气溶胶生成装置

摘要

一种气溶胶生成装置包括：装置壳体，其具有用于接纳气溶胶形成基材的空腔；延伸到所述空腔中的加热元件，其用于加热接纳在所述空腔中的所述气溶胶生成制品的气溶胶形成基材；可移动的空腔底部，所述空腔底部的位置限定所述空腔的长度；以及控制部件，其适于将所述空腔底部移动到所述空腔内的选定位置，所述选定位置是所述加热元件上的纵向位置。还公开了一种用于制备供使用的气溶胶生成装置的方法。

说明书

本发明涉及气溶胶生成装置，特别涉及用于具有不同尺寸的气溶胶形成基材的气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。本发明还涉及一种制备用于这种制品的气溶胶生成装置的方法。

存在用于将棒状消耗品插入到装置的空腔中的已知电子装置。消耗品中的气溶胶形成基材的条由装置的加热元件加热，以便生成气溶胶。气溶胶形成基材条的长度与加热元件的长度之间的关系应该相关，以便能加热所有基材，以及加热基材而不加热制品的其他部分，例如过滤嘴部分。

因此，需要一种能解决现有技术装置的缺点的气溶胶生成装置。特别地，需要一种气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置相对于要加热的气溶胶形成基材的不同尺寸具有更大的灵活性。

根据本发明，提供了一种气溶胶生成装置。该装置包括装置壳体，其具有空腔，用于接纳例如气溶胶生成制品优选杆状制品的气溶胶形成基材。制品的至少一部分可以容纳在空腔中。制品的所述至少一部分包括气溶胶形成基材。优选地，制品的所有气溶胶形成基材都容纳在空腔中。该装置包括延伸到空腔中的加热元件，用于加热接纳在空腔中的气溶胶形成基材或用于加热接纳在空腔中的气溶胶生成制品的气溶胶形成基材。空腔包括可移动的空腔底部，空腔底部的位置限定空腔的长度。该装置的控制部件适于将空腔底部移动到空腔内的选定位置。优选地，该控制部件由使用者激活。优选地，使用者操作控制开关或控制按钮。

空腔底部的选定位置是加热元件上的纵向位置。可移动的空腔底部可沿着加热元件移动，因此可沿着加热元件的长度移动。选定位置优选是不同的选定位置。优选地，空腔底部可以被固定在选定位置中，例如使得在将气溶胶生成制品插入空腔中时，空腔底部不移动，优选地既不在远侧方向上移动也不在近侧方向上移动。优选地，通过激活控制部件，例如通过按下控制按钮或移动控制开关，从选定位置释放空腔底部。

优选地，空腔底部通过直接附接到空腔底部的机械装置移动。机械装置(例如柱子、导向元件或开关)可以由使用者手动地移动或通过驱动装置移动。优选地，驱动装置由气溶胶生成装置中的控制部件进行电子控制。

优选地，可移动的空腔底部可在至少一个伸出位置和一个缩回位置之间选择性地移动。缩回位置对应于空腔的最大长度。在空腔底部的缩回位置中，最大长度的气溶胶形成基材可插入空腔中。优选地，在空腔底部的缩回位置中，加热元件的最大长度可用于加热气溶胶形成基材。优选地，加热元件与气溶胶形成基材直接接触。

所述至少一个伸出位置对应于加热元件的梢端与缩回位置之间的位置。在空腔底部的伸出位置中，空腔的长度小于其最大长度。在空腔底部的伸出位置中，可将比气溶胶形成基材的最大长度小的长度插入空腔中。空腔底部的几个伸出位置对应于空腔底部的几个可选择的，优选地不同的位置。这几个伸出位置对应于可插入空腔中并与加热元件接触的气溶胶形成基材的不同长度。因此，空腔的长度和与气溶胶形成基材接触的加热元件的长度可针对要加热的气溶胶形成基材的不同长度而优化。因此，可以防止加热元件穿过气溶胶形成基材并刺入例如制品的过滤嘴部分中，在这种情况下，在加热过滤嘴部分时，可能产生令人不愉快的味道。还可以防止插入到空腔中的较长基材由于基材的该较长部分不与加热元件接触并且可能不被加热而不能有效地将气溶胶输送给使用者。相对于较短的基材，较长的基材的受热部分不会改变，这是因为加热元件以相同的长度(或深度)插入到基材上。

