气溶胶生成制品及其制造方法,以及气溶胶生成系统与流程
本公开总体上涉及一种气溶胶生成制品,并且更具体地涉及一种气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品与气溶胶生成装置一起使用,以用于对气溶胶生成制品进行加热以产生供使用者吸入的气溶胶。本公开的实施例还涉及一种用于制造气溶胶生成制品的方法以及一种气溶胶生成系统。
背景技术:
将气溶胶形成材料加热而不是燃烧来产生供吸入的气溶胶的装置近年来受到消费者的欢迎。
这种装置可以使用多种不同方法中的一种方法来为气溶胶形成材料提供热量。其中一种方法是提供一种气溶胶生成装置,该气溶胶生成装置采用感应加热系统,并且可以由使用者将包括气溶胶形成材料的气溶胶生成制品可移除地插入该气溶胶生成装置中。在这种装置中,为该装置提供感应线圈,并且为气溶胶生成制品提供可感应加热的感受器。当使用者启用该装置时,向感应线圈提供电能,该感应线圈进而产生交变电磁场。感受器与电磁场耦合并且产生热量,该热量例如通过传导被传递给气溶胶形成材料,并且在气溶胶形成材料被加热时产生气溶胶。
气溶胶生成装置所产生的气溶胶的特性取决于许多因素,包括与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的构造。因此,期望提供一种气溶胶生成制品,这种气溶胶生成制品使得在该制品的使用期间所产生的气溶胶的特性能够得以优化。
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:
第一气溶胶形成材料本体;
包围第一气溶胶形成材料本体的第一管状构件;
包围第一管状构件的第二气溶胶形成材料本体;
包围第二气溶胶形成材料本体的第二管状构件;
其中,第一管状构件在存在时变电磁场的情况下是可感应加热的。
气溶胶生成制品与气溶胶生成装置一起使用,用于加热气溶胶形成材料、而不是使气溶胶形成材料燃烧,以使气溶胶形成材料中的至少一种成分挥发并由此产生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,尤其是关于所产生的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。
可感应加热的第一管状构件的设置提供了从可感应加热的第一管状构件到第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体两者的最佳热传递。这进而提供了第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体的最佳加热,并且确保了在制品使用期间所产生的气溶胶的特性得以优化。
根据本公开的第二方面,提供了一种用于制造气溶胶生成制品的方法,该方法包括:
将第一管状构件围绕第一气溶胶形成材料本体定位,该第一管状构件在存在时变电磁场的情况下是可感应加热的;
将第二气溶胶形成材料本体围绕第一管状构件定位;以及
将第二管状构件围绕第二气溶胶形成材料本体定位。
根据本公开的第三方面,提供了一种气溶胶生成系统,包括:
气溶胶生成装置,该气溶胶生成装置包括限定腔体的感应线圈,该感应线圈被配置为产生时变电磁场;以及
根据第一方面的气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品定位在该腔体中而使得该第一管状构件的纵向轴线与该腔体的纵向轴线基本上对准。
通过将气溶胶生成制品定位在腔体中而使得第一管状构件的纵向轴线与腔体的纵向轴线基本上对准,第一管状构件与感应线圈之间的位置关系得到了优化,从而提供了电磁场与第一管状构件的最佳耦合并因此在气溶胶生成装置的操作期间优化了第一管状构件的加热。
第一管状构件可以包括由可感应加热的感受器材料形成的闭合电路。闭合电路可以环绕第一气溶胶形成材料本体。这样确保实现气溶胶形成材料的最佳加热。闭合电路可以在电路周围的所有点处具有基本上相同的电阻。这样提供了气溶胶形成材料的均匀加热。进一步地,通过避免电路周围的局部点具有较高电阻,降低了第一管状构件例如在第一管状构件的纵向延伸的自由边缘之间的联结部处破损的风险。
第一管状构件可以包括单一连续材料片。由此使得第一管状构件的结构完整性最大化。
第一管状构件可以包括由可感应加热的感受器材料形成的包裹物。例如,第一管状构件可以包括金属包裹物。通过在其附近施加时变电磁场,由于涡电流和磁滞损耗而在可感应加热的感受器材料中产生热量,从而导致将电磁能转换成热能。通过由可感应加热的感受器材料形成第一管状构件,有利地在整个第一管状构件中产生涡电流,从而确保第一管状构件被均匀加热并由此确保气溶胶形成材料的均匀加热。
可感应加热的感受器材料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。
