CN113473873A - 不燃烧气溶胶系统和预气溶胶制剂壳体 - Google Patents

Abstract

一种不燃烧气溶胶系统，包括：加热器，其配置成向加热腔室供应热量；和壳体，其配置成插入加热腔室中。壳体限定用于容纳固体基质的内部体积。壳体包括从壳体的第一端延伸到壳体的第二端的多个内部结构，所述多个内部结构延伸穿过内部体积，多个内部结构被配置成通过将加热器供应的热量传导到内部体积来加热固体基质以产生气溶胶。

Description

不燃烧气溶胶系统和预气溶胶制剂壳体

本申请在此要求于2019年1月18日提交的第16/251,452号美国申请的优先权，每个申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

至少一些示例性实施例总体上涉及不燃烧气溶胶装置。

背景技术

不燃烧气溶胶装置可以具有加热固体基质(例如烟草)而不引起固体基质燃烧的加热器。

不燃烧气溶胶装置包括布置在该装置中的电源，例如可充电电池。电池与加热器电连接，使得加热器加热固体基质。

发明内容

一些示例性实施例提供了一种不燃烧气溶胶系统，所述不燃烧气溶胶系统包括：加热器，其配置成向加热腔室供热；和壳体，所述壳体配置成插入加热腔室中，所述壳体限定用于容纳固体基质的内部体积。

在一些示例性实施例中，固体基质是烟草材料，该烟草材料可以包括来自烟草属的任何成员的材料。在一些示例性实施例中，烟草材料包括两种或更多种不同烟草品种的混合物。可以使用的合适类型的烟草材料的示例包括但不限于，烤烟、白肋烟、黑烟、马里兰烟、东洋烟、稀有烟草、特种烟草和其混合物等。烟草材料可以以任何合适的形式提供，包括但不限于，烟草薄片、经加工的烟草材料(例如体积膨胀或膨化烟草)、经加工的烟草茎(例如切卷或切膨化茎)、再造烟草材料和其混合物等。在一些示例性实施例中，烟草材料是基本上干燥的烟草块的形式。

在一些示例性实施例中，烟草材料与丙二醇、甘油或其子组合或其组合中的至少一种混合和/或组合。

壳体包括从壳体的第一端延伸到壳体的第二端的多个内部结构，所述多个内部结构延伸穿过内部体积，多个内部结构被配置成通过将加热器供应的热量传导到内部体积来加热固体基质以产生气溶胶。

在一些示例性实施例中，壳体进一步包括限定壳体的第一端的第一板和限定壳体的第二端的第二板，壳体的第一端和第二端是壳体的相对侧。

在一些示例性实施例中，第一板和第二板是第一材料，而多个内部结构是第二材料，第一材料和第二材料不同。

在一些示例性实施例中，第一板、第二板和多个内部结构是相同的材料。

在一些示例性实施例中，壳体进一步包括限定内部体积的外壁，所述外壁是实心体和网状物之中的一个。

在一些示例性实施例中，外壁是实心体，并且不燃烧气溶胶系统包括刺穿元件，所述刺穿元件被配置成刺穿壳体并且产生用于气溶胶的出口。

在一些示例性实施例中，外壁是网状物并且提供用于气溶胶的出口。

在一些示例性实施例中，壳体进一步包括限定壳体的第一端的第一板和限定壳体的第二端的第二板，壳体的第一端和第二端是壳体的相对侧，外壁从第一板延伸到第二板。

在一些示例性实施例中，壳体是圆柱形的。

在一些示例性实施例中，不燃烧气溶胶系统未配置成向壳体供应电流。

在一些示例性实施例中，固体基质包括烟叶、再造烟草、压缩烟草杆、粉末烟草、其子组合或其组合中的至少一种。

在一些示例性实施例中，不燃烧进一步包括在气溶胶形成装置第一侧上的第一出口和在气溶胶形成装置第二侧上的第二出口。

在一些示例性实施例中，第二出口是单向阀。

在一些示例性实施例中，多个内部结构是不同的材料。

在一些示例性实施例中，多个内部结构在横穿气溶胶形成装置的纵向轴线的方向上延伸。

在一些示例性实施例中，不燃烧进一步包括限定壳体的第一端的第一板和限定壳体的第二端的第二板，壳体的第一端和第二端是壳体的相对侧，多个内部结构从第一板延伸到第二板。

至少一个示例性实施例包括一种操作不燃烧气溶胶系统的方法。所述方法包括：将壳体插入不燃烧气溶胶装置中，该壳体限定用于容纳固体基质的内部体积，该壳体包括从壳体的第一端延伸到壳体的第二端的多个内部结构，所述多个内部结构延伸穿过内部体积，多个内部结构被配置成通过将加热器供应的热量传导到内部体积来加热固体基质以产生气溶胶；并且激活不燃烧气溶胶装置。

