CN112261883B - 具有增强的气溶胶递送的气溶胶生成系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于气溶胶生成系统中的筒，所述筒包括：第一隔室，所述第一隔室具有第一空气入口和第一空气出口，所述第一隔室容纳尼古丁源；以及第二隔室，所述第二隔室具有第二空气入口和第二空气出口，所述第二隔室容纳酸源；其中所述第一隔室包括从所述第一空气入口或所述第一空气出口沿所述第一隔室的至少一部分纵向延伸的第一气流通道，其中所述第一气流通道邻近所述尼古丁源并与所述尼古丁源流体连通；或者其中所述第二隔室包括从所述第二空气入口或所述第二空气出口沿所述第二隔室的至少一部分纵向延伸的第二气流通道，其中所述第二气流通道邻近所述酸源并与所述酸源流体连通；或者其中所述第一隔室包括从所述第一空气入口或所述第一空气出口沿所述第一隔室的至少一部分纵向延伸的第一气流通道，其中所述第一气流通道邻近所述尼古丁源并与所述尼古丁源流体连通；并且所述第二隔室包括从所述第二空气入口或所述第二空气出口沿所述第二隔室的至少一部分纵向延伸的第二气流通道，其中所述第二气流通道邻近所述酸源并与所述酸源流体连通。

Description

具有增强的气溶胶递送的气溶胶生成系统

技术领域

本说明书涉及一种用于气溶胶生成装置的筒和一种包括此类筒的气溶胶生成系统。具体地，本发明涉及从尼古丁源和酸源提供增强的气溶胶递送的筒组件。

背景技术

在一些手持式气溶胶生成装置中，电加热器用于加热尼古丁源和挥发性递送增强化合物，例如酸源。在这些气溶胶生成装置中，汽化的尼古丁和酸以气相彼此反应从而形成供使用者吸入的尼古丁盐颗粒的气溶胶。

此类装置中尼古丁和酸的蒸气浓度之间的差异可能不利地导致不好的反应化学计量或将过多反应物(例如未反应的尼古丁蒸气或未反应的酸蒸气)递送给使用者。因此，为了平衡酸蒸气和尼古丁蒸气的浓度以产生有效的反应化学计量，可能需要将WO 2008/121610 A1中公开的装置的尼古丁源和酸源加热到不同的温度。

WO2017/108987 A1公开了包括具有不同横截面流动面积的多个空气入口的筒组件。这允许流过浸渍有相应尼古丁源和酸源的不同载体材料的空气供应的比率受到控制。使用此布置，尼古丁源和酸源都可以由相同的加热元件加热到相同温度。

然而，现有技术中描述的系统仍然将有限量的气溶胶递送到使用者。因此，希望提供一种气溶胶生成装置，其与现有技术的尼古丁-酸反应装置相比，向使用者提供改进速率的气溶胶递送。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于气溶胶生成系统的筒，所述筒包括：第一隔室，所述第一隔室具有第一空气入口和第一空气出口，所述第一隔室容纳尼古丁源；以及第二隔室，所述第二隔室具有第二空气入口和第二空气出口，所述第二隔室容纳酸源；其中所述第一隔室包括从所述第一空气入口或所述第一空气出口沿所述第一隔室的至少一部分纵向延伸的第一气流通道，其中所述第一气流通道邻近所述尼古丁源并与所述尼古丁源流体连通；或者其中所述第二隔室包括从所述第二空气入口或所述第二空气出口沿所述第二隔室的至少一部分纵向延伸的第二气流通道，其中所述第二气流通道邻近所述酸源并与所述酸源流体连通；或者其中所述第一隔室包括从所述第一空气入口或所述第一空气出口沿所述第一隔室的至少一部分纵向延伸的第一气流通道，其中所述第一气流通道邻近所述尼古丁源并与所述尼古丁源流体连通；并且所述第二隔室包括从所述第二空气入口或所述第二空气出口沿所述第二隔室的至少一部分纵向延伸的第二气流通道，其中所述第二气流通道邻近所述酸源并与所述酸源流体连通。

在使用中，第一空气流和第二空气流可分别穿过第一隔室和第二隔室抽吸。尼古丁蒸气从第一隔室中的尼古丁源释放到第一空气流中，且酸蒸气从第二隔室中的乳酸源释放到第二空气流中。第一空气流中的尼古丁蒸气可以与第二空气流中的酸蒸气以气相反应以形成尼古丁盐颗粒的气溶胶。尼古丁盐颗粒可以是尼古丁乳酸盐。气溶胶生成系统可提供用于尼古丁和酸的汽化的独立隔室。气溶胶生成系统可以包括用于尼古丁蒸气和酸蒸气反应以形成气溶胶的另一隔室。气溶胶生成系统可包括具有烟嘴的近端。在使用中，含有尼古丁盐颗粒的气溶胶可通过烟嘴抽吸通过气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可包括与近端相对的远端。

如本文关于本发明所使用，术语“近端”、“远端”、“上游”和“下游”用以描述筒和气溶胶生成系统的组件或组件的部分的相对位置。

根据本发明的气溶胶生成系统包括近端，在使用中，尼古丁盐颗粒的气溶胶通过近端离开气溶胶生成系统以递送给使用者。所述近端还可被称为口端。在使用中，使用者在气溶胶生成系统的近端上抽吸，以便吸入由气溶胶生成系统生成的气溶胶。所述气溶胶生成系统包括与近端相对的远端。

当使用者在气溶胶生成系统的近端上抽吸时，空气被吸入气溶胶生成系统中，穿过筒，并且在其近端处离开气溶胶生成系统。气溶胶生成系统的部件或部件各部分可以基于它们在气溶胶生成系统的近端和远端之间沿着气流路径的相对位置而描述为彼此的上游或下游。

筒的第一隔室的第一空气出口位于筒的第一隔室的近端处。筒的第一隔室的第一空气入口位于筒的第一隔室的第一空气出口的上游。筒的第二隔室的第二空气出口位于筒的第二隔室的近端处。筒的第二隔室的第二空气入口位于筒的第二隔室的第二空气出口的上游。

