CN113329643B - 液体盒、电加热吸烟制品及气溶胶生成装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可插入电加热吸烟制品中的液体盒,该液体盒包含:液体组合物;浸泡有液体组合物的吸收体;和以经测量长7mm至20mm且直径5mm至8mm的圆柱形包裹在吸收体侧面的包装纸,其中吸收体具有足够的吸收率以吸收70mg至120mg的液体组合物并将其保持在液体盒中。还提供了一种电加热吸烟制品及用于其的气溶胶生成装置和系统,该电加热吸烟制品包括:过滤器;位于过滤器上游的液体盒;以及位于过滤器上游并位于液体盒的上游或下游的包含烟丝的烟草填料,其中过滤器、液体盒和烟草填料包裹在包装纸中以形成吸烟制品。
Description
技术领域
本发明涉及可插入电加热吸烟制品中的液体盒、包括其的电加热吸烟制品及用于其的气溶胶生成装置和系统,更具体地,涉及一种可插入包含烟草基质的电加热吸烟制品中的液体盒,其用于通过加热而不是燃烧来产生气溶胶,并且其可以通过加热产生更多的气溶胶,涉及包括该液体盒的电加热吸烟制品,以及用于其的气溶胶生成装置和系统。
背景技术
近年来,对解决传统香烟缺点的替代品的需求不断增加。例如,对通过加热香烟中的气溶胶生成材料而不是燃烧烟草来生成气溶胶的方法的需求日益增加。
通常,作为烟草基质的主要成分的再造烟草浆片由于其抗拉强度低而不易制造,并且由于烟草基质含有大量保湿剂,其物理性质较弱。此外,烟草基质含有诸如甘油等液体,并且由于其亲水性而对周围环境的湿度敏感,这使得难以控制制造工艺的环境。此外,烟草基质只能含有有限量的液体。
除了包含烟草基质的香烟之外,还提出了“混合”香烟,其能从烟弹中包含的液体生成更多的气溶胶,并让使用者在抽吸香烟时吸入来自液体的气溶胶。然而,在管理烟弹中包含的液体时存在诸多困难(有效期、变质等),并且当烟弹生成的气溶胶移动通过的气流路径中产生冷凝物时可能会发生污染。
这就需要将液体提供给在使用一次后丢弃的电加热吸烟制品,并从该液体产生气溶胶。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题,并提供一种可插入电加热吸烟制品中的液体盒、包括其的电加热吸烟制品及用于其的气溶胶生成装置和系统。
鉴于此,本发明提供一种可插入电加热吸烟制品中的液体盒,该液体盒包含:液体组合物;浸泡有所述液体组合物的吸收体;和以经测量长7mm至20mm且直径5mm至8mm的圆柱形包裹在所述吸收体侧面的包装纸,其中所述吸收体具有足够的吸收率以吸收70mg至120mg的液体组合物并将其保持在所述液体盒中。
本发明还提供一种电加热吸烟制品,其包括:过滤器;上述液体盒,其位于所述过滤器的上游;和含有烟丝的烟草填料,其位于所述过滤器的上游并位于所述液体盒的上游或下游,其中所述过滤器、液体盒和烟草填料包裹在包装纸中以形成吸烟制品。
本发明还提供一种用于上述电加热吸烟制品的气溶胶生成装置,其是可抓持的并且是便携式尺寸的,所述气溶胶生成装置包括:设置在所述装置中的空腔,其中能够插入所述吸烟制品;设置在所述装置中的电阻加热器和感应加热器中的至少一个,其能够加热所述吸烟制品的液体盒和烟草填料的内部或外部;设置在所述装置中的可充电电池,其用作直流电源;和设置在所述装置中的控制单元,其通过接收来自所述电池的直流电来控制所述加热器。
本发明还提供一种气溶胶生成系统,其包括:上述电加热吸烟制品;和气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括:其中能够插入所述吸烟制品的空腔;能够加热所述吸烟制品的液体盒和烟草填料的内部或外部的电阻加热器和感应加热器中的至少一个;用作直流电源的可充电电池;和用于通过接收来自所述电池的直流电来控制所述加热器的控制单元,其中通过将所述电加热吸烟制品插入所述空腔中并电加热所述电加热吸烟制品的液体盒和烟草填料,而在所述吸烟制品内部生成气溶胶。
根据本发明的一个方面,提供了一种可插入电加热吸烟制品中的液体盒,该液体盒包含:液体组合物;浸泡有所述液体组合物的吸收体;和以经测量长7mm至20mm且直径5mm至8mm的圆柱形包裹在所述吸收体侧面的包装纸,其中所述吸收体具有足够的吸收率以吸收70mg至120mg的液体组合物并将其保持在所述液体盒中。
所述液体组合物可以含有甘油VG并且任选地含有丙二醇PG、水和调味剂,并且所述液体组合物可以含有70重量%至100重量%的甘油VG、0重量%至20重量%的丙二醇PG和0重量%至10重量%的水,并且还含有调味剂,所述调味剂的添加量为所得液体组合物总重量的10%以下。
所述液体吸收体可以通过将由三聚氰胺基泡沫树脂制成的厚度为2mm至3mm的条带揉皱(crumpling)或卷绕成圆柱形或通过将三聚氰胺基泡沫树脂加工成圆柱形而制成,并且任选地其每单位体积的重量为0.01mg/mm3至0.013mg/mm3。
所述液体吸收体可以通过将纸浆或含有纸浆的织物揉皱、折叠或卷绕成圆柱形或通过将其加工成圆柱形而制成,并且任选地其每单位体积的重量为0.25mg/mm3至0.4mg/mm3。
所述液体吸收体可以通过将棉织物或非织造织物揉皱或卷绕成圆柱形或通过将其加工成圆柱形而制成,并且任选地其每单位体积的重量为0.2mg/mm3至0.35mg/mm3。
所述液体吸收体可以通过将竹纤维织物或非织造织物揉皱或卷绕成圆柱形或通过将其加工成圆柱形而制成,并且任选地其每单位体积的重量为0.15mg/mm3至0.25mg/mm3。
优选的是,所述吸收体吸收的液体组合物的量可以为所述吸收体的每单位体积0.13mg/mm3至0.32mg/mm3。
优选的是,所述包装纸可以通过将铝箔附着在纸上而制成,并且可以被包裹成圆柱形使得所述铝箔与所述吸收体接触。
根据本发明的另一方面,提供了一种电加热吸烟制品,其包括:过滤器;上述液体盒,其位于所述过滤器的上游;和含有烟丝的烟草填料,其位于所述过滤器的上游并位于所述液体盒的上游或下游,其中所述过滤器、液体盒和烟草填料包裹在包装纸中以形成吸烟制品。
优选的是,纸管可以设置在所述过滤器的直接上游。
根据本发明的又一方面,提供了一种用于上述电加热吸烟制品的气溶胶生成装置,其是可抓持的并且是便携式尺寸的,所述气溶胶生成装置包括:设置在所述装置中的空腔,其中能够插入所述吸烟制品;设置在所述装置中的电阻加热器和感应加热器中的至少一个,其能够加热所述吸烟制品的液体盒和烟草填料的内部或外部;设置在所述装置中的可充电电池,其用作直流电源;和设置在所述装置中的控制单元,其通过接收来自所述电池的直流电来控制所述加热器。
优选的是,所述电阻加热器可以是用于加热所述吸烟制品的外部的管式加热器或插入所述吸烟制品中以加热内部的侵入式加热器,其中所述管式加热器可以加热所述液体盒和/或烟草填料,并且所述侵入式加热器可以插入所述烟草填料中并加热所述烟草填料的内部。
更优选的是,所述气溶胶生成装置还可以包括设置在所述装置中以感测所述加热器的温度的温度传感器,其中所述控制单元可以根据来自所述温度传感器的感测值来控制所述电阻加热器。
