1.本发明涉及用于气溶胶供应设备的加热器装置并涉及气溶胶供应设备。


背景技术：

2.诸如香烟、雪茄等的抽吸制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经尝试通过生产在不燃烧的情况下释放化合物的产品来提供这些燃烧烟草的制品的替代物。这种产品的示例是通过加热材料而不是燃烧材料来释放化合物的加热设备。该材料可以是例如烟草或可能含有尼古丁或可能不含尼古丁的其他非烟草产品。


技术实现要素：

3.根据本公开的第一方面，提供了一种用于气溶胶供应设备的加热器装置，该加热器装置包括：
4.加热器部件，被布置成加热气溶胶生成材料；
5.第一配线，在第一位置处连接到加热器部件；
6.第二配线，在第二位置处连接到加热器部件，其中第二位置与第一位置间隔开；以及
7.电子电路，被配置成：
8.基于在第一配线与第二配线之间测量的电势差来确定加热器部件在第一位置处的温度。
9.根据本公开的第二方面，提供了一种气溶胶供应设备，包括：
10.根据第一方面的加热器装置；以及
11.用于产生变化磁场的感应线圈。
12.根据本公开的另一方面，提供了一种用于气溶胶供应设备的加热器装置，该加热器装置包括：
13.感受器，被布置成加热气溶胶生成材料，其中该感受器可通过用变化的磁场穿过来加热；
14.第一配线，在第一位置处连接到感受器；
15.第二配线，在第二位置处连接到感受器，其中第二位置与第一位置间隔开；以及
16.电子电路，被配置成：
17.基于在第一配线与第二配线之间测量的电势差来确定感受器在第一位置处的温度。
18.根据本公开的另一方面，提供了一种用于气溶胶供应设备的加热器装置，该加热器装置包括：
19.加热器部件，被布置成加热气溶胶生成材料；以及
20.第一配线，在第一位置处连接到加热器部件；
21.其中，在第一配线连接到加热器部件的第一位置处，第一配线由保护涂层覆盖。
22.本发明的进一步的特征和优点将通过以下参考附图对本发明优选实施例进行的描述而变得显而易见，这些实施例仅以示例的方式给出。
附图说明
23.图1示出了气溶胶供应设备的示例的正视图；
24.图2示出了图1的气溶胶供应设备的正视图，其中外罩被移除；
25.图3示出了图1的气溶胶供应设备的截面图；
26.图4示出了图2的气溶胶供应设备的分解图；
27.图5a示出了气溶胶供应设备内的加热组件的截面图；
28.图5b示出了图5a的加热组件的一部分的特写图；
29.图6示出了缠绕在绝缘构件周围的第一感应线圈和第二感应线圈；
30.图7示出了标准热电偶的示意图；
31.图8示出了根据示例的感受器和两个标准热电偶的示意图；
32.图9示出了根据另一示例的感受器和两个热电偶的示意图；
33.图10示出了图9的感受器的另一示意图；以及
34.图11示出了图9的感受器的另一示意图。
具体实施方式
35.在本文中使用时，术语“气溶胶生成材料”包括在加热时提供挥发性成分的材料，该挥发性成分通常为气溶胶形式。气溶胶生成材料包括任何含烟草的材料，并且可以例如包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代品中的一种或多种。气溶胶生成材料还可以包括其他非烟草产品，这些产品根据产品而可能含有或可能不含有尼古丁。气溶胶生成材料可以是例如固体、液体、凝胶、蜡等形式。气溶胶生成材料例如也可以是材料的组合或混合物。气溶胶生成材料也可以称为“可抽吸材料”。
36.已知一种装置，该装置在不点燃或燃烧气溶胶生成材料的情况下加热气溶胶生成材料以使气溶胶生成材料的至少一种成分挥发，通常形成可被吸入的气溶胶。这种装置有时被描述为“气溶胶生成设备”、“气溶胶供应设备”、“加热但不燃烧设备”、“烟草加热产品设备”或“烟草加热设备”等。类似地，还存在所谓的电子烟设备，该电子烟设备通常使呈液体形式的气溶胶生成材料蒸发，该液体可能含有或可能不含有尼古丁。气溶胶生成材料可以是能够插入装置中的杆、烟弹或盒式烟弹等的形式或者可设置为能够插入装置中的杆、烟弹或盒式烟弹的一部分。用于加热气溶胶生成材料并使气溶胶生成材料挥发的加热器可以设置为装置的“永久”部分。
37.气溶胶供应设备可以接收包括气溶胶生成材料的制品以用于加热。在文本中，“制品”是包括或容纳所使用的气溶胶生成材料的部件(该部件被加热以使气溶胶生成材料挥发)并且可选地包括或容纳所使用的其它部件。用户可以在制品被加热以产生供用户随后吸入的气溶胶之前将其插入气溶胶供应设备中。制品可以是例如预定或特定尺寸的，该制品被配置成放置在设备的尺寸被设计成接收该制品的加热室内。
38.本公开的第一方面限定了被布置成加热气溶胶生成材料的加热器部件。在某些示例中，加热器部件是感受器。如本文将更详细讨论的，感受器是经由电磁感应加热的导电物
体。因此，感受器可通过用变化的磁场穿过来加热。包括气溶胶生成材料的制品可以接收在感受器内。一旦被加热，该感受器将热量传递给气溶胶生成材料，从而释放气溶胶。
39.在本示例中，气溶胶供应设备可以在加热时监测加热器部件在一个或多个位置处的温度。这有助于确保将气溶胶生成材料加热到正确的温度。例如，如果加热器部件的温度太高，则气溶胶生成材料可能过热，这会影响气溶胶的味道/风味。如果加热器部件的温度太低，则产生的气溶胶量可能过低。因此，在加热期间监测和控制加热器部件的温度可能是有用的。
40.为了监测加热器部件在一个或多个区域中的温度，一个或多个温度传感器可以与加热器部件接触。例如，温度传感器可以是热电偶。众所周知，热电偶是用于感测温度的设备，热电偶包括两个不同的电导体/配线。通常，两个配线在一端接合在一起形成“测量接点”，而配线的第二端可以形成“参考接点”。根据塞贝克效应，在配线之间产生电压，该电压取决于测量接点与参考接点之间的温差。如果已知参考接点的温度，则可以根据配线之间测量的电势差来确定测量接点处的温度。电子电路(诸如控制器和电压表)可以基于测量的电势差来推断温度。