附图说明

当结合附图回顾详细说明时，本发明的非限制性实施例的各个特征和优点可以变得更清楚。提供附图仅是为了说明目的，并且附图不应被理解为限制权利要求的范围。除非明确指出，附图不被认为是按比例绘制的。为了清楚起见，附图的各个尺寸可能被放大。

图1是根据一些示例性实施例的不燃烧气溶胶系统的侧视图；

图2示出了根据一些示例性实施例的预气溶胶制剂壳体；

图3示出了图2的不燃烧气溶胶系统的横截面图；

图4示出了根据一些示例性实施例的预气溶胶制剂壳体；

图5示出了根据一些示例性实施例的使用图4的预气溶胶制剂壳体的不燃烧气溶胶系统的侧视图；

图6示出了图5的不燃烧气溶胶系统的横截面图；

图7A至图7C示出了预气溶胶制剂壳体的一些示例性实施例；

图8是根据一些示例性实施例的不燃烧气溶胶系统的侧视图；

图9示出了图8的不燃烧气溶胶装置的横截面图；以及

图10示出了根据一些示例性实施例的操作不燃烧气溶胶系统的方法。

具体实施方式

本文公开了一些详细的示例性实施例。但是，本文所公开的特定的结构和功能细节仅是出于描述示例性实施例的目的的代表。但是，示例性实施例可以许多替代形式来实现，并且不应该被认为仅限于在此所列出的示例性实施例。

因此，虽然示例性实施例能够是各种修改和替代形式，但是其示例性实施例在附图中通过示例的方式示出，并将在此详细描述。然而，应该理解的是，没有意图将示例性实施例限制为所公开的特定形式，相反，示例性实施例覆盖了其所有修改、等同形式和替代形式。在整个附图描述中相同附图标记表示相同元件。

应该理解的是，当元件或层被指“在另一元件或层上”、“连接至另一元件或层”、“联接至另一元件或层”、“附接至另一元件或层”、“邻接另一元件或层”或“覆盖另一元件或层”时，该元件或层可以直接位于该另一元件或层上，直接连接至、联接至、附接至、邻接或覆盖该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被指“直接位于另一元件或层上”、“直接连接至另一元件或层”、“直接联接至另一元件或层”时，不存在中间元件或层。在整个说明书中相同附图标记表示相同元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列举的关联项的任意和全部组合或子组合。

应该理解的是，尽管本文所使用的术语第一、第二、第三等可以描述不同元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。因此，下文论述的第一元件、组件、区域、层或部分可以称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不背离示例性实施例的教导。

为了易于描述，文中可能使用与空间相关的术语(例如，“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)以描述附图中示出的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除附图中所描绘的定向之外，与空间相关的术语意在包括装置在使用中或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置翻转，那么描述为“位于其它元件或特征的下方”或“位于其它元件或特征的下面”的元件将会定向成“位于其它元件或特征的上方”。因此，术语“位于下方”可以包括位于上方和下方的定向。装置可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，并且对本文使用的与空间相关的描述词要相应地进行解释。

本文使用的术语仅出于描述不同示例性实施例的目的，而非旨在限制示例性实施例。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文中另外明确指出。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”是指明了存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

当本说明书中使用词语“大约”和“基本上”与数值相关时，除非另有明确定义，否则其意在相关数值包括所述数值附近±10％的公差。

除非另外定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的技术人员通常理解的意义相同的意义。应进一步理解的是，除非本文中明确定义，术语(包括常用的字典中定义的那些术语)应该解释为具有与它们在相关技术领域的上下文中的意义相一致的意义，并且不应以理想化的或过于正式的感觉来解释。

硬件可以使用处理或控制电路来实现，例如但不限于，一个或多个处理器、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个微控制器、一个或多个算术逻辑单元(ALU)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个微型计算机、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个片上系统(SoC)、一个或多个可编程逻辑单元(PLU)、一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)或能够以定义的方式响应和执行指令的任何其他装置。

气溶胶、蒸汽和分散体是可互换使用的术语，意指涵盖由所要求保护的装置及其等效物产生或输出的任何物质。预气溶胶制剂也可以是预蒸汽制剂或预分散制剂。

图1是根据至少一个示例性实施例的不燃烧气溶胶系统的侧视图。如图1所示，不燃烧气溶胶系统10包括不燃烧气溶胶装置100和预气溶胶制剂壳体200。预气溶胶制剂壳体200可以包括作为固体基质的预气溶胶制剂(在具有烟草的示例性实施例中，称为烟草壳体)。

不燃烧气溶胶装置100可以包括电源部分105和加热部分110。在图1中，不燃烧气溶胶装置100包括壳体115。在至少一个示例性实施例中，壳体115可以具有大体上方形的横截面。在其他示例性实施例中，壳体115可以具有大体上三角形或圆形的横截面。

