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CN104080359B - 空气流动改进的发烟制品 - Google Patents

空气流动改进的发烟制品 Download PDF

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CN104080359B
CN104080359B CN201380007051.0A CN201380007051A CN104080359B CN 104080359 B CN104080359 B CN 104080359B CN 201380007051 A CN201380007051 A CN 201380007051A CN 104080359 B CN104080359 B CN 104080359B
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Philip Morris Products SA
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Abstract

一种具有口端和远端的发烟制品(2，40，5，60)，该发烟制品(2，40，50，60)包括：热源(4)；在所述热源(4)下游的气雾形成基体(6)；在所述气雾形成基体(6)下游的至少一个空气入口；以及在该发烟制品(2，40，50和60)的所述至少一个空气入口与所述口端之间延伸的空气流动路径。所述空气流动路径包括从所述至少一个空气入口朝向所述气雾形成基体(6)纵向地向上游延伸的第一部分和从所述第一部分朝向所述发烟制品(2，40，50，60)的口端纵向地向下游延伸的第二部分。

Description

空气流动改进的发烟制品
技术领域
本发明涉及一种发烟制品，其包括热源和在所述热源下游的气雾形成基体。
背景技术
在本领域中已经提出了许多其中加热烟草而不是燃烧烟草的发烟制品。这种“加热”发烟制品的一个目的是要减少在传统香烟中由烟草的燃烧和热分解产生的那种已知的有害烟气成分。在一种已知类型的加热发烟制品中，气雾是通过热量从可燃烧热源传递到位于所述可燃烧热源下游的气雾形成基体产生的。在发烟过程中，通过从可燃烧热源传递的以及携带在通过发烟制品抽吸的空气中的热量而从所述气雾形成基体中释放出挥发性化合物。当释放出的化合物冷却时，它们凝结成由用户吸入的气雾。一般地，通过一个或多个空气流动通道将空气吸入这种已知的加热发烟制品中，所述空气流动通道穿过所述可燃烧热源设置，从所述可燃烧热源到所述气雾形成基体的热传递是通过对流和传导进行的。
例如，WO-A2-2009/022232披露了一种发烟制品，其包括可燃烧热源、在所述可燃烧热源下游的气雾形成基体、以及围绕并直接接触所述可燃烧热源的后部和所述气雾形成基体的相邻前部的热传导元件。为了提供所述气雾形成基体的受控的对流热量，穿过所述可燃烧热源设置至少一个纵向空气流动通道。
在其中从热源到气雾形成基体的热传递主要是通过对流进行的已知的加热发烟制品中，对流热传递以及因此气雾形成基体中的温度可以根据用户的抽吸行为而显著变化。结果，用户吸入的主流气雾的成分以及因此主流气雾的感官特性对于用户的抽吸方式是高度敏感的，这是不利的。
在其中通过加热发烟制品吸入的空气与加热发烟制品的可燃烧热源接触的已知的加热发烟制品中，用户的抽吸导致可燃烧热源的燃烧的启动。强烈的抽吸方式因此导致足够高的对流热传递，以造成气雾形成基体中温度的突然上升，不利地导致气雾形成基体的热解以及甚至可能会局部燃烧。正如这里使用的，术语“突然上升”用于描述气雾形成基体的温度的短暂升高。
由这种已知的加热发烟制品产生的主流气雾中的不理想的热解和燃烧副产品的水平还可以根据用户采用的特定的抽吸方式而不利地显著变化。
存在对在强烈的抽吸方式下避免气雾形成基体的温度突然升高的、包括热源和在所述热源下游的气雾形成基体的加热发烟制品的需要。特别地，存在对在强烈的抽吸方式下气雾形成基体基本没有燃烧或热解的、包括热源和在所述热源下游的气雾形成基体的加热发烟制品的需要。
发明内容
根据本发明，提供了一种具有口端和远端的发烟制品。该发烟制品包括：热源；在所述热源下游的气雾形成基体；在所述气雾形成基体下游的至少一个空气入口；以及在所述至少一个空气入口与所述发烟制品的口端之间延伸的空气流动路径。所述空气流动路径包括从所述至少一个空气入口朝向所述气雾形成基体纵向地向上游延伸的第一部分和从所述第一部分朝向所述发烟制品的口端纵向地向下游延伸的第二部分。
在使用中，通过所述至少一个空气入口将空气吸入空气流动路径的第一部分中。吸入的空气通过空气流动路径的第一部分朝向气雾形成基体向上游、然后通过空气流动路径的第二部分朝向发烟制品的口端向下游行进。
根据本发明还提供了一种在抽吸期间减小或消除发烟制品的气雾形成基体的温度升高的方法。该方法包括提供发烟制品，该发烟制品包括：热源；在所述热源下游的气雾形成基体；在所述气雾形成基体下游的至少一个空气入口；以及在所述至少一个空气入口与所述发烟制品的口端之间延伸的空气流动路径。所述空气流动路径包括从所述至少一个空气入口朝向所述气雾形成基体纵向地向上游延伸的第一部分和从所述第一部分朝向所述发烟制品的口端纵向地向下游延伸的第二部分，使得在使用中，通过所述至少一个空气入口吸入到发烟制品的空气朝向气雾形成基体向上游通过空气流动路径的第一部分，然后朝向发烟制品的口端向下游通过空气流动路径的第二部分。
正如这里使用的，术语“空气流动路径”用于描述一路线，空气沿着该路线被抽吸通过发烟制品，以便用户吸入。
正如这里使用的，术语“气雾形成基体”用于描述在加热时能够释放挥发性化合物的基体，所述挥发性化合物可以形成气雾。由根据本发明的发烟制品的气雾形成基体产生的气雾可以是可见的或不可见的并且可以包括蒸气(例如处于气态的基体的细小颗粒，在室温下它们通常是液态或固态)以及气体和凝结后的蒸气的液滴。
正如这里使用的，术语“上游”和“前部”以及“下游”和“后部”用于描述发烟制品的各元件、各元件的各个部分相对于在其使用期间用户在该发烟制品上抽吸的方向的相对位置。根据本发明的发烟制品包括口端和相对的远端。在使用中，用户在发烟制品的口端上抽吸。所述口端在所述远端的下游。所述热源位于远端处或者靠近所述远端。
正如这里使用的，术语“长度”用于描述发烟制品在纵向方向上的尺寸。
正如这里使用的，术语“隔离热源”用于描述不与沿着空气流动路径通过发烟制品吸入的空气直接接触的热源。
正如这里使用的，术语“直接接触”用于描述沿着空气流动路径通过发烟制品吸入的空气与热源表面之间的接触。
正如下面进一步描述的，根据本发明的发烟制品可以包括封死的或非封死的热源。
正如这里使用的，术语“封死的”用于描述根据本发明的发烟制品的热源，在该热源中，通过发烟制品吸入以便由用户抽吸的空气不通过沿着热源的任何空气流动通道。
正如这里使用的，术语“非封死的”用于描述根据本发明的发烟制品的热源，在该热源中，通过发烟制品吸入以便由用户抽吸的空气通过沿着热源的一个或多个空气流动通道。
正如这里使用的，术语“空气流动通道”用于描述沿着热源的长度延伸的通道，空气可以通过该通道向下游被抽吸以便由用户吸入。
根据本发明，在用户抽吸期间，通过在气雾形成基体的下游的至少一个空气入口以及通过空气流动路径的第一部分朝向气雾形成基体向上游吸入的冷的空气有利地降低了根据本发明的发烟制品的气雾形成基体的温度。这样在用户抽吸期间基本防止或阻止了气雾形成基体的温度的突然升高。
正如这里使用的，术语“冷的空气”用于描述在用户抽吸时不会由热源显著加热的周围环境空气。
通过防止或阻止气雾形成基体的温度的突然升高，包括在气雾形成基体下游的至少一个空气入口与发烟制品的口端之间延伸的空气流动路径有利地有助于避免或减少根据本发明的发烟制品的气雾形成基体在强烈的抽吸方式下的燃烧或热解，其中所述空气流动路径包括从所述至少一个空气入口朝向所述气雾形成基体纵向地向上游延伸的第一部分和从所述第一部分朝向所述发烟制品的口端纵向地向下游延伸的第二部分。此外，包括这种空气流动路径有利地有助于将用户的抽吸方式对根据本发明的发烟制品的主流气雾的成分的影响最小化或者减小。
优选地，所述空气流动路径的第一部分从所述至少一个空气入口纵向地向上游延伸以至少靠近所述气雾形成基体。更优选地，所述空气流动路径的第一部分从所述至少一个空气入口纵向地向上游延伸到所述气雾形成基体。
