CN117999000A - 气溶胶生成装置以及介质容纳杆 - Google Patents

气溶胶生成装置以及介质容纳杆 Download PDF

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Abstract

气溶胶生成装置包括：容纳件，该容纳件用于以可替换的方式容纳介质容纳杆；雾化器，改雾化器生成气溶胶；以及电力供给件，该电力供给件用于传递对雾化器进行加热所需的电力，其中，在该雾化器中生成的气溶胶穿过被容纳在容纳件中的介质容纳杆，使得通过气溶胶产生的热而从包括在介质容纳杆的过滤段中的介质浆料转移介质。

Description

气溶胶生成装置以及介质容纳杆
技术领域
一个或更多个实施例涉及气溶胶生成装置以及介质容纳杆。
背景技术
近年来，人们越来越希望找到替代方案来克服传统香烟的缺点。例如，越来越多地需要通过电加热香烟棒来生成气溶胶的装置(例如，香烟型电子烟)。因此，对于电加热式气溶胶生成装置以及用于其的香烟棒(或气溶胶生成制品)的研究十分活跃。例如，韩国专利公报第10-2017-0132823号公开了一种非燃烧型香味吸入器、香味和芳香口味单元以及雾化单元。
发明内容
技术问题
一方面提供了一种通过气溶胶间接加热介质来转移尼古丁的气溶胶生成装置以及介质容纳杆。
一方面提供了以下气溶胶生成装置和介质容纳杆：通过利用一次性棒的间接加热方式(非加热方式)的电子烟而更加卫生，并且在转移尼古丁的过程中香味更加均匀。
解决问题的技术方案
根据一方面提供的气溶胶生成装置包括：容纳件，该容纳件用于以可替代的方式容纳介质容纳杆；雾化器，该雾化器生成气溶胶；以及电力供给件，该电力供给件用于传递加热雾化器所需的电力，并且在气溶胶生成装置的雾化器中生成的气溶胶穿过被容纳在容纳件中的介质容纳杆，使得介质通过气溶胶的热从被包括在介质容纳杆的过滤段中的介质浆料进行转移。
根据另一方面提供的介质容纳杆包括：第一过滤段，其设置在介质容纳杆的上游端部；第二过滤段，其设置在第一过滤段的下游，并且第二过滤段包括介质浆料；以及过滤杆，其设置在第二过滤段的下游，并且过滤杆包括冷却段和烟嘴段。
介质容纳杆可以包括碱性pH调节剂。
介质容纳杆可以包括烟草浆料，并且烟草浆料可以由压缩造粒过程制成。
介质容纳杆包括一次性香烟。
雾化器可以包括：液体储存罐，其用于储存在被加热时产生气溶胶的液体组合物材料；加热器，该加热器用于对液体组合物材料进行加热；以及液体传送装置，该液体传送装置用于将液体组合物材料从液体储存罐传送至加热器。
包括介质浆料的第二过滤段可以经由下面的步骤形成：在过滤构件的一面施加保湿剂；在过滤构件的施加有保湿剂的一面上设置多个介质浆料；将过滤构件折叠多次；以及用包装将对经折叠的过滤构件进行包装。
根据一实施例的与气溶胶生成装置一起使用的介质容纳杆可以包括：第一过滤段，其设置在介质容纳杆的上游端部；以及第二过滤段，其设置在第一过滤段的下游，并且第二过滤段包括介质浆料、过滤构件和pH调节剂。
pH调节剂可以包括碱性盐。
介质容纳杆还可以包括设置在第二过滤段的下游的过滤杆，并且过滤杆包括冷却段和烟嘴段。
第一过滤段和第二过滤段可以包括醋酸纤维素材料。
发明的有益效果
根据一实施例的气溶胶生成装置以及介质容纳杆可以通过气溶胶间接加热介质来转移尼古丁。
根据一实施例的气溶胶生成装置以及介质容纳杆可以通过利用一次性棒的间接加热方式(非加热方式)的电子烟而更加卫生，并且在转移尼古丁的过程中香味更加均匀。
根据一实施例的气溶胶生成装置以及介质容纳杆的效果并不受限于上述效果，未言及的其他效果将通过下面的记载由本领域普通技术人员明确理解。
附图说明
图1a是示出了根据一实施例的气溶胶生成装置的示意图。
图1b是示出了根据另一实施例的气溶胶生成装置的示意图。
图2是示出了根据一实施例的介质容纳杆的结构的示意图。
