TW202011844A - 製造氣溶膠產生物件的方法及設備 - Google Patents

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Abstract

一種用於製造一氣溶膠產生物件的方法，包含：(i)提供(S1)一植物系氣溶膠產生材料(24)；(ii)提供(S2)一可感應加熱感受器元件(26)；(iii)提供(S3)一杯狀物(10)，該杯狀物(10)包含一底壁(12)、一側壁(14)及位於一開口端(16)處的一凸緣(20)；(iv)將植物系氣溶膠產生材料(24)之層沉積(S4)在該杯狀物(10)中；(v)將該可感應加熱感受器元件(26)置放(S5)在經沉積的該植物系氣溶膠產生材料(24)之層上；(vi)選擇性地重複(S6)僅僅步驟(iv)或步驟(iv)及(v)；(vii)提供(S7)一封蓋(18)且將該封蓋(18)固定在該凸緣(20)上。

Description

製造氣溶膠產生物件的方法及設備
本揭示案一般係有關一種氣溶膠產生物件，且更具體地有關與氣溶膠產生裝置一起使用的氣溶膠產生物件，該氣溶膠產生裝置用於加熱該氣溶膠產生物件以產生用於由使用者吸入的氣溶膠。本揭示案的實施例尤其有關一種用於製造氣溶膠產生物件的方法及/或一種用於製造氣溶膠產生物件的設備。
近年來，加熱氣溶膠產生材料(而不是將其燃燒)以產生用於吸入的氣溶膠的裝置已經變得越來越受消費者歡迎。
此種裝置可以使用多種不同方法中的一者來提供熱給氣溶膠產生材料。此種方法中的一者在於提供一氣溶膠產生裝置，此裝置採用感應加熱系統且包含氣溶膠產生材料的氣溶膠產生物件可以由使用者可移除地插入至其中。在此種裝置中，感應線圈係設置有該裝置，且可感應加熱感受器係典型地設置有氣溶膠產生材料。當使用者致動該裝置時，電能被提供給感應線圈，該裝置又產生交變的電磁場。感受器與電磁場耦接且產生熱，例如藉由傳導將此熱傳遞到氣溶膠產生材料，且當氣溶膠產生材料被加熱時產生蒸氣或氣溶膠。
可以方便地提供呈氣溶膠產生物件之形式的氣溶膠產生材料，氣溶膠產生物件可以由使用者插入至氣溶膠產生裝置中。因此，需要提供一種有助於製造氣溶膠產生物件的方法及設備。
根據本揭示案的第一態樣，提供一種用於製造一氣溶膠產生物件的方法，該方法包含：
(i)提供一植物系氣溶膠產生材料；
(ii)提供一可感應加熱感受器元件；
(iii)提供一杯狀物，該杯狀物包含一底壁、一側壁及位於一開口端處的一凸緣；
(iv)將植物系氣溶膠產生材料之層沉積在該杯狀物中；
(v)將該可感應加熱感受器元件置放在經沉積的該植物系氣溶膠產生材料之層上；
(vi)選擇性地重複僅僅步驟(iv)或步驟(iv)及(v)；
(vii)提供一封蓋且將該封蓋固定在該凸緣上。
本揭示案提供一種用於製造氣溶膠產生物件的便利方法，該氣溶膠產生物件包含植物系氣溶膠產生材料及可感應加熱感受器元件，且尤其有助於氣溶膠產生物件的大規模生產。
氣溶膠產生物件係與氣溶膠產生裝置一起使用，該氣溶膠產生裝置用於加熱植物系氣溶膠產生材料，而不燃燒氣溶膠產生材料，以揮發植物系氣溶膠產生材料的至少一個成分，且藉此產生冷卻及冷凝以形成氣溶膠的蒸氣，該氣溶膠用於由氣溶膠產生裝置的使用者吸入。
一般而言，蒸氣係在低於其臨界溫度之溫度下之氣相中的物質，這意味著蒸氣可以藉由在不降低溫度的情況下增加其壓力而冷凝成液體，而氣溶膠則是微細固體微粒或液滴在空氣或另一種氣體中的懸浮物。然而，應該注意，特別是關於供使用者吸入所產生之可吸入介質的形式，術語「氣溶膠」及「蒸氣」在本說明書中可以互換使用。
使用可感應加熱感受器元件提供方便、有效及節能的方式來加熱植物系氣溶膠產生材料。當氣溶膠產生物件定位在氣溶膠產生裝置中且暴露於交變電磁場時，由於渦流及磁滯損耗導致可感應加熱感受器元件中產生熱，導致能量從電磁轉換為熱。在可感應加熱感受器元件中產生的熱被傳遞到植物系氣溶膠產生材料，於是它被加熱以產生冷卻且冷凝以形成具有所欲特性之氣溶膠的蒸氣。
可感應加熱感受器元件可以包含鋁、鐵、鎳、不銹鋼及其合金(例如鎳鉻或鎳銅合金)中的一者以上，但不侷限於此。
可感應加熱感受器元件可以包含實質平面的可感應加熱感受器元件，且可以包含實質環形的可感應加熱感受器元件。
杯狀物可以是紙杯，且可以是模製的紙杯。紙杯便宜、易於製造、可堆肥，且即使在高溫下也可安全使用。紙杯可以具有自支撐模製之形式。此使得杯狀物能夠保持其形狀且有助於在製造氣溶膠產生物件之期間搬運該杯狀物。
該杯狀物及/或封蓋可以更含有煙草及/或香味劑。煙草及/或香味劑可以改善或掩蓋紙的味道，且給人一種更愉快 的味道。香味劑可以是煙草、水果、植物、堅果、花等。可以含有煙草及/或香味劑作為紙的成份。煙草可以藉由諸如塗敷或塗層埋入紙中或施加在紙上。煙草可以是顆粒、薄片、葉碎片、條帶、層及其組合之形式。
