TW201336438A - 具有改良的氣流之菸品 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種菸品(2、40、50、60)，具有嘴端和遠端，該菸品(2、40、50、60)包括：熱源(4)；氣溶膠形成基體(6)，在熱源(4)下游；至少一個空氣入口，在氣溶膠形成基體(6)下游；以及氣流通道，延伸於該至少一個空氣入口與菸品(2、40、50與60)之嘴端間。氣流通道包括從該至少一個空氣入口朝氣溶膠形成基體(6)逆流而上縱向延伸之第一部分，以及從該第一部分順流而下縱向延伸至菸品(2、40、50、60)之嘴端之第二部分。

Description

具有改良的氣流之菸品
本發明係有關一種菸品，包括熱源和熱源下游的氣溶膠形成基體。
在本技藝中已有人提議煙草被加熱，而非燃燒的一些菸品。這種「加熱」菸品的一個目在於減少習知香煙中煙草之燃燒和熱解所產生的已知有害氣溶膠成份之類型。在一個已知類型的加熱的菸品中，氣溶膠藉由從可燃熱源到位於可燃熱源下游的氣溶膠形成基體的熱傳遞產生。在吸煙期間，揮發性化合物藉由自可燃熱源的傳熱，從氣溶膠形成基體釋放，並被夾帶入經由菸品吸入的空氣中。當被釋放的化合物冷卻時，它們凝結成供使用者吸入的氣溶膠。通常，空氣經由貫穿可燃熱源設置之一個或更多個氣流通道吸入此種已知之加熱菸品，且從可燃熱源至氣溶膠形成基體的熱傳遞藉由對流和傳導發生。
例如，WO-A2-2009/022232揭示一種菸品，其包括可燃熱源、可燃熱源下游的氣溶膠形成基體，以及在可燃熱源的後部和鄰近氣溶膠形成基體處之周圍並與其直接接觸的熱導元件。為提供氣溶膠形成基體之對 流加熱之控制量，貫穿可燃熱源設置至少一個縱向氣流通道。
在從熱源至氣溶膠形成基體的傳熱主要藉由對流發生之周知加熱菸品中，對流熱傳遞，並因此氣溶膠形成基體中的溫度可因使用者之抽吸行為而大為不同。結果，使用者吸入的主流氣溶膠的組成並因此感官性質可能極不利地對使用者的抽吸極敏感。
在加熱菸品吸入的空氣直接接觸加熱菸品之可燃熱源的周知加熱菸品中，使用者的抽吸造成可燃熱源的激活。因此，密集抽吸可能導致足以在氣溶膠形成基體的溫度中引起尖峰的高對流熱傳遞，從而不利地導致氣溶膠形成基體的熱解，甚至潛在的局部燃燒。如本文所用，「尖峰」一詞用來描述氣溶膠形成基體之溫度的短暫增加。
此種周知加熱菸品在主流氣溶膠中所產生的不佳熱解和燃燒副產品也可能因使用者所採特定抽吸方式而不利地大為不同。
仍有對包括熱源和在熱源下游之氣溶膠形成基體，避免氣溶膠形成基體在密集抽吸下的溫度尖峰之加熱菸品的需要。特別是，仍有對包括熱源和在熱源下游之氣溶膠形成基體，在密集抽吸下實質上無氣溶膠形成基體之燃燒或熱解之加熱菸品的需要。
根據本發明，提供一種菸品，具有嘴端和遠端。該菸品包括：熱源；氣溶膠形成基體，在熱源下 游；至少一個空氣入口，在氣溶膠形成基體下游；以及氣流通道，延伸於該至少一個空氣入口與菸品之嘴端間。氣流通道包括逆流而上從該至少一個空氣入口朝氣溶膠形成基體縱向延伸之第一部分，以及順流而下從該第一部分縱向延伸至菸品之嘴端之第二部分。
在使用中，空氣經由該至少一個空氣入口被抽入氣流通道之第一部分。吸入的空氣逆流而上經由氣流通道之第一部分向氣溶膠形成基體行進，然後順流而下經由氣流通道之第一部分向菸品的嘴端行進。
根據本發明，亦提供一種減少或消除在抽吸期間菸品之氣溶膠形成基體之溫度上升的方法。該方法包括：提供一種菸品，其包括：熱源；氣溶膠形成基體，在該熱源下游；至少一個空氣入口，在該氣溶膠形成基體下游；以及氣流通道，延伸於該至少一個空氣入口與該菸品之該嘴端間。該氣流通道包括逆流而上從該至少一個空氣入口朝氣溶膠形成基體縱向延伸之第一部分，以及順流而下從該第一部分縱向延伸至菸品之嘴端之第二部分，使得，在使用中，經由該至少一個空氣入口抽入的空氣逆流而上經由氣流通道之第一部分朝氣溶膠形成基體的第一部分通過，然後經由氣流通道之第二部分朝菸品之嘴端通過。
如本文所用，「氣流通道」一詞用來描述一路徑，空氣可由使用者沿其經由菸品吸入。
如本文所用，「氣溶膠形成基體」一詞用來描述能夠在加熱揮發性化合物時釋放的基體，其可形成 氣溶膠。根據本發明之菸品之氣溶膠形成基體所產生的氣溶膠可為可見或不可見，並且可包含蒸汽(例如，物質之微細粒子，其在室溫下通常為液體或固體)以及冷凝蒸氣的液滴。
如本文所用，「上游」、「前」、「下游」和「後」諸詞用來描述菸品之組件或組件之部分相對於使用期間使用者在菸品上抽吸之方向的相對位置。根據本發明的菸品包括嘴端和相對遠端。在使用中，使用者在菸品的嘴端上抽吸。嘴端在遠端之下游。熱源位於或靠近遠端。
如本文所用，「長度」一詞用來描述菸品的縱向尺寸。
如本文所用，「隔離熱源」一詞用來描述不直接接觸經由菸品沿著氣流通道吸入之空氣的熱源。
如本文所用，「直接接觸」一詞用來描述經由菸品沿著氣流通道吸入之空氣與熱源表面之接觸。
如以下進一步說明，根據本發明的菸品可包括非直通或直通熱源。
如本文所用，「非直通」一詞用來描述根據本發明之菸品的熱源，其中供使用者吸入之經由菸品吸入的空氣不經由一個或更多個氣流通道沿熱源通過。
如本文所用，「直通」一詞用來描述根據本發明之菸品的熱源，其中供使用者吸入之經由菸品吸入的空氣經由一個或更多個氣流通道沿熱源通過。
如本文所用，「氣流通道」一詞用來描述沿 熱源長度延伸的通道，該空氣可經由其於下游吸入，以供使用者抽吸。
根據本發明，在使用者抽吸期間，於氣溶膠形成基體之下游經由至少一個空氣入口以及於上游經由氣流通道之第一部分吸入之清涼空氣有利地減低根據本發明之菸品的氣溶膠形成基體的溫度。這實質上防止或抑制在使用者抽吸期間，氣溶膠形成基體的溫度尖峰。
如本文所用，「清涼空氣」一詞用來描述在使用者抽吸時，未被熱源顯著加熱的周圍空氣。
藉由防止或抑制氣溶膠形成基體的溫度尖峰，包含延伸於氣溶膠形成基體下游之至少一個空氣入口與菸品的嘴端間之氣流通道，其中逆流而上從至少一個空氣入口朝氣溶膠形成基體縱向延伸的第一部分以及順流而下從第一部分朝菸品的嘴端縱向延伸的第二部分，這有利地幫助避免或減少在密集抽吸下，根據本發明之菸品的氣溶膠形成基體的燃燒或熱解。此外，包含此種氣流通道有利地幫助將使用者之抽吸對根據本發明之菸品的主流氣溶膠的組成的影響減至最小或減少。
較佳地，氣流通道之第一部分逆流而上從至少一個空氣入口縱向延伸到至少靠近氣溶膠形成基體處。更佳的是，氣流通道之第一部分逆流而上從至少一個空氣入口縱向延伸至氣溶膠形成基體。
較佳地，氣流通道之第二部分從至少靠近氣溶膠形成基體處朝菸品的嘴端縱向延伸。更佳的是，氣流通道之第二部分順流而下從氣溶膠形成基體朝菸品的 嘴端縱向延伸。
在某些實施例中，氣流通道之第二部分可從氣溶膠形成基體內朝菸品的嘴端縱向延伸。
在一個較佳實施例中，氣流通道之第一部分逆流而上從至少一個空氣入口縱向延伸至氣溶膠形成基體，且氣流通道之第二部分順流而下從氣溶膠形成基體縱向朝菸品之嘴端朝延伸。
在另一個較佳實施例中，氣流通道之第一部分逆流而上從至少一個空氣入口縱向延伸至氣溶膠形成基體，且氣流通道之第二部分順流而下從氣溶膠形成基體內朝菸品之嘴端朝縱向延伸。
在使用中，藉由從熱源至根據本發明之菸品的氣溶膠形成基體的熱傳遞產生氣溶膠。藉由調整氣流通道之第二部分之上游端相對於氣溶膠形成基體的位置，可控制氣溶膠退出氣溶膠形成基體的位置。這有利地允許根據本發明的菸品被製成具有所需氣溶膠送出量。
