CN114945288A - 电子气溶胶供应系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于从包括气溶胶生成材料(44、244)的部分的制品(4、204)生成气溶胶的气溶胶供应装置(2、202)。该装置包括:接收器(25、225),用于接收包括气溶胶生成材料部分的制品;出口(28、228),流体联接至接收器;至少一个气溶胶生成部件(24、224),被配置为当制品被接收在接收器中时在气溶胶生成材料部分中一个或多个上执行气雾化过程;以及控制电路(23、223),用于控制气溶胶生成部件。控制电路被配置为使至少一个气溶胶生成部件基于各个气溶胶生成材料部分距出口的距离从各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。还公开了用于生成气溶胶的方法和器件。
Description
技术领域
本公开涉及不可燃气溶胶供应系统。
背景技术
诸如电子烟(电子烟)的电子气溶胶供应系统通常包含含有配制品(典型地包括尼古丁)的源液体的贮存器,例如,气溶胶通过热蒸发从该配制品中生成。因此,用于气溶胶供应系统的气溶胶源可以包括加热器,该加热器具有加热元件,该加热元件被布置为例如通过芯吸/毛细作用接收来自该贮存器的源液体。当用户在装置上吸入时,动力被供应至加热元件以蒸发加热元件附近的源液体,从而生成气溶胶供用户吸入。这样的装置通常设置有远离系统的烟嘴端定位的一个或多个进气孔。当用户在连接到该系统的烟嘴端的烟嘴上进行抽吸时,空气通过入口孔被吸入并且经过该气溶胶源。在气溶胶源与烟嘴中的开口之间存在流动路径连接,使得抽吸经过气溶胶源的空气继续沿着流动路径到达烟嘴开口,随其携带来自气溶胶源的一些气溶胶。携带气溶胶的空气通过烟嘴开口离开气溶胶供应系统,以供用户吸入。
其他气溶胶供应装置由诸如烟草或烟草衍生物的固体材料生成气溶胶。这样的装置以与上述基于液体的系统大致类似的方式操作,因为固体烟草材料被加热到汽化温度以生成随后被用户吸入的气溶胶。
在大多数气溶胶供应装置中,用户在逐次抽吸的基础上寻求一致的递送,使得逐次抽吸品尝相同的和/或提供相同的希望的效果。然而,上述装置不总是能够提供一致的递送。
描述了寻求帮助解决这些问题中的一些的不同方法。
发明内容
根据某些实施方式的第一方面,提供了用于从包括气溶胶生成材料部分的制品生成气溶胶的气溶胶供应装置,该装置包括:接收器,用于接收包括气溶胶生成材料部分的制品;出口,流体联接至接收器;至少一个气溶胶生成部件,被配置为当制品被接收在接收器中时在一个或多个气溶胶生成材料部分上执行气雾化过程;以及控制电路,用于控制气溶胶生成部件,其中,控制电路被配置为使至少一个气溶胶生成部件基于各个气溶胶生成材料部分距出口的距离从各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。
在一些实施例中,控制电路被配置为从各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶,使得无论各个气溶胶生成材料部分距出口的距离,基本上恒定量的气溶胶穿过出口。
在一些实施例中,控制电路被配置为使气溶胶生成部件从各个气溶胶生成材料部分生成增加量的气溶胶,各个部分定位成远离出口。
在一些实施例中,控制电路被配置为使气溶胶生成部件基于气溶胶生成材料部分距出口的距离的函数从气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。
在一些实施例中,至少一个气溶胶生成部件是至少一个加热元件,被布置为加热气溶胶生成材料部分。
在一些实施例中,控制电路被配置为基于各个气溶胶生成材料部分距出口的距离来设定至少一个加热元件的操作温度。
在一些实施例中,控制电路被配置为将更靠近出口的加热元件的操作温度设定为低于更远离出口的加热元件的操作温度。
在一些实施例中,控制电路被配置为基于各个气溶胶生成材料部分距出口的距离来设定至少一个加热元件的加热持续时间。
在一些实施例中,当气溶胶生成材料部分被接收在接收器中时,该部分相对于出口被布置为NxM阵列,并且控制电路被配置为使气溶胶生成部件生成X个不同量的气溶胶,其中,X根据以下确定:
在一些实施例中,至少一个气溶胶生成部件包括被布置为NxM阵列的多个气溶胶生成部件,并且控制电路被配置为使多个气溶胶生成部件中的每一个在X个不同动力电平中的一个下操作,其中,X根据以下确定:
根据某些实施方式的第二方面,提供了气溶胶供应系统,该系统包括根据第一方面的气溶胶供应装置,并且进一步包括制品,该制品包括气溶胶生成材料部分。
在一些实施例中,每个气溶胶生成材料部分基本上相同。
在一些实施例中,当气溶胶生成材料被接收在接收器中时,气溶胶生成材料的特性基于与出口的距离而不同。
在一些实施例中,气溶胶生成材料是无定形固体。
根据某些实施方式的第三方面,提供了使用气溶胶生成装置生成气溶胶的方法,该方法包括:确定气溶胶生成材料部分与该装置上出口之间的距离,生成的气溶胶可以通过出口被用户吸入;基于所确定的距离设定从气溶胶生成材料部分生成的气溶胶的量;以及从气溶胶生成材料部分生成气溶胶。
根据某些实施方式的第四方面,提供了用于从包括气溶胶生成材料部分的制品生成气溶胶的气溶胶供应器件,该器件包括:接收器件,用于接收包括气溶胶生成材料部分的制品;出口器件,流体联接至接收器件;至少一个气溶胶生成器件,被配置为当制品被接收在接收器件中时对一个或多个气溶胶生成材料部分执行气雾化过程;以及控制器件,用于控制气溶胶生成器件,其中,控制器件被配置为使至少一个气溶胶生成器件基于各个气溶胶生成材料部分距出口器件的距离从各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。
应当理解,以上关于本发明的第一方面和其他方面描述的本发明的特征和方面同样适用于根据本发明的其他方面的本发明的实施方式,并且可以适当地与根据本发明的其他方面的本发明的实施方式组合,而不仅仅是在上述特定组合中。
附图说明
现在将参考附图仅通过实例的方式来描述本发明的实施方式,其中:
图1是包括气溶胶供应装置和气溶胶生成制品的气溶胶供应系统的示意性代表的横截面,该装置包括多个加热元件并且制品包括多个气溶胶生成材料部分;
图2A至图2C是从图1的气溶胶供应制品的不同角度观察的各种视图;
图3是图1的气溶胶供应装置的加热元件的俯视截面图;
图4是用于操作气溶胶供应系统的各种功能的示例性触敏面板的俯视图;
图5是图3的再现,进一步包括标记图1装置的加热元件与出口之间的距离的另外的箭头;
图6是包括气溶胶供应装置和气溶胶生成制品的气溶胶供应系统的示意性代表的截面的实例,该装置包括多个感应工作线圈,并且该制品包括多个气溶胶生成材料部分和对应的感受器部分;并且
图7A至图7C是从图6的气溶胶供应制品的不同角度观察的各种视图。
具体实施方式
本文讨论/描述了某些实施例和实施方式的方面和特征。可以常规地实现某些实施例和实施方式的一些方面和特征,并且为了简洁起见,不详细讨论/描述这些方面和特征。因此将了解,本文论述的设备和方法的未详细描述的方面和特征可以根据用于实现此类方面和特征的任何常规技术来实现。
本公开涉及“不可燃”气溶胶供应系统。“不可燃”气溶胶供应系统是其中气溶胶供应系统(或其部件)的组成可气雾化材料不燃烧(combust)或燃烧(burn)以便于将气溶胶输送到用户的系统。此外,并且如本技术领域中常见的,术语“蒸气”和“气溶胶”以及相关术语诸如“蒸发”、“挥发”和“气雾化”通常可以互换使用。
在一些实现方式中,不可燃气溶胶供应系统是电子烟,也称为电子烟装置或电子尼古丁输送系统(END),尽管注意到在可气雾化材料中尼古丁的存在不是必需的。在整个以下描述中,有时使用术语“电子烟(e-cigarette)”或“电子烟(cigarette)”,但该术语可与气溶胶(蒸气)供应系统互换使用。
通常,不可燃气溶胶供应系统可以包括不可燃气溶胶供应装置和与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品(有时称为消耗品)。然而,设想本身包括用于为气溶胶生成部件提供动力的器件(means)的制品本身可以形成不可燃气溶胶供应系统。
制品的部分或全部旨在由用户在使用期间消耗。制品可以包括可气雾化材料或由可气雾化材料组成。制品可以包括一个或多个其他元件(element),诸如过滤器或气溶胶改性物质(例如,向穿过气溶胶改性物质或经过气溶胶改性物质的气溶胶添加调味料或以其他方式改变其特性的组分)。
不可燃气溶胶供应系统通常(尽管并非总是)包括模块化组件,该模块化组件包括可再使用的气溶胶供应装置和可更换的制品两者。在一些实现方式中,不可燃气溶胶供应装置可以包括动力源和控制器(或控制电路)。动力源可以是例如电源,如电池或可充电电池。在一些实现方式中,不可燃气溶胶供应装置还可以包括气溶胶生成部件(component)。然而,在其他实现方式中,制品可以部分地或完全地包括气溶胶生成部件。
在一些实现方式中,气溶胶生成部件是能够与可气雾化材料相互作用的加热器,以便从可气雾化材料释放一种或多种挥发物以形成气溶胶。在一些实施方式中,气溶胶生成部件能够在不加热的情况下从可气雾化材料生成气溶胶。例如,气溶胶生成部件可能够在不将热施加到其上的情况下(例如经由振动、机械、加压或静电器件中的一个或多个)从可气雾化材料生成气溶胶。
在一些实现方式中,加热器可以包括一个或多个电阻加热器,包括例如一个或多个镍铬合金(nichrome)电阻加热器和/或一个或多个陶瓷加热器。该一个或多个加热器可以包括一个或多个感应加热器,该感应加热器包括一种布置(arrangement),该布置包括一个或多个感受器(susceptor),该一个或多个感受器可以形成腔室,包括可气雾化材料的制品在使用中被插入或以其他方式位于该腔室中。可替代地或附加地,可以在可气雾化材料中设置一个或多个感受器。也可以使用其他加热布置。