包裹物可以包括自由边缘,并且气溶胶生成制品可以包括用于将包裹物的自由边缘固持在一起的固持器件。固持器件确保将包裹物的自由边缘牢固地固持在一起,以维持这些自由边缘之间的电接触。
固持器件可以包括联结部,该联结部使包裹物的自由边缘彼此连接。联结部的电阻可以高于包裹物的电阻。较高的电阻可以有利地提供薄弱点,该薄弱点可以用于防止重复使用气溶胶生成装置中的气溶胶生成制品,从而避免由气溶胶生成制品内的先前加热的气溶胶形成材料产生不合需要的风味成分。例如,联结部的电阻可以被选择为导致联结部在气溶胶生成装置中的气溶胶生成制品在被加热到其目标温度时试图重复使用期间失效。例如,联结部可以是粘合联结部,该粘合联结部包括使包裹物的自由边缘(可能是重叠的自由边缘)彼此粘合的导电粘合剂。替代性地,联结部可以是焊接联结部,或者可以是钎焊联结部。
替代性地或另外地,固持器件可以由第二气溶胶形成材料本体和第二管状构件提供。在这种布置中,应当理解,第二气溶胶形成材料本体和第二管状构件向包裹物施加压缩力,从而确保包裹物的自由边缘固持在一起。
包裹物的自由边缘可以重叠,以提供具有多个重叠圆周层(例如两层)的多层包裹物。提供多个重叠圆周层可以更有效地加热气溶胶形成材料。
第一管状构件可以进一步包括包裹物,该包裹物包括基本上不导电且不透磁的材料。
第一管状构件可以包括由可感应加热的感受器材料形成的第一包裹物、以及包括基本上不导电且不透磁的材料的第二包裹物。第一包裹物可以包括金属包裹物,并且第二包裹物可以包括纸质包裹物。第一包裹物可以布置在第二包裹物的径向内侧,使得第一包裹物与第一气溶胶形成材料本体接触。第一包裹物可以替代性地布置在第二包裹物的径向外侧,使得第一包裹物与第二气溶胶形成材料本体接触。第一包裹物(例如金属包裹物)和第二包裹物(例如纸质包裹物)的组合使用可以简化第一管状构件的制造。例如,可以通过将第一包裹物和第二包裹物组装在一起、然后将组装好的构成第一管状构件的第一包裹物和第二包裹物围绕第一气溶胶形成材料本体定位来制造第一管状构件。另外,第一包裹物(例如金属包裹物)和第二包裹物(例如纸质包裹物)的组合使用可以允许更仔细地控制第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体的加热,这是因为第一管状构件的径向内表面和径向外表面包括不同的材料。
第一管状构件可以包括由可感应加热的感受器材料形成的第一包裹物、以及包括基本上不导电且不透磁的材料的第二包裹物和第三包裹物。第一包裹物可以包括金属包裹物,并且第二包裹物和第三包裹物中的每一个可以包括纸质包裹物。第一包裹物可以定位在第二包裹物与第三包裹物之间。通过这种布置,应当理解,第一包裹物(优选为金属包裹物)不与第一气溶胶形成材料本体或第二气溶胶形成材料本体直接接触。
第一管状构件可以包括由基本上不导电且不透磁的材料形成的包裹物(例如纸质包裹物)、以及围绕包裹物周向延伸以形成闭合回路的至少一个导电材料轨道。第一管状构件可以包括沿包裹物轴向间隔开的多个所述导电轨道,每个轨道形成闭合回路。导电轨道在气溶胶生成制品使用期间被感应加热,并且热量从导电轨道传递到气溶胶形成材料。
该导电轨道或每个导电轨道可以安装在包裹物的内表面上或安装在包裹物的外表面上。在采用多个轴向间隔开的导电轨道的实施例中,导电轨道可以安装在包裹物的内表面和外表面两者上。例如,轴向相邻的导电轨道可以以交替且重复的方式分别安装在包裹物的内表面和外表面上。
第二管状构件可以包括基本上不导电且不透磁的材料。第二管状构件可以包括包裹物,并且可以例如包括纸质包裹物。包裹物可以具有纵向延伸的自由边缘、例如重叠的自由边缘,使用粘合剂将这些自由边缘固定在一起,该粘合剂也可以是基本上不导电且不透磁的。
第一管状构件可以限定内部腔体,第一气溶胶形成材料本体可以定位在该内部腔体中,并且第一管状构件和第二管状构件可以在其之间限定环形腔体,该环形腔体可以与内部腔体分离,并且第二气溶胶形成材料本体可以定位在该环形腔体中。通过这种布置,第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体在内部环形腔体中彼此隔离。
气溶胶生成制品可以是长形的,并且该第一气溶胶形成材料本体的轴向端部、该第二气溶胶形成材料本体的轴向端部和该第一管状构件的轴向端部可以是轴向对齐的。这种布置提供了当第一管状构件在气溶胶形成材料的整个长度上延伸时通过可感应加热的第一管状构件对气溶胶形成材料的最佳加热。
第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体可以各自具有相应的第一截面面积和第二截面面积,并且第一截面面积和第二截面面积可以基本上相同。通过这种布置,使得从第一管状构件到第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体两者的热传递最大化,并且这提供了通过可感应加热的第一管状构件对气溶胶形成材料的最佳加热。在截面面积基本上相同的典型实施例中,第一气溶胶形成材料本体的截面面积可以在第二气溶胶形成材料本体的截面面积的70%到130%之间、可能在90%到110%之间、更典型地在95%到105%之间。
