CN110944533A - 气溶胶递送装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种气溶胶递送装置(300)。气溶胶递送装置包括雾化器(310)和主体(314)。主体具有出口(328)并且容纳雾化器。气溶胶递送装置还包括构造成抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。该结构的实施例包括微图案化表面、吸收件和宏观结构以产生液滴捕获腔室。

Description

气溶胶递送装置
技术领域
本公开涉及一种诸如电子香烟之类的气溶胶递送装置，并且更具体地涉及一种包括雾化器的气溶胶递送装置。雾化器可构造成对气溶胶前体组合物进行加热以形成供人们消费的可吸入物质，该气溶胶前体组合物由烟草制成或衍生而成或者以其它方式包含烟草。
背景技术
近年来，已经提出了许多吸烟装置以作为需要燃烧烟草使用的吸烟产品的改进或替代。据称许多上述装置已经被设计成提供与吸香烟、雪茄或烟斗相关的感觉，但不递送由于烟草的燃烧而产生的大量的不完全燃烧产物和热解产物。为此，已经提出了采用电能蒸发或加热挥发性材料或者尝试提供吸香烟、雪茄或烟斗的感觉而不将烟草燃烧至显著程度的许多香烟产品、香味发生器以及药物吸入器。例如，参见授予Collett等人的美国专利第8,881,737号、小Griffith等人的美国专利申请公开第2013/0255702号、Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号、Sears等人的美国专利申请公开第2014/0096781号、Ampolini等人的美国专利申请公开第2014/0096782号以及Davis等人的美国专利申请公开第2015/0059780号中描述的背景技术所阐述的各种替代的吸烟制品、气溶胶递送装置以及发热源，上述文献全文以参见的方式纳入本文。例如，还可参见在授予Counts等人的美国专利第5,388,594号以及授予Robinson等人的第8,079,371号的背景技术部分中所描述的产品和加热构造的各种实施例，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
对气溶胶递送装置的使用涉及吸入由气溶胶递送装置产生的气溶胶。使用者通常将气溶胶递送装置靠在他或她的嘴唇上，以在气溶胶递送装置上进行吸气并接纳气溶胶。然而，这种使用可能导致从气溶胶递送装置中吸出已经凝结或未完全挥发或蒸发的气溶胶前体液滴。因此，会期望提供一种气溶胶递送装置，该气溶胶递送装置具有构造成阻止液态气溶胶前体离开气溶胶递送装置的嘴端这一有时被称为液体留存(liquid carry over)的问题的特征。
发明内容
本公开的实施例涉及一种包括雾化器和主体的气溶胶递送装置。主体具有出口并且容纳雾化器。气溶胶递送装置还包括构造成抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。
本公开的实施例还涉及一种气溶胶递送装置，该气溶胶递送装置包括：雾化器；主体，该主体具有出口并容纳该雾化器；以及构造成抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构，其中，该结构是施加至主体表面的微图案，该微图案包括多个毛细通道，这些毛细通道的尺寸设计并布置成引导液体远离出口。
在一些实施例中，构造成抑制液滴离开的结构包括施加至主体的表面、比如嘴件的内表面上的微图案。在一些情况下，微图案构造成使表面疏水。在一些情况下，微图案构造成沿着表面捕集液滴。在一实施例中，微图案包括多个毛细通道。在一实施例中，微图案通过蚀刻形成。
在一些实施例中，构造成抑制液滴离开的结构包括由醋酸纤维素与配置在嘴件内的木浆和聚乙烯醇(PVA)粘合剂结合形成的吸收性部件。
在其它实施例中，构造成抑制液滴离开的结构包括构造成产生液滴捕获腔室的特征。在一实施例中，嘴件包括多个翅片，这些翅片从嘴件的内表面延伸，并且在翅片之间形成凹槽。在一实施例中，嘴件包括多个槽部，这些槽部成形为并布置成形成与嘴件的内表面同心的环。在另外的实施例中，嘴件包括从出口向内延伸并且与嘴件的内表面间隔开的倒置部。
本公开还包括形成气溶胶递送装置的方法。该方法的一实施例包括提供气溶胶前体组合物，将雾化器定位成与气溶胶前体组合物流体连通，以及将雾化器与主体组装在一起。主体具有出口。主体构造成使气溶胶前体的液滴离开出口的能力最小。
本公开的各实施例还包括形成气溶胶递送装置的方法，所述方法包括：提供气溶胶前体组合物；将雾化器定位成与气溶胶前体组合物流体连通；形成主体，该主体具有出口并包括微图案，该微图案包括多个毛细通道，这些毛细通道的尺寸设计并布置成引导液体远离出口；以及将雾化器与主体组装在一起，其中，主体构造成使气溶胶前体的液滴离开出口的能力最小。
在某些实施例中，形成主体包括提供微图案。在一种实施例中，微图案包括毛细通道。在一些实施例中，形成主体包括模制主体，并且还可包括对模具进行蚀刻。
本公开还包括在气溶胶递送装置的使用期间使对气溶胶前体组合物的浪费最小的方法。根据一种实施例的方法包括：当雾化器与气溶胶前体流体连接时，将空气抽吸经过雾化器，并通过嘴件的出口从气溶胶递送装置中吸出。该方法还包括抑制气溶胶前体组合物的液滴离开嘴件的出口。
本公开的各实施例还包括在气溶胶递送装置的使用期间使对气溶胶前体组合物的浪费最小的方法，所述方法包括：将空气抽吸经过雾化器，并通过嘴件的出口从气溶胶递送装置中吸出，该雾化器与气溶胶前体流体连通；以及使用微图案化表面来抑制气溶胶前体组合物的液滴离开嘴件的出口，该微图案化的表面包括多个毛细通道，这些毛细通道的尺寸设计并布置成引导液体远离气溶胶递送装置的出口。
在一种实施例中，抑制液滴的离开包括利用构造成疏水性的微图案化表面来限制液滴的聚集。在另一种实施例中，抑制液滴离开包括将液滴捕集在微图案化表面上。
因此，本公开不具有限制性地包括以下实施例：
实施例1：一种气溶胶递送装置，该装置包括：雾化器；主体，该主体具有出口并容纳雾化器；以及构造成抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。
实施例2：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，该结构是施加至主体的表面的微图案。
实施例3：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，微图案构造成使所述表面为疏水的。
实施例4：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，微图案构造成沿着表面捕集液滴。
实施例5：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，微图案包括多个毛细通道。
实施例6：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，微图案通过蚀刻形成。
实施例7：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，表面是主体的内表面。
实施例8：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，出口由嘴件提供。
实施例9：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，嘴件包括微图案，该微图案在嘴件的表面上形成，以产生用于抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。
