TW202235014A - 導電消耗品 - Google Patents
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Abstract
根據本發明，本發明關於一種用於氣溶膠產生裝置之消耗品，該消耗品包括氣溶膠基質的加熱層，該加熱層形成為夾在該裝置的兩個電極之間。氣溶膠基質的加熱層包括香料材料和氣溶膠形成劑。該消耗品的特徵在於，該層進一步包括嵌入在該層中的顆粒形式的導電材料，其中該導電材料被佈置在加熱層中，以在兩個電極之間傳導電流，並將氣溶膠基質加熱到足以使氣溶膠形成劑氣溶膠化之溫度。本發明還關於一種用於製造這種消耗品之方法、一種用於遞送包括該消耗品的煙草氣溶膠之裝置、以及一種用於藉由該裝置產生煙草氣溶膠之方法。
Description
本發明關於具有作為氣溶膠產生裝置的消耗品的加熱層之導電煙草。此外，本發明關於一種用於製造這種導電消耗品之方法、一種裝置氣溶膠產生裝置以及一種用於從所述消耗品產生氣溶膠之方法。
市場上可購得許多種電子吸煙裝置。最受歡迎的是電子煙，電子煙將電子液體蒸發成可吸入蒸氣。然而，這類裝置非常容易受到電子液體的洩漏的影響。這對於將電子吸煙裝置放在口袋或包裡的使用者來說是非常不利的。可購得具有固態消耗品之替代裝置。這類裝置在於加熱而不是灼燒包裹在紙中的煙草再造物質，並且不會發生洩漏。然而，這類裝置需要加熱器作為裝置的一部分，並且因此需要適當隔熱以避免裝置的表面處之高溫。該裝置組裝起來相對複雜，並且因此相對昂貴。
因此，本發明之目的係提供一種用於氣溶膠產生裝置之導電消耗品，該導電消耗品使得能夠用可充電電池（例如，鋰離子電池）操作氣溶膠產生裝置，而不需要加熱系統或引燃器作為該裝置的一部分。此外，本發明之目的是提供一種用於製造所述導電消耗品之方法、與該消耗品一起使用的氣溶膠產生裝置以及一種用於產生氣溶膠之方法。
上述要求藉由請求項1之目標來滿足。較佳的實施方式係從屬請求項之目標。
根據本發明之用於氣溶膠產生裝置之消耗品包括加熱元件，尤其是氣溶膠基質的加熱層，該加熱層形成為夾在該裝置的兩個電極之間。氣溶膠基質的加熱層包括香料材料和氣溶膠形成劑。
該消耗品的特徵在於，該層進一步包括嵌入在該層中的顆粒形式的導電材料，其中該導電材料被佈置在加熱層中，以在兩個電極之間傳導電流和/或將氣溶膠基質加熱到足以使氣溶膠形成劑氣溶膠化之溫度。
較佳的是，加熱層中所包括的香料材料包括天然成分和/或合成成分，該等成分增強和改變所產生的氣溶膠之味道。可以設想到，香料材料包括較佳的是可以由不同類型的煙草植物製造的煙草材料。然而，將煙草材料添加到香料材料並不是必需的。
較佳的是，消耗品被佈置在兩個電極之間，更較佳的是，消耗品被壓在電極之間。這兩個電極較佳的是表示用作氣溶膠產生裝置中的加熱器的共用電極。較佳的是，消耗品、特別是加熱層形成為膏狀物或糊狀物。至少由於各種儲存可能性，提供這種形狀的消耗品係有利的。
糊狀物形式的消耗品較佳的是作為類似於螺旋或雙曲螺旋而自身卷起的層來提供或儲存的。也可以提供卷在線軸上之消耗品。較佳的是，整個消耗品、尤其是氣溶膠基質的加熱層儲存在煙彈中，該煙彈較佳的是旨在保持消耗品新鮮。煙彈較佳的是設有打開和關閉煙彈的機構。出於此目的，各種關閉件可供選擇。由此，可以設想到，煙彈可以用消耗品、特別是加熱層來重新填充。
作為膏狀物提供的消耗品包括高達10
2mPas的黏度（在20°C下）。消耗品的較佳的是動態黏度較佳的是隨著電極的溫度的升高而降低。可以設想到，消耗品係非牛頓流體並且包括固體顆粒。取決於消耗品的所用材料之組成，固體顆粒的量會變化。由此，消耗品的黏度、特別是動態黏度較佳的是取決於消耗品中所包括的固體顆粒的配料和量。
較佳的是，氣溶膠產生裝置的兩個電極連接至電壓源。同樣較佳的是，電壓源為整個氣溶膠產生裝置供應電能，從而提供1 V至5 V的範圍內的電壓。在較佳的實施方式中，電壓源係遞送3.7 V的值的鋰離子電池。考慮到可充電性，這種電壓源對於現代氣溶膠產生裝置特別有利。根據本發明之加熱層被看作電極之間的導體，並提供消耗品的直接氣溶膠化。較佳的是，兩個電極和加熱層達到90°C至230°C的範圍內、足以使消耗品中所包括的氣溶膠形成劑氣溶膠化之溫度。
