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TW202005558A - 氣溶膠產生物件、用於製造氣溶膠產生物件的方法及氣溶膠產生系統 - Google Patents

氣溶膠產生物件、用於製造氣溶膠產生物件的方法及氣溶膠產生系統 Download PDF

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TW202005558A
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馬克 吉爾
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瑞士商Ｊｔ國際公司
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Abstract

一種氣溶膠產生物件(1)包括一氣溶膠形成材料的第一本體(22)；一第一管狀構件(24)，其圍繞該氣溶膠形成材料的第一本體(22)；一氣溶膠形成材料的第二本體(26)，其圍繞該第一管狀構件(24)；以及一第二管狀構件(28)，其圍繞該氣溶膠形成材料的第二本體(26)。該第一管狀構件(24)在存在時變電磁場的情況下係可感應加熱的。

Description

氣溶膠產生物件、用於製造氣溶膠產生物件的方法及氣溶膠產生系統
本揭示大體上係有關於氣溶膠產生物件，並且更具體地，係有關於與氣溶膠產生裝置一起使用的氣溶膠產生物件，該氣溶膠產生裝置係用於加熱氣溶膠產生物件，以產生供使用者吸入的氣溶膠。本揭示的實施例亦有關於用於製造氣溶膠產生物件的方法及氣溶膠產生系統。
近年來，加熱而並非燃燒氣溶膠形成材料以產生供吸入的氣溶膠之裝置已經變得越來越受消費者歡迎。
這樣的裝置可以使用一些不同方法中之一種來對氣溶膠形成材料提供熱能。一種這樣的方法是提供一種使用感應加熱系統的氣溶膠產生裝置，並且使用者可將包括氣溶膠形成材料的氣溶膠產生物件可移除地插入氣溶膠產生裝置。在這樣的裝置中，設置感應線圈，並且設置有氣溶膠產生物件之可感應加熱感受器。當使用者啟動裝置時，提供電能至感應線圈，轉而產生交變電磁場。感受器與電磁場耦合並產生熱能，所述熱能例如藉由傳導傳遞至氣溶膠形成材料，並且當加熱氣溶膠形成材料時，產生氣溶膠。
藉由氣溶膠產生裝置產生之氣溶膠的特性取決於一些因素，其包括與氣溶膠產生裝置一起使用之氣溶膠產生物件的構造。因此，希望提供一種氣溶膠產生物件，其能夠將在物件使用期間所產生之氣溶膠的特性最佳化。
依據本揭示的第一態樣，提供一種氣溶膠產生物件，包括：一氣溶膠形成材料的第一本體；一第一管狀構件，其圍繞該氣溶膠形成材料的第一本體；一氣溶膠形成材料的第二本體，其圍繞該第一管狀構件；一第二管狀構件，其圍繞該氣溶膠形成材料的第二本體；其中該第一管狀構件在存在時變電磁場的情況下係可感應加熱。
該氣溶膠產生物件係用於一氣溶膠產生裝置，以便加熱該氣溶膠形成材料而不會燃燒該氣溶膠形成材料，以使該氣溶膠形成材料的至少一種成分揮發，從而產生供該氣溶膠產生裝置的使用者吸入之氣溶膠。
一般而言，蒸氣係在低於其臨界溫度的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。
提供可感應加熱的第一管狀構件可提供從可感應加熱的第一管狀構件至氣溶膠形成材料的第一及第二本體兩者的 最佳熱傳遞。這轉而提供氣溶膠形成材料的第一及第二本體的最佳加熱，並且確保在該物件使用期間所產生之氣溶膠的特性之最佳化。
依據本揭示的第二態樣，提供一種用於製造氣溶膠產生物件的方法，該方法包括：將一第一管狀構件定位在一氣溶膠形成材料的第一本體周圍，該第一管狀構件在存在時變電磁場的情況下係可感應加熱；將一氣溶膠形成材料的第二本體定位在該第一管狀構件周圍；以及將一第二管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第二本體周圍。
依據本揭示的第三態樣，提供一種氣溶膠產生系統，包括：一氣溶膠產生裝置，其包括界定一空腔的一感應線圈，該感應線圈構造成產生時變電磁場；以及依據第一態樣的氣溶膠產生物件，其定位在該空腔中，使得該第一管狀構件的縱向軸線大致上與該空腔的縱向軸線對齊。
藉由將該氣溶膠產生物件定位在該空腔中，使得該第一管狀構件的縱向軸線大致上與該空腔的縱向軸線對齊，可最佳化該第一管狀構件與該感應線圈之間的位置關係，從而提供該電磁場與該第一管狀構件的最佳耦合，並且因此在該氣溶膠產生裝置的操作期間提供該第一管狀構件的最佳加熱。
該第一管狀構件可以包括由可感應加熱的感受器材料形成之一封閉電路。該封閉電路可以圍繞該氣溶膠形成材料的第一本體。這確保該氣溶膠形成材料的最佳加熱之實現。該封閉 電路可以在該電路周圍的所有位置處具有大致相同的電阻。這提供該氣溶膠形成材料的均勻加熱。再者，藉由避免在該電路周圍的局部位置具有較高電阻，降低該第一管狀構件(例如在該第一管狀構件之縱向延伸的自由邊緣之間的接縫處)斷裂的風險。
該第一管狀構件可以包括材料的單一連續片。從而使該第一管狀構件的結構完整性最大化。
該第一管狀構件可以包括由可感應加熱的感受器材料形成之一包裝物。例如，該第一管狀構件可以包括一金屬包裝物。隨著在其附近施加時變電磁場，由於渦流及磁滯損耗而在可感應加熱的感受器材料中產生熱能，這導致從電磁至熱能的能量轉換。藉由形成可感應加熱的感受器材料之該第一管狀構件，有利地在整個該第一管狀構件產生渦流，以確保該第一管狀構件被均勻加熱，從而確保該氣溶膠形成材料的均勻加熱。
