TW201717788A - 用於加熱吸煙材料之設備 - Google Patents

Abstract

茲揭示用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備。該設備包含用於接受包含吸煙材料之一物件之至少一部份的一加熱區；用於產生一變動磁場的一磁場產生器；以及突入該加熱區的一長形加熱元件。該加熱元件包含藉由該變動磁場之穿透可加熱以加熱該加熱區的加熱材料。

Description

用於加熱吸煙材料之設備

本發明係有關於用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備，使用於該設備的物件，以及包含該等物件及設備的系統。

諸如紙煙、雪茄之類的抽吸物件在使用時燃燒煙草產生煙草煙霧。已有人企圖藉由製作釋出化合物而不燃燒的產品來提供這些物件的替代品。此類產品的例子為所謂的“發熱但不燃燒(heat not burn)”產品或煙草加熱裝置或產品，其係藉由加熱但不燃燒材料來釋出化合物。該材料例如可為煙草或其他非煙草產品，它可能含有或不含尼古丁。

本發明的第一面向(aspect)提供用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備，該設備包含：用於接受包含吸煙材料之一物件之至少一部份的一加熱器區(heater zone)或加熱區(heating zone)；用於產生一變動磁場的一磁場產生器；以及突入該加熱區的一長形加熱器或加熱元件；其中該加熱元件包含藉由該變動磁場之穿透可加熱以加熱該加熱區的加熱材料。

在一示範具體實施例中，該設備包含界定該加熱區的一本體，其中該本體沒有藉由該變動磁場之穿透可加熱的加熱材料。

在一示範具體實施例中，該加熱區呈長形，以及該加熱元件沿著與該加熱區之一縱軸實質重合的一縱軸延伸。

在一示範具體實施例中，該加熱元件有一長度及與該長度垂直的一橫截面，該橫截面有一寬度與一深度，該長度大於該寬度，以及該 寬度大於該深度。

在一示範具體實施例中，該加熱元件呈平面或實質平面。

在一示範具體實施例中，該設備包含在該加熱區之第一端的一開口，該物件之該部份通過該開口可插入該加熱區；以及 該加熱元件從該加熱區與該第一端相反的第二端突入該加熱區，以及該加熱元件有遠離該加熱區之該第二端的一自由端，其經配置成相對於該開口以在該物件插入該加熱區時可進入該物件。

在一示範具體實施例中，該加熱元件之該自由端呈錐形。

在一示範具體實施例中，該本體的內表面有0.1或更小的熱發射率(thermal emissivity)。在一示範具體實施例中，該熱發射率為0.05或更小。

在一示範具體實施例中，該本體的外表面有0.1或更小的熱發射率。在一示範具體實施例中，該熱發射率為0.05或更小。

在一示範具體實施例中，該磁場產生器包含一線圈以及用於使一變動電流通過該線圈的一裝置。

在一示範具體實施例中，該線圈環繞該本體。

在一示範具體實施例中，該線圈環繞該加熱區。

在一示範具體實施例中，該線圈環繞該加熱元件。

在一示範具體實施例中，該線圈沿著與該加熱元件之一縱軸實質重合的一縱軸延伸。

在一示範具體實施例中，該線圈的阻抗等於或實質等於該加熱元件的阻抗。

在一示範具體實施例中，該加熱材料包含由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：導電材料、磁性材料、以及非磁性材料。

在一示範具體實施例中，該加熱材料包含一金屬或一金屬合金。

在一示範具體實施例中，該加熱材料包含由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：鋁、金、鐵、鎳、鈷、導電碳、石墨、普通碳鋼、不鏽鋼、肥粒鐵不鏽鋼、銅及青銅。

在一示範具體實施例中，該加熱材料易受在該加熱材料被該 變動磁場穿透時誘發的渦電流影響。

在一示範具體實施例中，該加熱元件經配置成在受熱時可改變形狀。

在一示範具體實施例中，該加熱元件包含互相附接且各自有不同膨脹係數的兩個部份。

在一示範具體實施例中，該加熱元件包含一雙金屬片(bimetallic strip)。

在一示範具體實施例中，該加熱材料暴露於該加熱區。

在一示範具體實施例中，該本體由非磁性及不導電的材料製成。

在一示範具體實施例中，該設備包含在該線圈與該本體之間的一第一絕熱塊(mass of thermal insulation)。

在各個示範具體實施例中，例如，該第一絕熱塊包含由下列各物組成之群組選出的一或更多絕熱體：封閉胞(closed-cell)材料、封閉胞塑膠材料、氣凝膠(aerogel)、真空絕緣、矽酮泡沫體及橡膠材料。

在一示範具體實施例中，該設備包含環繞該線圈的一第二絕熱塊。

在各個示範具體實施例中，例如，該第二絕熱塊可包含由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：氣凝膠、真空絕緣、填塞料(wadding)、毛片(fleece)、不織材料、不織毛片，編織材料、針織材料、尼龍、泡沫體、聚苯乙烯、聚脂、聚脂絲狀纖維、聚丙烯、聚脂與聚丙烯之共混物、乙酸纖維素、紙或卡片，以及波狀材料(corrugated material)，例如波狀紙或卡片。

在一示範具體實施例中，該加熱元件包含完全或實質完全由該加熱材料組成的一加熱構件。

在一示範具體實施例中，該加熱元件完全或實質完全由該加熱材料組成。

在一示範具體實施例中，該加熱元件的第一部份比該加熱元件的第二部份更易受藉由該變動磁場之穿透誘發於其中的渦電流影響。

在一示範具體實施例中，該設備包含在該加熱元件外表面之 至少一部份上的一催化(catalytic)材料。

在一示範具體實施例中，該本體包含一構件以及在該構件之內表面上的一塗層，該塗層比該構件之該內表面更平滑或堅硬。

在一示範具體實施例中，該磁場產生器用於產生用以穿透該加熱元件之各個不同部份的多個變動磁場。

在一示範具體實施例中，該設備包含用於感測該加熱區或該加熱元件之溫度的一溫度感測器。在一示範具體實施例中，該磁場產生器經配置成可基於該溫度感測器的一輸出來操作。

本發明的第二面向提供用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備，該設備包含：第一構件及第二構件；在該第一構件及該第二構件之間的一加熱區，其用於接受包含吸煙材料之一物件的至少一部份；以及用於產生要用來加熱該加熱區之一變動磁場的一磁場產生器；其中該第一構件及該第二構件可向對方移動以壓縮該加熱區。

在一示範具體實施例中，該磁場產生器用於產生穿透該加熱區的一變動磁場。

在一示範具體實施例中，該設備包含一加熱元件，該加熱元件包含藉由該變動磁場之穿透可加熱以加熱該加熱區的加熱材料。

在一示範具體實施例中，該第一構件及該第二構件包含藉由該變動磁場之穿透可加熱以加熱該加熱區的加熱材料。

本發明的第三面向提供一種物件，其使用於用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備，該物件包含：一塊吸煙材料(mass of smokable material)；以及連接至該塊吸煙材料的一擦拭器(wiper)；其中用於加熱該吸煙材料的一加熱元件可插入該塊吸煙材料同時與該擦拭器接觸。

在各個示範具體實施例中，該擦拭器包含以下各物中之一或更多：刮具、刀刃、研磨墊(abrasive pad)、泡沫材料、金屬絲、有多個相對取向的金屬絲、糾纏金屬絲、以及金屬刷毛。

