气溶胶生成
技术领域
本发明涉及气溶胶生成，并且具体地(但非排他地)，涉及一种气溶胶生成组件、一种产生气溶胶的方法、一种用于产生气溶胶的可气溶胶化材料以及一种用于在气溶胶生成组件中使用的气溶胶生成制品。
背景技术
诸如香烟、雪茄等的吸烟制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。这些类型的制品的替代物在不燃烧的情况下释放化合物。
已知加热可气溶胶化材料以使可气溶胶化材料的至少一个组分挥发的设备，通常在不点燃可气溶胶化材料或不使可气溶胶化材料燃烧的情况下形成可吸入的气溶胶。有时将这种设备称为“加热但不燃烧”设备或“烟草加热产品”(THP)或“烟草加热装置”或类似。已知各种不同布置来用于使可气溶胶化材料的至少一个组分挥发。
该材料可是例如烟草或可包含或不包含尼古丁的其他非烟草产品或组合(诸如共混的混合物)。
一些已知的烟草加热装置包括多于一个加热器，每个加热器构造成在使用中加热可气溶胶化材料的不同部分。于是这允许在不同的时间加热可气溶胶化材料的不同部分，以便在使用寿命期间使得气溶胶形成的时间延长。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供有一种气溶胶生成组件，该气溶胶生成组件包括加热器和可气溶胶化材料，其中，加热器布置成在使用中加热可气溶胶化材料，其中，可气溶胶化材料包括具有不同组分的至少两个区段。
使用包含不同组分的两个或更多个区段允许选择性地调整吸入性气溶胶的组分。
在一些情况下，该组件可构造成向具有不同组分的可气溶胶化材料区段中的每个提供不同的热量分布。
在气溶胶生成组件的一些示例中，可气溶胶化材料具有杆形。在一些情况下，至少两个区段是柱形的并且每个布置成沿着可气溶胶化材料的杆同轴。
在一些示例中，相对于第二区段中的组分，可气溶胶化材料的第一区段中的组分贫化一种或多种挥发性组分。在一些情况下，气溶胶生成组件可构造成使得在加热第二区段之前开始加热可气溶胶化材料的第一区段。
另一个示例提供了一种气溶胶生成组件，该气溶胶生成组件包括至少两个加热器，其中，这些加热器布置成分别加热该可气溶胶化材料的不同区段。
另一个示例提供了一种气溶胶生成组件，其中，可气溶胶化材料包括烟草杆，并且该烟草杆包括具有不同烟草组分的至少两个区段。
本发明的第二方面提供了一种产生气溶胶的方法，该方法包括加热可气溶胶化材料，其中，可气溶胶化材料包括具有不同组分的至少两个区段。
在一些情况下，该方法向具有不同组分的可气溶胶化材料区段中的每个提供不同的热量分布。
在一些情况下，该方法包括加热具有杆形的可气溶胶化材料。在一些示例中，至少两个区段是柱形的并且布置成沿着杆形的可气溶胶化材料同轴。
在一些情况下，该方法包括加热可气溶胶化材料，其中，相对于第二区段中的组分，可气溶胶化材料的第一区段中的组分贫化一种或多种挥发性组分。
在一些例子中，该方法包括在加热第二区段之前开始加热可气溶胶化材料的第一区段。
本发明的第三方面提供了一种在气溶胶生成组件中使用的可气溶胶化材料，其中，该可气溶胶化材料包括具有不同组分的至少两个区段。在一些情况下，该可气溶胶化材料是或包括烟草杆，并且该烟草杆包括具有不同烟草组分的至少两个区段。
在一些情况下，该可气溶胶化材料构造成使得在使用中首先加热的区段与在使用中其次加热的区段相比，相对贫化一种或多种挥发性组分。
本发明的另一方面提供了一种用于在气溶胶生成组件中使用的气溶胶生成制品，该气溶胶生成制品包括根据第三方面所述的可气溶胶化材料和冷却元件和/或过滤器。在一些情况下，冷却元件可布置在可气溶胶化材料与过滤器之间。在一些情况下，过滤器可布置在可气溶胶化材料与冷却元件之间。
本发明的另一方面提供了一种制造根据前述方面所述的气溶胶生成制品的方法，其中，该方法包括提供含有两种不同组分的可气溶胶化材料，并将可气溶胶化材料和冷却元件和/或过滤器包装在包装材料中。
附图说明
本发明的进一步特征和优点将从下文本发明的示例的描述中变得显而易见，该描述参考附图仅通过示例给出。
图1是用于在气溶胶生成组件中使用的可气溶胶化材料的示意图。
图2是气溶胶生成制品的示意图，该气溶胶生成制品包括用于气溶胶生成组件中使用的可气溶胶化材料。
图3示出了气溶胶生成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示出了气溶胶生成制品的一个示例的截面正视图。
图6示出了图5的制品的立体图。
图7示出了气溶胶生成组件的示例的立体图。
图8示出了气溶胶生成组件的示例的截面图。
图9示出了气溶胶生成组件的示例的立体图。
具体实施方式
根据本发明的示例的气溶胶生成组件在本文中也可称为加热但不燃烧装置、烟草加热产品或烟草加热装置。