优选地，可移动的空腔底部包括开口，用于在该开口中引导加热元件以及沿着加热元件引导空腔底部。优选地，空腔底部中的开口是布置在空腔底部中央的中央开口。优选地，开口具有对称的形状。优选地，开口对称地布置在空腔底部中。

设计加热元件的横截面以及空腔底部中的开口的形式和尺寸，使得加热元件可在空腔底部的开口中滑动。因此，开口的形式和尺寸大于加热元件的横截面。优选地，加热元件的横截面和空腔底部的开口在形状和尺寸上彼此对应，使得空腔底部以可滑动的方式整齐地装配在加热元件上。

优选地，可移动的空腔底部是单独的板。例如，可移动的空腔底部是盘，其包括开口，加热元件延伸穿过该开口。

加热元件包括至少两个加热区域，所述至少两个加热区域可加热以加热与这些加热区域接触或在其附近的气溶胶形成基材。加热元件可包括两个加热区域、三个加热区域或更多个加热区域。优选地，加热元件包括两个加热区域。

优选地，所述至少两个加热区域是可选择性地加热的。因此，加热元件可以被构造为使得每个加热区域可以被单独加热。优选地，可以单独地控制每个加热区域的加热。可连接加热元件的两个或更多个或所有加热区域，以便可同时加热一个、两个或更多个或所有加热区域。

优选地，所述至少两个加热区域沿着加热元件的长度串联布置。

替代性地，如果使用双面加热元件，例如加热叶片，则一个加热区域可以布置在加热元件的一侧，而另一加热区域可以布置在加热元件的对侧。优选地，两侧的两个加热区域在加热叶片的不同长度上延伸。

优选地，可移动的空腔底部的选定位置对应于加热元件的加热区域的远端。空腔底部由此可以定位在缩回位置，优选地在所有加热区域的远侧。或者，空腔底部可以定位在位于两个加热区域之间的伸出位置。优选地，仅对加热元件的一个加热区域或多个加热区域加热，所述一个加热区域或多个加热区域被布置成靠近空腔底部(相对于空腔的插入端)。

气溶胶形成基材只能在空腔中向下布置到空腔底部。因此，通过将加热限制到这样的近侧布置的加热区域，可以节省电力并且可以实现延长的电池电力输送。另外，加热可限制在存在气溶胶形成基材的加热区域。因此，优选地，空腔中不存在基材的部分不被加热。

“近侧”被理解为装置的口端方向或将气溶胶生成制品插入装置中所处的装置端部。“近侧”还限定与气溶胶生成制品的过滤嘴端相对的位置。因此，“远侧”被理解为装置的相对端，与近端相反或与空腔相反。“远侧”还限定与气溶胶生成制品的气溶胶生成基材端相对的位置。

气溶胶生成装置包括电力控制部件。

可以将电力提供给加热元件的所有加热区域，或者仅提供给加热元件的一个或一些加热区域。优选地，电力控制部件适于根据可移动的空腔底部相对于加热元件的选定位置来调整对加热元件的电力供应。因此，优选地，加热元件的电力供应取决于沿着加热元件布置的空腔底部的位置。优选地，进入加热元件的电力针对一个或多个待加热的加热区域的大小而调整。例如，与空腔底部处于缩回位置时进入加热元件的电力相比，当空腔底部处于伸出位置时进入加热元件的电力可以降低。

