具有冷凝管理的气溶胶生成系统烟嘴的制作方法

本公开涉及一种气溶胶生成系统。本公开进一步涉及一种用于气溶胶生成系统的烟嘴。

背景技术：

1、已知提供一种用于生成可吸入蒸气的气溶胶生成装置。此类系统可以将气溶胶形成基质加热至使气溶胶形成基质的一个或多个组分挥发而不燃烧气溶胶形成基质的温度。在气溶胶生成系统或装置中，液体气溶胶形成基质可从液体储存部分递送至电加热元件。在加热至目标温度时，气溶胶生成基质蒸发以形成气溶胶。液体基质可以经由毛细管部件递送至加热元件。液体储存部分可形成为包括液体气溶胶形成基质的可更换或可再填充筒。筒可以附接至气溶胶生成装置，以将液体气溶胶形成基质供应至装置以用于气溶胶生成。

2、当用户在寒冷环境中使用气溶胶生成系统时，烟嘴可能会变得令人不舒服。此外，通过蒸发液体气溶胶形成基质生成的气溶胶可在气流路径的侧壁处冷凝。这在寒冷环境中可能特别相关。因此，期望将加热器设置在气溶胶生成装置的烟嘴中。

技术实现思路

1、期望提供一种可减少蒸发的气溶胶形成基质在加热器下游的气流路径中冷凝的气溶胶生成系统。期望提供一种可将冷凝的气溶胶液滴从加热器下游的位置朝向加热器引导回的气溶胶生成系统。期望提供一种具有独立于环境温度的舒适温暖的烟嘴的气溶胶生成系统。

2、根据本发明的实施例，提供了一种气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可包括主单元和烟嘴。主单元可包括用于加热气溶胶形成基质的主加热元件。烟嘴可包括气流路径和辅助加热元件。

3、根据本发明的实施例，提供了一种包括主单元和烟嘴的气溶胶生成系统。主单元包括用于加热气溶胶形成基质的主加热元件。烟嘴包括气流路径和辅助加热元件。

4、通过提供烟嘴的辅助加热元件，可提供可减少蒸发的气溶胶形成基质在加热器下游的气流路径中冷凝的气溶胶生成系统。通过提供烟嘴的辅助加热元件，可提供可将冷凝的气溶胶液滴从加热器下游的位置朝向加热器引导回的气溶胶生成系统。通过提供烟嘴的辅助加热元件，还可提供具有独立于环境温度的舒适温暖的烟嘴的气溶胶生成系统。

5、烟嘴可以是可更换的。可更换烟嘴可以为一次性物品。烟嘴可以为可重复使用的。

6、辅助加热元件可配置成用于加热烟嘴的气流路径的至少一部分。辅助加热元件可位于烟嘴的气流路径内。烟嘴可包括膨胀室。辅助加热元件可位于膨胀室内。烟嘴可包括均质化室。辅助加热元件可位于均质化室内。

7、辅助加热元件可以是电阻加热元件。

8、主加热元件和辅助加热元件可配置成单独可控。

9、气溶胶生成系统可包括至少一个温度传感器。气溶胶生成系统可进一步包括与温度传感器和辅助加热元件电连接的控制器。控制器可配置成取决于由温度传感器感测到的温度而激活辅助加热元件。

10、温度传感器可以是环境温度传感器。控制器可配置成取决于从环境温度传感器接收的温度信息来激活或停用辅助加热元件。例如，在寒冷环境中，控制器可激活辅助加热元件。例如，在温暖环境中，控制器可停用辅助加热元件。

11、温度传感器可位于烟嘴的气流路径中。控制器可配置成取决于从位于烟嘴的气流路径中的温度传感器接收的温度信息来激活或停用辅助加热元件。例如，在寒冷环境中，冷环境空气可被吸入气流路径中。传感器可测量气流路径中的不期望的冷气流，并且控制器可激活辅助加热元件。当气流路径中的传感器测量气流路径中的气流由于辅助加热元件的作用或由于环境温度升高而被加热到期望温度时，控制器可关闭辅助加热元件。