41.在第一方面，通过使用第一配线和第二配线来提供热电偶。第一配线在第一位置处连接到加热器部件，并且第二配线在第二位置处连接到加热器部件。第一配线和第二配线必须不同，以便用作热电偶。加热器部件可以充当第二配线的位于第二位置与第一位置之间的延伸部，而不是在第一位置处将两个配线接合在一起以形成测量接点。因此，由设备的电子电路测量的温度是第一位置处的温度。该温度基于在第一配线与第二配线之间测量的电势差来确定。因此，第一配线和加热器部件在第一位置处形成测量接点，而不是第一配线和第二配线。
42.因为加热器部件充当第二配线的延伸部，这意味着第二配线不需要在第一位置处连接到第一配线。允许第二配线连接到沿着加热器部件的任何地方，这在设备的构造中允许更多的自由度。例如，可以使用较短的第二配线，而不是通过设备布设较长的配线以将该配线连接到第一配线。
43.如果加热器部件由与第二配线“类似”的材料制成，则加热器部件可以形成第二配线的真正的延伸部。在本文中，类似的材料是指当在沿着材料的两点之间存在相同的温差时以类似方式表现的材料。换言之，当在两点之间存在相同的温差时，沿着两种材料产生的电压是相同的或者基本上是相同的。由于温度是基于测得的电势差估算的，因此材料之间的相似程度将决定温度测量的精确度。例如，如果第二配线和加热器部件由完全相同的材料制成，则当对它们施加温度梯度时，它们将以相同的方式表现。因此，理论上，当第二配线直接连接到第一配线时，该装置与标准热电偶没有区别。如果加热器部件和第二配线具有不同的成分，则由电子电路估计的温度可能不同于由标准热电偶测得的温度。因此，加热器部件与第二配线之间的相似程度影响测得的温度的精确度。因此，相似程度取决于所需温度测量的精确度。如果用户需要非常精确的温度测量，则第二配线和加热器部件应该由非常相似的材料制成，而如果用户只需要粗略估计温度，则加热器部件和第二配线可以不太相似。通过改变加热器部件或第二配线的材料，用户可以通过将估计温度与标准热电偶的温度进行比较来确定测量误差。
44.当在两点之间存在相同的温差时产生相同或相似电压的两种材料可以说具有基
本相同的(固有的)塞贝克系数。因此，第一配线的有效塞贝克系数以及组合的第二配线和加热器部件的有效塞贝克系数应该基本上与第一配线的有效塞贝克系数以及第二配线的有效塞贝克系数相同。因此，具有类似塞贝克系数的材料将提供更精确的温度估计。
45.通常，具有相同或相似成分的材料将具有基本相同的塞贝克系数。因此，在一些示例中，加热器部件和第二配线可以包括基本相同的金属或合金(即，它们二者具有基本相同的成分)。第一配线具有与加热器部件和第二配线不同的成分。例如，第一配线与加热器部件和第二配线具有不同的塞贝克系数。
46.例如，加热器部件可以包含至少95wt％的特定金属或合金，第二配线可以包含至少95wt％的相同金属或合金。优选地，加热器部件可以包含至少97wt％的特定金属或合金，第二配线可以包含至少97wt％的相同金属或合金。更优选地，加热器部件可以包含至少99wt％的特定金属或合金，第二配线可以包含至少99wt％的相同金属或合金。已经发现，包含基本相同的金属或合金的材料提供了更精确的温度测量。
47.在特定的示例中，加热器部件和第二配线各自包含至少95wt％的铁。优选地，加热器部件和第二配线各自包含至少96wt％的铁，或者加热器部件和第二配线各自包含至少97wt％的铁，或者加热器部件和第二配线各自包含至少98wt％的铁。更优选地，加热器部件和第二配线各自包含至少99wt％的铁。已经发现，包含基本相同wt％铁的材料提供了更精确的温度测量。
48.在另一示例中，加热器部件包含含有99.18wt％至99.62wt％铁的钢，第二配线包含至少99wt％的铁。铁含量为99.18wt％
‑
99.62wt％的钢可以称为aisi 1010碳钢(由美国钢铁协会定义)。更优选地，第二配线可以包含至少99.5wt％的铁，例如99.6wt％的铁。已经发现，这种材料在约
±
5℃内提供精确的温度测量。
49.第一配线可以由铜镍合金制成。铜镍合金可以是包含约55wt％铜和45wt％镍的合金，例如以商品名康铜
tm
出售的铜镍合金。因此，第二配线可以包含铁，第一配线包含例如康铜的铜镍合金。包括铁制配线和铜镍配线的热电偶通常称为j型热电偶。因此，第一配线、第二配线、加热器部件和电子电路形成j型热电偶。
50.在一些示例中，可能期望测量加热器部件在两个或更多个区域/分区中的温度。例如，第一热电偶装置可以测量加热器部件在第一区域/分区中的第一位置处的温度(如上所述)，并且另外的第二热电偶装置可以测量加热器部件在第二区域/分区中的第三位置处的温度。例如，第一分区可以由第一感应线圈加热，第二分区可以由第二感应线圈加热。
51.因此，加热器装置还可以包括在第三位置处连接到加热器部件的第三配线，其中第三位置与第一位置和第二位置间隔开。电子电路还可以被配置为基于在第三配线与第二配线之间测量的第二电势差，确定加热器部件在第三位置处的第二温度。
52.因此，第三配线以及组合的第二配线和加热器部件充当第二热电偶的一部分，此时测量第二配线与第三配线之间的电势差，以获得第三位置处的温度。因此，可以通过使用仅三个配线来构造两个热电偶，而不是两个热电偶通常需要的四个配线。类似地，可以通过使用四个配线来构造三个热电偶，可以通过使用五个配线来构造四个热电偶。因此，每个热电偶共用公共配线(第二配线)。因此，加热器部件也形成第二配线的位于第二位置与第三位置之间的延伸部。因此，为了测量第一位置处的温度，可以测量第一配线与第二配线之间的电势差，并且为了测量第三位置处的温度，可以测量第三配线与第二配线之间的电势差。
