能发生变形。另一方面,如果壁厚度太大,则可能难以使管状感应加热的感受器插入,并且气溶胶生成材料可能发生变形或移位。另外地,在这些范围内的壁厚度确保了在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间对管状感应加热的感受器进行快速加热。

管状感应加热的感受器在周向方向上可以是连续的,并且可以不具有纵向延伸的连接或接缝。因此,管状感应加热的感受器具有均匀的电阻。

第一区域中的气溶胶生成材料被定位在管状感应加热的感受器的内部和外部两者。通过这种布置,当管状感应加热的感受器由定位在管状感受器的内部和外部两者的气溶胶生成材料包围时,可以将来自该感受器的热量传递到该气溶胶生成材料,从而优化了气溶胶生成并提高了能量效率。

感应加热的感受器可以包括尖锐或尖形端部,并且可能包括多个尖锐或尖形端部。可以将该尖锐或尖形端部或每个尖锐或尖形端部定位在气溶胶生成材料的中间点处。在气溶胶生成制品的制造期间,为感应加热的感受器设置尖锐或尖形端部允许感应加热的感受器例如通过从第一端部或第二端部插入到气溶胶生成材料中来容易地被定位在气溶胶生成材料中。

在一些实施例中,尖锐或尖形端部可以具有小于1mm

感应加热的感受器可以包括平坦部分。在其中第一区域处于第二区域的上游的实施例中,平坦部分可以定位在气溶胶生成材料的第一端部处。在其中第一区域处于第二区域的下游的实施例中,平坦部分可以定位在气溶胶生成材料的第二端部处。平坦部分可以具有大于1mm

通过非限制性实例的方式,感应加热的感受器可以是U形的、E形的或I形的。将理解的是,U形和E形的感应加热的感受器是这样的感应加热的感受器的实例:在感应加热的感受器的相反两端部处包括平坦部分和多个尖锐或尖形端部。

该感应加热的感受器可以连接至包括非感应加热的材料的尖锐或尖形部分。非感应加热的材料可以包括基本上非导电的且非透磁的材料。通过这种布置,将理解的是,在尖锐或尖形部分中不产生热量。由于使用了非感应加热的材料(例如,耐高温的塑料材料或陶瓷材料),因此可以提高制造尖锐或尖形部分的容易度。

在一个实施例中,该感应加热的感受器可以在一个端部处连接至包括非感应加热的材料的尖锐或尖形部分。

在另一实施例中,尖锐或尖形部分可以包括连接器(诸如管状连接器),并且感应加热的感受器可以连接至该连接器。设置连接器可以利于尖锐或尖形部分与感应加热的感受器的连接。

在第一实例中,管状感应加热的感受器可以围绕管状连接器定位,并且可以形成包围并连接至管状连接器的套筒。这种布置可以允许尖锐或尖形端部与感应加热的感受器相对容易地连接。

在第二实例中,感应加热的感受器可以包括施加到连接器的感应加热的材料的涂层。

气溶胶生成材料可以包括可以基本上平行于气溶胶生成制品的纵向轴线的气溶胶生成片材。该布置可以利于在其中第一区域处于第二区域的上游的实施例中将感应加热的感受器从第一端部插入到气溶胶生成材料中、或在其中第一区域处于第二区域的下游的实施例中将感应加热的感受器从第二端部插入到气溶胶生成材料中,和/或可以利于在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间空气流过气溶胶生成材料。

在例如其中第一区域位于第二区域的上游的实施例中,中间点与第二端部之间的距离可以介于第一端部与第二端部之间的距离的20%到70%之间。中间点与第二端部之间的距离可以介于第一端部与第二端部之间的距离的30%到60%之间。中间点与第二端部之间的距离可以介于第一端部与第二端部之间的距离的40%到60%之间。中间点与第二端部之间的距离可以是第一端部与第二端部之间的距离的50%。因此,中间点可以位于第一端部与第二端部之间的中点处。这种布置在气溶胶生成材料在第一区域与第二区域中的作用之间提供了良好的平衡,并且确保了在使用气溶胶生成制品期间生成的所得到的气溶胶的特性得到优化。

在其中第一区域处于第二区域的上游的实施例中,感应加热的感受器的一个端部(例如,平坦部分)可以与气溶胶生成材料的第一端部齐平。在其中第一区域处于第二区域的下游的实施例中,感应加热的感受器的一个端部(例如,平坦部分)可以与气溶胶生成材料的第二端部齐平。可替代地,感应加热的感受器的一个端部(例如,平坦部分)可以嵌入气溶胶生成材料的第一端部或第二端部中。将感应加热的感受器的端部嵌入气溶胶生成材料中可以允许更有效地生成气溶胶或蒸气,这是因为整个感应加热的感受器被气溶胶生成材料包围,并且因此从感应加热的感受器到气溶胶生成材料的热传递被最大化。