实施例10：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，嘴件包含由醋酸纤维素与木浆和聚乙烯醇(PVA)粘合剂结合而形成的吸收性部件，以产生用于抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。
实施例11：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，嘴件包括多个翅片，这些翅片从嘴件的内表面延伸，以产生用于抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。
实施例12：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，嘴件包括多个槽部，这些槽部成形并布置成形成与嘴件的内表面同心的环，以产生用于抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。
实施例13：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的装置，其中，嘴件包括倒置部，该倒置部从出口向内延伸并且与嘴件的内表面间隔开，以产生用于抑制气溶胶前体的液滴离开出口的结构。
实施例14：一种用于形成气溶胶递送装置的方法，该方法包括：提供气溶胶前体组合物；将雾化器定位成与气溶胶前体组合物流体连通；以及将雾化器与主体组装在一起，该主体具有出口，其中，该主体构造成使气溶胶前体的液滴离开出口的能力最小。
实施例15：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的方法，还包括形成包括微图案的主体。
实施例16：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的方法，其中，微图案包括毛细通道。
实施例17：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的方法，其中，形成主体包括利用蚀刻模具模制该主体。
实施例18：一种在气溶胶递送装置的使用期间使气溶胶前体组合物的浪费最小化的方法，该方法包括：将空气抽吸经过雾化器，并通过嘴件的出口从气溶胶递送装置中吸出，雾化器与气溶胶前体流体连接；以及抑制气溶胶前体组合物的液滴离开嘴件的出口。
实施例19：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的方法，其中，抑制液滴的离开包括利用构造成为疏水性的微图案化表面来限制液滴的聚集。
实施例20：如任一前述实施例或前述实施例的任何组合的方法，其中，抑制液滴的离开包括将液滴捕集在微图案化表面上。
通过阅读以下详细描述和在下文中简要描述的附图，本公开的这些和其它特征、方面和优点将是清楚的。本公开包括在该公开中阐述或在任何一项或多项权利要求中记载的两个、三个、四个或更多个特征或元件的任何组合，无论这种特征或元件是否已被描述为组合或以其它方式在文中的具体实施例描述或权利要求书中记载。除非本公开的上下文中明确地另作规定，本公开旨在整体地阅读，使得本公开的任何可分特征或元件在其方面和实施例中的任何一个中应被看作意在能够组合。
附图说明
已经在前文中从总体上描述了本公开，现将参照不一定按比例绘制的附图，其中：
图1是表示根据本发明的示例性实施例的气溶胶递送装置的侧视图，该气溶胶递送装置包括处于组装好的构造的料筒和控制主体；
图2示出了根据本公开的示例性实施例的、处于分解构造的图1的控制主体；
图3示出了根据本公开的示例性实施例的、处于分解构造的图1的料筒；
图4示出了根据本公开的示例性实施例的图1的料筒的局部剖视图；
图5示出了鲨鱼皮的显微图像；
图6示出了根据本公开的示例性实施例的包括鲨鱼皮式微图案的表面的显微图像；
图7是荷叶的扫描电子显微图像；
图8示出了根据本公开的示例性实施例的包括荷叶式微图案的表面的扫描电子显微图像；
图9示出了根据本公开的另一种示例性实施例的微图案化表面的显微图像。
图10示出了根据本公开的另一种示例性实施例的微图案化表面的显微图像。
图11示出了根据示例性实施例的具有微图案化表面的嘴件的剖视图。
图12示出了根据示例性实施例的具有吸收性部件的另一种嘴件的剖视图。
图13示出了根据示例性实施例的适于包括微图案化表面的另一种嘴件的剖视图。
图14示出了根据本公开的另一种示例性实施例的具有多个翅片和中间凹槽的嘴件，翅片和中间凹槽构造成控制冷凝的气溶胶前体的流动。
图15示出了根据本公开的另一种示例性实施例的具有多个翅片和中间凹槽的嘴件，翅片和中间凹槽构造成控制冷凝的气溶胶前体的流动。
图16示出了根据本公开的另一种示例性实施例的嘴件，该嘴件具有多个基本上呈环形的槽部的以及在这些槽部与嘴件的壁之间的间隙。
具体实施方式
现在将在下文中参照示例性的实施例来更加完整地描述本公开。描述这些实施例使得本公开将是详尽和完整的，且对于本领域的技术人员来说将完整地传达本公开的范围。实际上，本公开可以用许多形式实施并且不应理解为被限制于文中所阐述的各实施例；相反，提出这些实施例使得该公开将满足可适用的法律要求。除非文中清楚地另有说明，在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数的变型情况。
本公开提供了对气溶胶递送装置的描述。气溶胶递送装置可利用电能对材料进行加热(优选地不将材料燃烧至任何显著的程度)以形成可吸入物质；最为优选的是，该制品足够紧凑，以被视作“手持式”装置。气溶胶递送装置可提供吸香烟、雪茄或烟斗中的一些或全部感觉(例如，吸入和呼出的习惯、口味或香味的种类、感官效果、身体感觉、使用习惯、由可见的气溶胶提供的视觉提示等)而不将上述制品或装置中的任何组分燃烧至显著的程度。就烟草的燃烧或热解的副产物所产生的气溶胶的意义而言，上述气溶胶递送装置可不产生烟雾，相反，最为优选的是，上述制品或装置生成由该制品或装置的特定成分的挥发或气化所产生的蒸气(包括可被认为是可见的气溶胶的气溶胶中的蒸气，可见的气溶胶可被认为是烟雾状的)，虽然在其它的实施例中，这种气溶胶可以是不可见的。在高度优选的实施例中，气溶胶递送装置可包含烟草和/或由烟草衍生的成分。因此，该气溶胶递送装置可以表征为诸如电子香烟或“电子烟(e-cigarette)”之类的电子吸烟制品。
虽然本公开总地涉及诸如所谓的“电子烟”之类的气溶胶递送装置，但应当理解的是，所述机构、部件、特征和方法可实施为许多不同的形式并与各种制品关联。例如，本文所提供的描述可与传统的吸烟制品(例如，香烟、雪茄、烟斗等)、加热不燃烧香烟的实施例结合使用。因此，应当理解的是，本文公开的机构、部件、特征和方法从与气溶胶递送机构相关的实施例的方面仅以示例的方式进行讨论，并且可体现为并用于各种其它的产品和方法。
本公开的气溶胶递送装置还可以表征为蒸气发生制品或药剂递送制品。因此，可以对这种制品或装置进行修改，从而以可吸入的形式或状态提供一种或多种物质(例如，香味和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以是基本上蒸气的形式(即，在低于临界点的温度下处于气相的物质)。替代地，可吸入物质可以是气溶胶的形式(即，在气体中有细小固体颗粒或液滴的悬浮物)。为了简化的目的，本文中所使用的术语“气溶胶”意在包括适合人体吸入的形式或类型的蒸气、气体或气溶胶，无论是否可见，也无论是否可被认为是烟雾状的形式。
使用时，本公开的气溶胶递送装置可经受个人在使用传统类型的吸烟制品(例如，用于点燃和吸入烟草的香烟、雪茄或烟斗)时所采用的许多身体动作。例如，本公开的气溶胶递送装置的用户可以像保持传统类型的吸烟制品那样保持该制品，在该制品的一端上吸气以吸入由该制品产生的气溶胶，以及以选定的时间间隔进行吸气等。