12、气溶胶生成系统可包括用于测量主加热元件的温度的主加热元件温度传感器和用于测量辅助加热元件的温度的辅助加热元件温度传感器中的一者或两者。主加热元件温度传感器可位于主加热元件处或附近。主加热元件温度传感器可配置成基于主加热元件的温度相关电阻率来估计主加热元件的温度。辅助加热元件温度传感器可位于辅助加热元件处或附近。辅助加热元件温度传感器可配置成基于辅助加热元件的温度相关电阻率来估计主加热元件的温度。

13、控制器可配置成基于由主加热元件温度传感器导出的数据控制主加热元件的温度曲线。控制器可配置成基于由辅助加热元件温度传感器导出的数据控制辅助加热元件的温度曲线。

14、气溶胶生成系统可包括与辅助加热元件电连接的控制器，其中所述控制器与外部数据源通信。控制器可配置成取决于从外部数据源接收的温度信息来激活或停用辅助加热元件。

15、烟嘴可包括布置在烟嘴的气流路径中的引导构件。引导构件可构造成在朝向主加热元件的方向上引导从气流冷凝的液体组分。

16、引导构件的表面可包括疏水材料。

17、引导构件可以为锥形的。锥形引导构件的尖端可面向朝向主加热元件的方向。

18、锥形引导构件的纵向轴线可平行于气溶胶生成系统的纵向轴线布置，并且锥形引导构件的基部可指向气溶胶生成系统的近侧端。

19、锥形引导构件可以是中空的，并且可将烟嘴的气流路径分成布置在中空的锥形引导构件内的下游气流室和围绕中空的锥形引导构件的上游气流室。

20、中空的锥形引导构件可以包括一个或多个孔口，所述一个或多个孔口布置成流体地连接上游气流室和下游气流室。孔口可不规则地布置在中空的锥形引导构件上。这可另外改善中空的锥形引导构件内的气流的湍流。

21、中空的锥形引导构件的基部(最宽部分)可以包括被构造为气流出口端口的孔口。

22、辅助加热元件可布置在上游气流室内。上游气流室可以为均质化室。下游气流室可以为均质化室。上游气流室和下游气流室两者可以为均质化室。

23、均质化室可以在初始蒸发事件之后有助于气溶胶的发展。均质化室可以有助于产生湍流气流。可以实现挥发的颗粒在气溶胶中的更均质化分布。可以实现挥发的颗粒在气溶胶中的更均质化的尺寸。

24、主单元可包括用于容纳液体气溶胶形成基质的液体储存部分。主加热元件可配置成用于加热液体气溶胶形成基质。

25、气溶胶生成系统可以包括用于储存气溶胶形成基质的筒。筒可以包括液体储存部分。主单元可以包括主体和可更换筒。主体可以包括控制电子器件和供电装置。主体可包括主加热元件，或筒可包括主加热元件和液体储存部分。烟嘴可以可释放地附接至筒。筒可以可释放地附接至主体。

26、所述系统可以为三部分系统，其中筒的一端可释放地附接至主体并且筒的另一端可释放地附接至烟嘴。所述系统可以为三部分系统，其中烟嘴可释放地附接至主体并且筒可释放地附接至主体或可释放地插入主体中。

27、所述系统可以为两部分系统，其中筒和烟嘴形成可释放地附接至主体的一体式部分。所述系统可以为两部分系统，其中主体和筒形成可释放地附接至烟嘴的一体式部分。

28、如本文中所使用的，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放可以形成气溶胶的一种或多种挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以方便地为筒的一部分。筒可以被构造成可更换的或可再填充的。

29、可以以液体形式提供气溶胶形成基质。液体气溶胶形成基质可以包括气溶胶形成剂，比如丙二醇或甘油，以及其他添加剂和成分，比如香料。液体气溶胶形成基质可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工调味剂。液体气溶胶形成基质可以包括生物碱。液体气溶胶形成基质可以包括尼古丁。液体气溶胶形成基质可以具有在约0.5％至约10％之间，例如为约2％的尼古丁浓度。液体气溶胶形成基质可以包含于气溶胶生成制品的液体储存部分中，在这种情况下，气溶胶生成制品可以表示为筒。气溶胶形成基质可以包括便于致密且稳定的气溶胶形成的气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂为本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，比如三甘醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，比如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；以及一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂肪族酯，比如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶形成剂可以为多元醇或其混合物，比如，三甘醇、1,3-丁二醇和甘油。气溶胶形成剂可以为丙二醇。气溶胶形成剂可以包括丙三醇和丙二醇两者。

