CN111343873A - 具有可热膨胀定心元件的气溶胶生成制品 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于在加热时产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品(10)。气溶胶生成制品(10)包括气溶胶生成基质的杆(12)；包围至少所述杆(12)的包装材料(14)；设置在包装材料(14)的外表面上的至少一个可热膨胀元件(22)。

Description

具有可热膨胀定心元件的气溶胶生成制品

本发明涉及一种包括气溶胶生成基质的气溶胶生成制品。

气溶胶生成制品是本领域已知的，在所述气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质诸如含烟草的基质被加热而不是被燃烧。通常，在这种加热式气溶胶生成制品中，通过将热量从热源传递到物理地分离的气溶胶生成基质或材料来生成气溶胶，所述气溶胶生成基质或材料可定位成与热源接触、在热源的内部、周围或下游。在使用气溶胶生成制品的过程中，挥发性化合物通过从热源的热传递而从气溶胶生成基质中释放，并夹带在通过气溶胶生成制品吸入的空气中。随着所释放的化合物冷却，所述化合物凝结以形成气溶胶。

多种备选方法可用于生产加热式气溶胶生成制品的基质，如从烟草材料的随机定向的碎屑、股或条制成。最近，WO-A-2012/164009已经公开了由均质化烟草材料的聚集片材形成的加热式气溶胶生成制品的杆，这允许了更好地控制沿杆的孔隙率。

许多现有技术文献公开了用于消耗气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。这种装置包括例如电加热式气溶胶生成装置，其中通过将热量从气溶胶生成装置的一个或多个电加热器元件传递到加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成基质来生成气溶胶。气溶胶生成装置可以例如包括加热室，加热室适于可移除地接收可以由用户插入并在使用之后由用户移除的气溶胶生成基质。在此类装置中，气溶胶生成基质可因此从加热室的周围表面接收热量。

为了便于气溶胶生成制品的插入和移除，加热室的内径优选地大于气溶胶生成制品的外径。这也是期望的，因为其有助于解决气溶胶生成制品的外径的可能轻微变化。相比之下，如果加热室的内径与气溶胶生成制品的外径非常相似，气溶胶生成制品的外径的波动可以防止其插入到装置中，并且在气溶胶生成制品的一般部分可以直接接触或甚至压靠加热表面，这可以引起气溶胶生成制品的局部过热或甚至燃烧。

此外，已经发现，与其中基质燃烧的气溶胶生成制品(如常规过滤嘴香烟)相比，大体上在加热式气溶胶生成制品中需要较少量的气溶胶生成基质。因此，在加热时产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品可以具有类似于常规过滤嘴香烟直径的直径，同时比常规过滤嘴香烟更短。备选地，在加热时产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品可以具有与常规过滤嘴香烟大致相同的长度，同时比常规过滤嘴香烟更细。

可以快速地加热更细类型的气溶胶生成制品，因为每长度单位加热更少的材料。另外，有可能相继地独立加热气溶胶生成基质的不同纵向部分，这可以使得能够精细管理气溶胶生成基质如何随着时间消耗。

然而，较细的气溶胶生成制品不太适合与内部加热机构一起使用，内部加热机构是加热元件(如加热片)插入气溶胶生成基质中的机构。这是因为将加热元件插入气溶胶生成基质中可能损坏基质或加热元件本身。

但是，当在包括适于接收气溶胶生成制品的加热室的装置中使用时，更细的气溶胶生成制品更容易滑出加热室，并且通常并未保持在加热室内的理想中心位置，并且因此向气溶胶生成基质的热能供应可能不会尽可能均匀。

期望提供一种可更容易地在使用期间保持就位，同时易于插入到气溶胶生成装置的加热室中的备选气溶胶生成制品。另外，期望提供一种不需要对现有设备进行任何较大修改就可以在高速下常规制造的此类气溶胶生成制品。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于在加热时产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质的杆；包围至少所述杆的包装材料；以及设置在所述包装材料的外表面上的至少一个可热膨胀元件。

