加熱可抽吸材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及加熱可抽吸材料以便使可抽吸材料的成分揮發(fā)。
【背景技術(shù)】
[0002]抽吸制品(如香煙和雪茄)在使用期間燃燒煙草來產(chǎn)生煙草煙霧。已經(jīng)嘗試通過產(chǎn)生釋放化合物而不產(chǎn)生煙草煙霧的產(chǎn)品來提供這些抽吸制品的備選物。此類產(chǎn)品的實例是所謂的加熱非燃燒產(chǎn)品，其通過加熱而不是燃燒煙草來釋放化合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種設(shè)備，其構(gòu)造成加熱可抽吸材料來使可抽吸材料的至少一種成分揮發(fā)，其中該設(shè)備包括化學(xué)熱源和促動機構(gòu)，其中促動機構(gòu)在促動時促動熱源，熱源加熱可抽吸材料。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種設(shè)備來加熱可抽吸材料來使可抽吸材料的至少一種成分揮發(fā)，其中該設(shè)備包括化學(xué)熱源，且在使用時，化學(xué)熱源被促動以觸發(fā)生成熱的放熱化學(xué)反應(yīng)。
[0005]在一些實施例中，化學(xué)熱源包括以下的一個或多個:
(i)放熱化學(xué)反應(yīng)，如，基于水的放熱反應(yīng)；
(?)放熱的基于空氣的化學(xué)反應(yīng)；以及 (iii)放熱相變。
[0006]在一些實施例中，該設(shè)備還包括可抽吸材料，其待被加熱以便所述可抽吸材料的至少一種成分揮發(fā)。
[0007]在一些實施例中，熱源和/或可抽吸材料加熱至80°C到125°C的目標(biāo)溫度。在其它實施例中，熱源和/或可抽吸材料加熱至40°C到80°C的目標(biāo)溫度。
[0008]在一些實施例中，在從促動機構(gòu)的促動起算的不超過5分鐘內(nèi)達到目標(biāo)溫度。
[0009]在一些實施例中，目標(biāo)溫度保持至少3分鐘的周期。
[0010]在一些實施例中，設(shè)備包括熱源室中的熱源，以及加熱室中的可抽吸材料，且還包括殼體和與加熱室流體連通的管嘴?？蛇x的是，該設(shè)備還可包括過濾器。
[0011 ] 在一些實施例中，熱源包括兩種或更多種試劑，其單獨地保持在熱源室內(nèi)。
[0012]在一些實施例中，熱源包括兩種或更多種試劑，所述試劑中的至少一種保持在熱源室內(nèi)，且至少另一種試劑保持在單獨的試劑儲存室中，而不在熱源室內(nèi)。
[0013]在一些實施例中，促動機構(gòu)使得試劑混合，從而促發(fā)放熱反應(yīng)。
[0014]在一些實施例中，試劑包括選自由以下構(gòu)成的組的一種或多種反應(yīng)物:氧化鈣(CaO)、氫氧化鈉(NaOH)、氯化媽(CaCl2)和硫酸鎂(MgSO4);以及作為活化試劑的水。
[0015]在一些實施例中，試劑以液態(tài)形式被提供，可選為以下形式中的一個或多個:粉末、顆粒、小球和塊。
[0016]在一些實施例中，熱源室包括相變材料，其通過促動機構(gòu)促動以生成熱。
[0017]可選的是，相變材料選自由以下構(gòu)成的組:三水乙酸鈉、一水氫氧化鈉、八水氫氧化鋇、六水硝酸鎂和六水氯化鎂。
[0018]在一些實施例中，至少一些相變材料從設(shè)備的外側(cè)可見。
[0019]在一些實施例中，殼體的至少一部分是透亮或透明的，且/或熱源室的壁的至少一部分是透亮或透明的。
[0020]在一些實施例中，熱源室至少部分地包繞加熱室。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種加熱可可抽吸材料來使用于吸入的可抽吸材料的成分揮發(fā)的方法，包括:
使用化學(xué)熱源來生成熱能；
將熱能從熱源傳遞至可抽吸材料來將可抽吸材料加熱至揮發(fā)溫度，且從而使可抽吸材料的成分揮發(fā)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了化學(xué)熱源的用途，以加熱可抽吸材料來使用于吸入的至少一種成分揮發(fā)。
[0023]在一些實施例中，熱源包括以下的一個或多個:
(i)放熱化學(xué)反應(yīng)，如，基于水的放熱反應(yīng)；
(?)放熱的基于空氣的化學(xué)反應(yīng)；以及
(iii)放熱相變。
[0024]在一些實施例中，放熱的基于水的化學(xué)反應(yīng)將可抽吸材料加熱至80°C到125°C的溫度。在其它實施例中，放熱相變將可抽吸材料加熱至40°C到80°C的溫度。
