本發明涉及用于氣溶膠生成基質的容器并涉及制造所述容器的方法。本發明進一步涉及配置為與容器一起使用的電加熱氣溶膠生成裝置。

背景技術：

包括容器和氣溶膠生成裝置的氣溶膠生成系統是已知的。一種此類系統公開于WO 2008/121610 A1中，其公開了用于將尼古丁遞送到個體的裝置和方法，其中遞送增強化合物與呈氣相的尼古丁反應以形成尼古丁鹽顆粒的氣溶膠。為了保持遞送增強化合物，可以提供將遞送增強化合物吸附在其上的吸附元件。揮發性的遞送增強化合物可在不被氧化、水解或其它有害反應而降解的情況下通過密封住所述遞送增強化合物被定位于其中的隔室進行存儲。

然而，為了獲得尼古丁與遞送增強化合物氣溶膠的更為完全的反應，需要解決呈氣相的反應劑的混合的問題。

由此，提供使揮發性的遞送增強化合物與尼古丁或其它藥劑能夠在氣溶膠生成系統的使用期間充分混合的這種容器將是合乎要求的。

技術實現要素：

根據本發明的一方面，提供一種用于氣溶膠生成基質的容器，所述容器具有刺穿區域，以用于具有刺穿所述刺穿區域的刺穿元件的電加熱氣溶膠生成裝置中。所述容器包括：外殼；及包括所述刺穿區域和加熱器的帽，所述加熱器限定所述刺穿區域的邊界。

有利地，在帽上設置布置為使帽能被刺穿的加熱器，使得能夠將熱量更高效地施加到容器。設置刺穿區域使帽能夠被刺穿以允許從容器中釋放所生成的氣溶膠而不損壞加熱器。

優選的是，加熱器具有內部邊緣及外部邊緣，其中加熱器的內部邊緣限定刺穿區域的邊界。替代地，加熱器的外部邊緣限定刺穿區域的邊界。

優選的是，加熱器布置在帽的環形部分內。因此優選的是，帽的中心部分不含加熱器，且由此可被刺穿而不損壞加熱器。將加熱器布置在帽的環形部分中可增加刺穿區域的尺寸。優選的是，環形部分鄰近帽的外邊緣。

優選的是，加熱器以波形形狀設置在帽的環形部分內，以使得加熱器的總長度大于環形部分的圓周長度。有利地，增加加熱器的長度改進從加熱器到氣溶膠形成基質的熱傳輸。波形形狀可為三角形波、正方形波或正弦波。

優選的是，加熱器包括兩個電觸點：與帽的邊緣相距第一距離的第一電觸點和與帽的邊緣相距第二距離的第二電觸點。通過以這種布置來設置電觸點，可在任何旋轉定向上將容器放置在氣溶膠生成裝置中，同時仍使得能夠進行正確的電連接。

容器的外殼優選地具有基本圓形的橫截面形狀。通過提供基本圓形的橫截面形狀，容器可更易于插入氣溶膠生成裝置的腔中。然而，可提供任何其它合適的橫截面形狀，例如，橢圓形。

用以形成容器的外殼的材料可為金屬，優選的是鋁。替代地，用以形成外殼的材料可為聚合物，例如能夠經受住氣溶膠形成裝置的操作溫度的任何合適的聚合物。

帽優選地由聚合物或金屬制成，并且更優選地由鋁制成。帽可進行層壓以改善密封能力，并且在一個特別優選的實施例中，帽是層壓的、食物級、陽極氧化鋁。

可使用任何合適的方法將帽密封到容器的外殼，所述方法包括：膠粘劑，例如環氧膠粘劑；熱密封；超聲波焊接；和激光焊接。

加熱器優選地包括設置在柔性基質上的至少一個電阻軌道。在柔性基質上提供加熱器使加熱器能夠更容易地應用于帽并增加加熱器的耐用性。在此實施例中，帽優選地形成為包括柔性基質的層壓物。層壓物優選地進一步包括可刺穿箔材料層，所述箔可為金屬，優選的是鋁。替代地，箔可為聚合性的。

