CN113490430A - 改进的吸烟物品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改进的更清洁功能的吸烟物品，它包括气溶胶形成基质，该气溶胶形成基质设计成包括气流槽道。特征包括空心管，该空心管可以包括各种材料，包括用于气化的材料自身，在设计材料(例如烟草)内，用于高效气化。其它特征包括：空心的倒置锥体，以便允许空气进入底部封闭的HNB香烟；以及囊袋香烟，该囊袋香烟设计成保留松散的叶子和原始材料，用于清洁气化。

Description

改进的吸烟物品

技术领域

本发明的实施例通常涉及包括气溶胶产生基质的电子吸烟系统，更特别是涉及用于减少气溶胶产生基质的总热质量或改变通过气溶胶产生基质的气流的气溶胶产生基质。

背景技术

电子吸烟系统也称为加热不燃烧(HNB)装置，通常加热气溶胶形成基质，而不是点燃和燃烧它们。加热处理将由可见或不可见的气溶胶产生基质来产生气溶胶，且产生的气溶胶可以包括蒸气、气体和液滴。当不燃烧气溶胶产生基质时，与燃烧产生的气溶胶(例如烟雾)相比，有害化学物质的水平可能明显降低。

在本文中使用的术语HNB装置是指加热不燃烧气溶胶产生装置，它通常使用电加热元件来从气溶胶产生基质产生气溶胶，尽管存在用于加热气溶胶产生基质的其它方法，例如通过燃烧或通过组合不同的化学物质而由放热化学反应来产生热量，术语HNB装置在本文中的使用通常涉及将用于加热气溶胶产生基质的所有这些装置。HNB装置在与合适的气溶胶产生基质一起使用时可以与传统吸烟的一些性质方面相匹配。已知的HNB装置在加热腔室中使用散叶烟草，其它装置需要特定产品香烟或HNB香烟。在本文中使用的术语HNB香烟是指包括至少一种气溶胶产生基质的吸烟物品，该气溶胶产生基质设计成由HNB装置加热，而不是如传统香烟那样点燃和燃烧。

通常，HNB香烟包括以下部分：

1.包含气溶胶产生基质的部分，该部分通常包括由干燥的烟草悬浮液制造的再生烟草薄膜。这种悬浮液通常包括70％的烟草、用于促进湿蒸气形成的湿润剂(水和甘油)、粘合剂和芳香剂；

2.空心管；

3.过滤器；以及

4.嘴件。

现有技术的HNB香烟包括与空心管连接的气溶胶产生基质部分、过滤器和嘴件，它们以轴向对齐的连续方式串联或线性地连接。在气溶胶发生部分由HNB装置充分加热之后，当操作者吸入时，由气溶胶发生基质产生的气溶胶行进通过气溶胶发生基质部分，离开气溶胶发生基质部分，然后行进通过空心管，通过过滤器部分，然后气溶胶通过嘴件离开HNB香烟，以便由用户吸入。

很多HNB香烟包括气溶胶产生基质部分，该气溶胶产生基质部分包括再生烟草薄膜。再生烟草薄膜通常有均匀厚度，并形成管形部分，该管形部分有与HNB香烟相同的直径。在操作中，HNB香烟置于HNB装置中，且HNB香烟的再生烟草薄膜部分定位在包含于HNB装置内的加热元件的近侧。加热元件产生足够的热量，以便加热气溶胶产生基质，这导致在气溶胶形成基质内形成气溶胶。在普通实施例中，HNB装置的加热元件定位成这样，当HNB香烟插入HNB装置中时，加热元件在气溶胶产生基质的外部。处于气溶胶产生基质外部的加热元件从外部朝向内部加热气溶胶产生基质。

在HNB装置中的这种外部加热的常见问题是，与在HNB香烟的外表面附近的气溶胶产生基质相比，在HNB香烟内部或中间的气溶胶产生基质受到更少热量。因此，在HNB香烟内部或中间的气溶胶产生基质可能没有加热至用于在HNB香烟的内部或中间充分产生气溶胶的足够温度，因此气溶胶产生基质可能并不均匀加热，因为气溶胶产生基质通常有相对较高的热质量(高热容和密度，并有低反射水平)。

一些现有技术的HNB装置试图通过并不使用环绕HNB香烟外部的传统加热炉来加热气溶胶产生基质而解决上述缺点，而是利用内部式加热元件，该内部式加热元件通常成销或刀片的形式，它向上插入或刺入包含在HNB香烟的开口端中的气溶胶产生基质内。不过，内部式的现有技术加热元件通常没有克服气溶胶产生基质的高热质量，以便能充分均匀地加热气溶胶产生基质而由气溶胶产生基质均匀地产生气溶胶。

HNB香烟的另一常见问题是很难控制流过气溶胶产生基质部分的气流，这通常导致流过气溶胶产生基质部分的气流受到更多限制。一些现有技术的HNB香烟试图通过使用专门设计的气溶胶形成基质(例如再生烟草薄膜)来解决这些缺点，不过，即使这些方法也不能充分解决与气流限制相关的问题。

而且，现有技术的HNB香烟是在底部开口，这使得污染物(包括油和细颗粒)从HNB香烟的开口端落在加热元件上或落入加热元件中(对于具有在HNB香烟外部的加热元件的HNB装置)或落在刺入气溶胶产生部分内的加热元件上(对于具有在HNB香烟内部的加热元件(例如销或刀片)的HNB装置)，或落在包围加热元件的腔室内或腔室上或周围。另外，在底部开口的HNB香烟通常不适用于松散的气溶胶产生基质(例如散叶烟草或其它松散材料)，因为该材料能够很容易地从HNB的开口端向外掉落至加热元件上或加热元件内，或者落在包围加热元件的腔室内或腔室上或周围。

现有技术的HNB香烟面临的另一问题是气溶胶在它离开HNB香烟的嘴件时的高温，这可能在使用过程中使得操作者的嘴或嘴唇灼烧或不舒服。一些现有技术的HNB香烟利用布置在HNB香烟内的聚合物膜来冷却气溶胶，而其它现有技术的HNB香烟利用在嘴件附近的穿孔，以便使得更冷的外部空气与气溶胶混合，不过，这种方案并不是最佳，因为它们将增加HNB香烟的成本、稀释气溶胶(这可能导致不希望的气溶胶质量)、或需要在HNB香烟中包含不可生物降解或不可回收的组分。大多数现有技术的HNB香烟需要使用专门设计的气溶胶形成基质(例如重组烟草薄膜)，以便合适地起作用，而松散的气溶胶形成基质(例如原始散叶烟草)通常不能用于现有技术的HNB香烟.

