(57)【要約】  エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバ（２１４）と、リザーバ（２１４）から、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素（２１６）へのエアロゾル前駆体組成物の流れを制御するように構成された弁（２２０）と、加熱要素（２１６）での反射率または温度を測定し、そのように測定された反射率または温度に対応する信号を生成するように構成されたセンサ（２０６、２４８）と、制御構成要素（２０４）と、を含むエアロゾル送達装置（１００）が提供される。弁（２２０）の動作を制御する制御構成要素（２０４）は、信号を受信し、それに基づいて加熱要素（２１６）でのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定することと、体積が所定の閾値体積を上回るまたは下回ることそれぞれに応答して、弁（２２０）にエアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させることと、を含む。
2019528713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル送達装置であって、
エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを画定するハウジングと、
ハウジング内に収容されている、
作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素、
リザーバから加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れを制御するように構成された弁、
加熱要素の反射率または温度を測定し、対応する信号を生成するように構成されたセンサ、および、
対応する信号を受信し、そのように測定された反射率または温度に基づいて加熱要素でのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成された制御構成要素と、を含み、制御構成要素が、体積が所定の閾値体積を上回るまたは下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成される、エアロゾル送達装置。
【請求項２】
センサが、加熱要素での光の反射率を測定するように構成された光学式液面センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された反射率に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、請求項１のエアロゾル送達装置。
【請求項３】
センサが、加熱要素の温度を測定するように構成された温度センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された温度に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、請求項１のエアロゾル送達装置。
【請求項４】
弁が、可変でありエアロゾル前駆体組成物の流量に比例する電動機速度を有する単相誘導電動機であるか、それを含み、
弁を制御するように構成された制御構成要素が、弁を制御して、電動機速度ひいては流量をそれぞれ減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項５】
所定の閾値体積が、第１および第２の閾値体積を含み、
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、体積が第１の閾値体積を上回るか、第２の閾値体積を下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項６】
第１および第２の閾値体積がそれぞれ１００ミリリットル（ｍＬ）および１０ｍＬであり、
弁を制御して流量を減少または増加させるように構成されている制御構成要素が、それぞれエアロゾル前駆体組成物の流れが止まるまで、または体積が１００ｍＬを超えるまで、弁を制御して、流量を徐々に減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項５に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項７】
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、
エアロゾル送達装置が、液体の流れの圧力を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力センサをさらに含み、
制御構成要素が、第２の対応する信号を受信し、弁を制御して、そのように測定された圧力に比例してエアロゾル前駆体組成物の流量をさらに減少または増加させるように構成される、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項８】
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、
エアロゾル送達装置が、液体の流れの圧力、体積圧力、およびエアロゾル送達装置の環境の湿度を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力および湿度センサをさらに含み、
対応する信号を受信するように構成されている制御構成要素が、第２の対応する信号を受信するように構成されていることをさらに含み、エアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成されている制御構成要素が、そのように決定されたエアロゾル前駆体組成物の体積、ならびにそのように測定された液体の流れの圧力、体積圧力および湿度に基づいて、エアロゾル前駆体組成物の最適な流量を決定するように構成されていることをさらに含み、
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、弁を制御して、そのように決定された最適な流量に一致するように流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項９】
請求項１に記載のエアロゾル送達装置であって、
加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流量を測定するように構成された液体流量センサと、
そのように測定された流量を提示するように制御可能なディスプレイと、
をさらに含む、エアロゾル送達装置。
【請求項１０】
リザーバが再充填可能なリザーバであり、エアロゾル送達装置が、
液面センサであって、再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された液面センサと、
通信インターフェースであって、体積が第２の所定の閾値を下回ることに応答して、リザーバを再充填するために容器を自動的に注文するように構成された遠隔注文システムに、そのように測定された再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を伝達する第２の対応する信号または別の信号の無線通信を可能にするように構成された通信インターフェースと、
をさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項１１】
エアロゾル送達装置を形成するためにカートリッジと連結しているか連結可能な制御本体であって、カートリッジが、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを画定し、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素と、リザーバから加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れを制御するように構成された弁と、を備え、制御本体が、
ハウジングと、
ハウジング内にある、
センサであって、加熱要素の反射率または温度を測定し、対応する信号を生成するように構成されたセンサ、および、
制御構成要素であって、対応する信号を受信し、そのように測定された反射率または温度に基づいて加熱要素でのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成された制御構成要素と、を含み、制御構成要素が、体積が所定の閾値体積を上回るまたは下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成される、制御本体。
【請求項１２】
センサが、加熱要素での光の反射率を測定するように構成された光学式液面センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された反射率に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、請求項１１に記載の制御本体。
【請求項１３】
センサが、加熱要素の温度を測定するように構成された温度センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された温度に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、請求項１１に記載の制御本体。
【請求項１４】
弁が、可変でありエアロゾル前駆体組成物の流量に比例する電動機速度を有する単相誘導電動機であるか、それを含み、
弁を制御するように構成された制御構成要素が、弁を制御して、電動機速度ひいては流量をそれぞれ減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項１１に記載の制御本体。
【請求項１５】
所定の閾値体積が、第１および第２の閾値体積を含み、
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、体積が第１の閾値体積を上回るか、第２の閾値体積を下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項１１に記載の制御本体。
