(57)【要約】【課題】加熱効果の制御が改善されたエアロゾル発生装置を提供する。【解決手段】エアロゾル形成基体の少なくとも一部分を受けるようにサイズ設定されたチャンバー（１２０）を有するハウジング（１１０）を備えるエアロゾル発生装置（１００）が提供され、チャンバーは、加熱ゾーンを画定する。エアロゾル発生装置（１００）はまた、加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される、第一のコイル（１３１、４４１）および第二のコイル（１３２、４３５）を備える。第一のコイルは、交流電流源に結合可能な駆動コイルであり、第二のコイルは共振回路の共振コイルであり、第二のコイルは第一のコイルに誘導的に結合可能である。使用時、コイルは強化された磁場強度を生成するように動作して、該磁場と共に位置するサセプタを効率的に加熱する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生装置であって、
エアロゾル形成基体の少なくとも一部分を受けるようにサイズ設定されたチャンバーを有するハウジングであって、前記チャンバーが加熱ゾーンを画定する、ハウジングと、
前記加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第一のコイルと、
前記加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第二のコイルと、を備え、
前記第一のコイルが交流電流源に結合可能な駆動コイルであり、前記第二のコイルが共振回路の共振コイルであり、前記第二のコイルが前記第一のコイルに誘導的に結合可能である、エアロゾル発生装置。
【請求項２】
前記共振回路が前記第二のコイルおよびコンデンサを含む、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３】
前記第一のコイルに電気的に接続され、前記交流電流を提供するように構成される、電源およびコントローラを備える、請求項１または２に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項４】
前記第一のコイルが第一の共振周波数を有する第一の回路の一部を形成し、前記第二のコイルが第二の共振周波数を有する前記共振回路の一部を形成し、前記第一の共振周波数および前記第二の共振周波数が同じである、請求項１〜３のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項５】
前記第一のコイルが第一の磁軸を有し、前記第二のコイルが第二の磁軸を有し、前記第一の磁軸および前記第二の磁軸が実質的に平行である、請求項１〜４のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項６】
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルがらせん状である、請求項１〜５のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項７】
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルが板状である、請求項１〜５のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項８】
前記第一のコイルおよび第二のコイルが共巻きされる、請求項１〜７のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項９】
ＤＣ電源によって供給されるＤＣ電流を前記交流電流に変換するためのＤＣ／ＡＣインバータを備える、請求項１〜８のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１０】
前記加熱ゾーン内に突出するサセプタ素子をさらに備え、前記サセプタ素子が、前記エアロゾル発生基体が前記チャンバー内に少なくとも部分的に受けられる時に、前記第一のコイルおよび第二のコイルのうちの一方または両方によって誘導加熱されてエアロゾル形成基体の少なくとも一部分を加熱する、請求項１〜９のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１１】
前記サセプタ素子が、前記エアロゾル形成基体が前記チャンバー内に受けられる時に前記エアロゾル形成基体を貫通するように配置される細長いサセプタ素子である、請求項１０に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のエアロゾル発生装置と、前記エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品を備え、前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル発生装置で使用するために構成される、エアロゾル発生システム。
【請求項１３】
前記エアロゾル発生物品が、サセプタ素子を備える、請求項１２に記載のエアロゾル発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアロゾル発生装置に関する。特に、本発明は、サセプタを使用してエアロゾル発生物品を加熱するための誘導ヒーターを有するエアロゾル発生装置に関する。本発明はまた、エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生物品と組み合わされる、こうしたエアロゾル発生装置を含むエアロゾル発生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たばこプラグなどのエアロゾル形成基体を加熱するために電気ヒーターを有するエアロゾル発生装置が使用されるいくつかの電気的に作動するエアロゾル発生システムが、当技術分野で提唱されてきた。こうしたエアロゾル発生システムの一つの目的は、従来的な紙巻たばこにおけるタバコの燃焼および熱分解によって生成されるタイプの公知の有害な煙成分を減少させることである。一般的には、エアロゾル発生基体は、エアロゾル発生装置のチャンバーまたはくぼみ内に挿入されるエアロゾル発生物品の部分として提供される。一部の周知のシステムでは、エアロゾルを形成することができる揮発性成分を放出することが可能な温度にエアロゾル形成基体を加熱するために、加熱ブレードなどの抵抗発熱体は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置に受けられた時にエアロゾル形成基体内に、またはその周りに挿入される。その他のエアロゾル発生システムでは、抵抗発熱体ではなく誘導ヒーターが使用される。誘導ヒーターは、一般的には、エアロゾル発生装置の部分を形成するインダクタと、エアロゾル形成基体と熱的に近接するように配置される伝導性サセプタ素子と、を備える。使用中、インダクタは、変動磁場を生成して、サセプタ素子内に渦電流およびヒステリシス損失を生成し、そのことは、サセプタ素子の加熱を引き起こし、それによりエアロゾル形成基体が加熱される。
【０００３】
インダクタおよびサセプタ素子を有する周知のシステムでは、インダクタコイルによって提供される加熱効果は、インダクタコイルに供給される電流を制御することによって変化しうる。例えば、サセプタ素子が望ましい使用温度に達するのに必要な時間を減少させるために、インダクタコイルに供給される電流が一時的に増大されうる。
【０００４】
周知のシステムに対して加熱効果の制御が改善された、エアロゾル発生装置を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第一の態様によれば、エアロゾル形成基体の少なくとも一部分を受けるようにサイズ設定されたチャンバーを有するハウジングと、ここでチャンバーは加熱ゾーンを画定しており、さらに、加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第一のコイルと、加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第二のコイルと、を備える、エアロゾル発生装置が提供されている。第一のコイルは、交流電流源に結合可能な駆動コイルである。第二のコイルは、共振回路の共振コイルであり、第二のコイルは第一のコイルに誘導的に結合可能である。使用時に、第一のコイルおよび第二のコイルは、共振誘導結合を形成しうる。有利なことに、第一および第二のコイルの誘導結合は、電流の流れ、従ってコイルによって生成されうる磁場強度を増大させ、装置の全体的効率を増大させる。
【０００６】
別の態様では、本発明は、本発明によるエアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品とを備え、エアロゾル発生装置物品は、エアロゾル発生装置で使用するために構成される。
【０００７】
エアロゾル発生装置の共振回路は、第二のコイルおよびコンデンサを備えうる。有利なことに、第二のコイルは電源に接続される必要はない。
【０００８】
エアロゾル発生装置は、第一のコイルに電気的に接続され、交流電流を提供するように構成された、電源およびコントローラを備えうる。有利なことに、これにより、第一のコイルに電流を供給して、磁場強度を制御することが可能になりうる。
【０００９】
エアロゾル発生装置の第一のコイルは、第一の共振周波数を有する第一の回路の一部を形成してもよく、第二のコイルは、第二の共振周波数を有する共振回路の一部を形成する。第一の共振周波数および第二の共振周波数は同じであることが好ましい。有利なことに、これは第一のコイルと第二のコイルとの間の最適な誘導結合を提供する。
【００１０】
エアロゾル発生装置の第一のコイルおよび第二のコイルは、それぞれ第一の磁軸および第二の磁軸を有しうる。第一の磁軸および第二の磁軸は、実質的に平行であってもよい。これは、加熱ゾーンにおける加熱効果の増大を容易にしうる。
【００１１】
第一のコイルおよび第二のコイルは、らせん状または板状であってもよい。有利なことに、これは、コイルのいずれかによる加熱のための細長いサセプタ素子の最適な位置決めを容易にしうる。
【００１２】
第一のコイルおよび第二のコイルは共巻きされてもよい。有利なことに、共巻きされたコイルは、よりコンパクトな配置を容易にしうる。また、コイルのいずれかによる加熱のための細長いサセプタ素子の最適な位置決めを容易にしうる。
【００１３】
エアロゾル発生装置は、有利なことに、ＤＣ電源によって供給されるＤＣ電流を交流電流に変換するためのＤＣ／ＡＣインバータを備えうる。
【００１４】
エアロゾル発生装置は、加熱ゾーン内に突出するサセプタ素子を備えうる。サセプタ素子は、エアロゾル形成基体がチャンバー内に少なくとも部分的に受けられた時にエアロゾル形成基体の少なくとも一部分を加熱するよう、第一のコイルおよび第二のコイルのうちの一方または両方によって誘導加熱されうる。サセプタ素子は、エアロゾル形成基体がチャンバー内に受けられた時にエアロゾル形成基体を貫通するように配置された細長いサセプタ素子であってもよい。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受けるようにサイズ設定されたチャンバーを有するハウジングと、ここでチャンバーは、チャンバーの長軸方向に延びる長さを有する加熱ゾーンを有しており、さらに、加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に配置される第一のインダクタコイルと、加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に配置される第二のインダクタコイルと、ここで、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは共に加熱ゾーンの全長に沿って配置されており、さらに、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルに接続され、使用時に、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルそれぞれが交流磁場を生成して加熱ゾーン内に位置する細長いサセプタ素子を加熱し、それによってチャンバー内に受けられるエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱するように、第一にインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのそれぞれに相互に独立して交流電流を提供するように構成される、電源およびコントローラと、を備える、エアロゾル発生装置が提供されている。
【００１６】