根據另一實施方式，該消耗品的特徵在於，導電材料具有至少3. 10
2S/m之電導率（在20°C下）。電導率的值可以取決於所選擇的導電材料而變化。較佳的是，消耗品或加熱層中所包括的導電材料具有100*10
6S/m之電導率。
導電材料較佳的是用於煙草行業中的無毒的獲批的添加劑。在另一實施方式中，可以設想到，消耗品或加熱層中所包括的導電材料具有3*10
2S/m至3*10
6S/m的範圍內之電導率。導電材料較佳的是允許電流從第一電極流向第二電極。較佳的是，電流在垂直於消耗品的厚度的橫向方向上流動。在此上下文中，消耗品的厚度意味著被佈置在第一電極與第二電極之間的消耗品的厚度。較佳的是，為了穿過消耗品、特別是穿過加熱層、在電極之間實現足夠的電流流動，有必要以消耗品的重量的至少2.5%、較佳的是小於50%、更較佳的是介於2.5%與25%之間的量提供導電材料。
附加地或替代性地，所需電導率可以藉由調製電極的接觸表面來實現。可以設想到，較小電極接觸表面實現了較大電阻。較小電極接觸表面較佳的是包括150 mm
2至200 mm
2的範圍內的接觸表面積。在這種情況下，可以增加加熱層中的導電材料的量。由此，具有大電極接觸表面的電極應較佳的是與包括較少量導電材料的加熱層一起使用。較佳的是，大電極接觸表面包括250 mm
2至320 mm
2的範圍內的接觸表面積。在較佳的實施方式中，電極接觸表面積在200 mm
2至250 mm
2的範圍內，更較佳的是包括215 mm
2。
根據另一實施方式，該消耗品的特徵在於，加熱層的厚度介於0.5與3 mm之間，較佳的是介於0.5與2 mm之間，並且最較佳的是為0.75 mm。消耗品的最小厚度較佳的是由加熱層確定。較佳的是，消耗品的電阻與所用加熱層的厚度成比例。層越薄，電阻越小。
可以設想到，加熱層的厚度對應於整個消耗品的厚度。在這種情況下，加熱層較佳的是不形成為分開的層，而是分佈在整個消耗品中。由此，包括導電材料的整個消耗品係加熱層。消耗品的最大厚度較佳的是由氣溶膠產生裝置的設計確定。小型氣溶膠產生裝置中可用的空間通常極小，因此消耗品的厚度特別重要。由此，消耗品的較佳的厚度對於儲存在煙彈中特別有利。
消耗品的小厚度實現了包括消耗品的煙彈的較大容量。同時，加熱消耗品較佳的是需要較低電壓和較短加熱時間。這允許使用者在較長時間段內使用具有消耗品的單一煙彈。消耗品或加熱層的較佳的厚度的進一步優點係煙彈中的緊湊纏繞。這幫助避免在具有消耗品的煙彈中浪費空隙。
根據另一實施方式，該消耗品之特徵在於，導電材料以允許電力從一個電極穿過層的厚度流向另一電極的量分佈在層中和層上。可以設想到用導電材料塗覆消耗品或加熱層，以在兩個電極之間提供導電。在本發明之一些實施方式中，消耗品包括兩個加熱層，這兩個加熱層包括導電材料。
加熱層較佳的是可作為消耗品的上層和下層佈置，從而產生包括至少三層的層狀消耗品。在這種情況下，較佳的是，加熱層與電極接觸。同樣較佳的是，消耗品在中間層中包括導電材料，從而確保從一個電極到另一電極的電流流動。
在另一實施方式中，導電材料特別均勻地分佈在加熱層中，以允許電流從一個電極穿過加熱層的厚度流向另一電極。在這種情況下，特別地，整個消耗品係加熱層。然而，還可以設想到使用包括導電材料的附加的高度富集層。
根據另一實施方式，導電材料隨機分佈在加熱層內部和加熱層的表面區域上。特別地，較佳的是，導電材料隨機分佈在消耗品內部和消耗品的表面區域上。導電材料在消耗品或加熱層中的分佈較佳的是用菲克擴散定律來描述。如果導電材料或加熱層係固體材料，較佳的是以糊狀物的形式提供的固體材料，那麼導電材料較佳的是各向異性地分佈在消耗品的加熱層內部。這導致在加熱層或消耗品內部形成具有較高和較低濃度的導電材料的區域。
然而，較佳的是，消耗品的加熱層內部的導電材料以確保電流流動的程度分散。與固態消耗品內部的分佈相比，導電材料在較液態的消耗品（較佳的是，膏狀物的形式）內部的分佈可以有利地較好。較佳的是，導電材料均勻地分散在液態消耗品內部。這可以藉由液態導電材料或分散在載液中的導電顆粒來實現。
根據另一實施方式，導電材料係石墨或木炭顆粒。該材料可以採取粉末、鬆散或團集顆粒的形式。還可以設想到使用特別至少在煙草行業或食品行業中獲批的其他導電材料。