本公开的气溶胶递送装置总体上包括设置在外部壳体或主体内的多个部件。外部壳体或外主体的总体设计可以有变化，并且可以限定出气溶胶递送装置的总体尺寸和形状的外主体的形式或构造可以有变化。典型地，类似香烟或雪茄形状的细长的主体可以由单一壳体形成；或者该细长的主体可以由两个或更多的可分离件形成。例如，气溶胶递送装置可以包括细长的壳体或主体，该细长的壳体或主体可以是大致管状的形状，且由此类似传统的香烟或雪茄的形状。然而，在其它实施例中也可采用各种其它的形状和构造(例如，矩形或钥匙扣形)。
在一种实施例中，气溶胶递送装置的所有部件都容纳在一个外主体或壳体内。替代地，气溶胶递送装置可包括相连结的并且可分离的两个或更多个壳体。例如，气溶胶递送装置可以在一端具有控制主体，该控制主体包括容纳一个多个可重复使用的部件(例如，可充电的电池以及用于控制该制品的运行的各种电子元件)，并且该气溶胶递送装置在另一端可移除地附连有壳体，该壳体容纳有一次性的部分(例如，一次性的含香料筒)。根据本文提供的进一步公开内容，单壳体类型的单元或多件式可分离壳体类型的单元内的部件的更为具体的形式、构造和布置将是显而易见的。此外，考虑到市售的电子吸烟制品，可以理解各种气溶胶递送装置的设计和部件布置。
本公开的气溶胶递送装置最优选地包括以下的一些组合：动力源(即，电源)；至少一个控制器(例如，诸如通过控制从电源(动力源)流向气溶胶递送装置的其它部件的电流以用于致动、控制、调节和/或停止用于发热的电力的装置)；加热器或发热部件(例如，通常被称为“雾化器”的一部分的电阻加热元件或部件)；气溶胶前体组合物(例如，在施加充足的热量时通常能够生成气溶胶的液体，诸如通常被称为“烟汁”、“电子液体”和“电子汁”之类的配料)；以及允许在气溶胶递送装置上吸气以吸入气溶胶的嘴端区域或末端(例如，穿过该制品的限定的气流通路，使得产生的气溶胶可以在吸气时从该气流通路抽出)。
本公开的气溶胶递送装置内的部件的对准可以变化。在具体的实施例中，气溶胶前体组合物可以位于气溶胶递送装置的端部附近，该端部可构造成靠近用户的嘴定位以使向用户递送的气溶胶最大化。然而，不排除其它的构造。通常，加热元件可以定位成足够靠近气溶胶前体组合物，使得来自加热元件的热量可以使气溶胶前体(以及可同样提供以递送给用户的一种或多种调味剂、药物等)挥发并形成用于向用户递送的气溶胶。当加热元件对气溶胶前体组合物进行加热时，气溶胶以适合消费者吸入的物理形式来形成、释放或生成。应当注意的是，前述术语意在是可互换的，使得所提到的释放、将释放、会释放或释放后包括形成或生成、将形成或将生成、会形成或会生成以及形成后或生成后。具体地，可吸入物质以蒸气、或气溶胶、或者蒸气和气溶胶的混合物的形式释放，其中，除非另有说明，否则这些术语也可在本文中互换地使用。
如上所述，气溶胶递送装置可包含电池或其它电源(例如，电容器)以提供充足的电流来向气溶胶递送装置提供各种功能，诸如对加热器的供电、对控制***的供电以及对指示器的供电等。电源可以采取多种实施方式。优选地，电源能够递送充足的电力以迅速对加热元件进行加热，从而在期望的持续时间内提供气溶胶的形成以及向气溶胶递送装置供电。电源优选地尺寸被设计成方便地配合在气溶胶递送装置内，使得该气溶胶递送装置可以易于处理。此外，优选的电源的重量足够轻，从而不会减损所期望的吸烟体验。
根据下文所提供的进一步公开内容，本公开的气溶胶递送装置内的部件的更为具体的形式、构造和布置将是显而易见的。此外，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，可以理解对各种气溶胶递送装置部件的选择。进一步地，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，还可以理解气溶胶递送装置内的部件的布置。
图1中示出了气溶胶递送装置100的一种示例性实施例。具体地，图1示出了包括控制主体200和料筒300的气溶胶递送装置100。控制主体200和料筒300可以在功能关系上永久地或可拆卸地对准。各种机构可将料筒300连接至控制主体200以产生螺纹配合、压配接合、过盈配合、磁性配合等。在一些实施例中，当料筒300和控制主体220处于组装构造时，气溶胶递送装置100可以是基本上杆状、基本上管形或基本上圆柱形的。不过，在其它实施例中也可采用诸如矩形或钥匙扣形的各种其它构造。
在具体的实施例中，料筒300和控制主体200中的一者或两者可被称为是一次性的或可重复利用的。例如，控制主体200可具有可替换的电池或可充电的电池和/或电容器，并因此可以与任何类型的充电技术结合，该充电技术包括连接至典型的交流电插座、连接至车载充电器(即，点烟插座)以及诸如通过通用串行总线(USB)线缆连接至电脑。进一步地，在一些实施例中，料筒300可包括一次性使用的料筒，如授予Chang等人的美国专利第8,910,639号中所公开的，该专利全文以参见的方式纳入本文。
图2是表示根据本公开的示例性实施例的气溶胶递送装置100(参见图1)的控制主体200的分解视图。如图所示，控制主体200可包括联接件202、外主体204、密封构件206、粘合构件208(例如，
Figure BDA0002371469410000101
胶带)、流量传感器210(例如，抽吸传感器或压力开关)、控制部件212、间隔件214、电源216(例如，可充电的电池)、具有指示器218(例如，发光二极管(LED))的电路板、连接器电路220以及端盖222。在Peckerar等人的美国专利申请公开第2010/0028766号中描述了电源的示例，该公开全文以参见的方式纳入本文。
关于流量传感器210，在授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号、授予Brooks等人的美国专利第4,922,901号、第4,947,874号以及第4,947,875号、授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号、授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、授予Nguyen等人的美国专利第7,040,314号以及授予Pan的美国专利第8,205,622号中描述了包括各种微控制器、传感器和开关的代表性的用于气溶胶递送装置的电流调节部件和其它的电流控制部件，上述所有文献全文以参见的方式纳入本文。还可参照Ampolini等人的美国专利申请第2014/0270727号中描述的控制方案，该公开全文以参见的方式纳入本文。
在一种实施例中，指示器218可包括一个或多个发光二极管。指示器218可以通过连接器电路220与控制部件212连通，并且例如在通过流量传感器210检测到用户在联接于联接件202的料筒上吸气的期间被点亮。端盖222可适于使通过指示器218提供于该端盖222之下的照明可见。因此，指示器218可在气溶胶递送装置100的使用期间被点亮以模拟吸烟制品的发光端。然而，在其它的实施例中，指示器218能够以变化的数量设置，并且可以采用不同的形状，甚至可以是为外主体内的开口(诸如当存在上述这样的指示器时用于释放声音)。
