非燃烧吸烟装置及其元件的制作方法

本专利申请是2016年5月5日申请的申请号为201680026260.3(pct/us2016/030957)的名称为“非燃烧吸烟装置及其元件”的分案申请。

优先权

本非临时专利申请要求在美国专利及商标局于2015年5月6日递交的美国临时申请no.62/157,496、2015年11月30日递交的美国临时申请no.62/260,793和2015年11月30日递交的美国临时申请no.62/260,761的优先权，上述各申请的全文通过引用并入本文。

至少一个示例实施例大体上涉及非燃烧吸烟装置。

背景技术：

电子烟装置用于使蒸发前配方蒸发成蒸汽。这些电子烟装置可以被称为电子烟装置(e-vapingdevice)。电子烟装置包括加热器，该加热器使蒸发前配方蒸发以产生蒸汽。电子烟装置可以包括几个电子烟元件，该电子烟元件包括电源、包括加热器的筒体或电子烟舱(e-vapingtank)和能够保持蒸发前配方的贮存器。

技术实现要素：

至少一个示例实施例涉及一种非燃烧吸烟装置。非燃烧吸烟装置可以具有加热器，该加热器加热蒸发前配方，并且可以向接纳蒸汽的烟草成分提供热量。更具体地，根据示例实施例的非燃烧吸烟装置使蒸汽暴露于烟草成分和/或使蒸发前配方暴露于烟草成分。

至少一个示例实施例公开了一种非燃烧吸烟元件，该非燃烧吸烟元件包括蒸发前配方贮存器元件、蒸发前加热元件、烟草加热元件和烟草外壳，该蒸发前配方贮存器元件构造成包含蒸发前配方材料，该蒸发前加热元件联接到蒸发前配方贮存器元件，并且构造成将至少一部分蒸发前配方材料加热成蒸汽和向通道提供蒸汽，该烟草加热元件构造成加热至少一部分烟草，并且产生香气，该烟草外壳构造成包含烟草和向通道提供香气。

在一个示例实施例中，烟草加热元件包括在烟草外壳中的多个加热器。

在一个示例实施例中，多个加热器在蒸发前加热元件上游。

在一个示例实施例中，多个加热器在通道外部，而蒸发前加热元件在通道中。

在一个示例实施例中，烟草外壳包括外部壳体和内管，该外部壳体沿着纵向方向延伸，该内管在外部壳体中，并且沿着纵向方向延伸，外部壳体和内管之间的空间限定包含烟草的空间。

在一个示例实施例中，烟草加热元件是线圈，并且在内管周围延伸。

在一个示例实施例中，烟草加热元件以1-2毫米的间距在内管周围延伸。

在一个示例实施例中，烟草外壳包括在该烟草外壳的第一端处的连接件，该连接件包括至少一个第一进气口，以向外部壳体和内管之间的空间提供空气。

在一个示例实施例中，连接件包括第二进气口，以在内管中提供空气。

至少一个示例实施例公开了一种非燃烧吸烟元件，该非燃烧吸烟元件包括蒸发前配方贮存器元件、加热元件和烟草成分，该蒸发前配方贮存器元件构造成包含蒸发前配方材料，蒸发前配方贮存器元件限定穿过蒸发前配方贮存器元件的通道，该加热元件联接到蒸发前配方贮存器元件，并且构造成将至少一部分蒸发前配方材料加热成蒸汽以及向通道的第一部分提供蒸汽，该烟草成分在该通道的第二部分处，并且定位成接纳蒸汽。

在一个示例实施例中，加热元件在通道中。

在一个示例实施例中，烟草成分在加热元件下游。

在一个示例实施例中，加热元件构造成在最高200摄氏度下加热烟草。

在一个示例实施例中，加热元件与烟草成分间隔开少于30毫米。

在一个示例实施例中，蒸发前配方贮存器元件包括外部壳体，该外部壳体构造成包含蒸发前配方材料，外部壳体的内管限定通道，并且烟草成分介于加热元件和内管的端部之间。

至少一个示例实施例公开了一种非燃烧吸烟元件，该非燃烧吸烟元件包括蒸发前配方贮存器元件、加热元件和烟草包含元件，该蒸发前配方贮存器元件构造成包含蒸发前配方材料，该加热元件联接到蒸发前配方贮存器元件，并且构造成将至少一部分蒸发前配方材料加热成蒸汽，并且向第一通道提供蒸汽，该烟草包含元件限定至少一部分第一通道，烟草包含元件与至少一部分加热元件重叠，烟草包含元件布置成接纳蒸汽。

在一个示例实施例中，烟草包含元件是环形套管。

在一个示例实施例中，烟草包含元件包括内壁和外壁，内壁是渗透性的，而外壁是非渗透性的。

在一个示例实施例中，非燃烧吸烟元件包括烟草包含元件上的外壁元件，外壁元件包括外壁部分和内壁部分，外壁部分和烟草包含元件限定一部分第二气道。

在一个示例实施例中，外壁元件包括在内壁部分的第一端处的盖子，该盖子覆盖第一通道。

附图说明

通过参考附图详细描述示例实施例，示例实施例的上述和其它特征和优点将变得更加显而易见。附图意在描述示例实施例，而不应当被解释成限制权利要求的预期范围。除非明确注明，否则不认为附图按照比例绘制。

图1a至图1b示出了根据一个示例实施例的包括烟草成分的非燃烧吸烟装置；

图2a是根据一个示例实施例的用于与图1a的非燃烧吸烟装置一起使用的嘴端插入件的透视图；

图2b是根据一个示例实施例的沿着图2a的嘴端插入件的直线2b-2b截取的剖视图；

图3是一个实施例的剖视图，其中，根据一个示例实施例，非燃烧吸烟装置包括气流分流器；

图4是根据一个示例实施例的图3的非燃烧吸烟装置的气流分流器的放大图；

图5是一个实施例的剖视图，其中，根据一个示例实施例，非燃烧吸烟装置包括气流分流器；

图6是根据一个示例实施例的沿着图6的非燃烧吸烟装置的直线a-a截取的剖视图；

图7是一个实施例的剖视图，其中，根据一个示例实施例，非燃烧吸烟装置包括气流分流器；

图8是非燃烧吸烟装置的剖视图，根据一个示例实施例，该非燃烧吸烟装置还包括套管组件；

图9是根据一个示例实施例的用于与非燃烧吸烟装置一起使用的嘴端插入件的第二实施例的剖视图；

图10是根据一个示例实施例的图9的嘴端插入件的分解图；

图11a至图11b示出了包括烟草成分的非燃烧吸烟装置的示例实施例；

图12示出了非燃烧吸烟装置的一个示例实施例；

图13a至图13b示出了包括烟草成分的非燃烧吸烟装置的示例实施例；

图14a至图14b示出了蒸发前配方供应贮存器的一个示例实施例；

图15a至图15b示出了具有多个加热器的非燃烧吸烟装置的一个示例实施例；

图16示出了图15a所示的线圈式加热器的顶视图；

图17示出了图15a所示的负极部分的顶视图；

图18示出了用于根据一个示例实施例的非燃烧吸烟装置的烟草壳体；

图19示出了具有多个加热器的非燃烧吸烟装置的另一示例实施例；

图20示出了用于根据一个示例实施例的非燃烧吸烟装置的顶部翻转容器；

图21示出了用于根据另一示例实施例的非燃烧吸烟装置的顶部翻转容器；

图22是图1a的非燃烧吸烟装置的剖视图；

图23a示出了非燃烧吸烟装置的一个示例实施例，该非燃烧吸烟装置包括具有环形套管的烟草包含部分；

图23b示出了非燃烧吸烟装置的一个示例实施例，该非燃烧吸烟装置包括具有环形套管的烟草包含部分；

图23c示出了非燃烧吸烟装置的一个示例实施例，该非燃烧吸烟装置包括具有环形套管的烟草包含部分；

图24示出了图23a所示的非燃烧吸烟装置的气流模式；

图25是图22的非燃烧吸烟装置的加热器的放大图；

图26示出了图22的烟草包含部分的端部的一个示例实施例；

图27示出了图22的烟草包含部分的端部的一个示例实施例；和

图28示出了图22的烟草包含部分的端部的一个示例实施例。

具体实施方式

本文公开了一些详细的示例实施例。然而，本文公开的具体结构和功能细节仅代表描述示例实施例的目的。然而，示例实施例可以实现成多种替代形式，而不应被解释成仅局限于本文提出的实施例。

因此，尽管示例实施例能够具有多种变型和替代形式，但是其实施例通过图中的示例示出，并且在本文中将详细描述。然而，应当理解的是，没有将示例实施例限制到所公开的具体形式的意图，相反，示例实施例将覆盖落在示例实施例的范围内的全部变型、等同物和替代物。在整个附图描述中，相似的附图标记指代相似的元件。

应当理解的是，当元件或层被指“在另一元件或层上”、“连接至另一元件或层”、“耦合至另一元件或层”或“覆盖另一元件或层”时，该元件或层可以直接位于该另一元件或层上，直接连接至、结合至或覆盖该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被指“直接位于另一元件或层上”、“直接连接至另一元件或层”、“直接耦合至另一元件或层”时，不存在中间元件或层。在整个说明书中相同附图标记表示相同元件。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列举的关联项的任意和全部组合。