需要一种HNB香烟：它降低气溶胶形成基质的高热质量；提供一种用于控制流过气溶胶形成基质的气流的方法；防止污染物落入HNB装置的加热元件或加热腔室中、落在加热元件或加热腔室上或周围；提供一种用于在由操作者吸入之前冷却气溶胶的最佳方法；以及使得松散的气溶胶形成基质能够在HNB香烟中使用。

发明内容

公开了一种用于吸烟物品的气溶胶形成基质，它包括至少一个空气槽道。空气槽道可以布置在气溶胶形成基质的外侧，并可以包括至少一个再生烟草片材，该再生烟草片材卷起，以便形成基本柱形管，该基本柱形管基本纵向穿过气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以松散地包裹在多层中，从而产生多个空气槽道，具有在气溶胶形成基质中的一个或多个空心管。空心管可以穿孔。吸烟物品还可以包括布置在吸烟物品内的空心锥体。空气流入可以在吸烟物品的远端处进行限制或阻止，且空气流入可以通过在吸烟物品的侧部的穿孔来提供。

公开了一种可逆吸烟物品，其中，至少一个气溶胶形成基质布置在位于吸烟物品的相对端处的两个嘴件之间。嘴件、过滤器和气溶胶产生基质可以有不同的参数和香料。

公开了一种包括双端部开口的香烟，该香烟同轴地嵌套用于保持气溶胶产生基质的囊袋，该气溶胶产生基质可以包括原始或散叶的干燥植物材料，例如烟草。端部开口的囊袋可以有在端部上的穿孔，且端部可以是扁平、圆顶形、凸形或凹形。

还公开了一种构造加热不燃烧香烟的方法，具有以下步骤：将多孔过滤器附接在固体过滤器的各端处；将空心烟草杆附接在各多孔过滤器的暴露端上；将空心管附接在各空心烟草杆的暴露端上，以便形成纵向布置的组件；将一定长度的第一组件包裹在覆盖包裹件(水松纸)中；在各端处在侧表面上周向穿孔覆盖包覆件和空心管；在中部切断第一组件；将两半部分沿相反方向旋转180度；插入过滤器部分、至少一个空心过滤器部分和两个空心锥体；将第二组件包裹在覆盖包裹件中；以及在中部切断第二组件，从而形成两个加热不燃烧香烟。

具体实施方式

提供了一种用于在HNB香烟中使用的气溶胶形成基质部分的改进设计，用于降低气溶胶形成基质的热质量和增加流过气溶胶形成基质的气流。降低热质量和增加气流通过将气溶胶形成基质20设计成提供管、槽或槽道来实现，该管、槽或槽道布置在气溶胶形成基质20(“基质”)的表面内、整个表面或表面上。基质可以由再生材料的浆料、片材、条、塞或块来构成，或者它可以通过由再生气溶胶形成基质卷绕或以其它方式装配基质20而形成，该再生气溶胶形成基质可以分层、混合或与其它材料(该其它材料提供改进的气流或热传递)组合，并可以形成或不形成气溶胶。例如，一些材料可以包括玻璃纤维垫、多孔材料或过滤材料。

本文公开的本发明还可以与组合式加热器一起使用，如本文公开，组合式加热器包括布置在第二外部加热元件内的第一内部加热元件。使用组合式加热器可能很有利，以便克服均匀加热气溶胶产生基质的内部和外部的难题。如本文公开，组合加热器优于现有技术的加热器。可以包括销、刀片或剑的内部加热元件可以使用产生热量的任何已知方法来加热，包括但不局限于：使用电阻来产生热量，使用电磁感应来产生热量，使用燃烧来产生热量，或者通过组合不同的化学物质而由放热化学反应来产生热量。可以包括碗、腔室、管或任何其它已知结构的外部加热元件可以使用产生热量的任何已知方法来加热，包括但不局限于：使用电阻来产生热量，使用电磁感应来产生热量，使用燃烧来产生热量，或者通过组合不同的化学物质而由放热化学反应来产生热量。如本文公开，在组合加热器的一个实施例中包括同心定位在外部加热元件内的内部加热元件。在另一实施例中，内部加热元件和外部加热元件可以与相同的控制电路连接(串联或并联)，或者它们可以与独立的控制电路连接。在还一实施例中，内部加热元件和外部加热元件可以通过相同类型的加热方法来加热，或者它们可以各自通过不同类型的加热方法来加热。内部加热元件和外部加热元件可以同时加热，或者它们可以独立或顺序地加热。加热程序可以用于同时、顺序或独立地控制两个加热元件。

本发明的HNB香烟不需要聚合物薄膜来冷却蒸气，也不需要使用再生烟草薄膜。HNB香烟在本说明书中是示例性，但是应当理解为包括任何吸烟物品，例如烟斗、雪茄、香烟或气化器。它提供了一种减少含烟草部分的热质量的装置和方法。本发明显著降低了加热元件或加热腔室的污染。它提供了一种包括整体空气槽道或槽的工程烟草塞，该整体空气槽道或槽最大限度地在HNB香烟中产生蒸气，并优化用于消费者的蒸气的产生香味和嘴感觉。本发明提供的特征包括塞的形状、锥形结构以及一个或多个内部空心管，以便在内部加热和外部加热实施例的变化中增加效率和提高由HNB香烟产生的结果。

