(57)【要約】  カートリッジ（１４）、ヒーターセクション（２６）、およびエアロゾル発生装置（１２）を備えるエアロゾル発生システム（１０）が提供される。カートリッジ（１４）は、カートリッジハウジング（３６）、カートリッジハウジング（３６）内に位置付けられた固体エアロゾル形成基体（３８）、およびカートリッジハウジング（３６）内に位置付けられた液体エアロゾル形成基体（４０）を備える。ヒーターセクション（２６）はカートリッジ（１４）から分離されており、電気ヒーター（２８）を備える。エアロゾル発生装置（１２）は、カートリッジ（１４）を受けるように構成された装置ハウジング（１６）、および電力を電気ヒーター（２８）に供給するための電源（２２）を備え、電源（２８）は装置ハウジング（１６）内に位置付けられる。【選択図】図３
2019533473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カートリッジであって、
カートリッジハウジング、
前記カートリッジハウジング内に位置付けられた固体エアロゾル形成基体、
前記カートリッジハウジング内に位置付けられた液体エアロゾル形成基体、
多孔性担体材料であって、前記エアロゾル形成基体が前記多孔性担体材料上に提供される、多孔性担体材料、および、
前記多孔性担体材料と前記カートリッジハウジングとの間に位置付けられた気流チャネルであって、前記気流チャネルの下流端が前記固体エアロゾル形成基体と流体連通する、気流チャネルを含む、カートリッジと、
前記カートリッジから分離されたヒーターセクションであって、電気ヒーターを含む、ヒーターセクションと、
前記カートリッジを受けるように構成された装置ハウジングと、電力を前記電気ヒーターに供給するための電源とを含むエアロゾル発生装置であって、前記電源が前記装置ハウジング内に位置付けられる、エアロゾル発生装置と、を備えるエアロゾル発生システム。
【請求項２】
前記ヒーターセクションがさらに液体移動要素を備え、前記エアロゾル発生システムが、使用時に、前記液体移動要素が前記多孔性担体材料に接触するように構成される、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項３】
前記カートリッジがさらに壊れやすいシールを備え、前記ヒーターセクションがさらに、前記エアロゾル発生装置が前記カートリッジを受ける時に前記壊れやすいシールを貫通するように構成された貫通要素を備える、請求項１または２に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項４】
前記貫通要素が、中空シャフト部および前記中空シャフト部の端にある貫通部分を備え、前記電気ヒーターの少なくとも一部が前記中空シャフト部の内側に位置付けられる、請求項３に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項５】
前記液体移動要素の第一の部分が前記中空シャフト部の内側に位置付けられ、前記電気ヒーターが前記液体移動要素の前記第一の部分の周りに少なくとも部分的に巻かれる抵抗加熱コイルを備える、請求項２〜４の組み合わせに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項６】
前記液体移動要素が、前記中空シャフト部の開口部を貫通し、前記液体移動要素の第二の部分が前記中空シャフト部の外表面の上にある、請求項５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項７】
前記多孔性担体材料が、前記多孔性担体材料を通る通路を画定する環状の形状を有し、前記エアロゾル発生システムが、前記エアロゾル発生装置が前記カートリッジを受ける時に前記貫通要素が前記通路内に少なくとも部分的に受けられるように構成され、前記エアロゾル発生システムが、前記貫通部分が前記通路内に少なくとも部分的に受けられる時に前記液体移動要素の前記第二の部分が前記多孔担体材料の内部表面に接触するように構成される、請求項６に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項８】
前記貫通部分が先細りであり、前記貫通部分の第一の端で最大直径を含み、前記中空シャフト部が前記貫通部分の前記第一の端に隣接した第一の直径を有し、前記中空シャフト部の前記第一の直径が前記貫通部分の前記最大直径未満である、請求項６または７に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項９】
前記液体移動要素の前記第二の部分の前記最大厚さが、前記最大直径と前記第一の直径との間の差以下である、請求項８に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１０】
前記ヒーターセクションがさらに、前記中空シャフト部の一部の周りに位置付けられた固定リングを備え、前記液体移動要素の前記第二の部分の少なくとも一部が、前記固定リングと前記中空シャフト部との間に位置付けられる、請求項６〜９のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１１】
前記カートリッジが、前記多孔性担体材料の上流端の上にある取り外し可能なシールを含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１２】
前記液体移動要素が、使用時に前記多孔性担体材料に接触するように構成された下流部分を備え、前記液体移動要素が前記電気ヒーターと接触する上流部分を備える、請求項１〜１１のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１３】
前記電気ヒーターが抵抗加熱メッシュを備える、請求項１〜１２のいずれか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、エアロゾル発生システムは、固体エアロゾル形成基体および液体エアロゾル形成基体の両方を有するカートリッジを備えるエアロゾル発生システムに関する。本発明は、電気的に作動する喫煙システムとして特定の用途がある。
【背景技術】
【０００２】
エアロゾル発生システムの一つのタイプは、電気的に作動する喫煙システムである。周知の手持ち式の電気的に作動する喫煙システムは、電池、制御電子回路、およびエアロゾル形成基体を加熱するための電気ヒーターを備えるエアロゾル発生装置を一般に備える。エアロゾル形成基体はエアロゾル発生装置の一部の中に収容されてもよい。例えば、エアロゾル発生装置は、ニコチン溶液などの液体エアロゾル形成基体が貯蔵される液体貯蔵部分を備えてもよい。こうした装置は、しばしば「ｅシガレット」と呼ばれるが、典型的には、複数の従来の紙巻たばこを消費するのに相当する数多くの吸煙を提供するために十分な液体エアロゾル形成基体を収容する。
【０００３】
ｅシガレットユーザーに従来の紙巻たばこを消費する体験をより忠実にシミュレートする体験を提供する試みでは、一部の装置はｅシガレット構成をたばこ由来の基体と組み合わせて、ユーザーによって吸入されるエアロゾルにたばこの味覚を付与しようと試みている。ところが、こうした装置は非実用的に大きく、ユーザーがたばこ構成要素および液体構成要素を異なる時点で変更する必要がある場合がある。
【０００４】