【請求項１６】
第１および第２の閾値体積がそれぞれ１００ミリリットル（ｍＬ）および１０ｍＬであり、
弁を制御して流量を減少または増加させるように構成されている制御構成要素が、それぞれエアロゾル前駆体組成物の流れが止まるまで、または体積が１００ｍＬを超えるまで、弁を制御して、流量を徐々に減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項１５に記載の制御本体。
【請求項１７】
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、
エアロゾル送達装置が、液体の流れの圧力を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力センサをさらに含み、
制御構成要素が、第２の対応する信号を受信し、弁を制御して、そのように測定された圧力に比例してエアロゾル前駆体組成物の流量をさらに減少または増加させるように構成される、請求項１１に記載の制御本体。
【請求項１８】
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、
制御本体が、液体の流れの圧力、体積圧力、およびエアロゾル送達装置の環境の湿度を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力および湿度センサをさらに含み、
対応する信号を受信するように構成されている制御構成要素が、第２の対応する信号を受信するように構成されていることをさらに含み、エアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成されている制御構成要素が、そのように決定されたエアロゾル前駆体組成物の体積、ならびにそのように測定された液体の流れの圧力、体積圧力および湿度に基づいて、エアロゾル前駆体組成物の最適な流量を決定するように構成されていることをさらに含み、
弁を制御するように構成されている制御構成要素が、弁を制御して、そのように決定された最適な流量に一致するように流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、請求項１１に記載の制御本体。
【請求項１９】
請求項１１に記載の制御本体であって、
加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流量を測定するように構成された液体流量センサと、
そのように測定された流量を提示するように制御可能なディスプレイと、
をさらに含む制御本体。
【請求項２０】
リザーバが再充填可能なリザーバであり、エアロゾル送達装置が、
液面センサであって、再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された液面センサと、
通信インターフェースであって、体積が第２の所定の閾値を下回ることに応答して、リザーバを再充填するために容器を自動的に注文するように構成された遠隔注文システムに、そのように測定された再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を伝達する第２の対応する信号または別の信号の無線通信を可能にするように構成された通信インターフェースと、
をさらに含む、請求項１１に記載の制御本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、喫煙品などのエアロゾル送達装置に関し、さらに具体的には、エアロゾルの生成のために電気的に生成された熱を利用してもよいエアロゾル送達装置（例えば、一般に電子タバコと呼ばれる喫煙品）に関する。喫煙品は、タバコから製造され得るか、タバコに由来し得るか、そうでなければタバコを組み込み得る材料を組み込んでもよいエアロゾル前駆体を加熱するように構成されてもよく、前駆体は人間が摂取するための吸入可能な物質を形成することができる。
【背景技術】
【０００２】
使用のためにタバコを燃焼することを必要とする喫煙製品の改良品または代替品として、多くの喫煙装置が長年にわたって提案されてきた。これらの装置の多くは、紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙に関連する感覚を提供するように設計されているが、タバコの燃焼に起因する相当量の不完全燃焼および熱分解生成物を送達することはないと言われている。この目的のために、電気エネルギーを利用して揮発性材料を気化または加熱するか、タバコをかなりの程度燃焼することなく紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙感覚を提供しようとする多くの喫煙製品、香味発生器および薬用吸入器が提案されている。例えば、参照により本明細書に組み込まれるＲｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，７２６，３２０号明細書およびＣｏｌｌｅｔｔらの米国特許第８，８８１，７３７号明細書に記載の背景技術に記載されている様々な代替の喫煙品、エアロゾル送達装置および発熱源を参照されたい。また、例えば、参照により本明細書に組み込まれるＢｌｅｓｓらの米国特許出願公開第２０１５／０２１２２３２号明細書に記載の商標名および商業的供給元によって参照される様々な種類の喫煙品、エアロゾル送達装置および電気式発熱源を参照されたい。さらに、様々な種類の電気式エアロゾルおよび蒸気送達装置もまた、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書およびＭｉｎｓｋｏｆｆらの米国特許出願公開第２０１４／０２８３８５９号明細書ならびに２０１４年５月２０日に出願されたＳｅａｒｓらの米国特許出願番号第１４／２８２，７６８号明細書、２０１４年５月２３日に出願されたＢｒｉｎｋｌｅｙらの米国特許出願番号第１４／２８６，５５２号明細書、２０１４年７月１０日に出願されたＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願番号第１４／３２７，７７６号明細書および２０１４年８月２１日に出願されたＷｏｒｍらの米国特許出願番号第１４／４６５，１６７号明細書に提案されている。
【０００３】
エアロゾル送達装置のマイクロ流体システムを制御するための機能を提供することが望ましいであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７７２６３２０号明細書
【特許文献２】米国特許第８８８１７３７号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１５／０２１２２３２号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１４／０２８３８５９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、エアロゾル送達装置、そのような装置を形成する方法およびそのような装置の要素に関する。本開示は、限定するものではないが、以下の例示的な実施形態を含む。
【０００６】
例示的な実施形態１：エアロゾル送達装置であって、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを画定するハウジングと、ハウジング内に収容されている、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素、リザーバから加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れを制御するように構成された弁、加熱要素の反射率または温度を測定し、対応する信号を生成するように構成されたセンサ、および、対応する信号を受信し、そのように測定された反射率または温度に基づいて加熱要素でのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成された制御構成要素と、を含み、制御構成要素が、体積が所定の閾値体積を上回るまたは下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成される、エアロゾル送達装置。
【０００７】
例示的な実施形態２：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、センサが、加熱要素での光の反射率を測定するように構成された光学式液面センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された反射率に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、エアロゾル送達装置。
【０００８】
例示的な実施形態３：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、センサが、加熱要素の温度を測定するように構成された温度センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された温度に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、エアロゾル送達装置。
【０００９】
例示的な実施形態４：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、弁が、可変でありエアロゾル前駆体組成物の流量に比例する電動機速度を有する単相誘導電動機であるか、それを含み、弁を制御するように構成された制御構成要素が、弁を制御して、電動機速度ひいては流量をそれぞれ減少または増加させるように構成されていることを含む、エアロゾル送達装置。
【００１０】
例示的な実施形態５：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、所定の閾値体積が、第１および第２の閾値体積を含み、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、体積が第１の閾値体積を上回るか、第２の閾値体積を下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、エアロゾル送達装置。
