具有可熔化元件的气溶胶生成制品的制作方法

本发明涉及并入了包括可熔化元件的热控制部件的加热式气溶胶生成制品，并且涉及包括此类加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成系统。

背景技术：

气溶胶生成制品是本领域已知的，在所述气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质(诸如，含烟草的基质)被加热而不是被燃烧。通常，在此类加热式吸烟制品中，通过将热量从热源传递到物理地分离的气溶胶生成基质或材料来生成气溶胶，所述气溶胶生成基质或材料可以定位成与热源接触，在热源的内部、周围或下游。在使用气溶胶生成制品期间，挥发性化合物通过从热源的热传递而从气溶胶生成基质中释放，并夹带在通过气溶胶生成制品抽吸的空气中。随着所释放的化合物冷却，所述化合物凝结以形成气溶胶。

许多现有技术的文献公开了用于消耗或抽吸加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。此类装置包括例如电加热式气溶胶生成装置，其中通过将热量从气溶胶生成装置的一个或多个电加热元件传递到加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成基质来生成气溶胶。此类电加热式气溶胶生成装置的一个优点是它们显著减少侧流烟气。

在此类气溶胶生成装置中，加热元件通常被构造成在已被制造商选择的限定温度范围内加热气溶胶生成基质，以提供来自气溶胶生成制品的最佳气溶胶释放曲线。因此，气溶胶生成制品和气溶胶生成装置特别适用于彼此结合使用。

然而，在气溶胶生成制品无意或有意地与不兼容的气溶胶生成装置一起使用的情况下，不太可能向消费者提供最佳气溶胶释放曲线。不兼容装置中的加热元件的构造通常不同于兼容装置的构造，因此气溶胶生成基质的加热形式可能不同。此外，在相同的温度范围内，加热器可能无法以相同的方式操作，因此，将不会在与兼容装置中的温度曲线相同的温度曲线下加热气雾生成基质。因此，从基质释放的气溶胶的特性将不符合制造商的预期。因此，消费者的体验可能因将气溶胶生成制品与不兼容装置一起使用而受到不利影响。

当在将气溶胶生成基质加热到比预期更高的温度的装置中使用气溶胶生成制品，使得基质的至少一部分过热时，可能会产生特别的问题。例如，当适于由内部加热元件加热的气溶胶生成制品改为用在从外部加热气溶胶生成制品的气溶胶生成装置中时，这种情况可能发生。在使用期间从外部加热基质的这种装置通常需要高得多的操作温度，因此至少基质的外部部分可能被加热到比使用内部加热元件提供的温度高得多的温度。

期望提供一种气溶胶生成制品的新型布置，其防止气溶胶生成制品与不兼容的气溶胶生成装置一起使用，尤其是防止气溶胶生成制品与将气溶胶生成基质加热到比预期更高的温度的不兼容装置一起使用。还期望提供气溶胶生成制品的这种新型布置，其不会不利地影响气溶胶生成制品在正常加热条件下在兼容装置中的使用。如果可以在不显著影响气溶胶生成制品的构造或用于生产气溶胶生成制品的方法和设备的情况下容易地提供气溶胶生成制品的这种新型布置，那么将是尤其期望的。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种与具有加热元件的气溶胶生成装置一起使用的加热式气溶胶生成制品，所述加热式气溶胶生成制品包括：气溶胶生成基质条；以及热控制部件，该热控制部件定位在气溶胶生成基质条的下游并且包括可熔化元件。可熔化元件布置在热控制部件内，使得一个或多个纵向气流通道通过热控制部件设置。可熔化元件适于在被加热到阈值温度以上时熔化，使得在可熔化元件熔化时，通过热控制部件的一个或多个纵向气流通道被阻塞，从而基本上阻止通过气溶胶生成制品的气流。

根据本发明的第二方面，提供了一种气溶胶生成系统，其包括：如上文限定的根据本发明的第一方面的气溶胶生成制品；以及适于接收气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。气溶胶生成装置包括被构造成在使用期间加热气溶胶生成基质条的加热元件，其中在使用期间加热元件被控制以在最大操作温度以下操作。气溶胶生成制品的可熔化元件适于使得当加热元件在最大操作温度以下操作时，在使用气溶胶生成系统期间不超过阈值温度。

如本文所使用的，术语“加热式气溶胶生成制品”是指用于产生气溶胶的气溶胶生成制品，该气溶胶生成制品包含气溶胶生成基质，该气溶胶生成基质旨在被加热而不是燃烧以便释放可形成气溶胶的挥发性化合物。这些制品通常被称为“加热但不燃烧”产品。

如本文所使用的，术语“气溶胶生成基质”是指能够在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。由本文描述的气溶胶生成制品的气溶胶生成基质生成的气溶胶可以是可见的或不可见的，并且可以包含蒸汽(例如，呈气态的物质的细颗粒，其在室温下通常为液体或固体)以及冷凝蒸汽的气体和液滴。

如本文所使用的，术语“条”是指具有大致多边形横截面并且优选地具有圆形、卵形或椭圆形横截面的大致圆柱形的元件。

如本文所用，术语“纵向”是指对应于气溶胶生成制品的主纵向轴线的方向，该方向在气溶胶生成制品的上游端与下游端之间延伸。在使用过程中，空气在纵向方向上被抽吸穿过气溶胶生成制品。术语“横向”是指垂直于纵向轴线的方向。

