CN116420936A - 具有微流体递送组件的气溶胶递送装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及微流体汽化器、可以包括所述汽化器的气溶胶递送装置以及形成气溶胶的方法。微流体汽化器可以包含衬底，所述衬底界定：经构造以固持液体的储集器；经调适以汽化所述液体的加热器；以及经构造用于将所述液体从所述储集器移动至所述加热器的毛细通道。气溶胶递送装置可以包含壳和微流体汽化器。所述微流体汽化器和气溶胶递送装置可以用于形成具有精确和可再现的组成的气溶胶。

Description

具有微流体递送组件的气溶胶递送装置

本申请为2016年3月9日申请的、名称为“具有微流体递送组件的气溶胶递送装置”的中国专利申请第201680024006.X号的分案申请。

技术领域

本公开涉及气溶胶递送装置，例如烟制品，并且更明确地说，涉及可以利用电力产生的热来生成气溶胶的气溶胶递送装置(例如，通常被称作电子香烟的烟制品)。烟制品可以经构造以加热气溶胶前驱体，所述气溶胶前驱体可以结合可以由烟草制成或得自烟草或以其它方式结合烟草的材料，这种前驱体能够形成可吸入物质供人类消费。

背景技术

多年来已经提出许多烟装置，作为对要求燃烧烟草以供使用的烟产品的改进或替代。据称，那些装置中的许多装置已经被设计成提供与抽香烟、雪茄或烟斗相关联的感觉，但是没有递送由烟草的燃烧产生的大量不完全燃烧和热解的产物。为此，已经提出利用电能来汽化或加热挥发性材料或试图在没有将烟草燃烧至显著程度的情况下提供抽香烟、雪茄或烟斗的感觉的众多烟产品、气味产生器以及医用吸入器。参见例如在以下各案中描述的背景技术中陈述的各种替代烟制品、气溶胶递送装置以及热产生源：Robinson等人的美国专利号7,726,320、Griffith Jr.等人的美国专利公布号2013/0255702以及Sears等人的在2012年10月8日提交的美国专利申请序列号13/647,000，这些专利以全文引用的方式并入本文中。还参见例如Bless等人的在2014年2月3日提交的美国专利申请序列号14/170,838中以商标名和商业来源提及的各种类型的烟制品、气溶胶递送装置以及电动热产生源，这个专利以全文引用的方式并入本文中。

将需要提供用于在气溶胶递送装置中使用的气溶胶前驱体组合物的储集器，提供这个储集器以改进气溶胶递送装置的形成。还将需要提供利用这类储集器制备的气溶胶递送装置。

发明内容

本公开涉及可以在蒸气的形成中使用的微流体装置。这类微流体装置特别适用作气溶胶递送装置中的汽化器。如本文所描述的微流体汽化器可以有利于提供对气溶胶组成的精确控制，提供在气溶胶递送装置上形成所需数目的气溶胶喷烟可能需要的减少量的液体，以及降低提供气溶胶需要的电力消耗。本公开进一步涉及特定地可以结合如本文所描述的微流体汽化器以及蒸气和气溶胶形成的方法的气溶胶递送装置、制造微流体汽化器的方法以及制造气溶胶递送装置的方法。

在一些实施例中，本公开提供了一种微流体汽化器，其包含衬底，所述衬底界定：经构造以固持液体的储集器；经调适以汽化液体的加热器；以及经构造用于将液体从储集器移动至加热器的毛细通道。微流体汽化器可以根据以下陈述进一步构造，其中任两者或更多者可以组合。

微流体汽化器可以进一步包含覆盖衬底的盖。盖的至少一部分可以是蒸气可透过和液体不可透过的。

微流体汽化器的衬底可以经调适用于将液体从储集器通过毛细通道被动转移至加热器。

微流体汽化器可以进一步包含选自由阀门、泵、加热器、电场形成器、刺激响应材料以及其组合组成的群组的主动输送元件。

微流体汽化器中的液体可以是气溶胶前驱体组合物或其组分。液体可以包含一种或多种调味剂。一种或多种调味剂可以包括尼古丁，特别是得自烟草的尼古丁。液体可以包含气溶胶形成物。气溶胶形成物可以选自由水、甘油、丙二醇以及其组合组成的群组。

微流体汽化器的衬底可以包含多个加热器。

微流体汽化器的衬底可以包含多个储集器。

微流体汽化器可以包含具有气溶胶形成物的第一储集器和具有一种或多种调味剂的第二储集器。第一储集器和第二储集器可以与加热器经由毛细通道流体连通。第一储集器可以与第一加热器经由第一毛细通道流体连通，并且第二储集器可以与第二加热器经由第二毛细通道流体连通。或者，第一和第二储集器可以与同一加热器流体连通。任何数目的储集器、毛细通道以及加热器可以按任何组合使用，并且存在于给定的实施例中的每个元件的相对数目可以变化。

微流体汽化器的衬底可以进一步包含一个或多个电连接销。

由微流体汽化器的衬底界定的储集器和/或毛细通道可以蚀刻在衬底中。储集器和/或毛细通道可以通过如本文进一步描述的任何其它适合的方法在衬底中形成。

微流体汽化器的加热器可以位于毛细通道的至少一部分下面。

微流体汽化器可以包含多个毛细通道。多个毛细通道可以从衬底径向延伸。微流体汽化器可以包含定位于毛细通道的终端处的多个加热器。加热器可以基本上呈圆盘形或可以具有其它的形状。毛细通道可以在定位于毛细通道的终端处的加热器中形成。

微流体汽化器的衬底可以基本上呈芯片的形式。这种形式因素可以包含包括(但不限于)Si和SiO₂的材料。

在一些实施例中，本公开提供了一种气溶胶递送装置。气溶胶递送装置可以包含壳和根据本文所描述的任何实施例或实施例的组合的微流体汽化器。气溶胶递送装置可以根据以下陈述进一步构造，其中任两者或更多者可以组合。

气溶胶递送装置可以包含有包含微流体汽化器的第一壳和包含电源的第二壳。

气溶胶递送装置可以进一步包含滴嘴。

气溶胶递送装置可以进一步包含微控制器。

气溶胶递送装置可以包含输入，所述输入经调适用于将控制指令提供给微控制器。输入可以是触摸屏。输入可以是安装在计算机或手持计算装置，例如智能手机或平板上的APP或其它计算机程序。输入可以包含一个或多个按钮。

在一些实施例中，气溶胶递送装置可以包含：壳；以及微流体汽化器，其包含：衬底；在衬底中形成的一个或多个液体调味剂储集器；定位于液体调味剂储集器中的一种或多种液体调味剂；在衬底中形成的一个或多个液体气溶胶形成物储集器；在液体气溶胶形成物储集器中的液体气溶胶形成物；一个或多个加热器；经构造用于将液体调味剂和液体气溶胶形成物移动至加热器的多个毛细通道；以及一个或多个电连接。气溶胶递送装置可以根据以下陈述进一步构造，其中任两者或更多者可以组合。

气溶胶递送装置可以经构造使得液体调味剂可以包括尼古丁。尼古丁可以定位于第一液体调味剂储集器中并且至少一种其它液体调味剂可以定位于第二液体调味剂储集器中。

气溶胶递送装置可以包含多个加热器。可以形成气溶胶递送装置使得第一毛细通道可以经构造用于将液体气溶胶形成物移动至第一加热器，并且第二毛细通道可以经构造用于将液体调味剂中的至少一者移动至第二加热器。在其它实施例中，多个毛细管可以经构造用于将气溶胶前驱体组合物(或电子液体)的不同组分移动至同一加热器。

气溶胶递送装置可以经构造使得单独的液体调味剂可以定位于单独的液体调味剂储集器中。

气溶胶递送装置可以进一步包含微控制器。气溶胶递送装置可以进一步包含输入，所述输入经调适用于将控制指令提供给微控制器。

气溶胶递送装置可以经构造使得微流体汽化器可以进一步包含覆盖衬底的盖。气溶胶递送装置可以经构造使得盖的至少一部分可以是蒸气可透过和液体不可透过的。

气溶胶递送装置可以进一步包含选自由阀门、泵、加热器、电场形成器、刺激响应材料以及其组合组成的群组的主动输送元件。主动输送元件可以由衬底界定或可以按其它方式包括于壳中并且与衬底主动连通以激活衬底中的液体输送。

气溶胶递送装置可以进一步包含容器，所述容器与微流体汽化器流体连通并且可以包括由容器保持或在容器内的一种或多种气溶胶前驱体组分。容器可以基本上与微流体储集器正交定位。

