CN108024567A - 用于电子蒸汽烟装置的液体配制物 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于电子蒸汽烟装置(60)的液体配制物，所述液体配制物包括蒸汽形成剂、任选地水、烟碱及任选地酸。所述蒸汽形成剂包括丙二醇并且基本上不含甘油或丙三醇。所述液体配制物被配置用于当在所述电子蒸汽烟装置(60)中加热时形成具有颗粒相和气相的蒸汽。

Description

用于电子蒸汽烟装置的液体配制物

技术领域

本发明涉及一种用于电子蒸汽烟装置的液体配制物。

背景技术

电子蒸汽烟装置(Electronic vaping device/e-vaping device)被用于将液体材料汽化成蒸汽以便于用户(成年电子蒸汽烟使用者或成年蒸汽烟使用者)吸入蒸汽。电子蒸汽烟装置典型地包括加热器，用于汽化液体材料以产生蒸汽。电子蒸汽烟装置可以包括若干电子蒸汽烟元件，包括电源、含加热器的筒或电子蒸汽烟储罐以及能够保持液体材料的储存器。

烟草类吸烟制品典型地产生一种蒸汽，已知该蒸汽会使成年吸烟者有熟悉的感觉体验，包括轻度至中度的喉部粗糙感(harshness response)反应以及胸部的温暖感受。优选的喉部粗糙感和胸部温暖感受的程度在成年吸烟者间可能不同。电子蒸汽烟装置的用户(成年蒸汽烟使用者)典型地更喜欢抽吸这样的装置：不会产生过多的粗糙感，但足以制造出令人愉悦或熟悉的体验。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种电子蒸汽烟装置，所述电子烟装置包括第一区段。所述第一区段包括在纵向方向上延伸的外部圆柱形管、在所述外部圆柱形管内的内部圆柱形管以及包含液体材料的液体供应器。所述液体供应器被容纳在外部圆柱形管与内部圆柱形管之间的外部环形区中。所述第一区段还包括位于内部圆柱形管中的加热器、与液体供应器连通并且与加热器连通的芯(wick)，以及在第一区段的近端处的与内部圆柱形管流体连通的衔嘴。电子蒸汽烟装置还包括第二区段，所述第二区段包括电力供应器。所述第一区段可以在第一区段的远端处包括带外螺纹的连接器。所述第二区段可以在第二区段的近端处包括带内螺纹的连接器。或者，所述第一区段可以包括带内螺纹的连接器，并且所述第二区段可以包括带外螺纹的连接器。在这两种情况下，带内螺纹的连接器具有与带外螺纹的连接器的第一螺纹相配合的第二螺纹。

根据本发明的第二方面，提供一种被配置用于制造蒸汽的电子蒸汽烟装置，所述电子蒸汽烟装置包括含蒸汽前体或液体配制物的液体储存器以及加热器，所述储存器与所述加热器流体连通。所述加热器被配置用于汽化蒸汽前体或液体配制物。所述蒸汽前体或液体配制物被配置用于在操作电子蒸汽烟装置时形成具有烟碱气相组分的蒸汽。所述蒸汽前体或液体配制物包括蒸汽形成剂、烟碱、任选地水以及酸的混合物，包括的酸量足以使烟碱气相组分相较于蒸汽前体或液体配制物不包括酸的电子蒸汽烟装置中的烟碱气相组分减少约70重量％或更高百分比。在其它实施例中，通过添加酸足以使气相烟碱含量降低约40重量％至约70重量％。

根据本发明的电子蒸汽烟装置可以被配置用于向用户提供与抽烟草类产品时所享受到的感觉体验类似的感觉体验。

根据本发明的电子蒸汽烟装置可以被配置用于提供一种感觉体验，其包括与成年吸烟者在抽烟草类产品时所体验的粗糙感和温暖程度类似的喉部粗糙感和胸部温暖感受程度。

根据本发明的第三方面，提供一种用于电子蒸汽烟装置的蒸汽前体或液体配制物，所述蒸汽前体或液体配制物包括蒸汽形成剂、烟碱和任选地水的混合物。所述蒸汽前体或液体配制物被配置用于在操作电子蒸汽烟装置时形成具有气相的蒸汽。

所述蒸汽前体或液体配制物还可以包括酸。所述酸对蒸汽发挥作用以便减少蒸汽气相中的烟碱内含物的量。

在一个实施例中，所述蒸汽形成剂包括丙二醇并且基本上不含丙三醇或甘油。

根据本发明的第四方面，提供一种用于电子蒸汽烟装置的蒸汽前体或液体配制物，所述蒸汽前体或液体配制物包括蒸汽形成剂、烟碱和任选地酸性化合物，其中所述蒸汽前体或液体配制物被配置用于在用户使用电子蒸汽烟装置时形成蒸汽。

所述蒸汽前体或液体配制物可以被配置用于当在电子蒸汽烟装置中加热时形成具有颗粒相和气相的蒸汽。

所述蒸汽形成剂可以包括丙二醇并且基本上不含丙三醇或甘油。包括丙二醇并且基本上不含丙三醇或甘油的蒸汽形成剂实现烟碱递送，在雾化烟弹(cartomizer)中具有较高的芯吸速率和毛细管作用效率，更易于蒸发，并且产生的蒸汽不如由包括丙二醇和丙三醇/甘油两种的蒸汽形成剂所形成的蒸汽明显。以上益处可能主要是由于丙二醇的粘度明显低于丙三醇并且沸点低于丙三醇。此外，当蒸汽形成剂包括丙二醇并且基本上不含丙三醇/甘油时，产生蒸汽所需要的电池功率也较低。因此，从蒸汽形成效率和电池功率的用量来看，电子蒸汽烟装置的性能得到改善。