第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体可以各自具有相应的第一体积和第二体积,并且第一体积和第二体积可以基本上相同。通过这种布置,使得从第一管状构件到第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体两者的热传递最大化,并且这提供了通过可感应加热的第一管状构件对气溶胶形成材料的最佳加热。在体积基本上相同的典型实施例中,第一气溶胶形成材料本体的体积可以在第二气溶胶形成材料本体的体积的70%到130%之间、可能在90%到110%之间、更典型地在95%到105%之间。
第一管状构件和第二管状构件可以是基本上同心的。由此简化了气溶胶生成制品的构造。
如上文所指出的,气溶胶生成制品可以是长形且可以是基本上圆柱形的。具有其圆形截面的气溶胶生成制品的圆柱形的形状可以有利地利于将气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置的感应加热组件的加热隔室中,其中感应加热组件包括具有圆形截面的螺旋感应线圈。
第一气溶胶形成材料本体可以基本上充满第一管状构件的内部,并且可以基本上充满第一管状构件的前述内部腔体。第二气溶胶形成材料本体可以基本上充满第一管状构件与第二管状构件之间的空间,并且可以基本上充满前述环形腔体。通过这种布置,基本上被消除了第一管状构件的内部中和/或第一管状构件与第二管状构件之间的区域中的空隙空间,从而使在气溶胶生成制品使用期间产生的气溶胶的量最大化。
气溶胶生成制品可以进一步在其轴向端部处包括透气塞。透气塞可以包括醋酸纤维素纤维。透气塞可以有利地将该第一气溶胶形成材料本体保持在该第一管状构件的内部,并且将该第二气溶胶形成材料本体保持在该第一管状构件与该第二管状构件之间。气溶胶生成制品可以包括所述透气塞中的在其第一轴向端部处的第一透气塞、以及所述透气塞中的在其第二轴向端部处的第二透气塞。第一透气塞和第二透气塞的设置可以提高第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体的保持。另外,因为第一管状构件充当可感应加热的感受器,所以第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体在制品使用期间被加热,而不必用气溶胶生成装置的加热元件穿透第一透气塞或第二透气塞。
透气材料本体可以定位在该透气塞或每个透气塞与第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体之间。透气材料本体可以包括蒸气冷却介质。蒸气冷却介质可以有助于降低通过对第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体进行加热而产生的蒸气的温度,以产生具有最佳特性的气溶胶供使用者吸入。
第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体可以包括同质气溶胶形成材料的单一本体。例如,气溶胶形成材料可以包括颗粒或球粒。在一些实施例中,第一管状构件可以包括管件或管状物,并且可以具有刚性结构。气溶胶生成制品可以在其一个轴向端部包括透气塞,并且可以在其相反的轴向端部包括透气结构(例如网),其可以与第二管状构件一体形成为单一部件。透气塞和透气结构有利地将同质气溶胶形成材料的单一本体保持在适当的位置。
第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体可以在至少一个方面或多个方面具有不同的特性,包括气溶胶化温度、湿润剂含量、风味以及密度。例如,第一气溶胶形成材料本体可以具有比第二气溶胶形成材料本体更高的湿润剂含量。通过这种布置,由于第二气溶胶形成材料本体中湿润剂含量较低,使得第二管状构件(其可以是纸质包裹物)的沾污最小化或完全避免,从而改善了气溶胶生成制品的外观和对使用者的吸引力。同时,在第一气溶胶形成材料本体中的湿润剂较高含量确保了湿润剂的总含量足以在气溶胶生成制品的使用期间提供所需的气溶胶生成水平。通过使得第一气溶胶形成材料本体中的湿润剂的含量比第二气溶胶形成材料本体中的湿润剂的含量更高,能够在一些实施例中使第一气溶胶形成材料本体的截面面积和/或体积低于第二气溶胶形成材料本体的截面面积和/或体积。
第一本体和第二本体的气溶胶形成材料可以是任何类型的固体或半固体材料。除了上述颗粒和球粒之外,气溶胶形成固体的示例类型包括粉末、碎片、线、颗粒、凝胶、条带、散叶、烟丝填料、多孔材料、泡沫材料或片材。气溶胶形成材料可以包括植物衍生材料,并且特别地,气溶胶形成材料可以包括烟草。
