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TW201544022A - 具有內部感受器之氣溶膠產生物件 - Google Patents

具有內部感受器之氣溶膠產生物件 Download PDF

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TW201544022A
TW201544022A TW104114653A TW104114653A TW201544022A TW 201544022 A TW201544022 A TW 201544022A TW 104114653 A TW104114653 A TW 104114653A TW 104114653 A TW104114653 A TW 104114653A TW 201544022 A TW201544022 A TW 201544022A
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Philip Morris Products Sa
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Abstract

本發明係關於一種氣溶膠產生物件(10)，其包含複數個以桿形裝配之元件，該桿具有入口端(70)及位於該入口端上游之遠端(80)。該複數個元件包括位於桿遠端或朝向桿遠端之氣溶膠形成基材(20)。一伸長的感受器(25)大體上縱向地設置於桿內且與氣溶膠形成基材(20)熱性接觸。感受器允許使用含感應器之電操作氣溶膠產生裝置使用該物件。

Description

具有內部感受器之氣溶膠產生物件
本發明係關於一種氣溶膠產生物件，該氣溶膠產生物件包含一氣溶膠形成基材以用於當受熱時產生可吸入氣溶膠。該氣溶膠產生物件包含一與氣溶膠形成基材熱性接觸之伸長的感受器，以便氣溶膠形成基材之加熱可由感應加熱實現。本發明亦關於一種包含此一氣溶膠產生物件及一氣溶膠產生裝置之系統，該氣溶膠產生裝置具有一感應器以用於加熱該氣溶膠產生裝置。
已有先前技術提出若干種加熱菸草而非燃燒菸草之氣溶膠產生裝置或吸煙物件。此類加熱氣溶膠產生物件之一目的在於降低習知菸草中由於菸草之燃燒及熱裂解降解所產生已知有害煙組份之類型。
通常在此類加熱氣溶膠產生物件中，氣溶膠之產生是由於熱量自熱源傳遞至物理上分離之氣溶膠形成基材或材料。吸煙期間，來自熱源之熱傳遞使氣溶膠形成基材中釋放出揮發性化合物，且該揮發性化合物夾帶在經氣溶膠產生物件吸入之空氣中。隨著所釋放之化合物冷卻，其凝結而形成供使用者吸入之氣溶膠。
許多先前技術文獻揭示了用於使用或吸入加 熱氣溶膠產生物件之氣溶膠產生裝置。此類裝置包括，例如電加熱氣溶膠產生裝置，其中氣溶膠之產生是由於熱量自氣溶膠產生裝置之一或多個電加熱元件傳遞至加熱氣溶膠產生物件之氣溶膠形成基材。此類電吸煙系統之一優勢在於當允許使用者選擇性地暫時停止或重新開始吸煙時，其大幅減少了側流煙。
US2005/0172976 A1中揭示了一種採用電加 熱香菸之形式作為電操作氣溶膠產生系統用途的氣溶膠產生物件實例。該氣溶膠產生物件經構造以插入該氣溶膠產生系統之氣溶膠產生裝置之香菸接受器中。該氣溶膠產生裝置包括一電源，其供應能量至一加熱器夾具，該加熱器夾具包括複數個電阻性加熱元件，後者經設置以滑動地接收氣溶膠產生物件以使加熱元件安置於氣溶膠產生物件之旁側。
US2005/0172976 A1中揭示之系統係使用一 包含複數個外部加熱元件之氣溶膠產生裝置。亦知曉含內部加熱元件之氣溶膠產生裝置。在使用中，此類氣溶膠產生裝置之內部加熱元件插入加熱氣溶膠產生物件之氣溶膠形成基材中，以使內部加熱元件與氣溶膠形成基材直接接觸。
氣溶膠產生裝置之內部加熱元件與氣溶膠產 生物件之氣溶膠形成基材間之直接接觸可提供一種加熱氣溶膠形成基材以形成可吸入氣溶膠之有效方式。在此構形中，當內部加熱元件被啟動時，來自內部加熱元件 之熱量幾乎瞬間傳輸至氣溶膠形成基材之至少一部分，此可助於氣溶膠之快速產生。此外，產生氣溶膠所需之總加熱能量可低於含一外部加熱器元件之氣溶膠產生系統所需，其中，氣溶膠形成基材不與外部加熱元件直接接觸且氣溶膠形成基材之最初加熱主要由對流或輻射實現。當氣溶膠產生裝置之內部加熱元件與氣溶膠形成基材直接接觸，與內部加熱元件直接接觸之氣溶膠形成基材之一部分的最初加熱將主要由傳導實現。