感应加热的感受器的长度可以大于气溶胶生成制品宽度的长度。所得到的气溶胶生成制品可以具有被优化以便插入到气溶胶生成装置的腔体中的形状。

气溶胶生成材料可以被材料片材包裹。因此,材料片材充当包裹物。包裹物可以包括基本上非导电的且非透磁的材料,并且可以例如包括纸质包裹物。使用包裹物可以利于对气溶胶生成制品的制造和处理,并且可以增强气溶胶生成。

气溶胶生成制品可以在气溶胶生成材料的第一端部处包括透气性构件。气溶胶生成制品可以在气溶胶生成材料的第二端部处包括透气性构件。透气性构件可以是透气性盖。透气性构件可以是过滤器,该过滤器例如包括醋酸纤维素纤维。

在其中第一区域被定位在第二区域的上游的实施例中,气溶胶生成制品可以在气溶胶生成材料的第一端部处包括透气性构件(例如,透气性盖)。由于感应加热的感受器插入到第一区域中,因此在第一端部处可见的气溶胶生成材料可能会发生少量变形,并且透气性构件可以通过覆盖第一端部并确保第一区域中的气溶胶生成材料不被暴露或不可见来帮助改善气溶胶生成制品的外观。透气性构件还可以帮助确保感应加热的感受器不会由于掉出第一端部而从气溶胶生成材料的第一区域脱离。

透气性构件可以包括用于接纳温度传感器的孔口,例如,狭缝或孔。该孔口允许将气溶胶生成装置的温度传感器定位在透气性构件中并且可能地使其延伸穿过该透气性构件,并且将其定位成紧密靠近感应加热的感受器。这进而确保了可以通过温度传感器准确地检测感应加热的感受器的温度,并且可以优化对气溶胶生成装置的控制。

孔口的尺寸可以与温度传感器的尺寸相同或小于温度传感器的尺寸。例如,在其中孔口是孔的实施例中,孔的内直径可以与温度传感器的外直径相同或小于温度传感器的外直径。通过这种布置,可以有利地在将温度传感器插入到孔口中期间(在将气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置中时)和/或在将温度传感器从孔口中移除期间(在将气溶胶生成制品从气溶胶生成装置中移除时)对温度传感器进行清洁。

在其中第一区域被定位在第二区域的上游的实施例中,透气性构件可以与气溶胶生成材料的第一区域相抵地同轴对准。

在其中第一区域被定位在第二区域的上游的实施例中,透气性构件可以与气溶胶生成材料的第一区域同轴地对准并且与该第一区域间隔开。透气性构件可以与气溶胶生成材料的第一区域间隔开一定间隙,该间隙例如是由可以定位在第一端部与透气性构件之间的中空管状构件形成的。通过该间隙提供的透气性构件与气溶胶生成材料的第一区域之间的间隔增大了透气性构件与定位在第一区域中的感应加热的感受器之间的距离。这进而降低了由于来自感应加热的感受器的热传递而损坏透气性构件的可能性。在对第一区域中的气溶胶生成材料进行加热期间,由间隙提供的间隔还可以帮助捕获从第一端部发出的任何冷凝的蒸气或气溶胶,从而最小化或消除了从第一端部释放的冷凝的蒸气或气溶胶。

透气性构件中的孔口和/或透气性构件的长度的尺寸可以被设计成使得气溶胶生成装置的温度传感器延伸穿过透气性构件并进入透气性构件与气溶胶生成材料的第一区域之间的间隙中,例如进入中空管状构件中。通过这种布置,温度传感器可以被定位成紧密靠近感应加热的感受器,从而确保可以通过温度传感器准确地检测感应加热的感受器的温度并且可以优化对气溶胶生成装置的控制。另外,可以在将温度传感器插入到孔口中期间(在将气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置中时)和/或在将温度传感器从孔口中移除期间(在将气溶胶生成制品从气溶胶生成装置中移除时)通过透气性构件对温度传感器进行更有效的清洁。

在根据第二方面的方法的一个实施例中,第一区域可以位于第二区域的上游,第一区域可以从气溶胶生成材料的第一端部延伸到气溶胶生成材料的第一端部与第二端部之间的中间点,第二区域可以从该中间点延伸到第二端部,并且感应加热的感受器可以是管状的。在这种情况下,该方法可以包括将管状感应加热的感受器从第一端部插入到第一区域中,使得该管状感应加热的感受器从第一端部延伸到中间点。