这种布置使得第二配线能够用作第一热电偶的一部分和第二热电偶的一部分，这降低了设备的复杂性。通过使用更少的配线，可以减少设备的重量和成本。
53.第三配线所具有的成分满足以下项中的至少一项：(i)与加热器部件和第二配线的成分不同；以及(ii)与第一配线的成分相同。例如，在(i)中，第三配线必须由与加热器部件和第二配线不同的金属/合金制成以起热电偶的作用。在(ii)中，第三配线可以与第一配线基本相同，因此也可以由铜镍合金制成。这可以简化由电子电路估计温度的过程。例如，因为材料是相同的，所以可以使用与在第一热电偶装置中使用的算法相同的算法来估计第二热电偶装置中的温度。
54.第一位置可以比第二位置更靠近加热器部件的第一端，第二位置可以比第三位置更靠近加热器部件的第一端。因此，第二位置可以位于第一位置与第三位置之间。这减少了加热器部件充当第二配线的延伸部的长度，这可以使得对第一位置和第三位置的温度估计更精确。加热器部件的第一端可以是加热器部件的近端/嘴端。
55.在特定的布置中，加热器部件由两个感应线圈包围。第一感应线圈在第一区域/分区中缠绕在加热器部件周围，第二感应线圈在第二区域/分区中缠绕在加热器部件周围。第一位置可以位于第一区域/分区中的中点处，第三位置可以位于第二区域/分区中的中点处。在一些示例中，第一感应线圈和分区比第二感应线圈和分区短。例如，第一感应线圈可以具有约15mm和约20mm之间的长度，第二感应线圈可以具有约25mm和约30mm之间的长度。因此，加热器部件可以具有约40mm和约50mm之间的长度。在具体的示例中，第一感应线圈朝向加热器部件的嘴端/近端(即，当使用设备时更靠近用户嘴的一端)布置，并且第二感应线圈朝向加热器部件的远端布置。在更具体的示例中，第一位置可以位于距加热器部件远端约32
‑
36mm的位置，第三位置可以位于距加热器部件远端约12
‑
16mm的位置。
56.优选地，第二位置位于加热器部件上第一位置与第三位置之间的中点处。这意味着第一位置与第二位置之间的距离基本上等于第二位置与第三位置之间的距离。这意味着对于两个热电偶装置而言，加热器部件充当第二配线的延伸部的距离被最小化。减小该距离可以提高温度估计的精确度。在基于测量的温度控制第一感应线圈和第二感应线圈的示例中，更精确的温度估计可以使得对感应线圈的控制更精确。当感应线圈被更精确地操作时，它可以阻止气溶胶生成材料过热(通过确保该分区不会太热)，并且可以确保气溶胶生成材料不会加热不足(通过确保该分区被加热到正确的温度)。对感应线圈的更精确控制可以使设备更节能。
57.在另一示例中，第二位置和第三位置沿着加热器部件位于基本相同的距离处(它们可以位于加热器部件的周缘周围的不同点处)。该距离是从加热器部件的一端测量的。在另一示例中，沿着加热器部件，第三位置(和第一位置)比第二位置远。这两种布置都允许减少第二配线的长度，这可以减少设备的质量和成本。
58.优选地，第一配线、第二配线和第三配线是分开的，并且沿着它们的长度均不接合在一起。
59.在一些示例中，在第一配线连接到加热器部件的第一位置处，第一配线由保护涂层覆盖。附加地或可替代地，在第二配线连接到加热器部件的第二位置处，第二配线由保护涂层覆盖。附加地或可替代地，在第三配线连接到加热器部件的第三位置处，第三配线由保护涂层覆盖。
60.保护涂层可以帮助减少或阻止配线或将配线接合到加热器部件的材料在配线连接到加热器部件的位置处的腐蚀。如果气溶胶或冷凝气溶胶与配线的暴露部分接触，则可能发生腐蚀，例如酸性腐蚀或电偶腐蚀。含铁量高的配线可能特别容易受到腐蚀。因此，保护涂层可以通过阻止气溶胶与配线接触而起到屏障的作用。
61.在一些示例中，保护涂层仅覆盖(一个或多个)配线的一部分。例如，涂层可以仅覆盖配线的暴露的导电部分。涂层可能仅存在于配线与加热器部件的边界/连接点附近。
62.在配线包括电绝缘“护套”的示例中，保护涂层不同于该护套。
63.在一个特定的布置中，保护涂层包含金属或金属合金。例如，在制造过程中，配线可以首先连接到加热器部件，然后被涂覆金属或金属合金。因此，在配线已经连接到加热器部件之后施加涂层。涂层可以例如覆盖/涂覆整个加热器部件，或者覆盖/涂覆加热器部件的配线与加热器部件之间的连接点附近的外表面的至少一部分。
64.保护涂层可以包含镍。例如，镍具有良好的抗腐蚀特性。此外，镍还是铁磁性的，因此通过磁滞产生额外的热量，这在气溶胶供应设备中特别有用。
65.在一个示例中，金属或金属合金涂层具有达15微米的厚度，例如在约1微米和约15微米之间。在特定示例中，金属或金属合金涂层具有在约1.5微米和约2.5微米之间的厚度。
66.在另一种布置中，保护涂层包括密封剂。可以在配线连接到加热器部件后施加该密封剂。密封剂再次起到屏障的作用，并且阻止气溶胶与配线接触。密封剂可以防潮并防水。
67.优选地，该密封剂是高温密封剂。也就是说，密封剂是耐热的。耐热密封剂可以意味着密封剂具有高熔点。在气溶胶供应设备中，加热器部件被加热到约200℃和约300℃之间，密封剂应该能够承受例如高达约300℃或高达约350℃的温度。
68.在一些示例中，密封剂是基于硅酮的密封剂。在一些示例中，密封剂是基于氧化铝的粘合剂。
69.例如，密封剂可以是cramolin isotemp
tm
、korthals、aremco ceramabond
tm
、glassbond
tm
/saureisen