在較佳實施例中，經由至少一個空氣入口吸入氣流通道之第一部分之空氣逆流而上經由氣流通道之第一部分進至氣溶膠形成基體，行經氣溶膠形成基體，並接著順流而下，經由氣流通道之第二部分朝菸品的嘴端前進。
在一個較佳實施例中，氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分同心。然而，須知，在其他實施例中，氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分可不 同心。例如，氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分可平行的和不同心。
在氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分同心情況下，較佳地，氣流通道之第一部分圍繞氣流通道之第二部分。然而，須知，在其他實施例中，氣流通道之第二部分圍繞氣流通道之第一部分。
在一個尤佳實施例中，氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分同心，氣流通道之第二部分實質上於中央配置在菸品內，氣流通道之第一部分圍繞氣流通道之第二部分。這種配置在根據本發明的菸品進一步包括環繞和直接接觸熱源的後部以及氣溶膠形成基體的鄰接前部之熱導元件情況下特別有利。
氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分可為實質上恆定的橫剖面。例如，在氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分同心情況下，氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分之一可為實質上恆定的橫剖面，且氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分之另一者可為實質上恆定的環形橫剖面。
替代地，氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分之一或二者可為非恆定橫剖面。例如，氣流通道之第一部分可為錐形，使氣流通道之第一部分之橫剖面隨著氣流通道之第一部分逆流而上延伸，增加或減少。替代地或此外，氣流通道之第二部分可為錐形，使氣流通道之第一部分之橫剖面隨著氣流通道之第一部分逆流而上延伸，增加或減少。
在一個較佳實施例中，氣流通道之第一部分之橫剖面隨著氣流通道之第一部分逆流而上延伸而增加，且氣流通道之第二部分之橫剖面隨著氣流通道之第二部分順流而下延伸而增加。
較佳地，根據本發明的菸品包括包圍熱源之至少後部之外包裝、氣溶膠形成基體以及在氣溶膠形成基體下游的任何其他組件。較佳地，外包裝實質上不透氣。根據本發明的菸品可包括由任何適當的材料或材料組合形成的外包裝。適當的材料在本技藝中周知，並包括，但不限於，捲菸紙。當組裝菸品時，外包裝應把持熱源和菸品的氣溶膠形成基體。
用以將空氣吸入氣流通道之第一部分之氣溶膠形成基體之該至少一個空氣入口設在外包裝以及外接根據本發明之菸品之組件之任何其他材料中，經由此材料，空氣可被吸入氣流通道之第一部分。如本文所用，「空氣入口」一詞用來描述外包裝中一個或更多個孔、狹縫、槽或其他孔，以及外接氣溶膠形成基體下游之根據本發明之菸品之組件之任何其他材料中，經由此材料，空氣可被吸入氣流通道之第一部分。
空氣入口的數目、形狀、大小和位置可以適當地調整，以達到良好的吸煙性能。
較佳地，根據本發明的菸品包括位於氣溶膠形成基體下游的氣流導向元件。氣流導向元件界定氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分。該至少一個空氣入口設在氣溶膠形成基體的下游端和氣流導向元件之 下游端之間。
氣流導向元件可抵接氣溶膠形成基體。替代地，氣流導向元件可伸入氣溶膠形成基體。例如，在某些實施例中，空氣流導向元件可伸入氣溶膠形成基體達0.5L的距離，其中L係氣溶膠形成基體的長度。
氣流導向元件可具有介於約7毫米與約50毫米間的長度，例如介於約10毫米與約45毫米間或介於約15毫米與約30毫米間之長度。氣流導向元件可依所需菸品之總長、菸品內其他組分的存在和長度而定，具有其他長度。
氣流導向元件可包括開放端的實質上不透氣中空體。在此種實施例中，實質上不透氣中空體之外部界定氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分之一，且不透氣中空體之內部界定氣流通道之第一部分和氣流通道之第二部分之另一者。
實質上不透氣中空體可由一個或更多個適當的不透氣材料形成，此等材料在自熱源至氣溶膠形成基體的熱傳遞所產生之氣溶膠之溫度下，實質上熱穩定。適當的材料在本技藝中已知，並包含，但不限於紙板、塑料、陶瓷及其組合。
較佳地，開放端的實質上不透氣中空體的外部界定氣流通道之第一部分，開放端的實質上不透氣中空體的內部界定氣流通道之第二部分。
在一個較佳實施例中，開放端的實質上不透氣中空體係圓柱體，較佳為正圓柱體。
在另一個較佳實施例中，開放端的實質上不透氣中空體係截頭圓錐體，較佳為截頭正圓錐體。
開放端的實質上不透氣中空體可具有介於約7毫米與約50毫米間的長度，例如長度介於約10毫米與約45毫米之間，或介於約15毫米與約30毫米之間。開放端的實質上不透氣中空體依所需菸品之總長和菸品內其他組分的存在和長度而定，可具有其他長度。
在開放端的實質上不透氣中空體係圓柱體情況下，圓柱體可具有介於約2毫米與約5毫米間的直徑，例如，介於約為2.5毫米與約4.5毫米間的直徑。依所需菸品之總長度而定，圓柱體可具有其他長度。
在開放端的實質上不透氣中空體係截頭圓錐體情況下，截頭圓錐體的上游端可具有介於約2毫米與約5毫米間的直徑，例如，介於約為2.5毫米與約4.5毫米間的直徑。依所需菸品之總長而定，截頭圓錐體的上游端可具有其他長度。
在開放端的實質上不透氣中空體係截頭圓錐體情況下，截頭圓錐體的下游端可具有介於約5毫米與約9毫米間的直徑，例如，介於約為7毫米與約8毫米間的直徑。依所需菸品之總長而定，截頭圓錐體的下游端可具有其他長度。較佳地，截頭圓錐體的下游端的直徑實質上與氣溶膠形成基體相同。
開放端的實質上不透氣中空體可抵接氣溶膠形成基體。替代地，開放端的實質上不透氣中空體可伸入氣溶膠形成基體。例如，在某些實施例中，開放端的 實質上不透氣中空體可伸入氣溶膠形成基體達0.5L的距離，其中L是氣溶膠形成基體的長度。
實質上不透氣中空體的上游端相較於氣溶膠形成基體減徑。
在某些實施例中，實質上不透氣中空體的下游端相較於氣溶膠形成基體減徑。
在其他實施例中，實質上不透氣中空體的下游端的直徑實質上與氣溶膠形成基體相同。
在實質上不透氣中空體的下游端相較於氣溶膠形成基體減徑情況下，實質上不透氣中空體可外接實質上不透氣密封。在此種實施例中，實質上不透氣密封位於至少一個空氣入口的下游。實質上不透氣密封的直徑可實質上與氣溶膠形成基體相同。例如，在某些實施例中，實質上不透氣中空體的下游端可外接直徑實質上與氣溶膠形成基體相同之實質上不透氣塞或墊圈。
實質上不透氣密封可由一個或更多個適當的不透氣材料形成，此等材料在自熱源至氣溶膠形成基體的熱傳遞所產生之氣溶膠之溫度下，實質上熱穩定。適當的材料在本技藝中已知，並包含，但不限於紙板、塑料、蠟、矽、陶瓷及其組合。