30、如本文中所使用的，“气溶胶生成系统”涉及一种包括主单元和包括气溶胶形成基质的筒的系统。主单元可以为“气溶胶生成装置”。

31、如本文中所使用的，“气溶胶生成装置”涉及与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶形成基质可以包括于筒中。气溶胶生成装置可以包括壳体、电路、供电装置、加热室以及加热元件。

32、电路可以包括微处理器，所述微处理器可以为可编程微处理器。微处理器可以为控制器的一部分。电路可以包括另外的电子部件。所述电路可配置成调节对加热器元件的电力供应。

33、优选地，主加热元件设置为蒸发单元的一部分。主加热元件可以是适用于加热液体气溶胶形成基质并且蒸发液体气溶胶形成基质的至少一部分以便形成气溶胶的任何装置。

34、辅助加热元件可以是适用于加热烟嘴的至少一部分的任何装置。

35、主加热元件和辅助加热元件中的一者或两者可示例性地为线圈加热器、毛细管加热器、网状加热器、金属板加热器、或绝缘基板上的一个或多个导电轨道。加热器可以示例性地为电阻加热器，其接收电力并且将接收到的电力的至少部分变换为热能。替代地或附加地，主加热元件和辅助加热元件中的一者或两者可以是通过时变磁场感应加热的感受器。主加热元件和辅助加热元件中的一者或两者可仅包括单个加热元件或多个加热元件。一个或多个加热元件的温度优选地由电路控制。

36、在上文所描述的实施例中的任一个中，至少一个加热元件优选地包括电阻材料。合适的电阻材料包括但不限于：半导体比如掺杂陶瓷、电“传导”陶瓷(例如二硅化钼)、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。此类复合材料可以包括掺杂或无掺杂的陶瓷。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包括钛、锆、钽和铂族金属。合适的金属合金的实例包括不锈钢、含有镍、钴、铬、铝-钛-锆、铪、铌、钼、钽、钨、锡、镓、锰和铁的合金，以及基于镍、铁、钴、不锈钢、和铁-锰-铝基合金的超合金。在复合材料中，电阻材料可以可选地嵌入绝缘材料中，由绝缘材料封装或由绝缘材料涂覆或者反之亦然，取决于能量转移的动力学和所需外部理化性质。合适的复合加热器元件的实例公开于us-a-5 498 855、wo-a-03/095688和us-a-5 514 630中。

37、蒸发单元可以进一步包括用于将液体气溶胶形成基质传递至加热器元件的毛细管材料。毛细管材料可以具有纤维状或海绵状结构。毛细管材料优选地包括毛细管束。例如，毛细管材料可以包括多个纤维或线或其他细孔管。纤维或线通常可以对准以将液体传送至加热器。替代地，毛细管材料可以包括海绵状或泡沫状材料。毛细管材料的结构形成多个小孔或管，液体可以通过毛细管作用被输送通过所述小孔或管。毛细管材料可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适的材料的实例为多孔材料。合适的材料的实例为海绵材料或泡沫材料。合适的材料的实例包括陶瓷材料。合适的材料的实例包括石墨基材料。合适的材料可以为纤维。合适的材料可以为烧结粉末。合适的材料可以为泡沫金属。合适的材料可以为塑料材料。合适的材料可以为纤维材料。合适的材料可以由纺成纤维制成。合适的材料可以由挤压纤维制成。合适的材料可以由醋酸纤维素制成。合适的材料可以由聚酯制成。合适的材料可以由粘结的聚烯烃制成。合适的材料可以由聚乙烯制成。合适的材料可以由乙烯制成。合适的材料可以由聚丙烯制成。合适的材料可以由尼龙纤维制成。合适的材料可以由陶瓷制成。合适的材料可以由乙烯、聚乙烯、乙烯、聚丙烯或尼龙中的一种或多种的组合制成。毛细管材料可以具有任何合适的毛细管作用和孔隙率以便与不同的液体物理性质一起使用。所述液体具有包括但不限于粘度、表面张力、密度、热导率、沸点和蒸气压力的物理性质，其容许液体通过毛细管作用被输送通过毛细管材料。毛细管材料可以被构造成将气溶胶形成基质传送至蒸发器。毛细管材料可以延伸至蒸发器中的间隙中。