与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品通常包括可气雾化材料。可气雾化材料(在本文中也可以称为气溶胶生成材料)是能够生成气溶胶的材料,例如当加热、辐射或以任何其他方式提供能量时。例如,可气雾化材料可以为固体、液体或凝胶的形式,其可以含有或可以不含有尼古丁和/或调味剂(flavourant)。在以下公开中,可气雾化材料被描述为包括“无定形固体”,其可以可替代地被称为“单块固体”(即非纤维的)。在一些实现方式中,无定形固体可以是干燥的凝胶。无定形固体是可以在其内保留一些流体(诸如液体)的固体材料。在一些实现方式中,可气雾化材料可以例如包括约50wt%、60wt%或70wt%的无定形固体,至约90wt%、95wt%或100wt%的无定形固体。然而,应当理解,本公开的原理可以应用于其他可气雾化材料,诸如烟草、再造烟草、液体(诸如电子烟液)等。
适当时,可气雾化材料可以包括活性组分、载体组分、调味料(flavour)和一种或多种其他功能组分中的任一种或多种。
如本文所用的活性组分可以是生理活性材料,其是旨在实现或增强生理反应的材料。该活性组分可以例如选自营养物质、益智药、精神活性剂。该活性组分可以是天然存在的或合成获得的。该活性组分可以包括例如尼古丁、咖啡因、牛磺酸、茶碱、维生素诸如B6或B12或C、褪黑素、或其组分、衍生物或组合。该活性组分可以包括烟草或其他植物制品(botanical)的一种或多种组分、衍生物或提取物。在一些实施方式中,该活性组分包括尼古丁。在一些实施方式中,该活性组分包括咖啡因、褪黑素或维生素B12。
如本文指出的,该活性组分可以包括或来源于一种或多种植物制品或其组分、衍生物或提取物。如本文使用的,术语“植物制品”包括来源于植物的任何材料,包括但不限于提取物、叶、树皮、纤维、茎、根、种子、花、果实、花粉、果皮(husk)、壳等。可替代地,该材料可以包括天然存在于植物制品中、合成获得的活性化合物。该材料可以是液体、气体、固体、粉末、粉尘、碎颗粒、颗粒、球粒、碎屑、条、片等的形式。植物制品的实例是烟草、桉树、八角茴香、可可、茴香、柠檬草、胡椒薄荷、留兰香、洛依柏丝(rooibos)、洋甘菊、亚麻、生姜、银杏、榛子、芙蓉、月桂、甘草精(甘草)、抹茶、藕(mate)、桔皮、木瓜、玫瑰、鼠尾草、茶诸如绿茶或红茶、百里香、丁香、肉桂、咖啡、大料(八角)、罗勒、月桂叶、豆蔻、芫荽、小茴香、肉豆蔻、牛至、红辣椒、迷迭香、藏红花、熏衣草、柠檬皮、薄荷、桧柏、接骨木花、香草、冬青、紫苏、姜黄、姜黄根、毛木、檀香、佛手柑、橙花、桃金娘、黑茶子、缬草、匹美托、肉豆蔻皮、达明、马郁兰、橄榄、柠檬巴兰、柠檬罗勒、细香葱、葛缕子、马鞭草、龙蒿,天竺葵、桑树、人参、茶氨酸、苦茶碱、玛咖、南非醉茄、披散时钟花、瓜拉那、叶绿素、猴面包树或其任何组合。薄荷可以选自下列薄荷品种:野薄荷(Mentha Arventis)、薄荷栽培变种(Mentha c.v.)、尼罗美洲薄荷(Mentha niliaca)、胡椒薄荷(Mentha piperita)、柑橘薄荷栽培品种(Mentha piperitacitrata c.v.)、胡椒薄荷栽培品种(Mentha piperita c.v)、辣薄荷(Mentha spicatacrispa)、心形薄荷(Mentha cardifolia)、长叶薄荷(Memtha longifolia)、凤梨薄荷(Mentha suaveolensvariegata)、唇萼薄荷(Mentha pulegium)、留兰香栽培品种(Menthaspicata c.v.)和苹果薄荷(Mentha suaveolens)。
在一些实施方式中,该活性组分包括或来源于一种或多种植物品种或其组分、衍生物或提取物,并且该植物制品是烟草。
在一些实施方式中,该活性组分包括或来源于一种或多种植物制品或其组分、衍生物或提取物,并且该植物制品选自桉树、八角茴香和可可。
在一些实施方式中,该活性组分包括或来源于一种或多种植物制品或其组分、衍生物或提取物,并且该植物制品选自洛依柏丝和茴香。
在某些实施方式中,可气雾化材料或无定形固体包含胶凝剂。该胶凝剂可以包括一种或多种选自以下各项的化合物:纤维素胶凝剂、非纤维素胶凝剂、瓜尔胶、阿拉伯树胶以及其混合物。
在一些实施方式中,纤维素胶凝剂选自由以下组成的组中:羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素(CA)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、乙酸丙酸纤维素(CAP)以及其组合。
在一些实施方式中,胶凝剂包括(或是)羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、瓜尔胶、或阿拉伯树胶中的一种或多种。
在一些实施方式中,胶凝剂包括(或是)一种或多种非纤维素胶凝剂,包括但不限于琼脂、黄原胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、槐树豆胶、果胶、角叉菜胶、淀粉、海藻酸盐以及其组合。在优选的实施方式中,非纤维素基胶凝剂是海藻酸盐或琼脂。
可气雾化材料或无定形固体可以包含酸。该酸可以是有机酸。在这些实施方式的一些中,该酸可以是单质子酸、二质子酸和三质子酸中的至少一种。在一些此类实施方式中,该酸可以包含至少一个羧基官能团。在一些此类实施方式中,该酸可以是α-羟基酸、羧酸、二羧酸、三羧酸以及酮酸中的至少一种。在一些此类实施方式中,该酸可以是α-酮酸。
在一些此类实施方式中,该酸可以是琥珀酸、乳酸、苯甲酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、乙酰丙酸、乙酸、苹果酸、甲酸、山梨酸、苯甲酸、丙酸以及丙酮酸中的至少一种。
适合地,该酸是乳酸。在其他实施方式中,该酸是苯甲酸。在其他实施方式中,该酸可以是无机酸。在这些实施方式的一些中,该酸可以是无机酸。在一些此类实施方式中,该酸可以是硫酸、盐酸、硼酸和磷酸中的至少一种。在一些实施方式中,该酸是乙酰丙酸。
在某些实施方式中,可气雾化材料或无定形固体包含胶凝剂、活性物质以及酸,该胶凝剂包括纤维素胶凝剂和/或非纤维素胶凝剂。
在一些实现方式中,可气雾化材料包括调味料(或调味剂)。
如本文中使用的,术语“调味料”和“调味剂”是指在当地法规允许的情况下可以用于在成人消费产品中产生期望的味道、香味或其他体感感觉的材料。它们可包括天然存在的调味剂材料、植物制品、植物制品提取物、合成获得的材料或其组合(例如烟草、甘草、八仙花、丁香酚、日本白皮木兰叶、洋甘菊、胡芦巴、丁香、枫树、抹茶、薄荷醇、日本薄荷、大料(八角)、肉桂、姜黄、印度调味料、亚洲调味料、香草、鹿蹄草、樱桃、浆果、红莓、大果越橘、桃、苹果、桔子、芒果、柑桔、柠檬、酸柠檬、番木瓜、大黄、葡萄、榴莲、火龙果、黄瓜、蓝莓、桑树、柑橘类水果、蜂蜜威士忌、波旁威士忌、苏格兰威士忌、威士忌酒、杜松子酒、龙舌兰酒、朗姆酒、留兰香、胡椒薄荷、熏衣草、芦荟、豆蔻、芹菜、卡卡藜、肉豆蔻、檀香、佛手柑、天竺葵、阿拉伯茶、纳斯瓦尔、槟榔、水烟、松树、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、桔油、橙花、樱花、肉桂、葛缕子、科涅克白兰地酒、茉莉、依兰树、鼠尾草、茴香、山萮菜、多香果、生姜、胡荽、咖啡、来自薄荷属的任何种的薄荷油、桉树、八角茴香、可可、柠檬草、洛依柏丝、亚麻、银杏、比罗巴、榛子、木槿、月桂、藕、桔皮、玫瑰、茶如绿茶或红茶、百里香、桧柏、接骨木花、罗勒、月桂叶、小茴香、牛至、红辣椒、迷迭香、藏红花、柠檬皮、薄荷、紫苏、姜黄、芫荽叶、桃金娘、黑醋栗、缬草、达明、马郁兰、橄榄、柠檬巴兰、柠檬罗勒、细香葱、葛缕子、马鞭草、龙蒿、柠檬烯、麝香香酚、莰烯)、风味增强剂、苦味受体位点阻断剂、感觉受体位点激活剂或刺激剂、糖和/或糖替代品(例如,三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾、阿斯巴甜、糖精、甜蜜素、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露糖醇)以及其他添加剂,诸如木炭、叶绿素、矿物质、植物药或口气清新剂。它们可以是仿制、合成或天然组分或其共混物。它们可以是任何合适的形式,例如,液体诸如油,固体诸如粉末,或气体。
在一些实施方式中,调味料包括薄荷醇、留兰香和/或胡椒薄荷。在一些实施方式中,调味料包括黄瓜、蓝莓、柑橘类水果和/或红莓的调味组分。在一些实施方式中,调味料包括丁香酚。在一些实施方式中,调味料包括从烟草提取的调味组分。
在一些实施方式中,调味料可以包括可感觉物质,其旨在实现体感感觉,体感感觉通常是通过气味或味觉神经以外或代替神经的第五脑神经(三叉神经)的刺激而化学诱导和感知,并且这些可以包括提供加热、冷却、刺激、麻痹作用的试剂。合适的热作用试剂可以是但不限于香草基乙醚,并且合适的冷却剂可以是但不限于桉树脑,WS-3。
载体组分可以包括能够形成气溶胶的一种或多种组分。在一些实施方式中,载体组分可以包括甘油、丙三醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,3-丁二醇、赤藓糖醇、内消旋-赤藓糖醇、香草酸乙酯、月桂酸乙酯、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、三乙酸甘油酯、二醋精混合物、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸以及碳酸丙二酯中的一种或多种。
在一些实施方式中,载体组分包括一种或多种多元醇,诸如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油;多元醇的酯,诸如甘油单乙酸酯、二乙酸酯或三乙酸酯;和/或一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂肪族酯,诸如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