在一些情况下，该组件构造成向具有不同组分的可气溶胶化材料区段中的每个提供不同的热量分布。这允许调整所吸入的气溶胶的风味分布。在一些情况下，该组件可构造成供应气溶胶，其中，该气溶胶组分在使用寿命期间变化。在其他情况下，该组件可构造成供应气溶胶，其中，该气溶胶组分在使用寿命期间基本上均匀。
在一些情况下，该组件可构造成使得可气溶胶化材料的至少一部分暴露于至少180℃或200℃的温度持续至少50％的加热时间段。在一些示例中，该可气溶胶化材料可暴露于如在共同未决的申请PCT/EP2017/068804中所描述的热量分布，该申请的全部内容通过引证结合于本文。
在一些特定情况下，提供了一种组件，该组件构造单独地加热可气溶胶化材料的至少两个区段。通过控制第一区段和第二区段随时间的温度来使得这些区段的温度曲线不同，可在使用过程中控制该气溶胶的抽吸分布。提供到可气溶胶化材料的两个部分的热量可以不同的时间或速率来提供；以这种方式交错加热可允许快速产生气溶胶和增长使用寿命。
在一个特定示例中，该组件可构造成使得在消费体验开始时，将对应于可气溶胶化材料的第一区段的第一加热元件立即加热到240℃的温度。该第一加热元件保持在240℃持续145秒，然后下降到135℃(此处，其继续消费体验的剩余过程)。在开始消费体验75秒之后，将对应于可气溶胶化材料的第二区段的第二加热元件加热到160℃的温度。在开始消费体验135秒之后，将该第二加热元件的温度升高到240℃(此处，其继续消费体验的剩余过程)。消费体验持续280秒，此后两个加热器都冷却到室温。
在一些情况下，相对于第二区段中的组分，可气溶胶化材料的第一区段中的组分贫化一种或多种挥发性组分。具体来说，在一些情况下，该组件可构造成使得在加热第二区段之前开始加热可气溶胶化材料的第一区段。在一些情况下，该组件可构造成使得在开始加热第二区段之前结束加热可气溶胶化材料的第一区段。
发明人已经证实，在一些已知的气溶胶生成组件中使用均匀的可气溶胶化材料，所输送的气溶胶的组分随使用寿命减少。在这种现有技术组件中仅使用一个加热器的情况下，可气溶胶化材料的最易挥发性组分被快速消耗，并且这种组分的输送通常随着抽吸次数增加而减少。
在一些其他已知组件中使用多于一个加热器，并且这些加热器布置成用于加热该可气溶胶化材料的不同部分，其旨在可气溶胶化材料的一些部分最初不加热，由此节省了在这些部分中的挥发物以用于在随后的产品使用寿命中消耗。然而，发明人已经确定在这种组件中不同加热区段之间的热量渗漏导致尚未开始直接加热的区段中的挥发物的贫化。这增加了这些挥发物在消耗期早期的输送，并且减少了可用于随后消耗的挥发物的水平。因此，这种挥发性组分的输送通常随着抽吸次数增加而减小。
发明人已经确定初始加热相对贫化挥发物的可气溶胶化材料的第一区段，随后加热相对富集挥发物的第二区段，以改善抽吸分布。
在一些情况下，每个抽吸的可输送相对一致的气溶胶，这是因为在加热第一区段过程中通过该组件内的热迁移而增强挥发物，从而导致消耗一些来自第二区段的挥发物。
在其他情况下，第二区段中挥发物提高的浓度可用于提供气溶胶，其中，每次抽吸所运输的挥发物随时间增加。在这种情况下，并且在可气溶胶化材料包括烟草的情况下，在吸烟期结束时尼古丁和/或烟草香味感觉可更强。这模拟了可燃吸烟制品(香烟、雪茄等)的吸烟感觉。
在一些情况下，在可气溶胶化材料中有两个区段。在其他情况下，可有3、4、5或更多个区段。在每个区段中的组分可相同或不同，使得在至少2个区段中的组分不同。在一些情况下，该组件包括多个加热器，这些加热器布置成使得每个加热器直接加热可气溶胶化材料的一个或多个区段。在一些情况下，加热器的数量等于可气溶胶化材料中的区段的数量，并且加热器布置成使得每个加热器加热一个区段。
在一些示例中，可气溶胶化材料可设置为插入到气溶胶生成组件中的气溶胶生成制品的一部分。在一些情况下，气溶胶生成制品可包括可气溶胶化材料和附加的冷却元件和/或过滤器。冷却元件(如果存在的话)可用来或功能是冷却气体或气溶胶组分。在一些情况下，可用来冷却气体组分使其冷凝以形成气溶胶。它还可用来将设备的非常热的部分与用户间隔开。过滤器(如果存在的话)可包括本领域已知的任何适合的过滤器，例如醋酸纤维素塞。该气溶胶生成制品可由诸如纸的包装材料所围绕。
该气溶胶生成制品可额外地包括通气孔。该通气孔可设置在制品的侧壁中。在一些情况下，通风孔可设置在过滤器和/或冷却元件中。这些孔可允许使用过程中将冷空气抽取到该制品中，这可与加热挥发组分混合，由此冷却该气溶胶。
在使用中加热制品时通风促进了可见的加热挥发组分的产生。通过冷却加热挥发组分的方法使得加热挥发组分变得可见，从而使得加热挥发组分发生过饱和。然后加热挥发组分经历液滴的形成，也称为形核，并且最终通过进一步冷凝加热挥发组分以及通过从加热挥发组分中冷凝新形成的液滴来增加加热挥发组分的气溶胶颗粒的尺寸。
在一些情况下，冷空气与加热挥发组分和冷空气之和的比(称为通风比)为至少15％。15％的通风比使得能够通过上述方法使加热挥发组分可见。加热挥发组分的可见性使得用户能够识别已经产生挥发组分并且增加吸烟体验的感官体验。
