CN108135277A - 气溶胶生成系统和用于气溶胶生成系统的胶囊 - Google Patents

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Abstract

一种用于气溶胶生成系统(8)的胶囊(1)包括壳(10)，所述壳包括底部(100)和从所述底部(100)延伸的至少一个侧壁(101)。所述胶囊(1)进一步包括密封于所述至少一个侧壁上的盖(11)以用于形成密封胶囊。所述壳(10)含有气溶胶形成基质(2)和用于加热所述壳(10)中的所述气溶胶形成基质的感受器材料。

Description

气溶胶生成系统和用于气溶胶生成系统的胶囊
技术领域
本发明涉及一种用于气溶胶生成系统的胶囊和气溶胶生成系统。
背景技术
包括胶囊的气溶胶生成系统是已知的。一个特定系统公开于国际专利公开案WO2009/079641中。所述系统包括胶囊，所述胶囊包括含有可汽化的粘稠材料的壳。所述壳通过盖密封，在使用时，当胶囊插入包括于系统中的气溶胶生成装置中时，所述盖可以被穿透以允许气流通过胶囊。装置包括加热器，所述加热器被配置成将壳的外表面加热到高达约200摄氏度的温度。在这类系统中，加热器靠近装置的外壁。这会使外部温度较高，对握持装置的用户来说这可能不舒适。另外，已发现装置的首次抽吸时间高达30秒或更长。因此，已知的胶囊加热式气溶胶生成系统呈现许多问题。因此，本发明的一个目标是改善那些问题，并且提供用于气溶胶生成系统的胶囊和提高加热效率的气溶胶生成系统。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种用于气溶胶生成系统、优选用于便携式系统、特别用于手持式系统的胶囊。胶囊包括壳，所述壳包括底部和从底部延伸的至少一个侧壁。胶囊进一步包括密封于至少一个侧壁上的盖以用于形成密封胶囊。壳含有气溶胶形成基质和用于加热壳中的气溶胶形成基质的感受器材料。在这方面，壳含有感受器材料并且壳含有气溶胶形成基质理解为气溶胶形成基质和感受器材料布置于胶囊壳中。
在胶囊中提供气溶胶形成基质和感受器材料允许非常直接地加热气溶胶形成基质。直接在气溶胶形成基质的位置处，即在胶囊内生成热。因此，基质的总量可以因高效使用基质而减少。其结果是，可以减少材料浪费和成本。另外，可以防止气溶胶形成基质过热，并且因此可以减少或防止基质和所形成的燃烧产物的燃烧。
功率要求降低，有可能降低通常在用于加热胶囊的加热器处所需的最大温度，以向胶囊中的气溶胶形成基质提供最小温度。
改良的热管理还可以使气溶胶形成基质加热地更快，并且因此使启动时间更短并且使装置所需的能量更小以准备使用。耗热量减少并且可以减少加热能量的量，考虑到更长的装置操作时间或考虑到电子加热装置的电池容量或电池尺寸，这可能尤其有利。
加热胶囊内侧的基质也降低气溶胶生成装置、特别是便携式手持式装置的外部温度的增加。这可以改善用户体验，同时也可能实现操作温度的增加。后者可以在适用于形成气溶胶的材料中提供更大的灵活性。
气溶胶形成基质优选是能够释放挥发性化合物的基质，所述挥发性化合物可以形成气溶胶。挥发性化合物通过加热气溶胶形成基质而释放。
气溶胶形成基质可以是固体或液体，或包括固体和液体组分两者。在一个优选实施例中，气溶胶形成基质是固体。
气溶胶形成基质可以包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基质可以是尼古丁盐基质。气溶胶形成基质可以包括植物类材料。气溶胶形成基质可以包括烟草，并且优选地，含烟草材料含有挥发性烟草味化合物，其在加热时从气溶胶形成基质中释放。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。
均质化烟草材料可以通过使颗粒烟草聚结而形成。当存在时，均质化烟草材料可以具有以干重计等于或大于5重量％，并且优选地，以干重计在5重量％与30重量％之间的气溶胶形成剂含量。或者，气溶胶形成基质可以包括不含烟草的材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物类材料。
气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可以是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物或化合物的混合物有利于致密和稳定气溶胶的形成，并且在气溶胶生成装置的操作温度下对热降解基本上具有抗性。
