CN112384090B - 用于气溶胶生成系统的可感应加热筒以及包括可感应加热筒的气溶胶生成系统 - Google Patents

用于气溶胶生成系统的可感应加热筒以及包括可感应加热筒的气溶胶生成系统 Download PDF

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Abstract

一种用于气溶胶生成系统的筒包括：第一隔室(110)，所述第一隔室具有第一空气入口(120)和第一空气出口(126)，所述第一隔室(110)容纳尼古丁源，所述尼古丁源包含浸渍有尼古丁的第一载体材料；以及第二隔室(114)，所述第二隔室具有第二空气入口(122)和第二空气出口(128)，所述第二隔室(114)容纳酸源，所述酸源包含浸渍有酸的第二载体材料，其中所述第一隔室和所述第二隔室中的一个包括一对感受器元件，所述一对感受器元件布置成与所述隔室内的载体材料接触，并且其中所述载体材料布置在所述一对感受器元件之间。

Description

用于气溶胶生成系统的可感应加热筒以及包括可感应加热筒 的气溶胶生成系统
技术领域
本公开涉及一种用于气溶胶生成系统的筒和一种包括此类筒的气溶胶生成系统。具体来说，本公开涉及一种用于气溶胶生成系统的包括尼古丁源和酸源的筒组件，所述气溶胶生成系统用于原位生成包含尼古丁盐颗粒的气溶胶；以及一种包括此类筒的气溶胶生成系统。
背景技术
用于将尼古丁递送至使用者的装置是已知的，所述装置从含有尼古丁和一种或多种气溶胶形成剂的液体气溶胶形成基质生成可吸入气溶胶。此类装置通常包括：储存液体气溶胶形成基质的储存器；加热器，该加热器用于汽化液体气溶胶形成基质，以生成气溶胶；以及用于将基质供应到加热器的液体传送元件。此类装置的已知配置包括：以毛细芯形式的液体传送元件，该液体传送元件具有延伸到基质的储存器中的部分以及延伸出储存器的部分；以及加热器，该加热器呈缠绕在毛细管芯的延伸出储存器的部分周围的电阻线圈的形式。这些装置通常以如下方式生成气溶胶：通过在相对短的时间内(例如几秒)将加热器的温度升高到基质的沸点或基质的沸点以上的高温来汽化储存在储存器中的基质的小试样，从而从储存器快速地汽化基质的小试样。该加热类型可以被称为“闪速”加热。在采用“闪速”加热的装置中，也可以采用抽吸检测，使得只有当使用者在装置上吸气或抽吸时，加热器才可以被加热到高温。
用于将尼古丁递送至使用者的装置是已知的，所述装置包括尼古丁源和挥发性递送增强的化合物源。举例来说，WO 2008/121610 A1和WO 2017/108992 A1公开了这样的装置，其中尼古丁和酸(例如，丙酮酸或乳酸)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。
包含单独酸源和尼古丁源的系统通常不需要“闪速”加热来汽化源的试样以生成气溶胶，而是当使用者在装置上抽吸或吸气时，由于腔室内的压力变化，随着空气被抽吸穿过第一隔室和第二隔室，尼古丁源和酸源的试样以气态形式从载体材料抽吸。尼古丁和酸的试样以气相彼此反应以形成尼古丁盐颗粒的气溶胶。
此类装置中尼古丁和酸的蒸汽浓度之间的差异会不利地导致不好的反应化学计量或将过多反应物递送给用户，例如将未反应的尼古丁蒸汽或未反应的酸蒸汽递送给用户。为了控制和平衡尼古丁和酸的蒸气浓度以产生高效反应化学计量，已经提出了在WO2008/121610 A1中所公开类型的装置中加热尼古丁和酸。已经提出了几种用于加热尼古丁和酸的配置。一个提议包括提供一个或多个电阻加热元件，其紧密靠近保持尼古丁和酸的腔室。另一个此类提议包括在保持尼古丁和酸的腔室之间提供可感应加热的感受器元件。
已经发现，升高腔室内的源的温度可能花费相当长的时间量，例如长达30秒或更长时间。此外，由于用户在装置进行第一抽吸之前需要将一个或两个源加热到某温度，以便控制第一抽吸的蒸汽浓度，此类系统的“距离第一抽吸的时间”可能长达30秒或更长。
在大多数气溶胶生成系统中，期望在装置启动之后尽可能快地生成具有期望组成的气溶胶。为了使气溶胶生成装置具有令人满意的消费者体验，认为“距离第一抽吸的时间”是关键的。消费者不希望在启动装置后等待很长一段时间才能进行第一次吸气。
需要提供一种用于原位生成包含尼古丁盐颗粒的气溶胶的包含尼古丁源和酸源的气溶胶生成系统，其使得尼古丁源和酸源能够被快速且均匀地加热。还需要提供一种用于原位生成包含尼古丁盐颗粒的气溶胶的包含尼古丁源和酸源的气溶胶生成系统，其促进尼古丁蒸气从尼古丁源的一致释放和酸蒸气从酸源的一致释放。还需要提供一种用于原位生成包含尼古丁盐颗粒的气溶胶的包含尼古丁源和酸源的气溶胶生成系统，其促进短时间或最小“距离第一抽吸的时间”。
发明内容
根据本公开，提供了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，所述尼古丁源包含浸渍有尼古丁的第一载体材料；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，所述酸源包含浸渍有酸的第二载体材料，其中所述第一隔室和所述第二隔室中的一个包括感受器元件，所述感受器元件布置成与所述隔室内的载体材料接触。
具体地，根据本公开，提供了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，所述尼古丁源包含浸渍有尼古丁的第一载体材料；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，所述酸源包含浸渍有酸的第二载体材料，其中所述第一隔室和所述第二隔室中的一个包括一对感受器元件，所述一对感受器元件布置成与所述隔室内的载体材料接触，并且其中所述载体材料布置在所述一对感受器元件之间。
筒用于气溶胶生成系统。气溶胶生成系统可包括气溶胶生成装置，配置成与所述装置一同使用的筒。优选地，所述装置包括装置壳体；位于壳体上或壳体内的感应器线圈；以及电源，该电源连接到感应器线圈并且配置成向感应器线圈提供振荡电流。优选地，振荡电流是高频振荡电流。当在本文中使用时，高频振荡电流表示具有500kHz到30MHz之间的频率的振荡电流。高频振荡电流可以具有1到30MHz之间、优选1到10MHz之间并且更优选5到7MHz之间的频率。
在操作中，振荡电流穿过感应器线圈以生成交变磁场，所述交变磁场在感受器元件中感生电压。感生的电压导致电流在感受器元件中流动并且该电流导致感受器元件的焦耳加热，从而加热感受器元件所位于的腔室中的源。由于感受器元件是铁磁性的，因此感受器元件中的磁滞损耗也生成大量的热。
使用感应加热的气溶胶生成系统具有的优点是不需要在筒和装置之间形成电接触，以便给加热器供电。感受器元件不需要电接合到任何其它部件，不需要焊料或其它结合元件。这对本公开的布置尤其有利，其中感受器元件布置在筒的隔室中的一个内，与隔室中的载体材料接触。此外，感应器线圈设置为装置的一部分，使得可以构造简单、便宜和耐用的筒。筒典型地是以远大于与它们一起操作的装置的数量生产的一次性制品。因此减小筒的成本(即使它需要更昂贵的装置)可以导致制造商和消费者的显著成本节约。
有利地，发明人已经意识到，在筒的隔室内布置与包含在隔室内的源的载体材料接触的感受器元件，大大减少将隔室内的源的温度升高到所需温度需要的时间。将隔室内的源的温度升高到所需温度需要的时间在本文中可以称作“预加热时间”。在一些配置中，发明人发现通过将感受器元件定位在腔室内并且与腔室内的源的载体材料接触，“预加热时间”可以降低至约5秒或更小。
认为将尼古丁源和酸源加热到所需温度需要的“预加热时间”的减少是由于感受器元件与载体材料之间的接触带来的，使得热直接从感受器材料传导到尼古丁源或酸源。与具有布置在隔室外部的加热器的系统相比，这提供源和加热器之间的直接热传递路径。还认为，感受器元件在容器内的布置使得腔室中的空气和蒸气能够与感受器接触，从而改善从感受器和空气和蒸汽的热传递。
