CN105163610B - 用于电子吸烟制品的用完的筒检测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及形成气溶胶的装置(10)，诸如电子吸烟制品，其可以适于检测吸烟制品的筒部分的状态，诸如通过鉴别熔丝连接的状态。所述吸烟制品可以包括具有控制本体接合端部的控制本体部分(80)，其中所述控制本体部分在其中容纳控制部件(20)和电源(40)，且进一步可以包括具有筒本体接合端部的筒本体部分(90)，所述筒本体接合端部被构造成可除去地接合所述控制本体部分(80)的控制本体接合端部。所述筒本体部分(90)可以包括可消费的布置和与其可操作地接合的加热连接，所述加热连接包括至少一个加热元件(50)和熔丝连接(160)。

Description

用于电子吸烟制品的用完的筒检测方法和系统
技术领域
本发明涉及检测用于产生可吸入形式的烟草组分或其它材料的气溶胶递送制品中的筒的状态。具体地，检测系统能够指示筒是否被使用或未被使用。
背景技术
多年来已经提出许多吸烟装置作为需要燃烧烟草才能使用的吸烟产品的改进或替代物。据称，那些装置中的许多已经被设计成提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟有关的感觉，但是不会递送大量由烟草燃烧产生的不完全燃烧和热解产物。为此目的，已经提出了众多吸烟产品、味道发生器和药用吸入器，其利用电能蒸发或加热挥发性物质，或尝试在不燃烧烟草至显著程度的情况下提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉。参见，例如，在以下文献描述的背景技术中阐述的各种替代吸烟制品、气溶胶递送装置和产热源：Robinson等人的美国专利号7,726,320，Griffith Jr.等人的美国专利专利公开号2013/0255702，Sebastian等人的美国专利公开号2014/0000638，2012年9月4日提交的美国专利申请系列号13/602,871，和2012年10月8日提交的美国专利申请系列号13/647,000，它们通过引用并入本文。
已经利用电能来产生热用于烟气或气溶胶形成的某些烟草产品，和具体地，已经被称作电子香烟产品的某些产品，已经是世界上商购可得的。模仿传统类型的香烟、雪茄或烟斗的许多属性的代表性产品已经销售为：Philip Morris Incorporated的InnoVapor LLC的ALPHATM、JOYE 510TM和M4TM；White Cloud Cigarettes的CIRRUSTM和FLINGTM； International Inc.的COHITATM、COLIBRITM、ELITECLASSICTM、MAGNUMTM、PHANTOMTM和SENSETM；Electronic Cigarettes,Inc.的DUOPROTM、STORMTM和Egar Australia的EGARTM；Joyetech的eGo-CTM和eGo-TTM；Elusion UK Ltd的ELUSIONTM；Eonsmoke LLC的Green Smoke Inc.USA的GREEN Greenarette LLC的GREENARETTETM；Smoke 的HALLIGANTM、HENDUTM、JETTM、MAXXQTM、PINKTM和PITBULLTM；Philip Morris International,Inc.的HEATBARTM；得自Crown7的HYDRO IMPERIALTM和LXETM；LOGIC Technology的LOGICTM和THECUBANTM；Luciano Smokes Inc.的Nicotek,LLC的Sottera,Inc.的和ONEJOYTM；SS Choice LLC的NO.7TM；PremiumEstore LLC的PREMIUM ELECTRONICCIGARETTETM；Ruyan America,Inc.的RAPP E-MYSTICKTM；Red Dragon Products,LLC的REDDRAGONTM；Ruyan Group(Holdings)Ltd.的The Smart Smoking ElectronicCigarette Company Ltd.的SMART Coastline Products LLC的SMOKESmoking Everywhere,Inc.的SMOKING VMR ProductsLLC的V2CIGSTM；VaporNine LLC的VAPOR NINETM；Vapor 4Life,Inc.的E-CigaretteDirect,LLC的VEPPOTM和R.J.Reynolds Vapor Company的其它电供能的气溶胶递送装置和特别是已经被表征为所谓的电子香烟的那些装置，已经在以下商业名称下销售：BLUTM；COOLER VISIONSTM；DIRECT E-CIGTM；DRAGONFLYTM；EMISTTM；EVERSMOKETM；HYBRID FLAMETM；KNIGHT STICKSTM；ROYAL BLUESTM；和SOUTH BEACH SMOKETM。
希望提供一种吸烟制品，其利用电能产生的热来提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉，其在没有燃烧烟草至任何显著程度的情况下实现该目的，其在不需要燃烧热源的情况下实现该目的，且其不必递送大量不完全燃烧和热解产物即可实现该目的。
发明内容
本公开内容满足了以上和其它需要，在一个方面，本公开内容提供了一种吸烟制品，其适于检测吸烟制品的筒部分的状态。所述吸烟制品包括具有控制本体接合端部的控制本体部分，其中所述控制本体部分在其中容纳控制部件和电源。所述制品进一步包括具有筒本体接合端部的筒本体部分，所述筒本体接合端部被构造成可除去地接合所述控制本体部分的控制本体接合端部。在不同的实施方案中，筒本体部分容纳可消费的布置和与其可操作地接合的加热连接，所述加热连接包括至少一个加热元件和熔丝连接。
在本发明吸烟制品的不同实施方案中，所述电源选自电池、电容器和它们的组合。在所述制品的具体实施方案中，所述加热元件是电阻加热元件。在所述制品的具体实施方案中，所述熔丝连接是电熔丝连接。可替换地，所述熔丝连接可以是机械熔丝连接——即，可以包括适于在某些预定条件下断开熔丝连接的机械机构。在吸烟制品的不同实施方案中，加热元件和熔丝连接以平行布置进行电排列。此外，所述熔丝连接可以适于在足以造成加热元件的加热的电条件(例如，具有确定的电压和持续时间的电流)下失效。
在吸烟制品的不同实施方案中，当所述控制本体和所述筒本体彼此接合时，包括熔丝连接和加热元件的加热连接与电源和控制部件发生电连接。所述控制部件可以包括微控制器。此外，所述控制部件可以被构造成在所述控制本体和所述筒本体接合时选择性地致动从电源至加热连接的第一组条件的第一电流，其中所述第一电流的条件不足以启动所述加热元件的加热。所述第一组条件可以包括这样的电压：其与限定加热元件的工作电压和约45毫秒或更少(例如，约5毫秒至约25毫秒)的电流持续时间的电压基本上相同。所述工作电压可以是约2伏至约6伏。
所述控制部件可以被构造成选择性地致动从电源至加热连接的第二组条件的第二电流，所述第二电流的条件足以启动所述加热元件的加热。在吸烟制品的不同实施方案中，所述第二电流的条件可以足以造成熔丝连接失效。在本公开内容的吸烟制品的一些实施方案中，所述第二电流的条件可以包括大于所述第一电流的标称电压的电压。在一些实施方案中，所述第二电流的条件可以大约等于所述第一电流的条件；但是，所述第二电流可以流动的持续时间足以超过所述熔丝连接适于失效时的电流时间。
所述吸烟制品的不同实施方案进一步包括电流感知电阻器，其中所述电流感知电阻器适于建立熔丝连接状态的指示。所述控制部件可以进一步被构造成基于从电流感知电阻器指示的熔丝连接状态解释的筒状态而启动指令功能。具体地，所述电流感知电阻器可以适于感知跨熔丝连接的第一电阻和跨加热元件的第二电阻。第一电阻的感知可以指示未使用的筒。在没有第一电阻存在下第二电阻的感知可以指示使用过的筒。
筒本体的不同实施方案进一步包括与加热元件连通的可消费的布置。所述可消费的布置可以包含气溶胶前体组合物。在具体实施方案中，所述气溶胶前体组合物选自多元醇、药物、烟草组分、烟草衍生的材料、调味剂和它们的组合。在具体实施方案中，所述多元醇选自甘油、丙二醇和它们的组合。在不同的实施方案中，所述可消费的布置包括衬底和气溶胶前体组合物，其中所述气溶胶前体组合物是包被在所述衬底的至少一部分上、被所述衬底的至少一部分吸附和吸收在所述衬底的至少一部分中的一种。