在另一个示例中，通风比位于50％与85％之间以向加热挥发组分提供额外的冷却。在一些情况下，通风比可是至少60％或65％。
在一些情况下，可气溶胶化材料具有杆形，诸如柱形。在一些情况下，可气溶胶化材料的区段可是柱形的并且布置成沿着可气溶胶化材料的杆同轴。在一些情况下，柱形区段可每个具有相同的尺寸。在其他情况下，柱形区段可具有不同的尺寸。在一些情况下，柱形区段可具有约5-9mm的截面直径，适当地7.5-8mm。在一些情况下，杆的总长度可为约30-54mm，适当地36-48mm。在一些情况下，杆可包括两个区段，每个区段具有约15-27mm的长度，适当地18-24mm。在一些情况下，杆可包括两个区段，每个区段具有约15-20mm的长度，适当地约18mm。在一些情况下，杆可包括两个区段，每个区段具有大约22-27mm的长度，适当地约24mm。
在其他情况下，可气溶胶化材料的区段可呈棱形区段的形式，该棱形区段布置成一起形成诸如柱形的杆。例如，在具有两个区段的情况下，它们可是半柱形的并且布置成使它们对应的平面相接触。
在一些情况下，该可气溶胶化材料可包括约300-500mg的烟草。在一些情况下，每个区段可包含等量的烟草。在一些情况下，这些区段可包含不等量的烟草。在一些情况下，可气溶胶化材料包括约300-380mg、适当地约330-350mg的烟草。在一些情况下，可气溶胶化材料包含约420-500mg，适当地约450-470mg的烟草。在一些情况下，该材料包括两个区段，每个包含相同量的烟草。
在一些具体情况中，可气溶胶化材料具有杆形并且由布置成沿着可气溶胶化材料的杆同轴的两个圆柱形部分形成。在一些示例中，该柱形区段每个包括约150-190mg、适当地约165-175mg的烟草，并且具有约15-20mm、适当地约18mm的长度。在一些其他示例中，这些柱形区段每个包括约210-250mg、适当地约225-235mg的烟草并且具有约22-27mm、适当地约24mm的长度。
在烟草加热产品中，当加热第一区段时，所加热的烟草区段的第二区段通常失去挥发性组分。因此，用于与本文中所描述的气溶胶生成组件一起使用的烟草杆可使得第二区段相对于第一区段富集挥发物，考虑到第一区段加热时挥发物的损失。
如本文中所使用的，术语“杆”通常是指伸长的本体，其可是用于在气溶胶生成组件中使用的任何适合的形状。在一些情况下，杆大体上是柱形。
如上文所公开的，该可气溶胶化材料(或至少其一个区段)可是或可包括烟草杆。该烟草杆可包括任何固体材料，该固体材料包括烟草或其衍生物。烟草可是任何合适的固体烟草材料，诸如单级或共混、烟丝或全叶、研磨烟草、烟草纤维、切割烟草、挤压烟草、烟草茎和/或重组烟草。烟草可是任何类型的，包括但不限于弗吉尼亚型(Virginia)和/或白肋型(Burley)和/或东方型烟草(Oriental tobacco)。在一些情况下，含有不同烟草组分的区段可含有不同的烟草共混物。
在本文中使用时术语“挥发物”、“挥发性组分”等可是指该吸入性气溶胶的任何组分，包括但不限于气溶胶生成剂、调味剂、烟草调味料和香味剂、水和尼古丁。
可气溶胶化材料的不同区段在它们的气溶胶生成剂、调味剂、烟草调味剂和香味剂、水和尼古丁的含量中的一个或多个可不同。在一些情况下，这可通过使用不同的烟草共混物来实现。
在本文中使用时，“气溶胶生成剂”是在加热时促进气溶胶的产生的剂。气溶胶生成剂可以通过促进气体初始蒸发和/或冷凝到能够吸入的固体和/或液体气溶胶来促进气溶胶的产生。合适的气溶胶生成剂包括但是不限于：多元醇，诸如山梨糖醇、丙三醇和二烃基醇(如丙二醇或三甘醇)；非多元醇(诸如一元醇)、高沸点烃、酸类(诸如，乳酸)、丙三醇衍生物、酯类(诸如，二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、二乙酸三甘醇酯、柠檬酸三乙酯或十四酸盐(包括十四烷酸乙酯和十四酸异丙酯)，以及脂族羧酸酯(诸如，硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯))。
在本文使用时，术语“调味料”以及“调味剂”指的是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需味道或香气的材料。它们可包括提取物(例如，甘草，绣球花，日本白树皮玉兰叶，洋甘菊，胡芦巴，丁香，薄荷脑，日本薄荷，茴香，肉桂，药草，冬青，樱桃，浆果，桃，苹果，苏格兰威士忌利口酒，波旁威士忌，苏格兰威士忌，威士忌，留兰香，薄荷，薰衣草，小豆蔻，芹菜，西印度苦香树，肉豆蔻，檀香，佛手柑，天竺葵，蜂蜜精华，玫瑰精油，香草，柠檬油，橙油，决明子，香菜，干邑，茉莉，依兰，鼠尾草，茴香，甘椒，姜，茴香，芫荽，咖啡或来自薄荷属的任何种类的薄荷油)，增味剂，苦味受体位点阻滞剂，感觉受体位点激活剂或刺激剂，糖和/或糖替代品(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，山梨糖醇或甘露糖醇)，以及其他添加剂，如木炭，叶绿素，矿物质，植物药或口气清新剂。它们可以为仿制、合成或天然成分或其混合物。它们可以呈任何合适的形式，例如油、液体或粉末。
