本發(fā)明涉及可感應(yīng)加熱的吸煙裝置，其中通過感應(yīng)加熱氣溶膠形成基質(zhì)產(chǎn)生氣溶膠。

背景技術(shù)：

用于產(chǎn)生氣溶膠的現(xiàn)有電加熱裝置的大小多數(shù)很大，且具有對(duì)于裝置中的電池來說是挑戰(zhàn)的能耗。而使用感應(yīng)加熱在能效方面具有優(yōu)勢，產(chǎn)生應(yīng)屏蔽的電磁場。

因此，需要改進(jìn)用于產(chǎn)生氣溶膠的感應(yīng)加熱裝置，至少可以克服現(xiàn)有技術(shù)的部分缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于產(chǎn)生氣溶膠的感應(yīng)加熱裝置。所述裝置包括裝置殼體，裝置殼體包括具有用于容納包括氣溶膠形成基質(zhì)和感受器的氣溶膠形成插入件的至少一部分的內(nèi)表面的腔。所述裝置殼體進(jìn)一步包括到所述腔的銷。所述裝置進(jìn)一步包括沿所述銷設(shè)置的感應(yīng)線圈，以及連接到所述感應(yīng)線圈且配置成向感應(yīng)線圈提供高頻電流的電源。

已知感應(yīng)加熱是一種有效的加熱方式，因?yàn)榭梢栽谒璧奈恢卯a(chǎn)生熱量。此外，感應(yīng)加熱允許無接觸加熱。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，感應(yīng)線圈可與氣溶膠生成基質(zhì)分開。所述感應(yīng)線圈可與感受器分開，感受器設(shè)置成由感應(yīng)線圈所產(chǎn)生的電磁場加熱且用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)。這便于清潔裝置。此外，在一些實(shí)施例中，感應(yīng)線圈上不會(huì)凝結(jié)殘留物，殘留物可在重新使用裝置時(shí)產(chǎn)生不需要的氣溶膠。另外，感應(yīng)線圈沿著銷布置(所述銷延伸到設(shè)置用于容納氣溶膠形成插入件的腔內(nèi))可便于氣溶膠形成基質(zhì)中所產(chǎn)生熱量的均勻分布。舉例來說，感應(yīng)線圈可布置在銷的一個(gè)位置上且可沿銷的長度方向延伸，例如以與應(yīng)加熱的氣溶膠形成插入件內(nèi)所設(shè)置的氣溶膠形成基質(zhì)的范圍相對(duì)應(yīng)。優(yōu)選的是，銷和感應(yīng)線圈這樣布置以致一旦插入件容納在腔中，其可至少部分地由包括氣溶膠形成基質(zhì)和感受器的氣溶膠形成插入件圍繞。

通過將感應(yīng)線圈布置在裝置的中心而非裝置的圓周部分，可將裝置最小化。所述感應(yīng)線圈不要求預(yù)留圓周間隙。此外，通過居中布置的感應(yīng)線圈，由氣溶膠生成插入件或與所述插入件一起提供的感受器執(zhí)行磁屏蔽。這樣，無或可忽略量的電磁輻射可離開裝置，且可省去裝置的磁屏蔽。

感應(yīng)線圈居中布置的另一個(gè)好處是，待加熱的氣溶膠形成基質(zhì)通常具有基本環(huán)形橫截面(或其它外部形狀，但具有用于銷的實(shí)際空間)。因此，一般來說，待由電磁場穿透的氣溶膠形成基質(zhì)的厚度小于例如整個(gè)圓柱形基板的厚度。這可進(jìn)一步支持均勻加熱且降低能耗。

