供氣溶膠生成裝置用的容器的製作方法

2023-06-14 11:06:41

本發明涉及一種供氣溶膠生成裝置用的容器，以及經配置以使用所述容器生成氣溶膠的氣溶膠生成裝置。具體地說，本發明涉及包含用於形成霧化顆粒的反應物的容器。

背景技術：

所屬領域中已知用於將菸鹼或其它藥劑遞送到受試者的裝置以及方法，其中使遞送強化化合物與菸鹼或其它藥劑在氣相中發生反應而形成顆粒氣溶膠。舉例來說，wo2008/121610a1揭露了一種裝置，其中遞送強化化合物與菸鹼或其它藥劑儲存於單獨儲集器中。反應物，即遞送強化化合物與菸鹼或其它藥劑，在儲集器中形成液體-蒸氣混合物。使用時，將對應的蒸氣混合在一起以使彼此間發生反應，從而形成氣態顆粒。

為了改進液體反應物的儲存，已經提出在裝置所用的一次性製品內使用鋁罐。罐使用鋁箔密封，所述鋁箔膠合或焊接到罐的末端。使用鋁罐能夠儲存揮發性遞送強化化合物與菸鹼或其它藥劑而不會因氧化、水解或其它非所需反應而發生實質性降解，這些反應可能會改變反應物特性。此外，使用鋁提供了適於使所儲存的化合物揮發的導熱率。然而，難以在鋁罐與密封箔之間形成有效密封。另外，已經發現，在需要較久保存期時，使用鋁不適用於一些遞送強化化合物。此外，罐製造可能會很昂貴。

因此，本發明的一個目標是維持與鋁罐相關的至少一些優點同時減少上文所提及的一個或多個缺點。

技術實現要素：

根據本發明的第一方面，提供一種供氣溶膠生成裝置用的容器。所述容器包含：包含液體化合物源的管狀隔室，所述管狀隔室由聚合物材料形成；和至少一個用於密封所述管狀隔室的由聚合物材料形成的密封件。[所述聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率]與[所述聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率]的比率大於約2。

為了提供具有此類導熱率比率的聚合物材料，形成管狀隔室的聚合物材料的聚合物鏈骨架優選在管狀隔室的徑向方向上基本上對準。在徑向方向上基本上對準意味著聚合物材料在徑向方向上的導熱率基本上高於呈非晶態的相同聚合物材料的導熱率。

由具有在徑向方向上基本上對準的聚合物鏈的聚合物材料形成隔室可以提供在徑向方向上具有提高的導熱率的容器。也就是說，相較於由具有隨機定向聚合物鏈的聚合物材料形成的隔室，可以增加從外部加熱器向容器內液體的熱傳遞。

使用聚合物材料可以增加液體化合物的保存期，因為聚合物材料優選對可以儲存於容器中的類型的液體化合物是惰性的。

在本發明的第一方面，優選地，[聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率]與[聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率]的比率優選高於約10、優選高於約50、更優選高於100。[聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率]與[聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率]的比率可以在約20與約10,000之間。

如使用改良的瞬態平面熱源(modifiedtransientplanesource，mtps)方法所測量，在23℃和50％相對溼度下，聚合物材料在徑向方向上的導熱率優選在約70瓦/米開爾文(w/(m·k))與約360瓦/米開爾文(w/(m·k))之間，更優選在85瓦/米開爾文(w/(m·k))與約150瓦/米開爾文(w/(m·k))之間。如使用改良的瞬態平面熱源(mtps)方法所測量，在23℃和50％相對溼度下，聚合物材料在徑向方向上的導熱率最優選在約90瓦/米開爾文(w/(m·k))與約115瓦/米開爾文(w/(m·k))之間。

聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率優選在約40瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)與約250瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)之間，更優選在約75瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)與約200瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)之間。聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率最優選在約100瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)與約150瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)之間。

在本發明的第一方面，容器優選進一步包含：包含第二液體化合物源的第二管狀隔室。所述第二管狀隔室優選由聚合物材料形成。所述容器優選包含至少一個用於密封所述第二管狀隔室的由聚合物材料形成的第二密封件。所述容器優選包含縱向布置在所述管狀隔室與所述第二管狀隔室之間的中空傳遞區段。

所述第二管狀隔室可以由聚合物材料形成，所述聚合物材料的[在徑向方向上每單位重量的導熱率]與[在縱向方向上每單位重量的導熱率]的比率大於約2。聚合物材料的聚合物鏈骨架優選在第二管狀隔室的徑向方向上基本上對準。

根據本發明的第二方面，提供一種供氣溶膠生成裝置用的容器。所述容器包含：包含液體化合物源的管狀隔室，所述管狀隔室由聚合物材料形成；延伸到所述密封管狀隔室中的毛細芯；以及定位得與所述毛細芯相鄰的電加熱器。[所述聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率]與[所述聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率]的比率高於約2。