優選的是，使用任何合適設備將電阻軌道粘附到柔性基質。

電阻軌道可為以下各者中的任何一種：不銹鋼；銅；黃銅鉑；金；以及銀或任何其它電阻材料，當在操作期間被提供有電流時，所述任何其它電阻材料可提供足夠高的溫度，使得形成足夠致密的氣溶膠。

通過向柔性基質上的帽提供加熱器，制造工藝可得以簡化。在下文更詳細地描述制造工藝。

所述或每個電加熱元件優選的是具有伸長的橫截面輪廓。在氣溶膠生成基質為液體的情況下，提供伸長的橫截面輪廓增加液體與加熱器接觸的體積，且因此加熱器更高效。具有線圈作為加熱元件的傳統加熱器通常具有圓形或卵形橫截面形狀，并僅可在線的側面處形成液體的彎液面。相比之下，本發明的伸長的橫截面輪廓使得在加熱器的側面處和頂表面上都能形成液體的彎液面。

伸長的橫截面輪廓優選的是矩形。矩形橫截面形狀更易于制造，從而降低成本。

容器可進一步包括另一帽，所述另一帽在外殼的相對端上與帽密封隔離，以用于形成密封的容器。這種容器使得容器的兩端能被刺穿，且因此使得能夠形成從容器的第一端部穿過容器到達容器的第二端部的氣流路徑。

在此實施例中，另一帽可包括具有電觸點的另一加熱器，所述另一加熱器限定另一刺穿區域的邊界。優選的是，另一刺穿區域沿容器的縱向與刺穿區域軸向對準，以使得兩個刺穿區域可由氣溶膠生成裝置的單一刺穿元件刺穿。

容器可能包括設置在容器的一端處的煙嘴，使得使用者在使用中可以吸入所生成的氣溶膠。

如本文使用的，術語“縱向”是指容器的近端和相對遠端之間的方向，并且是指氣溶膠生成裝置的近端或煙嘴端和遠端之間的方向。

氣溶膠形成基質優選的是能夠釋放可形成氣溶膠的揮發性化合物的基質。所述揮發性化合物通過加熱氣溶膠形成基質而被釋放出來。

氣溶膠形成基質可為固體或液體，或包括固體和液體組分兩者。在優選實施例中，氣溶膠形成基質為液體。

氣溶膠形成基質可包括尼古丁。含尼古丁的氣溶膠形成基質可為尼古丁鹽基體。氣溶膠形成基質可包括植物系材料。氣溶膠形成基質可包括煙草，且優選的是，含煙草材料含有揮發性煙草香味化合物，其在加熱時從氣溶膠形成基質中釋放。氣溶膠形成基質可包括均質煙草材料。

容器優選地包括氣溶膠形成基質，其包括尼古丁，其中在使用中，一旦刺穿刺穿區域，即可取得氣溶膠形成基質。

氣溶膠形成基質可替代地包括不含煙草的材料。氣溶膠形成基質可包括均質植物系材料。

氣溶膠形成基質可包括至少一種氣溶膠形成劑。氣溶膠形成劑可為任何合適的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物或化合物的混合物有利于致密和穩定氣溶膠的形成，并且對在氣溶膠生成裝置的操作溫度下的熱降解有基本抵抗力。合適的氣溶膠形成劑是本領域眾所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油單、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。特別優選的氣溶膠形成劑是多元醇或其混合物，例如三甘醇，1,3-丁二醇和最優選的甘油。

氣溶膠形成基質可包括其它添加劑和成分，例如香料。

氣溶膠形成基質優選包含尼古丁和至少一種氣溶膠形成劑。在一個特別優選的實施例中，氣溶膠形成劑是甘油。

容器優選地填充有約150mg至約400mg之間的氣溶膠形成基質、更優選的是約200mg至約300mg之間的氣溶膠形成基質，并且在優選實施例中為約250mg氣溶膠形成基質。