本明細書で使用される「長軸方向」という用語は、エアロゾル発生装置の、エアロゾル発生物品の、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品の構成要素の主軸に沿った方向を説明するために使用され、「横断方向」という用語は、長軸方向と直角を成す方向を説明するために使用される。チャンバーに言及する時、「長軸方向」という用語は、エアロゾル発生物品がチャンバー内に挿入される方向を意味し、「横断方向」という用語は、エアロゾル発生物品がチャンバー内に挿入される方向と直角を成す方向を意味する。
【００１７】
一般に、チャンバーは、エアロゾル発生物品が挿入される開端部と、開端部と反対側の閉端部とを有する。こうした実施形態では、長軸方向は、開端部と閉端部との間に延びる方向である。特定の実施形態では、チャンバーの長軸方向軸は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸と平行である。例えば、チャンバーの開端部はエアロゾル発生装置の近位端に位置する。その他の実施形態では、チャンバーの長軸方向軸は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に対して、例えば、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に対して横断方向にある角度を有する。例えば、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の長軸方向軸と直角を成す方向にチャンバー内に挿入されうるように、チャンバーの開端部がエアロゾル発生装置の一方の側に沿って位置する場合である。
【００１８】
本明細書で使用される場合、「近位」という用語は、エアロゾル発生装置のユーザー側端、またはエアロゾル発生装置の口側の端を意味し、「遠位」という用語は、近位端と反対側の端を意味する。チャンバーまたはインダクタコイルに言及する時、「近位」という用語は、チャンバーの開端部に最も近い領域を意味し、「遠位」という用語は、閉端部に最も近い領域を意味する。
【００１９】
本明細書で使用される場合、「長さ」という用語は、エアロゾル発生装置の、エアロゾル発生物品の、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品の構成要素の長軸方向における最大寸法を意味する。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「幅」という用語は、エアロゾル発生装置の、エアロゾル発生物品の、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品の構成要素の、その長さに沿った特定の位置における、横断方向の主要寸法を意味する。「厚さ」という用語は、幅と直角を成す横断方向の寸法を意味する。
【００２１】
「エアロゾル形成基体」という用語は本明細書で使用される場合、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体に関連する。こうした揮発性化合物は、エアロゾル形成基体の加熱によって放出させることができる。エアロゾル形成基体はエアロゾル発生物品の一部である。
【００２２】
本明細書で使用される「エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有するエアロゾル形成基体を含む物品を指す。例えば、エアロゾル発生物品は、システムの近位端またはユーザー側端でユーザーがマウスピースを吸うまたは吸煙することによって直接吸入可能なエアロゾルを発生する物品であってもよい。エアロゾル発生物品は使い捨てであってもよい。たばこを含むエアロゾル形成基体を含む物品は、たばこスティックと呼ばれる。
【００２３】
本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル発生物品と相互作用してエアロゾルを発生する装置を指す。
【００２４】
本明細書で使用される時、「エアロゾル発生システム」という用語は、本明細書でさらに記述および図示されるエアロゾル発生物品の本明細書でさらに記述および図示されるエアロゾル発生装置との組み合わせを指す。システムでは、エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置とは呼吸に適したエアロゾルを発生するように協働する。
【００２５】
「サセプタ素子」は本明細書で使用される時、変動する磁場に晒された時に加熱する導体素子を意味する。これはサセプタ素子内で誘起された渦電流、ヒステリシス損失、または渦電流およびヒステリシス損失の両方の結果でありうる。使用中に、サセプタ素子は、エアロゾル発生装置のチャンバー内に受けられたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体と熱的に接触して、または熱的に近接して位置する。このように、エアロゾル形成基体は、サセプタ素子によって加熱され、その結果、エアロゾルが形成される。
【００２６】
「加熱ゾーン」という用語は、加熱ゾーン内に配置されたサセプタが第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの両方によって誘導加熱されるように、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの両ラインによって少なくとも部分的に囲まれるチャンバーの長さの一部分を意味する。
【００２７】
本明細書で使用される場合、「コイル」という用語は、「誘導コイル（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｉｌ）」または「誘導コイル（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｃｏｉｌ）」または「インダクタ」という用語と互換性がある。コイルは、電源に接続された駆動（一次）コイルであってもよく、または駆動コイルに誘導的に結合可能な共振（二次、耐負荷）コイルであってもよい。
【００２８】
以下の特徴は、本発明のいずれかの態様に適用可能である。
【００２９】
電源およびコントローラは、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのそれぞれに、相互に独立して交流電流を提供するように構成される。これは、電源およびコントローラが、第一のコイル単独で、第二のコイルに単独で、または、両インダクタコイルに同時に交流電流を提供できることを意味する。
【００３０】
有利なことに、共に加熱ゾーンの全長に沿って配置され、独立して起動されうる第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを提供することにより、加熱ゾーンにおけるエアロゾル発生装置によって提供される可変加熱効果が容易になりうる。可変加熱効果は、例えば、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを独立して起動することによって、エアロゾル発生装置が使用中に加熱プロファイルを変更する、例えば、起動時および使用間などの動作中の異なる時点に異なる加熱を提供することを可能にしうる。例えば、エアロゾル発生装置が開始されると、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは同時に起動されうる。これは、加熱効果を最大化し、チャンバー内のサセプタ素子が望ましい使用温度に達するのに必要な起動時間を最小限にしうる。通常の動作中、コイルの一方に供給される電流が低減または停止され、その結果、残りのコイルが加熱効果の大部分を提供する場合がある。これは、減少された消費電力を促進し、エアロゾル発生装置の効率的な動作を容易にしうる。
【００３１】
加熱効果は、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを独立して制御することによって変化しうる。加熱効果は、異なる構成を有する第一のコイルおよび第二のコイルを提供することで変化しうるため、同じ印加電流下で各コイルによって生成される磁場が異なりうる。例えば、同じ印加電流下で各コイルによって生成される磁場が異なるように、異なるタイプのワイヤーから第一のコイルおよび第二のコイルを形成することで、加熱効果は変化しうる。同じ印加電流下で生成される磁場が異なるように、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを独立して制御することで、および第一のコイルおよび第二のコイルに異なる構成を提供することで、加熱効果は変化しうる。
【００３２】
誘導加熱の使用は、発熱体（この場合には、サセプタ素子）が、それ以外のいかなる構成要素にも電気的に結合されている必要がなく、はんだ、または発熱体用のその他の結合要素の必要性が除去されるという利点を有する。
【００３３】
有利なことに、エアロゾル発生装置の一部としてインダクタコイルを提供することは、単純で安価かつ堅牢なエアロゾル発生物品を構築することを可能にする。エアロゾル発生物品は一般に使い捨てであり、作動に用いるエアロゾル発生装置よりもずっと大量に製造される。従って、より高価な装置を必要とする場合でも、エアロゾル発生物品のコストが低減されることで、製造者および消費者の両者にとって著しいコスト節約につながりうる。
【００３４】
さらに、抵抗コイルに関連する電力損失、特に抵抗コイルと電源との間の接続部での接触抵抗に起因する損失のために、抵抗コイルではなく誘導加熱の使用がエネルギー変換の改善を提供しうる。
【００３５】
有利なことに、抵抗コイルではなくインダクタコイルを使用することで、インダクタコイル自体がエアロゾル発生装置の使用時に最小の加熱を受けるため、エアロゾル発生装置の寿命を延ばしうる。
【００３６】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルはそれぞれ、加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に配置される。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのうちの一方または両方は、加熱ゾーンの領域内のチャンバーの周囲の周りに部分的にのみ延びてもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのうちの一方または両方は、加熱ゾーンの領域内のチャンバーの周囲全体に延びてもよい。
【００３７】
有利なことに、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、それらの磁軸が実質的に平行であるように配置される。これは、加熱ゾーンにおける加熱効果の増大を容易にしうる。本明細書で使用される場合、「実質的に平行」という用語は、プラスマイナス１０度、好ましくはプラスマイナス５度以内を意味する。
【００３８】
チャンバーに対する第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの長軸方向の位置は、加熱ゾーン内で重なる。チャンバーに対する第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの長軸方向の位置は異なってもよい。例えば、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのうちの一方または両方は、長軸方向に加熱ゾーンを越えて延びてもよい。こうした実施形態では、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの両端は加熱ゾーンの周りで重なり、コイルの残りの部分は長軸方向に加熱ゾーンを越えて位置してもよい。
【００３９】
有利なことに、チャンバーに対する第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの長軸方向の位置は、実質的に同じである。これは、第一および第二のインダクタコイルが実質的に同一の長さを有し、相互にチャンバーの同じ部分の周りに配置されることを意味する。これは、加熱ゾーンにおいて可能な加熱効果を最大化することにより、エアロゾル発生装置のエネルギー効率の良い使用を容易にしうる。
【００４０】
インダクタコイルの一方または両方は、チャンバーの周囲の一部の周りに配置された板状コイルであってもよい。両方のインダクタコイルは、チャンバーの周囲の一部の周りに配置された板状コイルであってもよい。板状コイルは、チャンバーの両側に相互に対して配置されてもよい。「板状コイル」は本明細書で使用される時、コイルのある表面に対して垂直である巻線の軸を有する、らせん状に巻かれたコイルを意味する。板状コイルは、平坦なユークリッド平面内に置かれてもよい。板状コイルは、曲面上に置かれてもよい。例えば、板状コイルは、平坦なユークリッド平面内に巻かれ、その後曲げられて曲面上に置かれてもよい。
【００４１】
