加热器组件的制作方法

加热器组件
1.本公开涉及一种加热器组件。特别地，本公开涉及一种用于气溶胶生成系统中的加热器组件。本公开还涉及一种包括加热器组件的筒、一种包括加热器组件的气溶胶生成系统和一种用于在加热器组件内加热液体气溶胶形成基质的方法。
2.在许多已知的气溶胶生成系统中，液体气溶胶形成基质被加热和蒸发以形成蒸汽。蒸汽冷却并且冷凝以形成气溶胶。在诸如电加热的吸烟系统的一些气溶胶生成系统中，此气溶胶然后由使用者吸入。
3.通常，液体气溶胶形成基质包括当加热时蒸发的数种化合物。这些化合物可以具有不同的沸点。例如，液体气溶胶形成基质可以包括尼古丁(在大气压下具有约247摄氏度的沸点)和甘油(在大气压下具有约290摄氏度的沸点)。
4.当包括具有不同沸点的化合物的液体气溶胶形成基质被加热时，具有较低沸点的化合物可以在具有较高沸点的化合物之前蒸发。替代地或另外，具有较低沸点的化合物与具有较高沸点的化合物相比可以更高的速率蒸发。
5.这可能是不期望的，因为不同化合物之间的相互作用和组合可能受到限制。例如，液体气溶胶形成基质可以包括尼古丁化合物和有机酸化合物，这些化合物具有不同的沸点。这两种化合物都可以蒸发。液体气溶胶形成基质中的尼古丁当蒸发时可形成游离碱尼古丁。然而，可能期望生成具有尼古丁盐而不是游离碱尼古丁的气溶胶。为了形成这种尼古丁盐，游离碱尼古丁可以由蒸发的有机酸质子化。然而，如果有机酸直到尼古丁已蒸发之后才蒸发，或者比使合适比例的游离碱尼古丁质子化所需的更慢地蒸发，则可以限制这种质子化。
6.此外，使气溶胶形成基质的一些化合物以比其他化合物更高的速率蒸发可能不期望地引起所生成的气溶胶的性质随时间变化，例如在对气溶胶生成系统抽吸的过程中。这可能是因为，在抽吸将近开始时，当加热元件被激活并且温度升高时，靠近加热元件的液体气溶胶形成基质可以达到第一温度，在所述第一温度下，具有较低沸点的第一化合物蒸发，但具有较高沸点的第二化合物不蒸发。然后，在抽吸的后期，靠近加热元件的液体气溶胶形成基质可达到第二温度，在所述第二温度下，具有较高沸点的第二化合物蒸发。然而，此时，靠近加热元件的液体气溶胶形成基质中的许多第一化合物可能已经蒸发。因此，在抽吸将近开始时，生成的气溶胶可包括较大比例的第一化合物，并且在抽吸的后期，生成的气溶胶可包括较大比例的第二化合物。
7.替代地或另外，所生成的气溶胶的性质可在数次抽吸的过程中改变。在液体气溶胶形成基质的化合物不以适当速率蒸发的情况下，这可能发生。例如，液体气溶胶形成基质可以包括按质量计x％的第一化合物和按质量计y％的第二化合物。如果液体气溶胶形成基质不蒸发以产生包括质量比为x:y的第一化合物与第二化合物的蒸汽，则液体气溶胶形成基质的组成可在生成蒸汽时改变。这可能继而引起由液体气溶胶形成基质生成的气溶胶的性质的变化。
8.本发明的目的是控制液体气溶胶形成基质的各种化合物的蒸发，其中这些化合物具有不同的沸点。
9.根据本公开的一方面，提供一种用于气溶胶生成系统中的加热器组件，所述加热器组件可包括液体气溶胶形成基质。所述液体气溶胶形成基质可以包括至少两种化合物，其中第一化合物具有第一沸点并且第二化合物具有第二沸点。加热器组件可以包括保持材料，所述保持材料包含液体气溶胶形成基质。加热器组件可以包括加热元件，所述加热元件被配置成通过使电流沿着加热元件的长度通过而加热保持材料。加热元件可以由材料带形成，其中材料带的横截面积沿着材料带的长度逐渐减小以提供沿着保持材料的表面的温度梯度。
10.材料带的横截面积可以沿着材料带的长度逐渐减小，从材料带的第一端处的材料带的最大横截面积减小到材料带的第二端处的材料带的最小横截面积。
11.加热器组件可以沿着保持材料的表面提供以较大速率增加温度的区域以及以较小速率增加温度的区域。
12.有利地，加热器组件可以改进对液体气溶胶形成基质的不同化合物的蒸发的控制。加热器组件可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以期望速率同时蒸发。加热器组件可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以更优选的比例蒸发。加热器组件可以提供具有更期望的组成的气溶胶的生成。加热器组件可以提供具有期望性质的气溶胶的更一致的生成。
13.所述材料带可以具有沿着材料带的长度逐渐减小的横截面积。材料带的宽度可以沿着材料带的长度逐渐减小。替代地或另外，材料带的厚度可以沿着材料带的长度逐渐减小。
14.所述材料带可以在其本身上折叠以提供至少一个重叠部分，所述至少一个重叠部分与所述材料带的相邻非重叠部分相比具有更大的厚度和更低的电阻。
15.所述至少一个重叠部分可提供与材料带的相邻非重叠部分相比具有较低温度的加热元件的部分。材料带可以沿着材料带的长度在其本身上折叠任何次数。例如，材料带可以在其本身上折叠以沿着材料带的长度提供一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或10个重叠部分。
