CN114340426A - 用于气溶胶生成装置的由形状记忆材料形成的感受器加热元件 - Google Patents

Abstract

感受器加热元件被构造成与气溶胶生成装置一起使用，所述感受器加热元件用于在气溶胶形成基质接收在所述装置中时加热所述气溶胶形成基质，所述装置包括感应线圈，所述感应线圈被构造成当向所述线圈提供交流电流时产生交变磁场。感受器加热元件由形状记忆材料形成。本发明还涉及一种包括感受器加热元件的气溶胶生成系统、气溶胶生成装置和制品。本发明还涉及一种用于制造由形状记忆材料形成的感受器加热元件的方法。

Description

用于气溶胶生成装置的由形状记忆材料形成的感受器加热 元件

技术领域

本发明涉及一种与气溶胶生成装置一起使用的由形状记忆材料形成的感受器加热元件。本发明还涉及一种包括感受器加热元件的气溶胶生成系统、气溶胶生成装置和制品并且涉及一种用于制造感受器加热元件的方法。

背景技术

已知加热但不燃烧气溶胶形成基质(诸如烟草)的气溶胶生成系统。此类系统将气溶胶形成基质加热到足够高的温度，以生成可吸入气溶胶。

已知此类系统由用于从消耗品生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置组成。气溶胶生成制品可以具有杆形状，以将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中。加热元件布置在加热室中或加热室周围，以在将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中时加热气溶胶形成基质。

在感应加热式气溶胶生成系统中，加热元件由感应线圈和感受器加热元件组成。感受器加热元件由导磁和导电材料制成。当此类感受器加热元件暴露于交变磁场时，在感受器加热元件中产生热量。加热机制主要基于在感受器加热元件中产生涡流和磁滞损耗。在感受器内产生的这种热量中的至少一些从感受器传递到布置为热邻近感受器的气溶胶形成基质，以生成气溶胶并散发所需香味。

感受器可以位于气溶胶形成基质中或周围。感受器加热元件的材料在很大程度上影响热量的产生。在感应加热式气溶胶生成系统中，感受器加热元件的形状也可能影响热量的产生。因此，为了获得一致的用户体验，可能期望在加热元件的整个使用寿命期间确保感受器加热元件的形状的完整性。

发明内容

本发明的目标是提供一种与气溶胶生成装置一起使用的感受器加热元件。本发明的另一目标是提供即使在重复使用时仍保持其形状的此类感受器加热元件。

这些目标中的至少一个目标由本发明通过与气溶胶生成装置一起使用的用于在气溶胶形成基质接收在所述装置中时加热所述气溶胶形成基质的感受器加热元件来实现。所述气溶胶生成装置包括感应线圈，所述感应线圈被构造成当向所述线圈提供交流电时产生交变磁场。感受器加热元件由形状记忆材料形成。

形状记忆材料是可以在较低温度下变形，但在加热到高温时返回到其原始形状的材料。本发明中使用的形状记忆材料可以是可在室温下变形，但在加热到气溶胶生成装置的正常操作温度时返回到其原始形状的材料。

气溶胶生成装置的“操作温度”在180至400摄氏度之间。该温度取决于气溶胶生成装置的类型和所使用的气溶胶形成基质。

气溶胶生成系统的操作温度可在100至450摄氏度之间的范围。气溶胶生成系统的操作温度可在150至300摄氏度之间的范围。气溶胶生成系统的操作温度可在180至250摄氏度之间的范围。气溶胶生成系统的操作温度可在200至230摄氏度之间的范围。气溶胶生成系统的操作温度可在200至400摄氏度之间的范围。气溶胶生成系统的操作温度可在250至360摄氏度之间的范围。气溶胶生成系统的操作温度可在280至330摄氏度之间的范围。

