CN105792691A - 具有阀的吸烟制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸烟制品(1、101、201、301)，其包括：具有相对的前面(12)和后面(14)的可燃热源(10)；从所述可燃热源(10)的所述前面(12)延伸到所述后面(14)的一或多个气流通道(16)；在所述可燃热源(10)的所述后面(14)的下游的气溶胶形成基质(30)；以及位于所述可燃热源(10)的所述后面(14)与所述气溶胶形成基质(30)之间的恒温双金属阀(20、120、220、320)。所述恒温双金属阀(20、120、220、320)布置为从第一位置变形到第二位置，在所述第一位置中，所述阀(20、120、220、320)基本上防止或抑制所述一或多个气流通道(16)与所述气溶胶形成基质(30)之间的流体连通，在所述第二位置中，当所述恒温双金属阀(20、120、220、320)被加热到阈值温度以上时，所述一或多个气流通道(16)和所述气溶胶形成基质(30)流体连通。

Description

具有阀的吸烟制品
技术领域
本发明涉及一种吸烟制品，所述吸烟制品包括：具有相对的前面和后面的可燃热源；从可燃热源的前面延伸到后面的一或多个气流通道；在后面下游的气溶胶形成基质；以及在可燃热源的后面与气溶胶形成基质之间的恒温双金属阀。
背景技术
本领域已提出其中的烟草被加热而非燃烧的多种吸烟制品。这种‘加热的’吸烟制品的一个目的是减少通过传统香烟中的烟草的燃烧和热降解所产生的已知类型的有害烟气成分。在一种已知类型的加热式吸烟制品中，通过将热量从可燃热源传递至物理上分隔的气溶胶形成基质产生气溶胶。气溶胶形成基质可位于可燃热源内、可燃热源周围或可燃热源下游。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自可燃热源的热传递从气溶胶形成基质释放并且夹带在被抽吸通过吸烟制品的空气中。随着所释放的化合物冷却，化合物凝结以形成由使用者吸入的气溶胶。通常，通过穿过可燃热源设置的一个或多个气流通道使空气被吸入到这种已知的加热的吸烟制品中，通过强制对流和传导实现从可燃热源到气溶胶形成基质的热传递。
例如，WO-A2-2009/022232公开了吸烟制品，其包括可燃热源、可燃热源下游的气溶胶形成基质以及围绕并且直接接触可燃热源的后部和气溶胶形成基质的相邻的前部的热传导元件。为了提供控制量的气溶胶形成基质的强制对流加热，提供穿过可燃热源的一或多个纵向气流通道。
在包括穿过可燃热源的一或多个气流通道的已知的加热式吸烟制品中，用户进行抽吸同时点着可燃热源可能导致用户接触例如由于气溶胶形成基质的燃烧所致的有害的热解和燃烧副产物或分解和反应产物、来自用于点燃可燃热源的火焰的烟尘、或来自可燃热源的排放物。
仍存在对于加热式吸烟制品的需要，所述加热式吸烟制品包括具有相对的前面和后面的可燃热源；从可燃热源的前面延伸到后面的一或多个气流通道；以及在可燃热源的后面下游的气溶胶形成基质，其中减小了用户在热源的点燃期间与有害化合物的接触。尤其来说，仍存在对于加热式吸烟制品的需要，所述加热式吸烟制品包括具有相对的前面和后面的可燃热源；从可燃热源的前面延伸到后面的一或多个气流通道；以及在可燃热源的后面下游的气溶胶形成基质，其中基本上防止通过一或多个气流通道抽吸空气，直到可燃热源被完全点燃。
发明内容
根据本发明，提供一种吸烟制品，其包括：具有相对的前面和后面的可燃热源；从可燃热源的前面延伸到后面的一或多个气流通道；在可燃热源的后面下游的气溶胶形成基质；以及位于可燃热源的后面与气溶胶形成基质之间的恒温双金属阀，其中所述恒温双金属阀布置为从第一位置变形到第二位置，在所述第一位置中，阀基本上防止或抑制一或多个气流通道与气溶胶形成基质之间的流体连通，在所述第二位置中，当恒温双金属阀被加热到阈值温度以上时，一或多个气流通道和气溶胶形成基质流体连通。即，用充足能量加热恒温双金属阀以达到阈值温度。
在某些实施例中，当处于第一位置时，阀基本上防止一或多个气流通道与气溶胶形成基质之间的流体连通。
如本文使用的，术语‘远’、‘上游’和‘前’，以及‘近’、‘下游’和‘后’用于描述吸烟制品的各部件或部件的各部分关于使用者在吸烟制品的使用期间在吸烟制品上抽吸的方向的相对位置。根据本发明的吸烟制品包括近端，在使用中，通过该近端气溶胶离开吸烟制品用于递送至使用者。吸烟制品的近端还可被称为嘴端部。在使用中，使用者在吸烟制品的近端上抽吸，以便吸入由吸烟制品生成的气溶胶。
可燃热源位于远端处或接近于远端。嘴端部在远端下游。近端还可被称为吸烟制品的下游端部，并且远端还可被称为吸烟制品的上游端部。根据本发明的吸烟制品的各部件或部件的各部分可基于其在吸烟制品的近端和远端之间的相对位置，描述为在彼此的上游或下游。
可燃热源的前面在可燃热源的上游端部处。可燃热源的上游端部是可燃热源最远离吸烟制品的近端的端部。可燃热源的后面在可燃热源的下游端部处。可燃热源的下游端部是可燃热源最接近于吸烟制品的近端的端部。
如本文使用的，术语‘长度’用于描述在吸烟制品的纵向方向上的最大尺寸。即，在吸烟制品的近端与相对的远端之间的方向上的最大尺寸。
如本文使用的，术语‘气流通道’用于描述沿可燃热源的长度延伸的通道，空气可被通过该通道向下游抽吸用于由使用者吸入。
如本文中所使用的，术语‘气溶胶形成基质’用来说明能够在加热挥发性化合物时释放并且能够形成气溶胶的基质。从根据本发明的吸烟制品的气溶胶形成基质产生的气溶胶可为可见的或不可见的，并且可包括蒸汽(例如，处于气态的细颗粒物质，其通常在室温下为液体或固体)以及气体和冷凝蒸汽的液滴。
气溶胶形成基质可采取由包装物限制的成型件或段的形式，所述成型件或段包含能够在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物的材料。在气溶胶形成基质呈此类塞或段的形式的情况下，包括任何包装材料的整个塞或段被视为气溶胶形成基质。
如本文中所使用，术语‘恒温’用于描述自动响应温度变化的物体。
如本文中所使用，术语‘双金属’用于描述由将具有不同的热膨胀系数的金属和/或合金的两个层接合在一起所形成的物体。
如本文中所使用，术语‘阀’用于描述控制穿过制品的气流的装置。所述阀包括但不限于单向阀。
如本文中所使用，术语‘变形’用于描述物体的形状和/或尺寸发生弹性形变或塑性形变。
根据本发明的吸烟制品包括可燃热源，所述可燃热源包括一或多个气流通道。
一个或多个气流通道可包括一个或多个密闭的气流通道。
如本文使用的，术语‘密闭’用于描述延伸穿过可燃热源的内部且由可燃热源包围的气流通道。
可替代地或另外地，一个或多个气流通道可包括一个或多个非密闭的气流通道。例如，一个或多个气流路径可包括沿可燃热源的外部延伸的一个或多个凹槽或者其他非密闭的气流通道。
一个或多个气流通道可包括一个或多个密闭的气流通道或者一个或多个非密闭的气流通道或其组合。