有利地，发明人还已经认识到，在筒的隔室内布置与包含在隔室内的源的载体材料接触的感受器元件有利于随时间推移将尼古丁源和酸源保持在所需温度。认为改进对进入腔室的空气的热传递可以有助于随时间推移甚至在使用者抽吸期间将腔室的温度保持在稳定状态。
可以要求气溶胶生成系统将尼古丁源和酸源中的一个或多个加热到任何合适的所需温度。所需温度可以是导致被加热源具有所需特性(例如特定的所需粘度或表面温度)的温度。优选地，所需温度低于源的沸点。
气溶胶生成系统可配置成将筒的第一隔室和第二隔室中的至少一者加热到所需温度。系统可配置成通过感受器、感应器线圈、电源和电子器件的任何合适配置将第一隔室和第二隔室中的至少一者加热到所需温度。例如，感应器线圈的尺寸和匝数、感受器的尺寸和材料以及向感应器线圈的供电可根据系统的所需温度选择。
气溶胶生成系统可配置成将第一隔室和第二隔室两者加热到所需温度。系统可配置成将第一隔室加热到第一所需温度并将第二隔室加热到第二所需温度。在一些优选实施例中，第一所需温度可以与第二所需温度基本上相同。在一些实施例中，第一所需温度可以与第二所需温度不同。
优选的是，气溶胶生成系统配置成将筒的第一隔室和第二隔室中的至少一者加热到约250摄氏度以下的温度。优选地，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。
如本文关于本公开所使用的，“大体上相同的温度”意指在相对于隔室的中心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℃。
在使用中，将筒的第一隔室和第二隔室中的一者或两者加热到环境温度以上的温度有利地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酸的蒸气压力能够按比例控制和平衡以在尼古丁与酸之间产生高效反应化学计量。有利地，这可以改进尼古丁盐颗粒形成的效率和向使用者递送的一致性。有利地，这还可以减少未反应的尼古丁和未反应的酸向使用者的递送。
已经发现，约100摄氏度到约110摄氏度的目标温度是加热尼古丁源和酸源中的一个或多个以产生有效反应化学计量的理想目标温度。
如本文所使用，“感受器元件”是指当经受变化的磁场时变热的导电元件。这可能是由于感受器元件中感应的涡流和/或磁滞损耗的结果。
可选择感受器元件的材料和几何形状以提供期望的电阻和热量生成。
用于所述感受器元件的可能材料包括石墨、钼、碳化硅、不锈钢、铌、铝和几乎任何其他导电性元素。感受器元件可以是铁元件。感受器元件可以是铁氧体元件。感受器元件可以是不锈钢元件。感受器元件可以是铁素体不锈钢元件。合适的感受器材料包括410、420和430不锈钢。有利地，已经发现，在腔室的任一个中将包括铁素体不锈钢的感受器元件布置成与尼古丁源或酸源的载体材料接触不会造成感受器材料从感受器元件传送到由系统生成的气溶胶中。
感受器元件可以包括具有化学惰性的外表面。化学惰性在本文中应当被理解为是针对当感受器元件被加热至某温度时尼古丁源的尼古丁和酸源的酸中的至少一者来讲的。感受器元件可以包括对尼古丁源的尼古丁具有化学惰性的外表面。感受器元件可以包括对酸源的酸具有化学惰性的外表面。
感受器元件可以包括具有化学惰性的导电感受器材料。换言之，化学惰性表面可以是感受器材料本身的化学惰性外表面。
化学惰性外表面可以是保护性外层。感受器元件可具有外保护层，例如覆盖或包封感受器元件的陶瓷保护层或玻璃保护层。感受器元件可以包括由玻璃、陶瓷或惰性金属形成的保护涂层，该保护涂层形成在感受器材料的芯上。有利地，设置具有化学惰性外表面的感受器元件可以抑制或防止在感受器元件与尼古丁源的尼古丁和酸源的酸之间发生不需要的化学反应。保护性外层或涂层材料可以经受与感受器材料被加热的温度一样高的温度。
感受器元件的材料可以基于其居里温度来选择。高于其居里温度材料不再是铁磁性的并且因此由于磁滞效应引起的加热不再发生。在感受器元件由一种单一材料制成的情况下，居里温度可以对应于感受器元件应具有的最大温度(也就是说，居里温度与感受器元件应被加热到的最大温度相同，或偏离该最大温度大约1-3％)。这减小快速过热的可能性。
如果感受器元件由一种以上的材料制成，则感受器元件的材料可以相对于另外的方面被优化。例如，可以选择材料使得感受器元件的第一材料可以具有高于感受器元件应被加热到的最大温度的居里温度。例如，感受器元件的该第一材料然后可以在一方面相对于最大热生成和传递到尼古丁或酸源被优化以提供感受器的有效加热。然而，感受器元件然后可以附加地包括第二材料，所述第二材料具有对应于感受器应被加热到的最大温度的居里温度，并且一旦感受器元件到达该居里温度，感受器元件的磁性质整体上变化。该变化可以被检测并且传送到微控制器，然后所述微控制器然后中断交流电的生成直到温度再次冷却到低于居里温度，由此可以恢复交流电生成。
感受器元件的至少一部分可以是流体可渗透的。如本文所使用，“流体可渗透”元件意指允许液体或气体通过其渗透的元件。所述感受器元件可具有在其中形成的多个开口以允许流体通过所述开口渗透。具体来说，所述感受器元件允许或者气相或者既有气相又有液相的源材料通过其渗透。
感受器元件可采取任何适当的形式。所述感受器元件可包括(例如)网、扁平螺旋线圈、内部线圈、纤维或织物。在一些实施例中，感受器元件可以包括片材或条带。
在一些优选实施例中，感受器元件可以包括网格。如本文所使用，术语“网格”涵盖其间具有间隔的细丝的格栅和阵列。术语网格还包括织造和非织造织物。
细丝可限定细丝之间的空隙，并且该空隙可具有在10微米与100微米之间的宽度。优选地，细丝在空隙中产生毛细管作用，使得在使用中源液体被吸入空隙中，从而增加感受器元件与液体之间的接触面积。
细丝可形成大小在160与600美国筛目(+/-10％)之间(即在每英寸160与600根细丝之间(+/-10％))的网。空隙的宽度优选地在75微米与25微米之间。网格的开口面积的百分比(其是空隙的面积与网格的总面积的比率)优选地在25％与56％之间。网可以使用不同类型的编织或网格结构来形成。另选地，细丝由彼此平行布置的细丝阵列组成。
细丝可以通过蚀刻片材诸如箔来形成。当加热器组件包括平行细丝阵列时，这可能是特别有利的。如果加热元件包括细丝的网或织物，那么细丝可以单独地形成并且编织在一起。
在本领域中众所周知，网的特征也可以在于它保持液体的能力。
网格的细丝的直径可以在8微米与100微米之间，优选在8微米与50微米之间，更优选在8微米与39微米之间。
网格的细丝可以具有任何合适的横截面。例如，细丝可具有圆形横截面或可以具有扁平横截面。
有利地，网状感受器元件可具有在1与40000之间的相对磁导率。当期望大部分加热依赖于涡流时，可使用较低磁导率的材料，而当需要磁滞效应时，可使用较高磁导率的材料。优选地，该材料具有在500与40000之间的相对磁导率。这提供了有效的加热。
在一些优选实施例中，感受器元件为铁网状感受器元件。网状感受器元件可以是不锈钢网状感受器元件。网状感受器元件可以是铁素体不锈钢网状感受器元件。网状感受器元件可以包括多个不锈钢细丝。网状感受器元件可以包括多个铁素体不锈钢细丝。
在酸源的酸和尼古丁源的尼古丁为液体的实施例中，液体可以形成网状感受器元件的空隙中的弯月面，以提供尼古丁和酸的有效加热。
在一些优选实施例中，感受器包括一对感受器元件。在这些优选实施例中，载体材料可以布置在一对感受器元件之间。优选地，一对感受器元件中的至少一个是网状感受器元件。在一些实施例中，一对感受器元件中的每个感受器元件是网状感受器元件。
在一些优选实施例中，第一腔室包括与第一载体材料接触的第一感受器，并且第二腔室包括与第二载体材料接触的第二感受器。
在一些特别优选的实施例中，第一感受器包括第一对感受器元件，其中第一载体材料布置在第一对感受器元件之间，并且第二感受器包括第二对感受器元件，其中第二载体材料布置在第二对感受器元件之间。在一些特别优选的实施例中，感受器元件中的一个或多个为网状感受器元件。在一些特别优选的实施例中，感受器元件中的每一个为网状感受器元件。