在根据第二方面的方法的另一实施例中,第一区域可以位于第二区域的下游,第一区域可以从气溶胶生成材料的第二端部延伸到气溶胶生成材料的第二端部与第一端部之间的中间点,第二区域可以从该中间点延伸到第一端部,并且感应加热的感受器可以是管状的。在这种情况下,该方法可以包括将管状感应加热的感受器从第二端部插入到第一区域中,使得该管状感应加热的感受器从第二端部延伸到中间点。

该方法可以包括将管状感应加热的感受器插入到第一区域中,使得气溶胶生成材料被定位在管状感应加热的感受器的内部和外部两者。如以上所解释的,这种布置确保了来自管状感应加热的感受器的热量被传递到定位在管状感应加热的感受器的内部和外部两者的气溶胶生成材料,从而优化了气溶胶生成并使能量效率最大化。

该方法可以包括通过推动器将管状感应加热的感受器插入到第一区域中。推动器可以具有可以部分地被插入到管状感应加热的感受器的端部中的渐缩部分,例如渐缩端部。渐缩部分的外直径可以对应于管状感应加热的感受器的内直径。从而通过推动器确保将管状感应加热的感受器正确地插入到第一区域中。

该方法可以包括将感应加热的感受器从第一端部或第二端部插入到第一区域中,使得该感应加热的感受器延伸到中间点,并且可以包括在将感应加热的感受器插入到第一区域中期间在第一端部和第二端部中的相反端部处支撑气溶胶生成材料。在其中第一区域位于第二区域的上游的实施例中,该方法可以包括:将感应加热的感受器从第一端部插入到第一区域中,使得该感应加热的感受器从第一端部延伸到中间点;以及在将感应加热的感受器插入到第一区域中期间,在第二端部处支撑气溶胶生成材料。在其中第一区域位于第二区域的下游的实施例中,该方法可以包括:将感应加热的感受器从第二端部插入到第一区域中,使得该感应加热的感受器从第二端部延伸到中间点;以及在将感应加热的感受器插入到第一区域中期间,在第一端部处支撑气溶胶生成材料。

气溶胶生成材料可以在第一端部或第二端部处由支撑构件支撑。在使感应加热的感受器插入期间,例如由支撑构件支撑气溶胶生成材料可以确保:在将感应加热的感受器插入到气溶胶生成材料中时,气溶胶生成材料得到充分支撑并且不会因该感应加热的感受器而发生移位。

支撑构件可以是外部支撑构件,例如,制造设备的一部分。该方法可以包括在第一端部或第二端部处由外部支撑构件支撑气溶胶生成材料,并且可以包括在将气溶胶生成材料与气溶胶生成制品的其他组成部分进行组装之前将感应加热的感受器从第一端部或第二端部插入到第一区域中。通过这种布置,气溶胶生成材料的第一端部或第二端部由外部支撑构件直接支撑。这允许在将感应加热的感受器插入到第一区域中之后将气溶胶生成制品的其他组成部分(诸如过滤器)与气溶胶生成材料进行组合,从而在气溶胶生成制品的设计和构造方面实现更大的自由度。

支撑构件可以是由气溶胶生成制品的组成部分(例如,过滤器)提供的一体化支撑构件。该方法可以包括在将气溶胶生成材料与旨在用作一体化支撑构件的组成部分进行组装之后将感应加热的感受器从第一端部或第二端部插入到第一区域中。通过这种布置,在将感应加热的感受器从第一端部或第二端部插入到第一区域中期间,气溶胶生成材料在第一端部或第二端部的相反端部处由一体化支撑构件支撑。因为避免了对外部支撑构件的需要,所以可以简化制造设备和方法。

在将感应加热的感受器插入到第一区域中期间,可以在垂直于气溶胶生成材料的轴线的方向上或在插入方向上对第二区域中的气溶胶生成材料进行压缩,该第二区域即处于中间点与第一端部和第二端部中的不从其插入感应加热的感受器的另一端部之间。在将感应加热的感受器插入到第一区域中期间对第二区域中的气溶胶生成材料进行压缩的动作确保了在使感应加热的感受器插入期间气溶胶生成材料得到充分支撑并且不会发生移位。

该方法可以包括将气溶胶生成材料定位在围绕鼓状物的外表面而形成的接纳部分中。接纳部分可以具有不对第一区域中的气溶胶生成材料进行压缩的第一接纳区段,并且可以具有对第二区域中的气溶胶生成材料进行压缩的第二接纳区段。该方法可以包括在接纳部分中通过支撑鼓状物支撑气溶胶生成材料。将具有第一(非压缩)接纳区段和第二(压缩)接纳区段的鼓状物与可选的支撑鼓状物结合使用提供了一种方便的方式对第二区域中的气溶胶生成材料进行压缩。