如上所述，氣溶膠形成基質可為液體。在此類實施例中，容器具備高液體保留材料，以基本阻止液體氣溶膠形成基質在使用時從容器中泄露。高液體保留材料可為海綿樣材料。

容器可包括用于存儲遞送增強化合物的另一液體存儲部分。遞送增強化合物優選地配置為與氣溶膠生成基質反應以形成待由使用者吸入的氣溶膠。遞送增強化合物可為酸，例如丙酮酸或乳酸。在此實施例中，另一液體存儲部分可在氣溶膠生成基質的上游或下游。遞送增強化合物可提供在高保留材料(例如，吸附元件)上。液體存儲部分由可刺穿密封件(例如金屬箔)分離。可刺穿密封件可包括如本文中所描述的加熱器。在此實施例中，優選的是，氣溶膠生成基質為基于尼古丁的液體。基于尼古丁的液體與遞送增強化合物反應以形成氣溶膠。

根據本發明的另一方面，提供了一種制造如本文所描述的包括氣溶膠生成基質的容器的方法。所述方法包括：提供柔性基質材料幅板；將多個電阻軌道應用于所述柔性基質材料幅板；切割所述柔性基質幅板以形成包括電阻軌道的加熱器元件；提供可刺穿材料幅板；將所述加熱器元件應用于所述可刺穿材料幅板；切割所述可刺穿材料幅板以形成用于容器的帽；提供容器；用氣溶膠生成基質填充每一個容器；以及用包括所述加熱器的帽密封每一個容器。

優選的是，所述方法進一步包括以下步驟：通過沖壓、印刷、蝕刻、燒結沉積以及無燒結沉積中的至少一種來形成每一個電阻軌道。在尤其優選實施例中，電阻軌道通過沖壓形成。優選的是，電阻軌道的大小公差小于1/10mm，且優選的是精確度至少為99％。

優選的是，所述方法包括將所形成的電阻軌道應用于柔性基質材料的基本連續幅板上，所述基質材料連續幅板提供在線筒上以用于形成容器的帽。通過提供柔性基質材料的基本連續幅板的線筒，形成加熱器的工藝可與形成帽的工藝分開，從而改進制造工藝的效率。

根據本發明的另一個方面，提供了一種電加熱氣溶膠生成裝置。所述裝置包括：電源；腔，用于收納如本文所描述的含有氣溶膠形成基質的容器；電觸點，其連接到所述電源并配置為通過所述容器的所述電觸點將電源與容器的加熱器聯接；以及用于在容器收納于腔中時刺穿容器的刺穿區域的設備。

通過提供這種氣溶膠生成裝置，可改進加熱氣溶膠生成基質的效率且由此改進產生氣溶膠的效率，因為加熱器可靠近氣溶膠生成基質設置。

氣溶膠生成裝置可進一步包括：在氣溶膠生成裝置的遠端處的至少一個空氣入口；在氣溶膠生成裝置的近端處的至少一個空氣出口，其中所述刺穿設備是伸長的刺穿構件，且至少一個空氣入口和至少一個空氣出口布置為限定氣流路徑，所述氣流路徑從至少一個空氣入口延伸到至少一個空氣出口并穿過容器圍繞所述伸長的刺穿構件延伸。

替代地，至少一個空氣入口可提供在腔的上游的任何位置處，以使得形成在至少一個空氣入口與至少一個空氣出口之間并穿過容器延伸的氣流路徑。

刺穿設備可為電絕緣體。如本文中所使用，‘電絕緣體’是其內部電荷并未自由流動而因此在電場的影響下極難導通電流的材料。優選的是，電絕緣體具有1x10⁴Ωm或更大的電阻率。