根据本发明的另一方面，提供了一种气溶胶生成系统，其包括气溶胶生成制品和电操作的气溶胶生成装置，其中气溶胶生成装置包括加热器和构造成接收气溶胶生成制品的细长加热室，使得气溶胶生成制品在加热室中加热。气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质的杆；包围至少所述杆的包装材料，其中被包围的杆的外径小于加热室的内径；以及设置在包装材料的外表面上的至少一个可热膨胀元件。可热膨胀元件构造成在加热室中加热时变形，使得可热膨胀元件的至少一部分接合加热室的内表面。

应当认识到，参考本发明的一个方面所描述的任何特征等同地适用于本发明的任何其它方面。

术语“气溶胶生成制品”在本文中用于表示两种制品，即其中气溶胶生成基质被加热的制品和其中气溶胶生成基质被燃烧的制品，诸如常规香烟。如本文所用，术语“气溶胶生成基质”表示能够在加热时释放挥发性化合物以生成气溶胶的基质。

在加热式气溶胶生成制品中，通过加热香味生成基质诸如烟草而不燃烧来生成气溶胶。已知加热式气溶胶生成制品包含例如电加热式气溶胶生成制品，以及其中通过从可燃燃料元件或热源到物理上独立的气溶胶形成材料的热传递而生成气溶胶的气溶胶生成制品。例如，根据本发明的气溶胶生成制品在气溶胶生成系统中得到特定应用，所述气溶胶生成系统包括装置，该装置包括适于接收气溶胶生成基质的杆的至少一部分的加热室。如本文所用，术语“气溶胶生成装置”是指包括加热器元件的装置，该加热器元件与气溶胶生成制品的气溶胶生成基质相互作用以生成气溶胶。

如本文所用，术语“上游”和“下游”描述气溶胶生成制品的元件或元件的部分相对于气溶胶在使用过程中输送通过气溶胶生成制品的方向的相对位置。

如本文所用，术语“纵向”是指对应于气溶胶生成制品的主纵向轴线的方向，该方向在气溶胶生成制品的上游端与下游端之间延伸。在使用过程中，空气在纵向方向上被抽吸穿过气溶胶生成制品。术语“横向”是指垂直于纵向轴线的方向。除非另有说明，否则对气溶胶生成制品或气溶胶生成制品的部件的“横截面”的任何提及均指横向横截面。

术语“长度”表示气溶胶生成制品的部件在纵向方向上的尺寸。例如，它可以用来表示杆或细长管状元件在纵向方向上的尺寸。

在本发明的背景下，术语“可热膨胀”用于描述材料或部件的长度、表面积和体积响应温度变化而增加。大体上，“热膨胀系数”描述了由某些材料制成的物体的尺寸如何随温度变化而变化。换句话说，热膨胀系数表示在恒定压力下温度每变化一度的尺寸的分数变化。可以参考已开发的几种类型的热膨胀系数：体积、面积和线性。体积、面积和线性热膨胀密切相关。

如本文所用，术语“膨胀材料”用于描述除了仅由于其热膨胀系数以外，在暴露于高温时膨胀的材料。举例来说，在达到预定温度时，膨胀材料可以由于热引起的化学过程显著且快速地膨胀。

如上简要所述，根据本发明的气溶胶生成制品包括适于在加热时释放可吸入气溶胶的气溶胶生成基质的杆。另外，气溶胶生成制品包括包围至少杆的包装材料。与现有的气溶胶生成制品相比，根据本发明，至少一个可热膨胀元件设置在包装材料的外表面上。

因此，当使用期间气溶胶生成制品暴露于热时，特别是当气溶胶生成制品用于包括适于至少部分接收气溶胶生成制品的加热室的类型的气溶胶生成装置中时，可热膨胀元件经历体积膨胀。因此，可热膨胀元件的外径增加，且气溶胶生成制品因此可以接合加热室的内表面。

有利的是容易确保根据本发明的气溶胶生成制品稳定保持在一个此类气溶胶生成装置的加热室内。此外，易于确保在使用期间，根据本发明的气溶胶生成制品保持在加热室内有利的中心位置，这确保在使用期间热量尽可能均匀地供应到气溶胶生成基质。

此外，由于可热膨胀元件最终接合加热室的内表面，所以当气溶胶生成制品在使用后从加热室移除时，膨胀元件可有利地帮助在使用之间清洁加热室的表面。

同时，通过接合加热室的内表面，膨胀元件至少部分地阻碍原本在气溶胶生成制品和加热室内表面之间提供的间隙。因此，在此间隙内流动的空气无法有效地由消费者朝气溶胶生成装置的口端抽吸。这是有利的，因为通过与室的加热内表面直接接触，这种空气可能变得非常热，并且可能会在使用期间伤害消费者。

