CN104768407A - 包括一个或多个微加热器的电子吸烟制品 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电子吸烟制品，所述电子吸烟制品提供改进的气溶胶传送。特别是，该制品包括一个或多个微加热器。在不同实施例中，微加热器提供气溶胶前体组合物的蒸发的改进控制，并提供降低的功率要求以获得恒定的雾化。本公开进一步涉及在吸烟制品中形成气溶胶的方法。
Description
发明领域
本发明涉及气溶胶传送制品及其用于生成可吸入形式的烟草组分或其它材料的用途。该制品可以由烟草制成或衍生自烟草，或以其它方式合并烟草用于人们消费。
发明背景
这些年来提出了许多的吸烟制品，作为基于燃烧烟草的吸烟产品的改进物或替代物。示例性替代物包括其中固态燃料或液态燃料被燃烧以将热量传送到烟草或其中使用化学反应来提供此热源的装置。许多参考资料已经提出生成具有香味的蒸汽、可视气溶胶或具有香味的蒸汽和可视气溶胶的混合物的类型的不同吸烟制品。一些这些所提出的类型的吸烟制品包括管状部分或纵向延伸的空气通道。
该吸烟制品的改进点或替代物通常必须提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟类似的感觉，而不传送大量的不完全燃烧产物和热解产物。为此，已经提出了许多的吸烟产品、香味生成器以及药用吸入器，它们利用电能来蒸发或加热挥发性材料，或尝试在不燃烧烟草下提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉。
替代吸烟制品的一般例子在以下描述：Ellis等人的美国专利No.3,258,015；Ellis等人的美国专利No.3,356,094；Moses的美国专利No.3,516,417；Lanzellotti等人的美国专利No.4,347,855；Bolt等人的美国专利No.4,340,072；Burnett等人的美国专利No.4,391,285；Riehl等人的美国专利No.4,917,121；Litzinger的美国专利No.4,924,886；以及Hearn等人的美国专利No.5,060,676。许多那些类型的吸烟制品使用可燃燃料源，所述可燃燃料源被燃烧以提供气溶体和/或以加热气溶胶形成材料。请看例如在Banerjee等人的美国专利No.4,714,082以及White等人的美国专利No.4,771,795中所引用的背景技术；其通过引用整体合并到此。还请看例如在以下中描述的那些类型的吸烟制品：Clearman等人的美国专利No.4,756,318；Banerjee等人的美国专利No.4,714,082；White等人的美国专利No.4,771,795；Sensabaugh等人的美国专利No.4,793,365；Clearman等人的美国专利No.4,917,128；Korte等人的美国专利No.4,961,438；Serrano等人的美国专利No.4,966,171；Bale等人的美国专利No.4,969,476；Serrano等人的美国专利No.4,991,606；Farrier等人的美国专利No.5,020,548；Clearman等人的美国专利No.5,033,483；Schlatter的美国专利No.5,040,551；Creighton等人的美国专利No.5,050,621；Lawson的美国专利No.5,065,776；Nystrom等人的美国专利No.5,076,296；Farrier等人的美国专利No.5,076,297；Clearman等人的美国专利No.5,099,861；Drewett等人的美国专利No.5,105,835；Barnes等人的美国专利No.5,105,837；Hauser等人的美国专利No.5,115,820；Best等人的美国专利No.5,148,821；Hayward等人的美国专利No.5,159,940；Riggs等人的美国专利No.5,178,167；Clearman等人的美国专利No.5,183,062；Shannon等人的美国专利No.5,211,684；Deevi等人的美国专利No.5,240,014；Nichols等人的美国专利No.5,240,016；Clearman等人的美国专利No.5,345,955；Riggs等人的美国专利No.5,551,451；Bensalem等人的美国专利No.5,595,577；Barnes等人的美国专利No.5,819,751；Matsuura等人的美国专利No.6,089,857；Beven等人的美国专利No.6,095,152；Beven的美国专利No.6,578,584；Dominguez的美国专利No.6,730,832；其通过引用整体地合并到此文中。而且，使用含碳燃料元件的某些类型的香烟已经以美国雷诺烟草公司的“Premier”和“Eclipse”商标名称商业地投放入市场。请看例如在美国雷诺烟草公司的专著(1988)和《吸入毒理学》，12:5，p.1-58(2000)中，在《关于加热而不是燃烧烟草的新香烟原型的化学和生物研究》(Chemical andBiological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)and Inhalation Toxicology,12:5,p.1-58(2000))中所描述的香烟的那些类型。还请看Banerjee等人的美国专利公开No.2005/0274390，Crooks等人的美国专利公开No.2007/0215167，Banerjee等人的美国专利公开No.2010/0065075，以及Stone等人的美国专利公开No.2012/0042885，其公开通过引用整体地合并到此文中。
某些提出的香烟形状的烟草产品据称以不旨在以任何明显程度燃烧的方式来使用烟草。请看例如Sudoh的美国专利No.4,836,225；Kuriyama等人的美国专利No.4,972,855；以及Edwards的美国专利No.5,293,883，其通过引用整体地合并到此文中。还有其它类型的吸烟制品，例如通过使烟草或加工的烟草经受产自化学或电热源的热来生成具有香味的蒸汽的那些类型的吸烟制品在以下描述：Chard等人的美国专利No.4,848,374；Brooks等人的美国专利Nos 4,947,874和4,947,875；Counts等人的美国专利No.5,060,671；Deevi等人的美国专利No.5,146,934；Deevi的美国专利No.5,224,498；Banerjee等人的美国专利No.5,285,798；Farrier等人的美国专利No.5,357,984；Farrier等人的美国专利No.5,593,792；Counts的美国专利No.5,369,723；Counts等人的美国专利No.5,692,525；Collins等人的美国专利No.5,865,185；Adams等人的美国专利No.5,878,752；Deevi等人的美国专利No.5,880,439；Baggett等人的美国专利No.5,915,387；Watkins等人的美国专利No.5,934,289；Deevi等人的美国专利No.6,033,623；Adams等人的美国专利No.6,053,176；White的美国专利No.6,164,287；Fournier等人的美国专利No.6,289,898；Fournier等人的美国专利No.6,615,840；Li等人的美国专利公开No.2003/0131859；Banerjee等人的美国专利公开No.2005/0016549；以及Hearn等人的美国专利公开No.2006/0185687，它们中的每个均通过引用整体地合并到此文中。
进行了某些尝试，以传送例如处理或合并香味和/或尼古丁的那些的蒸汽、喷雾剂或气溶胶。请看例如在以下中所提出的装置的类型：Virag的美国专利No.4,190,046；Ray的美国专利No.4,284,089；Jacobs的美国专利No.4,635,651；Gerth等人的美国专利No.4,735,217；Ray等人的美国专利No.4,800,903；Ingebrethsen等人的美国专利No.5,388,574；Gross等人的美国专利No.5,799；Abhulimen等人的美国专利No.6,532,965；以及Adiga等人的美国专利No.6,598,607；Hon的EP 1,618,803；Cox等人的美国专利No.7,117,867；以及在网站www.e-cig.com中提出的装置，其全部通过引用被整体地合并到此文中。
已经被描述且在一些情况下可商业获得的进一步的代表性的香烟或吸烟制品包括在以下中描述的那些：Brooks等人的美国专利No.4,922,901；Morgan等人的美国专利No.5,249,586；Counts等人的美国专利No.5,388,594；Higgins等人的美国专利No.5,666,977；Voges的美国专利No.6,196,218；Felter等人的美国专利No.6,810,883；Nichols的美国专利No.6,854,461；Hon的美国专利No.7,832,410；Kobayashi的美国专利No.7,513,253；Robinson等人的美国专利No.7,726,320；Hamano的美国专利No.7,896,006；Shayan的美国专利No.6,772,756；Hon的美国专利公开No.2009/0095311；Hon的美国专利公开Nos.2006/0196518，2009/0126745和2009/0188490；Thorens等人的美国专利Pub.No.2009/0272379；Monsees等人美国专利公开Nos.2009/0260641和2009/0260642；Oglesby美国专利公开Nos.2008/0149118和2010/0024834；Wang等人的美国专利公开No.2010/0307518；以及Hon的WO 2010/091593。还请看Minskoff等人的美国专利No.D657,047，和Terry等人美国专利公开Nos.2011/0277757，2011/0277760和US2011/0277764。进一步的例子包括具有以下名称的可商业获得的电子香烟产品：HEATBARTM；HYBRIDVEGASTM；E-GARTM；C-GARTM；E-MYSTICKTM；Vaporizer，GREENBLUTMCigs，WHITECirrus，V2CIGSTM，SOUTH BEACH SMOKETM，SMOKERoyal Blues，SMARTSMOKEKnight Sticks，InnoVapor，SMOKINGCrown 7，CHOICETMNO.7TM，LOGICTMecig，和PREMIUMTM。
使用烟草替代材料的吸烟制品和使用除了燃烧烟草切短填料的热源以产生具有香味的烟草蒸汽或具有香味的可视气溶胶的吸烟制品没有获得广泛的商业成功。通过电加热烟草来产生吸烟的体验和感觉的制品尤其受到香味或其它可吸入材料的不稳定释放的影响。电加热的吸烟制品在许多情况下进一步受到外部加热装置的要求的限制，所述要求是不方便的且降低吸烟体验。因此，可以期望的是，提供吸烟制品，该吸烟制品可以提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉而其这么做无大量地燃烧烟草，这么做不需要燃烧热源，以及这么做不必传送大量的不完全燃烧产物和热解产物。
发明内容
本发明提供一种用于可控制地传送气溶胶前体组分的吸烟制品及其使用方法。在此公开了一种制品，所述制品合并一个或多个微加热器，用于蒸发或雾化组合物以向该制品的消费者提供期望的结果，例如以获得基本地类似于传统香烟的吸烟的体验，或以获得香味的传送等。
在不同的实施例中，根据本公开的吸烟制品可以包括电源和与该电源电连接的微加热器。微加热器可以表征为基于微机电系统(MEMS)的加热器。微加热器可选择地表征为薄膜加热器。
根据本公开的有用的微加热器的性能可以变化。在不同实施例中，该微加热器可以包括形成图案的导电材料。例如，导电材料可以选自由以下组成的组：元素金属，金属合金，硅，碳，碳化物，氮化物以及它们的组合。微加热器包括支撑层，导电材料在该支撑层上形成图案。例如，导电材料可以是覆盖支撑层的印刷层。可选择地，导电材料可以是覆盖支撑层的蚀刻层。优选地，支撑层在例如大约125℃至大约750℃的温度范围的限定温度范围内是温度稳定的。在某些实施例中，支撑层可以包括例如氮化硅的硅基材料。微加热器可以包括覆盖形成图案的导电材料的保护层。优选地，保护层在例如大约125℃至大约750℃的温度范围的限定温度范围内是温度稳定的。在某些实施例中，保护层可以包括例如二氧化硅的硅基材料。如从前述可见，在目前公开的制品中有用的微加热器可以包括两个或多个层。例如，微加热器可以表征为包括夹在两层之间或两个膜之间的导电材料。在此公开的微加热器还可以具有限定的尺寸。例如，微加热器可以具有至多大约3mm的长度和至多大约3mm的宽度。更具体地，微加热器可以具有大约0.5mm至大约3mm的长度以及大约0.5mm至大约3mm的宽度。
用在此公开的制品中的微加热器可以独立于进一步的部件而利用。在其它实施例中，微加热器可以附接到基底。此基底可以是该制品的永久固定件，或基底可以从吸烟制品中移除。优选地，基底可由电绝缘材料形成。
在特定实施例中，根据本公开的吸烟制品可以包括多个微加热器。若需要，该多个微加热器可以在吸烟制品内串联地排列。同样地，串联地排列的微加热器可以适于以限定的顺序(例如，循序地)或模式加热(例如，两个或多个微加热器不按顺序地分别地加热，或两个或多个微加热器同时加热)。