在一示範具體實施例中，該塊吸煙材料呈長形，以及該擦拭器位在該塊吸煙材料的一縱向末端。

在一示範具體實施例中，該物件有形成於其中的一空腔，用於在使用時接受該加熱元件。

在一示範具體實施例中，該擦拭器界定該空腔的至少一部份。

在一示範具體實施例中，該擦拭器界定該空腔的一出口(mouth)。

本發明的第四面向提供一種系統，其係包含：用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備，該設備包含用於接受包含吸煙材料之一物件之至少一部份的一加熱區，用於產生一變動磁場的一磁場產生器，以及突入該加熱區的一長形加熱元件，其中該加熱元件包含藉由該變動磁場之穿透可加熱以加熱該加熱區的加熱材料；以及使用於該設備的該物件，該物件包含該吸煙材料。

在一示範具體實施例中，該物件包含一塊吸煙材料，以及連接至該塊吸煙材料的一擦拭器，其中該加熱元件可插入該塊吸煙材料同時與該擦拭器接觸。

在各個示範具體實施例中，該系統之該物件可具有上述本發明第三面向之物件的示範具體實施例中之任何特徵。

在各個示範具體實施例中，該系統的設備可具有上述本發明第一面向或本發明第二面向之設備的示範具體實施例中之任何特徵。

100、200、300‧‧‧設備

111‧‧‧第一端

110‧‧‧本體

112‧‧‧第二端

113‧‧‧加熱區

114‧‧‧開口

115‧‧‧管狀構件

116‧‧‧塗層

120‧‧‧磁場產生器

121‧‧‧電源

122‧‧‧線圈

123‧‧‧裝置

124‧‧‧控制器

125‧‧‧使用者介面

126‧‧‧溫度感測器

130‧‧‧長形加熱元件

131‧‧‧自由第一端/自由端/第一端

132‧‧‧點

135‧‧‧加熱構件

136‧‧‧塗層

140‧‧‧末端構件

141、142、143‧‧‧空氣入口

150‧‧‧絕熱體

160、170‧‧‧第一、第二構件

161、171‧‧‧內表面

165、175‧‧‧隆起

500‧‧‧物件

510‧‧‧吸煙材料塊

520‧‧‧蓋體

530‧‧‧擦拭器

A-A‧‧‧縱軸

此時參考以下附圖描述僅供示範的本發明具體實施例，其中：第1圖的示意透視圖圖示用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備實施例之一部份；第2圖為設備中只圖示於第1圖之部份的示意橫截面圖；第3圖的示意橫截面圖圖示使用於第1圖及第2圖之設備的物件；第4a圖的示意橫截面圖圖示用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至 少一組份揮發的另一設備實施例之一部份，於其中，該設備的第一構件及第二構件隔開一段第一距離；第4b圖為圖示於第4a圖之設備部份的示意橫截面圖，其中該設備的第一構件及第二構件隔開一段小於該第一距離的第二距離；第5a圖的示意橫截面圖圖示用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的另一設備實施例之一部份，其中該設備的第一構件及第二構件隔開一段第一距離；以及第5b圖為圖示於第5a圖之設備部份的示意橫截面圖，其中該設備的第一構件及第二構件隔開一段小於該第一距離的第二距離。

如本文所使用的，用語“吸煙材料”包括在加熱時提供形式為蒸汽或氣溶膠之揮發組分的材料。“吸煙材料”可為含非煙草的材料或含煙草的材料。例如，“吸煙材料”可包括以下各物中之一或更多：煙草本身、煙草衍生物、膨脹煙草、再生煙草(reconstituted tobacco)、煙草萃取物、均質化煙草(homogenized tobacco)或煙草替代品。吸煙材料的形式可為碾碎煙草(ground tobacco)、切絲煙草(cut rag tobacco)、擠製煙草、液體、凝膠、膠化片體(gelled sheet)、粉末或團塊(agglomerates)。“吸煙材料”也可包括其他非煙草產品，且取決於產品，可能含有或不含尼古丁。“吸煙材料”可包括一或更多潤濕劑(humectants)，例如甘油或丙二醇。

如本文所使用的，用語“加熱材料”或“加熱器材料”係指藉由變動磁場之穿透可加熱的材料。

如本文所使用的，術語“味道”及“調味劑”係指在當地規定許可下可用來產生所欲滋味或香味的成年消費者產品材料。它們可包含萃取物(例如，甘草、繡球花、日本白厚朴葉(Japanese white bark magnolia leaf)、洋甘菊、葫蘆巴、丁香、薄荷腦、日本薄荷、八角、肉桂、草本植物、冬青、櫻桃、漿果、桃、蘋果，杜林標(Drambuie)、波旁酒(bourbon)、蘇格蘭威士忌、威士忌、綠薄荷(spearmint)、胡椒薄荷(peppermint)、薰衣草、荳蔻、芹菜、苦香樹(cascarilla)、肉荳蔻(nutmeg)、檀香、佛手柑、天竺葵(geranium)、蜂蜜濃縮香精(honey essence)、玫瑰油、香草，檸檬油、橙油、桂皮、藏茴香(caraway)、白蘭地、茉莉、依蘭、鼠尾草、小茴香、多香果(piment)、薑、 茴香、香菜、咖啡、或得自薄荷屬之任何物種(any species of the genus Mentha)之薄荷油)、味道增強劑、苦味受體位置阻斷劑(bitterness receptor site blocker)、感覺受體位置(sensorial receptor site)活化劑或激活劑、糖及/或代糖(例如，蔗糖素(sucralose)、醋磺內酯鉀(acesulfame potassium)、阿斯巴甜、糖精、環己基磺醯胺酸鹽類(cyclamates)、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇、或甘露糖醇)、及其他添加物如木炭、葉綠素、礦物質、植物藥、或口氣清新劑。它們可為仿製品、合成或天然成分或彼等之共混物。它們可為任一適當的形式，例如油、液體、凝膠或粉末，或其類似者。

感應加熱(induction heating)為藉由變動磁場穿透導電物體來加熱該物體的過程。該過程用法拉第感應定律及歐姆定律描述。感應加熱器可包含電磁鐵以及用於使變動電流(例如，交變電流(alternating current))通過該電磁鐵的裝置。當電磁鐵與待加熱物體經適當地相對定位成由電磁鐵產生的所得變動磁場可穿透該物體時，該物體內會產生一或更多渦電流。該物體對於電流流動有阻力。因此，當渦電流在物體中產生時，它們反抗物體之電阻的流動造成物體被加熱。此過程被稱為焦耳、歐姆或電阻加熱。能夠被感應加熱的物體被稱為承熱器(susceptor)。

已發現，當承熱器的形式為閉路(closed circuit)時，承熱器與電磁鐵在使用時的磁耦合增強，這導致焦耳加熱(Joule heating)更大或改善。

磁滯加熱(magnetic hysteresis heating)為藉由變動磁場穿透由磁性材料製成之物體來加熱該物體的過程。磁性材料可視為包含許多原子級磁鐵，或磁偶極。當磁場穿透此類材料時，磁偶極對齊磁場。因此，當例如由電磁鐵產生的變動磁場、例如交變磁場、穿透磁性材料時，磁偶極的取向隨著變動外加磁場改變。像這樣的磁偶極重新取向導致在磁性材料中產生熱。