优选地，在筒中包含多于一个感受器元件的实施例中，感受器元件中的一个或多个为网状感受器元件。更优选地，所有感受器元件都是网状感受器元件。有利地，将感受器元件中的一个或多个设置为网状感受器元件可促进感受器元件的均匀加热。筒中的每个感受器元件对筒中的其他感受器元件有电磁屏蔽影响，并且认为与无孔或不可渗透感受器元件相比，网状感受器元件对于其他感受器元件有降低的电磁屏蔽影响。
有利地，筒的第一隔室包括尼古丁源，所述尼古丁源包括浸渍有尼古丁的第一载体材料。
如本文关于本公开所使用的，术语“尼古丁”用于描述尼古丁、尼古丁碱或尼古丁盐。在第一载体材料浸渍有尼古丁碱或尼古丁盐的实施例中，本文叙述的尼古丁的量分别是尼古丁碱的量或离子化尼古丁的量。
第一载体材料可以浸渍有液体尼古丁或尼古丁于水性或非水性溶剂中的溶液。
第一载体材料可以浸渍有天然尼古丁或合成尼古丁。
有利地，筒的第二隔室含有酸源，所述酸源包含浸渍有酸的第二载体材料。
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，包括羧酸，最优选，包括α-酮酸或2-含氧酸或乳酸。
有利地，酸源包含选自由以下组成的群组的酸：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、乳酸和其组合。有利地，酸源包括丙酮酸或乳酸。更有利地，酸源包括乳酸。
第一载体材料与第二载体材料可以相同或不同。
有利地，第一载体材料和第二载体材料的密度介于约0.1克/立方厘米与约0.3克/立方厘米之间。
有利地，第一载体材料和第二载体材料的孔度介于约15％与约55％之间。
第一载体材料和第二载体材料可以具有任何合适的结构。第一载体材料和第二载体材料为多孔材料。第一载体材料和第二载体材料可以具有任何合适的毛细性和孔隙度，以便与不同的液体物理特性一起使用。第一载体材料和第二载体材料可以具有纤维或海绵结构。第一载体材料和第二载体材料可以包括海绵状或泡沫状材料。第一载体材料和第二载体材料可以包括任何合适的材料或材料组合。合适材料的例子是海绵或泡沫材料，呈纤维或烧结粉末的形式的陶瓷或石墨基材料，泡沫金属或塑料材料，例如由纺制或挤出纤维制造的纤维状材料，如醋酸纤维素、聚酯或粘合聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。第一载体材料和第二载体材料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
在包括网状感受器元件的实施例中，载体材料可以延伸到网状感受器元件中的空隙中。
在一些实施例中，酸和尼古丁中的至少一者是毛细管材料中保持的液体。毛细管材料优选地包括毛细管束。例如，毛细材料可以包括多个纤维或线或其他细孔管。纤维或线可以大体上对准以将液体输送到加热器。毛细管材料的结构形成复数个小孔或管，液体可以由毛细作用输送通过所述小孔或管。液体具有物理性质，包括但不限于粘度、表面张力、密度、热导率、沸点和蒸汽压力，其允许液体由毛细作用输送通过毛细材料。毛细管材料可以配置成将液体传送到感受器元件。
第一载体材料充当尼古丁的储存器。
有利地，第一载体材料相对于尼古丁是化学惰性的。
第一载体材料可以具有任何合适的形状和大小。举例来说，第一载体材料可以呈薄片或栓塞形式。
有利地，第一载体材料的形状和大小可以类似于筒的第一隔室的形状和大小。
可以选择第一载体材料的形状、大小、密度和孔度以允许第一载体材料浸渍有期望量的尼古丁。
有利地，筒的第一隔室包括尼古丁源，所述尼古丁源包括浸渍有约1毫克与约40毫克之间的尼古丁的第一载体材料。
优选地，筒的第一隔室包括尼古丁源，所述尼古丁源包括浸渍有约3毫克与约30毫克之间的尼古丁的第一载体材料。更优选地，筒的第一隔室包括尼古丁源，所述尼古丁源包括浸渍有约6毫克与约20毫克之间的尼古丁的第一载体材料。最优选地，筒的第一隔室包括尼古丁源，所述尼古丁源包括浸渍有约8毫克与约18毫克之间的尼古丁的第一载体材料。
有利地，筒的第一隔室可以进一步包括香料。合适的香料包含但不限于薄荷醇。第一载体材料可以浸渍有尼古丁和香料。有利地，第一载体材料可以浸渍有约3毫克与约12毫克之间的香料。
第二载体材料充当酸的储存器。
有利地，第二载体材料相对于酸是化学惰性的。
第二载体材料可以具有任何合适的形状和大小。举例来说，第二载体材料可以呈薄片或栓塞形式。
有利地，第二载体材料的形状和大小可类似于筒的第二隔室的形状和大小。
第二载体材料的形状、尺寸、密度和孔隙度可以经选择以允许第二载体材料浸渍有期望量的酸。
有利地，筒的第二隔室包括乳酸源，所述乳酸源包括浸渍有约2毫克与约60毫克之间的乳酸的第二载体材料。
优选地，筒的第二隔室包括乳酸源，所述乳酸源包括浸渍有约5毫克与约50毫克之间的乳酸的第二载体材料。更优选地，筒的第二隔室包括乳酸源，所述乳酸源包括浸渍有约8毫克与约40毫克之间的乳酸的第二载体材料。最优选地，筒的第二隔室包括乳酸源，所述乳酸源包括浸渍有约10毫克与约30毫克之间的乳酸的第二载体材料。
感受器元件与载体材料接触。感受器元件可以任何合适的方式接触载体材料。
在这些实施例中，可以选择隔室的形状和大小、载体材料和感受器元件以维持隔室内的感受器元件与载体材料之间的邻接或直接物理接触。在这些实施例中，可以选择隔室、载体材料和感受器元件的形状和大小以维持在隔室内感受器元件与载体材料之间的邻接或直接物理接触。
在一些实施例中，感受器元件可以涂布在载体材料上。感受器元件可以通过任何合适的方式涂布在载体材料上。例如，感受器元件可以喷射、浸渍到载体材料上。
在一些实施例中，感受器元件可以通过粘合剂层固定到载体材料。感受器元件与载体材料之间的粘合剂层可以是多孔层。在这些实施例中，感受器元件通过粘合剂层与载体材料间接接触。
在一些优选实施例中，用于形成感受器元件的材料直接沉积到载体材料上以形成感受器元件。有利地，通过将用于形成感受器元件的材料直接沉积到载体材料的多孔外表面上，可改善感受器元件与载体材料之间的接触。另外，通过将用于形成感受器元件的材料直接沉积到载体材料的多孔外表面上来形成感受器元件，感受器元件粘附到载体材料。
如本文中所使用，术语“沉积”是指例如以液体、等离子体或蒸气的形式施加为载体材料的外表面上的涂层，它随后冷凝或聚集以形成感受器元件，而不是简单地铺设在载体材料上作为固体预形成部件。
如本文中所使用，术语“直接沉积”是指用于形成感受器元件的材料沉积在载体材料的多孔外表面上，使得至少一个加热元件与多孔外表面直接接触。
如本文中所使用，术语“多孔”是指由可渗透液体尼古丁基质和液体酸基质并且允许液体基质通过其迁移的材料形成。
在某些优选实施例中，感受器元件的材料至少部分地扩散到载体材料的多孔外表面中。
如本文中所使用，术语“扩散到多孔外表面中”是指感受器材料在感受器材料与载体材料之间的界面处嵌入多孔外表面的材料中或与之混合，例如通过延伸到多孔外表面的孔中。
形成感受器元件的材料可以以任何合适的方式沉积在多孔外表面上。例如，感受器材料可以使用分配移液管或注射器或使用诸如针的细尖端转移装置以液体的形式沉积到载体材料的多孔外表面上。
在一些实施例中，感受器元件包括印刷在载体材料的多孔外表面上的可印刷感受器材料。在此类实施方案中，可以使用任何合适的已知印刷技术。例如，丝网印刷、凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷中的一个或多个。此类印刷工艺可能特别适用于高速生产工艺。
在一些实施例中，形成感受器元件的材料可以通过一种或多种真空沉积工艺(诸如，蒸发沉积和溅射)沉积到载体材料的多孔外表面上。
感受器元件可采取任何适当的形式。
管状感受器元件可环绕或基本上环绕载体材料。在一些实施例中，感受器元件可形成管状感受器元件。在载体材料为细长具有某长度时，管状感受器元件可以沿着载体材料的整个长度或沿着载体材料的基本上整个长度围绕载体材料或基本上围绕载体材料。管状感受器元件可以是网状感受器元件。
在包括网状感受器元件的实施例中，网状感受器元件可基本上包围载体材料。感受器元件可以包围载体材料。
