具有密封内部气流通道的气溶胶生成装置的制作方法

本公开涉及一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括穿过所述装置的气流通道，并且涉及一种用于密封气流通道以防止液体或颗粒进入容纳电气部件的装置内部的布置。

背景技术：

1、加热气溶胶形成基质以产生气溶胶而不燃烧气溶胶形成基质的气溶胶生成装置在本领域中是已知的。气溶胶形成基质通常与诸如过滤器的其他部件一起设置在气溶胶生成制品内。气溶胶生成制品可以具有条形形状，以将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中。加热元件通常布置在加热室中或围绕加热室布置，以用于在气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中之后加热气溶胶形成基质。

2、加热室可布置在气溶胶生成装置的壳体内并且形成穿过气溶胶生成装置的气流通道的一部分。期望防止气溶胶以及其它液体或颗粒从气流通道流出并且进入气溶胶生成装置的其它部分，这可能使得装置的电子器件损坏。

技术实现思路

1、期望提供用于密封气流通道的布置，其提供稳健并且可靠的密封并且易于制造。

2、根据本公开的实例，提供了一种气溶胶生成装置，其包括：

3、外部壳体；

4、管状加热器；

5、顶部加热器壳和底部加热器壳，所述管状加热器封闭在所述顶部加热器壳和所述底部加热器壳内；

6、穿过所述装置的内部气流通道，所述内部气流通道从所述外部壳体中的空气入口延伸到所述外部壳体中的空气出口，其中所述内部气流通道穿过所述顶部加热器壳、所述底部加热器壳和所述加热器；

7、第一密封元件，所述第一密封元件在所述外部壳体与所述底部加热器壳之间；

8、第二密封元件，所述第二密封元件在所述外部壳体与所述顶部加热器壳之间；以及

9、第三密封元件，所述第三密封元件在所述底部加热器壳与所述顶部加热器壳之间。

10、此布置使用相对较少的部件以易于制造的方式提供密封气流通道。加热器在顶部加热器壳和底部加热器壳内的密封以及顶部加热器壳和底部加热器壳与外部壳体的密封有效地将生成的蒸汽和气溶胶与装置的内部部件隔离，并且防止液体或颗粒从气流通道进入装置的内部空间。这改善了装置的寿命和可靠性。此布置还有效地防止来自装置内部的颗粒进入气流通道并且污染所生成的气溶胶。

11、密封元件中的一个或多个密封元件可包括弹性体聚合物，诸如硅树脂。

12、该装置可包括定位在加热器与底部加热器壳之间的加热器保持器，气流通道穿过加热器保持器，并且该装置包括定位在加热器保持器与底部加热器壳或顶部加热器壳之间的第四密封元件。加热器保持器对于在装置组装和使用期间固定加热器可能是有利的。加热器保持器还可使密封元件中的一个或多个密封元件与加热器处的高温分离和隔离。

13、有利地，加热器与密封元件间隔开至少4mm，并且优选地间隔开至少5mm。有利地，密封元件各自通过诸如加热器保持器的至少一个中间部件与加热器隔离。将密封元件与加热器间隔开可减少通过密封元件的热损失，从而改进加热效率。

14、使所使用的部件数量最小化就使所需的密封件数量最小化。然而，由单个部件形成气流通道和外部壳体并不复杂。有利地，气流通道仅由外部壳体、底部加热器壳、加热器保持器、加热器、顶部加热器壳和密封元件限定。这在最小化部件与允许简单的组装过程之间提供了良好的平衡。使装置由少量零件制成具有以下附加优点：可以更换这些零件，例如用于装置的定制或用于维护或翻新。

15、第四密封元件可设置在加热器保持器与底部加热器壳之间。加热器可直接压配合到顶部加热器壳。加热器保持器可直接压配合到加热器。在不使用与加热器接触或接近的弹性体密封元件的情况下将加热器压配合到周围部件意味着可避免当密封元件过热时密封退化和气溶胶中形成不期望的化合物的问题。