在一些实施例中，本公开提供了形成气溶胶的方法。作为一个例示性实施例，形成气溶胶的方法可以包含提供根据本文所描述的任何实施例或实施例的组合的气溶胶递送装置；将控制信号递送至微流体汽化器促使液体气溶胶形成物的规定等分试样和任选地至少一种液体调味剂的规定等分试样通过一个或多个毛细通道移动至一个或多个加热器；以及将控制信号递送至微流体汽化器促使加热器加热并汽化递送至加热器的液体气溶胶形成物和任何任选的液体调味剂。

本发明包括(但不限于)以下实施例。

实施例1：一种微流体汽化器，其包含衬底，所述衬底界定：经构造以固持液体的储集器；经调适以汽化所述液体的加热器；以及经构造用于将所述液体从所述储集器移动至所述加热器的毛细通道。

实施例2：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其进一步包含覆盖所述衬底的盖。

实施例3：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述盖的至少一部分是蒸气可透过和液体不可透过的。

实施例4：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述衬底经调适用于将所述液体从所述储集器通过所述毛细通道被动转移至所述加热器。

实施例5：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其进一步包含主动输送元件，所述主动输送元件选自由阀门、泵、加热器、电场形成器、刺激响应材料以及其组合组成的群组。

实施例6：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述液体是适合用于气溶胶递送装置中的气溶胶前驱体组合物或其组分。

实施例7：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述液体包含一种或多种调味剂。

实施例8：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述一种或多种调味剂包含尼古丁。

实施例9：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述液体包含气溶胶形成物。

实施例1 0：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述气溶胶形成物选自由水、甘油、丙二醇以及其组合组成的群组。

实施例11：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述衬底包含多个加热器。

实施例12：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述衬底包含多个储集器。

实施例13：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其包含具有气溶胶形成物的第一储集器和具有一种或多种调味剂的第二储集器。

实施例14：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述第一储集器和所述第二储集器与所述加热器经由所述毛细通道流体连通。

实施例15：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述第一储集器与第一加热器经由第一毛细通道流体连通，并且所述第二储集器与第二加热器经由第二毛细通道流体连通。

实施例16：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述衬底进一步包含一个或多个电连接。

实施例17：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述储集器和所述毛细通道蚀刻在所述衬底中。

实施例18：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其中所述加热器位于所述毛细通道的至少一部分下面。

实施例19：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其包含多个毛细通道，并且其中所述毛细通道从所述衬底径向延伸。

实施例20：根据任何前述或后续实施例的微流体汽化器，其包含定位于所述毛细通道的终端处的多个加热器。

实施例21：根据任何前述实施例的微流体汽化器，其中所述衬底基本上呈芯片的形式。

实施例22：一种气溶胶递送装置，其包含：壳；以及根据任何前述实施例的微流体汽化器。

实施例23：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中所述装置包含有包含所述微流体汽化器的第一壳和包含电源的第二壳。

实施例24：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含滴嘴。

实施例25：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含微控制器。

实施例26：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含输入，所述输入经调适用于将控制指令提供给所述微控制器。

实施例27：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含与所述微流体汽化器流体连通的容器，所述容器包括一种或多种气溶胶前驱体组分。

实施例28：一种气溶胶递送装置，其包含：壳；以及微流体汽化器，包含：衬底；在所述衬底中形成的多个液体调味剂储集器；定位于所述液体调味剂储集器中的多种液体调味剂；在所述衬底中形成的液体气溶胶形成物储集器；在所述液体气溶胶形成物储集器中的液体气溶胶形成物；加热器；经构造用于将所述液体调味剂和所述液体气溶胶形成物移动至所述加热器的多个毛细通道；以及一个或多个电连接。

实施例29：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中所述多种液体调味剂包括尼古丁。

实施例30：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中所述尼古丁定位于第一液体调味剂储集器中并且至少一种其它液体调味剂定位于第二液体调味剂储集器中。

实施例31：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中所述装置包含多个加热器。

实施例32：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中第一毛细通道经构造用于将所述液体气溶胶形成物移动至第一加热器，并且第二毛细通道经构造用于将所述液体调味剂中的至少一者移动至第二加热器。

实施例33：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中单独的液体调味剂定位于单独的液体调味剂储集器中。

实施例34：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含微控制器。

实施例35：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含输入，所述输入经调适用于将控制指令提供给所述微控制器。

实施例36：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中所述微流体汽化器进一步包含覆盖所述衬底的盖。

实施例37：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其中所述盖的至少一部分是蒸气可透过和液体不可透过的。

实施例38：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含主动输送元件，所述主动输送元件选自由阀门、泵、加热器、电场形成器、刺激响应材料以及其组合组成的群组。

实施例39：根据任何前述或后续实施例的气溶胶递送装置，其进一步包含与所述微流体汽化器流体连通的容器，所述容器包括一种或多种气溶胶前驱体组分。

实施例40：一种形成气溶胶的方法，所述方法包含：提供根据任何前述实施例的气溶胶递送装置；将控制信号递送至所述微流体汽化器促使所述液体气溶胶形成物的规定等分试样和所述液体调味剂中的至少一者的规定等分试样通过所述毛细通道移动至所述加热器；以及将控制信号递送至所述微流体汽化器促使所述加热器加热并汽化递送至所述加热器的所述液体气溶胶形成物和所述液体调味剂。

通过阅读以下详细描述以及下文简要描述的附图，本公开的这些和其它特征、方面以及优点将是显而易见的。本发明包括上文提及的实施例中的两者、三者、四者或更多者的任何组合以及本公开中陈述的任何两个、三个、四个或更多个特征或元件的组合，无论这类特征或元件是否在本文的特定实施例描述中明确组合。希望整体地阅读本公开，使得除非上下文另外清楚地指示，否则在本公开的各种方面和实施例中的任一者中所公开的发明的任何可分离的特征或元件应被视为预期可组合的。

附图说明

因此，已经在前文概括地描述了本公开，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1是根据本公开的示例实施例的包括微流体汽化器的包含烟弹和控制主体的气溶胶递送装置的局部剖视图；

图2是根据本公开的示例实施例的包含具有滴嘴和微流体汽化器的壳的气溶胶递送装置的局部剖视图；

图3是根据本公开的示例实施例的微流体汽化器的局部分解图；

图4是根据本公开的示例实施例的另一微流体汽化器的局部分解图；

图5是根据本公开的示例实施例的包含多个储集器的微流体汽化器的俯视图；

图6是根据本公开的示例实施例的包含围绕单个加热器径向定位的多个储集器的微流体汽化器的俯视图；

图7是根据本公开的示例实施例的包含多个储集器和多个专用加热器的微流体汽化器的俯视图；

图8是根据本公开的示例实施例的包含具有从其径向延伸的多个毛细通道的储集器并且具有定位于终端处的多个加热器的微流体储集器的透视图；

图9是具有覆盖在加热器底板上形成的加热元件的毛细通道并且具有包括微穿孔的加热器盖(为观察清楚起见显示从加热器去除)的基本上呈圆盘形形式的加热器的俯视图，所述加热器是根据本公开的示例实施例。

具体实施方式

现在将在下文参考本公开的例示性实施例来更充分地描述本公开。描述这些例示性实施例，使得本公开将是详尽并且完整的，并且将本公开的范围完全传达给本领域的技术人员。实际上，本公开可以体现为许多不同形式并且不应被解释为限于本文中陈述的实施例；而是，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。除非上下文另外清楚地指示，否则如本说明书中和所附权利要求书中所用的单数形式“一”、“一个”、“所述”包含复数个指示物。

如下文所描述，本公开的实施例涉及气溶胶递送系统。根据本公开的气溶胶递送系统使用电能来加热材料(优选的是没有将材料燃烧至任何显著的程度和/或材料没有显著的化学变化)以形成可吸入物质；并且这类系统的组件具有制品的形式，所述制品最优选地足够紧凑而被视为手持装置。这就是说，优选气溶胶递送系统的组件的使用不会导致烟雾的产生-即，来自烟草的燃烧或热解的副产物，而是，那些优选系统的使用导致由于结合于其中的某些组分的挥发或汽化而产生蒸气。在优选实施例中，气溶胶递送系统的组件可以表征为电子香烟，并且那些电子香烟最优选地结合烟草和/或得自烟草的组分，并且因此将得自烟草的组分以气溶胶形式递送。

某些优选气溶胶递送系统的气溶胶产生部件可以在其任何组分没有任何实质程度的燃烧的情况下提供抽香烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如，吸入和吐出习惯、口味或气味的类型、感官效果、身体感觉、使用习惯、视觉提示(例如由可视气溶胶提供的那些提示)，等等)，所述香烟、雪茄或烟斗是通过点着并燃烧烟草(并且因此吸入烟草烟雾)而采用的。举例来说，本公开的气溶胶产生部件的使用者可以像抽烟者采用传统类型的烟制品那样固持和使用那个部件，在那个部件的一端抽吸以便吸入由那个部件产生的气溶胶，按所选的时间间隔吐出或吸入喷烟，等等。