在使用中，在一些情况下，气溶胶生成制品可布置在气溶胶生成装置中，该气溶胶生成装置在不使制品燃烧的情况下加热该制品以产生气溶胶。在一些其他情况下，该制品可与燃料源(例如可燃燃料源或化学热源)一起设置在组件中，这些燃料源加热但不燃烧可气溶胶化材料。
在一些情况下，设置在气溶胶生成组件中的加热器可是薄膜、电阻加热器。在其他情况下，该加热器可包括感应加热器等。具有多于一个加热器的情况下，每个加热器可相同或不同。
总体上说，将某加热器或每个加热器连接到电池上，该电池可是可重复充电电池或不可重复充电电池。适当的电池的示例包括例如锂离子电池、镍电池(如镍镉电池)、碱性电池和/或类似物。电池电耦接到加热器并且可经由合适的电路控制以在需要加热可气溶胶化材料时提供电力(以在不引起可气溶胶化材料燃烧的情况下使可气溶胶化材料的组分挥发)。
在一个示例中，该加热器大体上是中空柱形管的形式，其具有中空的内部加热室，将可气溶胶化材料插入到该中空的内部加热室中以用于在使用中进行加热。对于加热器来说可具有不同布置。例如，可将加热器制成单个加热器，或者可将其制成沿着加热器的纵向轴线对齐的多个加热器。(为了简单起见，除非上下文另有要求，本文中所提及的“加热器”应视作包括多个加热器。)该加热器可是环形的或管状的。可将该加热器的尺寸设定成使得当其插入时基本上整个可气溶胶化材料定位在加热器的一个或多个加热元件内，使得在使用中加热基本上整个可气溶胶化材料。该加热器可布置成使得可气溶胶化材料的选定区域可独立地加热，例如进而根据需要(顺序地)或一起(同时地)加热。
加热器可沿其长度的至少一部分由绝热体围绕，该绝热体有助于减少从该加热器传递到该气溶胶生成组件的外部的热量。对于加热器来说，由于其总体上减少了热损失，这有助于将所需要的功率保持较低。绝热体还有助于在加热器的操作过程中保持气溶胶生成组件的外部冷却。
在它们兼容的程度上，将本发明明确公开的一个方面与本文所描述的其他方面和示例相结合来描述特征。
图1示意性地示出了用于与气溶胶生成组件一起使用的可气溶胶化材料的示例。该可气溶胶化材料呈柱形杆的形式并且包括第一区段103a和第二区段103b。在该示例中，第二区段103b在使用中比第一区段103a更远离嘴。
这两个区段103a、103b具有不同的组分。在一个示例中，第二区段103b相对于第一区段103a富含挥发性组分。在这种情况下，在使用中首先加热第一区段103a(更靠近组件的嘴部端)。在另一个示例中，第二区段103b相对于第一区段103a贫化了挥发性组分，并且在这种情况下，在使用中首先加热第二区段(更远离气溶胶生成制品101的嘴部端)。
图2示意性地示出了用于与气溶胶生成组件一起使用的气溶胶生成制品101的示例。该气溶胶生成制品101包括图1所示的可气溶胶化材料103的柱形杆、冷却元件107、过滤器109和嘴部端部段111。如图所示，冷却元件107和过滤器109可布置在可气溶胶化材料103的嘴部端与嘴部端部段111之间，使得来自可气溶胶化材料103的流在到达用户之前穿过冷却元件107和过滤器109(或者如果在流动方向中过滤器在布置在冷却元件之前，则反之)。尽管图2中的示例示出了冷却元件107、过滤器109和嘴部端部段111，但是在其他示例中可省略这些元件中的一个或多个。
在一些示例中，如果存在的话，嘴部端部段111可由例如呈卷绕式纸管状式的纸、醋酸纤维素、纸板、卷曲纸(诸如卷曲的耐热纸或卷曲的羊皮纸)和/或聚合物材料(诸如低密度聚乙烯(LDPE))或一些其他适合的材料制成。嘴部端部段111可包括中空管。这种中空管可提供过滤功能以过滤挥发的可气溶胶化材料。嘴部端部段111可是细长的，以便与主设备(未示出)的加热可气溶胶化材料的非常热的部分间隔开。
在一些示例中，如果存在的话，过滤器109可是过滤器塞，并且可由例如醋酸纤维素制成。
在一些情况下，如果存在的话，冷却元件107可包括单件式杆，其具有第一端和第二端并且包括在第一端与第二端之间延伸的多个通孔。这些通孔可基本上平行于杆的中心纵向轴线延伸。当在横向截面中观察时，冷却元件107的通孔可大体上布置在元件的径向上。即，在该示例中，元件具有内壁，该内壁限定通孔并且具有两个主要构造(即，径向壁和中心壁)。径向壁沿着元件的截面的半径延伸，而中心壁集中在元件的截面的中心上。在一个示例中，中心壁是圆形的，但可使用其他规则或不规则的截面形状。同样，在一个示例中，元件的截面是圆形的，但可使用其他规则或不规则的截面形状。