16、密封元件中的一个或多个密封元件可包括o形环。密封元件中的每个密封元件可包括o形环。

17、外部壳体可包括装置顶部壳和装置底部壳。装置顶部壳可固定到装置底部壳。装置顶部壳可使用诸如卡扣配合或推配合的机械接口来固定到装置底部壳。装置顶部壳可使用粘合剂或通过焊接固定到装置底部壳。

18、有利地，底部加热器壳固定到顶部加热器壳。底部加热器壳可通过一个或多个螺钉紧固件固定到顶部加热器壳。第三密封元件可在底部加热器壳与顶部加热器壳之间被压缩。

19、加热器可包括一个或多个加热元件和围绕一个或多个加热元件定位的绝热体。

20、一个或多个电加热元件可围绕形成气流通道的一部分的加热室的外表面布置，或限定所述外表面。一个或多个电加热元件可以围绕加热室的内表面布置或限定加热室的内表面。一个或多个电加热元件可以为加热室的一部分或与加热室成一体。

21、一个或多个电加热元件可以包括电阻材料。合适的电阻材料包括但不限于：半导体例如掺杂陶瓷、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，含镍合金、含钴合金、含铬合金、含铝合金、含钛合金、含锆合金、含铪合金、含铌合金、含钼合金、含钽合金、含钨合金、含锡合金、含镓合金、含锰合金、含金合金、含铁合金，以及基于镍、铁、钴、不锈钢、timetaltm、kanthaltm的超合金以及其他铁-铬-铝合金，以及铁-锰-铝基合金。在复合材料中，电阻材料可以可选地嵌入隔离材料中，由隔离材料封装或由隔离材料涂布或者反之亦然，取决于能量转移的动力学和所需外部理化性质。

22、一个或多个加热元件可以使用在温度和电阻率之间具有限定关系的金属或金属合金来形成。以此方式形成的加热元件可以被用来加热和监测加热元件在操作期间的温度。

23、加热元件可以沉积在刚性载体材料或基板中或沉积在刚性载体材料或基板上。加热元件可以沉积在柔性载体材料或基板中或沉积在柔性载体材料或基板上。加热元件可以形成为合适的绝缘材料(例如陶瓷或玻璃或聚酰亚胺膜)上的轨道。加热元件可以夹在两种绝缘材料之间。

24、加热器组件可以包括柔性加热元件，所述柔性加热元件围绕加热室的外表面布置或限定加热室的外表面。柔性加热元件具有的长度可基本上等于气溶胶生成制品中设置的气溶胶形成基质的长度。加热室可以比加热元件长。

25、绝热体可包括气凝胶。绝热体可包括耐热带。加热器可包括保持绝热体的加热器壳体。

26、气溶胶生成装置可包括连接到加热器的电连接引脚，电连接引脚穿过底部壳中的开口。底部壳中的开口可用粘合剂密封以防止液体或颗粒从气流通道进入。

27、气溶胶生成装置可包括外部壳体内的控制电路和电源。控制电路可电连接到电源和加热器。

28、电源可以为任何合适的电源，例如dc电压源。在一个实施例中，电源是锂离子电池。替代地，电源可以为镍金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池，例如锂钴、磷酸锂铁或锂聚合物电池。

29、控制电路可配置成控制对加热器组件的电力供应。控制电路可以包括微处理器。微处理器可以为可编程微处理器、微控制器或专用集成芯片(asic)或能够提供控制的其他电子电路。控制电路可以包括另外的电子部件。例如，在一些实施例中，控制电路可以包括传感器、开关、显示元件中的任一个。电力可以在激活装置之后连续地供应至加热器组件，或者可以间歇地供应，诸如在逐口吸抽的基础上供应。电力可以例如借助于脉冲宽度调制(pwm)以电流脉冲的形式供应至加热器组件。

30、气溶胶生成装置优选地为由用户舒适地握持在单只手的手指之间的手持式气溶胶生成装置。

31、外部壳体可包括任何合适的材料或材料的组合。合适的材料的实例包括金属、合金、塑料或含有那些材料中的一种或多种的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(peek)和聚乙烯。优选地，材料轻质并且非脆性。

