具有加热区隔热的气溶胶生成装置

文档序号:292010 发布日期:2021-11-23 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 具有加热区隔热的气溶胶生成装置 (Aerosol-generating device with heating zone insulation ) 是由 S·卡佩利 R·埃米特 E·萨迪·拉托雷 于 2020-04-22 设计创作,主要内容包括:用于加热设置在气溶胶生成制品(10)中的气溶胶形成基质(20)的气溶胶生成装置(100)包括用于接收气溶胶生成制品的远侧部分的纵向延伸腔(110)。所述纵向延伸腔具有纵向轴线,并且由基部(102)、从所述基部延伸的侧壁(103)和在所述腔的与所述基部相对的端部处的开口(111)限定。所述侧壁的内表面限定:所述腔的稳定部分(120),所述稳定部分具有第一直径;以及所述腔的位于所述稳定部分与所述基部之间的加热部分(130),所述加热部分具有大于所述第一直径的第二直径。第一直径与第二直径之间的差提供将气溶胶生成制品与腔的侧壁分开的间隙(160)。该间隙可有助于防止在使用中从气溶胶形成基质中耗散热并改善气溶胶递送。此外,腔的内壁还限定设置于腔的远侧端处的定位部分(140),所述加热部分设置于稳定部分与定位部分之间,所述腔的定位部分具有基本上等于所述稳定部分的第一直径的第三直径。(An aerosol-generating device (100) for heating an aerosol-forming substrate (20) disposed in an aerosol-generating article (10) comprises a longitudinally extending cavity (110) for receiving a distal portion of the aerosol-generating article. The longitudinally extending cavity has a longitudinal axis and is defined by a base (102), a sidewall (103) extending from the base, and an opening (111) at an end of the cavity opposite the base. The inner surface of the sidewall defines: a stabilizing portion (120) of the cavity, the stabilizing portion having a first diameter; and a heating portion (130) of the cavity between the stabilizing portion and the base, the heating portion having a second diameter greater than the first diameter. The difference between the first diameter and the second diameter provides a gap (160) separating the aerosol-generating article from a sidewall of the cavity. The gap may help to prevent heat dissipation from the aerosol-forming substrate in use and improve aerosol delivery. Further, the inner wall of the cavity further defines a positioning portion (140) disposed at the distal end of the cavity, the heating portion being disposed between the stabilizing portion and the positioning portion, the positioning portion of the cavity having a third diameter substantially equal to the first diameter of the stabilizing portion.)

具有加热区隔热的气溶胶生成装置

技术领域

本发明涉及一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置。具体地说,所述气溶胶生成装置被配置成提供气溶胶形成基质的改进的隔热。

背景技术

许多现有技术文献公开了气溶胶生成装置,这些气溶胶生成装置包括例如加热式气溶胶生成系统和电加热式气溶胶生成系统。在WO2013/076098中公开了加热式气溶胶生成系统的实例,其描述了气溶胶生成制品的气溶胶形成基质被气溶胶生成装置的加热元件穿透以便产生可吸入气溶胶的实施方案。加热元件与气溶胶形成基质接触并且升高基质的温度,由此使基质的挥发性组分蒸发。当气溶胶形成基质耗尽时,从气溶胶生成装置移除含有气溶胶形成基质的气溶胶生成制品并处置。WO2013/076098中公开的气溶胶生成制品紧密地配合在气溶胶生成装置的提取器部分的腔内。这提供了紧密的配合,这将制品保持在腔中。由于加热元件与基质之间的直接接触,供应到气溶胶形成基质的热迅速升高基质的温度。然而,通过传导到可充当散热器的腔的壁中,也可从制品中快速地去除热量。

WO2018/050735公开了气溶胶生成装置的实施方案,其中气溶胶生成制品腔设置有肋,以提供气溶胶生成制品在腔中的改善保持。所述肋间隔开,从而限定相邻肋之间且可能也在不连续肋之间的气流通道。肋优选地以倾斜方式布置,使得使用者可以通过施加轴向力连同扭矩来提取气溶胶生成制品,以便促进移除。然而,气溶胶生成制品和腔的肋仍然存在大量接触点,并且纵向肋之间的气流也有助于气溶胶形成基质的冷却。

发明内容

本文的公开内容涉及一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置。气溶胶形成基质可提供于气溶胶生成制品中。气溶胶生成制品可以是基本圆柱形的气溶胶生成制品。气溶胶生成装置可包括用于接收气溶胶生成制品的远侧部分的纵向延伸腔。纵向延伸腔可具有纵向轴线。纵向腔可以由基部、从基部延伸的侧壁以及在腔的与基部相对的端部处的开口限定。侧壁的内表面限定腔的具有第一直径的第一部分。腔的第一部分可以是稳定部分。具有第二直径的腔的第二部分可以位于稳定部分与基部之间。第二部分可以是加热部分。第二直径可以大于第一直径。

在优选实施方案中,提供了一种气溶胶生成装置,其用于加热设置在基本圆柱形气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质。气溶胶生成装置包括用于接收气溶胶生成制品的远侧部分的纵向延伸腔。纵向延伸腔具有纵向轴线,并且由基部、从基部延伸的侧壁和在腔的与所述基部相对的端部处的开口限定。侧壁的内表面限定腔的具有第一直径的稳定部分。腔的加热部分位于稳定部分与基部之间。加热部分具有大于第一直径的第二直径。

稳定部分的直径使得可穿过其插入气溶胶生成制品的远侧部分。当气溶胶生成制品的远侧部分通过稳定部分插入时,优选地,在气溶胶生成制品的外表面与稳定部分的内表面之间具有最小的空间。优选地,在气溶胶生成制品与稳定部分之间存在紧密或紧贴的配合。优选地,当气溶胶生成制品接收在腔中时,在气溶胶生成制品的外表面与稳定部分的内表面之间没有间隙。当制品插入到腔内或接收于腔内时,气溶胶生成制品的外表面可接触稳定部分的内表面。因此,优选的是,稳定部分的内径与气溶胶生成制品的外径基本上尺寸相同。例如,稳定部分的内径可以与气溶胶生成制品的外径直径相同,±10%或±5%。在一些实施方案中,稳定部分的内径可以比气溶胶生成制品的外径大0%至5%,例如大1%至4%,或大2%至3%。优选地,尺寸使得制品可插入到腔中和从腔移除,同时在插入时保持制品与稳定部分的内径之间的干涉,例如接触或密封不严。优选地,尺寸使得制品可插入到腔中和从腔移除而不损坏制品。优选地,尺寸使得制品被支撑在腔内,而不允许在径向方向上的任何大的移动。

当气溶胶生成制品完全插入到腔中时,制品的远侧端优选地邻接腔的基部。当气溶胶生成制品完全插入到腔中时,气溶胶生成制品的远侧端可邻接腔的基部处或附近的任选的止动件或端点。优选地,当气溶胶生成制品完全插入到腔中时,气溶胶生成制品的至少一部分位于腔的加热部分内。优选地,气溶胶生成制品构造成使得当气溶胶生成制品完全插入到腔中时,气溶胶生成制品的气溶胶形成基质接收在腔的加热部分内。加热部分的内表面的直径大于稳定部分的直径。因此,在气溶胶生成制品的外表面与加热部分的内表面之间存在间隙。优选地,气隙完全或基本上完全围绕位于腔的加热部分内的气溶胶生成制品的部分的外表面存在。优选地,气隙在气溶胶生成制品的一部分与加热部分的内表面之间提供空气隔热层。