杯狀物可以是實質圓柱形的。側壁可以是實質圓柱形的。底壁可以是實質圓形的。封蓋可以是實質圓形的。具有實質圓形橫截面的圓柱形形狀之杯狀物，可以有助於在製造氣溶膠產生物件之期間搬運杯狀物。具有實質圓形橫截面之所得氣溶膠產生物件的圓柱形形狀，可以促進包裝多個氣溶膠產生物件及/或可以促進將氣溶膠產生物件插入至氣溶膠產生裝置的相對應形狀的加熱室中。圓柱形形狀使得能夠插入數個相同的感受器元件，且同時保持氣溶膠產生材料的均勻加熱。因此，減低製造複雜性，且同時確保系統的有效性。
凸緣可以遠離側壁向外地延伸。因此，凸緣不延伸超過杯狀物的開口端，藉此允許在步驟(iv)、(v)之期間及選擇性地在步驟(vi)之期間，將植物系氣溶膠產生材料及可感應加熱感受器元件容易地定位在杯狀物中。在側壁係為實質圓柱形的實施例中，凸緣可以包含實質圓形的唇緣。
杯狀物的底壁可以是多孔性的或穿孔性的。例如，底壁可以包含多孔性材料以允許空氣流過底壁。替代性地或附加地，底壁可以包括一個以上的開口或穿孔。在後者之情況下，底壁可以包含本身阻氣的材料，使得需要開口或穿孔以允許空氣流過底壁。提供多孔性或穿孔性的底壁有利地促進空氣流過氣溶膠產生物件，藉此使氣溶膠的產生最佳化，且例如經由氣溶膠產生裝置的煙嘴而轉移到使用者。
封蓋可以是多孔性的或穿孔性的。例如，封蓋可以包含具有多孔性結構的材料，以允許空氣流過封蓋。替代性地或附加地，封蓋可以包括一個以上的開口或穿孔。在後者之情況下，封蓋可以包含本身阻氣的材料，使得需要開口或穿孔以允許空氣流過封蓋。除了將植物系氣溶膠產生材料保持在杯狀物中之外，多孔性或穿孔性的封蓋有利地促進空氣流過氣溶膠產生物件，藉此使氣溶膠的產生最佳化，且例如經由氣溶膠產生裝置的煙嘴而轉移到使用者。
藉由「阻氣(air-resistant)」係指在儲存期間不一定是氧氣屏障體的材料，而是在使用期間至少不允許空氣及蒸氣流動的材料。
步驟(iv)可以包含將該植物系氣溶膠產生材料定量給料及沉積為微粒、小丸、碎片、股線、顆粒、凝膠、條帶、鬆散葉片、切碎葉片、切割填料、多孔性材料、發泡體材料或片材或其組合。定量給料植物系氣溶膠產生材料的步驟可以包含稱重植物系氣溶膠產生材料。藉此確保氣溶膠產生材料的精確定量給料，又確保在與氣溶膠產生裝置一起使用氣溶膠產生物件之期間產生具有所欲特性的氣溶膠。
該方法可以更包含使經沉積的該植物系氣溶膠產生材料之層變平的步驟。使經沉積的氣溶膠產生材料之層變平的步驟可以在步驟(iv)之後執行，且可以在步驟(v)之前執行。使經沉積的氣溶膠產生材料之層變平可以有助於在步驟(v)中將可感應加熱感受器元件置放在沉積層上，尤其是當氣溶膠產生材料具有粉末或碎屑形式時。
步驟(ii)可以包含提供一金屬箔且可以包含切割該金屬箔，例如用切割構件，以形成一環形感受器元件或複數個環形感受器元件。使用金屬箔及切割構件來形成感受器元件可以有助於氣溶膠產生物件的大規模生產。切割可以包括衝壓、雷射切割、電漿切割、水刀切割(water jet cutting)或蝕刻(例如光蝕刻或化學蝕刻)。
杯狀物可以包括在該開口端及該底壁之間延伸的一杯狀物軸，且步驟(vi)可以包括將第二及第三可感熱加熱感受器元件以該杯狀物軸之方向上分別距該第一及第二可感應加熱感受器元件的均勻距離，分別地定位在該杯狀物中。藉此獲得將可感應加熱感受器元件均勻地分佈在整個植物系氣溶膠產生材料中，且此又確保在與氣溶膠產生裝置一起使用氣溶膠產生物件之期間，從可感應加熱感受器元件到植物系氣溶膠產生材料的均勻熱傳遞。
步驟(vii)可以包含藉由膠合或熔接將封蓋固定在凸緣上。步驟(vii)可以包含藉由一卡扣配合連接部將封蓋固定在凸緣上。封蓋可以牢固且可靠地固定至凸緣上，藉此確保氣溶膠產生材料及可感應加熱感受器元件保持在杯狀物中且有助於氣溶膠產生物件的大規模生產。
杯狀物可以包括定位構件，用於收容可感應加熱感受器元件。步驟(v)可以包括藉由定位構件定位可感應加熱感受器元件。可以以相對於氣溶膠產生材料的一預定位置將可感應加熱感受器元件容易且可靠地定位在杯狀物中，藉此確保可以實現氣溶膠產生材料的均勻加熱。使用定位構件也可以有助於確保可感應加熱感受器元件被正確地定位，以在與氣溶膠產生 裝置一起使用氣溶膠產生物件之期間與電磁場耦接，藉此確保在可感應加熱感受器元件中實現最大的熱產生。
定位構件可以包含保持表面，該保持表面可以在杯狀物的內壁的一周向方向上連續地延伸。利用此配置，繞著其周邊可靠地支撐可感應加熱感受器元件。定位構件可以包含在杯狀物內部的周向間隔開的位置處的至少兩個、較佳為三個以上的分離的保持表面。利用此配置，可感應加熱感受器元件的周邊被支撐在離散的周向位置處，藉此繞著其周邊增加在氣溶膠產生材料及可感應加熱感受器元件之間的接觸面積，且使供給氣溶膠產生材料的熱傳遞量最大化。
步驟(v)可以包含將該可感應加熱感受器元件定位在該保持表面或該等保持表面上。