32、气溶胶生成装置可与包括气溶胶形成基质的一次性气溶胶生成制品结合使用。气溶胶生成系统可包括如本文公开的气溶胶生成装置和构造成用于与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。气溶胶生成装置可构造成接收通过空气出口并且进入加热器的包含气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。

33、术语“远侧”、“上游”、“近侧”和“下游”用于描述气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件或部件的部分的相对位置。根据本公开的气溶胶生成制品和装置可具有近端，在使用中，气溶胶通过该近端离开制品或装置以递送给用户，并且可具有相对的远端。气溶胶生成制品和气溶胶生成装置的近端还可以被称作口端。在使用中，用户在气溶胶生成制品的近端上抽吸，以便吸入由气溶胶生成制品或气溶胶生成装置生成的气溶胶。术语上游和下游是相对于当用户在气溶胶生成制品的近端上抽吸时气溶胶移动通过气溶胶生成制品或气溶胶生成装置的方向而言的。气溶胶生成制品的近端在气溶胶生成制品的远端的下游。气溶胶生成制品的近端也可以被称作气溶胶生成制品的下游端，并且气溶胶生成制品的远端也可以被称作气溶胶生成制品的上游端。

34、根据本公开的实例，提供了一种包括根据上述实例的气溶胶生成装置的气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可以包括气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质。

35、根据本公开的实例，提供了一种气溶胶生成系统，其包括：根据上述实例的气溶胶生成装置；以及包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。

36、如本文中所用，术语“气溶胶生成制品”是指包括气溶胶形成基质的制品，所述气溶胶形成基质当在气溶胶生成装置中受热时释放可以形成气溶胶的挥发性化合物。气溶胶生成制品与用于加热气溶胶生成制品的气溶胶生成装置分开并且被构造成用于与所述气溶胶生成装置组合。

37、气溶胶生成制品可以为基本上圆柱形的形状。气溶胶生成制品可以为基本上细长的。气溶胶形成基质可以为基本上圆柱形的形状。气溶胶形成基质可以为基本上细长的。

38、气溶胶生成制品可以具有在大约30mm与大约100mm之间的总长度。气溶胶生成制品可以具有在大约5mm与大约12mm之间的外径。气溶胶形成基质可以具有在大约10mm与大约18mm之间的长度。进一步，气溶胶形成基质的直径可以在大约5mm与大约12mm之间。气溶胶生成制品可以包括过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段可以位于气溶胶生成制品的下游端处。过滤器滤嘴段可以为醋酸纤维素过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段的长度在一个实施例中为大约7mm，但是可以具有在大约5mm至大约12mm之间的长度。

39、在一个实施例中，气溶胶生成制品可以具有大约45mm的总长度。气溶胶生成制品可以具有大约7.3mm的外径，但是可以具有在大约7.0mm与大约7.4mm之间的外径。进一步，气溶胶形成基质可以具有大约12mm的长度。替代地，气溶胶形成基质可以具有大约16mm的长度。气溶胶生成制品可以包括外包装纸。进一步，气溶胶生成制品可以包括气溶胶形成基质与过滤器滤嘴段之间的分隔物。分隔物可以为大约21mm或大约26mm，但是可以在大约5mm至大约28mm的范围内。分隔物可以由中空管提供。中空管可以由纸板或醋酸纤维素制成。

40、气溶胶形成基质可以为固体气溶胶形成基质。替代地，气溶胶形成基质可以包括固体组分和液体组分两者。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。替代地，气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。气溶胶形成基质可以进一步包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例为丙三醇和丙二醇。

41、如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质，则所述固体气溶胶形成基质可以包括例如以下中的一种或多种：粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条状物或片材，所述材料含有草本植物叶、烟叶、烟草肋料、复原烟草、均质化烟草、挤压烟草和膨胀烟草中的一种或多种。固体气溶胶形成基质可以呈松散形式，或可以提供于合适的容器或筒中。可选地，固体气溶胶形成基质可以含有在基质加热时释放的额外烟草或非烟草挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质也可以含有囊，所述囊例如包括额外烟草或非烟草挥发性香味化合物，并且这样的囊可以在固体气溶胶形成基质的加热期间熔化。