如图所示的，电源部分105和加热部分110是壳体115的一体部分。然而，应该理解的是，示例性实施例不限于此，并且电源部分105和加热部分110可以具有分离的可拆卸壳体。例如，加热部分110可以是可更换的盒，而电源部分105可以是可重复使用的电池部分。电源部分105和加热部分110可以通过任何类型的连接器联接在一起，例如紧贴、卡销、夹子、卡口和/或卡扣。

壳体115在第一端130与第二端132之间沿纵向方向延伸。

至少一个进气口120延伸穿过壳体115的一部分。在至少一个示例性实施例中，至少一个进气口120可以形成在壳体115中，以在使用过程中控制吸阻(RTD)。在至少一个示例性实施例中，进气口120可以用精密工具机加工到壳体115中，使得在制造过程中，它们的直径被严格控制并从一个不燃烧气溶胶装置100复制到下一个不燃烧气溶胶装置。

在至少一个示例性实施例中，进气口120的尺寸和配置可以为使得不燃烧气溶胶装置100具有20至150mm水的期望吸阻(RTD)范围。

不燃烧气溶胶装置100包括位于不燃烧气溶胶装置100的第一端130处的嘴部件125。如图1所示，加热部分110位于不燃烧气溶胶装置100的近端135(相对于嘴部件125)处，并且电源部分105位于不燃烧气溶胶装置100的远端134(相对于嘴部件125)处。

在加热部分110中的壳体115的至少一侧限定了不燃烧气溶胶装置100中壳体115内的通道空间的开口140。在一些示例性实施例中，开口140可以具有与预气溶胶制剂壳体200相同的形状。虽然开口140被示为椭圆形，但示例性实施例不限于此。例如，开口140可以是圆形、矩形、三角形或其他多边形。

开口140可以被配置成将预气溶胶制剂壳体200接收到不燃烧气溶胶装置100的通道空间中。

图2示出了预气溶胶制剂壳体200的示例性实施例。预气溶胶制剂壳体200的横截面形状可以具有与开口140相同的形状，并且可以具有与开口140的直径142相对应的外径。如图2所示，预气溶胶制剂壳体200是封装的容器并且包括第一板205、第二板210和侧面外壁215。外壁215、第一板205和第二板210形成封装的容器。预气溶胶制剂壳体200可以是圆柱形的，第一板205和第二板210分别是预气溶胶制剂壳体200的圆形端。壁215从第一板205延伸到第二板210，并且限定内部体积V，所述内部体积具有与第一板205和第二板210的直径相对应(例如，相同)的直径。外壁215封闭第一板205与第二板210之间的内部体积V，以防止预气溶胶制剂从预气溶胶制剂壳体200逸出。

诸如聚合物的柔韧材料可以用在预气溶胶制剂壳体200的板205和210上以及开口140上，当预气溶胶制剂壳体200插入壳体115中时所述柔韧材料形成密封。

多个内部结构220从第一板205延伸到第二板210。在一些示例性实施例中，内部结构220被拉长并且具有当被插入壳体115中时横穿气流方向的纵向方向。在图2所示的示例性实施例中，内部结构220具有正方形横截面。然而，内部结构220可以是任何横截面形状，例如矩形、椭圆形和圆形。此外，每个内部结构220可以具有不同的横截面形状。

内部结构220由一种材料制成，该材料传导热量，以在不发生燃烧的情况下加热预气溶胶制剂壳体200内的预气溶胶制剂。例如，加热器(例如，在图3所示)和预气溶胶制剂壳体200被配置成将预气溶胶制剂加热到范围从100℃至350℃的温度以产生气溶胶。内部结构220形成与预气溶胶制剂接触的更多表面积，并提高预气溶胶制剂的加热效率。

预气溶胶制剂壳体200可以由传导热量的任何材料制成。在一些示例性实施例中，预气溶胶制剂壳体200可以由金属制成，因此可以称为金属壳体。内部结构220可以由与第一板205、第二板210和外壁215相同的材料制成，或者可以由不同的材料制成。此外，内部结构220可以全部由相同的材料制成，或者内部结构220中的至少一个可以由与其余内部结构不同的材料制成。

内部结构220通过允许内部结构220充分传导来自板205、210的热量的任何方式(例如钎焊、焊接或公/母摩擦配合连接)附接到第一板205和第二板210。

例如，内部结构220可以由纯金属、合金和/或聚合物制成。

板205、210的直径225可以是1-20毫米，而预气溶胶制剂壳体200的宽度227可以是1-20毫米。在一些示例性实施例中，宽度227横穿不燃烧气溶胶装置100的纵向轴线。宽度227可以与腔室144的长度相同或小于腔室144的长度。

如图2所示，在一些示例性实施例中，外壁215是网状物，但不限于此。当外壁215是网状物时，产生的气溶胶可以通过网状物中的孔逸出预气溶胶制剂壳体200并流至嘴部件125。