在本公开的气溶胶递送装置中可以采用进一步的其它部件。例如，授予Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号公开了用于吸烟制品的指示器；授予小Sprinkel的美国专利第5,261,424号公开了压电传感器，该压电传感器可以与装置的嘴端关联以检测与进行吸气并随后触发加热装置的加热相关联的用户嘴唇活动；授予McCafferty等人的美国专利第5,372,148号公开了抽吸传感器，该抽吸传感器用于控制响应于通过嘴件的压降而流入加热负载阵列内的能量流动；授予Harris等人的美国专利第5,967,148号公开了吸烟装置中的容纳部，该容纳部包括标识件和控制器，上述标识件对***后的部件的红外透射率的不均匀性进行检测，上述控制器在部件***该容纳部时执行检测程序；授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号描述了具有多个差分相位的所限定的可执行电力循环；授予Watkins等人的美国专利第5,934,289号公开了光子－光电子部件；授予Counts等人的美国专利第5,954,979号公开了用于通过吸烟装置改变吸气阻力的手段；授予Blake等人的美国专利第6,803,545号公开了在吸烟装置中使用的具体的电池构造；授予Griffen等人的美国专利第7,293,565号公开了与吸烟装置一起使用的各种充电***；授予Fernando等人的美国专利第8,402,976号公开了用于吸烟装置的电脑交互手段，以有助于充电并且允许对装置进行电脑控制；授予Fernando等人的美国专利第8,689,804号公开了用于吸烟装置的标识***；以及Flick的WO2010/003480公开了指示气溶胶产生***中的抽吸的流体流动感测***；所有上述公开全文以参见的方式纳入本文。在下述文献中公开的与电子气溶胶递送制品以及可用于本公开的制品中的材料或部件相关的部件的进一步示例包括授予Gerth等人的美国专利第4,735,217号；授予Morgan等人的美国专利第5,249,586号；授予Higgins等人的美国专利第5,666,977号；授予Adams等人的美国专利第6,053,176号；授予White的美国第6,164,287号；授予Voges的美国专利第6,196,218号；授予Fleter等人的美国专利第6,810,883号；授予Nichols的美国专利第6,854,461号；授予Hon的美国专利第7,832,410号；授予Kobayashi的美国专利第7,513,253号；授予Hamano的美国专利第7,896,006号；授予Shayan的美国专利第6,772,756号；授予Hon的美国专利第8,156,944号和第8,375,957号；授予Thorens等人的美国专利第8,794,231号；授予Oglesby等人的美国专利第8,851,083号；授予Monsees等人的美国专利第8,915,254号和第8,925,555号；和授予Depiano等人的美国专利第9,220,302号；Hon的美国专利申请公开第2006/0196518号和第2009/0188490号；Oglesby等人的美国专利申请公开第2010/0024834号；Wang的美国专利申请公开第2010/0307518号；Hon的WO2010/091593；以及Foo的WO2013/089551，上述每篇文献均全文以参见的方式纳入本文。前述文献公开的各种材料可在各种实施例中结合到本公开的装置中，并且前述公开全文以参见的方式纳入本文。
图3示出了处于分解构造的料筒300。如图所示，根据本公开的示例性实施例的料筒300可包括基部302、控制部件端子304、电子控制部件306、导流器308、雾化器310、诸如容器之类的的贮存部和/或贮存基材312、外主体314、嘴件316、标签部318、第一加热端子320a以及第二加热端子320b。
在一些实施例中，第一加热端子320a、第二加热端子320b可嵌入或以其它的方式联接于导流器308。例如，第一加热端子320a、第二加热端子320b可嵌件模制在导流器308中。因此，流动引导器308与第一加热端子和第二加热端子可总称为流动引导器组件322。在Brinkley等人的美国专利公开第2015/0335071中提供有关于第一加热端子320a、第二加热端子320b以及导流器308的额外描述，该公开全文以参见的方式纳入本文。
雾化器310可包括液体输送元件324和加热元件326。例如，如授予Depiano等人的美国专利第9,220,302号中所公开的那样，料筒可附加地包括与基部配合的基部运输塞和/或与嘴件配合的嘴件运输塞，以保护基部和嘴件并且防止污染物在使用前进入，上述专利全文以参见的方式纳入本文。
基部302可联接于外主体314的第一端部，并且嘴件316可联接于外主体的相对的第二端部，以将料筒300的其它部件基本上或完全地封闭在其中。例如，控制部件端子304、电子控制部件306、导流器308、雾化器310、贮存基材312可基本上或完全保持在外主体314内。嘴件316可与外主体314一体形成为整体结构。标签部318可至少部分地环绕外主体314且可选地环绕基部302，并且在该标签部318上包括诸如产品标识之类的信息。基部302可构造成配合控制主体200的联接件202(参见例如图2)。在一些实施例中，如在Novak等人的美国专利申请公开第2014/0261495号中所公开的那样，料筒302可包括抗旋转特征，所述抗旋转特征基本上阻止料筒与控制主体之间的相对旋转，并且上述专利全文以参见的方式纳入本文。
贮存基材312可构造成保持气溶胶前体组合物。气溶胶前体组合物、也称为蒸气前体组合物可包含多种组分，包括例如多元醇(例如甘油、丙二醇或其混合物)、水和/或食用香料。在一些实施例中，气溶胶前体组合物可包括提供特定作用的化合物。这样的化合物可包括药物或其它类似试剂。
对于表征为电子香烟的气溶胶递送***，气溶胶前体组合物最优选地结合有烟草或源自烟草的成分。在一个方面，烟草可作为烟草的几部分或几块来提供，比如精细研磨、磨碎或粉末化的烟草薄片。在另一方面，烟草可以提取物的形式来提供，比如喷雾干燥的提取物，该提取物包含烟草的许多水溶性成分。或者，烟草提取物可具有相对高的尼古丁含量的提取物的形式，该提取物还包含少量来自烟草的其它提取物的成分。在另一方面，衍生自烟草的成分可以是以相对纯的形式提供，比如衍生自烟草的某些调味剂(包括基本上纯净形式的尼古丁)。
除上述之外，气溶胶前体组合物可包括一种或多种尼古丁化合物，包括但不限于游离碱形式、盐形式、作为复合物或溶剂化物形式的尼古丁。参见例如，在Hansson的美国专利公开第2004/0191322中对游离碱形式的尼古丁的讨论，该文献以参见的方式纳入本文。至少一部分尼古丁化合物能以尼古丁的树脂复合物的形式而被采用，其中尼古丁结合在离子交换树脂中，比如是尼古丁香糖(nicotine polacrilex)。参见例如Lichtneckert等人的美国专利第3,901,248号，该文献以参见的方式纳入本文。至少一部分尼古丁能以盐的形式被采用。可以使用在授予Cox等人的美国专利第2,033,909号和授予Lawson等人的美国专利第4,830,028号，以及Perfetti的《烟草研究的贡献》(Beitrage Tabakforschung)，12：43-54(1983)中所阐述的成分类型和技术来提供尼古丁盐，上述文献全文以参见的方式纳入本文。还参见Brinkley等人于2010年4月28日提交的美国专利申请序列第12/769,335号，该文献以参见的方式纳入本文。此外，尼古丁盐可以从诸如Pfaltz and Bauer股份有限公司和ICN Biochemicals股份有限公司的部门K&K实验室之类的来源获得。在Borschke等人的美国专利公开第2013/0098377号和Borschke的美国专利公开第2017/0007594号中公开了可使用的烟碱化合物的具体的非限制性示例，上述文献以参见的方式纳入本文。在Dull等人的美国专利公开第2016/0185750号中公开了可用的尼古丁盐的示例，该文献以参见的方式纳入本文。
