防止泄漏的气溶胶生成系统的制作方法

1.本发明涉及一种气溶胶生成系统。


背景技术：

2.已知提供用于生成可吸入蒸气的气溶胶生成系统。此类系统可将气溶胶形成基质加热到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。气溶胶形成基质可作为气溶胶生成制品的一部分提供。气溶胶生成制品可具有用于将气溶胶生成制品插入气溶胶生成系统的腔(例如，加热室)中的条状。加热元件可布置在加热室中或周围，以在气溶胶生成制品插入气溶胶生成系统的加热室中之后加热气溶胶形成基质。除了在气溶胶形成制品中使用的固体气溶胶形成基质之外或作为其的备选方案，可利用液体基质。通常，加热元件是围绕芯卷绕的金属线圈，其中芯的两端与液体储集器中的液体基质接触。这样，芯始终充满准备好蒸发的液体。当线圈通过在其中生成电流而加热时，芯中的液体蒸发。由于芯与液体储集器中的液体基质接触，因此由加热线圈从芯蒸发的液体基质由来自液体储集器的液体补充。这通常被称为“泵吸动作”，并且原则上是大多数已知的电子烟的操作方式。这些常规系统的问题在于，当不使用时，在抽吸之后被芯吸到芯的液体基质可能从系统泄漏到诸如用户口袋的周围环境中，并且污染存放系统的衣服、包袋或其它地方。液体泄漏也可污染系统的其它部分，例如电子器件。这些常规系统的另一个问题在于，在用户选择进行下一次抽吸之前，液体气溶胶形成基质可在芯中停留长时间。因此，芯中的液体可与金属加热元件(通常是线圈)接触，并且可在蒸发之前长时间段暴露于环境空气。这可导致在一段时间不活动后，第一次抽吸的味道不正常。
3.因此，将期望提供一种其中防止或减少液体气溶胶生成基质的泄漏的气溶胶生成系统。还将期望提供一种其中防止或减少系统污染的气溶胶生成系统。还将期望提供一种其中防止或减少不需要的不正常味道的气溶胶生成系统。


技术实现要素：

4.根据本发明的实施例，提供了一种包括第一空气入口和空气出口的气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可进一步包括液体储存部分。液体储存部分可保持液体气溶胶形成基质。液体储存部分可具有液体出口。气溶胶生成系统可进一步包括从第一空气入口经过液体出口到空气出口的气流通路。气溶胶生成系统可进一步包括芯。芯可设在气流通路中。芯可布置成响应于液体出口处的气流通路中的压降而从液体储存部分接收液体。气溶胶生成系统可进一步包括定位成加热芯中的液体的第一加热元件。芯可布置在距液体出口一定距离处。
5.根据本发明的实施例，提供了一种包括第一空气入口和空气出口的气溶胶生成系统。气溶胶生成系统进一步包括液体储存部分。液体储存部分保持液体气溶胶形成基质。液体储存部分具有液体出口。气溶胶生成系统进一步包括从第一空气入口经过液体出口到空气出口的气流通路。气溶胶生成系统进一步包括芯。芯设在气流通路中。芯布置成响应于液
体出口处的气流通路中的压降而从液体储存部分接收液体。气溶胶生成系统进一步包括定位成加热芯中的液体的第一加热元件。芯布置在距液体出口一定距离处。
6.芯与液体出口之间的距离可在0.1毫米与4毫米之间，优选在0.15毫米与3.0毫米之间，并且最优选在0.20毫米与0.25毫米之间。芯与液体出口之间的距离
‘
d’可在芯的远端与液体出口的近端之间测量。
7.芯布置在距液体出口一定距离处意味着芯可与液体出口间隔开。芯可布置成不接触液体出口。芯可布置成相对于液体出口无接触。芯可布置成不延伸到液体储存部分中。因此，芯可布置成不与储存部分中包含的液体接触。因此，在液体出口处的气流通路中不存在压降的情况下，基本上没有液体从液体储存部分输送到芯。在液体出口处的气流通路中不存在压降的情况下，减少或防止了液体从液体储存部分泄漏出。
8.气流通路中的压降可由用户在空气出口上吸气而引起。压降可引起气流通路中的气流。因此，压降可引起液体从液体储存部分经由气流经过液体出口输送到芯。
9.通过芯和液体储存部分的分离，芯只可在用户在空气出口上吸气时才从气流中吸收液体。有利地，可控制芯对液体的吸收。另外，可减少芯对液体的过量吸收。在系统不活动期间，可减少或避免芯对液体的吸收。由此，可防止或减少不需要的不正常味道。可防止或减少液体气溶胶生成基质的泄漏。因此，可防止或减少系统的污染。
10.系统可适于使得在气流通路中不存在压降的情况下关闭所述液体储存部分的液体出口。液体储存部分的液体出口可响应于气流通路中的压降而打开。这可使液体能够从液体储存部分输送到芯。通过响应于压降打开液体出口，可有利地避免在系统不活动期间液体从液体储存部分泄漏。通过响应于压降打开液体出口，可有利地避免在系统的不活动期间由芯吸收液体。
11.液体储存部分可包括在液体出口处的单向阀。单向阀可响应于气流通路中的压降而打开，以允许液体从液体储存部分输送到芯。单向阀可通过阻止任何残余物经由液体出口进入液体储存部分来进一步防止液体储存部分的污染。
12.气流通路从第一空气入口经过液体储存部分的液体出口延伸到空气出口。“经过液体出口”意指气流通路的一部分直接邻近于液体出口。经过气流通路的气流的至少一部分在液体出口上方被引导。气流可吸收经由液体出口离开液体储存部分的液滴。
13.气流通路可延伸通过液体储存部分，并且延伸通过液体出口。通过液体储存部分的气流可促进液滴经由液体出口离开液体储存部分。
14.液体储存部分可包括储存部分空气入口。气流通路可从第一空气入口经过储存部分空气入口并且经过液体出口延伸到空气出口。当用户在空气出口上吸气时，环境空气可经由第一空气入口进入气流通路。空气可经由储存部分空气入口进入液体储存部分。然后，空气可行进通过液体储存部分，并且在液体出口处离开液体储存部分。由此，液体可通过液体出口被驱动离开液体储存部分并且到达芯上。