聚合物材料的聚合物鏈優選在管狀隔室的縱向方向上基本上對準。在縱向方向上基本上對準意味著聚合物材料在縱向方向上的導熱率基本上高於呈非晶態的相同聚合物材料的導熱率。

由具有在縱向方向上基本上對準的聚合物鏈的聚合物材料形成隔室可以提供在縱向方向上具有提高的導熱率的容器。也就是說，相較於由具有隨機定向聚合物鏈的聚合物材料形成的隔室，可以增加從容器一端向容器另一端的熱傳遞。

在本發明的第二方面，優選地，比率[聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率]與[聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率]優選高於約10、優選高於約50、優選高於100。比率[聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率]與[聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率]可以在約20與約10,000之間。

在本發明的第二方面，如使用改良的瞬態平面熱源(mtps)方法所測量，在23℃和50％相對溼度下，聚合物材料在縱向方向上的導熱率優選在約70瓦/米開爾文(w/(m·k))與約360瓦/米開爾文(w/(m·k))之間，更優選在85瓦/米開爾文(w/(m·k))與約150瓦/米開爾文(w/(m·k))之間。如使用改良的瞬態平面熱源(mtps)方法所測量，在23℃和50％相對溼度下，聚合物材料在縱向方向上的導熱率最優選在約90瓦/米開爾文(w/(m·k))與約115瓦/米開爾文(w/(m·k))之間。

聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率優選在約40瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)與約250瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)之間，更優選在約75瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)與約200瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)之間。聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率最優選在約100瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)與約150瓦釐米3/米開爾文克(wcm3/m·k·g)之間。

在本發明的第二方面，容器優選進一步包含：包含第二液體化合物源的第二管狀隔室。所述第二管狀隔室優選由聚合物材料形成。所述容器優選包含至少一個用於密封所述第二管狀隔室的由聚合物材料形成的第二密封件。所述容器優選包含縱向布置在所述管狀隔室與所述第二管狀隔室之間的中空傳遞區段。

在本發明的第二方面，所述第二管狀隔室可以由聚合物材料形成，所述聚合物材料的[在縱向方向上每單位重量的導熱率]與[在徑向方向上每單位重量的導熱率]的比率大於約2。

聚合物材料的聚合物鏈骨架優選在第二管狀隔室的縱向方向上基本上對準。

如將了解，參照本發明的第二方面所述的任何特徵在適當時也適用於本發明的第一方面，並且反之亦然。

在常規本體聚合物中，導熱率通常較低，並且約為0.1w/(m·k)到0.3w/(m·k)。導熱率通常如此低，是由於在本體聚合物材料內存在缺陷，如聚合物鏈末端、纏結、隨機定向聚合物鏈、空隙和雜質。缺陷充當熱傳遞的聲子散射位點，因此降低導熱率。此類材料因此不適於用於供氣溶膠生成裝置用的容器中。

本發明利用有相當大比例的聚合物鏈骨架(即每個聚合物的主鏈)在一個定向上對準的聚合物材料。此類材料因此具有顯著更少缺陷，並且因此可以沿著聚合物鏈骨架對準的方向顯著提高導熱率。

另外，相較於使用已知金屬材料，使用聚合物材料形成容器可以有利地減輕容器的重量。

用以形成隔室的材料可以是包含本文所描述的聚合物材料和導熱纖維的複合材料。導熱纖維可以是碳纖維。纖維優選經對準，使得它們基本上垂直於聚合物鏈骨架。靜電植絨或類似工藝可以用以對準纖維。

在本發明的第一或第二方面，所述隔室可以由包含所述聚合物材料和至少一層金屬材料的層合物材料形成。所述聚合物材料優選形成所述隔室的內表面。金屬層可以改進針對氧氣、溼氣以及uv光的阻障。金屬層優選由鋁形成。

密封優選通過將聚合物材料膜熱密封到容器或感應焊接來實現。膜優選是薄膜，並且優選是脆性的。膜可以是包含至少一層聚合物材料和一層金屬的層合物。聚合物材料優選提供於膜內表面上。

聚合物材料優選選自由以下組成的清單：超高分子量聚乙烯(uhmwpe)、聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚(對亞苯基亞乙烯基)、聚(3-烷基噻吩)、聚(噻吩)、聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)、聚(對苯硫醚)、其共聚物和其混合物。

聚合物材料優選是超高分子量聚乙烯(uhmwpe)。uhmwpe通常包含分子質量通常在2與6百萬da之間的長分子鏈，每個分子鏈包含100,000到250,000個單體。鏈長可以在約10μm與約40μm之間。