本公开的气溶胶递送装置还可以表征为蒸气产生制品或药剂递送制品。因此，这类制品或装置可以经调适以便将一种或多种物质(例如，调味剂和/或医药活性成分)以可吸入形式或状态提供。举例来说，可吸入物质可以基本上呈蒸气(即，在低于其临界点的温度下成气相的物质)的形式。或者，可吸入物质可以呈气溶胶(即，细固体颗粒或液滴于气体中的悬浮液)的形式。出于简洁的目的，如本文所用的术语“气溶胶”意欲包括适合于人类吸入的形式或类型的蒸气、气体以及气溶胶，不管是否可视，并且不管是否是可能被视为类烟雾的形式。

本公开的气溶胶递送装置一般包括提供于外部主体或壳内的许多组件，所述外部主体或壳可以被称作壳体。外部主体或壳的总体设计可以变化，并且可以界定气溶胶递送装置的总体大小和形状的外部主体的格式或构造可以变化。通常，与香烟或雪茄的形状类似的长形主体可以由单个单元式壳体形成，或长形壳体可以由两个或更多个可分离的主体形成。举例来说，气溶胶递送装置可以包含长形壳或主体，其可以是基本上管状的形状，并且由此与常规香烟或雪茄的形状类似。在一个实施例中，气溶胶递送装置的所有组件含于一个壳体内。或者，气溶胶递送装置可以包含连接的并且可分离的两个或更多个壳体。举例来说，气溶胶递送装置可以在一端拥有控制主体，所述控制主体包含含有一个或多个可再用组件(例如，用于控制那个制品的操作的可再充电电池和各种电子器件)的壳体，并且在另一端拥有可移除地附接至其的外部主体或壳，所述外部主体或壳含有可抛弃的部分(例如，可抛弃的烟弹包括一种或多种气溶胶前驱体组分，例如调味剂和气溶胶形成物)。

本公开的气溶胶递送装置可以由外部壳体或壳形成，所述外部壳体或壳不是基本上管状的形状，而可以成形为基本上更大的尺寸。壳体或壳可以经构造以包括滴嘴和/或可以经构造以接收单独的壳(例如，烟弹)，所述壳可以包括可消耗的要素，例如液体气溶胶形成物，并且可以包括汽化器。

本公开的气溶胶递送装置最优选地包含以下各者的某一组合：电源(即，电力源)；至少一个控制组件(例如，用于例如通过控制从电源至制品的其它组件-例如微控制器或微处理器的电流流动而致动、控制、调节和停止用于热产生的电力的构件)；加热器或热产生配件(例如，电阻加热元件或其它组件，其单独或与一种或多种其它元件组合可以通常被称作“雾化器”)；气溶胶前驱体组合物(例如，通常是在施加足够的热之后能够得到气溶胶的液体，例如通常被称作“烟油”、“电子液体”以及“电子油”的成分)；以及滴嘴或嘴区，用于允许对气溶胶递送装置抽吸以吸入气溶胶(例如，穿过制品的经界定的气流路径，使得所产生的气溶胶在抽吸之后可以从中撤出)。

鉴于下文所提供的进一步公开，本公开的气溶胶递送系统内的组件的更特定格式、构造以及布置将显而易见。另外，在考虑市售电子气溶胶递送装置，例如本公开的背景技术部分中提及的那些代表性产品之后可以了解各种气溶胶递送系统组件的选择和布置。

根据本公开的气溶胶递送装置100的一个示例实施例提供于图1中。如其中示出的剖视图中所见，气溶胶递送装置100可以包含可以按能发挥功能的关系永久地或可拆卸地对准的控制主体102和烟弹104。控制主体102和烟弹104的接合可以是压入配合(如所示)、螺纹接合、干涉配合、磁性接合等等。特别地，可以使用连接组件，例如本文进一步描述的。举例来说，控制主体可以包括经调适以接合烟弹上的连接器的耦接器。

在特定实施例中，控制主体102和烟弹104中的一者或两者可以被称作可抛弃的或可再用的。举例来说，控制主体可以具有可更换的电池或可再充电的电池并且因此可以与任何类型的再充电技术结合，包括连接至典型电源插座、连接至车载充电器(即，点烟器插口)以及连接至计算机(例如通过通用串行总线(USB)电缆)。举例来说，在一端包括USB连接器并且在相对端包括控制主体连接器的适配器于Novak等人的在2013年3月15日提交的美国专利申请序列号13/840,264中公开，这个申请以全文引用的方式并入本文中。此外，在一些实施例中，烟弹可以包含如Chang等人的在2012年9月5日提交的美国专利申请序列号13/603,612中公开的一次性烟弹，这个申请以全文引用的方式并入本文中。

如图1中示出，控制主体102可以由控制主体壳101形成，所述控制主体壳101可以包括控制组件106(例如，微控制器)、流量传感器108、电池110以及LED 112，并且这类组件可以可变地对准。除LED以外或作为LED的替代物可以包括其它指示器(例如，触觉反馈组件、声频反馈组件等等)。得到视觉提示的组件或指示器的额外代表性类型，例如发光二极管(LED)组件以及其构造和用途描述于Sprinkel等人的美国专利号5,154,192、Newton的美国专利号8,499,766和Scatterday的美国专利号8,539,959、以及Sears等人的在2014年2月5日提交的美国专利申请序列号14/173,266中；这些专利以引用的方式并入本文中。

烟弹104特别可以包括微流体汽化器130。这种汽化器可以采取如本文另外描述的多种构造。

开口128可以存在于烟弹壳103中(例如，在嘴端处)以允许所形成的气溶胶从烟弹104排出。这类组件代表可以存在于烟弹中的组件并且不欲限制本公开所涵盖的烟弹组件的范围。

烟弹104还可以包括一个或多个电子组件150，所述电子组件150可以包括集成电路、存储器组件、传感器等等。电子组件150可以经调适以与控制组件106和/或与外部装置通过有线或无线方式通信。电子组件150可以定位于烟弹104或其基座140内的任何位置。

尽管单独地示出控制组件106和流量传感器108，但应了解，控制组件和流量传感器可以组合成电子电路板，空气流量传感器直接附接至所述电子电路板。此外，电子电路板可以相对于图1的图示水平地定位，这在于电子电路板可以纵向平行于控制主体的中心轴。在一些实施例中，空气流量传感器可以包含其自身的电路板或其可以附接的其它基座元件。

控制主体102和烟弹104可以包括经调适以促进其间的流体接合的组件。如图1中示出，控制主体102可以包括耦接器124，其中具有空腔125。烟弹104可以包括经调适以接合耦接器124的基座140并且可以包括经调适以在空腔125内配合的突出部141。这种接合可以促进控制主体102与烟弹104之间的稳定连接以及在控制主体中的电池110和控制组件106与烟弹中的微流体汽化器130之间建立电连接。此外，控制主体壳101可以包括进气口118，所述进气口118可以是壳中的缺口，在此其连接至耦接器124，这允许在耦接器周围的环境空气穿过并且进入壳中，然后穿过耦接器的空腔125并且通过突出部141进入烟弹中。

根据本公开适用的耦接器和基座描述于Novak等人的在2013年3月15日提交的美国专利申请号13/840,264中，这个申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。举例来说，如图1中所见的耦接器可以界定外部边界126，所述外部边界126经构造以与基座140的内部边界142紧密配合。在一个实施例中，基座的内部边界可以界定半径，其基本上等于或稍大于耦接器的外部边界的半径。此外，耦接器124可以在外部边界126处界定一个或多个凸部129，所述凸部129经构造以接合在基座的内部边界处界定的一个或多个凹部178。然而，可以采用结构、形状以及组件的各种其它实施例以使基座耦接至耦接器。在一些实施例中，烟弹104的基座140与控制主体102的耦接器124之间的连接可以是基本上永久的，而在其它实施例中，其间的连接可以是可拆除的，使得例如控制主体可以与一个或多个额外的烟弹一起再使用，所述烟弹可以是可抛弃的和/或可再装的。

在一些实施例中，气溶胶递送装置100可以是基本上棒状或基本上管状的形状或基本上圆柱形的形状。在其它实施例中，涵盖其它形状和尺寸-例如，矩形或三角形的横截面等等。

在使用中，当使用者抽吸制品100时，由传感器108检测到气流，激活微流体汽化器130，并且汽化存在于微流体汽化器内的气溶胶前驱体组合物。对制品100的嘴端抽吸促使环境空气进入进气口118并且穿过耦接器124中的空腔125和基座140的突出部141中的中心开口。在烟弹104中，抽吸的空气与所形成的蒸气组合以形成气溶胶。气溶胶被带动离开微流体汽化器并且退出制品100的嘴端中的嘴部开口128。

