CN113194763A - 具有分段式电加热器的气溶胶递送装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种气溶胶递送装置。在各种实施方式中，气溶胶递送装置包括具有外壳体的控制主体；位于壳体内的电能源；可操作地连接于电能源的控制部件；可操作地连接于控制部件的加热组件；以及气溶胶源构件，该气溶胶源构件包括气溶胶生成组分，该气溶胶生成组分定位在加热组件附近。加热组件包括一系列加热构件，并且每个加热构件是独立且不同的，并且构造成加热气溶胶源构件的一部分。

Description

具有分段式电加热器的气溶胶递送装置
技术领域
本公开涉及气溶胶递送制品及其在生产烟草组分或其它可吸入形式的材料中的应用。制品可以由烟草制成或衍生自烟草，或以其它方式掺入烟草供人类食用。更具体地，本发明提供了如下的气溶胶递送装置，在这些气溶胶递送装置中，烟草、烟草衍生材料或其它材料被加热(优选地在不显著燃烧的情况下)以提供可吸入物质，在各种实施方式中，该物质为蒸气或气溶胶形式。本公开还涉及包括贮存器和蒸发组件的气溶胶递送装置，此类装置可利用电力来加热气溶胶前体组合物以产生气溶胶。
背景技术
近年来，已经提出了许多吸烟制品以作为基于燃烧烟草的吸烟产品的改进或替代。示例性替代方案已经包括如下的装置，其中，燃烧固体或液体燃料以将热量传递给烟草，或者其中，使用化学反应来提供这种热源。示例包括授予Worm等人的美国专利第9,078,473号中描述的吸烟制品，其全文以参见的方式纳入本文。
吸烟制品的改进或替代方案的目的通常是提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟有关的感觉，而没有传递大量不完全燃烧和热解产物。为此，已经提出了采用电能蒸发或加热挥发性材料或者尝试提供吸香烟、雪茄或烟斗的感觉而不将烟草燃烧至显著程度的许多香烟产品、香味发生器以及药物吸入器。例如，参见授予Robinson等人的美国专利第7,726,320号和Griffith Jr.等人的美国专利申请公开第2013/0255702号以及Sears等人的美国专利申请公开第2014/0096781号中描述的背景技术中所述的各种替代性吸烟制品、气溶胶递送装置和发热源，上述文献全文以参见的方式纳入本文。例如，还可参见Bless等人的美国专利申请公开第2015/0220232号中的参照商标名称和商业来源的各种类型的吸烟制品、气溶胶递送装置和电动发热源，其全文以参见的方式纳入本文。在DePiano等人的美国专利申请公开第2015/0245659号中列出了参照商标名称和商业来源的附加类型的吸烟制品、气溶胶递送装置和电动发热源，其全文也以参见的方式纳入本文。已经描述并在某些情况下可商业获得的其它代表性香烟或吸烟制品包括在以下文献中描述的那些：授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号；授予Brooks等人的美国专利第4,922,901号、第4,947,874号和第4,947,875号；授予Counts等人的美国专利第5,060,671号；授予Morgan等人的美国专利第5,249,586号；授予Counts等人的美国专利第5,388,594号；授予Higgins等人的美国专利第5,666,977号；授予Adams等人的美国专利第6,053,176号；授予White的美国第6,164,287号；授予Voges的美国专利第6,196,218号；授予Fleter等人的美国专利第6,810,883号；授予Nichols的美国专利第6,854,461号；授予Hon的美国专利第7,832,410号；授予Kobayashi的美国专利第7,513,253号；授予Hamano的美国专利第7,896,006号；授予Shayan的美国专利第6,772,756号；Hon的美国专利申请公开第2009/0095311号；Hon的美国专利申请公开第2006/0196518号、第2009/0126745号和第2009/0188490号；Thorens等人的美国专利申请公开第2009/0272379号；Monsees等人的美国专利申请公开第2009/0260641号和2009/0260642号；Oglesby等人的美国专利申请公开第2008/0149118号和2010/0024834号；Wang的美国专利申请公开第2010/0307518号；以及Hon的WO2010/091593，上述每篇文献全文均以参见的方式纳入本文。
与传统类型的香烟、雪茄或烟斗的许多属性相似的代表性产品以如下的品牌投放市场：由菲利普莫里斯公司(Philip Morris Incorporated)销售的
Figure BDA0003034958460000021
由InnoVapor有限责任公司销售的ALPHATM、JOYE 510TM和M4TM；由白云香烟公司(White CloudCigarettes)销售的CIRRUSTM和FLINGTM；由Fontem Ventures公司销售的BLUTM；由
Figure BDA0003034958460000022
国际股份有限公司(
Figure BDA0003034958460000023
International Inc.)销售的COHITATM、COLIBRITM、ELITECLASSICTM、MAGNUMTM、PHANTOMTM和SENSETM；由电子烟股份有限公司(ElectronicCigarettes,Inc.)销售的DUOPROTM、STORMTM和
Figure BDA0003034958460000024
由澳大利亚埃加尔公司(Egar Australia)销售的EGARTM；由卓尔悦公司(Joyetech)销售的eGo-CTM和eGo-TTM；由英国Elusion有限公司(Elusion UK Ltd)销售的ELUSIONTM；由Eonsmoke有限责任公司销售的
Figure BDA0003034958460000031
由菲尼提品牌集团有限责任公司(FIN Branding Group,LLC)销售的FINTM；由美国绿色吸烟股份有限公司(Green Smoke Inc.USA)销售的
Figure BDA0003034958460000032
由Greenarette有限责任公司(Greenarette LLC)销售的GREENARETTETM；由烟杆公司(SMOKE
Figure BDA0003034958460000033
)销售的HALLIGANTM、HENDUTM、JETTM、MAXXQTM、PINKTM和PITBULLTM；由菲利普莫里斯国际股份有限公司(Philip Morris International,Inc.)销售的HEATBARTM；由王冠7公司(Crown7)销售的HYDRO IMPERIALTM；由LOGIC科技公司(LOGIC Technology)销售的LOGICTM和THE CUBANTM；由卢西亚诺吸烟股份有限公司(Luciano Smokes Inc.)销售的
Figure BDA0003034958460000034
由尼科泰克有限责任公司(Nicotek,LLC)销售的
Figure BDA0003034958460000035
由索特拉股份有限公司(Sottera,Inc.)销售的
Figure BDA0003034958460000036
和ONEJOYTM；由SS Choice有限责任公司(SS Choice LLC)销售的NO.7TM；由高端电子商店有限责任公司(PremiumEstore LLC)销售的PREMIUMELECTRONIC CIGARETTETM；由美国如烟股份有限公司(Ruyan America,Inc.)销售的RAPP E-MYSTICKTM；由红龙产品有限责任公司(Red Dragon Products,LLC)销售的RED DRAGONTM；由如烟集团(控股)有限公司(Ruyan Group(Holdings)Ltd.)销售的
Figure BDA0003034958460000037
由吸烟者友好国际有限责任公司(Smoker Friendly International)销售的
Figure BDA0003034958460000038
由智能吸烟电子香烟有限公司(The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.)销售的GREENSMART
Figure BDA0003034958460000039
由海岸线产品有限责任公司(Coastline Products LLC)销售的SMOKE
Figure BDA00030349584600000310
由随处吸烟股份有限公司(Smoking Everywhere,Inc.)销售的SMOKING
Figure BDA00030349584600000311
由VMR产品有限责任公司(VMR Products LLC)销售的V2CIGSTM；由VaporNine有限责任公司(VaporNine LLC)销售的VAPOR NINETM；由Vapor4Life股份有限公司(Vapor 4Life,Inc.)销售的
Figure BDA00030349584600000312
由E-CigaretteDirect有限责任公司(E-CigaretteDirect,LLC)销售的VEPPOTM；由R.J.Reynolds Vapor公司提供的
Figure BDA00030349584600000313
由米丝迪可电子烟公司(Mistic Ecigs)销售的Mistic Menthol；以及由CN Creative有限公司销售的Vype产品；由菲利普莫里斯国际公司(Philip Morris International)销售的IQOSTM；以及由英美烟草公司(British American Tobacco)销售的GLOTM。其它电动气溶胶递送装置、具体是那些已被称为所谓电子烟的装置，已经以如下的商品名进行销售：COOLERVISIONSTM；DIRECT E-CIGTM；DRAGONFLYTM；EMISTTM；EVERSMOKETM；
Figure BDA0003034958460000041
HYBRIDFLAMETM；KNIGHT STICKSTM；ROYAL BLUESTM；
Figure BDA0003034958460000042
以及SOUTH BEACH SMOKETM。
通过对烟草、烟草衍生材料和/或液体进行电加热而产生吸烟的味道和感觉的制品遭受性能特征不一致的困扰。因此，期望提供一种吸烟制品，该吸烟制品可以提供对香烟、雪茄或烟斗进行抽吸的感觉，并且这样做具有有利的性能特征。
发明内容
在各种实施方式中，本公开提供一种气溶胶递送装置。本公开包括但不限于以下示例性实施方式。
示例性实施方式1：一种气溶胶递送装置，该装置包括：控制主体，该控制主体具有外壳体；电能源，该电能源位于壳体内；控制部件，该控制部件可操作地连接于电能源；加热组件，该加热组件可操作地连接于控制部件；以及气溶胶源构件，该气溶胶源构件包括构造成定位在加热组件附近的气溶胶生成组分，其中，加热组件包括一系列加热构件，并且其中，每个加热构件是独立且不同的，并且构造成加热气溶胶源构件的一部分。
示例性实施方式2：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，加热组件包括可动夹具和固定夹具，其中，加热构件位于可动夹具上，并且其中，可动夹具构造成在打开位置与闭合位置之间运动，在打开位置中，可动夹具与固定夹具间隔开且加热构件不与气溶胶源构件接触，在闭合位置中，可动夹具的一系列加热构件与气溶胶源构件接触。
示例性实施方式3：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，还包括构造成接纳气溶胶源构件的接纳套筒，并且其中，在闭合位置中，接纳套筒位于可动夹具与固定夹具之间。
示例性实施方式4：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，一系列加热构件包括一系列加热销，这些加热销构造成，在闭合位置中穿过气溶胶源构件并与位于固定夹具上的一系列对应连接器形成电连接。
示例性实施方式5：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，加热销具有基本上圆柱形的形状。
示例性实施方式6：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，上述一系列加热构件包括单独的加热元件，该单独的加热元件构造成，在闭合位置中延伸到气溶胶源构件中。
示例性实施方式7：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，加热元件具有基本上叶片状的形状。
示例性实施方式8：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，可动夹具构造成可自动地运动。
示例性实施方式9：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，可动夹具构造成可手动地运动。
示例性实施方式10：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中上述一系列加热构件包括一系列单独的加热元件，其中，加热组件包括两个或更多个可动夹具，其中，加热构件中的一个或多个位于每个可动夹具上，并且其中，可动夹具构造成在打开位置与闭合位置之间运动，在打开位置中，可动夹具彼此间隔开且加热构件不与气溶胶源构件接触，在闭合位置中，相应的可动夹具的一系列加热元件与气溶胶源构件接触。
示例性实施方式11：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，加热组件包括三个可动夹具，并且其中，每个可动夹具的加热元件相对于另一个可动夹具具有交错的构造。
示例性实施方式12：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，加热元件构造成，在闭合位置中延伸到气溶胶源构件中。
示例性实施方式13：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，可动夹具构造成可自动地运动。
示例性实施方式14：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，可动夹具构造成可手动地运动。
示例性实施方式15：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，加热组件包括一系列固定的加热元件，这些加热元件位于气溶胶源构件附近。
示例性实施方式16：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，气溶胶源构件包括可移除的料筒，并且气溶胶生成组分包括烟草或烟草衍生的材料。
示例性实施方式17：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，气溶胶源构件包括可移除的料筒，并且气溶胶生成组分包括液体气溶胶前体组合物。
示例性实施方式18：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，料筒限定有一系列雾化器腔室，并且其中，单独的芯吸件延伸穿过每个雾化器腔室。
示例性实施方式19：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，固定的加热元件中的每一个构造成位于对应的雾化器腔室附近。
示例性实施方式20：如任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的任何组合所述的气溶胶递送装置，其中，加热构件构造成可独立控制。
通过阅读以下详细描述和在下文中简要描述的附图，本公开的这些和其它特征、方面和优点将会变得清楚。
附图说明
为了帮助理解本公开的各实施方式，现将参照诸附图，但在这些附图中，相同的附图标记是指相同的元件，且它们不一定成比例绘出。附图仅作为示例，并且不应诠释为限制本公开。
图1示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的立体示意图；
图2示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的正视示意图；
图3示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的加热组件的某些部件的立体图；
图4示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的加热组件的某些部件和气溶胶递送装置的气溶胶源构件的立体图；
图5示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的加热组件的部件的立体图；
图6示出了根据本公开的示例性实施方式的处于打开位置的气溶胶递送装置的加热组件的某些部件的俯视图和立体图；
图7示出了根据本公开的示例性实施方式的示出为处于打开位置和闭合位置的气溶胶源构件的加热组件的某些部件的仰视图；
图8示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的立体图；
图9示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的立体分解图；
图10示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶源构件的立体图；
图11示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶源构件的立体分解图；以及
图12示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶源构件的料筒的立体图。
具体实施方式
现在将在下文中更全面地描述本公开。然而，本公开可以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将透彻和完整，并将本公开的范围充分传达给本领域技术人员。必须注意，在本说明书中使用的单数形式“一”、“一个”以及“该”包括对复数引用，除非上下文另外明确地指出。
本公开提供了使用电能对材料进行加热(优选地不将材料燃烧至任何显著的程度)以形成可吸入物质的制品，此类制品足够紧凑，以被视作“手持式”装置。在某些实施方式中，此类制品可以具体地表征为吸烟制品。如本文所使用的，该术语旨在表示如下的制品：其提供香烟或雪茄或烟斗的味道和/或感觉(例如手感或口感)而没有实际燃烧制品的任何组分。术语吸烟制品并不一定要表示在操作中该制品从燃烧或热解的副产物的意义上产生烟雾。相反地，吸烟与个人在使用制品时的身体动作有关，例如将制品握在手中、在制品的一端上吸气以及从制品吸入。在进一步的实施方式中，本发明的制品可以表征为蒸气产生制品、气溶胶化制品或药物递送制品。因此，此类制品可以被布置成提供呈可吸入状态的一种或多种物质。在一些实施方式中，可吸入物质可以是基本上呈蒸气的形式(即，在低于其临界点的温度下处于气相的物质)。在其它实施方式中，可吸入物质可以是气溶胶的形式(即，在气体中的细小固体颗粒或液滴悬浮物)。可吸入物质的物理形式不一定受本发明制品的性质限制，而是可取决于介质的性质和可吸入物质本身是否以蒸气态或气溶胶态存在。在一些实施方式中，术语“蒸气”和“气溶胶”可进行互换。因此，为简单起见，除非另有说明，否则用于描述本公开的术语“蒸气”和“气溶胶”应理解为可互换。
虽然本文从与诸如所谓的“电子烟”或“烟草加热产品”之类的气溶胶递送装置相关的实施方式的方面对该系统进行总体描述，但应当理解的是，该机构、部件、特征和方法可实施为许多不同的形式并与各种不同制品相关联。例如，本文所提供的描述可与传统的吸烟制品(例如，香烟、雪茄、烟斗等)、加热而不燃烧香烟以及用于本文所公开的任意产品的相关包装的实施方式结合使用。因此，应当理解的是，本文公开的机构、部件、特征和方法从与气溶胶递送装置相关的实施方式的方面仅以示例的方式进行讨论，并且可实施为并用于各种其它的产品和方法。
本公开的气溶胶递送装置还可以表征为蒸气发生制品或药剂递送制品。因此，可以对这种制品或装置进行修改，从而以可吸入的形式或状态提供一种或多种物质(例如，调味剂和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以是基本上呈蒸气的形式(即，在低于临界点的温度下处于气相的物质)。替代地，可吸入物质可以是气溶胶的形式(即，在气体中的细小固体颗粒或液滴悬浮物)。为了简化的目的，本文中所使用的术语“气溶胶”意在包括适合人体吸入的形式或类型的蒸气、气体或气溶胶，无论是否可见，也无论是否可被认为是烟雾状的形式。
使用时，本公开的气溶胶递送装置可经受个人在使用传统类型的吸烟制品(例如，用于点燃和吸入烟草的香烟、雪茄或烟斗)时所采用的许多身体动作。例如，本公开的气溶胶递送装置的用户可以像保持传统类型的吸烟制品那样保持该制品，在该制品的一端上吸气以吸入由该制品产生的气溶胶，以及以选定的时间间隔进行吸气等。
本公开的气溶胶递送装置总体上包括设置在外壳或主体内的多个部件。外壳或外主体的总体设计可以有变化，并且可以限定出气溶胶递送装置的总体尺寸和形状的外主体的形式或构造可以有变化。在一些示例中，类似香烟或雪茄形状的细长的主体可以由单一壳体形成；或者该细长的主体可以由两个或更多的可分离件形成。例如，气溶胶递送装置可以包括细长的壳体或主体，该细长的壳体或主体的形状可以是大致管状，且由此类似传统的香烟或雪茄的形状。在其它实施方式中也可采用各种其它的形状和构造(例如，矩形或钥匙扣形)。
在一种实施方式中，气溶胶递送装置的所有部件都容纳在一个外主体或壳体内。替代地，气溶胶递送装置可以包括相连结的并且可分离的两个或更多个壳体。例如，气溶胶递送装置可以具有控制主体，该控制主体包括容纳有一个或多个可重复使用部件(例如，可充电的电池以及用于控制该制品的运行的各种电子元件)的壳体，并且该气溶胶递送装置可移除地附连着一次性部分(例如，包含气溶胶前体材料、香料等的一次性的料筒或气溶胶源构件)。
总体来说，本公开的气溶胶递送装置可大致包括以下部件的某种组合：电能源(即，电源)；至少一个控制部件(例如，用于致动、控制、调节和/或停止电力的装置，电力用于诸如通过控制从电能源到气溶胶递送装置各部件的电流来进行热量生成，例如单独的或作为微控制器的一部分的微处理器)；加热构件或发热部件(例如，导电电阻加热构件或感应加热构件)；以及气溶胶源构件，该气溶胶源构件包括气溶胶生成组分，该气溶胶生成组分可定位成邻近加热构件或与加热构件直接接触。当加热构件对气溶胶生成组分进行加热时，可吸入物质以适合消费者吸入的物理形式来由气溶胶生成组分形成、从气溶胶生成组分释放或从气溶胶生成组分中生成。应当注意的是，前述术语意在是可互换的，使得所提到的释放、将释放、会释放或释放后包括形成或生成、将形成或将生成、会形成或会生成、以及形成后或生成后。具体地，可吸入物质以蒸气或气溶胶或者其混合物的形式释放。应当注意的是，前述术语意在是可互换的，使得所提到的释放、将释放、会释放或释放后包括形成或生成、将形成或将生成、会形成或会生成以及形成后或生成后。具体地，可吸入物质以蒸气、或气溶胶、或者蒸气和气溶胶的混合物的形式释放，其中，除非另有说明，否则这些术语也可在本文中互换地使用。
如上所述，气溶胶递送装置可包含电能源(例如，电池和/或其它电源，比如电容器)以提供充足的电流来向气溶胶递送装置提供各种功能，诸如对加热构件的供电、对控制系统的供电、对指示器的供电等。电源可以采取各种实施方式。优选地，电源能够递送充足的电力以迅速对加热构件进行加热，从而在所期望的持续时间内提供气溶胶的形成以及向气溶胶递送装置供电。电源优选地尺寸被设计成方便地配合在气溶胶递送装置内，使得该气溶胶递送装置可以易于处理。此外，优选的电源的重量足够轻，从而不会减损所期望的吸烟体验。
