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CN114072016A - 包括包含具有相同谐振频率的第一lc电路和第二lc电路的感应加热装置的气溶胶生成装置 - Google Patents

包括包含具有相同谐振频率的第一lc电路和第二lc电路的感应加热装置的气溶胶生成装置 Download PDF

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CN114072016A
CN114072016A CN202080046880.XA CN202080046880A CN114072016A CN 114072016 A CN114072016 A CN 114072016A CN 202080046880 A CN202080046880 A CN 202080046880A CN 114072016 A CN114072016 A CN 114072016A
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CN
China
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aerosol
susceptor
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J·C·库拜特
O·米罗诺夫
E·斯图拉
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Philip Morris Products SA
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Abstract

一种气溶胶生成装置，其包括：感应加热装置，所述感应加热装置被构造成加热气溶胶形成基质，所述感应加热装置包括：感受器装置，所述感受器装置可通过由变化磁场穿透而被加热，以加热所述气溶胶形成基质，第一LC电路，所述第一LC电路至少包括第一感应器线圈和第一电容器，其中所述第一LC电路具有谐振频率，以及第二LC电路，所述第二LC电路至少包括第二感应器线圈和第二电容器，其中所述第二LC电路具有与所述第一LC电路相同的谐振频率；以及控制器，其中所述控制器被配置成利用第一AC电流驱动所述第一LC电路，所述第一AC电流用于生成第一交变磁场以加热所述感受器装置的第一部分，其中所述控制器被配置成利用第二AC电流驱动所述第二LC电路，所述第二AC电流用于生成第二交变磁场以加热所述感受器装置的第二部分，并且其中所述控制器被配置成供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流，并且供应具有不同于所述谐振频率的频率的第二AC电流。一种气溶胶生成系统，其包括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。

Description

包括包含具有相同谐振频率的第一LC电路和第二LC电路的感 应加热装置的气溶胶生成装置
技术领域
本公开涉及一种具有感应加热装置的气溶胶生成装置，一种控制具有感应加热装置的气溶胶生成装置的方法，以及一种包括具有感应加热装置的气溶胶生成装置的气溶胶生成系统。
背景技术
在本领域中已经提出了许多电操作气溶胶生成系统，其中使用具有电加热器的气溶胶生成装置来加热气溶胶形成基质，诸如烟草棒。这种气溶胶生成系统的一个目的是减少常规卷烟中烟草的燃烧和热解降解产生的已知类型的有害烟雾成分。通常，气溶胶生成基质提供为气溶胶生成制品的一部分，该气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置的腔中。在一些已知系统中，为了将气溶胶形成基质加热到能够释放可形成气溶胶的挥发性成分的温度，当制品被接收在气溶胶生成装置中时，电阻加热元件(诸如加热叶片)被插入到气溶胶形成基质中或周围。在其它气溶胶生成系统中，使用感应加热器而不是电阻加热元件。感应加热器通常包括形成气溶胶生成装置的部分的感应器线圈，以及布置成使得其热邻近气溶胶形成基质的感受器。感应器生成变化磁场以在感受器中产生涡流和磁滞损耗，引起感受器变热，从而加热气溶胶形成基质。感应加热允许生成气溶胶而不会使加热器暴露于气溶胶生成制品。这可改进可以清洁加热器的容易度。
一些已知的气溶胶生成装置包括一个以上的感应器线圈，每个感应器线圈布置成加热感受器的不同部分。此类气溶胶生成装置可用于在不同时间或在不同温度下加热气溶胶生成制品的不同部分。然而，此类气溶胶生成装置可能难以在不间接加热气溶胶生成制品的相邻部分的情况下加热气溶胶生成制品的一部分。
发明内容
希望提供一种气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置减轻或克服了已知系统的这些问题。
根据本发明，提供了一种气溶胶生成装置，其包括：感应加热装置，所述感应加热装置被构造成加热气溶胶形成基质，所述感应加热装置包括：感受器装置，所述感受器装置可通过由变化磁场穿透而被加热，以加热所述气溶胶形成基质，第一LC电路，所述第一LC电路至少包括第一感应器线圈和第一电容器，其中所述第一LC电路具有谐振频率，以及第二LC电路，所述第二LC电路至少包括第二感应器线圈和第二电容器，其中所述第二LC电路具有与所述第一LC电路相同的谐振频率；以及控制器，其中所述控制器被配置成利用第一AC电流驱动所述第一LC电路，所述第一AC电流用于生成第一交变磁场以加热所述感受器装置的第一部分，其中所述控制器被配置成利用第二AC电流驱动所述第二LC电路，所述第二AC电流用于生成第二交变磁场以加热所述感受器装置的第二部分，并且其中所述控制器被配置成供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流，并供应具有不同于所述谐振频率的频率的第二AC电流，反之亦然。
所述控制器可以被配置成在第一阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从初始温度增加到第一操作温度，其中所述控制器被配置成在所述第一阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
所述控制器可以被配置成在第二阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从所述第一操作温度降低到第二操作温度，其中所述控制器被配置成在所述第二阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
所述控制器可以被配置成在所述第一阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从初始温度增加到低于所述第一操作温度的第三操作温度，其中所述控制器被配置成在所述第一阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
所述控制器可以被配置成在所述第二阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从所述第三操作温度增加到高于所述第二操作温度的第四操作温度，并且其中，所述控制器被配置成在所述第二阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
所述气溶胶生成装置还可以包括用于向所述感应加热装置供电的电源。
所述控制器可以包括微控制器。
所述微控制器可以被配置成将所述微控制器的时钟频率用作所述第一AC电流的交变频率和所述第二AC电流的交变频率中的一者或两者。
所述气溶胶生成装置还可以包括包括振荡器，所述振荡器用于生成所述第一AC电流的交变频率和所述第二AC电流的交变频率中的一者或两者。
所述控制器还可以包括包括振荡器，所述振荡器用于生成所述第一AC电流的交变频率和所述第二AC电流的交变频率中的一者或两者。
根据本发明，还提供了一种气溶胶生成系统，其包括根据本发明的气溶胶生成装置和包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。
根据本发明，还提供了一种控制气溶胶生成装置的方法，所述气溶胶生成装置包括：感应加热装置，所述感应加热装置被构造成加热气溶胶形成基质，所述感应加热装置包括：感受器装置，所述感受器装置可通过由变化磁场穿透而被加热，以加热所述气溶胶形成基质，第一LC电路，所述第一LC电路至少包括第一感应器线圈和第一电容器，其中所述第一LC电路具有谐振频率，以及第二LC电路，所述第二LC电路至少包括第二感应器线圈和第二电容器，其中所述第二LC电路具有与所述第一LC电路相同的谐振频率；以及控制器，其中所述控制器被配置成驱动所述第一LC电路且驱动所述第二LC电路，所述方法包括：利用第一AC电流驱动所述第一LC电路，所述第一AC电流用于生成第一交变磁场以加热所述感受器装置的第一部分；利用第二AC电流驱动所述第二LC电路，所述第二AC电流用于生成第二交变磁场以加热所述感受器装置的第二部分；以及供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流，并供应具有不同于所述谐振频率的频率的第二AC电流，反之亦然。
可以在第一阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从初始温度增加到第一操作温度，其中在所述第一阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
可以在第二阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从所述第一操作温度降低到第二操作温度，其中在所述第二阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
可以在所述第一阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从初始温度增加到低于所述第一操作温度的第三操作温度，其中在所述第一阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
可以在所述第二阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从所述第三操作温度增加到高于所述第二操作温度的第四操作温度，其中在所述第二阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
如本文所用，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放挥发性化合物的基质，所述挥发性化合物可以形成气溶胶。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质通常是气溶胶生成制品的一部分。
如本文所用，术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放可以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，气溶胶生成制品可以是生成气溶胶的制品，该气溶胶可由用户在系统的近端或用户端处在烟嘴上吸取或抽吸而直接吸入。气溶胶生成制品可以是一次性的。包括包含烟草的气溶胶形成基质的制品可被称为烟草棒。
如本文所用，术语“气溶胶生成装置”是指与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。
如本文所用，术语“气溶胶生成系统”是指气溶胶生成装置与气溶胶生成制品的组合。在气溶胶生成系统中，气溶胶生成制品和气溶胶生成装置配合以生成可吸入气溶胶。
如本文所用，术语“变化电流”包括随时间变化以产生变化磁场的任何电流。术语“变化电流”旨在包括交变电流。在变化电流是交变电流的情况下，交变电流生成交变磁场。