预气溶胶制剂壳体200可以容纳预气溶胶制剂，其中第一板205、第二板210和外壁215被配置成从加热器148传导热量以加热预气溶胶制剂。

图3示出了根据一些示例性实施例的不燃烧气溶胶系统10的横截面图。如图3所示，开口140可以被配置成将预气溶胶制剂壳体200接收到不燃烧气溶胶装置100的通道空间中。预气溶胶制剂壳体200可以具有与开口140相同的形状，并且可以具有与开口140的直径142相对应的外径。在一些示例性实施例中，预气溶胶制剂壳体200的外径小于直径142，使得预气溶胶制剂壳体200可以插入开口140中。虽然预气溶胶制剂壳体200被示为具有椭圆形横截面(垂直于预气溶胶制剂壳体200的纵向轴线切割)，但示例性实施例不限于此。例如，预气溶胶制剂壳体200可以具有圆形、矩形、三角形或另一种多边形的横截面。

开口140提供进入腔室144的通道。在一些示例性实施例中，腔室144具有与开口140相同的形状。腔室144的直径可以与直径142相同。由于预气溶胶制剂壳体200和腔室144的特定尺寸提供了稳固配合，在壳体115与预气溶胶制剂壳体200之间形成密封。密封也可以由腔室144的前部和后部处的弹簧加载板(未示出)形成，一旦插入预气溶胶制剂壳体200，所述弹簧加载板就在预气溶胶制剂壳体200的前部和后部上提供压力。

在一些示例性实施例中，一旦插入不燃烧气溶胶装置100中，预气溶胶制剂壳体200的端部可以暴露于环境空气中。替代地，不燃烧气溶胶装置100可以包括盖子，一旦将预气溶胶制剂壳体200插入不燃烧气溶胶装置100中，盖子就覆盖开口140。盖子可以是铰接的、可滑动的、弹簧加载的或其他类型的盖子。

在一些示例性实施例中，壳体115可以包括在具有开口140的一侧的相对侧上的开口，该开口与开口140相对。在其他示例性实施例中，具有开口140的一侧的相对侧不具有开口。

预气溶胶制剂壳体200可以经由开口140插入由腔室144限定的通道空间中，使得预气溶胶制剂壳体200暴露于由加热器148产生的热中。在一些示例性实施例中，预气溶胶制剂壳体200不接触热源，例如加热器148和/或电源。相反，预气溶胶制剂壳体200由一种材料制成，该材料传导从加热器148产生的热量，以加热预气溶胶制剂壳体200中的预气溶胶制剂202(例如，烟草)，因此，不发生预气溶胶制剂壳体200的电加热。

预气溶胶制剂壳体200可以将加热器148产生的热量传导至预气溶胶制剂202达到一定程度，即预气溶胶制剂202中的风味剂、尼古丁和/或成分至少部分地被提取(例如，雾化)，以生成从预气溶胶制剂202中提取的下游气溶胶350b(和可以包含气溶胶的旁通气流355)。预气溶胶制剂壳体200加热预气溶胶制剂202达到一定程度，即预气溶胶制剂202和风味剂、尼古丁和/或预气溶胶制剂保持低于燃烧温度。也就是说，在一些示例性实施例中，预气溶胶制剂壳体200不燃烧预气溶胶制剂202中的任何材料，包括风味剂、尼古丁和/或预气溶胶制剂。

如所述的，预气溶胶制剂壳体200至少包括外壁215和内部结构220，其传导热量以加热预气溶胶制剂202。虽然内部结构220被示出为横穿不燃烧气溶胶装置100的纵向轴线，但示例性实施例不限于此，并且内部结构220可以平行于不燃烧气溶胶装置100的纵向轴线。

在一些示例性实施例中，加热器148接触预气溶胶制剂壳体200。在其他示例性实施例中，加热器148位于距加热器148一定距离处，以产生所需温度。

电源部分105包括布置在不燃烧气溶胶装置100中的电源152和电路板156。电源152和电路板156可以安装在共同支撑件160上。共同支撑件160被构造成装配在壳体115内，以在使用不燃烧气溶胶装置100时消除/减少电源152和电路板156的移动。

电源152可以是锂离子电池或一种其变体，例如锂离子聚合物电池。替代地，电源152可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池、太阳能电池或燃料电池。可以使用不燃烧气溶胶装置100，直到电源152中的能量耗尽，或者在锂聚合物电池的情况下，达到最小电压截止电平。

电路板156可以至少包括控制电路162、空气流量传感器164和存储器165。电路板156可以包括诸如通信电路166(例如，Bluetooth^TM)的其他电路，以与诸如移动电话的外部设备进行无线通信。因此，不燃烧气溶胶装置100不限于图3所示的电路。例如，存储器165(例如，有形存储介质)可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)或闪存存储器(例如，USB闪存驱动器、存储卡、记忆棒等)。示例性实施例不受任何给定实施方式的这些方面的限制。

