傳統(tǒng)的電子煙具有大量可吸入合成物、電池和隨著使用者抽吸電子煙的端部時(shí)揮發(fā)一些合成物的加熱元件，然后該揮發(fā)的合成物被吸入。

電子煙越來越流行，因?yàn)樗鼈兲峁┝藢?duì)傳統(tǒng)煙草的替代，其消除了在煙草產(chǎn)品中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的很多致癌物質(zhì)和有毒物質(zhì)。

電子煙傳統(tǒng)地使用由高水平丙二醇、甘油、丙三醇或乙二醇組成的可吸入合成物，在其中溶解有尼古丁(或例如芳香劑的替代物)。高水平丙二醇導(dǎo)致合成物變粘。這是有利的，因?yàn)樗軌蚍乐购铣晌飶脑O(shè)備中不需要地?fù)]發(fā)出，并通常容納在棉質(zhì)填料、墊或其他吸收材料中。電子煙通常包括加熱器或超聲波霧化器，其在少量合成物容積附近。在入口端的抽吸引起加熱器運(yùn)行，且加熱器附近的物質(zhì)被揮發(fā)并被吸入。合成物相當(dāng)高的粘度確保加熱器可得到的合成物逐漸補(bǔ)充并通常防止其在未加熱的情況下從吸收材料泄漏。

雖然這是相當(dāng)成功的，但與電子煙相關(guān)存在兩個(gè)主要的缺點(diǎn)。首先，丙二醇在相當(dāng)高的溫度下?lián)]發(fā)，這樣其引起通常用在電子煙中的合成物逐漸降解。這可能導(dǎo)致與劑量一致性以及吸入的合成物中存在污染的問題，該吸入的合成物包括副產(chǎn)品的產(chǎn)生，例如甲醛、甲苯以及丙烯醛。

其次，該電子煙需要相當(dāng)高的能量以產(chǎn)生高溫。此外它們通常需要大電池以傳遞揮發(fā)的合成物的全部劑量，使使用者持續(xù)等于20到40支香煙吸入的合成物。這些香煙具有能量以分配至少一個(gè)儲(chǔ)存器內(nèi)全部的合成物。因?yàn)檫@個(gè)大容積在高溫下分配，需要大電池。額外地，因?yàn)槭褂昧舜笕萜骱碗姵?，電子煙中包括的尼古丁劑量高且?dāng)以這種形式包裝時(shí)潛在地造成安全隱患。

廣泛地，這樣的電子煙可被分為三類，即可再充電的、可補(bǔ)充的以及用完即棄的。那些可再充電的電子煙帶有電源功率適配器。對(duì)用戶來說攜帶它是笨重的，因?yàn)樗荒苋菀椎匮b進(jìn)口袋里，其是不方便的。如果使用者僅在他們出去前才想起電量用完，相當(dāng)長的再充電時(shí)間也是不方便的。

也存在可補(bǔ)充的電子煙，其需要拆開設(shè)備并通過煙盒、液體或吸收材料替換儲(chǔ)存器。然而由于在未密封容器內(nèi)可得到有毒合成物，這些在很多國家是法律限制的對(duì)象。此外，在替換煙盒或設(shè)備內(nèi)的材料的過程中需要額外的小心，并需要使用者付出額外的努力以補(bǔ)充，其可能是麻煩的且臟亂的，尤其如果合成物與皮膚接觸時(shí)。

更近的發(fā)展是用完即棄的香煙。其設(shè)計(jì)成持續(xù)等于大概10-20根香煙的時(shí)間，然后該香煙及其容器被丟棄。這是環(huán)境不友好的，尤其當(dāng)該香煙含有相當(dāng)大的電池并可重新使用或回收時(shí)。