在本发明的实施例中，HNB香烟10有壳体或外部囊袋12、嘴件90、空心内部和用于容纳烟草的部分，包括再生烟草薄膜。如图1a至1c中所示，烟草部分20包括至少一个气流槽道30，例如从烟草部分20的底端50延伸至烟草部分20的顶端60的内部管40。该至少一个气流槽道30由空心管40来确定，该空心管40可以由任何已知的合适材料来制造，包括用于制造香烟的常用纸。合适的材料包括香烟纸、纤维素和改性纤维素产品、有或没有孔隙的纤维材料(例如棉、亚麻、大麻、其它纤维或者纤维的混合物)、或者粘接剂，或者不同材料和粘接剂的混合物。尽管该至少一个气流槽道30表示为与烟草部分20同心，但是如下面所述，替代实施例包括多个气流槽道。

该至少一个空气流动槽道30用于引入较冷的空气，然后该空气与热烟草蒸气混合，当烟草部分20合适定位在加热元件内且操作者吸气时，热烟草蒸气在该烟草部分20由加热元件加热至足够温度时形成，因此不需要用于在要气化的材料和用户之间冷却热蒸气的聚合物膜(如现有技术的HNB香烟)。聚合物膜的去除提供了优于已知HNB香烟的附加优点，因为它减少了HNB香烟的环境覆盖面积，还能够用于完全可回收和/或可生物降解。

当操作者吸气时，较冷的环境外部空气吸入HNB香烟。该较冷空气和热烟草蒸气再在烟草蒸气由操作者吸入之前在空心管40中汇聚、组合或混合，该空心管与烟草部分20的顶端60(顶端在操作中比底端50更靠近用户)可操作地流体连接，以便混合和降低热烟草蒸气的温度。嘴件90(这里未示出)布置在壳体12的顶端处。布置在烟草或其它材料20内的内部管或烟草管优选是穿孔有多个孔，以使得空气和蒸气流能够通过烟草20进入烟草管40和进入用户的嘴中。

优选是，烟草部分20可以包括再生烟草的卷起片材。内部管40再由卷绕片材的内部卷来形成(该内部卷优选是可以胶接，以便形成管40)。卷的外层有在各层之间的空间，在操作中，这些空间使得空气能够抽吸通过这些层，以便使得蒸气从这些层排出。然后，在操作中，蒸气通过HNB香烟10而吸入用户的嘴中。烟草自身形成内部管40和在操作中确定蒸气通路的一个优点是需要更少部件，这对环境有利，且制造更简单。烟草部分20是一次性，并可以用于只使用一次，因此最好在烟草部分20整体中不包括塑料或其它异物。

烟草部分20可以由能够加热以便放出气溶胶或蒸气的任何物质来形成。这些物质可能包括烟草、药草和任何其它能够气化的有机材料。

另外，图1(d)中所示的松散螺旋结构提供了烟草的优良和均匀的加热，因为更大的表面面积暴露于加热元件170(这里未示出)，不管是卡口类型加热器在操作中刺入烟草中，或者加热元件布置在烟草周围，或者使用加热腔室172(这里未示出)，或者当使用组合加热器(包括与外部类型加热器结合使用的内部销或刀片类型的加热器)。

烟草卷22的外层并不胶接在一起，因此它们能够在由内部囊袋(14)的壳体(见图28)形成的空腔内膨胀，从而形成在层之间的空间。双壳体也可以称为荚或香烟。

在另一实施例中，再生烟草片材使用螺旋缠绕技术来卷绕，且所有层胶合/熔合在一起，其中，缠绕产生在卷外侧的气流槽，从而使得空气能够沿槽通过，以便高效地从加热的卷上除去蒸气，并将它引导至用户的嘴中。

在另一实施例中，槽通过缠绕烟草薄带而螺旋缠绕和形成，从而产生气流槽道(类似于理发杆或糖果棒或螺纹)，以使得空气沿在由再生烟草带形成的峰之间的谷来行进。

在另一实施例中，片材平行缠绕，其中，一系列斜狭缝在缠绕之前由片材切出，当具有狭缝的片材进行缠绕时，狭缝彼此交叠，从而形成气流的螺旋谷。.

在还一实施例中，槽通过以特殊方式卷绕片材而形成。材料松散地包裹在多层中，从而产生多个空气槽道。

在还一实施例中，在卷已经缠绕之后，槽切割(可选地包括机械加工)至卷中(很像当你进行制造纸吸管的处理，然后使用机械加工处理来将气流槽切割至吸管的外表面内时)。这种处理能够切割很多不同图案类型的槽，从而使得气流和用于加热的烟草表面面积达到最佳。

在另一实施例中，使用形成的烟草塞。烟草部分20形成为具有横截面的特定形状，该横截面可以以多种不同方式成形，例如星形、六边形、正方形等(该横截面可以在内部有一个或多个空心部分)，或者其它形状，在它们的外部可以有线性或螺旋形的槽(且在它们内部可以有一个或多个空心部分)。这些形状提供空气的流入和流出，并可以通过使用烟草浆形成处理来形成(类似于怎样制造热形成纸浆纸产品)。烟草塞20的形状确定了槽、管、孔、穿孔、柱或其它直接构建于烟草部分内的特征，以便优化烟草部分20的空气流入/流出和蒸气产生。槽优选是纵向或穿过塞的整个长度，以使得空气或蒸气能够通过。

在另一实施例中，烟草部分20由小粒状烟草(或其它特殊设计的烟草)制造，该小粒状烟草在内部管40安装于内部囊袋14内之后或在安装处理过程中装载在内部管40周围。这种结构使得近似为传统香烟直径的薄外部囊袋12能够容纳所有HNB香烟部件，并作为封闭底部装置来操作，其中，空气流入和流出都在装置的顶端60处或附近。气流入也可以在装置的侧部，例如通过布置在装置侧部上的圆周穿孔。薄的或皮状的棒HNB装置的实例是

产品。

在一个实施例中，如图2a至2c中所示，至少一个气流槽道30还能够包括在烟草管40中的多个穿孔70，该烟草管40使得另外的烟草蒸气能够与要引入HNB香烟内的较冷空气混合，从而能够进行吸入烟草蒸气的进一步和更精细的温度控制，还能够进一步和更精细地控制烟草蒸气与较冷空气流入的比率。

