技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及一種使用具有可重復(fù)使用的加熱元件的氣溶膠產(chǎn)生裝置的方法和包括在發(fā)煙物品的消耗中使用的加熱元件的氣溶膠產(chǎn)生裝置。

背景技術(shù)：

本領(lǐng)域已知其中例如含煙草基質(zhì)的氣溶膠形成基質(zhì)被加熱而且不是燃燒的發(fā)煙物品。這種加熱型發(fā)煙物品的目的是減少通過傳統(tǒng)卷煙中煙草的燃燒和熱降解產(chǎn)生的已知有害煙氣成分。通常在這種加熱型發(fā)煙物品中，通過熱量從熱源傳遞到物理分離的氣溶膠形成基質(zhì)或材料而產(chǎn)生氣溶膠，該基質(zhì)或材料可位于熱源內(nèi)、周圍或下游。在發(fā)煙過程中，揮發(fā)性化合物通過來自熱源的熱傳遞而從氣溶膠形成基質(zhì)釋放且通過發(fā)煙物品的抽吸而飄散在空氣中。在釋放的化合物冷卻時(shí)，它們冷凝以形成由消費(fèi)者吸入的氣溶膠。

許多現(xiàn)有技術(shù)文件公開了用于消費(fèi)或發(fā)煙加熱型發(fā)煙物品的氣溶膠產(chǎn)生裝置。這種裝置包括例如加熱型發(fā)煙系統(tǒng)和電加熱型發(fā)煙系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)勢在于它們顯著地減少側(cè)流煙氣，同時(shí)允許吸煙者選擇地中止和重新吸煙。加熱型發(fā)煙系統(tǒng)的一個(gè)例子在US專利No.5144962中公開了，其在一個(gè)實(shí)施例中包括與加熱器接觸的香味產(chǎn)生介質(zhì)。當(dāng)該介質(zhì)耗盡時(shí)，它和加熱器均被更換。在不需要移除加熱元件的情況下能更換發(fā)煙物品的氣溶膠產(chǎn)生裝置是理想的。

通常，與氣溶膠產(chǎn)生裝置一起使用的發(fā)煙物品包括通常與其它元件或部件組裝成條形式的氣溶膠形成基質(zhì)。通常，這種條被構(gòu)造成可被插入包括用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的加熱元件的氣溶膠產(chǎn)生裝置中的形狀和尺寸。

其它氣溶膠產(chǎn)生裝置，例如US專利No.5878752中公開的電點(diǎn)火器，使用圍繞加熱器固定件的套筒(例如陶瓷或金屬的)，且電阻加熱元件與該套筒熱接近。與套筒型加熱器結(jié)合，清潔元件被可選地插入電點(diǎn)火器的卷煙接收器中或設(shè)置在其出口處以吸收、吸引和/或催化地打斷熱釋出的冷凝物。在這種系統(tǒng)中，卷煙加熱器固定件可由同心地包圍插入的卷煙的刀片限定。

與這種系統(tǒng)相反，例如電致動(dòng)加熱元件的加熱元件和氣溶膠形成基質(zhì)之間的直接接觸可提供用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)以形成可吸入氣溶膠的有效手段。在這種裝置構(gòu)造中，當(dāng)加熱元件被致動(dòng)時(shí)，來自加熱元件的熱量可被幾乎瞬時(shí)輸送到氣溶膠形成基質(zhì)的至少一部分，這可利于氣溶膠的快速產(chǎn)生。而且，產(chǎn)生氣溶膠所需的總體加熱能量可比氣溶膠形成基質(zhì)不直接接觸加熱元件且基質(zhì)的初始加熱是由對流或輻射產(chǎn)生的系統(tǒng)的情況中的低。加熱元件與氣溶膠形成基質(zhì)直接接觸的情況下，基質(zhì)的與加熱元件接觸的部分的初始加熱將通過傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)。

如本文使用的，“氣溶膠產(chǎn)生裝置”涉及與氣溶膠形成基質(zhì)相互作用以產(chǎn)生氣溶膠的裝置。氣溶膠形成基質(zhì)可以是氣溶膠產(chǎn)生物品的部分，例如發(fā)煙物品的部分。氣溶膠產(chǎn)生裝置可包括一個(gè)或更多用于將來自電源的能量供應(yīng)到氣溶膠形成基質(zhì)以產(chǎn)生氣溶膠的部件。

氣溶膠產(chǎn)生裝置可被描述為加熱型氣溶膠產(chǎn)生裝置，這是包括加熱器的氣溶膠產(chǎn)生裝置。該加熱器優(yōu)選用于加熱氣溶膠產(chǎn)生物品的氣溶膠形成基質(zhì)以產(chǎn)生氣溶膠。

氣溶膠產(chǎn)生裝置可以是電加熱型氣溶膠產(chǎn)生裝置，這是包括通過電力操作以加熱氣溶膠產(chǎn)生物品的氣溶膠形成基質(zhì)以產(chǎn)生氣溶膠的加熱器的氣溶膠產(chǎn)生裝置。氣溶膠產(chǎn)生裝置可以是氣體加熱型氣溶膠產(chǎn)生裝置。氣溶膠產(chǎn)生裝置可以是與氣溶膠產(chǎn)生物品的氣溶膠形成基質(zhì)相互作用以產(chǎn)生直接經(jīng)由使用者的嘴可吸入到使用者的肺的氣溶膠的吸煙裝置。