開放端的實質上不透氣中空體之長度之至少一部分可外接透氣擴散器。透氣擴散的直徑實質上與氣溶膠形成基體相同。此等材料在自熱源至氣溶膠形成基體的熱傳遞所產生之氣溶膠之溫度下，實質上熱穩定。適當的材料在本技藝中已知，並包含，但不限於多孔材 料，像是例如，醋酸纖維素絲束、棉、開放式胞室的陶瓷和聚合物泡沫材料、煙草材料和其組合。在某些較佳實施例中，透氣擴散器包括實質上均勻的透氣多孔材料。
在一個較佳實施例中，氣流導向元件包括相較於氣溶膠形成基體減徑之開放端的實質上不透氣氣溶膠形成基體，以及直徑實質上與氣溶膠形成基體相同之環形的實質上不透氣密封，其外接至少一個空氣入口下游的中空管。
於本實施例中，中空管之外部和菸品的外包裝所徑向範限之空間界定自至少一個空氣入口朝氣溶膠形成基體逆流而上縱向延伸之氣流通道之第一部分，且中空管之內部所徑向範限之空間界定朝菸品之嘴端順流而下縱向延伸之氣流通道之第二部分。
氣流導向元件又可包括內包裝，其外接中空管和環形之實質上不透氣密封。
在本實施例中，中空管之外部和氣流導向元件之內包裝所徑向範限之空間界定自至少一個空氣入口朝氣溶膠形成基體逆流而上縱向延伸之氣流通道之第一部分，且中空管之內部所範限之空間界定朝菸品之嘴端順流而下縱向延伸之氣流通道之第二部分。
中空管之開放上游端可抵接氣溶膠形成基體的下游端。替代地，中空管的開放上游端可插入或以其他方式伸入氣溶膠形成基體的下游端。
氣流導向元件又可包括直徑實質上與氣溶膠形成基體相同之環形透氣擴散器，其外接環形之實質上 不透氣密封上游之中空管之長度的至少一部分。例如，中空管可至少部分地嵌入醋酸纖維素絲束塞內。
在氣流導向元件又包括內包裝情況下，內包裝可外接中空管、環形之實質上不透氣密封以及環形透氣擴散器。
在使用中，當使用者於菸品的嘴端上抽吸時，清涼空氣經由氣溶膠形成基體下游之至少一個空氣入口吸入菸品。吸入的空氣沿中空管之外部與菸品之外包裝或氣流導向元件之氣流通道之第一部分，逆流而上至氣溶膠形成基體。吸入的空氣通過氣溶膠形成基體，然後順流而下沿氣流通道之第二部分，經由中空管之內部，朝菸品的嘴端前進，供使用者吸入。
在氣流導向元件包括環形透氣擴散器情況下，吸入的空氣在其沿氣流通道之第一部分朝氣溶膠形成基體逆流而上時，通過環形透氣擴散器。
在另一個較佳實施例中，氣流導向元件包括開放端之實質上不透氣截頭中空圓錐體，其具有相較於氣溶膠形成基體減徑之上游端，以及直徑實質上與氣溶膠形成基體相同的下游端。
於本實施例中，截頭中空圓錐體之外部和菸品的外包裝所徑向範限之空間界定自至少一個空氣入口朝氣溶膠形成基體逆流而上縱向延伸之氣流通道之第一部分，且截頭中空圓錐體之內部所徑向範限之空間界定朝菸品之嘴端順流而下縱向延伸之氣流通道之第二部分。
截頭中空圓錐體之開放上游端可抵接的氣溶膠形成基體的下游端。替代地，頭中空圓錐體之開放上游端可插入或以其他方式伸入氣溶膠形成基體的下游端。
氣流導向元件又可包括直徑實質上與氣溶膠形成基體相同之環形透氣擴散器，其外接截頭中空圓錐體之長度的至少一部分。例如，截頭中空圓錐體可至少局部嵌入醋酸纖維素絲束塞。
在使用中，當使用者於菸品的嘴端上抽吸時，清涼空氣經由氣溶膠形成基體下游之至少一個空氣入口吸入菸品。吸入的空氣沿菸品之外包裝與氣流導向元件之截頭中空圓錐體間之氣流通道之第一部分，逆流而上至氣溶膠形成基體。吸入的空氣行經氣溶膠形成基體，且接著沿氣流通道之第二部分，順流而下經由截頭中空圓錐體之內部，朝菸品的嘴端順流而下，供使用者吸入。
於氣流導向元件包括環形透氣擴散器情況下，吸入的空氣在其沿氣流通道之第一部分朝氣溶膠形成基體逆流而上時，行經環形透氣擴散器。
根據本發明之菸品可包括至少一個額外之空氣入口。
例如，根據本發明之菸品可在熱源的下游端和氣溶膠形成基體的上游端之間包括至少一個額外的空氣入口。在此種實施例中，當使用者於菸品的嘴端抽吸時，清涼空氣亦經由熱源的下游端和氣溶膠形成基體的 上游端間之至少一個額外的空氣入口吸入菸品。經由該至少一個額外之空氣入口吸入的空氣經由氣溶膠形成基體順流而下，並接著經由氣流通道之第二部分順流而下。
替代地或此外，根據本發明之菸品可在氣溶膠形成基體的外周包括至少一個額外空氣入口。在此種實施例中，當使用者於菸品的嘴端抽吸時，清涼空氣亦經由氣溶膠形成基體的外周之至少一個額外空氣入口吸入氣溶膠形成基體。經由該至少一個額外空氣入口吸入的空氣經由氣溶膠形成基體順流而下，並接著經由氣流通道之第二部分朝菸品的嘴端順流而下。
熱源可為可燃熱源、化學熱源、電熱源及散熱片或其任意組合。
較佳地，熱源係可燃熱源。更佳地，可燃熱源係含碳熱源。如本文所用，「含碳」一詞用來描述包含碳的可燃熱源。
較佳地，用於根據本發明之菸品的可燃含碳熱源具有可燃熱源乾重之至少約35%，更佳至少約40%，最佳至少約45%的碳含量。
在一些實施例中，根據本發明之可燃熱源係可燃碳系熱源。如本文所用，「碳系熱源」一詞用來描述主要含碳的熱源。
用於根據本發明之菸品的可燃碳系熱源可具有可燃碳系熱源乾重之至少約50%，較佳至少約60%，更佳至少約70%，最佳至少約80%的碳含量。
根據本發明之菸品可包括由一個或更多個適 當的含碳材料形成的可燃含碳熱源。
需要的話，一個或更多個接合劑可與一個或更多個含碳材料組合。較佳地，一個或更多個接合劑係有機接合劑。適當的周知有機接合劑包括但不限於樹膠(例如瓜耳膠)、改性的纖維素和纖維素衍生物(例如，甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素和羥丙基甲基纖維素)的麵粉、澱粉、糖、植物油及其組合。
在一個較佳實施例中，可燃熱源由碳粉、改性纖維素、麵粉和糖的混合物形成。
取代或除了一個或更多個接合劑之外，用於根據本發明之菸品的可燃熱源可包括一個或更多個添加劑，以改善可燃熱源的性質。適當的添加劑包括，但不限於促進可燃熱源凝結之添加劑(例如，燒結助劑)、促進可燃熱源點燃之添加劑(例如，高氯酸鹽、氯酸鹽、硝酸鹽、過氧化物、如氧化劑、高錳酸鹽、鋯及其組合)，促進可燃熱源燃燒的添加劑(例如，鉀和鉀鹽，像是檸檬酸鉀)和促進可燃熱源之燃燒所產生之一個或更多個氣體之分解的添加劑(例如催化劑，像是CuO，Fe2O3和Al2O3)。
在一個較佳實施例中，可燃熱源係圓柱形可燃熱源，其包括碳和至少一個點火助劑，圓柱形可燃熱源具有前端面(亦即，上游端面)以及相對後面(亦即下游端面)，其中前面和後面間之圓柱形可燃熱源之至少一部分被包封在耐燃燒包裝中，且其中在圓柱形可燃熱源之前面點燃時，圓柱形可燃熱源之後面的溫度升高 到第一溫度，且其中在圓柱形可燃熱源的後續燃燒期間，圓柱形可燃熱源的後面保持低於第一溫度的第二溫度。較佳地，該至少一個點火助劑有可燃熱源之乾重之至少約20%的量。較佳地，耐燃燒包裝係熱導和實質上不透氧之一或兩者。
如本文所用，「點火助劑」一詞用來表示於可燃熱源點燃期間釋放能量和氧之一或兩者的材料，其中材料之能量和氧之一或兩者的釋放速率不受周圍氧氣擴散限制。換言之，於可燃熱源點燃期間材料之能量和氧之一或兩者的釋放速率主要獨立於周圍氧氣可到達材料之速率之外。如本文所用，「點火助劑」一詞亦用來表示在可燃熱源點火期間釋放能量的金屬元素，其中元素金屬的點火溫度低於約500℃，且元素金屬的燃燒熱至少約5千焦/克。