在一些实施例中，感受器元件覆盖或上覆或基本上覆载体材料的一侧。例如，如果载体材料基本上为立方形，载体材料可以覆盖或上覆立方体的一侧或一面。在腔室中设置一对感受器元件的情况下，一对感受器元件中的第一感受器元件可覆盖载体材料的第一侧，并且一对感受器元件中的第二感受器元件可覆盖载体材料的与第一侧相对的第二侧。在腔室中包括一对感受器元件的优选实施例中，感受器元件中的至少一个为网状感受器元件，并且更优选地，一对感受器元件中的两个感受器元件是网状感受器元件。
在一些实施例中，感受器元件在载体材料的一侧处覆盖或上覆载体材料的表面。优选地，感受器元件覆盖或上覆载体材料的一侧的约5％与约100％之间、载体材料的一侧的约10％与约80％之间、载体材料的一侧的约20％与约70％之间，或者载体材料的一侧的约30％与约60％之间的面积。
感受器元件可覆盖载体材料表面的至少10％的面积。感受器元件可覆盖载体材料表面的至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％或至少80％的面积。如本文所使用，术语“表面”是指宏观表面，例如无孔主体的外表面。
在包括网状感受器元件的实施例中，导电丝的网格或阵列可覆盖或上覆载体材料表面的约5％至约100％之间、载体材料表面的约10％与约80％之间、载体材料表面的约20％与约70％之间、或者载体材料表面的约30％与约60％之间的面积。
优选地，筒包括壳体。筒壳体可以配置成在筒由装置接收时与装置壳体接合。感受器元件可以设置在筒壳体的壁上或附近，所述感受器元件配置成在筒壳体与装置壳体接合时邻近感应器线圈定位。在使用中，有利的是使感受器元件靠近感应器线圈以便最大化在感受器元件中感生的电压。
在一些实施例中，第一隔室和第二隔室串行布置于筒内。
在一些优选实施例中，第一隔室和第二隔室平行布置于筒内。第一隔室和第二隔室可以相对于彼此对称地布置于筒内。
如本文关于本公开所使用的，“平行”意指第一隔室和第二隔室布置于筒内，以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；并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。尼古丁蒸气从第一隔室中的尼古丁源释放到通过筒吸入的第一空气流中，并且酸蒸气从第二隔室中的酸源释放到通过筒吸入的第二空气流中。第一空气流中的尼古丁蒸气与第二空气流中的酸蒸气在气相中反应以形成尼古丁盐颗粒的气溶胶。
如本文关于本公开所使用的，术语“近侧”、“远侧”、“上游”和“下游”用以描述筒和气溶胶生成系统的部件或部件的部分的相对位置。
根据本公开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。气溶胶生成系统的组件或组件各部分能够基于其在气溶胶生成系统的近端和远端之间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。
如本文关于本公开所使用的，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。
如本文关于本公开所使用的，术语“长度”用以描述筒或气溶胶生成系统的部件或部件的部分的平行于纵向轴线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。
如本文关于本公开所使用的，术语“高度”和“宽度”用以描述筒或气溶胶生成系统的部件或部件的部分的垂直于筒或气溶胶生成系统的纵向轴线的最大横向尺寸。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。
如本文关于本公开所使用的，术语“细长”用以描述筒的部件或部件的部分的长度大于其宽度和高度。
如下文进一步描述的，通过在具有单独空气入口和单独空气出口的单独隔室中提供尼古丁源和酸源，根据本公开的筒和气溶胶生成系统有利地促进对尼古丁与酸之间的反应化学计量的控制。
实现适当反应化学计量所需的尼古丁与酸的比率可以通过第一隔室体积相对于第二隔室体积的变化来控制和平衡。
可以选择筒的第一隔室的形状和尺寸以允许筒中接纳所需量的尼古丁。
筒的第二隔室的形状和尺寸可以经选择以允许筒中接纳所需量的酸。
有利地，筒的第一隔室的长度L1介于约8毫米与约40毫米之间，例如，介于约10毫米与约20毫米之间。有利地，筒的第一隔室的宽度W1介于约4毫米与约6毫米之间。有利地，筒的第一隔室的高度H1介于约0.5毫米与约2.5毫米之间。
筒的第一隔室可以具有任何合适横向截面形状。举例来说，第一隔室的横向截面形状可以是圆形、半圆形、椭圆形、三角形、方形、矩形或梯形。
有利地，筒的第二隔室的长度L2介于约8毫米与约40毫米之间，例如，介于约10毫米与约20毫米之间。有利地，筒的第二隔室的宽度W2介于约4毫米与约6毫米之间。有利地，筒的第二隔室的高度H2介于约0.5毫米与约2.5毫米之间。
筒的第二隔室可以具有任何合适横向截面形状。举例来说，第二隔室的横向截面形状可以是圆形、半圆形、椭圆形、三角形、方形、矩形或梯形。
筒的第一隔室与第二隔室的形状和尺寸可以相同或不同。
有利地，第一隔室与第二隔室的形状和尺寸大体上相同。提供形状和尺寸大体上相同的第一隔室和第二隔室可以有利地简化筒的制造。
可以选择筒的第一隔室的形状和尺寸以允许筒中接纳所需量的尼古丁。
筒的第二隔室的形状和尺寸可以经选择以允许筒中接纳所需量的酸。
如本文关于本公开所使用的，术语“空气入口”用以描述空气可以穿过其被抽吸到筒的部件或部件的一部分中的一个或多个孔。
如本文关于本公开所使用的，术语“空气出口”用以描述空气可以穿过其被抽出筒的部件或部件的一部分的一个或多个孔。
筒的第一隔室的第一空气入口和筒的第二隔室的第二空气入口可各自包括一个或多个孔。举例来说，筒的第一隔室的第一空气入口和筒的第二隔室的第二空气入口可以各自包括一个、两个、三个、四个、五个、六个或七个孔。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。
有利地，筒的第一隔室的第一空气入口和筒的第二隔室的第二空气入口各自包括多个孔。
提供具有包括多个孔的第一空气入口的第一隔室和具有包括多个孔的第二空气入口的第二隔室可以分别有利地在第一隔室和第二隔室内产生更均质的空气流。在使用中，这可以改进通过第一隔室抽吸的空气流中尼古丁的夹带并改进通过第二隔室抽吸的空气流中酸的夹带。
有利地，筒的第一隔室的第一空气入口可以包括2到5个孔。
有利地，筒的第二隔室的第二空气入口可以包括3到7个孔。
筒的第一隔室的第一空气入口可以包括一个或多个具有任何合适的横截面形状的孔。举例来说，每个孔的横截面形状可以是圆形、椭圆形、正方形或矩形。有利地，每个孔具有大体上圆形的横截面形状。有利地，每个孔的直径介于约0.2毫米与约0.6毫米之间。
筒的第二隔室的第二空气入口可以包括一个或多个具有任何合适的横截面形状的孔。举例来说，每个孔的横截面形状可以是圆形、椭圆形、正方形或矩形。有利地，每个孔具有大体上圆形的横截面形状。有利地，每个孔的直径介于约0.2毫米与约0.6毫米之间。
第一隔室可以具有纵向第一空气入口，并且第二隔室可以具有纵向第二空气入口。如本文关于本公开所使用的，术语“纵向空气入口”用以描述空气可以在纵向方向上穿过其被抽吸到筒的部件或部件的一部分中的一个或多个孔。
有利地，在第一次使用筒之前，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移除或易碎阻挡件密封。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。
筒的第一隔室的第一空气出口和筒的第二隔室的第二空气出口可各自包括一个或多个开孔。举例来说，筒的第一隔室的第一空气出口和筒的第二隔室的第二空气出口可以各自包括一个、两个、三个、四个、五个、六个或七个孔。
筒的第一隔室的第一空气出口与筒的第二隔室的第二空气出口可包括相同或不同数量的孔。
