CN110167364B - 用于在电子蒸汽烟装置的操作期间形成有机酸的蒸汽前调配物 - Google Patents

Abstract

一种电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物，所述蒸汽前调配物包括：尼古丁；糖和多糖碳水化合物中的至少一种；至少一种氧化剂；至少一种添加的碱；和蒸汽形成剂，其被配置成形成蒸汽。

Description

用于在电子蒸汽烟装置的操作期间形成有机酸的蒸汽前调 配物

技术领域

实例实施例大体上涉及一种用于电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物，所述蒸汽前调配物被配置成通过在电子蒸汽烟装置的操作期间原位生成一种或多种有机酸来控制电子蒸汽烟装置中的酸度。

背景技术

电子蒸汽烟装置(或电子蒸汽烟装置)用以将例如液体材料的蒸汽前调配物汽化成蒸汽以供成人蒸汽烟使用者消耗。电子蒸汽烟装置可包含加热器、电源、包含加热器的筒或电子蒸汽烟罐，以及容纳蒸汽前调配物的储存器，所述加热器被配置成汽化蒸汽前调配物以产生蒸汽。电源区段包含电源，例如电池，并且筒包含加热器以及容纳呈液体或凝胶形式的蒸汽前调配物的储存器。加热器可通过芯与蒸汽前调配物接触，所述蒸汽前调配物存储在储存器中，并且加热器被配置成通过芯加热蒸汽前调配物以产生蒸汽。例如，蒸汽前调配物可包含液体、固体或凝胶调配物，包含但不限于以下中的一种或多种：水、珠粒、溶剂、活性成分、醇、植物提取物、天然或人工香料、例如甘油和丙二醇等蒸汽形成剂。

香烟产生蒸汽，已知所述蒸汽会使成年吸烟者产生期望的感觉体验，包含低到中等的粗糙感反应和所感知的温暖或强度。在电子蒸汽烟装置方面，蒸汽粗糙感，通常理解为成年人蒸汽烟使用者喉中所体验的感觉，以及蒸汽强度，通常理解成年人蒸汽烟使用者胸中所体验的感觉，可基于用于形成蒸汽的蒸汽前调配物的内容物和浓度而变化。例如，由电子蒸汽烟装置的操作产生的蒸汽中的尼古丁浓度可能影响电子蒸汽烟装置的所感知粗糙感和强度中的一个或两个。

对于香烟中类似量的尼古丁，相比于香烟可以气相递送给成年吸烟者，电子蒸汽烟装置可以气相向成人蒸汽烟使用者递送更多尼古丁，这增加了蒸汽的粗糙感，并且由于粗糙感增加而可能使成人蒸汽烟使用者的感觉体验减弱。气相中尼古丁的分数可促成喉部粗糙感或其它所感知异味中的一个或多个。降低气相中尼古丁的比例水平可以改善与气相中的尼古丁有关的所感知主观感受不足。可将酸添加到蒸汽前调配物以减少由电子蒸汽烟装置生成的气相中存在的尼古丁的量。然而，蒸汽前调配物中过高的酸度也可能使蒸汽的口味降级，或者可能降低成分的稳定性。

另外，在电子蒸汽烟装置的保存限期内，所述成分可以与其它成分反应，这可能使蒸汽前调配物不稳定且不适合在电子蒸汽烟装置中适当使用。例如，蒸汽前调配物的各种成分可以与存在于液体调配物中的溶解氧或与环境氧反应以经受氧化。

发明内容

电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物被配置成当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。在实例实施例中，蒸汽前调配物包含尼古丁、水、丙二醇、甘油或丙二醇与甘油的混合物、糖和多糖碳水化合物中的一种或两种的组合、氧化剂、添加的碱，并且大体上不包含有机酸。蒸汽前调配物还可包含调味剂和/或芳香剂。上述组合可以是不同糖的组合、不同多糖碳水化合物的组合，或不同糖和不同多糖碳水化合物的组合。

在至少一个实例实施例中，氧化剂可包含金属氧化物。例如，氧化剂可包含氧化铜、氧化锌、氧化铁等等。

至少一个实例实施例涉及一种蒸汽前调配物，其包含呈以下形式中的至少一种的糖或多糖碳水化合物：果糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖和木糖。例如，糖或多糖碳水化合物浓度可在约1重量％至约30重量％、约1重量％至约10重量％或约1重量％至约5重量％范围内。

至少一个实例实施例涉及一种蒸汽前调配物，其包含呈淀粉、纤维素和果胶形式的多糖碳水化合物，其浓度为例如约1重量％到10重量％。

至少一个实例实施例涉及一种电子蒸汽烟装置，其被配置成在电子蒸汽烟装置的操作期间生成一种或多种有机酸，在电子蒸汽烟装置的操作之前，所述一种或多种有机酸不存在于蒸汽前调配物中。在实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间，例如有机酸的一种或多种酸是通过使糖和多糖碳水化合物的组合两者中的一种与氧化剂反应而生成。由于一种或多种有机酸的生成，可能会发生在电子蒸汽烟装置的操作期间所生成的蒸汽的粗糙感下降和强度增加两者中的一种。因此，成人蒸汽烟使用者的感觉体验得到改善。

至少一个实例实施例涉及一种电子蒸汽烟装置，其被配置成在电子蒸汽烟装置的操作期间生成一种或多种有机酸，所生成的有机酸降低成人蒸汽烟使用者的喉部粗糙感和胸中感知强度的水平，并因此为成年蒸汽烟使用者提供与香烟的感觉体验相当的所感知感觉体验。

