气溶胶生成制品、气溶胶生成系统和用于生成风味化气溶胶的方法与流程

本公开总体上涉及一种气溶胶生成制品，更具体地涉及一种用于与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品，该气溶胶生成装置用于加热气溶胶生成制品以生成供使用者吸入的气溶胶。本公开的实施例还涉及一种气溶胶生成系统以及一种用于生成风味化气溶胶的方法。

背景技术：

气溶胶生成系统(也被称为电子香烟、电子烟、个人汽化器、和电子蒸气吸入器)近年来受到消费者的欢迎，这些气溶胶生成系统可以用作常规吸烟制品(比如端部点燃式香烟、雪茄、和烟斗)的替代方案。在这样的系统中可以采用多种不同的气溶胶生成途径。

在一种途径中，加热风味化气溶胶形成液体来生成可以供使用者吸入的风味化气溶胶。在另一种途径中，加热包含气溶胶形成剂的非液体风味生成材料(比如烟草)来生成可以供使用者吸入的风味化气溶胶。通过这两种途径，典型地通过吸嘴吸入气溶胶，以将该气溶胶递送至肺。

这两种气溶胶生成途径均具有缺点，本公开试图减轻这些缺点。

技术实现要素：

根据本公开的第一方面，提供了一种气溶胶生成制品，该气溶胶生成制品包括：

用于气溶胶形成液体的储器；

用于从该储器吸收气溶胶形成液体的液体吸收材料；以及

定位在该储器的外部的非液体风味生成材料；

其中，该液体吸收材料和该非液体风味生成材料被布置成当该气溶胶生成制品被定位在气溶胶生成装置中时被同时加热。

气溶胶生成制品与用于加热液体吸收材料和非液体风味生成材料而不燃烧非液体风味生成材料的气溶胶生成装置一起使用。液体吸收材料和非液体风味生成材料彼此不同。液体吸收材料的加热加热并雾化了由液体吸收材料吸收的气溶胶形成液体，与此同时，非液体风味生成材料的同时加热释放了挥发性化合物，例如包括尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。因此，通过同时加热液体吸收材料和非液体风味生成材料来生成适合于供气溶胶生成装置的使用者吸入的气溶胶。

在通常意义上，蒸气是在低于其临界温度的温度下为气相的物质，这意味着在不降低温度的情况下该蒸气可以通过增加其压力而冷凝成液体，而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或另一种气体中的悬浮物。然而，应当注意的是，术语‘气溶胶’和‘蒸气’在本说明书中可以互换使用，尤其是关于所生成的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。

在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间仅加热并雾化储器中气溶胶形成液体的总量的一部分，即典型地足以供气溶胶生成装置的使用者单次吸入的由液体吸收材料吸收的气溶胶形成液体。因此，可以使雾化气溶胶形成液体并且生成供使用者吸入的气溶胶所需的能量的量最小化，这是因为仅加热并雾化单次吸入所需的气溶胶形成液体的量。这与以上提及的常规途径形成对比，在该常规途径中，非液体风味生成材料包括气溶胶形成剂，该气溶胶形成剂的量为通常在吸烟过程期间进行多次吸入所需的量，并且因此该常规途径需要更多的能量输入来生成气溶胶。

气溶胶形成液体可以包括多元醇及其混合物，比如丙三醇或丙二醇。

液体吸收材料可以包括多孔陶瓷、纤维束、毛细管或芯吸材料。液体吸收材料可以包括多孔陶瓷芯。液体吸收材料可以接触储器中的气溶胶形成液体，以使得能够由液体吸收材料、例如由于毛细管作用或芯吸吸收气溶胶形成液体。

非液体风味生成材料可以是任何类型的固体或半固体材料。固体或半固体材料的示例类型包含微粒、球粒、粉末、碎片、线、颗粒、凝胶、条带、散叶、切碎的填料、多孔材料、泡沫材料或片材。非液体风味生成材料可以包括植物衍生材料，尤其可以包括烟草。