周知の装置についてのこれらの問題の少なくとも一部を軽減または除去するエアロゾル発生システム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、カートリッジ、ヒーターセクション、およびエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムが提供されている。カートリッジは、カートリッジハウジング、カートリッジハウジング内に位置付けられた固体エアロゾル形成基体、およびカートリッジハウジング内に位置付けられた液体エアロゾル形成基体を備える。ヒーターセクションはカートリッジから分離されており、電気ヒーターを備える。エアロゾル発生装置は、カートリッジを受けるように構成された装置ハウジング、および電力を電気ヒーターに供給するための電源を備え、電源は装置ハウジング内に位置付けられる。
【０００６】
本明細書で使用される「エアロゾル形成基体」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基体を記述するために使用される。本発明によるエアロゾル発生システムのエアロゾル形成基体から生成されるエアロゾルは、可視であってもよく、または不可視であってもよく、また蒸気（例えば、室温にて通常、液体または固体である物質の気体状態にある微細な粒子）、ならびに気体および凝縮した蒸気の液体の液滴を含んでもよい。
【０００７】
本発明によるエアロゾル発生システムは、両方の基体を単一のカートリッジ内に提供することによって、固体エアロゾル形成基体および液体エアロゾル形成基体の同時交換を容易にする。有利なことに、これは、たばこ由来の基体およびニコチン溶液が別個に交換または補充されなければならない周知の装置と比較した時に、ユーザーのためのエアロゾル発生システムの使用を簡略化しうる。
【０００８】
固体エアロゾル形成基体および液体エアロゾル形成基体を単一のカートリッジ内に提供することにより、ユーザーが装置自体の一部を形成する貯蔵部を再充填することが必要である場合がある周知の装置と比較した時に、液体エアロゾル形成基体の補充が簡略化されうる。液体エアロゾル形成基体の補充を簡略化することにより、有利なことに、周知の装置に提供される液体エアロゾル形成基体の量と比較した時に、カートリッジ内に提供される液体エアロゾル形成基体の量の低減が促進されうる。有利なことに、これにより、本発明によるエアロゾル発生システムを、周知の装置よりも小さくすることが可能となりうる。
【０００９】
本発明によるエアロゾル発生システムは、カートリッジから分離されるヒーターセクションを提供する。有利なことに、これは、ヒーターおよび液体エアロゾル形成基体がエアロゾル発生装置の単一の部品に組み合わされる周知の装置と比較した時に、コストを低減し、カートリッジの製造を簡略化しうる。有利なことに、カートリッジから分離されるヒーターセクションを提供することは、電気ヒーターの掃除を容易にしうるが、これによりヒーターセクションを複数のカートリッジと併用することが促進されうる。ヒーターセクションは、エアロゾル発生装置の一部を形成してもよい。ヒーターセクションはエアロゾル発生装置から分離されうるが、ここでエアロゾル発生装置およびカートリッジのうちの少なくとも一つはヒーターセクションを受けるように構成される。
【００１０】
エアロゾル発生システムは、少なくとも一つの気流入口および少なくとも一つの気流出口を備えることが好ましい。使用中、空気は、気流入口から気流出口への流路に沿ってエアロゾル発生システムを通して流れる。空気は、気流入口における流路の上流端から気流出口における流路の下流端まで流路に沿って流れる。エアロゾル発生システムは、使用時に、固体エアロゾル発生基体が液体エアロゾル発生基体の下流に位置付けられるように構成されることが好ましい。
【００１１】
カートリッジは、多孔性担体材料を含んでもよく、ここで液体エアロゾル形成基体は多孔性担体材料上に提供される。有利なことに、多孔性担体材料上に液体エアロゾル形成基体を提供することにより、液体エアロゾル形成基体がカートリッジから漏れるリスクを低減しうる。
【００１２】
多孔性担体材料は、液体エアロゾル形成基体に対して透過性であり、かつ液体エアロゾル形成基体が多孔性担体材料を通して移動することができる任意の好適な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。材料または材料の組み合わせは、液体エアロゾル形成基体に対して不活性であることが好ましい。多孔性担体材料は、毛細管材料であってもよく、または毛細管材料でなくてもよい。多孔性担体材料は、液体エアロゾル形成基体の分散および拡散を改善する親水性の材料を含んでもよい。これは、一貫したエアロゾル形成を支援しうる。特定の好ましい材料（複数可）は、液体エアロゾル形成基体の物理的特性に依存することになる。好適な材料の実施例は毛細管材料であり、例えば、海綿体または発泡体材料、繊維または焼結粉末の形態のセラミック系またはグラファイト系の材料、発泡性の金属またはプラスチックの材料、例えば、紡糸または押出成形された繊維（セルロースアセテート、ポリエステル、または結合されたポリオレフィン、ポリエチレン、テリレンもしくはポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、またはセラミックなど）で作製された繊維性材料である。多孔性担体材料は、異なる液体物理的特性を有して使用されるように、任意の好適な空隙率を有してもよい。
【００１３】
エアロゾル発生システムは、使用中に液体エアロゾル形成基体の電気ヒーターへの移動のために構成された液体移動要素を備えうる。有利なことに、液体移動要素は、使用中に液体エアロゾル形成基体と電気ヒーターとの間の接触を容易にしうる。
【００１４】
液体移動要素は、ヒーターセクションの一部を形成しうる。カートリッジが液体エアロゾル形成基体が提供される多孔性担体材料を含む実施形態では、好ましくは、ヒーターセクションは液体移動要素を含み、エアロゾル発生システムは、使用時に、液体移動要素が多孔性担体材料に接触するように構成される。
【００１５】
液体移動要素は、その長さに沿って液体エアロゾル形成基体を運ぶことのできる適切な任意の材料または材料の組み合わせを含みうる。液体移動要素は多孔性材料より形成できるが、そうである必要はない。液体移動要素は繊維質または海綿状の構造を有する材料より形成してもよい。液体移動要素は一束の毛細管を含むことが好ましい。例えば、液体移動要素は複数の繊維もしくは糸、またはその他の微細チューブを含む場合がある。液体移動要素は、海綿体様または発泡体様の材料を含んでもよい。液体移動要素の構造は複数の小さな穴またはチューブを形成し、これを通して液体エアロゾル形成基体は毛細管作用によって搬送されることができる。特定の好ましい材料（複数可）は、液体エアロゾル形成基体の物理的特性に依存することになる。適切な毛細管材料の例としては、海綿体または発泡体材料、繊維または焼結粉末の形態のセラミック系またはグラファイト系の材料、発泡性の金属またはプラスチックの材料、例えば紡がれたかまたは押し出された繊維（酢酸セルロース、ポリエステル、または結合されたポリオレフィン、ポリエチレン、テリレンまたはポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、セラミック、ガラス繊維、シリカガラス繊維、炭素繊維、オーステナイト系３１６ステンレス鋼ならびにマルテンサイト系４４０および４２０ステンレス鋼などの医療グレードのステンレス鋼合金の金属繊維など）でできた繊維性材料を含む。液体移動要素は異なる液体物理特性で使用されるように、任意の適切な毛細管を有する場合がある。液体エアロゾル形成基体は、液体移動要素を通して移動されることを可能にする粘度、表面張力、密度、熱伝導率、沸点、蒸気圧などの物理特性（ただし、これらに限定されない）を有する。液体移動要素は、耐熱性材料で形成されうる。液体移動要素は、複数の繊維撚糸を含みうる。複数の繊維撚糸は概して、液体移動要素の長さに沿って整列されうる。
