气溶胶生成的制作方法

本发明涉及加热不燃烧(heat-not-bum)制品和加热不燃烧组件。

背景技术：

诸如香烟、雪茄等制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。这些可燃制品的替代物通过加热基质材料产生可吸入的气溶胶。

这些产品通常可以称为气溶胶生成装置。此类气溶胶生成装置的示例是所谓的加热不燃烧产品，也称为烟草加热产品或烟草加热装置，其通过加热而不燃烧固体基质材料而释放化合物以形成可吸入的气溶胶。该材料可以是例如烟草或其他非烟草产品或可以是包含或可以不包含尼古丁的组合物，诸如共混的混合物。

技术实现要素：

本发明的第一方面提供了一种加热不燃烧制品，其包括气溶胶生成介质和过滤器，该过滤器包含可压碎的(crushable)一个或多个胶囊，

其中，在使用中，气溶胶生成介质被加热而不燃烧，并且胶囊暴露于约30至100℃的温度，在该暴露期间其结构完整性不会受到损害，使得使用者能够在加热之前、期间或之后压碎胶囊。

在一些情况下，在使用中，气溶胶生成介质生成潮湿的气溶胶，并且胶囊暴露于至少12mg的水。

在一些情况下，胶囊具有核-壳结构，该核包含液体，并且该壳包封核，并且其中壳包括基于总胶囊壳重量的5至90重量％的胶凝剂，其中胶凝剂包括角叉菜胶。

在一些情况下，气溶胶生成介质包括气溶胶生成剂。在一些情况下，气溶胶生成介质包括基于气溶胶生成介质的总重量的至少10重量％的气溶胶生成剂。

在一些情况下，气溶胶生成介质包括烟草材料。

在一些情况下，气溶胶生成介质包括气溶胶生成剂和烟草材料，其可以被设置在气溶胶生成介质的相同部分中或在气溶胶生成介质的分开区段中。

在一些情况下，胶囊填充过滤器的约5至30％体积比(v/v)。

在一些情况下，过滤器包括70至95％体积比的过滤材料。在一些情况下，过滤材料的平均熔点为至少约150℃。在一些情况下，过滤材料的平均导热率至少为0.130w/mk。

在一些情况下，过滤器还包括包裹其他过滤器部件的包装物。

在一些情况下，壳包括基于总胶囊壳重量的5至60重量％的角叉菜胶作为胶凝剂。适当地，壳包括基于总胶囊壳重量的10至35重量％的角叉菜胶作为胶凝剂。

在一些情况下，胶囊壳中的胶凝剂包括角叉菜胶。在一些情况下，角叉菜胶的熔点至少约为30℃或至少约为40℃。

在一些情况下，胶囊壳还包括增塑剂。在一些情况下，组合的增塑剂和胶凝剂在壳中的总量基于总胶囊壳重量可以为约40至70重量％。

在一些情况下，胶囊壳还包含碳水化合物，诸如淀粉。

在一些情况下，胶囊的初始抗压强度(加热前)为约0.8kp(千克力)至约3.5kp，适当地为约1.0kp至约2.5kp，或约1.0kp至约2.0kp。

在一些情况下，胶囊核包括调味剂。

本发明的第二方面提供加热不燃烧组件，其包括根据第一方面的加热不燃烧制品和加热器。

在一些情况下，胶囊距加热器至少约25mm或至少约30mm。在一些情况下，胶囊距加热器25至30mm。在一些其他情况下，胶囊距加热器30至35mm。

在一些情况下，加热器包括可燃燃料源，其被布置成使得在点火时燃料源加热但不燃烧该加热不燃烧制品的气溶胶生成介质。

在一些情况下，加热器是将加热不燃烧制品至少部分插入其中的装置，使得在使用中，气溶胶生成介质被加热但不燃烧。

在一些情况下，该组件被构造成使得一个或多个胶囊暴露于约30至100℃的温度。在一些情况下，该组件被构造成使得一个或多个胶囊暴露于约40至90℃的温度。

在一些情况下，组件可以被构造成将气溶胶形成介质在至少50％的加热期间内暴露于至少200℃。

根据另一方面，本发明提供用于加热不燃烧制品的过滤器，该过滤器包含可压碎的胶囊，

其中，在使用中，气溶胶生成介质被加热而不燃烧，并且将胶囊暴露于约30至100℃的温度，在此期间其结构完整性不会受到损害，使得使用者能够在加热之前、期间或之后压碎胶囊。

在它们兼容的程度上，针对本发明的一个方面公开的特征结合所有其他方面被明确地公开。

从仅以示例的方式给出的本发明示例的以下描述中，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，该描述参考附图进行。

附图说明

图1示出了加热不燃烧制品的示例的示意性侧视图。

图2示出了加热不燃烧组件的示例的示意性侧视图。

图3示出了加热不燃烧制品的示例的截面图。

图4示出了图3的制品的立体图。

图5示出了加热不燃烧制品的示例的截面正视图。

图6示出了图5的制品的立体图。

图7示出了加热不燃烧组件的示例的立体图。

图8示出了示例性加热不燃烧组件的截面图。

图9示出了示例性加热不燃烧组件的示例的立体图。

具体实施方式

本发明的第一方面提供了加热不燃烧制品，其包括气溶胶生成介质和过滤器，该过滤器包含一个或多个可压碎的胶囊，

其中，在使用中，气溶胶生成介质被加热而不燃烧，并且将胶囊暴露于约30至100℃的温度，在此期间其结构完整性不会受到损害，使得使用者能够在加热之前、期间或之后压碎胶囊。

由于加热曲线的性质和气溶胶生成介质的成分，由加热不燃烧产品生成的气溶胶通常是温暖和潮湿的。例如，与可燃产品中使用的可吸材料相比，根据本发明的加热不燃烧产品中的气溶胶生成介质可以包含更大比例的气溶胶生成剂。此外，或者可替代地，与可燃产品的燃烧温度/时期相比，根据本发明的加热不燃烧产品中的气溶胶生成介质可以被加热到高温和/或加热更长的时期。发明人已经确定，权利要求1中详述的胶囊特别适合用于加热不燃烧产品及其中条件。与其他胶囊相比，已经发现权利要求1中规定的胶囊在暴露于加热不燃烧产品中的条件时不太可能失效或破裂。