根据本文提供的进一步公开内容，本公开的气溶胶递送装置的单壳体类型的单元或多件式可分离壳体类型的单元内的部件的更为具体的形式、构造和布置将是显而易见的。此外，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，可以理解对各种气溶胶递送装置部件的选择。进一步地，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，还可以理解气溶胶递送装置内的部件的布置。其组件、其操作方法、包括在其中的材料和/或其其它属性的可包括在本公开的装置中的市售产品的示例，以及可在本公开的气溶胶递送装置中采用的部件以及相关技术的制造商、设计者和/或受让人在Watson等人于2016年7月28日提交的美国专利申请序列第15/222,615号中描述，其全文以参见的方式纳入本文。
尽管根据本公开的装置可采取如以下详细讨论的多种实施方式，但是消费者对装置的使用在范围上将是相似的。具体地，该装置可作为多个部件而被提供，这些部件由消费者组合在一起以供使用，然后由消费者随后拆卸。具体地，消费者可具有可重复使用的控制主体，该控制主体是基本上圆柱形、基本上矩形，基本上长方体或在控制主体壳体的一部分中具有开口的另一形状。在一些实施方式中，壳体还可包括指示出装置在活跃使用的一个或多个指示器(例如，一个或多个指示器灯、在电子显示器上显示的标记、触觉反馈、其某种组合等)。在一些实施方式中，一个或多个气溶胶源构件可配合或可容纳在控制主体的开口中。为了使用该制品，消费者可将气溶胶源构件插入开口中，或者以其它方式将气溶胶源构件与控制主体组合，使得该装置可如本文所述地操作。在一些实施方式中，气溶胶源构件可被插入到控制主体中远至如部件的整体结构和/或其它内部接纳特征所允许之处。在一些示例中，气溶胶源构件的尺寸被设计成至少足以插入消费者的嘴中以在其上进行抽吸的至少一部分将保持在控制主体的外部。这可称为气溶胶源构件的嘴端。在其它示例中，气溶胶递送装置本身的一部分的尺寸可至少足够大以便插入消费者的嘴中。这可称为气溶胶递送装置的嘴端。
在使用期间，消费者启动与气溶胶源构件的气溶胶生成组分(或其特定部分)相邻的加热元件的加热，并且对部件的加热在壳体和/或气溶胶源构件内部的空间内释放可吸入物质，从而产生可吸入物质。当消费者在气溶胶源构件的嘴端或气溶胶递送装置的嘴端吸气时，空气被吸入和/或吸过气溶胶源构件(例如，通过气溶胶递送装置中的开口和/或气溶胶源构件本身)。当被抽吸的材料离开气溶胶源构件的嘴端或气溶胶递送装置的嘴端进入消费者的嘴中时，被抽吸的空气和所释放的可吸入物质的混合物被消费者吸入。在一些实施方式中，为了启动加热，消费者可手动地致动按钮或类似的部件，该按钮或类似的部件使加热构件从电池或其它电源接收电力能源。电能可供应预定的时间长度，或者可由手动控制。优选地，电能的流动在装置上的抽吸之间基本上不进行(不过能量流可继续以维持大于环境温度的基线温度，例如有助于将其快速加热至有效加热温度的温度)。在其它实施方式中，可通过使用各种传感器来由消费者的抽吸动作启动加热，如本文在其它方面描述的。一旦停止抽吸，加热可停止或减少。当消费者进行了足够的抽吸次数以释放出足够量的可吸入物质(例如，足以等于典型吸烟经验的量)时，可从控制主体移除并丢弃气溶胶源构件。
图1示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置100的立体图。具体地，图1描绘了包括壳体102和气溶胶源构件104的气溶胶递送装置100。图2示出了气溶胶递送装置100的正视图，其中，壳体102的一部分已被移除以露出其一些内部部件。特别地，所描绘的实施方式的气溶胶递送装置100还包括电能源106(例如，电池，其可以是可再充电的，和/或可再充电的超级电容器)、控制部件108(例如，单独地或作为微控制器的一部分的微处理器、包括微处理器和/或微控制器的印刷电路板(PCB)等)、以及加热组件110。如以下将更详细地讨论的，各种实施方式的加热组件110包括一系列独立且不同的加热构件，其中，每个加热构件构造成加热气溶胶源构件104的一部分。
在各种实施方式中，控制部件108和电能源106中的一个或两者可与壳体102联接。为了本申请的目的，当关于一个部件相对于另一部件使用短语“与……联接”时，该短语可涵盖其中一个部件位于另一部件内的实施方式和/或其中一个部件是单独的但以其它方式可操作地连接于另一个部件的实施方式。例如，在所示的实施方式中，控制部件108和电能源106均位于壳体102内；然而，在其它实施方式中，控制部件108和电能源106中的一个或两者可以是单独的部件。以下提供关于控制部件108和电能源106的进一步信息。
在一些实施方式中，壳体102还可包括一个或多个按钮，这些按钮构造成激活装置100的某些操作，诸如举例来说打开装置并启动加热组件110(例如，加热组件的一个或多个加热构件)的加热。如以下将更详细地讨论的，在各种实施方式中，气溶胶源构件104可包括加热端和嘴端，加热端构造成插入到壳体102中，并且用户在嘴端上吸气以生成气溶胶。应当注意的是，虽然为了便于说明而将图1的气溶胶递送装置100示出为具有大致矩形或钥匙扣形的壳体102，但是在其它实施方式中，壳体102可具有任何其它形状，包括细长的壳体或主体，其可以是基本上管状的形状，并因此类似于常规香烟或雪茄的形状，因此，以下描述的部件的尺寸设计成和构造成使其装配在细长的主体内部。
在具体的实施方式中，壳体102和气溶胶源构件104中的一者或两者可被称为是一次性的或是可重复使用的。例如，电能源106可包括可更换电池或可再充电电池、固态电池、薄膜固态电池、可再充电超级电容器等，因此与任何类型的充电技术结合，包括：连接至壁式充电器、连接至车载充电器(例如点烟器插座)以及诸如通过通用串行总线(USB)电缆或连接器(例如USB 2.0、3.0、3.1、USB Type-C)连接至计算机、连接至光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池的太阳能电池板、或诸如使用感应无线充电(例如，包括根据无线充电联盟(WPC)的Qi无线充电标准进行的无线充电)的充电器之类的无线充电器，或者基于无线射频(RF)的充电器。在Sur等人的美国专利申请公开第2017/0112196号中描述了感应式无线充电系统的示例，上述文献全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在一些实施方式中，气溶胶源构件104可包括一次性使用装置。在授予Chang等人的美国专利第8,910,639号中公开了用于控制主体的一次性使用的部件，该专利全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，控制部件108可包括控制电路(其可连接于另外的部件，如本文中进一步描述的)，该控制电路可通过导电线连接于电能源106。在各种实施方式中，控制部件108可控制加热组件110(例如，加热组件的一个或多个加热构件)何时以及如何接收电能以对气溶胶源构件104的气溶胶生成组分进行加热，用于释放可吸入物质以供消费者吸入。这种控制可以涉及对压敏开关等的致动，这将在下文中更详细地描述。应当注意的是，术语“连接”或“联接”不应理解为必须是没有中间部件的直接连接。而是这些术语可涵盖直接连接和/或经由一个或多个中间部件的连接。由此，在各种实施方式中，这些术语可被理解为是指可操作地连接于或可操作地联接于。在各种实施方式中，本公开的控制部件可包括在2018年5月10日提交的标题为“Control Component for Segmented Heating in anAerosol Delivery Device(用于气溶胶递送装置中的分段加热的控制部件)”的美国专利申请第15/976,526号中描述的控制部件和方法，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，控制部件108可构造成紧密相关地控制提供给气溶胶生成组分的热量。虽然对于所使用的每种特定物质，以足够的体积挥发气溶胶形成物质以提供所需的可吸入物质剂量的热量可能因所使用的每种特定物质而有所不同，加热组件加热到至少120℃、至少130℃或至少140℃可以是特别有利的。在一些实施方式中，为了使适量的气溶胶形成物质挥发并因此提供可吸入物质的期望剂量，加热温度可以为至少150℃、至少200℃、至少300℃、或至少350℃。然而，特别期望避免加热到显著地超过约550℃的温度，以避免成烟物质的降解和/或过早挥发。应当注意的是，在一些实施方式中，加热过程可包括不同的阶段。例如，某些实施方式可包括预热阶段，其中加热组件(例如，各个加热元件中的每一个)可加热到大约100℃。然后，取决于对任一单个加热器的激活(例如，诸如通过按钮激活等)，该特定加热器的温度可如上所述增加。具体地，加热应该在足够低的温度和足够短的时间下进行，以避免气溶胶生成组分的显著燃烧(优选地任何燃烧)。本公开内容可具体地以组合和使用模式提供本制品的部件，这些部件将在相对较低的温度下产生期望量的可吸入物质。因此，产生可以是指在制品内气溶胶的生成和向制品外而至消费者的递送中的一者或两者。在特定的实施方式中，加热温度可以是约120℃至约300℃、约130℃至约290℃、约140℃至约280℃、约150℃至约250℃或约160℃至约200℃。加热的持续时间可以由许多因素控制，如下文更详细地讨论的。如本文进一步所述，加热温度和持续时间可取决于期望被吸过气溶胶源构件的气溶胶和环境空气的期望体积。然而，持续时间可根据加热组件的加热速率而变化，因为该制品可构造成使得加热构件仅被通电至达到期望的温度。替代地，加热的持续时间可与消费者对制品的抽吸的持续时间联系在一起。通常，如上所述，加热的温度和时间将由包含在控制主体中的一个或多个部件控制。
由气溶胶源构件释放的可吸入材料的量可以基于气溶胶生成组分的性质而变化。优选地，气溶胶源构件构造有足够量的气溶胶生成组分，构造有足够量的任何气溶胶形成剂，并且在足够的温度下起作用足够的时间以在使用过程中释放所期望的量。该量能够以单次吸入的方式从气溶胶源构件中提供，或者可分开而在相对短的时间内(例如，少于30分钟、少于20分钟、少于15分钟、少于10分钟或少于5分钟)通过从制品的多次抽吸来提供。例如，该装置可在气溶胶源构件上以每次抽吸中的约0.01毫克至约0.1毫克、约0.05毫克至约1.0毫克、约0.08毫克至约0.5毫克、约0.1毫克至约0.3毫克、或约0.15毫克至约0.25毫克的量来提供尼古丁。在其它实施方式中，可基于抽吸持续时间和体积相对于所递送的湿的总颗粒物的量来表征期望量。例如，当在为2秒、35毫升的标准FTC吸烟条件下吸烟时，对于限定数量的抽吸(如本文在其它方面所述)，气溶胶源构件可在每次抽吸中递送至少1.0毫克的湿的总颗粒物。可使用任一标准吸烟机进行此类测试。在其它实施方式中，在相同条件下在每次抽吸中产生的总颗粒物(TPM)的量可为至少1.5毫克、至少1.7毫克、至少2.0毫克、至少2.5毫克、至少3.0毫克、约1.0毫克至约5.0毫克、约1.5毫克至约4.0毫克、约2.0毫克至约4.0毫克或约2.0毫克至约3.0毫克、至少3毫克至约7毫克、约4毫克至约8毫克、以及约5毫克至约10毫克。
如所指出的，一些实施方式的气溶胶递送装置100可包括按钮，该按钮可链接于用于手动控制加热构件的控制部件。例如，在一些实施方式中，消费者可使用按钮来给加热组件110通电。可以通过其它机械方式或非机械方式(例如，磁性或电磁方式)来实现与按钮相关的类似功能。因此，可通过单个按钮来控制加热组件110的致动。替代地，可提供多个按钮以分别控制各种动作。在一些实施方式中，所存在的一个或多个按钮可与壳体102的外壳基本上齐平。
作为对任何按钮的替代(或附加)情形，本公开的气溶胶递送装置100可包括响应于消费者在制品上的吸气而向加热组件110通电的部件(即，抽吸致动的加热)。例如，该装置可在壳体102中包括开关或流量传感器(未示出)，当消费者在制品上吸气时，该开关或流量传感器对压力变化或气流变化敏感(即，抽吸致动的开关)。其它合适的电流驱动/解除驱动机构可包括温度致动的开/关式开关或唇部压力致动的开关，或构造成感测用户(例如，用户的嘴或手指)与气溶胶递送装置100的一个或多个表面之间的接触的触摸传感器(例如，电容式触摸传感器)。可以提供这种抽吸致动能力的示例性机构包括由伊利诺伊州弗里波特市(Freeport)的霍尼韦尔公司(Honeywell,Inc.)的MicroSwitch部门制造的163PC01D36型硅传感器。利用这样的传感器，当消费者在装置上吸气时，加热构件可通过压力的变化而快速地被激活。此外，诸如使用热线风速测量原理的那些流量感测装置可用于在感测到空气流量的变化之后足够迅速地引起加热组件的通电。另一种可用的抽吸致动开关是压力差动开关，例如来自佛罗里达劳德代尔堡的Micro Pneumatic Logic公司的型号A的MPL-502-V型。另一种合适的抽吸致动机构是灵敏的压力传感器(例如，配备有放大器或增益级)，其又与比较器耦合以检测预定的阈值压力。又一种合适的抽吸致动机构是由气流偏转的叶片，该叶片的运动由运动感测装置来检测。又一种合适的致动机构是压电开关。还可用的是来自伊利诺伊州弗里波特的霍尼韦尔公司的MicroSwitch部门的合适连接的霍尼韦尔MicroSwitch微桥气流传感器(Honeywell MicroSwitch Microbridge AirflowSensor)，部件号AWM2100V。在授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号中描述了可在根据本公开的加热电路中使用的按需操作的电气开关的其它示例，该文献全文以参见的方式纳入本文。根据本公开的了解，其它合适的差动开关、模拟压力传感器、流量传感器等对于本领域技术人员将是显而易见的。在一些实施方式中，在抽吸致动的开关与气溶胶源构件104之间提供流体连接的压力感测管或其它通道可包括在壳体102中，使得在抽吸期间的压力变化容易地由开关识别。在授予Brooks等人的美国专利第4,922,901号、第4,947,874和第4,947,874号、授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号、授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、授予Nguyen等人的美国专利第7,040,314号以及授予Pan的美国专利第8,205,622号中公开了根据本公开的可能有用的其它示例性抽吸致动装置，所有文献全文以参见的方式纳入本文。还可参照授予Ampolini等人的美国专利第9,423,152号中描述的控制方案，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，当消费者在气溶胶源构件104的嘴端上吸气时，电流致动装置可允许流过加热组件的电流不受限制或不间断地流动，以迅速产生热量。由于快速加热，包括电流调节部件可能是有用的，以(i)调节流过加热组件的电流以控制加热组件的加热和由此所经历的温度，以及(ii)防止气溶胶生成组分过热和降解。在一些实施方式中，电流调节电路可以是基于时间的。具体地，这种电路可包括：用于在吸气期间的初始时间段内允许不间断的电流流过加热构件的装置，以及用于随后调节电流直到吸气完成的计时器装置。例如，随后的调节可以包括对电流的快速开关切换(例如，大约每1至50毫秒的量级)，以将加热组件(或加热组件的一个或多个加热构件)维持在期望的温度范围内。进一步地，调节可包括：简单地允许不间断的电流流动直到达到期望的温度，然后完全切断电流。消费者可通过在制品上开始另一次抽吸来重新致动加热组件(或加热组件的一个或多个加热构件)(或手动地致动按钮，这取决于用于激活加热器的特定开关实施方式)。替代地，随后的调节可以包括调节通过加热组件(或加热组件的一个或多个加热构件)的电流，以将加热组件(或加热组件的一个或多个加热构件)维持在期望的温度范围内。在一些实施方式中，为了释放可吸入物质的期望剂量，加热组件(或加热组件的一个或多个加热构件)可被通电约0.2秒至约5.0秒、约0.3秒至约4.0秒、约0.4秒至约3.0秒、约0.5秒至约2.0秒、或约0.6秒至约1.5秒的持续时间。一种示例性的基于时间的电流调节电路可以包括晶体管、计时器、比较器和电容器。合适的晶体管、计时器、比较器和电容器是可商购的，并且对本领域技术人员而言是显而易见的。示例性计时器是可从NEC电子公司(NEC Electronics)购得的C-1555C和可从通用电气英特矽尔公司(General Electric Intersil,Inc.)购得的ICM7555，以及各种其它尺寸和构造的所谓“555计时器”。示例性比较器可从美国国家半导体公司(National Semiconductor)获得，型号为LM311。在授予Brooks等人的美国专利第4,947,874号中提供了对这种基于时间的电流调节电路的进一步描述，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
根据前述内容，可以看出能够采用各种机构来促进对加热组件(或加热组件的一个或多个加热构件)的电流的致动/退动。例如，该装置可包括用于调节制品中的电流的计时器(例如在消费者吸气期间)。该装置还可包括计时器响应开关，其启用和禁用流向加热构件的电流。电流调节还可以包括使用电容器和以限定的速率(例如，接近加热构件加热和冷却的速率)对电容器进行充电和放电的部件。具体地，可对电流进行调节，使得在吸气期间的初始时间段内存在不间断地流过加热构件的电流，但是在初始时间段之后，该电流可断开或交替地循环，直到吸气完成。如上文所述，这种循环可以由计时器控制，该计时器可以生成预设的切换周期。在特定的实施方式中，计时器可生成周期性的数字波形。还可通过使用比较器来调节初始时间段内的流量，比较器将第一输入处的第一电压与阈值输入处的阈值电压进行比较，并且当第一电压等于阈值电压时生成输出信号，这使得计时器工作。这样的实施方式还可以包括用于在阈值输入处生成阈值电压的部件以及用于在初始时间段过去时在第一输入处生成阈值电压的部件。
在本公开的气溶胶递送装置中可以采用进一步的其它部件。例如，授予Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号公开了用于吸烟制品的指示器；授予小Sprinkel的美国专利第5,261,424号公开了压电传感器，该压电传感器可以与装置的嘴端关联以检测与进行吸气并随后触发加热装置的加热相关联的用户嘴唇活动；授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号公开了抽吸传感器，该抽吸传感器用于控制响应于通过嘴件的压降而流入加热负载阵列内的能量流动；授予Harris等人的美国专利第5,967,148号公开了吸烟装置中的容纳部，该容纳部包括标识件和控制器，上述标识件对插入后的部件的红外透射率的不均匀性进行检测，上述控制器在部件插入该容纳部时执行检测程序；授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号描述了具有多个差分相位的所限定的可执行电力循环；授予Watkins等人的美国专利第5,934,289号公开了光子－光电子部件；授予Counts等人的美国专利第5,954,979号公开了用于通过吸烟装置改变吸气阻力的手段；授予Blake等人的美国专利第6,803,545号公开了在吸烟装置中使用的具体的电池构造；授予Griffen等人的美国专利第7,293,565号公开了与吸烟装置一起使用的各种充电系统；授予Fernando等人的美国专利第8,402,976号公开了用于吸烟装置的电脑交互手段，以有助于充电并且允许对装置进行电脑控制；授予Fernando等人的美国专利第8,689,804号公开了用于吸烟装置的标识系统；以及Flick的PCT专利申请公开WO2010/003480公开了指示气溶胶产生系统中的抽吸的流体流动感测系统；所有上述公开全文以参见的方式纳入本文。另一种方法使用电阻变化来致动气溶胶递送装置和/或其加热组件。它使用带状或线状的非常细小的金属探针进行工作，该探针垂直于料筒内的气流安装。由用户生成的气流在探针上施加机械力并将其折叠到一定程度。由于这种导致探针的一部分弯曲/张紧的几何形状变化，因此发生探针电阻的变化，这种电阻变化以脉冲/信息的形式发送至PCB，并作为激活加热组件110的触发要素。
在下述文献中公开的与电子气溶胶递送制品以及可用于本公开的制品中的材料或部件相关的部件的进一步示例，包括授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号；授予Morgan等人的美国专利第5,249,586号；授予Higgins等人的美国专利第5,666,977号；授予Adams等人的美国专利第6,053,176号；授予White的美国第6,164,287号；授予Voges的美国专利第6,196,218号；授予Fleter等人的美国专利第6,810,883号；授予Nichols的美国专利第6,854,461号；授予Hon的美国专利第7,832,410号；授予Kobayashi的美国专利第7,513,253号；授予Hamano的美国专利第7,896,006号；授予Shayan的美国专利第6,772,756号；授予Hon的美国专利第8,156,944号和第8,375,957号；授予Thorens等人的美国专利第8,794,231号；授予Oglesby等人的美国专利第8,851,083号；授予Monsees等人的美国专利第8,915,254号和第8,925,555号；授予Depiano等人的美国专利第9,220,302号；Hon的美国专利申请公开第2006/0196518号和第2009/0188490号；Oglesby等人的美国专利申请公开第2010/0024834号；Wang的美国专利申请公开第2010/0307518号；Hon的PCT专利申请公开WO2010/091593；以及Foo的PCT专利申请公开WO2013/089551，上述每篇文献均全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在Worm等人于2015年10月13日提交的美国专利申请序列第14/881,392号公开了可包括在气溶胶递送装置和气溶胶递送装置的钥匙扣形构造中的胶囊，该文献全文以参见的方式纳入本文。前述文献公开的各种材料可在各种实施方式中结合到本公开的装置中，并且前述的公开内容全文以参见的方式纳入本文。
如上所述，用于向装置100的各种电气部件提供电力的电能源106可采用各种实施方式。优选地，电能源能够递送足够的能量，从而以上述方式对加热组件进行快速加热，并通过与多个气溶胶源构件104一起使用来向装置供电，同时仍然方便地装配在装置100中。有用的电能源的示例包括优选可充电的锂离子电池(例如，可充电的锂-二氧化锰电池)。具体地，可以使用锂聚合物电池，因为此类电池可以提供增加的安全性。还可使用其他类型的电池，例如镍镉电池、锂金属电池、锂硫电池、锂空气电池、纳米线电池、石墨烯电池、泡沫电池。此外，优选的电能源的重量足够轻，从而不会减损所期望的吸烟体验。在授予Peckerar等人的美国专利第9,484,155号以及Sur等人于2015年10月21日提交的的美国专利申请公开第2017/0112191号中描述了可能的电能源的一些示例，这些文献的公开内容全文分别以参见的方式纳入本文。
电能源的一种示例是德国Tadrian电池有限公司生产的TKI-1550可充电锂离子电池。在另一种实施方式中，有用的电能源可以是由日本三洋电气公司生产的N50-AAA镉镍电池。在其它实施方式中，多个这样的电池、例如均提供1.2伏电压的电池可串联连接。还可使用诸如可充电锂-二氧化锰电池之类的其它电能源。这些电池中的任何一种或它们的组合都可用于电能源中，但由于与一次性电池相关联的成本和处理方面的考虑，可再充电电池是优选的。在使用可再充电电池的实施方式中，气溶胶递送装置100还可包括充电触头，用于与常规充电单元(未示出)中的相应触点进行交互，该充电单元从标准的120伏交流壁装电源插座或其它电源、比如汽车电气系统或便携式电源中获取电力。在另外的实施方式中，电能源还可包括电容器。电容器的放电速度比电池快，并且可以在抽吸之间充电，从而允许电池以比直接为加热构件供电时更低的速率放电到电容器中。例如，超级电容器、例如双电层电容器(EDLC)可与电池分开使用或与电池组合使用。当单独使用时，超级电容器可在每次使用装置100之前被充电。因此，本公开还可包括充电器部件，该充电器部件可以在补充超级电容器的使用之间附连于装置。薄膜电池可用于本公开的某些实施方式中。