第一本体和第二本体的气溶胶形成材料可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂的示例包括多元醇及其混合物,例如丙三醇或丙二醇。典型地,气溶胶形成材料可以包括大约5%到大约50%(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在一些实施例中,气溶胶形成材料可以包括大约15%(基于干重)的气溶胶形成剂含量。
在加热时,该气溶胶形成材料可以释放挥发性化合物。这些挥发性化合物可以包含尼古丁或比如烟草香料等风味化合物。
在根据第二方面的方法中,可以在将第二气溶胶形成材料本体围绕第一管状构件定位和将第二管状构件围绕第二气溶胶形成材料本体定位的步骤之前,进行将第一管状构件围绕第一气溶胶形成材料本体定位的步骤。典型地,在将第二管状构件围绕第二气溶胶形成材料本体定位的步骤之前,进行将第二气溶胶形成材料本体围绕第一管状构件定位的步骤。以这种顺序执行这些步骤可以有利于制造气溶胶生成制品。
第一管状构件可以包括材料片材,该材料片材可以包括纵向延伸的自由边缘。
将第一管状构件围绕第一气溶胶形成材料本体定位的步骤可以包括将材料片材包裹在第一气溶胶形成材料本体上。将第一管状构件围绕第一气溶胶形成材料本体定位的步骤可以包括将材料片材多次包裹在第一气溶胶形成材料本体上,以提供具有多个重叠圆周层(例如两层)的多层包裹物。
在第一管状构件包括具有纵向延伸的自由边缘的可感应加热的感受器材料片材的实施例中,将第一管状构件围绕第一气溶胶形成材料本体定位的步骤可以包括将材料片材包裹在第一气溶胶形成材料本体上,以在片材的纵向延伸的自由边缘之间形成闭合电路。例如,包裹步骤可以包括:使用导电粘合剂将片材的自由边缘彼此粘附,将片材的自由边缘彼此焊接,将片材的自由边缘彼此钎焊,向片材施加压缩力以维持片材的自由边缘之间接触或者维持自由边缘重叠,或者使重叠的自由边缘变形(例如冲压、卷曲或缝合)以将其固定在一起。
在气溶胶生成制品包括位于一个或两个轴向端部处的透气塞、该透气塞或每个透气塞与第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体之间有或没有透气材料本体(例如蒸气冷却介质)的实施例中,外包裹物(例如纸质包裹物)可以限制这些制品部件(即,第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体、第一管状构件和第二管状构件、该透气塞或每个透气塞、以及任选的一个或多个透气材料本体)。外包裹物可以仅限制以下任何两个部件的交界;气溶胶生成杆(即,第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体以及第一管状构件和第二管状构件)、透气塞以及可选的透气材料本体,以确保这些部件的位置关系。该方法可以包括在将第二管状构件围绕第二气溶胶形成材料本体定位的步骤之后,将该透气塞或每个透气塞定位成与第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体以及第一管状构件和第二管状构件同轴对齐,使得该透气塞或每个透气塞与所述部件轴向对齐。该方法可以进一步包括将外包裹物围绕制品部件定位,使得该外包裹物限制这些制品部件。
可以进行上述步骤以生产连续杆,可以由该连续杆通过将该杆切割成预定长度而制作多个气溶胶生成制品,每个预定长度对应于单独的气溶胶生成制品。这种类型的方法适合于气溶胶生成制品的大批量生产。
该方法可以包括:制作连续杆,该连续杆包括第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体以及第一管状构件和第二管状构件;然后沿着该杆的长度在预定点处切割该杆以提供多个气溶胶生成制品。
在一些实施例中,该方法可以包括:制作连续杆,该连续杆包括各自包括第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体以及相关联的第一管状构件和第二管状构件的多个制品段、布置在每个制品段之间的透气塞、以及可选地定位在每个透气塞与第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体之间的透气材料本体(例如蒸气冷却介质);将外包裹物围绕多个制品段、透气塞和透气材料本体(如果存在的话)定位;以及沿杆的长度在预定点处切割该杆。该方法制作多个气溶胶生成制品,每个气溶胶生成制品包括在一个或两个轴向端部处的透气塞,并且其中由一定长度的外包裹物限定每个气溶胶生成制品的部件。该方法可以包括:在每个透气塞的中部切割连续杆以产生多个气溶胶生成制品,这些气溶胶生成制品在其每个轴向端部处具有透气塞。