16.有利地，在其本身上折叠的材料带和由此产生的至少一个重叠部分可以沿着保持材料的表面产生更多较高温度的区域和更多较低温度的区域。替代地或另外，这可以沿着保持材料的表面提供更多以较大速率增加温度的区域以及更多以较小速率增加温度的区域。这可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以优选速率同时蒸发。有利地，由在其本身上折叠的材料带形成的加热元件的生产可能需要简单的制造过程。
17.加热元件可包括多于一种材料。加热元件可包括第一加热元件材料和第二加热元件材料。第二加热元件材料可不同于第一加热元件材料。第一加热元件材料可以沿着材料带的长度处于第一位置。第二加热元件材料可以沿着材料带的长度处于第二位置。第一加热元件材料可以具有第一电阻率，并且第二加热元件材料可以具有不同于第一电阻率的第二电阻率。
18.有利地，包括多于一种材料的加热元件可提供沿着保持材料的表面的增加的温度梯度。增加的温度梯度可以沿着保持材料的表面提供更多以较大速率增加温度的区域以及更多以较小速率增加温度的区域。增加的温度梯度可进一步影响液体气溶胶形成基质内的不同化合物的蒸发速率。如上所述，这可引起具有更期望的组成的气溶胶的生成。替代地或
另外，包括多于一种材料的加热元件提供具有期望性质的气溶胶的更一致的生成。
19.加热元件或其若干部分可包括具有合适的电性质和机械性质的任何材料(例如合适的电阻材料)或由其形成。合适的材料包括但不限于：半导体(如掺杂陶瓷)、“导电”陶瓷(如二硅化钼)、碳、石墨、金属、金属合金和由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。此类复合材料可包括掺杂或无掺杂的陶瓷。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包括钛、锆、钽和铂族金属。合适的金属合金的实例包括不锈钢；康铜；含镍合金、含钴合金、含铬合金、含铝合金、含钛合金、含锆合金、含铪合金、含铌合金、含钼合金、含钽合金、含钨合金、含锡合金、含镓合金、含锰合金和含铁合金；以及基于镍、铁、钴的超合金；不锈钢；基于铁铝的合金以及基于铁锰铝的合金。是titanium metals corporation，1999broadway suite 4300，denver colorado的注册商标。在复合材料中，电阻材料可以可选地嵌入绝缘材料中，由绝缘材料封装或由绝缘材料涂布或者反之亦然，取决于能量转移的动力学和所需外部理化性质。加热元件或其若干部分可包括在两层惰性材料之间被绝缘的金属蚀刻箔。在这种情况下，惰性材料可包括全聚酰亚胺或云母箔。是e.i.du pont de nemours and company，1007market street，wilmington，delaware 19898，united states of america的注册商标。
20.加热器组件可包括多个加热元件。优选地，其中至少一个加热元件提供沿着保持材料的表面的温度梯度。优选地，保持材料的截面被封闭或部分地封闭在两个加热元件之间限定的体积中。关于第一加热元件描述的特征可以应用于多个加热元件中的任一个加热元件。
21.在两个加热元件之间限定的封闭或部分封闭的体积可以提供沿着保持材料的表面的温度梯度。
22.所述多个加热元件的定位可用于增加沿着保持材料的表面的温度梯度。有利地，可以为包括多个加热元件的各种加热器组件制造相同的材料带，其中通过加热元件的重新布置可以实现不同的温度或温度梯度。例如，包括两个相同材料带的第一加热器组件可以比包括另一两个相同材料带的第二加热器组件具有更大的温度梯度。第一加热器组件可以具有材料带，所述材料带被定位成使得具有基本上最小横截面积的材料带的部分被布置成比具有基本上最大横截面积的材料带的部分更靠近在一起。如果第二加热器组件包括相距均匀距离的相同材料带，则这可产生沿着保持材料的表面的与第二加热器组件中相比更大的温度梯度。因此，第一加热器组件可以以更多不同比例同时蒸发具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物。
23.加热元件可以与保持材料接触。加热元件可以在保持材料的表面上。加热元件可以嵌入或部分嵌入在保持材料中。
24.如上所述，所述加热元件或多个加热元件的定位可用于增加沿着保持材料的表面的温度梯度。这可以使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以期望速率同时蒸发。
25.加热元件可以被配置成电阻加热。材料带可以是穿孔的或者可以为网状物。
26.有利地，包括网状物或穿孔材料带的加热元件可以提供大的表面面积。这个大的表面面积可以提供液体气溶胶形成基质的高效蒸发。
27.加热器组件可包括用于存储气溶胶形成基质的储集器。加热器组件可包括液体气溶胶形成基质的储集器。除非另外明确说明，术语“储集器”可用于指用于存储液体气溶胶形成基质的储集器或液体气溶胶形成基质的储集器。储集器可被配置成存储或可存储至少0.2、0.5或1ml的液体气溶胶形成基质。储集器可被配置成存储或可存储小于2、1.8或1.5ml的液体气溶胶形成基质。