在某些实施例中，根据本发明的吸烟制品包括从可燃热源的前面延伸到后面的一个、两个或三个气流通道。
在优选实施例中，根据本发明的吸烟制品包括从可燃热源的前面延伸到后面的单个气流通道。
在特别优选的实施例中，根据本发明的吸烟制品包括从可燃热源的前面延伸到后面的单个基本位于中心或轴向的气流通道
在此类实施例中，单个气流通道的直径优选为约1.5mm至约3mm。
应当理解除空气可通过其被抽吸用于使用者吸入的一个或多个气流通道之外，根据本发明的吸烟制品的可燃热源还可包括一个或多个封闭或阻塞的通路，空气不能通过封闭或阻塞的通路被抽吸用于由使用者吸入。
例如，根据本发明的吸烟制品可包括可燃热源，该可燃热源包括从可燃热源的前面延伸到后面的一个或多个气流通道、以及从可燃热源的前面沿可燃热源的长度延伸仅一部分的一个或多个封闭通路。
包括一个或多个封闭空气通路增大了可燃热源的暴露于来自空气的氧的表面面积，并且可有利地便于可燃热源的点燃和持续燃烧。
在使用中，通过吸烟制品的气溶胶形成基质抽吸的空气通过一或多个气流通道进入吸烟制品。被抽吸的空气向下游传递通过吸烟制品，并且通过其近端离开吸烟制品。
在某些实施例中，通过一或多个气流通道进入吸烟制品的被抽吸通过吸烟制品的气溶胶形成基质的空气在经过一或多个气流通道时，可与可燃热源的可燃部分直接接触。
可替代地或另外，通过一或多个气流通道进入吸烟制品的被抽吸通过吸烟制品的气溶胶形成基质的空气可与可燃热源的后面直接接触。
根据本发明的吸烟制品还可包括在可燃热源的后面和气溶胶形成基质之间的不可燃基本上不透气的第一阻挡件。
如本文使用的，术语‘不可燃’用于描述在可燃热源的燃烧和点燃期间由可燃热源达到的温度下基本上不可燃的阻挡件。
第一屏障可抵靠可燃热源的后面。可替代地，第一屏障可与可燃热源的后面间隔开。
如本文中所使用，术语‘抵靠’用于指示邻近组件之间的直接接触。
第一屏障可粘结或者以其他方式附连至可燃热源的后面。
在某些优选实施例中，第一阻挡件包括设置在可燃热源的后面上的不可燃的基本上不透气的第一阻挡涂层。在此类实施例中，优选地第一阻挡件包括设置在可燃热源的至少基本上整个后面上的第一阻挡涂层。
如本文使用的，术语‘涂层’用于描述覆盖和粘结至可燃热源的材料层。
第一阻挡件可以有利地限制气溶胶形成基质在可燃热源的点燃和燃烧期间暴露的温度，并且因此在吸烟制品的使用期间帮助避免或减轻气溶胶形成基质的热降解或燃烧。这在可燃热源包括一种或多种添加剂以帮助可燃热源的点燃的情况下是特别有利的。
在可燃热源的后面和气溶胶形成基质之间包括不可燃的基本上不透气的第一阻挡件还可有利地基本上防止或阻止在吸烟制品的贮存期间，根据本发明的吸烟制品的气溶胶形成基质的组分迁移至可燃热源。
可替代地或另外地，在可燃热源的后面和气溶胶形成基质之间包括不可燃的基本上不透气的第一阻挡件可有利地基本上防止或阻止在吸烟制品的使用期间，根据本发明的吸烟制品的气溶胶形成基质的组分迁移至可燃热源。
当气溶胶形成基质包含至少一种气溶胶形成剂时，在可燃热源的后面和气溶胶形成基质之间包括不可燃的基本上不透气的第一阻挡件可为特别有利的。
在此类实施例中，在可燃热源的后面和气溶胶形成基质之间包括不可燃的基本上不透气的第一阻挡件可有利地防止或阻止在吸烟制品的贮存和使用期间，至少一种气溶胶形成剂从气溶胶形成基质迁移至可燃热源。在吸烟制品的使用期间，至少一种气溶胶形成剂的分解因此可有利地基本上被避免或降低。
根据吸烟制品的所需特征和性能，第一阻挡件可具有低导热率或高导热率。在某些实施例中，第一阻挡件可由以下材料形成，这种材料具有如使用修正的瞬态平面热源(MTPS)方法测量的，在23℃和50％的相对湿度下的约0.1瓦每米开氏度(W/(m·K))至约200瓦每米开氏度(W/(m·K))的整体导热率。
第一阻挡件的厚度可被恰当地调整以获得良好的吸烟性能。在某些实施例中，第一阻挡件可具有约10微米至约500微米的厚度。
第一阻挡件可由一种或多种合适的材料形成，所述材料在点燃和燃烧期间由可燃热源获得的温度下为基本上热稳定的且不可燃的。合适的材料是本领域已知的，并且包括但不限于粘土(例如膨润土和高岭石)、玻璃、矿物质、陶瓷材料、树脂、金属及其组合。
可形成第一阻挡件的优选材料包括粘土和玻璃。可形成第一阻挡件的更优选的材料包括铜、铝、不锈钢、合金、氧化铝(Al2O3)、树脂和矿物胶。
在某些优选实施例中，第一阻挡件包括设置于可燃热源的后面上的粘土涂层，所述粘土涂层包含膨润土和高岭石的50/50混合物。在其他优选实施例中，第一阻挡件包括设置于可燃热源的后面上的玻璃涂层，更优选烧结玻璃涂层。
在某些特别优选的实施例中，第一阻挡件包括设置于可燃热源的后面上的铝涂层。
优选地，第一阻挡件具有至少约10微米的厚度。
由于粘土的轻微透气性，在其中第一阻挡件包括设置于可燃热源的后面上的粘土涂层的实施例中，粘土涂层更优选具有至少约50微米、最优选约50微米至约350微米的厚度。
在其中第一阻挡件由更不透气的一种或多种材料(例如铝)形成的实施例中，第一阻挡件可更薄，并通常优选具有小于约100微米、更优选为约20微米的厚度。
在其中第一阻挡件包括设置于可燃热源的后面上的玻璃涂层的实施例中，玻璃涂层优选具有小于约200微米的厚度。
第一阻挡件的厚度可使用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)或本领域已知的任何其他合适的测量方法测得。
当第一阻挡件包括设置于可燃热源的后面上的第一阻挡涂层时，第一阻挡涂层可通过本领域已知的任何合适的方法施加以覆盖并粘附至可燃热源的后面，所述方法包括但不限于喷涂、蒸气沉积、浸渍、材料转移(例如刷涂或胶合)、静电沉积或其任意组合。
阻挡件以接近可燃热源的后面的尺寸和形状预形成，并将所述阻挡件施加至可燃热源的后面以覆盖并粘附至可燃热源的至少基本上整个后面。可替代地，在第一阻挡涂层施加至可燃热源的后面之后，可切削或机械加工所述第一阻挡涂层。在一个优选的实施例中，通过将铝箔胶合或按压至可燃热源而将铝箔施加至可燃热源的后面，并切削或另外机械加工所述铝箔以使得所述铝箔覆盖并粘附至可燃热源的至少基本上整个后面。
在另一个优选实施例中，通过将一种或多种合适的涂敷材料的溶液或悬浮体施加至可燃热源的后面，从而形成第一阻挡涂层。例如，可通过将可燃热源的后面浸入一种或多种合适的涂敷材料的溶液或悬浮体中，或者通过将溶液或悬浮体刷涂或喷涂至可燃热源的后面上或将一种或多种合适的涂敷材料的粉末或粉末混合物静电沉积至可燃热源的后面上，从而将第一阻挡涂层施加至可燃热源的后面。当通过将一种或多种合适的涂敷材料的粉末或粉末混合物静电沉积至可燃热源的后面上而将第一阻挡涂层施加至可燃热源的后面时，可燃热源的后面优选在静电沉积之前用水玻璃预处理。优选地，第一阻挡涂层通过喷涂施加。