根据本公开的气溶胶递送装置200的另一个例示性实施例在图2中所示的局部横截面中示出。气溶胶递送装置200包括壳201，所述壳201一般是矩形的形状，但可以采取可能需要的任何其它形状并且适当地定尺寸以容纳装置的其它元件。电池210、微控制器206以及传感器208也存在于壳201中。在这类实施例中，气溶胶递送装置200可以包括微流体汽化器230，所述微流体汽化器230可以定位于蒸气腔室235内。特别地，微流体汽化器230可以包括一个或多个电连接销(图2中未见)，所述电连接销允许微流体汽化器经由连接端口237电性附接。这样的话，微流体汽化器230可以是可拆卸的和可更换的。气溶胶递送装置200可以包括用于所形成的气溶胶通向装置的使用者的滴嘴220。滴嘴220可以经由气溶胶通路222流体连接至蒸气腔室(或直接连接至微流体汽化器)，并且滴嘴可以可缩进气溶胶通路中或可缩进气溶胶递送装置200中的另一空腔或凹口中。

如本文进一步描述，微流体汽化器可以包含衬底，所述衬底界定其中的至少一个储集器用于含有一种或多种气溶胶前驱体组分(或完整的气溶胶前驱体组合物)。在一些实施例中，可以提供流体连接至微流体汽化器的储集器并且可以补充由微流体汽化器衬底界定的任何储集器。在其它实施例中，微流体汽化器衬底可以不包括储集器，并且可以提供与微流体汽化器流体连接的单独储集器。举例来说，如图2中示出，容器266与微流体汽化器230经由液体输送元件268流体连接。容器266可以呈适合于在其中或由其保持液体组分的任何形式。举例来说，容器可以是瓶或其它带壁元件，所述元件具有保持于其中的任何气溶胶前驱体组分基本上不可透过并且与这些组分不反应的壁。另举一例，容器266可以是纤维材料，其中液体气溶胶前驱体组分被吸收、吸附或以其它方式储存于所述纤维材料中或由其储存。液体输送元件268可以呈适合于将液体从容器266输送至微流体汽化器230的任何形式。举例来说，液体输送元件268可以是芯，所述芯是纤维、微粒，或以其它方式适于沿着其长度芯吸液体。在其它实施例中，液体输送元件268可以是毛细通道，并且因此可以基本上呈流管的形式，所述流管适当定尺寸用于促进液体通过其移动的毛细作用。在其它实施例中，液体输送元件268可以定尺寸以使得毛细作用减小或基本上不存在，并且液体输送可以由一个或多个泵等等来促进。此外，一个或多个阀门可以存在于液体输送元件268中。容器266可以与微流体汽化器230处于任何空间布置中。在某些实施例中，容器266可以基本上与微流体汽化器230正交。此外，可以使用多个容器。液体输送元件268可以将液体直接输送至微流体汽化器230上的加热器或加热区和/或输送至由微流体汽化器的衬底界定的储集器(取决于替代还是补充由微流体汽化器衬底界定的储集器使用容器266)。

输入元件可以与气溶胶递送装置一起被包括。为此，任选地存在并且从气溶胶递送装置200的外表面可及的由虚线表示的触摸屏209在图2中示出。可以包括触摸屏(或其它输入)以允许使用者控制装置的功能和/或将信息输出至使用者。尽管触摸屏209在图2中示出，但气溶胶递送装置并不限于单个实施例。而是，可以利用任何组件或组件的组合作为输入用于控制装置的功能。举例来说，可以使用一个或多个按钮。另举一例，经调适用于基于气溶胶递送装置的指定运动进行手势识别的组件可以用作输入。参见Henry等人的在2014年12月9日提交的美国专利申请序列号14/565,137，这个申请以引用的方式并入本文中。

在一些实施例中，输入可以包含计算机或计算装置，例如智能手机或平板。特别地，气溶胶递送装置可以连线至计算机或其它装置，例如经由使用USB线或类似协议。气溶胶递送装置还可以经由无线通信与计算机或充当输入的其它装置通信。参见例如用于经由读取请求控制装置的系统和方法，如Ampolini等人的在2014年7月10日提交的美国专利申请序列号14/327,776中所描述，这个申请的公开内容以引用的方式并入本文中。在这类实施例中，APP或其它计算机程序可以与计算机或其它计算装置连接使用以将控制指令输入至气溶胶递送装置，这类控制指令包括例如通过选择将要包括的尼古丁含量和/或其它调味剂的含量来形成特定组成的气溶胶的能力。

根据本公开的气溶胶递送装置的各种组件可以从本领域中描述和市售的组件选择。根据本公开可以使用的电池的实例描述于Peckerar等人的美国专利申请公布号2010/0028766中，这个公布的公开内容以全文引用的方式并入本文中。

气溶胶递送装置可以结合用于当需要产生气溶胶时(例如，在使用期间抽吸后)控制电力向热产生元件的供给的传感器或检测器。这样的话，举例来说，提供了用于当在使用期间不对气溶胶递送装置抽吸时关闭向热产生元件的供电，以及用于在抽吸期间开启供电以致动或触发由热产生元件产生热的方式或方法。传感或检测机构的额外代表性类型、其结构和构造、其组件以及其操作的一般方法描述于Sprinkel，Jr.的美国专利号5,261,424、McCafferty等人的美国专利号5,372,148以及Flick的PCT WO 2010/003480中；各案以引用的方式并入本文中。

气溶胶递送装置最优选地结合用于在抽吸期间控制供给热产生元件的电力的量的控制机构。电子组件的代表性类型、其结构和构造、其特征以及其操作的一般方法描述于以下各案中：Gerth等人的美国专利号4,735,217、Brooks等人的美国专利号4,947,874、McCafferty等人的美国专利号5,372,148、Fleischhauer等人的美国专利号6,040,560、Nguyen等人的美国专利号7,040,314和Pan的美国专利号8,205,622；Fernando等人的美国专利公布号2009/0230117和Collett等人的美国专利公布号2014/0060554；以及Ampolini等人的在2013年3月15日提交的美国专利申请序列号13/837,542和Henry等人的在2014年3月13日提交的美国专利申请序列号14/209,191；各案以引用的方式并入本文中。

在各种实施例中，本公开特别有利之处在于气溶胶递送装置中微流体汽化器的使用可以使得将所需量的液体气溶胶前驱体精确输送(和分配)至加热区成为可能。许多常规的气溶胶递送装置(例如，电子香烟)利用纤维芯与电阻加热线圈的组合以通过自发地将液体从储集器(通常是纤维垫)经由纤维芯芯吸至电阻加热线圈以形成蒸气。随着液体被电阻加热线圈汽化，更多液体自发地从储集器芯吸至加热器。这类装置因蒸气形成的不精确控制而受损-即，不能在所需的时间将气溶胶前驱体的单个喷烟的价值输送至加热区。这类装置同样地因不能施配以快速方式汽化气溶胶前驱体液体所需的仅精确量的能量以按需提供气溶胶并且避免电池上不必要的能量耗竭而受损。

根据本公开的实施例的微流体汽化器可以提供已知装置中缺乏的蒸气形成的精确性。如本文所用的术语微流体欲涉及小体积的液体的转移，例如毫升或更小、微升或更小、纳升或更小、或皮升或更小。将小的精确体积的液体从储集器移动至加热器的能力可以提供改进蒸气形成以及减少不必要的能量耗竭。

在一些实施例中，微流体汽化器可以包含界定汽化器的特定组件的衬底。特别地，衬底可以界定经构造以固持液体(例如，气溶胶前驱体组合物或其组分)的储集器、经调适以汽化液体的加热器、以及经构造用于将液体从储集器移动至加热器的毛细通道。衬底可以由相对于液体和汽化所必需的加热水平来说充分惰性的任何材料形成。具体地说，衬底优选地与气溶胶前驱体组合物的组分(包括气溶胶形成物、调味剂等等)无化学反应。衬底还优选地在使用条件下是热和机械稳定的。举例来说，衬底可以由在约100℃或更高、约150℃或更高、约200℃或更高、约300℃或更高、约400℃或更高、或约500℃或更高的温度下温度稳定的材料形成。在其它实施例中，支撑层可以在约100℃至约750℃、约125℃至约650℃、或约150℃至约500℃的温度范围内是温度稳定的。在一些实施例中，支撑层可以由陶瓷材料，特别是硅基材料形成。支撑层材料的一个特定实例是氮化硅材料。然而，可以使用其它材料，例如玻璃或石英。还可以使用某些热塑性材料，例如环烯烃共聚物(COC)。