15.气溶胶生成系统可进一步包括流体连接到储存部分空气入口的第二空气入口。附加储存部分气流通路可从第二空气入口延伸到储存部分空气入口。当用户在空气出口上吸气时，环境空气可经由第二空气入口进入储存部分气流通路。空气可经由储存部分空气入口进入液体储存部分。然后，空气可行进通过液体储存部分，并且在液体出口处离开液体储存部分。储存部分气流通路和气流通路可组合经过液体出口。由此，液体可通过液体出口被
驱动离开液体储存部分并且到达芯上。
16.在包括第一空气入口和第二空气入口和储存部分空气入口的实施例中，气流通路不一定必须从第一空气入口经过储存部分空气入口并且经过液体出口延伸到空气出口。在一些实施例中，气流通路从第二空气入口经由附加储存部分气流通路经过储存部分空气入口并且经过液体出口延伸到空气出口，并且从第一空气入口延伸到空气出口的气流通路不行进通过液体储存部分。在包括第一空气入口和第二空气入口和储存部分空气入口的实施例中，可存在从第二空气入口经过储存部分空气入口并且经过液体出口延伸到空气出口的气流通路，而不是从第一空气入口经过储存部分空气入口并且经过液体出口延伸到空气出口的气流通路。
17.液体储存部分可包括液体储存部分空气入口，并且液体储存部分可包括在液体储存部分空气入口处的单向阀。单向阀可响应于气流通路中的压降而打开，以允许环境空气进入液体储存部分。单向阀可通过阻碍任何液体经由液体储存部分空气入口离开液体储存部分来进一步防止液体从液体储存部分空气入口泄漏出。在本文中，术语“液体储存部分空气入口”和“储存部分空气入口”是同义使用的。
18.系统可构造成可移除地接收液体储存部分。由此，液体储存部分可容易地由用户替换。用户可替换空的液体储存部分。用户可在保持不同液体的不同液体储存部分之间进行选择。不同液体储存部分可用不同颜色进行颜色编码，使得用户可容易地在不同液体储存部分之间区分。系统可在不插入液体储存部分的情况下使用。
19.气溶胶生成系统可进一步包括用于接收包括固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的腔。
20.气溶胶生成系统的腔可具有开放端，气溶胶生成制品插入该开放端中。开放端可为近端。腔可具有与开放端相对的封闭端。封闭端可为腔的基部。除了提供布置在基部中的空气孔口之外，封闭端可为封闭的。腔的基部可为平坦的。腔的基部可为圆形的。腔的基部可布置在腔的上游。开放端可布置在腔的下游。腔可具有细长延伸部。腔可具有纵向中心轴线。纵向方向可为在开放端与封闭端之间沿着纵向中心轴线延伸的方向。腔的纵向中心轴线可平行于气溶胶生成系统的纵向轴线。
21.腔可被构造为加热室。腔可具有圆柱形形状。腔可具有中空的圆柱形形状。腔的形状可对应于待接收在腔中的气溶胶生成制品的形状。腔可具有圆形截面。腔可具有椭圆形或矩形截面。腔可具有对应于气溶胶生成制品的外径的内径。
22.腔可适于使得空气可流动通过腔。液体储存部分可经由气流通路与腔流体连接。气流通路可从空气入口经过液体出口和腔延伸到空气出口。环境空气可吸入到气溶胶生成系统中，进入腔中并且流向用户。腔的开放端可包括空气出口。在腔的下游，可布置烟嘴，或者用户可直接在气溶胶生成制品上吸气。气流通路可延伸通过烟嘴。
23.气溶胶生成系统可进一步包括用于加热固体气溶胶形成基质的布置在腔中的第二加热元件。
24.气溶胶生成系统可进一步包括口端部分和主体，其中腔设在口端部分中，并且其中液体储存部分布置在口端部分与主体之间。由此，可提供实现不同操作模式，例如三种不同操作模式的模块化气溶胶生成系统。用户可在不同操作模式之间进行选择。因此，用户不必为每种操作模式携带多个不同的系统，而只需要携带一个系统。另外，用户可能不需要购
买多个不同的系统，而只需要购买一个系统，这可节省成本。
25.根据第一操作模式，液体储存部分接收在气溶胶生成系统中，并且另外气溶胶生成制品接收在腔中。因此，可吸入气溶胶可包含源自液体储存部分的物质，并且还包含源自气溶胶生成制品中包括的气溶胶形成基质的物质。
26.根据第二操作模式，液体储存部分未接收在气溶胶生成系统中，并且口端部分的远端可移除地直接附接到主体的近端。此外，气溶胶生成制品接收在腔中。因此，可吸入气溶胶可仅包含源自气溶胶生成制品中包括的气溶胶形成基质的物质。
27.根据第三操作模式，液体储存部分接收在气溶胶生成系统中，但没有气溶胶生成制品接收在腔中。可选地，烟嘴可附接到腔的开放端上。因此，可吸入气溶胶可仅包含源自液体储存部分的物质。
28.气溶胶生成系统可包括用于为第一加热元件供电的电源。气溶胶生成系统可包括用于为第一加热元件和第二加热元件两者供电的电源。主体可包括用于为第一加热元件供电的电源。主体可包括用于为第一加热元件和第二加热元件两者供电的电源。
29.电源可包括电池。电源可为锂离子电池。电源可为镍-金属氢化物电池、镍镉电池，或锂基电池，例如锂-钴、锂-铁-磷酸盐、钛酸锂或锂-聚合物电池。电源可能需要再充电，并且可能具有能够储存足够能量以进行一次或多次使用体验的容量；例如，电源可具有足够的容量以连续生成气溶胶约六分钟的时间或六分钟的倍数的时间。在另一实例中，电源可具有足够的容量来提供预定次数的抽吸或加热器的不连续激活。
30.电源可为直流(dc)电源。在一个实施例中，电源是具有在2.5伏至4.5伏的范围中的dc电源电压和在1安培至10安培的范围中的dc电源电流的dc电源(对应于在2.5瓦至45瓦的范围中的dc电源)。有利地，气溶胶生成系统可包括直流到交流(dc/ac)逆变器，其用于将由dc电源供应的dc电流转换成交流电流。dc/ac转换器可包括d类、c类或e类功率放大器。dc/ac转换器的ac功率输出供应到感应线圈。
