加热器组件的制作方法

1.本发明涉及一种制造加热器组件的方法，更具体是一种制造用于气溶胶产生装置的加热器组件的方法。


背景技术：

2.薄膜加热器被用于广泛的应用中，这些应用通常需要可以与待加热的表面或物体适形的柔性低型面加热器。一种这样的应用是在气溶胶产生装置领域，诸如降低风险的尼古丁递送产品，包括电子烟和烟草蒸气产品。这样的装置对加热腔室内的气溶胶产生物质进行加热以产生蒸气。加热消耗品的一种手段是使用包括薄膜加热器的加热器组件，该薄膜加热器与加热腔室的表面适形，以确保对腔室内的气溶胶产生物质进行有效加热。
3.薄膜加热器通常包括电阻加热元件，该电阻加热元件被包封在柔性电绝缘薄膜的密封封套中，到加热元件的接触点用于连接到电源。这些常规的由密封在绝缘薄膜封套内的平面加热元件形成的薄膜加热器必须然后附接在待加热的表面上。在气溶胶产生装置的背景下，这涉及将薄膜加热器附接到加热腔室的外表面以形成加热器组件，以便将热量传递到放置在腔室内的气溶胶产生消耗品。
4.当在装置中采用这种薄膜加热器时，通常需要仔细监测这些薄膜加热器的温度，例如以向控制电路系统提供反馈来将加热器调节至所需加热温度或防止加热温度超过选定的最高温度。例如，在温度受控的气溶胶产生装置的情况下，必须仔细监测和控制温度，以将加热腔室的温度维持在规定的操作窗口内以输送有效的蒸气输送，而不会超过消耗品可能燃烧的温度。
5.已知的薄膜加热器和加热器组件的一个问题是用于检测加热温度的常规器件缺乏所需水平的准确性和可靠性。已知的方法包括将温度传感器安装在薄膜加热器内，但是从这种温度传感器读取的读数将根据其放置位置而变化。此外，通过已知方法附接热传感器增加了组装过程的额外复杂性，并且难以将温度传感器可再现地定位在装置上的相同位置。这可能会导致装置之间的加热性能不同，因为用于控制加热器的测得温度将会根据传感器被定位的特定位置而变化。
6.本发明的目标是在解决这些问题方面取得进展，以提供一种改进的加热器组件和制造加热器组件的方法。


技术实现要素：

7.根据本发明的第一方面，提供了一种用于气溶胶产生装置的加热器组件，该加热器组件包括：管状加热腔室；柔性薄膜加热器，该柔性薄膜加热器包括支撑在柔性电绝缘背衬膜的表面上的加热元件轨道；其中，该柔性薄膜加热器包绕在该加热腔室的外表面上，并且该背衬膜朝向该加热腔室；以及温度传感器，该温度传感器包括被配置为感测局部温度的温度感测元件，其中，该温度感测元件被定位成与加热元件轨道的部分重叠。
8.因为温度感测元件被配置为感测局部温度并且与加热元件轨道的部分重叠，所以
温度传感器提供加热元件本身的该部分的温度的更准确读数，而不是测量加热器组件的其他部件(诸如，加热元件轨道之间的薄膜)的温度，或获取整个加热区域的平均温度。因此，当在装置中采用加热器组件时，感测到的温度可以用于更精确地控制该加热器组件的温度。即使整个加热器组件上的温度分布是不均匀的并且某些部分(例如，膜的紧邻加热器轨道的部分)比其他部分更热，但是由于温度感测元件被布置为检测薄膜加热器的最热部分的温度，因此可以防止局部过热。这种布置允许温度传感器相对于加热器轨道一致地定位，因此在装置间的加热性能方面提供了更高的可重复性。
9.优选地，短语“被定位成
……
重叠”要求温度感测元件被定位成在与加热腔室的表面的法线相对应的方向上邻近加热元件轨道的部分，或者等效地，温度感测元件被定位成在管状加热腔室的径向方向上邻近加热元件轨道的部分。换句话说，当将柔性薄膜加热器包绕在管状加热腔室上时，温度感测元件在与加热腔室的表面的法线相对应的方向或与管状加热腔室的径向方向相对应的方向上保持邻近加热元件轨道的部分。以此方式，温度感测元件提供对加热器元件轨道上的点处的加热温度的局部测量。
10.特别地，通过将温度感测元件定位成邻近加热器元件轨道上的点，温度感测元件感测围绕特定点的加热器元件轨道的部分的温度。如上所述，通过感测加热元件上的点处的局部温度，与例如通过设置更一般地布置在加热区域上的延伸的温度感测元件而感测加热元件上的平均温度的装置相比，可以获得更准确读数。