【００１１】
例示的な実施形態６：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、第１および第２の閾値体積がそれぞれ１００ミリリットル（ｍＬ）および１０ｍＬであり、弁を制御して流量を減少または増加させるように構成されている制御構成要素が、それぞれエアロゾル前駆体組成物の流れが止まるまで、または体積が１００ｍＬを超えるまで、弁を制御して、流量を徐々に減少または増加させるように構成されていることを含む、エアロゾル送達装置。
【００１２】
例示的な実施形態７：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、エアロゾル送達装置が、液体の流れの圧力を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力センサをさらに含み、制御構成要素が、第２の対応する信号を受信し、弁を制御して、そのように測定された圧力に比例してエアロゾル前駆体組成物の流量をさらに減少または増加させるように構成される、エアロゾル送達装置。
【００１３】
例示的な実施形態８：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、エアロゾル送達装置が、液体の流れの圧力、体積圧力、およびエアロゾル送達装置の環境の湿度を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力および湿度センサをさらに含み、対応する信号を受信するように構成されている制御構成要素が、第２の対応する信号を受信するように構成されていることをさらに含み、エアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成されている制御構成要素が、そのように決定されたエアロゾル前駆体組成物の体積、ならびにそのように測定された液体の流れの圧力、体積圧力および湿度に基づいて、エアロゾル前駆体組成物の最適な流量を決定するように構成されていることをさらに含み、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、弁を制御して、そのように決定された最適な流量に一致するように流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、エアロゾル送達装置。
【００１４】
例示的な実施形態９：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル送達装置が、加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流量を測定するように構成された液体流量センサと、そのように測定された流量を提示するように制御可能なディスプレイと、をさらに含む、エアロゾル送達装置。
【００１５】
例示的な実施形態１０：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せのエアロゾル送達装置であって、リザーバが再充填可能なリザーバであり、エアロゾル送達装置が、液面センサであって、再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された液面センサと、通信インターフェースであって、体積が第２の所定の閾値を下回ることに応答して、リザーバを再充填するために容器を自動的に注文するように構成された遠隔注文システムに、そのように測定された再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を伝達する第２の対応する信号または別の信号の無線通信を可能にするように構成された通信インターフェースと、をさらに含む、エアロゾル送達装置。
【００１６】
例示的な実施形態１１：エアロゾル送達装置を形成するためにカートリッジと連結しているか連結可能な制御本体であって、カートリッジが、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを画定し、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素と、リザーバから加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れを制御するように構成された弁と、を備え、制御本体が、ハウジングと、ハウジング内にある、センサであって、加熱要素の反射率または温度を測定し、対応する信号を生成するように構成されたセンサ、および、制御構成要素であって、対応する信号を受信し、そのように測定された反射率または温度に基づいて加熱要素でのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成された制御構成要素と、を含み、制御構成要素が、体積が所定の閾値体積を上回るまたは下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成される、制御本体。
【００１７】
例示的な実施形態１２：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、センサが、加熱要素での光の反射率を測定するように構成された光学式液面センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された反射率に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、制御本体。
【００１８】
例示的な実施形態１３：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、センサが、加熱要素の温度を測定するように構成された温度センサであるか、それを含み、制御構成要素が、そのように測定された温度に基づいてエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成される、制御本体。
【００１９】
例示的な実施形態１４：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、弁が、可変でありエアロゾル前駆体組成物の流量に比例する電動機速度を有する単相誘導電動機であるか、それを含み、弁を制御するように構成された制御構成要素が、弁を制御して、電動機速度ひいては流量をそれぞれ減少または増加させるように構成されていることを含む、制御本体。
【００２０】
例示的な実施形態１５：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、所定の閾値体積が、第１および第２の閾値体積を含み、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、体積が第１の閾値体積を上回るか、第２の閾値体積を下回ることそれぞれに応答して、弁を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、制御本体。
【００２１】
例示的な実施形態１６：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、第１および第２の閾値体積がそれぞれ１００ミリリットル（ｍＬ）および１０ｍＬであり、弁を制御して流量を減少または増加させるように構成されている制御構成要素が、それぞれエアロゾル前駆体組成物の流れが止まるまで、または体積が１００ｍＬを超えるまで、弁を制御して、流量を徐々に減少または増加させるように構成されていることを含む、制御本体。
【００２２】
例示的な実施形態１７：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、エアロゾル送達装置が、液体の流れの圧力を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力センサをさらに含み、制御構成要素が、第２の対応する信号を受信し、弁を制御して、そのように測定された圧力に比例してエアロゾル前駆体組成物の流量をさらに減少または増加させるように構成される、制御本体。
【００２３】
例示的な実施形態１８：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、ハウジングの少なくとも一部を通る液体の流れが検出される場合にのみ弁を制御するように構成されていることを含み、制御本体が、液体の流れの圧力、体積圧力、およびエアロゾル送達装置の環境の湿度を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された圧力および湿度センサをさらに含み、対応する信号を受信するように構成されている制御構成要素が、第２の対応する信号を受信するように構成されていることをさらに含み、エアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成されている制御構成要素が、そのように決定されたエアロゾル前駆体組成物の体積、ならびにそのように測定された液体の流れの圧力、体積圧力および湿度に基づいて、エアロゾル前駆体組成物の最適な流量を決定するように構成されていることをさらに含み、弁を制御するように構成されている制御構成要素が、弁を制御して、そのように決定された最適な流量に一致するように流量を減少または増加させるように構成されていることを含む、制御本体。
【００２４】
例示的な実施形態１９：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、制御本体が、加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流量を測定するように構成された液体流量センサと、そのように測定された流量を提示するように制御可能なディスプレイと、をさらに含む、制御本体。
【００２５】