31.电源可适于为感应线圈供电，并且可配置为以高频操作。e类功率放大器优选用于在高频下操作。如本文中所用，术语“高频振荡电流”意指频率在500千赫兹与30兆赫兹之间的振荡电流。高频振荡电流的频率可为1兆赫兹至30兆赫兹，优选1兆赫兹至10兆赫兹，并且更优选5兆赫兹至8兆赫兹。
32.在另一实施例中，功率放大器的开关频率可在较低khz范围中，例如在100khz与400khz之间。在使用d类或c类功率放大器的实施例中，较低khz范围中的开关频率是特别有利的。
33.关于加热元件的以下实例和特征可应用于第一加热元件和第二加热元件中的一者或两者。加热元件可包括电阻材料。适合的电阻材料包括但不限于：半导体，例如掺杂陶瓷、“导”电陶瓷(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含钛、锆、钽、铂、金及银。合适的金属合金的实例包含含不锈钢、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、含铁合金以及以镍、铁、钴、不锈钢、及铁-锰-铝合金为主的超合金。在复合材料中，电阻材料可可选嵌入绝缘材料中，由绝缘材料封装或由绝缘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。
34.有利地，加热元件借助于热传导加热气溶胶形成基质。加热元件可至少部分接触基质或在其上沉积基质的载体。可借助于导热元件将来自内部或外部加热元件的热传导到基质。
35.在操作期间，气溶胶形成基质可完全包含在气溶胶生成系统内。在这种情况下，用户可在气溶胶生成系统的烟嘴上抽吸。在操作期间，包含气溶胶形成基质的吸烟制品可部分地包含在气溶胶生成系统内。在此情况下，用户可直接在吸烟制品上进行抽吸。
36.加热元件可为感应加热装置的一部分。感应加热装置可配置成借助于感应生成热量。感应加热装置可包括感应线圈和感受器装置。可提供单个感应线圈。可提供单个感受器装置。优选地，提供多于单个感应线圈。可提供第一感应线圈和第二感应线圈。优选地，提供多于单个感受器装置。感应加热装置可包括中心感受器装置和外围感受器装置。感应线圈可围绕中心感受器装置和外围感受器装置两者。第一感应线圈可围绕中心感受器装置和外围感受器装置的第一区域。第二感应线圈可围绕中心感受器装置和外围感受器装置的第二区域。由感应线圈围绕的区域可被构造为加热区，如下文更详细地描述的。
37.气溶胶生成系统可包括通量集中器。通量集中器可由具有高磁导率的材料制成。通量集中器可围绕感应加热装置布置。通量集中器可将磁场线集中到通量集中器的内部，由此借助于感应线圈提高感受器装置的加热效果，并且防止来自感应器的交变磁场干扰周围的其它装置。
38.气溶胶生成系统可包括控制器。控制器可电连接到感应线圈。控制器可电连接到第一感应线圈和第二感应线圈。控制器可配置成控制供应到感应线圈的电流，并且因此控制由感应线圈生成的磁场强度。
39.电源和控制器可连接到感应线圈。
40.控制器可配置成能够切断dc/ac转换器的输入侧上的电流供应。这样，供应到感应线圈的电力可通过占空比管理的常规方法来控制。
41.第一加热元件可设在口端部分中。第二加热元件可设在口端部分中。第一加热元件和第二加热元件两者可设在口端部分中。
42.第一空气入口可设在口端部分中。
43.第二空气入口可设在主体中。
44.芯能够从气流吸收液体。芯可包括毛细管材料。毛细管材料可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，毛细材料可包括多个纤维或线或其它细孔管。纤维或线可大体上对准以将液体输送到加热器。毛细管材料可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，液体可通过毛细管作用输送通过所述小孔或管。毛细管材料可包括任何适合的材料或材料的组合。合适材料的实例为海绵或泡沫材料、纤维或烧结粉末形式的陶瓷或石墨基质料、泡沫金属或塑料材料、纤维材料，例如由纺丝或挤出纤维制成，诸如乙酸纤维素、聚酯或粘合的聚烯烃、聚乙烯、乙烯或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。毛细管材料可具有任何合适的毛细管作用和孔隙度，以便与不同的液体物理性质一起使用。液体具有物理性质，包括但不限于粘度、表面张力、密度、热导率、沸点和蒸气压力，其允许液体由毛细作用输送通过毛细管材料。毛细管材料可构造成将气溶胶形成基质传送到加热元件。毛细管材料可延伸到加热元件中的空隙中。
45.第一加热元件可为包括感受器装置的感应加热装置的一部分。第一加热元件可包括感受器材料，其响应于由布置在气溶胶生成系统中的感应器生成的交变磁场而加热。感应器可为感应线圈。感应器可为包围第一加热元件的螺旋线圈。
46.第二加热元件可为包括感受器装置的感应加热装置的一部分。第二加热元件可包括感受器材料，其响应于由布置在气溶胶生成系统中的感应器生成的交变磁场而加热。感应器可为感应线圈。感应器可为包围第二加热元件的螺旋线圈。
47.第一加热元件和第二加热元件两者可为感应加热装置的一部分。第一加热元件和第二加热元件两者可包括感受器材料，其响应于由布置在气溶胶生成系统中的感应器生成的交变磁场而加热。感应器可为包围第一加热元件和第二加热元件两者的一个或多个螺旋线圈。
48.第一加热元件可包括中心感受器装置，所述中心感受器装置包括感受器材料并且居中布置在腔内。第二加热元件可包括外围感受器装置，所述外围感受器装置包括感受器材料并且布置成远离中心感受器装置并且围绕中心感受器装置。