WO2013102614中揭示了一種系統，其包括 具有一內部加熱元件之氣溶膠產生裝置。在此系統中加熱元件與氣溶膠形成基材相接觸，加熱元件經歷一個加熱後再冷卻之熱週期。加熱元件與氣溶膠形成基材接觸期間，氣溶膠形成基材之粒子可附著至加熱元件之表面。此外，來自加熱元件之熱量所發出之揮發性化合物及氣溶膠可沉積於加熱元件之表面上。附著及沉積於加熱元件上之粒子及化合物可能阻止加熱元件以最佳方式作用。此等粒子及化合物亦可於氣溶膠產生裝置之使用期間分解並給使用者產生難聞或苦澀之氣味。出於該等原因，期望能週期性清潔加熱元件。清潔過程可包括使用清潔工具如刷子。若不能妥善執行清潔，加熱元件可能被毀損或破壞。此外，將氣溶膠產生物件插入氣溶膠產生裝置或從中取出時錯誤或不小心亦可能毀損或破壞加熱元件。
本發明提供一種氣溶膠產生物件，其包含複數個以桿形裝配之元件，該桿具有入口端及位於入口端上游之遠端。複數個元件包括位於桿遠端或朝向桿遠端之氣溶膠形成基材。一伸長的感受器大體上縱向地設置於桿內且與氣溶膠形成基材熱性接觸。感受器可具有10至500微米間之厚度。一較佳具體例中，感受器可具有10至100微米間之厚度。感受器可組態以用於當配合特定感應器使用時消耗1瓦特至8瓦特間之能量，例如1.5瓦特至6瓦特之間。藉由構成，表示伸長的感受器可由特定材料製成且具有特定尺寸可允許當連接特定導體(其產生已知頻率及已知強度之波動磁場)使用時，能量消耗在1瓦特至8瓦特之間。
亦提供一種氣溶膠產生系統，其包含一電操作之氣溶膠產生裝置及一氣溶膠產生物件，該氣溶膠產生裝置具有一感應器以用於產生交變或波動電磁場，該氣溶膠產生物件包含如本說明書中所描述及界定之感受器。氣溶膠產生物件與氣溶膠產生裝置接合，以使感應器產生之波動電磁場在感受器中誘發電流，從而導致感受器變熱。電操作之氣溶膠產生裝置較佳能夠產生磁場強度(H場強度)在1至5公斤安培/米(kA/m)間、較佳2至3kA/m、例如約2.5kA/m之波動電磁場。電操作氣溶膠產生裝置較佳能夠產生頻率在1至30MHz間、例如1至10MHz間、例如5至7MHz間之波動電磁場。
伸長的感受器為消耗品之一部分，故僅使用 一次。因此，加熱期間形成於感受器上之任何殘餘物不會對後續氣溶膠產生物件之加熱造成問題。一系列氣溶膠產生物件之氣味可能更一致，因為每個物件用新的感受器加熱。此外，氣溶膠產生裝置之清潔較不重要且可在不毀壞加熱元件下達成。此外，不存在需要插入氣溶膠形成基材之加熱元件，表示氣溶膠產生物件在氣溶膠產生裝置中之插入及移除較不容易對物件或裝置造成無意損壞。因此，整個氣溶膠產生系統更強壯。
本說明書中，術語「氣溶膠形成基材」用於 描述當加熱時即能夠釋放可形成氣溶膠之揮發性化合物之基材。從本說明書中所描述之氣溶膠產生物件之氣溶膠形成基材中產生出來的氣溶膠可為可見或不可見，且可包括蒸汽(例如物質之細小粒子，其為氣體狀態，即室溫下通常為液體或固體)，亦可包括氣體及凝結蒸汽之液體小滴。
本說明書中，術語「上游」及「下游」用以 描述氣溶膠產生物件之元件或元件部分相對於使用者在使用氣溶膠產生物件期間吸入氣溶膠產生物件之方向的相對位置。
氣溶膠產生物件為桿形，包含兩個末端：入 口端(或近端)及遠端，其中該入口端是氣溶膠離開氣溶膠產生物件並遞送至使用者所經由之端。在使用中，使用者可於入口端吸以吸入氣溶膠產生物件所產生之氣溶膠。入口端位於遠端之下游。遠端亦可稱為上游端且位於入口端之上游。
較佳地，氣溶膠產生物件為一個產生氣溶膠以經由使用者之口直接可吸入使用者肺部的吸煙物件。此外，較佳地，氣溶膠產生物件為一個產生含尼古丁之氣溶膠以經由使用者之口直接可吸入使用者肺部的吸煙物件。
本說明書中，術語「氣溶膠產生裝置」用以描述一個與氣溶膠產生物件之氣溶膠形成基材作用而產生氣溶膠之裝置。較佳地，氣溶膠產生裝置為一個與氣溶膠產生物件之氣溶膠形成基材作用而產生氣溶膠、並經由使用者之口可直接吸入使用者肺部的吸煙裝置。氣溶膠產生裝置可為吸煙物件之固持器。
在本說明書中與氣溶膠產生物件有關之術語「縱向」用以描述氣溶膠產生物件之入口端與遠端之間的方向，而術語「橫向」用於描述垂直於縱向方向之方向。
在本說明書中與氣溶膠產生物件有關之術語「直徑」用以描述氣溶膠產生物件之橫向方向上之最大尺寸。在本說明書中與氣溶膠產生物件有關之術語「長度」用以描述氣溶膠產生物件之縱向方向上之最大尺寸。
在本說明書中術語「感受器」是指能將電磁能量轉化為熱量之材料。當位於波動電磁場內時，感受器中誘發之渦電流引起感受器之加熱。當伸長的感受器與氣溶膠形成基材熱性接觸時，氣溶膠形成基材被感受器加熱。