【００１６】
エアロゾル発生システムが多孔性担体材料および液体移動要素を備える実施形態では、多孔性担体材料および液体移動要素は、同一の材料を含みうる。多孔性担体材料および液体移動要素は、異なる材料を含むことが好ましい。
【００１７】
カートリッジは壊れやすいシールを備えてもよい。有利なことに、壊れやすいシールは、固体エアロゾル形成基体および液体エアロゾル形成基体の一方または両方からの揮発性化合物の損失を防止しうる。壊れやすいシールは、カートリッジハウジングによって画定される開口部にわたって延在してもよい。壊れやすいシールは、カートリッジの端にわたって延在してもよい。壊れやすいシールは、壊れやすいシールの周辺部の周りにカートリッジハウジングに固定されてもよい。壊れやすいシールは、超音波溶接などの接着剤および溶接のうちの少なくとも一つによってカートリッジハウジングに固定されうる。壊れやすいシールは、シート材料から形成されることが好ましい。シート材料は、高分子フィルムおよび金属箔のうちの少なくとも一つを含んでもよい。
【００１８】
壊れやすいシールは、多孔性担体材料の上流にある第一の壊れやすいシール、および多孔性担体材料の下流にある第二の壊れやすいシールを含みうる。
【００１９】
エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置がカートリッジを受ける時に、壊れやすいシールを貫通するように構成された貫通要素を備えることが好ましい。有利なことに、貫通要素は、エアロゾル発生装置およびヒーターセクションがカートリッジと組み合わされた時に、壊れやすいシールを自動的に貫通しうる。壊れやすいシールが第一および第二の壊れやすいシールを含む実施形態では、貫通要素は、エアロゾル発生装置がカートリッジを受ける時に、第一および第二の壊れやすいシールの両方を貫通するように構成されることが好ましい。
【００２０】
ヒーターセクションは貫通要素を備えうる。
【００２１】
電気ヒーターの少なくとも一部分は、貫通要素を形成してもよい。電気ヒーターは、壊れやすいシールを貫通するように構成されたヒーターブレードの形態であってもよい。
【００２２】
貫通要素は、電気ヒーターとは別個に形成されてもよい。貫通要素は、シャフト部、およびシャフト部の端にある貫通部分を備えうる。有利なことに、中空シャフト部は、エアロゾル発生システムの使用中に中空シャフト部を通る気流を許容しうる。貫通部分は、貫通部分を貫通し、中空シャフト部の内部と流体連通する気流開口部を備えてもよい。中空シャフト部の内部の少なくとも一部分は、中空シャフト部の少なくとも一部分に沿って延在する気流通路を画定してもよい。
【００２３】
電気ヒーターの少なくとも一部分は、中空シャフト部の内側に位置付けられてもよい。電気ヒーターの少なくとも一部分は、気流通路の一部分にわたって横断方向に延在してもよい。電気ヒーターおよび中空シャフト部は、使用中に、空気流通路を通る気流が中空シャフト部の内側に位置付けられた電気ヒーターの部分にわたって通るように構成されることが好ましい。
【００２４】
液体移動要素の第一の部分は、中空シャフト部の内側に位置付けられてもよい。液体移動要素の第一の部分は、気流通路の一部分にわたって横断方向に延在してもよい。液体移動要素および中空シャフト部は、使用時に、気流通路を通る気流が液体移動要素の第一の部分にわたって通るように構成されることが好ましい。
【００２５】
電気ヒーターは抵抗加熱コイルを備えてもよい。抵抗加熱コイルは、液体移動要素の第一の部分の周りに少なくとも部分的に巻かれることが好ましい。
【００２６】
液体移動要素は、中空シャフト部の第一の開口部を貫通してもよく、液体移動要素の第二の部分は、中空シャフト部の外部表面の上にある。液体移動要素の第二の部分は、液体移動要素の第一の端であることが好ましい。液体移動要素は、中空シャフト部の第二の開口部を貫通してもよく、液体移動要素の第三の部分は、中空シャフト部の外部表面の上にある。第二の開口部は、第一の開口部の反対側であることが好ましい。液体移動要素の第三の部分は、液体移動要素の第二の端であることが好ましい。液体移動要素の第一の部分は、第二の部分と第三の部分との間の液体移動要素の中間部分であることが好ましい。
【００２７】
エアロゾル発生システムは、中空シャフト部の一部の周りに位置付けられた固定リングを備えてもよく、液体移動要素の第二の部分の少なくとも一部は、固定リングと中空シャフト部との間に位置付けられる。液体移動要素が中空シャフト部の外表面の上にある第三の部分を備える実施形態では、液体移動要素の第三の部分の少なくとも一部は、固定リングと中空シャフト部との間に位置付けられることが好ましい。
【００２８】
多孔性担体材料は、多孔性担体材料を通る通路を画定する環状の形状を有してもよい。カートリッジがエアロゾル発生装置と組み合わされる時、多孔性担体材料を通して画定される通路は、少なくとも一つの気流入口から少なくとも一つの気流出口へのエアロゾル発生システムを通る流路の一部を形成しうる。
【００２９】
エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置がカートリッジを受ける時に、貫通要素が通路内に少なくとも部分的に受けられるように構成されることが好ましい。エアロゾル発生システムは、貫通部分が通路内に少なくとも部分的に受けられる時に、液体移動要素の第二の部分が多孔性担体材料の内部表面に接触するように構成されることが好ましい。液体移動要素が第三の部分を含む実施形態では、エアロゾル発生システムは、貫通部分が通路内に少なくとも部分的に受けられる時に、液体移動要素の第三の部分が多孔性担体材料の内部表面に接触するように構成されることが好ましい。
【００３０】
エアロゾル発生システムは、貫通部分が少なくとも部分的に通路内に受けられた時、中空シャフト部によって画定される気流通路の下流端が固体エアロゾル形成基体と流体連通するように構成されることが好ましい。中空シャフト部が気流開口部を備える実施形態では、気流通路の下流端は、気流開口部を介して固体エアロゾル形成基体と流体連通しうる。
【００３１】
気流入口の少なくとも一つは中空シャフト部によって画定される気流通路の上流端と流体連通する。
【００３２】
固体エアロゾル形成基体は、少なくとも一つの気流出口と流体連通することが好ましい。
【００３３】
貫通部分は先細りであり、中空シャフト部に隣接する貫通部分の第一の端で最大直径を含むことが好ましい。貫通部分は、貫通部分の第二の端で最小直径を含むことが好ましい。貫通部分の第二の端は、カートリッジの壊れやすいシールを貫通するように構成される。
【００３４】