优选的是,所述感应加热器可以是由加热所述吸烟制品的外部的感受器材料制成、并且由单独设置在所述装置中的励磁线圈加热的热管,或者是由插入所述吸烟制品中以加热所述吸烟制品内部的感受器材料制成的加热叶片,其中所述热管可以加热所述液体盒和/或烟草填料,并且所述加热叶片可以插入所述烟草填料中并加热所述烟草填料的内部。
更优选的是,所述气溶胶生成装置还可以包括设置在所述装置中以获取所述感应加热器的温度的温度获取单元,其中所述控制单元可以基于来自所述温度获取单元的输入来控制施加到所述励磁线圈的电流。
根据本发明的又一方面,提供了一种气溶胶生成系统,其包括:上述电加热吸烟制品;和气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括:其中能够插入所述吸烟制品的空腔;能够加热所述吸烟制品的液体盒和烟草填料的内部或外部的电阻加热器和感应加热器中的至少一个;用作直流电源的可充电电池;和用于通过接收来自所述电池的直流电来控制所述加热器的控制单元,其中可以通过将所述电加热吸烟制品插入所述空腔中并电加热所述电加热吸烟制品的液体盒和烟草填料,而在所述吸烟制品内部生成气溶胶。
根据本发明,通过提供一种可插入电加热吸烟制品中的液体盒和包括其的电加热吸烟制品,可以解决现有技术中当使用者吸入来自液体的气溶胶和来自烟草基质的气溶胶剂时出现的问题。
附图说明
图1概念性地示出了本发明优选实施方式的电加热吸烟制品的部分分解透视图和截面图。
图2概念性地示出了图1的吸烟制品的部件和包裹它们的包装纸的构造。
图3是示出为了获得图2的吸收体而制造吸收体棒的过程的概念图。
图4概念性地示出了切割吸收体棒以由图3的吸收体棒制造本发明的液体盒的过程。
图5至12是下面给出的示出用于由本发明的电加热吸烟制品生成气溶胶的气溶胶生成装置的各种实施方式的概念图:
图5示意性示出了根据应用电加热吸烟制品的第一实施方式的组合管形电阻加热器和侵入式电阻加热器的气溶胶生成装置的截面;
图6示意性示出了根据应用电加热吸烟制品的第二实施方式的具有一片(one-piece)管形电阻加热器的气溶胶生成装置的截面;
图7示意性示出了根据应用电加热吸烟制品的第三实施方式的具有两片管形电阻加热器的气溶胶生成装置的截面;
图8示意性示出了根据与第一实施方式不同的应用电加热吸烟制品的第四实施方式的组合管形电阻加热器和侵入式电阻加热器的气溶胶生成装置的截面;
图9示意性示出了根据应用电加热吸烟制品的第五实施方式的气溶胶生成装置的截面,该气溶胶生成装置具有通过感应加热来加热的由感受器材料制成的热管和由感受器材料制成的加热叶片;
图10示意性示出了根据应用电加热吸烟制品的第六实施方式的气溶胶生成装置的截面,该气溶胶生成装置具有通过感应加热来加热的由感受器材料制成的热管和管形电阻加热器;
图11示意性示出了根据应用电加热吸烟制品的第七实施方式的气溶胶生成装置的截面,该气溶胶生成装置具有通过感应加热来加热的由感受器材料制成的一片热管;和
图12示意性示出了根据应用电加热吸烟制品的第八实施方式的气溶胶生成装置的截面,该气溶胶生成装置具有通过感应加热来加热的由感受器材料制成的两片热管。
具体实施方式
现在将在附图中示出某些实施方式并在说明书中对其进行详细描述,不过可以对其进行各种改变和修改。通过参考下面结合附图对本发明实施方式的描述,本发明的特征和优点以及获得它们的方式将变得更加明显。然而,本发明可以以不同的形式实施,并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。
如本文所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”也旨在包括复数形式。
将进一步理解,当在本文中使用术语“包括”、“含有”、“包含”和/或“包含”时,规定所述特征或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征或部件的存在或添加。
在以下实施方式中,术语“上游”和“下游”用于描述吸烟制品的区段相对于使用者通过吸烟制品吸入空气的方向的相对位置。吸烟制品包括上游端(空气通过其进入)和相对的下游端(空气通过其排出)。使用时,使用者抽吸吸烟制品的下游端,并吸入穿过吸烟制品的上游端、通过吸烟制品的内部、并排出至下游端的空气。下游端是上游端的下游。术语“端”也可以被描述为“最末端”。
附图不一定按比例绘制;某些特征可能会被夸大或最小化,以显示特定部件的细节。由于为了更好地理解和易于描述而任意地示出了附图中所示的每个结构的尺寸和厚度,因此本发明不限于此。
现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式,以便本领域技术人员可以容易地实现本发明。然而,本发明可以以各种不同的方式实现,而不限于所描述的实施方式。
现在将参照附图描述本发明优选实施方式的可插入电加热吸烟制品中以用于通过加热生成气溶胶的液体盒,以及包含该液体盒的电加热吸烟制品。为便于解释,将单独描述电加热吸烟制品的部件,连同描述其中包括的液体盒。这里,电加热吸烟制品旨在指示通过电阻或感应加热来加热而非通过燃烧以产生供使用者吸入的气溶胶的吸烟制品。吸烟制品含有适量的气溶胶形成基质和/或烟丝,以抽吸与一支传统香烟相同的次数。吸烟制品在产生预定量的气溶胶后不再生成气溶胶,并将在使用者使用一次后被丢弃。
本发明的电加热吸烟制品包含诸如典型烟丝和甘油等液体组合物作为气溶胶形成基质,其将在下文中描述。本发明优选实施方式的电加热吸烟制品50具有层压结构,该层压结构由位于上游端的烟草填料58(含有烟丝作为气溶胶形成基质)、位于其直接下游的液体盒56(包含液体组合物作为另一种气溶胶形成基质)、位于其直接下游的纸管54(提供气溶胶通道)和用作烟嘴的过滤器52组成,所有这些均包裹在包装纸60中。液体盒56和烟丝的烟草填料58的相对位置可以颠倒。
本发明的液体盒56包含:液体组合物;浸泡有液体组合物的吸收体56a;和以经测量长7mm至20mm且直径5mm至8mm的圆柱形包裹在吸收体侧面的包装纸61,其中吸收体具有足够的吸收率以吸收70mg至120mg的液体组合物并将其保持在液体盒56中。经测量长7mm至20mm且直径5mm至8mm的圆柱形符合目前使用的普通香烟或电加热吸烟制品的标准。当将上述标准的液体盒56插入电加热吸烟制品50中并用单独一片包装纸60包裹时,使用者将看不到与普通香烟和电加热吸烟制品的区别。
由于烟丝58a本身不能保持其形状,因此将其包裹在单独一片包装纸62中以形成烟草填料58。此外,以与液体盒56相同的尺寸制备烟丝58a,并且将前述过滤器52、纸管54、液体盒56和烟草填料58包裹在包装纸60中,从而获得图1所示的电加热吸烟制品50。
本发明的特征在于上述标准的液体盒56的吸收体吸收70至120mg的液体组合物,并且该数值范围表示当使用者吸入用于电加热吸烟制品的单根香烟棒中的烟丝的烟草填料58的气溶胶时,提供来自该液体组合物的气溶胶的液体组合物的量。如果吸收体56a吸收的液体组合物的量小于上述下限(70mg),则当使用者吸入电加热吸烟制品中的烟丝的烟草填料58的气溶胶时,来自液体组合物的气溶胶的量将不足。因此,液体盒56吸收的液体组合物的量应等于或大于上述下限(70mg)。如果吸收体56a吸收的液体组合物的量超过上述上限(120mg),则难以将吸收体中吸收的液体组合物保持在上述标准的液体盒中,导致液体组合物流出液体盒56。因此,液体盒吸收的液体组合物的量应等于或小于上述上限(120mg)。理想范围为80mg至110mg,更理想的范围为90mg至105mg。