氣溶膠產生物件經設計以與一含感應加熱源 之電操作氣溶膠產生裝置接合。感應加熱源(或感應器)產生波動電磁場以加熱位於波動電磁場內之感受器。在使用中，氣溶膠產生物件與氣溶膠產生裝置接合以使感受器位於感應器所產生之波動電磁場內。
感受器之長度尺寸大於其寬度尺寸或厚度尺 寸，例如大於其寬度尺寸或其厚度尺寸之兩倍。因此感受器可描述為伸長的感受器。感受器大體上係縱向地設置於桿內。此表示伸長的感受器之長度尺寸大體上平行於桿之縱向方向設置，例如在平行於桿縱向方向之正負10度內。一較佳具體例中，伸長的感受器元件可位於桿之徑向中心位置處，且沿桿之縱向軸延展。
感受器形狀較佳為針形(pin)、桿形(rod)或葉 片形(blade)。感受器較佳具有5mm至15mm之間、例如6mm至12mm之間、或8mm至10mm之間的長度。 感受器較佳具有1mm至5mm之間的寬度，且具有0.01mm至2mm之間、例如0.5mm至2mm之間的厚度。較佳具體例可具有10微米至500微米之間、或更佳10微米至100微米之間的厚度。若感受器具有固定橫剖面例如圓形橫剖面，其較佳具有1mm至5mm之間的寬度或直徑。
感受器可由任何能感應加熱至充足溫度以自 氣溶膠形成基材產生氣溶膠的材料製成。較佳感受器包含金屬或碳。較佳感受器可包含鐵磁材料(例如肥粒鐵)或鐵磁鋼或不鏽鋼。合適之感受器可為(或包含)鋁。較 佳感受器可由400系列不鏽鋼製成，例如410、或420或430等級不鏽鋼。不同材料在置於頻率值及場強值相似之電磁場中時將消耗不同能量。於是，可改變感受器之所有參數(例如材料類別、長度、寬度及厚度)，以於已知電磁場內提供所需之功率消耗。
較佳感受器可加熱至超過攝氏250度之溫 度。合適之感受器可包含一非金屬核心及置於非金屬核心上之金屬層，例如形成於陶瓷核心之表面上之金屬軌跡。
感受器可具有保護性外部層，例如封包伸長 的感受器之保護性陶瓷層或保護性玻璃層。感受器可包含用玻璃、陶瓷或惰性金屬形成且形成於感受器材料之核心上之保護性塗層。
感受器經設置為與氣溶膠形成基材熱性接 觸。因此，當感受器加熱時，氣溶膠形成基材加熱且形成氣溶膠。較佳地，感受器經設置為與氣溶膠形成基材直接物理接觸，例如位於氣溶膠形成基材內。
氣溶膠產生物件可包含單個伸長的感受器。 或者，氣溶膠產生物件可包含一個以上伸長的氣溶膠產生物件。
較佳地，氣溶膠形成基材為固體氣溶膠形成基材。氣溶膠形成基材可同時包含固體與液體兩種組份。
較佳地，氣溶膠形成基材包含尼古丁。一些較佳具體例中，氣溶膠形成基材包含菸草。例如，氣溶膠形成材料可為均質化菸草薄片。
或者，氣溶膠形成基材可包含含有氣溶膠形 成材料之非菸草。例如，氣溶膠形成材料可為一個包含尼古丁鹽與氣溶膠形成物之薄片。
若氣溶膠形成基材為固體氣溶膠形成基材， 則固體氣溶膠形成基材可包含，例如以下各物中之一或多者：粉末、顆粒、小球、碎屑、線、條帶或薄片，且其包括以下各物中之一或多者：草本植物葉、煙草葉、菸草肋狀物、延展菸草及均質化菸草。
可選地，固體氣溶膠形成基材可包含菸草或 非菸草揮發性芳香味化合物，其當加熱固體氣溶膠形成基材時即釋放出來。固體氣溶膠形成基材亦可包含一或多個膠囊狀物，例如包括額外之揮發性菸草香味化合物或揮發性非菸草香味化合物，且此類膠囊狀物可於固體氣溶膠形成基材之加熱期間融化。
可選地，固體氣溶膠形成基材可提供於熱性 穩定之載體上或嵌入於其中。載體可採用粉末、顆粒、小球、碎屑、線、條帶或薄片之形式。固體氣溶膠形成基材可以例如薄片、泡沫、凝膠或漿料之形式沉積於載體之表面上。固體氣溶膠形成基材可沉積於整個載體平面上，或沉積於為某一圖形，以便於使用期間提供不均勻之香味遞送。
在本說明書中，術語「均質化菸草材料」是指藉由黏聚粒子狀菸草而形成之材料。
在本說明書中，術語「薄片」是指寬度與長度遠大於其厚度之層狀元件。
在本說明書中，術語「聚集」用以描述在大體上垂直於氣溶膠產生物件之縱向軸的方向上捲曲、折疊或以其他方式壓縮或收縮之薄片。
一較佳具體例中，氣溶膠形成基材包含一個聚集之均質化菸草材料之紋理化薄片。
在本說明書中，術語「紋理化薄片」是指一個已採用皺化、凸印、凹印、打孔或其他方式變形之薄片。氣溶膠形成基材可包含一個聚集之均質化菸草材料之紋理化薄片，其包含複數個相間隔之凹進(indentations)、突起、孔眼(perforations)或其組合。
在特佳具體例中，氣溶膠形成基材包含一個聚集之捲曲均質化菸草材料薄片。