该气溶胶生成制品可以包括感应加热的感受器。该液体吸收材料和该非液体风味生成材料可以被布置成当该气溶胶生成制品被定位在气溶胶生成装置中时被该感应加热的感受器同时加热。使用感应加热的感受器提供了方便、有效、且能量高效的方式来加热液体吸收材料和非液体风味生成材料。当气溶胶生成制品定位在气溶胶生成装置中并且暴露于时变电磁场时，感应加热的感受器中由于涡电流和磁滞损耗而产生热量，从而使得电磁能转换为热能。感应加热的感受器中产生的热量被传递至液体吸收材料和非液体风味生成材料，从而确保它们被同时加热，以生成具有所期望的特性的气溶胶。

感应加热的感受器可以包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢及其合金(例如镍铬或镍铜合金)中的一种或多种。感应加热的感受器可以包括颗粒状感受器材料。

感应加热的感受器可以分布在液体吸收材料中并且可以基本上均匀地分布在液体吸收材料中。由此实现了对液体吸收材料的均匀加热。感应加热的感受器在液体吸收材料中的基本上均匀的分布还可以允许气溶胶生成制品易于制造。

感应加热的感受器可以分布在非液体风味生成材料中并且可以基本上均匀地分布在非液体风味生成材料中。由此实现了对非液体风味生成材料的均匀加热。感应加热的感受器在非液体风味生成材料中的基本上均匀的分布还可以允许气溶胶生成制品易于制造。

在一些实施例中，该非液体风味生成材料可以分布在液体吸收材料中并且可以基本上均匀地分布在液体吸收材料中。实现了对液体吸收材料和非液体风味生成材料两者的同时且均匀加热，由此生成具有均匀且可重复特性、比如风味的气溶胶。

在非液体风味生成材料分布在液体吸收材料中的实施例中，气溶胶生成制品可以通过在低温下烧结液体吸收材料来制造。更具体地，非液体风味生成材料可以与液体吸收材料或其(多个)前体混合，然后在低温下烧结混合物。在低温下烧结有利地确保了在制造气溶胶生成制品期间，非液体风味生成材料不被加热至其释放挥发性化合物的温度。wo2017/149288a1、us9,648,909b2和us2015/359262a1中描述了基于低温烧结、尤其其中液体吸收材料是多孔陶瓷的合适制造方法。

在其他实施例中，非液体风味生成材料和液体吸收材料可以被单独布置。可选地，液体吸收材料可以被布置成当气溶胶生成制品被定位在气溶胶生成装置中时比非液体风味生成材料更靠近雾化器、例如加热器(例如电阻加热器)或感应线圈定位。通过这种布置，液体吸收材料可以比非液体风味生成材料被加热至更高的温度，由此确保在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间生成具有最佳特性、比如风味的气溶胶并且确保非液体风味生成材料被加热而不被燃烧。

非液体风味生成材料可以包括气溶胶形成液体，该气溶胶形成液体的量小于基于干重的大约20％、可选地该气溶胶形成液体的量小于基于干重的大约13％、可选地该气溶胶形成液体的量小于基于干重的大约8％。非液体风味生成材料可以浸渍有气溶胶形成液体。这确保非液体风味生成材料保持其固体或半固体形式。气溶胶形成液体用作气溶胶形成剂并且可以有助于确保在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间生成具有最佳特性的气溶胶。低含量的气溶胶形成液体有助于使生成气溶胶所需的能量的量最小化，这是因为在使用气溶胶生成制品期间生成的气溶胶的总气溶胶含量的大部分、例如大于在单次吸入期间生成的气溶胶的总气溶胶含量的大约85％通过加热并雾化由液体吸收材料吸收的气溶胶形成液体而生成。