由于蒸汽的蒸发速率较高，故气相烟碱，即在抽吸电子蒸汽烟装置期间产生的蒸汽的气相中烟碱的浓度相较于蒸发速率较低的蒸汽明显增加。气相烟碱增多带来的结果是，使得用户胸部的感受典型地增加。气相烟碱增多带来的另一结果是，可以在电子蒸汽烟装置的蒸汽前体或液体配制物中使用较少的烟碱量。举例来说，可以使用大体上1.5％的烟碱量，以及低于约1.5％的烟碱量。举例来说，可以使用约0.5％、约1％、约1.5％、约2％、约2.5％及约3％的烟碱量。

此外，随着蒸汽形成剂中丙二醇浓度增加，用户呼出的蒸汽的可见性减小。当蒸汽形成剂包括丙二醇并且基本上不含丙三醇时，用户呼出的蒸汽基本上不可见。因此，包括含丙二醇并且基本上不含丙三醇/甘油的蒸汽形成剂的蒸汽前体或液体配制物使用户能够抽蒸汽烟，而不产生明显量的蒸汽。举例来说，具有大体上80％丙二醇、大体上20％水并且基本上不含丙三醇的蒸汽前体或液体配制物可以提供以上益处。

根据本发明的第五方面，提供一种用于电子蒸汽烟装置的蒸汽前体或液体配制物，所述蒸汽前体或液体配制物包括蒸汽形成剂、以配制物的重量计约1.5％或更少量的烟碱、水以及任选地酸的混合物。

在一个实施例中，所述蒸汽前体或液体配制物具有大体上80％的丙二醇、大体上15％的水、大体上无丙三醇以及大体上1.5％的烟碱。

所述蒸汽前体或液体配制物还可以包括一种或多种酸。所述酸优选对蒸汽发挥作用以减小用户感受到的喉部粗糙感的程度。在这种情况下，酸的浓度可以大体上是3.5％。

在一个实施例中，所述蒸汽前体或液体配制物包括的酸可以具有至少约100℃的沸点并且被配置成在被电子蒸汽烟装置中的加热器加热时汽化。所述蒸汽前体或液体配制物被配置用于在由电子蒸汽烟装置中的加热器加热时形成具有颗粒相和气相的蒸汽，所述颗粒相含有质子化烟碱并且所述气相含有未质子化的烟碱，并且所述蒸汽具有大量的质子化烟碱和少量的未质子化烟碱。在一个实施例中，所述酸对蒸汽发挥作用以便使用户感受到的喉部粗糙感程度相较于在无酸情况下操作电子蒸汽烟装置时形成的蒸汽有所减小。

在一个实施例中，选择的酸具有约50％或更高的液体-蒸汽传递效率，并且其量足以使烟碱气相组分相较于具有不含酸的蒸汽前体或液体配制物的电子蒸汽烟装置的烟碱气相组分减少。举例来说，可以减少大体上70％或更高百分比。

根据本发明的第六方面，提供一种减小电子蒸汽烟装置的汽化配制物的喉部粗糙感受并改善其感觉体验的方法，所述汽化配制物包括烟碱并且所述方法包括提供用于电子蒸汽烟装置的蒸汽前体或液体配制物，所述蒸汽前体或液体配制物包括烟碱、任选地水、酸、丙二醇的混合物并且基本上不含丙三醇或甘油。

在一个实施例中，作为蒸汽前体或液体配制物的一部分的酸性化合物可以包括以下至少一种：丙酮酸、甲酸、草酸、乙醇酸、乙酸、异戊酸、戊酸、丙酸、辛酸、乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、油酸、乌头酸、丁酸、肉桂酸、癸酸、3,7-二甲基-6-辛烯酸、1-谷氨酸、庚酸、己酸、3-己烯酸、反-2-己烯酸、异丁酸、月桂酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、肉豆蔻酸、壬酸、棕榈酸、4-戊烯酸、苯乙酸、3-苯基丙酸、盐酸、磷酸及硫酸。

在一个实施例中，酸性化合物由丙酮酸、乳酸、苯甲酸及乙酸的混合物组成。

液体配制物任选地包括水。包括的水量可以在以液体配制物的重量计约5重量％至以液体配制物的重量计约40重量％的范围内。举例来说，以液体配制物的重量计，可以包括约20重量％的水。

本文所描述的本发明各方面和实施例中的任一个的特征可以与本发明其它方面和实施例中的一个或多个组合。

附图说明

通过参看附图详细描述示例实施例，示例实施例的以上和其它特征和益处将变得更显而易见。附图意图描绘示例实施例，且不应解释为限制权利要求书的预定范围。除非明确说明，否则附图不应视为按比例绘制。

图1是根据示例实施例的电子蒸汽烟装置的侧视图；

图2是根据示例实施例的电子蒸汽烟装置的截面图；

图3是电子蒸汽烟装置的另一示例实施例的截面图；及

图4是根据示例实施例的电子蒸汽烟装置的截面图。

具体实施方式

本文中公开了一些详细的示例实施例。然而，出于描述示例实施例的目的，本文中公开的特定结构和功能细节仅为代表性的。不过，示例实施例可以通过许多替代形式体现并且不应被解释为仅限于本文中所阐述的实施例。

因此，虽然示例实施例能够有各种修改和替代形式，但其实施例在图式中是借助于实例显示，并且将在本文中详细地描述。然而，应理解，不打算将示例实施例限于所公开的特定形式，而正相反，示例实施例将涵盖在示例实施例范围的所有修改、等效物和替代。在整个图示描述中，相同数字指代相同元件。