49.中心感受器装置可包括中心感受器。中心感受器装置可包括至少两个中心感受器。中心感受器装置可包括多于两个中心感受器。中心感受器装置可包括四个中心感受器。中心感受器装置可由四个中心感受器组成。中心感受器中的至少一个、优选全部可为细长的。
50.中心感受器可平行于腔的纵向中心轴线布置。如果提供多个中心感受器，则每个中心感受器可平行于腔的纵向中心轴线等距布置。
51.中心感受器装置的下游端部部分可为圆化的，优选地朝向腔的中心纵向轴线向内弯曲。中心感受器的下游端部部分可为圆化的，优选地朝向腔的中心纵向轴线向内弯曲。如果提供多个中心感受器，则优选地，每个中心感受器的每个下游端部部分可为圆化的，优选地朝向腔的中心纵向轴线向内弯曲。圆化的端部部分可促进在中心感受器装置上方插入气溶胶生成制品。作为圆化的端部部分的备选方案，端部部分可朝向腔的纵向中心轴线渐缩或成倒角。
52.中心感受器装置可围绕腔的中心纵向轴线布置。如果提供多个中心感受器，则中心感受器可围绕腔的中心纵向轴线以环形取向布置。当气溶胶生成制品插入到腔中时，气溶胶生成制品可借助于中心感受器装置的布置在腔中居中。
53.中心感受器装置可为中空的。中心感受器装置可包括限定中心感受器之间的中空腔的至少两个中心感受器。中心感受器装置的中空构造可使得气流能够进入中空中心感受器装置中。气流通路可延伸通过中空中心感受器装置。芯可设在中空中心感受器装置内。如本文所述，优选地，中心感受器装置包括至少两个中心感受器。优选地，在至少两个中心感受器之间提供间隙。因此，使得气流能够通过中心感受器装置。可使得气流能够在平行或沿着腔的纵向中心轴线的方向上。优选地，借助于间隙，可使得气流能够在侧向方向上。侧向气流可由于进入的空气与气溶胶生成制品的气溶胶生成基质之间通过中心感受器之间的间隙接触而使得能够生成气溶胶。中心感受器装置的加热可导致在中空中心感受器装置内的芯的加热。芯的加热可导致中空中心感受器装置内的气溶胶生成。当将气溶胶生成制品插入到腔中时，中心感受器装置的加热可使得在中空中心感受器装置内生成气溶胶。中心感受器装置可构造成加热气溶胶生成制品的内部。气溶胶可通过中空中心感受器装置在下
游方向上吸入。
54.中心感受器装置可具有环形横截面。中心感受器装置可包括限定具有环形横截面的中空腔的至少两个中心感受器。中心感受器装置可为管状的。如果中心感受器装置包括至少两个中心感受器，则中心感受器可布置成形成管状中心感受器装置。优选地，使得气流能够通过中心感受器之间的间隙而通过中心感受器装置。
55.外围感受器装置可包括细长的、优选叶片形感受器，或圆柱形感受器。外围感受器装置可包括至少两个叶片形感受器。叶片形感受器可围绕腔布置。叶片形感受器可平行于腔的纵向中心轴线布置。叶片形感受器可布置在腔的内部。叶片形感受器可布置成用于当气溶胶生成制品插入到腔中时保持气溶胶生成制品。叶片形感受器可具有扩张的下游端，以便于将气溶胶生成制品插入叶片形感受器中。空气可在叶片形感受器之间流入腔中。间隙可设在单独的叶片形感受器之间。空气随后可接触或进入气溶胶生成制品中。通过这种方式，可实现气溶胶生成制品与空气的均匀渗透，由此优化气溶胶生成。外围感受器装置可构造成加热气溶胶生成制品的外部。
56.外围感受器装置可包括至少两个外围感受器。外围感受器装置可包括多个外围感受器。外围感受器中的至少一个、优选全部可为细长的。外围感受器中的至少一个、优选全部可为叶片形的。
57.外围感受器装置的下游端部部分可为扩张的。外围感受器中的至少一个、优选全部可具有扩张的下游端部部分。
58.外围感受器装置可围绕腔的中心纵向轴线布置。外围感受器装置可围绕中心感受器装置布置。如果外围感受器装置包括多个外围感受器，则每个外围感受器可平行于腔的中心纵向轴线等距布置。
59.外围感受器装置可在外围感受器装置与中心感受器装置之间限定环形中空圆柱形腔。环形中空圆柱形腔可为用于插入气溶胶生成制品的腔。中心感受器装置可布置在环形中空圆柱形腔中。环形中空圆柱形腔可构造成接收气溶胶生成制品。
60.外围感受器可具有环形横截面。外围感受器装置可包括至少两个外围感受器，所述至少两个外围感受器限定具有环形横截面的中空腔。外围感受器装置可为管状的。
61.外围感受器装置可具有大于中心感受器装置的外径的内径。环形中空圆柱形腔可布置在外围感受器装置与中心感受器装置之间。
62.中心感受器装置和外围感受器装置可同轴地布置。
63.如本文所使用的，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可为固体形式或可为液体形式。
64.气溶胶形成基质可为气溶胶生成制品的一部分。气溶胶形成基质可为液体储存部分中保持的液体的一部分。液体储存部分可包含液体气溶胶形成基质。液体储存部分可包含固体气溶胶形成基质。液体储存部分可包含液体气溶胶形成基质和固体气溶胶形成基质两者。例如，液体储存部分可包含固体气溶胶形成基质和液体的悬浮液。优选地，液体储存部分包含液体气溶胶形成基质。
65.下文中描述的气溶胶形成基质可为液体储存部分中包含的气溶胶形成基质和气溶胶生成制品中包括的气溶胶形成基质中的一者或两者。优选地，液体尼古丁或含香味/调
味剂的气溶胶形成基质可用于液体储存部分中，而含固体烟草的气溶胶形成基质可用于气溶胶生成制品中。
66.气溶胶形成基质可包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基质可为尼古丁盐基质。