优选地，所述空气流动路径的第二部分从至少所述气雾形成基体附近朝向发烟制品的口端纵向地向下游延伸。更优选地，所述空气流动路径的第二部分从所述气雾形成基体朝向发烟制品的口端纵向地向下游延伸。
在某些实施方式中，所述空气流动路径的第二部分可以从所述气雾形成基体内部朝向发烟制品的口端纵向地向下游延伸。
在一个优选实施方式中，所述空气流动路径的第一部分从所述至少一个空气入口向上游纵向地延伸到气雾形成基体，所述空气流动路径的第二部分从气雾形成基体朝向发烟制品的口端向下游纵向地延伸。
在另一个优选实施方式中，所述空气流动路径的第一部分从所述至少一个空气入口向上游纵向地延伸到气雾形成基体，所述空气流动路径的第二部分从所述气雾形成基体内部朝向发烟制品的口端向下游纵向地延伸。
在使用中，通过从根据本发明的发烟制品的热源到气雾形成基体的热传递来产生气雾。通过调节空气流动路径的第二部分的上游端相对于气雾形成基体的位置，可以控制气雾从气雾形成基体中出来的位置。这样有利地能够产生具有所需气雾传送的根据本发明的发烟制品。
在优选的实施方式中，通过所述至少一个空气入口吸入到空气流动路径的第一部分中的空气向上游通过空气流动路径的第一部分到达气雾形成基体、通过气雾形成基体、然后向下游朝向发烟制品的口端通过空气流动路径的第二部分。
在一个优选实施方式中，空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分是同轴的。然而，将会意识到的是在其它实施方式中，空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分可以是不同轴的。例如，空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分可以平行并且不同轴。
在空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分同轴的情况下，优选地空气流动路径的第一部分围绕空气流动路径的第二部分。然而，将会意识到的是在其它实施方式中，空气流动路径的第二部分可以围绕空气流动路径的第一部分。
在一个特别优选的实施方式中，空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分是同轴的，空气流动路径的第二部分基本居中地布置在发烟制品内，空气流动路径的第一部分围绕空气流动路径的第二部分。这种布置在其中根据本发明的发烟制品还包括围绕并直接接触热源的后部和气雾形成基体的相邻前部的热传导元件的情况下是尤其有利的。
空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分可以具有基本恒定的横截面。例如，在空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分同轴的情况下，空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分中的一个可以具有基本恒定的圆形横截面，空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分中的另一个可以具有基本恒定的环形横截面。
替代性地，空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分中的一个或两个可以具有非恒定的横截面。例如，空气流动路径的第一部分可以是锥形的，使得空气流动路径的第一部分的横截面随着空气流动路径的第一部分向上游延伸而增大或减小。替代性地或者另外，空气流动路径的第二部分可以是锥形的，使得空气流动路径的第二部分的横截面随着空气流动路径的第二部分向下游延伸而增大或减小。
在一个优选实施方式中，空气流动路径的第一部分的横截面随着空气流动路径的第一部分向上游延伸而增大，空气流动路径的第二部分的横截面随着空气流动路径的第二部分向下游延伸而增大。
优选地，根据本发明的发烟制品包括至少包围热源后部、气雾形成基体和发烟制品的在气雾形成基体下游的任何其它元件的外包裹件。优选地，所述外包裹件基本是不透气的。根据本发明的发烟制品可以包括由任何合适的材料或材料组合形成的外包裹件。合适的材料在本领域中是熟知的并且包括但不限于卷烟纸。所述外包裹件应该在发烟制品组装时夹持发烟制品的热源和气雾形成基体。
用于将空气吸入所述空气流动路径的第一部分中的、在气雾形成基体下游的所述至少一个空气入口设置在所述外包裹件和包围根据本发明的发烟制品的各元件的任何其它材料中，通过所述至少一个空气入口可以将空气吸入到空气流动路径的第一部分中。正如这里使用的，术语“空气入口”用于描述在外包裹件和包围根据本发明的发烟制品的各元件的任何其它材料中、位于气雾形成基体下游的一个或多个洞、切口、狭缝或其它孔，通过所述洞、切口、狭缝或其它孔可以将空气吸入空气流动路径的第一部分中。
可以适当地调节空气入口的数量、尺寸和位置，以获得良好的发烟性能。
优选地根据本发明的发烟制品包括在气雾形成基体下游的空气流动引导元件。该空气流动引导元件限定空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分。所述至少一个空气入口设置在气雾形成基体的下游端与空气流动引导元件的下游端之间。
所述空气流动引导元件可以抵接气雾形成基体。替代性地，空气流动引导元件可以伸入气雾形成基体中。例如，在某些实施方式中，空气流动引导元件可以伸入气雾形成基体中高达0.5L的距离，其中L是气雾形成基体的长度。
所述空气流动引导元件可以具有大约7mm到大约50mm的长度，例如大约10mm到大约45mm或者大约15mm到大约30mm的长度。根据所需的发烟制品的总长度以及发烟制品内其它元件的存在和长度，所述空气流动引导元件可以具有其它长度。
所述空气流动引导元件可以包括端部敞开的基本不透气的中空本体。在这些实施方式中，端部敞开的基本不透气的中空本体的外部限定空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分中的一个，端部敞开的基本不透气的中空本体的内部限定空气流动路径的第一部分和空气流动路径的第二部分中的另一个。
基本不透气的中空本体可以由在通过从热源到气雾形成基体的热传递产生的气雾的温度下基本热稳定的一种或多种合适的不透气材料构成。合适的材料在本领域中是熟知的并且包括但不限于纸板、塑料、陶瓷以及它们的组合。
优选地，端部敞开的基本不透气的中空本体的外部限定空气流动路径的第一部分，端部敞开的基本不透气的中空本体的内部限定空气流动路径的第二部分。
在一个优选实施方式中，端部敞开的基本不透气的中空本体是圆柱体，优选地是直圆柱体。
在另一个优选实施方式中，端部敞开的基本不透气的中空本体是截头圆锥体，优选地是直截头圆锥体。
端部敞开的基本不透气的中空本体可以具有大约7mm到大约50mm的长度，例如大约10mm到大约45mm或大约15mm到大约30mm的长度。根据发烟制品的所需总长度以及发烟制品内其它元件的存在和长度，端部敞开的基本不透气的中空本体可以具有其它的长度。
在端部敞开的基本不透气的中空本体是圆柱体的情况下，该圆柱体可以具有大约2mm到大约5mm的直径，例如大约2.5mm到大约4.5mm的直径。根据发烟制品的所需的总直径该圆柱可以具有其它直径。
在端部敞开的基本不透气的中空本体是截头圆锥体的情况下，截头圆锥体的上游端可以具有大约2mm到大约5mm的直径，例如大约2.5mm到大约4.5mm的直径。根据发烟制品的所需的总直径，截头圆锥体的上游端可以具有其它直径。
在端部敞开的基本不透气的中空本体是截头圆锥体的情况下，截头圆锥体的下游端可以具有大约5mm到大约9mm的直径，例如大约7mm到大约8mm的直径。根据发烟制品的所需的总直径，截头圆锥体的下游端可以具有其它直径。优选地，截头圆锥体的下游端具有与气雾形成基体基本相同的直径。
端部敞开的基本不透气的中空本体可以抵接气雾形成基体。替代性地，端部敞开的基本不透气的中空本体可以伸入气雾形成基体中。例如，在某些实施方式中，端部敞开的基本不透气的中空本体可以伸入气雾形成基体高达0.5L的距离，其中L是气雾形成基体的长度。
基本不透气的中空本体的上游端相比于气雾形成基体具有减小的直径。
在某些实施方式中，基本不透气的中空本体的下游端相比于气雾形成基体具有减小的直径。