应理解，当一个元件或层被称作“在另一元件或层上”、“连接到另一元件或层”、“耦接到另一元件或层”或“覆盖另一元件或层”时，其可以直接在另一元件或层上、连接到另一元件或层、耦接到另一元件或层，或覆盖另一元件或层，或可以存在中间元件或层。相比之下，当一个元件被称作“直接在另一个元件或层上”、“直接连接到另一元件或层”或“直接耦接到另一元件或层”时，则不存在中间元件或层。在本说明书通篇，相同数字指代相同元件。

应理解，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层或区段，但这些元件、部件、区域、层或区段不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或区段与另一区域、层或区段。因此，在不脱离示例实施例的教示的情况下，下文所论述的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。

为了易于描述，空间相对术语(例如，“在……之下”、“在……下方”、“下部”、“在……上方”、“上部”等)可以在本文中用以描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应理解，这些空间相对术语意图涵盖装置在使用或操作中的除图中描绘的定向外的不同定向。举例来说，如果图中的装置翻转，描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件则将定向在其它元件或特征“上方”。因此，术语“在……下方”可以涵盖在……上方和在……下方两个定向。装置可以按其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所用的空间相对描述词可以相应地进行解释。

本文中使用的术语仅出于描述各种实施例的目的，且并不希望限制示例实施例。如本文中所使用，除非上下文另有清楚的指示，否则单数形式“一个(种)”和“所述”也意图包括复数形式。应进一步理解，术语“包括”和“包含”在用于本说明书中时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其群组的存在或添加。

本文中参照作为示例实施例的理想化实施例(和中间结构)的示意性图解的截面图解来描述示例实施例。由此，预期会因例如制造技术和公差而与图解的形状存在变化。因此，示例实施例不应解释为限于本文中所说明的区域的形状，而应包括例如由制造引起的形状偏差。因此，图中图解说明的区域本质上是示意性的，并且其形状并不打算说明装置的区域的实际形状，而且并不打算限制示例实施例的范围。

除非另有定义，否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的一般技术人员通常所理解的相同的意义。还应理解，术语，包括常用词典中所定义的术语，应解释为具有与所述术语在相关技术的上下文中的意义一致的意义，且除非在文中明确如此定义，否则将不按理想化或过度正式的意义解释。

当在本说明书中结合数值使用术语“约”或“大体上”时，预期相关数值包括所陈述数值的约±10％的容差。此外，当在本说明书中提到百分比时，预期那些百分比是以重量计，也就是说，重量百分比。表述“高达”包括零到所表述的上限的数量和其间所有值。当指定范围时，所述范围包括其间所有值，如0.1％的增量。

在一个实施例中，电子蒸汽烟装置包括含液体配制物的液体供应储存器。液体配制物被递送到电子蒸汽烟装置的加热器，当操作电子蒸汽烟装置时，液体配制物在加热器中被加热并汽化以形成蒸汽。在一个示例实施例中，液体配制物包括分子烟碱(未质子化并且不带电的烟碱)和酸的混合物，所述酸使液体配制物中几乎所有的分子烟碱质子化，使得在电子蒸汽烟装置中的加热器加热液体配制物时，产生具有大量质子化烟碱和少量未质子化烟碱的蒸汽，由此使所有汽化烟碱中仅极少部分典型地保留在蒸汽的气相中。气相中的烟碱部分可能引起喉部粗糙感受或其它所感受到的杂味(off-taste)。降低气相中烟碱的比例水平可以改善所感受到的与气相中的烟碱有关的主观缺点。举例来说，汽化烟碱的气相中烟碱的比例可以是所递送的总烟碱的大体上1.5％、大体上1％或更小百分比。

如本文中所使用，术语“蒸汽形成剂”描述任何适合的已知化合物或化合物混合物，这些化合物或化合物混合物在使用时促进蒸汽的形成并且在产蒸汽装置的操作温度下大体上耐受热降解。适合的蒸汽形成剂由多元醇，如丙二醇的各种组合物组成。在一个实施例中，蒸汽是丙二醇。

在一个实施例中，液体配制物具有大体上80％的丙二醇、大体上25％的水、大体上无丙三醇以及大体上1.5％按重量计的烟碱。液体配制物还可以包括一种或多种酸。在这种情况下，酸的浓度可以是大体上3.5％。

液体配制物可以任选地包括以重量计在约0.01％至约15％(例如约1％至约12％、约2％至约10％，或约5％至约8％)范围内的量的一种或多种调味剂。所述调味剂可以是天然调味剂或人造调味剂。在一个实施例中，调味剂是烟草香料、薄荷醇、冬青、胡椒薄荷、药草香料、水果香料、坚果香料、酒香料及其组合中的一种。

以下实例描述了i)包括丙二醇和丙三醇的混合物的配制物与ii)包括丙二醇但不包括丙三醇的配制物之间味道和感受的差异。所述各种配制物中烟碱的量可以在约0.5％与约1.5％之间。举例来说，可以使用约0.5％、约1％、约1.5％、约2％、约2.5％及约3％的烟碱量。论述以下电子蒸汽烟装置实例：

比较实例1：第一比较性液体配制物溶液包括约40％丙二醇(PG)、约60％丙三醇(Gly)、约15％水以及约1.5％按重量计的烟碱(nicotine by weight，NBW)，并且基本上不含酸。

比较实例2：第二比较性液体配制物溶液包括约40％丙二醇、约60％丙三醇、约15％水、约1.5％按重量计的烟碱(NBW)以及约2％作为调味剂的薄荷醇，并且基本上不含酸。