如本文所用，术语“长度”是指气溶胶生成装置，或气溶胶生成制品，或气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件的纵向方向上的主要尺寸。
如本文所用，术语“宽度”是指气溶胶生成装置或气溶胶生成制品，或者气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件在沿其长度的特定位置处的横向方向上的主要尺寸。术语“厚度”是指垂直于宽度的横向方向上的尺寸。
如本文所用，术语“横截面”用于描述气溶胶生成装置或气溶胶生成制品，或者气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的部件在沿着其长度的特定位置处在垂直于纵向方向的方向上的截面。
如本文所用，术语“近侧”是指气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的用户端或口端。气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的组件的近端是最靠近所述气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的用户端或口端的部件的端部。如本文所用，术语“远侧”是指与近端相对的端部。
第一阶段可以具有预定的持续时间。第二阶段可以具有预定的持续时间。第一阶段的持续时间和第二阶段的持续时间可以相同。第二阶段的持续时间可与第一阶段的持续时间不同。有利地，这可以使系统能够在不同时间内加热气溶胶形成基质的第一部分和气溶胶形成基质的第二部分。第二阶段的持续时间可以小于第一阶段的持续时间。第二阶段的持续时间可以大于第一阶段的持续时间。
第一阶段的持续时间可以在约50秒与约200秒之间。第二阶段的持续时间在约50秒与约200秒之间。第一阶段和第二阶段的组合持续时间可以在约100秒与约400秒之间。第一阶段和第二阶段的组合持续时间可以在约150秒与约300秒之间。
在一些实施例中，所述系统还包括抽吸检测器，所述抽吸检测器被构造成检测用户何时在系统上抽吸以接收气溶胶。在这些实施例中，第一阶段的持续时间可基于由抽吸检测器检测的第一预定抽吸次数。第一预定抽吸次数可以在2次与5次之间。在这些实施例中，第二阶段的持续时间可基于由抽吸检测器检测的第二预定抽吸次数。第二预定抽吸次数可以在2次与5次之间。在这些实施例中，第一阶段和第二阶段的组合持续时间可基于由抽吸检测器检测到的组合的预定抽吸次数。组合的预定抽吸次数可以在3次与10次用户抽吸之间。
在一些优选实施例中，第一阶段在检测到第一最大抽吸次数之后结束，或者在达到第一最大持续时间时更早结束。第一最大抽吸次数可以在2次与5次之间，并且第一最大持续时间在50秒与约200秒之间。
在一些优选实施例中，其中第二阶段在检测到第二最大抽吸次数之后结束，或者在达到第二最大持续时间时更早结束。第二最大抽吸次数可以在2次与5次之间，并且第二最大持续时间可以在50秒与约200秒之间。
第一AC电流可被控制成使得感受器装置的第一部分的温度根据第一操作温度分布曲线从初始温度增加。第一温度分布曲线是感受器装置的第一部分随时间推移的预定期望温度。在任何给定时间点，当感受器装置的第一部分的实际温度与该时间点处的第一温度分布曲线的温度不同时，调整第一AC电流以将感受器装置的第一部分的温度调整到由第一温度分布曲线在该时间指定的温度。
类似地，第二AC电流可被控制以使感受器装置的第二部分的温度根据第二温度分布曲线从初始温度增加。第二温度分布曲线是感受器装置的第二部分随时间推移的预定期望温度。在任何给定时间点，当感受器装置的第二部分的实际温度与该时间点处的第二温度分布曲线的温度不同时，调整第二AC电流以将感受器装置的第二部分的温度调整到由第二温度分布曲线在该时间指定的温度。
在一些实施例中，第一操作温度分布曲线是基本上恒定的。在一些实施例中，第一操作温度分布曲线随时间变化。
在一些实施例中，第二操作温度分布曲线是基本上恒定的。在一些实施例中，第二操作温度分布曲线随时间变化。
在一些实施例中，在第一阶段的至少一部分中，第一操作温度分布曲线大于第二操作温度分布曲线。在这些实施例中，在第一阶段的至少一部分中，第一操作温度分布曲线比第二操作温度分布曲线大至少约50摄氏度。贯穿整个第一阶段，第一操作温度分布曲线可大于第二操作温度分布曲线。
在一些实施例中，在第二阶段中，第一操作温度分布曲线和第二操作温度分布曲线基本上相同。在一些实施例中，在第二阶段中，第二操作温度分布曲线在第一操作温度分布曲线的约5摄氏度内。
在一些实施例中，在第二阶段的至少一部分中，第二操作温度分布曲线大于第一操作温度分布曲线。在这些实施例中，在第二阶段中，第二操作温度分布曲线可以比第一操作温度分布曲线大不超过约50摄氏度。
在一些实施例中，第一操作温度分布曲线在第一阶段的至少一部分期间是基本上恒定的。第一操作温度分布曲线在第一阶段期间可以是恒定的。
在一些实施例中，第一操作温度分布曲线在第二阶段的至少一部分期间是基本上恒定的。第一操作温度分布曲线在第二阶段期间可以是恒定的。
在一些实施例中，第二操作温度分布曲线在第二阶段的至少一部分期间是基本上恒定的。第二操作温度分布曲线在第二阶段期间可以是恒定的。
在第一阶段的至少一部分期间，第一操作温度分布曲线可以在约180摄氏度与300摄氏度之间。在第二阶段的至少一部分期间，第一操作温度分布曲线可以在约160摄氏度与约260摄氏度之间。在第二阶段的至少一部分期间，第二操作温度分布曲线可以在约180摄氏度与约300摄氏度之间。
感受器装置可以具有任何合适的形式。感受器装置可具有整体结构。感受器装置可包括多个整体结构。感受器装置可以是细长的。感受器装置可以具有任何合适的横截面。例如，感受器装置可以具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形或其它多边形横截面。
在一些实施例中，感受器装置可以包括内部加热元件。如本文所用，术语“内部加热元件”是指构造成插入到气溶胶形成基质中的加热元件。
在一些实施例中，感受器装置可以被构造成当由装置接收气溶胶形成基质时穿透气溶胶形成基质。在这些实施例中，内部加热元件优选地构造成可插入到气溶胶形成基质中。内部加热元件可以是叶片形式。内部加热元件可以是针形式。内部加热元件可以是锥体形式。在所述气溶胶生成装置包括用于接收气溶胶形成基质的装置腔的情况下，优选地，所述内部加热元件延伸到所述装置腔中。
在一些实施例中，感受器装置可以是外部加热元件。如本文所用，术语“外部加热元件”是指构造成加热气溶胶形成基质的外表面的加热元件。优选地，外部加热元件被构造成当由气溶胶生成装置接收气溶胶形成基质时至少部分地包围所述气溶胶形成基质。感受器装置可以被构造成当气溶胶形成基质接收在感受器装置腔中时加热气溶胶形成基质的外表面。
感受器装置可以被构造成当由装置接收气溶胶形成基质时基本上限定气溶胶形成基质。
感受器装置可以包括用于接收气溶胶形成基质的腔。感受器装置可以包括外侧和与外侧相对的内侧。内侧可以至少部分地限定用于接收气溶胶形成基质的感受器装置腔。感受器装置的第一部分可以是管状的，并且限定感受器装置腔的一部分。感受器装置的第二部分可以是管状的，并且限定感受器装置腔的一部分。
在一些实施例中，感受器装置包括用于接收气溶胶形成基质的多个内腔。感受器装置的第一部分的内腔可以形成感受器装置的第一腔，并且感受器装置的第二部分的内腔可以形成感受器装置的第二腔。
在一些优选实施例中，感受器装置包括用于接收气溶胶形成基质的单个内腔。在这些实施例中，感受器装置的第一部分的内腔限定感受器装置的单个内腔的一部分，并且感受器装置的第二部分的内腔限定感受器装置的单个内腔的第二部分。在一些优选实施例中，感受器装置是管状感受器装置。管状感受器装置的内表面可以限定感受器装置腔。
在气溶胶生成装置包括用于接收气溶胶形成基质的装置腔的实施例中，感受器装置可以至少部分地限定装置腔。感受器装置腔可以与装置腔对准。
在一些实施例中，感受器装置包括至少一个内部加热元件和至少一个外部加热元件。
感受器装置包括至少一个感受器。感受器装置可包括单个感受器。感受器装置可以由单个感受器组成。感受器装置的第一部分可包括第一感受器。感受器装置的第二部分可包括第二感受器。
如本文所用，术语“感受器”是指包括能够将电磁能转换成热量的材料的元件。当感受器位于变化磁场中时，感受器被加热。感受器的加热可能是感受器中引起的磁滞损耗和涡流中的至少一种的结果，这取决于感受器材料的电特性和磁特性。
感受器可以包括任何合适的材料。感受器可以由能够被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形成。可加热优选的感受器至超过约250摄氏度的温度。优选的感受器可以由导电材料形成。如本文所用，“导电”是指在二十摄氏度下具有小于或等于1×10-4欧姆·米(Ω·m)的电阻率的材料。优选的感受器可以由导热材料形成。如本文所用，术语“导热材料”用于描述如使用改进型瞬态平面热源(MTPS)方法所测量的在23摄氏度和50％的相对湿度下具有至少10瓦特每米开尔文(W/(m.K))的热导率的材料。
用于感受器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。一些优选的感受器包括金属或碳。一些优选的感受器包括铁磁材料，例如铁素体铁、铁磁合金(诸如铁磁钢或不锈钢)铁磁颗粒和铁氧体。一些优选的感受器由铁磁材料构成。合适的感受器可以包括铝。合适的感受器可以由铝构成。感受器可以包括至少约5％、至少约20％、至少约50％或至少约90％的铁磁或顺磁材料。
优选地，感受器由基本上不透气的材料形成。换句话说，优选地，感受器由不透气的材料形成。
感受器装置的感受器可以具有任何合适的形式。例如，感受器可以是细长的。感受器可以具有任何合适的横截面。例如，感受器可以具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形或其它多边形横截面。
感受器装置的第一部分可以是管状感受器。感受器装置的第二部分可以是管状感受器。管状感受器包括限定内腔的环形本体。感受器腔可以构造成接收气溶胶形成基质。感受器腔可以是开放腔。感受器腔可以在一端处是开放的。感受器腔可以在两端处是开放的。
在具有多个感受器的一些实施例中，每个感受器可以是基本上相同的。例如，第二感受器可以与第一感受器基本上相同。每个感受器可由相同材料形成。每个感受器可以具有基本上相同的形状和尺寸。使每个感受器与其它感受器基本上相同可以使得每个感受器在暴露于给定的变化磁场时，能够被加热到基本上相同的温度，并且以基本上相同的速率被加热。
在一些实施例中，第二感受器在至少一个特征上与第一感受器不同。第二感受器可由与第一感受器不同的材料形成。第二感受器可以具有与第一感受器不同的形状和尺寸。第二感受器可以具有的长度可以长于第一感受器的长度。使每个感受器与其它感受器不同可以使每个感受器适于为不同的气溶胶形成基质提供最佳热量。
在一个实例中，第一气溶胶形成基质可能需要加热到第一温度以便生成具有期望特性的第一气溶胶，并且第二气溶胶形成基质可能需要加热到与第一温度不同的第二温度，以便生成具有期望特性的第二气溶胶。在此实例中，第一感受器可由适合于将第一气溶胶形成基质加热到第一温度的第一材料形成，并且第二感受器可由适合于将第二气溶胶形成基质加热到第二温度的与第一材料不同的第二材料形成。
在另一实例中，气溶胶生成制品可以包括具有第一长度的第一气溶胶形成基质和具有与第一长度不同的第二长度的第二气溶胶形成基质，使得加热第二气溶胶形成基质相比于加热第一气溶胶形成基质生成不同量的气溶胶。在此实施例中，第一感受器可以具有基本上等于第一长度的长度，并且第二感受器可以具有基本上等于第二长度的长度。
在一些优选实施例中，第一感受器是细长管状感受器，并且第二感受器是细长管状感受器。在这些优选实施例中，第一感受器和第二感受器可以基本上对准。换句话说，第一感受器和第二感受器可以同轴地对准。
感受器装置可包括任何合适数目的感受器。感受器装置可包括多个感受器。感受器装置可包括至少两个感受器。例如，感受器装置可包括三个、四个、五个或六个感受器。在感受器装置包括两个以上感受器的情况下，中间元件可以设置在每一相邻对的感受器之间。