為了確保聚合物鏈骨架在單個所需方向上基本上對準，可以使用拉伸工藝製造材料。此類工藝可以產生接近單晶纖維的材料，以及散裝材料。在一種此類工藝中，在第一溫度下由凝膠製造散裝材料，並且然後在第二溫度下在受控張力下進行拉伸。第一溫度可以是120℃，並且第二溫度可以是90℃。所得聚合物材料可以呈薄片材形式，聚合物鏈骨架沿著平行於片材平面的方向對準。因此，在不進一步加工此薄片材的情況下，形成管狀隔室將在縱向方向上產生比在徑向方向上高的每單位重量的導熱率。

通過沿垂直於對準的聚合物鏈骨架的摺疊線交替地摺疊材料、並且然後壓制和加熱摺疊的材料以將材料熔合在一起來進一步加工薄片材材料，從而形成聚合物鏈骨架在垂直於片材材料平面的方向上基本上對準的片材材料。此類材料然後可以用以形成在徑向方向上每單位重量的導熱率高於縱向方向上的管狀組件。

uhmwpe實際上無嗅、無味並且無毒性，並且對大多數腐蝕性化學品展示出較高耐性。此外，uhmwpe具有極低的吸溼特性。

因此已經發現，uhmwpe對於用於儲存如下文所描述的液體特別有利。

散裝材料可以形成為塊體、片材，或可以經模製或擠壓。如果散裝材料形成為塊體，那麼其可以通過機械加工(如切割、刺穿或在車床中形成)而進一步加工以形成隔室。如果散裝材料形成為片材，那麼其可以在常規管子製造工藝(尤其由紙基片材材料形成管子的方法)中形成為隔室。舉例來說，可以通過將細長片材成螺旋形卷繞到心軸上(細長片材材料的邊緣彼此鄰接)來形成供隔室用的管子。或者，可以通過將連續片材材料層卷繞到心軸上以建構隔室來形成片材材料。

片材材料可以卷繞於心軸周圍，使得平行於心軸的縱軸形成接縫。

使得待形成的管子能夠基本上長度無限的工藝可以是優選的。

密封件優選使用以下方式之一密封到隔室：熱密封；和感應焊接。優選地，在聚合物材料是uhmwpe時，密封件使用熱密封進行密封。

管狀隔室優選包含液體菸鹼源。當存在時，第二管狀隔室優選包含液體遞送強化化合物。

使用聚合物材料形成隔室可以減少或消除菸鹼源的任何降解，並且更具體地說，可以減少或消除遞送強化化合物的任何降解，否則當在先技術的鋁隔室充當催化劑時，可能會發生遞送強化化合物的任何降解。使用聚合物材料還可以對氧氣、溼氣以及uv光維持良好的阻障，所述氧氣、溼氣以及uv光也都會引起隔室內容物降解。

可以至少在鄰接端任一側延伸的區域中通過延伸越過第一隔室以及第二隔室的外包裝材料來連接隔室。外包裝材料可以基本上沿著容器的整個縱向長度延伸。

如本文所用，術語「縱向」用於描述位於容器、氣溶膠生成製品或氣溶膠生成裝置的下遊或近端與相對的上遊或遠端之間的方向，並且術語「橫向」用於描述與縱向方向垂直的方向。術語「徑向」用以描述延伸遠離容器、氣溶膠生成製品或氣溶膠生成裝置的縱軸的方向。

容器可以進一步包含另一部分，以及布置於第一隔室與另一部分之間或第二隔室與另一部分之間的另一傳遞區段。另一部分可以是任何適當的功能部分，包括：過濾部分；香料部分；氣溶膠混合室部分；以及氣溶膠冷卻部分。

另一部分可以包含吹嘴。吹嘴可以在容器的下遊端密封。吹嘴可以包含任何適合的材料或材料組合。適合的材料的實例包括適用於食品或藥物應用的熱塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(peek)和聚乙烯。

容器優選包括包含菸鹼源的第一密封隔室、包含遞送強化化合物的第二密封隔室、兩個傳遞區段、以及過濾區段。

如將了解，可以提供其它隔室，或部分，如混合室等。

如本文所用，術語「上遊」、「下遊」以及「遠側」和「近側」用於描述根據本發明的氣溶膠生成製品、氣溶膠生成裝置和氣溶膠生成系統的組件或組件部分相對於在其使用期間被抽吸通過所述氣溶膠生成製品、氣溶膠生成裝置和氣溶膠生成系統的空氣的方向而言的相對位置。

容器的上遊以及下遊端是關於使用者在容器的近端或口端抽吸時的空氣流來定義。空氣在遠端或上遊端抽吸到氣溶膠生成製品中，向下遊通過氣溶膠生成製品並且在近端或下遊端離開氣溶膠生成製品。