在至少一个示例性实施例中，控制电路4可以包括至少一个处理器。在该示例中，处理器可以是任何已知或待开发的处理器，其被配置成执行存储在存储器165上的计算机可读指令。存储在存储器165上的计算机可读指令的执行将至少一个处理器转换成用于执行本文所述功能的专用处理器。存储器165可以进一步配置成存储关于(例如以上所述的)不燃烧气溶胶系统10的各种类型的信息。

尽管在一些情况下讨论了处理器和存储器，但根据至少一些示例性实施例，控制电路162(或控制电路或处理电路)可以是(或包括)硬件、固件、硬件执行软件或其任何组合。例如，控制电路162可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或配置为专用机器以执行控制电路162的功能的其他电路。

控制电路162通过阴极连接器170a和阳极连接器170b连接到电源152。控制电路162被配置成使用从电源152供应的电力向不燃烧气溶胶装置100的电气组件(例如，加热器148、空气流量传感器164和存储器165)供电。

电源部分105可以通过分隔器172与加热部分110分离。分隔器172可以是垫片(或密封件)，其提供与壳体115的内表面的基本紧密的密封。分隔器172可以包括通道174，该通道174设置在电源部分105与加热部分110之间，以允许当空气被拉过进气口120时(例如，当空气被拉过嘴部件125的出口176时)在电源部分105中施加负压。

分隔器172还可以包括孔178a和178b。孔178a和178b的尺寸被确定成适合导线180a和180b。在其他示例性实施例中，可以使用电触点代替导线180a和180b。孔178a和178b的尺寸可以被确定成使得没有空气通过孔178a和178b在电源部分105与加热部分110之间流动。在其他示例性实施例中，密封件可以位于孔178a和178b中，以防止空气在电源部分105与加热部分110之间流动。

加热器148可以横向延伸穿过壳体115的相对壁之间的内部通道182。在一些示例性实施例中，加热器148可以平行于内部通道182的纵向轴线延伸。

电源部分105可以进一步包括在第二端132处的端帽151。端帽151可以密封第二端132。端帽151可以使用诸如螺纹连接器和/或摩擦配合连接系统的已知连接系统附接到壳体115。端帽151可以包括用于对电源152充电的电触点153a和153b。

在另一个示例性实施例中，端帽151可以是壳体115的一体部分。

在至少一个示例性实施例中，电源152是可充电的。电源部分105可以包括被配置成允许电池能够由外部充电装置充电的电路。为了给不燃烧气溶胶装置100充电，可以通过将外部充电器连接到电触点153a和153b来使用USB充电器或其他合适的充电器组件。控制电路162连接到电触点153a和153b，并控制对电源152的再供电。

加热器148可以是线圈、平面体、陶瓷体、单根导线、电阻线笼的形式或任何其他合适的形式。加热器148可以是配置成将预气溶胶制剂加热到足以产生气溶胶的温度的任何加热器。

在至少一个示例性实施例中，加热器可以由任何合适的电阻材料形成。例如，加热器148可以包括从由不锈钢、铜、铜合金、镍铬合金、超级合金或其子组合或其组合组成的组中选择的至少一种材料。在示例性实施例中，加热器148可以由镍铬合金或铁铬合金形成。在另一个示例性实施例中，加热器148可以是具有在其外表面上的电阻层的陶瓷加热器。

在至少一个示例性实施例中，加热器148可以通过热传导加热预气溶胶制剂壳体200。替代地，来自加热器148的热量可以通过导热元件传导到预气溶胶制剂壳体200，或者加热器148可以将热量传递到在使用过程中吸入通过不燃烧气溶胶装置100的进入的环境空气中，所述进入的环境空气进而通过对流加热预气溶胶制剂壳体200。

预气溶胶制剂壳体200位于由不燃烧气溶胶装置100限定的气流路径350a中或附近。该气流路径350a例如可以由进气口120和出口176形成。气流路径350a可以横穿预气溶胶制剂壳体200或直接通过预气溶胶制剂壳体200。应当理解，在不燃烧气溶胶装置100包括旁通气流355的情况下，该旁通气流355可以包括夹带的气溶胶，正如下游气溶胶350b(穿过基质预气溶胶制剂壳体200)也包括气溶胶一样，如果旁通气流355横穿预气溶胶制剂壳体200的暴露表面。

在一些示例性实施例中，预气溶胶制剂包括植物材料。例如，植物材料可以包括烟草材料。

在一些示例性实施例中，烟草材料可以包括来自烟草属的任何成员的材料。在一些示例性实施例中，烟草材料包括两种或更多种不同烟草品种的混合物。可以使用的合适类型的烟草材料的示例包括但不限于，烤烟、白肋烟、黑烟、马里兰烟、东洋烟、稀有烟草、特种烟草和其混合物等。烟草材料可以以任何合适的形式提供，包括但不限于，烟草薄片、经加工的烟草材料(例如体积膨胀或膨化烟草)、经加工的烟草茎(例如切卷或切膨化茎)、再造烟草材料和其混合物等。在一些示例性实施例中，烟草材料是基本上干燥的烟草块的形式。

