TW202218561A - 氣溶膠產生製品 - Google Patents

Abstract

描述了一種氣溶膠產生製品（101）。氣溶膠產生製品（101）包括：殼體（103），該殼體沿著第一軸線延伸；材料部分（113），該材料部分設置在該殼體內部，其中，該材料部分包括用於產生氣溶膠的基質（105），以及用於加熱基質（105）的一個或多個可感應加熱的感受器（107）；以及導電環（111），該導電環沿著該第一軸線與材料部分（113）間隔開，並且被配置成當存在沿著該第一軸線基本上對齊的振盪磁場時，產生與該振盪磁場相對地對齊的反向磁場。

Description

氣溶膠產生製品

本發明關於一種用於產生供使用者吸入的氣溶膠之氣溶膠產生製品，並關於一種結合有所述製品之氣溶膠產生系統。

作為傳統可燃煙草產品之替代品，氣溶膠產生裝置受到歡迎。被加熱的煙草產品又被稱為加熱不燃燒產品，係被配置成將煙草基質加熱至足以由基質產生氣溶膠但不會高到使煙草燃燒的溫度的一類氣溶膠產生裝置。雖然本說明書特別談及了被加熱的煙草產品，但是將理解的是，以下討論內容同樣適用於結合了其他種類的可加熱基質的氣溶膠產生系統。

在一些被加熱的煙草產品中，煙草基質係由位於製品內部的一個或多個可感應加熱的感受器加熱的。當製品被置於振盪磁場內時，感受器耦合到磁場並產生熱，進而加熱基質。加熱基質的速率取決於感受器位置處的磁場強度，但有關使用者所暴露於的電磁場強度的安全問題限制了可以由這種裝置產生的磁場強度，因此限制了可以實現的加熱速率。

因此，需要一種快速加熱氣溶膠產生基質同時避免使用者暴露於過強的電磁場之方法。

本發明之第一方面提供了一種氣溶膠產生製品，該氣溶膠產生製品包括：殼體，該殼體沿著第一軸線延伸；材料部分，該材料部分設置在該殼體內部，其中，該材料部分包括用於產生氣溶膠的基質，以及用於加熱該基質的一個或多個可感應加熱的感受器；導電環，該導電環沿著該第一軸線與該材料部分間隔開，並且被配置成當存在沿著該第一軸線基本上對齊的振盪磁場時，產生與該振盪磁場相對地對齊的反向磁場。

由導電環產生的相反磁場具有降低製品周圍區域外部的淨磁場強度之效果。因此，當製品被振盪磁場（例如，由內部放置製品的線圈供應）可感應加熱時，相對於不放置導電環時所經受的強度相比，使用者所暴露於的電磁場強度有所降低。本發明提供的進一步優勢係，本發明消除了在提供振盪磁場的裝置中對電磁遮罩之需要，由此允許簡化裝置的構造。

導電環可以由任何合適的導電材料、例如銅、銀或鋁形成。導電環可以是允許電流圍繞第一軸線循環的任何導電結構，以便建立相反磁場。

在一些較佳的實施方式中，該導電環成形為位於基本上垂直於該第一軸線的平面的環，或成形為其圓柱形軸線與該第一軸線基本上對齊的空心圓柱體。因此，環或圓柱體的孔口將沿著與空氣流動通道相同的方向對準，從而最小化導電環對通道的阻礙。環或圓柱體可以具有固體表面，替代性地可以由導電材料的網格或網形成。

較佳的是，導電環包括金屬、最較佳的是銅或銀。然而，導電環可以結合其他導電材料，比如，石墨或導電聚合物。金屬（特別地，銅和銀）典型地導電性較高，因此當被放置在初始振盪磁場時，能夠有效地產生較強的相反磁場。此外，高導電性材料（比如，金屬）係有利的，因為高導電性材料阻止了導電環中感應出的電流藉由電阻加熱產生過量熱量。

