用于气溶胶生成装置的可缩回加热器

摘要

本发明涉及一种用于生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置。该装置包括壳体、被构造成接收含有气溶胶生成基质的气溶胶生成制品(16)的加热室(12)、以及加热元件(14)。加热元件布置在加热室中。加热元件被构造成布置在第一位置，在该第一位置，加热元件穿透气溶胶生成基质，并且加热元件被构造成布置在第二位置，在该第二位置，加热元件至少部分地从加热室缩回。加热元件被构造成在从加热室缩回期间相对于壳体移动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置。

背景技术

加热气溶胶生成基质(诸如烟草)但不使其燃烧的气溶胶生成装置是已知的。这些装置将气溶胶生成基质加热到足够高的温度以产生气溶胶供使用者吸入。

这些气溶胶生成装置通常包括加热室，其中，加热元件布置在加热室内。包括气溶胶生成基质的气溶胶生成制品可插入到加热室中，并且由加热元件加热。在气溶胶生成制品耗尽之后，从加热室中移除气溶胶生成制品，并且插入新鲜的气溶胶生成制品。在加热元件上方推动气溶胶生成制品，并且加热元件因此穿透到气溶胶生成制品的气溶胶生成基质中。在移除气溶胶生成制品期间，不需要的气溶胶生成基质的残留物可保留在加热室中，并且粘附到加热元件。

因此，需要一种减少或消除加热室中和加热元件上不需要的残留物的气溶胶生成装置。

发明内容

为了解决这个目标和另外的目标，本发明提出了一种用于生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置。该装置包括壳体、被构造成接收含有气溶胶生成基质的气溶胶生成制品的加热室、以及加热元件。加热元件布置在加热室中。加热元件被构造成布置在第一位置，在该第一位置，加热元件穿透气溶胶生成基质，并且加热元件被构造成布置在第二位置，在该第二位置，加热元件至少部分地从加热室缩回。加热元件被构造成在从加热室缩回期间相对于壳体移动。

通过将加热元件构造成可缩回的，加热元件可以在包括气溶胶生成基质的气溶胶生成制品从加热室移除之前从加热室缩回。在这点上，在移除制品期间，气溶胶生成制品可能将气溶胶生成基质的残留物留在常规装置中的加热室中和加热元件上。

特别地，气溶胶生成装置的加热元件可被构造为加热针或加热叶片，该加热针或加热叶片穿透到气溶胶生成制品的气溶胶生成基质中。因此，在将气溶胶生成制品插入到加热室期间在加热元件上方推动气溶胶生成制品，并在基质耗尽时从加热室中拉出。将气溶胶生成制品拉离加热元件可能使来自气溶胶生成基质的小碎屑或其他材料松动。这些残留物可能是不需要的，并且在移除气溶胶生成制品之后可能粘附到加热室的壁和加热元件。本发明使得加热元件能够从加热室缩回，使得气溶胶生成制品可以容易地被使用者移除，同时减少或防止气溶胶生成基质的残留物保留在加热室中和加热元件上。

术语“可缩回”表示加热元件的移动，使得加热元件从加热元件布置在加热室中的第一位置移动到加热元件基本上不再布置在加热室中的第二位置。在这点上，加热元件可以从加热室完全缩回。加热元件还可以部分地从加热室缩回。在这点上，加热元件从加热室缩回至少50％。这意味着，在第一位置位于加热室中的加热元件的50％在第二位置不再位于加热室中。优选地，在加热元件的第二位置，加热元件的70％、80％或至少90％从加热室缩回。

气溶胶生成装置包括壳体。壳体可以是实心壳体。壳体可以是外壳体。气溶胶生成装置的所有部件容纳在壳体中。气溶胶生成装置的所有部件可以由壳体环绕。壳体可以覆盖气溶胶生成装置的所有部件。加热室优选地布置在壳体中。壳体可以包括诸如电源和控制器的另外的元件，如下文更详细地描述的。在加热元件的缩回期间，加热元件相对于壳体移动。换句话说，在加热元件的缩回期间，壳体在加热元件移动时保持静止。优选地，在加热元件从加热室缩回期间加热元件移动时，加热室保持静止。在加热元件从加热室缩回期间，气溶胶生成制品优选地保持静止。优选地，在加热元件从加热室缩回期间，加热元件相对于气溶胶生成装置的另外的元件移动。作为示范，在加热元件从加热室缩回期间，加热元件相对于电源移动。在加热元件从加热室缩回期间加热元件可相对于控制器移动。电源和控制器中的一者或多者可以是静止的，而加热元件可以被构造成可移动的以用于从加热室吸引加热元件。优选地，除了加热元件之外气溶胶生成装置的所有部件在加热元件从加热室缩回期间保持静止。