该方法可以包括将材料片材包裹在气溶胶生成材料上。

在其中第一区域位于第二区域的下游的实施例中,该方法可以包括:与气溶胶生成材料同轴对准并在将感应加热的感受器从第二端部插入到气溶胶生成材料的第一区域中之后,将过滤器定位在第二端部处。该方法可以进一步包括在第二端部与过滤器之间定位中空管状构件。该中空管状构件可以有利地允许在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间,来自第一区域的经加热蒸气或气溶胶在供使用者通过过滤器吸入之前冷却和冷凝。

该方法可以进一步包括将材料片材包裹在气溶胶生成材料、过滤器和可选的中空管状构件上。这确保了气溶胶生成制品的组成部分保持有正确的位置关系。

根据本公开的第三方面,提供了一种气溶胶生成系统,该气溶胶生成系统包括:

气溶胶生成装置,该气溶胶生成装置包括限定腔体的感应线圈,该感应线圈被配置成产生交变电磁场;以及

如以上定义的气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品被定位在该腔体中,使得该感应加热的感受器的纵向轴线基本上与该腔体的纵向轴线对准。

通过将气溶胶生成制品定位在腔体中以使得感应加热的感受器(例如,管状感应加热的感受器)的纵向轴线与腔体的纵向轴线基本上对准,感应加热的感受器与感应线圈之间的位置关系得到了优化,从而提供了电磁场与感应加热的感受器的最佳耦合以及因此在气溶胶生成装置的操作期间对感应加热的感受器的最佳加热。

感应加热的感受器可以包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢及其合金(例如镍铬或镍铜合金)中的一种或多种。通过在其附近施加电磁场,感受器由于涡电流和磁滞损耗而可以产生热量,从而引起电磁能到热能的转换。

感应线圈可以包括利兹(Litz)电线或利兹电缆。然而,应理解的是,可以使用其他材料。感应线圈的形状可以基本上是螺旋形的,并且可以例如围绕气溶胶生成制品被定位在其中的腔体延伸。

螺旋感应线圈的圆形截面可以利于将气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置中、例如插入到使用时接纳气溶胶生成制品的腔体中,并且可以确保对气溶胶生成材料的均匀加热。

感应线圈可以布置成在使用时通过波动的电磁场来进行操作,该波动的电磁场具有在大约20mT与最高集中度点的大约2.0T之间的磁通量密度。

气溶胶生成装置可以包括电源和电路系统,该电源和该电路系统可以被配置成在高频下进行操作。电源和电路系统可以被配置成在大约80kHz到500kHz之间、可能地在大约150kHz到250kHz之间、并且可能地在大约200kHz的频率下进行操作。取决于所使用的感应加热的感受器的类型,电源和电路系统可以被配置成在更高的频率、例如MHz范围的频率下进行操作。

该气溶胶生成材料可以是任何类型的固体或半固体材料。气溶胶生成材料的实例类型包括粉末、微粒、颗粒、凝胶、条带、散叶、切割的填料、球粒、粉末、碎片、线束、泡沫材料和片材。气溶胶生成材料可以包括植物衍生材料,尤其可以包括烟草。

气溶胶生成材料可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂的实例包括多元醇及其混合物,例如丙三醇或丙二醇。典型地,气溶胶生成材料可以包括在大约5%与大约50%(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在一些实施例中,气溶胶生成材料可以包括大约15%(基于干重)的气溶胶形成剂含量。

附图说明

图1a是气溶胶生成制品的第一实例的图解截面视图;

图1b是在图1a所示的箭头A方向上的图解视图;

图2a是气溶胶生成制品的第二实例的图解截面视图;

图2b是在图2a所示的箭头A方向上的图解视图;

图3a是气溶胶生成制品的第三实例的图解截面视图;

图3b是在图3a所示的箭头A方向上的图解视图;

图4a是气溶胶生成制品的第四实例的图解截面视图;

图4b是在图4a所示的箭头A方向上的图解视图;

图5a至图5c是具有尖锐或尖形端部的管状感应加热的感受器的端部的图解视图;

图6a至图6c是感应加热的感受器的端部的图解视图,该感应加热的感受器在一个端部处连接至非感应加热的尖锐或尖形部分;

图7a至图7e是感应加热的感受器的端部的图解视图,该感应加热的感受器呈套筒形式并且连接至非感应加热的部分;

图8是气溶胶生成系统的图解截面视图,该气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置以及图1a和图1b中所展示的气溶胶生成制品的第一实例;

图9是气溶胶生成制品的第五实例的图解截面视图;

图10和图11是气溶胶生成制品的第六实例及气溶胶生成装置的一部分的图解截面视图;

图12和图13是气溶胶生成制品的第七实例及气溶胶生成装置的一部分的图解截面视图;

图14a和图14b是用于制造图4a和图4b中所展示的气溶胶生成制品的第四实例的设备和方法的图解说明;