第二管状构件可以包括材料片材,并且将第二管状构件围绕第二气溶胶形成材料本体定位的步骤可以包括将材料片材包裹在第二气溶胶形成材料本体上。优选地,第二管状构件由空气和/或蒸气基本上不能透过的材料形成。这有助于将空气和蒸气的流动约束在所需的空气/蒸气流动路径上。优选地,第二管状构件由某种程度上吸收液体的材料形成。这样可以有助于防止在与气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置内部形成的任何液体积聚(例如冷凝)。纸是这种材料的良好示例,尽管对本领域技术人员来说显而易见的是其他织造或非织造织物也可能是合适的。
在根据第三方面的气溶胶生成系统中,气溶胶生成装置可以包括空气入口,该空气入口被布置成优选地在腔体的下端处向腔体提供空气,并且可以包括与腔体连通的空气出口。腔体可以充当气溶胶生成装置的加热隔室。
在采用具有当气溶胶生成制品定位在腔体中时定位在腔体的下端处的透气塞的气溶胶生成制品的系统中,透气塞可以将进入的空气导入第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体两者,并且防止第一气溶胶形成材料本体和第二气溶胶形成材料本体掉入腔体中。
在一些实施例中,气溶胶生成装置可以包括两个空气入口,这两个空气入口被布置成向腔体提供空气。特别地,气溶胶生成装置可以包括被布置成将空气引导到第一气溶胶形成材料本体的第一空气入口、以及被布置成将空气引导到第二气溶胶形成材料本体的第二空气入口。气溶胶生成装置特别地但不排他地适合于与气溶胶生成制品一起使用,该气溶胶生成制品当定位在腔体中时没有使透气塞定位在腔体的下端处。
附图说明
图1是气溶胶生成制品的第一示例的图解透视图;
图2是沿图1中所示的线a-a的图解截面视图;
图3是与图1和图2所示的第一示例类似的气溶胶生成制品的第二示例的图解截面视图;
图4是与图1和图2所示的第一示例类似的气溶胶生成制品的第三示例的图解截面视图;
图5是气溶胶生成制品的第四示例的图解透视图;
图6是与图1和图2所示的第一示例类似的、并且在其轴向端部处装配有透气塞的气溶胶生成制品的第五示例的图解截面侧视图;
图7是与图1和图2所示的第一示例类似的、并且在两个轴向端部处装配有透气塞的气溶胶生成制品的第六示例的图解截面侧视图;
图8是与图1和图2所示的第一示例类似的、并且在两个轴向端部处装配有透气塞并具有外包裹物的气溶胶生成制品的第七示例的图解截面侧视图;
图9是气溶胶生成制品的第八示例的图解截面侧视图;
图10是气溶胶生成系统的图解截面视图,该气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置的第一示例以及图6中所展示的气溶胶生成制品的第五示例;以及
图11和图12是气溶胶生成系统的图解截面视图,该气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置的第二示例以及分别在图7和图9中所展示的气溶胶生成制品的第六示例和第八示例。
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。
首先参考图1和图2,示出了与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品1的第一示例,该气溶胶生成装置的示例将在本说明书的后面进行描述。气溶胶生成制品1是长形且基本上圆柱形的。圆形截面利于使用者握持制品1,并且利于将制品1插入气溶胶生成装置的加热隔室中。
制品1包括第一气溶胶形成材料本体22、包围第一气溶胶形成材料本体22的第一管状构件24、包围第一管状构件24的第二气溶胶形成材料本体26、以及包围第二气溶胶形成材料本体26的第二管状构件28。
第一管状构件24在存在时变电磁场的情况下是可感应加热的。在所展示的第一示例中,第一管状构件24包括由可感应加热的感受器材料形成的金属包裹物。金属包裹物包括具有纵向延伸的自由边缘的单一材料片材(例如金属箔片),这些自由边缘被布置成彼此重叠,并且些自由边缘通过在自由边缘之间形成联结部的导电粘合剂30被固定在一起。导电粘合剂30典型地包括夹杂有一种或多种导电成分的一种或多种粘合剂成分。金属包裹物和导电粘合剂30一起形成围绕第一气溶胶形成材料本体22的闭合电路。
当在气溶胶生成装置中使用制品1期间在金属包裹物附近施加时变电磁场时,在金属包裹物中由于涡电流和磁滞损耗而产生热量,并且热量从金属包裹物传递到相邻的第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26,以对气溶胶形成材料进行加热而不使其燃烧并由此产生供使用者吸入的气溶胶。构成第一管状构件22的金属包裹物基本上在其整个内表面和外表面上分别与第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料接触,从而使得热量能够直接并因此高效地从金属包裹物传递到气溶胶形成材料。
