形成管状加热器的方法与流程

本公开涉及一种形成用于气溶胶生成系统的管状加热器的方法。更具体地，本公开涉及一种形成用于气溶胶生成系统的管状加热器的方法。背景技术：1、已知提供一种用于生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置。此类装置可以将气溶胶形成基质加热到使气溶胶形成基质的一个或多个组分挥发而不燃烧气溶胶形成基质的温度。从加热的气溶胶形成基质生成的蒸气在到达使用者的嘴之前被冷却时形成气溶胶。气溶胶形成基质可作为气溶胶形成制品的一部分提供。气溶胶形成制品可具有用于将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的腔中的条形状。管状加热器可围绕腔布置以便一旦气溶胶形成制品已插入气溶胶生成装置的腔中就加热气溶胶形成基质。管状加热器可包括电阻加热元件或感应加热元件，例如感受器。技术实现思路1、期望提供一种稳健且易于制造的用于气溶胶生成装置的管状加热器。2、根据本公开，提供了一种形成用于气溶胶生成系统的管状加热器的方法。所述方法可包括提供导热管。所述方法还可包括提供柔性加热元件。所述方法还可包括用柔性加热元件至少部分地限定导热管。所述方法还可包括用夹持夹具将柔性加热元件夹持到导热管。所述方法还可包括加热导热管、柔性加热元件和夹持夹具。3、有利地，在导热管和柔性加热元件由夹持夹具夹持在一起时加热导热管和柔性加热元件可将柔性加热元件固定到导热管。在一些优选实施例中，在导热管和柔性加热元件由夹持夹具夹持在一起时加热导热管和柔性加热元件可通过热压缩将柔性加热元件固定到导热管。在优选实施例中，粘合剂设置在导热管与柔性加热元件之间，并且在导热管和柔性加热元件由夹持夹具夹持在一起时加热导热管和柔性加热元件会激活粘合剂以将柔性加热元件固定到导热管。4、有利地，因为柔性加热元件非常接近导热管，因此通过该方法形成的管状加热器紧凑且高效。有利地，因为柔性加热元件牢固地结合到导热管，因此通过该方法形成的管状加热器是稳健的。有利地，因为导热管将来自柔性加热器的热量均匀地分布在接收在管状加热器中的气溶胶形成基质周围，因此通过该方法形成的管状加热器促进接收在管状加热器中的气溶胶形成基质的均匀加热。5、管状加热器包括导热管。导热管可由任何合适的导热材料形成。如本文中所用，术语“导热”是指如使用改进的瞬态平面源(mtps)方法测量的，材料在23摄氏度和50％的相对湿度下具有大于约10瓦特每米开尔文(w/(m·k))的体积导热率。优选地，导热管包括金属。在一些优选实施例中，导热管包括不锈钢，例如sae 304。6、导热管可在一端处是开放的以接收气溶胶形成基质。优选地，导热管在两端处是开放的。导热管可具有任何合适的横截面形状。例如，导热管可具有圆形、椭圆形、三角形或矩形横截面形状。优选地，导热管具有圆形横截面形状。优选地，导热管的尺寸设定成接收气溶胶形成基质，例如条形气溶胶生成制品的端部。导热管可具有任何合适的厚度。例如，导热管可具有在约50微米与约200毫米之间的厚度，并且优选地具有约100微米的厚度。7、管状加热器还包括柔性加热元件。如本文中所用，术语“柔性”用于意指加热元件可在23摄氏度下弯曲或卷起以基本上符合管状加热元件的形状。例如，柔性加热元件可卷成管。8、柔性加热元件至少部分地限定导热管。在一些优选实施例中，柔性加热元件限定导热管。导热管和柔性加热元件可形成同轴对准的管。当柔性加热元件卷成管时，导热管可接收在柔性加热元件内部。9、在一些优选实施例中，柔性加热元件包括电绝缘基板。如本文中所用，术语“电绝缘”是指材料在20摄氏度(℃)下具有大于约1x 10^6欧姆米(ωm)，通常在约1x 10^9欧姆米(ωm)与约1x 10^21欧姆米(ωm)之间的体积电阻率。10、电绝缘基板可由任何合适的电绝缘材料形成。