气溶胶形成剂还可以具有保湿剂类型的特性，在基质由包含烟草颗粒的烟草类产品构成时，保湿剂类型的特性有助于使气溶胶形成基质中的水分保持在期望水平。确切地说，一些气溶胶形成剂是充当保湿剂的吸湿性材料，即，有助于使含有保湿剂的基质保持湿润的材料。
合适的气溶胶形成剂可以选自多元醇、乙二醇醚、多元醇酯、酯类和脂肪酸，并且可以包括以下化合物中的一种或多种：甘油、赤藓糖醇、1,3-丁二醇、四乙二醇、三乙二醇、柠檬酸三乙酯、碳酸丙二酯、月桂酸乙酯、三乙酸甘油酯、内消旋赤藓糖醇、二乙酸甘油酯混合物、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、苯甲酸苯甲酯、苯甲基乙酸苯酯、香兰酸乙酯、甘油三丁酸酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和丙二醇。
一种或多种气溶胶形成剂可以组合，以利用组合的气溶胶形成剂的一种或多种特性。举例来说，三醋精可以与甘油和水组合以利用三醋精的输送活性组分的能力以及甘油的保湿剂特性。
提高的效率和对气溶胶形成基质的非常直接的加热能够实现更高的操作温度。更高的操作温度使得例如甘油能够用作气溶胶形成剂，其提供与已知系统中所用的气溶胶形成剂相比改良的气溶胶。
气溶胶形成基质可以包括其它添加剂和成分，如尼古丁或香料。
气溶胶形成基质优选包括尼古丁和至少一种气溶胶形成剂。
如本文所用，术语“感受器”是指能够将电磁能量转换成热量的材料。当位于交变电磁场中时，通常感生涡电流并且可能在感受器中发生磁滞损耗，从而引起感受器的加热。在感受器定位成与气溶胶形成基质处于热接触或紧密热邻近时，基质由感受器加热，使得形成气溶胶。优选地，感受器以与气溶胶形成基质直接物理接触的形式布置。
感受器可以由可电感加热到足以使气溶胶形成基质生成气溶胶的温度的任何材料形成。优选的感受器包括金属或碳。优选的感受器可以包括铁磁性材料或由铁磁性材料组成，例如铁磁体铁、铁磁性合金(如铁磁性钢或不锈钢)、铁磁性颗粒和铁氧体。合适的感受器可以是铝或包括铝。
优选的感受器是金属感受器，例如不锈钢。但是，感受器材料还可以包括以下各种或由以下各种制成：石墨；钼；碳化硅；铝；铌；因康镍合金(Inconel)合金(基于奥氏体(austenite)镍-铬的超合金)；金属化薄膜；如氧化锆等陶瓷；如Fe、Co、Ni等过渡金属或如B、C、Si、P、Al等类金属组分。
感受器优选包括大于5％、优选大于20％、优选大于50％或90％的铁磁性或顺磁性材料。可以将优选的感受器加热到超过250摄氏度的温度。合适的感受器可以包括非金属芯体，其具有安置在非金属芯体上的金属层，例如形成于陶瓷芯体的表面上的金属迹线。
所述感受器可以是实心、中空或多孔的。优选地，感受器是固体。
感受器可以是液体气溶胶形成基质的载体。举例来说，液体气溶胶形成基质可以负载于感受器上或负载于感受器中。举例来说，感受器可以是海绵样材料，例如金属海绵。
感受器基本上可以具有任何形式或轮廓。如果感受器具有恒定横截面例如圆形横截面的轮廓，那么其具有1毫米与5毫米之间的优选宽度或直径。如果感受器轮廓具有片材或条带的形式，那么片材或条带优选具有矩形形状，其宽度优选在2毫米与8毫米之间，更优选在3毫米与5毫米之间，例如4毫米，并且厚度优选在0.03毫米与0.15毫米之间，更优选在0.05毫米与0.09毫米之间，例如0.07毫米。
如果感受器呈优选均匀分布在气溶胶形成基质中的多种颗粒的形式，那么感受器颗粒通常呈感受器粉末形式，并且尺寸可以在5微米到100微米范围内，更优选在10微米到80微米范围内，例如尺寸可以在20微米与50微米之间。
优选地，感受器材料呈条、棒、长丝、颗粒、卷曲或折叠片材或网格的形式。若干条、棒、长丝或颗粒或片材或网格的部分可以含于胶囊中。
优选地，气溶胶形成基质呈颗粒、条、卷曲或折叠片材、球粒或粘稠材料的形式。若干颗粒或条可以含于胶囊壳中。球粒可以被压制或压缩成单独的气溶胶形成基质块，例如压缩式多种颗粒或条。
气溶胶形成基质和感受器材料可以松散地布置于壳中。举例来说，感受器材料的条或珠粒可以松散地布置于气溶胶形成基质之间。感受器材料也可以例如通过压缩气溶胶形成基质和感受器材料固定在其位置中。
举例来说，在气溶胶形成基质的制造工艺期间，感受器材料可以嵌入于气溶胶形成基质中或被气溶胶形成基质涂布。举例来说，可以将感受器颗粒引入气溶胶形成浆料中或感受器材料可以用气溶胶形成浆料涂布。