當物體導電及有磁性時，變動磁場穿透物體可造成物體的焦耳加熱及磁滯加熱。此外，利用磁性材料可增強磁場，這可增強焦耳加熱。

在每個上述過程中，當熱在物體本身內產生而不是藉由外部熱源通過熱傳導產生時，可實現物體的快速溫度上升以及更均勻的熱分布，特別是通過選擇適當的物體材料及幾何，以及適當的變動磁場大小和相對 於物體的取向。此外，由於感應加熱及磁滯加熱不需要提供變動磁場源與物體的實體(physical)連接，加熱分布圖的設計自由度及控制可較大，以及成本可較低。

第2圖及第1圖的示意橫截面圖及示意透視圖各自圖示根據本發明之一具體實施例用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的一設備實施例，以及該設備之一部份。大體上，設備100包含用於接受包含吸煙材料之一物件之至少一部份的加熱區113，用於產生變動磁場的磁場產生器120，以及突入加熱區113的長形加熱元件130。在此具體實施例中，加熱區113包含一空腔。加熱元件130包含藉由該變動磁場之穿透可加熱以加熱該加熱區113的加熱材料。

在此具體實施例中，設備100包含本體110，其界定加熱區113且沒有藉由該變動磁場之穿透可加熱的加熱材料。不過，在其他具體實施例中，本體110可包含藉由該變動磁場之穿透可加熱的加熱材料，或可省略本體110。

在此具體實施例中，本體110為環繞加熱區113的管狀本體110。不過，在其他具體實施例中，本體110可不完全呈管狀。例如，在一些具體實施例中，本體110可呈除形成於加熱元件110中之軸向延伸間隙或狹縫之外的管狀。如上述，在此具體實施例中，本體110本身沒有藉由變動磁場之穿透可加熱的任何加熱材料。因此，當由下述磁場產生器120產生變動磁場時，變動磁場有更多能量可用來造成加熱元件130的加熱。本體110可由玻璃、陶瓷材料、或耐高溫塑膠材料製成，例如聚醚醚酮(PEEK)或聚醚醯亞胺(PEI)，其實施例之一為Ultem。

在此具體實施例中，本體110有實質圓形橫截面。不過，在其他具體實施例中，本體110可具有除圓形以外的橫截面，例如方形、矩形、多邊形或橢圓形。在此具體實施例中，加熱區113由本體110界定。亦即，本體110劃定加熱區113的輪廓或界限。在此具體實施例中，加熱區113也有實質圓形橫截面。不過，在其他具體實施例中，加熱區113可具有除圓形以外的橫截面，例如方形、矩形、多邊形或橢圓形。

在此具體實施例中，本體110包含圍繞加熱區113延伸的管狀構件115，以及在構件115內表面上的塗層116。塗層116比構件115本身之內 表面更平滑或堅硬。此一較平滑或堅硬的塗層116有助於在使用設備100後清潔本體110。塗層116可由玻璃或陶瓷材料製成，例如。在其他具體實施例中，可省略塗層116。

在一些具體實施例中，本體110的內表面或外表面可具有0.1或更小的熱發射率。例如，在一些具體實施例中，該熱發射率可為0.05或更小，例如0.03或0.02。如此低的發射率有助於使熱留在加熱區113中，有助於防止熱從加熱元件130流失到設備100中除加熱區113以外的組份，有助於提高加熱區113的加熱效率，及/或有助於減少加熱能量由加熱元件130至設備100外表面的轉移。這可改善使用者能夠握持設備100的舒適度。本體110的內表面或外表面由例如銀或鋁的低發射率材料做成，可實現該熱發射率。

此具體實施例的加熱區113有第一端111及與其相反的第二端112，以及本體110在第一端111界定開口114，物件或其之一部份通過該開口114可插入加熱區113。在一些具體實施例中，開口114例如用設備100的吸嘴可被封閉或阻斷，如以下所述的吸嘴。在此具體實施例中，加熱區113為有從第一端111到第二端112之長度的長形，以及加熱元件130沿著與加熱區113之縱軸A-A實質重合的一縱軸延伸。在其他具體實施例中，加熱區113及加熱元件130的縱軸A-A藉由互相平行可互相對齊，或可互相傾斜。

在一些具體實施例中，加熱區113的一端被封閉。這有助於加熱區113用作吸煙材料的容器，或在推加熱元件130進入一塊吸煙材料期間用作支撐物。

在此具體實施例中，加熱元件130從加熱區113的第二端112突入加熱區113。更特別的是，在此具體實施例中，在本體110遠離開口114的端部裝設末端構件140。在此具體實施例中，末端構件140包含附接至本體110之端部的插塞，例如通過磨擦或黏著劑。不過，在其他具體實施例中，末端構件140的形式可與本體110不同，或與其一體。在此具體實施例中，末端構件140界定加熱區113的第二端112。此外，在此具體實施例中，加熱元件130附接至末端構件140且從末端構件140延伸進入加熱區113。在此具體實施例中，加熱元件130有一段位在末端構件140中，這有助於增加加熱元件130與末端構件140之間連接的強度(robustness)。在一些其他具體實施例 中，加熱元件130改為可貼近以及從末端構件140面向加熱區113的表面伸出。

在此具體實施例中，絕熱體150設在末端構件140的外側上。絕熱體150有助於防止熱從加熱元件130流失到設備100外，有助於提高加熱區113的加熱效率，及/或有助於減少加熱能量由加熱元件130至設備100外表面的轉移。這可改善使用者能夠握持設備100的舒適度。

在一些具體實施例中，絕熱體150可包含下述用於第一及/或第二絕熱塊的材料中之任一或更多。在此具體實施例中，絕熱體150是透氣的。在此具體實施例中，多個空氣入口141、142、143延伸穿過末端構件140。空氣入口141、142、143使加熱區113與透氣絕熱體150流體連通。因此，在使用設備100時，經由透氣絕熱體150及空氣入口141、142、143，可從設備100外吸空氣進入加熱區113。在其他具體實施例中，只有一個空氣入口、或沒有空氣入口、可延伸穿過末端構件140。在此類其他具體實施例中，經由不同的途徑可從設備100外吸空氣進入加熱區113，例如經由穿過本體110或在設備100吸嘴(未圖示)中的空氣入口。

在此具體實施例中，加熱元件130有遠離加熱區113之第二端112的自由第一端131，它相對於開口114經配置成在物件經由開口114插入加熱區113時可進入該物件。在一些具體實施例中，加熱元件130的自由端131可呈錐形，例如，以便進入該物件。

此具體實施例的加熱元件130在加熱區113內有從加熱區113之第一端131到加熱元件130在第二端112之點132的長度。加熱元件130也有與其長度垂直的橫截面。該橫截面有一寬度與一深度，該長度大於該寬度，以及該寬度大於該深度。因此，相較於加熱元件130的其他尺寸，加熱元件130的深度或厚度相對小。承熱器可具有皮膚深度(skin depth)，它是大部份誘發電流出現於其內的外部區域。藉由提供有相對小厚度的加熱元件130，相較於深度或厚度比加熱元件130之其他尺寸大的加熱元件130，用給定變動磁場可加熱較大比例的加熱元件130。因此，可實現材料的更有效率使用。接著，可減少成本。不過，在其他具體實施例中，加熱元件130可具有除矩形以外的橫截面形狀，例如圓形、橢圓形、環形、星形、多邊形、方形或三角形。在此具體實施例中，加熱元件130的橫截面沿著加熱元件130的長 度不變。此外，在此具體實施例中，加熱元件130呈平面或實質平面。此具體實施例的加熱元件130可視為平坦條帶(flat strip)。不過，在其他具體實施例中，這可能不成立。

