加热可抽吸材料的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及加热可抽吸材料以便使可抽吸材料的成分挥发。
【背景技术】
[0002]抽吸制品(如香烟和雪茄)在使用期间燃烧烟草来产生烟草烟雾。已经尝试通过产生释放化合物而不产生烟草烟雾的产品来提供这些抽吸制品的备选物。此类产品的实例是所谓的加热非燃烧产品，其通过加热而不是燃烧烟草来释放化合物。
【发明内容】
[0003]根据本发明的第一方面，提供了一种设备，其构造成加热可抽吸材料来使可抽吸材料的至少一种成分挥发，其中该设备包括化学热源和促动机构，其中促动机构在促动时促动热源，热源加热可抽吸材料。
[0004]根据本发明的第二方面，提供了一种设备来加热可抽吸材料来使可抽吸材料的至少一种成分挥发，其中该设备包括化学热源，且在使用时，化学热源被促动以触发生成热的放热化学反应。
[0005]在一些实施例中，化学热源包括以下的一个或多个:
(i)放热化学反应，如，基于水的放热反应；
(?)放热的基于空气的化学反应；以及 (iii)放热相变。
[0006]在一些实施例中，该设备还包括可抽吸材料，其待被加热以便所述可抽吸材料的至少一种成分挥发。
[0007]在一些实施例中，热源和/或可抽吸材料加热至80°C到125°C的目标温度。在其它实施例中，热源和/或可抽吸材料加热至40°C到80°C的目标温度。
[0008]在一些实施例中，在从促动机构的促动起算的不超过5分钟内达到目标温度。
[0009]在一些实施例中，目标温度保持至少3分钟的周期。
[0010]在一些实施例中，设备包括热源室中的热源，以及加热室中的可抽吸材料，且还包括壳体和与加热室流体连通的管嘴。可选的是，该设备还可包括过滤器。
[0011 ] 在一些实施例中，热源包括两种或更多种试剂，其单独地保持在热源室内。
[0012]在一些实施例中，热源包括两种或更多种试剂，所述试剂中的至少一种保持在热源室内，且至少另一种试剂保持在单独的试剂储存室中，而不在热源室内。
[0013]在一些实施例中，促动机构使得试剂混合，从而促发放热反应。
[0014]在一些实施例中，试剂包括选自由以下构成的组的一种或多种反应物:氧化钙(CaO)、氢氧化钠(NaOH)、氯化妈(CaCl2)和硫酸镁(MgSO4);以及作为活化试剂的水。
[0015]在一些实施例中，试剂以液态形式被提供，可选为以下形式中的一个或多个:粉末、颗粒、小球和块。
[0016]在一些实施例中，热源室包括相变材料，其通过促动机构促动以生成热。
[0017]可选的是，相变材料选自由以下构成的组:三水乙酸钠、一水氢氧化钠、八水氢氧化钡、六水硝酸镁和六水氯化镁。
[0018]在一些实施例中，至少一些相变材料从设备的外侧可见。
[0019]在一些实施例中，壳体的至少一部分是透亮或透明的，且/或热源室的壁的至少一部分是透亮或透明的。
[0020]在一些实施例中，热源室至少部分地包绕加热室。
[0021]根据本发明的第三方面，提供了一种加热可可抽吸材料来使用于吸入的可抽吸材料的成分挥发的方法，包括:
使用化学热源来生成热能；
将热能从热源传递至可抽吸材料来将可抽吸材料加热至挥发温度，且从而使可抽吸材料的成分挥发。
[0022]根据本发明的第四方面，提供了化学热源的用途，以加热可抽吸材料来使用于吸入的至少一种成分挥发。
[0023]在一些实施例中，热源包括以下的一个或多个:
(i)放热化学反应，如，基于水的放热反应；
(?)放热的基于空气的化学反应；以及
(iii)放热相变。
[0024]在一些实施例中，放热的基于水的化学反应将可抽吸材料加热至80°C到125°C的温度。在其它实施例中，放热相变将可抽吸材料加热至40°C到80°C的温度。