如本文所用，术语“上游”和“下游”描述气溶胶生成制品的元件或元件的部分相对于气溶胶在使用过程中输送通过气溶胶生成制品的方向的相对位置。

根据本发明的气溶胶生成制品适合于在包括电加热式气溶胶生成装置的气溶胶生成系统中使用，所述电加热式气溶胶生成装置具有用于加热气溶胶生成基质的内部加热元件。例如，根据本发明的气溶胶生成制品在包括电加热式气溶胶生成装置的气溶胶生成系统中具有特定应用，所述电加热式气溶胶生成装置具有适于被插入到气溶胶生成基质条中的内部加热器叶片。在现有技术中，例如在欧洲专利申请ep-a-0822670中描述了这种类型的气溶胶生成制品。

如本文所使用的，术语“气溶胶生成装置”是指包括加热元件的装置，所述加热元件与气溶胶生成制品的气溶胶生成基质相互作用以生成气溶胶。

如上所述，根据本发明的气溶胶生成制品并入了包括可熔化元件的热控制部件。热控制部件提供防止气溶胶生成制品在不兼容装置中使用的安全有效的手段，所述不兼容装置将气溶胶生成制品加热到远高于期望的操作温度范围。因此，所述热控制部件提供了防止气溶胶生成制品过热的手段。

可熔化元件适于使得在熔化时通过热控制部件的气流通道被阻塞，从而使消费者难以或不可能通过气溶胶生成制品抽吸空气。这样，消费者将被警告其正试图将气溶胶生成制品与不兼容气溶胶生成装置一起使用的事实，且将不能继续抽吸气溶胶生成制品。

有利地，可熔化元件适于使得其仅在过高操作温度下才熔化。因此，当在兼容的气溶胶生成装置中正常加热根据本发明的气溶胶生成制品时，热控制部件的存在将不会对消费者体验产生可察觉的影响。具体地，通过热控制部件的气流通道的存在确保热控制部件的存在不会对气溶胶生成制品的抽吸阻力(rtd)造成不利影响。

包括可熔化元件的热控制部件可以在不显著影响制品的其它部件的布置的情况下方便地并入到气溶胶生成制品中。因此，包括热控制部件不应显著影响气溶胶生成制品的制造。因此，可使用现有的高速方法和设备(仅需要较小改动)有利地制造根据本发明的气溶胶生成制品。

如上所述，在气溶胶生成制品内，在气溶胶生成基质下游的位置处设置热控制部件，使得在使用期间从气溶胶生成基质生成的气溶胶必须在其向下游传递到消费者时通过热控制部件抽吸。因此，重要的是，用可熔化元件构造热控制部件，所述可熔化元件被成形和定位成使得一个或多个气流通道通过热控制部件设置。在正常操作期间，气溶胶因此可以通过气流通道抽吸，使得通过气溶胶生成制品的气流以及气溶胶向消费者的递送不受热控制部件的存在的影响。

如果气溶胶生成制品例如在不兼容装置中过热，以致可熔化元件达到其阈值温度，那么可熔化元件将熔化以“激活”热控制部件。所得的熔化材料能够在热控制部件内流动，并且将流动以阻塞气流通道。随着熔化材料阻塞气流通道，气溶胶生成制品的rtd将显著增加，优选地高于1000mmh2o，从而有效地防止气溶胶生成制品被进一步使用。热控制部件的激活通常是不可逆的，因为一旦可熔化元件已经熔化，就不可能使气流通道解除阻塞。

如上所述，可熔化元件的“阈值温度”对应于可熔化元件将从固态变为熔化状态的温度。这通常与用于形成可熔化元件的材料的熔点相对应。如下文更详细论述的，将选择可熔化元件的阈值温度，使得仅在气溶胶生成制品过热，即被加热到预期工作温度范围以上时，才达到或超过阈值温度。因此，当气溶胶生成基质被加热到由制造商确定的最大所需温度以上时，阈值温度将对应于在可熔化元件处达到的温度。

有几种可能的方式可以调整热控制部件，以便在所需阈值温度发生激活，并且使得气流通道被有效地阻塞，以防止气溶胶生成制品被进一步使用。

应选择合适的材料用于形成可熔化元件，其中所述材料具有适当的熔点，以确保在气溶胶生成制品被加热到正常工作温度范围内时可熔化元件没有熔化的风险，但使得可熔化元件在气溶胶生成制品被加热到超过此范围的温度时快速熔化。

还需要选择热控制部件在气溶胶生成制品内的合适位置。热控制部件的适当位置将很大程度上取决于选定材料，以便能够适当地定义阈值温度。这将避免在正常使用气溶胶生成制品期间意外激活热控制部件。

通常，在使用期间，气溶胶生成制品将插入到气溶胶生成装置中，使得气溶胶生成基质直接或间接地由装置内的加热元件加热。气溶胶生成制品内的温度在邻近加热元件处将是最高的，并且将随着与加热元件距离的增加通过气溶胶生成制品降低。因此，取决于将热控制部件放置在距离气溶胶生成基质下游多远处，可熔化元件的合适阈值温度将不同。具体地，热控制部件放置在气溶胶生成基质下游越远，则需要阈值温度越低。

