CN116326845A - 具有锚定加热器的气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

一种电加热气溶胶生成装置，其包括用于加热气溶胶形成基质以产生可吸入气溶胶的加热组合件。所述加热组合件包括加热器和加热器安装架。所述加热器基本上呈叶形以插入至所述气溶胶形成基质中。所述加热器安装架向所述加热器提供结构支撑且允许所述加热器位于所述气溶胶生成装置内。所述加热器安装架由可模制材料形成，所述可模制材料在所述加热器的一部分周围模制且延伸穿过通孔以将所述加热器耦接到所述加热器安装架。使用此类通孔增加所述加热器与所述加热器安装架的锚定。

Description

具有锚定加热器的气溶胶生成装置

本申请是名称为“具有锚定加热器的气溶胶生成装置”、国际申请日为2016年2月1日、国际申请号为PCT/EP2016/052090、国家申请号为201680006460.2的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本说明书涉及一种电加热气溶胶生成装置，其包括用于加热气溶胶形成基质以产生可吸入气溶胶的加热组合件。加热组合件包括加热器和加热器安装架，且加热器经配置以在加热器安装架内具有增强的锚定。

背景技术

对于能够递送供使用者吸入的气溶胶的手持式气溶胶生成装置的需求日益增加。一种特定的需求是，需要通过加热气溶胶形成基质以释放挥发性香味化合物的加热式吸烟装置，而无需燃烧所述气溶胶形成基质。所释放的挥发性化合物在气溶胶内被传递给使用者。

通过加热气溶胶形成基质而操作的任何气溶胶生成装置都必须包含加热组合件。已对于不同类型的气溶胶形成基质提出多种不同类型的加热组合件。

已对于通过将加热器插入至固体气溶胶形成基质，如烟草成型件中操作的加热式吸烟装置提出一种类型的加热组合件。此布置允许基质经直接且有效地加热。但此类型的加热组合件存在许多技术挑战，包含符合小尺寸、稳固性、低制造成本、足够操作温度和有效地定位产生的热的要求。

WO2014/102092公开用于气溶胶生成装置的加热组合件。加热组合件包含具有陶瓷衬底和电阻轨道的加热器，和经模制以固持加热器的一部分的加热器安装架。加热器经设计以插入到固体气溶胶形成基质中且自其抽出。

在使用期间，已观测到在WO2014/102092中公开的装置中，吸烟制品的烟草成型件(气溶胶形成基质)通常变得“粘住”或“粘附”到加热器。在牵拉吸烟制品以从装置去除制品后，力因此施加于加热器。重复使用可意指由于加热器与烟草成型件之间的此粘附性而对加热器重复牵拉。这可能减弱加热器安装架与加热器之间的介接，进而使加热器松开。重要的是加热器不在其加热器安装架中变得松开。

已尝试增加通过二次模制加热器安装架提供的“锚定力”。这些尝试中的一个包含向加热器添加摩擦粉以在并入至加热器安装架中后增加其锚定。但是，这不是优选的技术，因为加热器叶片产生于净室环境中，且使用粉末在此类情况下通常不受欢迎。

发明内容

本发明提供一种电加热气溶胶生成装置，其包括用于加热气溶胶形成基质以产生可吸入气溶胶的加热组合件。加热组合件包括加热器和加热器安装架。

加热器基本上呈叶形以插入至气溶胶形成基质中且具有10mm与60mm之间的长度、2mm与10mm之间的宽度以及0.2mm与1mm之间的厚度。优选长度可在15mm与50mm之间，例如18mm与30mm之间。优选长度可为约19mm或约20mm。优选宽度可在3mm与7mm之间，例如4mm与6mm之间。优选宽度可为约5mm。优选厚度可在0.25mm与0.5mm之间。优选厚度可为约0.4mm。加热器包括电绝缘加热器衬底和由加热器衬底负载的电阻加热元件。穿过加热器的厚度界定通孔。加热器安装架向加热器提供结构支撑且允许加热器位于气溶胶生成装置内。加热器安装架由可模制材料形成，所述可模制材料在加热器的一部分周围模制且延伸穿过通孔以将加热器耦接到加热器安装架。加热器可具有锥形末端或尖端以促进向气溶胶形成基质的插入。

加热器安装架优选地模制到在操作期间不显著增加温度的加热器的一部分。此类部分可称为固持部分且加热元件可在此部分处具有较低电阻率以使其在操作电流通过时不加热至显著程度。通孔位于固持部分中。