此外，根据本发明的气溶胶生成制品可以以连续的过程制成，该连续的过程可以以高速高效地进行，并且可以方便地结合到用于制造加热式吸烟制品的现有生产线中。

如上简要所述，根据本发明的气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质的杆和包围至少所述杆的包装材料。在一些实施例中，包装材料仅包围杆。在其它实施例中，在气溶胶生成制品包括与杆基本对齐的一个或多个另外的部件的情况下，包装材料也可至少部分地包围所述一个或多个另外的部件。

如本文所用，术语“杆”用于指示具有大体上圆形、卵形或椭圆形横截面的大致为圆柱形的元件。

气溶胶生成基质可由烟草材料的碎屑、股或条形成，包括重构烟草或均质化烟草的片材。如本文所用，术语“均质化烟草材料”涵盖由烟草材料颗粒的聚结形成的任何烟草材料。均质化烟草材料的片材或幅材通过使微粒烟草聚结而形成，该微粒烟草通过将烟草叶片和烟草叶梗中的一者或两者研磨或以其它方式粉末化而获得。另外，均质化烟草材料可包含一种或多种以下物质：烟草尘、烟草屑和在烟草的处理、操作和运输过程中形成的其它微粒烟草副产品，以及粘结剂、气溶胶形成剂、香料、其它非烟草材料如其它植物材料，包括纤维等。均质化烟草材料的片材可以通过浇铸、挤出、造纸工艺或本领域已知的其它任何合适的工艺来生产。

气溶胶形成材料的连续薄片可为平滑薄片。或者，连续薄片可经处理以促进薄片聚集。举例来说，连续薄片可经开槽、起皱、折叠、纹理化、轧花或以其它方式处理以提供弱线从而促进聚集。连续薄片的优选处理为卷曲。如本文所使用，术语“卷曲”表示薄片具有多个基本上平行的隆脊或波纹。包括一个或多个卷曲片材可有助于保持杆内相邻片材之间的间距。

片材可由多孔烟草材料形成。术语“多孔”在本文中用于指提供多个孔或开口的材料，该多个孔或开口允许空气通过该材料。烟草材料可以在固有的孔隙率内产生，从而在每个片材的结构内提供足够的孔隙或空隙，以使得空气流动能够在纵向方向上通过片材。备选地或附加地，每个烟草材料的片材可以包括多个气流孔以提供期望的孔隙率。例如，在产生气溶胶生成基质的杆期间，可将烟草材料的片材穿刺出气流孔图案。这些气流孔可以在片材上随机地或均匀地穿刺。气流孔的图案可以基本上覆盖片材的整个表面，或者可以覆盖片材的一个或多个特定区域，而其余区域没有气流孔。

烟草材料的碎屑、股或条可以随机布置在杆内。作为备选方案，烟草材料的碎屑、股或条可以基本上平行并且与杆的纵轴线对齐。

在一些实施例中，气溶胶生成基质可以通过相对于纵轴线横向聚集均质化烟草材料的连续片材而形成。

优选地，气溶胶生成基质包括气溶胶形成剂。如本文中所用，术语“气溶胶形成剂”描述任何合适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中促进形成气溶胶并且在气溶胶生成制品的工作温度下基本抵抗热降解。合适的气溶胶形成剂是本领域已知的，并且包括但不限于：多元醇，诸如丙二醇、三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，诸如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，诸如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，诸如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的甘油。

气溶胶形成剂可以作为液体或凝胶提供。在一些实施例中，气溶胶形成剂可以一种还包含尼古丁或香料或两者的组合物的形式提供。

均质化烟草材料还可以包括各种其它添加剂，例如保湿剂、塑化剂、调味剂、填充剂、粘合剂和溶剂。

气溶胶生成基质的杆的外径优选地大约等于气溶胶生成制品的外径。

优选地，气溶胶生成基质的杆具有至少5毫米的外径。气溶胶生成基质的杆可具有在约5毫米至约12毫米之间、例如在约5毫米至约10毫米之间或在约6毫米至约8毫米之间的外径。在一个优选的实施例中，气溶胶生成基质的杆具有7.2毫米至10％以内的外径。