如本文使用的，術(shù)語“氣溶膠形成基質(zhì)”涉及能夠釋放能夠形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物的基質(zhì)。這種揮發(fā)性化合物可以通過加熱氣溶膠形成基質(zhì)而釋放。氣溶膠形成基質(zhì)可被吸附、覆蓋、灌注或裝載到承載體或支撐體上。氣溶膠形成基質(zhì)便利地可以是氣溶膠產(chǎn)生物品或發(fā)煙物品的部分。

氣溶膠形成基質(zhì)可以是固態(tài)或液態(tài)的，且可包括尼古丁。氣溶膠形成基質(zhì)可包括煙草，例如可包括包含在加熱時(shí)從氣溶膠形成基質(zhì)釋放的揮發(fā)性煙草香味化合物的含煙草材料。在優(yōu)選實(shí)施例中，氣溶膠形成基質(zhì)可包括勻質(zhì)煙草材料，例如鑄葉煙草。

如本文使用的，術(shù)語“氣溶膠產(chǎn)生物品”和“發(fā)煙物品”指包括能夠釋放能形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物的氣溶膠形成基質(zhì)的物品。例如，氣溶膠產(chǎn)生物品可以是產(chǎn)生經(jīng)由使用者的嘴可直接吸入使用者的肺的氣溶膠的發(fā)煙物品。氣溶膠產(chǎn)生物品可以是一次性的。

優(yōu)選地，氣溶膠產(chǎn)生物品是加熱型氣溶膠產(chǎn)生物品，是包括打算被加熱而不是燃燒來釋放能夠形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物的氣溶膠形成基質(zhì)的氣溶膠產(chǎn)生物品。通過加熱氣溶膠形成基質(zhì)來形成的氣溶膠可包含比通過氣溶膠形成基質(zhì)的燃燒或熱降解產(chǎn)生的更少的已知有害成分。氣溶膠產(chǎn)生物品可以是或可包括煙草柄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本說明書提供如本說明書闡述的使用氣溶膠產(chǎn)生裝置的方法、氣溶膠產(chǎn)生裝置和包括氣溶膠產(chǎn)生裝置的套件。在本說明書中闡述了多個(gè)實(shí)施例。

因而，在本說明書的一個(gè)方面中可提供一種使用氣溶膠產(chǎn)生裝置的方法，所述裝置具有用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的可重復(fù)使用的加熱元件。所述方法包括使加熱元件與氣溶膠形成基質(zhì)直接接觸且將加熱元件的溫度升高到第一溫度以加熱氣溶膠形成基質(zhì)使得形成氣溶膠的步驟。該方法然后提供以下步驟：消除或撤回加熱元件與氣溶膠形成基質(zhì)的接觸，以及將加熱元件的溫度升高到足夠高的第二溫度以使沉積在加熱元件上的有機(jī)材料熱釋出。第二溫度是高于第一溫度的溫度。熱釋出可以通過熱解反應(yīng)或者碳化反應(yīng)發(fā)生。

氣溶膠形成基質(zhì)可以是固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)?？商娲?，氣溶膠形成基質(zhì)可包括固態(tài)和液態(tài)成分。氣溶膠形成基質(zhì)可包括包含在加熱時(shí)從該基質(zhì)釋放的揮發(fā)性煙草香味化合物的含煙草材料?？商娲?，該氣溶膠形成基質(zhì)可包括非煙草材料。該氣溶膠形成基質(zhì)可進(jìn)一步包括氣溶膠生成物。適當(dāng)氣溶膠生成物的示例是甘油和丙二醇。

如果氣溶膠形成基質(zhì)是固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)，則該固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)可包括例如包含有香草葉、煙葉、煙梗段、再造煙草、處理煙草、均質(zhì)煙草、擠壓煙草以及膨脹煙草中的一個(gè)或更多的粉末、顆粒、球團(tuán)、碎片、縷、條或片中的一個(gè)或更多。該固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)可以是松散形式，或者可被設(shè)置在適當(dāng)容器或盒中。例如，基質(zhì)的氣溶膠形成材料可被包含在紙張或包裝紙內(nèi)且具有栓棒的形式。在氣溶膠形成基質(zhì)是栓棒的形式的情況下，包括任何包裝紙的整個(gè)栓棒被認(rèn)為是氣溶膠形成基質(zhì)。

可選而非必要地，固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)可包含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。固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)可還包含膠囊，該膠囊例如包括另外的煙草或非煙草揮發(fā)性香味化合物，且這種膠囊在固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)的加熱期間可熔化。

可選而非必要地，固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)可被設(shè)置在熱穩(wěn)定載體上或嵌入其中。該載體可以采取粉末、顆粒、球團(tuán)、碎片、縷、條或片的形式。該固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)可被沉積在例如片、泡沫、凝膠或漿料形式的載體的表面上。固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)可被沉積在載體的整個(gè)表面上，或可替代地，可被沉積成圖案，以便在使用期間提供非均勻香味傳送。

在優(yōu)選實(shí)施例中，氣溶膠形成基質(zhì)被包含在發(fā)煙物品中，例如諸如卷煙的條狀發(fā)煙物品。該發(fā)煙物品優(yōu)選是適當(dāng)形狀和尺寸，以與氣溶膠產(chǎn)生裝置接合以使氣溶膠形成基質(zhì)與裝置的加熱元件接觸。例如，發(fā)煙物品可具有約30mm和約100mm之間的總長度。發(fā)煙物品可具有約5mm和約12mm之間的外徑。