例示的な実施形態２０：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらの組合せの制御本体であって、リザーバが再充填可能なリザーバであり、エアロゾル送達装置が、液面センサであって、再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を測定し、第２の対応する信号を生成するように構成された液面センサと、通信インターフェースであって、体積が第２の所定の閾値を下回ることに応答して、リザーバを再充填するために容器を自動的に注文するように構成された遠隔注文システムに、そのように測定された再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を伝達する第２の対応する信号または別の信号の無線通信を可能にするように構成された通信インターフェースと、をさらに含む、制御本体。
【００２６】
本開示のこれらならびに他の特徴、態様および利点は、以下に簡単に説明する添付の図面とともに、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。本開示は、そのような特徴または要素が本明細書に記載の特定の例示的な実施形態において明示的に組み合わされているか、そうでなければ列挙されているかどうかにかかわらず、本開示に記載された２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴または要素の任意の組合せを含む。本開示は、本開示の文脈が明らかに他のことを指示しない限り、その態様および例示的な実施形態のいずれかにおいて、本開示の任意の分離可能な特徴または要素が組合せ可能に見えるように全体的に読み取られることを意図している。
【００２７】
したがって、この概要は、本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、いくつかの例示的な実施形態を要約する目的のためにのみ提供されることが理解されるであろう。したがって、上記の例示的な実施形態は単なる例であり、決して本開示の範囲または精神を狭めると解釈されるべきではないことが理解されるであろう。他の例示的な実施形態、態様および利点は、いくつかの説明された例示的な実施形態の原理を例として示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００２８】
本開示は上述の一般的な用語で記載しており、添付の図面をこれから参照するが、これらの図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本開示の例示的な実施形態による、制御本体に連結されたカートリッジを含むエアロゾル送達装置の側面図を示す。
【図２】様々な例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置の部分断面図である。
【図３】様々な例示的な実施形態による図１のカートリッジおよび制御本体をさらに詳細に示す。
【図４】様々な例示的な実施形態による図１のカートリッジおよび制御本体をさらに詳細に示す。
【図５】様々な例示的な実施形態による図１のカートリッジおよび制御本体をさらに詳細に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本開示は、以下、その例示的な実施形態を参照して、さらに詳細に記載される。これらの例示的な実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように記載される。実際、本開示は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が、適用される法的要件を満たすように提供される。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などは、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。
【００３１】
以下に記載されるように、本開示の例示的な実施形態は、エアロゾル送達システムに関する。本開示によるエアロゾル送達システムは、（好ましくは、材料をかなりの程度燃焼させることなく）材料を加熱して吸入可能な物質を形成するために、電気エネルギーを使用する。そのようなシステムの構成要素は、最も好ましくは手持ち式装置と見なすのに十分に小型の物品の形態を有する。すなわち、エアロゾルが主にタバコの燃焼または熱分解の副産物から生じるという意味では、好ましいエアロゾル送達システムの構成要素を使用しても煙が生成されず、むしろそれらの好ましいシステムを使用すると、その中に組み込まれた特定の成分の揮発または気化に起因する蒸気が生成される。いくつかの例示的な実施形態では、エアロゾル送達システムの構成要素は、電子タバコとして特徴付けられてもよく、これらの電子タバコは、最も好ましくは、タバコおよび／またはタバコ由来成分を組み込み、ひいてはエアロゾル形態のタバコ由来成分を送達する。
【００３２】
特定の好ましいエアロゾル送達システムのエアロゾル生成部品は、そのいかなる成分も実質的に燃焼することなく、タバコを点火し燃焼させることによって（ひいては、タバコの煙を吸い込むことによって）使用される紙巻タバコ、葉巻またはパイプを喫煙するという数々の感覚（例えば、吸入および呼気の作法、味または香味の種類、感覚刺激効果、物理的感触、使用作法、目に見えるエアロゾルによってもたらされるような視覚的刺激など）をもたらし得る。例えば、本開示のエアロゾル生成部品のユーザは、喫煙者が従来の種類の喫煙品を使用するのと同じように、その部品を保持し使用し、その部品によって生成されたエアロゾルを吸入するためにその部品の一端を吸い、選択された時間間隔で吸煙する等々を行うことができる。
【００３３】
本開示のエアロゾル送達システムはまた、蒸気生成物品または薬剤送達物品として特徴付けることができる。したがって、そのような物品または装置は、吸入可能な形態または状態で、１つ以上の物質（例えば、香味および／または薬学的有効成分）を提供するように構成することができる。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態（すなわち、その臨界点よりも低い温度で気相にある物質）であり得る。あるいは、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態（すなわち、気体中の微細固体粒子または液滴の浮遊状態）であり得る。分かりやすくするために、本明細書で使用される用語「エアロゾル」は、目に見えるかどうか、また煙状であると見なされ得る形態であるかどうかに関わりなく、人間の吸入に適した形態または種類の蒸気、気体およびエアロゾルを含むことを意味する。
【００３４】
本開示のエアロゾル送達システムは、一般に、ハウジングと呼ばれ得る外側本体またはシェル内に設けられる多くの構成要素を含む。外側本体またはシェルの全体的な設計は変更可能であり、エアロゾル送達装置の全体的な寸法および形状を画定することができる外側本体の形式または構成は変更可能である。典型的には、紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似する細長い本体が、単一の一体型のハウジングから形成されてもよいか、細長いハウジングが、２つ以上の分離可能な本体から形成されてもよい。例えば、エアロゾル送達装置は、形状が実質的に管状であり得、従来の紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似し得る細長いシェルまたは本体を含むことができる。一例では、エアロゾル送達装置のあらゆる構成要素が、１つのハウジング内に収容される。あるいは、エアロゾル送達装置は、接合され、分離可能な２つ以上のハウジングを含むことができる。例えば、エアロゾル送達装置は、１つ以上の再使用可能な構成要素（例えば、再充電可能なバッテリおよび／またはスーパーキャパシタなどの蓄電池、およびその物品の動作を制御するための様々な電子機器）を収容するハウジングを含む制御本体を一端に有し、使い捨て部分（例えば、使い捨て可能な香味含有カートリッジ）を収容する外側本体またはシェルを他端に取り外し可能に連結可能に有することができる。
【００３５】
本開示のエアロゾル送達システムは、最も好ましくは、電源（すなわち、電力源）、少なくとも１つの制御構成要素（例えば、電源から物品の他の構成要素への電流の流れを制御することなどによって、発熱のための電力を作動、制御、調整および停止するための手段（例えば、個別に、またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ））、ヒータまたは発熱部材（例えば、単独でまたは１つ以上の追加要素と組み合わせて、一般に「噴霧器」と呼ばれ得る電気抵抗加熱要素または他の構成要素）、エアロゾル前駆体組成物（例えば、「スモークジュース（ｓｍｏｋｅ  ｊｕｉｃｅ）」、「ｅ−リキッド（ｅ−ｌｉｑｕｉｄ）」および「ｅ−ジュース（ｅ−ｊｕｉｃｅ）」と一般に呼ばれる成分など、一般に、十分な熱を加えるとエアロゾルを生じることができる液体）、およびエアロゾル吸入のためにエアロゾル送達装置を吸引することを可能にするマウスエンド領域または先端（例えば、生成されたエアロゾルが吸入によりそこから引き出され得るように、物品を通る画定された空気流路）の何らかの組合せを含む。
【００３６】
本開示のエアロゾル送達システム内の構成要素のさらに具体的な形式、構成および配置は、以下に提供されるさらなる開示に照らして明らかになるであろう。さらに、様々なエアロゾル送達システム構成要素の選択および配置は、本開示の背景技術の項で参照される代表的な製品などの市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して理解することができる。
【００３７】
様々な例では、エアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを含むことができる。リザーバは、特に、多孔質材料（例えば、繊維質材料）から形成することができ、したがって、多孔質基材（例えば、繊維質基材）と呼ばれてもよい。
【００３８】
エアロゾル送達装置のリザーバとして有用な繊維質基材は、複数の繊維またはフィラメントから形成された織布または不織布材料であってよく、天然繊維および合成繊維の一方または両方から形成することができる。例えば、繊維質基材は、ガラス繊維材料、酢酸セルロース材料、炭素材料、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）材料、レーヨン材料または有機綿材料を含んでもよい。リザーバは、実質的に容器の形態であってよく、その中に含まれる繊維質材料を含んでもよい。