67.气溶胶形成基质可包括基于植物的材料。气溶胶形成基质可包括烟草。气溶胶形成基质可包括含烟草的材料，材料包括在加热时从气溶胶形成基质释放的挥发性烟草调味剂化合物。备选地，气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质可包括均质化植物基材料。气溶胶形成基质可包括均质化烟草材料。均质化烟草材料可通过凝聚颗粒烟草形成。在特别优选的实施例中，气溶胶形成基质可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”表示具有多个大致平行的脊或皱折的片材。
68.气溶胶形成基质可包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，该化合物在使用中有利于形成致密且稳定的气溶胶并且在系统的操作温度下基本上耐热降解。合适的气溶胶形成剂是本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，诸如三甘醇、1，3-丁二醇。优选地，气溶胶形成物是甘油。如果存在的话，均质化烟草材料的气溶胶形成剂含量按干重计可等于或大于5重量百分比，并且优选地按干重计为约5重量百分比至约30重量百分比。气溶胶形成基质可包括其它添加剂和成分，诸如调味剂。
69.如本文中所用，术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的制品。例如，气溶胶生成制品可为生成气溶胶的制品，该气溶胶可被用户在系统的近端或用户端处在烟嘴上吸气或抽吸而直接吸入。气溶胶生成制品可为一次性的。气溶胶生成制品可插入气溶胶生成系统的腔中。
70.气溶胶生成制品和气溶胶生成系统的腔可布置成使得气溶胶生成制品部分地接收在气溶胶生成系统的腔中。气溶胶生成系统的腔和气溶胶生成制品可布置成使得气溶胶生成制品完全接收在气溶胶生成系统的腔内。
71.气溶胶生成制品可具有一定长度和基本上垂直于所述长度的圆周。气溶胶形成基质可作为包括气溶胶形成基质的气溶胶形成段提供。气溶胶形成段的形状可为基本上圆柱形的。气溶胶形成段可为基本上细长的。气溶胶形成段也可具有一定长度和基本上垂直于所述长度的圆周。
72.如本文中所用，术语“液体储存部分”是指包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的液体气溶胶形成基质的储存部分。液体储存部分可构造为用于储存液体气溶胶形成基质的容器或储集器。
73.液体储存部分可永久地布置在气溶胶生成系统中。液体储存部分可为可再填充的。液体储存部分可为可替换的筒、槽或容器的一部分或构造为可替换的筒、槽或容器。液体储存部分可为任何适合的形状和大小。例如，液体储存部分可为基本上圆柱形。液体储存部分的截面可为例如基本上圆形、椭圆形、正方形或矩形。
74.液体储存部分可包括壳体。壳体可包括基部和从基部延伸的一个或多个侧壁。基部和一个或多个侧壁可一体地形成。基部和一个或多个侧壁可为彼此附接或固定的不同元件。液体储存部分的壳体可包括透明或半透明部分，使得用户可通过壳体看见储存在液体
储存部分中的液体气溶胶形成基质。液体储存部分可构造成使得储存在液体储存部分中的气溶胶形成基质不受环境空气的影响。液体储存部分可构造成使得储存在液体储存部分中的气溶胶形成基质不受光的影响。这可降低基质降解的风险且可维持高水平的卫生。
75.如本文中所用，术语“气溶胶生成系统”是指利用保持在液体储存部分中的液体气溶胶形成基质以生成气溶胶或与气溶胶生成制品相互作用以生成气溶胶，或既利用液体气溶胶形成基质又与气溶胶生成制品相互作用以生成气溶胶的系统。
76.气溶胶生成系统可包括隔热元件。隔热元件可围绕腔布置。隔热元件可布置在气溶胶生成系统的壳体与腔之间。隔热元件可为管状的。隔热元件可与感应加热装置同轴地对准，优选与外围感受器装置同轴地对准。
77.优选地，气溶胶生成系统是便携式的。气溶胶生成系统可具有与常规雪茄或香烟相当的尺寸。系统可为电操作吸烟系统。系统可为手持式气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可具有在30毫米与150毫米之间的总长度。气溶胶生成系统可具有在5毫米与30毫米之间的外径。
78.气溶胶生成系统可包括壳体。壳体可为细长的。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材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(peek)和聚乙烯。优选地，材料是轻质且不易碎的。
79.壳体可包括至少一个空气入口。壳体可包括一个以上的空气入口。
80.如本文中所用，术语“烟嘴”是指气溶胶生成系统的一部分，其放置于用户的口中以便直接吸入由气溶胶生成系统从接收在系统的腔中的气溶胶生成制品和/或从由芯接收的液体生成的气溶胶。
81.加热装置的操作可由抽吸检测系统触发。加热装置的操作可通过按下在用户抽吸期间保持的开关按钮来触发。抽吸检测系统可作为传感器提供，其可被构造为气流传感器以测量气流速率。气流速率是表征用户每次通过气溶胶生成系统的气流路径吸入的空气量的参数。当气流超过预定阈值时，气流传感器可检测到抽吸的开始。还可在用户激活按钮时检测到开始。
82.传感器还可配置为压力传感器。当用户在气溶胶生成系统上吸气时，在系统内形成负压或真空，其中负压可由压力传感器检测到。术语“负压”应理解为比环境空气的压力低的压力。换句话说，当用户在系统上吸气时，通过系统吸入的空气具有比系统外的环境空气的压力低的压力。
83.气溶胶生成系统可包括用于激活气溶胶生成系统的用户界面，例如，用于开始对气溶胶生成系统的加热的按钮或用于指示气溶胶生成系统或气溶胶形成基质的状态的显示器。
84.气溶胶生成系统可包括附加部件，例如用于对电动的或电气溶胶生成系统中的机载电源进行充电的充电单元。