在无通孔的情况下，加热器通过形成于加热器与二次模制安装架之间的界面锚定于加热器安装架。重复使用所述装置减弱此介接，导致加热器松开。通孔的存在允许形成机械连结。可模制材料流经通孔和接合点。因此形成的连接或连结阻止加热器的移动，即使可模制材料与加热器之间的介接出故障。此外，通过流动穿过通孔的可模制材料提供的增加的锚定效应预防加热器在加热器安装架内的过度移动，其帮助预防加热器与加热器安装架之间的介接出故障。

优选地，孔经设定尺寸以具有0.8mm与3mm之间，例如1mm与2.5mm之间，例如约2mm的最大直径。孔可能不是环状的。术语直径用于指示跨越孔口的最大尺寸。孔可例如为正方形孔且最大直径可为自正方形的一个拐角延伸至其对角线上对置的拐角的尺寸。

可存在两个或更多个穿过加热器的厚度界定的通孔。在此状况下，加热器安装架的可模制材料延伸穿过两个或更多个通孔中的每一个。举例来说，加热器的固持部分可具有两个通孔，或三个通孔，或四个通孔。孔可以特定模式布置以提供最佳锚定效应。

加热器可进一步包括一个或多个向外延伸的凸耳以增强加热器安装架与加热器的耦接。加热器基本上呈叶形并且因此具有两个基本上平行的边和两个基本上平行的面。凸耳可从所述面或所述边朝外延伸或突出且可提供加热器的另外的机械锚定。

或者或另外，加热器可进一步包括一个或多个向内延伸的凹口或凹槽以增强加热器安装架与加热器的耦接。

有利地，加热器安装架的可模制材料可为聚合材料，例如聚醚醚酮(PEEK)。加热器衬底可由陶瓷材料，例如氧化锆或氧化铝形成。

通孔可在电阻加热元件形成于加热器衬底上之前或之后形成于加热器中。装置可由将加热组合件固定或耦接至壳体或固定或耦接在其内部而形成。

一种制造气溶胶生成装置的方法可包括以下步骤：提供具有10mm与60mm之间的长度、2mm与10mm之间的宽度和0.2mm与1mm之间的厚度的加热器衬底，所述加热器衬底由电绝缘材料形成且具有穿过其厚度界定的通孔；将一种或多种电阻加热元件沉积于加热器衬底上以形成加热器；将加热器安装架耦接至加热器以形成加热器组合件，加热器安装架由在加热器的一部分周围模制的可模制材料形成，使得可模制材料延伸穿过通孔，和将加热器组合件定位于壳体中。

如果加热器衬底为陶瓷，那么通孔可在陶瓷已燃烧之前形成。通孔可由燃烧之后的机械加工形成，例如通过激光机械加工或通过钻孔。壳体可包括电源且所述方法可包含将电阻加热元件连接至电源的步骤。

一种制造气溶胶生成装置的方法包括以下步骤：提供具有10mm与60mm之间的长度、2mm与10mm之间的宽度和0.2mm与1mm之间的厚度的加热器衬底，所述加热器衬底由电绝缘材料形成；将一种或多种电阻加热元件沉积于加热器衬底上以形成加热器，形成穿过加热器的厚度的通孔；将加热器安装架耦接至加热器以形成加热器组合件，加热器安装架由在加热器的一部分周围模制的可模制材料形成，使得可模制材料延伸穿过通孔，和将加热器组合件定位于壳体中。

通孔可由机械加工形成，例如通过激光机械加工或通过钻孔。壳体可包括电源且所述方法可包含将电阻加热元件连接至电源的步骤。

如本文所用，术语‘电加热式气溶胶生成装置’用于描述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，气溶胶生成装置是与加热式气溶胶生成制品的气溶胶形成基质相互作用以生成通过吸烟者的嘴直接可吸入吸烟者的肺内的气溶胶的吸烟装置。优选地，气溶胶生成装置与气溶胶生成制品相互作用以允许空气流经气溶胶形成基质。

如本文所使用，术语‘气溶胶形成基质’涉及一种能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。这类挥发性化合物可以通过加热气溶胶形成基质而被释放出来。气溶胶形成基质可以便利地是气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。