術(shù)語上游和下游可被用于描述發(fā)煙物品的元件或部件的相對位置。為了簡化，本文使用的術(shù)語“上游”和“下游”指沿著發(fā)煙物品的條相對于氣溶膠被抽吸通過條的方向的相對位置。

加熱元件可方便地形成為可插入發(fā)煙物品以便與氣溶膠形成基質(zhì)接觸的針、銷、桿或刀片的形狀。氣溶膠產(chǎn)生裝置可包括多于一個(gè)加熱元件，在以下的描述中所稱的加熱元件指一個(gè)或更多加熱元件。

加熱元件的溫度可被升高到第一溫度和第二溫度。溫度可通過任何適當(dāng)方法升高。例如，溫度可通過與另一熱源接觸引起的傳導(dǎo)而升高。溫度可通過由波動(dòng)電磁場引起的感應(yīng)加熱而升高。溫度可通過使電流通過導(dǎo)線或電阻性軌跡造成的電阻性加熱而升高。在一個(gè)實(shí)施例中，軌跡可具有0.5和5歐姆之間的電阻。

優(yōu)選地，加熱元件包括剛性電絕緣基底，帶有設(shè)置在其表面上的導(dǎo)電軌跡或電線。優(yōu)選地，電絕緣基板的尺寸和形狀允許它被直接插入氣溶膠形成基質(zhì)中。如果電絕緣基板沒有足夠剛性，加熱元件可包括另外的增強(qiáng)裝置。電流可通過軌跡或電線以加熱加熱元件和氣溶膠形成基質(zhì)。

優(yōu)選地，氣溶膠產(chǎn)生裝置進(jìn)一步包括布置成控制電流到加熱元件的供應(yīng)以控制溫度的電路。氣溶膠產(chǎn)生裝置可還包括用于檢測加熱元件的溫度的機(jī)構(gòu)。這可使得電子電路或控制電路將加熱元件的溫度升高到第一溫度和第二溫度。優(yōu)選地，第一溫度是足夠高以從氣溶膠形成基質(zhì)發(fā)出揮發(fā)性化合物因而形成氣溶膠的溫度。優(yōu)選地，第一溫度不高到足以致使氣溶膠形成基質(zhì)燃燒。

優(yōu)選地，第一溫度低于約375攝氏度。例如，第一溫度可以是80攝氏度和375攝氏度之間，例如100攝氏度和350攝氏度之間。加熱元件保持在第一溫度的時(shí)長可以是固定的。例如，第一溫度可被維持大于2秒的時(shí)長，例如在2秒和10秒之間。加熱元件保持在第一溫度的時(shí)長可以是可變的。例如，氣溶膠產(chǎn)生裝置可包括確定使用者何時(shí)在發(fā)煙物品上抽吸的傳感器，且時(shí)間可由使用者在發(fā)煙物品上抽吸的時(shí)長控制。

在加熱元件與氣溶膠形成基質(zhì)接觸期間，加熱元件經(jīng)受熱循環(huán)，在熱循環(huán)期間，加熱元件被加熱到第一溫度，然后冷卻。當(dāng)消除它與氣溶膠形成基質(zhì)的接觸時(shí)，加熱元件優(yōu)選地比第一溫度冷。在接觸期間，氣溶膠形成基質(zhì)的顆?？赡苷持郊訜嵩谋砻?。此外，通過來自加熱元件的熱量發(fā)出的揮發(fā)性化合物和氣溶膠可沉積在加熱元件的表面上。粘著且沉積在加熱元件上的顆粒和化合物可防止加熱元件以最佳方式作用。這些顆粒和化合物可還在氣溶膠產(chǎn)生裝置的使用期間破碎且將令人不愉快或苦味傳給使用者。為了這些原因，理想的是周期性地清潔加熱元件。

優(yōu)選地，第二溫度是足夠高以使與加熱元件接觸的有機(jī)化合物熱釋出的溫度。有機(jī)化合物可以是在加熱元件和基質(zhì)之間接觸期間粘著或沉積在加熱元件的表面上的任何顆?；蚧衔?。

有機(jī)化合物的熱釋出可通過熱分解產(chǎn)生。熱分解是化學(xué)化合物在熱作用下分解的過程。有機(jī)化合物通常熱分解以形成有機(jī)蒸氣和液體，在本說明書中可從加熱元件移除且使加熱元件變成被清潔的狀態(tài)。

優(yōu)選地，沉積在加熱元件上的有機(jī)材料通過將加熱元件的溫度升高到約430攝氏度或以上而被熱釋出。例如，溫度可被升高到大于475攝氏度或大于550攝氏度。溫度可被升高到更高溫度，諸如大于600攝氏度或大于800攝氏度。

優(yōu)選地，加熱元件被保持在第二溫度一段時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)有機(jī)化合物的熱釋出。例如，加熱元件可被保持在第二溫度大于5秒。優(yōu)選地，加熱元件被保持在第二溫度持續(xù)在5秒和60秒之間的時(shí)間，例如，10秒和30秒之間。