【００３９】
図１は、本開示の様々な例示的な実施形態による、制御本体１０２およびカートリッジ１０４を含むエアロゾル送達装置１００の側面図を示す。具体的には、図１は、互いに連結された制御本体およびカートリッジを示す。制御本体およびカートリッジは、機能的な関係で取り外し可能に位置合わせされてもよい。様々な機構がカートリッジを制御本体に接続して、ねじ係合、圧入係合、締まり嵌め、磁気係合などをもたらしてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、カートリッジおよび制御本体が組み立てられた構成にある場合、エアロゾル送達装置は、実質的に棒状、実質的に管状または実質的に円筒形状であってよい。エアロゾル送達装置はまた、断面が実質的に長方形または菱形であってよく、これにより、扁平型電池を含む電源など、実質的に扁平または薄膜の電源またはスーパーキャパシタとの優れた適合性がもたらされ得る。カートリッジおよび制御本体は、多数の異なる材料のうちのいずれかから形成され得る別個のそれぞれのハウジングまたは外側本体を含んでもよい。ハウジングは、任意の好適な構造的に安定した材料から形成されてもよい。いくつかの例では、ハウジングは、ステンレス鋼、アルミニウムなどのような金属または合金から形成されてもよい。他の好適な材料には、様々なプラスチック（例えば、ポリカーボネート）、プラスチック上の金属めっき、セラミックなどが挙げられる。
【００４０】
いくつかの例示的な実施形態では、エアロゾル送達装置１００の制御本体１０２またはカートリッジ１０４の一方または両方は、使い捨て可能であるか、再使用可能であると称され得る。例えば、制御本体は、交換可能なバッテリ、再充電可能なバッテリ（例えば、充電式薄膜固体電池）または充電式スーパーキャパシタを有してもよく、したがって、制御本体は、典型的な壁コンセントへの接続、車の充電器（すなわち、シガーソケット）への接続、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルもしくはコネクタなどを介したコンピュータへの接続、光電池（時に太陽電池と呼ばれる）もしくは太陽電池のソーラーパネルへの接続、無線周波（ＲＦ）への無線接続、誘導式充電パッドへの無線接続、またはＲＦ−ＤＣ変換器への接続を含む任意の種類の再充電技術と組み合わされてもよい。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、カートリッジは、参照により本明細書に組み込まれるＣｈａｎｇらの米国特許第８，９１０，６３９号明細書に開示されているような使い捨てカートリッジを含んでもよい。
【００４１】
図２は、いくつかの例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置１００をさらに詳細に示す。そこに示されている断面図に見られるように、この場合もやはり、エアロゾル送達装置は、各々が多数のそれぞれの構成要素を含む制御本体１０２およびカートリッジ１０４を含むことができる。図２に示される構成要素は、制御本体およびカートリッジ内に存在してもよい構成要素の代表であり、本開示に包含される構成要素の範囲を限定することを意図するものではない。示されるように、例えば、制御本体は、制御構成要素２０４（例えば、個別に、またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ）、流量センサ２０６、電源２０８および１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１０を含むことができる制御本体シェル２０２から形成することができ、そのような構成要素は、可変に位置合わせすることができる。電源は、例えば、バッテリ（使い捨てまたは充電式）、リチウムイオン電池、固体電池（ＳＳＢ）、薄膜ＳＳＢ、スーパーキャパシタなど、またはそれらの何らかの組合せを含んでもよい。好適な電源のいくつかの例は、参照により本明細書に組み込まれる２０１５年１０月２１日に出願されたＳｕｒらの米国特許出願番号第１４／９１８，９２６号明細書に提供されている。ＬＥＤは、エアロゾル送達装置１００に備えられ得る好適な視覚インジケータの一例であり得る。ＬＥＤなどの視覚インジケータに加えて、またはその代わりとして、音声インジケータ（例えば、スピーカ）、触覚インジケータ（例えば、振動モータ）などのような他のインジケータを含めることができる。
【００４２】
カートリッジ１０４は、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバ２１４を囲み、ヒータ２１６（時に加熱要素と呼ばれる）を含むカートリッジシェル２１２から形成することができる。様々な構成では、この構造はタンクと呼ばれてもよい。したがって、「カートリッジ」、「タンク」などの用語は、エアロゾル前駆体組成物のリザーバを囲み、ヒータを含むシェルまたは他のハウジングを指すために区別なく使用され得る。
【００４３】
示されるように、いくつかの例では、リザーバ２１４は、リザーバハウジング内に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物をヒータ２１６に吸い上げるか、そうでなければ輸送するように構成された液体輸送要素２１８と流体連通してもよい。いくつかの例では、弁２２０がリザーバとヒータとの間に配置され得、リザーバからヒータへのエアロゾル前駆体組成物の流れを制御するように構成されてもよい。
【００４４】
電流が印加されると熱を発生するように構成された様々な例の材料を使用して、ヒータ２１６を形成してもよい。これらの例のいくつかにおけるヒータは、ワイヤコイルなどの抵抗加熱要素であってよい。ワイヤコイルを形成してもよい材料の例には、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、ニクロム（ＮｉＣｒＦｅ）カンタル（ＦｅＣｒＡｌ）、ニクロム、二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ）、アルミニウムをドープした二珪化モリブデン（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）２）、黒鉛および黒鉛系材料（例えば、炭素系発泡体および糸）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）導電性インク、ホウ素ドープシリカならびにセラミック（例えば、正温度係数セラミックまたは負温度係数セラミック）が挙げられる。本開示によるエアロゾル送達装置に有用なヒータまたは加熱部材の例示的な実施形態がさらに以下に記載され、本明細書に記載の図２に示すような装置に組み込むことができる。
【００４５】
例えば、いくつかの実施形態では、ヒータ２１６は、参照により本明細書に組み込まれる２０１６年４月２０日に出願されたＳｕｒらの米国特許出願番号第１５／１３３，９１６号明細書に開示されているものなど、熱伝導性基板に隣接して配置された導電性炭素要素を含む。そのような構成では、ヒータは、リザーバ２１４から熱伝導性基板上にエアロゾル前駆体を受け取るように構成されてもよい。このようにして、エアロゾル前駆体は、熱伝導性基板と係合するか、熱伝導性基板上に係合するように送達されて、熱伝導性基板を通って伝導された導電性炭素要素からの熱に応答してエアロゾルを形成する。いくつかの態様では、液体輸送要素２１８は、リザーバと熱伝導性基板との間に動作可能に係合し、リザーバから熱伝導性基板上にエアロゾル前駆体を送達するように構成されてもよい。これらの実施形態では、液体輸送要素は、例えば、ポンプ装置またはウィック装置を含んでもよい。
【００４６】
１つの特定の態様では、リザーバ２１４は、ヒータ２１６の熱伝導性基板の表面上にエアロゾル前駆体を分配するように構成される。したがって、そのような場合、熱伝導性基板は、熱伝導性基板の表面に搭載されたか、つけられたか、そうでなければ係合された導電性炭素要素を有してもよく、エアロゾル前駆体は、液体輸送要素２１８によって熱伝導性基板の反対側の表面上に分配されてもよい。導電性炭素要素からの熱は、熱伝導性基板を通って伝導され、エアロゾル前駆体と加熱された表面との接触または他の係合が、熱に応答してエアロゾル前駆体にエアロゾルを形成させる。いくつかの実施形態では、導電性炭素要素は、導電性グラフェン要素、さらに具体的には、導電性正方形グラフェンシートもしくはグラフェン箔、または互いに積み重ねられた複数の導電性正方形グラフェンシートもしくはグラフェン箔を含んでもよい。
【００４７】
形成されたエアロゾルをカートリッジ１０４から放出することを可能にするために、開口部２２４がカートリッジシェル２１２内に（例えば、マウスエンドに）存在してもよい。
【００４８】
カートリッジ１０４はまた、集積回路、メモリ部品、センサなどを含んでもよい１つ以上の電子部品２２６を含んでもよい。電子部品は、有線または無線手段によって、制御構成要素２０４および／または外部装置と通信するように構成されてもよい。電子部品は、カートリッジまたはその基部２２８内のどこに配置されてもよい。
【００４９】
制御構成要素２０４および流量センサ２０６は別個に図示されているが、空気流量センサが直接取り付けられた電子回路基板として、制御構成要素および流量センサが組み合わされてもよいことが理解される。さらに、電子回路基板は、電子回路基板が制御本体の中心軸に対して長さ方向に平行であり得るという点で、図１の図に対して水平に配置されてもよい。いくつかの例では、空気流量センサは、それが取り付けられ得るそれ自体の回路基板または他の基部要素を含んでもよい。いくつかの例では、フレキシブル回路基板が利用されてもよい。フレキシブル回路基板は、実質的に管状の形状を含む様々な形状に構成されてもよい。いくつかの例では、フレキシブル回路基板は、以下でさらに説明されるように、ヒータ基板と組み合わされるか、ヒータ基板上に積層されるか、ヒータ基板の一部または全部を形成してもよい。
【００５０】