如本文所使用，术语‘气溶胶生成制品’和‘吸烟制品’指的是一种包含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一种吸烟制品，其生成通过使用者的口可直接吸入到使用者的肺中的气溶胶。气溶胶生成制品可为一次性的。包含气溶胶形成基质(内含烟草)的吸烟制品指的是烟支。

所述加热器安装架为所述加热器提供结构支撑且使其能够稳固地固定在气溶胶生成装置内。使用可模制材料，如可模制聚合物允许所述加热器安装架在加热器周围模制且进而稳固地保持所述加热器。这也使得生产所述加热器安装件时能够以低成本方式获得所需的外形和尺寸。

使用聚合物固持加热器意味着加热器安装架附近的加热器的温度应控制于低于聚合物将熔融燃烧或以其它方式降解的温度。同时，插入气溶胶形成基质内的加热器部分的温度必须在使用期间足以产生具有所需特性的气溶胶。因此需要确保加热元件的固持部分，即至少在加热器与加热器安装架接触的那些点处保持低于使用期间的最大可允许温度。

在电阻加热器中，通过加热器产生的热取决于加热元件的电阻。对于给定电流，加热元件的电阻越高，产生的热越多。需要大部分产生的热是通过插入到气溶胶形成基质中的加热元件的一部分，即由加热器的插入部分或加热部分负载的加热元件的一部分产生。因此，可能需要加热器的插入部分支撑加热元件的一部分，所述部分具有相比于通过加热器的固持部分支撑的加热元件的部分更大的每单位长度的电阻。

有利地，加热元件可由不同材料形成。加热元件的第一部分或加热部分(即由加热器的插入或加热部分负载的部分)可由第一材料形成且加热元件的固持部分(即由加热器的固持部分负载的部分)可由第二材料形成，其中第一材料具有比第二材料更大的电阻率系数。举例来说，第一材料可为Ni-Cr(镍-铬)、铂、钨或合金线且第二材料可为金或银或铜。加热元件的第一和第二部分的尺寸还可不同以在第二部分中提供较低的每单位长度的电阻。

加热器衬底由电绝缘材料形成且可为陶瓷材料，如氧化锆或氧化铝。加热器衬底可对于加热元件提供经大范围的温度的机械稳定支撑且可提供适合于插入到气溶胶形成基质中的刚性结构。加热器衬底包括在上面安置有加热元件的平面表面且可包括经配置以允许插入至气溶胶形成基质中的锥形末端。加热器衬底有利地具有小于或等于2瓦/米开尔文的导热性。

具有加热器元件材料和加热器衬底材料的不同配置的加热器陈述于WO2014/102092中。

气溶胶生成装置优选地包括界定加热器的插入部分周围的空腔的壳体。空腔经配置以容纳含有气溶胶形成基质的气溶胶形成制品。加热器安装架可形成闭合空腔的一端的表面。

所述装置优选为能够舒适地保持在单只手的手指之间的便携式或手持式装置。所述装置可以基本为圆柱形并且长度在70与120mm之间。所述装置的最大直径优选地在10与20mm之间。在一个实施例中，所述装置具有多边形横截面并且在一个面上形成一个突出按钮。在此实施例中，所述装置从一个平面到相对平面的直径在12.7与13.65mm之间；从边缘到相对边缘(即，从位于所述装置一侧的两个面交界处到位于另一侧的对应交界处)的距离在13.4与14.2之间，且从按钮的顶部到相对底平面的距离在14.2与15mm之间。

除了根据第一方面的加热器组合件之外，所述装置可包含其它加热器。举例来说，所述装置可包含安置在所述空腔的周界周围的外部加热器。外部加热器可以采用任何适合形式。例如，外部加热器可以采用在介电衬底(例如，聚酰亚胺)上的一个或多个柔性加热箔的形式。可使柔性加热箔成形，以与所述空腔周边一致。或者，外部加热元件可以采用金属网格或网格、柔性印刷电路板、模制互连装置(MID)、陶瓷加热器、柔性碳纤维加热器的形式，或可使用涂层技术(例如，等离子体气相沉积)形成于适合形状的衬底上。外部加热器也可使用具有温度与电阻率间定义关系的金属来形成。在这类示例性装置中，金属可以在两层适合绝缘材料之间形成为迹线。以此方式形成的外部加热器可用以加热和监控外部加热器在操作期间的温度。

装置的电源可以是任何适合的电源，例如直流电压源，如电池。在一个实施例中，电源是锂离子电池。替代地，电源可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池，例如锂钴、磷酸锂铁、钛酸锂或锂聚合物电池。