有利なことに、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルはらせん状である。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、らせん状であり、チャンバーが位置する中央空隙の周りに巻かれてもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、チャンバーの周囲全体の周りに配置されてもよい。
【００４２】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、らせん状かつ同心であってもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは異なる直径を有してもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルはらせん状かつ同心であってもよく、異なる直径を有してもよい。こうした実施形態では、二つのコイルのうちの小さい方は、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのうちの大きい方の中に少なくとも部分的に位置する。
【００４３】
有利なことに、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは共巻きされてもよい。共巻きされた第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを提供することにより、よりコンパクトな配置が容易になりうる。これはまた、コイルのいずれかによる加熱のための、細長いサセプタ素子の最適な位置決めを促進しうる。
【００４４】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、それらのそれぞれの長さの少なくとも一部に沿って共巻きされてもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、共巻きされて単一の組み合わされたコイルを形成してもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの巻線は、組み合わされたコイルの長さに沿って交互に存在しうる。
【００４５】
第一のコイルの巻線は、第二のコイルの巻線から電気的に絶縁されている。
【００４６】
エアロゾル発生装置は、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルと共巻きされた一つ以上の追加的なインダクタコイルをさらに備えうる。例えば、エアロゾル発生装置は、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルと共巻きされた第三のインダクタコイルおよび第四のインダクタコイルをさらに備えうる。こうした実施形態では、第一のインダクタコイル〜第四のインダクタコイルの巻線は、組み合わされたコイルの長さに沿って交互に存在しうる。
【００４７】
有利なことに、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは異なるインダクタンス値を有する。第一のインダクタコイルは、第一のインダクタンスを有してもよく、第二のインダクタコイルは、第一のインダクタンスよりも小さい第二のインダクタンスを有してもよい。これは、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルによって生成された磁場が、所与の電流に対して異なる強度を有することになることを意味する。これにより、同じ振幅の電流を両方のコイルに適用する一方で、第一のコイルおよび第二のコイルによる異なる加熱効果が容易になりうる。このことは、エアロゾル発生装置の制御要件を減少させうる。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルが独立して起動される場合、大きなインダクタンスを有するインダクタコイルが、小さなインダクタンスを有するインダクタコイルとは異なる時間に起動されてもよい。例えば、大きなインダクタンスを有するインダクタコイルは、吸煙中などの動作中に起動されてもよく、小さなインダクタンスを有するインダクタコイルは、吸煙間などの動作間に起動されてもよい。有利なことに、これは、通常の使用と同じ電力を必要とすることなく、使用間のチャンバー内の高温の維持を容易にしうる。この「予熱」は、エアロゾル発生装置の使用が再開されて、チャンバーが望ましい使用温度に戻る時間を減少させうる。
【００４８】
第一のインダクタンスは、第二のインダクタンスよりも大きくてもよい。これは、第一のインダクタコイルが、所与の電流に対して、第二のインダクタコイルによって生成される交流磁場よりも強い交流磁場を生成しうることを意味する。別の方法として、第一のインダクタンスは第二のインダクタンスよりも小さくてもよい。
【００４９】
第一のインダクタンスは、第二のインダクタンスの約１１０パーセント〜約２００パーセントであってもよく、約１５０パーセント〜約２００パーセントであることが好ましい。
【００５０】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、同じタイプのワイヤーから形成されてもよい。
【００５１】
有利なことに、第一のインダクタコイルは第一のタイプのワイヤーから形成され、第二のインダクタコイルは、第一のタイプのワイヤーと異なる第二のタイプのワイヤーから形成される。例えば、ワイヤーの組成物または断面は異なってもよい。このように、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのインダクタンスは、全体的なコイル形状が同じである場合でも異なりうる。これにより、同じまたは類似のコイル形状を第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルに使用することが可能になりうる。これにより、よりコンパクトな配置が容易になりうる。
【００５２】
第一のタイプのワイヤーは、第一のワイヤー材料を含んでもよく、第二のタイプのワイヤーは、第一のワイヤー材料とは異なる第二のワイヤー材料を含んでもよい。第一のワイヤー材料および第二のワイヤー材料の電気的性質は異なってもよい。例えば、第一のタイプのワイヤーは、第一の比抵抗を有してもよく、第二のタイプのワイヤーは、第一の比抵抗とは異なる第二の比抵抗を有してもよい。
【００５３】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのための適切な材料には、銅、アルミニウム、銀および鋼が挙げられる。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、銅またはアルミニウムから形成されることが好ましい。
【００５４】
第一のインダクタコイルが第一のタイプのワイヤーから形成され、第二のインダクタコイルが第一のタイプのワイヤーとは異なる第二のタイプのワイヤーから形成される場合、第一のタイプのワイヤーは、第二のタイプのワイヤーとは異なる断面を有してもよい。第一のタイプのワイヤーは、第一の断面を有してもよく、第二のタイプのワイヤーは、第一の断面とは異なる第二の断面を有してもよい。例えば、第一のタイプのワイヤーは、第一の断面形状を有してもよく、第二のタイプのワイヤーは、第一の断面形状とは異なる第二の断面形状を有してもよい。第一のタイプのワイヤーは、第一の厚さを有してもよく、第二のタイプのワイヤーは、第一の厚さとは異なる第二の厚さを有してもよい。第一のタイプのワイヤーおよび第二のタイプのワイヤーの断面形状および厚さは異なってもよい。
【００５５】
電源およびコントローラは、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのそれぞれに供給される交流電流の振幅を独立して変化させるように構成されうる。この構成では、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルによって生成される磁場の強度は、各コイルに供給される電流の振幅を変化させることによって独立して変化しうる。これにより、好都合な可変加熱効果が容易になりうる。例えば、コイルの一方または両方に提供される電流の振幅が起動中に増大して、エアロゾル発生装置の開始時間を減少させうる。
【００５６】
有利なことに、エアロゾル発生装置は、ハウジングに取り付けられ、加熱ゾーン内に突出する細長いサセプタ素子をさらに備える。
【００５７】
本明細書で使用される場合、「細長い」という用語は、その幅と厚さの両方より大きい（例えば、二倍大きい）長さを有する構成要素を意味する。
【００５８】
細長いサセプタ素子は、エアロゾル発生装置のハウジングに固定して取り付けられてもよい。こうした実施形態では、サセプタ素子は、例えば、サセプタ素子またはハウジングを損傷することなく、エアロゾル発生装置ハウジングから容易に取り外されない場合がある。
【００５９】
有利なことに、細長いサセプタ素子はハウジングに取り外し可能なように取り付けられうる。例えば、細長いサセプタ素子は、チャンバー内のハウジングに取り外し可能なように取り付けられうる。サセプタ素子は、加熱されているエアロゾル発生装置の一部分であり、そのために短い寿命を示す。従って、取り外し可能な細長いサセプタ素子を提供することにより、細長いサセプタ素子を簡単に交換することができ、エアロゾル発生装置の寿命が延ばすことが可能になりうる。また、有利なことに、取り外し可能な細長いサセプタ素子を提供することにより、サセプタ素子の洗浄、サセプタ素子の交換、またはその両方が容易になる。これにより、チャンバーの洗浄も容易になりうる。サセプタ素子が使用されるエアロゾル発生物品に応じて、ユーザーによってサセプタ素子を選択的に交換することが可能になりうる。例えば、特定のタイプのエアロゾル発生物品で、または特定の配置またはタイプのエアロゾル形成基体を有するエアロゾル発生物品で使用するために、特定のサセプタ素子が適合されるか、または調整されてもよい。これにより、エアロゾル発生物品のタイプに基づいて、サセプタ素子と併用されるエアロゾル発生装置の性能を最適化させることが可能になりうる。
【００６０】
細長いサセプタ素子は、任意の適切な機構によってエアロゾル発生装置に取り外し可能なように取り付けられうる。例えば、ねじ接続によって、摩擦係合によって、またはバヨネット、クリップ、または同等の機械的接続によってもよい。
【００６１】
本明細書に記述した実施形態のいずれにおいても、細長いサセプタ素子の少なくとも一部分は、チャンバーの長軸方向に延びてもよい。すなわち、細長いサセプタ素子の少なくとも一部分は、チャンバーの長軸方向軸と実質的に平行に延びることが好ましい。本明細書で使用される場合、「実質的に平行」という用語は、プラスマイナス１０度、好ましくはプラスマイナス５度以内を意味する。有利なことに、これにより、エアロゾル発生物品がチャンバー内に挿入された時に細長いサセプタ素子の少なくとも一部分をエアロゾル発生物内に挿入することを容易にする。
【００６２】
インダクタコイルの一方または両方の磁軸は、チャンバーの長軸方向軸に対してある角度を有してもよい、すなわち、非平行であってもよい。好ましい実施形態において、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの磁軸は、チャンバーの長軸方向軸と実質的に平行である。これにより、よりコンパクトな配置が容易になりうる。細長いサセプタ素子の少なくとも一部分は、一方または両方のインダクタコイルの磁軸と実質的に平行であることが好ましい。これにより、インダクタコイルによる細長いサセプタ素子の均一な加熱が容易になりうる。特に好ましい実施形態では、細長いサセプタ素子は、インダクタコイルの磁軸、およびチャンバーの長軸方向軸と実質的に平行である。
【００６３】
細長いサセプタ素子は、チャンバー内の中央に位置してもよい。細長いサセプタ素子は、チャンバーの長軸方向軸に沿って延びてもよい。
【００６４】
細長いサセプタ素子は、チャンバー内に突出する自由端を備えることが好ましい。自由端は、エアロゾル発生物品がチャンバー内に挿入された時にエアロゾル発生物品内に挿入するために構成されることが好ましい。自由端は先細りであることが好ましい。すなわち、細長いサセプタ素子の一部分の断面積は、自由端に向かう方向に減少する。有利なことに、先細りの自由端により、細長いサセプタ素子をエアロゾル発生物品内に挿入することが容易になる。有利なことに、先細りの自由端は、エアロゾル発生物品をチャンバー内に挿入する間に、細長いサセプタ素子によって変位されるエアロゾル形成基体の量を減少させうる。これにより、必要な洗浄量が減少しうる。
【００６５】
細長いサセプタ素子は、チャンバーの長さの一部のみに沿って延びてもよい。細長いサセプタ素子は、実質的にチャンバーの全長に沿って延びてもよい。細長いサセプタ素子は、チャンバーを越えて延び、ハウジングから突出してもよい。細長いサセプタ素子が取り外し可能である場合、チャンバーを越えて延びてハウジングから突出する細長いサセプタ素子を提供することにより、サセプタ素子の取り外しための、ユーザーによる把持が容易になりうる。