另一实例实施例涉及一种电子蒸汽烟装置，其被配置成提供感觉体验，包含类似于在抽吸基于烟草的产品时所体验的那样的喉部粗糙感和胸部感知强度或温暖的水平的感觉体验。在实现强度和粗糙感的合乎需要的平衡时，可在不增大电子蒸汽烟产品的粗糙感的情况下增大其强度。

在至少一个实例实施例中，电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物包含蒸汽形成剂、任选的水、尼古丁以及糖和多糖碳水化合物两者中的一种的各种组合的混合物。糖和多糖碳水化合物两者中的一种的各种组合可以通过与糖和多糖碳水化合物中的一种或两种进行一个或多个化学反应来生成具有不同强度的酸，从而不同程度地影响蒸汽中尼古丁的减少。在实例实施例中，所生成的酸可以是有机酸。

在至少一个实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间，动态平衡通常存在于蒸汽前调配物中的解离和非离解酸分子之间，所述酸分子是通过使酸与糖和多糖碳水化合物、质子化和非质子化尼古丁分子两者中的一种反应而生成。质子化和非质子化尼古丁分子的相应浓度通常取决于所生成酸(或酸)的强度以及所生成酸(或酸)和尼古丁的相应浓度。

在根据各种实例实施例的电子蒸汽烟装置的操作期间，当通过加热器加热蒸汽前调配物时，糖和多糖碳水化合物两者中的一种的组合在水热条件下与氧化剂和蒸汽前调配物的添加的碱两者中的一种反应以形成一种或多种有机酸。包含在蒸汽前调配物中的添加的碱可包含例如氢氧化钠、丙酮、氨、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钾、吡啶和氢氧化锌。在加热期间汽化调配物的成分之后，在后续冷却时，调配物的成分冷凝以形成蒸汽。由于在电子蒸汽烟装置的操作期间生成的一种或多种酸的存在，质子化形式的尼古丁的存在增加大体上锁定受热蒸汽前调配物的颗粒相中的尼古丁，并且降低尼古丁对蒸汽的气相的可用性。由于气相中尼古丁的含量较低，成人蒸汽烟使用者感知到的喉部粗糙感的量减少。在各种实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间通过化学反应生成的酸组合通过形成尼古丁盐而减少气相尼古丁，且由此降低尼古丁从颗粒相位到气相的转移效率。由于气相中尼古丁的含量较低，成人蒸汽烟使用者感知到的喉部粗糙感的量可减少。然而，气相中尼古丁的量仍然足以为成人蒸汽烟机提供令人满意的吸蒸汽烟体验。

在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物包含以下的混合物：比率例如为约85比15的蒸汽形成剂和水；量例如为高达4.5重量％的尼古丁；约1％至约30％的糖；约1％到5％的多糖碳水化合物；约1％至约3％的氧化剂，例如CuO；和约2％的添加的碱，例如氢氧化钠、丙酮、氨、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钾、吡啶和氢氧化锌。蒸汽形成剂可包含例如60比40的甘油和丙二醇。在实例实施例中，氧化剂包含金属氧化物，例如氧化铜、氧化锌、氧化铁等等。在实例实施例中，添加的碱包含以下中的至少一种：氢氧化钠、丙酮、氨、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钾、吡啶和氢氧化锌。

在至少一个实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间通过糖和多糖碳水化合物的组合两者中的一种之间的化学反应生成的一种或多种有机酸可具有约50％或更大的液体到蒸汽转移效率，并且可以足以使尼古丁气相成分相比于颗粒相中的尼古丁减少约70重量％或更大的量生成。在其它实施例中，以足以使尼古丁气相成分减少约40重量％至约70重量％的量生成所述一种或多种酸。例如，酸的浓度在大体上0.25重量％和大体上2重量％之间。在至少一个实例实施例中，气相中尼古丁的浓度等于或小于大体上1重量％的气相。

在至少一个实例实施例中，一种减小电子蒸汽烟装置的汽化调配物的所感知喉部粗糙感包含在电子蒸汽烟装置的操作期间通过糖的组合以及多糖碳水化合物和氧化剂的组合两者中的一种之间的化学反应生成的一种或多种酸，其量足以减少成人蒸汽烟使用者感知到的喉部粗糙感而不会使蒸汽的口味降级。

在至少一个实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间通过糖和/或多糖碳水化合物的组合的化学反应生成的酸包含以下中的至少一种：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、磷酸和硫酸。

在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物中糖和多糖碳水化合物两者中的一种的相应浓度可使得在电子蒸汽烟装置的操作期间通过与糖和/或多糖碳水化合物的组合反应而生成的酸的浓度在大体上0.25重量％和大体上2重量％之间。相应浓度的糖和多糖碳水化合物两者中的一种与氧化剂之间的反应可使得所生成酸的浓度也可在大体上0.5重量％和大体上1.5重量％之间，或在大体上1.5重量％和大体上2重量％之间。相应糖和多糖碳水化合物两者中的一种与氧化剂之间的反应可使得所生成酸的组合可包含1到10种酸。例如，相应糖和多糖碳水化合物两者中的一种与氧化剂之间的反应可使得所生成酸的组合可包含3种酸。糖和多糖碳水化合物两者中的一种的相应浓度可使得通过糖和多糖碳水化合物两者中的一种与氧化剂之间的反应生成的酸的组合包含组合中包含的大体上等份的每种单独酸。举例来说，所生成的酸的组合可包含大体上等份的酒石酸和乙酸。