气溶胶形成基质可以例如呈包括感受器芯的颗粒形式，例如细粒或珠粒的形式，所述感受器芯用气溶胶形成基质涂布。这类颗粒优选具有6毫米的最大尺寸，更优选4毫米的最大尺寸，甚至更优选2毫米的最大尺寸。气溶胶形成基质可以例如呈包括感受器材料的片材形式，所述感受器材料用气溶胶形成基质涂布。在这类实施例中，感受器有利地呈片材形式，例如箔片、网格或网络，用气溶胶形成基质涂布。
气溶胶形成基质的片材，其包含或排除感受器材料，可以卷曲、折叠或可以例如切成条并且随后在密封壳之前插入壳中。
如果感受器呈用气溶胶形成基质涂布的多种颗粒形式，那么感受器颗粒，例如珠粒或粗粒，可以在0.2mm与2.4mm之间，优选在0.2mm与1.7mm之间，更优选在0.3mm与1.2mm之间。待涂布的感受器颗粒如薄片的最大长度可以在0.2mm与4.5mm之间，优选在0.4mm与3mm之间，更优选在0.5mm与2mm之间。感受器薄片的厚度可以在0.02mm与1.8mm之间，优选在0.05mm与0.7mm之间，更优选在0.05mm与0.3mm之间。
气溶胶形成基质的片材，例如其包括烟草材料和气溶胶形成剂，厚度可以在0.1毫米与2毫米之间，优选在0.3毫米与1.5毫米之间，例如0.8毫米。因制造公差所致，气溶胶形成基质的片材的厚度差可以高达约30％。
气溶胶形成基质片材，特别是均质化烟草材料片材，可以例如切碎或切成宽度在0.2mm与2mm之间、更优选在0.4mm与1.2mm之间的条。条的宽度可以例如是0.9mm。
替代地，气溶胶形成基质，特别是均质化烟草材料，可以使用滚圆成形为球体。球体的平均直径优选在0.5mm与4mm之间，更优选在0.8mm与3mm之间。
一般说来，在整个本申请中每当提到一个值，这都应被理解成使得所述值被明确公开。然而，出于技术考量，还应将值理解为不必正好是所述特定的值。值可例如包含对应于确切值±20％的值的范围。
气溶胶形成基质和感受器材料可以通过已知填充手段填充于壳中。气溶胶形成基质和感受器材料也可以预填充于小袋中，然后将所述小袋插入壳中。
因此，胶囊可以包含布置于壳中的小袋。小袋包含多孔容器，在其中含有气溶胶形成基质和感受器材料。
小袋优选由网格形成。网格优选地对于所产生的气溶胶为多孔的，并且使得气溶胶能够从小袋中释放。网格可通过任何合适的工艺，如编织材料，或通过使用齿形辊等等切割，并且然后通过提供与齿形辊的轴线垂直的力扩展材料来形成。
小袋可以由在使用期间能够抵抗高温而不会燃烧或向气溶胶赋予非所需风味的任何合适的材料形成。确切地说，天然纤维剑麻和苎麻特别适合于形成小袋。替代地，小袋可以由陶瓷纤维或金属形成。
用以形成小袋的材料的厚度可以在50微米与300微米之间。使用薄材料提供小袋可以降低材料成本和浪费。取决于用于小袋的材料，更厚的小袋材料可以增强小袋可以在小袋内的加热的感受器材料和气溶胶形成基质与胶囊外侧之间提供的绝缘作用。用以形成小袋的材料的纤维尺寸可以在10微米与30微米之间。
容器内的气溶胶形成基质和感受器材料的孔隙度优选在0.2与0.35之间。更优选地，孔隙度在0.24与0.35之间。孔隙度定义为容器内的空隙空间的体积分数。因此，100％的孔隙度将意味着容器不包括基质和感受器材料，并且0％的孔隙度将意味着容器完全由基质和感受器充满而无任何空隙。
胶囊可以完全或仅部分地用气溶胶形成基质和感受器材料填充。填充含量可以经过选择并且适于特定用户体验或对应于预定义抽吸次数。
胶囊优选地填充有在150mg与400mg之间的气溶胶形成基质，更优选在200mg与300mg之间的气溶胶形成基质，并且在一个优选实施例中填充有250mg的气溶胶形成基质。
优选地，感受器材料与气溶胶形成基质的比率是针对具体消耗体验或气溶胶化分布进行优化。可以改变感受器材料的量与气溶胶形成基质的量的比率。然而，优选地这类比率固定在某一范围内。
感受器材料的量与气溶胶形成基质的量的比率可以例如是1:1到1:4，优选1:1.5到1:2.5。所述比率被认为是体积比。
这一范围内的比率在气溶胶形成基质和气溶胶产生的高效和优选地均匀的加热方面是有利的。比率可以被配置成使得加热以向用户提供连贯的物质递送、优选尼古丁递送的方式进行。
如上所述，气溶胶形成基质可以是液体。在这类实施例中，胶囊可以由高液体滞留材料提供，以在使用时基本上防止液体气溶胶形成基质从胶囊中泄漏。高液体滞留材料可以是海绵样材料。举例来说，高滞留材料可以包括以下中的一种或多种：玻璃、纤维素、陶瓷、不锈钢、铝、聚乙烯(PE)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚(对苯二甲酸环己二甲酯)(PCT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚四氟乙烯(PTFE)、膨体聚四氟乙烯(ePTFE)和
