(57)【要約】      （修正有）【課題】液体の流量を能動的に制御することで気化速度を制御可能とし、漏れの問題も解決できる軽量の個人用気化器を提供する。【解決手段】個人用気化器１００は、本体内部の気化用チャンバ１３０と、気化用チャンバに配された加熱素子１６０と、ケース壁における空気取入れ口から気化用チャンバまでの空気フロー通路と、気化用チャンバから出口ポートまでの気化混合フロー通路とを有し、液体リザーバ１４０と、気化可能な液体１４２を液体リザーバから気化用チャンバまで輸送するための輸送用アレンジメントとを有する。液体輸送用アレンジメントは、リザーバ出口ポート１４４から伸びている液体フローダクトと、圧電ポンプ１５４とを有し、圧電ポンプはノズル１５３を出た液体が気化用加熱表面によって加熱されるよう、液体をリザーバから液体フローダクトを通り、ノズルを通して気化用チャンバ内まで引くために、液体フローダクトに機能的に接続される。【選択図】図２
2020000228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内部を規定する環状の本体と；
該本体内部の中の気化用チャンバと；
該気化用チャンバの中に配された、気化用加熱表面を有する気化用加熱素子と；
ケース壁における1つまたは複数の空気取入れ口から、該気化用チャンバまでの、空気フロー通路と；
該気化用チャンバから出口ポートまで伸びている気化混合フロー通路と；
気化可能な液体を貯蔵するために構成され、かつリザーバ出口ポートを有する、液体リザーバと；
気化可能な液体を該液体リザーバから該気化用チャンバまで輸送するための液体輸送用アレンジメントであって、
該リザーバ出口ポートから伸びている第一の液体フローダクト、および
該リザーバから、該液体フローダクトを通り、そしてノズルを出た液体が該気化用加熱表面によって加熱されるように該気化用加熱素子の近傍かまたはこれに接触して位置決めされたノズルを通して、該気化可能な液体を該気化用チャンバ内まで引くために、該第一の液体フローダクトに機能的に接続された圧電ポンプ
を備える液体輸送用アレンジメントと
を備える、個人用気化器。
【請求項２】
圧電ポンプと電気通信しており、かつノズルを通る液体の望ましい流量を維持するために該圧電ポンプを制御するように構成された、ポンプ制御器
をさらに備える、請求項1記載の個人用気化器。
【請求項３】
望ましい流量が、ゼロフローから既定の最大流量までの範囲内である、請求項2記載の個人用気化器。
【請求項４】
液体輸送用アレンジメントが、
第一の液体フローダクトに流体連絡している予熱チャンバインレットと、予熱チャンバアウトレットとを有する、予熱チャンバと；
該予熱チャンバアウトレットと圧電ポンプとに流体連絡している、それらの間で気化可能な液体を輸送するための、第二の液体フローダクトと；
該予熱チャンバの中に配された液体予熱用加熱素子と
をさらに備える、請求項1記載の個人用気化器。
【請求項５】
予熱チャンバおよび液体予熱用加熱素子が、気化可能な液体を、75〜90°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成されている、請求項4記載の個人用気化器。
【請求項６】
予熱チャンバおよび液体予熱用加熱素子が、気化可能な液体を、78〜82°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成されている、請求項4記載の個人用気化器。
【請求項７】
液体輸送用アレンジメントが、
第一の液体フローダクトの少なくとも一部分がその中に配される予熱チャンバと；
該予熱チャンバの中の、該第一の液体フローダクトの該少なくとも一部分の近傍に配された、少なくとも1つの液体予熱用加熱素子と
をさらに備える、請求項1記載の個人用気化器。
【請求項８】
前記少なくとも1つの液体予熱用加熱素子が、第一の液体フローダクトの前記少なくとも一部分の外周を囲むコイル加熱素子を備える、請求項7記載の個人用気化器。
【請求項９】
前記少なくとも1つの液体予熱用加熱素子が、第一の液体フローダクトを通って流れる気化可能な液体を、75〜90°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成される、請求項8記載の個人用気化器。
【請求項１０】