該可感應加熱的感受器材料可以包括但不限於鋁、鐵、鎳、不銹鋼及其合金(例如，鎳鉻或鎳銅)中之一種以上。
該包裝物可以包括自由邊緣，並且該氣溶膠產生物件可以包括用於將該包裝物的自由邊緣保持在一起的保持裝置。該保持裝置確保該包裝物的自由邊緣牢固地保持在一起，以維持它們之間的電接觸。
該保持裝置可以包括將該包裝物的自由邊緣彼此連接的一接縫。該接縫可以具有高於該包裝物的電阻之電阻。該較高的電阻可以有利地提供可用於防止在一氣溶膠產生裝置中重新使用該氣溶膠產生物件的弱點，從而避免從該氣溶膠產生物件內之先前加熱的氣溶膠形成材料產生不期望的風味化合物。例如，可以選擇該接縫的電阻，以在一氣溶膠產生裝置中嘗試重新 使用該氣溶膠產生物件期間在該物件被加熱至其目標溫度時引起該接縫的損壞。該接縫可以例如是黏著劑接縫，其包括將該包裝物的自由邊緣(可能重疊的自由邊緣)彼此黏合的導電黏著劑。或者，該接縫可以是熔接接縫，或可以是焊接接縫。
可選地或另外地，該保持裝置可以由該氣溶膠形成材料的第二本體及該第二管狀構件來提供。在這種配置中，應該理解的是，該氣溶膠形成材料的第二本體及該第二管狀構件對該包裝物施加壓縮力，從而確保該包裝物的自由邊緣保持在一起。
該包裝物的自由邊緣可以重疊，以提供具有複數個重疊圓周層(例如，兩層)的多層包裝物。複數個重疊圓周層的提供可以提供該氣溶膠形成材料的更有效加熱。
該第一管狀構件可以進一步包括一包裝物，該包裝物包含實質上不導電且不導磁的材料。
該第一管狀構件可以包括由可感應加熱的感受器材料形成之一第一包裝物及包含實質上不導電且不可導磁的材料之一第二包裝物。該第一包裝物可以包括一金屬包裝物，而該第二包裝物可以包括一紙質包裝物。該第一包裝物可以配置在該第二包裝物的徑向內側，使得該第一包裝物接觸該氣溶膠形成材料的第一本體。或者，該第一包裝物可以配置在該第二包裝物的徑向外側，使得該第一包裝物接觸該氣溶膠形成材料的第二本體。第一包裝物(例如，金屬包裝物)與第二包裝物(例如，紙質包裝物)兩者的組合使用可以簡化該第一管狀構件的製造。例如，該第一管狀構件可以藉由將該第一及第二包裝物組裝在一起，之後將該組裝的第一及第二包裝物(構成該第一管狀構件)定位在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍來製造。此外，第一包裝物(例如，金 屬包裝物)與第二包裝物(例如，紙質包裝物)兩者的組合使用可以允許更加小心地控制該氣溶膠形成材料的第一及第二本體的加熱，因為該第一管狀構件的徑向內表面及外表面包括不同的材料。
該第一管狀構件可以包括由可感應加熱的感受器材料形成之一第一包裝物以及包含實質上不導電且不導磁的材料之第二及第三包裝物。該第一包裝物可以包括一金屬包裝材料，而該第二及第三包裝物中之每一者可以包括一紙質包裝物。該第一包裝物可以定位在該第二及第三包裝物之間。利用這種配置，可以理解到，該第一(較佳地，金屬)包裝物沒有直接接觸該氣溶膠形成材料的第一或第二本體。
該第一管狀構件可以包括由實質上不導電且不導磁的材料形成之一包裝物(例如，紙質包裝物)及圍繞該包裝物周向延伸以形成封閉電路之至少一個導電材料軌跡。該第一管狀構件可以包括在沿著該包裝物的軸向隔開位置處之複數個導電軌跡，每個軌跡形成一個封閉電路。該等導電軌跡在使用該氣溶膠產生物件期間被感應加熱，並且熱能從該等導電軌跡傳遞至該氣溶膠形成材料。
該導電軌跡或每個導電軌跡可以安裝在該包裝物的內表面上或該包裝物的外表面上。在使用複數個軸向隔開的導電軌跡之實施例中，該等導電軌跡可以安裝在該包裝物的內表面及外表面上。例如，軸向相鄰的導電軌跡可以以交替且重複方式安裝在該包裝物的內表面及外表面上。
該第二管狀構件可以包括實質上不導電且不導磁的材料。該第二管狀構件可以包括一包裝物，並且可以例如包括一 紙質包裝物。該包裝物可以具有縱向延伸的自由邊緣，例如，重疊的自由邊緣，其可以使用黏著劑固定在一起，該黏著劑亦可以是實質上不導電的且不導磁的。
該第一管狀構件可以界定一內腔，該氣溶膠形成材料的第一本體可以定位在該內腔中，並且該第一及第二管狀構件可以在它們之間界定一環形腔，該環形腔可以與該內腔隔開，該氣溶膠形成材料的第二本體可以定位在該環形腔中。利用這種配置，該氣溶膠形成材料的第一及第二本體在該內腔及該環形腔中彼此隔離。
該氣溶膠產生物件可以是長形的，並且該氣溶膠形成材料的第一本體、該氣溶膠形成材料的第二本體及該第一管狀構件的軸向端部可以軸向對齊。這種配置用該可感應加熱的第一管狀構件提供對該氣溶膠形成材料的最佳加熱，因為該第一管狀構件在該氣溶膠形成材料的整個長度上延伸。
該氣溶膠形成材料的第一及第二本體可以各自具有個別的第一及第二剖面積，並且該第一及第二剖面積可以是大致相同的。利用這種配置，最大化從該第一管狀構件至該氣溶膠形成材料的第一及第二本體兩者的熱傳遞，並且這提供該可感應加熱的第一管狀構件對該氣溶膠形成材料的最佳加熱。在該等剖面積係大致相同的典型實施例中，該氣溶膠形成材料的第一本體的剖面積可以是該氣溶膠形成材料的第二本體的剖面積之70%至130%，可能是90%至110%，更通常是95%至105%。