根據另一實施方式，導電材料相對於加熱層包括2.5 wt.%至50 wt.%、較佳的是2.5 wt.%至25 wt.%的量。較佳的是，導電材料相對於消耗品包括2.5 wt.%至59 wt.%的量。較佳的是，消耗品或加熱層中存在的碳或木炭顆粒的量至少取決於消耗品或加熱層的厚度。還可以設想到，消耗品中存在的碳或木炭顆粒的量取決於加熱過程期間在第一電極與第二電極之間提供的壓力。消耗品可以包括碳和木炭顆粒兩者。在這種情況下，兩種材料在加熱層或消耗品中的量相對於消耗品較佳的是在5 wt.%至40 wt.%、還較佳的是2.5 wt.%至60 wt.%的範圍內。通常，可以設想到在消耗品或加熱層中使用大於50 wt.%的量的碳和/或木炭顆粒。
導電材料可以具有中空結構。中空結構可以由孔或管或另一毛細管或海綿狀結構形成。這種結構的優點係它可以為氣溶膠形成劑提供儲備，而不會軟化消耗品。
根據另一實施方式，加熱層相對於消耗品或加熱層以0.5 wt.%至2.5 wt.%的量進一步包括黏合劑，較佳的是羧甲基纖維素（CMC）。特別地，消耗品較佳的是相對於消耗品以0.5 wt.%至2.5 wt.%的量包括CMC形式的黏合劑。在示例中，以消耗品的總重量的約1.74 wt.%的量包括黏合劑。可以設想到使用其他黏合劑，例如纖維素膠、水和丙三醇的混合物。水能夠活化黏合劑，並且其量可以根據所選擇的黏合劑而變化。
根據另一實施方式，氣溶膠形成劑相對於消耗品或加熱層包括不到25 wt.%的量。較佳的是，氣溶膠形成劑係丙三醇和/或丙二醇。由此，可以不將氣溶膠形成劑添加到消耗品或加熱層。在這種情況下，所包括的導電材料（較佳的是木炭）需要較高溫度來使消耗品中所包括的香料氣溶膠化。特別是當使用較固態的消耗品時，可以設想到使用少量的氣溶膠形成劑或不使用氣溶膠形成劑。這有助於避免消耗品中的不必要的含水量。然而，氣溶膠形成劑對於消耗品的彈性特別有利。氣溶膠形成劑在消耗品中的使用至少可以避免其脆性。這實現了用於氣溶膠產生裝置的兩個電極之間加熱的消耗品或加熱層的最佳形狀。在較佳的實施方式中，氣溶膠形成劑相對於消耗品包括至少5 wt.%且不到25 wt.%的量。例如，氣溶膠形成劑係約12.50 wt.%的量的丙三醇。
根據另一實施方式，該層相對於消耗品以10 wt.%至49.5 wt.%、較佳的是22.5 wt.%至49.5 wt.%的量進一步包括水。例如，該層包括約36 wt.%的水。
根據另一實施方式，煙草材料相對於消耗品以高達47.5 wt.%的量包括煙草。較佳的是，煙草材料以消耗品的總重量的25 wt.%至47.5 wt.%的量包括煙草。煙草可以是煙末和/或切絲煙草，比如煙熏煙（FCT）。特別地，消費者可以使用根據本發明之消耗品，該消耗品不包括煙末。較佳的是，包括濕潤劑而不具有煙末的消耗品可在氣溶膠產生裝置的電極之間氣溶膠化。濕潤劑較佳的是包括用於以不同風味增強所產生的氣溶膠的香料。然而，煙末提供了所產生的氣溶膠的特殊的增強的煙草味道。可以設想到，消耗品或加熱層中所包括的煙末黏到導電材料（較佳的是木炭），從而為所產生的氣溶膠提供尼古丁。
根據另一實施方式，煙末具有小於1000微米的顆粒大小。煙草顆粒可以來自煙草植物的任何部分，例如葉、莖或根。考慮到所遞送的煙草味道，煙末的顆粒大小係至關重要的。已發現，將煙草顆粒研磨成較小顆粒大小可能影響氣味。據信加味分子中的一些由於高剪切能而分解。
此外，在研磨過程期間或在稍後的處置過程期間，一些加味分子可能離開過小的煙草顆粒。這將導致煙草顆粒中的該等加味分子以及不同於全煙草氣味的加味組成物的耗散。在其他實施方式中，可以設想到，加熱層或消耗品中使用的煙末的顆粒大小小於600微米或更小。具有如此小的平均顆粒大小的煙草顆粒提供了高表面積，加味分子可以從該表面積離開顆粒。由此，小煙草顆粒已被發現係重要的，因為它們在長時間內提供了全煙草風味。
根據另一實施方式，風味材料相對於消耗品以1 wt.%至47.5 wt.%的量包括煙熏煙（FCT）。在較佳的是示例中，風味材料以消耗品的總重量的約25 wt.%的量包括煙熏煙（FCT）。煙熏煙可以包括煙絲和煙草塵之混合物。例如，切絲煙草可以包括高達約5 mm長的煙絲（例如，配方煙絲）。較佳的是，風味材料包括含有不同類型的煙草的煙草材料。由此，可以至少使用烤煙和/或煙熏煙和/或其他植物添加劑來以不同煙草味道增強消耗品。