图3a是示出了根据一实施例的多个介质浆料颗粒设置在第二过滤段的过滤构件上的状态的示意图。
图3b是示出了根据一实施例的多个介质浆料颗粒设置在第二过滤段的过滤构件上的状态的示意截面图。
图4a是示出了根据一实施例的介质容纳杆的结构的示意图。
图4b是示出了根据另一实施例的介质容纳杆的结构的示意图。
具体实施方式
下面，将参照附图对实施例进行详细说明。然而，可以对实施例进行多种改变和修改。在本文中，实施例并不构成对本公开的限制。实施例应当被理解为包括落入本公开的思想和技术范围内的所有改变、及其等同物乃至其替代物。
实施例中使用的术语仅用于说明特定实施例，并非用于限定实施例。在内容中没有特别说明的情况下，单数形式“一”、“一种”和“该”旨在还包括复数形式。还应当理解的是，在本说明书中，“包括”或者“具有”等术语用于表达存在所记载的特征、数字、步骤、操作、元件和/或部件，并不排除存在或者额外附加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的可能性。
在没有其他定义的情况下，包括技术或者科学术语在内的本文使用的全部术语都具有实施例所属领域的普通技术人员所理解的通常含义。还应当理解的是，通常使用的如词典定义的术语应理解为其在相关技术内容中的含义，在本说明书中没有明确定义的情况下，不能解释为理想化或过于形式化的含义。
在参照附图对示例进行说明的过程中，相同的构成元件使用相同的附图标记，并省略重复说明。在说明实施例的过程中，当判断对于相关公知结构和功能的具体说明会不必要地混淆实施例时，省略其详细说明。
并且，在说明本公开的部件时，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语对各部件进行说明。这些术语仅用于将一构成元件区别于其他构成元件，并不用于限制相应构成元件的本质、次序或顺序等。应当理解，当说明一个构成元件“连接”、“联接”或者“附接”至另一个构成元件时，一个构成元件可以直接连接或附接至另一构成元件，并且中间构成元件也可以“连接”、“联接”或“附接”至构成元件。
当一个构成元件与任一实施例的构成元件具有共同功能时，在其他实施例中也使用相同名称进行说明。在没有言及反例的情况下，任一实施例中公开的配置能够适用于其他实施例，并且可以省略对重复内容的具体说明。
在下面的实施例中，“保湿剂”可以指能够有助于形成可见烟雾(smoke)和/或气溶胶(aerosol)的物质。保湿剂的非限制性示例可以包括甘油(GLY)、丙二醇(PG)、乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和油醇。在本领域中，保湿剂也可被称为气溶胶形成剂和湿润剂等术语。
在下面的实施例中，“气溶胶形成基质”可以指能够形成气溶胶的物质。气溶胶可含挥发性化合物。气溶胶形成基质可以是固体或液体。
例如，固体气溶胶形成基质可包括基于烟草原材料的固体物质，例如再造烟叶、烟丝和再造烟草等；而液体气溶胶形成基质可包括基于尼古丁、烟草提取物和/或多种香味剂的液体组合物。然而，本公开的范围不限于这些示例。
在下面的实施例中，“气溶胶生成装置”可以指能够利用气溶胶形成基质生成气溶胶的装置，用户通过嘴可以直接将所生成的气溶胶吸入到用户肺部。
在下面的实施例中，“介质容纳杆”可以指容纳介质的物品。此处，术语“介质”指的是在被加热时生成尼古丁的烟草材料。介质容纳杆的代表性示例可以是香烟，但本公开的范围不限于此。
在下面的实施例中，“上游(upstream)”或“上游方向”可以指远离用户(吸烟者)嘴部的方向；“下游”(downstream)或“下游方向”可以指靠近用户嘴部的方向。术语上游和下游可用于描述介质容纳杆所包括的元件的相对位置。例如，在图2所示的介质容纳杆100中，浆料杆120位于过滤杆140的上游或上游方向，而过滤杆140位于浆料杆120的下游或下游方向。