装置优选地包括控制元件。控制元件可以是简单的开关。或者，控制元件可以是电路，并且可以包含一个或多个微处理器或微控制器。

本发明提供一种气溶胶生成系统，其包括如上文所述的气溶胶生成装置和一种或多种经配置以容纳于气溶胶生成装置的空腔中的气溶胶形成制品。

所述气溶胶形成制品可以是吸烟制品。在操作期间，可在气溶胶生成装置内部分容纳含有气溶胶形成基质的吸烟制品。

吸烟制品的形状可以是基本上圆柱形的。吸烟制品可以是基本上细长的。吸烟制品可以具有一定长度和基本上垂直于长度的周长。气溶胶形成基质的形状可以是大体上圆柱形的。气溶胶形成基质可以是基本上细长的。气溶胶形成基质可以具有一定长度和基本上垂直于长度的周长。

吸烟制品可以具有在约30mm与约100mm之间的总长度。吸烟制品可以具有在约5mm与约12mm之间的外径。吸烟制品可以包括过滤器塞。过滤器塞可位于吸烟制品的下游端。过滤器塞可以是乙酸纤维素过滤器塞。过滤器塞的长度在一个实施例中为约7mm，但可以具有约5mm到约10mm之间的长度。

在一个实施例中，吸烟制品具有约45mm的总长度。吸烟制品可以具有约7.2mm的外径。另外，气溶胶形成基质可具有约10mm的长度。替代地，气溶胶形成基质可具有约12毫米的长度。另外，气溶胶形成基质的直径可在约5mm与约12mm之间。吸烟制品可以包括外包装纸。另外，吸烟制品可以包括在气溶胶形成基质与过滤器塞之间的间隔。间隔可以是约18mm，但可以在约5mm到约25mm的范围内。

气溶胶形成基质可以是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两者。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，所述含烟草材料含有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。所述气溶胶形成基质可能进一步包括有助于形成浓密且稳定气溶胶的气溶胶形成剂。适合的气溶胶形成剂的实例是甘油和丙二醇。

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)以下各者中的一种或多种：粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条状物或片材，所述片材含有草本植物叶、烟叶、烟草肋料、再造烟草、均质烟草、挤出烟草、落叶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疏松形式，或可以在适合容器或料筒中提供。任选地，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胶囊，所述胶囊例如包含额外烟草或非烟草挥发性香味化合物，并且此类胶囊可以在加热固体气溶胶形成基质期间熔化。

如本文中所使用，均质烟草指通过团聚颗粒烟草形成的材料。均质烟草可以呈片材的形式。均质烟草材料可以具有在干重基础上含量大于5％的气溶胶形成剂。替代地，均质烟草材料可以具有在干重基础上按重量计含量在约5％与约30％之间的气溶胶形成剂。均质烟草材料的片材可通过使颗粒烟草聚结而形成，所述颗粒烟草通过将烟草叶片和烟草叶梗中的一或两者研磨或以其它方式粉碎而获得。替代地或另外，均质烟草材料的片材可以包含在(例如)烟草的处理、操作和运送期间形成的烟草尘、碎烟和其它颗粒烟草副产品中的一种或多种。均质烟草材料的片材可包含为烟草内生粘合剂的一种或多种固有粘合剂、为烟草外生粘合剂的一种或多种外来粘合剂或其组合，以帮助聚结颗粒烟草；替代地或另外，均质烟草材料的片材可包含其它添加剂，包括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其组合。

任选地，固体气溶胶形成基质可以在热稳定载体上提供或嵌入在热稳定载体中。所述载体可采用粉末、颗粒、小丸、碎片、细条、条状物或片材的形式。替代地，载体可以是管状载体，其内表面，或外表面，或内外表面两者上沉积有固体基质薄层。这类管状载体可由(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它热稳定的聚合物基质形成。