在稳定部分处腔的横向横截面优选地具有与加热部分处的腔的横向横截面基本上相同的形状。优选地,横截面形状是圆形或椭圆形。优选地,腔的稳定部分和腔的加热部分是同轴的。

在一些实施方案中,稳定部分的直径可以在腔的内壁中的阶梯处改变到加热部分的直径。在一些实施方案中,稳定部分的直径可以通过一系列阶梯而改变到加热部分的直径。在一些实施方案中,稳定部分的直径可通过腔壁的倾斜内部部分而改变到加热部分的直径。

气溶胶生成制品包括可以被加热以生成气溶胶的气溶胶形成基质。优选地,气溶胶形成基质定位在气溶胶生成制品的远侧端处或远侧端附近。因此,当气溶胶生成制品完全插入到装置的腔中时,气溶胶形成基质的至少一部分定位在加热部分内。用于加热气溶胶形成基质的加热装置定位成加热位于加热部分内的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质的一部分。加热装置可包括加热元件。在一些实施方案中,加热元件可以包括电阻加热元件。在一些实施方案中,电阻加热元件可包括在电绝缘衬底上的一个或多个导电轨道。

在一些实施方案中,加热装置可包括感受器和感应器。加热装置优选地包括加热元件或感受器,所述加热元件或感受器被布置成穿透气溶胶生成制品的远侧端,并且当气溶胶生成制品完全插入到气溶胶生成装置的腔中时接触气溶胶形成基质。在一些实施方案中,感受器可以被设置为气溶胶生成制品的一部分。在一些实施方案中,感受器可以被设置为气溶胶生成制品的一部分和气溶胶生成装置的一部分。

在一些实施方案中,加热元件可以被设置为气溶胶生成装置的一部分。当气溶胶形成基质接收在加热部分内时,加热元件可布置成至少部分地穿透气溶胶形成基质的一部分。加热元件可以为细长加热元件。加热元件可包括尖端或锥形端。尖端或锥形端有利地促进加热元件穿透气溶胶形成基质。加热元件可以是叶片形电阻加热元件。加热元件可以是针形电阻加热元件。加热元件可以包括仅一个加热元件。加热元件可以沿着加热部分的中心纵向轴线布置。加热元件可包括多个加热元件。多个加热元件可具有相同的特性。与多个加热元件的其余部分相比,多个加热元件中的一个或多个可具有一个或多个不同特性。所述特性可以是例如大小、形状、尺寸、操作温度。

在一些实施方案中,加热元件可以设置为气溶胶生成制品的一部分,并且可以与装置的一个或多个特征组合操作。加热元件可以是作为气溶胶生成制品的一部分的感受器。加热元件可以是设置在气溶胶形成基质的区域中的感受器。加热元件可以是具有各种形状中的任一个的感受器元件。感受器元件可以是并入到气溶胶生成制品中的杆形状、立方体形状、长方体形状或任何其他形状。可沿着气溶胶生成制品的中心纵向轴线居中地设置感受器元件。加热元件可以是并入到气溶胶生成制品的气溶胶形成基质部分中的感受器材料。感受器材料可以例如用以下任何形式提供:颗粒、条带、碎片、粉末、片材或网。

如本文所使用的,术语“感受器”是指可将电磁能量转换成热量的材料。当位于波动电磁场内时,在感受器中引起的涡电流导致感受器的加热。当感受器定位成与气溶胶形成基质热接触或至少接近时,气溶胶形成基质由感受器加热。

如本文所使用的,术语感应器指可生成波动电磁场以用于加热位于波动电磁场内的感受器的部件。在使用时,气溶胶生成制品可以与气溶胶生成装置接合,使得感受器位于由感应器生成的波动电磁场内。

如本文所使用的,“气溶胶生成装置”涉及与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶形成基质可以是气溶胶生成制品的部件部分。气溶胶生成装置可包括用于从电源向气溶胶形成基质供应能量以生成气溶胶的一个或多个部件。例如,气溶胶生成装置可为加热式气溶胶生成装置。气溶胶生成装置可为电加热式气溶胶生成装置或燃气加热式气溶胶生成装置。气溶胶生成装置可以是与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质相互作用以生成可通过使用者的口直接吸入到使用者的肺中的气溶胶生成装置。

如本文所使用的,术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放能够形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以方便地用作气溶胶生成制品的部件部分。气溶胶形成基质可描述为位于气溶胶生成制品的加热区中。气溶胶生成制品可以是细长气溶胶生成制品。气溶胶生成制品可以是大体上杆形的。气溶胶生成制品可沿着整个气溶胶生成制品的长度具有基本上恒定的直径。

如本文所使用的,术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放能够形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的制品。例如,气溶胶生成制品能够生成可以通过使用者的口直接吸入到使用者的肺中的气溶胶。气溶胶生成制品可以是一次性的。气溶胶生成制品是可加热的气溶胶生成制品,这旨在被加热而非燃烧以便释放能够形成气溶胶的挥发性化合物。与通过气溶胶形成基质的燃烧或热降解产生的己知有害成分相比,通过加热该气溶胶形成基质形成的烟雾可包含较少的已知有害成分。在一些实施方案中,气溶胶生成制品可包括气溶胶形成基质。在一些实施方案中,气溶胶形成基质可由加工过的烟草形成或可包括加工过的烟草,例如均质烟草或流延叶烟草。

如本文所使用的,术语“气溶胶生成系统”指气溶胶生成装置和被配置成与该装置一起使用的至少一个气溶胶生成制品。

如本文所使用的,术语“上游”、“下游”、“近侧”和“远侧”用于描述根据本发明的气溶胶生成制品、气溶胶生成装置和气溶胶生成系统的元件或元件的部分的相对位置。

本文中描述的气溶胶生成制品包括近侧端,在使用时,气溶胶通过所述近侧端离开气溶胶生成制品。所述近侧端还可被称为口端。在使用中,使用者在气溶胶生成制品的近侧端或口端上抽吸,以便吸入由气溶胶生成制品产生的气溶胶。在一些实施方案中,气溶胶生成装置和气溶胶生成制品被构造成使得当制品完全插入腔中时,口端的至少一部分不接收在装置的纵向延伸腔内。即,口端的至少一部分向外延伸,超出气溶胶生成装置的腔的开口。这样,使用者可以在气溶胶生成制品的口端上抽吸。在一些实施方案中,气溶胶生成装置和气溶胶生成制品被构造成使得当制品完全插入腔中时,气溶胶生成制品的整个长度接收在装置的纵向延伸腔内。在一些实施方案中,可以提供包括与气溶胶生成制品的口端可对准的气流通道的烟嘴元件。这样,使用者可以转而是在烟嘴上抽吸。在一些实施方案中,烟嘴元件可以是单独的烟嘴元件。单独的烟嘴可以与气溶胶生成装置和气溶胶生成制品中的一个或两个接合。在一些实施方案中,代替单独的烟嘴元件,可以设置作为气溶胶生成装置的一部分的烟嘴元件。