使用均質化菸草材料之紋理化薄片的優勢是便於聚集均質化菸草材料之薄片，以形成氣溶膠形成基材。
在本說明書中，術語「捲曲薄片」是指具有複數個大體上平行之脊或皺摺之薄片。較佳地，當裝配氣溶膠產生物件時，大體上平行之脊或皺摺沿氣溶膠產生物件之縱向軸的方向或與之平行的方向延展。此有利地便於聚集均質化菸草材料之捲曲薄片，以形成氣溶膠形成基材。然而，應了解作為替代或附加，為了包含於氣溶膠產生物件中，均質化菸草材料之捲曲薄片之複數個大體平行之脊或皺摺可在裝配氣溶膠產生物件時處置為與氣溶膠產生物件之縱向軸呈一銳角或鈍角角度。
氣溶膠形成基材可採用插塞之形式且該插塞包含用紙張或其他包裝紙環繞界定之氣溶膠形成材料。當氣溶膠形成基材為插塞之形式時，整個插塞包括任何包裝紙皆被認為是氣溶膠形成基材。
一較佳具體例中，氣溶膠形成基材包含一插塞且該插塞包含用包裝紙環繞界定之均質化菸草材料或其他氣溶膠形成材料之聚集薄片。較佳地，伸長的感受器或每個伸長的感受器位於插塞內且與氣溶膠形成材料直接接觸。
在本說明書中，術語「氣溶膠形成物」用以描述任何合適之、在使用中有助於氣溶膠之形成且在氣溶膠產生物件之操作溫度下對熱性降解大體上耐抗的已知化合物或化合物之混合物。
該項技術領域中的合適之氣溶膠形成物包括但不限於：多元醇，如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇及甘油；多元醇之酯，如一、二或三醋酸甘油酯；及一、二或多羧酸之脂族酯，如十二烷二酸二甲酯及十四烷二酸二甲酯。
較佳之氣溶膠形成物為多元醇或其混合物，如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇，最佳為甘油。
氣溶膠形成基材可包含單個氣溶膠形成物。或者，氣溶膠形成基材可包含兩個或更多氣溶膠形成物之組合。
較佳地，氣溶膠形成基材含有之氣溶膠形成物之含量基於乾重大於5%。
氣溶膠形成基材含有之氣溶膠形成物之含量基於乾重可介於約5%至約30%之間。
一較佳具體例中，氣溶膠形成基材含有之氣溶膠形成物之含量基於乾重可為約20%。
使用本項技術領域中已知之方法，例如WO 2012/164009 A2中所揭示之方法，可製成包含均質化菸草聚集薄片之氣溶膠形成基材以用於氣溶膠產生物件。
較佳地，氣溶膠形成基材之外部直徑為至少5mm。氣溶膠形成基材之外部直徑可介於約5mm至約12mm之間，例如介於約5mm至約10mm之間，或介於約6mm至約8mm之間。一較佳具體例中，氣溶膠形成基材之外部直徑為7.2mm +/- 10%。
氣溶膠形成基材之長度可介於約5mm至約15mm之間，例如介於約8mm至約12mm之間。在一具體例中，氣溶膠形成基材之長度可為約10mm。一較佳具體例中，氣溶膠形成基材之長度為約12mm。較佳地，伸長的感受器與氣溶膠形成基材長度接近相同。
較佳地，氣溶膠形成基材為大體上呈圓柱形。
一支撐元件可位於氣溶膠形成基材之最接近下游且可毗鄰氣溶膠形成基材。
該支撐元件可由任何合適之材料或材料組合製成。例如，支撐元件可由一或多個選自以下群組之材料形成：醋酸纖維素、紙板、捲曲紙(如捲曲抗熱紙或捲曲羊皮紙)及聚合材料例如低密度聚乙烯(LDPE)。一較佳具體例中，支撐元件由醋酸纖維素製成。
支撐元件可包含一中空之管狀元件。一較佳具體例中，支撐元件包含中空之醋酸纖維素管。
支撐元件之外部直徑較佳約等於氣溶膠產生物件之外部直徑。
支撐元件之外部直徑可在約5毫米至約12毫米之間，例如在約5毫米至約10毫米之間或在約6毫米至約8毫米之間。一較佳具體例中，支撐元件之外部直徑為7.2毫米+/-10%。
支撐元件之長度可在約5毫米至約15毫米之間。一較佳具體例中，支撐元件之長度為約8毫米。
一氣溶膠冷卻元件可位於氣溶膠形成基材之下游，例如氣溶膠冷卻元件可位於支撐元件之最接近下游，且可毗鄰支撐元件。
氣溶膠冷卻元件可位於支撐元件與位於氣溶膠產生物件之最下游端之煙嘴之間。
氣溶膠冷卻元件之總表面積可介於約300平方毫米/每毫米長度與1000平方毫米/毫米長度之間。一較佳具體例中，氣溶膠冷卻元件總表面積可為約5(00平方毫米/毫米長度。
或者，氣溶膠冷卻元件可稱為熱交換器。
氣溶膠冷卻元件較佳對吸力之耐抗性較低。意即，氣溶膠冷卻元件較佳對於經由氣溶膠產生物件通過之空氣提供較低之耐抗性。較佳地，氣溶膠冷卻元件不會顯著影響煙對霧產生物件之吸力之耐抗性。