在下面的实施例中，“抽吸(puff)”可以指用户的吸入(inhalation)，而吸入是指用户通过嘴或鼻子将烟雾吸入至用户的口腔、鼻腔或肺部的情况。
在下文中，将参照附图说明不同实施例。
图1a和图1b是示出了根据一些实施例的气溶胶生成装置的示意图。图1a示出了烟弹222和加热器230排成一列，而图1b示出了烟弹222和加热器234并排配置。
参照图1a和图1b，根据本实施例的气溶胶生成装置200可包括：壳体；容纳件210(例如腔)，该容纳件用于接纳介质容纳杆100(例如香烟)；用于生成气溶胶的雾化器220；以及电力供给件230。在这里，雾化器220可包括烟弹222和加热器224，烟弹222包含气溶胶生成物质，加热器224用于对气溶胶生成物质进行加热。尽管图1a和图1b中仅示出了与本实施例相关的部件，但是对本领域技术人员而言明显的是，除了图1a和图1b所示的部件之外还可以包括其他通用部件。例如，气溶胶生成装置200还可以包括用于接收用户命令的输入模块和用于输出装置状态、吸烟信息等信息的输出模块。在下文中，将说明气溶胶生成装置200的每个部件。
壳体可形成气溶胶生成装置200的外观。另外，壳体可形成用于容纳介质容纳杆100的容纳件210。优选地，壳体由能够保护其内部部件的材料制成。
接下来，容纳件210可以是能够容纳介质容纳杆100的空间。容纳件210可包括联接结构，从而在介质容纳杆100容纳在容纳件210中时牢固地保持介质容纳杆而不会掉落。联接结构可以利用过盈配合来实现。此外，可以使用磁性材料来实现联接结构，使用电磁材料的联接结构等。另外，容纳在容纳件210中的介质容纳杆100可以是可替换的棒或香烟的形式，对此将在下面说明。
接下来，雾化器220还可以包括液体储存罐、液体传送装置(例如芯)，以及加热器。然而，本公开不限于此，雾化器220还可以包括其他部件。另外，烟弹222可以被制造成能够从加热器224拆卸，或者可以与加热器224形成为一体。
液体储存罐可以储存液体组合物。液体组合物可以是包括含烟草物质或含尼古丁物质的液体，或者可以是包含非烟草物质的液体。例如，液体组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物(例如烟草提取物)、香料、气溶胶形成剂，香味剂或维生素混合物。香料可以包括薄荷醇、薄荷、绿薄荷油、各种水果香味成分等，但并不受限于此。香味剂中可以包括向用户提供不同香味的成分。维生素混合物可以是维生素A、维生素B、维生素C、以及维生素E中的至少一种的混合物，但并不受限于此。液体组合物还可以包括保湿剂。保湿剂可以是甘油(VG)、聚丙二醇(PG)、山梨糖醇或它们的混合物，但不限于此。
液体传送装置可以将液体储存罐中储存的液体组合物传送至加热器224。例如，液体传送装置的非限制性示例可以是诸如棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和多孔陶瓷之类的芯(wick)元件。
接下来，加热器224可加热烟弹222中储存的液体组合物，使得从液体组合物中生成气溶胶。例如，加热器224可以通过加热由液体传送装置输送的液体组合物来形成气溶胶。形成的气溶胶可以经由介质容纳杆100并被传递至用户。也就是说，通过加热器224加热形成的气溶胶可以沿着介质容纳杆100的气流路径移动，并且该气流路径可以构造成使得储存在烟弹中的液体组合物形成的气溶胶可以经由介质容纳杆100而被传递至用户。例如，加热器224可以由线圈、陶瓷、金属网或导电丝等制成，但不限于此。另外，加热器224的加热温度可以为270度(℃)或低于270℃，优选为240℃或低于240℃，更优选为200℃或低于200℃。如下所述，当介质浆料P含有pH调节剂时，可以降低尼古丁转移所需最低温度，由此降低加热器224的加热温度，因此进一步提高气溶胶生成系统的热效率。