加热室可以具有中空管状形状，以用于插入具有类似于常规香烟的圆柱形形状的气溶胶生成制品。用于插入制品的加热室的开口可以是圆形的。加热元件可被构造为布置在加热室中心的加热叶片。

在加热元件缩回之后加热元件可被推回到加热室中。可以在插入气溶胶生成制品之前或者在移除耗尽的制品之前利用加热元件的缩回。从使用过的气溶胶生成制品缩回加热元件可以减少加热元件上和加热室中的气溶胶沉积物和气溶胶生成基质残留物。这些效果可以由于加热元件与气溶胶生成制品之间的摩擦减小以及加热元件的限定缩回移动得以实现。将加热元件推入到加热室中可以在将制品插入到加热室中之后使用。加热元件可以在推动期间穿透到制品中包含的气溶胶生成基质中，并且随后被操作用于生成气溶胶。

加热室可包括在加热室的基部中的开口，并且加热元件可被构造成通过开口缩回。

加热元件可以可滑动地布置在开口中。在正常操作期间，加热元件可以在加热室下方附接到装置，并且通过开口进入加热室中。可以通过使加热元件滑动通过开口并进一步远离加热室进入气溶胶生成装置中来缩回加热元件。在加热元件缩回期间加热元件可一直滑动通过开口，使得加热元件在缩回后不再布置在加热室中。加热元件可以通过开口缩回，直到只有加热元件的尖端保持在加热室中为止。以这种方式，可以防止气溶胶生成基质通过开口进入气溶胶生成装置。开口可以被构造为狭窄缝隙。狭窄缝隙可以在加热元件被构造为加热叶片时实现加热元件的移动，并且可以在加热元件移动期间从加热元件刮掉气溶胶生成基质的残留物。

所述装置还可以包括连接到加热元件的缩回机构。

缩回机构可被构造成促进加热元件从加热室缩回。缩回机构可以以加热元件能够借助于缩回机构移动的方式连接到加热元件。缩回机构还可以促进将加热元件推回到加热室中。

所述装置还可以包括电源和控制器，其中控制器可被配置成控制向缩回机构的电力供应。

控制器可包括处理器。控制器可以与电源和缩回机构连接。电源可以配置为电池。控制器可以包括用于控制缩回机构的缩回控制器和用于单独地控制加热元件的加热控制器。

缩回机构可以被构造为电驱动机构，包括电动机(优选线性电动机)、气动机构、液压机构、电磁机构、压电机构、超声机构或重力机构中的一者或多者。

缩回机构优选地促进加热元件的线性运动。加热元件的线性运动优选地使得加热元件可以从加热室中的第一位置移动到基本上离开加热室并且在气溶胶生成装置内的第二位置。

缩回机构可以被构造为机械机构，包括滑动器机构、螺旋机构、悬臂机构、推动机构、拉动机构、弹簧机构、弹性机构、滚轮机构和齿轮机构或磁机构或温敏机构中的一者或多者。

温敏机构可以通过形状记忆材料、双金属或由于温度变化改变形状和/或尺寸的任何其他材料实现。在缩回机构的这种构造中，优选地，在停用加热元件之后的较低温度将导致缩回机构将加热元件从加热室缩回。加热器的激活以及因此温度的增加可以通过使缩回机构变热将加热元件推入到加热室中。

加热元件可包括多个加热区。加热区可被构造成被加热到不同温度。因此可以加热待由加热元件加热的气溶胶生成基质的不同部分。不同区域可以被构造成是单独可控的和可操作的。

缩回机构可以包括形状记忆合金、形状记忆聚合物、形状记忆陶瓷和双金属中的一者或多者。缩回机构可以被构造成改变其形状，以从加热室缩回加热元件并将加热元件推入到加热室中。缩回机构的形状变化可以由特定温度范围、具有特定波长的光、施加电力、施加磁场、其他物理触发器或化学触发器诱发。