制御本体１０２およびカートリッジ１０４は、それらの間の流体係合を容易にするように構成された構成要素を含んでもよい。図２に示すように、制御本体は、内部にキャビティ２３２を有するカプラ２３０を含むことができる。カートリッジの基部２２８は、カプラと係合するように構成することができ、キャビティ内に嵌合するように構成された突起２３４を含むことができる。このような係合は、制御本体とカートリッジとの間の安定した接続を容易にするとともに、制御本体内の電源２０８および制御構成要素２０４とカートリッジ内のヒータ２１６との間の電気的接続を確立することができる。さらに、制御本体シェル２０２は、吸気口２３６を含むことができ、吸気口２３６はシェル内のノッチであってよく、ここでノッチはカプラに接続し、これにより、カプラ周辺の周囲空気が通過してシェル内に入り、次いでカプラのキャビティ２３２を通過し、突起２３４を介してカートリッジ内に入ることが可能になる。
【００５１】
本開示による有用なカプラおよび基部は、参照により本明細書に組み込まれるＮｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書に記載されている。例えば、図２に見られるように、カプラ２３０は、基部２２８の内周２４０と嵌合するように構成された外周２３８を画定してもよい。一例では、基部の内周は、カプラの外周の半径と実質的に等しいか、それよりもわずかに大きい半径を画定してもよい。さらに、カプラは、基部の内周に画定された１つ以上の凹部２４４と係合するように構成された１つ以上の凸部２４２を外周に画定してもよい。しかしながら、様々な他の例の構造、形状および構成要素を使用して、基部をカプラに連結してもよい。いくつかの例では、カートリッジ１０４の基部と制御本体１０２のカプラとの間の接続が実質的に恒久的であってよいのに対して、他の例では、例えば、制御本体が、使い捨ておよび／または再充填可能であってよい１つ以上の追加のカートリッジとともに再利用され得るように、それらの間の接続は解放可能であってよい。
【００５２】
いくつかの例では、エアロゾル送達装置１００は、実質的に棒状または実質的に管状または実質的に円筒形状であってよい。他の例では、追加の形状および寸法、例えば、長方形または三角形の断面、多面体形状などが包含される。
【００５３】
図２に示すリザーバ２１４は、本明細書に記載されるように、容器であってもよいし、繊維質リザーバであってもよい。例えば、この例では、リザーバは、カートリッジシェル２１２の内部を取り囲むチューブの形状に実質的に形成された不織繊維の１つ以上の層を含むことができる。リザーバ内にエアロゾル前駆体組成物を保持することができる。例えば、リザーバによって液体成分を吸着して保持することができる。リザーバは、液体輸送要素２１８と流体接続することができる。この例では、液体輸送要素は、毛細管作用によって、金属ワイヤコイルの形態であるヒータ２１６に、リザーバ内に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物を輸送することができる。このように、ヒータは液体輸送要素を伴った加熱構成にある。本開示によるエアロゾル送達装置に有用なリザーバおよび輸送要素の例示的な実施形態がさらに以下に記載され、本明細書に記載の図２に示すような装置に、このようなリザーバおよび／または輸送要素を組み込むことができる。特に、以下にさらに説明する加熱部材と輸送要素との特定の組合せが、本明細書に記載の図２に示すような装置に組み込まれてもよい。
【００５４】
使用時に、ユーザがエアロゾル送達装置１００を吸引すると、流量センサ２０６によって空気流が検出され、ヒータ２１６が作動してエアロゾル前駆体組成物の成分が気化される。エアロゾル送達装置のマウスエンドを吸引すると、周囲空気が吸気口２３６に入り、カプラ２３０内のキャビティ２３２と、基部２２８の突起２３４内の中央開口部とを通過する。カートリッジ１０４では、吸引された空気が形成された蒸気と混合して、エアロゾルを形成する。エアロゾルは、ヒータから吹き飛ばされるか、吸入されるか、そうでなければ吸引され、エアロゾル送達装置のマウスエンド内の開口部２２４から出る。
【００５５】
いくつかの例では、エアロゾル送達装置１００は、複数の追加のソフトウェア制御機能を含んでもよい。例えば、エアロゾル送達装置は、電源入力、電源端子への負荷、および充電入力を検出するように構成された電源保護回路を含んでもよい。電源保護回路は、短絡保護、低電圧ロックアウトおよび／または過電圧充電保護を含んでもよい。エアロゾル送達装置はまた、周囲温度測定のための構成要素を含んでもよく、その制御構成要素２０４は、充電開始前または充電中に、周囲温度が特定の温度（例えば、０℃）を下回るか、特定の温度（例えば、４５℃）を超えた場合に、少なくとも１つの機能要素を制御して、（特にあらゆるバッテリの）電源充電を禁止するように構成されてもよい。
【００５６】
電源２０８からの電力供給は、電力制御機構に従って、装置１００を用いた各吸煙の経過にわたって変化してもよい。装置は、ユーザまたは構成要素の故障（例えば、流量センサ２０６）によって装置が連続的に吸煙を試みる場合に、制御構成要素２０４が、少なくとも１つの機能要素を制御して、ある期間（例えば、４秒）後に自動的に吸煙を終了させてもよいように、「長期吸煙」安全タイマを含んでもよい。さらに、装置を用いた吸煙の間の時間は、一定時間（例えば、１００秒）未満に制限されてもよい。ウォッチドッグ安全タイマは、エアロゾル送達装置上で実行されるその制御構成要素またはソフトウェアが不安定になり、適切な時間間隔（例えば、８秒）内にタイマを動作させない場合、エアロゾル送達装置を自動的にリセットしてもよい。流量センサ２０６の欠陥、そうでなければ故障の場合には、不慮の加熱を防止するためにエアロゾル送達装置を恒久的に使用不能にするなどにより、追加の安全保護が提供されてもよい。圧力センサが故障して、４秒の最大吸煙時間後に装置を停止させることなく連続的に作動させた場合には、吸煙リミットスイッチが装置を停止させてもよい。
【００５７】
エアロゾル送達装置１００は、（カートリッジ内のｅ−リキッドの充填量に照らして計算された利用可能な吸煙の数に基づいて）取り付けられたカートリッジについて所定の数の吸煙が達成されると、ヒータをロックアウトするように構成された吸煙追跡アルゴリズムを含んでもよい。エアロゾル送達装置はまた、リザーバ内のエアロゾル前駆体の量をリアルタイムで測定するセンサチップを含んでもよい。エアロゾル前駆体組成物の量が実質的に少ない場合、またはリザーバが空の場合、エアロゾル送達装置は電流が供給されるのを防ぎ、それによって加熱要素を過熱するのを防いでもよい。エアロゾル送達装置は、スリープ、スタンバイまたは低電力モード機能を含んでもよく、それによって、所定の不使用期間の後に電力供給が自動的に遮断されてもよい。電源２０８のあらゆる充電／放電サイクルがその寿命にわたって制御構成要素２０４によって監視され得るという点で、追加の安全保護が提供されてもよい。電源が所定数（例えば、２００回）の完全放電および完全再充電サイクルに相当するサイクルに達した後、電源は消耗していると判断され得、制御構成要素が少なくとも１つの機能要素を制御して、電源がさらに充電されるのを防いでもよい。エアロゾル装置はまた、エアロゾル送達装置を通る空気の流れを検出し、それによりヒータを作動させるように構成された流量センサの代わりに、ヒータ２１６を作動させるための機械的スイッチまたは近接ベースのセンサスイッチを有してもよい。
【００５８】
本開示によるエアロゾル送達装置の様々な構成要素は、当該技術分野に述べられ市販されている構成要素から選択することができる。本開示に従って使用することができるバッテリの例は、参照により本明細書に組み込まれるＰｅｃｋｅｒａｒらの米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号明細書に記載されている。
【００５９】
エアロゾル送達装置１００は、エアロゾル生成が所望される場合（例えば、使用中に吸引された場合）、ヒータ２１６への電力の供給を制御するためのセンサ２０６もしくは別のセンサまたは検出器を組み込むことができる。このように、例えば、使用中にエアロゾル送達装置が吸引されていない場合にヒータへの給電をオフにし、吸引中にヒータによる熱の発生を作動させるか引き起こすために給電をオンにする様式または方法が提供される。追加の代表的な種類の感知または検出機構、それらの構造および構成、それらの構成要素ならびにそれらの一般的な操作方法は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＳｐｒｉｎｋｅｌ，Ｊｒ．の米国特許第５，２６１，４２４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書およびＦｌｉｃｋのＰＣＴ国際公開第２０１０／００３４８０号パンフレットに記載されている。
【００６０】
エアロゾル送達装置１００は、吸引中にヒータ２１６への電力量を制御するための制御構成要素２０４または別の制御機構を組み込むことが最も好ましい。代表的な種類の電子部品、それらの構造および構成、それらの特徴ならびにそれらの一般的な操作方法は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＧｅｒｔｈらの米国特許第４，７３５，２１７号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第４，９４７，８７４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｎｇｕｙｅｎらの米国特許第７，０４０，３１４号明細書、Ｐａｎの米国特許第８，２０５，６２２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔらの米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号明細書および２０１４年３月１３日に出願されたＨｅｎｒｙらの米国特許出願番号第１４／２０９，１９１号明細書に記載されている。
【００６１】