85.如本文中所用，术语“近端”是指气溶胶生成系统或其部件或部分的用户端或口端，并且术语“远端”是指与近端相对的一端。当提及腔时，术语“近端”是指最靠近腔的开放端的区域，并且术语“远端”是指最靠近封闭端的区域。
86.如本文中所用，术语“上游”和“下游”用以描述气溶胶生成系统的部件或部件部分
相对于用户在使用气溶胶生成系统期间在其上吸气的方向的相对位置。
87.如本文中所用，“感受器装置”意指在经受交变磁场时变热的元件。这可能是由于感受器装置中感应的涡电流、磁滞损耗或涡电流和磁滞损耗两者的结果。在使用期间，感受器装置位于与接收在气溶胶生成系统中的气溶胶形成基质热接触或紧密热接近。以这种方式，气溶胶形成基质被感受器装置加热，使得形成气溶胶。
88.感受器材料可为能够感应加热到足以使气溶胶形成基质气溶胶化的温度的任何材料。下文关于感受器装置的实例和特征可应用于中心感受器装置和外围感受器装置中的一者或两者。感受器材料的合适材料包括石墨、钼、碳化硅、不锈钢、铌、铝、镍、含镍化合物、钛以及金属材料的复合物。优选的感受器材料包括金属或碳。有利地，感受器材料可包括铁磁或亚铁磁材料，例如铁素体铁、铁磁合金(如铁磁钢或不锈钢)、铁磁颗粒和铁氧体，或由它们构成。合适的感受器材料可为铝或包括铝。感受器材料可包括大于5％，优选大于20％，更优选大于50％，或大于90％的铁磁、亚铁磁或顺磁材料。优选的感受器材料可加热到超过250摄氏度的温度而不降解。
89.感受器材料可由单个材料层形成。单个材料层可为钢层。
90.感受器材料可包括非金属芯，其中金属层设置在非金属芯上。例如，感受器材料可包括形成在陶瓷芯或基质的外表面上的金属迹线。
91.感受器材料可由奥氏体钢层形成。一层或多层不锈钢可布置在奥氏体钢层上。例如，感受器材料可由在其上表面和下表面的每一个上具有不锈钢层的奥氏体钢层形成。感受器装置可包括单个感受器材料。感受器装置可包括第一感受器材料和第二感受器材料。第一感受器材料可设置成与第二感受器材料紧密物理接触。第一感受器材料和第二感受器材料可紧密接触以形成整体感受器。在某些实施例中，第一感受器材料为不锈钢，第二感受器材料为镍。感受器装置可具有两层构造。感受器装置可由不锈钢层和镍层形成。
92.第一感受器材料和第二感受器材料之间的紧密接触可通过任何合适的手段进行。例如，第二感受器材料可镀、沉积、涂覆、包覆或焊接到第一感受器材料上。优选方法包括电镀、流电镀和包覆。
93.关于一个实施例描述的特征可同样应用于本发明的其它实施例。
94.下文提供了非限制性实例的非详尽清单。这些实例的任何一个或多个特征可与本文所述的另一实例或实施例的任何一个或多个特征组合。
95.实例a：一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括：
96.第一空气入口和空气出口，
97.保持液体气溶胶形成基质的液体储存部分，所述液体储存部分具有液体出口，
98.从所述第一空气入口经过所述液体出口到所述空气出口的气流通路，
99.所述气流通路中的芯，所述芯布置成响应于所述液体出口处的所述气流通路中的压降而从所述液体储存部分接收液体，以及
100.定位成加热所述芯中的所述液体的第一加热元件，
101.其中所述芯布置在距所述液体出口一定距离处。
102.实例b：根据实例a的气溶胶生成系统，其中所述液体储存部分的液体出口响应于所述气流通路中的压降而打开。
103.实例c：根据实例a或b的气溶胶生成系统，其中所述液体储存部分进一步包括储存
部分空气入口。
104.实例d：根据实例1、2或3的气溶胶生成系统，进一步构造成可移除地接收所述液体储存部分。
105.实例e：根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统进一步包括用于接收包括固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的腔。
106.实例f：根据实例e的气溶胶生成系统，进一步包括用于加热所述固体气溶胶形成基质的布置在所述腔中的第二加热元件。
107.实例g：根据实例e或f的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统进一步包括口端部分和主体，其中所述腔设在所述口端部分中，并且其中所述液体储存部分布置在所述口端部分与所述主体之间。
108.实例h：根据实例g的气溶胶生成系统，其中所述主体包括用于为所述第一加热元件和所述第二加热元件两者供电的电源。
109.实例i：根据实例g或h的气溶胶生成系统，其中所述第一加热元件设在所述口端部分中。
110.实例j：根据实例g至i中任一项的气溶胶生成系统，其中所述第一空气入口设在所述口端部分中。
111.实例k：根据实例c至j中任一项的气溶胶生成系统，进一步包括流体连接到所述储存部分空气入口的第二空气入口。
112.实例l：根据实例k和实例g的气溶胶生成系统，其中所述第二空气入口布置在所述主体中。
113.实例m：根据前述实例中任一项的气溶胶生成系统，其中所述第一加热元件包括感受器材料，所述感受器材料响应于由布置在所述气溶胶生成系统中的感应器生成的交变磁场而加热。
114.实例n：根据实例f至m中任一项的气溶胶生成系统，其中所述第二加热元件包括感受器材料，所述感受器材料响应于由布置在所述气溶胶生成系统中的感应器生成的交变磁场而加热。
115.实例o：根据权利要求实例m和n的气溶胶生成系统，其中所述感应器是包围所述第一加热元件和所述第二加热元件两者的螺旋线圈。
附图说明
116.将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：