一种或多种其他功能组分可以包括pH调节剂、着色剂、防腐剂、粘合剂、填料、稳定剂、和/或抗氧化剂中的一种或多种。
可气雾化材料可以存在于载体支撑件(或载体部件)上或中以形成基底。载体支撑件可以例如是或包括纸、卡片、纸板、卡纸板、重构的可气雾化材料、塑料材料、陶瓷材料、复合材料、玻璃、金属或金属合金。
在一些实现方式中,与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品可以包括可气雾化材料或用于接收可气雾化材料的区域。在一些实现方式中,与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品可以包括烟嘴,或者可替代地,不可燃气溶胶供应装置可以包括与制品连通的烟嘴。用于接收可气雾化材料的区域可以是用于存储可气雾化材料的存储区域。例如,存储区域可以是贮存器。
图1是穿过根据本公开某些实施方式的气溶胶供应系统1的示意性表示的截面图。气溶胶供应系统1包括两个主要部件,即气溶胶供应装置2和气溶胶生成制品4。
气溶胶供应装置2包括外壳21、动力源22、控制电路23、多个气溶胶生成部件24、接收器25、烟嘴端26、空气入口27、空气出口28、触敏面板29、吸入传感器30和使用结束指示器31。
外壳21可以由任何合适的材料形成,例如塑料材料。外壳21被布置成使得动力源22、控制电路23、气溶胶生成部件24、接收器25和吸入传感器30位于外壳21内。外壳21还限定了空气入口27和空气出口28,在下面更详细地描述。触敏面板29和使用结束指示器位于外壳21的外部上。
外壳21还包括烟嘴端26。外壳21和烟嘴端26形成为单个部件(即,烟嘴端26形成外壳21的一部分)。烟嘴端26被限定为外壳21的包括空气出口28的区域,并且以这样的方式成形:使得用户可以舒适地将他们的嘴唇围绕烟嘴端26放置以与空气出口28接合(engage)。在图1中,外壳21的厚度朝向空气出口28减小,以提供装置2的相对较薄的部分,该部分可以更容易地被用户的嘴唇容纳。然而,在其他实现方式中,烟嘴端26可以是可移除部件,该可移除部件与外壳21分开但能够被联接(couple)到外壳上,并且可以被移除以用于清洁和/或用另一个烟嘴端26替换。
动力源22被配置为向气溶胶供应装置2提供操作动力。动力源22可以是任何合适的电源,诸如电池。例如,动力源22可以包括可充电电池,诸如锂离子电池。动力源22可以是可移除的或者形成气溶胶供应装置2的集成部分。在一些实现方式中,动力源22可以借助于装置2与外部电源(诸如总电源)通过相关联的连接端口(如USB端口(未示出))或经由合适的无线接收器(未示出)的连接再充电。
控制电路23被适当地配置/编程为控制气溶胶供应装置的操作,以提供气溶胶供应装置2的某些操作功能。控制电路23可以被认为逻辑上包括与气溶胶供应装置的操作的不同方面相关联的各种子单元/电路元件。例如,控制电路23可以包括用于控制动力源22的再充电的逻辑子单元。此外,控制电路23可以包括用于通信的逻辑子单元,例如以促进从装置2传送数据或向装置2传送数据。然而,控制电路23的主要功能是控制气溶胶生成材料的气雾化,如下文更详细描述的。应当认识到,控制电路23的功能可以各种不同方式提供,例如,使用一个或多个适当编程的可编程计算机和/或一个或多个适当配置的专用集成回路/电路/芯片/芯片组,其被配置为提供所需功能。控制电路23连接至电源23并且从动力源22接收动力,并且可以被配置为将电源分配或控制至气溶胶供应装置2的其他部件。
在所描述的实现方式中,气溶胶供应装置2还包括接收器25,该接收器被布置成接收气溶胶生成制品4。
气溶胶生成制品4包括载体部件42和气溶胶生成材料44。气溶胶生成制品4在图2A至图2C中更详细地示出。图2A是制品4的俯视图,图2B是沿着制品4的纵向(长度)轴线的端视图,并且图2C是沿着制品4的宽度轴线的侧视图。
制品4包括载体部件42,在此实现方式中,载体部件42由卡片形成。载体部件42形成制品4的大部分,并且用作待沉积在其上的气溶胶生成材料44的基底。
载体部件42在形状上大致为立方形,具有长度l、宽度w和厚度tc,如图2A至图2C所示。作为具体实例,载体部件42的长度可以是30至80mm,宽度可以是7至25mm,并且厚度可以是在0.2至1mm之间。然而,应当理解,以上是载体部件42的示例性尺寸,并且在其他实现方式中,载体部件42可以视情况具有不同的尺寸。在一些实现方式中,载体部件42可以包括在载体部件42的长度和/或宽度方向上延伸的一个或多个突起,以帮助促进用户操纵制品4。
在图1和图2所示的实例中,制品4包括布置在载体部件42的表面上的气溶胶生成材料44的多个离散部分。更具体地,制品4包括以二乘三阵列布置的气溶胶生成材料44的六个离散部分,标记为44a至44f。然而,应理解,在其他实现方式中,可以提供更多或更少数量的离散部分,并且/或者该部分可以以不同阵列(例如,一乘六阵列)布置。在所示的实例中,气溶胶生成材料44被布置在部件载体42的单个表面上的离散的、分开的位置处。气溶胶生成材料44的离散部分被示出为具有圆形覆盖区,但是应当理解,气溶胶生成材料44的离散部分可以视情况采取任何其他覆盖区,诸如正方形或矩形。气溶胶生成材料44的离散部分具有如图2A至图2C所示的直径d和厚度ta。厚度ta可以采取任何适合的值,例如厚度ta可以在50μm至1.5mm的范围内。在一些实施方式中,厚度ta是约50μm至约200μm、或约50μm至约100μm、或约60μm至约90μm,合适地约77μm。在其他实施方式中,厚度ta可以大于200μm,例如约50μm至约400μm、或至约1mm、或至约1.5mm。
气溶胶生成材料44的离散部分彼此分离,使得离散部分中的每一个可以单独地/选择性地被赋能(例如,加热)以生成气溶胶。在一些实现方式中,气溶胶生成材料44的部分可以具有不大于20mg的质量,使得通过给定气溶胶生成部件24在任何时间气雾化的材料的量相对较低。例如,每部分的质量可以等于或低于20mg、或等于或低于10mg、或等于或低于5mg。当然,应当理解,制品4的总质量可以大于20mg。
在所描述的实现方式中,气溶胶生成材料44是无定形固体。通常,该无定形固体可以包括胶凝剂(有时被称为粘合剂)和气溶胶生成剂(例如,其可以包括甘油)。可选地,气溶胶生成材料可以包含以下一种或多种:活性物质(其可以包括烟草提取物)、调味剂、酸和填料。其他组分也可以根据需要存在。合适的活性物质、调味剂、酸和填料在上面关于可气雾化材料进行了描述。
因此,气溶胶生成剂可以包含甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,3-丁二醇、赤藓糖醇、内消旋-赤藓糖醇、香草酸乙酯、月桂酸乙酯、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、三乙酸甘油酯、二醋精混合物、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和碳酸丙二酯中的一种或多种。
在一些实施方式中,气溶胶生成剂包含一种或多种多元醇,诸如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油;多元醇的酯,诸如甘油单乙酸酯、二乙酸酯或三乙酸酯;和/或一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂肪族酯,诸如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
胶凝剂可以包括选自纤维素胶凝剂、非纤维素胶凝剂、瓜尔胶、阿拉伯树胶以及其混合物的一种或多种化合物。
在一些实施方式中,纤维素胶凝剂选自由以下组成的组中:羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素(CA)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、乙酸丙酸纤维素(CAP)以及其组合。
在一些实施方式中,胶凝剂包括(或是)羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、瓜尔胶、或阿拉伯树胶中的一种或多种。
在一些实施方式中,胶凝剂包括(或是)一种或多种非纤维素胶凝剂,包括但不限于琼脂、黄原胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、槐树豆胶、果胶、角叉菜胶、淀粉、海藻酸盐以及其组合。在优选的实施方式中,非纤维素基胶凝剂是海藻酸盐或琼脂。
气溶胶生成材料可以包括酸。该酸可以是有机酸。在这些实施方式的一些中,该酸可以是单质子酸、二质子酸和三质子酸中的至少一种。在一些此类实施方式中,该酸可以包含至少一个羧基官能团。在一些此类实施方式中,该酸可以是α-羟基酸、羧酸、二羧酸、三羧酸以及酮酸中的至少一种。在一些此类实施方式中,该酸可以是α-酮酸。
在一些此类实施方式中,该酸可以是琥珀酸、乳酸、苯甲酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、乙酰丙酸、乙酸、苹果酸、甲酸、山梨酸、苯甲酸、丙酸以及丙酮酸中的至少一种。
适合地,该酸是乳酸。在其他实施方式中,该酸是苯甲酸。在其他实施方式中,该酸可以是无机酸。在这些实施方式的一些中,该酸可以是无机酸。在一些此类实施方式中,该酸可以是硫酸、盐酸、硼酸和磷酸中的至少一种。在一些实施方式中,该酸是乙酰丙酸。
在某些实施方式中,气溶胶生成材料包括胶凝剂、活性物质以及酸,该胶凝剂包括纤维素胶凝剂和/或非纤维素胶凝剂。