在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物中尼古丁的浓度在大体上1.5重量％和大体上6重量％之间。蒸汽前调配物中尼古丁的浓度还可在大体上3重量％和大体上5重量％之间。然而，在实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间，当通过与糖和多糖碳水化合物两者中的一种反应而生成有机酸时，蒸汽的气相中尼古丁的浓度可小于约1.5％。在实例实施例中，蒸汽的气相中尼古丁的浓度为约2％或更小、约1％、约0.5％或约0.1％。

在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物包含大体上3重量％尼古丁。在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物包含大体上3重量％到5重量％尼古丁。

在至少一个实例实施例中，糖和多糖碳水化合物两者中的一种的相应浓度可产生酒石酸和乙酸的组合。通过与糖和多糖碳水化合物两者中的一种反应而生成的酒石酸和乙酸可具有相等比例。另外，在电子蒸汽烟装置的操作期间生成的所得蒸汽可包含气相中尼古丁的量，所述量小于或等于大体上1重量％的气相。酒石酸和乙酸的以上组合连同蒸汽的气相中等于或小于总递送尼古丁的大体上1％的尼古丁浓度，导致具有胸部的温暖和气相中尼古丁的较高浓度的组合的蒸汽，而不会实质性增加粗糙感且不会导致成人蒸汽烟使用者体验到的口味降级。

在至少一个实例实施例中，生成上述酸的温度范围为约150℃至约350℃，或约250℃至约325℃。

在各种实例实施例中，通过减少可能形成在电子蒸汽烟装置内部的不希望的沉积物而不使所得蒸汽的酸度增加到可能使蒸汽的口味降级的水平，糖和多糖碳水化合物两者中的一种的相应浓度可以使蒸汽pH稳定，改善成人蒸汽烟使用者关于粗糙感的感觉体验，减少气相中的尼古丁，并改善电子蒸汽烟装置的性能。当电子蒸汽烟未在操作中时，可以通过蒸汽前调配物中存在的有机酸的反应来形成不希望的沉积物。

附图说明

通过参考附图详细描述实例实施例，实例实施例的上述和其它特征以及优势将变得更加显而易见。附图旨在描绘实例实施例，且不应解释为限制权利要求书的既定范围。除非明确地指出，否则不应将附图视为按比例绘制。

图1是根据实例实施例的电子蒸汽烟装置的侧视图；

图2是根据实例实施例的电子蒸汽烟装置的纵向横截面视图；

图3是电子蒸汽烟装置的另一实例实施例的纵向横截面视图；

图4是电子蒸汽烟装置的另一实例实施例的纵向横截面视图；并且

图5是示出根据各种实例实施例的提高电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物的成分的稳定性的方法的流程图。

具体实施方式

本文中公开一些详细的实例实施例。然而，出于描述实例实施例的目的，本文中所公开的具体结构和功能细节仅为代表性的。但是实例实施例可以许多替代形式实施，且不应被解释为仅限于本文中所阐述的实施例。

因此，虽然实例实施例能够有各种修改和替代形式，但是其实施例在图中借助于实例示出，且将在本文中详细地描述。然而，应理解，并不希望将实例实施例限于所公开的特定形式，恰恰相反，实例实施例将涵盖属于实例实施例的范围内的所有修改、等效物和替代方案。贯穿图的描述，相似编号指代相似元件。

应理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”、“联接到”或“覆盖”所述另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、连接到、联接到或覆盖所述另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当元件被称作“直接”在另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。贯穿本说明书，相似编号指代相似元件。

应理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用以描述各种元件、区域、层和区段，但这些元件、区域、层和区段不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、区域、层或区段与另一区域、层或区段。因此，在不脱离实例实施例的教示的情况下，下文论述的第一元件、区域、层或区段可称为第二元件、区域、层或区段。

为易于描述，本文可使用空间相对术语(例如“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应理解，除了图中描绘的定向之外，空间相对术语预期涵盖装置在使用或操作时的不同定向。例如，如果图中的装置翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将定向在所述其它元件或特征“上方”。因此，术语“下方”可涵盖上方和下方两个定向。装置可能以其它方式定向(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进行相应解释。

本文中所使用的术语仅用于描述各种实施例的目的，并非意图限制实例实施例。如本文中所使用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一”和“所述”既定还包含复数形式。将进一步理解，术语“包含”和“包括”在用于本说明书中时指定所陈述特征、整体、步骤、操作或元件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件或其群组的存在或添加。

本文中参考为实例实施例的理想化实施例(和中间结构)的示意性图示的横截面图示来描述实例实施例。由此，预期图示的形状将因例如制造技术或公差而有变化。因此，实例实施例不应解释为限于本文中所示出的区域的形状，而是应包含(例如)由制造引起的形状偏差。因此，图中示出的区域在本质上是示意性的，并且其形状并不希望说明装置的区域的实际形状，也不希望限制实例实施例的范围。

除非另有定义，否则本文中所使用的所有用语(包含技术和科学用语)具有与实例实施例所属的领域的一般技术人员通常所理解的相同的意义。应进一步理解，包含常用词典中所定义的那些用语的用语应解释为具有与所述用语在相关技术的上下文中的含义一致的含义，且除非在文中明确如此定义，否则不应在理想化或过度正式意义上进行解释。