滞留材料还可以例如是感受器，例如由海绵样材料制成。
胶囊可以使用任何合适的方法制造。举例来说，壳可以使用深拉制或模制工艺制造。然后气溶胶形成基质可以使用任何其它合适的手段填充于壳中。然后用盖密封壳。盖可以使用任何合适的方法密封到胶囊壳，所述方法包括：粘合剂，如环氧粘合剂；热封；超声波焊接和激光焊接。
优选地，盖易碎。在使用时，易碎盖可以被任何合适的刺穿构件(例如气溶胶生成装置的刺穿构件)刺穿或穿孔，以使得气流能够通过胶囊。
盖优选由聚合物或金属制得或可以包括金属。盖可以经过层压以提高密封能力。优选地，盖由层压的食品级金属制成。
优选地，包括壳和盖的胶囊由不包括铁磁性或顺磁性材料或包括有限量的铁磁性或顺磁性材料的材料形成。确切地说，胶囊、壳和盖可以包括小于20％、特别地小于10％或小于5％或小于2％的铁磁性或顺磁性材料。
如本文所使用，术语“纵向”是指胶囊的近端或盖端与相对远端或底部端之间的方向，并且是指包括于根据本发明的系统中的气溶胶生成装置的近端或衔嘴端与远端之间的方向。
壳的底部优选是基本上圆形的。胶囊的底部半径优选在3mm与6mm之间，更优选在4mm与5mm之间，并且在一个特别优选的实施例中，底部半径是4.5mm。
至少一个侧壁的纵向长度优选是底部半径的至少2倍。有利地，具有这类尺寸的壳可以在胶囊内提供足够的体积以含有足够的气溶胶形成基质和感受器材料，以向用户提供良好的用户体验。
胶囊的纵向长度优选在7mm与13mm之间，更优选在9mm与11mm之间，并且在一个特别优选的实施例中，胶囊的纵向长度是10.2mm。
壳的壁厚度优选在0.1mm与0.5mm之间，更优选在0.2mm与0.4mm之间，并且在一个特别优选的实施例中，壳的壁厚度是0.3mm。
提供薄壁的壳可以在弃置胶囊时降低材料成本和浪费。
壳优选是一体成型的。用以形成壳的材料可以是金属。替代地，用以形成壳的材料可以是聚合物，如能够承受感受器材料的操作温度的任何合适的聚合物。胶囊可以包括隔热材料或由隔热材料制成。
胶囊或胶囊的部件可以由一种或多种合适的材料形成。合适的材料包含但不限于聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、金属例如不锈钢、纸或卡纸板。
合适的材料可以是食品安全材料，例如FDA审批通过的用于医疗工具和装置的材料。
胶囊、壳和盖可以由一种或多种如下材料形成：对气溶胶形成基质的成分具抗性，例如抗尼古丁或抗气溶胶形成剂，并且对包括于胶囊中的感受器材料具抗性。
胶囊、壳和盖可以用一种或多种抗性材料涂布，所述抗性材料对气溶胶形成基质的成分具抗性并且对包括于胶囊中的感受器材料具抗性。
根据本发明的另一方面，提供一种气溶胶生成系统，优选一种便携式系统，特别是一种手持式系统。气溶胶生成系统包括有包括壳的胶囊，所述壳包括底部和从底部延伸的至少一个侧壁。胶囊进一步包括密封于至少一个侧壁上的盖以用于形成密封胶囊。壳含有气溶胶形成基质和用于加热壳中的气溶胶形成基质的感受器材料。优选地，系统包括根据本发明并且如本文所描述的胶囊。
系统进一步包括连接到负载网络的电源。负载网络包括用于电感耦合到壳内的感受器材料的电感器。
电感器可以包括一个或多个线圈，所述一个或多个线圈产生波动电磁场以电感耦合到胶囊中的感受器材料。所述一个或多个线圈可以围绕气溶胶生成装置的胶囊容纳空腔，在使用系统时胶囊布置于所述空腔中。优选地，电感器是装置壳体的一部分。举例来说，一个或几个感应线圈可以按非常节约空间的方式嵌入于装置壳体中。
当运转时，高频交流电穿过形成电感器的一部分的导线线圈。当胶囊正确地位于胶囊容纳空腔中时，胶囊中的感受器材料位于这一波动电磁场内。波动场在感受器材料内生成涡电流或磁滞损耗，因此感受器材料被加热。加热的感受器材料将气溶胶形成基质加热到足够的温度以形成气溶胶，例如加热到约180到220摄氏度。
气溶胶通过衔嘴从胶囊下游抽出，通过衔嘴离开气溶胶生成装置。
优选地，根据本发明的气溶胶生成系统的负载网络包括单个感应线圈。这有利地提供了简单的装置构造和装置电子器件以及简单的操作。另外，与胶囊一起使用的气溶胶生成装置可以适于电感加热。这类装置可以例如配备有电子器件和包含电感器的负载网络。因此，这类装置可以经过制造，比常规加热的装置(例如包括加热器)需要更小的功率，并且提供非接触加热的所有优势(例如，胶囊在空腔内无需紧密配合允许制造公差较大，电子器件与加热元件分隔)。