第一阻挡涂层可通过将一种或多种合适的涂敷材料的溶液或悬浮体单次施加至可燃热源的后面而形成。可替代地，第一阻挡涂层可通过将一种或多种合适的涂敷材料的溶液或悬浮体多次施加至可燃热源的后面而形成。例如，第一阻挡涂层可通过将一种或多种合适的涂敷材料的溶液或悬浮体一次、两次、三次、四次、五次、六次、七次或八次连续施加至可燃热源的后面而形成。
优选地，第一阻挡涂层通过将一种或多种合适的涂敷材料的溶液或悬浮体一次至十次施加至可燃热源的后面而形成。
在将一种或多种涂敷材料的溶液或悬浮体施加至可燃热源的后面之后，可干燥可燃热源以形成第一阻挡涂层。
当第一阻挡涂层通过将一种或多种合适的涂敷材料的溶液或悬浮体多次施加至可燃热源的后面而形成时，可燃热源可能需要在溶液或悬浮体的连续施加之间进行干燥。
对于干燥可替代地或另外地，在将一种或多种涂敷材料的溶液或悬浮体施加至可燃热源的后面之后，可烧结可燃热源上的涂敷材料以便形成第一阻挡涂层。当第一阻挡涂层为玻璃或陶瓷涂层时，特别优选第一阻挡涂层的烧结。优选地，第一阻挡涂层在约500℃至约900℃的温度下，更优选在约700℃下烧结。
对于在可燃热源的后面和气溶胶形成基质之间的不可燃的基本上不透气的第一屏障可替代地或另外地，包括可燃热源的根据本发明的吸烟制品可包括在可燃热源和一或多个气流通道之间的不可燃的基本上不透气的第二屏障。
在被抽吸的空气经过一或多个气流通道的过程中，第二屏障可有利地基本上防止或抑制可燃热源点燃和燃烧期间形成的燃烧和分解产物通过一或多个气流通道进入根据本发明的吸烟制品中的空气。当可燃热源包括一种或多种添加剂以帮助可燃热源的点燃或燃烧时，这是特别有利的。
在可燃热源和一或多个气流通道之间包括不可燃的基本上不透气的第二屏障还可有利地基本上防止或抑制在用户进行抽吸期间，可燃热源的燃烧的激发。这可基本上阻止或防止在由使用者单口抽吸期间气溶胶形成基质的温度的突增。
通过防止或抑制可燃热源的燃烧的激发，以及由此防止或抑制气溶胶形成基质中的过度的温度升高，可有利地避免气溶胶形成基质在强烈的抽吸状态下的燃烧或热解。另外，使用者的单口抽吸状态对主流气溶胶的组成的影响可被有利地最小化或减轻。
第二阻挡件可粘结或者以其他方式固定至可燃热源。
在某些优选实施例中，第二阻挡件包括设置在一个或多个气流通道的内表面上的不可燃的基本上不透气的第二阻挡涂层。在此类实施例中，优选地第二阻挡件包括设置在一个或多个气流通道的至少基本上整个内表面上的第二阻挡涂层。更优选地，第二阻挡件包括设置在一个或多个气流通道的整个内表面上的第二阻挡涂层。
在其他实施例中，第二阻挡涂层可通过将衬里插入一个或多个气流通道内来提供。例如，当一个或多个气流通道包括延伸穿过可燃热源的内部的一个或多个密闭的气流通道时，不可燃的基本上不透气的中空管可插入一个或多个气流通道各自内。
根据吸烟制品的所需特征和性能，第二阻挡件可具有低导热率或高导热率。优选地，第二阻挡件具有低导热率。
第二阻挡件的厚度可被恰当地调整以获得良好的吸烟性能。在某些实施例中，第二阻挡件可具有约30微米至约200微米的厚度。在一个优选实施例中，第二阻挡件具有约30微米至约100微米的厚度。
第二阻挡件可由一种或多种合适的材料形成，所述材料在点燃和燃烧期间由可燃热源获得的温度下为基本上热稳定的且不可燃的。合适的材料是本领域已知的，并且包括但不限于例如：粘土；金属氧化物，比如氧化铁、氧化铝、二氧化钛、氧化硅、氧化硅-氧化铝、氧化锆和氧化铈；沸石；磷酸锆；以及其他陶瓷材料或其组合。
可形成第二阻挡件的优选材料包括粘土、玻璃、铝、氧化铁及其组合。如果需要，可将催化成分，比如促进使一氧化碳氧化成二氧化碳的成分，结合到第二阻挡件中。适当的催化成分包括但不限于，例如铂、钯、过渡金属及其氧化物。
在第二阻挡件包括设置在一个或多个气流通道的内表面上的第二阻挡涂层的情况下，可通过任何适当的方法，比如在US-A-5,040,551中描述的方法，将第二阻挡涂层施加于一个或多个气流通道的内表面。例如，一个或多个气流通道的内表面可利用第二阻挡涂层的溶液或悬浮体进行喷涂、润湿或涂装。在某些优选实施例中，在可燃热源被挤出时通过WO-A2-2009/074870中描述的过程将第二阻挡涂层施加于一个或多个气流通道的内表面。
优选地，可燃热源为含碳热源。如本文使用的，术语‘含碳’用于描述包含碳的可燃热源。优选地，用于根据本发明的吸烟制品中的可燃含碳热源具有至少约35％、更优选至少约40％、最优选至少约45％的碳含量，以可燃热源的干重计。
在一些实施例中，根据本发明的可燃热源为可燃碳基热源。如本文使用的，术语‘碳基热源’用于描述主要由碳组成的热源。
用于根据本发明的吸烟制品中的可燃碳基热源具有至少约50％的碳含量。例如，用于根据本发明的吸烟制品中的可燃碳基热源可具有至少约60％、或至少约70％、或至少约80％的碳含量，以可燃碳基热源的干重计。
根据本发明的吸烟制品可包括由一种或多种合适的含碳材料形成的可燃含碳热源。
如果需要，可将一种或多种粘合剂与一种或多种含碳材料组合。优选地，一种或多种粘合剂为有机粘合剂。合适的已知的有机粘合剂包括但不限于胶(例如瓜尔豆胶)、改性纤维素和纤维素衍生物(例如甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素)、面粉、淀粉、糖、植物油及其组合。
在一个优选实施例中，可燃热源由碳粉、改性纤维素、面粉和糖的混合物形成。
代替一种或多种粘合剂或者除了一种或多种粘合剂之外，用于根据本发明的吸烟制品中的可燃热源可包含一种或多种添加剂，以便改进可燃热源的性质。合适的添加剂包括但不限于用以促进可燃热源的固结的添加剂(例如烧结助剂)、用以促进可燃热源的点燃的添加剂(例如氧化剂，如高氯酸盐、氯酸盐、硝酸盐、过氧化物、高锰酸盐、锆和它们的组合)、用以促进可燃热源的燃烧的添加剂(例如钾和钾盐，如柠檬酸钾)、和用以促进由可燃热源的燃烧所产生的一种或多种气体的分解的添加剂(例如催化剂，如CuO、Fe2O3和Al2O3)。
当根据本发明的吸烟制品包括设置在可燃热源的后面上的第一阻挡涂层时，在第一阻挡涂层应用于可燃热源的后面之前或之后，此类添加剂可掺入可燃热源中。
在某些优选实施例中，可燃热源是包含碳和至少一种点燃助剂的可燃含碳热源。在一个优选实施例中，可燃热源是如WO-A1-2012/164077中所述，包含碳和至少一种点燃助剂的可燃含碳热源。
如本文使用的，术语‘点燃助剂’用于表示在可燃热源的点燃过程中释放能量和氧中的一者或两者的材料，其中材料释放能量和氧中的一者或两者的速率不受环境氧扩散的限制。换言之，在可燃热源的点燃过程中材料释放能量和氧中的一者或两者的速率很大程度上不依赖于环境氧可到达材料的速率。如本文使用的，术语‘点燃助剂’也用于表示在可燃热源的点燃过程中释放能量的元素金属(elementalmetal)，其中元素金属的点燃温度在约500℃以下，元素金属的燃烧热为至少约5kJ/g。