可以使用热电偶容易地测量气溶胶生成制品内的温度曲线，使得可以确定合适的阈值温度以确保热控制部件仅在基质被认为过热，超过限定的最大温度时才被激活。

可以调整可熔化元件的形状和大小，以确保提供足够的气流路径以便正常使用气溶胶生成制品，同时还确保在熔化时来自可熔化元件的熔化材料将具有足够的体积，以有效地阻塞气流通道。

在本发明的某些优选的实施例中，热控制部件包括可熔化盘，所述可熔化盘具有基本上对应于气溶胶生成基质条的横向横截面的横向横截面，并且包括延伸穿过可熔化盘的一个或多个孔，以提供一个或多个纵向气流通道。

如本文所用，术语“盘”是指可熔化元件，其相对平坦，使得可熔化元件在气溶胶生成制品的纵向方向上的尺寸相比于其横向尺寸相对较小。使用呈盘的形式的可熔化元件意味着可熔化元件不占据气溶胶生成制品内的太多空间，这是有利的。

优选地，可熔化盘具有至少1毫米的厚度，其中所述盘的厚度对应于气溶胶生成制品的纵向方向上的尺寸。优选地，可熔化盘的厚度不超过10毫米。

在此类实施例中，可熔化盘可设置有单个孔，以提供通过可熔化盘的单个纵向气流通道。单个孔优选地位于盘的近似中心位置。单个孔可以是圆形或细长的，例如狭缝。在一些情况下，在熔化可熔化元件时，细长孔可以更容易地封闭。优选地，单个孔具有在约3平方毫米与约30平方毫米之间的横向横截面积，以确保在正常使用期间可以实现通过热控制部件的足够的气流。

替代性地，可熔化盘可设置有多个间隔开的孔，以提供通过盘的多个纵向气流通道。例如，可熔化盘可以设置有在约2个与约10个之间的孔。多个间隔开的孔的这种布置可以提供与单个孔相同的总气流通道横向横截面积，但较小的孔在可熔化元件熔化超过阈值温度时可能更容易且更快速地封闭。

优选地，可熔化盘为自支承部件，其可以容易地在沿着气溶胶生成制品的所需位置并入。在这样的实施例中，由于盘的外边缘与周围包装材料的内表面之间的摩擦，可以通过摩擦配合使盘保持在适当的位置。

热控制部件可仅由可熔化盘组成。这有利地为热控制部件提供非常简单的构造，这使得它能够容易地并入气溶胶生成制品中，而不在相当大的程度上影响气溶胶生成制品的总体构造。替代性地，可以将可熔化盘与一个或多个其他部件结合以形成热控制部件。

在本发明的替代实施例中，热控制部件包括中心纵向腔，其中可熔化元件安装在中心腔内，使得一个或多个气流通道通过中心腔在可熔化元件周围设置。在可熔化元件熔化后，中心腔被阻塞。在此类实施例中，可熔化元件因此具有小于中心腔的内径的最大尺寸，使得可熔化元件的外表面与中心腔的内表面之间存在空间以设置一个或多个气流通道。

在此类实施例中，热控制部件的可熔化元件优选地是安装在中心腔内的球形珠或球。球形珠或球的直径优选地小于中心纵向腔的横向直径。当在阈值温度下熔化珠或球时，它横向扩散，使得中心腔被阻塞，并且气流基本上被阻止。

熔化的球或珠的横向扩散以阻塞中心腔可以由于吸芯作用产生，尤其是在中心腔的直径相对较小的情况下。替代地或另外，可以在中心腔内设置协助熔化的材料从可熔化元件横向扩散的装置。例如，可以在可熔化元件内部设置透气材料的横向筛，这有助于引导熔化的材料横跨中心腔。必须选择横向筛的材料，使得筛的存在在正常使用期间不影响气溶胶通过热控制部件。

热控制部件的中心腔可由包装材料(例如，塞包装)限定，所述包装材料限定气溶胶生成制品的至少一部分。替代性地，热控制部件还可包括中空管状元件，例如中空醋酸管，其具有设置可熔化元件的中心通道。

优选地，中心腔的内径在约2毫米与约7毫米之间。

优选地，中心腔的长度在约1毫米与约42毫米之间。

如上所述，根据本发明的气溶胶生成制品的热控制部件始终设置在气溶胶生成基质的下游。

在某些实施例中，热控制部件可以直接邻近气溶胶生成基质，紧接其下游设置。在此类实施例中，由于在使用期间可能邻近气溶胶生成装置的加热元件，所以可熔化元件的阈值温度将需要相对较高。

优选地，在邻近气溶胶生成基质设置热控制部件的情况下，阈值温度为至少约140摄氏度，更优选地至少约150摄氏度。替代地或此外，此类实施例中的阈值温度小于约200摄氏度，更优选地小于约180摄氏度。这确保了可熔化元件对将气溶胶生成基质加热到超过最大所需温度足够敏感。

因此，用于形成此类实施例的可熔化元件的合适材料优选地具有在此优选的阈值温度范围(140摄氏度至200摄氏度)内的熔点。例如，可熔化元件可以由高熔点塑料材料，例如等规聚乙烯或聚丙烯形成。替代性地，可熔化元件可由熔点在优选的阈值温度范围内的晶状固体(例如葡萄糖)形成。