[0025]在本發(fā)明的第五方面中，提供了使用放熱相變來加熱設(shè)備中的可抽吸材料的用途，以使用于吸入的至少一種成分揮發(fā)以及提供設(shè)備的成功促動和/或設(shè)備準(zhǔn)備好供使用的視覺指示。
【附圖說明】
[0026]僅為了舉例的目的，本發(fā)明的實施例在下文中參照附圖被描述，在附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的設(shè)備的截面視圖的圖示，該設(shè)備構(gòu)造成加熱可抽吸材料以從可抽吸材料釋放苯化合物和/或尼古丁；
圖2為根據(jù)另一個實施例的設(shè)備的分解視圖；
圖3為示出通過不同試劑與水組合以引起放熱反應(yīng)來生成的熱的圖表；
圖4為示出通過使硫酸鎂與不同量的水組合而生成的熱的圖表；
圖5a和5b為示出使用不同形式的氯化鈣結(jié)合不同量的水來生成的熱的圖表；
圖6a、6b和6c為示出使用不同形式的氫氧化鈉結(jié)合不同量的水來生成的熱的圖表；圖7a、7b和7c為示出結(jié)合不同量的水且在不同反應(yīng)器皿中的氧化鈣粉末和/或塊來生成的熱的圖表；
圖8a和Sb為示出在設(shè)備分別以豎直定向和水平定向保持時設(shè)備的不同部分的溫度的圖表；
圖9為示出穿過裝置的空氣流對熱源和可抽吸材料的溫度的影響的圖表；
圖10為根據(jù)本發(fā)明的備選實施例的設(shè)備的截面視圖的圖示，該設(shè)備構(gòu)造成加熱可抽吸材料來從可抽吸材料釋放苯化合物和/或尼古??； 圖11為示出由三水乙酸鈉的相變生成的熱的圖表；以及圖12為示出穿過裝置的空氣流對設(shè)備內(nèi)和設(shè)備的表面的溫度的影響的圖表。
【具體實施方式】
[0027]如本文使用的，術(shù)語’可抽吸材料’包括在加熱時提供揮發(fā)成分的任何材料，且包括任何含有煙草的材料，且例如可包括煙草、煙草衍生物、處理或改變的煙草(如展開的煙草和重構(gòu)的煙草)、或煙草替代物中的一者或多者。
[0028]在一些實施例中，可抽吸材料在低于其沸點的溫度下提供了可揮發(fā)成分的增強釋放。這可通過使用溫度以增大物質(zhì)的蒸氣壓力來實現(xiàn)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種設(shè)備，其構(gòu)造成使用化學(xué)熱源來加熱可抽吸材料，以使可抽吸材料的至少一種成分揮發(fā)。設(shè)備可構(gòu)造成加熱可抽吸材料，而不燃燒可抽吸材料。在一些實施例中，設(shè)備為無煙吸入裝置，例如，輸送可吸入形式的尼古丁和可選的其它成分，如，香味和香氣。在一些實施例中，該設(shè)備為生成氣霧的裝置。此裝置產(chǎn)生可吸入的氣霧，其在一些實施例中可含有尼古丁。
[0030]在一些實施例中，化學(xué)熱源生成足夠的熱來加熱可抽吸材料，且在從促動機構(gòu)被促動起算的不超過大約5分鐘、不超過4分鐘、不超過3分鐘、不超過2分鐘、不超過I分鐘、不超過45秒、不超過30秒、不超過25秒、不超過20秒、不超過15秒或不超過10秒的周期內(nèi)揮發(fā)至少一種成分。在一些實施例中，從裝置的促動到至少一種成分的揮發(fā)的周期是從大約10秒到大約60秒(在標(biāo)準(zhǔn)情況下，即，在該性質(zhì)的裝置在由消費者使用期間預(yù)計通常將會處于的溫度和壓力下)。
[0031]在一些實施例中，熱源生成足夠的熱來加熱可抽吸材料，且保持目標(biāo)范圍內(nèi)的溫度，以便在從促動機構(gòu)的促動起的至少大約3分鐘的周期(且在一些實施例中，至少大約5分鐘的周期)內(nèi)揮發(fā)至少一種成分。
[0032]在一些實施例中，該設(shè)備將包括足夠的可抽吸材料，以向使用者提供至少4次吸氣，且在一些實施例中，提供大約7到8次吸氣。在一些實施例中，設(shè)備能夠提供對于每60秒35ml吸氣來說足夠的蒸氣。在一些實施例中，設(shè)備能夠提供對于每30秒55ml吸氣來說足夠的蒸氣。在一些實施例中，由設(shè)備生成的蒸氣中的總尼古丁為大約0.01到大約0.5mg，且在一些實施例中，總尼古丁為從大約0.05到大約0.1mgo
[0033]在一些實施例中，由熱源提供的熱可由兩種或更多種試劑之間的放熱化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。此類熱源可提供相對較高的溫度。因此，具有涉及兩種或更多種試劑之間的放熱化學(xué)反應(yīng)的熱源的設(shè)備在本文中稱為高溫裝置。