实例1：第一示例实施例液体配制物溶液包括约80％丙二醇、基本上无丙三醇、约20％水及约1.5％按重量计的烟碱(NBW)，并且基本上不含酸。

实例2：第二示例实施例液体配制物溶液包括约80％丙二醇、基本上无丙三醇、约20％水及约1.5％按重量计的烟碱(NBW)，并且基本上不含酸。所述液体配制物还包括大体上2重量％的薄荷醇。

如下表1中所描述，比较实例1和2至实例3和4显示，去除丙三醇使电子蒸汽烟装置的总体愉悦度(overall enjoyment)(总体“喜爱度(liking)”)明显增加。

表1描述了对上述实例进行味道测试的一组八位用户(成年蒸汽烟使用者)的反应。邀请用户在1至7分量表上对电子蒸汽烟装置的总体愉悦度或喜爱度进行评分。邀请用户对“香料喜爱度或薄荷醇感受”进行评级以提供其对调味剂的喜爱度的评价，并且在调味剂是薄荷醇的情况下，提供其对电子蒸汽烟装置中的薄荷醇的感受。另外，邀请用户针对比较实例和示例实施例中的每一个对电子蒸汽烟装置的冲击感(impact)，即用户胸部感受到的强度进行评级。举例来说，电子蒸汽烟装置的强度可以是用户胸部中的强烈烟碱味道感受。用户还基于各种液体组合物对电子蒸汽烟装置的粗糙感，即用户口腔和喉部中的一处或两处中感受到的粗糙感进行评级。举例来说，粗糙感可以是在使用电子蒸汽烟装置期间用户的口腔和喉部中的一处或两处中感受到的烧灼感，这种烧灼感是由丙二醇与丙三醇的组合引起。

表1：各种电子蒸汽烟装置的总体愉悦度评分

基于表1描述的结果，示例实施例1和2在1-7分量表上得到3.75分和3.88分的较高平均分数，与比较实例1和2各3.5分的平均分数形成比较。因此，专家组用户得出结论，液体配制物包括丙二醇、水和烟碱的混合物且不包括甘油/丙三醇的电子蒸汽烟装置具有更值得肯定的香料感受以及较佳的用户胸部冲击感、口腔和喉部中的一处或两处的粗糙感。

以下实验也论述了包括丙二醇和丙三醇的混合物的配制物以及不包括丙三醇的配制物之间的味道和感受差异。各种配制物中烟碱的量是约1.5％，并且水量是约15％。在实验中，关于丙二醇和丙三醇的相对浓度获得用户每次抽电子蒸汽烟装置的烟碱测量值。

以下参照表2论述电子蒸汽烟装置的实例：

表2：相对于液体配制物，每次抽烟的烟碱量

基于表2中描述的结果，并且对于相同电子蒸汽烟条件，也就是说，对于相同的电池功率输出、雾化烟弹构造以及液体配制物中的烟碱和水含量，每次抽烟产生的蒸汽中的蒸汽质量和烟碱(毫克烟碱/抽烟)随电子蒸汽烟装置的液体配制物中丙二醇比丙三醇的比率不同而不同。因此，如由每次抽烟的烟碱量增加所证实，随着液体配制物中丙二醇的百分率增加，吸入的蒸汽在用户的胸部中产生较大强度或冲击感。每次抽烟的烟碱增加量与液体配制物中丙二醇的浓度增加成比例。

这一效应可能主要是由于丙二醇的粘度明显低于丙三醇。因此，具有较多丙二醇的液体配制物典型地具有较高的芯吸速率和毛细管作用效率。丙二醇还具有比丙三醇低的沸点。因此，具有较多丙二醇的液体配制物更容易产生蒸汽。此外，当蒸汽形成剂包括丙二醇并且基本上不含丙三醇时，由于更容易产生蒸汽，故产生蒸汽需要的电池功率也较低。出于以上原因并且由于丙二醇流体特性提高，当在液体配制物中提供较多丙二醇时，就蒸汽形成效率和电池功率的用量来说，电子蒸汽烟装置的性能得到改善。

在示例实施例中，随着蒸汽形成剂中丙二醇浓度增加，呼出的蒸汽的可见性减小。当蒸汽形成剂包括丙二醇并且基本上不含丙三醇时，用户呼出的蒸汽基本上不可见。因此，包括含丙二醇并且基本上不含丙三醇的蒸汽形成剂的液体配制物使用户能够抽蒸汽烟，而不产生蒸汽。举例来说，具有大体上80％丙二醇、大体上20％水并且基本上不含丙三醇的液体配制物可以提供以上益处。

根据至少一个示例实施例，可以将酸添加至蒸汽前体中，所述酸具有减少气相烟碱的产生的作用，同时典型地对电子蒸汽烟装置具有极小感觉和操作影响。

在另一个实施例中，根据与酸有关的感觉影响，添加的酸在可接受的感官量范围内。举例来说，对于一些用户来说，当添加一定量乙酸时，可以赋予“醋”的感官反应。因此，在一个实施例中，乙酸含量可以限制于低于产生此类感觉影响的水平。其它酸也可以按类似方式与乙酸(或其它酸)组合使用以便产生酸复合物，其中(利用多种酸)实现所希望的酸功能水平，但所包括的酸各自处于低于可能产生明显或令人不快的感觉影响的水平。

根据至少一个示例实施例，所述酸的沸点是至少约100℃，并且液体配制物中包括的酸量可以足以在约3至约8的范围内调整液体配制物的pH值。

在一个实施例中，包括的酸量足以使烟碱气相组分的量相较于在无酸情况下产生的烟碱气相组分的量减少约30重量％或更高百分比，优选约60重量％至约70重量％，更优选约70重量％或更高百分比，并且最优选约85重量％或更高百分比。