28.保持材料可为多孔材料。保持材料可为陶瓷材料。优选地，保持材料为毛细管保持材料。液体气溶胶形成基质存储部件可存储或被配置成存储液体气溶胶形成基质。
29.保持材料可与储集器流体连通。在此情况下，在使用中，离液体气溶胶形成基质的储集器更远的加热元件的部段或加热元件的这些部段周围的保持材料中的区域可达到比更靠近液体气溶胶形成基质的储集器的部段或区域更高的温度。这是因为对于更靠近液体气溶胶形成基质的储集器的加热元件的部段，更多的热量可以从加热元件被传递到液体气溶胶形成基质的储集器，或者热量可以以更高的速率从加热元件被传递到液体气溶胶形成基质的储集器。
30.保持材料可包括液体气溶胶形成基质，或可以是用液体气溶胶形成基质浸泡的材料，或可以是被配置成用液体气溶胶形成基质浸泡的材料。保持材料可以具有纤维结构或海绵状结构。保持材料可包括毛细管材料。保持材料可包括毛细管束。例如，保持材料可以包括纤维、线和细孔管中的一种或多种。
31.保持材料可包括海绵状或泡沫状材料。保持材料的结构可形成多个小孔或小管，液体可以通过毛细管作用被传输通过所述小孔或小管。
32.保持材料可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适的材料包括但不限于：海绵或泡沫材料，呈纤维或烧结粉末的形式的陶瓷基或石墨基材料，泡沫金属或塑料材料，例如由纺制或挤出纤维制造的纤维材料，如醋酸纤维素、聚酯或粘合聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。保持材料可以具有任何合适的毛细作用和孔隙度以便与具有不同物理性质的不同的液体气溶胶形成基质一起使用。
33.气溶胶形成基质优选地被吸收在保持材料中。保持材料可被配置成存储或可存储至少0.02、0.05、0.1、0.2或0.5ml的液体气溶胶形成基质。
34.加热元件或多个加热元件可被配置成被加热，并且可以在使用中被加热到至少50、100、150、200、250、300、350或400摄氏度。在使用中，加热元件的第五部分可以被加热到至少50、100、150、200、250、300、350或400摄氏度。
35.沿着材料带的长度的加热元件的最小横截面积可以是沿着材料带的长度的加热元件的最大横截面积的至少50％。
36.有利地，这可提供沿着材料带的长度的可预测的温度差。因此，其可以提供沿着保持材料的表面的可预测的温度梯度。
37.第一化合物的沸点可以在240摄氏度与250摄氏度之间。第一化合物的沸点可以为247摄氏度。第二化合物的沸点可以在285摄氏度与295摄氏度之间。第二化合物的沸点可以为290摄氏度。第一化合物可以是尼古丁，并且第二化合物可以是甘油。沿着保持材料的表面的温度梯度可以在247摄氏度与290摄氏度之间。这可以以优选比例产生尼古丁和甘油的蒸发化合物。
38.根据本公开的另一方面，提供一种用于气溶胶生成系统中的筒，所述筒可包括本
公开的加热器组件。
39.所述筒优选地包括空气入口和空气出口，其中气流路径可以被限定在空气入口与空气出口之间。加热元件可以设置在空气入口的下游。加热元件可以设置在空气出口的上游。从空气入口被吸到空气出口的空气可以流过、经过或通过加热元件。
40.有利地，提供跨越、经过或通过加热器组件或加热元件的气流可以允许由加热器组件形成的蒸汽夹带在气流中。
41.空气入口可以被定位成最靠近加热元件的具有基本上最低电阻的部分。空气出口可以被定位成最靠近加热元件的具有基本上最高电阻的部分。
42.在使用中，进入空气入口的空气可以处于大气温度。有利地，将空气入口定位成最靠近加热元件的具有基本上最低电阻的部分并且将空气出口定位成最靠近加热元件的具有基本上最高电阻的部分可以增加沿着保持材料的表面的温度梯度。有利地，如前所述，这可以产生具有期望组成的一致的气溶胶。替代地或另外，空气入口和空气出口的这种定位可以提供气溶胶生成系统内的空气的可预测的温度变化，并且因此加热器组件可以维持期望的不均匀温度。
43.气流路径中的空气优选地穿过保持材料的表面。优选地，加热器组件提供沿着保持材料的表面的温度梯度。
44.在使用中，这可增加空气出口处的气流的温度。一些使用者可能更喜欢这样。这可以更准确地模拟抽常规香烟或雪茄的体验。
45.所述筒可以被配置成与气溶胶生成装置接合并且从气溶胶生成装置脱离。气溶胶生成装置可以包括电源。电源可被配置成将电力供应到加热元件。电源可被配置成仅当筒与气溶胶生成装置接合时将电力供应到加热元件。
46.筒可以包括烟嘴。烟嘴可以包括空气出口。在使用中，当筒与气溶胶生成装置接合时，使用者可以在筒的烟嘴上抽吸。这可能使得空气通过空气入口流入，然后跨越、越过、经过或通过加热器组件或加热元件，然后通过空气出口。
47.筒可以包括电连接到加热元件的第一电触点和第二电触点。电触点可以包括锡、银、金、铜、铝、钢(例如不锈钢)、磷青铜、与锑合金化的锡、与锆合金化的锡、与铋合金化的锡、或与提高耐有机酸性的其他组分合金化的锡中的一种或多种。
48.电触点可以被配置成当筒与气溶胶生成装置接合时与气溶胶生成装置上的对应电触点形成电连接。