用于與氣溶膠產(chǎn)生裝置一起使用的發(fā)煙物品包括一定量的氣溶膠形成基質(zhì)。氣溶膠形成基質(zhì)在加熱元件的單個(gè)熱循環(huán)期間可被完全耗盡。在一個(gè)這種實(shí)施例中，加熱器將被恒定接通且溫度將通過在操作期間提供到加熱元件的能量而調(diào)整。這可能是例如若在發(fā)煙物品的消耗期間加熱元件被維持在第一溫度的情形?？商娲?，加熱元件通過熱循環(huán)反復(fù)地脈沖到第一溫度并返回。當(dāng)使用者在發(fā)煙物品上抽吸時(shí)，這些脈沖可與周期同時(shí)發(fā)生。每當(dāng)溫度到達(dá)第一溫度，產(chǎn)生氣溶膠的一部分，每當(dāng)加熱元件再次冷卻，氣溶膠產(chǎn)生停止。當(dāng)沒有進(jìn)一步的氣溶膠產(chǎn)生時(shí)，發(fā)煙物品已被耗盡。因而，可以存在大于5或大于10或大于15個(gè)熱循環(huán)，其中加熱元件被升高到第一溫度，且然后在發(fā)煙物品被耗盡之前冷卻。

使用者可移除耗盡的發(fā)煙物品且將它換成新的、未消費(fèi)的發(fā)煙物品，而不執(zhí)行將加熱元件的溫度升高到第二溫度的步驟。換言之，使用者在執(zhí)行清潔步驟之前可消費(fèi)多于一個(gè)物品以從加熱元件熱釋出有機(jī)材料。

因而，在執(zhí)行將加熱元件升高到第二溫度的步驟之前，加熱元件的溫度可被升高到第一溫度多次。

將加熱元件的溫度升高到第二溫度以熱釋出粘著或沉積在加熱元件上的有機(jī)材料的步驟可被稱為清潔步驟。

清潔步驟可通過使用者手動(dòng)致動(dòng)。例如，使用者可判斷加熱元件需要清潔且致動(dòng)清潔循環(huán)，在清潔循環(huán)中，加熱元件被升高到第二溫度并持續(xù)預(yù)定時(shí)長。致動(dòng)可通過按壓氣溶膠產(chǎn)生裝置上的按鈕實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，在預(yù)定或預(yù)編程熱循環(huán)之后自動(dòng)終止清潔循環(huán)。

氣溶膠產(chǎn)生裝置可包括感測機(jī)構(gòu)以確定發(fā)煙物品是否與氣溶膠產(chǎn)生裝置接合。如果發(fā)煙物品被接合，優(yōu)選地，氣溶膠產(chǎn)生裝置包括控制機(jī)構(gòu)，例如控制軟件，其作用以防止加熱元件被加熱到第二溫度，從而防止在發(fā)煙物品與氣溶膠產(chǎn)生裝置接合的同時(shí)致動(dòng)清潔循環(huán)。

清潔步驟可被自動(dòng)致動(dòng)。例如，氣溶膠產(chǎn)生裝置可包括用于檢測加熱元件何時(shí)與氣溶膠形成基質(zhì)解除接觸、例如發(fā)煙物品何時(shí)從該裝置移除的機(jī)構(gòu)。當(dāng)這種事件被檢測到時(shí)，加熱元件可通過清潔機(jī)制自動(dòng)循環(huán)，其中加熱元件被加熱到第二溫度并持續(xù)一段時(shí)間。

與氣溶膠產(chǎn)生裝置關(guān)聯(lián)的控制機(jī)構(gòu)可記錄由使用者消費(fèi)的發(fā)煙物品的數(shù)量且在已消費(fèi)了預(yù)定量的發(fā)煙物品之后自動(dòng)觸發(fā)清潔循環(huán)。

在一些實(shí)施例中，氣溶膠產(chǎn)生裝置可包括電池以提供用于加熱加熱元件的能量。如果氣溶膠產(chǎn)生裝置與用于再充電電池和其它功能的對接座連接則特別有利。當(dāng)氣溶膠產(chǎn)生裝置對接在對接座時(shí)觸發(fā)清潔循環(huán)是有利的。對接座可能夠比氣溶膠產(chǎn)生裝置對加熱元件供應(yīng)更多能量，因此第二溫度可更高。更高的第二溫度可導(dǎo)致更有效或更快的清潔處理。

在一個(gè)方面中，本說明書可提供一種氣溶膠產(chǎn)生裝置，其包括聯(lián)接到控制器的加熱元件。該控制器被編程以通過第一熱循環(huán)致動(dòng)加熱元件，在第一熱循環(huán)中加熱元件的溫度被升高到低于約400攝氏度的第一溫度以便在加熱元件的整個(gè)表面上產(chǎn)生375攝氏度的平均溫度和420攝氏度的表面上任何地方的最大溫度即最大局部溫度。這使得在不燃燒氣溶膠形成基質(zhì)的情況下從設(shè)置在加熱元件附近的氣溶膠形成基質(zhì)形成氣溶膠?？刂破鬟M(jìn)一步被編程以通過第二熱循環(huán)致動(dòng)加熱元件，在第二熱循環(huán)中加熱元件的溫度被升加到高于約430攝氏度的第二溫度以使沉積在加熱元件上的有機(jī)材料熱釋出。