【００６６】
細長いサセプタ素子は、エアロゾル形成基体をエアロゾル化するのに十分な温度に誘導加熱されうるあらゆる材料から形成されうる。細長いサセプタ素子に適した材料には、黒鉛、モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス鋼、ニオブ、アルミニウム、ニッケル、ニッケル含有化合物、チタン、および金属材料の複合体が挙げられる。好ましい細長いサセプタ素子は金属または炭素を含む。有利なことに、細長いサセプタ素子は、例えばフェライト鉄、強磁性鋼またはステンレス鋼などの強磁性合金、強磁性粒子、およびフェライトなどの強磁性材料を含んでもよく、またはその強磁性材料から成ってもよい。細長い適切なサセプタ素子はアルミニウムであってよく、またはアルミニウムを含んでもよい。細長いサセプタ素子は、５％超の、好ましくは２０％超の、より好ましくは５０％超または９０％超の強磁性材料または常磁性材料を含むことが好ましい。好ましい細長いサセプタ素子は摂氏２５０度を超える温度に加熱されうる。
【００６７】
細長いサセプタ素子は、単一の材料層から形成されてもよい。単一の材料層は、鋼層であってもよい。
【００６８】
細長いサセプタ素子は、非金属コア上に配置された金属層を有する非金属コアを含みうる。例えば、細長いサセプタ素子は、セラミックコアまたは基体の外表面上に形成された金属トラックを含みうる。
【００６９】
サセプタ素子はオーステナイト鋼の層から形成されてもよい。ステンレス鋼の一つ以上の層は、オーステナイト鋼の層上に配置されてもよい。例えば、サセプタ素子は、その上側面および下側面のそれぞれ上にステンレス鋼の層を有するオーステナイト鋼の層から形成されてもよい。
【００７０】
細長いサセプタ素子は、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料を含みうる。その第一のサセプタ材料はその第二のサセプタ材料と物理的に密着して配置される。第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料は密着して単一体のサセプタを形成しうる。特定の実施形態では、第一のサセプタ材料はステンレス鋼であり、第二のサセプタ材料はニッケルである。サセプタ素子は、二層構造を有してもよい。サセプタ素子はステンレス鋼層およびニッケル層から形成されうる。
【００７１】
第一のサセプタ材料と第二のサセプタ材料との間の密着は、適切な任意の手段によって行いうる。例えば、第二のサセプタ材料は、第一のサセプタ材料上にメッキ、蒸着、被覆、クラッディングまたは溶接しうる。好ましい方法には電気めっき、ガルバニめっきおよびクラッディングが含まれる。
【００７２】
第二のサセプタ材料のキュリー温度は５００℃より低くてもよい。第一のサセプタ材料は、交流電磁場にサセプタが配置されるときにそのサセプタを加熱するために主に使用されてもよい。あらゆる適切な材料を使用してよい。例えば、第一のサセプタ材料はアルミニウムであってよく、またはステンレス鋼などの鉄材料であってよい。第二サセプタ材料は、サセプタが特定の温度（第二サセプタ材料のキュリー温度であるその温度）に達した時を示すために主に使用されることが好ましい。その第二のサセプタ材料のキュリー温度を使用して、操作中にサセプタ全体の温度を調節することができる。従って、第二のサセプタ材料のキュリー温度はエアロゾル形成基体の発火点未満である必要がある。第二のサセプタ材料の適切な材料には、ニッケルおよびある特定のニッケル合金が含まれうる。第二のサセプタ材料のキュリー温度は４００℃より低くなるように選択されることが好ましくあってもよく、３８０℃よりも低いか、または３６０℃より低いことが好ましくありうる。第二のサセプタ材料は、所望の最大加熱温度と実質的に同じであるキュリー温度を有するように選択された磁性材料であることが好ましい。すなわち、第二のサセプタ材料のキュリー温度は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるためにサセプタが加熱されるべき温度とほぼ同じであることが好ましい。第二のサセプタ材料のキュリー温度は、例えば、２００℃〜４００℃、または２５０℃〜３６０℃の範囲内としうる。一部の実施形態で、第一のサセプタ材料は幅が３ｍｍ〜６ｍｍで厚さが１０マイクロメートル〜２００マイクロメートルの細長い片の形態であり、第二のサセプタ材料は第一のサセプタ材料上にメッキ、蒸着、または溶接される不連続のパッチの形態であることが好ましい場合がある。例えば、第一のサセプタ材料は等級４３０のステンレス鋼の細長い片、またはアルミニウムの細長い片とすることができ、第二の細長い材料は第一のサセプタ材料の細長い片に沿って間隔を置いて蒸着された厚さ５マイクロメートル〜３０マイクロメートルのニッケルのパッチの形態としうる。第二のサセプタ材料のパッチは、０．５ｍｍから細長い片の厚みの間の幅を持ちうる。例えば、幅は１ｍｍ〜４ｍｍ、または２ｍｍ〜３ｍｍとしうる。第二のサセプタ材料のパッチは長さ０．５ｍｍ〜約１０ｍｍとすることができ、１ｍｍ〜４ｍｍまたは２ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。
【００７３】
一部の実施形態で、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料は幅が３ｍｍ〜６ｍｍで厚さが１０マイクロメートル〜２００マイクロメートルの細長い片の形態として一つに薄層形成されていることが好ましい場合がある。第一のサセプタ材料は第二のサセプタ材料よりも厚いことが好ましい。一つに薄層形成する工程は適切な任意の手段により形成されうる。例えば、第一のサセプタ材料の細片は第二のサセプタ材料の細片への溶接または拡散接合としうる。別の方法として、第二のサセプタ材料の層は第一のサセプタ材料の細片への蒸着またはメッキでもよい。
【００７４】
一部の実施形態で、各細長いサセプタは３ｍｍ〜６ｍｍの幅および１０マイクロメートル〜２００マイクロメートルの幅を有し、そのサセプタが第二のサセプタ材料によりカプセル化された第一のサセプタ材料のコアを含むことが好ましい場合がある。こうして、サセプタは第二のサセプタ材料によって被覆またはクラッディングされた第一のサセプタ材料の細片を含みうる。一例として、サセプタは長さ１２ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル（例えば、２５マイクロメートル）の等級４３０のステンレス鋼の細片を含みうる。等級４３０のステンレス鋼は５マイクロメートル〜１５マイクロメートル（例えば、１０マイクロメートル）のニッケルの層で被覆されうる。
【００７５】
細長いサセプタ素子は、第一のサセプタ材料、第二のサセプタ材料および保護層を含みうる。その第一のサセプタ材料はその第二のサセプタ材料と物理的に密着して配置される。保護層は、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料の一方または両方と物理的に接触して配置されうる。第一および第二のサセプタ材料および保護層は密着して単一体のサセプタを形成してもよい。保護層は、オーステナイト鋼の層であってもよい。特定の実施形態では、細長いサセプタ素子の一つ以上は、鋼の層、ニッケルの層、およびオーステナイト鋼の保護層を備える。オーステナイト鋼の保護層は、ニッケル層に塗布されてもよい。これは、ニッケル層を酸化、腐食、拡散などの有害な環境効果から保護するのに役立ちうる。
【００７６】
細長いサセプタ素子は適切な任意の断面を有しうる。例えば、細長いサセプタ素子は、正方形、楕円形、長方形、三角形、五角形、六角形または同様の断面形状を有しうる。細長いサセプタ素子は、平面または平坦な断面積を有してもよい。
【００７７】
細長いサセプタ素子は、中実であってもよく、中空であってもよく、または多孔性であってもよい。細長いサセプタ素子は中実であることが好ましい。サセプタ素子は、ピン、ロッド、ブレードまたはプレートの形態であることが好ましい。サセプタ素子の長さは、５ミリメートル〜１５ミリメートル、例えば６ミリメートル〜１２ミリメートル、または８ミリメートル〜１０ミリメートルであることが好ましい。各サセプタ素子の幅は、１ミリメートル〜８ミリメートルであることが好ましく、約３ミリメートル〜約５ミリメートルであることがより好ましい。サセプタ素子の厚さは、約０．０１ミリメートル〜約２ミリメートルでありうる。サセプタ素子が一定の断面、例えば円形断面を有する場合、それは１ミリメートル〜５ミリメートルの好ましい幅または直径を有することが好ましい。
【００７８】
エアロゾル発生装置は携帯型であることが好ましい。エアロゾル発生装置は従来型の葉巻たばこまたは紙巻たばこと匹敵するサイズであってもよい。エアロゾル発生装置は、およそ３０ミリメートル〜およそ１５０ミリメートルの全長を有してもよい。エアロゾル発生装置は、およそ５ミリメートル〜およそ３０ミリメートルの外径を有してもよい。
【００７９】
ハウジングは細長くてもよい。ハウジングは任意の適切な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチック、もしくはこれらの材料のうちの一つ以上を含有する複合材料、または食品もしくは医薬品用途に適切な熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリエチレンが挙げられる。材料は軽量であり、脆くないことが好ましい。
【００８０】
ハウジングはマウスピースを備えてもよい。マウスピースは少なくとも一つの空気吸込み口と、少なくとも一つの空気出口とを備えうる。マウスピースは二つ以上の空気吸込み口を備えうる。空気吸込み口の一つ以上は、エアロゾルがユーザーに送達される前にその温度を低減することができ、エアロゾルがユーザーに送達される前にその濃度を減少させうる。
【００８１】
別の方法として、マウスピースはエアロゾル発生物品の一部として提供されうる。
【００８２】
本明細書で使用される「マウスピース」という用語は、ハウジングのチャンバーに受けられるエアロゾル発生物品からエアロゾル発生装置によって発生されたエアロゾルを直接吸い込むためにユーザーの口に入れられるエアロゾル発生装置の一部分を指す。
【００８３】
エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生装置を起動するためのユーザーインターフェース、例えばエアロゾル発生装置の加熱を開始するボタン、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル形成基体の状態を示すディスプレイを含みうる。
【００８４】
エアロゾル発生装置は、電源を備えうる。電源は再充電可能なリチウムイオン電池などの電池であってもよい。別の方法として、電源はコンデンサなど別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要とする場合がある。電源は、エアロゾル発生装置の一回以上の使用のために十分なエネルギーの蓄積を可能にする容量を有するものとしうる。例えば、電源は従来型の紙巻たばこ１本を喫煙するのにかかる一般的な時間に対応する約６分間、または６分の倍数の時間にわたるエアロゾルの連続的な生成を可能にするのに十分な容量を有してもよい。別の実施例では、電源が所定の回数の吸煙、または不連続的な起動を可能にする十分な容量を持ってもよい。
【００８５】
電源はＤＣ電源であってもよい。一つの実施形態で、電源は、約２．５ボルト〜約４．５ボルトの範囲のＤＣ供給電圧、および約１アンペア〜約１０アンペアの範囲のＤＣ供給電流（約２．５ワット〜約４５ワットの範囲のＤＣ電源に相当）を有するＤＣ電源である。
【００８６】
電源は高周波で動作するよう構成されうる。本明細書で使用される場合、「高周波振動電流」という用語は、５００キロヘルツ〜３０メガヘルツの周波数を有する、振動する電流を意味する。高周波振動電流は、約１メガヘルツ〜約３０メガヘルツ、好ましくは約１メガヘルツ〜約１０メガヘルツ、より好ましくは約５メガヘルツ〜約８メガヘルツの周波数を有しうる。
【００８７】
エアロゾル発生装置は、インダクタコイルに接続されたコントローラと、電源とを備える。コントローラは、電源からインダクタコイルへの電力供給を制御するように構成される。コントローラはマイクロプロセッサを備えてもよく、これはプログラマブルマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または特定用途向けＩＣチップ（ＡＳＩＣ）もしくは制御を提供する能力を有するその他の電子回路であってもよい。コントローラはさらなる電子構成要素を備えうる。コントローラはインダクタコイルへの電流供給を調節するよう構成されうる。電流はエアロゾル発生装置の起動後、インダクタコイルの一方または両方に連続的に供給されることができ、または断続的に（例えば、吸入するごとに）供給されることができる。電気回路は有利なことにＤＣ／ＡＣインバータを備えることができ、これはクラスＤまたはクラスＥの電力増幅器を備えうる。
