CN109068750B - 具有液体指示剂的气溶胶生成制品 - Google Patents

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Abstract

提供一种气溶胶生成制品(204)，其包括含有液体气溶胶形成基质(215)的液体储存部分(213)，和设置在所述液体储存部分(213)上的水致变色材料(218)。所述水致变色材料(218)在与所述液体气溶胶形成基质(215)接触时具有第一颜色，并且在不存在所述液体气溶胶形成基质(215)的情况下具有第二颜色。还提供了一种气溶胶生成系统(200)，其包括气溶胶生成制品(204)、气溶胶生成元件(219)和气溶胶生成装置(202)。还提供了一种气溶胶生成装置(202)，其包括电源(207)、电子光传感器(212)和控制器(209)，所述控制器被配置成基于用所述电子光传感器(212)感测的光学特性的值控制来自所述电源(207)的电力供应。

Description

具有液体指示剂的气溶胶生成制品
技术领域
本发明涉及一种包含水致变色材料(hydrochromic material)的气溶胶生成制品，包括所述气溶胶生成制品的气溶胶生成系统，以及包括电子光传感器的气溶胶生成装置。
背景技术
一种类型的气溶胶生成系统是电子香烟。电子香烟通常使用被蒸发以形成气溶胶的液体气溶胶形成基质。电子香烟通常包括电源、用于保持液体气溶胶形成基质的供应的液体储存部分和雾化器。
液体气溶胶形成基质在使用中耗尽并且因此需要补充。供应液体气溶胶形成基质的再填充物的最常用方式是雾化烟弹(cartomiser)类型的烟弹。雾化烟弹可被视为可消耗的气溶胶生成制品，并且电子香烟的可重复使用部分可被视为气溶胶生成装置。雾化烟弹可包括液体基质供应和雾化器两者，所述雾化器通常呈围绕浸泡在气溶胶形成基质中的毛细管材料缠绕的电操作电阻加热器的形式。替换作为单个可消耗单元的雾化烟弹的好处是方便使用者并且避免了使用者必须清洁或以其它方式维护雾化器的需要。然而，使用者可能难以确定雾化烟弹中的液体气溶胶形成基质何时耗尽。因此，使用者可能难以确定何时更换气溶胶生成系统的可消耗部件，例如电子香烟的雾化烟弹。
发明内容
期望提供一种气溶胶生成制品，其包括液体气溶胶形成基质和指示液体气溶胶形成基质何时耗尽的指示剂。
根据本发明的第一方面，提供了一种气溶胶生成制品，其包括含有液体气溶胶形成基质的液体储存部分，和设置在所述液体储存部分上的水致变色材料。所述水致变色材料在与所述液体气溶胶形成基质接触时具有第一颜色，并且在不存在所述液体气溶胶形成基质的情况下具有第二颜色。
如本文所用，术语“气溶胶形成基质”用于描述能够释放挥发性化合物的基质，其可形成气溶胶。从根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质产生的气溶胶可以是可见的或不可见的，并且可包括蒸气(例如，呈气态的物质细粒，其在室温下通常为液体或固体)以及气体和浓缩蒸气的液滴。
根据本发明的气溶胶生成制品包括水致变色材料，所述水致变色材料被配置为当液体气溶胶形成基质已经耗尽时呈现颜色变化。有利的是，所述水致变色材料提供了液体气溶胶形成基质耗尽的简单且有成本效益的指示。
有利的是，根据本发明的气溶胶生成制品可以使使用者在所有液体气溶胶形成基质耗尽之前丢弃气溶胶生成制品的风险最小化。
有利的是，根据本发明的气溶胶生成制品可以使使用者在所有液体气溶胶形成基质已耗尽之后继续使用气溶胶生成制品的风险最小化。在液体气溶胶形成基质被加热以生成气溶胶的实施方案中，可能需要最小化干燥气溶胶生成制品持续加热的风险，以防止从气溶胶生成制品释放一种或多种不希望的物质。
水致变色材料可以作为涂层提供在液体储存部分的至少一部分上。水致变色材料可包括油墨和油漆中的至少一种。在水致变色材料作为涂层提供的实施方案中，水致变色的油墨和油漆可能是特别有利的。
第一颜色和第二颜色中的一种可以是水致变色材料基本上无色的状态。术语“无色”在本文中用于指在电磁波谱的可见部分上基本上同等地透射光的材料。