優(yōu)選地，第一溫度大于80攝氏度。例如，第一溫度可以在80攝氏度和375攝氏度之間或在100攝氏度和350攝氏度之間。

氣溶膠產(chǎn)生裝置可以是用于執(zhí)行上述方法的任何裝置。例如，氣溶膠產(chǎn)生裝置可以是包括被編程以執(zhí)行上述或權(quán)利要求中限定的方法的控制器的任何裝置。

該控制器可被氣溶膠產(chǎn)生裝置容納?？商娲?，該控制器可被容納在可聯(lián)接到氣溶膠產(chǎn)生裝置從而可聯(lián)接到氣溶膠產(chǎn)生裝置的加熱元件的對接座內(nèi)。

在本說明書的一個(gè)方面中，可提供包括適于接收發(fā)煙物品的氣溶膠產(chǎn)生裝置且包括加熱元件的套件，該套件進(jìn)一步包括指令以通過熱釋出粘著或沉積在加熱元件上的有機(jī)材料而清潔加熱元件。該指令可描述如何熱釋出有機(jī)材料，例如通過加熱。該指令可描述使用者應(yīng)如何致動(dòng)編程到氣溶膠產(chǎn)生裝置內(nèi)的自動(dòng)清潔循環(huán)。

套件可包括可聯(lián)接到氣溶膠產(chǎn)生裝置的對接座。指令可描述使用者應(yīng)如何致動(dòng)編程到對接座內(nèi)的自動(dòng)清潔循環(huán)。

套件可進(jìn)一步包括一個(gè)或更多發(fā)煙物品。套件可包括指令以執(zhí)行以上描述或在權(quán)利要求中限定的任何方法。

關(guān)于說明書的一個(gè)方面描述的特征可還應(yīng)用到本文討論的其它實(shí)施例。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖描述示范性實(shí)施例，其中：

圖1是與發(fā)煙物品接合的氣溶膠產(chǎn)生裝置的第一實(shí)施例的示意剖面圖；

圖2是示出氣溶膠產(chǎn)生裝置的第一實(shí)施例的加熱元件的示意圖；

圖3A是示出具有被有機(jī)成分污染的表面的氣溶膠產(chǎn)生裝置的第一實(shí)施例的加熱元件的視圖；

圖3B是示出有機(jī)成分已被熱釋出之后圖3A的加熱元件的視圖；

圖4是示出方法的第一實(shí)施例的流程圖；

圖5是示出氣溶膠產(chǎn)生裝置的構(gòu)造的框圖；和

圖6是示出方法的第二實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的氣溶膠產(chǎn)生裝置10的一部分。氣溶膠產(chǎn)生裝置10與發(fā)煙物品20接合用于由使用者消耗發(fā)煙物品20。

發(fā)煙物品20包括四個(gè)元件，即氣溶膠形成基質(zhì)30、中空管40、傳遞部50和煙嘴過濾件60。這四個(gè)元件被順序布置且同軸對準(zhǔn)，且通過卷煙紙70組裝以形成條21。該條具有嘴端22和位于條的與嘴端22相對端的遠(yuǎn)端23，其中在使用期間使用者將嘴端22放入他的或她的嘴中。位于嘴端和遠(yuǎn)端23之間的元件可被描述為在嘴端的上游或可替代地在遠(yuǎn)端的下游。

當(dāng)組裝時(shí)，條21是45毫米長且具有7.2毫米的直徑。

氣溶膠形成基質(zhì)30位于中空管40的上游且延伸到條21的遠(yuǎn)端23。氣溶膠形成基質(zhì)包括包裹在過濾紙(未示出)中的卷曲鑄葉煙草束以形成栓棒。鑄葉煙草包括添加劑，添加劑包括作為氣溶膠形成添加劑的甘油。

中空管40緊接著氣溶膠形成基質(zhì)30位于其下游且由醋酸纖維素的管形成。管40限定具有3毫米直徑的孔。中空管40的一個(gè)功能是將氣溶膠形成基質(zhì)30朝條21的遠(yuǎn)端定位從而它能夠與加熱元件接觸。中空管40的作用是當(dāng)加熱元件被插入氣溶膠形成基質(zhì)30時(shí)防止氣溶膠形成基質(zhì)30因受力而沿條朝著嘴端22移動(dòng)。

傳遞部50包括長度為18毫米的薄壁管。傳遞部50使得從氣溶膠形成基質(zhì)30釋放的揮發(fā)性物質(zhì)沿條21朝嘴端22移動(dòng)。揮發(fā)性物質(zhì)在傳遞部內(nèi)可冷卻以形成氣溶膠。

煙嘴過濾件60是由醋酸纖維素形成的傳統(tǒng)煙嘴過濾件，且具有7.5毫米的長度。

上述指出的四個(gè)元件通過緊密地包裹在卷煙紙70內(nèi)而被組裝。該特定實(shí)施例中的紙張是具有標(biāo)準(zhǔn)特性或等級的標(biāo)準(zhǔn)卷煙紙。該特定實(shí)施例中的紙張是傳統(tǒng)卷煙紙。例如，紙張可以是具有包含纖維素纖維(纖維的交叉，通過H鍵連結(jié))、填料和燃燒劑的非等向性結(jié)構(gòu)的多孔材料。填料劑可以是CaCO₃，燃燒劑可以是以下的一個(gè)或更多：檸檬酸鉀/納、醋酸納、MAP(磷酸一銨)、DSP(磷酸二鈉)。每平方米的最終成分可以是約25g纖維+10g碳酸鈣+0.2g燃燒劑。紙張的多孔性可以在0至120coresta之間。紙張和每個(gè)元件之間的交界部將元件定位且限定發(fā)煙物品1的條15。