杯狀物可以包括在該開口端及該底壁之間延伸的一杯狀物軸，且該等定位構件中的至少兩者在沿著該杯狀物軸的不同位置處。沿著該杯狀物軸位於最接近該開口端的該定位構件係比其他定位構件更靠近該杯狀物的一內壁。定位構件確保可以實現將可感應加熱感受器元件均勻地分佈在整個植物系氣溶膠產生材料中，且此又確保在與氣溶膠產生裝置一起使用氣溶膠產生物件之期間，從可感應加熱感受器元件到植物系氣溶膠產生材料的均勻熱傳遞。
該杯狀物可以更包含在一徑向向內方向上從該側壁延伸的一止動件。止動件有助於在垂直於杯狀物軸的方向上，例如在徑向方向上，將可感應加熱感受器元件可靠且準確地定位在杯狀物中。
該杯狀物的側壁可以包括一台階，該台階包括該止動件及該定位構件。此提供簡單且穩固的結構。
杯狀物可以包括在開口端及底壁之間延伸的杯狀物軸。步驟(v)可以包括藉由使可感應加熱感受器元件與杯狀物內的定位構件接觸，在實質杯狀物軸之方向上將可感應加熱感受器元件置放在杯狀物中。該方法可以更包含在將可感應加熱感受器元件置放在杯狀物中之後從杯狀物中取出定位構件。利用此配置，定位構件不形成杯狀物的一部分。因此，杯狀物可以比其中定位構件形成杯狀物的一部分的杯狀物更容易及更便宜地製造。另外，定位構件可以穿過底壁中的現有開口(例如，用於允許空氣流過底壁的開口)而插入，藉此促進定位構件的插入及移除。
該植物系氣溶膠產生材料可以是能夠在加熱時產生蒸氣及/或氣溶膠的任何類型的固體或半固體材料。如上所述，該氣溶膠產生材料可以包括微粒、小丸、碎片、股線、顆粒、凝膠、條帶、鬆散葉片、切碎葉片、切割填料、多孔性材料、發泡體材料或片材或其組合。該植物系氣溶膠產生材料可以包含煙草。它可以有利地包含再造煙草。
發泡體材料可以包含複數個細顆粒(例如煙草顆粒)。煙草顆粒可以具有在50及180μm之間，較佳為在60及140μm之間，更較佳在65及125μm之間，甚至更較佳在70及110μm之間，尤其較佳在75及90μm之間的粒徑(D90)，例如具有大約80μm的粒徑(D90)。體積粒徑(D90)藉由樣本的乾分散及使用馬爾文3000雷射粒徑分析儀(Malvern Mastersizer 3000)的雷射折射測定法來判定。
發泡體材料可以更包含氣溶膠形成劑，諸如丙二醇、甘油及其組合。氣溶膠形成劑可以更包含水。水的含量可以是發泡體材料重量的0至15重量%的量，例如，5至10重量%的量。基於發泡體材料的總重量，發泡體材料可以更包含達至15重量%的量、較佳為達至5重量%的量的溶劑及/或酸及/或酯。發泡體材料可以更包含發泡體形成劑，諸如不含蛋白質的多醣。發泡體材料可以更包含發泡體穩定劑，諸如纖維素膠。發泡體材料可以是多孔性的，其係為開孔的且可以允許空氣及/或蒸氣流過發泡體材料。
植物系氣溶膠產生材料可以包含氣溶膠形成劑。氣溶膠形成劑係作用成保濕劑。氣溶膠形成劑的例子包括諸如甘油或丙二醇的多元醇及其混合物。氣溶膠產生材料可以包含基於乾重在約5%及約50%之間的氣溶膠形成劑含量。在一些實施例中，氣溶膠產生材料可以包含基於乾重在約30%及約50%之間的氣溶膠形成劑含量，及基於乾重可能約40%的氣溶膠形成劑含量。
在加熱時，植物系氣溶膠產生材料可以釋放揮發性化合物。揮發性化合物可以包括尼古丁或風味化合物，諸如煙草香味劑。
可以在轉盤上執行步驟(iv)、(v)及(vii)以及選擇性的步驟(vi)。使用轉盤允許植物系氣溶膠產生材料及可感應加熱感受器元件準確且可靠地定位在杯狀物中。在其中執行步驟(vi)以將植物系氣溶膠產生材料之層及可感應加熱感受器元件交替地定位在杯狀物中的實施例中，使用轉盤可能是尤其有利的。在其他可能的實施例中，可以在線性輸送器上執行步驟(iv)、(v)及(vii)以及選擇性的步驟(vi)。
根據本揭示案的第二態樣，提供一種用於根據上述界定的方法製造一氣溶膠產生物件的設備，其中該設備包含：
一杯狀物保持單元，用於保持複數個杯狀物；
第一站，包含一定量給料沉積單元，用於將經定量給料的植物系氣溶膠產生材料之層沉積在該等杯狀物中；
第二站，包含用於收容一金屬箔的一箔收容單元及用於從該金屬箔切割可感應加熱感受器元件的一切割單元，該第二站更包含用於將該等可感應加熱感受器元件置放在該等杯狀物中的一置放單元；及
第三站，包含一封蓋收容單元及用於將該等封蓋固定在該等杯狀物的凸緣上的一密封單元。
使用此種設備有助於大規模生產氣溶膠產生物件，尤其是藉由在第一、第二及第三站之間移動杯狀物保持單元。
該切割單元可以包含一衝壓單元，用於從該金屬箔衝壓環形感受器元件。使用衝壓單元非常適合大規模生產。替代性地，切割單元可以包含雷射切割單元、電漿切割單元、水刀切割單元(water jet cutting)或蝕刻單元(例如光蝕刻單元或化學蝕刻單元)。
密封單元可以包含一黏著劑塗佈器，用於塗佈黏著劑之層在該等封蓋及該等杯狀物的凸緣之間。密封單元確保封蓋可以可靠地固定至杯狀物的凸緣上。
