本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)的氣流控制的氣溶膠生成系統(tǒng)。本發(fā)明尤其適用作用于加熱含尼古丁的氣溶膠形成基質(zhì)的氣溶膠生成系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一種類型的氣溶膠生成系統(tǒng)是電操作吸煙系統(tǒng)。由電加熱器、包括電池和控制電子元件的氣溶膠生成裝置以及氣溶膠形成筒組成的手持電操作吸煙系統(tǒng)為已知的。在使用中，使用者通常在裝置或筒的一端抽吸以將空氣抽吸通過(guò)系統(tǒng)，氣流穿過(guò)或越過(guò)氣溶膠形成基質(zhì)以將氣溶膠粒子引入氣流中。

但是，已知?dú)馊苣z生成系統(tǒng)通常提供通過(guò)系統(tǒng)的氣流的極小控制。此類系統(tǒng)的實(shí)例顯示于US-5,505,214-A中，其描述包括管狀載體和設(shè)置于管狀載體的內(nèi)表面上的煙草香精材料的吸煙制品，其中空氣通道和氣溶膠空腔經(jīng)由管狀載體形成。但是，不存在用于控制通過(guò)空氣通道和氣溶膠空腔的氣流的構(gòu)件。在一些系統(tǒng)中，隨著使用者增加在系統(tǒng)上的抽吸水準(zhǔn)，使用者可能經(jīng)歷抽吸抗性的突然變化，這可能非所需且可阻止一致氣溶膠組合物的遞送。

因此，需要生產(chǎn)解決受控氣流通過(guò)系統(tǒng)的問(wèn)題的氣溶膠生成系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種包括氣溶膠生成裝置和包括至少一種氣溶膠形成基質(zhì)的氣溶膠形成筒的氣溶膠生成系統(tǒng)，其中在使用中，氣溶膠形成筒至少部分收納在氣溶膠生成裝置內(nèi)。系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)經(jīng)布置以在使用期間加熱至少一種氣溶膠形成基質(zhì)的電加熱器、至少一個(gè)進(jìn)氣口和至少一個(gè)出氣口。在使用中，氣溶膠生成系統(tǒng)進(jìn)一步包括在至少一個(gè)進(jìn)氣口與至少一個(gè)出氣口之間延伸的氣流通道。氣流通道與氣溶膠形成基質(zhì)流體連通，且氣流通道具有在上面安置有一個(gè)或多個(gè)擾流裝置的內(nèi)壁表面，擾流裝置經(jīng)布置以在被抽吸通過(guò)氣流通道的氣流中產(chǎn)生湍流邊界層。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“氣溶膠生成系統(tǒng)”是指如在本文中進(jìn)一步描述和說(shuō)明的氣溶膠生成裝置、氣溶膠形成筒和加熱器的組合。在系統(tǒng)中，裝置、筒和加熱器協(xié)作產(chǎn)生氣溶膠。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“氣溶膠生成裝置”是指與氣溶膠形成筒和加熱器相互作用以產(chǎn)生氣溶膠的裝置。氣溶膠生成裝置包含操作用于加熱氣溶膠形成筒的加熱器的電源。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“筒”是指經(jīng)配置以耦合到氣溶膠生成裝置且以可作為單一單元耦合和解耦的單一單元形式裝配的消耗性制品。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“氣溶膠形成筒”是指包括至少一種能夠釋放可形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物的氣溶膠形成基質(zhì)的筒。舉例來(lái)說(shuō)，氣溶膠形成筒可為產(chǎn)生氣溶膠的吸煙制品。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)‘氣溶膠形成基質(zhì)’用來(lái)描述能夠釋放揮發(fā)性化合物的基質(zhì)，其可形成氣溶膠。從根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠形成筒的氣溶膠形成基質(zhì)產(chǎn)生的氣溶膠可為可見(jiàn)的或不可見(jiàn)的，并且可包括蒸氣(例如，處于氣態(tài)的細(xì)顆粒物質(zhì)，其通常在室溫下為液體或固體)以及氣體和冷凝蒸氣的液滴。

通過(guò)在內(nèi)壁表面上提供具有一種或多種擾流裝置的氣流通道以在被抽吸通過(guò)氣流通道的氣流中產(chǎn)生湍流邊界層，本發(fā)明人認(rèn)可根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠生成系統(tǒng)可提供相對(duì)一致的抽吸阻抗，其無(wú)關(guān)于系統(tǒng)上的抽吸水準(zhǔn)。這與先前技術(shù)系統(tǒng)，如US-5,505,214-A中描述的吸煙制品形成對(duì)比，在所述吸煙制品中，抽吸的增加可引起抽吸阻抗的突然變化。認(rèn)為先前技術(shù)系統(tǒng)中的抽吸阻抗的突然變化由分離氣流的層流邊界層與氣流通道壁產(chǎn)生，因?yàn)槌槲疁?zhǔn)在某一水準(zhǔn)上方增加。但是，在根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠生成系統(tǒng)中，由一個(gè)或多個(gè)擾流裝置造成的湍流邊界層緩和此效應(yīng)。先前技術(shù)(如US-5,505,214-A)未描述或提出此類擾流裝置的用途。