在一些情况下，在使用中，气溶胶生成介质生成潮湿的气溶胶，并且胶囊暴露于至少12mg的水。

发明人已经确定，在使用期间，在每次抽吸时，过滤器中心的温度曲线达到峰值。这是由于在抽吸时热气溶胶被吸入通过过滤器。在一些情况下，胶囊在使用期间可能暴露于超过30℃、40℃或50℃的温度。在一些情况下，胶囊在使用中暴露于的最高温度低于约100℃、90℃、80℃或70℃。在一些情况下，胶囊可能暴露于在30℃至100℃的范围内的温度，适当地为40℃至80℃或50℃至70℃。

如本文所用，术语“加热不燃烧制品”是指包含气溶胶生成介质的制品；在使用中，通过加热而不是点燃/燃烧将气溶胶生成介质的成分蒸发成可吸入的蒸气或气溶胶。

加热不燃烧制品的气溶胶生成介质包括固体成分(与其中气溶胶生成介质为液体的电子烟的气溶胶生成介质不同)。“固体”是指气溶胶生成介质在稳态时不表现出流动。固体可以包括凝胶等。为避免疑问，除固体成分外，加热不燃烧制品的气溶胶生成介质还可包括液体成分。

本文所述的胶囊可具有核-壳结构。在此类情况下，核包括液体。在一些情况下，核可包括一种或多种气溶胶生成剂和/或一种或多种调味剂。在一些情况下，核可包括酸、碱和/或水。在一些情况下，核可包括溶剂。在一些特定情况下，核可包括薄荷醇。

胶囊壳材料(其在本文中可以可替代地称为阻挡材料或包封材料)包封核。在一些情况下，壳材料可以起到使产品储存期间核的迁移最小化的作用。在一些情况下，壳材料可以在使用期间提供核的受控释放。在该加热不燃烧制品的加热之前、期间或之后，胶囊能够被破裂(即压碎)以释放内容物。

胶囊壳材料是可压碎的；也就是说，它易碎或易破裂。使用者将胶囊压碎或以其他方式使其碎裂或破裂以释放内容物。通常，胶囊在加热开始之前就立即破裂，但是使用者可以选择何时释放内容物(即，能够在加热开始后将其压碎)。术语“可压碎的胶囊”是指这样的胶囊：其中可以通过压力使包封材料(可以是壳)破裂以释放被包封的材料(其可以是胶囊核)；更具体地说，当使用者想要释放胶囊的内容物时，在使用者的手指(或任何其他压力产生装置)施加的压力下，包封材料(例如，壳)会碎裂。在一些情况下，胶囊的初始(预热)压碎强度可以为约0.8kp至约3.5kp，适当地为约1.0kp至约2.5kp或约1.0至约2.0kp。发明人已经确定，胶囊可以在加热时变弱。发明人已经确定，初始压碎强度为至少0.8kp的胶囊在加热时不太可能破裂/碎裂。发明人已经确定，压碎强度大于3.5kp的胶囊在加热之前难以压碎。发明人已经确定，在1.0kp至2.0kp范围内的初始压碎强度提供了最佳的胶囊性能。

在一些情况下，本文描述的胶囊可以是基本上球形的，并且具有至少约0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、2.0mm、2.5mm、2.8mm或3.0mm的直径。胶囊的直径可以小于约10.0mm、8.0mm、7.0mm、6.0mm、5.5mm、5.0mm、4.5mm、4.0mm、3.5mm或3.2mm。说明性地，胶囊直径可以在约0.4mm至约10.0mm、约0.8mm至约6.0mm、约2.5mm至约5.5mm或约2.8mm至约3.2mm的范围内。在一些情况下，胶囊的直径可以为约3.0mm至约3.5mm。这些尺寸特别适合于将胶囊结合到用于加热不燃烧制品的过滤器中。

在一些情况下，本文描述的胶囊的总重量可以在约1mg至约100mg的范围内，适当地为约5mg至约60mg、约10mg至约50mg、约15mg至约40mg，或约15mg至约30mg。

在一些情况下，核制剂的总重量可以在约2mg至约90mg的范围内，适当地为约3mg至约70mg、约5mg至约25mg、约8mg至约20mg或约10mg至约15mg。

基于总胶囊壳重量，壳包括5至90重量％的胶凝剂，其中胶凝剂包括角叉菜胶、基本上由角叉菜胶组成或由角叉菜胶组成。在一些情况下，基于总胶囊壳重量，壳包括5至60重量％、5至50重量％或10至35重量％的胶凝剂。在一些情况下，胶囊壳中的胶凝剂包括角叉菜胶。在一些情况下，角叉菜胶的熔点至少约为30℃或至少约为40℃。

除角叉菜胶外，壳可包括其他胶凝剂。可以包括在胶囊壳材料中的合适的胶凝剂可以包括但不限于多糖或纤维素胶凝剂、明胶、树胶、凝胶、蜡或其混合物。合适的多糖包括海藻酸盐、葡聚糖、麦芽糊精、环糊精和果胶。合适的海藻酸盐包括例如海藻酸的盐、酯化海藻酸盐或甘油基海藻酸盐。海藻酸的盐包括海藻酸铵、海藻酸三乙醇胺和i或ii族金属离子海藻酸盐，诸如海藻酸钠、钾、钙和镁。酯化的海藻酸盐包括丙二醇海藻酸盐和甘油基海藻酸盐。在一些示例中，阻挡材料包括海藻酸钠和/或海藻酸钙。合适的纤维素材料包括甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、乙酸纤维素和纤维素醚。胶凝剂可包括一种或多种改性淀粉。胶凝剂可包含一种或多种角叉菜胶。合适的树胶包括琼脂、结冷胶、阿拉伯树胶、普鲁兰胶、甘露聚糖胶、印度树胶、黄蓍树胶、梧桐树胶、刺槐豆、金合欢胶、瓜尔豆、榅桲籽和黄原胶。合适的凝胶包括琼脂、琼脂糖、角叉菜胶、呋喃丹和呋喃纤维素。合适的蜡包括巴西棕榈蜡。在一些情况下，胶凝剂可包括角叉菜胶和/或结冷胶；这些胶凝剂特别适合作为胶凝剂包括在内，因为破坏所得胶囊所需的压力特别合适。在一些情况下，胶囊壳不包括明胶。