第一颜色和第二颜色中的至少一种可以是半透明或透明的。半透明和透明材料对于电磁波谱的可见部分中的至少一个波长透射至少50％的入射光。术语“半透明”在本文中用于指在散射下透射光的材料。术语“透明”在本文中用于指在基本上无散射下透射光的材料。
半透明和透明材料可以是基本上无色的。
半透明和透明材料可以比其它材料更多地透射某些波长的光，使得半透明或透明材料不是无色的。
第一颜色和第二颜色中的至少一个可以是不透明的。术语“不透明”在本文中用于指对于电磁波谱的可见部分的所有波长反射或吸收超过50％的入射光的材料。吸收所有波长的不透明材料呈现出黑色。反射所有波长的不透明材料呈现出与入射光的颜色相对应的颜色。吸收一些波长并反射剩余波长的不透明材料呈现出与入射光的反射波长的组合相对应的颜色。
水致变色材料可包含一种或多种颜料或染料以提供所需的第一颜色、第二颜色或两者。水致变色材料可包含一种或多种无机颜料或染料。水致变色材料可包含一种或多种有机颜料或染料。合适的颜料和染料包括偶氮染料、蒽醌染料、呫吨染料、吖嗪染料及其组合。
在气溶胶生成制品使用期间随着液体气溶胶形成基质被消耗，水致变色材料可以逐渐从第一颜色变为第二颜色。以这种方式，水致变色材料可以提供液体储存部分中剩余的液体气溶胶形成基质量的指示。例如，在第一颜色是半透明或透明的而第二颜色是不透明颜色的实施方案中，水致变色材料可以随着液体气溶胶形成基质被消耗而呈现出不透明度的逐渐增加。
液体气溶胶形成基质可包含水。优选地，水致变色材料响应于水的存在或不存在而改变颜色。
水致变色材料可包括细粒硅酸、重晶石粉、沉淀硫酸钡、碳酸钡、沉淀碳酸钙、石膏、粘土、滑石、氧化铝白、碱式碳酸镁及其组合中的至少一种。
气溶胶生成制品可包括基底层，其中液体储存部分包括位于所述基底层上的多孔基质材料和吸附到所述多孔基质材料中的液体气溶胶形成基质。优选地，水致变色材料设置在多孔基质材料的外表面上。也就是说，水致变色材料优选设置在使用者可见的多孔衬底材料的表面上。
气溶胶生成制品可包括单一多孔基质材料和吸附到所述多孔基质材料中的单一液体气溶胶形成基质。
气溶胶生成制品可包括位于基底层上的多个不连续的多孔基质材料段，其中液体气溶胶形成基质包含吸附到每个多孔基质材料段中的液体气溶胶形成基质。液体气溶胶形成基质可以基本上相同。液体气溶胶形成基质中的至少一种可能不同于其余的液体气溶胶形成基质。
优选地，各多孔基质材料的密度为约0.1克/立方厘米至约0.3克/立方厘米。
优选地，各多孔基质材料的孔隙率为约15％至约55％。
各多孔基质材料可包括玻璃、纤维素、陶瓷、不锈钢、铝、聚乙烯(PE)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)(PCT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚四氟乙烯(PTFE)、膨体聚四氟乙烯(ePTFE)和
Figure BDA0001851576110000031
中的一种或多种。
优选地，各多孔载体材料相对于吸附到多孔载体材料中的液体气溶胶形成基质是化学惰性的。
基底层和各多孔载体材料可以在基本上平面的接触表面处彼此接触。在基底层的基本上平面部分上提供各多孔载体材料可以简化气溶胶生成制品的制造。
如本文所用，术语“基本上平面的”意味着基本上沿着单个平面布置。
气溶胶生成制品可包括密封到基底层的覆盖层，使得各多孔基质材料密封在基底层与覆盖层之间。优选地，覆盖层围绕基底层的周边密封到基底层。
覆盖层可以配置为在使用气溶胶生成制品之前可从基底层移除。
覆盖层可以配置为在使用气溶胶生成制品期间保留在基底层上。例如，可以在使用气溶胶生成制品之前刺穿覆盖层。在覆盖层被配置为在气溶胶生成制品使用期间保留在基底层上的实施方案中，覆盖在水致变色材料上的覆盖层的至少一部分可以是半透明或透明的。
基底层可具有任何合适的横截面形状。优选地，基底层具有非圆形横截面形状。基底层可具有基本上矩形的横截面形状。基底层可具有细长的、基本上矩形的、平行六面体形状。基底层可以是基本上平坦的。基底层可以是基本上平面的。基本上平面的基底层可特别适用于包含至少一种固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。