在特别优选的实施例中，气溶胶形成基质包含均质烟草材料的聚集卷曲片材。如本文中所使用，术语‘卷曲片材’表示具有多个基本平行的隆脊或皱折的片材。优选地，当气溶胶生成物品已被组装时，基本平行的隆脊或皱折沿着气溶胶生成物品的纵向轴线延伸或平行于所述纵轴延伸。这有利地促进聚集均质烟草材料的卷曲片材，以形成气溶胶形成基质。然而，将理解的是，用于包括在气溶胶生成物品中的均质烟草材料的卷曲片材可替代地或另外具有多个基本平行的隆脊或皱折，当气溶胶生成物品已被组装时，所述多个基本平行的隆脊或皱折与气溶胶生成物品的纵向轴线呈锐角或钝角布置。在某些实施例中，气溶胶形成基质可包括在基本上其整个表面上基本上均匀织构的均质烟草材料的聚集片材。例如，气溶胶形成基质可包括均质烟草材料的聚集的卷曲片材，所述聚集的卷曲均质烟草片材包含在片材的整个宽度上基本均匀地间隔开的多个基本平行的隆脊或皱折。

固体气溶胶形成基质可以(例如)片材、泡沫、凝胶或浆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，或替代地，可以图案方式沉积，以便在使用期间提供不均匀的香味递送。

所述气溶胶生成系统是气溶胶生成装置和用于与装置一起使用的一个或多个气溶胶生成制品的组合。然而，气溶胶生成系统可包含另外的组件，例如用于给电操作式气溶胶生成装置或电气溶胶生成装置中的机载电源再充电的充电单元

虽然已通过参考不同方面来描述本发明，但是应清楚，关于本发明的一个方面所描述的特征可适用于本发明的其它方面。

附图说明

现在将参考附图仅通过举例来详细地描述本发明的实施例，在附图中：

图1是气溶胶生成装置的示意图；

图2是图1中所示类型气溶胶生成装置的前端的示意性横截面，其中加热器插入吸烟制品中；

图3是根据本发明的加热组合件的示意图；

图4是图3的加热组合件的一部分的截面

图5是根据本发明的替代加热组合件的示意图；

图6是根据本发明的替代加热组合件的示意图。

具体实施方式

在图1中，以简化方式显示电加热气溶胶生成系统100的一项实施例的组件。确切地说，电加热气溶胶生成系统100的元件在图1中没有按比例来绘制。已省略与理解这个实施例无关的元件，以简化图1。

所述电加热气溶胶生成系统100包括具有壳体10和气溶胶形成制品12(例如烟支)的气溶胶生成装置。所述气溶胶形成制品12包含被推入壳体10内以与加热器14的一部分热接近的气溶胶形成基质。所述气溶胶形成基质将在不同温度下释放各种挥发性化合物。

壳体10内具有电能供应16，例如，可充电锂离子电池。控制器18连接到加热器14、电能供应16和用户接口20(例如，按钮或显示器)。控制器18控制供应到加热器14的电力，以便调节其温度。通常，气溶胶形成基质被加热到250℃与450℃之间的温度。

图2是图1中所示类型的气溶胶生成装置前端的示意性横截面，其中加热器14插入气溶胶形成制品12，在此实施例中，所述气溶胶形成制品是吸烟制品。气溶胶生成装置与气溶胶生成制品12相接合，供使用者消耗所述气溶胶生成制品12。

气溶胶生成装置的壳体10限定了一个空腔，其在近端(或口端)开口，以用于容纳气溶胶生成制品12供人使用。包括加热器14和加热器安装架26的加热组合件24跨越所述空腔的远端。所述加热器14由加热器安装架26保持，使得所述加热器的活跃加热区域(加热部分)位于所述空腔内部。当所述气溶胶生成制品12完全容纳于所述空腔内时，所述加热器14的活跃加热区域定位在所述气溶胶生成制品12的远端内。加热器安装架由聚醚醚酮形成且在加热器的固持部分周围模制。包含加热部分的加热器的第一端自加热器安装架的一侧延伸。包含连接部分的加热器的第二端自加热器安装架的另一侧延伸。

所述加热器14成形为终止于一点的叶片形式。也就是说，所述加热器的长度大于其宽度，而宽度大于其厚度。所述加热器的第一面和第二面由加热器的宽度和长度限定。

如图2中所示，示例性气溶胶形成制品可以描述如下。所述气溶胶生成制品12包括四个元件：气溶胶形成基质30、支撑元件(如中空管40)、传输部50和烟嘴过滤器60。这四个元件循序地且以同轴对准的方式布置，并且由卷烟纸70组装以形成条。当组装时，所述气溶胶形成制品的长度为45毫米，直径为7毫米。