衬底可以采取多种形状。在一些实施例中，衬底可以是基本上芯片形的，但这种形状不是必需的。术语芯片形欲涉及基本上扁平的并且具有都大于厚度的长度和宽度的形状。芯片形衬底可以是基本上正方形或矩形的；然而，其它形状(例如，圆形、椭圆形、三角形或其它多边形状)当基本上扁平时也可以被视为芯片形。鉴于这种例示性形状，微流体汽化器在一些实施例中可以表征为“芯片实验室”。因此，液体汽化所需的多个元件可以与衬底一起被包括。在一些实施例中，衬底可以具有相对小的厚度-例如，约1 mm至约20mm、约1.5mm至约15mm、或约2mm至约10mm。在一些实施例中，衬底可以具有约0.5cm²至约50cm²、约1cm²至约45cm²、约2cm²至约40cm²、或约3cm²至约30cm²的表面积。

微流体汽化器330的一个实施例在图3中示出。在所示出的实施例中，微流体汽化器330包含基本上芯片形的衬底345。加热器355由衬底345界定并且可以按多种方式定位于衬底上。举例来说，加热器355可以在衬底345的顶表面345a上或在衬底的底表面345b上。当在衬底345的底表面345b上时，衬底优选地是充分导热的以达成液体的汽化。在一些实施例中，加热器355可以嵌入衬底345中，例如定位于衬底中的孔或其它凹口内。在所示出的实施例中，加热器355定位于在衬底345中形成的孔内并且由导热层347封盖(所述导热层347在图3中示出是部分透明的以允许观察定位于导热层下方的加热器355)。

在一些实施例中，加热器355可以表征为微加热器。特别地，微加热器可以表征为基于微机电系统(MEMS)的加热器。基于MEMS的加热器先前已经在超小型微传感器，例如风传感器、湿度传感器以及气体传感器中使用。这类基于MEMS的微加热器可以通过向电阻器施加电流来放热并且可以提供例如低电力输入需求和极短响应时间的优点。如目前所描述，基于MEMS的微加热器在微流体汽化器中是非常有利的，这是因为其可以提供低电压和/或低电力装置功能，同时还提供快速加热至足够高的热范围以汽化液体气溶胶前驱体组合物。

本文中适用的微加热器可以描述为薄膜加热器或热膜加热器。这可以特别描述微加热器的物理性质，所述微加热器可以包含可以特定地以膜的形式提供的导电材料-即，导电层。在某些实施例中，可以对导电材料进行图案化。换句话说，导电材料可以按特定图案存在于微加热器中，并且这样的话，涉及成品微加热器的物理性质并且不限于制造微加热器的方法。导电层的厚度可以变化并且可以例如为约1,000μm或更小、约500μm或更小、约200μm或更小、约100μm或更小、约50μm或更小、约10μm或更小、或约5μm或更小。在其它实施例中，导电层可以具有约0.1μm至约500μm、约0.5μm至约200μm、约1μm至约100μm、或约2μm至约50μm的厚度。

微加热器中所用的导电材料可以大体上包含导电的并且适合于在上文所论述的大小范围内形成薄膜的任何材料。举例来说，导电材料可以选自由单质金属、金属合金、硅(包括单晶硅和多晶硅)、陶瓷、碳、碳化物、氮化物以及其组合组成的群组。在更特定的实施例中，导电材料可以由铂、金、银、铜、铝、钨、锌、钯、镍、钛、镍铬合金、碳化硅、多晶硅、单晶硅、氮化钛等等形成。在特定实施例中，例如铂的单质金属可以特别有利，这归因于展现良好的抗氧化性和长期稳定性。根据本公开的薄膜微加热器可以展现高水平的坚固性和稳定性，其可以优于更易碎并且更不稳定的热丝。

微流体汽化器中微加热器的使用特别有利之处可以在于在一些实施例中，形成微流体汽化器的至少微加热器部分的材料可以是半导体(或具有与半导体一致的特性)。这样的话，用于形成微加热器的半导体可以按以优选的方式调节或调整其电特性的方式掺杂。

除导电层以外，根据本公开的微加热器可以包含支撑层。特别地，导电材料可以在这个支撑层上图案化。支撑层优选地由在加热器操作温度下温度稳定的材料形成。举例来说，支撑层可以在约150℃或更高、约200℃或更高、约300℃或更高、约400℃或更高、或约500℃或更高的温度下是温度稳定的。在其它实施例中，支撑层可以在约125℃至约750℃、约150℃至约650℃、或约175℃至约500℃的温度范围内是温度稳定的。在一些实施例中，支撑层可以由陶瓷材料，特别是硅基材料形成。支撑层材料的一个特定实例是氮化硅材料。然而，可以使用其它材料，例如玻璃或石英。还可以使用某些热塑性材料，例如环烯烃共聚物(COC)。支撑层可以由绝缘材料形成或可以包括绝缘层。根据本公开可以适用的例示性微加热器描述于Collett等人的美国专利号8,881,737中，这个专利以引用的方式并入本文中。

导热层347优选地由使得导热层在加热器的操作温度下温度稳定并且是热辐射的和/或导热的材料形成。举例来说，导热层347可以在约100℃或更高、约1 50℃或更高、约200℃或更高、约400℃或更高、或约500℃或更高的温度下是温度稳定的。在其它实施例中，导热层可以在约1 00℃至约750℃、约1 50℃至约650℃、或约1 75℃至约500℃的温度范围内是温度稳定的。在一些实施例中，导热层可以与气溶胶前驱体组合物或其组分直接接触。因此，导热层优选地是与可以包括于气溶胶前驱体物质中的各种化合物基本上无化学反应。基本上无化学反应意味着导热层与气溶胶前驱体物质的组分之间的任何化学反应是充分有限的使得导热层不会破裂以允许气溶胶前驱体组合物与加热器的导电层直接接触。或者，这个短语可以意味着导热层与气溶胶前驱体物质的组分之间的任何化学反应是充分有限的使得存在于导热层中的化合物不会释放(或形成新的化合物)以与所形成的气溶胶组合用于供消费者吸入。在一些实施例中，导热层可以由陶瓷材料，特别是硅基材料形成。导热层材料的一个特定实例是二氧化硅材料。然而，可以使用其它材料，例如玻璃或石英。

图3中示出的微流体汽化器330的衬底345进一步可以包括经构造以固持气溶胶前驱体组合物367(或其要素)的储集器365。储集器特别地可以是在衬底345中形成的孔或其它凹口。在其它实施例中，微流体汽化器330可以具有多层架构(见图4)。

尽管图3中仅示出单个储集器，但应了解，可以包括多个储集器。此外，用于气溶胶化的液体可以单独地储存于多个储集器中。

气溶胶前驱体或蒸气前驱体组合物可以变化。最优选地，气溶胶前驱体由各种成分或组分的组合或混合物组成。可以改变特定气溶胶前驱体组分的选择和所使用的那些组分的相对量以控制由气溶胶产生部件产生的主流气溶胶的总体化学组成。特别感兴趣的是可以表征为性质上一般呈液体的气溶胶前驱体。举例来说，代表性的一般呈液体的气溶胶前驱体可以具有液体溶液、可混溶组分的混合物、或结合悬浮或分散组分的液体的形式。典型的气溶胶前驱体能够在使用本公开特有的气溶胶产生部件期间所经历的那些条件下暴露于热之后汽化；并且因此能够得到能够被吸入的蒸气和气溶胶。

对于表征为电子香烟的气溶胶递送系统，气溶胶前驱体最优选地结合烟草或得自烟草的组分。在一个方面，烟草可以作为烟草的部分或段提供，例如细粉状、经研磨或粉末状的烟草片。在另一方面，烟草可以按提取物的形式提供，例如结合烟草的许多水溶性组分的经喷雾干燥的提取物。或者，烟草提取物可以具有相对高尼古丁含量的提取物的形式，这些提取物还结合少量的得自烟草的其它提取组分。在另一个方面，得自烟草的组分可以按相对纯的形式提供，例如得自烟草的某些调味剂。在一个方面，得自烟草并且可以按高度纯化或大体上纯的形式采用的组分是尼古丁(例如，医药级尼古丁)。

气溶胶前驱体可以结合所谓的“气溶胶形成物”。这类物质具有当在正常使用本公开特有的气溶胶产生部件期间所经历的那些条件下暴露于热之后汽化时得到可视气溶胶的能力。这类气溶胶形成物质包括各种多元醇或多羟基醇(例如，甘油、丙二醇以及其混合物)。本公开的许多实施例结合可以表征为水、湿气或含水液体的气溶胶前驱体组分。在正常使用某些气溶胶产生部件的条件期间，在那些部件内结合的水可以汽化以得到所产生的气溶胶的组分。这样的话，出于本公开的目的，存在于气溶胶前驱体内的水可以被视为气溶胶形成物质。

