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气溶胶供应装置的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

气溶胶供应装置的制作方法

1.本发明涉及一种气溶胶供应装置,以及一种用于气溶胶供应装置的磁屏蔽构件。


背景技术:

2.诸如香烟、雪茄等吸烟制品在使用期间燃烧烟草以制造烟草烟雾。已经通过制造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品。此类产品的示例是加热装置,该加热装置通过加热材料但不燃烧材料来释放化合物。该材料例如可以为烟草或其他非烟草产品,其可以包含也可以不包含尼古丁。


技术实现要素:

3.根据本公开的第一方面,提供了一种气溶胶供应装置,其包括:
4.容器,该容器被配置成接收气溶胶生成材料,其中,气溶胶生成材料能由感受器加热;
5.感应线圈,该感应线圈围绕容器延伸,其中,感应线圈被配置成生成用于加热感受器的变化磁场;以及
6.磁屏蔽构件,该磁屏蔽构件至少部分地围绕感应线圈延伸。
7.根据本公开的第二方面,提供了一种用于气溶胶供应装置的磁屏蔽构件,其中,该磁屏蔽构件由片材形成并包括:
8.磁屏蔽层;
9.粘合剂层,该粘合剂层施用到磁屏蔽层的第一侧;
10.层压层,该层压层施用到磁屏蔽层的第二侧;
11.第一凹口,该第一凹口形成在片材上,该第一凹口被配置成接收形成气溶胶供应装置的第一感应线圈的一段线材;以及
12.第二凹口,该第二凹口形成在片材上,该第二凹口被配置成接收形成气溶胶供应装置的第二感应线圈的一段线材。
13.根据本公开的第三方面,提供了一种气溶胶供应装置,其包括:
14.感受器,该感受器布置成加热气溶胶生成材料;
15.感应线圈,该感应线圈围绕感受器延伸,其中,感应线圈被配置成生成用于加热感受器的变化磁场;以及
16.外罩,该外罩形成气溶胶供应装置的外表面的至少一部分,其中,外罩的外表面定位成远离感受器的外表面;
17.其中,在使用中,外表面的温度保持低于约48℃。
18.本发明的其他特征和优势将从仅通过示例给出且参考附图做出的本发明的以下优选实施例的描述变得显而易见。
附图说明
19.图1示出了气溶胶供应装置的示例的前视图;
20.图2示出了移除了外罩的图1的气溶胶供应装置的前视图;
21.图3示出了图1的气溶胶供应装置的截面图;
22.图4示出了图2的气溶胶供应装置的分解图;
23.图5a示出了气溶胶供应装置内的加热部件的截面图;
24.图5b示出了图5a的加热部件的一部分的特写图;
25.图6示出了布置在气溶胶供应装置内的示例磁屏蔽构件的立体图;
26.图7示出了示例磁屏蔽构件的截面的图解表示;
27.图8示出了图6所示的布置的俯视图;
28.图9示出了示例磁屏蔽构件的立体图;
29.图10示出了包括凹口的第一示例磁屏蔽构件的图解表示;
30.图11示出了包括凹口的第二示例磁屏蔽构件的图解表示;以及
31.图12示出了包括孔的第三示例磁屏蔽构件的图解表示。
具体实施方式
32.如本文所使用的,术语“气溶胶生成材料”包括经加热提供挥发化合物的材料,通常是以气溶胶的形式。气溶胶生成材料包括任何含烟草材料,并且例如可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代物中的一种或多种。气溶胶生成材料还可以包括其他的非烟草产品,这取决于产品,这些其他的非烟草产品可以包含或可以不包含尼古丁。气溶胶生成材料例如可以呈固体、液体、凝胶、蜡等形式。气溶胶生成材料例如还可以为材料的组合或混合。气溶胶生成材料还可以称为“可抽吸材料”。
33.已知设备在不燃烧或消耗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组分挥发,通常形成能够吸入的气溶胶。这类设备有时被描述为“气溶胶生成装置”、“气溶胶供应装置”、“加热不燃烧装置”、“烟草加热产品装置”或“烟草加热装置”等。类似地,也会存在所谓的电子烟装置,其通常使液体形式的气溶胶生成材料挥发,该气溶胶生成材料可以包含或可以不包含尼古丁。气溶胶生成材料可以以能够插入到设备中的杆、筒或盒等的部件的形式呈现或提供。用于加热并挥发气溶胶生成材料的加热器可以设置为该设备的“永久”部件。
34.气溶胶供应装置可以接收包括用于加热的气溶胶生成材料的制品。在本文中“制品”是在使用中包括或包含气溶胶生成材料的部件(其可以被加热以使气溶胶生成材料挥发),以及可选地在使用中的其他部件。用户可以在将制品加热以产生用户随后会吸入的气溶胶之前,将该制品插入到气溶胶供应装置中。例如,该制品可以具有预定或特定尺寸,其被配置成放置在装置的加热腔室内,该装置的加热腔室的尺寸设计成接收该制品。
35.本公开的第一方面限定了一种具有容器的气溶胶供应装置,该容器被配置成接收可由感受器加热的气溶胶生成材料。例如,容器可以由感受器限定,使得该感受器接收该气溶胶生成材料。例如,感受器大致上可以为管状的(即,中空的)并且可以在其中接收气溶胶生成材料。在一个示例中,气溶胶生成材料在本质上为管状的或圆筒状的,并且可以被称为“烟叶梗”,例如,可气溶胶化材料可以包括以特定形状形成的烟草,其进而被包覆或包裹在