所述感受器加热元件的形状记忆材料可被构造成使得所述感受器加热元件在加热到围绕所述气溶胶生成装置的操作温度的温度范围时恢复波纹形状。

适合于感受器加热元件的形状记忆材料可具有在100与600摄氏度之间的转变温度。

适合于本发明的感受器加热元件的形状记忆材料可以是形状记忆合金。合适的形状记忆合金包括合金材料如钛-镍-钯(Ti-Ni-Pd)、镍-钛-铪(Ni-Ti-Hf)、镍-钛-锆(Ni-Ti-Zr)和铜-铝-镍(Cu-Al-Ni)。这些金属合金都具有范围在100至530摄氏度之间的转变温度，并且具有足够良好的形状记忆效应。

另外，这些金属合金具有相对低的材料成本。因此，此类材料适合以足够大的量并以合理的成本生产。

本发明的感受器加热元件可以具有任何期望的原始形状。感受器加热元件可以具有直的针形设计。感受器加热元件可以销的形式成形。感受器加热元件可以杆的形式成形。

感受器加热元件可具有扁平箔形设计。感受器加热元件可包括由两个次要表面接合的两个相对的主要表面。

所述感受器加热元件可以具有长度和垂直于长度的横截面，其中所述横截面具有宽度和深度，并且其中所述感受器加热元件的长度大于所述横截面的宽度，并且所述横截面的宽度大于所述横截面的深度。

感受器加热元件可具有弯曲或多重弯曲形状。感受器加热元件可具有波纹形状。感受器加热元件可具有波状形状。感受器加热元件可具有波状形状，具有规则正弦形状。感受器加热元件可具有波状形状，所述波状形状具有恒定间距。正弦形状的间距的范围可高达20毫米。正弦形状的间距可以在1至15毫米之间的范围。正弦形状的间距可以在1至10毫米之间的范围。正弦形状的间距可以在1至5毫米之间的范围。

气溶胶生成装置可以包括一个或多个感应线圈。感应线圈可用于产生交变磁场。在使用中，感应线圈可以围绕感受器加热元件。优选地，提供两个感应线圈。

如果使用两个感应线圈，则第一感应线圈和第二感应线圈可具有不同的直径。第一感应线圈和第二感应线圈可以是螺旋形的和同心的，并且可具有不同的直径。在此类实施例中，两个线圈中的较小线圈可以至少部分地定位在第一感应线圈和第二感应线圈的较大线圈内。

第一感应线圈的绕组可与第二感应线圈的绕组电绝缘。

第一感应线圈和第二感应线圈可以由相同类型的导线形成。第一感应线圈可由第一类型的导线形成，而第二感应线圈可由与第一类型的导线不同的第二类型的导线形成。例如，导线组成或横截面可以不同。以此方式，即使整个线圈几何形状相同，第一感应线圈和第二感应线圈的电感也可不同。这可以允许相同或相似的线圈几何形状用于第一感应线圈和第二感应线圈。这可以便于气溶胶生成装置的更紧凑的布置。

用于感应线圈的合适材料包括铜、铝、银和钢。感应线圈可由此类材料的导线形成。感应线圈可由铜或铝的导线形成。

如果使用两个感应线圈，则第一线圈可包括第一导线材料，并且第二线圈可包括与第一导线材料不同的第二导线材料。第一导线材料和第二导线材料的电性能可不同。例如，第一类型的导线可具有第一电阻率，第二类型的导线可具有与第一电阻率不同的第二电阻率。

气溶胶生成装置可包括通量集中器。通量集中器可以由具有高磁导率的材料制成。通量集中器可以围绕感应加热装置布置。通量集中器可以将磁场线集中到通量集中器的内部，从而借助于感应线圈增加感受器加热元件的加热效果。

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气溶胶生成制品的一部分。

本发明还涉及一种包括如上文所述的感受器加热元件的气溶胶生成装置。

如本文所使用的，“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是气溶胶生成制品的一部分。气溶胶生成装置可以是与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。

优选地，气溶胶生成装置是便携式或手持式装置，其适于握在单只手的手指之间。所述装置可以具有大致圆柱形的形状，并且具有在70与120毫米之间的长度。优选地，气溶胶生成装置的最大直径在10与20毫米之间。在一个实施例中，所述装置具有多边形横截面，并且具有形成在一个面上的突出按钮。