紙張和每個(gè)元件之間的交界部將元件定位且限定發(fā)煙物品20的條21。盡管上面描述且在圖1中示出的特定實(shí)施例具有組裝在卷煙紙中的五個(gè)元件，現(xiàn)在對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言清楚的是根據(jù)本文討論的實(shí)施例的發(fā)煙物品可具有另外的元件且這些元件可被組裝在替代卷煙包裝紙或等價(jià)物中。同樣，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)煙物品可具有更少的元件。而且，如現(xiàn)在對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見的是關(guān)于本文討論的各實(shí)施例中討論的元件的各種尺寸僅是示范性的，在不脫離本文討論的實(shí)施例的精神的情況下可選擇用于各元件的適當(dāng)替代尺寸。

氣溶膠產(chǎn)生裝置10包括用于接收用于消費(fèi)的發(fā)煙物品20的外殼12。加熱元件90位于外殼12內(nèi)且被定位成與發(fā)煙物品的遠(yuǎn)端23接合。加熱元件90被加工成在尖端91終止的刀片的形狀。

在發(fā)煙物品20被推壓到外殼12中時(shí)，加熱元件90的尖端91與氣溶膠基底30接合。通過對發(fā)煙物品施加力，加熱元件90穿透到氣溶膠形成基質(zhì)30中。一旦適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r(shí)，由于發(fā)煙物品20的遠(yuǎn)端23與外殼12的端壁17鄰接而防止進(jìn)一步穿透，起到止動(dòng)部的作用。

當(dāng)發(fā)煙物品20被適當(dāng)?shù)嘏c氣溶膠產(chǎn)生裝置10接合時(shí)，加熱元件90已被插入氣溶膠形成基質(zhì)30中。

圖2更詳細(xì)地示出如包括在圖1的氣溶膠產(chǎn)生裝置10中的加熱元件90。加熱元件90是大致刀片形狀。即，加熱元件具有寬度、厚度和在使用中沿與加熱元件接合的發(fā)煙物品的縱向軸線延伸的長度。寬度大于厚度。加熱元件90在用于穿透發(fā)煙物品20的尖端或尖端部91處終止。加熱元件包括電絕緣基底92，其限定加熱元件90的形狀。電絕緣材料可以是例如氧化鋁(Al2O3)、穩(wěn)定的氧化鋯(ZrO2)。現(xiàn)在對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是電絕緣材料可以是任何適當(dāng)電絕緣材料，很多陶瓷材料適于用作電絕緣基底。

導(dǎo)電材料的軌跡93被電鍍在絕緣基底92的表面上。軌跡93由鉑金的薄層形成。任何適當(dāng)導(dǎo)電材料可被用于該軌跡，適當(dāng)材料的列表包括對本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的很多金屬，包括金。軌跡93的一端通過第一觸頭94與電源聯(lián)結(jié)，軌跡93的另一端通過第二觸頭95與電源聯(lián)結(jié)。當(dāng)電流通過軌跡93時(shí)，發(fā)生電阻加熱。這加熱整個(gè)加熱元件90和周圍環(huán)境。當(dāng)通過加熱元件90的軌跡93的電流關(guān)閉時(shí)，沒有電阻加熱且加熱元件90的溫度迅速降低。

加熱元件90還包括套環(huán)96。套環(huán)96可由允許導(dǎo)電的適當(dāng)材料形成，只要套環(huán)96的設(shè)計(jì)也被選擇以最小化電阻加熱。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)軌跡93由鉑或鉑合金形成時(shí)，套環(huán)96由金或銀或包括二者中任一的合金形成。因?yàn)樘篆h(huán)96的材料的電阻率的差異，在套環(huán)區(qū)域上產(chǎn)生較少的熱量，且套環(huán)96與加熱元件90的包括軌跡93的部分相比有較低的平均溫度。在另一實(shí)施例中，套環(huán)96可由諸如陶瓷或其它適當(dāng)絕緣體的絕緣材料形成。

套環(huán)96提供與加熱器元件90的包括軌跡93的部分的平均表面溫度相比的冷區(qū)。例如，在操作期間冷區(qū)的平均溫度可比加熱器元件90的包括軌跡93的部分的平均表面溫度低不止50攝氏度。設(shè)置套環(huán)96可以提供多種優(yōu)點(diǎn)，包括可以減少任何該裝置自帶的電子器件的溫度。另外，當(dāng)諸如塑料的材料被用于該裝置時(shí)，套環(huán)96防止裝置10的各部分的熔化或降解。套環(huán)還減少該裝置的遠(yuǎn)端的冷凝，因?yàn)檫@種氣溶膠在它通過套環(huán)96時(shí)被冷卻。由包含在該裝置10中的電子部件(未示出)及觸頭94、95造成的冷凝物的減少可協(xié)助保護(hù)這些元件。