气溶胶生成基质的杆可具有在约5毫米至约100毫米之间的长度。优选地，气溶胶生成基质的杆具有至少约5毫米、更优选地至少约7毫米的长度。另外，或作为一个备选方案，气溶胶生成基质的杆优选地具有小于约25毫米、更优选地小于约20毫米的长度。在一个实施例中，气溶胶生成基质的杆可具有约10毫米的长度。在一个优选的实施例中，气溶胶生成基质的杆具有约12毫米的长度。

优选地，气溶胶生成基质的杆沿着杆的长度具有基本均匀的横截面。特别优选地，气溶胶生成基质的杆具有基本圆形的横截面。

根据本发明的气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质，该气溶胶生成基质可以作为包括被包装材料包围的非烟草材料的股的杆提供。如本文所用，术语“杆”用于表示具有基本圆形、卵形或椭圆形横截面的大致圆柱形的元件。原则上，股的其它更复杂的横截面也是可行的，例如星形、X形或Y形。然而，在本发明的上下文中，允许合理紧密的股填塞但同时在股的横截面外接的圆的表面积与股的横截面的有效表面积之间具有有利比率的那些横截面形状是优选的。这是因为在本发明的上下文中，能够在杆中填塞更大的集合股体积的形状通常优于对应于股的更大集合外表面积的形状。在这方面，圆形或准圆形(例如卵形或椭圆形)是理想的。三角形和矩形横截面也是可行的。然而，在三角形和矩形横截面的情况下，股可能填塞得太紧，从而减少了股之间气流可用的空间。

如上所述，在本发明的气溶胶生成制品中，气溶胶生成基质被包装材料包围。包装材料可以由多孔或无孔的片材材料形成。包装材料可以由任何合适的材料或材料的组合形成。优选地，包装材料是纸质包装材料。

此外，根据本发明的气溶胶生成制品包括设置在包装材料的外表面上的至少一个可热膨胀元件。

优选地，至少一个可热膨胀元件包括热反应性材料。如本文所用，术语“热反应性材料”用于描述一种受热时改变物质形状或状态的材料。这包括不再受热时保持变化后形状或物质状态的材料，以及不再受热时返回到其未变形形状或先前物质状态的材料。

如本文中所用，术语“变形”用于描述物体的形状、尺寸或形状与尺寸发生弹性变化或塑性变化。这包括膨胀和收缩。

更优选地，热反应性材料为膨胀型反应性材料。

所述膨胀材料可包括任何一种或多种合适的材料。在某些实施例中，膨胀材料在受到来自于吸烟制品燃烧区的热量时形成绝缘泡沫。在一个实施例中，膨胀材料包括碳源(例如，淀粉或一种或多种季戊四醇(或其它类型的多元醇))、酸源(例如，多磷酸铵)、发泡剂(例如，三聚氰胺)和粘合剂(例如，大豆卵磷脂)。另外，可以加入一种增强绝缘泡沫形成的试剂，如氯化石蜡。在备选实施例中，膨胀材料包括硅酸钠与石墨的混合物，使得当膨胀材料在气溶胶生成基质的使用期间暴露于热时可产生硬焦炭泡沫。

膨胀材料可以作为热反应性涂层涂覆，该涂层通过在罩体的内表面上涂覆一种或多种膨胀清漆、油漆、漆或其任何组合而形成。例如，通过刷涂、滚涂、浸涂或喷涂或通过使用膨胀纸或塑料基片材，该片材通过任何已知的罩制造工艺(如切割、轧制和胶粘系统或在塑料基材料的情况下模制)形成为罩的最终形状。在一个实施例中，膨胀材料是通过喷涂进行涂覆的胶乳溶液。

优选地，在加热时，至少一个可热膨胀元件径向膨胀至少约0.01毫米。在没有物理防止或限制热膨胀的此情况下，通过加热气溶胶生成制品来测量可热膨胀元件的径向膨胀。应当认识到，相比之下，当根据本发明的气溶胶生成制品在气溶胶生成装置的加热室内加热时，膨胀的范围可以通过可热膨胀元件与加热室的壁协作来限制。