基底层可包括聚合物箔。
液体气溶胶形成基质可包括吸附到多孔基质材料中的液体尼古丁源。
优选地，液体尼古丁源包括尼古丁，尼古丁碱，尼古丁盐如尼古丁盐酸盐、尼古丁酒石酸氢盐或尼古丁二酒石酸盐，或尼古丁衍生物中的一种或多种。
尼古丁源可包括天然尼古丁或合成尼古丁。
尼古丁源可包括纯尼古丁，尼古丁在水性或非水性溶剂中的溶液或液体烟草提取物。
尼古丁源可包括电解质形成化合物。所述电解质形成化合物可选自碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物及其组合。
尼古丁源可包括选自氢氧化钾、氢氧化钠、氧化锂、氧化钡、氯化钾、氯化钠、碳酸钠、柠檬酸钠、硫酸铵及其组合的电解质形成化合物。
尼古丁源可包括尼古丁、尼古丁碱、尼古丁盐或尼古丁衍生物和电解质形成化合物的水溶液。
尼古丁源可包括其它组分，包括但不限于天然香料、人造香料和抗氧化剂。
液体气溶胶形成基质可包括：第一液体气溶胶形成基质，其包含吸附到第一多孔基质材料中的尼古丁源；和第二液体气溶胶形成基质，其包含吸附到第二多孔基质材料中的酸源。在使用期间，来自尼古丁源和酸源的挥发性化合物可在气相中反应，形成包含尼古丁盐颗粒的气溶胶。
酸源可包括有机酸或无机酸。优选地，酸源包括有机酸，更优选羧酸，最优选α-酮酸或2-含氧酸或乳酸。
优选地，酸包括选自3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸、2-氧代辛酸、乳酸的酸及其组合。有利的是，酸包括丙酮酸或乳酸。更有利的是，酸包括乳酸。
液体储存部分可包括含有液体气溶胶形成基质的液体储存容器，其中水致变色材料设置在液体储存容器的内表面上。优选地，覆盖在水致变色材料上的液体储存容器的至少一部分是基本上半透明的或基本上透明的。有利的是，液体储存容器的基本上半透明或基本上透明的部分可以允许使用者在气溶胶生成制品的使用期间观察水致变色材料的颜色。
液体储存容器可由基本上透明的材料形成，例如
Figure BDA0001851576110000051
医用树脂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，Chevron Phillips
Figure BDA0001851576110000052
苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)，Arkema特殊性能聚合物
Figure BDA0001851576110000053
和
Figure BDA0001851576110000054
Clear、DOW(Health+TM)低密度聚乙烯(LDPE)、DOWTMLDPE 91003、DOWTM LDPE 91020(MFI 2.0；密度923)、ExxonMobilTM聚丙烯(PP)PP1013H1、PP1014H1和PP9074MED、Trinseo CALIBRETM聚碳酸酯(PC)2060系列。液体储存容器可以被模制，例如通过注塑工艺。
优选地，液体储存容器包括液体储存容器中的出口，用于从液体储存容器递送液体气溶胶形成基质。所述出口可以设置在液体储存容器的端部。液体储存容器可包括具有封闭端和开口端的基本上圆柱形的容器，以及包括出口并延伸穿过开口端的盖子。所述盖子可以配置为以过盈配合接合基本上圆柱形的容器。
气溶胶生成制品还可包括延伸穿过出口的液体输送元件，所述液体输送元件具有位于液体储存容器内的第一端。有利的是，液体输送元件可以促进液体气溶胶形成基质从液体储存容器通过出口的受控递送。
液体输送元件可包括毛细芯。所述毛细芯可由毛细纤维形成，所述毛细纤维包括玻璃纤维、碳纤维和金属纤维，或任何和所有玻璃纤维、碳纤维和金属纤维的组合。提供金属纤维可以增强芯的机械阻力而不会不利地影响整个芯的疏水性。这些纤维可以平行于芯的中心轴设置，并且可以是编织的、加捻的或部分非编织的。