电绝缘基板可由能够耐受高温的任何合适的材料形成，所述高温是例如在150摄氏度至250摄氏度之间的范围内，或者在250摄氏度至350摄氏度之间的范围内的温度。电绝缘材料可以是介电材料。电绝缘基板可包括聚合物。在一些优选实施例中，电绝缘基板包括聚酰亚胺。电绝缘基板可由聚酰亚胺构成。电绝缘基板可包括聚酰亚胺膜，例如11、优选地，电绝缘基板是柔性的。柔性电绝缘基板可在23摄氏度下弯曲或卷起以基本上符合管状加热元件的形状。12、优选地，电绝缘基板是绝热的。如本文中所用，术语“绝热”是指如使用改进的瞬态平面源(mtps)方法测量的，材料在23摄氏度和50％的相对湿度下具有小于约6瓦特每米开尔文(w/(m·k))的体积热导率。13、电绝缘基板可具有任何合适的厚度。例如，电绝缘基板可具有在约15微米与50微米之间，或在约20微米与约30微米之间的厚度。优选地，电绝缘基板具有约25微米的厚度。14、在一些优选实施例中，柔性加热元件包括导电轨。如本文中所用，术语“导电”是指材料在20℃下具有小于约1x 10^-5欧姆米(ωm)，通常在约1x 10^-5欧姆米(ωm)与约1x10^-9欧姆米(ωm)之间的体积电阻率。15、导电轨可由任何合适的导电材料形成。例如，导电轨可包括铜、金、铂和不锈钢(例如sae 304)中的至少一种。导电轨可包括导电墨水。在导电轨包括导电墨水的情况下，导电轨可印刷在电绝缘基板上。合适的导电墨水可包含银以提供电导率。16、在一些优选实施例中，电绝缘基板包括第一电绝缘基板和第二电绝缘基板。在这些优选实施例中，导电轨可布置在第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间。17、导电轨可形成电阻加热轨。电阻加热轨可充当电阻加热器。18、在一些实施例中，导电轨包括单个轨。在其它实施例中，导电轨包括至少两个导电轨。19、导电轨可具有任何合适的厚度。例如，导电轨可具有在约20微米与约60微米之间或在约30微米与约50微米之间的厚度。优选地，导电轨具有约40微米的厚度。20、在一些实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件可被加热到足以使导热管和柔性加热元件直接结合的温度。这种结合可能是由于同时施加压力和热量导致的，从而产生热压缩结合。21、在一些优选实施例中，粘合剂设置在导热管与柔性加热元件之间。在导热管和柔性加热元件由夹持夹具夹持在一起时加热导热管和柔性加热元件可激活粘合剂。可以使用任何合适的粘合剂。粘合剂可以是一旦固化就能够耐受高温的任何合适的粘合剂，所述高温是例如在150摄氏度至250摄氏度之间的范围内，或者在250摄氏度至350摄氏度之间的范围内的温度。粘合剂可以是热固性粘合剂。如本文中所用，热固性粘合剂是在施加热量和压力之后不可逆地硬化的粘合剂。粘合剂可包括环氧树脂。粘合剂可包括丙烯酸树脂。粘合剂可包括聚酰亚胺。22、粘合剂可具有任何合适的厚度。例如，粘合剂可具有在约3微米与约10微米之间的厚度。优选地，粘合剂具有约5微米的厚度。23、在一些实施例中，粘合剂可施加到导热管。在一些实施例中，粘合剂可施加到柔性加热元件。24、在一些优选实施例中，其中柔性加热元件包括电绝缘基板，所述电绝缘基板包括第一电绝缘基板、第二电绝缘基板和布置在第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间的导电轨，粘合剂可设置在第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间。粘合剂可以是一旦固化就能够耐受高温的任何合适的粘合剂，所述高温是例如在150摄氏度至250摄氏度之间的范围内，或者在250摄氏度至350摄氏度之间的范围内的温度。粘合剂可以是热固性粘合剂。粘合剂可包括环氧树脂。粘合剂可包括丙烯酸树脂。粘合剂可包括聚酰亚胺。