缩回机构可被构造成将加热元件定位在第一位置与第二位置之间，在第一位置加热元件不缩回，在第二位置加热元件完全缩回。因此，可以通过缩回机构实现中间位置。这些中间位置可例如用于加热气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质的不同区段。缩回机构可被构造成将加热元件定位在固定或连续的中间位置。

缩回机构可以包括支撑元件和引导件，其中加热元件可连接到支撑元件，并且其中支撑元件可以可滑动地连接到引导件。

支撑元件可被构造成用于形成加热元件的基部。因此，支撑元件可以具有在加热元件缩回期间牢固地保持加热元件的功能。引导件可被构造成用于实现加热元件远离加热室(缩回)并且返回到加热室中(推动或拉伸加热元件)的线性移动。因此，引导件优选地沿着加热室的纵向轴线或平行于加热室的纵向轴线布置。引导件优选地布置在气溶胶生成装置的壳体内。引导件可以被固定，而支撑元件可以被构造成可移动的。引导件与支撑元件之间的连接可以通过任何已知的方式(例如蜗轮)实现。

缩回机构可以包括用于使加热元件朝加热室偏置的偏置机构，优选地是弹簧。

偏置机构(例如弹簧)可有助于作用在加热元件上的力将加热元件朝加热室偏置。因此，当缩回机构未被激活时，偏置机构可以促进加热元件牢固地定位在加热室内。另外，在缩回机构已经将加热元件从加热室缩回之后，偏置机构可以实现在缩回机构停用之后将加热元件推回到加热室中。

所述装置可以包括连接到缩回机构的多个加热元件。所述装置可以包括各自连接到一个或多个加热元件的多个缩回机构。优选地，加热室包括在加热室的基部中的多个开口，并且加热元件可被构造成通过开口共同地缩回。

可以使用多个加热元件并且将其连接到单个支撑元件。这些多个加热元件可以用于更均匀地加热气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质。当多个加热元件一起连接到单个支撑元件时，所有加热元件可以优选地从加热室中一起缩回并推回到加热室中。替代性地，可提供具有相应支撑元件和相应加热元件的多个缩回机构。然后，这些单独的缩回机构可以用于将多个加热元件彼此分开地从加热室缩回或者推入到加热室中。此实施例可用于通过不同的加热元件加热气溶胶生成基质的不同区段。可以这种方式实现不同的加热方案。

缩回机构可被构造成在通过缩回机构将加热元件从加热室缩回之后将加热元件推入到加热室中。

在使用者将新鲜的气溶胶生成制品插入到加热室之后可以利用对加热元件的推动。因此，使用者可以轻松地将气溶胶生成制品插入到加热室中，因为在加热元件与被插入的气溶胶生成制品之间没有产生滑动摩擦。在插入气溶胶生成制品之后，加热元件被推入到加热室中，从而穿透气溶胶生成制品。在激活加热元件之后，加热元件可被推入到加热室中，加热元件由加热室加热。可以设置夹持装置以用于在将加热元件推入到加热室中期间将气溶胶生成制品牢固地保持在加热室内。夹持装置可以被构造为针或类似于制动蹄的元件。

所述装置还可以包括激活机构，优选地为推动按钮，其中当激活激活机构时，加热元件可从加热室缩回。

激活机构可以是使用者通过其指示他想使用气溶胶生成装置的机构。因此，激活机构优选地设置为按钮。然而，激活机构还可以具有不同的构造，诸如通信接口。通信接口可连接到外部装置，例如智能手机或智能手表，以便使用者可以通过外部装置从外部激活激活机构。

使用者可以在将气溶胶生成制品插入到加热室中之前激活激活机构。然后，加热元件可从加热室缩回，以便于将制品插入到加热室中。在操作之前，使用者可以使用激活机构将加热元件推回到加热室中，从而穿透制品。在操作装置以及制品耗尽之后，使用者可以使用激活机构从加热室缩回加热元件，以用于取出耗尽的制品。