前記少なくとも1つの液体予熱用加熱素子が、第一の液体フローダクトを通って流れる気化可能な液体を、78〜82°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成される、請求項8記載の個人用気化器。
【請求項１１】
気化可能な液体を含有する液体リザーバと、気化用チャンバと、該気化用チャンバの中に配された気化用加熱素子とを有する個人用気化器において、該気化可能な液体を気化する方法であって、
内部ポンピング機構を用いて該気化可能な液体を該液体リザーバから引く段階、
第一の加熱素子によって、該気化可能な液体を既定の温度範囲内の温度まで予熱する段階、
該気化可能な液体を、ノズルを通して、該気化用チャンバ内の、該気化用加熱素子の近傍まで通す段階、および
第二の加熱素子によって、該気化可能な液体を、気化温度より高い温度まで加熱し、これによって蒸気産物を生じさせる段階
を含む、方法。
【請求項１２】
気化用チャンバの中で空気-蒸気混合気を形成するため、蒸気産物を、個人用気化器の外部から引かれた空気と混合する段階、および
該空気-蒸気混合気を該気化用チャンバから排出する段階
をさらに含む、請求項11記載の方法。
【請求項１３】
既定の温度範囲が75〜90°Fである、請求項11記載の方法。
【請求項１４】
既定の温度範囲が78〜82°Fである、請求項11記載の方法。
【請求項１５】
内部ポンピング機構が圧電ポンプである、請求項11記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、その全開示内容が参照により本明細書に組み入れられる、2018年6月21日に提出された米国特許仮出願第62/687,883号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、概して微小気化器に関し、より具体的には、個人用微小気化器のための無芯液体送達システムに関する。
【０００３】
微小気化器は、気化可能な液体（時に「eリキッド（e-liquid）」と呼ばれる）が、貯蔵リザーバからチャンバ内に引き入れられ、そのチャンバ内において加熱素子によって気化温度まで加熱されるデバイスである。気化された液体は次に、チャンバから引かれるかまたは押し出される。電子たばこ（eたばこまたは個人用気化器としても公知である）などの製品において、気化された液体は、チャンバから引かれ、マウスピースを通って、ユーザーによって吸入される。他の製品において、気化された液体は、雰囲気中に分散される。
【０００４】
微小気化器を用いるデバイスの通常の目的は、気化された液体を用いて、1つまたは複数の活性物質を計量分配することである。雰囲気中への計量分配器において、これらの物質は、脱臭剤、芳香剤、および防虫剤などの材料を含むことがある。個人用気化器の場合、活性物質には、風味剤（すなわち、風味をつけるための作用物質または材料）とニコチンとが典型的に含まれる。風味剤およびニコチンのレベルは、たばこ喫煙の経験を模するように選択される。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の1つの例示的局面は、本体内部を規定する環状の本体と、本体内部の中の気化用チャンバと、気化用チャンバの中に配された気化用加熱素子とを備える、個人用気化器を提供する。気化用加熱素子は気化用加熱表面を有する。個人用気化器は、ケース壁における1つまたは複数の空気取入れ口から気化用チャンバまでの空気フロー通路と、気化用チャンバから出口ポートまで伸びている気化混合フロー通路とをさらに備える。個人用気化器は、液体リザーバと、気化可能な液体を液体リザーバから気化用チャンバまで輸送するための輸送用アレンジメントとを、なおさらに備える。液体リザーバは、気化可能な液体を貯蔵するために構成され、かつ、リザーバ出口ポートを有する。液体輸送用アレンジメントは、リザーバ出口ポートから伸びている第一の液体フローダクトと、圧電ポンプとを備える。圧電ポンプは、気化可能な液体を、リザーバから、液体フローダクトを通り、そしてノズルを通して気化用チャンバ内まで引くために、第一の液体フローダクトに機能的に接続される；ノズルを出た液体が気化用加熱表面によって加熱されるよう、ノズルは、気化用加熱素子の近傍かまたはこれに接触して位置決めされる。
【０００６】