根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的裝置的一方面，感應(yīng)線圈布置在銷的內(nèi)部且不與腔接觸。在此布置中，感應(yīng)線圈和電源可與用于容納氣溶膠形成插入件的腔完全分開。插入件的更換可因此在不接觸感應(yīng)線圈的情況下執(zhí)行，因此無改變感應(yīng)線圈或電觸點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。也便于清洗腔。無需清理難以觸及的線圈繞組，否則可能在清理時(shí)損壞線圈繞組。此外，銷可以制作得非常堅(jiān)固。這可在氣溶膠形成插入件的重復(fù)插入時(shí)避免彎曲或斷裂例如布置在腔中的感應(yīng)線圈的風(fēng)險(xiǎn)。銷還可例如用于在插入到腔內(nèi)時(shí)貫穿氣溶膠形成插入件。在這些實(shí)施例中，可省去氣溶膠形成插入件中的預(yù)制開口，且插入件可簡單地推送到銷上。銷可設(shè)置有尖銳的遠(yuǎn)端以便于這種“貫穿”。尖端一般可設(shè)置成在將插入件插入腔時(shí)有助于對(duì)準(zhǔn)插入件。

在一些優(yōu)選實(shí)施例中，其中感應(yīng)線圈不與腔接觸，感應(yīng)線圈模制到銷中。

根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一方面，感應(yīng)線圈纏繞在銷上。這樣，可以使能量沿著整個(gè)腔分布，或僅僅分布在腔內(nèi)的所需位置。沿銷外部布置感應(yīng)線圈，可使感應(yīng)線圈布置在距離氣溶膠生成插入件更近的位置上。例如當(dāng)氣溶膠形成插入件為包含氣溶膠形成液體的筒時(shí)，根據(jù)氣溶膠形成插入件的設(shè)計(jì)，可能優(yōu)選這樣的布置。在這些實(shí)施例中，筒的殼體可充當(dāng)感應(yīng)線圈與氣溶膠形成基質(zhì)之間的壁，使得可防止氣溶膠形成基質(zhì)與感應(yīng)線圈直接接觸。

根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一方面，銷和感應(yīng)線圈沿著腔的中心縱向軸線布置。這種居中布置可使腔內(nèi)感應(yīng)線圈所產(chǎn)生的電磁場規(guī)則地對(duì)稱分布，從感應(yīng)線圈的磁軸到腔的邊緣或周圍。優(yōu)選的是，腔的內(nèi)表面的圓周部分或側(cè)壁和銷為圓柱形形狀。與居中布置相結(jié)合，電磁場分布在整個(gè)腔內(nèi)基本均勻，且因此使腔內(nèi)所容納的氣溶膠形成插入件對(duì)稱地或有規(guī)律地加熱。

根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一方面，沿銷布置或靠近彼此布置多個(gè)感應(yīng)線圈中的兩個(gè)。通過這種方式可便于控制氣溶膠生成。舉例來說，提供容納在腔中的氣溶膠形成插入件的各種加熱可能性。舉例來說，不同的感應(yīng)線圈可設(shè)置有不同量的能量?？梢栽诓煌瑫r(shí)間設(shè)置能量，例如按照順序。通過這種方式，可加熱氣溶膠形成基質(zhì)的不同區(qū)域至不同程度。例如，如果使用含有氣溶膠形成基質(zhì)的煙草，可改進(jìn)吸煙過程或在吸煙過程中改變尼古丁的遞送。

根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的裝置的又一方面，銷與裝置殼體一體成型。這可通過減少制造步驟來促進(jìn)裝置的制造。此外，還可以省去銷與裝置殼體之間的分離接頭。優(yōu)選的是，所述裝置殼體以及銷由塑料材料制成。例如，銷和殼體通過模制而制成。