在此公开的吸烟制品可进一步地包括气溶胶前体组合物。在具体实施例中，微加热器可以可操作地位于吸烟制品内，以与气溶胶前体组合物大致接触。而且，气溶胶前体组合物可以以例如在环境条件下的液体或胶体的形式的各种形式出现。若需要，可选择地气溶胶前体组合物可在环境温度下是固体的形式。在具体实施例中，气溶胶前体组合物可以是涂敷在微加热器上的胶体的形式。
在其它实施例中，气溶胶前体组合物在存储器中，以使气溶胶前体组合物与微加热器分离。因此，该制品可以包括控制器，所述控制器适于触发限定体积的气溶胶前体组合物到微加热器的传送。在具体实施例中，微加热器可与由壁形成的室热连接，该室适于通过在室中的开口接纳等份部分的气溶胶前体组合物。该室可以包括适于排放来自室的蒸汽的开口和/或可以包括适于渗透空气的开口。在某些实施例中，室可以具有大约0.2ml至大约1ml的容积。此实施例可以适于单独地加热单独的组合物或其组分。例如，气溶胶组合物可以包括多个单独组分，吸烟制品可以包括分别地包含气溶胶前体组合物的单独组分的多个存储器，以及吸烟制品可以包括多个室，所述室适于接纳来自存储器的气溶胶前体组合物的等份部分的单独组分。
在另外实施例中，气溶胶前体组合物可以涂敷在载体材料上、由该载体材料吸收或被吸收在载体材料中。而且，载体材料可定位在制品内以与微加热器大致接触。若需要，该制品可以包括多个与载体材料大致接触的微加热器。
气溶胶前体组合物可以包括各种组分。例如，组合物可包括多元醇、药剂、由烟草衍生的材料和增香剂。
电源可选自由以下组成的组：电池、电容器和它们的组合。而且，制品可包括控制部件，所述控制部件激发从电源到微加热器的电流。例如，控制部件可包括喷烟触发的传感器或电容传感器。
在另外实施例中，吸烟制品可关于在此使用的雾化器表征。例如，吸烟制品可包括与雾化器合并的微加热器。更具体地，雾化器包括由壁、盖子和覆盖该微加热器的保护层限定的室。而且，壁和盖子中的一个或两个包括多个开口，其尺寸设定为使蒸汽穿过其中但不使液体穿过其中。
这样，本公开也可包括适于用在电子吸烟制品中的雾化器。例如，雾化器可包括由室壁、盖子和微加热器形成的室。室壁和盖子可以是整体的，并可附接到在此所讨论的微加热器的支撑层或保护层。壁和盖子中的一个或两个可包括多个开口，其尺寸设定为使蒸汽穿过其中但不使液体穿过其中。
在另外实施例中，本公开可涉及一种在吸烟制品中形成气溶胶的方法。例如，该方法包括触发电流从在吸烟制品内的电源到在吸烟制品内的微加热器，以导致微加热器加热以及气溶胶前体组合物接触微加热器。
在具体实施例中，在该方法中使用的吸烟制品可包括多个微加热器，微加热器中的两个或多个可同时加热。而且，气溶胶前体组合物可包括两个或多个单独组分，气溶胶前体组合物的单独组分可分别地由微加热器加热。而且，微加热器可在不同情况下接收来自电源的电流，以使该微加热器被加热到不同温度，或被加热不同的时间长度。在一些实施例中，微加热器中的两个或多个可串联地加热。
如需要，气溶胶前体组合物可以涂敷在载体材料上、由该载体材料吸收或被吸收在该载体材料中。而且，在触发电流的步骤之前，该方法可进一步包括将载体材料插入到吸烟制品中。在另外实施例中，微加热器可以附接到基底。同样地，在触发电流的步骤之前，该方法可进一步包括将基底插入到吸烟制品中。有利地，气溶胶前体组合物可涂敷在附接到基底的微加热器上。在另外实施例中，该方法包括触发气溶胶前体组合物从存储器流动到与微加热器热连接的室，以在室内加热气溶胶前体组合物。
本发明不受限地包括以下实施例。
实施例1：吸烟制品包括电源和与该电源电连接的微加热器。
实施例2：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器是基于微机电系统(MEMS)的加热器。
实施例3：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器是薄膜加热器。
实施例4：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器包括形成图案的导电材料。
实施例5：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中导电材料选自由以下组成的组：元素金属，金属合金，硅，陶瓷，碳，碳化物，氮化物以及它们的组合。
实施例6：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器包括支撑层，导电材料在支撑层上形成图案。
实施例7：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中导电材料是覆盖支撑层的印刷层，或者其中导电材料是覆盖支撑层的蚀刻层。
实施例8：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器可以包括覆盖形成图案的导电材料的保护层。
实施例9：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中支撑层或保护层在大约125℃至大约750℃的温度范围内是温度稳定的。
实施例10：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中支撑层或保护层包括硅基材料。
实施例11：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器包括两个或多个层。
实施例12：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器包括夹在两个膜之间的导电材料。
实施例13：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器的长度至多大约3mm并且宽度至多大约3mm。
实施例14：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器的长度大约0.5mm至大约3mm并且宽度大约0.5mm至大约3mm。
实施例15：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器附接到基底。
实施例16：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中基底由电绝缘材料形成。
实施例17：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其包括多个微加热器。
实施例18：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其进一步包括气溶胶前体组合物。
实施例19：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中气溶胶前体组合物在环境条件下是液体或胶体的形式。
实施例20：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中气溶胶前体成分在存储器中，以使气溶胶前体组合物与微加热器分离。
实施例21：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中制品包括控制器，所述控制器适于触发限定体积的气溶胶前体组合物到微加热器的传送。
实施例22：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器与室热连接，室适于通过在室中的开口接纳等份部分的气溶胶前体组合物。
实施例23：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中室包括适于排放来自室的蒸汽的开口，
实施例24：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中室具有大约0.2ml至大约1ml的容积。
实施例25：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中气溶胶前体组合物涂敷在载体材料上、由载体材料吸收或被吸收在载体材料中，并且其中该载体材料位于制品内以与微加热器大致接触。
实施例26：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中微加热器与雾化器合并。
实施例27：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中雾化器包括由壁、盖子和覆盖微加热器的保护层限定的室。
实施例28：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中壁和盖子中的一个或两个包括多个开口，其尺寸设定为使蒸汽穿过其中但不使液体穿过其中。
实施例29：一种在吸烟制品中形成气溶胶的方法，所述方法包括触发电流从在吸烟制品内的电源到在吸烟制品内的微加热器，以导致微加热器加热，以及气溶胶前体组合物接触微加热器。
实施例30：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中吸烟制品包括多个微加热器。
实施例31：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：其中气溶胶前体组合物涂敷在载体材料上、由载体材料吸收或被吸收在载体材料中，并且其中在触发电流的步骤之前，该方法进一步包括将载体材料插入到吸烟制品中。
实施例32：任何之前或之后的实施例的吸烟制品：该方法进一步包括触发气溶胶前体组合物从存储器流动到与微加热器热连接的室，以在室内加热气溶胶前体组合物。
实施例33：一种雾化器，其适于用在电子吸烟制品中，所述雾化器包括由室壁、盖子和微加热器形成的室。
实施例34：任何之前或之后的实施例的雾化器：其中室的壁和盖子中的一个或两个包括多个开口。
实施例35：任何之前或之后的实施例的雾化器：其中多个开口中的一个或多个的尺寸被设定为使蒸汽穿过其中但不使液体穿过其中。
通过阅读以下详细的描述以及附图，本公开的这些和其它特征、方面和优点将显而易见，在下文中简单地描述附图。本公开包括两个、三个、四个或多个上述实施例的任何组合以及在本公开中提出的两个、三个、四个或多个特征或元件的任何组合，无论此特征或元件是否明确地结合在此具体实施例的描述中。本公开应整体地阅读，以使在其不同方面和实施例中的任何一项中，所公开主题的任何可分离的特征或元件均被视为可结合的，除非上下文另外明确地指出。
附图说明
在这样以前述一般术语描述了本发明之后，现在参考不必按比例绘制的附图，其中：
图1是根据本公开的微加热器的实施例的立体图；
图2是根据本公开的吸烟制品的实施例的立体图，其中该制品的部分外壳体被切除，以显示其内部部件；
图3是根据本公开的吸烟制品的示例实施例的立体图；其中制品包括可附接和可从中拆除的控制主体和管壳。
图4是根据本公开的示例实施例的具有包含在其上的多个微加热器的基底的立体图；
图5是穿过在图4中所图示的基底的线A–A的纵向截面图，显示凹入到在基底中的凹口内且覆盖有气溶胶前体组合物的微加热器；
图6是根据本公开的示例实施例的基底的立体图，其中基底包括具有在其之间的多个微加热器的两层。
图7是根据本公开的吸烟制品的示例实施例的立体图，其中制品包括具有铰接门的整体主体，所述铰接门提供到在其中的腔的出入口，所述腔接纳包括气溶胶前体组合物的基底并内衬多个微加热器；
图8是根据本公开的示例实施例的雾化器的立体图；以及
图9是根据本公开的示例实施例的另一雾化器的立体图。
具体实施例
现在，本发明参考其实施例在以下更全面地进行描述。这些示例性实施例被描述，以使此公开彻底且全面，并完全地向本领域的技术人员传达本发明的范围。实际上，本发明可以以许多不同的方式进行表达，不应被解释为受限于在此提出的实施例；而是，提供这些实施例以使此公开满足适用的法定要求。如在说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式的“一个(a)”、“一个(an)”和“该或所述(the)”包括复数个指示物，除非上下文另外明确地指出。
本发明提供制品，所述制品使用电源来加热材料(优选地不将材料燃烧至任何明显程度)，以形成可吸入物质，该制品被充分压缩以被视为“手持”装置。在某些实施例中，该制品可特别地被表征为吸烟制品。如在此所使用的那样，该术语指的是提供吸食香烟、雪茄或烟斗的体验和/或感觉(例如，手感或嘴感)，而不大量地燃烧该制品的任何部件。在使用过程中，术语吸烟制品不必指出该制品产生类似燃烧或热解副产物的烟。进一步地，吸烟涉及个体在使用该制品中的物理动作—例如，把持制品，抽吸制品的一个端部，以及从制品吸入。在另外实施例中，本发明制品可表征为蒸汽产生制品、烟雾化制品或药剂传送制品。这样，该制品可被设置以在吸入状态下提供一种或多种物质。在其它实施例中，该可吸入物质可以基本地以蒸汽的形式(即，在低于其临界点的温度处的气态下的物质)。在其它实施例中，可吸入物质可以是以气溶胶的形式(即，在气体中悬浮的细小固体颗粒或液滴)。可吸入物质的物理形式不必受到本发明制品的性质的限制，而更可能取决于媒介物和可吸入物质本身的性质，这与其是以蒸汽状态还是以气溶胶状态下存在有关。在一些实施例中，术语可以是可互换的。这样，为了简单的目的，用来描述本发明的术语被理解为是可互换的，除非另外说明。
在一个方面，本发明提供吸烟制品。吸烟制品通常可以包括许多设置在细长主体内的部件，所述细长主体可以是单一的整体壳体或可以由两个或多个可分离件形成。例如，根据一个实施例的吸烟制品可以包括壳体(即，细长主体)，所述壳体可以是大致的管状，例如像传统的香烟或雪茄的形状。在壳体内可放置吸烟制品的所有部件(其中的一个或多个是可替换的)。在其它实施例中，吸烟制品可以包括两个结合且可分离的壳体。例如，控制主体可以包括壳体，所述壳体包括一个或多个可再使用的部件并具有可移除地附接到管壳的端部。管壳可以包括壳体，所述壳体包括一个或多个一次性部件并具有可移除地附接到控制主体的端部。在单一壳体内或在可分离的控制主体和管壳内的部件的更具体的设置根据在此提供的另外公开是明显的。