此具體實施例的加熱元件130包含完全或實質完全由加熱材料組成的加熱構件135。加熱構件135因此藉由變動磁場之穿透可加熱。此外，在此具體實施例中，加熱元件130包含在加熱構件135外表面上的塗層136。塗層136比加熱構件135本身的外表面更平滑或堅硬。此一較平滑或堅硬的塗層136有助於加熱元件130在設備100使用後的清潔。塗層136可由玻璃或陶瓷材料製成，例如。在其他具體實施例中，可只在加熱構件135的一部份上提供塗層136或省略塗層136。在一些具體實施例中，該塗層可比加熱構件135本身的外表面更粗糙，以便增加加熱元件130可與在使用時插入加熱區113之物件或吸煙材料接觸的表面積。在一些此類其他具體實施例中，該加熱材料可暴露於加熱區113。因此，當加熱材料被加熱時，熱可直接從加熱材料轉移到加熱區113。

該加熱材料可包含由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：導電材料、磁性材料、以及非磁性材料。該加熱材料可包含一金屬或一金屬合金。該加熱材料可包含由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：鋁、金、鐵、鎳、鈷、導電碳、石墨、普通碳鋼、不鏽鋼、肥粒鐵不鏽鋼、銅及青銅。在其他具體實施例中，可使用其他的加熱材料。在此具體實施例中，加熱元件130的加熱材料包含導電材料。因此，該加熱材料易受該加熱材料在被變動磁場穿透時誘發的渦電流影響。因此，加熱元件130在經受變動磁場時能夠作為承熱器。也已發現，若磁性導電材料用作加熱材料，使用時可增強加熱元件130與下述磁場產生器120之線圈122的磁耦合。除了使得磁滯加熱有可能以外，這可導致加熱元件130的焦耳加熱更大或改善，以及從而使加熱區113的加熱更大或改善。

在一些具體實施例中，該設備可包含在加熱元件130外表面之至少一部份上的催化材料。可提供該催化材料於加熱元件130的所有外表面上，或只於加熱元件130外表面的某一或一些部份上。該催化材料的形式可為塗層。提供此一催化材料意謂在使用時，設備100可具有受熱的化學活性表面(chemically active surface)。使用時，該催化材料可用來將潛在刺激物 轉換成刺激物比較少的某物或增加其轉換速率。使用時，該催化材料例如可用來將蟻酸(formic acid)轉換成甲醇或增加其轉換速率。在其他具體實施例中，該催化材料例如可用來將其他化學物例如乙炔透過氫化作用轉換成乙烷，或將氨轉換成氮及氫，或增加其轉換速率。另外或替換地，該催化材料可用來使一氧化碳與水蒸氣反應以形成二氧化碳及氫(水煤氣轉化反應(water-gas shift reaction)，或WGSR)或增加其反應速率。

在一些具體實施例中，加熱元件130的第一部份可比加熱元件130的第二部份更易受藉由變動磁場之穿透而誘發於其中的渦電流影響。例如，加熱元件130的第一部份可具有較高的易感受性(susceptibility)，因為加熱元件130的第一部份由第一材料製成，加熱元件130的第二部份由不同的第二材料製成，以及第一材料的易感受性高於第二材料。例如，該第一部份及該第二部份中之一者可由鐵製成，以及第一部份、第二部份中之另一者可由石墨製成。替換地或附加地，加熱元件130的第一部份可具有較高的易感受性，因為加熱元件130的第一部份的厚度及/或材料密度不同於加熱元件130的第二部份。

易感受性較高之部份的位置可靠近設備100的預定嘴端，或易感受性較低之部份的位置可靠近設備100的預定嘴端。在後者情形下，位於加熱區113之物件的吸煙材料在易感受性較低之部份的加熱程度可低於易感受性較高之部份，從而在加熱吸煙材料期間，受熱較少的吸煙材料可用作濾嘴以減少生成蒸汽的溫度或使在物件中產生的蒸汽變溫和。

加熱元件130的第一部份及第二部份在加熱元件130的縱向可彼此鄰接，或例如可設置成在與加熱元件130之縱向垂直的方向彼此鄰接。

加熱元件130對於誘發於其中的渦電流有像這樣的變動易感受性有助於在插入加熱區113的物件中實現吸煙材料的漸進加熱，以及從而蒸汽的漸進產生。例如，易感受性較高之部份能夠相對迅速地加熱吸煙材料的第一區域以初始化吸煙材料中之至少一組份的揮發以及蒸汽在吸煙材料之第一區域的形成。易感受性較低之部份能夠相對緩慢地加熱吸煙材料的第二區域以初始化吸煙材料中之至少一組份的揮發以及蒸汽在該吸煙材料之第二區域的形成。因此，蒸汽能夠相對迅速地形成供使用者吸入，以 及蒸汽隨後可繼續形成供使用者繼續吸入，甚至在該吸煙材料的第一區域可能已停止產生蒸汽之後。在吸煙材料的可揮發組份用盡時，吸煙材料的第一區域可停止產生蒸汽。

在其他具體實施例中，所有加熱元件130對於藉由變動磁場之穿透而誘發於其中的渦電流可具有相等或實質相等的易感受性。在一些具體實施例中，加熱元件130可不易受此類渦電流影響。在此類具體實施例中，該加熱材料可為不導電的磁性材料，從而藉由上述磁滯過程可加熱。

在一些具體實施例中，加熱元件130可經配置成在受熱時改變形狀。亦即，加熱元件130的形狀有溫度敏感性。例如，加熱元件130可經配置成在受熱時彎曲及/或可經配置成在受熱時膨脹。形狀變化可包含偏轉離開加熱區113的縱軸。在一些具體實施例中，加熱元件130可能呈例如圍繞加熱區113之縱軸的蝸旋形或螺旋，以及加熱元件130的加熱可造成蝸旋形或螺旋加熱元件130部份展開從而增加加熱元件130的直徑或寬度。加熱元件130的此一形狀變化有助於提供或增加加熱元件130與位於加熱區113中之物件的接觸。這有助於改善熱從加熱元件130到物件及位於其中之吸煙材料的傳導。

加熱元件130可包含互相附接且各自有不同膨脹係數的兩個部份，從而它們在受熱時具有不同的膨脹能力。這兩個部份例如可呈長形及/或與加熱區113的縱軸平行。在受熱時，加熱元件130由於這兩個部份有不同的膨脹性質而可彎曲或撓曲。以此方式，溫度的變化會轉換成物理位移或變形。加熱元件130的形狀變化程度可與溫度相關，使得在較高的溫度加熱元件130顯示(demonstrates)程度較高的位移或變形。加熱元件130的位移或變形程度可與加熱元件130的溫度變化大小成正比。

使用於設備100的適當加熱元件130可隨著例如該等部份的厚度及橫截面形狀、該等部份的材料組成物、將該等部份結合在一起的配置等等而改變，以及這些變數可影響加熱元件130的性質，例如加熱元件130彎曲能力、導熱性等等。在一些具體實施例中，這兩個部份可為各自有不同膨脹係數的不同塑膠聚合物。在其他具體實施例中，這兩個部份可為各自有不同膨脹係數的兩種不同金屬。因此，加熱元件130可包含雙金屬片。例示之雙金屬片可包含鋼部份與銅部份。在其他具體實施例中，可使用其 他的材料組合，例如錳與銅，或黃銅與鋼。