非液体风味生成材料可以包括水，该水的量小于基于干重的大约15％、可选地该水的量小于基于干重的8％。非液体风味生成材料可以浸渍有水。这确保非液体风味生成材料保持其固体或半固体形式。非液体风味生成材料中包含水可以确保在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间生成具有最佳特性、尤其是风味的气溶胶。还可以有助于提供具有利于处理和制造的有利物理特性的非液体风味生成材料。

相对于该制品内的气溶胶流动方向，该非液体风味生成材料可以不定位在该液体吸收材料的下游。例如，非液体风味生成材料可以定位在液体吸收材料的上游和/或其旁边。因此，通过加热液体吸收材料、尤其通过加热并雾化由液体吸收材料吸收的气溶胶形成液体生成的气溶胶与在同时加热非液体风味生成材料期间释放的一种或多种挥发性成分、比如风味化合物混合。这还可以防止或减轻非液体风味生成材料被通过加热液体吸收材料生成的气溶胶降解，尤其是因为避免了或者至少最小化了气溶胶流过非液体风味生成材料。

根据本公开的第二方面，提供了一种气溶胶生成系统，该气溶胶生成系统包括：

气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置包括腔体；以及

定位在该腔体中的如以上限定的气溶胶生成制品；

该气溶胶生成装置进一步包括雾化器，该雾化器用于加热该气溶胶生成制品，以由从该储器吸收在该液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成气溶胶并且由该非液体风味生成材料生成风味。

如以上解释的，当与常规途径相比时使气溶胶生成系统、尤其是雾化器的能量消耗最小化，这是因为通过仅加热并雾化由液体吸收材料吸收的气溶胶形成液体并且通过同时加热非液体风味生成材料来生成具有最佳特性的气溶胶。

雾化器可以包括电阻加热器，该电阻加热器可以包括电阻加热元件。雾化器可以包括电极，该电极可以被布置成为电阻加热器供电，该电阻加热器例如可以形成气溶胶生成制品的一部分。雾化器可以包括喷雾器。

雾化器可以包括感应线圈。感应线圈可以被布置成生成用于感应地加热感应加热的感受器的交变时变电磁场。

感应线圈可以包括利兹(litz)电线或利兹电缆。然而，应当理解的是，可以使用其他材料。感应线圈可以是基本上螺旋形的，并且可以围绕腔体延伸。

螺旋感应线圈的圆形截面可以有利于将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的腔体中并可以促进均匀加热。所得的装置形状对使用者握持来说也是舒适的。

根据本公开的第三方面，提供了一种用于生成风味化气溶胶的方法，该方法包括：

提供气溶胶生成制品，该气溶胶生成制品包括用于气溶胶形成液体的储器、液体吸收材料、以及定位在该储器的外部的非液体风味生成材料；

将气溶胶形成液体从该储器传递至该液体吸收材料；

由吸收在该液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成气溶胶；

由该非液体风味生成材料生成风味；以及

将该气溶胶和该风味混合以生成风味化气溶胶。

该方法提供了特别有效的方式来生成气溶胶，同时如以上解释的使能量消耗最小化。

所述由吸收在该液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成气溶胶的步骤可以包括加热吸收在该液体吸收材料中的液体。当与以上提及的常规途径相比时，由此使生成气溶胶所需的能量最小化。

所述由非液体风味生成材料生成风味的步骤可以包括加热该非液体风味生成材料。加热非液体风味生成材料直接释放挥发性化合物，包括风味化合物，这些挥发性化合物与通过加热吸收在液体吸收材料中的液体生成的气溶胶混合。由此生成具有最佳特性的风味化气溶胶。