无定形固体可气雾化材料相对于在一些电子气溶胶供应装置中通常发现的其他类型的可气雾化材料提供了一些优点。例如,与使液体可气雾化材料气雾化的电子气溶胶供应装置相比,无定形固体从储存无定形固体的位置泄漏或流动的可能性极大降低。这意味着气溶胶供应装置或制品可以更廉价地制造,因为部件不必须需要使用相同的液密密封等。
与使固体可气雾化材料(例如烟草)气雾化的电子气溶胶供应装置相比,相对较低质量的无定形固体材料可以气雾化以生成等量的气溶胶(或在气溶胶中提供等量的组分,例如尼古丁)。这部分是由于以下事实:无定形固体可以被定制成不包括可能在其他固体可气雾化材料(例如,烟草中的纤维素材料)中发现的不合适的组分。例如,在一些实现方式中,每部分无定形固体的质量不大于20mg、或不大于10mg、或不大于5mg。因此,气溶胶供应装置可以向气溶胶生成部件提供相对较少的动力并且/或者气溶胶生成部件可以相对较小以生成类似的气溶胶,因此这意味着可以减小气溶胶供应装置的能量需求。
在一些实施方式中,无定形固体包括烟草提取物。在这些实施方式中,无定形固体可以具有以下组成(基于干重,DWB):约1wt%至约60wt%、或约10wt%至30wt%、或约15wt%至约25wt%的量的胶凝剂(优选包含海藻酸盐);约10wt%至约60wt%、或约40wt%至55wt%、或约45wt%至约50wt%的量的烟草提取物;约5wt%至约60wt%、或约20wt%至约40wt%、或约25wt%至约35wt%(DWB)的量的气溶胶生成剂(优选地包括甘油)。烟草提取物可以来自单一品种的烟草或来自不同品种的烟草的提取物的共混物。此类无定形固体可以被称为“烟草无定形固体”,并且可以被设计成当气雾化时传递类似烟草的体验。
在一个实施方式中,无定形固体包括约20wt%的海藻酸盐胶凝剂、约48wt%的弗吉尼亚烟草提取物以及约32wt%的甘油(DWB)。
这些实施方式的无定形固体可以具有任何合适的水含量。例如,无定形固体可以具有约5wt%至约15wt%、或约7wt%至约13wt%、或约10wt%的水含量。
适合地,在这些实施方式的任一个中,无定形固体具有约50μm至约200μm、或约50μm至约100μm、或约60μm至约90μm、适合地约77μm的厚度ta。
在一些实施方式中,无定形固体可以包含0.5-60wt%的胶凝剂;以及5-80wt%的气溶胶生成剂,其中,这些重量基于干重计算。此类无定形固体可以不包含调味料、不包含酸并且不包含活性物质。此类无定形固体可以被称为“富气溶胶生成剂”或“气溶胶生成剂无定形固体”。更一般地,这是富含气溶胶生成剂的气溶胶生成材料的实例,顾名思义,其是被设计成在气雾化时输送气溶胶生成剂的气溶胶生成材料部分。
在这些实现方式中,无定形固体可以具有以下组成(DWB):约5wt%至约40wt%、或约10wt%至30wt%、或约15wt%至约25wt%的量的胶凝剂;约10wt%至约50wt%、或约20wt%至约40wt%、或约25wt%至约35wt%(DWB)的量的气溶胶生成剂。
在一些其他实现方式中,无定形固体可以包含0.5-60wt%的胶凝剂;5-80wt%的气溶胶生成剂;以及1-60wt%的调味料,其中,这些重量基于干重计算。此类无定形固体可以包含调味料,但不包含活性物质或酸。此类无定形固体可以被称为“富调味剂”或“调味料无定形固体”。更一般地,这是富含调味剂的气溶胶生成材料的实例,顾名思义,其是被设计为当气雾化时输送调味剂的气溶胶生成材料部分。
在这些实现方式中,无定形固体可以具有以下组成(DWB):约5wt%至约40wt%、或约10wt%至30wt%、或约15wt%至约25wt%的量的胶凝剂;约10wt%至约50wt%、或约20wt%至约40wt%、或约25wt%至约35wt%(DWB)的量的气溶胶生成剂,约30wt%至约60wt%、或约40wt%至55wt%、或约45wt%至约50wt%的量的调味料。
在一些其他实现方式中,无定形固体可以包含0.5-60wt%的胶凝剂;5-80wt%的气溶胶生成剂;以及5-60wt%的至少一种活性物质,其中,这些重量基于干重计算。此类无定形固体可以含有活性物质,但不含调味料或酸。此类无定形固体可以被称为“富活性物质”或“活性物质无定形固体”。例如,在一个实现方式中,活性物质可以是尼古丁,并且因此如以上所描述的包含尼古丁的无定形固体可以被称为“尼古丁无定形固体”。更一般地,这是富含活性物质的气溶胶生成材料的实例,顾名思义,其是被设计为当气雾化时输送活性物质的气溶胶生成材料部分。
在这些实现方式中,无定形固体可以具有以下组成(DWB):约5wt%至约40wt%、或约10wt%至30wt%、或约15wt%至约25wt%的量的胶凝剂;约10wt%至约50wt%、或约20wt%至约40wt%、或约25wt%至约35wt%(DWB)的量的气溶胶生成剂,约30wt%至约60wt%、或约40wt%至55wt%、或约45wt%至约50wt%的量的活性物质。
在一些其他实现方式中,无定形固体可以包含0.5-60wt%的胶凝剂;5-80wt%的气溶胶生成剂;以及0.1-10wt%的酸,其中,这些重量基于干重计算。此类无定形固体可以含有酸,但不含有活性物质和调味剂。此类无定形固体可以被称为“富酸”或“酸无定形固体”。更一般地,这是富含酸的气溶胶生成材料的实例,顾名思义,其是被设计成在气雾化时输送酸的气溶胶生成材料部分。
在这些实现方式中,无定形固体可以具有以下组成(DWB):约5wt%至约40wt%、或约10wt%至30wt%、或约15wt%至约25wt%的量的胶凝剂;约10wt%至约50wt%、或约20wt%至约40wt%、或约25wt%至约35wt%(DWB)的量的气溶胶生成剂,约0.1wt%至约8wt%、或约0.5wt%至7wt%、或约1wt%至约5wt%、或约1wt%至约3wt%的量的酸。
在一些实现方式中,无定形固体可以包含着色剂。着色剂的添加可以改变无定形固体的视觉外观。在无定形固体中着色剂的存在可以增强无定形固体和气溶胶生成材料的视觉外观。通过向无定形固体添加着色剂,无定形固体可以与气溶胶生成材料的其他组分或与包含无定形固体的制品的其他组分颜色匹配。
在一些实现方式中,取决于所希望的无定形固体的颜色,可以使用多种着色剂。无定形固体的颜色可以是例如白色、绿色、红色、紫色、蓝色、棕色或黑色。还设想了其他颜色。可以使用天然着色剂或合成着色剂,诸如天然染料或合成染料、食品级着色剂和药物级着色剂。在某些实施方式中,着色剂是焦糖,其可以赋予无定形固体棕色外观。在此类实施方式中,无定形固体的颜色可以类似于包含无定形固体的气溶胶生成材料中的其他组分(诸如烟草材料)的颜色。在一些实施方式中,将着色剂添加到无定形固体中使其在视觉上与气溶胶生成材料中的其他组分不可区分。
在一些实施方式中,着色剂可以在无定形固体的形成期间并入(例如当形成包含形成无定形固体的材料的浆料时)或其可以在无定形固体的形成之后施加到无定形固体(例如通过将其喷洒到无定形固体上)。
制品4可以包括全部由相同的气溶胶生成材料(例如,上述无定形固体中的一种)形成的气溶胶生成材料的多个部分。可替代地,制品4可以包括气溶胶生成材料44的多个部分,其中至少两个部分由不同的气溶胶生成材料(例如,上述无定形固体中的一种)形成。
接收器25的尺寸适于将制品4可移除地接收在其中。虽然未示出,但装置2可以包括外壳21的铰链门或可移除部分,以允许进入接收器25,使得用户可以将制品4插入接收器25和/或从接收器25移除制品4。外壳21的铰链门或可移除部分还可以用于在关闭时将制品4保持在接收器25内。当气溶胶生成制品4被耗尽或用户仅希望切换到不同的气溶胶生成制品4时,可以将气溶胶生成制品4从气溶胶供应装置2移除并且使替换气溶胶生成制品4位于接收器25的其位置中。可替代地,装置2可以包括固定开口,其与接收器25连通,并且制品4可以通过该固定开口插入到接收器25中。在此类实现方式中,可以提供用于将制品4保持在装置2的接收器25内的保持机构。
如图1所示,装置2包括多个气溶胶生成部件24。在所描述的实现方式中,气溶胶生成部件24是加热元件24,并且更具体地是电阻加热元件24。电阻加热元件24接收电流并且将电能转换成热。电阻加热元件24可以由任何合适的电阻加热材料形成或包括任何合适的电阻加热材料,诸如镍铬合金(Ni20Cr80),其在接收电流时产生热。在一个实现方式中,加热元件24可以包括电绝缘基底,电阻条布置在该电绝缘基底上。
图3是气溶胶供应装置2的俯视截面图,更详细地示出了加热元件24的布置。在图1和图3中,加热元件24被定位为使得加热元件24的表面形成接收器25的表面的一部分。即,加热元件24的外表面与接收器的内表面齐平。更具体地,与接收器25的内表面齐平的加热元件24的外表面是当电流通过加热元件24时被加热(即,其温度升高)的加热元件24的表面。
加热元件24被布置成使得当制品4接收在接收器25中时,每个加热元件24与气溶胶生成材料44的相应离散部分对准。因此,在该实施例中,六个加热元件24被布置成二乘三阵列,其大致对应于图2A至图2C所示的气溶胶生成材料44的六个离散部分的二乘三阵列的布置。然而,如上所讨论的,在不同的实现方式中,加热元件24的数量可以不同,例如,可以是8个、10个、12个、14个等加热元件24。在一些实现方式中,加热元件24的数量大于或等于6但不大于20。
更具体地,加热元件24在图3中被标记为24a至24f,并且应当理解,每个加热元件24被布置为与气溶胶生成材料44的各个部分对准,如由附图标记24/44之后的相应字母所表示的。因此,每个加热元件24可以被单独地激活以加热气溶胶生成材料44的各个部分。
虽然加热元件24被示为与接收器25的内表面齐平,但是在其他实现方式中,加热元件24可以突出到接收器25中。在任一种情况下,制品4在存在于接收器25中时接触加热元件24的表面,使得由加热元件24生成的热通过载体部件42传导至气溶胶生成材料44。
在一些实现方式中,为了改善热传递效率,接收器可以包括向载体部件42的表面施加力以便将载体部件42按压到加热器元件24上的部件,由此经由到气溶胶生成材料44的传导来增加热传递的效率。附加地或可替代地,加热器元件24可以被配置为沿朝向/远离制品4的方向移动,并且可以被压入不包括气溶胶生成材料44的载体部件42的表面中。