如本文关于本发明所使用，术语“纵向”用以描述在筒或气溶胶生成系统的近端与相对的远端之间的方向，并且术语“横向”用以描述与纵向方向垂直的方向。

如本文关于本发明所使用，术语“长度”用以描述筒或气溶胶生成系统的组件或组件的部分的平行于纵轴在筒或气溶胶生成系统的近端与相对的远端之间的最大纵向尺寸。

如本文关于本发明所使用的，术语“高度”和“宽度”用以描述筒或气溶胶生成系统的组件或组件的部分的垂直于筒或气溶胶生成系统的纵轴的最大横向尺寸。在筒或气溶胶生成系统的组件或组件的部分的高度与宽度不相同时，术语“宽度”用以指垂直于筒或气溶胶生成系统的纵轴的两个横向尺寸中的更大者。

气溶胶生成系统可以是电操作气溶胶生成系统，可以包括额外部件，例如用于为筒所连接的电操作气溶胶生成装置中的机载电源再充电的充电单元。

如本文所使用，“筒”涉及气溶胶生成系统中的一次性或至少可替换的部件。筒可在单个使用期之后更换，或者可以在多个使用期之后更换。筒可以至少包括各自容纳在单独隔室中的尼古丁源和酸源。有利地，通过在具有单独空气入口和单独空气出口的单独隔室中设置尼古丁源和乳酸源，可以更好地控制或平衡尼古丁与乳酸之间的反应化学计量。这是因为筒的第一隔室和筒的第二隔室中的体积流速可以被单独控制。根据本发明的筒可以在容纳尼古丁源的第一隔室中包括多于一个气流通道。筒可在容纳酸源的第二隔室中包括多于一个气流通道。除尼古丁源和酸源外，筒还可包括用于容纳另外的源的另外的隔室。另外的隔室还可包括一个或多个气流通道。筒可以包括另外的部件，例如加热元件或传感器。

筒的第一隔室的第一空气出口可以位于筒的第一隔室的近端处。筒的第一隔室的第一空气入口可以位于筒的第一隔室的第一空气出口的上游。筒的第二隔室的第二空气出口可以位于筒的第二隔室的近端处。筒的第二隔室的第二空气入口可以位于筒的第二隔室的第二空气出口的上游。

如本文所使用，术语‘尼古丁源’和‘酸源’与能够分别释放尼古丁蒸气和酸蒸气的基底相关。这种蒸气可通过加热相应尼古丁源和酸源来释放。尼古丁源和酸源可单独地形成并单独地储存在筒中。尼古丁源或酸源或者尼古丁源和酸源可包括一种或多种活性成分，该活性成分被构造成在尼古丁和酸的汽化期间作为蒸气释放。一种或多种活性成分可以包括香料。

如本文所使用，术语‘气流通道’涉及空气流的导管或通路。气流通道可以以任何形状形成。例如，气流通道可以是直通道，或者它可以具有正弦或曲折的轮廓。气流通道可沿着筒的长度纵向延伸。

如本文所使用，术语“空气入口”用于描述空气流可通过其被抽吸到第一隔室或第二隔室中的一个或多个孔。

如本文所使用，术语“空气出口”用于描述空气流可通过其被抽出第一隔室或第二隔室的一个或多个孔。

有利地，筒被构造成使得一个或多个气流通道邻近其相应尼古丁源和酸源布置，并与其相应的尼古丁源和酸源流体连通。因此，空气流可以经过而不是穿过尼古丁源或酸源流动。经过的空气流可以在通过气流通道时收集汽化的尼古丁或汽化的酸，或汽化的尼古丁和汽化的酸两者。提供气流通道可以降低使用期间的抽吸阻力(RTD)。这可有利地使得空气流中体积流速大幅增加。这可以促进尼古丁或酸的汽化，因此气溶胶生成的速率也可以相应地增加。有利地，由于空气流不需要通过尼古丁源或酸源，因此可以使用密集排列、或甚至不可渗透的尼古丁源或酸源。

气流通道可以从空气入口或空气出口延伸，并且可以仅沿着隔室的一部分纵向延伸。例如，气流通道可从空气入口并且部分地沿着隔室的长度延伸。因此，空气流在流过尼古丁源或酸源的其余部分之前，可以在尼古丁源或酸源的上游部分旁边流过。进入的空气流最初可以在流入气流通道之前流过尼古丁或酸源的上游部分，随后在尼古丁源或酸源的下游部分旁边流动。所述空气入口或空气出口，或空气入口和空气出口两者可以包括一个或多个孔，以提供空气流流进或流出筒的通道。第一隔室的第一空气入口与第二隔室的第二空气入口可包括相同或不同数量的孔。孔可以相同，因为相同的孔可以有利地简化所述筒的制造。

气流通道中的每一个的流动面积可以沿流动通道的长度变化。如本文关于本发明所使用的，术语“流动面积”用以描述空气入口或空气出口或空气流流动穿过的气流通道的横截面面积。例如，气流通道可在一端处比另一端处更窄或更宽，或者可以与流动通道的任一端相比在中间段更宽或更窄。有利地，气流通道沿其长度可具有恒定的流动面积。这可以允许沿气流通道的长度有恒定压降。

气流通道可具有任何合适的横截面形状。举例来说，气流通道的横截面形状可以是圆形、椭圆形、正方形或矩形。在一些实施例中，气流通道具有基本上矩形的横截面形状。

两个隔室中只有一个隔室可以包括气流通道。这可以允许两个隔室之间的所需气流比，因此实现所需的反应化学计量。例如，容纳酸源的隔室可以设置有气流通道，以便与对应的尼古丁汽化相比促进更多的酸汽化，或者反之亦然。

有利地，两个隔室可以各自包括气流通道。这可以促进在各自的隔室中更多的尼古丁汽化和酸化汽化。有利地，两个隔室中的气流通道的内部尺寸可以不同。这可以允许两个隔室之间的所需气流比，因此实现所需的反应化学计量。例如，容纳尼古丁源的隔室可以设置有较窄的气流通道或更少的气流通道，以便与相应的尼古丁汽化相比，促进更多的酸化汽化，反之亦然。