在一个示例中，大部分通孔的截面形状为六边形或大体上六边形。在该示例中，当从一端观察时，该元件具有可称为“蜂窝”结构的元件。
在一些情况下，冷却元件107可包括中空管，该中空管将过滤器109(如果存在的话)与主设备的加热可气溶胶化材料的非常热的部分间隔开。冷却元件107可由例如呈卷绕式纸管状式的纸、醋酸纤维素、纸板、卷曲纸(诸如卷曲的耐热纸或卷曲的羊皮纸)和聚合物材料(诸如低密度聚乙烯(LDPE))或一些其他适合的材料制成。
如果存在的话，冷却元件107可基本上不可压缩。它可由陶瓷材料或聚合物(例如热塑性聚合物)构成，该聚合物可以是可挤压的塑料材料。在一个示例中，元件的孔隙率在60％至75％的范围内。在这个意义上，孔隙率可是由通孔所占据的元件的横向截面面积的百分比来测量。在一个示例中，元件的孔隙率为约69％-70％。
在PCT/GB2015/051253中公开了冷却元件的其他示例，其全部内容通过引证明确地结合于本文，特别是结合于图1至图8以及从第8页第11行至第18页第16行的描述中。
在其他示例中，冷却元件107可由片材形成，将该片材折叠、卷边或打褶以形成通孔。该片材可例如由金属(诸如铝)、聚合物塑料材料(诸如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚氯乙烯)或纸制成。
在一些示例中，冷却元件107和过滤器109可通过包装纸(未示出)保持在一起以形成组件。然后该组件可通过其他包装物(未示出)接合到可气溶胶化材料，其他包装物围绕组件和可气溶胶化材料的至少嘴部端以形成所述气溶胶生成制品101。在其他示例中，气溶胶生成制品101通过在一个操作中有效地包装冷却元件107、过滤器109和可气溶胶化材料103而形成，而不向冷却元件和/或过滤器部件(如果存在的话)提供单独的接装纸。
现在参考图3和图4示出了气溶胶生成制品201的示例的局部剖面图和立体图。制品201适配成与具有电源和加热器的装置一起使用。该实施例的制品201尤其适于与下文描述的图7至图9所示的装置1一起使用。在使用中，制品201可在装置1的插入点20处可移除地插入图7所示的装置中。
制品201的一个示例呈大体上柱形杆的形式，其包括可气溶胶化材料203的本体和杆形式的过滤器组件205。该可气溶胶化材料具有两个区段203a、203b，这两个区段具有彼此不同的组分。在一些情况下，可气溶胶化材料203的两个区段203a、203b可通过环形接装纸(未示出)接合在一起，该环形接装纸基本上位于可气溶胶化材料203的外缘周围。
过滤器组件205包括三个部段，冷却部段207、过滤器部段209以及嘴部端部段211。制品201具有第一端213(也称为嘴部端或近端)和第二端215(也称为远端)。可气溶胶化材料203的本体朝向制品201的远端215定位。在一个示例中，冷却部段207定位成在可气溶胶化材料203的本体与过滤器部段209之间邻近可气溶胶化材料203的本体，使得冷却部段207与可气溶胶化材料203和过滤器部段209处于邻接关系。在其他示例中，在可气溶胶化材料203的本体与冷却部段207之间以及在可气溶胶化材料203的本体与过滤器部段209之间可存在间隔。过滤器部段209位于冷却部段207与嘴部端部段211之间。嘴部端部段211朝向制品201的近端213定位，并且与过滤器部段209相邻。在一个示例中，过滤器部段209与嘴部端部段211呈邻接关系。在一个实施例中，过滤器组件205的总长度在37mm与45mm之间，适当地41mm。
在一个实施例中，可气溶胶化材料203的区段每个均包括烟草。然而，在其他相应的实施例中，可气溶胶化材料203的区段可由烟草组成、可基本上完全由烟草组成、可包括烟草和除烟草之外的可气溶胶化材料、可包括除烟草之外的可气溶胶化材料、或可不含烟草。可气溶胶化材料可包括气溶胶形成剂(诸如甘油)和/或调味剂。
在一些示例中，可气溶胶化材料203的本体的长度在30mm与54mm之间，适当地长度在36mm与48mm之间。可气溶胶化材料的区段可彼此长度相同(即，在具有两个可气溶胶化材料203区段的实施例中为总长度的一半)。
在一个示例中，制品201的总长度在71mm与95mm之间，适当地79mm与87mm之间，适当地约83mm。
在制品201的远端215处可见可气溶胶化材料203的本体的轴端。然而，在其他实施例中，制品201的远端215可包括覆盖可气溶胶化材料203的本体的轴端的端部构件(未示出)。
可气溶胶化材料203的本体通过环形接装纸(未示出)接合到过滤器组件205，该环形接装纸基本上位于过滤器组件205的外缘周围以围绕过滤器组件205，并且沿着可气溶胶化材料203的本体的长度部分地延伸。在一个示例中，该接装纸采用58GSM标准接装纸原纸制成。在一个示例中，该接装纸所具有的长度在42mm与50mm之间、适当地约46mm。