本発明の別の例示的局面は、気化可能な液体を含有する液体リザーバと、気化用チャンバと、気化用チャンバの中に配された気化用加熱素子とを有する個人用気化器において、気化可能な液体を気化させる方法を提供する。同方法は、内部ポンピング機構を用いて気化可能な液体を液体リザーバから引く段階と、気化可能な液体を、第一の加熱素子によって、既定の温度範囲内の温度まで予熱する段階とを含む。予熱された気化可能な液体は、ノズルを通って、気化用チャンバ内の、気化用加熱素子の近傍まで通される。同方法は、気化可能な液体を、第二の加熱素子によって、気化温度より高い温度まで加熱し、これによって蒸気産物を生じさせる段階をさらに含む。
【０００７】
より具体的には、本発明は以下を提供する：
［１］
本体内部を規定する環状の本体と；
該本体内部の中の気化用チャンバと；
該気化用チャンバの中に配された、気化用加熱表面を有する気化用加熱素子と；
ケース壁における1つまたは複数の空気取入れ口から、該気化用チャンバまでの、空気フロー通路と；
該気化用チャンバから出口ポートまで伸びている気化混合フロー通路と；
気化可能な液体を貯蔵するために構成され、かつリザーバ出口ポートを有する、液体リザーバと；
気化可能な液体を該液体リザーバから該気化用チャンバまで輸送するための液体輸送用アレンジメントであって、
該リザーバ出口ポートから伸びている第一の液体フローダクト、および
該リザーバから、該液体フローダクトを通り、そしてノズルを出た液体が該気化用加熱表面によって加熱されるように該気化用加熱素子の近傍かまたはこれに接触して位置決めされたノズルを通して、該気化可能な液体を該気化用チャンバ内まで引くために、該第一の液体フローダクトに機能的に接続された圧電ポンプ
を備える液体輸送用アレンジメントと
を備える、個人用気化器；
［２］
圧電ポンプと電気通信しており、かつノズルを通る液体の望ましい流量を維持するために該圧電ポンプを制御するように構成された、ポンプ制御器
をさらに備える、［1］に記載の個人用気化器；
［３］
望ましい流量が、ゼロフローから既定の最大流量までの範囲内である、［2］に記載の個人用気化器；
［４］
液体輸送用アレンジメントが、
第一の液体フローダクトに流体連絡している予熱チャンバインレットと、予熱チャンバアウトレットとを有する、予熱チャンバと；
該予熱チャンバアウトレットと圧電ポンプとに流体連絡している、それらの間で気化可能な液体を輸送するための、第二の液体フローダクトと；
該予熱チャンバの中に配された液体予熱用加熱素子と
をさらに備える、［1］に記載の個人用気化器；
［５］
予熱チャンバおよび液体予熱用加熱素子が、気化可能な液体を、75〜90°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成されている、［4］に記載の個人用気化器；
［６］
予熱チャンバおよび液体予熱用加熱素子が、気化可能な液体を、78〜82°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成されている、［4］に記載の個人用気化器；
［７］
液体輸送用アレンジメントが、
第一の液体フローダクトの少なくとも一部分がその中に配される予熱チャンバと；
該予熱チャンバの中の、該第一の液体フローダクトの該少なくとも一部分の近傍に配された、少なくとも1つの液体予熱用加熱素子と
をさらに備える、［1］に記載の個人用気化器；
［８］
前記少なくとも1つの液体予熱用加熱素子が、第一の液体フローダクトの前記少なくとも一部分の外周を囲むコイル加熱素子を備える、［7］に記載の個人用気化器；
［９］
前記少なくとも1つの液体予熱用加熱素子が、第一の液体フローダクトを通って流れる気化可能な液体を、75〜90°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成される、［8］に記載の個人用気化器；
［１０］
前記少なくとも1つの液体予熱用加熱素子が、第一の液体フローダクトを通って流れる気化可能な液体を、78〜82°Fの範囲内の液体温度まで加熱するよう構成される、［8］に記載の個人用気化器；
［１１］
気化可能な液体を含有する液体リザーバと、気化用チャンバと、該気化用チャンバの中に配された気化用加熱素子とを有する個人用気化器において、該気化可能な液体を気化する方法であって、