本公开内容也描述了检测吸烟制品的筒部分的状态的方法。筒状态检测方法的不同实施方案包括：提供控制本体，其包括控制部件和电源；提供筒本体，其包括具有加热元件和熔丝连接的加热连接；和将所述筒本体与所述控制本体可除去地接合，使得所述加热连接与所述电源和所述控制部件发生电连接。所述方法进一步包括建立从电源至加热连接和控制部件的第一电流，其中所述控制部件被构造成基于穿过所述加热连接流动的第一电流而解释筒状态。如在下面更详细地讨论的，在筒状态检测方法中提供了上面讨论的吸烟制品的类似方面。
本发明包括、但不限于下述实施方案：
实施方案1：一种吸烟制品，其包括：电源；控制部件，其适于控制来自电源的电力递送；和加热连接，其包括加热元件和熔丝连接。
实施方案2：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中控制本体容纳所述电源和所述控制部件，其中筒本体容纳所述加热连接，且其中所述筒本体被构造成可除去地接合所述控制本体。
实施方案3：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述电源选自电池、电容器和它们的组合。
实施方案4：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述加热元件是电阻加热元件。
实施方案5：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述熔丝连接是电熔丝连接。
实施方案6：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述熔丝连接是机械熔丝连接。
实施方案7：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述熔丝连接适于在足以启动所述加热元件的加热的电条件下失效。
实施方案8：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述熔丝连接和所述加热元件以平行布置进行电排列。
实施方案9：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中当所述控制本体和所述筒本体接合时，所述加热连接、所述电源和所述控制部件限定闭合电路。
实施方案10：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述控制部件被构造成选择性地致动从电源至加热连接的第一组条件的第一电流，所述第一电流不足以启动所述加热元件的加热。
实施方案11：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述第一组条件包括这样的电压：其与限定所述加热元件的工作电压和约45毫秒或更少的电流持续时间的电压基本上相同。
实施方案12：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述电流持续时间是约5毫秒至约25毫秒。
实施方案13：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述工作电压是约2伏至约6伏。
实施方案14：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述电路进一步包括电流感知电阻器。
实施方案15：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述电流感知电阻器适于测量指示熔丝连接状态的值。
实施方案16：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述控制部件适于基于从所述电流感知电阻器接收的值而启动逻辑顺序。
实施方案17：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中，基于所述逻辑顺序，所述控制部件允许与所述控制本体接合的筒的正常使用，或在与不同筒接合之前暂时地使所述控制本体不工作。
实施方案18：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述控制部件被构造成选择性地致动从电源至加热连接的第二组条件的第二电流，所述第二电流足以启动所述加热元件的加热。
实施方案19：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中施加所述第二电流的持续时间超过所述熔丝连接适于失效时的电流时间。
实施方案20：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述控制部件包括微控制器。
实施方案21：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述筒本体进一步包括与所述加热元件连通的可消费的布置。
实施方案22：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述可消费的布置包含气溶胶前体组合物。
实施方案23：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述气溶胶前体组合物选自多元醇、药物、烟草组分、烟草衍生的材料、调味剂和它们的组合。
实施方案24：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述多元醇选自甘油、丙二醇和它们的组合。
实施方案25：任意前述或后续实施方案的吸烟制品，其中所述可消费的布置包括衬底和气溶胶前体组合物，且其中所述气溶胶前体组合物是包被在所述衬底的至少一部分上、被所述衬底的至少一部分吸附和吸收在所述衬底的至少一部分中的一种。
实施方案26：一种检测吸烟制品中的筒的状态的方法，其包括：提供控制本体，其包括控制部件和电源；提供筒本体，其包括具有加热元件和熔丝连接的加热连接；和将所述筒本体与所述控制本体可除去地接合，从而建立包括所述加热连接、所述电源和所述控制部件的闭合电路，并从而造成所述控制部件启动从电源至加热连接的第一组条件的第一电流，其中所述控制部件基于穿过所述电路流动的第一电流的特征而鉴别筒状态。
实施方案27：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述电源选自电池、电容器和它们的组合。
实施方案28：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述闭合电路进一步包括位于所述控制本体和所述筒中的一个中的电流感知电阻器。
实施方案29：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述电流感知电阻器测量所述第一电流的特征，并将所述测量结果转送至所述控制部件。
实施方案30：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述特征的第一个值被所述控制部件处理为指示完整的熔丝连接和未使用的筒。
实施方案31：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述特征的第二个值被所述控制部件处理为指示失效的熔丝连接和使用过的筒。
实施方案32：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述第一电流的条件不足以启动所述加热元件的加热。
实施方案33：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述控制部件包括微控制器。
实施方案34：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述筒本体包括与所述加热元件连通的可消费的布置。
实施方案35：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述可消费的布置包含气溶胶前体组合物。
实施方案36：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述气溶胶前体组合物选自多元醇、药物、烟草组分、烟草衍生的材料、调味剂和它们的组合。
实施方案37：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述多元醇选自甘油、丙二醇和它们的组合。