图15是类似于图14a和图14b所示的设备的图解说明;

图16a和图16b是用于制造图4a和图4b中所展示的气溶胶生成制品的第四实例的另一设备和方法的图解说明;

图17和图18是用于制造气溶胶生成制品的设备和方法的图解说明;

图19a至图19c是在图18中箭头A上方向的视图;

图20a至图20c是沿着图18中的线B-B的截面视图;以及

图21是气溶胶生成制品的第七实例的图解截面视图。

具体实施方式

现在将仅通过举例方式并且参考附图来描述本公开的实施例。

首先参考图1a和图1b,示出了与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品1的第一实例,该气溶胶生成装置的实例将在本说明书的后面进行描述。气溶胶生成制品1是长形且基本上圆柱形的。圆形截面利于使用者握持制品1并且利于将制品1插入到气溶胶生成装置的腔体中。

制品1包括具有第一区域12和第二区域14的气溶胶生成材料10。第一区域12相对于气溶胶在制品1内的流动方向位于第二区域14的上游。气溶胶生成材料10具有第一端部16、第二端部18、以及在第一端部16与第二端部18之间的中间点20。在所展示的实施例中,中间点20位于第一端部16与第二端部18之间的中点处,使得第一区域12和第二区域14具有相同的纵向尺寸。然而,中间点20可以位于第一端部16与第二端部18之间的其他位置处,如本说明书中先前解释的。

制品1包括过滤器11、例如包括醋酸纤维素纤维,该过滤器位于第二区域14的下游,并且通过该过滤器,使用者可以吸入在气溶胶生成装置中使用制品1期间所生成的气溶胶或蒸气。气溶胶生成材料10和过滤器11被材料片材(例如,纸质包裹物26)包裹,以维持气溶胶生成材料10的第一区域12和第二区域14与过滤器11之间的位置关系。

制品1包括被定位在第一区域12中的感应加热的感受器22。感应加热的感受器22基本上是U形的,该感应加热的感受器包括从第一端部16延伸通过第一区域12到达中间点20的两个长形部分22a、22b、以及连接这两个长形部分22a、22b的连接部分23。

长形部分22a、22b的端部可以是尖锐的或尖形的,以利于将感应加热的感受器22从第一端部16插入到第一区域12中。连接部分23构成平坦部分24,该平坦部分允许容易地操纵感应加热的感受器22并且例如以正确的取向将该感应加热的感受器从第一端部16插入到第一区域12中。在所展示的实例中,由平坦部分24构成的感应加热的感受器22的端部与气溶胶生成材料10的第一端部16齐平,但是应当理解,在其他实施例中,由平坦部分24构成的感应加热的感受器22的端部可以嵌入在第一端部16中,使得感应加热的感受器22被第一区域12中的气溶胶生成材料10完全包围。

气溶胶生成材料10典型地是固体或半固体材料。形成固体物的合适的气溶胶的实例包括粉末、微粒、颗粒、凝胶、条带、散叶、切割的填料、球粒、粉末、碎片、线束、泡沫材料和片材。气溶胶生成材料10典型地包括植物衍生材料,并且尤其包括烟草。

气溶胶生成材料10包括气溶胶形成剂,诸如丙三醇或丙二醇。典型地,气溶胶生成材料可以包括在大约5%与大约50%(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。加热时,气溶胶生成材料10释放可能包含尼古丁的挥发性化合物、或者比如烟草香料等风味化合物。

当在气溶胶生成装置中使用制品1期间,在感应加热的感受器22附近施加时变电磁场时,在感应加热的感受器22中由于涡电流和磁滞损耗而产生热量,并且热量从感应加热的感受器22传递到第一区域12中的气溶胶生成材料10,以加热第一区域12中的气溶胶生成材料10,而不会灼烧该气溶胶生成材料并且由此生成气溶胶。当使用者通过过滤器11吸入时,气溶胶在下游方向上从第一区域12并通过第二区域14穿过制品1被抽吸。当气溶胶穿过第二区域14朝向过滤器11流动时,第二区域14中的气溶胶生成材料10使气溶胶冷却并且冷凝以形成具有合适特性以供使用者通过过滤器11吸入的气溶胶或蒸气。同时,由于用流过第二区域14的经加热气溶胶对第二区域14中的气溶胶生成材料10进行加热,因此还可以从第二区域14中的气溶胶生成材料10中释放出一种或多种挥发性成分,从而增强了通过过滤器11递送给使用者的蒸气或气溶胶的特性(例如,风味)。

现在参考图2a和图2b,示出了与图1a和图1b中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品2的第二实例,并且其中使用相同的附图标记标识对应的元素。