在一个实施例中，所述酸对操作电子蒸汽烟装置时由液体配制物产生的蒸汽发挥作用以便使得感受到的喉部粗糙感的程度相较于在无酸情况下形成的蒸汽有所降低。

根据至少一个示例实施例，包括在液体配制物中的酸包括以下一种或多种：丙酮酸、甲酸、草酸、乙醇酸、乙酸、异戊酸、戊酸、丙酸、辛酸、乳酸、乙酰丙酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、油酸、乌头酸、丁酸、肉桂酸、癸酸、3,7-二甲基-6-辛烯酸、1-谷氨酸、庚酸、己酸、3-己烯酸、反-2-己烯酸、异丁酸、月桂酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、肉豆蔻酸、壬酸、棕榈酸、4-戊烯酸、苯乙酸、3-苯基丙酸、盐酸、磷酸、硫酸及其组合。也可以并入呈盐形式的酸。

图1是根据示例实施例的电子蒸汽烟装置的侧视图。在图1中，液体配制物当在电子蒸汽烟装置60，例如图1中所示的电子蒸汽烟装置中汽化时，形成蒸汽。电子蒸汽烟装置60包含可更换的筒(或第一区段)70和可重复使用的紧固件(或第二区段)72，所述筒与所述紧固件在带螺纹的接头74处或通过其它连接结构，如滑动配合(snug-fit)、搭扣配合(snap-fit)、锁销、夹具、卡扣或类似物中的一种或多种耦接在一起。

图3是电子蒸汽烟装置的另一示例实施例的截面图。如图3中所示，第一区段70可以容纳口端插入件20、包括毛细管18的毛细管蒸汽发生器、用于加热毛细管18的至少一部分的加热器19、液体供应储存器14，以及任选地阀40。或者，如图4中所示，第一区段70可以容纳口端插入件20、加热器319、柔性丝状芯328以及液体供应储存器314，如下文进一步详细论述。

第二区段72可以容纳电力供应器12(如图2、3和4中所示)、控制电路11以及任选地抽烟传感器16(如图2和4中所示)。第二区段72的带螺纹部分74当未连接至第一区段70时，可以连接至电池充电器以对电池或电力供应器12充电。

图2是根据示例实施例的电子蒸汽烟装置的截面图。如图2中所示，电子蒸汽烟装置60还可以包括中间区段(第三区段)73，所述区段可以容纳液体供应储存器14、加热器19及阀40。中间区段73可以被配置成在第一区段70的上游端装备有带螺纹的接头74'并且在第二区段72的下游端装备有带螺纹的接头74。在这一示例实施例中，第一区段70容纳口端插入件20，而第二区段72容纳电力供应器12和控制电路11。

在一个实施例中，第一区段70、第二区段72和任选的第三区段73包括在纵向方向上沿电子蒸汽烟装置60的长度延伸的外部圆柱形外壳22。此外，在一个实施例中，中间区段73是一次性的并且第一区段70和第二区段72中的一个或两个是可重复使用的。区段70、72、73可以通过螺纹连接或连接器附接，由此当液体供应储存器14耗尽时可以更换中间区段73。在另一个实施例中，第一区段70也可以是可更换的，以免需要清洁毛细管18和加热器19中的一个或两个。

在一个实施例中，第一区段70和第二区段72可以是一体地形成，无需螺纹连接，由此形成一次性电子蒸汽烟装置。

如图2中所示，外部圆柱形外壳22可以包括切口或凹口102，以允许用户对液体供应储存器14手动地施加压力。在一个实施例中，外部圆柱形外壳22沿其长度具有可弯曲性和可压缩性中的一种或两种并且完全或部分覆盖液体供应储存器14。切口或凹口102可以在外部圆柱形外壳22外周的周围部分地延伸。因此，外部圆柱形外壳22可以由包括塑料、橡胶及其组合在内的多种材料形成，或包含包括塑料、橡胶及其组合在内的多种材料。在一个实施例中，外部圆柱形外壳22是由硅酮形成或包括硅酮。外部圆柱形外壳22可以呈任何适合的颜色。外部圆柱形外壳22可以包括图形或其它标志印刷于其上。此外，液体供应储存器14是可压缩的，由此在对液体供应储存器施加压力时，液体自液体供应储存器14泵送至毛细管18中。压力启动开关44可以定位于液体供应储存器14的下方。当对液体供应储存器14施加压力以泵送液体时，也按压所述开关并启动加热器19。加热器19可以是毛细管18的一部分。通过对压力开关手动施加压力，电力供应器12被启动并且电流通过电触点加热毛细管18中的液体以使液体汽化。

在图2中图示的示例实施例中，液体供应储存器14是由弹性材料形成或包括弹性材料的管状细长主体，以便在挤压时具有可弯曲性和可压缩性中的一种或两种。在一个实施例中，弹性材料可以是硅酮、塑料、橡胶、乳胶及其组合中的一种。

在一个实施例中，所述可压缩液体供应储存器14具有与毛细管18流体连通的出口17，以使得在挤压时，液体供应储存器14可以将大量液体材料递送至毛细管18。在将液体递送至毛细管的同时，当对压力开关手动施加压力时电力供应器12被启动，并且加热毛细管18以形成加热的区段，在所述加热的区段中，液体材料被汽化。当从加热的毛细管18放出时，汽化的材料膨胀，与空气混合并形成蒸汽。