在一些优选的实施例中，感受器可以包括设在支承体上的感受器层。在具有第一感受器和第二感受器的实施例中，第一感受器和第二感受器中的每一个可由支承体和感受器层形成。在变化磁场中布置感受器在感受器表面附近感应出涡流，这种效应被称为集肤效应。因此，可以由相对薄的感受器材料层形成感受器，同时确保感受器在变化磁场的存在下被有效地加热。由支承体和相对薄的感受器层制造感受器可以便于简单、廉价和稳健的气溶胶生成制品的制造。
支承体可以由不易感应加热的材料形成。有利地，这可以减少不与气溶胶形成基质接触的感受器的表面的加热，其中支承体的表面形成不与气溶胶形成基质接触的感受器的表面。
支承体可以包括电绝缘材料。如本文所用，“电绝缘”是指在二十摄氏度下具有至少1×104欧姆·米(Ω.m)的电阻率的材料。
支承体可以包括绝热材料。如本文所用，术语“绝热材料”用于描述如使用改进的瞬态平面源(MTPS)方法测量的在23摄氏度和50％的相对湿度下具有小于或等于约40瓦特每米开尔文(mW/(m.K))的整体热导率的材料。
由绝热材料形成支承体可在感应加热装置的感受器层与其它部件(例如，限定感受器装置的感应器线圈)之间提供绝热屏障。有利地，这可以减少感应加热系统的感受器和其它部件之间的热传递。
支承体可以是管状支承体，并且感受器层可以设在管状支承体的内表面上。将感受器层设置在支承体的内表面上可以在感受器装置的腔中邻近气溶胶形成基质定位感受器层，从而改善感受器层与气溶胶形成基质之间的热传递。
在具有第一感受器和第二感受器的一些优选实施例中，第一感受器包括由绝热材料形成的管状支承体和在管状支承体的内表面上的感受器层。在一些优选实施例中，第二感受器包括由绝热材料形成的管状支承体和在管状支承体的内表面上的感受器层。
感受器可设有保护性外层，例如保护性陶瓷层或保护性玻璃层。保护性外层可提高感受器的耐久性并有利于感受器的清洁。保护性外层可基本上包围感受器。感受器可以包括由玻璃、陶瓷或惰性金属形成的保护涂层。
感受器装置可包括在感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的间隔。
间隔可以是任何合适的尺寸，以使感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分绝热。
感受器装置可包括设置在感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的中间元件。中间元件可以设置在感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的间隔中。中间元件可以在感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间延伸。中间元件可以接触感受器装置的第一部分的端部。中间元件可以接触感受器装置的第二部分的端部。中间元件可以固定到感受器装置的第一部分的端部。中间元件可以固定到感受器装置的第二部分的端部。中间元件可以将感受器装置的第二部分连接到感受器装置的第一部分。在中间元件将感受器装置的第二部分连接到感受器装置的第一部分的情况下，中间元件可以向感受器装置提供结构支撑。有利地，中间元件可以使得能够将感受器装置提供为可以直接从感应加热装置移除和更换的单个整体元件。
中间元件可以具有任何合适的形式。中间元件可以具有任何合适的横截面。例如，中间元件可以具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形或其它多边形横截面。中间元件可以是管状的。管状中间元件包括限定内腔的环形本体。中间元件可以配置成使气体能够从中间元件的外侧渗透到内腔中。中间元件腔可以构造成接收气溶胶生成制品的一部分。中间元件腔可以是开放腔。中间元件腔可以在一端处是开放的。中间元件腔可以在两端处是开放的。
在一些优选实施例中，感受器装置的第一部分和感受器装置的第二部分是管状感受器，并且中间元件是管状中间元件。在这些实施例中，管状第一感受器、管状第二感受器和管状中间元件可以基本对准。管状第一感受器、管状中间元件和管状第二感受器可以管状杆的形式进行端对端布置。管状第一感受器、管状中间元件和管状第二感受器的内腔可以基本上对准。管状第一感受器、管状中间元件和管状第二感受器的内腔可以限定感受器装置腔。
中间元件可以由任何合适的材料形成。
在优选实施例中，中间元件由与感受器装置的第一部分和感受器装置的第二部分不同的材料形成。
中间元件可以包括用于使感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分绝热的绝热材料。中间元件可包括如使用改进的瞬态平面源(MTPS)方法测量的在23摄氏度和50％的相对湿度下具有小于或等于约100毫瓦特每米开尔文(mW/(m.K))的整体热导率的材料。将由绝热材料形成的中间元件设置在感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的间隔中可进一步减少感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的热传递。有利地，这可改善感受器装置选择性地加热气溶胶形成基质的分立部分的能力。这还可以使得能够减小感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的间隔的大小，并且继而减小感受器装置的大小。
中间元件可以包括用于使感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分电绝缘的电绝缘材料。感受器可以包括在二十摄氏度下具有至少1x104欧姆米(Ωm)的电阻率的材料。
中间元件可包括以下各项中的至少一者：用于使感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分绝热的绝热材料；以及用于使感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分电绝缘的电绝缘材料。在一些优选实施例中，中间元件包括用于使感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分绝热的绝热材料，以及用于使感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分电绝缘的电绝缘材料。
用于中间元件的特别合适的材料可以包括聚合材料(如聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物，如
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)、某些水泥、玻璃和陶瓷材料(如二氧化锆(ZrO2)、氮化硅(Si3N4)和氧化铝(Al2O3))。
中间元件可以是可透气的。换句话说，中间元件构造成使得气体能够渗透通过中间元件。通常，中间元件构造成使气体能够从中间元件的一侧渗透到中间元件的另一侧。中间元件可以包括外侧和与外侧相对的内侧。中间元件可以构造成使得气体能够从外侧渗透到内侧。
在一些实施例中，中间元件包括构造成允许空气通过中间元件的空气通路。在这些实施例中，中间元件可能不需要由可透气材料形成。因此，在一些实施例中，中间元件由不可透气的材料形成，并且包括构造成允许空气通过中间元件的空气通路。中间元件可以包括多个空气通路。中间元件可以包括任何合适数目的空气通路，例如，两个、三个、四个、五个或六个空气通路。在中间元件包括多个空气通路的情况下，空气通路可在中间元件上规则地间隔开。
在中间元件是限定内腔的管状中间元件的情况下，所述中间元件可以包括构造成允许空气从中间元件的外表面流入内腔的空气通路。中间元件可以包括从外表面延伸到内表面的空气通路。在管状中间元件包括多个空气通路的情况下，空气通路可以围绕管状中间元件的圆周规则地间隔开。
第一感应器线圈构造成使得供应到第一感应器线圈的变化电流生成变化磁场。第一感应器线圈相对于感受器装置布置，使得供应到第一感应器线圈的变化电流产生变化磁场，所述变化磁场加热感受器装置的感受器装置的第一部分。
第二感应器线圈构造成使得供应到第二感应器线圈的变化电流生成变化磁场。第二感应器线圈相对于感受器装置布置，使得供应到第二感应器线圈的变化电流产生变化磁场，所述变化磁场加热感受器装置的感受器装置的第二部分。
感应器线圈可以具有任何合适的形式。例如，感应器线圈可以是扁平感应器线圈。扁平感应器线圈可以基本上在平面中以螺旋方式缠绕。优选地，感应器线圈是限定内腔的管状感应器线圈。通常，管状感应器线圈围绕轴线螺旋地缠绕。感应器线圈可以是细长的。特别优选地，感应器线圈可以是细长的管状感应器线圈。感应器线圈可以具有任何合适的横截面。例如，感应器线圈可以具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形或其它多边形横截面。
感应器线圈可以由任何合适的材料形成。感应器线圈由导电材料形成。优选地，感应器线圈由金属或金属合金形成。
在感应器线圈是管状感应器线圈的情况下，优选地，感受器装置的一部分布置在感应器线圈的内腔内。特别优选地，第一感应器线圈是管状感应器线圈，并且感受器装置的第一部分的至少一部分布置在第一感应器线圈的内腔内。管状第一感应器线圈的长度可以基本上类似于感受器装置的第一部分的长度。特别优选地，第二感应器线圈是管状感应器线圈，并且感受器装置的第二部分的至少一部分布置在第二感应器线圈的内腔内。管状第二感应器线圈的长度可以基本上类似于感受器装置的第二部分的长度。
在一些实施例中，第二感应器线圈与第一感应器线圈基本上相同。换句话说，第一感应器线圈和第二感应器线圈具有相同的形状、尺寸和匝数。特别优选地，在感受器装置的第二部分与感受器装置的第一部分基本上相同的实施例中，第二感应器线圈与第一感应器线圈基本上相同。
在一些实施例中，第二感应器线圈与第一感应器线圈不同。例如，第二感应器线圈可以具有与第一感应器线圈不同的长度、匝数或横截面。特别优选地，在感受器装置的第二部分与感受器装置的第一部分不同的实施例中，第二感应器线圈与第一感应器线圈不同。
第一感应器线圈和第二感应器线圈可以以任何合适的布置来布置。特别优选地，第一感应器线圈和第二感应器线圈沿着轴线同轴地对准。在第一感应器线圈和第二感应器线圈是细长管状感应器线圈的情况下，第一感应器线圈和第二感应器线圈可以沿着纵向轴线同轴地对准，使得线圈的内腔沿着纵向轴线对准。
在一些实施例中，第一感应器线圈和第二感应器线圈沿相同方向缠绕。在一些实施例中，第二感应器线圈以与第一感应器线圈不同的方向缠绕。
感应加热装置可以包括任何适合数目的感应器线圈。感受器装置包括多个感应器线圈。感应加热装置包括至少两个感应器线圈。优选地，感应加热装置的感应器线圈的数目与感受器装置的感受器的数目相同。感应加热装置的感应器线圈的数目可以与感受器装置的感受器的数目不同。在感应器线圈的数目与感受器的数目相同的情况下，优选地，每个感应器线圈围绕感受器设置。特别优选地，每个感应器线圈基本上延伸感应器线圈围绕其设置的感受器的长度。
感受器装置可包括通量集中器。通量集中器可以围绕感应加热装置的感应器线圈设置。通量集中器被构造成使由感应器线圈生成的变化磁场朝向感受器装置扭曲。
有利地，通过朝向感受器装置扭曲磁场，通量集中器可以在感受器装置处集中磁场。与不提供通量集中器的实施例相比，这可以提高感应加热装置的效率。如本文所用，短语“集中磁场”意指扭曲磁场，使得磁场的磁能密度在磁场“集中”的位置处增加。
如本文所用，术语“通量集中器”是指具有高相对磁导率的部件，其用于集中和引导由感应器线圈生成的磁场或磁场线。如本文所用，术语“相对磁导率”是指材料或诸如通量集中器的介质的磁导率与自由空间的磁导率“μ0”的比率，其中μ0是4π×10-7牛顿每安培平方(N.A-2)。
如本文所用，术语“高相对磁导率”是指在25摄氏度下的相对磁导率至少为5，例如至少10、至少20、至少30、至少40、至少50、至少60、至少80或至少100。这些实例值优选地是指针对6与8兆赫兹(MHz)之间的频率和25摄氏度的温度的相对磁导率的值。
通量集中器可以由任何合适材料或材料组合形成。优选地，通量集中器包括铁磁性材料，例如铁氧体材料、保持于粘结剂中的铁氧体粉末，或包含铁氧体材料的任何其它合适的材料，例如铁磁体铁、铁磁性钢或不锈钢。