在一些示例性实施例中，烟草材料与丙二醇、甘油或其子组合或其组合中的至少一种混合和/或组合。

在示例性实施例中，风味剂、香料或风味系统处于预气溶胶制剂中，以便在操作过程中(包括在某些情况下、在加热时和/或当气流通过不燃烧气溶胶装置100时)释放香气和/或味道。在示例性实施例中，风味剂包括挥发性烟草风味化合物。风味剂还可以包括除烟草以外的风味，或除烟草风味剂之外的风味。风味剂可以是至少一种香料，所述香料是天然香料或人工香料。例如，所述至少一种香料可以包括烟草风味、烟草提取物、薄荷醇、冬青、胡椒薄荷、药草风味、水果风味、坚果风味、白酒风味、烘烤的、薄荷味、香辛味、肉桂味、丁香和任何其他所需风味以及其组合或子组合。在一些示例性实施例中，包括烟草材料的预气溶胶制剂壳体200被称为烟草元件。

在操作中，当不燃烧气溶胶装置100处于组装配置中时，负压可以被施加在嘴部件125上。例如，负压可以被吸到嘴部件125上。该负压可以导致不燃烧气溶胶装置100内的内部压降，所述压降可以导致进气流经由进气口120进入不燃烧气溶胶装置100。当空气(经由流经部分110的气流路径)被吸入通过进气口120时，内部压降还可以导致加热部分110内的内部压降。

空气流量传感器164可以暴露于通道174。在示例性实施例中，空气流量传感器164生成指示通过内部通道182的气流350a的大小和方向的输出信号，其中，控制电路162接收空气流量传感器164的输出信号并确定是否存在以下内部条件：(1)气流350a的方向指示在嘴部件125上的吸力(相对于通过嘴部件125吹入空气)，和/或(2)气流350a的大小超过阈值。在一些示例性实施例中，仅一个条件可以足以激活加热器148，而在其他示例中，在激活加热器之前，可能必须满足两个条件或所有条件。如果满足不燃烧气溶胶装置100的这些内部条件，则控制电路162电关闭电路，以将电源152连接到加热器148，从而通过向加热器148发送电流来激活加热器148。在示例性实施例中，空气流量传感器164生成与传感器106感测到的压降大小至少部分相关的可变输出信号。

空气流量传感器164可以是如在2015年7月7日提交的第14/793,453号美国申请“电子烟装置(Electronic Smoke Apparatus)”中所公开的传感器，或在2015年7月7日发布的美国专利9,072,321“电子烟(Electronic Smoke)”中所公开的传感器，所述专利申请中的每一个都以其全部内容通过引用并入本文献中。可以使用其他类型的传感器来检测气流。

在至少一些示例性实施例中，不燃烧气溶胶装置100可以包括温度传感器，用于监测加热器148的温度并将感测到的温度反馈给控制电路162。控制电路162可以使用感测到的温度和/或感测到的压降来控制供应给加热器148的电力。

导线180a和180b向加热器148输送电流，以便使加热器148通电。通电的加热器148进而加热预气溶胶制剂壳体200。第一板205、第二板210、外壁215和内部结构220传导来自加热器148的热量以加热预气溶胶制剂壳体200内的风味材料。预气溶胶制剂壳体200传导来自加热器148的热量，以将风味材料加热到足以产生气溶胶而不燃烧风味材料的温度(例如，100℃至300℃)。

在另一个示例性实施例中，不燃烧气溶胶装置100可以包括按钮，以操作不燃烧气溶胶装置100并导致电源152和控制电路162向加热器148供电。

气溶胶可以将尼古丁和/或烟草元素洗脱到气流中。气溶胶与烟草元件之间也可以存在一些热反应。

图4示出了根据一些示例性实施例的预气溶胶制剂壳体。如图4所示，预气溶胶制剂壳体200a包括是实心材料的外壁215a。

在包括预气溶胶制剂壳体200a的示例性实施例中，不燃烧气溶胶装置100包括刺穿机构，以在预气溶胶制剂壳体200a被插入不燃烧气溶胶装置100中时刺穿外壁215a、第一板205和第二板210中的至少一个。当预气溶胶制剂壳体200被加热到气溶胶生成温度(例如，100至350摄氏度)时，刺穿产生用于气溶胶的出口，所述气溶胶是用预气溶胶制剂壳体200a内的风味材料产生的。

图5示出了根据一些示例性实施例的使用图4的预气溶胶制剂壳体的不燃烧气溶胶系统的侧视图。

图6示出了图5的不燃烧气溶胶系统的横截面图。

图5所示的不燃烧气溶胶系统10a与不燃烧气溶胶系统10相同，除了不燃烧气溶胶装置100a包括位于第一端130处以致动刺穿结构的按钮605之外。

如图6所示，按钮605致动刺穿结构610以刺穿预气溶胶制剂壳体200a。在示例性实施例中，刺穿结构610包括第一刺穿元件615(例如刀片)、第二刺穿元件620(例如刀片)、杆625a-625c、第一连杆630和第二连杆635。