应当理解的是，尽管本文所使用的术语第一、第二、第三等可以描述不同元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。因此，下文论述的第一元件、组件、区域、层或部分可以称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不背离示例性实施例的教导。

为了易于描述，文中可能使用与空间相关的术语(例如，“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)以描述如附图中示出的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解的是，除附图中所描绘的定向之外，与空间相关的术语意在包括装置在使用中或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置翻转，那么描述为“位于其它元件或特征的下方”或“位于其它元件或特征的下面”的元件将会定向成“位于其它元件或特征的上方”。因此，术语“位于下方”可以包括位于上方和下方的定向。装置可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，并且对本文使用的与空间相关的描述词要相应地进行解释。

本文使用的术语仅出于描述不同实施例的目的，而非旨在限制示例性实施例。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文中另外明确指出。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”是指明了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。

本文参考截面图示来描述示例性实施例，所述截面图示是示例性实施例的理想实施例(和中间结构)的代表性图示。这样，可以预料作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的形状的变化。因此，示例性实施例不应该被认为限制于本文所示的区域的形状，而是包括例如由制造导致的形状的偏差。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不意在图示出装置的区域的实际形状，并且不意在限制示例性实施例的范围。

除非另外定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的技术人员通常理解的相同的意义。应进一步理解的是，除非本文中明确定义，术语(包括常用的字典中定义的那些术语)应该解释为具有与它们在相关技术领域的上下文中的意义相一致的意义，并且不应以理想化的或过于正式的感觉来解释。

图1a示出了根据一个示例实施例的非燃烧吸烟装置60。非燃烧吸烟装置60包括可替换的筒体(或第一部分)70、可重复使用的固定装置(或第二部分)72和烟草包含部分(或第三部分)74。

图1b示出了根据一个示例实施例的非燃烧吸烟装置60的剖视图。非燃烧吸烟装置60包括可替换的筒体(或第一部分)70和可重复使用的固定装置(或第二部分)72，它们在连接件205a/b处(例如，205a是筒体70上的外螺纹连接件，而205b是可重复使用的固定装置72上的内螺纹连接件)或通过诸如卡合式、凹口式、夹紧式和/或扣紧式的其它便利件联接在一起。第一部分70包括沿着纵向延伸的外管6(或外壳)和同轴地定位于外管或外壳6中的内管62。内管62确限定了外空气通道(或通道)9。烟草成分23在外空气通道9中，并且在加热器14下游。烟草成分23可以在多孔的铝管中，或加工/成型成多孔形式。

术语“烟草成分”可以指的是任何例如成形的或粉末的烟草植物材料，包括烟叶、烟草塞(tobaccoplug)、再造烟草、压缩烟丝条。

烟草成分23还可以包裹在诸如烟草薄片、再造烟叶或雪茄外包皮烟的烟草中。

第二部分72也可以包括沿着纵向延伸的外管6'(或外壳)。在一个替代实施例中，外管6和6'可以是容纳第一部分70和第二部分72的单个管，而整个非燃烧吸烟装置60可以是一次性的。

非燃烧吸烟装置60还可以包括中央空气通道20，该中央空气通道20部分地由内管62和上游密封件15限定。另外，非燃烧吸烟装置60包括蒸发前配方供应贮存器22。蒸发前配方供应贮存器22包括蒸发前配方材料和可选择的蒸发前配方存储介质21，该蒸发前配方存储介质21可操作为将蒸发前配方材料存储在其中。

在一个实施例中，蒸发前配方供应贮存器22包含在外管6和内管62之间的外环状空间中。该环状空间在上游端部处通过密封件15密封，而在下游端部处通过蒸发前配方止动件10密封，以防止蒸发前配方材料从蒸发前配方供应贮存器22中泄漏。

在一个实施例中，加热器14也包含在内管62中，该加热器14位于由密封件15限定的中央空气通道20的一部分的下游，并且与该部分中央空气通道20间隔开。加热器14可以是线圈、平面体、陶瓷体、单线、电阻丝笼或任何其它适当的形式。

芯子28与蒸发前配方供应贮存器22中的蒸发前配方材料连通，并且与加热器14连通，从而芯子28使蒸发前配方材料靠近加热器14布置。芯子28可以由纤维状柔性材料构成。芯子28可以包括至少一个细丝，该细丝具有抽吸蒸发前配方的能力。例如，芯子28可以包括细丝束，该细丝束可以包括玻璃(或陶瓷)纤维。在另一实施例中，一束包括一组玻璃纤维卷，例如三个这样的卷，全部这些布置都能够经由纤维之间的间隙的毛细管作用抽吸蒸发前配方。

第二部分72中的电源1可以以可操作的方式连接到加热器14(如下所述)，以在加热器14上施加电压。非燃烧吸烟装置60还包括至少一个进气口44，该进气口44可操作为将空气输送到中央空气通道20和/或内管62的其它部分。

如图1至图2b所示，非燃烧吸烟装置60还包括嘴端插入件8，该嘴端插入件8具有至少两个离轴的分流出口24。嘴端插入件8经由内管62内部和中心通道63与中央空气通道20流体连通，该中心通道63延伸穿过止动件10。

另外，加热器14沿着横向于纵向方向的方向延伸，并且将蒸发前配方材料加热到足以使该蒸发前配方材料蒸发并形成蒸汽的温度。在其它实施例中，加热器14可以布置成诸如沿着纵向的另一方式。

当在嘴端插入件8上施加负压时，蒸汽由此流入烟草成分23中。加热器14可以与烟草成分23相距设定的距离或接触该烟草成分23，使得加热器14在施加负压期间加热烟草成分23。例如，加热器14可以与烟草成分23相距10毫米或更少。加热器14可以布置成在嘴端插入件8处产生50摄氏度的温度。另外，加热器14可以将烟草成分23加热到介于50和200摄氏度之间的温度，并且在400摄氏度下加热蒸发前配方。

加热器14加热烟草成分23，但不使烟草燃烧。因此，对烟草成分23的加热可以被称为非燃烧。由于部分70包括烟草成分23和加热器14，部分70可以被称为非燃烧吸烟元件。

参考图1，芯子28、蒸发前配方供应贮存器22和嘴端插入件8包含在筒体70中，而电源1包含在第二部分72中。在一个实施例中，第一部分(筒体)70是一次性的，而第二部分(固定装置)72是可重复使用的。部分70、72可以如上所述通过螺纹连接件205a/b连接，由此在蒸发前配方供应贮存器22用尽时，可以更换下游部分70。具有分离的第一部分70和第二部分72提供了多个优点。首先，如果第一部分70包含至少一个加热器、蒸发前配方供应贮存器22和芯子28，则当更换第一部分70时，可能与蒸发前配方接触的全部元件都被处理掉。因此，例如当使用不同的蒸发前配方材料时，不同的嘴端插入件8之间将没有交叉污染。其次，如果以适当的间隔更换第一部分70，则加热器被蒸发前配方堵塞的机会很少。可选择地，第一部分70和第二部分72布置成在接合时锁定在一起。

在一个实施例中，至少一个进气口44包括一个或两个进气口44、44'。可选择地，可以具有三个、四个、五个或更多进气口。如果具有不止一个进气口44、44'，则进气口44、44'位于沿着非燃烧吸烟装置60的不同位置处。例如，如图1所示，进气口44a可以位于非燃烧吸烟装置60的与传感器16相邻的上游端部处，使得传感器16在感测到施加负压时向加热器14供电。进气口44a应当与嘴端插入件8连通，从而在嘴端插入件上吸气激活传感器16。然后，来自于进气口44a的空气可以沿着电源1流入密封件15中的中央空气通道20和/或者流入内管62和/或外管6的其它部分。至少一个附加的进气口44、44'可以与密封件15相邻和在密封件15上游，或者在任何其它期望的位置。改变进气口44、44'的尺寸和数量也可以有助于建立抽吸非燃烧吸烟装置60的阻力。

在一个实施例中，加热器14布置成与芯子28连通，并且将芯子28中包含的蒸发前配方材料加热到足以使蒸发前配方材料蒸发并形成蒸汽的温度。

加热器14可以是包围芯子28的线圈。适当的电阻材料的示例包括钛、锆、钽和铂族金属。适当的金属合金的示例包括不锈钢、含镍、含钴、含铬、含铝、含钛、含锆、含铪、含铌、含钼、含钽、含钨、含锡、含镓、含锰和含铁合金以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超合金。例如，加热器可以由镍铝化合物、表面上具有氧化铝层的材料铁铝化合物和其它成分的材料形成，根据能量传递的动力学和所需的外部物理化学特性，电阻材料可以可选择地嵌入、封装有或覆盖有绝缘材料或相反。在一个实施例中，加热器14包括从组中选择的至少一种材料，该组包括不锈钢、铜、铜合金、镍铬合金、超合金及其组合。在一个实施例中，加热器14由镍铬合金或铁铬合金形成。在一个实施例中，加热器14可以是陶瓷加热器，该陶瓷加热器在其外表面上具有电阻层。