エアロゾル前駆体を支持するための代表的な種類の基材、リザーバまたは他の構成要素は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＮｅｗｔｏｎの米国特許第８，５２８，５６９号明細書、Ｃｈａｐｍａｎらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号明細書、２０１３年８月２８日に出願されたＤａｖｉｓらの米国特許出願番号第１４／０１１，９９２号明細書および２０１４年２月３日に出願されたＢｌｅｓｓらの米国特許出願番号第１４／１７０，８３８号明細書に記載されている。さらに、様々なウィッキング材料ならびに特定の種類の電子タバコ内のそれらのウィッキング材料の構成および操作は、参照により本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／０２０９１０５号明細書に記載されている。
【００６２】
蒸気前駆体組成物とも呼ばれるエアロゾル前駆体組成物は、例えば、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコールまたはそれらの混合物）、ニコチン、タバコ、タバコ抽出物および／または風味料を含む様々な成分を含んでもよい。代表的な種類のエアロゾル前駆体成分および調合物もまた、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，２１７，３２０号明細書ならびにＺｈｅｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号明細書、Ｃｈｏｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０２１３４１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔｔらの米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書、Ｌｉｐｏｗｉｃｚらの米国特許出願公開第２０１５／００２０４２３号明細書およびＫｏｌｌｅｒの米国特許出願公開第２０１５／００２０４３０号明細書、ならびにＢｏｗｅｎらの国際公開第２０１４／１８２７３６号パンフレットに記載され、特徴付けられており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。使用されてもよい他のエアロゾル前駆体には、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｖａｐｏｒ  ＣｏｍｐａｎｙのＶＵＳＥ（Ｒ）製品、Ｉｍｐｅｒｉａｌ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｇｒｏｕｐ  ＰＬＣのＢＬＵ（ＴＭ）製品、Ｍｉｓｔｉｃ  ＥｃｉｇｓのＭＩＳＴＩＣ  ＭＥＮＴＨＯＬ製品およびＣＮ  Ｃｒｅａｔｉｖｅ  Ｌｔｄ．のＶＹＰＥ製品に組み込まれているエアロゾル前駆体が挙げられる。Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｒｅｅｋ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ  ＬＬＣから入手可能な電子タバコ用のいわゆる「スモークジュース」も望ましい。
【００６３】
視覚インジケータおよび関連部品、音声インジケータ、触覚インジケータなど、視覚的刺激をもたらす構成要素、またはインジケータの追加の代表的な種類がエアロゾル送達装置１００に使用されてもよい。好適なＬＥＤ部品の例ならびにそれらの構成および使用は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＳｐｒｉｎｋｅｌらの米国特許第５，１５４，１９２号明細書、Ｎｅｗｔｏｎの米国特許第８，４９９，７６６号明細書、Ｓｃａｔｔｅｒｄａｙの米国特許第８，５３９，９５９号明細書および２０１４年２月５日に出願されたＳｅａｒｓらの米国特許出願番号第１４／１７３，２６６号明細書に記載されている。
【００６４】
本開示のエアロゾル送達装置に組み込むことができるさらに他の特徴、制御部または構成要素は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＨａｒｒｉｓらの米国特許第５，９６７，１４８号明細書、Ｗａｔｋｉｎｓらの米国特許第５，９３４，２８９号明細書、Ｃｏｕｎｔｓらの米国特許第５，９５４，９７９号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｈｏｎの米国特許第８，３６５，７４２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第８，４０２，９７６号明細書、Ｋａｔａｓｅの米国特許出願公開第２００５／００１６５５０号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号明細書、Ｔｕｃｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号明細書、Ｌｅｖｅｎらの米国特許出願公開第２０１３／０２９８９０５号明細書、Ｋｉｍらの米国特許出願公開第２０１３／０１８０５５３号明細書、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書、Ｎｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書およびＤｅＰｉａｎｏらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４０８号明細書に記載されている。
【００６５】
制御構成要素２０４は、多数の電子部品を含み、いくつかの例では、電子部品を支持し電気的に接続するプリント回路基板（ＰＣＢ）から形成されてもよい。電子部品は、マイクロプロセッサまたはプロセッサコアおよびメモリを含んでもよい。いくつかの例では、制御構成要素は、統合されたプロセッサコアおよびメモリを有するマイクロコントローラを含んでもよく、１つ以上の統合された入力／出力周辺機器をさらに含んでもよい。いくつかの例では、制御構成要素は、１つ以上のネットワーク、コンピューティング装置または他の適切にイネーブルされた装置との無線通信を可能にするために通信インターフェース２４６に連結されてもよい。好適な通信インターフェースの例は、参照により本明細書に組み込まれる２０１５年３月４日に出願されたＭａｒｉｏｎらの米国特許出願番号第１４／６３８，５６２号明細書に開示されている。エアロゾル送達装置が無線通信するように構成されてもよい好適な方法の例は、いずれも参照により本明細書に組み込まれる２０１４年７月１０日に出願されたＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願番号第１４／３２７，７７６号明細書および２０１５年１月２９日に出願されたＨｅｎｒｙ，Ｊｒ．らの米国特許出願番号第１４／６０９，０３２号明細書に開示されている。
【００６６】
前述のように、いくつかの例では、弁２２０をリザーバ２１４とヒータ２１６との間に配置し、リザーバからヒータへのエアロゾル前駆体組成物の流れを制御するように構成してもよい。これらの例のうち少なくともいくつかでは、制御本体１０２は、ヒータでの反射率（例えば、光の反射率）またはヒータの温度を測定するように構成されたセンサ２４８を含んでもよく、そこから制御構成要素２０４がヒータでのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定し、弁を制御してもよい。
【００６７】
図３、図４および図５は、本開示の例示的な実施形態による制御本体１０２およびカートリッジ１０４の様々な構成要素をさらに詳細に示す。図３に示すように、センサ２４８は、ヒータ２１６の反射率または温度を測定し、対応する信号（すなわち、そのように測定された反射率または温度に対応する信号）を生成するように構成されてもよい。制御構成要素２０４は、対応する信号を受信し、そのように測定された反射率または温度に基づいて、ヒータでのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成されてもよい。また、制御構成要素は、体積が所定の閾値体積を上回るまたは下回ることそれぞれに応答して、弁２２０を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量（体積流量）を減少または増加させるように構成されてもよい。
【００６８】
いくつかの例では、所定の閾値体積は第１および第２の閾値体積を含み、制御構成要素２０４は、体積が第１の閾値体積を上回るか、第２の閾値体積を下回ることそれぞれに応答して、弁２２０を制御して、エアロゾル前駆体組成物の流量を減少または増加させてもよい。いくつかの例によれば、第１および第２の閾値体積は、それぞれ１００ミリリットル（ｍＬ）および１０ｍＬであってよい。さらに、いくつかの例では、制御構成要素は、それぞれエアロゾル前駆体組成物の流れが止まるまで、または体積が第１の閾値体積（例えば、１００ｍＬ）を超えるまで、弁を制御して、流量を徐々に減少または増加させてもよい。
【００６９】
いくつかの例示的な実施形態では、弁２２０は、可変でありエアロゾル前駆体組成物の流量に比例する電動機速度を有する単相誘導電動機であるか、それを含む。これらの例では、制御構成要素２０４は、弁を制御して、電動機速度ひいてはエアロゾル前駆体組成物の流量をそれぞれ減少または増加させてもよい。
【００７０】
また図３に示すように、いくつかの例では、センサ２４８は、ヒータ２１６での光の反射率（例えば、液体を通したヒータの反射率）を測定するように構成された光学式液面センサ３０２であるか、それを含み、誘導容量性共振回路を含んでもよい。好適な光学式液面センサの例は、参照により本明細書に組み込まれるＨａｒｄｉｎｇの米国特許第４，３５４，１８０号明細書およびＦｌｉｎｇの米国特許第５，０５４，３１９号明細書に開示されている。好適な光学式液面センサの例には、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製の市販品、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｅｎｓｏｒ（ＡＬＳ）ｗｉｔｈ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｈｕｍａｎ  Ｅｙｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＯＰＴ３００１）が挙げられ得る。