25、粘合剂可具有任何合适的厚度。例如，粘合剂可具有在约3微米与约10微米之间的厚度。优选地，粘合剂具有约5微米的厚度。26、在一些实施例中，导热管与柔性加热元件之间的粘合剂可与第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间的粘合剂相同。在一些实施例中，导热管与柔性加热元件之间的粘合剂可不同于第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间的粘合剂。27、导热管、柔性加热元件和可选的粘合剂由夹持夹具夹持在一起。在一些实施例中，夹持力不大于50牛顿、100牛顿、150牛顿、200牛顿或250牛顿。优选地，夹持力不大于200牛顿。有利地，限制夹持力降低了夹持损坏导热管的可能性。有利地，限制夹持力可降低在夹持期间将粘合剂从导热管与柔性加热元件之间压出的可能性。28、优选地，夹持夹具构造成围绕导热管和柔性加热元件的表面提供均匀的夹持力。29、优选地，夹持夹具包括不粘涂层。夹持夹具可包括摩擦减小涂层。例如，夹持夹具可包括聚四氟乙烯(ptfe)涂层。在夹持夹具上提供不粘涂层或摩擦减小涂层可降低柔性加热元件在加热期间损坏的可能性。30、所述方法包括加热被夹持的导热管和柔性加热元件。加热可在任何合适的温度下并且在任何合适的持续时间内执行，以使得柔性加热元件能够与导热管结合。31、在一些实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件可在至少250摄氏度、至少300摄氏度或至少360摄氏度的温度下被加热。在一些实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件可在约250摄氏度与约400摄氏度之间的温度下被加热。在一些实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件可在380摄氏度或380摄氏度±五摄氏度内的温度下被加热。32、在一些实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件可在至少250摄氏度、至少300摄氏度或至少360摄氏度的温度下被加热至少5分钟。在一些实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件可在约250摄氏度与约400摄氏度之间的温度下被加热约5分钟至约20分钟。在一些实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件可在380摄氏度或380摄氏度±五摄氏度内的温度下被加热10至15分钟。33、在加热之后，被夹持的导热管和柔性加热元件可在移除夹持夹具之前冷却。被夹持的导热管和柔性加热元件可在任何合适的温度下并且在任何合适的持续时间内冷却。34、在一些实施例中，在加热被夹持的导热管和柔性加热元件之后，被夹持的导热管和柔性加热元件在室温下冷却。35、在一些优选实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件在至少约160摄氏度的温度下冷却。在一些优选实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件在约160摄氏度与约240摄氏度之间的温度下冷却。在一些优选实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件在200摄氏度或200摄氏度±五摄氏度内的温度下冷却。36、在一些优选实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件在至少约160摄氏度的温度下冷却至少1分钟。