气溶胶生成系统可以包括隔热层，所述隔热层至少部分地围绕包括于胶囊中的气溶胶形成基质和感受器材料。隔热层可以例如至少部分地布置于胶囊周围。优选地，隔热层可以被布置成在壳的至少一个侧壁和底部周围延伸。
由于胶囊壳不需要从加热器热接触并且热传递到胶囊的内含物，因此隔热层可以并入胶囊壳中。举例来说，壳可以至少部分地由隔热材料制成或含有隔热材料。在这类实施例中，有利地，壳完全由隔热材料制成。因此，隔热层是与胶囊分隔到整合于胶囊中的材料层。
优选地，隔热层布置于与胶囊一起使用的装置中，优选至少部分地围绕装置的胶囊容纳空腔。因此，独立于与装置一起使用的胶囊的设计，隔热在装置中提供。
通过隔热，胶囊中生成的热保持在胶囊中。通过热传导可以使得损失到环境中的热量较少或没有。另外，可以限制或避免加热气溶胶生成装置的壳体。
隔热层可以布置于装置壳体中，例如布置于电感器与胶囊之间。其也可以布置在电感器外侧，例如，至少部分地围绕电感器。
有利地，隔热层至少部分地布置于壳的至少一个侧壁与电感器之间。通过这样做，防止在胶囊中生成并且可能通过壳侧壁传导的热进一步前进到外侧。确切地说，防止或限制热径向传导到装置壳体，由此防止其它装置部件特别是用户接触的装置壳体外侧的加热。
由于在根据本发明的气溶胶生成系统中不需要外部加热器，如加热器，因此已知气溶胶生成装置中所需的用于这类加热器的空间可以在用于根据本发明的系统的装置中得到节省，或可以用于隔热而不需要额外空间。
导热率是材料传导热的特性。在低导热率材料上以低于在高导热率材料上的速率发生热传递。材料的导热率可以取决于温度。
如本发明中所用的用于隔热，特别是用于壳或其它胶囊部件的隔热材料优选地具有小于1瓦/(米×开尔文)、优选地小于0.1瓦/(米×开尔文)、例如在1和0.01瓦/(米×开尔文)之间的导热率。
包括于根据本发明的系统中的气溶胶生成装置可以包括刺穿构件。刺穿构件被配置成使胶囊的盖破裂，例如刺穿或穿孔。
气溶胶生成装置可以包括衔嘴，所述衔嘴优选包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。刺穿构件优选包括在至少一个空气入口与刺穿元件的远端之间延伸的至少一个第一导管。
衔嘴优选进一步包括在刺穿元件的远端与至少一个空气出口之间延伸的至少一个第二导管。衔嘴因此优选这样布置，使得在使用时，当用户在衔嘴上抽吸时，空气沿着从至少一个空气入口延伸通过至少一个第一导管、通过一部分胶囊、通过至少一个第二导管的气流路径流动，并且离开至少一个出口。
提供这类导管使得能够改善通过装置的气流，并且使得气溶胶能够更容易地递送到用户。
附图说明
本发明进一步参照实施例进行描述，这些实施例借助于下列各图进行说明，其中：
图1示出胶囊的一个实例；
图2到4说明不同的可电感加热的胶囊填充物；
图5示出具有两个涂层之一的可电感加热的珠粒的横截面；
图6示出具有两个涂层之一的可电感加热的薄片的横截面；
图7示意性地示出可电感加热的气溶胶生成系统的横截面。
具体实施方式
图1示出含有活性基质2的胶囊1，所述胶囊包括气溶胶形成基质和感受器材料，与能够电感加热活性基质2的感受器材料并且能够汽化气溶胶形成基质的装置一起使用。胶囊1含有用盖11密封的壳10。壳10包括用于将盖11粘附到壳10的边缘12。壳10包括底部101和侧壁100。胶囊1的壳10或或全部胶囊1可以由各种材料制得，所述各种材料包含但不限于金属、硬质塑料、弹性塑料、纸、纸板、卡纸板和蜡纸。优选地，壳并且同样盖11由不包括铁磁性材料或顺磁性材料或包括有限量的铁磁性材料或顺磁性材料的材料形成。确切地说，壳和盖可以包括小于20％、特别地小于10％或小于5％或小于2％的铁磁性或顺磁性材料。
胶囊1的壳10通常包括食品安全材料，如在大多数情况下，胶囊1待与用于吸入汽化气溶胶形成基质所产生的气溶胶的装置一起使用。一些食品安全材料的实例包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、非晶形聚对苯二甲酸乙二酯(APET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯和许多种类的纸产品。在一些情况下，尤其当材料是纸时，壳10可以加衬有材料或食品安全材料，以防止气溶胶形成基质干燥并且保护活性基质2。