更优选地，在加热时，至少一个可热膨胀元件径向膨胀至少约0.05毫米。甚至更优选地，在加热时，至少一个可热膨胀元件径向膨胀至少约0.1毫米。

附加地或备选地，在加热时，至少一个可热膨胀元件优选径向膨胀小于约1毫米。更优选地，在加热时，至少一个可热膨胀元件径向膨胀小于约0.75毫米。甚至更优选地，在加热时，至少一个可热膨胀元件径向膨胀小于约0.5毫米。

优选地，在加热时，热反应性材料膨胀至少约1.1倍。如本文所用，术语“膨胀至少1.1倍”用于表示当暴露于热时，在非变形状态下由具有1毫米厚度的热反应性材料制成的元件优选地膨胀至至少约1.1毫米的厚度。在没有物理防止或限制热膨胀的此情况下，通过加热气溶胶生成制品来测量可热膨胀元件的膨胀。

更优选地，在加热时，热反应性材料膨胀至少约2倍。甚至更优选地，在加热时，热反应性材料膨胀至少约5倍。最优选地，在加热时，热反应性材料膨胀至少约10倍。

优选地，根据本发明的气溶胶生成制品膨胀至少约1.001倍。换句话说，在非变形状态下，在至少一个可热膨胀元件的位置处具有约7毫米外径的气溶胶生成制品在暴露于热时将膨胀至至少约7.01毫米的外径。更优选地，气溶胶生成制品膨胀至少约1.007倍。甚至更优选地，气溶胶生成制品膨胀至少约1.014倍。

附加地或作为备选，气溶胶生成制品膨胀小于约1.14倍。更优选地，气溶胶生成制品膨胀小于约1.107倍。甚至更优选地，气溶胶生成制品膨胀小于约1.07倍。

优选地，可热膨胀元件的长度为至少约0.5毫米。在说明书各处，术语“长度”用于表示气溶胶生成制品的部件在制品的纵向方向上测得的尺寸。更优选地，可热膨胀元件的长度为至少约1毫米。甚至更优选地，可热膨胀元件的长度为至少约2毫米。

附加地或作为备选，可热膨胀元件的长度优选小于约15毫米。更优选地，可热膨胀元件的长度小于约10毫米。甚至更优选地，可热膨胀元件的长度小于约5毫米。

优选地，由可热膨胀元件覆盖的包装材料的外表面的区域的表面积为至少约7.5平方毫米。更优选地，由可热膨胀元件覆盖的包装材料的外表面的区域的表面积为至少约15平方毫米。甚至更优选地，由可热膨胀元件覆盖的包装材料的外表面的区域的表面积为至少约30平方毫米。

附加地或作为备选，由可热膨胀元件覆盖的包装材料的外表面的区域的表面积优选小于约600平方毫米。更优选地，由可热膨胀元件覆盖的包装材料的外表面的区域的表面积小于约400平方毫米。甚至更优选地，由可热膨胀元件覆盖的包装材料的外表面的区域的表面积小于约200平方毫米。

在一些实施例中，至少一个可热膨胀元件围绕包装材料的圆周延伸。在备选实施例中，气溶胶生成制品包括设置在围绕包装材料的圆周的不同位置处的多个离散的可热膨胀元件。

优选地，热反应性材料围绕包装材料的圆周均匀地设置。这是有利的，因为有益于加热室内的气溶胶生成制品的定心。不希望受到理论的束缚，应理解，如果将气溶胶生成物品以除同轴位置之外的其它位置插入到加热室中，则可热膨胀元件的一部分将比可热膨胀元件的其余部分更靠近热源，并因此大体将比可热膨胀元件的其余部分更快地膨胀。将可热膨胀元件的膨胀部分与加热室壁的一部分协作预期将引起可热膨胀元件在加热室内移向更中心的位置。

在一些实施例中，至少一个可热膨胀元件可包括第一层和邻接第一层的径向外侧的第二层，所述第一层包括第一热反应性材料，而所述第二层包括第二热反应性材料。第一热反应性材料的热膨胀系数小于第二热反应性材料的热膨胀系数。在一些实施例中，第一反应性材料的热膨胀系数，亦即，离包装材料径向最近的层的热膨胀系数，甚至可以是负的。换句话说，第一反应性材料在加热时甚至可以收缩，前提是在使用气溶胶生成制品期间，作为整体的可热膨胀元件在暴露于热时确实膨胀。不希望受到理论的束缚，应理解，在这些实施例中，可热膨胀元件可以弯曲并向外弯曲。