所述气溶胶形成基质包含包装在过滤器纸中(未示出)以形成塞的卷曲流延薄片烟草的束。所述流延薄片烟草包括一种或多种气溶胶形成剂，例如甘油。

所述中空管40紧邻气溶胶形成基质30并由乙酸纤维素管形成。所述管40限定了一个直径为3毫米的开孔。所述中空管40的一个功能是将所述气溶胶形成基质30定位于朝向所述条21的远端23，以使其能够与所述加热器接触。所述中空管40用于防止在将加热器插入气溶胶形成基质30时，所述气溶胶生成基质30被迫沿着所述条向烟嘴移动。

所述传输部50包括长度为18毫米的薄壁管。所述传输部50允许自气溶胶形成基质30释放的挥发性物质沿着所述制品朝向烟嘴过滤器60传递。所述挥发性物质可在传输部内冷却形成气溶胶。

所述烟嘴过滤器60是由乙酸纤维素形成的常规烟嘴过滤器，且长度约为7.5毫米。

上面鉴别的四个元件通过紧紧包装在卷烟纸70内来组装。在此特定实施例中的所述纸是标准的卷烟纸，具有标准性质或分类。在此特定实施例中的所述纸是常规卷烟纸。所述纸与每个元件之间的交界面用于定位所述元件并限定所述气溶胶形成制品12。

当将所述气溶胶生成制品12推入所述空腔中时，所述加热器的锥形点与所述气溶胶形成基质30接合。通过向气溶胶形成制品施加力，所述加热器穿透进入所述气溶胶形成基质30。当所述气溶胶形成制品12与所述气溶胶生成装置恰当接合时，所述加热器14被插入所述气溶胶形成基质30。当加热器经致动时，气溶胶形成基质30升温且产生或析出挥发性物质。当使用者抽吸所述烟嘴过滤器60时，空气被吸入所述气溶胶形成制品，且挥发性物质冷凝形成可吸入气溶胶。此气溶胶穿过所述气溶胶形成制品的烟嘴过滤器60并进入使用者的口中。

图3更详细地说明安装在图2中示出的装置中的类型的加热组合件1000。加热组合件包括加热器1010和加热器安装架1020。加热器安装架在加热器的固持部分处模制于加热器周围。加热器安装架用虚线示出以使得整个加热器为可见的。加热器1010包括电绝缘加热器衬底1080，其界定加热器1010的形状。加热器衬底1080由电绝缘材料形成，其可能是(例如)氧化铝(Al₂O₃)或稳定化氧化锆(ZrO₂)。所属领域的技术人员将显而易见的是电绝缘材料可以是任何适合的电绝缘材料且许多陶瓷材料适用作电绝缘衬底。加热器衬底1080基本上为叶形。也就是说，加热器衬底具有一定长度、宽度和厚度，所述长度在使用中沿着与加热器接合的气溶胶形成制品的纵轴延伸。宽度大于厚度。在一个特定实施例中，加热器衬底具有19.2mm的长度、4.9mm的宽度和0.38mm的厚度。加热器衬底1080在点或尖峰1090处终止以穿透气溶胶形成基质30。

由导电材料形成的加热元件1082使用蒸发或任何其它适合的技术沉积于加热器衬底1080的平面表面上。形成具有三个相异部分的加热元件。第一部分1084由铂形成。第一部分安置在加热器的加热部分1091中。这是在使用中达到最大温度且向气溶胶形成基质供热的加热器的区域。加热元件的第一部分1084基本上为U形或呈发夹形。第二部分1086由金形成。第二部分包括两个平行轨道，其各自连接至第一部分1084的一端。第二部分1086跨越加热器的固持部分1093，其为与加热器安装架1020接触的加热器的区域。第三部分1088由银形成。第三部分安置在连接部分1095中且提供结合垫，外部线材可使用焊膏或其它结合技术固定。第三部分包括两个平行垫，其各自连接至与第一部分1084相对的第二部分1086的平行轨道中的一个的一端。第三部分1088安置在与第一部分相对的加热器安装架的一侧上。

可选择第一、第二和第三部分的形状、厚度和宽度以在使用中提供所需电阻和温度分布。但是，第一部分具有相比于第二和第三部分显著更大的每单位长度的电阻，并且因此，当电流穿过加热元件1082时，其为产生大部分热并且因此达到最高温度的第一部分。第二和第三部分经配置以具有极低电阻并且因此提供极少焦耳热。加热元件的总电阻在0℃处为约0.80欧姆，在活性加热部分1091达到400℃时上升至约2欧姆。锂离子电池的电池电压为约3.7伏特以使得通过电源供应的典型峰值电流(在0℃处)为约4.6A。