117.图1示意性地示出了根据本发明的实施例的气溶胶生成系统；
118.图2示出了本发明的气溶胶生成系统的实施例的口端部分以及液体储存部分的近侧部分的横截面视图；
119.图3示出了本发明的气溶胶生成系统的实施例的口端部分以及液体储存部分的近侧部分的横截面视图；
120.图4示出了本发明的气溶胶生成系统的实施例；
121.图5示出了本发明的气溶胶生成系统的实施例的液体储存部分；
122.图6示出了本发明的气溶胶生成系统的实施例。
具体实施方式
123.图1示意性地示出了本发明的气溶胶生成系统10的实施例。系统10包括口端部分20、液体储存部分40和主体50。口端部分20包括第一空气入口22和空气出口24。
124.液体储存部分40保持液体气溶胶形成基质。液体储存部分包括液体出口42。气流通路从第一空气入口22经过液体出口42延伸到空气出口24。液体储存部分40与气流通路流体连接。液体储存部分40的液体出口42响应于气流通路中的压降而打开，所述压降是由用户在空气出口24处的口端部分上抽吸引起的。液体出口42包括单向阀以在从液体储存部分40朝向空气出口24的方向上打开。液体储存部分40进一步包括储存部分空气入口44。
125.口端部分20进一步包括气流通路中的芯26，所述芯布置成响应于液体出口42处的气流通路中的压降而从液体储存部分40接收液体。所示口端部分20还包括定位成加热芯26中的液体的第一加热元件28。芯26布置在距液体出口42的距离d处。在图1的实施例中，芯26与液体出口42之间的距离d在芯26的远端与液体出口42的近端之间测量。
126.在图1中所示的实施例中，第一加热元件示意性地示出为围绕芯26卷绕的线圈。然而，第一加热元件也可具有不同形状。加热元件28可为芯上的电阻加热的线圈，但其也可为电感加热的感受器元件，当被可由感应器线圈(未示出)生成的交变磁场穿透时，所述感受器元件变热。
127.主体50包括第二空气入口52，所述第二空气入口经由储存部分气流通路54流体连接到储存部分空气入口44。由此，可提供通过液体储存部分的附加气流。可有利地促进经由液体出口42从液体储存部分40提取液体。
128.当用户在口端部分20上抽吸并且因此从液体储存部分40提取液体(液体由于用户的抽吸动作而由芯26捕获)时，储存部分空气入口44响应于从第一空气入口22经过液体出口42延伸到空气出口24的气流通路中的压降而打开，由此允许空气从第二空气入口52流动，通过储存部分气流通路54并且进入所述液体储存部分40中。储存部分空气入口44包括在从第二空气入口52朝向液体储存部分40的方向上打开的单向阀。
129.图2示出了本发明的气溶胶生成系统10的实施例的口端部分20和液体储存部分40的近侧部分的横截面视图。在图2的实施例中，第一加热元件28设在口端部分20中。第一加热元件28包括响应于由布置在气溶胶生成系统10中的感应器30生成的交变磁场而加热的感受器材料。感应器30在所示实施例中是包围第一加热元件28的螺旋线圈。还示出了定位在感应器30的螺旋线圈与第一加热元件28之间的绝热物32。第一加热元件28进一步包围芯26。芯26布置在第一加热元件28内，并且与第一加热元件28热接触。因此，第一加热元件28定位成加热芯26中的液体。所示的加热元件28还可包括沿着芯26延伸的纵向感受器元件的组件，其中气隙设在相邻的感受器元件之间。
130.图2中还示出了附接到口端部分20的液体储存部分40的近侧部分。在所示的实施例中，液体储存部分40包括在液体出口42处的单向阀。芯26布置在距液体出口42的距离d处。在图2的实施例中，芯26与液体出口42之间的距离d在芯26的远端与液体出口42的近端之间测量。气流通路从第一空气入口22经过液体出口42延伸到空气出口24。响应于用户在空气出口24处的口端部分20上或在烟嘴(未示出)上抽吸造成的气流通路中的压降，将产生沿着从空气入口22到通过空气出口24的气流通路的气流。此外，液体储存部分40的液体出口42响应于气流通路中的压降而打开。因此，气流通路中的气流取得离开液体出口42的液
滴。然后，液滴经由气流通路中的气流从液体出口42输送到芯26。当液体浸泡在芯26中时，其被加热和蒸发。这种挥发性液体形成超饱和的蒸气空气混合物，该混合物被允许在其朝向空气出口24的途中冷却。在蒸气空气混合物的此冷却期间，形成气溶胶，所述气溶胶由进行抽吸的用户吸入。
131.图3示出了本发明的气溶胶生成系统10的实施例的口端部分20和液体储存部分40的近侧部分的横截面视图。与图2的实施例不同，图3的实施例包括第二加热元件34。第二加热元件34包括响应于由感应器30生成的交变磁场而加热的感受器材料。
132.气溶胶生成系统进一步包括用于接收包括固体气溶胶形成基质(图3中未示出)的气溶胶生成制品的腔36。腔36设在口端部分20中。第一加热元件28布置在腔36内。芯26布置在第一加热元件28内。第一加热元件28布置成加热芯26中的液体。备选地或另外，第一加热元件28可在制品插入到腔36中时加热气溶胶生成制品的中空圆柱形管的内部部分。腔36的外壁由第二加热元件34的感受器材料形成。因此，第二加热元件34布置成包围腔36。第一加热元件28包括居中布置在腔36内的中心感受器装置。第二加热元件34包括布置成远离中心感受器装置并且围绕中心感受器装置的外围感受器装置。
133.待插入到腔中的气溶胶生成制品可包括中空圆柱形管，中空圆柱形管包括在其远端处的固体气溶胶形成基质，以及在其近端处的包括烟嘴过滤器的烟嘴。气溶胶生成制品的远端可插入到腔36中，使得中空圆柱形管布置在第一加热元件28的感受器材料与第二加热元件34的感受器材料之间。因此，气溶胶生成制品可同轴地夹在中心感受器装置与外围感受器装置之间。气溶胶生成制品可由第二加热元件34加热。气溶胶生成制品可由第一加热元件28附加地加热。