優(yōu)選的是，氣溶膠生成插入件貼合地固定在裝置殼體的腔內(nèi)，使得氣溶生成插入件可通過腔的內(nèi)表面或銷，或二者保持。也可形成腔、銷或裝置殼體的內(nèi)表面以為所插入的插入件提供更好的保持。根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一方面，裝置殼體包括用于在氣溶膠形成插入件容納在腔中時(shí)將氣溶膠形成插入件保持在腔中的保持構(gòu)件。這種保持構(gòu)件可(例如)為腔的內(nèi)表面處的突出部且延伸到腔內(nèi)。優(yōu)選的是，突出部布置在腔的遠(yuǎn)端區(qū)域中，接近或位于插口處，氣溶膠形成插入件在插口處插入裝置殼體的腔內(nèi)。例如，突出部可以具有周向地延伸的凸緣或局部凸緣的形式。突出部也可以用作對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件，用于支持插入件向腔內(nèi)的引入。優(yōu)選的是，對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件具有沿著腔的內(nèi)表面的環(huán)形部分縱向地延伸的縱向凸緣的形式。突出部也可以布置在例如沿徑向方向延伸的銷處。優(yōu)選的是，保持構(gòu)件提供插入件的一定的夾持，使得即使當(dāng)裝置保持顛倒時(shí)插入件仍不會(huì)脫離腔。但是，當(dāng)依據(jù)插入件施加一定的釋放力時(shí)，再次優(yōu)選地在不破壞插入件的情況下，使保持構(gòu)件釋放插入件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供感應(yīng)加熱和氣溶膠生成系統(tǒng)。系統(tǒng)包括具有如在本申請(qǐng)中所描述具有延伸到裝置殼體中的腔中的銷和感應(yīng)線圈的裝置，且包括具有氣溶膠形成基質(zhì)和感受器的氣溶膠形成插入件。氣溶膠形成基質(zhì)容納在裝置的腔中且布置于其中，使得氣溶膠形成插入件的感受器通過由感應(yīng)線圈產(chǎn)生的電磁場感應(yīng)加熱。

裝置的各方面和優(yōu)點(diǎn)如上所述，并將不再重復(fù)。

氣溶膠形成基質(zhì)優(yōu)選是能夠釋放揮發(fā)性化合物的基質(zhì)，所述揮發(fā)性化合物可形成氣溶膠。通過加熱氣溶膠基質(zhì)釋放揮發(fā)性化合物。氣溶膠形成基質(zhì)可為固體或液體或包括固體和液體組分兩者。

氣溶膠形成基質(zhì)可包括尼古丁。含尼古丁氣溶膠形成基質(zhì)可為尼古丁鹽基質(zhì)。氣溶膠形成基質(zhì)可包括基于植物的材料。氣溶膠形成基質(zhì)可包括煙草，且優(yōu)選含煙草材料含有揮發(fā)性煙草香味化合物，其在加熱時(shí)從氣溶膠形成基質(zhì)中釋放。氣溶膠形成基質(zhì)可包括均質(zhì)煙草材料。

均質(zhì)煙草材料可通過使顆粒煙草凝聚而形成。當(dāng)存在時(shí)，均質(zhì)煙草材料可具有在干重基礎(chǔ)上等于或大于5％，并且優(yōu)選在干重基礎(chǔ)上大于5％至30％之間的氣溶膠形成劑含量。

氣溶膠形成基質(zhì)可替代地包括不含煙草的材料。氣溶膠形成基質(zhì)可包括均質(zhì)植物性材料。

氣溶膠形成基質(zhì)可包括至少一種氣溶膠形成劑。氣溶膠形成劑可為任何合適的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物或化合物的混合物有利于致密和穩(wěn)定氣溶膠的形成，并且對(duì)在氣溶膠生成裝置的操作溫度下的熱降解基本抗性。合適的氣溶膠形成劑是本領(lǐng)域眾所周知的，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，例如甘油單、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。特別優(yōu)選的氣溶膠形成劑是多元醇或其混合物，例如三甘醇，1,3-丁二醇和最優(yōu)選的甘油。

氣溶膠形成基質(zhì)可包括其它添加劑和成分，例如香料。

感受器是能夠被感應(yīng)地加熱的導(dǎo)體。感受器能夠吸收電磁能并且將其轉(zhuǎn)化成熱。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，由一個(gè)或若干個(gè)感應(yīng)線圈產(chǎn)生的不斷變化電磁場加熱感受器，感受器然后主要通過熱傳導(dǎo)將熱傳遞到氣溶膠形成插入件的氣溶膠形成基質(zhì)。為此，感受器熱鄰近氣溶膠形成基質(zhì)的材料。一個(gè)或數(shù)個(gè)感受器的形式、種類、分布和布置可以根據(jù)使用者的需要進(jìn)行選擇。