加热元件可在加热室内居中排列，并且可以被构造成可沿着加热室的纵向中心轴线缩回。

加热室的基部中的开口可以包括清洁元件，所述清洁元件被构造成在加热元件从加热室缩回期间从加热元件移除残留物。

清洁元件优选地被构造成在加热元件从加热室缩回期间从加热元件的表面移除不需要的残留物。清洁元件可固定到加热室。清洁元件可以构造成可移除的。清洁元件优选地与加热元件的表面齐平地定位，使得在缩回期间从加热元件的表面上刮掉不需要的气溶胶生成基质的残留物。加热元件可被构造成通过摩擦、刷、刮擦、擦拭或任何其他操作移除加热元件的表面上的不需要的残留物。加热元件可以紧挨着加热室的基部处的开口布置。清洁元件可以具有环形形状。清洁元件可以包括刷子、微纤维丁香和泡沫中的一个或多个。清洁元件可围绕加热元件的外圆周。清洁元件可以包括被构造成直接接触加热元件并且环绕加热元件的外圆周的珠。

本发明还涉及一种用于从气溶胶生成装置的加热室缩回加热元件的方法。所述方法包括以下步骤：

i)设置气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括壳体、被构造成接收含有气溶胶生成基质的气溶胶生成制品的加热室，以及加热元件，其中，所述加热元件布置在所述加热室中，并且其中，所述加热元件被构造成布置在第一位置，在第一位置，所述加热元件穿透所述气溶胶生成基质，并且所述加热元件被构造成布置在第二位置，在第二位置，所述加热元件从所述加热室至少部分地缩回，并且其中，所述加热元件被构造成在从所述加热室缩回期间相对于所述壳体移动；以及

ii)从所述加热室缩回所述加热元件。

附图说明

将参考附图在下文更详细地描述本发明，附图示出：

图1：根据本发明的具有缩回的和推进的加热元件的气溶胶生成装置；

图2：根据本发明的具有不同构造的缩回机构和加热元件的气溶胶生成装置；

图3：根据本发明的具有不同激活机构的气溶胶生成装置；

图4：根据本发明的具有清洁元件的气溶胶生成装置；以及

图5：缩回机构的构造，其中，缩回机构包括形状记忆材料。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的气溶胶生成装置。气溶胶生成装置包括壳体10，该壳体具有加热室12。在加热室12内，可以布置加热元件14。在图1的左侧部分(图1A)中，加热元件14从加热室12缩回。在图1的右侧部分(图1B)中，加热元件14位于加热室12内。换句话说，在图1B中加热元件14被推入到加热室12中。包括气溶胶生成基质(例如烟草)的气溶胶生成制品16可插入到加热室12中。当加热元件14从加热室12缩回时，气溶胶生成制品16不接触加热元件14或仅轻微接触加热元件14的尖端。当加热元件14被推入到加热室12时，加热元件14穿透到气溶胶生成制品16中。

气溶胶生成装置还包括缩回机构18。缩回机构18被构造成从加热室12缩回加热元件14，并将加热元件14推入到加热室12中。缩回机构18通过控制器20控制。控制器20可以包括不同的元件，例如用于控制缩回机构18的缩回控制器22。控制器20还可以包括用于控制加热元件14的操作的加热控制器24。加热控制器24可以被配置成在气溶胶生成装置的操作期间激活加热元件14，并且在气溶胶生成装置未操作时，停用加热元件14。控制器20连接到电源26。电源26优选地被配置为电池。加热控制器24控制从电池朝加热元件的电功率的供应。缩回控制器22和加热控制器24被配置成单独可控的。加热元件14因此可以独立于加热元件14的操作被缩回和推动。

缩回机构18包括支撑元件28，加热元件14连接到该支撑元件。支撑元件28连接到引导件30，该引导件被构造成使得支撑元件28可在加热元件14的缩回和推动期间沿引导件30滑动。引导件30沿加热元件14的纵向轴线延伸，使得在缩回和推动期间加热元件14的移动也沿着加热室12的纵向轴线或与该纵向轴线平行。引导件30优选地包括锯齿，支撑元件28包括斜齿轮，以实现蜗杆驱动。

图2示出了缩回机构18的不同实施例。在图2A和2B中，被构造为弹簧的偏置元件32描绘为用于使缩回机构18的支撑元件28朝加热室12偏置。以此方式，在不操作缩回机构18时加热元件14被推入到加热室12中。另外，在加热元件12从加热室14缩回之后，将加热元件14推入到加热室12中变得简单。在这点上，偏置元件32可以在缩回机构18被停用时将加热元件14推回到加热室12中。另外，缩回机构18可以与偏置元件32一起辅助将加热元件14推回到加热室12中，并且可能推入到气溶胶生成制品16中。偏置元件32连接到支撑元件28和加热室的基部。