[0025]在本发明的第五方面中，提供了使用放热相变来加热设备中的可抽吸材料的用途，以使用于吸入的至少一种成分挥发以及提供设备的成功促动和/或设备准备好供使用的视觉指示。
【附图说明】
[0026]仅为了举例的目的，本发明的实施例在下文中参照附图被描述，在附图中:
图1为根据本发明的一个实施例的设备的截面视图的图示，该设备构造成加热可抽吸材料以从可抽吸材料释放苯化合物和/或尼古丁；
图2为根据另一个实施例的设备的分解视图；
图3为示出通过不同试剂与水组合以引起放热反应来生成的热的图表；
图4为示出通过使硫酸镁与不同量的水组合而生成的热的图表；
图5a和5b为示出使用不同形式的氯化钙结合不同量的水来生成的热的图表；
图6a、6b和6c为示出使用不同形式的氢氧化钠结合不同量的水来生成的热的图表；图7a、7b和7c为示出结合不同量的水且在不同反应器皿中的氧化钙粉末和/或块来生成的热的图表；
图8a和Sb为示出在设备分别以竖直定向和水平定向保持时设备的不同部分的温度的图表；
图9为示出穿过装置的空气流对热源和可抽吸材料的温度的影响的图表；
图10为根据本发明的备选实施例的设备的截面视图的图示，该设备构造成加热可抽吸材料来从可抽吸材料释放苯化合物和/或尼古丁； 图11为示出由三水乙酸钠的相变生成的热的图表；以及图12为示出穿过装置的空气流对设备内和设备的表面的温度的影响的图表。
【具体实施方式】
[0027]如本文使用的，术语’可抽吸材料’包括在加热时提供挥发成分的任何材料，且包括任何含有烟草的材料，且例如可包括烟草、烟草衍生物、处理或改变的烟草(如展开的烟草和重构的烟草)、或烟草替代物中的一者或多者。
[0028]在一些实施例中，可抽吸材料在低于其沸点的温度下提供了可挥发成分的增强释放。这可通过使用温度以增大物质的蒸气压力来实现。
[0029]根据本发明，提供了一种设备，其构造成使用化学热源来加热可抽吸材料，以使可抽吸材料的至少一种成分挥发。设备可构造成加热可抽吸材料，而不燃烧可抽吸材料。在一些实施例中，设备为无烟吸入装置，例如，输送可吸入形式的尼古丁和可选的其它成分，如，香味和香气。在一些实施例中，该设备为生成气雾的装置。此装置产生可吸入的气雾，其在一些实施例中可含有尼古丁。
[0030]在一些实施例中，化学热源生成足够的热来加热可抽吸材料，且在从促动机构被促动起算的不超过大约5分钟、不超过4分钟、不超过3分钟、不超过2分钟、不超过I分钟、不超过45秒、不超过30秒、不超过25秒、不超过20秒、不超过15秒或不超过10秒的周期内挥发至少一种成分。在一些实施例中，从装置的促动到至少一种成分的挥发的周期是从大约10秒到大约60秒(在标准情况下，即，在该性质的装置在由消费者使用期间预计通常将会处于的温度和压力下)。
[0031]在一些实施例中，热源生成足够的热来加热可抽吸材料，且保持目标范围内的温度，以便在从促动机构的促动起的至少大约3分钟的周期(且在一些实施例中，至少大约5分钟的周期)内挥发至少一种成分。
[0032]在一些实施例中，该设备将包括足够的可抽吸材料，以向使用者提供至少4次吸气，且在一些实施例中，提供大约7到8次吸气。在一些实施例中，设备能够提供对于每60秒35ml吸气来说足够的蒸气。在一些实施例中，设备能够提供对于每30秒55ml吸气来说足够的蒸气。在一些实施例中，由设备生成的蒸气中的总尼古丁为大约0.01到大约0.5mg，且在一些实施例中，总尼古丁为从大约0.05到大约0.1mgo
[0033]在一些实施例中，由热源提供的热可由两种或更多种试剂之间的放热化学反应产生。此类热源可提供相对较高的温度。因此，具有涉及两种或更多种试剂之间的放热化学反应的热源的设备在本文中称为高温装置。