气溶胶生成制品包括与近侧端或口端相对的远侧端。气溶胶生成制品的近侧端或口端也可被称之为下游端并且气溶胶生成制品的远侧端也可被称之为上游端。气溶胶生成制品的部件或部件的多个部分可被描述为基于它们位于气溶胶生成制品的近侧端或下游端与远侧端或上游端之间的相对位置处于彼此的上游或下游。

如本文所使用的,术语“直径”用于指根据本发明的气溶胶生成制品、气溶胶生成装置和气溶胶生成系统的元件或元件的部分的最大横向尺寸。为了免生疑问,如本文所使用的,术语“直径”可以指非圆形横向横截面的气溶胶生成制品、气溶胶生成装置和气溶胶生成系统的元件或元件的部分的“宽度”。

如本文所使用的,术语“纵向”用于描述根据本发明的气溶胶生成制品、气溶胶生成装置和气溶胶生成系统的下游或近侧端与相对的上游或远侧端之间的方向,并且术语“横向”用于描述与纵向方向垂直的方向。

为了避免疑问,在该描述中,术语“加热元件”用于表示一或多个加热元件。

现有技术的气溶胶生成系统存在,其中,圆柱形气溶胶生成制品被布置成插入要由加热装置穿透的气溶胶生成装置的腔中,例如如WO2013/076098中所公开的。WO2013/076098中的加热装置是加热元件,其穿透气溶胶形成基质以充分加热基质以形成气溶胶。然而,装置的效率可能受到腔的壁与插入到腔中的制品之间的接触的影响。与此现有技术相比,本文公开的气溶胶生成装置的使用提供了许多优点。

被布置成插入到气溶胶生成制品的气溶胶形成基质的至少一部分中的加热元件可立即将热量递送到其接触的气溶胶形成基质的那一部分。在一些实施方案中,优选将气溶胶形成基质加热到在150℃至450℃之间的温度,例如在200℃至400℃之间,或在250℃至350℃之间,或在300℃至350℃之间。气溶胶形成基质内的热传递使得整个气溶胶形成基质被加热,尽管朝向气溶胶形成基质的外部部分的温度到达形成气溶胶所需的温度可能存在时间滞后。本气溶胶生成装置至少在气溶胶生成制品的加热部分中最小化或避免气溶胶生成制品的外表面与气溶胶生成装置的制品接收腔的内壁之间的接触。这有助于防止气溶胶生成制品与腔的壁之间的热传递。由于至少在气溶胶生成制品的加热部分中,包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的外表面与气溶胶生成装置的制品接收腔的内壁之间的接触减少,可以最小化被加热的气溶胶形成基质内的热能量的耗散。因此,来自加热装置的较大比例的热可保留在气溶胶形成基质内,并且可使整个基质更快速地达到操作温度。加热部分中的腔的外壁与气溶胶生成制品之间的空气可提供气溶胶生成制品的隔热作为热屏障。

本发明可以减少加热元件开始操作和气溶胶形成基质到达操作温度之间的时间延迟。操作温度可以是这样的温度,在此温度或高于此温度一种或多种挥发性化合物从气溶胶形成基质释放。有利地,可以减少使用者启动气溶胶生成系统的操作与气溶胶生成装置准备好以便使用者进行第一次抽吸之间的时间,也称为TT1P。有利地,可以改进由本文所述的气溶胶生成装置提供的初始气溶胶递送。因此,前几次抽吸中的使用者体验可以改进。

在另一优点中,在气溶胶生成制品的外表面与气溶胶生成装置的腔的壁之间的减少的热传递意味着较少的热能在加热时从气溶胶生成制品消散。因此,气溶胶形成基质可例如在抽吸之间保持在操作温度下更长时间。一旦在操作温度下,可能需要较低的能量输入以将气溶胶形成基质维持在该操作温度下。这有助于在制品消耗期间提供一致的使用者体验。这还可以意味着,消耗气溶胶生成制品所需的较少总能量更低。因此,装置可以用比原本所需的更小的电源操作,例如更小的电池。装置可能不需要提供更大的电池就能够执行更多数目的操作周期。

在另一优点中,减少或消除在气溶胶生成制品与腔的壁之间的接触点可有助于防止在气溶胶形成基质中形成冷点。冷点是气溶胶形成基质的区域,其由于局部散热而在装置消耗期间未达到最佳操作温度。如果出现冷点,在使用期间可能不会完全消耗气溶胶形成基质。因此,通过最小化或防止气溶胶形成基质中的冷点,令人满意的使用者体验所需的总基质量可以更低。

在另一优点中,从气溶胶生成制品消散的热的减少可以降低加热元件需要达到的最大温度,以实现令人满意的使用者体验。除了较低的能量需求之外,这还可以降低在接触加热元件的区域中将气溶胶形成基质的部分加热到高温度的几率,这可能导致令人不快的味道和气味。

用装置加热的基本圆柱形的气溶胶生成制品可具有纵向轴线和制品直径。第一直径优选地基本上等于制品直径,使得可通过腔的稳定部分插入基本圆柱形的气溶胶生成制品的远侧部分。优选地,气溶胶生成制品的横向横截面形状基本上与腔的稳定部分的横向横截面形状相同。

加热部分中的腔的直径可以比稳定部分中的腔的直径大105%至170%,例如大110%至150%。优选地,加热部分中的腔的直径可以比稳定部分中的腔的直径大120%至140%,例如大125%至130%。

加热部分中的腔的横截面积可以比稳定部分中的腔的横截面积大110%至300%。例如,加热部分中的腔的横截面积可以比稳定部分中的腔的横截面积大115%至280%,例如大130%至200%,优选大140%至160%。

优选地,在稳定部分处的第一直径与在加热部分处的第二直径之间的直径差被称为间隙直径。优选地,间隙直径可以在0.5mm与5mm之间,例如1mm与4mm之间。换句话说,气溶胶生成装置构造成使得当气溶胶生成制品完全插入到腔中时,在气溶胶生成制品的外表面与腔的加热部分的内表面之间存在等于间隙直径的一半,例如0.25mm与2.5mm之间的气隙。优选地,气隙在0.25mm与2.5mm之间,例如在0.3mm与2mm之间,或在0.5mm与1mm之间。气隙在气溶胶生成制品的外表面与腔的加热部分的内表面之间提供空气隔热层。

优选地,稳定部分与加热部分之间的直径差提供一个或多个隔热气穴,该一个或多个隔热气穴围绕其远侧部分完全插入到纵向延伸腔中的气溶胶生成制品的外表面。在存在多于一个气穴的情况下,优选地在气穴之间不存在空气贯流。在一些实施方案中,气穴优选地是环形的,当气溶胶生成制品接收在腔中时围绕气溶胶生成延伸。可以限定两个或更多个半环形气穴。在限定多于一个气穴的情况下,在一些实施方案中,气穴由例如纵向肋或环形肋的肋分隔。一个或若干气穴内的空气流可有助于气溶胶生成制品的热耗散。因此,非常优选的是,当将制品插入到腔中时,在装置中加热部分中不存在限定的空气入口或空气出口,这可以允许空气流入或流出由气溶胶生成制品与加热部分的内壁之间的间隙限定的一个或若干气穴。特别地,优选的是,不存在穿过腔的侧壁限定的延伸到加热部分的空气入口或空气出口。