本发明的另一特征在于上述标准的液体盒56中的吸收体具有足够的吸收率,以将具有上述范围的液体组合物保持在液体盒中。即,液体组合物保持吸收在液体盒中的吸收体中,而不流出液体盒。这里,吸收意味着吸收体被液体组合物浸泡,并且该液体组合物不流出。如下文所述,将过滤器52、纸管54、液体盒56和烟草填料58包裹在包装纸60中以形成电加热吸烟制品50,其中使液体盒56与烟草填料58、纸管54或过滤器52直接接触而不在上游或下游具有单独构件,并且液体盒56中的吸收体56a吸收的液体组合物存储在吸收体56a中,但不会流向烟草填料58、纸管54或过滤器52。为此,吸收体56a吸收的液体组合物的量优选为吸收体56a的每单位体积0.13mg/mm3至0.32mg/mm3。设置该数值限制的原因与对本发明的吸收体吸收的液体组合物的量设置数值限制的原因相似。即,如果吸收体56a吸收的液体组合物的量不足,即小于上述下限(0.13mg/mm3),则当使用者吸入电加热吸烟制品50中的烟丝的气溶胶时,来自液体组合物的气溶胶的量将不足。因此,液体盒吸收的液体组合物的量应等于或大于下限(0.13mg/mm3)。如果吸收体吸收的液体组合物的量超过上述上限(0.32mg/mm3),则难以将吸收体中吸收的液体组合物保持在上述标准的液体盒中,导致液体组合物流出液体盒。
液体组合物含有甘油VG并且任选地含有丙二醇PG、水和调味剂。液体组合物含有70重量%至100重量%的甘油VG、0重量%至20重量%的丙二醇PG和0重量%至10重量%的水,并且还含有调味剂,调味剂的添加量为所得液体组合物总重量的10%以下。根据一个优选实施方式,本发明使用由100重量%甘油VG制成的液体组合物。根据另一优选实施方式,本发明使用由80重量%甘油VG和20重量%丙二醇PG制成的液体组合物。根据进一步优选的实施方式,本发明使用由75重量%甘油VG、20重量%丙二醇PG和5重量%水制成的液体组合物。根据又一优选实施方式,本发明进一步含有调味剂,调味剂的添加量为所得液体组合物总重量的10%以下。例如,调味剂可包括甘草、蔗糖、果糖糖浆、isosweet、可可、薰衣草、肉桂、豆蔻、芹菜、苦香皮、胡芦巴、苦香皮、檀香、佛手柑、天竺葵、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、薄荷油、葛缕子、干邑、茉莉、洋甘菊、薄荷醇、依兰、丹参、留兰香、生姜、芫荽或咖啡等。另外,液体组合物可能含有或不含有尼古丁。
根据本发明,吸收体56a可由各种材料制成。尽管图1和2示出了吸收体56a形成为卷曲形状,这只是为了便于描述,吸收体56a的构造不限于此。可考虑如下所述的各种类型的吸收体56a。基本上,吸收体棒57可如下获得:揉皱或卷绕吸收体56a、将其插入图3所示的管结构40的一侧、将其通过另一侧挤压成具有更窄截面的形状并将其包裹在包装纸61中。在将吸收体56a插入管结构40中之前,通过诸如针等液体组合物注入部分将液体组合物提供到吸收体56a中。当吸收体56a通过管结构40时,它被液体组合物润湿,然后立即在管结构40的另一侧用包装纸61包裹,并切割成适当的长度,例如80mm至140mm,从而形成吸收体棒57。因此,吸收体棒57以润湿有液体组合物的吸收体56a被包裹在包装纸61中的形式出现。如下所述,吸收体棒57被切割成适合于单个吸烟制品50的尺寸。
该构造是现有香烟生产线的通用工艺,具有利用现有香烟生产工艺和设备的优点。即,上述相同的工艺适用于过滤器、纸管和烟丝的常规制造,并且可以使用当前使用的设备和过程来生产盒56。
根据优选实施方式,本发明的吸收体56a通过将由三聚氰胺基泡沫树脂制成的厚度为2mm至3mm的条带揉皱或卷绕并将其插入上述管结构40中以形成圆柱形而制成。根据另一优选实施方式,本发明的吸收体通过将三聚氰胺基泡沫树脂加工成圆柱形并将其插入并压入上述管结构40中而制成,更优选的是,由三聚氰胺基泡沫树脂制成的吸收体的每单位体积的重量为0.01mg/mm3至0.013mg/mm3。根据包括具有浸泡有100mg液体组合物的吸收体的液体盒的电加热吸烟制品的试验结果,在试验期间,液体组合物保持吸收在吸收体中而不流出,而且观察到比现有加热香烟中的气溶胶量大得多,并且即使与现有混合型相比也观察到来自液体组合物的足够量的气溶胶。
根据另一优选实施方式,本发明的吸收体通过将纸浆或含有纸浆的织物揉皱、折叠或卷绕并将其插入上述管结构40中以形成圆柱形,或者通过将其加工成圆柱形并将其插入并压入上述管结构40中而制成,更优选的是,由纸浆或含有纸浆的织物制成的吸收体的每单位体积的重量为0.25mg/mm3至0.4mg/mm3。根据包括具有浸泡有100mg液体组合物的吸收体的液体盒的电加热吸烟制品的试验结果,在试验期间,液体组合物保持吸收在吸收体中而不流出,而且观察到比现有加热香烟中的气溶胶量大得多,并且即使与现有混合型相比也观察到来自液体组合物的足够量的气溶胶。
根据本发明的又一优选实施方式,本发明的吸收体通过将棉织物或非织造织物揉皱或卷绕并将其插入上述管结构40中以形成圆柱形,或者通过将其加工成圆柱形并将其插入并压入上述管结构40中而制成,更优选的是,由棉织物或非织造织物制成的吸收体的每单位体积的重量为0.2mg/mm3至0.35mg/mm3。根据包括具有浸泡有100mg液体组合物的吸收体的液体盒的电加热吸烟制品的试验结果,在试验期间,液体组合物保持吸收在吸收体中而不流出,而且观察到比现有加热香烟中的气溶胶量大得多,并且即使与现有混合型相比也观察到来自液体组合物的足够量的气溶胶。
根据本发明的又一优选实施方式,本发明的吸收体通过将竹纤维织物或非织造织物揉皱或卷绕并将其插入上述管结构40中以形成圆柱形,或者通过将其加工成圆柱形并将其插入并压入上述管结构40中而制成,更优选的是,由竹纤维织物或非织造织物制成的吸收体的每单位体积的重量为0.15mg/mm3至0.25mg/mm3。根据包括具有浸泡有100mg液体组合物的吸收体的液体盒的电加热吸烟制品的试验结果,在试验期间,液体组合物保持吸收在吸收体中而不流出,而且观察到比现有加热香烟中的气溶胶量大得多,并且即使与现有混合型相比也观察到来自液体组合物的足够量的气溶胶。
根据优选实施方式,形成液体盒56的包装纸61可以是通过将铝箔附着在纸上而制成的层压纸的形式,并且其被包裹成圆柱形使得铝箔与吸收体56a接触。因此,铝箔可消除或最大程度减少润湿吸收体56a的液体组合物可通过液体盒56的侧面流出的可能性。即,从图1和2所示的液体盒的构造可以看出,将吸收体56a包裹在单独一片包装纸61中,之后将其包裹在用于形成吸烟制品的包装纸60中。在这种情况下,包装纸61可以是附着有铝箔的纸的形式,并且期望将吸收体56a包裹成圆柱形使得铝箔与吸收体56a接触。
烟草填料58可包含基于烟草的固体物质,例如再造烟草和烟丝。在一个实施方式中,烟草填料58可填充波纹状再造烟草薄片。再造烟草薄片可具有波纹,因为它基本上围绕圆筒的轴水平卷绕,折叠,压缩或收缩。孔隙率可通过调整再造烟草薄片的波纹之间的间隙来确定。