胶囊壳可另外包含填充剂(bulkingagent)、缓冲剂、着色剂和增塑剂中的一种或多种。

在一些情况下，胶囊壳材料可包括一种或多种填充剂，诸如淀粉、改性淀粉(诸如氧化淀粉)和糖醇(诸如麦芽糖醇)。

在一些情况下，胶囊壳材料可包括着色剂，其使得在制造期间胶囊在烟草工业产品内的定位更容易。着色剂优选选自着色料和颜料。

在一些情况下，胶囊壳材料可进一步包括至少一种缓冲剂，诸如柠檬酸盐或磷酸盐化合物。

在一些情况下，胶囊壳材料还可以包括至少一种增塑剂，其可以是甘油、山梨糖醇、麦芽糖醇、三醋精、聚乙二醇、丙二醇或另一种具有增塑性质的多元醇，以及任选地一种单酸、二酸或三酸类型的酸，尤其是柠檬酸、富马酸、苹果酸等。在一些情况下，增塑剂的量为总壳重量的1重量％至30重量％，优选为2重量％至15重量％，并且甚至更优选为3重量％至10重量％。在一些情况下，增塑剂和胶凝剂在壳中的总量基于总胶囊壳重量为约40至70重量％，适当地为50至60重量％。在一些情况下，增塑剂包括甘油、基本上由甘油组成或由甘油组成。

在一些情况下，胶囊壳还可包括一种或多种填充材料。合适的填充材料包括淀粉衍生物，诸如糊精、麦芽糊精、环糊精(α、β或γ)，或纤维素衍生物，诸如羟丙基甲基纤维素(hpmc)、羟丙基纤维素(hpc)、甲基纤维素(mc)、羧甲基纤维素(cmc)、聚乙烯醇、多元醇或其混合物。基于总胶囊壳重量，在一些情况下，胶囊壳可包括至多约60重量％的填料。在一些情况下，基于总胶囊壳重量，胶囊壳可以包括至多约50重量％、40重量％、30重量％或20重量％的填料。在某些特定情况下，胶囊壳可以不包括填料。

胶囊壳可以另外包括疏水性外层，该疏水性外层降低了胶囊对水分诱导的降解的敏感性。疏水性外层适当地选自包括以下的组：蜡(尤其是巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡、碳蜡)、虫胶(在乙醇或水溶液中)、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、胶乳组合物、聚乙烯醇，或其组合。更优选地，至少一种防潮剂是乙基纤维素或乙基纤维素和虫胶的混合物。

制备胶囊的方法包括共挤出，任选地随后离心和固化和/或干燥。这些和其他合适的技术是本领域已知的。

过滤器可以包括过滤材料。例如，过滤器可以包括纤维素材料，诸如乙酸纤维素、陶瓷材料、聚乳酸、聚合物基质和/或活性炭。陶瓷材料的合适示例包括碳化硅(sic)、氮化硅(si3n4)、碳化钛和二氧化锆(氧化锆)。

在一些情况下，过滤材料的平均熔点至少约为150℃。在气溶胶生成装置中使用时，过滤器通常要暴露在低于150℃的温度；因此，在此类实施例中，过滤器不会融化并良好地支撑胶囊。这对在加热开始后试图压碎胶囊的使用者有所帮助。在一些情况下，过滤材料的平均熔点至少约为160℃、170℃、180℃、190℃或200℃。

在一些情况下，过滤材料的平均导热率至少为0.130w/mk。发明人发现，这对在加热开始后试图压碎胶囊的使用者有所帮助。在一些情况下，过滤材料的平均导热率至少为0.140w/mk、0.150w/mk或0.160w/mk。

在一些情况下，过滤器可另外包括包裹其他过滤器部件的包装物。包装物可包括烟草接装纸。

在一些情况下，胶囊填充该过滤器的约5至30％体积比。在一些情况下，过滤器包括70至95％体积比的过滤材料，适当地是乙酸纤维素。发明人已经确定这些比例导致胶囊适当地吸收热量。

在一些情况下，过滤器是大致圆柱形的，并且胶囊相对于圆柱体的直径大致位于中心。在一些情况下，胶囊相对于圆柱体长度基本居中布置。在一些情况下，圆柱形过滤器的长度可以为约8至14mm，适当地为9至13mm或10至12mm。它横截面直径可以为约5至9mm，适当地为7.5至8mm。它可以由乙酸纤维素纤维形成。

在一些情况下，当胶囊处于未破裂状态时，当使用者吸气时，穿过过滤器的压差在30至90mmh2o的范围内。适当地，当胶囊处于未破裂状态时，穿过过滤器的压差可以在约30mmh2o、33mmh2o、35mmh2o、38mmh2o或40mmh2o至约90mmh2o、75mmh2o、65mmh2o、60mmh2o、55mmh2o或50mmh2o的范围内。说明性地，当胶囊处于未破裂状态时，穿过过滤器的压力差可以在约35至60mmh2o的范围内，优选地在38至55mmh2o或40至50mmh2o的范围内。

在一些情况下，过滤器仅包含一个胶囊。在其他情况下，过滤器包含多于一个的胶囊。在过滤器包括多个胶囊的情况下，各个胶囊可以彼此相同或不同。例如，可以提供多个胶囊，使得使用者可以选择何时/是否打破胶囊，从而控制气溶胶输送曲线。

在一些情况下，气溶胶生成介质包括气溶胶生成剂。在一些情况下，气溶胶生成介质包括烟草材料。在一些情况下，气溶胶生成介质包括调味剂。在一些情况下，气溶胶生成介质基本上由气溶胶生成剂和/或烟草材料和/或调味剂组成或由它们组成。在一些情况下，气溶胶生成介质可以作为单个整体部件提供。在其他情况下，气溶胶生成介质可包括包含不同成分的不同区段。例如，气溶胶生成介质可以包括气溶胶生成剂和烟草材料，并且这些可以在气溶胶生成介质的不同的、分开的区段中提供。

在一些实施例中，胶囊包含调味剂，且气溶胶生成介质包括调味剂，其中在两种情况下，调味剂基本相同。这可以提供更一致的风味特性的输送。在一些情况下，胶囊包含薄荷醇，且气溶胶生成介质包括薄荷醇。