本發(fā)明解決了上述問題的一些。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種吸入器，其包括：用于可吸入的合成物的儲(chǔ)存器；選擇性地?fù)]發(fā)該合成物的至少一些成分的加熱器；以及電源，該電源布置成在使用者從吸入器抽吸時(shí)選擇性地向加熱器供電，該電源布置成將加熱器加熱到如下溫度：該溫度將使合成物的一些但非所有成分揮發(fā)。

因?yàn)榧訜崞鳂?gòu)造成將合成物加熱到使合成物的一些但非所有成分揮發(fā)的溫度，需要的溫度低于現(xiàn)有技術(shù)中要求的溫度。這降低了吸入器的能量需求并防止吸入的制劑的降解。因此，優(yōu)選，加熱器布置成將合成物加熱到40℃和180℃之間并優(yōu)選為40℃到100℃。在這些溫度下進(jìn)行分配的能力基于發(fā)明人這樣的認(rèn)知：不需要使制劑的所有成分揮發(fā)。代替的，溫度設(shè)定在一個(gè)水平，在該水平下合成物的僅一些成分(例如乙醇)揮發(fā)而其他成分不揮發(fā)(例如丙二醇)。

優(yōu)選地，該加熱器布置成在合成物已經(jīng)離開儲(chǔ)存器后加熱合成物。這避免在儲(chǔ)存器自身內(nèi)加熱合成物，由此節(jié)省能量并降低合成物的降解。

額外地或替代地，其他機(jī)構(gòu)可用于影響非揮發(fā)制劑成分的精細(xì)散開。該儲(chǔ)存器可被增壓，例如該合成物可包括諸如HFA的推進(jìn)劑以增加儲(chǔ)存器內(nèi)的壓力，得到改善的散發(fā)。

該吸入器可具有任意結(jié)構(gòu)但優(yōu)選為模擬香煙。

額外地或替代地，設(shè)置至少一個(gè)氣流通道，所述至少一個(gè)氣流通道被布置成當(dāng)使用者從抽吸端抽吸時(shí)抽取空氣使之穿過香煙的側(cè)部，并在抽吸端處接觸離開加熱器的合成物。這樣的氣流通道將降低煙流的平均粒徑。優(yōu)選設(shè)置有多于一個(gè)的這樣的通道，且優(yōu)選所述通道布置成圍繞吸入器的主軸產(chǎn)生渦流，從而進(jìn)一步產(chǎn)生紊流且引起粒徑的更大減小。

氣流通道優(yōu)選布置成穿過位于吸入器的出口端附近的收縮部，因此產(chǎn)生文丘里效應(yīng)并促進(jìn)合成物從吸入器被吸出。該吸入器可構(gòu)造成當(dāng)使用者從出口端抽吸時(shí)，具有從一端到另一端的通流。然而，優(yōu)選地，儲(chǔ)存器內(nèi)的推進(jìn)劑的影響和由氣流通道提供的文丘里效應(yīng)中的一者或兩者提供了動(dòng)力以將合成物從儲(chǔ)存器排出。

本發(fā)明還延伸到吸入器和補(bǔ)充包裝的組合裝置，該吸入器包括：用于可吸入的合成物的儲(chǔ)存器；選擇性地?fù)]發(fā)該合成物的至少一些成分的加熱器；以及布置成在使用者從吸入器抽吸時(shí)向加熱器供電的至少一個(gè)吸入器電容；該補(bǔ)充包裝包括可吸入的合成物的補(bǔ)充儲(chǔ)存器以及聯(lián)接到補(bǔ)充電容器的電池，并布置成與吸入器接合并對(duì)儲(chǔ)存器進(jìn)行補(bǔ)充以及從補(bǔ)充電容器向吸入器電容充電，其中該加熱器構(gòu)造成將合成物加熱到使合成物的一些但非所有成分揮發(fā)的溫度。