38、一个或多个毛细管芯可以布置成与保存于液体储存部分中的液体接触。一个或多个毛细管芯可以延伸至液体储存部分中。在此情况下，在使用中，可以在所述一个或多个毛细管芯中通过毛细管作用将液体从液体储存部分传递至气溶胶生成设备的所述一个或多个元件。一个或多个毛细管芯可以具有第一端和第二端。第一端可以延伸至液体储存部分中以将保存于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质抽吸至气溶胶生成设备中。

39、毛细管材料可以布置成与保存于液体储存部分中的液体接触。毛细管材料可以延伸至液体储存部分中。在此情况下，在使用中，可以在毛细管材料中通过毛细管作用将液体从液体储存部分传递至气溶胶生成设备的所述一个或多个元件。毛细管材料可以具有第一端和第二端。第一端可以延伸至液体储存部分中以将保存于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质抽吸至气溶胶生成设备中。

40、如本文中所使用的，术语“上游”和“下游”用以描述烟嘴或与烟嘴一起使用的气溶胶生成装置的部件或部件的部分相对于空气在烟嘴或气溶胶生成装置的使用期间沿着气流路径流动通过烟嘴或气溶胶生成装置的方向的相对位置。根据本发明的烟嘴可以包括近侧端，在使用中，气溶胶通过所述近侧端离开烟嘴。气溶胶生成装置的近侧端还可以被称作口端或下游端。气溶胶生成装置的近侧端可以为连接至气溶胶生成装置的烟嘴。口端在远侧端的下游。气溶胶生成装置的远侧端或烟嘴的远侧端也可以被称为上游端。烟嘴或气溶胶生成装置的部件或部件的部分可以基于其相对于通过烟嘴或气溶胶生成装置的气流路径的相对位置被描述为在彼此的上游或下游。

41、如本文中所使用的，术语“气流路径”表示适合于输送气体介质的通道。气流路径可以用来输送环境空气。气流路径可以用来输送气溶胶。气流路径可以用来输送空气和气溶胶的混合物。

42、用于储存气溶胶形成基质的筒可以为可更换烟嘴的一部分。筒可以形成烟嘴的一体部分。筒可以为可再填充的。当气溶胶形成基质被消耗时，用户可以再填充筒，以使得包括可再填充筒的烟嘴可以被重复使用。将零件设计成可重复使用的有助于减少浪费，并且减少装置或系统或筒对环境的生态影响。

43、用于储存气溶胶形成基质的筒可以为气溶胶生成系统的主单元的部分。筒可以形成主单元的一体部分。筒可以为可再填充的。当气溶胶形成基质被消耗时，用户可以再填充筒，以使得包括可再填充筒的烟嘴可以被重复使用。

44、用于储存气溶胶形成基质的筒可以被构造成可更换的。当气溶胶形成基质被消耗时，用户可以从气溶胶生成系统移除筒，并且可以用新的填充的筒更换使用过的筒。

45、在组装气溶胶生成系统时，气流路径可以限定于烟嘴与主单元之间。烟嘴和主单元可以使用任何合适的连接装置连接。连接装置可以包括螺钉连接、摩擦配合或形状配合连接。连接装置可以被构造成使得连接可以由用户手动建立。这可以便于气溶胶生成系统的处理和组装。

46、烟嘴和主单元可以具有具有互补的几何形状的相对应的结构部件。具有互补的几何形状的结构部件优选地设置于烟嘴和主单元的相邻的接口部分处。在组装烟嘴和主单元时，这些接口部分可以彼此相邻地定位。当烟嘴连接到主单元时，烟嘴和主单元的这些相对应的结构部件可限定从空气入口经由主加热元件并且可选地经由辅助加热元件到空气出口的气流路径。气流路径可以在主单元和烟嘴被组装时形成。在这些实施例中，在没有烟嘴的情况下，主单元可能变得不可操作，因为未提供用于吸入气溶胶的连续的气流路径。因此，单独的主单元不容许形成适合于吸入的气溶胶。因此，可以提供防止未经授权的使用的高效的保护机制。