優選的是，電觸點提供在與裝置的縱向軸線相距第一和第二徑向距離處，以確保適當連接到加熱器的電觸點。在優選實施例中，電觸點是基本連續圓環，以使得容器可以任何軸向旋轉提供在腔中并仍使得能夠進行適當的電連接。優選的是，圓環是同心的。

電源可為電池，并且可為配置用于充電與放電的多個循環的可再充電電池。電池可為基于鋰的電池，例如鋰鈷、鋰鐵磷酸鹽、鈦酸鋰或鋰聚合物電池。電池可替代地可為鎳金屬氫化物電池或鎳鎘電池。電池容量優選選擇為允許在需要再充電之前由使用者的多次使用。電池容量優選足夠在需要再充電之前由使用者最低限度的20次使用。

作為替代，電源可以是另一形式的電荷存儲裝置，例如電容器。電源可需要充電并可具有允許一或多個吸煙過程的足夠能量的存儲的容量；例如，電源可以具有足夠的容量以允許連續生成氣溶膠持續大約六分鐘的時間，對應于抽一支常規卷煙所耗費的典型時間，或者持續多個六分鐘的時間。在另一實例中，電源可具有足夠的容量以允許預定數量或不連續的加熱器組件的吸煙或啟動。

氣溶膠生成裝置優選地進一步包括控制電子器件。控制電子裝置優選地配置為將電力從電源供應到至少一個加熱器并進行調節。在啟動系統之后功率可連續地供應到加熱器組件或可在逐抽吸的基礎上間歇地供應。可以以電流脈沖的形式為加熱器組件提供電力。

控制電子裝置可包括微處理器，所述微處理器可為可編程微處理器。控制電子裝置可以包括另外的電子組件。

控制電子裝置優選地進一步配置為將至少一個加熱器的溫度維持在約50℃至約100℃之間的操作溫度下。

氣溶膠生成裝置可進一步包括鄰近用于收納容器的腔的溫度傳感器。溫度傳感器與控制電子器件連通，以允許控制電子器件將溫度維持在操作溫度下。溫度傳感器可為熱電偶，或可替代地至少一個加熱器可用于提供關于溫度的信息。在該替代方案中，至少一個加熱器的溫度依賴性電阻性質是已知的，并且用于以技術人員已知的方式測定至少一個加熱器的溫度。

氣溶膠生成裝置可包括與控制電子器件連通的單口抽吸檢測器。單口抽吸檢測器優選配置為檢測使用者何時在氣溶膠生成裝置煙嘴上抽吸。控制電子器件優選還配置為依賴于來自單口抽吸檢測器的輸入，控制對至少一個加熱元件的功率。

氣溶膠生成裝置優選地進一步包括使用者輸入，例如開關或按鈕。這允許使用者打開裝置。開關或按鈕可起始氣溶膠生成或使控制電子器件準備等待來自單口抽吸檢測器的輸入。

在優選實施例中，在使用中，使用者將如本文所描述的容器插入如本文所描述的氣溶膠生成裝置的腔內。這樣做使刺穿設備刺穿容器。使用者隨后通過按壓按鈕啟動裝置。替代地，使用者可通過在煙嘴上抽吸來啟動裝置。使用者隨后在煙嘴上抽吸，所述煙嘴經由夾帶氣溶膠生成基質和遞送增強化合物的容器將空氣抽吸到殼體中的至少一個空氣入口中并通過煙嘴離開裝置以便由使用者吸入。

氣溶膠生成裝置進一步包括殼體，所述殼體包括腔和其它組件。氣溶膠生成裝置的殼體優選的是伸長的，例如具有圓形橫截面的伸長的圓柱體。所述殼體可包括任何適當的材料或材料的組合。適當材料的示例包括金屬、合金、塑膠或包含那些材料中的一種或多種的合成材料、或適于食品或制藥應用的熱塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。優選的是，該材料是且輕型的且是不易破碎的。