在其它实施方式中，基本不透气的中空本体的下游端具有与气雾形成基体基本相同的直径。
在基本不透气的中空本体的下游端相比于气雾形成基体具有减小的直径的情况下，基本不透气的中空本体可以由基本不透气的密封件包围。在这些实施方式中，基本不透气的密封件位于所述至少一个空气入口的下游。基本不透气的密封件可以具有与气雾形成基体基本相同的直径。例如，在一些实施方式中，基本不透气的中空本体的下游端可以由直径与气雾形成基体基本相同的基本不透气的塞或衬垫包围。
基本不透气的密封件可以由在通过从热源到气雾形成基体的热传递产生的气雾的温度下基本热稳定的一种或多种合适的不透气材料构成。合适的材料在本领域中是已知的并且包括但不局限于纸板、塑料、石蜡、硅树脂、陶瓷及其它们的组合。
端部敞开的基本不透气的中空本体的长度的至少一部分可以由透气扩散器包围。该透气扩散器可以具有与气雾形成基体基本相同的直径。该透气扩散器可以由在通过从热源到气雾形成基体的热传递产生的气雾的温度下基本热稳定的一种或多种合适的透气材料构成。合适的透气材料在本领域中是已知的并且包括但不限于诸如醋酸纤维素丝束、棉、开孔陶瓷和聚合物泡沫之类的多孔材料、烟草材料以及它们的组合。在某些优选实施方式中，该透气扩散器包括基本均匀的透气多孔材料。
在一个优选实施方式中，所述空气流动引导元件包括端部敞开的基本不透气的中空管以及环形的基本不透气的密封件，所述中空管相比气雾形成基体具有减小的直径，所述密封件具有与气雾形成基体基本相同的外径，所述密封件包围在所述至少一个空气入口下游的中空管。
在该实施方式中，在径向上由中空管的外部和发烟制品的外包裹件界定的容积限定从所述至少一个空气入口朝向气雾形成基体向上游纵向地延伸的空气流动路径的第一部分，在径向上由中空管的内部界定的容积限定朝向发烟制品的口端向下游纵向地延伸的空气流动路径的第二部分。
所述空气流动引导元件还可以包括内包裹件，所述内包裹件包围所述中空管和环形的基本不透气的密封件。
在该实施方式中，在径向上由中空管的外部和空气流动引导元件的内包裹件界定的容积限定从所述至少一个空气入口朝向气雾形成基体向上游纵向地延伸的空气流动路径的第一部分，由中空管的内部界定的容积限定朝向发烟制品的口端向下游纵向地延伸的空气流动路径的第二部分。
中空管的敞开的上游端可以抵接气雾形成基体的下游端。替代性地，中空管的敞开的上游端可以插入或者以其它方式伸入到气雾形成基体的下游端中。
所述空气流动引导元件还可以包括环形的透气扩散器，该扩散器具有与气雾形成基体基本相同的外径，包围在环形的基本不透气的密封件上游的中空管的长度的至少一部分。例如，中空管可以至少部分地嵌入醋酸纤维素丝束的塞中。
在空气流动引导元件还包括内包裹件的情况下，该内包裹件可以包围所述中空管、环形的基本不透气的密封件以及环形的透气扩散器。
在使用中，当用户在发烟制品的口端上抽吸时，通过在气雾形成基体下游的至少一个空气入口将冷的空气吸入到发烟制品中。吸入的空气沿着在中空管的外部与发烟制品的外包裹件或空气流动引导元件的内包裹件之间的空气流动路径的第一部分向上游到达气雾形成基体。吸入的空气通过气雾形成基体，然后沿着空气流动路径的第二部分通过中空管的内部朝向发烟制品的口端向下游行进，以便用户抽吸。
在空气流动引导元件包括环形的透气扩散器的情况下，吸入的空气随着其沿着空气流动路径的第一部分朝向气雾形成基体向上游行进时通过所述环形的透气扩散器。
在另一个优选实施方式中，空气流动引导元件包括端部敞开的基本不透气的中空截头圆锥状部，该截头圆锥状部的上游端相比于气雾形成基体具有减小的直径，下游端具有与气雾形成基体基本相同的直径。
在该实施方式中，在径向上由中空截头圆锥状部和发烟制品的外包裹件界定的容积界定从所述至少一个空气入口朝向气雾形成基体向上游纵向地延伸的空气流动路径的第一部分，在径向上由中空截头圆锥状部的内部界定的容积限定朝向发烟制品的口端向下游纵向地延伸的空气流动路径的第二部分。
中空截头圆锥状部的敞开的上游端可以抵接气雾形成基体的下游端。替代性地，中空截头圆锥状部的敞开的上游端可以插入或者以其它方式伸入气雾形成基体的下游端中。
所述空气流动引导元件还可以包括环形的透气扩散器，该扩散器具有与气雾形成基体基本相同的外径，包围中空截头圆锥状部的长度的至少一部分。例如，中空截头圆锥状部可以至少部分地嵌入醋酸纤维素丝束的塞中。
在使用中，当用户在发烟制品的口端上抽吸时，通过在气雾形成基体下游的至少一个空气入口将冷的空气吸入到发烟制品中。吸入的空气沿着在发烟制品的外包裹件与空气流动引导元件的中空截头圆锥状部之间的空气流动路径的第一部分向上游到达气雾形成基体。吸入的空气通过气雾形成基体，然后沿着空气流动路径的第二部分通过中空截头圆锥状部的内部朝向发烟制品的口端向下游行进，以便由用户抽吸。
在空气流动引导元件包括环形的透气扩散器的情况下，吸入的空气随着其沿着空气流动路径的第一部分朝向气雾形成基体向上游行进时通过所述环形的透气扩散器。
根据本发明的发烟制品可以包括至少一个附加的空气入口。
例如，根据本发明的发烟制品可以在热源的下游端与气雾形成基体的上游端之间包括至少一个附加的空气入口。在这些实施方式中，当用户在发烟制品的口端上抽吸时，还通过热源的下游端与气雾形成基体的上游端之间的所述至少一个附加的空气入口将冷的空气吸入到发烟制品中。通过所述至少一个附加的空气入口吸入的空气向下游通过气雾形成基体，然后朝向发烟制品的口端通过空气流动路径的第二部分向下游行进。
替代性地或者另外，根据本发明的发烟制品可以包括围绕气雾形成基体的周边的至少一个附加的空气入口。在这些实施方式中，当用户在发烟制品的口端上抽吸时，还通过围绕气雾形成基体的周边的所述至少一个附加的空气入口将冷的空气吸入到发烟制品中。通过所述至少一个附加的空气入口吸入的空气向下游通过气雾形成基体，然后朝向发烟制品的口端通过空气流动路径的第二部分向下游行进。
所述热源可以是可燃烧热源、化学热源、电热源、吸热设备或者它们的组合。
优选地，所述热源是可燃烧热源。更优选地，所述可燃烧热源是碳质热源。正如这里使用的，术语“碳质”用于描述包括碳的可燃烧热源。
优选地，用在根据本发明的发烟制品中的可燃烧碳质热源按照可燃烧热源的干重计算具有至少大约35％、更优选地至少大约40％、最优选地至少大约45％的碳含量。
在一些实施方式中，根据本发明的可燃烧热源是可燃烧碳基热源。正如这里使用的，术语“碳基热源”用于描述主要由碳构成的热源。
用在根据本发明的发烟制品中的可燃烧碳基热源按照可燃烧碳基热源的干重计算可以具有至少大约50％、优选地至少大约60％、更优选地至少大约70％、最优选地至少大约80％的碳含量。
根据本发明的发烟制品可以包括由一种或多种合适的含碳材料构成的可燃烧碳质热源。
如果需要，一种或多种粘合剂可以与所述一种或多种含碳材料结合。优选地，所述一种或多种粘合剂是有机粘合剂。合适的已知的有机粘合剂包括但不限于树胶(例如胍尔豆胶)、改性纤维素和纤维素衍生物(例如甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟基丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素)、面粉、淀粉、食糖、植物油以及它们的组合。
在一个优选实施方式中，可燃烧热源是由碳粉、改性纤维素、面粉和食糖的混合物构成的。
代替或者除了一种或多种粘合剂之外，用在根据本发明的发烟制品中的可燃烧热源可以包括一种或多种添加剂，以便于改进可燃烧热源的特性。合适的添加剂包括但不限于促进可燃烧热源固结的添加剂(例如烧结助剂)、促进可燃烧热源点火的添加剂(例如诸如过氯酸盐、氯酸盐、硝酸盐、过氧化物、高锰酸盐之类的氧化剂、锆以及它们的组合)、促进可燃烧热源燃烧的添加剂(例如，钾和钾盐，比如柠檬酸钾)以及促进由可燃烧热源的燃烧产生的一种或多种气体的分解的添加剂(例如催化剂，比如CuO、Fe2O3和Al2O3)。
在一个优选实施方式中，可燃烧热源是圆柱形可燃烧热源，其包括碳和至少一个点火辅助件，该圆柱形可燃烧热源具有前端面(即上游端面)和相对的后端面(即下游端面)，其中前端面与后端面之间的圆柱形可燃烧热源的至少部分包裹在抗燃包裹件中，其中在圆柱形可燃烧热源的前端面点燃时，圆柱形可燃烧热源的后端面的温度升高到第一温度，并且其中在圆柱形可燃烧热源的随后燃烧期间，圆柱形可燃烧热源的后端面保持比第一温度低的第二温度。优选地，所述至少一个点火辅助件以按照可燃烧热源的干重计算至少大约20％的量存在。优选地，抗燃包裹件是热传导的和/或基本不透氧气的。