有利的是,空气入口通过腔的基部限定。此类入口可提供空气源,以允许空气沿着制品的长度吸入到气溶胶生成制品的远侧端中,并且通过气溶胶生成制品的近侧端或口端吸入到使用者的口中。穿过腔的基部的这种空气入口可以由基部的中心点处或在该中心点的小半径内的单个孔提供。此类入口可定位成使得当将气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置的腔中时,空气入口与气溶胶生成制品的端面对准。也就是说,空气入口不位于间隙直径的区域中。

在优选实施方案中,腔的内壁还可以限定设置于腔的远侧端处的定位部分。加热部分可以设置在稳定部分与定位部分之间。腔的定位部分可以具有基本上等于稳定部分的第一直径的第三直径。定位部分优选地与稳定部分同轴地对准。这样,圆柱形制品能够穿过稳定部分,并且制品的远侧端能够安置在定位部分中。制品的远侧端因此可被径向约束。优选地,当制品完全插入到腔中时,通过与稳定部分的内壁和定位部分的内壁两者接触来保持制品。优选地,定位部分和气溶胶生成制品的尺寸使得制品可插入到腔中和从腔移除,同时在插入腔中时保持制品与定位部分的内径之间的干涉,例如接触或密封不严。有利地,在这种配置中,一个或多个封闭气穴可以由气溶胶生成制品的外表面与腔的内表面之间的间隙限定。因此,周向或环形气穴的外边界在气溶胶生成制品完全插入到腔中时可以由以下各项来形成:(1)气溶胶生成制品的外表面,(2)腔的加热部分的内表面,(3)在加热部分的内表面与稳定部分的内表面之间延伸的径向延伸阶梯或斜坡,和(4)在加热部分的内表面与定位部分的内表面之间延伸的径向延伸阶梯或斜坡。

在一些实施方案中,加热部分的直径可以在腔的内壁中的阶梯处改变到定位部分的直径。替代地,在一些实施方案中,加热部分的直径可以通过一系列阶梯而改变到定位部分的直径。在一些实施方案中,加热部分的直径可借助于腔壁的倾斜内部部分而改变到定位部分的直径。在一些实施方案中,腔的内壁可以限定锥形区域,其中腔的直径在第二直径与第三直径之间变化。有利地,当将气溶胶生成制品插入到腔中时,锥形可有助于气溶胶生成制品的对准。锥形区域可以充当漏斗,以将气溶胶生成制品的远侧端引导到腔的定位部分中。

优选的是,在加热部分中,制品与腔壁之间存在最小的接触。可能优选的是,例如,存在围绕插入到腔中的制品限定的周向气隙。然而,可能期望包括一个或多个肋。一个或多个肋可以有助于引导和稳定插入到腔中的气溶胶生成制品。在一些实施方案中,仅提供一个肋。在一些实施方案中,提供了多个肋。在一些实施方案中,提供了3个肋。在一些实施方案中,提供了6个肋。在提供多于一个肋的情况下,优选地,肋围绕腔的圆周基本均匀地间隔开。一个或多个肋可以是纵向延伸肋。此类肋可以从腔的加热部分的内壁径向延伸到腔中。优选地,任何此类肋径向延伸基本上等于气隙的距离。腔的内部侧壁可以限定在加热部分中纵向延伸的一个或多个肋。肋可以具有等于间隙直径的一半的径向尺寸。多个单独的部分环形气穴可以由此类肋形成。例如,两个纵向延伸肋可以分隔腔的加热部分,以允许当将制品插入到腔中时限定两个半环形气穴。在一些实施方案中,肋可以是环形的。在一些实施方案中,肋可以是纵向肋和环形肋的组合。纵向肋和环形肋的组合可以限定多个气腔。

在一些实施方案中,气溶胶生成装置可包括第一主体部分和相对于第一主体部分可移动的第二主体部分。第一主体部分可以容纳电源、控制电子器件和气溶胶生成装置的加热装置的至少一部分。纵向延伸腔可以限定在第二主体部分中。第二主体部分能够充当提取器。在一些实施方案中,提取器可以促进气溶胶形成基质与加热元件的至少部分分离。在一些实施方案中,提取器可以促进气溶胶形成基质与加热元件的完全分离。在一些实施方案中,提取器可以促进从加热元件扯开气溶胶形成基质。在一些实施方案中,提取器可以促进在制品已被消耗之后去除气溶胶生成制品。例如,气溶胶生成装置可包括附接到第一主体部分、集成到第一主体部分或为第一主体部分的一部分的加热装置。第二主体部分相对于第一主体部分的移动可作用于将接收在气溶胶生成装置的第二主体部分的腔中的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质与加热装置分离。第一主体部分和第二主体部分可以可移除地彼此联接。因此,第二主体部分可以容易地从第一主体部分移除以促进例如清洁。

在一些实施方案中,第二主体部分可在第一位置与第二位置之间移动。第一位置可以是由加热装置,例如加热元件或感应器与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质可接合限定的操作位置。第一位置可以是由加热元件插入到气溶胶生成制品的气溶胶形成基质中并与其接触限定的操作位置。第一位置可以是由气溶胶生成制品的气溶胶形成基质位于由感应器产生的交变磁场内限定的操作位置。第二位置可以是由气溶胶形成基质至少部分与加热装置脱离或分离限定的提取位置。至少部分分离可包括物理上分离,或简单地分离,只要加热装置与气溶胶形成基质之间的结合或界面破裂。例如,在加热期间和加热之后,气溶胶形成基质可以粘附到加热装置。第二提取位置可以为气溶胶形成基质从加热装置松开的位置。第二提取位置可以为气溶胶形成基质移出由感应器产生的交变磁场的位置。有利地,这种提取器有助于促进从气溶胶生成装置移除气溶胶生成制品。因此,提取器可以可移动地联接到气溶胶生成装置,并且可以在气溶胶形成基质与气溶胶生成装置的加热元件接触的第一位置与气溶胶形成基质至少部分地与加热元件分离的第二位置之间移动。优选地,提取器在第一位置中保持联接到气溶胶生成装置。优选地,提取器在第二位置中保持联接到气溶胶生成装置。在一些实施方案中,当处于第一位置和第二位置之间的任何中间点时,提取器保持联接到气溶胶生成装置。提取器可以可移除地联接到气溶胶生成装置。

提取器可包括滑动容器。滑动容器可以限定用于接收气溶胶生成制品的腔。滑动容器优选地可在第一位置与第二位置之间滑动。在一些实施方案中,包括滑动容器的整个提取器可以移动以使滑动容器在第一位置与第二位置之间平移。替代地,只有提取器的滑动容器才可以在第一位置与第二位置之间滑动。