实施方案38：任意前述或后续实施方案的方法，其中所述可消费的布置包括衬底和气溶胶前体组合物，且其中所述气溶胶前体组合物是包被在所述衬底的至少一部分上、被所述衬底的至少一部分吸附和吸收在所述衬底的至少一部分中的一种。
通过阅读下述详细描述以及在下面简要描述的附图，本公开内容的这些和其它特征、方面和优点将显而易见。本发明包括2个、3个、4个或更多个上面指出的实施方案的任意组合以及任意2个、3个、4个或更多个在本公开内容中阐述的特征或要素的组合，不论这样的特征或要素是否明确地组合在本文中的具体实施方案描述中。本公开内容意图整体解读，使得在它的不同方面和实施方案中的任一个中，公开的发明的任何可分离的特征或要素应当视作意图可组合的，除非上下文另外清楚地指明。
附图说明
因此在前述一般术语中已经描述了本发明，现在将参考附图，所述附图不一定按比例绘制，且其中：
图1是根据本公开内容的吸烟制品的一个实施例实施方案的透视图，其中所述制品的外壳的一部分被切掉以显示其内部部件；
图2是根据本公开内容的筒检测系统的一个实施例实施方案的框图；
图3是检测吸烟制品中的筒的状态的方法的一个实施例实施方案的流程图；和
图4是一个逻辑流程框图，其为控制部件用于鉴别吸烟制品中的筒状态的决策途径的示例。
具体实施方式
现在将在下文中参考本发明的示例性实施方案更完整地描述本发明。描述这些示例性实施方案，使得本公开内容是彻底的和完整的，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。实际上，本发明可以表现为许多不同的形式，且不应解释为限于本文提出的实施方案；相反，提供这些实施方案是为了使本公开内容满足适用的法律要求。如在本说明书中和在所附权利要求书中使用的，单数形式“一个”、“一种”、“所述/该”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指明。
本公开内容涉及使用电能来加热材料(优选地不将材料燃烧至任何显著程度)以形成可吸入物质的制品(及其制造)，所述制品是紧凑的，足以被视作“手提式”装置。在某些实施方案中，所述制品可以被具体地表征为吸烟制品。本文中使用的术语“吸烟制品”意图指这样的制品：其提供抽吸香烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如，吸入和排出仪式、味道或风味的类型、器官感觉效应、身体感觉、使用仪式、视觉提示诸如由可见气溶胶提供的那些等)，而不在任何实质程度上燃烧所述制品的任何组分。本文中使用的术语“吸烟制品”不一定是指，在运行中，所述制品产生气溶胶(其源自烟草的燃烧或热解的副产物)的意义上的烟气，而是相反，所述制品产生蒸汽(包括在气溶胶内的蒸汽，所述气溶胶可以被视作可见气溶胶，其可能被认为被描述为烟气样)，其源自所述制品或装置的某些组分的挥发(volitization)或蒸发”。在非常优选的实施方案中，被表征为吸烟制品的制品包含烟草和/或从烟草衍生出的组分。
在其它实施方案中，根据本公开内容可以制造的制品可以被表征为蒸汽产生制品、气雾化制品或药物递送制品。因而，可以布置所述制品，从而提供一种或多种处于可吸入形式或状态的物质(例如，矫味剂和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以基本上呈蒸汽(即，在低于它的临界点的温度下呈气相的物质)的形式。可替换地，可吸入物质可以呈气溶胶(即，细微固体颗粒或液体微滴在气体中的混悬液)的形式。为了简单的目的，本文中使用的术语“气溶胶”意在包括适合于人吸入的形式或类型的蒸汽、气体和气溶胶，无论是否可见，且无论是否是可能被视作烟气样的形式。
在使用时，可以使根据本公开内容的吸烟制品进行个体在使用传统类型的吸烟制品(例如，香烟、雪茄或烟斗，其通过用火焰点燃来采用，并通过吸入随后燃烧的烟草来使用)中的许多身体动作。例如，本发明的吸烟制品的使用者可以非常像传统类型的吸烟制品那样拿住该制品，在该制品的一端抽吸以吸入由该制品产生的气溶胶，在选择的时间间隔做出单口抽吸。
根据本公开内容的一个方面可以制造的吸烟制品可以包括在外壳或本体内提供的许多部件。外壳或本体的总体设计可以变化，且可以限定吸烟制品的总体尺寸和形状的外本体的形式或构型可以变化。通常，模仿香烟或雪茄的形状的长形本体可以从单个单元壳形成；或长形本体可以由两个或更多个可分离的块形成。例如，吸烟制品可以包括这样的长形壳或本体：其可以是基本上管状的形状，且因此模仿常规香烟或雪茄的形状。在一个实施方案中，吸烟制品的所有部件被容纳在一个外本体或壳内。可替换地，吸烟制品可以包括2个壳，所述壳是连接的且是可分离的。例如，吸烟制品可以在一个端部处具有包括壳的控制本体，所述壳具有一个或多个可重复使用的部件(例如，可再充电的电池和用于控制该制品的运行的各种电子器件)，且在另一个端部处具有与其可除去地附接的具有一次用弃的部分(例如，一次用弃的含有香料的筒)的壳。另外，在考虑商购可得的电子吸烟制品(诸如在本公开内容的背景技术部分中列出的那些代表性产品)以后，可以理解各种吸烟制品设计和部件布置。
根据本公开内容的一个方面可以制造的吸烟制品可以包括以下部件的某种组合：电源(即，电能来源)，至少一个控制部件(例如，用于致动、控制、调节和停止产热用电的装置，诸如通过控制从电源至制品的其它部件的电流)，加热器或产热部件(例如，电阻加热元件或通常被称作“雾化器”的部件)，和气溶胶前体组分(例如，通常是在施加足够的热以后能够产生气溶胶的液体，诸如通常被称作“烟汁”、“e-液”和“e-汁”的成分)，和嘴端区域或尖部，其用于允许在抽吸吸烟制品后吸入气溶胶(例如，穿过所述制品的确定空气流动路径，使得产生的气溶胶在抽吸后可以从其吸出)。所述制品内的部件的排列可以变化。在具体实施方案中，所述气溶胶前体组分可以位于所述制品(例如，具有筒，其在某些情况下可以是可替换的和一次用弃的)的端部附近，所述端部在使用者的嘴的近侧，从而使向使用者的气溶胶递送最大化。但是，不排除其它构型。通常，加热器部件的位置可以足够接近该气溶胶前体组分，使得来自加热器部件的热可以挥发气溶胶前体(以及一种或多种调味剂、药物等，它们同样可以被提供用于递送给使用者)和形成气溶胶用于递送给使用者。当加热构件加热气溶胶前体组分时，以适合于消费者吸入的物理形式形成、释放或产生气溶胶。应当指出，前述术语意图是可互换的，使得对释放的提及包括形成或产生。具体地，以蒸汽或气溶胶或其混合物的形式释放可吸入物质。另外，在考虑商购可得的电子吸烟制品(诸如在本公开内容的背景技术部分中列出的那些代表性产品)以后，可以理解各种吸烟制品部件的选择。
根据本公开内容的一个方面可以制造的吸烟制品可以包括电池或其它电源，以提供足以给所述制品提供各种功能性的电流，诸如电阻加热、控制系统的供电、指示器的供电等。电源可以呈现不同实施方案。优选地，电源能够递送足够的电力以快速地加热加热构件从而提供气溶胶形成并在期望的持续时间的使用过程中给所述制品供电。电源优选地具有方便地装配在所述制品内的大小，使得所述制品可以容易地操作；和另外，优选的电源具有足够轻的重量，以致不会减损合乎需要的吸烟体验。
根据本公开内容的一种示例性的吸烟制品10显示在图1中。如在图中图解的表面中所见，吸烟制品10可以包括控制本体80和筒90，它们可以以发挥功能的关系排列。在这点上，控制本体80和筒90可以是彼此可附接的和可拆卸的。尽管在图1中图解了螺纹接合，应当理解，包括其它接合方式，诸如压配合接合、磁性接合等。所述筒可以特别地包括如本文另外描述的一次性使用连接器。
在具体实施方案中，控制本体80可以被称作可重复使用的，且筒90可以被称作一次用弃的。在一些实施方案中，整个吸烟制品可以被表征为一次用弃的，因为控制本体可以仅为有限数目的应用(例如，直到电池电力部件不再给吸烟制品提供足够的电力)和有限数目的筒构造，且此后，可以抛弃整个吸烟制品10，包括控制本体。在其它实施方案中，所述控制本体可以具有可替换的电池，使得所述控制本体可以通过许多电池更换和与许多筒一起重复使用。类似地，吸烟制品10可以是可再充电的，且因而可以与任意类型的再充电技术组合，所述再充电技术包括连接至典型的电插座、连接至汽车充电器(即，点烟器插孔)和连接至计算机，诸如通过USB线缆。
控制本体80包括控制部件20、流动传感器30和电池40。尽管以特定排列图解了这些部件，应当理解，本公开内容包括所述部件的各种排列。控制本体80进一步包括在控制本体壳81的远侧端部12处的多个指示器19。这样的指示器19可以显示从吸烟制品经历或剩余的单口抽吸的数目，其可以指示活跃或不活跃状态，可以响应于单口抽吸而点亮等。所述指示器可以以不同的数目提供，且可以呈现不同的形状，且甚至可以简单地是在本体中的开口(诸如用于释放声音，当这样的指示器存在时)。