胶囊1的壳10可以用例如可热密封的封盖膜进行封盖，以制备完全封闭并密闭的胶囊1。密封胶囊可以具有如下优势：使内含物保持新鲜，并且在运送或用户操作期间防止胶囊1内的活性物质溅出。
优选地，胶囊1形成并且定形以易于插入电感加热装置的空腔中，并且优选紧密地放入装置的空腔中，所述装置例如根据本发明并且如本文所描述的装置。
胶囊1的盖11也可以由各种材料制备。通常，盖包括食品安全材料。盖11可以在活性基质2已填充于胶囊1中后密封于胶囊1上。所属领域的技术人员已知将盖11密封于胶囊1的壳10上的许多方法。将盖密封于包括边缘12的胶囊的壳上的方法的一个实例是热封。优选地，认为胶囊1的盖11对于至少约350摄氏度是食品安全的。盖11可以是用于在常规烘箱中烹饪的食品的可商购膜，并且经常称作可双烘烤加热的(dual-ovenable)(使用微波和常规烘箱)。可双烘烤加热膜通常包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)底部层和非晶形聚对苯二甲酸乙二酯(APET)热封层。然后APET热封层与胶囊1的壳10的边缘12接触。这类封盖膜可以易于金属化或事先箔片化，以提高膜在水分、氧气和其它气体方面的屏障性能。
胶囊1、特别是壳10的材料可以用来使内含物保持新鲜，并且增加胶囊的存放期。胶囊或盖或壳还可以提高胶囊1的视觉吸引和感知价值。胶囊的材料也可以允许改善产品信息(如商标和风味指示)的印刷和可视性。
胶囊1可以在胶囊中具有孔口或排出口(图中未示)。这些孔口可以允许胶囊1内的内含物进入环境中。胶囊1也可以由材料构成，或优选包括当置于能够汽化胶囊1的内含物的装置中时可以刺穿或打开的盖。举例来说，如果将胶囊1加热到某一温度，那么内含物汽化，并且装置所产生的一个或多个孔口允许来自加热的胶囊1的蒸气内含物逸出。胶囊1还可以包括盖11或密封件，其可以刚在胶囊1插入装置内之前打开，例如剥离。
优选地，胶囊1旨在用于单一用途并且在使用后可以被新的胶囊代替。含于胶囊1内的产品类型可以标记在胶囊上，可以通过胶囊1的颜色、尺寸或形状指示。
能够气溶胶化并且被用户吸入的任何材料可以用于根据本发明的装置或胶囊1。这类材料可以包含但不限于含有以下的材料：烟草、天然或人工香料、咖啡渣或咖啡豆、薄荷、甘菊、柠檬、蜂蜜、茶叶、可可豆和基于其它植物性药材的其它非烟草替代物。可以使用其可以在相对低温度下汽化(或挥发)并且优选地无危害性降解产物的化合物。化合物的实例包含但不限于薄荷醇、咖啡碱、牛磺酸和尼古丁。
优选地，烟草或烟草材料填充于胶囊1中。此处，烟草或烟草材料被定义为包括烟草的天然和合成材料的任何组合。可以使用固化烟草、气溶胶形成剂如甘油或丙二醇、调味剂和感受器材料来制备胶囊。举例来说，可以将烟草切成细块(例如，小于2毫米直径，优选小于1毫米)，添加其它成分，并且混合直到甚至实现稠度。活性基质也可以被加工成膏样稠度，例如其中烟草粒度小于1毫米并且感受器材料呈颗粒形式。这类膏样基质或浆料可以有助于填充胶囊1。
含有浆料的烟草也可以扩散并且干燥以形成片材，即所谓的铸型叶(cast leaf)。干叶可以按卷曲和折叠形式插入胶囊中，而感受器材料可以在将铸型叶插入胶囊中之前或之后与铸型叶组合。
烟草片材，例如铸型叶，优选可以具有在约0.5毫米与约1.5毫米之间的范围内、例如1毫米的厚度。
铸型叶也可以例如通过将片材切成宽度是例如0.5毫米到1.5毫米的小块或小条来加工。
烟草浆料也可以直接扩散于感受器材料的片材上，使得在气溶胶形成基质干燥之后，由用气溶胶形成基质涂布的感受器片材来形成活性基质。然后可以切割、收集或折叠活性基质的这类片材并且插入胶囊中。
活性基质的体积包括例如约0.25立方厘米的活性基质/胶囊1。
在图2到图4中，呈管状形式的示意性绘制的胶囊1用活性基质的不同实例填充。
在图2中，若干气溶胶形成基质条20和一条感受器材料30，例如一条不锈钢箔片，填充于胶囊1中。取决于气溶胶形成基质与感受器材料的所期望比率，可以提供多于一条的感受器材料30。取决于所期望的消耗体验、所形成的气溶胶的量或将用一种胶囊2提供的抽吸，可以增加或减少气溶胶形成基质条20的数目。气溶胶形成基质条20的宽度可以是例如约0.8毫米和1毫米，而条长度可以例如在4毫米与10毫米之间。感受器材料30的条尺寸在宽度方面可以是约2到4毫米，而长度与气溶胶形成基质条20相同。
在图3中，胶囊1填充有多个气溶胶形成基质条20。感受器材料以多种珠粒例如铁磁性珠粒的形式提供。感受器珠粒的优选直径可以在0.3毫米与2.5毫米之间的范围内。