如本文使用的，术语‘点燃助剂’不包括羧酸的碱金属盐(如碱金属柠檬酸盐、碱金属乙酸盐和碱金属琥珀酸盐)、碱金属卤化物盐(如碱金属氯化物盐)、碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐，据信上述这些盐改变碳燃烧。即使当碱金属燃烧盐相对于可燃热源的总重量以大量存在时，这种碱金属燃烧盐在可燃热源的点燃过程中也不释放足够的能量以在早期单口抽吸过程中产生可接受的气溶胶。
合适的氧化剂的例子包括但不限于：硝酸盐，例如硝酸钾、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钠、硝酸钡、硝酸锂、硝酸铝和硝酸铁；亚硝酸盐；其他有机和无机硝基化合物；氯酸盐，例如氯酸钠和氯酸钾；高氯酸盐，例如高氯酸钠；亚氯酸盐；溴酸盐，例如溴酸纳和溴酸钾；过溴酸盐；亚溴酸盐；硼酸盐，例如硼酸钠和硼酸钾；高铁酸盐，例如高铁酸钡；铁酸盐；锰酸盐，例如锰酸钾；高锰酸盐，例如高锰酸钾；有机过氧化物，例如过氧化苯甲酰和过氧化丙酮；无机过氧化物，例如过氧化氢、过氧化锶、过氧化镁、过氧化钙、过氧化钡、过氧化锌和过氧化锂；超氧化物，例如超氧化钾和超氧化钠；碘酸盐；高碘酸盐；亚碘酸盐；硫酸盐；亚硫酸盐；其他亚砜；磷酸盐；次膦酸盐；亚磷酸盐；和磷酸隐晶岩(phosphanite)。
尽管有利地改进可燃热源的点燃和燃烧性质，但包含点燃和燃烧添加剂可在吸烟制品的使用过程中导致不希望的分解和反应产物。例如，包含于可燃热源中以协助其点燃的硝酸盐的分解可导致氮氧化物的形成。
在根据本发明的吸烟制品的一个或多个气流通道和可燃热源之间包括不可燃的基本上不透气的第二阻挡件可有利地基本上防止或阻止当被抽吸的空气经过一个或多个气流通道时，此类分解和反应产物进入通过一个或多个气流通道抽吸到根据本发明的吸烟制品中的空气。
用于根据本发明的吸烟制品的可燃含碳热源可如本领域普通技术人员已知的现有技术中所述进行制备。
使一种或多种含碳材料与一种或多种粘合剂和如果有的情况下的其他添加剂混合，并且将混合物预形成为所需的形状。一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和可选择的其他添加剂的混合物可利用任何适当的已知陶瓷成型方法，比如，例如粉浆浇注、挤出、注模和模具压塑或按压，而预形成为所需的形状。在某些优选实施例中，通过按压或挤出或其组合使混合物预形成为所需的形状。
优选地，一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其他添加剂的混合物被预形成为细长形杆。但是，应当理解，一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其他添加剂的混合物可被预形成为其他所需的形状。
在成形之后，特别是在挤出之后，细长形杆或其他所需形状优选地被干燥以降低其含水量，然后在非氧化性气氛中在足够使一种或多种粘合剂(如果存在的话)碳化的温度下热解，并基本上消除细长形杆或其他形状中的任何挥发物。优选地在氮气氛中在约700℃至约900℃的温度下热解细长形杆或其他所需的形状。
在某些实施例中，通过在一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其他添加剂的混合物中包括至少一种金属硝酸盐前体而将至少一种金属硝酸盐结合在可燃热源中。至少一种金属硝酸盐前体然后通过利用硝酸的水溶液处理热解的预形成的圆柱形杆或其他形状被就地转换成至少一种金属硝酸盐。在一个实施例中，可燃热源包括至少一种金属硝酸盐，至少一种金属硝酸盐具有小于约600℃、更优选地小于约400℃的热分解温度。优选地，至少一种金属硝酸盐具有约150℃至约600℃的温度下的热分解温度、更优选地有约200℃至约400℃的温度下的热分解温度。
在优选实施例中，可燃热源对于传统黄火点火器或其他点燃装置的暴露应导致至少一种金属硝酸盐分解并且释放氧和能量。这种分解引起可燃热源的温度的初始提高，以及还有助于可燃热源的点燃。在至少一种金属硝酸盐的分解之后，可燃热源优选地继续在更低的温度下燃烧。
包括至少一种金属硝酸盐有利地引起可燃热源的点燃被内部地触发，而非仅在其表面上的点处。优选地，至少一种金属硝酸盐以可燃热源的干重的约20％至可燃热源的干重的约50％的量存在于可燃热源中。
在其他实施例中，可燃热源包括至少一种过氧化物或超氧化物，过氧化物或超氧化物在小于约600℃的温度下、更优选地在小于约400℃的温度下主动地衍生出氧。
优选地，至少一种过氧化物或超氧化物在约150℃至约600℃的温度下、更优选地在约200℃至约400℃的温度下、最优选地在约350℃的温度下主动地衍生出氧。
在使用中，可燃热源对于传统黄火点火器或其他点燃装置的暴露应导致至少一种过氧化物或超氧化物分解并且释放氧。这引起可燃热源的温度的初始提高，以及还有助于可燃热源的点燃。在至少一种过氧化物或超氧化物的分解之后，可燃热源优选地继续在更低的温度下燃烧。
包括至少一种过氧化物或超氧化物有利地引起可燃热源的点燃被内部地触发，而非仅在其表面上的点处。
可燃热源优选地具有约20％至约80％、更优选地约20％至60％的孔隙度。在可燃热源包括至少一种金属硝酸盐的情况下，这有利地允许氧在至少一种金属硝酸盐分解并且燃烧继续进行时以足以维持燃烧的速度扩散到可燃热源的质量内。甚至更加优选地，可燃热源具有如通过例如水银孔率法或氦测比重术测量的约50％至约70％、更优选地约50％至约60％的孔隙度。所需的孔隙度可在使用常规方法和技术生产可燃热源的过程中容易地实现。
有利地，用于根据本发明的吸烟制品的可燃含碳热源具有约0.6g/cm3至约1g/cm3的表观密度。
优选地，可燃热源具有约300mg至约500mg、更优选地约400mg至约450mg的质量。
优选地，可燃热源具有约7mm至约17mm、更优选地约7mm至约15mm、最优选地约7mm至约13mm的长度。
优选地，可燃热源具有约5mm至约9mm的直径，更优选地具有约7mm至约8mm的直径。
优选地，可燃热源具有基本上均一的直径。但是，可燃热源可以可替代地成锥形，使得可燃热源的后部的直径大于其前部的直径。特别优选的是基本上圆柱形的可燃热源。可燃热源可以例如是具有基本上圆形横截面的圆柱或锥形圆柱，或者是具有基本上椭圆形横截面的圆柱或锥形圆柱。
根据本发明的吸烟制品包括位于可燃热源的后面与气溶胶形成基质之间的恒温双金属阀。恒温双金属阀布置为从第一位置变形到第二位置，在所述第一位置中，阀基本上防止或抑制一或多个气流通道与气溶胶形成基质之间的流体连通，在所述第二位置中，当恒温双金属阀被加热到阈值温度以上时，一或多个气流通道和气溶胶形成基质流体连通。
通过在处于第一位置时基本上防止或抑制气溶胶形成基质与一或多个气流通道之间的流体连通，恒温多金属阀有利地基本上防止或抑制当热源被点燃时气体和/或不需要的材料流动到气溶胶形成基质并流动到用户。这防止用户在热源点燃期间遇到与抽吸相关的潜在问题。