如上所述，在各种实施方式中，气溶胶递送装置100可包括一个或多个指示器(未示出)。在各种实施方式中，一个或多个指示器可位于壳体102上的任何位置处。在一些实施方式中，指示器可以是可提供对本发明制品的使用的多个方面的指示的灯(例如，发光二极管)。例如，一系列的灯可对应于给定的气溶胶源构件的抽吸次数。具体地，灯可随着每个抽吸而相继点亮，使得当所有灯点亮时，告知消费者气溶胶源构件已用完。替代地，在将气溶胶源构件插入到壳体中时，所有的灯可被点亮，并且随着每次抽吸，灯可关闭，使得当所有的灯都熄灭时，告知消费者气溶胶源构件已经用完。在其它实施方式中，一系列的灯可能对应于一系列的加热构件，使得如果激活一个或多个加热构件，则相应的灯可被点亮。在另外的其它实施方式中，可仅存在单个指示器，并且其指示器可指示电流正在流向加热组件并且该装置正在主动加热。这可确保消费者在主动加热模式下不会不知不觉地使装置无人看管。在替代实施方式中，一个或多个指示器可以是气溶胶源构件的组件。尽管以上相对于视觉指示器以开/关方法描述了指示器，但是还包括其它操作指标。例如，视觉指示器还可包括光的颜色或强度的变化以显示吸烟经历的进展。触觉指示器和听觉指示器类似地由本公开涵盖。而且，这样的指示器的组合还可用在单个装置中。
在各种实施方式中，壳体102可由适合于形成并维持诸如管状或矩形之类的适当构造的任何材料形成，并且用于将气溶胶源构件保持在其中。在一些实施方式中，如本文进一步讨论的那样，壳体可由单壁形成，并且可由耐热的一种或多种材料(天然或合成)形成，从而至少在电加热构件所提供的加热温度的温度下保持其结构完整性、例如不劣化。在一些实施方式中，可使用耐热聚合物。在其它实施方式中，可使用陶瓷材料。在另外的实施方式中，可使用绝缘材料，以免不必要地将热量从气溶胶源构件带走。当壳体由单层形成时，其厚度可以优选为约0.2mm至约5.0mm、约0.5mm至约4.0mm、约0.5mm至约3.0mm、或者约1.0mm至约3.0mm。可用于提供上述功能或用作上述材料和部件的替代物的部件和材料的其它示例性类型可以是Crooks等人的美国专利申请公开第2010/00186757号；Crooks等人的第2010/00186757号；以及Sebastian等人的第2011/0041861号中所述的类型；这些文献的公开内容全文以参见的方式纳入本文。
图3示出了根据本公开的示例性实施方式的图1和2的气溶胶递送装置的加热组件110的某些部件的立体图，并且示出了根据本公开的示例实施方式的加热组件110的某些部件的立体图，其中气溶胶源构件104位于接纳套筒116中。具体地，所描绘的实施方式的加热组件110包括可动夹具112、固定夹具114(为了图示清楚，在附图中上下翻转)以及接纳套筒116。尽管其它材料也是可能的，但是在所示的实施方式中，可动夹具112、固定夹具114和/或接纳套筒116可以由金属材料(例如，铝、不锈钢、金属合金等)、复合材料(例如，氧化铝、二氧化硅、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化铝等)、聚合物(例如聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚丙烯、高密度聚乙烯等)和/或其任何组合制成。如以下将更详细地讨论的，所描绘的实施方式的可动夹具112构造成在打开位置和闭合位置之间移动，在打开位置中，可动夹具与固定夹具114和接收套筒116间隔开，而在闭合位置中，可动夹具与固定夹具114相邻，并且接纳套筒116位于所述可动夹具112与所述固定夹具114之间。在所描绘的实施方式中，接纳套筒116具有基本上圆柱形的形状，其构造成至少接纳气溶胶源构件104的加热端；然而，在其它实施方式中，接纳套筒可具有任何其它形状，比如与气溶胶源构件的加热端的形状互补的任何形状。在所示的实施方式中，可动夹具112和固定夹具114中的每一个均具有内部形状，该内部形状构造成基本上围绕接纳套筒116，并因此至少围绕气溶胶源构件104的加热端。特别地，可动夹具112的内表面118和固定夹具114的内表面119共同形成与接纳套筒116的形状互补的形状。以这种方式，当可动夹具112处于闭合位置时，内表面118、119会聚在一起以围绕接纳套筒116。
所描绘的实施方式的可动夹具112包括一系列加热销120，这些加热销从其内表面118向外延伸。所描绘的实施方式的可动夹具112还包括一对定位销122，这些定位销从可动夹具112的内表面118向外延伸。应当注意，在一些实施方式中，不需要任何定位销122，因为加热销也可起到该功能。在各种实施方式中，一系列加热销120构造成(在闭合位置中)与一系列对应的连接器124电连接，这些连接器124位于固定夹具114的内表面119上。此外，接纳套筒116包括两行相对的开口126，这些开口在操作中与一系列加热销120和一系列连接器124对准。此外，一对端部开口128构造成与定位销122对准。当可动夹具112处于闭合位置时，一系列加热销120延伸穿过接纳套筒116的对应开口126，并与固定夹具120的对应连接器124电接触。所描述的实施方式的定位销122也延伸穿过接纳套筒的一对相应的开口128，但是不与固定夹具114电接触；然而，在一些实施方式中，定位销122还可进行电接触。在所描绘的实施方式中，存在七个加热销120，因此存在七个对应的连接器124和七个对应的开口126；然而，在其它实施方式中，可使用任何数量的加热销120、连接器124和开口126。在所描述的实施方式中，加热销具有带圆形端的基本上圆柱形的形状；然而，在其它实施方式中，加热销120可具有其它形状，并且在其它实施方式中，加热销120不需要具有相同的形状。
当与对应的连接器124进行电连接时，所描绘的实施方式的加热销120包括电阻加热构件。电阻加热构件可构造成当电流被引导通过它时产生热量。此类加热构件通常包括金属材料或导电陶瓷，并且构造成由于与使电流通过而产生的电阻相关联而产生热量。虽然在一些实施方式中，加热销的材料在整体上可以相同，但是所描绘的实施方式的加热销120在每个端部上(例如，加热销120的与连接器124接触的端部和加热销120的连接于控制部件108和/或电能源106的端部)包括导电材料以及在它们之间(例如，加热销120的构造成接触气溶胶生成组分的部分)的电阻材料。电阻材料的示例可包括但不限于钛、银、镍、镍铬合金、不锈钢、各种金属合金、诸如碳化硅和氮化硅之类的陶瓷、复合材料和/或它们的任何组合。导电材料的示例可包括但不限于铜、铝、铂、金、银、铁、钢、黄铜、青铜、石墨和/或它们的任何组合。在Griffith等人的美国专利申请公开第2013/0255702号中描述了可用于本公开的各种导电基材，其全文以参见的方式纳入本文。在一些实施方式中，加热销可以在其表面上包括电阻迹线。在这样的实施方式中，例如，可经由多种技术将电阻迹线添加到引脚，这些技术包括例如模制、印刷、嵌入、机械加工、挤压铸造、气相沉积等。
如所指出的，所描绘的实施方式的接纳套筒116构造成接纳气溶胶源构件104的加热端，该气溶胶源构件104可包括气溶胶生成组分130。在打开位置(例如，在图2中示出)中，可动夹具112与固定夹具114间隔开，并且接纳套筒116和气溶胶源构件104间隔开，而在闭合位置(例如，在图4中示出)中，可动夹具112与固定夹具114相邻，并且接纳套筒116和气溶胶源构件104配置在两者之间。在各种实施方式中，能够以多种方式来完成在打开位置和闭合位置之间的致动(反之亦然)，包括例如手动地、比如通过消费者将夹具压在一起，或者自动地或半自动地、比如通过使用液压气体弹簧或其它将力传递到可动夹具112的力-位移机构。另一种示例可包括线性位移马达或其它致动器，该线性位移马达或其它致动器构造成使可动夹具112在打开位置与闭合位置之间移位。其它示例包括压电致动器、超声波陶瓷致动器、旋转线圈系统、丝杠系统、凸轮从动件机构、齿轮机构、联动装置、和/或构造成生成方向性运动并将该运动传递至可动夹具112的任何其它系统。无论采用哪种机构，都可经由按钮和/或经由使用装置(例如，通过为装置供电、通过在气溶胶源构件上吸气或将气溶胶源构件插入到装置中)来与上述类似地激活此运动。除上述方法外，另一种用于致动可动夹具112的方法是借助垂直于装置100内部的气流安装的诸如带状或金属丝形式的细小金属探针进行操作的。用户生成的气流在探针上施加机械力并将其折叠或弯曲到一定程度。由于导致探针弯曲/张紧的几何形状变化，探针电阻发生变化。该电阻变化以脉冲和/或信号的形式发送到控制部件108，并作为激活可动夹具112的触发要素。
在闭合位置中，每个加热销120完成电路，从而形成独立且不同的加热回路，该加热回路能够经由加热销120加热气溶胶源构件的一部分。然而，在打开位置中，每个回路都不完整，并且加热销无法加热。在各种实施方式中，控制部件108可独立地控制每个加热回路。以这种方式，在闭合位置中，如控制部件108所控制的，每个加热销120可独立地加热气溶胶源构件的一部分。因此，在一些应用场合中，加热销120可顺序地加热气溶胶源构件的各部段，而在其它应用场合中，加热销120可加热气溶胶源构件的某些部段组。将理解的是，本公开涵盖了通过使用独立控制的加热销120所提供的所有不同的加热条件。如以下将更详细地讨论的，在一些实施方式中，加热销控制可经由用户在装置上(例如，经由按钮或控制面板)进行。此外，各种指示器还可指示对于装置中使用的消耗品已经使用了哪些加热器以及没有使用过哪些加热器。
应当注意，虽然在所描绘的实施方式中，总共有七个不同的加热销120对应于气溶胶源构件104的七个不同的加热段，但是在各种其它实施方式中，加热组件110可具有与气溶胶源构件的任何数量的离散加热部段相对应的任何数量的不同加热构件。进一步地，虽然在所描绘的实施方式中示出了彼此间隔开的多个离散的加热构件位置和对应的离散加热部段，但是在其它实施方式中，离散位置和对应的离散部段可具有不同的间距，包括但不限于导致离散位置和对应的离散部段彼此邻接和/或彼此重叠的间距，以及它们的不一致的间距。
在所描绘的实施方式中，加热销120构造成刺穿气溶胶源构件的气溶胶生成组分130，并且与固定夹具114的连接器124电接触，该气溶胶生成组分包含在气溶胶源构件104中，气溶胶源构件被接纳在接纳套筒116中。由此，所描绘的实施方式的气溶胶生成组分130包括固体或半固体材料(例如，烟草或烟草衍生的材料、药用材料、草药材料等)。然而，在其它实施方式中，气溶胶生成组分可包括凝胶、液体或半液体材料。
如所指出的，在各种实施方式中，气溶胶生成组分可包括固体或半固体材料，其可以是烟草或烟草衍生的材料。在一些实施方式中，这种材料可包括含烟草的珠、烟草丝、烟草条、重组的烟草材料(例如，挤压或铸造的片状基材)及其组合，和/或细磨的烟草、烟草提取物、喷雾干燥的烟草提取物的混合，或者与可选的无机材料(比如碳酸钙)、可选的调味剂和气溶胶形成材料混合以形成基本固态、半固态或可成型(例如可挤出)的其它烟草形式。还可采用凝胶和悬浮液。在授予Thomas等人的美国专利第8,424,538号；授予Sebastian等人的美国专利第8,464,726号；Conner等人的美国专利申请公开第2015/0083150号；Ademe等人的美国专利申请公开第2015/0157052号；以及Nordskog等人于2015年6月30日提交的美国申请专利公开第2017-0000188号中公开了固体和半固体气溶胶生成组分的结构和制剂的一些代表性类型，所有文献以参见的方式纳入本文。
在各种实施方式中，气溶胶源构件或其一部分可包裹在外包装材料中，该外包装材料可由可用于为气溶胶源构件提供附加结构和/或支承的任何材料形成。在各种实施方式中，外包装材料可包括抵抗(或促进)热传递的材料，其可包括纸或诸如纤维素材料之类的其它纤维材料。外包装材料还可包括嵌入或分散在纤维材料内的至少一种填充材料。在各种实施方式中，填充材料可具有不溶于水的颗粒的形式。此外，填充材料可以结合有无机组分。在各种实施方式中，外包装可由多层形成，例如在下面的松散层和在上面的诸如香烟中的典型包装纸之类的层。这样的材料可包括例如轻质的“碎布纤维”，比如亚麻、大麻、剑麻、稻草和/或细茎针草。在授予Worm等人的美国专利第9,078,473号中描述了在本公开中使用的与用于外包装材料的构造有关的进一步讨论，该文献全文以参见的方式纳入本文。在附加的实施方式中，外包装材料可具有以下一种或多种性质：它可对气溶胶的传递是不可渗透的，它可具有承受所考虑的高温的能力，它可促进热量从加热器向烟丝材料的径向传递，它可抵抗沿着烟草棒沿轴向方向远离被加热的部段的热传递，和/或它可具有相对较低的热质量，使得它不抑制被加热的部段快速的温度升高。在一种实施方式中，外包装材料可以是不锈钢箔，在一些实施方式中，其可以为大约0.001英寸厚。在另一种实施方式中，外包装材料可以是铝箔。
在各种实施方式中，气溶胶源构件的嘴端可包括过滤部，该过滤部例如可由醋酸纤维素、聚丙烯或聚乳酸材料制成。在各种实施方式中，过滤部可增加气溶胶源构件的嘴端的结构完整性，和/或如果期望则提供过滤能力，和/或提供抗抽吸性。例如，根据本公开的制品在17.5cc/秒的空气流量下可以表现出约50至约250mm水压降的压降。在另外的实施方式中，压降可以为约60mm水柱至约180mm水柱，或约70mm水柱至约150mm水柱。压降值可使用可从菲尔创纳仪器及自动化有限公司(Filtrona Instruments and Automation Ltd)获得的Filtrona过滤器测试站(CTS系列)或从莫林斯公司(Molins,PLC)的蔚蓝分公司(Cerulean Division)获得的质量测试模块(QTM)进行测量。气溶胶源构件的嘴端处的过滤部的长度可以有不同，例如约2mm至约20mm、约5mm至约20mm或约10mm至约15mm。在一些实施方式中，过滤部可包括离散部段。例如，一些实施方式可包括提供过滤的部段、提供吸气阻力的部段、提供用于气溶胶冷却的空间的中空部段、提供增加的结构完整性的部段、其它过滤部段以及上述的任何一个或任何组合。在一些实施方式中，过滤部可与外包装分开，并且过滤部可通过外包装保持在位。
在授予White等人的美国专利第5,105,838号；授予Arzonico等人的美国专利第5,271,419号；授予Gentry的美国专利第5,220,930号；授予Woodhead等人的美国专利第6,908,874号；授予Ashcraft等人美国专利第US 6,929,013号；授予Hancock等人的美国专利第7,195,019号；授予Holmes的美国专利第7,276,120号；授予Hancock等人的美国专利第7,275,548号；Fournier等人的PCT WO 01/08514；以及Hajaligol等人的PCT WO 03/043450中描述了可在本发明的外包装中使用的外包装材料、包装材料组分和处理过的包装材料的附加示例类型，所有文献全文以参见的方式纳入本文。代表性包装材料可从施伟策-摩迪国际公司(Schweitzer-Maudit International)以119、170、419、453、454、456、465、466、490、525、535、557、652、664、672、676和680的RJ雷诺兹烟草公司等级(R.J.Reynolds TobaccoCompany Grades)商购获得。包装材料的孔隙率可以有变化，且通常在约5个CORESTA单元至约30,000个CORESTA单元之间、通常在约10个CORESTA单元至约90个CORESTA单元之间、以及通常在约8个CORESTA单元至约80个CORESTA单元之间。
为了使对气溶胶和调味剂的递送最大化，可使用一层或多层无孔卷烟纸来包封气溶胶源构件(有或没有外包装的情况下)，否则这些气溶胶和调味剂的递送可能被通过外包装的径向(即外部)空气渗透所稀释。合适的无孔香烟纸的示例可从金佰利公司(Kimberly-Clark Corp.)以KC-63-5、P878-5、P878-16-2和780-63-5商购获得。优选地，外包装是在使用本发明的制品期间基本上不渗透所形成的蒸气的材料。如果期望，外包装可以包括弹性纸板材料、衬箔纸板、金属、聚合物材料等，并且该材料可以由卷烟纸环绕。如本文在其它方面描述的，外包装可包括环绕着该部件的接装纸，并且可选地可用于将过滤材料附连至气溶胶源构件。在各种实施方式中，气溶胶生成组分与气溶胶源构件的嘴端之间可存在其它部件，其中嘴端可包括过滤部。例如，在一些实施方式中，以下各项中的一种或任何组合可定位在气溶胶生成组分与嘴端之间：气隙；用于冷却空气的相变材料；香味释放介质；具有选择性化学吸附能力的离子交换纤维；作为过滤介质的气凝胶颗粒；以及其它合适的材料。
可用于本公开内容的烟草材料可以不同，并且可以包括烤烟、白肋烟、东方(Oriental)烟草、马里兰(Maryland)烟草、深色烟草、深色烤烟和兰花(Rustica)烟的烟草以及其它稀有或特种烟草，或其混合物。烟草材料还可以包括所谓的“混合”形式和加工形式，比如加工后的烟梗(例如切卷或切屑膨化的烟梗)、定容膨胀的烟草(例如膨化烟草，比如优选地是切丝填料形式的干冰膨胀的烟草(DIET))、再造烟草(例如，使用造纸型或流延片型工艺制造的再造烟草)。在授予Lawson等人的美国专利第4,836,224号；授予Perfetti等人的美国专利第4,924,888号；授予Brown等人的美国专利第5,056,537号；授予Brinkley等人的美国专利第5,159,942号；授予Gentry的美国专利第5,220,930号；授予Blakley等人的美国专利第5,360,023号；授予Shafer等人的美国专利第6,701,936号；授予Li等人的美国专利第7,011,096号；授予Li等人的美国专利第7,017,585号；授予Lawson等人的美国专利第7,025,066号；Perfetti等人的美国专利申请公开第2004/0255965号；Bereman的PCTWO 02/37990和Bombick等人的基金申请《毒理学杂志》39，第11-17页(1997)中阐述了各种代表性的烟草类型、加工烟草的类型以及烟草混合物的类型；上述文献全文以参见的方式纳入本文。在授予Robinson等人的美国专利第7,726,320号中描述了可以用于包括根据本公开的吸烟装置的其它示例性烟草组合物，该文献全文以参见的方式纳入本文。
更进一步地，气溶胶生成组分可包括惰性基材，该惰性基材具有集成在其中或以其它方式沉积在其上的可吸入物质或其前体。例如，可将包含可吸入物质的液体涂覆在惰性基材上或者吸收或吸附到惰性基材上，使得在施加热量时，可吸入物质以能够通过施加正压或负压从本发明制品中抽出的形式释放。在一些方面，气溶胶生成组分可包括切丝填料形式的有风味的芳香烟草的混合物。在另一方面，气溶胶生成组分可包括重组的烟草材料，比如在授予Pryor等人的美国专利第4,807,809号；授予Pryor等人的美国专利第4,889,143号和授予Raker的美国专利第5,025,814号中所描述的，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，气溶胶生成组分可包括烟草、烟草组分和/或经过处理、制造、生产和/或加工以结合气溶胶前体组合物的烟草衍生材料(例如，湿润剂，比如丙二醇、甘油等)和/或至少一种调味剂，以及阻燃剂(例如磷酸二铵和/或另一种盐)，其构造成有助于防止热源点燃、热解、燃烧和/或使气溶胶递送部件焦化。在授予Brooks等人的美国专利第4,947,874号；授予Cantrell等人的美国专利第7,647,932号；授予Robinson等人的美国专利第8,079,371号；授予Banerjee等人的美国专利第7,290,549号；以及Crooks等人的美国专利申请公开第2007/0215167号美国专利提出了将烟草结合到吸烟制品中的各种方式和方法，特别是设计成不故意燃烧那些吸烟制品中的几乎所有烟草的吸烟制品；上述文献的全部公开内容以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，阻燃/燃烧材料和添加剂可包括在气溶胶生成组分中，并且可包括有机磷化合物、硼砂、水合氧化铝、石墨、三聚磷酸钾、二季戊四醇、季戊四醇和多元醇。还可使用其它材料，比如亚硝酸膦酸盐、磷酸一铵、多磷酸铵、溴化铵、硼酸铵、乙醇硼酸铵、氨基磺酸铵、卤代有机化合物、硫脲和氧化锑。在气溶胶生成组分和/或其它部件(无论是单独使用还是彼此结合和/或与其它材料结合)中使用的阻燃、燃烧和/或防焦材料的各个方面中，最优选地是提供期望的性能而没有不期望的除气、化学反应或熔融型的行为。进一步地，在Phillips等人的美国专利申请第15/707,461号中描述了其它的香料、调味剂、添加剂和其它可能的增强成分，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
除了可吸入物质(例如，调味剂、尼古丁或一般而言的药物)以外，气溶胶生成组分还可包括一种或多种气溶胶形成或蒸气形成材料，比如多元醇(例如甘油、丙二醇或其混合物)和/或水。在授予Sensabaugh,Jr.等人的美国专利第4,793,365号；和授予Jacob等人的美国专利第5,101,839号；Biggs等人的PCT WO 98/57556；以及R.J.Reynolds Tobacco公司专著的“Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that HeatInstead of Burn Tobacco(对加热替代燃烧的新型卷烟原型的化学和生物研究)(1988)中阐述了代表性类型的气溶胶形成材料；上述公开内容以参见的方式纳入本文。”优选的气溶胶形成材料在向其施加足够的热量时产生可见的气溶胶，并且高度优选的气溶胶形成材料产生可以被认为是“烟状”的气溶胶。可将其它烟草材料，比如烟草香精油、烟草香精、喷雾干燥的烟草提取物、冷冻干燥的烟草提取物、烟草粉尘等，与蒸气形成材料或气溶胶形成材料结合。还应理解的是，可吸入物质本身可以是这样的形式：在加热时，该可吸入物质以蒸气、气溶胶或其组合的形式释放。在其它实施方式中，可吸入物质可不一定以蒸气或气溶胶形式释放，但是可与可吸入物质结合的蒸气形成材料或气溶胶形成材料在加热时可以形成蒸气或气溶胶，并且自身基本上用作用于可吸入物物质的载体。因此，可吸入物质可被表征为被涂覆在基材上、被吸收在基材中、被吸收到基材的表面上、或者是基材的天然成分(即形成基材的材料，比如烟草或烟草衍生的材料)。同样地，可类似地表征气溶胶形成材料或蒸气形成材料。在某些实施方式中，气溶胶生成组分可具体地包括具有可吸入物质的基材以及包括在其中的单独的气溶胶形成材料。由此，在使用中，可对基材进行加热，可将气溶胶形成材料连同可吸入物质一起挥发成蒸气形式。在特定的示例中，气溶胶生成组分可包括固体基材，该固体基材具有涂覆在其上或者吸收或吸附到其中的烟草浆和烟雾形成材料和/或蒸气形成材料。基材组分可以是在加热构件达到本文所述的促进可吸入物质释放的温度下不燃烧或不会降解的任何材料。例如，可使用包括烟草纸(例如，包括烟草纤维和/或重构烟草的纸状材料)的纸质材料。因此，在各种实施方案中，气溶胶生成组分可表征为包含可吸入物质，替代地表征为包括可吸入物质和单独的气溶胶形成物或蒸气形成物、替代地为包括可吸入物质和基材，或替代地表征为包括气溶胶生成组分、单独的气溶胶形成物或蒸气形成物、以及基材。因此，基材可包含可吸入物质与气溶胶形成物或蒸气形成物中的一种或两者。