在另一实施例中，加热器14可以由铁铝化合物(例如feal或fe3al)或由镍铝化合物(例如ni3al)构成，铁铝化合物是例如于1994年12月29日提交的由sikka等共同拥有的美国专利no.5,595,706所描述的那些铁铝化合物。使用铁铝化合物特别有利，因为它们显示出高电阻率。feal显示出约180微欧的电阻率，而不锈钢显示出约50至91微欧的电阻率。较高的电阻率降低了电源(电池)1的电流消耗或负载。

在一个实施例中，加热器14包括线圈，该线圈至少部分地包围芯子28。在该实施例中，导线可以是部分地沿着芯子28的长度延伸的金属线和/或加热线圈。加热线圈可以完全或部分地在芯子28周围延伸。在另一实施例中，加热线圈不接触芯子28。

加热器14通过热传导来加热芯子28中的蒸发前配方。可选择地，在使用期间，来自于加热器14的热量可以通过导热元件传导到蒸发前配方，或者，加热器14可以将热量传递到通过非燃烧吸烟装置60抽吸而吸入的环境空气，该环境空气进而通过对流来加热蒸发前配方。

在一个实施例中，芯子包括陶瓷材料或陶瓷纤维。如上所述，加热器14至少部分地包围芯子28。另外，在一个实施例中，芯子28延伸穿过内管62中的相对的孔口，使得芯子28的端部29、31接触蒸发前配方供应贮存器22。

芯子28可以包括多个或一束细丝。在一个实施例中，细丝大体上可以沿着横向于非燃烧吸烟装置60的纵向方向的方向对齐，但是示例实施例不限于该取向。在一个实施例中，芯子28的结构由陶瓷纤维构成，该陶瓷纤维能够经由纤维之间的间隙的毛细管作用将蒸发前配方抽吸加热器14。芯子28可以包括具有大体上十字形、三叶草形、y字形或任何其它适当的形状的横截面的纤维。

芯子28包括任何适当的材料或材料的组合。适当的材料的示例是玻璃纤维和陶瓷或石墨基材料。另外，芯子28可以具有任何适当的毛细管作用，以容纳具有不同的物理特性(例如密度、粘度、表面张力和蒸汽压)的蒸发前配方。芯子28的毛细管特性与蒸发前配方的特性一起确保加热器14的区域的芯子28总是湿的，以避免加热器14过热。

加热器可以是具有足够的毛细管作用的多孔材料，而不使用芯子，该多孔材料可以并入有由一种材料构成的电阻加热器，该材料具有能够快速发热的高电阻。

在一个实施例中，芯子28和蒸发前配方供应贮存器22的蒸发前配方存储介质21由氧化铝陶瓷构成。在另一实施例中，芯子28包括玻璃纤维，而蒸发前配方存储介质21包括纤维质材料或聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)。

在一个实施例中，电源1可以包括电池，该电池布置在非燃烧吸烟装置60中，使得正极在负极下游。正极连接件4接触电池下游的端部。加热器14通过两个隔开的电导线连接到电池。

加热器14的解绕的端部27、27'(见图4)与电导线之间的连接件具有高导电性和耐热性，而加热器14具有高阻性，从而主要沿着加热器14而不是在接触处进行发热。

电池可以是锂离子电池或其一种变型，例如锂离子聚合物电池。可选择地，电池可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池或燃料电池。在这种情况下，可以使用非燃烧吸烟装置60，直到电源中的能量耗尽。可选择地，电源1可以是可再充电的，并且包括允许通过外部充电设备为电池再充电的电路。在这种情况下，在充满电时，电路提供动力以施加期望的(或可选择地预先确定的)次数的负压，然后，电路必须再连接到外部充电设备。

非燃烧吸烟装置60还包括控制电路，该控制电路包括传感器16。传感器16可操作为感测空气压降并且开始从电源1向加热器14施加电压。控制电路还可以包括加热器启动灯48，该加热器启动灯48可操作为在加热器14启动时发光。在一个实施例中，加热器启动灯48包括加热器启动灯(例如发光二极管(led))48，并且在非燃烧吸烟装置60上游的端部处，从而加热器启动灯48在施加负压期间呈现燃烧煤炭的外观。另外，加热器启动灯48可以布置成对成年电子烟吸烟者可见。另外，加热器启动灯48可以用于电子烟系统诊断。灯48还可以构造成使得成年电子烟吸烟者能够为了隐私而启动和/或关闭灯48，使得在吸烟期间若必要时将不启动灯48。

至少一个进气口44a定位成与传感器16相邻，使得传感器16感测表明负压的气流并启动电源1和加热器启动灯48，以表明加热器14在工作。

控制电路与传感器16集成在一起，并且响应于传感器16，例如通过最大时间周期限制器向加热器14供电。

可选择地，控制电路可以包括可手动操作的开关，以施加负压。可以根据希望蒸发的蒸发前配方的量来预先设定向加热器14供应的电流的时间周期。为此，控制电路可以是可编程的。可选择地，只要传感器16检测到压降，电路就可以向加热器供电。

当启动时，加热器14加热由该加热器包围的一部分芯子28少于约10秒钟，更具体地少于约7秒钟。因此，供电周期可以在从约2秒至约10秒(例如约3秒至约9秒、约4秒至约8秒或约5秒至约7秒)的周期内变化。

在一个实施例中，蒸发前配方供应贮存器22包括含有蒸发前配方材料的蒸发前配方存储介质21。在图1中，蒸发前配方供应贮存器22包含在内管62和外管6之间以及止动件10和密封件15之间的外环状空间中。因此，蒸发前配方供应贮存器22至少部分地包围中央空气通道20，而加热器14和芯子28在蒸发前配方供应贮存器22的部分之间延伸。

蒸发前配方存储介质21可以是包括棉花、聚乙烯、聚酯、人造丝和/或其组合的纤维状材料。纤维可以具有尺寸在从约6微米至约15微米(例如约8微米至约12微米或约9微米至约11微米)变化的直径。蒸发前配方存储介质21可以是烧结的、多孔的或发泡的材料。同样，纤维的尺寸可以确定成不能呼吸的，并且可以具有一横截面，该横截面具有y字形、十字形、三叶草形或任何其它适当的形状。

在另一示例实施例中，蒸发前配方存储介质21可以是烟草填料或烟草浆。

同样，蒸发前配方材料具有适合于在非燃烧吸烟装置60中使用的沸点。如果沸点太高，加热器14将不能使芯子28中的蒸发前配方蒸发。然而，如果沸点太低，蒸发前配方可能会在加热器14未启动的情况下蒸发。

蒸发前配方是可以转化成蒸汽的材料或材料的组合。例如，蒸发前配方可以是液体、固体和/或凝胶制剂，其包括但不限于水、珠子、溶剂、活性成分、乙醇、植物提取物、天然或人工香料和/或诸如甘油和丙二醇的蒸发前体。

蒸发前配方可以包括烟草成分，该烟草成分包括在加热时被释放的挥发性烟草香味化合物。当烟草成分处于蒸发前配方中时，保留了烟草成分的物理完整性。例如，烟草成分可以占蒸发前配方的重量的2-30％。

例如，烟草成分可以是薄片或碎片的形式，并且在将蒸发前配方添加到蒸发前配方存储介质21之后添加烟草成分。

在操作中，非燃烧吸烟装置60处于装配配置时，可以在嘴端插入件8上施加负压。负压可以导致非燃烧吸烟装置60中的内压降，该内压降可以导致入口的气流经由进气口44/44'进入装置60。由于通过进气口44a(经由穿过部分72的空气流动路径)抽吸空气，内压降还可以导致部分72中的内压降。传感器16可以感测到在部分72中形成的内压降。然后，传感器16可以操作为关闭包括电源1的电路。电导线进而将电流传输到加热器14以使加热器14通电。通电的加热器14进而加热和蒸发经由芯子28抽吸到加热器14的蒸发前配方材料。

通过芯子28中的毛细管作用从接近加热器14的蒸发前配方供应贮存器22和/或蒸发前配方存储介质21传递蒸发前配方材料。在一个实施例中，芯子28具有第一端部29和如图3所示的相对的第二端部31。第一端部29和第二端部31延伸到蒸发前配方存储介质21的相对的侧中，以接触其中包含的蒸发前配方材料。加热器14至少部分地包围芯子28的中心部分，使得当启动加热器14时，加热器14使芯子28的中心部分中的蒸发前配方蒸发，以使蒸发前配方材料蒸发并形成蒸汽。由于施加了负压，蒸汽从加热器14穿过烟草成分23流出嘴端插入件8。

蒸汽可以将烟草成分洗脱入流动的流。在蒸汽和烟草成分之间还可能存在一些热反应。

一个实施例的一个优点在于，使蒸发前配方供应贮存器22中的蒸发前配方材料免于氧气(因为氧气大体上不能经由芯子进入蒸发前配方存储部分)，从而显著降低蒸发前配方材料降解的风险。另外，在一些实施例中，外管6不透明，使蒸发前配方供应贮存器22免于光，从而显著降低蒸发前配方材料降解的风险。因此，可以保持较高的贮存期和清洁度水平。

如图2a和2b所示，嘴端插入件8包括至少两个(例如3个、4个、5个或更多)分流出口24。嘴端插入件8的出口24位于离轴通道80的端部处，并且关于非燃烧吸烟装置60的纵向方向成向外的角度(即发散地)。如本文所使用的那样，术语“离轴”表示与非燃烧吸烟装置60的纵向成角度。同样，嘴端插入件(或导流件)8可以包括在嘴端插入件8周围均匀分布的出口，从而在使用期间基本上均匀地分配蒸汽。因此，与具有单个轴上孔口(该孔口将蒸汽导向单个位置)的电子烟装置相比，蒸汽沿着不同的方向运动。