内部ポンピング機構を用いて該気化可能な液体を該液体リザーバから引く段階、
第一の加熱素子によって、該気化可能な液体を既定の温度範囲内の温度まで予熱する段階、
該気化可能な液体を、ノズルを通して、該気化用チャンバ内の、該気化用加熱素子の近傍まで通す段階、および
第二の加熱素子によって、該気化可能な液体を、気化温度より高い温度まで加熱し、これによって蒸気産物を生じさせる段階
を含む、方法；
［１２］
気化用チャンバの中で空気-蒸気混合気を形成するため、蒸気産物を、個人用気化器の外部から引かれた空気と混合する段階、および
該空気-蒸気混合気を該気化用チャンバから排出する段階
をさらに含む、［11］に記載の方法；
［１３］
既定の温度範囲が75〜90°Fである、［11］に記載の方法；
［１４］
既定の温度範囲が78〜82°Fである、［11］に記載の方法；および
［１５］
内部ポンピング機構が圧電ポンプである、［11］に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明は、以下の詳細な説明を添付の図面とともに読むことによって、よりよく理解される。添付の図面において、類似する参照符号は類似する要素を示すために用いられる。
【０００９】
【図１】先行技術による個人用気化器の断面図である。
【図２】本発明の1つの態様に基づく個人用気化器の断面図である。
【図３】本発明の1つの態様に基づく、液体予熱を組み込んだ気化システムのブロック図表現である。
【図４】本発明の1つの態様に基づく個人用気化器の断面図である。
【図５】本発明の1つの態様に基づく流体輸送用アレンジメントの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明の詳細な説明
主として個人用気化器に適合された実施例および態様を用いて、本発明を説明する。ただし、理解されるであろう点として、本発明の方法はそのような用途に限定されるわけではなく、いかなる微小気化器デバイスにも適用されうる。
【００１１】
図1を参照すると、典型的な個人用気化器10は、遠位端21と近位端22とを有する円柱形のケーシング20を備える。ケーシング20は、その近位端22において、雰囲気とケーシング20内部の出口チャンバ27との間に流体連絡を提供する通路26を有するマウスピース24となるよう形成される。ケーシング20はまた、（例えばデバイスユーザーの吸入によって）マウスピース通路26に相対的真空が印加されたときに、雰囲気からケーシング20内部の気化用チャンバ30内まで空気が流入できるよう、1つまたは複数の空気穴28も有する。空気穴28を通って引き入れられた空気は、気化用チャンバ30と出口チャンバ27とを分けるフィルタ70を通過する。
【００１２】
個人用気化器10は、気化可能な液体42がその中に配される流体リザーバ40をさらに備える。流体リザーバ40は、液体42がその中に配される単純なタンクとして構成されてもよい。いくつかの態様において、リザーバ40は、気化可能な液体42を保持する、ハウジングされているかもしくはされていない、吸着性もしくは吸収性の、材料もしくは構造であってもよく、またはそれらを含んでいてもよい。流体輸送構造50が、リザーバ40内の液体42と接触し、かつ、液体42をリザーバ40から引き出して気化用チャンバ30内に引き入れるように、構成および位置決めされる。流体輸送構造50は、引かれた液体42を、加熱素子60に近接または接触させるよう、さらに構成されてもよい。加熱素子60は、任意の伝導性、対流性、および／または放射性の熱伝達機構を通じて、気化可能な液体を加熱するよう構成されてもよい。典型的な気化器において、加熱素子60は、ワイヤコイルの形態である抵抗素子であるかまたはこれを含む。いくつかの場合において、抵抗素子は、熱伝導性のケーシングの中にハウジングされる。
【００１３】
例示的な個人用気化器10はまた、加熱素子に電源供給するための電池80、および制御ユニット90も備える。理解されるであろう点として、個人用気化器10の構成要素の構成および相対的な位置決めは幅広く様々であってもよく、そして、追加的な構成要素（例えば、穴28を通る空気フローの量を調節するための空気フロー制御器）が含まれていてもよい。
【００１４】