由電源提供的流經(jīng)感應(yīng)線圈的高頻電流可以具有在1MHz到30MHz之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在1MHz到10MHz之間的范圍內(nèi)，甚至更優(yōu)選地在5MHz到7MHz之間的范圍內(nèi)的頻率。術(shù)語‘在…之間的范圍內(nèi)’在此理解為還明確地公開了相應(yīng)的邊界值。

在一些優(yōu)選實(shí)施例中，氣溶膠形成插入件為包括感受器且含有液體(優(yōu)選地包括尼古丁)的筒。在一些其它優(yōu)選實(shí)施例中，氣溶膠形成插入件為包括感受器的煙草材料包含單元。煙草材料包含單元可為包括感受器和由均質(zhì)煙草材料制成的煙草塞的單元。煙草材料包含單元還可以包括布置在煙草材料包含單元的嘴端部處的過濾嘴。

附圖說明

參照通過以下附圖示出的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，其中

圖1是包括用于容納氣溶膠形成插入件的腔的感應(yīng)加熱裝置的示意圖，其中中心銷延伸至腔中；

圖2示出例如如圖1中所示出的具有內(nèi)置感應(yīng)線圈的中心銷的感應(yīng)加熱裝置的節(jié)選的橫截面部分；

圖3示出具有中心銷的感應(yīng)加熱裝置的節(jié)選的橫截面部分，所述中心銷纏繞有感應(yīng)線圈；

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出在氣溶膠形成插入件2的安裝狀態(tài)下的感應(yīng)加熱裝置1和氣溶膠形成插入件2形成感應(yīng)加熱系統(tǒng)。感應(yīng)加熱裝置1包括裝置殼體10，裝置殼體10的遠(yuǎn)端具有電觸點(diǎn)101，例如包括銷的對(duì)接口，用于將內(nèi)部電源11連接到例如充電裝置的外部電源(未示出)。例如為可充電電池11的內(nèi)部電源11在殼體10的遠(yuǎn)端區(qū)域中設(shè)置在裝置殼體的內(nèi)部。

裝置殼體的近端具有用于將氣溶膠形成插入件2插入到腔13中的插入開口102。腔13形成于其近端區(qū)域中的裝置殼體的內(nèi)部。腔13配置成將氣溶膠形成插入件2可移除地容納在腔13的內(nèi)部。裝有感應(yīng)線圈15的銷14(用虛線表示)延伸到與腔400的縱向軸線同軸的腔中，此實(shí)施例中的軸線與裝置殼體的縱向軸線相對(duì)應(yīng)。在以下的圖2和3中將進(jìn)一步更加詳細(xì)地描述裝置殼體的腔和近端區(qū)域的實(shí)施例。

裝置殼體10進(jìn)一步包括電子元件12，例如具有電路的印刷電路板。電子元件12以及感應(yīng)線圈從內(nèi)部電源11接收電力。因此元件相互連接。裝置殼體的近端和遠(yuǎn)端區(qū)域由腔13的底壁131分開或進(jìn)一步分開殼體壁。通過將感應(yīng)線圈布置在銷內(nèi)部，任何電子部件可與腔中的元件或過程分開。這可以是單元本身，但也特別地是由單元或其部分的加熱而出現(xiàn)的殘余物以及由氣溶膠產(chǎn)生過程而出現(xiàn)的殘余物。優(yōu)選的是，具有腔的近端區(qū)域與具有電子元件12和電源的遠(yuǎn)端區(qū)域的間隔是密封的。然而，用于使得氣流進(jìn)入裝置1的近端方向的通風(fēng)開口可設(shè)置在腔壁130、131和裝置殼體中或兩者中。

氣溶膠形成插入件2可以例如包括氣溶膠形成基質(zhì)，例如煙草材料和含氣溶膠形成劑的塞20。插入件2包括用于感應(yīng)加熱氣溶膠形成基質(zhì)的感受器且可包括香煙過濾器21。由感應(yīng)線圈15產(chǎn)生的電磁場感應(yīng)加熱氣溶膠形成插入件中的感受器。感受器的熱傳輸至氣溶膠形成基質(zhì)20，由此蒸發(fā)可形成供使用者吸入的氣溶膠的組分。