11.温度传感器可以是被配置为感测局部温度的任何已知类型的温度传感器。优选地，温度传感器被配置为感测点处的温度，使得该温度传感器可以提供该点处的局部温度读数。例如，温度感测元件可以包括温度感测头，例如珠，使得该温度感测元件感测温度感测头所在的局部区域处的温度。以此方式，局部的“点”读数是可能的，从而与在更大面积上感测温度的现有技术装置相比提供了优势。可以将感测到的温度作为信号提供给pcb，以监测和/或控制加热器。例如，温度传感器可以结合以下中的一项或多项：热敏电阻、热电偶、电阻式温度计、硅带温度传感器、集成电路传感器。
12.薄膜加热器优选地是柔性平面薄膜加热器，其适于包绕在管状加热腔室上。优选地，薄膜加热器包括柔性平面加热元件(即，加热元件是平面的但是是柔性的以允许薄膜加热器的包绕)，该柔性平面加热元件包括加热元件轨道，该加热元件轨道在加热元件的平面内的加热区域上遵循迂回路径；以及两个接触脚，这些接触脚用于连接到电源，这些接触脚在该加热元件的平面中背离该加热器轨道延伸。优选地，加热器轨道被配置为在加热区域上提供基本上均匀的加热。以此方式，温度感测元件可以被定位成与加热元件轨道(也称为“加热器轨道”)的任何部分重叠，并且提供对整个加热器轨道的温度的准确测量。加热器轨道路径可以是在加热区域上的蛇形或曲折路径，并且加热器轨道可以具有基本上均匀的宽度和厚度。
13.优选地，温度感测元件与加热元件轨道的纵向部分(即加热元件轨道的沿与加热腔室的纵向轴线相对应的方向延伸的部分)对准。优选地，温度感测元件被定位成与加热元件轨道的沿与加热元件的纵向轴线相对应的方向延伸的部分重叠。以此方式，已定位的感测元件的高度的小变化对温度读数的准确度没有影响，因为感测元件仍会被定位成与加热器轨道的部分重叠。
14.优选地，该温度感测元件被保持在该加热腔室的外表面与该加热元件轨道的部分
之间。以此方式，温度感测元件被定位在加热腔室的外表面与加热轨道的部分之间，使得温度感测元件既测量加热轨道的温度又测量加热腔室的温度。这种布置还允许在柔性薄膜加热器被包绕在加热腔室上时温度感测元件被该柔性薄膜加热器固定。
15.优选地，温度传感器定位在加热腔室的外表面上，并且柔性薄膜加热器包绕在温度传感器和加热腔室上。
16.优选地，该温度感测元件被保持成与该加热腔室的外表面直接接触。以此方式，温度感测元件直接测量加热腔室的外表面。这还允许将温度传感器从薄膜加热器移除，并且直接固定至加热腔室的表面，这与将温度感测元件结合到薄膜加热器的膜层中相比改善了制造的简易性并且允许温度感测元件的定位更加准确。
17.优选地，该加热腔室包括在该加热腔室的外表面上的一个或多个凹口，并且该温度感测元件定位在凹口内。这保护温度感测元件免受损坏，因为该温度感测元件可以至少部分地位于凹口内且薄膜加热器被紧紧包绕在其上。它还允许腔室温度的更准确读数。优选地，凹口是沿该管状加热腔室的长度延伸的线性的纵向凹口。优选地，该温度感测元件沿该纵向凹口定位在中央位置处。
18.优选地，该温度传感器使用粘合剂固定至该加热腔室的外表面。优选地，该粘合剂是无机粘合剂，例如硅酮或陶瓷胶。这允许在简单的组装步骤中将温度传感器直接附接到加热腔室的表面。该粘合剂优选地被选择成承受约300℃的温度而不熔化。
19.优选地，该温度传感器通过该背衬膜与加热元件轨道的该部分分开。特别地，该背衬膜的一侧可以与该温度感测元件直接接触，其中该背衬膜的另一侧支撑加热器轨道。以此方式，该腔室的管状侧壁、该温度感测元件、该背衬膜和该加热器轨道的部分沿该管状加热腔室的径向方向依次布置。优选地，柔性电绝缘背衬膜具有小于80μm、优选地小于50μm的厚度，并且具有优选地大于20μm的厚度。以此方式，温度感测元件可以获得加热器轨道的加热温度的准确读数。
20.在一些示例中，该温度传感器可以与该加热元件轨道的该部分直接接触。优选地，在这样的示例中，该加热器组件进一步包括定位在该加热器腔室的表面与该加热器轨道之间的电绝缘层，使得该加热器轨道与该加热腔室的表面电隔离。优选地，该背衬膜包括以允许该温度感测元件直接接触该加热器轨道的方式布置的孔或切口。优选地，该温度传感器进一步包括连接线，这些连接线定位在电绝缘层与背衬膜之间。
21.优选地，该薄膜加热器进一步包括用于连接到电源的两个接触脚，这些接触脚沿该加热腔室的长度背离该加热器轨道延伸；并且该温度传感器包括温度感测元件和长形的电连接部，这些长形的电连接部沿与该加热元件的接触脚基本上相同的方向定向。以此方式，促进了加热元件和温度传感器到装置的控制电路系统的连接，并且接触脚和电连接部可以提供相互支撑。优选地，该温度传感器的电连接部背离该温度感测头线性地延伸。特别地，优选地，这些电连接部与该温度感测头基本上位于平面内。优选地，该温度传感器的电连接部不穿过该电绝缘背衬膜，从而维持热和电绝缘。优选地，这些电连接部在该电绝缘背衬膜与该加热腔室的表面之间延伸(例如，被保持在该电绝缘背衬膜与该加热腔室的表面之间)，并且优选地在该背衬膜的边缘处出现。