毛细芯可具有纤维状或海绵状结构。毛细芯优选包括一束毛细管。例如，毛细芯可包括多个纤维或线，或其它细孔管。所述纤维或线通常可在气溶胶生成制品的纵向方向上对齐。毛细芯可包括形成为棒形的海绵状或泡沫状材料。芯的结构形成多个小孔或管，液体气溶胶形成基质可通过毛细管作用输送穿过所述小孔或管。毛细芯可包括任何合适的材料或材料组合。合适材料的实例是呈纤维或烧结粉末形式的陶瓷或石墨基材料。毛细芯可具有任何合适的毛细现象和孔隙率，以便在不同的液体物理性质如密度、粘度、表面张力和蒸气压下使用。芯的毛细管特性与液体气溶胶形成基质的特性相结合，确保只要液体储存容器中残留有液体气溶胶形成基质，芯就会保持。
液体气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，所述含烟草材料含有在加热时从所述基质释放的挥发性烟草香味化合物。液体气溶胶形成基质可包含非烟草材料。液体气溶胶形成基质可包含含烟草材料和不含烟草材料。液体气溶胶形成基质可包含尼古丁。
优选地，液体气溶胶形成基质包含气溶胶形成剂。
气溶胶生成制品还可包括气溶胶生成元件，其被配置用于雾化液体气溶胶形成基质。
在气溶胶生成制品包括具有位于液体储存容器内的第一端的液体输送元件的实施方案中，所述气溶胶生成元件可被定位成在液体输送元件的第二端处雾化液体气溶胶形成基质。在使用中，液体气溶胶形成基质沿着液体输送元件从液体储存容器转移到气溶胶生成元件。当气溶胶生成元件被启动时，液体输送元件中的液体气溶胶形成基质被气溶胶生成元件蒸发，形成过饱和蒸气。过饱和蒸气与气流混合并在气流中被载送。在流动期间，蒸气冷凝形成气溶胶，并且气溶胶被带向使用者的口腔。
气溶胶生成元件可包括可振动元件，例如压电元件。所述可振动元件可包括电触头，该电触头被配置以实现与电源的电连接。
气溶胶生成元件可包括感受器，其中所述感受器被配置为当感受器被感应加热时雾化液体气溶胶形成基质。
气溶胶生成元件可包括电加热器。所述电加热器可包括电触头，该电触头被配置以实现与电源的电连接。电加热器可以是电阻加热器。合适的电阻材料包括但不限于：半导体如掺杂陶瓷，“导电”陶瓷(例如二硅化钼)，碳，石墨，金属，金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。这种复合材料可包括掺杂或未掺杂的陶瓷。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂的碳化硅。合适的金属的实例包括钛、锆、钽和来自铂族的金属。合适的金属合金的实例包括不锈钢，康铜(Constantan)，含镍合金，含钴合金，含铬合金，含铝合金，含钛合金，含锆合金，含铪合金，含铌合金，含钼合金，含钽合金，含钨合金，含锡合金，含镓合金，含锰合金和含铁合金，以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超合金，
Figure BDA0001851576110000071
铁-铝基合金和铁-锰-铝基合金。
Figure BDA0001851576110000072
是Titanium Metals Corporation(科罗拉多州丹佛市百老汇大厦1999套间4300(1999 Broadway Suite 4300,Denver Colorado))的注册商标。在复合材料中，电阻材料可以任选地嵌入、封装或涂覆有绝缘材料，反之亦然，这取决于能量转移动力学和所需的外部物理化学性质。电加热器可包括在两层惰性材料之间绝缘的金属蚀刻箔。在这种情况下，惰性材料可包括
Figure BDA0001851576110000073
全聚酰亚胺或云母箔。
Figure BDA0001851576110000074
是E.I.duPont de Nemours and Company(美利坚合众国特拉华州威明顿市市场街1007号，19898(1007 Market Street,Wilmington,Delaware 19898,United States of America))的注册商标。
电加热器可包括红外加热元件、光子源或感应加热元件。
电加热器可以采用任何合适的形式。电加热器可以采用具有不同导电部分的外壳或衬底，或电阻金属管的形式。电加热器可以是盘形(端)加热元件或者盘形加热元件与加热针或杆的组合。在气溶胶生成制品包括液体输送元件的实施方案中，电加热器可包括柔性材料片，其被布置成围绕或部分地围绕液体输送元件的第二端。其它可能性包括加热丝或细丝，例如Ni-Cr、铂、钨或合金丝，或加热板。任选地，电加热器可以沉积在刚性载体材料之中或之上。