在一些实施例中，将β-尼古提林(β-nicotyrine)和/或其它次要尼古丁生物碱(例如，包括但不限于去甲基尼古丁、肌氨酸、金刚烷胺、去氢新烟碱、异尼古丁及其组合)掺入含有尼古丁的电子液体中。β-尼古提林是尼古丁的氧化产物，因此，包含尼古丁的电子液体可能固有地包含一些β-尼古提林。在某些实施例中，用额外的β-尼古提林和/或其它次要尼古丁生物碱补充电子液体以达到高于由于典型尼古丁氧化而自然产生的浓度可能是有利的。在使用期间，电子烟会同时使尼古丁和β-尼古提林气溶胶化，从而将这些化合物的混合物递送给用户。尽管不旨在受理论的限制，但应当相信，在递送这些化合物之后，β-尼古提林可抑制尼古丁代谢，从而使血浆尼古丁水平维持更长的时间。由此，较小剂量的尼古丁可以有效维持令人满意的尼古丁水平，并且在一些实施例中，液体中包含β-尼古提林和/或其它次要尼古丁生物碱可允许其中的尼古丁浓度较低。参见例如Abramovitz等人的期刊Med.Hypothesis 85(2015)305-310，该文献以参见的方式纳入本文。
其它活性剂(例如咖啡因)也可以适于包含在气溶胶前体组合物中。在授予Hale等人的美国专利第7,581,540号中描述了可以从加热表面蒸发以形成高纯度气溶胶的药物的示例，该文献以参见的方式纳入本文。
还在下述文献中对代表性类型的气雾前体的组分和构成进行了阐述和表征：授予Robinson等人的美国专利第7,726,320号；授予Collett等人的美国专利第8,881,737号；授予Chong等人的美国专利第9,254,002号；Zheng等人的美国专利公开第2013/0008457号；Lipowicz等人的美国专利公开第2015/0030823号；Koller的美国专利公开第2015/0020830号；以及Bowen等人的WO第2014/182736号，上述公开内容全文以参见的方式纳入本文。可采用的其它气溶胶前体包括已包含在下述产品中的气溶胶前体：R.J.雷诺兹公司(R.J.Reynolds Vapor Company)的
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Lorillard Technologies公司的BLU；MisticEcigs公司的MISTIC MENTHOL；以及CN Creative有限公司(CN Creative Ltd)的VYPE。还可期望的是已经可以从约翰克里克有限公司(Johnson Creek Enterprises LLC)获得的、用于电子香烟的所谓“烟汁”。泡腾剂材料的实施例可以与气溶胶前体一起使用，并且举例来说在Hunt等人的美国专利申请公开第2012/0055494号中进行描述，上述公开以参见的方式纳入本文。进一步，例如在下述文献中描述了泡腾剂材料的使用：在授予Niazi等人的美国专利第4,639,368号；授予Wehling等人的美国专利第5,178,878号；授予Pather等人的美国专利第6,974,590号；授予Bergquist等人的美国专利第7,381,667号；授予Crawford等人的美国专利第8,424,541号；授予Strickland等人的美国专利第8,627,828号；以及Brinkley等人的美国专利公开第2010/0018539号和Sun等人的美国专利公开第2010/0170522号；和Johnson等人的PCT WO97/06786，所有文献以参见的方式纳入本文。
贮存基材312可包括多层无纺织物，该无纺织物形成为环绕料筒300的外主体314内部的管状。因此，液体组分例如能够通过贮存基材312以吸附的方式保持。贮存基材312与液体输送元件324流体连通。因此，液体输送元件324可构造成经由毛细作用或其它液体输送机理将液体从贮存基材312输送至加热元件326。
如图所示，液体输送元件324可与加热元件326直接接触。如图3进一步所示的，加热元件326可包括线材，该线材限定出绕液体输送元件324卷绕的多个线圈。在一些实施例中，如在授予Ward等人的美国专利第9,210,738号中所述的，加热元件326可通过将电线绕液体输送元件324卷绕而形成。进一步地，在一些实施例中，如DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0270730号中所描述的那样，上述线材可限定有可变的线圈间隔，其中，上述文献全文以参见的方式纳入本文。构造成当通过其施加电流时产生热量的材料的各种实施例可用于形成加热元件326。可形成线材线圈的示例性材料包括康泰尔(Kanthal)(FeCrAl)、镍铬合金、二硅化钼(MoSi2)、硅化钼(MoSi)、夹杂有铝的二硅化钼(Mo(Si,Al)2)、钛、铂、银、钯、石墨和石墨基材料；以及陶瓷(例如，正温度系数陶瓷或负温度系数陶瓷)。
然而，也可采用方法的各种其它实施例以形成加热元件326，并且加热元件的各种其它实施例也可在雾化器310中采用。例如，如DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0270729号中所述，可在雾化器中采用经冲压的加热元件，上述文献全文以参见的方式纳入本文。除上述之外，在授予Counts等人的美国专利第5,060,671号；授予Deevi等人的美国专利第5,093,894号；授予Deevi等人的美国专利第5,224,498号；授予Sprinkel Jr.等人的美国专利第5,228,460号；授予Deevi等人的美国专利第5,322,075号；授予Deevi等人的美国专利第5,353,813号；授予Deevi等人的美国专利第5,468,936号；授予Das的美国专利第5,498,850号；授予Das的美国专利第5,659,656号；授予Deevi等人的美国专利第5,498,855号；授予Hajaligol的美国专利第5,530,225号；授予Hajaligol的美国专利第5,665,262号；授予Das等人的美国专利第5,573,692号；以及授予Fleischhauer等人的美国专利第5,591,368号中描述了本文中所使用的附加的代表性加热元件和材料，上述文献的公开内容全文以参见的方式纳入本文。进一步地，在其它实施例中还可采用化学加热。在授予Collett等人的美国专利第8,881,737号中描述了加热器以及用于形成加热器的材料的各种附加的示例，上述文献如上所述以参见的方式纳入本文。
可在本公开的气溶胶递送装置中采用各种加热器部件。在各种实施例中，可使用一个或多个微加热器或类似固态加热器。在授予Collett等人的美国专利第8,881,737号中描述了用于目前所公开的装置中的微加热器和包含微加热器的雾化器，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
第一加热端子320a和第二加热端子320b(例如，负加热端子和正加热端子)构造成配合加热元件326的相对端部并且在料筒300连接于控制主体200时形成该料筒300与该控制主体200(参见例如图2)的电连接。进一步，当控制主体200联接于料筒300时，电子控制部件306可通过控制部件端子304形成与控制主体的电连接。控制主体200可因此采用电子控制部件212(参见图2)以确定料筒300是否是正品和/或是否执行其它的功能。进一步地，在Sears等人的美国专利申请公开第2014/0096781号中描述了电子控制部件的各种示例以及由此实行的功能，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