举例来说，在可热膨胀元件包括具有不同热膨胀系数的两个或更多个层的实施例中，一种或多种热反应性材料可以选自双金属、形状记忆合金及其组合。在双金属的情况下，具有较大热膨胀系数的层也称为“活性成分”，并且可以包含含有镍、铁、锰和铬中的两种或更多种的合金。具有较小热膨胀系数的层也称为“被动组分”，并且可以包括铁镍合金，例如，如

(展示出接近零的热膨胀系数的36％的镍-铁合金)。

优选地，至少一个可热膨胀元件与气溶胶生成制品的口端之间的距离大于气溶胶生成制品的总长度的约50％。因此，至少一个可热膨胀元件更靠近制品的远端，这旨在当制品在使用之后从气溶胶生成装置的加热室抽出时最大化清洁作用的影响。更优选地，至少一个可热膨胀元件与气溶胶生成制品的口端之间的距离大于气溶胶生成制品的总长度的约60％。甚至更优选地，至少一个可热膨胀元件与气溶胶生成制品的口端之间的距离大于气溶胶生成制品的总长度的约70％。

附加地或作为备选，至少一个可热膨胀元件和气溶胶生成制品的口端之间的距离优选小于气溶胶生成制品的总长度的约95％。更优选地，至少一个可热膨胀元件与气溶胶生成制品的口端之间的距离小于气溶胶生成制品的总长度的约85％。

在特别优选的实施例中，至少一个可热膨胀元件与气溶胶生成制品的口端之间的距离为气溶胶生成制品的总长度的约50％至约95％，更优选地为气溶胶生成制品的总长度的约60％至约85％。包括落入这些范围内的离口端的距离处的可热膨胀元件的气溶胶生成制品有利地将令人满意的清洁效果与气溶胶生成制品在气溶胶生成装置的加热室内的特别稳定和平衡的定位相组合。

此外，当在包括感应加热器的气溶胶生成装置中使用时，这种气溶胶生成制品可以是特别有利的。在一个这样的气溶胶生成装置中，加热器可以包括：延伸到加热室中并且与沿着销布置的感应线圈可操作地联接的销；以及连接到感应线圈并且配置成向感应线圈提供高频电流的电源。在一种此类布置中，可热膨胀元件提供期望的限制和阻挡效应。

优选地，至少一个可热膨胀元件与气溶胶生成制品的热源之间的距离小于约20毫米。更优选地，至少一个可热膨胀元件和热源之间的距离小于约10毫米。甚至更优选地，至少一个可热膨胀元件和热源之间的距离小于约5毫米。

优选地，在非变形状态下至少一个可热膨胀元件的厚度为至少约0.05毫米。更优选地，在非变形状态下至少一个可热膨胀元件的厚度为至少约0.1毫米。甚至更优选地，在非变形状态下至少一个可热膨胀元件的厚度为至少约0.2毫米。附加地或作为备选，在非变形状态下至少一个可热膨胀元件的厚度优选小于约2毫米。

根据本发明的气溶胶生成制品优选包括除了气溶胶生成基质的杆之外的一个或多个元件。杆和一个或多个元件可以组装在相同的基质包装材料内。例如，根据本发明的气溶胶生成制品可以进一步包括以下中的至少一个：烟嘴、气溶胶冷却元件和支承元件，诸如中空乙酸纤维素管。例如，在一个优选的实施例中，气溶胶生成制品包括以线性顺序布置的如上所述的气溶胶生成基质的杆、紧邻地位于气溶胶生成基质的下游的支承元件、位于支承元件的下游的气溶胶冷却元件，包装材料包围所述杆、所述支承元件和所述气溶胶冷却元件。

应当理解，在包括除由包装材料包围的气溶胶生成基质的杆之外的一个或多个元件的气溶胶生成制品中，设置在包装材料的外表面上的可热膨胀元件可以位于沿气溶胶生成基质的位置或沿一个或多个附加元件之一的位置。