第一隔室可以包含管狀多孔元件。菸鹼源可以吸附於管狀多孔元件上。

第二隔室可以包含管狀多孔元件。遞送強化化合物優選吸附於管狀多孔元件上。

如本文所用，「吸附」意味著遞送強化化合物或揮發性液體被吸附於管狀多孔元件的表面上，或被吸附於管狀多孔元件內，或既被吸附於管狀多孔元件上，又被吸附於管狀多孔元件內。

管狀多孔元件優選具有在約5mm與約20mm之間、更優選在約8mm與約12mm之間的縱向長度，並且管狀多孔元件優選具有約10mm的縱向長度。

管狀多孔元件可以是中空圓筒。中空圓筒優選是直圓形中空圓筒。

第二隔室優選具有約5mm與約50mm之間、更優選約20mm與約40mm之間的縱向長度。第二隔室可以具有約35mm的縱向長度。

第一隔室與第二隔室的容積可以相同或不同。第一隔室的容積可以大於第二隔室的容積。

[第一隔室中所含的菸鹼]與[第二隔室中所含的遞送強化化合物]的摩爾比優選在5:1到1:5之間並且更優選在2:1與1:2之間。

[第一隔室中所含的菸鹼]與[第二隔室中所含的有機酸]的摩爾比優選在5:1到1:5之間並且更優選在2:1與1:2之間。

[第一隔室中所含的菸鹼]與[第二隔室中所含的乳酸]的摩爾比優選在5:1到1:5之間並且更優選在2:1與1:2之間。

第一隔室包含菸鹼源。因此，菸鹼源優選包含菸鹼、菸鹼基質、菸鹼鹽或菸鹼衍生物中的一種或多種。

菸鹼源可以包含天然菸鹼或合成菸鹼。菸鹼源可以包含菸鹼基質、菸鹼鹽(如菸鹼鹽酸鹽、菸鹼酒石酸氫鹽或菸鹼酒石酸鹽)或其組合。

菸鹼源可以進一步包含電解質形成化合物。電解質形成化合物可以選自由以下組成的群組：鹼金屬氫氧化物、鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、氫氧化鈉(naoh)、氫氧化鈣(ca(oh)2)、氫氧化鉀(koh)以及其組合。

或者或另外，菸鹼源可以進一步包含其它組分，包括但不限於天然香料、人工香料和抗氧化劑。

優選的是，第一隔室包含液體菸鹼配方。液體菸鹼配方可以包含純菸鹼、菸鹼於水性或非水性溶劑中的溶液、或液體菸草提取物。液體菸鹼溶液可以包含菸鹼基質、菸鹼鹽(如菸鹼鹽酸鹽、菸鹼酒石酸氫鹽或菸鹼酒石酸鹽)以及電解質形成化合物的水溶液。

第一隔室優選包含揮發性液體菸鹼源。

第二隔室優選包含揮發性的遞送強化化合物。如本文所用，「揮發性」意味著遞送強化化合物具有至少約20pa的蒸氣壓。除非另有說明，否則本文中提及的所有蒸氣壓都是在25℃下根據astme1194-07測量的蒸氣壓。

優選的是，揮發性的遞送強化化合物在25℃下具有至少約50pa、更優選至少約75pa、最優選至少100pa的蒸氣壓。

優選的是，揮發性的遞送強化化合物在25℃下具有小於或等於約400pa、更優選小於或等於約300pa、甚至更優選小於或等於約275pa、最優選小於或等於約250pa的蒸氣壓。

揮發性的遞送強化化合物在25℃下可以具有約20pa與約400pa之間、更優選約20pa與約300pa之間、甚至更優選約20pa與約275pa之間、最優選約20pa與約250pa之間的蒸氣壓。

揮發性的遞送強化化合物在25℃下可以具有約50pa與約400pa之間、更優選約50pa與約300pa之間、甚至更優選約50pa與約275pa之間、最優選約50pa與約250pa之間的蒸氣壓。

揮發性的遞送強化化合物在25℃下可以具有約75pa與約400pa之間、更優選約75pa與約300pa之間、甚至更優選約75pa與約275pa之間、最優選約75pa與約250pa之間的蒸氣壓。

揮發性的遞送強化化合物在25℃下可以具有約100pa與約400pa之間、更優選約100pa與約300pa之間、甚至更優選約100pa與約275pa之間、最優選約100pa與約250pa之間的蒸氣壓。

揮發性的遞送強化化合物可以包含單一化合物。或者，揮發性的遞送強化化合物可以包含兩種或更多種不同化合物。

在揮發性的遞送強化化合物包含兩種或更多種不同化合物的情況下，兩種或更多種不同化合物的組合在25℃下具有至少約20pa的蒸氣壓。

優選的是，揮發性的遞送強化化合物是揮發性液體。

揮發性的遞送強化化合物可以包含兩種或更多種不同液體化合物的混合物。

揮發性的遞送強化化合物可以包含一種或多種化合物的水溶液。或者，揮發性的遞送強化化合物可以包含一種或多種化合物的非水性溶液。

揮發性的遞送強化化合物可以包含兩種或更多種不同揮發性化合物。舉例來說，揮發性的遞送強化化合物可以包含兩種或更多種不同揮發性液體化合物的混合物。

或者，揮發性的遞送強化化合物可以包含一種或多種非揮發性化合物和一種或多種揮發性化合物。舉例來說，揮發性的遞送強化化合物可以包含一種或多種非揮發性化合物於揮發性溶劑中的溶液或一種或多種非揮發性液體化合物與一種或多種揮發性液體化合物的混合物。