較佳的是，消耗品的固體與液體配料含量之比例介於70 : 30與30 : 70之間，較佳的是60 : 40至40 : 60，更較佳的是介於55 : 45與50 : 50之間，最較佳的是52 : 48。由此，該消耗品含有足夠的氣溶膠形成劑，可以形成薄片而不會太脆，同時具有足夠的導電材料來導電。
該目的還藉由一種用於製造消耗品之方法來實現，該方法包括以下步驟：
- 將香料材料與顆粒形式的導電材料、氣溶膠形成劑和水混合以形成膏狀物或糊狀物，
- 將膏狀物或糊狀物壓成層，
- 以及比如藉由固化和/或乾燥來使加熱層凝固。
可以設想到向所遞送的膏狀物或糊狀物添加煙末或煙草材料。包括煙草材料或煙草膏的糊狀物或膏狀物較佳的是遞送強烈的煙草味道。在其他實施方式中，香料材料進一步包括天然香料或合成香料，該等香料可以增強消耗品或加熱層，或者產生帶有香料（比如巧克力、香草或薄荷醇）的氣溶膠。
特別地，「混合」在此上下文中意指消耗品或加熱層的配料係可擴散的或可分配的。可以設想到，一些配料以固體形式提供，而另一些以液體形式提供。還可以設想到用液體配料浸泡固體配料來製造消耗品或加熱層。此後，有利的是揉捏膏狀物或糊狀物，以特別均勻地分配配料。較佳的是，導電材料、香料材料和至少CFT係作為消耗品或加熱層的固體配料而提供的。同樣較佳的是，氣溶膠形成劑、水和至少黏合劑係作為消耗品的液體配料而提供的。較佳的是，用於消耗品或加熱層的配料的最佳比例包括至少52 wt.%的固體配料和至少48 wt.%的液體配料。
較佳的是，糊狀物或膏狀物被壓成厚度為至少0.5 mm的層。但是也可以壓成厚度為2 mm或更小的層。然而，佈置在兩個電極之間的消耗品或加熱層的電阻隨著層的厚度增大而增大。在消耗品作為膏狀物或糊狀物提供的實施方式中，可以將膏狀物或糊狀物壓成層並使其乾燥。附加地或替代性地，膏狀物或糊狀物可以被壓到支撐層和/或在兩個多孔包裹層之間卷起。這種包裹層可以有利於形成和保持壓製配料的層狀形式。支撐層和/或包裹層較佳的是包括紙或矽。因此，可以實現加熱層的特別穩定的形式。
該目的還藉由一種用於遞送煙草氣溶膠之裝置來實現，該裝置包括消耗品，該裝置的特徵在於一對電極以及為電極供電的電能源，其中包括接觸表面的電極被配置成沿著該層的表面區域的至少一部分夾著該消耗品的層而壓製。用於遞送煙草氣溶膠的裝置較佳的是可用作根據本發明之消耗品的氣溶膠產生裝置。可以設想到，這種裝置包括進一步的機械、電氣和/或電子部分，而作為普通的電氣氣溶膠遞送裝置。由此，該裝置可以進一步包括用於儲存消耗品的煙彈。較佳的是，該煙彈可用消耗品再填充或補充。
根據另一實施方式，該裝置的特徵在於，與該層接觸的部分介於電極之間的表面積的10%與80%之間、較佳的是20%至50%。
根據另一實施方式，電極以介於0.5與10巴之間、較佳的是5巴的壓力壓在層上。在較佳的實施方式中，該裝置包括用於產生壓力的器件。較佳的是，該器件包括用於產生介於0.5與10巴之間的壓力的彈簧。在較佳的實施方式中，用於產生壓力的器件在兩個電極之間產生5巴的壓力。較佳的是，壓力作用在表面積為150至300 mm
2、例如215 mm
2的電極上。但是也可以在電極的較大表面積上產生至少5巴的壓力。然而，電極的表面積取決於整個裝置的大小。電極可以包括孔或通道，以有助於氣溶膠流出消耗品。例如，每個電極包括波紋狀和/或有孔的接觸表面。
該目的還藉由一種產生煙草氣溶膠之方法來實現，該方法包括以下步驟：
- 將氣溶膠基質的加熱層佈置在氣溶膠產生裝置的兩個電極之間，
- 將電極壓在加熱層上，
- 向電極供應電流，其中加熱層在電極之間傳導電流，
- 對加熱層進行加熱，從而產生煙草氣溶膠。
較佳的是，加熱層或消耗品的加熱係藉由從氣溶膠產生裝置的電極流向另一電極的電流來提供的。消耗品或加熱層中所包括的導電材料較佳的是實現了電流流動。由此，消耗品或加熱層在裝置的兩個電極之間燃燒，從而產生了可吸入氣溶膠。
較佳的是，該方法進一步包括將煙草氣溶膠穿過導管或氣溶膠通道導引至吸嘴出口。可以設想到，導管或氣溶膠通道連接至裝置的吸嘴和加熱區段。較佳的是，該裝置的加熱區段包括兩個電極和加熱層佈置。