如本文所用，「點火助劑」一詞不包括鹼金屬的羧酸鹽(如鹼金屬檸檬酸鹽、鹼金屬乙酸鹽、鹼金屬琥珀酸鹽鹽)，鹼金屬的鹵化物鹽(如鹼金屬氯化物鹽)、鹼金屬碳酸鹽或鹼金屬磷酸鹽的鹽，這被認為是修改碳燃燒。即使相對於可燃熱源之總重量出現大量，此種鹼金屬燃鹽仍不會在可燃熱源點火期間釋放足夠的能量以在早期抽吸期間產生可接受的氣溶膠。
適當氧化劑的例子包括，但不限於：硝酸鹽，像是例如硝酸鉀、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鈉、硝酸鋇、硝酸鋰、硝酸鋁和硝酸鐵的硝酸鹽；亞硝酸鹽；其他有機和無機硝基化合物；氯酸鹽，像是例如氯酸鈉，氯酸 鉀；過氯酸鹽，像是例如過氯酸鈉；亞氯酸鹽；溴酸鹽，像是例如氯酸鈉，氯酸鉀；過氯酸鹽，像是例如過氯酸鈉；鐵酸鹽，像是例如鐵酸鋇；鐵氧體；錳酸鹽，像是例如錳酸鉀；過錳酸鹽，像是例如過錳酸鉀，過錳酸鹽；有機過氧化物，像是例如過氧化苯甲酰和丙酮過氧化物；無機過氧化物，像是例如過氧化氫、過氧化鍶、過氧化鎂、過氧化鈣、過氧化鋇、過氧化鋅、過氧化鋰；超氧化物，像是例如超氧化鉀、超氧化鈉；碘酸鹽；過碘；碘化物；硫酸鹽；亞硫酸鹽；其他氧化硫；亞碸；磷酸鹽；亞磷酸鹽；亞磷酸酯；磷基。
雖然有利地改進可燃熱源的點火和燃燒性質，包含點火和燃燒添加劑卻可能在菸品使用期間引起不佳的分解和反應產物。例如，包含於可燃熱源中以助其點火之硝酸鹽的分解可能導致氮氧化物的形成。此外，包含諸如硝酸鹽之氧化劑或其他添加劑以助點火可能導致可燃熱源在點火期間產生熱氣體和可燃熱源中的高溫。
在根據本發明之菸品中，熱源較佳地與所有氣流通道隔離，空氣可沿著此等氣流通道，經由菸品抽吸以供使用者吸入，使得在使用中，經由菸品吸入的空氣不直接接觸熱源。
在熱源係可燃熱源的實施例中，可燃熱源與經由菸品吸入的空氣隔離實質上有利地防止或抑制在根據本發明之菸品之點燃和燃燒期間所形成之燃燒和分解產物進入經由菸品吸入的空氣。
可燃熱源與經由菸品吸入的空氣隔離實質上有利地防止或抑制在使用者抽吸期間根據本發明之可燃熱源之燃燒的激活。這實質上防止或抑制在使用者抽吸期間氣溶膠形成基體的溫度尖峰。
藉由防止或抑制可燃熱源之燃燒的激活，並因此防止或抑制氣溶膠形成基體中過度的溫度升高，可有利地避免在密集抽吸下，根據本發明之菸品之氣溶膠形成基體的燃燒或熱解。此外，可有利地最小化或減小使用者抽吸對根據本發明之菸品之主流氣溶膠的組合物的影響。
熱源與經由菸品吸入的空氣之隔離將熱源與氣溶膠形成基體隔離。熱源與氣溶膠形成基體之隔離可實質上有利地防止或抑制在菸品貯存期間，根據本發明之菸品之氣溶膠形成基體之成分的遷移。
替代地或此外，熱源與經由菸品吸入的空氣之隔離可實質上有利地防止或抑制在菸品使用期間，根據本發明之菸品之氣溶膠形成基體之成分的遷移。
如以下進一步說明，熱源與經由菸品吸入的空氣及氣溶膠形成基體之隔離特別有利之處在於，氣溶膠形成基體包括至少氣溶膠形成劑。
在熱源係可燃熱源之實施例中，為了使可燃熱源與經由菸品吸入的空氣隔離，根據本發明之菸品可在可燃熱源之下游端與氣溶膠形成基體之上游端間包括不可燃之障壁。
如本文所用，「不可燃」一詞用來描述在其 燃燒或點燃期間，可燃熱源達到的溫度下實質上不可燃的障璧。
障壁可抵接可燃熱源之下游端與氣溶膠形成基體之上游端之一或兩者。
障壁可附著或以其他方式固定於可燃熱源之下游端與氣溶膠形成基體之上游端之一或兩者。
在一些實施例中，障壁包括設在可燃熱源的後面上的障壁塗層。在此種實施例中，較佳地，第一障壁包括設在可燃熱源之至少實質上整個後面上的障壁塗層。更佳地，障壁包括設在可燃熱源的整個後表面上的障壁塗層。
如本文所用，「塗層」一詞用來描述層覆並附著於可燃熱源的層。
障壁可有利地限制在可燃熱源之點燃或燃燒期間氣溶膠形成基體所處溫度，並因此有助於避免或減少在菸品使用期間氣溶膠形成基體之熱降解或燃燒。其特別有利之處在於，可燃熱源包括一個或更多個添加劑來幫助點燃可燃熱源。
依菸品的所欲特性和性能而定，障壁可具有低熱導率或高熱導率。在某些實施例中，障壁可由在23℃下具有介於約每米喀爾文0.1 W(W/(m．K))和約每米喀爾文200 W間之體積熱導率，及使用修改後的瞬態平面熱源法(MTPS)測得之相對濕度50%的材料形成。
障壁的厚度可適當調整，以達到良好的吸煙 性能。在某些實施例中，障壁可具有介於約10微米與約500微米間的厚度。
障壁可由在點燃和燃燒期間達到之溫度下實質上熱穩定和不可燃之一個或更多個適當材料形成。適當材料在本技藝中已知，並包含，但不限於粘土(像是例如，膨潤土及高嶺石)、玻璃、礦物、陶瓷材料、樹脂、金屬及其組合。
可形成障壁的較佳材料包含粘土和玻璃。可形成障壁的更佳材料包含銅、鋁、不銹鋼、合金、氧化鋁(Al2O3)、樹脂和礦物膠水。
在一個實施例中，障壁包括粘土塗層，其包括膨潤土和高嶺土的50/50混合物，設在可燃熱源的後面上。在一個更佳實施例中，障壁包括設在可燃熱源的後面上的鋁塗層。在另一個較佳實施例中，障壁包括玻璃塗層，更較佳的是設在可燃熱源後面的燒結玻璃塗層。
較佳地，障壁具有至少約10微米的厚度。由於粘土對空氣的輕微透氣性，在障壁包括設於可燃熱源的後面上之實施例中，粘土塗層更佳地具有至少約50微米，最佳地介於約50微米和約350微米間的厚度。在障壁由一個或更多個更不透氣材料，如鋁形成的實施例中，障壁可較薄，較佳地一般具有小於約100微米，尤佳約20微米的厚度。在障壁包括設在可燃熱源後面上之玻璃塗層之實施例中，玻璃塗層較佳地具有小於約200微米的厚度。障壁的厚度可使用顯微鏡、掃描型電子顯微鏡(SEM)或本技藝中已知的任何其他適當的測量方 法測量。
在障壁包括設在可燃熱源後面上之障壁塗層之實施例中，可藉由本技藝中已知之任何適當方法，塗佈障壁塗層以覆蓋並附著於可燃熱源的後面，此等方法包括，但不限於噴塗蒸汽沉積、浸漬、材料轉移(例如，刷塗或膠合)、靜電沉積或其任意組合。
例如，障壁塗層可藉由將障壁預成形成近似可燃熱源後面的大小和形狀，並將其塗佈於可燃熱源後面，以覆蓋和附著於可燃熱源之至少實質上整個後面，予以製成。替代地，第一障壁塗層可在其塗佈於可燃熱源後面之後切斷或以其他方式加工。在一個較佳實施例中，鋁箔藉由膠合或按壓至可燃熱源後面，貼合於可燃熱源後面，並且切斷或以其他方式加工，使鋁箔覆並附著於可燃熱源之至少實質上整個後面，較佳地，可燃熱源之整個後面。
在另一個較佳實施例中，障壁塗層藉由將一個或更多個適當塗層材料的溶液或懸浮液塗佈於可燃熱源後面形成。例如，障壁塗層可藉由將可燃熱源後面浸漬在一個或更多個適當塗層材料溶液或懸浮液中，或藉由刷塗或噴塗溶液或懸浮液或靜電沉積一個或更多個適當塗層材料的粉末或粉末混合物於可燃熱源後面，塗佈於可燃熱源後面。在障壁塗層藉由靜電沉積一個或更多個適當塗層材料的粉末或粉末混合物於可燃熱源後面，被塗佈於可燃熱源的後面情況下，可燃熱源後面較佳地於靜電沉積之前，以水玻璃預處理。較佳地，障壁塗層 藉由噴塗塗佈。
障壁塗層可經由一個或更多個適當塗層材料之溶液或懸浮液單一塗佈於可燃熱源後面形成。替代地，障壁塗層可經由一個或更多個適當塗層材料之溶液或懸浮液端重塗佈於可燃熱源後面形成。例如，障壁塗層可以經由一、二、三、四、五、六、七、八次連續塗佈溶一個或更多個適當塗層材料之溶液或懸浮液於可燃熱源後面形成。
較佳地，障壁塗層經由一個或更多個適當塗層材料之溶液或懸浮液之一次與十次間的塗佈於可燃熱源後面形成。
在一個或更多個適當塗層材料之溶液或懸浮液塗佈於其後面之後，可使可燃熱源乾燥，以形成障壁塗層。