在一些實(shí)施例中，擾流裝置在內(nèi)壁表面上包括一個(gè)或多個(gè)凹陷或起伏。有利地，一個(gè)或多個(gè)凹陷和起伏對(duì)在氣流通道中提供所需的湍流邊界層尤其有效。此外，在通常用于氣溶膠生成系統(tǒng)的構(gòu)筑組件的材料中形成凹陷和起伏相對(duì)簡(jiǎn)單。舉例來(lái)說(shuō)，凹陷和起伏可由成型、沖壓、壓印、凹陷和其組合形成。本發(fā)明人也已認(rèn)可由凹陷或起伏形成的內(nèi)壁表面中的凹陷部可在氣流通道內(nèi)產(chǎn)生氣壓降低的區(qū)域。這在一個(gè)或多個(gè)凹陷或起伏設(shè)置于與至少一種氣溶膠形成基質(zhì)相對(duì)的內(nèi)壁表面的至少一部分上的實(shí)施例中特別有利，因?yàn)闅鈮航档偷膮^(qū)域可促進(jìn)揮發(fā)性化合物從氣溶膠形成基質(zhì)向氣流的遷移。

在擾流裝置包括一個(gè)或多個(gè)凹陷或起伏的那些實(shí)施例中，凹陷或起伏優(yōu)選地具有約0.3毫米到約0.8毫米的數(shù)目平均最大深度。另外或替代地，一個(gè)或多個(gè)凹陷或起伏優(yōu)選地具有氣流通道的厚度的約15％到約80％、更優(yōu)選地氣流通道的厚度的約30％到約50％的數(shù)目平均最大深度。已發(fā)現(xiàn)具有在這些范圍中的一個(gè)或兩個(gè)內(nèi)的尺寸的一個(gè)或多個(gè)凹陷或起伏在提供湍流邊界層流方面尤其有效。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“數(shù)目平均最大深度”是指凹陷或起伏的平均深度，其中在每一凹陷或起伏的最大深度處測(cè)量其深度。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，擾流裝置優(yōu)選地在內(nèi)壁表面上包括多個(gè)凹陷。優(yōu)選地，凹陷具有約3毫米到約6毫米、更優(yōu)選地約3毫米到約5毫米、最優(yōu)選地約3毫米到約4毫米的數(shù)目平均最大直徑。將凹陷尺寸增加到高于6毫米可降低凹陷在產(chǎn)生所需湍流邊界層流中的有效性。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“數(shù)目平均最大直徑”是指凹陷的平均直徑，其中在每一凹陷的最大直徑處測(cè)量其直徑。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，氣流通道優(yōu)選地包含擴(kuò)散器區(qū)段，其中通道的流動(dòng)面積沿從進(jìn)氣口到出氣口的下游方向增加。優(yōu)選地，至少一種氣溶膠生成基質(zhì)至少部分設(shè)置于氣流通道的擴(kuò)散器區(qū)段中。提供擴(kuò)散器區(qū)段有利地降低氣流進(jìn)入擴(kuò)散器區(qū)段的速度且促進(jìn)較大尺寸的氣溶膠液滴的形成。但是，優(yōu)選地，擴(kuò)散器區(qū)段的最大截面積相比于氣流入口截面積不過(guò)大，否則氣流速度可減少到氣溶膠液滴開(kāi)始在氣流通道內(nèi)部冷凝的水準(zhǔn)。因此，進(jìn)氣口的最大截面積優(yōu)選地在擴(kuò)散器區(qū)段的最大截面積的約1％與約40％之間，更優(yōu)選地在擴(kuò)散器區(qū)段的最大截面積的約5％與約20％之間。在進(jìn)氣口包括多個(gè)孔的那些實(shí)施例中，進(jìn)氣口的面積為多個(gè)孔的組合面積。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“流動(dòng)面積”是指在垂直于氣流通過(guò)氣流通道的總方向的平面中的所述通道的截面積。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，氣溶膠形成筒可包括基底層和設(shè)置于基底層上的至少一種氣溶膠形成基質(zhì)。優(yōu)選地，基底層和至少一種氣溶膠形成基質(zhì)為基本上平坦的且大體上彼此平行地布置。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“基本上平坦的”是指具有至少約1:2的厚度與寬度比的組件。優(yōu)選地，厚度與寬度比小于約1:20以使組件彎曲或斷裂的風(fēng)險(xiǎn)最小化。

平坦組件可在制造期間容易地處理。另外，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣溶膠形成基質(zhì)基本上平坦時(shí)和當(dāng)經(jīng)布置以使得氣流跨越氣溶膠形成基質(zhì)的寬度、長(zhǎng)度或這兩者抽吸時(shí)，從氣溶膠形成基質(zhì)的氣溶膠釋放得以提高。

在氣溶膠形成筒包括在上面提供有至少一種氣溶膠形成基質(zhì)的基底層的那些實(shí)施例中，氣溶膠形成筒可進(jìn)一步包括上覆至少一種氣溶膠形成基質(zhì)且固定到基底層的頂蓋。在此類實(shí)施例中，氣流通道至少部分界定在頂蓋與基底層之間以使得至少一種氣溶膠生成基質(zhì)與氣流通道流體連通。

在包括頂蓋的實(shí)施例中，在上面安置有一個(gè)或多個(gè)擾流裝置的內(nèi)壁表面優(yōu)選地至少部分由頂蓋形成。此構(gòu)造可簡(jiǎn)化系統(tǒng)的制造，因?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)流動(dòng)裝置可在頂蓋和基底層固定在一起以產(chǎn)生氣流通道之前形成于頂蓋和基底層中的一個(gè)或兩個(gè)上。換句話說(shuō)，氣流通道可分兩部分制造，這促進(jìn)在氣流通道的內(nèi)壁表面上的特征形成。此構(gòu)造方法在氣流通道包括可變截面的實(shí)施例，如氣流通道包括擴(kuò)散器區(qū)段的那些實(shí)施例中特別有利。

作為在氣溶膠形成筒上提供頂蓋的一個(gè)替代方案，氣溶膠生成裝置可包括在氣溶膠形成筒插入到氣溶膠生成裝置中時(shí)上覆至少一種氣溶膠形成基質(zhì)和基底層的壁。在這些實(shí)施例中，氣流通道至少部分界定在氣溶膠生成裝置壁與基底層之間以使得至少一種氣溶膠生成基質(zhì)與氣流通道流體連通。