第二管状构件28与第一管状构件24同心并包括纸质包裹物。尽管纸质包裹物可能是优选的,但是第二管状构件28可以包括基本上不导电且不透磁的任何材料,使得在气溶胶生成装置中的制品1的使用期间,在存在时变电磁场的情况下,第二管状构件28不会被感应加热。构成第二管状构件28的纸质包裹物还包括具有纵向延伸的自由边缘的单一材料片材,这些自由边缘被布置成彼此重叠并且通过基本上不导电且不透磁的粘合剂32固定在一起,以便在气溶胶生成装置中的制品1的使用期间,第二管状构件不会被感应加热。
第一管状构件24限定了内部腔体34,第一气溶胶形成材料本体22定位在该内部腔体中,并且在第一管状构件24与第二管状构件28之间限定了环形腔体36,该环形腔体与内部腔体34分离,并且第二气溶胶形成材料本体26定位在该环形腔体中。第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26以及第一管状构件24和第二管状构件28都具有相同的轴向长度,并且被布置成使得第一气溶胶形成材料本体22的轴向端部和第二气溶胶形成材料本体26的轴向端部与构成第一管状构件24的金属包裹物以及与构成第二管状构件28的纸质包裹物轴向对齐。通过这种布置,第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26在相应的内部腔体34和环形腔体36中彼此隔离。第一气溶胶形成材料本体22基本上充满内部腔体34,并且第二气溶胶形成材料本体26基本上充满环形腔体36。
第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料典型地是固体或半固体材料。合适的气溶胶形成固体的示例包括粉末、碎片、线、多孔材料、泡沫材料或片材。气溶胶形成材料典型地包括植物衍生材料,尤其是包括烟草。
第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料包括比如丙三醇或丙二醇等气溶胶形成剂。典型地,气溶胶形成材料可以包括大约5%到大约50%(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在由于从构成第一管状构件24的金属包裹物而来的热传递而进行加热时,第一本体22和第二本体26两者的气溶胶形成材料均释放可能包含尼古丁的挥发性成分或者比如烟草香料等风味成分。
在图1和图2的制品1中,尽管第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26在相应的内部腔体34和环形腔体36中彼此隔离,但是第一本体22和第二本体26包括具有相同的特征(包括例如气溶胶化温度、湿润剂含量、风味和密度)的相同类型的气溶胶形成材料。
典型地通过将构成第一管状构件24的金属包裹物包裹在第一气溶胶形成材料本体22上而使得金属包裹物的纵向延伸的自由边缘彼此重叠来制造制品1。如以上解释的,将导电粘合剂30施加到金属包裹物的一个或两个重叠边缘以将其固定在一起并由此形成闭合电路。然后,将构成第二管状构件28的纸质包裹物包裹在第二气溶胶形成材料本体26上而使得纸质包裹物的纵向延伸的自由边缘彼此重叠之前,将第二气溶胶形成材料本体26围绕金属包裹物定位。同样如以上解释的,将不导电且不透磁的粘合剂32施加到纸质包裹物的一个或两个重叠边缘以将其固定在一起。
现在参考图3,示出了与图1和图2中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品2的第二示例的图解截面视图,其中使用相同的附图标记来标识相对应的元件。
除了第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26在至少一个方面或多个方面具有不同特性(包括气溶胶化温度、湿润剂含量、风味以及密度)之外,气溶胶生成制品2在所有方面都与图1和图2中所展示的气溶胶生成制品1完全相同。
在一个实施例中,内部腔体34中的第一气溶胶形成材料本体22具有比环形腔体36中的第二气溶胶形成材料本体26更高的湿润剂含量。如本说明书先前所解释的,第二气溶胶形成材料本体26中的湿润剂含量较低可以有利地减少纸质包裹物的沾污,并且由此改善制品2的外观和对使用者的吸引力。通过这种布置,还可以提供第一气溶胶形成材料本体22,其具有与较高的湿润剂含量所需的相比更小的截面面积和/或更小的体积,同时在制品2的使用期间保持所需的气溶胶生成水平。
现在参考图4,示出了与图1和图3中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品2的第三示例的图解截面视图,其中使用相同的附图标记来标识相对应的元件。