22.优选地，该柔性电绝缘背衬膜包括聚酰亚胺或ptfe。背衬膜可以包括聚酰亚胺，例如具有si粘合剂层的聚酰亚胺膜。替代性地或另外，背衬膜可以包括含氟聚合物，例如
ptfe。当背衬膜包括含氟聚合物时，它可以包括至少部分脱氟的表面层，该表面层例如通过比如等离子体和/或化学蚀刻等表面处理而形成。这允许将粘合剂施加到处理后的表面上，否则在由含氟聚合物提供的极低摩擦表面的情况下该粘合剂将不会粘附。另外或替代性地，背衬膜可以包括peek。
23.优选地，该柔性薄膜加热器进一步包括热收缩层，该热收缩层定位在该电绝缘背衬膜上，以便将该加热元件轨道至少部分地包封在该电绝缘背衬膜与该热收缩层之间。以此方式，热收缩膜不仅用于将加热元件轨道密封在热收缩膜与背衬膜之间，而且还起到提供附接机构的作用，使得薄膜加热器组件可以通过热收缩而附接到加热腔室。该热收缩膜可以包括聚酰亚胺、peek和含氟聚合物(例如ptfe)中的一种或多种。热收缩膜优选是布置为在一个方向上优先收缩的优先热收缩膜。以此方式，优先的热收缩方向可以与薄膜加热器的包绕方向对准并且被加热以在包绕方向上收缩，从而将薄膜加热器固定到加热腔室。例如，热收缩膜可以是dunstone公司制造的聚酰亚胺208x带。热收缩膜可以呈最初为平面层的形式，即，布置为包绕在加热腔室上的一片热带，或者热收缩膜可以呈管的形式，该管布置为围绕加热腔室通过(即套在加热腔室上)，并且被加热以使该管收缩到加热腔室的表面。
24.优选地，使用设置在柔性电绝缘背衬膜的支撑该加热元件的表面上的粘合剂来附接热收缩膜。粘合剂可以是例如硅粘合剂。粘合剂提供了将加热元件和热收缩膜二者都可靠地固定到背衬膜的简单手段。柔性电绝缘背衬膜可以包括粘合剂层，例如，柔性电绝缘背衬膜可以是具有si粘合剂层的聚酰亚胺膜。可以通过随后的对柔性电绝缘背衬膜、粘合剂层和已定位的加热元件进行加热来附接加热元件，以使用粘合剂将加热元件粘合至表面。随后的加热可以是用于使热收缩膜收缩以将薄膜加热器附接到加热腔室的加热步骤。
25.优选地，将该热收缩膜附接，以便将该加热器轨道包封在该背衬膜与该热收缩膜之间，使这些接触脚暴露。以此方式，加热器轨道在电绝缘背衬膜与热收缩膜之间电绝缘，同时这些接触脚被暴露，使得它们可以连接到电源。当在装置中采用薄膜加热器时，接触脚可以足够长，以允许直接连接到电源。例如，接触脚的长度可以基本上等于或大于限定加热区域的尺寸中的一个或两个。迂回路径可以被配置为在加热区域内留下空置区。
26.在一些示例中，加热器组件进一步包括布置在薄膜加热器组件的表面上的石墨层，该石墨层与加热元件轨道和温度感测元件至少部分地重叠。例如，石墨层可以布置在背衬膜上或热收缩膜上。以此方式，石墨层用于在使用期间将加热元件产生的热量均匀地散布在薄膜加热器组件的平面内。特别地，石墨的高导热率意味着热量在薄膜加热器组件内快速地侧向散布，以防止局部热点，例如在靠近加热元件的区域中的局部热点。通过使石墨层与加热元件重叠，热量被快速传导至石墨层，并且随后散布在与石墨层相对应的包括温度感测元件的区域上。
27.优选地，加热器组件进一步包括围绕加热器组件的外表面布置的电绝缘密封层。特别地，密封层包绕在柔性薄膜加热器上，以将柔性薄膜加热器相对于加热腔室密封。优选地，密封层定位在热收缩层上方。薄膜加热器可以被密封以防止在加热期间释放一种或多种副产物。在一些示例中，薄膜加热器的各层被配置为在一个方向上提供来自加热元件的增加的热传递。例如，选择以下中的一项或多项的厚度和/或材料特性：柔性电绝缘背衬膜、第二柔性电绝缘膜以及一个或多个密封层，以在使用期间在对应于朝向加热腔室的方向上
提供增加的热传递。例如，相对于热收缩膜层和/或密封层，绝缘背衬膜可以具有增加的热导率。以此方式，促进了向加热腔室的热传递，并且减少了离开加热腔室的热传递以减轻热损失。优选地，薄膜加热器的被布置为与加热腔室接触的一侧被配置为具有比相反的外侧更高的热导率。优选地，密封层具有比背衬膜更低的热导率。