根据本发明的吸烟制品特别地可包括电源(即电学电源)、一个或多个控制部件(例如，控制/激发/调节来自电源的电能流动到制品的一个或多个另外部件)、加热器部件以及气溶胶前体组分。吸烟制品可进一步包括穿过制品的限定空气流路径，以使由制品生成的气溶胶可以由抽吸该制品的用户从中撤回。在制品内的部件的排列可以不同。在具体实施例中，气溶胶前体组分可以接近于制品的端部，其接近于用户的嘴巴，以最小化传送到用户的气溶胶。然而不排除其它构造。通常地，加热器部件可以充分地接近气溶胶前体组分，以使来自加热器组分的热可以使气溶胶前体(以及可同样地设置用于传送到用户的一种或多种增香剂或药剂等)挥发并形成用于传送到用户的气溶胶。当加热组件加热气溶胶前体组分时，气溶胶(单独地或包括另外的可吸入物质)以适于消费者吸入的物理形式形成、释放或生成。应该注意到，前述术语的意思是可互换的。同样地，术语释放(release)、生成(generate)和形成(form)可以是互换的，术语释放(releasing)、生成(generating)和形成(forming)可以是互换的，术语释放(releases)、生成(generates)和形成(forms)可以是互换的，以及术语释放(released)、生成(generated)和形成(formed)可以是互换的。具体地，可吸入物质释放为蒸汽或气溶胶或其混合物。
根据本发明的吸烟制品包括加热组件，所述加热组件加热气溶胶前体组分，以生成用于用户吸入的气溶胶。如在此所描述的吸烟制品可以通过包括作为加热组件的微加热器来具体地表征。具体地，微加热器可以与电源电连接，如在此所进一步描述的那样。吸烟制品可以只包括单一微加热器。然而，在其它实施例中，吸烟制品可以包括多个微加热器。这样，可以理解的是，虽然本公开可以以术语“微加热器”或“所述微加热器”来描述吸烟制品，但是本公开的意思是包括其中吸烟制品包括多个微加热器的实施例。
在一些实施例中，在目前所描述的吸烟制品中所使用的微加热器可以表征为基于微机电系统(MEMS)的加热器。基于MEMS的加热器之前使用在例如风传感器、湿度传感器和气体传感器的超小型微传感器中。此基于MEMS的微加热器可以通过使电阻器通电来散发热以及可以提供例如低功率输入要求以及非常短的响应时间的优点。如当前所描述的那样，基于MEMS的微加热器高度有利于吸烟制品，因为其可以提供低电压和/或低功率装置的功能。
使用在当前所描述的吸烟制品中的微加热器也可以表征为薄膜加热器或热膜加热器。这可以具体地描述微加热器的物理性质，所述微加热器可以包括导电材料，所述导电材料可以以薄膜--即导电层的形式来设置。在某些实施例中，导电材料可以形成图案。换句话说，导电材料可以具体图案出现在微加热器中，同样地，参考成品微加热器的物理性质，并不受限于制造微加热器的方法。导电层的厚度可以不同并可以例如是大约5μm或更小，大约4μm或更小，大约3μm或更小，大约2μm或更小，大约1μm或更小，大约0.75μm或更小，大约0.5μm或更小，大约0.25μm或更小，大约0.1μm或更小，或大约0.075μm或更小。在其它实施例中，导电层可以具有大约0.01μm至大约5μm的厚度，大约0.05μm至大约3μm的厚度，大约0.1μm至大约2.5μm的厚度，大约0.2μm至大约2μm的厚度，或者大约0.5μm至大约1μm的厚度。
用在微加热器中的导电材料可以主要包括导电的和适于以以上所讨论的尺寸范围形成此薄膜的任何材料。例如，导电材料可选自由以下组成的组：元素金属，金属合金，硅(包括单晶硅和多晶硅)，陶瓷，碳，碳化物，氮化物以及它们的组合。在更具体的实施例中，导电材料可以由以下形成：铂、金、银、铜、铝、钨、锌、镍、钛、镍铬合金、碳化硅、多晶体、单晶硅、氮化钛或类似物。在具体实施例中，例如铂的元素金属由于展示了良好的抗氧化性能和长期的稳定性而特别地有利的。根据本公开的薄膜微加热器可以展示高水平的坚固性和稳定性，所述坚固性和稳定性对于较易碎的且较低稳定性的热导线是优选的。
除了导电层外，根据本公开的微加热器还可以包括支撑层。具体地，导电材料可以在此支撑层上形成图案。支撑层优选地由在加热器运行温度下为温度稳定的材料形成。例如，支撑层可以在大约150℃或更高的温度下、大约200℃或更高的温度下、大约300℃或更高的温度下、大约400℃或更高的温度下、或大约500℃或更高的温度下是温度稳定的。在其它实施例中，支撑层可以在大约125℃至大约750℃的温度范围内、在大约150℃至大约650℃的温度范围内、或在大约175℃至大约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，具体地硅基材料形成。支撑层材料的一个具体例子是氮化硅材料。然而，可以使用例如玻璃或石英的其它材料。也可以使用例如环烯烃共聚物(COC)的某些热塑材料。支撑层可以由绝缘材料形成或可以包括绝缘层。
根据本公开的微加热器可以进一步包括覆盖导电层的保护层。保护层优选地由材料形成，以使保护层在微加热器的运行温度下是温度稳定的，并是热辐射的和/导热的。例如，保护层可以在大约150℃或更高的温度下、大约200℃或更高的温度下、大约300℃或更高的温度下、大约400℃或更高的温度下、或大约500℃或更高的温度下是温度稳定的。在其它实施例中，保护层可以在大约125℃至大约750℃的温度范围内、在大约150℃至大约650℃的温度范围内、或在大约175℃至大约500℃的温度范围内是温度稳定的。在某些实施例中，保护层可以与气溶胶前体组合物或其组分直接接触。因此，对于保护层，优选的是与可以包括在气溶胶前体材料中的不同组合物没有实质性地发生化学反应。非实质性的化学反应指的是在保护层与气溶胶前体材料的组分之间的任何化学反应均充分地受到限制，以使保护层没有受到破坏，从而使气溶胶前体组合物可与微加热器的导电层直接接触。可选择地，该词语可以指的是在保护层与气溶胶前体材料之间的任何化学反应均充分地受到限制，以使在保护层中出现的化合物没有被释放(或新化合物形成)，以结合所形成的气溶胶，用于消费者吸入。在一些实施例中，支撑层可以由陶瓷材料，具体地硅基材料形成。支撑层材料的一个具体例子是二氧化硅材料。然而，可以使用例如玻璃或石英的其它材料。
微加热器可具体地表征为多层制品。其中微加热器包括两个或多个层。在其它实施例中，微加热器可以表征为包括夹在两层之间或两个膜之间的导电材料。例如支撑层和保护层的另外层的厚度可以根据应用而变化。在一些实施例中，另外层的尺寸可以类似于导电层的。在其它实施例中，另外层的厚度大于导电层的，例如每个层均单独地具有至多大约0.5mm的厚度、具有至多大约0.75mm的厚度、具有至多大约1mm的厚度、具有至多大约1.5mm的厚度、具有至多大约2mm的厚度或具有至多大约5mm的厚度。
在其运行形式下的微加热器可以关于其另外的尺寸来表征。具体地，微加热器的长度和宽度可以单独地达大约5mm、达大约4mm、达大约3mm、达大约5mm、或达大约2mm。在其它实施例中，微加热器的长度和宽度可单独地是大约0.25mm至大约5mm、大约0.5mm至大约3mm、大约0.6mm至大约2.5mm、大约0.7mm至大约2mm、或大约0.75mm至大约1.5mm。
在图1中显示可根据本公开来使用的微加热器的示例性实施例。如在其中所看到的，微加热器50由支撑层510、保护层540和夹在支撑层与保护层之间的形成图案的导电层520形成。每个层可均由材料形成并可具有在此所描述的尺寸。微加热器还可包括从导电层延伸的端子530，以提供微加热器(具体地为导电材料)与在此所描述的制品的另外电部件的电连接，包括不同控制部件和电源。优选地，微加热器位于如在此所描述的制品内，以使端子不与气溶胶前体组合物接触。而且，微加热器可以进一步包括设计为将端子与部分的保护层隔离的部件，所述保护层与用于气溶胶形成的气溶胶前体组合物接触。如所图示的那样，保护层是部分透明的，但在此所描述的有用的微加热器不必是透明的，此特征可以取决于所利用的材料而变化。同样地，支撑层和保护层可具有相同的或不同的尺寸，导电层的图案可以变化。
在此所描述的吸烟制品中有用的微加热器可通过各种适合工艺制造。例如，低压化学汽相沉积(LPCVD)可以用来获得分层构造的微加热器。更具体地，支撑层可经由LPCVD沉积在构造基底上(例如，硅片，例如金属氮化硅、石英或玻璃的陶瓷)。其后，导电材料也可使用LPCVD沉积在支撑层上。导电层可以根据需要形成图案，以向微加热器提供所期望的性能。例如，可以使用反应离子蚀刻(REI)。可以例如使用溅射工艺来形成电接触，以提供电连接导电材料的方式。保护层可以例如使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)来在导电层上形成。若需要，完成的微加热器可以从构造基底移除。例如，具有深REI工艺的各向异性刻蚀可以用来移除部分的或所有的硅构造基底。而且，分层的微加热器可以被包封，例如以便提供到电接触的便利接入，同时进一步提供微加热器的功能部件的保护。例如，可以使用包封来在热稳定和热导电的材料内密封地密封微加热器。
在本制品中制造有用的微加热器的其它方式可以包括用于将导电层放置在支撑层上的金属蒸发工艺。如果必要，可以在金属蒸发步骤之前放置黏附层。导电材料的图案形成可以根据标准光刻技术(例如，Shipley-1818)使用光阻胶来执行，其可以包括以下步骤：将光阻胶水旋转涂敷在导电层上；进行软烘(在大约65℃的温度下)以分散光阻胶溶剂；对齐施加的光阻胶，例如在光刻机中，暴露导电层，同时压靠所期望的罩，例如使用紫外灯，以及使用适当的显影剂(例如来自Shipley的商业上可用的)来进行显影以溶解形成图案的光阻胶；以及进行硬烘(例如，在大约90℃的温度下)以加工该光阻胶。通过施加的光阻胶，可以使用具有适当溶剂的蚀刻来移除仍然被暴露的导电材料。其后，该光阻剂可以使用适当的溶剂来移除。此工艺可以表征为减式制造，通常地，所形成的微加热器或导电层具体地可以被描述为减式制造制品或层。
可以使用不同的打印技术来制造微加热器。具体地，可以使用喷墨型打印技术来系统地将导电材料铺设在所期望的图案中。这在支撑层上形成导电层是可以特别有用的，其本身可以相对薄，而不需要另外的构造基底。其中导电材料是覆盖支撑层的印刷层的此技术可以表征为增材制造，通常地，所形成的微加热器或导电层具体地可以被描述为增材制造的制品或层。
前述工艺仅仅是示例性类型的工艺，所述工艺可以使用来制造根据本公开用于使用的微加热器，并不应被视为限制可以被用在当前所描述的制品中的微加热器。此外，如在此所描述的用于使用的适当微加热器可以例如由科百力公司(Kebaili Corpration)(加福利尼亚州尔湾市，www.kebaili.com)商业地获得。
在另外实施例中，在本公开的装置中使用的微加热器可以在本质上是化学的。更具体地，微加热器可以基于化学反应而不是基于电阻加热来提供加热。
在当前所描述的制品中所使用的微加热器可以提供超过已知加热元件的使用的几个优点。此微加热器可以特别地提供高节能电加热，特别当所限定的等份部分的待加热的材料(例如，气溶胶前体组合物)被以控制方式传送到微加热器时。同样地，微加热器可以以控制的方式有利于获得高精度的气溶胶化学成分。
如在此所描述的吸烟制品通常可以包括电源(或多个电源)，以提供足够向制品提供不同功能的电流，例如向微加热器提供电力和向指示器提供电力等。电源可以具有不同的实施例。优选地，电源能够传送足够的电力，以快速地加热微加热器，从而提供气溶胶形成并向使用的制品提供电力达所期望的持续时间。优选地确定电源的尺寸，以方便地安装在制品内。有用的电源的例子包括优选地可再充电的锂离子电池(例如，可再充电的锂-二氧化锰电池)。特别是，可以使用锂聚合物电池。也可以使用其它类型的电池—例如，N50-AAA CADNICA镍镉电池。在美国公开申请No.2010/0028766中描述了可根据本发明来使用的电池的另外的例子，其公开通过引用整体地合并到此文。薄膜电池可以用在本发明的某些实施例中。这些电池中的任何一个或其组合可以使用在电源中，但可再充电的电池是优选的，因为考虑到与一次性电池有关的成本和处理。在其中设置一次性电池的实施例中，吸烟制品可以包括用于电池的移除和替代的出入口。可选择地，在其中使用可再充电的电池的实施例中，吸烟制品可以包括用于与在传统的在充电单元中的对应接触相互作用的充电接触，所述传统的再充电单元从标准的120伏AC壁式插座或例如汽车电气系统或独立的便携式电源的包括USB连接的其它电源中获得电能。用于对电池进行再充电的工具可以设置在便携式充电箱中，所述充电箱可以包括例如相对较大的电池单元，所述电池单元可以向在吸烟制品中出现的相对较小的电池提供多次充电。制品可进一步包括用于提供非接触感应再充电系统的部件，以使该制品可以在没有物理地连接到外电源下被充电。这样，该物品可以包括这样的部件，所述部件有利于将来自电磁场的能量传送到在该制品内的可再充电电池。
在另外实施例中，电源也可以包括电容器。电容器能够比电池更快速地放电，并可以在喷烟之间充电，使电池可以以比如果直接地向加热构件提供电力其所使用的速度更低的速度放电到电容器中。例如，超级电容器–即，双电层电容器(EDLC)–可以与电池分离使用或结合电池使用。但单独使用时，超级电容器可以在每次使用制品之前被再充电。这样，本发明还可以包括可以在使用之间附接到吸烟制品的充电器部件，以补充超级电容器。
吸烟制品可以进一步包括各种电能管理软件、电能管理硬件和/或其它电子控制部件。例如，此软件、硬件和/或电子控制可以包括执行电池的充电、检测电池的充电和放电状态、执行节省电能的操作、阻止电池无意地放电或过放电、阻止喷烟计数、阻止喷烟受到限定、阻止喷烟持续、识别管壳状态或温度控制等。