气溶胶生成制品通常包括直接邻近气溶胶生成基质的中空醋酸管。在根据本发明的气溶胶生成制品中，在该位置的中空醋酸管可以作为热控制部件的一部分并入，如上文针对可熔化元件安装在中空管状元件内的实施例所描述的。替代性地，热控制部件可以代替中空醋酸管，例如，对于如上所述以盘形式提供可熔化元件的实施例。

在本发明的其他实施例中，可以通过气溶胶生成制品的一个或多个其他部件将热控制部件与气溶胶生成基质分离。在这种情况下，随着可熔化元件与气溶胶生成基质(并且因此加热元件)之间的距离的增加，将需要具有较低阈值温度的可熔化元件。

热控制部件可以设置在提供气溶胶生成制品的口端的烟嘴的上游并且邻近该烟嘴，例如，在烟嘴与气溶胶冷却元件(在存在时)之间。通过此类布置，阈值温度将需要明显低于针对上述热控制部件邻近气溶胶生成基质设置的实施例限定的范围。

优选地，在邻近烟嘴设置热控制部件的情况下，阈值温度为至少约80摄氏度，更优选地至少约100摄氏度且最优选地至少120摄氏度。替代地或此外，此类实施例中的阈值温度小于约150摄氏度，更优选地小于约140摄氏度。这确保了尽管热控制部件与气溶胶生成基质之间的距离增加，可熔化元件仍足够敏感以检测气溶胶生成基质的过热。

因此，用于形成此类实施例的可熔化元件的合适材料优选地具有在此优选的阈值温度范围(80摄氏度至140摄氏度)内的熔点。例如，可熔化元件可以由较低熔点的塑料材料，例如低密度聚乙烯或微晶蜡形成。

一般来说，对于本发明的所有实施例，可熔化元件优选地由这样的材料形成，该材料可以容易地模制以形成所需形状，并且如上文所论述，根据热控制部件在气溶胶生成制品中的位置，提供合适的熔点。在室温下，形成可熔化元件的材料应足够坚硬，以保持其形状并且能够承受在制造和正常处理期间经受的典型受力。当熔化时，形成可熔化元件的材料必须能够流过热控制部件以填充气流通道。熔化的材料的流速应足够高，以便热控制部件能够对气溶胶生成制品的过热相对快速地响应。

在一些实施例中，形成可熔化元件的材料可以包封在密封的覆盖层中，从而防止材料在正常使用期间与穿过热控制部件的气溶胶接触。例如，如果材料可能以其它方式对气溶胶中的水分敏感，这可以保护材料。如果存在的话，密封的覆盖层优选地由柔性材料形成，所述柔性材料使得可熔化元件能够在熔化时改变形状，以便如上所述阻塞气流通道。用于形成覆盖层的合适材料是技术人员已知的，并且包括例如金属箔。

根据本发明的气溶胶生成制品可包括多个元件，包括组装在包装材料(例如卷烟纸)内的气溶胶生成基质条和热控制部件。

气溶胶生成基质条由气溶胶形成材料形成，该气溶胶形成材料特别优选地为均质化烟草材料。

如本文所用，术语“均质化烟草材料”涵盖由烟草材料颗粒的聚结形成的任何烟草材料。均质化烟草材料的片材或纤网通过使微粒烟草聚结而形成，该微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它方式粉末化而获得。另外，均质化烟草材料可包括少量的在烟草的处理、操作和运送期间形成的烟草尘、烟草细粒和其它微粒烟草副产品中的一种或多种。均质化烟草材料的片材可以通过浇铸、挤出、造纸工艺或本领域已知的其它任何合适的工艺来生产。

在优选的实施例中，条包括一个或多个均质化烟草材料片材，所述均质化烟草材料片材已聚集以形成塞并由外包装材料限定。如本文参考本发明所使用的，术语“片材”描述了宽度和长度基本上大于其厚度的层状元件。如本文参考本发明所使用的，术语“聚集”描述了基本上横向于气溶胶生成制品的纵轴盘旋、折叠或以其它方式压缩或收缩的片材。

有利地，气溶胶生成基质包括均质化烟草材料的聚集纹理化片材。如本文参考本发明所使用的，术语“纹理化片材”描述了已经卷曲、压花、凹陷、穿孔或以其它方式变形的片材。

使用均质化烟草材料的纹理化片材可有利地有利于均质化烟草材料片材聚集以形成气溶胶生成基质。

气溶胶生成基质可包括均质化烟草材料的聚集纹理化片材，该片材包括多个间隔开的凹口、突起、穿孔或它们的任何组合。

在某些优选的实施例中，气溶胶生成基质包括均质化烟草材料的聚集卷曲片材。如本文参考本发明所使用的，术语“卷曲片材”描述了具有多个大致平行的脊或波纹的片材。有利地，当已组装气溶胶生成制品时，大致平行的脊或波纹沿着气溶胶生成制品的纵向轴线延伸，或平行于所述纵向轴线延伸。这促进了均质化烟草材料的卷曲片材的聚集，以形成气溶胶生成基质。