圖2示出具有居中布置的銷14的腔13(例如圖1中所示出的感應(yīng)加熱裝置的腔)的橫截面的放大視圖。腔13具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面由腔壁130和131構(gòu)成，所述腔壁也可以為裝置殼體壁(如圖1中所示出)。腔13的一個(gè)開口端形成插入開口102。銷14從腔13的底壁131沿著腔的中心縱向軸線400延伸。感應(yīng)線圈15布置在銷的內(nèi)部且嵌入其中(用虛線表示)。通過這種方式，感應(yīng)線圈15和到所述感應(yīng)線圈的電連接150與腔13或腔內(nèi)容納的單元2不接觸。

感應(yīng)線圈15基本沿著銷14的整個(gè)長度方向延伸。感應(yīng)線圈為螺旋形線圈且優(yōu)選地由銅線制成。銷14的長度約為腔13長度的三分之二，且整個(gè)布置在腔的內(nèi)部。通過插入開口102，可將氣溶膠形成單元2(例如，煙草塞或含有氣溶膠的筒)插入到腔13中。氣溶膠形成單元2可布置在腔13中，使得所述單元的感受器在單元容納在腔中時(shí)定位，使得感受器通過感應(yīng)線圈15中產(chǎn)生的電磁場和感受器中感應(yīng)的電流來感應(yīng)加熱。腔13的底壁131可在引入單元2時(shí)作為機(jī)械止動(dòng)器。

銷14可以朝向遠(yuǎn)端，以便于對(duì)準(zhǔn)以及將單元2插入腔中。銷14或腔13的外表面還可以設(shè)置有用于在腔中保持氣溶膠形成單元2的保持件132。

優(yōu)選的是，銷14和腔13為圓柱形或管狀形狀且同心地布置。腔壁131和銷14，以及優(yōu)選地裝置殼體10可由相同材料制成，且優(yōu)選地由塑料材料制成。優(yōu)選的是，腔壁和銷例如通過注射模制形成為整體。

圖3示出(例如)如圖1中所描述的感應(yīng)加熱裝置的腔13的橫截面的放大視圖。如圖2中的相同參考數(shù)字用于相同或相似的元件。圖3中的腔13具有居中布置延伸至腔13中的銷14。感應(yīng)線圈15纏繞銷且與腔接觸。感應(yīng)線圈15沿銷14的遠(yuǎn)端一半延伸。

同樣在此實(shí)施例中，銷14和也可為裝置壁的腔壁130、131可制造為一個(gè)整體。優(yōu)選的是，來自感應(yīng)線圈15的電連接150穿過腔13的底壁131引入到感應(yīng)加熱裝置的電源。優(yōu)選的是，密封件以密閉方式制造，使得通過或沿已插入氣溶膠形成單元的氣流不會(huì)受到影響。優(yōu)選的是，密封件這樣制造以防止腔內(nèi)的組分或產(chǎn)生的物質(zhì)到達(dá)裝置1的電子元件12。

通過如圖2和3所示出的腔13中的銷14的居中布置，將在銷的徑向方向上加熱腔13中容納的氣溶膠形成單元2的氣溶膠形成基質(zhì)的基本相同的量。因此，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)線圈布置可能實(shí)現(xiàn)均勻加熱。此外，通過居中布置的感應(yīng)線圈15，氣溶膠形成單元或單元內(nèi)設(shè)置的感受器可作為磁屏蔽，使得可省去額外屏蔽。

僅通過舉例方式示出銷和感應(yīng)線圈布置以及感應(yīng)加熱裝置?？梢愿鶕?jù)使用者的需要或根據(jù)待加熱以及與裝置一起使用的氣溶膠形成單元改動(dòng)感應(yīng)線圈，例如長度、繞組數(shù)、位置或厚度。