铂具有正温度电阻系数并且因此第一部分1084的电阻随着增加温度而增加。金和银具有较低温度电阻系数，且第二和第三部分将不经历与第一部分一样大的温度升高。

穿过加热器的固持部分中的平行导电轨道之间的加热器衬底的厚度界定通孔1200。

加热器安装架1020由聚醚醚酮(PEEK)形成且在固持部分1093处的加热器周围注射模塑。如图4中可见，PEEK流动穿过通孔1200，进而将加热器锁定至加热器安装架。

在此实施例中，加热器安装架1020具有环状截面以接合气溶胶生成装置的环状壳体10。但是，加热器安装架可经模制以具有用于与气溶胶生成装置的其它组件接合的任何所需形状和任何所需啮合特征。

如图3中所示的加热器组合件可在接点耦接至电力供应器的情况下安装在气溶胶生成装置的壳体中。加热器可接着插入到气溶胶形成基质中，其在加热器经致动时加热。

图5说明加热组合件的替代实施例。加热组合件2000如关于图3在上文所述，差异为穿过固持部分中的加热器的厚度界定三个通孔2200。如前所述，加热器安装架2020的材料流动穿过通孔以将加热器安装架机械锁定至加热器。使用三个通孔可相比于单一通孔增加锚定效应。

图6说明加热组合件的替代实施例。加热组合件3000如关于图3在上文所述，差异为向外延伸的凸耳3400和向内延伸的凹口3500界定于固持部分中的加热器中。使用凹口和凸耳可相比于仅使用通孔增加锚定效应

上文描述的示例性实施例是举例说明而不是限制性的。考虑到上述的示例性实施例，现在所属领域的普通技术人员将理解到与以上示例性实施例一致的其它实施例。

Claims (17)

1.一种电加热的气溶胶生成装置，其包括用于加热气溶胶形成基质以产生可吸入气溶胶的加热组合件，所述加热组合件包括加热器和加热器安装架，

其中所述加热器是基本上叶形的以插入至所述气溶胶形成基质中且具有介于10mm与60mm之间的长度、介于2mm与10mm之间的宽度和介于0.2mm与1mm之间的厚度，所述加热器包括电绝缘的加热器衬底和通过所述加热器衬底负载的电阻加热元件，穿过所述加热器的厚度界定通孔，

其中所述加热器安装架向所述加热器提供结构支撑且允许所述加热器位于所述气溶胶生成装置内，所述加热器安装架由可模制材料形成，所述可模制材料在所述加热器的一部分周围模制且延伸穿过所述通孔以将所述加热器耦接到所述加热器安装架。

2.根据权利要求1所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述加热器具有两个基本上平行的边和两个基本上平行的面，且所述加热器进一步包括向外延伸的一个或多个凸耳以增强所述加热器安装架与所述加热器的耦接，所述一个或多个凸耳从所述加热器的所述两个基本上平行的边中的一个向外延伸。

3.根据权利要求1或2所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述加热器包括穿过所述加热器的厚度界定的两个或更多个通孔，所述加热器安装架的所述可模制材料延伸穿过所述两个或更多个通孔中的每一个。

4.根据任一前述权利要求所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述或每个通孔是非圆形的。

5.根据任一前述权利要求所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述加热器安装架被模制到所述加热器的、在操作期间不显著增加温度的固持部分，所述或每个通孔位于所述固持部分中。

6.根据任一前述权利要求所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述或每个通孔具有介于1mm与3mm之间的最大直径。

7.根据权利要求1所述的电加热的气溶胶生成装置，其中：

所述加热器具有两个基本上平行的边和两个基本上平行的面，且所述加热器进一步包括向外延伸的一个或多个凸耳以增强所述加热器安装架与所述加热器的耦接，所述一个或多个凸耳从所述加热器的所述两个基本上平行的边中的一个向外延伸；

所述加热器包括穿过所述加热器的厚度界定的两个或更多个通孔，所述加热器安装架的所述可模制材料延伸穿过所述两个或更多个通孔中的每一个；

所述两个或更多个通孔是非圆形的；

所述加热器安装架被模制到所述加热器的、在操作期间不显著增加温度的固持部分，所述两个或更多个通孔位于所述固持部分中；并且

所述两个或更多个通孔均具有介于1mm与3mm之间的最大直径。

8.根据任一前述权利要求所述的电加热的气溶胶生成装置，其中：

所述加热器进一步包括向外延伸的一个或多个凸耳和向内延伸的一个或多个凹口，以增强所述加热器安装架与所述加热器的耦接。

9.根据任一前述权利要求所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述加热器具有两个基本上平行的边和两个基本上平行的面；