至少一个气流槽道30能够由任何已知材料来制造或确定，包括公知的香烟纸。在实施例中，能够使用多孔纸材料，且通过纸的孔隙率和纸中的孔的尺寸来进一步和更精细地控制烟草蒸气温度以及烟草蒸气与空气的比率。这不需要在烟草部分20中制作穿孔70。

在替代实施例中，如图3a至3c中所示，HNB香烟10的实施例提供了：烟草部分20，该烟草部分20在它的顶端60处与空心管80可操作地流体连接；以及嘴件90，该嘴件90与流出管或空心管80可操作地流体连接。如图所示，至少一个气流槽道30没有用于引入较冷空气的穿孔70，而是，空心管80可以有外部或第二组穿孔100，该外部或第二组穿孔100能够引入较冷空气，用于在操作过程中冷却热烟草蒸气。

在加热松散烟叶的实施例中，与再生烟草薄膜相反，多孔材料110(例如醋酸纤维素、棉纤维、大麻纤维、亚麻纤维或其它合适的多孔材料或合适材料的混合物(但优选是醋酸纤维素))附接在烟草部分20的底端上，以便将烟草材料保持在烟草部分20内。参考图4a至4c，多孔材料110附接在底端50上，并仍然允许空气进入烟草部分20，同时将烟草材料保留于其中。多孔材料110很有利，特别是当在HNB香烟中使用松散烟草或其它松散叶子或原始材料时。多孔材料110还起到保留大部分污染物和/或在烟草材料气化过程中形成的残留产品的作用，从而防止污染气化器的加热元件或加热腔室。这显著降低了保持HNB装置的加热元件有效操作所需的清洁量。

图5a至5c表示了实施例，其中，至少一个气流槽道30由包括穿孔70的空心管40来确定，且流出管或空心管80邻近或接近第二组穿孔，并与该第二组穿孔100流体连接，优选是，该第二组穿孔100布置在以轴向方式环绕壳体或外部囊袋12的圆周环中，从而使得空气能够从侧部和底端50流入香烟。图5a至5c表示了第二组穿孔100，该第二组穿孔100提供较冷环境空气进入HNB香烟10的附加控制。

图6a至6c表示了替代实施例，其中，至少一个气流槽道30并不从烟草部分20的底端50延伸，而是在底端50附近停止。如图所示，底端50还包括多孔材料110，用于形成密封和将烟草材料保持在烟草部分20内。至少一个气流槽道30可以选择地没有任何穿孔。第二组穿孔100(该第二组穿孔100可以选择地使用)表示在壳体12上并邻近或靠近空心管80，用于能够添加较冷空气。

图7a至7c表示了确定气流槽道30的内部管40中的穿孔70。

也可选择，为了使得制造商能够使用当前的制造方法，如图8a至8c中所示的实施例还可以包括塞或密封件110，该塞或密封件110可操作地附接在烟草部分20的底端50上。塞110可以是多孔过滤器或使得空气能够流过的其它材料，但仍然将烟草或其它材料基本保持在烟草部分20内。

图9a至9c表示了在确定气流槽道30的空心管40中的穿孔70。

图10a至10c和图11a至11c表示了具有先前在图8a至8c和9a至9c中所示的各种组合的各种实施例。

在实施例中，如图12a至12c中所示，锥体(或内部锥体)130布置在壳体12内基本成直线，并在用于气化的材料20和香烟10的流出管80或上部部件60之间。锥体是倒置的截头锥形形状。当香烟10处于垂直位置且嘴件在顶部或上部部分时，它看起来是倒置。锥体130是空心，它的目的是提供在香烟10的壳体12中的空间，用于流入空气在侧部或者在顶端60处或附近通过穿孔或多孔材料而进入底部封闭香烟，沿锥体130的外表面向下流入烟草部分20，与蒸气混合，然后通过锥体130的内部和管80向上吸入至嘴件和用户的嘴中。锥体130产生在它的外表面和HNB香烟10的壳体12之间的环形空腔140。可选地，锥体130还可以包括内部穿孔150，该内部穿孔150使得环形空腔140内的空气能够从这里进入锥体130的内部空间160内。

如图所示，第二穿孔100使得空气能够进入环形空间140中，该空气吸入烟草部分20内并通过内部穿孔150。

在另一实施例中，如图13a至13c中所示，穿孔70布置在内部管40中，该内部管40确定至少一个空气槽道30，从而将更高浓度的烟草蒸气传送给操作者(由于优化的气流)。在本文中广泛使用的“气流”包括空气流和与蒸气混合的空气流，该蒸汽来自加热烟草或其它干燥植物材料(例如牛至)。

图14a至14c表示了实施例，其中，HNB香烟10包括内部锥体130和过滤器塞120。

在HNB香烟10的优选实施例中，如图15a至15c中所示，内部管40包括穿孔70，空心管80靠近锥体130和与该锥体130流体连接，锥体130有穿孔150，并提供过滤器塞120。

在优选实施例的替代实施例中，如图16a至16c中所示，烟草部分20位于至少一个气流槽道30和管40内。

如图17中所示，减少清洁的HNB香烟10的实施例包括烟草部分20，该烟草部分20在顶端60处与嘴件90流体连接，并与布置在它的底端50处的塞120流体连接。塞110能够是任何合适的多孔材料，以使得空气能够流过，但防止细固体颗粒通过，或者能够是任何合适的非多孔材料，该非多孔材料有多个穿孔，用于允许空流通过。在实施例中，塞110能够是过滤器、纤维状或其它形式，它能够允许空气流过。在实施例中，过滤器110能够有不同的孔隙率，这使得制造商能够可选地选择通过HNB香烟的气流，还使得制造商能够通过使稍微更冷的环境空气能够与热烟草蒸气混合而可选地选择HNB香烟的效力。