有利地，筒的第一隔室的第一空气出口和筒的第二隔室的第二空气出口可以各自包括多个孔。提供具有包括多个孔的第一空气出口的第一隔室和具有包括多个孔的第二空气出口的第二隔室可以分别有利地在第一隔室和第二隔室内产生更均质的空气流。在使用中，这可以改进通过第一隔室抽吸的空气流中尼古丁的夹带并改进通过第二隔室抽吸的空气流中酸的夹带。
在筒的第一隔室的第一空气出口包括多个孔的实施例中，有利地，第一空气出口可包括2到5个孔。
在筒的第二隔室的第二空气出口包括多个孔的实施例中，有利地，第二空气出口可包括3到7个孔。
有利地，筒组合件的筒的第一隔室的第一空气出口和筒组合件的筒的第二隔室的第二空气出口可以各自包括单个孔。提供具有包括单个孔的第一空气出口的第一隔室和具有包括单个孔的第二空气出口的第二隔室可以有利地简化筒的制造。
筒的第一隔室的第一空气入口与第一空气出口可以包括相同或不同数量的孔。
有利地，筒的第一隔室的第一空气入口与第一空气出口包括相同数量的孔。提供具有包括相同数量的孔的第一空气入口与第一空气出口的第一隔室可以有利地简化筒的制造。
筒的第二隔室的第二空气入口与第二空气出口可以包括相同或不同数量的孔。
有利地，筒的第二隔室的第二空气入口与第二空气出口包括相同数量的孔。提供具有包括相同数量的孔的第二空气入口与第二空气出口的第二隔室可以有利地简化筒的制造。
筒的第一隔室的第一空气出口可以包括一个或多个具有任何合适的横截面形状的孔。举例来说，每个孔的横截面形状可以是圆形、椭圆形、正方形或矩形。在筒的第一隔室的第一空气出口包括多个孔的实施例中，有利地，每个孔具有大体上圆形的横截面形状。在此类实施例中，有利地，每个孔的直径介于约0.2毫米与约0.6毫米之间。
形成筒的第一隔室的第一空气入口的所述一个或多个孔的尺寸可以与形成筒的第一隔室的第一空气出口的所述一个或多个孔的尺寸相同或不同。
有利地，形成筒的第一隔室的第一空气入口的所述一个或多个孔的尺寸可以与形成筒的第一隔室的第一空气出口的所述一个或多个孔的尺寸大体上相同。提供具有包括一个或多个具有大体上相同尺寸的孔的第一空气入口和第一空气出口的第一隔室可以有利地简化筒的制造。
有利地，形成筒的第一隔室的第一空气出口的所述一个或多个孔的尺寸可以大于形成筒的第一隔室的第一空气入口的所述一个或多个孔的尺寸。相对于形成筒的第一隔室的第一空气入口的孔的尺寸增加形成筒的第一隔室的第一空气出口的孔的尺寸可以有利地降低筒的第一隔室的第一空气出口变得被例如灰尘阻塞的风险。
筒的第二隔室的第二空气出口可以包括一个或多个具有任何合适的横截面形状的孔。举例来说，每个孔的横截面形状可以是圆形、椭圆形、正方形或矩形。在筒的第二隔室的第二空气出口包括多个孔的实施例中，有利地，每个孔具有大体上圆形的横截面形状。在此类实施例中，有利地，每个孔的直径介于约0.2毫米与约0.6毫米之间。
形成筒的第二隔室的第二空气入口的所述一个或多个孔的尺寸可以与形成筒的第二隔室的第二空气出口的所述一个或多个孔的尺寸相同或不同。
有利地，形成筒的第二隔室的第二空气入口的所述一个或多个孔的尺寸可以与形成筒的第二隔室的第二空气出口的所述一个或多个孔的尺寸大体上相同。提供具有包括一个或多个具有大体上相同尺寸的孔的第二空气入口和第二空气出口的第二隔室可以有利地简化筒的制造。
有利地，形成筒的第二隔室的第二空气出口的所述一个或多个孔的尺寸可以大于形成筒的第二隔室的第二空气入口的所述一个或多个孔的尺寸。相对于形成筒的第二隔室的第二空气入口的孔的尺寸增加形成筒的第二隔室的第二空气出口的孔的尺寸可以有利地降低筒的第二隔室的第二空气出口变得被例如灰尘阻塞的风险。
有利地，第一隔室可以具有纵向第一空气出口，第二隔室具有纵向第二空气出口。
如本文关于本公开所使用的，术语“纵向空气出口”用以描述空气可以在纵向方向上穿过其被抽出筒的部件或部件的一部分的一个或多个孔。
有利地，在第一次使用筒之前，筒的第一隔室的第一空气入口和第一空气出口以及筒的第二隔室的第二空气入口和第二空气出口可以由一个或多个可移除或易碎阻挡件密封。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。
第一隔室和第二隔室中的一者或两者可以包括用于将载体材料和感受器元件布置从隔室壁间隔开的一个或多个特征。有利地，从隔室壁隔开载体材料和感受器元件布置可以在空气通过隔室从远端的空气入口抽吸到近端处的空气出口时改善隔室中载体材料的外表面上方的气流。有利地，这可以改善来自载体材料的尼古丁或酸蒸汽的释放，并且可以提供尼古丁或酸蒸汽从隔室的更一致的释放。
在一些实施例中，第一隔室和第二隔室中的一者或两者可以包括从隔室外壁向内突出的一个或多个突起。载体材料和感受器元件布置的一个或多个部分可以邻接隔室中的一个或多个突起和载体材料的相邻部分，并且感受器元件布置可以由一个或多个突起保持远离隔室壁。在腔室中设置多于一个突起的情况下，气流通道可设置在不含任何载体材料和感受器布置的相邻突起之间。
在一些优选实施例中，一个或多个突起可以大体上延伸隔室的长度。
在一些实施例中，筒可还以包括第三隔室。第三隔室可以在第一隔室和第二隔室的下游并且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以在第三隔室中与第二空气流中的酸蒸气反应以形成尼古丁盐颗粒的气溶胶。
在筒还包括第三隔室的实施例中，第三隔室可以包括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。
有利地，筒是细长筒。在筒是细长筒的实施例中，筒的第一隔室和第二隔室可以围绕筒的纵轴对称地布置。
筒可具有任何合适的形状。举例来说，筒可以为大体圆柱形。
筒可以具有任何合适的横向横截面形状。举例来说，筒的横向横截面形状可以是圆形、半圆形、椭圆形、三角形、正方形、矩形或梯形。
筒可具有任何合适的尺寸。
举例来说，筒可以具有约5毫米与约50毫米之间的长度。有利地，筒可以具有约10毫米与约20毫米之间的长度。
举例来说，筒可以具有约4毫米与约10毫米之间的宽度和约4毫米与约10毫米之间的高度。有利地，筒可以具有约6毫米与约8毫米之间的宽度和约6毫米与约8毫米之间的高度。
有利地，筒包括主体部分和一个或多个端盖。
筒可以包括主体部分和远端端盖。
筒可以包括主体部分和近端端盖。
筒可以包括主体部分、远端端盖和近端端盖。
在筒包括远端端盖的实施例中，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可以提供于远端端盖中。
在筒包括近端端盖的实施例中，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可以提供于近端端盖中。
筒可以由任何合适的材料或材料组合形成。合适的材料包括但不限于铝、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(例如)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、氟化乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、液晶聚合物(LCP)和例如具有石墨或玻璃纤维的LCP等经改性LCP。
在筒包括主体部分和一个或多个端盖的实施例中，主体部分和一个或多个端盖可以由相同或不同材料形成。
筒可以由耐尼古丁和耐酸的一种或多种材料形成。
筒的第一隔室可以涂覆有一种或多种耐尼古丁的材料，且筒的第二隔室可以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含但不限于聚乙烯(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、乙烯基树脂和其组合。
使用一种或多种耐尼古丁的材料来形成筒和涂覆筒的第一隔室的内部中的一种或两种情况可以有利地增加筒的保存期限。
使用一种或多种耐酸的材料来形成筒和涂覆筒的第二隔室的内部中的一种或两种情况可以有利地增加筒的保存期限。
筒可以由一种或多种导热材料形成。