当用语“约”或“大体上”在本说明书中结合数值使用时，既定相关数值包含所陈述的数值约±10％的容差。此外，当本说明书中提及百分比时，既定那些百分比是基于重量，例如重量百分比。表述“高达”包含零到所表述上限的量和其间的所有值。当指定范围时，所述范围包含其间的所有值，例如0.1％的增量。

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的混合物，所述化合物或化合物的混合物在使用时促进蒸汽形成且在电子蒸汽烟装置的操作温度下大体上耐受热降解。合适的蒸汽形成剂由多元醇的各种组合物构成，例如丙二醇和甘油或丙三醇中的一种或多种。在至少一个实施例中，蒸汽形成剂是丙二醇。

图1是根据实例实施例的电子蒸汽烟装置60的侧视图。在图1中，电子蒸汽烟装置60包含第一区段或筒70和第二区段72或电源区段72，其一起联接在带螺纹接头74处或通过例如滑动配合、搭扣配合、止动件、夹具和卡扣等中的一个或多个的其它连接结构联接。在至少一个实例实施例中，第一区段或筒70可以是可更换的筒，且第二区段72可以是可再用的区段。或者，第一区段或筒70和第二区段72可一体成型为一个整体件。在至少一个实施例中，第二区段72包含在其远端28处的LED。在实例实施例中，第一区段可以是或包含被配置成容纳蒸汽前调配物并且可手动再填充的罐70。

图2是电子蒸汽烟装置的实例实施例的横截面视图。如图2所示，第一区段或筒70可容纳口端插入件20、毛细管18和储存器14。

在实例实施例中，储存器14可以包含围绕内管(未图示)的网纱的包装。例如，储存器14可以由环绕网纱内包装的网纱外包装形成，或包含环绕网纱内包装的网纱外包装。在至少一个实例实施例中，储存器14可以由呈松散颗粒、松散纤维或者编织或非编织纤维形式的氧化铝陶瓷形成或者包含所述氧化铝陶瓷。或者，储存器14可以由例如棉或网纱材料等纤维素材料或者呈一束松散纤维形式的例如聚对苯二甲酸乙二酯等聚合物材料形成，或者包含所述纤维素材料或聚合物材料。下文提供储存器14的更详细描述。

第二区段72可以容纳电源12、被配置成控制电源12的控制电路11以及喷烟传感器或抽吸传感器16。喷烟传感器16被配置成感测成人蒸汽烟使用者何时对电子蒸汽烟装置60进行抽吸，这经由控制电路11触发电源12的操作以加热储存器14中容纳的蒸汽前调配物，且由此形成蒸汽。第二区段72的带螺纹部分74可在不连接到第一区段或筒70时连接到电池充电器以对电池或电源区段12充电。

在实例实施例中，毛细管18由导电材料形成或包含导电材料，且因此可通过使电流穿过管18而被配置成其自身的加热器。毛细管18可以是能够加热，例如电阻加热同时在毛细管18所经历的操作温度下保留必要的结构完整性且不与蒸汽前调配物反应的任何导电材料。用于形成毛细管18的合适材料是以下中的一种或多种：不锈钢、铜、铜合金、涂覆有膜电阻性材料的多孔陶瓷材料、镍-铬合金和其组合。例如，毛细管18是不锈钢毛细管18，且经由与其附接以沿着毛细管18的长度传送直流电或交流电的电引线26来充当加热器。因此，不锈钢毛细管18通过例如电阻加热进行加热。或者，毛细管18可以是非金属管，例如玻璃管。在此实施例中，毛细管18还包含沿着玻璃管布置且能够被加热(例如电阻加热)的导电材料，例如不锈钢、镍铬合金线或铂线。当沿着玻璃管布置的导电材料被加热时，毛细管18中存在的蒸汽前调配物被加热到足以使毛细管18中的蒸汽前调配物至少部分挥发的温度。

在至少一个实施例中，电引线26结合到毛细管18的金属部分。在至少一个实施例中，一个电引线26联接到毛细管18的第一上游部分101，且第二电引线26联接到毛细管18的下游端部部分102。

在操作中，当成人蒸汽烟使用者对电子蒸汽烟装置进行抽吸时，抽吸传感器16检测由负压产生的压力梯度，且控制电路11通过向毛细管18提供电力来控制位于储存器14中的蒸汽前调配物的加热。一旦毛细管18被加热，含于毛细管18的加热部分内的蒸汽前调配物就挥发且从出口63排出，其中蒸汽前调配物膨胀且与空气混合，并在混合腔室240中形成蒸汽。

如图2所示，储存器14包含阀40，所述阀被配置成维持储存器14内的蒸汽前调配物且当储存器14被挤压且被施加压力时打开，所述压力是当成人蒸汽烟使用者在口端插入件20处对电子蒸汽烟装置进行抽吸时产生，这使得储存器14迫使蒸汽前调配物通过储存器14的出口62到毛细管18。在至少一个实施例中，当达到临界最小压力时，阀40打开以免无意中从储存器14施配蒸汽前调配物。在至少一个实施例中，按下压力开关44所需的压力足够高，使得由于因例如物理移动或与外部对象的碰撞等外部因素而使压力开关44无意中压下所致的意外加热被避免。