49.加热元件可以位于筒的空气入口与筒的空气出口之间的气流路径中。
50.根据本公开的另一方面，提供了一种气溶胶生成系统。所述气溶胶生成系统可包括本公开的加热器组件。
51.所述气溶胶生成系统优选地包括空气入口和空气出口，其中气流路径可以被限定在空气入口与空气出口之间。从空气入口被吸到空气出口的空气优选地流过、经过或通过加热元件。空气入口可以被定位成最靠近加热元件的具有基本上最低电阻的部分。空气出口可以被定位成最靠近加热元件的具有基本上最高电阻的部分。气流路径中的空气优选地穿过保持材料的表面，并且气流路径与气溶胶形成基质流体接触。优选地，加热器组件提供跨越保持材料的表面的温度梯度。
52.有利地，气溶胶生成系统可以改进对液体气溶胶形成基质的不同化合物的蒸发的
控制。所述气溶胶生成系统可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以期望速率同时蒸发。所述气溶胶生成系统可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以更优选的比例蒸发。所述气溶胶生成系统可提供具有更期望的组成的气溶胶的生成。所述气溶胶生成系统可提供具有期望性质的气溶胶的更一致的生成。
53.气溶胶生成系统可以包括在空气出口处的烟嘴。气溶胶生成系统可为电子烟系统。
54.气溶胶生成系统可以包括根据本公开的筒。
55.所述系统可包括气溶胶生成装置。所述系统可包括筒，所述筒包括加热器组件。
56.所述筒可以被配置成与气溶胶生成装置接合。所述筒可以被配置成从气溶胶生成装置脱离。
57.气溶胶生成系统(例如，气溶胶生成系统的气溶胶生成装置)可以包括供电装置，例如电池。所述供电装置可以被配置成将电力供应到加热元件。这可以用于加热加热元件。所述供电装置可被配置成仅当筒与气溶胶生成装置接合时将电力供应到加热元件。
58.气溶胶生成装置可以包括控制器。控制器可以被配置成控制来自供电装置的电力供应。因此，控制器可以控制加热元件的加热。
59.所述供电装置可以被配置成将电力供应到加热元件以电阻加热加热元件。所述供电装置可以被配置成将电力供应到加热元件以感应加热加热元件。
60.气溶胶生成装置可以被配置成经由卡扣配合连接、对应的螺纹或任何其他合适装置与筒接合并且从筒脱离。气溶胶生成装置可以被配置成接收筒的至少一部分。例如，气溶胶生成装置可以包括被配置成接收筒的至少一部分的室。
61.气溶胶生成装置可以包括空气入口。气溶胶生成装置可以包括空气出口。当气溶胶生成装置与筒接合时，气溶胶生成装置的空气出口可以与筒的空气入口流体连通。
62.供电装置可以电连接到所述装置的第一电触点和第二电触点。这些第一电触点和第二电触点可以被配置成当筒与所述装置接合时与筒上的对应的第一电触点和第二电触点形成电连接。筒上的这些对应的第一电触点和第二电触点可以电连接到加热元件。因此，供电装置可以被配置成通过使电流穿过加热元件而将电力供应到加热元件。
63.根据本公开的另一方面，提供一种用于加热用于气溶胶生成系统中的加热器组件内的液体气溶胶形成基质的方法。加热器组件可以包括液体气溶胶形成基质，所述液体气溶胶形成基质包括至少两种化合物，其中第一化合物可以具有第一沸点并且第二化合物可以具有第二沸点。加热器组件可以具有保持材料，所述保持材料包含气溶胶形成基质。加热元件可以被配置成加热保持材料。加热元件可以由材料带形成，其中材料带的横截面积可以沿着材料带的长度逐渐减小。所述方法可以包括使电流沿着材料带的长度通过，使得加热元件可以提供沿着保持材料的表面的温度梯度。
64.有利地，这种方法可以改进对液体气溶胶形成基质的不同化合物的蒸发的控制。用于加热液体气溶胶形成基质的方法可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以期望速率同时蒸发。用于加热液体气溶胶形成基质的方法可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以更优选的比例蒸发。加热器组件可以提供具有更期望的组成的气溶胶的生成。加热器组件可以提供具有期望性质的气溶胶的更一致的生成。
65.所述材料带可以在其本身上折叠以提供至少一个重叠部分，所述至少一个重叠部分与所述材料带的相邻非重叠部分相比具有更大的厚度和更低的电阻。所述材料带可以具有沿着材料带的长度逐渐减小的横截面积。材料带的宽度可以逐渐减小。替代地或另外，材料带的厚度可以逐渐减小。
66.如上所述，所述至少一个重叠部分可提供与材料带的相邻非重叠部分相比具有较低温度的材料带的部分。有利地，在其本身上折叠的材料带和由此产生的至少一个重叠部分可以沿着保持材料的表面产生更多较高温度的区域和更多较低温度的区域。替代地或另外，这可以沿着保持材料的表面提供更多以较大速率增加温度的区域以及更多以较小速率增加温度的区域。这可使得具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质化合物以优选速率同时蒸发。有利地，由在其本身上折叠的材料带形成的加热元件的生产可能允许简单的制造过程。