此具體實施例的磁場產生器120包含電源121、線圈122、用於使變動電流(例如，交變電流)通過線圈122的裝置123、控制器124、以及供使用者操作控制器124的使用者介面125。

在此具體實施例中，電源121為充電電池。在其他具體實施例中，除充電電池以外，電源121例如可為非充電電池、電容器或至主電力供應器的連線。

線圈122可採用任何適當形式。在此具體實施例中，線圈122為導電材料的螺旋線圈，例如銅。在一些具體實施例中，磁場產生器120可包含被線圈122纏繞的透磁核心(magnetically permeable core)。此一透磁核心集中線圈122在使用時產生的磁通量以及使磁場更強大。該透磁核心可由例如鐵製成。在一些具體實施例中，該透磁核心可以只部份地沿著線圈122的長度延伸，以便只集中某些區域的磁通量。

在此具體實施例中，線圈122為圓形螺旋，亦即，線圈122沿著它的長度有實質不變的半徑。在其他具體實施例中，線圈122的半徑可沿著它的長度改變。例如，在一些具體實施例中，線圈122可包含錐形螺旋或橢圓形螺旋。在此具體實施例中，線圈122沿著它的長度有實質不變的節距，亦即，與線圈122縱軸平行地測量，線圈122中之任何相鄰兩圈的間隙寬度與線圈122中之任何其他相鄰兩圈的間隙寬度實質相同。在其他具體實施例中，這可能不成立。提供變動節距可使得線圈122所產生的變動磁場在線圈122的不同部份有不同的強度，這有助於以與上述類似的方式提供加熱元件130及加熱區113從而位於加熱區113之任何物件的漸進加熱。

在此具體實施例中，線圈122相對於加熱元件130及加熱區113是在固定位置。在此具體實施例中，線圈122環繞加熱元件130及加熱區113。在此具體實施例中，線圈122沿著與加熱區113之縱軸A-A實質對齊的縱軸延伸。在此具體實施例中，該等對齊軸線重合。在此具體實施例的一變體中，該等對齊軸線可互相平行。不過，在其他具體實施例中，該等軸線可互相傾斜。此外，在此具體實施例中，線圈122沿著與加熱元件130之縱軸實質重合的縱軸延伸。這有助於提供加熱元件130在使用時有更均勻的加熱，以及也可協助設備100的可製造性。在其他具體實施例中，線圈122 及加熱元件130的縱軸藉由互相平行可互相對齊，或可互相傾斜。

此具體實施例之磁場產生器120的線圈122之阻抗等於或實質等於加熱元件130的阻抗。如果加熱元件130的阻抗改為低於磁場產生器120的線圈122之阻抗，則使用時形成於加熱元件130兩端的電壓可低於在阻抗匹配時可形成於加熱元件130兩端的電壓。替換地，如果加熱元件130的阻抗改為高於磁場產生器120的線圈122之阻抗，則使用時在加熱元件130中產生的電流可低於在阻抗匹配時可在加熱元件130中產生的電流。阻抗的匹配有助於平衡電壓與電流以最大化加熱元件130在使用中被加熱時產生的加熱能力(heating power)。在一些其他具體實施例中，可不匹配該等阻抗。

在此具體實施例中，用於使變動電流通過線圈122的裝置123電氣連接於電源121、線圈122之間。在此具體實施例中，控制器124也電氣連接至電源121，以及通訊連接至裝置123。控制器124用來造成及控制加熱元件130的加熱。更特別的是，在此具體實施例中，控制器124用來控制裝置123，以便控制由電源121至線圈122的電力供給。在此具體實施例中，控制器124包含積體電路(IC)，例如印刷電路板(PCB)上的IC。在其他具體實施例中，控制器124可採用不同的形式。在一些具體實施例中，該設備可具有包含裝置123及控制器124的單一電氣或電子組件。控制器124的操作在此具體實施例係通過使用者介面125的使用者操作。使用者介面125位在設備100的外部。使用者介面125可包含按鈕、撥動開關(toggle switch)、撥盤、觸控螢幕或其類似者。

在此具體實施例中，使用者介面125的使用者操作造成控制器124導致裝置123造成交變電流通過線圈122，以便造成線圈122產生交變磁場。線圈122與加熱元件130經適當地相對定位成由線圈122產生的交變磁場可穿透加熱元件130的加熱材料。當加熱元件130的加熱材料為導電材料時，這可造成在該加熱材料中產生一或更多渦電流。渦電流反抗該加熱材料之電阻在該加熱材料中的流動造成該加熱材料以焦耳加熱方式加熱。如上述，當該加熱材料由磁性材料製成時，磁偶極(magnetic dipoles)在該加熱材料中的取向隨著變化外加磁場的變化而改變，這造成將會在該加熱材料中產生熱。

此具體實施例的設備100包含用於感測加熱區113之溫度的 溫度感測器126。溫度感測器126通訊連接至控制器124，藉此控制器124能夠監視加熱區113的溫度。在一些具體實施例中，溫度感測器126可經配置成可取得加熱區113或位於加熱區113中之物件的光學溫度測量值。在一些具體實施例中，將會位在加熱區113中的物件可包含用於偵測物件溫度的溫度偵測器，例如電阻溫度偵測器(RTD)。該物件更可包含連接(例如，電氣連接)至溫度偵測器的一或更多端子。當物件在加熱區113中時，該(等)端子可用來與設備100的溫度監視器(未圖示)建立連接，例如電氣連接。控制器124可包含該溫度監視器。設備100的溫度監視器因而在使用物件期間能夠用設備100測定物件的溫度。

基於從溫度感測器126(及/或溫度偵測器，若有的話)接收的一或更多訊號，控制器124可造成裝置123視實際需要調整通過線圈122之變動或交變電流的特性，以便確保加熱區113的溫度仍在預定溫度範圍內。該特性例如可為振幅或頻率。在預定溫度範圍內，使用時在位於加熱區113之物件內的吸煙材料被充分加熱以使該吸煙材料中之至少一組份揮發而不燃燒吸煙材料。因此，控制器124以及設備100整體，經配置成可加熱該吸煙材料使該吸煙材料中之至少一組份揮發而不燃燒吸煙材料。在一些具體實施例中，該溫度範圍約為50℃至約250℃，例如約50℃至約150℃，約50℃至約120℃，約50℃至約100℃，約50℃至約80℃，或約60℃至約70℃。在一些具體實施例中，該溫度範圍約為170℃至約220℃。在其他具體實施例中，該溫度範圍可在這些範圍之外。

在一些具體實施例中，設備100可包含吸嘴(未圖示)。該吸嘴可釋放地與設備100的其餘部份接合以便使該吸嘴連接至設備100的其餘部份。在其他具體實施例中，該吸嘴與設備100的其餘部份可永久性連接，例如通過鉸鏈或撓性構件。

該吸嘴對於本體110可定位以便覆蓋進入加熱區113的開口114。當該吸嘴對於加熱元件130如此定位時，通過該吸嘴的渠道可與加熱區113流體連通。使用時，該渠道用作允許揮發材料從加熱區113傳遞到設備100外部的通道。