該杯狀物保持單元可以包含用於在第一、第二及第三站之間移動該等杯狀物的一輸送單元。輸送單元可以構造成在第一及第二站之間以所欲的次數來回地移動杯狀物保持單元，以將植物系氣溶膠產生材料之複數層沉積在杯狀物中且將複數個可感應加熱感受器元件置放在杯狀物中。
該杯狀物保持單元可以包含一滑動承載盤。藉由滑動承載盤可以在第一、第二及第三站之間容易地移動杯狀物。
該杯狀物保持單元可以包含轉盤。該杯狀物保持單元可以包含由線性輸送器移動的承載盤。
該設備可以包含控制器，該控制器可以構造成控制杯狀物保持單元、第一站、第二站及第三站中的一者以上的操作。
1‧‧‧氣溶膠產生物件
2‧‧‧氣溶膠產生物件
3‧‧‧氣溶膠產生物件
10‧‧‧杯狀物
12‧‧‧底壁
14‧‧‧側壁
16‧‧‧開口端
18‧‧‧封蓋
20‧‧‧凸緣
22‧‧‧開口
24‧‧‧植物系氣溶膠產生材料
24a‧‧‧第一層
24b‧‧‧第二層
24c‧‧‧第三層
24d‧‧‧第四層
26‧‧‧可感應加熱感受器元件
26a‧‧‧第一可感應加熱感受器元件
26b‧‧‧第二可感應加熱感受器元件
26c‧‧‧第三可感應加熱感受器元件
28‧‧‧圓形唇緣
30‧‧‧周邊開口
32‧‧‧中心開口
34‧‧‧卡扣配合連接件
36‧‧‧周向延伸鉤
38‧‧‧周向凹部
40‧‧‧錐形表面
42‧‧‧卡扣配合連接件
44‧‧‧上周向凸緣部分
46‧‧‧下周向凸緣部分
48‧‧‧周向凹部
50‧‧‧錐形表面
52‧‧‧台階狀內表面
54‧‧‧台階
54a‧‧‧台階
54b‧‧‧台階
54c‧‧‧台階
56a‧‧‧保持表面
56b‧‧‧保持表面
56c‧‧‧保持表面
56‧‧‧保持表面
58‧‧‧內壁
60c‧‧‧鄰接表面
60b‧‧‧鄰接表面
60a‧‧‧鄰接表面
60‧‧‧鄰接表面
62‧‧‧台階狀部分
64a‧‧‧台階
64b‧‧‧台階
64c‧‧‧台階
64‧‧‧台階
66a‧‧‧保持表面
66b‧‧‧保持表面
66c‧‧‧保持表面
66‧‧‧保持表面
68‧‧‧鄰接表面
68a‧‧‧鄰接表面
68b‧‧‧鄰接表面
68c‧‧‧鄰接表面
70‧‧‧定位構件
72a‧‧‧周向陣列
72b‧‧‧周向陣列
72c‧‧‧周向陣列
72‧‧‧銷
80‧‧‧設備
82‧‧‧杯狀物保持單元
84‧‧‧第一站
86‧‧‧第二站
88‧‧‧第三站
110‧‧‧杯狀物
210‧‧‧杯狀物
310‧‧‧杯狀物
410‧‧‧杯狀物
510‧‧‧杯狀物
第1圖係為氣溶膠產生物件的示意性橫截面側視圖，該氣溶膠產生物件包含杯狀物的第一例，該杯狀物含有植物系氣溶膠產生材料及複數個環形可感應加熱感受器元件；
第2圖係為環形可感應加熱感受器元件中的一者的平面圖；
第3a圖係為杯狀物的第二例的平面圖；
第3b圖係為沿著第3a圖中A-A線的橫截面圖；
第3c圖係為第3a及3b圖的杯狀物的側視圖；
第3d圖係為第3a至3c圖的杯狀物的透視圖；
第4a及4b圖係為類似於第1圖所示的氣溶膠產生物件的示意性橫截面側視圖，其顯示杯狀物及封蓋之間的卡扣配合連接部的第一例；
第5a及5b圖係為類似於第1圖所示的氣溶膠產生物件的示意性橫截面側視圖，其顯示杯狀物及封蓋之間的卡扣配合連接部的第二例；
第6圖係為說明製造氣溶膠產生物件的方法之步驟的流程圖；
第7a及7b圖分別係為包括定位構件的杯狀物的示意性橫截面側視圖及示意性平面圖，該等定位構件繞著該杯狀物的側壁之內表面連續地延伸；
第8a至8h圖係為使用第7a及7b圖的杯狀物製造氣溶膠產生物件之方法的例子的示意圖；
第9a圖係為包括定位構件的杯狀物的示意性平面圖，該等定位構件繞著該杯狀物的側壁之內表面位於離散周向位置處；
第9b及9c圖係為在利用植物系氣溶膠產生材料及可感應加熱感受器元件填充該杯狀物之前分別沿著第9a圖中的A-A線及B-B線的示意性橫截面圖；
第10a及10b圖係為在利用植物系氣溶膠產生材料及可感應加熱感受器元件填充該杯狀物之後分別沿著第9a圖中的A-A線及B-B線的示意性橫截面圖；
第11a及11b圖分別係為包括可移除定位構件的杯狀物的示意性橫截面側視圖及示意性平面圖；
第12a至12i圖係為使用第11a及11b圖的杯狀物製造氣溶膠產生物件之方法的例子的示意圖；及
第13圖係為根據第6圖的方法製造氣溶膠產生物件之設備的示意圖。
現在將僅藉由例子且參考附圖來敘述本揭示案的實施例。
首先參考第1及2圖，顯示與氣溶膠產生裝置一起使用的氣溶膠產生物件1的第一例，該氣溶膠產生裝置包含電磁場產生器(例如，包含感應線圈的感應加熱系統)。氣溶膠產生 物件1包含圓柱形杯狀物10的第一例，該杯狀物10具有實質圓形的底壁12、實質圓柱形的側壁14、及實質圓形的開口端16，該開口端16係由在杯狀物10的開口端16處固定至凸緣20的實質圓形的封蓋18所密封。