气溶胶生成制品3在所有方面都与图1和图2中所展示的气溶胶生成制品1完全相同,除外构成第一管状构件24的金属包裹物的纵向延伸的自由边缘的重叠程度实质上更大,达到自由边缘彼此重叠的程度以提供多层金属包裹物,其在所展示的实施例中在围绕第一管状构件24的圆周的所有点处具有两个重叠的圆周层。应当理解,在气溶胶生成制品3的使用期间,提供多个层增加了金属包裹物中的热量产生。
现在参考图5,示出了与图1和图2中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品4的第四示例的图解透视图,其中使用相同的附图标记来标识相对应的元件。
除了第一管状构件24的构造之外,气溶胶生成制品4在所有方面都与图1和图2所展示的气溶胶生成制品1相同。在制品4中,第一管状构件24包括基本上不导电且不透磁的材料,例如纸质包裹物40。包括导电感受器材料的多个轨道42在轴向间隔的位置处围绕纸质包裹物40周向延伸,每个轨道形成一个闭合电路。在制品4的使用期间,在存在时变电磁场的情况下,导电轨道42被感应加热,并且热量从导电轨道42传递到第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料中。
导电轨道42可以安装在纸质包裹物40的内表面上和/或纸质包裹物40的外表面上。例如,如果期望向第一本体22的气溶胶形成材料传递更高水平的热量,则优选将导电轨道42安装在纸质包裹物40的内表面上。相反,如果期望向第二本体26的气溶胶形成材料传递更高水平的热量,则优选将导电轨道42安装在纸质包裹物40的外表面上。在一些实施例中,设想可以将导电轨道42安装在纸质包裹物40的内表面和外表面两者上,例如,轴向相邻的导电轨道42可以以交替且重复的方式分别安装在纸质包裹物40的内表面和外表面上。
现在参考图6,示出了与图1和图2中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品5的第五示例的图解截面侧视图,其中使用相同的附图标记来标识相对应的元件。
气溶胶生成制品5在其轴向端包括透气塞50,例如包括醋酸纤维素纤维。构成第二管状构件28的纸质包裹物的轴向尺寸大于构成第一管状构件24的金属包裹物的轴向尺寸,以限定透气塞50被定位在其中的腔体。
现在参考图7,示出了与图1、图2和图6中所展示的气溶胶生成制品1和气溶胶生成制品5类似的气溶胶生成制品6的第六示例的图解截面侧视图,其中使用相同的附图标记来标识相对应的元件。
气溶胶生成制品6包括两个所述透气塞50,在制品6的每个轴向端部处具有一个透气塞。构成第二管状构件28的纸质包裹物的轴向尺寸再次大于构成第一管状构件24的金属包裹物的轴向尺寸,使得其在制品6的轴向相反的端部处限定了透气塞50被定位在其中的两个腔体。
现在参考图8,示出了与图1和图2中所展示的气溶胶生成制品1类似的气溶胶生成制品7的第七示例的图解截面侧视图,其中使用相同的附图标记来标识相对应的元件。
气溶胶生成制品7包括两个所述透气塞50,在制品7的每个轴向端部处具有一个透气塞。制品7还包括透气材料本体52,该透气材料本体例如包括蒸气冷却介质,定位在透气塞50中的一个透气塞与第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26之间。
第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26以及第一管状构件24和第二管状构件28都具有相同的轴向长度,并且被布置成使得第一气溶胶形成材料本体22的轴向端部和第二气溶胶形成材料本体26的轴向端部与构成第一管状构件24的金属包裹物以及与构成第二管状构件28的纸质包裹物轴向对齐。透气塞50和透气本体52与第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26以及第一管状构件24和第二管状构件28抵接地同轴对齐。相应地,制品7进一步包括外包裹物54(例如纸质包裹物),该外包裹物限制了制品部件以将其固定在适当的位置。
现在参考图9,示出了气溶胶生成制品8的第八示例的图解截面侧视图,其中使用相同的附图标记来标识相对应的元件。
第一管状构件24包括具有例如与上述示例中使用的金属包裹物相比相对刚性的结构的管件或管状物。
气溶胶生成制品8在其一个轴向端部处包括透气塞50,如以上指出的,该透气塞典型地包括醋酸纤维素纤维。在制品8的相反的轴向端部处设置有网70或类似的透气结构,以将第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26保持在适当的位置。网70和第二管状构件28典型地一体地形成为单一部件,例如模制塑料部件。
应当注意,在气溶胶生成制品8中,第一管状构件24的轴向尺寸小于第二管状构件28的轴向尺寸。通过这种布置,第一气溶胶形成材料本体22和第二气溶胶形成材料本体26包括例如呈颗粒或球粒的形式的同质气溶胶形成材料的单一本体。