若有的話，該吸嘴可包含或浸漬調味劑。該調味劑可經配置成在使用時於蒸汽通過吸嘴的通道時可被加熱蒸汽吸收。

當加熱區113從而其中的任何物件正被加熱時，藉由抽吸通過物件之吸嘴(若有的話)或通過設備100之吸嘴(若有的話)的揮發組份(或數種)，使用者能夠吸入吸煙材料的揮發組份(或數種)。空氣可經由物件與本體110的間隙進入物件，或在有些具體實施例中，設備100可界定流體連接加熱區113與設備100之外部的空氣入口。在該(等)揮發組份離開物件時，加熱區113可經由設備100的空氣入口吸入空氣。

設備100的一些具體實施例可經配置成可提供加熱元件110的“自潔作用(self-cleaning)”。例如，在一些具體實施例中，控制器124可配置例如於使用者介面125的適當使用者操作上以視實際需要造成裝置123調整通過線圈122的變動或交變電流之特性，以便增加加熱元件130的溫度至可把加熱元件110上來自先前用掉物件之殘留物或剩餘物燒成灰燼的位準。例如，該特性可為振幅或頻率。例如，該溫度可超過500℃。

設備100的一些具體實施例可經配置成可提供觸覺反饋給使用者。該反饋可表示加熱在進行，可由計時器觸發以表示物件中之吸煙材料已有大於預定比例的可揮發組份(或數種)原始數量消耗於加熱區113，或其類似者。通過線圈122與加熱元件130的相互作用(亦即，磁反應)，導電元件與線圈122的相互作用，轉動不平衡馬達，重覆地施加及移除通過壓電元件的電流，或其類似者，可建立該觸覺反饋。另外或替換地，設備100的一些具體實施例可利用此類觸覺以藉由振動清潔加熱元件130來協助上述“自潔”過程。

在一些具體實施例中，磁場產生器120可用來產生穿透加熱元件130之各個不同部份的多個變動磁場。例如，設備100可包含一個以上的線圈。設備100的多個線圈可操作以提供加熱元件130的漸進加熱，從而位於加熱區113的物件之吸煙材料的漸進加熱，以便提供蒸汽的漸進產生。例如，一線圈能夠相對快地加熱該加熱材料的第一區域以初始化至吸煙材料之少一組份的揮發以及蒸汽在該吸煙材料之第一區域的形成。另一線圈能夠相對慢地加熱該加熱材料的第二區域以初始化該吸煙材料中之至少一組份的揮發以及蒸汽在該吸煙材料之第二區域的形成。因此，蒸汽能夠相對快地形成供使用者吸入，以及蒸汽隨後可繼續供使用者隨後吸入，甚至該吸煙材料的第一區域已停止產生蒸汽之後。在加熱吸煙材料的第一區域 期間，初始未加熱的吸煙材料之第二區域可用作濾嘴，以減少生成蒸汽的溫度或使生成蒸汽變溫和。

在一些具體實施例中，設備100可包含在線圈122、本體110之間的第一絕熱塊(mass of thermal insulation)。該第一絕熱塊可環繞本體110。例如，該第一絕熱塊可包含由下列各物組成之群組選出的一或更多絕熱體：封閉胞材料、封閉胞塑膠材料、氣凝膠、真空絕緣、矽酮泡沫體及橡膠材料。另外或替換地，該絕熱物可包含空氣間隙。此一第一絕熱塊有助於防止從加熱元件130到設備100中除加熱區113以外之組件的熱損失，有助於提高加熱區113的加熱效率，及/或有助於減少加熱能量從加熱元件130到設備100外表面的轉移。這可改善使用者能夠握持設備100的舒適度。

在一些具體實施例中，設備100可包含環繞線圈122的第二絕熱塊。例如，該第二絕熱塊可包含由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：氣凝膠、真空絕緣、填塞料、毛片、不織材料、不織毛片，編織材料、針織材料、尼龍、泡沫體、聚苯乙烯、聚脂、聚脂絲狀纖維、聚丙烯、聚脂與聚丙烯之共混物、乙酸纖維素、紙或卡片，以及波狀材料，例如波狀紙或卡片。在一些具體實施例中，該第二絕熱塊可包含上述用於第一絕熱塊的材料中之一或更多。另外或替換地，該絕熱物可包含空氣間隙。此一第二絕熱塊有助於減少加熱能量由加熱元件130至設備100外表面的轉移，以及另外或替換地，有助於提高加熱區113的加熱效率。

在一些具體實施例中，可省略第一、第二絕熱塊中之一或兩者。在一些具體實施例中，線圈122可嵌入絕熱體。此一絕熱體可抵靠或包絡本體110。例如，此一絕熱體可包含由下列各物組成之群組選出的一或更多絕熱體：封閉胞材料、封閉胞塑膠材料、氣凝膠、真空絕緣、矽酮泡沫體及橡膠材料。除了上述熱效益以外，此一絕熱體有助於增加設備100的強度，例如藉由協助維持線圈122與本體110的相對定位。

第3圖的示意橫截面圖圖示使用於用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發之設備(例如，描述於本文的設備100、200、300中之一者)的物件。大體上，物件500包含一塊吸煙材料510及連接至該塊吸煙材料510的擦拭器530。物件500經配置成用於加熱吸煙材料510(例如，設備100的加熱元件130)的加熱元件可插入該塊吸煙材料510同時與擦拭器 530接觸。

在此具體實施例中，物件500及該塊吸煙材料510都呈長形，以及擦拭器530位在該塊吸煙材料510的縱向末端。在其他具體實施例中，物件500及/或該塊吸煙材料510可具有不同的形式因子(form factor)。

在此具體實施例中，物件500包含圍繞吸煙材料510的蓋體520，用於維持吸煙材料510的結構完整性。蓋體520可由任何適當材料製成，例如紙、卡片、塑膠膜、箔片或其類似者。在蓋體520與擦拭器530的接合點，例如用圍繞蓋體520及擦拭器530之部份延伸的一條材料(未圖示)，擦拭器530可附接至蓋體520，藉此以使擦拭器530連接至吸煙材料510。

擦拭器530可包含任何材料，或有任何形式，其適合用於在加熱元件130插入吸煙材料510同時與擦拭器530接觸時或在加熱元件130從吸煙材料510抽出同時與擦拭器530接觸時擦拭或擦去或刮擦來自加熱元件130的殘留物或剩餘物。擦拭器530因此有助於在物件500使用於設備100之前或之後清潔設備100的加熱元件130。

在一些具體實施例中，擦拭器530可包含刮具。在此具體實施例中，擦拭器530包含研磨墊。在此具體實施例中，該研磨墊由糾纏金屬絲形成，例如金屬綿，例如鋼綿、黃銅綿、或其類似者。在其他具體實施例中，該研磨墊可包含以下各物中之一或更多：泡沫材料、金屬絲、有多個相對取向的金屬絲、糾纏金屬絲、以及金屬刷毛、或其類似者。在一些具體實施例中，擦拭器530可包含刀刃，例如金屬或塑膠刀刃。該刀刃的取向可與加熱元件130的插入方向垂直或傾斜，例如與物件500的縱軸垂直或傾斜。在一些具體實施例中，擦拭器530可包含在擦拭器530與加熱元件130相對運動期間用於磨擦或刮擦加熱元件130的不平表面(uneven surface)。例如，擦拭器530可包含波狀構件或有自其伸出之多個瘤(lumps)或隆起(protrusions)的構件。該等瘤或隆起可在有與加熱元件130之插入方向垂直或傾斜之至少一組件的方向由該構件突出，例如與物件500的縱軸垂直或傾斜。