圓柱形杯狀物10典型地係為紙杯，例如具有自支撐模製形式的模製紙杯。底壁12係為透氣的，且在所示實施例中包括複數個開口或穿孔22。在一些實施例中，製造杯狀物10的紙(或其他材料)可以具有允許空氣流過底壁12的多孔性結構而不需要開口或穿孔22。
杯狀物10含有植物系氣溶膠產生材料24，例如固體或半固體材料，其具有粉末或碎屑之形式且具有小於1.7mm的篩分粒度。植物系氣溶膠產生材料24也包含氣溶膠形成劑，諸如甘油或丙二醇，其作用成保濕劑。典型地，植物系氣溶膠產生材料24可以包含基於乾重在約30%及約50%之間的氣溶膠形成劑含量，及基於乾重可能在約40%的氣溶膠形成劑含量。在加熱時，植物系氣溶膠產生材料24釋放可能包括尼古丁的揮發性化合物或諸如煙草香味劑的風味化合物。
杯狀物10也含有複數個環形的可感應加熱感受器元件26。可感應加熱感受器元件26相對於在底壁12及開口端16之間延伸的杯狀物軸同軸地配置在圓柱形杯狀物10內，且沿著杯狀物軸在軸向方向上間隔開。當使用氣溶膠產生裝置中的物件1之期間在可感應加熱感受器元件26附近施加交變電磁場時，由於渦流及磁滯損耗在可感應加熱感受器元件26中產生熱且從可感應加熱感受器元件26將熱傳遞到植物系氣溶膠產生材料24，以加熱植物系氣溶膠產生材料24而不燃燒它，且藉此產 生冷卻及冷凝以形成供使用者吸入的氣溶膠的蒸氣。可感應加熱感受器元件26實質在其整個表面上與植物系氣溶膠產生材料24接觸，因此使得熱能夠直接地傳遞且因此從可感應加熱感受器元件26有效地傳遞到植物系氣溶膠產生材料24。
在開口端16處的封蓋18將植物系氣溶膠產生材料24及可感應加熱感受器元件26保持在杯狀物10內。熟習此技藝之人士將理解的是，封蓋18需要是透氣的，使得由於加熱植物系氣溶膠產生材料24而產生的蒸氣或氣溶膠可以在使用氣溶膠產生裝置中的氣溶膠產生物件1之期間流出圓柱形杯狀物10。在第1圖所示的例子中，凸緣20包含向外延伸的圓形唇緣28，且封蓋18藉由黏著劑或藉由熔接固定至圓形唇緣28，例如使用超音波熔接技術或熱壓。
現在參考第3a至3c圖，顯示圓柱形杯狀物110的第二例，其類似於以上參考第1圖敘述的杯狀物10，且其中相對應的元件使用相同的元件符號來表示。
如第3a及3b圖中最佳所示，底壁12包含複數個周向間隔開的周邊開口30，該等周邊開口30係繞著中心開口32定位。周邊開口30係為實質圓形的，且具有典型地在0.5mm及1mm之間的直徑。中心開口32也是實質圓形的，且具有比周邊開口更大、典型地在1.2mm及2.5mm之間的直徑。
現在參考第4a及4b圖，顯示氣溶膠產生物件2的第二例，其類似於以上參考第1及2圖敘述的氣溶膠產生物件1，且其中相對應的元件使用相同的元件符號來表示。將注意的是，植物系氣溶膠產生材料24及可感應加熱感受器元件26未在第4a及4b圖中顯示。
氣溶膠產生物件2包含具有卡扣配合連接件34的封蓋18。卡扣配合連接件34包含形成周向凹部38的周向延伸鉤36，凸緣20可以牢固地定位在周向凹部38中，如第4b圖所示。鉤36包括錐形表面40，當封蓋18在杯狀物軸之方向上從第4a圖所示的位置移動到第4b圖所示的位置時，錐形表面40允許它滑過凸緣20。熟習此技藝之人士將理解的是，在一個或兩個組件返回到其初始位置之前，當封蓋18壓在凸緣20上時，杯狀物10中靠近開口端16及/或鉤36的側壁14可以彎曲，藉此允許凸緣20容納且牢固地保持在周向凹部38中，如第4b圖所示。
現在參考第5a及5b圖，顯示氣溶膠產生物件3的第三例，其類似於以上參考第1、2、4a及4b圖敘述的氣溶膠產生物件1、2，且其中相對應的元件使用相同的元件符號來表示。將再次注意到的是，植物系氣溶膠產生材料24及可感應加熱感受器元件26未在第5a及5b圖中顯示。
氣溶膠產生物件3包含具有凸緣20的杯狀物210，凸緣20在徑向向內方向上突伸且形成卡扣配合連接件42。更詳細地，卡扣配合連接件42包含上周向凸緣部分44及下周向凸緣部分46，在二者間界定周向凹部48，封蓋18的周邊可以牢固地保持在該周向凹部48中，如第5b圖所示。上周向凸緣部分44包括錐形表面50，有助於封蓋18從第5a圖所示的位置移動到第5b圖所示的周向凹部48中。尤其，熟習此技藝之人士將理解的是，當封蓋18壓在錐形表面50上時，可以使杯狀物210中靠近開口端16的側壁14徑向向外地彎曲，且在兩個組件返回到其初始位置之前，上周向凸緣部分44也可以向外及 /或向下變形，藉此允許封蓋18的周邊容納在周向凹部48中，如第5b圖所示。
現在參考第6圖，顯示用於製造氣溶膠產生物件的方法之例子，該氣溶膠產生物件係例如以上參考第1及2圖敘述的氣溶膠產生物件1的第一例。
在第一、第二及第三步驟S1、S2及S3中，該方法包含分別地提供植物系氣溶膠產生材料24、提供可感應加熱感受器元件26、及提供杯狀物10、110、210，該等杯狀物10、110、210係包含底壁12、側壁14及在開口端16處的凸緣20。在步驟S2中的可感應加熱感受器元件26較佳地藉由衝壓連續的感受器元件來提供，該感受器元件較佳係為金屬箔，最佳係為鋁箔，以形成一個以上的環形感受器元件26，如以上參考第1及2圖所述。