正如这里使用的，术语“点火辅助件”用于表示在可燃烧热源点火期间释放能量和/或氧气的材料，其中该材料释放能量和/或氧气的速率不受周围环境氧扩散限制。换句话说，在可燃烧热源点火期间由材料释放能量和/或氧气的速率很大程度上独立于周围环境氧气可以到达材料的速率。正如这里使用的，术语“点火辅助件”还用于表示在可燃烧热源点火期间释放能量的金属元素，其中金属元素的点火温度低于大约500℃并且金属元素的燃烧热至少大约5kJ/g。
正如这里使用的，术语“点火辅助件”不包括羟酸的碱金属盐(比如碱金属柠檬酸盐、碱金属乙酸盐和碱金属琥珀酸盐)、碱金属卤化物盐(比如碱金属氯酸盐)、碱金属碳酸盐或者碱金属磷酸盐，据信它们会减缓碳燃烧。甚至在相对于可燃烧热源的总重量存在大量这种盐时，这种碱金属燃烧盐在可燃烧热源点火过程中不会释放足够的能量来在最初抽吸期间产生可接受的气雾。
合适的氧化剂的示例包括但不限于：硝酸盐，比如硝酸钾、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钠、硝酸钡、硝酸锂、硝酸铝和硝酸铁；亚硝酸盐；其它有机和无机硝基化合物；氯酸盐，比如氯化钠和氯化钾；过氯酸盐，比如过氯酸钠；亚氯酸盐；溴酸盐，比如溴酸钠和溴酸钾；过溴酸盐；亚溴酸盐；硼酸盐，比如硼酸钠和硼酸钾；高铁酸盐，比如高铁酸钡；铁酸盐；锰酸盐，比如锰酸钾；高锰酸盐，比如高锰酸钾；有机过氧化物，比如过氧化苯甲酰和过氧化丙酮；无机过氧化物，比如过氧化氢、过氧化锶、过氧化镁、过氧化钙、过氧化钡、过氧化锌和过氧化锂；超氧化物，比如超氧化钾和超氧化钠；碘酸盐；过碘酸盐；亚碘酸盐；硫酸盐；亚硫酸盐；其它亚砜；磷酸盐；亚膦酸盐；亚磷酸盐；以及phosphanites。
虽然有利地改进了可燃烧热源的点火和燃烧特性，但是包括点火和燃烧添加剂在发烟制品使用期间可以产生不理想的分解和反应产物。例如，包括在可燃烧热源的硝酸盐分解以辅助其点火可以导致氮氧化物的形成。此外，包括氧化剂，比如硝酸盐或者其它添加剂，以辅助点火在可燃烧热源点火期间可以导致在可燃烧热源中产生热气和高温。
在根据本发明的发烟制品中，热源优选地与所有的空气流动路径隔离，使得在使用中，通过发烟制品吸入的空气不会直接与热源接触，可以沿着所述空气流动路径将空气抽吸通过发烟制品，以便用户吸入。
在热源是可燃烧热源的实施方式中，可燃烧热源与通过发烟制品吸入的空气的隔离有利地显著防止或阻止在根据本发明的发烟制品的可燃烧热源的点火和燃烧期间形成的燃烧和分解产物进入通过发烟制品吸入的空气中。
可燃烧热源与通过发烟制品吸入的空气的隔离还有利地显著防止或阻止在用户抽吸期间启动根据本发明的发烟制品的可燃烧热源的燃烧。这样显著防止或阻止了在用户抽吸期间气雾形成基体的温度的突然升高。
通过防止或阻止可燃烧热源的燃烧的启动，因此防止或阻止气雾形成基体中过多的温度升高，可以有利地避免根据本发明的发烟制品的气雾形成基体在强烈抽吸方式下燃烧或热解。此外，可以有利地将用户抽吸方式对根据本发明的发烟制品的主流气雾的成分的影响最小化或减小。
热源与通过发烟制品吸入的空气的隔离将热源与气雾形成基体隔离。热源与气雾形成基体的隔离可以在发烟制品存放期间有利地显著防止或阻止根据本发明的发烟制品的气雾形成基体的成分迁移到热源。
替代性地或者另外，热源与通过发烟制品吸入的空气的隔离可以在发烟制品使用期间有利地显著防止或阻止根据本发明的发烟制品的气雾形成基体的成分迁移到热源。
正如下面进一步描述的，热源与通过发烟制品吸入的空气和气雾形成基体的隔离在气雾形成基体包括至少一种气雾形成物的情况下尤其有利。
在热源是可燃烧热源的实施方式中，为了将可燃烧热源与通过发烟制品吸入的空气隔离，根据本发明的发烟制品可以在可燃烧热源的下游端与气雾形成基体的上游端之间包括不可燃烧的基本不透气的屏障。
正如这里使用的，术语“不可燃烧”用于描述在可燃烧热源燃烧或其点火期间可燃烧热源达到的温度下基本不可燃烧的屏障。
所述屏障可以抵接可燃烧热源的下游端和/或气雾形成基体的上游端。
所述屏障可以粘结或以其它方式附接到可燃烧热源的下游端和/或气雾形成基体的上游端。
在一些实施方式中，所述屏障包括设置在可燃烧热源的后面上的屏障涂层。在这些实施方式中，优选地屏障包括设置在可燃烧热源至少基本整个后面上的屏障涂层。更优选地，所述屏障包括设置在可燃烧热源的整个后面上的屏障涂层。
正如这里使用的，术语“涂层”用于描述覆盖并粘结到可燃烧热源的材料层。
所述屏障可以有利地限制在可燃烧热源点火或燃烧期间气雾形成基体所暴露的温度，因此有助于在发烟制品使用期间避免或减少气雾形成基体的热分解或燃烧。在可燃烧热源包括一种或多种添加剂来辅助可燃烧热源点火的情况下这是尤其有利的。
根据发烟制品的所需的特征和性能，所述屏障可以具有低的热传导性或者高的热传导性。在某些实施方式中，所述屏障可以由具有大的热传导性的材料构成，其热传导性在23℃下大约每米开尔文0.1W(W/(m·K))到大约每米开尔文200W(W/(m·K))，并且具有正如使用修改后的瞬态板热源(MTPS)法测量的50％的相对湿度。
所述屏障的厚度可以适当地调节以获得良好的发烟性能。在某些实施方式中，所述屏障可以具有大约10微米到大约500微米的厚度。
所述屏障可以由在可燃烧热源点火和燃烧期间获得的温度下基本热稳定的并且不可燃烧的一种或多种合适的材料构成。合适的材料在本领域中是公知的并且包括但不限于粘土(比如膨润土和高岭石)、玻璃、矿物、陶瓷材料、树脂、金属以及它们的组合。
可以构成所述屏障的优选的材料包括粘土和玻璃。可以构成所述屏障的更优选的材料包括铜、铝、不锈钢、合金、氧化铝(Al2O3)、树脂和矿物胶。
在一个实施方式中，所述屏障包括设置在可燃烧热源后面上的粘土涂层，该粘土涂层包括膨润土和高岭石50/50的混合物。在一个优选实施方式中，所述屏障包括设置在可燃烧热源后面上的铝涂层。在另一个优选实施方式中，所述屏障包括设置在可燃烧热源后面上的玻璃涂层，更优选地是烧结玻璃涂层。
优选地，所述屏障具有至少大约10微米的厚度。由于粘土对空气轻微的渗透性，在所述屏障包括设置在可燃烧热源后面上的粘土涂层的情况下，所述粘土涂层更优选地具有至少大约50微米的厚度，最优选地在大约50微米至大约350微米之间的厚度。在所述屏障是由对空气更不渗透的一种或多种材料(比如铝)构成的情况下，所述屏障可以更薄，一般优选地具有小于大约100微米的厚度，更优选地大约20微米。在所述屏障包括设置在可燃烧热源后面上的玻璃涂层的情况下，所述玻璃涂层优选地具有小于大约200微米的厚度。所述屏障的厚度可以使用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)或者本领域中已知的任何其它合适的测量方法测量。
在所述屏障包括设置在可燃烧热源后面上的屏障涂层的情况下，该屏障涂层可以通过本领域中已知的任何合适的方法被施加以覆盖并粘结到可燃烧热源的后面，所述方法包括但不限于喷涂、汽沉积、浸渍、材料转移(例如刷或胶粘)、静电沉积或者它们的任意组合。
例如，所述屏障涂层可以通过以可燃烧热源的后面的合适的尺寸和形状预成型屏障并将其施加到可燃烧热源的后面来覆盖并粘结到可燃烧热源的至少基本整个后面来制作。替代性地，屏障涂层可以在其施加到可燃烧热源的后面之后被切割或以其它方式机加工。在一个优选的实施方式中，通过胶粘或压到可燃烧热源将铝箔施加到可燃烧热源的后面，并且切割或以其它方式机加工，以便铝箔覆盖并粘结到可燃烧热源的至少基本整个后面，优选地覆盖并粘结到可燃烧热源的整个后面。
在另一个优选实施方式中，所述屏障涂层通过将一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液施加到可燃烧热源的后面而形成。例如，所述屏障涂层可以通过将可燃烧热源的后面浸渍在一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液中、或者通过将一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液刷或喷涂到可燃烧热源的后面上、或者通过将一种或多种合适涂层材料的粉末或粉末混合物静电沉积到可燃烧热源的后面上来施加到可燃烧热源的后面上。在所述屏障涂层通过将一种或多种合适涂层材料的粉末或粉末混合物静电沉积到可燃烧热源的后面上来施加到可燃烧热源的后面上的情况下，所述可燃烧热源的后面优选地在静电沉积之前利用水玻璃预处理。优选地，所述屏障涂层通过喷涂施加。