如果期望，烟草材料或气溶胶生成组分通常还可包括其它组分，比如糖、甘油、香草、可可、甘草以及诸如薄荷醇之类的其它调味材料。在Dube等人的美国专利申请公开第2012/0152265号和授予Dube等人的美国专利第9,107,453号中公开了可使用的示例性植物来源的组合物。基于诸如本发明制品所需的感官特性之类的因素，这些另外的组分的选择是可变的，并且本公开旨在涵盖对烟草和烟草相关或烟草衍生产品领域的技术人员而言可显而易见的任何此类另外的组分。参见诺伊斯数据公司(Noyes Data Corp.)的Gutcho的“Tobacco Flavoring Substances and Methods(烟草调味物质和方法)”(1972)和Leffingwell等人的“Tobacco Flavoring for Smoking Products(用于吸烟产品的烟草调味)”(1972)。
可吸入物质和/或单独的蒸气形成材料可以各种不同构造设置在气溶胶生成组分上。例如，两种材料都可与基材相关联，使得沿着基材长度的每种材料的浓度基本上恒定(例如，当将基材分成多个纵向部段时，每个单独部段中的材料总浓度可以基本上相似，例如变化小于10％、小于5％或小于2％的质量百分比)。在其它实施方式中，材料中的一种或两种能够以限定的样式存在。例如，该样式可以是梯度，其中浓度沿着基材的长度连续增加或减少。以这种方式，在制品上的第一抽吸可提供的可吸入物质的量显著大于或小于最后抽吸中的可吸入物质的量。梯度还可设计成在所有抽吸过程中提供可吸入物质的均匀产生。而且，该样式可使得沿着基材的长度的某个点处提供一大注可吸入物质(例如，对应于制品上的第一抽吸、最后抽吸或一些中间抽吸)。根据本公开可以设想任何种类的此类样式，并且此类变型同样被本公开所涵盖。此类样式同样可应用于本文所述的其它组分(例如，香料)。例如，可在基材上在基本上对应于制品上的最后的抽吸或最后两次或三次抽吸的位置中提供一大注香料。这种调味剂的释放可向消费者发出信号，表明该装置上的最终抽吸已经接近或已经达到。在Worm等人的美国专利第9,078,473号中描述了可包括在本公开的气溶胶生成组分中的各种其它构造和组分，其全文以参见的方式纳入本文。
在本公开的一些方面，如Stone等人的美国专利申请公开第2012/0042885号中所述，气溶胶生成组分可构造为挤出材料，其全文以参见的方式纳入本文。在又一方面，气溶胶生成组分可构造为包括烟草、烟草相关材料、甘油、水和/或粘合剂材料或基本上由这些材料构成的挤出结构和/或基底，不过某些配方不包括粘合剂材料。在各种方面，粘合剂材料可以是通常用于烟草配方的任何粘合剂材料，包括例如羧甲基纤维素(CMC)、树胶(例如瓜尔胶)、黄原胶、支链淀粉和/或藻酸盐。根据一些方面，包括在气溶胶递送部件中的粘合剂材料可构造成基本上保持气溶胶递送部件的结构形状和/或完整性。在授予Raker等人的美国专利第4,924,887号中阐述了各种代表性的粘合剂、粘合剂性能、粘合剂的用途以及粘合剂的量，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，气溶胶生成组分还可构造成在整个气溶胶生成过程中基本上维持其结构。即，在整个气溶胶生成过程中，气溶胶生成组分构造成基本上维持其形状(即，气溶胶递送部件在所施加的剪切应力下没有连续变形)。尽管在一些实施方式中，气溶胶生成组分可包括液体和/或一些水分，但是在一些实施方式中，气溶胶生成组分构造成在整个气溶胶生成过程中基本上维持固态，并在整个气溶胶生成过程中维持其结构完整性。在Ademe等人的美国专利申请公开第2015/0157052号；Sears等人的美国专利申请公开第2015/0335070号；授予White的美国专利第6,204,287号；以及授予Hearn等人的美国专利第5,060,676号中描述了适用于基本上固体的气溶胶递送部件的示例性的烟草和/或烟草相关材料，这些文献全文分别以参见的方式纳入本文。
在又一方面，气溶胶生成组分可包括由丸状(marumarized)烟草和/或非丸状烟草形成的挤出结构和/或基底。丸状烟草从例如授予Banerjee等人的美国专利第5,105,831号中已知，其全文以参见的方式纳入本文。丸状烟草包括粉末形式的约20％至约50％(重量)的烟草混合物、甘油(约20％至约30％的重量)、碳酸钙(一般约10％至约60％的重量，通常为约40％至约60％的重量)以及如本文所述的粘合剂和/或调味剂。
在各种实施方式中，气溶胶生成组分壁可基本上由可以天然地在其中包括可吸入物质的材料(例如，烟草纸)形成，或者可由可以在其中夹带有可吸入物质和/或蒸气形成剂或气溶胶形成剂的任何其它材料(例如，纸)形成。除了可吸入物质和/或形成蒸气或形成气溶胶的物质之外，基材壁还可包括其它组分。例如，在气溶胶生成组分壁的外表面上可包括蒸气屏障。优选地，当气溶胶生成组分被加热时，蒸气屏障定位在与加热构件相邻(或接触)的壁表面上。在具体的实施方式中，蒸气屏障可由电绝缘的材料形成或者可包括可以与加热构件接触的电绝缘材料层。例如，可将金属箔用作蒸气屏障，并且该箔可具有与加热构件接触的绝缘单层、例如金属氧化物层，以防止蒸气或气溶胶释放到气溶胶生成组分的外部体积中，并有助于蒸气或气溶胶释放到由气溶胶生成组分的壁的内表面限定的环形空间中。可使用任何蒸气屏障材料，比如金属箔。
在另外的实施方式中，气溶胶生成组分可由在制品的工作温度附近软化或变相(特别是从固态到熔融态)的材料形成。例如，气溶胶生成组分可以是蜡或凝胶，并且可吸入物质可夹带在其中。在这样的实施方式中，包括为气溶胶生成组分提供支承并基本上防止气溶胶生成组分接触加热构件的蒸气屏障(或类似材料)可能是特别有用的。同样地，气溶胶生成组分可包括涂覆有可吸入物质和/或气溶胶形成材料的蒸气屏障层。例如，一种或多种这样的涂料可呈微囊形式，其优选地在本文在其它方面描述的一个或多个工作范围内的温度下释放其组分。例如在授予Davis的美国专利第4,464,434号中公开了在这种实施方式中可能有用的微囊技术。
在一种实施方式中，气溶胶生成组分可包括烟草组分(比如例如重组的烟草铸片或烟草珠)或非烟草组分(例如草药、纸、纤维素等)，并具有以下一种或多种：粘合剂组分、湿润剂组分、调味剂组分、保湿剂组分和包装材料。在一些实施方式中，粘合剂组分可包括例如纤维素和/或瓜尔胶。在一些实施方案中，湿润剂组分可包括例如大约15-25％的甘油、大约14.5％的山梨醇和/或大约3-10％的丙二醇。在一些实施方案中，调味剂组分可包括例如乙酸、柠檬酸、乙酰丙酮、乳酸、薄荷醇、薄荷油、角豆荚/提取物、可可制品、甘草提取物、转化糖和/或蔗糖。在一些实施方式中，保湿剂组分包括例如大约15-25％的水。
如上所述，气溶胶源构件104的与嘴端相对的端部的尺寸和形状设计成插入到接纳套筒116中。在各种实施方式中，气溶胶源构件104的外径(或其它尺寸，取决于实施方式的特定横截面形状)优选地尺寸设定成略小于接纳套筒116的内径(或其它尺寸)。理想地，各直径之间的差异足够小，使得气溶胶源构件104紧密地安装在接纳套筒116中，并且摩擦力防止气溶胶源构件在没有施加力的情况下运动。
如上所述，在一些实施方式中，气溶胶源构件可包括外包装。当存在外包装时，其总长度可以在从与气溶胶生成组分的长度基本上相同到气溶胶生成组分的长度的大约两倍的范围中变化。因此，气溶胶生成组分的长度可比外包装的长度小最多约50％、最多约30％或最多约10％。优选地，气溶胶生成组分的长度可比外包装的长度小至少10％、至少15％或至少20％。更具体地，外包装延伸超过气溶胶生成组分的距离可以是气溶胶生成组分的长度的约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％或约100％。
外包装还可以起到在气溶胶源构件的嘴端提供特定特性的作用。例如，外包装的构造和/或形状和/或尺寸可以起到在用户的嘴中提供常规香烟的感觉的作用。此外，如所指出的，外包装可包括定位在料筒的嘴端附近的过滤物(例如，醋酸纤维素或聚丙烯)，以如果期望则增加其结构完整性和/或提供过滤能力，和/或提供抗吸性。
图1-4中描绘的实施方式描述了一种加热组件，其中，在闭合位置中，一系列加热构件(在这些实施方式中是一系列加热销120)穿过气溶胶源构件104。在其它实施方式中，一系列加热构件不需要延伸穿过气溶胶源构件，而是可在气溶胶源构件中延伸一定深度。例如，图5示出了根据本公开的另一种示例性实施方式的气溶胶递送装置的加热组件的部件的立体图。具体地，图5描绘了可动夹具212，该可动夹具可与类似于上述的壳体、电能源、控制部件和气溶胶递送装置结合使用。尽管在各种实施方式中，这些部件中的一个或多个可不同(或可省略)，但是可参考与这些组件有关的以上描述。
尽管其它材料也是可能的，但是在所示的实施方式中，可动夹具212可由金属材料(例如，铝、不锈钢、金属合金等)、复合材料(例如，氧化铝、二氧化硅、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化铝、氮化硼等)、聚合物(例如聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚丙烯、高密度聚乙烯等)和/或其任何组合制成。如以下将更详细地讨论的，所描绘的实施方式的可动夹具212构造成在打开位置与闭合位置之间运动，在打开位置中，可动夹具与固定夹具间隔开，在闭合位置中，可动夹具212与固定夹具相邻。在许多方面，可动夹具212构造成与固定夹具一起使用，该固定夹具类似于参照图1-4所描述的固定夹具，因此对于上文的描述进行了参考；然而，如以下将更详细地解释的，所描绘的实施方式的可动夹具212构造成与不需要包括电连接器的固定夹具一起使用。
可动夹具212可构造成与类似于参照图1-4所描述的接纳套筒的接纳套筒一起使用，并且因此对上文的描述进行了参考。如以上类似地描述的，一些实施方式的接纳套筒可具有构造成至少接纳气溶胶源构件的加热端的基本上圆柱形的形状。在这样的实施方式中，可动夹具212和固定夹具中的每一个可具有内部形状，该内部形状构造成基本上围绕接纳套筒，并因此至少围绕气溶胶源构件的加热端。特别地，可动夹具112的内表面218和固定夹具的内表面共同形成与接纳套筒的形状互补的形状。以这种方式，当可动夹具212处于闭合位置时，内表面会聚在一起以围绕接纳套筒。
所描绘的实施方式的可动夹具212包括一系列单独的加热元件220，这些加热元件从其内表面218向外延伸。所描绘的实施方式的可动夹具212还包括一对定位销222，这些定位销从可动夹具212的内表面218向外延伸，不过应当注意的是，在一些实施方式中，不需要任何定位销222。在以上参照图1-4所描述的实施方式中，一系列加热销构造成(在闭合位置中)与位于固定夹具上的一系列对应的连接器电连接，以形成闭合的加热回路；然而，在所描绘的实施方式中，一系列加热元件220包括单独的闭合的电阻加热回路，每个闭合的电阻加热回路构造成加热气溶胶源构件的一部分。由此，当可动夹具212处于闭合位置时，加热元件220在气溶胶源构件中延伸一定深度。例如，在一些实施方式中，加热元件220延伸穿过气溶胶源构件的不到一半。在其它实施方式中，加热元件220延伸穿过气溶胶源构件的大约一半。在另外实施方式中，加热元件220延伸穿过气溶胶源构件的多于一半。应当注意的是，在一些实施方式中，一系列加热元件220内的单独的加热元件220可在气溶胶源构件中延伸不同的深度。
所描绘的实施方式的加热元件220包括电阻式加热元件并且具有叶片状的形状(例如，具有成角度的顶部的相对薄且平坦的构造)，不过在其它实施方式中，加热元件220可具有其它形状，比如例如为基本上圆筒形，加热元件围绕其外表面定位。电阻加热元件可构造成当电流被引导通过时产生热量。这种加热元件通常包括金属材料，并且构造成由于与使电流通过而产生的电阻相关联而产生热量。在所描绘的实施方式中，加热元件包括由电阻材料构成的加热元件线和/或迹线220a(以下称为“加热迹线”)。电阻材料的示例可包括但不限于钛、银、镍、镍铬合金、不锈钢、钨、铟锡氧化物、各种金属合金、诸如碳化硅和氮化硅之类的陶瓷、复合材料和/或它们的任何组合。在各种实施方式中，每个加热迹线220a可通过各种技术固定在主体部分220b上，这些技术包括例如模制、印刷、嵌入、机械加工、挤压铸造、气相沉积等。在各种实施方式中，主体部分220b可由金属材料(例如，铝、不锈钢、金属合金等)构成。应当注意，在其它实施方式中，主体220b可由另一种材料构成，包括例如陶瓷材料(例如，氧化铝、二氧化硅、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化铝、氮化硼、诸如氧化锌、氧化锆、氧化铜之类的金属氧化物等)、高分子材料(例如聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚丙烯、高密度聚乙烯等)复合材料和/或其任何组合。
与以上参照图1-4所描述的实施方式一样，所描绘的实施方式的接纳套筒构造成接纳气溶胶源构件的加热端，该气溶胶源构件可包括气溶胶生成组分。在打开位置中，可动夹具212与固定夹具间隔开，并且接纳套筒和气溶胶源构件间隔开，而在闭合位置中，可动夹具212与固定夹具相邻，而接纳套筒和气溶胶源构件配置在两者之间。在各种实施方式中，能够以多种方式来完成在打开位置和闭合位置之间的致动(反之亦然)，包括例如手动地(例如，消费者可将夹具压在一起)，或者自动地或半自动地、比如通过使用液压气体弹簧或其它将力传递到可动夹具212的力-位移机构。另一种示例可包括线性位移马达或其它致动器，该线性位移马达或其它致动器构造成使可动夹具212在打开位置与闭合位置之间线性地移位。其它示例包括压电致动器、超声波陶瓷致动器、旋转线圈系统、丝杠系统和/或构造成生成方向性和/或旋转运动并将该运动传递至可动夹具212的任何其它系统。无论采用哪种机构，都可经由按钮和/或经由使用装置(例如，通过为装置供电、通过在气溶胶源构件上吸气或将气溶胶源构件插入到装置中)和/或经由电阻探针来与上述类似地激活此运动。
图6示出了根据本公开的另一种示例性实施方式的处于打开位置的气溶胶递送装置的加热组件的某些部件的俯视图和立体图，并且图7示出了这些部件的仰视图，这些部件被示出为处于打开位置和闭合位置。具体地，图6和7描绘了多件式可动夹具312，该可动夹具可与类似于上述的壳体、电能源、控制部件和气溶胶递送装置结合使用。尽管在各种实施方式中，这些部件中的一个或多个可不同(或可省略)，但是可参考与这些组件有关的以上描述。
在各种实施方式中，多件式可动夹具可包括任何数量的区段，包括例如少至两个区段、或多至四个或更多区段。在所描绘的实施方式中，多件式可动夹具312包括三个单独的区段：第一可动夹具区段312-1、第二可动夹具区段312-2和第三可动夹具区段312-3。尽管其它材料是可能的，但是在所示的实施方式中，可动夹具区段312-1、312-2、312-3可由以下任何材料制成：金属材料(例如，铝、不锈钢、金属合金等)、陶瓷材料(例如，氧化铝、二氧化硅、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化铝等)、聚合物(例如聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚丙烯、高密度聚乙烯等)、复合材料和/或其任何组合制成。如以下将更详细地讨论的，可动夹具区段312-1、312-2、312-3构造成在打开位置与闭合位置之间一起运动，在打开位置中，可动夹具区段312-1、312-2、312-3彼此间隔开，并且在闭合位置中，可动夹具区段312-1、312-2、312-3彼此相邻。在所描绘的实施方式中，不需要有固定夹具，因为处于闭合位置的可动夹具区段312-1、312-2、312-3的构造形成围绕气溶胶源构件(以及可能包括在一些实施方式中的接纳套筒)的基本上闭合的形式。
如以上类似地描述的，一些实施方式的接纳套筒可具有构造成至少接纳气溶胶源构件的加热端的基本上圆柱形的形状。在这样的实施方式中，可动夹具区段312-1、312-2、312-3可具有内部形状，该内部形状构造成基本上围绕接纳套筒，并因此至少围绕气溶胶源构件的加热端。具体地，可动夹具区段312-1、312-2、312-3的内表面318-1、318-2、318-3一起形成与接纳套筒的形状互补的形状。以这种方式，当可动夹具区段312-1、312-2、312-3处于闭合位置时，内表面会聚在一起以围绕接纳套筒。
所描绘的实施方式的每个可动夹具区段312-1、312-2、312-3包括一系列加热元件320-1、320-2、312-3，这些加热元件从其相应的内表面318-1、318-2、318-3向外延伸。在其它实施方式中，将理解的是，在每个可动夹具区段上可包括更多或更少的加热元件。例如，在一种实施方式中，单个加热元件可包括在每个可动夹具区段上，使得总共存在三个加热元件。尽管其它实施方式可不同(参照图6中所示的俯视图)，但是所描绘的实施方式的一系列加热元件320-1、320-2、312-3具有交错的构造，使得该系列加热元件20-1、320-2、312-3中的各个加热元件彼此不对准，并且因此当可动夹具区段312-1、312-2、312-3处于闭合位置时重叠。在所描绘的实施方式中，一系列加热元件320-1、320-2、312-3中的每一个包括单独的闭合的电阻加热回路，这些电阻加热回路构造成加热气溶胶源构件的部段。由此，当可动夹具区段312-1、312-2、312-3处于闭合位置时，加热元件320-1、320-2、320-3在气溶胶源构件中延伸一定深度。例如，在所描绘的实施方式中，加热元件320-1、320-2、320-3延伸穿过气溶胶源构件的多于一半。然而，在其它实施方式中，加热元件320-1、320-2、320-3可延伸穿过气溶胶源构件的大约一半，并且在另外的实施方式中，加热元件320-1、320-2、320-3可延伸穿过气溶胶源构件的不到一半。
所描绘的实施方式的加热元件320-1、320-2、320-3包括电阻加热元件并且具有叶片状的形状，不过在其它实施方式中，加热元件320-1、320-2、320-3可具有其它形状。电阻加热元件可构造成当电流被引导通过时产生热量。这种加热元件通常包括金属材料，并且构造成由于与使电流通过而产生的电阻相关联而产生热量。参照图7，每个加热元件320-1、320-2、320-3包括由电阻材料构成的加热元件迹线320a-1、320a-2、320a-3。电阻材料的示例可包括但不限于钛、银、镍、镍铬合金、不锈钢、铟锡氧化物、各种金属合金、诸如碳化硅和氮化硅之类的陶瓷、复合材料和/或它们的任何组合。在各种实施方式中，加热迹线320a-1、320a-2和320a-3可经由印刷、嵌入、机械加工、挤压铸造等固定在主体320b-1、320b-2、320b-3上。在各种实施方式中，加热迹线可固定在由金属材料(例如，铝、不锈钢、金属合金等)构成的主体320b-1、320b-2、320b-3上。应当注意，在其它实施方式中，主体220b可由另一种材料构成，包括例如陶瓷材料(例如，氧化铝、二氧化硅、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化铝等)、高分子材料(例如聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚丙烯、高密度聚乙烯等)复合材料和/或其任何组合。
尽管在其它实施方式中可能没有接纳套筒，但是在所示的实施方式中，接纳套筒(未示出)可构造成接纳气溶胶源构件的加热端。在打开位置中，可动夹具区段312-1、312-2、312-3彼此间隔开，并且接纳套筒和气溶胶源构件彼此间隔开。在闭合位置中，可动夹具区段312-1、312-2、312-3彼此相邻，而接纳套筒和气溶胶源构件配置在两者之间。在各种实施方式中，能够以多种方式来完成在打开位置和闭合位置之间的致动(反之亦然)，包括例如手动地(例如，消费者可将夹具压在一起)，或者自动地或半自动地、比如通过使用液压气体弹簧或其它将力传递到可动夹具312-1、312-2、312-3的力-位移机构。另一种示例可包括线性位移马达或其它致动器，该线性位移马达或其它致动器构造成使可动夹具区段312-1、312-2、312-3在打开位置与闭合位置之间移位。其它示例包括压电致动器、超声波陶瓷致动器、旋转线圈系统、丝杠系统、凸轮从动件机构、齿轮机构、联动装置和/或构造成生成方向性和/或旋转运动并将该运动传递至可动夹具区段312-1、312-2、312-3的任何其它系统。无论采用哪种机构，都可经由按钮和/或经由使用装置(例如，通过为装置供电、通过在气溶胶源构件上吸气或将气溶胶源构件插入到装置中)和/或经由电阻探针来与上述类似地激活此运动。
图8示出了根据本公开的另一种示例性实施方式的气溶胶递送装置400的立体图，并且图9示出了气溶胶递送装置400的立体分解图。具体地，所描绘的实施方式的气溶胶递送装置400包括第一壳体部分402、第二壳体部分404、嘴件406、气溶胶源构件408(该气溶胶源构件包括气溶胶生成组分、外包装和过滤部)、加热组件410和指示器412。气溶胶递送装置400还包括电能源(不可见，例如电池，其可以是可再充电的和/或可再充电的超级电容器)和控制部件(不可见，例如单独地或作为微控制器的一部分的微处理器、包括微处理器和/或微控制器的印刷电路板(PCB)等)。如以下将更详细地讨论的，各种实施方式的加热组件410包括一系列独立且不同的加热构件，其中，每个加热构件构造成加热气溶胶源构件408的一部分。
在各种实施方式中，控制部件和电能源中的一个或两者可与第一壳体部分402和/或第二壳体部分404联接。为了本申请的目的，当关于一个部件相对于另一部件使用短语“与……联接”时，该短语可涵盖其中一个部件位于另一部件内的实施方式和/或其中一个部件独立但以其它方式可操作地连接于另一个部件的实施方式。例如，在所示的实施方式中，控制部件和电能源均位于第一壳体部分402内；然而，在其它实施方式中，控制部件和电能源中的一个或两者可位于不同的部件中。以下提供关于控制部件和电能源的进一步信息。
在各种实施方式中，第一壳体部分402和第二壳体部分404能够以各种方式机械地配合在一起。例如，在一些实施方式中，第一壳体部分402和第二壳体部分404可经由螺纹连接配合。在其它实施方式中，第一壳体部分402和第二壳体部分404可经由过盈装配或摩擦装配相配合。在其它实施方式中，第一壳体部分402和第二壳体部分404可经由磁性连接相配合。在其它实施方式中，第一壳体部分402和第二壳体部分404可经由卡配连接相配合。在另外的实施方式中，第一壳体部分402和第二壳体部分404经由卡口式连接件相配合，该卡口式连接件包括阳部件(例如，销)和阴部件(例如，L形槽)。应当注意的是，在一些实施方式中，第一壳体部分402和第二壳体部分404可包括单个整体式壳体部分。
尽管其它实施方式可不同，但是在所示的实施方式中，通过移除嘴件406并插入气溶胶源构件408来将气溶胶源构件408插入到第二壳体部分404中，从而将其定位在加热组件410附近(例如，在上方)。在所描绘的实施方式中，存在从加热组件框架422延伸的单个系列的加热元件420，使得它们构造成定位在气溶胶源构件408的一侧；然而，在其它实施方式中，可存在两个或更多个系列的加热元件420，这些加热元件构造成定位在气溶胶源构件408的相对侧上。在插入气溶胶源构件408之后，可以随后将嘴件406重新插入到第二壳体部分404中，使得气溶胶源构件404的过滤端最靠近嘴件406。以这种方式，第二壳体部分404或气溶胶源构件408中的一个或两个可进行键连接，或者在其它情况下可包括止挡特征或定位特征以有助于其正确定位。在各种实施方式中，第一壳体部分402、第二壳体404和/或嘴件406彼此可拆卸，并且因此任何一个或全部是可替换的。
在一些实施方式中，第一壳体部分402和/或第二壳体部分404还可包括一个或多个按钮，这些按钮构造成激活装置400的某些操作，诸如举例来说打开装置并启动加热组件410(例如，加热组件的一个或多个加热元件)的加热。如以下将更详细地讨论的，在各种实施方式中，气溶胶源构件408可包括构造成位于加热组件410附近的气溶胶生成组分，以及构造成位于嘴件406附近的过滤部。应当注意的是，虽然所示实施方式的第一壳体部分402、第二壳体部分404和气溶胶源构件408具有基本上细长的矩形长方体形状，但是在其它实施方式中，第一壳体部分402，第二壳体部分404和/或气溶胶源构件408可具有任何其它形状，包括例如常规香烟或雪茄的形状。