现在参考图10,示出了用于产生要吸入的气溶胶的气溶胶生成系统90。气溶胶生成系统90包括气溶胶生成装置92的第一示例。气溶胶生成装置92包括壳体94、电源96以及控制电路系统98,其可以被配置为在高频下进行操作。电源96典型地包括例如能够进行感应再充电的一个或多个电池。气溶胶生成装置92还包括第一空气入口100a和第二空气入口100b。
气溶胶生成装置92包括用于对气溶胶形成材料进行加热的感应加热组件102。感应加热组件102包括总体上呈圆柱形的加热隔室104,该加热隔室被布置成接纳根据本公开的各方面的相应形状的、总体上呈圆柱形的气溶胶生成制品。
图9示出了定位在加热隔室104中的图6中展示的气溶胶生成制品5。加热隔室104和气溶胶生成制品5被布置成使得透气塞50从加热隔室104突出,从而使得使用者能够将其嘴唇与制品5的突出部分接合,以通过透气塞50吸入在系统100操作期间产生的气溶胶。
空气入口100a、100b两者都与加热隔室104连通。应当注意,空气入口100a被布置成引导空气穿过第一气溶胶形成材料本体22,并且空气入口100b被布置成引导空气穿过第二气溶胶形成材料本体26。
感应加热组件102包括具有第一轴向端部和第二轴向端部的螺旋感应线圈106,该螺旋感应线圈围绕圆柱形加热隔室104延伸、并且可以通过电源96和控制电路系统98而通电。因此,感应线圈106限定了呈加热隔室104形式的腔体,气溶胶生成制品5定位在该腔体中。应当注意,加热隔室104和气溶胶生成制品5各自具有相应的纵向轴线,并且这些纵向轴线在气溶胶生成制品5被定位在加热隔室104内部时基本上彼此对准。
控制电路系统98除其他电子部件外还包括逆变器,该逆变器被布置成将来自电源96的直流电流转换为用于感应线圈106的交变高频电流。本领域普通技术人员将理解,当感应线圈106被通以交变高频电流时,产生交变且时变的电磁场。该电磁场与构成第一管状构件24的金属包裹物耦合,并在金属包裹物中产生涡电流和/或磁滞损耗,从而导致其发热。然后,热量例如通过传导、辐射和对流从金属包裹物传递到第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料。
在图10的示例中,构成第一管状构件24的金属包裹物与第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料直接接触,使得当通过感应加热组件102的感应线圈106对金属包裹物进行感应加热时,热量从金属包裹物传递到气溶胶形成材料,以加热气溶胶形成材料并产生气溶胶。将周围环境中的空气通过空气入口100a、100b加入利于第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料的气溶胶化。通过对第一本体22和第二本体26的气溶胶形成材料进行加热而产生的气溶胶随后通过透气塞50离开制品1的内部腔体34和环形腔体36,并且可以例如被系统90的使用者吸入。
现在参考图11,示出了用于产生要吸入的气溶胶的气溶胶生成系统120。气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置122的第二示例,该气溶胶生成装置类似于图10所示的气溶胶生成装置92,并且其中使用相同的附图标记来标识相对应的部件。
除了包括与加热隔室104连通的单一空气入口124之外,气溶胶生成装置122与气溶胶生成装置92完全相同。单一空气入口124就足够了,因为气溶胶生成装置122适合于与被示出为定位在加热隔室104内部的图7的气溶胶生成制品6一起使用。如先前所解释的,气溶胶生成制品6包括在两个轴向端部处的透气塞50,并且在图11所观察到的下轴向端部处的透气塞50引导通过空气入口124接收的空气穿过内部腔体34中的第一气溶胶形成材料本体22和环形腔体36中的第二气溶胶形成材料本体26。
现在参考图12,示出了用于产生要吸入的气溶胶的气溶胶生成系统130。气溶胶生成系统包括以上已经参考图11描述的相同的气溶胶生成装置122、以及定位在加热隔室104内部的图9的气溶胶生成制品8。气溶胶生成制品8特别适合与具有进入加热隔室104的单一空气入口124的气溶胶生成装置122一起使用,因为网70允许空气流过由第一本体22和第二本体26形成的同质气溶胶形成材料的整个单一本体。
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的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书,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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