有利地，酸源可包括乳酸。然而，适用于在与汽化尼古丁反应时形成尼古丁盐的其它酸(诸如丙酮酸)也可以用作酸源。

第一气流通道可在第一空气入口与第一空气出口之间延伸。第二气流通道可在第二空气入口与第二空气出口之间延伸。第一气流通道可在第一空气入口与第一空气出口之间延伸，第二气流通道在第二空气入口与第二空气出口之间延伸。气流通道可以一直延伸通过其各自的隔室。这可有利地允许大部分气流在尼古丁源或酸源的整个长度上方通过。因此，可显著降低抽吸阻力(RTD)，并且增加尼古丁源或酸源的汽化。此类布置还可以允许气流的一部分流过尼古丁源或酸源。例如，气流的一部分可以在气流通道中的下游位置处再度出现进入气流通道中之前，从气流通道中的上游位置分叉成尼古丁源或酸源。

可选地，第一气流通道和第二气流通道中的至少一者沿着相应尼古丁源或酸源的长度延伸。这可有利地使得汽化最大化。

可选地，第一气流通道和第二气流通道中的至少一者沿着相应尼古丁源或酸源的一部分延伸。这可有利地允许尼古丁源或酸源到通过的空气流的受控暴露。因此，可以通过改变通过的空气流与相应尼古丁源和酸源之间的接触表面积来控制尼古丁和酸的汽化比率。

可选地，第一气流通道和第二气流通道中的至少一者至少部分地由从相应第一隔室或第二隔室的内壁延伸的一个或多个突起限定，其中所述一个或多个突起被构造成为尼古丁源或酸源提供支承。一个或多个突起可布置成使得突起中的一些或全部邻接在其各自的隔室中的尼古丁源或酸源，或者尼古丁源和酸源两者。这可以有利地将尼古丁源或酸源或者两者保持在适当位置。因此，一个或多个突起可以防止尼古丁源或酸源由于在隔室内的移动而阻挡气流通道。一个或多个突起可彼此间隔开。气流通道可在一个或多个突起之间形成。一个或多个突起可以与隔室的壁间隔开。气流通道可在壁与一个或多个突起之间形成。

可选地，一个或多个突起包括沿隔室的内壁延伸的脊，其中第一气流通道和第二气流通道中的至少一者在脊之间形成。一个或多个脊可以包括平行布置的多个脊。这种布置可以有利地沿纵向轴线提供多个气流通道，这可有助于维持低流动阻力(RTD)。

可选地，一个或多个突起沿隔室的内壁形成一个或多个曲折的气流通道。此类布置可延长给定筒长度的气流动路径。因此，它可有利地允许通过的空气流有较长停留时间，并且在其各自的出口处实现高浓度的尼古丁蒸气或酸蒸气。

可选地，一个或多个突起是在第一隔室或第二隔室的内壁上的多个凸台。第一气流通道和第二气流通道中的至少一者可以在凸台之间形成。此类布置可为空气流提供曲折的流动路径。因此，由于接触时间和接触面积随着气流增加，它可以改善尼古丁或酸的汽化。

可选地，尼古丁源包括浸渍有尼古丁的第一载体材料。本文所叙述的尼古丁量可以是尼古丁碱的量或离子化尼古丁的量。可选地，第一载体材料浸渍有液体尼古丁或水性或非水性溶剂中的尼古丁溶液。可选地，第一载体材料浸渍有天然尼古丁或合成尼古丁。可选地，酸源包括浸渍有乳酸的第二载体材料。

第一载体材料和第二载体材料可以是相同的或不同的，可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、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸环己二甲酯)(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)和有利地，第一载体材料和第二载体材料可以包括陶瓷。

可选地，尼古丁源包括浸渍有尼古丁的多孔陶瓷。酸源可包括浸渍有酸的多孔陶瓷。尼古丁源可包括浸渍有尼古丁的第一多孔陶瓷。酸源可包括浸渍有酸的第二多孔陶瓷。无论尼古丁/酸浸渍水平如何，多孔陶瓷材料都能够维持其形状。因此，有利地，在筒的整个使用寿命期间，每个气流通道的流动面积可以是一致的。有利地，多孔陶瓷可由惰性材料形成，其不与尼古丁源或酸源反应。

尼古丁源可包括浸渍有尼古丁的可膨胀泡沫材料。酸源可包括浸渍有酸的泡沫材料。尼古丁源可包括浸渍有尼古丁的第一泡沫材料，并且酸源包括浸渍有酸的第二泡沫材料。根据尼古丁/酸浸渍的水平，所述泡沫材料能够膨胀或收缩。例如，泡沫材料可在尼古丁/酸源耗尽时收缩。这可有利地使得每个气流通道的流动面积扩大。因此，它可有利地允许更高的气流速率，以促进更多的尼古丁或酸汽化。有利地，泡沫材料可以是可膨胀的并且因此提供与隔室壁的紧密贴合。

可选地，第一气流通道和第二气流通道可以平行地布置在筒内。如本文所使用，“平行”意指第一隔室和第二隔室布置于筒内，使得在使用中抽吸穿过筒的第一空气流穿过第一空气入口通过到第一隔室中，向下游穿过第一隔室，并且穿过第一空气出口从第一隔室出来；抽吸穿过筒的第二空气流穿过第二空气入口通过到第二隔室中，向下游穿过第二隔室，并且穿过第二空气出口从第二隔室出来。这种布置可以使尼古丁和酸彼此之间在下游反应以形成具有尼古丁盐的气溶胶之前，从其各自的来源单独和同时汽化。