然而，将认识到，用于包含在根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶生成基质中的均质化烟草材料的卷曲片材可以替代地或另外具有多个大致平行的脊或波纹，当已组装气溶胶生成制品时，所述脊或波纹与气溶胶生成制品的纵向轴线成锐角或钝角设置。

用于本发明的均质化烟草材料的片材可具有以干重计至少约40重量％、更优选地以干重计至少约50重量％、更优选地以干重计至少约70重量％、最优选地以干重计至少约90重量％的烟草含量。

优选地，均质化烟草材料的片材包含气溶胶形成剂。均质化烟草材料的片材可包含单种气溶胶形成剂。替代地，均质化烟草材料的片材可包含两种或更多种气溶胶形成剂的组合。

合适的气溶胶形成剂是本领域已知的，并包括但不限于：一元醇如薄荷醇，多元醇如三甘醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，如单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯或三乙酸甘油酯；和一元、二元或多元羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯、十四烷二酸二甲酯、赤藓糖醇、1,3-丁二醇、四甘醇、柠檬酸三乙酯、碳酸亚丙酯、月桂酸乙酯、三醋精、内消旋-赤藓糖醇、二醋精混合物、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、香草酸乙酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和丙二醇。

优选地，均质化烟草材料的片材具有以干重计大于5％的气溶胶形成剂含量。

均质化烟草材料的片材可具有以干重计约5％至约30％的气溶胶形成剂含量。

在一个优选的实施例中，均质化烟草材料的片材具有以干重计约20％的气溶胶形成剂含量。

用于本发明的均质化烟草材料的片材可包含一种或多种固有粘结剂(即烟草内源性粘结剂)、一种或多种非固有粘结剂(即烟草外源性粘结剂)或它们的组合，以帮助聚结微粒烟草。备选地或附加地，用于在气溶胶生成基质中使用的均质化烟草材料片材可包含其他添加剂，包括但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、香料、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及它们的组合。

包含在用于本发明的均质化烟草材料的片材中的合适外部粘结剂在本领域中是已知的，包括但不限于：树胶，例如瓜尔豆胶、黄原胶、阿拉伯胶和刺槐豆胶；纤维素粘结剂，例如羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素；多糖，例如淀粉；有机酸，例如藻酸；有机酸的共轭碱盐，例如海藻酸钠、琼脂和果胶；以及它们的组合。

包含在用于在气溶胶生成基质中使用的均质化烟草材料的片材中的合适非烟草纤维在本领域中是已知的，包括但不限于：纤维素纤维；软木纤维；硬木纤维；黄麻纤维以及它们的组合。在包含在用于在气溶胶生成基质中使用的均质化烟草材料的片材中之前，可以通过本领域已知的合适工艺对非烟草纤维进行处理，所述工艺包括但不限于：机械制浆；精制；化学制浆；漂白；硫酸盐制浆；及其组合。

用于本发明的均质化烟草的片材优选地具有在约70mm至约250mm，例如在约120mm至约160mm之间的宽度。优选地，均质化烟草材料的片材的厚度在约50微米至约300微米之间，更优选地在约150微米至约250微米之间。

用于在本发明的气溶胶生成制品中使用的均质化烟草的片材可通过本领域已知的方法(例如在国际专利申请wo-a-2012/164009a2中公开的方法)来制造。

在一个优选的实施例中，用于在气溶胶生成制品中使用的均质化烟草材料的片材由包含微粒烟草、瓜尔豆胶、纤维素纤维和甘油的浆料通过浇铸工艺来形成。

如上所述，作为使用均质化烟草材料的聚集片材的替代，气溶胶生成基质可由均质化烟草材料片材的多个条带或碎片形成。例如，气溶胶生成基质可以由在纵向上对准并聚集在一起且包装以形成气溶胶生成基质条的多个均质化烟草材料碎片形成。

均质化烟草材料的碎片的长度优选地在约10毫米与约20毫米之间，更优选地在约12毫米与约18毫米之间，更优选地在约14毫米与约16毫米之间，更优选地为约15毫米。备选地或附加地，均质化烟草材料的碎片的宽度优选地在约0.4毫米与约0.8毫米之间。

优选地，用来形成碎片的均质化烟草材料的片材的密度在约500毫克/立方厘米与约1500毫克/立方厘米之间，更优选地在约800毫克/立方厘米与约1200毫克/立方厘米之间，更优选地在约900毫克/立方厘米与约1100毫克/立方厘米之间，并且最优选地在约900毫克/立方厘米与约970毫克/立方厘米之间。

优选地，在气溶胶生成基质内的均质化烟草材料的碎片的堆密度在约0.4克/立方厘米与约0.8克/立方厘米之间，优选地在约0.5克/立方厘米与约0.7克/立方厘米之间，并且最优选地在约0.65克/立方厘米与约0.67克/立方厘米之间。

如上所述，均质化烟草材料可以通过浆料的浇铸形成。或者，均质化烟草材料可以通过另一合适的方法(例如挤出方法)形成。

优选地，气溶胶生成基质包括被包装材料限定的均质化烟草材料条，其中包装材料被设置在均质化烟草材料周围并与之接触。包装材料可以由能够被包装在均质化烟草材料周围以形成气溶胶生成基质的任何合适的片材材料形成。包装材料可以是多孔的或无孔的。优选地，包装材料是纸包装材料，但是替代地包装材料可以为非纸的。