該氣溶膠形成材料的第一及第二本體可以各自具有個別的第一及第二體積，並且該第一及第二體積可以是大致相同的。利用這種配置，最大化從該第一管狀構件至該氣溶膠形成材 料的第一及第二本體兩者的熱傳遞，並且這提供該可感應加熱的第一管狀構件對該氣溶膠形成材料的最佳加熱。在該等體積係大致相同的典型實施例中，該氣溶膠形成材料的第一本體的體積可以是該氣溶膠形成材料的第二本體的體積之70%至130%，可能是90%至110%，更通常是95%至105%。
該第一及第二管狀構件可以是大致同心的。從而簡化該氣溶膠產生物件的結構。
如上所述，該氣溶膠產生物件可以是長形的且可以是大致圓柱形的。具有圓形剖面之該氣溶膠產生物件的圓柱形形狀可以有利地促進該氣溶膠產生物件插入一氣溶膠產生裝置的感應加熱組件之加熱室中，其中該感應加熱組件包括具有環形剖面的一螺旋感應線圈。
該氣溶膠形成材料的第一本體可以實質上填充該第一管狀構件的內部，並且可以實質上填充該第一管狀構件的前述內腔。該氣溶膠形成材料的第二本體可以實質上填充該第一及第二管狀構件之間的空間，並且可以實質上填充前述環形腔。利用這種配置，大致上消除在該第一管狀構件的內部中及/或在該第一及第二管狀構件之間的區域中之空隙，從而最大化在使用該氣溶膠產生物件期間所產生之氣溶膠的量。
該氣溶膠產生物件可以進一步包括在其一軸向端部處的一透氣塞。該透氣塞可包括醋酸纖維素纖維。該透氣塞可以有利地將該氣溶膠形成材料的第一本體保持在該第一管狀構件內，並將該氣溶膠形成材料的第二本體保持在該第一及第二管狀構件之間。該氣溶膠產生物件可以包括在其第一軸向端部處的該透氣塞之第一透氣塞及在其第二軸向端部處的該透氣塞之第二 透氣塞。該第一及第二透氣塞的提供可以改進該氣溶膠形成材料的第一及第二本體的保持。此外，因為該第一管狀構件作用成可感應加熱的感受器，所以該氣溶膠形成材料的第一及第二本體在該物件的使用期間被加熱，而該第一管狀構件不需要以一氣溶膠發生裝置的加熱元件穿過該第一或第二透氣塞。
可以將一透氣材料的本體定位在該透氣塞或每個透氣塞與該氣溶膠形成材料的第一及第二本體之間。該透氣材料的本體可以包括一蒸氣冷卻介質。該蒸氣冷卻介質可以協助降低藉由加熱該氣溶膠形成材料的第一及第二本體所產生之蒸氣的溫度，以產生供使用者吸入之具有最佳特性的氣溶膠。
該氣溶膠形成材料的第一及第二本體可以包括均質氣溶膠形成材料的單一本體。例如，該氣溶膠形成材料可包括細粒或丸粒。在一些實施例中，該第一管狀構件可以包括管(pipe)或筒(tube)且可以具有剛性結構。該氣溶膠產生物件可以在其一軸向端部處包括一透氣塞，並且可以在相對的軸向端部處包括一透氣結構(例如，網狀物)，其可以與該第二管狀構件一體形成作為單一組件。該透氣塞該透氣結構有利地將該均質氣溶膠形成材料的單一本體保持在適當位置。
該氣溶膠形成材料的第一及第二本體可以在至少一個或多個態樣中具有不同的特性，其包括氣溶膠化溫度、保濕劑含量、風味及密度。例如，該氣溶膠形成材料的第一本體可以具有比該氣溶膠形成材料的第二本體還高的保濕劑含量。利用這種配置，由於該氣溶膠形成材料的第二本體中之較低的保濕劑含量，可最小化或完全避免該第二管狀構件(可以是紙質包裝物)的污染，從而改善該氣溶膠產生物件的外觀及使用者訴求。同時， 該氣溶膠形成材料的第一本體中之較高的保濕劑含量確保保濕劑的總含量足以在使用該氣溶膠產生物件期間提供所需的氣溶膠產生水準。藉由在該氣溶膠形成材料的第一本體中提供比在該氣溶膠形成材料的第二本體中還高的保濕劑含量，在一些實施方案中，該氣溶膠形成材料的第一本體的剖面積及/或體積可以小於該氣溶膠形成材料的第二本體的剖面積及/或體積。
該氣溶膠形成材料的第一及第二本體可以是任何類型的固體或半固體材料。除了上述的細粒及丸粒之外，氣溶膠形成固體的實例類型還包括粉末、碎片、線料、顆粒、凝膠、條帶，鬆散葉片、切絲填料、多孔材料、發泡體材料或片材。該氣溶膠形成材料可以包括植物衍生材料，並且具體地，該氣溶膠形成材料可以包括菸草。
該氣溶膠形成材料的第一及第二本體可以包括一氣溶膠生成物。氣溶膠生成物的實例包括多元醇及其混合物，例如，甘油或丙二醇。通常，該氣溶膠形成材料可以包括以乾重為基礎之約5%至約50%的氣溶膠生成物含量。在一些實施例中，該氣溶膠形成材料可以包括以乾重為基礎之約15%的氣溶膠生成物含量。
在加熱時，該氣溶膠形成材料可以釋放揮發性化合物。該等揮發性化合物可以包括尼古丁或像菸草風味之風味化合物。
在依據該第二態樣的方法中，將該第一管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍的步驟可以在將該氣溶膠形成材料的第二本體定位在該第一管狀構件周圍及將該第二管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第二本體周圍的步驟之前 執行。通常，將氣溶膠形成材料的第二本體定位在該第一管狀構件周圍的步驟可以在將該第二管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第二本體周圍的步驟之前執行。依此順序執行該等步驟可以有助於該氣溶膠產生物件的製造。
該第一管狀構件可以包括一材料的薄片，該材料的薄片可以包括縱向延伸的自由邊緣。