根据本发明的第二方面，提供了一种气溶胶生成系统，其包括根据本发明的第一方面的气溶胶生成制品、被配置用于雾化气溶胶生成制品的液体气溶胶形成基质的气溶胶生成元件，和气溶胶生成装置。所述气溶胶生成装置包括电源和用于控制从电源向气溶胶生成元件的电力供应的控制器。所述气溶胶生成系统被配置成使得气溶胶生成制品的水致变色材料从气溶胶生成系统的外部可见。
在根据本发明的第二方面的气溶胶生成系统中，水致变色材料从气溶胶生成系统的外部可见。因此，有利的是，使用者可以在气溶胶生成系统的使用期间观察水致变色材料，以确定液体气溶胶形成基质何时耗尽。
优选地，气溶胶生成制品和气溶胶生成装置中的至少一个包括覆盖在水致变色材料上的半透明部分或透明部分。优选地，气溶胶生成制品包括覆盖在水致变色材料上的半透明部分或透明部分。
气溶胶生成装置可包括壳体，该壳体限定用于接纳气溶胶生成制品的至少一部分的腔体。在这样的实施方案中，壳体可包括半透明部分或透明部分，其配置为当气溶胶生成制品的至少一部分被接纳在腔体内时覆盖在水致变色材料上。
气溶胶生成元件可以形成气溶胶生成制品的一部分，如本文中关于本发明的第一方面所述。气溶胶生成装置可包括电触头，该电触头被配置成与气溶胶生成元件上的电触头电连接。
气溶胶生成元件可以形成气溶胶生成装置的一部分。
气溶胶生成元件可以与气溶胶生成制品和气溶胶生成装置分开提供，其中气溶胶生成元件与气溶胶生成制品和气溶胶生成装置组合形成气溶胶生成系统。在气溶胶生成元件被配置成与多个气溶胶生成制品一起使用的实施方案中，与气溶胶生成制品和气溶胶生成装置分开提供的气溶胶生成元件可能是有利的。例如，与气溶胶生成制品和气溶胶生成装置分开提供的气溶胶生成元件可以促进气溶胶生成元件的清洁。气溶胶生成装置可包括电触头，该电触头被配置成与气溶胶生成元件上的电触头电连接。
本文中关于本发明的第一方面描述了合适的气溶胶生成元件。
电源可包括直流(DC)源。在优选实施方案中，电源包括电池。电源可包括镍-金属氢化物电池，镍镉电池，或锂基电池例如锂-钴、锂-铁-磷酸盐或锂-聚合物电池。
气溶胶生成装置还可包括电子光传感器，其配置为当气溶胶生成制品与气溶胶生成装置组合时感测气溶胶生成制品的水致变色材料的光学特性。控制器被配置为当气溶胶生成装置与气溶胶生成制品组合操作时监测所感测的光学特性的值。控制器被配置为当所感测的光学特性的值在指示第一颜色的第一范围内时，控制从电源向气溶胶生成元件的电力供应。控制器被配置为当所感测的光学特性的值在第一范围之外并且指示第二颜色时，防止从电源向气溶胶生成元件的电力供应。这在气溶胶生成元件包括电加热器的实施方案中可能是特别有利的，因为控制器被配置为当检测到第二颜色时防止气溶胶生成制品的进一步加热。也就是说，控制器被配置为当液体气溶胶形成基质已经耗尽时防止进一步加热。
控制器可以被配置为在气溶胶生成装置与气溶胶生成制品组合操作期间反复地测量所感测的光学特性的值，以确定所感测的光学特性的值何时不再落在第一范围内。控制器可以被配置为周期性地测量所感测的光学特性的值。控制器可以被配置为在气溶胶生成装置与气溶胶生成制品组合操作期间连续地测量所感测的光学特性的值。
控制器可以被配置为基于水致变色材料的所感测光学特性的测量值来估计气溶胶生成制品中剩余的液体气溶胶形成基质的量。如本文中关于本发明的第一方面所述，随着液体气溶胶形成基质被消耗，水致变色材料可以逐渐从第一颜色变为第二颜色。气溶胶生成装置可以包括反馈装置，用于向使用者提供指示剩余的液体气溶胶形成基质的估计量的反馈。
光学特性可包括反射率、吸光度、透射率、颜色及其组合中的至少一种。
根据本发明的第三方面，提供了一种气溶胶生成装置，其被配置成与气溶胶生成制品相组合。优选地，所述气溶胶生成装置被配置成与根据本发明第一方面的气溶胶生成制品相组合。所述气溶胶生成装置包括电源、电子光传感器和控制器。所述电子光传感器被配置为当气溶胶生成制品与气溶胶生成装置组合时感测气溶胶生成制品的一部分的光学特性。所述控制器被配置为当气溶胶生成装置与气溶胶生成制品组合操作时监测所感测的光学特性的值。所述控制器被配置为当所感测的光学特性的值在第一范围内时控制从电源向气溶胶生成元件的电力供应。所述控制器被配置为当所感测的光学特性的值在第一范围之外时，防止从电源向气溶胶生成元件的电力供应。所述第一范围可包括高于或低于预定阈值的任何值。