在优选实施方案中,加热元件可以延伸到气溶胶生成装置的腔的加热部分中。加热元件可以是基本上叶片形状的,以用于插入到气溶胶形成制品的气溶胶形成基质中。加热元件可具有介于10mm与60mm之间的长度。加热元件可具有介于2mm与10mm之间的宽度。加热元件可具有介于0.2mm与1mm之间的厚度。优选长度可在15mm与50mm之间,例如18mm与30mm之间。优选长度可为约19mm或约20mm。优选宽度可在3mm与7mm之间,例如4mm与6mm之间。优选宽度可为约5mm。优选厚度可在0.25mm与0.5mm之间。优选厚度可为约0.4mm。加热元件可以包括电绝缘衬底和电阻加热元件。在一些实施方案中,电阻加热元件包括一个或多个轨。在一些实施方案中,电阻加热元件设置在电绝缘衬底上或嵌入在电绝缘衬底中。电阻加热元件可以由电绝缘衬底支撑。替代地或另外,加热元件可以围绕腔的加热部分。

本发明可以提供一种气溶胶生成系统,其包括气溶胶生成制品和气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置被配置成加热气溶胶生成制品的气溶胶形成基质。气溶胶生成装置可以为本文中描述的任何装置。

气溶胶生成制品可以是适合使用此类装置消费的任何制品。例如,气溶胶生成制品可以是本文所述的任何制品。例如,在一些实施方案中,气溶胶生成制品可包括多个同轴对准的部件。所述多个同轴对准可包括气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质组装在包装物内以形成基本圆柱形制品。气溶胶生成制品可具有纵向轴线和制品直径。气溶胶生成制品可以具有终止于近侧端的近侧部分和终止于远侧端的远侧部分。气溶胶形成基质优选地位于制品的远侧部分处或附近。在一些实施方案中,气溶胶形成基质可以是烟草棒,例如圆柱形烟草棒。

气溶胶生成制品可具有在大约30mm与大约100mm之间,优选40mm与60mm之间或在42mm与52mm之间例如约45mm的总长度。气溶胶生成制品可具有大约5mm与大约12mm之间,例如6mm与9mm之间,或7mm与8mm之间的外径。

气溶胶生成制品可以包括过滤器元件。过滤器元件可以包括过滤器滤嘴段。过滤器元件可以位于气溶胶生成制品的下游端。过滤器元件可以是醋酸纤维素过滤器滤嘴段。在一些实施方案中,过滤器元件的长度大约为7mm。过滤器元件可以具有大约5mm与大约10mm之间的长度。

在一些实施方案中,气溶胶生成制品的总长度约为45mm。气溶胶生成制品的外径可以为大约7mm,例如,在6.8mm与7.2mm之间。气溶胶形成基质可以具有大约8mm到14mm之间,例如,10mm或11mm或12mm的长度。

气溶胶形成基质的直径可以在大约5mm至大约12mm之间。气溶胶生成制品可以包括外包装纸。气溶胶生成制品可包括气溶胶形成基质与过滤器滤嘴段之间的分离。分离可在大约5mm与大约25mm的范围内。优选地,分离大约为18mm。分离可包括一个或多个间隔件部件。

在一些实施方案中,气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质。在一些实施方案中,气溶胶形成基质是液体气溶胶形成基质。在一些实施方案中,气溶胶形成基质是凝胶气溶胶形成基质。在一些实施方案中,气溶胶形成基质包括固体和液体组分两者。在一些实施方案中,气溶胶形成基质包括固体和凝胶组分两者。在一些实施方案中,气溶胶形成基质包括液体和凝胶组分两者。

气溶胶形成基质优选地是固体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料,其含有在加热时从基质释放的挥发性化合物。挥发性化合物可包括挥发性烟草香味化合物。气溶胶形成基质可以包括有助于致密且稳定气溶胶形成的气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。在一些实施方案中,气溶胶形成基质可包括非烟草材料。在一些实施方案中,气溶胶形成基质可以包括烟草材料以及另外非烟草材料。

如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质,在一些实施方案中,固体气溶胶形成基质可包括例如以下各项中的一种或多种:粉末、颗粒、球粒、碎片、细条、条带或片材。在一些实施方案中,气溶胶形成基质可包括以下各项中的一或多种:草本植物叶、烟草叶、烟草叶脉片段、复原烟草、均质烟草、挤出烟草、流延叶烟草和膨胀烟草。在一些实施方案中,固体气溶胶形成基质可以呈松散形式。在一些实施方案中,气溶胶形成基质可设在适合的容器或筒中。可选地,固体气溶胶形成基质可以包括在加热基质时释放的额外烟草或非烟草挥发性化合物,诸如挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质可包括胶囊,其例如包括另外的烟草或非烟草挥发性化合物。在一些实施方案中,在加热固体气溶胶形成基质期间,这种胶囊可以融化。在一些实施方案中,此类胶囊可以包括易碎膜。可以在使用之前或期间,例如由使用者压碎易碎膜以释放挥发性化合物。

如本文所使用,均质化烟草指通过使颗粒烟草团聚而形成的材料。均质化烟草材料可呈片材的形式。均质化烟草材料可具有以干重计含量大于5%的气溶胶形成剂。替代地,均质化烟草材料可以具有以干重计含量在5重量%与30重量%之间的气溶胶形成剂。均质化烟草材料的片材可以通过使颗粒烟草团聚而形成,所述颗粒烟草通过将烟草叶片和烟草叶梗中的一者或两者研磨或以其他方式组合而获得。替代地或另外,均质化烟草材料的片材可以包括在例如处理、操作和运输烟草期间形成的烟草尘、烟草细粒和其他颗粒烟草副产品中的一者或多者。均质化烟草材料的片材可以包含为烟草内源性粘合剂的一种或多种固有粘合剂、为烟草外源性粘合剂的一种或多种外来粘合剂或它们的组合,以帮助使颗粒烟草团聚;替代地或另外,均质化烟草材料的片材可以包括其他添加剂,包含但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、调味剂、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及它们的组合。

在特别优选的实施方案中,气溶胶形成基质包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材。如本文所使用的,术语“卷曲片材”表示具有多个基本上平行的脊或皱折的片材。优选地,当已经组装了气溶胶生成制品时,大致平行的脊或皱折沿着或平行于气溶胶生成制品的纵向轴线延伸。这有利地促进了均质化烟草材料的卷曲片材的聚集,以形成气溶胶形成基质。然而,应当理解,用于包括在气溶胶生成制品中的均质化烟草材料的卷曲片材可以替代地或另外具有当已经组装了气溶胶生成制品时与气溶胶生成制品的纵向轴线成锐角或钝角设置的多个基本上平行的脊或皱折。在某些实施方案中,气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料的聚集片材,该聚集片材在大致其整个表面上大致均匀地纹理化。例如,气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材,该聚集卷曲片材包括多个基本上平行的脊或皱折,这些脊或皱折在片材的宽度上大致均匀地间隔开。

任选地,固体气溶胶形成基质可以设置在热稳定载体上或包埋在热稳定载体中。载体可以采取粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条带或片材的形式。替代地,载体可以是管状载体,其内表面上或其外表面上或其内表面和外表面上沉积有固体基质薄层。此类管状载体可由例如纸、或纸状材料、非织造碳纤维垫、低质量开网金属丝网、或穿孔金属箔或任何其他热稳定的聚合物基质形成。