在使用气溶胶生成装置时，所述感受器加热元件可以紧邻所述气溶胶形成基质定位。

本发明还涉及一种气溶胶生成系统，其包括根据以上描述的气溶胶生成装置和被构造成接收在气溶胶生成装置中的一个或多个气溶胶生成制品。在操作期间，含有气溶胶形成基质的气溶胶生成制品可以部分地容纳在气溶胶生成装置内。

气溶胶生成系统可包括附加部件，例如用于对电操作或电动气溶胶生成装置中的机载电源再充电的充电单元。

本发明还涉及一种将与如上文所述的气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。

气溶胶生成制品可包括以杆的形式组装的多个元件。气溶胶生成制品可具有口端和口端上游的远端。多个元件可包括位于杆的远端或朝向杆的远端定位的气溶胶形成基质。多个元件还可以包括在气溶胶生成制品的任一端或仅一端处的一个或多个中空乙酸盐管和过滤器滤嘴段。

气溶胶生成制品可包括如上所述的感受器加热元件，该感受器加热元件布置在杆内并且布置成与气溶胶形成基质热接触。感受器加热元件可以位于气溶胶形成基质中。将感受器加热元件定位在气溶胶形成基质内可以确保感受器加热元件与待加热的气溶胶形成基质直接接触。

感受器加热元件与气溶胶形成基质之间的直接接触可以提供加热气溶胶形成基质以形成可吸入气溶胶的有效手段。在这样的构造中，当启动加热时，来自感受器加热元件的热量可以几乎瞬时传送到气溶胶形成基质的至少一部分。这可以促进气溶胶的快速生成。此外，生成气溶胶所需的总加热能量可以低于包括加热器元件的气溶胶生成系统中的情形，其中气溶胶形成基质不直接接触感受器加热元件，并且其中气溶胶形成基质的初始加热主要通过对流或辐射发生。在气溶胶生成装置的感受器加热元件与气溶胶形成基质直接接触的情况下，气溶胶形成基质的与内部加热元件直接接触的部分的初始加热将主要通过传导实现。通过将感受器加热元件定位在气溶胶形成基质内，可以确保有效地使用所产生的热能并且将所产生的热能直接传递到气溶胶形成基质。

感受器加热元件可以定位在杆内的径向中心位置，并且可以沿着杆的纵向轴线延伸。通过将感受器加热元件定位在中心位置，可以实现对称径向热分布。特别地，这种设计可以有助于避免在气溶胶生成制品的外圆周处产生意料之外的热点。

气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质可以杆的形式提供。气溶胶形成基质可包括气溶胶形成材料的聚集片材。气溶胶形成基质可包括气溶胶形成材料的股线。

气溶胶形成材料可以是均质化烟草的片材。气溶胶形成材料可以由均质化烟草的股线形成。

气溶胶形成基质可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和液体组分。气溶胶形成基质可包括含烟草材料，所述含烟草材料含有加热后从基质释放的挥发性烟草香味化合物。

气溶胶形成基质可以包括尼古丁。气溶胶形成基质可以包括烟草。例如，气溶胶形成材料可以由均质化烟草的片材形成。替代地或附加地，气溶胶形成基质可以包括不含烟草的气溶胶形成材料。举例来说，气溶胶形成材料可以是包括尼古丁盐和气溶胶形成剂的片材。

如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质，那么固体气溶胶形成基质可以包括(例如)粉末、颗粒、小丸、碎片、细条、条带或片材中的一种或多种，其包含草本植物叶、烟叶、烟草肋料、平展烟草和均质化烟草中的一种或多种。

任选地，固体气溶胶形成基质可以含有烟草或在加热固体气溶胶形成基质时释放的非烟草挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质也可以包含一个或多个胶囊，所述胶囊例如包括另外的烟草挥发性香味物化合物或非烟草挥发性香味化合物，且这种胶囊可以在加热固体气溶胶形成基质期间熔化。