例如，在DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0261495号中提供了关于可包括在料筒300内的部件的各种其它细节，上述文献全文以参见的方式纳入本文。在这方面，该专利申请的图7示出了基部和控制部件端子的放大分解图；其图8示出了处于组装构造的基部和控制部件端子的放大立体图；其图9示出了处于组装构造的基部、控制部件端子、电子控制部件和加热端子的放大立体图；其图10示出了处于组装构造的基部、雾化器和控制部件的放大立体图；其图11示出了其图10的组件的相对的立体图；其图12示出了处于组装构造的基部、雾化器、导流器和贮存基材的放大立体图；其图13示出了处于组装构造的基部和外主体的立体图；其图14示出了处于组装构造的料筒的立体图；其图15示出了其图14的料筒和用于控制主体的联接件的第一局部立体图；其图16示出了其图14的料筒和其图15的联接件的相对的第二局部立体图；其图17示出了包括具有抗旋转机构的基部的料筒的立体图；其图18示出了包括具有抗旋转机构的联接件的控制主体的立体图；其图19示出了其图17的料筒和其图18的控制主体的对准；其图20以通过气溶胶递送装置的修改视图示出了包括其图17的料筒和其图18的控制主体的气溶胶递送装置，该图示出了料筒的抗旋转机构与连接器主体的抗旋转机构的配合；其图21示出了具有抗旋转机构的基部的立体图；其图22示出了具有抗旋转机构的联接件的立体图；并且其图23示出了通过处于配合构造的其图21的基部和其图22的联接件的剖视图。例如，在Brinkley等人于2014年5月23日提交的美国专利公开第2015/0335071号中提供了关于可包括在料筒300内的组分的各种其它细节，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
根据本公开的气溶胶递送装置的各种组分可以从现有技术中所描述的组分和市售的组分中选择。例如，参照了Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号中公开的在电子吸烟制品中用于多种可气溶胶化材料的可控递送的贮存部和加热器，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
在另一种实施例中，基本上整个料筒可由一种或多种碳材料形成，这可以在生物降解性和节省线材的方面提供优点。在这方面，加热元件可包括碳泡沫，贮存基材可包括碳化织物，并且可采用石墨以形成与电源和控制部件的电连接。在Griffith等人的美国专利申请公开第2013/0255702号中提供了碳基料筒的示例性实施例，上述文献全文以参见的方式纳入本文。
在使用期间，用户可在气溶胶递送装置100(参见图1)的料筒300的嘴件316上吸气。这可将空气抽引通过控制主体200(参见例如图2)内的开口或料筒300内的开口。例如，在一种实施例中，如在授予DePiano等人的美国专利第9,220,302号中所述的，开口可限定在控制主体200(参见例如图2)的联接件202与外主体204之间，上述文献全文以参见的方式纳入本文。然而，在其它的实施例中，空气流可通过气溶胶递送装置100的其它部分而被接纳。如上所述，在一些实施例中，料筒300可包括导流器308。导流器308可构造成将所接纳的空气流从控制主体200引导至雾化器310的加热元件326。
气溶胶递送装置100中的传感器(例如，控制主体200中的流量传感器210)可对抽吸进行感测。当感测到抽吸时，控制主体200可通过包括第一加热端子320a和第二加热端子320b的电路将电流引导至加热元件326。因此，加热元件326可使通过液体输送元件324从贮存基材312引导至气溶胶化区域的气溶胶前体组合物蒸发。在这方面，气溶胶递送装置100(参见图1)的各部件至少包括构造成容纳气溶胶前体组合物的贮存部(例如，贮存基材312)以及称为气溶胶生产组件的雾化器(例如，雾化器310)。嘴件316可允许空气和夹带的蒸气(即，可吸入形式的气溶胶前体组合物的组分)从料筒300通过出口328到达在嘴件上吸气的消费者。
因此，当用户在气溶胶递送装置100上吸气时(参见图1)，他或她的嘴唇可能接触气溶胶递送装置的一部分，比如嘴件316、标签部318或外主体314。进一步地，当用户在气溶胶递送装置100上吸气时，气溶胶可在气溶胶递送装置内部产生并被引导至用户。但是，以这种方式操作可能导致某些问题。
例如，随着在嘴件316上的每次吸气，从贮存基材312到达气溶胶化区域的液态气溶胶前体组合物可能未被完全蒸发。通过嘴件316抽出的空气可能将以液滴形式保持的气溶胶前体从气溶胶递送装置100中抽出，从而导致不太令人满意的用户体验。
在另一种示例中，在通过嘴件316的出口328离开气溶胶递送装置100之前，气溶胶有时可能凝结成液滴形式。然后，当用户在嘴件316上吸气时，通常呈液滴形式的这种冷凝的液体会从出口328被抽出，或者会在气溶胶递送装置100上的吸气之间以其它方式从出口328离开或者从其它孔离开。这样的液滴在被接纳到周围结构、比如用户的口袋中时可能不期望地接触周围结构。进一步地，液滴被浪费，而不是作为气溶胶被递送至用户。这可能降低向用户递送气溶胶的效率，和/或冷凝的气溶胶可能以液态形式被使用者接纳，这可能影响与使用气溶胶递送装置相关联的味道或其它感官特性。
因此，本公开的各实施例可包括构造成解决上述问题的特征。在这方面，图4示出了料筒300的局部剖视图。如图所示，在一种实施例中，空气402可流过导流器308，经过雾化器310。空气402的至少一部分可与在雾化器310处产生的蒸气结合以形成气溶胶404，该气溶胶通过嘴件316的出口328离开。出口328可在内腔330的下游端处形成，内腔330在嘴件316中形成。内腔330可如图4所示地渐缩或者可以是基本上圆柱形的。嘴件316的形状和构造没有具体限制。嘴件可与外主体314的嘴端成一体。嘴件可以是至少部分地在嘴端处***外主体314中的盖。在其它实施例中，嘴件316可在外主体314的外部的嘴端处装配在其外部上。
气溶胶递送装置100的最可能经受气溶胶形成冷凝的部分(参见图1)包括围绕雾化器310并且就通过气溶胶递送装置100的流动路径而言在下游的那些表面，它行进经过雾化器并通过出口328离开气溶胶递送装置。例如，如图4所示，气溶胶可诸如沿着内腔330在嘴件316的一个或多个内表面316A处凝结，和/或在外主体314的一个或多个内表面314A处凝结。图4示出了具有渐缩漏斗形内腔的嘴件316的一种构造。内腔330的形状没有具体限制。以下将进一步讨论具有圆柱形内腔的嘴件。
因此，气溶胶递送装置100(参见图1)的实施例可包括在嘴件316的内表面316A和/或外主体314的内表面314A处的特征部，这些特征部构造成限制液滴离开嘴件316的能力。
本公开的一些实施例涉及一种气溶胶递送装置，该气溶胶递送装置包括具有经设计的疏水性的表面。换言之，表面可以包括三维结构，从而赋予表面疏水性。
具体地，气溶胶递送装置的表面可包括微图案。在这方面，微图案可以指经设计的表面形貌，其包括微米级的有序三维特征。至少基于有意地形成以在微米尺度上限定有序图案的三维图案，可将这种表面与物体的固有表面特征区分开。如下所述，在一些实施例中，微图案可包括仿生微图案，其构造成模仿自然生物的提供疏水性的某些表面的表面形貌，这进一步将本发明的微图案与物体的固有表面形貌区分开。
微图案可以呈现出各种几何形状(例如，柱、通道、薄片、圆锥、草皮状等)，并且可以具体地设计为具有限定的粗糙度，该粗糙度可以提供特定的流体流动响应。微图案可以是基本上恒定的(例如，呈现出尺寸基本不变的单个重复特征)和/或可以呈现出基本上重复的图案(例如，在尺寸、形状和间隔中的一个或多个方面不同的多个特征，这些特征限定出有序的重复图案)。微图案可至少部分地关于形成微图案的几何元件的尺寸和/或间距来限定。例如，几何元件的平均高度可以为约1μm至约500μm、约1.5μm至约250μm、约2μm至约100μm、约2.5μm至约50μm或约3μm至约25μm。几何元件可以具有约0.1μm至约20μm、约0.25μm至约15μm、约0.5μm至约10μm或约1μm至约5μm的平均间距。对具有微图案以呈疏水性的表面的使用可抵抗在其上的冷凝的形成，从而解决了关于液体残留的上述问题。