固体气溶胶形成基质可以(例如)片材、泡沬、胶或浆的形式沉积在载体的表面上。固体气溶胶形成基质可以沉积在载体的整个表面上,或者替代地,可以按一定图案沉积,以便在使用期间提供不均匀的香味递送。

气溶胶生成系统是气溶胶生成装置和与该装置一起使用的一个或多个气溶胶生成制品的组合。然而,气溶胶生成系统可包含另外的组件,例如用于给电操作式气溶胶生成装置或电气溶胶生成装置中的机载电源再充电的充电单元。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的具体实施方案,附图中:

图1是适合与根据本发明的气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的示意图;

图2是根据本发明的方面的气溶胶生成装置的腔的示意图,所述腔限定用于接收合适的气溶胶生成制品的制品接收腔;

图3是示出当插入到图2的制品接收腔中时图1的气溶胶生成制品的示意图;

图4是图3的示意性横截面,示出了定位于腔的加热部分内的气溶胶生成制品;

图5是示出包括联接到根据本发明的气溶胶生成装置的主体部分的图2的腔的提取器的示意图;

图6是示出当完全插入到图5的气溶胶生成装置的腔中时图1的气溶胶生成制品的示意图;

图7是并非根据本发明的方面的对照气溶胶生成装置的腔的示意图,所述腔限定用于接收合适的气溶胶生成制品的制品接收腔;

图8是示出当完全插入到图7的气溶胶生成装置的腔中时图1的气溶胶生成制品的示意图;

图9是比较根据本发明的气溶胶生成装置与对照装置之间的每次抽吸的尼古丁递送的图;

图10是比较根据本发明的气溶胶生成装置与对照装置之间的每次抽吸的甘油递送的图;

图11是根据本发明的方面的气溶胶生成装置的腔的另外实施方案的示意图,所述腔包括沿着加热部分纵向延伸的肋;

图12是示出两个肋的腔的加热部分的示意性横向剖视图;

图13是示出三个肋的腔的加热部分的示意性横向剖视图;

图14是示出六个肋的腔的加热部分的示意性横向剖视图;

图15是示出其六个肋中的一些的提取器的示意性纵向剖视图;以及

图16是根据本发明的方面的气溶胶生成装置的另一实施方案的示意图,气溶胶生成装置包括感应器和适合与包括感受器的装置一起使用的气溶胶生成制品。

具体实施方式

图1示出了适合与根据本发明的实施方案的气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品10。气溶胶生成制品10包括同轴对准地布置的四个元件:气溶胶形成基质20、支撑元件30、传递区段40和烟嘴50。这四个元件依序布置且由外包装物60包围以形成气溶胶生成制品10。气溶胶生成制品10具有使用者在使用期间插入其口中的口端70,和位于气溶胶生成制品10的与口端70相对的端部的远侧端80。

在使用中,空气由使用者从远侧端80通过气溶胶生成制品抽吸到口端70。因此气溶胶生成制品的远侧端80也可以被描述为气溶胶生成制品10的上游端,且气溶胶生成制品10的口端70也可以被描述为气溶胶生成制品10的下游端。气溶胶生成制品10的定位在口端70与远侧端80之间的元件可被描述为在口端70的上游,或替代地在远侧端80的下游。

气溶胶形成基质20定位在气溶胶生成制品10的极远侧端或上游端。在图1中所说明的实施方案中,气溶胶形成基质20包括由包装物包围的卷曲均质化烟草材料的聚集片材。均质烟草材料的卷曲片材包括作为气溶胶形成剂的甘油。

支撑元件30紧接地位于气溶胶形成基质20的下游,并且邻接气溶胶形成基质20。

在图1中所示的实施方案中,支撑元件是中空乙酸纤维素管。支撑元件30将气溶胶形成基质20定位在气溶胶生成制品10的极远侧端80,使得它可以与气溶胶生成装置的加热元件接触。当将气溶胶生成装置的加热元件插入到气溶胶形成基质20中时,支撑元件30用来防止气溶胶形成基质20在气溶胶生成制品10内被向下游推向传递元件40。支撑元件30还用作使气溶胶生成制品的传递元件40与气溶胶形成基质20间隔开的间隔件。

传递元件40紧接地定位在支撑元件30下游并且邻接支撑元件30。在使用中,从气溶胶形成基质20释放的挥发性物质沿着传递区段40朝向气溶胶生成制品10的口端70穿行。挥发性物质可以在传递区段40内冷却以形成可由使用者吸入的气溶胶。在图1所示的实施方案中,传递元件40是气溶胶冷却元件。气溶胶冷却元件包括由包装物90限定的卷曲和聚集的聚乳酸片材。卷曲和聚集的聚乳酸片材限定沿着气溶胶冷却元件40的长度延伸的多个纵向通道。

烟嘴50位于紧邻传递区段40的下游,并且邻接传递区段40。在图1所示的实施方案中,烟嘴50包括低过滤效率的常规醋酸纤维素丝束过滤器。

为了组装气溶胶生成制品10,将上述四个元件对准并紧密包裹在外包装物60内。在图1所示的实施方式中,外包装物是常规卷烟纸。

图1中图示出的气溶胶生成制品被设计成与包括内部加热元件的气溶胶生成装置接合以便由使用者消耗。在使用中,气溶胶生成装置的内部加热元件将气溶胶生成制品10的气溶胶形成基质20加热到足以形成气溶胶的温度。气溶胶通过气溶胶生成制品10在下游被抽吸,并且被使用者吸入。图1中所示的气溶胶生成制品是基本圆柱形的,并且具有约7mm的直径和约45mm的总长度。

图2示出了纵向延伸腔110。在图2所示的实施方案中,腔110设置在根据本发明的方面的气溶胶生成装置的提取器100中。提取器100是可移除地联接到主装置部分以形成气溶胶生成装置的部件。提取器100的纵向延伸腔110被布置成用于接收气溶胶生成制品(例如关于图1所描述的气溶胶生成制品10)的远侧端和远侧部分。

提取器100具有基部102和从基部102延伸的侧壁103。纵向延伸腔110由基部102和侧壁103的内表面限定,并且在腔110的与基部102相对的端部处具有开口111。腔在横截面上是圆形的,并且具有三个分开的纵向分离部分,腔的直径在相邻部分之间变化。

腔110的第一部分或稳定部分120具有第一直径。该直径的尺寸设定成紧密匹配与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的外径。因此,如果图1的气溶胶生成制品与装置一起使用,则第一直径可以与气溶胶生成制品的外径大致相同,或比气溶胶生成制品的外径略大。因此,在特定实施方案中,第一直径可为约7.2mm。

第二部分或加热部分130具有第二直径。此第二直径大于第一直径,以帮助最小化或防止接收在腔中的气溶胶生成制品的外表面与加热部分130中的腔的内表面131之间的接触。例如,如果第一直径大约为7.2mm,则第二直径可以在大约8.8mm与大约9.2mm之间。这将在完全插入到腔中的制品的外表面与腔的加热部分130中的腔壁的内表面131之间提供大约1mm的气隙。第二部分纵向延伸约12mm。