根据本公开的“控制器”或“控制部件”可以包括各种在本吸烟制品中有用的元件。而且，根据本发明的吸烟制品可以包括一个、两个、或更多个控制部件，所述控制部件可以结合到整体元件中，或可以出现在吸烟制品内的不同位置处，各个控制部件可以被用于执行不同的控制方面。例如，吸烟制品可以包括与电池合并或另外地与电池结合的控制部件，以控制来自电池的放电。吸烟制品可以分别地包括控制该制品的其它方面的控制部件。吸烟制品还可以包括在管壳中的控制部件，所述管壳用于提供包括数据存储(例如，包括存储器的微芯片)的特定功能。可选择地，可以提供执行该制品的多个控制方面或所有控制方面的单个控制器。同样地，在制品中使用的传感器(例如，喷烟传感器)可以包括这样的控制部件，所述控制部件响应于激励而控制来自电源的放电的触发。该制品可以分别地包括控制该制品的其它方面的控制部件。可选择地，单个控制器可以设置在传感器中或另外与传感器关联，用于执行该制品的多个控制方面或所有控制方面。这样，控制器的各种组合可以结合在本吸烟制品中，以提供装置的所有方面的期望水平的控制。
吸烟制品还可以包括一个或多个控制器部件，所述控制器部件用于控制来自电源的电能到例如电阻加热元件的制品的另外部件的流动。制品可包括这样的控制部件，所述控制部件激发从电源到例如到微加热器的功率流。在某些实施例中，该制品可以包括按钮，所述按钮可以链接到用于手动控制功率流的控制电路。一个或多个按钮可以基本地与吸烟制品的外表面齐平。
取代(或除了)按钮，本发明的制品可以包括一个或多个这样的控制部件，所述控制部件响应于消费者对制品的抽吸(即，触发喷烟的加热)。例如，该制品可以包括开关，所述开关在消费者抽吸该制品时对压力变化或空气流变化敏感(即，触发喷烟的开关)。其它电流激发/退动机构可以包括触发温度的打开/关闭开关或触发唇部压力的开关。可以提供此触发喷烟的能力的示例性机构包括Model163PC01D36硅传感器，其由伊利诺斯州弗里波特市的霍尼韦尔公司的微开关部门所制造。根据本发明的可以在加热电路中使用的运行需要的电开关的另外例子在Gerth等人的美国专利No.4,735,217中被描述，其通过引用整体地合并到此中。其它合适的差压开关、模拟压力传感器或流速传感器等对于具有本公开的知识的技术人员来说是显而易见的。可以包括提供在触发喷烟的开关与在吸烟制品内的空气流动通道之间的流体连接的压敏管或其它通道，以使在抽吸过程中的压力变化由开关识别。在本吸烟制品中可以是有用的电流调节线路和包括微控制器的气体控制部件的进一步描述在以下中提供：全是Brooks等人的美国专利Nos.4,922,901，4,947,874和4,947,875，McCafferty等人的美国专利No.5,372,148，Fleischhauer等人的美国专利No.6,040,560，以及Nguyen等人的美国专利No.7,040,314，其所有均通过引用整体地合并到此。
电容感应部件尤其可以以各种方式合并到该装置中，以获得用于该装置的一个或多个部件的多种类型的“通电”和/或“掉电”。电容感应可以包括基于电容耦合的合并技术的任何传感器的使用，所述传感器包括但不限于检测和/或测量接近度、位置或位移、湿度、液面、压力、温度或加速度的传感器。电容感应可以由电子部件引起，所述电子部件提供表面电容、投射电容、互电容或自电容。通常，电容传感器可以检测任何导电的东西或具有与空气的不同的电介质。电容传感器例如可以替代具有电容替代物的机械按键(即以上所参考的按钮)。这样，根据本发明的电容传感的一个具体的应用是触摸电容传感器。例如，触摸板可以在使用户可输入各种命令的吸烟制品上。最基本地，触摸板可以以相同的方式向作为按钮的加热元件提供大量的动力，如已经在上描述的那样。在其它实施例中，电容感应可以应用在吸烟制品的嘴端部附近，以使待抽吸该制品的在吸烟制品上的嘴唇的压力可以向该装置发送信号，以向加热元件提供动力。除了触摸电容传感器外，可以根据本发明利用运动电容传感器、液态电容传感器和加速度计，以从吸烟制品中引起各种响应。而且，光电传感器还可以合并到本发明的吸烟制品中。
在本制品中所利用的传感器可以向到加热元件的功率流明确地发送信号，以加热气溶胶前体组合物并形成用于用户吸入的蒸汽或气溶胶。传感器还可以提供另外的功能。例如，可以包括“唤醒”传感器。同样地，可以利用提供类似功能的其它感测方法。
当消费者在吸烟制品的嘴端部上抽吸时，电流激发工具就可以准许不受限制的或持续的电流通过电阻加热构件，以快速地生成热。可以有用的是，其包括电流调节部件，所述电流调节部件调节通过微加热器的电流，以控制加热速度和/或加热的持续时间。
电流调节电路具体地可以是基于时间的。具体地，此电路包括用于在抽吸过程中允许持续电流穿过加热元件一初始时间段的工具，以及用于随后调节电路直至抽吸完成的计时器工具。而且，调节可以包括简单地使电流可持续，直至获得所期望的温度，然后完全地中断电流。加热构件可以通过消费者起动在制品上的另一喷烟来再激活(或取决于使用于激活加热器的具体开关的实施例来手动地触发按钮)。可选择地，随后的规定可以涉及通过加热元件的电流的调制，以将加热元件维持在所期望的温度范围内(包括脉冲宽度调制)。在一些实施例中，为了释放期望用量的可吸入物质，加热构件可以通电持续大约0.2秒至大约5.0秒、大约0.3秒至大约4.5秒、大约0.5秒至大约4.0秒、大约0.5秒至大约3.5秒或大约0.6秒至大约3.0秒。在本吸烟制品中可以是有用的此基于时间的电流调节电路和其它控制部件的进一步描述在一下中提供：全为Brooks的美国专利Nos.4,922,901，4,947,874和4,947,875，其所有均通过引用整体地合并到此文中。
控制部件特别地可以被构造为严密控制提供到微加热器的热量。在一些实施例中，一旦获得所限定的温度，电流调节部件就可以起作用，以中断到微加热器的电流。此限定温度可以在基本地足够高以挥发气溶胶前体组合物和任何另外可吸入物质的范围内，并提供一些期望浓度的气溶胶。当所需要来挥发气溶胶前体组合物的热量可以变化时，其对于微加热器可以是特别地有用的，所述微加热器加热到大约120℃或更高的温度、大约130℃或更高的温度、大约140℃或更高的温度或大约160℃或更高的温度。在一些实施例中，为了挥发期望数量的气溶胶前体组合物，加热温度可以是大约180℃或更高、大约200℃或更高、大约300℃或更高或大约350℃或更高。在另外实施例中，用于气溶胶形成的所限定的温度可以是大约120℃至大约350℃、大约140℃至大约300℃、大约150℃至大约250℃。加热的温度和时间可以由包括在控制外壳中的一个或多个部件所控制。同样地，电流调节部件可以循环电流，以一旦获得所限定的温度就关闭和打开微加热器，从而维持所限定温度一限定的时间段。
而且，电流调节部件可以循环电流，以关闭和打开微加热器，从而维持低于气溶胶形成温度的第一温度，并随后响应于电流激发控制部件使电流增加，以获得高于第一温度并为气溶胶形成温度的第二温度。此控制可以提高用于气溶胶形成的制品的响应时间，以使当消费者开始喷烟时几乎立即开始气溶胶的形成。在一些实施例中，第一温度(其可表征为待机温度)可以只稍微低于以上所限定的气溶胶形成温度。具体地，待机温度可以是大约50℃至大约150℃、大约70℃至大约140℃、大约80℃至大约120℃或大约90℃至大约110℃。
除了上述元件外，吸烟制品还可包括一个或多个指示器。此指示器可以是灯(例如，发光二极管(LED))，所述灯可以提供本发明制品的多个方面的使用的指示。而且，LED指示器可以位于吸烟制品的远端，以模拟当传统的香烟被点燃且由用户抽吸时所看到的颜色变化。还可以包括运行的其它指标。例如，可视指示器还可以包括灯光的颜色和强度的改变，以显示吸烟经验的增长。触觉指示器和声音指示器同样地包括在本发明中。而且，此指示器的结合还可以使用在单制品中。
在某些实施例中，根据本发明的吸烟制品可以包括烟草、烟草部件或由烟草衍生的材料(即，在烟草中自然发现的材料，所述材料可以从烟草中直接分离或合成地制备)。所使用的烟草可以包括或可以衍生自例如烤烟叶、白肋烟、东方烟草、马里兰烟、黑烟草、深色烤烟、黄花烟草以及其它珍贵或稀有的烟草等烟草，或它们的混合物。不同代表性的烟草类型、烟草的处理类型以及烟草混合物的类型在以下中提出：Lawson等人的美国专利No.4,836,224；Perfetti等人的美国专利No.4,924,888；Brown等人的美国专利No.5,056,537；Brinkley等人的美国专利No.5,159,942；Gentry的美国专利No.5,220,930；Blakley等人的美国专利No.5,360,023；Shafer等人的美国专利No.6,701,936；Dominguez等人的美国专利No.6,730,832；Li等人的美国专利No.7,011,096；Li等人的美国专利No.7,017,585；Lawson等人的美国专利No.7,025,066；Perfetti等人的美国专利申请公开No.2004/0255965；Bereman的PCT公开WO 02/37990；和Bombick等人的Fund.Appl.Toxicol.(基础与应用毒物学)，39，p.11-17(1997)上其公开通过引用整体地合并到此文。
合并到吸烟制品内的烟草可以不同的形式进行使用；可以使用烟草的不同形式的组合，或者不同形式的烟草可以使用在吸烟制品内的不同位置处。例如，烟草可以以烟精的形式进行使用。请看例如Cantrell等人的美国专利No.7,647,932，以及Crooks等人的美国专利公开No.2007/0215167，其公开通过引用整体地合并到此文。
吸烟制品可以合并传统地用于烟草产品的制造的类型的烟用添加剂。那些添加剂可以包括用来加强用于制造雪茄、香烟、烟斗和类似物的烟草的香味和香气的材料的类型。例如，那些添加剂可以包括各种香烟外壳和/或顶部调味组分。请看例如Wochnowski的美国专利No.3,419,015；Berndt等人的美国专利No.4,054,145；Burcham等人的美国专利No.4,887,619；Watson的美国专利No.5,022,416；Strang等人的美国专利No.5,103,842；以及Martin的美国专利No.5,711,320；其公开通过引用整体地合并在此文。优选的外壳材料包括水、糖和糖浆(例如，蔗糖、葡萄糖和高果糖玉米糖浆)、湿润剂(例如，丙三醇或丙二醇)以及调味剂(例如，可可和甘草)。那些添加剂组分还包括顶部调味品材料(例如，例如薄荷醇的香味材料)。请看例如Mays等人的美国专利No.4,449,541，其公开通过引用整体地合并到此文。可以添加的另外材料包括那些已公开的以下：Lawson等人的美国专利No.4,830,028，以及Marshall等人的美国专利公开No.2008/0245377，其公开通过引用整体地合并到此文。
用于将烟草合并到吸烟制品(特别是被设计为不有意地几乎燃烧在那些吸烟制品内的所有烟草的吸烟制品)的不同方式和方法在以下提出：
另外的烟草材料，例如烟草香气油、烟草香精、喷雾干燥的烟草提取物、冷冻乾烟草提取物或烟草粉尘等，可以包括在蒸汽前体或气溶胶前体组合物中。如在此所使用的那样，术语“烟精”指的是分离自、移除自或衍生自使用烟草提取加工条件和技术的烟草的组分。具体地，可以使用烟草或其它植物性药物的纯化提取物。通常，使用例如具有水性的溶剂(例如，水)或有机溶剂(例如，醇、例如乙醇或烷烃例如正己烷)的溶剂获得烟精。同样地，所提取的烟草组分从烟草移除并与未提取的烟草组分分离；对于在溶剂内出现的所提取的烟草组分，(i)溶剂可以从所提取的烟草组分中移除，或者(ii)所提取的烟草组分与溶剂的混合物可以同样使用。烟精、烟用香精、溶剂、烟草提取处理条件和技术、以及烟草提取、收集和分离流程的示例性类型在以下提出：Schachner的澳大利亚专利No.276,250；Meriro的美国专利No.2,805,669；Green等人的美国专利No.3,316,919；Tughan的美国专利No.3,398,754；Rooker的美国专利No.3,424,171；Luttich的美国专利No.3,476,118；Osborne的美国专利No.4,150,677；Kite的美国专利No.4,131,117；Muller的美国专利No.4,506,682；Roberts等人的美国专利No.4,986,286；Fagg的美国专利No.5,005,593；Fagg的美国专利No.5,065,775；White等人的美国专利No.5,060,669；White等人的美国专利No.5,074,319；White等人的美国专利No.5,099,862；White等人的美国专利No.5,121,757；Munoz等人的美国专利No.5,131,415；Smith等人的美国专利No.5,230,354；Sensabaugh的美国专利No.5,235,992；Smith的美国专利No.5,243,999；Raymond的美国专利No.5,301,694；Gonzalez-Parra等人的美国专利No.5,318,050；Clapp等人的美国专利No.5,435,325；以及Brinkley等人的美国专利No.5,445,169，其公开通过引用整体合并到此文。
气溶胶前体或蒸汽前体组合物可以包括一种或多种不同的组分。例如，气溶胶前体可以包括多元醇(例如，丙三醇、丙二醇或其混合物)。代表性类型的另外气溶胶前体组合物在以下中提出：Sensabaugh，Jr.等人的美国专利No.4,793,365；Jakob等人的美国专利No.5,101,839；Biggs等人的PCT WO 98/57556；以及美国雷诺烟草公司的专著(1988)的《关于加热而不是燃烧烟草的新香烟原型的化学和生物研究》，其公开通过引用合并到此文中。在某些实施例中，气溶胶前体组合物可以在对其进行充分的加热(以及若需要，使用空气冷却)的应用中产生可见气溶胶，气溶胶前体组合物可以产生可以被视为“类似烟”的气溶胶。在其它实施例中，气溶胶前体组合物可以产生气溶胶，所述气溶胶可以基本地是不可见的但可以被认为由例如香味或质地的其它特性所体现。因此，所产生的气溶胶的性质可以根据气溶胶前体组合物的具体组分而变化。气溶胶前体组合物的化学性质相对于由燃烧的烟草所产生的烟的化学性质更简单。