中空シャフト部は、貫通部分の第一の端に隣接した第一の直径を有することが好ましく、中空シャフト部の第一の直径は、貫通部分の最大直径未満である。エアロゾル発生システムが中空シャフト部の外表面の上にある第二の部分を有する液体移動要素を備える実施形態では、液体移動要素の第二の部分の最大厚さは、最大直径と第一の直径との間の差以下である。液体移動要素が中空シャフト部の外表面の上にある第三の部分を有する実施形態では、液体移動要素の第二および第三の部分の最大の結合された厚さは、最大直径と第一の直径との間の差以下である。有利なことに、こうした配置は、カートリッジがエアロゾル発生装置と組み合わされた時に、特に貫通要素が多孔性担体材料を貫通する通路内に受けられる実施形態では、液体移動要素への応力を低減しうる。
【００３５】
カートリッジは、多孔性担体材料とカートリッジハウジングとの間に位置付けられた気流チャネルを含みうる。気流チャネルの下流端は、固体エアロゾル形成基体と流体連通することが好ましい。気流チャネルは、多孔性担体材料を貫通する通路に加えて、またはその代替としてもよい。
【００３６】
エアロゾル発生システムが中空シャフト部を有する貫通要素を備える実施形態では、中空シャフト部の内部は、少なくとも一つの気流入口と流体連通しうる。中空シャフト部は、中空シャフト部の内部と、多孔性担体材料とカートリッジハウジングの間に位置付けられた気流チャネルの上流端との間の流体連通を提供するための少なくとも一つの開口部を画定しうる。
【００３７】
カートリッジは、多孔性担体材料の上流端の上にある取り外し可能なシールを含みうる。取り外し可能なシールは、取り外し可能なシールの周辺部の周りにカートリッジハウジングに固定されてもよい。取り外し可能なシールは、超音波溶接などの接着剤および溶接のうちの少なくとも一つによってカートリッジハウジングに固定されうる。取り外し可能なシールは、シート材料から形成されることが好ましい。シート材料は、高分子フィルムおよび金属箔のうちの少なくとも一つを含んでもよい。取り外し可能なシールは、カートリッジをエアロゾル発生装置と組み合わせる前に、ユーザーによってカートリッジから取り外すために構成されうる。取り外し可能なシールは、シールの取り外しを容易にするためのプルタブを備えうる。
【００３８】
エアロゾル発生システムが液体移動要素を備える実施形態では、液体移動要素は、使用時に多孔性担体材料と接触するように構成された下流部分と、電気ヒーターと接触する上流部分とを備えうる。
【００３９】
電気ヒーターは抵抗加熱コイルを備えてもよい。抵抗加熱コイルは、液体移動要素の上流部分の周りに少なくとも部分的に巻かれてもよい。ヒーターセクションは、ヒーター支持体を備えうるが、ここで抵抗加熱コイルはヒーター支持体の周りに少なくとも部分的に巻かれる。
【００４０】
電気ヒーターは抵抗加熱メッシュを備えてもよい。抵抗加熱メッシュは、液体移動要素の上流部分の上にあってもよい。
【００４１】
抵抗加熱メッシュは複数の導電性フィラメントを備えてもよい。導電性フィラメントは実質的に平面であってもよい。本明細書で使用される場合、「実質的に平坦」とは、単一の平面内に形成され、かつ湾曲した形状またはその他の方法で非平面形状に巻かれたりまたはその形状に適合するようになっていなかったりすることを意味する。平坦な加熱メッシュは、製造中に簡単に取り扱うことができ、かつ頑丈な構造を提供する。
【００４２】
導電性フィラメントはフィラメントの間に隙間を画定してもよく、また隙間は約１０マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの幅を有してもよい。フィラメントは、使用時に液体エアロゾル形成基体が隙間の中へと引き出されるように隙間内に毛細管作用を生じさせて、ヒーター組立品と液体との間の接触面積が増えることが好ましい。
【００４３】
導電性フィラメントは１６０〜６００メッシュＵＳ（±１０％）（すなわち、１インチ当たりのフィラメント数が約１６０〜約６００個（±１０％））のサイズのメッシュを形成してもよい。隙間の幅は約７５マイクロメートル〜約２５マイクロメートルであることが好ましい。メッシュの総面積に対する隙間の面積の比であるメッシュの開口面積の割合は約２５パーセント〜約５６パーセントであることが好ましい。メッシュは、異なるタイプの織り構造または格子構造を使用して形成されてもよい。導電性フィラメントは、互いに平行に配列されたフィラメントのアレイであってもよい。
【００４４】
導電性フィラメントは約８マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの直径を有してもよく、約８マイクロメートル〜５０マイクロメートルの直径を有することが好ましく、約８マイクロメートル〜約３９マイクロメートルの直径を有することがより好ましい。
【００４５】
抵抗加熱メッシュは、約２５平方ミリメートル以下の面積を覆ってもよい。抵抗加熱メッシュは長方形であってもよい。抵抗加熱メッシュは正方形であってもよい。抵抗加熱メッシュは、約５ミリメートル×約２ミリメートルの寸法を有してもよい。
【００４６】
導電性フィラメントは適切な任意の導電性材料を含んでもよい。適切な材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、およびセラミック材料・金属材料で作製された複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な合金の例としては、ステンレス鋼、コンスタンタン、ニッケル−、コバルト−、クロミウム−、アルミニウム−チタン−ジルコニウム−、ハフニウム−、ニオビウム−、モリブデン−、タンタル−、タングステン−、スズ−、ガリウム−、マンガン−および鉄を含有する合金、およびニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄−アルミニウム系合金および鉄−マンガン−アルミニウム系合金が挙げられる。Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）は、Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｍｅｔａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である。フィラメントは一つ以上の絶縁体で被覆されていてもよい。導電性フィラメント用の好ましい材料は、３０４、３１６、３０４Ｌ、および３１６Ｌステンレス鋼、ならびに黒鉛である。
【００４７】
抵抗加熱メッシュの電気抵抗は、約０．３〜約４オームであることが好ましい。メッシュの電気抵抗は約０．５〜約３オームであることがより好ましく、約１オームであることがより好ましい。
【００４８】
電気ヒーターが抵抗加熱コイルを備える実施形態では、コイルのピッチは約０．５ミリメートル〜約１．５ミリメートルであることが好ましく、約１．５ミリメートルであることが最も好ましい。コイルのピッチは、コイルの隣接した巻きの間隔を意味する。コイルは六回未満の巻き数を備えてもよく、五回未満の巻き数を有することが好ましい。コイルは、約０．１０ミリメートル〜約０．１５ミリメートル、好ましくは約０．１２５ミリメートルの直径を有する電気抵抗性のあるワイヤーで形成されてもよい。電気抵抗性ワイヤーは、９０４または３０１ステンレス鋼で製造されることが好ましい。適切なその他の金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な他の合金の例としては、コンスタンタン、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム−チタン−ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有および鉄含有の合金、およびニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄−アルミニウム系合金および鉄−マンガン−アルミニウム系合金が挙げられる。抵抗加熱コイルは、リボンの形態で提供される金属箔（アルミ箔など）も含んでもよい。