另外，出口24和离轴通道80布置成使得蒸汽携带的未蒸发的蒸发前配方的液滴在嘴端插入件和/或离轴通道的内表面处撞击内表面81，从而使得液滴被除去或打破。在一个实施例中，嘴端插入件的出口位于离轴通道的端部，并且关于外管6的中心轴线成5至60度角，从而在使用期间更彻底地分配蒸汽和除去液滴。

优选地，各出口具有约0.015英寸至约0.090英寸(例如，约0.020英寸至约0.040英寸或约0.028英寸至约0.038英寸)的直径。如果需要的话，可以选择出口24和离轴通道80的尺寸以及出口的数量，以调节非燃烧吸烟装置60的抽吸阻力(resistancetodraw，rtd)。

如图1所示，嘴端插入件8的内表面81可以包括大体上半球形的表面。可选择地，如图2b所示，嘴端插入件8的内表面81'大体上可以是具有平面形端表面的圆柱形或截头圆锥形。内表面在其表面上基本上是均匀的，或关于嘴端插入件8的纵轴线对称。然而，在其它实施例中，内表面可以是不规则的和/或具有其它形状。

嘴端插入件8整体附着在部分70的管6中。然而，嘴端插入件8可以由从包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醚醚酮(peek)及其组合的组中选择的聚合物构成。如果需要的话，嘴端插入件8也可以着色。

在一个实施例中，非燃烧吸烟装置60还包括气流分流器或气流分流装置的各种实施例。气流分流器可操作为管理加热器处或其周围的气流，从而减少抽吸空气以冷却加热器的趋势，否则，这可能导致减少蒸汽输出。

在一个实施例中，如图3至图4所示，非燃烧吸烟装置60可以包括气流分流器，该气流分流器在密封件15中的中央空气通道20的下游端82处包括非渗透性塞子30。中央空气通道20是在密封件15和内管62中轴向延伸的中心通道。密封件15密封外管6和内管62之间的环状空间的上游端。气流分流器可以包括至少一个径向气道32，该径向气道32将空气从中央空气通道20向外引导到内管62并引入外空气通道9，该外空气通道9限定在密封件15的下游端部的外围与内管62的内壁之间。

中央空气通道20的孔的直径基本上与至少一个径向气道32的直径相同。同样，中央空气通道20的孔和至少一个径向气道32的直径可以从约1.5mm至约3.5mm(例如约2.0mm至约3.0mm)变化。可选择地，可以调节中央空气通道20的孔和至少一个径向气道32的直径，以控制非燃烧吸烟装置60的抽吸阻力。在使用中，空气流入中央空气通道20的孔，穿过至少一个径向气道32，进入外空气通道9，使得较小部分的气流引导向加热器14的中心部分处，从而在加热周期期间，使气流在加热器14上的上述冷却效应减小或最小化。因此，将进入的空气从加热器14的中心引导开，与空气流经密封件15中的中心孔时相比，减小了经过加热器的气流速率，该中心孔直接取向为与加热器14的中间部分在一条直线上。

在另一实施例中，如图5至图6所示，气流分流器可以是以定位于密封件15下游的端部和加热器14之间的圆盘34的形式。圆盘34在外管壁90下游的端部处在横向壁中包括至少一个孔口36。至少一个孔口36可以是离轴的，从而将进入的空气向外引导到管62的内壁。在施加负压期间，圆盘34可操作为使气流远离加热器14的中心部分分流，从而抵消气流由于强烈或持久的负压而冷却加热器的趋势。因此，在加热周期期间基本上减少或防止加热器14被冷却，从而减少或防止在施加负压期间产生的蒸汽量的下降。

在又一实施例中，如图7所示，气流分流器包括从缩短的中央空气通道20下游的端部延伸出的截头圆锥部分40。通过与其它实施例相比缩短中央空气通道20，加热器14定位于更加远离中央空气通道20处，允许气流在接触加热器14之前减速，并减少气流冷却加热器14的趋势。可选择地，可以将加热器14移动得更靠近嘴端插入件8，而更远离中央空气通道20，以允许足以减速的气流时间和/或空间，以实现相同的减少冷却的效果。

添加截头圆锥部分40提供了更大直径的孔尺寸，这可以使气流减速，从而减小加热器14处和其周围的气流速率，以在负压周期期间减少空气对加热器14的冷却效果。截头圆锥部分40的大的(出口)端部的直径从约2.0mm至约4.0mm(优选地约2.5mm至约3.5mm)变化。

可以调节中央空气通道20的孔的直径和截头圆锥部分40的较小和/或较大的端部的直径，以控制非燃烧吸烟装置60的抽吸阻力。

各实施例的气流分流器通过控制气流速率(其速度和/或气流方向)来引导气流。例如，气流分流器可以沿着特定的方向引导气流和/或控制气流的速度。可以通过改变气流路由的横截面积来控制气流速度。通过收缩部分的气流加速，而通过较宽阔部分的气流减速。

外管6和/或内管62可以由任何适当的材料或材料的组合形成。适当的材料的示例包括：金属、合金、塑料或包含这些材料的一种或多种的合成材料，或者适用于食品或制药应用的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(peek)、陶瓷和聚乙烯。在一个实施例，该材料很轻且不易碎。

如图8所示，非燃烧吸烟装置60还可以包括套管组件87，该套管组件87可移除和/或可旋转地定位于与非燃烧吸烟装置60的第一部分70相邻的外管6周围。另外，套管组件87使至少一部分第一部分70隔热，从而在输送到成年电子烟吸烟者之前保持蒸汽的温度。在一个实施例中，套管组件87可以围绕非燃烧吸烟装置60旋转，并且包括间隔开的槽88，该槽88横向地布置在套管组件周围，使得槽88与第一部分70中的进气口44对齐，以在对非燃烧吸烟装置60施加负压时允许空气进入非燃烧吸烟装置60。在吸烟之前或吸烟期间，成年电子烟吸烟者可以旋转套管组件87，使得进气口44至少部分地被套管组件87锁定，以调节非燃烧吸烟装置60的抽吸和/或换气阻力。

套管组件87由硅树脂或其它柔韧的材料制成，从而向成年电子烟吸烟者提供软的口感。然而，套管组件87可以形成为一件或多件，并且可以由多种材料形成，包括塑料、金属及其组合。在一个实施例中，套管组件87是由硅树脂形成的单件。套管组件87可以被移除且再与其它非燃烧吸烟装置使用，或者可以与第一部分70一起被丢弃。套管组件87可以是任何适当的颜色和/或可以包括图形或其它标记。

如图9至图10所示，在一个替代实施例中，非燃烧吸烟装置可以包括嘴端插入件8，该嘴端插入件8具有固定件37和可旋转件25。出口24、24'位于每个固定件37上和每个可旋转件25上。一个或多个出口24、24'如图所示对齐，以允许蒸汽进入成年电子烟吸烟者的嘴中。然而，可旋转件25可以在嘴端插入件8中旋转，从而至少部分地堵塞固定件37中的一个或多个出口24。因此，可以通过每次施加的负压来改变蒸汽输出量。出口24、24'可以在嘴端插入件8中形成，从而使得出口24、24'分开。

在另一实施例中，气流分流器包括添加第二芯子元件，该第二芯子元件与加热器14相邻，但是刚好在加热器14上游。第二芯子元件使加热器14周围的一部分气流转向。

尽管图1、图3、图5和图7至图8示出了外空气通道中的烟草成分，但是示例实施例不限于此。

图11a示出了包括烟草成分1150的非燃烧吸烟装置1100的一个示例实施例。非燃烧吸烟装置1100与非燃烧吸烟装置60相似。因此，为了简洁起见，将仅描述不同之处。

非燃烧吸烟装置1100包括蒸发前配方供应贮存器22a。蒸发前配方供应贮存器22a与蒸发前配方供应贮存器22相同，除了蒸发前配方供应贮存器22a沿着纵向方向更短。

第一部分70a包括沿着纵向方向延伸的外管6(或外壳)和同轴地定位于外管或外壳6中的内管62a。内管62a限定了第一外空气通道9a。第一外空气通道9a通向第二外空气通道9b。

内管62a的一端和嘴端插入件8限定了第二外空气通道9b。换句话说，外管6可以限定第二外空气通道9b的横向直径。如图所示，第二外空气通道9b的横向直径比第一外空气通道9a的横向直径大。

烟草成分1150在第二外空气通道9b中。例如，可以通过移除嘴端插入件8和将烟草成分1150插入第二外空气通道9b中，以将烟草成分1150插入第二外空气通道9b中。

烟草成分1150可以是烟草塞，该烟草塞指的是烟草的压缩形式，其包括但不限于烟草股、卷烟或填料。烟草塞例如可以包裹在天然烟草、再造烟草薄片或铝中。尽管仅示出一个烟草塞，但是应当理解的是，可以使用多个烟草塞。纤维段(例如醋酸纤维素、其它合成纤维或天然纤维)可以位于多个烟草塞之间。