67.根据本公开的另一方面，提供了一种用于气溶胶生成系统中的加热器组件。加热器组件可包括：液体气溶胶形成基质，所述液体气溶胶形成基质包括至少两种化合物，其中第一化合物具有第一沸点并且第二化合物具有第二沸点；包含气溶胶形成基质的保持材料；以及被配置成加热所述保持材料的加热元件，其中所述加热元件由材料带形成，其中所述材料带在其本身上折叠以提供至少一个重叠部分，所述至少一个重叠部分与材料带的相邻非重叠部分相比具有更大的厚度和更低的电阻以提供沿着保持材料的表面的温度梯度。
68.如本文所用，术语“气溶胶”是指固体颗粒或液滴或固体颗粒和液滴的组合在气体中的分散体。气溶胶可以是可见的或不可见的。气溶胶可以包括在室温下通常为液体或固体的物质的蒸汽，以及固体颗粒或液滴或者固体颗粒和液滴的组合。
69.如本文所用，术语“气溶胶形成基质”是指能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。挥发性化合物可通过加热或燃烧气溶胶形成基质而释放。
70.气溶胶形成基质可以包括多种化合物。所述化合物可以具有不同的沸点。例如，气溶胶形成基质可以包括：第一化合物，其在大气压下具有第一沸点；和第二化合物，其在大气压下具有第二沸点，第一沸点大于第二沸点。
71.气溶胶形成基质可包括气溶胶形成剂。如本文所用，术语“气溶胶形成剂”是指任何合适的化合物或化合物的混合物，其在使用中促进气溶胶的形成，例如在系统的操作温度下基本上耐热降解的稳定的气溶胶。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，诸如三甘醇，1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，诸如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪族酯，诸如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
72.气溶胶形成基质可以包括尼古丁。气溶胶形成基质可包括水。气溶胶形成基质可以包括也称为丙三醇的甘油，其具有比尼古丁更高的沸点。气溶胶形成基质可包括植物基材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物基材料。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烟草材料。含烟草材料可以包含挥发性烟草香味化合物。这些化合物可以在加热时从气溶胶形成基质中释放出来。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。气溶胶形成基质可以包括其他添加剂和成分，诸如香料。
73.如本文中所使用，术语“液体气溶胶形成基质”用于指浓缩形式的气溶胶形成基质。因此，“液体气溶胶形成基质”可以是或者可以包括液体、凝胶或浆料中的一种或多种。
如果液体气溶胶形成基质是或者包括凝胶或浆料，则凝胶或浆料可在加热时液化。例如，凝胶或浆料可在加热到低于50、75、100、150或200摄氏度的温度时液化。
74.如本文所用，术语“加热元件”是指加热器的元件，所述元件被配置成被加热。例如，术语“加热元件”可以指被配置成加热到至少50、100、150、200、250或300摄氏度的元件。加热元件或其若干部分可以被配置成电阻加热。
75.如本文所使用，“嵌入的”可以用于意指包围、包封、封闭、围绕或环绕。
76.如本文所用，术语“长度”是指在气溶胶生成系统或气溶胶生成系统的部件(例如用于形成加热元件的材料带)的纵向方向上的主要尺寸。
77.液体的沸点是液体的蒸汽压力等于液体周围的外部压力的温度。如本文所用，术语“沸点”是指正常沸点或常压沸点，其是液体的蒸汽压力等于海平面处的压力(1个大气压)的温度。
78.如本文所用，术语“横向”是指沿着其长度在特定位置处垂直于纵向轴线的方向。除非另有说明，否则对气溶胶生成系统或气溶胶生成系统的部件，例如加热器组件或加热元件的部件的“横截面”的任何提及均指横向横截面。
79.本发明在权利要求书中被限定。然而，下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文所述的另一实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。
80.实例ex1：一种用于气溶胶生成系统中的加热器组件，所述加热器组件包括：液体气溶胶形成基质，所述液体气溶胶形成基质包括至少两种化合物，其中第一化合物具有第一沸点并且第二化合物具有第二沸点；包含所述液体气溶胶形成基质的保持材料；以及加热元件，所述加热元件被配置成通过使电流沿着所述加热元件的长度通过而加热所述保持材料，其中所述加热元件由材料带形成，其中所述材料带的横截面积沿着所述材料带的长度逐渐减小以提供沿着所述保持材料的表面的温度梯度。
81.实例ex2：根据实例ex1所述的加热器组件，其中所述材料带在其本身上折叠以提供至少一个重叠部分，所述至少一个重叠部分与所述材料带的相邻非重叠部分相比具有更大的厚度和更低的电阻。