在替代实施例中，图17中所示的减少清洁的HNB香烟10能够包括两个或更多烟草部分20。如图18中所示，减少清洁的HNB香烟能够包括第一烟草部分20a和第二烟草部分20b。第一和第二烟草部分20a和20b各自能够用于容纳相同的烟草材料或不同的烟草材料。得到的多烟草部分的HNB香烟能够用于产生不同烟草风味的组合，操作者能够通过允许组合不同香味来体验。烟草应当理解为可选地包括其它希望气化的干燥植物材料，例如牛至。

在图19所示的实施例中，烟草部分20能够夹在具有第一孔隙率的第一过滤器120a和具有第二孔隙率的第二过滤器120b之间。在这样的实施例中，操作者能够将减少清洁的HNB香烟插入气化器中，以便利用第一或第二过滤器120a、120b中的一个的孔隙率，或者能够使减少清洁的HNB香烟翻转，以便插入第二或第一过滤器120b、120a中的另一个，以便利用第二或第一过滤器120b、120a中的另一个的孔隙率。该实施例还可以与应用于第一或第二过滤器中的任一个或两者的不同香料或其它合适特征(例如气味、颜色、质地等)一起使用。

图20表示了根据图19中的可逆HNB香烟的实施例，该可逆HNB香烟还包括两个或更多烟草部分20a、20b。

参考图14a至14c并参考图21，减少清洁的HNB香烟的实施例能够用于与已经公开可用的气化器一起使用，如本文公开的其它概念。例如，图14a至14c中所示的实施例能够用于具有常规炉(作为加热元件)的气化器。常规炉能够将热量传递至烟草部分20，以便使得其中的烟草材料气化。为了与具有设计成刺入烟草部分的加热元件的气化器(例如

HNB香烟气化器)一起使用，过滤器塞120能够用于由加热元件穿刺，以使得加热元件位于至少一个气流槽道30内，以便从烟草部分20内提供热量。如本文中公开，本文公开的概念也能够与组合加热元件一起使用。

参考图22，减少清洁的HNB香烟的实施例可以使用以下方法来制造：在第一步骤中，长烟草杆能够构造有一个或多个气流槽道，该气流槽道同心地布置在烟草杆内。在实施例中，一个或多个气流槽道能够有穿孔。然后，烟草杆切成多个较短的部分。然后，过滤器塞能够位于烟草杆的两个相邻切割部分之间，且两(2)个空心管能够位于烟草部分的暴露端的各侧，其中，一个管布置在一侧。随后，至少一层纸或其它类似材料能够用于将多个部分连接在一起，可选地通过使用合适的粘接剂。然后使用激光穿孔器(或用于穿孔的其它机构)，以便在各空心管的端部附近穿孔该空心管。然后，整个连接部分在过滤器塞的大约中点处切成两半，从而使得连接的部分分成两个相等部分。这些部分各自旋转180度，因此，切割的过滤器塞现在面向外，而不是面向内。这时，锥体插入各空心部分中，且空心锥体的更小端部与同心地布置在烟草容纳部分内的至少一个气流槽道交接。然后，两(2)个空心管或过滤器布置在各空心管(具有已经插入的空心锥体)附近，随后将嘴件布置在空心管部分之间。接下来，使用水松纸(或其它类似材料或粘接剂或者纸和粘接剂的组合)来将这些部分连接在一起，该水松纸延伸至在各空心管上的穿孔的边缘。连接后，连接的管在嘴件过滤器部分的中心处切成两半，从而完成HNB香烟的装配。

上述各种部件能够如图所示对齐，并通过环绕对齐部件包裹至少一层水松纸或其它合适材料而彼此固定。水松纸可以通过使用合适的粘接剂或通过其它合适方法而粘接在基质上。

在图28所示的另一实施例中，提供了一种有利设计，它采用具有外部囊袋12和内部囊袋14的端部封闭HNB香烟，并与

产品相容。端部封闭HNB香烟包括：外部囊袋12，该外部囊袋12在外部囊袋12的封闭端(底端50)处包含要气化的材料；以及另一个更小的内部囊袋14，该内部囊袋14有穿孔70的底端50。两个囊袋的底端优选是凸形圆顶，它提供对于加热长钉的阻力，该加热长钉在操作中插入外部囊袋12的底端50中。已经发现凸形圆顶结构稍微阻止加热元件的插入，以使得产生的穿孔有最佳直径，以便允许气流通向HNB香烟10。在变化形式中，可以采用其它结构，例如凹形圆顶或其它类似结构。内部囊袋14的穿孔70底端50在使用中用作筛网，以便防止烟草材料20通过嘴件90落出或由用户吸入。在另一实施例中，过滤器120可以优选地插入内部囊袋14内，以便从烟草蒸气中除去细颗粒，或以其它方式改变烟草(或要气化的其它材料)蒸气的性质或特性。在操作中，用户将香烟10的封闭底端50按压在加热装置190的加热长钉170上，该加热长钉170穿刺囊袋12的端部50和穿透至烟草材料20内。囊袋12的底部50封闭，直到加热单元190的加热长钉/刀片170穿刺囊袋12的端部50。该实施例没有与封闭底部系统相同的气流槽道需求，因为空气流入只是吸入环绕加热长钉170，穿过囊袋12的穿刺端部，然后穿过烟草材料20，然后穿过内部囊袋14的穿孔底部70，然后穿过过滤器120，然后通过嘴件90而进入用户的嘴中.