在一些具體實施例中，物件500可具有形成於其中的空腔，用於在使用時接受加熱元件130。在一些具體實施例中，該吸煙材料可界定該空腔的至少一部份。在一些具體實施例中，可用導熱袋體、套筒或襯裡 界定該空腔的至少一部份。該袋體、套筒或襯裡例如可由箔片製成，例如鋁。在一些具體實施例中，擦拭器530可界定該空腔的至少一部份，以便在使用時於該加熱元件在該空腔內移動時能夠接觸加熱元件130。例如，擦拭器530可界定該空腔的出口。

第4a圖的示意橫截面圖根據本發明之一具體實施例圖示用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的另一設備實施例。此具體實施例的設備200與第1圖及第2圖的設備100相同，除了界定加熱區113的特徵與加熱元件130的形式以外。因此，為了簡潔起見，省略設備200中之各種特徵的重覆說明而且附圖只圖示設備200中可供了解下述技術特徵及優點所需的組件。第1圖及第2圖設備的任何上述可能變體可做成第4a圖的設備200以形成各個獨立具體實施例。

在此具體實施例中，加熱元件130包含完全或實質完全由該加熱材料組成的加熱構件，以及省略加熱構件上的塗層136。不過，在其他具體實施例中，加熱元件130的構造可與第1圖及第2圖設備100或其之任何上述變體的加熱元件130相同。

在此具體實施例中，省略界定加熱區113的本體110，以及加熱區113改成在可向對方移動以壓縮加熱區113的第一及第二構件160、170之間。第4a圖圖示處於第一狀態的第一及第二構件160、170，此時第一及第二構件160、170隔開一段第一距離。第一及第二構件160、170可相對移動以減少第一及第二構件160、170的距離直到第一及第二構件160、170到達如第4b圖所示的第二狀態，此時第一及第二構件160、170隔開小於該第一距離的一段第二距離。在此具體實施例中，第一及第二構件160、170中之每一者對於加熱元件130可移動。在其他具體實施例中，第一及第二構件160、170中只有一個對於加熱元件130可移動。在此具體實施例中，第一及第二構件160、170中之每一者對於線圈122可移動。在其他具體實施例中，第一及第二構件160、170中只有一個或無一對於線圈122可移動。亦即，線圈122可隨著第一及第二構件160、170的相對移動而移動或變形。

在此具體實施例中，第一及第二構件160、170沒有任何藉由變動磁場之穿透可加熱的加熱材料。因此，在由該磁場產生器產生變動磁場時，該變動磁場有更多能量用來造成加熱元件130的加熱。不過，在其他 具體實施例中，第一及第二構件160、170中之一或兩者可包含藉由變動磁場之穿透可加熱的加熱材料。

使用時，當第一及第二構件160、170在圖示於第4a圖的相對位置時，包含吸煙材料的物件可位在加熱區113中。然後，第一及第二構件160、170可向圖示於第4b圖的狀態相對移動以壓縮加熱區113及其中的物件。亦即，該物件可被第一及第二構件160、170的各個內表面161、171中之一或兩者擠壓。該物件的壓縮可造成在其中之吸煙材料的壓縮，這可增加該吸煙材料的導熱性。接著，這有助於增加熱從加熱元件130穿透到吸煙材料的能力，這使得該吸煙材料中之至少一組份有可能更好或更完整地揮發。當該吸煙材料的可揮發組份(或數種)用盡時，第一及第二構件160、170可相對移動回到圖示於第4a圖的狀態，以便從加熱區113移除物件。

在其他具體實施例中，可省略在加熱區113內的加熱元件130。第5a圖的示意橫截面圖根據本發明的此一具體實施例圖示用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的另一設備實施例。此具體實施例的設備300與第4a圖及第4b圖的設備200相同，除了描述於下文的特徵以外。因此，為了簡潔起見，省略設備200中之各種特徵的重覆說明而且附圖只圖示設備300中可供了解下述技術特徵及優點所需的組件。第4a圖及第4b圖設備200的任何上述可能變體可做成第5a圖的設備300以形成各個獨立具體實施例。

在此具體實施例中，省略上述加熱元件130，以及加熱區113沒有藉由變動磁場之穿透可加熱的任何加熱材料。此設備300旨在使用包含藉由變動磁場之穿透可加熱之吸煙材料及加熱材料兩者的物件。因此，磁場產生器經配置成可產生在使用時穿透加熱區113的變動磁場以便造成該物件之加熱材料的加熱。

在此具體實施例中，第一及第二構件160、170的內表面161、171各自有自其伸出進入加熱區113的隆起165、175。在此具體實施例中，隆起165、175軸向互相交錯或偏移，使得當第一及第二構件160、170向對方相對移動以到達加熱區113被壓縮的第5b圖狀態時，隆起165、175不互相接觸。此外，使用時，當物件位在加熱區113中，由於第一及第二構件160、170相對移動而壓縮加熱區113，偏移的隆起165、175各自用來施加偏移力 至物件，從而使物件變形成鋸齒(zig-zag)或彎彎曲曲(squiggle)的形狀。其效果在於可產生通過物件之吸煙材料的曲折流徑(tortuous flow path)，這在穿經吸煙材料的空氣中可產生紊流以利空氣吸收在吸煙材料受熱時產生的揮發材料。不過，在其他具體實施例中，隆起165、175可能不互相偏移。

第5a圖及第5b圖之設備300的操作方式類似第4a圖及第4b圖的設備200。因此，當第一及第二構件160、170在圖示於第5a圖的相對位置時，包含吸煙材料及加熱材料的物件可位在加熱區113中。然後，第一及第二構件160、170可向圖示於第5b圖的狀態相對移動以壓縮加熱區113及其中的物件。這可提供上述效益中之一或更多。當該吸煙材料的可揮發組份(或數種)用盡時，第一及第二構件160、170可相對移動回到圖示於第5a圖的狀態，以便從加熱區113移除物件。

在第5a圖及第5b圖之設備300的變體中，第一及第二構件160、170中之一或兩者可包含藉由變動磁場之穿透可加熱的加熱材料。例如，第一及第二構件160、170中之一或兩者的隆起165、175可包含此類加熱材料。這可進一步增加熱在使用時從加熱材料穿透到在加熱區113中之物件之吸煙材料的能力。在一些具體實施例中，隆起165、175可為圈形或環形。

在為第5a圖及第5b圖設備300之變體的一些具體實施例中，可省略第一及第二構件160、170中之一或兩者的隆起165、175。

在為第5a圖及第5b圖設備300之變體的一些具體實施例中，設備300可包含圖示於第4a圖及第4b圖之設備200的加熱元件130。

在為第4a圖及第4b圖設備200之變體的一些具體實施例中，第一及第二構件160、170的內表面161、171各自可具有自其伸出且進入加熱區113的隆起，其方式與圖示於第5a圖及第5b圖之設備300的隆起165、175相同。第4a圖及第4b圖之設備200的此類隆起可具有以上在說明第5a圖及第5b圖設備300之隆起165、175時提及的特徵中之任一。