在本專利申請中，顆粒大小係指使用乾分散法和軟體v3.62、用顆粒大小分析儀Malvern 3000藉由雷射衍射測定的平均直徑D90。
本發明之其他優點、目的和特徵將在下面的描述中參考附圖僅以舉例的方式進行描述。在附圖中，不同實施方式中之相似部件可以呈現相同的附圖標記。
在圖1a和圖1b中，示出了包括兩個電極4a、4b之間的導電材料7的消耗品1之示意性截面圖。在兩個圖中，所示出的消耗品1至少包括香料材料5、導電材料7和視需要的氣溶膠形成劑6。可以設想到，消耗品1進一步包括形成氣溶膠基質（未示出）的配料。香料材料5可以是用於用個別煙草味道增強氣溶膠基質的煙草材料，和/或可以是附加地或替代性地添加到煙草材料的另一種香料物質。該等配料、尤其是導電材料7係以顆粒形式提供的。特別地，該配料可以作為包括導電材料的顆粒的固體粉末來提供。這類顆粒配料較佳的是嵌入在加熱層3或消耗品1中。然而，較佳的是，消耗品1形成為層，特別是加熱層3或包括該加熱層。還較佳的是，層3或消耗品1佈置在氣溶膠產生裝置2中的兩個電極4a、4b之間（在圖2中示出）。
兩個電極4a、4b彼此隔開，與消耗品1或加熱層3連接。較佳的是，電極4a、4b之間的距離被認為是消耗品1的厚度8。消耗品1或加熱層3的厚度8可以較佳的是在0.5 mm至5 mm的範圍內，較佳的是在0.5mm至2 mm的範圍內。特別地，厚度8取決於氣溶膠產生裝置2（在圖2中示出）的大小和電極4a、4b的大小。特別地，手持裝置2較佳的是包括具有小的平均接觸表面11的電極4a、4b。在示例中，接觸表面11包括215 mm
2的面積。但是還可以設想到，接觸表面11包括150 mm
2至300 mm
2的範圍內的面積。如圖1a所示，電極4a、4b的接觸表面11與消耗品1或加熱層3直接接觸。在示例中，接觸表面11的70%至95%觸碰消耗品1或加熱層3。較佳的是，電極4a、4b向消耗品1或加熱層3施加壓力，以減小電極與導電顆粒之間的接觸電阻。
第一電極4a和第二電極4b由電壓源19供電。在氣溶膠產生裝置2的使用狀態下，電流從一個電極4b穿過消耗品1流向另一電極4a。在示例中，電壓源19由電壓值為3.7 V的可充電電池（比如，鋰離子電池）供電。但是還可以設想到使用其他電能源10（在圖2中示出）來為電極4a、4b提供能量。
如圖1a所示的消耗品1在壓縮後較佳的是包括厚度8，該厚度等於或小於導電顆粒的最大尺寸。導電材料7被示出為顆粒。可以設想到，消耗品1包括導電材料7的一個以上顆粒。較佳的是，消耗品包括隨機分散在消耗品中的多個顆粒。例如，導電材料7包括顆粒大小為約780微米的顆粒。特別地，導電材料7係參考名稱為Jacobi EcoSorb MB3-10H的活性炭顆粒。可以設想到，電極之間的電阻取決於導電材料7的顆粒的大小。導電材料7較佳的是可以包括與電極4a、4b的兩個接觸點7a，該等電極較佳的是彼此平行地佈置。較佳的是，電流從一個接觸點7a流向另一個，從而電連接電極4a、4b。在另一實施方式（參見圖1b）中，包括至少兩個顆粒的導電材料7較佳的是包括至少三個接觸點7a。較佳的是，兩個接觸點7a觸碰電極4a、4b，並且第三接觸點7a係導電材料7的顆粒之間的接觸點。當然，消耗品中具有圖1a、圖1b的兩種佈置的導電材料7也是可能的。較佳的是，消耗品的厚度8基本上等於顆粒大小，以確保多個顆粒與電極的接觸點7a。消耗品的厚度可以比顆粒大小大0至20%，以確保電極之間在消耗品的壓縮後的接觸點。例如，導電顆粒的顆粒大小可以分別為約250微米、或300微米、或350微米、或400微米、或450微米、或500微米、或550微米、或600微米、或650微米、或700微米、或750微米、或800微米，並且消耗品的厚度或電極之間的距離8可以分別介於200與250微米之間、或300與360微米之間、或350與420微米之間、或400與480微米之間、或450與540微米之間、或500與600微米之間、或55與660微米之間、或600與720微米之間、或650與780微米之間、或700與840微米之間、或750與900微米之間、或800與960微米之間。