【００４９】
カートリッジハウジングは、管状であり、上流端および下流端を備えることが好ましい。固体エアロゾル形成基体は、下流端内に位置付けられることが好ましい。多孔性担体材料は、上流端内に位置付けられることが好ましい。
【００５０】
多孔性担体材料は、カートリッジハウジング内に直接位置付けられてもよい。多孔性担体材料は、締まり嵌めによってカートリッジハウジング内に保持されることが好ましい。
【００５１】
多孔性担体材料は、液体貯蔵ハウジング内に位置付けられてもよく、ここで液体貯蔵ハウジングはカートリッジハウジング内に位置付けられる。液体貯蔵ハウジングは、締まり嵌めによってカートリッジハウジング内に保持されることが好ましい。
【００５２】
液体貯蔵ハウジングの外表面は、液体貯蔵ハウジングがカートリッジハウジング内に受けられた時に、カートリッジハウジングと液体貯蔵ハウジングとの間の気流を実質的に防止するように形状設定されてもよい。
【００５３】
液体貯蔵ハウジングの外表面は、液体貯蔵ハウジングがカートリッジハウジング内に受けられる時に、カートリッジハウジングと液体貯蔵ハウジングとの間に気流チャネルを画定するように形状設定されてもよい。液体貯蔵ハウジングの外表面は、液体貯蔵ハウジングがカートリッジハウジング内に受けられる時に、気流チャネルを画定する溝を備えてもよい。
【００５４】
液体貯蔵ハウジングは管状であってもよい。管状の液体貯蔵ハウジングは、開いた上流端および開いた下流端を有しうる。カートリッジが第一および第二の壊れやすいシールを含む実施形態では、第一の壊れやすいシールは、液体貯蔵ハウジングの上流端にわたって延在し、第二の壊れやすいシールは液体貯蔵ハウジングの下流端にわたって延在しうる。多孔性担体材料は、第一の壊れやすいシールと第二の壊れやすいシールとの間に位置付けられる。第一および第二の壊れやすいシールは、カートリッジハウジングの代わりに液体貯蔵ハウジングに固定されることが好ましい。
【００５５】
管状の液体貯蔵ハウジングは、開いた上流端および閉じた下流端を有しうる。カートリッジが壊れやすいシールを含む実施形態では、壊れやすいシールは、液体貯蔵ハウジングの上流端にわたって延在してもよい。多孔性担体材料は、壊れやすいシールと閉鎖端との間に位置付けられる。壊れやすいシールは、カートリッジハウジングの代わりに液体貯蔵ハウジングに固定されることが好ましい。カートリッジが取り外し可能なシールを含む実施形態では、取り外し可能なシールは、液体貯蔵ハウジングの上流端にわたって延在しうる。多孔性担体材料は、取り外し可能なシールと閉鎖端との間に位置付けられる。取り外し可能なシールは、カートリッジハウジングの代わりに液体貯蔵ハウジングに固定されることが好ましい。
【００５６】
固体エアロゾル形成基体は、締まり嵌めによってカートリッジハウジング内に保持されうる。
【００５７】
カートリッジは、固体エアロゾル形成基体の下流に位置付けられたフィルターを備えうる。フィルターは、カートリッジハウジングの下流端内に位置付けられたフィルター材料のプラグを備えうる。フィルター材料のプラグは、締まり嵌めによってカートリッジハウジング内に保持されうる。フィルターは、カートリッジハウジングの下流開口部にわたって延在するシート材料を備えてもよい。シート材料はメッシュを備えてもよい。シート材料は、超音波溶接などの接着剤および溶接のうちの少なくとも一つによってカートリッジハウジングに固定されうる。フィルターは、固体エアロゾル形成基体をカートリッジハウジング内に保持しうる。
【００５８】
エアロゾル発生システムはマウスピースを備えうる。エアロゾル発生システムが少なくとも一つの気流出口を備える実施形態において、マウスピースは少なくとも一つの気流出口を備えることが好ましい。マウスピースは、カートリッジの部分を形成してもよい。マウスピースは、エアロゾル発生装置の部分を形成してもよい。マウスピースは、カートリッジおよびエアロゾル発生装置とは別個に形成されてもよく、ここでカートリッジおよびエアロゾル発生装置のうちの少なくとも一つは、マウスピースを受けるように構成される。
【００５９】
エアロゾル形成基体はたばこを含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。
【００６０】
エアロゾル形成基体は、脱プロトン化ニコチンを含有するたばこを含みうる。たばこの中のニコチンを脱プロトン化することは、有利にも、ニコチンの揮発性を増加させる場合がある。ニコチンは、たばこをアルカリ化処理に供することによって脱プロトン化されてもよい。
【００６１】
固体エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、たばこ含有材料および非たばこ含有材料を含んでもよい。
【００６２】
固体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。本明細書で使用される「エアロゾル形成体」という用語は、使用時にエアロゾルの形成を促進する任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物を記述するために使用される。適切なエアロゾル形成体には例えば、多価アルコール（プロピレングリコール、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−、ジ−またはトリアセテートなど）、およびモノ−、ジ−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）が含まれるが、これらに限定されない。
【００６３】
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（例えばプロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよび最も好ましくはグリセリン）である。
【００６４】
固体エアロゾル形成基体は単一のエアロゾル形成体を含んでもよい。別の方法として、固体エアロゾル形成基体は、二つ以上のエアロゾル形成体の組み合わせを含んでもよい。
【００６５】
固体エアロゾル形成基体のエアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準で５パーセントを超えてもよい。
【００６６】
固体エアロゾル形成基体のエアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準でおよそ５パーセント〜およそ３０パーセントであってもよい。
【００６７】
固体エアロゾル形成基体のエアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準でおよそ２０パーセントであってもよい。
【００６８】