在一些优选实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件在约160摄氏度与约240摄氏度之间的温度下冷却约1分钟至约5分钟。在一些优选实施例中，被夹持的导热管和柔性加热元件在200摄氏度或200摄氏度±五摄氏度内的温度下冷却约3分钟。37、在加热被夹持的导热管和柔性加热元件之后，可从导热管和柔性加热元件移除夹持夹具，并且提供温度传感器。所述方法可包括在加热被夹持的导热管和柔性加热元件之后：从所述导热管和柔性加热元件移除所述夹持夹具；提供温度传感器；用定位夹具将所述温度传感器定位在所述导热管和所述柔性加热元件中的一者上；以及将所述温度传感器固定到所述导热管和所述柔性加热元件中的至少一者。有利地，在导热管或柔性加热元件上设置温度传感器可使得管状加热器能够在使用期间向气溶胶生成装置提供对管状加热器的温度的准确反馈。38、温度传感器可通过任何合适的手段固定到导热管和柔性加热元件中的至少一者。在一些优选实施例中，温度传感器焊接到导热管和柔性加热元件中的至少一者。在一些特别优选实施例中，温度传感器通过电阻焊接焊接到导热管和柔性加热元件中的至少一者。39、温度传感器可以是能够耐受高温的任何合适的温度传感器，所述高温是例如在150摄氏度至250摄氏度的范围内，或者在250摄氏度至350摄氏度的范围内的温度。在一些优选实施例中，温度传感器是电阻温度计。在一些特别优选实施例中，温度传感器是铂电阻温度检测器，例如pt100或pt1000。40、在一些实施例中，提供用于电连接到温度传感器的导电轨。在一些优选实施例中，导电轨设置在柔性加热元件上以电连接到温度传感器。41、在柔性加热元件包括电绝缘基板和导电轨的情况下，柔性加热元件可包括第一导电轨和第二导电轨。第一导电轨可布置在电绝缘基板的第一侧上，并且第二导电轨可布置在电绝缘基板的与第一侧相对的第二侧上。第一导电轨可充当电阻加热元件，并且第二导电轨可电连接到温度传感器。42、在柔性加热元件包括第一电绝缘基板、第二电绝缘基板，以及布置在第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间的导电轨的情况下，布置在第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间的导电轨可以是第一导电轨，并且柔性加热器可包括布置在第二电绝缘基板的外表面上的第二导电轨。第一导电轨可充当电阻加热元件，并且第二导电轨可电连接到温度传感器。43、在一些实施例中，电绝缘基板可至少部分地布置在导电轨上方以电连接到温度传感器。有利地，将电绝缘基板至少部分地定位在导电轨上方以电连接到温度传感器可有助于保护导电轨在被夹持的导热管和柔性加热元件的加热期间免受损坏。44、至少部分地布置在导电轨上方以电连接到温度传感器的电绝缘基板可由任何合适的电绝缘材料形成。电绝缘基板可由能够耐受高温的任何合适的材料形成，所述高温是例如在150摄氏度至250摄氏度之间的范围内，或者在250摄氏度至350摄氏度之间的范围内的温度。电绝缘材料可以是介电材料。电绝缘基板可包括聚合物。在一些优选实施例中，电绝缘基板包括聚酰亚胺。电绝缘基板可由聚酰亚胺构成。电绝缘基板可包括聚酰亚胺膜，例如45、优选地，电绝缘基板是绝热的。如本文中所用，术语“绝热”是指如使用改进的瞬态平面源(mtps)方法测量的，材料在23摄氏度和50％的相对湿度下具有小于约6瓦特每米开尔文(w/(m·k))的体积热导率。46、电绝缘基板可具有任何合适的厚度。例如，电绝缘基板可具有在约15微米与50微米之间，或在约20微米与约30微米之间的厚度。优选地，电绝缘基板具有约25微米的厚度。47、在一些实施例中，粘合剂可布置在用于电连接到温度传感器的导电轨与至少部分地布置在导电轨上方以电连接到温度传感器的电绝缘基板之间。