在使用中,装置2(并且更具体地,控制电路23)被配置为响应于用户输入将动力输送至加热元件24。广义地说,控制电路23被配置为选择性地将动力施加到加热元件24以随后加热气溶胶生成材料44的各个部分生成气溶胶。当用户在装置2上吸入(即,在烟嘴端26处吸入)时,空气通过空气入口27被吸引至装置2中,被吸引至接收器25中,在接收器25中空气与通过加热气溶胶生成材料44生成的气溶胶混合,并且然后经由空气出口28被吸至用户的嘴部。即,气溶胶通过烟嘴端26和空气出口28递送至用户。
图1的装置2包括触敏面板29和吸入传感器30。共同地,触敏面板29和吸入传感器30充当用于接收用户输入以引起气溶胶生成的机构,并且因此可以更广泛地被称为用户输入机构。所接收的用户输入可以被说成指示用户期望来生成气溶胶。
触敏面板29可以是电容式触摸传感器并且可以由装置2的用户将他们的手指或另一合适的传导物(例如触笔)放置在触敏面板上来操作。在所描述的实现方式中,触敏面板包括可以由用户按压以开始气溶胶生成的区域。控制电路23可以被配置为从触敏面板29接收信号并且使用该信号来确定用户是否按压(即,激活)触敏面板29的区域。如果控制电路23接收到该信号,则控制电路23被配置为从动力源22向一个或多个加热元件24供应动力。可以在从检测到触摸的时刻开始的预定时间段(例如,三秒)或响应于检测到触摸的时间长度来供应动力。在其他实现方式中,触敏面板29可以由用户可致动按钮等替换。
吸入传感器30可以是压力传感器或传声器等,该压力传感器或传声器被配置为检测由用户在装置2上吸入所引起的压力下降或空气流动。吸入传感器30定位成与空气流路流体连通(即,与入口27和出口28之间的空气流路流体连通)。以如上所述的类似方式,控制电路23可以被配置为接收来自吸入传感器的信号并且使用该信号来确定用户是否在气溶胶供应系统1上吸入。如果控制电路23接收到该信号,则控制电路23被配置为从动力源22向一个或多个加热元件24供应动力。可以从检测到吸入的时刻或者响应于检测到吸入的时间长度来供应动力预定时间段(例如,三秒)。
在所描述的实施例中,触敏面板29和吸入传感器30都检测用户开始生成用于吸入的气溶胶的期望。控制电路23可以被配置为当检测到来自触敏面板29和吸入传感器30的信号时仅向加热元件24供应动力。这可以帮助防止加热元件24的意外激活(由用户输入机构中的一个的意外激活)。然而,在其他实现方式中,气溶胶供应系统1可以仅具有触敏面板29和吸入传感器30中的一个。
气溶胶供应系统1的操作(即,抽吸检测和触摸检测)的这些方面本身可以根据已建立的技术(例如,使用常规吸入传感器和吸入传感器信号处理技术以及使用常规触摸传感器和触摸传感器信号处理技术)来执行。
在一些实现方式中,响应于检测到来自触敏面板29和吸入传感器30中的任一者或两者的信号,控制电路23被配置为顺序地向每个单独的加热元件24供应动力。
更具体地,控制电路23被配置为响应于从触敏面板29和吸入传感器30中的一者或两者接收的信号的一系列检测顺序地向每个单独的加热元件23供应动力。例如,控制电路23可以被配置为当首次检测到信号时(例如,从装置2首次开启时)向多个加热元件24中的第一加热元件24供应动力。当信号停止时,或响应于检测到信号流逝的预定时间,控制电路23记录第一加热元件24已被激活(并且因此气溶胶生成材料44的相应离散部分已被加热)。控制电路23响应于从触敏面板29和吸入传感器30中的一者或两者接收后续信号而确定要激活第二加热元件24。因此,当来自触敏面板29和吸入传感器30中的任一者或两者的信号被控制电路23接收时,控制电路23激活第二加热元件24。对剩余的加热元件24重复该过程,使得所有加热元件24被顺序地激活。
实际上,该操作意味着对于每次吸入,气溶胶生成材料44的离散部分中不同的一个被加热并且由其生成气溶胶。换言之,在每次用户吸入时气溶胶生成材料的单个离散部分被加热。
在其他实现方式中,控制电路23可以被配置为在响应于来自触敏面板29和吸入传感器30中的任一者或两者的后续信号确定第二加热元件24应当被激活之前激活第一加热元件24多次(例如,两次),或者激活多个加热元件24中的每一个一次,并且当所有加热元件24被激活一次时,后续信号的检测导致加热元件被顺序地激活第二次。
这种顺序激活可以称为“顺序激活模式”,其主要设计为每次吸入递送一致的气溶胶(例如,其可以根据生成的总气溶胶或递送的总组分来测量气溶胶)。因此,当气溶胶生成制品4的气溶胶生成材料44的每个部分基本上相同时,该模式可以是最有效的;即,部分44a至44f由相同的材料形成。
在一些其他实现方式中,响应于检测到来自触敏面板29和吸入传感器30中的任一者或两者的信号,控制电路23被配置为同时向加热元件24中的一个或多个供应动力。
在这种实现方式中,控制电路23可以被配置为响应于预定配置向加热元件24的选定的加热元件供应动力。预定配置可以是由用户选择或确定的配置。例如,触敏面板29可以包括允许用户在来自触敏面板29和吸入传感器30中的一者或两者的信号被控制电路23接收时单独选择加热元件24中的哪一个被激活的区域。在一些实现方式中,用户还可能够响应于接收信号设定待供应至加热元件24的每个加热元件24的动力水平。
图4是根据此类实现方式的触敏面板29的俯视图。图4示意性地示出了如前所述的外壳21和触敏面板29。触敏面板29包括对应于六个加热元件24的每个的六个区域29a至29f、以及对应于用于指示用户希望开始吸入或生成气溶胶的区域的区域29g,如之前所描述的。六个区域29a至29f各自对应于触敏区域,触敏区域可以被用户触摸以控制至六个对应加热元件24的每个的动力递送。在所描述的实现方式中,每个加热元件24可以具有多个状态,例如,其中没有动力被供应至加热元件24的关闭状态、其中第一动力水平被供应至加热元件24的低动力状态、以及其中第二动力水平被供应至加热元件24的高动力状态,其中第二动力水平大于第一动力水平。然而,在其他实现方式中,对于加热元件24,更少或更大的状态可以是可获得的。例如,每个加热元件24可以具有其中不向加热元件24供应动力的关闭状态和其中向加热元件24供应动力的接通状态。
因此,用户可以通过在生成气溶胶之前与触敏面板29相互作用来设定哪些加热元件24(以及随后气溶胶生成材料44的哪些部分)要被加热(以及可选地它们要被加热到什么程度)。例如,用户可以重复地轻击区域29a至29f以循环通过不同的状态(例如,关闭、低动力、高动力、关闭等)。可替代地,用户可以按压并保持区域29a至29f以循环通过不同的状态,其中按压的持续时间决定状态。
触敏面板29可以设置有用于对应区域29a至29f的每一个的一个或多个指示器以便指示加热元件24当前处于哪种状态。例如,触敏面板可以包括一个或多个LED或类似的照明元件,并且LED的强度表示加热元件24的当前状态。可替代地,可以提供彩色LED或类似的照明元件,并且该颜色指示当前状态。可替代地,触敏面板29可以包括显示元件(例如,该显示元件可以位于透明触敏面板29下方或被提供成邻近触敏面板29的区域29a至29f),该显示元件显示加热元件24的当前状态。
当用户已经设定加热元件24的配置时,响应于检测到来自触敏面板29(并且更具体地触敏面板29的区域29g)和吸入传感器30中的任一者或两者的信号,控制电路23被配置为根据预设配置向所选择的加热元件24供应动力。
因此,这种同时加热元件24的激活可以被称为“同时激活模式”,该模式主要被设计成从给定制品4递送可定制的气溶胶,其目的是允许用户在逐节或甚至逐次抽吸的基础上定制他们的体验。因此,当气溶胶生成制品4的气溶胶生成材料44的部分彼此不同时,该模式可能是最有效的。例如,部分44a和44b由一种材料形成,部分44c和44d由不同材料形成,等等。因此,通过这种操作模式,用户可以选择在任何给定时刻气雾化哪些部分,并且因此选择提供哪些气溶胶组合。
在同时激活模式和顺序激活模式两者中,控制电路23可以被配置为生成表示制品4的使用结束的警报信号,例如当加热元件24的每个已经被顺序激活了预定次数时,或者当给定的加热元件24已经被激活了预定次数和/或给定的累积激活时间和/或具有给定的累积激活动力时。在图1中,装置2包括使用结束指示器31,在此实现方式中,使用结束指示器31是LED。然而,在其他实现方式中,使用结束指示器31可以包括能够向用户供应警报信号的任何机构;即,使用结束指示器31可以是递送光学信号的光学元件、递送听觉信号的声音发生器和/或递送触觉信号的振动器。在一些实现方式中,指示器31可以由触敏面板组合或以其他方式提供(例如,如果触敏面板包含显示元件)。当警报信号被输出时,装置2可以阻止装置2的后续激活。当用户更换制品4和/或经由如按钮(未示出)的手动装置关闭警报信号时,可以关闭警报信号,并且控制电路23重置。
更详细地,在采用顺序激活模式的实现方式中,控制电路23可以被配置为对来自触敏面板29和吸入传感器30中的任一者或两者的信号在使用时段期间被接收的次数进行计数,并且一旦计数达到预定数,则确定制品4达到其寿命终点。例如,对于包括气溶胶生成材料44的六个离散部分的制品4,预定数可以是六个、十二个、十八个等,这取决于眼前的确切实现方式。
在采用同时激活模式的实现方式中,控制电路23可以被配置为对气溶胶生成材料44的离散部分的一个或每一个被加热的次数进行计数。例如,控制电路23可以对包含尼古丁的部分被加热了多少次进行计数,并且当达到预定数量时,确定制品4的寿命结束。可替代地,控制电路23可以被配置为当气溶胶生成材料44的每个离散部分已经被加热时针对该部分单独计数。每个部分可以赋予相同或不同的预定数,并且当每个气溶胶生成材料部分的计数中的任一个达到预定数时,控制电路23确定制品4的寿命结束。
在任一实现方式中,控制电路23还可以考虑气溶胶生成材料部分被加热的时间长度和/或气溶胶生成材料部分被加热至的温度。就这一点而言,控制电路23可以被配置为计算指示气溶胶生成材料44的每个部分所经历的加热条件的累计参数,而不是对离散激活进行计数。该参数可以是累计时间,例如,其中该材料用于调节添加至该累计时间的时间长度的温度。例如,在200℃下加热三秒的部分可能对累计时间贡献三秒,而在250℃下加热三秒的部分可能对累计时间贡献四秒半。