杆625a在不燃烧气溶胶装置100a的纵向轴线上延伸并联接按钮605和第一刺穿元件615。第一连杆630将杆625a联接到杆625b的第一端625b1。第一连杆630可以是延伸穿过杆625a和杆625b以允许杆625b沿着第一连杆630的轴线旋转的销。杆625b可以绕其旋转的第一连杆630的轴线可以横向于不燃烧气溶胶装置100a的纵向轴线。在其他示例性实施例中，第一连杆630可以保持杆625a与杆625b之间的位置关系。

杆625b在腔室144a之上从第一端625b1延伸到第二端625b2。腔室144a与腔室144的不同之处可以在于，腔室144a包括两个半圆形部分632a和632b。在沿着腔室144a的纵向轴线的腔室144a的至少一部分中，半圆形部分632a和632b限定在半圆形部分632a与632b之间的开口635a和635b。

类似于杆625b，杆625c在腔室144a之上从第一端625c1延伸到第二端625c2。

第二连杆635将杆625b的第二端625b2联接到杆625c的第二端625c2。第二连杆635可以是允许两个杆625b围绕第二连杆635旋转的销(例如，弹簧加载)。如图6的示例性实施例所示，第二刺穿元件620与杆625c是一体的。第一端625c1朝向预气溶胶制剂壳体200a成角度，使得第二刺穿元件620面向预气溶胶制剂壳体200a。然而，应当理解，示例性实施例不限于此。

当成人气溶胶消费者朝向内部通道182推动按钮605时，成人气溶胶消费者施加的力导致杆625a(更具体地，第一刺穿元件615)朝向预气溶胶制剂壳体200a行进，并刺穿预气溶胶制剂壳体200a的壁215a。第二连杆635允许杆625b在方向640上旋转。第一刺穿元件615施加在预气溶胶制剂壳体200a上的力导致预气溶胶制剂壳体200a在与不燃烧气溶胶装置100a的纵向轴线相同的方向或基本类似的方向上移动。预气溶胶制剂壳体200a移动到第二刺穿元件620，当成人气溶胶消费者向按钮605施加力时，所述第二刺穿元件刺穿预气溶胶制剂壳体200a。通过第一刺穿元件615和第二刺穿元件620的刺穿产生通过预气溶胶制剂壳体200a到达出口176的气流路径650。

虽然图6示出了按钮激活的刺穿结构，但示例性实施例不限于此。例如，可以使用使用杆和释放弹簧来刺穿预气溶胶制剂壳体的刺穿结构。

图7A示出了预气溶胶制剂壳体的示例性实施例。如图7A所示，预气溶胶制剂壳体200b与预气溶胶制剂壳体200相同，除了板205a和210是网状物而不是实心体之外。网状物可以是由纯金属、金属合金或聚合物制成的筛网类型的材料。孔的尺寸范围为0.001至0.1英寸。在图7A中，为了清楚起见，省略了壁215。

图7B示出了预气溶胶制剂壳体的示例性实施例。如图7B所示，预气溶胶制剂壳体200c与预气溶胶制剂壳体200相同，除了内部结构220a具有圆形横截面而不是正方形横截面之外。为了清楚起见，省略了壁215。

图7C示出了预气溶胶制剂壳体的示例性实施例。如图7C所示，预气溶胶制剂壳体200d与预气溶胶制剂壳体200相同，除了板205a和210是正方形而不是圆形之外。为了清楚起见，省略了壁215。壁215围绕每个板205c和210c的四个边缘中的每一个延伸。板205c和210c的高度225c可以在1-20毫米之间。

图8是根据至少另一个示例性实施例的不燃烧气溶胶系统的侧视图。图9示出了图8的不燃烧气溶胶装置的横截面图。

图8所示的不燃烧气溶胶系统10b与不燃烧气溶胶系统10相同，除了不燃烧气溶胶装置100b的加热部分110a包括嗅觉端口305之外。

如图9所示，嗅觉端口305位于腔室144和预气溶胶制剂壳体200上方(当预气溶胶制剂壳体200插入腔室144中时)。嗅觉端口305从加热部分110以角度α延伸。所述角度α可以大于零度且小于或等于90度，使得成人气溶胶消费者可以闻到由不燃烧气溶胶装置100b产生的气溶胶。如气流310所指示，嗅觉端口305允许暴露于预气溶胶制剂壳体200中的香料的一部分空气从嗅觉端口305流出。

在示例性实施例中，嗅觉端口305与壳体115a是一体的，并且由与壳体115a相同的材料制成。

在示例性实施例中，嗅觉端口305是单向阀，以便不影响RTD。此外，嗅觉端口305可以根据成人消费者的需要打开和关闭。例如，可以将诸如针阀或滑道的用户界面附接到壳体115a上，以使成人消费者能够控制嗅觉端口305。