在具体的实施方式中，第一壳体部分402、第二壳体部分404和/或气溶胶源构件408可被称为一次性的或可重复使用的。例如，电能源和/或包含电能源的第一壳体部分402可包括可更换电池或可再充电电池、固态电池、薄膜固态电池、可再充电超级电容器等，因此与任何类型的充电技术结合，包括：连接至壁式充电器、连接至车载充电器(例如点烟器插座)以及诸如通过通用串行总线(USB)电缆或连接器(例如USB 2.0、3.0、3.1、USB Type-C)连接至计算机、连接至光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池的太阳能电池板、或诸如使用感应无线充电(例如，包括根据无线充电联盟(WPC)的Qi无线充电标准进行的无线充电)的充电器之类的无线充电器，或者基于无线射频(RF)的充电器。在Sur等人的美国专利申请公开第2017/0112196号中描述了感应式无线充电系统的示例，上述文献全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在一些实施方式中，气溶胶源构件408和/或包含气溶胶源构件的第二壳体部分404和/或嘴件406可包括一次性装置。在授予Chang等人的美国专利第8,910,639号中公开了用于控制主体的一次性使用的部件，该专利全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，控制部件可包括控制电路(其可连接于另外的部件，如本文中进一步描述的)，该控制电路可通过导电线连接于电能源。在各种实施方式中，控制部件可控制加热组件410(例如，加热组件的一个或多个加热构件)何时以及如何接收电能以对气溶胶生成组分进行加热，用于释放可吸入物质以供消费者吸入。这种控制(例如，加热阶段的控制，包括预热和最终加热)可以涉及对压敏开关等的致动，这将在下文中更详细地描述。应当注意的是，术语“连接”或“联接”不应理解为必须是没有中间部件的直接连接。而是，这些术语可涵盖直接连接和/或经由一个或多个中间部件的连接。由此，在各种实施方式中，这些术语可被理解为是指可操作地连接于或可操作地联接于。在各种实施方式中，本公开的控制部件可包括在2018年5月10日提交的标题为“Control Component forSegmented Heating in an Aerosol Delivery Device(用于气溶胶递送装置中的分段加热的控制部件)”的美国专利申请第15/976,526号中描述的控制部件，其全文以参见的方式纳入本文。
在各种实施方式中，控制部件可构造成紧密相关地控制提供给气溶胶源构件的气溶胶生成组分的热量。虽然对于所使用的每种特定物质，以足够的体积挥发气溶胶生成组分以提供所需的可吸入物质剂量的热量可能因所使用的每种特定物质而有所不同，加热构件加热到至少120℃、至少130℃或至少140℃可以是特别有利的。在某些实施方式中，预热可在至少50℃、至少75℃、至少100℃或125℃下进行。在一些实施方式中，为了使适量的气溶胶生成组分挥发并因此提供可吸入物质的期望剂量，加热温度可以为至少150℃、至少200℃、至少220℃、至少300℃、或至少350℃。然而，特别期望避免加热到显著地超过约550℃的温度，以避免气溶胶生成组分的降解和/或过早挥发。具体地，加热应该在足够低的温度和足够短的时间下进行，以避免气溶胶生成组分的显著燃烧(优选地任何燃烧)。本公开内容可具体地以组合和使用模式提供本制品的部件，这些部件将在相对较低的温度下产生期望量的可吸入物质。因此，产生可以指在制品内气溶胶的生成和向制品外而至消费者的递送中的一者或两者。在特定的实施方式中，加热温度可以是约120℃至约300℃、约130℃至约290℃、约140℃至约280℃、约150℃至约250℃或约160℃至约200℃。加热的持续时间可以由许多因素控制，如下文更详细地讨论的。如本文进一步所述，加热温度和持续时间可取决于期望被吸过气溶胶源构件的气溶胶和环境空气的期望体积。然而，持续时间可根据加热构件的加热速率而改变，因为该制品可构造成使得加热构件仅被通电至达到期望的温度。替代地，加热的持续时间可与消费者对制品的抽吸的持续时间联系在一起。通常，如上所述，加热的温度和时间(以及加热器的通电周期)将由包含在控制主体中的一个或多个部件控制。
由气溶胶源构件释放的可吸入材料的量可以基于气溶胶形成组分的性质而变化。优选地，气溶胶源构件构造有足够量的气溶胶形成组分，构造有足够量的任何气溶胶形成剂，并且在足够的温度下起作用足够的时间以在使用过程中释放所期望的量。该量能够以单次吸入的方式从气溶胶源构件中提供，或者可分开而在相对短的时间内(例如，少于30分钟、少于20分钟、少于15分钟、少于10分钟或少于5分钟)通过从制品上的多次抽吸来提供。例如，该装置可在气溶胶源构件上以每次抽吸中的约0.01毫克至约0.1毫克、约0.05毫克至约1.0毫克、约0.08毫克至约0.5毫克、约0.1毫克至约0.3毫克、或约0.15毫克至约0.25毫克的量提供尼古丁。在其它实施方式中，可基于抽吸持续时间和体积相对于所递送的湿的总颗粒物的量来表征期望量。例如，当在为2秒、35毫升的标准FTC吸烟条件下吸烟时，对于限定数量的抽吸(如本文在其它方面所述)，气溶胶源构件可在每次抽吸中递送至少1.0毫克的湿的总颗粒物。可使用任一标准吸烟机器进行此类测试。在其它实施方式中，在相同条件下在每次抽吸中产生的总颗粒物(TPM)的量可为至少1.5毫克、至少1.7毫克、至少2.0毫克、至少2.5毫克、至少3.0毫克、约1.0毫克至约5.0毫克、约1.5毫克至约4.0毫克、约2.0毫克至约4.0毫克、约2.0毫克至约3.0毫克、约4.0毫克至约6.0毫克、约6.0毫克至约8.0毫克或者约8.0毫克至约10.0毫克。
如所指出的，一些实施方式的气溶胶递送装置400可包括按钮，该按钮可链接于用于手动控制加热构件的控制部件。例如，在一些实施方式中，消费者可使用按钮来给加热组件410通电。可以通过其它机械方式或非机械方式(例如，磁性或电磁方式)来实现与按钮相关的类似功能。因此，可通过单个按钮来控制加热组件410的致动。替代地，可提供多个按钮以分别控制各种动作。在一些实施方式中，所存在的一个或多个按钮可与第一壳体部分402和/或第二壳体部分404的外壳基本上齐平。
作为任何按钮的替代(或附加)情形，本公开的气溶胶递送装置400可包括响应于消费者在制品上的吸气而向加热组件410通电的部件(即，抽吸致动的加热)。例如，该装置可在第一壳体部分402和/或第二壳体部分404和/或嘴件406中包括开关或流量传感器(未示出)，当消费者在制品上吸气时，该开关或流量传感器对压力变化或气流变化敏感(即，抽吸致动的开关)。其它合适的电流驱动/解除驱动机构可包括温度致动的开/关式开关或唇部压力致动的开关，或构造成感测用户(例如，用户的嘴或手指)与气溶胶递送装置400的一个或多个表面之间的接触的触摸传感器(例如，电容式触摸传感器)。可以提供这种抽吸致动能力的示例性机构包括由伊利诺伊州弗里波特市(Freeport)的霍尼韦尔公司(Honeywell,Inc.)的MicroSwitch部门制造的163PC01D36型硅传感器。利用这样的传感器，当消费者在装置上吸气时，加热嘴件410可通过压力的变化而快速地被激活。此外，诸如使用热线风速测量原理的那些流量感测装置可用于在感测到空气流量的变化之后足够迅速地引起对加热组件的通电。另一种可用的抽吸致动开关是压力差动开关，例如来自佛罗里达劳德代尔堡的Micro Pneumatic Logic公司的型号A的MPL-502-V型。另一种合适的抽吸致动机构是灵敏的压力传感器(例如，配备有放大器或增益级)，其又与比较器耦合以检测预定的阈值压力。又一种合适的抽吸致动机构是由气流偏转的叶片，该叶片的运动由运动感测装置来检测。又一种合适的致动机构是压电开关。另一种可用的开关是来自伊利诺伊州弗里波特的霍尼韦尔公司的MicroSwitch部门的合适连接的霍尼韦尔MicroSwitch微桥气流传感器(Honeywell MicroSwitch Microbridge Airflow Sensor)，部件号AWM 2100V。在授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号中描述了可在根据本公开的加热电路中使用的按需操作的电气开关的其它示例，该文献全文以参见的方式纳入本文。根据本公开的了解，其它合适的差动开关、模拟压力传感器、流量传感器等对于本领域技术人员将是显而易见的。在一些实施方式中，在抽吸致动的开关与气溶胶源构件之间提供流体连接的压力感测管或其它通道可包括在第一壳体部分402和/或第二壳体部分404中，使得在抽吸期间的压力变化容易地由开关识别。在授予Brooks等人的美国专利第4,922,901号、第4,947,874和第4,947,874号、授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号、授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、授予Nguyen等人的美国专利第7,040,314号以及授予Pan的美国专利第8,205,622号中公开了根据本公开的可能有用的其它示例性抽吸致动装置，所有文献全文以参见的方式纳入本文。还可参照授予Ampolini等人的美国专利第9,423,152号中描述的控制方案，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，当消费者在嘴件406上吸气时，电流致动装置可允许流过加热组件410的电流不受限制或不间断地流动，以迅速生成热量。由于快速加热，包括电流调节部件可能是有用的，以(i)调节流过加热构件的电流以控制电阻元件的加热和由此所经历的温度，以及(ii)防止气溶胶生成组分过热和降解。在一些实施方式中，电流调节电路可以是基于时间的。具体地，这种电路可包括：用于在吸气期间的初始时间段内允许不间断的电流流过加热构件的装置，以及用于随后调节电流直到吸气完成的计时器装置。例如，随后的调节可以包括对电流的快速开关切换(例如，大约每1至50毫秒的量级)，以将加热构件维持在期望的温度范围内。进一步地，调节可包括：简单地允许不间断的电流流动直到达到期望的温度，然后完全切断电流。消费者可通过在制品上开始另一次抽吸来重新致动加热构件(或手动地致动按钮，这取决于用于激活加热器的特定开关实施方式)。替代地，随后的调节可以涉及对流过加热构件的电流的调制，以将加热构件保持在期望的温度范围内。在一些实施方式中，为了释放可吸入物质的期望剂量，加热构件可被通电约0.2秒至约5.0秒、约0.3秒至约4.0秒、约0.4秒至约3.0秒、约0.5秒至约2.0秒、或约0.6秒至约1.5秒的持续时间。一种示例性的基于时间的电流调节电路可以包括晶体管、计时器、比较器和电容器。合适的晶体管、计时器、比较器和电容器是可商购的，并且对本领域技术人员而言是显而易见的。示例性计时器是可从NEC电子公司(NEC Electronics)购得的C-1555C和可从通用电气英特矽尔公司(General Electric Intersil,Inc.)购得的ICM7555，以及各种其它尺寸和构造的所谓“555计时器”。示例性比较器可从美国国家半导体公司(NationalSemiconductor)获得，型号为LM311。在授予Brooks等人的美国专利第4,947,874号中提供了对这种基于时间的电流调节电路的进一步描述，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，加热器的通电顺序可由控制部件控制，并且可记录对应的数据，使得如果用户关闭装置(而不更换气溶胶源构件)，则用户可以稍后再打开装置并继续消耗该气溶胶源构件的剩余部分。例如，如果前两个加热器已通电并且气溶胶源构件的对应部分已被消费者消耗掉，则用户可以关闭装置，并且当用户重新打开装置时，装置将从第三加热器开始。由此，在一些实施方式中，当从装置移除气溶胶源构件时，气溶胶源构件消耗状态数据可被重置。在一些实施方式中，可将单独的加热器编程为在下一个加热器被通电之前通电多次抽吸(例如，一到五次抽吸或更多)。在各种实施方式中，这样的编程可取决于总加热器的数量、消耗品的类型和/或特征(例如，质量、尺寸、甘油水平等)。根据前述内容，可以看出能够采用各种机构来促进对加热构件的电流的致动/退动。例如，该装置可包括用于调节制品中的电流的计时器(例如在消费者吸气期间)。该装置还可包括计时器响应开关，其启用和禁用流向加热构件的电流。电流调节还可以包括使用电容器和以限定的速率(例如，接近加热构件加热和冷却的速率)对电容器进行充电和放电的部件。具体地，可对电流进行调节，使得在吸气期间的初始时间段内存在不间断地流过加热构件的电流，但是在初始时间段之后，该电流可断开或交替地循环，直到吸气完成。如上文所述，这种循环可以由计时器控制，该计时器可以生成预设的切换周期。在特定的实施方式中，计时器可生成周期性的数字波形。还可通过使用比较器来调节初始时间段内的流量，比较器将第一输入处的第一电压与阈值输入处的阈值电压进行比较，并且当第一电压等于阈值电压时生成输出信号，这使得计时器工作。这样的实施方式还可以包括用于在阈值输入处生成阈值电压的部件以及用于在初始时间段过去时在第一输入处生成阈值电压的部件。
在本公开的气溶胶递送装置中可以采用进一步的其它部件。例如，授予Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号公开了用于吸烟制品的指示器；授予小Sprinkel的美国专利第5,261,424号公开了压电传感器，该压电传感器可以与装置的嘴端关联以检测与进行吸气并随后触发加热装置的加热相关联的用户嘴唇活动；授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号公开了抽吸传感器，该抽吸传感器用于控制响应于通过嘴件的压降而流入加热负载阵列内的能量流动；授予Harris等人的美国专利第5,967,148号公开了吸烟装置中的容纳部，该容纳部包括标识件和控制器，上述标识件对插入后的部件的红外透射率的不均匀性进行检测，上述控制器在部件插入该容纳部时执行检测程序；授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号描述了具有多个差分相位的所限定的可执行电力循环；授予Watkins等人的美国专利第5,934,289号公开了光子－光电子部件；授予Counts等人的美国专利第5,954,979号公开了用于通过吸烟装置改变吸气阻力的手段；授予Blake等人的美国专利第6,803,545号公开了在吸烟装置中使用的具体的电池构造；授予Griffen等人的美国专利第7,293,565号公开了与吸烟装置一起使用的各种充电系统；授予Fernando等人的美国专利第8,402,976号公开了用于吸烟装置的电脑交互手段，以有助于充电并且允许对装置进行电脑控制；授予Fernando等人的美国专利第8,689,804号公开了用于吸烟装置的标识系统；以及Flick的PCT专利申请公开WO2010/003480公开了指示气溶胶产生系统中的抽吸的流体流动感测系统；所有上述公开全文以参见的方式纳入本文。另一种方法使用电阻变化来致动气溶胶递送装置和/或其加热组件。它使用带状或线状的非常细小的金属探针进行工作，该探针垂直于料筒内的气流安装。用户生成的气流在探针上施加机械力并将其折叠到一定程度。由于这种导致探针的一部分弯曲/张紧的几何形状变化，因此发生探针电阻的变化，这种电阻变化以脉冲/信息的形式发送至PCB，并作为激活加热组件410的触发要素。
在下述文献中公开的与电子气溶胶递送制品以及可用于本公开的制品中的材料或部件相关的部件的进一步示例，包括授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号；授予Morgan等人的美国专利第5,249,586号；授予Higgins等人的美国专利第5,666,977号；授予Adams等人的美国专利第6,053,176号；授予White的美国第6,164,287号；授予Voges的美国专利第6,196,218号；授予Fleter等人的美国专利第6,810,883号；授予Nichols的美国专利第6,854,461号；授予Hon的美国专利第7,832,410号；授予Kobayashi的美国专利第7,513,253号；授予Hamano的美国专利第7,896,006号；授予Shayan的美国专利第6,772,756号；授予Hon的美国专利第8,156,944号和第8,375,957号；授予Thorens等人的美国专利第8,794,231号；授予Oglesby等人的美国专利第8,851,083号；授予Monsees等人的美国专利第8,915,254号和第8,925,555号；授予Depiano等人的美国专利第9,220,302号；Hon的美国专利申请公开第2006/0196518号和第2009/0188490号；Oglesby等人的美国专利申请公开第2010/0024834号；Wang的美国专利申请公开第2010/0307518号；Hon的PCT专利申请公开WO2010/091593；以及Foo的PCT专利申请公开WO2013/089551，上述每篇文献均全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在Worm等人于2015年10月13日提交的美国专利申请序列第14/881,392号公开了可包括在气溶胶递送装置和气溶胶递送装置的钥匙扣形构造中的胶囊，该文献全文以参见的方式纳入本文。前述文献公开的各种材料可在各种实施方式中结合到本公开的装置中，并且前述的公开内容全文以参见的方式纳入本文。
如上所述，用于向装置400的各种电气部件提供电力的电能源可采用各种实施方式。优选地，电能源能够递送足够的能量，从而以上述方式对加热构件进行快速加热，并通过与多个气溶胶源构件408一起使用来向装置供电，同时仍然方便地装配在装置400中。有用的电能源的示例包括优选可充电的锂离子电池(例如，可充电锂-二氧化锰电池)。具体地，可以使用锂聚合物电池，因为此类电池可以提供增加的安全性。还可以使用其它类型的电池，例如镍镉电池。此外，优选的电能源的重量足够轻，从而不会减损所期望的吸烟体验。在授予Peckerar等人的美国专利第9,484,155号以及Sur等人于2015年10月21日提交的的美国专利申请公开第2017/0112191号中描述了可能的电能源的一些示例，这些文献的公开内容全文分别以参见的方式纳入本文。
电能源的一种示例是德国Tadrian电池有限公司生产的TKI-1550可充电锂离子电池。在另一种实施方式中，有用的电能源可以是由日本三洋电气公司生产的N50-AAA镉镍电池。在其它实施方式中，多个这样的电池、例如均提供1.2伏电压的电池可串联连接。还可使用诸如可充电锂-二氧化锰电池之类的其它电能源。这些电池中的任何一种或它们的组合都可用于电能源中，但由于与一次性电池相关联的成本和处理方面的考虑，可再充电电池是优选的。在使用可再充电电池的实施方式中，气溶胶递送装置400还可包括充电触头，用于与常规充电单元(未示出)中的相应触点进行交互，该充电单元从标准的120伏交流壁装电源插座或其它电源、比如汽车电气系统或便携式电源中获取电力。在另外的实施方式中，电能源还可包括电容器。电容器的放电速度比电池快，并且可以在抽吸之间充电，从而允许电池以比直接为加热构件供电时更低的速率放电到电容器中。例如，超级电容器、例如双电层电容器(EDLC)可与电池分开使用或与电池组合使用。当单独使用时，超级电容器可在每次使用装置400之前被充电。因此，本公开还可包括充电器部件，该充电器部件可以在补充超级电容器的使用之间附连于装置。薄膜电池可用于本公开的某些实施方式中。
如上所述，在各种实施方式中，气溶胶递送装置400可包括一个或多个指示器，比如指示器412，其在所描绘的实施方式中位于第一壳体部分402的远端附近。在各种实施方式中，一个或多个指示器可位于第一壳体部分402和/或第二壳体部分404和/或嘴件406上的任何位置处。在一些实施方式中，指示器可包括可提供装置使用的多个方面的指示的灯(例如，单色或多色发光二极管(LED))。例如，在一些实施方式中，一系列的灯可对应于给定的气溶胶源构件的抽吸次数。具体地，灯可随着每个抽吸而相继点亮，使得当所有灯点亮时，告知消费者气溶胶源构件已用完。替代地，在将气溶胶源构件插入到壳体中时，所有的灯可被点亮，并且随着每个抽吸，灯可关闭，使得当所有的灯都熄灭时，告知消费者气溶胶源构件已经用完。在其它实施方式中，例如，每个灯可对应于相应的加热元件，并且一旦相应的加热元件已经达到抽吸阈值(例如，一到五次抽吸或更多)，则该灯可被关闭，从而指示出气溶胶源构件的那部分已用完。在另外的其它实施方式中，可仅存在单个指示器，并且其指示器可指示电流正在流向加热构件并且该装置正在主动加热。这可确保消费者在主动加热模式下不会不知不觉地使装置无人看管。在替代实施方式中，一个或多个指示器可以是气溶胶源构件的组件。尽管以上相对于视觉指示器以开/关方法描述了指示器，但是还包括其它操作指标。例如，视觉指示器还可包括光的颜色或强度的变化以显示吸烟经历的进展。触觉指示器和听觉指示器类似地由本公开涵盖。而且，这样的指示器的组合还可在单个装置中使用。
在各种实施方式中，第一壳体部分402和/或第二壳体部分404和/或嘴件406可由适合于形成并维持诸如管状或矩形之类的适当构造的任何材料形成，并且用于将气溶胶源构件保持在其中。在一些实施方式中，如本文进一步讨论的那样，壳体可由单壁形成，并且可由耐热的一种或多种材料(天然或合成)形成，从而至少在电加热构件所提供的加热温度的温度下保持其结构完整性、例如不劣化。在一些实施方式中，可使用耐热聚合物。在其它实施方式中，可使用陶瓷材料。在另外的实施方式中，可使用绝缘材料，以免不必要地将热量从气溶胶源构件带走。当壳体由单层形成时，其厚度可优选为约0.1mm至约2mm、约0.2mm至约5.0mm、约0.5mm至约4.0mm、约0.5mm至约3.0mm、或者约1.0mm至约3.0mm。可用于提供上述功能或用作上述材料和部件的替代物的部件和材料的其它示例性类型可以是Crooks等人的美国专利申请公开第2010/00186757号；Crooks等人的第2010/00186757号；以及Sebastian等人的第2011/0041861号中所述的类型；这些文献的公开内容全文以参见的方式纳入本文。
如图9所示，所描绘的实施方式包括加热组件410，该加热组件包括一系列从加热组件框架422延伸的单独的电阻加热元件420。在各种实施方式中，控制组件构造成独立地和/或以任何组合控制各个加热元件420，其中加热元件420的激活是使用上述任何方法来启动的。在所描绘的实施方式中，每个加热元件420构造成加热气溶胶源构件408的部段。所描绘的实施方式的加热元件420包括电阻加热元件并且具有基本上平坦的矩形形状，不过在其它实施方式中，加热元件420可具有其它形状。电阻加热元件可构造成当电流被引导通过时产生热量。此类加热元件通常包括金属材料或导电陶瓷材料，并且构造成由于与使电流通过而产生的电阻相关联而产生热量。在所描绘的实施方式中，加热元件中的每一个包括由电阻材料构成的加热元件线和/或迹线420a(以下称为“加热迹线”)。电阻材料的示例可包括但不限于钛、银、镍、镍铬合金、不锈钢、钨、铟锡氧化物、各种金属合金、诸如碳化硅和氮化硅之类的陶瓷、复合材料和/或它们的任何组合。在各种实施方式中，每个加热迹线420a可固定在主体部分420b上，在所示的实施方式中，主体部分420b可以是加热组件框架422的延伸或一部分。在各种实施方式中，每个加热迹线420a可通过印刷、嵌入、机械加工、挤压铸造和诸如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等之类的其它颗粒沉积技术来形成。在各种实施方式中，加热组件框架422和/或主体部分420b可由金属材料(例如，铝、不锈钢、金属合金等)构成；然而，在其它实施方式中，加热组件框架422和/或主体部分420b可由另一种材料构成，包括例如陶瓷材料(例如，氧化铝、二氧化硅、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化铝、氮化硼等)、聚合物材料(例如聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚丙烯、高密度聚乙烯等)复合材料和/或其任何组合制成。