在此類實(shí)施例中，在上面安置有一個(gè)或多個(gè)擾流裝置的內(nèi)壁表面優(yōu)選地至少部分由氣溶膠生成裝置壁形成。以與包括頂蓋的那些實(shí)施例類似的方式，此構(gòu)造方法可簡(jiǎn)化系統(tǒng)的制造。確切地說(shuō)，有可能在系統(tǒng)制造期間在氣溶膠生成裝置壁和基底層中的一個(gè)或兩個(gè)上形成一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)裝置，且氣流通道直到筒由使用者插入到裝置中才產(chǎn)生。換句話說(shuō)，氣流通道分兩部分制造，這促進(jìn)在氣流通道的內(nèi)壁表面上的特征形成。此構(gòu)造方法在氣流通道包括可變截面的實(shí)施例，如氣流通道包括擴(kuò)散器區(qū)段的那些實(shí)施例中特別有利。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，擾流裝置優(yōu)選地占據(jù)內(nèi)壁表面積的約30％到約100％。在處于此范圍內(nèi)的內(nèi)壁表面的面積上設(shè)置擾流裝置可在邊界層流中提供足夠湍流以使對(duì)抽吸通過(guò)系統(tǒng)的阻抗的穩(wěn)定性達(dá)到最佳。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)，且確切地說(shuō)氣溶膠形成筒包括基本上平坦的基底層和基本上平坦的氣溶膠生成基質(zhì)的實(shí)施例中，氣流通道優(yōu)選地沿其長(zhǎng)度的至少一部分具有基本上長(zhǎng)方形的截面形狀。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“基本上長(zhǎng)方形”是指長(zhǎng)度大于寬度的基本上矩形形狀。也就是說(shuō)，長(zhǎng)方形為非正方形矩形。

為了使提供擾流裝置的表面積最大化，擾流裝置優(yōu)選地設(shè)置于基本上長(zhǎng)方形形狀的一個(gè)或兩個(gè)長(zhǎng)邊上。另外，擾流裝置可設(shè)置于基本上長(zhǎng)方形形狀的一個(gè)或兩個(gè)短邊上。

為了提供基本上平坦的氣溶膠形成筒，氣溶膠形成基質(zhì)優(yōu)選地為基本上平坦的且設(shè)置于長(zhǎng)方形形狀的一個(gè)長(zhǎng)邊上。

另外或替代地，在包括擴(kuò)散器區(qū)段的那些實(shí)施例中，優(yōu)選地，氣流通道的高度保持恒定且氣流通道的寬度沿?cái)U(kuò)散器區(qū)段中的下游方向增加。也就是說(shuō)，基本上長(zhǎng)方形形狀的短邊的長(zhǎng)度優(yōu)選地保持恒定且基本上長(zhǎng)方形形狀的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度優(yōu)選地沿?cái)U(kuò)散器區(qū)段中的下游方向增加。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，至少一種氣溶膠形成基質(zhì)可包括尼古丁。舉例來(lái)說(shuō)，至少一種氣溶膠形成基質(zhì)可包括具有揮發(fā)性煙用香精化合物的含煙草材料，所述化合物在加熱時(shí)從氣溶膠形成基質(zhì)釋放。

優(yōu)選地，氣溶膠形成基質(zhì)包括氣溶膠形成劑，也就是說(shuō)，在加熱時(shí)產(chǎn)生氣溶膠的物質(zhì)。氣溶膠形成劑可例如為多元醇?xì)馊苣z形成劑或非多元醇?xì)馊苣z形成劑。其在室溫下可為固態(tài)或液態(tài)，但在室溫下優(yōu)選地為液態(tài)。合適的多元醇包含山梨醇、甘油和如丙二醇或三乙二醇的二醇。合適的非多元醇包含一元醇(如薄荷醇)、高沸點(diǎn)烴、酸(如乳酸)和酯(如二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯或十四烷酸異丙酯)。脂族基羧酸酯，如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯(dimethyl dodecanedioate)和十四烯二酸二甲酯(dimethyl tetradecanedioate)也可用作氣溶膠形成劑。可以相同或不同比例使用氣溶膠形成劑的組合。聚乙二醇和甘油可為尤其優(yōu)選的，而三乙酸甘油酯更難以穩(wěn)定且還可能需要加以囊封以防止其在產(chǎn)品內(nèi)遷移。氣溶膠形成基質(zhì)可包括一種或多種調(diào)味劑，如可可、甘草、有機(jī)酸或薄荷醇。

氣溶膠形成基質(zhì)可包括固體基質(zhì)。固體基質(zhì)可包含例如下述中的一種或多種：包含下述中的一種或多種的粉末、顆粒、小球、碎片、通心管(spaghettis)、條或片材：草本植物葉、煙葉、煙肋片段、再生煙草、均質(zhì)煙草、擠出煙草和膨脹煙草。任選地，固體基質(zhì)可含有另外的煙草或非煙草揮發(fā)性香味化合物，以在基質(zhì)加熱時(shí)釋放。任選地，固體基質(zhì)也可含有例如包含額外煙草或非煙草揮發(fā)性香精化合物的膠囊。此類膠囊可在加熱固體氣溶膠形成基質(zhì)期間熔化。或者或另外，可在加熱固體氣溶膠形成基質(zhì)之前、期間或之后壓碎此類膠囊。