將該第一管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍的步驟可以包括將該材料的薄片纏繞在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍。將該第一管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍的步驟可以包括將該材料的薄片纏繞在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍多次，以提供具有複數個重疊圓周層(例如，兩層)的一多層包裝物。
在該第一管狀構件包括具有縱向延伸的自由邊緣之可感應加熱的感受器材料的薄片之實施例中，將該第一管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍的步驟可以包括將該材料的薄片纏繞在該氣溶膠形成材料的第一本體周圍，以在該薄片之縱向延伸的自由邊緣之間形成一封閉電路。例如，該纏繞步驟可以包括使用一導電黏著劑將該薄片的自由邊緣彼此黏附，將該薄片的自由邊緣彼此熔接，將該薄片的自由邊緣彼此焊接，施加壓縮力至該薄片來保持該等自由邊緣之間的接觸或者使該薄片的自由邊緣重疊或使該等重疊自由邊緣變形(例如，衝壓、壓接或縫合)來將它們固定在一起。
在該氣溶膠產生物件在一個或兩個軸向端部處包括透氣塞且在該透氣塞或每個透氣塞與該氣溶膠形成材料的第一及第二本體之間具有或不具有透氣材料的本體(例如，蒸氣冷卻 介質)的實施例中，一外包裝物(例如，紙質包裝物)可以限制該等物件組件，亦即，該氣溶膠形成材料的第一及第二本體、該第一及第二管狀構件、該透氣塞或每個透氣塞以及該(等)任選的透氣材料的本體。該外包裝物可以僅限制以下任何兩個組件的界面：一氣溶膠產生桿(亦即，該氣溶膠形成材料的第一及第二本體以及該第一及第二管狀構件)、一透氣塞以及該任選的透氣材料的本體，以確保這些組件的位置關係。該方法可以包括在將該第二管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第二本體周圍的步驟之後，將該透氣塞或每個透氣塞與該氣溶膠形成材料的第一及第二本體以及該第一及第二管狀構件定位成同軸對齊，以致於該透氣塞或每個透氣塞與該等組件軸向對齊。該方法可以進一步包括將該外包裝物定位在該等物件組件周圍，使得它限制該等物件組件。
可以進行上述步驟，以產生一連續桿，可以藉由將該桿切割成預定長度，產生多個氣溶膠產生物件，每個預定長度對應於一個別氣溶膠產生物件。這種類型的方法適用於氣溶膠產生物件的大量生產。
該方法可以包括產生一連續桿，其包括該氣溶膠形成材料的第一及第二本體以及該第一及第二管狀構件；以及然後沿著其長度在預定位置處切割該桿，以提供複數個氣溶膠產生物件。
在一些實施例中，該方法可以包括：產生一連續桿，其包括複數個物件段，每個物件段包括氣溶膠形成材料的第一及第二本體及相關的第一及第二管狀構件、配置在每個物件段之間的一透氣塞以及任選地位於每個透氣塞與該氣溶膠形成材料的第一及第二本體之間的一透氣材料的本體(例如，蒸氣冷卻介 質)；將一外包裝物定位在該複數個物件段、該等透氣塞及該等透氣材料的本體(如果存在的話)周圍；以及沿著其長度在預定位置處切割該桿。該方法產生複數個氣溶膠產生物件，每個氣溶膠產生物件在一個或兩個軸向端部處包括透氣塞，並且其中每個氣溶膠產生物件的組件由該外包裝物的一個長度來界定。該方法可以包括在每個透氣塞的中間切割該連續桿，以產生複數個氣溶膠產生物件，該複數個氣溶膠產生物件在其每個軸向端部處具有透氣塞。
該第二管狀構件可以包括一材料的薄片，並且將該第二管狀構件定位在該氣溶膠形成材料的第二本體周圍的步驟可以包括將該材料的薄片纏繞在該氣溶膠形成材料的第二本體周圍。較佳地，該第二管狀構件由實質上對空氣及/或蒸氣係不可滲透的材料形成。這有助於將空氣及蒸氣的流動限制在期望的空氣/蒸氣流動路徑。較佳地，該第二管狀構件由在一定程度上為液體吸收物的材料形成。這可以有助於防止在用於該氣溶膠產生物件的一氣溶膠產生裝置內部形成之液體的任何積聚(例如，冷凝)。紙是這種材料的良好實例，但是如熟悉該項技藝者所顯而易見，其它織物或非織物亦可以是合適的。
在依據該第三態樣的氣溶膠產生系統中，該氣溶膠產生裝置可以包括一空氣入口，該空氣入口配置成提供空氣至該空腔且較佳地在該空腔的下端處，並且可以包括與該空腔相通的一空氣出口。該空腔可以作用成該氣溶膠產生裝置的加熱室。
在使用氣溶膠產生物件的系統中，當氣溶膠產生物件位於空腔中時，透氣塞位於空腔的下端，透氣塞可以將進入的空氣引導至氣溶膠形成材料的第一及第二本體，並且防止氣溶膠形成材料的第一及第二本體落入空腔中。
在一些實施例中，該氣溶膠產生裝置可以包括兩個空氣入口，其配置成提供空氣至該空腔。具體地，該氣溶膠產生裝置可以包括一第一空氣入口及一第二空氣入口，該第一空氣入口配置成將空氣引導至該氣溶膠形成材料的第一本體，而該第二空氣入口配置成將空氣引導至該氣溶膠形成材料的第二本體。該氣溶膠產生裝置特別但非專門適用於一種氣溶膠產生物件，當該氣溶膠產生物件位於該空腔中時，該氣溶膠產生物件沒有透氣塞位於該空腔的下端。
1‧‧‧氣溶膠產生物件
2‧‧‧氣溶膠產生物件
3‧‧‧氣溶膠產生物件
4‧‧‧氣溶膠產生物件
5‧‧‧氣溶膠產生物件
6‧‧‧氣溶膠產生物件
7‧‧‧氣溶膠產生物件
8‧‧‧氣溶膠產生物件
22‧‧‧氣溶膠形成材料的第一本體
24‧‧‧第一管狀構件
26‧‧‧氣溶膠形成材料的第二本體
28‧‧‧第二管狀構件
30‧‧‧導電黏著劑
32‧‧‧黏著劑
34‧‧‧內腔