封闭底部香烟设计优化成用于松散的烟草或任何其它材料。同心囊袋提供了一种保留干燥植物材料的方法，而不需要再生。实际上，要加热以便形成气溶胶的材料20再由加热长钉170穿刺。用于容纳烟草或其它材料(例如大麻)的囊袋12可以是透明或不透明，但是为了展示目的而优选是透明，即用户能够查看材料，以便估计质量和数量。内部囊袋14防止烟草离开在外部囊袋12底端50中的烟草容纳部分。在另一实施例中，内部囊袋14可以包括筛网、塞或过滤器120。内部囊袋14或筛网120通过任何已知方式来固定在香烟中，例如胶接在囊袋12的内表面的脊或侧部上，因为当长钉170插入它时烟草将向上按压在筛网部分120上，且当内部囊袋14或筛网部分120没有良好固定时它可能移出。在一个实施例中，内部囊袋14固定在香烟内部，以使得它不会由于内置在外部囊袋12侧部和内部囊袋14侧部(这里未示出)中的锁定凸块16而移出，这能够很容易地装配和用于将内部囊袋14牢固地保持就位。在囊袋12部分上的圆顶形(或类似于圆顶形状--它也可以是倒置圆顶)端部50很重要，因为圆顶功能对于将荚插入

装置内非常好，且它非常适合穿刺应用，因为圆顶在穿刺点处自行塌陷，这在加热长钉170周围形成小开口，该小开口使得空气能够吸入至加热长钉170周围。当要穿刺的底端50平坦时，加热长钉170可能太贴合地穿刺通过，且不能使足够的空气进入系统用于吸入目的。HNB香烟的该实施例可以选择地包括安装于其中的一个或多个过滤器120部分，用于过滤、冷却、减少尼古丁、调味或以其它方式改变蒸气。优选是，对于特定有机材料，过滤很少或根本不发生过滤，以便保证来自由特定有机材料产生的气溶胶的理想效果，并由用户体验。因此，用于这种有机材料的实施例只使用可渗透筛网120，而不是过滤器120。另外，整个香烟10(不包括过滤器120)可选地包括可完全生物降解或可完全堆肥的材料。

通过提供一种用于控制空气流入的方法以及一种控制空气流出的方法，本领域技术人员能够可控地调节HNB香烟的气流，使得HNB香烟能够向用户提供理想的蒸气产生特性。另外，通过在烟草容纳部分的端部处布置过滤器塞，能够减少或消除加热元件和加热元件腔室的污染。

因此，本发明创造了一种结构化香烟，它可以有至少一个气流槽道或多个气流槽道，该气流槽道布置在烟草中，不论原始还是重构，以便均匀加热烟草，从而导致烟草的高效气化，并降低使用的烟草的热质量。

再参考基质20，在图32a中，内部空心管40以平面图表示，而图32b表示了布置在基质中的多个空心管40。一个或多个管40可以穿孔70，如图32c中所示。或者，如图32d中所示，远侧材料可以是不可渗透材料112，从而基本上阻止空气流动，而相邻材料可以是多孔110，从而使气流能够向下穿过基质20，并返回向上穿过基质20，可选地通过不同槽道，但是阻止气流进出基质20的底部。不同槽道可以是空心管40。多孔材料110为可选，基质20可以简单地包括气溶胶形成材料和基本不可渗透材料112。穿孔70、多孔材料110和不可渗透材料112可以用于在下面的图33-35公开的任何设计中以及在本文公开的其它实施例中。

在替代实施例中，要在HNB香烟10中使用的改进气溶胶形成基质部分20还包括一个或多个空心管40，该空心管40轴向布置在气溶胶形成基质中(见图32b)，且一个或多个空心管40可以穿孔70(见图32c)，以便增强气流。

图33a表示了在基质20外表面上的气流槽或槽道30以及内部空心管40。管40或气流槽道30可以是单独结构，例如纸，具有形成于周围的基质，或者它可以由基质自身形成，或者它可以机械加工、切割或压制，以便形成管40，从而提供为用于气流30。图33b表示了具有多个槽或槽道30的基质20，该槽或槽道30布置在基质20的表面中。槽道30可以是螺旋形式(图33c)或其它图案。

图34表示了由再生烟草或其它气溶胶产生基质20的卷形成的基质。在操作中，气流30穿过再生气溶胶产生基质的松散填塞层。

图35表示了由再生烟草或其它气溶胶产生基质20的卷形成的基质，具有专用的空心内部管，该空心内部管可以通过将基质20的内部卷胶接至管中而形成，从而基本形成细长柱体，该细长柱体穿过基质的芯或形成基质的芯。基质还可以环绕管40来卷绕，以便形成内部芯。在操作中，气流30穿过再生气溶胶产生基质的松散填塞层和空心管40。

在图36所示的替代实施例中，改进的HNB香烟的内部还包括至少一个锥体130或其它类似结构(即漏斗或其它截头锥形弯曲或直边空心形状)，该锥体130或其它类似结构使气流偏转，以便引导气流进出例如在封闭底部HNB香烟的中基质20，其中，空气从香烟10的侧部吸入。最佳气流32的实例由虚线描绘，以便表示在香烟的侧部进入的气流，包括沿周向向下穿过在香烟10中的锥体130外侧的环形空腔、穿过基质20、可选地穿过多孔材料110，然后往回向上通过在基质中的空心管40，通过锥体130和通向嘴件90。在该实施例中，不可渗透材料112阻止气流进出香烟10的远端(远离用户)。至少一个锥体或其它类似结构可以在锥体的一端处与气溶胶形成基质或气溶胶形成基质20中的一个或多个气流通路流体连接，且在另一端处与过滤器或HNB香烟的嘴件90流体连接。该至少一个锥体或其它类似结构可以布置在空心管部分内，从而产生在空心管部分的内部和锥体或其它类似结构的外部之间的环形空腔140。可选地，多孔材料110(该多孔材料110可以是盘形或环形/甜甜圈形)可以布置在基质20的近端上，以便阻挡碎末或碎屑进入环形空腔140，从而保持开口气流通路。图36b表示了在锥体130上和在香烟10侧部的外部上的穿孔。图36a还表示了在近端(靠近用户)处布置在香烟10中的可选过滤器120。最佳或主要的气流通路32以虚线表示。空气流入首先可能绕整个圆周沿香烟径向通过外部穿孔70，然后转向轴向方向从用户穿过基质20通过至少一个槽道30而朝向底部50或远端，然后旋转大约180度，并流过基质20中的空心管40，流向香烟10的顶端60。同时，一些空气将通过外部穿孔70流入，并直接流过锥体130穿孔70，并与热蒸气混合，以便降低它的温度，且重要的是在加宽锥形区域中调节气流的压力，从而避免蒸气凝结。因为横穿锥体30的区域扩大，因此压力下降，从而需要空气流入。从香烟外部通过锥体130的直接流入提供了这种补偿入流。