可能采用改变由本公开的气溶胶递送系统产生的所抽吸的主流气溶胶的感觉特征或性质的多种任选的调味剂或物质。举例来说，这类任选的调味剂可以在气溶胶前驱体内使用以改变气溶胶的气味、香味以及感官特性。某些调味剂可以从除了烟草之外的来源提供。例示性调味剂性质上可以是天然的或人造的，并且可以作为浓缩物或调味剂包装来采用。

例示性调味剂包括香兰素、乙基香兰素、乳脂、茶叶、咖啡、水果(例如，苹果、樱桃、草莓、桃以及柑橘调味剂，包括酸橙和柠檬)、枫、薄荷醇、薄荷、胡椒薄荷、荷兰薄荷、冬青、肉豆蔻、丁香、薰衣草、小豆蔻、生姜、蜂蜜、茴香、鼠尾草、肉桂、檀香、茉莉、卡藜、可可、甘草，以及传统上用于香烟、雪茄和烟斗的烟草的调味的类型和特征的调味剂和调味剂包装。还可以采用糖浆，例如高果糖玉米糖浆。某些调味剂可以在配制最终气溶胶前驱体混合物之前结合于气溶胶形成物质内(例如，某些水溶性调味剂可以结合于水内，薄荷醇可以结合于丙二醇内，并且某些复合调味剂包装可以结合于丙二醇内)。包括尼古丁的某些烟草提取物可以表征为可以与一种或多种气溶胶形成物组合的调味剂。

气溶胶前驱体还可以包括展现酸性或碱性特征的成分(例如，有机酸、铵盐或有机胺)。举例来说，某些有机酸(例如，乙酰丙酸、琥珀酸、乳酸以及丙酮酸)可以包括于结合尼古丁的气溶胶前驱体配方中，优选地以至多达到与尼古丁等摩尔的量(基于总有机酸含量)。举例来说，气溶胶前驱体可以包括每一摩尔尼古丁约0.1至约0.5摩尔的乙酰丙酸、每一摩尔尼古丁约0.1至约0.5摩尔的琥珀酸、每一摩尔尼古丁约0.1至约0.5摩尔的乳酸、每一摩尔尼古丁约0.1至约0.5摩尔的丙酮酸，或其各种排列和组合，至多达到所存在的有机酸的总量与存在于气溶胶前驱体中的尼古丁的总量等摩尔的浓度。

作为一个非限制性实例，代表性气溶胶前驱体可以具有以下混合物的形式：约70％至约90％甘油，通常约75％至约85％甘油；约5％至约20％水，通常约10％至约15％水；约1％至约10％丙二醇，通常约4％至约8％丙二醇；约0.1％至约6％尼古丁，通常约1.5％至约5％尼古丁；以及至多约6％的量的任选的调味剂，通常约0.1％至约5％调味剂；以重量计。举例来说，代表性气溶胶前驱体可以具有结合以下各物的配方的形式：大于约76％甘油、约14％水、约7％丙二醇、约1％至约2％尼古丁，以及小于约1％任选的调味剂，以重量计。举例来说，代表性气溶胶前驱体可以具有结合以下各物的配方的形式：大于约75％甘油、约14％水、约7％丙二醇、约2.5％尼古丁，以及小于约1％任选的调味剂。举例来说，代表性气溶胶前驱体可以具有结合以下各物的配方的形式：大于约75％甘油、约5％水、约8％丙二醇、约6％尼古丁，以及小于约6％任选的调味剂，以重量计。

作为另一个非限制性实例，代表性气溶胶前驱体可以具有以下混合物的形式：约40％至约70％甘油，通常约50％至约65％甘油；约5％至约20％水，通常约10％至约15％水；约20％至约50％丙二醇，通常约25％至约45％丙二醇；约0.1％至约6％尼古丁，通常约1.5％至约5％尼古丁；约0.5％至约3％，通常约1.5％至约2％薄荷醇；以及至多约6％的量的任选的额外调味剂，通常约0.1％至约5％调味剂；以重量计。举例来说，代表性气溶胶前驱体可以具有结合以下各物的配方的形式：约50％甘油、约11％水、约28％丙二醇、约5％尼古丁、约2％薄荷醇以及约4％其它调味剂，以重量计。

气溶胶前驱体组分和配方的代表性类型也在以下各案中陈述和表征：Robinson等人的美国专利号7,217,320，以及Zheng等人的美国专利公布号2013/0008457、Chong等人的美国专利公布号2013/0213417和Collett等人的美国专利公布号2014/0060554，这些专利的公开内容以引用的方式并入本文中。可以采用的其它气溶胶前驱体包括已经结合于R.J.Reynolds Vapor Company的

产品、Lorillard Technologies的BLU^TM产品、Mistic Ecigs的MISTIC MENTHOL产品以及CN Creative Ltd的VYPE产品中的气溶胶前驱体。还需要的是用于已经可购自Johnson Creek Enterprises LLC的电子香烟的所谓的“烟油”。

结合于气溶胶递送系统内的气溶胶前驱体的量使得气溶胶产生部件提供可接受的感觉和需要的性能特征。举例来说，非常优选的是采用足量的气溶胶形成物质(例如，甘油和/或丙二醇)以提供在许多方面与烟草烟雾的外观类似的可视主流气溶胶的产生。在气溶胶产生系统内气溶胶前驱体的量可以取决于如下因素，例如每个气溶胶产生部件所需的喷烟的数目。通常，结合于气溶胶递送系统内并且特别是气溶胶产生部件内的气溶胶前驱体的量小于约2g，一般小于约1.5g，通常小于约1g并且频繁地小于约0.5g。

当利用多个储集器时，气溶胶前驱体组合物的单独的组分的多种组合可以储存于储集器中。在一些实施例中，基本上完整的气溶胶前驱体组合物可以储存于两个或更多个单独的储集器中。在一些实施例中，气溶胶形成物(例如，甘油、丙二醇以及水)可以储存于一个或多个储集器中并且一种或多种调味剂可以储存于一个或多个其它储集器中。在一些实施例中，气溶胶形成物可以储存于一个或多个储集器中，作为主要调味剂的尼古丁可以储存于一个或多个其它储集器中，并且任选的额外调味剂可以储存于一个或多个任选的额外储集器中(不过任选的调味剂可以与尼古丁和/或气溶胶形成物组合)。还涵盖储存于单独的储集器中的物质的其它组合，并且这种单独地储存物质的能力可以提供对所提供的气溶胶组成的精确控制。特别地，可以在必要时调整气溶胶组成以使得液体仅从所需要的特定储集器抽吸以提供包括微流体汽化器的气溶胶递送系统上的特定喷烟中所需的气溶胶组成。这种能力在下文关于图4进一步描述。

返回图3，衬底进一步包含多个毛细通道375。应了解，可以利用一个或多个毛细通道375以提供精确量的气溶胶前驱体组合物367从储集器365至加热器355的递送，所述精确量是提供所需量的气溶胶形成所必需的。毛细通道375的定向可以变化。举例来说，通道可以是弯曲的或有角度的而不是直的。多个毛细通道375可以按分支效应合并或以其它方式组合。举例来说，离开储集器的单个毛细通道在接触加热器之前或之后可以分支成多个毛细通道。基于目前所描述的例示性实施例可以辨别的毛细通道的其它构造也由本公开所涵盖。

在图3中，示出毛细通道375终止于导热层347。在一些实施例中，导热层347可以经调适用于所递送的气溶胶前驱体组合物367横跨下面的加热器355扩散。这样的话，导热层347可以至少部分凹入衬底345中(例如，凹入加热器355所定位的孔或凹口中)以使得导热层的表面在位置上低于衬底的顶表面345a。在其它实施例中，毛细通道375可以至少部分横跨导热层347延伸。在其它实施例中，导热层347可以不存在，并且衬底345的顶表面345a可以横跨并越过加热器355延伸。这样的话，在衬底345中形成的毛细通道375可以至少部分横跨在衬底内或在衬底下的加热器355的位置延伸。因此，在一些实施例中，加热器可以位于一个或多个毛细通道的至少一部分下面。

微流体汽化器330可以基于被动微流体转移和主动微流体转移中的一者或两者操作。被动微流体转移可以依靠表面或毛细力将液体通过或沿着毛细通道转移。这样的话，可以调整各种因素(例如，液体粘度、液体密度、液体的表面张力、通道中的接触角、通道中的表面结构以及通道几何形状)以达成所需的被动转移的水平。在被动微流体转移中，液体可以自由地从储集器穿过至加热器，这样液体被汽化离开加热器。