任选地，固体气溶胶形成基质可以设置在热稳定载体上或包埋在热稳定载体中。载体可以采取粉末、粒料、小球、碎片、细条、条带或片材的形式。可以将固体气溶胶形成基质以例如片材、泡沫、凝胶或浆料的形式沉积在载体的表面上。固体气溶胶形成基质可以沉积在载体的整个表面上，或者替代地，可以按一定图案沉积，以便在使用期间提供不均匀的香味递送。

如本文所使用的，术语“均质化烟草材料”表示通过使微粒烟草聚结而形成的材料。如本文所使用的，术语“片材”表示宽度和长度明显大于其厚度的层状元件。

如本文所使用的，术语“聚集”用于描述大致横向于气溶胶生成制品的纵向轴线卷绕、折叠或以其他方式压缩或收缩的片材。

气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料的聚集纹理化片材。

如本文所使用的，术语“纹理化片材”表示已经被卷曲、凸印、凹印、穿孔或以其他方式变形的片材。气溶胶形成基质可以包括均质烟草材料的聚集的纹理化片材，其包括多个间隔开的缺口、突出部、穿孔或其组合。

气溶胶形成基质可包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材。

使用均质化烟草材料的纹理化片材可有利地促进均质化烟草材料的片材的聚集以形成气溶胶形成基质。

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。优选地，当已经组装了气溶胶生成制品时，大致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。这有利地促进了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，将可以理解的是，用于包括在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地具有多个大致平行的脊或皱折，当气溶胶生成制品已被组装时，所述多个大致平行的脊或皱折与气溶胶生成制品的纵向轴线以锐角或钝角设置。

气溶胶形成基质可呈棒的形式，该棒包括由纸或其他包装物包围的气溶胶形成材料。在气溶胶形成基质呈棒的形式的情况下，包括任何包装物的整个棒被认为是气溶胶形成基质。

在优选的实施例中，气溶胶形成基质包括棒，所述棒包括由包装物包围的均质化烟草材料或其它气溶胶形成材料的聚集片材。

如本文所使用的，术语“气溶胶形成剂”用于描述任何合适的已知化合物或化合物的混合物，所述化合物或化合物的混合物在使用中促进气溶胶的形成并且在气溶胶生成制品的工作温度下基本上抵抗热降解。

合适的气溶胶形成剂是本领域已知的并包括但不限于：多元醇，如丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；及30一元、二元或多元羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。

优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，诸如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的甘油。

气溶胶形成基质可包括单一气溶胶形成剂。替代地，气溶胶形成基质可包括两种或多种气溶胶形成剂的组合。

气溶胶形成基质可具有以干重计大于5％的气溶胶形成剂含量。

气溶胶形成基质可以具有以干重计在约5％与约30％之间的气溶胶形成剂含量。

气溶胶形成基质可具有以干重计约20％的气溶胶形成剂含量。可以通过本领域已知的方法来制备包括用于气溶胶生成制品中的均质化烟草的聚集片材的气溶胶形成基质。

气溶胶形成基质可以具有至少5mm的外径。气溶胶形成基质可以具有在大约5mm与大约12mm之间，例如，在大约5mm与大约10mm之间或在大约6mm与大约8mm之间的外径。在优选的实施例中，气溶胶形成基质具有7.2mm+/-10％的外径。

气溶胶形成基质可以具有在大约5mm与大约15mm之间，例如，在大约8mm与大约12mm之间的长度。在实施例中，气溶胶形成基质可具有大约10mm的长度。在

优选的实施例中，气溶胶形成基质可具有大约12mm的长度。优选地，细长感受器具有与气溶胶形成基质大致相同的长度。

气溶胶形成基质可以杆的形式提供，所述杆包括气溶胶形成材料的凝胶。凝胶可为基于烟草的凝胶。

凝胶组合物可包含：生物碱化合物；甘油；氢键交联胶凝剂；离子交联胶凝剂；和增粘剂。

凝胶组合物可包含生物碱化合物、甘油、氢键交联胶凝剂、离子交联胶凝剂和增粘剂。

术语“生物碱化合物”是指包含一个或多个碱性氮原子的一类天然存在的有机化合物中的任何一种。通常，生物碱在胺型结构中包含至少一个氮原子。生物碱化合物分子中的这个或另一个氮原子可以在酸碱反应中用作碱。大多数生物碱化合物的氮原子中的一个或多个作为环状系统的一部分，例如杂环。在自然界中，生物碱化合物主要存在于植物中，在某些开花植物科中尤为常见。然而，一些生物碱化合物存在于动物物种和真菌中。在本公开中，术语“生物碱化合物”是指天然来源的生物碱化合物和合成制造的生物碱化合物。