诸如纸或箔的一个或多个其他材料中。可替代地,感受器可以不是装置的部件,但附接到引入装置中的制品或包含在该制品内。
36.可以通过由至少一个感应线圈产生的变化磁场穿透感受器而对感受器进行加热。加热的感受器进而对位于感受器内的气溶胶生成材料进行加热。因此该装置还包括围绕容器/感受器延伸的感应线圈。
37.为了使装置的电气部件(以及其他附近的电气装置)屏蔽由感应线圈生成的电磁辐射,装置可以包括磁屏蔽构件以阻断/吸收电磁辐射。磁屏蔽构件可以包括铁氧体材料的一个或多个层/片材,以减轻电磁辐射的效果。
38.在第一方面中,磁屏蔽构件至少部分地围绕感应线圈延伸。磁屏蔽构件包括吸收/阻断电磁辐射的材料,诸如铁氧体材料。
39.优选地,磁屏蔽构件与感应线圈接触。通常,铁氧体材料被粘合至装置的壳体/盖的内表面,然而,这需要大量的铁氧体材料以充分抑制电磁辐射。该材料可能相对较重、体积大且昂贵,因此期望减少使用量。通过布置成更靠近感应线圈,需要减少数量的铁氧体材料。已经发现在一些情况下,可以减少高达30%的所使用的材料的量。
40.除了该益处,还令人意外的发现通过与感应线圈接触在热感受器与装置的外壳/壳体之间产生有效的热屏障。例如,在磁屏蔽构件与装置的外罩/壳体之间设置有绝缘气隙。磁屏蔽构件还可以充当绝缘体,以捕获感受器和感应线圈附近的热量。这些效果可以降低装置的表面温度,从而使得装置更舒适且安全的使用。
41.在一些示例中,装置还包括与感应线圈接触的温度传感器以测量感应线圈的温度。当磁屏蔽构件与感应线圈接触时,温度传感器可以更精准地测量感应线圈的温度。
42.感应线圈可以以螺旋方式围绕感受器/容器延伸。感受器可以限定纵向轴线,使得磁屏蔽构件以方位角方向围绕该纵向轴线延伸,因此形成完全或部分的管状结构。
43.磁屏蔽构件可以包括磁屏蔽层,诸如铁氧体层。铁氧体是亚铁磁材料,这意味着铁氧体可以被磁化和/或被磁体吸引。在一些示例中,磁屏蔽层被磁化。
44.气溶胶供应装置可以包括两个或更多个感应线圈。例如,第一感应线圈可以围绕容器/感受器的第一部分延伸,且第二感应线圈可以围绕容器/感受器的第二部分延伸。第一感应线圈和第二感应线圈可以布置成在沿着容器/感受器的纵向轴线的方向上邻近彼此。在此类装置中,磁屏蔽构件与第一感应线圈和第二感应线圈接触并至少部分地围绕第一感应线圈和第二感应线圈延伸。
45.在一些布置中,磁屏蔽构件可以通过粘合剂层而粘结至感应线圈。粘合剂层将磁屏蔽构件保持在适当位置,从而确保充分屏蔽电磁辐射。可以将粘合剂施用到感应线圈,并且可以将磁屏蔽构件与粘合剂接触。可替代地,磁屏蔽构件可以包括粘合剂层,并因此为自粘合的。例如,磁屏蔽构件可以包括磁屏蔽层和粘合剂层。粘合剂层可以形成在磁屏蔽构件的内表面上(即,布置成最接近感应线圈的表面)。这可以使得组装装置更有效且更高效。例如,可以将磁屏蔽构件直接施用到感应线圈,而无需首先将粘合剂施用到感应线圈上。
46.磁屏蔽构件可以围绕感应线圈卷起并至少部分地粘结至其自身。这样的布置为提供对电磁辐射的更具保护性/封闭性的屏蔽,这是因为磁屏蔽构件沿其长度部分地或全部地密封。例如,磁屏蔽构件的第一边缘可以与磁屏蔽构件的第二边缘重叠,使得磁屏蔽构件在重叠区域中粘结/粘合至其自身。因此,磁屏蔽构件可以由卷起成管的片材形成。例如可
以通过磁屏蔽构件的粘合剂层来提供粘结。
47.磁屏蔽构件可以包括至少一个磁屏蔽层和至少一个层压层。这可以附加于或代替粘合剂层。已经发现由于在气溶胶供应装置内的重复加热和冷却,铁氧体材料(即,磁屏蔽层)可能会随时间推移开始碎裂。碎裂的材料在装置内变得松散且发出声响。松散的材料可能会损坏或影响装置的其他部件。通过包括层压层(诸如膜层),磁屏蔽层不太可能碎裂且变得松散。
48.层压层可以朝磁屏蔽构件的外表面布置。例如,层压层可以从磁屏蔽层径向向外布置。在一个示例中,层压层形成磁屏蔽构件的外表面。然而,在其他示例中,可能存在形成外表面的另一个层。在此,外表面是距感应线圈最远的表面。层压层可以经由粘合剂而粘合至磁屏蔽层,或者层压层可以自粘结至磁屏蔽层。
49.在一个示例中,层压层包括塑料材料。例如,层压层可以为塑料膜。在特定示例中,该塑料为聚对苯二甲酸乙二醇酯,pet。
50.磁屏蔽构件可以具有约0.1mm至约5mm之间的厚度。优选地,厚度在约0.5mm至约0.8mm之间。该范围在增加装置外罩之间的气隙尺寸、以及(通过变得更薄)减少装置的质量、以及(通过变得更厚)确保电磁辐射的充分吸收之间提供了良好平衡。
51.磁屏蔽构件可以由片材形成,并包括该片材上的凹口,其中,该凹口被配置成接收形成感应线圈的一段线材。例如,该一段线材可以包括感应线圈的端部。包括一个或多个凹口允许磁屏蔽构件更好地符合感应线圈。凹口/切口意味着片材能够更容易围绕感应线圈卷绕,同时也确保了更强的屏蔽效果。凹口是在片材的边缘处形成的压痕。
52.片材可以是正方形/矩形片材,具有一个或多个凹口“切口”。例如,矩形片材可以经受在其中移除材料的“刻凹口”的处理。可替代地,片材可以用预形成的凹口制造。
53.气溶胶供应装置还可以包括邻近于感应线圈的第二感应线圈,且片材可以包括形成在片材上的第二凹口。第二凹口被配置成接收形成第二感应线圈的一段线材。包括附加凹口允许磁屏蔽构件更好地符合两个感应线圈。
54.在特定示例中,凹口为第一凹口且可以形成在片材的第一边缘处,并且第二凹口可以形成在片材的第二边缘处。具有形成在不同边缘上的凹口可以使得更容易将磁屏蔽构件施用到感应线圈。例如,在组装期间,第一凹口可以在被围绕感应线圈卷绕之前与第一感应线圈对准,其中,第二凹口接收第二感应线圈。