如上所述，表面可设置有微图案以赋予其疏水性。包括微图案的表面可定位在气溶胶递送装置的内表面处。例如，包括微图案的表面可诸如沿着内腔330的至少一部分设置在嘴件316的(一个或多个)内表面316A上，和/或设置在外主体314的(一个或多个)内表面314A上。因此，包括微图案的表面可定位在上文提到的可能发生气溶胶冷凝的表面处。
可采用包括微图案的表面的各种实施例。然而，在一种或多种实施例中，可以期望微图案基本上模仿自然界中发现的微图案。换言之，微图案可基本上设计为复制自然的、微尺度的形貌图案或仿生微图案。作为示例，鲨鱼皮可以是疏水的。这种防水性可至少部分地由皮肤上的限定有粗糙表面的形貌图案提供。
在图5中示出鲨鱼皮500的显微图像。如图所示，鲨鱼皮包括由坚硬的齿状结构502组成的基质，该结构称为皮质鳞突或盾鳞。齿状结构502可在暴露齿状结构的位置处限定有菱形或平行四边形形状504的图案。每个齿状结构502可包括由凹部508分开的多个凸起的平行肋506。
在图6中示出了包括微图案600的表面的一种实施例。可在气溶胶递送装置100的任何表面处采用包括微图案600的表面，例如以上具体指出的可能经受冷凝物形成的表面。如图所示，微图案600是仿生微图案，其基本上是鲨鱼皮微图案。在这方面，包括微图案600的表面可包括菱形或平行四边形形状604的图案。平行四边形604可限定有从约二十微米至约三十微米的宽度。每个平行四边形604可包括由凹部608分开的多个凸起的平行肋606。肋606可从凹部608向外从约两微米延伸至约四微米。因此，包括限定有鲨鱼皮微图案的微图案600的表面可体现类似于天然鲨鱼皮的性质。因此，例如，包括限定出鲨鱼皮微图案的微图案600的表面可提供疏水性。包括鲨鱼皮微图案的产品的示例性实施例可从科罗拉多州奥罗拉的Sharklet Technologies公司获得。在授予Brennan等人的美国专利第8,997,672号中描述了根据本公开的各实施例的适合用作微图案的表面形貌，其全文以参见的方式纳入本文。
可采用包括微图案的表面的各种其它实施例。在这方面，荷叶限定有超疏水性，其可抵抗水以及物质在荷叶上的积聚。超疏水性特性由表皮蜡质提供。然而，超疏水性可通过其表面的结构额外地提供。在这方面，图7是荷叶700的比例为五微米和五十微米的扫描电子显微镜(SEM)图像。如图所示，荷叶700可包括多个小突起702。小突起702可限定约十至约二十微米的高度和约十至约十五微米的宽度。
图8是表面的附加实施例的扫描电子显微镜图像，该表面包括比例为五微米和五十微米的微图案800。如图所示，微图案800是仿生微图案，其基本上是荷叶微图案。在这方面，包括微图案的表面可以包括多个突起802，这些突起802模仿荷叶700的小突起702的尺寸和形状(参见图7)。例如，突起802可限定约十至约二十微米的高度和约十至约十五微米的宽度。关于包括荷叶微图案的表面的附加描述在Latthe等人的“模仿荷叶的层次表面形态学开发的超疏水表面(Superhydrophobic Surfaces Developed by MimickingHierarchical Surface Morphology of Lotus Leaf)”中提供，其全文以参见的方式纳入本文。
因此，包括限定有荷叶微图案的微图案800的表面可体现类似于天然荷叶的性质。因此，例如，包括限定有荷叶微图案的微图案800的表面可提供疏水性。
图9是比例为五十微米的微图案900表面的附加实施例的扫描电子显微镜图像。如图所示，微图案900包括具有槽部904的堆叠的圆形柱902。每个柱902的直径大约为35微米。柱902可以大约35微米的间距间隔开。柱可具有大约45微米的深度。所示的微图案900设计成超疏水的，以抑制液滴的聚集，从而防止液滴长大到足以通过气溶胶递送装置的出口被吸入的程度。
图10是比例为五十微米的微图案1000表面的附加实施例的扫描电子显微镜图像。如图所示，微图案1000包括圆形柱1002。每个柱1002的直径大约为100微米。柱1002以大约200微米的间距间隔开。柱1002具有约200微米的深度。所示的微图案1000设计成捕集可能在表面上冷凝的任何气溶胶前体液滴、有时称为液滴钉扎，以防止在吸入期间将液滴抽向气溶胶递送装置的出口。
图11示出了具有微图案1132的嘴件1116的剖视图，该微图案1132呈沿着内腔1130的多个毛细通道1134的形式。毛细通道1134的尺寸设计并布置成引导液体远离出口1128。半毛细作用可沿着毛细通道发生，以引导任何冷凝的液滴远离出口1128。
与以上重复地，气溶胶递送装置100(参见图1)的实施例可包括在嘴件316的内表面316A和外主体314的内表面314A处的特征部，这些特征部构造成限制液滴通过出口328离开嘴件316的能力。
因此，本公开的一些实施例涉及一种气溶胶递送装置，该气溶胶递送装置包括存在于雾化器与出口之间的区域中以限制液滴离开出口的能力的吸收性部件。图12示出了根据当前实施例的示例的用于气溶胶递送装置的嘴件1216的剖视图。吸收性部件1236可在出口1228的上游处放置到嘴件1216的内腔1230中或沿着嘴件1230的内腔1230放置。在其它实施例中，吸收性部件1236的各部分可附加地或替代地位于外壳或嘴件1216的其它内表面处(参见图4)。
吸收性部件1236可由包括具有聚酯芯的聚乙烯(PE)护套的双组分纤维或包括具有聚酯芯的聚酯护套的双组分纤维形成。纤维可形成为具有开口单元格的网、垫或丝束材料，以增加表面积并促进通过毛细作用的吸收。纤维可彼此热粘合以维持吸收性部件的形状。吸收性部件1236可替代地是由聚乙烯制成的开口单元格泡沫。在其它实施例中，吸收性部件1236可由醋酸纤维素的垫或通常已知为过滤目的而在吸烟制品中使用的其它过滤材料的垫卷成或以其它方式形成。在一种实施例中，吸收性部件1236可由醋酸纤维素与木浆和聚乙烯醇(PVA)粘合剂结合形成。
吸收性部件1236可以***物的形式提供，其放置在气溶胶递送装置100内的雾化器下游的期望位置处。吸收性部件1236可通过粘合剂、热粘合、摩擦配合或本领域中其它已知的方法保持就位。
吸收性部件1236可具有如图12所示的管状形状，从而提供了用于供空气和气溶胶通过的内部通道1238。在另一种示例性实施例中，如果吸收性材料足够多孔以在每次抽吸时允许充足的空气和气溶胶离开出口1228，则吸收性部件1236可具有圆柱形固体的形状或以其它方式基本上填充嘴件1212的内腔1230。在另一种示例性实施例中，吸收性部件1236可呈盘形，其定位在嘴件1216的与出口相对的端部1240处。吸收性部件在气溶胶递送装置内或其附连件内以及雾化器下游的附加形状和位置对于本领域普通技术人员将是显而易见的。进一步地，本领域技术人员将理解，吸收性部件可包括各种形状和在气溶胶递送装置上各种位置处的多个吸收性部件。
在图13中示出了嘴件1316，该嘴件1316与图12中的嘴件1216基本上相似，但是移除了吸收性部件。吸收性部件可以由以上讨论的沿着嘴件1316的内表面1316A形成的任何微图案代替。值得注意的是，在所示实施例中，内表面1316A被显示为圆柱壁。嘴件1316的出口1328形成有从出口向内延伸并且与内表面1316A间隔开的倒置部1344。倒置部1344在倒置部1344与内表面1316A之间形成腔室，该腔室帮助捕获冷凝的气溶胶并抑制冷凝的气溶胶离开出口1328。如图所示，由倒置部1344形成的腔室基本上是围绕嘴件1316的出口1328的至少一部分的井的形式。井(或凹陷部)具有底壁，该底壁坐落于比通向出口1328的内部开口更靠近嘴件1316的端部的位置，并因此可以基本上防止液体进入通向嘴件的出口的内部开口。
图14-16示出了已被模制或以其它方式制造的嘴件的附加实施例，在这些嘴件各自的内腔内具有旨在减少或防止冷凝的气溶胶从它们各自的出口意外释放的结构。与以上讨论的微图案相比，以下实施例可描述为具有可形成冷凝物捕获腔室的宏观结构。