【００８８】
本発明の第二の態様によると、本明細書に記載のいずれかの実施形態によるエアロゾル発生装置と、エアロゾル発生装置で使用するために構成されたエアロゾル形成基体を有するエアロゾル発生物品と、細長いサセプタ素子と、を備えるエアロゾル発生システムが提供されている。細長いサセプタ素子は、エアロゾル発生物品がチャンバー内に少なくとも部分的に受けられた時に第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのうちの一方または両方によって誘導加熱されて、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱する。
【００８９】
細長いサセプタ素子は、エアロゾル発生装置の一部として提供されてもよい。細長いサセプタ素子は、チャンバー内の加熱ゾーン内に突出するように、エアロゾル発生装置のハウジングに取り付けられてもよい。細長いサセプタ素子は、第一の態様に関連して実質的に上記で説明されたようなものとしうる。
【００９０】
細長いサセプタ素子は、エアロゾル発生物品の一部として提供されうる。有利なことに、エアロゾル発生装置のチャンバーは、エアロゾル発生物品がチャンバー内に受けられていない時には実質的に空であってもよい。これにより、チャンバーの洗浄が容易になりうる。細長いサセプタ素子は、エアロゾル形成基体と熱的に近接しうる。細長いサセプタ素子は、エアロゾル形成基体内に包埋されうる。細長いサセプタ素子の形態、種類、分布および配置はユーザーのニーズに応じて選択されうる。細長いサセプタ素子はエアロゾル発生部品の中で実質的に長軸方向に配置されうる。これは、細長いサセプタ素子の長さ寸法が、エアロゾル発生部品の長軸方向とほぼ平行に、例えばエアロゾル発生部品の長軸方向に平行から±１０度以内に配置されうることを意味する。
【００９１】
細長いサセプタ素子がエアロゾル発生物品の一部として提供される場合、細長いサセプタ素子はピン、ロッド、ブレード、またはプレートの形態であることが好ましい。細長いサセプタ素子の長さは５ミリメートル〜１５ミリメートル、例えば６ミリメートル〜１２ミリメートル、または８ミリメートル〜１０ミリメートルであることが好ましい。サセプタ素子の幅は、１ミリメートル〜８ミリメートルであることが好ましく、約３ミリメートル〜約５ミリメートルであることが好ましい。細長いサセプタ素子の厚さは、０．０１ミリメートル〜２ミリメートル、例えば０．５ミリメートル〜２ミリメートルであってもよい。細長いサセプタ素子が一定の断面、例えば円形断面を有する場合、それは１ミリメートル〜５ミリメートルの好ましい幅または直径を有する。
【００９２】
細長いサセプタ素子は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるのに十分な温度に誘導加熱されうるあらゆる材料から形成されうる。適切な材料および構造は、本発明の第一の態様のエアロゾル発生装置の細長いサセプタ素子に関して上述した通りである。
【００９３】
このシステムは電気的に作動する喫煙システムであってもよい。このシステムは手持ち式エアロゾル発生システムであってもよい。エアロゾル発生システムは従来の葉巻たばこまたは紙巻たばこに匹敵するサイズであってもよい。喫煙システムの全長は、およそ３０ｍｍ〜およそ１５０ｍｍの間であってもよい。喫煙システムの外径は、およそ５ｍｍ〜およそ３０ｍｍであってもよい。
【００９４】
エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置と、エアロゾル発生装置で使用する一つ以上のエアロゾル発生物品との組み合わせである。ところが、エアロゾル発生システムは、例えば電気的に作動するまたは電気式エアロゾル発生装置内の搭載型電源を再充電するための充電ユニットなど、追加的な構成要素を含んでもよい。
【００９５】
エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。ニコチン含有エアロゾル形成基体はニコチン塩マトリクスであってもよい。エアロゾル形成基体は植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、たばこを含んでもよい。エアロゾル形成基体は、加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含むたばこ含有材料を含んでもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は均質化した植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は均質化したたばこ材料を含んでもよい。均質化したたばこ材料は、粒子状たばこを凝集することによって形成されてもよい。特に好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む。本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行した隆起またはしわを有するシートを意味する。
【００９６】
エアロゾル形成基体は少なくとも一つのエアロゾル形成体を含んでもよい。エアロゾル形成体は、使用時に高密度の安定したエアロゾルの形成を容易にし、かつシステムの動作温度にて熱分解に対して実質的に抵抗性である任意の適切な周知の化合物または化合物の混合物である。適切なエアロゾル形成体は当業界で周知であり、多価アルコール（トリエチレングリコール、１、３−ブタンジオール、およびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテート、またはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）を含むが、これらに限定されない。好ましいエアロゾル形成体は、多価アルコールまたはその混合物（トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールなど）である。エアロゾル形成体は、グリセリンであることが好ましい。存在する場合、均質化したたばこ材料のエアロゾル形成体含有量は、乾燥重量基準で５パーセント以上であり、乾燥質量基準で５重量パーセント〜３０重量パーセントであることが好ましい。エアロゾル形成基体は、その他の添加物および成分（風味剤など）を含んでもよい。
【００９７】
上述のいずれかの実施形態では、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置のチャンバーは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置のチャンバー内に部分的に受けられるように配置されうる。エアロゾル発生装置のチャンバーおよびエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置のチャンバー内に全体的に受けられるように配置されうる。
【００９８】
エアロゾル発生物品は実質的に円筒形の形状としうる。エアロゾル発生物品は実質的に細長くてもよい。エアロゾル発生物品はまた、長さと実質的に直交する長さと周囲を有しうる。エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル形成セグメントとして提供されてもよい。エアロゾル形成セグメントは実質的に円筒形の形状であってもよい。エアロゾル形成セグメントは、実質的に細長くてもよい。エアロゾル形成セグメントは、長さと、長さと実質的に直交する周囲とを有してもよい。
【００９９】
エアロゾル発生物品は、およそ３０ミリメートル〜およそ１００ミリメートルの全長を有してもよい。一つの実施形態で、エアロゾル発生物品の全長はおよそ４５ミリメートルである。エアロゾル発生物品の外径は、およそ５ミリメートル〜およそ１２ミリメートルとしうる。一つの実施形態で、エアロゾル発生物品は、およそ７．２ミリメートルの外径を有しうる。
【０１００】
エアロゾル形成基体は、約７ミリメートル〜約１５ミリメートルの長さを有するエアロゾル形成セグメントとして提供されうる。一つの実施形態において、エアロゾル形成セグメントは、およそ１０ｍｍの長さを有しうる。別の方法として、エアロゾル形成セグメントは、およそ１２ミリメートルの長さを有しうる。
【０１０１】
エアロゾル発生セグメントは、エアロゾル発生物品の外径にほぼ等しい外径を有することが好ましい。エアロゾル形成セグメントの外径は、およそ５ミリメートル〜およそ１２ミリメートルであってもよい。一つの実施形態において、エアロゾル形成セグメントは、およそ７．２ミリメートルの外径を有しうる。
【０１０２】
エアロゾル発生物品は、フィルタープラグを備えうる。フィルタープラグは、エアロゾル発生物品の下流端に位置しうる。フィルタープラグは、酢酸セルロースフィルタープラグであってもよい。フィルタープラグは一実施形態において、約７ミリメートルの長さであるが、約５ミリメートル〜約１０ミリメートルの長さを有してもよい。
【０１０３】
エアロゾル発生物品は外側紙ラッパーを備えうる。さらに、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体とフィルタープラグの間の分離部を備えてもよい。分離部は、およそ１８ミリメートルであってもよいが、およそ５ミリメートル〜およそ２５メートルの範囲であってもよい。
【０１０４】
一つ以上の態様に関して説明した特徴は、本発明の他の態様に等しく適用されてもよい。特に、上記の第一の態様のエアロゾル発生装置に関連して説明した特徴は、上記の第二の態様のサセプタ組立品にも、上記の第三および第四の態様のエアロゾル発生システムにも、同様に適用されてもよく、その逆も可能である。
【０１０５】
特定の実施形態および優先的特徴は、以下の通り説明されうる。
【０１０６】
エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受けるようにサイズ設定されたチャンバーを有するハウジングであって、ここでチャンバーはチャンバーの長軸方向に延びる長さを有する加熱ゾーンを有する、ハウジングと、
加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に配置される第一のインダクタコイルと、
加熱ゾーンの周りに少なくとも部分的に配置される第二のインダクタコイルと、ここで、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは加熱ゾーンの全長に沿って配置されており、さらに、
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルに接続され、使用時に、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルそれぞれが交流磁場を生成して加熱ゾーン内に位置する細長いサセプタ素子を加熱し、それによってチャンバー内に受けられたエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱するように、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのそれぞれに相互に独立して交流電流を提供するように構成される、電源およびコントローラと、備える、エアロゾル発生装置。
【０１０７】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルが、それらの磁軸が実質的に平行となるように配置される、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１０８】
チャンバーに対する第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの長軸方向の位置が実質的に同じである、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１０９】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルがらせん状である、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１０】
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルが共巻きされる、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１１】
第一のインダクタコイルが第一のインダクタンスを有し、第二のインダクタコイルが第一のインダクタンスよりも小さな第二のインダクタンスを有する、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１２】