在一些实施例中，感应加热装置包括围绕第一感应器线圈和第二感应器线圈设置的通量集中器。在这些实施例中，通量集中器被构造成使由第一感应器线圈生成的变化磁场朝向感受器装置的感受器装置的第一部分扭曲，并且使由第二感应器线圈生成的变化磁场朝向感受器装置的感受器装置的第二部分扭曲。
在这些实施例中的一些实施例中，通量集中器的一部分延伸到感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的间隔或中间元件中。使通量集中器的一部分延伸到感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的中间元件中可进一步扭曲由第一感应器线圈生成的磁场和由第二感应器线圈生成的磁场。此进一步扭曲可以使得由第一感应器线圈生成的磁场朝向感受器装置的第一部分进一步集中，并且由第二感应器线圈生成的磁场朝向感受器装置的第二部分进一步集中。这可以进一步改善感应加热装置的效率。
由于第一LC电路和第二LC电路都具有相同谐振频率，因此可以在第一LC电路与第二LC电路之间存在强磁耦合。因此，提供围绕第一感应器线圈设置的第一通量集中器和围绕第二感应器线圈设置的第二通量集中器以减少第一LC电路与第二LC电路之间的磁耦合可能是特别有利的。在提供了在感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的间隔或中间元件的情况下，将第一通量集中器和第二通量集中器中的一者或多者延伸到间隔或中间元件中可能是进一步有利的。这可以进一步减小第一LC电路与第二LC电路之间的磁耦合。
在一些实施例中，感应加热装置包括多个通量集中器。在一些优选实施例中，单独的通量集中器围绕每个感应器线圈设置。向每个感应器线圈提供专用的通量集中器可以使通量集中器能够最佳地构造以扭曲由感应器线圈生成的磁场。此布置还可使得感应加热装置能够由模块化感应加热单元形成。每个感应加热单元可以包括感应器线圈和通量集中器。提供模块化感应加热单元可以便于感应加热装置的标准化制造，并且使得单独的单元能够被移除和替换。
在一些优选实施例中，感应加热装置包括：围绕第一感应器线圈设置的第一通量集中器，所述第一通量集中器被构造成使由第一感应器线圈生成的变化磁场朝向感受器装置的第一部分扭曲；以及围绕第二感应器线圈设置的第二通量集中器，所述第二通量集中器被构造成使由第二感应器线圈生成的变化磁场朝向感受器装置的第二部分扭曲。
在这些优选实施例中，第一通量集中器的一部分可延伸到感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的中间元件中。在这些优选实施例中，第二通量集中器的一部分可延伸到感受器装置的第一部分与感受器装置的第二部分之间的中间元件中。使通量集中器的一部分延伸到感受器之间的中间元件中可使通量集中器能够使由感应器线圈生成的磁场朝向感受器进一步扭曲。
感应加热装置还可以包括感应加热装置壳体。壳体可以将感受器装置、感应器线圈和通量集中器保持在一起。这可以有助于固定感应加热装置的部件的相对布置，并且改善部件之间的联接。优选地，感应加热装置壳体由电绝缘材料形成。
在感应加热装置包括单独的感应加热单元，所述单独的感应加热单元包括感应器线圈和通量集中器的情况下，每个感应加热单元可以包括感应加热单元壳体。感应加热单元壳体可以将感应加热单元的部件保持在一起，并且改善部件之间的联接。优选地，感应加热单元壳体由电绝缘材料形成。
气溶胶生成装置可以包括电源。电源可以是任何合适类型的电源。电源可以是DC电源。在一些优选实施例中，电源是电池，如可再充电的锂离子电池。电源可以是另一形式的电荷存储装置，如电容器。电源可能需要再充电。电源可以具有允许存储足够能量用于装置的一次或多次使用的容量。例如，电源可以具有足够的容量以允许连续生成气溶胶持续大约六分钟的时间，对应于抽一支常规卷烟所耗费的典型时间，或者持续是六分钟的倍数的时间。在另一实例中，电源可以具有足够的容量以允许装置的预定次数的使用或不连续启用。在一个实施例中，电源是具有约2.5伏至约4.5伏范围内的直流电源电压和约1安培至约10安培范围内的直流电源电流的直流电源(对应于在约2.5瓦至约45瓦之间的直流电源)。
气溶胶生成装置可以包括连接到感应加热装置和电源的控制器。具体而言，所述气溶胶生成装置可以包括连接到所述第一感应器线圈和所述第二感应器线圈和所述电源的控制器。控制器配置成控制从电源到感应加热装置的电力供应。控制器可以包括微处理器，该微处理器可以是可编程微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其它电路。控制器可以包括其它电子部件。控制器可以配置成调节向感应加热装置的电流供应。电流可以在气溶胶生成装置激活之后连续地供应到感应加热装置，或者可以间歇地供应，如基于逐口抽吸。
气溶胶生成装置可以有利地包括DC/AC逆变器，该逆变器可以包括C类、D类或E类功率放大器。DC/AC转换器可布置在电源与感应加热装置之间。
气溶胶生成装置还可以包括在电源与DC/AC转换器之间的DC/DC转换器。控制器可以被配置成通过使用DC/DC转换器控制第一AC电流的幅度来控制第一AC电流。控制器可以被配置成通过使用DC/DC转换器控制第二AC电流的幅度来控制第二AC电流。
在一些实施例中，控制器可以被配置成以多个脉冲驱动第一AC电流。在这些实施例中，控制器可以被配置成通过脉冲宽度调制控制第一AC电流。
在一些实施例中，控制器可以被配置成以多个脉冲驱动第二AC电流。在这些实施例中，控制器可以被配置成通过脉冲宽度调制控制第二AC电流。
所述气溶胶生成装置可以包括在所述电源与所述第一感应器线圈之间的第一开关，以及在所述电源与第二感应器线圈之间的第二开关。控制器可以被配置成在第二开关保持关闭时以第一开关速率打开和关闭第一开关以驱动第一感应器线圈中的第一AC电流。控制器可以被配置成在第一开关保持关闭时以第二开关速率打开和关闭第二开关以驱动第二感应器线圈中的第二AC电流。
控制器可以被配置成向感应加热装置供应具有任何合适频率的AC电流。控制器可以被配置成向感应加热装置供应频率在约5千赫兹与约30兆赫兹之间的AC电流。在一些优选实施例中，控制器被配置成向感应加热装置供应在约5千赫兹与约500千赫兹之间的AC电流。在一些实施例中，控制器被配置成将高频率AC电流供应到感应加热装置。如本文所用，术语“高频AC电流”是指具有在约500千赫兹与约30兆赫兹之间的频率的AC电流。高频AC电流可以具有在约1兆赫兹与约30兆赫兹之间(例如在约1兆赫兹与约10兆赫兹之间，或例如在约5兆赫兹与约8兆赫兹之间)的频率。
气溶胶生成装置可以包括装置壳体。装置壳体可以是细长的。装置壳体可以包括任何合适材料或材料的组合。合适的材料的示例包括金属、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。
装置壳体可以限定用于接收气溶胶形成基质的装置腔。装置腔构造成接收气溶胶生成制品的至少一部分。装置腔可以具有任何合适的形状和大小。装置腔可以是基本上圆柱形的。装置腔可以具有基本上圆形的横截面。
感受器装置可以设置在装置腔中。感受器装置可以围绕装置腔设置。在感受器装置是管状感受器装置的情况下，感受器装置可以限定装置腔。感受器装置的内表面可以形成装置腔的内表面。
第一感应器线圈和第二感应器线圈可以设置在装置腔中。第一感应器线圈和第二感应器线圈可以围绕装置腔设置。第一感应器线圈和第二感应器线圈可以限定装置腔。第一感应器线圈和第二感应器线圈的内表面可以形成装置腔的内表面。
装置可以具有近端和与所述近端相对的远端。优选地，装置腔布置在装置的近端处。
装置腔可以具有近端和与所述近端相对的远端。装置腔的近端可以是基本上开放的以用于接收气溶胶生成制品。
在一些实施例中，气溶胶生成装置还包括盖，所述盖可在装置腔的近端上方移动以防止气溶胶生成制品插入装置腔中。
在一些优选实施例中，第一感应器线圈朝向装置腔的近端布置，并且第二感应器线圈朝向装置腔的远端布置。在这些优选实施例中，控制器可以配置成通过驱动第一感应器线圈中的第一变化电流并且随后驱动第二感应器线圈中的第二变化电流来启动气溶胶形成基质的加热。此操作在加热装置腔的远侧部分之前加热装置腔的近侧部分。
装置壳体可以包括空气入口。空气入口可以构造成使环境空气能够进入装置壳体。装置壳体可以包括任何数目的空气入口。装置壳体可以包括多个空气入口。
装置壳体可以包括空气出口。空气出口可以构造成使空气能够从装置壳体内进入装置腔。装置壳体可以包括任何合适数目的空气出口。装置壳体可以包括多个空气出口。
在感受器装置的中间元件是可透气的情况下，气溶胶生成装置可以限定从空气入口延伸到感受器装置的中间元件的气流路径。此气流路径可使得空气能够从空气入口通过气溶胶生成装置吸入并且通过中间元件进入装置腔中。
在一些实施例中，装置腔可以包括近端和与所述近端相对的远端。在这些实施例中，装置腔可以在近端处是开放的以用于接收气溶胶生成制品。在这些实施例中，装置腔可以在远端处是基本上闭合的。装置壳体可以包括在装置腔的远端处的空气出口。气溶胶生成装置还可以包括朝向装置腔的近端的环形密封件。环形密封件可以延伸到装置腔中。环形密封件可在装置壳体与接收于装置腔中的气溶胶生成制品的外表面之间提供基本上气密的密封件。这可以通过在气溶胶生成制品的外表面与装置腔的内表面之间存在的任何间隙来减小在使用中吸入到装置腔中的空气的体积。这可以增加通过可渗透中间元件吸入到气溶胶生成制品中的空气的体积。
在一些实施例中，装置壳体包括烟嘴。烟嘴可以包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。烟嘴可以包括一个以上的空气入口。一个或多个空气入口可以在将气溶胶输送给用户之前降低气溶胶的温度，并且可以在将气溶胶输送给用户之前降低气溶胶的浓度。
在一些实施例中，烟嘴被提供为气溶胶生成制品的一部分。如本文所用，术语“烟嘴”是指气溶胶生成系统的一部分，其放置在用户的口中以便直接从由气溶胶生成装置接收的气溶胶生成制品吸入由气溶胶生成系统生成的气溶胶。
在一些实施例中，控制器可以配置成监测供应给感应加热装置的电流。控制器可以被配置成基于所监测的电流确定感受器装置的温度。控制器可以被配置成监测第一变化电流，并且基于所监测的第一变化电流确定感受器装置的第一部分的温度。控制器可以被配置成监测第二变化电流，并且基于所监测的第二变化电流确定感受器装置的第二部分的温度。
气溶胶生成装置可以包括温度传感器。温度传感器可以被布置成感测感受器装置的温度。控制器可以被配置成基于由温度传感器感测的感受器装置的温度而控制第一变化电流。控制器可以被配置成基于由温度传感器感测的感受器装置的温度而控制第二变化电流。
温度传感器可以是任何合适类型的温度传感器。例如，温度传感器可以是热电偶、负温度系数电阻性温度传感器或正温度系数电阻性温度传感器。
在一些优选实施例中，气溶胶生成装置可以包括第一温度传感器，所述第一温度传感器被布置成感测感受器装置的第一部分的温度。在这些实施例中，控制器可以被配置成基于由第一温度传感器感测的感受器装置的第一部分的温度来控制第一变化电流。
在一些优选实施例中，气溶胶生成装置可以包括第二温度传感器，所述第二温度传感器被布置成感测感受器装置的第二部分的温度。在这些实施例中，控制器可以被配置成基于由第二温度传感器感测的感受器装置的第二部分的温度来控制第二变化电流。
气溶胶生成装置可以包括用以启用装置的用户界面，例如用以启动气溶胶生成制品的加热的按钮。
气溶胶生成装置可以包括显示器以指示装置或气溶胶形成基质的状态。
气溶胶生成装置可以包括用于检测气溶胶形成基质的存在的检测器。在气溶胶生成装置包括用于接收气溶胶形成基质的装置腔的情况下，气溶胶生成装置可以包括用于检测气溶胶形成基质存在于装置腔中的检测器。在气溶胶生成装置构造成接收气溶胶生成制品的至少一部分的情况下，气溶胶生成装置可以包括气溶胶生成制品检测器，所述气溶胶生成制品检测器配置成检测装置腔中存在气溶胶生成制品。
当气溶胶形成基质检测器检测到气溶胶形成基质的存在时，控制器可以配置成通过驱动第一感应器线圈中的第一变化电流来启动加热。
当气溶胶生成制品检测器检测到装置腔中存在气溶胶生成制品时，控制器可以配置成通过驱动第一感应器线圈中的第一变化电流来启动加热。