腔的内表面的第一张开或倾斜部分135提供稳定部分120与加热部分130之间的过渡。

第三部分或定位部分140具有第三直径。第三直径优选地与第一直径基本上一样或相同。因此,在本实例中,第三直径可为7.2mm。腔的内表面的第二张开或倾斜部分145提供加热部分120与定位部分130之间的过渡。此第二倾斜部分是腔的直径从第二直径减小到第三直径的区域。倾斜部可以作用以将气溶胶生成制品的远侧端引导到定位部分140中。

穿过基部102的径向中心部分限定孔或槽150。当提取器100联接到装置的主要部分时,此孔150允许附接到气溶胶生成装置的主要部分的加热元件插入到腔110中。孔150还允许空气流入腔110中。

提取器的壁的外表面可包括特征,所述特征被设计成帮助与气溶胶生成装置的主要部分联接。此类特征可包括例如凹槽、槽、脊和搭扣。提取器被设计成与气溶胶生成装置的主要部分滑动接合。提取器的一部分可以滑入到气溶胶生成装置的主要部分上的对应鞘中。

提取器100由注塑模制聚醚醚酮(PEEK)形成。然而,提取器100可以由任何合适的材料形成,例如其它聚合物材料,例如聚乙烯或聚丙烯。

图3示出了如关于图1所述的气溶胶生成制品10完全插入到如关于图2所述的提取器100的腔110中。气溶胶生成制品的远侧端已经通过开口111插入,并且推动穿过稳定部分120和加热部分130,以停留在定位部分140内。制品10的远侧端80靠在基部102的内表面上。由于制品10的外径与在稳定部分120中腔的第一直径和在定位部分140处腔的第三直径基本上相同,因此在这些点处,制品与腔壁之间存在紧密接触。然而,在加热部分130处腔的直径大于在稳定部分和定位部分处的直径。由于气溶胶生成制品10基本上是圆柱形的,因此在气溶胶生成制品的外表面61与腔在加热部分中的内表面之间形成气隙160。该间隙的宽度可以通过从加热部分的第二直径减去稳定部分(和气溶胶生成制品)的第一直径并且除以二来确定。加热部分的纵向尺寸类似于制品的气溶胶形成基质的纵向尺寸。当制品完全插入到提取器的腔中时,制品的气溶胶形成基质基本上在加热部分内。

通过腔的侧壁不限定任何入口。因此,当制品位于腔内时,气隙160形成环形气穴。此气穴有助于在使用气溶胶生成装置期间使气溶胶形成基质隔热。

隔热气溶胶生成制品的能力是空气与形成腔的侧壁的材料,例如PEEK之间的热导率差异的结果。在优选的操作温度(例如,300至600开尔文)下,空气的热导率在0.0262瓦/米·开尔文(W.m-1.K-1)和0.0457W.m-1.K-1之间。相比之下,PEEK在300开尔文的热导率约0.25W.m-1.K-1。因此,空气的传导性比PEEK少约十倍。如果作为优选,防止气隙内的空气贯流,则气隙160可起作用以帮助防止从气溶胶生成制品的气溶胶形成基质耗散热量。

图4示出了插入有气溶胶生成制品的提取器的加热部分的横截面。侧壁103在横向横截面中可看出是圆形的。腔110由侧壁103限定的内表面131限定。气溶胶生成制品10延伸穿过加热部分。在横截面中,气溶胶生成制品的气溶胶形成基质20填充腔的中心部分。气隙160可被视为环形间隙,其完全围绕气溶胶生成制品延伸。当插入制品时,气隙形成气穴。

提取器100是气溶胶生成装置500的部件部分。提取器可移除地联接到主体部分,以形成气溶胶生成装置。因此,可被称为第一主体部分501的主体部分包括电源、控制电子器件和加热元件。可被称为第二主体部分100的提取器包括制品接收腔110。

如图5中可见,在特定实施方案中,主要部分/第二主体部分501包括用于与抽取器/第二主体部分100联接的鞘510和用于插入到抽取器100的腔110中的加热元件520。提取器100和主要部分501通过相对纵向移动联接在一起。加热元件520通过开口150延伸到腔110中,所述开口通过基部102限定。因此,开口150还允许提取器相对于加热元件520移动。

图6示出可操作地联接到气溶胶生成装置500的气溶胶生成制品10。加热元件520穿透气溶胶生成制品10的远侧端,并接触气溶胶形成基质20。

在使用中,启动加热元件的操作并将气溶胶生成形成基质的温度升高到例如300℃至350℃之间的操作温度。这引起气溶胶形成基质内的物质挥发。当使用者在气溶胶生成制品10的近侧端上吸入时,可吸入由这些挥发性组分形成的气溶胶。气隙160的存在有助于最小化通过气溶胶生成制品的外壁的热损失。在对包括作为气溶胶形成基质的均质烟草的气溶胶生成制品的测试中,与其中不存在气隙的对照装置相比,在初始抽吸中尼古丁和其它气溶胶形成剂的递送更大。

已进行实验以比较(a)在具有如关于图2到图6所述的提取器的装置中加热时,和(b)在具有无气隙的提取器的对照装置中加热时来自如关于图1所述的气溶胶生成制品的气溶胶递送。

提供图7和图8以说明对照提取器700和包括该提取器的对照装置800。应注意,图7和图8仅提供用于比较,而不说明本发明的实施方案。

对照提取器700与图2的提取器100的不同之处在于,对照提取器700的腔710不限定单独的稳定部分、加热部分和定位部分。相反,腔710由内壁760限定,所述内壁在腔开口711与腔基部702之间一致地延伸。腔710的直径沿着腔的长度基本上一致,约7.2mm。即,对照提取器的整个腔的直径与图2的提取器的稳定部分的直径大致相同。在其他方面,对照提取器和图2的提取器是相同的。

图8示出了可操作地联接到对照装置800的提取器700的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品紧密配合到提取器700的腔710中,由此在气溶胶生成制品的外表面与腔710的内表面760之间提供显著接触。

在相同的条件下测试相同的气溶胶生成制品。唯一的差异是,使用关于图2到图6描述的提取器和装置测试一组制品,并且使用关于图7和图8描述的对照提取器和对照装置测试对照组制品。对这些实验产生的气溶胶进行傅里叶变换红外(FTIR)光谱法。

图9是绘制尼古丁递送(在y轴上以mg测量)相对于在气溶胶生成制品(x轴上)上的抽吸数目的曲线图。使用图2至图6的提取器,包括围绕制品的一部分的气隙,生成的结果用实线(a)示出。使用图7和图8的对照提取器,围绕制品的一部分没有气隙,生成的结果用虚线(b)示出。可以看出,对于前两次抽吸,尼古丁递送是大致相同的,但随后与使用对照提取器相比,使用图2的提取器显著改善尼古丁递送。可以推测,气隙160确实提供了隔热效果并且减少了来自制品的气溶胶形成基质的热耗散,从而改善了尼古丁递送。

图10是绘制甘油递送(在y轴上以mg测量)与在气溶胶生成制品上的抽吸数目(x轴上)的曲线图。使用图2至图6的提取器,包括围绕制品的一部分的气隙,生成的结果用实线(a)示出。使用图7和图8的对照提取器,围绕制品的一部分没有气隙,生成的结果用虚线(b)示出。可以看出,甘油递送对于前两次或前三次抽吸是大致相同的,但随后与使用对照提取器相比,使用图2的提取器显著改善甘油递送。该结果反映了图9中绘制的尼古丁递送结果。