作为加热元件的启动过程，可以为整个加热元件或加热元件的所有加热区域提供电力并加热。由此，可以更快地对加热元件加热。然而，在常规吸烟过程中，优选地，仅激活与气溶胶形成基材接触的加热区域。

加热区域可以被加热到比另一个加热区域更高的温度。例如，一个加热区域可能旨在导致从基材的一部分释放比第二加热区域从基材的另一部分释放更多的气溶胶形成物质。替代性地或另外，一个加热区域可能旨在加热第一类型的气溶胶形成基材，而另一加热区域可能旨在加热第二类型的气溶胶形成基材。当从不同的基材释放特定物质时，第一类型的气溶胶形成基材和第二类型的气溶胶形成基材的温度可能会不同。

优选地，不同的加热区域可加热到相同的温度。优选地，不同的加热区域可独立于加热区域的大小而加热至相同温度。优选地，不同的加热区域可以通过传递到加热区域的相同电力被加热到相同温度。特别地，优选将大的加热区域加热到与小的加热区域相同的温度。

在加热元件的加热区域中形成加热路径的一个或多个加热轨道可以在尺寸和布置上变化，例如轨道的宽度或轨道的长度。每个加热区域中的一个或多个加热轨道可以例如在尺寸和布置上进行适配，使得可以利用来自气溶胶生成装置中的电源的相同电力，在每个加热区域中产生相同的温度。通过特定地选择加热元件上的加热区域的加热轨道的材料，也可以改变不同加热区域的相同或不同温度。例如，由于材料的电阻率不同，可以在不同的加热区域中使用铂、金和银以达到不同的温度。

可移动的空腔底部可包括电连接件，这些电连接件将气溶胶生成装置的电源电连接到加热元件的电加热轨道，特别是将气溶胶生成装置的电源电连接到加热元件的加热区域的加热轨道。优选地，空腔底部的电连接件被连接到恰好要加热的那个加热区域或那些加热区域的电加热轨道。优选地，没有建立从电源到布置在空腔底部远侧的加热区域的加热轨道的电连接。

在根据本发明的装置的一些实施方案中，可移动的空腔底部可移动至抽出位置，以用于从加热元件移除用过的气溶胶形成基材，优选用于从空腔中抽出用过的气溶胶形成基材。优选地，抽出位置基本上对应于在加热元件的梢端处的空腔底部的位置。根据空腔和加热元件的构造，抽出位置可以对应于空腔的敞开的插入端。

空腔底部的伸出位置总是对应于比用于抽出用过的基材的抽出位置更大的空腔的长度。伸出位置允许将制品的一定长度的气溶胶形成基材插入空腔中并加热所述基材。在抽出位置，应将基材从空腔中移除。

空腔底部沿着加热元件移动到抽出位置可以具有对加热元件以及空腔壁进行清洁的功能。

优选地，该装置具有一个缩回位置、至少一个伸出位置和一个抽出位置。优选地，空腔底部可从缩回位置移动到所述至少一个伸出位置以及抽出位置，反之亦然。

优选地，空腔底部可以可释放地固定在这些位置中的任何一个位置中、在缩回位置中、在至少一个伸出位置中以及在抽出位置中。

优选地，进行固定以使得空腔底部不可移动，例如当将气溶胶生成制品插入空腔中时，优选地空腔底部既不在远侧方向上移动也不在近侧方向上移动。优选地，通过激活控制部件，例如通过按下控制按钮或移动控制开关或激活释放机构，例如旋转锁，可以从相应位置释放空腔底部。