在一些具體實施例中，加熱元件130的加熱材料可包含間斷(discontinuities)或孔於其中。此類間斷或孔可用作隔熱物(thermal break)以控制使用時加熱吸煙材料之不同區域的程度。加熱材料中有間斷或孔之區域的加熱程度可小於沒有間斷或孔的區域。這有助於實現吸煙材料的漸進加熱，從而蒸汽的漸進產生。

在上述具體實施例的每一個中，該吸煙材料包含煙草。不過，在各個具體實施例的各自變體中，該吸煙材料可由煙草組成，可實質完全由煙草組成，可包含煙草及除煙草以外的吸煙材料，可包含除煙草以外的吸煙材料，或可沒有煙草。在一些具體實施例中，該吸煙材料可包含蒸汽或氣溶膠成形劑或潤濕劑，例如甘油、丙二醇、三乙酸甘油酯(triacetin)，或二伸乙甘醇(diethylene glycol)。

在一些具體實施例中，上述物件係與可使用於設備100、200、300分開出售、供應或以其他方式提供。不過，在一些具體實施例中，設備100、200、300與一或更多物件可一起提供作為系統，例如套件或總成，有可能有附加組件，例如清潔用具。

本發明可實作成包含描述於本文中之任一物件以及描述於本文中之任一設備的系統，其中物件本身更有加熱材料，例如在承熱器中，其加熱係藉由磁場產生器所產生之變動磁場的穿透。在物件本身之加熱材料中產生的熱可傳遞到吸煙材料以進一步加熱其中的吸煙材料。

為了解決各種問題和促進本技藝，本揭示內容全部以圖解及範例說明各種具體實施例，其中可實施本文主張的發明以及提供用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的優異設備，供使用於該設備的優異物件，以及包含該等物件及該設備的優異系統。本揭示內容的優點及特徵僅為具體實施例的代表性實施例，而且沒有竭盡(exhaustive)及/或排它性(exclusive)。呈現它們只是協助了解及教導所主張及以其他方式揭示的特徵。應瞭解，本揭示內容的優點、具體實施例、範例、功能、特徵、結構及/或其他面向不應被認為是請求項所界定之本揭示內容的限制或與請求項等效之陳述的限制，而且可利用其他具體實施例和可做修改而不脫離本揭示內容的範疇及/或精神。各種具體實施例可適當地包含、構成或實質構成所揭示之元件、組件、特徵、部件、步驟、構件等等的各種組合。本揭示內容可包含目前未主張但是未來可能予以主張的其他發明。

110‧‧‧本體

111‧‧‧第一端

113‧‧‧加熱區

114‧‧‧開口

122‧‧‧線圈

140‧‧‧末端構件

141、142、143‧‧‧空氣入口

Claims (27)

1. 一種用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備，該設備包含：經組配成可接受包括吸煙材料之一物件之至少一部份的一加熱器區；經組配成可產生一變動磁場的一磁場產生器；以及突入(projects into)該加熱器區的一長形加熱器元件；其中該加熱器元件包括藉由該變動磁場之穿透(penetration)可加熱以藉此加熱該加熱器區的一加熱器材料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其更包含界定該加熱器區的一本體，其中該本體沒有藉由該變動磁場之穿透可加熱的加熱器材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器區呈長形，以及該長形加熱器元件沿著與該加熱器區之一縱軸實質重合的一縱軸延伸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器元件有一長度及與該長度垂直的一橫截面，其中該橫截面有一寬度與一深度，其中該加熱器元件之該長度大於該橫截面之該寬度，以及其中該橫截面之該寬度大於該橫截面之該深度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器元件呈實質平面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其更包含界定在該加熱器區之一第一端且經組配成可接受該物件之該至少一部份的一開口，其中該加熱器元件從該加熱器區與該第一端相反的一第二端突入該加熱器區，以及其中該加熱器元件有遠離該加熱器區之該第二端的一自由端，其經配置成相對於該開口以在該物件插入該加熱器區時可進入該物件。
7. 如申請專利範圍第6項所述之設備，其中該加熱器元件之該自由端呈錐形(is tapered)。
8. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該本體的一內表面或該本體的一外表面有0.1或更小的一熱發射率。
9. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該磁場產生器包括一線圈以及經組配成可使一變動電流通過該線圈的一裝置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該線圈環繞該加熱器區。
11. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該線圈沿著與該加熱器元件之一縱軸實質重合的一縱軸延伸。
12. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該線圈的阻抗等於或實質等於該加熱器元件的阻抗。
13. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器材料包括由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：導電材料、磁性材料、以及非磁性材料。
14. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器材料包括一金屬或一金屬合金。
15. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器材料包括由下列各物組成之群組選出的一或更多材料：鋁、金、鐵、鎳、鈷、導電碳、石墨、普通碳鋼(plain-carbon steel)、不鏽鋼、肥粒鐵不鏽鋼(ferritic stainless steel)、銅及青銅。
16. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器材料易受在該加熱器材料被該變動磁場穿透時誘發於該加熱器材料中的渦電流(eddy currents)影響。
17. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器元件經組態成在受熱時可改變形狀。
18. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該加熱器材料暴露於該加熱器區。
19. 一種用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發的設備，該設備包含：一第一構件與一第二構件；界定於該第一構件與該第二構件之間的一加熱器區，其經組配成可接受包括吸煙材料之一物件的至少一部份；以及經組配成可產生一變動磁場的一磁場產生器以在使用期間加熱該加熱器區；其中該第一構件與該第二構件可向對方移動以壓縮該加熱器區。
20. 如申請專利範圍第19項所述之設備，其中該磁場產生器經組態成可產 生穿透該加熱器區的一變動磁場。
21. 如申請專利範圍第19項所述之設備，其更包含包括加熱器材料的一加熱器元件，該加熱器材料係藉由該變動磁場之穿透可加熱以藉此加熱該加熱器區。
22. 一種使用於用於加熱吸煙材料以使該吸煙材料中之至少一組份揮發之設備的物件，該物件包含：一塊吸煙材料；以及連接至該塊吸煙材料的一擦拭器；其中該物件經組態成可接受一加熱器元件，該加熱器元件經組配成經由將該加熱器元件插入該塊吸煙材料同時與該擦拭器接觸的方式可加熱該吸煙材料。
23. 如申請專利範圍第22項所述之物件，其中該擦拭器包括以下各物中之一或更多：刮具、刀刃、研磨墊、泡沫材料、金屬絲、有多個相對取向的金屬絲、糾纏金屬絲(tangled metal filaments)、以及金屬刷毛。
24. 如申請專利範圍第22項所述之物件，其中該物件有界定於其中的一空腔，該空腔經組配成在使用時可接受該加熱器元件。
25. 如申請專利範圍第24項所述之物件，其中該擦拭器界定該空腔的至少一部份。
26. 一種系統，其係包含：經組配成可加熱吸煙材料且使該吸煙材料中之至少一組份揮發的一設備，該設備包含用於接受包含吸煙材料之一物件之至少一部份的一加熱區、用於產生一變動磁場的一磁場產生器、以及突入該加熱區的一長形加熱元件，其中該加熱元件包含藉由該變動磁場之穿透可加熱以加熱該加熱區的加熱材料；以及使用於該設備的該物件，該物件包含該吸煙材料。
27. 如申請專利範圍第26項所述之系統，其中該物件包含一塊吸煙材料，以及連接至該塊吸煙材料的一擦拭器，其中該加熱元件可插入該塊吸煙材料同時與該擦拭器接觸。