遞送強化化合物優選包含酸。更優選的是，遞送強化化合物包含在20℃下具有至少約5pa蒸氣壓的酸。優選的是，所述酸在20℃下的蒸氣壓大於菸鹼。

遞送強化化合物可以包含有機酸或無機酸。遞送強化化合物優選包含有機酸。遞送強化化合物更優選包含羧酸。羧酸最優選包含2-氧代酸或乳酸。遞送強化化合物優選包含乳酸。其它適合酸包括天冬氨酸、穀氨酸、水楊酸、酒石酸、沒食子酸、乙醯丙酸、乙酸、蘋果酸、檸檬酸、草酸、硫酸、棕櫚酸和海藻酸。

2-氧代酸包含可以選自由以下組成的群組的酸：3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸、2-氧代辛酸以及其組合。遞送強化化合物可以包含丙酮酸。

管狀多孔元件優選是其上吸附有酸的吸附元件。

管狀多孔元件可以由任何適合材料或材料組合形成。舉例來說，吸附元件可以包含玻璃、不鏽鋼、鋁、聚乙烯(pe)、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚四氟乙烯(ptfe)、膨脹性聚四氟乙烯(eptfe)和中的一種或多種。

在第二隔室包含管狀多孔元件的情況下，管狀多孔元件可以包含一種或多種選自由多孔塑料材料、多孔聚合物纖維以及多孔玻璃纖維組成的群組的多孔材料。一種或多種多孔材料可以是或可以不是毛細管材料並且就酸而言優選是惰性的。特別優選的多孔材料將取決於酸的物理特性。一種或多種多孔材料可以具有任何適合的孔隙率以便用於具有不同物理特性的不同酸。

適合的多孔纖維材料包括但不限於：纖維素棉纖維、乙酸纖維素纖維和粘結聚烯烴纖維(如聚丙烯和聚乙烯纖維的混合物)。

管狀多孔元件可以具有任何適合的尺寸以及形狀。

可以選擇管狀多孔元件的尺寸、形狀以及組成，以允許管狀多孔元件吸附所期望量的揮發性的遞送強化化合物。

管狀多孔元件有利地充當遞送強化化合物的儲集器。

根據本發明的一方面，提供一種氣溶膠生成系統。所述系統包含如上文參考本發明的第一方面所描述的容器，和經配置以容納所述容器的氣溶膠生成裝置。所述裝置包含：用於刺穿所述或每個容器的穿刺部件；和至少一個用於在所述容器容納於所述裝置中時外部加熱所述或一隔室的管狀加熱器。

如本文所用，術語「氣溶膠生成裝置」是指與氣溶膠生成製品(在這種情況下，是如本文所述的容器)發生相互作用以生成氣溶膠的氣溶膠生成裝置，所述氣溶膠可通過使用者的嘴直接吸入到使用者的肺中。

在容器包含兩個隔室時，隔室可以串聯布置。如本文所用，「串聯」意味著第一隔室與第二隔室布置於容器內，以便在使用時，抽吸通過容器的空氣流傳送通過一個隔室並且接著傳送通過另一隔室。抽吸通過容器的空氣優選傳送通過第一隔室，並且然後傳送通過第二隔室。第一隔室中的菸鹼源釋放出菸鹼蒸氣進入被抽吸通過容器的空氣流中，並且第二隔室中的遞送強化化合物釋放出遞送強化化合物蒸氣。遞送強化化合物蒸氣與菸鹼蒸氣在氣相中發生反應而形成氣溶膠，所述氣溶膠遞送到使用者。

在容器包含兩個隔室時，隔室可以平行布置。

氣溶膠生成裝置優選具有至少一個空氣入口。如本文所用，術語「空氣入口」用於描述一個或多個孔口，空氣可以通過所述孔口被抽吸到氣溶膠生成系統中。

如本文所用，術語「空氣出口」用於描述一個或多個孔口，空氣可以通過所述孔口被抽出氣溶膠生成系統。優選的是，空氣出口提供於容器下遊端。

優選的是，第一隔室以及第二隔室中的每一個在各自的端部包含脆性阻障。脆性阻障經配置以便當使用者將容器插入氣溶膠生成裝置中時穿刺部件可以刺穿阻障。

優選的是，氣溶膠生成裝置的外部殼體包含經配置以容納容器的空腔。優選的是，空腔的縱向長度大於細長穿刺部件的縱向長度。使用者以此方式不會暴露或近接穿刺部件的穿刺部分。