如本文所用，术语“烟草材料”是指包括烟草或其衍生物的任何材料。术语“烟草材料”可包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、重构烟草或烟草替代物中的一种或多种。烟草材料可包括磨碎的烟草、烟草纤维、切丝烟草、挤压烟草、烟草茎、重构烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。

用于生产烟草材料的烟草可以是任何合适的烟草，诸如单个等级或混合物、切丝或整叶，包括弗吉尼亚烟和/或白肋烟和/或东方烟。其也可能是烟草颗粒“细末”或粉尘、膨胀烟草、烟草茎、膨胀烟草茎以及其他加工的烟草茎材料，诸如切丝烟草茎。烟草材料可以是磨碎的烟草或重构的烟草材料。重构的烟草材料可以包括烟草纤维，并且可以通过铸造而形成，通过具有背面添加的烟草提取物的基于长网造纸的造纸型方法而形成，或通过挤出而形成。

如本文所用，术语“气溶胶生成剂”是指促进气溶胶生成的试剂。气溶胶生成剂可通过促进气体的初始汽化和/或冷凝成可吸入的固体和/或液体气溶胶来促进气溶胶的生成。

合适的气溶胶生成剂包括但不限于：多元醇，诸如山梨糖醇、甘油，和二醇，如丙二醇或三乙二醇；非多元醇，诸如一元醇，高沸点烃；酸，诸如乳酸，甘油衍生物；酯类，诸如二醋精、三醋精、三乙二醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯或肉豆蔻酸酯，包括肉豆蔻酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯以及脂肪族羧酸酯，诸如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。在一些情况下，气溶胶生成剂可以包括甘油和/或丙二醇。

在一些情况下，气溶胶生成介质包括基于气溶胶生成介质的总重量的至少10重量％的气溶胶生成剂。适当地，气溶胶生成介质包括基于气溶胶生成介质的总重量的至少12重量％、15重量％、18重量％或20重量％的气溶胶生成剂。在一些情况下，其余部分可能是烟草材料。

在一些情况下，加热不燃烧制品可以是基本上圆柱形的。

在一些情况下，加热不燃烧制品可另外包括冷却元件。例如，这可以布置在过滤器和气溶胶生成介质之间。冷却元件(如果存在)将过滤器与加热不燃烧制品的最热部分(使用中)隔开。冷却元件(如果存在)可以包括适当地由纸形成的空管。气溶胶生成介质的挥发成分可以冷凝以形成在冷却元件(如果存在)中使用的气溶胶。

加热不燃烧制品可以另外包括通风孔。这些通风孔可以设置在制品的侧壁中。在一些情况下，通风孔可以设置在过滤器和/或冷却元件中。这些孔允许在使用期间将冷空气吸入制品中，该冷空气与已加热的挥发成分混合，从而冷却气溶胶。

在使用中加热制品时，通风增强了从制品生成可见的已加热的挥发成分的能力。通过冷却已加热的挥发成分的过程使已加热的挥发成分可见，使得已加热的挥发成分发生过饱和。然后，已加热的挥发成分经历液滴形成，也称为成核，并且最终通过已加热的挥发成分的进一步冷凝和通过从已加热的挥发成分中新形成的液滴的凝结来增加已加热的挥发成分的气溶胶颗粒的尺寸。

在一些情况下，冷空气与已加热的挥发成分和冷空气之和的比率，称为通风比，为至少15％。15％的通风比使得通过上述方法使已加热的挥发成分可见。已加热的挥发成分的可见性使使用者能够识别出挥发成分已经生成，并增加了吸烟体验的感官体验。

在另一个示例中，通风比在50％至85％之间以向已加热的挥发成分提供额外的冷却。

如本文所用，术语“加热不燃烧组件”是指加热不燃烧制品和加热器的组合。加热器加热该加热不燃烧制品的气溶胶生成介质，而不燃烧，以使基质的成分挥发并生成可吸入的蒸气或气溶胶。

在一些情况下，加热器可以与制品一体地设置。例如，加热器可以是附接到制品的可燃燃料源，使得在使用中，燃料源的燃烧加热气溶胶生成介质而不点燃该介质。在另一个示例中，加热器可以包括化学热源，例如诸如相变材料，其在使用中经历放热反应以产生热量。

在其他情况下，加热器可以是被构造用于与制品一起使用的单独实体。例如，加热器可以是加热不燃烧制品至少部分插入其中的装置。在另一个示例中，加热器可以是至少部分地插入加热不燃烧制品中的装置。加热器可以被电控制。在一些情况下，加热器包括薄膜电阻加热器、感应加热器等。

在一些情况下，该组件可被构造成使得加热不燃烧制品中的气溶胶生成介质的至少一部分暴露于至少180℃或200℃的温度持续至少50％的加热期间。在一些示例中，气溶胶生成介质可以暴露于共同待决的申请pct/ep2017/068804中所描述的热曲线，该申请的内容整体并入本文。

在一些特定情况下，提供了加热不燃烧组件，其被构造成分别加热气溶胶生成介质的两个部分。通过随着时间推移控制第一部分和第二部分的温度以使得这些部分的温度曲线不同，有可能在使用期间控制气溶胶的抽吸曲线。提供给气溶胶生成介质的两个部分的热量可以以不同的时间或速率提供；以这种方式错开加热可允许快速气溶胶产生和使用寿命长。

在一个特定示例中，该组件可以被构造成使得在消耗体验开始时，与气溶胶生成介质的第一部分对应的第一加热元件被立即加热到240℃的温度。该第一加热元件在240℃下保持145秒，并然后下降至135℃(在其余的消耗体验中它保持不变)。消耗体验开始后75秒，与气溶胶生成介质的第二部分对应的第二加热元件被加热到160℃的温度。消耗体验开始后135秒，第二加热元件的温度升至240℃(在其余的消耗体验中它保持不变)。消耗体验持续280秒，这时两个加热器都冷却到室温。

在一些情况下，该组件被构造成使得加热不燃烧制品的过滤器不被直接加热。例如，在加热器是制品被部分插入其中的装置的情况下，该组件可以被构造成使得加热不燃烧热制品的过滤器不被插入该装置中。