实例实施例的电源12可以包含布置在电子蒸汽烟装置60的第二区段72中的电池。电源12被配置成施加电压以使容纳于储存器14中的蒸汽前调配物挥发。

在至少一个实施例中，毛细管18与电引线26之间的电连接大体上是导电和耐温的，而毛细管18大体上是电阻性的，使得热的生成主要沿着毛细管18而非触点处发生。

电源区段或电池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。在实例实施例中，所述电路当被充电时为通过电子蒸汽烟装置的出口的给定次数的抽吸提供电力，在此之后电路可能需要重新连接到外部充电装置。

在至少一个实施例中，电子蒸汽烟装置60可包含可例如在印刷电路板上的控制电路11。控制电路11还可包含加热器激活灯27，其被配置成在装置被激活时发光。在至少一个实施例中，加热器激活灯27包括至少一个LED且在电子蒸汽烟装置60的远端28处，使得加热器激活灯27照亮盖帽，使其在成人蒸汽烟使用者对电子蒸汽烟装置进行抽吸时呈现燃煤外观。此外，加热器激活灯27可被配置成对成人蒸汽烟使用者可见。灯27还可被配置成使得成人蒸汽烟使用者可在需要时激活、解除激活、或激活并解除激活灯27，使得必要时在吸蒸汽烟期间将不激活灯27。

在至少一个实施例中，电子蒸汽烟装置60进一步包含具有至少两个离轴分散出口21的口端插入件20，所述出口围绕口端插入件20均匀地分布以便在电子蒸汽烟装置的操作期间在成人蒸汽烟使用者的口中大体上均匀地分配蒸汽。在至少一个实施例中，口端插入件20包含至少两个分散出口21(例如3至8个出口或更多)。在至少一个实施例中，口端插入件20的出口21位于离轴通道23的末端处，且相对于电子蒸汽烟装置60的纵向方向向外成角度(例如，散开)。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。

在至少一个实施例中，电子蒸汽烟装置60与基于烟草的香烟具有大约相同的大小。在一些实施例中，电子蒸汽烟装置60可以是约80mm至约110mm长，例如约80mm至约100mm长，并且具有约7mm至约10mm的直径。

电子蒸汽烟装置60的外部圆柱形壳体22可以由任何适合材料或材料组合形成，或包含任何适合材料或材料组合。在至少一个实施例中，外部圆柱形壳体22至少部分地由金属形成，且是连接控制电路11、电源12和喷烟传感器16的电路的部分。

如图2所示，电子蒸汽烟装置60还可以包含中间区段(第三区段)73，其可容纳蒸汽前调配物储存器14和毛细管18。中间区段73可被配置成在第一区段或筒70的上游端装配有带螺纹接头74'且在第二区段72的下游端装配有带螺纹接头74。在此实例实施例中，第一区段或筒70容纳口端插入件20，而第二区段72容纳电源12和被配置成控制电源12的控制电路11。

图3是根据实例实施例的电子蒸汽烟装置的横截面视图。在至少一个实施例中，第一区段或筒70是可更换的，从而避免需要清洁毛细管18。在至少一个实施例中，第一区段或筒70和第二区段72可以一体地形成而没有螺纹连接，由此形成一次性电子蒸汽烟装置。

如图3所示，在其它实例实施例中，阀40可以是二通阀，且储存器14可以被加压。例如，储存器14可以使用加压布置405进行加压，所述加压布置被配置成将恒定压力施加到储存器14。因而，有助于散发经由加热储存器14中容纳的蒸汽前调配物所形成的蒸汽。一旦储存器14上的压力减轻，阀40就关闭，且受热毛细管18放出阀40下游剩余的任何蒸汽前调配物。

图4是电子蒸汽烟装置的另一实例实施例的纵向横截面视图。在图4中，电子蒸汽烟装置60可包含位于上游密封件15中的中心空气通道24。中心空气通道24通向内管65。此外，电子蒸汽烟装置60包含被配置成储存蒸汽前调配物的储存器14。储存器14包含蒸汽前调配物，以及任选地被配置成在其中储存蒸汽前调配物的储存介质25，例如网纱。在实施例中，储存器14含于外管6与内管65之间的外部环道中。所述环道在上游端由密封件15密封且在下游端由止挡件10密封，以防止蒸汽前调配物从储存器14泄漏。加热器19至少部分地环绕芯220的中心部分，使得当加热器被激活时，使芯220的中心部分中存在的蒸汽前调配物蒸发以形成蒸汽。加热器19通过两个间隔开的电引线26连接到电池12。电子蒸汽烟装置60进一步包含具有至少两个出口21的口端插入件20。口端插入件20经由内管65的内部和延伸穿过止挡件10的中心通道64与中心空气通道24流体连通。

电子蒸汽烟装置60可以包含空气流分流器，所述空气流分流器包括在密封件15中的中心空气通道24的下游端82处的不可渗透塞30。在至少一个实例实施例中，中心空气通路24是密封件15中的轴向延伸中心通道，所述密封件密封外管6与内管65之间的环道的上游端。径向空气通道32将空气从中心通道20向外引向内管65。在操作中，当成人蒸汽烟使用者对电子蒸汽烟装置进行抽吸时，喷烟传感器16检测压力梯度并激活控制电路11，所述控制电路通过向加热器19提供电力来控制位于储存器14中的蒸汽前调配物的加热。