作为参考，在本领域中，烟弹222和加热器224可以被统称为各种术语，比如雾化烟弹(cartomizer)、雾化器(atomizer)、汽化器(vaporizer)等。
接下来，电力供给件230可供应气溶胶生成装置200运行所需电力。例如，电力供给件230可以提供电力来使加热器224加热介质容纳杆100。另外，电力供给件230可供应使安装在气溶胶生成装置200中的显示器(未示出)、传感器(未示出)和马达(未示出)等电气部件运行所需电力。
下面，将参照图2说明根据一些实施例的介质容纳杆100。
图2是示出了根据一些实施例的介质容纳杆100的结构的示意图。
如图2所示，介质容纳杆100可包括浆料杆120和过滤杆140。另外，介质容纳杆100可包括介质，介质可以是浆料、再造烟草、普通烟丝等形态。例如，介质容纳杆100可以包括浆料型介质。相比于介质以普通烟丝等形式来提供的情况，当介质以浆料颗粒的形式容纳在介质容纳杆100中时，每次抽吸时转移至用户的口腔的尼古丁的量可以更加均匀。另外，在呈浆料型介质(例如浆料颗粒P)的介质被设置在介质容纳杆100的过滤件中的情况下，提高了介质的分散性，由此可以向消费者提供均匀的吸烟口味。另外，介质容纳杆100还可以包括对杆进行包装的包装件。尽管图2中仅示出了相关的部件，但是对本领域技术人员而言明显的是，除了图2所示的部件之外还可以包括其他通用部件。下面，对介质容纳杆100的各部件进行说明。
浆料杆120包括介质浆料P或具有介质浆料P的段，并且浆料杆120在被加热时可以供给烟草成分、比如尼古丁或者提供吸烟口味的成分。可以利用加热器直接加热浆料杆120，或者利用高温气溶胶的流动来间接加热浆料杆120。另外，如图2所示，浆料杆120可以包括过滤段，优选地，可以包括第一过滤段122和第二过滤段124。
第一过滤段122可位于介质容纳杆100的上游端部。第一过滤段122可以防止介质浆料P脱落，并且可以在介质容纳杆100插入到气溶胶生成装置200中时使得包括介质浆料P的段插入到气溶胶生成装置200中的适当位置。另外，第一过滤段122可防止液化的气溶胶流入气溶胶生成装置200。第一过滤段122的示例可包括纸过滤件或醋酸纤维素过滤件，优选地，过滤材料沿长度方向设置以确保气流路径顺畅，但并不受限于此。
第二过滤段124可设置在第一过滤段122的下游。第二过滤段124可以包括介质，介质可以是浆料颗粒、再造烟草、普通烟丝等形态。例如，介质可以是浆料颗粒型的介质。介质浆料P可以是烟草浆料或尼古丁浆料，但不限于此。另外，第二过滤段124还可以起到对气溶胶进行过滤和冷却的作用。第二过滤段124的示例可包括纸过滤件或醋酸纤维素过滤件，优选地，过滤材料沿长度方向设置以确保气流路径顺畅，但并不受限于此。
图3a是示出了根据一些实施例的多个介质浆料颗粒P设置在第二过滤段124的过滤构件F上的状态的示意图。图3b是示出了根据一些实施例的多个介质浆料颗粒P设置在第二过滤段124的过滤构件F上的状态的示意截面图。图3a和图3b的介质容纳杆100中，过滤段124和多个介质浆料颗粒P排列在一起，这相比介质浆料颗粒排列在腔结构中的结构所需段的数量更少，因此易于在杆内放置介质浆料颗粒并简化制备过程。
如图3a和图3b所示，第二过滤段124中所包括的过滤构件F可以是卷曲的过滤片。过滤片可以在第二过滤段124中布置成使得多个介质浆料颗粒P被不规则地分布在过滤片上，然后将过滤片折叠多次。
更具体地，参见图3a，在形成第二过滤段124时可以将介质布置在过滤片上，介质可以优选为多个介质浆料颗粒P。介质浆料颗粒P的圆度(roundness)越低(即浆料颗粒的形状越不规则)，则由于多个介质浆料颗粒P被更好地固定在过滤片上，使多个介质浆料颗粒P可以均匀地分布在过滤片上。然而，这会在制备过程中导致部分介质浆料颗粒P破碎产生细粉而污染过滤段等外观的问题。因此，浆料颗粒P的圆度优选可以为30％以上且90％以下，更优选为60％以上且90％以下。继续参考图3b，将分布有介质浆料P的过滤片沿长度方向折叠多次，然后用包装件(未示出)对过滤片进行包装来形成第二过滤段124。采用上述方法将介质填充到介质容纳杆100中时，由于介质被均匀地分布而不会发生在介质容纳杆100的截面中偏向或倾斜到一侧的现象，因此吸烟口味的均匀性可以得到提高。