在一些特定情况下，该组件被构造成使得加热不燃烧制品的过滤器和冷却元件(如果存在)不被直接加热。例如，在加热器是制品被部分插入其中的装置的情况下，组件可以被构造成使得加热不燃烧制品的过滤器和冷却元件(如果存在)不被插入装置中。在其他情况下，可以将冷却元件的至少一部分插入装置中。

在此类情况下，即使过滤器没有受到直接加热，在消耗体验期间(当使用者抽吸时)热量也会通过加热不燃烧制品被吸收。发明人已经确定，在每次抽吸时，过滤器中心的温度曲线达到峰值。这是由于在抽吸时热气溶胶被吸入通过过滤器。在一些情况下，过滤器(和胶囊)在使用期间可能暴露于超过约30℃、40℃或50℃的温度。在一些情况下，过滤器(和胶囊)在使用中所暴露的最高温度低于约100℃、90℃、80℃或70℃。在一些情况下，过滤器(和胶囊)可能暴露于30℃至100℃，适当地为40℃至80℃或50℃至70℃的温度范围内。

发明人已经确定，权利要求1中规定的胶囊特别适用于加热不燃烧制品。即使在一些情况下，胶囊可能会暴露于超过壳熔点或玻璃化转变温度的温度，也发现与其他胶囊相比，权利要求1中规定的胶囊在暴露于加热不燃烧组件中的条件时不太可能失效或碎裂。在开始加热以释放其内容物之前、期间或之后，使用者可以容易地压碎此类胶囊。保持对压碎的点击感觉，向使用者提供已经进行压碎的触觉反馈。这种点击感觉是有用的，因为使用者然后知道已经施加了足够的压力并且胶囊内容物已经被释放。因此，不太可能施加可能会损坏加热不燃烧制品的过高压力。

不希望受到理论的束缚，认为本文所述的胶囊用于加热不燃烧制品的适用性归因于壳材料成分和吸水率。其他可能相关的因素包括壳材料的热容量、壳材料的熔点或玻璃化转变温度，和/或胶囊距加热器的距离。

在一些情况下，胶囊可以设置在所述加热不燃烧制品内，使得其与加热不燃烧组件中的加热器相距至少约25mm或至少约30mm。在一些情况下，胶囊可以设置在加热不燃烧制品内，使得其距离加热器约25至30mm或约30至35mm。(这些距离指的是从胶囊中心到加热器最近点的距离。)此定位可能意味着胶囊要暴露在适当的热水平下，同时确保加热不燃烧制品具有适当的尺寸。

已经发现由包含角叉菜胶的壳材料形成的胶囊具有至少30℃或至少40℃的熔点，该胶囊很好地经受住暴露于加热不燃烧条件。

在图1中示出了示例的加热不燃烧制品。所示的加热不燃烧制品10的形状基本上是圆柱形的。它可以包括朝向第一端2的气溶胶生成介质棒1，适合地为烟草材料的棒，以及朝向第二端4的过滤器3。第二端4是嘴端。胶囊5设置在过滤器3内。过滤器3包括过滤材料，其可以是乙酸纤维素。纸护套6将部件保持为圆柱形构造，并在烟草棒1和过滤器3之间提供通道7。通道7用作冷却元件，并且在替代实施例中可以省略。在过滤器塞3和第二端4之间还示出了另一个短通道。这在替代实施例中也可以省略。

在使用中，加热不燃烧制品10被部分地插入加热不燃烧组件的加热器(未示出)中，使得可以将其加热成可吸入的气溶胶。在实施例中，加热器在气溶胶生成介质周围形成烤箱式布置。在一些实施例中，加热不燃烧制品10的第一端2被插入，使得将气溶胶生成介质1容纳在加热器内。加热不燃烧制品10和加热不燃烧组件被构造成使得过滤器3和至少一些通道7不在加热器中。

在替代实施例中，大致圆柱形的加热不燃烧制品可包括紧邻过滤器3的气溶胶生成介质1。可以在过滤器的与介质相反的一侧上设置通道，或者可以不设置通道。

使用后，将加热不燃烧制品从加热器中取出，并通常将其丢弃。加热器的后续使用会使用其他加热不燃烧制品。

在图2中描绘了可替代的加热不燃烧组件。在该组件中，可燃烧的热源8在加热不燃烧制品10的第一端2处邻近气溶胶生成介质1布置。可燃烧的热源8可以通过不可燃材料(未示出)，诸如铝箔层，与气溶胶生成介质1分离。铝箔或其他导热的、不可燃的材料是有用的，因为它们(a)将热量传导到气溶胶生成介质，并且(b)防止燃料源燃烧导致气溶胶生成介质燃烧。在使用中，燃料源8被使用者点燃；铝箔(或类似物)将热量传导到气溶胶生成介质1，以使介质1的成分挥发而不燃烧。

参考图3和图4，示出了类似于图1中所示的加热不燃烧制品101的示例的局部剖开的截面图和立体图。制品101适合于与具有电源和加热器的装置一起使用。该实施例的制品101特别适合与下面描述的图7至图9所示的装置51一起使用。在使用中，制品101可以在装置51的插入点20处可移除地插入图7所示的装置中。

一个示例的制品101为基本上圆柱形的棒的形式，该棒包括气溶胶生成介质103的主体和棒形式的过滤器组件105。过滤器组件105包括三段：冷却段107、过滤器段109和嘴端段111。制品101具有第一端113(也称为嘴端或近端)和第二端115(也称为远端)。气溶胶生成介质103的主体朝向制品101的远端115定位。在一个示例中，冷却段107邻近气溶胶生成介质103的主体，位于气溶胶生成介质103的主体与过滤器段109之间，使得冷却段107与气溶胶生成介质103和过滤器段103处于邻接关系。在其他示例中，在气溶胶生成介质103的主体与冷却段107之间以及在气溶胶生成介质103的主体和过滤器段109之间可能存在分离。过滤器段109位于冷却段107和嘴端段111之间。嘴端段111朝向制品101的近端113，与过滤器段109相邻定位。在一个示例中，过滤器段109与嘴端段111处于邻接关系。在一个实施例中，过滤器组件105的总长度在37mm和45mm之间，更优选地，过滤器组件105的总长度为41mm。