優選的是，氣溶膠生成系統為便攜式的。氣溶膠生成系統可以具有相當于常規雪茄或卷煙的尺寸。吸煙系統可以具有大約30mm到大約150mm之間的總長度。吸煙系統可以具有大約5mm到大約30mm之間的外徑。

氣溶膠生成裝置可包括另一加熱器。所述另一個加熱器可設置于用于接納容器的腔中。所述另一個加熱器配置為接收來自電源的功率。所述另一個加熱器可以使氣溶膠生成基質能夠更快達到操作溫度。

本發明的一個方面中的任何特征可以任何適當組合應用于本發明的其它方面。確切地說，方法方面可應用于設備方面，并且反之亦然。此外，在一個方面的任何、一些和/或所有特征可以任何適當組合應用于任何其它方面的任何、一些和/或所有特征。

還應了解在本發明的任何方面描述且限定的各種特征的特定組合可獨立地實現和/或供應和/或使用。

附圖說明

將參照附圖僅通過舉例方式進一步描述本發明，在所述附圖中：

圖1展示用于根據本發明的容器的包括電加熱器的帽；

圖2展示根據本發明的容器，其包括如圖1中所示的帽；

圖3展示用于根據本發明的容器的包括電加熱器的帽的另一實施例；

圖4展示根據本發明的氣溶膠生成裝置，其具有或不具有根據本發明的容器；以及

圖5展示制造根據本發明的容器的方法。

具體實施方式

圖1展示用于氣溶膠生成裝置中的容器的帽100。帽100包括可刺穿膜102和電加熱元件104。電加熱元件包括兩個電觸點106和108。電觸點提供在與帽中心相距第一和第二徑向距離處。布置具有可刺穿區域A的電加熱元件104。可刺穿區域A而不影響加熱元件的操作。

電加熱器優選地通過沖壓片材而形成，所述材料優選的是不銹鋼、銅或黃銅。在下文更詳細地描述制造工藝。

圖2展示了容器200的分解圖。容器包括具有薄壁外側壁和薄壁基部的外殼202。外殼包括高保留材料，其呈中空管204的形式，用于(例如)通過吸附或吸收來保持氣溶膠生成基質。帽100提供在外殼202的開口端處以形成用于氣溶膠生成裝置中的密封容器。可使用任何合適的手段將帽密封到外殼，所述手段例如膠粘劑，例如環氧膠粘劑；熱密封；超聲波焊接；和激光焊接。在此實例中，氣溶膠生成基質是包括尼古丁的液體。

圖3展示用于氣溶膠生成裝置中的替代帽300。帽300又包括可刺穿膜302和電加熱元件304。電加熱元件包括兩個電觸點306和308。同樣，電觸點提供在與帽中心相距第一和第二徑向距離處。布置具有可刺穿區域B的電加熱元件304。可刺穿區域B而不影響加熱元件的操作。圖3中所示的實施例使得加熱元件的總長度大于圖1中所示的實施例的加熱元件的總長度。

圖4(a)展示氣溶膠生成裝置400的示意性表示。氣溶膠生成裝置400包括外殼體，所述外殼體具有配置為收納如本文中所描述的容器的伸長的圓柱形腔402。腔的縱向長度小于容器的長度，使得容器的近端或下游端從所述腔伸出。裝置400進一步包括電源404(例如電池)、控制電子裝置406、電觸點408和刺穿元件410。電觸點呈同心圓環的形式，所述圓環圍繞腔402的端面延伸。穿刺元件居中地定位在氣溶膠生成裝置的腔內并且沿著腔的縱向軸線延伸。在近端處，穿刺元件410包括呈具有圓形基部的圓錐的形式的穿刺部分。