本公开内容包括一个或多个进气道17的不同位置。如显示的，进气道17可以位于控制本体壳81中，使得穿过进气道抽入的空气充分地接触流动传感器30以激活传感器(尽管包括其它位置，特别是如果提供不同的感知装置，或如果提供手工致动，诸如用按钮)。还在控制本体80的近侧附接端部13处包括容器60，且其延伸进控制本体突出物82中，以在将筒90附接到控制本体时允许与电阻加热元件50的容易电连接。在解释的实施方案中，容器60包括中央开放通道，以在制品10使用过程中促进空气从控制本体中的进气道流动进筒中。
筒90包括筒壳91，其具有在其嘴端11处的嘴开口18，以允许在抽吸吸烟制品10的过程中空气和裹挟的蒸汽(即，呈可吸入形式的气溶胶前体组合物的组分)从筒传送至消费者。根据本公开内容的吸烟制品10可以具有这样的总形状：其可以定义为是基本上杆状形状或基本上管状形状或基本上圆柱形形状。如在图1中所示，吸烟制品10具有基本上圆形的横截面；但是，本公开内容也包括其它横截面形状(例如，椭圆形、正方形、三角形等)。在包括多个单元(诸如控制本体和筒)的实施方案中，这样的描述吸烟制品的物理形状的语言也可以应用于吸烟制品的单个单元。
在优选的实施方案中，吸烟制品10可以呈现与香烟或雪茄形状相当的大小。因而，吸烟制品可以具有约5mm至约25mm、约5mm至约20mm、约6mm至约15mm、或约6mm至约10mm的直径。这样的尺寸可以特别地对应于控制本体壳81和/或筒壳91的外径。控制本体可以具有约50mm至约110mm、约60mm至约100mm、或约65mm至约95mm的长度。筒可以具有约20mm至约60mm、约25mm至约55mm、或约30mm至约50mm的长度。组合的筒和控制本体的总长度(或由单个单元壳形成的根据本公开内容的吸烟制品的总长度)可以大约等于或小于典型香烟的长度-例如，约70mm至约130mm、约80mm至约125mm、或约90mm至约120mm。
吸烟制品10的筒壳91可以由适合用于形成和维持适当构象(诸如管状形状)和在其中保留吸烟制品的合适部件的任意材料形成。所述本体可以由单个壁形成，如在图1中所示。筒壳91可以由这样的材料(天然的或合成的)形成：其耐热从而保留它的结构完整性-例如，不会降解-至少在是电阻加热元件提供的加热温度的温度下。在一些实施方案中，可以使用耐热聚合物。在其它实施方案中，所述本体可以由纸(诸如基本上稻草成形的纸)形成，或由金属(诸如不锈钢)形成。如在本文中进一步讨论地，本体(诸如纸管)可以具有一个或多个与其结合的层，所述层的作用是基本上阻止蒸汽通过其中的运动。在一个实施例中，可以将铝箔层层压至本体的一个表面。也可以使用陶瓷材料。
筒90进一步包括金属线卷形式的电阻加热元件50。所述电阻加热元件包括在其相对端部处的末端51(例如，阳性和阴性末端)，用于促进穿过电阻加热元件的电流和用于附接适当的接线(未显示)以在将筒90连接至控制本体80时形成电阻加热元件与电池40的电连接。具体地，将栓65定位在筒的远侧附接端部14处。当将筒90连接至控制本体80时，栓65接合容器60以形成电连接，使得电流可控地从电池40穿过容器和栓流至电阻加热元件50。筒壳91可以继续跨过远侧附接端部，使得筒的该端部基本上被从其伸出的栓封闭。如在图1中图示的，栓65包括开放中央通道，其与容器60中的开放中央通道对齐，以允许空气从控制本体80流入筒90。
通常，在使用时，当消费者在筒的嘴端11上抽吸时，流动传感器30检测流中的变化并激活控制部件20以促进穿过电阻加热元件50的电流。因而，有用的是，以流动传感器30几乎同时检测空气流的方式，空气流移动穿过控制本体80。
控制算法可以向电阻加热元件50调用电力进行循环和从而维持确定的温度。因此，可以将控制算法程序化以自动地灭活吸烟制品10和在没有消费者的单口抽吸而度过确定的时间以后中断穿过吸烟制品的电流。此外，吸烟制品可以包括温度传感器以提供给控制部件的反馈。这样的传感器可以例如与电阻加热元件50直接接触。同样可以使用替代温度感知装置，诸如依赖于逻辑控制部件，以评价电阻加热元件中的电阻并将这样的电阻与元件的温度关联。在其它实施方案中，可以用适当的部件替换流动传感器30以提供替代感知装置，诸如电容感知。可以包括另外的一个或多个控制按钮以允许消费者手工致动从而引起多种功能，诸如给制品10供电和断开，开启加热元件50以产生蒸汽或气溶胶用于吸入等。
当流动传感器30位于控制本体80内时，可以有用的是，在控制本体上具有进气道17。如果需要的话，可以提供密封的流动路径，使得控制本体80内的流动传感器30在所述筒和所述控制本体接合以后与筒内部流体连接，这样的流体连接相对于控制本体内的其它部件而言是密封的，但是当附接到控制本体时在筒90中开口。此外，在其它实施方案中，流动传感器30可以位于筒90(而不是控制本体80)内。
蓄池可以利用运输元件将气溶胶前体组合物运输至气雾化地带。本文中使用的术语“蓄池”表示用于保持、储存或保留产品(诸如液体、流体或气溶胶)的容器或腔室。一个这样的实施例显示在图1中。如图中所见，筒90包括具有非织造纤维层的蓄池层201，在该实施方案中，其形成环绕筒壳91的内部的管的形状。气溶胶前体组合物被保留在蓄池层201中。液体组分，例如，可以被蓄池层201吸收性地保留。蓄池层201与运输元件301(在该实施方案中为吸芯)流体连接。运输元件301经过毛细管作用将储存在蓄池层201中的气溶胶前体组合物运输至筒90的气雾化地带400。如解释的，运输元件301与电阻加热元件50(在该实施方案中，其呈金属线卷的形式)直接接触。
在使用时，当使用者在制品10上抽吸时，电阻加热元件50被激活(例如，诸如通过单口抽吸传感器)，且气溶胶前体组合物的组分在气雾化地带400中蒸发。在制品10的嘴端11上抽吸，会造成环境空气进入进气道17并穿过容器60中的中央开口和栓65中的中央开口。在筒90中，吸入的空气穿过空气通道管220中的空气通道230并与气雾化地带400中形成的蒸汽组合以形成气溶胶。气溶胶被从气雾化地带扫走，穿过空气通道管250中的空气通道260，并离开制品10的嘴端11中的嘴开口18。如果需要的话，空气通道管250可以不存在，且开放腔体可以安设在随着气溶胶前体组合物被电阻加热元件50蒸发而形成气溶胶的位置。
在图1图解的实施方案中的吸烟制品10可以表征为一次用弃的制品。因此，对于这样的实施方案中的蓄池201而言，可以合乎需要的是，包括足够量的气溶胶前体组合物和任何其它可吸入物质，使得消费者可以得到吸烟制品的超过一次使用。例如，吸烟制品可以包括足够的可气雾化的和/或可吸入的物质，使得所述吸烟制品可以提供的单口抽吸的数目基本上等于从多支常规香烟(例如，2支或更多支、5支或更多支、10支或更多支、或20支或更多支常规香烟)可得到的单口抽吸(约2秒持续时间)的数目。更具体地，根据图1的实施方案的一次用弃的单个单元制品可以提供约20次或更多次、约50次或更多次、或约100次或更多次单口抽吸。
尽管图1是根据本公开内容的吸烟制品的示例，本公开内容的范围不应当视作限于在其中例证的具体组合和/或布置。相反，本公开内容可以包括可用于形成电子吸烟制品的部件的多种组合。参考例如在以下文献中公开的吸烟制品：Sebastian等人的美国专利公开号2014/0000638，和Griffith Jr.等人的美国专利公开号2013/0255702，其公开内容通过引用整体并入本文。从以上内容进一步，用于其中的用途的代表性加热元件和材料描述在：Counts等人的美国专利号5,060,671；Deevi等人的美国专利号5,093,894；Deevi等人的美国专利号5,224,498；Sprinkel Jr.等人的美国专利号5,228,460；Deevi等人的美国专利号5,322,075；Deevi等人的美国专利号5,353,813；Deevi等人的美国专利号5,468,936；Das的美国专利号5,498,850；Das的美国专利号5,659,656；Deevi等人的美国专利号5,498,855；Hajaligol的美国专利号5,530,225；Hajaligol的美国专利号5,665,262；Das等人的美国专利号5,573,692；和Fleischhauer等人的美国专利号5,591,368，其公开内容通过引用整体并入本文。
根据本发明的吸烟制品的不同部件可以选自在本领域中描述的和商购可得的部件。根据本公开内容可以使用的电池的例子描述在美国公开申请号2010/0028766，其公开内容通过引用整体并入本文。