在一些情况下，可使用相同的接装纸来接合可气溶胶化材料203的区段203a、203b与过滤器组件205。
在一个示例中，冷却部段207是环形管并且位于冷却部段内的空隙周围，并且限定位于冷却部段内的空隙。该空隙提供室，以用于由可气溶胶化材料203的本体产生的加热挥发组分流动。冷却部段207是中空的以提供用于集聚气溶胶的室，该室还足够刚硬，以承受在制造期间以及在使用期间将制品201在插入装置1中时可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。在一个示例中，冷却部段207的壁的厚度为约0.29mm。
冷却部段207提供了可气溶胶化材料203与过滤器部段209之间的物理位移。由冷却部段207提供的物理位移将跨过冷却部段207的长度上提供热梯度。在一个示例中，冷却部段207构造成在进入冷却部段207的第一端的加热挥发组分与离开冷却部段207的第二端的加热挥发组分之间提供至少40摄氏度的温度差。在一个示例中，冷却部段207构造成在进入冷却部段207的第一端的加热挥发组分和离开冷却部段207的第二端的加热挥发组分之间提供至少60摄氏度的温度差。当通过装置1的加热装置加热时，跨过冷却元件207的长度的温度差保护温度敏感过滤器部段209免受可气溶胶化材料203的高温。如果过滤器部段209与可气溶胶化材料203的本体和装置1的加热元件之间没有设置物理位移，那么温敏过滤器部段209在使用中可能受损，因此它不会有效地执行其所需的功能。
在一个示例中，冷却部段207的长度为至少15mm。在一个示例中，冷却部段207的长度在20mm与30mm之间，适当地23mm至27mm或25mm至27mm，最适当地约25mm。
冷却部段207可由纸制成，这意味着其包括在使用中邻近装置1所布置的加热器而不产生相关化合物(例如有毒化合物)的材料。在一个示例中，冷却部段207由卷绕式纸管制造，该卷绕式纸管提供中空的内室而仍保持机械刚性。卷绕式纸管能够满足高速制造工艺对于管长度、外径、圆度和直度的严格的尺寸精度要求。
在另一个示例中，冷却部段207是由刚性的滤塞成型纸或接装纸产生的凹陷部。将刚性的滤塞成型纸或接装纸制造成具有足够的刚度以承受制造期间以及在使用期间将制品201插入到装置1中的过程中可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。
过滤器部段209可由足以从来自可气溶胶化材料的加热挥发组分中除去一种或多种挥发性化合物的任何过滤器材料形成。在一个示例中，过滤器部段209由单醋酸盐材料(诸如醋酸纤维素)制成。过滤器部段209提供来自加热挥发组分的冷却和减少刺激，而不会使加热挥发组分的量贫化到令用户不满意的水平。
过滤器部段209的两个材料的醋酸纤维素的密度控制着跨过过滤器部段209的压降，进而控制了制品1的吸阻。因此，过滤器部段209的材料的选择对于控制制品201的吸阻来说是重要的。此外，该过滤器部段在制品201中执行过滤功能。
在一个示例中，过滤器部段209由8Y15级的过滤器丝束材料制成，其向加热的挥发性材料提供过滤效果，同时还减小了由加热的挥发性材料产生的冷凝的气溶胶液滴的尺寸，因此将加热的挥发性材料的刺激和喉部冲击减小至令人满意的水平。
所存在的过滤器部段209通过对离开冷却部段207的加热挥发组分提供进一步的冷却来提供绝缘效果。这种进一步的冷却效果降低了用户嘴唇在过滤器部段209表面上的接触温度。
可将一种或多种调味料以下列形式添加到过滤器部段209：将调味液体直接注入到过滤器部段209中，或通过在过滤器部段209的醋酸纤维素丝束中嵌入或布置一种或多种调味的可破坏胶囊或其他调味料载体。
在一个示例中，过滤器部段209的长度在6mm至10mm之间，适当地约8mm。
嘴部端部段211为环形管，并且定位成围绕位于嘴部端部段211内的空隙并且限定嘴部端部段内的空隙。该空隙提供室以用于从过滤器部段209流出的加热挥发组分。嘴部端部段211是中空的以提供用于集聚气溶胶的室，该室还足够刚硬，以承受在制造期间以及使用期间当制品插入到装置1中时可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。在一个示例中，嘴部端部段211的壁的厚度大约为0.29mm。
在一个示例中，嘴部端部段211的长度在6mm与10mm之间并且适当地约8mm。
嘴部端部段211可由卷绕式纸管制造，该卷绕式纸管提供中空的内室但保持临界机械刚度。卷绕式纸管能够满足高速制造工艺对于管的长度、外径、圆度和直度的严格的尺寸精度要求。
嘴部端部段211提供了防止在过滤器部段209的出口处所集聚的任何液体冷凝物与用户直接接触的功能。
应当领会的是，在一个示例中，嘴部端部段211和冷却部段207可由单个管状成，并且过滤器部段209位于将嘴部端部段211与冷却部段207分隔开的管内。