气溶胶形成基质检测器和气溶胶生成制品检测器可以包括任何合适类型的检测器。例如，检测器可以是光学检测器、声学检测器、电容检测器或电感检测器。
气溶胶生成装置可以包括配置成检测用户何时在气溶胶生成系统上抽吸的抽吸检测器。如本文所用，术语“抽吸”用以指用户在气溶胶生成装置上抽吸以接收气溶胶。
优选地，气溶胶生成装置是便携式的。气溶胶生成装置可以具有与常规雪茄或香烟相当的大小。气溶胶生成装置可以具有在约30毫米与约150毫米之间的总长度。气溶胶生成装置可以具有在约5毫米与约30毫米之间的外径。
气溶胶生成装置可以形成气溶胶生成系统的一部分。
气溶胶生成系统还可以包括气溶胶生成制品。气溶胶生成制品可包括气溶胶形成基质。气溶胶生成制品可以包括第一气溶胶形成基质；和第二气溶胶形成基质。当气溶胶生成制品接收在装置腔中时，第一气溶胶形成基质的至少一部分可以接收在装置腔的第一部分中，并且第二气溶胶形成基质的至少一部分可以接收在装置腔的第二部分中。
形成气溶胶生成装置的感应加热装置的一部分的感受器装置被构造成加热气溶胶形成基质。
气溶胶形成基质可以包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基质可以是尼古丁盐基质。
气溶胶形成基质可以是液体。气溶胶形成基质可以包括固体组分和液体组分。优选地，气溶胶形成基质是固体。
气溶胶形成基质可以包括基于植物的材料。气溶胶形成基质可以包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含有烟草的材料，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。气溶胶形成基质可包含非烟草材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物基质料。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。均质化烟草材料可以通过凝聚颗粒烟草形成。在特别优选的实施例中，气溶胶形成基质包括均质化烟草材料的聚集的卷曲片材。如本文所使用的，术语“卷曲片材”表示具有多个大致平行的脊或皱折的片材。
气溶胶形成基质可以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可以包括多元醇或其混合物，诸如三甘醇、1,3-丁二醇。优选地，气溶胶形成剂是甘油。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以等于或大于5重量百分比，例如按干重计在约5重量百分比和约30重量百分比之间。气溶胶形成基质可以包括其它添加剂和成分，诸如香料。
气溶胶形成基质可以包括在气溶胶生成制品中。包括感应加热装置的气溶胶生成装置可以构造成接收气溶胶生成制品的至少一部分。气溶胶生成制品可以具有任何合适的形式。气溶胶生成制品可为基本上圆柱形的形状。气溶胶生成制品可以是基本上细长的。气溶胶生成制品可以具有一定长度和基本上垂直于所述长度的圆周。
气溶胶形成基质可以被提供为包括气溶胶形成基质的气溶胶生成节段。气溶胶生成节段可以包括多个气溶胶形成基质。气溶胶生成节段可以包括第一气溶胶形成基质和第二气溶胶形成基质。在一些实施例中，第二气溶胶形成基质与第一气溶胶形成基质基本上相同。在一些实施例中，第二气溶胶形成基质与第一气溶胶形成基质不同。
在气溶胶生成节段包括多个气溶胶形成基质的情况下，气溶胶形成基质的数目可以与感受器装置中的感受器的数目相同。类似地，气溶胶形成基质的数目可以与感应加热装置中的感应器线圈的数目相同。
气溶胶生成节段可为基本上圆柱形的形状。气溶胶生成节段可以是基本上细长的。气溶胶生成节段也可以具有长度和基本上垂直于所述长度的圆周。
在气溶胶生成节段包括多个气溶胶形成基质的情况下，气溶胶形成基质可以沿着气溶胶生成节段的轴线端对端地布置。在一些实施例中，气溶胶生成节段可以包括相邻气溶胶形成基质之间的间隔。
在一些优选实施例中，气溶胶生成制品可以具有在约30毫米与约100毫米之间的总长度。在一些实施例中，气溶胶生成制品具有约45毫米的总长度。气溶胶生成制品可以具有在约5毫米与约12毫米之间的外径。在一些实施例中，气溶胶生成制品可以具有约7.2毫米的外径。
气溶胶生成节段可以具有在约7毫米与约15毫米之间的长度。在一些实施例中，气溶胶生成节段可以具有约10毫米或12毫米的长度。
气溶胶生成节段优选具有约等于气溶胶生成制品外径的外径。气溶胶生成节段的外径可以在约5毫米与约12毫米之间。在一个实施例中，气溶胶生成节段可以具有约7.2毫米的外径。
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近端。过滤器滤嘴段可以是乙酸纤维素过滤器滤嘴段。在一些实施例中，过滤器滤嘴段可以具有约5毫米至约10毫米的长度。在一些优选实施例中，过滤器滤嘴段可以具有约7毫米的长度。
感受器装置的第一部分可以被布置成加热气溶胶形成基质的第一部分。感受器装置的第一部分可以被布置成基本上限定气溶胶形成基质的第一部分。感受器装置的第二部分可以被布置成加热气溶胶形成基质的第二部分。感受器装置的第二部分可以被布置成基本上限定气溶胶形成基质的第二部分。
气溶胶生成制品可以包括外包装物。外包装物可由纸形成。外包装物在气溶胶生成节段处可以是可透气的。具体而言，在包括多个气溶胶形成基质的实施例中，外包装物可以包括在相邻气溶胶形成基质之间的界面处的穿孔或其它空气入口。在相邻气溶胶形成基质之间提供间隔的情况下，外包装物可以包括在间隔处的穿孔或其它空气入口。这可以使得气溶胶形成基质能够直接被提供有未被抽吸通过另一气溶胶形成基质的空气。这可以增加由每个气溶胶形成基质接纳的空气量。这可以改善从气溶胶形成基质生成的气溶胶的特性。
气溶胶生成制品还可以包括气溶胶形成基质与过滤器滤嘴段之间的间隔。间隔可以是约18毫米，但是可以在约5毫米至约25毫米的范围内。
还应认识到，可以独立地实施、提供和使用上述各种特征的特定组合。
附图说明
现在将参照附图仅以举例的方式描述本公开的实施例，在附图中：
图1示出了布置在一对感应器线圈之间的根据本公开的实施例的感受器装置的示意图；
图2示出了布置在一对感应器线圈之间的根据本公开的实施例的感受器装置的示意图；
图3示出了根据本公开的实施例的感受器装置的分解透视图；
图4示出了图3的感受器装置的透视图；
图5示出了根据本公开的实施例的气溶胶生成系统的横截面视图，所述气溶胶生成系统包括气溶胶生成制品和具有感应加热装置的气溶胶生成装置；
图6示出了图5的气溶胶生成装置的近端的横截面视图；
图7示出了图5的气溶胶生成系统的横截面视图，其中气溶胶生成制品接收在气溶胶生成装置中；
图8示出了布置在一对感应器线圈之间的根据本公开的实施例的感受器装置的示意图；
图9示出了根据本公开的另一实施例的气溶胶生成系统的横截面视图，所述气溶胶生成系统包括气溶胶生成制品和具有感应加热装置的气溶胶生成装置；
图10示出了图8的感受器装置的随时间推移的温度的曲线图；
图11示出了感应加热装置的说明性电路；
图12示出了用于控制感应加热装置的说明性电路；以及
图13示出了用于驱动感应加热装置的脉冲宽度调制信号的图示。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的实施例的感受器装置10的示意图。感受器装置10是具有圆形横截面的细长管状元件。感受器装置10包括第一感受器12、第二感受器14以及第一感受器12与第二感受器14之间的间隔15。第一感受器12和第二感受器14各自为具有圆形横截面的细长管状元件。第一感受器12和第二感受器14沿着纵向轴线A-A同轴地端对端对准。
感受器装置10包括在两端处开放的圆柱形腔20，其由第一感受器12和第二感受器14的内表面限定。腔20构造成接收包括气溶胶形成基质的圆柱形气溶胶生成制品(未示出)的一部分，使得气溶胶生成制品的外表面可由第一感受器和第二感受器加热，从而加热气溶胶形成基质。
腔20包括三个部分：由管状第一感受器12的内表面限定的第一端处的第一部分22，由管状第二感受器14的内表面限定的与第一端相对的第二端处的第二部分24，以及由第一感受器12与第二感受器14之间的间隔15界定的中间部分26。第一感受器12布置成加热接收在腔20的第一部分22中的气溶胶生成制品的第一部分，并且第二感受器14布置成加热接收在腔20的第二部分24中的气溶胶生成制品的第二部分。
第一感应器线圈32围绕第一感受器12设置，并且基本上延伸第一感受器12的长度。因而，第一感受器12基本上沿其长度由第一感应器线圈32限定。当将变化电流，优选AC电流供应到第一感应器线圈32时，第一感应器线圈32生成集中在腔20的第一部分22中的变化磁场。由第一感应器线圈32生成的这种变化磁场在第一感受器12中感生涡流，引起第一感受器12被加热。
第二感应器线圈34围绕第二感受器14设置，并且基本上延伸第二感受器14的长度。因而，第二感受器14基本上沿其长度由第二感应器线圈34限定。当将变化电流，优选AC电流供应到第二感应器线圈34时，第二感应器线圈34生成集中在腔20的第二部分24中的变化磁场。由第二感应器线圈34生成的这种变化磁场在第二感受器14中感生涡流，引起第二感受器14被加热。
第一感受器12与第二感受器14之间的间隔15在第一感受器12与第二感受器14之间提供了当暴露于由第一感应器线圈32或第二感应器线圈34生成的变化磁场时未被感应加热的空间。此外，与第一感受器和第二感受器彼此邻近地布置成直接热接触的感受器装置相比，间隔15使第二感受器14与第一感受器12绝热，使得第一感受器12与第二感受器14之间的热传递速率降低。结果，提供第一感受器12与第二感受器14之间的间隔15使得第一感受器12能够选择性地加热腔20的第一部分22，使腔20的第二部分24具有最小加热，并且使得第二感受器14能够选择性地加热腔20的第二部分24，使腔20的第一部分22具有最小加热。
可以通过同时将变化电流，优选AC电流供应到第一感应器线圈32和第二感应器线圈34，来同时加热第一感受器12和第二感受器14。替代地，可以通过将变化电流，优选AC电流供应到第一感应器线圈32而不将电流供应到第二感应器线圈34，并且随后将变化电流，优选AC电流供应到第二感应器线圈34而不将电流供应到第一感应器线圈32，来独立地或交替地加热第一感受器12和第二感受器14。还设想了可以将变化电流，优选AC电流按顺序供应到第一感应器线圈32和第二感应器线圈34。
图2示出了根据本公开的另一实施例的感受器装置的示意图。图2中所示的感受器装置与图1中所示的感受器装置基本上相同，并且相同的附图标记用于描述相同的特征。
图2的感受器装置10是具有圆形横截面的细长管状元件。感受器装置10包括第一感受器12和第二感受器14。图1的感受器装置10与图2的感受器装置10之间的区别在于：图2的感受器装置10包括设置在第一感受器12与第二感受器14之间的中间元件16。在图2的实施例中，仍然存在第一感受器12与第二感受器14之间的间隔，然而，所述间隔由中间元件16填充。在此实施例中，中间元件16固定到第一感受器12的端部，并且还固定到第二感受器14的端部。将中间元件16固定到第一感受器12的端部，并且将中间元件16固定到第二感受器14的端部，就将第一感受器12间接地连接到第二感受器14。有利地，将第一感受器12间接固定到第二感受器14使得感受器装置能够形成整体结构。
中间元件16包括绝热材料。绝热材料也是电绝缘的。在此实施例中，中间元件16由聚合材料(如PEEK)形成。因而，第一感受器12与第二感受器14之间的中间元件16在第一感受器12与第二感受器14之间提供了当暴露于由第一感应器线圈32或第二感应器线圈34生成的变化磁场时未被感应加热的空间。此外，与第一感受器和第二感受器彼此邻近地布置成直接热接触的感受器装置相比，中间元件16使第二感受器14与第一感受器12绝热，使得第一感受器12和第二感受器14之间的热传递速率降低。与图1的感受器装置10的间隔15相比，中间元件16还可以进一步降低第一感受器12与第二感受器14之间的热传递速率。结果，提供第一感受器12与第二感受器14之间的中间元件16使得第一感受器12能够选择性地加热腔20的第一部分22，使腔20的第二部分24具有最小加热，并且使得第二感受器14能够选择性地加热腔20的第二部分24，使腔20的第一部分22具有最小加热。