tm 3号产品、masterbond
tm
高温联结、密封和涂层化合物或pi
‑
kem
tm
高温陶瓷粘合剂。
70.在一些示例中，密封剂是电绝缘的。
71.在一个示例中，提供了一种用于气溶胶供应设备的热电偶，该热电偶包括第一配线和第二配线，其中第一配线的第一端和第二配线的第一端形成测量接点，并且其中第一配线的第一端不连接(或接合)到第二配线的第一端。因此，第一配线的第一端和第二配线的第一端可以连接到导电物体(例如感受器)，该导电物体具有与第一配线和第二配线中的一个相似的成分。因此，热电偶可以在不需要使两个配线的一端连接的情况下起作用。第一配线的第二端和第二配线的第二端形成参考接点。热电偶可以包括任何上述特征。
72.在另一方面，提供了一种用于气溶胶供应设备的加热器装置。该加热器装置包括被布置成加热气溶胶生成材料的加热器部件、在第一位置处连接到加热器部件的第一配线，其中，在第一配线连接到加热器部件的第一位置处，第一配线被保护涂层覆盖。保护涂层可以包括任何或所有上述特征。
73.在一些示例中，加热器装置还包括在第一位置处连接到加热器部件的第二配线。因此，第一配线和第二配线可以在第一位置处彼此连接。
74.在其他示例中，第二配线在第二位置处连接到加热器部件，其中第二位置与第一位置间隔开。因此，在这些示例中，加热器部件可以形成第一配线的延伸部。
75.在包括连接到加热器部件的多个配线的示例中，保护涂层在每个配线连接点处可以相同或者可以不同。在一些示例中，只有一些配线涂覆有保护涂层。
76.如上文简要提到的，在一些示例中，(一个或多个)线圈被配置成在使用中使得至少一个导电加热部件/元件(也称为加热器部件/元件)被加热，使得热能可从至少一个导电加热部件传导到气溶胶生成材料，从而使得气溶胶生成材料被加热。
77.在一些示例中，(一个或多个)线圈被配置成在使用中产生用于穿过至少一个加热部件/元件的变化磁场，从而使得至少一个加热部件感应加热和/或磁滞加热。在这种布置中，该加热部件或每个加热部件都可以被称为“感受器”。被配置为在使用中产生用于穿过至少一个导电加热部件的变化磁场从而使得至少一个导电加热部件感应加热的线圈可以被称为“感应线圈”或“电感线圈”。
78.该设备可以包括(一个或多个)加热部件，例如(一个或多个)导电加热部件，并且(一个或多个)加热部件能够相对于(一个或多个)线圈适当地定位或可相对于(一个或多个)线圈适当地定位，以实现(一个或多个)加热部件的这种加热。(一个或多个)加热部件可以相对于(一个或多个)线圈处于固定位置。可替代地，该设备和这种制品二者都可以包括至少一个相应的加热部件，例如至少一个导电加热部件，并且当制品处于加热分区时，(一个或多个)线圈可以使得该设备和制品中的每个的(一个或多个)加热部件加热。
79.在一些示例中，(一个或多个)线圈是螺旋形的。在一些示例中，(一个或多个)线圈至少环绕设备的被配置成接收气溶胶生成材料的加热分区的一部分。在一些示例中，(一个或多个)线圈是至少环绕加热分区的一部分的(一个或多个)螺旋线圈。加热分区可以是成形为接收气溶胶生成材料的接受器。
80.在一些示例中，该设备包括至少部分地包围加热分区的导电加热部件，并且(一个或多个)线圈是至少环绕导电加热部件的一部分的(一个或多个)螺旋线圈。在一些示例中，导电加热部件是管状的。在一些示例中，线圈是感应线圈。
81.图1示出了用于从气溶胶生成介质/材料生成气溶胶的气溶胶供应设备100的示例。概括地说，设备100可以用于加热包括气溶胶生成介质的可更换制品110，以生成供设备100的用户吸入的气溶胶或其他可吸入介质。
82.设备100包括外壳102(呈外罩的形式)，该外壳包围并容纳设备100的各个部件。设备100在一端中具有开口104，制品110可以通过该开口插入以用于通过加热组件加热。在使用中，制品110可以完全或部分地插入到加热组件中，在加热组件中，该制品可以通过加热器组件的一个或多个部件来加热。
83.该示例的设备100包括第一端构件106，该第一端构件包括盖108，该盖可相对于第一端构件106移动，以在没有制品110就位时关闭开口104。在图1中，示出了处于打开配置的盖108，然而盖108可以移动到关闭配置。例如，用户可以使盖108在箭头“a”的方向上滑动。
84.设备100还可以包括用户可操作的控制元件112，例如按钮或开关，该控制元件在被按压时操作设备100。例如，用户可以通过操作开关112来打开设备100。
85.设备100还可以包括电气部件，例如可以接收线缆以为设备100的电池充电的插口/端口114。例如，插口114可以是充电端口，例如usb充电端口。
86.图2描绘了图1的设备100，其中外罩102被移除并且不存在制品110。设备100限定了纵向轴线134。
87.如图2所示，第一端构件106布置在设备100的一端处，并且第二端构件116布置在设备100的相对端处。第一端构件106和第二端构件116一起至少部分地限定设备100的端面。例如，第二端构件116的底表面至少部分地限定设备100的底表面。外罩102的边缘也可以限定端面的一部分。在该示例中，盖108还限定设备100的顶表面的一部分。
88.设备的最靠近开口104的一端可以称为设备100的近端(或嘴端)，这是因为在使用中，它最靠近用户的嘴。在使用中，用户将制品110插入到开口104中，操作用户控制器112开始加热气溶胶生成材料，并且抽吸设备中产生的气溶胶。这使得气溶胶沿着朝向设备100的近端的流动路径流过设备100。
89.设备的最远离开口104的另一端可以称为设备100的远端，这是因为在使用中，它是离用户的嘴最远的一端。当用户抽吸在设备中产生的气溶胶时，气溶胶从设备100的远端流出。