在一个实施例中，液体供应储存器14在第一区段70(如图3和4中所示)或中间区段73(如图2中所示)的外部圆柱形外壳22内纵向延伸。此外，液体供应储存器14含有液体配制物，所述液体配制物被配置成在加热时汽化并且在从毛细管18放出时形成蒸汽。

在图2和3中图示的示例实施例中，毛细管18包括与液体供应储存器14的出口17流体连通的进口端62，以及被配置用于从毛细管18排出汽化的液体材料的出口端63。在一个实施例中，如图2和3中所示，液体供应储存器14可以包括阀40。

如图2中所示，阀40可以是止回阀，被配置用于将液体材料维持在液体供应储存器内并且当挤压液体供应储存器14并且对储存器14施加压力时打开。在一个实施例中，当达到最低临界压力时，止回阀40打开，以避免从液体供应储存器14无意中施配液体材料或启动加热器19。在一个实施例中，打开止回阀40所需的临界压力基本上等于或略小于施加给压力开关44以启动加热器19所需的压力。在一个实施例中，按压所述压力开关44所需的压力足够高以避免意外加热。此类布置避免在液体未被泵送穿过毛细管的情况下启动加热器19。

有利的是，使用止回阀40有助于限制在手动泵送时施加给液体供应储存器14、开关44或这两者的压力释放而从毛细管退回的液体量，由此避免空气吸收至液体供应储存器14中。空气的存在会降低液体供应储存器14的泵送性能并且会使液体配制物降解。

一旦施加给液体供应储存器14的压力减小，阀40立即关闭。加热的毛细管18放出阀40下游剩余的任何液体。

任选地，在止回阀40的下游有临界流量孔41以确定流至毛细管18的液体的最大流动速率。

如图3所示，在其它示例实施例中，阀40可以是二通阀并且液体供应储存器14可以被加压。举例来说，可以使用被配置用于对液体供应储存器14施加恒定压力的加压布置405对液体供应储存器14加压。举例来说，可以使用对液体供应储存器14恒定地施加压力的内部或外部弹簧和板布置对液体供应储存器14施加压力。或者，液体供应储存器14可以是可压缩的并且定位于通过弹簧连接的两块板之间，或者液体供应储存器14可以是可压缩的并且定位于通过弹簧连接的外部外壳与板之间，以使得所述板对液体供应储存器14施加压力。

在一个实施例中，图2和3的毛细管18的内径是约0.01毫米至约10毫米，优选是约0.05毫米至约1毫米，并且更优选是约0.05毫米至约0.4毫米。直径较小的毛细管由于距流体中心的距离较短，汽化液体所需的能量和时间较少而提供与流体的更高效的热传递。

在一个实施例中，毛细管18的长度可以是约5毫米至约72毫米，更优选是约10毫米至约60毫米或约20毫米至约50毫米。在一个实施例中，毛细管18大体上是直的。在其它实施例中，毛细管18是卷曲的或在其中包括一个或多个弯曲以节省空间、容纳长毛细管或这两者。

在示例实施例中，毛细管18是由导电材料形成或包括导电材料，并因此通过将电流传送穿过毛细管而充当自身的加热器19。毛细管18可以是能够电阻加热，同时在毛细管18所经历的操作温度下保持所需结构完整性并且不与液体材料反应的任何导电材料。用于形成毛细管18的适合材料是以下一种或多种：不锈钢、铜、铜合金、涂有膜状电阻材料的多孔陶瓷材料、购自Special Metals Corporation的一种镍-铬合金同样是一种镍铬合金的nichrome，及其组合。

在一个实施例中，毛细管18是不锈钢毛细管18，所述毛细管用作加热器19，通过与其连接的电引线26使直流电或交流电沿毛细管18的长度穿过。因此，不锈钢毛细管18是通过电阻加热进行加热。不锈钢毛细管18可以具有圆形截面并且可以由适用作各种规格的皮下注射针的管子形成或包括适用作各种规格的皮下注射针的管子。举例来说，毛细管18可以包含内径是约0.11毫米的32号针和内径是约0.26毫米的26号针。

在另一个实施例中，毛细管18可以是非金属管，例如玻璃管。在此类实施例中，加热器19是由沿玻璃管布置的能够电阻加热的导电材料形成或包括能够电阻加热的导电材料，例如不锈钢、nichrome或铂丝。当加热沿玻璃管布置的加热器时，毛细管18中的液体材料被加热至足以至少部分汽化毛细管18中的液体材料的温度。

在一个实施例中，至少两根电引线26(图2)被结合至金属毛细管18。在一个示例实施例中，所述至少两根电引线26是耦接至毛细管18。在一个实施例中，一根电引线26耦接至毛细管18的第一上游部分101并且第二电引线26耦接至毛细管18的下游端部部分102，如图2和3中所示。

在操作中，图2和3的毛细管18被加热后，毛细管18的加热部分内所包含的液体材料被汽化并且从出口63喷射出来，在此情况下，液体材料膨胀并且在混合室240中与空气混合并形成蒸汽。

如上文所论述并且如图4中所图示，液体配制物也可以用于包括加热器区的电子蒸汽烟装置中，所述加热器区具有至少一个加热器319和丝状芯328。第一区段70包括在纵向方向上延伸的外管(或壳体)22和共轴定位于外管22内的内管(或通气道)362。在一个实施例中，上游垫片(或密封件)320的鼻部分361装配至内管362的上游端部部分365中，而同时，垫片320的外周边367向外部壳体22的内表面397提供不透液密封。上游垫片320还包括中心纵向空气通道315，所述空气通道通向界定中心通路321的内管362的内部。在垫片320上游部分处的横向通路333与垫片320的中心纵向空气通道315相交并连通。这一通路333确保中心纵向空气通道315与在垫片320与螺纹连接74之间所界定的间隙335之间连通。