該組合裝置的吸入器可具有任意上述優(yōu)選特征。

優(yōu)選該包裝布置成在少于30秒內(nèi)且優(yōu)選在少于10秒內(nèi)將吸入器從空到完全再充電及補(bǔ)充。

電池可為可再充電的，但優(yōu)選不是。

優(yōu)選地，該補(bǔ)充儲(chǔ)存器利用推進(jìn)劑或壓縮氣體增壓，該吸入器儲(chǔ)存器具有能夠關(guān)閉的補(bǔ)充閥而補(bǔ)充包裝具有互補(bǔ)的補(bǔ)充閥，使得吸入器和包裝的接合將引起這兩個(gè)補(bǔ)充閥打開，從而允許增壓的合成物流入吸入器儲(chǔ)存器。

優(yōu)選地，該補(bǔ)充包裝被構(gòu)造為使得其自動(dòng)終止補(bǔ)充和充電操作。

現(xiàn)在將參考附圖說明吸入器和補(bǔ)充包裝的結(jié)合的例子，其中：

圖1為吸入器的示意性橫截面圖；

圖2為補(bǔ)充包裝內(nèi)的吸入器的示意性橫截面圖；以及

圖3為再充電操作的電路圖。

該吸入器為模擬香煙的形式，其具有大致圓柱形的結(jié)構(gòu)，大致為香煙的尺寸。

該吸入器具有圓柱形殼體1，其可為一個(gè)部件或多個(gè)部件。該殼體由類似紙的包裝纏繞以提供更逼真的類香煙外觀和感覺。

在殼體1內(nèi)具有可吸入合成物的儲(chǔ)存器2。該儲(chǔ)存器2具有出口3，來自出口的流動(dòng)由球閥4控制，該球閥由電磁致動(dòng)器抵抗彈簧5的作用打開，該彈簧將球閥4偏壓到出口3上。作為替代，出口閥為呼吸操作閥，例如在WO2011/015825和WO2014/033438中公開的。在球閥4的下游為加熱器6。其可由任意高效導(dǎo)電材料制成，優(yōu)選玻璃纖維，并具有沿著其中心軸、用于合成物的通過的內(nèi)部通道7。該加熱元件6由超級(jí)電容器8供電(也稱為超級(jí)電容器)。合適的電容器由麥斯威爾科技(Maxwell Technologies)作為Hc系列的一部分出售。其優(yōu)選具有3-7F的電容量以及6mm到10mm的直徑以及5到50mm的長度?？赡茉O(shè)置有多于一個(gè)的電容器。圖1還示出可選擇的電池9，其可為電容器8充電。然而，現(xiàn)在優(yōu)選的是沒有電池的。電容器8通過電線10連接到加熱器6。設(shè)置電路11以控制吸入器的操作。

該吸入器具有抽吸端12以及補(bǔ)充端13。該抽吸端設(shè)置有出口孔14，其與來自加熱器的內(nèi)部通道7連通。在抽吸端12附近圍繞加熱器6的是多個(gè)如圖1中所示的氣流通道15。實(shí)際中，圍繞軸布置有多個(gè)氣流通道，但優(yōu)選有2到4個(gè)這樣的通道。如所示，這些通道相對(duì)于吸入器的主軸成角度。它們還相對(duì)于主軸偏置，使得它們圍繞主軸產(chǎn)生氣流的渦流。特別地，氣流通道15構(gòu)造成產(chǎn)生文丘里效應(yīng)，當(dāng)使用者從抽吸端12抽吸時(shí)，在加熱器6的內(nèi)部通道7中引起抽吸。

補(bǔ)充端設(shè)置有球閥形式的補(bǔ)充閥16，其抵抗彈簧17的作用而打開，該彈簧將閥偏壓而關(guān)閉到補(bǔ)充噴嘴18上。該補(bǔ)充閥16通過補(bǔ)充管19連接到儲(chǔ)存器2，該管延伸穿過電容器8以在補(bǔ)充噴嘴18和儲(chǔ)存器21之間提供流體連通。一對(duì)具有暴露端部21的電接觸件20被布置為從補(bǔ)充端13到電容器8的相對(duì)終端提供電連接。