55.第一凹口可以在沿着由容器/感受器限定的纵向轴线的方向上偏离第二凹口。这可以使得由于凹口的偏离而更容易组装装置。例如,凹口确保片材仅能够以正确的方式围绕线圈卷绕。
56.如所提及的,凹口是在片材的边缘处形成的压痕。例如,这允许片材和感应线圈在已组装并连接至印刷电路板之后将片材围绕感应线圈卷绕。在另一实施方式中,凹口可以通过通孔/开孔来代替,并且感应线圈的端部可以被接收在该开孔中。当与凹口相比时,这样的布置可以提供更强的屏蔽,但是例如磁屏蔽构件将需要在感应线圈的端部连接至印刷电路板之前围绕感应线圈卷绕。
57.在一些示例中,气溶胶供应装置包括感受器,且该感受器限定了容器。
58.根据第二方面,提供了一种用于气溶胶供应装置的磁屏蔽构件。磁屏蔽构件可以由片材形成且包括磁屏蔽层、施用到磁屏蔽层的第一侧的粘合剂层,以及施用到磁屏蔽层
的第二侧的层压层。第一凹口可以形成在片材上,其中,该第一凹口被配置成接收形成气溶胶供应装置的第一感应线圈的一段线材;并且第二凹口可以形成在片材上,其中,该第二凹口被配置成接收形成气溶胶供应装置的第二感应线圈的一段线材。
59.在一些示例中,第二粘合剂层可以布置在层压层与屏蔽层之间。
60.第一凹口可以在沿着由片材限定的轴线的方向上偏离第二凹口。由片材限定的轴线是布置成当片材布置在装置内时与由容器/感受器限定的轴线平行的轴线。
61.第一凹口可以形成在片材的第一边缘处,且第二凹口可以形成在片材的第二边缘处。在可替代的示例中,凹口可以沿着片材的相同边缘形成。
62.在特定示例中,片材包括四个凹口。例如,片材还包括第三凹口和第四凹口,该第三凹口被配置成接收形成气溶胶供应装置的第一感应线圈的第二段线材,且该第四凹口被配置成接收形成气溶胶供应装置的第二感应线圈的第二段线材。
63.在一些示例中,磁屏蔽构件可以不与感应线圈接触。替代地,磁屏蔽构件可以粘合至外罩的内表面。
64.在一些示例中,装置包括沿感受器的长度布置的两个或更多个的感应线圈,并且在每个相邻的感应线圈之间,装置包括径向延伸壁,诸如垫圈。
65.在一些示例中,径向延伸壁可以至少部分地围绕感受器延伸,以将每个感应线圈分隔。已经发现这样的径向延伸壁用于去耦感应线圈,这意味着每个线圈独立地起作用,即,在相邻的未操作线圈中没有感应效应或感应效应较低。因此,可以更加局域化来自每个感应线圈的磁通量。在一些示例中,壁可以有助于将能量引导/聚焦到壁的位置处的制品中,这能够意味着能够线圈的总数减少。径向延伸壁可以充当围绕感受器的轴环。径向延伸壁可以与感受器同轴。径向延伸壁可以意味着壁在平行于管状感受器的半径的方向上延伸。
66.在一些示例中,壁附接至感受器(即,与感受器接触)。例如,壁可以从感受器延伸至感应线圈。在其他示例中,壁不附接到感受器。例如,壁可以从绝缘构件的外表面延伸。在一个示例中,壁和感受器由相同材料制成。在特定示例中,壁包括铁氧体。
67.因此,在一个示例中,提供了一种气溶胶供应装置,其包括感受器、围绕感受器的第一区域延伸的第一感应线圈,以及围绕感受器的第二区域延伸的第二感应线圈,其中,装置还包括布置在第一感应线圈与第二感应线圈之间的径向延伸的磁屏蔽构件。磁屏蔽构件和装置可以包括以上和本文所描述的任何特征。
68.如以上所提及的,磁屏蔽构件布置在热感受器与装置的外壳/壳体之间产生热屏障。优选地,装置的外罩维持低于48℃。还更优选地,装置的外罩在使用期间维持低于45℃或低于43℃。在一些示例中,装置的外罩在至少3个或4个连续加热时段维持低于43℃。一区段包括在约3分钟至约4分钟之间的时间段内加热制品,直到耗尽气溶胶生成材料。已经发现在感应线圈上使用磁屏蔽构件将外罩的表面温度降低高达3℃。附加的或可替代的绝缘特征(诸如使用感受器与绝缘构件之间的气隙)也可以将外罩的温度维持低于约48℃。
69.因此,在另一方面,气溶胶供应装置包括感应线圈和配置成加热气溶胶生成材料的感受器,其中,感应线圈布置成加热感受器。装置包括外罩,该外罩形成气溶胶供应装置的外表面的至少一部分,其中,外罩的外表面定位成远离感受器的外表面。在使用中,外表面的温度保持低于约48℃。
70.因此,装置在至少一个加热时段保持低于约48℃。
71.优选地,在使用中,外表面的温度保持低于约43℃。
72.优选地,在使用中,外表面的温度在至少三个加热时段的时间段内保持低于约43℃,其中,一加热时段持续至少180秒。因此,在使用中,外表面的温度在至少在540秒的时间段内保持低于约43℃。一加热时段意味着感受器在此时间内被连续加热。在一些示例中,感受器在一加热时段期间的平均温度在约240℃至300℃之间。优选地,连续执行加热时段(即在彼此少于约30秒、或少于约20秒、或少于约10秒内开始)。
73.更优选地,在使用中,外表面的温度在至少四个加热时段的时间段内保持低于约43℃。
74.在一些示例中,一加热时段持续至少210秒。
75.该装置还可以包括磁屏蔽构件,该磁屏蔽构件与线圈接触并至少部分地围绕线圈延伸。磁屏蔽构件可以包括以上描述的关于第一方面和第二方面的任何或全部特征。
76.装置还可以包括围绕感受器延伸的绝缘构件。绝缘构件可以有助于将外表面的温度维持低于约48℃。在一些示例中,绝缘构件定位成远离感受器以围绕感受器提供气隙。气隙提供了额外的热屏障。