氣溶膠冷卻元件可包含複數個縱向延展之通 道。該複數個縱向延展之通道可由薄片材料(其可為以下各者中之一或多者：捲曲、褶皺、聚集及折疊)界定以形成通道。複數個縱向延展之通道可由單個薄片材料(其可為以下各者中之一或多者：捲曲、褶皺、聚集及折疊)界定以形成多通道。或者複數個縱向延展之通道可由多個薄片材料(其可為以下各者中之一或多者：捲曲、褶皺、聚集及折疊)界定以形成多通道。
一些具體例中，氣溶膠冷卻元件包含之聚集 薄片材料可為選自以下群組之材料：金屬箔、聚合物材料、基本無孔紙或紙板。一些具體例中，氣溶膠冷卻元件包含之聚集薄片材料可為選自以下群組之材料：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乳酸(PLA)、醋酸纖維素(CA)及鋁箔。
一較佳具體例中，氣溶膠冷卻元件包含可生 物降解材料之聚集薄片。例如，無孔紙張之聚集薄片或可生物降解聚合材料之聚集薄片，如聚乳酸或Mater-Bi®等級(一種市售之基於澱粉的共聚酯之商品家族)。
一特佳具體例中，氣溶膠冷卻元件包含聚乳 酸之聚集薄片。
氣溶膠冷卻元件可由比表面積在約10平方 毫米/毫克至約100平方毫米/毫克重量之間的聚集材料薄片形成。一些具體例中，氣溶膠冷卻元件可由比表面積為約35mm2/mg之聚集材料薄片形成。
氣溶膠產生物件可包含位於氣溶膠產生物件入口端之煙嘴。煙嘴可位於氣溶膠冷卻元件之最接近下游，且可毗鄰氣溶膠冷卻元件。煙嘴可包含一過濾器。過濾器可由一或多個合適之過濾材料形成。該項技術中已知許多種此類過濾材料。一具體例中，煙嘴可包含由醋酸纖維素絲束(cellulose acetate tow)形成之過濾器。
煙嘴之外部直徑較佳約等於氣溶膠產生物件之外部直徑。
煙嘴之外部直徑可介於約5毫米至約10毫米之間、例如介於約6毫米至約8毫米之間。一較佳具體例中，煙嘴之外部直徑為7.2毫米+/-10%。
煙嘴之長度可介於約5毫米至約20毫米之間。一較佳具體例中，煙嘴之長度可為約14毫米。
煙嘴之長度可介於約5毫米至約14毫米之間。一較佳具體例中，煙嘴之長度可為約7毫米。
可用一外部包裝紙環繞界定氣溶膠形成物件之元件，該氣溶膠形成物件之元件例如為氣溶膠形成基材及氣溶膠產生物件之任何其他元件，如支撐元件、氣溶膠冷卻元件及煙嘴。外部包裝紙可由任何合適之材料或材料組合形成。較佳地，外部包裝紙為香菸紙。
氣溶膠產生物件之外部直徑可介於約5毫米至約12毫米之間，例如介於約6毫米至約8毫米之間。一較佳具體例中，氣溶膠產生物件之外部直徑為7.2毫米+/-10%。
氣溶膠產生物件之長度可介於約30毫米至 約100毫米之間。一較佳具體例中，氣溶膠產生物件之總長度介於40mm至50mm之間，例如為約45毫米。
氣溶膠產生系統之氣溶膠產生裝置可包含： 外殼；用於接收氣溶膠產生物件之腔室；一感應器，經設置以在腔室中產生波動電磁場；連接至感應器之電源；及控制元件，其構造成控制自電源至感應器之電源供應。
感應器可包含一或多個產生波動電磁場之線 圈。線圈可圍繞腔室。
較佳地，裝置能夠產生介於1至30MHz之 間、例如介於2至10MHz之間、例如介於5至7MHz之間的波動電磁場。
較佳地，裝置能夠產生場強度(H場)介於1 至5kA/m之間、例如介於2至3kA/m之間、例如約2.5kA/m的波動電磁場。
氣溶膠產生裝置較佳地為使一使用者舒適地 持於單手之手指之間的一手持型氣溶膠產生裝置。
氣溶膠產生裝置在形狀上可為實質上圓柱 形。
氣溶膠產生裝置之長度可介於約70毫米至 約120毫米之間。
電源可為任何合適之電源，例如DC電壓源 如電池。一具體例中，電源為鋰離子電池。或者，電源可為鎳金屬氫化物電池、鎳鎘電池、或鋰基電池，例如鎳鈷、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰或鋰聚合物電池。
控制元件可為簡單開關。或者，控制元件可 為電路且可包含一或多個微處理器或微控制器。
氣溶膠產生系統可包含一氣溶膠產生裝置及 一或多個氣溶膠產生物件，該一或多個氣溶膠產生物件構造成接收於氣溶膠產生裝置之腔室中，以使位於氣溶膠產生物件內之感受器位於感應器所產生之波動電磁場中。一種使用如上所述之氣溶膠產生物件之方法，其包括以下步驟：將物件相對於一電操作氣溶膠產生裝置安置，以使該物件之伸長的感受器處於該裝置所產生之波動電磁場內；控制該波動電磁場之場強度，以使第一時間週期期間伸長的感受器中消耗之功率介於5與6瓦特之間；及改變波動電磁場之場強度，以使第二時間週期期間該伸長的感受器中消耗之功率介於1.5與2瓦特之間。