现在参考图5和6示出了根据本发明的实施例的制品301的示例的局部剖面图和立体图。图5和6中所示的参考标号等同于图3和图4中所示的参考标号增加100。
图5和图6所示的制品301的示例中，通风区域317设置在制品301中以使空气能够从制品301的外部流到制品301的内部中。在一个示例中，通风区域317采取穿过制品301的外层形成的一个或多个通风孔317的形式。通风孔可位于冷却部段307中以帮助冷却制品301。在一个示例中，通风区域317包括一排或多排孔，并且在一些情况下，每排孔布置成在大体上垂直于制品301的纵向轴线的横截面中围绕制品301的周向布置。
在一个示例中，存在一排至四排之间的通风孔以向制品301提供通风。每排通风孔可具有12个至36个之间的通风孔317。这些通风孔317的直径可例如是在100μm至500μm之间。在一个示例中，通风孔317的排之间的轴向间隔在0.25mm与0.75mm之间，适当地0.5mm。
在一个示例中，通风孔317的尺寸一致。在另一个示例中，通风孔317的尺寸不同。可使用任何适合的技术来制出这些通风孔，例如以下技术中的一种或多种：激光技术、冷却部段307的机械穿孔或在将冷却部段307形成到制品301中之前预穿孔。将通风孔317定位以便向制品301提供有效的冷却。
在一个示例中，这些通风孔317的排位于距制品的近端313至少11mm处，适当地距该制品301的近端313的距离在17mm与20mm之间。通风孔317的位置定位成使得在使用制品301时用户不阻挡通风孔317。
当制品301完全插入到装置1中时，在距离制品301的近端313在17mm与20mm之间的位置处提供的成排的通气孔，使得通气孔317定位在装置1的外部，如图8和图9中可观察到的。通过将通风孔定位在装置的外部，未加热的空气能够从装置1的外部通过通风孔进入制品301，以帮助冷却制品301。
当制品301完全插入到装置1中时，冷却部段307的长度使得冷却部段307将部分地插入到装置1中。当制品301完全插入到装置1中时，冷却部段307的长度提供了在装置1的加热器装置与热敏过滤器装置309之间提供物理间隙的第一功能、以及能够使通气孔317位于冷却部段中同时还位于该装置1的外部的第二功能。如从图8和9中可观察到的，大部分冷却元件307位于装置1内。然而，冷却元件307存在从装置1延伸出的部分。通风孔317位于冷却元件307的延伸出装置1的部分中。
现在更详细地参考图7至图9，其示出了装置1的示例，该装置布置成加热可气溶胶化材料以使可气溶胶化材料的至少一个组分挥发，通常形成可吸入的气溶胶。装置1是加热装置1，其通过加热但不燃烧可气溶胶化材料来释放化合物。
第一端3在本文中有时称为装置1的嘴部端或近端3，而第二端5在本文中有时称为装置1的远端5。装置1具有开/关按钮7，以允许装置1作为整体由用户按照需求开启和关闭。
装置1包括壳体9以用于定位和保护装置1的各个内部部件。在所示的示例中，壳体9包括包围装置1周缘的一体式套筒11，并用大体上限定装置1的‘顶部’的顶部面板17和大体上限定装置1的‘底部’的底部面板19覆盖该装置。在另一个示例中，除了顶部面板17和底部面板19之外，壳体还包括前部面板、后部面板和一对相对的侧部面板。
顶部面板17和/或底部面板19可能移除地固定到一体式套筒11上，以允许容易地接近装置1的内部，或者可“永久性地”固定到一体式套筒11上，例如以阻止用户接近装置1的内部。在一个示例中，面板17和19由塑料材料制成，包括例如通过注射模制形成的玻璃填充尼龙，而一体式套筒11由铝制成，但可使用其他材料和其他制造工艺。
装置1的顶部面板17具有在装置1的嘴部端3处的开口20，在使用中，包括可气溶胶化材料的制品201、301可通过该开口插入到装置1中并由用户从装置1移除。
壳体9具有位于其中或固定在其中的加热器装置23、控制电路25和电源27。在该示例中，加热器装置23、控制电路25和电源27横向邻近(即，从端部观察时邻近)，而控制电路25通常位于加热器装置23与电源27之间，但可位于其他位置。
控制电路25可包括控制器(诸如微处理器装置)，该控制器构造和布置成控制消耗性制品201、301中的可气溶胶化材料的加热，如下文进一步讨论的。
电源27可是例如电池，其可是可重复充电电池或不可重复充电电池。适合的电池的示例包括例如锂离子电池、镍电池(诸如镍镉电池)、碱性电池和/或类似物。电池27电耦接到加热器装置23以在需要时并且在控制电路25的控制下供应电力以加热制品中的可气溶胶化材料(如所讨论的，以在不引起可气溶胶化材料燃烧的情况下使可气溶胶化材料挥发)。
将电源27定位成横向于邻近加热器装置23的优点是可使用物理上大的电源25而不使装置1作为一个整体过长。如应当理解的，一般来说，物理上大的电源25具有较高的容量(即，能供应的总电能，通常以安时(Amp-hour)等测定)，并且因此装置1的电池寿命可更长。