气溶胶前体组合物可以进一步包括例如水的液态材料。例如，气溶胶前体组合物可以合并丙三醇和水的混合物，或者丙二醇和水的混合物，或者丙二醇和丙三醇的混合物，或者丙二醇、丙三醇和水的混合物。示例性的气溶胶前体组合物还包括合并在装置内的那些类型的材料，所述装置可由美国乔治亚州的阿克沃思市的Atlanta Imports Inc.公司获得，如具有品牌名称E-CIG的电子雪茄，其可以使用关联的香烟管壳类型C1a，C2a，C3a，C4a，C1b，C2b，C3b和C4b来使用；以及如来自中国北京赛波特如烟科技发展有限公司的如烟雾化电子管和如烟雾化电子烟。
使用在所公开的制品中的气溶胶前体组合物可以进一步包括一种或多种香料、药剂或其它可吸入材料。例如，可以使用烟液。此另外材料可以包括气溶胶前体或蒸汽前体组合物的一个或多个组分。这样，气溶胶前体或蒸汽前体组合物可以被描述为包括可吸入物质。此可吸入物质可以包括香料、药剂和在此所讨论的其它物质。特别是，使用根据本发明的吸烟制品来传送的可吸入物质可以包括烟草组分或由烟草衍生的材料。交替地，香料、药剂或其它可吸入材料可以与其它气溶胶前体组合物分开地来提供--例如，在存储器中。同样地，所限定的等份部分的香料、药剂或其它可吸入材料可以单独地或同时地传送到电阻加热元件，以将香料、药剂或其它可吸入物质与穷溶胶前体或蒸汽前体组合物的另外组分一起释放到由用户吸入的空气流中。可选择地，香料、药剂或其它可吸入材料可以设置在吸烟制品的单独部分中或其组分中。在具体实施例中，香料、药剂或其它可吸入材料可以沉淀在位于微加热器附近的基底(例如，纸或其它多孔材料)上。优选地足够近，以使加热的微加热器向基底提供热量，所述热量足够来挥发和释放来自基底的香料、药剂或其它可吸入材料。
可以使用各种类型的调味剂或改变吸烟制品的主流气溶胶的感觉特性或性质或者感官特性或本质的材料。此调味剂可以由不是烟草的来源提供、可以是自然或人造的性质以及可以作为浓缩液或香味包来使用。特别有意思的是，该调味剂应用到或合并在其中生成气溶胶的吸烟制品的那些区域内。再次地，此调味剂可以直接地应用到电阻加热元件或可以设置在如以上已经指出的物质上。示例性调味剂包括香兰素，乙基香兰素，奶油，茶，咖啡，水果(例如，苹果，樱桃，草莓，桃子和柑橘香精，包括石灰和柠檬)，槭树，薄荷醇，薄荷，胡椒薄荷，留兰香，冬青，肉豆蔻，丁香，薰衣草，豆蔻，生姜，蜂蜜，茴香，鼠尾草，肉桂，檀香，茉莉，苦香树，可可，甘草，以及传统地使用来对香烟、雪茄和烟斗进行加香的类型和特性的调味包和香味包。还可以使用例如高果糖玉米糖浆的糖浆剂。调味剂还可以包括酸性特征或碱性特征(例如，例如乙酰丙酸，琥珀酸，乳酸和丙酮酸的有机酸)。若需要，调味剂可以与生成气溶胶的材料结合。可以使用的示例性衍生自植物的组合物在以下中公开：Dube等人的美国申请No.12/971,746，以及Dube等人美国申请No.13/015,744，其公开通过引用整体地合并在此。
有机酸具体地可以合并到气溶胶前体中，以影响例如可以与气溶胶前体结合的尼古丁的药剂的香味、感觉或感官特性。例如，例如乙酰丙酸，琥珀酸，乳酸和丙酮酸的有机酸可以包括在具有尼古丁的气溶胶前体中，所述气溶胶前体的数量达到与该尼古丁等摩尔(基于总有机酸含量)。可以使用任何组合的有机酸。例如，气溶胶前体可以包括每一摩尔尼古丁大约0.1摩尔至大约0.5摩尔的乙酰丙酸，每一摩尔尼古丁大约0.1摩尔至大约0.5摩尔的丙酮酸，每一摩尔尼古丁大约0.1摩尔至大约0.5摩尔的乳酸，或者其组合物，达到其中所出现的有机酸的总量与在气溶胶前体中出现的尼古丁的总量等摩尔的浓度。
气溶胶前体组合物可以基于不同数量的在此所使用的材料来采用各种构象体。例如，有用的气溶胶前体组合物可以包括达大约98％(重量)、达大约95％(重量)或者达大约90％(重量)的多元醇。此总量可以以两个或多个不同多元醇之间的任何组合来划分。例如，一个多元醇可以包括大约50％至大约90％(重量)、大约60％至大约90％(重量)或大约75％至大约90％(重量)的气溶胶前体，第二多元醇可以包括大约2％至大约45％(重量)、大约2％至大约25％(重量)或大约2％至大约10％(重量)的气溶胶前体。有用的气溶胶前体还可以包括达大约25％(重量)、大约20％(重量)或大约15％(重量)的水–具体地为大约2％至大约25％(重量)、大约5％至大约20％(重量)或大约7％至大约15％(重量)的水。香料和类似物(其可以包括例如尼古丁的药剂)可以包括达大约10％(重量)的气溶胶前体、达大约8％(重量)的气溶胶前体或达大约5％(重量)的气溶胶前体。
作为非限制性的例子，根据本发明的气溶胶前体可以包括丙三醇、丙二醇、水、尼古丁和一种或多种香料。具体地，丙三醇可以具有大约70％至大约90％(重量)的量、大约70％至大约85％(重量)的量或大约75％至大约85％(重量)的量，丙二醇可以具有大约1％至大约10％(重量)的量、大约1％至大约8％(重量)的量或大约2％至大约6％(重量)的量，水可以具有大约10％至大约20％(重量)的量、大约10％至大约18％(重量)的量或大约12％至大约16％(重量)的量，尼古丁可以具有大约0.1％至大约5％(重量)的量、大约0.5％至大约4％(重量)的量或大约1％至大约3％(重量)的量，以及香料可以具有达大约5％(重量)的量、达大约3％(重量)的量或达大约1％(重量)的量，所有量均基于气溶胶前体的总重量。气溶胶前体的一个具体的非限制性的例子包括大约75％(重量)至大约80％(重量)的丙三醇、大约13％(重量)至大约15％(重量)的水、大约4％(重量)至大约6％(重量)的丙二醇、大约2％(重量)至大约3％(重量)的尼古丁以及大约0.1％(重量)至大约0.5％(重量)的香料。尼古丁可以例如为高尼古丁含量的烟精。
在吸烟制品内使用的气溶胶前体组合物的量是这样，以使该制品显示可接受的感觉特性或者感官特性，以及期望的性能特性。例如，高度优选的是，可以使用例如丙三醇和/或丙二醇的足够的气溶胶前体组合物组分，以提供可见主流的气溶胶的生成，所述可见主流气溶胶在许多情况下像烟草烟的外形。通常地，合并到吸烟制品中的生成气溶胶的材料的量在大约1.5g或更少的范围内、大约1g或更少的范围内或大约0.5g或更少的范围内。气溶胶组合物的数量可以取决于例如在每个与吸烟制品使用的管壳的所期望的喷烟的数量的因数。对于生成气溶胶的组合物，期望的是引进大量的不可接受的无味觉的、口感薄的或整体感觉体验，所述感觉体验与通过燃烧烟草去筋烟叶来生成主流烟的传统类型的香烟极大地不同。特别的生成气溶胶的材料和存储器材料的选择、所使用的那些组分的数量以及所使用的烟草材料的类型可以被改变，以控制由吸烟制品所生成的主流气溶胶的总化学组成。
有利地，微加热器可以定位为与气溶胶前体组合物紧密接触或紧紧靠近该气溶胶前体组合物。在其它实施例中，微加热器可以位于该制品内，以使该气溶胶前体组合物可以传送到用于雾化的微加热器，例如，气溶胶前体组合物(或其组分)可以以液态形式提供，以使该组合物可例如经由通过灯芯或其它多孔材料的毛细作用，或通过可以包括阀控制的有源或无源流从一个或多个存储器流动到微加热器。同样地，气溶胶前体组合物可以在一个或多个存储器中以液态形式来提供，所述存储器足够远离于微加热器来定位以阻止过早雾化，但足够靠近微加热器来定位以有利于将期望数量的气溶胶前体组合物传送到用于雾化的微加热器。可选择地，气溶胶前体组合物可以至少部分地浸入到基底中，所述基底可以与微加热器直接接触，以使当加热时，气溶胶前体组合物从该基底释放。而且，气溶胶前体组合物可以以泡沫、胶体或固体的形式。气溶胶前体组合物的物理状态可以是在环境条件(例如，温度和压力)下的材料的状态。此实施例尤其可使精确等份部分的气溶胶前体材料可设置为与微加热器接触，以提供限定数量的喷烟。此实施例在此另外更详细地进行讨论。
由本发明的制品所释放的气溶胶的数量可以变化。优选地，该制品使用足够数量的气溶胶前体组合物以及使用足够数量的任何另外可吸入物质来构造，以便在足够温度下运行一段足够的时间，从而在使用过程中释放期望含量的雾化材料。该含量可以以单吸入制品来提供或可以划分，以在相对短的时间长度内(例如，少于30分钟，少于20分钟，少于15分钟，少于10分钟，或少于5分钟)通过许多来自该制品的喷烟来提供。例如，该制品可以对每个在制品上的喷烟提供大约0.01mg至大约0.5mg数量的尼古丁、大约0.05mg至大约0.3mg数量的尼古丁或者大约0.1mg至大约0.2mg数量的尼古丁。为了计算的目的，大约2秒钟的平均喷烟时间可以传送大约5ml至大约100ml的喷烟体积、大约15ml至大约70ml的喷烟体积、大约20ml至大约60ml的喷烟体积或大约25ml至大约50ml的喷烟体积。在某些实施例中，此总的喷烟体积可以提供前述的WTPM含量。根据本发明的吸烟制品可以构造为提供可由气溶胶的总数计算的任何数量的喷烟或由每个喷烟的待传送的数量所分割的待传送的其它可吸入物质。一个或多个存储器可以装载适当数量的气溶胶前体或其它可吸入物质，以获得期望数量的喷烟和/或期望数量的待传送的材料。
在另外实施例中，加热可以关于待生成的气溶胶的数量来表征。具体地，该制品可以构造为提供需要用来生成限定体积的气溶胶(例如，大约5ml至大约100ml，或在吸烟制品中被认为有用的任何其它体积，例如在此另外描述的)的一些热。在某些实施例中，所生成的热的量可以关于在大约290℃的较高温度下提供大约35ml的气溶胶的2-4秒的喷烟进行测量。在某些实施例中，该制品优选地可以提供每秒大约1至大约50焦耳的热量(J/s)、大约2J/s至大约40J/s的热量、大约3J/s至大约35J/s的热量、或大约5J/s至大约30J/s的热量。
优选地，微加热器与吸烟制品的电源电连接，以使电能可以提供给微加热器，从而产生热量并随后雾化气溶胶前体组合物及其不同的组分。此电连接可以是永久的(例如硬件线连接的)或可以是可移除的(例如，其中微加热器设置在管壳中，所述管壳可以附接到包括电源的控制主体且从该控制主体拆卸)。
虽然根据本发明的在吸烟制品中所使用的各种材料已经在以上描述--例如加热器、电池、电容器、切换部件、存储器、分配器、气溶胶存储器以及类似物，但是本发明不应被视为仅仅受限于示例性实施例。本领域的一般技术人员可以基于本公开识别本领域的类似部件，该类似部件可以与本发明的任何具体部件互换。例如，Sprinkel等人的US 5,261,424公开一种压电传感器，所述压电传感器可以与装置的嘴端部相连，以检测与吸取和然后触发加热有关的用户的嘴唇活动；McCafferty等人的US 5,372,148公开一种喷烟传感器，所述喷烟传感器响应于通过喉舌的压力降而用于控制进入到加热负载阵列的能量流；Harris等人的US5,967,148公开一种在吸烟制品中的插座，所述插座包括标识符，所述标志符检测插入部件和控制器的红外透过率的不均匀性，所述控制器在该部件插入到插座中时执行检测程序。Fleischhauer等人的US 6,040,560描述一种具有多个微分相位的限定的可执行动力循环。Watkins等人的US 5,934,289公开一种光电部件；Counts等人的US 5,954,979公开用于通过吸烟装置改变吸阻的工具；Blake等人的US6,803,545公开一种使用在吸烟装置中的特定电池构造。Griffen等人的US 7,293,565公开与吸烟装置使用的不同充电系统。Fernando等人的US 2009/0320863公开一种用于吸烟装置的电脑连接工具，所述电脑连接工具有利于对该装置充电和进行电脑控制。Fernando等人的US 2010/0163063公开用于吸烟装置的识别系统；以及Flick的WO 2010/003480公开一种流体流动感测系统，所述感测系统指示在气溶胶生成系统中的喷烟；所有的前述公开均通过引用而整体合并到此中。涉及电子气溶胶传送制品并且公开可以使用在本制品中的材料或部件的部件的另外例子包括：Gerth等人的美国专利No.4,735,217；Morgan等人的美国专利No.5,249,586；Higgins等人的美国专利No.5,666,977；Adams等人的美国专利No.6,053,176；White的US 6,164,287；Voges的美国专利No.6,196,218；Felter等人的美国专利No.6,810,883；Nichols的美国专利No.6,854,461；Hon的美国专利No.7,832,410；Kobayashi的美国专利No.7,513,253；Hamano的美国专利No.7,896,006；Shayan的美国专利No.6,772,756；Hon的美国专利公开Nos.2009/0095311，2006/0196518，2009/0126745和2009/0188490；Thorens等人的美国专利公开No.2009/0272379；Monsees等人的美国专利公开Nos.2009/0260641和2009/0260642；Oglesby等人的美国专利公开Nos.2008/0149118和2010/0024834；Wang的美国专利公开No.2010/0307518；以及Hon的WO 2010/091593。由前述文献所公开的各种材料均可以合并到不同实施例的本装置中，所有的前述公开均通过引用整体地合并在此。