可选地，尼古丁源和酸源中的至少一者由一个或多个网格加热元件与相应的第一气流通道和第二气流通道隔开。一个或多个网格加热元件中的每一个可以包括流体可通过的一个或多个开口。一个或多个网格加热元件可有利地邻接从第一隔室或第二隔室的内壁延伸的一个或多个突起并且由所述一个或多个突起支撑。一个或多个网格加热元件可形成一个或多个突起，并且可以将尼古丁/酸源保持在隔室中适当位置。网格加热元件中的开口可以允许气流通道中的气流通过，并与尼古丁/酸源相互作用。开口可有利地在气流通道中的通过的空气流中产生湍流，这可延长空气流与尼古丁源和酸源之间的相互作用。开口的尺寸可以设定成为蒸气提供通道，但防止液体通过。这可以减少或消除将液体尼古丁源或液体酸源夹带到通过气流通道的空气中。

加热器可被配置成将筒的第一隔室和第二隔室加热到低于约250摄氏度的温度。优选的是，加热器被配置成将筒的第一隔室和第二隔室加热到约80摄氏度与约150摄氏度之间的温度。

加热器可被配置成将筒的第一隔室和第二隔室加热到大体上相同的温度。

如本文关于本发明所使用的，“大体上相同的温度”意指在相对于加热器的相应位置处测量的筒的第一隔室与第二隔室之间的温度差异小于约3℃。

可选地，一个或多个网格加热元件包括一个或多个感受器，这些感受器被配置成当暴露于由感应加热器感生的涡流时加热尼古丁源和酸源中的至少一者。感应加热器可以是在气溶胶生成系统中设置的感应器线圈，所述感应器线圈在一个或多个感受器上产生变化的磁通量。这在一个或多个感受器中感生产生热量的涡流。网格加热元件可以有利地与筒一起弃置。感受器可以是一件或多件式的一个或多个网格加热元件。感受器可以是铁感受器。可为第一隔室和第二隔室两者提供相同的感受器。在感应加热期间，两个感受器可以经受相同的变化的磁通量。可为尼古丁源和酸源提供不同感受器布置，这可以允许在其各自的隔室中实现不同的加热温度。例如，第一隔室和第二隔室可以各自设置有具有不同设计或材料的感受器。

可选地，筒包括位于第一隔室与第二隔室之间的腔，所述腔用于接收被配置成加热第一隔室和第二隔室的加热器。加热器可以设置为气溶胶生成装置的一部分，并且布置成在使用期间插入筒的腔中。加热器可以布置成同时加热尼古丁源和酸源，或者可以提供两个加热器以单独加热两个隔室。加热器可以包括电阻加热元件。腔可位于筒的中心处。腔可以在尼古丁源与酸源之间等距处。腔可以布置成与筒的中心偏移，并且可以定位为更靠近尼古丁源和酸源中的一个。这可以允许尼古丁源和酸源在使用期间加热到不同温度。

在使用中，将筒的第一隔室和第二隔室加热到高于环境温度的温度可使得筒的第一隔室中的尼古丁的蒸气浓度和筒的第二隔室中的乳酸的蒸气压力能够按比例控制和平衡，以在尼古丁与乳酸之间产生高效反应化学计量。这可提高尼古丁乳酸盐颗粒的形成效率和向使用者递送的一致性。这还可以减少未反应的尼古丁和未反应乳酸向使用者的递送。

可选地，第一空气入口的流动面积不同于第二空气入口的流动面积。这可以允许在尼古丁源和酸源之一的汽化速率相对于另一个来说更高。可选地，第一隔室的第一空气入口包括比第二隔室的第二空气入口更大数量的相同孔。可选地，第一空气入口的流动面积小于第二空气入口的流动面积。这可以使酸源的汽化速率更大。可选地，第一空气入口的流动面积与第二空气入口的流动面积的比率介于约3:4与约1:2之间。可选地，第一空气入口的流动面积在约0.1平方毫米与约1.6平方毫米之间，第二空气入口的流动面积在约0.2平方毫米与约2.4平方毫米之间。这些布置可有利地提供尼古丁蒸气和酸蒸气的最佳比率。

可选地，在第一次使用筒之前，空气入口和空气出口中的一者或两者可以由一个或多个可移除的或易碎的屏障密封。举例来说，第一隔室的第一空气入口和第二隔室的第二空气入口中的一者或两者可以由一个或多个可剥落或可刺穿密封件密封。一个或多个可移除或易碎阻挡件可以由任何合适材料形成。举例来说，一个或多个可移除或易碎阻挡件可以由金属箔或膜形成。

可选地，筒包括在第一隔室和第二隔室两者下游的第三隔室。第三隔室可以与第一隔室的第一空气出口和第二隔室的第二空气出口流体连通。第一空气流中的尼古丁蒸气可在第三隔室中与第二空气流中的乳酸蒸气反应以形成尼古丁乳酸盐颗粒的气溶胶。可选地，第三隔室包括与烟嘴流体连通的气溶胶出口。可选地，第三隔室包含一种或多种气溶胶改性剂。举例来说，第三隔室可以包括一种或多种吸附剂、一种或多种香料、一种或多种化学感觉剂或其组合。

可选地，筒包括主体部分和一个或多个端盖。可选地，筒包括主体部分和远侧端盖。可选地，筒包括主体部分和近侧端盖。可选地，筒包括主体部分、远侧端盖和远侧端盖。

可选地，形成筒的第一隔室的第一空气入口的一个或多个孔和形成筒的第二隔室的第二空气入口的一个或多个孔设置在远侧端盖中。

可选地，形成筒的第一隔室的第一空气出口的一个或多个孔和形成筒的第二隔室的第二空气出口的一个或多个孔设置在近侧端盖中。

可选地，限定气流通道的一个或多个突起中的一些或全部设置在远侧端盖或近侧端盖上，或者设置在远侧端盖和近侧端盖两者上。

可选地，筒由耐尼古丁和耐酸的一种或多种材料形成。可选地，筒的第一隔室涂覆有一种或多种耐尼古丁的材料，且筒的第二隔室涂覆有一种或多种耐酸的材料。合适的耐尼古丁的材料以及耐酸的材料的实例包括但不限于聚乙烯(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、液晶聚合物(LCP)和改性LCP，例如具有石墨或玻璃纤维的LCP。使用一种或多种耐尼古丁的材料可增强筒的存放期。