【００７１】
これらの例では、制御構成要素２０４は、そのように測定された反射率に基づいて、エアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成されてもよい。様々な方法を利用して、測定された反射率からヒータ２１６でのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定してもよい。例えば、センサ２４８が光学式液面センサ３０２を含む例では、ヒータ２１６でのエアロゾル前駆体組成物の体積が大きい場合、エアロゾル前駆体組成物（液体）がヒータで光を吸収するため、発光のルクス値は低い。ヒータにエアロゾル前駆体組成物が存在しない場合には、光はセンサを透過し、発光のルクス値は高く、ひいては加熱要素でのエアロゾル前駆体組成物の体積が少ないことを示す。いくつかの実施形態では、ヒータでの光の反射率に基づいて、マーキングが、体積が半分、満杯または空であることを提示し得るように、ヒータの少なくとも一部がマーキングされてもよい。したがって、本明細書で使用される場合、エアロゾル前駆体組成物の体積を決定することは、加熱要素でのエアロゾル前駆体組成物の相対体積を決定することを示し得る。
【００７２】
いくつかの例では、センサ２４８は、ヒータ２１６の温度を測定するように構成された温度センサ３０４であるか、それを含む。これらの例では、制御構成要素は、そのように測定された温度に基づいて、エアロゾル前駆体組成物の体積を決定するように構成されてもよい。様々な方法を利用して、測定された温度からヒータ２１６でのエアロゾル前駆体組成物の体積を決定してもよい。例えば、ヒータでのエアロゾル前駆体組成物の体積が一定である場合、供給される電流が所与の吸煙持続時間を通して一定であれば、測定される温度も一定である。温度が上昇した場合、ヒータでのエアロゾル前駆体組成物の体積が少ないことを示す。温度が低下した場合、必要以上に多くのエアロゾル前駆体組成物が利用可能であり得ることを示すため、ヒータの液面を下げる必要がある。好適な温度センサの例には、Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製の市販品、Ｍｕｌｔｉ−Ｓｅｎｓｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＬＴＣ２９８３）が挙げられ得る。温度センサが測温抵抗体（ＲＴＤ）または熱電対と連結されているいくつかの例では、温度センサは摂氏８００度までの温度を測定し得る。
【００７３】
図３の図示された実施形態は光学式液面センサ３０２および温度センサ３０４の両方を含むが、本明細書で説明される例示的な実施形態のセンサ２４８は、光学式液面センサおよび温度センサのいずれかまたは両方であってよいか、光学式液面センサおよび温度センサのいずれかまたは両方を含んでもよいことに留意されたい。例えば、いくつかの例示的な実施形態では、光学式液面センサは、ヒータ２１６でエアロゾル前駆体組成物の体積を決定するための一次センサとして利用されてもよく、温度センサは、光学式液面センサが故障した場合のバックアップセンサとしてのみ利用されてもよい。
【００７４】
前述のように、制御構成要素２０４は、ヒータ２１６でのエアロゾル前駆体組成物の体積に基づいて、弁２２０を制御するように構成される。いくつかの例示的な実施形態では、制御構成要素は、エアロゾル送達装置１００の少なくとも一部を通る液体の流れが、流量センサ２０６によって検出される場合にのみ弁２２０を制御するように構成されてもよい。これらの例では、制御本体は、弁をさらに制御するためにセンサ２４８に加えて複数のセンサを含んでもよい。図４に示すように、例えば、制御本体１０２は、エアロゾル送達装置を通る液体の流れの圧力を測定し、そのように測定された圧力に対応する第２の信号を生成するように構成された圧力センサ４０２を含んでもよい。好適な圧力センサには、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製の市販品、シングルチャネル、０．５〜１Ｍｓｐｓ、１２ビットＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ１２１Ｓ１０１）および１６ビット、５０〜２５０ｋＳＰＳ、差動入力、ＭｉｃｒｏＰｏｗｅｒ  ＡＤＣ（ＡＤＣ１６１Ｓ６２６）が挙げられ得る。これらの例では、液体流量は圧力に正比例し得る。制御構成要素は、第２の対応する信号を受信し、弁を制御して、そのように測定された圧力に比例してエアロゾル前駆体組成物の流量をさらに減少または増加させるように構成されてもよい。
【００７５】
別の例では、圧力センサ４０２は、エアロゾル送達装置を通る液体の流れの圧力、および大気圧を測定し、それぞれ液体の流れの圧力、および体積圧力（例えば、体積液圧（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  ｌｉｑｕｉｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ））に対応する第２の信号を生成するように構成されてもよい。これらの例では、圧力は液体流量に反比例するため、単一のセンサを利用して、圧力および液体流量を測定してもよい。制御本体はまた、環境の湿度を測定し、そのように測定された湿度に対応する第２の信号を生成するように構成された湿度センサ４０４を含んでもよい。
【００７６】
これらの実施形態では、制御構成要素２０４は、第２の対応する信号を受信し、そのように決定されたエアロゾル前駆体組成物の体積、ならびにそのように測定された液体の流れの圧力、体積圧力および湿度に基づいて、エアロゾル前駆体組成物の最適な流量を決定するように構成されてもよい。いくつかの例では、エアロゾル前駆体組成物の最適な流量は、エアロゾル前駆体組成物の一定流量を含み得る。これらの例では、様々な方法を利用して、複数のパラメータに基づいて最適な流量が決定されてもよい。例えば、吸煙持続時間にわたって一定体積のエアロゾル前駆体組成物を提供することによって、流量が一定になり得る（例えば、最適な流量＝体積／吸煙持続時間）。いくつかの例では、一定の断面積、深さまたは厚さおよび吸煙持続時間を提供することによって、エアロゾル前駆体組成物の流量が一定になり得るように、エアロゾル前駆体組成物の断面積、深さまたは厚さによって体積が決定されてもよい。次いで、制御構成要素は、弁２２０を制御して、そのように決定された最適な流量に一致するように流量を減少または増加させてもよい。本明細書で説明されるように、「一致する」とは、弁の設計仕様の許容誤差、工学的公差などに関して、およびそれらの範囲内で、最適な流量の実質的な、または近似の一致であり得るか、それを含み得ることに留意されたい。
【００７７】
エアロゾル送達装置１００の他の機能要素は、弁２２０に加えて、多数の異なる方法のうちのいずれかで制御されてもよい。図５に示すように、例えば、ディスプレイ５０２は、ヒータ２１６へのエアロゾル前駆体組成物の流量を提示するように制御されてもよい。特に、制御本体１０２は、ヒータへのエアロゾル前駆体組成物の流量を測定するように構成された液体流量センサ５０２と、そのように測定された流量を提示するように制御可能なディスプレイ５０４とを含んでもよい。すなわち、制御構成要素２０４は、そのように測定された流量を提示するようにディスプレイを制御してもよい。
【００７８】
別の例として、リザーバ２１４は再充填可能なリザーバであってよく、制御本体１０２は、再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を測定し、信号に対応する第２の信号を生成するように構成された液面センサ５０６を含んでもよい。これらの例では、通信インターフェース２４６は、遠隔注文システム５０８に、そのように測定された再充填可能なリザーバ内のエアロゾル前駆体組成物の体積を伝達する第２の対応する信号または別の信号の無線通信を可能にするように構成されてもよい。遠隔注文システムは、次いで、体積が第２の所定の閾値を下回ることに応答して、リザーバを再充填するために容器を自動的に注文するように構成されてもよい。これらの例のいくつかでは、通信インターフェースはさらに、近距離無線通信を使用して注文の支払いを開始してもよい。
【００７９】
物品の使用の上記の説明は、本明細書に提供されるさらなる開示に照らして当業者には明らかであり得る軽微な変更を介して、本明細書に記載される様々な例示的な実施形態に適用され得る。しかしながら、上記の使用の説明は、物品の使用を限定することを意図するものではなく、本開示のすべての必要な開示要件に従うために提供される。図１から図５に示されたか、そうでなければ上記に記載された物品に示された要素はいずれも、本開示によるエアロゾル送達装置に含まれ得る。
【００８０】
上記の説明および関連する図面に示された教示の利益を有し、本開示が関連する当業者には、本明細書に記載された開示の多くの変更および他の実施形態が思い浮かぶであろう。したがって、本開示は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、変更および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることが理解されるべきである。さらに、上記の説明および関連する図面は、要素および／または機能の特定の例の組合せの観点から例示的な実施形態を記載しているが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、代替的な実施形態によって要素および／または機能の異なる組合せが提供されてもよいことが理解されるべきである。これに関して、例えば、添付の特許請求の範囲のいくつかに記載され得るように、明示的に上述されたもの以外の要素および／または機能の異なる組合せも考えられる。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定のために使用されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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