於障壁塗層可經由一個或更多個適當塗層材料之溶液或懸浮多重塗佈於其後面形成情況下，可燃熱源可能須在連續塗佈溶液或懸浮液之間乾燥。
替代地或除了乾燥外，在塗佈一個或更多個適當塗層材料之溶液或懸浮液於可燃熱源後面之後，可燃熱源上之塗層材料可燒結，以形成障壁塗層。在障壁塗層係玻璃或陶瓷塗層情況下，尤佳係障壁塗層的燒結。較佳地，障壁塗層在介於約500℃與約900℃間，更佳在大約700℃的溫度下燒結。
在某些實施例中，根據本發明之菸品可包括不含任何氣流通道的熱源。根據此種實施例之菸品的熱 源在本文中稱為非直通熱源。
在包括非直通熱源之根據本發明之菸品中，從熱源至氣溶膠形成基體的傳熱主要藉由對流發生，並最小化或減少氣溶膠形成基體因對流而加熱。這有利地協助最小化或減少使用者的之抽吸對包括非直通熱源之根據本發明之菸品之主流氣溶膠組成物的影響。
須知，根據本發明之菸品可包括非直通熱源，其包括一個或更多個關閉或阻塞的通道，空氣無法經由該通道抽吸以供使用者吸入。例如，根據本發明之菸品可包括非直通熱源，其包括一個或更多個關閉或阻塞的通道，此等通道從可燃熱源之上游端面，沿可燃熱源之長度僅延伸一部分。
在此種實施例中，包含一個或更多個閉合的空氣通道增加可燃熱源暴露於空氣中的氧的表面積，並可有利地促進可燃熱源之點燃和持續燃燒。
在其他實施例中根據本發明之菸品可包括熱源，其包括一個或更多個氣流通道。根據此種實施例之菸品的熱源在本文稱為直通熱源。
在包括直通熱源之根據本發明之菸品中，氣溶膠形成基體之加熱藉由傳導和對流發生。在使用中，當使用者於包括直通熱源之根據本發明之菸品上抽吸時，空氣沿熱源經由一個或更多個氣流通道，順流而下吸入。吸入的空氣經由氣溶膠形成基體，接著經由氣流通道之第二部分向菸品的嘴端順流而下。
根據本發明之菸品可包括直通熱源，其沿熱 源包括一個或更多個圍封的氣流通道。
如本文所用，「圍封」一詞用來描述熱源沿其長度所包圍的氣流通道。
例如，根據本發明之菸品可包括直通可燃熱源，其包括一個或更多個圍封的氣流通道，此等氣流通道沿可燃熱源之全長，延伸貫穿可燃熱源之內部。
替代地或此外，根據本發明之菸品可包括直通可燃熱源，其沿可燃熱源包括一個或更多個非圍封的氣流通道。
例如，根據本發明之菸品可包括直通可燃熱源，其包括一個或更多個非圍封的氣流通道，此等氣流通道沿可燃熱源之長度之至少下游部分，沿可燃熱源之外部延伸。
在某些實施例中，根據本發明之菸品可包括直通可燃熱源，其包括一個、兩個或三個氣流通道。在某些較佳實施例中，根據本發明之菸品包括直通可燃熱源，其包括貫穿可燃熱源之內部延伸之單一氣流通道。在某些尤佳實施例中，本發明之菸品包括直通可燃熱源，其包括貫穿可燃熱源之內部延伸之單一的實質上中央或軸向延伸的氣流通道。在此種實施例中，單一氣流通道的直徑較佳地介於約1.5毫米與約3毫米之間。
在根據本發明之菸品包括障壁，其包括在直通可燃熱源之後面上之障壁塗層，該直通可燃熱源沿可燃熱源包括一個或更多個氣流通道情況下，障壁塗層應允許空氣經由一個或更多個氣流通道順流而下吸入。
在根據本發明之菸品包括直通可燃熱源情況下，該菸品可在可燃熱源與一個或更多個氣流通道間進一步包括不可燃，實質上不透氣之障壁，以隔離直通可燃熱源與經由菸品吸入之空氣。
在一些實施例中，障壁可附著或以其他方式固定至可燃熱源。
較佳地，障壁包括設在一個或更多個氣流通道之內表面上的障壁塗層。更佳地，障壁包括設在該一個或更多個氣流通道之至少實質上整個內表面上的障壁塗層。最佳地，障壁包括設在該一個或更多個氣流通道之整個內表面上的障壁塗層。
替代地，障壁塗層可藉由將襯墊插入該一個或更多個氣流通道來設置。例如，在根據本發明之菸品包括直通可燃熱源，此等可燃熱源包括延伸貫穿可燃熱源內部之一個或更多個氣流通道情況下，實質上不透氣的中空管可插入該一個或更多個氣流通道之每一者。
障壁可有利地實質上防止或抑制本發明之菸品於點燃和燃燒期間形成之燃燒和分解產物進入沿該一個或更多個氣流通道順流而下抽吸之空氣。
障壁也可有利地實質上防止或抑制在使用者抽吸期間，根據本發明之菸品之可燃熱源之燃燒激活。
依所欲菸品之特性和性能而定，障壁可具有低熱導率或高熱導率。較佳地，障壁具有低熱導率。
障壁之厚度可適當調整，以達到良好的吸煙性能。在某些實施例中，障壁可具有介於約30微米與約 200微米間的厚度。在一個較佳實施例中，障壁的厚度介於約30微米與約100微米間。
障壁可由於點燃和燃燒期間，在可燃熱源所達到的溫度下實質上熱穩定且不可燃之一個或更多個適當材料形成。適當材料在本技藝中已知，並包括，但不限於，例如：粘土、金屬氧化物，如氧化鐵、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化矽、二氧化矽-氧化鋁、氧化鋯和氧化鈰；沸石；磷酸鋯；以及其他陶瓷材料或其組合。
可形成障壁的較佳材料包含粘土、玻璃、鋁、氧化鐵和其組合。需要的話，可摻入催化劑成分，像是促進一氧化碳氧化成二氧化碳之成分。適當催化組分包含，但不限於，例如，鉑、鈀、過渡金屬和其氧化物。
在根據本發明之菸品包含於可燃熱源之下游端和氣溶膠形成基體之上游端間之障壁，以及可燃熱源和沿可燃熱源之一個或更多氣流通道間之障壁情況下，此二障礙可由相同或不同材料或多種材料形成。
在可燃熱源和一個或更多氣流通道間包括設於一個或更多氣流通道之內表面上的障壁塗層情況下，障壁塗層可藉任何適當方法，像是於US-A-5,040,551中說明之方法，塗佈至該一個或更多的氣流通道的內表面上。例如，該一個或更多的氣流通道的內表面可藉障壁塗層的溶液或懸浮液噴射、潤濕或塗漆。在一個較佳實施例中，障壁塗層於可燃熱源被擠出時，藉在WO-A2-2009/074870中說明之方法塗佈至氣流通道的內表面。
用於根據本發明之菸品之可燃含碳熱源較佳地藉由一個或更多個含碳材料與所含一種或多種接合劑和其他添加劑混合，以及將混合物預形成為所欲形狀，予以形成。一個或更多個含碳材料、一種或多種接合劑和任選之其他添加劑可預形成為所欲形狀，使用任何適當的已知陶瓷形成方法，像是例如，粉漿澆注、擠出、注射成型和模具壓實，預形成為所需形狀。在某些較佳實施例中，該混合物藉由擠壓預形成為所欲形狀。
較佳地，一個或更多個含碳材料、一種或多種接合劑和其他添加劑預形成為長狀桿。然而，須知，一個或更多個含碳材料、一種或多種接合劑和其他添加劑之混合物可預形成為所欲形狀。
形成後，特別是在擠出後，長狀桿或其他所欲形狀，較佳地被乾燥以降低其水分含量，然後在非氧化氣氛中，在足以使存在之一種或多種接合劑碳化的溫度下分解，並大幅消除長狀桿或其他形狀中的任何揮發物。長狀桿或其他所欲形狀較佳地於氮氣氛中，在介於約700℃與約900℃間的溫度下的熱解。
在一個實施例中，至少一種金屬硝酸鹽藉由包含至少一種金屬硝酸鹽前驅物於至少一個或更多個碳材料、一個或多個接合劑和其他添加劑的混合物中，摻入可燃熱源中。該至少一種金屬硝酸鹽前驅物藉由以水溶液硝酸處理熱解預成形的圓柱桿或其他形狀，隨後在原位轉換成至少一種金屬硝酸鹽。在一個實施例中，可燃熱源包括至少一種金屬硝酸鹽，其具有低於約600℃， 更佳低於約400℃的熱分解溫度。較佳地，該至少一種金屬硝酸鹽的分解溫度介於約150℃與約600℃間，更佳介於約200℃和約400℃間。