所述屏障涂层可以通过一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液在可燃烧热源后面上的单次施加形成。替代性地，所述屏障涂层可以通过一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液在可燃烧热源后面上的多次施加形成。例如，所述屏障涂层可以通过一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液在可燃烧热源的后面上的一次、两次、三次、四次、五次、六次、七次或八次连续施加形成。
优选地，所述屏障涂层是通过一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液在可燃烧热源后面上的一到十次施加形成的。
在一种或多种涂层材料的溶液或悬浮液施加到可燃烧热源的后面之后，可以将可燃烧热源烘干以形成屏障涂层。
在所述屏障涂层通过一种或多种合适涂层材料的溶液或悬浮液在可燃烧热源后面上的多次施加而形成的情况下，需要对可燃烧热源在溶液或悬浮液的连续施加之间进行烘干。
对于烘干替代性地或者另外，在一种或多种涂层材料的溶液或悬浮液施加到可燃烧热源后面之后，可以烧结可燃烧热源上的涂层材料以便于形成屏障涂层。屏障涂层的烧结在屏障涂层是玻璃或陶瓷涂层的情况下是尤其优选的。优选地，屏障涂层在大约500℃到大约900℃的温度下烧结，更优选地在大约700℃下烧结。
在某些实施方式中，根据本发明的发烟制品可以包括不具有任何空气流动通道的热源。根据这些实施方式的发烟制品的热源在这里指的是封死的热源。
在包括封死的热源的根据本发明的发烟制品中，从热源到气雾形成基体的热转移主要是通过传导进行的，将通过对流对气雾形成基体的加热最小化或减小。这有利地有助于将用户抽吸方式对包括封死的热源的根据本发明的发烟制品的主流气雾的成分的影响最小化或减小。
将会意识到的是根据本发明的发烟制品可以包括封死的热源，该封死的热源包括一条或多条封闭的或堵塞的通路，不可以通过所述通路将空气吸入以便用户抽吸。例如，根据本发明的发烟制品可以包括封死的可燃烧热源，该热源包括一条或多条封闭的通路，所述通路从可燃烧热源的上游端面仅部分沿着可燃烧热源的长度延伸。
在这些实施方式中，包括一条或多条封闭的空气通道增加了可燃烧热源的暴露于来自于空气的氧气的表面积并且可以有利地便于可燃烧热源的点火以及持续的燃烧。
在其它实施方式中，根据本发明的发烟制品可以包括含有一条或多条空气流动通道的热源。根据这些实施方式的发烟制品的热源这里指的是非封死的热源。
在包括非封死的热源的根据本发明的发烟制品中，气雾形成基体的加热通过传导和对流进行。在使用中，当用户在包括非封死的热源的根据本发明的发烟制品上抽吸时，通过所述一条或多条空气流动通路沿着该热源向下游吸入空气。吸入的空气通过气雾形成基体，然后朝向发烟制品的口端向下游通过空气流动通道的第二部分。
根据本发明的发烟制品可以包括非封死的热源，该热源包括沿着该热源的一条或多条围起的空气流动通道。
正如这里使用的，术语“围起”用于描述由热源沿着它们的长度包围的空气流动通道。
例如，根据本发明的发烟制品可以包括非封死的可燃烧热源，该热源包括沿着可燃烧热源的整个长度穿过可燃烧热源的内部延伸的一条或多条围起的空气流动通道。
替代性地或者另外，根据本发明的发烟制品可以包括非封死的热源，该热源包括沿着可燃烧热源的一条或多条非围起的空气流动通道。
例如，根据本发明的发烟制品可以包括非封死的可燃烧热源，该热源包括沿着可燃烧热源的长度的至少下游部分沿着可燃烧热源的外部延伸的一个或多个非围起的空气流动通道。
在某些实施方式中，根据本发明的发烟制品包括含有一个、两个或三个空气流动通道的非封死的热源。在某些优选实施方式中，根据本发明的发烟制品包括含有穿过可燃烧热源的内部延伸的单个空气流动通道的非封死的可燃烧热源。在某些特别优选的实施方式中，根据本发明的发烟制品包括含有穿过可燃烧热源的内部延伸的单个基本在中心的或者轴向的空气流动通道的非封死的可燃烧热源。在这些实施方式中，单个空气流动通道的直径优选地在大约1.5mm与大约3mm之间。
在根据本发明的发烟制品包括含有在非封死的可燃烧热源的后面上设置的屏障涂层的屏障并且所述可燃烧热源包括沿着该可燃烧热源的一个或多个空气流动通道的情况下，所述屏障涂层应该使空气通过所述一个或多个空气流动通道向下游吸入。
在根据本发明的发烟制品包括非封死的可燃烧热源的情况下，该发烟制品还可以包括在可燃烧热源与所述一个或多个空气流动通道之间的不可燃烧的基本不透气的屏障，以便所述非封死的可燃烧热源与通过发烟制品吸入的空气隔离。
在一些实施方式中，所述屏障可以粘结或以其它方式附接到可燃烧热源。
优选地，所述屏障包括设置在所述一个或多个空气流动通道的内表面上的屏障涂层。更优选地，所述屏障包括设置在所述一个或多个空气流动通道的至少基本整个内表面上的屏障涂层。最优选地，所述屏障包括设置在所述一个或多个空气流动通道的整个内表面上的屏障涂层。
替代性地，所述屏障涂层可以通过将衬层插入到所述一个或多个空气流动通道中设置。例如，在根据本发明的发烟制品包括含有穿过所述可燃烧热源的内部延伸的一个或多个空气流动通道的非封死的可燃烧热源的情况下，可以将不可燃烧的基本不透气的中空管插入到所述一个或多个空气流动通道的每个中。
所述屏障可以有利地显著防止或阻止在根据本发明的发烟制品的可燃烧热源点火和燃烧期间形成的燃烧和分解产物进入沿着所述一个或多个空气流动通道向下游吸入的空气中。
所述屏障还可以有利地显著防止或阻止在用户抽吸期间启动根据本发明的发烟制品的可燃烧热源的燃烧。
根据发烟制品的所需的特征和性能，所述屏障可以具有低热传导性或高热传导性。优选地，所述屏障具有低热传导性。
所述屏障的厚度可以合适地调节以获得良好的发烟性能。在某些实施方式中，所述屏障可以具有大约30微米到大约200微米的厚度。在一个优选实施方式中，所述屏障具有大约30微米到大约100微米的厚度。
所述屏障可以由在可燃烧热源点火和燃烧期间可燃烧热源获得的温度下基本热稳定的并且不可燃烧的一种或多种合适的材料构成。合适的材料在本领域中是已知的并且包括但不限于例如：粘土；金属氧化物，比如氧化铁、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、硅铝、氧化锆和二氧化铈；沸石；磷酸锆；以及其它陶瓷材料或者它们的组合。
可以构成所述屏障的优选材料包括粘土、玻璃、铝、氧化铁以及它们的组合。如果需要，可以在屏障中结合催化成分，比如促进一氧化碳氧化成二氧化碳的成分。合适的催化成分包括但不限于例如铂、钯、过渡金属以及它们的氧化物。
在根据本发明的发烟制品包括在可燃烧热源的下游端与气雾形成基体的上游端之间的屏障和在可燃烧热源与沿着可燃烧热源的一个或多个空气流动通道之间的屏障的情况下，这两个屏障可以由相同的或不同的一种或多种材料构成。
在所述可燃烧热源与所述一个或多个空气流动通道之间的屏障包括设置在所述一个或多个空气流动通道的内表面上的屏障涂层的情况下，所述屏障涂层可以通过任何合适的方法施加到所述一个或多个空气流动通道的内表面，比如在US-A-5,040,551中描述的方法。例如，所述一个或多个空气流动通道的内表面可以用屏障涂层的溶液或悬浮液喷淋、弄湿或涂抹。在一个优选实施方式中，在可燃烧热源挤压成型时所述屏障涂层通过WO-A2-2009/074870中描述的方法施加到所述一个或多个空气流动通道的内表面。
用在根据本发明的发烟制品中的可燃烧碳质热源优选地通过将一种或多种含碳材料与一种或多种粘合剂和其它添加剂(在含有的情况下)混合、并且将该混合物预成型成所需的形状而形成。可以使用任何合适的已知的陶瓷成型方法将一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂以及可选的其它添加剂的混合物预成型成所需的形状，所述方法例如流铸、挤压、注塑和模压(die compaction)。在某些优选实施方式中，通过挤压将该混合物预成型成所需的形状。
优选地，将一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其它添加剂的混合物预成型成细长杆。然而，将会意识到的是可以将一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其它添加剂的混合物预成型成其它所需的形状。