可选地，筒由一种或多种导热材料形成。可选地，筒的第一隔室和筒的第二隔室中的至少一者涂覆有一种或多种导热材料。使用一种或多种导热材料可有利地增加从加热元件到尼古丁源或乳酸源的热传递。合适的导热材料包含(但不限于)金属(例如铝、铬、铜、金、铁、镍和银)、合金(例如黄铜和钢)及其组合。

筒可以通过任何合适的方法形成。合适的方法包含但不限于深冲压、注射模制、起泡、吹塑成型和挤压。

筒可被设计成一旦第一隔室中的尼古丁或第二隔室中的乳酸耗尽时被弃置。

筒可以被设计成可再填充的。

根据本发明的方面，提供了一种气溶胶生成系统，其包括：如本文中描述的筒；以及气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：壳体，所述壳体限定用于接收筒的至少一部分的腔；以及用于加热所述筒的第一隔室和第二隔室中的至少一者的加热器。

气溶胶生成系统还可以包括烟嘴。在此类实施例中，从筒的第一隔室中的尼古丁源释放的尼古丁蒸气与从筒的第二隔室中的乳酸源释放的乳酸蒸气可以在衔嘴中彼此气相反应以形成尼古丁乳酸盐颗粒的气溶胶。

烟嘴可以被构造成与筒接合。

可选地，烟嘴被构造成与筒接合，筒与烟嘴的组合可以模拟可燃吸烟制品(例如，香烟、雪茄或小雪茄)的形状和尺寸。在此类实施例中，筒与烟嘴的组合可以模拟香烟的形状和尺寸。

烟嘴可以被构造成与气溶胶生成装置的壳体接合。

衔嘴可以被设计成在第一隔室中的尼古丁和第二隔室中的乳酸被耗尽后被弃置。

所述烟嘴可设计成可重复使用。在烟嘴被设计成可重复使用的实施例中，烟嘴可以有利地被构造成可移除地连接到筒或气溶胶生成装置的壳体。

可选地，气溶胶生成系统包括根据本发明的可消耗筒和可再用气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括用于加热筒的第一隔室和第二隔室中的至少一者的加热器。

加热器可以是电加热器。加热器可以是电阻加热器。

当筒收纳在空腔内时，加热器可以经布置以包围至少一部分筒。

可选地，加热器位于气溶胶生成装置的腔内，并且筒可以包括用于接收如上文所描述的加热器的腔。在此类实施例中，气溶胶生成装置的加热器可有利地为呈加热器叶片形式的细长加热器。加热器叶片的宽度大于其厚度。筒中的腔可被构造为细长槽。

可选地，加热器是感应加热器，并且筒可以包括如上文所描述的用于加热筒的第一隔室和第二隔室的感受器。

气溶胶生成系统可以进一步包括用于向加热器供电的电源和被配置成控制从电源到加热器的供电的控制器。

气溶胶生成装置可以包括一个或多个被配置成感测加热器的温度以及筒的第一隔室和第二隔室的温度的温度传感器。在此类实施例中，所述控制器可配置成基于感测的温度控制电力到加热器的供应。

可选地，气溶胶生成装置包括用户输入装置。用户输入装置可以包括按钮、滚轮、触摸按钮、触摸屏和麦克风中的至少一者。用户输入装置可以允许使用者控制气溶胶生成装置的操作的一个或多个方面。用户输入装置可以允许使用者启用向加热器的电功率供应，停用向加热器的电功率供应或两者。

所述电源可以是任何合适的电源，例如DC电压源，例如电池。电源可以是锂离子电池、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、钛酸锂或锂-聚合物电池。

电源可包括可再充电锂离子电池。电源可以包括另一种形式的电荷储存装置，例如电容器。电源可能需要再充电。电源具有的容量可以允许储存足够气溶胶生成装置使用一次或多次的能量。例如，电源可以具有足够的容量以允许连续生成气溶胶持续大约六分钟的时间，对应于抽一支常规卷烟所耗费的典型时间，或者持续六分钟的倍数的时间。在另一实例中，电源可具有足够的容量以允许预定次数的抽吸或离散激活。

控制器可以被配置成在加热周期开始时开始从电源向加热器供应电力。控制器可以被配置成在加热周期结束时终止从电源向加热器供应电力。

控制器可以被配置成提供从电源向加热器的连续电力供应。

控制器可以被配置成提供从电源向加热器的间歇电力供应。控制器可以被配置成提供从电源向加热器的脉动电力供应。向加热器脉动供应电力可以在一段时间内促进对加热器的总输出的控制。有利地，在一段时间内控制加热器的总输出可以促进对温度的控制。

控制器可以被配置成改变从电源向加热器的电力供应。控制器可以被配置成改变脉动电力供应的占空比。控制器可被配置成改变脉宽和占空比的周期中的至少一者。

为了避免疑义，上文关于本发明的一个方面描述的特征也可适用于本发明的其它方面。具体来说，上文关于本发明的筒描述的特征在适当时也可以涉及本发明的气溶胶生成系统，且反之亦然。

附图说明

现在将参考附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1为根据本发明的实施例的气溶胶生成系统的透视图；

图2为图1的气溶胶生成系统的截面图；

图3为图1的气溶胶生成系统中的筒的分解透视图；

图4为图1的筒的第一截面图；

图5为图1的筒的正交于图4的视图的第二截面图；

图6为配合到图3的筒的端盖的透视图；

图7a和7b为根据本发明不同实施例的筒的截面侧视图；

图8为根据本发明的另一个实施例的筒的截面侧视图；

图9为根据本发明的又一个实施例的筒的截面侧视图；以及

图10为根据本发明的又一个实施例的气溶胶生成系统的截面图。

具体实施方式

图1和2示出了气溶胶生成系统10，所述气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置20和与气溶胶生成装置20一起使用的筒100。气溶胶生成系统还包括被构造成可释放地附接至气溶胶生成装置20的近端24的烟嘴30。