优选地，加热元件布置在空腔的轴向中心中。优选地，加热元件沿着空腔的纵向轴线延伸到空腔中。

优选地，加热元件是加热叶片或加热销。加热叶片或加热销贯穿可移动的空腔底部的开口。

优选地，加热元件在加热元件的梢端处设置有尖头，以便于将加热元件插入成气溶胶形成基材中。

还提供了一种气溶胶生成系统，其包括根据本发明并且如本文所述的气溶胶生成装置。包含气溶胶形成基材的气溶胶生成制品将被容纳在空腔中，其中加热元件的梢端与可移动的空腔底部之间的距离对应于气溶胶生成制品中的气溶胶形成基材的长度。当加热元件包括至少两个加热区域时，则优选地，激活的加热区域在加热元件的长度方向上的长度总和基本上对应于制品中的气溶胶生成基材的长度。因此，优选地，加热元件的可加热区域的长度基本上对应于待加热的基材的总长度。这样，基材不会因不能加热而浪费，也不会加热没有基材的加热元件区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于制备根据本发明并且如本文所述的气溶胶生成装置的方法。该方法包括以下步骤：在气溶胶生成装置的装置壳体中将空腔的空腔底部沿着装置的加热元件的长度并在该长度内，从空腔中的某位置，优选空腔中的缩回位置或抽出位置移动至相对于加热元件的选定位置，从而限定空腔的长度，该长度比空腔的最大长度小。

选定位置是沿着加热元件的长度的，在加热元件的梢端远侧的某处。选定位置不对应于缩回位置，该缩回位置对应于空腔的最大长度。选定位置也不对应于抽出位置(支持用过的基材弹出)。加热元件延伸到装置的空腔中。该方法的后续步骤包括将气溶胶生成制品的气溶胶形成基材接纳在空腔中，以通过加热元件加热气溶胶形成基材，其中所述基材的长度小于空腔的最大长度。

优选地，该方法还包括以下步骤：从电源向加热元件供应电力，并分别根据可移动的空腔底部相对于加热元件或相对于空腔的选定位置来调整所供应的电力。由此，待加热的加热元件的加热区域的大小与空腔底部的位置和空腔的长度直接相关。

优选地，该方法包括将空腔底部定位在加热区域的远端。

该方法可以包括将空腔底部固定在伸出位置，将空腔底部固定在缩回位置，将空腔底部固定在抽出位置。该方法可以仅包括这些固定步骤中的一个步骤、全部步骤或任何组合。

根据本发明，已经描述了与气溶胶生成装置有关的方法的其他特征和优点。

本发明进一步参照实施方案进行描述，这些实施方案借助于下列各图进行说明，其中：

图1示出了气溶胶生成装置的横截面，其中空腔底部处于伸出位置；

图2是加热叶片的透视图，其中空腔底部处于缩回位置和伸出位置；

图3是具有两个加热区域的加热叶片上的加热轨道的示例的示意图；

图4是本发明的加热原理的示意图；

图5是空腔底部的移动机构的示意图；

图6是空腔底部的另一移动机构的示意图；

图7示出了图6的移动机构的空腔底部。

图1示出了包括装置壳体1的气溶胶生成装置。装置壳体1的近侧部分包括用于接纳气溶胶形成基材例如气溶胶生成制品的空腔10。装置壳体1的远侧部分包括电池11以及用于操作和控制装置的PCB电子器件12。

空腔10的侧壁由装置壳体1的内壁100形成。优选地，侧壁100形成用于接纳杆状气溶胶形成基材的圆柱形空腔。优选地，腔体10的侧壁100由抽出器的侧壁形成。空腔10的底部由可移动盘101形成。盘101可在空腔10中沿着空腔10的纵向轴线移动。

连接到电子器件12和电池11的加热叶片13延伸到空腔10中。叶片13布置在空腔10的轴向中心中。

在图1中，底部101未布置在空腔10中的最大缩回位置，而是布置在空腔10中的叶片13的长度的大约三分之一处的伸出位置。

可选择图1中的叶片13的梢端130与空腔底部101之间的距离，以接纳具有例如12mm的长度的气溶胶形成基材。然后可以选择与空腔最大长度相对应的叶片13的梢端130与空腔底部101的缩回位置之间的距离，以接纳具有例如17mm的长度的气溶胶形成基材。因此，梢端130与空腔底部101之间的距离132在图1的伸出位置中约为11.75mm，而梢端与空腔底部的缩回位置之间的距离133约为16.75mm。