例如，圆柱形外壳1185保持烟草。圆柱形外壳1185例如可以由铝制成。圆柱形外壳1185具有与外空气通道9b的直径相适配的外径。筛网1175和1180沿着外壳6的纵轴线适配在圆柱形外壳1185的端部处，以将烟草封装在圆柱形外壳1185中。如图11a所示，筛网1175和1180包括开口1182，以允许空气从圆柱形外壳的一端穿过烟草，并从圆柱形外壳1185的最靠近嘴端插入件8的端部离开。

烟草成分1150布置成使得允许由加热器14产生的蒸汽穿过烟草。例如，烟草成分1150可以与嘴端插入件8间隔第一距离，而与蒸发前配方供应贮存器22间隔第二距离。第一距离和第二距离可以相同或不同。

由于施加负压，蒸汽从加热器14流经烟草成分1150，并流出嘴端插入件8。加热器14可以与烟草成分1150相距设定的距离或接触烟草成分1150，使得加热器14在施加负压期间将烟草加热到一定温度(如上所述)。在一个示例中，加热器14可以与烟草成分1150相距1-5mm。

尽管内管62a被图示成沿着纵向方向经过加热器14延伸到嘴端插入件8，但是应当理解的是，加热器14可以布置成延伸到第二外空气通道9b。因此，烟草成分1150可以与加热器14间隔开或接触加热器14，例如图11b所示。在图11b中，加热器14在部分70b的第二外空气通道9b中。因此，蒸发前配方供应贮存器11a、加热器14和烟草成分1150顺序地布置。

尽管未示出垫圈10，但是非燃烧吸烟装置11可以包括垫圈10。

图12示出了非燃烧吸烟装置1200的一个示例实施例。图12示出了包括烟草成分1250的非燃烧吸烟装置1200的一个示例实施例。非燃烧吸烟装置1200与非燃烧吸烟装置60相似，除了部分70c不包括嘴端插入件8、烟草成分23和垫圈10，并且非燃烧吸烟装置1200还包括插入件1210。因此，为了简洁起见，将仅描述不同之处。

通过移除嘴端插入件8和垫圈10，非燃烧吸烟装置1200包括接纳区域1205，该接纳区域1205适配成接纳烟草插入件1210。接纳区域1205由外管6和蒸发前配方供应贮存器22的一个端部限定。

烟草插入件1210可以是香烟或雪茄。例如，烟草插入件例如可以是滤嘴香烟、无滤嘴香烟、小雪茄、滤嘴包头雪茄滤嘴、包头雪茄或无包头雪茄/小雪茄。然而，示例实施例不限于此。

烟草插入件1210是可拆卸式插件。在图12所示的示例中，烟草插入件1210可以是香烟或香烟的一部分。烟草插入件1210包括过滤器1220和烟草成分1250。在烟草插入件是无包头雪茄/小雪茄的示例实施例中，烟草插入件不包括过滤器。

包头纸1255可以与过滤器1220和烟草成分1250重叠。包头纸1255可以覆盖烟草插入件1210的沿着外管6延伸的表面区域。因此，包头纸1255为烟草插入件1210提供刚度，允许更容易地插入接纳区域1205。在有或没有附加的包头纸的情况下，也可以使用铝箔来包含烟草成分1250。

加热器14的位置不限于图12所示的位置。例如，加热器14可以定位于外空气通道9的端部处，使得加热器14更靠近烟草成分1250和/或接触烟草成分1250。在另一示例实施例中，加热器14可以以与图11b所示相同的方式突出到外空气通道9之外。

加热器14可以与烟草成分1250相距设定的距离或接触烟草成分1250，使得加热器14在施加负压期间将烟草成分1250加热到一定温度(如上所述)。

在工作中，非燃烧吸烟装置1200处于装配配置时，可以在烟草插入件1210上施加负压。负压可以导致非燃烧吸烟装置1200中的内压降，该内压降可以导致入口的气流经由进气口44/44'进入装置1200。由于通过进气口44a(经由穿过部分72的空气流动路径)抽吸空气，内压降还可以导致部分72中的内压降。传感器16可以感测到在部分72中形成的内压降。然后，传感器16可操作为关闭包括电源1的电路。电导线进而将电流传输到加热器14以使加热器14通电。通电的加热器14进而加热和蒸发经由芯子28抽吸到加热器14的一部分蒸发前配方。

通过芯子28中的毛细管作用从接近加热器14的蒸发前配方供应贮存器22和/或蒸发前配方存储介质21传递蒸发前配方材料。当加热器14启动时，加热器14使芯子28的中心部分中的蒸发前配方蒸发，以使蒸发前配方材料蒸发并形成蒸汽。由于施加了负压，蒸汽从加热器14穿过烟草成分1250流出插件过滤器1220。

在图12所示的示例中，过滤器1220可以是醋酸纤维素(ca)过滤器。诸如三醋酸甘油酯(triacetin)的ca过滤器成分可以洗脱到蒸汽中。通过烟草的存在可以减少蒸汽相的尼古丁和蒸汽中的其它挥发性成分。

图13a示出了非燃烧吸烟装置1300的一个示例实施例。

非燃烧吸烟装置1300与非燃烧吸烟装置60相似，除了部分70d不包括烟草成分23，并且非燃烧吸烟装置1300还包括可拆卸式烟嘴(mouthpiece)1310。因此，为了简洁起见，将仅描述不同之处。

可拆卸式烟嘴1310包括烟草成分1320。烟草成分1320可以包含在塞子或袋子中，并附装到烟嘴1310中。可拆卸式烟嘴1310适配在一部分外管6上，以形成可拆卸式烟嘴和部分70d之间的密封。可拆卸式烟嘴1310可以通过滑动到外管6上或具有连接到外管6上的连接机构(例如阳/阴连接机构)来形成密封。

在工作中，非燃烧吸烟装置1300处于装配配置时，可以在可拆卸式烟嘴1310上施加负压。由于施加了负压，蒸汽从加热器14穿过嘴端插入件8流入烟草成分1320，并穿过空气通道1330流出可拆卸式烟嘴1310。

加热器14可以与烟草成分1320相距设定的距离或接触烟草成分1320，使得加热器14在施加负压期间将烟草成分1320加热到一定温度(如上所述)。

在另一示例实施例中，嘴端插入件8和垫圈10可以省略，如图13b所示。在图13b的实施例中，管子6a比图13a的管子6短。

在其它示例实施例中，烟草成分可以在蒸发前配方供应贮存器中和/或用作蒸发前配方存储介质。

例如，图14a至图14b示出了蒸发前配方供应贮存器的一个示例实施例。蒸发前配方供应贮存器22a可以用作蒸发前配方供应贮存器22。

如图所示，蒸发前配方供应贮存器22a包括蒸发前配方1402、中间管1404、烟草成分1410和内管62'。内管62'限定了空气通道9，并且例如可以包括金属网、屏或筛。

在另一示例实施例中，内管62'可以是内管62，其由任何适当的材料或材料的组合形成。适当的材料的示例包括：金属、合金、塑料或包含这些材料的一种或多种的合成材料，或者适用于食品或制药应用的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(peek)、陶瓷和聚乙烯。

中间管1404可以包括玻璃纤维。蒸发前配方1402介于中间管1404和外管6之间，并且可以在蒸发前配方存储介质21中。

烟草成分1410介于内管62'和中间管1404之间。烟草成分1410例如可以是烟草薄片、碎片、粉末、珠子或海绵。内管62'可以包括突出到烟草中以帮助热传递的延伸部分。

如上所述，在工作中，可以向非燃烧吸烟装置施加负压，该负压启动加热器14。加热器加热蒸发前配方1402以形成蒸汽，该蒸汽从加热器14穿过烟草成分1410流入空气通道9。

因此，烟草成分1410暴露于来自蒸汽和来自加热器14的热量。因此，蒸汽被赋予烟草香气。

在一个示例实施例中，非燃烧吸烟装置中的烟草成分(例如填料)的量可以产生施加负压的次数大约与一支香烟相同。可选择地，烟草成分的量可以产生固定次数的施加负压。

在一个示例实施例中，烟草成分可以去除尼古丁。

可以结合图1至图14b描述的示例实施例，以在不止一个位置使用烟草成分。例如，第一烟草成分可以与蒸发前配方供应贮存器中的蒸发前配方相结合，而第二烟草成分可以在通道9中。在其它示例实施例中，第一烟草成分可以与蒸发前配方供应贮存器中的蒸发前配方相结合，而第二烟草成分可以是第二外空气通道9b中的烟草塞。在另一示例实施例中，第一烟草成分可以与蒸发前配方供应贮存器中的蒸发前配方相结合，而第二烟草成分可以在插入件或可拆卸式烟嘴中。在另一示例实施例中，第一烟草成分可以在通道9中，而第二烟草成分可以在插入件或可拆卸式烟嘴中。

示例实施例提供了一种具有加热器的非燃烧吸烟装置，该加热器加热蒸发前配方，并且可以向烟草成分提供热量。更具体地，根据示例实施例的非燃烧吸烟装置使蒸汽暴露于烟草成分和/或使蒸发前配方暴露于烟草成分。当烟草成分在蒸发前配方中时，保留了烟草成分的物理完整性。