在另一实施方式中,烟草填料58可填充烟丝。这里,烟丝可通过精细切割烟草薄片(或再造烟草浆片)形成。此外,烟草填料58可通过在相同方向(平行)或随机地将多股烟草组合在一起而形成。具体而言,烟草填料58可通过将多股烟草组合在一起而形成,并且可具有多个能够使气溶胶通过的纵向通道。纵向通道可以是规则的,也可以是不规则的,这取决于多股烟草的大小和排列。
烟草填料58可另外包含乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和油醇中的至少一种。烟草填料可进一步包含甘油和丙二醇。
此外,烟草填料58可包含诸如调味剂和/或有机酸等其他添加剂。调味剂的实例可包括甘草、蔗糖、果糖糖浆、isosweet、可可、薰衣草、肉桂、豆蔻、芹菜、胡芦巴、苦香皮、檀香、佛手柑、天竺葵、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、薄荷油、葛缕子、干邑、茉莉、洋甘菊、薄荷醇、依兰、丹参、留兰香、生姜、芫荽、咖啡等。同时,烟草基质接收部分11a和11b可部分包含甘油或丙二醇。
如图1和2所示,本发明的电加热吸烟制品50可包括用于提供气溶胶通道的纸管54,其中PLA可插入管中以降低气溶胶的温度从而防止使用者在吸入气溶胶时被烧伤。纸管54也可以用单独一片包装纸(未示出)包裹。在这种情况下,作为纸管54的包装纸,普通纸就足够了。
如图1和2所示,起到烟嘴作用的过滤器52允许气溶胶由其通过并阻止液体流入。如上所述,在正常和典型的使用环境下,浸透或润湿吸收体56a的液体组合物保持在液体盒56中,但是,在异常环境中,例如当仅对液体盒56施加过大的外力时,液体组合物可能部分流出,在这种情况下,过滤器用于防止液体流入(纸管可发挥类似的功能)。过滤器可由纸浆以圆柱形或管形状制成。另一方面,过滤器可包含调味成分以增加使用者的满意度。调味成分的实例可包括甘草、蔗糖、果糖糖浆、isosweet、可可、薰衣草、肉桂、豆蔻、芹菜、苦香皮、胡芦巴、苦香皮、檀香、佛手柑、天竺葵、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、薄荷油、葛缕子、干邑、茉莉、洋甘菊、薄荷醇、依兰、丹参、留兰香、生姜、芫荽或咖啡等。
基本上,上述液体盒56可通过采用用于向过滤器52添加调味成分的相同工艺和设备来制造。在这种情况下,由于使用了现有的工艺和设备,因此实现大规模生产和质量控制将不会有很大困难。
电加热吸烟制品50通常用多层包装纸60、61和62包裹,例如第一包装纸61包裹液体盒,在第一包装纸61的上游或下游第二包装纸62将液体盒与烟丝的烟草填料全部包裹起来,第三包装纸(未示出)将液体盒、烟丝的烟草填料和管全部包裹起来,且第四包装纸60包裹电加热吸烟制品的所有部分。按这种方式,可以通过多个包裹阶段来获得电加热吸烟制品。在某些情况下,形成液体盒的过程可单独进行,也可以通过连续线进行。
作为另选,为了缩短制造时间并降低制造成本,可以在包裹电加热吸烟制品所有部分的最外层包装纸的内侧加上不同材料或不同厚度的包装以将其一起包裹起来。
如图1和2所示,在本发明一个实施方式的液体盒56中,吸收有液体组合物的吸收体56a被包裹在用作外壳的包装纸61中。另外,纸管54和过滤器52在液体盒56的下游端依次堆叠。过滤器和纸管连同液体盒一起包裹在包装纸60中。
液体盒56中的液体组合物保持吸收在液体盒56中的吸收体中,而不流出液体盒,且通过加热蒸发以生成气溶胶。
优选的是,包装纸60、61和62由在加热到高温时或与液体接触时不变形或不产生有害成分的材料制成。作为另选,包装纸可以由金属薄膜或金属箔制成,或者如上所述,可以通过将金属薄膜或金属薄片添加至包装纸或通过将它们层压在一起而制成。根据本发明的优选实施方式,用作液体盒56的外壳的包装纸61由层压在一起的纸和铝箔构成,并且铝箔邻接吸收体56a,从而防止吸收在吸收体中的液体组合物从液体盒56的侧面流出。
设置在液体盒56下游的过滤器52可具有用于生成气流的中空部分,但也可以使用没有中空部分的过滤器。过滤器可以由一个或多个区段组成,并且可以包括例如管式过滤器、冷却结构和凹槽式过滤器中的至少一个。管式过滤器具有内部中空部分。管式过滤器和凹槽式过滤器可由醋酸纤维素制成,并且用作冷却结构的管可由纯聚乳酸(PLA)或聚乳酸和另一可降解聚合物的组合制成。
更具体而言,过滤器52可以由醋酸酯、纸、PP等制成,并且包裹过滤器的包装纸可以分为普通纸、多孔纸、穿孔纸、非醋酸包裹(NWA)等。另外,过滤器的类型可分为由一个区段组成的单过滤器或由多个区段组成的复合(双、三等)过滤器。过滤器可由醋酸纤维丝束、增塑剂、活性炭、X-DNA和包装纸制成。醋酸纤维丝束是指醋酸纤维素的连续长丝的集合体,它在决定过滤器最重要的特性——吸阻方面起着重要作用。醋酸纤维丝束的性能由旦尼尔决定。
增塑剂使醋酸纤维素纤维柔软、柔韧,从而在纤维之间的接触点形成粘结,并使纤维束更加坚硬。三醋酸甘油酯用作用于香烟过滤器的增塑剂。
活性炭是一种以碳为主要成分的吸附剂,可按颗粒大小和性质进行分类。用于活性炭的原料包括植物原料,如木材、锯末和果核(椰子壳、竹子、桃子籽等)。
X-DNA是指从海藻中提取然后经过浓缩和加工的功能性颗粒。与主要用于香烟过滤器的活性炭相比,X-DNA不会影响香烟的口感,且具有很强的抗癌作用。
包装纸60用于在过滤器制造过程中保持滤棒的形状。包装纸在其制造过程中需要满足物理性质,如孔隙率、抗拉强度、延伸率、厚度、胶水附着力等。
例如,液体盒56可为14.0mm长,过滤器52或管54可为2.5mm长,且含有烟丝的烟草填料58可为9.0mm长。作为另选,例如,过滤器52可以为10mm,纸管54可以为16mm,液体盒56可以为10mm,烟草填料58可以为12mm。
过滤器52、纸管54、液体盒56和烟草填料58的相对长度,以及液体盒56和烟草填料58的相对位置可能与使用者吸入的气溶胶(通过将在后面描述的气溶胶生成装置100从电加热吸烟制品生成)的温度相关。从液体盒56生成的气溶胶的温度和从烟草填料58生成的气溶胶的温度不同,并且随着纸管54变长高温气溶胶可以进一步冷却。因此,可以考虑从液体盒56和烟草填料58生成的气溶胶的温度以及液体盒56和烟草填料58的相对位置,且液体盒56和烟草填料58的相对长度和位置可随依赖于液体盒56和烟草填料58的体积的液体组合物和烟丝的量以及将在后面描述的气溶胶生成装置使用的加热方法而变化。对于本领域的普通技术人员来说,在制造与当前市场上的电加热吸烟制品尺寸相同的电加热吸烟制品时,满足上述条件并不困难。
如上所述,根据图3所示的用于制造液体盒56的优选实施方式,使通过管结构40形成圆柱形的吸收体在插入管结构40之前通过喷雾设备或诸如针等液体组合物注入部件,将足够的液体组合物喷入或注入吸收体56a中,吸收体56a在通过管结构40时被液体组合物润湿或浸泡。之后,将吸收有液体组合物的吸收体包裹在例如包装纸(或纸和铝箔的层压体)中,并切割成所需长度(例如140mm、100mm或80mm)以形成吸收体棒57。如下文所述,可将吸收体棒57切割成所需长度(例如,14mm、10mm或8mm)的液体盒56,然后与电加热吸烟制品的其他区段(管、过滤器和烟草填料)一起包装(包裹),从而制造用于生成气溶胶的电加热吸烟制品50。