空心管部分40和锥形部分130中的任意一个或两个可以穿孔，以便允许空气流入或流出，或者提供用于降低气溶胶温度的改进方法。穿孔还可以用于降低在HNB香烟10的一个或多个过滤器部分或嘴件上游或下游的压力降。

在替代实施例中，HNB香烟可以利用布置在HNB香烟10内的锥体或其它类似结构，其中，锥体的窄端通过布置在气溶胶形成部分20的上游端的、一个或多个盘形或其它形状的多孔材料110和/或不可渗透材料112而与在气溶胶形成部分20的下游端内的空心管40流体连接。锥形130的宽端密封地附接在HNB香烟内部10，并与过滤器120或嘴件90流体连接，群众，穿孔70或其它开口布置在HNB香烟10的外部，它使得空气能够吸入在锥体130的外表面和HNB香烟10的内表面之间的环形空腔140中，空气随后沿与嘴件90相反的方向抽吸通过气溶胶形成部分20，直到空气(现在包含来自气溶胶产生基质20的气溶胶)到达气溶胶产生基质20的端部，并通过在HNB香烟10的远端50处的多孔过滤器部分110，随后空气朝向HNB香烟10的嘴件向上抽吸通过布置在气溶胶产生基质20内的气流通路40，其中，气溶胶抽吸通过锥体130的内部(该锥体130可以有附加穿孔，用于使得较冷的外部空气混合中气溶胶中)，通过过滤器110和嘴件90吸出，并由用户吸入。

在图37L所示的替代实施例中，HNB香烟10包括两个同心的端部开口囊袋12和14，用于在囊袋之间包含一个或多个气溶胶形成基质20。一个或多个囊袋可以优选地用于由销或刀片类型的加热元件穿刺，因此产生进入气溶胶形成基质的空气流入槽道。在替代实施例中，一个或多个同心或同轴布置的囊袋可以用于有穿孔或其它开口，以便允许气流通过气溶胶形成基质，其中，加热元件穿刺或不穿刺一个或多个囊袋，且该穿孔用于减少或消除容易从HNB香烟的开口端落出至加热元件上、加热元件内或周围或者(在HNB装置中包围加热元件的)腔室内、腔室上或周围的材料。囊袋基本是具有一个封闭端和一个开口端的管。

图37a表示了具有钝的面或尖端的内部囊袋14以及具有凸形的头部、尖端或面的外部囊袋12，它最佳地用于接收销、剑或刀片类型的加热元件170。图37b表示了在囊袋上的两个凸形头部。图37c表示了具有凹形头部的内部囊袋14。图37d表示了过滤器120，该过滤器120在其它实施例中可以只是空间，因为内部囊袋14并不必需延伸至香烟10的上端60。一个或多个过滤器和/或嘴件90可以布置在内部囊袋14内、外部囊袋12内或HNB香烟10的外端处。图37e表示了内部囊袋14旋转的实施例，以使得开口端布置成朝向HNB香烟的底端50。图37f表示了将平尖端囊袋保持就位的锁定凸块16。该锁定凸块16可以用于任何实施例。凸块16、脊、紧固件和/或加热、胶接、铆接或任何其它将囊袋固定在一起的装置可以与本文公开的任何实施例一起使用。图37g和h表示了布置在内部囊袋14端部上的穿孔70。该穿孔70可以布置在内部囊袋和/或外部囊袋的头部或尖端上。这种穿孔可以与在HNB香烟10的外部上的其它穿孔70组合地使用，以便混合至较冷的外部空气中，该外部空气用于冷却蒸气温度和/或改变空气压力。这也避免了冷凝效应。图37i和j表示了布置在内部囊袋14和外部囊袋12的尖端上的穿孔70。图i和j中所示的实施例用于与内部销、剑或刀片类型加热器170或外部加热器172式HNB装置或本文公开的组合加热器一起使用。图37k表示了具有多孔材料110的筛网或过滤器或其它保持装置的外部囊袋12，它们通过保持气溶胶产生基质20而不需要内部囊袋14。可以使用任何已知的方式来将保持器110固定就位。

如图38中所示，在HNB香烟10的替代实施例中，一个或多个气溶胶形成基质20部分可以利用香烟纸、水松纸或其它合适的材料180来包裹和连接，然后在两端由过滤器120或嘴件90、或者空心管、结构、垫片或其它材料(它们可以是多孔、半多孔或不透空气)来抵靠，且整个组件可以通过用香烟纸、水松纸或其它合适的材料包裹整个组件或者通过其它连接方式来连接。香烟可以包括在一些或所有部件之间的空隙或空间。在该实施例中，过滤器或嘴件可以用于；降低或消除气溶胶形成基质在使用前、使用中或使用后离开HNB香烟的可能；修改、限制或以其它方式改变通过HNB香烟的气流；通过选择将哪一端插入HNB装置内而使得可逆HNB香烟提供有由操作者可选地选择的不同香味或其它特性；或允许松散的气溶胶形成基质在HNB香烟中有效利用。一个过滤器可以有径向穿孔，而在可逆香烟10的相对端的其它过滤器可以没有，或者在各端部上的穿孔可以有不同的尺寸，或者过滤器自身可以有不同的密度、香料或者材料或长度(这些特征统称为参数)。因此，在该实施例中，可逆香烟的第一端和第二端有不同特性，用户能够根据他或她的选择来进行选择。在操作中，用户将插入具有他或她想要的指定特性的端部。例如，用户将首先插入具有更重或更致密过滤器的端部，以便获得更轻的气溶胶体验。在各香烟部分上的水松纸可以包括印刷标签、颜色、告示或者各过滤器、基质部分或嘴件或香烟端部的特性的指示，以及插入哪个端部能够利用所希望的特性。上述部件的任何组合或排列可以进行装配，以便产生这种定制的可逆HNB香烟。用户能够选择地除去端部部件，例如过滤器，可选地有断裂线或点刻或其它包括的削弱部分，以便帮助用户除去不需要的部分。图38a表示了两个不同的基质部分20。