液体エアロゾル形成基体は、加熱に伴い液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。液体エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は水、溶媒、エタノール、植物エキス、および天然の風味または人工の風味を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体はエアロゾル形成体を含むことが好ましい。好適なエアロゾル形成体としては、プロピレングリコール、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の多価アルコールまたはその混合物が挙げられる。
【００６９】
液体エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。
【００７０】
液体エアロゾル形成基体はニコチンを含まなくてもよい。こうした実施形態では、ベイパー化された液体エアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成基体から一つ以上の揮発性化合物を揮散するために、使用中に固体エアロゾル形成基体を通して引き出されてもよい。気化された液体エアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成基体からニコチンを揮散してもよい。脱プロトン化ニコチンを含有するたばこを含む固体エアロゾル形成基体は、液体エアロゾル形成基体がニコチンを含まない実施形態に対しては特に好適である場合がある。
【００７１】
電源は電池を備えてもよい。例えば、電源はニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウムベースの電池、例えばリチウムコバルト、リチウム鉄リン酸塩またはリチウムポリマー電池としうる。別の方法として、電源はコンデンサーなど別の形態の電荷蓄積装置としうる。電源は再充電を必要とする場合があり、またエアロゾル発生装置を二つ以上のカートリッジとともに使用するのに十分なエネルギーを蓄積できる容量を有してもよい。
【００７２】
エアロゾル発生装置は、電源から電気ヒーターへの電力の供給を制御するためのコントローラを備えることが好ましい。
添付図面を参照しながら、例証としてのみ、本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１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斜視図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置から分離されている。
【図２】図２は、図１のエアロゾル発生システムの斜視図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置の中に挿入されている。
【図３】図３は、図１のエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置から分離されている。
【図４】図４は、図１のエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置の中に挿入されている。
【図５】図５は、図１のエアロゾルシステムのカートリッジの分解図である。
【図６】図６は、多孔性担体材料および液体エアロゾル形成基体を示す図５のカートリッジの一部分の分解図である。
【図７】図７は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生システムのヒーターセクションの断面図である。
【図８】図８は、多孔性担体材料の中に挿入された図７のヒーターセクションを示す。
【図９】図９は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生システムのヒーターセクションの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第四の実施形態によるエアロゾル発生システムのカートリッジの斜視図である。
【図１１】図１１は、多孔性担体材料を示すために壊れやすいシールを取り除いた図１０のカートリッジを示す。
【図１２】図１２は、図１０のカートリッジを備えるエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジはエアロゾル発生装置から分離されている。
【図１３】図１３は、図１２のエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置の中に挿入されている。
【図１４】図１４は、本発明の第五の実施形態によるエアロゾル発生システムのカートリッジの斜視図である。
【図１５】図１５は、取り外し可能なシールを取り外した図１０のカートリッジを示す。
【図１６】図１６は、図１４のカートリッジを備えるエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジはエアロゾル発生装置から分離されている。
【図１７】図１７は、図１６のエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置の中に挿入されている。
【図１８】図１８は、本発明の第六の実施形態によるエアロゾル発生システムのヒーターセクションのカートリッジの第一の斜視図である。
【図１９】図１９は、図１８のカートリッジおよびヒーターセクションの第二の斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８のカートリッジおよびヒーターセクションを備えるエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置から分離されている。
【図２１】図２１は、図２０のエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置の中に挿入されている。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
図１および２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１０を示す。エアロゾル発生システム１０は、エアロゾル発生装置１２とカートリッジ１４とを備える。エアロゾル発生装置１０は、カートリッジ１４の上流端を受けるためのくぼみ１８を画定する装置ハウジング１６を備える。図１は、エアロゾル発生装置１２から分離されたカートリッジ１４を示し、図２はエアロゾル発生装置１２のくぼみ１８内に受けられたカートリッジ１４を示す。
【００７５】
図３は、エアロゾル発生システム１０の断面図である。エアロゾル発生装置１２は、装置ハウジング１６の上流端に位置付けられた気流入口２０を備える。電源２２およびコントローラ２４は、装置ハウジング１６の上流端内に位置付けられる。
【００７６】
エアロゾル発生システム１０は、ヒーターセクション２６をさらに備える。図３に示した実施形態において、ヒーターセクション２６は、エアロゾル発生装置１２の部分を形成する。ただし、ヒーターセクション２６は別個に提供されて、エアロゾル発生装置２６に接続されるように構成されてもよい。
【００７７】