77.绝缘构件可以具有约0.25mm至约1mm之间的厚度。绝缘构件(以及感受器与绝缘构件之间的任何气隙)有助于将外罩与加热的感受器绝缘。
78.绝缘构件可以例如由绝缘材料(诸如塑料)构成。在特定示例中,绝缘构件可以由聚醚醚酮(peek)构成。peek具有良好的绝缘性能且良好地适用于气溶胶供应装置中。
79.在另一示例中,绝缘构件可以包括云母或云母玻璃陶瓷。这些材料具有良好的绝缘性能。
80.绝缘构件可以具有小于约0.5w/mk或小于约0.4w/mk的热导率。例如,热导率可以约为0.3w/mk。peek具有约0.32w/mk的热导率。
81.绝缘构件可以具有大于约320℃、诸如大于约300℃、或大于约340℃的熔点。peek具有343℃的熔点。具有这样的熔点的绝缘构件确保了在加热感受器时绝缘构件保持刚性/固态。
82.外罩的内表面可以定位成远离绝缘构件的外表面约2mm至约3mm之间的距离。已经发现这种尺寸的分隔距离提供了足够的绝缘,以确保外罩不会变得太热。空气可以位于绝缘构件的外表面与外罩之间。
83.更具体地,外罩的内表面可以定位成远离绝缘构件的外表面约2mm至约2.5mm之间的距离,诸如约2.3mm。这样的尺寸在提供绝缘并减少装置尺寸之间提供了良好的平衡。
84.外罩的内表面可以定位成远离感受器的外表面约4mm至约6mm之间的距离。该距离是感受器的外表面与外罩的内表面之间在其最近点处的距离。因此,该距离可以是感受器的外表面与外罩的内表面之间的最小距离。在一个示例中,可以测量感受器与设备的侧表面之间的距离。已经发现,当外罩定位成远离感受器该距离时,外罩与加热的感受器足够绝缘以保持表面温度低于48℃,同时减小了装置的尺寸和重量。因此,该范围内的距离在绝缘性能与装置尺寸之间表现出良好平衡。
85.在一个示例中,外罩的内表面定位成远离感受器的外表面约5mm至约6mm之间的距离。优选地,外罩的内表面定位成远离感受器的外表面约5mm至约5.5mm之间的距离,诸如约
5.3mm至约5.4mm之间的距离。该距离范围内的间隔提供了更好的绝缘,同时也确保了装置保持小且轻便。在特定示例中,间隔为5.3mm。
86.该装置还包括定位在外罩与感受器之间的至少一个绝缘层。绝缘层使外罩与感受器绝缘。
87.绝缘层可以位于以下位置中的任一个或全部中:(i)感受器与绝缘构件之间,(ii)绝缘构件与线圈之间,(iii)线圈与外罩之间。在(ii)中,绝缘构件可以具有更小的外径以容纳绝缘层。另外地或可替代地,线圈可以具有更大的内径以容纳绝缘层。该绝缘层可以包括多层材料。
88.绝缘层可以由以下材料中的任一种提供:(i)空气(其具有约0.02w/mk的热导率),(ii)(其具有约0.03w/mk至约0.04w/mk之间的热导率),(iii)聚醚醚酮(peek)(在一些示例中其可以具有约0.25w/mk的热导率),(iv)陶瓷布(其具有约1.13kj/kgk的比热),(v)热导泥。
89.在一些示例中,外罩的外表面包括涂层。涂层和/或外罩可以具有高热导率。例如,导热率以大于约200w/mk。相对高的热导率确保热量散布在整个外罩中,而热量进而会散失到大气中,从而冷却该装置。在特定示例中,涂层是软触漆。
90.在一些示例中,装置包括布置成测量电池温度的温度传感器。装置可以包括控制器,该控制器被配置成当电池温度等于或大于阈值温度时使装置停止加热。例如,阈值温度可以约为45℃或50℃。
91.外罩的内表面可以定位成远离感受器的外表面约4mm至约6mm之间的距离。该距离是感受器的外表面与外罩的内表面之间在其最近点处的距离。因此,该距离可以是感受器的外表面与外罩的内表面之间的最小距离。在一个示例中,可以测量感受器与设备的侧表面之间的距离。已经发现,当外罩定位成远离感受器该距离时,外罩与加热的感受器足够绝缘以避免使用户不适或受伤,同时减小了装置的尺寸和重量。因此,该范围内的距离在绝缘性能与装置尺寸之间表现出良好平衡。
92.外罩还被称为外壳。外壳可以完全围绕装置或可以部分地围绕装置延伸。
93.在一个示例中,外罩的内表面定位成远离感受器的外表面约5mm至约6mm之间的距离。优选地,外罩的内表面定位成远离感受器的外表面约5mm至约5.5mm之间的距离,诸如约5.3mm至约5.4mm之间的距离。该距离范围内的间隔提供了更好的绝缘,同时也确保了装置保持小且轻便。在特定示例中,间隔为5.3mm。
94.在一些示例中,在使用中,线圈被配置成将感受器加热至约240℃至约300℃之间的温度,诸如约250℃至约280℃之间的温度。当外罩与感受器间隔开至少该距离时,外罩的温度保持在安全水平,诸如小于约48℃、或小于约43℃。
95.在一些示例中,气隙形成在线圈与外罩之间。气隙提供绝缘。
96.外罩的内表面可以定位成远离线圈的外表面约0.2mm至约1mm之间的距离。在一些示例中,线圈自身可以在感应出磁场时可能会发热,例如来自由于电流经过线圈以感应出磁场所引起的电阻加热。在线圈与外罩之间提供间隔确保了加热的线圈与外罩绝缘。在一些示例中,铁氧体屏蔽件位于外罩的内表面与线圈之间。铁氧体屏蔽件额外有助于使外罩的内表面绝缘。已经发现,当铁氧体屏蔽件与一个或多个线圈接触并至少部分地围绕该一个或多个线圈时,外罩的表面温度可以减少约3℃。