取决于气溶胶生成制品的总长度，在沿一个或多个附加元件之一的位置定位可热膨胀元件可进一步稳定加热室内的气溶胶生成制品。另一方面，在沿气溶胶生成基质的位置定位可热膨胀元件大体将增强与从加热室移除气溶胶生成制品相关联的清洁效果。

在一些实施例中，气溶胶生成制品可以包括包围可热膨胀元件的另一外包装材料。因此，在这样的实施例中，可热膨胀元件上覆包围至少气溶胶生成基质的杆的包装材料，并且下覆外包装材料。这可能是期望的，因为热膨胀元件不可见且气溶胶生成制品设有更光滑的外饰面。这可进而便于气溶胶生成制品的装卸和包装。

如上所述的气溶胶生成制品可与电操作的气溶胶生成装置组合使用。更详细地，根据本发明的气溶胶生成系统包括气溶胶生成制品和电操作的气溶胶生成装置，其中气溶胶生成装置包括加热器和构造成接收气溶胶生成制品的细长加热室，以使得气溶胶生成制品在加热室中加热。如上所述，气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质的杆、包围杆的包装材料，以及设置在包装材料的外表面上的至少一个可热膨胀元件。被包围的杆的外径小于加热室的内径。此外，可热膨胀元件构造成在加热室中加热时变形，使得热膨胀元件的至少一部分接合加热室的内表面。

因此，在使用期间，气溶胶生成制品有利地在加热室内保持就位，并且因此气溶胶生成制品从加热室滑出的可能性显著降低。

优选地，加热器包括基本上圆柱形、细长的加热元件，并且加热室围绕加热器的周向纵向表面设置。因此，在使用期间，由加热器供应的热能从加热器的表面沿径向向外行进到加热室和气溶胶生成制品中。

因此，可以甚至更加精细地控制加热室内的气溶胶生成制品的定位。具体而言，气溶胶生成制品可以居中，并且与加热室基本上同轴，使得气溶胶生成制品的外表面与加热室的壁之间的距离关于气溶胶生成制品的圆周基本上恒定。这有利地确保在使用期间从加热器到气溶胶生成基质的热量更均匀地传递，从而减少基质内热点的可能性。

然而，备选地，可以使用加热器和加热室的其它形状和构造。

加热器可以包括多个独立的加热元件，各种加热元件彼此独立操作，以使得不同的元件可以在不同时间激活以加热气溶胶生成制品。举例来说，加热器可以包括多个轴向对齐的加热元件，所述多个轴向对齐的加热元件沿着加热器的长度提供多个独立的加热区。每个加热元件可具有的长度显著小于加热器的总长度。因此，当激活一个独立的加热元件时，其将热能供应到位于加热元件径向附近的气溶胶生成基质的一部分，而基本上不会加热气溶胶生成基质的其余部分。因此，气溶胶生成基质的不同部分可以独立地并在不同时间加热。举例来说，可能控制加热器的激活，使得在使用期间，布置在使用中面对可热膨胀元件的轴向位置处的加热元件首先被激活。因此，在完全开始生成气溶胶之前，气溶胶生成制品可立即稳定并且在加热室内保持就位。

作为备选或附加地，加热器可以包括在加热器的纵轴线周围的不同位置处的多个细长沿纵向延伸的加热元件。因此，当激活一个独立的加热元件时，其将热能提供到位于基本上平行且邻近加热元件的气溶胶生成基质的纵向部分。此布置还允许在不同部分中独立地加热气溶胶生成基质。

在优选的实施例中，气溶胶生成系统还包括布置在加热室和设备外部之间的绝热装置，以减少加热的气溶胶生成基质的热损失。

现在将参考附图进一步描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的气溶胶生成制品的示意性截面侧视图；

图2示出了在热能施用之前，接收在气溶胶生成装置的加热室内的根据本发明的气溶胶生成制品的示意性截面侧视图；以及

图3示出了在热能施用之后图2的气溶胶生成制品的示意性截面侧视图。

图1中所示的气溶胶生成制品10包括气溶胶生成基质的杆12和包围杆12的包装材料14。箭头A表示在使用期间气溶胶的流动方向，使得识别出杆12的口端16。

在图1的实施例中，杆12的一部分被耐压纸带18进一步包围，该纸带通过另一包装材料纸带20连结到包装材料14的其它部分。

另外，气溶胶生成制品10包括设置在包装材料纸带20的外表面上的可热膨胀元件22。可热膨胀元件22由膨胀型反应性材料制成，所述膨胀型反应性材料适于在暴露于热时膨胀为其原始尺寸的约10倍。可热膨胀元件22设置为围绕包装材料纸带20的圆周延伸的环形元件，使得膨胀材料围绕包装材料的圆周均匀地设置。