在一个示例中，加热器装置23大体上呈中空的柱形管的形式，其具有中空的内部加热室29，将包括可气溶胶化材料的制品201、301插入到该中空的内部加热室中以用于在使用中加热。对于加热器装置23来说其可是不同的装置。例如，加热器装置23可包括单个加热元件或者可由沿着加热器装置23的纵向轴线对齐的多个加热元件形成。该加热元件或每个加热元件可是环形的或管状的、或至少围绕其外缘部分是部分环形的或部分管状的。在示例中，该加热器元件或每个加热元件可是薄膜加热器。在另一个示例中，该加热元件或每个加热元件可由陶瓷材料制成。合适的陶瓷材料的示例包括氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷和氮化硅陶瓷，这些材料可被层压和烧结。还可是其他加热装置，包括例如感应加热、通过发射红外辐射加热的红外加热元件、或由例如电阻绕组形成的电阻加热元件。
在一个具体示例中，加热器装置23由不锈钢支撑管支撑并且包括聚酰亚胺加热元件。将加热器装置23的尺寸设定成使得当制品201、301插入到装置1中时，制品201、301中的可气溶胶化材料203、303的本体基本上全部插入到加热器装置23中。
这个加热元件或每个加热元件可布置成使得可气溶胶化材料的选定的区域可独立地加热，例如按照需要按顺序(随着时间)或一起(同时地)加热。
在该示例中，加热器装置23沿其长度的至少一部分由绝热体31包围。该绝热体31有助于减少从加热器装置23传递到装置1的外部的热量。这有助于将加热器装置23的所需要的功率保持较低，因为这总体上减少了热损耗。绝热体31还有助于在加热器装置23的操作过程中使装置1的外部保持较凉。在一个示例中，绝热体31可是双壁套筒，其在套筒的两个壁之间提供低压区域。也就是说，绝热体31可是例如“真空”管，即，至少部分地抽空以使通过传导和/或对流的热传递最小化的管。除了双壁套筒之外，或替代双壁套筒，其他装置也可用于绝热体31，包括使用绝热材料，包括例如适合的泡沫型材料。
壳体9还可包括用于支撑所有内部部件以及加热器装置23的多个内部支撑结构部37。
装置1还包括接箍33，该接箍围绕开口20延伸并且从开口突出到壳体9的内部、以及大体上管状的室35，该室位于接箍33与真空套筒31的一端之间。室35还包括冷却结构部35f，在该示例中，冷却结构部包括多个冷却翼片35f，这些冷却翼片沿着室35的外表面间隔开，并且每个冷却翼片围绕腔室35的外表面环周向地布置。当插入装置1中的制品的长度至少一部分位于在中空室35上方时，在中空室35与制品201、301之间存在空隙36。该空隙36在冷却部段307的至少一部分上围绕制品201、301的整个周缘。
接箍33包括多个脊部60，这些脊部布置成周向地围绕开口20并且突出到开口20中。脊部60占据开口20内的空间，使得开口20在脊部60的位置处的开放跨度小于开口20在没有脊部60的位置处的开放跨度。脊部60构造成与插入到装置中的制品201、301接合，以帮助将其固定在装置1内。由相邻的一对脊部60和制品201、301限定的开放空间(图中未示出)形成围绕制品201、301的外部的通风路径。这些通风路径1允许已从制品201、301流出的热蒸汽离开装置1，并允许流入到装置1中的冷空气在空隙36中围绕制品201、301。
在操作中，制品201、301可移除地插入到装置1的插入点20中，如图7至图9所示。尤其参考图8，在一个示例中，朝向制品201、301的远端215、315定位的可气溶胶化材料203、303的本体完全接收在装置1的加热器装置23内。制品201、301的近端213、313从装置1延伸并且充当用户所使用的嘴件组件。
在操作中，加热器装置23将加热消耗性制品201、301以使可气溶胶化材料的至少一个组分从可气溶胶化材料203、303的本体挥发。
来自可气溶胶化材料203、303的本体的加热挥发组分的主要流动路径轴向地穿过制品201、301、穿过冷却部段207、307内部的室、穿过过滤器部段209、309、穿过嘴部端部段211、313到达用户。在一个示例中，从可气溶胶化材料的本体产生的加热挥发组分的温度在60℃与250℃之间，该温度可能高于用户的可接受的吸入温度。当加热挥发组分行进穿过冷却部段207、307时其将冷却，并且一些挥发组分将冷凝在冷却部段207、307的内表面上。
在图5和图6所示的制品301的示例中，冷空气能够经由形成在冷却部段307中的通气孔317进入冷却部段307。这些冷空气将与加热挥发组分混合以向加热挥发组分提供额外的冷却。
应将以上示例理解成本发明的示例性示例。应当理解的是，关于任何一个示例来描述的任何特征可单独使用，或与所描述的其他特征组合使用，并且还可与任何其他示例的一个或多个特征，或任何其他示例的任何组合一起组合使用。此外，在不脱离在权利要求限定的本发明的范围的情况下，还可采用上文未描述的等效物和修改。