可以提供单口抽吸-致动能力的一种示例性机构包括Model 163PC01D36硅传感器，其由Honeywell,Inc.,Freeport,Ill的MicroSwitch分部制造。根据本公开内容可以用在加热电路中的需求操作的电开关的其它例子描述在Gerth等人的美国专利号4,735,217，其通过引用整体并入本文。可用在本发明吸烟制品中的电流调节电路和其它控制部件(包括微控制器)的其它描述提供在：都授权给Brooks等人的美国专利号4,922,901、4,947,874和4,947,875，McCafferty等人的美国专利号5,372,148，Fleischhauer等人的美国专利号6,040,560，和Nguyen等人的美国专利号7,040,314，其都通过引用整体并入。
气溶胶前体组合物或蒸汽前体组合物可以包含一种或多种不同的组分。例如，气溶胶前体可以包括多元醇(例如，甘油、丙二醇、或其混合物)。其它气溶胶前体组合物的代表类型阐述在：Sensabaugh,Jr.等人的美国专利号4,793,365；Jakob等人的美国专利号5,101,839；Biggs等人的PCT WO 98/57556；和Chemical and Biological Studies on NewCigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds TobaccoCompany Monograph(1988)；其公开内容通过引用并入本文。
气溶胶前体组合物可以包括其它液体材料，诸如水。例如，气溶胶前体组合物可以并入甘油和水的混合物、或丙二醇和水的混合物、或丙二醇和甘油的混合物、或丙二醇、甘油和水的混合物。示例性的气溶胶前体组合物也包括并入可通过Atlanta Imports Inc.,Acworth,Ga.,USA.得到的装置内的那些材料类型，作为具有商标名称E-CIG的电子雪茄，其可以使用伴随的Smoking Cartridges Type C1a、C2a、C3a、C4a、C1b、C2b、C3b和C4b来使用；和作为Ruyan Atomizing Electronic Pipe和Ruyan Atomizing Electronic Cigarette，得自Ruyan SBT Technology and Development Co.,Ltd.,Beijing,China。
在公开的吸烟制品中使用的气溶胶前体组合物进一步可以包含一种或多种矫味剂、药物或其它可吸入物质。例如，可以使用液体烟碱。这样的其它材料可以包含气溶胶前体或蒸汽前体组合物的一种或多种组分。因而，可以将气溶胶前体或蒸汽前体组合物描述为包含可吸入物质。这样的可吸入物质可以包括矫味剂、药物和本文中讨论的其它材料。具体地，使用根据本发明的吸烟制品递送的可吸入物质可以包含烟草组分或烟草衍生的材料。可替代地，可以与其它气溶胶前体组分分离地提供香料、药物或其它可吸入物质-例如，在蓄池中。这样，香料、药物或其它可吸入物质的确定的等分试样可以单独地或同时地递送至电阻加热元件以将香料、药物或其它可吸入物质释放进空气流中，所述空气流将与气溶胶前体或蒸汽前体组合物的其它组分一起被使用者吸入。
可以采用多种类型的矫味剂或改变吸烟制品的主流气溶胶的感觉或器官感觉特性或性质的材料。这样的矫味剂可以从烟草以外的来源提供，在性质上可以是天然的或人工的，且可以用作浓缩物或调味包。特别感兴趣的是这样的矫味剂：其施加于或掺入在吸烟制品的产生气溶胶的那些区域内。此外，这样的试剂可以直接供应至电阻加热元件，或可以提供在如上已经指出的衬底上。示例性的矫味剂包括香草醛、乙基香草醛、乳膏剂、茶、咖啡、水果(例如，苹果、樱桃、草莓、桃和柑橘矫味剂，包括来檬和柠檬)、枫树、薄荷醇、薄荷(mint)、薄荷(peppermint)、荷兰薄荷、冬青、肉豆蔻、丁香、薰衣草、小豆蔻、姜、蜂蜜、八角、鼠尾草、肉桂、檀香、茉莉、卡藜、可可粉、甘草、以及传统上用于香烟、雪茄和烟斗烟草的调味的类型和特性的调味剂和调味包。也可以采用糖浆，诸如高果糖玉米糖浆。矫味剂也可以包括酸性的或碱性的特征(例如，有机酸，诸如乙酰丙酸、琥珀酸、乳酸和丙酮酸)。如果需要的话，可以将矫味剂与产生气溶胶的材料组合。可以使用的示例性的植物衍生的组合物公开在Dube等人的美国申请号12/971,746和Dube等人的美国申请号13/015,744中，其公开内容通过引用整体并入本文。
特别地可以将有机酸掺入气溶胶前体中以提供合乎需要的对可与气溶胶前体组合的药物(诸如烟碱)的风味、感觉或器官感觉特性的改变。例如，可以在气溶胶前体中与烟碱一起包括有机酸(诸如乙酰丙酸、琥珀酸、乳酸和丙酮酸)，其量最多达烟碱的等摩尔(基于总有机酸含量)。可以使用有机酸的任意组合。例如，气溶胶前体可以包括约0.1至约0.5摩尔的乙酰丙酸/1摩尔的烟碱、约0.1至约0.5摩尔的丙酮酸/1摩尔的烟碱、约0.1至约0.5摩尔的乳酸/1摩尔的烟碱、或它们的组合，直到这样的浓度：其中存在的有机酸的总量与存在于气溶胶前体中的烟碱总量等摩尔。
在含有烟草提取物(包括从烟草衍生出的药用级烟碱)的气溶胶前体材料的实施方案中，有利的是将所述烟草提取物表征为基本上不含有共同地被称作霍夫曼分析物的化合物，包括、例如，烟草-特异性的亚硝胺(TSNA)，包括N′-亚硝基去甲烟碱(NNN)、(4-甲基亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N′-亚硝基新烟草碱(NAT)和N′-亚硝基八角枫碱(NAB)；多环芳烃(PAH)，包括苯并[a]蒽、苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、草屈、二苯并[a,h]蒽和茚并[1,2,3-cd]芘等。在某些实施方案中，可以将气溶胶前体材料表征为完全地不含有任何霍夫曼分析物，包括TSNA和PAH。气溶胶前体材料的实施方案可以具有在小于约5ppm、小于约3ppm、小于约1ppm或小于约0.1ppm的范围内或甚至在任何检出限度以下的TSNA水平(或其它霍夫曼分析物水平)。可以使用某些提取方法或处理方法来实现霍夫曼分析物浓度的降低。例如，可以使烟草提取物与诸如在例如以下文献中描述的印迹聚合物或非印迹聚合物接触：Bhattacharyya等人的美国专利公开号2007/0186940；Rees等人的美国专利公开号2011/0041859；Jonsson等人的美国专利公开号2011/0159160；和Byrd等人的美国专利公开号2012/0291793，它们都通过引用并入本文。此外，可以用具有胺官能团的离子交换材料处理烟草提取物，所述离子交换材料可以除去某些醛和其它化合物。参见，例如，Horsewell等人的美国专利号4,033,361和Figlar等人的美国专利号6,779,529，它们通过引用整体并入本文。
在某些实施方案中，所述气溶胶前体可以适于在加热以在电子吸烟制品中形成气溶胶的过程中增加表面积。具体地，所述气溶胶前体可以包含泡腾材料。所述泡腾材料可以适于在加热和释放二氧化碳(或其它气态物质)的过程中降解，其足以造成气溶胶前体的至少一部分的起泡或产生细小的微滴。包括这样的泡腾剂可以是有益的，以减小从气溶胶前体形成气溶胶所需的热的量。
基于其中使用的材料的不同量，气溶胶前体组合物可以呈现多种构象。例如，一种有用的气溶胶前体组合物可以包含至多约98重量％、至多约95重量％或至多约90重量％的多元醇。该总量可以分成2种或更多种不同多元醇之间的任意组合。例如，一种多元醇可以构成气溶胶前体的约50重量％至约90重量％、约60重量％至约90重量％、或约75重量％至约90重量％，且第二多元醇可以构成气溶胶前体的约2重量％至约45重量％、约2重量％至约25重量％、或约2重量％至约10重量％。一种有用的气溶胶前体也可以包含至多约25重量％、约20重量％或约15重量％的水，特别是约2重量％至约25重量％、约5重量％至约20重量％、或约7重量％至约15重量％的水。矫味剂等(其可以包括药物，诸如烟碱)可以构成气溶胶前体的至多约10重量％、至多约8重量％、或至多约5重量％。
作为一个非限制性实施例，根据本发明的气溶胶前体可以包含甘油、丙二醇、水、烟碱和一种或多种矫味剂。具体地，所述甘油可以以约70重量％至约90重量％、约70重量％至约85重量％、或约75重量％至约85重量％的量存在，所述丙二醇可以以约1重量％至约10重量％、约1重量％至约8重量％、或约2重量％至约6重量％的量存在，所述水可以以约10重量％至约20重量％、约10重量％至约18重量％、或约12重量％至约16重量％的量存在，所述烟碱可以以约0.1重量％至约5重量％、约0.5重量％至约4重量％或约1重量％至约3重量％的量存在，且所述矫味剂可以以至多约5重量％、至多约3重量％、或至多约1重量％的量存在，所有量基于气溶胶前体的总重量。气溶胶前体的一个具体的非限制性实施例包含约75重量％至约80重量％的甘油、约13重量％至约15重量％的水、约4重量％至约6重量％的丙二醇、约2重量％至约3重量％的烟碱和约0.1重量％至约0.5重量％的矫味剂。例如，所述烟碱可以来自烟草提取物。