控制器被配置为在气溶胶生成装置与气溶胶生成制品组合操作期间反复地测量所感测的光学特性的值，以确定所感测的光学特性的值何时不再落在第一范围内。控制器可以被配置为周期性地测量所感测的光学特性的值。控制器可以被配置为在气溶胶生成装置与气溶胶生成制品组合操作期间连续地测量所感测的光学特性的值。
控制器可以被配置为基于所感测的光学特性的测量值来估计气溶胶生成制品中剩余的液体气溶胶形成基质的量。在气溶胶生成装置被配置成与根据本发明第一方面的气溶胶生成制品一起使用的实施方案中，控制器可以被配置成基于水致变色材料的感测光学特性的测量值来估计液体储存部分中剩余的液体气溶胶形成基质的量。随着液体气溶胶形成基质被消耗，水致变色材料可以逐渐从第一颜色变为第二颜色。气溶胶生成装置可以包括反馈装置，用于向使用者提供指示剩余的液体气溶胶形成基质的估计量的反馈。
在控制器被配置用于与根据本发明第一方面的气溶胶生成制品组合的实施方案中，第一范围内的所感测光学特性的值可以指示水致变色材料的第一颜色。在第一范围之外的所感测光学特性的值可以指示水致变色材料的第二颜色。
光学特性可包括反射率、吸光度、透射率、颜色及其组合中的至少一种。
气溶胶生成装置被配置成与气溶胶生成制品相组合。也就是说，气溶胶生成装置被配置成与气溶胶生成制品可操作地连接。气溶胶生成装置可包括用于接纳气溶胶生成制品的至少一部分的腔体。气溶胶生成装置可包括用于将气溶胶生成装置可释放地附接到气溶胶生成制品的附接部分。所述附接部分可包括用于接合气溶胶生成制品上的相应螺纹的螺纹。所述附接部分可配置成通过过盈配合来接合气溶胶生成制品上的相应附接部分。
气溶胶生成装置还可包括气溶胶生成元件。本文中关于本发明的第一方面描述了合适的气溶胶生成元件。
气溶胶生成装置可以被配置成与包含气溶胶生成元件的气溶胶生成制品相组合。气溶胶生成装置可以被配置成与气溶胶生成制品和单独的气溶胶生成元件相组合。气溶胶生成装置可包括电触头，该电触头被配置成与气溶胶生成元件上的电触头电连接。
气溶胶生成装置可包括本文中关于形成根据本发明第二方面的气溶胶生成系统的一部分的气溶胶生成装置所述的任何任选的或优选的特征。
根据本发明第三方面的气溶胶生成装置可以与根据本发明第一方面的气溶胶生成制品相组合，形成气溶胶生成系统。
附图说明
将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在所述附图中：
图1示出了根据本发明的第一实施方案的气溶胶生成制品；
图2示出了与图1的气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置；
图3示出了部分使用后的图1的气溶胶生成制品；和
图4示出了根据本发明的第二实施方案的气溶胶生成系统。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一实施方案的气溶胶生成制品10。气溶胶生成制品10包括基底层12和位于基底层12上的多个不连续的液体储存部分14。可移除的覆盖层16被固定到基底层12上，使得多个液体储存部分14被密封在基底层12与覆盖层16之间。
每个液体储存部分14包括多孔基质材料和吸附到所述多孔基质材料上的液体气溶胶形成基质。水致变色材料18设置在每个多孔基质材料的表面上。水致变色材料18被配置为当与液体气溶胶形成基质接触时基本上透明，使得下面的多孔基质材料的颜色可见。
图2示出了与图1的气溶胶生成制品10一起使用的气溶胶生成装置100的横截面图。气溶胶生成装置100包括壳体112，该壳体112限定用于接纳气溶胶生成制品10的腔体114。空气入口116设置在腔体114的上游端，并且烟嘴118设置在壳体112的下游端。空气出口120设置在烟嘴118中以与腔体114流体连通，使得在空气入口116与空气出口120之间通过腔体114限定气流路径。在使用期间，使用者在烟嘴118上抽吸以使空气通过空气入口116吸入腔体114中并通过空气出口20离开腔体114。