图10示出了根据本公开的示例性实施方式的图9的气溶胶源构件408的立体图。在所描绘的实施方式中，气溶胶源构件408包括气溶胶生成组分430、外包装材料432和过滤部434。如以下将更详细地讨论的，当所描绘的实施方式的气溶胶源构件408安装到气溶胶递送装置400的第二壳体部分404中时，过滤部434可定位在嘴件406附近。在一些实施方式中，气溶胶源构件408可以是可插入的并且可诸如举例来说通过移除嘴件406来从第二壳体部分404移除。在其它实施方式中，第二壳体部分404和气溶胶源构件408可以是可插入的并且可从第一壳体部分402移除。
如所指出的，所描绘的实施方式的气溶胶生成组分430可包括固体或半固体材料，其可以是烟草或烟草衍生的材料或非烟草材料。在各种实施方式中，这种材料可包括含烟草的珠、烟草丝、烟草条、重组的烟草材料或其组合，和/或细磨的烟草、烟草提取物、喷雾干燥的烟草提取物、挤出成型的烟草、烟草铸片的混合，或者与可选的无机材料(比如碳酸钙)、可选的调味剂和/或粘合剂以及诸如例如甘油的气溶胶形成材料混合以形成基本上固态或可成型(例如可挤出)基材的其它烟草形式。还可采用凝胶和悬浮液。在授予Thomas等人的美国专利第8,424,538号；授予Sebastian等人的美国专利第8,464,726号；Conner等人的美国专利申请公开第2015/0083150号；Ademe等人的美国专利申请公开第2015/0157052号；以及Nordskog等人于2015年6月30日提交的美国申请专利公开第2017-0000188号中公开了固体和半固体气溶胶生成组分的结构和制剂的一些代表性类型，所有文献全文以参见的方式纳入本文。
如上所述，在各种实施方式中，气溶胶生成组分可包括一种气溶胶生成组分。气溶胶生成组分可以是在加热时释放可吸入物质、比如含调味剂的物质的任何材料。在附图所示的实施方式中，气溶胶生成组分是包括可吸入物质的固体或半固体基材。可吸入物质具体地可以是烟草组分或来源于烟草的材料(即，天然存在于烟草中的材料，该材料可直接从烟草中分离出来或可人工制备)或非烟草材料。例如，气溶胶生成组分可包括与惰性基材结合的烟草提取物或其馏分。气溶胶生成组分还可包括未燃烧的烟草或含有未燃烧的烟草的组合物，当被加热至其燃烧温度以下的温度时，该烟草或组合物释放可吸入物质。尽管较为不优选的，但气溶胶生成组分可包括烟草冷凝物或其馏分(即，通过烟草燃烧产生的烟的冷凝组分，从而留有调味剂，并且可能留有尼古丁)。
在各种实施方式中，对气溶胶生成组分430的加热可导致与气溶胶生成组分430相关联的气溶胶前体组合物的气溶胶化。在各种实施方式中，气溶胶源构件408的过滤部434构造成响应于用户施加至气溶胶递送装置400的嘴件406的吸气而接纳从过滤部通过的生成的气溶胶。优选地，气溶胶生成组分430的元素不经历任何显著程度的热分解(例如，炭化、烧焦或燃烧)，并且气溶胶组分被夹带在吸入通过包括过滤部(如果存在)的气溶胶递送装置400的空气中并进入用户的口中。
在一种实施方式中，气溶胶生成组分可包括切丝填料形式的有风味的芳香烟草的混合物。在另一种实施方式中，气溶胶生成组分可包括重组的烟草材料，比如在授予Pryor等人的美国专利第4,807,809号；授予Pryor等人的美国专利第4,889,143号和授予Raker的美国专利第5,025,814号，其全文以参见的方式纳入本文。此外，重组的烟草材料可包括R.J.Reynolds烟草公司专著(1988)《替代燃烧烟草的加热新型卷烟原型的化学和生物学研究》中描述的用于香烟类型的重组烟草纸，其全文以参见的方式纳入本文。例如，重组烟草材料可包括含有烟草和/或烟草相关材料的片状材料。由此，在一些实施方式中，气溶胶形成组分可由重组烟草材料的卷筒形成。在另一种实施方式中，基底材料可由重组烟草材料的切丝、条带和/或类似物形成。在另一种实施方式中，烟草薄片可包括重组烟草材料的卷曲薄片。在一些实施方式中，基底材料可包括重叠层(例如，聚集的网)，这些重叠层可包括或可不包括导热成分。在于2018年2月26日提交的题为“Heat Conducting Substrate ForElectrically Heated Aerosol Delivery Device(用于电加热气溶胶递送装置的导热基材)”的美国专利申请公开第15/905320号中描述了包括由纤维填充材料、气溶胶形成材料和多种导热成分形成的初始基材薄片的一系列重叠层(例如，聚集的网)的气溶胶形成组分的示例，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，气溶胶生成组分430可包括具有与烟草相关的材料的多个微囊体、珠粒、颗粒和/或类似物。例如，代表性的微囊体通常可以是球形的，并且可具有包含着烟草衍生的提取物和/或类似物的液体中心区域的外覆盖件或外壳。在一些实施方式中，基底材料中的一种或多种可包括多个微囊体，每个微囊体形成为中空的圆柱形。在一些实施方式中，基底材料中的一种或多种可包括粘合剂材料，该粘合剂材料构造成维持形成为中空圆柱形的多个微囊体的结构形状和/或完整性。
可用于本公开内容的烟草材料可以不同，并且可以包括烤烟、白肋烟、东方(Oriental)烟草、马里兰(Maryland)烟草、深色烟草、深色烤烟和兰花(Rustica)烟的烟草以及其它稀有或特种烟草，或其混合物。烟草材料还可以包括所谓的“混合”形式和加工形式，比如加工后的烟梗(例如切卷或切屑膨化的烟梗)、定容膨胀的烟草(例如膨化烟草，比如优选地是切丝填料形式的干冰膨胀的烟草(DIET))、再造烟草(例如，使用造纸型或流延片型工艺制造的再造烟草)。在授予Lawson等人的美国专利第4,836,224号；授予Perfetti等人的美国专利第4,924,888号；授予Brown等人的美国专利第5,056,537号；授予Brinkley等人的美国专利第5,159,942号；授予Gentry的美国专利第5,220,930号；授予Blakley等人的美国专利第5,360,023号；授予Shafer等人的美国专利第6,701,936号；授予Li等人的美国专利第7,011,096号；授予Li等人的美国专利第7,017,585号；授予Lawson等人的美国专利第7,025,066号；Perfetti等人的美国专利申请公开第2004/0255965号；Bereman的PCTWO 02/37990和Bombick等人的基金申请《毒理学杂志》39，第11-17页(1997)中阐述了各种代表性的烟草类型、加工烟草的类型以及烟草混合物的类型；上述文献以参见的方式纳入本文。在授予Robinson等人的美国专利第7,726,320号中描述了可以用于包括根据本公开的吸烟装置的其它示例性烟草组合物，该文献全文以参见的方式纳入本文。
更进一步地，气溶胶生成组分可包括惰性基材，该惰性基材具有集成在其中或以其它方式沉积在其上的可吸入物质或其前体。例如，可将包含可吸入物质的液体涂覆在惰性基材上或者吸收或吸附到惰性基材上，使得在施加热量时，可吸入物质以能够通过施加正压或负压从本发明制品中抽出的形式释放。在一些方面，气溶胶生成组分可包括切丝填料形式的有风味的芳香烟草的混合物。在另一方面，气溶胶生成组分可包括重组的烟草材料，比如在授予Pryor等人的美国专利第4,807,809号；授予Pryor等人的美国专利第4,889,143号和授予Raker的美国专利第5,025,814号中所描述的，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，气溶胶生成组分可包括烟草、烟草组分、烟草衍生材料和/或经过处理、制造、生产和/或加工以结合气溶胶前体组合物的非烟草材料(例如，湿润剂，比如丙二醇、甘油等)和/或至少一种调味剂，以及阻燃剂(例如磷酸二铵和/或另一种盐)，其构造成有助于防止热源点燃、热解、燃烧和/或使气溶胶递送部件焦化。在授予Brooks等人的美国专利第4,947,874号；授予Cantrell等人的美国专利第7,647,932号；授予Robinson等人的美国专利第8,079,371号；授予Banerjee等人的美国专利第7,290,549号；以及Crooks等人的美国专利申请公开第2007/0215167号美国专利提出了将烟草结合到吸烟制品中的各种方式和方法，特别是设计成不故意燃烧那些吸烟制品中的几乎所有烟草的吸烟制品；上述文献的全部公开内容以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，阻燃/燃烧材料和添加剂可包括在气溶胶生成组分中，并且可包括有机磷化合物、硼砂、水合氧化铝、石墨、三聚磷酸钾、二季戊四醇、季戊四醇和多元醇。还可使用其它诸如亚硝酸膦酸盐、磷酸一铵、多磷酸铵、溴化铵、硼酸铵、乙醇硼酸铵、氨基磺酸铵、卤代有机化合物、硫脲和氧化锑。在气溶胶生成组分和/或其它部件(无论是单独使用还是彼此结合和/或与其它材料结合)中使用的阻燃、燃烧和/或防焦材料的各个方面中，最优选地是提供期望的性能而没有不期望的除气、化学反应或熔融型的行为。进一步地，在Phillips等人的美国专利申请第15/707,461号中描述了其它的香料、调味剂、添加剂和其它可能的增强成分，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
除了可吸入物质(例如，调味剂、尼古丁或一般而言的药物)以外，气溶胶生成组分还可包括一种或多种气溶胶形成或蒸气形成材料，比如多元醇(例如甘油、丙二醇或其混合物)和/或水。在授予Sensabaugh,Jr.等人的美国专利第4,793,365号；和授予Jacob等人的美国专利第5,101,839号；Biggs等人的PCT WO 98/57556；以及R.J.Reynolds Tobacco公司专著的“Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that HeatInstead of Burn Tobacco(对加热替代燃烧的新型卷烟原型的化学和生物研究)(1988)中阐述了代表性类型的气溶胶形成材料；上述公开内容以参见的方式纳入本文。”优选的气溶胶形成材料在向其施加足够的热量时产生可见的气溶胶，并且高度优选的气溶胶形成材料产生可以被认为是“烟状”的气溶胶。可将其它烟草材料，比如烟草香精油、烟草香精、喷雾干燥的烟草提取物、冷冻干燥的烟草提取物、烟草粉尘等，与蒸气形成材料或气溶胶形成材料结合。还应理解的是，可吸入物质本身可以是这样的形式：在加热时，该可吸入物质以蒸气、气溶胶或其组合的形式释放。在其它实施方式中，可吸入物质可不一定以蒸气或气溶胶形式释放，但是可与可吸入物质结合的蒸气形成材料或气溶胶形成材料在加热时可以形成蒸气或气溶胶，并且自身基本上用作用于可吸入物物质的载体。因此，可吸入物质可被表征为被涂覆在基材上、被吸收在基材中、被吸收到基材的表面上、或者是基材的天然成分(即形成基材的材料，比如烟草或烟草衍生的材料)。同样地，可类似地表征气溶胶形成材料或蒸气形成材料。在某些实施方式中，气溶胶生成组分可具体地包括具有可吸入物质的基材以及包括在其中的单独的气溶胶形成材料。由此，在使用中，可对基材进行加热，可将气溶胶形成材料连同可吸入物质一起挥发成蒸气形式。在特定的示例中，气溶胶生成组分可包括固体基材，该固体基材具有涂覆在其上或者吸收或吸附到其中的烟草浆和烟雾形成材料和/或蒸气形成材料。基材组分可以是在加热构件达到本文所述的促进可吸入物质释放的温度下不燃烧或不会降解的任何材料。例如，可使用包括烟草纸(例如，包括烟草纤维和/或重构烟草的纸状材料)的纸质材料。因此，在各种实施方案中，气溶胶生成组分可表征为包含可吸入物质，替代地表征为包括可吸入物质和单独的气溶胶形成物或蒸气形成物、替代地为包括可吸入物质和基材，或替代地表征为包括气溶胶生成组分、单独的气溶胶形成物或蒸气形成物、以及基材。因此，基材可包含可吸入物质与气溶胶形成物或蒸气形成物中的一种或两者。
如果期望，烟草材料或气溶胶生成组分通常还可包括其它组分，比如糖、甘油、香草、可可、甘草以及诸如薄荷醇之类的其它调味材料。在Dube等人的美国专利申请公开第2012/0152265号和授予Dube等人的美国专利第9,107,453号中公开了可使用的示例性植物来源的组合物。基于诸如本发明制品所需的感官特性之类的因素，这些另外的组分的选择是可变的，并且本公开旨在涵盖对烟草和烟草相关或烟草衍生产品领域的技术人员而言可显而易见的任何此类另外的组分。参见诺伊斯数据公司(Noyes Data Corp.)的Gutcho的“Tobacco Flavoring Substances and Methods(烟草调味物质和方法)”(1972)和Leffingwell等人的“Tobacco Flavoring for Smoking Products(用于吸烟产品的烟草调味)”(1972)。
可吸入物质和/或单独的蒸气形成材料可以各种不同构造设置在气溶胶生成组分上。例如，两种材料都可与气溶胶生成组分相关联，使得沿着气溶胶生成组分的长度的每种材料的浓度基本上恒定(例如，当将基材分成多个纵向部段时，每个单独部段中的材料总浓度可以基本上相似，例如变化小于10％、小于5％或小于2％的质量百分比)。在其它实施方式中，材料中的一种或两种能够以限定的样式存在。例如，该样式可以是梯度，其中浓度沿着基材的长度连续增加或减少。以这种方式，在制品上的第一抽吸可提供的可吸入物质的量显著大于或小于最后抽吸中的可吸入物质的量。梯度还可设计成在所有抽吸过程中提供可吸入物质的均匀产生。而且，该样式可使得沿着基材的长度的某个点处提供一大注可吸入物质(例如，对应于制品上的第一抽吸、最后抽吸或一些中间抽吸)。根据本公开可以设想任何种类的此类图案，并且此类变型同样被本公开所涵盖。此类样式同样可应用于本文所述的其它组分(例如，香料)。例如，可在基材上在基本上对应于制品上的最后的抽吸或最后两次或三次抽吸的位置中提供一大注香料。这种调味剂的释放可向消费者发出信号，表明该装置上的最终抽吸已经接近或已经达到。在Worm等人的美国专利第9,078,473号中描述了可包括在本公开的气溶胶生成组分中的各种其它构造和组分，其全文以参见的方式纳入本文。
在本公开的一些方面，如Stone等人的美国专利申请公开第2012/0042885号中所述，气溶胶生成组分可构造为挤出材料，其全文以参见的方式纳入本文。在又一方面，气溶胶生成组分可构造为包括烟草、烟草相关材料、甘油、水和/或粘合剂材料或基本上由这些材料构成的挤出结构和/或基底，不过某些配方不包括粘合剂材料。在各种方面，粘合剂材料可以是通常用于烟草配方的任何粘合剂材料，包括例如羧甲基纤维素(CMC)、树胶(例如瓜尔胶)、黄原胶、支链淀粉和/或藻酸盐。根据一些方面，包括在气溶胶递送部件中的粘合剂材料可构造成基本上保持气溶胶递送部件的结构形状和/或完整性。在授予Raker等人的美国专利第4,924,887号中阐述了各种代表性的粘合剂、粘合剂性能、粘合剂的用途以及粘合剂的量，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，气溶胶生成组分还可构造成在整个气溶胶生成过程中基本上维持其结构。即，在整个气溶胶生成过程中，气溶胶生成组分构造成基本上维持其形状(即，气溶胶递送部件在所施加的剪切应力下不连续变形)。尽管在一些实施方式中，气溶胶生成组分可包括液体和/或一些水分，但是在一些实施方式中，气溶胶生成组分构造成在整个气溶胶生成过程中基本上维持固态，并在整个气溶胶生成过程中维持其结构完整性。在Ademe等人的美国专利申请公开第2015/0157052号；Sears等人的美国专利申请公开第2015/0335070号；授予White的美国专利第6,204,287号；以及授予Hearn等人的美国专利第5,060,676号中描述了适用于基本上固体的气溶胶递送部件的示例性的烟草和/或烟草相关材料，这些文献全文分别以参见的方式纳入本文。
在又一方面，气溶胶生成组分可包括由丸状(marumarized)烟草和/或非丸状烟草形成的挤出结构和/或基底。丸状烟草从例如授予Banerjee等人的美国专利第5,105,831号中已知，其全文以参见的方式纳入本文。丸状烟草包括粉末形式的约20％至约50％(重量)的烟草混合物、甘油(约20％至约30％的重量)、碳酸钙(一般约10％至约60％的重量，通常为约40％至约60％的重量)以及如本文所述的粘合剂和/或调味剂。
在各种实施方式中，气溶胶生成组分壁可基本上由可以天然地在其中包括可吸入物质的材料(例如，烟草纸)形成，或者可由可以在其中夹带有可吸入物质和/或蒸气形成剂或气溶胶形成剂的任何其它材料(例如，纸)形成。除了可吸入物质和/或形成蒸气或形成气溶胶的物质之外，基材壁还可包括其它组分。例如，在气溶胶生成组分壁的外表面上可包括蒸气屏障。优选地，当气溶胶生成组分被加热时，蒸气屏障定位在与加热构件相邻(或接触)的壁表面上。在具体的实施方式中，蒸气屏障可由电绝缘的材料形成或者可包括可以与加热构件接触的电绝缘材料层。例如，可将金属箔用作蒸气屏障，并且该箔可具有与加热构件接触的绝缘单层、例如金属氧化物层，以防止蒸气或气溶胶释放到气溶胶生成组分的外部体积中，并有助于蒸气或气溶胶释放到由气溶胶生成组分壁的内表面限定的环形空间中。可使用任何蒸气屏障材料，比如金属箔。
在另外的实施方式中，气溶胶生成组分可由在制品的工作温度附近软化或改变相(特别是从固态到熔融态)的材料形成。例如，气溶胶生成组分可以是蜡或凝胶，并且可吸入物质可夹带在其中。在这样的实施方式中，包括为气溶胶生成组分提供支承并基本上防止气溶胶生成组分接触加热构件的蒸气屏障(或类似材料)可能是特别有用的。同样地，气溶胶生成组分可包括涂覆有可吸入物质和/或气溶胶形成材料的蒸气屏障层。例如，一种或多种这样的涂料可呈微囊形式，其优选地在本文在其它方面描述的一个或多个工作范围内的温度下释放其组分。例如在授予Davis的美国专利第4,464,434号中公开了在这种实施方式中可能有用的微囊技术。
在一种实施方式中，气溶胶生成组分可包括烟草组分(比如例如重组的烟草铸片或烟草珠)或非烟草组分(例如草药、纸、纤维素等)，并具有以下一种或多种：粘合剂组分、湿润剂组分、调味剂组分、保湿剂组分和包装材料。在一些实施方式中，粘合剂组分可包括例如纤维素和/或瓜尔胶。在一些实施方案中，湿润剂组分可包括例如大约15-25％的甘油、大约14.5％的山梨醇和/或大约3-10％的丙二醇。在一些实施方案中，调味剂组分可包括例如乙酸、柠檬酸、乙酰丙酮、乳酸、薄荷醇、薄荷油、角豆荚/提取物、可可制品、甘草提取物、转化糖和/或蔗糖。在一些实施方式中，保湿剂组分包含例如大约15-25％的水。
在所描绘的实施方式中，气溶胶生成组分430或其一部分被包裹在外包装材料432中。在所描绘的实施方式中，外包装材料包括铝质层压件；然而，在其它实施方式中，外包装材料可不同。在一些实施方式中，外包装材料可由导热材料和/或用于为气溶胶源构件提供附加结构和/或支承的任何材料形成。在各种实施方式中，外包装材料可包括抵抗(或促进)热传递的材料，其可包括纸或诸如纤维素材料之类的其它纤维材料。外包装材料还可包括嵌入或分散在纤维材料内的至少一种填充材料。在各种实施方式中，填充材料可具有不溶于水的颗粒的形式。此外，填充材料可以结合有无机组分。在各种实施方式中，外包装可由多层形成，例如在下面的松散层和在上面的诸如香烟中的典型包装纸之类的层。这样的材料可包括例如轻质的“碎布纤维”，比如亚麻、大麻、剑麻、稻草和/或细茎针草。在授予Worm等人的美国专利第9,078,473号中描述了在本公开中使用的与用于外包装材料的构造有关的进一步讨论，该文献全文以参见的方式纳入本文。在附加的实施方式中，外包装材料可具有以下一种或多种性质：它可对气溶胶的传递是不可渗透的，它可具有承受所考虑的高温的能力，它可促进热量从加热器向烟丝材料的径向传递，它可抵抗沿着烟草棒沿轴向方向远离被加热的部段的热传递，和/或它可具有相对较低的热质量，使得它不抑制被加热的部段快速的温度升高。在一种实施方式中，外包装材料可以是不锈钢箔，在一些实施方式中，其可以为大约0.001英寸厚。
如所指出的，在所描绘的实施方式中，气溶胶源构件408包括过滤部434。在各种实施方式中，过滤部可由各种材料制成，包括例如醋酸纤维素材料、聚乳酸树脂材料和/或聚丙烯材料。在各种实施方式中，过滤部可增加气溶胶源构件的结构完整性，和/或如果期望则提供过滤能力，和/或提供抗抽吸性。例如，根据本公开的制品在17.5cc/秒的空气流量下可以表现出约50至约250mm水柱压降的压降。在另外的实施方式中，压降可以为约60mm至约180mm，或约70mm至约150mm。压降值可使用可从菲尔创纳仪器及自动化有限公司(FiltronaInstruments and Automation Ltd)获得的Filtrona过滤器测试站(CTS系列)或从莫林斯公司(Molins,PLC)的蔚蓝分公司(Cerulean Division)获得的质量测试模块(QTM)进行测量。气溶胶源构件的嘴端处的过滤部的长度可以有不同，例如约2mm至约20mm、约5mm至约20mm或约10mm至约15mm。在一些实施方式中，过滤部可与外包装分开，并且在其它实施方式中，过滤部可通过外包装保持在位。
在授予White等人的美国专利第5,105,838号；授予Arzonico等人的美国专利第5,271,419号；授予Gentry的美国专利第5,220,930号；授予Woodhead等人的美国专利第6,908,874号；授予Ashcraft等人美国专利第US 6,929,013号；授予Hancock等人的美国专利第7,195,019号；授予Holmes的美国专利第7,276,120号；授予Hancock等人的美国专利第7,275,548号；Fournier等人的PCT WO 01/08514；以及Hajaligol等人的PCT WO 03/043450中描述了可在本发明的外包装中使用的外包装材料、包装材料组分和处理过的包装材料的附加示例类型，所有文献全文以参见的方式纳入本文。代表性包装材料可从施伟策-摩迪国际公司(Schweitzer-Maudit International)以119、170、419、453、454、456、465、466、490、525、535、557、652、664、672、676和680的RJ雷诺兹烟草公司等级(R.J.Reynolds TobaccoCompany Grades)商购获得。包装材料的孔隙率可以有变化，且通常在约5个CORESTA单元至约30,000个CORESTA单元之间、通常在约10个CORESTA单元至约90个CORESTA单元之间、以及通常在约8个CORESTA单元至约80个CORESTA单元之间。
为了使对气溶胶和调味剂的递送最大化，可使用一层或多层无孔卷烟纸来包封气溶胶源构件(有或没有外包装的情况下)，否则这些气溶胶和调味剂的递送可能被通过外包装的径向(即外部)空气渗透所稀释。合适的无孔香烟纸的示例可从金佰利公司(Kimberly-Clark Corp.)以KC-63-5、P878-5、P878-16-2和780-63-5商购获得。优选地，外包装是在使用本发明的制品期间基本上不渗透所形成的蒸气的材料。如果期望，外包装可以包括弹性纸板材料、衬箔纸板、金属、聚合物材料等，并且该材料可以由卷烟纸环绕。如本文在其它方面描述的，外包装可包括环绕着该部件的接装纸，并且可选地可用于将过滤材料附连至气溶胶源构件。在各种实施方式中，气溶胶生成组分与气溶胶源构件的嘴端之间可存在其它部件，其中嘴端可包括过滤器。例如，在一些实施方式中，以下各项中的一种或任何组合可定位在气溶胶生成组分与嘴端之间：气隙；用于冷却空气相变材料；香味释放介质；具有选择性化学吸附能力的离子交换纤维；作为过滤介质的气凝胶颗粒；以及其它合适的材料。
当存在外包装材料时，其总长度可以在从与气溶胶生成组分的长度基本上相同到大约气溶胶生成组分的长度的两倍的范围中变化。因此，气溶胶生成组分的长度可比外包装的长度小最多约50％、最多约30％或最多约10％。优选地，气溶胶生成组分的长度可比外包装的长度小至少10％、至少15％或至少20％。更具体地，外包装延伸超过气溶胶生成组分的距离可以是气溶胶生成组分的长度的约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％或约100％。