图4是示意性示出根据本发明另一优选实施方式切割如上获得的吸收体棒57以制造液体盒56的过程的图。如前所述,例如,140mm、100mm或80mm长的吸收体棒57可插入分度工作台70中的槽中,并通过分度工作台的旋转而移动至传送带90。此时,旋转刀片80被放置在沿分度工作台70的移动路径上,并且吸收体棒57被旋转刀片切割成十个所需长度(例如14mm、10mm或80mm)的液体盒56。十个旋转刀片80可等距放置,以将140mm的吸收体棒57切割成十个14mm液体盒56,将100mm的吸收体棒57切割成十个10mm液体盒56,或将80mm的吸收体棒57切割成十个8mm液体盒56。如前所述,由于使用了与在传统香烟制造中向过滤器中添加调味成分相同的工艺和设备,因此实现大规模生产和质量控制将不会有很大困难。
根据本发明的优选实施方式,起到烟嘴作用的过滤器52位于液体盒56的下游端,含有烟丝的烟草填料58位于液体盒56的上游端。通过将这些区段(过滤器、液体盒和烟草填料)包装在一起,可以制造用于生成气溶胶的电加热吸烟制品50。如前所述,如有必要,提供气溶胶通道并冷却气溶胶的管54可位于过滤器52和液体盒56之间。所有这些区段——过滤器52、管54、液体盒56和烟草填料58——并排布置并包装在一起,从而获得用于生成气溶胶的电加热吸烟制品50。在实际的生产线中,将10组或更多组的这些区段布置并包裹,然后切割成若干电加热吸烟制品。
在任何情况下,液体盒56中的液体组合物保持吸收在液体盒中的吸收体56a中,且不会流出液体盒56。然而,在制造电加热吸烟制品的过程中或在完成电加热吸烟制品之后,干燥的液体组合物可由于施加至液体盒的高温热量或物理压力而流出,或可蒸发成气溶胶并排放至外部。首先,根据本发明的优选实施方式,烟草填料位于液体盒的上游,过滤器位于液体盒的下游,因此,即使向液体盒施加外部物理压力,干燥的液体组合物也极不可能通过过滤器或烟草填料流出。由于液体组合物在约120℃以上开始生成气溶胶,因此可以通过在包裹或制造液体盒56的过程中在100℃以下执行过程控制来防止制造过程中液体组合物的任何损失。在制造过程中需要等于或高于液体组合物开始蒸发的温度的高温的情况下,可通过估计过程中损失的液体组合物的量并将估计的损失量添加至所需量的液体组合物中来控制液体组合物,从而使其被额外吸收。
下面,将描述本发明的用于通过加热电加热吸烟制品50生成气溶胶的气溶胶生成装置100的实施方式。下面要描述的气溶胶生成装置100是可抓持的且便携式尺寸的气溶胶生成装置,该装置包括吸烟制品(如在本发明的电加热吸烟制品50中)内的诸如液体组合物或烟丝等气溶胶形成基质,具有插入以传统香烟形状用包装纸包裹的电加热吸烟制品50的空腔,并通过设置在气溶胶生成装置中的加热器加热插入空腔中的吸烟制品的气溶胶形成基质来形成气溶胶。如下文所述,加热器可以是电阻加热器或感应加热器,其可以被加热至100℃至400℃以加热插入气溶胶生成装置的空腔中的电加热吸烟制品50内的气溶胶形成基质,从而生成气溶胶。根据优选实施方式,目标温度可以为200℃至350℃,更优选的是,250℃至320℃(例如,目标温度可设置为280℃)。在一些情况下,目标温度可以为150℃至250℃(例如,目标温度可以设置为180℃),并且可以根据是由液体组合物(甘油等)、烟草填料还是其中吸收了甘油等液体组合物的烟草填料生成气溶胶而变化。在这些情况中的任何一种情况下,电加热吸烟制品50中生成的气溶胶通过管54和过滤器52吸入至使用者的嘴里。因此,如果生成的气溶胶温度过高,即使通过吸入使气溶胶冷却,使用者也可能感到不适或被烧伤。此外,可能会生成太多的气溶胶,使得难以多次抽吸。考虑到这一点,应预设加热元件的目标温度。基于这些原因,对加热元件的目标温度设定上述上限。
根据优选实施方式,生成的气溶胶在通过管54和过滤器52之后测量的温度可以是口端温度。气溶胶的温度应低于50℃,优选的是,45℃以下。口端气溶胶的理想温度范围为25℃至45℃,口端气溶胶的更理想温度范围为30℃至40℃。
气溶胶生成装置100通常包括设置在装置中并用作DC电源的可充电电池110和控制来自电池110的输出的控制单元120。图5示出了气溶胶生成装置100以及电加热吸烟制品50的概念图,并示意性示出了气溶胶生成装置100的截面以说明每个实施方式的加热方法。为便于解释,将基本上关于过滤器52、管54、液体盒56和烟草填料58按所命名的顺序布置并包裹在包装纸60中的结构来描述电加热吸烟制品50。应注意,如前所述,液体盒56和烟草填料58的相对位置可以颠倒。
提供以下描述仅用于说明目的,本发明的范围不限于此。本发明所属领域的技术人员将容易理解,本发明范围内的气溶胶生成系统可以通过删除或添加下面例示的气溶胶生成装置的一些部件或将其与另一装置组合来构造。
如上所述,图5是示意性示出本发明第一实施方式的气溶胶生成装置100的截面以及本发明可适用的示例性气溶胶生成系统的概念图的视图。
气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置100和电加热吸烟制品50。这里,电加热吸烟制品50如上所述通过将过滤器52、纸管54、液体盒56和烟草填料58包裹在包装纸60中来构造,并将其插入在气溶胶生成装置100中形成的空腔中。
气溶胶生成装置100包括使用电阻的管式加热器130b,用于通过加热液体盒56吸收的液体组合物来生成气溶胶,以及使用电阻的侵入式加热器130a,用于通过加热烟草填料58中的烟丝等来生成气溶胶。另外,气溶胶生成装置100包括用于向加热器130a和130b供电的电池110和配置成控制从电池110向加热器130a和130b供电的控制单元120。
上述第一实施方式的侵入式加热器130a可以是外部印刷有加热器模式的刀片或棒针的形状。在任何情况下,可以提供温度传感器模式以及加热器模式,以便感测侵入式加热器130a的表面的温度并根据感测值控制对侵入式加热器130a的供电。如在第一实施方式中,在侵入式加热器插入烟草填料58中并加热烟草填料58以在烟草填料58内部形成气溶胶的情况下,侵入式加热器可帮助立即生成气溶胶,这是因为其通过与烟草填料58接触来加热烟草填料58。如上所述,液体盒56通过揉皱或卷绕物理连接的材料形成;因此,存在侵入式加热器130a可能未被正确插入,即使如此,当侵入式加热器130a被移除时,吸收体也可能未被正确分离的可能性。因此,理想的是,侵入式加热器130a仅插入至烟草填料58处。
同样,上述第一实施方式的管式加热器130b是外部印刷有或设置有加热器线路或平面加热元件模式的管。与侵入式加热器130a一样,管式加热器130b具有温度传感器模式,以便感测温度并根据感测值控制对管式加热器130b的供电。管式加热器130b从液体盒56的侧面加热电加热吸烟制品50的液体盒56,使得当加热浸透或润湿液体盒的液体组合物时生成气溶胶。