在所述吸烟制品内使用的气溶胶前体组合物的量使得，所述制品表现出可接受的感觉和器官感觉特性和合乎需要的性能特征。例如，非常优选的是，采用足够的气溶胶前体组合物组分，诸如甘油和/或丙二醇，以便提供在许多方面类似于烟草烟气的外观的可见主流气溶胶的产生。通常，掺入所述吸烟制品中的产生气溶胶的材料的量是在约1.5g或更少、约1g或更少或约0.5g或更少的范围内。气溶胶前体组合物的量可以取决于诸如以下因素：每个与所述吸烟制品一起使用的筒期望的单口抽吸的数目。对于气溶胶前体组合物而言合乎需要的是，不引入显著程度的不可接受的不正常味道、薄口感或显著不同于通过燃烧烟草切碎填充物而产生主流烟气的传统型香烟的总体感觉体验。可以改变特定产生气溶胶的材料和蓄池材料的选择、使用的那些组分的量、和使用的烟草材料的类型，以便控制由所述吸烟制品产生的主流气溶胶的总化学组成。
在本公开内容的吸烟制品中可以使用其它部件。例如，Sprinkel,Jr.的US 5,261,424公开了压电传感器，其可以与装置的嘴端连接以检测与做出抽吸有关的使用者嘴唇活动，并然后触发加热；McCafferty等人的US 5,372,148公开了单口抽吸传感器，其用于响应于穿过烟嘴的压力降而控制向加热负载阵列中的能流；Harris等人的US 5,967,148公开了在吸烟装置中的插孔，其包括鉴别器和控制器，所述鉴别器检测插入的部件的红外透射率的不均匀度，所述控制器随着所述部件被插入插孔中而执行检测程序；Fleischhauer等人的US 6,040,560描述了具有多个差分相位的确定的可执行的能量循环；Watkins等人的US5,934,289公开了光子-光导发光部件；Counts等人的US 5,954,979公开了用于改变穿过吸烟装置的抽吸阻力的装置；Blake等人的US 6,803,545公开了在吸烟装置中使用的具体电池构型；Griffen等人的US 7,293,565公开了用于与吸烟装置一起使用的不同充电系统；Fernando等人的US 2009/0320863公开了吸烟装置的计算机接口装置，以便利充电和允许装置的计算机控制；Fernando等人的US 2010/0163063公开了吸烟装置的鉴别系统；和Flick的WO 2010/003480公开了流体流感知系统，其指示气溶胶产生系统中的烟气；所有前述公开内容通过引用整体并入本文。与电子气溶胶递送制品有关的部件和可以在本发明的制品中使用的公开材料或部件的其它例子包括：Gerth等人的美国专利号4,735,217；Morgan等人的美国专利号5,249,586；Higgins等人的美国专利号5,666,977；Adams等人的美国专利号6,053,176；White的美国专利号6,164,287；Voges的美国专利号6,196,218；Felter等人的美国专利号6,810,883；Nichols的美国专利号6,854,461；Hon的美国专利号7,832,410；Kobayashi的美国专利号7,513,253；Hamano的美国专利号7,896,006；Shayan的美国专利号6,772,756；Hon的美国专利公开号2009/0095311、2006/0196518、2009/0126745和2009/0188490；Thorens等人的美国专利公开号2009/0272379；Monsees等人的美国专利公开号2009/0260641和2009/0260642；Oglesby等人的美国专利公开号2008/0149118和2010/0024834；Wang的美国专利公开号2010/0307518；和Hon的WO 2010/091593。在不同的实施方案中，前述文件公开的多种材料可以掺入本发明的装置中，且所有前述公开内容通过引用整体并入本文。
尽管根据本公开内容的制品可以呈现多种实施方案，如在下面详细讨论的，消费者对所述制品的使用在范围上是类似的。具体地，所述制品可以提供为单个单元或为多个部件，所述部件由使用消费者组合并然后由所述消费者在此后拆除。通常，根据本公开内容的吸烟制品可以包括可与第二单元接合和脱离的第一单元，所述第一单元包括电阻加热元件，且所述第二单元包括电源。在一些实施方案中，所述第二单元进一步可以包括一个或多个控制部件，所述控制部件激励或调节来自电源的电流。所述第一单元可以包括接合所述第二单元的远侧端部和包括烟嘴口的相对近侧端部(或简称嘴端)，所述烟嘴口具有在其近侧端部处的开口。所述第一单元可以包括在所述第一单元的烟嘴口中开口的气流路径，且所述气流路径可以提供形成的气溶胶从电阻加热元件进入烟嘴口中的通道。在优选的实施方案中，所述第一单元可以是一次用弃的。同样地，所述第二单元可以是可重复使用的。
在使用过程中，消费者启动电阻加热元件的加热，由所述电阻加热元件产生的热将气溶胶前体组合物和任选的其它可吸入物质气雾化。这样的加热会以气溶胶(其可以包括与其一起包含的任何其它可吸入物质)的形式释放气溶胶前体组合物的至少一部分，并且这样的气溶胶被提供在筒内的空间中，所述空间与所述筒的嘴端流体连通。当消费者在筒的嘴端上吸入时，穿过所述筒抽吸空气，随着被抽吸的材料离开筒的嘴端(和存在的任何任选的烟嘴口)进入消费者的嘴中，被抽吸的空气和气溶胶的组合被消费者吸入。为了启动加热，消费者可以激励按钮、电容传感器或类似部件，其造成电阻加热元件接收来自电池或其它能源(诸如电容器)的电能。所述电能可以供应预定的时间长度，或可以手工地控制。优选地，电能流不会在所述制品上的单口抽吸之间显著前进(尽管能流可以前进以维持大于环境温度的基线温度-例如，促进快速加热至活跃加热温度的温度)。在其它实施方案中，通过使用不同的传感器，通过消费者的单口抽吸动作，可以启动加热，如在本文中另外描述的。一旦单口抽吸中断，加热将停止或减小。当消费者已经做出足够数目的单口抽吸从而已经释放足够量(例如，足以等同于典型吸烟体验的量)的可吸入物质时，可以将筒从控制壳体取下并抛弃。可以提供所述筒被耗尽(即，气溶胶前体组合物已经被消费者基本上去除)的指示。在一些实施方案中，单个筒可以提供不止单次吸烟体验，因而可以提供足够的气溶胶前体组合物内容物来尽可能模拟整包常规香烟或甚至更多。
根据本发明可用的吸烟制品可以进一步包括一个或多个适于检测筒状态的部件。吸烟制品的不同实施方案可以包括加热连接，其包括加热元件和熔丝连接。本文中使用的术语“熔丝连接”表示这样的部件：其适于在确定的条件下失效，且因而作为筒状态检测系统的牺牲装置起作用。所述加热连接优选地与吸烟制品的电源发生电连接，使得电能可以提供给加热连接。在不同的实施方案中，所述加热连接与适于测量跨加热连接的电流、电压和/或电阻的部件发生电连接。吸烟制品的具体实施方案可以包括控制部件，其适于基于测量的跨加热连接的电流、电压和/或电阻而解释筒状态。
在特定实施方案中，所述吸烟制品可以包括限定电路的部件，其中控制部件被构造成根据一个或多个确定的算法可控制地递送从电源至加热连接的低电力脉冲。作为一个非限制性实施例，所述控制算法可以包括脉冲宽度调制，其可以基于电池电压与查表的对比。作为另一个非限制性实施例，所述控制算法可以包括恒定电压反馈回路，诸如通过利用加热器电压测量。具体地，在吸烟制品的不同实施方案中，可以包括适当的接线，使得与控制本体接合的筒限定闭合电路，控制部件穿过该闭合电路可以可控制地递送低电力脉冲(以及较高电力脉冲)。低电力脉冲可以定义为没有超过如本文中所述的熔丝连接的限度的电流。相反，限定加热元件的工作状态(即，其中所述加热元件加热至足以蒸发气溶胶前体材料的温度)的较高电力电流可以超过熔丝连接的限度。
在一些实施方案中，低电力脉冲可以具有这样的电压、电流或二者：其基本上类似于较高电力脉冲的相同性质，且脉冲电力可以由电流持续时间限定。具体地，可以调节时间，从而适当地约束向所述电路递送的平均电力。在某些实施方案中，所述熔丝连接表现出的电阻可以低于所述加热元件的电阻。在一些实施方案中，平行地提供所述熔丝连接和所述加热元件，进入闭合电路中的大部分电流可以优先穿过熔丝连接流动。当电流的持续时间足够长时，较低电阻的熔丝连接将失效，且因而允许所有递送的电流穿过加热元件。取决于用于形成熔丝连接的材料的类型，足够长的电流时间可以是约50毫秒或更大、约100毫秒或更大、或约50至约500毫秒。在不同的实施方案中，所述加热元件可以要求施加电流持续约0.5秒或更大、或约1秒或更大、特别是约1秒至约4秒的时间，使足够的加热发生。因此，在一些实施方案中，限定低电力脉冲的条件可以包括电压、电流或二者，电压和电流与用于加热元件的正常发挥功能的相同对应电压、电流或二者基本上相同，且也可以包含约45毫秒或更少、或约25毫秒或更少、特别是约5毫秒至约25毫秒的活跃流动单位时间。