在氣溶膠形成基質(zhì)包括含固體基質(zhì)，所述固體基質(zhì)包括均質(zhì)煙草材料時(shí)，可通過(guò)聚結(jié)顆粒狀煙草形成均質(zhì)煙草材料。均質(zhì)煙草材料可呈薄片形式。均質(zhì)煙草材料可具有以干重計(jì)大于5％的氣溶膠形成劑含量?；蛘撸|(zhì)煙草材料可具有以干重計(jì)5重量％與30重量％之間的氣溶膠形成劑含量?？捎删劢Y(jié)通過(guò)研磨或以其它方式粉碎煙草葉片和煙草葉莖干獲得的顆粒狀煙草來(lái)形成均質(zhì)煙草材料的薄片；或者或另外，均質(zhì)煙草材料的薄片可包括在例如處理、處置和運(yùn)送煙草期間形成的煙草粉塵、煙草碎屑和其它顆粒狀煙草副產(chǎn)品中的一種或多種。均質(zhì)煙草材料的薄片可包括一種或多種為煙草內(nèi)源性粘合劑的內(nèi)源性粘合劑、一種或多種為煙草外源性粘合劑的外源性粘合劑或其組合以幫助聚結(jié)顆粒狀煙草。可替代地或另外地，均質(zhì)煙草材料片材可以包括其它添加劑，包括而不限于煙草纖維和非煙草纖維、氣溶膠形成劑、保濕劑、塑化劑、香料、填充劑、含水溶劑和無(wú)水溶劑及其組合。優(yōu)選地通過(guò)所述類型的澆鑄方法來(lái)形成均質(zhì)化煙草材料薄片，所述類型的澆鑄方法大體上包括將包括顆粒狀煙草和一種或多種粘合劑的漿液澆鑄至傳送帶或其它支撐表面上，干燥所澆筑的漿液以形成均質(zhì)煙草材料薄片和從支撐表面移除均質(zhì)煙草材料薄片。

任選地，固體基質(zhì)可在熱穩(wěn)定載體上提供或嵌入熱穩(wěn)定載體中。載體可采取粉末、顆粒、小球、碎片、通心管、條或片材的形式?；蛘?，載體可為具有沉積于內(nèi)表面上(如US-A-5 505 214、US-A-5 591 368和US-A-5 388 594中公開(kāi)的那些)、或外表面上、或內(nèi)表面和外表面上的的固體基質(zhì)的薄層的管狀載體。此類管狀載體可由例如紙、或紙狀材料、非織造碳纖維墊、低質(zhì)量開(kāi)網(wǎng)金屬絲網(wǎng)、或穿孔金屬箔或任何其他熱穩(wěn)定的聚合物基質(zhì)形成。固體基質(zhì)可以例如片材、泡沫、凝膠或漿料的形式沉積在載體的表面上。固體基質(zhì)可沉積于整個(gè)載體表面上，或者可以一定模式沉積以在使用期間提供預(yù)定或非均一香精遞送。可替代地，載體可為煙草組分已摻入其內(nèi)的非織造織物或纖維束，例如EP-A-0 857 431中所述的那種。非織造織物或纖維束可包含例如碳纖維、天然纖維素纖維或纖維素衍生物纖維。

作為基于固體煙草的氣溶膠形成基質(zhì)的一個(gè)替代方案，至少一種氣溶膠形成基質(zhì)可包括液體基質(zhì)且筒可包括用于容納液體基質(zhì)的構(gòu)件，如一個(gè)或多個(gè)容器。或者或另外，筒可包括多孔載體材料，液體基質(zhì)吸收到所述載體材料中，如WO-A-2007/024130、WO-A-2007/066374、EP-A-1 736 062、WO-A-2007/131449和WO-A-2007/131450中所述。

液體基質(zhì)優(yōu)選地為包括以下中的一種或多種的尼古丁源：尼古丁、尼古丁堿、尼古丁鹽(如尼古丁-HCl、尼古丁酒石酸氫鹽或尼古丁二酒石酸鹽)、或尼古丁衍生物。

尼古丁源可包括天然尼古丁或合成尼古丁。

尼古丁源可包括純尼古丁、在水性或非水性溶劑中的尼古丁溶液或液體煙草提取物。

尼古丁源還可包括電解質(zhì)形成化合物。電解質(zhì)形成化合物可選自堿金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿金屬鹽、堿土金屬氧化物、堿土金屬氫氧化物及其組合。

例如，煙堿源可包含選自下述的電解質(zhì)形成化合物：氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鋰、氧化鋇、氯化鉀、氯化鈉、碳酸鈉、檸檬酸鈉、硫酸銨及其組合。

在某些實(shí)施例中，尼古丁源可包括尼古丁、尼古丁堿、尼古丁鹽或尼古丁衍生物和電解質(zhì)形成化合物的水性溶液。

可替代地或另外地，尼古丁源還可包括其他組分，包括但不限于天然香料、人工香料和抗氧化劑。

除含尼古丁的氣溶膠形成基質(zhì)以外，第一和第二氣溶膠形成基質(zhì)中的每一個(gè)可進(jìn)一步包括與氣相中的尼古丁反應(yīng)以幫助向使用者遞送尼古丁的揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物源。

揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括單一化合物?？商娲?，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括兩種或更多種不同的化合物。

優(yōu)選的是，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物是揮發(fā)性液體。

揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括一種或多種化合物的水性溶液?？商娲?，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括一種或多種化合物的非水性溶液。

揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括兩種或更多種不同的揮發(fā)性化合物。例如，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括兩種或更多種不同的揮發(fā)性液體化合物的混合物。

可替代地，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括一種或多種非揮發(fā)性化合物和一種或多種揮發(fā)性化合物。例如，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括一種或多種非揮發(fā)性化合物在揮發(fā)性溶劑中的溶液，或者一種或多種非揮發(fā)性液體化合物和一種或多種揮發(fā)性液體化合物的混合物。