97.在一个示例中,线圈包括利兹线材,且该利兹线材具有圆形形状的截面。在这样的示例中,外罩的内表面定位成远离线圈的外表面约0.2mm至约0.5mm之间、或约0.2mm至约0.3mm之间、诸如0.25mm的距离。
98.在一个示例中,线圈包括利兹线材,且该利兹线材具有矩形形状的截面。在这样的示例中,外罩的内表面定位成远离线圈的外表面约0.5mm至约1mm之间、或约0.8mm和约1mm之间、诸如0.9mm的距离。具有圆形截面的利兹线材可以布置成比具有矩形截面的利兹线材更靠近外罩,因为圆形截面线材具有朝向外罩暴露的更小的表面积。
99.线圈的内表面可以定位成远离感受器的外表面约3mm至约4mm之间的距离。
100.外罩可以包括铝。铝具有良好的散热性能。外罩可以具有约200w/mk至约220w/mk之间的热导率。例如,铝具有209w/mk左右的热导率。因此,外罩具有相对高的热导率,以确保热量散布在整个外罩中,而热量进而会散失到大气中,从而冷却该装置。
101.外罩可以具有约0.75mm至约2mm之间的厚度。因此,壳体还可以充当绝缘屏障。这样的厚度在提供良好绝缘与减少装置的尺寸和重量之间提供了良好的平衡。优选地,外罩具有约0.75mm至约1.25mm、诸如约1mm的厚度。
102.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装置100的示例。概括来说,装置100可以用于加热包括气溶胶生成介质的可替代制品110,以生成气溶胶或由装置100的用户吸入的其他可吸入介质。
103.装置100包括(以外罩形式的)壳体102,该壳体围绕并容纳装置100的各种部件。装置100在一端具有开口104,制品110可以通过该开口104插入以用于通过加热组件进行加热。在使用中,制品110可以完全地或部分地插入到加热组件中,在其中,制品可以通过加热组件的一个或多个部件来进行加热。
104.该示例的装置100包括第一端部构件106,该第一端部构件包括盖子108,当制品110没有在适当位置时,盖子108可相对于第一端部构件106移动以关闭开口104。在图1中,盖子108被示出处于打开配置,然而,盖子108可以移动到关闭配置中。例如,用户可以使盖子108在箭头“a”的方向上滑动。
105.装置100还可以包括用户可操作的控制元件112,诸如按钮或开关,当按压时,该控制元件可以操作装置100。例如,用户可以通过操作开关112来接通该装置100。
106.装置100还可以包括电气部件,诸如插座/端口114,该电气部件可以接收线缆以对装置100的电池进行充电。例如,插座114可以为充电端口,诸如usb充电端口。
107.图2描绘了移除了外罩102并且没有呈现制品110的图1的装置。装置100限定了纵向轴线134。
108.如图2所示,第一端部构件106布置在装置100的一端,且第二端部构件116布置在装置100的相对端。第一端部构件106和第二端部构件116一起部分地限定装置100的端部表面。例如,第二端部构件116的底表面至少部分地限定装置100的底表面。外罩102的边缘还可以限定端部表面的一部分。在该示例中,盖子108还限定装置100的顶表面的一部分。
109.装置的最接近开口104的端部可以称为装置100的近端(或嘴端),因为在使用中,其最接近用户的嘴部。在使用中,用户将制品110插入开口104中、操作用户控制件112开始加热气溶胶生成材料,并抽吸在装置中生成的气溶胶。这使得气溶胶朝向装置100的近端沿着流动路径流过装置100。
110.装置的距开口104最远的另一端可以称为装置100的远端,因为在使用中,其距用户的嘴部最远。当用户抽吸在装置中生成的气溶胶时,气溶胶流动离开装置100的远端。
111.装置100还包括电源118。电源118例如可以为电池,诸如可充电电池或不可充电电池。适当的电池的示例例如包括锂电池(诸如锂离子电池)、镍电池(例如镍镉电池)和碱性电池。电池电耦合至加热组件以当需要时并在控制器(未示出)的控制下供应电力以加热气溶胶生成材料。在该示例中,电池连接至中央支撑件120,该中央支撑件将电池118保持在适当位置。
112.装置还包括至少一个电子模块122。电子模块122例如可以包括印刷电路板(pcb)。pcb 122可以支撑至少一个控制器(诸如处理器)和存储器。pcb 122还可以包括一个或多个电气轨道以将装置100的各种电气部件电连接在一起。例如,电池终端可以电连接至pcb 122,使得电力能够分布在整个装置100中。插座114还可以经由电气轨道电耦合至电池。
113.在示例装置100中,加热组件为感应加热组件且包括各种部件,以经由感应加热过程来加热制品110的气溶胶生成材料。感应加热是一种通过电磁感应来加热导电物体的过程。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)以及用于使变化电流(诸如交变电流)行进通过感应元件的装置。感应元件中的变化电流产生变化磁场。变化磁场穿透相对于感应元件适当定位的感受器,并在感受器内部产生涡电流。感受器对涡电流具有电阻,并因此涡电流抵抗此电阻的流动导致感受器通过焦耳加热而被加热。在感受器包括铁磁材料(诸如铁、镍或钴)的情况下,还可以通过感受器中的磁滞损耗来产生热量,即,通过磁性材料中的磁偶极子的变化定向来产生热量,这是因为它们与变化磁场对准。例如,在感应加热中,与通过传导进行加热相比,在感受器内部生成热量,以允许快速加热。进一步地,不需要感应加热器与感受器之间的任何物理接触,以允许增强构造和应用方面的自由度。