气溶胶生成装置20包括具有腔22的壳体，该腔用于通过壳体的近端24处的开口接收筒100。气溶胶生成装置20包括腔22内的感应器线圈28。如图2所示，感应器线圈保持在腔22的内壁内。

气溶胶生成装置20在壳体中包括电源40，在此实例中，为可再充电锂离子电池。装置10还包括连接到电池30、感应器线圈28和用户接口(未示出)的控制器42。在此实施例中，用户接口包括机械按钮。在激活用户接口时，控制器为感应器线圈28供应高频振荡电流，以产生振荡磁场。这导致筒100中的一个或多个感受器由于感生的涡流和磁滞损耗而变热。这加热筒内容纳的尼古丁源和乳酸源，产生尼古丁蒸气和乳酸蒸气。当使用者在烟嘴30上抽吸时，通过筒从空气入口26抽吸气流，以将汽化尼古丁和酸传递至烟嘴。分别为气相的汽化尼古丁和乳酸在烟嘴30中反应和冷却，以形成含有尼古丁盐颗粒的气溶胶。在抽吸期间，使用者通过排气出口32接收一定体积的气溶胶。

图3为筒100的分解图。筒100具有约15毫米的长度、约7.1毫米的宽度和约6.75毫米的高度。在此图示实例中的筒100包括由端盖130在其远端104和其近端106中任一个处闭合的细长筒主体102。主体102具有约11毫米的长度、约7.1毫米的宽度和约6.75毫米的高度。端盖130具有约2毫米的长度、约7.1毫米的宽度和约6.75毫米的高度。筒100包括容纳在筒的第一隔室110中的尼古丁源210和容纳在筒100的第二隔室120中的乳酸源220。第一隔室110和第二隔室120各自在筒主体102内纵向延伸。第一隔室110和第二隔室120被布置成由端盖130在其相应远端104和近端106处闭合。第一隔室110和第二隔室120是各自具有大约1毫米深度的基本上矩形横截面的相同隔室。

第一隔室110和第二隔室120以平行构造布置。进入第一隔室110和第二隔室120之前进入的空气流分开。尼古丁蒸气和乳酸蒸气同时在单独的隔室中产生。

远侧端盖130包括多个空气入口132、134，这些空气入口提供进气流108与第一和第二隔室110、120之间的流动通道。空气入口是通过远侧端盖的相同孔口。多个空气入口132、134包括与第一隔室110流体连通的第一空气入口132，以及与第二隔室134流体连通的第二空气入口134。在图示的实例中，第二空气入口134比第一空气入口132多。这导致通过第二空气入口134的横截面流动面积比通过第一空气入口132的更大。这使得通过第二隔室120的体积气流比通过第一隔室110的高。这使得相比有较少第二空气入口的情况有更多的酸在第二隔室120中汽化。

如图3所示的端盖130为远侧端盖，该远侧端盖具有向第一隔室110和第二隔室120开放的空气入口132、134。在此实例中，在筒100的近端106处提供近侧端盖，该近侧端盖包括为远侧端盖处的空气入口132、134的镜相的空气出口(未示出)。近侧端盖处的空气出口与第一和第二隔室110、120以及烟嘴30处的排气口32流体连通。第一隔室110和第二隔室120各自从远侧端盖延伸到近侧端盖。换句话说，第一隔室110和第二隔室120都一直延伸通过筒主体102的长度。

筒主体102包括各自沿筒100的纵向轴线延伸的多个加热器腔140。每个加热器腔的深度为0.4毫米。加热器腔104平行于第一隔室110和第二隔室120。加热器腔140及其对应的第一隔室110或第二隔室120中的每一个分开0.4毫米。多个加热器腔140中的每一个被布置成接收感受器。多个加热器腔140在远端104和近端106处由其相应的远侧端盖和近侧端盖闭合。在图示的实例中，第一隔室110和第二隔室120中的每一个夹在一对加热器腔140之间。在此实施例中，使用多个相同的感受器，每个加热器腔140中放置一个感应器。在使用期间，尼古丁源210和酸源220被加热到相同温度。

第一隔室110和第二隔室120各自包括沿着筒100的长度纵向延伸的多个平行脊150。多个脊150从第一隔室110的侧壁和第二隔室120的侧壁突出。一旦组装好，尼古丁源210和乳酸源220邻接筒的多个脊150。这在图4中的筒100的截面视图中示出。一旦尼古丁源210和乳酸源220组装到第一隔室110和第二隔室120中，它们抵靠脊150静置。源210、220由筒100的两端处的端盖130闭合，并且与其各自的空气入口132、134和空气出口133、135流体连通。

图5为与图4的区段正交的筒100的不同截面图，示出了流过筒100的内部的空气流的流动路径。空气流通过空气入口132、134进入筒100，并通过空气出口133、135离开筒100。空气入口132、134和空气出口133、135都设置在端盖130中。多个气流通道160形成于平行脊150、尼古丁/乳酸源和筒100的侧壁之间的空隙内。当空气流穿过气流通道160时，它们在相应尼古丁源210和乳酸源220的表面处收集汽化的尼古丁和乳酸。

在此实例中，尼古丁源210包括浸渍有尼古丁液体的多孔陶瓷基底。乳酸源220包括浸渍有乳酸的多孔陶瓷。尼古丁液体还包括调味剂，所述调味剂被布置成当尼古丁源被加热时与尼古丁一直汽化。所述调味剂被布置成在所生成气溶胶中产生所需味道。更具体地，尼古丁源210包括浸渍有约10毫克尼古丁和约4毫克薄荷醇的多孔陶瓷基底，并且乳酸源220包括浸渍有约20毫克乳酸的多孔陶瓷基底。

多孔陶瓷是一种相对惰性的材料，当它与尼古丁液体或乳酸接触时不会劣化。多孔陶瓷的刚性确保在筒的使用寿命期间尼古丁源210和乳酸源220的一致外部尺寸。更具体地，尼古丁源210和乳酸源220不会因剩余液体量而膨胀或收缩。气流通道150的横截面面积在筒使用的不同阶段保持不变，因此为使用者提供一致的抽吸体验。