在第四步驟S4中，將植物系氣溶膠產生材料24之層沉積在杯狀物10、110、210中。植物系氣溶膠產生材料24之層，典型地具有如上所述的粉末或碎屑之形式，被定量給料(例如稱重)及沉積在杯狀物10、110、210中，以確保沉積層含有一預定量(例如質量)的氣溶膠產生材料24。在一些實施例中，在沉積層中的氣溶膠產生材料24之質量可以在40mg及60mg之間，例如大約50mg。在選擇性的步驟中，該方法可以包含使經沉積的植物系氣溶膠產生材料12之層變平。理想地執行變平而不按壓經沉積的植物系氣溶膠產生材料12之層以避免將氣溶膠產生材料12壓實。
在第五步驟S5中，在步驟S2中所提供的可感應加熱感受器元件26係置放在步驟S4中沉積在杯狀物中的植物系氣溶膠產生材料24之層上。
在選擇性的步驟S6中，可以將植物系氣溶膠產生材料24之另一層定量給料及沉積在杯狀物10中(亦即，可以僅重複步驟S4)，或是可以將植物系氣溶膠產生材料24之另一層定量給料及沉積在杯狀物10中且將可感應加熱感受器元件26置放在植物系氣溶膠產生材料24之另一層上(亦即，可以重複步驟S4及S5所欲的次數以提供植物系氣溶膠產生材料24及可感應加熱感受器元件26的複數個交替層)。
在最後步驟S7中，提供封蓋18且將封蓋18固定在凸緣20上，例如，如以上參考第1至3圖所述，藉由膠合或熔接將封蓋18固定在凸緣20上，或是如以上參考第4及5圖所述，藉由卡扣配合連接部將封蓋18固定在凸緣20上。
現在參考第7a及7b圖，顯示杯狀物310的一個例子，其中側壁14具有台階狀內表面52，該台階狀內表面52包含複數個台階54a至54c。
台階54a至54c界定複數個徑向延伸的保持表面56a至56c，該等保持表面56a至56c在杯狀物310的內壁58的周向方向上連續地延伸。保持表面56a至56c作用成定位構件56，用於沿著杯狀物軸將可感應加熱感受器元件26軸向地定位在杯狀物310中，如以下參考第8a至8h圖所述。由於內表面52的台階狀構造，沿著杯狀物軸最接近開口端16定位的保持表面56c比其下方的保持表面56a、56b更靠近側壁14。類似地，保持表面56b比其下方的保持表面56a更靠近側壁14。在一個實施例中，保持表面56a至56c間隔開一致的距離。
台階54a至54c也界定複數個軸向延伸的鄰接表面60a至60c，該等鄰接表面60a至60c在杯狀物310的內壁58 的周向方向上連續地延伸。鄰接表面60a至60c作用成止擋件60，例如用於將可感應加熱感受器元件26徑向地定位在杯狀物310中，使得它們與杯狀物軸同軸，如以下參考第8a至8h圖所述。由於內表面52的台階狀構造，沿著杯狀物軸最接近開口端16定位的鄰接表面60c比其下方的鄰接表面60a、60b更靠近側壁14。類似地，鄰接表面60b比其下方的鄰接表面60a更靠近側壁14。
現在參考第8a至8h圖，如第8a圖所示且根據上述步驟S4，將植物系氣溶膠產生材料24之第一層24a定量給料及沉積在杯狀物310中。接著如第8b圖所示且根據上述步驟S5，將第一可感應加熱感受器元件26a置放在經沉積的植物系氣溶膠產生材料24a之第一層24a上。可感應加熱感受器元件26a接觸保持表面56a及鄰接表面60a，且藉此定位在杯狀物310內的預定軸向及徑向位置中。
接著，根據上述步驟S6，將植物系氣溶膠產生材料24b至24d之另外層及另外的可感應加熱感受器元件26b至26c置放在杯狀物310中，如第8c至8g圖所示。
尤其，將植物系氣溶膠產生材料24之第二層24b定量給料及沉積在杯狀物310中，如第8c圖所示，接著將第二可感應加熱感受器元件26b置放在杯狀物310中，與保持表面56b及鄰接表面60b接觸，如圖8d所示。第二可感應加熱感受器元件26b具有比第一可感應加熱感受器元件26a更大的外徑，使得它可以接觸表面56b、60b。
接著，將植物系氣溶膠產生材料24之第三層24c定量給料及沉積在杯狀物310中，如第8e圖所示，接著將第三可 感應加熱感受器元件26c置放在杯狀物310中，與保持表面56c及鄰接表面60c接觸，如第8f圖所示。第三可感應加熱感受器元件26c具有比第一及第二可感應加熱感受器元件26a、26b更大的外徑，使得它可以接觸表面56c、60c。
接著，將植物系氣溶膠產生材料24之第四層及最後一層24d定量給料及沉積在杯狀物310中，如第8g圖所示，使得以植物系氣溶膠產生材料24及可感應加熱感受器元件26將杯狀物310完全地填滿。接著，根據上述步驟S7將封蓋18固定至凸緣20上，以將植物系氣溶膠產生材料24及可感應加熱感受器元件26固定在杯狀物310內，且藉此形成氣溶膠產生物件。