一旦阀的温度达到阈值温度，阀自动变形到第二位置，在所述第二位置中，阀允许气溶胶形成基质与一或多个气流通道之间的流体连通。阈值温度是基于热源的温度分布预选的。优选的是，选择阈值温度以使得阀在热源被完全点燃之前并未打开。更优选的是，阀直到气溶胶形成基质已由热源加热到足以生成感官上可接受的气溶胶的温度才打开。优选的是，阀从用户点燃热源开始保持关闭2秒至30秒。从用户点燃热源开始，优选的是，阀在20秒内打开，更优选的是，在10秒内打开，且最优选的是，在3秒内打开。
如本文中所使用，术语‘完全点燃’用于表示热源能够维持自持燃烧。
在吸烟制品冷却时，阀还可返回第一位置。在一个优选的实施例中，当热源的下游端处的温度下降到300℃以下时，阀关闭。在替代的优选实施例中，当热源的下游端处的温度下降到250℃以下时，阀关闭。在另外的优选实施例中，当热源的下游端处的温度下降到200℃以下时，阀关闭。
恒温双金属阀可预加应力，以使得其通过速移动作从第一位置变形到第二位置。在这些实施例中，阀瞬间打开以允许用户抽吸空气通过吸烟制品而不经历任何时期的增加的抽吸阻力，所述增加的抽吸阻力可在阀将逐步打开时发生。可替代地，恒温双金属阀并未预加应力。在这些实施例中，随着阀的温度增加，阀以基本上线性方式从第一位置逐步变形。
在某些实施例中，通过以100微米到500微米的曲率进行预成型(例如通过冲压)来对恒温双金属阀预加应力。优选的是，曲率约为300微米。
如本文中所使用，术语‘曲率’定义为从阀的中心到阀的外边缘的平面的轴向距离。换句话说，所述术语描述阀的中心在轴向方向上偏斜的量。
在这些实施例中，优选的是，可燃热源的后面以对应曲率形成，且恒温双金属阀抵靠热源的后面。有利的是，这减小了空气从一或多个气流通道经过恒温双金属阀泄漏的风险。
在某些实施例中，恒温双金属阀的直径与吸烟制品的内径大致相同。优选的是，恒温双金属阀的直径与热源和气溶胶形成基质的直径大致相同。
在某些优选的实施例中，恒温双金属阀可包括具有一或多个固体部分和一或多个开口的第一恒温双金属片材，所述开口允许气溶胶形成基质与一或多个气流通道中的至少一者之间的流体连通。
在这些实施例中，第一恒温双金属片材的一或多个固体部分可布置为当恒温双金属阀处于第一位置时阻挡一或多个气流通道中的所有气流通道，并布置为当恒温双金属阀处于第二位置时接通一或多个气流通道中的至少其中之一。
在可燃热源具有单一的中心气流通道的情况下，第一恒温双金属片材可具有一或多个开口，所述开口偏离中心并具有固体中心部分。举例来说，第一恒温双金属片材可具有一或多个外周开口和固体中心部分。优选的是，固体中心部分比气流通道的直径大至少25％。优选的是，一或多个外周开口包括四到六个直径为0.4至0.8mm的孔洞。可替代地或另外，第一恒温双金属片材可具有一或多个切口段和/或一或多个狭缝，所述狭缝在恒温双金属阀处于第一位置时关闭并在恒温双金属阀处于第二位置时打开。
如本文中所使用，术语“偏离中心”用于表示开口位于固体中心部分的外侧。
在某些优选的实施例中，第一恒温双金属片材是直径在约5mm与约15mm之间，更优选的是在约7mm与约9mm之间，且最优选的是约7.8mm的基本上圆形的恒温双金属圆盘。
优选的是，第一恒温双金属片材的厚度在约100微米与500微米之间，更优选的是约300微米。
恒温双金属阀可包括邻近于第一恒温双金属片材的第二恒温双金属片材，所述第二恒温双金属片材具有一或多个固体部分和允许气溶胶形成基质与一或多个气流通道中的至少一者之间的流体连通的一或多个开口。
在这些实施例中，第一和第二恒温双金属片材中的一者的一或多个固体部分布置为当阀处于第一位置时阻挡第一和第二恒温双金属片材中的另一者的一或多个开口，并布置为当阀处于第二位置时接通第一和第二恒温双金属片材中的另一者的一或多个开口中的至少一个开口。有利的是，这种布置可提供对穿过吸烟制品的气流的改善控制。另外，阀可阻挡空气穿过吸烟制品，即使阀不与穿过可燃热源的气流通道的下游端接触。
在某些优选的实施例中，第二恒温双金属片材是直径在约5mm与约15mm之间，更优选的是在约7mm与约9mm之间，且最优选的是约7.8mm的基本上圆形的恒温双金属圆盘。
优选的是，第二恒温双金属片材的厚度在约100微米与500微米之间，更优选的是约300微米。
第一恒温双金属片材和第二恒温双金属片材可(例如)使用点焊或超声波焊接沿着其外周的至少一部分附接在一起。
在恒温双金属阀包括邻近于第一恒温双金属片材的第二恒温双金属片材的情况下，第二恒温双金属片材可在第一恒温双金属片材的上游或下游。优选的是，上游的双金属片材具有与热源的中心气流通道对准的中心孔洞，且下游的恒温双金属片材具有至少四个偏离中心的开口。举例来说，下游的恒温双金属片材具有至少四个外周开口。有利的是，这允许热空气在抽吸阻力增加最小的情况下经抽吸通过上游的恒温双金属片材的中心孔洞，并通过下游的恒温双金属片材的偏离中心的开口围绕气溶胶形成基质分布，从而使气溶胶形成基质的较大区域暴露于传热空气。
可替代地，第一和第二恒温双金属片材中的一或两者可具有经过其中心或接近其中心的一或多个狭缝，所述狭缝在阀处于第一位置时关闭并在阀处于第二位置时打开。
在某些优选的实施例中，恒温双金属阀可抵靠可燃热源的后面，或不可燃的第一屏障(若提供)。另外或可替代地，恒温双金属阀可抵靠气溶胶形成基质。
在恒温双金属阀抵靠可燃热源的后面或提供在可燃热源的后面上的不可燃的第一屏障的实施例中，恒温双金属阀可(例如)使用羧甲基纤维素胶合到可燃热源的后面或胶合到提供在可燃热源的后面上的不可燃的基本上不透气的第一屏障涂层。有利的是，这使得更容易组装吸烟制品。在气溶胶形成基质包括至少一种气溶胶形成剂的情况下，其可减小甘油从气溶胶形成基质的迁移。
第一恒温双金属片材和第二恒温双金属片材由具有不同的热膨胀系数的金属或金属合金的两个层形成。两个层可通过任何合适的常规工艺(例如通过包覆)而结合。可通过包覆结合在一起的金属展示于表1中，其中‘o’指示金属壳包覆在一起。
表1：可包覆的金属
根据本发明的吸烟制品优选包括气溶胶形成基质，该气溶胶形成基质包含至少一种气溶胶形成剂和能够响应加热释放挥发性化合物的材料。气溶胶形成基质可包含其他添加剂和成分，包括但不限于保湿剂、香料、粘合剂及其混合物。
优选地，气溶胶形成基质包括尼古丁。更优选地，气溶胶形成基质包括烟草。
至少一种气溶胶形成剂可为任何合适的已知化合物或化合物的混合物，其在使用中有利于形成致密稳定的气溶胶，并在气溶胶形成剂通过从可燃热源到气溶胶形成基质的热传输而生成气溶胶的温度下基本上耐热降解。合适的气溶胶形成剂是本领域公知的，并包括例如多元醇，多元醇的酯(单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯或三乙酸甘油酯)，以及单羧酸、二羧酸或多羧酸的脂族酯(例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯)。用于根据本发明的吸烟制品的优选气溶胶形成剂为多元醇或其混合物，例如三甘醇、1,3-丁二醇，最优选甘油。