在图4中，活性基质以含有感受器材料32的条21的形式提供。感受器材料以颗粒的形式提高，所述颗粒嵌入于气溶胶形成基质中。感受器颗粒的优选尺寸可以在20微米与50微米之间的范围内。
优选地，在制造活性基质时，感受器颗粒并入气溶胶形成基质中。这类基质可以提供分布于气溶胶形成基质中的非常均匀并有规律的感受器材料。
活性基质2也可以按具有感受器芯和气溶胶形成基质涂层的多种颗粒的形式提供。
在图5和图6中，示出呈珠粒(图5)形式并且呈薄片(图6)形式的活性基质2颗粒的四个实例。
图5示出呈细粒形式的感受器芯颗粒33的横截面，其用一个或两个气溶胶形成基质涂层22、23涂布。在其中，第二涂层23涂布第一涂层22。第一涂层22和第二涂层23的气溶胶形成基质可以相同或可以不同，例如在组成、密度、孔隙度、涂层厚度中的任一个或其组合方面不同。
图5中示出的珠粒是可电感加热的并且易于以所期望的量填充于胶囊1中，例如约十分之几的珠粒到最大约200个珠粒/胶囊。
优选地，感受器细粒33是由金属或金属合金例如奥氏体(austenitic)或马氏体(martensitic)不锈钢制成的金属细粒。优选地，第一和第二气溶胶形成基质涂层22、23是含有烟草的基质涂层。在图5中所示出的实施例中，第二涂层23的厚度约是第一涂层22的一半。
颗粒以及涂层的尺寸可以通过平均圆直径尺寸来确定。感受器细粒以及最终珠粒2经常不具有准确的圆形，因此测定感受器细粒33和最终珠粒的平均直径55、56或平均涂层厚度51、52。
感受器细粒33的平均直径可以在0.1毫米与4毫米之间、优选在0.3毫米与2.5毫米之间的范围内。
第一气溶胶形成基质涂层22的平均厚度51可以在0.05毫米与4.8毫米之间、优选在0.1毫米与2.5毫米之间的范围内。
因此，包括气溶胶形成基质的一个涂层22的细粒的平均直径55可以在0.2毫米与最大6毫米之间，优选在0.5毫米与4毫米之间。
第二气溶胶形成基质涂层23的平均厚度52可以在0.05毫米与4毫米之间、优选在0.1毫米与1.3毫米之间的范围内。
因此，包括气溶胶形成基质的两个涂层20、21的细粒的平均直径56可以在0.3毫米与最大6毫米之间，优选在0.7毫米与4毫米之间。
虽然最大粒度是6毫米，优选4毫米，甚至更优选2毫米，但具有一个基质涂层的颗粒的平均直径55通常小于具有两个基质涂层的颗粒的平均直径56。
当使用含有烟草和气溶胶形成剂的浆料作为气溶胶形成基质涂层时，优选地使用流化床粒化方法用于颗粒的大量生产。如果使用低水分浆料，那么优选地，粉末粒化方法可以用于颗粒生产。优选地，旋涂粒化机用于制造珠粒。
图6示出呈薄片34形式的感受器芯颗粒的横截面，其用一个或两个气溶胶形成基质涂层24、25涂布。气溶胶形成基质的第二涂层25涂布第一涂层24。如图6中所示出的多个可电感加热的涂布薄片可以用于根据本发明的胶囊。
感受器薄片34的直径可以在0.2毫米与4.5毫米之间，优选在0.5毫米与2毫米之间。感受器薄片34的厚度可以在0.02毫米与1.8毫米之间，优选在0.05毫米与0.3毫米之间。
第一和第二气溶胶形成基质涂层24、25的厚度61、62可以在相同范围内并且在与针对珠粒的上述涂层的厚度相同的优选范围内。
因此，用一个气溶胶形成涂层涂布的薄片的直径可以在0.3毫米与最大6毫米之间、优选在0.7毫米与4毫米之间的范围内。用一个气溶胶形成涂层涂布的薄片的厚度可以在0.12毫米与最大6毫米之间、优选在0.25毫米与4毫米之间的范围内。
用两个气溶胶形成涂层涂布的薄片的直径可以在0.4毫米与最大6毫米之间、优选在0.9毫米与4毫米之间的范围内。用两个气溶胶形成涂层涂布的薄片1的厚度可以在0.22毫米与最大6毫米之间、优选在用0.45毫米与4毫米之间的范围内。
图7示出可电感加热的气溶胶生成系统8的横截面图，所述系统包括气溶胶生成装置7和如上文所描述的胶囊1。气溶胶生成装置7包括外壳体70，所述外壳体适于容纳电源700如可充电电池、控制电子器件件701和电感器702例如电感器线圈。壳体70进一步包括空腔703，其中容纳了胶囊1。电感器702嵌入于壳体70的近侧部分中，围绕空腔703以及布置于空腔703中的胶囊1。
气溶胶生成装置7进一步包括可附接到装置壳体70的近端的衔嘴71。衔嘴71包括相对于空腔703引入的刺穿部分710。衔嘴71进一步包括布置于衔嘴71中的两个气流导管，入口导管711和出口导管712。
当胶囊1定位于壳体70的空腔703中时，含于胶囊1中的活性基质2的感受器材料可通过电感器线圈702电感加热。