在一個(gè)實(shí)施例中，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物包含酸。揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物可包括有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸。優(yōu)選地，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物包含有機(jī)酸，更優(yōu)選羧酸，最優(yōu)選α-酮酸或2-氧代酸。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物包含選自3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸、2-氧代辛酸以及它們的組合的酸。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物包含丙酮酸。

作為固體或液體氣溶膠形成基質(zhì)的一個(gè)替代方案，至少一種氣溶膠形成基質(zhì)可為任何其它類別的基質(zhì)，例如氣體基質(zhì)、凝膠基質(zhì)、或不同類型的所述基質(zhì)的任何組合。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，至少一種氣溶膠形成基質(zhì)可包括單一氣溶膠形成基質(zhì)。或者，至少一種氣溶膠形成基質(zhì)可包括多種氣溶膠形成基質(zhì)。多種氣溶膠形成基質(zhì)可具有基本上相同的組成?；蛘撸喾N氣溶膠形成基質(zhì)可包括兩種或更多種具有基本上不同的組成的氣溶膠形成基質(zhì)。多種氣溶膠形成基質(zhì)可一起儲(chǔ)存于基底層上。或者，可分開(kāi)儲(chǔ)存多種氣溶膠形成基質(zhì)。通過(guò)分開(kāi)儲(chǔ)存氣溶膠形成基質(zhì)的兩種或更多種不同部分，可以在相同筒中儲(chǔ)存不完全相容的兩種物質(zhì)。有利地，分開(kāi)儲(chǔ)存氣溶膠形成基質(zhì)的兩種或更多種不同部分可延長(zhǎng)筒的使用期限。其還使得兩種不相容的物質(zhì)能夠儲(chǔ)存在相同筒中。另外，其使得氣溶膠形成基質(zhì)能夠分開(kāi)霧化，例如通過(guò)分開(kāi)加熱每一氣溶膠形成基質(zhì)。因此，具有不同加熱概況要求的氣溶膠形成基質(zhì)可不同地加熱以改進(jìn)氣溶膠形成。其還可使得能量利用能夠更高效，因?yàn)閾]發(fā)性更高的物質(zhì)可與揮發(fā)性更低的物質(zhì)分開(kāi)且在較低程度上進(jìn)行。分開(kāi)的氣溶膠形成基質(zhì)也可以預(yù)定順序霧化，例如通過(guò)加熱多種氣溶膠形成基質(zhì)中的不同基質(zhì)用于每一用途，確保‘新鮮’氣溶膠形成基質(zhì)在每次使用筒時(shí)霧化。在包括液體尼古丁氣溶膠形成基質(zhì)和揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物氣溶膠形成基質(zhì)的那些實(shí)施例中，尼古丁和揮發(fā)性遞送增強(qiáng)化合物有利地分開(kāi)儲(chǔ)存且僅在系統(tǒng)處于操作時(shí)一起在氣相中反應(yīng)。

在某些優(yōu)選實(shí)施例中，每一氣溶膠形成基質(zhì)具有約60℃到約320℃、優(yōu)選地約70℃到約230℃、優(yōu)選地約90℃到約180℃的汽化溫度。

至少一個(gè)電加熱器可包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置于氣溶膠生成裝置中的電加熱器。或者，至少一個(gè)電加熱器可為可插入到氣溶膠生成裝置中且從其移除以促進(jìn)加熱器的清潔和替換的可拆卸加熱器。有利地，此布置還允許使用者改變插入到裝置中的電加熱器的類型以容納不同氣溶膠形成物品。此外，使用與裝置以及筒分離的可拆卸加熱器允許加熱器用于加熱多個(gè)筒。

在另一替代方案中，至少一個(gè)電加熱器可包括至少一個(gè)形成氣溶膠形成筒的一部分的電加熱器。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，加熱器可包括電絕緣基質(zhì)，其中至少一個(gè)電加熱器元件包括一個(gè)或多個(gè)布置于電絕緣基質(zhì)上的基本上平坦的加熱器元件?；|(zhì)可為柔性的?；|(zhì)可為聚合的?；|(zhì)可為多層聚合材料。一個(gè)或多個(gè)加熱元件可跨越基質(zhì)中的一個(gè)或多個(gè)孔延伸。

在使用中，加熱器可經(jīng)布置以通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射中的一個(gè)或多個(gè)加熱氣溶膠形成基質(zhì)。加熱器可借助于傳導(dǎo)加熱氣溶膠形成基質(zhì)且可至少部分與氣溶膠形成基質(zhì)接觸?；蛘呋蛄硗猓瑏?lái)自加熱器的熱量可借助于中間熱傳導(dǎo)元件傳導(dǎo)至氣溶膠形成基質(zhì)。或者或另外，加熱器可將熱量傳輸?shù)皆谑褂闷陂g被抽吸通過(guò)或經(jīng)過(guò)筒的進(jìn)入環(huán)境空氣，其又通過(guò)對(duì)流對(duì)氣溶膠形成基質(zhì)進(jìn)行加熱。

加熱器可包括用于至少部分插入到氣溶膠形成基質(zhì)中的內(nèi)部電熱元件。“內(nèi)部加熱元件”為適合于插入到氣溶膠形成材料中的元件?；蛘呋蛄硗?，電加熱器可包括外部加熱元件。術(shù)語(yǔ)“外部加熱元件”是指至少部分圍繞氣溶膠形成筒的元件。加熱器可包括一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部加熱元件和一個(gè)或多個(gè)外部加熱元件。加熱器可包括單個(gè)加熱元件?；蛘?，加熱器可包括超過(guò)一個(gè)加熱元件。