在实践中，使用者在烟嘴30上抽吸以通过气流通道150抽吸一定体积的空气。进入第一隔室110和第二隔室120的空气流的一部分在出现返回气流通道160之前，可以在多孔陶瓷材料的表面下方穿过。这有助于汽化尼古丁和乳酸的疏散，因为尼古丁和乳酸从陶瓷的孔隙内生成。

如图5中所示，每个端盖130包括与筒100中的脊150互补的端盖脊138。在图6的透视图中进一步详细示出了端盖130的面向内的侧面。图6中示出的端盖130是构造成关闭筒主体102的远端104的远侧端盖。近侧端盖具有类似的设计，其中空气入口布置成镜像以用于关闭筒主体102的近端106。端盖130包括配件137，该配件用于与筒主体102实现不可释放的联接。这确保用户无法拆卸或篡改筒100。

端盖130包括多个端盖腔131，每个端盖腔与筒主体102中的第一隔室110和第二隔室120互补。端盖腔131被布置成在面向内的表面上打开，并且沿着端盖130的深度部分延伸。端盖腔1371被构造成在端盖130配合到筒主体102的远端104或近端106上时容纳尼古丁源210和乳酸源220两者的端部。

多个端盖脊138与第一隔室110和第二隔室120中的多个脊150互补，并且为尼古丁源210和乳酸源220提供进一步支撑。端盖脊138还充当气流通道160的延伸。通过将端盖腔137定位在第一隔室110和第二隔室120中的尼古丁源210和乳酸源220上方，端盖可以容易地对准并且组装到筒主体102上。

端盖130还包括与筒主体102中的加热器腔140互补的端盖加热器腔136。类似于端盖腔137，端盖加热器腔136在筒主体102的面向内的表面处打开，并且沿端盖130的深度部分延伸。端盖加热器腔136允许容纳在加热器腔中的感受器被进一步支撑在其中。在这种特定的实施例中，端盖加热器腔136被构造成提供与感受器的紧密贴合。因此，感受器被端盖牢固固定在适当位置。

如参照图5所论述，从筒壁上突出的平行脊150用作几个功能。当它们组装到其各自的第一隔室110和第二隔室120中时，它们支撑并稳定尼古丁源和乳酸源。脊150还形成空气通道160，以允许空气流在尼古丁源110和乳酸源120的表面上方通过，以有效地疏散汽化的尼古丁和乳酸。由于大部分空气流不会流过尼古丁源或乳酸源，这种布置显著降低抽吸阻力(RTD)。

如图5所示的脊150限定笔直的流动路径，因此它们允许汽化尼古丁和乳酸从其相应的第一隔室110和第二隔室120迅速疏散。然而，在一些情况下，可以使用其他类型的突起代替脊150来提供其他功能。例如，代替笔直脊，可以使用具有正弦轮廓的脊来在空气流中引起湍流。这改善气流通道内的对流，以及强制空气流的较大部分在多孔尼古丁源和乳酸源的表面下方穿过。

图7a示出了具有从隔室的侧壁延伸的多个凸台152的替代筒设计的截面侧视图。在此实施例中，凸台替代如图5中所示的平行脊150。一旦凸台被组装到其各自的隔室110、120中，这些凸台152支撑和稳定尼古丁源210和乳酸源220。如图7a中所示，凸台在空气流中产生曲折流动路径。这会在气流中引起更多湍流，因此会增加空气与尼古丁源和酸源的接触时间和接触面积。

在替代实施例中，如图7b中所示，如图6所示的端盖130用于闭合在第一隔室110或第二隔室120中没有任何脊特征的筒主体102c。因此，单个气流通道160c形成于源210、220的表面与隔室110、120的侧壁之间的空隙中。在此实施例中，尼古丁源210和乳酸源220仅由端盖脊138保持在相应的第一隔室110和第二120隔室中。在使用中，进入第一隔室110和第二隔室120的空气流可以越过单个气流通道160c的宽度自由流动。这促进越过每个隔室110、120的侧向对流。

在替代实施例中，气流通道160不会一直延伸穿过筒主体102d。如图8中所示，脊150之间的通道逐渐向空气出口133、135填塞。这使得通过每个气流通道160的横截面积在气流方向上逐渐降低。在图示的实例中，气流通道160不会开放到筒100d的近端106处的空气出口133、135。相反，气流通道中的空气流在通过空气出口133、135离开筒100d之前被迫使穿透并流过尼古丁源210和酸源220。这意味着，已经给予尼古丁蒸气和乳酸蒸气的气流通道中的空气流暴露于多孔陶瓷材料的孔内的更多汽化的尼古丁和乳酸。

在另一实施例中，筒100中的加热器腔140与其相应的第一隔室110和第二隔室120合并。更具体地，感受器不再支撑在单独的加热器腔140中。相反，它们由端盖加热器腔136固定到位。因此，感受器不再通过隔室110、120的侧壁传导热量。而是，感受器直接加热其相应隔室110、120中的尼古丁源210和乳酸源220。在这种情况下，感受器为网格感受器。网格感受器的使用允许隔室内气流不受限制，从而增强其中的热对流。

图9示出了根据替代实施例的筒300。筒300由筒300的任一端处的端盖330闭合。与如图4中所示的筒100相比，筒300采用感受器340，该感受器被置于与尼古丁源210和乳酸源220直接接触。筒300中的感受器为铁网格。网格感受器被布置成位于脊360与尼古丁源或乳酸源210/220之间的界面处。更具体地，网格感受器340被构造成分隔第一隔室310和第二隔室320中的每一个，使得源210、220和脊360之间形成的流动通道350彼此分离。

在此示例中，图4的筒100中的加热器腔140不存在。由于缺少此类加热器腔，因此为图4的筒100中的特征的端盖加热器腔136在端盖330中也不存在。不存在此类腔允许筒300中有较大的第一隔室110和第二隔室120。因此，可以使用较厚的尼古丁源210和乳酸源220，例如具有较大存储容量的尼古丁源和酸源。