在一个实施例中，气溶胶生成介质103的主体包括烟草。然而，在其他各个实施例中，气溶胶生成介质103的主体可以由烟草组成，可以基本上完全由烟草组成，可以包括烟草和其他成分，诸如气溶胶生成剂和/或调味剂。在一些情况下，气溶胶生成介质可能不含烟草。

在一个示例中，气溶胶生成介质103的棒的长度在34mm和50mm之间，适当地在38mm和46mm之间，适当地为42mm。

在一个实例中，制品101的总长度在71mm和95mm之间，适当地在79mm和87mm之间，适当地为83mm。

气溶胶生成介质103的主体的轴向端在制品101的远端115处可见。但是，在其他实施例中，制品101的远端115可包括覆盖气溶胶生成介质103的主体的轴向端的端部构件(未示出)。

气溶胶生成介质103的主体通过环形接装纸(未示出)接合到过滤器组件105，该接装纸基本上位于过滤器组件105周围，以包围过滤器组件105，并沿气溶胶生成介质103的主体的长度部分地延伸。在一个示例中，接装纸由58gsm标准接装原纸制成。在一个示例中，接装纸的长度在42mm和50mm之间，适当地为46mm。

在一个示例中，冷却段107是环形管并且位于气隙周围并在冷却段内限定气隙。气隙提供了用于使从气溶胶生成介质103的主体生成的已加热的挥发成分流动的腔室。冷却段107是中空的，以提供用于气溶胶积聚的腔室，但是足够坚硬以承受在制造期间以及在使用中将制品101插入装置51中期间可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。在一个示例中，冷却段107的壁的厚度约为0.29mm。

冷却段107在气溶胶生成介质103与过滤器段109之间提供物理位移。由冷却段107提供的物理位移将跨冷却段107的整个长度提供热梯度。在一个示例中，冷却段107被构造成在进入冷却段107的第一端的已加热的挥发成分与离开冷却段107的第二端的已加热的挥发成分之间提供至少40摄氏度的温差。在一个示例中，冷却段107被构造成在进入冷却段107的第一端的已加热的挥发成分与离开冷却段107的第二端的已加热的挥发成分之间提供至少60摄氏度的温差。跨冷却元件107的长度的该温差保护温度敏感的过滤器段109免受气溶胶生成介质103被装置51加热时气溶胶生成介质103的高温的影响。如果未在过滤器段109与气溶胶生成介质103的主体与装置51的加热元件之间提供物理位移，则温度敏感的过滤器段109在使用中可能会损坏，因此其不会有效地执行其所需的功能。

在一个示例中，冷却段107的长度为至少15mm。在一个示例中，冷却段107的长度在20mm和30mm之间，更特别地为23mm至27mm，更特别地为25mm至27mm，适当地为25mm。

冷却段107由纸制成，这意味着冷却段由不会在装置51的加热器附近使用时生成相关化合物(例如，有毒化合物)的材料组成。在一个示例中，冷却段107由螺旋缠绕的纸管制成，该纸管提供了中空的内部腔室并保持了机械刚度。螺旋缠绕的纸管在管的长度、外径、圆度和直线度方面能够满足高速制造过程的严格的尺寸精度要求。

在另一个示例中，冷却段107是由硬的滤棒包装物或接装纸制成的凹槽。硬的滤棒包装物或接装纸被制造成刚度足以承受在制造过程中以及在使用中将制品101插入装置51中期间可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。

过滤器段109可以由足以从气溶胶生成介质中从已加热的挥发成分中去除一种或多种挥发化合物的任何过滤材料形成。在一个示例中，过滤器段109由单乙酸盐材料制成，诸如乙酸纤维素。过滤器段109从已加热的挥发成分提供冷却和减少刺激，而不会将已加热的挥发成分的量消耗到使用者不满意的水平。

可压碎的胶囊5设置在过滤器段109中。它可以在过滤器段109的直径上且沿着过滤器段109的长度上基本上在过滤器段109中居中设置。在其他情况下，它可能在一个或多个维度上偏移。

过滤器段109的乙酸纤维素丝束材料的密度控制了跨过滤器段109的压降，这继而控制了制品101的抽吸阻力。因此，过滤器段109的材料的选择对于控制制品101的抽吸阻力是重要的。另外，过滤器段在制品101中起到过滤功能。

在一个示例中，过滤器段109由8y15等级的过滤丝束材料制成，其对已加热的挥发材料提供过滤效果，同时还减小了由已加热的挥发材料产生的冷凝的气溶胶液滴的尺寸。

过滤器段109的存在通过对离开冷却段107的已加热的挥发成分提供进一步的冷却来提供隔热效果。这种进一步的冷却效果降低了使用者的嘴唇在过滤器段109的表面上的接触温度。

在一个示例中，过滤器段109的长度在6mm至10mm之间，适当地为8mm。

嘴端段111是环形管，并且位于气隙周围并在嘴端段111内限定气隙。该气隙为从过滤器段109流动的已加热的挥发成分提供了腔室。嘴端段111是中空的以提供用于气溶胶积累的腔室，但其刚度足以承受在制造期间以及在使用中将制品插入装置51中期间可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。在一个示例中，嘴端段111的壁的厚度约为0.29mm。在一个示例中，嘴端段111的长度在6mm至10mm之间，适当地为8mm。

嘴端段111可以由螺旋缠绕的纸管制成，该纸管提供中空的内部腔室而保持关键的机械刚度。螺旋缠绕的纸管在管的长度、外径、圆度和直线度方面能够满足高速制造过程的严格的尺寸精度要求。

嘴端段111提供了防止积聚在过滤器段109的出口处的任何液体冷凝物与使用者直接接触的功能。

应当理解，在一个示例中，嘴端段111和冷却段107可以由单个管形成，并且过滤器段109位于将嘴端段111和冷却段107分开的管内。

参考图5和图6，示出了制品301的示例的部分剖开的截面图和立体图。图5和图6所示的附图标记与图3和图4所示的附图标记等效，但是以200为增量。

在图5和图6所示的制品301的示例中，在制品301中提供了通风区域317，以使空气能够从制品301的外部流入制品301的内部。在一个示例中，通风区域317采用穿过制品301的外层形成的一个或多个通风孔317的形式。通风孔可以位于冷却段307中以辅助制品301的冷却。在一个示例中，通风区域317包括一排或多排孔，并且优选地，每排孔在基本上垂直于制品301的纵向轴线的横截面中围绕制品301周向布置。