在一些較佳的實施方式中，導電環與殼體係一體的。例如，導電環可以是殼體內部的導電材料層，或者可以被施加到殼體的外部。在其他較佳的實施方式中，導電環由設置在殼體外表面上的接裝紙承載。在後一種情況下，導電環可以與接裝紙成一體（例如作為接裝紙內部的層或施加到接裝紙的外部）。

氣溶膠產生製品較佳的是包括用於過濾由基質產生的氣溶膠之過濾器。例如，過濾器可以設置在空氣流動通道之內部。過濾器還可以被配置成過濾氣溶膠中任何潛在的有害物質，並且可以冷卻穿過過濾器的氣溶膠。在特別較佳的實施方式中，導電環被設置在材料部分與過濾器之間。

在較佳的實施方式中，一個或多個可感應加熱的感受器包括第一材料，並且該導電環包括電阻率低於該第一材料的第二材料。有利的是，導電環的導電性較高，因此確保了相反磁場相對較強，並且最小化了由於感應出的電流而對環的加熱。相反，有利的是可感應加熱的感受器的材料的導電性相對較低，期望的是由於振盪磁場的存在，感受器被迅速加熱。例如，第一材料可以是鋁，第二材料可以是銅。然而，在其他實施方式中，第一材料和第二材料可以是相同的。例如，兩者可以皆為鋁。

本發明之第二方面提供了一種氣溶膠產生系統，該氣溶膠產生系統包括：根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品；以及加熱裝置，該加熱裝置包括感應器，該感應器用於產生沿著該第一軸線基本上對齊的振盪磁場，以用於加熱該一個或多個可感應加熱的感受器。加熱裝置可以是藉由吸入促進所產生的蒸氣的消耗的掌上型裝置，並且可以包括以下特徵，比如給感應器供電的電源，以及與腔室流體連通由此使用者可以從製品抽吸氣溶膠的吸嘴。如以上解釋的，氣溶膠產生製品中存在導電環允許簡化加熱裝置的構造，因為加熱裝置不需要提供電磁遮罩以保護使用者免受高電磁場的影響。

在較佳的實施方式中，該加熱裝置包括腔室，該腔室被適配成接納該氣溶膠產生製品並且將該氣溶膠產生製品保持在該振盪磁場中。

有利的是，感應器包括用電線圈，例如，螺旋線圈。當電流通過線圈時，在這種線圈內部產生的磁場會很強且高度均勻，因為磁場線沿著線圈纏繞的軸線彼此平行。這樣，線圈可以被適配成使得氣溶膠產生製品可以設置在該線圈的內部，較佳的是使得空氣流動通道與線圈同心。

圖1係根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品101之截面視圖。製品101被圓柱形殼體103包圍，該圓柱形殼體限定了空氣流動通道115。空氣流動通道115沿著第一軸線延伸，該第一軸線沿著該圖中標記為A的方向定向。

殼體103內空氣流動通道115一端係材料部分113。材料部分113包括基質105，該基質包括當被加熱時產生藉由吸入供消耗的氣溶膠的材料（比如再造煙草）。材料部分113還包括嵌入基質105中的多個可感應加熱的感受器107。感受器107可以由例如鋁製成。其他合適的材料包括鐵、鎳、不銹鋼或合金（例如，鎳鉻或鎳銅）。在這個示例中，每個感受器107的形式為長形條或長形棒，該長形條或長形棒被佈置成沿著空氣流動通道115在第一軸線A的方向上延伸。

空氣流動通道115的另一端係過濾器109。當由基質105產生的氣溶膠沿著第一軸線A的方向被抽吸穿過空氣流動通道115時，氣溶膠穿過過濾器109，這使得氣溶膠冷卻。過濾器109還可以被配置成從氣溶膠中過濾任何不利的或潛在有害的物質。

呈空心圓柱體111形式的導電環被設置在空氣流動通道115內位於材料部分113與過濾器109之間。圓柱體111係由導電材料（例如，銅）形成的，該導電材料的電阻率較佳的是低於形成感受器107的材料。圓柱體111沿著第一軸線與材料部分113間隔開，使得圓柱體和材料部分113不會沿著第一軸線彼此重疊。圖2最清晰地示出了圓柱體111的結構。