[0034]在一些实施例中，热源能够将可抽吸材料的至少一部分加热至大约60°C到125°C的温度。在一些实施例中，热源在促动时被加热至大约60°C到125°C的温度。在另一些实施例中，热源和/或被加热的可抽吸材料的至少一部分的温度为大约60°C到100°C、65°C到95°C、70°C到90°C、75°C到85°C，或为大约80°C。在一些实施例中，被加热的可抽吸材料的目标温度为从大约80°C+ / -1O0C (S卩，大约70°C)到大约90°C。
[0035]作为备选或此外，热源可能够在持续周期内将温度保持在至少大约60°C到100°C、65°C到95°C、70°C到90°C、75°C到85°C、或大约80°C。在一些实施例中，热源可以能够加热可抽吸材料，以便可抽吸材料的至少一部分在持续周期内保持至少大约60°C到100°C ,650C到95°C、70 V到90 V、75°C到85°C，或大约80 V的温度。在一些实施例中，持续周期可为大约I到10分钟、2到9分钟、3到8分钟或大约4到7分钟的周期。
[0036]在一些实施例中，放热反应为由水促动的反应，其中水或水溶液或悬液加入一种或多种试剂，以便开始放热化学反应。这里，水或水溶液或悬液称为"促动试剂"。
[0037]在其它实施例中，放热反应可为两种或更多种试剂之间的反应，其中没有试剂是水。例如，放热反应可包括有机液体(如，乙酸)来作为促动试剂。
[0038]在一些实施例中，所使用的放热反应不包括危险的试剂或产生危险的产品，包括在放热反应期间逸出的任何气体。
[0039]在一些实施例中，与水组合以引起基于水的放热化学反应的试剂包括氧化钙(CaO)、氢氧化钠(NaOH)、氯化钙(CaCl2)和硫酸镁(MgSO4)。用于放热反应的其它试剂也可被使用，且代表了本发明的实施例。在一些实施例中，这些试剂以固体形式(例如，以粉末、颗粒、小球或块的形式)被提供，但它们还可以以其它形式被使用。这里，这些试剂称为"反应物"。
[0040]发热曲线(S卩，由这些反应物与水的反应生成的热的量、发热速度和发热持续时间)全都将取决于多个因素。例如，发热曲线可通过如下操作来调整:调整水与反应物的比率；反应物的形式，具体是反应物的颗粒尺寸以及所述反应物是否以粉末、颗粒或小球形式存在；以及颗粒尺寸的比和混合。通过活化试剂实现的反应物的润湿的速度和一致性也将影响发热曲线，如反应物的纯度和反应物的分布也将影响发热曲线那样。此外，反应的性质(即，反应物的选择)将显著地影响发热曲线。可单独地或一起地使用一个或多个反应(假设组合的反应物/反应是无危险的)。单独的反应可同时地发生，或它们可交错或顺序地发生。
[0041]在一些实施例中，反应物以颗粒形式(例如，以粉末、颗粒或小球形式)被提供。这些颗粒的尺寸可选择成提供期望的发热曲线。具体而言，使用较小的颗粒可提供较快的初始发热，而较大的颗粒(在1.6到3.0mm的范围内)提供了用于发热的较长的时间长度。
[0042]快速的初始发热可能不与持续的发热相关联。因此，在一些实施例中，反应物并非大体上仅由粉末构成，例如，所述粉末具有小于Imm的平均粒度。相反，在一些实施例中，反应物可包括粉末(如上文限定)和较大粒度的颗粒(如小球和/或细粒)的组合。在一些实施例中，粉末与较大粒度的颗粒(如小球和/或细粒)之比按重量可在从3:1到1:3，或在从2:1 到 1:2，或在从 1.5:1 到 1:1.5。
[0043]在使用不同形式的反应物的组合时，可能有益的是在单独的区段或层中(可选在交替的层中)提供不同的形式，因为这已经被演示有助于发热且促进发热的寿命。在其它实施例中，不同形式的反应物可混合，且可选均匀地混合。
[0044]在一些实施例中，设备包括大约0.5到大