90.设备100还包括电源118。电源118可以是例如电池，诸如可充电电池或不可充电电池。合适的电池的示例包括例如锂电池(诸如锂离子电池)、镍电池(诸如镍镉电池)和碱性电池。电池与加热组件电耦接，以在需要时并在控制器(未示出)的控制下供电，从而加热气溶胶生成材料。在该示例中，电池连接到将电池118保持在适当位置的中央支撑件120。
91.该设备还包括至少一个电子模块122。电子模块122可以包括例如印刷电路板(pcb)。pcb 122可以支持至少一个控制器(例如处理器)和存储器。pcb 122还可以包括一个或多个电轨道，以将设备100的各个电子部件电连接在一起。例如，电池端子可以电连接到pcb 122，使得电力可以分布在整个设备100中。插口114也可以通过电轨道电耦接到电池。
92.在示例性设备100中，加热组件是感应加热组件并且包括多个部件，以通过感应加热过程加热制品110的气溶胶生成材料。感应加热是通过电磁感应加热导电物体(诸如感受器)的过程。感应加热组件可以包括感应元件，例如一个或多个感应线圈，并且包括用于使变化的电流(例如交变电流)通过感应元件的设备。感应元件中变化的电流产生变化的磁场。变化的磁场穿过相对于感应元件适当定位的感受器，并在感受器内产生涡电流。感受器对涡电流具有电阻，因此涡电流抵抗该电阻的流动使得通过焦耳加热对感受器进行加热。在感受器包含诸如铁、镍或钴的铁磁材料的情况下，还可以通过感受器中的磁滞损耗(即由于磁偶极子与变化的磁场对准，磁偶极子在磁性材料中的方向发生变化)来产生热量。在感应加热中，与例如通过传导加热相比，在感受器内产生热量，从而允许快速加热。此外，感应加热器与感受器之间不需要任何物理接触，从而允许提高构造和应用的自由度。
93.示例性设备100的感应加热组件包括感受器装置132(这里称为“感受器”)、第一感应线圈124和第二感应线圈126。第一感应线圈124和第二感应线圈126由导电材料制成。在该示例中，第一感应线圈124和第二感应线圈126由以螺旋方式缠绕的利兹线/线缆制成，以提供螺旋的感应线圈124、126。利兹线包括多根单独的配线，这些单独的配线被单独地绝缘并且扭绞在一起形成单根线。利兹线旨在减少导体中的趋肤效应损耗。在示例性设备100中，第一感应线圈124和第二感应线圈126由具有矩形横截面的铜利兹线制成。在其他示例中，利兹线可以具有其他形状的横截面，例如圆形。
94.第一感应线圈124被配置成产生用于加热感受器132的第一区段的第一变化磁场，
第二感应线圈126被配置成产生用于加热感受器132的第二区段的第二变化磁场。在该示例中，第一感应线圈124在沿着设备100的纵向轴线134的方向上与第二感应线圈126相邻(即，第一感应线圈124和第二感应线圈126不重叠)。感受器装置132可以包括单个感受器，或者两个或更多个单独的感受器。第一感应线圈124的一端130和第二感应线圈126的一端可以连接到pcb 122。
95.应当理解，在一些示例中，第一感应线圈124和第二感应线圈126可以具有至少一个彼此不同的特性。例如，第一感应线圈124可以具有至少一个与第二感应线圈126不同的特性。更具体地，在一个示例中，第一感应线圈124可以具有与第二感应线圈126不同的电感值。在图2中，第一感应线圈124和第二感应线圈126具有不同的长度，使得第一感应线圈124与第二感应线圈126相比缠绕在感受器132的较小区段上。因此，第一感应线圈124可以包括与第二感应线圈126不同的匝数(假设各个匝之间的间距基本相同)。在又一示例中，第一感应线圈124可以由与第二感应线圈126不同的材料制成。在一些示例中，第一感应线圈124和第二感应线圈126可以基本相同。
96.在该示例中，第一感应线圈124和第二感应线圈126在相反的方向上缠绕。当感应线圈在不同时间激活时这可能是有用的。例如最初，第一感应线圈124可以操作以加热制品110的第一区段，并且在稍后的时间，第二感应线圈126可以操作以加热制品110的第二区段。在相反的方向上缠绕线圈有助于减少在与特定类型的控制电路结合使用时不激活的线圈中感应的电流。在图2中，第一感应线圈124是右螺旋的，第二感应线圈126是左螺旋的。然而，在另一个实施例中，感应线圈124、126可以沿相同方向缠绕，或者第一感应线圈124可以是左螺旋的，第二感应线圈126可以是右螺旋的。
97.该示例的感受器132是中空的，因此限定了接收气溶胶生成材料的接受器。例如，制品110可以插入到感受器132中。在该示例中，感受器120是管状的并且具有圆形横截面。
98.图2的设备100还包括绝缘构件128，该绝缘构件可以是大致管状的并且至少部分地包围感受器132。绝缘构件128可以由任何绝缘材料(例如塑料)构成。在该特定示例中，绝缘构件由聚醚醚酮(peek)构成。绝缘构件128可以有助于使设备100的多个部件与感受器132中产生的热量绝缘。
99.绝缘构件128还可以完全或部分地支撑第一感应线圈124和第二感应线圈126。例如，如图2所示，第一感应线圈124和第二感应线圈126位于绝缘构件128的周围并与绝缘构件128的径向向外表面接触。在一些示例中，绝缘构件128不邻接第一感应线圈124和第二感应线圈126。例如，在绝缘构件128的外表面与第一感应线圈124和第二感应线圈126的内表面之间可以存在小间隙。
100.在特定示例中，感受器132、绝缘构件128以及第一感应线圈124和第二感应线圈126围绕感受器132的中心纵向轴线同轴。
101.图3以局部截面示出了设备100的侧视图。在该示例中存在外罩102。第一感应线圈124和第二感应线圈126的矩形横截面形状更清晰可见。