在其它实施方案中，低电力脉冲可以由这样的电流和/或电压限定：其可以小于限定加热元件的工作状态的电流和/或电压。例如，限定加热元件的工作状态的电流可以超过由低电力脉冲递送的电流2倍或更多倍、5倍或更多倍、或10倍或更多倍。限定加热元件的工作电压的电压可以是约2伏至约6伏、约2.5伏至约5.5伏、或约3伏至约5伏。工作电压是这样的电压：在该电压下，加热元件在如上所述的电流时间中充分地加热以形成期望量的气溶胶。
根据本公开内容的吸烟制品可以进一步包括这样的部件：其适于测量跨加热连接的电流、电压和电阻中的一种或多种。例如，可以使用如在本文中进一步描述的电流感知电阻器。所述控制部件可以适于基于由电流感知电阻器或类似部件提供的值而解释熔丝连接的状态。所述控制部件可以适于基于由电流感知电阻器提供的值而允许或不允许与吸烟制品的控制部分接合的筒部分中的加热元件的加热。所述电流感知电阻器可以适于在熔丝连接为完整且因而处于传递低电力脉冲的条件时限定第一值。例如，完整的熔丝连接可以由特定值或值范围的第一可测量电阻限定，且在低电力脉冲开始后电流感知电阻器对确定的值或值范围的第一电阻的感知可以造成所述电流感知电阻器将所述值输出至控制部件，其由此被识别为限定所述筒未被使用。不完整的熔丝连接可以由特定值或值范围的第二可测量电阻限定，并且电流感知电阻器对确定的值或值范围的第二电阻的感知可以造成所述电流感知电阻器将所述值输出至控制部件，其由此被识别为限定所述筒被使用。所述第二可测量电阻可以是加热元件的电阻，并且所述第二可测量电阻的感知可以指示，所述筒已经被使用(即，加热连接以前已经遇到足以激活加热元件以及造成熔丝连接失效的条件的电流)。
如上所述的构型可以有益地阻止具有未匹配的筒(例如，已经被耗尽气溶胶前体和重新填充的筒和/或由不同实体制造的筒)的控制部件的起作用。因此，控制部件可以适于启动这样的命令：如果所述控制部件将测量的电阻解释为失效的熔丝连接的证据和/或不包括熔丝连接的筒，所述命令不会允许足以激活要致动的加热器的电流。由此，如果在筒和控制本体的接合之前已经使用所述筒和/或如果所述筒由另一个实体(其不会如本文预见到的在筒中提供熔丝连接)制造，可以防止使用者使用吸烟制品。
如本文中所述的，在具体实施方案中，熔丝连接(也被称作熔断器)可以被定义为这样的部件：当确定的足够条件的电流被致动以穿过包括熔丝连接的电路流动时，所述部件适于失效(或熔断)。例如，在足以启动所述加热元件的加热的电条件下，熔丝连接的实施方案适于失效。在一些实施方案中，所述熔丝连接可以是这样的部件：当向其施加电流时，其适于提供电阻。优选地，熔丝连接表现出的电阻实质上低于加热元件的电阻。例如，加热器元件电阻与熔丝连接电阻的比率可以是1.1或更大、1.25或更大、1.5或更大、或2或更大。电阻的差异可以基于电流感知电阻器的最小可测量分辨率以及转换电路、材料性能和工作条件而变化。取决于电阻比率，可以改变低电力脉冲的单位时间，以确保低电力脉冲不足以熔断熔丝连接。可以调节本文描述的电条件以满足在本公开内容的范围内的材料要求和工作条件。
通常，熔丝连接可以包括金属条或丝熔断器元件，其具有与连接电路的其它部分的电路导线(接线，例如)相比更小的横截面。熔丝连接可以安装在一对电末端之间，且在不同的实施方案中，可以被不燃烧的壳体包封。熔丝连接可以适于直接地熔化，例如，当施加超过熔丝连接的限度的条件的电流时。在其它实施方案中，当施加必要的条件时，在熔丝连接内的焊接接头可以适于熔化。熔断器可以适于携带特定的电流，并在施加确定条件的电流后快速地熔化。
在具体实施方案中，所述熔丝连接是电熔丝连接。在示例性实施方案中，所述电熔丝连接可以定义为一短块导电丝，其比受保护的电路丝小至少2个、至少3个或至少4个美国导线径规尺寸。在一些实施方案中，熔丝连接可以由两块金属形成，所述金属用可熔的合金焊接在一起，所述可熔的合金被设计成在特定温度下熔化，从而允许两块金属块分离。本文中使用的术语“可熔的合金”表示能够容易地在相对较低的温度(例如，由于施加足够条件的电流以造成加热元件加热至期望的工作温度而由熔丝连接的加热造成的温度)下熔化的金属合金。在其它实施方案中，所述熔丝连接可以是机械元件，诸如连接器插针或其它机构，其可以在足以实现加热元件的加热的电流条件下机械地脱离。
不同尺寸和类型的熔丝连接可以用在筒检测系统的实施方案中。在一些实施方案中，熔丝连接由锌、铜、银、铝、金属合金或它们的组合制成。熔断器的熔化速度取决于多少电流穿过它和用于制成熔断器的材料。熔断器本体(或壳体)可以由陶瓷、玻璃、塑料、纤维玻璃、模铸的碎屑层压材料、模铸的压缩的纤维或本领域已知的其它不导电材料制成。根据本公开内容有用的熔丝连接可以通过可提供期望性能的特定形状、大小、材料等来定义。
在不同的实施方案中，所述加热连接与适于测量跨所述加热连接的电流的流动的部件发生电连接。电流可以转化成电压读出，然后可以将其与阈值进行对比、数字化或由电流感知电路以其它方式处理。作为一个非限制性实施例，电路可以采用电流互感器、霍尔效应传感器或耐磁传感器将电流转化成电压读出。在不同的实施方案中，由于它的简单性和相对较低的成本而使用电流感知电阻器。这样的电阻器通常具有低电阻值，例如通常小于50毫欧姆(0.050ohm)。可以为低电阻设计电流感知电阻器，从而使电力消耗最小化。可以使用经校准的电阻以电压降的形式感知穿过电流感知电阻器流动的电流，所述电压降由控制电路检测和监测。然后可以根据需要将跨电流感知电阻器的电压放大和转化成电流值。在具体实施方案中，例如，可以使用与控制部件连接运行的电流感知电阻器来测量跨加热连接的电流。随着电流从电源流动至加热连接，电流感知电阻器可以连续地接收和监测来自电源和加热连接的电流的量。所述加热连接可以包括以平行布置电连接的熔丝连接和加热元件。这样，可以由控制部件确定和评价熔丝连接和加热元件的总电阻，以确定所述熔丝连接是否保持完整。
吸烟制品10的一个示例性实施方案显示在图2中，且可以包括筒本体90和控制本体80。在解释的实施方案中，控制本体80包括电源40(例如，电池)、控制部件20和电流感知电阻器170。尽管图2将电流感知电阻器170显示为位于控制本体80中，替代实施方案具有位于筒本体90中的电流感知电阻器170。电流感知电阻器170的确切位置不限于本发明。适当的电接线将电池40、控制部件20和电流感知电阻器170互连。在电源40和控制部件20之间的电连接允许所述控制部件被构造成选择性地致动从所述电源至吸烟制品的其它部件的电流。筒90包括加热连接165，其包括加热元件50和熔丝连接160。熔丝连接160与加热元件50以平行布置电学上对齐。当控制本体80和筒90彼此接合时，形成闭合电路，使得加热连接165与电源40、控制部件20和电流感知电阻器170发生电连接。接合的筒和控制本体可如本文别处所述运行，且吸烟制品的各个部件可以如本文别处所述来定义。
在使用时，吸烟制品中的熔丝连接可以适于与控制部件和任选的电流感知电阻器(或类似的部件)连接地工作，以检测筒的状态。更具体地，可检测的状态是所述筒是否是新的(即，以前没有使用过)或所述筒是否以前已经被激活使得加热元件的加热已经发生过。吸烟制品的控制部件可以处理筒状态并从而确定筒的使用是否被授权。被授权的筒可以通常与接合的控制本体一起使用用于气溶胶形成。控制部件可以适于在接合未授权的筒时暂时地使控制本体失去作用，但是在与授权的筒接合后允许恢复正常使用。
在图3中解释了根据本公开内容的某些实施方案检测筒的状态的方法的一个实施例。如图中所见，这样的方法可以包括：在运行400处提供控制本体，所述控制本体包括控制部件、电源和任选的电流感知电阻器，并在运行405处提供筒，所述筒包括加热连接，所述加热连接包括加热元件、熔丝连接和任选的电流感知电阻器。应当理解，所述电流感知电阻器存在于所述控制本体和所述筒之一中。所述电流感知电阻器适于鉴别熔丝连接状态的指示。具体地，所述电流感知电阻器适于感知跨熔丝连接的第一电阻和跨加热元件的第二电阻，并然后将这样的信息转递至控制部件。