用于确定制品4的寿命结束的上述技术不应被理解为确定制品4的寿命结束的方式的详尽列表,并且实际上可根据本公开的原理采用任何其他合适的方式。
在上述气溶胶供应系统1的实现方式中,提供了可以使用气溶胶生成部件24选择性气雾化的气溶胶生成材料44的多个(离散)部分。相对于被设计为加热更大批量材料的其他系统,这种气溶胶供应系统1提供了优点。特别地,对于给定的吸入,仅气溶胶生成材料的选定部分(或多个部分)被气雾化,导致整体更加能量有效的系统。
在加热的系统中,基于每次抽吸向用户递送足够量的气溶胶的情况下,一些参数影响这个系统的总体有效性。一方面,气溶胶生成材料的厚度是重要的,因为这影响气溶胶生成材料达到操作温度(并且随后生成气溶胶)的速度。由于一些原因,这可能是重要的,但可能导致来自动力源22的能量的更有效使用,因为与加热材料的较厚部分相比,加热元件可能不需要激活那么久。另一方面,被加热的气溶胶生成材料的总质量影响可以生成并且随后被递送到用户的气溶胶的总量。此外,气溶胶生成材料被加热的温度也可能影响气溶胶生成材料达到操作温度的速度和所生成的气溶胶的量。
无定形固体(例如,如以上所描述的)特别适合于以上应用,部分地因为无定形固体是由选定的组分/成分形成的并且因此可以被工程化为使得相对高比例的质量是有用的(或可递送的)组分(例如,尼古丁和甘油)。因此,与一些其他气溶胶生成材料(例如,烟草)相比,无定形固体可以从给定质量生成相对高比例的气溶胶,这意味着无定形固体的相对较小的部分可以输出可比量的气溶胶。此外,无定形固体不容易流动(如果有的话),这意味着例如在使用液体气溶胶生成材料时周围泄漏的问题大大减轻。
然而,根据本公开,发明人已经发现,在一些情况下,具有被设计成加热气溶胶生成材料部分中的不同部分以基于逐次抽吸生成气溶胶的气溶胶生成部件24(诸如加热元件24)的阵列的装置2可以在一些情况下导致每次抽吸递送到用户的气溶胶的量的不一致,即使加热条件大致上相同。
这被认为部分地归结于以下事实:气溶胶生成材料44的一些部分相对于烟嘴26的开口28设置在相对不同的空间距离处,使得当气溶胶首先形成在与气溶胶生成材料部分相邻的位置处时,气溶胶必须行进的距离可能变化。
图5是图3的再现,但是另外包括标记为D1和D2的两个箭头。D1从加热元件24a延伸到烟嘴端26的出口28,而D2从加热元件24f延伸到出口28。应当理解,箭头D1和D2表示气溶胶生成材料44a和44f的各个部分使用相应的加热元件24a和24f生成的气溶胶所经历的距离。
通常,当热气溶胶行进时,其冷却和冷凝。因此,气溶胶必须沿行进的距离越大,气溶胶已冷却和冷凝的机会越大。冷凝物还可以沉积在其行进时所遇到的表面上,例如,诸如图5的实例中的接收器25的表面。气溶胶行进的距离越大,沉积的机会就越大,部分原因是遇到表面的机会增加,并且还由于在气溶胶行进和冷却时粒度的增加。在图5中,可以看出,D1比D2大得多,因此与例如由部分44f在加热元件24f处生成的气溶胶相比,更可能的是由部分44a在加热元件24a处生成的气溶胶在其离开装置2的出口28时具有减小的气溶胶量/体积。同样地,与由部分44e和44f在加热元件24e和24f处生成的气溶胶相比,在加热元件24c和24d处由部分44c和44d生成的气溶胶更可能具有减少量的离开出口的气溶胶,但是与由部分44a和44b在加热元件24a和24b处生成的气溶胶相比,更可能具有增加的量的离开出口28的气溶胶。当加热元件的数量增加(例如,增加到二乘六阵列)时,该效应可能更加显著。
距离D1和D2可以相对于位于出口28中的公共点进行评估。例如,公共点可以是由出口28限定的截面区域的中心。
因此,发明人提出了一种用于从包括气溶胶生成材料44的部分的制品4生成气溶胶的装置2,该装置包括:接收器25,用于接收制品4;出口28,流体连接到接收器25;至少一个气溶胶生成部件24,被配置为当制品4被接收在接收器中时,在气溶胶生成材料44的部分的一个或多个上执行气雾化过程(即可以由气溶胶生成材料生成气溶胶的过程,例如加热);以及控制电路,用于控制气溶胶生成部件44。此外,控制电路23被配置为使至少一个气溶胶生成部件24基于气溶胶生成材料44的各个部分距出口28的距离从气溶胶生成材料44的各个部分生成一定量的气溶胶。
以此方式,从气溶胶生成材料44的各个部分生成的气溶胶的量可以被设定以便补偿由于气溶胶行进到出口28时的冷凝而引起的气溶胶损失。
换言之,气溶胶生成部件24被配置为从气溶胶生成材料44的各个部分生成一定量的气溶胶,使得无论气溶胶生成材料44的各个部分距出口28的距离如何,基本上恒定量的气溶胶穿过出口28。因此,可以向用户提供更一致的吸入体验。
就这一点而言,在此应理解,表述“更一致的吸入体验”不一定意味着表明在一段时间中每次抽吸在味道或所递送的组分的比例方面是相同的,尽管这没有被排除。
一方面,制品4可以包括具有相同配方/组成的气溶胶生成材料部分,并且可以根据激活的“顺序模式”进行气雾化。在这种情况下,根据本公开的原理,气溶胶生成材料44的每个部分取决于距出口28的距离被气雾化一定的量,使得当使用模拟标准吸入(例如,根据Coresta推荐方法81,CRM81)测量时,离开出口28的气溶胶的量基本相同。在这种情况下,每次顺序激活提供了离开出口28的基本上相同量的气溶胶。
另一方面,如果制品4包括不同气溶胶生成材料部分,使得该气溶胶可以是如上所述可定制的,则本公开的原理是相对于相同类型的气溶胶生成材料部分来应用的。换言之,对于给定类型的气溶胶生成材料(例如,富含尼古丁的无定形固体),那么装置2被配置为输出一致量的从该部分生成的气溶胶,而无论该部分距出口28的距离如何。在这些实现方式中,总气溶胶量可能变化(例如,因为气溶胶生成材料的其他部分被同时加热)。换言之,贡献于离开出口28的总气溶胶的气溶胶的量是基本上相同的,并且因此来自该特定部分的递送是一致的。
基于气溶胶生成材料部分距出口的距离而生成的气溶胶的量可能取决于所涉及的距离的大小、材料的类型和待输出的目标气溶胶。然而,在一些实现方式中,待输出的气溶胶量的增加可能不大于待输出的目标气溶胶量的50%、不大于40%、不大于30%、不大于20%或不大于10%。
参见图5,应当理解,在大多数情况下,控制电路23将被配置为使气溶胶生成部件24随着气溶胶生成材料44的各个部分远离出口28而从气溶胶生成材料44的各个部分生成增加量的气溶胶。因此,通过从更远离出口28的气溶胶生成材料部分生成更多气溶胶,更可能的是相对较多被输送的气溶胶将到达出口28。换言之,当气溶胶行进到出口时,生成更多的气溶胶以补偿气溶胶的损失。
附加地或可替代地,根据系统1的细节,仅气溶胶生成材料的一些部分可以基于距出口28的距离被气雾化。例如,可以凭经验发现,对于给定系统1,离出口28的距离的最大影响是针对离出口28最远的气溶胶生成部分,即部分44a和44b(对应于加热元件24a和24b)。即例如,尽管与出口28处于不同距离处,但当气雾化的部分44c至44f在离开出口28时生成类似量的气溶胶,然而,与部分44c至44f相比,部分44a和44b被气雾化,所生成的气溶胶的量可能减少比如20%。因此,控制电路23可以被布置为根据共同的气雾化/加热分布引起气溶胶生成材料的一些部分的气雾化,而气溶胶生成材料的剩余部分的气雾化/加热分布根据该部分距出口28的距离设定。
虽然已经讨论了更远离出口28的部分被布置为被更多地气雾化或加热以生成更多气溶胶,但是应同样理解,控制电路23可以被布置为从更靠近出口28的气溶胶生成材料部分中生成相对较少的气溶胶。
应当理解,所生成的额外气溶胶的量可能与损失的气溶胶的量不完全相同。例如,假定从气溶胶生成材料部分生成4mg气溶胶,并且1mg气溶胶随着气溶胶行进到出口28而损失。控制气溶胶生成部件从同一部分44生成5mg气溶胶可能不一定导致在出口28处输出4mg气溶胶。实际上,所遭受的损失可能与所生成的气溶胶的量是成比例的。取以上实例,在所生成的4mg中,当气溶胶被输送到出口28时,损失了25%。因此,当将生成的气溶胶的量增加至5mg时,损失可能仍是25%,这导致3.75mg到达出口28。
更一般地说,控制电路23被配置为基于气溶胶生成材料44的部分距出口28的距离的函数,使气溶胶生成部件24从气溶胶生成材料44的部分生成一定量的气溶胶。
该函数可以通过测试气溶胶生成材料44的多个部分以确定气溶胶损失如何随着距出口的距离而变化来经验地找到。应该认识到,该函数通常还可能取决于接收器的几何形状和/或空气流动路径。对于第一近似,所生成的气溶胶与距离之间的关系可以是线性的。例如,每mm距离增加将生成的额外气溶胶的量可以设定为例如0.01mg/mm。
在上述实施方式中,气溶胶生成部件是加热元件24,该加热元件被布置为加热气溶胶生成材料部分。当试图使用加热元件24调节由气溶胶生成材料部分生成的气溶胶的量时,可以调节加热元件24将被升高到的温度和/或可以调节气溶胶生成材料被加热的时间。
即在一些实现方式中,控制电路23被配置为基于各个气溶胶生成材料部分距出口28的距离来设定至少一个加热元件24的操作温度。操作温度可以被定义为加热元件24被控制达到的目标温度。换言之,供应给加热元件24的动力被设定成使得该动力足以使加热元件24达到目标温度。提高目标温度基本上增加了传递到气溶胶生成材料的能量的量。然而,在大多数实现方式中,施加目标操作温度的上限,因为将材料加热至高于上限可导致气溶胶生成材料44烧焦或燃烧。
附加地或可替代地,在一些实现方式中,控制电路23被配置为基于各个气溶胶生成材料部分距出口28的距离设定至少一个加热元件24的加热持续时间。该加热持续时间(即,该加热元件激活的时间)还可以被设定为改变所生成的气溶胶的量,其中较长的加热持续时间总体上导致生成相对更多的气溶胶。如上所述,加热元件24可以在来自吸入传感器30或触敏面板29中的一者或两者的信号停止时或者当从接收到信号起的预定时间过去时被关闭。然而,根据以上实现方式,控制单元23可以使加热元件24激活更长的时间段,例如,通过使加热元件加热超过预定阈值(或者可替代地,通过增加阈值),或者继续加热超过信号停止。该技术还可以与操作温度的调节相结合,如上所述。