ヒーターセクション２６は、くぼみ１８の上流端に位置付けられ、抵抗加熱コイルの形態の電気ヒーター２８を備える。使用中、コントローラ２４は電源２２から電気ヒーター２８への電力の供給を制御する。ヒーターセクション２６はさらに、毛細管芯の形態の液体移動要素３０を備え、抵抗加熱コイルは液体移動要素３０の第一の部分の周りに巻かれる。
【００７８】
電気ヒーター２８および液体移動要素３０は、くぼみ１８の上流端壁から延在する貫通要素によって支持される。貫通要素は、中空シャフト部３２および貫通部分３４を備える。電気ヒーター２８および液体移動要素３０の第一の部分は、中空シャフト部３２内に形成される気流通路内に位置付けられる。液体移動要素３０の第二および第三の部分は、中空シャフト部３２内の開口部を貫通し、第二および第三の部分は、それらが中空シャフト部３２の外表面の上にあるように９０度の角度で折り畳まれる。
【００７９】
カートリッジ１４は、カートリッジハウジング３６、固体エアロゾル形成基体３８、およびカートリッジハウジング３６内に位置付けられた液体エアロゾル形成基体４０を備える。図５は、カートリッジ１４の分解図である。
【００８０】
固体エアロゾル形成基体３８は、カートリッジハウジング３６の下流端内に位置付けられたたばこプラグを備える。メッシュフィルター４２は、カートリッジハウジング３６の下流端に取り付けられ、たばこプラグをカートリッジハウジング３６内に保持する。
【００８１】
液体エアロゾル形成基体４０は、カートリッジハウジング３６の上流端内に位置付けられた液体貯蔵組立品４４内に収容される。液体貯蔵組立品４４は、図６のさらなる分解図でより詳細に示されている。
【００８２】
液体貯蔵組立品４４は、締まり嵌めによってカートリッジハウジング３６の上流端内に保持される管状の液体貯蔵ハウジング４６を備える。第一の壊れやすいシール４８は、管状の液体貯蔵ハウジング４６の上流端にわたって延在して固定され、第二の壊れやすいシール５０は、管状の液体貯蔵ハウジング４６の下流端にわたって延在して固定される。多孔性担体材料５２は、第一の壊れやすいシール４８と第二の壊れやすいシール５０との間の環状の液体貯蔵ハウジング４６内に位置付けられ、液体エアロゾル形成基体４０は多孔性担体材料５２へと吸着される。多孔性担体材料５２は、環状の形状を有し、多孔性担体材料５２を通る通路５４を画定し、通路５４は第一の壊れやすいシール４８と第二の壊れやすいシール５０との間に延在する。
【００８３】
カートリッジハウジング３６の下流端は、マウスピース５６を形成し、マウスピース５６はエアロゾル発生システム１０の気流出口５８を画定する。
【００８４】
図４は、カートリッジ１４がエアロゾル発生装置１２のくぼみ１８の中に挿入された後のエアロゾル発生システム１０の断面図である。カートリッジ１４がくぼみ１８の中に挿入されると、貫通要素の貫通部分３４は、第一の壊れやすいシール４８および第二の壊れやすいシール５０を貫通する。ヒーターセクション２６は、液体移動要素３０の第二および第三の部分が多孔性担体材料５２の内部表面に接触するように、多孔性担体材料５２を通して画定される通路５４内に受けられる。液体エアロゾル形成基体４０は、液体移動要素３０に沿って電気ヒーター２８に吸い出され、ここでユーザーによる吸入のために気化される。ユーザーがマウスピース５６で吸い込むと、空気が気流入口２０を通してエアロゾル発生システム１０内に引き出され、エアロゾル発生装置１２を通り、中空シャフト部３２を通って、ここで液体エアロゾル形成基体上記が気流に混入され、固体エアロゾル形成基体３８を通って、ここでさらなる揮発性化合物が気流に混入され、気流出口５８を通って流出する。
【００８５】
図７は、本発明の第二の実施形態によるヒーターセクション１２６の代替的な配置を示す。ヒーターセクション１２６は図３に関連して説明したヒーターセクション２６と構造が類似しており、類似の部品を示すために類似の参照番号が使用されている。
【００８６】
ヒーターセクション１２６は、貫通部分１３４の最大直径によりヒーターセクション２６とは異なっている。具体的には、貫通部分１３４の最大直径は、液体移動要素３０の中空シャフト部３２、第二の部分１３１、および第三の部分１３３の組み合わされた直径よりわずかに大きい。従って、ヒーターセクション１２６の幅の広い貫通部分１３４は、図８に示す通り、ヒーターセクション１２６が多孔性担体材料５２を通して画定される通路５４の中に挿入されて取り外される時の液体移動要素３０への損傷のリスクを低減しうる。
【００８７】
図９は、本発明の第三の実施形態によるヒーターセクション２２６の代替的構成を示す。ヒーターセクション２２６は図７に関連して説明したヒーターセクション２２６と構造が類似しており、類似の部品を示すために類似の参照番号が使用されている。
【００８８】
ヒーターセクション２２６は、中空シャフト部３２の上流端の周りに位置付けられた固定リング２３５を追加することにより、ヒーターセクション１２６とは異なっている。液体移動要素３０の第二の部分１３１および第三の部分１３３の端部は、固定リング２３５と中空シャフト部３２との間に固定され、ヒーターセクション２２６を多孔性担体材料５２を通して画定される通路５４の中に挿入または通路５４から取り外す間に、液体移動要素３０を正しい位置に保持する。
【００８９】
図１０および１１は、本発明の第四の実施形態によるカートリッジ３１４の代替的な配置を示す。カートリッジ３１４は図１〜６に関連して説明したカートリッジ１４と構造が類似しており、類似の部品を示すために類似の参照番号が使用されている。
【００９０】
カートリッジ３１４は、上述の通り、カートリッジハウジング３６、固体エアロゾル形成基体３８、液体エアロゾル形成基体４０およびメッシュフィルター４２を備える。カートリッジ３１４は、液体貯蔵アセンブリ３４４の構造とは異なる。
【００９１】
液体貯蔵アセンブリ３４４は、その上流端で開いており、その下流端で閉じている管状の液体貯蔵ハウジング３４６を備える。液体貯蔵ハウジング３４６は、液体貯蔵ハウジング３４６とカートリッジハウジング３６との間に気流通路３４５を画定するように、カートリッジハウジング３６よりも小さい断面積を有する。
【００９２】
第一の壊れやすいシール４８は、管状の液体貯蔵ハウジング３４６の上流端にわたって延在して固定され、液体エアロゾル形成基体４０を含む多孔性担体材料５２は、第一の壊れやすいシール４８と管状の液体貯蔵ハウジング３４６の下流端との間で管状の液体貯蔵ハウジング３４６の中に位置付けられる。本明細書で説明した通り、多孔性担体材料５２は環状の形状を有し、多孔性担体材料５２を通る通路５４を画定する。多孔性担体材料５２を図示するために、図１１は、第一の壊れやすいシール４８が取り外されたカートリッジ３１４を示す。
【００９３】
図１２は、エアロゾル発生装置３１２と組み合わせられて、図１０および１１のカートリッジ３１４を備えるエアロゾル発生システム３００を示す。エアロゾル発生装置３１２は、中空シャフト部３２の上流端に一つ以上の気流開口部３３１が追加されていることを除いて、図１〜４を参照して説明したエアロゾル発生装置１２と同一である。
【００９４】