在实例实施例中，蒸汽前调配物包含以下的混合物：尼古丁、水、丙二醇和甘油中的一种或两种、糖和多糖碳水化合物的组合中的一种或两种、氧化剂和添加的碱，并且大体上不包含有机酸。在电子蒸汽烟装置的操作期间，糖、多糖碳水化合物或糖和多糖碳水化合物两者与氧化剂和添加的碱反应以生成一种或多种酸。酸(例如有机酸)通常使蒸汽前调配物中的分子尼古丁质子化，使得在电子蒸汽烟装置的操作期间通过加热器加热蒸汽前调配物时，产生具有大量质子化尼古丁和少量未质子化尼古丁的蒸汽，由此所有挥发(汽化)的尼古丁中通常仅微小部分保留在蒸汽的气相中。例如，尽管蒸汽前调配物可包含高达5％的尼古丁，但蒸汽的气相中尼古丁的比例可以大体上是大体上1％或更少。

在一些实例实施例中，糖和多糖碳水化合物中的一种或两种以及待添加到蒸汽前调配物中的氧化剂和添加的碱的量可以取决于因此生成的酸的期望强度和挥发性，以及将蒸汽前调配物的pH调整到期望范围所需的所生成酸的量。如果由于糖和多糖碳水化合物的组合中的一种或两种与电子蒸汽烟装置的操作期间的氧化剂之间的化学反应而生成过多酸，那么大部分或大体上所有可用尼古丁都可以被质子化并进入蒸汽的颗粒相，从而使蒸汽的气相中极少或大体上没有尼古丁未被质子化，并因此生成具有粗糙感不足以满足成人蒸汽烟使用者的口味期望的蒸汽。相比之下，如果由于糖和多糖碳水化合物的组合中的一种或两种与电子蒸汽烟装置的操作期间的氧化剂之间的化学反应而生成过少的酸或失效的(弱)酸，那么较大量的尼古丁可以保持未质子化并保留在蒸汽的气相中，使得成人蒸汽烟使用者可能体验增加的并且可能不期望的喉部粗糙感。例如，蒸汽前调配物的pH在约4和约6之间。

在具有高于大致2重量％的尼古丁含量的蒸汽前调配物的情况下，且在不存在一种或多种酸的情况下，所感知喉部粗糙感可能接近致使蒸汽令成人蒸汽烟使用者不愉快的水平。在具有高于大致4重量％的尼古丁含量的蒸汽前调配物的情况下，且在不存在一种或多种酸的情况下，所感知喉部粗糙感可能接近致使蒸汽令成人蒸汽烟使用者无法接受的水平。在电子蒸汽烟的操作期间根据本文中的教示通过糖和/或多糖碳水化合物、氧化剂和添加的碱之间的反应生成一种或多种酸的情况下，所感知喉部粗糙感可以保持在期望的水平，所述水平类似于用基于烟草的产品体验的喉部粗糙感。

根据至少一个实例实施例，由于在电子蒸汽烟装置的操作期间糖和/或多糖碳水化合物与氧化剂的组合之间的化学反应而生成的酸能够转移到蒸汽中。酸的转移效率是蒸汽中酸的质量分数与液体或蒸汽前调配物中酸的质量分数的比率。在至少一个实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间生成的酸或酸的组合具有约50％或更大，且例如约60％或更大的液体到蒸汽转移效率。例如，在电子蒸汽烟装置的操作期间由糖和多糖碳水化合物的组合中的一种或两种、至少一种氧化剂和至少一种添加的碱之间的反应产生的酒石酸和乙酸具有约50％或更大的蒸汽转移效率。

在至少一个实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间生成的酸以足以使尼古丁气相成分的量减少的量生成，使尼古丁气相成分的量减少的程度为由不包含所述一种或多种酸的等效蒸汽前调配物产生的尼古丁气相部分的水平的约30重量％或更大，约60重量％至约70重量％，约70重量％或更大，或约85重量％或更大。

根据至少一个实例实施例，在电子蒸汽烟装置的操作期间生成的一种或多种酸包含以下中的一种或多种：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、硫酸，和其组合。蒸汽前调配物还可以包含蒸汽形成剂、任选的水和任选的调味剂。

在至少一个实例实施例中，蒸汽形成剂是丙二醇、丙三醇中的一种及其组合。在另一实例实施例中，蒸汽形成剂大体上仅为丙三醇。在至少一个实例实施例中，蒸汽形成剂的含量范围为以蒸汽前调配物的重量计约40重量％至以蒸汽前调配物的重量计约90重量％(例如，约50重量％至约80重量％、约55重量％至约75重量％、或约60重量％至约70重量％)。此外，在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物可以包含以约3:2的比率包含的丙二醇和丙三醇。在至少一个实例实施例中，丙二醇和丙三醇的比率可以大体上为2:3和3:7。

蒸汽前调配物任选地包含水。水的含量范围可以为以蒸汽前调配物的重量计约5重量％至以蒸汽前调配物的重量计约40重量％，或含量范围为以蒸汽前调配物的重量计约10重量％至以蒸汽前调配物的重量计约15重量％。

在电子蒸汽烟装置的操作期间所生成的一种或多种酸可具有至少约100℃的沸点。例如，所生成的一种或多种酸的沸点可以在约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。通过生成沸点在以上范围内的酸，所述酸在被电子蒸汽烟装置的加热器元件加热时可以挥发。在利用加热器线圈和芯的至少一个实例实施例中，加热器线圈可以达到约300℃的操作温度。