筒的第一隔室和筒的第二隔室可以涂覆有一种或多种导热材料。
使用一种或多种导热材料来形成筒和涂布筒的第一隔室和第二隔室的内部中的一种或两种情况可以有利地增加从加热器到尼古丁源和酸源的热传递。
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。
筒可设计成在第一隔室中的尼古丁和第二隔室中的酸耗尽后被弃置。
筒可以被设计成可再填充的。
根据本公开，还提供一种气溶胶生成系统，其包括：根据本公开的筒；以及气溶胶生成装置。气溶胶生成装置可以包括：壳体，该壳体限定用于接收筒的至少一部分的腔；和感应加热器，该感应加热器布置在气溶胶生成装置的腔处或周围。所述感应加热器可包括感应器线圈。感应加热器可包括围绕气溶胶生成装置的腔的至少一部分的线圈。有利地，感应器线圈可以布置成在筒接收在腔内时包围筒的至少一部分。腔可以具有长度，并且感应器线圈可以基本上围绕腔的长度。优选地，所述装置还包括配置成向感应加热器供电的电源。电源可以连接至感应器线圈并且配置成向感应器线圈提供振荡电流。
有利地，气溶胶生成系统包括根据本公开的可消耗筒组件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的感应器线圈和电源。
气溶胶生成装置可有利地包括电源。电源可以在装置的壳体内。通常，所述电源是电池，例如磷酸铁锂电池。然而，在一些实施例中，电源可以是另一形式的电荷存储装置，例如，电容器。电源可能需要再充电并且可以具有允许存储足够用于一次或多次使用者操作，例如，一次或多次气溶胶生成体验的能量的容量。例如，电源可以具有足够的容量以允许连续加热筒大约六分钟的时间，对应于抽一支常规卷烟所耗费的典型时间，或者持续多个六分钟的时间。在另一示例中，电源可以具有足够的容量以允许预定数量的抽吸或感应器线圈的间断启动。
气溶胶生成装置可包括控制电路，该控制电路配置成控制从电源向感应器线圈的供电。电路可以容置于装置的壳体内。电路可以连接到电源和感应器线圈。电路可包括可以是可编程微处理器的微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其他电子电路。电路可包括另外的电子部件。电路可配置成调节向感应线圈的电流供应。在启动装置之后电流可以连续地向感应器线圈供应或者可以在例如逐抽吸的基础上间歇地供应。电路可以有利地包括DC/AC变换器，其可以包括D类或E类功率放大器。
气溶胶生成装置可以包括一个或多个温度传感器，所述温度传感器配置成感测筒的温度。气溶胶生成装置可以包括一个或多个温度传感器，所述温度传感器配置成感测筒的第一隔室的温度和筒的第二隔室的温度中的一者或两者。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向感应器线圈的供电。
所述装置包括壳体。装置壳体可以是长形的。壳体可以包括任何合适的材料或材料组合。合适的材料的实例包括金属、合金、塑料或含有那些材料中的一种或多种的复合材料，或适用于食物或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，材料是轻质且不易碎的。
气溶胶生成系统还可以包括烟嘴。在一些实施例中，从筒的第一隔室中的尼古丁源释放的尼古丁蒸气和从筒的第二隔室中的酸源释放的酸蒸气可以在烟嘴中在气相中彼此反应以形成尼古丁盐颗粒的气溶胶。
烟嘴可以构造成与装置的壳体接合。烟嘴可以构造成与筒接合。在一些实施例中，筒可以包括烟嘴。在一些实施例中，烟嘴可以与筒体一体地形成。
在烟嘴构造成与筒接合或形成筒的一部分的实施例中，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。有利地，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。
烟嘴可设计成在第一隔室中的尼古丁和第二隔室中的酸耗尽后被弃置。
该吸嘴可被设计成可重复使用。在吸嘴被设计成可重复使用的实施方案中，吸嘴可以有利地被配置为可移除地附接到盒或气溶胶生成装置的壳体。
烟嘴可包含任何合适的材料或材料组合。合适的材料的例子包括适于食品或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。烟嘴可以包括与筒相同的材料。烟嘴和筒可以包括不同的材料。
为了避免疑义，上文关于本公开的一个方面描述的特征也可以适用于本公开的其他方面。具体来说，上文关于本公开的筒描述的特征在适当时也可以涉及本公开的气溶胶生成系统，且反之亦然。
附图说明
现将参照附图仅以举例的方式描述本公开的实施例，在附图中：
图1示出了根据本公开的实施例的筒的透视图；
图2示出了沿直线A-A和B-B的图1的筒的筒部分的横截面透视图；
图3示出了沿直线A-A的图1的筒的横截面图；
图4示出了图1的筒的端盖的透视图；
图5示出了沿直线B-B的图1的筒的筒部分的横截面平面图；
图6示出了图1的筒的部分分解透视图，包括尼古丁源和感受器布置以及乳酸源和感受器布置；
图7示出了根据本公开的第一实施例的载体材料和感受器布置的侧视图；
图8示出了图7的载体材料和感受器布置的透视图；
图9示出了图7的载体材料和感受器布置在图1的筒的腔室内的横截面侧视图；
图10示出了根据本公开的第二实施例的载体材料和感受器布置的侧视图；
图11示出了图10的载体材料和感受器布置的透视图；
图12示出了图10的载体材料和感受器布置在图1的筒的腔室内的横截面侧视图；
图13示出了根据本公开的气溶胶生成系统的一个实施例，其具有图1的筒以及气溶胶生成装置；以及
图14示出了图11的装置的控制电路的实施例。
具体实施方式
图1至图6示出了根据本公开的实施例的用于气溶胶生成系统的筒的示意性说明，所述气溶胶生成系统用于生成包含尼古丁乳酸盐颗粒的气溶胶。
筒102包括细长主体104和远端端盖106。筒102具有约28毫米的长度和约6.9毫米的直径。
筒102包括筒的远端处的筒部分105，该筒部分在主体104的远端与近端端壁108之间延伸。筒部分105具有约15毫米的长度和约6.9毫米的直径。
筒102的筒部分105包括从主体104的远端延伸到近端端壁108的细长第一隔室110。第一隔室110包含根据本公开的尼古丁源和感受器布置112。尼古丁源可包括第一载体材料，该第一载体材料浸渍有约10毫克尼古丁和约4毫克的薄荷醇。感受器包括覆盖第一载体材料的一侧的铁磁不锈钢网格，如稍后将更详细地描述的。
筒102的筒部分105还包括从主体104的远端延伸到近端端壁108的细长第二隔室114。第二隔室114包含根据本公开的乳酸源和感受器布置116。乳酸源包含浸渍有约20毫克乳酸的第二载体材料。感受器包括覆盖第二载体材料的一侧的铁磁不锈钢网格，如稍后将更详细地描述的。
第一隔室110和第二隔室114平行布置。第一隔室110和第二隔室114彼此邻近布置，由分隔壁118分开。
第一隔室110和第二隔室114具有大体上相同形状和大小。第一隔室110和第二隔室114具有约12毫米的长度、约5毫米的宽度和约1.7毫米的高度。
第一载体材料和第二载体材料包括非织造PET/PBT片材并具有大体上相同形状和大小。第一载体材料和第二载体材料的形状和大小分别类似于筒102的第一隔室110和第二隔室114的形状和大小。
如图4中所示，远端端盖106包括第一细长凸起部分119和第二细长凸起部分121。第一细长凸起部分119和第二细长凸起部分121平行地布置并且在基本上相同的方向上从盖106的平面伸出。第一细长凸起部分119大小设定和布置成接收在第一隔室110的开口远端中，并且第二细长凸起部分121大小设定和布置成接收在第二隔室114的开口远端中。远端端盖106还包括第一空气入口120和第二空气入口122，所述第一空气入口包括一排两个隔开的孔，所述第二空气入口包括一排四个隔开的孔。第一空气入口120的一排孔和第二空气入口122的一排孔平行布置。第一空气入口120的一排孔沿着第一凸起部分119布置，并且延伸穿过第一凸起部分119。第二空气入口122的一排孔沿着第二凸起部分121布置，并且延伸穿过第二凸起部分121。形成第一空气入口120和第二空气入口122的每个孔具有大体上圆形横截面并具有约0.5毫米的直径。