28.在本发明的另一方面，提供了一种气溶胶产生装置，包括如上文或所附权利要求所限定的加热器组件。特别地，气溶胶产生装置可以被布置成接纳消耗品，该消耗品包括待在加热腔室中加热的材料，并且进一步包括电源和控制电路系统，用于控制加热元件以加热消耗品来产生可吸入的蒸气。由于对由加热器组件提供的加热温度的更准确控制，这样的装置可以提供对消耗品的更可靠加热。
29.在本发明的另一方面，提供了一种制造加热器组件的方法，该方法包括：提供管状加热腔室；提供温度传感器，该温度传感器具有温度感测元件；提供柔性薄膜加热器，该柔性薄膜加热器包括支撑在柔性电绝缘背衬膜的表面上的加热元件轨道；将该薄膜加热器包绕在该加热腔室的外表面上，并且使该背衬膜朝向该加热腔室；其中，该方法包括将该温度感测元件定位成使得该温度感测元件与该加热元件轨道的部分重叠。
30.优选地，该方法进一步包括将该温度传感器定位在该加热腔室的外表面上。
31.优选地，该温度传感器使用粘合剂固定至该加热腔室的外表面。温度传感器优选地在包绕之前被固定。
32.优选地，该方法包括将薄膜加热器包绕在加热腔室的外表面上，使得温度感测元件被定位在加热器腔室的外表面与加热元件轨道的部分之间。
33.优选地，该温度感测元件定位在设置在该加热腔室的外表面中的凹口内。
34.在本发明的又一方面，提供了一种用于气溶胶产生装置的加热器组件，该加热器组件包括：管状加热腔室；柔性薄膜加热器，该柔性薄膜加热器包括支撑在柔性电绝缘背衬膜的表面上的加热元件轨道；其中，该柔性薄膜加热器包绕在该加热腔室的外表面上，并且该背衬膜朝向该加热腔室；以及温度传感器，该温度传感器包括温度感测元件，其中，该温度感测元件被定位成与加热元件轨道的部分重叠。本发明的这个方面可以包括上面关于本发明的第一方面描述的辅助特征中的一个或多个。
附图说明
35.现在将参考附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，在附图中：
36.图1示意性地展示了在根据本发明的加热器组件中使用的薄膜加热器；
37.图2示意性地展示了在根据本发明的加热器组件中使用的加热腔室和温度传感器；
38.图3示意性地展示了用于组装根据本发明的加热器组件的组装步骤；
39.图4示意性地展示了根据本发明的加热器组件；
40.图5示意性地展示了穿过图4的根据本发明的加热器组件的截面图；
41.图6示意性地展示了用于组装根据本发明的加热器组件的组装步骤；
42.图7示意性地展示了用于组装根据本发明的加热器组件的组装步骤；
43.图8示意性地展示了用于组装根据本发明的加热器组件的替代组装步骤；
44.图9示意性地展示了根据本发明的加热器组件；
45.图9示意性地示出了穿过图9的根据本发明的加热器组件的截面图。
具体实施方式
46.图1示意性地展示了在根据本发明的用于气溶胶产生装置的加热器组件1中使用的柔性薄膜加热器10。薄膜加热器包括加热元件20，该加热元件包括支撑在柔性电绝缘背衬膜30的表面上的加热元件轨道21。如图2所示，根据本发明的加热器组件进一步包括管状加热腔室60和包括温度感测元件71的温度传感器70。柔性薄膜加热器10最初是平面的，并且沿如图3所示的包绕方向w包绕在加热腔室60的外表面上并且背衬膜30朝向加热腔室60，以形成如图4所示的加热器组件1。如图5的穿过加热器组件1的截面所示，温度感测元件71被定位成与加热元件轨道21的部分21a重叠。
47.因为温度传感器被布置成使得温度感测元件71与加热元件轨道21的部分21a重叠，所以温度感测元件71提供加热器轨道21本身的温度的更准确读数，前提是在此布置中温度感测元件接近加热器轨道21的部分21a。如将描述的，由于加热器轨道21是基本上均匀的以便在加热器轨道21的所有点处提供一致的电阻加热，考虑到温度感测元件71被定位成沿与管状加热腔室60的径向方向相对应的方向r邻近加热元件轨道21的部分21a的事实，因此温度感测元件71被定位成尽可能靠近加热器轨道21，以便提供对真实加热温度的准确测量。与温度传感器70通常被定位成试图感测加热器腔室60的温度并且因此可能无法提供加热器轨道21的准确读数的已知装置相比，这提供了优点。