36‧‧‧環形腔
40‧‧‧紙質包裝物
42‧‧‧軌跡
50‧‧‧透氣塞
52‧‧‧透氣材料的本體
54‧‧‧外包裝物
70‧‧‧網狀物
90‧‧‧氣溶膠產生系統
92‧‧‧氣溶膠產生裝置
94‧‧‧殼體
96‧‧‧電源
98‧‧‧控制電路
100a‧‧‧第一空氣入口
100b‧‧‧第二空氣入口
102‧‧‧感應加熱組件
104‧‧‧加熱室
106‧‧‧螺旋感應線圈
120‧‧‧氣溶膠產生系統
122‧‧‧氣溶膠產生裝置
124‧‧‧單一空氣入口
130‧‧‧氣溶膠產生系統
第1圖係氣溶膠產生物件的第一實例之示意透視圖；第2圖係沿著第1圖所示之線A-A的示意剖面圖；第3圖係相似於第1及2圖所示之第一實例的氣溶膠產生物件之第二實例的示意剖面圖；第4圖係相似於第1及2圖所示之第一實例的氣溶膠產生物件之第三實例的示意剖面圖；第5圖係氣溶膠產生物件的第四實例之示意透視圖；第6圖係相似於第1及2圖所示之第一實例且在其一個軸向端部處安裝有透氣塞的氣溶膠產生物件之第五實例的示意剖面側視圖；第7圖係相似於第1及2圖所示之第一實例且在其兩個軸向端部處安裝有透氣塞的氣溶膠產生物件之第六實例的示意性剖面側視圖；第8圖係相似於第1及2圖所示之第一實例且在其兩個軸向端部處安裝有透氣塞並具有外包裝物的氣溶膠產生物件之第七實例的示意性剖面側視圖； 第9圖係氣溶膠產生物件的第八實例之示意性剖面側視圖；第10圖係氣溶膠產生系統的示意剖面圖，氣溶膠產生系統包括氣溶膠產生裝置的第一實例及第6圖所述之氣溶膠產生物件的第五實例；以及第11及12圖係氣溶膠產生系統的示意剖面圖，氣溶膠產生系統包括氣溶膠產生裝置的第二實例及分別在第7及9圖所述之氣溶膠產生物件的第六及第八實例。
現在將僅藉由實例並參考附圖來描述本揭示的實施例。
首先參考第1及2圖，顯示與氣溶膠產生裝置一起使用之氣溶膠產生物件1的第一實例，氣溶膠產生裝置的實例將稍後描述於本說明書中。氣溶膠產生物件1係長形的且係大致圓柱形的。圓形剖面有助於使用者握拿物件1及將物件1插入氣溶膠產生裝置的加熱室中。
物件1包括氣溶膠形成材料的第一本體22、圍繞氣溶膠形成材料的第一本體22的第一管狀構件24、圍繞第一管狀構件24的氣溶膠形成材料的第二本體26及圍繞氣溶膠形成材料的第二本體26的第二管狀構件28。
第一管狀構件24在存在時變電磁場的情況下係可感應加熱。在所述的第一實例中，第一管狀構件24包括由可感應加熱感受器材料形成的金屬包裝物。金屬包裝物包括材料的單一薄片，例如，金屬箔，其具有縱向延伸的自由邊緣，所述自由邊緣配置成彼此重疊且藉由導電黏著劑30固定在一起，導電黏著劑30在自由邊緣之間形成接縫。導電黏著劑30通常包括散布有 一個以上的導電成分之一個以上的黏著劑成分。金屬包裝物與導電黏著劑30一起形成圍繞氣溶膠形成材料的第一本體22的封閉電路。
當在氣溶膠產生裝置中使用物件1期間在金屬包裝物附近施加時變電磁場時，由於渦流及磁滯損耗而在金屬包裝物中產生熱能，並且熱能從金屬包裝物傳遞至相鄰的氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26，以加熱氣溶膠形成材料而不會燃燒氣溶膠形成材料，從而產生供使用者吸入的氣溶膠。構成第一管狀構件22的金屬包裝物大致上在其整個內表面及外表面上分別與氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26接觸，因此使得熱能能夠直接地且因而有效地從金屬包裝物傳遞至氣溶膠形成材料。
第二管狀構件28與第一管狀構件24係同心的並且包括紙質包裝物。雖然紙質包裝物可能是較佳的，但是第二管狀構件28可以包括任何實質上不導電且不導磁的材料，使得在氣溶膠產生裝置中使用物件1期間第二管狀構件28在存在時變電磁場的情況下不被感應加熱。構成第二管狀構件28的紙質包裝物亦包括具有縱向延伸的自由邊緣之材料的單一薄片，所述自由邊緣配置成彼此重疊且藉由黏著劑32固定在一起，黏著劑32實質上係不導電的且不磁導的，使得它在氣溶膠產生裝置中使用物件1時不會被感應加熱。
第一管狀構件24界定內腔34，氣溶膠形成材料的第一本體22定位在內腔34中，並且第一及第二管狀構件24、28在它們之間界定與內腔34分開的環形腔36，氣溶膠形成材料的第二本體26定位在環形腔36中。氣溶膠形成材料的第一及 第二本體22、26與第一及第二管狀構件24、28都具有相同的軸向長度，並且配置成使得氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26的軸向端部與構成第一管狀構件24的金屬包裝物及構成第二管狀構件28的紙質包裝物軸向對齊。利用這種配置，氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26在個別的內腔34及環形腔36中彼此隔離。氣溶膠形成材料的第一本體22實質上填充內腔34，而氣溶膠形成材料的第二本體26實質上填充環形腔36。
氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26通常是固體或半固體材料。合適的氣溶膠形成固體的實例包括粉末、碎片、線料、多孔材料、發泡體材料及片材。氣溶膠形成材料通常包括植物衍生材料，具體地包括菸草。
氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26包括氣溶膠生成物，例如，甘油或丙二醇。通常，氣溶膠形成材料可以包括以乾重為基礎之約5%至約50%的氣溶膠生成物含量。在因從構成第一管狀構件24的金屬包裝物傳遞熱而加熱時，第一及第二本體兩者的氣溶膠形成材料22、26釋放可能包含尼古丁或像菸草風味的風味化合物之揮發性化合物。
在第1及2圖的物件1中，雖然氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26在個別的內腔34及環形腔36中彼此隔離，但是第一及第二本體的氣溶膠形成材料22、26包括具有相同特性之相同類型的氣溶膠形成材料，其包括例如氣溶膠化溫度、保濕劑含量、風味及密度。
通常藉由將構成第一管狀構件24的金屬包裝物纏繞在氣溶膠形成材料的第一本體22周圍，使得金屬包裝物之縱向延伸的自由邊緣彼此重疊來製造物件1。如上所述，將導電黏著 劑30施加至金屬包裝物的一個或兩個重疊邊緣，以將它們固定在一起，從而形成封閉電路。然後，在將構成第二管狀構件28的紙質包裝物纏繞在氣溶膠形成材料的第二本體26周圍，使得紙質包裝物之縱向延伸的自由邊緣彼此重疊之前，將氣溶膠形成材料的第二本體26定位在金屬包裝物周圍。亦如上所述，將不導電且不導磁的黏著劑32施加至紙質包裝物的一個或兩個重疊邊緣，以將它們固定在一起。
現在參考第3圖，顯示氣溶膠產生物件2的第二實例之示意剖面圖，其相似於第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1，並且其中使用相同的元件符號來表示相應的元件。
除氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26在至少一個或多個方面具有不同的特性(包括氣溶膠化溫度、保濕劑含量、風味及密度)外，氣溶膠產生物件2在所有方面與第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1相同。
在一個實施例中，內腔34中之氣溶膠形成材料的第一本體22具有比環形腔36中之氣溶膠形成材料的第二本體26還高的保濕劑含量。如本說明書前面所述，氣溶膠形成材料的第二本體26中之較低保濕劑含量可有利地減少紙質包裝物的污染，從而改善物件2的外觀及使用者訴求。利用這種配置，亦可以提供因較高的保濕劑含量而具有比其它方式所需還小的剖面積及/或體積的氣溶膠形成材料的第一本體22，同時在使用物件2的使用期間保持所需的氣溶膠產生水準。
現在參考第4圖，顯示氣溶膠產生物件3的第三實例之示意剖面圖，其相似於第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1，並且其中使用相同的元件符號來表示相應的元件。
除構成第一管狀構件24的金屬包裝物之縱向延伸的自由邊緣之重疊程度係實質上大至自由邊緣彼此重疊以提供在所示實施例中在圍繞第一管狀構件24的圓周之所有位置處具有兩個重疊的圓周層之多層金屬包裝物的程度外，氣溶膠產生物件3在所有方面與第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1相同。應當理解，在氣溶膠產生物件3的使用期間，複數層的提供可增加金屬包裝物中之熱能產生。
現在參考第5圖，顯示氣溶膠產生物件4的第四實例之示意透視圖，其相似於第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1，並且其中使用相同的元件符號來表示相應的元件。
除第一管狀構件24的構造外，氣溶膠產生物件4在所有方面與第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1相同。在物件4中，第一管狀構件24包括實質上不導電且不導磁的材料，例如，紙質包裝物40。包含導電感受器材料之複數個軌跡42在軸向隔開的位置處圍繞紙質包裝物40周向延伸，每個軌跡形成一個封閉電路。在存在時變電磁場的情況下，導電軌跡42在物件4的使用期間被感應加熱，並且熱能從導電軌跡42傳遞至第一及第二本體的氣溶膠形成材料22、26中。
導電軌跡42可以安裝在紙質包裝物40的內表面上及/或紙質包裝物40的外表面上。例如，如果期望至第一本體的氣溶膠形成材料22的熱傳遞有較高水準，則較佳地將導電軌跡42安裝在紙質包裝物40的內表面上。相反地，如果期望至第二本體的氣溶膠形成材料26的熱傳遞有較高水準，則較佳地將導電軌跡42安裝在紙質包裝物40的外表面上。在一些實施例中，可設想導電軌跡42可以安裝在紙質包裝物40的內表面及外表 面上，例如，軸向相鄰的導電軌跡42可以以交替及重複方式安裝在紙質包裝物40的內表面及外表面上。
現在參考第6圖，顯示氣溶膠產生物件5的第五實例之示意剖面側視圖，其相似於第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1，並且其中使用相同的元件符號來表示相應的元件。
氣溶膠產生物件5在其軸向端部處包括透氣塞50，其例如包括醋酸纖維素纖維。構成第二管狀構件28的紙質包裝物之軸向尺寸大於構成第一管狀構件24的金屬包裝物之軸向尺寸，以界定透氣塞50所在的空腔。
現在參考第7圖，顯示氣溶膠產生物件6的第六實例之示意剖面側視圖，其相似於第1、2及6圖所述之氣溶膠產生物件1及5，並且其中使用相同的元件符號來表示相應的元件。