加热吸收在液体吸收材料中的液体的步骤和加热非液体风味生成材料的步骤可以同时进行。这进一步有助于使能量消耗最小化。

所述由吸收在该液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成气溶胶的步骤可以提供大于大约85％的风味化气溶胶的总气溶胶含量。所述由吸收在该液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成气溶胶的步骤可以提供大于大约90％的风味化气溶胶的总气溶胶含量。所述由吸收在该液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成气溶胶的步骤可以提供大于大约95％的风味化气溶胶的总气溶胶含量。因此，应理解的是，总气溶胶含量的大部分是通过加热吸收在液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成的。气溶胶含量的其余部分可以例如通过由非液体风味生成材料生成风味的步骤(例如通过加热非液体风味生成材料)生成。这确保了使生成气溶胶所需的能量的量最小化。

通过所述由吸收在该液体吸收材料中的气溶胶形成液体生成气溶胶的步骤生成的气溶胶典型地不会流过该非液体风味生成材料。因此，气溶胶不会用来由非液体风味生成材料直接释放挥发性化合物。替代地，例如通过加热非液体风味生成材料来由非液体风味生成材料直接释放挥发性化合物，包括风味化合物。这可以防止或减轻非液体风味生成材料被通过加热液体吸收材料生成的气溶胶降解。

附图说明

图1是气溶胶生成系统的第一实施例的图解视图；

图2是气溶胶生成系统的第二实施例的图解视图；

图3是气溶胶生成系统的第三实施例的图解视图；以及

图4是气溶胶生成系统的第四实施例的图解视图。

具体实施方式

现在将仅通过举例方式并且参考附图来描述本公开的实施例。

首先参照图1，图解地示出了气溶胶生成系统1的第一实施例。气溶胶生成系统1包括气溶胶生成装置10和气溶胶生成制品22。气溶胶生成装置10具有近端14和远端12，并且包括装置本体16，该装置本体包括电源和控制器(未示出)，该控制器可以被配置用于在高频下进行操作。电源典型地包括例如能够感应再充电的一个或多个电池。

气溶胶生成装置10是总体上圆柱形的并且包括在装置本体16中的总体上圆柱形的腔体18，该装置本体在气溶胶生成装置10的近端14与远端12之间延伸。腔体18被布置成接纳对应形状的总体上圆柱形的气溶胶生成制品22，下文将更详细地描述该气溶胶生成制品。

气溶胶生成装置10包括螺旋形的感应线圈20，该螺旋形的感应线圈具有圆形截面并且在装置本体16中被定位成围绕腔体18延伸。可以通过电源和控制器对感应线圈20通电。控制器除其他电子部件外尤其包括逆变器，该逆变器被布置成将来自电源的直流转换成用于感应线圈20的交变高频电流。

总体上圆柱形的气溶胶生成制品22包括用于储存气溶胶形成液体26(比如丙三醇或丙二醇)的储器24。气溶胶生成制品22进一步包括液体吸收材料28、比如多孔陶瓷，该液体吸收材料接触储器24中的气溶胶形成液体26，使得储器24中的气溶胶形成液体26例如由于芯吸被液体吸收材料28吸收。

气溶胶生成制品22还包括非液体风味生成材料30，在所展示的第一实施例中该非液体风味生成材料分布在液体吸收材料28内。非液体风味生成材料30可以呈微粒、颗粒、凝胶、条带、散叶、切碎的填料、球粒、粉末、碎片、线、泡沫材料或片材的形式。非液体风味生成材料30可以包括烟草。非液体风味生成材料30有利地浸渍有气溶胶形成液体和/或水，使得该非液体风味生成材料具有一定水分含量并且不是完全干燥的材料。

气溶胶生成制品22包括呈颗粒状形式的感应加热的感受器32，该感应加热的感受器也分布在液体吸收材料28内。当通过感应线圈20在感受器32颗粒附近生成时变电磁场时，感受器32中由于涡电流和磁滞损耗而产生热量。热量从感受器32颗粒传递至液体吸收材料28并且由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26被加热以使该气溶胶形成液体雾化并且由此生成气溶胶。同时，热量从加热的感受器32颗粒传递至非液体风味生成材料30。非液体风味生成材料30由此被加热而不被燃烧并且释放挥发性化合物，例如包括尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。