48.因此，本发明允许将更可靠的反馈提供给气溶胶产生装置的控制电路系统，以便更精确地控制加热器轨道21的真实温度。由于加热器轨道21在薄膜加热器的区域上的分布意味着温度在薄膜加热器10的区域上可能不完全均匀，因此通过测量加热器轨道21本身，加热器组件1可以防止形成热点，因为温度传感器70测量薄膜加热器10的在加热器轨道21附近的最热部分。加热期间的温度控制也更加准确，并且尤其是可以更容易地避免与温度阈值或设定点相比的不利的大温度差异。
49.在图1至图5的示例中，温度传感器70附接到加热腔室60的外表面，如图2所示。更特别地，温度传感器70可以如图5所示使用粘合剂74附接到加热腔室60的外表面，该粘合剂诸如是无机胶或粘合剂(例如硅酮或陶瓷胶)。可以使用粘合剂74来将温度感测元件71直接附接到加热腔室60的外表面。温度感测元件71优选地定位在设置在加热腔室60的外表面中的凹口61内。凹口61如图5所示径向向内延伸到加热腔室的内部体积中并且用于夹持接纳在腔室60内的消耗品，以便将消耗品的插入深度限制到沿加热腔室60的正确位置，并且帮助将热量从腔室有效地传递到消耗品，以便加热消耗品内的材料进行汽化。
50.通过将温度感测元件71定位在凹口61内并且使得该温度感测元件与加热器轨道21的部分21a重叠，温度感测元件不仅提供对腔室60的内部加热温度的准确测量，而且还提供对加热器轨道21本身的温度的准确测量。因此，它既允许严密监测施加到消耗品的加热温度，又允许严密监测加热器轨道21的温度，以防止出现可能导致薄膜层30、50潜在劣化的热点。
51.如图3所示，薄膜加热器10附接在温度传感器70上，使得温度感测元件71被保持在加热腔室60的外表面(优选地在凹口61内)与加热元件轨道21的部分21a之间。换句话说，温度感测元件21在管状加热腔室的径向方向上(即，在正交于加热器腔室表面的方向上)定位
在加热元件轨道21的部分21a与加热腔室60的外表面之间，温度感测元件21仅通过背衬膜30与加热轨道21分开。
52.如图3所示，首先在薄膜加热器10的一个边缘处附接薄膜加热器10，以确保加热器轨道21的该部分覆盖温度感测元件71，然后沿图3所示的方向w将薄膜加热器10包绕在加热腔室60的圆周上并且将其固定在位，以形成图4所示的组装好的加热器组件1。如所解释的，温度感测元件71因此在径向方向上邻近加热器轨道21的部分21a，通过背衬膜30分开。
53.薄膜加热器10可以以数种不同的方式附接到加热腔室60。优选地，如图3所示，热收缩膜50用于包绕在薄膜加热器10和加热腔室60两者上，然后被加热以使热收缩膜50收缩，从而如图4所述将薄膜加热器10固定在加热腔室上。下面将解释该过程的进一步细节。
54.现在将参照附图描述根据本发明的加热器组件1的另外示例以及组装加热器组件1的方法。
55.如图1所示，组装加热器组件1的第一步骤涉及提供薄膜加热器10，该薄膜加热器包括支撑在柔性介电背衬膜30的表面上的加热元件20。这可以通过若干种不同的方式来实现。特别地，加热元件20可以从约50μm的薄金属片材(例如比如18sr或sus304等不锈钢片材)蚀刻出，然而可以根据应用来选择其他材料和加热器厚度。金属片材的特定金属和厚度被选择为使得所得到的加热元件20是柔性的，使得其可以与支撑柔性薄膜30一起变形，以便与待加热的表面的形状适形。金属片材可以首先被沉积在柔性介电背衬膜30的表面上，然后在支撑在膜上的同时被蚀刻以形成加热器轨道21图案。替代性地，加热元件20可以独立于柔性介电背衬膜而从金属片材蚀刻出。例如，可以从两侧化学蚀刻独立的金属箔，以提供一个或多个连接的加热元件20，这些加热元件随后被分离并定位在介电背衬膜30的表面上。
56.加热元件优选地是平面加热元件20，该平面加热元件包括加热器轨道21，该加热器轨道在加热元件20的平面内的加热区域22上遵循迂回路径。该加热元件具有两个接触脚23，从而允许连接到电源，这些接触脚23在加热元件20的平面中背离加热器轨道21延伸。加热器轨道优选地被成形为在加热区域22上提供基本上均匀的加热。特别地，加热器轨道被成形为使得其不包含尖锐拐角，并且具有均匀的厚度和宽度，加热器轨道22的相邻部分之间的间隙基本上恒定，以使加热区域22内的特定点处增加的加热尽可能地最小化。在图1的示例中，加热器轨道21在加热器区域22上遵循蛇形路径，并且被分成两个平行的轨道路径21a和21b，每个轨道路径都连接到两个接触脚23。可以在每个接触脚23上的连接点24处焊接加热器脚23，以允许将加热器连接到pcb和电源。