第一のインダクタコイルが第一のタイプのワイヤーから形成され、第二のインダクタコイルが、第一のタイプのワイヤーとは異なる第二のタイプのワイヤーから形成される、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１３】
第一のタイプのワイヤーが第一のワイヤー材料を含み、第二のタイプのワイヤーが、第一のワイヤー材料とは異なる第二のワイヤー材料を含む、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１４】
第一のタイプのワイヤーが第一の断面を有し、第二のタイプのワイヤーが、第一の断面とは異なる第二の断面を有する、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１５】
電源およびコントローラが、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのそれぞれに供給される交流電流の振幅とは独立して変化するように構成されうる、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１６】
ハウジングに取り付けられ、加熱ゾーン内に突出する細長いサセプタ素子をさらに備える、本発明によるエアロゾル発生装置。
【０１１７】
本発明によるエアロゾル発生装置、エアロゾル発生装置と使用されるように構成されるエアロゾル形成基体を有するエアロゾル発生物品、および、エアロゾル発生物品がチャンバー内に少なくとも部分的に受けられた時に第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルのうちの一方または両方によって誘導加熱されて、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱する、細長いサセプタ素子を備える、エアロゾル発生システム。
【０１１８】
細長いサセプタ素子は、エアロゾル発生物品の一部として提供される、本発明によるエアロゾル発生システム。
【０１１９】
添付図面を参照しながら、例証としてのみ、上記の一つ以上の態様による本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】図１は、エアロゾル発生装置を有するエアロゾル発生システムの一実施形態の側面斜視図であり、インダクタコイル組立品およびサセプタ素子も示されている。
【図２】図２は、エアロゾル発生物品がチャンバーから取り外されている、図１のエアロゾル発生システムの側面斜視図である。
【図３】図３は、図１のシステムの概略断面図である。
【図４】図４は、図１のエアロゾル発生システムのインダクタコイル組立品およびサセプタ素子の側面図であり、明瞭にするため、すべてのその他の構成要素を省略している。
【図５】図５は、図４のインダクタコイル組立品およびサセプタ素子の端面図である。
【図６】図６は、エアロゾル発生装置の一実施形態の側面斜視図であり、インダクタコイル組立品およびサセプタ素子も示されている。
【図７】図７は、エアロゾル発生装置の一実施形態のインダクタコイル組立品およびサセプタ素子の側面図である。
【図８】図８は、エアロゾル発生装置の一実施形態で使用するための第一の駆動コイルおよび第二の共振コイルの電気的接続を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２１】
図１〜３は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの異なる図である。エアロゾル発生システムは、第一の実施形態によるエアロゾル発生装置１００と、エアロゾル発生装置１０で使用するよう構成されたエアロゾル発生物品１０とを備える。
【０１２２】
エアロゾル発生装置１００は、エアロゾル発生物品１０を受けるためのチャンバー１２０を画定する装置ハウジング１１０を備える。ハウジング１１０の近位端は、エアロゾル発生物品１０がそれを通じてチャンバー１２０内へ挿入され、それから取り出されうる、挿入開口部１２５を有する。インダクタコイル組立品１３０は、ハウジング１１０の外側壁とチャンバー１２０との間でエアロゾル発生装置１００の内部に配置される。インダクタコイル組立品１３０は、チャンバー１２０の長軸方向軸に対応する磁軸を有し、これは、本実施形態は、エアロゾル発生装置１００の長軸方向軸に対応する。図１に示すように、インダクタコイル組立品１３０は、チャンバー１２０の長さの一部に沿って延びる。その他の実施形態では、インダクタコイル組立品１３０は、チャンバー１２０の全長または実質的に全長に沿って延びてもよい。
【０１２３】
エアロゾル発生装置１００はまた、共にハウジング１１０の遠位領域に位置する、内部電源１４０（例えば、再充電可能電池）と、コントローラ１５０（例えば、回路を有するプリント回路基板）と、を含む。コントローラ１５０とインダクタコイル組立品１３０はどちらも、ハウジング１１０を通して延びる電気的接続（図示せず）を介して、電源１４０から電力を受ける。チャンバー１２０は、液密分離部によって、インダクタコイル組立品１３０、ならびに電源１４０およびコントローラ１５０を含むハウジング１１０の遠位領域から分離されることが好ましい。したがって、エアロゾル発生装置１００内の電気的な構成要素は、エアロゾル発生プロセスによってチャンバー１２０内に生成されたエアロゾルまたは残留物から分離された状態を保ちうる。これはまた、チャンバー１２０が、単にエアロゾル発生部品を取り外すことで完全に空の状態とされうるので、エアロゾル発生装置１００の洗浄を容易にしうる。この構成はまた、潜在的な壊れやすい要素がチャンバー１２０内に露出されないので、エアロゾル発生物品の挿入の間、または洗浄の間のいずれかにおけるエアロゾル発生装置への損傷のリスクを減少しうる。換気穴（図示せず）が、ハウジング１１０の壁に提供されてもよく、それはチャンバー１２０内への気流を許容する。別の方法として、または追加的に、気流は、開口部１２５でチャンバー１２０に入り、エアロゾル発生物品１０の外壁とチャンバー１２０の内壁との間でチャンバー１２０の長さに沿って流れうる。
【０１２４】
エアロゾル発生装置１００はまた、チャンバー１２０内に位置するサセプタ組立品１６０を含む。サセプタ組立品１６０は、基部１７０および基部１７０に取り付けられ、チャンバー１２０内に突出する細長いサセプタ素子１８０を含む。細長いサセプタ素子１８０は、チャンバー１２０の長軸方向軸、およびインダクタコイル組立品１３０の磁軸と平行である。細長いサセプタ素子１８０は、インダクタコイル組立品１３０によって囲まれるチャンバー１２０の一部分内に位置し、インダクタコイル組立品１３０によって誘導加熱される。インダクタコイル組立品によって囲まれるチャンバー１２０の一部分は、本明細書では加熱ゾーンと呼ばれる。この実施例では、細長いサセプタ素子１８０は、チャンバー１２０内で中央に位置している。すなわち、細長いサセプタ素子１８０は、チャンバー１２０の長軸方向軸と実質的に整列している。サセプタ素子１８０は、その自由端に向かって先細りになり、鋭い先端部を形成する。これは、くぼみ内に受けられたエアロゾル発生物品内にサセプタ素子１８０を挿入することを容易にしうる。この実施例では、基部１７０はチャンバー１２０内に固定され、サセプタ素子１８０は基部１７０に固定される。他の実施例では、基部１７０はハウジング１１０に取り外し可能なように結合されて、サセプタ組立品１６０が単一の構成要素としてチャンバー１２０から取り外されることを可能にしうる。例えば、基部１７０は、取り外し可能なクリップ（図示せず）、ねじ接続、または類似の機械的結合を使用して、ハウジング１１０に取り外し可能なように結合されうる。
【０１２５】
エアロゾル形成物品１０は、その遠位端にエアロゾル形成セグメント２０を含む。エアロゾル形成セグメント２０は、エアロゾル形成基体、例えば、エアロゾルを発生するよう加熱可能である、タバコ材料およびエアロゾル形成体を含むプラグを含有する。
【０１２６】
図４および図５は、インダクタ組立品および細長いサセプタ素子をより詳細に示す。インダクタコイル組立品１３０は、共巻きされてインダクタコイル組立品１３０を形成する、第一のインダクタコイル１３１および第二のインダクタコイル１３２を備える。第一のインダクタコイル１３１および第二のインダクタコイル１３２はそれぞれ、その長さに沿って延びる複数の巻または巻線を有するワイヤーから形成される。第一のインダクタコイル１３１の巻線は、インダクタコイル組立品１３０、または「組み合わされたコイル」の長さに沿って、第二のインダクタコイル組立品１３２の巻線と交互に存在する。第一のインダクタコイル１３１および第二のインダクタコイル１３２を共巻きすることによって、両方のコイルの長軸方向軸および磁軸は実質的に同じである。これは、図４においてはインダクタコイルアセンブリ１３０の磁軸１３５で表されている。各インダクタコイルにおいて、ワイヤーは、正方形、楕円形、または三角形などの任意の適切な断面形状を有しうる。この実施形態では、各ワイヤーは円形断面を有する。その他の実施形態では、一つまたは両方のワイヤーは、平坦な断面形状を有しうる。例えば、第一または第二のインダクタコイルは、長方形の断面形状を有するワイヤーから形成され、ワイヤーの断面の最大幅がインダクタコイル組立品の磁軸に対して平行に延びるように巻かれてもよい。こうした平坦なインダクタコイルは、インダクタの外径、したがってエアロゾル発生装置の外径を最小にすることを可能にしうる。
【０１２７】
一つの構成では、第一のインダクタコイル１３１および第二のインダクタコイル１３２はどちらも、ハウジング１１０を通って延びる電気的接続（図示せず）を介して電源１４０から電力を受けうる。内部電源１４０およびコントローラ１５０は、第一のインダクタコイル１３１および第二のインダクタコイル１３２に独立して交流電流を提供するように構成されうる。これにより、望ましい加熱効果に応じて、第一のコイル１３１および第二のコイル１３２を一度に一つ起動することができる。
【０１２８】
別の、代替的な構成において、コイルの一方は、電源に接続されたアクティブコイルまたは駆動コイルであってもよく、コイルの他方は、共振回路の一部であって共振コイルとして機能してもよい。この構成は、図８に関連して以下にさらに説明される。
【０１２９】
両方のコイルが電源から直接電力を受ける構成では、第一のインダクタコイル１３１は、第一のインダクタンスを有してもよく、第二のインダクタコイル１３２は、第二のインダクタンスを有してもよく、第一のインダクタンスは第二のインダクタンスよりも大きい。これは、所与の電力に対して、第一のインダクタコイル１３１によって生成される磁場の強度が、第二のインダクタコイルによって生成される磁場の強度よりも大きいことを意味する。この構成では、エアロゾル発生装置１００は単に、第一のインダクタコイル１３１を単独で起動させることによって、第二のインダクタコイル１３２を単独で起動させることによって、または、第一のインダクタコイル１３１および第二のインダクタコイル１３２の両方を同時に起動させることによって、三つの異なる加熱効果を生成することができる。
【０１３０】
エアロゾル発生装置１００が起動すると、高周波交流電流が第一のインダクタコイル１３１を通過して、エアロゾル発生装置１００のチャンバー１２０の遠位端において、加熱ゾーン内に交流磁場を生成する。磁場の周波数は１〜３０ＭＨｚ、好ましくは２〜１０ＭＨｚ、例えば５〜７ＭＨｚで変動することが好ましい。エアロゾル発生物品１０がチャンバー１２０内に正しく位置する時、サセプタ素子１８０は、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体２０内に位置する。交流磁場はサセプタ素子１８０内に渦電流を発生させ、その結果これが加熱される。さらなる加熱がサセプタ素子１８０内の磁気ヒステリシス損失により提供される。加熱されたサセプタ素子１８０はエアロゾルを形成するのに十分な温度までエアロゾル発生物品１０のエアロゾル形成基体２０を加熱する。エアロゾルはエアロゾル発生物品１０を通して下流に引き出され、ユーザーによって吸い込まれうる。このような作動は手動動作でもよく、またはエアロゾル発生物品１０をユーザーが吸うことに応答して、例えば吸煙センサーを使用することによって、自動的に発生してもよい。
【０１３１】
エアロゾル発生装置の開始中、第二のインダクタコイル１３２は、サセプタ素子１８０が望ましい使用温度に達するのに必要な時間を減少させるためのブースターコイルとして使用されうる。特に、エアロゾル発生装置の開始中、高周波交流電流は、第一のインダクタコイル１３１および第二のインダクタコイル１３２の両方を通過して、エアロゾル発生装置１００のチャンバー１２０の加熱ゾーン内に交流電磁場を生成する。両方のコイルを起動することにより、磁場の強度が増大し、そのためサセプタ素子が加熱される速度も増大する。サセプタ素子が望ましい使用温度に達すると、第二のインダクタコイルへの電力供給を停止してもよい。これにより、エアロゾル発生装置の効率的な使用が容易になりうる。また、過熱の防止に役立ちうる。
【０１３２】