在使用中，可燃熱源對習知黃色火焰打火機或其他點火裝置的暴露應引起至少一種金屬硝酸鹽分解並釋放出氧氣。該分解導致可燃熱源之溫度的開始上昇，亦有助於可燃熱源的點燃。在至少一種金屬硝酸鹽分解之後，可燃熱源較佳地繼續在較低溫度下燃燒。
包含至少一種金屬硝酸鹽有利地造成可燃熱源於內部，且不僅在其表面上的一個點起始的點燃。較佳地，該至少一種金屬硝酸鹽以可燃熱源乾重之介於約20%與約50%間之量存在於可燃熱源中。
在另一實施例中，可燃熱源包括至少一種過氧化物或超氧化物，其在小於約600℃，更佳在小於約400℃的溫度下積極地放出氧。
較佳地，該至少一個過氧化物或超氧化物在介於約150℃與約600℃間，更佳在介於約200℃與約400℃間，最佳在約350℃的溫度下主動放出氧。
在使用中，可燃熱源對習知黃色火焰打火機或其他點火裝置的暴露應引起至少一個過氧化物或超氧化物分解並釋放出氧氣。這導致可燃熱源之溫度的開始上昇，亦有助於可燃熱源的點燃。在至少一個過氧化物或超氧化物分解之後，可燃熱源較佳地繼續在較低溫度下燃燒。
包含至少一種過氧化物或超氧化物有利地造 成可燃熱源於內部，且不僅在其表面上的一個點起始的點燃。
可燃熱源較佳地具有介於約20%與約80%間，更佳介於約20%與60%間的孔隙度。在可燃熱源包括至少一種金屬硝酸鹽情況下，這有利地允許當至少一種金屬硝酸鹽分解和燃燒進行時，氧氣以足以燃燒之速率擴散入可燃熱源的質量。甚至更佳地，可燃熱源具有例如，壓汞法或氦氣測比重測得，介於約50%與約70%間，更佳介於約50%與約60%間的孔隙度。所需孔隙率可容易地在使用習知方法和技術生產可燃熱源期間實現。
有利的是，用於根據本發明之菸品的可燃含碳熱源具有介於約0.6 g/cm3與約1 g/cm3間的表觀密度。
較佳地，燃熱源具有介於約300毫克與約500毫克間，更佳介於約400毫克與約450毫克間之質量。
較佳地，可燃熱源具有介於約7毫米與約17毫米間，更佳介於約7毫米與約15毫米間，最佳介於約7毫米與約13毫米間之長度。
較佳地，可燃熱源之具有介於約5毫米與約9毫米間之直徑，更佳地介於約7毫米與約8毫米間之直徑。
較佳地，熱源實質上直徑一致。然而，熱源也可替代地成錐形，使得熱源後部的直徑大其前部的直徑。尤佳係實質上圓筒形的熱源。熱源可例如為圓筒形或實質上圓形截面之圓錐或圓筒形或實質上橢圓形截面 之圓錐。
根據本發明之菸品較佳地包括氣溶膠形成基體，其包含至少一種氣溶膠形成劑。該至少一種氣溶膠形成劑可為任何適當的周知化合物或化合物的混合物，其在使用中，有助於形成緻密和穩定的氣溶膠，且其實質上耐菸品於操作溫度下的熱降解。適當的氣溶膠形成劑在本技藝中周知，並包含，例如，多元醇、諸如甘油單-、二-或三醋酸酯多元醇酯以及諸如二甲基十二烷和十四烯二酸二甲酯之脂族酯、單-、二-或多元羧酸的酯。用於根據本發明之菸品之較佳氣溶膠形成劑係多元醇或其混合物，如三甘醇、1,3-丁二醇，且最佳為丙三醇。
在此種實施例中，熱源與氣溶膠形成基體之隔離有利地防止或抑制在菸品貯存期間，至少一個氣溶膠形成劑從氣溶膠形成基體至熱源的遷移。在此種實施例中，熱源與經由菸品吸入的空氣之隔離也可有利地實質上防止或抑制在菸品使用期間，至少一種氣溶膠自氣溶膠形成基至熱源的遷移。因而有利地實質上避免或減少在菸品使用期間該至少一個氣溶膠形成劑的分解。
熱源和根據本發明之菸品的氣溶膠形成基體的可實質上相互抵接。替代地，熱源和根據本發明之菸品的氣溶膠形成基體可縱向相互隔開。
較佳地，根據本發明之菸品進一步包括在熱源周圍並與其直接接觸之熱導元件，以及氣溶膠形成基體的相鄰前部。熱導元件較佳地耐燃燒及氧限制。
熱導元件在可燃熱源和氣溶膠產生基體後部兩者之周邊的周圍並與其直接接觸。熱導元件提供根據本發明之菸品之這兩個組件間的熱鏈接。
用於根據本發明之菸品之適當熱導電元件包括，但不限於：金屬箔包裝，像是例如鋁箔包裝、鋼包裝、鐵箔包裝和銅箔包裝；以及金屬合金箔包裝。
在熱源係可燃熱源之實施例中，熱導元件包圍的可燃熱源後面的長度較佳地介於約2毫米與約8毫米間，更佳長度介於約3毫米與約5毫米間。
較佳地，未為可燃熱源之前部所包圍之熱導元件之長度介於約4毫米與約15毫米間，更佳地長度介於約4毫米與約8毫米之間。
較佳地，氣溶膠形成基體具有介於約5毫米與約20毫米間，更佳地介於約8毫米與約12毫米間之長度。
在某些較佳實施例中，氣溶膠形成基體順流而下延伸超出熱導元件至少約3毫米。
較佳地，熱導元件所圍繞之氣溶膠形成基體的前部之長度介於約2毫米與約10毫米間，更佳長度介於約3毫米與約8毫米間，最較佳長度介於約4毫米與約6毫米間。較佳地，熱導元件未圍繞之氣溶膠形成基體的後部之長度介於約3毫米與約10毫米間。換言之，氣溶膠形成基體較佳地順流而下延伸超出熱導元件介於約3毫米與約10毫米間。更佳地，氣溶膠形成基體順流而下延伸超出熱導元件至少約4毫米。
在其他實施例中，氣溶膠形成基體可順流而下延伸超出熱導元件小於3毫米。
在又一實施例中，氣溶膠形成基體的全長可為熱導元件所包圍。
較佳地，根據本發明之菸品包括含有至少一個氣溶膠形成劑之氣溶膠形成基體和能夠響應加熱散發揮發性化合物的材料。較佳地，能夠響應加熱散發揮發性化合物的材料是植物系材料的電荷，更較佳為均質化植物系材料的電荷。例如，氣溶膠形成基體可包括來自植物之一種或更多材料，此等植物包含，但不限於：煙草、例如綠茶之茶、薄荷、月桂、桉樹、羅勒、鼠尾草、馬鞭草以及龍蒿。植物系材料可包括添加劑，此等添加劑包括，但不限於潤濕劑、調味劑、粘結劑和其混合物。較佳地，植物系材料基本上包含煙草材料，最較佳地均質化的煙草材料。
根據本發明之菸品於氣溶膠形成基體的下游，且在目前情況下，於氣流導向元件的下游，進一步包括膨脹室。包含膨脹室有利地允許進一步將從可燃熱源至氣溶膠形成基體之傳熱所產生的氣溶膠冷卻。膨脹室也有利地允許藉由適當地選擇的膨脹室的長度，將根據本發明之菸品的總長調整到所欲值，例如類似於習知香煙的長度。較佳地，膨脹室係長狀中空管。
根據本發明之菸品亦可於氣溶膠形成基體的下游，且在目前情況下，於氣流導向元件和膨脹室的下游，進一步包括吸嘴。較佳地，吸嘴為低過濾效率，更 佳為極低過濾效率。吸嘴可為單一段或組件吸嘴。替代地，吸嘴可為多段或者多組件吸嘴。
吸嘴可例如包括醋酸纖維素、紙或其他適當的已知濾材製成的濾器。替代地或此外，吸嘴可包括一個或更多段，其包括吸收劑、吸附劑、調味劑和其他氣溶膠改性劑，添加劑或其組合。
對有關本發明之一態樣所說明之特點亦可適用於本發明的其他態樣。尤其是，對有關根據本發明之菸品和可燃熱源所說明之特點亦可適用於根據本發明的其他方法。
2‧‧‧菸品
4‧‧‧可燃熱源
4b‧‧‧後部
6‧‧‧氣溶膠形成基體
6a‧‧‧前部
8‧‧‧氣流導向元件
10‧‧‧膨脹室
12‧‧‧吸嘴
14‧‧‧外包裝
16‧‧‧塞
18‧‧‧濾塞包裝
20‧‧‧障壁塗層
22‧‧‧熱導元件
24‧‧‧中空管
26‧‧‧不透氣密封
28‧‧‧可透氣擴散器
30‧‧‧內包裝
32‧‧‧空氣入口
34‧‧‧中空管
36‧‧‧塞
38‧‧‧濾塞包裝
40‧‧‧菸品
50‧‧‧菸品
52‧‧‧截頭中空圓錐體
54‧‧‧可透氣圓柱塞(擴散器)
56‧‧‧內包裝
58‧‧‧可透氣圓柱塞
60‧‧‧菸品
第1圖顯示根據本發明第一實施例之菸品的示意縱剖視圖。
第2圖顯示根據本發明第二實施例之菸品的示意橫剖視圖。
第3圖顯示根據本發明第三實施例之菸品的示意縱剖視圖。
第4圖顯示根據本發明第四實施例之菸品的示意縱剖視圖。