気化可能な液体42は、典型的に、活性材料または活性物質を含む。本明細書において用いる「活性材料（active material）」という用語は、デバイスの気化産物を制御可能的に変化させるかまたはこれに追加される、任意の材料を指す。活性材料は、用途に応じて、植物材料、無機質、脱臭剤、芳香剤、防虫剤、薬剤、および消毒薬、ならびに、前述のうち任意のものを含有または組み込んでいる任意の材料または構造を含んでいてよいが、それに限定されるわけではない。個人用気化器という具体的な場合において、活性材料は、気化可能な液体の風味を増す風味剤物質を含んでいてもよい。
【００１５】
個人用気化器10を使用するには、ユーザーは加熱素子60を作動させ、そして、マウスピースを通じて吸入することによって空気を引いてデバイスに通す。チャンバ30内の気化可能な液体42は、加熱素子60によって気化点まで加熱される。その結果生じた蒸気は、空気穴28を通って引き入れられた空気と混合し、そしてその混合気は、フィルタ70と出口チャンバ27とを通って引かれて、マウスピース通路26を通って出る。
【００１６】
個人用気化器10の流体輸送構造50は、リザーバ40から液体42を引くのに役立つ、芯または芯材料の集合体を典型的に備える。芯を通るフローポテンシャルは、液体が加熱素子60によって加熱される際の、芯の下流端における液体の蒸発によって維持される。
【００１７】
流体輸送機構としての芯材料の使用には固有の制限がある。本発明に関して特に関心対象となるのは、液体の流量を能動的に制御できず、ゆえに、液体が気化用チャンバに送達されそしてその中で気化される速度を制御できないことである。芯の使用はまた、リザーバからの流路が常に開いていることが部分的な理由となって、漏れの問題にもつながる。
【００１８】
芯を機械式のポンプおよび／または加圧式の送達機構に置き換える試みがなされているが、そのような機構はそれ自体の制限を有しており、かつ、個人用気化器において使用するにはかさばりすぎるかまたは重すぎる可能性がある。
【００１９】
本発明の1つの局面は、流体輸送機構として圧電（PZE）ポンプを使用することによってその問題を解決する。圧電ポンプは、連続的なまたは変動する流量を提供できる、コンパクトな膜ポンプである。圧電ポンプは、例えばインクジェットプリンタにおけるインク送達システムなど、液体および気体の信頼できる計量を必要とする、様々な用途に用いられている。
【００２０】
図2を参照すると、本発明の代表的な態様に基づく個人用気化器100は、図1の個人用気化器10と大多数の点で類似している。気化器100は、遠位端121と近位端122とを有する円柱形のケーシング120を備える。ケーシング120は、その近位端122において、通路126を有するマウスピース124となるよう形成される。ケーシング120はまた、雰囲気から、フィルタ170によって出口チャンバ127から分離されていてもよい気化用チャンバ130内まで、空気が流入できるよう、1つまたは複数の空気穴128も有する。個人用気化器100は、気化可能な液体142がその中に配される流体リザーバ140をさらに備える。流体リザーバ140は、単純なタンクとして構成されてもよく、または流体リザーバ140は、気化可能な液体142を保持する、ハウジングされているかもしくはされていない、吸着性もしくは吸収性の、材料もしくは構造であってもよく、またはそれらを含んでいてもよい。いずれの場合も、リザーバ140は、近位側のリザーバ出口ポート144を有する。気化用チャンバ130の中に加熱素子160が位置決めされる。個人用気化器100はまた、電池180および制御ユニット190も備える。
【００２１】
個人用気化器100は、PZEポンプ154とリザーバ出口ポート144から近位方向に伸びているコンジット152とを備える流体輸送構造150を有する点において、気化器10と異なる。コンジット152とPZEポンプ154とは、リザーバ140から液体142を引き、かつ、コンジット152を通る液体142'のフローを制御するよう、構成される。コンジット152は、加熱素子160に近接または接触するよう位置決めされたノズル端153で終わり、加熱素子160は、ノズル端153から出た液体142''を加熱および気化するよう構成される。前述と同様に、加熱素子160は、任意の伝導性、対流性、および／または放射性の熱伝達機構を通じて、気化可能な液体142''を加熱するよう構成されてもよい。気化性能を高めるため、ノズル端153は、液体142''を特定の分配パターンに導くよう構成されてもよい。