空腔底部101可以优选地向上移动到加热叶片13的梢端130，但是优选地使得空腔底部101仍然与加热叶片13接触。在空腔底部101的这个抽出位置中，先前在空腔中的气溶胶形成基材或气溶胶生成制品已经基本上由空腔底部101移出了空腔10。由此，可以容易地从空腔10中移出基材或制品。

优选地，空腔底部101可以固定在最大缩回位置中、在伸出位置中以及在抽出位置中。例如，通过激活激活按钮、开关或将空腔底部固定在相应位置的固定机构或锁定机构的电子或机械释放来释放或克服这种固定。

在图2中，出于说明目的，示出了加热叶片13，其中空腔底部101处于缩回位置2和伸出位置22。空腔底部101包括矩形开口，叶片13穿过该矩形开口。空腔底部101可沿着叶片13从缩回位置2移动到伸出位置22，反之亦然。

取决于可用的或将被加热的气溶胶形成基材的数量或大小，空腔底部101沿着加热叶片13定位，留下加热叶片的或多或少的表面与被推到加热叶片13上方的气溶胶形成基材接触。因此，如果空腔底部在伸出位置22中，则减小可用于插入气溶胶形成基材的空腔10的长度。

图3示出了具有两个加热区域24、25的加热叶片13的示例：朝向梢端130或加热叶片13的近端的一个加热区域25和朝向加热叶片13的基部或远端的一个加热区域24。

两个加热区域24、25产生两种加热选择。一种加热选择是对加热区域25本身加热，因此仅对加热叶片13表面积的约2/3加热。第二种加热选择是加热两个加热区域24+25，从而对加热叶片13的整个表面加热(除非加热叶片未布置在空腔内并与电子器件接触)。

加热区域25的长度(其中该长度是沿着叶片13的纵向轴线300测量的)可用于加热短的基材条，例如短烟草条，并且组合的加热区域24+25的长度可用于加热较长的基材条，例如较长的烟草条。

优选地，加热区域25的长度对应于装置中使用的常规热棒的基材条的长度，例如12mm的气溶胶形成基材的长度(或对于抽吸约14口，约6克)。因此，则加热区域24+25优选地对应于特大棒的基材条的长度，例如17mm的气溶胶形成基材的长度(或对于抽吸约18口，约8.5克)。

图3所示的叶片13的设有电触点112的部分没有布置在空腔10中，并且优选地不被加热。

叶片13设置有加热轨道240、250，这些加热轨道形成用于对加热叶片13的各个加热区域24、25加热的加热路径。在图3的示例中，在加热区域24中，电阻轨道240横向于加热叶片13的纵向轴线300布置，并且在加热区域25中，电阻轨道250平行于加热叶片13的纵向轴线300布置。

尽管这是两个加热区域的示例，但是对于两个或更多个加热区域，加热轨道的其他布置也是可能的。特别地，可以选择加热轨道的长度、宽度和布置，以在各个加热区域中达到一定温度。特别地，可以选择加热轨道的长度、宽度和布置，以便在不同的加热区域中实现相同或不同的特定温度。

图4的示意图示出了装置的电力和控制部分11、12以及连接到电力和控制部分11、12的加热叶片13。抵靠加热叶片13的梢端130推动例如杆状气溶胶生成制品的圆柱形气溶胶形成基材条4。优选地，基材条4定位在加热叶片13上方，使得基材条4的整个长度布置在加热叶片13上方并与加热叶片13接触。加热叶片13包括沿着加热叶片13的长度串联布置的四个加热区域26、27、28、29。