能够响应加热放出挥发性化合物的材料可为基于植物的填充材料。能够响应加热放出挥发性化合物的材料可为基于植物的均质填充材料。例如，气溶胶形成基质可包含来源于以下植物的一种或多种材料，所述植物包括但不限于：烟草；茶叶，例如绿茶；薄荷；月桂；桉树；罗勒；鼠尾草；马鞭草；和龙嵩。
优选地，能够响应加热放出挥发性化合物的材料为基于烟草的填充材料，最优选基于烟草的均质填充材料。
气溶胶形成基质可采取由纸或其他包装物围绕的成型件或段的形式，所述成型件或段包含能够响应加热放出挥发性化合物的材料。如上所述，当气溶胶形成基质采取此类成型件或段的形式时，包括任何包装物的整个成型件或段视为气溶胶形成基质。
优选地，气溶胶形成基质具有约5mm至约20mm、更优选约8mm至约12mm的长度。
在优选实施例中，气溶胶形成基质包括在成型件包装件中包裹的基于烟草的材料成型件。在特别优选的实施例中，气溶胶形成基质包括在成型件包装件中包裹的基于烟草的均质材料成型件。
优选的是，根据本发明的吸烟制品还包括围绕可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部的一或多个导热元件。热传导元件优选是耐燃的。在某些实施例中，热传导元件是氧限制性的。换言之，热传导元件阻止或抵抗通过热传导元件到可燃热源的氧通过。
在某些实施例中，热传导元件可与可燃热源的后部和气溶胶形成基质两者直接接触。在此类实施例中，热传导元件提供了在根据本发明的吸烟制品的可燃热源和气溶胶形成基质之间的热联系。
在其他实施例中，热传导元件可与可燃热源的后部和气溶胶形成基质之一或两者分隔开，使得在热传导元件与可燃热源的后部和气溶胶形成基质之一或两者之间不存在直接接触。
用于根据本发明的吸烟制品中的合适的热传导元件包括但不限于：金属箔包装物，例如铝箔包装物、钢制包装物、铁箔包装物和铜箔包装物；以及金属合金箔包装物。
优选地，由热传导元件围绕的可燃热源的后部为长度约2mm至约8mm、更优选长度约3mm至约5mm。
优选地，未由热传导元件围绕的可燃热源的前部为长度约4mm至约15mm、更优选长度约5mm至约8mm。
在某些实施例中，气溶胶形成基质的整个长度可由热传导元件围绕。
在其他实施例中，热传导元件可仅围绕气溶胶形成基质的前部。在此类实施例中，气溶胶形成基质向下游延伸超出热传导元件。
在其中热传导元件仅围绕气溶胶形成基质的前部的实施例中，气溶胶形成基质优选向下游延伸超出热传导元件至少约3mm。更优选地，气溶胶形成基质向下游延伸超出热传导元件约3mm至约10mm。然而，气溶胶形成基质可向下游延伸超出热传导元件小于3mm。
优选地，由热传导元件围绕的气溶胶形成基质的前部为长度约1mm至约10mm、更优选长度约2mm至约8mm、最优选长度约2mm至约6mm。
优选的是，根据本发明的吸烟制品包括在气溶胶形成基质下游的烟嘴。
优选地，烟嘴具有低过滤效率，更优选地具有非常低的过滤效率。烟嘴可以是单个段或部件的烟嘴。可替代地，烟嘴可以是多段烟嘴或多部件烟嘴。
烟嘴可包括具有一个或多个段的过滤嘴，所述一个或多个段包含合适的已知过滤材料。合适的过滤材料是本领域已知的，并且包括但不限于乙酸纤维素和纸。可替代地或另外地，烟嘴可包括一个或多个段，所述一个或多个段包含吸收剂、吸附剂、香料、以及其他气溶胶改性剂和添加剂或其组合。
根据元件的吸烟制品优选还包括在气溶胶形成基质和烟嘴之间的转移元件或间隔物元件。
转移元件可邻接气溶胶形成基质和烟嘴之一或两者。可替代地，转移元件可与气溶胶形成基质和烟嘴之一或两者间隔开。
包括转移元件有利地允许通过从可燃热源向气溶胶形成基质的热传递生成的气溶胶的冷却。包括转移元件还有利地允许根据本发明的吸烟制品的总长度通过转移元件的长度的适当选择被调整至所需值，例如调整至与传统香烟相似的长度。
转移元件可具有约7mm至约50mm的长度，例如约10mm至约45mm或约15mm至约30mm的长度。根据吸烟制品的所需总长度，以及在吸烟制品内的其他部件的存在和长度，转移元件可具有其他长度。
优选地，转移元件包括至少一个端部开口的管形中空体。在此类实施例中，在使用中，当被吸入的空气通过吸烟制品从气溶胶形成基质向下游到烟嘴时，通过一个或多个空气入口被抽吸到吸烟制品内的空气经过至少一个端部开口的管形中空体。
转移元件可包括由一种或多种合适材料形成的至少一个端部开口的管形中空体，所述一种或多种合适材料在通过从可燃热源向气溶胶形成基质的热传递生成的气溶胶的温度下是基本上热稳定的。合适的材料在本领域是已知的，并且包括但不限于纸、纸板、塑料例如乙酸纤维素、陶瓷及其组合。
优选地，根据本发明的吸烟制品包括限制气溶胶形成基质和可燃热源的至少后部的外部包装物。当吸烟制品装配时，外部包装物应抓握吸烟制品的可燃热源和气溶胶形成基质。
更优选的是，根据本发明的吸烟制品包括外部包装材料，其限定气溶胶形成基质、在气溶胶形成基质下游的吸烟制品的任何其它组分，以及可燃热源的至少后部。
优选地，外部包装物是基本上不透气的。
根据本发明的吸烟制品可包括由任何合适的材料或材料组合形成的外部包装物。合适的材料是本领域众所周知的，并且包括但不限于卷烟纸。
根据本发明的吸烟制品可使用已知方法和机器进行装配。
附图说明
将参照附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在所述附图中：
图1A展示了根据本发明的第一实施例的吸烟制品的示意性纵向横截面，其中恒温阀展示在第一位置；
图1B展示图1A的吸烟制品的恒温阀的前视图；
图1C展示图1B的恒温阀沿图1B中的线1C截取的横截面图；
图1D展示了图1A的吸烟制品的示意性纵向横截面，其中恒温阀展示在第二位置；
图2A展示了根据本发明的第二实施例的吸烟制品的示意性纵向横截面，其中恒温阀展示在第一位置；
图2B展示图2A的吸烟制品的恒温阀的前视图；
图2C展示图2B的恒温阀沿图2B中的线2C截取的横截面图；
图3A展示了根据本发明的第三实施例的吸烟制品的示意性纵向横截面，其中恒温阀展示在第一位置；
图3B展示图3A的吸烟制品的恒温阀的前视图；
图4A展示了根据本发明的第四实施例的吸烟制品的示意性纵向横截面，其中恒温阀展示在第一位置；
图4B展示图4A的吸烟制品的恒温阀的前视图；
图4C展示图4B的恒温阀沿图4B中的线4C截取的横截面图；及
图4D展示了图4A的吸烟制品的示意性纵向横截面，其中恒温阀展示在第二位置。
具体实施方式
在图1A至1D中所示的根据本发明的第一实施例的吸烟制品1包括具有前面12和相对的后面14的可燃热源10、恒温双金属阀20、气溶胶形成基质30、传输元件40和烟嘴50，以上各者同轴对准。恒温双金属阀20、气溶胶形成基质30、传输元件40和烟嘴50以及可燃热源10的后部被包裹在具有低透气性的片材料例如卷烟纸的外包装材料70中。