此时，可以将粘合剂施加到过滤片的一面来提高介质浆料颗粒P和过滤片之间的粘附力。即，第二过滤段124可以如下形成：在过滤片的一面施加粘合剂，在过滤构件F的施加有粘合剂的一面撒布多个介质浆料颗粒P，然后将过滤构件F折叠多次，以使多个介质浆料颗粒P位于过滤构件F的被折叠部分之间的空间，然后再用包装件(未图示)对过滤构件F进行包装。
另外，第二过滤段124可包括pH调节剂。pH调节剂优选可以是碱性盐，例如可以是碳酸钾、碳酸氢钠、氧化钙等，但不限于此。另外，可以选用在抽吸时几乎不产生不良气味的pH调节剂。当第二过滤段124中包含pH调节剂时，可以提高第二过滤段124中烟草浆料颗粒P的pH值，由此，即使以相对较低温度加热介质也可以使尼古丁在烟草浆料颗粒中充分转移。最终，尼古丁可以通过借助于从烟弹222生成且沿着气流路径流动至介质容纳杆100的热的气溶胶传递至烟草浆料少量的热来进行转移，而无需直接对第二过滤段124进行加热。可以在生产介质浆料P时同时混合pH调节剂来将pH调节剂包括在颗粒中，或者pH调节剂可以与介质浆料P分开设置。并且，通过用pH调节剂代替粘合剂材料施加在过滤片上，可以暂时提高介质浆料P与过滤片之间的粘合力。
可以通过压缩造粒过程来生产介质浆料P，尤其是烟草浆料。压缩造粒过程对应于湿法造粒过程，所生产的烟草浆料颗粒的尼古丁转移率相对高于流化床造粒过程。因此，当介质浆料P的加热温度较低时，包括有通过压缩造粒过程制得的烟草浆料P相比于包括有通过流化床造粒过程制得的烟草浆料P更有利于尼古丁的转移。
过滤杆140可以位于浆料杆120的下游并可以对气溶胶进行过滤。为此，过滤杆140可包括诸如纸、醋酸纤维素纤维等的过滤材料。过滤杆140还可以包括用于对过滤材料进行包装的包装件。
过滤杆140可包括冷却段142和烟嘴段144。冷却段142可以对气溶胶进行冷却，烟嘴段144可以对气溶胶进行过滤。
另外，过滤杆140可被制造成产生香味。例如，可以在过滤杆140上喷洒香味液，也可以在过滤杆140内部插入施加有香味液的纤维。参见图2，烟嘴段144也可包括香味剂胶囊C。根据不同情况，过滤杆140还可以包括执行其他功能的至少一段。
上述介质容纳杆100可以是一次性香烟，其容纳在气溶胶生成装置200中并在使用一次后丢弃。当介质容纳杆100被构造成一次性使用时，相比于设计成可抽吸大约50至100次的多次使用的烟弹，这种一次性介质容纳杆100的吸烟口味的均匀性和持续性可以是更高的。另外，当介质容纳杆100被构造成一次性使用时，相比于介质容纳杆100被构造成多次使用的情况，这种一次性介质容纳杆更加卫生。
图4a和图4b示出了根据一些实施例的气溶胶生成系统10，以及示出了介质容纳杆100容纳在例如气溶胶生成装置200中的状态。图4a的气溶胶生成系统10中烟弹222和加热器224排成一列，而图4b的气溶胶生成系统10中烟弹222和加热器224并排布置。
如图4a和图4b所示，根据本公开的气溶胶生成系统10在烟弹222内的液体组合物被气溶胶生成装置200的加热器224加热时可以生成气溶胶。此外，随着所生成的气溶胶通过介质容纳杆100和介质浆料颗粒P从而间接对烟草浆料颗粒进行加热，可以产生尼古丁。如上所述，第二过滤段124中包含的pH调节剂可以降低尼古丁转移所需最低温度，因此，即使以相对于尼古丁通过燃烧烟叶进行转移的情况相对较低的温度来来对烟草浆料颗粒进行加热时，也可以实现尼古丁的转移。由此产生的尼古丁可以与气溶胶一起沿着气流路径(参见图4a和图4b中的箭头方向)传递至用户。