虽然根据本发明的制品可以采取如以下详细讨论的各种实施例，但是消费者对制品的使用范围是类似的。特别是，该制品可以设置为单一单元或多个部件，所述部件由消费者结合用于使用，然后由消费者在其后拆卸。通常地，根据本发明的吸烟制品可以包括可与第二单元接合和分离的第一单元，该第一单元包括电阻加热元件，第二单元包括电源。在一些实施例中，第二单元进一步可以包括一个或多个控制部件，所述控制部件激发和调节来自电源的电流。第一单元可以包括接合第二单元的远端以及相对邻近端部，所述相对邻近端部包括具有在其邻近端部处的开口的喉舌(或简单地为嘴端部)。第一单元可以包括在第一单元的喉舌中张开的空气流路径，该空气流路径可以提供由电阻加热单元形成的气溶胶进入到喉舌中的通道。在优选实施例中，第一单元可以是一次性使用的。同样地，第二单元可以是可再使用的。
根据本发明的吸烟制品可以具有可再使用的控制主体，所述主体基本地为圆柱形的，并具有连接端和相对的关闭端。控制外壳的关闭端可以包括该制品的经常使用的一个或多个指示器。该制品可以包括具有连接端的管壳，所述管壳将控制主体的连接端与相对的嘴端部接合。在使用过程中，消费者可以将管壳的连接端连接到控制主体的连接端或另外将管壳与该控制主体接合，以使该制品可如下所讨论的那样操作。在一些实施例中，控制主体和管壳的连接端可以是刻有螺纹的，用于螺钉型的接合。在其它实施例中，连接端可以具有压装接合。
在使用过程中，消费者起动对电阻加热元件的加热，由该电阻加热元件产生的热量雾化气溶胶前体组合物以及可选择地另外的可吸入物质。此加热释放了至少一部分的以气溶胶形式的气溶胶前体组合物(其可以包括与其包括的任何另外的可吸入物质)，此气溶胶设置在管壳的内侧的空间内，所述空间与管壳的嘴端部成流体连通。当消费者在管壳的嘴端部上吸气时，空气通过管壳吸入，当所吸入的材料退出在消费者嘴部中的管壳的嘴端部(任何出现的可选择喉舌)时，所吸入的空气和气溶胶的结合物被消费者吸入。为了起动加热，消费者可以触动按钮、电容传感器或类似部件，所述类似部件导致电阻加热元件接收来自电池或其它能量来源(例如电容器)的电能。电能可以供应一预确定长度的时间或可以手动地控制。优选地，电能的流动基本地不在制品上的喷烟之间前进(虽然能量流可以前进，以维持基准温度大于环境温度–例如，有利于快速加热至有源加热温度)。在另外实施例中，加热可以通过使用如在此另外描述的不同传感器由消费者的喷烟动作而起动。一旦喷烟中断，加热就停止或减少。当消费者执行足够数量的喷烟以释放足够数量的可吸入物质时(例如，数量足够以等同于典型的吸烟体验)，管壳可以从控制外壳移除并丢弃。可以提供管壳耗尽的提示(即，气溶胶前体组合物已经基本地由消费者移除)。在一些实施例中，单管壳可以提供不只是单一吸烟体验，并因此提供足够含量的气溶胶前体组合物，从而模拟与满包一样多或甚至更多的传统香烟。该制品的使用的之前描述可以应用到通过微小的修正而进行描述的不同实施例，其根据在此提供的另外公开对于本领域的一般技术人员来说是显而易见的。然而，上述描述的使用不限于本发明制品的使用，而是被提供以与本发明的公开的所有必要的要求一致。
现在参考图2，根据本发明的吸烟制品10通常可以包括壳体15和设置在壳体内的多个组件。该制品可以表征为具有嘴端部11(即，消费者可以在该端部上抽吸以便吸入来自制品的气溶胶)和远端12。所图示的制品设置为单一整体装置(然而，线A指示可选的界限，从而该装置可以是两个单独的部件，所述部件例如通过胶合可移除或永久地结合在一起)。从在此的另外公开，显而易见的是，对该制品的另外实施例，可能优选的是其由两个或多个可拆卸的单元形成，每个可拆卸单元容纳该制品的单独部件。在图2的实施例中所显示的各种部件可以出现在其它实施例中，包括由多个单元形成的实施例。
制品10可以具有整体形状，所述整体形状可以限定为大致杆形或大致管形或大致圆柱形。如在图2中所图示的，该制品具有大致圆形的横截面；然而，其它横截面形状(例如，椭圆形，方形，三角形，等等)也包括在本公开中。描述制品的物理形状的此语言也可以应用到包括例如控制主体和管壳的多个单元的实施例中的制品的单一单元。
吸烟制品10的壳体15可以由任何材料形成，所述材料用于形成和维持适当的形状，例如管状，以及用于将制品的适当组件维持在其中。壳体可以由如在图2中所示的单壁形成。在一些实施例中，壳体可以由耐热的材料(自然的或合成的)形成，以至少在是由电阻加热元件提供的加热温度的温度下保持其结构整体性--例如不降级，如在此进一步讨论的那样。在一些实施例中，可以使用耐热聚合物或金属(例如，不锈钢)。在其它实施例中，壳体可以由纸形成，所述纸例如大致为稻草形状的纸。例如纸管的壳体可以具有与其关联的一层或多层，所述层起作用，以基本地阻止蒸汽移动穿过其。在一个例子中，铝箔层可以分层为壳体的一个表面。还可以使用陶瓷材料。
在另外实施例中，根据本发明的吸烟制品可以包括多种可以提供特定功能的材料。例如，壳体15可以包括在其至少一部分上的，例如制品的唇端部处的外包装，此外包装还可以由多层形成。该外包装可以例如是在香烟中的典型的包装纸。特别是，该外包装可以包括通常使用在传统香烟的过滤元件中的材料，例如醋酸纤维素，并因此可以起作用，以在消费者的嘴中提供传统香烟的感觉。可以使用在本发明的外包装中的包装材料、包装材料组件和处理包装材料的示例性类型在以下中描述：White等人的美国专利No.5,105,838；Arzonico等人的美国专利No.5,271,419；Gentry的美国专利No.5,220,930；Woodhead等人的美国专利No.6,908,874；Ashcraft等人的美国专利No.6,929,013；Hancock等人的美国专利No.7,195,019；Holmes的美国专利No.7,276,120；Hancock等人的美国专利No.7,275,548；Fournier等人的PCT WO 01/08514；以及Hajaligol等人的PCT WO03/043450，其公开通过引用整体地合并在此。作为美国雷诺烟草公司的等级119、170、419、453、454、456、465、466、490、525、535、557、652、664、672、676和680的代表性的包装材料可从司克威兹摩杜伊特国际公司商业地获得。
一层或多层的无孔香烟纸可以使用来包封制品(具有或不具有外包装出现)。作为KC-63-5、P878-5、P878-16-2和780-63-5的适合的无孔香烟纸的例子可从金伯利·克拉克公司商业地获得。外包装(或者如果不存在外包装，则为壳体)可以包括弹性纸板材料、衬箔的纸板、金属、聚合材料、泡沫材料或纳米纤维网等，此材料可以由香烟纸包装所包围。制品可以包括水松纸，所述水松纸包围制品并可选择地使用来将过滤材料附接到制品。
如在图2的实施例中所看到的，吸烟制品10包括电子控制部件20、流量传感器30以及电池，这些部件可以以各种次序放置在制品中。虽然没有明确地显示，但是清楚的是，制品10可以包括线路，所述线路有必要来将来自电池40的电能提供给另外部件，并将部件相互连接，用于适当地执行由制品所提供的必要功能。制品10进一步包括如在此所描述的微加热器50。微加热器可以通过适当的线路电连接到电池40，以有利于所具有的电流流动穿过微加热器的闭合电路的形成。另外的线路(未图示)可以包括为在制品内提供必要的电连接。在特定实施例中，制品10可以使用电线进行线连接，以使控制部件20传送、控制或另外地模拟来自电池40的电能，所述电池40用于根据一个或多个限定算法，包括例如已经在以上描述的脉冲宽度调制，来使微加热器通电。具体地，此电线可以合并流量传感器30，以使制品10仅仅在消费者使用的时间内有效。例如，当消费者在制品10上喷烟时，流量传感器检测该喷烟，控制部件20随后被激活，以取向通过制品的电能，以使微加热器50产生热量，并因此提供用于由消费者吸入的气溶胶。控制算法可以要求电能到达微加热器50，以循环并因此维持限定的温度。因此，控制算法可以程控，以便在消费者没有喷烟而所限定时间流逝之后，自动地停用制品10并中断穿过制品的功率流。而且，制品可以包括向控制部件提供反馈的温度传感器。此传感器可以例如与微加热器50直接接触。同样地，可使用可选择的温度感测工具，例如根据逻辑控制部件来评估穿过电阻加热元件的电阻并将此电阻与元件的温度相关联。在其它实施例中，流量传感器30可以由适当的部件替代，以提供可选择的感测工具，例如在此另外描述的电容感测。任何种类的传感器及其组合均可以如在此已经描述的那样被合并。而且，一个或多个控制按钮可以被包括为使由消费者所进行的手动致动可引出各种功能，例如关闭或打开制品10的电源，打开微加热器50以生成用于吸入的蒸汽或气溶胶等。
另外，制品可以包括一个或多个位于壳体15上的状态指示器19。如以上所讨论的此指示器可以显示所采纳或维持的来自制品的喷烟的数量，可以指示有效或无效状态或可以相应于喷烟而点燃等。虽然图示了六个指示器，但是可以出现更多或更少的指示器，指示器可以采取不同的形状和定向，并甚至可以简单地是在壳体中的开口(例如，当此指示器出现时用于释放声音)。
如在图2的实施例中所图示的那样，图示为容器的存储器205显示靠近于微加热器50，传送元件300从存储器205延伸并充分地靠近微加热器，以使气溶胶前体组合物可以传送到微加热器用于烟雾化。然后，所形成的气溶胶通过吸烟制品10的嘴端部11由用户抽吸。通过微加热器的加热而烟雾化的气溶胶前体组合物可以继续地重新装满(例如，通过气溶胶前体组合物的毛细作用或经由传送元件从存储器到微加热器的气溶胶前体组合物的其它流动)，或者特定等份部分的气溶胶前体组合物可以根据需要传送到微加热器。循环继续直至几乎所有的气溶胶前体组合物被烟雾化。
如在图2中的实施例中所看到的那样，制品10的嘴端部11大致是具有设置在其中的微加热器50和存储器205的张开的腔。此张开的腔提供用于释放在微加热器处形成的气溶胶的体积。制品还包括在嘴端部11中的嘴开口18，以使气溶胶从腔撤回。虽然没有明确地在图2的图示中显示，但是制品可以包括在其嘴端部中的过滤材料(例如醋酸纤维素或聚丙烯)，以增强其结构整体性和/或提供过滤能力，若需要，和/或提供抽吸阻力。例如，根据本发明的制品可以显示在17.5cc/s的空气流速下大约50mm至大约250mm的水压力下降的压力下降。在另外实施例中，压力下降可以是大约60mm至大约180mm或大约70mm至大约150mm。压力下降值可以使用来自菲尔创纳仪器和自动化有限公司的菲尔创纳过滤器测试站或来自莫林斯公司的斯茹林部门的质量测试模块(QTM)来测量。为了有利于空气流动过制品，进气口17可以被设置并可以大致地包括使空气流进制品内部的在壳体15中的孔。可以设置多个进气口，进气口可以位于制品的嘴端部的上游的任何位置处，以使来自进气口的空气可以与来自腔的所形成的气溶胶混合并有利于通过制品的嘴端部中的开口移除所形成的气溶胶。
在其它实施例中，存储器可以是适于保留气溶胶前体组合物的基底–例如可以是至少部分渗透有气溶胶前体组合物的材料层。此层可以是吸收剂，吸附剂或另外地多孔的，以提供保留气溶胶前体组合物的能力。同样地，气溶胶前体组合物可以表征为涂覆在载体材料(或基底)上、由载体材料(或基底)吸收或被吸收在载体材料(或基底)中，这可以形成所有的或部分的也可以支承一个或多个微加热器的基底的材料。载体材料可以位于制品内，以与一个或多个微加热器(即，多个微加热器)大致接触。
如在图2中所看到的那样，存储器205可以是由一个或多个壁形成的容器，所述壁限定其中气溶胶前体组合物或一个或多个其部件存储的内体积。容器可以由大致刚硬的壁形成，来自其的气溶胶前体材料的传送可以通过在此所讨论的有源或无源的传送方法来进行。交替地，容器可以由基本地弹性的材料形成，以使容器可以被压缩(即，囊状物存储器)，以有利于来自其的气溶胶前体材料的传送。
在优选实施例中，制品可以采取比较于香烟或雪茄形状的尺寸。这样，制品可以具有大约5mm至大约25mm的直径、大约5mm至大约20mm的直径、大约6mm至大约15mm的直径或大约6mm至大约10mm的直径。此尺寸可以具体地对应于壳体的外直径。
在图2中所图示的实施例中的吸烟制品10可以表征为一次性制品。因此，可以期望的是，对于包括在此实施例中的气溶胶前体组合物的存储器，包括足够数量的气溶胶前体组合物，以使消费者可以获得不只是制品的单一使用。例如，制品可以包括足够的可雾化的和/或可吸入的材料，以使制品可以提供基本地相等于来自多个传统香烟的喷烟的数量的许多喷烟--例如，2个或更多个，5个或更多个，10个或更多个，或者20个或更多个传统的香烟。更具体地，根据图2的实施例的一次性单一单元制品可以提供大约20个或更多个喷烟，大约50或更多的喷烟，或大约100或更多个喷烟，单一喷烟如已经在此描述的那样进行测量。
在一些实施例中，如在此所描述的制品可以包括两个可相互附接和拆卸的单元。例如，图3显示根据一个实施例的由控制主体80和管壳90形成的吸烟制品10。在具体实施例中，控制主体可以被视为可再使用的，管壳可被视为一次性的。在一些实施例中，整个制品可表征为一次性的，因为控制主体可以被构造为使用有限数量的管壳的仅仅有限次数的使用(例如，直到电池动力部件不再向制品提供足够动力)，其后，包括控制主体的整个制品10可以被丢弃。在其它实施例中，控制主体可以具有可更换电池，以使控制主体可以通过许多的电池交换并使用多个管壳来重复使用。制品10可以是可再充电的，并因此可以与任何类型的再充电技术结合，所述再充电技术包括与典型插座的连接，与汽车充电器的连接(即，点烟器接受器)，以及例如通过USB电缆与电脑的连接。
控制主体80和管壳90尤其地构造为相互接合，并形成相互连接的起作用的装置。如图3中所图示的那样，控制主体80包括邻近附接端13，所述邻近附接端13包括具有关于控制主体的缩小直径的突出件82。管壳包括远端附接端14，所述远端附接端14接合控制主体80的邻近接合端，以便以起作用的可使用的形式来提供吸烟制品10。在图3中，控制主体突出件82包括螺纹，所述螺纹在管壳的远端附接端中经由对应的螺纹(未在图3中示出)将管壳90拧到控制主体80上。这样，管壳90的远端附接端可以包括用于接纳控制主体突出件82的敞开的腔。虽然在图3中图示了螺纹接合，但是应该理解的是，包括其它的接合工具，例如，压装接合或磁接合等。