如图5中所示，筒部分105的近端端壁108包括第一空气出口126和第二空气出口128，所述第一空气入口包括一排两个隔开的孔，所述第二空气入口包括一排四个隔开的孔。第一空气出口126与第一隔室110对齐且第二空气出口128与第二隔室114对齐。形成第一空气出口126和第二空气出口128的每个孔具有大体上圆形横截面并具有约0.5毫米的直径。
同样如图5中所示，第一隔室110包括两个突起或肋127，该两个突起或肋从分隔壁118朝腔室110的相对侧突出。第一腔室110的突起127大体上延伸第一隔室110的长度并且间隔开，使得空气通道在突起之间形成。第二隔室114包括从分隔壁118朝腔室114的相对侧突出的三个突起或肋129。第二腔室114的突起129基本上类似于第一腔室110的突起，具有相同宽度并且基本上延伸第二腔室114的长度。第二腔室124的突起129间隔开，使得两个空气通道在突起之间形成，在每个相邻突起之间形成一个空气通道。第一腔室110的突起127和第二腔室114的突起129设置成使第一、第二载体材料和感受器布置112、116与分隔壁118隔开，以确保至少在一侧上的载体材料和感受器布置的外表面上方的足够的气流。
如图6中所示，为了形成筒102，第一载体材料浸渍有尼古丁和薄荷醇，第一载体材料和感受器布置112插入到第一隔室110中，第二载体材浸渍有乳酸，第二载体材料和感受器布置116插入到第二隔室114中。然后远端端盖106被插入到主体104的远端上，使得第一空气入口120与第一隔室110对准，且第二空气入口122与第二隔室114对准。
第一空气入口120与第一空气出口126流体连通，以使得第一空气流可以穿过第一空气入口120通过到筒102中、穿过第一隔室110并且穿过第一空气出口126从筒102出来。第二空气入口122与第二空气出口128流体连通，以使得第二空气流可以穿过第二空气入口122通过到筒102中、穿过第二隔室114并且穿过第二空气出口128从筒102出来。
在第一次使用筒102之前，第一空气入口120和第二空气入口122可以由施加到远端端盖106的外部表面的可移除的可剥落箔密封件或可刺穿箔密封件(未示出)密封。类似地，在第一次使用筒102之前，第一空气出口126和第二空气出口128可以由施加到主体104的近端端壁的外部表面的可移除的可剥落箔密封件或可刺穿箔密封件(未示出)密封。
筒102还包含第三隔室130，该第三隔室在第一隔室110和第二隔室114的下游，并且与第一隔室110的第一空气出口120和第二隔室114的第二空气出口122流体连通。使用期间，第一空气流中的尼古丁蒸气在第三隔室130中与第二空气流中的酸蒸气反应以形成尼古丁盐颗粒的气溶胶。
第三隔室130在隔室近端处包括单个直径约1.3毫米的开口132。第三隔室130还包括通风入口132，以允许外部空气进入第三隔室并稀释尼古丁、酸和尼古丁乳酸盐蒸汽。通风入口的直径约0.5毫米。
筒102还包括烟嘴部分140，该烟嘴部分在第三隔室130下游并且与第三隔室130的近端处的开口132流体连通。烟嘴部分140具有约13毫米的长度和在筒102的近端处直径约5毫米的开口。
在使用中，使用者在筒102的烟嘴部分140上抽吸以将空气通过第一隔室110和第二隔室112抽吸到第三隔室130中，穿过第三隔室130，进入烟嘴部分140中并且穿过近端处的开口离开烟嘴部分140。
图7至图9示出了根据本公开的第一实施例的第二载体材料和感受器元件布置的示意图。虽然此处仅示出第二隔室的第二载体材料和感受器布置，但是可以理解可以为第一隔室的第一载体材料和感受器元件布置提供相同的载体材料和感受器元件布置。
图7和图8示出包括载体材料1161和铁网状感受器元件1162的第二载体材料和感受器元件布置116。网状感受器元件1162与载体材料1161直接接触。铁网状感受器元件1162通过本领域已知的任何合适方法直接沉积到载体材料1161上，使得铁网状感受器元件1162与载体材料1161直接接触。在此实施例中，铁网状感受器元件1162由ANSI 420不锈钢形成，具有约50微米的直径和约400美国筛目(Mesh US)的网格尺寸的细丝。
在此实施例中，载体材料1161为细长且基本上平面的，具有两个大的相对的平坦面。铁网状感受器元件1162沉积在载体材料的两个大的相对的平坦面上的基本上一个面上方，并且因此网状感受器元件1162覆盖并且与载体材料1161的表面积的至少40％接触。
图9示出图7和图8的第二载体材料和感受器布置116在图1至图6的筒102的第二隔室114内。如图9中所示，第二隔室114包括沿隔室一侧均匀间隔的三个突起或肋129。第二载体材料和感受器布置116布置在隔室中，使得感受器元件1162邻接或接触突起129并且由突起129与隔室壁间隔开。当空气被抽吸通过第二隔室114时，该配置在相邻突起129和感受器之间提供空气通道，确保在感受器元件1162上方的充足的气流。
图10至图12示出了根据本公开的第二实施例的第二载体材料和感受器布置的示意图。虽然此处仅示出第二隔室的第二载体材料和感受器布置，但是可以理解可以为第一隔室的第一载体材料和感受器元件布置提供相同的载体材料和感受器元件布置。
图10和图11示出了第二载体材料和感受器元件布置116’，其包括载体材料1161’和一对铁网状感受器元件1162’、1163’。网状感受器元件1162’、1163’与载体材料1161’直接接触。铁网状感受器元件1162’、1163’通过本领域已知的任何合适方法直接沉积到载体材料1161’上，使得铁网状感受器元件1162’、1163’与载体材料1161’直接接触。在此实施例中，两个铁网状感受器元件1162’、1163’由ANSI 420不锈钢形成，具有约50微米的直径和约400美国筛目的网格尺寸的细丝。
在此实施例中，载体材料1161为细长且基本上平面的，具有两个大的相对的平坦面。第一网状感受器元件1162’沉积在载体材料1161’的两个大的相对的平坦面的基本一个面上方，并且因此，第一网状感受器元件1162覆盖并且接触载体材料1161’的表面积的至少40％。第二网状感受器元件1163’沉积在载体材料1161’的两个大的相对的平坦面的基本一个面上方，并且因此，第二网状感受器元件1163’覆盖并且接触载体材料1161’的表面积的至少40％。在此布置中，载体材料1161’的表面积的至少80％与感受器元件接触。
图9示出了图10和图11的第二载体材料和感受器布置116’在筒102’的第二隔室114’内。筒102’与图1至图6的筒102相同，但包括六个突起或肋129’，三个突起沿隔室一侧均匀间隔开，三个突起沿隔室的相对侧均匀间隔开。第二载体材料和感受器布置116’布置在隔室中，使得第一网状感受器元件1162’邻接或接触隔室的一侧上的三个突起129’，并且第二网状感受器元件1163’邻接或接触隔室的相对侧上的三个突起129’。在此布置中，两个感受器元件1162’、1163’由突起129’与隔室的壁间隔开。该配置在相邻突起129’和感受器元件之间提供空气通道，确保当空气被抽吸通过第二隔室114’时，在感受器元件1162’、1163’上方的足够气流。
图13示出了根据本公开的实施例的气溶胶生成系统200的示意性说明，所述气溶胶生成系统用于生成包含尼古丁乳酸盐颗粒的气溶胶。
气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置202和根据图1至图6中所示的本公开的实施例的筒102。
气溶胶生成装置202包括壳体204，该壳体在壳体204的近端处限定腔206，以用于在远端端盖106与近端端壁108之间接收筒102的远侧部分。
感应器线圈208沿腔206的长度设置，并且与腔206同轴地对准，使得线圈208基本上环绕腔。当筒102接收在腔206中时，感应器线圈208沿着第一隔室110和第二隔室114的长度延伸。