除了感应加热的感受器22基本上是E形的、包括从第一端部16延伸通过第一区域12到达中间点20的三个长形部分22a、22b、22c之外,气溶胶生成制品2在所有方面都与图1a和图1b中所展示的气溶胶生成制品1相同。这三个长形部分22a、22b、22c通过连接部分23连接。

如以上所讨论的,长形部分22a、22b、22c的端部可以是尖锐的或尖形的,以利于将感应加热的感受器22从第一端部16插入到第一区域12中。连接部分23再次构成平坦部分24,该平坦部分允许容易地操纵感应加热的感受器22并且将该感应加热的感受器从第一端部16插入到第一区域12中。

现在参考图3a和图3b,示出了与图1a和图1b中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品3的第三实例,并且其中使用相同的附图标记标识对应的元素。

除了感应加热的感受器22基本上是I形的、包括从第一端部16延伸通过第一区域12到达中间点20的单个长形部分22之外,气溶胶生成制品3在所有方面都与图1a和图1b中所展示的气溶胶生成制品1相同。如在图3b中最佳可见的,感应加热的感受器22被定位在第一区域12中、气溶胶生成材料10的中心处,以确保第一区域12中的气溶胶生成材料10被均匀地加热。

现在参考图4a和图4b,示出了与图1a和图1b中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品4的第四实例,并且其中使用相同的附图标记标识对应的元素。

除了感应加热的感受器22是管状的之外,气溶胶生成制品4在所有方面都与图1a和图1b中所展示的气溶胶生成制品1相同。第一区域12中的气溶胶生成材料10被定位在管状感应加热的感受器22的内部和外部两者,以使向第一区域12中的气溶胶生成材料10的热传递最大化,并且由此使所生成的气溶胶的量最大化并且使能量效率最大化。

在优选实施例中,管状感应加热的感受器22和纸质包裹物26是同心的,由此确保了第一区域12中的气溶胶生成材料10被均匀地加热。

为了利于将管状感应加热的感受器22从第一端部16插入到气溶胶生成材料10中,管状感应加热的感受器22可以包括如图5a至图5c所示的尖锐或尖形端部28,该端部在感应加热的感受器22插入到第一区域12中之后被定位在中间点20处。通过实例的方式,可以通过在管状感应加热的感受器22的端部处提供斜角切割来形成尖锐或尖形端部28。

现在参考图6a至图6c并且在图5a至图5c中所展示的实例的变型中,管状感应加热的感受器22可以在一个端部处连接至包括非感应加热的材料(例如,诸如聚醚醚酮(PEEK)等塑料材料)的尖锐或尖形部分30。管状感应加热的感受器22的端部与尖锐或尖形部分30典型地具有与图6a和图6c中所展示的相同的外直径,并且可以以任何合适的方式连接。尖锐或尖形部分30利于将管状感应加热的感受器22从第一端部16插入到气溶胶生成材料10中,并且在感应加热的感受器插入到第一区域12中之后被定位在中间点20处。尖锐或尖形部分30可以例如通过合适的模制或挤压工艺来容易地制造,该工艺潜在地避免了需要对部件进行斜角切割才能提供尖锐或尖形端部。

现在参考图7a至图7e并且在图6a至图6c中所展示的实例的变型中,管状感应加热的感受器22可以再次连接至包括非感应加热的材料(例如,诸如聚醚醚酮(PEEK)等塑料材料)的尖锐或尖形部分30。在该实例中,尖锐或尖形部分30包括感应加热的感受器22所连接至的管状连接器32。如图7d和图7e所示的,管状连接器32的外直径小于管状感应加热的感受器22的内直径,使得管状连接器32可以插入到管状感应加热的感受器22的端部中。因此,管状感应加热的感受器22的端部形成套筒,该套筒包围管状连接器32并且连接至该管状连接器。尖锐或尖形部分30在抵接管状感应加热的感受器22的端部时的外直径对应于管状感应加热的感受器22的外直径,以提供光滑的表面,该光滑表面利于将管状感应加热的感受器22从第一端部16插入到气溶胶生成材料10中。

现在参考图8,示出了用于生成要吸入的气溶胶的气溶胶生成系统40。气溶胶生成系统40包括包含壳体44的气溶胶生成装置42、电源46和控制电路系统48,该电源和控制电路系统可以被配置成在高频下进行操作。电源46典型地包括例如能够进行感应再充电的一个或多个电池。气溶胶生成装置42还包括一个或多个进气口,例如,两个进气口50a、50b。

气溶胶生成装置42包括用于对气溶胶生成材料进行加热的感应加热组件52。感应加热组件52包括大体上呈圆柱形的腔体54,该腔体被布置成接纳根据本公开的各个方面的相应形状的、大体上呈圆柱形的气溶胶生成制品。