在一个示例中，存在一到四排通风孔为制品301提供通风。每排通风孔可以具有12至36个通风孔317。通风孔317可以例如直径在100至500μm之间。在一个示例中，成排的通风孔317之间的轴向间隔在0.25mm至0.75mm之间，适当地为0.5mm。

在一个示例中，通风孔317具有均匀的尺寸。在另一个示例中，通风孔317的尺寸不同。可以使用任何合适的技术来制造通风孔，例如，以下技术中的一种或多种：激光技术，冷却段307的机械穿孔或冷却段307在形成制品301之前的预穿孔。通风孔317被定位以便向制品301提供有效冷却。

在一个示例中，成排的通风孔317距制品的近端313至少11mm，适当地距制品301的近端313在17mm和20mm之间。通风孔317的位置定位成使得当使用制品301时，使用者不会阻塞通风孔317。

当从制品301的近端313开始在17mm和20mm之间设置多排通风孔时，当制品301完全插入装置51中时，通风孔317可以位于装置51的外部，如图8和9中可见。通过将通风孔设置在装置的外部，未加热的空气能够从装置51的外部通过通风孔进入制品301，以帮助制品301的冷却。

冷却段307的长度使得当制品301完全插入装置51中时冷却段307将部分插入装置51中。冷却段307的长度提供了提供第一功能：提供了装置301的加热器布置和热敏的过滤器布置309之间的物理间隙，以及第二功能：当制品301完全插入装置51中时，第二功能使得通气孔317位于冷却段中，同时也位于装置51的外部。如从图8和9可见，冷却元件307的大半部分位于装置51内。然而，冷却元件307的一部分延伸出装置51。正是冷却元件307的该部分延伸出装置51，通风孔317位于该部分中。

现在更详细地参考图7至9，示出了装置51的示例，该装置51布置成加热气溶胶生成介质以使所述气溶胶生成介质的至少一种成分挥发，典型地形成可以吸入的气溶胶。装置51是加热装置，其通过加热而不是燃烧气溶胶生成介质来释放化合物。

第一端53在本文中有时被称为装置51的嘴端或近端53，并且第二端55在本文中有时被称为装置51的远端55。装置51具有开/关按钮57以允许装置51整体上根据使用者的需要被打开和关闭。

装置51包括用于定位和保护装置51的各种内部部件的壳体59。在所示的示例中，壳体59包括围绕装置51的周边的一体式套筒11，其由通常限定装置51的“顶部”的顶板17和通常限定装置51的“底部”的底板19覆盖。在另一个示例中，壳体除了顶板17和底板19之外还包括前板、后板和一对相对的侧板。

顶板17和/或底板19可以可移除地固定到一体式套筒11以允许容易地进入装置51的内部，或者可以“永久地”固定到一体式套筒11，例如，以防止使用者进入装置51的内部。在示例中，板17和19由塑料制成，包括例如通过注射成型形成的玻璃填充尼龙，以及一体式套筒11由铝制成，尽管可以使用其他材料和其他制造工艺。

装置51的顶板17在装置51的嘴端53处具有开口20，在使用中，包括气溶胶生成介质的制品101、301可由使用者通过该开口插入装置51中和从装置51中取出。

壳体59在其中定位或固定有加热器布置23、控制电路25和电源27。在该示例中，加热器布置23、控制电路25和电源27在横向上相邻(即，当从一端观察时相邻)，其中控制电路25通常位于加热器布置23和电源27之间，但是其他位置是可能的。

控制电路25可以包括控制器，诸如微处理器布置，其被构造和布置成控制制品101、301中的气溶胶生成介质的加热，如下文进一步讨论的。

电源27可以是例如电池，其可以是可再充电电池或不可再充电电池。合适的电池的示例包括例如锂离子电池、镍电池(诸如镍镉电池)、碱性电池等。电池27电耦合到加热器布置23，以在需要时并在控制电路25的控制下提供电力，以加热制品中的气溶胶生成介质(如所讨论的，以使气溶胶生成介质挥发而不引起气溶胶生成介质燃烧)。

将电源27横向定位在加热器布置23附近的优点在于，可以使用物理上巨大的电源25，而不会导致装置51整体上过长。将会理解，通常，物理上巨大的电源25具有较高的容量(即，可以提供的总电能，通常以安培小时等为单位进行测量)，并因此装置51的电池寿命可以更长。

在一个示例中，加热器布置23通常为中空圆柱形管的形式，具有中空内部加热腔室29，包括气溶胶生成介质的制品101、301插入该中空内部加热腔室中以在使用中进行加热。加热器布置23的不同布置是可能的。例如，加热器布置23可以包括单个加热元件，或者可以由沿着加热器布置23的纵向轴线对准的多个加热元件形成。该加热元件或每个加热元件可以是环形或管状的，或者是围绕其周边至少部分为环形的或部分为管状的。在示例中，该加热元件或每个加热元件可以是薄膜加热器。在另一个示例中，该加热元件或每个加热元件可以由陶瓷材料制成。合适的陶瓷材料的示例包括氧化铝和氮化铝以及氮化硅陶瓷，它们可以被层压和烧结。其他加热布置是可能的，包括例如感应加热，通过发射红外辐射而加热的红外加热器元件，或由例如电阻式电绕组形成的电阻式加热元件。

在一个特定的示例中，加热器布置23由不锈钢支撑管支撑并且包括聚酰亚胺加热元件。加热器布置23的尺寸被确定为使得当将制品101、301插入装置51中时，制品101、301的气溶胶生成介质103、303的基本上整个主体都被插入加热器布置23中。