102.设备100还包括支撑件136，该支撑件接合感受器132的一端以将感受器132保持在适当位置。支撑件136连接到第二端构件116。
103.该设备还可以包括关联在控制元件112内的第二印刷电路板138。
104.设备100还包括朝向设备100的远端布置的弹簧142和第二盖/帽140。弹簧142允许
第二盖140打开，以提供到感受器132的通路。用户可以打开第二盖140以清洁感受器132和/或支撑件136。
105.设备100还包括膨胀室144，该膨胀室远离感受器132的近端朝向设备的开口104延伸。保持夹146至少部分地位于膨胀室144内，以在制品110被接收在设备100内时邻接并保持制品。膨胀室144连接到端构件106。
106.图4是图1的设备100的分解图，其中省略了外罩102。
107.图5a描绘了图1的设备100的一部分的截面。图5b描绘了图5a的一个区域的特写。图5a和图5b示出了被接收在感受器132内的制品110，其中制品110的尺寸被设计成使得制品110的外表面邻接感受器132的内表面。这确保了加热是最有效的。该示例的制品110包括气溶胶生成材料110a。气溶胶生成材料110a位于感受器132内。制品110还可以包括其他部件，例如过滤器、包装材料和/或冷却结构。
108.图5b示出了感受器132的外表面与感应线圈124、126的内表面间隔开距离150的情况，该距离是在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量的。在一个特定示例中，距离150为约3mm至4mm、约3mm至3.5mm或约3.25mm。
109.图5b进一步示出了绝缘构件128的外表面与感应线圈124、126的内表面间隔开距离152的情况，该距离是在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量的。在一个特定示例中，距离152为约0.05mm。在另一示例中，距离152基本上是0mm，使得感应线圈124、126邻接并接触绝缘构件128。
110.在一个示例中，感受器132的壁厚154为约0.025mm至1mm，或者为约0.05mm。
111.在一个示例中，感受器132的长度为约40mm至60mm、约40mm至45mm或约44.5mm。
112.在一个示例中，绝缘构件128的壁厚156为约0.25mm至2mm、0.25mm至1mm或者为约0.5mm。
113.图6描绘了设备100的加热组件。如上文简要提到的，加热组件包括在沿着轴线158(还平行于设备100的纵向轴线134)的方向上彼此邻近布置的第一感应线圈124和第二感应线圈126。在使用中，首先操作第一感应线圈124。这使得感受器132的第一区域/分区(即，感受器132的由第一感应线圈124包围的区段)变热，这进而加热气溶胶生成材料的第一部分。在稍后的时间，可以关掉第一感应线圈124，并且可以操作第二感应线圈126。这使得感受器132的第二区域/分区(即，感受器132的由第二感应线圈126包围的区段)变热，这进而加热气溶胶生成材料的第二部分。可以在操作第一感应线圈124的同时接通第二感应线圈126，并且可以在第二感应线圈126继续操作的同时关掉第一感应线圈124。可替代地，可以在接通第二感应线圈126之前关掉第一感应线圈124。包括控制器在内的电子电路可以控制每个感应线圈何时操作/通电。可以基于感受器132的温度来操作感应线圈，以确保将每个分区在正确的时间加热到正确的温度。
114.在一些示例中，第一感应线圈124的长度202比第二感应线圈126的长度204短。在平行于感受器的轴线158(并且还平行于设备的轴线134)的方向上测量每个感应线圈的长度。较短的第一感应线圈124被布置成比第二感应线圈126更靠近设备100的嘴端(近端)。当加热气溶胶生成材料时，释放气溶胶。当用户吸入时，气溶胶沿箭头206的方向被朝向设备100的嘴端抽吸。气溶胶通过开口/嘴件104离开设备100，并由用户吸入。第一感应线圈124被布置成比第二感应线圈126更靠近开口104。
115.在该示例中，第一感应线圈124具有约20mm的长度202，第二感应线圈126具有约30mm的长度204。形成第一感应线圈124的第一配线螺旋地缠绕在绝缘构件128上。类似地，第二配线螺旋地缠绕以形成第二感应线圈126。虽然第一配线和第二配线被描绘为具有矩形横截面，但是它们可以具有不同形状的横截面，例如圆形横截面。
116.在示例中，设备100包括用于感测感受器132的温度的一个或多个温度传感器。例如，可以为感受器132的每个分区都设置一个温度传感器。如上所述，感受器132包括第一分区和第二分区，并且电子电路(其可以包括控制器)根据需要操作感应线圈124、126。在本设备中，用于测量感受器132的温度的温度传感器是热电偶。例如，温度传感器可以位于或靠近分区的中点。
117.图7描绘了示例性热电偶的图，该热电偶可以用于在一个或多个位置处测量感受器132的温度。热电偶包括两个导体210、212，这些导体在一端处连接以形成温度为t1的测量接点214，导体210、212的另一端保持为第二已知温度t2。两个导体210、212由不同的材料制成。例如，第一导体210由铁制成，第二导体212由铜镍合金制成，例如康铜。因此，该热电偶是j型热电偶。在其他示例中，可以使用包括不同对不同导体的不同类型的热电偶，例如e型、k型、m型热电偶。
118.当t1和t2不同时，每个导体210、212都由于塞贝克效应而产生电压。由第一导体210产生的电压是v1＝s1△
t，由第二导体212产生的电压是v2＝s2△