至少一個(gè)加熱元件可包括電阻材料。合適的電阻材料包括但不限于：半導(dǎo)體諸如摻雜陶瓷、電“傳導(dǎo)”陶瓷(諸如，二硅化鉬)、碳、石墨、金屬、金屬合金以及由陶瓷材料和金屬材料制成的復(fù)合材料。此類復(fù)合材料可包含摻雜或無(wú)摻雜的陶瓷。合適的摻雜陶瓷的例子包括摻雜碳化硅。合適金屬的例子包括鈦、鋯、鉭和鉑族金屬。合適的金屬合金的例子包括不銹鋼，含鎳、鈷、鉻、鋁、鈦、鋯、鉿、鈮、鉬、鉭、鎢、錫、鎵、錳和鐵合金，以及基于鎳、鐵、鈷、不銹鋼、和鐵-錳-鋁基合金的超合金。在復(fù)合材料中，電阻材料可任選嵌入絕緣材料中，由絕緣材料封裝或由絕緣材料涂布或者反之亦然，這取決于能量轉(zhuǎn)移的動(dòng)力學(xué)和所需外部理化性質(zhì)。或者，電加熱器可包括紅外加熱元件、光子源或感應(yīng)加熱元件。

加熱器可采取任何適當(dāng)?shù)男问?。例如，加熱器可采取加熱葉片的形式?；蛘撸訜崞骺刹扇【哂胁煌瑢?dǎo)電部分的套管或基質(zhì)或電阻式金屬管的形式。或者，加熱器可包括貫穿氣溶膠形成基質(zhì)中心的一個(gè)或多個(gè)加熱針或條?；蛘?，加熱器可為盤(pán)式(端部)加熱器或盤(pán)式加熱器與加熱針或條的組合。加熱器可包括如不銹鋼的電阻材料的一個(gè)或多個(gè)沖壓部分。其它替代物包括電熱線或絲，例如，Ni-Cr(鎳-鉻)、白金、鎢或合金線或加熱板。

在某些優(yōu)選實(shí)施例中，加熱器包括多根導(dǎo)電絲。復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電絲可形成絲的網(wǎng)格或陣列或可包括交織或非交織織物。

導(dǎo)電絲可限定絲之間的空隙，且空隙可具有10μm與100μm之間的寬度。優(yōu)選地，絲引起空隙中的毛細(xì)作用，使得當(dāng)加熱器與含液體的氣溶膠形成基質(zhì)接觸放置時(shí)，待汽化的液體被抽吸到間隙中，從而增加加熱器組件與液體之間的接觸面積。導(dǎo)電絲可形成大小在160到600Mesh US(+/-10％)之間(即在每英寸160與600個(gè)絲之間(+/-10％))的網(wǎng)格。間隙的寬度優(yōu)選地在25μm與75μm之間。作為間隙的面積與網(wǎng)格的總面積的比率的網(wǎng)格的開(kāi)口面積的百分比優(yōu)選地在25％與56％之間。網(wǎng)格可以使用不同類型的編織或格子結(jié)構(gòu)形成。導(dǎo)電絲的網(wǎng)格、陣列或織物的特征也可以在于其保持液體的能力，此在本領(lǐng)域中是眾所周知的。導(dǎo)電絲可具有在10μm與100μm之間、優(yōu)選地8μm與50μm之間且更優(yōu)選地8μm與39μm之間的直徑。所述絲可具有圓形橫截面或可具有平坦的橫截面。加熱器絲可通過(guò)蝕刻例如箔的片材而形成。當(dāng)加熱器包括平行絲陣列時(shí)，這可為特別有利的。如果加熱器包括絲的網(wǎng)格或織物，那么絲可單獨(dú)地形成且針織在一起?？商峁?dǎo)電絲作為網(wǎng)格、陣列或織物。導(dǎo)電絲的網(wǎng)格、陣列或織物的面積可較小，優(yōu)選地小于或等于25mm2，從而允許其合并到手持式系統(tǒng)中。導(dǎo)電絲的網(wǎng)格、陣列或織物可例如為矩形的且具有5mm乘2mm的尺寸。優(yōu)選地，導(dǎo)電絲的網(wǎng)格或陣列覆蓋加熱器面積的10％與50％之間的面積。更優(yōu)選地，導(dǎo)電絲的網(wǎng)格或陣列覆蓋加熱器面積的15％與25％之間的面積。

在一個(gè)實(shí)施例中，電能供應(yīng)至電加熱器直到加熱元件或電加熱器元件達(dá)到大致180℃與約310℃之間的溫度?？墒褂萌魏魏线m的溫度傳感器和控制電路以控制一個(gè)或多個(gè)加熱元件的加熱以達(dá)到所需溫度。這與常規(guī)香煙形成對(duì)比，在常規(guī)香煙中，煙草和香煙包裝的燃燒可達(dá)到800℃。

優(yōu)選地，電加熱器與至少一種氣溶膠形成基質(zhì)之間的最小距離小于50微米，優(yōu)選地，筒包括電加熱器與氣溶膠形成基質(zhì)之間的空間中的一個(gè)或多個(gè)毛細(xì)纖維層。

加熱器可包括一個(gè)或多個(gè)在氣溶膠形成基質(zhì)上方的加熱元件。或者，加熱器可包括一個(gè)或多個(gè)在氣溶膠形成基質(zhì)下方的加熱元件。在此布置的情況下，氣溶膠形成基質(zhì)的加熱和氣溶膠釋放出現(xiàn)于氣溶膠形成筒的相對(duì)側(cè)上。已發(fā)現(xiàn)這對(duì)于包括含煙草材料的氣溶膠形成基質(zhì)尤其有效。在某些實(shí)施例中，加熱器包括與氣溶膠形成基質(zhì)的相對(duì)側(cè)相鄰定位的一個(gè)或多個(gè)加熱元件。優(yōu)選地，加熱器包括經(jīng)布置以加熱氣溶膠形成基質(zhì)的不同部分的多個(gè)加熱元件。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，氣溶膠形成基質(zhì)包括分別布置于基底層上的多種氣溶膠形成基質(zhì)且加熱器包括各自經(jīng)布置以加熱多種氣溶膠形成基質(zhì)中的不同基質(zhì)的多個(gè)加熱元件。