圖1a和圖1b示出了特別較佳的是的實施方式，其中消耗品1的厚度8處的電阻減小。藉由消耗品的厚度8，電流較好地流動，這實現了與電極4a、4b盡可能少的接觸點7a。由此，過渡電阻較佳的是與厚度8和/或接觸點7a的數量成比例。
圖1c示出了包括兩個電極4a、4b之間的導電材料7的消耗品1之示意性俯視圖。如圖1b中可見，消耗品1佈置在電極4a、4b之間（4b未示出）。較佳的是，消耗品1或加熱層3包括觸碰電極4a、4b的接觸表面11（未示出）的至少一個表面區域3a。由於消耗品1被壓在電極4a、4b之間的事實，可以設想到消耗品1的表面3b的僅一部分係可加熱的。
圖2示出了用於遞送氣溶膠的裝置2之示意圖，該裝置具有兩個電極4a、4b和佈置在電極4a、4b之間的消耗品1。裝置2進一步包括電能源10、吸嘴12、氣溶膠通道13和煙彈14。可以設想到，裝置2包括進一步的機械、電氣和/或電子部件。較佳的是，電極4a、4b被供應電能源10中所包括的能量。由此，電極4a、4b較佳的是不需要外部電壓源19（未示出）。但是裝置2的另一實施方式也可以包括電壓源19，該電壓源僅向電極提供能量（未示出）。
較佳的是，煙彈14包括消耗品1。煙彈14用於儲存消耗品1。同樣較佳的是，煙彈14中的所儲存的消耗品1有利地以節省空間的方式放置。煙彈14較佳的是連接至電極4a、4b，以用於向電極4a、4b供應新鮮的、特別是未灼燒的消耗品1。可以設想到，煙彈包括用於將所儲存的消耗品1向前推到電極4a、4b的器件（未示出）。這種器件可以是手動或電動推進的。
佈置在兩個電極4a、4b之間的所加熱的消耗品1較佳的是隔離可吸入氣溶膠9。較佳的是，氣溶膠9穿過氣溶膠通道13被導引至裝置2的吸嘴12。由此，可以設想到，氣溶膠通道13連接至電極4a、4b。電極4a、4b也可以佈置在氣溶膠通道13中。在這種情況下，氣溶膠通道14可以連接至煙彈13。
圖3示出了用於製造包括導電材料7的消耗品1之方法之流程圖。用於製造消耗品1之方法的第一步驟可以較佳的是混合氣溶膠基質的配料以提供平滑的混合物（100）。較佳的是，配料包括固體和液體。同樣較佳的是，比如煙草材料或其他香料物質的香料材料5和導電材料7係以顆粒形式、較佳的是作為粉末提供的。在向固體配料添加液體配料之前混合固體材料係有利的。氣溶膠形成劑6和水較佳的是作為液體配料提供的。還可以設想到使用黏合劑來獲得較平滑的氣溶膠基質混合物。還可以設想到，在與其他配料混合之前，將比如木炭等多孔導電顆粒浸泡在液體成形劑中。在混合配料（100）之後，獲得了糊狀物或膏狀物形式的氣溶膠基質。製造方法的下一步驟較佳的是壓製步驟101。較佳的是，壓製步驟101包括將用於形成消耗品1的氣溶膠基質機械壓縮成層。可以設想到，在壓製步驟101之後，所壓製的消耗品1佈置在兩個包裹件之間。這類包裹件較佳的是用於卷起或層壓消耗品1。在一些實施方式中，消耗品1可以在不使用包裹件的情況下被卷起或層壓。包裹層可以是紙層。然而，有利的是將消耗品1製成卷狀，以便進一步儲存在煙彈14中。作為製造消耗品的方法的最後步驟，可以是凝固步驟102。較佳的是，所壓製和/或卷起的消耗品1在步驟102期間被乾燥和/或固化。可以設想到將消耗品1佈置在煙彈14中，以便在裝置2中進一步使用。消耗品1應該包括一定量的水分，以便具有足夠的彈性供進一步使用。較佳的是，消耗品1在裝置2的進一步使用中逐漸展開。
圖4示出了藉由包括兩個電極4a、4b和佈置在電極4a、4b之間的消耗品1的裝置2產生氣溶膠之方法之流程圖。用於產生氣溶膠之方法的第一步驟較佳的是將消耗品1或加熱層3佈置在裝置2的電極4a、4b之間（200）。還可以設想到，在佈置（200）之前，消耗品1展開並從裝置2的煙彈14導引至電極4a、4b。用於產生氣溶膠的方法進一步包括壓製步驟201，其中電極4a、4b以一定的壓力量壓製到消耗品1。較佳的是，電極4a、4b彼此平行地佈置（在圖1a中示出），並從兩側或兩個方向圍繞消耗品1。該方法進一步包括供應步驟202。供應步驟202包括向電極4a、4b供應電流。較佳的是，加熱層3或消耗品1在兩個電極4a、4b之間傳導電流。由此，該方法包括加熱步驟203。電極4a、4b的溫度較佳的是增大，從而加熱消耗品1或加熱層3。在加熱步驟203期間，從消耗品1或加熱層3產生可吸入氣溶膠9。