凝胶组合物可以优选地包含选自尼古丁、阿纳他滨以及它们的组合的生物碱化合物。

凝胶组合物可包含在约10:1至约2:1的范围或在约5:1至约3:1的范围的气溶胶形成剂或甘油与水的比率。

凝胶组合物可以包括胶凝剂，其为氢键交联胶凝剂和离子交联胶凝剂。胶凝剂可以形成固体介质，气溶胶形成剂可以分散在其中。凝胶组合物可包含在约0.4重量％至约10重量％的范围的胶凝剂。

凝胶组合物可包含在约0.2重量％至约5重量％的范围的增粘剂。

凝胶组合物可包含形成固体介质的胶凝剂、分散在固体介质中的甘油和分散在甘油中的生物碱化合物。该组合物可形成稳定的凝胶相。

凝胶组合物可包含：约1.5重量％至约2.5重量％的尼古丁；约70重量％至约75重量％的甘油；约18重量％至约22重量％的水；约0.5重量％至约2重量％的琼脂、黄原胶和低酰基结冷胶中的每一种；以及钙离子。黄原胶、琼脂和低酰基结冷胶中的每一种可以按重量计基本上相等的量存在于凝胶组合物中。

有利地，凝胶在室温下为固体。此上下文中的“固体”意指凝胶具有稳定的尺寸和形状，并且不流动。此上下文中的室温意指25摄氏度。可以将凝胶定义为基本上稀释的交联体系，其在稳态时不表现出流动性。按重量计，凝胶可能主要是液体，但由于液体中的三维交联网络，它们表现得类似于固体。正是流体内部的交联使凝胶具有其结构(硬度)。这样，凝胶可以是液体分子在固体内的分散体，其中液体颗粒分散在固体介质中。

凝胶组合物的粘度可以为每秒约1,000,000至约1帕斯卡，优选地每秒100,000至10帕斯卡，优选地每秒10,000至1,000帕斯卡，或每秒1,000至100帕斯卡，或每秒500至200帕斯卡，以提供所需的粘度。凝胶组合物的粘度可以通过使用Anton Paar MCR 302流变仪，使用具有P-PTD200+H-PTD200测量单元的平行板PP25在25℃下以每秒1的剪切速率测量样品的粘度来测量。

当暴露于各种环境存储条件下时，凝胶组合物的质量变化可以不超过约20％，或可以不超过约15％，或可以不超过约10％。组合物可具有外部形状，当暴露于各种环境条件时，该外部形状的暴露的表面积变化不超过约10％，或不超过约5％，或不超过约1％。

有利地，凝胶组合物在存储或从制造到消费者的运输中提供可预测的组合物形式。包括生物碱化合物的凝胶组合物基本上保持其形状。

当感受器加热元件包括在气溶胶生成制品中时，气溶胶生成装置可以不包括额外的感受器加热元件。在此类实施例中，所述装置包括感应线圈，所述感应线圈被构造成当向所述线圈提供交流电时产生交变磁场。在使用中，当将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置中时，由装置的感应线圈产生的磁场用于在气溶胶生成制品中包括的感受器加热元件中产生热量。

本发明还涉及一种制造与气溶胶生成装置一起使用或与气溶胶生成制品一起使用的感受器加热元件的方法。所述方法包括以下步骤：提供形状记忆材料，在150与300摄氏度之间的温度下将形状记忆材料形成为预定义形状，冷却形状记忆材料，以及加工形状记忆材料以获得感受器加热元件。

在该方法中，将形状记忆材料加热到其转变温度或其转变温度以上。然后，形状记忆材料形成其所需形状，即形成材料在被加热时将记住的形状。在成形之后，可以通过在水中淬火或通过用空气冷却来将材料快速冷却至室温。