在使用中，感应器线圈28在网格感受器中感生涡流，导致网格感受器340变热。由于其网格构造，网格感受器340允许在其各自的源210、220的表面处的汽化的尼古丁和乳酸逃离到其相应的气流通道350中。由于在尼古丁源210和乳酸源220的表面处进行加热，因此汽化尼古丁和乳酸不再必须通过源的深度渗滤以在其各自的表面处被提取。因此，这种布置允许更高效地提取汽化尼古丁和乳酸。

网格感受器340由第一隔室310和第二隔室320中的脊支撑。这允许网格感受器340由具有较低机械强度的材料形成。换句话说，网格感受器可以由挠性材料形成，且不需要维持自己的重量。

在如图10中所示的又一实施例中，气溶胶生成装置20中的感应器线圈28和感受器被多个电阻加热元件29取代。在此实施例中，电阻加热元件是气溶胶生成装置20的一部分。在使用期间，控制器42控制电力供应到电阻加热元件29以加热尼古丁源210和乳酸源220。

多个电阻加热元件29为定位在气溶胶生成装置20的腔22中的细长电加热器。细长电加热器沿腔22的纵向轴线延伸，并且各自布置成配合到筒400的对应加热器腔中。

与图5的端盖130相比，在此实施例中为筒400提供修改的远侧端盖。图6中的端盖加热器腔136被延伸穿过远侧端盖的深度的开放式加热器槽取代。通过这些加热器槽，气溶胶生成装置20的加热器元件29延伸到筒主体的加热器腔中。在这种特定的实施例中，加热器槽被构造成提供与电阻加热元件29的紧密贴合。因此，当将筒400插入气溶胶生成装置20的腔22中时，允许该筒被加热元件29支撑。

在第一次使用筒100之前，空气入口132、134和空气出口133、135由施加到端盖130的面向外的表面的可拆卸剥离箔密封件(未示出)密封。这减少了尼古丁和乳酸对大气的损失，从而延长了筒的保质期。此外，箔密封件防止尼古丁源210和乳酸源220污染。

上文描述的示例性实施例是举例说明而不是限制性的。考虑到上述的示例性实施例，与上述示例性实施例一致的其它实施例对于本领域的普通技术人员现在将是显而易见的。

Claims (12)

1.一种用于气溶胶生成系统中的筒，所述筒包括：

第一隔室，所述第一隔室具有第一空气入口和第一空气出口，所述第一隔室容纳尼古丁源；以及第二隔室，所述第二隔室具有第二空气入口和第二空气出口，所述第二隔室容纳酸源；

其中所述第一隔室包括从所述第一空气入口或所述第一空气出口沿所述第一隔室的至少一部分纵向延伸的第一气流通道，其中所述第一气流通道邻近所述尼古丁源并与所述尼古丁源流体连通；或者

其中所述第二隔室包括从所述第二空气入口或所述第二空气出口沿所述第二隔室的至少一部分纵向延伸的第二气流通道，其中所述第二气流通道邻近所述酸源并与所述酸源流体连通；或者

其中所述第一隔室包括从所述第一空气入口或所述第一空气出口沿所述第一隔室的至少一部分纵向延伸的第一气流通道，其中所述第一气流通道邻近所述尼古丁源并与所述尼古丁源流体连通；并且所述第二隔室包括从所述第二空气入口或所述第二空气出口沿所述第二隔室的至少一部分纵向延伸的第二气流通道，其中所述第二气流通道邻近所述酸源并与所述酸源流体连通，

其中所述第一气流通道和所述第二气流通道中的至少一者至少部分地由从相应第一隔室或第二隔室的内壁延伸的一个或多个突起限定，并且其中所述一个或多个突起被构造成为所述尼古丁源或所述酸源提供支承。

2.根据权利要求1所述的筒，其中所述第一气流通道在所述第一空气入口与所述第一空气出口之间延伸；或者其中所述第二气流通道在所述第二空气入口与所述第二空气出口之间延伸，或者其中所述第一气流通道在所述第一空气入口与所述第一空气出口之间延伸，并且所述第二气流通道在所述第二空气入口与所述第二空气出口之间延伸。

3.根据权利要求2所述的筒，其中所述第一气流通道和所述第二气流通道中的至少一者沿相应尼古丁源或酸源的长度延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述一个或多个突起是沿所述第一隔室或第二隔室的内壁延伸的脊，并且其中所述第一气流通道和所述第二气流通道中的至少一者在所述脊之间形成。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述尼古丁源包括浸渍有尼古丁的多孔陶瓷，或者所述酸源包括浸渍有酸的多孔陶瓷，或者所述尼古丁源包括浸渍有尼古丁的第一多孔陶瓷并且所述酸源包括浸渍有酸的第二多孔陶瓷。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述第一气流通道与所述第二气流通道平行地布置于所述筒内。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述尼古丁源和所述酸源中的至少一者由一个或多个网格加热元件与相应第一气流通道和第二气流通道隔开，其中所述一个或多个网格加热元件中的每一个包括流体能够通过的一个或多个开口。

8.根据权利要求7所述的筒，其中所述一个或多个网格加热元件包括一个或多个感受器，所述一个或多个感受器被配置成在暴露于由感应器线圈产生的变化磁通时加热所述尼古丁源和所述酸源中的至少一者。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其还包括位于所述第一隔室与所述第二隔室之间的腔，用于接收被配置成加热所述第一隔室和所述第二隔室的加热器。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述第一空气入口的流动面积与所述第二空气入口的流动面积的比率介于3:4与1:2之间。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述第一空气入口的流动面积在0.1平方毫米与1.6平方毫米之间，并且所述第二空气入口的流动面积在0.2平方毫米与2.4平方毫米之间。

12.一种气溶胶生成系统，其包括：

根据权利要求1至11中任一项所述的筒；和

气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：

壳体，所述壳体限定用于接收所述筒的至少一部分的腔；以及

加热器，所述加热器用于加热所述筒的所述第一隔室和所述第二隔室。