圖5a示出了包括佈置為螺旋的消耗品1的煙彈14之示意圖。較佳的是，消耗品1或加熱層3圍繞從一點（未示出）發出的曲線延伸，從而隨著消耗品1圍繞該點旋轉，較遠地移開。消耗品1較佳的是佈置或儲存在煙彈14中。可以設想到，煙彈14係儲存盒或保持消耗品新鮮的另一容器。煙彈進一步包括連接至裝置2的電極4a、4b的引導通道17。還可以設想到，引導通道17連接至裝置2的氣溶膠通道13，其中電極4a、4b至少部分地佈置在氣溶膠通道13內部。然而，煙彈14較佳的是經由連接器件18可拆卸地連接至電極4a、4b。這在用新的消耗品1重新填充煙彈14的情況下可以是有用的。可以設想到，裝置2進一步包括用於用過的消耗品16的容器15。在一些實施方式中，用過的消耗品16較佳的是被加熱到高達350°C之溫度，其中用過的消耗品16包括非常少量的液體或沒有液體。如果液體形成劑的量太低，那麼可能需要較高溫度、例如350°C（接近煙草的燃燒溫度）來產生氣溶膠。如果在消耗品中含有足夠量的成形劑，那麼使足夠的氣溶膠蒸發之溫度可以降低，例如低於300°C。在新鮮的消耗品1從煙彈14送到電極4a、4b之後，用過的消耗品16較佳的是落入容器15中。還可以設想到在裝置2中佈置用於儲存用過的消耗品16的其他構造。
圖5b示出了包括佈置為雙曲螺旋的消耗品1的煙彈14之示意圖。消耗品1較佳的是佈置在煙彈14中，如圖5a所示。較佳的是，消耗品1被包裹在包裹物或固定裝置（未示出）上，以將消耗品1較好地支撐在煙彈14內部。然而，將消耗品1或加熱層3佈置在煙彈14內部有許多可能性。重要的是將消耗品1非常緊湊地佈置在煙彈14內部，以提供煙彈14在裝置2內部的長的使用時間。
消耗品可以以替代圖5a、圖5b的形式儲存，比如作為一堆連續的可折疊的消耗品或以堆疊佈置的獨立層儲存。
鑒於先前技術，本申請人保留請求項申請文獻中揭露的所有特徵作為本發明之基本特徵，只要它們係新的、單獨的或組合的。此外，應注意的是，在圖中描述了特徵，該等特徵可以是單獨有利的。熟悉該項技術者將直接認識到，圖中所揭露之特定特徵也可以是有利的，而無需採用該圖中之其他特徵。此外，熟悉該項技術者將認識到，優點可以從一個或多個圖中揭露的各種特徵之組合中演變而來。
1:消耗品
2:氣溶膠產生裝置
3:加熱層
3a:層的表面區域
3b:層的表面的部分
4a:第一電極
4b:第二電極
5:香料材料/煙草材料
6:氣溶膠形成劑
7:導電材料
7a:導電材料與電極的接觸點
8:加熱層/消耗品的厚度
9:氣溶膠
10:電能
11:電極的接觸表面
12:吸嘴
13:氣溶膠通道
14:煙彈
15:用於用過的消耗品的容器
16:用過的消耗品
17:引導通道
18:連接器件
19:電壓源
100:混合消耗品的配料
101:將糊狀物或膏狀物壓成層
102:使加熱層凝固
200:將加熱層/消耗品佈置在電極之間
201:將電極壓在加熱層/消耗品上
202:向電極供應電流
203:對加熱層進行加熱
附圖示出了：
[圖1a] 示出了包括兩個電極之間的導電材料的消耗品與導電材料的一個顆粒之示意性截面圖；
[圖1b] 示出了包括兩個電極之間的導電材料的消耗品與導電材料的兩個相觸碰的顆粒之示意性截面圖；
[圖1c] 示出了包括兩個電極之間的導電材料的消耗品之示意性俯視圖；
[圖2] 示出了用於遞送氣溶膠的裝置之示意圖，該裝置具有兩個電極和佈置在電極之間的消耗品；
[圖3] 示出了用於製造包括導電材料的消耗品的之方法之流程圖；
[圖4] 示出了藉由包括兩個電極和佈置在電極之間的消耗品的裝置產生氣溶膠之方法之流程圖；
[圖5a] 示出了包括佈置為螺旋的消耗品的煙彈之示意圖；
[圖5b] 示出了包括佈置為雙曲螺旋的消耗品的煙彈之示意圖。
1:消耗品
3:加熱層
3a:層的表面區域
4a:第一電極
4b:第二電極
5:香料材料/煙草材料
6:氣溶膠形成劑
7:導電材料
7a:導電材料與電極的接觸點
8:加熱層/消耗品的厚度
11:電極的接觸表面
19:電壓源
Claims (15)
- 一種用於氣溶膠產生裝置（2）之消耗品（1），包括氣溶膠基質的加熱層（3），該加熱層形成為夾在該裝置（2）的兩個電極（4a，b）之間，其中該氣溶膠基質的加熱層（3）包括香料材料（5）和氣溶膠形成劑（6）， 其特徵在於， 該層（3）進一步包括顆粒形式的導電材料（7）， 該導電材料嵌入在該層（3）中，其中該導電材料（7）被佈置在該加熱層（3）中，以在這兩個電極（4a，b）之間傳導電流，並將該氣溶膠基質加熱到足以使該氣溶膠形成劑（6）氣溶膠化之溫度。