在使用时，用户将胶囊1插入气溶胶生成装置7的空腔703中，并且然后将衔嘴71附接到壳体70。通过附接衔嘴，刺穿部分710刺穿胶囊1的盖，并且形成从空气入口通过胶囊1到达空气出口的气流路径。进入胶囊1的气流路径714的部分和离开胶囊1的气流路径715的部分由箭头指示。然后用户例如通过按压按钮(图中未示)启动装置7。在启动装置时，电感器702通过控制电子器件701供应有来自电源700的功率。当胶囊1的内含物的温度达到例如在约180摄氏度与约220摄氏度之间的操作温度时，可以借助于装置准备使用并且用户可以在衔嘴71上抽吸的指示器(图中未示)告知用户。当用户在衔嘴上抽吸时，空气进入空气入口，继续通过衔嘴71内的导管711并且进入胶囊1中，夹带汽化的气溶胶形成基质，并且然后经由衔嘴71中的出口导管712离开胶囊1。

Claims (15)

1.一种用于气溶胶生成系统的胶囊，所述胶囊包括壳，所述壳包括底部和从所述底部延伸的至少一个侧壁，所述胶囊进一步包括密封于所述至少一个侧壁上的盖以用于形成密封胶囊，所述壳含有气溶胶形成基质和用于加热所述壳中的所述气溶胶形成基质的感受器材料。
2.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述感受器材料呈条、棒、长丝、颗粒、卷曲或折叠片材或网格的形式。
3.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述气溶胶形成基质呈颗粒、条、卷曲或折叠片材、球粒、粘稠材料的形式。
4.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述气溶胶形成基质包括尼古丁和气溶胶形成剂。
5.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述感受器材料用所述气溶胶形成基质涂布。
6.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，包括布置于所述壳中的小袋，所述小袋包括多孔容器，其中所述气溶胶形成基质和所述感受器材料含于所述多孔容器中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述盖易碎。
8.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述壳包括隔热材料。
9.一种气溶胶生成系统，包括：
包括壳的胶囊，所述壳包括底部和从所述底部延伸的至少一个侧壁，所述胶囊进一步包括密封于所述至少一个侧壁上的盖以用于形成密封胶囊，所述壳含有气溶胶形成基质和用于加热所述壳中的所述气溶胶形成基质的感受器材料；
连接到负载网络的电源，所述负载网络包括用于电感耦合到所述壳中的所述感受器材料的电感器。
10.根据权利要求9所述的系统，包括隔热层，所述隔热层至少部分地围绕包括于所述胶囊中的所述气溶胶形成基质和所述感受器材料。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的系统，包括气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括所述电感器和装置壳体，所述装置壳体包括用于容纳所述胶囊的空腔。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述装置壳体包括所述隔热层。
13.根据权利要求10到12中任一项所述的系统，其中所述隔热层布置于所述胶囊与所述电感器之间。
14.根据权利要求11到13中任一项所述的系统，其中所述气溶胶生成装置包括用于刺穿所述胶囊的所述盖的刺穿构件。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述气溶胶生成装置包括有包括至少一个空气入口和至少一个空气出口的衔嘴，并且所述刺穿构件包括在所述至少一个空气入口与所述刺穿元件的远端之间延伸的至少一个第一导管，所述衔嘴进一步包括在所述刺穿元件的所述远端与所述至少一个空气出口之间延伸的至少一个第二导管，使得在使用时，当用户在所述衔嘴上抽吸时，空气沿着从所述至少一个空气入口延伸通过所述至少一个第一导管、通过一部分所述胶囊、通过所述至少一个第二导管的气流路径流动，并且离开所述至少一个出口。
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