起動間、例えば、吸煙センサーによって感知される吸煙間に、高周波交流電流は、第二のインダクタコイル１３２のみを通過しうる。第二のインダクタコイル１３２のインダクタンスが第一のインダクタコイル１３１のインダクタンスよりも小さいため、加熱効果は低い。結果として、第二のインダクタコイル１３２は、細長いサセプタ素子１８０を使用温度よりも低い高温に加熱する。エアロゾル発生装置１００が再起動されると、高周波交流電流が再び第一のインダクタコイル１３１のみを通過し、細長いサセプタ素子１８０の温度が望ましい使用温度に戻る。第二のインダクタコイル１３２によって維持される高温は、起動間に加熱しない場合に対して、細長いサセプタ素子１８０が使用温度に戻るのに必要な時間を減少させる。これは、特に、温度が低いときの起動の開始時における一貫したエアロゾルの特性を容易にする。第二のインダクタコイルの起動からの損失は、第一のインダクタコイルの起動中に経験される損失よりも小さい。したがって、第一のインダクタコイル、または第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの両方を起動するのではなく第二のインダクタコイルを動作間に起動することにより、エアロゾル発生装置の効率的な動作が容易になる。
【０１３３】
エアロゾル発生装置は、インダクタコイル組立品１３０の周りに位置し、高い比透磁率を有する材料から形成される磁束コンセントレータをさらに備えてもよく、その結果、インダクタコイル１３０によって生成された電磁場は、磁束コンセントレータに引き付けられ、またそれによって導かれる。このように、磁束コンセントレータは、インダクタコイル組立品１３０によって生成される電磁場がハウジング１１０を越えて延びる範囲を制限してもよく、チャンバー１２０内の電磁場の密度を増大しうる。これにより、より効率的な加熱を可能にするためにサセプタ素子内で生成される電流が増大しうる。こうした磁束コンセントレータは、高い比透磁率を有する任意の適切な単一の材料または複数の材料からなってもよい。例えば、磁束コンセントレータは、一つ以上の強磁性材料（例えば、フェライト材料、結合剤に保持されるフェライト粉末など）、またはフェライト鉄、強磁性鋼鉄もしくはステンレス鋼などのフェライト材料を含む任意のその他の適切な材料から形成されうる。磁束コンセントレータは、高い比透磁率を有する単一の材料または複数の材料から作られることが好ましい。それは、摂氏２５度で測定される場合に、少なくとも５（例えば、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、少なくとも８０または少なくとも１００）の比透磁率を有する材料である。これらの例示的な値は、６〜８ＭＨｚの周波数および摂氏２５度の温度に関する磁束コンセントレータ材料の比透磁率を意味しうる。
【０１３４】
図６は、第二の実施形態によるエアロゾル発生装置２００を図示する。
【０１３５】
第二の実施形態のエアロゾル発生装置２００は、構造および動作の点で第一の実施形態のエアロゾル発生装置１００と類似しており、同一の特徴が存在する場合、同様の参照番号が使用されている。ところが、第一の実施形態のエアロゾル発生装置１００とは異なり、エアロゾル発生装置２００は、第一のインダクタコイル２３１および第二のインダクタコイル２３２が、加熱ゾーンの両側上に、チャンバーの周囲の一部の周りに配置される板状コイルである、インダクタコイル組立品２３０を有する。第一のインダクタコイル２３１および第二のインダクタコイル２３２はそれぞれ、その周りにそれらが延びるチャンバーの円形形状に一般的に従う曲面上に置かれる。第一のインダクタ２３１および第二のインダクタ２３２は、それらのそれぞれの磁軸が平行で、チャンバー２２０の長軸方向軸に対して横断方向に実質的に整列されるように配置される。
【０１３６】
上述の第一の実施形態と同様に、代替的な構成では、コイルのうちの一方は駆動コイルであってもよく、コイルの他方は共振コイルであってもよい。
【０１３７】
図７は、第三の実施形態によるエアロゾル発生装置のインダクタコイル組立品および細長いサセプタ素子を図示する。第三の実施形態のインダクタコイル組立品３３０は、構造および動作の点で第一の実施形態のエアロゾル発生装置１００のインダクタコイル組立品と類似しており、同一の特徴が存在する場合、同様の参照番号が使用されている。第一の実施形態のエアロゾル発生装置１００と同様に、第一のインダクタコイル３３１および第二のインダクタコイル３３２は共巻きされたらせん状のコイルであって、これは、加熱ゾーンの周りに組み合わされたコイルを形成する。しかし、この実施形態では、第一のインダクタコイル３３１および第二のインダクタコイル３３２は、それらのそれぞれの長さの一部のみに沿って共巻きされる。特に、第一のインダクタコイル３３１はその遠位端で共巻きされて加熱ゾーンの近位に延び、第二のインダクタコイル３３２はその近位端で共巻きされて加熱ゾーンの遠位に延びる。
【０１３８】
したがって、加熱ゾーン内では重なっているものの、チャンバーに対する第一および第二のインダクタコイルの長軸方向の位置は異なっている。第一および第二のインダクタコイルの両方は、長軸方向に加熱ゾーンを越えて延びる。
【０１３９】
高周波交流電流が第一のインダクタコイル３３１を通過すると、交流磁場が加熱ゾーン内、および加熱ゾーンの遠位にあるチャンバーの一部分内に発生する。高周波交流電流が第二のインダクタコイル３３２を通過すると、交流磁場が加熱ゾーン内、および加熱ゾーンの近位にあるチャンバーの一部分内に発生する。
【０１４０】
上述の第一の実施形態と同様に、代替的な構成では、コイルのうちの一方は駆動コイルであってもよく、コイルの他方は共振コイルであってもよい。
【０１４１】
本明細書に記述した任意のエアロゾル発生装置またはエアロゾル発生システムと併せて使用されうる有利な電気的構成では、コイルの一方は電源に電気的に接続されて、アクティブコイルまたは駆動コイルとして機能してもよい。コイルの他方は、コンデンサと共に、共振回路の一部であって、共振コイルとして機能してもよい。図８は、こうした構成を示す回路図を図示する。示されるように、第一のコイルまたは駆動コイル４４１、Ｌsは、クラスＥインバータの一部を形成する。第二または共振コイル４３５、Ｌrは、共鳴コンデンサ４３７、Ｃrと共に共振回路の一部を形成する。第一のコイル４４１および第二のコイル４３５は、共振誘導結合を形成する。第一のコイルの共振周波数（Ｆres1）および第二のコイルの共振周波数（Ｆres2）は次の方程式に対応する。
Ｆres1＝１／２π［（ＬsＣ2）1/2］
Ｆres2＝１／２π［（ＬrＣr）1/2］
【０１４２】
第一のコイルの共振周波数および第二のコイルの共振周波数は、Ｌs、Ｃ2、ＬrおよびＣrの適切な値を選択することで整合されることが好ましい。共振周波数を整合させることにより、電流の流れ、したがって磁場を最大化することができる。
【０１４３】
クラスＥ電力インバータのトランジスタスイッチは、任意のタイプのトランジスタとすることができ、バイポーラジャンクショントランジスタ（ＢＪＴ）として埋め込んでもよい。ただし、トランジスタスイッチは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）または金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）などの、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）として埋め込まれることがより好ましい。
【０１４４】
第一のコイル４４１は、低Ｑファクタ、例えば、５〜７のＱファクタの共振周波数で動作する。第一のコイル４４１を通って流れる電流は、磁場を生成する。この磁場は、共振コイル４３５内に電流を誘起し、これが共振コンデンサ４３７を変化させる。ＡＣ供給によって電流の流れの方向が変化するのに伴い、磁場が方向を逆転させる。共振コンデンサは放電し、共振コイル４３５に電流を流し、磁場に寄与する。共振回路の使用により、インピーダンスを変更することが可能になる。例えば、一つの結果は、一つのコイルを通って流れうるよりも多くの電流が二つのコイルを通って流れ、Ｑファクタが効果的に増大することである。磁場強度は電流に比例するため、共振回路の追加によって増大する。これは、エアロゾル形成物品における、所与の電源に対するより効率的なサセプタの加熱につながる。
【０１４５】
第一のコイル４４１および第二のコイル４３５によって生成される交流磁場内のサセプタの存在は、第一のコイルおよび第二のコイルに関連付けられた電気回路における抵抗を生成する。この抵抗は通常、回路内に実際の電気的構成要素がないために、等価抵抗と呼ばれる。駆動回路内のサセプタの存在による等価抵抗は、第一の抵抗器４３９によって示され、共振回路内のサセプタの存在による等価抵抗は、第二の抵抗器４４０によって示されている。
【０１４６】
上述の模範的実施形態によって請求の範囲を制限する意図はない。上述の例示的な実施形態と一貫性のあるその他の実施形態は、当業者には明らかであろう。
【図１】
2020108369.tif 000003
【図２】
2020108369.tif 000004
【図３】
2020108369.tif 000005
【図４】
2020108369.tif 000006
【図５】
2020108369.tif 000007
【図６】
2020108369.tif 000008
【図７】
2020108369.tif 000009
【図８】
2020108369.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月4日(2019.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生装置であって、
エアロゾル形成物品の少なくとも一部分を受けるようにサイズ設定されたチャンバーを有するハウジングと、
前記チャンバーの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第一のコイルと、
前記チャンバーの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第二のコイルと、を備え、
前記第一のコイルのインダクタンスが前記第二のコイルのインダクタンスよりも１．１〜２倍大きい、エアロゾル発生装置。
【請求項２】
前記第一のコイルが第一の共振周波数を有する第一の共振回路の一部であり、前記第二のコイルが第二の共振周波数を有する第二の共振回路の一部を形成する、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３】
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのそれぞれに相互に独立して交流電流を提供するように構成される、電源およびコントローラを備える、請求項１または２に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項４】
前記コントローラが、前記エアロゾル発生装置の起動後、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルの一方または両方に断続的に電流を供給するように構成される、請求項３に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項５】
前記コントローラが、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのそれぞれに提供される前記交流電流の振幅を独立して変化させるように構成される、請求項３または４に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項６】
前記コントローラが、前記コイルの一方に供給される前記電流が動作中に停止され、その結果、他方のコイルが加熱効果の大部分を提供するように構成される、請求項３、４または５に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項７】
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルがらせん状である、請求項１〜６のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項８】
前記チャンバーが、エアロゾル発生物品が挿入される開端部を有する、請求項１〜７のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項９】
前記チャンバーに対する前記第一のコイルの長軸方向の位置が、前記チャンバーに対する前記第二のコイルの長軸方向の位置と異なる、請求項１〜８のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１０】
ＤＣ電源によって供給されるＤＣ電流を前記交流電流に変換するためのＤＣ／ＡＣインバータを備える、請求項１〜９のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１１】