图11示出了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶源构件500的立体分解图。具体地，所描绘的实施方式的气溶胶递送装置500包括第一壳体部分502、第二壳体部分504、嘴件506、气溶胶源构件508(该气溶胶源构件呈包括液体或半液体气溶胶生成组分的料筒形式)、加热组件510和指示器512。气溶胶递送装置500还包括电能源(不可见，例如电池，其可以是可再充电的和/或可再充电的超级电容器)和控制部件(不可见，例如单独地或作为微控制器的一部分的微处理器、包括微处理器和/或微控制器的印刷电路板(PCB)等)。如以下将更详细地讨论的，各种实施方式的加热组件510包括一系列独立且不同的加热构件，其中，每个加热构件构造成加热气溶胶源构件508的一部分。
在各种实施方式中，控制部件和电能源中的一个或两者可与第一壳体部分502联接。为了本申请的目的，当关于一个部件相对于另一部件使用短语“与……联接”时，该短语可涵盖其中一个部件位于另一部件内的实施方式和/或其中一个部件独立但以其它方式可操作地连接于另一个部件的实施方式。例如，在所示的实施方式中，控制部件和电能源均位于第一壳体部分502内；然而，在其它实施方式中，控制部件和电能源中的一个或两者可位于不同的部件中。以下提供关于控制部件和电能源的进一步信息。
在各种实施方式中，第一壳体部分502和第二壳体部分504能够以各种方式机械地配合在一起。例如，在一些实施方式中，第一壳体部分502和第二壳体部分504可经由螺纹连接配合。在其它实施方式中，第一壳体部分502和第二壳体部分504可经由过盈装配或摩擦装配配合。在其它实施方式中，第一壳体部分502和第二壳体部分504可经由磁性连接配合。在其它实施方式中，第一壳体部分502和第二壳体部分504可经由卡配连接配合。在另外的实施方式中，第一壳体部分502和第二壳体部分504经由卡口式连接件配合，该卡口式连接件包括阳部件(例如，销)和阴部件(例如，L形槽)。应当注意的是，在一些实施方式中，第一壳体部分502和第二壳体部分504可包括单个整体式壳体部分。
尽管其它实施方式可不同，但是在所示的实施方式中，通过移除嘴件506并插入气溶胶源构件508来将气溶胶源构件插入到508第二壳体部分504中，从而将其定位在加热组件510附近。在各种实施方式中，第二壳体部分504或气溶胶源构件508中的一个或两者可进行键连接，或者可包括一个或多个止挡或定位特征以辅助气溶胶源构件508的正确放置。在所描绘的实施方式中，存在从加热组件框架520延伸的单个系列的加热元件522，使得它们构造成定位在气溶胶源构件508的一侧；然而，在其它实施方式中，可存在两个或更多个系列的加热元件520，这些加热元件构造成定位在气溶胶源构件508的相对侧上。在插入气溶胶源构件508之后，可以随后将嘴件重新插入到第二壳体部分504中。在各种实施方式中，嘴件可以各种方式附连至第二附连部分，包括例如经由压配附连、螺纹附连、铰接附连、磁性附连等。在各种实施方式中，第一壳体部分502、第二壳体504和/或嘴件506彼此可拆卸，并且因此任何一个或全部是可替换的。
在一些实施方式中，第一壳体部分502和/或第二壳体部分504还可包括一个或多个按钮，这些按钮构造成激活装置500的某些操作，诸如例如打开装置并启动加热组件510(例如，加热组件的一个或多个加热元件)的加热。如以下将更详细地讨论的，在各种实施方式中，气溶胶源构件508可包括构造成位于加热组件510附近的气溶胶生成组分。应当注意的是，虽然所示实施方式的第一壳体部分502、第二壳体部分504和气溶胶源构件508具有基本上细长的矩形长方体形状，但是在其它实施方式中，第一壳体部分502，第二壳体部分504和/或气溶胶源构件508可具有任何其它形状，包括例如常规香烟或雪茄的形状。
在具体的实施方式中，第一壳体部分502、第二壳体部分504和/或气溶胶源构件508可被称为一次性的或可重复使用的。例如，电能源和/或包含电能源的第一壳体部分502可包括可更换电池或可再充电电池、固态电池、薄膜固态电池、可再充电超级电容器等，因此与任何类型的充电技术结合，包括：连接至壁式充电器、连接至车载充电器(例如点烟器插座)以及诸如通过通用串行总线(USB)电缆或连接器(例如USB 2.0、3.0、3.1、USB Type-C)连接至计算机、连接至光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池的太阳能电池板、或诸如使用感应无线充电(例如，包括根据无线充电联盟(WPC)的Qi无线充电标准进行的无线充电)的充电器之类的无线充电器，或者基于无线射频(RF)的充电器。在Sur等人的美国专利申请公开第2017/0112196号中描述了感应式无线充电系统的示例，上述文献全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在一些实施方式中，气溶胶源构件508和/或包含气溶胶源构件508的第二壳体部分504和/或嘴件506可包括一次性装置。在授予Chang等人的美国专利第8,910,639号中公开了用于控制主体的一次性使用的部件，该专利全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，控制部件可包括控制电路(其可连接于另外的部件，如本文中进一步描述的)，该控制电路可通过导电线连接于电能源。在各种实施方式中，控制部件可控制加热组件510(例如，一个或多个加热构件)何时以及如何接收电能以对气溶胶生成组分进行加热，用于释放可吸入物质以供消费者吸入。这种控制可以涉及对压敏开关等的致动，这将在下文中更详细地描述。应当注意的是，术语“连接”或“联接”不应理解为必须是没有中间部件的直接连接。而是，这些术语可涵盖直接连接和/或经由一个或多个中间部件的连接。由此，在各种实施方式中，这些术语可被理解为是指可操作地连接于或可操作地联接于。在各种实施方式中，本公开的控制部件可包括在2018年5月10日提交的标题为“ControlComponent for Segmented Heating in an Aerosol Delivery Device(用于气溶胶递送装置中的分段加热的控制部件)”的美国专利申请第15/976,526号中描述的控制部件，其全文以参见的方式纳入本文。
在各种实施方式中，控制部件可构造成紧密相关地控制提供给气溶胶源构件的气溶胶生成组分的热量。虽然对于所使用的每种特定物质，以足够的体积挥发气溶胶生成组分以提供所需的可吸入物质剂量的热量可能因所使用的每种特定物质而有所不同，加热构件加热到至少120℃、至少130℃或至少140℃可以是特别有利的。在一些实施方式中，为了使适量的气溶胶生成组分挥发并因此提供可吸入物质的期望剂量，加热温度可以为至少150℃、至少200℃、至少300℃、或至少350℃。然而，特别期望避免加热到显著地超过约550℃的温度，以避免气溶胶生成组分的降解和/或过早挥发。本公开内容可具体地以组合和使用模式提供本制品的部件，这些部件将在相对较低的温度下产生期望量的可吸入物质。因此，产生可以指在制品内气溶胶的生成和向制品外而至消费者的递送中的一者或两者。在特定的实施方式中，加热温度可以是约120℃至约300℃、约130℃至约290℃、约140℃至约280℃、约150℃至约250℃或约160℃至约200℃。加热的持续时间可以由许多因素控制，如下文更详细地讨论的。如本文进一步所述，加热温度和持续时间可取决于期望被吸过气溶胶源构件的气溶胶和环境空气的期望体积。然而，持续时间可根据加热构件的加热速率而改变，因为该制品可构造成使得加热构件仅被通电至达到期望的温度。替代地，加热的持续时间可与消费者对制品的抽吸的持续时间联系在一起。通常，如上所述，加热的温度和时间将由包含在控制主体中的一个或多个部件控制。
由气溶胶源构件释放的可吸入材料的量可以基于气溶胶形成组分的性质而变化。优选地，气溶胶源构件构造有足够量的气溶胶形成组分，构造有足够量的任何气溶胶形成剂，并且在足够的温度下起作用足够的时间以在使用过程中释放所期望的量。该量能够以单次吸入的方式从气溶胶源构件中提供，或者可分开而在相对短的时间内(例如，少于30分钟、少于20分钟、少于15分钟、少于10分钟或少于5分钟)通过从制品上的多次抽吸来提供。例如，该装置可在气溶胶源构件上以每次抽吸中的约0.01毫克至约0.10毫克、约0.05毫克至约1.0毫克、约0.08毫克至约0.5毫克、约0.1毫克至约0.3毫克、或约0.15毫克至约0.25毫克的量提供尼古丁。在其它实施方式中，可基于抽吸持续时间和体积相对于所递送的湿的总颗粒物的量来表征期望量。例如，当在为2秒、35毫升的标准FTC吸烟条件下吸烟时，对于限定数量的抽吸(如本文在其它方面所述)，气溶胶源构件可在每次抽吸中递送至少1.0毫克的湿的总颗粒物。可使用任一标准吸烟机进行此类测试。在其它实施方式中，在相同条件下在每次抽吸中产生的总颗粒物(TPM)的量可为至少1.5毫克、至少1.7毫克、至少2.0毫克、至少2.5毫克、至少3.0毫克、约1.0毫克至约5.0毫克、约1.5毫克至约4.0毫克、约2.0毫克至约4.0毫克、约2.0毫克至约3.0毫克、约4.0毫克至约6.0毫克、约6.0毫克至约8.0毫克或者约8.0毫克至约10.0毫克。
如所指出的，一些实施方式的气溶胶递送装置500可包括按钮，该按钮可链接于用于手动控制加热构件的控制部件。例如，在一些实施方式中，消费者可使用按钮来给加热组件510通电。可以通过其它机械方式或非机械方式(例如，磁性或电磁方式)来实现与按钮相关的类似功能。因此，可通过单个按钮来控制加热组件510的致动。替代地，可提供多个按钮以分别控制各种动作。在一些实施方式中，所存在的一个或多个按钮可与第一壳体部分502和/或第二壳体部分504的外壳基本上齐平。
作为任何按钮的替代(或附加)情形，本公开的气溶胶递送装置500可包括响应于消费者在制品上的吸气而向加热组件510通电的部件(即，抽吸致动的加热)。例如，该装置可在第一壳体部分502和/或第二壳体部分504和/或嘴件506中包括开关或流量传感器(未示出)，当消费者在制品上吸气时，该开关或流量传感器对压力变化或气流变化敏感(即，抽吸致动的开关)。其它合适的电流驱动/解除驱动机构可包括温度致动的开/关式开关或唇部压力致动的开关，或构造成感测用户(例如，用户的嘴或手指)与气溶胶递送装置500的一个或多个表面之间的接触的触摸传感器(例如，电容式触摸传感器)。可以提供这种抽吸致动能力的示例性机构包括由伊利诺伊州弗里波特市(Freeport)的霍尼韦尔公司(Honeywell,Inc.)的MicroSwitch部门制造的163PC01D36型硅传感器。利用这样的传感器，当消费者在装置上吸气时，加热嘴件510可通过压力的变化而快速地被激活。此外，诸如使用热线风速测量原理的那些流量感测装置可用于在感测到空气流量的变化之后足够迅速地引起加热组件的通电。另一种可用的抽吸致动开关是压力差动开关，例如来自佛罗里达劳德代尔堡的Micro Pneumatic Logic公司的型号A的MPL-502-V型。另一种合适的抽吸致动机构是灵敏的压力传感器(例如，配备有放大器或增益级)，其又与比较器耦合以检测预定的阈值压力。又一种合适的抽吸致动机构是由气流偏转的叶片，该叶片的运动由运动感测装置来检测。又一种合适的致动机构是压电开关。另一种可用的开关是来自伊利诺伊州弗里波特的霍尼韦尔公司的MicroSwitch部门的合适连接的霍尼韦尔MicroSwitch微桥气流传感器(Honeywell MicroSwitch Microbridge Airflow Sensor)，部件号AWM 2100V。在授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号中描述了可在根据本公开的加热电路中使用的按需操作的电气开关的其它示例，该文献全文以参见的方式纳入本文。根据本公开的了解，其它合适的差动开关、模拟压力传感器、流量传感器等对于本领域技术人员将是显而易见的。在一些实施方式中，在抽吸致动的开关与气溶胶源构件之间提供流体连接的压力感测管或其它通道可包括在第一壳体部分502和/或第二壳体部分504中，使得在抽吸期间的压力变化容易地由开关识别。在授予Brooks等人的美国专利第4,922,901号、第4,947,874和第4,947,874号、授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号、授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、授予Nguyen等人的美国专利第7,040,314号以及授予Pan的美国专利第8,205,622号中公开了根据本公开的可能有用的其它示例性抽吸致动装置，所有文献全文以参见的方式纳入本文。还可参照授予Ampolini等人的美国专利第9,423,152号中描述的控制方案，其全文以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，当消费者在嘴件506上吸气时，电流致动装置可允许流过加热组件510的电流不受限制或不间断地流动，以迅速生成热量。由于快速加热，包括电流调节部件可能是有用的，以(i)调节流过加热构件的电流以控制电阻元件的加热和由此所经历的温度，以及(ii)防止气溶胶生成组分过热和降解。在一些实施方式中，电流调节电路可以是基于时间的。具体地，这种电路可包括：用于在吸气期间的初始时间段内允许不间断的电流流过加热构件的装置，以及用于随后调节电流直到吸气完成的计时器装置。例如，随后的调节可以包括对电流的快速开关切换(例如，大约每1至50毫秒的量级)，以将加热构件维持在期望的温度范围内。进一步地，调节可包括：简单地允许不间断的电流流动直到达到期望的温度，然后完全切断电流。消费者可通过在制品上开始另一次抽吸来重新致动加热构件(或手动地致动按钮，这取决于用于激活加热器的特定开关实施方式)。替代地，随后的调节可以涉及对流过加热构件的电流的调制，以将加热构件保持在期望的温度范围内。在一些实施方式中，为了释放可吸入物质的期望剂量，加热构件可被通电约0.2秒至约5.0秒、约0.3秒至约4.0秒、约0.4秒至约3.0秒、约0.5秒至约2.0秒、或约0.6秒至约1.5秒的持续时间。一种示例性的基于时间的电流调节电路可以包括晶体管、计时器、比较器和电容器。合适的晶体管、计时器、比较器和电容器是可商购的，并且对本领域技术人员而言是显而易见的。示例性计时器是可从NEC电子公司(NEC Electronics)购得的C-1555C和可从通用电气英特矽尔公司(General Electric Intersil,Inc.)购得的ICM7555，以及各种其它尺寸和构造的所谓“555计时器。”示例性比较器可从美国国家半导体公司(NationalSemiconductor)获得，型号为LM311。在授予Brooks等人的美国专利第4,947,874号中提供了对这种基于时间的电流调节电路的进一步描述，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
根据前述内容，可以看出能够采用各种机构来促进对加热构件的电流的致动/退动。例如，该装置可包括用于调节制品中的电流的计时器(例如在消费者吸气期间)。该装置还可包括计时器响应开关，其启用和禁用流向加热构件的电流。电流调节还可以包括使用电容器和以限定的速率(例如，接近加热构件加热和冷却的速率)对电容器进行充电和放电的部件。具体地，可对电流进行调节，使得在吸气期间的初始时间段内存在不间断地流过加热构件的电流，但是在初始时间段之后，该电流可断开或交替地循环，直到吸气完成。如上文所述，这种循环可以由计时器控制，该计时器可以生成预设的切换周期。在特定的实施方式中，计时器可生成周期性的数字波形。还可通过使用比较器来调节初始时间段内的流量，比较器将第一输入处的第一电压与阈值输入处的阈值电压进行比较，并且当第一电压等于阈值电压时生成输出信号，这使得计时器工作。这样的实施方式还可以包括用于在阈值输入处生成阈值电压的部件以及用于在初始时间段过去时在第一输入处生成阈值电压的部件。
在本公开的气溶胶递送装置中可以采用进一步的其它部件。例如，授予Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号公开了用于吸烟制品的指示器；授予小Sprinkel的美国专利第5,261,424号公开了压电传感器，该压电传感器可以与装置的嘴端关联以检测与进行吸气并随后触发加热装置的加热相关联的用户嘴唇活动；授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号公开了抽吸传感器，该抽吸传感器用于控制响应于通过嘴件的压降而流入加热负载阵列内的能量流动；授予Harris等人的美国专利第5,967,148号公开了吸烟装置中的容纳部，该容纳部包括标识件和控制器，上述标识件对插入后的部件的红外透射率的不均匀性进行检测，上述控制器在部件插入该容纳部时执行检测程序；授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号描述了具有多个差分相位的所限定的可执行电力循环；授予Watkins等人的美国专利第5,934,289号公开了光子－光电子部件；授予Counts等人的美国专利第5,954,979号公开了用于通过吸烟装置改变吸气阻力的手段；授予Blake等人的美国专利第6,803,545号公开了在吸烟装置中使用的具体的电池构造；授予Griffen等人的美国专利第7,293,565号公开了与吸烟装置一起使用的各种充电系统；授予Fernando等人的美国专利第8,402,976号公开了用于吸烟装置的电脑交互手段，以有助于充电并且允许对装置进行电脑控制；授予Fernando等人的美国专利第8,689,804号公开了用于吸烟装置的标识系统；以及Flick的PCT专利申请公开WO2010/003480公开了指示气溶胶产生系统中的抽吸的流体流动感测系统；所有上述公开全文以参见的方式纳入本文。另一种方法使用电阻变化来致动气溶胶递送装置和/或其加热组件。它使用带状或线状的非常细小的金属探针进行工作，该探针垂直于料筒内的气流安装。用户生成的气流在探针上施加机械力并将其折叠到一定程度。由于这种导致探针的一部分弯曲/张紧的几何形状变化，因此发生探针电阻的变化，这种电阻变化以脉冲/信息的形式发送至PCB，并作为激活加热组件510的触发要素。
在下述文献中公开的与电子气溶胶递送制品以及可用于本公开的制品中的材料或部件相关的部件的进一步示例，包括授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号；授予Morgan等人的美国专利第5,249,586号；授予Higgins等人的美国专利第5,666,977号；授予Adams等人的美国专利第6,053,176号；授予White的美国第6,164,287号；授予Voges的美国专利第6,196,218号；授予Fleter等人的美国专利第6,810,883号；授予Nichols的美国专利第6,854,461号；授予Hon的美国专利第7,832,410号；授予Kobayashi的美国专利第7,513,253号；授予Hamano的美国专利第7,896,006号；授予Shayan的美国专利第6,772,756号；授予Hon的美国专利第8,156,944号和第8,375,957号；授予Thorens等人的美国专利第8,794,231号；授予Oglesby等人的美国专利第8,851,083号；授予Monsees等人的美国专利第8,915,254号和第8,925,555号；授予Depiano等人的美国专利第9,220,302号；Hon的美国专利申请公开第2006/0196518号和第2009/0188490号；Oglesby等人的美国专利申请公开第2010/0024834号；Wang的美国专利申请公开第2010/0307518号；Hon的PCT专利申请公开WO2010/091593；以及Foo的PCT专利申请公开WO2013/089551，上述每篇文献均全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在Worm等人于2015年10月13日提交的美国专利申请序列第14/881,392号公开了可包括在气溶胶递送装置和气溶胶递送装置的钥匙扣形构造中的胶囊，该文献全文以参见的方式纳入本文。前述文献公开的各种材料可在各种实施方式中结合到本公开的装置中，并且前述的公开内容全文以参见的方式纳入本文。
如上所述，用于向装置500的各种电气部件提供电力的电能源可采用各种实施方式。优选地，电能源能够递送足够的能量，从而以上述方式对加热构件进行快速加热，并通过与多个气溶胶源构件508一起使用来向装置供电，同时仍然方便地装配在装置500中。有用的电能源的示例包括优选可充电的锂离子电池(例如，可充电锂-二氧化锰电池)。具体地，可以使用锂聚合物电池，因为此类电池可以提供增加的安全性。还可以使用其它类型的电池，例如镍镉电池。此外，优选的电能源的重量足够轻，从而不会减损所期望的吸烟体验。在授予Peckerar等人的美国专利第9,484,155号以及Sur等人于2015年10月21日提交的的美国专利申请公开第2017/0112191号中描述了可能的电能源的一些示例，这些文献的公开内容全文分别以参见的方式纳入本文。
电能源的一种示例是德国Tadrian电池有限公司生产的TKI-1550可充电锂离子电池。在另一种实施方式中，有用的电能源可以是由日本三洋电气公司生产的N50-AAA镉镍电池。在其它实施方式中，多个这样的电池、例如均提供1.2伏电压的电池可串联连接。还可使用诸如可充电锂-二氧化锰电池之类的其它电能源。这些电池中的任何一种或它们的组合都可用于电能源中，但由于与一次性电池相关联的成本和处理方面的考虑，可再充电电池是优选的。在使用可再充电电池的实施方式中，气溶胶递送装置500还可包括充电触头，用于与常规充电单元(未示出)中的相应触点进行交互，该充电单元从标准的120伏交流壁装电源插座或其它电源、比如汽车电气系统或便携式电源中获取电力。在另外的实施方式中，电能源还可包括电容器。电容器的放电速度比电池快，并且可以在抽吸之间充电，从而允许电池以比直接为加热构件供电时更低的速率放电到电容器中。例如，超级电容器、例如双电层电容器(EDLC)可与电池分开使用或与电池组合使用。当单独使用时，超级电容器可在每次使用装置500之前被充电。因此，本公开还可包括充电器部件，该充电器部件可以在补充超级电容器的使用之间附连于装置。薄膜电池可用于本公开的某些实施方式中。
如上所述，在各种实施方式中，气溶胶递送装置500可包括一个或多个指示器，比如指示器512，其在所描绘的实施方式中位于第一壳体部分502的远端附近。在各种实施方式中，一个或多个指示器可位于第一壳体部分502和/或第二壳体部分504和/或嘴件506上的任何位置处。在一些实施方式中，指示器可包括可提供装置使用的多个方面的指示的灯(例如，单色或多色发光二极管(LED))。例如，在一些实施方式中，一系列的灯可对应于给定的气溶胶源构件的抽吸次数。具体地，灯可随着每个抽吸而相继点亮，使得当所有灯点亮时，告知消费者气溶胶源构件已用完。替代地，在将气溶胶源构件插入到壳体中时，所有的灯可被点亮，并且随着每个抽吸，灯可关闭，使得当所有的灯都熄灭时，告知消费者气溶胶源构件已经用完。在另外的其它实施方式中，可仅存在单个指示器，并且其指示器可指示电流正在流向加热构件并且该装置正在主动加热。这可确保消费者在主动加热模式下不会不知不觉地使装置无人看管。在替代实施方式中，一个或多个指示器可以是气溶胶源构件的组件。尽管以上相对于视觉指示器以开/关方法描述了指示器，但是还包括其它操作指标。例如，视觉指示器还可包括光的颜色或强度的变化以显示吸烟经历的进展。触觉指示器和听觉指示器类似地由本公开涵盖。而且，这样的指示器的组合还可在单个装置中使用。