图2和3示出了根据本发明的气溶胶生成制品30的另一个实施例。气溶胶生成制品30包括气溶胶生成基质的杆32和包围杆32的包装材料34。此外，气溶胶生成制品30包括设置在包装材料34的外表面上的多个可热膨胀元件36。可热膨胀元件36围绕包装材料34的圆周基本上等间隔地布置。可热膨胀元件36借助于耐热胶层38固定在包装材料34上。每个可热膨胀元件36包括包含第一热反应性材料的第一层，以及邻接第一层并包含第二热反应性材料的径向外侧的第二层。第一热反应性材料的热膨胀系数小于第二热反应性材料的热膨胀系数。气溶胶生成制品30接收在气溶胶生成装置48的加热室50中。

图2示出在了使用之前的气溶胶生成制品30，即，暴露于气溶胶生成装置50的热量之前。因此，可热膨胀元件36示出为处于非变形(即，非膨胀)状态。图3示出了在暴露于足以将可热膨胀元件的状态从非变形改变到膨胀状态的热量之后，在使用期间的气溶胶生成制品30。由于两个层38和40的不同热膨胀系数，故可热膨胀元件36采用弯曲的C形构造，使得它们可以在它们各自端部处接触加热室的表面，所述端部有效地从热膨胀元件的中心部分向外弯曲。

Claims (15)

1.一种用于在加热时产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包括：

气溶胶生成基质的杆；

包围至少所述杆的包装材料；

设置在所述包装材料的外表面上的至少一个可热膨胀元件。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其中所述至少一个可热膨胀元件包括热反应性材料。

3.根据权利要求2所述的气溶胶生成制品，其中所述热反应性材料是膨胀型反应性材料。

4.根据权利要求2或3所述的气溶胶生成制品，其中在加热时，所述热反应性材料膨胀至少约1.1倍。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述至少一个可热膨胀元件在暴露于热时膨胀其原始尺寸的约10至约100倍。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述至少一个可热膨胀元件围绕所述包装材料的圆周延伸。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成制品，其包括设置在围绕所述包装材料的圆周的不同位置处的多个可热膨胀元件。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述热反应性材料围绕所述包装材料的圆周均匀地设置。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述至少一个可热膨胀元件包括包含第一热反应性材料的第一层，以及包含第二热反应性材料的邻接所述第一层的径向外侧的第二层，其中所述第一热反应性材料的热膨胀系数小于所述第二热反应性材料的热膨胀系数。

10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述至少一个可热膨胀元件和所述气溶胶生成制品的口端之间的距离大于所述气溶胶生成制品的总长度的约50％。

11.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中在非变形状态下所述至少一个可热膨胀元件的厚度为至少约0.05毫米。

12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其进一步包括以线性顺序布置的紧邻地位于所述气溶胶生成基质的下游的支承元件、位于所述支承元件的下游的气溶胶冷却元件，所述包装材料包围所述杆、所述支承元件和所述气溶胶冷却元件。

13.一种气溶胶生成系统，其包括气溶胶生成制品和电操作的气溶胶生成装置，所述装置包括加热器和构造成接收所述气溶胶生成制品的细长加热室，使得所述气溶胶生成制品在所述加热室中加热，其中所述气溶胶生成制品包括：

气溶胶生成基质的杆；

包围至少所述杆的包装材料，其中被包围的杆的外径小于所述加热室的内径；以及

设置在所述包装材料的外表面上的至少一个可热膨胀元件，所述可热膨胀元件构造成在所述加热室中加热时变形，使得所述可热膨胀元件的至少一部分接合所述加热室的内表面。

14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统，其中所述加热器包括基本上圆柱形、细长的加热元件，并且所述加热室围绕所述加热器的周向纵向表面设置。

15.根据权利要求13或14所述的气溶胶生成系统，其包括布置在所述加热室和设备外部之间的绝热装置，以减少从加热的气溶胶生成基质的热损失。

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