可燃热源10为圆柱形的并包括从可燃热源10的前面12延伸到后面14的中心气流通道16。如图1D中所示，可燃热源10的后面14为凹面，且呈铝箔盘形式的不可燃的基本上不透气的第一屏障18设置在可燃热源10的后面14上。通过将铝箔盘按压到可燃热源10的后面14上来应用第一屏障18，并且所述第一屏障抵靠可燃热源10的后面14。呈中空管19形式的第二屏障被插入气流通道16中，所述第二屏障不可燃并且基本上不透气。
恒温双金属阀20紧接地位于可燃热源10的下游并朝向其径向最外边缘粘附到第一屏障18。如图1B和1C中所示，恒温双金属阀20包括双层恒温双金属盘21，其具有由具有低热膨胀系数的材料(例如钢)形成的上游层22和由具有高热膨胀系数的材料(例如铜)形成的下游层24。将两个层包覆在一起，并且通过冲压预成型为对应于可燃热源10的后面14的弯曲部分。恒温双金属盘具有四个外周开口26，其呈直径大致为0.6mm的圆形孔洞的形式，及中心固体部分28，其大于可燃热源10的中心气流通道16的下游端的直径。
气溶胶形成基质30位于可燃热源10的后面14的下游，并与所述后面14间隔开。气溶胶形成基质30包括基于均质烟草的材料32的圆柱形塞，包括在过滤器塞包装件34中包裹的气溶胶形成剂，例如甘油。
传输元件40紧接地位于气溶胶形成基质30的下游，并且包括合适材料(例如纸、硬纸板或醋酸纤维素丝束)的圆柱形端部打开的中空管42。
烟嘴50紧接地位于吸烟制品1的近端处的传输元件40的下游。烟嘴50包括具有在过滤器塞包装件54内包裹的合适过滤材料52的圆柱形塞，所述合适过滤材料52例如是具有极低过滤效率的醋酸纤维素丝束。
吸烟制品还可包括限定外包装纸70的下游端部的接装纸带(未示出)。
如图1A中所示，吸烟制品1还包括具有合适材料例如铝箔的导热元件60，所述导热元件60围绕且接触可燃的含碳热源10的后部62和气溶胶形成基质30的前部64。在根据本发明的第一实施例的吸烟制品1中，气溶胶形成基质30向下游延伸超出导热元件60。即，导热元件60不围绕和接触气溶胶形成基质30的后部。然而，应当理解，在其它实施例(未示出)中，导热元件60可围绕且接触气溶胶形成基质30的整个长度，并可提供一或多个另外的导热层。
在使用中，用户点燃根据本发明的第一实施例的吸烟制品1的可燃热源10。在可燃热源10的点燃期间，恒温双金属阀20处于第一位置，如图1A中所示。在第一位置中，盘21的中心固体部分28阻挡中心气流通道16的下游端以基本上防止空气被抽吸通过气流通道16。因此，即使用户在可燃热源10的点燃期间于烟嘴50上进行抽吸，仍然基本上防止空气被抽吸到气溶胶形成基质30中并通过烟嘴50递送到用户。
当可燃热源10升温时，通过穿过可燃热源10的抵靠后面14和经由导热元件60的传导来将热量传输到恒温双金属阀20。气溶胶形成基质30的前部64还通过可燃热源10经由恒温双金属阀20和导热元件60而被加热。当热量传输到阀20时，阀20的温度上升直到达到阈值温度，此时，阀20从第一位置速移到图1D中所示的第二位置。
在第二位置中，恒温双金属阀20的双金属盘21为凸形的，且盘21的中心固体部分28与可燃热源10的气流通道16的下游端间隔开。在此位置中，气溶胶形成基质30经由阀20的恒温双金属盘21的开口26与可燃热源10流体连通。
当用户在烟嘴50上进行抽吸时，通过可燃热源10的中心气流通道16和恒温双金属阀20的开口26将空气抽吸到吸烟制品1的气溶胶形成基质30中。空气在经过可燃热源10的中心气流通道16时被加热，且在向下游经过气溶胶形成基质30朝向吸烟制品1的烟嘴50时，加热的空气通过对流来加热气溶胶形成基质30。
通过传导和对流加热气溶胶形成基质30从基于均质烟草的材料32的塞释放甘油以及其它挥发性和半挥发性化合物。从气溶胶形成基质30中释放的化合物形成气溶胶，当被抽吸通过可燃热源10的中心气流通道16的空气流经气溶胶形成基质30时，所述气溶胶夹带在所述空气中。所吸入的空气和所夹带的气溶胶向下游经过传输元件40，借此使所吸入的空气和所夹带的气溶胶冷却且凝结。冷却的所吸入的空气和所夹带的气溶胶向下游经过烟嘴50，并且通过根据本发明的第一实施例的吸烟制品1的近端递送至用户。
当可燃热源10的燃烧速率减小且其温度下降时，传输到恒温双金属阀20的热量也下降。当恒温双金属阀20的温度下降到阈值温度以下时，恒温双金属盘21返回到图1中所示的第一凹入位置，以基本上防止空气被用户抽吸通过吸烟制品1。
在图2A至2C中所示的根据本发明的第二实施例的吸烟制品101具有与根据本发明的第一实施例的吸烟制品1在很大程度上相同的构造。然而，在吸烟制品101中，除了交叉形状的固体部分128，恒温双金属阀120的偏离中心的开口由四个切口段126形成。
在使用中，在用户点燃吸烟制品101的可燃热源10期间，恒温双金属阀120处于第一位置，如图2A中所示。在第一位置中，恒温双金属盘121的交叉形状的固体部分128的中心覆盖可燃热源10的中心气流通道16的下游端，以基本上防止空气被抽吸通过气流通道16。因此，即使用户在可燃热源10的点燃期间于烟嘴50上进行抽吸，仍然基本上防止空气被抽吸到气溶胶形成基质30中并通过烟嘴50递送到用户。
当阀120的温度达到阈值温度事，阀120从第一位置速移到第二位置(未示出)，在所述第二位置中，盘121是凸形的且其中心固体部分128与可燃热源10的气流通道16的下游端间隔开。在此位置中，气溶胶形成基质30经由恒温双金属阀120的切口段126与可燃热源10流体连通。当用户在烟嘴50上进行抽吸时，通过可燃热源10的中心气流通道16和阀120的恒温双金属盘121的切口段126将空气抽吸到吸烟制品101的气溶胶形成基质30中。
当可燃热源10的燃烧速率减小且其温度下降时，传输到恒温双金属阀120的热量也下降。当恒温双金属阀120的温度下降到阈值温度以下时，恒温双金属盘121返回到图2A中所示的第一凹入位置，以基本上防止空气被用户抽吸通过吸烟制品101。
在图3A至3C中所示的根据本发明的第三实施例的吸烟制品201具有与根据本发明的第一实施例的吸烟制品1在很大程度上相同的构造。然而，在吸烟制品201中，阀220的恒温双金属盘221具有与其中心部分而不是偏离中心的开口等分的四个径向狭缝226。
在使用中，在用户点燃吸烟制品201的可燃热源210期间，恒温双金属阀220处于第一位置，如图3A中所示。在第一位置中，狭缝226基本上关闭以基本上防止空气被抽吸通过气流通道16。因此，即使用户在可燃热源10的点燃期间于烟嘴50上进行抽吸，仍然基本上防止空气被抽吸到气溶胶形成基质30中并通过烟嘴50递送到用户。