前記チャンバー内に突出するサセプタ素子をさらに備え、前記サセプタ素子が、前記エアロゾル発生基体が前記チャンバー内に少なくとも部分的に受けられる時に、前記第一のコイルおよび第二のコイルのうちの一方または両方によって誘導加熱されてエアロゾル形成基体の少なくとも一部分を加熱する、請求項１〜１０のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１２】
前記サセプタ素子が中空である、請求項１１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１３】
前記サセプタ素子がロッドの形態である、請求項１１または１２に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１４】
前記サセプタ素子が５ミリメートルの直径の円形断面を有する、請求項１１、１２または１３に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のエアロゾル発生装置と、前記エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品を備え、前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル発生装置で使用するために構成される、エアロゾル発生システム。
【請求項１６】
動作時に、前記エアロゾル発生物品が前記チャンバー内に部分的に受けられる、請求項１５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１７】
動作時に、前記エアロゾル発生物品が前記チャンバー内に全体的に受けられる、請求項１５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１８】
前記エアロゾル発生物品がマウスピースを備える、請求項１７に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１９】
前記エアロゾル発生物品がフィルタープラグを備える、請求項１６、１７または１８に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２０】
前記フィルタープラグが前記エアロゾル発生物品の下流端に位置する、請求項１９に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２１】
前記フィルタープラグが酢酸セルロースフィルタープラグである、請求項１９または２０に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２２】
前記フィルタープラグが５ミリメートル〜１０ミリメートルの長さを有する、請求項１９、２０または２１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２３】
前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル形成基体と前記フィルタープラグの間の分離部を備える、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２４】
前記分離部が２５ミリメートルである、請求項２３に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２５】
前記エアロゾル形成基体が均質化したたばこ材料を含む、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２６】
前記エアロゾル形成基体が少なくとも一つのエアロゾル形成体を含む、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２７】
前記エアロゾル形成体がグリセリンを含む、請求項２６に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２８】
前記エアロゾル形成基体が、乾燥重量基準で５％以上のエアロゾル形成体含有量を有する均質化したたばこ材料を含む、請求項２６または２７に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２９】
前記エアロゾル発生物品が３０ミリメートル〜１００ミリメートルの全長を有する、請求項１５〜２８のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項３０】
前記エアロゾル発生物品が５ミリメートルの外径を有する、請求項１５〜２９のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月25日(2020.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱を用いるエアロゾル発生装置であって、
エアロゾル形成物品の少なくとも一部分を受けるようにサイズ設定されたチャンバーを有するハウジングと、
前記チャンバーの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第一の誘導コイルと、
前記チャンバーの周りに少なくとも部分的に、またはそれに隣接して配置される第二の誘導コイルと、を備え、
前記第一の誘導コイルのインダクタンスが前記第二の誘導コイルのインダクタンスよりも１．１〜２倍大きい、エアロゾル発生装置。
【請求項２】
前記第一の誘導コイルが第一の共振周波数を有する第一の共振回路の一部であり、前記第二の誘導コイルが第二の共振周波数を有する第二の共振回路の一部を形成する、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３】
前記第一の誘導コイルおよび前記第二の誘導コイルのそれぞれに相互に独立して交流電流を提供するように構成される、電源およびコントローラを備える、請求項１または２に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項４】
前記コントローラが、前記エアロゾル発生装置の起動後、前記第一の誘導コイルおよび前記第二の誘導コイルの一方または両方に断続的に電流を供給するように構成される、請求項３に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項５】
前記コントローラが、前記第一の誘導コイルおよび前記第二の誘導コイルのそれぞれに提供される前記交流電流の振幅を独立して変化させるように構成される、請求項３または４に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項６】
前記コントローラが、前記誘導コイルの一方に供給される前記電流が動作中に停止され、その結果、他方の誘導コイルが加熱効果の大部分を提供するように構成される、請求項３、４または５に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項７】
前記第一の誘導コイルおよび前記第二の誘導コイルがらせん状である、請求項１〜６のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項８】
前記チャンバーが、エアロゾル発生物品が挿入される開端部を有する、請求項１〜７のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項９】
前記チャンバーに対する前記第一の誘導コイルの長軸方向の位置が、前記チャンバーに対する前記第二の誘導コイルの長軸方向の位置と異なる、請求項１〜８のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１０】
ＤＣ電源によって供給されるＤＣ電流を前記交流電流に変換するためのＤＣ／ＡＣインバータを備える、請求項１〜９のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１１】
前記チャンバー内に突出するサセプタ素子をさらに備え、前記サセプタ素子が、前記エアロゾル発生基体が前記チャンバー内に少なくとも部分的に受けられる時に、前記第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルのうちの一方または両方によって誘導加熱されてエアロゾル形成基体の少なくとも一部分を加熱する、請求項１〜１０のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１２】
前記サセプタ素子が中空である、請求項１１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１３】
前記サセプタ素子がロッドの形態である、請求項１１または１２に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１４】
前記サセプタ素子が５ミリメートルの直径の円形断面を有する、請求項１１、１２または１３に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のエアロゾル発生装置と、前記エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品を備え、前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル発生装置で使用するために構成される、エアロゾル発生システム。
【請求項１６】
動作時に、前記エアロゾル発生物品が前記チャンバー内に部分的に受けられる、請求項１５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１７】
動作時に、前記エアロゾル発生物品が前記チャンバー内に全体的に受けられる、請求項１５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１８】
前記エアロゾル発生物品がマウスピースを備える、請求項１７に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１９】
前記エアロゾル発生物品がフィルタープラグを備える、請求項１６、１７または１８に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２０】
前記フィルタープラグが前記エアロゾル発生物品の下流端に位置する、請求項１９に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２１】
前記フィルタープラグが酢酸セルロースフィルタープラグである、請求項１９または２０に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２２】
前記フィルタープラグが５ミリメートル〜１０ミリメートルの長さを有する、請求項１９、２０または２１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２３】
前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル形成基体と前記フィルタープラグの間の分離部を備える、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２４】
前記分離部が２５ミリメートルである、請求項２３に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２５】
前記エアロゾル形成基体が均質化したたばこ材料を含む、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２６】
前記エアロゾル形成基体が少なくとも一つのエアロゾル形成体を含む、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２７】
前記エアロゾル形成体がグリセリンを含む、請求項２６に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２８】
前記エアロゾル形成基体が、乾燥重量基準で５％以上のエアロゾル形成体含有量を有する均質化したたばこ材料を含む、請求項２６または２７に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項２９】
前記エアロゾル発生物品が３０ミリメートル〜１００ミリメートルの全長を有する、請求項１５〜２８のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項３０】
前記エアロゾル発生物品が５ミリメートルの外径を有する、請求項１５〜２９のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
【外国語明細書】
2020108369000001.pdf