粘合剂可以是一旦固化就能够耐受高温的任何合适的粘合剂，所述高温是例如在150摄氏度至250摄氏度之间的范围内，或者在250摄氏度至350摄氏度之间的范围内的温度。粘合剂可以是热固性粘合剂。粘合剂可包括环氧树脂。粘合剂可包括丙烯酸树脂。粘合剂可包括聚酰亚胺。48、粘合剂可具有任何合适的厚度。例如，粘合剂可具有在约3微米与约10微米之间的厚度。优选地，粘合剂具有约5微米的厚度。49、在一些实施例中，用于电连接到温度传感器的导电轨与至少部分地布置在导电轨上方以电连接到温度传感器的电绝缘基板之间的粘合剂可与第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间的粘合剂相同。在一些实施例中，用于电连接到温度传感器的导电轨与至少部分地布置在导电轨上方以电连接到温度传感器的电绝缘基板之间的粘合剂可与第一电绝缘基板与第二电绝缘基板之间的粘合剂不同。50、在一些实施例中，柔性加热元件可包括一个或多个电触点。电触点可布置在柔性加热元件的周边处。电触点可远离导热管延伸。电触点可为线提供接触点以将管状加热器电连接到气溶胶生成装置的其它电气部件。在这些实施例中，所述方法还可包括：提供一根或多根线；将一根或多根线定位在柔性加热元件的一个或多个电触点中的每一个电触点上；以及将一根或多根线固定到柔性加热元件的一个或多个电触点。51、一根或多根线可通过焊接固定到柔性加热元件的一个或多个电触点。特别地，一根或多根线可通过电阻焊接或激光焊接固定到柔性加热元件的一个或多个电触点。52、在形成管状加热器的方法中，一根或多根线可在任何合适的点处固定到柔性加热元件的一个或多个接触点。例如，在将温度传感器固定到导热管和柔性加热元件中的至少一者之前，可将一根或多根线固定到一个或多个接触点。在优选实施例中，在将温度传感器固定到导热管和柔性加热元件中的至少一者之后，将一根或多根线固定到柔性加热元件的一个或多个接触点。53、在将温度传感器固定到导热管和柔性加热元件中的至少一者之后，所述方法还可包括：提供可热缩套筒，所述可热缩套筒构造成在被加热时尺寸减小；将导热管、柔性加热元件和温度传感器插入可热缩套筒中；以及加热导热管、柔性加热元件、温度传感器和可热缩套筒。54、可热缩套筒可由使得套筒能够在被加热时尺寸减小的任何合适的材料形成。在一些实施例中，可热缩套筒包括聚合物。在一些特别优选实施例中，可热缩套筒包括聚醚醚酮(peek)。55、优选地，可热缩套筒被加热到合适的温度并且持续合适的持续时间，以使可热缩套筒尺寸减小。在导热管、柔性加热元件和温度传感器上方设置可热缩套筒并且进行加热使得可热缩套筒尺寸减小可使可热缩套筒抵靠导热管和柔性加热元件中的至少一者压缩温度传感器。有利地，这可改进来自温度传感器的温度读数的准确性，并且确保温度传感器稳固地保持抵靠导热管和柔性加热元件中的至少一者。56、在一些优选实施例中，导热管、柔性加热元件、温度传感器和可热缩套筒在至少300摄氏度的温度下被加热。在一些优选实施例中，导热管、柔性加热元件、温度传感器和可热缩套筒在约300摄氏度与400摄氏度之间的温度下被加热，在340摄氏度或340摄氏度±5摄氏度内的温度下被加热。57、在一些优选实施例中，导热管、柔性加热元件、温度传感器和可热缩套筒在至少300摄氏度的温度下被加热至少5秒。在一些优选实施例中，导热管、柔性加热元件、温度传感器和可热缩套筒在约300摄氏度与400摄氏度之间的温度下被加热约5秒至约15秒。在一些优选实施例中，导热管、柔性加热元件、温度传感器和可热缩套筒在340摄氏度或340摄氏度±5摄氏度内的温度下被加热8秒至10秒。58、根据本公开，还提供了一种通过上述方法形成的管状加热器。59、在特别优选实施例中，根据本公开的管状加热器包括：导热管；至少部分地限定导热管的柔性加热元件；固定到导热管和柔性加热元件中的至少一者的温度传感器；以及限定导热管、柔性加热元件和温度传感器的可热缩管。