図１３は、カートリッジ３１４がエアロゾル発生装置３１２のくぼみ１８の中に挿入された後のエアロゾル発生システム３００の断面図である。カートリッジ３１４がくぼみ１８の中に挿入されると、貫通要素の貫通部分３４は第一の壊れやすいシール４８を貫通する。ヒーターセクション２６は、液体移動要素３０の第二および第三の部分が多孔性担体材料５２の内部表面に接触するように、多孔性担体材料５２を通して画定される通路５４内に受けられる。液体エアロゾル形成基体４０は、液体移動要素３０に沿って電気ヒーター２８に吸い出され、ここでユーザーによる吸入のために気化される。ユーザーがマウスピース５６で吸い込むと、空気が気流入口２０を通してエアロゾル発生システム３００内に引き出され、エアロゾル発生装置３１２を通り、中空シャフト部３２の中に入り、ここで液体エアロゾル形成基体蒸気が気流に混入され、気流開口部３３１を通り、カートリッジ３１４の気流通路３４５を通り、固体エアロゾル形成基体３８を通って、ここでさらなる揮発性化合物が気流に混入され、気流出口５８を通って流出する。
【００９５】
図１４および１５は、本発明の第五の実施形態によるカートリッジ４１４の代替的な配置を示す。カートリッジ４１４は図１０および１１に関連して説明したカートリッジ３１４と構造が類似しており、類似の部品を示すために類似の参照番号が使用されている。
【００９６】
カートリッジ４１４は、上述の通り、カートリッジハウジング３６、固体エアロゾル形成基体３８、液体エアロゾル形成基体４０、メッシュフィルター４２、および管状の液体貯蔵ハウジング３４６を備える。カートリッジ４１４は、液体貯蔵組立品４４４の残りの構造によりカートリッジ３１４とは異なる。具体的には、液体エアロゾル形成基体４０を受ける多孔性担体材料４５２は材料の固体プラグであり、多孔性担体材料４５２を貫通する通路を含まない。この実施形態では、壊れやすいシールではなく取り外し可能なシール４４８が、液体貯蔵ハウジング３４６の上流端にわたって延在する。
【００９７】
図１６は、エアロゾル発生システム４１２と組み合わせられて、図１４および１５に示すカートリッジ４１４を備えるエアロゾル発生システム４００を示す。エアロゾル発生装置４１２は、図１〜４を参照して説明したエアロゾル発生装置１２と類似しており、同様の部品を指定するために、同様の参照符号が使用されている。
【００９８】
エアロゾル発生装置４１２は、ヒーターセクション４２６の構造によりエアロゾル発生装置１２とは異なる。この実施形態では、ヒーターセクション４２６は貫通要素を備えない。ヒーターセクション４２６は、電気ヒーター２８がその上に提供される剛性支持部材４２７を備える。剛性支持部材４２７は、セラミックなどの耐熱性材料を含むことが好ましい。
【００９９】
ヒーターセクション４２６は、電気ヒーター２８および剛直支持部材４２７の周りに巻かれた上流部分４３１を有する液体移動要素４３０と、取り外し可能なシール４４８が取り外されると、カートリッジ４１４の多孔性支持部材４５２と係合するように構成された下流部分４３３とを備える。
【０１００】
図１７は、カートリッジ４１４がエアロゾル発生装置４１２と組み合わされた後のエアロゾル発生システム４００の断面図である。カートリッジ４１４がエアロゾル発生装置４１２と組み合わされると、液体移動要素４３０の下流部分４３３が多孔性担体材料４５２の上流表面に接触する。液体エアロゾル形成基体４０は、液体移動要素４３０に沿って電気ヒーター２８に吸い出され、ここでユーザーによる吸入のために気化される。ユーザーがマウスピース５６で吸い込むと、空気が気流入口２０を通してエアロゾル発生システム４００内に引き出され、エアロゾル発生装置４１２を通り、電気ヒーター２８を横切り、液体移動要素４３０を通って、ここで液体エアロゾル形成基体上記が気流に混入され、カートリッジ４１４の気流通路３４５を通り、固体エアロゾル形成基体３８を通って、ここでさらなる揮発性化合物が気流に混入され、気流出口５８を通って流出する。
【０１０１】
図１８および１９は、本発明の第六の実施形態によるカートリッジ５１４およびヒーターセクション５２６の代替的な配置を示す。カートリッジ５１４は図１４および図１５に関連して説明したカートリッジ４１４と類似しており、類似の部品を示すために類似の参照番号が使用されている。カートリッジ５１４は、管状の液体貯蔵ハウジング３４６の上流端にわたって延在する取り外し可能なシールを含んでいても含まなくてもよい。
【０１０２】
ヒーターセクション５２６は、管状支持部材５２７、管状支持部材５２７の上流端にわたって延在する抵抗性メッシュヒーターの形態の電気ヒーター５２８、および管状支持部材５２７の下流端にわたって延在する液体移動要素５３０を備える。電気接点５２９は、抵抗性メッシュヒーターのエアロゾル発生装置の電源への電気的接続を容易にする。
【０１０３】
図２０は、エアロゾル発生装置５１２と組み合わせられて、図１８および１９に示すカートリッジ５１４備えるエアロゾル発生システム５００を示す。エアロゾル発生装置４１２は、図１〜４を参照して説明したエアロゾル発生装置１２と類似しており、同様の部品を指定するために、同様の参照符号が使用されている。ヒーターセクションの代わりに、エアロゾル発生装置５１２は、ヒーターセクション５２６およびカートリッジ５１４がくぼみ１８内に受けられた時にヒーターセクション５２６の電気接点５２９に接続するために、くぼみ１８の上流端に位置付けられた電気接点を備える。
【０１０４】
図２１は、カートリッジ５１４およびヒーターセクション５２６がエアロゾル発生装置５１２と組み合わされた後のエアロゾル発生システム５００の断面図である。カートリッジ５１４がヒーターセクション５２６およびエアロゾル発生装置５１２と組み合わされると、液体移動要素５３０の下流端が多孔性担体材料４５２の上流表面に接触する。液体エアロゾル形成基体４０は、液体移動要素５３０を通して電気ヒーター５２８に吸い出され、ここでユーザーによる吸入のために気化される。ユーザーがマウスピース５６で吸い込むと、空気が気流入口２０を通してエアロゾル発生システム５００内に引き出され、エアロゾル発生装置５１２を通り、電気ヒーター５２８を横切り、ここで液体エアロゾル形成基体上記が気流に混入され、カートリッジ５１４の気流通路３４５を通り、固体エアロゾル形成基体３８を通って、ここでさらなる揮発性化合物が気流に混入され、気流出口５８を通って流出する。
【図１】
2019533473.tif 000003
【図２】
2019533473.tif 000004
【図３】
2019533473.tif 000005
【図４】
2019533473.tif 000006
【図５】
2019533473.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019533473.tif 000009
【図８】
2019533473.tif 000010
【図９】
2019533473.tif 000011
【図１０】
2019533473.tif 000012
【図１１】
2019533473.tif 000013
【図１２】
2019533473.tif 000014
【図１３】
2019533473.tif 000015
【図１４】
2019533473.tif 000016
【図１５】
2019533473.tif 000017
【図１６】
2019533473.tif 000018
【図１７】
2019533473.tif 000019
【図１８】
2019533473.tif 000020
【図１９】
2019533473.tif 000021
【図２０】
2019533473.tif 000022
【図２１】
2019533473.tif 000023
【国際調査報告】
2019533473.tif 000024
2019533473.tif 000025
2019533473.tif 000026