接着，所述检测方法包括在运行410处使所述筒与所述控制本体可除去地接合，从而建立包括电源、控制部件、加热连接和电流感知电阻器的闭合电路。所述方法进一步包括在运行415处由控制部件实现的穿过闭合电路的低电力脉冲的致动。在具体实施方案中，该低电力脉冲由这样的电条件(例如，电压和单位时间)限定：其不足以启动加热元件的加热，且也不足以熔断熔丝连接。例如，不足的电条件可以包括施加如本文中所述的足够短的单位时间的工作电压。在闭合电路的返回支路中，电流的低电力脉冲穿过电流感知电阻器流动。所述检测方法那么包括，在运行420处通过电流感知电阻器测量从加热连接流出的电流。所述方法包括，在运行425处，通过逻辑流加工来自电流感知电阻器的测量结果，其中筒的使用基于熔丝连接的状态而被允许或禁止。例如，微控制器可以适于解释在低电力脉冲过程中跨加热连接的电阻，从而基于测量的电阻而确定熔断器是否是完整的。第一电阻的感知可以指示完整的熔丝连接。第二电阻的感知可以指示已经熔断的熔丝连接。筒中的完整熔丝连接的识别会将所述筒鉴别为未使用的筒。任选地，在图3中解释的方法可以包括在运行430处启动命令以授权具有接合的筒的控制本体发挥功能或在接合不同的筒之前暂时地使控制本体不起作用。授权命令能够实现足够电流的流动以加热所述加热元件并从而形成气溶胶。
加热所述加热元件的足够电流的流动也足以造成熔丝连接失效。将测量和处理利用如本文中所述的低电力脉冲的失效熔断器的随后样品，从而指示使用过的筒。
在图4中解释了逻辑流程框图，其为控制部件用于鉴别筒状态的决策途径500的示例。在步骤A处，可以将筒本体部分和控制本体部分可除去地接合以建立包括电源、控制部件、加热连接和电流感知电阻器的闭合电路。在接合后，所述控制部件可以在运行510处启动跨闭合电路的低电力脉冲。在运行520处，所述控制部件可以接收检测的筒状态的结果。接收所述结果以后，所述控制部件可以启动两个或更多个命令之一。例如，如果熔丝连接是完整的(即，所述筒未使用过)，所述控制部件可以在运行530处授权筒的正常使用。如果熔丝连接已经失效或不存在(即，所述筒已经使用过)，所述控制部件可以在运行540处暂时地使控制本体不起作用。在步骤B处，筒本体部分和控制本体部分彼此脱离，诸如按照途径运行530在筒的完全的、正常的使用以后，或在按照途径540在控制本体的暂时不起作用以后。脱离以后，在运行550处，将检测例程复位。筒本体部分然后处于与筒接合的条件，且再次可以进行逻辑流例程。因此，与控制本体部分接合的任何新筒本体部分将造成控制部件在点A处再次运行子例程。如上所见，在不同的实施方案中，所述控制部件被构造成在筒脱离控制本体和电路中断时复位。这允许控制本体与新筒一起重复使用，所述新筒已经被授权根据上述的方法步骤进行使用。
在一些实施方案中，可以利用类似的逻辑流在所述装置的每个单口抽吸之间由控制本体对筒取样。例如，在已经授权筒以后，可以在装置的单口抽吸之间启动低电力脉冲以证实加热器元件的工作条件。在筒脱离以后在运行550处的检测例程的复位仍然可以应用于这样的实施方案中。
尽管本文描述的多个附图以工作关系解释了控制本体和筒，但是应当理解，所述控制本体和所述筒可以作为单个装置而存在。因此，在本文中别处关于相组合的部件提供的任何讨论也应当理解为适用于作为单个和单独部件的控制本体和筒。
在另一个方面，本发明可以涉及套件，其提供如本文中所述的多种部件。例如，套件可以包括具有一个或多个筒的控制本体。套件进一步可以包括具有一个或多个充电部件的控制本体。套件进一步可以包括具有一个或多个电池的控制本体。套件进一步可以包括具有一个或多个筒和一个或多个充电部件和/或一个或多个电池的控制本体。在其它实施方案中，套件可以包括多个筒。套件进一步可以包括多个筒和一个或多个电池和/或一个或多个充电部件。本发明的套件进一步可以包括盒子(或其它包装、运输或贮存部件)，其容纳一个或多个其它套件部件。所述盒子可以是可重复使用的硬或软容器。进一步，所述盒子可以只是盒子或其它包装结构。
基于前面的描述和伴随的附图给出的教导，本发明所属领域的技术人员将设想出本发明的许多变型和其它实施方案。因此，应当理解，本发明不限于本文中公开的具体实施方案，并且修改和其它实施方案意图被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定的术语，但是它们仅以一般性的和描述性的含义使用，而不用于限制的目的。

Claims (19)

1.一种吸烟制品，其包括：
电源；
控制部件，所述控制部件适于控制来自电源的电力递送；和
加热连接，所述加热连接包括加热元件和熔丝连接，
其中，控制本体容纳所述电源和所述控制部件，其中筒本体容纳所述加热连接，且其中所述筒本体被构造成可除去地接合所述控制本体；
其中，所述加热连接、所述电源和所述控制部件在所述控制本体与所述筒本体接合时限定闭合电路；
其中，所述控制部件被构造成选择性地致动从所述电源至所述加热连接的第一组条件的第一电流，所述第一电流不足以启动所述加热元件的加热；
其中，所述控制部件被构造成选择性地致动从所述电源至所述加热连接的第二组条件的第二电流，所述第二电流足以启动所述加热元件的加热；
其中，所述熔丝连接适于在所述第二电流的流动时失效。
2.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述加热元件是电阻加热元件。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的吸烟制品，其中所述熔丝连接是电熔丝连接或机械熔丝连接。
4.根据权利要求3所述的吸烟制品，其中所述熔丝连接和所述加热元件以平行布置进行电排列。
5.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述第一组条件包括这样的电压：其与限定所述加热元件的工作电压和约45毫秒或更少、或约5毫秒至约25毫秒的电流持续时间的电压基本上相同。
6.根据权利要求5所述的吸烟制品，其中所述工作电压是2伏至6伏。
7.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述电路进一步包括电流感知电阻器。
8.根据权利要求7所述的吸烟制品，其中所述电流感知电阻器适于测量指示所述熔丝连接状态的值，且其中所述控制部件适于基于从所述电流感知电阻器接收的值而启动逻辑顺序。
9.根据权利要求8所述的吸烟制品，其中，基于所述逻辑顺序，所述控制部件被构造成允许与所述控制本体接合的筒的正常使用或在与不同的筒接合之前暂时地使所述控制本体不起作用。
10.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中施加所述第二电流的持续时间超过所述熔丝连接适于失效时的电流时间。
11.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述筒本体进一步包括与所述加热元件连通的可消费的布置。
12.根据权利要求11所述的吸烟制品，其中所述可消费的布置包括衬底和气溶胶前体组合物，且其中所述气溶胶前体组合物与所述衬底的至少一部分相关联。
13.一种检测根据权利要求1的吸烟制品中的筒的状态的方法，所述方法包括：
提供包括所述控制部件和所述电源的所述控制本体；
提供包括所述加热连接的所述筒本体，所述加热连接包括所述加热元件和所述熔丝连接，其中，所述熔丝连接适于在足够的电流的流动以加热所述加热元件时失效；和
将所述筒本体与所述控制本体可除去地接合，从而建立包括所述加热连接、所述电源和所述控制部件的所述闭合电路，并从而造成所述控制部件启动从所述电源至所述加热连接的所述第一组条件的所述第一电流，其中所述控制部件基于穿过所述电路流动的所述第一电流的特征而鉴别筒状态。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述闭合电路进一步包括位于所述控制本体和所述筒中的一个中的电流感知电阻器，且其中所述电流感知电阻器测量所述第一电流的特征并将所述测量结果转送至所述控制部件。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述特征的第一个值被所述控制部件处理为指示完整的熔丝连接和未使用的筒。
16.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述特征的第二个值被所述控制部件处理为指示失效的熔丝连接和使用过的筒。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一电流的条件不足以启动所述加热元件的加热。
18.根据权利要求13或14中的任一项所述的方法，其中所述筒本体包括与所述加热元件连通的可消费的布置。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述可消费的布置包括衬底和气溶胶前体组合物，且其中所述气溶胶前体组合物与所述衬底的至少一部分相关联。
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