現在參考第9a至9c圖及第10a至10b圖，顯示杯狀物410的一個例子，其中該杯狀物410包括在杯狀物內部的周向間隔開的位置處的複數個台階狀部分62。每個台階狀部分62包括複數個台階64a至64c。
台階64a至64c界定複數個徑向延伸的保持表面66a至66c，該等保持表面66a至66c作用成定位構件66，用於沿著杯狀物軸將可感應加熱感受器元件26a至26c軸向地定位在杯狀物410中，如以上參考第8a至8h圖所述且如第10a及10b圖所示。台階64a至64c也界定複數個軸向延伸的鄰接表面68a至68c，該等鄰接表面68a至68c作用成止動件68，用於將可感應加熱感受器元件26a至26c徑向地定位在杯狀物410中，也如以上參考第8a至8h圖所述且如第10a及10b圖所示。
現在參考第11a及11b圖，顯示杯狀物510的一個例子，其使用可移除的定位構件70以將可感應加熱感受器元件26定位在杯狀物510內，如第12a至12i圖所示。定位構件70包含銷72，銷72在軸向方向上延伸穿過底壁12中的開口22，該等開口22用於在使用氣溶膠產生裝置中的氣溶膠產生物件之期間有助於空氣流過底壁12。在所示的例子中，三個周向陣列72a至72c的銷72穿過底壁12中的開口22插入，使得陣列72a至72c中之每一者的銷72的端部係位於杯狀物510內的不同軸向及徑向位置處。在所示的例子中，陣列72a至72c中之每一者包含四個銷72，如第11b圖中最佳所示，但實際上每個陣列可以包含兩個以上的銷72。
如第12a圖所示且根據上述步驟S4，在銷72已經穿過底壁12中的開口22插入之後，將植物系氣溶膠產生材料24之第一層24a定量給料及沉積在杯狀物310中。接著，如第8b圖所示且根據上述步驟S5，將第一可感應加熱感受器元件26a置放在經沉積的植物系氣溶膠產生材料26之第一層24a上。可感應加熱感受器元件28a接觸第一陣列72a中的銷72的端部及第二陣列72b中的銷72的側部。第一陣列72a中的銷72的端部作用成保持表面，且第二陣列72b中的銷72的側部作用成鄰接表面，藉此將第一可感應加熱感受器元件26a定位在杯狀物510內的預定軸向及徑向位置處。
接著，根據上述步驟S6，將植物系氣溶膠產生材料24b至24d之另外層及另外的可感應加熱感受器元件26b至26c置放在杯狀物510中，如第12c至12g圖所示。該方法類似於以上參考第8c至8g圖所敘述的方法，且將不再進一步詳細敘述。
在已經將植物系氣溶膠產生材料24之第四層及最後一層24d定量給料及沉積在杯狀物510中之後，如第12g圖所示，根據上述步驟S7將封蓋18固定至凸緣20上以確保將植物系氣溶膠產生材料24及可感應加熱感受器元件26固定在杯狀物510內。最後，周向陣列72a至72c的銷72從底壁12中的開口22中取出，如第12i圖所示，以形成氣溶膠產生物件。
現在參考第13圖，顯示用於執行上述方法之設備80的示意圖。設備80包含用於保持複數個杯狀物的杯狀物保持單元82、及第一至第三站84、86、88。杯狀物保持單元82可以包含滑動承載盤及用於在第一、第二及第三站84、86、88之間移動滑動承載盤的輸送單元(未顯示)，如第13圖中示意性所示。
第一站84包含定量給料沉積單元，用於將經定量給料的植物系氣溶膠產生材料24之層沉積在由杯狀物保持單元82保持的杯狀物中。第二站86包含用於收容金屬箔的箔收容單元及切割單元，例如衝壓單元，用於衝壓金屬箔以形成環形可感應加熱感受器元件26，如上所述。第二站86也包含置放單元，用於將環形可感應加熱感受器元件26置放在由杯狀物保持單元82保持的杯狀物中。第三站88包含封蓋收容單元及諸如黏著劑塗佈器的密封單元，用於在封蓋18及杯狀物的凸緣20之間塗佈黏著劑之層，以使封蓋18固定在杯狀物的凸緣20上。
設備80包含控制器(未顯示)，該控制器係構造成控制輸送單元的操作，且藉此控制滑動承載盤在第一、第二及第三站84、86、88之間的移動。控制器也構造成控制第一、第二及第三站84、86、88的操作。
在操作中，裝有杯狀物的杯狀物保持單元82藉由輸送單元定位在第一站84處，使得植物系氣溶膠產生材料24之第一層可以根據上述步驟S4定量給料及沉積在杯狀物中。接著，杯狀物保持單元82在控制器之操作下藉由輸送單元移動到第二站86，使得可感應加熱感受器元件26可以根據上述步驟S5置放在杯狀物中。如果需要的話，杯狀物保持單元82可以在控制器之作用下藉由輸送單元移動回到第一站84，使得植物系氣溶膠產生材料24之第二層可以根據上述步驟S4被定量給料及沉積在杯狀物中。杯狀物保持單元82可以在控制器之作用下藉由輸送單元在第一及第二站84、86之間來回地移動所欲的次數，以在杯狀物中提供所欲數量的植物系氣溶膠產生材料24之層及所欲數量的可感應加熱感受器元件26。最後，杯狀物保持單元82在控制器之作用下藉由輸送單元移動到第三站88，其中封蓋18固定在杯狀物保持單元82中的每個杯狀物的凸緣20上，藉此提供複數個氣溶膠產生物件，接著可以從杯狀物保持單元82中移除該等氣溶膠產生物件。