通过加热由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26生成的气溶胶与通过同时加热非液体风味生成材料30生成的风味化合物结合并且形成风味化气溶胶34，该风味化气溶胶被装置10的使用者例如通过装配在装置10的近端14的吸嘴(未示出)吸入。本领域普通技术人员应理解，装置10包括一个或多个空气流动通路，该一个或多个空气流动通路将风味化气溶胶从远端12递送至装配在近端14的吸嘴。

当气溶胶形成液体26由于来自加热的感受器32颗粒的热传递而被雾化时，应理解的是，液体吸收材料28从储器24、例如由于芯吸吸收另外的气溶胶形成液体26，使得可以在加热非液体风味生成材料30的同时以上述方式再次加热所吸收的气溶胶形成液体26，以生成供使用者吸入的风味化气溶胶34。通过这种途径，应理解的是，生成单次使用者吸入或抽吸所需的气溶胶仅加热气溶胶生成制品22内的一小部分气溶胶形成液体26、即由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26，而不是储器24的全部含量，因此使生成气溶胶所需的能量最小化。由于吸嘴在近端14的定位，应理解的是在装置10的典型使用期间，远端12将被定位成比近端14更低，因此确保当气溶胶形成液体被耗尽时储器24中的气溶胶形成液体26朝向液体吸收材料28流动并且保持与之接触。

现在参照图2，图解地示出了与以上参照图1描述的气溶胶生成系统1类似的气溶胶生成系统2的第二实施例，并且其中使用相同的附图标记标识对应的元件。

与气溶胶生成系统1不同，气溶胶生成系统2不使用感应加热来加热由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26或加热非液体风味生成材料30。替代地，气溶胶生成系统2包括气溶胶生成装置40，该气溶胶生成装置包括电阻加热器42，该电阻加热器在装置本体16中被定位成围绕腔体18延伸、例如包括电阻加热元件。

气溶胶生成系统进一步包括被定位在腔体18中的气溶胶生成制品44。除了气溶胶生成制品44不包括感应加热的感受器32之外，该气溶胶生成制品类似于以上参照图1描述的气溶胶生成制品22。由于气溶胶生成系统2采用电阻加热，故无需感应加热的感受器32。

当电流被供应至电阻加热器42时，该电阻加热器升温并且热量例如通过辐射和对流被传递至液体吸收材料28，以加热该液体吸收材料。在加热液体吸收材料28时，由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26被加热以使该气溶胶形成液体雾化，并且由此以以上描述的方式生成气溶胶。类似地，分布在液体吸收材料28内的非液体风味生成材料30被从电阻加热器42传递的热量同时加热而不被燃烧，因此使该非液体风味生成材料释放挥发性化合物，例如包括尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。

如上所解释的，通过加热由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26生成的气溶胶与通过同时加热非液体风味生成材料30生成的风味化合物结合并且形成风味化气溶胶34，该风味化气溶胶被装置40的使用者例如通过装配在装置40的近端14的吸嘴(未示出)吸入。

现在参照图3，图解地示出了与以上参照图2描述的气溶胶生成系统2类似的气溶胶生成系统3的第三实施例，并且其中使用相同的附图标记标识对应的元件。

与气溶胶生成系统2一样，气溶胶生成系统3基于电阻加热的原理进行操作。然而，在此实施例中，气溶胶生成制品50包括例如呈螺旋形的电阻加热元件形式的电阻加热器52，该电阻加热器围绕液体吸收材料28延伸并且与之接触，该液体吸收材料可以包括一束玻璃纤维。此外，气溶胶生成系统3包括在装置本体16中具有电极56的气溶胶生成装置54，这些电极被布置成当气溶胶生成制品50定位在装置本体16的腔体18中时与电阻加热器52电接触。