圖4(b)展示其中容器插入腔402中的氣溶膠生成裝置。所述容器包括與圖1中所示的帽類似的帽412。所述帽包括電加熱元件(圖中未示)和配置為連接到電觸點408的電觸點412。所述容器進一步包括第一隔室416，其包括揮發性液體尼古丁源，和第二隔室418，其包括遞送增強化合物源。第一隔室416和第二隔室418被連續地布置并且以軸向對準的方式彼此抵靠。第一隔室416定位于容器的遠端或上游端。第二隔室418定位于第一隔室的下游。呈煙嘴形式的另一元件420或類似物可設置于第二隔室的下游端處。

第二隔室418同樣可包括管狀多孔元件，其用于吸附遞送增強化合物。

容器的第一隔室416和第二隔室418的上游端和下游端由易碎屏障密封。易破屏障件由諸如鋁之類的金屬膜制成。上游屏障呈帽414的形式。

空氣入口(圖中未示)設置于氣溶膠生成裝置的遠(上游)端處。空氣出口(圖中未示)設置于容器的近(下游)端處。

在使用中，在將容器插入到氣溶膠生成裝置的腔中時，穿刺構件410被插入到腔中并且在氣溶膠生成制品104的第一隔室106和第二隔室108的上游端和下游端處刺穿易破屏障。這允許使用者將空氣通過氣溶膠生成制品的遠(上游)端處的空氣入口抽吸到氣溶膠生成制品中，向下游抽吸通過管狀多孔元件和第二隔室并通過氣溶膠生成制品的近(下游)端處的空氣出口抽吸出該容器。氣流路徑經由由穿刺部分在易破屏障中制成的孔圍繞穿刺構件的軸延伸。氣流路徑經由在易破屏障中制成的孔在第二隔室的近(下游)端處圍繞穿刺構件的軸延伸，并接著圍繞刺穿部分延伸。通過設置直徑比穿刺部分的最大直徑小的軸，使得氣流路徑能夠在易破屏障的區域中圍繞軸延伸。

布置加熱元件以使得刺穿元件通過帽或易碎屏障而不破壞加熱元件或影響加熱元件的操作。

控制電子器件向蒸發液體尼古丁的加熱器提供功率，當使用者在容器的近端上抽吸時，所述液體尼古丁夾帶在氣流中。當空氣通過第二隔室418時，將在優選實施例中含有丙酮酸或乳酸的遞送增強化合物蒸氣釋放到通過容器抽吸的氣流中。遞送增強化合物蒸氣與呈氣相的尼古丁蒸氣反應以形成氣溶膠，通過容器的近(下游)端將所述氣溶膠遞送給使用者。

容器的外殼可使用任何已知技術(例如深度拉制)制造，且因此本文并未詳細描述。然而，參考圖5描述加熱元件和帽的制造工藝。

圖5(a)展示包括柔性基質材料幅板的線筒500。柔性基質材料配置為接收經過預沖壓的加熱元件502。加熱元件可以使用合適的模具和沖壓機布置進行沖壓。因此，在圖5(a)所示的工藝步驟中，形成具有多個加熱元件的柔性基質材料的基本連續幅板。

圖5(b)展示了此工藝的下一步驟。使用沖壓機504和模具將柔性基質材料的幅板切割成每個都具有加熱元件的獨立圓盤506。圓盤的直徑基本等于帽的直徑。

圖5(c)展示了應用于可刺穿膜508(例如鋁)的基本連續幅板的獨立圓盤506。可使用膠粘劑(圖中未示)或將圓盤附連到膜的任何其它合適的手段來應用圓盤。

接著使用如圖5(d)中所示的另一沖壓機510和模具來形成帽100。接著使用注入器514[圖5(e)]向容器的預成型外殼填充氣溶膠形成基質512。如圖5(f)中所示，最終使用敷帖器516將帽100密封到容器的唇緣，以形成用于如本文中所描述的氣溶膠生成裝置中的密封容器。

本領域的普通技術人員現在可以設想包括根據本發明的加熱器的其它容器設計。

上文描述的示例性實施例是舉例說明而不是限制性的。考慮到上述的示例性實施例，現在本領域的普通技術人員將理解到與以上示例性實施例一致的其它實施例。