当阀220的温度达到阈值温度时，阀220从第一位置速移到第二位置(未示出)，在所述第二位置中，盘221是凸形的，且狭缝226由于盘221的变形而在第二位置打开。在此位置中，气溶胶形成基质30经由恒温双金属盘221的打开的狭缝226与可燃热源10流体连通。当用户在烟嘴50上进行抽吸时，通过可燃热源10的中心气流通道16和阀220的恒温双金属盘221的打开的狭缝226将空气抽吸到吸烟制品201的气溶胶形成基质30中。
当可燃热源10的燃烧速率减小且其温度下降时，传输到恒温双金属阀220的热量也下降。当恒温双金属阀220的温度下降到阈值温度以下时，恒温双金属阀220返回到图3A中所示的第一位置，以基本上防止空气被用户抽吸通过吸烟制品201。
在图4A至4D中所示的根据本发明的第四实施例的吸烟制品301具有与根据本发明的第一实施例的吸烟制品1在很大程度上相同的构造。然而，在吸烟制品301中，恒温双金属阀还包括在第一双金属盘321上游的第二双金属盘323。第一双金属盘321具有由具有高热膨胀系数的材料(例如铜)形成的上游层322和由具有低热膨胀系数的材料(例如钢)形成的下游层324。第一双金属盘321具有呈直径大致为0.6mm的圆形孔洞的形式的四个外周开口326，以及中心固体部分328。第二双金属盘323和第一双金属盘321基本上是平面的并在其外周处焊接在一起。如图4B和4C中所示，第二双金属盘323具有与第一双金属盘321的偏离中心的开口326偏离的中心开口325。第二双金属盘323的剩余部分是固体的。与第一双金属盘321相同，第二双金属盘323由两个层形成。与第一双金属盘321不同，第二双金属盘323的上游层327由具有高热膨胀系数的材料(例如铜)形成，且第二双金属盘323的下游层329由具有低热膨胀系数的材料(例如钢)形成。因此，盘321和323的具有较低热膨胀系数的层322、329夹在具有较高热膨胀系数的层324、327之间。
在使用中，在用户点燃吸烟制品301的可燃热源10期间，恒温双金属阀320处于第一位置，如图4A中所示。在第一位置中，第二双金属盘323的中心开口325基本上由第一双金属盘321的中心固体部分328阻挡，且第一双金属盘321的偏离中心的开口326基本上上由第二双金属盘323的剩余部分阻挡。当恒温双金属阀320延伸越过吸烟制品301的内径时，恒温双金属阀320基本上阻挡吸烟制品301的内径并基本上防止空气被抽吸通过气流通道16。因此，即使用户在可燃热源10的点燃期间于烟嘴50上进行抽吸，仍然基本上防止空气被抽吸到气溶胶形成基质30中并通过烟嘴50递送到用户。
当阀320的温度达到阈值温度时，阀320从第一位置变形到图4D中所示的第二位置。在第二位置中，第一双金属盘321为凸形的且第二双金属盘323为凹形的。因此，第一双金属盘321和第二双金属盘323的中心部分是间隔开的。在此位置中，气溶胶形成基质30经由第二双金属盘323的中心开口325和第一双金属盘321的偏离中心的开口326与可燃热源10流体连通。当用户在烟嘴50上进行抽吸时，通过可燃热源10的中心气流通道16、第二双金属盘323的中心开口325和第一双金属盘321的偏离中心的开口326将空气抽吸到吸烟制品301的气溶胶形成基质30中。
当可燃热源10的燃烧速率减小且其温度下降时，传输到恒温双金属阀320的热量也下降。当恒温双金属阀320的温度下降到阈值温度以下时，恒温双金属阀320返回到图4A中所示的第一位置，以基本上防止空气被用户抽吸通过吸烟制品301。
上文描述的具体实施例预期举例说明本发明。然而，可制备其他实施例，而不背离如权利要求中限定的本发明的精神和范围，并且应当理解，上文描述的具体实施例并不预期是限制性的。

Claims (15)

1.一种吸烟制品，所述吸烟制品包含：
具有相对的前面和后面的可燃热源；
从所述可燃热源的前面延伸到后面的一个或多个气流通道；
在所述可燃热源的后面下游的气溶胶形成基质；和
位于所述可燃热源的所述后面与所述气溶胶形成基质之间的恒温双金属阀，
其中所述恒温双金属阀布置为从第一位置变形到第二位置，在所述第一位置中，所述阀基本上防止或抑制所述一或多个气流通道与所述气溶胶形成基质之间的流体连通，在所述第二位置中，当所述恒温双金属阀被加热到阈值温度以上时，所述一或多个气流通道和所述气溶胶形成基质流体连通。
2.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述恒温双金属阀被预加应力，以使得其通过速移动作从所述第一位置变形到所述第二位置。
3.根据权利要求2所述的吸烟制品，其中通过以100到500微米的曲率进行预成型而对所述恒温双金属阀预加应力。
4.根据任一前述权利要求所述的吸烟制品，其中所述热源的所述后面是凹形的，且所述恒温双金属阀在所述第二位置是凹形的并在所述第二位置是凸形的。
5.根据任一前述权利要求所述的吸烟制品，其中所述恒温双金属阀抵靠所述热源的所述后面。
6.根据任一前述权利要求所述的吸烟制品，其中所述恒温双金属阀包括具有一或多个固体部分和一或多个开口的第一恒温双金属片材，所述开口允许所述气溶胶形成基质与所述一或多个气流通道中的至少一者之间的流体连通。
7.根据权利要求6所述的吸烟制品，其中所述一或多个固体部分布置为当所述恒温双金属阀处于所述第一位置时阻挡所述一或多个气流通道中的所有气流通道，并布置为当所述恒温双金属阀处于所述第二位置时接通所述一或多个气流通道中的至少一者。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的吸烟制品，其中所述恒温双金属阀包括邻近于所述第一恒温双金属片材的第二恒温双金属片材，所述第二恒温双金属片材具有一或多个固体部分和允许所述气溶胶形成基质与所述一或多个气流通道中的至少一者之间的流体连通的一或多个开口。
9.根据权利要求8所述的吸烟制品，其中所述第一恒温双金属片材和所述第二恒温双金属片材中的一或两者的所述一或多个固体部分布置为当所述阀处于所述第一位置时阻挡另一片材的一或多个开口，并布置为当板处于所述第二位置时接通所述另一片材的所述一或多个开口中的至少一个开口。
10.根据权利要求8或9所述的吸烟制品，其中所述第一恒温双金属片材和所述第二恒温双金属片材沿着其外周的至少一部分附接在一起。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的吸烟制品，其中所述第二恒温双金属片材定位在所述第一恒温双金属片材的上游。
12.根据权利要求11所述的吸烟制品，其中所述恒温双金属片材包括至少四个外周开口且所述另外的恒温双金属片材包括与所述热源的中心气流通道对准的中心孔洞。
13.根据任一前述权利要求所述的吸烟制品，其中所述恒温双金属阀具有基本上圆形的横截面。
14.根据任一前述权利要求所述的吸烟制品，其中所述气溶胶形成基质包括基于烟草的材料和至少一种气溶胶形成剂。
15.根据任一前述权利要求所述的吸烟制品，其中所述可燃热源是可燃的含碳热源。
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