114.示例装置100的感应加热部件包括感受器装置132(本文中称为“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由以螺旋的方式卷绕的利兹线材/线缆制成,以提供螺旋的感应线圈124、126。利兹线材包括多个单独的线材,该多个单独的线材单独绝缘并绞合在一起以形成单个线材。利兹线材被设计成减少导体中的集肤效应损失。在示例装置100中,第一感应线圈124和第二感应线圈126由具有矩形截面的铜利兹线材制成。在其他示例中,利兹线材可以具有其他形状的截面,诸如圆形。
115.第一感应线圈124被配置成生成用于加热感受器132的第一区段的第一变化磁场,且第二感应线圈126被配置成生成用于加热感受器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在沿着装置100的纵向轴线134的方向上邻近于第二感应线圈126(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、或者两个或更多个的分开的感受器。第一感应线圈124和第二感应线圈126的端部130可以连接至pcb 122。
116.将领会的是,在一些示例中,第一感应线圈124和第二感应线圈126可以具有彼此不同的至少一个特性。例如,第一感应线圈124可以具有与第二感应线圈126不同的至少一个特性。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具有不同长度,使得与第二感应线圈
126相比,第一感应线圈124卷绕在感受器132的更小的区段上。因此,与第二感应线圈126相比,第一感应线圈124可以包括不同的匝数(假设单独的匝之间的间隔基本上相同)。在仍另一个示例中,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可以基本上相同。
117.在该示例中,第一感应线圈124和第二感应线圈126在相反方向上卷绕。当感应线圈在不同时间激活时,这很有用。例如,起初,第一感应线圈124可以操作成加热制品110的第一区段,且在稍后,第二感应线圈126可以操作成加热制品110的第二区段。当与特定类型的控制电路结合使用时,在相反方向上卷绕线圈有助于减少在未激活线圈中感应的电流。在图2中,第一感应线圈124为右旋螺旋,且第二感应线圈126为左旋螺旋。然而,在另一实施例中,感应线圈124、126可以在相同方向上卷绕,或第一感应线圈124可以为左旋螺旋且第二感应线圈126为右旋螺旋。
118.该示例的感受器132为中空的,且因此限定了容器,气溶胶生成材料接收在该容器内。例如,制品110可以插入到感受器132中。在该示例中,感受器120为管状的,具有圆形截面。
119.图2的装置100还包括绝缘构件128,该绝缘构件总体上可以为管状的,且至少部分地围绕感受器132。例如,绝缘构件128可以由任何绝缘材料(诸如塑料)构成。在该特定示例中,绝缘构件可以由聚醚醚酮(peek)构成。绝缘构件128可以有助于将装置100的各种部件与在感受器132中生成的热量绝缘。
120.绝缘构件128还可以完全地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围绕绝缘构件128定位,并与绝缘构件128的径向向外的表面接触。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的内表面之间存在小的间隙。
121.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。
122.图3以局部截面示出了设备100的侧视图。外罩102在该示例中呈现。第一感应线圈124和第二感应线圈126的矩形截面更清晰可见。
123.装置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连接至第二端部构件116。
124.装置还可以包括关联在控制元件112内的第二印刷电路板138。
125.装置100还包括朝向装置100的远端布置的第二盖子/帽140和弹簧142。弹簧142允许第二盖子140打开,以提供对感受器132的接近。用户可以打开第二盖子140以清洁感受器132和/或支撑件136。
126.装置100还包括膨胀腔室144,该膨胀腔室远离感受器132的近端朝向装置的开口104延伸。至少部分地位于膨胀腔室144内的是保持夹146,以在制品被接收在设备100内时邻接并保持制品110。膨胀腔室144连接至端部构件106。
127.图4为省略了外罩102的图1的装置100的分解图。
128.图5a描绘了图1的装置100的一部分的截面。图5b描绘了图5a的区域的特写。图5a和图5b示出了接收在感受器132内的制品110,其中,制品110的尺寸设定为使得制品110的
外表面邻接感受器132的内表面。这确保加热最为有效。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定位在感受器132内。制品110还可以包括其他部件,诸如过滤器、包裹材料和/或冷却结构。