氣溶膠產(chǎn)生裝置10包括電源和使得加熱元件90被致動(dòng)的電子部件(未示出)。這種致動(dòng)可以手動(dòng)操作或可響應(yīng)使用者在發(fā)煙物品上抽吸而自動(dòng)發(fā)生。當(dāng)加熱元件被致動(dòng)時(shí)，氣溶膠形成基底被加熱且產(chǎn)生或釋出揮發(fā)性基質(zhì)。在使用者在發(fā)煙物品20的嘴端上抽吸時(shí)，空氣被吸入發(fā)煙物品且揮發(fā)性基質(zhì)冷凝以形成可吸入氣溶膠。該氣溶膠通過發(fā)煙物品的嘴端且進(jìn)入使用者的嘴。

在特定實(shí)施例(圖5中示意性示出)中，氣溶膠產(chǎn)生裝置包括聯(lián)結(jié)到加熱元件90以控制加熱元件的加熱的處理器或控制器19。控制器19被編程以通過第一熱循環(huán)致動(dòng)加熱元件，在第一熱循環(huán)中加熱元件的溫度被升高到375攝氏度的第一溫度。這使得從鄰近加熱元件設(shè)置的氣溶膠形成基質(zhì)形成氣溶膠?？刂破鞅贿M(jìn)一步編程以通過第二熱循環(huán)致動(dòng)加熱元件，在第二熱循環(huán)中加熱元件的溫度被升高到550攝氏度的第二溫度并持續(xù)30秒的時(shí)間段。這使得沉積在加熱元件上的有機(jī)材料分解或熱分解。

現(xiàn)在將參考圖1和圖4描述使用該氣溶膠產(chǎn)生裝置的方法的特定實(shí)施例。圖4是闡述在本發(fā)明方法的實(shí)施例中執(zhí)行的步驟的流程圖。

步驟1-(圖4中的附圖標(biāo)記100)：氣溶膠產(chǎn)生裝置10的加熱元件90與包含在發(fā)煙物品20中的氣溶膠形成基質(zhì)30接觸。為了實(shí)現(xiàn)該目的，發(fā)煙物品20被插入氣溶膠產(chǎn)生裝置10的外殼12中。加熱元件90位于外殼12內(nèi)，且從外殼12的底表面17突出，使得它可被插入接收在外殼內(nèi)的任何發(fā)煙物品。在發(fā)煙物品20滑動(dòng)到外殼12內(nèi)時(shí)，加熱元件90的末端或尖端91與發(fā)煙物品的遠(yuǎn)端23接觸。發(fā)煙物品朝外殼的底端17的進(jìn)一步移動(dòng)使得加熱元件90穿透位于發(fā)煙物品20的遠(yuǎn)端23處的氣溶膠形成基質(zhì)。一旦發(fā)煙物品完全插入外殼中時(shí)，發(fā)煙物品的遠(yuǎn)端23與外殼12的底表面17鄰接且加熱元件已到達(dá)最大穿透。

步驟2(附圖標(biāo)記200)：在使用者在發(fā)煙物品20的嘴端22上抽吸或吸煙時(shí)，氣溶膠產(chǎn)生裝置10中的傳感器可檢測到該事件。在檢測到使用者抽煙或抽吸的情況下，控制器19發(fā)送致動(dòng)加熱元件以加熱到第一溫度的命令。電流通過設(shè)置在加熱元件上的導(dǎo)電軌跡93，導(dǎo)致加熱元件的電阻加熱。第一溫度是375攝氏度，這足以從氣溶膠形成基質(zhì)20釋出揮發(fā)性化合物。這些揮發(fā)性化合物冷凝以形成可吸入氣溶膠，該氣溶膠經(jīng)由發(fā)煙物品抽吸且進(jìn)入使用者的嘴中?？商娲?，在裝置10的操作期間可使用連續(xù)加熱，使用者抽煙或抽吸的檢測可被用于觸發(fā)加熱以補(bǔ)償使用者抽煙或抽吸期間的加熱元件90的任何溫度下降。

步驟3：(附圖標(biāo)記300)當(dāng)使用者停止抽吸或結(jié)束其在發(fā)煙物品20的嘴端22上的抽煙時(shí)，氣溶膠產(chǎn)生裝置中傳感器檢測到該事件?？刂破?9發(fā)送命令以關(guān)閉通過加熱元件90的電流。這停止軌跡93的電阻加熱，加熱元件的溫度迅速降低。在溫度降低時(shí)，停止產(chǎn)生氣溶膠。可替代地，在上面討論的連續(xù)加熱期間，控制器19可基于理想的設(shè)定點(diǎn)溫度而簡單地減少使用者抽煙或抽吸期間所對應(yīng)的能量。

如果氣溶膠形成基質(zhì)30仍包含揮發(fā)性化合物，使用者可在發(fā)煙物品20上進(jìn)行另一次抽吸，重復(fù)步驟2(由圖4中的箭頭350所示)?？梢愿鶕?jù)需要重復(fù)步驟2和3多次，以消費(fèi)發(fā)煙物品。

步驟4：(附圖標(biāo)記400)當(dāng)使用者完成發(fā)煙物品20的抽吸時(shí)，例如當(dāng)在加熱氣溶膠形成基質(zhì)30時(shí)不產(chǎn)生氣溶膠時(shí)，發(fā)煙物品20被從氣溶膠產(chǎn)生裝置10的外殼12移除。這意味著加熱元件90被從與氣溶膠形成基質(zhì)30的接觸移除。幾乎不可避免地，加熱元件90會被從氣溶膠形成基質(zhì)30衍生的一些沉積物或殘留物污染。這種沉積物可能損害加熱元件的性能。例如，加熱元件上的沉積物可能會抑制加熱元件和氣溶膠形成基質(zhì)之間的熱傳遞。當(dāng)使用加熱元件來檢測溫度時(shí)，加熱元件上的沉積物可能還會抑制溫度檢測。加熱元件上的沉積物在重復(fù)加熱時(shí)可還產(chǎn)生苦味化合物，可損害當(dāng)消費(fèi)接下來的發(fā)煙物品時(shí)產(chǎn)生的氣溶膠的香味。