在成型之后，尤其在挤压之后，对所述细长杆或其它所需的形状进行干燥以降低其湿气含量，然后在无氧化气氛中在足以将所述一种或多种粘合剂(在存在的情况下)碳化的温度下将其热解，并且显著消除细长杆或其它形状中的任何挥发物。优选地在氮气气氛中在大约700℃到大约900℃的温度下将所述细长杆或其它所需的形状热解。
在一个实施方式中，通过在所述一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其它添加剂的混合物中包括至少一种金属硝酸盐前体而将至少一种金属硝酸盐结合在可燃烧热源中。然后通过用硝酸的水溶液处理热解后的预成型圆柱形杆或其它形状来在原位将所述至少一种金属硝酸盐前体基本转化成至少一种金属硝酸盐。在一个实施方式中，所述可燃烧热源包括至少一种金属硝酸盐，其热分解温度小于大约600℃，更优选地小于大约400℃。优选地，所述至少一种金属硝酸盐具有大约150℃到大约600℃的分解温度，更优选地大约200℃到大约400℃的分解温度。
在使用中，可燃烧热源对于传统的黄焰打火机或其它点火装置的暴露应该使所述至少一种金属硝酸盐分解并释放氧气和能量。这种分解造成可燃烧热源的温度的最初升高并且还辅助可燃烧热源的点火。在所述至少一种金属硝酸盐的分解之后，可燃烧热源优选地继续在较低温度下燃烧。
包括至少一种金属硝酸盐有利地导致可燃烧热源在其内部开始的点火，而且不仅在其表面上的一个点处。优选地，所述至少一种金属硝酸盐以按照可燃烧热源的干重计算的大约20％到大约50％的量存在于可燃烧热源中。
在另一个实施方式中，可燃烧热源包括至少一种过氧化物或超氧化物，其在小于大约600℃的温度下主动地放出氧气，更优选地在小于大约400℃的温度下主动地放出氧气。
优选地，所述至少一种过氧化物或超氧化物在大约150℃到大约600℃的温度下主动地放出氧气，更优选地在大约200℃到大约400℃的温度下主动地放出氧气，最优选地在大约350℃的温度下主动地放出氧气。
在使用中，可燃烧热源对于传统黄焰打火机或其它点火装置的暴露应该使所述至少一种过氧化物或超氧化物分解并释放氧气。这造成了可燃烧热源的温度的最初升高并且还辅助可燃烧热源的点火。在所述至少一种过氧化物或超氧化物的分解之后，所述可燃烧热源优选地继续在较低温度下燃烧。
包括至少一种过氧化物或超氧化物有利地导致可燃烧热源在其内部开始的点火，而且不仅在其表面上的一个点处。
所述可燃烧热源具有大约20％到大约80％的孔隙率，更优选地大约20％到大约60％的孔隙率。在可燃烧热源包括至少一种金属硝酸盐的情况下，当至少一种金属硝酸盐分解并且燃烧继续进行时，这样有利地使氧气以足以保持燃烧的速率扩散到可燃烧热源的质量块中。甚至更优选地，所述可燃烧热源具有正如例如通过水银孔隙法或氦气比重瓶法测量的大约50％到大约70％的孔隙率，更优选地大约50％到大约60％的孔隙率。在使用传统方法和技术生产可燃烧热源过程中可以容易地获得所需的孔隙率。
有利地，用在根据本发明的发烟制品中的可燃烧碳质热源具有大约0.6g/cm3到大约1g/cm3的表观密度。
优选地，可燃烧热源具有大约300mg到大约500mg的质量，更优选地大约400mg到大约450mg。
优选地，可燃烧热源具有大约7mm到大约17mm的长度，更优选地大约7mm到大约15mm，最优选地大约7mm到大约13mm。
优选地，可燃烧热源具有大约5mm到大约9mm的直径，更优选地大约7mm到大约8mm。
优选地，热源具有基本均匀的直径。然而，所述热源可以替代性地是锥形的，以便于热源后部的直径大于其前部的直径。特别优选的是热源是基本圆柱形的。所述热源例如可以是具有基本圆形横截面的柱体或者锥体，或者具有基本椭圆形横截面的柱体或锥体。
根据本发明的发烟制品优选地包括含有至少一种气雾形成物的气雾形成基体。所述至少一种气雾形成物可以是任何合适的已知化合物或化合物混合物，在使用中，其便于浓密并稳定的气雾的形成并且在发烟制品的温度下是基本抗热分解的。合适的气雾形成物在本领域中是已知的并且包括例如多元醇；多元醇的酯，比如单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯；以及一元羧酸、二元羧酸或多聚羧酸的脂族酯，比如十二烷二酸二甲酯和十四烯二酸二甲酯。用在根据本发明的发烟制品中的优选气雾形成物是多元醇及其混合物，比如三甘醇，1,3-丁二醇，最优选地是甘油。
在这些实施方式中，热源与气雾形成基体的隔离在发烟制品存放期间有利地防止或阻止所述至少一种气雾形成物从气雾形成基体向热源的迁移。在这些实施方式中，热源与通过发烟制品吸入的空气的隔离在发烟制品使用期间还可以有利地显著防止或阻止所述至少一种气雾形成物从气雾形成基体向热源的迁移。因而有利地显著避免或减少了发烟制品使用期间所述至少一种气雾形成物的分解。
根据本发明的发烟制品的热源和气雾形成基体可以基本彼此抵接。替代性地，根据本发明的发烟制品的热源和气雾形成基体可以彼此在纵向上间隔开。
优选地，根据本发明的发烟制品还包括围绕并直接接触热源的后部和气雾形成基体的相邻前部的热传导元件。该热传导元件优选地是抗燃烧的和限制氧气的。
所述热传导元件围绕并直接接触可燃烧热源的后部和气雾形成基体的前部的外周面。所述热传导元件提供了根据本发明的发烟制品的这两个元件之间的热联接。
用在根据本发明的发烟制品中的合适的热传导元件包括但不局限于：金属箔包裹件，比如铝箔包裹件、钢包裹件、铁箔包裹件和铜箔包裹件；以及金属合金箔包裹件。
在热源是可燃烧热源的实施方式中，由热传导元件包围的可燃烧热源的后部的长度优选地大约2mm到大约8mm，更优选地长度大约3mm到大约5mm。
优选地，不由热传导元件包围的可燃烧热源的前部的长度大约4mm到大约15mm，更优选地长度大约4mm到大约8mm。
优选地，所述气雾形成基体具有大约5mm到大约20mm的长度，更优选地大约8mm到大约12mm的长度。
在某些优选实施方式中，气雾形成基体向下游超出热传导元件延伸至少大约3mm。
优选地，由热传导元件包围的气雾形成基体的前部的长度大约2mm到大约10mm，更优选地长度大约3mm到大约8mm，最优选地长度大约4mm到大约6mm。优选地，不由热传导元件包围气雾形成基体的后部的长度大约3mm到大约10mm。换言之，气雾形成基体优选地向下游超出热传导元件延伸大约3mm到大约10mm。更优选地，气雾形成基体向下游超出热传导元件延伸至少大约4mm。
在其它实施方式中，气雾形成基体可以向下游超出热传导元件延伸少于3mm。
在另外的实施方式中，气雾形成基体的整个长度可以由热传导元件包围。
优选地，根据本发明的发烟制品包括气雾形成基体，该气雾形成基体包括至少一种气雾形成物和响应于加热能够释放挥发性化合物的材料。优选地，响应于加热能够释放挥发性化合物的材料是植物基材料的填料，更优选地是均质的植物基材料的填料。例如，气雾形成基体可以包括从以下植物获得的一种或多种材料，所述植物包括但不限于：烟草；茶，例如绿茶；薄荷；月桂；桉树；紫苏；红根草；马鞭草；和龙蒿。所述植物基材料可以包括添加剂，包括但不局限于保湿剂，芳香剂、粘合剂以及它们的混合物。优选地，所述植物基材料主要由烟草材料构成，最优选地是均质的烟草材料。
根据本发明的发烟制品优选地还包括在气雾形成基体下游的膨胀室，在存在空气流引导元件的情况下该膨胀室在空气流动引导元件的下游。包括膨胀室有利地进一步实现了由从可燃烧热源到气雾形成基体的热传递产生的气雾的冷却。通过合适地选择膨胀室的长度，所述膨胀室还有利地使根据本发明的发烟制品的总长度能够调节到所需的值，例如调节到类似于传统香烟的长度。优选地，所述膨胀室是细长中空管。
根据本发明的发烟制品还可以包括位于气雾形成基体下游的衔嘴，在存在空气流动引导元件和膨胀室的情况下该衔嘴位于空气流动引导元件和膨胀室的下游。优选地，该衔嘴具有低的过滤效率，更优选地具有非常低的过滤效率。该衔嘴可以是单段式或单件式衔嘴。替代性地，该衔嘴可以是多段式或多件式衔嘴。
所述衔嘴例如可以包括由醋酸纤维素、纸或者其它合适的已知的过滤材料制成的过滤嘴。替代性地或者另外，所述衔嘴可以包括一段或多段，所述一段或多段包括吸收剂、吸附剂、芳香剂和其它气雾改性剂和添加剂，或者它们的组合。
关于本发明的一个方面描述的特征还适用于本发明的其它方面。特别地，关于根据本发明的发烟制品和可燃烧热源描述的特征还可以适用于根据本发明的方法。