129.图5b示出了感受器132的外表面与感应线圈124、126的内表面间隔开一距离150,该距离在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量。在一个特定示例中,距离150约为3mm至4mm、约3mm至3.5mm或约3.25mm。
130.图5b还示出了绝缘构件128的外表面与感应线圈124、126的内表面间隔开一距离152,该距离在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量。在一个特定示例中,距离152为0.05mm。在另一示例中,距离152基本上为0mm,使得感应线圈124、126邻接并触摸绝缘构件128。
131.在一个示例中,感受器132具有约0.025mm至1mm、或约0.05mm的壁厚。
132.在一个示例中,感受器132具有约40mm至60mm、约40mm至45mm、或约44.5mm的长度。
133.在一个示例中,感受器128具有约0.25mm至2mm、0.25mm至1mm、或约0.5mm的壁厚。
134.图6描绘了印刷电路板(pcb)122、感受器132、第一感应线圈124和第二感应线圈126的立体图。在该示例中,第一感应线圈124和第二感应线圈126由具有圆形截面的线材制成。第一感应线圈124的第一端部130a和第二端部130b连接至pcb 122。类似地,第二感应线圈126的第一端部130c和第二端部130d连接至pcb 122。在一些示例中,可能仅有一个感应线圈存在。
135.围绕第一感应线圈124和第二感应线圈126延伸的是磁屏蔽构件202。磁屏蔽构件202接触并围绕第一感应线圈124和第二感应线圈126,以使装置100的其他部件和/或其他物体屏蔽在感受器和/或第一感应线圈124和第二感应线圈126内产生的电磁辐射。磁屏蔽构件202被示出为透明的,以清晰示出布置在磁屏蔽构件202内的感应线圈124、126和感受器132。在该示例中,磁屏蔽构件202经由粘合剂保持在适当位置。在其他示例中,装置100和或磁屏蔽构件202的其他特征/部件可以将磁屏蔽构件202保持在适当位置。
136.感受器132接收制品110,并因此限定了配置成接收气溶胶生成材料的容器。在其他示例(未示出)中,感受器132是制品110的一部分而不是装置100的一部分,并且因此其他部件可以限定容器。容器/感受器132限定轴线158,诸如纵向轴线158,磁屏蔽构件202围绕该纵向轴线包裹。
137.磁屏蔽构件202包括用作抵抗电磁辐射的屏蔽件的一个或多个部件。在该示例中,磁屏蔽构件202包括磁屏蔽层,诸如铁氧体层,其用作屏蔽件。
138.磁屏蔽构件202可以包括一个或多个另外的层。例如,磁屏蔽构件202还可以包括粘合剂层和/或层压层,如图7所描述的。
139.图7为穿过示例磁屏蔽构件202在其围绕第一感应线圈123和第二感应线圈126包裹之前的截面的图解表示。磁屏蔽构件202为片状的。
140.在该示例中,磁屏蔽构件202包括至少三个层,该至少三个层包括磁屏蔽层206,施用到磁屏蔽层206的第一侧的粘合剂层204,以及施用到磁屏蔽层206的第二侧的层压层208。
141.粘合剂层204布置在磁屏蔽构件202的内表面上,使得磁屏蔽构件202能够粘结到第一感应线圈124和第二感应线圈126。附加的保护层(未示出)可以覆盖粘合剂层204,随后
在磁屏蔽构件202粘合至第一感应线圈124和第二感应线圈126之前移除该附加的保护层以暴露粘合剂层204。磁屏蔽构件202的内表面是在磁屏蔽构件202与第一感应线圈124和第二感应线圈126接触时最接近第一感应线圈124和第二感应线圈126的表面。当磁屏蔽构件202围绕第一感应线圈124和第二感应线圈126包裹时,磁屏蔽构件可以在重叠区域中与其自身重叠,使得粘合剂层204的一部分与层压层208接触。
142.层压层208布置在磁屏蔽构件202的外表面处或朝向磁屏蔽构件的外表面布置。磁屏蔽构件202的外表面是在磁屏蔽构件202与第一感应线圈124和第二感应线圈126接触时距第一感应线圈124和第二感应线圈126最远的表面。在一些示例中,另外的层(未示出)形成磁屏蔽构件202的外表面。
143.如先前所提及的,磁屏蔽层206中的铁氧体材料可能会随着多个加热和冷却循环而碎裂。层压层208用于阻止磁屏蔽层206中的碎裂材料变得松散并在装置100内部到处移动。层压层208可以包括塑料材料,并且例如可以为塑料膜。在本示例中,该塑料为聚对苯二甲酸乙二醇酯,pet。
144.在图7的示例中,层压层208直接邻近于磁屏蔽层208。例如,层压层208可以经由热封粘结至磁屏蔽层208。在另一示例中,第二粘合剂层(未示出)可以布置在层压层208与磁屏蔽层206之间。
145.图8描绘了图6所示的布置的俯视图。由感受器132限定的容器212在其中接收气溶胶生成材料。箭头210表示径向方向,其从容器/感受器指向外。当图7的磁屏蔽构件202围绕第一感应线圈124和第二感应线圈126包裹时,层压层208布置成在径向方向210上比粘合剂层204距第一感应线圈124和第二感应线圈126更远。
146.如图6和图8所示,第一感应线圈124的第一端部130a和第二端部130b穿过形成在磁屏蔽构件202中的凹口/开口/开孔。这些凹口允许磁屏蔽构件202更紧密地符合第一感应线圈124和第二感应线圈126。