冷却速率可取决于形状记忆材料的特性。冷却速率可以在1至300摄氏度/分钟之间的范围。冷却速率可以在10至200摄氏度/分钟之间的范围。冷却速率可以在20至100摄氏度/分钟之间的范围。

然后，形状记忆材料可被卷成卷筒并存储以供后续使用。在卷筒制备和杆制备期间，形状记忆材料的形式可改变。例如，材料可以在卷成卷筒期间拉伸。这种形状变化在由常规材料制成的加热元件或感受器加热元件中通常是不可逆的。然而，当感受器加热元件被加热到其操作温度时，由形状记忆材料制成的感受器加热元件将恢复其原始形状。以此方式，感受器加热元件将具有正确的阻抗和几何形状，以最佳利用由感应元件产生的变化磁场。

感受器加热元件的形状记忆材料可提供有任何期望的预定形状。形状记忆材料可以线或杆的形式提供。形状记忆材料可以条带或箔的形式提供。形状记忆材料的形式可适于待加热的气溶胶形成基质的形状。

形状记忆材料形成其所需形状的温度可对应于加热元件的预期操作温度。这样，确保了在使用气溶胶生成装置时，感受器加热元件恢复其预期形状。

形状记忆材料形成其所需形状的温度可在150至300摄氏度之间的范围。形状记忆材料形成其所需形状的温度可在200至230摄氏度之间的范围。

多种形状记忆材料具有在气溶胶生成装置中通常使用的温度范围内的转变温度。用于制造本发明的感受器加热元件的合适形状记忆材料包括合金材料如钛-镍-钯(Ti-Ni-Pd)、镍-钛-铪(Ni-Ti-Hf)、镍-钛-锆(Ni-Ti-Zr)和铜-铝-镍(Cu-Al-Ni)。这些金属合金全部具有范围在100至530摄氏度之间的转变温度。因此，这些材料具有足够良好的形状记忆效应，并且同时具有相对低的材料成本。

关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其它实施例。

附图说明

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1示出了具有感应加热元件的气溶胶生成装置；

图2示出了本发明的波纹状感受器加热元件；

图3示出了包括波纹状感受器加热元件的气溶胶生成制品；以及

图4示意性地示出了形成本发明的感受器加热元件的过程步骤。

具体实施方式

图1A和图1B示出了具有常规感应加热元件10的气溶胶生成装置16。感应加热元件10包括布置在感应线圈14内的细长感受器加热元件12。感受器加热元件12是具有锥形尖端的圆柱形元件。感受器加热元件12和感应线圈14沿着感应加热元件10的纵向长度具有恒定直径。

如图1A中所示，气溶胶生成装置16还包括壳体18。感应线圈14布置在壳体18内。壳体18还包括位于近端处的室20，消耗品可插入所述室中。在室20中，常规加热元件10的感受器加热元件12被布置成使得感受器加热元件12可以穿透消耗品。在气溶胶生成装置16的壳体18中，布置有电池22以及用于控制从电池22到常规感应加热元件10的电力供应的控制器24。

图2示出了根据本发明的各种感受器加热元件12。图2的上视图示出了由形状记忆合金的杆形成的感受器加热元件12。杆由钛-镍-铂合金制成，并设置有波纹。感受器加热元件12具有波状形状，具有规则正弦图案。感受器加热元件12的正弦形状的间距p为约5毫米。在图2的下视图中，描绘了另外的感受器加热元件12。此感受器加热元件12由相同材料形成，但由宽度为4毫米的箔形成。取决于气溶胶生成装置的类型，可以使用这些感受器加热元件12中的任一个。