氣溶膠產生物件6包括兩個透氣塞50，其在物件6之各自的軸向端部處。構成第二管狀構件28的紙質包裝物之軸向尺寸同樣地大於構成第一管狀構件24的金屬包裝物之軸向尺寸，以致於在物件6的軸向相對端處界定透氣塞50所在的兩個空腔。
現在參考第8圖，顯示氣溶膠產生物件7的第七實例之示意剖面側視圖，其相似於第1及2圖所述之氣溶膠產生物件1，並且其中使用相同的元件符號來表示相應的元件。
氣溶膠產生物件7包括兩個透氣塞50，其在物件7之各自的軸向端部處。物件7亦包括位於透氣塞50中之一者與氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26之間的透氣材料的本體52，其例如包括蒸氣冷卻介質。
氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26以及第一及第二管狀構件24、28皆具有相同的軸向長度，並且配置成使得氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26的軸向端部與構成第一管狀構件24的金屬包裝物及構成第二管狀構件28的紙質包裝物軸向對齊。透氣塞50及透氣體52與氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26以及第一及第二管狀構件24、28抵接同軸對齊。於是，物件7進一步包括外包裝物54，例如，紙質包裝物，其限制物件組件，以將它們固定就位。
現在參考第9圖，顯示氣溶膠產生物件8的第八實例之示意剖面側視圖，其中使用相同的元件符號來表示相應的元件。
當例如與上述實例中使用之金屬包裝物相比較時，第一管狀構件24包括具有相對剛性結構的管或筒。
氣溶膠產生物件8在其一個軸向端部處包括透氣塞50，如上所述，其通常包括醋酸纖維素纖維。在物件8的相對軸向端部處，提供網狀物70或類似的透氣結構，以將氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26保持就位。通常使網狀物70及第二管狀構件28一體形成作為單一組件，例如，作為成型塑料組件。
在氣溶膠產生物件8中應該注意到，第一管狀構件24的軸向尺寸小於第二管狀構件28的軸向尺寸。利用這種配置，氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26包括例如細粒或丸粒形式之均質氣溶膠形成材料的單一本體。
現在參考第10圖，顯示用於產生供吸入的氣溶膠之氣溶膠產生系統90。氣溶膠產生系統90包括氣溶膠產生裝置92 的第一實例。氣溶膠產生裝置92包括殼體94、電源96及控制電路98，控制電路98可以構造成以高頻操作。電源96通常包括一個以上的電池，其可以例如是可感應充電的。氣溶膠產生裝置92亦包括第一及第二空氣入口100a、100b。
氣溶膠產生裝置92包括用於加熱氣溶膠形成材料的感應加熱組件102。感應加熱組件102包括大致圓筒形的加熱室104，加熱室104配置成容納依據本揭示的態樣之相應成形的大致圓柱形氣溶膠產生物件。
第9圖顯示位於加熱室104中之第6圖所述的氣溶膠產生物件5。加熱室104及氣溶膠產生物件5配置成使得透氣塞50從加熱室104突出，從而使使用者能夠將其嘴唇與物件5的突出部分接合，以經由透氣塞50吸入在系統100的操作期間所產生之氣溶膠。
空氣入口100a、100b皆與加熱室104相通。應該注意，空氣入口100a配置成引導空氣通過氣溶膠形成材料的第一本體22，而空氣入口100b配置成引導空氣通過氣溶膠形成材料的第二本體26。
感應加熱組件102包括螺旋感應線圈106，其具有第一及第二軸向端部，以及圍繞圓筒形加熱室104延伸且可由電源96及控制電路98供電。因此，感應線圈106界定加熱室104形式的空腔，氣溶膠產生物件5定位在所述空腔中。應注意的是，加熱室104及氣溶膠產生物件5各自具有個別的縱向軸線，並且當氣溶膠產生物件5位於加熱室104內時，縱向軸線大致上彼此對齊。
除了其它電子組件之外，控制電路98還包括變流器，變流器配置成將來自電源96的直流電轉換成用於感應線圈106的交變高頻電流。如熟悉該項技藝者所理解，當感應線圈106由交變高頻電流激勵時，產生交變且時變的電磁場。交變且時變的電磁場與構成第一管狀構件24的金屬包裝物耦合，並在金屬包裝物中產生渦流及/或磁滯損耗，進而使其發熱。然後，熱能例如藉由傳導、輻射及對流從金屬包裝物傳遞至第一及第二本體的氣溶膠形成材料22、26。
在第10圖的實例中，構成第一管狀構件24的金屬包裝物與第一及第二本體的氣溶膠形成材料22、26直接接觸，使得當金屬包裝物被感應加熱組件102的感應線圈106感應加熱時，熱能從金屬包裝物傳遞至氣溶膠形成材料，以加熱氣溶膠形成材料並產生氣溶膠。藉由從周圍環境經由空氣入口100a、100b添加空氣，促進氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26的氣溶膠化。藉由加熱氣溶膠形成材料的第一及第二本體22、26所產生之氣溶膠接著經由透氣塞50離開物件1的內腔34及環形腔36，並且可以例如供系統90的使用者吸入。
現在參考第11圖，顯示用於產生供吸入的氣溶膠之氣溶膠產生系統120。氣溶膠產生系統包括氣溶膠產生裝置122的第二實例，其相似於第10圖所示之氣溶膠產生裝置92，並且其中使用相同的元件符號來表示相應的組件。