147.图9描绘了与其他部件隔离的磁屏蔽构件202。片状的磁屏蔽构件202卷起成柱形管并在重叠区域224中重叠。存在粘合剂层204意味着磁屏蔽构件202可以在重叠区域224中粘结至其自身,从而提供改进的屏蔽。在其他示例中,磁屏蔽构件202不完全围绕第一感应线圈124和第二感应线圈126延伸。
148.磁屏蔽构件202包括四个凹口214、216、218、220。在其他示例中,可以存在一个或多个凹口。凹口214、216、218、220形成在磁屏蔽构件202的边缘处,并且均接收形成感应线圈124、126的一段线材。如图6所描绘的,该一段线材包括第一感应线圈124和第二感应线圈126的第一端部130a、130c和第二端部130b、130d。
149.图10为图9所示的磁屏蔽构件202在围绕第一感应感线圈124和第二感应感线圈126包裹之前的图解表示。磁屏蔽构件202由总体上为矩形的片材形成。当磁屏蔽构件202围绕感应线圈124、126包裹时,片材限定了与由容器/感受器132限定的轴线和由第一感应线圈124和第二感应线圈126限定的轴线平行对准的轴线222。
150.片材包括形成在片材的第一边缘224处的第一凹口214。第一凹口214接收形成第一感应线圈124的一段线材,其中,该一段线材包括第一端部130a。片材还包括形成在片材的第一边缘224处的第二凹口218。第二凹口218接收形成第二感应线圈126的一段线材,其中,该一段线材包括第一端部130c。片材还包括形成在片材的第二边缘226处的第三凹口
216。第三凹口216接收形成第一感应线圈124的第二段线材,其中,该第二段线材包括第二端部130b。片材还包括形成在片材的第二边缘226处的第四凹口220。第四凹口220接收形成第二感应线圈126的第二段线材,其中,该第二段线材包括第二端部130b。因此,对于每个感应线圈,在片材的相对边缘上形成有两个凹口。
151.凹口214、216、218、220全部在沿着由片材限定的轴线222的方向上彼此偏离(并因此当磁屏蔽构件202在适当位置时,全部在沿着由感受器132限定的纵向轴线158的方向上彼此偏离)。
152.图11是可以在装置100中使用的另一示例磁屏蔽构件302的图解表示。磁屏蔽构件302由总体上为矩形的片材形成。当磁屏蔽构件202围绕感应线圈124、126包裹时,片材限定了与由容器/感受器132限定的轴线和由第一感应线圈124和第二感应线圈126限定的轴线平行对准的轴线322。
153.与图10的示例不同的是,磁屏蔽构件302包括沿片材的一个边缘形成的凹口。例如,片材包括形成在片材的第一边缘324处的第一凹口314。第一凹口314接收形成第一感应线圈124的一段线材,其中,该一段线材包括第一端部130a。片材还包括形成在片材的第一边缘324处的第二凹口318。第二凹口318接收形成第二感应线圈126的一段线材,其中,该一段线材包括第一端部130c。片材还包括形成在片材的第一边缘324处的第三凹口316。第三凹口316接收形成第一感应线圈124的第二段线材,其中,该第二段线材包括第二端部130b。片材还包括形成在片材的第一边缘324处的第四凹口320。第四凹口320接收形成第二感应线圈126的第二段线材,其中,该第二段线材包括第二端部130b。因此,对于每个感应线圈,在片材的相同边缘处形成有两个凹口。
154.凹口314、316、318、320全部在沿着由片材限定的轴线322的方向上彼此偏离(并因此当磁屏蔽构件302在适当位置时,全部在沿着由感受器132限定的纵向轴线158的方向上彼此偏离)。
155.图12是可以在装置100中使用的另一示例磁屏蔽构件402的图解表示。磁屏蔽构件402由总体上为矩形的片材形成。当磁屏蔽构件202围绕感应线圈124、126包裹时,片材限定了与由容器/感受器132限定的轴线和由第一感应线圈124和第二感应线圈126限定的轴线平行对准的轴线422。
156.与图10和图11的示例不同的是,磁屏蔽构件402包括在片材中形成的开口/开孔/通孔。因此,第一感应线圈124和第二感应线圈126的端部在连接至pcb 122之前首先必须穿过开孔。
157.片材包括第一开孔414,以接收形成第一感应线圈124的一段线材,其中,该一段线材包括第一端部130a。片材还包括第二开孔418,以接收形成第二感应线圈126的一段线材,其中,该一段线材包括第一端部130c。片材还包括第三开孔416,以接收形成第一感应线圈124的第二段线材,其中,该第二段线材包括第二端部130b。片材还包括第四开孔420,以接收形成第二感应线圈126的第二段线材,其中,该第二段线材包括第二端部130b。
158.孔414、416、418、420全部在沿着由片材限定的轴线422的方向上彼此偏离(并因此当磁屏蔽构件302在适当位置时,全部在沿着由感受器132限定的纵向轴线158的方向上彼此偏离)。
159.以上实施方式将被理解为本发明的说明性示例。设想了本发明的其他实施方式。
将理解的是,关于任一个实施方式描述的任何特征可以单独使用、或结合所描述的其他特征使用,并且还可以结合任何其他的实施方式的一个或多个特征来使用、或结合任何其他的实施方式的任何结合来使用。此外,在不脱离本发明的范围的情况下也可以利用以上未描述的等同物和修饰物,这些在所附权利要求中限定。