图2C示出了一个实施例，其中设置两个独立但一起连接到缩回机构18的单个支撑元件28的加热元件14。优选地，在加热室12的基部中设置两个开口，以促进两个加热元件14的缩回和推动。

在图2D中，也设置了两个加热元件14。与图2C相比，在图2D的实施例中，两个加热元件14设置有单独的缩回机构18。在此实施例中，加热元件14可以彼此分开地从加热室12缩回并推入到该加热室中，例如用于加热插入的气溶胶生成制品的不同部分。

图2E示出了组合图2C和2D所示的实施例的实施例。在这点上，设置两个单独的缩回机构18，其中一个缩回机构18包括一个加热元件14，一个缩回机构18包括两个加热元件14。

根据需要，所需的很多个缩回机构18可以设置有所需的很多个加热元件14。

图3示出了操作缩回机构18的不同实施例。在图3A中，缩回机构18由使用者34操作。在这点上，支撑元件28包括可以由使用者34操作的突出部。使用者34可沿着引导件30滑动支撑元件28，从而移动加热元件14。因此，使用者34可以手动地从加热室12缩回加热元件14，并将加热元件14推回到加热室12中。突出部可以通过装置的壳体10中的狭缝突出以使使用者可接近，而引导件30以及支撑元件28的其余部分被布置在壳体10内。

在图3B中，缩回机构18通过诸如按钮的激活机构36操作。当操作按钮时，使用者可以从加热室12缩回加热元件14，或将加热元件14推回到加热室12中。

图3C示出了一个实施例，其中激活机构36通过通信接口以及外部装置(例如，智能手机或智能手表38)实现。

图4示出了清洁元件40，该清洁元件用于在从加热室12缩回和推入到加热室期间清洁加热元件14。清洁元件30围绕加热室12的基部处的开口布置。清洁元件30与加热元件14齐平地定位，使得气溶胶生成基质的残留物或气溶胶在加热元件14从加热室12缩回并进入气溶胶生成装置中期间自动从加热元件14移除。通过清洁元件，还防止气溶胶生成基质或其他残留物通过加热室12的基部中的开口进入气溶胶生成装置。如在图4C中可见，加热元件14未完全从加热室12缩回。加热元件14的尖端保持在加热室12中。加热元件14可以缩回以与加热室的基部对准。

图5示出了缩回机构18的不同实施例，其中缩回机构18包括形状记忆材料，例如形状记忆合金、形状记忆聚合物或形状记忆陶瓷。还可以使用双金属。图5A示出了缩回机构18包括形状记忆材料的实施例。该材料允许加热元件在不同位置之间移动。在第一位置，加热元件部分地或完全地从加热室缩回。在第二位置，加热元件部分地或完全地插入到加热室中，并穿透气溶胶形成制品的气溶胶形成基质。在第三位置，加热元件完全推入到加热室中，并且加热气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质的其他部分。在图5所示的所有实施例中，通过加热和冷却缩回机构18来操作缩回机构18。优选地，缩回机构18在变热时将加热元件12推入到加热室10中，并在冷却时从加热室10缩回加热元件12。缩回机构18优选地由控制器20将电能从电源26供应到缩回机构18来加热。

图5B示出了缩回机构18包括多个弯曲条带的实施例。当条带被加热时，条带的曲率改变，从而将加热元件推向气溶胶形成基质。图5C示出了缩回机构18包括形状记忆元件的实施例，该形状记忆元件被构造成推动或拉动悬臂以移动加热元件。图5D示出了缩回机构18包括形状记忆材料的卷绕线圈的实施例。当加热时，线圈开卷并移动加热元件12。图5E示出了缩回机构18包括形状记忆材料和铰链的实施例。铰链改变移动加热元件的悬臂机构的位置。图5F示出了一个实施例，其中缩回机构18包括多个形状记忆元件，诸如线圈或弹簧，所述多个形状记忆元件合作以调节加热元件的位置。图5G示出了一个实施例，其中缩回机构18包括可通过收缩将加热元件拉入到加热室中的一个或多个形状记忆弹簧或线圈。线圈围绕缩回机构18的中心轴线元件布置。图5H示出了缩回机构18包括被构造成执行相反动作的多个形状记忆部件的实施例。一个形状记忆元件或元件组将加热元件从一个位置移动到另一个位置。另一形状记忆元件或元件组将加热元件移回到原始位置。