可以布置该加热元件或每个加热元件，使得气溶胶生成介质的多个选定区域可以根据需要被独立地加热，例如依次(如上所述，随时间推移)或一起(同时)加热。

在该示例中，加热器布置23沿其长度的至少一部分被热绝缘体31围绕。绝缘体31有助于减少从加热器布置23传递到装置51的外部的热量。这有助于降低加热器布置23的功率需求，因为它通常减少了热损失。绝缘体31还有助于在加热器布置23的操作期间保持装置51的外部冷却。在一个示例中，绝缘体31可以是双壁套筒，其在套筒的两个壁之间提供低压区域。即，绝缘体31可以是例如“真空”管，即已经被至少部分地抽空以便最小化通过传导和/或对流的热传递的管。除双壁套筒之外或代替双壁套筒，绝缘体31的其他布置也是可能的，包括使用绝热材料，包括例如合适的泡沫型材料。

壳体59还可包括用于支撑所有内部部件以及加热布置23的各种内部支撑结构37。

装置51还包括：套环33，其围绕开口20延伸并且从开口20伸入壳体59的内部中；以及大体上管状的腔室35，其位于套环33和真空套筒31的一端之间。腔室35还包括冷却结构35f，在该示例中，冷却结构35f包括沿腔室35的外表面间隔开的多个散热片35f，每个散热片围绕腔室35的外表面周向布置。当制品101、301在中空腔室35的长度的至少一部分上插入装置51中时，在中空腔室35和制品101、301之间有气隙36。气隙36在冷却段307的至少一部分上围绕制品101、301的整个周边。

套环33包括围绕开口20的周围周向布置并突出到开口20中的多个脊60。脊60占据开口20内的空间，使得开口20的开口跨度在脊60所在的位置处小于在没有脊60的位置处开口20的开口跨度。脊60被构造成与插入到装置中的制品101、301接合，以帮助将其固定在装置51内。由相邻的多对脊60和制品101、301所限定的开口空间(附图中未示出)形成围绕制品101、301的外部的通风路径。这些通风路径允许已经从制品101、301逸出的热蒸汽离开装置51，并允许冷却空气在气隙36中围绕制品101、301流入装置51中。

在操作中，制品101、301可移除地插入装置51的插入点20中，如图7至9所示。在一个示例中，特别参考图8，气溶胶生成介质103、303的主体(其朝向制品101、301的远端115、315定位)完全被接收在装置51的加热器布置23内。制品101、301的近端113、313从装置51延伸并充当使用者的烟嘴组件。

在操作中，加热器布置23将加热该制品101、301，以使气溶胶生成介质的至少一种成分从气溶胶生成介质103、303的主体挥发。

来自气溶胶生成介质103、303的主体的已加热的挥发成分的主要流动路径是轴向穿过制品101、301，穿过冷却段107、307内部的腔室，穿过过滤器段109、309，穿过嘴端段111、313到使用者。在一个示例中，从气溶胶生成介质的主体生成的已加热的挥发成分的温度在60℃和250℃之间，该温度可能高于使用者可接受的吸入温度。当已加热的挥发成分行进通过冷却段107、307时，它将冷却并且一些挥发成分将凝结在冷却段107、307的内表面上。

在图5和6所示的制品301的示例中，冷空气将能够经由形成在冷却段307中的通风孔317进入冷却段307。该冷空气将与已加热的挥发成分混合以向已加热的挥发成分提供额外的冷却。

当制品317在使用中由装置51加热时，通风增强了来自制品317的可见的已加热的挥发成分的生成。通过冷却已加热的挥发成分的过程使已加热的挥发成分可见，使得发生已加热的挥发成分的过饱和。然后，已加热的挥发成分经历液滴形成，也称为成核，并且最终通过已加热的挥发成分的进一步冷凝和通过从已加热的挥发成分中新形成的液滴的凝结来增加已加热的挥发成分的气溶胶颗粒的尺寸。

在一个实施例中，冷空气与已加热的挥发成分和冷空气之和的比率(称为通风比)为至少15％。15％的通风比通过上述方法使已加热的挥发成分可见。已加热的挥发成分的可见性使使用者能够识别出挥发成分已经生成，并增加了吸烟体验的感官体验。

在另一个示例中，通风比在50％至85％之间，以向已加热的挥发成分提供额外冷却。

如本文所用，术语“调味剂”、“调味”和“风味剂”是指在当地法规允许的情况下可用于在成人消费者的产品中产生所期望味道或香气的材料。它们可能包括提取物(例如甘草、绣球花、日本白树皮木兰叶、洋甘菊、葫芦巴、丁香、薄荷脑、日本薄荷、大料、肉桂、香草、冬青、樱桃、浆果、桃子、苹果、杜林标利、波旁威士忌、苏格兰威士忌、威士忌、留兰香、薄荷、薰衣草、豆蔻、芹菜、卡斯卡利亚、肉豆蔻、檀香、佛手柑、天竺葵、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、决明子、香菜、干邑白兰地、茉莉花、依兰、鼠尾草、茴香、多香果、生姜、茴芹、芫荽、咖啡或薄荷油(薄荷油中任何物种的薄荷油)、增味剂、苦味受体部位阻滞剂、感觉受体部位活化剂或刺激剂、糖和/或糖替代品(例如三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾、阿斯巴甜、糖精、甜蜜素、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露醇)和其他添加剂(例如木炭、叶绿素、矿物质、植物药或口气清新剂)。它们可以是仿制的、合成的或天然的成分或其共混物。它们可以处于任何合适的形式，例如油、液体或粉末。

为了避免疑问，在本说明书中术语“包括”用于定义本发明或本发明的特征的情况下，还公开了其中可以使用术语“基本上由……组成”或“由……组成”代替“包括”来限定本发明或特征的实施例。

以上实施例应被理解为本发明的说明性示例。设想了本发明的其他实施例。应当理解，关于任何一个实施例描述的任何特征可以被单独使用，或者与所描述的其他特征组合使用，并且还可以与任何其他实施例的一个或多个特征，或任何其他实施例的任何组合来组合使用。此外，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，也可以采用以上未描述的等同形式和修改。

呈现本文描述的各种实施例仅是为了帮助理解和教导要求保护的特征。提供这些实施例仅作为实施例的代表性示例，并且不是穷举的和/或排他的。应当理解，本文描述的优点、实施例、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对权利要求所定义的本发明的范围的限制或对权利要求的等同形式的限制，并且在不背离所要求保护的发明的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行修改。本发明的各种实施例可以适当地包括、由或基本上由所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的适当组合组成，而不是本文具体描述的那些。另外，本公开可以包括当前未要求保护但将来可以要求保护的其他发明。

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