【００２２】
PZEポンプ154の動作は、制御ユニット190の一部であってもよい制御器192の使用を通じて制御されてもよい。PZEポンプ154と制御器192とは、液体142'のフローの速度を制御し、ゆえに気化用チャンバ130に送達される液体142''の量を制御するよう、構成されてもよい。PZEポンプ154はまた、リザーバ140からの液体142の望ましくないフローを防ぐため、コンジット152を選択的に閉じるよう構成されてもよい。いくつかの態様において、制御ユニット190は、望ましい液体流量をユーザーが入力または選択することを可能にするユーザー入力デバイス（図には示していない）と通信していてもよい。
【００２３】
理解されるであろう点として、個人用気化器100の構成要素の構成および相対的な位置決めは幅広く様々であってもよい。例えばいくつかの態様において、コンジット152は、その使用によって出口ポート144の可変的な位置決めが可能となる、1つまたは複数の可撓性チューブを備えていてもよい。
【００２４】
個人用気化器100の使用は、先行技術による気化器10の使用と実質的に同様であるが、加熱素子160の作動によってポンプ154も作動する点が異なり、これにより、液体142はリザーバ142から気化用チャンバ130内に引き入れられ、そこで加熱素子160によって気化点まで加熱される。その結果生じた蒸気は、空気穴128を通って引き入れられた空気と混合し、そしてその混合気は、フィルタ170と出口チャンバ127とを通って引かれて、マウスピース通路126を通って出る。いくつかの態様において、ポンプ制御器192と通信している外部スイッチまたは他のユーザー入力デバイス（図には示していない）が、液体142の流量を変化させるためユーザーによって操作されてもよく、それは、気化される液体142''の量と、吸入される気化産物中の活性材料の送達率とを有効に変化させる。
【００２５】
気化可能な液体を制御可能的にポンピングできる可能性は、その液体の粘稠度によって著しく影響されることが見いだされている。いくつかの用途において、気化可能な液体のフロー特性を高め、かつ、気化用チャンバへの送達速度を精密かつ反復可能なものにするため、気化可能な液体の粘稠度を下げることが望ましい可能性がある。多くの場合、これは、気化可能な液体をマイクロポンプの上流で予熱することによって実現されうる。図3は、予熱用のアレンジメントを備えた、概略化された気化システム200のブロック図である。同ブロック図に示されているように、液体をリザーバ240から引きそして気化用チャンバ230内で気化用加熱素子260に接触させるため、PZEポンプなどのマイクロポンプ250が用いられる。ただし、液体は、ポンプ250を通過する前に予熱チャンバ255を通過し、そこで温度調整を受ける。液体は、予熱を通じて、望ましい粘稠度を生じさせるよう選択された温度にされ、その粘稠度は、ポンプ250を通りそして気化用チャンバ230に入る精密かつ計量されたフロー制御を可能にするように適合される。いくつかの態様において、かつ、典型的なeリキッドについて、望ましい温度は75〜95°Fの範囲内であってもよい。特定の態様において、望ましい温度は78〜82°Fの範囲内であってもよく、そして好ましくは約 80°Fである。予熱チャンバ255と、ポンプ250と、主要な加熱素子260とは、すべて、デバイスの主制御ユニット290の制御モジュール292を通じて制御可能である。予熱チャンバ255および加熱素子260に対する温度制御は、サーモスタットスイッチ294の使用を通じて実現されてもよい。
【００２６】
システム200は、任意で、制御ユニット290と電気通信しているユーザー入力用のアレンジメントまたはデバイス280を含んでいてもよい。ユーザー入力用アレンジメント280は、気化システム200の動作に関してデバイスユーザーからの入力を受けるよう構成されてもよい。具体的には、ユーザー入力用アレンジメント280は、望ましい液体流量を受けるようアレンジされてもよく、それはポンプ250に対する制御モジュール292に伝えられてもよい。ユーザー入力用アレンジメント280は、入力を受けるための任意の機構であってもよく、またはそのような機構を含んでいてもよい。いくつかの態様において、入力用アレンジメントは、別個のワイヤレス通信デバイス（例えば携帯電話、スマートパッド、またはコンピュータ）からユーザーコマンドを受けるよう構成されたワイヤレス通信モジュールを含んでいてもよい。