在其它示例实施例中，非燃烧吸烟装置可以是荚体装置或箱式装置，该装置使蒸汽暴露于烟草成分和/或使蒸发前配方暴露于烟草成分。

尽管参考图1至图14b描述了单个加热器，但示例实施例可以包括一种多个加热器的非燃烧吸烟装置。第一加热器可以是使蒸发前配方蒸发的加热器14，而第二加热器可以用于加热烟草成分。第二加热器可以渗入烟草成分。

例如，图15a至图15b示出了具有多个加热器的非燃烧吸烟装置的一种示例实施例。

在图15a中，第一部分1500可以与图1所示的第一部分70相似，但没有烟草成分23。图15b示出第一部分1500。由于第一部分1500与第一部分70相同，但没有烟草成分23，为了简洁起见，不再更加详细地描述第一部分1500。

如图15a所示，非燃烧吸烟装置的第二部分72'包括烟草外壳1505和电源外壳1510。烟草外壳1505和电源外壳1510可以是通过连接部分1511连接在一起的独立筒体。连接部分1511可以与螺纹连接件205a/b相同。

烟草外壳1505容纳烟草1507，并且构造成允许香气从烟草1507流入第一部分1500。

烟草外壳包括连接件205b，该连接件205b具有正极部分1515和负极部分1520。正极部分1515包括环形部分1517，该环形部分1517在烟草外壳1505中纵向延伸。正极部分1515包括两个孔1521a和1521b，以在向嘴端插入件8施加负压时允许空气流入烟草1507和通道1519中。正极部分1515和负极部分1520都包括导电材料，例如电镀黄铜(platedbrass)或不锈钢。正极部分1515将通道1519部分地限定在纵向方向上。过滤器1522位于通道1519的一端处，而通道1519的另一端通向第一部分1500。过滤器1522可以包括醋酸纤维素、玻璃纤维、陶瓷、棉花或任何化学惰性多孔材料。因此，通道1519为空气提供流入烟草1507的路径。

纤维状套管1525至少覆盖正极部分1515的一部分环形部分1517。纤维状套管1525可以是纤维素材料或聚对苯二甲酸乙二醇酯，并且可以从孔1521a、1521b的端部延伸到过滤器1522。纤维状套管1525有助于通过吸收从线圈式加热器1530发出的热量来控制温度。纤维状套管1525可以是纤维玻璃或者是化学惰性且不导电的任何材料。纤维状套管1525使加热器1530和正极部分1515电隔离。

线圈式加热器1530沿着纵向方向缠绕在纤维状套管1525周围，并在电力从电源1向加热器1530供应时加热烟草。加热器1530可以加热烟草而不使其燃烧。例如，加热器1530可以在约190℃下工作，或者可以根据电源控制而改变。加热器1530加热烟草1507以产生烟草香气。

为了从电源1接收功率，加热器1530附装到正极部分1515和负极部分1520。更具体地，电源1的正极连接到连接部分1511的正极部分1511a，该连接部分1511连接到电池连接件1538。正极部分1515通过导线1540连接到电池连接件。虽然导线1540被图示成穿过过滤器1522，但是导线可以从过滤器1522和外管6'之间穿过。加热器1530通过导线1535连接到正极部分1515。导线1540和1535在正极部分1515上形成锡焊连接件1542。

另外，加热器1530被锡焊到导线1545上，该导线1545连接到负极部分1520。导线1545例如可以通过点焊或锡焊加热器的两个电导线而连接到负极部分1520。应当理解的是，连接方式不应限于锡焊或点焊。在使用锡焊处可以使用焊接，反之亦然。

图16示出了包围纤维状套管1525的线圈式加热器1530的顶视图。如图所示，线圈式加热器1530缠绕在纤维状套管1525周围。导线1540从正极部分1515的环形部分1517经过纤维状套管1525延伸到电池连接件1538。另外，套管1525延伸到正极部分1515的孔1521b。

再参考图15a，负极部分1520包括孔1520a。

图17示出了根据一个示例实施例的负极部分1520的顶视图。如图所示，负极部分1520包括四个孔1520a。尽管示出了四个孔1520a，但是应当理解的是，可以使用多于或小于四个孔。另外，内表面1700具有直径d1，该直径d1限定了正极部分的接纳区域。

负极部分1520包括上圆形区域1705和下圆形区域1710。孔1520a彼此隔开约90度，并且延伸穿过下圆形区域1710，以在烟草外壳1505和第一部分1500之间提供气道。

更具体地，当在嘴端插入件8上施加负压时，空气流经通道1519并且流经烟草1507和孔1520a。由于正极部分1515中的孔1521a和1521b提供的空气流动路径，通过通道1519流入部分1500的空气也将具有烟草香气。

图18示出了用于根据一个示例实施例的非燃烧吸烟装置的烟草外壳。如图18所示，烟草外壳1800包括烟草接纳区域1825和突出1830，该突出1830从烟草接纳区域1825的表面1835延伸出。烟草外壳1800是圆柱形的形状，并保持将被加热器1805、1810、1815和1820加热的烟草。加热器1805、1810、1815和1820从突起1830延伸入接纳区域1825。烟草外壳1800可以在蒸汽产生区域的上游。因此，加热器1805、1810、1815和1820加热烟草，以向下游产生的蒸汽提供香气。加热器1805、1810、1815和1820连接到诸如电源1的电源。

图19示出了具有多个加热器的非燃烧吸烟装置的另一示例实施例。

图19示出了网状加热器1905，该网状加热器1905被覆盖在纤维玻璃罩1910中，以帮助控制温度。烟草介于网状加热器1905和纤维玻璃罩1910之间。可以使用网状加热器1905和纤维玻璃罩1910来代替图15a所示的烟草加热布置。因此，纤维玻璃罩1910可以紧靠外壳6。网状加热器1905通过正极和负极导线1920和1925连接到电源1。该网从筒体的顶部卷绕到其底部。

根据示例实施例的非燃烧吸烟装置存储在各种配置中。

图20示出了用于根据一个示例实施例的非燃烧吸烟装置的顶部翻转容器。

如图所示，顶部翻转容器2000包括顶部2010和底部接纳部分2020。底部接纳部分2020布置成使得非燃烧吸烟装置的第一部分2050和非燃烧吸烟装置的第二部分2075并排布置。例如，第一部分2050可以是部分70c，而第二部分2075可以是部分72。顶部部分2010可以围绕铰链2025枢转，允许成年电子烟吸烟者打开和关闭顶部翻转容器2000。

图21示出了用于根据另一示例实施例的非燃烧吸烟装置的顶部翻转容器。

如图所示，顶部翻转容器2100包括顶部2110和底部接纳部分2120。底部接纳部分2120布置成使得非燃烧吸烟装置的第一部分2150和非燃烧吸烟装置的第二部分2175并排布置。例如，第一部分2150可以是部分70c，而第二部分2175可以是部分72。顶部部分2110可以围绕铰链2125枢转，允许成年电子烟吸烟者打开和关闭顶部翻转容器2100。

在另一示例实施例中，非燃烧吸烟装置包括感应式加热器，其中，线圈在烟草外部，电抗元件在烟草的表面上。

在另一示例实施例中，需要温度控制器来防止烟草过热和防止烟草燃烧。

通过使用多个加热器、线圈式加热器和/或网状加热器，烟草的暴露于热量的表面区域增加，由此向成年电子烟吸烟者产生大量蒸汽。

图22是图1a的非燃烧吸烟装置的剖视图。如图所示，可替换的筒体2270和可重复使用的固定装置72在连接件205a/b处联接在一起。前文已经描述了可重复使用的固定装置72。因此，为了简洁起见，将不进一步描述可重复使用的固定装置72。

第一部分2270包括沿着纵向方向延伸的外管6(或外壳)和同轴地定位于外管或外壳6中的内管2262。内管2262限定了外空气通道(或通道)2209的一部分。

烟草包含部分2274的一部分2275适配在由外管6的内部限定的圆周中，以在烟草包含部分2274和筒体2270之间产生摩擦连接。示例实施例不限于摩擦连接，而可以使用其它连接。因此，烟草包含部分2274是可拆卸的插入件。

烟草包含部分2274包括内管2276和外壁7228。烟草包含部分2274的内管2276限定了外空气通道2209的另一部分。外壁2278和内管2276限定了它们之间的空间(环状空间)。

烟草包含部分2274的端部2201可以是低效醋酸纤维素过滤器、空心醋酸管，或者塑料或木质烟嘴。当端部2201是塑料或木质烟嘴时，端部2201的形状被确定成使得一部分外壁2278适配在端部2201的圆周中。图26至图28示出了端部201的示例实施例。

烟草包含部分2274在介于外壁2278和内管2276之间的空间中包括烟草成分2279。

另外，内管2276和外壁2278可以包含包头纸、任何形式的烟草植株材料，该烟草植株材料包括卷制的天然或再造烟叶或薄片，或者来自于由烟草填料制成的环形件，或者套管形状的挤出烟草。内管2276和外壁2278可以由相同或不同的材料制成。

在一个示例实施例中，烟草包含部分2274例如可以是滤嘴香烟、无滤嘴香烟、小雪茄、滤嘴包头雪茄滤嘴、包头雪茄或无包头雪茄/小雪茄。然而，示例实施例不限于此。如果烟草包含部分2274是短香烟，烟草包含部分2274在端部2201处可以包括过滤器。在烟草插入件是无包头雪茄/小雪茄的示例实施例中，烟草插入件不包括过滤器。