虽然优选的是,提取器100被配置成在气溶胶生成制品与腔的加热部分之间提供完全环形的气隙,但可能存在需要一个或多个肋的情况。此类肋可以有助于将气溶胶生成制品稳定在纵向延伸腔110内。此类肋可以提供对提取器的加强作用。当插入到腔中时,此类肋可以有助于将气溶胶生成制品的远侧端朝向定位部分引导。如果将加热元件插入到气溶胶生成制品的气溶胶形成基质中,则此类肋可以帮助防止气溶胶生成制品的径向变形。

例如,现在转到图11,提取器100可以包括一个或多个肋790。一个或多个肋优选地沿着加热部分130延伸。优选地,沿着加热部分130延伸的一个或多个肋从稳定部分120与加热部分130之间的过渡735的开始或下游端736一直延伸到从加热部分130到定位部分140的过渡745的结束或上游端746。此类肋790不应比稳定部分的壁更远地突出到腔中,使得不阻止气溶胶生成制品通过。尽管示出沿着加热部分130的整个长度延伸的连续肋,但应了解,可使用仍用于以最小接触将气溶胶生成制品10稳定在腔室内的其它设计。优选的是,任何肋具有相对小的宽度尺寸,例如,在可接触气溶胶形成制品的尺寸上,宽度在0.5mm与1.5mm之间。

图12示出具有沿着在稳定部分与定位部分之间的加热部分延伸的两个纵向延伸肋890的提取器800的横向剖视图。剖视图通过加热部分截取。当将气溶胶生成制品10插入到腔中时,肋890帮助限定第一气穴860A和第二气穴860B。制品10与肋890之间的接触非常少,并且在这些接触点处仅损失可忽略的热量。气溶胶形成基质的隔热由两个半环形气穴890A、890B提供。

图13示出具有沿着稳定部分与定位部分之间的加热部分延伸的三个纵向延伸肋990的提取器900的横向剖视图。剖视图通过加热部分截取。当将气溶胶生成制品10插入到腔中时,肋有助于限定第一气穴960A、第二气穴960B和第三气穴960C。制品10与肋990之间的接触非常少,并且在这些接触点处仅损失可忽略的热量。气溶胶形成基质的隔热由三个部分环形气穴960A、960B、960C提供。

图14示出具有沿着稳定部分与定位部分之间的加热部分延伸的六个纵向延伸肋1490的提取器1400的横向剖视图。剖视图通过加热部分截取。当将气溶胶生成制品10插入到腔中时,肋有助于限定第一气穴1460A、第二气穴1460B、第三气穴1460C、第四气穴1460D、第五气穴1460E和第六气穴1460F。制品10与肋1490之间的接触非常少,并且在这些接触点处仅损失可忽略的热量。气溶胶形成基质的隔热由六个部分环形气穴1460A、1460B、1460C、1460D、1460E和1460F提供。

图15示出具有六个纵向延伸肋1490的提取器1400的纵向剖视图,所述六个纵向延伸肋沿着在稳定部分1420与定位部分1440之间的加热部分1430延伸。这种纵向延伸肋1490可以为提取器提供强化效果。当插入到腔中时,此类纵向延伸肋1490可以帮助将气溶胶生成制品的远侧端朝向定位部分引导。如果加热元件插入到气溶胶生成制品的气溶胶形成基质中,则此类纵向延伸肋1490可有助于防止气溶胶生成制品的径向变形。

上文的实施方案描述了一种气溶胶生成系统,其包括气溶胶生成制品10和气溶胶生成装置500,该气溶胶生成装置包括用于接收气溶胶生成制品10的提取器。所公开的加热元件是电阻加热元件。然而,可能存在本发明的替代实施方案。例如,加热装置可包括感应加热装置。加热元件可包括呈刀片形式的感受器和感应器,例如感应器线圈可围绕腔110设置。替代地,气溶胶生成制品110可包括感受器,并且气溶胶生成装置可包括被布置成加热感受器的感应器。

图16示意性地示出了这种感应致动的气溶胶生成系统。在该系统中,气溶胶生成制品1000类似于关于图1描述的制品10。图16的系统与上文例如关于图2到图6描述的系统相比的一个差异是,制品1000的气溶胶形成基质1025并入了感受器1020或与感受器相关联。在本实例中,感受器是不锈钢的纵向条带。该条带充当可被加热以加热气溶胶形成基质的感受器1020。在一个特定实施方案中,感受器1020可以呈430级不锈钢的条带的形式,具有12mm×4mm×35微米的尺寸。

气溶胶生成装置1500类似于关于图2到6描述的装置。然而,不存在与装置相关联的加热元件。相反,感受器1020定位成与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质热连通,并且当将感受器置于由气溶胶生成装置产生的波动磁场内时,可以通过感应加热在感受器中产生热。因此,气溶胶生成装置1500包括感应线圈1600形式的感应器,以及例如电池的电源和控制电子器件。感应线圈1600能够在提取器的腔内产生波动的磁场。感受器和感应线圈可以组合形成用于气溶胶形成基质的加热装置。

感应加热是通过法拉第电磁感应定律和欧姆定律描述的已知现象。更具体而言,法拉第电磁感应定律陈述,如果导体中的磁感应改变,则在导体中产生改变的电场。因为该电场在导体中产生,所以称为涡电流的电流将根据欧姆定律在导体中流动。涡电流生成与电流密度和导体电阻率成比例的热。能够被感应加热的导体称为感受器。气溶胶生成装置是配备感应加热源例如感应线圈1600的感应加热装置,所述感应加热源能够由AC源例如LC电路生成交变电磁场。在感受器1020中产生生热涡电流,从而升高感受器的温度,使得其可充当加热元件。

气溶胶生成装置1500包括允许感应器1600被致动的电池和电子器件(未示出)。这样的致动可以手动操作或可以响应于使用者抽吸插入到气溶胶生成装置1500的基质接收腔中的气溶胶生成制品1000而自动发生。电池供应直流电流。电子设备包括DC/AC逆变器以便为电感器供应高频交流电流。

当致动装置时,高频交流电流穿过形成感应线圈1600的一部分的线圈。这导致感应线圈1600在装置的基质接收腔的部分内生成波动电磁场。电磁场优选地以1与30MHz之间、优选地2与10MHz之间、例如5与7MHz之间的频率波动。当气溶胶生成制品1000正确地定位在基质接收腔中时,如图16中示出,制品1000的感受器1020位于此波动电磁场内。波动场在感受器内生成涡电流,因此加热感受器。通过感受器内的磁滞损耗提供进一步加热。加热的感受器将气溶胶生成制品1000的气溶胶形成基质1020加热到足以形成气溶胶的温度。气溶胶通过气溶胶生成制品1000在下游被抽吸,并且被使用者吸入。通过设置在腔的加热部分处的气隙160来最小化来自气溶胶形成基质1025的热耗散。因此,可以改进向使用者的气溶胶递送。

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