气溶胶生成装置202还包含容置在壳体204内的电源210和控制电路212。电源210经由控制电路212连接到感应器线圈208，并且控制电路配置成控制从电源210供应到感应器线圈208的供电。
电源210配置成向感应器线圈208提供频率介于约5与约7MHz之间的高频振荡电流。在操作中，高频振荡电流穿过感应器线圈208以生成交变磁场，所述交变磁场在感受器元件中感生电压。感生的电压导致电流在感受器元件中流动并且该电流导致感受器元件的焦耳加热，从而加热第一隔室210中的尼古丁和第二隔室212中的酸。在使用期间，气溶胶生成装置202的控制电路212控制从气溶胶生成装置202的电源210到感应器线圈208的供电以将筒102的第一隔室110中的感受器和第二隔室114中的感受器加热到约100℃的大体上相同温度。
当筒102已经被插入到气溶胶生成装置202的腔206中时，烟嘴140从腔206延伸出来，使得使用者可以接近烟嘴140以在近端上抽吸，并接收尼古丁乳酸盐颗粒的气溶胶。
装置202包括开关(未示出)。在使用中，使用者按下开关以打开装置202。在开启装置时，控制电路212将振荡电流从电源210供应到感应器线圈208，以加热筒102的第一和第二隔室中的感受器元件。系统200要求在使用者可以在装置上进行第一抽吸之前第一隔室和第二隔室的温度增加到约100摄氏度的操作温度。这是为了确保生成尼古丁乳酸盐颗粒的一致气溶胶。在此实施例中，如果系统200从20摄氏度的环境室温加热，预加热时间约为5秒。在预加热时间之后，当第一隔室和第二隔室处于约100摄氏度的操作温度时，使用者可以在筒102的烟嘴140上进行第一抽吸。在进行抽吸时，使用者在烟嘴140的近端上抽吸以穿过筒102的第一隔室110抽吸第一空气流和穿过筒102的第二隔室114抽吸第二空气流。在第一空气流被抽吸穿过筒102的第一隔室110时，尼古丁蒸气从第一载体材料释放到第一空气流中。在第二空气流被抽吸穿过筒102的第二隔室114时，乳酸蒸气从第二载体材料释放到第二空气流中。第一空气流中的尼古丁蒸气和第二空气流中的乳酸蒸气从第一隔室和第二隔室抽吸到第三隔室130中。环境空气还经由通风入口134吸入到第三隔室130中。在第三隔室130中，来自第一空气流的尼古丁蒸气与第二空气流中的乳酸蒸气彼此以气相反应以形成尼古丁乳酸盐颗粒的气溶胶。尼古丁盐颗粒的气溶胶通过近端开口132离开第三隔室130抽吸到烟嘴140中，并且通过烟嘴140的近端递送到使用者。
图14示出了用于使用E类功率放大器将高频振荡电流提供给感应器线圈的控制电路212的例子。从图14可以看出，电路包括：E类功率放大器，该放大器包括具有场效应晶体管(FET)1110(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))的晶体管开关1100；用于将开关信号(栅-源电压)供应到FET 1110的、由箭头1120指示的晶体管开关供应电路；以及LC负载网络1130，该负载网络包括并联电容器C1和电容器C2与感应器线圈L2的串联连接。包括电池101的直流电源包括扼流圈L1，并且供应直流电源电压。在图14中也显示表示总电阻负载1140的欧姆电阻R，其是标记为L2的扁平螺旋感应器线圈的欧姆电阻R线圈和感受器元件的欧姆电阻R负载的总和。
由于部件的很少数量，电源电子器件的体积可以保持较小。由于LC负载网络1130的感应器L2直接用作用于感应耦合到感受器元件的感应器，因此电源电子器件的该极小体积是可能的，并且该小体积允许整个感应加热装置的总尺寸保持小。
E类功率放大器的大致操作原理是已知的，例如在发表于在美国康涅狄格州纽因顿的American Radio Relay League(ARRL)的2001年1月/2月这一期的双月杂志OEX的9-20页的Nathan O.Sokal所著的文章“Class-E RF Power Amplifiers”和以Philip MorrisProducts S.A.名义的WO 2015/177043 A1中详细描述。
虽然根据本公开的大多数系统优选E类功率放大器，但也可以使用其他电路架构，例如包括D类功率放大器的电路架构，在以Philip Morris Products S.A名义的WO 2015/177043 A1中也进行了描述。
感受器元件可以由具有接近感受器元件应加热到的期望温度的居里温度的材料或材料的组合制造。一旦感受器元件的温度超过该居里温度，材料将其铁磁性质变为顺磁性质。因此，感受器元件中的能量消耗明显减小，原因是具有顺磁性质的材料的磁滞损耗远低于具有铁磁性质的材料。感受器元件中的该减小的功率消耗可以被检测，并且例如，由DC/AC变换器生成交流电然后可以被中断直到感受器元件已冷却到再次低于居里温度并且已恢复其铁磁性质。然后可以再次恢复由DC/AC逆变器生成交流电。
本领域的普通技术人员现在可以想到根据本公开的包含感受器元件的其它筒设计。例如，筒可以不包括烟嘴部分，而是装置可以包括烟嘴部分。烟嘴部分可以具有任何所需的形状。此外，根据本公开的线圈和感受器布置可以用于除了已经所述的那些以外的其它类型的系统中，如增湿器、空气清新器和包括筒的其它气溶胶生成系统。
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 (13)

1.一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，所述尼古丁源包含浸渍有尼古丁的第一载体材料；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，所述酸源包含浸渍有酸的第二载体材料，
其中所述第一隔室和所述第二隔室中的一个包括一对感受器元件，所述一对感受器元件布置成与所述隔室内的载体材料接触，并且其中所述载体材料布置在所述一对感受器元件之间。
2.根据权利要求1所述的筒，其中所述感受器元件中的至少一个包括箔条。
3.根据权利要求1所述的筒，其中所述感受器元件中的至少一个包括网格。
4.根据权利要求1、2或3所述的筒，其中所述感受器元件中的至少一个包括铁磁不锈钢。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中：
第一腔室包括与所述第一载体材料接触的第一感受器元件；并且
第二腔室包括与所述第二载体材料接触的第二感受器元件。
6.根据权利要求5所述的筒，其中：
第一感受器元件包括第一对感受器元件，所述第一对感受器元件中的每一个与所述第一载体材料接触，并且所述第一载体材料布置在所述第一对感受器元件之间；并且
第二感受器元件包括第二对感受器元件，所述第二对感受器元件中的每一个与所述第二载体材料接触，并且所述第二载体材料布置在所述第二对感受器元件之间。
7.根据权利要求3所述的筒，其中所述感受器元件中的每一个包括网格。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述第一隔室和所述第二隔室平行地布置在所述筒内。
9.根据权利要求8所述的筒，其还包括第三隔室，所述第三隔室与所述第一隔室的第一空气出口和所述第二隔室的第二空气出口流体连通。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述酸包括乳酸。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的筒，其中所述第一载体材料浸渍有尼古丁和香料。
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
感应加热器，所述感应加热器布置在所述气溶胶生成装置的腔处或所述气溶胶生成装置的腔周围。
13.根据权利要求12所述的气溶胶生成系统，其中所述感应加热器包括围绕所述气溶胶生成装置的腔的至少一部分的感应器线圈。
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