氣溶膠形成筒可具有任何合適的尺寸。優(yōu)選地，筒具有適用于手持型氣溶膠生成裝置的合適尺寸。在某些實(shí)施例中，筒具有約5mm到約200mm、優(yōu)選地約10mm到約100mm、更優(yōu)選地約20mm到約35mm的長(zhǎng)度。在某些實(shí)施例中，筒具有約5mm到約12mm、優(yōu)選地約7mm到約10mm的寬度。在某些實(shí)施例中，筒具有約2mm到約10mm、優(yōu)選地約5mm到約8mm的高度。

在使用中，氣溶膠形成筒和氣溶膠生成裝置中的至少一個(gè)可連接至獨(dú)立吹嘴部分，使用者可通過(guò)在吹嘴部分的下游端上吮吸而用所述部分將氣流抽吸通過(guò)筒或與筒相鄰。在此類實(shí)施例中，優(yōu)選地，筒經(jīng)布置以使得在吹嘴部分的下游端處抽吸的阻抗為約50mmWG到約130mmWG、優(yōu)選地約80mmWG到約120mmWG、更優(yōu)選地約90mmWG到約110mmWG、最優(yōu)選地約95mmWG到約105mmWG。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“抽吸阻抗”是指在22℃和101kPa(760托)下以17.5ml/s的速率的測(cè)試中迫使空氣通過(guò)目標(biāo)全長(zhǎng)所需的壓力。抽吸阻抗通常以毫米水位表單位(mmWG)表示且根據(jù)ISO 6565:2011測(cè)量。

氣溶膠形成筒可包括一個(gè)或多個(gè)電接頭。氣溶膠形成筒上提供的電接頭可從筒外部接入。電接頭可沿筒的一個(gè)或多個(gè)邊緣安置。在某些實(shí)施例中，電接頭可沿筒的側(cè)向邊緣安置。舉例來(lái)說(shuō)，電接頭可沿筒的上游邊緣安置。或者或另外，電接頭可沿筒的單一縱向邊緣安置。筒上的電接頭可包括用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵不驈耐矀鬏敂?shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)酵惨约皬耐矀鬏敂?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接頭。

氣溶膠形成筒可包括安置于至少一種氣溶膠形成基質(zhì)的至少一部分上方的保護(hù)箔片。保護(hù)箔片可為不透氣的。保護(hù)箔片可經(jīng)布置以將氣溶膠形成基質(zhì)氣密地密封在筒內(nèi)。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“氣密密封”意思是氣溶膠形成基質(zhì)中的揮發(fā)性化合物的重量經(jīng)兩周時(shí)段、優(yōu)選地經(jīng)兩個(gè)月時(shí)段、更優(yōu)選地經(jīng)兩年時(shí)段改變小于2％。

在筒包括基底層的那些實(shí)施例中，基底層可包括至少一個(gè)在里面容納有氣溶膠形成基質(zhì)的空腔。在這些實(shí)施例中，保護(hù)箔片可經(jīng)布置以閉合一個(gè)或多個(gè)空腔。保護(hù)箔片可至少部分可拆卸以暴露至少一種氣溶膠形成基質(zhì)。優(yōu)選地，保護(hù)箔片為可拆卸的。當(dāng)基底層包括多個(gè)在里面容納有多種氣溶膠形成基質(zhì)的空腔時(shí)，保護(hù)箔片可為可分階段拆卸的以選擇性地解封氣溶膠形成基質(zhì)中的一種或多種。舉例來(lái)說(shuō)，保護(hù)箔片可包括一個(gè)或多個(gè)可拆卸區(qū)段，其中的每一個(gè)經(jīng)布置以在從保護(hù)箔片的其余部分移除時(shí)暴露空腔中的一種或多種?；蛘呋蛄硗?，保護(hù)箔片可經(jīng)附接以使得所需的移除力以使用者的指示形式在各個(gè)移除階段之間變化。舉例來(lái)說(shuō)，所需的移除力可在相鄰階段之間增加以使得使用者必須有意地在保護(hù)箔片上更使勁拉動(dòng)以連續(xù)移除保護(hù)箔片。這可通過(guò)任何合適的方法實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，拉力可通過(guò)更改粘著層的類型、量或形狀，或通過(guò)更改附接保護(hù)箔片的焊接線的形狀或量而變化。

保護(hù)箔片可直接或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間組件間接以可拆卸方式附接至基底層。保護(hù)箔片可通過(guò)任何合適的方法，例如使用粘著劑而以可拆卸方式附接。保護(hù)箔片可通過(guò)超聲波焊接以可拆卸方式附接。保護(hù)箔片可通過(guò)沿焊接線的超聲波焊接以可拆卸方式附接。焊接線可為連續(xù)的。焊接線可包括并排布置的兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)焊接線。在此布置下，可維持密封，條件是連續(xù)焊接線中的至少一個(gè)保持完整。

保護(hù)箔片可為柔性膜。保護(hù)箔片可包括任何合適的一種或多種材料。舉例來(lái)說(shuō)，保護(hù)箔片可包括聚合箔片，例如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。保護(hù)箔片可包括多層聚合箔片。