在制品内的微加热器的定位可以变化。在某些实施例中，一个或多个微加热器可以附接到基底，所述基底可以永久地合并到吸烟制品中，或可以从吸烟制品中移除。此实施例的例子在图4和图5中显示。首先参考图4，显示基底600具有附接到其的多个微加热器50。微加热器可以表征为附接到基底的表面、嵌入到基底中或凹进基底中(例如，在凹部或在基底内形成的其它凹陷内，如在以下另外描述的那样)。基底可以由适合用于吸烟制品的任何材料形成，并优选地，可以包括电绝缘材料。基底材料可以包括但不限制于聚合材料，具体地为耐热聚合物、纸、纸板和陶瓷等。当五个微加热器在图示实施例中显示时，应该理解的是，可以根据微加热器的相对小的尺寸在单基底上利用更多或更少的微加热器。而且，可以使用多个基底，每个基底均包括一个或多个在其上的微加热器。虽然没有明确地显示，但是应该理解的是，基底可以包括任何有用的电线，以形成有必要用于由电源提供动力的微加热器的电连接。同样地，基底可以包括电接触，所述电接触有用于形成与插头或制品的其它电部件的电联接。例如，每个单微加热器可以线连接到在基底上的普通的电接触。
气溶胶前体组合物(或一种或多种其组分)可以存储在出现在基底600中的或上的存储器内。例如，基底的周边可以包括有用于将一个或多个气溶胶前体组合物的一种或多种组分存储在其中的一个或多个容器或多孔材料等，一个或多个传送元件可以出现以将气溶胶前体组合物从存储器传送到微加热器。微加热器、存储器和传送元件可以表征为自我包括在单一基底上或在相同基底上。在其它实施例中，传送元件可以是不存在的。
更具体地，图5图示当被视为图4的沿着线A-A的基底的横截面时所公开的装置的一个实施例。在此实施例中，微加热器50在基底600内凹入一段距离。同样地，基底可以被描述为包括一个或多个加热器凹部610。然后，单微加热器定位在加热器凹部内，所有的或部分的剩余凹部体积可以填充有气溶胶前体组合物700(或其组分)。凹部的深度可以取决于待使用的气溶胶前体材料的体积而变化。在此实施例中，气溶胶前体组合物有利地可以以一形式进行设置，以使气溶胶前体组合物不大量地偏移于加热器凹部610，所述形式例如胶体或泡沫或其它固体或半固体材料的形式。胶体(或以另外形式的气溶胶前体)可涂覆在微加热器上。这样，微加热器可以被表征为可操作地位于吸烟制品内，以与气溶胶前体组合物大致地接触。此描述可以应用于气溶胶前体材料和微加热器的进一步对齐，如在此所另外描述的那样。
如图5所图示的那样，具有位于其中的微加热器和气溶胶前体材料的加热器凹部仅仅在基底的一个侧面上出现。在其它实施例中，凹部可以出现在基底的两个侧面上。另外，包括其它基底构造，例如三侧面的构造(例如，具有三角形的横截面)，四侧面的构造(例如，具有正方形的横截面，矩形横截面，梯形的横截面，或其它类似横截面)，或具有多臂的横截面的构造(例如，三臂，四臂，或更多臂)。此构造可以提供足够的表面面积，以提供在单基底上的相对大数量的微加热器。例如，对于具有四个臂的横截面(例如，十字形形状)的基底，在微加热器的位置可获得多达八个的表面。在其它实施例中，基底可以采取圆柱形的形式，微加热器可以沿着圆周分布在圆柱形基底的内表面和外表面中的一个或两个上。
当期望分别地加热气溶胶前体组合物的两种或多种组分时，假设相对大数量的微加热器可以是特别地有利的。具体地，参考图5，一个加热器凹部610可以包括前体组合物的一个组分(例如，多元醇)，单独的加热凹部可以包括不同的组分，例如增香剂或药剂。然后，该装置可以包括控制器，所述控制器适于根据不同的算法激活对应于气溶胶前体组合物的不同组分。例如，不同的微加热器可以加热至不同的温度，加热不同的时间长度，或以特定顺序进行加热。而且，特定微加热器可以相应于装置的激活由控制部件自动地激活(例如，根据指示在装置上的吸入的压力传感器的激活)，其它微加热器可以手动地控制(例如，通过按钮)。例如，一个或多个微加热器可以适用于加热特定的增香剂(例如，薄荷醇)，装置的用户可以使用手动控制来在当期望时仅仅传送增香剂。如可以从前述看到的那样，多个微加热器的利用可以提供装置的加热廓线的各种定制以及在装置上的单喷烟内传送的气溶胶组合物的定制。
在基底内和基底上的微加热器的另外构造可以包括在本公开中。例如，多种微加热器可以与基底结合以提供一堆加热器。如在图6的实施例中所图示的那样，一堆微加热器50可以设置在基底内。在此实施例中，基底600包括第一层603和第二层605，微加热器可以加入在该两层之间。第一层和第二层中的一个可以包括起用于气溶胶前体组合物(或其组分)的存储器作用的多孔材料，该前体组合物(或其一个或多个组分)可以越过该层的整个区域而大量地存储，或可以只沉淀在对应于一个或多个微加热器的一个或多个特定区域中。同样地，单微加热器可以被激活以雾化在接近于微加热器的区域中的整个气溶胶前体组合物。交替地，单微加热器可以被激活以雾化在接近于微加热器的区域中的气溶胶前体组合物的特定组分。
在另外实施例中，基底可以被设置为包括气溶胶前体组合物(或一种或多种其组分)，一个或多个微加热器可以设置为与如在此所描述的装置的一体。更具体地，微加热器可以位于如在此所讨论的吸烟制品的内部，包括气溶胶前体组合物的基底可以位于制品内，以使基底与一堆微加热器或单微加热器大致接触。若需要，基底可以是可替换的，以使包括一堆微加热器的制品可以通过简单地丢弃耗尽的基底并将具有在其上的气溶胶前体组合物的新基底插入到制品中而再使用。图7图示了一个此实施例。
如在图7中所看到的那样，图示本质上为具有铰接门101的单一连续的主体150的电子吸烟制品10的实施例。当在张开位置时，该门暴露衬有一系列微加热器50的雾化腔。在图示实施例中，微加热器设置在铰接门101的内表面上和制品的内表面上。为了使用该制品，包括气溶胶前体组合物的基底600放置在制品的雾化腔内。然后，大致扁平的基底定位在腔内，铰接门101关闭，以使基底600的顶部表面和底部表面中的每个与一系列微加热器大致接触。在制品的使用大致耗尽气溶胶前体组合物的基底后，铰接门可以打开，基底可以被移除并使用包括气溶胶前体组合物的新基底替代。在其它实施例中，微加热器可以定位在仅仅铰接门的内部上或仅仅在雾化腔的内表面上。一系列的微加热器可以被构造为根据例如在此已经描述的所期望的任何算法加热基底。
在一些实施例中，微加热器可以表征为连续地对齐。交替地，微加热器可以设置在一个或多个不同的空间构造中。微加热器的特定构造可以预确定，以便以特定顺序加热基底的特定部分和/或同时加热基底的两个或多个不同的部分。同样地，在所公开的装置中的多个微加热器的组合可以表征为加热器阵列。
虽然在图7中的基底600图示为大致扁平矩形，但是设想例如圆柱形的其它形状。在其它实施例中，基底可以是具有限定横截面的大致细长的组件，所述限定横截面例如方形、环形或三角形等，只要确定基底的尺寸以安装在制品内的雾化腔内从而与一个或多个微加热器大致接触，则基底的尺寸就根据需要变化。而且，内衬雾化腔的微加热器的数量可以变化。同样地，当基底的形状和尺寸变化时，在制品内的雾化的腔的形状和尺寸可以因此变化，雾化腔可以与基底的形状和尺寸大致一致。在其它实施例中，铰接门101可以沿着制品10位于任何一处，以提供对雾化腔的容易的接入。例如，制品的嘴端部11可以是铰接门，以使制品铰链的嘴端部的整个截面打开，以可接入雾化腔，用于基底600的定位和移除。此结构例如可以限定由用户实施的对微加热器的直接接入。
在某些实施例中，使用来存储气溶胶前体组合物的存储器可以是容器(例如，囊状物)，制品可以适于用仪表测量来自该容器的限定等份部分的气溶胶前体组合物。机械部件(例如，例如弹簧的活塞和驱动机构)可以被包括，并可以由微控制器或制品的类似部件电控制。具体地可以使用微型泵。关联部件还可以提供存储器的流体填充状态的指示。同样地，无源微流体装置可以使用来将气溶胶前体组合物或更多的其组分传送到微加热器。当它们没有必要要求单独的电源时，此装置可以特别是有用的，由该装置所施加的控制可以至少地基于从所传送流体中获得的能量，或可以基于表面效应，例如表面张力和选择性的疏水/亲水控制，等等。无源微流体装置的例子可以例如在以下中找到：由Bharat Bhushan编辑的《纳米技术手册》，19.3部分，p.532-540，2006年11月29日的《智能无源微流体》，其公开通过引用整体地合并到此。
包括气溶胶前体组合物的存储器可以经由一个或多个其它部件与在此讨论的微加热器成流体连通。例如，容器可以与分液器接触，所述分液器有利于将液态气溶胶前体组合物从容器移出并移动到微加热器上。分液器可以经由适当的通路连接到容器，所述通路例如为适当尺寸的管道，或其他传送元件。若需要，一个或多个阀可以被包括，因为阀的开口(例如经由微加热器或制品的类似部件)可以使液态气溶胶前体组合物从存储器移出或通过通道，或从分液器移出并到微加热器上。此阀机构可以在除了其它机械部件外或在其它机械部件的位置中出现，所述机械部件有源地取代来自容器的气溶胶前体组合物。
分液器可以将气溶胶前体组合物分配到微加热器上，所述微加热器可以出现在单独的基底上。在一些实施例中，分液器可以与微加热器基底成一体或另外地附接到该微加热器基底，分液器可以包括不同的部件，所述部件用于将气溶胶前体组合物维持邻近于用于雾化的其微加热器，并用于释放所形成的气溶胶。
微加热器还可以设置为分层结构的一部分，所述分层结构可以有效地表征为雾化器设备。例如，图8图示雾化器800，所述雾化器800是形成覆盖在此所讨论的微加热器的开口腔的分层结构。同样地，微加热器可以表征为与雾化器一体。具体地，雾化器800包括具有在其上的导电层520的支撑层510。保护层540显示为覆盖导电层。以上保护层是雾化室810，所述雾化室810是由雾化室壁820、室盖830和微加热器(尤其是微加热器的保护层)所限定的张开的容积。室盖和保护层显示为半透明的，用于容易图示，但不透明或半透明的材料同样可以使用。多个开口840设置在雾化室壁中，以使蒸发的气溶胶前体材料从雾化器中移出。优选地，开口的尺寸设定为使蒸汽穿过其中但不使液态气溶胶前体组合物通过其中。液体通道850将雾化器连接到存储器，液体通道在雾化室中张开，以使液态前体材料穿进用于蒸发的室中。液体通道可以是管道，所述管道具有大约250μm至大约1,000μm的直径、大约300μm至大约750μm的直径或大约400μm至大约600μm的直径。如在此所讨论的那样，液体可以穿过有源或无源的工具。当使用无源工具时，液体可以自由地穿进室中，其中，其等待蒸发但不从开口840退出。当加热器被激活时，流体被蒸发并通过开口退出室，室通过附加液体前体材料的进入而被回填。优选地，雾化室被确定尺寸，以使作为单次在室中出现的几乎所有的液体完全地蒸发，用于从中移除。若需要，可以提供阻止所形成的蒸汽从雾化室穿进液体通道的工具。例如，球阀(未示出)可以出现在雾化室中的液体通道的开口处。雾化器的层可以例如使用共晶金属结合剂被粘结在一起。
从导电层520延伸的端子530提供微加热器(具体为导电材料)与制品的另外电部件的电连接。室壁和室盖可以由任何适合材料形成，所述材料是耐热的并不与气溶胶前体组合物发生化学反应。例如，室壁可以由硅形成，室盖可以由玻璃形成；然而，例如使用为支撑层和/或保护层的在此讨论的其它材料可以使用来单独地形成室壁和室盖。
虽然以上所讨论的结构可以尤其是有利的，但是其是不需要的并且上述部件更可能以各种方式结合。例如，雾化器可以形成，以使微加热器与由一个或多个壁形成的雾化室成热连接。室可以适于例如通过在室壁中的开口接纳等份部分的气溶胶前体组合物。优选地，限定室(如果适用的话包括盖)的壁包括适用于蒸汽或气溶胶从室中退出的一个或多个开口和适用于空气渗透到室中的开口。在某些实施例中，适用于蒸汽或气溶胶退出的开口还可以使用于空气渗透到室中。
在图9中图示的示例性实施例显示雾化器800包括支撑层510、雾化室壁820以及雾化器室盖830。雾化室、导电层和保护层没有在此视图中显示。在此实施例中，盖830包括多个盖开口845，室壁围绕雾化器的周边是连续的。液体通道850将雾化器连接到存储器，液体通道在雾化室中张开，以使液态前体材料穿进用于蒸发的室中。在此实施例中，盖可以由金属网格形成，设定盖开口的尺寸，以使蒸发的气溶胶前体组合物可以穿过其中，但是液态气溶胶前体组合物不可以穿过其中。交替地，盖可以由其它适合的材料形成，例如陶瓷、高温聚合物、硅和玻璃等。雾化器盖和雾化器室壁有利地可以例如通过使用合适的光刻技术形成整体结构。具体地，盖可以粘结到使用来雾化室壁的一堆材料，蚀刻可以使用来从壁中移除必须的材料，并留下期望尺寸的室。然后，室壁可以粘结到支撑层或覆盖在支撑层上的导电层的盖层。
因为微加热器自身的尺寸，所以雾化器同样地可以具有相对小的尺寸。例如，雾化器可以具有的整体长度为大约2mm至大约12mm、大约3mm至大约10mm或大约4mm至大约8mm，整体宽度为大约1mm至大约7mm、大约1.5mm至大约6mm或大约2mm至大约5mm。雾化室可以具有的容积为大约0.2ml至大约1ml、大约0.3ml至大约0.9ml或大约0.4ml至大约10.8ml。一个或多个雾化器可以包括在制品中，雾化器可以与一个或多个存储器成流体连通(其可以包括整体气溶胶前体组合物或气溶胶前体组合物的特定组分)。制品可以表征为包括气溶胶前体组合物，所述气溶胶前体组合物包括多个单独组分、多个单独地包括气溶胶前体组合物的单独组分的存储器、以及多个雾化器或室，所述雾化器或室适于接纳来自存储器的气溶胶前体组合物的等份部分的单独组分。