本發明將僅以舉例方式，參照附圖進一步說明，其中：第1圖中所示根據本發明第一實施例之菸品2包括同軸抵接對齊之無煙可燃含碳熱源4、氣溶膠形成基體 6、氣流導向元件8、膨脹室10和吸嘴12。可燃含碳熱源4、氣溶膠形成基體6、氣流引導元件8、長狀膨脹室10和吸嘴12包覆在捲菸紙之低透氣外包裝14中。
氣溶膠形成基體6位於可燃含碳熱源4的正下游，並包括含有以甘油作為氣溶膠形成劑之煙草材料之圓筒形塞16，並為濾塞包裝18所圍繞。
不可燃之實質上不透氣障壁設在可燃熱源4的下游端與氣溶膠形成基體6的上游端之間。如於第1圖中所示，不可燃之實質上不透氣障壁包含障壁塗層20，其設在可燃含碳熱源4的整個後面上。
管狀鋁箔層組成之熱導元件22包圍並與可燃含碳熱源4的後部4b和氣溶膠形成基體6的抵接前部6a直接接觸。如於第1圖中所示，氣溶膠形成基體6的後部未為熱導元件22所包圍。
氣流導向元件8位於氣溶膠形成基體6之下游，並包括例如，紙板製成之開放端的實質上不透氣中空管24，其相較於氣溶膠形成基體6減徑。開口端中空管24的上游端抵接氣溶膠形成基體6。開口端中空管24的下游端為實質上與氣溶膠形成基體6同徑之環狀的實質上不透氣密封26所包圍。其餘的開口端中空管24被由環形透氣擴散器28形成包圍狀，例如：醋酸纖維素，環形透氣擴散器28實質上與氣溶膠形成基體6同直徑。
開口端中空管24、環形的實質上不透氣密封26及環形透氣擴散器28係個別組件，其附著或以其他方式連接在一起，以在菸品2組裝之前，形成氣流導向元件8。 替代地，開口端中空管24及環形的實質上不透氣密封26可為單一組件之諸零件，其附著或以其他方式連接至個別環形透氣擴散器28，以在菸品2組裝之前，形成氣流導向元件8。在又一實施例中，開放端中空管24、環形的實質上不透氣密封26和環形透氣擴散器28可為單一組件之諸零件。例如，開放端中空管24、環形的實質上不透氣密封26和環形透氣擴散器28可為單一組件之諸零件，具有塗覆於其內表面及後面之實質上不透氣塗層。
如於第1圖中所示，開口端中空管24和環形透氣擴散器28外接透氣內包裝30。
亦如於第1圖中所示，空氣入口32的圓周配置外接內包裝30。
膨脹室10位於氣流導向元件8之下游，並包括開放端中空管34，其例如由實質上與氣溶膠形成基體6同徑之紙板製成。
菸品2的吸嘴12位於膨脹室10之下游，並包括外接濾塞包裝38之極低過濾效率之醋酸纖維素絲束製圓柱塞36。吸嘴12外接濾嘴紙(未圖示)。
如以下進一步說明，根據本發明第一實施例，氣流通道延伸於根據本發明第一實施例之菸品2的空氣入口32和吸嘴12之間。氣流導向元件8之開放端中空管24之外部和內包裝30所範限之空間形成氣流通道之第一部分，其從空氣入口32逆流而上縱向延伸至氣溶膠形成基體6。氣流導向元件8之中空管24之內部所 範限之空間形成氣流通道之第二部分，其朝菸品2之吸嘴12，順流而下縱向延伸於氣溶膠形成基體6和膨脹室10之間。
在使用中，當使用者在根據本發明第一實施例之菸品2之吸嘴12上抽吸時，清涼空氣(第1圖中的虛線箭頭所示)被經由空氣入口32及內包裝30吸入菸品2。吸入的空氣沿氣流導向元件8之開放端截頭中空管24之外部與內包裝30間之氣流通道之第一部分，並 經由環形透氣擴散器28，逆流而上至氣溶膠形成基體6。
氣溶膠形成基體6的前部6a藉著經由可燃含碳熱源4和熱導元件22之抵接後部4b之傳導加熱。氣溶膠形成基體6的加熱從煙草材料塞16釋放揮發性和半揮發性化合物和甘油，其形成在流經氣溶膠形成基體6時被夾帶在吸入的空氣中的氣溶膠。吸入的空氣和夾帶的氣溶膠(中虛線和點箭頭所示)沿氣流通道之第二部分，行經氣流導向元件8的開放端截頭中空管24內部，順流而下至膨脹室10，在此冷卻和冷凝。然後，冷卻的氣溶膠順流而下行經根據本發明第一實施例之菸品2之吸嘴12，進入使用者口中。
設在可燃含碳熱源4之後面上之不可燃的實質上不透氣障壁塗層20，將可燃含碳熱源4與通過菸品2之氣流通道隔離，使得在使用中，經由菸品2，沿氣流通道之第一部分和第二部分吸入的空氣不直接接觸可燃 含碳熱源4。
第2圖中所示根據本發明第二實施例之菸品40，係類似於第1圖中所示根據本發明第一實施例之菸品之構造；相同元件符號用在第2圖中標示對應於第1圖中所示，及以上所說明根據本發明第一實施例之菸品2之部分之根據本發明第二實施例之菸品40之部分。
如於第2圖中所示，根據本發明第二實施例之菸品40，其異於第1圖中所示根據本發明第一實施例之菸品2之處，在於氣流導向元件8之開放端之實質上不透氣中空管24不外接環形透氣擴散器28。根據本發明第二實施例之菸品40，其異於第1圖中所示根據本發明第一實施例之菸品2之處，亦在於開放端中空管24的上游端伸入氣溶膠形成基體6。
在使用中，當使用者在根據本發明第二實施例之菸品40之吸嘴12上抽吸時，清涼空氣(第2圖中的虛線箭頭所示)被經由空氣入口32吸入菸品40。吸入的空氣沿氣流導向元件8之開放端截頭中空管24之外部與內包裝30間之氣流通道之第一部分，逆流而上進至氣溶膠形成基體6。
根據本發明第二實施例之菸品40之氣溶膠形成基體6的前部6a藉著經由可燃含碳熱源4和熱導元件22之抵接後部4b之傳導加熱。氣溶膠形成基體6的加熱從煙草材料塞16釋放揮發性和半揮發性化合物和甘油，其形成在流經氣溶膠形成基體6時被夾帶在吸入的空氣中的氣溶膠。吸入的空氣和夾帶的氣溶膠(第2 圖中虛線和點箭頭所示)沿氣流通道之第二部分，行經氣流導向元件8的開放端截頭中空管24內部，順流而下至膨脹室10，在此冷卻和冷凝。然後，冷卻的氣溶膠順流而下行經根據本發明第二實施例之菸品40之吸嘴12，進入使用者口中。
設在可燃含碳熱源4之後面上之不可燃的實質上不透氣障壁塗層20將可燃含碳熱源4與通過菸品40之氣流通道隔離成，在使用中，沿氣流通道之第一部分和第二部分經由菸品40吸入的空氣不直接接觸可燃含碳熱源4。
第3圖中所示根據本發明第三實施例之菸品50亦係類似於第1圖中所示根據本發明第一實施例之菸品之構造；相同元件符號用在第3圖中標示對應於第1圖中所示及以上所說明根據本發明第一實施例之菸品2之部分之根據本發明第三實施例之菸品50之部分。
如於第3圖中所示，根據本發明第三實施例之菸品50之氣流導向元件8異於第1圖中所示根據本發明第一實施例之菸品之氣流導向元件8之構造。在本發明的第三實施例中，氣流導向元件8位於氣溶膠形成基體6之下游，並包括例如由紙板製成之開放式的實質上不透氣截頭中空圓錐體52。開放端截頭中空圓錐體52的下游端實質上與氣溶膠形成基體6同直徑，且開放端截頭中空圓錐體52的上游端相較於氣溶膠形成基體6減徑。
中空圓錐體52的上游端抵接氣溶膠形成基 體6，並外接實質上與氣溶膠形成基體6同直徑的透氣圓柱塞54。透氣圓柱塞54可由任何適當的材料形成，其包含，但並不限定於多孔材料，例如，極低過濾效率的醋酸纖維素絲束。
開口端截頭中空圓錐體52的上游端抵接氣溶膠形成基體6，並外接例如，醋酸纖維素絲束製成的環形透氣擴散器54，該透氣擴散器54實質上與氣溶膠形成基體6同直徑，並外接過濾塞包裝56。
如在第3圖中所示，未為環形透氣擴散器54所包圍之開口端截頭中空圓錐體52為例如紙板之低透氣內包裝58所包圍。
亦如在第3圖中所示，空氣入口32的圓周配置被設置在包圍環形透氣擴散器54下游之開口端截頭中空圓錐體52之外包裝14和內包裝58中。