图8示出了图1a和图1b中所展示的、被定位在腔体54中的气溶胶生成制品1的第一实例。构成加热隔室的腔体54以及气溶胶生成制品1被布置成使得过滤器11从腔体54突出,因此使得使用者能够将其嘴唇与过滤器11接合以吸入在系统40的操作期间生成的蒸气或气溶胶。

进气口50a、50b与腔体54连通并且被布置成将空气引导到气溶胶生成材料10的第一区域12中。在变体中(附图中未示出),可以在图8中所观察到的腔体54的下轴向端部处设置透气性塞子,使得穿过进气口50a、50b的空气穿过第一区域12中的气溶胶生成材料10均匀地分布。

感应加热组件52包括具有第一轴向端部和第二轴向端部的螺旋感应线圈56,该螺旋感应线圈围绕圆柱形腔体54延伸、并且可以通过电源46和控制电路系统48而通电。因此,感应线圈56限定了气溶胶生成制品1被定位在其中的腔体54。将注意的是,腔体54和气溶胶生成制品1各自具有对应的纵向轴线,并且纵向轴线在气溶胶生成制品1被定位在腔体54内部时基本上彼此对准。

控制电路系统48除其他电子部件外还包括逆变器,该逆变器被布置成将来自电源46的直流电流转换为用于感应线圈56的交变高频电流。本领域普通技术人员将理解,当感应线圈56被通以交变高频电流时,产生交变且时变的电磁场。该电磁场与感应加热的感受器22耦合并且在感应加热的感受器22中产生涡电流和/或磁滞损耗,从而使其发热。然后,热量例如通过传导、辐射和对流从感应加热的感受器22传递到第一区域12中的气溶胶生成材料10,从而生成气溶胶。通过进气口50a、50b添加来自周围环境的空气利于第一区域12中的气溶胶生成材料10的气溶胶化。如以上所讨论的,通过加热第一区域12中的气溶胶生成材料10而生成的气溶胶然后流过第二区域14中的气溶胶生成材料10,在该第二区域中,该气溶胶冷却并冷凝以形成适合于供系统40的使用者通过过滤器11吸入的蒸气或气溶胶。

现在参考图9,示出了与图4a和图4b中所展示的气溶胶生成制品4类似的气溶胶生成制品5的第五实例,并且其中使用相同的附图标记标识对应的元素。

气溶胶生成材料10有利地由材料片材(例如,纸质包裹物60)包裹,以利于对气溶胶生成材料10的处理。管状感应加热的感受器22可以在气溶胶生成材料10被纸质包裹物60包裹之前或者之后定位在该气溶胶生成材料第一区域12中。

气溶胶生成制品5包括中空管状构件62,该中空管状构件被定位在气溶胶生成材料10的第二端部18与过滤器11之间。在制品5的使用期间通过加热气溶胶生成材料10而生成的气溶胶在流过中空管状构件62时冷却并冷凝,以形成具有最佳特性以供使用者吸入的蒸气或气溶胶。

气溶胶生成制品5包括透气性构件64,该透气性构件在气溶胶生成材料10的第一端部16处呈透气性盖形式并且与气溶胶生成材料10的第一区域12相抵地同轴对准。透气性构件64典型地是过滤器,该过滤器例如包括醋酸纤维素纤维。

气溶胶生成制品5的各个组成部分全部由材料片材(例如,纸质包裹物26)包裹,以维持已组装制品5的各组成部分的位置关系,该各个组成部分包括经包裹的气溶胶生成材料10(该气溶胶生成材料中定位有感应加热的感受器22)、中空管状构件62、过滤器11和透气性构件64。

现在参考图10和图11,示出了与图9中所展示的气溶胶生成制品5类似的气溶胶生成制品6的第六实例,并且其中使用相同的附图标记标识对应的元素。

在气溶胶生成制品6中,透气性构件64包括孔口68,例如,狭缝或孔,该孔口被适配成接纳被定位在上述感应加热组件52的腔体54中的温度传感器70。如在图11中最佳可见的,孔口68的尺寸被设计成使得温度传感器70完全延伸到孔口68中但不从该孔口突出。有利地,孔口68的尺寸还被设计成使得其内直径与温度传感器70的外直径大致相同或略小于该外直径。在这种情况下,在将气溶胶生成制品6插入到腔体54中期间和/或在将气溶胶生成制品6从腔体54中移除期间,可以通过透气性构件64从温度传感器70的表面移除沉积物(从而清洁温度传感器70)。

现在参考图12和图13,示出了与图10和图11中所展示的气溶胶生成制品6类似的气溶胶生成制品7的第七实例,并且其中使用相同的附图标记标识对应的元素。

透气性构件64与气溶胶生成材料10的第一区域12同轴对准、但与第一区域12间隔开一定间隙,该间隙是由定位在透气性构件64与气溶胶生成材料10的第一端部16之间的中空管状构件72形成的。