57.柔性介电背衬膜30必须具有合适的性质，以提供柔性基质来支撑加热元件20并使其电绝缘。合适的材料包括聚酰亚胺、peek以及比如ptfe等含氟聚合物。在这种情况下，加热元件包括从支撑在单面聚酰亚胺/si粘合剂膜上的50μm不锈钢18sr层蚀刻出的加热器轨道图案21，该粘合剂膜包括25μm聚酰亚胺膜和37μm硅粘合剂层。加热元件20支撑在粘合剂上，以允许加热元件被附接到背衬膜。图1a的薄膜加热器10可以预先制备并且与离型层一起储存，该离型层附接到支撑加热元件20的粘合剂表面，以保存粘合剂层直至其准备使用。离型层可以例如由聚酯或类似材料提供。然后可以剥离离型层以揭露支撑加热元件的粘性粘合剂层，以进行下一个组装步骤。
58.然后可以将温度传感器70附接到加热腔室60，如图2所示那样。加热腔室60包括具
有开口端63的管状导热壳，该开口端用于接纳待加热的消耗品。加热腔室优选地包括诸如不锈钢等金属并且具有0.1mm或更小的管状侧壁厚度。如所描述的，加热腔室60优选地进一步包括：围绕开口端的圆周唇缘62，以将腔室60定位在装置中；以及围绕加热腔室60的圆周布置的一系列纵向凹口61，这些凹口用于夹持接纳在腔室60中的消耗品。
59.温度传感器70优选地是热敏电阻，具有呈温度感测头或珠71形式的温度感测元件71以及用于连接至pcb的连接部72，使得感测到的温度可以在结合有加热器组件1的气溶胶产生装置的控制电路系统内使用，以控制加热温度。
60.在图2至图5的示例中，热敏电阻70被直接固定到加热腔室60的外表面上，使得温度感测元件使用粘合剂74(优选地为无机粘合剂，诸如硅酮或陶瓷胶)位于凹口61内。温度感测元件71优选地沿凹口的长度居中布置，如图2所示。
61.如图5所示，制造加热器组件1的此示例性方法中的下一个步骤是将热收缩膜50层直接施加到薄膜加热器的介电背衬膜30的表面上，以便将加热元件20的加热器轨道21至少部分地包封在热收缩膜50与背衬膜30之间。热收缩膜50可以用粘合剂直接附接到加热器元件20的表面上，以将加热区域20包封在背衬膜30与热收缩件50之间。特别地，加热器轨道21在由柔性背衬膜30和热收缩件50形成的密封封套内被绝缘，而接触脚23当在气溶胶产生装置中采用时保持暴露以允许连接到电源。
62.热收缩件50大于背衬膜30和加热元件20，使得该热收缩件在两个正交方向51、52上延伸超过加热元件20预定距离。热收缩件50相对于加热元件20的这种对准允许加热区域20相对于加热腔室60的稍后对准。因此，在此阶段仔细控制热收缩件的这些延伸部分51、52的尺寸允许以简单的方式将加热器组件100附接到加热腔室60，提供精确的对准。热收缩件50和薄膜加热器10的相对对准可以以若干种不同的方式来实现。可以将热收缩件50预先切割成正确的尺寸，然后与柔性介电背衬膜30的边缘对准，以提供这些延伸部分的正确的预定距离51、52。替代性地，可以使用对准设备来实现这种精确对准。
63.特别地，可以在背衬膜30与热收缩件50两者中设置一系列对应的对准孔(未示出)，这些对准孔可以用于背衬膜30和热收缩件50的相对对准。对准孔被布置为使得当使背衬膜30的孔与热收缩件50的对准孔对准时，热收缩件50相对于薄膜加热器10精确地定位在正确的位置，使得热收缩件50延伸超过加热区域22正确的长度51、52，以在附接时允许加热元件20相对于加热腔室60精确对准。然后，使用定位夹具将热收缩件50相对于薄膜加热器10对准，该定位夹具包括具有直立对准销的支撑表面，这些对准销的相对位移对应于背衬膜30和热收缩件50上的对准孔的位置。然后可以将背衬膜30上的加热元件20和热收缩件50定位在对准夹具的表面上，使得对准销延伸穿过背衬膜对准孔，从而确保热收缩件相对于加热元件20和背衬膜30精确对准。
64.热收缩件50在与接触脚23在相反方向上延伸超过加热区域20，以提供热收缩件50的对准区域52，如图6所示。该对准区域52可以与加热腔室60的顶部边缘62对准，使得加热区域20被定位在从加热器轨道21的顶部边缘起沿着加热腔室的以下长度的位置，该长度对应于对准区域的预定长度52。以此方式，可以将加热器元件20沿着加热腔室60设置在正确的位置。热收缩件50还具有附接区域51，该附接区域在垂直于接触脚23的延伸方向的方向上延伸超过加热器轨道21和背衬膜30，以提供附接区域51。