儘管已經在前面的段落中敘述例示性實施例，但應當理解的是，在不脫離所附請求項的範圍之情況下，可以對該等實施例作各種修改。因此，請求項的廣度及範圍不應侷限於上述例示性實施例。
除非此處另有說明或上下文明顯矛盾，否則本揭示案涵蓋在其所有可能變形中的上述特徵的任何組合。
除非上下文另有明確要求，否則在整個說明書及請求項中，用語「包含」、「包括」等應被解釋為包含性而非排他性或窮舉性；也就是說，在「包括但不侷限於」的意義上。

Claims (17)

  1. 一種用於製造一氣溶膠產生物件的方法，該方法包含：
    (i)提供一植物系氣溶膠產生材料；
    (ii)提供一可感應加熱感受器元件；
    (iii)提供一杯狀物，該杯狀物包含一底壁、一側壁及位於一開口端處的一凸緣；
    (iv)將植物系氣溶膠產生材料之層沉積在該杯狀物中；
    (v)將該可感應加熱感受器元件置放在經沉積的該植物系氣溶膠產生材料之層上；
    (vi)選擇性地重複僅僅步驟(iv)或步驟(iv)及(v)；
    (vii)提供一封蓋且將該封蓋固定在該凸緣上。
  2. 如請求項1之方法，其中步驟(iv)包含將該植物系氣溶膠產生材料定量給料及沉積為微粒、小丸、碎片、股線、顆粒、凝膠、條帶、鬆散葉片、切碎葉片、切割填料、多孔性材料、發泡體材料或片材或其組合。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該方法更包含使經沉積的該植物系氣溶膠產生材料之層變平的步驟。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中步驟(ii)包含提供一金屬箔且切割該金屬箔以形成一環形感受器元件或複數個環形感受器元件。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該杯狀物包括在該開口端及該底壁之間延伸的一杯狀物軸，且步驟(vi)包括將第二及第三可感熱加熱感受器元件以該杯狀物軸之方向上分別距該第一及第二可感應加熱感受器元件的均勻距離，分別地定位在該杯狀物中。
  6. 如請求項1至5中任一項之方法，其中步驟(vii)包含藉由膠合或熔接將該封蓋固定在該凸緣上。
  7. 如請求項1至6中任一項之方法，其中步驟(vii)包含藉由一卡扣配合連接部將該封蓋固定在該凸緣上。
  8. 如請求項1至7中任一項之方法，其中該杯狀物包括用於收容該可感應加熱感受器元件的一定位構件，且步驟(v)包括藉由該定位構件來定位該可感應加熱感受器元件。
  9. 如請求項8之方法，其中該定位構件包含在該杯狀物的一內壁的一周向方向上連續延伸的一保持表面，或是在該杯狀物內部的周向間隔開的位置處的至少兩個分離的保持表面，且步驟(v)包含將該可感應加熱感受器元件定位在該保持表面或該等保持表面上。
  10. 如請求項8或9之方法，其中該杯狀物包括在該開口端及該底壁之間延伸的一杯狀物軸，且該等定位構件中的至少兩者在沿著該杯狀物軸的不同位置處，較佳地，其中沿著該杯狀物軸位於最接近該開口端的該定位構件係比另一個定位構件更靠近該杯狀物的一內壁。
  11. 如請求項8至10中任一項之方法，其中該杯狀物更包含在一徑向向內方向上從該側壁延伸的一止動件。
  12. 如請求項11之方法，其中該側壁包括一台階，該台階包括該止動件及該定位構件。
  13. 一種用於根據如請求項1至12中任一項之方法製造一氣溶膠產生物件的設備，其中該設備包含：
    一杯狀物保持單元，用於保持複數個杯狀物；
    第一站，包含一定量給料沉積單元，用於將經定量給料的植物系氣溶膠產生材料之層沉積在該等杯狀物中；
    第二站，包含用於收容一金屬箔的一箔收容單元及用於從該金屬箔切割可感應加熱感受器元件的一切割單元，該第二站更包含用於將該等可感應加熱感受器元件置放在該等杯狀物中的一置放單元；及
    第三站，包含一封蓋收容單元及用於將該等封蓋固定在該等杯狀物的凸緣上的一密封單元。
  14. 如請求項13之設備，其中該切割單元包含一衝壓單元，該衝壓單元係構造成用於從該金屬箔衝壓環形感受器元件。
  15. 如請求項13或14之設備，其中該密封單元包含一黏著劑塗佈器，用於在該等封蓋及該等杯狀物的凸緣之間塗佈黏著劑之層。
  16. 如請求項13至15中任一項之設備，其中該杯狀物保持單元包含用於在該第一、第二及第三站之間移動該等杯狀物的一輸送單元。
  17. 如請求項13至16中任一項之設備，其中該杯狀物保持單元包含一滑動承載盤。
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