可通过上述加热器在150℃至350℃的温度范围内加热气溶胶形成基质来生成气溶胶,并且所生成的气溶胶经由纸管54和过滤器52通过使用者的嘴吸入。在一个实例中,侵入式加热器130a可在150℃至250℃的温度范围内加热烟草填料58中的烟丝以生成来自烟丝的气溶胶,管式加热器130b可在250℃至350℃的温度范围内加热液体盒56中的吸收体以生成来自吸收体中的液体组合物的气溶胶。上述温度条件可颠倒。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
毫无疑问,加热器130a和130b的加热器模式、感测单元和控制单元电连接,并且电池和控制单元也电连接。
图6是示意性示出本发明第二实施方式的气溶胶生成系统的截面的图。
电加热吸烟制品50以与第一实施方式中相同的方式构造。
第二实施方式的气溶胶生成装置100具有对应于液体盒56和烟草填料58的单电阻管式加热器132。与上述第一实施方式的管式加热器130b一样,该管式加热器是外部印刷有或设置有加热器线路或平面加热元件模式的管。第二实施方式的管式加热器132也具有温度传感器模式,以便感测温度并根据感测值来控制对管式加热器132的供电。管式加热器132从液体盒56的侧面加热电加热吸烟制品50的液体盒56,以从浸透或润湿液体盒的液体组合物生成气溶胶,并且还从烟草填料58的侧面加热电加热吸烟制品50的烟草填料58,以从烟草填料58中的烟丝等生成气溶胶。第二实施方式的管式加热器132将液体盒56和烟草填料58加热至基本相同的温度。目标温度可以在150℃至350℃的温度范围内,并且可以根据感测温度进行调整。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
为了在该装置中使用电加热吸烟制品,可通过调整液体盒56和烟草填料58的相对位置或其相对体积(或高度)来适当调整由液体组合物生成的气溶胶的量和由烟丝生成的气溶胶的量。
毫无疑问,管式加热器132的加热器模式、感测单元和控制单元120电连接,并且电池和控制单元也电连接。理想的是管式加热器132仅覆盖液体盒56和烟草填料58,而不覆盖纸管54或过滤器52。
图7是示意性示出本发明第三实施方式的气溶胶生成系统的截面的图。
电加热吸烟制品50以与前述实施方式中相同的方式构造。
第三实施方式的气溶胶生成装置100具有对应于液体盒56的电阻管式加热器132a和对应于烟草填料58的电阻管式加热器132b。与上述实施方式的管式加热器一样,这些管式加热器是外部印刷有或设置有加热器线路或平面加热元件模式的管。第三实施方式的管式加热器132a和132b也具有温度传感器模式,以便感测温度并根据感测值来控制对管式加热器132a和132b的供电。管式加热器132a从液体盒56的侧面加热电加热吸烟制品50的液体盒56,以从浸透或润湿液体盒的液体组合物生成气溶胶,并且管式加热器132b从烟草填料58的侧面加热电加热吸烟制品50的烟草填料58,以从烟草填料58中的烟丝等生成气溶胶。第三实施方式的管式加热器132a和132b允许将液体盒56和烟草填料58加热至不同的温度。目标温度可以在150℃至350℃的温度范围内,并且可以根据感测温度进行调整。所生成的气溶胶经由纸管54和过滤器52通过使用者的嘴吸入。在一个实例中,管式加热器132b可在150℃至250℃的温度范围内加热烟草填料58中的烟丝以生成来自烟丝的气溶胶,管式加热器132a可在250℃至350℃的温度范围内加热液体盒56中的吸收体以生成来自吸收体中的液体组合物的气溶胶。上述温度条件可颠倒。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
通过采用第三实施方式的构造,可以在具有如图所示构造的电加热吸烟制品中,或在液体盒56和烟草填料58的相对位置相反的电加热吸烟制品中,从液体盒56和烟草填料58适当地生成气溶胶,而没有侵入式加热器的问题(例如具有使用后从电加热吸烟制品脱落的残留物或不容易插入液体盒中),并且还可以将管式加热器132a和132b的温度设定并控制为各气溶胶形成基质的最佳温度以生成气溶胶。
毫无疑问,管式加热器132a和132b的加热器模式、感测单元和控制单元120电连接,并且电池和控制单元也电连接。理想的是管式加热器132a和132b仅覆盖液体盒56和烟草填料58,而不覆盖纸管54或过滤器52。
图8是示意性示出本发明第四实施方式的气溶胶生成系统的截面的图。
电加热吸烟制品50以与前述实施方式中相同的方式构造。
第四实施方式的气溶胶生成装置100具有在高度上与液体盒56和烟草填料58相对应的单电阻管式加热器134b和可插入烟草填料58中的侵入式加热器134a。
与上述管式加热器一样,管式加热器134b在外部印刷有或设置有加热器线路或平面加热元件模式,也具有温度传感器模式,以便感测温度并根据感测值来控制对管式加热器134b的供电。管式加热器134b从液体盒56的侧面加热电加热吸烟制品50的液体盒56,以从浸透或润湿液体盒的液体组合物生成气溶胶,并且还从烟草填料58的侧面加热电加热吸烟制品50的烟草填料58,以从烟草填料58中的烟丝等生成气溶胶。第四实施方式的管式加热器134b将液体盒56和烟草填料58加热至基本相同的温度。然而,与第二实施方式不同,第四实施方式提供具有与上述相同构造的侵入式加热器134a,其可插入烟草填料58中。采用这种构造,可以为烟草填料58提供额外的热源,这意味着可以更好地处理电加热吸烟制品中提供的气溶胶形成基质。在任何情况下,目标温度可以在150℃至350℃的温度范围内,并且可以根据感测温度进行调整。在一个实例中,管式加热器134b可在150℃至250℃的温度范围内加热浸透或润湿液体盒56中的吸收体的液体组合物和烟草填料58中的烟丝以生成来自它们的气溶胶,另外,侵入式加热器134a可在250℃至350℃的温度范围内加热烟草填料58中的烟丝以生成来自烟丝的气溶胶。上述温度条件可颠倒。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
毫无疑问,侵入式加热器134a和管式加热器134b的加热器模式、感测单元和控制单元120电连接,并且电池和控制单元也电连接。理想的是管式加热器134b仅覆盖液体盒56和烟草填料58,而不覆盖纸管54或过滤器52。由于上述原因,理想的是侵入式加热器134a仅插入烟草填料58中。
图9至12示出了本发明第五至第八实施方式的应用了感应加热器的气溶胶生成系统。用于感应加热的电气部件是用于感应加热的部件,其包括以圆柱形缠绕多次的励磁线圈136a、136c、138b、140a和140b,以及与励磁线圈136a、136c、138b、140a和140b反应从而由于涡流损耗而发生感应加热的感受器(磁加热元件)。这里,感受器是设置在励磁线圈136a、136c、138b、140a和140b内部以被装置中的励磁线圈136a、136c、138b、140a和140b包围的金属热管135、136d、138a、142a和142b,其由中空圆柱形薄板(限定了可插入电加热吸烟制品50的空腔)构成,并且通过与励磁线圈136a、136c、138b、140a和140b的反应,通过涡流损耗引起的感应加热被加热至400℃以下的温度。根据施加至励磁线圈136a、136c、138b、140a和140b的交流电的大小,感受器可加热至1000℃以上的温度,然而,在本发明中,如上所述,将用作加热元件的感受器加热至400℃以下的温度。热管135、136d、138a、142a和142b的温度可由与热管135、136d、138a、142a和142b的表面物理接触的温度传感器感测,或者可基于由电流传感器和电压传感器检测到的电流和电压的变化来计算感受器的温度,这些传感器根据随用作热管135、136d、138a、142a和142b的感受器的温度的变化而变化的电感或电抗来测量用于加热感受器的电流和电压的变化。