根據本發明第三實施例，氣流通道延伸於空氣入口32和菸品50之吸嘴12之間。氣流導向元件8之開放端截頭中空圓錐體52和內包裝56所範限的空間形成氣流通道之第一部分，其從空氣入口32逆流而上縱向延伸至氣溶膠形成基體6。氣流導向元件8的中空圓錐體52內部所範限的空間形成氣流通道之第二部分，其順流而下朝菸品50之嘴件12，縱向延伸於氣溶膠形成基體6和膨脹室10之間。
在使用中，當使用者在根據本發明第三實施例之菸品50之吸嘴12上抽吸時，清涼空氣(第3圖中的虛線箭頭所示)被經由空氣入口32吸入菸品50。吸 入的空氣逆流而上沿氣流導向元件8之開放端截頭中空圓錐體52之外部與內包裝56間之氣流通道之第一部分，並經由環形透氣擴散器54，進至氣溶膠形成基體6。
根據本發明第三實施例之菸品50之氣溶膠形成基體6的前部6a藉著經由可燃含碳熱源4之和熱導元件22之抵接後部4b之傳導加熱。氣溶膠形成基體6之加熱從煙草材料16的塞釋放揮發性和半揮發性的化合物和甘油，其形成在流經氣溶膠形成基體6時，被夾帶在吸入的空氣中的氣溶膠。吸入的空氣和夾帶的氣溶膠(第3圖中的虛線和點箭頭所示)順流而下沿氣流通道之第二部分，行經氣流導向元件8的開放端截頭中空圓錐體52內部，至膨脹室10，在此冷卻和冷凝。然後，冷卻的氣溶膠順流而下行經根據本發明第四實施例之菸品50之吸嘴12，進入使用者口中。
設在可燃含碳熱源4之後面上之不可燃的實質上不透氣障壁塗層20將可燃含碳熱源4與通過菸品50之氣流通道隔離成，在使用中經由菸品50，沿氣流通道之第一部分和第二部分吸入的空氣不直接接觸可燃含碳熱源4。
如於第4圖中所示，根據本發明第四實施例之菸品60異於第1圖中所示根據本發明第三實施例之菸品50之處在於氣流導向元件8之開放端之實質上不透氣截頭中空圓錐體52伸入氣溶膠形成基體6，且不外接環形透氣擴散器54。根據本發明第四實施例之菸品60異於第3圖中所示根據本發明第三實施例之菸品2之處在 於實質上不透氣截頭中空圓錐體52不外接內包裝58。
在使用中，當使用者在根據本發明第四實施例之菸品60之吸嘴12上抽吸時，清涼空氣(第4圖中的虛線箭頭所示)被經由空氣入口32吸入菸品60。吸入的空氣逆流而上沿氣流導向元件8之開放端截頭中空圓錐體52之外部與外包裝14間之氣流通道之第一部分，進至氣溶膠形成基體6。
根據本發明第四實施例之菸品60之氣溶膠形成基體6的前部6a藉著經由可燃含碳熱源4和熱導元件22之抵接後部4b之傳導加熱。氣溶膠形成基體6之加熱從煙草材料16的塞釋放揮發性和半揮發性的化合物和甘油，其形成在流經氣溶膠形成基體6時，被夾帶在吸入的空氣中的氣溶膠。吸入的空氣和夾帶的氣溶膠(第4圖中的虛線和點箭頭所示)順流而下沿氣流通道之第二部分，行經氣流導向元件8的開放端截頭中空圓錐體52內部，至膨脹室10，在此冷卻和冷凝。然後，冷卻的氣溶膠順流而下行經根據本發明第四實施例之菸品60之吸嘴12，進入使用者口中。
設在可燃含碳熱源4之後面上之不可燃的實質上不透氣障壁塗層20將可燃含碳熱源4與通過菸品2之氣流通道隔離成，在使用中經由菸品60，沿氣流通道之第一部分和第二部分吸入的空氣不直接接觸可燃含碳熱源4。
組裝分別於第1、2及3圖中所示以及具有表1中所示尺寸之本發明的第一、第二和第三實施例。 第1至4圖中所示及以上所述實施例闡述但不限制本發 明。在不悖離其精神和範圍情況下可作出本發明的其他實施例，且須知，此文所說明的具體實施例非限制性。
2‧‧‧菸品
4‧‧‧可燃熱源
4b‧‧‧後部
6‧‧‧氣溶膠形成基體
6a‧‧‧前部
8‧‧‧氣流導向元件
10‧‧‧膨脹室
12‧‧‧吸嘴
14‧‧‧外包裝
16‧‧‧塞
18‧‧‧濾塞包裝
20‧‧‧障壁塗層
22‧‧‧熱導元件
24‧‧‧中空管
26‧‧‧不透氣密封
28‧‧‧可透氣擴散器
30‧‧‧內包裝
32‧‧‧空氣入口
34‧‧‧中空管
36‧‧‧塞
38‧‧‧濾塞包裝

Claims (15)

  1. 一種菸品，具有嘴端和遠端，該菸品包括：熱源；氣溶膠形成基體，在該熱源下游；至少一個空氣入口，在該氣溶膠形成基體下游；以及氣流通道，在該至少一個空氣入口與該菸品之該嘴端之間延伸；其中該氣流通道包括從該至少一個空氣入口逆流而上朝該氣溶膠形成基體縱向延伸之第一部分，以及從該第一部分順流而下縱向延伸至該菸品之該嘴端之第二部分。
  2. 如申請專利範圍第1項之菸品，其中該氣流通道之該第一部分從該至少一個空氣入口逆流而上延伸至該氣溶膠形成基體，且該氣流通道之該第二部分從該氣溶膠形成基體朝該菸品之該嘴端順流而下延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項之菸品，其中該氣流通道之該第一部分從該至少一個空氣入口逆流而上延伸至該氣溶膠形成基體，且該氣流通道之該第二部分從該氣溶膠形成基體內部朝該菸品之該嘴端順流而下延伸。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之菸品，其中該氣流通道之該第一部分與該氣流通道之該第二部分同心。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之菸品，其中，該氣流通道之該第一部分圍繞該氣流通道之該第二部分。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之菸品，其中該氣流通道之該第一部分與該氣流通道之該第二部分實質上係恆定的橫剖面。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之菸品，其中該氣流通道之該第一部分之橫剖面隨著該氣流通道之該第一部分逆流而上延伸而增加，且該氣流通道之該第二部分之橫剖面隨著該氣流通道之該第二部分順流而下延伸而增加。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之菸品，包括：氣流導向元件，在該氣溶膠形成基體下游，該氣流導向元件界定該氣流通道之該第一部分及該氣流通道之該第二部分。
  9. 如申請專利範圍第8項之菸品，其中該氣流導向元件包括開放端的實質上不透氣中空體。
  10. 如申請專利範圍第9項之菸品，其中該中空體係正圓筒體。
  11. 如申請專利範圍第9項之菸品，其中該中空體係截頭正圓錐體。
  12. 如前述申請專利範圍中任一項之菸品，其中該熱源係可燃熱源。
  13. 如申請專利範圍第12項之菸品，其中該可燃熱源與該氣流通道隔離，使沿該氣流通道吸入的空氣不會直接接觸該可燃熱源。
  14. 如前述申請專利範圍中任一項之菸品，又包括：熱導元件，位於該熱源之後部及該氣溶膠形成基 體之前部周圍，並與其接觸。
  15. 一種減少在抽吸期間菸品之氣溶膠形成基體之溫度上升的方法，該方法包括：提供一種菸品，其包括：熱源；氣溶膠形成基體，在該熱源下游；至少一個空氣入口，在該氣溶膠形成基體下游；以及氣流通道，延伸於該至少一個空氣入口與該菸品之該嘴端間；其中該氣流通道包括從該至少一個空氣入口朝該氣溶膠形成基體逆流而上縱向延伸之第一部分，以及從該第一部分順流而下縱向延伸至該菸品之該嘴端之第二部分，使得，在使用中，經由該至少一個空氣入口抽入的空氣經由該氣流通道之該第一部分朝該氣溶膠形成基體的第一部分逆流而上，接著經由該氣流通道之該第二部分朝該菸品之該嘴端順流而下。
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