優選的是，氣溶膠生成裝置的空腔基本上呈圓筒形。氣溶膠生成裝置的空腔可以具有任何適合形狀的橫截面。舉例來說，空腔可以基本上呈圓形、橢圓形、三角形、方形、菱形、梯形、五角形、六角形或八角形橫截面。

優選的是，氣溶膠生成裝置空腔的橫截面形狀與待容納於空腔中的容器的橫截面基本上相同。

所述裝置可以進一步包含用於在所述容器容納於所述裝置中時外部加熱所述第二隔室的第二管狀加熱器。

氣溶膠生成系統可以進一步包含電源用於向至少一個加熱器(當存在時)以及控制電路供電。控制電路優選配置成控制向至少一個加熱器供電，以便遞送強化化合物以及菸鹼源充分揮發以實現氣溶膠的生成。

使用時，菸鹼通常與酸在傳遞區段中或在第二隔室中發生氣相反應而形成霧化的菸鹼鹽顆粒。

應理解，氣溶膠生成系統還可以視為氣溶膠遞送系統。也就是說，氣溶膠生成系統提供用於將菸鹼源(如菸鹼配方)與遞送強化化合物(如丙酮酸或乳酸)混合而生成氣溶膠、但不會主動生成氣溶膠的構件。

在容器包含過濾區段的情況下，過濾區段可以包含過濾材料，所述過濾材料能夠去除被抽吸通過過濾區段的任何未反應酸與霧化菸鹼鹽顆粒的混合物的至少一部分。過濾材料可以包含吸附劑，如活性碳。

如將了解，有多種因素影響菸鹼鹽顆粒的形成。一般來說，為了控制菸鹼遞送，重要的是控制菸鹼配方以及酸的氣化。控制菸鹼以及酸的相對數量也很重要。優選的是，氣溶膠形成室中的酸與菸鹼的摩爾比是約1:1。已經發現在向氣化器供應等效功率的情況下，使用酸作為遞送強化化合物可使菸鹼遞送到使用者的速率大致加倍。

可以通過第一隔室中的酸濃度以及通過第二隔室中的酸交換表面積來控制酸的氣化。可以通過加熱容器的第二隔室或通過加熱被抽吸通過裝置的周圍空氣(在其傳送通過第二隔室之前)來控制酸的氣化。

容器形狀優選基本上是圓筒形的。容器可以具有任何適合形狀的橫截面。優選的是，容器基本上呈圓形橫截面或基本上呈橢圓形橫截面。更優選的是，容器基本上呈圓形橫截面。

優選的是，容器的橫截面形狀與氣溶膠生成裝置的空腔基本上相同。

容器可以模仿吸菸製品(如香菸、雪茄、小雪茄或菸斗，或煙盒)的形狀以及尺寸。優選的是，殼體模仿香菸的形狀以及尺寸。

氣溶膠生成裝置以及容器可以被布置成當嚙合時可釋放地鎖定在一起。

裝置的外部殼體可以由任何適合材料或材料組合形成。適合材料的實例包括(但不限於)金屬、合金、塑料或含有那些材料中的一種或多種的複合材料。外部殼體優選是輕質並且非脆性的。

氣溶膠生成系統以及裝置優選是可攜式的。氣溶膠生成系統可以具有類似於傳統吸菸製品(如雪茄或香菸)的尺寸以及形狀。

在本發明的另一方面，提供一種氣溶膠生成系統。所述系統包含如上文參考本發明的第二方面所描述的容器，和經配置以容納所述容器的氣溶膠生成裝置。所述裝置包含：用於容納容器的空腔；和用於向至少一個電加熱器供電的電源。

所述裝置優選在空腔內包含電接觸，用於與優選設置於容器上的相應電接觸耦接。

本發明的一個方面中的任何特徵可以按照任何適當組合應用於本發明的其它方面。具體地說，方法方面可以應用於設備方面，並且反之亦然。另外，一個方面中的任何、一些和/或所有特徵可以按照任何適當組合應用於任何其它方面中的任何、一些和/或所有特徵。

還應了解，本發明的任何方面中所描述並且定義的各種特徵的特定組合可以獨立地實施和/或供應和/或使用。

附圖說明

僅作為實例，將參考附圖進一步描述本發明，其中：

圖1展示根據本發明的一個實施例的容器的截面視圖；

圖2展示並有圖1的容器的氣溶膠生成製品的示意圖；

圖3展示根據本發明的一個實施例的氣溶膠生成系統的示意圖；

圖4展示根據本發明的另一實施例的容器的截面視圖；並且

圖5展示形成用以形成圖1的容器的聚合物材料的製造方法的一個實例。

具體實施方式

圖1展示供氣溶膠生成裝置使用的容器100的截面視圖。容器100包含中空管狀隔室102、設置在隔室第一端的第一密封件104和設置在隔室第二端的第二密封件106。容器的中空內部108包含液體化合物源並且尤其揮發性液體菸鹼源。