气溶胶生成基质条的外径优选地近似等于气溶胶生成制品的外径。

优选地，气溶胶生成基质条具有至少5毫米的外径。气溶胶生成基质条可具有在约5毫米至约12毫米之间，例如，在约5毫米至约10毫米之间或在约6毫米至约8毫米之间的外径。在一个优选的实施例中，气溶胶生成基质条具有7.2毫米至10％以内的外径。

气溶胶生成基质条的长度可以在约7毫米与约15毫米之间。在一个实施例中，气溶胶生成基质条可具有约10毫米的长度。在一个优选的实施例中，气溶胶生成基质条的长度为约12毫米。

优选地，气溶胶生成基质条沿着该条的长度具有大致一致的横截面。特别优选地，气溶胶生成基质条具有大致圆形的横截面。

根据本发明的气溶胶生成制品优选地包括除了气溶胶生成基质条和热控制部件之外的一个或多个元件。例如，根据本发明的气溶胶生成制品还可以包括以下中的至少一个：烟嘴、气溶胶冷却元件和支承元件，诸如中空乙酸纤维素管。例如，在一个优选的实施例中，气溶胶生成制品包括以线性顺序布置的如上所述的气溶胶生成基质条、位于紧邻气溶胶生成基质的下游的支承元件、位于支承元件的下游的气溶胶冷却元件，以及限定所述条、所述支承元件和所述气溶胶冷却元件的外包装材料。如上所述，在气溶胶生成基质上游的限定位置处设置热控制部件。在某些实施例中，热控制部件可以代替支承元件。

根据本发明的气溶胶生成系统包括如上文结合气溶胶生成装置详细描述的气溶胶生成制品，所述气溶胶生成装置适于在吸烟期间接收气溶胶生成制品的上游端。气溶胶生成装置包括加热元件，所述加热元件被构造成加热气溶胶生成基质以便在使用期间生成气溶胶。优选地，当气溶胶生成制品被插入到气溶胶生成装置中时，加热元件适于穿透气溶胶生成基质。例如，该加热元件优选地呈加热器叶片的形式。

在使用期间，加热元件被控制以在限定的操作温度范围(即，在最大操作温度以下)操作。气溶胶生成制品的可熔化元件适于使得当加热元件在最大操作温度以下操作时，在气溶胶生成制品在气溶胶生成装置中正常使用期间不会达到阈值温度。这确保了当气溶胶生成制品和气溶胶生成装置一起使用时，在正常使用期间将不会激活可熔化元件。

优选地，气溶胶生成装置另外包括壳体、连接到加热元件的电源和配置成控制从电源到加热元件的电力供应的控制元件。

在wo-a-2013/098405中描述了用于在本发明的气溶胶生成系统中使用的合适的气溶胶生成装置。

附图说明

现在将参考附图进一步描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的气溶胶生成制品的示意性纵向截面图；

图2a和2b分别示出了在激活热控制部件之前和之后图1的气溶胶生成制品的可熔化元件的透视图；

图3a和3b示出了用于中图1的气溶胶生成制品使用的替代可熔化元件；

图4示出了根据本发明的第二实施例的气溶胶生成制品的示意性纵向横截面图；

图5示出了在激活热控制部件之后图4的气溶胶生成制品；

图6示出了根据本发明的第三实施例的气溶胶生成制品的示意性纵向横截面图；

图7示出了在激活热控制部件之后图6的气溶胶生成制品；

图8是包括气溶胶生成装置和根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶生成系统的示意性横截面图；以及

图9是图8的电加热式气溶胶生成装置的示意性横截面图。

具体实施方式

图1中所示的气溶胶生成制品10包括同轴对准布置的四个元件：气溶胶生成基质20、热控制部件30、气溶胶冷却元件40和烟嘴50。四个元件中的每一个由对应的塞包装(未示出)限定。这四个元件依序布置且由外包装材料60限定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到他或她的口中的近端或口端70，以及位于气溶胶生成制品10的与口端70相对的端部的远端80。

在使用中，空气由使用者从远端80通过气溶胶生成制品抽吸到口端70。气溶胶生成制品的远端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，或替代地在远端80的下游。

气溶胶生成基质20位于气溶胶生成制品10的极远端或上游端。在图1中所示的实施例中，气溶胶生成基质20包括由包装材料限定的卷曲均质化烟草材料的聚集片材。均质化烟草材料的卷曲片材包含甘油酯作为气溶胶形成剂。

热控制部件30紧接气溶胶生成基质20的下游定位，并邻接气溶胶生成基质20。在图1所示的实施例中，热控制部件30由可熔化盘32组成，所述可熔化盘的横向横截面基本上对应于气溶胶生成基质20的横向横截面。

图2a示出了激活热控制部件30之前的可熔化盘32。如图2a中所示，可熔化盘32包括单个中心孔34，该单个中心孔具有直径为大约4毫米的圆形形状。中心孔34提供通过可熔化盘的气流通道。可熔化盘32由熔点为约150摄氏度的可熔化材料形成，使得热控制部件被激活的上述阈值温度为近似150摄氏度。