42、如本文中所用，均质化烟草是指通过使颗粒烟草团聚而形成的材料。均质化烟草可以呈片材的形式。均质化烟草材料可以具有以干重计含量大于5％的气溶胶形成剂。替代地，均质化烟草材料可以具有以干重计含量在5重量％与30重量％之间的气溶胶形成剂。均质化烟草材料的片材可以通过使颗粒烟草团聚而形成，所述颗粒烟草通过将烟草叶片和烟草叶梗中的一者或两者研磨或以其他方式粉碎而获得。替代地或另外，均质化烟草材料的片材可以包括在(例如)烟草的处理、操作和运送期间形成的烟草尘、碎烟以及其他颗粒烟草副产物中的一种或多种。均质化烟草材料的片材可以包括为烟草内源性粘合剂的一种或多种固有粘合剂、为烟草外源性粘合剂的一种或多种外来粘合剂或它们的组合，以帮助使颗粒烟草团聚；替代地或另外，均质化烟草材料的片材可以包括其他添加剂，包含但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、调味剂、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及它们的组合。

43、在特别优选的实施例中，气溶胶形成基质包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材。如本文中所用，术语“卷曲片材”表示具有多个基本上平行的脊或皱折的片材。优选地，当已经组装了气溶胶生成制品时，基本上平行的脊或皱折沿着或平行于气溶胶生成制品的纵向轴线延伸。这有利地促进均质化烟草材料的卷曲片材的聚集以形成气溶胶形成基质。然而，应当理解，用于包括于气溶胶生成制品中的均质化烟草材料的卷曲片材可以替代地或另外具有当已经组装了气溶胶生成制品时与气溶胶生成制品的纵向轴线成锐角或钝角设置的多个基本上平行的脊或皱折。在某些实施例中，气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料的聚集片材，所述聚集片材在基本上其整个表面上基本上均匀地纹理化。例如，气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材，所述聚集卷曲片材包括多个基本上平行的脊或皱折，这些脊或皱折跨过片材的宽度基本上均匀地间隔开。

44、可选地，固体气溶胶形成基质可以设置于热稳定载体上或包埋于热稳定载体中。载体可以采取粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条带或片材的形式。替代地，载体可以为管状载体，其内表面上或其外表面上或其内表面和外表面两者上沉积有固体基质薄层。此类管状载体可以由例如纸、或纸状材料、非织造碳纤维垫、低质量开网金属丝网、或穿孔金属箔或任何其他热稳定的聚合物基质形成。

45、固体气溶胶形成基质可以以(例如)片材、泡沬、胶或浆的形式沉积于载体的表面上。固体气溶胶形成基质可以沉积于载体的整个表面上，或替代地，可以沉积成图案以便在使用期间提供不均匀的香味递送。

46、虽然上文参考了固体气溶胶形成基质，但是所属领域的一般技术人员将清楚知道，气溶胶形成基质的其他形式可以与其他实施例一起使用。例如，气溶胶形成基质可以为液体气溶胶形成基质。如果提供液体气溶胶形成基质，那么气溶胶生成装置优选地包括用于保持液体的装置。例如，液体气溶胶形成基质可以保持于容器或液体储存部分中。替代地或另外，液体气溶胶形成基质可以被吸入至多孔载体材料中。多孔载体材料可以由任何合适的吸收棒或吸收体制成，例如，发泡金属或塑料材料、聚丙烯、涤纶、尼龙纤维或陶瓷。在使用气溶胶生成装置之前，可以将液体气溶胶形成基质保持于多孔载体材料中，或者替代地，可以在使用期间或使用前不久将液体气溶胶形成基质材料释放至多孔载体材料中。例如，可以将液体气溶胶形成基质设置于囊中。囊的壳优选地在加热后熔化并且将液体气溶胶形成基质释放至多孔载体材料中。所述囊可以可选地包含与液体相结合的固体。

47、替代地，载体可以为已包括有烟草组分的非织造织物或纤维束。非织造织物或纤维束可以包括例如碳纤维、天然纤维素纤维或纤维素衍生物纤维。