在感受器之第一時間週期期間，迅速加熱氣 溶膠形成基材至操作溫度以便遞送氣溶膠。第一時間週期可例如介於1至10秒之間。在感受器之第二時間週期期間，保持氣溶膠形成基材於其操作溫度上。藉由減少感受器所消耗之功率，可防止氣溶膠形成基材之過熱，且可改良裝置之電池壽命。
電操作之氣溶膠產生裝置可為本說明書中所 描述之任何裝置。較佳地，波動電磁場之頻率維持在1至30MHz之間，例如5至7MHz之間。
如本說明書中所描述與界定之氣溶膠產生物 件之生產方法包括以下步驟：以桿形裝配複數個元件， 其中該桿具有入口端及位於該入口端上游之遠端，該複數個元件包括氣溶膠形成基材及大體上縱向地設置於該桿內且與該氣溶膠形成基材熱性接觸之伸長的感受器。感受器較佳與氣溶膠形成基材直接接觸。
有利地，氣溶膠形成基材之形成可藉由：聚 集至少一個氣溶膠形成材料之薄片並用包裝紙環繞界定該聚集薄片。WO 2012164009中揭示了一種適用於加熱氣溶膠產生物件之此類氣溶膠形成基材的生產方法。氣溶膠形成材料之薄片可為均質化菸草之薄片。或者，氣溶膠形成材料之薄片可為非菸草材料，例如一個包含尼古丁鹽及氣溶膠形成物之薄片。
可於裝配氣溶膠形成基材與其他元件以形成 氣溶膠產生物件之前，將伸長的感受器或每個伸長的感受器插入氣溶膠形成基材中。或者，可於將伸長的感受器插入氣溶膠形成基材之前，裝配氣溶膠形成基材與其他元件。
10‧‧‧氣溶膠產生物件
20‧‧‧氣溶膠產生基材
25‧‧‧感受器
30‧‧‧支撐元件
40‧‧‧氣溶膠冷卻元件
50‧‧‧煙嘴
60‧‧‧外包裝
70‧‧‧入口端
80‧‧‧遠端
90‧‧‧包裝
200‧‧‧氣溶膠產生裝置
210‧‧‧感應器
230‧‧‧基材接收腔室
231‧‧‧遠端部分
250‧‧‧電池
260‧‧‧電子件
依據一態樣或一具體例所描述之特徵亦適用於其他態樣及具體例。現將結合圖式描述特定具體例，其中：圖1為氣溶膠產生物件一特定具體例之示意性橫剖面圖；圖2為配合圖1所示氣溶膠產生物件使用之電操作氣溶膠產生裝置一特定具體例之示意性橫剖面圖； 圖3為圖1之氣溶膠產生物件與圖3之電操作氣溶膠產生裝置接合之示意性橫剖面圖。
圖1說明根據一較佳具體例之氣溶膠產生物件10。氣溶膠產生物件10包含四個以同軸排列設置之元件：氣溶膠產生基材20、支撐元件30、氣溶膠冷卻元件40及煙嘴50。此四個元件中之每一者均為大體上呈圓柱形之元件，各具有大體上相同之直徑。此四個元件係連續設置並用外包裝60環繞界定而形成圓柱形桿。葉片形狀之感受器25位於氣溶膠形成基材內，與氣溶膠形成基材接觸。感受器25之長度與氣溶膠形成基材之長度大體上相同，且感受器25沿氣溶膠形成基材之徑向中心軸安置。
感受器25為具有10mm長度、3mm寬度及1mm厚度之肥粒鐵材料。感受器之一端或兩端可尖化或銳化，以便於插入氣溶膠形成基材中。
氣溶膠產生物件10具有近端或入口端70及遠端80，其中使用者在使用期間將該入口端70插入其口中，而該遠端80位於氣溶膠產生物件10上入口端70之相反一端。一旦裝配好，氣溶膠產生物件10之總長度為約45mm、直徑為約7.2mm。
在使用中，使用者經由氣溶膠產生物件將空氣自遠端80吸至入口端70。氣溶膠產生物件之遠端80亦可描述為氣溶膠產生物件10之上游端，而氣溶膠產生物件10之入口端70亦可描述為氣溶膠產生物件10之下 游端。氣溶膠產生物件10之位於入口端70與遠端80間之各元件可描述為位於入口端70之上游、亦或遠端80之下游。
氣溶膠形成基材20位於氣溶膠產生物件10 之最遠端或上游端80。在圖1所示之具體例中，氣溶膠形成基材20包含一個用包裝紙環繞界定之捲曲均質化菸草材料之聚集薄片。捲曲均質化菸草材料之聚集薄片包含甘油作為氣溶膠形成物。
支撐元件30位於氣溶膠形成基材20之最接 近下游且毗鄰氣溶膠形成基材20。在圖1所示具體例中，支撐元件為中空醋酸纖維素管。支撐元件30將氣溶膠形成基材20置於氣溶膠產生物件10之最遠端80，以便在氣溶膠產生物件10之生產期間感受器25可從中穿透。因此，支撐元件30有助於在將感受器25插入氣溶膠形成基材20時，防止氣溶膠形成基材20在氣溶膠產生物件10內向下游朝向氣溶膠冷卻元件40被推動。支撐元件30亦充當間隔器，將氣溶膠產生物件10之氣溶膠冷卻元件40與氣溶膠形成基材20隔開。