優(yōu)選地，氣溶膠生成裝置包括向至少一個(gè)電加熱器供電的電源。電源可為DC電壓源。在優(yōu)選實(shí)施例中，電源是電池。例如，電源可為鎳氫電池、鎳鎘電池、或基于鋰的電池，例如鋰鈷、鋰鐵磷酸鹽或鋰聚合物電池。電源可替代地可為另一種形式的電荷存儲(chǔ)裝置例如電容器。電源可能需要再充電且可具有允許足夠的能源儲(chǔ)存的容量，用于氣溶膠生成裝置與一種或多種氣溶膠形成筒。

氣溶膠生成裝置可包括一個(gè)或多個(gè)經(jīng)配置以感測(cè)加熱器和一種或多種氣溶膠形成基質(zhì)中的至少一個(gè)的溫度的溫度傳感器。在此類實(shí)施例中，控制器可經(jīng)配置以基于感測(cè)溫度控制向加熱器的電力供應(yīng)。

在加熱器包括至少一個(gè)電阻加熱元件的那些實(shí)施例中，至少一個(gè)加熱器元件可使用具有溫度與電阻率之間的界定關(guān)系的金屬形成。在此類實(shí)施例中，金屬可形成為兩層合適的絕緣材料之間的軌道。以此方式形成的加熱器元件可用作加熱器以及溫度傳感器。

在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，氣溶膠生成裝置可包括允許氣溶膠生成裝置連接至另一電氣裝置的外部插頭或插口。舉例來(lái)說(shuō)，氣溶膠生成裝置可包括USB插頭或USB插口以允許氣溶膠生成裝置連接到另一USB啟用裝置。舉例來(lái)說(shuō)，USB插頭或插口可允許氣溶膠生成裝置連接到USB充電裝置以對(duì)氣溶膠生成裝置內(nèi)的可再充電電源充電。另外或替代地，USB插頭或插口可支持將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒馊苣z生成裝置或從氣溶膠生成裝置傳輸數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)綒馊苣z生成裝置以及從氣溶膠生成裝置傳輸數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，裝置可連接至計(jì)算機(jī)以從裝置下載數(shù)據(jù)，如使用數(shù)據(jù)。另外或替代地，裝置可連接至計(jì)算機(jī)以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)窖b置，如新或經(jīng)更新氣溶膠形成筒的新加熱概況，其中加熱概況儲(chǔ)存在氣溶膠生成裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置內(nèi)。

在裝置包括USB插頭或插口的那些實(shí)施例中，裝置可進(jìn)一步包括在不使用時(shí)覆蓋USB插頭或插口的可拆卸蓋。在USB插頭或插口為USB插頭的實(shí)施例中，USB插頭可或者或另外在裝置內(nèi)選擇性地可伸縮。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)舉例方式進(jìn)一步描述本發(fā)明，在所述附圖中：

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣溶膠生成系統(tǒng)；

圖2顯示圖1中示出的氣溶膠形成筒的垂直截面圖；且

圖3顯示沿圖2中的線1-1的氣溶膠形成筒的水平截面圖。

具體實(shí)施方式

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣溶膠生成系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括氣溶膠生成裝置12、氣溶膠形成筒14和可拆卸吹嘴16。吹嘴16被配置成可從氣溶膠生成裝置10拆卸以允許筒14插入到裝置10中。在筒14已插入到裝置10中之后，吹嘴16可重連接到裝置10。

氣溶膠形成筒14包括進(jìn)氣口18和出氣口20，其如參看圖2更詳細(xì)地描述。吹嘴16包括當(dāng)吹嘴16附接至裝置10時(shí)與筒進(jìn)氣口18對(duì)準(zhǔn)的吹嘴進(jìn)氣口22。類似地，吹嘴16包括多個(gè)當(dāng)吹嘴16附接至裝置10時(shí)上覆于筒出氣口20的吹嘴空氣出口24。

顯示氣溶膠形成筒14的垂直截面圖的圖2更詳細(xì)地顯示氣溶膠形成筒14。筒14包括在上面安置有氣溶膠形成基質(zhì)32的基底層30。導(dǎo)電加熱網(wǎng)格34上覆于氣溶膠形成基質(zhì)32且在筒14的上游端的電接頭36處端接。在使用期間，電接頭36接觸氣溶膠生成裝置12內(nèi)的類似電接頭組以使得電能可從裝置12供應(yīng)到導(dǎo)電加熱網(wǎng)格34以加熱氣溶膠形成基質(zhì)32。

頂蓋38上覆于氣溶膠形成基質(zhì)32以使得頂蓋38和基底層30基本上封閉氣溶膠形成基質(zhì)32。進(jìn)氣口18和出氣口20設(shè)置于頂蓋38中以使得氣流通道40界定于頂蓋38與基底層30之間且在進(jìn)氣口18與出氣口20之間延伸。氣溶膠形成基質(zhì)32安置于氣流通道40內(nèi)。

頂蓋38的內(nèi)表面形成氣流通道40的內(nèi)壁表面42且包括多個(gè)呈凹陷形式的擾流裝置44。凹陷提供通過(guò)氣流通道40的氣流46中的湍流邊界層且調(diào)節(jié)通過(guò)系統(tǒng)10的抽吸阻抗。

圖3顯示沿圖2中的線1-1獲取的貫穿氣溶膠形成筒14的水平截面圖。圖3顯示由頂蓋38形成的氣流通道40的水平截面概況。氣流通道40包括擴(kuò)散器區(qū)段48，其中氣流通道40在進(jìn)氣口18與出氣口20之間變得更寬。擴(kuò)散器區(qū)段48導(dǎo)致從進(jìn)氣口18到出氣口20的氣流速率減小，氣流速率減小使氣溶膠液滴形成達(dá)到最佳。出于參考目的，進(jìn)氣口18和擾流裝置44的位置用虛線指定。