图3至7示出了根据本公开的实施例的气溶胶生成系统的示意图。气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置100和气溶胶生成制品200。气溶胶生成装置100包括根据本公开的感应加热装置110。感应加热装置110包括根据本公开的感受器装置120。
图3和图4示出了感受器装置120的示意图。感受器装置120包括：第一感受器122、第二感受器124、第三感受器126、第一中间元件128和第二中间元件130。第一中间元件128设置于第一感受器122与第二感受器124之间。第二中间元件130设置于第二感受器124与第三感受器126之间。
在此实施例中，第一感受器122、第二感受器124和第三感受器126中的每一个都相同。每一感受器122、124、126是限定内腔的细长管状感受器。每个感受器及其对应的内腔是基本上圆柱形的，具有沿着感受器的长度恒定的圆形横截面。第一感受器122的内腔限定第一区域134。第二感受器124的内腔限定第二区域136。第三感受器的内腔限定第三区域138。
类似地，第一中间元件128和第二中间元件130是相同的。中间元件128、130是管状的，限定内腔。每个中间元件128、130是基本上圆柱形的，具有沿着中间元件的长度恒定的圆形横截面。中间元件128、130的外径与感受器122、124、126的外径相同，使得中间元件128、130的外表面可以与感受器122、124、126的外表面齐平对准。中间元件128、130的内径也与感受器122、124、126的内径相同，使得中间元件128、138的内表面可以与感受器122、124、126的内表面齐平对准。
第一感受器122、第一中间元件128、第二感受器124、第二中间元件130和第三感受器126端对端地布置，并且在轴线B-B上同轴地对准。在此布置中，感受器122、124、126和中间元件128、130形成管状细长圆柱形结构。根据本公开的实施例，该结构形成感受器装置120。
细长管状感受器装置120包括内腔140。感受器装置腔140由感受器122、124、126的内腔和中间元件128、130的内腔限定。如下文更详细地描述的，感受器装置腔140被构造成接收气溶胶生成制品200的气溶胶生成节段。
中间元件128、130由电绝缘并且绝热的材料形成。因而，感受器122、124、126彼此基本电绝缘并且绝热。中间元件128、130的材料也基本上不透气。在此实施例中，管状感受器装置120从外表面到限定感受器装置腔140的内表面是基本上不可渗透气体的。
图5、6和7示出了气溶胶生成装置100和气溶胶生成制品200的示意性横截面。
气溶胶生成装置100包括具有类似于常规雪茄的形状和大小的大致圆柱形装置壳体102。装置壳体102在近端处限定装置腔104。装置腔104是基本上圆柱形的，在近端处是开放的，并且在与近端相对的远端处是基本上闭合的。装置腔104构造成接收气溶胶生成制品200的气溶胶生成节段210。因此，装置腔104的长度和直径与气溶胶生成制品200的气溶胶生成节段210的长度和直径基本上相似。
气溶胶生成装置100还包括呈可再充电镍镉电池形式的电源106、呈包括微处理器的印刷电路板形式的控制器108、电连接器109和感应加热装置110。电源106、控制器108和感应加热装置110都容纳在装置壳体102内。气溶胶生成装置100的感应加热装置110布置在装置100的近端处，并且大体上围绕装置腔104设置。电连接器109布置在装置壳体109的远端处，与装置腔104相对。
控制器108配置成控制从电源106到感应加热装置110的电力供应。控制器108还包括DC/AC逆变器，其包括D类功率放大器，并且被配置成向感应加热装置110供应变化电流，优选AC电流。附加地或替代地，DC/AC逆变器可包括C类和E类功率放大器中的至少一者。控制器108还配置成控制从电连接器109对电源106的再充电。另外，控制器108包括抽吸传感器(未示出)，抽吸传感器配置成感测用户何时在接收于装置腔104中的气溶胶生成制品上抽吸。
感应加热装置110包括三个感应加热单元，包括第一感应加热单元112、第二感应加热单元114和第三感应加热单元116。第一感应加热单元112、第二感应加热单元114和第三感应加热单元116基本上相同。
第一感应加热单元112包括圆柱形管状第一感应器线圈150，围绕第一感应器线圈150设置的圆柱形管状第一通量集中器152，以及围绕第一通量集中器152设置的圆柱形管状第一感应器单元壳体154。
第二感应加热单元114包括圆柱形管状第二感应器线圈160，围绕第二感应器线圈160设置的圆柱形管状第二通量集中器162，以及围绕第二通量集中器162设置的圆柱形管状第二感应器单元壳体164。
第三感应加热单元116包括圆柱形管状第三感应器线圈170，围绕第三感应器线圈170设置的圆柱形管状第三通量集中器172，以及围绕第三通量集中器172设置的圆柱形管状第三感应器单元壳体174。
因此，每个感应加热单元112、114、116形成具有圆形横截面的基本上管状单元。在每个感应加热单元112、114、116中，通量集中器在感应器线圈的近端和远端上方延伸，使得感应器线圈布置在通量集中器的环形腔内。类似地，每个感应加热单元壳体在通量集中器的近端和远端上方延伸，使得通量集中器和感应器线圈布置在感应加热单元壳体的环形腔内。此布置使得通量集中器能够将由感应器线圈生成的磁场集中在感应器线圈的内腔中。此布置还使得感应器单元壳体能够将通量集中器和感应器线圈保持在感应器单元壳体内。
感应加热装置110还包括感受器装置120。感受器装置120围绕装置腔104的内表面设置。在此实施例中，装置壳体102限定装置腔104的内表面。然而，设想在一些实施例中，装置腔的内表面由感受器装置120的内表面限定。
感应加热单元112、114、116围绕感受器装置120设置，使得感受器装置120和感应加热单元112、114、116围绕装置腔104同心地布置。第一感应加热单元112围绕第一感受器122设置在装置腔104的远端处。第二感应加热单元114围绕第二感受器124设置在装置腔104的中心部分处。第三感应加热单元116围绕第三感受器126设置在装置腔104的近端处。设想在一些实施例中，通量集中器还可延伸到感受器装置的中间元件中，以便进一步扭曲由感应器线圈朝向感应器生成的磁场。
第一感应器线圈150连接到控制器108和电源106，并且控制器108被配置成向第一感应器线圈150供应变化电流，优选AC电流。当将变化电流，优选AC电流供应到第一感应器线圈150时，第一感应器线圈150生成变化磁场，该变化磁场通过感应来加热第一感受器122。
第二感应器线圈160连接到控制器108和电源106，并且控制器108被配置成向第二感应器线圈160供应变化电流，优选AC电流。当将变化电流，优选AC电流供应到第二感应器线圈160时，第二感应器线圈160生成变化磁场，该变化磁场通过感应来加热第二感受器124。
第一感应器线圈170连接到控制器108和电源106，并且控制器108被配置成向第三感应器线圈170供应变化电流，优选AC电流。当将变化电流，优选AC电流供应到第三感应器线圈170时，第三感应器线圈170生成变化磁场，该变化磁场通过感应来加热第三感受器126。
装置壳体102还限定紧邻装置腔106的远端的空气入口180。空气入口180构造成使得能够将环境空气抽吸到装置壳体102中。限定空气入口180与装置腔104的远端中的空气出口之间的穿过装置的气流路径181，以使得能够将空气从空气入口180抽吸到装置腔104中。
气溶胶生成制品200大体上呈圆柱形棒的形式，其具有的直径类似于装置腔104的内径。气溶胶生成制品200包括由卷烟纸的外包装物220包裹在一起的圆柱形醋酸纤维素过滤器滤嘴段204和圆柱形气溶胶生成节段210。
过滤器滤嘴段204布置在气溶胶生成制品200的近端处，并且形成气溶胶生成系统的烟嘴，用户在所述烟嘴上抽吸以接收由系统生成的气溶胶。
气溶胶生成节段210布置在气溶胶生成制品200的远端处，并且具有基本上等于装置腔104的长度。气溶胶生成节段210包括多个气溶胶形成基质，包括：在气溶胶生成制品200的远端处的第一气溶胶形成基质212，邻近第一气溶胶形成基质212的第二气溶胶形成基质214，以及在气溶胶生成节段210的近端处邻近第二气溶胶形成基质216的第三气溶胶形成基质216。将认识到，在一些实施例中，两个或更多个气溶胶形成基质可以由相同材料形成。然而，在该实施例中，气溶胶形成基质212、214、216中的每一个是不同的。第一气溶胶形成基质212包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材，而没有附加的风味剂。第二气溶胶形成基质214包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材，包括薄荷醇形式的风味剂。第三气溶胶形成基质可以包括薄荷醇形式的风味剂，并且不包括烟草材料或任何其它尼古丁源。气溶胶形成基质212、214、216中的每一个还可以包括另外的组分，例如一种或多种气溶胶形成剂和水，使得加热气溶胶形成基质生成具有期望感官特性的气溶胶。
第一气溶胶形成基质212的近端是暴露的，因为其未由外包装物220覆盖。在此实施例中，空气能够在制品200的近端处经由第一气溶胶形成基质212的近端抽吸到气溶胶生成节段210中。
在此实施例中，第一气溶胶形成基质212、第二气溶胶形成基质214和第三气溶胶形成基质216端对端地布置。然而，设想了在其它实施例中，可在第一气溶胶形成基质与第二气溶胶形成基质之间提供间隔，并且可在第二气溶胶形成基质与第三气溶胶形成基质之间提供间隔。
如图7所示，当气溶胶生成制品200的气溶胶生成节段210接收在装置腔104中时，第一气溶胶形成基质212的长度使得第一气溶胶形成基质212从装置腔104的远端延伸通过第一感受器122的第一区域134，并且延伸到第一中间构件128。第二气溶胶形成基质214的长度使得第二气溶胶形成基质214从第一中间构件128延伸通过第二感受器124的第二区域136，并且延伸到第二中间构件130。第三气溶胶形成基质216的长度使得第三气溶胶形成基质216从第二中间构件130延伸到装置腔104的近端。
在使用中，当气溶胶生成制品200接收在装置腔104中时，用户可以在气溶胶生成制品200的近端上抽吸以吸入由气溶胶生成系统生成的气溶胶。当用户在气溶胶生成制品200的近端上抽吸时，空气在空气入口180处吸入到装置壳体102中，并且沿着气流路径181吸入到装置腔104中。空气在第一气溶胶形成基质212的近端处吸入到气溶胶生成制品200中，穿过装置腔104的远端中的出口。
在该实施例中，气溶胶生成装置100的控制器108配置成以预定顺序向感应加热装置110的感应器线圈供应电力。预定顺序包括：在来自用户的第一次抽吸期间向第一感应器线圈150供应变化电流，优选AC电流；随后在第一次抽吸已经完成之后，在来自用户的第二次抽吸期间向第二感应器线圈160供应变化电流，优选AC电流；以及随后在第二次抽吸已经完成之后，在来自用户的第三次抽吸期间向第三感应器线圈170供应变化电流，优选AC电流。在第四次抽吸时，该顺序再次在第一感应器线圈150处开始。该顺序使得在第一次抽吸时加热第一气溶胶形成基质212，在第二次抽吸时加热第二气溶胶形成基质214，以及在第三次抽吸时加热第三气溶胶形成基质216。由于制品100的气溶胶形成基质212、214、216都不同，因此该顺序导致用户在气溶胶生成系统上的每次抽吸时的不同体验。
应当认识到，控制器108可以配置成以不同顺序或同时地(这取决于对用户的期望气溶胶递送)向感应器线圈供应电力。在一些实施例中，气溶胶生成装置可以由用户控制以改变此顺序。
图8示出了根据本公开的实施例的感受器装置310的示意图。感受器装置310是具有圆形横截面的细长管状元件。感受器装置310包括具有第一部分312和第二部分314的单个细长感受器。第一部分312和第二部分314各自为具有圆形横截面的细长管状元件。第一部分312和第二部分314沿着纵向轴线A-A同轴地端对端对准。