图10示出了根据至少一个示例性实施例的操作不燃烧气溶胶系统的方法。不燃烧气溶胶系统可以是包括图1至图9中任一图所述的系统。

在步骤S1005，成人气溶胶消费者将预气溶胶制剂壳体插入不燃烧气溶胶装置中。预气溶胶制剂壳体限定用于容纳预气溶胶制剂的内部体积，并且包括从外壳的第一端延伸到壳体的第二端的多个内部结构。多个内部结构延伸穿过内部体积并且被配置成通过将加热器供应的热量传导到内部体积来加热预气溶胶制剂以产生气溶胶。例如，成人气溶胶消费者可以将预气溶胶制剂壳体200插入不燃烧气溶胶装置100中。

在步骤S1010，成人气溶胶消费者通过在嘴部件处施加负压来激活不燃烧气溶胶装置。负压导致传感器向控制电路发送表示不燃烧气溶胶装置中的压力的信号。基于信号，控制电路激活加热器。预气溶胶制剂壳体可以将加热器产生的热量传导至预气溶胶制剂达到一定程度，即预气溶胶制剂中的风味剂、尼古丁和/或成分至少部分地被提取(例如，雾化)，以生成从预气溶胶制剂中提取的下游气溶胶。

本文已经公开了示例性实施例，应当理解，其他变体是可能的。这样的变体不应当被视为背离本公开的主旨和范围，并且对于本领域技术人员来说显而易见的所有此类修改都旨在包括在以下权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种不燃烧气溶胶系统，包括：

加热器，所述加热器被配置成向气溶胶形成装置中的加热腔室供热；以及

壳体，所述壳体被配置成插入所述加热腔室中，所述壳体限定用于容纳固体基质的内部体积，所述壳体包括，

多个内部结构，所述多个内部结构从所述壳体的第一端延伸到所述壳体的第二端，所述多个内部结构延伸穿过所述内部体积，所述多个内部结构被配置成通过将所述加热器供应的热量传导到所述内部体积来加热所述固体基质以产生气溶胶。

2.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述壳体进一步包括，

第一板，所述第一板限定所述壳体的第一端；以及

第二板，所述第二板限定所述壳体的第二端，所述壳体的第一端和第二端是所述壳体的相对侧。

3.如权利要求2所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述第一板和所述第二板是第一材料，而所述多个内部结构是第二材料，所述第一材料和所述第二材料不同。

4.如权利要求2所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述第一板、所述第二板和所述多个内部结构是相同的材料。

5.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述壳体进一步包括，

外壁，所述外壁限定所述内部体积，所述外壁是实心体和网状物之中的一个。

6.根据权利要求5所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述外壁是实心体，并且所述不燃烧气溶胶系统包括，

刺穿元件，所述刺穿元件被配置成刺穿所述壳体，并产生用于气溶胶的出口。

7.根据权利要求5所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述外壁是网状物，并且提供用于气溶胶的出口。

8.如权利要求5所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述壳体进一步包括，

第一板，所述第一板限定所述壳体的第一端；以及

第二板，所述第二板限定所述壳体的第二端，所述壳体的第一端和第二端是所述壳体的相对侧，所述外壁从所述第一板延伸到所述第二板。

9.如权利要求8所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述壳体是圆柱形的。

10.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述不燃烧气溶胶系统未配置成向所述壳体供应电流。

11.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述固体基质包括烟叶、再造烟草、压缩烟草杆、粉末烟草、其子组合或其组合中的至少一种。

12.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，进一步包括：

传感器，所述传感器被配置成检测所述加热腔室中的气流；以及

控制器，所述控制器被配置成基于检测到的气流向所述加热器供电。

13.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，进一步包括：

第一出口，所述第一出口在所述气溶胶形成装置的第一侧上；以及

第二出口，所述第二出口在所述气溶胶形成装置的第二侧上。

14.如权利要求13所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述第二出口是单向阀。

15.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述多个内部结构是不同的材料。

16.如权利要求1所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述多个内部结构在横穿所述气溶胶形成装置的纵向轴线的方向上延伸。

17.如权利要求16所述的不燃烧气溶胶系统，其中，所述壳体进一步包括，

第一板，所述第一板限定所述壳体的第一端；以及

第二板，所述第二板限定所述壳体的第二端，所述壳体的第一端和第二端是所述壳体的相对侧，所述多个内部结构从所述第一板延伸到所述第二板。

18.一种操作不燃烧气溶胶系统的方法，包括：

将壳体插入不燃烧气溶胶装置中，所述壳体限定用于容纳固体基质的内部体积，所述壳体包括，

多个内部结构，所述多个内部结构从所述壳体的第一端延伸到所述壳体的第二端，所述多个内部结构延伸穿过所述内部体积，所述多个内部结构被配置成通过将加热器供应的热量传导到所述内部体积来加热所述固体基质以产生气溶胶；并且

激活所述不燃烧气溶胶装置。

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