82.实例ex3：根据实例ex1或ex2所述的加热器组件，其中所述加热元件包括第一加热元件材料和第二加热元件材料，其中所述第一加热元件材料沿着所述材料带的长度处于第一位置，并且所述第二加热元件材料沿着所述材料带的长度处于第二位置。
83.实例ex4：根据实例ex3所述的加热器组件，其中所述第一加热元件材料具有第一电阻率，并且所述第二加热元件材料具有不同于所述第一电阻率的第二电阻率。
84.实例ex5：根据实例ex1至ex4中任一项所述的加热器组件，包括多个加热元件。
85.实例ex6：根据实例ex5所述的加热器组件，其中至少一个加热元件提供沿着保持材料的表面的温度梯度。
86.实例ex7：根据实例ex5或ex6中任一项所述的加热器组件，其中保持材料的截面被封闭或部分地封闭在两个加热元件之间限定的体积中。
87.实例ex8：根据实例ex1至ex7中任一项所述的加热器组件，其中所述加热元件与所述保持材料接触。
88.实例ex9：根据实例ex1至ex8中任一项所述的加热器组件，其中所述加热元件被配
置成电阻加热。
89.实例ex10：根据实例ex1至ex9中任一项所述的加热器组件，其中所述材料带是穿孔的。
90.实例ex11：根据实例ex1至ex9中任一项所述的加热器组件，其中所述材料带为网状物。
91.实例ex12：根据实例ex1至ex11中任一项所述的加热器组件，其中所述保持材料为多孔材料。
92.实例ex13：根据实例ex1至ex12中任一项所述的加热器组件，其中所述保持材料为陶瓷材料。
93.实例ex14：根据实例ex1至ex13中任一项所述的加热器组件，其中所述保持材料为毛细管保持材料。
94.实例ex15：根据实例ex1至ex14中任一项所述的加热器组件，其中所述气溶胶形成基质被吸收在所述保持材料中。
95.实例ex16：根据实例ex1至ex15中任一项所述的加热器组件，其中沿着所述材料带的长度的最小横截面积比沿着所述材料带的所述长度的最大横截面积小至少10％。
96.实例ex17：根据实例ex1至ex16中任一项所述的加热器组件，其中所述第一化合物的沸点在240摄氏度至250摄氏度之间。
97.实例ex18：根据实例ex1至ex17中任一项所述的加热器组件，其中所述第二化合物的沸点在285摄氏度至295摄氏度之间。
98.实例ex19：一种用于气溶胶生成系统中的筒，所述筒包括根据实例ex1至ex18中任一项所述的加热器组件。
99.实例ex20：根据实例ex19所述的筒，包括空气入口和空气出口，其中气流路径被限定在所述空气入口与所述空气出口之间。
100.实例ex21：根据实例ex20所述的筒，其中从所述空气入口被吸到所述空气出口的空气流过、经过或通过所述加热元件。
101.实例ex22：根据实例ex21所述的筒，其中所述空气入口被定位成最靠近加热元件的具有基本上最低电阻的部分。
102.实例ex23：根据实例ex20至ex22所述的筒，其中空气出口被定位成最靠近加热元件的具有基本上最高电阻的部分。
103.实例ex24：根据实例ex20至ex23中任一项所述的筒，其中所述气流路径中的空气穿过所述保持材料的表面。
104.实例ex25：根据实例ex20至ex24中任一项所述的筒，其中所述加热器组件提供跨越所述保持材料的所述表面的温度梯度。
105.实例ex26：一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括根据任何前述实例所述的加热器组件。
106.实例ex27：根据实例ex26所述的气溶胶生成系统，包括空气入口和空气出口，其中气流路径被限定在所述空气入口与所述空气出口之间。
107.实例ex28：根据实例ex27所述的气溶胶生成系统，其中从空气入口被吸到空气出口的空气流过、经过或通过加热元件。
108.实例ex29：根据实例ex27或ex28中任一项所述的气溶胶生成系统，其中空气入口被定位成最靠近加热元件的具有基本上最低电阻的部分。
109.实例ex30：根据实例ex27或ex28中任一项所述的气溶胶生成系统，其中气流路径出口被定位成最靠近加热元件的具有基本上最高电阻的部分。
110.实例ex31：根据实例ex26至ex30中任一项所述的气溶胶生成系统，其中所述气流路径中的空气穿过所述保持材料的表面，并且所述气流路径与所述气溶胶形成基质流体接触。
111.实例ex32：根据实例ex26至ex31中任一项所述的气溶胶生成系统，其中所述加热器组件提供跨越所述保持材料的所述表面的温度梯度。
112.实例ex33：根据实例ex27至ex32中任一项所述的气溶胶生成系统，包括在所述空气出口处的烟嘴。
113.实例ex34：根据实例ex26至ex33中任一项所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统为电子烟系统。