参见图5,所描述实现方式的加热元件24被布置成阵列,在此情况下为2x3阵列。因此,如从图5中可以得出的,尽管存在六个加热元件,但可以看出,相对于单个出口28(其与接收器25的纵向轴线同轴布置),加热元件24(以及因此气溶胶生成部分44)和出口28之间存在三个不同的路径长度。箭头D1和D2示出了两个,而第三个是加热元件24c(或加热元件24d)与出口28之间的距离。
因此,在此实现方式中,对于有待在出口28处输出的给定量的气溶胶,可以存在可以由该气溶胶生成材料生成的三种不同量的气溶胶。因此,在此实现方式中,控制电路23被配置为使加热元件24激活以生成三种不同水平的气溶胶中的一种。更具体地,加热元件24a和24b可以被设定在第一水平以输出第一量的气溶胶;加热元件24c和24d可以被设定在第二水平以输出第二量的气溶胶(低于第一量的气溶胶);并且加热元件24e和24f可以设定在第三水平以输出第三量的气溶胶(低于第二量)。
更一般地,加热元件和/或气溶胶生成材料部分可以相对于单个出口28被布置成NxM阵列,其中N表示行数,M表示列数(当如图5中那样观察阵列时)。控制电路23被配置为使加热元件24生成X个不同量的气溶胶(即,以X个不同的动力水平中的一个操作和/或以X个不同的加热器持续时间中的一个操作),其中X根据以下等式确定:
此外,虽然上面已经讨论了可以调节加热元件24的操作以考虑到部分44与出口的距离,但是气溶胶生成材料部分本身也可能改变。例如,在一些实现方式中,可以改变厚度和/或分布程度(arealextent)。对于距离出口较远的部分,厚度可以增加,使得当该部分被加热至较高温度或较长时间时,存在更多待气雾化的起始材料。同样地,气溶胶生成材料部分的分布程度(以及可能的进食元件的分布程度)也可出于类似原因而增加。因此,增加的温度和增加的加热持续时间可导致相对更多的气溶胶被输出。
因此,上面描述了装置2,该装置2能够通过基于距出口28的距离调节气溶胶生成部件在气溶胶生成材料部分上提供的气雾化程度,来补偿在从气溶胶生成部位的运输期间(即,在气溶胶生成部分44处或上方)损失的气溶胶。
上述假设存在一个公共出口,当用户在装置2上吸入时,气溶胶通过该公共出口被引导。然而,本公开的原理同样适用于具有多个出口的装置。虽然在这种情况下,该方法更复杂,但是原理是相同的。在大多数装置中,用户将在任何给定的时间在一个烟嘴端26/一个出口28上吸入。控制单元可以被配置为确定当前使用哪个出口,并相应地调节气雾化程度。
此外,虽然上面已经描述了烟嘴26形成外壳21的一部分和/或联接到外壳21,但是应当理解,在一些实现方式中,烟嘴26可形成制品4的一部分。当制品4包括空气和/或气溶胶可经过的腔室时,情况可能尤其如此,其中腔室包括气溶胶生成材料。在这些实现方式中,制品4被置于接收器25中并从接收器25突出,使得制品的烟嘴从气溶胶供应装置2延伸。在这些情况下,接收器25包括开口,烟嘴26突出通过该开口。这些实现方式中的开口可以被称为装置2的出口28,并且因此控制电路23可以被配置为基于距装置2的出口28的距离调节气溶胶生成材料部分的加热分布,如上所述。
图6是通过根据本公开的另一实施方式的气溶胶供应系统200的示意性表示的截面图。气溶胶供应系统200包括大致类似于关于图1描述的那些的部件;然而,参考数字增加了200。为了效率,除非另有说明,具有相似参考数字的部件应该被理解为与图1和图2A至图2C中的它们的对应物大致相同。
气溶胶供应装置202包括外壳221、动力源222、控制电路223、感应工作线圈224a、接收器225、烟嘴端226、空气入口227、空气出口228、触敏面板229、吸入传感器230和使用结束指示器231。
气溶胶生成制品204包括载体部件242、气溶胶生成材料244和感受器元件244b,如图7A至7C更详细地示出的。图7A是制品4的俯视图,图7B是沿着制品204的纵向(长度)轴线的端视图,以及图7C是沿着制品204的宽度轴线的侧视图。
图6和图7表示气溶胶供应系统200,其使用感应来加热气溶胶生成材料244以生成用于吸入的气溶胶。
在所描述的实现方式中,气溶胶生成部件224由两部分形成;即位于气溶胶供应装置202中的感应工作线圈224a和位于气溶胶生成制品204中的感受器224b。因此,在该描述的实现方式中,每个气溶胶生成部件224包括分布在气溶胶生成制品204和气溶胶供应装置202之间的元件。
感应加热是通过利用变化的磁场穿透物体来加热传导物(称为感受器)的过程。该过程由法拉第感应定律和欧姆定律描述。感应加热器可以包括电磁体和用于使变化的电流(诸如交流电)穿过该电磁体的装置。当电磁体和待加热的物体适当地相对定位使得由电磁体产生的所得变化磁场穿透物体,在物体内部生成一个或多个涡电流。该物体对电流的流动具有阻力。因此,当在物体中生成这种涡电流时,它们抵抗物体的电阻的流动导致物体被加热。该过程称为焦耳、欧姆或电阻加热。
感受器是利用使用变化的磁场(诸如交变磁场)穿透而可加热的材料。加热材料可以是导电材料,使得其利用变化的磁场穿透引起加热材料的感应加热。加热材料可以是磁性材料,使得其利用变化的磁场穿透引起加热材料的磁滞加热。加热材料可以是导电和磁性的,使得加热材料通过两种加热机制可加热。
磁滞加热是通过利用变化的磁场穿透物体来加热由磁性材料制成的物体的过程。磁性材料可被认为包括许多原子级磁体或磁偶极子。当磁场穿透这种材料时,磁偶极子与磁场对准。因此,当变化的磁场(诸如,例如由电磁体产生的交变磁场)穿透磁性材料时,磁偶极子的定向随着施加的磁场的变化而改变。这种磁偶极子重新定向导致在磁性材料中生成热量。
当物体既导电又有磁性时,利用变化的磁场穿透物体可导致物体中的焦耳加热和磁滞加热两者。此外,磁性材料的使用可增强磁场,这可增强焦耳加热。
在所描述的实现方式中,感受器224b由铝箔形成,但应理解,在其他实现方式中可使用其他金属和/或导电材料。如图7所示,载体部件242包括多个感受器224b,感受器在尺寸和位置上对应于布置在载体部件242的表面上的气溶胶生成材料244的离散部分。即,感受器224b具有与气溶胶生成材料244的离散部分相似的宽度和长度。
感受器显示为嵌入载体部件242中。然而,在其他实现方式中,感受器224b可以放置在载体部件242的表面上。
气溶胶供应装置202包括多个感应工作线圈224a,如在图6中示意性示出的。工作线圈224a示出为邻近接收器225,并且通常是平坦的线圈,其被布置成使得给定线圈绕其缠绕的旋转轴线延伸到接收器225中,并且大致垂直于制品204的载体部件242的平面。在图6中未示出确切的绕组,并且应理解,可以使用任何合适的感应线圈。
控制电路223包括用于生成交流电的机构,该交流电被传递至任何一个或多个感应线圈224a。如上所述,该交流电产生交变磁场,该交变磁场进而导致相应的感受器224b升温。因此,由一个或多个感受器224b生成的热被传递至气溶胶生成材料244的部分。
如以上关于图1和图2A至图2C所描述的,控制电路223被配置为响应于从触敏面板229和/或吸入传感器230接收信号而向工作线圈224a供应电流。如先前所描述的,用于选择哪些加热元件24被控制电路23加热的任何技术可以类似地应用于选择哪些工作线圈224a被赋能(并且因此气溶胶生成材料244的哪些部分随后被加热),以响应于由控制电路223从触敏面板229和/或吸入传感器230接收信号而生成用于用户吸入的气溶胶。
虽然以上已经描述了其中工作线圈224a和感受器224b分布在制品204与装置202之间的感应加热气溶胶供应系统,但是可以提供其中工作线圈224a和感受器224b仅位于装置202内的感应加热气溶胶供应系统。例如,参考图6,感受器224b可以设置在感应工作线圈224a上方并且被布置为使得感受器224b接触载体部件242的下表面(以类似于图1所示的气溶胶供应系统1的方式)。
因此,图6描述了更具体的实现方式,其中感应加热可以在气溶胶供应装置202中使用以生成用于用户吸入的气溶胶,本公开中描述的技术可以应用到该气溶胶。
尽管上文已描述了其中提供气溶胶生成部件24(例如,加热器元件)的阵列以对气溶胶生成材料的离散部分赋能的系统,但是在其他实现方式中,制品4和/或气溶胶生成部件24可以被配置为相对于彼此移动。也就是说,与设置在制品4的载体部件42上的气溶胶生成材料44的离散部分相比,可以存在较少的气溶胶生成部件24,使得需要制品4和气溶胶生成部件24的相对移动以便能够单独地对气溶胶生成材料44的离散部分中的每一个赋能。例如,可移动加热元件24可以设置在接收器25内,使得加热元件24可以相对于接收器25移动。以这种方式,可移动加热元件24可以平移(例如,在载体部件42的宽度方向和长度方向上),使得加热元件24可以与气溶胶生成材料44的离散部分中的各个部分对准。这种方法可以减少所需的气溶胶生成部件42的数量,同时仍然提供类似的用户体验。
虽然以上已经描述了其中气溶胶生成材料44的离散的、空间上不同的部分被沉积在载体部件42上的实现方式,但是应当理解,在其他实现方式中,气溶胶生成材料可以不以分离的、空间上不同的部分提供,而是替代地被提供为气溶胶生成材料44的连续片。在这些实现方式中,气溶胶生成材料44的片的某些区域可以选择性地被加热以便以与上述大致相同的方式生成气溶胶。然而,无论这些部分是否在空间上不同,本公开描述了对气溶胶生成材料44的部分进行加热(或以其他方式气雾化)。具体地,区域(对应于气溶胶生成材料部分)可以基于加热元件24的尺寸(或更具体地,被设计为温度增加的加热元件24的表面)被限定在气溶胶生成材料的连续片上。就这一点而言,加热元件24在展现到气溶胶生成材料的片上时的对应区域可以被视为限定气溶胶生成材料的区域或部分。根据本公开,气溶胶生成材料的每个区域或部分可以具有不大于20mg的质量,然而总连续片可以具有大于20mg的质量。