附图说明
将仅通过示例参照附图对本发明进行进一步描述，其中：
图1示出了根据本发明的第一实施方式的发烟制品的示意性纵向截面；
图2示出了根据本发明的第二实施方式的发烟制品的示意性纵向截面；
图3示出了根据本发明的第三实施方式的发烟制品的示意性纵向截面；以及
图4示出了根据本发明的第四实施方式的发烟制品的示意性纵向截面。
具体实施方式
根据图1中示出的本发明的第一实施方式的发烟制品2包括同轴对准抵接的封死的可燃烧碳质热源4、气雾形成基体6、空气流动引导元件8、膨胀室10和衔嘴12。所述可燃烧碳质热源4、气雾形成基体6、空气流动引导元件8、细长的膨胀室10和衔嘴12外包裹在低透气性的卷烟纸的外包裹件14中。
所述气雾形成基体6在可燃烧碳质热源4的紧接下游并且包括烟草材料的圆柱形塞16，该圆柱形塞16包括作为气雾形成物的甘油并且由过滤塞包裹件18包围。
在可燃烧热源4的下游端与气雾形成基体6的上游端之间设置不可燃烧的基本不透气的屏障。如图1中所示，所述不可燃烧的基本不透气的屏障是由不可燃烧的基本不透气的阻挡涂层20构成，所述屏障设置在所述可燃烧碳质热源4的整个后面上。
由管状铝箔层构成的热传导元件22围绕并且直接接触可燃烧碳质热源4的后部4b和所述气雾形成基体6的抵接前部6a。如图1中所示，所述热传导元件22不包围气雾形成基体6的后部。
空气流动引导元件8位于气雾形成基体6的下游并且包括端部敞开的基本不透气的中空管24，所述中空管例如由纸板制成，所述中空管相比气雾形成基体6具有减小的直径。端部敞开的中空管24的上游端抵接气雾形成基体6。端部敞开的中空管24的下游端由环形的基本不透气的密封件26围绕，所述密封件26具有与所述气雾形成基体6基本相同的直径。所述端部敞开的中空管24的余下部分由环形的透气扩散器28包围，所述扩散器28例如由醋酸纤维素丝束制成，具有与所述气雾形成基体6基本相同的直径。
所述端部敞开的中空管24、环形的基本不透气的密封件26和环形的透气扩散器28可以是单独的元件，它们粘结或以其它方式连接在一起以在发烟制品2组装之前形成空气流动引导元件8。替代性地，所述端部敞开的中空管24和环形的基本不透气的密封件26可以是单个元件的部分，所述单个元件粘结或以其它方式连接到单独的环形透气扩散器28以在发烟制品2组装之前形成空气流动引导元件8。在另外的实施方式中，端部敞开的中空管24、环形的基本不透气的密封件26和环形透气扩散器28可以是单个元件的部分。例如，端部敞开的中空管24、环形的基本不透气的密封件26和环形透气扩散器28可以是具有透气材料的单个中空管的部分，所述中空管具有施加到其内表面和后端面的基本不透气的涂层。
如图1中所示，端部敞开的中空管24和环形透气扩散器28由透气内包裹件30包围。
同样如图1中所示，在包围内包裹件30的外包裹件14中设置空气入口32的周向布置。
膨胀室10位于空气流动引导元件8的下游并且包括例如由纸板制成的端部敞开的中空管34，其具有与气雾形成基体6基本相同的直径。
发烟制品2的衔嘴12位于膨胀室10的下游并且包括圆柱形塞36，所述圆柱形塞36由具有非常低的过滤效率的醋酸纤维素丝束构成，所述圆柱形塞36由过滤塞包裹件38包围。衔嘴12可以由接装纸(未示出)包围。
正如下面进一步描述的，根据本发明的第一实施方式，空气流动路径在空气入口32与发烟制品2的衔嘴12之间延伸。由空气流动引导元件8的端部敞开的中空管24的外部和内包裹件30界定的容积构成了空气流动路径的、从空气入口32向上游纵向地延伸到气雾形成基体6的第一部分。由空气流动引导元件8的中空管24的内部界定的容积构成空气流动路径的、在气雾形成基体6与膨胀室10之间朝向发烟制品2的衔嘴12向下游纵向地延伸的第二部分。
在使用中，当用户在根据本发明的第一实施方式的发烟制品2的衔嘴12上抽吸时，通过空气入口32和内包裹件30将冷的空气(在图1中由点线箭头示出)吸入到发烟制品2中。吸入的空气沿着在空气流动引导元件8的端部敞开的中空管24的外部与内包裹件30之间的空气流动路径的第一部分并且通过环形透气扩散器28向上游到达气雾形成基体6。
气雾形成基体6的前部6a由通过可燃烧碳质热源4的抵接后部4b和热传导元件22的传导而加热。气雾形成基体6的加热从烟草材料的塞16释放挥发性和半挥发性化合物以及甘油，这些物质在空气流过气雾形成基体6时形成携带在吸入的空气中的气雾。吸入的空气和携带的气雾(在图1中由虚线和点线箭头示出)沿着空气流动路径的第二部分向下游通过空气流动引导元件8的端部敞开的中空管24的内部到达膨胀室10，在膨胀室中它们冷却并凝结。冷却的气雾然后向下游通过根据本发明的第一实施方式的发烟制品2的衔嘴12进入用户的口中。
设置在可燃烧碳质热源4的后端面上的不可燃烧的基本不透气的屏障涂层20将可燃烧碳质热源4与通过发烟制品2的空气流动路径隔离，使得在使用中通过发烟制品2沿着空气流动路径的第一部分和第二部分吸入的空气不会直接接触可燃烧碳质热源4。
在图2中示出的根据本发明的第二实施方式的发烟制品40具有与图1中示出的根据本发明的第一实施方式的发烟制品类似的结构；对于根据本发明的第二实施方式的发烟制品40的与图1中示出并在上面描述的根据本发明的第一实施方式的发烟制品2的部件对应的部件，相同的附图标记用在图2中。
如图2中所示，根据本发明的第二实施方式的发烟制品40与图1中示出的根据本发明的第一实施方式的发烟制品2的不同在于空气流动引导元件8的端部敞开的基本不透气的中空管24不由环形透气扩散器28包围。根据本发明的第二实施方式的发烟制品40与图1中示出的根据本发明的第一实施方式的发烟制品2的不同还在于端部敞开的中空管24的上游端伸入到气雾形成基体6中。
在使用中，当用户在根据本发明的第二实施方式的发烟制品40的衔嘴12上抽吸时，将冷的空气(在图2中由点线箭头示出)通过空气入口32吸入到发烟制品40中。吸入的空气沿着空气流动引导元件8的端部敞开的中空管24的外部与内包裹件30之间的空气流动路径的第一部分向上游到达气雾形成基体6。
根据本发明的第二实施方式的发烟制品40的气雾形成基体6的前部6a由通过可燃烧碳质热源4的抵接后部4b和热传导元件22的传导而加热。气雾形成基体6的加热从烟草材料的塞16释放挥发性和半挥发性化合物以及甘油，这些物质在空气流过气雾形成基体6时形成携带在吸入的空气中的气雾。吸入的空气和携带的气雾(在图2中由虚线和点线箭头示出)沿着空气流动路径的第二部分向下游通过空气流动引导元件8的端部敞开的中空管24的内部到达膨胀室10，在膨胀室中它们冷却并凝结。冷却的气雾然后向下游通过根据本发明的第二实施方式的发烟制品40的衔嘴12进入用户的口中。
设置在可燃烧碳质热源4的后端面上的不可燃烧的基本不透气的屏障涂层20将可燃烧碳质热源4与通过发烟制品40的空气流动路径隔离，使得在使用中通过发烟制品40沿着空气流动路径的第一部分和第二部分吸入的空气不会直接接触可燃烧碳质热源4。
在图3中示出的根据本发明的第三实施方式的发烟制品50也具有与图1中示出的根据本发明的第一实施方式的发烟制品类似的结构；对于根据本发明的第三实施方式的发烟制品50的与图1中示出并在上面描述的根据本发明的第一实施方式的发烟制品2的部件对应的部件，相同的附图标记用在图3中。
如图3中所示，根据本发明的第三实施方式的发烟制品50的空气流动引导元件8的结构与图1中示出的根据本发明的第一实施方式的发烟制品的空气流动引导元件8的结构不同。在本发明的第三实施方式中，空气流动引导元件8位于气雾形成基体6的下游并且包括例如由纸板制成的端部敞开的基本不透气的中空截头圆锥状部52。端部敞开的中空截头圆锥状部52的下游端具有与气雾形成基体6基本相同的直径，端部敞开的中空截头圆锥状部52的上游端相比于气雾形成基体6具有减小的直径。
端部敞开的中空截头圆锥状部52的上游端抵接气雾形成基体6并且由环形透气扩散器54包围，所述环形透气扩散器54例如由醋酸纤维素丝束制成，具有与气雾形成基体基本相同的直径并且由过滤塞包裹件56包围。
如图3中所示，端部敞开的中空截头圆锥状部52的没有由环形透气扩散器54包围的部分由低透气性的内包裹件包围，该内包裹件例如由纸板制成。
同样如图3中所示，空气入口32的周向布置设置在外包裹件14和内包裹件58中，所述内包裹件包围在环形透气扩散器54下游的端部敞开的中空截头圆锥状部52。