[0034]在一些實施例中，熱源能夠?qū)⒖沙槲牧系闹辽僖徊糠旨訜嶂链蠹s60°C到125°C的溫度。在一些實施例中，熱源在促動時被加熱至大約60°C到125°C的溫度。在另一些實施例中，熱源和/或被加熱的可抽吸材料的至少一部分的溫度為大約60°C到100°C、65°C到95°C、70°C到90°C、75°C到85°C，或為大約80°C。在一些實施例中，被加熱的可抽吸材料的目標(biāo)溫度為從大約80°C+ / -1O0C (S卩，大約70°C)到大約90°C。
[0035]作為備選或此外，熱源可能夠在持續(xù)周期內(nèi)將溫度保持在至少大約60°C到100°C、65°C到95°C、70°C到90°C、75°C到85°C、或大約80°C。在一些實施例中，熱源可以能夠加熱可抽吸材料，以便可抽吸材料的至少一部分在持續(xù)周期內(nèi)保持至少大約60°C到100°C ,650C到95°C、70 V到90 V、75°C到85°C，或大約80 V的溫度。在一些實施例中，持續(xù)周期可為大約I到10分鐘、2到9分鐘、3到8分鐘或大約4到7分鐘的周期。
[0036]在一些實施例中，放熱反應(yīng)為由水促動的反應(yīng)，其中水或水溶液或懸液加入一種或多種試劑，以便開始放熱化學(xué)反應(yīng)。這里，水或水溶液或懸液稱為"促動試劑"。
[0037]在其它實施例中，放熱反應(yīng)可為兩種或更多種試劑之間的反應(yīng)，其中沒有試劑是水。例如，放熱反應(yīng)可包括有機液體(如，乙酸)來作為促動試劑。
[0038]在一些實施例中，所使用的放熱反應(yīng)不包括危險的試劑或產(chǎn)生危險的產(chǎn)品，包括在放熱反應(yīng)期間逸出的任何氣體。
[0039]在一些實施例中，與水組合以引起基于水的放熱化學(xué)反應(yīng)的試劑包括氧化鈣(CaO)、氫氧化鈉(NaOH)、氯化鈣(CaCl2)和硫酸鎂(MgSO4)。用于放熱反應(yīng)的其它試劑也可被使用，且代表了本發(fā)明的實施例。在一些實施例中，這些試劑以固體形式(例如，以粉末、顆粒、小球或塊的形式)被提供，但它們還可以以其它形式被使用。這里，這些試劑稱為"反應(yīng)物"。
[0040]發(fā)熱曲線(S卩，由這些反應(yīng)物與水的反應(yīng)生成的熱的量、發(fā)熱速度和發(fā)熱持續(xù)時間)全都將取決于多個因素。例如，發(fā)熱曲線可通過如下操作來調(diào)整:調(diào)整水與反應(yīng)物的比率；反應(yīng)物的形式，具體是反應(yīng)物的顆粒尺寸以及所述反應(yīng)物是否以粉末、顆粒或小球形式存在；以及顆粒尺寸的比和混合。通過活化試劑實現(xiàn)的反應(yīng)物的潤濕的速度和一致性也將影響發(fā)熱曲線，如反應(yīng)物的純度和反應(yīng)物的分布也將影響發(fā)熱曲線那樣。此外，反應(yīng)的性質(zhì)(即，反應(yīng)物的選擇)將顯著地影響發(fā)熱曲線?？蓡为毜鼗蛞黄鸬厥褂靡粋€或多個反應(yīng)(假設(shè)組合的反應(yīng)物/反應(yīng)是無危險的)。單獨的反應(yīng)可同時地發(fā)生，或它們可交錯或順序地發(fā)生。
[0041]在一些實施例中，反應(yīng)物以顆粒形式(例如，以粉末、顆?；蛐∏蛐问?被提供。這些顆粒的尺寸可選擇成提供期望的發(fā)熱曲線。具體而言，使用較小的顆?？商峁┹^快的初始發(fā)熱，而較大的顆粒(在1.6到3.0mm的范圍內(nèi))提供了用于發(fā)熱的較長的時間長度。
[0042]快速的初始發(fā)熱可能不與持續(xù)的發(fā)熱相關(guān)聯(lián)。因此，在一些實施例中，反應(yīng)物并非大體上僅由粉末構(gòu)成，例如，所述粉末具有小于Imm的平均粒度。相反，在一些實施例中，反應(yīng)物可包括粉末(如上文限定)和較大粒度的顆粒(如小球和/或細粒)的組合。在一些實施例中，粉末與較大粒度的顆粒(如小球和/或細粒)之比按重量可在從3:1到1:3，或在從2:1 到 1:2，或在從 1.5:1 到 1:1.5。
[0043]在使用不同形式的反應(yīng)物的組合時，可能有益的是在單獨的區(qū)段或?qū)又?可選在交替的層中)提供不同的形式，因為這已經(jīng)被演示有助于發(fā)熱且促進發(fā)熱的壽命。在其它實施例中，不同形式的反應(yīng)物可混合，且可選均勻地混合。
[0044]在一些實施例中，設(shè)備包括大約0.5到大