设置在壳体112中的透明窗口121允许使用者在气溶胶生成制品10被接纳在腔体114内时观察气溶胶生成制品10。
气溶胶生成装置100还包括设置在腔体114的平面壁124上的多个气溶胶生成元件122。气溶胶生成元件122各自包括设置在公共支撑层128上的电加热器元件126。
气溶胶生成装置100还包括电源140和位于壳体112内的控制器142。在气溶胶生成装置100的操作期间，控制器142控制从电源140向每个气溶胶生成元件122的电流供应以启动气溶胶生成元件122。控制器142可以被配置为成组地启动多个气溶胶生成元件122，其中每个组按顺序被启动和停用。
在使用期间，将气溶胶生成制品10插入腔体114中，使得气溶胶生成制品10和气溶胶生成装置100形成气溶胶生成系统。然后，控制器142按顺序启动和停用气溶胶生成元件122，以按顺序加热不连续的液体储存部分14。每次液体储存部分14被加热时，液体气溶胶形成基质被雾化，直到多孔基质材料中基本上未残留液体气溶胶形成基质。在不存在液体气溶胶形成基质的情况下，多孔基质材料上的水致变色材料18从基本上透明的变为不透明的颜色，例如白色。图3示出了在一些液体储存部分14已被加热并且水致变色材料18已经从基本上透明的转变为白色之后的图1的气溶胶生成制品10。
在使用期间，使用者可以通过气溶胶生成装置100的透明窗口121观察气溶胶生成制品10，以检查各液体储存部分14上的水致变色材料18的颜色。以这种方式，使用者可以确定有多少液体储存部分14已被加热。
图4示出了根据本发明的第二实施方案的气溶胶生成系统200。气溶胶生成系统200包括气溶胶生成装置202和可移除地附接到气溶胶生成装置的气溶胶生成制品204。气溶胶生成系统可以是电子吸烟系统，其中气溶胶生成装置202是电子吸烟系统的主体，并且气溶胶生成制品204是可更换的烟弹，例如雾化烟弹。
气溶胶生成装置202包括壳体201、电源207、反馈装置208、控制器209、吹气检测系统211和电子光传感器212。
气溶胶生成制品204包括液体储存部分213，该液体储存部分213包括含有液体气溶胶形成基质215的透明液体储存容器214。气溶胶生成制品204还包括呈毛细芯形式的液体输送元件217，和包括电加热器的气溶胶生成元件219。毛细芯的第一端延伸到液体储存容器214中，并且毛细芯的第二端被电加热器围绕。电加热器经由电连接221连接到气溶胶生成装置202。
水致变色材料218设置在液体储存容器214的内表面上，与液体气溶胶形成基质215接触。水致变色材料218被配置为当与液体气溶胶形成基质接触时呈现第一颜色以及当液体气溶胶形成基质215已从液体储存容器214耗尽时呈现第二颜色。第一颜色可以是透明的并且第二颜色可以是不透明的。
气溶胶生成制品204还包括空气入口223、空气出口225和气溶胶形成室227。
在使用期间，液体气溶胶形成基质215通过来自液体储存容器214的毛细管作用从芯217的第一端转移或传送到芯217的第二端，该第二端被电加热器围绕。当使用者在装置上在空气出口225处抽吸时，环境空气被抽吸通过空气入口223。吹气检测系统211感测吹气并启动电加热器。电源207向电加热器供应能量以加热被电加热器围绕的芯217的端部。在芯217的第二端中的液体气溶胶形成基质215被电加热器蒸发以产生过饱和蒸气。同时，被蒸发的液体气溶胶形成基质215由通过毛细管作用沿着芯217移动的其它液体气溶胶形成基质215代替。所产生的过饱和蒸气与来自空气入口223的气流混合并在气流中被载送。在气溶胶形成室227中，蒸气冷凝形成可吸入的气溶胶，其朝向出口225载送并进入使用者的口腔中。
在气溶胶生成系统200的操作期间，电子光传感器212感测通过透明液体储存容器214的水致变色材料218的光学特性。随着液体气溶胶形成基质215从液体储存容器215被消耗，水致变色材料218从第一颜色逐渐变为第二颜色。控制器209监测所感测的光学特性的值并连续地估计液体储存容器214中剩余的液体气溶胶形成基质215的量。剩余的液体气溶胶形成基质215的估计量显示在反馈装置208上。当水致变色材料218的所感测光学特性的值指示第二颜色时，控制器209防止电加热器的进一步启动。