为了发生感应加热,控制单元从电池110接收直流电,并向励磁线圈提供具有谐振频率的交流电或具有不同于谐振频率的频率的交流电。通过基于感受器的温度的变化来控制施加至励磁线圈的交流电,感受器可被加热至所需温度、保持在该温度或具有温度变化。
图9是示意性示出本发明第五实施方式的气溶胶生成系统的截面的图。
电加热吸烟制品50以与前述实施方式中相同的方式构造。
第五实施方式的气溶胶生成装置100具有对应于液体盒56的感应热管135和对应于烟草填料58的感应加热叶片136b。热管135和加热叶片136b都由感受器构成,并且通过感应加热来加热。热管135从液体盒56的侧面加热电加热吸烟制品50的液体盒56,以从浸透或润湿液体盒的液体组合物生成气溶胶,并且加热叶片136b加热电加热吸烟制品50的烟草填料58中的烟丝以生成气溶胶。
由于分别提供作为感受器的热管135和加热叶片136b,因此可以通过调整它们的材料或厚度来实现期望的加热温度条件。
通过控制实现的温度条件可以与前面所述的相同或相似。即,第五实施方式的热管135和加热叶片136b允许将液体盒56和烟草填料58加热至不同的温度。目标温度可以在150℃至300℃的温度范围内,并且可以根据感测温度进行调整。所生成的气溶胶经由纸管54和过滤器52通过使用者的嘴吸入。在一个实例中,加热叶片136b可在150℃至200℃的温度范围内加热烟草填料58中的烟丝以生成来自烟丝的气溶胶,且热管135可在250℃至300℃的温度范围内加热液体盒56中的吸收体以生成来自吸收体中的液体组合物的气溶胶。上述温度条件可颠倒。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
毫无疑问,励磁线圈136a、感测单元和控制单元120电连接,并且电池和控制单元也电连接。理想的是,热管135仅覆盖液体盒56,而不覆盖纸管54或过滤器52。此外,理想的是,加热叶片136b仅插入至烟草填料58处,如电阻型侵入式加热器。
图10是示意性示出本发明第六实施方式的气溶胶生成系统的截面的图。
电加热吸烟制品50以与前述实施方式中相同的方式构造。
第六实施方式的气溶胶生成装置100是对应于液体盒56的感应热管136d和对应于烟草填料58的电阻管式加热器136e的组合的实例。
用作感受器的热管136d从液体盒56的侧面加热电加热吸烟制品50的液体盒56,以从浸透或润湿液体盒的液体组合物生成气溶胶。
此外,电阻管式加热器136e从烟草填料58的侧面加热电加热吸烟制品50的烟草填料58,以从烟草填料58中的烟丝等生成气溶胶。
为了在该装置中使用电加热吸烟制品,可通过调整液体盒56和烟草填料58的相对位置或其相对体积(或高度)来适当调整由液体组合物生成的气溶胶的量和由烟丝生成的气溶胶的量。
第六实施方式的热管136d和管式加热器136e允许将液体盒56和烟草填料58加热至不同的温度。目标温度可以在150℃至350℃的温度范围内,并且可以根据感测温度进行调整。所生成的气溶胶经由纸管54和过滤器52通过使用者的嘴吸入。在一个实例中,热管136d可在150℃至250℃的温度范围内加热烟草填料58中的烟丝以生成来自烟丝的气溶胶,并且管式加热器136e可在250℃至350℃的温度范围内加热液体盒56中的吸收体以生成来自吸收体中的液体组合物的气溶胶。上述温度条件可颠倒。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
毫无疑问,励磁线圈136c、管式加热器136e的加热器模式、感测单元和控制单元120电连接,并且电池和控制单元也电连接。理想的是热管136d和管式加热器136e仅覆盖液体盒56和烟草填料58,而不覆盖纸管54或过滤器52。
图11是示意性示出本发明第七实施方式的气溶胶生成系统的截面的图。
电加热吸烟制品50以与前述实施方式中相同的方式构造。
第七实施方式的气溶胶生成装置100通过感应热管138a加热液体盒56和烟草填料58两者来工作。加热热管138a时,从浸透或润湿液体盒56中的吸收体的液体组合物生成气溶胶,同时,从烟草填料58中的烟丝等生成气溶胶。第七实施方式的热管138a将液体盒56和烟草填料58加热至基本相同的温度。目标温度可以在150℃至350℃的温度范围内,并且可以根据感测温度进行调整。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
为了在该装置中使用电加热吸烟制品,可通过调整液体盒56和烟草填料58的相对位置或其相对体积(或高度)来适当调整由液体组合物生成的气溶胶的量和由烟丝生成的气溶胶的量。
毫无疑问,励磁线圈138b、感测单元和控制单元120电连接,并且电池和控制单元也电连接。理想的是热管138a仅覆盖液体盒56和烟草填料58,而不覆盖纸管54或过滤器52。
图12是示意性示出本发明第八实施方式的气溶胶生成系统的截面的图。
电加热吸烟制品50以与前述实施方式中相同的方式构造。
第八实施方式的气溶胶生成装置100具有对应于液体盒56的感应热管142a和对应于烟草填料58的感应热管142b。分别提供用于通过感应来加热这些热管的励磁线圈140a和140b。热管142a从液体盒56的侧面加热电加热吸烟制品50的液体盒56,以从浸透或润湿液体盒的液体组合物生成气溶胶,并且热管142b从烟草填料58的侧面加热电加热吸烟制品50的烟草填料58,以从烟草填料58中的烟丝等生成气溶胶。第八实施方式的热管142a和142b允许将液体盒56和烟草填料58加热至不同的温度。目标温度可以在150℃至350℃的温度范围内,并且可以根据感测温度进行调整。所生成的气溶胶经由纸管54和过滤器52通过使用者的嘴吸入。在一个实例中,热管142b可在150℃至250℃的温度范围内加热烟草填料58中的烟丝以生成来自烟丝的气溶胶,并且热管142a可在250℃至350℃的温度范围内加热液体盒56中的吸收体以生成来自吸收体中的液体组合物的气溶胶。上述温度条件可颠倒。在上述温度范围内,包装纸不燃烧,但可能部分烧焦。
为了在该装置中使用电加热吸烟制品,可通过调整液体盒56和烟草填料58的相对位置或其相对体积(或高度)来适当调整由液体组合物生成的气溶胶的量和由烟丝生成的气溶胶的量。
毫无疑问,励磁线圈140a和140b、感测单元和控制单元120电连接,并且电池和控制单元也电连接。理想的是热管142a和142b仅覆盖液体盒56和烟草填料58,而不覆盖纸管54或过滤器52。
本发明所属领域的普通技术人员将理解,本发明可以在不偏离本发明的基本特征的范围内以修改的形式实现。因此,以上公开的方法应当从解释的观点而非限制的观点来考虑。本发明的范围由权利要求书而不是前述描述限定,并且在与其等效的范围内的所有差异应被解释为包括在本发明的范围内。
工业实用性