134.可选的旁通孔口38设在气流通路中。旁通孔口38经由第二加热元件34的感受器材料中的孔口与空气出口24流体连接。例如，第二加热元件34可包括以圆柱形构造布置的多个单独的加热片，并且相邻加热片之间的空间可限定孔口。加热片可包括感受器材料。旁通气流通路从旁通孔口38通过第二加热元件34的感受器材料中的孔口延伸进入气溶胶生成制品中，并且进一步延伸到空气出口24。沿着气流通路和旁通气流通路的气流路线借助于图6中的弯曲箭头例示。
135.图4示出了根据本发明的实施例的气溶胶生成系统10。图4的左侧示出了处于组装状态中的气溶胶生成系统10。气溶胶生成制品14插入到腔36中。图4的中间以分解视图示出了气溶胶生成系统10，其中口端20、液体储存部分40和主体50未附接到彼此。气溶胶生成系统10构造成可移除地接收液体储存部分40。主体50的近端包括主体连接器56，其用于将主体50可移除地附接到液体储存部分40的储存部分主连接器(未示出)。口端部分20的远端包括用于将口端部分20可移除地附接到液体储存部分40的储存部分口端连接器46的对应连接器(未示出)。图4的右侧示出了可选的烟嘴12，当无气溶胶生成制品14插入腔36中时，所述可选的烟嘴可附接到腔36的开放端上。
136.气溶胶生成系统10可实现三种不同的操作模式。
137.根据在图4的左侧处示出的第一操作模式，液体储存部分40接收在系统10中，并且另外气溶胶生成制品14接收在腔36中。因此，可吸入气溶胶可包含源自液体储存部分40的物质，并且还包含源自气溶胶生成制品14中包括的气溶胶形成基质的物质。
138.根据第二操作模式，液体储存部分40未接收在系统10中，并且口端部分20的远端
可移除地直接附接到主体50的近端。此外，气溶胶生成制品14接收在腔36中。因此，可吸入气溶胶可仅包含源自气溶胶生成制品14中包括的气溶胶形成基质的物质。
139.根据第三操作模式，液体储存部分40接收在系统10中，但无气溶胶生成制品14接收在腔36中。可选地，烟嘴12可附接到腔36的开放端上。因此，可吸入气溶胶可仅包含源自液体储存部分40的物质。
140.用户可在不同操作模式之间进行选择。由此，可提供模块化气溶胶生成系统10，其有利地在单个装置中实现三种不同操作模式。因此，用户不必为每种操作模式携带三个不同的系统，而只需要携带一个系统。另外，用户可能不需要购买三个不同的系统，而只需要购买一个系统，这可节省成本。
141.图5示出了本发明的气溶胶生成系统10的实施例的液体储存部分40。液体储存部分40包括液体出口42和储存部分空气入口44。液体储存部分40进一步包括用于将液体储存部分40可移除地附接到口端部分20的远端的储存部分口端连接器46。液体储存部分40进一步包括用于将液体储存部分40可移除地附接到主体50的近端处的主体连接器56的储存部分主连接器48。图5的液体储存部分40可用于图4的实施例的气溶胶生成系统10中。
142.图6示出了根据本发明的实施例的气溶胶生成系统10。气溶胶生成系统10包括口端部分20、液体储存部分40和主体50。用于接收气溶胶生成制品(未示出)的腔36设在口端部分20中。液体储存部分40布置在口端部分20与主体50之间。第一加热元件28设在口端部分20中。第二加热元件34设在口端部分20中。第一空气入口22设在口端部分20中。图6的口端部分20对应于图3的实施例的口端部分20。
143.主体50包括第二空气入口52，并且由主体连接器56连接到液体储存部分40。主体50包括高保持材料58，所述高保持材料布置成靠近储存部分空气入口44以用于吸收液体储存部分40的潜在泄漏。主体50进一步包括用于为第一加热元件28和第二加热元件34两者供电的电源60。电连接到电源60的主体50进一步包括用于控制电源60的控制器62。另外，气溶胶生成系统10包括用于将感应器30电连接到控制器62和电源60的电连接装置64。
144.气溶胶生成系统10进一步包括流体连接到储存部分空气入口44的第二空气入口52。第二空气入口52布置在主体50中。
145.如图6中的弯曲箭头所示，气溶胶生成系统10为气流提供不同的路线。如上文参考图3的实施例所解释的，气流的第一路线和第二路线沿着气流通路和旁通气流通路延伸。第三气流路线经由从第二空气入口延伸到储存部分空气入口的附加储存部分气流通路延伸。第三气流路线进一步延伸通过包含在液体储存部分40中的液体。借助于第三气流路线，可有利地促进经由液体出口42从液体储存部分40提取液体。
146.出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有说明，否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。此外，所有范围包括公开的最大和最小点，并且包括可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。因此，在此上下文中，数字a理解为a
±
5％a。在此上下文内，数字a可视为包括对于数字a修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在所附权利要求中使用的某些情况下，数字a可偏离上文列举的百分比，条件是a偏离的量不会实质上影响所声称的发明的基本特征和新颖特征。此外，所有范围包括公开的最大和最小点，并且包括可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。