过滤器可以是低效醋酸纤维素(ca)过滤器。诸如三醋酸甘油酯的ca过滤器成分可以洗脱到蒸汽中。通过烟草的存在可以减少蒸汽相的尼古丁和蒸汽中的其它挥发性成分。

加热器2214从内管2262沿着纵向方向延伸入外空气通道2209中的内管2276中。

非燃烧吸烟装置2260还可以包括中央空气通道2220，该中央空气通道2220部分地由内管2262和上游密封件2215限定。另外，非燃烧吸烟装置2260包括蒸发前配方供应贮存器2222。蒸发前配方供应贮存器2222包括蒸发前配方材料和可选择的蒸发前配方存储介质2221，该蒸发前配方存储介质2221可操作为将蒸发前配方材料存储在其中。

在一个实施例中，蒸发前配方供应贮存器2222包含在外管6和内管2262之间的外环状空间中。该环状空间在上游端部处通过密封件2215密封。该环状空间在下游端部处通过垫圈2262a密封。垫圈2262a可以是环状垫圈。

垫圈2262a位于蒸发前配方供应贮存器2222上，以将蒸发前配方密封在蒸发前配方供应贮存器2222中，并且防止烟草成分2279与蒸发前配方混合。

在一个实施例中，加热器2214也包含在内管2262中，该加热器2214位于由密封件2215限定的中央空气通道2220的一部分的下游并且与其间隔开。加热器2214可以是线圈、平面体、陶瓷体、单线、电阻丝笼或任何其它适当的形式。

芯子2228与蒸发前配方供应贮存器2222中的蒸发前配方材料连通，并且与加热器2214连通，从而芯子2228使蒸发前配方材料靠近加热器2214布置。芯子2228可以由纤维状柔性材料构成。芯子2228可以包括至少一个细丝，该细丝具有抽吸蒸发前配方的能力。例如，芯子2228可以包括细丝束，该细丝束可以包括玻璃(或陶瓷)纤维。在另一实施例中，一束包括一组玻璃纤维卷，例如三个这样的卷，全部这些布置都能够经由纤维之间的间隙的毛细管作用抽吸蒸发前配方。

电源1可以以可操作的方式连接到加热器2214(例如，如关于图1b所述)，以在加热器2214上施加电压。非燃烧吸烟装置2260还包括至少一个进气口44，该进气口44可操作为将空气输送到中央空气通道2220和/或内管2262的其它部分。

另外，加热器2214沿着纵向方向延伸，并且在向端部2201施加负压时将蒸发前配方材料加热到足以使该蒸发前配方材料蒸发并形成蒸汽的温度。在其它实施例中，加热器2214可以布置成另一方式，例如沿着横向于纵向方向的方向。

当在烟草包含部分2274的端部2201处施加负压时，蒸汽由此流经内管2276并流入烟草成分2279中。加热器2214可以与烟草成分2279相距设定的距离，使得加热器2214在施加负压期间加热烟草成分2279。例如，加热器2214可以与内管2276相距10毫米或更少。

加热器2214可以延伸入烟草包含部分2274内5-20毫米之间。加热器2214可以布置成在端部2201处产生50摄氏度的温度。另外，加热器2214可以将烟草成分2279加热到介于50和200摄氏度之间的温度，并且在300-350摄氏度下加热蒸发前配方。

加热器2214加热烟草成分2279，但不使烟草燃烧。因此，对烟草成分2279的加热可以被称为非燃烧的。由于部分2270包括加热器2214且烟草包含部分2274包括烟草成分2279，所以部分2270和2274可以共同被称为非燃烧吸烟元件。

在一个实施例中，第一部分(筒体)2270和烟草包含部分2274是一次性的。当蒸发前配方供应贮存器2222用尽时，可以更换下游的部分2270。

在一个实施例中，至少一个进气口44包括一个或两个进气口。可选择地，可以具有三个、四个、五个或更多进气口。如果具有不止一个进气口44，则进气口44位于沿着非燃烧吸烟装置2260的不同位置处。至少一个附加的进气口44可以与密封件2215相邻且在密封件2215的上游，或者在任何其它期望的位置。改变进气口44的尺寸和数量也可以有助于建立非燃烧吸烟装置2260的抽吸阻力。

在一个实施例中，加热器2214布置成与芯子2228连通，并且将芯子2228中包含的蒸发前配方材料加热到足以使蒸发前配方材料蒸发并形成蒸汽的温度。

加热器2214可以是包围芯子2228的线圈。适当的电阻材料的示例包括钛、锆、钽和铂族金属。适当的金属合金的示例包括不锈钢、含镍、含钴、含铬、含铝、含钛、含锆、含铪、含铌、含钼、含钽、含钨、含锡、含镓、含锰和含铁合金，以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超合金。例如，加热器可以由材料表面具有氧化铝层的镍铝化合物、铁铝化合物和其它成分的材料形成，根据能量传递的动力学和所需的外部物理化学特性，电阻材料可以可选择地嵌入、封装有或覆盖有绝缘材料，或者相反。在一个实施例中，加热器2214包括至少一种从包括不锈钢、铜、铜合金、镍铬合金、超合金及其组合的组中选择的材料。在一个实施例中，加热器2214由镍铬合金或铁铬合金形成。在一个实施例中，加热器2214可以是陶瓷加热器，该陶瓷加热器在其外表面上具有电阻层。

在另一实施例中，加热器2214可以由铁铝化合物(例如feal或fe3al)构成，例如1994年12月29日提交的由sikka等共同拥有的美国专利no.5,595,706所描述的那些铁铝化合物，或者可以由镍铝化合物(例如ni3al)构成。feal显示出约180微欧的电阻率，而不锈钢显示出约50至91微欧的电阻率。较高的电阻率降低了电源(电池)1的电流消耗或负载。

在一个实施例中，加热器2214包括线圈，该线圈至少部分地包围芯子2228。在该实施例中，导线可以是部分地沿着芯子2228的长度延伸的金属线和/或加热线圈。加热线圈可以完全地或部分地绕芯子2228周围延伸。在另一个实施例中，加热线圈不接触芯子2228。

加热器2214通过热传导来加热芯子2228中的蒸发前配方。可选择地，在使用期间，来自于加热器2214的热量可以通过导热元件传导到蒸发前配方，或者加热器2214可以将热量传递到通过非燃烧吸烟装置2260抽吸的进入的环境空气，该环境空气进而通过对流来加热蒸发前配方。

在一个实施例中，芯子2228包括陶瓷材料或陶瓷纤维，并且可以包括关于芯子28所述的任何材料。如上所述，加热器2214至少部分地包围芯子2228。另外，在一个实施例中，芯子2228延伸穿过内管2262中的相对的开口，使得芯子2228的端部2229、2231接触蒸发前配方供应贮存器2222。

芯子2228可以包括多个或一束细丝。在一个实施例中，细丝大体上可以在内管2262处沿着横向于非燃烧吸烟装置2260的纵向方向的方向对齐，以及在通道2209中大体上沿着纵向方向对齐，但是示例实施例不限于该取向。在一个实施例中，芯子2228的结构由陶瓷纤维形成，该陶瓷纤维能够经由纤维之间的间隙的毛细管作用将蒸发前配方抽吸到加热器2214。芯子2228可以包括纤维，该纤维具有大体上十字形、三叶草形、y字形或任何其它适当的形状的横截面。

加热器2214可以是具有足够的毛细管作用的多孔材料，而不使用芯子，该加热器2214可以并入有由一种材料形成的电阻加热器，该材料具有能够快速发热的高电阻。

在一个实施例中，芯子2228和蒸发前配方供应贮存器2222的蒸发前配方存储介质2221由氧化铝陶瓷构成。在另一实施例中，芯子2228包括玻璃纤维，而蒸发前配方存储介质2221包括纤维素材料或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

在一个实施例中，电源1可以包括电池，该电池布置在非燃烧吸烟装置2260中，使得正极在负极下游。正极连接件4接触电池下游的端部。加热器2214通过两个间隔开的电导线连接到电池。

加热器2214的解绕的端部2427、2427'(见图25)与电导线之间的连接具有高导电性和耐热性，而加热器2214具有高阻性，从而主要沿着加热器2214而不是在接触处发热。端部2427连接到正极连接件4，而端部2427'通过外管6连接到负极。

非燃烧吸烟装置2260还包括控制电路，该控制电路包括传感器16。传感器16可操作为感测空气压降和开始从电源1向加热器2214施加电压。

当启动时，加热器2214加热该加热器包围的一部分芯子2228少于约10秒钟，更具体地，少于约7秒钟。因此，供电周期可以在从约2秒至约10秒(例如约3秒至约9秒、约4秒至约8秒或约5秒至约7秒)的周期内变化。

在一个实施例中，蒸发前配方供应贮存器2222包括含有蒸发前配方材料的蒸发前配方存储介质2221。在图22中，蒸发前配方供应贮存器2222包含在内管2262和外管6之间以及垫圈2262和密封件2215之间的外环状空间中。因此，蒸发前配方供应贮存器2222至少部分地包围中央空气通道2220，而加热器2214和芯子2228在蒸发前配方供应贮存器2222的部分之间延伸。