以上所描述的雾化器可以具体地合并到如在此所描述的吸烟制品的管壳中。例如，雾化器可以经由液体通道(例如，不锈钢管)连接到例如有壁的容器的存储器。存储器可以保持在其中的气溶胶前体组合物上的正压力，以使液态气溶胶前体组合物在使用过程中在蒸发后持续地填充雾化器的室。在一个实施例中，存储器可以包括活塞，所述活塞例如使用弹簧来施加偏压，以维持在存储器中液态气溶胶前体组合物上的正压力。期望地，所附接的活塞可以是随着活塞移动的指示器。这样，吸烟制品可以包括在其主体中的窗口，指示器通过所述窗口是可见的。当液态气溶胶前体组合物被耗尽时，活塞沿着限定方向移动。同样地，指示器同样地沿着相同的方向移动。窗口可以定位，以使当指示器移动经过窗口时，可以显示液态气溶胶前体组合物的填充状态的指示。例如，在液体耗尽时，颜色编码可以利用来使用显示在窗口中的一个或多个不同颜色来指示填充状态。同样地，当液体耗尽时，锥形指示器可以使用来通过指示器从非锥形移动到完全的锥形来指示填充状态。在其它实施例中，数字屏幕而不是窗口可以被设置，活塞的机械动作可以电转换成适当的信号，以在数字屏幕上指示填充状态。同样地，可以使用一系列的发光二极管来指示填充状态。
继续上述，应该注意到的是，对于每个以上所描述的不同实施例，均可以利用各种存储器。例如，存储器可以是容器，例如瓶子，气溶胶前体组合物存储在其中。容器关于气溶胶前体可以是基本不可渗透的，以使材料不可以渗透过容器的壁。在此实施例中，开口可以设置用于来自其的气溶胶前体组合物的通道。术语“瓶子”指的是通常包括具有壁和至少一个开口的任何容器。管或其它导管可以使用来将气溶胶前体组合物从瓶子移出或使其穿过管或其它的导管。此移出还可以经由毛细管作用发生。交替地，来自瓶子的液体的无源流动可以使用适当的阀机构来控制，所述阀机构可以打开，以当吸烟制品在使用时使气溶胶前体组合物流动，以及当吸烟制品不使用时阻止气溶胶前体组合物流动。还设想根据本发明的使用合并微型泵装置的有源流动机构。此容器可以由任何适当的材料形成，所述材料基本不与气溶胶前体组合物的任何组分发生反应，所述材料例如玻璃、少孔陶瓷或无孔陶瓷和塑料等。
在一些实施例中，存储器可以是机织物或无纺布或另外质量的纤维，所述机织物或无纺布或纤维适于保留气溶胶前体组合物(例如，通过吸收和吸纳等等)，并使前体组合物可发生毛细作用，用于传送到微加热器。此存储器层可以由天然纤维、合成纤维或其组合形成。有用的材料的非限制性例子包括棉花、纤维素、聚酯树脂、聚酰胺、聚丙醇酸聚乳酸纤维和其组合物等等。同样地，存储器可以由陶瓷、其它有孔材料和烧结材料等形成。根据本发明的吸烟制品可以包括一个存储器或多个存储器(例如，两个存储器，三个存储器，四个存储器，或甚至更多)。如在此所讨论的那样，存储器可以有效地是包括一个或多个微加热器的基底。此基底可以由例如上述的有孔材料形成。
在某些实施例中，可以使用灯芯来将来一个或多个气溶胶前体组合物从存储器传送到在吸烟制品中的微加热器。这样，根据本法的所使用的灯芯可以是任何材料，所述材料提供足够的毛细作用，以将气溶胶前体组合物的一种或多种组分传送到微加热器。非限制性例子包括天然纤维和合成纤维，例如棉花、纤维素、聚酯树脂、聚酰胺、聚丙醇酸聚乳酸纤维、玻璃纤维和其组合物等等。可以使用在灯芯中的其它示例性材料包括金属陶瓷和碳化纤维(例如，由碳质材料形成的材料，所述碳质材料经受燃烧以分离出材料的无碳组分)。灯芯进一步可以涂层有改变纤维的毛细作用的材料，在形成灯芯中所使用的纤维可以具有特定的横截面形状并可以是槽形的，以改变纤维的毛细作用。可以作为机织物(包括网格和编带)或无纺布来提供在形成灯芯过程中所使用的单独地打包的纤维。灯芯材料的多孔性也可以受到控制，以改变灯芯的毛细作用，包括控制平均孔尺寸和总孔隙度，控制灯芯的几何形状(或纤维的几何形状)，以及控制表面特性。单独的灯芯还可以具有不同的长度。术语“灯芯”还包括毛细管，可以使用提供期望毛细作用的元件的任何组合。
在吸烟制品中所使用的气溶胶前体组合物可以由第一组分和至少第二单独的组分形成。这样，气溶胶前体组合物可以由多种组分形成，例如两种单独组分，三种单独组分、四种单独组分和五种单独组分等。在一些实施例中看，气溶胶前体组合物的单独组分可以分别地传送到单独微加热器。关于气溶胶前体组合物的每个单独组分或单独组分的任何组合均可以应用单独传送。在某些实施例中，气溶胶前体组合物的两种或多种组分可以存储在相同的存储器中，并还单独地传送到单独的微加热器或相同的微加热器。都具有不同设计和由不同材料组成的一个或多个存储器、一个或多个传送元件以及一个或多个微加热器的不同组合可以使用来获得传送的控制速度和气溶胶前体组合物的加热。
有利地，利用气溶胶前体组合物的单独组分的单独传送以分离加热的元件，可以使单独的组分被加热到不同的温度，以提供用于用户抽吸的更恒定的气溶胶。虽然单独加热器的雾化温度可以基本地相同，但是在某些实施例中，单独加热器的雾化温度可以相差2℃或更多，5℃或更多，10℃或更多，20℃或更多，30℃或更多或50℃或更多。
除了上述外，控制主体和管壳可以关于总长度而被表征。例如，控制主体可以具有的长度为大约50mm至大约110mm、大约60mm至大约110mm或大约65mm至大约95mm。管壳可以具有的长度为大约20mm至大约60mm、大约25mm至大约55mm或大约30mm至大约50mm。所结合的管壳和控制主体的总长度(或根据本发明由单一单壳体形成的香烟制品的总长度)可以大约等于或小于典型香烟的长度-例如，大约70mm至大约130mm、大约80mm至大约125mm或者大约90mm至大约120mm。
通常地，虽然管壳和控制主体可以作为完整的吸烟制品或药剂传送制品一起提供，但是组分还可以单独地提供。例如，本发明还包括与可再使用的吸烟制品或可再使用的药剂传送制品使用的一次性单元。
在特定实施例中，根据本发明的一次性单元或管壳可以关于附图基本地等同于上述管壳。这样，一次性管壳可以包括基本管形的管壳壳体，所述管壳壳体具有构造为接合可再使用的吸烟制品或药剂传送制品的远端附接端和构造为使形成的蒸汽和任何另外可吸入材料可传送给消费者的相对嘴端部。管壳壳体可以限定内部管壳空间，所述内部管壳空间包括附加的管壳部件，具体地一个或多个微加热器。
虽然在此描述的不同附图图示了在工作关系中的控制主体和管壳，但是应该理解的是，控制主体和管壳可以作为单独装置存在。因此，关于组合的部件在此所另外提供的任何讨论均也应理解为应用到作为单个和单独部件的控制主体和管壳。
在另外一个方面，本发明可以涉及提供各种在此所描述的部件的设备。例如，设备可以包括具有一个或多个管壳的控制主体。设备可进一步包括具有一个或多个充电部件的控制主体。设备可进一步包括具有一个或多个电池的控制主体。设备可以进一步包括具有一个或多个管壳和一个或多个充电部件和/或一个或多个电池的控制主体。在另外实施例中，设备可以包括多个管壳。设备可以进一步包括多个管壳和一个或多个电池和/或一个或多个充电部件。本发明的设备可以进一步包括壳子(或其它包装的、支承的或存储的部件)，所述壳子容纳一个或多个另外设备部件。壳子可以是可再使用的硬的或软的容器。而且，壳子可以是简单的盒子或其它包装结构。
在另外实施例中，本公开进一步包括在吸烟制品中形成气溶胶的方法。具体地，该方法包括激发电流从在吸烟制品内的电源到在吸烟制品内的微加热器，以导致微加热器加热，这加热气溶胶前体组合物。
在一些实施方式中，在该方法中利用的吸烟制品可以包括多个微加热器。可以同时加热两个或多个微加热器。而且，气溶胶前体组合物可包括两种或多种单独组分，气溶胶前体组合物的单独组分可分别地由同时加热的微加热器加热。更具体地，同时加热的微加热器可在不同情况下接收来自电源的电流，以使该微加热器被加热到不同温度，或被加热不同的时间长度。若需要，两个或多个微加热器可以连续地加热(即，以限定的顺序或模式)
在该方法的另外实施例中，气溶胶前体组合物可以涂敷在载体材料上、由载体材料吸收或被吸收在载体材料中(即，基底)，在激发电流的步骤之前，所述方法进一步包括将载体材料插入到吸烟制品中。同样地，微加热器可以附接到基底，在激发电流的步骤之前，该方法可以包括将基底插入到吸烟制品中。在特定实施例中，气溶胶前体组合物可涂敷在附接到基底的微加热器上。在另外实施例中，该方法包括触发气溶胶前体组合物从存储器流动到与微加热器热连接的室，以在室内加热气溶胶前体组合物。
对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明的修改和其它实施例具有在前述描述和有关附图中出现的教导的益处。因此，应该理解的是，本发明不限于在此公开的特定实施例，修改和其它实施例被包括在所附权利要求书的范围内。在此所使用的特定术语以通用的和描述性的意义使用并不用于限制性目的。
Claims (35)
1.一种吸烟制品，其包括电源和与所述电源电连接的微加热器。
2.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器是基于微机电系统(MEMS)的加热器。
3.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器是薄膜加热器。
4.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器包括形成图案的导电材料。
5.根据权利要求4所述的吸烟制品，其中所述导电材料选自由以下组成的组：元素金属，金属合金，硅，陶瓷，碳，碳化物，氮化物以及它们的组合。
6.根据权利要求4所述的吸烟制品，其中所述微加热器包括支撑层，所述导电材料在所述支撑层上形成图案。
7.根据权利要求6所述的吸烟制品，其中所述导电材料是覆盖所述支撑层的印刷层，或者其中所述导电材料是覆盖所述支撑层的蚀刻层。
8.根据权利要求4所述的吸烟制品，其中所述微加热器包括保护层，所述保护层覆盖所述形成图案的导电材料。
9.根据权利要求6至8中任何一项所述的吸烟制品，其中所述支撑层或所述保护层在大约125℃至大约750℃的温度范围内是温度稳定的。
10.根据权利要求6至8中任何一项所述的吸烟制品，其中所述支撑层或所述保护层包括硅基材料。
11.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器包括两个或多个层。
12.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器包括夹在两个膜之间的导电材料。
13.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器的长度至多大约3mm并且宽度至多大约3mm。
14.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器的长度大约0.5mm至大约3mm并且宽度大约0.5mm至大约3mm。
15.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器附接到基底。
16.根据权利要求15所述的吸烟制品，其中所述基底由电绝缘材料形成。
17.根据权利要求1所述的吸烟制品，其包括多个微加热器。
18.根据权利要求1所述的吸烟制品，其进一步包括气溶胶前体组合物
19.根据权利要求18所述的吸烟制品，其中所述气溶胶前体组合物在环境条件下是液体或胶体的形式。
20.根据权利要求19所述的吸烟制品，其中所述气溶胶前体组合物在存储器中，以使所述气溶胶前体组合物与所述微加热器分离。
21.根据权利要求20所述的吸烟制品，其中所述制品包括控制器，所述控制器适于触发限定体积的所述气溶胶前体组合物到所述微加热器的传送。
22.根据权利要求20所述的吸烟制品，其中所述微加热器与室热连接，所述室适于通过在所述室中的开口接纳等份部分的所述气溶胶前体组合物。
23.根据权利要求22所述的吸烟制品，其中所述室包括适于排放来自所述室的蒸汽的开口。
24.根据权利要求22所述的吸烟制品，其中所述室具有大约0.2ml至大约1ml的容积。
25.根据权利要求18所述的吸烟制品，其中所述气溶胶前体组合物涂敷在载体材料上、由所述载体材料吸收或被吸收在所述载体材料中，并且其中所述载体材料位于所述制品内以与所述微加热器大致接触。
26.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述微加热器与雾化器合并。
27.根据权利要求26所述的吸烟制品，其中所述雾化器包括由壁、盖子和覆盖所述微加热器的保护层限定的室。
28.根据权利要求27所述的吸烟制品，其中所述壁和所述盖子中的一个或两个包括多个开口，开口尺寸设定为使蒸汽穿过其中但不使液体穿过其中。
29.一种在吸烟制品中形成气溶胶的方法，所述方法包括触发电流从在所述吸烟制品内的电源到在所述吸烟制品内的微加热器，以导致所述微加热器加热，以及气溶胶前体组合物接触所述微加热器。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述吸烟制品包括多个微加热器。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述气溶胶前体组合物涂敷在载体材料上、由所述载体材料吸收或被吸收在所述载体材料中，并且其中在触发电流的步骤之前，所述方法进一步包括将所述载体材料插入到所述吸烟制品中。
32.根据权利要求29所述的方法，进一步包括触发所述气溶胶前体组合物从存储器流动到与所述微加热器热连接的室，以在所述室内加热所述气溶胶前体组合物。
33.一种雾化器，其适于用在电子吸烟制品中，所述雾化器包括由室壁、盖子和微加热器形成的室。
34.根据权利要求33所述的雾化器，其中所述室壁和所述盖子中的一个或两个包括多个开口。
35.根据权利要求34所述的雾化器，其中所述多个开口中的一个或多个的尺寸设定为使蒸汽穿过其中但液体不穿过其中。
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