【００２７】
本発明の予熱の方法論を実施するために用いられてもよい、個人用気化器の可能な構成は多数存在する。図4に、この方法論を組み込んだ個人用気化器300の例示的態様を図示する。気化器300は、遠位端321と近位端322とを有する円柱形のケーシング320を備える。ケーシング320は、その近位端322において、通路326を有するマウスピース324となるよう形成される。ケーシング320はまた、雰囲気から、フィルタ370によって出口チャンバ327から分離されていてもよい気化用チャンバ330内まで、空気が流入できるよう、1つまたは複数の空気穴328も有する。個人用気化器300は、気化可能な液体342がその中に配される流体リザーバ340をさらに備える。流体リザーバ340は、単純なタンクとして構成されてもよく、または流体リザーバ340は、気化可能な液体342を保持する、ハウジングされているかもしくはされていない、吸着性もしくは吸収性の、材料もしくは構造であってもよく、またはそれらを含んでいてもよい。いずれの場合も、リザーバ340は、近位側のリザーバ出口ポート344を有する。気化用チャンバ330の中に加熱素子360が位置決めされる。個人用気化器300はまた、電池380および制御ユニット390も備える。
【００２８】
個人用気化器300は、第一の流体コンジット351によってリザーバ340に流体接続された予熱チャンバ355を含む流体輸送用アレンジメント350を有する。予熱チャンバ355は、液体342'が、入口ポート356から、チャンバ355を通って流れ、そしてその下流（近位）側にある出口ポート357から出ることを可能にするよう構成される。流体輸送構造350は、第二のコンジット352とPZEポンプ354とをさらに含む。コンジット352は予熱チャンバ355の出口ポート357から近位方向に伸びている。コンジット352は、加熱素子360に近接または接触するよう位置決めされたノズル端353で終わり、加熱素子360は、ノズル端353から出た液体342''を加熱および気化するよう構成される。PZEポンプ354は、液体342をリザーバ340から引きそして予熱チャンバ355に通すよう、かつ、コンジット352を通る液体342'のフローを気化用チャンバ330内への送達のために制御するよう、構成される。PZEポンプ354は制御ユニット390の中のポンプ制御器392によって制御されてもよい。
【００２９】
予熱チャンバの中に1つまたは複数の予熱素子359が配される。これらの予熱素子359は、主要な加熱素子360と同様であってもよいが、PZEポンプ354の上流で望ましいフロー特性を確立するため、液体の温度を望ましい温度まで上昇させるよう設計された、より低い加熱率を備える。予熱素子359は、予熱チャンバを通って流れる気化可能な液体342'と直接接触するかまたはその中に完全に浸漬されるよう構成されてもよい。
【００３０】
図5に、個人用気化器300において用いられてもよい代替的な流体輸送用アレンジメント450を図示する。この態様において、流体輸送用アレンジメント450は、リザーバ出口344から予熱チャンバ455を通りPZEポンプ454まで伸びている単一の流体輸送コンジット452を有する。予熱チャンバ455の中に、コンジット452を囲むようにコイル状の加熱素子459が位置決めされる。加熱素子459は、コンジット452から分離されているか、コンジット452と接触しているか、またはコンジット452内に組み込まれていてもよく、そして、PZEポンプの上流で望ましいフロー特性を確立するため、コンジット452を通過する液体342'を加熱するよう構成される。PZEポンプ453およびノズル端453は、前述の諸態様のものと実質的に同様である。
【００３１】
コンジット452は、予熱チャンバ455を通過するまっすぐなチューブとして図示しているが、その長さを増加させ、したがって予熱チャンバ455内での液体342'の滞留時間を増加させるために湾曲部を伴って構成されてもよいことが理解されるであろう。
【００３２】