在蒸汽前调配物中，在电子蒸汽烟装置的操作期间由糖和多糖碳水化合物的组合中的一种或两种、至少一种氧化剂和至少一种添加的碱之间的反应产生的酸的总含量可以在以蒸汽前调配物的重量计约0.1重量％至约6重量％，或约0.1重量％至约2重量％的范围内。蒸汽前调配物还可以含有高达3重量％至5重量％之间的尼古丁。在至少一个实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间蒸汽前调配物的总生成酸的含量小于约3重量％。在另一实例实施例中，在电子蒸汽烟装置的操作期间蒸汽前调配物的总生成酸的含量小于约0.5重量％。蒸汽前调配物还可以含有约4.5重量％和5重量％之间的尼古丁。当在电子蒸汽烟装置的操作期间生成酒石酸和乙酸中的一种或两种时，蒸汽前调配物的总生成酸的含量可为约0.05重量％至约2重量％，或约0.1重量％至约1重量％。

在至少一个实例实施例中，酒石酸可以约0.1重量％至约5.0重量％范围内且例如约0.4重量％的量在蒸汽前调配物中生成。乙酸可以约0.1重量％至约5.0重量％范围内的量生成。在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物的总生成酸的含量小于约3重量％。

此外，可调整所生成酸的浓度和类型以维持气相尼古丁的期望低水平，即使在蒸汽前调配物中更高的尼古丁含量水平下也是如此。

在实例实施例中，蒸汽前调配物的总生成酸的含量可在约0.1重量％至约6重量％，例如约0.5重量％至约4重量％，或约1重量％至约3重量％，或约1.5重量％至约2.5重量％，或约0.1重量％至约2重量％的范围内。例如，在实施例中，蒸汽前调配物的总生成酸的含量可为以蒸汽前调配物的总重量计约0.5重量％至约2.5重量％，例如约1.5重量％至约2.0重量％，其中蒸汽前调配物可含有约2％至约5％尼古丁，例如约2.5％至约4.5％尼古丁。

在实例实施例中，酒石酸是以蒸汽前调配物的重量计在约0.1重量％至约2重量％范围内的量生成，并且乙酸是以蒸汽前调配物的重量计在约0.1重量％至约2重量％范围内的量生成。在实施例中，酒石酸和乙酸的组合是以蒸汽前调配物的重量计约0.1重量％至约2重量％，例如约1.5重量％至约2重量％的总量在蒸汽前调配物中生成。在实例实施例中，酒石酸和乙酸各自例如以近似等量(蒸汽前调配物的相等重量％)生成。调配物可含有约2重量％至约10重量％，例如约2％至约9％，或约2％至约8％，或约2％至约6％，或约2％至约5％范围内的量的尼古丁。举例来说，在实例实施例中，调配物可含有以蒸汽前调配物的总重量计约2.5％至约4.5％的量的尼古丁。调配物还可包含浓度在约0.5％至约1.5％范围内的重酒石酸尼古丁。

蒸汽前调配物还可以包含约0.01重量％至约15重量％(例如约1％至约12％、约2％至约10％，或约5％至约8％)范围内的量的调味剂。调味剂可以是天然调味剂或人造调味剂。在至少一个实例实施例中，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。

在实例实施例中，基于蒸汽前调配物的总重量，包含在蒸汽前调配物中的尼古丁的含量范围为约2重量％至约6重量％(例如约2重量％至约3重量％、约2重量％至约4重量％、约2重量％至约5重量％)。在至少一个实例实施例中，以按蒸汽前调配物的总重量计高达约5重量％的量添加尼古丁。在至少一个实例实施例中，蒸汽前调配物的尼古丁含量为以蒸汽前调配物的总重量计约2重量％或更大。在另一实例实施例中，蒸汽前调配物的尼古丁含量为以蒸汽前调配物的总重量计约2.5重量％或更大。在另一实例实施例中，蒸汽前调配物的尼古丁含量为以蒸汽前调配物的总重量计约3重量％或更大。在另一实例实施例中，蒸汽前调配物的尼古丁含量为以蒸汽前调配物的总重量计约4重量％或更大。在另一实例实施例中，蒸汽前调配物的尼古丁含量为以蒸汽前调配物的总重量计约4.5重量％或更大。

通过根据实例实施例将包括浓度大于2重量％或更大，例如在2重量％至约6重量％范围内的尼古丁的蒸汽前调配物以及所生成的酸添加到蒸汽前调配物，实现了成人蒸汽烟使用者的与较高尼古丁水平相关联的所感知感觉益处(胸部的温暖)，同时还避免了先前与较高尼古丁水平相关联的感觉不足(喉部过多粗糙感)。

在一些实例实施例中，当调配物包含约3％葡萄糖并且大体上不含氢氧化钠或其它添加的碱时，在电子蒸汽烟装置的操作期间生成的酸相当于约3.8568μg/抽吸。在其它实例实施例中，对于氢氧化钠浓度为约1％的蒸汽前调配物，当葡萄糖浓度为约3％时，在电子蒸汽烟装置的操作期间生成的总酸相当于约1.82μg/抽吸，当葡萄糖浓度为约2％时相当于约1.37μg/抽吸，并且当葡萄糖浓度为约1％时相当于约0.75μg/抽吸。