t，其中s1和s2分别是第一导体212和第二导体212的塞贝克系数，
△
t＝t2‑
t1。因此，电压表v将测量两个导体210、212之间的电势差，该电势差由v＝v1‑
v2＝s1△
t
‑
s2△
t＝s
1，2
△
t得到。s
1，2
＝s1‑
s2是导体对的有效塞贝克系数。虽然s1和s2是导体自身的固有材料特性，但是s
1，2
是描述热电偶的热电性能的有效塞贝克系数。可以基于已知温度校准热电偶，这可以在测量v时确定有效塞贝克系数。因此，如果t2和s
1，2
已知，则可以通过测量电压v确定t1。例如，t2可以保持为室温。
119.图8是包括两个“标准”热电偶的感受器132的示意图，这些热电偶可以用于在两个位置处测量感受器的温度。图8中未示出每个热电偶的参考接点。例如，参考接点可以是位于pcb 122上的热敏电阻。
120.第一导体218和第二导体220在第一位置222处连接到感受器132。第一导体218和第二导体220形成第一热电偶的一部分，该第一热电偶在第一位置222处测量感受器132在第一分区中的温度。第三导体224和第四导体226在第二位置228处连接到感受器132。第三导体224和第四导体226形成第二热电偶的一部分，该第二热电偶在第二位置228处测量感受器132在第二分区中的温度。可以基于第一导体218与第二导体220之间的测量电压来确定第一位置222处的温度。类似地，可以基于第三导体224与第四导体226之间的测量电压来确定第二位置228处的第二温度。
121.在图8的示例性加热器装置中，每个热电偶都包括在测量接点处连接在一起的两个配线/两个导体。然而，已经发现，对于每个热电偶，如果感受器132由与导体中的一个“类似”的材料制成，则两个导体不需要连接在一起。热电偶的两个配线可以替代地在不同的位置处连接到感受器。因此，感受器132形成配线/导体中的一个的延伸部。与感受器不同的导体连接在要被测量温度的位置处。类似于感受器的导体可以连接在感受器上的任何地方。允许导体/配线中的一个连接到沿着感受器的任何地方，这允许在设备的构造中具有更多的自由度。
122.因此，图9描绘了图8中描绘的加热器装置的替代装置。在这种装置中，第一导体/配线232在第一位置230处连接到感受器132。第二导体/配线234在第二位置240处连接到感受器132。因此，第一位置230和第二位置240沿着感受器间隔开。在该示例中，第二配线234由与感受器132相似的材料制成，使得感受器132形成第二配线234的延伸部。第一配线232不同于感受器132和第二配线234。测量接点是不同材料之间的边界，因此测量接点位于第一位置230处。因此，第一配线232、第二配线234和感受器132形成第一热电偶的一部分，该第一热电偶在第一位置230处测量感受器132在第一分区中的温度。可以基于在第一配线232与第二配线234之间测量的电势差来确定温度。
123.如果感受器132和第二配线234是相似的材料(即，它们具有相似的固有塞贝克系数)，则热电偶的有效塞贝克系数类似于在第一配线232和第二配线234如图8所示那样布置的情况下的热电偶的有效塞贝克系数。例如，如果感受器132由与第二配线234基本相同的金属或合金制成，则感受器132和第二配线234可能具有相似的固有塞贝克系数，因此当存在温度梯度时将产生相同的电压。在该示例中，第一配线232由例如康铜的铜镍合金制成，感受器132由包含约99.18wt％至99.62wt％铁的碳钢制成，第二配线234包含约99.6wt％铁。因此，感受器132和第二配线234具有相似的成分，使得感受器132形成第二配线234的位于第一位置230与第二位置240之间的延伸部。图10描绘了在第一位置230与第二位置240之间沿着感受器132的路径242。因此，关于图7描述的算法也良好地适用于图9和图10中的装置，这是因为沿着感受器的路径242表现出与一长度的第二配线234基本相同的方式。
124.如果需要在另一个位置(例如在第三位置236)处测量感受器132的温度，则第三导体/配线238可以在第三位置236处连接到感受器132。第三配线238可以具有与第一配线232相同或不同的成分。与第一热电偶一样，不同的导体/配线不需要在第三位置236处直接连接到第三配线238。相反，第二配线234也可以形成该第二热电偶的一部分，即使第二配线在第二位置240处连接到感受器132。同样，这是因为感受器132由与第二配线234“类似”的材料制成。因此，感受器132形成第二配线234的位于第二位置240与第三位置236之间的延伸部。在该示例中，第三配线238不同于感受器132，这意味着测量接点位于第三位置236处。因此，第三配线238、第二配线234和感受器132形成第二热电偶的一部分，该第二热电偶在第三位置236处测量感受器132在第二分区中的温度。该温度基于在第三配线238与第二配线234之间测量的电势差来确定。
125.在该示例中，第三配线238由例如康铜的铜镍合金制成并且基本上与第一配线232相同。因为感受器132和第二配线234具有相似的成分，所以感受器132形成第二配线234的位于第二位置240与第三位置236之间的延伸部。图11描绘了在第三位置236与第二位置240之间沿着感受器132的路径244。因此，关于图7描述的算法也良好地适用于图9和图11中的装置，这是因为沿着感受器的路径244表现出与一长度的第二配线234基本相同的方式。
126.返回到图9，第一位置230位于感受器132上的第一分区中，其中第一分区被定义为位于包围感受器132的第一感应线圈124之下的区域。优选地，第一位置230朝向第一分区的中点设置。类似地，第三位置236位于感受器132上的第二分区中，其中第二分区被定义为位于包围感受器132的第二感应线圈126之下的区域。优选地，第三位置236朝向第二分区的中点设置。