114.实例ex35：一种用于加热用于气溶胶生成系统中的加热器组件内的气溶胶形成基质的方法，所述加热器组件包括：液体气溶胶形成基质，所述液体气溶胶形成基质包括至少两种化合物，其中第一化合物具有第一沸点并且第二化合物具有第二沸点；包含所述液体气溶胶形成基质的保持材料；以及被配置成加热所述保持材料的加热元件，其中所述加热元件由材料带形成，其中所述材料带的横截面积沿着所述材料带的长度逐渐减小；所述方法包括使电流沿着所述材料带的长度通过，使得所述加热元件提供沿着所述保持材料的表面的温度梯度。
115.实例ex36：根据实例ex35所述的方法，其中所述材料带在其本身上折叠以提供至少一个重叠部分，所述至少一个重叠部分与所述材料带的相邻非重叠部分相比具有更大的厚度和更低的电阻。
116.实例ex37：一种用于气溶胶生成系统中的加热器组件，所述加热器组件包括：液体气溶胶形成基质，所述液体气溶胶形成基质包括至少两种化合物，其中第一化合物具有第一沸点并且第二化合物具有第二沸点；包含所述气溶胶形成基质的保持材料；以及被配置成加热所述保持材料的加热元件，其中所述加热元件由材料带形成，其中所述材料带在其本身上折叠以提供至少一个重叠部分，所述至少一个重叠部分与所述材料带的相邻非重叠部分相比具有更大的厚度和更低的电阻，以提供沿着所述保持材料的表面的温度梯度。
117.现在将参考附图进一步描述若干实例，在附图中：
118.图1示出了包括筒的第一气溶胶生成系统的纵向横截面视图，所述筒包括第一加热器组件；
119.图2示出了第一加热器组件的横截面视图；
120.图3示出了第二加热器组件的横截面视图；
121.图4示出了第三加热器组件的横截面视图；
122.图1示出了气溶胶生成系统100的纵向横截面视图。气溶胶生成系统100包括气溶胶生成装置150和筒200。在此实例中，气溶胶生成系统100是电操作的吸烟系统，通常称为电子烟系统。
123.气溶胶生成装置150是便携式的并且具有相当于常规雪茄或香烟的尺寸。装置150
包括电池152(例如磷酸铁锂电池)和电连接到电池152的控制器154。装置150还包括电连接到电池152的两个电触点156、158。此电连接是有线连接并且在图1中未示出。
124.筒200包括第一电触点214和第二电触点216、空气入口202、空气出口204和加热器组件300。气流路径被限定在空气入口202与空气出口204之间。加热器组件300定位在空气入口202的下游和空气出口204的上游。加热器组件300包括液体气溶胶形成基质、保持材料302和液体气溶胶形成基质的储集器303。保持材料302与液体气溶胶形成基质的储集器303流体连通。加热器组件300还包括加热元件304。第一电触点214和第二电触点216电连接到加热元件304。
125.在此系统100中，液体气溶胶形成基质包括约74％重量的甘油、24％重量的丙二醇和2％重量的尼古丁，不过可使用任何合适的基质。在大气压下，尼古丁具有约247摄氏度的沸点，甘油具有约290摄氏度的沸点，并且丙二醇具有约188摄氏度的沸点。因此，当最初加热此液体气溶胶形成基质以形成气溶胶时，一些系统可能不期望地蒸发不成比例的大量的丙二醇(其具有形成基质的化合物的最低沸点)。这可能使得不太期望的气溶胶被递送到使用者，例如包括比期望的更小比例的尼古丁的气溶胶。这也可能在较长的时间段内不期望地改变基质中化合物的相对比例。本发明可以消除或至少减少这些不期望的效果。
126.加热元件304被配置成通过使电流沿着加热元件304的长度通过而加热保持材料302。加热元件304由材料带形成。所述材料带具有沿着材料带的长度逐渐减小的横截面积。材料带的递减的横截面积提供沿着保持材料302的表面的温度梯度。
127.在此实例中，材料是网状不锈钢。材料带可以是穿孔的。
128.在此实例中，保持材料302是多孔陶瓷毛细管保持材料，其包括许多孔。在图1中，气溶胶形成基质被吸收在保持材料302中。气溶胶形成基质存储在多孔陶瓷材料的孔中。
129.在此实例中，液体气溶胶形成基质的储集器303包括具有纤维结构的毛细管材料。在其他实施例中，可以使用液体气溶胶形成基质的储集器或储罐。毛细管材料由聚酯形成。
130.液体气溶胶形成基质的储集器303可以用胶粘附到保持材料302，或者可以通过摩擦保持在适当位置，或者可以通过另一合适手段保持在适当位置。
131.在图1中，气溶胶生成装置150与筒200接合。在此实例中，经由与气溶胶生成装置150的对应螺纹162配合的筒200的螺纹206，筒200与气溶胶生成装置150接合。
132.在使用中，使用者在筒200的空气出口204上抽吸。同时，使用者按压气溶胶生成装置150上的按钮(未示出)。按压此按钮将信号发送到控制器154，这使得经由装置的电触点156、158和筒的电触点214、216将电力从电池152供应到加热元件304。这使电流流动通过加热元件304，由此电阻加热加热元件304。在其他实例中，气流传感器或压力传感器位于筒200中并且电连接到控制器154。气流传感器或压力传感器检测到使用者正在筒200的空气出口204上抽吸并且将信号发送到控制器154以将电力提供到加热元件304。在这些实例中，因此使用者不需要按压按钮来加热加热元件304。