蒸发前配方存储介质2221可以是包括棉花、聚乙烯、聚酯、人造丝和其组合的纤维材料。纤维可以具有尺寸在从约6微米至约15微米(例如约8微米至约12微米或者约9微米至约11微米)的范围内变化的直径。蒸发前配方存储介质2221可以是烧结的、多孔的或发泡的材料。同样，纤维的尺寸可以确定为不能呼吸的，并且可以具有一个横截面，该横截面具有y字形、十字形、三叶草形或任何其它适当的形状。

在另一示例实施例中，蒸发前配方存储介质2221可以是烟草填料或烟草浆。

同样，蒸发前配方材料具有适合于在非燃烧吸烟装置2260中使用的沸点。如果沸点太高，加热器2214将不能使芯子2228中的蒸发前配方蒸发。然而，如果沸点太低，蒸发前配方可以在加热器2214未启动的情况下蒸发。

在工作中，非燃烧吸烟装置2260处于装配配置时，可以在端部2201上施加负压。这可以导致非燃烧吸烟装置2260中的内压降，该内压降可以导致入口的气流经由进气口44/44a进入装置2260。由于通过进气口44a(经由穿过部分72的空气流动路径)抽吸空气，内压降还可以导致部分72中的内压降。传感器16可以感测到在部分72中形成的内压降。然后，传感器16可操作为关闭包括电源1的电路。电导线进而将电流传输到加热器2214以使加热器2214通电。通电的加热器2214进而加热和蒸发经由芯子2228抽吸到加热器2214的蒸发前配方材料。

通过芯子2228中的毛细管作用从接近加热器2214的蒸发前配方供应贮存器2222和/或蒸发前配方存储介质2221传递蒸发前配方材料。在一个实施例中，芯子2228具有第一端部2229和相对的第二端部2231。第一端部2229和第二端部2231延伸到蒸发前配方存储介质2221的相对侧中，以接触其中包含的蒸发前配方材料。加热器2214至少部分地包围芯子2228的中心部分，使得当加热器2214启动时，加热器2214使芯子2228的中心部分中的蒸发前配方蒸发，以使蒸发前配方材料蒸发并形成蒸汽。由于施加了负压，蒸汽从加热器2214穿过烟草成分2279流出端部2201。

蒸汽可以将烟草成分洗脱成流流。在蒸汽和烟草成分之间还可能存在一些热反应。

一个实施例的一个优点在于，使蒸发前配方供应贮存器2222中的蒸发前配方材料免于氧气(因为氧气大体上不能经由芯子进入蒸发前配方存储部分)，从而显著降低蒸发前配方材料降解的风险。另外，在一些实施例中，外管6不透明，使蒸发前配方供应贮存器2222免于光，从而显著降低蒸发前配方材料降解的风险。因此，可以保持较高的贮存期和清洁度水平。

部分2270的布置不限于图22所示的实施例，并且可以包括其它变型，例如美国专利申请no.14/572,360所描述的那些变型，其全文通过引用结合在本文中。

内管2262可以由任何适当的材料或材料的组合形成。适当的材料的示例包括：金属、合金、塑料或包含这些材料的一种或多种的合成材料，或者适用于食品或制药应用的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(peek)、陶瓷和聚乙烯。在一个实施例，该材料轻且不易碎。

尽管图22示出了具有单个环形套管的烟草包含部分2274，但是示例实施例不限于此。

图23a示出了包括烟草包含部分2374的非燃烧吸烟装置的一个示例实施例，该烟草包含部分2374具有环形套管。非燃烧吸烟装置2300与非燃烧吸烟装置2260相似。因此，为了简洁起见，将仅描述不同之处。

在图23a中，烟草包含部分2374包括环形套管。

环形套管包括内管2376和外壁2378。内管2376限定了外空气通道2209的另一部分。外壁2378和内管2376限定了它们之间的空间(环状空间)。外壁2378和内管2376可以由分别与外壁2278和内管2276相同的材料制成。

烟草成分2279在外壁2378和内管2376之间的空间中。

环形套管2374b包括内管2305和外壁2310。如图23a所示，环形套管2374b包围环形套管2374a。内管2305是渗透性的，外壁2310是非渗透性的。环形套管2374b的端部2315对气流封闭。端部2315可以由用作堵塞气流的塞子的任何材料制成，例如塑料(例如聚乙烯)或金属。因此，当向烟草包含部分2374施加负压时，空气从空气通道2209通过环形套管2374a流经内管2305，流入气道2320、2325，如图24所示。

内管2305是渗透性材料，例如膜、网、穿孔塑料或纸。内管2305由保持环形套管2374b的结构完整性的材料制成。外壁2310是非渗透性材料，例如塑料。

图23b示出了包含烟草包含部分2374'的非燃烧吸烟装置的另一个示例实施例，该烟草包含部分2374'具有环形套管2374a'和2374b'。

烟草包含部分2374'与烟草包含部分2374相似。因此，将仅描述不同之处。

在图23b中，环形套管2374b'不包括内管2305。环形套管2374a'的外壁2378'也是环形套管2374b'的一部分。凭借内管2376'，外壁2378'和内管2376'限定了它们之间的空间(环状空间)。烟草成分2279在外壁2378'和内管2376'之间的空间中。

如图23b所示，外壁2378'和内管2376'延伸到端部2315。外壁2378'和内管2376'可以由分别与外壁2378和内管2376相同的材料制成。

图23c示出了包括烟草包含部分2374”的非燃烧吸烟装置的另一个示例实施例。

烟草包含部分2374”与烟草包含部分2374'相似。因此，将仅描述不同之处。

在图23b中，环形套管2374a”的内管2376”在端部2315之前封闭。由此在端部2315和内管2376”之间限定了一个空间。烟草成分2279同样在端部2315和内管2376”之间。

由于烟草的特殊香气的流动模式和烟草成分靠近加热器2214(蒸汽形成区域)，根据示例实施例的非燃烧吸烟装置在加热烟草以及蒸馏和洗脱烟草的特殊香气方面是有效的。蒸汽从加热器2214到烟草成分的垂直流动(图24所示)和烟草靠近加热器2214允许对烟草的有效加热以及随后的挥发性烟草香气的蒸馏和洗脱。

尽管示例实施例示出了蒸汽可以以环形的方式离开非燃烧吸烟装置，但是应当理解的是，蒸汽可以以同心的方式离开。

图26示出了烟草包含部分2274的一个端部的一个示例实施例，该端部是塑料烟嘴。如图26所示，端部2201a具有至少两个离轴的分流出口2600。端部2201a与中央空气通道2209流体连通，该中央空气通道2209延伸穿过垫圈10。垫圈10在烟草包含部分2274下游的端部处，以防止烟草材料泄漏到端部2201a中。

一部分外壁2278a适配在端部2201a的圆周中。

由于向烟草包含部分2274施加负压，所以蒸汽从加热器2214穿过烟草包含部分2274流出端部2201a。

图27示出了烟草包含部分2274的一个端部的一个示例实施例。

端部2201b适配在外壁2278b的一部分上。可以在端部2201b上施加负压。由于负压，蒸汽从加热器2214穿过空气通道2700流出烟草包含部分2274。

图28示出了烟草包含部分2274的一个端部的一个示例实施例。

端部2201c包括过滤器2800。在烟草插入件是无包头雪茄/小雪茄的示例实施例中，烟草插入件不包括过滤器。

包头纸2805可以与过滤器2800重叠。包头纸还可以用作壁部2278。因此，包头纸2805为烟草包含部分2274提供刚度，允许更容易地插入筒体2270。在有或没有附加的包头纸的情况下，也可以使用铝箔包含烟草成分。

在图28所示的示例中，过滤器2800可以是醋酸纤维素(ca)过滤器。诸如三醋酸甘油酯那样的ca过滤器成分可以洗脱到蒸汽中。通过烟草的存在可以减少蒸汽相的尼古丁和蒸汽中的其它挥发性成分。

当向烟草包含部分2274施加负压时，蒸汽从加热器2214穿过烟草包含部分2274流出过滤器2800。

示例实施例提供了一种具有加热器的非燃烧吸烟装置，该加热器加热蒸发前配方，并且可以向烟草成分提供热量。更具体地，根据示例实施例的非燃烧吸烟装置使蒸汽暴露于烟草成分和/或使蒸发前配方暴露于烟草成分。当烟草成分在蒸发前配方中时，保留了烟草成分的物理完整性。

在其它示例实施例中，非燃烧吸烟装置可以是荚体装置或箱式装置，该装置使蒸汽暴露于烟草成分和/或使蒸发前配方暴露于烟草成分。

尽管参考图22至图28描述了单个加热器，示例实施例可以包括一种多个加热器的非燃烧吸烟装置。第一加热器可以是使蒸发前配方蒸发的加热器2214，而第二加热器可以用于加热烟草成分。第二加热器可以渗入烟草成分。

在其它示例实施例中，非燃烧吸烟装置包括不止两个加热器。

由此已经描述了示例实施例，很明显的是，示例实施例可以通过多种方式变化。不认为这些变型背离示例实施例的预期精神和范围，并且对于该领域的技术人员将很明显的是，全部这些变型意在被包括在下列权利要求的范围内。

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