中空管狀隔室102由超高分子量聚乙烯(uhmwpe)形成。如圖1中不按比例表示，uhmwpe的聚合物鏈骨架110在徑向方向上基本上對準。第一密封件104和第二密封件106也由uhmwpe形成。uhmwpe的聚合物鏈骨架112在縱向方向上基本上對準。

聚合物鏈骨架的對準導致[聚合物材料在徑向方向上每單位重量的導熱率]與[聚合物材料在縱向方向上每單位重量的導熱率]的比率大於約2。

用以形成隔室的uhmwpe材料減少或消除了液體化合物源的任何降解，否則當在先技術的鋁隔室充當催化劑時，可能會發生液體化合物源的任何降解。使用uhmwpe還對氧氣、溼氣以及uv光維持良好的阻障，所述氧氣、溼氣以及uv光也都會引起隔室內容物降解。

為了確保聚合物鏈骨架在單個所需方向上基本上對準，使用拉伸工藝製造材料。此類工藝可以產生接近單晶纖維的材料，以及散裝材料。在一種此類工藝中，在第一溫度下由凝膠製造散裝材料，並且然後在第二溫度下在受控張力下進行拉伸。第一溫度可以是120℃，並且第二溫度可以是90℃。uhmwpe的導熱率可以通過控制製造期間的拉伸比來控制。導熱率隨拉伸比而增加，並且這是因為在拉伸方向上對準的聚合物鏈骨架的比例隨拉伸比增加而增加。因此，散裝材料的導熱率接近理想單晶的導熱率。下文參考圖5更詳細地描述聚合物材料的製造方法的一個實例。

隔室102的管狀元件可以通過適用於由片材材料形成管子的任何已知方法(具體地說，由紙基片材材料形成管子的方法)形成。實際上，容器的至少一個優點是其可以使用與在先技術的金屬容器形成方法相比沒那麼複雜並且更便宜的已知方法形成。

在一個實例中，通過將細長的層合物材料成螺旋形卷繞到心軸上(細長層合物材料的長邊緣彼此鄰接)來形成管狀元件。以此方式可以形成長度無限的中空管。管子形成後，將其切成隔室所需的長度。

圖2展示並有參考圖1描述的兩個容器202、204的氣溶膠生成製品200的示意圖。另外，氣溶膠生成製品200包含第一傳遞區段206、第二傳遞區段208和過濾區段210。第一容器202、第二容器204、第一傳遞區段206、第二傳遞區段208和過濾區段210通過外包裝材料212組合在一起。

每個傳遞區段206、208由中空管形成。第一傳遞區段206以縱向鄰接關係設置在第一容器202與第二容器204之間。第二傳遞區段208以縱向鄰接關係設置在第二容器204與過濾區段210之間。

第一容器和第二容器的每個密封件都是脆性阻障。脆性阻障熱密封到相應隔室的端面。

過濾區段210可以是供吸菸製品用的任何適當過濾器，如絲束過濾器。

氣溶膠生成製品200的第一容器202包含菸鹼源，並且第二隔室204包含遞送強化化合物、尤其包含丙酮酸或乳酸的揮發性液體遞送強化化合物。

圖3展示氣溶膠生成系統300的截面視圖。系統300包含氣溶膠生成裝置302和如上文所描述的氣溶膠生成製品200。氣溶膠生成裝置302包含外部殼體，所述外部殼體具有被配置成容納氣溶膠生成製品200的細長的圓筒形空腔。空腔的縱向長度小於容器的長度，使得氣溶膠生成製品的近端或下遊端從空腔伸出以形成吹嘴。

裝置302進一步包含穿刺部件304。所述穿刺部件居中定位於氣溶膠生成裝置空腔內並且沿著空腔的縱軸延伸。穿刺部件在一端包含穿刺部分，所述穿刺部分呈具有圓形基底的錐體形式。穿刺部件進一步包含軸杆部分。如所見，當氣溶膠生成製品200容納於氣溶膠生成裝置內時，穿刺部件經配置以刺穿第一隔室以及第二隔室的脆性阻障。

空氣入口(未展示)設置於氣溶膠生成裝置302的上遊端。空氣出口(未展示)設置於氣溶膠生成製品200的近(下遊)過濾端。

使用時，使用者向氣溶膠生成製品施加縱向力以將其插入氣溶膠生成裝置中並且用穿刺部件304刺穿脆性阻障。穿刺部件304使第一隔室以及第二隔室的脆性阻障破裂並且在密封件中產生直徑約等於穿刺部分的最大直徑的孔洞。穿刺部分的最大直徑是形成穿刺部分的錐體的基圓直徑。