如果使用者感覺到加熱元件上的沉積物處于足夠低的水平，他可決定消費(fèi)另外的發(fā)煙物品。在這種情況下，步驟1至4可被重復(fù)。這由圖4中的箭頭450指示。

步驟5：(附圖標(biāo)記500)如果使用者認(rèn)為加熱元件需要清潔，則他可按壓氣溶膠產(chǎn)生裝置10上的按鈕(未示出)，使控制器致動(dòng)清潔循環(huán)。在清潔循環(huán)期間，電流通過加熱元件90的軌跡93以將加熱元件的溫度升高到第二溫度。第二溫度是550攝氏度，加熱元件上的沉積物在該溫度可熱降解或熱分解。加熱元件90被保持在550攝氏度并持續(xù)30秒時(shí)間段，以使沉積在加熱元件90上的有機(jī)化合物熱釋出。

圖3A示出氣溶膠產(chǎn)生裝置的一部分。該圖示出在該裝置使用以消費(fèi)發(fā)煙物品之后的加熱元件90。即，圖3A示出在上述方法的步驟4之后的氣溶膠產(chǎn)生裝置的加熱元件90。能夠看到加熱元件90被有機(jī)沉積物覆蓋，在圖3A中表現(xiàn)出黑色。

圖3B示出在執(zhí)行通過以上步驟5所述的清潔循環(huán)之后與圖3A中示出的相同的加熱元件。即，圖3A的加熱元件90已被加熱到550攝氏度的溫度且保持在該溫度并持續(xù)30秒的時(shí)段。能夠看出圖3A中可見的黑沉積物已被去除且加熱元件已被清潔。在圖3B中，加熱元件現(xiàn)在具有有機(jī)沉積物已被去除的光亮外觀。

在清潔之后，氣溶膠產(chǎn)生裝置準(zhǔn)備好使用。步驟1至5可被重復(fù)。這由圖4中的箭頭550表示。

在以上描述的方法的實(shí)施例中，當(dāng)裝置檢測到使用者進(jìn)行抽吸時(shí)進(jìn)行加熱加熱元件至第一溫度以產(chǎn)生氣溶膠的步驟。在其它實(shí)施例中，使用者可手動(dòng)致動(dòng)加熱元件以產(chǎn)生氣溶膠。

在以上描述的方法的實(shí)施例中，開始清潔循環(huán)的步驟被手動(dòng)致動(dòng)。在其它實(shí)施例中，每當(dāng)發(fā)煙物品被從氣溶膠產(chǎn)生裝置移除時(shí)可自動(dòng)觸發(fā)清潔循環(huán)。

氣溶膠產(chǎn)生裝置10可與對接座(未示出)結(jié)合使用。對接座也被用于例如對用于為氣溶膠產(chǎn)生裝置提供功率的電池充電。圖6示出當(dāng)氣溶膠產(chǎn)生裝置聯(lián)接到對接座時(shí)可使用的方法的實(shí)施例。

步驟1至4與以上關(guān)于圖4描述的相同。對于與以前描述相同的步驟，圖6使用相同附圖標(biāo)記。

步驟5：(附圖標(biāo)記600)氣溶膠產(chǎn)生裝置10被聯(lián)結(jié)到用于接收該裝置的對接座(未示出)。

步驟6：(附圖標(biāo)記700)當(dāng)檢測到氣溶膠產(chǎn)生裝置10時(shí)，控制器致動(dòng)清潔循環(huán)。在加熱循環(huán)期間，電流通過加熱元件90的軌跡93以將加熱元件的溫度升高到第二溫度。第二溫度是550攝氏度，加熱元件上的沉積物在該溫度可被熱降解或熱分解。加熱元件90被保持在550攝氏度的溫度持續(xù)30秒以使沉積在加熱元件90上的有機(jī)化合物熱釋出。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器可由來自對接座的信號觸發(fā)，該信號指示該裝置在預(yù)定數(shù)次的使用后并未清潔，例如使用者已經(jīng)與加熱元件90接觸十次或更多次而未執(zhí)行清潔循環(huán)。然后控制器19可強(qiáng)迫使用者執(zhí)行清潔循環(huán)。例如，可抑制使用者致動(dòng)加熱元件90，除非首先執(zhí)行清潔循環(huán)。控制器19本身可包含將裝置10鎖定的指令或?qū)幼杀３株P(guān)于使用的信息且對控制器19提供鎖定及解鎖指令。

步驟7：(附圖標(biāo)記800)氣溶膠產(chǎn)生裝置被從對接座移除。氣溶膠產(chǎn)生裝置準(zhǔn)備好使用。步驟1至7可被重復(fù)。這由圖6中的箭頭850表示。

上述示范性實(shí)施例說明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明?？紤]上面討論的示范性實(shí)施例，現(xiàn)在與上述示范性實(shí)施例一致的其它實(shí)施例對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人而言將是顯而易見的。