感受器装置310包括在两端处开放的圆柱形腔320，其由第一部分312和第二部分314的内表面限定。腔320构造成接收包括气溶胶形成基质的圆柱形气溶胶生成制品(未示出)的一部分，使得气溶胶生成制品的外表面可由第一感受器和第二感受器加热，从而加热气溶胶形成基质。
腔320被构造成接收包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的一部分。
腔320包括两个部分：由感受器装置310的第一部分312的内表面限定的在第一端处的第一部分322，以及由感受器装置310的第二部分314的内表面限定的在与第一端相对的第二端处的第二部分324。感受器装置310的第一部分312被布置成加热接收在腔320的第一部分322中的气溶胶生成制品的第一部分，并且感受器装置310的第二部分314被布置成加热接收在腔320的第二部分324中的气溶胶生成制品的第二部分。
第一感应器线圈332围绕感受器装置310的第一部分312设置，并且基本上延伸感受器装置310的第一部分312的长度。因而，感受器装置310的第一部分312基本上沿其长度由第一感应器线圈332限定。当将变化电流，优选AC电流供应到第一感应器线圈332时，第一感应器线圈332生成集中在腔320的第一部分322中的变化磁场。由第一感应器线圈332生成的这种变化磁场在感受器装置310的第一部分312中感生涡电流，引起感受器装置310的第一部分312被加热。
第二感应器线圈334围绕感受器装置310的第二部分314设置，并且基本上延伸感受器装置310的第二部分314的长度。因此，感受器装置310的第二部分314基本上沿着其长度由感受器装置310的第二感应器线圈334限定。当将变化电流，优选AC电流供应到第二感应器线圈334时，第二感应器线圈334生成集中在腔320的第二部分324中的变化磁场。由第二感应器线圈334生成的这种变化磁场在感受器装置310的第二部分314中感生涡电流，引起第二感受器314被加热。
可以通过同时将变化电流，优选AC电流供应到第一感应器线圈332和第二感应器线圈334来同时加热感受器装置310的第一部分312和感受器装置310的第二部分314。替代地，可以通过将变化电流，优选AC电流供应到第一感应器线圈332而不将电流供应到第二感应器线圈334，并且随后将变化电流，优选AC电流供应到第二感应器线圈334而不将电流供应到第一感应器线圈332来独立地或交替地加热感受器装置310的第一部分312和感受器装置310的第二部分314。还设想了可以将变化电流，优选AC电流按顺序供应到第一感应器线圈332和第二感应器线圈334。
呈热电偶形式的温度传感器也设置在感受器装置310的外表面上。第一热电偶342设置在感受器装置310的第一部分312的外表面上，以感测感受器装置310的第一部分312的温度。第二热电偶344设置在感受器装置310的第二部分314的外表面上，以感测感受器装置310的第二部分314的温度。
图9示出了根据本公开的另一实施例的气溶胶生成系统600的横截面图。气溶胶生成系统600包括气溶胶生成装置602，该气溶胶生成装置包括图8的感受器装置310、第一感应器线圈332和第二感应器线圈334。气溶胶生成装置602类似于图5的气溶胶生成装置100，且相同的附图标记用于表示相同的部件。
气溶胶生成系统600还包括气溶胶生成装置700。气溶胶生成制品700包括呈圆柱形杆形式的气溶胶形成基质702，并且包括由均质化烟草和气溶胶形成剂制得的烟草股。气溶胶形成基质702的圆柱形杆具有基本上等于装置腔104的长度的长度。气溶胶生成制品700还包括管状冷却节段704、过滤器节段706和口端节段708。气溶胶形成基质702、管状冷却节段704、过滤器节段706和口端节段708由外包装物710保持在一起。
在一个实例中，气溶胶形成基质702的长度在34毫米与50毫米之间，更优选地，气溶胶形成基质702的长度在38毫米与46毫米之间，仍更优选地，气溶胶形成基质702的长度为42毫米。
在一个实例中，制品700的总长度在71毫米与95毫米之间，更优选地，制品700的总长度在79毫米与87毫米之间，仍更优选地，制品700的总长度为83毫米。
在一个实例中，冷却节段704是环形管，并且在冷却节段704内限定气隙。气隙提供用于从气溶胶形成基质702生成的加热挥发组分流动的室。冷却节段704是中空的以提供用于气溶胶积聚的室，但足够刚性以承受可能在制造期间和当制品700在插入气溶胶生成装置602期间在使用时生成的轴向压缩力和弯曲力矩。在一个实例中，冷却节段704的壁的厚度为约0.29毫米。
冷却节段704提供气溶胶形成基质702与过滤器节段706之间的物理位移。由冷却节段704提供的物理位移在使用期间提供在冷却节段704的长度上的热梯度。在一个实例中，冷却节段704被构造成在进入冷却节段704的远端的加热挥发组分与离开冷却节段704的近端的加热挥发组分之间提供至少40摄氏度的温差。在一个实例中，冷却节段704被构造成在进入冷却节段704的远端的加热挥发组分与离开冷却节段704的近端的加热挥发组分之间提供至少60摄氏度的温差。冷却元件704的长度上的该温差保护温度敏感过滤器节段706免受由气溶胶形成基质702形成的气溶胶的高温。
在一个实例中，冷却节段704的长度为至少15毫米。在一个实例中，冷却节段704的长度在20毫米与30毫米之间，更特别地在23毫米至27毫米之间，更特别地在25毫米至27毫米之间，并且更特别地为25毫米。
冷却节段704由纸制成。在一个实例中，冷却节段704由螺旋缠绕的纸管制成，该纸管提供中空内室，同时保持机械刚度。螺旋缠绕的纸管能够满足高速制造工艺在管长度、外径、圆度和笔直度方面的严格的尺寸精度要求。在另一实例中，冷却节段704是由刚性滤嘴段包装或水松纸形成的凹部。制造刚性滤嘴段包装或水松纸以具有足以承受可能在制造期间和当制品700在插入气溶胶生成装置602期间在使用时出现的轴向压缩力和弯曲力矩的刚度。
对于冷却节段704的每个实例，冷却节段的尺寸精度足以满足高速制造工艺的尺寸精度要求。
过滤器节段706可以由足以从来自气溶胶形成基质702的加热挥发组分中移除一种或多种挥发化合物的任何过滤材料形成。在一个实例中，过滤器节段706由诸如醋酸纤维素的单乙酸酯材料制成。过滤器节段706提供了对加热挥发组分的冷却和刺激减少，而不会将加热挥发组分的量消耗到用户不满意的水平。
过滤器节段706的醋酸纤维素束材料的密度控制过滤器节段706上的压降，其又控制制品700的抽吸阻力。因此，过滤器节段706的材料的选择对于控制制品700的抽吸阻力是重要的。另外，过滤器节段在制品700中起到过滤功能。
过滤器节段706的存在通过对离开冷却节段704的加热挥发组分提供进一步的冷却而提供隔热效果。此进一步的冷却效果降低了用户的嘴唇在过滤器节段706的表面上的接触温度。
可以以将调味液体直接注入到过滤器节段706中的形式或者通过将一种或多种调味的易碎胶囊或其他香料载体嵌入或布置在过滤器节段706的醋酸纤维素束内，将一种或多种香料添加到过滤器节段706。在一个实例中，过滤器节段706的长度在6毫米至10毫米之间，更优选地为8毫米。
口端节段708为环形管，并在口端节段708内限定气隙。气隙提供用于从过滤器节段706流动的加热挥发组分的室。口端节段708是中空的以提供用于气溶胶积聚的室，但足够刚性以承受可能在制造期间和当将制品在插入气溶胶生成装置602期间使用时生成的轴向压缩力和弯曲力矩。在一个实例中，口端节段708的壁的厚度为约0.29毫米。
在一个实例中，口端节段708的长度在6毫米到10毫米之间，并且更优选地为8毫米。
口端节段708可由螺旋缠绕的纸管制成，该纸管提供中空内室，同时保持临界机械刚度。螺旋缠绕的纸管能够满足高速制造工艺在管长度、外径、圆度和笔直度方面的严格的尺寸精度要求。
口端节段708提供防止在过滤器节段706的出口处积聚的任何液体冷凝物与用户直接接触的功能。
应了解，在一个实例中，口端节段708和冷却节段704可以由单个管形成，并且过滤器节段706位于将口端节段708与冷却节段704分离的管内。
通风孔707位于冷却节段704中以帮助冷却制品700。在一个实例中，通风孔707包括一排或多排孔，并且优选地，每排孔在基本上垂直于制品700的纵向轴线的横截面中围绕制品700周向地布置。
在一个实例中，存在一排至四排通风孔707以为制品700提供通风。每排通风孔707可具有12到36个通风孔707。通风孔707的直径可以例如在100至500微米之间。在一个实例中，各排通风孔707之间的轴向间距在0.25毫米与0.75毫米之间，更优选地，各排通风孔707之间的轴向间距为0.5毫米。
在一个实例中，通风孔707具有均匀尺寸。在另一实例中，通风孔707的尺寸不同。通风孔707可以使用任何合适的技术制成，例如，以下技术中的一种或多种：激光技术、冷却节段704的机械穿孔或冷却节段704在其形成制品700之前的预穿孔。通风孔707定位成向制品700提供有效冷却。
在一个实例中，各排通风孔707定位成距制品700的近端至少11毫米，更优选地通风孔707定位成距制品700的近端17毫米与20毫米之间。通风孔707的位置定位成使得用户在使用制品700时不会阻塞通风孔707。
有利地，将各排通风孔707设置成距制品700的近端17毫米与20mm之间使得当制品700完全插入气溶胶生成装置602中时通风孔707能够位于气溶胶生成装置602外部。通过将通风孔707定位在装置602的外部，未加热的空气能够从装置602的外部通过通风孔707进入制品700，以帮助冷却制品700。
图10示出了在使用来自第一热电偶342的读数的感受器装置310的第一部分312和使用来自第二热电偶344的读数的感受器装置310的第二部分的一个加热循环期间随时间402变化的温度404的图形。在图10中，来自第一热电偶342的感受器装置310的第一部分312的温度由实线406示出。在图10中，来自第二热电偶344的感受器装置310的第二部分314的温度由虚线408示出。
如图10所示，当开始加热时，感受器装置310的第一部分312在第一阶段410期间被快速加热，并且在约60秒的第一周期414之后达到操作温度。感受器装置310的第二部分314在第一阶段410期间被加热，但速率比第一部分312慢得多。感受器装置310的第一部分312的温度在整个第一阶段410中大于感受器装置310的第二部分314的温度。感受器装置310的第二部分314在第一阶段410期间未达到操作温度。在此实施例中，操作温度是指最期望的气溶胶从气溶胶形成基质释放的期望温度。
还如图10所示，在从加热开始的约150秒的第二周期416之后，第一阶段410结束，并且第二阶段412开始。在第二阶段412中，感受器装置312的第一部分312被加热到较低温度，但仍在操作温度的约50摄氏度内。同样在第二阶段412中，感受器装置310的第二部分314被快速加热到操作温度，并且在从加热开始的约210秒的第三周期418之后达到操作温度。
具体而言，图10示出了用于气溶胶生成系统的期望温度分布曲线，其中感受器装置310的第一部分312被布置成加热气溶胶形成基质的近侧部分，并且感受器装置310的第二部分314被布置成加热气溶胶形成基质的远侧部分。气溶胶形成基质的近侧部分更接近包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的烟嘴端。跨越气溶胶形成基质的此类温度分布曲线使得在整个延长的气溶胶生成时间段内生成具有期望特性的气溶胶。在加热基质的远侧部分之前加热气溶胶形成基质的近侧部分便于生成的气溶胶最佳递送到用户。具体而言，认为这是由于在第一阶段期间来自气溶胶形成基质的加热的近侧部分的热气溶胶不与气溶胶形成基质的非加热的远侧部分相互作用，并且因而来自近侧部分的热气溶胶不从远侧部分释放挥发性化合物。
此温度分布曲线可通过以多种方式驱动第一感应器线圈312和第二感应器线圈314中的变化电流，优选AC电流来实现。例如，在第一阶段中，第一变化电流，优选AC电流可以第一占空比在第一感应器线圈312中被驱动，并且第二变化电流，优选AC电流可以在第二感应器线圈314中被驱动，第二变化电流的占空比小于第一变化电流的占空比，使得在第一阶段期间，在第一感应器线圈312中驱动的电流大于在第二感应器线圈314中驱动的电流。应认识到，在一些实施例中，变化电流在第一阶段410中未供应到第二感应器线圈314。在第二阶段中，可以应用相反的情况，使得第一变化电流的占空比低于第二变化电流的占空比。