如在图13中最佳可见的,温度传感器70和/或透气性构件64中的孔口68的尺寸被设计成使得温度传感器70延伸穿过透气性构件64并突出到由中空管状构件72形成的间隙中。

现在参考图14a和图14b,示出了用于制造以上参考图4所描述的气溶胶生成制品4的设备和方法。

为了将管状感应加热的感受器22定位在气溶胶生成材料10的第一区域12中,推动器74与管状感应加热的感受器22的端部接合并朝向气溶胶生成材料10移动,以将管状感应加热的感受器22从第一端部16推动到第一区域12中。气溶胶生成材料10还在第二端部18处由外部支撑构件76支撑,该外部支撑构件在感应加热的感受器22插入到第一区域12中期间形成制造设备(未示出)的一部分。

如图15所示的,推动器74可以有利地具有渐缩端部78,该渐缩端部的外直径对应于管状感应加热的感受器22的内直径,从而允许渐缩端部78插入到管状感应加热的感受器22的端部中,并确保了这两个部件之间的最佳对准和配合。

现在参考图16a和图16b并且在以上参考图14和图15所描述的实施例的变型中,在将管状感应加热的感受器22插入到第一区域12中期间,气溶胶生成材料10可以在第二端部18处由一体化支撑构件80支撑。在图16a和图16b所示的实施例中,一体化支撑构件80由过滤器11构成,该过滤器在管状感应加热的感受器22从第一端部16插入到第一区域12中之前例如通过接装纸82紧固至气溶胶生成材料10的第二端部18。

现在参考图17至图20,示出了用于制造气溶胶生成制品的设备和方法,其中,在垂直于气溶胶生成材料10的轴线的方向(由图17中的箭头表示)上并且在将管状感应加热的感受器22插入到第一区域16中期间,对第二区域14中的气溶胶生成材料10进行压缩。

特别地参考图18以及图19a至图19c,气溶胶生成材料10被定位在围绕鼓状物92的外表面而形成的多个接纳部分90(例如,凹槽)之一中。每个接纳部分90包括第一接纳区段94,该第一接纳区段对应于气溶胶生成材料10的第一区域12的位置并且不对第一区域12中的气溶胶生成材料10进行压缩。每个接纳部分90还包括第二接纳区段96,该第二接纳区段对应于气溶胶生成材料10的第二区域14的位置,并且在感应加热的感受器22从第一端部16插入到第一区域12中期间对第二区域14中的气溶胶生成材料10进行压缩。第二接纳区段96可以具有任何合适的几何形状,例如如图19a至图19c的非限制性实例所示的。

例如,在感应加热的感受器22插入到第一区域12中、位置04期间,气溶胶生成材料10在接纳部分90中由支撑鼓状物98支撑。如在图20a至图20c中最佳可见的,支撑鼓状物98的几何形状符合接纳部分90的几何形状(例如,如图19a至图19c所示的),以确保气溶胶生成材料10在接纳部分90中得到充分支撑,并且尤其确保在感应加热的感受器22插入到第一区域12中、位置04期间定位在第二接纳区段96中的气溶胶生成材料10的第二区域14得到充分压缩。

现在参考图21,示出了与以上所述的气溶胶生成制品类似的气溶胶生成制品7的第七实例,并且其中使用相同的附图标记标识对应的元素。

气溶胶生成制品7包括具有第一区域12和第二区域14的气溶胶生成材料10,其中第一区域12相对于气溶胶在制品1内的流动方向位于第二区域14的下游。

气溶胶生成制品7包括感应加热的感受器22,该感应加热的感受器被定位在下游的第一区域12中并且从第二端部18延伸到中间点20。感应加热的感受器22可以如图21所示的那样是管状的,或者可以具有例如如以上所述的任何其他合适的几何形状。

气溶胶生成制品1还包括例如包括乙酸纤维素纤维的过滤器11、以及被定位在第二端部18与过滤器11之间的中空管状构件62。气溶胶生成制品7的各个组成部分被材料片材(例如,纸质包裹物26)包裹,以确保各组成部分保持有正确的位置关系。

虽然在前述段落中已经描述了示例性实施例,但是应当理解,在不背离所附权利要求的范围的情况下可以对这些实施例做出各种修改。因此,权利要求的广度和范围不应当局限于以上描述的示例性实施例。

除非本文另外指出或上下文明显矛盾,否则本公开涵盖了上述特征的所有可能变体的任何组合。

除非上下文另外清楚地要求,否则遍及说明书和权利要求书,词语“包括”、“包含”等应以包含而非排他或穷尽的意义来解释;也就是说,以“包括但不限于”的意义来解释。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号