图3示出了包括感受器加热元件12的气溶胶生成制品30。气溶胶生成制品30包括以杆的形式组装的多个元件。气溶胶生成制品30具有远端32和远端32下游的口端34。

从远端32到口端34，气溶胶生成制品30包括前棒36、气溶胶形成部分38、第一中空乙酸盐管42、第二中空乙酸盐管44和烟嘴过滤器46。

气溶胶形成部分38包括布置成与气溶胶形成基质40热接触的感受器加热元件12。气溶胶形成基质40以棒的形式提供，所述棒包括均质化烟草材料的聚集片材。烟草材料由包装纸限定。气溶胶生成制品的相同设计可以与以如上文所述的凝胶形式提供的气溶胶形成基质一起使用。

感受器加热元件12居中位于气溶胶形成部分38的气溶胶形成基质40内，使得来自感受器加热元件12的任何热量几乎瞬时传送到周围的气溶胶形成基质40。

气溶胶生成制品30插入包括感应线圈的气溶胶生成装置(未示出)中，所述感应线圈被构造成当向线圈提供交流电流时产生交变磁场。由装置的感应线圈产生的磁场用于在气溶胶生成制品30中包括的感受器加热元件12中产生热量。

在使用所述装置时，在感受器加热元件12中产生的热量用于使气溶胶形成基质40中的挥发性化合物挥发。穿过气溶胶生成制品30的气流将从气溶胶形成部分38生成的蒸汽向下游朝向烟嘴过滤器46携带到冷凝室40中，在该冷凝室中形成可吸入气溶胶。蒸汽至少部分地在由第一薄中空乙酸盐管42限定的内部体积中冷凝以形成气溶胶。在薄中空乙酸盐管42的下游端处，可以提供通风孔(未示出)。中空乙酸盐管42、44的尺寸和设计有助于使气溶胶成形以实现期望的温度范围和液滴尺寸。

在图4中，示出了根据本发明的用于形成感受器加热元件的制造过程的过程步骤。

在第一步骤中，提供形状记忆合金的杆形或箔形原始材料。然后将该形状记忆合金加热到形状记忆合金的转变温度的温度或该转变温度以上的温度。在形状记忆合金保持在此高温时，将形状记忆合金形成为所需形状，感受器加热元件当在气溶胶生成装置中使用时将恢复所需形状。在将形状记忆合金形成所需形状之后，允许形状记忆合金冷却。随后，形状记忆合金被卷成卷筒以供存储和稍后使用。为了形成单独的感受器加热元件，从卷筒滚动形状记忆材料并将其加工成具有由感受器加热元件要用于的气溶胶生成系统所要求的所需长度的单独的感受器加热元件。然后，可以将感受器加热元件包括在气溶胶生成装置的加热室中，或者可以将感受器加热元件并入气溶胶生成系统的气溶胶生成制品中。

Claims (35)

1.一种与气溶胶生成装置一起使用的感受器加热元件，所述感受器加热元件用于在气溶胶形成基质接收在所述装置中时加热所述气溶胶形成基质，所述装置包括感应线圈，所述感应线圈被构造成当向所述线圈提供交流电时产生交变磁场，其中所述感受器加热元件由形状记忆材料形成。

2.根据权利要求1所述的感受器加热元件，其中所述感受器加热元件被构造成在围绕操作温度的范围内恢复波纹形状。

3.根据权利要求2所述的感受器加热元件，其中所述范围在180摄氏度至400摄氏度之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的感受器加热元件，其中所述形状记忆材料包括形状记忆合金。

5.根据权利要求4所述的感受器加热元件，其中所述形状记忆合金是以下中的任一种：Ti-Ni-Pd、Ni-Ti-Hf、Ni-Ti-Zr和Cu-Al-Ni。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的感受器加热元件，其中波纹状感受器加热元件具有波状形状，所述波状形状具有恒定波间距。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的感受器加热元件，其中所述感受器加热元件具有由两个次要表面接合的两个相对的主要表面。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的感受器加热元件，其中所述感受器加热元件具有长度和垂直于所述长度的横截面，其中所述横截面具有宽度和深度，并且其中所述感受器加热元件的长度大于所述横截面的宽度，并且所述横截面的宽度大于所述横截面的深度。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的感受器加热元件，其中所述感受器加热元件呈销或杆的形式。