當(dāng)使用者從抽吸端12抽吸時(shí)，氣流被氣流通道15內(nèi)的傳感器開關(guān)(未示出)探測(cè)到，引起從電容器8到加熱器6的電流，以加熱合成物。該合成物包括乙醇(沸點(diǎn)78.4℃)、尼古丁(沸點(diǎn)247℃)、丙二醇(沸點(diǎn)188℃)以及HFA(沸點(diǎn)-26℃)。因此，通過將合成物加熱到180℃以下的溫度，除了尼古丁和丙二醇以外所有的物質(zhì)都揮發(fā)了。優(yōu)選該合成物加熱到80℃，其將包括乙醇但不包括丙二醇。這個(gè)加熱的結(jié)果是非揮發(fā)流體構(gòu)成和蒸汽的混合物。

同時(shí)，球閥4被電磁致動(dòng)器打開。因此，儲(chǔ)存器2內(nèi)的合成物在由氣流通道15內(nèi)的氣流產(chǎn)生的抽吸力的輔助下，沿著內(nèi)部通道7離開儲(chǔ)存器，如果使用推進(jìn)劑，該合成物可被加壓到例如6巴。該氣流也用于分散合成物，確保從出口孔4排出的煙流具有精細(xì)的散開，這促進(jìn)更高的肺部沉積。

現(xiàn)在將參考圖2描述補(bǔ)充包裝。其示出圖1的吸入器被插入到補(bǔ)充包裝中，補(bǔ)充端13在最下面。該補(bǔ)充包裝近似于標(biāo)準(zhǔn)香煙包裝的尺寸和形狀，但可具有任意結(jié)構(gòu)。

補(bǔ)充包裝具有殼體30，其廣義上分為三部分，即，從左到右(在圖2中)，接收吸入器的儲(chǔ)存口31、電源32以及合成物補(bǔ)充33。如下面描述的，這些穿過殼體30的基部連接。

電源32包括電容器34，其從圖3中示出的電池35充電?？刂齐娐?6通過螺帽37保持在適當(dāng)位置上。儲(chǔ)存器33由活塞38加壓，其由彈簧39向下偏壓并由螺帽40保持在適當(dāng)位置上。儲(chǔ)存器的下端通過補(bǔ)充管41連接到吸入口31下方的補(bǔ)充閥42。補(bǔ)充閥42為球閥，其被彈簧偏壓而關(guān)閉，且其在使用中時(shí)通過吸入器的、向下壓在補(bǔ)充閥42上的補(bǔ)充噴嘴18打開。

釋放彈簧43在吸入器凹槽31下方設(shè)置在殼體30內(nèi)。當(dāng)補(bǔ)充過程完成后，該彈簧將吸入器推離補(bǔ)充位置而推到儲(chǔ)存位置。當(dāng)檢測(cè)到表示補(bǔ)充操作完成的一定的優(yōu)先時(shí)，這可以例如通過釋放吸入器而進(jìn)行。

當(dāng)儲(chǔ)存器2耗盡合成物，吸入器在圖2示出的取向上插入到殼體30內(nèi)，并施加向下的力以克服釋放彈簧42。補(bǔ)充噴嘴18打開補(bǔ)充閥42，使得儲(chǔ)存器33內(nèi)的壓力足夠抬起吸入器內(nèi)的補(bǔ)充閥16，由此允許合成物沿補(bǔ)充管19流動(dòng)并連接到儲(chǔ)存器2。補(bǔ)充操作如上所述自動(dòng)終止，而釋放彈簧將吸入器推動(dòng)到存儲(chǔ)位置。

在吸入器被補(bǔ)充的同時(shí)，電接觸件20的端部21與電連接到電容器43的、殼體30內(nèi)的內(nèi)充電板環(huán)44和外充電板環(huán)45接觸。這引起吸入器電容器8利用補(bǔ)充件同時(shí)再充電。該再充電電路在圖3中示出。