图14和15示出了嘴件1416、1516，这些嘴件形成有由连续的翅片1452、1552形成的多个凹槽1450、1550，这些翅片从内壁1416A、1516A朝向内腔1430、1530的中心延伸。图14和15分别示出了具有十二个凹槽1450和十六个凹槽1550的实施例。虽然以宏观比例产生，但是凹槽1450、1550仍期望足够长和窄以有助于任何冷凝的气溶胶的毛细作用。此外，凹槽1450、1550提供旨在捕获冷凝的气溶胶的腔室。
图16示出了又一种嘴件1616。嘴件1616包括沿着内腔1630的纵向轴线延伸的多个槽部1654。多个槽部1654可成形为并布置成基本上形成与内壁1616A同心的环，形成内腔1630。在内壁1616A和槽部1654的环之间形成的间隙1656可有助于毛细作用或提供用于捕获冷凝的气溶胶的腔室。类似地，各个槽部1654之间的空间可类似地捕获冷凝的气溶胶。所示出的示例包括四个槽部1654，但是在一些实施例中可使用少至单个环形槽部。在其它实施例中，可存在多于四个槽部。
可采用各种方法的实施例来产生和使用本文所述的气溶胶递送装置。在一种示例性方法中，气溶胶递送装置100(参见图1)的一个或多个部件可形成在模具中，该模具构造成限定有包括微图案的表面。可对模具进行蚀刻(例如，化学、电化学或激光蚀刻)以限定出如下的表面，该表面构造成产生包括微图案的表面。或者，可对模制的部件进行蚀刻以产生微图案。还可采用用于形成包括微图案的表面的方法的各种其它实施例。例如，包括微图案的表面可通过一种或多种方法产生，例如单层的自组装、光刻、等离子体聚合、紫外线照射、静电纺丝、辐射、模板方法、化学沉积、喷砂(例如，用碳酸氢钠)然后对喷砂表面进行阳极氧化处理、以及烧蚀。这样的用于产生包括微图案的表面的方法的各种示例在Lee等人的“用碳酸氢钠喷砂制成的人造荷叶结构(Artificial Lotus Leaf Structures Made byBlasting with Sodium Bicarbonate)”中进行了描述，其全文以参见的方式纳入本文。
微图案化部件可由各种聚合物、玻璃、陶瓷或其它合适的材料形成。
因此，可使用各种方法来形成如本文所述的微图案。例如，可经由增材技术或还原技术来构成图案。在增材技术中，材料可沉积在表面上以形成图案。构成图案的材料可在组成上与薄膜相同或者可具有不同的组成。在还原技术中，可移除表面的一部分以形成一系列限定出微图案的凹槽。本公开内容涵盖的图案化技术的非限制性示例包括纳米压印、光刻、电子束、离子束、x射线、自组装、剥离和类似的构成图案方法。
形成气溶胶递送装置的方法的示例可包括提供气溶胶前体组合物。该方法可附加地包括将雾化器定位成与气溶胶前体组合物流体连通。进一步地，该方法可包括将雾化器与主体组装在一起，该主体具有出口，其中，该主体构造成使气溶胶前体的液滴离开出口的能力最小。将雾化器与主体组装可包括将主体定位成与雾化器流体连通。
该方法还可包括形成包括微图案的主体。此外，形成主体可包括在模具中形成微图案。该方法还可包括对模具进行蚀刻。替代地，形成主体可包括添加吸收性部件。
本公开的附加方法可包括在气溶胶递送装置的使用期间使气溶胶前体的浪费最小的方法。使浪费最小的方法可包括将空气抽吸经过雾化器中并通过嘴件的出口从气溶胶递送装置中抽出。该方法还可包括抑制气溶胶前体的液滴离开嘴件的出口。在一些实施例中，抑制液滴离开嘴件的出口包括对吸收性部件中的液滴进行吸收。在其它实施例中，抑制液滴离开出口包括利用构造成疏水性的微图案化表面来限制液滴的聚集。在另外的实施例中，抑制液滴离开出口包括将液滴捕集在微图案化表面上。
本公开的许多修改和其它实施例将被本公开所属领域的技术人员想到，其具有在前面的描述和相关联的附图中呈现的教示内容的益处。因此，应当理解的是，本公开不局限于所揭示的具体实施例，各种修改和其它的实施例都将包含到附后权利要求书的范围之内。尽管在文中使用了特定的术语，但它们是以一般和描述意义使用的，而不是出于限制的目的。

Claims (14)

1.一种气溶胶递送装置，所述气溶胶递送装置包括：
雾化器；
主体，所述主体具有出口并容纳雾化器；以及
构造成抑制气溶胶前体的液滴离开所述出口的结构，其中，所述结构是施加至所述主体的表面的微图案，所述微图案包括多个毛细通道，所述毛细通道的尺寸设计并布置成引导液体远离所述出口。
2.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述微图案构造成沿着所述表面捕集所述液滴。
3.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述微图案通过蚀刻而形成。
4.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述表面是所述主体的内表面。
5.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述嘴件限定出所述主体中的所述出口。
6.如权利要求5所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述结构在所述嘴件中。
7.如权利要求5所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述嘴件包含由醋酸纤维素与木浆和聚乙烯醇(PVA)粘合剂结合形成的吸收性部件，以产生用于抑制所述气溶胶前体的所述液滴离开所述出口的所述结构。
8.如权利要求5所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述嘴件包括多个翅片，所述多个翅片从所述嘴件的内表面延伸，以产生用于抑制所述气溶胶前体的所述液滴离开所述出口的所述结构。
9.如权利要求5所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述嘴件包括多个槽部，所述多个槽部成形并布置成形成与所述嘴件的所述内表面同心的环，以产生用于抑制所述气溶胶前体的所述液滴离开所述出口的所述结构。
10.如权利要求5所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述嘴件包括倒置部，所述倒置部从所述出口向内延伸并且与所述嘴件的所述内表面间隔开，以产生用于抑制所述气溶胶前体的所述液滴离开所述出口的所述结构。
11.一种用于形成气溶胶递送装置的方法，所述方法包括：
提供气溶胶前体组合物；
将雾化器定位成与所述气溶胶前体组合物流体连通；
形成具有出口的主体，所述主体包括微图案，所述微图案包括多个毛细通道，所述多个毛细通道的尺寸设计成并布置成引导液体远离所述出口；以及
将雾化器与主体组装在一起，其中，所述主体构造成使所述气溶胶前体的液滴离开所述出口的能力最小。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，形成所述主体包括利用蚀刻的模具模制所述主体。
13.一种在气溶胶递送装置的使用期间使气溶胶前体组合物的浪费最小的方法，所述方法包括：
将空气抽吸经过雾化器，并通过嘴件的出口从所述气溶胶递送装置中吸出，所述雾化器与气溶胶前体流体连接；以及
使用微图案化表面来抑制所述气溶胶前体组合物的液滴离开所述嘴件的所述出口，所述微图案化表面包括多个毛细通道，所述多个毛细通道的尺寸设计成并布置成引导液体远离所述气溶胶递送装置的所述出口。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，抑制所述液滴离开包括将液滴捕集在所述微图案化表面上。
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