在操作中，电流经由电极56供应至电阻加热器52，从而使该电阻加热器升温。来自电阻加热器52的热量主要通过传导但是也通过辐射和对流传递至液体吸收材料28，由此来加热液体吸收材料28。在加热液体吸收材料28时，由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26被加热以使该气溶胶形成液体雾化，并且由此以以上描述的方式生成气溶胶。类似地，分布在液体吸收材料28内的非液体风味生成材料30被从电阻加热器52传递的热量同时加热而不被燃烧，因此使该非液体风味生成材料释放挥发性化合物，例如包括尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。

如上所解释的，通过加热由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26生成的气溶胶与通过同时加热非液体风味生成材料30生成的风味化合物结合并且形成风味化气溶胶34，该风味化气溶胶被装置54的使用者例如通过装配在装置54的近端14的吸嘴(未示出)吸入。

现在参照图4，图解地示出了与以上参照图1描述的气溶胶生成系统1类似的气溶胶生成系统4的第四实施例，并且其中使用相同的附图标记标识对应的元件。

在气溶胶生成系统4中，气溶胶生成装置10是如以上参照图1所描述的，并且基于感应加热原理进行操作。气溶胶生成系统4包括气溶胶生成制品60，该气溶胶生成制品的构造与以上参照图1描述的气溶胶生成制品22不同，如现在将描述的。

气溶胶生成制品60包括液体吸收材料28，该液体吸收材料接触储器24中的气溶胶形成液体26，使得储器24中的气溶胶形成液体26可以被液体吸收材料28吸收。液体吸收材料28包括总体上圆形的中空圆柱62，该中空圆柱具有其中定位了非液体风味生成材料30的腔体64。因此，应理解的是，在此实施例中，非液体风味生成材料30和液体吸收材料28彼此单独布置。气溶胶生成制品60还包括过滤器66，该过滤器例如包括醋酸纤维素纤维，该过滤器可以有助于将非液体风味生成材料30固位在腔体64中。

为了提供液体吸收材料28和非液体风味生成材料30的同时加热，气溶胶生成制品60包括呈颗粒状形式的感应加热的感受器32，该感应加热的感受器分布在液体吸收材料28和非液体风味生成材料30两者内。当通过感应线圈20在感受器32颗粒附近生成时变电磁场时，感受器32中由于涡电流和磁滞损耗而产生热量。热量从液体吸收材料28内的感受器32颗粒传递至由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26，由此加热并雾化所吸收的气溶胶形成液体26，以生成气溶胶68。同时，热量从非液体风味生成材料30内的感受器32颗粒传递至非液体风味生成材料30。非液体风味生成材料30由此被加热而不被燃烧并且释放挥发性化合物70，例如包括尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。

通过加热由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26生成的气溶胶68从气溶胶生成制品60出来。同样地，通过同时加热非液体风味生成材料30生成的风味化合物70穿过过滤器66从气溶胶生成制品60出来。气溶胶68和风味化合物70然后在气溶胶生成制品60的外部结合以形成风味化气溶胶，该风味化气溶胶被装置10的使用者例如通过装配在装置10的近端14的吸嘴(未示出)吸入。

在所展示的实施例中，液体吸收材料28被定位成当气溶胶生成制品60被定位在腔体18中时比非液体风味生成材料30更靠近感应线圈20。因此，由于液体吸收材料28内的感受器30颗粒更靠近感应线圈20，因此由液体吸收材料28吸收的气溶胶形成液体26比非液体风味生成材料30被加热至更高的温度。

虽然在前述段落中已经描述了示例性实施例，但是应当理解，在不背离所附权利要求范围的情况下可以对这些实施例做出各种修改。因此，权利要求的广度和范围不应当局限于以上描述的示例性实施例。

除非本文另外指出或上下文明显矛盾，否则本公开涵盖了上述特征的所有可能变体的任何组合。

除非上下文另外清楚地要求，否则遍及说明书和权利要求，词语“包括”、“包含”等应以包含而非排他或穷尽的意义来解释；也就是说，以“包括但不限于”的意义来解释。

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