氣溶膠冷卻元件40位於支撐元件30之最接 近下游且毗鄰支撐元件30。在使用中，釋放自氣溶膠形成基材20之揮發性物質穿過氣溶膠冷卻元件40流向氣溶膠產生物件10之入口端70。揮發性物質可於氣溶膠冷卻元件40內冷卻而形成被使用者吸入之氣溶膠。在圖1所示具體例中，氣溶膠冷卻元件包含用包裝90環繞界定之捲曲聚乳酸之聚集薄片。捲曲且聚集之聚乳酸薄片 界定複數個沿氣溶膠冷卻元件40之長度延展之縱向通道。
煙嘴50位於氣溶膠冷卻元件40之最接近下 游且毗鄰氣溶膠冷卻元件40。在圖1所示之具體例中，煙嘴50包含過濾效率較低之習知醋酸纖維素絲過濾器。
要裝配氣溶膠產生物件10，上述四個圓柱形 元件被緊緊包裹並排列於外包裝60內。在圖1所示之具體例中，外包裝為習知香菸紙。接著將感受器25插入組合件之遠端80，以使其穿透氣溶膠形成基材20以形成完整之氣溶膠產生物件10。
組合件之一替代方法為，可在複數個元件之 裝配前，將感受器25插入氣溶膠形成基材20以形成一桿。
圖1所示之氣溶膠產生物件10經設計以與一 含感應線圈(或感應器)之電操作氣溶膠產生裝置接合，以便被使用者吸入或使用。
圖2說明電操作氣溶膠產生裝置200之示意 性橫剖面圖。氣溶膠產生裝置200包含感應器210。如圖2所示，感應器210位置接近氣溶膠產生裝置200之基材接收腔室230之遠端部分231。在使用中，使用者將氣溶膠產生物件10插入氣溶膠產生裝置200之基材接收腔室230中，以使氣溶膠產生物件10之氣溶膠形成基材20位置接近感應器210。
氣溶膠產生裝置200包含電池250及電子件 260，其使感應器210可被致動。此類致動可手動操作， 或可回應吸吮插入氣溶膠產生裝置200之基材接收腔室230中之氣溶膠產生物件10的使用者而自動發生。
致動時，高頻交流電通過形成感應器之一部 分之線材線圈。此點導致感應器210在裝置之基材接收腔室230之遠端部分231中產生波動電磁場。電磁場較佳波動頻率介於1至30MHz之間、較佳介於2至10MHz之間、例如介於5至7MHz之間。當氣溶膠產生物件10正確地位於基材接收腔室230中時，物件10之感受器25位於此波動電磁場中。波動電磁場於感受器內產生渦電流，從而加熱感受器。受熱感受器加熱氣溶膠產生物件10之氣溶膠形成基材20至充足溫度以形氣溶膠形成物，例如約攝氏340度。氣溶膠經由氣溶膠產生物件10流向下游並且籍由使用者吸入。圖3說明與電操作氣溶膠產生裝置接合之氣溶膠產生物件。
圖1所描述之特定具體例包含由均質化菸草 形成之氣溶膠形成基材。在其他具體例中，氣溶膠形成基材可由不同材料形成。例如，氣溶膠產生物件之第二特定具體例之元件與以上結合圖1具體例所描述之元件除以下特徵外完全相同：即前者將菸草紙之非菸草薄片浸入一種含尼古丁丙酮酸、甘油及水之液體配方中從而形氣溶膠形成物形成基材20。菸草紙吸收液體配方及非菸草薄片從而包含尼古丁丙酮酸、甘油及水。甘油與尼古丁之比例為5：1。在使用中，將氣溶膠形成基材20加熱至約攝氏220度之溫度。此溫度下，含尼古丁丙酮酸、甘油及水之氣溶膠散發出來且可經由過濾器50而吸入 使用者口中。應知，基材20受熱所至之溫度遠小於從菸草基材中散發出氣溶膠所需之溫度。
在氣溶膠產生物件一特定具體例中，物件除 以下特徵外與如上結合圖1所描述之物件相同：即感受器具有12mm之長度、4mm之寬度及12mm之厚度。 感受器由430等級不鏽鋼形成。可使用如上所述之電操作氣溶膠產生裝置使用該裝置。一較佳具體例中，裝置產生頻率約為7MHz、磁場強度(H場)約為2.5kA/m之波動磁場。一較佳具體例中，物件之使用期間改變場強度以改變感受器所消耗之功率，從而改變物件之使用期間供應至氣溶膠形成基材之能量。此舉允許氣溶膠形成基材迅速達到操作溫度，例如約攝氏340度，而後藉由提供較低能量而有效維持於該溫度上或該溫度附近。
以上所述之例示性具體例不應理解為限制申 請專利範圍之範疇。與上述例示性具體例一致的其他具體例應為熟習該項技術者顯而易知。
10‧‧‧氣溶膠產生物件
20‧‧‧氣溶膠產生基材
25‧‧‧感受器
30‧‧‧支撐元件
40‧‧‧氣溶膠冷卻元件
50‧‧‧煙嘴
60‧‧‧外包裝
70‧‧‧入口端
80‧‧‧遠端
90‧‧‧包裝

Claims (19)

  1. 一種氣溶膠產生物件(10)，其包含複數個以桿形式裝配之元件，該桿具有入口端(70)及位於該入口端上游之遠端(80)，該複數個元件包括位於該桿遠端或朝向該桿遠端之氣溶膠形成基材(20)，其中，一個厚度介於10至100毫米間之伸長的感受器(25)大體上縱向地設置於該桿內且與該氣溶膠形成基材(20)熱性接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項之氣溶膠產生物件，其中，該伸長的感受器(25)位於該氣溶膠形成基材(20)內。