127.在示例中，感受器132具有在其远端252与其近端252之间测量的约44mm的长度
250。第一位置230可以位于距感受器132的远端252约35mm处，第三位置236可以位于距远端252约14mm处。远端252与第一位置230之间的距离由距离256表示，并且远端252与第三位置236之间的距离由距离258表示。距离256、258是平行于感受器132的纵向轴线158测量的。
128.在特定示例中，第一感应线圈124的长度在约15mm和约20mm之间，例如约19mm，第二感应线圈126的长度在约25mm和约30mm之间，例如约28mm。因此，第一感应线圈124和第二感应线圈126可以延伸超出感受器132的两端252、254。
129.在图9至图11的示例中，第二配线234在位于第一位置230与第三位置236之间的第二位置240处连接到感受器132。优选地，第二位置240设置在第一位置230与第三位置236之间的中点处，使得路径242、244的长度基本相等。这对于确保在第一位置230和第三位置236估计的温度具有相同的不确定性来说是期望的。温度估计可能具有不确定因素，这是因为假设感受器132表现为与第二配线234相同，而这取决于感受器与第二配线234之间的成分差异(以及因此固有塞贝克系数差异)。
130.如果第二配线234替代地在第四位置248(参见图9)连接到感受器132，则第四位置248与第一位置230之间的路径长度将比第四位置248与第三位置236之间的路径长度短得多。这可能意味着在第一位置230处估计的温度比在第三位置236处估计的温度更可靠。类似地，如果第二配线234替代地在第五位置246(参见图9)连接到感受器132，则第五位置246与第一位置230之间的路径长度将比第五位置246与第三位置236之间的路径长度长得多。这可能意味着在第一位置230估计的温度不如在第三位置236估计的温度可靠。
131.在一些示例性设备中，将第二配线定位在第一位置与第三位置之间的中点处可以使得温度估计更精确，从而可以更有效地操作/控制第一感应线圈和第二感应线圈。在特定测试中，发现与位置248、246相比，当位于位置240时该设备最多可减少3％的能量。
132.然而，应当理解，取决于感受器132和第二配线232的材料和成分，温度估计中的不确定性可以忽略不计，以使得第二配线232可以连接到感受器132上的任何地方。
133.在上述示例中，导体/配线可以通过多种方法连接到感受器，例如通过点焊。导体/配线可以在相同或不同的位置处围绕感受器的外周。优选地，第一导体/配线、第二导体/配线和第三导体/配线在相同的位置处围绕外周，以最小化第一位置与第二位置以及第一位置与第三位置之间的路径长度。
134.如所提到的，在图8的装置的一些示例中，第一热电偶和第二热电偶是j型热电偶。例如，第一导体218和第三导体224由铁制成，第二导体220和第四导体226由例如康铜的铜镍合金制成。虽然图8的装置需要使用四个配线，但是它可以提供对图9中的装置有用的替代装置，这是因为如果第一导体218或第三导体224从感受器132断开(例如，由于腐蚀)，则它提供冗余度。例如，如果第一导体218从感受器132断开，则仍然可以使用第二导体220和第三导体224在第一位置222处测量感受器的温度，这是因为感受器132在第一位置222与第二位置228之间的区段形成第三导体224的延伸部。类似地，如果第三导体224从感受器132断开，则仍然可以使用第一导体218和第四导体226在第二位置228处测量感受器的温度，这是因为感受器132在第一位置222与第二位置228之间的区段形成第一导体218的延伸部。
135.因此，当导体中的一个断开时，图8的装置可以以类似于图9至图11中描述的方式起作用。因此，在一些示例中，设备中的电子电路(例如控制器)被配置为：(i)确定第一导体218已经从加热器部件断开，以及(ii)基于在第三导体224与第二导体220之间测量的电势
差，响应性地确定加热器部件132在第一位置222处的温度。类似地，设备中的电子电路(例如控制器)被配置为：(i)确定第三导体224已经从加热器部件断开，以及(ii)基于在第一导体218与第四导体226之间测量的电势差，响应性地确定加热器部件132在第二位置228处的温度。例如，如果在第一导体218与第二导体220之间测量的电势差不在预期范围内，则电子电路可以确定第一导体218已经断开。类似地，例如，如果在第三导体224与第四导体226之间测量的电势差不在预期范围内，则电子电路可以确定第三导体224已经断开。
136.在任何上述示例中，例如图8至图11中描述的示例，任何或所有连接点(即，配线连接到感受器132的位置)可以包括保护涂层。保护涂层在导体连接到感受器132的点处覆盖该导体，并且可以保护配线免受腐蚀。保护涂层可以包括金属层或金属合金层，例如镍。在其他示例中，涂层可以包括密封剂。这可以降低导体从感受器132断开的可能性。
137.上述实施例应被理解为本发明的说明性示例。还可以设想本发明的其他实施例。应当理解，关于任何一个实施例描述的任何特征可以单独使用或者与所描述的其他特征结合使用，并且也可以与任何其他实施例的一个或多个特征以组合的方式使用，或者与任何其他实施例的任何组合以组合的方式使用。此外，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，也可以采用上面没有描述的等同物和修改。