- 如請求項1所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該導電材料（7）具有至少3. 10 2S/m的電導率（在20°C下）。
- 如請求項1或2所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該層（3）的厚度（8）介於0.5與3 mm之間，較佳的是介於0.5與2 mm之間。
- 如請求項1至3所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該導電材料（7）以允許電力從一個電極（4a）穿過該層（3）的厚度（8）流向另一電極（4b）的量分佈在該層（3）中和該層上。
- 如任一前述請求項所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該導電材料（7）隨機分佈在該加熱層（3）內部和該層的表面區域（3a）上。
- 如任一前述請求項所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該導電材料（7）包括石墨和/或木炭顆粒。
- 如任一前述請求項所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該導電材料（7）相對於該層（3）包括2.5 wt.%至50 wt.%、較佳的是2.5 wt.%至25 wt.%的量。
- 如任一前述請求項所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該層（3）相對於該消耗品以0.5 wt.%至2.5 wt.%的量進一步包括黏合劑，較佳的是CMC。
- 如任一前述請求項所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該氣溶膠形成劑（6）、較佳的是丙三醇和/或丙二醇相對於該消耗品包括小於25 wt.%的量。
- 如任一前述請求項所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該層（3）以10 wt.%至49.5 wt.%的量進一步包括水。
- 如請求項1至10所述之消耗品， 其特徵在於， 該香料材料相對於該消耗品以高達47.5 wt.%的量包括煙草。
- 如請求項11所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 煙草包括顆粒大小小於1000微米的煙末。
- 如請求項11或12所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 該煙草材料（5）以1%至47.5%的量包括煙熏煙（FCT）。
- 一種用於製造如前述請求項中任一項所述之消耗品（1）之方法，包括以下步驟： -：將該香料材料（5）與顆粒形式的導電材料（7）、該氣溶膠形成劑（6）和水混合以形成膏狀物或糊狀物（100）， -：將該膏狀物或糊狀物壓成層（3）（101）， -：以及比如藉由固化和/或乾燥來使該加熱層（3）固化（102）。
- 一種用於遞送煙草氣溶膠（9）之裝置（2），包括如前述請求項中任一項所述之消耗品（1）， 其特徵在於， 一對電極（4a，b）以及為該等電極（4a，b）供電的電能源（10），其中包括接觸表面（11）的該等電極（4a，b）被配置成沿著該層（3）的表面區域（3a）的至少一部分（3b）夾著該消耗品（1）的層（3）而壓製。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21161783 | 2021-03-10 | ||
| EP21161783.2 | 2021-03-10 |
Publications (1)
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