在一个实施例中，下游垫片310的鼻部分393装配至内管362的下游端部部分381中。垫片310的外周边382向外部壳体22的内表面397提供大体上不透液的密封。下游垫片310包括安置在内管362的中心通道321与口端插入件20之间的中心通路384。

在这一示例实施例中，液体供应储存器314被包含在内管362与外部壳体22之间以及在上游垫片320与下游垫片310之间的环形区中。因此，液体供应储存器314至少部分包围中心空气通道321。液体供应储存器314包含液体材料和任选地液体储存介质(未示出)，所述液体储存介质被配置用于将液体材料储存于其中。

内管362具有中心空气通道321自其延伸穿过并且中心空气通道容纳加热器319。加热器319与丝状芯328接触，所述丝状芯优选在液体供应储存器314的相对区段之间延伸，以便将液体配制物从液体供应储存器递送至加热器319。

在一个实施例中，本文中描述的各实施例的电子蒸汽烟装置60还包括至少一个空气入口440。如图4中所示，所述至少一空气入口440可以位于加热器319的上游。

在图2和3中图示的示例实施例中，至少一空气入口440优选布置在毛细管18的下游以便使沿毛细管的抽吸空气减到最少并由此避免毛细管18在加热循环期间冷却。

在示例实施例中，所述至少一个空气入口440包括一个或两个空气入口。或者，可以存在三个、四个、五个或更多个空气入口。改变空气入口440的尺寸和数目也可以帮助建立电子蒸汽烟装置60的抽吸阻力。

示例实施例的电力供应器12可以包括布置在电子蒸汽烟装置60中的电池或电力供应器12。电力供应器12被配置用于施加电压穿过与毛细管18相连的加热器19，如图2和3中所示，或与芯328相连的加热器319，如图4中所示。因此，加热器19或319根据任一预定时间段，如2至10秒时间段的功率循环使液体材料汽化。

在一个实施例中，加热器19、319与电引线26之间的电触点或连接大体上具有导电性和抗温性，而加热器19、319大体上具有电阻性以使得热量产生主要沿加热器19而不是在所述触点处发生。

电池12可以是锂离子电池或其变型中的一种，例如锂离子聚合物电池。或者，电池可以是镍-金属氢化物电池、镍镉电池、锂-锰电池、锂-钴电池或燃料电池。在这种情况下，优选的是，电子蒸汽烟装置60可由吸烟者使用，直至电力供应器中的能量耗竭。或者，电力供应器12可以是可再充电式且包含允许电池可通过外部充电装置充电的电路。在这种情况下，优选电路在充电时为预定的抽烟次数提供功率，之后电路必须再连接至外部充电装置。

在一个实施例中，各实施例的电子蒸汽烟装置60还包括控制电路，所述控制电路可以在印刷电路板11上(如图2、3和4中所示)。控制电路11还可以包括被配置用于在加热器19、319启动时发光的加热器启动灯27。在一个实施例中，加热器启动灯27包含至少一个LED并且位于电子蒸汽烟装置60的上游端28(如图1中所示)以使得加热器启动灯27照亮盖帽(cap)，使其在使用期间呈现燃烧的煤的外观。此外，加热器启动灯27可以被配置成对成年蒸汽烟使用者可见。此外，加热器启动灯27可以被用于吸烟制品系统诊断。灯27还可以配置成使得成年蒸汽烟使用者在需要时可以启动、撤销启动或同时启动和撤销启动灯27，由此在需要时，灯27在抽蒸汽烟期间将不会启动。

取决于需要汽化的液体量，可以预设电流供应至加热器19的时间段。控制电路11可以是可编程的并且可以包括专用集成电路(ASIC)。在其它示例实施例中，控制电路11可以包括被编程以执行如加热毛细管、操作阀或这两种功能的微处理器。

如图2、3和4中所示，电子蒸汽烟装置60还包括口端插入件20，其具有至少两个离轴、优选分叉出口21。在一个实施例中，口端插入件20包括至少两个分叉出口21(例如3、4、5、6至8个出口或更多个)。在一个实施例中，口端插入件20的出口21位于离轴通道23的端部且相对于电子蒸汽烟装置60的纵向方向向外成角度(即，分叉地)。如本文所使用，术语“离轴”指示与电子蒸汽烟装置的纵向方向成角度。另外，优选口端插入件(或流导引件)20包括在口端插入件20周围均匀分布以便在使用期间将蒸汽大体上均匀地分配于用户口中的出口。

此外，出口21和离轴通道23被布置成使得蒸汽中所携带的未汽化的液体材料小滴碰撞口端插入件20的内表面和离轴通道23的内表面中的至少一个，由此将小滴去除或分裂。

在一个实施例中，一个或多个出口21的直径可以是约0.015英寸至约0.090英寸(例如约0.020英寸至约0.040英寸，或约0.028英寸至约0.038英寸)。必要时，可以选择出口21和离轴通道23的尺寸以及出口21的数目以调整电子蒸汽烟装置60的抽吸阻力(resistance to draw，RTD)。

在一个实施例中，电子蒸汽烟装置60与烟草类吸烟制品的尺寸大致相同。在一些实施例中，电子蒸汽烟装置60可以是约80毫米至约110毫米长，优选约80毫米至约100毫米长，并且具有约7毫米至约10毫米直径。举例来说，在一个实施例中，电子蒸汽烟装置是约84毫米长并且具有约7.8毫米直径。