如果由于气溶胶生成制品10过热而在热控制部件30处超过了150摄氏度的阈值温度，则热控制部件30将激活，并且可熔化盘32将熔化。所得的熔化材料将横向流动以阻塞单个中心孔34。图2b示出在激活热控制部件30之后的可熔化盘32，其中单个中心孔34被阻塞，使得通过可熔化盘34的气流基本上被阻止，且气溶胶生成制品10不再能够使用。

在图1示出的实施例中，热控制部件30还充当支承元件，以将气溶胶生成基质20定位在气溶胶生成制品10的极远端80，使得它可被气溶胶生成装置的加热元件穿透。如在下面进一步描述的，当将气溶胶生成装置的加热元件插入到气溶胶生成基质20中时，支承元件处于适当位置以防止气溶胶生成基质20在气溶胶生成制品10内被向下游推向气溶胶冷却元件40。支承元件还充当间隔件以将气溶胶生成制品10的气溶胶冷却元件40与气溶胶生成基质20隔开。

气溶胶冷却元件40紧接热控制部件30的下游定位，并邻接可熔化盘32。在使用中，从气溶胶生成基质20中释放的挥发性物质沿着气溶胶冷却元件40朝气溶胶生成制品10的口端70传递。挥发性物质可以在气溶胶冷却元件40内冷却以形成由使用者吸入的气溶胶。在图1中所示的实施例中，气溶胶冷却元件包括被包装材料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紧接气溶胶冷却元件40的下游定位并且邻接气溶胶冷却元件40。在图1所示的实施例中，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纸60内。在图1所示的实施例中，外包装材料60是常规卷烟纸。气溶胶生成制品10的外包装材料60的远端部分由接装纸带(未示出)限定。

图3a示出了用作图1所示的气溶胶生成制品10中的热控制部件30的替代可熔化盘32a。可熔化盘32a与上述可熔化盘32具有类似的结构和功能，并且由类似材料形成。然而，在图3a所示的可熔化盘32a中，单个中心孔34a具有细长椭圆形状。

图3b示出了用作图1所示的气溶胶生成制品10中的热控制部件30的另一替代可熔化盘32b。可熔化盘32b具有与上述可熔化盘32类似的结构和功能，并且由类似材料形成。然而，在图3b所示的可熔化盘32b中，设置有三个间隔开的孔34b，每个孔具有直径为约1.5毫米的圆形。

图4示出了根据本发明的第二实施例的气溶胶生成制品110。气溶胶生成制品110具有与图1所示并且在上文描述的气溶胶生成制品10类似的结构，除了气溶胶生成制品110包括的热控制部件130具有与上文描述的不同结构之外。气溶胶生成制品110的所有其他部件如同上文关于图1中所示的气溶胶生成制品10描述的，并且已应用相同的参考数字。

图4中示出的气溶胶生成制品110的热控制部件130包括呈中空醋酸管的形式的管状支承元件132，该支承元件具有延伸穿过其的中心纵向通道134。管状支承元件132邻接气溶胶生成基质20的下游端，并且具有与气溶胶生成基质132的外径基本上对应的外径。管状支承元件132充当如上文关于气溶胶生成制品10描述的气溶胶生成制品110内的支承元件。

在管状支承元件132的纵向通道134内部安装有呈球形珠136形式的可熔化元件，所述球形珠由熔点为近似150摄氏度的可熔化材料形成。图4示出了激活之前的热控制部件130。如图所示，球形珠136具有小于管状支承元件132的纵向通道134的内径的直径，使得在球形珠136周围设置空间以允许气流通过纵向通道134。

如果由于气溶胶生成制品110过热而在热控制部件130处超过了150摄氏度的阈值温度，则热控制部件130将激活，并且球形珠136将熔化。所得的熔化材料将横向流动，以形成阻塞管状支承元件的纵向通道134的扁平圆盘。图5示出了激活热控制部件130之后的气溶胶生成制品110，其中纵向通道134被来自球形珠136的熔化材料阻塞，从而基本上防止通过管状支承元件132的气流，且气溶胶生成制品110不再能够使用。

图6示出了根据本发明的第三实施例的气溶胶生成制品210，其中热控制部件230设置在与上文描述的气溶胶生成制品不同的位置。气溶胶生成制品210包括同轴对准地布置的五个元件：气溶胶生成基质220、支承元件260、气溶胶冷却元件240、热控制元件230和烟嘴250。五个元件中的每一个由对应的塞包装(未示出)限定。这五个元件依序布置且由外包装材料60限定以形成气溶胶生成制品210。

气溶胶生成基质220、气溶胶冷却元件240和烟嘴250对应于如上所述的气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质20、气溶胶冷却元件40和烟嘴50。支承元件260呈紧邻气溶胶生成基质220下游定位的中空醋酸纤维素管的形式，并且它提供了上文关于气溶胶生成制品10描述的功能。

在图6的气溶胶生成制品210中，热控制部件230设置在比在上述第一实施例和第二实施例中更远的下游，在气溶胶冷却元件240与烟嘴250之间。热控制部件230包括腔234，该腔由塞包装(未示出)的外层限定，所述外层在热控制部件230的位置处限定气溶胶生成制品210。