Claims (14)

1.一种气溶胶生成制品，包括：
液体储存部分，其含有液体气溶胶形成基质；和
设置在所述液体储存部分上的水致变色材料，其中所述水致变色材料在与所述液体气溶胶形成基质接触时具有第一颜色，并且在不存在所述液体气溶胶形成基质的情况下具有第二颜色；
其中所述液体储存部分包括含有所述液体气溶胶形成基质的液体储存容器，并且其中所述水致变色材料设置在所述液体储存容器的内表面上。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其还包括基底层，其中所述液体储存部分包括位于所述基底层上的多孔基质材料和吸附到所述多孔基质材料中的所述液体气溶胶形成基质。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成制品，其中所述水致变色材料设置在所述多孔基质材料的外表面上。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其还包括在所述液体储存容器中的出口，用于从所述液体储存容器递送所述液体气溶胶形成基质。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成制品，其还包括延伸穿过所述出口的液体输送元件，所述液体输送元件具有位于所述液体储存容器内的第一端。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成制品，其还包括被配置用于雾化所述液体气溶胶形成基质的气溶胶生成元件。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成元件包括电加热器。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述液体气溶胶形成基质包括水。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述液体气溶胶形成基质包括尼古丁。
10.一种气溶胶生成系统，包括：
根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成制品；
气溶胶生成元件，其被配置用于雾化所述气溶胶生成制品的所述液体气溶胶形成基质；和
气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：
电源；和
控制器，其用于控制从所述电源向所述气溶胶生成元件的电力供应；
其中所述气溶胶生成系统被配置成使得所述气溶胶生成制品的水致变色材料从所述气溶胶生成系统的外部可见。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成制品和所述气溶胶生成装置中的至少一个包括覆盖在所述水致变色材料上的半透明部分或透明部分。
12.一种被配置为与根据权利要求1至9中任一项所述的气溶胶生成制品相组合的气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：
电源；
电子光传感器，其被配置为当气溶胶生成制品与所述气溶胶生成装置相组合时感测所述气溶胶生成制品的所述水致变色材料的光学特性；和
控制器，其被配置为当所述气溶胶生成装置与所述气溶胶生成制品组合操作时反复地测量所感测的光学特性的值，所述控制器被配置为当所感测的光学特性的值在第一范围内时控制从所述电源向气溶胶生成元件的电力供应，其中所述控制器被配置为当所感测的光学特性的值在所述第一范围之外时防止从所述电源向所述气溶胶生成元件的电力供应。
13.根据权利要求12所述的气溶胶生成装置，其还包括气溶胶生成元件。
14.一种气溶胶生成系统，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的气溶胶生成制品和根据权利要求12或权利要求13所述的气溶胶生成装置。
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