65.附接区域51的延伸方向可以被称为“包绕方向”，因为热收缩件50的该部分允许其
被包绕在管状加热腔室60上，并且随后热收缩以提供所需的紧密连接。类似地，在对准区域52从加热元件20延伸的方向上与加热器脚23相反的方向可以被称为向上或对准方向，该方向对应于加热腔室60的长轴，指向顶部开口端。这些延伸距离51、52可以通过在附接到介电背衬膜30的表面之前或之后将热收缩件50切割成正确的尺寸来配置。
66.如图7所示，下一步骤是将两片粘合剂胶带55a、55b附接以将薄膜加热器10附接到加热腔室60的正确的位置，使得加热器轨道的部分21a与温度感测元件71的位置重叠。粘合剂胶带55、55b在薄膜加热器10的相反侧上附接到热收缩膜50的表面。以此方式，将胶带55a、55b的粘合剂侧正确地对准，以用来将带有背衬膜30的薄膜加热器附接到加热腔室60上。粘性胶带55a、55b可以由多片聚酰亚胺粘合剂胶带提供，例如具有12.7微米的聚酰亚胺和12.7微米的硅粘合剂的0.5英寸聚酰亚胺胶带。粘性附接胶带55a、35b沿着热收缩件的每个边缘定位在包绕方向的末端处。
67.如图3所示，然后可以通过将热收缩件50的顶部边缘53与加热腔室60的顶部边缘62对准并且初始用第一片粘合剂胶带55a将薄膜加热器10附接来将薄膜加热器10附接到加热腔室60。假定对准区域的距离52经过仔细选择，该对准步骤允许将加热区域22沿着加热腔室60放置在正确的位置。这也可以帮助确保加热器轨道的部分21a正确地覆盖温度感测元件71。某些消耗品在特定位置会包含一定量的气溶胶产生物质，因此重要的是加热器腔室的正确部分被加热以有效地从消耗品中释放出蒸气。
68.在将薄膜加热器10初始附接到加热器腔室60期间，将薄膜加热器定位成背衬膜30抵靠温度传感器70，使得加热器轨道21的部分21a放置在温度感测元件21a上，通过背衬膜30分开。温度感测元件71优选地与加热器轨道的沿与加热器腔室60的长度相对应的方向延伸的部分对准。即，如图1所示，优选地选择加热器轨道的部分21a，该部分沿与包绕方向垂直的方向、即沿在附接时与加热腔室60的轴线平行的方向延伸相当大的长度。这确保时感测元件的高度(沿着加热器腔室的长度的位置)的任何微小变化对所测量的温度没有影响，因为加热器轨道的部分21a沿该方向延伸相当大的长度。
69.加热腔室60的周长优选紧密地匹配加热元件20的宽度(在垂直于接触脚23延伸方向的方向上的长度)，使得加热元件20在腔室60周围提供一个完整的圆周环。在其他示例中，加热器元件20的尺寸可以确定为大于一次地包绕加热腔室60的圆周，即加热元件20的尺寸可以确定为在加热腔室的周围提供整数个圆周环，从而在加热腔室的圆周周围并不产生加热温度的任何变化。
70.一旦用第一粘合剂胶带部分55a附接，薄膜加热器10然后就卷绕在加热腔室60上，其中热收缩件50的延伸的附接部分51沿周向包绕在腔室60上，以再次覆盖加热元件20，然后再用第二片附接胶带55b进行附接，以提供图4和图5所示的已附接的加热器组件1(包括加热器元件20、背衬膜30、热收缩膜50、热敏电阻70以及加热器腔室60)。由于附接区域51的长度与加热区域22的长度(以及加热腔室60的周长)大致相同，因此附接部分51包绕一次以覆盖加热区域22，使得图4和图5中的已附接的加热器组件1中的两层热收缩膜(在图5中，它们一起作为单层50示出)将加热器元件绝缘。附接区域51的尺寸可以确定为对加热元件20提供多于一次的额外覆盖。例如，附接区域51可以延伸超过加热元件一定距离，该距离对应于加热腔室60的外周长的整数倍。
71.如在图4中可以看到的，温度传感器连接部72和加热器脚23被定位成使得它们在
此步骤之后对准，以便于连接到pcb。然后如图2g所示，加热已附接的加热器组件1以使热收缩件50收缩而紧贴在加热腔室60上。例如，加热器组件1可以在约210℃的烤箱中加热十分钟以使膜收缩，然而时间和温度可以针对其他类型的热收缩而调整。此过程允许在一个小烤箱中同时对大量单元进行热处理。这是唯一需要的加热步骤，既可以将薄膜加热器密封到加热腔室又同时将背衬膜粘合到热收缩件。