除氣溶膠產生裝置122包括與加熱室104相通的單一空氣入口124外，氣溶膠產生裝置122與氣溶膠產生裝置92相同。單一空氣入口124係足夠的，因為氣溶膠產生裝置122適用於位於加熱室104內之第7圖的氣溶膠產生物件6。如先前所 述，氣溶膠產生物件6包括在兩個軸向端部處的透氣塞50，並且在第11圖所示之位於下軸向端部處的透氣塞50引導經由空氣入口124接收之空氣通過在內腔34中之氣溶膠形成材料的第一本體22並通過在環形腔36中之氣溶膠形成材料的第二本體26兩者。
現在參考第12圖，顯示用於產生供吸入的氣溶膠之氣溶膠產生系統130。氣溶膠產生系統包括上面關於第11圖所述之相同的氣溶膠產生裝置122及位於加熱室104內之第9圖的氣溶膠產生物件8。氣溶膠產生物件8特別適用於有單一空氣入口124進入加熱室104的氣溶膠產生裝置122，因為網狀物70允許空氣流過藉由第一及第二本體的氣溶膠形成材料22、26所形成之均質氣溶膠形成材料的單一本體的整體。
儘管已經在前面段落中描述示例性實施例，但是應該理解，在不脫離所附請求項的範圍之情況下，可以對那些實施例進行各種修改。因此，請求項的廣度及範圍不應該侷限於上述示例性實施例。
除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾，否則本揭示涵蓋上述特徵的所有可能變化之任何組合。
除非上下文另有明確要求，否則在整個說明書及請求項中，詞語「包括」等應該被解讀為包含性而非排他性或窮舉性；也就是說，「包括但不限於」的意思。

Claims (15)

  1. 一種氣溶膠產生物件，包括：一氣溶膠形成材料的第一本體(22)；一第一管狀構件(24)，其圍繞該氣溶膠形成材料的第一本體(22)；一氣溶膠形成材料的第二本體(26)，其圍繞該第一管狀構件(24)；一第二管狀構件(28)，其圍繞該氣溶膠形成材料的第二本體(26)；其中該第一管狀構件(24)在存在時變電磁場的情況下係可感應加熱的。
  2. 如請求項1之氣溶膠產生物件，其中該第一管狀構件(24)包括由可感應加熱的感受器材料形成之一封閉電路。
  3. 如請求項1或2之氣溶膠產生物件，其中該第一管狀構件(24)包括由可感應加熱的感受器材料形成之一包裝物。
  4. 如請求項3之氣溶膠產生物件，其中該物件包括用於將該包裝物的自由邊緣保持在一起的保持手段(30)。
  5. 如請求項1至4中任一項之氣溶膠產生物件，其中該第一管狀構件(24)進一步包括一包裝物(40)，其包含實質上不導電且不導磁的材料。
  6. 如請求項1至5中任一項之氣溶膠產生物件，其中該第一管狀構件(24)界定一內腔(34)，該氣溶膠形成材料的第一本體(22)定位在該內腔(34)中，並且該第一及第二管狀構件(24、28)在其間界定一環形腔(36)，該環形腔(36)與該內腔(34)隔開，並且該氣溶膠形成材料的第二本體(26)定位在該環形腔(36)中。
  7. 如請求項1至6中任一項之氣溶膠產生物件，其中該物件係長形的，並且該氣溶膠形成材料的第一本體(22)、該氣溶膠形成材料的第二本體(26)及該第一管狀構件(24)的軸向端部係軸向對齊的。
  8. 如請求項1至7中任一項之氣溶膠產生物件，其中該氣溶膠形成材料的第一及第二本體(22、26)各自具有個別的第一及第二剖面積，並且該第一及第二剖面積係大致相同的。
  9. 如請求項1至8中任一項之氣溶膠產生物件，其中該氣溶膠形成材料的第一及第二本體(22、26)各自具有個別的第一及第二體積，並且該第一及第二體積係大致相同的。
  10. 如請求項1至9中任一項之氣溶膠產生物件，進一步包括在其一軸向端部處的一透氣塞(50)，以將該氣溶膠形成材料的第一本體(22)保持在該第一管狀構件(24)內，並將該氣溶膠形成材料的第二本體(26)保持在該第一及第二管狀構件(24、28)之間。
  11. 如請求項1至10中任一項之氣溶膠產生物件，其中該氣溶膠形成材料的第一及第二本體(22、26)包括均質氣溶膠形成材料的單一本體。
  12. 如請求項1至10中任一項之氣溶膠產生物件，其中該氣溶膠形成材料的第一及第二本體(22、26)在至少一個或多個態樣中具有不同的特性，其包括氣溶膠化溫度、保濕劑含量、風味及密度。
  13. 一種用於製造氣溶膠產生物件的方法，該方法包括：將一第一管狀構件(24)定位在一氣溶膠形成材料的第一本體(22)周圍，該第一管狀構件(24)在存在時變電磁場的情況下係可感應加熱的； 將一氣溶膠形成材料的第二本體(26)定位在該第一管狀構件(24)周圍；以及將一第二管狀構件(28)定位在該氣溶膠形成材料的第二本體(26)周圍。
  14. 如請求項13之方法，其中該第一管狀構件(24)包括一材料的薄片，並且將該第一管狀構件(24)定位在該氣溶膠形成材料的第一本體(22)周圍的步驟包括將該材料的薄片纏繞在該氣溶膠形成材料的第一本體(22)周圍。
  15. 一種氣溶膠產生系統，包括：一氣溶膠產生裝置(92、122)，其包括界定一空腔(104)的一感應線圈(106)，該感應線圈(106)構造成產生時變電磁場；以及如請求項1至12中任一項之氣溶膠產生物件，其定位在該空腔(104)中，使得該第一管狀構件(24)的縱向軸線與該空腔(104)的縱向軸線大致對齊。
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