尽管以上已经描述了装置2可以使用安装在装置2上的触敏面板29来配置或操作的实现方式,但装置2可以替代地被远程地配置或控制。例如,控制电路23可以设置有相应的通信电路(例如,蓝牙),该通信电路使控制电路23能够与诸如智能电话的远程设备通信。因此,实际上,可以使用在智能电话上运行的App等实现触敏面板29。智能电话然后可以将用户输入或配置传输至控制电路23,并且控制电路23可以被配置为基于所接收的输入或配置进行操作。
尽管以上已经描述了通过对随后被用户吸入的气溶胶生成材料44赋能(例如,加热)来生成气溶胶的实现方式,但应当理解,在一些实现方式中,所生成的气溶胶可以穿过或越过气溶胶改性部件以便在被用户吸入之前改变该气溶胶的一个或多个特性。例如,气溶胶供应装置2、202可以包括空气可渗透的插入物(未示出),该空气可渗透的插入物被插入在气溶胶生成材料44下游的气流路径中(例如,插入件可以位于出口28中)。该插入物可以包括在气溶胶在进入用户的嘴之前穿过该插入物时改变该气溶胶的风味、温度、粒度、尼古丁浓度等中的任一种或多种的材料。例如,插入物可以包括烟草或经处理的烟草。这样的系统可被称为混合系统。插入物可以包括任何合适的气溶胶改性材料,该气溶胶改性材料可以涵盖上述的气溶胶生成材料。
尽管上面已经描述了加热元件24被布置成在从气溶胶生成材料部分生成气溶胶的操作温度下向气溶胶生成材料(或其部分)提供热量,但是在一些实现方式中,加热元件24被布置成将气溶胶生成材料部分预加热至预加热温度(其低于操作温度)。在预加热温度下,当在预加热温度下加热该部分时,生成较低量的气溶胶或不生成气溶胶。具体地,在一些实现方式中,控制电路被配置为在第一预定周期开始之前(即,在接收表示用户吸入气溶胶的意图的信号之前,如在以上步骤S1中)供应动力/能量。然而,需要更少量的能量来将气溶胶生成材料的温度从预加热温度升高至操作温度,因此增加了系统的响应性,但是增加了总能量消耗。这可能特别适合于气溶胶生成材料的相对较厚的部分,例如,具有大于400μm的厚度,其需要供应相对较大量的能量以便达到操作温度。然而,在这种实现方式中,能量消耗(例如,来自动力源22)可能相对较高。
尽管上面已经描述了气溶胶供应装置2包括使用结束指示器31的实现方式,但应当理解,使用结束指示器31可由远离气溶胶供应装置2的另一装置提供。例如,在一些实现方式中,气溶胶供应装置2的控制电路23可以包括通信机构,该通信机构允许气溶胶供应装置2和远程设备(诸如,智能电话或智能手表)之间的数据传输。在这些实现方式中,当控制电路23确定制品4已经达到其使用结束时,控制电路23被配置为将信号发送至远程装置,并且远程装置被配置为生成警报信号(例如,使用智能电话的显示器)。如上所述,可以使用用于生成警报信号的其他远程装置和其他机构。
此外,当气溶胶生成材料部分被提供在载体部件42上时,在一些实现方式中,这些部分可以包括弱化区域,例如,在与载体部件42的平面大致垂直的方向上的通孔或相对较薄的气溶胶生成材料的区域。当气溶胶生成材料的最热部分是直接接触载体部件的区域时(换言之,在热主要施加到气溶胶生成材料的接触载体部件42的表面上的情况下),情况可能是这样。因此,通孔可以为生成的气溶胶提供通道,以逸出并且通过装置2释放到环境/气流,而不是在载体部件42与气溶胶生成材料44之间引起气溶胶的潜在积聚。气溶胶的这种积聚可以降低系统的加热效率,因为在一些实现方式中,气溶胶的积聚可以引起气溶胶生成材料从载体部件42的提升,从而降低到气溶胶生成材料的热传递的效率。每个气溶胶生成材料部分可以根据需要设置有一个或多个弱化区域。
在一些实现方式中,制品4可包括标识符,诸如可读条形码或RFID标签等,并且气溶胶供应装置2包括相应的读取器。当制品被插入装置2的接收器25中时,装置2可以被配置为读取制品4上的标识符。控制电路23可以被配置为识别制品4的存在(并且因此允许加热和/或重置寿命结束指示器)或识别气溶胶生成材料部分的类型和/或相对于制品4的位置。这可影响控制电路23使哪些部分气雾化和/或部分气雾化的方式,例如,通过调节气溶胶生成温度和/或加热持续时间。可采用任何合适的识别制品4的技术。
因此,已经描述了用于从包括气溶胶生成材料部分的制品生成气溶胶的气溶胶供应装置。该装置包括:接收器,用于接收包括气溶胶生成材料部分的制品;以及出口,流体连接至接收器。至少一个气溶胶生成部件被配置为当制品被接收在接收器中时对一个或多个气溶胶生成材料部分执行气雾化过程。该装置进一步包括用于控制该气溶胶生成部件的控制电路。控制电路被配置为使至少一个气溶胶生成部件基于各个气溶胶生成材料部分距出口的距离从各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。因此,根据气溶胶生成的相对位置,该装置能够在运送至用户期间考虑气溶胶的损失。还描述了气溶胶供应系统和用于生成气溶胶的方法。
尽管上述实施方式在一些方面集中于一些具体实例气溶胶供应系统,但应当理解,对于使用其他技术的气溶胶供应系统,可应用相同的原理。也就是说,气溶胶供应系统各个方面发挥功能的具体方式不直接与本文描述的实例的基本原理相关。
为了解决各个问题和使技术进步,本公开显示了可实施本发明的各种实施方式。本公开的优点和特征仅是实施方式的代表样例,不是详尽的和/或排他的。它们的提出仅是为了有助于理解和教导本发明。应当理解,本公开的优点、实施方式、实施例、功能、特征、结构和/或其他方面都不能被认为是对权利要求所限定的公开的限制或权利要求的等同物的限制,并且在不背离权利要求的保护范围的情况下可以使用其他实施方式并且可以进行修改。除了本文具体描述的那些之外,各种实施方式可以适当地包括公开的元件、组件、特征、部件、步骤、器件等的各种组合,由其组成,或基本上由其组成,并且因此将认识到,除了组合权利要求中明确陈述的那些,从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征组合。本公开可以包括现在未要求保护但是今后可能要保护的其他发明。
Claims (16)
1.一种用于从包括气溶胶生成材料部分的制品生成气溶胶的气溶胶供应装置,所述装置包括:
接收器,用于接收所述包括气溶胶生成材料部分的制品;
出口,流体联接至所述接收器;
至少一个气溶胶生成部件,被配置为当所述制品被接收在所述接收器中时在所述气溶胶生成材料部分的一个或多个上执行气雾化过程;以及
控制电路,用于控制所述气溶胶生成部件,
其中,所述控制电路被配置为使所述至少一个气溶胶生成部件基于各个气溶胶生成材料部分距所述出口的距离从所述各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。
2.根据权利要求1所述的气溶胶供应装置,其中,所述控制电路被配置为从所述各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶,使得无论所述各个气溶胶生成材料部分距所述出口的距离,基本上恒定量的气溶胶穿过所述出口。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶供应装置,其中,所述控制电路被配置为使所述气溶胶生成部件从所述各个气溶胶生成材料部分生成增加量的气溶胶,各个所述部分定位成远离所述出口。
4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述控制电路被配置为使所述气溶胶生成部件基于所述气溶胶生成材料部分距所述出口的距离的函数从所述气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述至少一个气溶胶生成部件是至少一个加热元件,所述至少一个加热元件被布置为加热所述气溶胶生成材料部分。
6.根据权利要求5所述的气溶胶供应装置,其中,所述控制电路被配置为基于所述各个气溶胶生成材料部分与所述出口的距离来设定所述至少一个加热元件的操作温度。
7.根据权利要求6所述的气溶胶供应装置,其中,所述控制电路被配置为将更靠近所述出口的所述加热元件的操作温度设定为低于更远离所述出口的所述加热元件的操作温度。
8.根据权利要求5、6或7中任一项所述的气溶胶供应装置,其中,所述控制电路被配置为基于所述各个气溶胶生成材料部分距所述出口的距离来设定所述至少一个加热元件的加热持续时间。
11.一种气溶胶供应系统,所述系统包括根据权利要求1至10中任一项所述的气溶胶供应装置,并且进一步包括制品,所述制品包括气溶胶生成材料部分。
12.根据权利要求11所述的气溶胶供应系统,其中,每个气溶胶生成材料部分基本上相同。
13.根据权利要求11所述的气溶胶供应系统,其中,当气溶胶生成材料被接收在所述接收器中时,所述气溶胶生成材料的特性基于与所述出口的距离而不同。
14.根据权利要求11、12或13中任一项所述的气溶胶供应系统,其中,气溶胶生成材料是无定形固体。
15.一种使用气溶胶生成装置生成气溶胶的方法,所述方法包括:
确定气溶胶生成材料部分与所述装置上的出口之间的距离,所生成的气溶胶能够通过所述出口被用户吸入;
基于所确定的距离设定从所述气溶胶生成材料部分生成的气溶胶的量;以及
由所述气溶胶生成材料部分生成气溶胶。
16.一种用于从包括气溶胶生成材料部分的制品生成气溶胶的气溶胶供应器件,所述器件包括:
接收器件,用于接收包括气溶胶生成材料部分的制品;
出口器件,流体联接至所述接收器件;
至少一个气溶胶生成器件,被配置为当所述制品被接收在所述接收器件中时对所述气溶胶生成材料部分的一个或多个执行气雾化过程;以及
用于控制所述气溶胶生成器件的控制器件,
其中,所述控制器件被配置为使所述至少一个气溶胶生成器件基于各个气溶胶生成材料部分距所述出口器件的距离从所述各个气溶胶生成材料部分生成一定量的气溶胶。
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