所述加热器包括向外延伸的凸耳以增强所述加热器安装架与所述加热器的耦接，所述凸耳从所述加热器的所述两个基本上平行的边中的第一边向外延伸；并且

所述加热器包括向内延伸的凹口以增强所述加热器安装架与所述加热器的耦接，所述凹口从所述加热器的所述两个基本上平行的边中的第二边向内延伸。

10.根据任一前述权利要求所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述加热器安装架的所述可模制材料为聚合材料。

11.根据任一前述权利要求所述的电加热的气溶胶生成装置，其中所述加热器衬底由陶瓷材料成。

12.一种制造根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成装置的方法，所述方法包括以下步骤：

提供具有介于10mm与60mm之间的长度、介于2mm与10mm之间的宽度和介于0.2mm与1mm之间的厚度的加热器衬底，所述加热器衬底由电绝缘材料形成且具有穿过其厚度界定的通孔；

将一种或多种电阻加热元件沉积于所述加热器衬底上以形成加热器；

将加热器安装架耦接至所述加热器以形成加热器组合件，所述加热器安装架由在所述加热器的一部分周围模制的可模制材料形成，使得所述可模制材料延伸穿过所述通孔，和

将所述加热器组合件定位于壳体中。

13.一种制造根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成装置的方法，所述方法包括以下步骤：

提供具有介于10mm与60mm之间的长度、介于2mm与10mm之间的宽度和介于0.2mm与1mm之间的厚度的加热器衬底，所述加热器衬底由电绝缘材料形成；

将一种或多种电阻加热元件沉积于所述加热器衬底上以形成加热器；

穿过所述加热器的厚度形成通孔；

将加热器安装架耦接至所述加热器以形成加热器组合件，所述加热器安装架由在所述加热器的一部分周围模制的可模制材料形成，使得所述可模制材料延伸穿过所述通孔，和

将所述加热器组合件定位于壳体中。

14.一种手持式气溶胶生成装置，所述手持式气溶胶生成装置为圆柱形的，并具有介于70与120mm之间的长度和介于10mm与20mm之间的直径，所述手持式气溶胶生成装置包括：

壳体，所述壳体限定被构造成接收包含气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的空腔；

外部加热器，所述外部加热器定位成围绕在所述空腔的周界周围，所述外部加热器是介电衬底上的柔性加热箔，所述柔性加热箔被成形为与所述空腔的周界一致。

15.一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置具有多边形横截面并且在一个面上形成一个突出按钮，其中：

所述气溶胶生成装置的从一个平面到相对平面截取的第一直径介于12.7mm与13.65mm之间；

所述气溶胶生成装置的从边缘到相对边缘截取的第二直径介于13.4mm与14.2mm之间；以及

所述气溶胶生成装置的从所述按钮的顶部到相对平面截取的第三直径介于14.2mm与15mm之间；

并且所述气溶胶生成装置包括：

壳体，所述壳体限定被构造成接收包含气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的空腔；

柔性碳纤维加热器。

16.一种气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品为圆柱形的且具有介于30mm与100mm之间的总长度和介于5mm与12mm之间的外径，所述气溶胶生成制品包括：

过滤器塞，所述过滤器塞位于所述气溶胶生成制品的下游端并且呈长度介于5mm至10mm之间的乙酸纤维素过滤器塞的形式；

长度为10mm的气溶胶形成基质，所述气溶胶形成基质含有胶囊，所述胶囊包含烟草挥发性香味化合物，并且被构造成在加热所述气溶胶形成基质期间熔化；

在所述气溶胶形成基质与所述过滤器塞之间为5mm至25mm的间隔；

外包装纸。

17.一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括：电操作的气溶胶生成装置；与所述气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品；以及充电单元，所述充电单元用于对所述气溶胶生成装置中的机载电源再充电，其中：

所述机载电源是钛酸锂电池；并且

所述气溶胶生成制品包括以图案方式沉积在管状热稳定载体的内表面和外表面上的凝胶气溶胶形成基质。

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