在图11中，描绘了感应加热装置501。感应加热装置501包括第一LC电路510。第一LC电路510包括第一感应器线圈512和第一电容器514。第一感应器线圈512具有第一电感。第一电容器514具有第一电容。第一LC电路510的谐振频率由第一电感和第一电容确定。
图11还示出了连接到第一LC电路510的第一晶体管516，例如FET。此外，图11中描绘了DC电源的端子518。DC电源的端子518与装置的电源，优选电池连接。第一LC电路510被配置成感应加热感受器装置的第一部分。感受器装置的第一部分可邻近第一感应器线圈布置，使得第一感应器线圈可通过涡电流和迟滞损耗中的一者或两者来加热感受器元件的第一部分。
图11的感应加热装置501还包括第二LC电路520，该第二LC电路包括第二感应器线圈522和第二电容器524。第二晶体管526与第二LC电路520相关联。
第一晶体管516被配置成用于控制第一LC电路510的操作。第二晶体管526被配置成用于控制第二LC电路520的操作。
第二LC电路520的部件可以类似于第一LC电路510的部件。换句话说，第二感应器线圈522可具有第二电感，第二电容器524可具有第二电容，第二晶体管526可为FET。两个LC电路510、520可以并联连接到DC电源。
除功率级528之外，图12示出了控制器527。功率级528可包括第一LC电路510和第一晶体管516，如图11中所描绘。替代地，功率级528可包括图11中描绘的所有部件。图12中描绘的控制器527可包括振荡器530。振荡器530可以连接到第一晶体管516和第二晶体管526中的一者或两者。在图12中还示出了DC电源532。DC电源532可用于为图12中所示的元件供电。另外，DC电源532可用于为控制器527，优选振荡器530供电。
控制器527还可包括脉冲宽度调制模块534。脉冲宽度调制模块534可以被配置成调制用于驱动LC电路510、520的信号。控制器527可以被配置成驱动LC电路510、520。换句话说，控制器527可以被配置成将电信号供应到LC电路510、520。
脉冲宽度调制模块534是任选的。控制器527可以被配置成利用第一频率的AC电流驱动第一LC电路510。第一频率可对应于第一LC电路510的谐振频率。控制器527可以被配置成利用第二频率的AC电流驱动第二LC电路520。第二频率可对应于第二LC电路520的谐振频率。
第一LC电路510的谐振频率与第二LC电路520的谐振频率相同。控制器527可以被配置成在第一阶段期间向第一LC电路510供应具有对应于第一LC电路510的谐振频率的频率的AC电流。第一阶段可以是主要将由感受器装置的第一部分加热气溶胶形成基质的第一部分的阶段。在第一阶段期间，控制器527可以被配置成向第二LC电路520供应具有不同于第二LC电路520的谐振频率的频率的AC电流。因此，第二LC电路520将被加热到低于第一LC电路510的温度。在主要将由感受器装置的第二部分加热气溶胶形成基质的第二部分的第二阶段中，互补AC电流可由控制器供应到LC电路510、520。在第二阶段中，可以向第二LC电路520供应对应于第二LC电路520的谐振频率的AC电流，可以向第一LC电路510供应具有不同于第一LC电路510的谐振频率的频率的AC电流。
图13示出了主要在第一阶段中加热第一LC电路510，而第二LC电路520在第一阶段中被加热到较低温度的实施例。这在第二阶段中反转，其中第一LC电路510被加热到低于第二LC电路520的温度。为了促进这一点，采用脉冲宽度调制。更详细地，图13的顶部示出了第一交变脉冲宽度调制信号(左上方)和第二交变脉冲宽度调制信号(右上方)的互补占空比。第一交变脉冲宽度调制信号在本文中将表示为第一信号536。第二交变脉冲宽度调制信号在本文中将表示为第二信号538。占空比是指相应信号的作用时间(on-time)的百分比。如图13中可见，第一信号536具有约80％的高占空比，而第二信号538具有约20％的低占空比。图13中所示的实施例对应于第一阶段，其中感受器装置540的第一部分541主要被加热，而感受器装置540的第二部分542被加热到较低温度。在图13中所示的信号下方，描绘了第一感应器线圈512和第二感应器线圈522。在感应器线圈512、522下方，示出了包括第一部分541和第二部分542的感受器装置540。在感受器装置540下方，示出了包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品542。在气溶胶生成制品542下方，描绘了显示随距离变化的热的图544。热主要在感受器装置540的第一部分541中较高，而热在感受器装置540的第二部分542中较低。在第二阶段期间，感受器装置540的加热将不同。在第二阶段期间，第二LC电路520将感受器装置540的第二部分542加热到较高温度，并且感受器装置540的第一部分541的温度在第一阶段中将较低。为了促进这一点，可以类似于第一阶段采用脉冲宽度调制。第二信号538的占空比可以增加，而第一信号536的占空比可以减少。程度可以从第一阶段到第二阶段逐渐变化。第一信号536的占空比和第二信号538的占空比可合计达100％。替代地，第一信号536的占空比和第二信号538的占空比可合计达低于100％的量。示例性地，在第一阶段中，第一信号536的占空比可以高于50％，例如为80％，并且第二信号538的占空比可以接近0％或为0％；并且在第二阶段中反之亦然。
应认识到，上文所描述的实施例仅为特定实例，并且根据本公开可设想其它实施例。

Claims (15)

1.一种气溶胶生成装置，包括：
感应加热装置，所述感应加热装置被构造成加热气溶胶形成基质，所述感应加热装置包括：
感受器装置，所述感受器装置可通过由变化磁场穿透而被加热，以加热所述气溶胶形成基质，
第一LC电路，所述第一LC电路至少包括第一感应器线圈和第一电容器，其中所述第一LC电路具有谐振频率，以及
第二LC电路，所述第二LC电路至少包括第二感应器线圈和第二电容器，其中所述第二LC电路具有与所述第一LC电路相同的谐振频率，以及
控制器，
其中所述控制器被配置成利用第一AC电流驱动所述第一LC电路，所述第一AC电流用于生成第一交变磁场以加热所述感受器装置的第一部分，
其中所述控制器被配置成利用第二AC电流驱动所述第二LC电路，所述第二AC电流用于生成第二交变磁场以加热所述感受器装置的第二部分，并且
其中所述控制器被配置成供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流，并且供应具有不同于所述谐振频率的频率的第二AC电流。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中所述控制器被配置成在第一阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从初始温度增加到第一操作温度，并且其中所述控制器被配置成在所述第一阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中所述控制器被配置成在第二阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从所述第一操作温度降低到第二操作温度，并且其中所述控制器被配置成在所述第二阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
4.根据权利要求2或3所述的气溶胶生成装置，其中所述控制器被配置成在所述第一阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从初始温度增加到低于所述第一操作温度的第三操作温度，并且其中，所述控制器被配置成在所述第一阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中所述控制器被配置成在所述第二阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从所述第三操作温度增加到高于所述第二操作温度的第四操作温度，并且其中，所述控制器被配置成在所述第二阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置还包括用于向所述感应加热装置供电的电源。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述控制器包括微控制器。
8.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置，其中所述微控制器被配置成将所述微控制器的时钟频率用作所述第一AC电流的交变频率和所述第二AC电流的交变频率中的一者或两者。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置，优选所述控制器还包括振荡器，所述振荡器用于生成所述第一AC电流的交变频率和所述第二AC电流的交变频率中的一者或两者。
10.一种控制气溶胶生成装置的方法，所述气溶胶生成装置包括：
感应加热装置，所述感应加热装置被构造成加热气溶胶形成基质，所述感应加热装置包括：
感受器装置，所述感受器装置可通过由变化磁场穿透而被加热，以加热所述气溶胶形成基质，
第一LC电路，所述第一LC电路至少包括第一感应器线圈和第一电容器，其中所述第一LC电路具有谐振频率，以及
第二LC电路，所述第二LC电路至少包括第二感应器线圈和第二电容器，其中所述第二LC电路具有与所述第一LC电路相同的谐振频率，以及
控制器，其中所述控制器被配置成驱动所述第一LC电路并且驱动所述第二LC电路，
所述方法包括：
利用第一AC电流驱动所述第一LC电路，所述第一AC电流用于生成第一交变磁场以加热所述感受器装置的第一部分，
利用第二AC电流驱动所述第二LC电路，所述第二AC电流用于生成第二交变磁场以加热所述感受器装置的第二部分，以及
供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流，并且供应具有不同于所述谐振频率的频率的第二AC电流。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在第一阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从初始温度增加到第一操作温度，并且其中，在所述第一阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在第二阶段期间向所述第一LC电路供应所述第一AC电流，以将所述感受器装置的第一部分的温度从所述第一操作温度降低到第二操作温度，并且其中，在所述第二阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第一AC电流。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中在所述第一阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从初始温度增加到低于所述第一操作温度的第三操作温度，并且其中，在所述第一阶段期间供应具有不同于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第二阶段期间向所述第二LC电路供应所述第二AC电流，以将所述感受器装置的第二部分的温度从所述第三操作温度增加到高于所述第二操作温度的第四操作温度，并且其中，在所述第二阶段期间供应具有对应于所述LC电路的谐振频率的频率的第二AC电流。
15.一种气溶胶生成系统，其包括根据权利要求1至9中任一项所述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。
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