本文中详细所示和所述的信息能够充分实现本发明的目的和本发明的当前优选实施例，因此代表本发明的广义主题。本发明的范围完全包含本领域技术人员显然知道的其它实施例，因此只由附加权利要求来限制，其中，对以单数形式表示的元件并不是意思为“一个且只有一个”，除非明确说明，否则表示“一个或多个”。如本领域普通技术人员所知，上述优选实施例和附加实施例的元件的所有结构和功能等效物将明确参引，并将由本发明包含。

而且，并不需要一个系统或方法来解决本发明寻求解决的每一个问题，因为它们将由权利要求来包含。而且，在本发明中的元件、部件或方法步骤并不专用于公众，不管该元件、部件或方法步骤是否在权利要求中明确陈述。不过，在不脱离如权利要求中阐述的本发明范围的情况下，能够在形式、材料、工件和制造材料的细节时进行多种变化和改变，如本领域普通技术人员显然所知，且这些变化和改变也包含在本发明中。

本文中所述的示例实施例并不是为了穷举或将本发明的范围限制为所公开的精确形式。它们选择和介绍为用于解释本发明的原理以及它的应用和实际用途，以便使得本领域其它技术人员能够理解它的教导。

本领域技术人员根据前述公开内容显然知道，在不脱离本发明的范围的情况下，能够在本发明的实践中进行多种变化和改变。

Claims (34)

1.一种用于吸烟物品的气溶胶形成基质，包括至少一个空气槽道，所述空气槽道基本穿过气溶胶形成基质。

2.根据权利要求1所述的气溶胶形成基质，其中：所述空气槽道布置在所述气溶胶形成基质的外侧。

3.根据权利要求1所述的气溶胶形成基质，其中：至少一个附加空气槽道布置在所述气溶胶形成基质的外侧。

4.根据权利要求1所述的气溶胶形成基质，其中：所述气溶胶形成基质包括至少一个再生烟草片材，该再生烟草片材进行卷绕，以便形成基本柱形管，该基本柱形管布置成基本纵向穿过所述气溶胶形成基质。

5.根据权利要求4所述的气溶胶形成基质，其中：所述气溶胶形成基质松散地包裹在多个层中，从而形成多个空气槽道。

6.根据权利要求1所述的气溶胶形成基质，其中：至少一个或多个空心管布置在所述气溶胶形成基质内。

7.根据权利要求6所述的气溶胶形成基质，其中：该至少一个或多个空心管进行穿孔。

8.一种吸烟物品，其中，空心锥体布置在吸烟物品内，且空心锥体与要气化的材料流体连接。

9.根据权利要求8所述的吸烟物品，其中：所述空心锥体与所述吸烟物品的嘴件流体连接。

10.根据权利要求9所述的吸烟物品，其中：空气流入进口由在所述吸烟物品的外侧的穿孔来提供。

11.根据权利要求10所述的吸烟物品，其中：与嘴件相反的吸烟物品的端部基本封闭。

12.一种吸烟物品包括至少一种要气化的材料，该材料布置在位于吸烟物品的相对端部处的两个嘴件之间。

13.根据权利要求12所述的吸烟物品，其中：两个嘴件有不同参数。

14.根据权利要求12所述的吸烟物品，其中：两个嘴件有香料。

15.根据权利要求12所述的吸烟物品，其中：至少一个嘴件设计成由加热元件穿透。

16.根据权利要求15所述的吸烟物品，其中：该至少一个嘴件使用耐热材料来构造。

17.一种香烟包括至少一种要气化的材料，该材料布置在位于香烟的相对端部处的至少两个或更多过滤器之间。

18.根据权利要求17所述的香烟，其中：所述两个或更多过滤器有不同参数。

19.根据权利要求17所述的香烟，其中：所述两个或更多过滤器有香料。

20.根据权利要求17所述的香烟，其中：至少一个过滤器设计成由加热元件穿透。

21.根据权利要求20所述的香烟，其中：至少一个过滤器由耐热材料构成。

22.一种香烟，包括：外部囊袋，该外部囊袋确定用于在其中接收用于气化的材料的腔室；以及内部囊袋，该内部囊袋同轴地插入外部囊袋中，从而将材料保持在它们之间，其中，用于气化的材料与香烟的嘴件流体连接。

23.根据权利要求22所述的香烟，其中：外部囊袋的端部封闭，直到它由加热元件穿透。

24.根据权利要求22所述的香烟，其中：内部囊袋有在端部上的穿孔。

25.根据权利要求22所述的香烟，其中：外部囊袋的底部有圆顶形端部。

26.根据权利要求22所述的香烟，其中：外部囊袋与嘴件流体连接。

27.根据权利要求22所述的香烟，其中：内部囊袋与嘴件流体连接。

28.根据权利要求22所述的香烟，其中：嘴件包括过滤器。

29.根据权利要求22所述的香烟，其中：嘴件包括空心管。

30.根据权利要求22所述的香烟，其中：内部囊袋固定在外部囊袋内。

31.根据权利要求22所述的香烟，其中：内部囊袋可拆卸地固定在外部囊袋内。

32.根据权利要求22所述的香烟，其中：内部囊袋包括筛网。

33.一种构造加热不燃烧香烟的方法，包括：

将多孔过滤器附接在固体过滤器的各端部上；

将空心烟草杆附接在各多孔过滤器的暴露端部上；

将空心管附接在各空心烟草杆的暴露端部上，以便形成纵向布置的组件；

将一定长度的第一组件包裹在覆盖包裹件(水松纸)中；

在各端处的侧表面上周向地穿孔覆盖包裹件；

在中部切断第一组件；

使两半部分沿相反方向旋转180度；

插入过滤器部分、至少一个空心过滤器部分和两个空心锥体；

将第二组件包裹在覆盖包裹件中；

在中部切断第二组件，从而形成两个香烟。

34.一种用于加热吸烟物品的加热器，其中，该加热器包括：第一加热元件，该第一加热元件设计成插入气溶胶产生基质内部，以便将热量主要传递至气溶胶产生基质的内部；以及第二加热元件，该第二加热元件设计成接收吸烟物品，以便将热量主要传递至气溶胶产生基质的外部。

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