72.最后，尽管不是必需的，但是可以在加热元件的外侧周围添加最终的介电膜层，以完成加热组件1。该最终的介电层可以是例如另外的粘合剂聚酰亚胺层，例如具有25微米聚酰亚胺和37微米硅粘合剂的1英寸聚酰亚胺胶带。该外部介电膜层提供了另外的绝缘层，并且进一步确保了薄膜加热器与加热腔室60的附接。背衬膜30、热收缩件50和最终的绝缘层的厚度和/或材料可以选择成增强向加热腔室的热传递，例如将导热率较低的层(在该示例中即热收缩件50和绝缘层36)设置在加热元件的外部并且将导热率较高的层设置为背衬膜。
73.一旦已经施加了外部绝缘介电膜层(如果使用的话)，加热器组件1就可以再次加热。该第二加热步骤允许外部介电膜层以及其他层进一步脱气。例如，在第二加热阶段中，加热温度可以被升高到比热收缩阶段更高的温度，更接近装置的操作温度。这允许进一步例如si粘合剂的脱气，这在较低温度下的热收缩步骤期间可能并未发生。在第一次使用该装置期间，在加热之前将热收缩件暴露于更接近操作温度的温度也是有益的。
74.图8至图10示意性地示出了根据本发明的加热器组件1的替代性示例。在图1至图7的示例中，在将薄膜加热器10附接在加热腔室60周围以覆盖温度传感器70之前，将温度传感器70附接至加热腔室60的外表面，从而确保温度感测元件71与加热元件轨道20的部分21a重叠。图8至图10的示例也实现了确保温度感测元件在组装好的加热器组件1的径向方向上与加热器轨道21的部分21a重叠的相同要求，但是在这种情况下，温度感测元件71在径向方向r上定位在加热轨道部分21a的外部。即，传感器元件71保持沿着加热腔室的表面的法线(沿径向方向r)与加热器轨道21的部分21a相邻。然而，在该示例中，温度传感器70未附接到加热腔室60的外表面，而是附接到热收缩膜50。
75.如图8所示，如上面关于图1、图6和图7所解释的，首先组装薄膜加热器10。特别地，将包括加热器轨道21的平面加热元件20设置在柔性电绝缘背衬膜30的表面上。将热收缩膜50定位在加热器轨道21和背衬膜上，使得加热器轨道被包封在柔性电绝缘背衬膜30与热收缩膜50之间，使加热元件20的脚23暴露以用于连接到电源。
76.此布置的不同之处在于，然后将温度传感器70附接到热收缩件50的表面，使得温度感测元件71与加热器轨道21的部分21a重叠。换句话说，将温度感测元件71定位在加热器轨道21的部分21a的顶部上，使得该温度感测元件位于加热器轨道21上，通过热收缩件50分开。与本发明的所有示例一样，假定在加热器轨道21上的加热温度是基本上均匀的，则温度感测元件71可以放置在加热器轨道21上的任何点处。
77.然而，温度感测元件优选地沿着加热器轨道21的部分21a进行定位，该部分纵向地延伸，即沿在附接时与管状加热腔室60的轴线对准的方向延伸。如上所述，将多片粘性胶带55a和55b附接到热收缩件的边缘。特别地，将胶带附接到组装好的薄膜加热器10和热收缩件50、在包绕方向的末端处。可以使用第一片粘性胶带55a(用于首先将薄膜加热器10附接到加热腔室60)来将温度感测元件附接在位，覆盖加热器轨道21的部分21a。特别地，可以将
温度传感器定位在热收缩件50的表面上，并且将一片胶带55a定位在其顶部上，以将其固定在位并且用于薄膜加热器10的初始附接。
78.如上面关于图3和图4所解释的，通过首先用胶带55a将薄膜加热器的第一边缘附接到加热腔室的外表面并且将薄膜加热器10和热收缩件50的延伸部分51包绕在加热腔室的外表面上、然后用第二片胶带55b附接第二边缘，带有已附接的温度传感器70的薄膜加热器10则被包绕在加热腔室的外表面上。再有，可以将温度感测元件71对准在加热器腔室表面上的特定点处、例如在凹口61处，然后将薄膜加热器10和热收缩件50包绕在加热腔室的表面上以附接薄膜加热器10。热收缩件的延伸部分51包绕在温度传感器70的顶部上，使得温度传感器70被定位在两层热收缩件50之间，如图10所示。当然，在实践中，热收缩件的这些层是连续的，并且螺旋向外而自身重叠，但是在图10中将这些层示意性地展示为两个单独的层。
79.图10示出了穿过图9的组装好的加热器组件1的、穿过图9和图8中标记的剖面a-a的截面，以示出与温度传感器元件71和加热器轨道21的断面。如图10所示，温度感测元件71定位在加热器轨道21的部分21a外部、两层热收缩件50(由一片热收缩件50的两个周向包绕形成)之间，使得感测元件71与加热器轨道21的部分21a沿着加热器组件1的径向方向对准。如上面关于先前实施例所描述的，该组件允许准确地读取由加热元件20提供的温度，以防止形成热点。