优选地，加热区域26、27、28、29可以被单独地激活，以便仅对加热叶片13的特定部分加热。优选地，加热区域是单独的区域，这些区域限定了从叶片的梢端130开始的加热区域(加热区域29)，在该区域中，梢端130首先被插入基材条4中，延伸至叶片13的底部(在加热区域28，然后是27，然后是26上方)。

在一个优选的实施方案中，例如当布置在最远侧的加热区域26被激活时，区域26与叶片的梢端130之间的所有加热区域27、28、29也被激活(当加热区域28被激活时，仅加热区域29被激活)。因此，从叶片13的基部开始(或者就激活的区域28和29而言，从叶片的大约中间位置开始)的不同激活加热区域的累积长度优选地与气溶胶生成制品中的气溶胶形成基材条4的总长度相同或相似。最优选地，气溶胶形成基材条4的长度略大于加热区域的总长度，使得叶片13的梢端130也被基材4覆盖并且基材4以如下最有效的方式被加热：首先加热所有基材，从而使所有基材的物质可供使用者使用；其次，不加热基材就不加热任何区域，即仅将能量用于加热基材。例如，基材比基材所覆盖的累积加热区域的总长度或空腔中的加热叶片的长度长约0.25mm。通常，叶片13的梢端区域与最梢端或最近侧布置的加热区域29一起被加热。

每个加热区域26、27、28、29和整个加热叶片13分别设有对应的不同的连接电阻加热轨道260、270、280、290，从而允许选择性地激活每个加热区域26、27、28、29。加热轨道260、270、280、290连接到装置的电源和电子部分11、12。

加热区域的激活通常可以由装置管理。

优选地，向加热叶片13移动空腔底部(图4中未示出)并将其相对于加热叶片定位在几个不同的位置。空腔底部101有四个选定位置，其中最远侧位置对应于缩回位置2。如果空腔底部101位于缩回位置2中，则加热叶片13的整个长度和所有加热区域26、27、28、29都可用于加热气溶胶形成基材4。其他选定位置对应于限定叶片13的不同尺寸的加热部分的不同伸出位置22。空腔底部101可以位于加热区域之间，优选地使得仅整个加热区域可用于加热基材。空腔底部101可以设有相应的电连接件，以便专门将电子和电力部件11、12连接到布置在空腔底部近侧的加热区域26、27、28、29的加热轨道260、270、280、290。替代性地，电子和电力部件11、12作用于表示空腔底部的位置信息的信号，而以电子方式控制向加热轨道的电力供应。

图5是空腔底部101的示例，其具有盘形形状和三个规则排列的柱子53。柱子53与盘的圆周齐平地附接，使得盘可以沿着空腔10移动。装置中的驱动机构(未示出)连接至柱子53，并使空腔底部101经由柱子53沿着加热叶片13移动。优选地，该装置包括按钮，该按钮在被按下时触发该装置的电子器件中的信号，该电子器件控制驱动机构将空腔底部101移动到由按钮选择的空腔10中的位置。

图6示出了机械移动的空腔底部101的示例。例如，由抽出器或直接由装置壳体1形成的空腔壁包括沿着空腔10的长度或沿着空腔10的长度的一部分纵向布置的四个导轨51。例如，导轨51是在导轨51中引导空腔底部101的凹槽或狭缝。

狭缝或凹槽对应于布置在盘形空腔底部101的圆周处的引导件50、52。图7中更详细地示出的空腔底部101包括居中布置的矩形开口1010，供加热叶片13穿过。空腔底部101还包括规则地围绕盘的圆周布置的四个引导件。三个引导件是从盘的平面径向向外延伸的突起52。一个引导件是开关50。开关50可以是由使用者将空腔底部101移动到其选定位置而直接操作的手动开关。开关50也可是内部开关，其连接至适当的供使用者操作的机械外部开关。在一些实施方案中，防止空腔10与环境之间的直接连接，例如防止直接空气路径从环境到达空腔10可能是有利的。