因此，產生空氣流路徑，所述空氣流路徑從圍繞穿刺部件304軸杆的空氣入口(未展示)延伸通過第一隔室、通過傳遞區段、通過第二隔室、通過第二傳遞區段、通過過濾區段離開。

使用時，當空氣流傳送通過第一隔室時，從揮發性液體菸鹼源釋放的揮發性液體菸鹼蒸氣被夾帶到空氣流中。空氣接著繼續通過傳遞區段，並且接著通過第二隔室，當使用者在氣溶膠生成製品200的下遊端抽吸時，揮發性的遞送強化化合物被夾帶到空氣流中。

遞送強化化合物蒸氣與菸鹼蒸氣在氣相中反應以形成氣溶膠，通過氣溶膠生成製品200的近(下遊)端將所述氣溶膠遞送到使用者。

氣溶膠生成裝置302進一步包含電源306、控制電路308以及電加熱器310。控制電路308經配置以控制電源306向電加熱器310供電。電加熱器310顯示為與第一隔室相鄰，並且用於提高揮發性液體菸鹼源的溫度，從而使菸鹼以使得菸鹼蒸氣與遞送強化化合物蒸氣的摩爾比確保基本上完全反應的速率揮發。在一個實例中，菸鹼與遞送強化化合物(其中遞送強化化合物是乳酸)之間的摩爾比是1:1。

或者或另外，電加熱器可以設置成與第二隔室相鄰。控制電路可以經配置以將第二隔室加熱到與第一隔室不同的溫度。

如上文關於圖1所描述，中空管狀隔室102的聚合物鏈骨架110在徑向方向上基本上對準。相較於聚合物鏈骨架基本上隨機定向的uhmwpe，由此類材料製造管狀隔室顯著增加了導熱率。導熱率因此從聚合物鏈骨架基本上隨機定向情況下的約0.4瓦/米開爾文(w/(m·k))到約0.6瓦/米開爾文(w/(m·k))增加到約100瓦/米開爾文(w/(m·k))到約150瓦/米開爾文(w/(m·k))。相比之下，由鋁製造的在先技術容器的導熱率是約200瓦/米開爾文(w/(m·k))。因此，可以看出，使用uhmwpe就導熱率來說是可行的，而且提供了減少或消除儲存於容器中的液體化合物的任何降解的優點，在液體是丙酮酸或乳酸時尤其這樣。

供氣溶膠生成裝置用的呈可替換筒形式的替代性氣溶膠生成製品400展示於圖4中。氣溶膠生成製品400包含含液體菸鹼源的容器402、毛細芯404、電加熱器406以及氣溶膠形成室408。製品400進一步包含空氣入口410和空氣出口412。容器402類似於上文參考圖1所述的容器，並且由uhmwpe形成。然而，在此替代方案中，聚合物鏈骨架在容器的縱向方向上對準。此外，密封管狀隔室的末端。

經配置以容納製品400的氣溶膠生成裝置包含電源、控制電路和用於容納製品的空腔。使用時，使用者使用電源按鈕或通過在制品400下遊端抽吸以啟動抽吸傳感器而啟動裝置。電源然後向電加熱器供電，所述電加熱器使毛細芯上與加熱器相鄰的液體菸鹼霧化。

提供由聚合物鏈骨架沿著縱向方向基本上對準的uhmwpe形成的隔室通過沿著隔室更高效地傳導熱而實現了從電加熱器回收耗散熱，因此預加熱隔室內的液體。

如上文所描述，圖5展示每單位重量在徑向方向上的導熱率大於在縱向方向上的導熱率的聚合物材料的製造方法的一個實例。

圖5(a)展示用以形成聚合物鏈骨架在一個方向上基本上對準的聚合物材料片材的擠壓過程。儲槽500包含聚合物材料凝膠，將所述凝膠擠壓通過模具502以形成片材材料504。然後施加張力506到片材材料以進一步對準聚合物鏈骨架。

圖5(b)和5(c)展示製造方法的下一階段，其中沿著摺疊線508a、508b和508c交替地摺疊片材材料504。可以看出，摺疊線基本上垂直於對準的聚合物鏈骨架。因此，使用手風琴狀褶皺(accordionfold)摺疊片材材料。在摺疊好片材材料後，施加壓力和熱量510以將材料熔合成塊體512，如圖5(d)中所示。

然後將塊體512例如沿著線514切成薄片材。此過程形成聚合物鏈骨架基本上垂直於片材平面的法線n對準的聚合物材料片材，如圖5(d)中所示。

然後以如上文所描述的任何適合方式並且如圖5(e)中所示，將薄片材材料形成為中空管516。中空管因此具有在徑向方向上對準的聚合物鏈骨架。