當製品101被放置在具有至少沿著第一軸線的方向A對齊的顯著分量的振盪磁場時，感受器107由於在該振盪磁場中感應到的渦電流而經歷電阻加熱，並且/或者當感受器的永久磁化被變化的磁場持續改變時釋放熱量。這使得基質105加熱，因此產生氣溶膠。同時，變化的磁場在圓柱體111中感應出電流，該電流圍繞第一軸線循環，因此產生與原始磁場相反的磁場。因為材料部分113和圓柱體111沿著第一軸線彼此間隔開，所以原始磁場在感受器107的位置保持相對較強，因此可以實現高的加熱速率。然而，在製品111的外部，相反磁場基本上降低了磁場的淨強度，因此防止使用者暴露於不可接受的高強度電磁場。稍後將參考圖6進一步展示這個原理，該圖示出了與氣溶膠產生系統中的製品101相關的磁場源佈置的特定示例。

圖3係根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品301的第二實施方式之截面視圖。氣溶膠產生製品301包括殼體103、空氣流動通道115、材料部分113和過濾器109，均如以上參考圖1描述的。然而，在這個示例中，導電環係由設置在材料部分113與過濾器109之間的空氣流動通道115內的環311提供。環311位於垂直於第一軸線的平面，使得其孔口與空氣流動通道115對準。如以上描述的圓柱體111，環311較佳的是由電阻率低於感受器107的材料（例如銅）製成。雖然這個示例中示出的環與過濾器109直接相鄰，但是環可以定位在材料部分113與過濾器109之間的空間內的任何地方、或者可以佈置成環繞過濾器109。該環還可以定位在製品的任一端部處。可以設置多於一個環311。

圖4示出了根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品401的第三實施方式。同樣，這個實施方式包括圖1的氣溶膠產生製品101的除了圓柱體111之外的所有部件。相反，導電環係由作為殼體103的整體層的箔片411提供。箔片411係由導電材料形成，例如銅或其他金屬，並且圍繞殼體103的整個圓周延伸。雖然在該示例中，箔片411示出在殼體103的外部，但是箔片可以由殼體所包括的額外材料層（例如，紙）覆蓋。作為箔片411的替代方案，這個示例中的導電環可以由導電材料的網格、框架或網提供。重要的是，無論是作為箔片411或以其他方式提供的導電環，都允許電流圍繞空氣流動通道211的軸線循環。

在殼體103或製品401作為一個整體製造之後，藉由將箔片411塗覆到殼體103上，可以實現與圖4所示的構型類似的構型。

圖5示出了根據本發明之第一方面的氣溶膠產生裝置501的第四實施方式。如之前的示例，氣溶膠產生製品501包括以上述方式佈置的殼體103、材料部分113和過濾器109。在這個示例中，導電環由接裝紙507承載的導電層503提供，該接裝紙在過濾器109位置處被施加至殼體103的外部。導電層503可以是金屬箔片或網，並且可以例如由銅製成。導電層503由表面層505覆蓋，例如具有常規香煙上的接裝紙外觀的紙層。

圖6係根據本發明之第二方面的氣溶膠產生系統的部分之截面視圖。該系統包括感應器601，該感應器具有螺旋線圈的形式。如以上參考圖1描述的氣溶膠產生製品101被設置在感應器的內部，並且被佈置成使得圓柱形殼體103和感應器601關於第一軸線係同心的。當交流電穿過感應器601時，產生沿著第一軸線的方向對齊的振盪磁場。如以上解釋的，此磁場使得材料部分113中的感受器107加熱，因此加熱基質105。振盪磁場還在導電圓柱體111中感應出圍繞第一軸線循環的電流，由此產生了相反磁場。

由感應器601產生的磁場在線圈內部、即感受器107所處的位置處最強。由於圓柱體109沿著第一軸線與材料部分間隔開，相反磁場在感受器107的位置處不太強。因此，儘管存在相反磁場，感受器仍經受顯著的淨磁場。然而，在線圈的外部、在距感應器601和圓柱體109相當距離的位置處，原始磁場和相反磁場的大小彼此更接近。因此，相對於不存在由圓柱體109提供的導電環的情況，在製品101和感應器601之外的位置處的淨磁場大小減小。