10.一种气溶胶生成制品，其包括以杆的形式组装的多个元件，所述气溶胶生成制品具有口端和所述口端上游的远端，所述多个元件包括位于所述杆的远端或朝向所述杆的远端定位的气溶胶形成基质，其中感受器加热元件布置在所述杆内并且与所述气溶胶形成基质热接触，所述感受器加热元件由形状记忆材料形成。

11.根据权利要求10所述的气溶胶生成制品，其中所述感受器加热元件位于所述气溶胶形成基质内。

12.根据权利要求10或11所述的气溶胶生成制品，其与气溶胶生成装置一起使用，其中所述感受器加热元件被构造成在围绕所述气溶胶生成装置的操作温度的范围内恢复波纹形状。

13.根据权利要求12所述的气溶胶生成制品，其中所述范围在180摄氏度至400摄氏度之间。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述形状记忆材料包括形状记忆合金。

15.根据权利要求14所述的气溶胶生成制品，其中所述形状记忆合金是以下中的任一种：Ti-Ni-Pd、Ni-Ti-Hf、Ni-Ti-Zr和Cu-Al-N。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的气溶胶生成制品，其中波纹状感受器加热元件具有波状形状，所述波状形状具有恒定波间距。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述感受器加热元件具有由两个次要表面接合的两个相对的主要表面。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述感受器加热元件具有长度和垂直于所述长度的横截面，其中所述横截面具有宽度和深度，并且其中所述感受器加热元件的长度大于所述横截面的宽度，并且所述横截面的宽度大于所述横截面的深度。

19.根据权利要求10至16中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述感受器加热元件呈销或杆的形式。

20.根据权利要求10至19中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述感受器加热元件位于所述杆内的径向中心位置并且沿着所述杆的纵向轴线延伸。

21.根据权利要求10至20中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶形成基质呈包括气溶胶形成材料的聚集片材的杆的形式，或者呈包括气溶胶形成材料的股线的杆的形式。

22.根据权利要求21所述的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶形成材料是均质化烟草的片材或均质化烟草的股线。

23.根据权利要求10至20中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶形成基质呈包括气溶胶形成材料的凝胶的杆的形式。

24.一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：感应线圈，所述感应线圈被构造成当向所述线圈提供交流电时产生交变磁场；以及根据权利要求1至9所述的感受器加热元件。

25.根据权利要求24所述的气溶胶生成装置，其中所述感应线圈围绕所述感受器加热元件。

26.根据权利要求24或25所述的气溶胶生成装置，包括第一感应线圈和第二感应线圈。

27.根据权利要求26所述的气溶胶生成装置，其中所述第一感应线圈和所述第二感应线圈具有不同的直径。

28.一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括：气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括感应线圈，所述感应线圈被构造成当向所述线圈提供交流电流时产生交变磁场；以及根据权利要求10至23中任一项所述的气溶胶生成制品。

29.根据权利要求28所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成装置还包括用于接收所述气溶胶生成制品的加热室。

30.一种制造用于气溶胶生成装置或用于气溶胶生成制品的感受器加热元件的方法，所述方法包括

提供形状记忆材料，

将所述形状记忆材料形成为预定义形状，其中形成步骤在150与300摄氏度之间的温度下进行，

冷却所述形状记忆材料，以及

加工所述形状记忆材料以获得感受器加热元件。

31.根据权利要求30所述的方法，其中所述感受器元件的形状记忆材料以线、杆、箔或条带的形式提供。

32.根据权利要求31所述的方法，其中在冷却之后，所述形状记忆材料被卷成卷筒。

33.根据权利要求30、31或32中任一项所述的方法，其中所述形状记忆材料在对应于所述感受器加热元件的预期操作温度的温度下形成为具有所需形状的感受器加热元件。

34.根据权利要求31至33中任一项所述的方法，其中所述形状记忆材料在200与230摄氏度之间的温度下形成为感受器加热元件。

35.根据权利要求31至34中任一项所述的方法，其中所述形状记忆材料包括选自以下列表的形状记忆合金：Ti-Ni-Pd、Ni-Ti-Hf、Ni-Ti-Zr和Cu-Al-Ni。

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