图5是示出根据各种实例实施例的提高电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物的成分的稳定性的方法的流程图。在图5中，方法在S100处开始，在所述步骤中制备蒸汽前调配物。在实例实施例中，藉由混合蒸汽形成剂、尼古丁以及糖和多糖碳水化合物中的至少一种、至少一种氧化剂和至少一种添加的碱来制备蒸汽前调配物。例如，糖或多糖碳水化合物包含葡萄糖，蒸汽形成剂包含甘油和丙二醇的组合，氧化剂包含一种或多种氧化铜、氧化铁和氧化锌，并且添加的碱包含以下中的至少一种：氢氧化钠、丙酮、氨、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钾、吡啶和氢氧化锌。在S110中，在电子蒸汽烟装置的操作期间，加热蒸汽前调配物，从而催化一种或多种糖和多糖碳水化合物中的至少一种、至少一种氧化剂和至少一种添加的碱之间的反应。在S120中，作为上述反应的结果，生成一种或多种酸。在实例实施例中，一种或多种酸包含有机酸，并且可以减少气相尼古丁并降低尼古丁从蒸汽前调配物的颗粒相到气相的转移效率。

在实例实施例中，混合蒸汽前调配物中的糖或多糖碳水化合物中的至少一种包含混合果糖、葡萄糖、纤维素、麦芽糖和木糖中的至少一种。另外，混合氧化剂可包含混合金属氧化物，例如氧化铜。另外，混合碱包含混合以下中的至少一种：氢氧化钠、丙酮、氨、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钾、吡啶和氢氧化锌。

在实例实施例中，蒸汽前调配物的蒸汽相中尼古丁的浓度等于或小于大体上1重量％。同样，在实例实施例中，通过与糖和多糖碳水化合物中的一种或两种反应生成一种或多种酸包含生成以下中的至少一种：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、磷酸和硫酸。

已如此描述了实例实施例，但是显然可以许多方式对其做出变化。此类变化不应被看作脱离实例实施例的既定精神和范围，且所属领域的技术人员将清楚，所有此类修改既定包含在所附权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物，所述蒸汽前调配物包括：

尼古丁；

糖和多糖碳水化合物中的至少一种；

包括金属氧化物的至少一种氧化剂；

选自由以下组成的群组的至少一种添加的碱：氢氧化钠、丙酮、氨、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钾、吡啶、氢氧化锌和其混合物；和

蒸汽形成剂，其被配置成形成蒸汽。

2.根据权利要求1所述的蒸汽前调配物，其中所述至少一种糖包括包含以下中的至少一种的糖：果糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖和木糖。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的蒸汽前调配物，其中所述至少一种糖的浓度在1重量％和30重量％之间。

4.根据权利要求1所述的蒸汽前调配物，其中所述至少一种多糖碳水化合物包含淀粉、纤维素和果胶中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的蒸汽前调配物，其中所述多糖碳水化合物的浓度为1重量％到10重量％。

6.根据权利要求1所述的蒸汽前调配物，其中所述金属氧化物包括氧化铜、氧化锌和氧化铁中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的蒸汽前调配物，其中在所述电子蒸汽烟装置的操作期间加热所述蒸汽前调配物会促进所述糖和多糖碳水化合物中的至少一种、所述至少一种氧化剂和所述至少一种添加的碱之间的反应。

8.根据权利要求7所述的蒸汽前调配物，其中，在所述电子蒸汽烟装置的操作期间加热所述蒸汽前调配物时，所述糖和多糖碳水化合物中的至少一种、所述至少一种氧化剂和所述至少一种添加的碱反应以生成一种或多种酸。

9.根据权利要求7所述的蒸汽前调配物，其中所生成的一种或多种酸包括以下中的至少一种：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、磷酸和硫酸。

10.根据权利要求1所述的蒸汽前调配物，其中所述蒸汽前调配物的气相中所述尼古丁的浓度等于或小于1重量％。

11.根据权利要求1所述的蒸汽前调配物，其中所述蒸汽前调配物包含以下的混合物：比率为85比15的所述蒸汽形成剂和水；量为高达4.5重量％的尼古丁；1％至30％的糖；1％到5％的多糖碳水化合物；1％至3％的所述氧化剂；和2％的所述添加的碱。

12.一种提高电子蒸汽烟装置的蒸汽前调配物的成分的稳定性的方法，所述方法包括：

通过混合蒸汽形成剂、尼古丁、一种或多种糖和一种或多种多糖碳水化合物中的至少一种、包括金属氧化物的至少一种氧化剂和选自由以下组成的群组的至少一种添加的碱来制备所述蒸汽前调配物：氢氧化钠、丙酮、氨、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钾、吡啶、氢氧化锌和其混合物；

在所述电子蒸汽烟装置的操作期间，加热所述蒸汽前调配物以促进一种或多种糖和一种或多种多糖碳水化合物中的所述至少一种、所述至少一种氧化剂和所述至少一种添加的碱之间的反应；和

作为所述促进反应的结果而生成至少一种或多种酸。

13.根据权利要求12所述的方法，其中加热所述蒸汽前调配物的步骤包括将所述蒸汽前调配物加热到在150℃和350℃之间的加热温度。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中一种或多种糖和一种或多种多糖碳水化合物中的所述至少一种包括果糖、葡萄糖、纤维素、麦芽糖和木糖中的至少一种。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述金属氧化物包括氧化铜、氧化锌和氧化铁中的至少一种。

16.根据权利要求12、13或15中任一项所述的方法，其中所述一种或多种酸包括以下中的至少一种：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、磷酸和硫酸。

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