主动微流体转移可以至少部分依靠毛细力用于液体转移；然而，也施加外部因素以将仅特定的液体以特定体积从特定储集器直接转移至加热器用于汽化。可以包括于如本文所描述的微流体汽化器中的主动输送元件可以例如选自由阀门、泵、加热器、电场形成器、刺激响应聚合物以及其组合组成的群组。举例来说，可以按指令打开和关闭阀门以允许液体仅在必要时通过毛细作用(或通过添加其它主动力)流动；可以使用微泵以增加液体流动超过单独通过毛细力可能达成的；可以使用加热器以加热毛细通道周围的区域来提供热梯度以影响液体流动；可以使用电场形成器以建立影响液体转移的场；刺激响应材料(例如，智能聚合物)可以用于通道形成和/或衬底形成中以使得液体转移可以通过通道性质的改变而受影响，例如响应所施加的热、电场等等改变通道的形状、电导率等等。

在图3中，阀门377在毛细通道375中的每一者中显示以例示可以结合于微流体汽化器330中的主动输送元件。可以打开阀门377以允许气溶胶前驱体组合物367从储集器365移动至加热器355用于汽化。

毛细通道可以通过多种方法形成。举例来说，通道可以蚀刻或刻印在衬底中。在其它实施例中，沉积和粘接可以用于将通道添加至衬底，或可以使用软光刻技术，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)光刻。在其它实施例中，可以使用例如立体光刻、影印、电镀、注塑以及压花的方法形成或添加通道。

盖385与微流体汽化器330一起被包括以覆盖衬底345并且由此保持气溶胶前驱体组合物367在储集器365和毛细通道375内。盖385包括多个微穿孔387，所述多个微穿孔387优选地定尺寸以防止液体排出，但允许所形成的蒸气由其穿过。盖385可以基本上呈筛网的形状。盖385可以由热稳定的并且无化学反应的任何材料形成，例如适合用于形成衬底的任何材料。

微流体汽化器330还包括多个电连接销395和必要的电线(未显示)以允许控制加热器355和可能需要这种控制的微流体汽化器的任何其它组件(例如，阀门377)。可以利用任何类型的电接触。优选地，电连接销395可以是标准格式以允许容易与另一个装置，例如气溶胶递送装置连接。参考图2，举例来说，图3的微流体汽化器330可以包括使得微流体汽化器可以插头插入连接端口237中的格式的电接触销395。以这种方式，微流体汽化器330可以基本上是即插即用装置，其经调适用于插入气溶胶递送装置中以供气溶胶形成并且此后被去除和更换。电接触销395与连接端口237之间的匹配可以是推/推或推/拉。在其它实施例中，微流体汽化器330可以按去除和更换并非预期的方式定位于气溶胶递送装置内。举例来说，微流体汽化器可以硬连线至壳体内的控制组件或可以与电连接器一起包括于壳中，所述壳未经构造以由消费者打开(例如，在图1中的烟弹壳1 03内)。

多层微流体汽化器430在图4中示出。其中，衬底445由基础层448和中间层446形成。两个层可以由如上文另外描述的材料形成。加热器455附接至基础层448并且对应于在中间层446中形成的第一窗口446a。导热层447以防止液体通向加热器455的方式定位于第一窗口446a内。第二窗口446b也在中间层446中形成并且形成可以储存气溶胶前驱体组合物(或其组分)的储集器465。多个毛细通道475在中间层446中形成并且提供第一窗口446a与第二窗口446b之间的流体连接。当组装时，中间层446接触基础层448并且被密封，胶合，或以其它方式连接至基础层448使得储存于由第二窗口446b和基础层448形成的储集器465中的液体可能不从这些层之间渗出。盖485然后施加于中间层446之上以保持液体气溶胶前驱体组合物在储集器465和毛细通道475内。微阀477定位于毛细通道475内。盖485包括多个微穿孔使得盖的至少一部分是蒸气可透过但液体不可透过的。

微流体汽化器530的另一个实施例在图5中示出。如其俯视图中所见(为便于示出，任选的封盖层不存在)，衬底545具备多个储集器、单个加热器555、主毛细通道575a以及将相应的储集器连接至主毛细通道的多个分支毛细通道575b。举例来说，储集器565a和565b可以填充有气溶胶形成物组合物(例如，甘油、丙二醇以及水)，储集器565c填充有尼古丁与气溶胶形成物载体的组合，储集器565d-565g各自填充有不同调味剂，并且储集器565h填充有淡水。多个调味剂储集器的使用可以允许使用更小体积的浓缩溶液。多个微阀577定位于分支毛细通道575b中的每一者中。

在使用中，如图5中示出的微流体汽化器530可以允许精确控制不同调味剂组合。在一些实施例中，当包括于气溶胶递送装置中时，使用者可以使用输入(参见例如图2中示出的触摸屏209)以指示具有特定组成的气溶胶的形成。举例来说，使用者可以输入指令用于形成具有特定含量的尼古丁(0重量％至预定临界量)并且包括特定额外调味剂的气溶胶。在这个实例中，微流体汽化器530将从储集器565a和565b中的一者或两者递送气溶胶形成物，从储集器565c递送尼古丁，并且从储集器565d-565g递送必需的调味剂。可以选择单个组合用于气溶胶递送装置的使用的持续时间(或特定微流体汽化器的使用的持续时间)，或调味剂(包括尼古丁含量)的不同组合可以与包括微流体汽化器的气溶胶递送装置上的每个喷烟或喷烟的任何组合一起被引导。如有需要，使用者可以指示微流体汽化器530将水从储集器565h递送至加热器以清理先前调味剂的系统和/或清洁汽化器通道和/或加热器区。

微流体汽化器630的另一个例示性实施例在图6中显示。基本上圆形的衬底645具备多个储集器665a-665f、多个毛细通道675a-675f、以及加热器655。在这个例示性实施例中，储集器665a和665b可以填充有气溶胶形成物组合物(例如，甘油、丙二醇以及水)，储集器665c填充有尼古丁与气溶胶形成物载体的组合，并且储集器665d-665f各自填充有不同调味剂。可以将气溶胶形成物、尼古丁以及其它调味剂的任何组合提供给加热器655用于形成特定所需组成的气溶胶。通过毛细通道675a-675f的流体递送的主动控制可以利用如本文另外描述的任何方法来达成。这样的话，微阀、微泵等等可以与衬底645一起被包括。

在一些实施例中，微流体汽化器可以包括多个加热器。举例来说，在图7的实施例中，衬底745界定四个加热器755a-755d，所述加热器经由四个相应的毛细通道775a-775d与四个相应的储集器765a-765d流体连接。在这个实施例中，储集器765a包括蒸气形成物，储集器765b包括尼古丁组合物，储集器765c包括第一种其它调味剂组分，并且储集器765d包括第二种其它调味剂组分。以这种方式，精确量的蒸气形成物、尼古丁以及其它调味剂组分可以送至其相应的加热器以形成常规蒸气。尽管图7中未示出，应了解，一个或多个主动输送元件(例如，微阀或微泵)可以按如本文另外描述的任何方式包括在内。通过使用输入组件(例如图2中的触摸屏209)，消费者可以规定气溶胶递送装置上的喷烟中所需的尼古丁的准确量和喷烟中所需的准确调味剂强度。此外，因为每个组件利用其自身的加热器，所以可以避免由加热器上来自先前的不同调味的喷烟的残余物引起的串味的可能性。当利用多个加热器时，加热器可以是并联的或串联的。当使用多个加热器时，也可以利用独立的电路用于两个或更多个加热器。

在先前所描述的例示性实施例中，储集器、毛细通道以及加热器全部直接在衬底中形成。在其它实施例中，毛细通道和加热器可以由衬底界定为从衬底向外延伸，从而形成储集器。这样的话，微流体汽化器可以表征为一个或多个毛细通道从衬底径向延伸。此外，一个或多个加热器可以定位于毛细通道的终端处。

图8示出了微流体汽化器830的一个实施例，其中衬底845是长形的以基本上呈管的形式。尽管示出了具有圆形横截面的管，但衬底可以采取任何所需的形状。衬底845优选地是空心的以具有在其中形成的腔室，所述腔室是用于储存气溶胶前驱体组合物的储集器865。多个加热器855围绕衬底845径向对准并且与其中的储集器865经由多个毛细通道875流体连接。在使用中，来自衬底845中的储集器865的气溶胶前驱体组合物可以穿过毛细通道875至定位于毛细通道的终端处的加热器855。加热器855可以包括至少一个包括微穿孔的壁以使得蒸气可以穿过其，但阻止液体穿过其。