根据本发明,通过提供可插入电加热吸烟制品中的液体盒、包括该液体盒的电加热吸烟制品、用于其的气溶胶生成装置和系统,使用者可同时吸入来自液体的气溶胶和来自烟草基质的气溶胶。
Claims (22)
1.一种在使用一次后丢弃并且抽吸与一支传统香烟相同的次数的电加热吸烟制品,其包括:
起到烟嘴作用的过滤器;
液体盒,其位于所述过滤器的上游,该液体盒包含:液体组合物,其通过加热所述电加热吸烟制品而蒸发成气溶胶;浸泡有所述液体组合物的吸收体;和以经测量长7mm至20mm且直径5mm至8mm的填充的圆柱形包裹在液体吸收体侧面并且用作所述液体盒的外壳的包装纸,其中所述包装纸通过将铝箔附着在纸上而制成,并且被包裹成填充的圆柱形使得所述铝箔与所述吸收体接触,其中所述吸收体吸收的液体组合物的量为所述吸收体的每单位体积0.13mg/mm3至0.32mg/mm3,从而使得所述液体组合物保持吸收在所述液体盒中的所述吸收体中,而不流出所述液体盒;和
含有烟丝的烟草填料,其位于所述过滤器的上游并位于所述液体盒的上游或下游,
其中所述过滤器、所述液体盒和所述烟草填料包裹在单独的包装纸中以形成所述吸烟制品,并且
其中所述液体盒的液体组合物通过在第一温度范围内电加热所述液体盒来生成气溶胶,所述烟草填料通过在与所述第一温度范围不同的第二温度范围内与加热所述液体盒分别地电加热所述烟草填料来生成气溶胶,从而使得使用者能够通过所述过滤器吸入气溶胶。
2.如权利要求1所述的电加热吸烟制品,其还包含纸管,所述纸管设置在所述过滤器的直接上游。
3.如权利要求1所述的电加热吸烟制品,其中所述液体组合物含有70重量%至100重量%的甘油VG、0重量%至20重量%的丙二醇PG和0重量%至10重量%的水,并且还含有调味剂,所述调味剂的添加量为所得液体组合物总重量的10%以下。
4.如权利要求1所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将三聚氰胺基泡沫树脂加工成圆柱形而制成。
5.如权利要求4所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将由三聚氰胺基泡沫树脂制成的厚度为2mm至3mm的条带揉皱或卷绕成圆柱形而制成。
6.如权利要求4或5所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体的每单位体积的重量为0.01mg/mm3至0.013mg/mm3。
7.如权利要求1所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将纸浆或含有纸浆的织物加工成圆柱形而制成。
8.如权利要求7所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将纸浆或含有纸浆的织物揉皱、折叠或卷绕成圆柱形而制成。
9.如权利要求7或8所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体的每单位体积的重量为0.25mg/mm3至0.4mg/mm3。
10.如权利要求1所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将棉织物或非织造织物加工成圆柱形而制成。
11.如权利要求10所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将棉织物或非织造织物揉皱或卷绕成圆柱形而制成。
12.如权利要求10或11所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体的每单位体积的重量为0.2mg/mm3至0.35mg/mm3。
13.如权利要求1所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将竹纤维织物或非织造织物加工成圆柱形而制成。
14.如权利要求13所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体通过将竹纤维织物或非织造织物揉皱或卷绕成圆柱形而制成。
15.如权利要求13或14所述的电加热吸烟制品,其中所述液体吸收体的每单位体积的重量为0.15mg/mm3至0.25mg/mm3。
16.如权利要求1所述的电加热吸烟制品,其中所述吸收体吸收70mg至120mg的所述液体组合物。
17.一种用于如权利要求1至16中任一项所述的电加热吸烟制品的气溶胶生成装置,其是可抓持的并且是便携式尺寸的,所述气溶胶生成装置包括:
设置在所述装置中的空腔,其中能够插入所述电加热吸烟制品的液体盒和烟草填料;
设置在所述装置中的电阻加热器和感应加热器中的至少一个第一加热器和第二加热器,其能够分别加热所述电加热吸烟制品的液体盒和所述电加热吸烟制品的烟草填料的内部或外部,其中所述第一加热器在第一温度范围内加热所述电加热吸烟制品的液体盒,所述第二加热器在与所述第一温度范围不同的第二温度范围内加热所述电加热吸烟制品的烟草填料;
设置在所述装置中的可充电电池,其用作直流电源;和
设置在所述装置中的控制单元,其通过接收来自所述电池的直流电来控制所述加热器。
18.如权利要求17所述的气溶胶生成装置,其中所述电阻加热器是用于加热所述电加热吸烟制品的外部的管式加热器或插入所述电加热吸烟制品中以加热内部的侵入式加热器,
其中所述管式加热器加热所述液体盒和/或烟草填料,并且所述侵入式加热器插入所述烟草填料中并加热所述烟草填料的内部。
19.如权利要求18所述的气溶胶生成装置,其还包括设置在所述装置中以感测所述加热器的温度的温度传感器,其中所述控制单元根据来自所述温度传感器的感测值来控制所述电阻加热器。
20.如权利要求17所述的气溶胶生成装置,其中所述感应加热器是由加热所述电加热吸烟制品的外部的感受器材料制成、并且由单独设置在所述装置中的励磁线圈加热的热管,或者是由插入所述电加热吸烟制品中以加热所述电加热吸烟制品内部的感受器材料制成的加热叶片,
其中所述热管加热所述液体盒和/或烟草填料,并且所述加热叶片插入所述烟草填料中并加热所述烟草填料的内部。
21.如权利要求20所述的气溶胶生成装置,其还包括设置在所述装置中以获取所述感应加热器的温度的温度获取单元,
其中所述控制单元基于来自所述温度获取单元的输入来控制施加到所述励磁线圈的电流。
22.一种气溶胶生成系统,其包括:
权利要求1至16中任一项所述的电加热吸烟制品;和
气溶胶生成装置,其包括:其中能够插入所述电加热吸烟制品的液体盒和烟草填料的空腔;能够分别加热所述电加热吸烟制品的液体盒和烟草填料的内部或外部的电阻加热器和感应加热器中的至少一个第一加热器和第二加热器,其中所述第一加热器在第一温度范围内加热所述电加热吸烟制品的液体盒,所述第二加热器在与所述第一温度范围不同的第二温度范围内加热所述电加热吸烟制品的烟草填料;用作直流电源的可充电电池;和用于通过接收来自所述电池的直流电来控制所述加热器的控制单元,
其中通过将所述电加热吸烟制品插入所述空腔中并电加热所述电加热吸烟制品的液体盒和烟草填料,而在所述电加热吸烟制品内部生成气溶胶。
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