在腔234的内部安装有呈球形珠236形式的可熔化元件，所述球形珠由熔点为近似120摄氏度的可熔化材料形成。热控制部件230的阈值温度因此近似120度，由于热控制部件230更远离气溶胶生成基质220定位，所述阈值温度比上述第一实施例和第二实施例中的更低。

图6示出了激活之前的热控制部件230。如图所示，球形珠236具有明显小于腔234的内径的直径，以便在球形珠236周围设置空间以允许气流通过腔234。

如果由于气溶胶生成制品210过热而在热控制部件230处超过了120摄氏度的阈值温度，则热控制部件230将激活，并且球形珠236将熔化。所得的熔化材料将横向流动以形成阻塞腔234的扁平圆盘。图7示出了激活热控制部件230之后的气溶胶生成制品210，其中腔234被来自球形珠236的熔化材料阻塞，因此基本上防止通过腔的气流，且气溶胶生成制品210不再能够使用。

上文描述的图中示出的气溶胶生成制品被设计成与包括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，气溶胶生成装置的加热元件将气溶胶生成制品的气溶胶生成基质加热至足够的温度以形成气溶胶，所述气溶胶通过气溶胶生成制品被向下游抽吸并由使用者吸入。

图8示出了气溶胶生成系统300的一部分，该气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置310以及根据上文描述的和图1中所示的第一实施例的气溶胶生成制品10。将认识到，气溶胶生成装置310可以与根据本发明(诸如上面描述的并且在图中示出的其他实施例中的任一个实施例)的替代气溶胶生成制品结合使用。

气溶胶生成装置310包括加热元件320。如图8中所示，加热元件320安装在气溶胶生成装置310的气溶胶生成制品容纳室内。在使用中，使用者将气溶胶生成制品10插入到气溶胶生成装置310的气溶胶生成制品容纳室中，使得如图8中所示，加热元件320被直接插入到气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质20中。在图8中所示的实施例中，气溶胶生成装置310的加热元件320是加热器叶片。

气溶胶生成装置310包括允许加热元件320被致动的电源和电子器件(图3中所示)。这种致动可以手动操作，或者可以响应于使用者在插入到气溶胶生成装置310的气溶胶生成制品容纳室中的气溶胶生成制品10上进行抽吸而自动地发生。在气溶胶生成装置中设置多个开口以允许空气流向气溶胶生成制品10；气流的方向由图8中的箭头示出。

气溶胶生成制品10的热控制部件30的可熔化盘32充当支承元件，以抵抗在将气溶胶生成装置310的加热元件320插入到气溶胶生成基质20期间气溶胶生成制品10经受的穿透力。在将气溶胶生成装置310的加热元件320插入到气溶胶生成基质20期间，可熔化盘32因此抵抗气溶胶生成基质20在气溶胶生成制品10内的向下游移动。

一旦将内部加热元件320插入到气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质20中并致动了加热元件320，气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质20就由气溶胶生成装置310的加热元件320加热至近似350摄氏度的温度。在此温度下，挥发性化合物从气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质20放出。当使用者在气溶胶生成制品10的口端70上抽吸时，从气溶胶生成基质20放出的挥发性化合物通过气溶胶生成制品10被向下游抽吸并冷凝以形成通过气溶胶生成制品10的烟嘴50抽吸到使用者的口中的气溶胶。

随着气溶胶向下游传递通过气溶胶冷却元件40，由于热能从气溶胶传递至气溶胶冷却元件40而降低了气溶胶的温度。当气溶胶进入气溶胶冷却元件40时，其温度为近似60摄氏度。由于在气溶胶冷却元件40内冷却，气溶胶在离开气溶胶冷却元件时的温度为近似40摄氏度。

在图9中，以简化方式示出了气溶胶生成装置310的部件。具体地，气溶胶生成装置310的部件在图9中未按比例绘制。已经省略了与实施例的理解无关的部件以简化图9。

如图9中所示，气溶胶生成装置310包括壳体330。加热元件320安装在壳体330内的气溶胶生成制品容纳室内。将气溶胶生成制品10(由图9中的虚线所示)插入到气溶胶生成装置310的壳体330内的气溶胶生成制品容纳室中，使得加热元件320被直接插入到气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质20中。

在壳体330内存在电源340，例如可再充电锂离子电池。控制器350被连接到加热元件320、电源340和用户接口360(例如按钮或显示器)。控制器350控制供应给加热元件320的电力，以便调节其温度。

在根据本发明的气溶胶生成制品与图8和9中所示的兼容的气溶胶生成装置310的这种正常使用期间，气溶胶生成制品内的热控制部件不受影响，且气溶胶可通过如上所述的可熔化元件中的气流通道。

如果根据本发明的气溶胶生成制品与不兼容装置一起使用，并且被过热到高于优选的最大操作温度，那么热控制部件将在达到预定阈值温度时激活。如上文关于单独的实施例描述的，热控制部件的激活引起可熔化元件的熔化。所得的熔化材料在热控制部件内流动，以阻塞通过热控制部件的任何气流通道。在激活热控制部件之后，气溶胶生成制品因此不再能够使用。

因此，将热控制部件并入本发明的气溶胶生成制品中，提供了防止消费者以意外方式在不兼容装置中使用气溶胶生成制品的有效手段。

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