在各种实施方式中，第一壳体部分502和/或第二壳体部分504和/或嘴件506可由适合于形成并维持诸如管状或矩形之类的适当构造的任何材料形成，并且用于将气溶胶源构件保持在其中。在一些实施方式中，如本文进一步讨论的那样，壳体可由单壁形成，并且可由耐热的一种或多种材料(天然或合成)形成，从而至少在电加热构件所提供的加热温度的温度下保持其结构完整性、例如不劣化。在一些实施方式中，可使用耐热聚合物。在其它实施方式中，可使用陶瓷材料。在另外的实施方式中，可使用绝缘材料，以免不必要地将热量从气溶胶源构件带走。当壳体由单层形成时，其厚度可以优选为约0.2mm至约5.0mm、约0.5mm至约4.0mm、约0.5mm至约3.0mm、或者约1.0mm至约3.0mm。可用于提供上述功能或用作上述材料和部件的替代物的部件和材料的其它示例性类型可以是Crooks等人的美国专利申请公开第2010/00186757号；Crooks等人的第2010/00186757号；以及Sebastian等人的第2011/0041861号中所述的类型；这些文献的公开内容全文以参见的方式纳入本文。
如图11所示，所描绘的实施方式包括加热组件510，该加热组件包括一系列从加热组件框架520延伸的单独的电阻加热元件522。在所描绘的实施方式中，存在六个单独的加热元件520；然而，在其它实施方式中，可存在任何数量的加热元件，包括例如少至一个或多于六个，比如例如十六个加热元件。在各种实施方式中，控制组件构造成独立地和/或以任何组合控制单独的加热元件520，其中加热元件520的激活是使用上述任何方法来启动的。在所描绘的实施方式中，每个加热元件520构造成加热气溶胶源构件508的部段。所描绘的实施方式的加热元件520包括电阻加热元件并且具有基本上平坦的矩形形状，不过在其它实施方式中，加热元件520可具有其它形状。电阻加热元件可构造成当电流被引导通过时产生热量。这种加热元件通常包括金属材料，并且构造成由于与使电流通过而产生的电阻相关联而产生热量。在所描绘的实施方式中，加热元件中的每一个包括由电阻材料构成的加热元件线和/或迹线520a(以下称为“加热迹线”)。电阻材料的示例包括但不限于钛、银、镍、镍铬合金、不锈钢、各种金属合金、诸如碳化硅和氮化硅之类的陶瓷、复合材料和/或它们的任何组合。在各种实施方式中，每个加热迹线520a可固定在主体部分520b上，在所示的实施方式中，主体部分可以是加热组件框架522的延伸或一部分。在各种实施方式中，每个加热迹线520a可通过经由印刷、嵌入、机械加工、挤压铸造等技术形成在对应的主体部分520b上。在各种实施方式中，加热组件框架522和/或主体部分520b可由金属材料(例如，铝、不锈钢、金属合金等)构成；然而，在其它实施方式中，加热组件框架522和/或主体部分520b可由另一种材料构成，包括例如陶瓷材料(例如，氧化铝、二氧化硅、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化铝等)、聚合物材料(例如聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚丙烯、高密度聚乙烯等)复合材料和/或其任何组合制成。
图12示出了根据本公开的示例性实施方式的呈贮存料筒形式的气溶胶源构件508的立体图。在各种实施方式中，气溶胶源构件508包括贮存部壳体540，贮存部542和一系列雾化器腔室544，每个雾化器腔室544均包括液体输送元件546。如以下将更详细地讨论的，一系列的雾化器腔室544构造成与加热组件510的一系列的加热元件520基本上对准。在各种实施方式中，贮存部壳体540可由多种材料中的一种或多种构成，这些材料包括例如金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和/或塑料材料，比如举例来说丙烯酸材料(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)。在一些实施方式中，贮存部壳体540可包括半透明或透明的材料，使得用户可查看其中残留的气溶胶生成组分的量。在所示的实施方式中，贮存部壳体540由聚丙烯或TritanTM制成，不过在其它实施方式中，其它材料也是可能的。
在各种实施方式中，贮存部542可保持气溶胶生成组分，该气溶胶生成组分可以是液体或半液体气溶胶前体组合物的形式。在授予Robinson等人的美国专利第7,726,320号、Collett等人的美国专利第8,881,737号、Chong等人的美国专利第9,254,002号；和Zheng等人的美国专利公开第2013/0008457号；Lipowicz等人的美国专利公开第2015/0030823号；和Koller的美国专利公开第2015/0020830号、以及Bowen等人的WO 2014/182736中也对一些代表性类型的气溶胶前体的组分和构成进行了阐述和表征，上述公开内容全文以参见的方式纳入本文。可采用的其它气溶胶前体包括已包含在下述产品中的气溶胶前体：R.J.Reynolds Vapor公司的
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产品；Fontem Ventures B.V.的BLUTM产品；MisticEcigs的MISTIC MENTHOL产品；露玛公司(Nu Mark LLC)的MARK TEN产品；Juul Labs公司的JUUL产品；以及英美烟草公司(British American Tobacco)的VYPE产品。还能够期望的是已经能够从约翰克里克有限公司获得的、用于电子香烟的所谓“烟汁”。另外的示例性气溶胶前体组合物以如下的商品名出售：BLACK NOTE、COSMIC FOG、MILKMAN E-LIQUID、FIVEPAWNS、VAPOR CHEF、VAPE WILD、BOOSTED、THE STEAM FACTORY、MECH SAUCE、CASEY JONESMAINLINE RESERVE、DR.CRIMMY’S V-LIQUID、SMILEY E LIQUID、BEANTOWN VAPOR、CUTTWOOD、CYCLOPS VAPOR、SICBOY、GOOD LIFE VAPOR、TELEOS、PINUP VAPORS、SPACE JAM、MT.BAKER VAPOR和JIMMY THE JUICE MAN。泡腾剂材料的实施方式可以与气溶胶前体组合物一起使用，并且借助示例、在Hunt等人的美国专利申请公开第2012/0055494号中进行描述，上述文献全文以参见的方式纳入本文。进一步地，例如在下述文献中描述了泡腾剂材料的使用：在授予Niazi等人的美国专利第4,639,368号；授予Wehling等人的美国专利第5,178,878号；授予Pather等人的美国专利第6,974,590号；授予Bergquist等人的美国专利第7,381,667号；授予Crawford等人的美国专利第8,424,541号；授予Strickland等人的美国专利第8,627,828号；和授予Sun等人的美国专利第9,307,787号，以及Brinkley等人的美国专利公开第2010/0018539号；和Johnson等人的PCT WO 97/06786，所有文献全文以参见的方式纳入本文。在Davis等人均于2016年7月21日提交的美国专利申请序列第15/216,582号和第15/216,590号中提供了关于气溶胶前体组合物的实施方式的附加描述，该附加描述包括对烟草或其中衍生自烟草的组分的描述，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
贮存部壳体540可包括从贮存部壳体540的一端延伸到贮存部壳体540的另一端的气溶胶通道548。具体地，在一些实施方式中，当将气溶胶源构件508插入第二壳体部分504中时，气溶胶通道548从贮存部壳体540的远端延伸至气溶胶壳体540的靠近嘴件506的一端。在各种实施方式中，气溶胶通道548可包括在贮存部壳体540中的横跨每个雾化器腔室544的凹槽或狭槽。以这种方式，当用户在气溶胶递送装置500上吸气时，被吸的空气经过雾化器通道544，并且可携取在一个或多个雾化器腔室544中生成的任何气溶胶。
在所描绘的实施方式中，气溶胶源构件508包括六个雾化腔室544(以及因此六个液体输送元件546)。在各种实施方式中，液体输送元件546可包括多孔单体。例如，在所描绘的实施方式中，液体输送元件546可包括陶瓷材料，使得可将递送至液体输送元件546的气溶胶前体组合物吸收到其中以进行气溶胶化。在其它实施方式中，液体输送元件可包括其它材料，包括例如棉、二氧化硅、纤维素和其它纤维材料。尽管在各种实施方式中，雾化器腔室的尺寸和形状可变化，但是在所描绘的实施方式中，雾化器腔室544具有基本上半圆柱体的形状，其中，每个相应的液体输送元件546沿基本上垂直且略低于气溶胶通道548的定向从雾化器腔室544的一端延伸到另一端。特别地，每个液体输送元件546的端部延伸穿过贮存部壳体540，使得液体输送元件546与包含在贮存部542中的气溶胶前体组合物流体接触，使得气溶胶前体组合物流动(例如，经由毛细作用)而进入液体输送元件546中。
诸如在用户致动时(例如，经由按钮)和/或在气溶胶递送装置上检测到抽吸时，控制部件与加热组件510之间的电连接允许控制部件将电流引导至加热组件510。如上所述，所描绘的实施方式的气溶胶递送装置500包括嘴件506。当用户在嘴件506上吸气时，空气550可从周围环境被引导通过装置500中的一个或多个进气口并进入气溶胶通道548的远端。在一些实施方式中，空气550可通过第一壳体部分502和/或第二壳体部分504中的一个或多个开口进入装置500。在一些实施方式中，空气550可附加地或替代地通过第一壳体部分502与第二壳体部分504之间的开口进入装置500。在授予DePiano等人的美国专利第9,220,302号中描述了其它可能的进入开口，其全文内以参见的方式纳入本文。
在一些实施方式中，气溶胶递送装置500中的传感器(例如，流量传感器)可对抽吸进行感测。当感测到抽吸时，控制部件可将电流引导至加热元件520中的一个或多个。因此，一个或多个加热元件520可使包含在激活的加热元件520附近的一个或多个液体输送元件546中的气溶胶前体组合物蒸发。当空气550进入雾化器腔室544时，空气行进通过(和/或围绕)液体输送元件546。此时，如果相应的加热元件520是活跃的，则空气550与蒸发的气溶胶前体组合物混合并变成气溶胶552。
被吸入到气溶胶通道548中的空气可被吸过每个雾化器腔室544，使得空气550通过气溶胶通道548的相对端并通过装置500的嘴件506离开。如图所示，例如，如果仅激活第三加热元件520，则吸入的空气550将与在第三雾化器腔室544中形成的气溶胶混合。由此，例如，如果激活了多个加热元件520，则空气550将从多个雾化器腔室544携取气溶胶。
在一些实施方式中，贮存部542的至少一部分可包括多层非织造纤维。因此，液体组分例如可以在贮存部542中被吸附地保持。在各种实施方式中，贮存部542与一系列雾化器腔室544流体连接。因此，每个液体输送元件546可构造成借助于毛细作用或其它液体输送机理从多个加热元件520中的对应加热元件520附近的贮存部542输送液体。
在所描绘的实施方式中，贮存部542包括单个贮存部隔室，其中，所有液体输送元件546都与相同的液体组合物接触；然而，在其它实施方式中，可存在两个或更多个单独的贮存部隔室，每个贮存部隔室可涵盖一个或多个雾化器腔室。例如，在一些实施方式中，贮存部542可包括彼此密封独立的两个或更多个分开的贮存部隔室。以这种方式，例如，一些雾化器腔室可彼此分开，使得一些液体输送元件546不与相同的液体组合物接触。例如，在具有六个雾化器腔室的一些实施方式中，可存在两个、三个、四个、五个或六个分开的贮存部隔室，每个贮存部隔室可包含不同的液体组合物。作为示例，一个或多个分开的贮存部隔室可包括不同的气溶胶前体组合物和/或不同的香料，使得用户可根据期望在一种或多种气溶胶前体组合物和/或香料之间进行选择。在其它实施方式中，可加热包含不同物质的单独的子贮存部，以有助于或增加由该装置产生的蒸气。例如，一个子贮存部可包含含尼古丁的液体，而另一个子贮存部可包含香料(例如，可从多个包含香料的子贮存部中选择)，含尼古丁的液体和香料添加到由装置产生的蒸气中。在另一种示例中，可同时加热两个子贮存部，以在所产生的蒸气中形成二元反应。例如，可加热包含酸性液体(例如，乳酸)的子贮存部，并与包含尼古丁液体的子贮存部组合，以在蒸气中形成尼古丁盐。因为可能的分开的加热元件和/或贮存部隔室的数量可变化，所以在一些实施方式中，用户可在气溶胶前体组合物和/或气溶胶前体组合物香料的几乎无限数量的组合中进行选择。
如本文所使用的，所提及的“香料”是指可以被气溶胶化并递送给用户并且在味道和/或香气方面赋予感官体验的化合物或组分。示例性的香料包括但不限于香草醛、乙基香草醛、奶酪、茶、咖啡、水果(例如，苹果、樱桃、草莓、桃子和柑橘味的，包括酸橙和柠檬)、枫木、薄荷醇、薄荷、胡椒薄荷、留兰香、冬青、肉豆蔻、丁香、熏衣草、小豆蔻、生姜、蜂蜜、茴香、鼠尾草、迷迭香、芙蓉、玫瑰果、马黛茶、冬青茶、蜜树茶、洛依柏丝茶、巴拉圭茶、假马齿苋、银杏叶、催眠睡茄、肉桂、檀香木、茉莉花、西印度苦香树、可可豆、甘草；以及传统上用作卷烟、雪茄和烟斗烟草的调味类型和特性的调味品和调味包。也可使用诸如高果糖玉米糖浆之类的糖浆。在Dube等人的美国专利第9,107,453号和美国专利申请公开第2012/0152265号中公开了适合的示例性的植物衍生组合物，其公开内容全文以参见的方式纳入本文。基于诸如吸烟制品所需的感官特性之类的因素，这些另外的组分的选择是可变的，并且本公开旨在涵盖对烟草和烟草相关或烟草衍生产品领域的技术人员而言显而易见的任何此类另外的组分。参见例如诺伊斯数据公司(Noyes Data Corp.)的Gutcho的“TobaccoFlavoring Substances and Methods(烟草调味物质和方法)”(1972)和Leffingwell等人的“Tobacco Flavoring for Smoking Products(用于吸烟产品的烟草调味)”(1972)，其公开内容全文以参见的方式纳入本文。应当注意的是，对香料的提及不应限于如上所述的任何单一香料，并且实际上可表示一种或多种香料的组合。
例如，在DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0261495号中提供了可包括在气溶胶源构件料筒中的一些可能的部件，上述文献全文以参见的方式纳入本文。例如，在Brinkley等人于2014年5月23日提交的美国专利公开第2015/0335071号中提供了可包括在气溶胶源构件料筒内的附加的部件和与其相关的细节，上述文献全文以参见的方式纳入本文。可应用于根据本公开的气溶胶递送装置的各种其它部件可以从现有技术中所描述的部件和市售的部件中选择。例如，参照了Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号中公开的在电子吸烟制品中用于多种可气溶胶化材料的可控递送的贮存部和加热器，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
关于上述任何实施方式，装置的整体功能可基于特定应用场合的要求而变化。在一种实施方式中，例如，一旦将气溶胶源构件插入装置中并且加热组件处于加热(例如，闭合)位置，就可使用如上所述的开关和/或按钮来首先致动该装置。预热可以是下一个操作，并且可进行约20-30秒。在预热时间段内，经过加热组件(例如加热元件)的特定电流/电压可导致加热元件的温度达到约100-120℃。可包括温度传感器(例如，电阻温度检测器)，从而控制预热温度，使得其不超过期望的预热温度。
在预热完成之后，可激活各个加热元件，在一些实施方式中，可由用户通过将空气吸入装置来触发这些加热元件。在一些实施方式中，在每次吸气期间，加热元件的温度可达到250-350℃的顶峰。一些实施方式可包括压力传感器，以测量装置中的压力变化，以关于每次空气吸入来激活一个或多个加热元件。该装置还可构造成使得可以使用一种或多种刺激通过控制部件在元件之间/之中切换/控制功率。例如，在一些实施方式中，刺激可涉及抽吸的数量和/或其它参数，比如举例来说加热元件中的温度变化。
在一些实施方式中，可在由装置上的第一次吸气触发的预热时间段之后给加热元件通电。加热元件可再次通电以用于装置上的第二次吸气和第三次吸气。可以根据加热元件的总数、加热元件的电阻和尺寸以及加热元件的电功率来调整每个加热元件通电的次数。在消耗了与加热元件相关联的气溶胶生成组分的部段之后，可激活另一个加热元件，比如举例来说下一个加热元件。在一些实施方式中，装置可构造成使得每次用户打开装置时可控制对随后的加热元件的功率。在一些实施方式中，加热周期可重置为零，并且可在对一系列加热元件中的最后一个加热元件通电之后和/或当用户将气溶胶源构件移除或插入到装置中时重新开始。在2018年5月10日提交的标题为“Control Component for SegmentedHeating in an Aerosol Delivery Device(用于气溶胶递送装置中的分段加热的控制部件)”的美国专利申请第15/976,526号中描述了可适用于本发明的气溶胶递送装置的其它功能特征，其全文以参见的方式纳入本文。
应当注意的是，对于上述任何一种气溶胶递送装置，该装置都可构造成容纳具有固体或半固体气溶胶生成组分(例如，类似于气溶胶源构件408)的气溶胶源构件或者具有液体或半液体气溶胶生成组分的气溶胶源构件(例如，类似于气溶胶源构件508)。以这种方式，该特定装置的控制部件可构造成调节或控制各种参数(例如，加热温度、加热时间等)以容纳与该装置一起使用的特定气溶胶生成组分。
尽管本文描述的各个附图以工作关系示出了壳体或壳体部分和气溶胶源构件，但应当理解的是，壳体或壳体部分和气溶胶源构件可作为单独的装置存在。因此，在本文中就其它方面所提供的关于组合的部件的任何讨论也应理解为适用于作为单独的和分开的部件的控制主体和气溶胶源构件。
在另一方面，本公开可涉及提供如本文所述的多种部件的套件。例如，套件可包括具有一个或多个气溶胶源构件的壳体或一个或多个壳体部分。套件还可包括具有一个或多个充电部件的壳体或一个或多个壳体部分。套件还可包括具有一个或多个电池的壳体或一个或多个壳体部分。套件还可包括具有一个或多个气溶胶源构件和一个或多个充电部件和/或一个或多个电池的壳体或一个或多个壳体部分。在另外的实施方式中，套件可包括多个气溶胶源构件。套件还可包括多个气溶胶源构件和一个或多个电池和/或一个或多个充电部件。在以上实施方式中，气溶胶源构件或壳体或壳体部分可设有包括在其内的加热组件。本发明的套件还可包括容纳另外的一个或多个套件部件的外壳(或其它包装、携带或存储部件)。外壳可以是可重复使用的硬的或软的容器。进一步地，外壳可以仅仅是盒子或其它包装结构。
本公开的许多修改和其它实施例将被本公开所属领域的技术人员想到，其具有在前面的描述和相关联的附图中呈现的教示内容的益处。因此，应当理解的是，本公开不局限于所揭示的具体实施例，各种修改和其它的实施例都将包含到附后权利要求书的范围之内。尽管在文中使用了特定的术语，但它们是以一般和描述意义使用的，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种气溶胶递送装置，包括：
控制主体，所述控制主体具有外壳体；
电能源，所述电能源位于所述壳体内；
控制部件，所述控制部件可操作地连接于所述电能源；
加热组件，所述加热组件可操作地连接于所述控制部件；以及
气溶胶源构件，所述气溶胶源构件包括构造成定位在所述加热组件附近的气溶胶生成组分，
其中，所述加热组件包括一系列加热构件，并且其中，每个所述加热构件是独立且不同的，并且构造成加热所述气溶胶源构件的一部分。
2.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述加热组件包括可动夹具和固定夹具，其中，所述加热构件位于所述可动夹具上，并且其中，所述可动夹具构造成在打开位置与闭合位置之间运动，在所述打开位置中，所述可动夹具与所述固定夹具间隔开且所述加热构件不与所述气溶胶源构件接触，在所述闭合位置中，所述可动夹具的所述一系列加热构件与所述气溶胶源构件接触。
3.如权利要求2所述的气溶胶递送装置，其特征在于，还包括构造成接纳所述气溶胶源构件的接纳套筒，并且其中，在所述闭合位置中,所述接纳套筒位于所述可动夹具与所述固定夹具之间。
4.如权利要求2所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述一系列加热构件包括一系列加热销，所述一系列加热销构造成,在所述闭合位置中,穿过所述气溶胶源构件并与位于所述固定夹具上的一系列对应的连接器形成电连接。
5.如权利要求4所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述加热销具有基本上圆柱形的形状。
6.如权利要求2所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述一系列加热构件包括单独的加热元件，所述加热元件构造成,在所述闭合位置中,延伸到所述气溶胶源构件中。
7.如权利要求6所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述加热元件具有基本上叶片状的形状。
8.如权利要求2所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述可动夹具构造成能够自动地运动。
9.如权利要求2所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述可动夹具构造成能够手动地运动。
10.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述一系列加热构件包括一系列单独的加热元件，其中，所述加热组件包括两个或更多个可动夹具，其中，所述加热构件中的一个或多个位于每个所述可动夹具上，并且其中，所述可动夹具构造成在打开位置与闭合位置之间运动，在所述打开位置中，所述可动夹具彼此间隔开且所述加热构件不与所述气溶胶源构件接触，在所述闭合位置中，相应的所述可动夹具的所述一系列加热元件与所述气溶胶源构件接触。
11.如权利要求10所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述加热组件包括三个可动夹具，并且其中，每个所述可动夹具的所述加热元件相对于另一个可动夹具具有交错的构造。
12.如权利要求10所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述加热元件构造成,在所述闭合位置中,延伸到所述气溶胶源构件中。
13.如权利要求10所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述可动夹具构造成能够自动地运动。
14.如权利要求10所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述可动夹具构造成能够手动地运动。
15.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述加热组件包括一系列固定的加热元件，所述固定的加热元件定位成与所述气溶胶源构件相邻。
16.如权利要求15所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述气溶胶源构件包括可移除的料筒，并且所述气溶胶生成组分包括烟草或烟草衍生的材料。
17.如权利要求15所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述气溶胶源构件包括可移除的料筒，并且所述气溶胶生成组分包括液体气溶胶前体组合物。
18.如权利要求17所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述料筒限定有一系列雾化器腔室，并且其中，单独的芯吸件延伸穿过每个雾化器腔室。
19.如权利要求18所述的气溶胶递送装置，其中，所述固定的加热元件中的每一个构造成位于对应的雾化器腔室附近。
20.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述加热构件构造成能够独立地控制。
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