圖6示出的感應器601係加熱裝置的一部分，該加熱裝置還可以包括額外特徵，比如給感應器601供電的電源、包含感應器601並且用完的氣溶膠產生製品101可以從中移除的腔室、以及允許使用者通過空氣流動通道115抽吸空氣以便消耗由基質105產生的氣溶膠的吸嘴。雖然這個示例中的氣溶膠產生系統包括圖1的氣溶膠產生製品101，但是此氣溶膠產生製品可以代替本文描述的任何其他示例性氣溶膠產生製品。

101:氣溶膠產生製品 103:圓柱形殼體 115:空氣流動通道 113:材料部分 107:感受器 105:基質 109:過濾器 111:圓柱體 301:氣溶膠產生製品 311:環 401:氣溶膠產生製品 411:箔片 501:氣溶膠產生製品 503:導電層 507:接裝紙 505:表面層 601:感應器 109:圓柱體

現在將參照附圖來描述氣溶膠產生製品和氣溶膠產生系統的示例，在附圖中：

[圖1]係根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品的第一實施方式之截面視圖；

[圖2]示出了適用於結合在圖1的氣溶膠產生製品中的示例性導電環；

[圖3]係根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品的第二實施方式之截面視圖；

[圖4]係根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品的第三實施方式之截面視圖；

[圖5]係根據本發明之第一方面的氣溶膠產生製品的第四實施方式之截面視圖；以及

[圖6]係根據本發明之第二方面的氣溶膠產生系統之截面視圖。

無

101:氣溶膠產生製品

103:圓柱形殼體

115:空氣流動通道

113:材料部分

107:感受器

105:基質

109:過濾器

111:圓柱體

A:第一軸線

Claims (13)

1. 一種氣溶膠產生製品，包括： 殼體，該殼體沿著第一軸線延伸； 材料部分，該材料部分設置在該殼體內部，其中，該材料部分包括用於產生氣溶膠的基質、以及用於加熱該基質的一個或多個可感應加熱的感受器； 導電環，該導電環沿著該第一軸線與該材料部分間隔開，並且被配置成當存在沿著該第一軸線基本上對齊的振盪磁場時，產生與該振盪磁場相對地對齊的反向磁場。
2. 如請求項1所述之氣溶膠產生製品，其中，該導電環被成形為位於基本上垂直於該第一軸線的平面內的環，或被成形為其圓柱形軸線與該第一軸線基本上對齊的空心圓柱體。
3. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生製品，其中，該導電環包括金屬、較佳的是銅。
4. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生製品，其中，該導電環與該殼體係一體的。
5. 如請求項1至3中任一項所述之氣溶膠產生製品，其中，該導電環由設置在該殼體的外表面上的接裝紙承載。
6. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生製品，進一步包括用於過濾由該材料部分產生的氣溶膠的過濾器。
7. 如請求項6所述之氣溶膠產生製品，其中，該導電環設置在該材料部分與該過濾器之間。
8. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生製品，其中，該一個或多個可感應加熱的感受器包括第一材料，並且該導電環包括電阻率低於該第一材料的第二材料。
9. 如請求項8所述之氣溶膠產生製品，其中，該第一材料係金屬、較佳的是鋁。
10. 如請求項8或請求項9所述之氣溶膠產生製品，其中，該第二材料係金屬、較佳的是銅。
11. 一種氣溶膠產生系統，包括： 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生製品；以及 加熱裝置，該加熱裝置包括感應器，該感應器用於產生沿著該第一軸線基本上對齊的振盪磁場，以用於加熱該一個或多個可感應加熱的感受器。
12. 如請求項11所述之氣溶膠產生系統，其中，該加熱裝置包括腔室，該腔室被適配成接納該氣溶膠產生製品並且將該氣溶膠產生製品保持在該振盪磁場中。
13. 如請求項11或請求項12所述之氣溶膠產生系統，其中，該感應器包括用電線圈。

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