  3. 如申請專利範圍第2項之氣溶膠產生物件，其中，該伸長的感受器(25)安置於該桿內一徑向中心位置且沿該桿之縱向軸延展。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項之氣溶膠產生物件，其中，該伸長的感受器(25)形狀為針形、桿形或葉片形。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項之氣溶膠產生物件，其中，該伸長的感受器(25)包含金屬，例如肥粒鐵或不鏽鋼，較佳為410、420或430等級不鏽鋼。
  6. 如申請專利範圍第5項之氣溶膠產生物件，其中，該伸長的感受器(25)包含非金屬核心，其中，有一金屬層置於該非金屬核心上。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項之氣溶膠產生物件，其中，該伸長的感受器(25)包含一保護性外部層，例如封包該伸長的感受器之保護性陶瓷層或保護性玻璃層。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項之氣溶膠產生物件，其中，該氣溶膠形成基材(20)為一桿形式，該桿包含一個氣溶膠形成材料之聚集薄片。
  9. 如申請專利範圍第8項之氣溶膠產生物件，其中，該氣溶膠形成材料為一個均質化菸草薄片。
  10. 如申請專利範圍第8項之氣溶膠產生物件，其中，該氣溶膠形成材料為一個包含尼古丁鹽例如尼古丁丙酮酸鹽及氣溶膠形成物之薄片。
  11. 如前述申請專利範圍中任一項之氣溶膠產生物件，其包含一個以上伸長的感受器(25)。
  12. 一種氣溶膠形成系統，其包含電操作之氣溶膠產生裝置(200)及如申請專利範圍第1至11項中任一項之氣溶膠產生物件(10)，該氣溶膠產生裝置(200)具有感應器(210)以用於產生波動電磁場，該氣溶膠產生物件(10)與該氣溶膠產生裝置(200)接合，以使由該感應器(210)產生之該交變電磁場在該感受器(25)中誘發電流，從而導致該感受器(25)變熱。
  13. 如申請專利範圍第12項之系統，其中，該電操作之氣溶膠產生裝置能夠誘發頻率介於1至30MHz之間及H場強度介於1至5公斤安培/米(kA/m)之間的波動磁場，且該氣溶膠產生物件包括一個當置於該波動磁場中時能夠消耗1.5至8瓦特間之功率的伸長的感受器。
  14. 一種使用如申請專利範圍第1至11項中任一項之氣溶膠產生物件之方法，包括以下步驟：將物件相對於電操作氣溶膠產生裝置放置，以使該物件之伸長的感受器處於該裝置所產生之波動電磁場內， 控制該波動電磁場之場強度，以使第一時間週期期間該伸長的感受器中消耗之功率介於5至6瓦特之間，及改變該波動電磁場之場強度，以使第二時間週期期間該伸長的感受器中消耗之功率介於1.5至2瓦特之間。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中，該波動電磁場之頻率介於1至30MHz之間，例如介於5至7MHz之間。
  16. 一種申請專利範圍第1至11項中任一項之氣溶膠產生物件(10)之生產方法，其包括以下步驟：以一桿形裝配複數個元件，其中，該桿具有入口端(70)及位於該入口端上游之遠端(80)，該複數個元件包括氣溶膠形成基材(20)及大體上縱向地設置於該桿內且與該氣溶膠形成基材熱性接觸之伸長的感受器(25)。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中，藉由聚集至少一個氣溶膠形成材料薄片並用包裝環繞界定該聚集薄片，而形成該氣溶膠形成基材(20)。
  18. 如申請專利範圍第16或17項之方法，其包括以下步驟：將該伸長的感受器(25)插入該氣溶膠形成基材(20)中以使該伸長的感受器大體上縱向地設置於該裝配好之氣溶膠產生物件(10)內。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中，在將該複數個元件裝配為桿形之前將該伸長的感受器(25)插入該氣溶膠形成基材(20)中，或在將該複數個元件裝配為桿形之後將該伸長的感受器插入該氣溶膠形成基材中。
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