根据本发明第三实施方式，空气流动路径在发烟制品50的空气入口32与衔嘴12之间延伸。由空气流动引导元件8的端部敞开的中空截头圆锥状部52的外部和内包裹件56界定的容积构成了空气流动路径的、从空气入口32向上游纵向地延伸到气雾形成基体6的第一部分。由空气流动引导元件8的中空圆锥52的内部界定的容积构成了空气流动路径的、在气雾形成基体6与膨胀室10之间朝向发烟制品50的衔嘴12向下游纵向地延伸的第二部分。
根据本发明的第三实施方式，在使用中，当用户在发烟制品50的衔嘴12上抽吸时，将冷的空气(在图3中由点线箭头示出)通过空气入口32吸入到发烟制品50中。吸入的空气沿着空气流动引导元件8的端部敞开的中空截头圆锥状部52的外部与内包裹件56之间的空气流动路径的第一部分并且通过环形透气扩散器54向上游到达气雾形成基体6。
根据本发明的第三实施方式的发烟制品50的气雾形成基体6的前部6a由通过可燃烧碳质热源4的抵接后部4b和热传导元件22的传导而加热。气雾形成基体6的加热从烟草材料的塞16释放挥发性和半挥发性化合物以及甘油，这些物质在空气流过气雾形成基体6时形成携带在吸入的空气中的气雾。吸入的空气和携带的气雾(在图3中由虚线和点线箭头示出)沿着空气流动路径的第二部分向下游通过空气流动引导元件8的端部敞开的中空圆锥52的内部到达膨胀室10，在膨胀室中它们冷却并凝结。冷却的气雾然后向下游通过根据本发明的第三实施方式的发烟制品50的衔嘴12进入用户的口中。
设置在可燃烧碳质热源4的后端面上的不可燃烧的基本不透气的屏障涂层20将可燃烧碳质热源4与通过发烟制品50的空气流动路径隔离，使得在使用中沿着空气流动路径的第一部分和第二部分通过发烟制品50吸入的空气不会直接接触可燃烧碳质热源4。
如图4中所示，根据本发明的第四实施方式的发烟制品60与图3中示出的根据本发明的第三实施方式的发烟制品50的不同在于空气流动引导元件8的端部敞开的基本不透气的中空截头圆锥状部52的上游端伸入到气雾形成基体6中并且不由环形透气扩散器54包围。根据本发明的第四实施方式的发烟制品60与图3中示出的根据本发明的第三实施方式的发烟制品50的不同还在于基本不透气的中空截头圆锥状部52不由内包裹件58包围。
在使用中，当用户在根据本发明的第四实施方式的发烟制品60的衔嘴12上抽吸时，将冷的空气(在图4中由点线箭头示出)通过空气入口32吸入到发烟制品60中。吸入的空气沿着空气流动引导元件8的端部敞开的中空截头圆锥状部52的外部与外包裹件14之间的空气流动路径的第一部分向上游到达气雾形成基体6。
根据本发明的第四实施方式的发烟制品60的气雾形成基体6的前部6a由通过可燃烧碳质热源4的抵接后部4b和热传导元件22的传导而加热。气雾形成基体6的加热从烟草材料的塞16释放挥发性和半挥发性化合物以及甘油，这些物质在空气流过气雾形成基体6时形成携带在吸入的空气中的气雾。吸入的空气和携带的气雾(在图4中由虚线和点线箭头示出)沿着空气流动路径的第二部分通过空气流动引导元件8的端部敞开的中空圆锥52的内部向下游到达膨胀室10，在膨胀室中它们冷却并凝结。冷却的气雾然后向下游通过根据本发明的第四实施方式的发烟制品60的衔嘴12进入用户的口中。
设置在可燃烧碳质热源4的后端面上的不可燃烧的基本不透气的屏障涂层20将可燃烧碳质热源4与空气流动路径隔离，使得在使用中沿着空气流动路径的第一部分和第二部分通过发烟制品60吸入的空气不会直接接触可燃烧碳质热源4。
在图1、2和3中分别示出了根据本发明的第一、第二和第三实施方式的发烟制品，它们以表1中示出的尺寸组装。
图1-4中示出的以及上面描述的实施方式解释但不是限制本发明。可以做出本发明的其它实施方式而不脱离其精髓和范围，应该理解的是这里所描述的具体实施方式不是限制性的。
表1

Claims (13)

1.一种具有口端和远端的发烟制品，该发烟制品包括：
热源；
在所述热源下游的气雾形成基体；
在所述气雾形成基体下游的空气流动引导元件，其中所述空气流动引导元件包括端部敞开的基本不透气的中空本体，所述端部敞开的基本不透气的中空本体的长度的至少一部分被透气扩散器包围；
在所述气雾形成基体的下游端和所述空气流动引导元件的下游端之间的至少一个空气入口；以及
在该发烟制品的所述至少一个空气入口与所述口端之间延伸的空气流动路径，其中所述空气流动路径包括第一部分和第二部分，所述第一部分从所述至少一个空气入口朝向所述气雾形成基体纵向地向上游延伸，所述第二部分从所述第一部分朝向所述发烟制品的口端纵向地向下游延伸，并且其中，所述空气流动引导元件限定所述空气流动路径的第一部分和所述空气流动路径的第二部分，
其中，在使用中，通过所述至少一个空气入口吸入到发烟制品中的冷的空气随着其沿所述空气流动路径的第一部分朝向气雾形成基体向上游行进时通过环形的所述透气扩散器。
2.根据权利要求1所述的发烟制品，其中所述空气流动路径的第一部分从所述至少一个空气入口向上游延伸到所述气雾形成基体，所述空气流动路径的第二部分从所述气雾形成基体朝向发烟制品的口端向下游延伸。
3.根据权利要求1所述的发烟制品，其中所述空气流动路径的第一部分从所述至少一个空气入口向上游延伸到所述气雾形成基体，所述空气流动路径的第二部分从所述气雾形成基体内部朝向发烟制品的口端向下游延伸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，其中所述空气流动路径的第一部分和所述空气流动路径的第二部分是同轴的。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，其中所述空气流动路径的第一部分围绕所述空气流动路径的第二部分。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，其中所述空气流动路径的第一部分和所述空气流动路径的第二部分具有基本恒定的横截面。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，其中所述空气流动路径的第一部分的横截面随着所述空气流动路径的第一部分向上游延伸而增大，所述空气流动路径的第二部分的横截面随着所述空气流动路径的第二部分向下游延伸而增大。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，其中所述中空本体是直圆柱状体。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，其中所述中空本体是截头直圆锥状体。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，其中所述热源是可燃烧热源。
11.根据权利要求10所述的发烟制品，其中所述可燃烧热源与所述空气流动路径隔离，使得沿着所述空气流动路径吸入的空气不直接接触所述可燃烧热源。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的发烟制品，还包括：
围绕并接触所述热源的后部和所述气雾形成基体的前部的热传导元件。
13.一种减小或消除在抽吸期间发烟制品的气雾形成基体的温度升高的方法，该方法包括提供发烟制品，该发烟制品包括：
热源；
在所述热源下游的气雾形成基体；
在所述气雾形成基体下游的空气流动引导元件，其中所述空气流动引导元件包括端部敞开的基本不透气的中空本体，所述端部敞开的基本不透气的中空本体的长度的至少一部分被透气扩散器包围；
在所述气雾形成基体的下游端和所述空气流动引导元件的下游端之间的至少一个空气入口；以及
在该发烟制品的所述至少一个空气入口与所述发烟制品的口端之间延伸的空气流动路径，其中所述空气流动路径包括第一部分和第二部分，所述第一部分从所述至少一个空气入口朝向所述气雾形成基体纵向地向上游延伸，所述第二部分从所述第一部分朝向所述发烟制品的口端纵向地向下游延伸，并且其中，所述空气流动引导元件限定所述空气流动路径的第一部分和所述空气流动路径的第二部分，
使得在使用中，通过所述至少一个空气入口吸入到发烟制品中的冷的空气通过所述空气流动路径的第一部分朝向所述气雾形成基体向上游、然后通过所述空气流动路径的第二部分朝向发烟制品的口端向下游行进，并且，通过所述至少一个空气入口吸入到发烟制品中的冷的空气随着其沿所述空气流动路径的第一部分朝向气雾形成基体向上游行进时通过所述透气扩散器。
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