上述の態様の両方において、加熱素子359、459は、個人用気化器300の制御ユニット390の中の制御器要素を通じて制御されてもよい。本発明の様々な態様のすべてにおいて、様々な加熱素子の制御に温度センサおよび／またはサーモスタット式制御要素が組み込まれていてもよい。気化可能な液体を予熱するために加熱素子が用いられる場合、望ましい限界の範囲内のフロー粘稠度を再現可能的に実現することを助けるため、そして、液体の過剰な低粘稠化を回避するために、サーモスタットスイッチが用いられてもよい。サーモスタットスイッチはまた、望ましくない化合物の生成を引き起こしうる、液体の過熱を回避するため、主要な加熱素子においても用いられてもよい。
【００３３】
図1の先行技術による気化器10も含め、本明細書に開示する諸態様のすべてにおいて、様々な加熱素子（特に、気化可能な液体と直接接触する可能性があるもの）は、グラファイト／炭素繊維から形成された素子で置換されてもよい。そのような繊維から形成された要素の利点は、本発明の気化器において用いられる気化可能な液体を気化させるために必要な高い温度において、反応または分解しないことである。このことは個人用気化器において特に顕著であり、なぜならば、界面の熱反応か、またはeリキッドもしくは蒸気中に浸出する化学物質かのいずれによっても、望ましくない成分（例えば重金属）をデバイスの気化産物にもたらす可能性がほとんどまたはまったくないからである。
【００３４】
以上に本発明の例示的態様を例証および説明したが、理解されるべき点として、本発明は、本明細書に開示される構造に限定されるわけではない。本発明は、本発明の精神または本質的属性から逸脱することなく、他の具体的形態においても具現化されうる。
【符号の説明】
【００３５】
［参照符号リスト］
10    個人用気化器
20    円柱形のケーシング
21    遠位端
22    近位端
24    マウスピース
26    マウスピース通路
27    出口チャンバ
28    空気穴
30    気化用チャンバ
40    流体リザーバ
42    気化可能な液体
50    流体輸送構造
60    加熱素子
70    フィルタ
80    電池
90    制御ユニット
100    個人用気化器
120    円柱形のケーシング
121    遠位端
122    近位端
124    マウスピース
126    マウスピース通路
127    出口チャンバ
128    空気穴
130    気化用チャンバ
140    流体リザーバ
142    気化可能な液体
142'   気化可能な液体
142''  気化可能な液体
144    近位側のリザーバ出口ポート
150    流体輸送構造
152    コンジット
153    ノズル端
154    PZEポンプ
160    加熱素子
170    フィルタ
180    電池
190    制御ユニット
192    制御器
300    個人用気化器
320    円柱形のケーシング
321    遠位端
322    近位端
324    マウスピース
326    通路
327    出口チャンバ
328    空気穴
330    気化用チャンバ
340    流体リザーバ
342    気化可能な液体
342'   液体
342''  液体
344    近位側のリザーバ出口ポート
350    流体輸送用アレンジメント
351    第一の流体コンジット
352    第二のコンジット
353    ノズル端
354    PZEポンプ
355    予熱チャンバ
356    入口ポート
357    出口ポート
359    予熱素子
360    加熱素子
370    フィルタ
380    電池
390    制御ユニット
392    ポンプ制御器
450    代替的な流体輸送用アレンジメント
452    単一の流体輸送コンジット
453    ノズル端
454    PZEポンプ
455    予熱チャンバ
459    加熱素子
【図１】
2020000228.tif 000003
【図２】
2020000228.tif 000004
【図３】
2020000228.tif 000005
【図４】
2020000228.tif 000006
【図５】
2020000228.tif 000007
【外国語明細書】
2020000228000001.pdf