133.在电阻加热加热元件304时，沿着保持材料302的表面产生较高温度的区域和较低温度的区域。较低温度的区域可以产生在形成加热元件304的材料带具有较大横截面积的区域中。较高温度的区域和较低温度的区域的产生使保持材料302中的具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质的化合物同时蒸发。在此实例中，尽管图1中未示出，但空气入口被定位成最靠近加热元件的具有基本上最低电阻的部分。空气出口被定位成最靠近加
热元件的具有基本上最高电阻的部分。
134.在使用者在筒200的空气出口204上抽吸时，空气被吸入空气入口202中。此空气接着跨越加热器组件300、跨越保持材料302的表面并且朝向空气出口204行进。此空气流夹带通过由加热元件304加热保持材料302中的液体气溶胶形成基质形成的蒸汽。此夹带的蒸汽然后冷却并且冷凝以形成气溶胶。此气溶胶然后经由空气出口204被递送给使用者。在保持材料302中的液体气溶胶形成基质被加热、蒸发并且夹带在气流中时，来自储集器303的液体气溶胶形成基质行进到保持材料302中。来自储集器303的此气溶胶形成基质实际上替换蒸发的气溶胶形成基质。来自储集器303的液体气溶胶形成基质可以至少部分地通过毛细管作用被吸入到保持材料302中。这是因为保持材料302是具有纤维结构或海绵状结构的毛细管材料。
135.图2示出了加热器组件300的横截面视图。加热元件304由材料带形成。材料带的横截面积沿着材料带的长度逐渐减小以提供沿着该材料的表面的温度梯度。加热元件304电连接到图2中未示出的电触点，所述电触点被配置成供应电力以电阻加热加热元件304。在图2中，加热元件304的材料带的宽度逐渐减小。加热元件304的最小宽度约是加热元件的最大宽度的50％。因此，加热元件的电阻随着材料带的宽度减小而增加，以提供沿着保持材料302的表面的温度梯度。
136.图3示出了第二加热器组件600的横截面视图。加热元件604、605由材料带形成。加热元件604、605被配置成加热保持材料602。在使用中，电流沿着加热元件604、605的长度通过。加热元件604和605各由材料带形成。所述材料带具有沿着材料带的长度逐渐减小的横截面积。材料带的递减的横截面积提供沿着保持材料602的表面的温度梯度。加热元件604、605部分地嵌入在保持材料602内。因此，保持材料602的截面部分地被封闭在两个加热元件604、605之间限定的体积中。加热元件604、605电连接到图3中未示出的电触点，所述电触点被配置成供应电力以电阻加热加热元件604、605。在电阻加热加热元件604、605时，在保持材料602中产生较高温度的区域和较低温度的区域。较低温度的区域可以产生在形成加热元件604、605的材料带具有较大横截面积的区域中。另外，因为保持材料602的截面被封闭在两个加热元件604、605之间限定的体积中，所以加热元件被定位成根据需要进一步增加温度梯度。例如，在图3中，加热元件604、605被定位成使得具有最小横截面积的材料带区域被定位成比具有较大横截面积的材料带的端部更靠近在一起。这提供了跨越保持材料602的表面的增加的温度梯度。
137.较高温度的区域和较低温度的区域的产生使液体气溶胶形成基质存储部件602中的具有较高沸点和较低沸点的液体气溶胶形成基质的化合物同时蒸发。
138.图4示出了第四加热器组件900的横截面视图。加热元件904由材料带形成。材料带在其本身上折叠以提供材料带的至少一个重叠部分。这提供了与加热元件905、925的相邻部分相比具有更大厚度的加热元件的部分915。具有更大厚度的加热元件的部分915与材料带905、925的相邻非重叠部分相比也具有更低的电阻。加热元件904电连接到图4中未示出的电触点，所述电触点被配置成供应电力以电阻加热加热元件904。在使用中，具有更低电阻的加热元件的部分915处于较低温度，并且因此与保持材料905、925的相邻非重叠部分相比，向保持材料提供较少热量。因此，加热元件904提供沿着保持材料的表面的温度梯度。沿着保持材料的低温部分对应于具有更大厚度的加热元件的部分915。
139.另外，图4的材料带具有沿着材料带的长度逐渐减小的横截面积。材料带的宽度逐渐减小，从而提供沿着材料带的长度的温度梯度。图4中存在材料带的重叠的9个部分，但是可选择任何数量的重叠部分。因此，加热元件不具有逐渐减小的横截面积。
140.出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另外指示，否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。因此，在此上下文中，数字a理解为a
±
10％a。在此上下文中，数字a可被视为包括对于数字a修改的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在如所附权利要求中所使用的一些情况下，数字a可偏离上文所列举的百分比，只要a偏离的量不会显著影响所要求保护的发明的基本和新颖特征即可。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。