图8中的加热器855基本上呈圆盘形；然而，还涵盖其它形状。加热器可以具有多种结构，其提供穿过毛细通道875的液体气溶胶前驱体组合物以与加热元件热接触并且形成可以从加热器逸出的蒸气。

基本上呈圆盘形式的加热器955的一个例示性实施例在图9中显示。其中，加热器955具有底板981，毛细通道975a通过其打开。加热器底板981可以由如本文另外论述的任何热稳定的和无化学反应的材料形成。毛细线圈975b与毛细通道975a互连使得液体从毛细通道穿过并且通过毛细线圈。位于毛细线圈975b下面的是加热元件985，其与毛细线圈处于加热布置中使得毛细线圈中的液体可以被汽化。加热元件985可以由如本文另外论述的适合于提供加热的任何材料形成。举例来说，可以利用印刷的加热元件。在使用中，来自储集器(见图8)的液体气溶胶前驱体组合物穿过毛细通道975a并且然后通过毛细线圈975b分配。在加热元件985加热之后，毛细线圈975b中的液体汽化。加热器盖988可以定位于加热器955的其余元件之上以保持液体在毛细线圈975b中直至汽化，此时蒸气相物质可以穿过加热器盖。可以利用蒸气可透过和液体不可透过的任何盖架构。

作为另一个例示性实施例，图9中的毛细线圈975b可以用从通过加热器底板981打开的毛细通道975a径向延伸的多个基本上线性的通道分支替换。基本上线性的通道分支可以在加热器955的边界(或边缘)990处打开以允许所形成的蒸气从其排出。在这个实施例中，加热器盖988(或简单的是加热器的顶表面)可以是实心的而不是穿孔的。然而，加热器955的边界990可以用蒸气可透过和液体不可透过的微穿孔层或类似材料封盖。

在例如图8中所示出的实施例中，可以个别地激活多个加热器855(例如，一个加热器激活提供气溶胶的一个喷烟)。或者，可以基本上一致地激活加热器855的组合以提供气溶胶的单个喷烟。在其它实施例中，衬底845可以分成多个储集器，所述储集器可以固持相同或不同的组合物。在图8中，虚线866示出了一个任选的实施例，其中衬底845分成四个储集器，每个相应的储集器具有一组径向延伸的毛细通道875和相关联的加热器855。

可以结合至本公开的气溶胶递送系统中的其它特征、控件或组件描述于以下各案中：Harris等人的美国专利号5,967,148；Watkins等人的美国专利号5,934,289；Counts等人的美国专利号5,954,979；Fleischhauer等人的美国专利号6,040,560；Hon的美国专利号8,365,742；Fernando等人的美国专利号8,402,976；Fernando等人的美国专利申请公布号2010/0163063；Tucker等人的美国专利申请公布号2013/0192623；Leven等人的美国专利申请公布号2013/0298905；Kim等人的美国专利申请公布号2013/0180553和Sebastian等人的美国专利申请公布号2014/0000638；以及Novak等人的在2013年3月15日提交的美国专利申请序列号13/840,264和DePiano等人的在2013年3月15日提交的美国专利申请序列号13/841,233；这些专利以引用的方式并入本文中。

制品的用途的前述描述可以通过微小修改应用于本文所描述的各种实施例，这些修改鉴于本文所提供的进一步公开可以为本领域的技术人员显而易见。然而，用途的上述描述不欲限制制品的用途，而是提供用来遵照本公开的公开内容的所有必要要求。得益于前述描述和相关联的图式中呈现的教示的本公开所属领域的技术人员将想到本公开的许多修改和其它实施例。因此，应理解，本公开不限于本文所公开的特定实施例，并且修改和其它实施例欲包括于所附权利要求书的范围内。尽管本文采用特定术语，但这些术语仅在一般性和描述性的意义上使用并且不是用于限制的目的。

Claims (39)

1.一种汽化器，其包含：

衬底，该衬底具有界定在其中的多个毛细通道，所述毛细通道被布置用于输送用于汽化的液体组合物；以及

被布置为覆盖所述衬底的筛网，所述筛网包括多个穿孔，以便对当由所述衬底的毛细通道输送的液体被汽化时形成的蒸气是可透过的。

2.根据权利要求1所述的汽化器，其中，所述衬底包含多个层。

3.根据权利要求1所述的汽化器，其中，所述筛网由热稳定的材料形成。

4.根据权利要求1所述的汽化器，其中，所述筛网由无化学反应的材料形成。

5.根据权利要求1所述的汽化器，其中，所述筛网的多个穿孔被设定尺寸以基本上防止液体通过。

6.根据权利要求1所述的汽化器，其进一步包含壳，所述衬底和筛网布置在所述壳中。

7.根据权利要求6所述的汽化器，其中，所述壳包括电连接器。

8.根据权利要求6所述的汽化器，其中，所述壳包括布置为用于气溶胶通过的嘴部开口。

9.根据权利要求1所述的汽化器，其进一步包含加热器。

10.根据权利要求9所述的汽化器，其中，所述加热器是薄膜。

11.根据权利要求9所述的汽化器，其中，所述加热器具有大约500μm或更小的厚度。

12.根据权利要求9所述的汽化器，其中，所述加热器定位在所述衬底的表面上。

13.根据权利要求1所述的汽化器，其中，所述加热器进一步包含导电材料。

14.根据权利要求1所述的汽化器，其中，所述衬底界定储集器。

15.一种气溶胶递送装置，其构造为用于接收根据权利要求1所述的汽化器。

16.根据权利要求15所述的气溶胶递送装置，其中，所述气溶胶递送装置包含电池、微控制器和传感器中的一个或多个。

17.根据权利要求16所述的气溶胶递送装置，其进一步包含输入，所述输入经调适用于将控制指令提供给所述控制器。

18.根据权利要求15所述的气溶胶递送装置，其中，所述气溶胶递送装置包含腔室，所述汽化器可插入所述腔室中。

19.根据权利要求18所述的气溶胶递送装置，其中，所述腔室包括构造为用于与所述汽化器电连接的连接端口。

20.一种气溶胶递送装置，其包含：

包括衬底的汽化器，所述衬底界定：

用于储存气溶胶前驱体组合物的腔室；

至少一个加热器；以及

用于所述气溶胶前驱体组合物通向所述至少一个加热器的毛细通道；

其中，所述至少一个加热器被构造为使得蒸气可以穿过其中，但阻止液体穿过其中。

21.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其中，所述至少一个加热器定位于所述毛细通道的终端处。

22.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其中，所述至少一个加热器被构造为包括微穿孔的壁。

23.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其进一步包含用于形成的气溶胶通过的滴嘴。

24.根据权利要求23所述的气溶胶递送装置，其中，所述滴嘴流体连接至所述汽化器，可选择地，其中所述滴嘴经由气溶胶通路流体连接至汽化器。

25.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其中，所述气溶胶递送装置包含流体连接至所述汽化器的储集器，优选地，其中所述储集器被构造为容器，并且进一步优选地，其中所述容器由一个或多个壁界定。

26.根据权利要求25所述的气溶胶递送装置，其进一步包含一个或多个用于将气溶胶前驱体组合物从所述储集器移动到所述汽化器的流管。

27.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其中，所述衬底被构造为使得气溶胶前驱体组合物经由通过所述毛细通道的被动转移通向所述至少一个加热器。

28.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其中，所述衬底进一步包含一个或多个电连接。

29.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其进一步包含壳，所述汽化器被包括在所述壳中。

30.根据权利要求29所述的气溶胶递送装置，其中，所述壳是第一壳，并且其中所述气溶胶递送装置进一步包含第二壳，所述第二壳包含电源。

31.根据权利要求30所述的气溶胶递送装置，其中，所述第二壳还包含微控制器。

32.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其进一步包含控制主体和烟弹，所述汽化器包括在所述烟弹中。

33.根据权利要求32所述的气溶胶递送装置，其中，所述烟弹是可抛弃的和/或可再装的。

34.根据权利要求32所述的气溶胶递送装置，其中，所述控制主体可以与一个或多个额外的烟弹一起再使用。

35.根据权利要求32所述的气溶胶递送装置，其中，所述控制主体进一步包含电池和控制组件。

36.根据权利要求35所述的气溶胶递送装置，其中，所述电池和控制组件与包括在烟弹中的汽化器电连接。

37.根据权利要求32所述的气溶胶递送装置，其中，所述控制主体进一步包含用于在使用期间控制电力向汽化器的供给的传感器或检测器。

38.根据权利要求20所述的气溶胶递送装置，其中，所述汽化器是可拆卸的或可更换的。

39.根据权利要求38所述的气溶胶递送装置，其中，所述汽化器进一步包含一个或多个电连接销，所述电连接销允许汽化器经由连接端口电性附接。

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