虽然本公开包括具体的示例，但是对于本领域的普通技术人员来说明显的是，在不脱离权利要求及其等同内容的精神和范围的情况下，可以在这些示例中对形式和细节进行各种改变。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为适用于其他示例中的类似特征或方面。如果所说明的技术按照不同的顺序执行，和/或如果所说明的系统、架构、装置或电路中的部件按照不同的形式进行结合和/或由其他部件或者等同物置换或代替，也能得到适当的结果。
因此，其他实施方案落入以上权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种气溶胶生成装置，包括：
容纳件，所述容纳件用于以可替换的方式容纳介质容纳杆；
雾化器，所述雾化器用于生成气溶胶；以及
电力供给件，所述电力供给件用于传递对所述雾化器进行加热所需的电力，
其中，所述雾化器中生成的所述气溶胶穿过被容纳在所述容纳件中的所述介质容纳杆，使得介质通过所述气溶胶的热而从包括在所述介质容纳杆的过滤段中的介质浆料进行转移。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述介质容纳杆包括：
第一过滤段，所述第一过滤段设置在所述介质容纳杆的上游端部处；
第二过滤段，所述第二过滤段设置在所述第一过滤段的下游，并且所述第二过滤段包括所述介质浆料；以及
过滤杆，所述过滤杆设置在所述第二过滤段的下游，并且所述过滤杆包括冷却段和烟嘴段。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述介质容纳杆包括碱性pH调节剂。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的气溶胶生成装置，其中，所述介质浆料包括烟草浆料，并且所述烟草浆料由压缩造粒过程制成。
5.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述介质容纳杆是一次性香烟。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述雾化器包括：
液体储存罐，所述液体储存罐用于储存液体组合物材料，所述液体组合物材料在被加热时产生气溶胶；
加热器，所述加热器用于对所述液体组合物材料进行加热；以及
液体传送装置，所述液体传送装置用于将所述液体组合物材料从所述液体储存罐传送至所述加热器。
7.一种介质容纳杆，所述介质容纳杆包括：
第一过滤段，所述第一过滤段设置在所述介质容纳杆的上游端部处；以及
第二过滤段，所述第二过滤段设置在所述第一过滤段的下游，并且所述第二过滤段包括介质浆料、过滤构件以及pH调节剂。
8.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置，其中，所述第二过滤段经由下面的步骤形成：在所述过滤构件的一面上施加粘合剂；在所述过滤构件的施加有所述粘合剂的所述一面上布置所述介质浆料的多个颗粒；将所述过滤构件折叠多次；以及用包装件对经折叠的所述过滤构件进行包装。
9.根据权利要求7所述的介质容纳杆，其中，所述pH调节剂包括碱性盐。
10.根据权利要求7所述的介质容纳杆，还包括：
过滤杆，所述过滤杆设置在所述第二过滤段的下游，并且所述过滤杆包括冷却段和烟嘴段。
11.根据权利要求7所述的介质容纳杆，其中，所述第一过滤段和所述第二过滤段包括醋酸纤维素材料。
12.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置，其中，所述介质浆料是烟草浆料。
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