47、筒和烟嘴两者都可以是可更换的。筒或烟嘴的一端或两端可以由密封箔保护。密封箔可以为可刺穿密封箔，其在气溶胶生成系统的组装期间破裂。密封箔可以是可移除的密封箔，其在筒与主装置或主单元组装之前从筒移除。

48、这种密封箔可在运输期间并且特别是在使用之前保护筒和烟嘴免受碎屑或其他不期望的污染。

49、根据本发明的实施例，提供了一种用于如本文中所述的气溶胶生成系统的烟嘴。

50、下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文中所描述的另一个实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。

51、实例a：一种气溶胶生成系统，包括主单元和烟嘴，

52、所述主单元包括

53、用于加热气溶胶形成基质的主加热元件；

54、所述烟嘴包括

55、气流路径和辅助加热元件。

56、实例b：根据实例a的气溶胶生成系统，其中所述烟嘴是可更换的。

57、实例c：根据实例a或实例b的气溶胶生成系统，其中所述辅助加热元件配置成用于加热所述烟嘴的气流路径的至少一部分，优选地，其中所述辅助加热元件位于所述烟嘴的气流路径内。

58、实例d：根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统，其中所述辅助加热元件是电阻加热元件。

59、实例e：根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统，其中所述主加热元件和所述辅助加热元件配置成单独可控。

60、实例f：根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统，包括

61、温度传感器；以及

62、控制器，所述控制器与所述温度传感器和所述辅助加热元件电连接，

63、其中所述控制器配置成取决于由所述温度传感器感测到的温度激活所述辅助加热元件。

64、实例g：根据实例f的气溶胶生成系统，其中所述温度传感器是环境温度传感器。

65、实例h：根据实例f或实例g的气溶胶生成系统，其中所述温度传感器位于所述烟嘴的气流路径中。

66、实例i：根据实例a至e中任一项的气溶胶生成系统，包括与所述辅助加热元件电连接的控制器，其中所述控制器与外部数据源通信，并且其中所述控制器配置成取决于从所述外部数据源接收的温度信息激活所述辅助加热元件。

67、实例j：根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统，其中所述烟嘴包括布置在所述烟嘴的气流路径中的引导构件，其中所述引导构件构造成在朝向所述主加热元件的方向上引导从气流冷凝的液体组分。

68、实例k：根据实例j的气溶胶生成系统，其中所述引导构件的表面包括疏水材料。

69、实例l：根据实例j或实例k的气溶胶生成系统，其中所述引导构件是锥形的，并且其中锥形引导构件的尖端面向朝向所述主加热元件的方向。

70、实例m：根据实例j至l中任一项的气溶胶生成系统，其中所述锥形引导构件的纵向轴线平行于所述气溶胶生成系统的纵向轴线布置，并且其中所述锥形引导构件的基部指向所述气溶胶生成系统的近侧端。

71、实例n：根据实例m的气溶胶生成系统，其中所述锥形引导构件是中空的，并且将所述烟嘴的气流路径分成布置在中空的锥形引导构件内的下游气流室和围绕所述中空的锥形引导构件的上游气流室。

72、实例o：根据实例n的气溶胶生成系统，其中所述中空的锥形引导构件包括一个或多个孔口，所述一个或多个孔口布置成流体地连接所述上游气流室和所述下游气流室。

73、实例p：根据实例n或实例o的气溶胶生成系统，其中所述中空的锥形引导构件的基部包括构造为气流出口端口的孔口。

74、实例q：根据实例n至p中任一项的气溶胶生成系统，其中所述辅助加热元件布置在所述上游气流室内。

75、实例r：根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统，其中所述主单元包括液体储存部分，所述液体储存部分包括液体气溶胶形成基质，并且其中所述主加热元件配置成用于加热所述液体气溶胶形成基质。

76、实例s：根据实例r的气溶胶生成系统，其中所述主单元包括主体和可更换筒，

77、所述主体包括控制电子器件和供电装置；并且

78、所述筒包括所述主加热元件和所述液体储存部分；

79、其中所述烟嘴附接至所述筒，并且其中所述筒附接至所述主体。

80、实例t：一种用于根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统的烟嘴。

81、实例u：根据实例t的烟嘴，其中所述烟嘴是可更换的。

82、关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施例。