电子蒸汽烟装置60的外部圆柱形外壳22可以由任何适合材料或材料组合形成或包括任何适合材料或材料组合。在一个实施例中，外部圆柱形外壳22至少部分由金属形成并且是电路的一部分。

在一个实施例中，液体配制物可以包括以下酸中的一种或多种：丙酮酸、甲酸、草酸、乙酸、异戊酸、戊酸、丙酸、辛酸、乳酸、乙酰丙酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、油酸、乌头酸、丁酸、肉桂酸、癸酸、3,7-二甲基-6-辛烯酸、1-谷氨酸、庚酸、己酸、3-己烯酸、反-2-己烯酸、异丁酸、月桂酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、肉豆蔻酸、壬酸、棕榈酸、4-戊烯酸、苯乙酸、3-苯基丙酸、盐酸、磷酸、硫酸及其组合。液体配制物中还可以并入呈盐形式的酸。在一个实施例中，选择的呈盐形式的酸使得添加所述酸不会对蒸汽传递效率以及相应游离酸形式与烟碱的反应中的一种或两种具有显著不良影响。

液体配制物中所包括的酸可以具有至少约100℃的沸点。举例来说，所述酸的沸点可以在约100℃至约300℃或约150℃至约250℃(例如约160℃至约240℃、约170℃至约230℃、约180℃至约220℃或约190℃至约210℃)范围内。通过包括沸点在此范围内的酸，如先前所描述，所述酸当由电子蒸汽烟装置的加热器元件加热时可以汽化。在利用加热器盘管和芯的一个实施例中，加热器盘管可以达到的操作温度是或约300℃。

在一个实施例中，包括在液体配制物中的酸量足以在约3至约8范围内减小液体配制物的pH值。在示例实施例中，包括在液体配制物中的酸量足以在约3至约5的范围内调整液体配制物的pH值。在一些其它实施例中，包括在液体配制物中的酸量足以在约7至约8的范围内调整液体配制物的pH值。此外，所述酸在环境温度下可以是可凝结的(HCl和在环境温度下呈气体的其它酸除外)。

已由此描述了示例实施例，可以许多方式使其变化将是显而易见的。此类变化不应被看作脱离示例实施例的预期范围，且本领域技术人员将显而易见的是，所有此类修改意图包括在所附权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种用于电子蒸汽烟装置的液体配制物，所述液体配制物包含：

包括丙二醇并且基本上无丙三醇量的蒸汽形成剂；及

烟碱；

其中所述液体配制物被配置用于当在所述电子蒸汽烟装置中加热时形成具有颗粒相和气相的蒸汽。

2.根据权利要求1所述的液体配制物，还包含水。

3.根据权利要求2所述的液体配制物，其中丙二醇的浓度是80％并且水的浓度是20％。

4.根据权利要求1、2或3所述的液体配制物，其中烟碱的浓度等于或低于1.5重量％。

5.根据权利要求4所述的液体配制物，其中烟碱的浓度是1.5重量％。

6.根据权利要求4所述的液体配制物，其中烟碱的浓度是1重量％或0.5重量％。

7.根据权利要求1、2或3所述的液体配制物，其中烟碱的浓度是2重量％、2.5重量％或3重量％。

8.根据前述权利要求中任一项所述的液体配制物，其中由所述蒸汽形成剂形成的蒸汽粒子的平均直径大于由包括丙三醇的不同蒸汽形成剂形成的蒸汽粒子。

9.根据权利要求8所述的液体配制物，其中由所述蒸汽形成剂形成的所述蒸汽粒子的蒸发速率大于由所述包括丙三醇的不同蒸汽形成剂形成的蒸汽粒子的蒸发速率。

10.根据前述权利要求中任一项所述的液体配制物，其中所述液体配制物呈溶液形式。

11.根据前述权利要求中任一项所述的液体配制物，还包含酸性化合物，所述酸性化合物包括以下至少一种：丙酮酸、甲酸、草酸、乙醇酸、乙酸、异戊酸、戊酸、丙酸、辛酸、乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、油酸、乌头酸、丁酸、肉桂酸、癸酸、3,7-二甲基-6-辛烯酸、1-谷氨酸、庚酸、己酸、3-己烯酸、反-2-己烯酸、异丁酸、月桂酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、肉豆蔻酸、壬酸、棕榈酸、4-戊烯酸、苯乙酸、3-苯基丙酸、盐酸、磷酸及硫酸。

12.根据前述权利要求中任一项所述的液体配制物，还包含烟碱酒石酸氢盐。

13.一种改良电子蒸汽烟装置的方法，所述电子蒸汽烟装置包括含液体配制物的雾化烟弹，所述方法包括：

向所述液体配制物中添加蒸汽形成剂，所述蒸汽形成剂包括丙二醇并且基本上无丙三醇量；及

向所述液体配制物中添加烟碱。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括向所述液体配制物中添加水。

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

添加所述蒸汽形成剂包括添加80％丙二醇；并且

添加所述水包括添加20％水。

16.根据权利要求13、14或15所述的方法，其中添加所述烟碱包括添加浓度等于或低于1.5重量％的烟碱。

17.根据权利要求16所述的方法，其中添加所述烟碱包括向所述液体配制物中添加1.5％按重量计的烟碱。

18.根据权利要求16所述的方法，其中添加所述烟碱包括向所述液体配制物中添加1重量％或0.5重量％。

19.根据权利要求13、14或15所述的方法，其中添加所述烟碱包括向所述液体配制物中添加2％按重量计的烟碱、2.5％按重量计的烟碱或3％按重量计的烟碱。