(57)【要約】  エアロゾル形成基体（４２）および複数の電気ヒューズ（５４）を備えるエアロゾル発生物品（４０）が提供されている。複数の電気ヒューズ（５４）は相互に間隙を介しており、それぞれの電気ヒューズ（５４）はエアロゾル形成基体（４２）の一部分の近傍に位置付けられている。また、エアロゾル発生物品（４０）と、エアロゾル発生物品（４０）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）と、エアロゾル発生装置（１２）用のコントローラ（２２）との併用に適した、エアロゾル発生装置（１２）が提供されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生物品であって、
エアロゾル形成基体と、
相互に間隙を置いて配置された複数の電気ヒューズとを備え、それぞれの電気ヒューズが、前記エアロゾル形成基体の一部分の近傍に位置付けられている、エアロゾル発生物品。
【請求項２】
少なくとも三つの物品電気接点をさらに備え、またそれぞれの電気ヒューズが一対の前記物品電気接点の間に延び、かつ前記一対の前記物品電気接点に電気的に接続されている、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項３】
前記エアロゾル形成基体が実質的に円筒形の外表面を有し、また前記物品電気接点および前記電気ヒューズがそれぞれ円筒形の外表面の一部分上に延びる、請求項２に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項４】
前記物品電気接点および前記電気ヒューズが、それぞれの物品電気接点が少なくとも二つの電気ヒューズに電気的に接続されるように、かつ前記物品電気接点および前記電気ヒューズが前記エアロゾル形成基体の円筒形の外表面の一部分の周りに連続的なリングを形成するように、直列に接続される、請求項３に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項５】
それぞれの物品電気接点が単一の電気ヒューズのみに接続される、請求項３に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項６】
それぞれの物品電気接点が実質的に環状の形状を有し、また前記物品電気接点が少なくとも前記エアロゾル形成基体の円筒形の外表面の一部分に沿って間隙を置いて配置されている、請求項３に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項７】
前記少なくとも三つの物品電気接点が、共通物品電気接点および複数のセンシング物品電気接点を備え、またそれぞれの電気ヒューズがセンシング物品電気接点と前記共通物品電気接点の間に延びる、請求項２に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項８】
前記エアロゾル形成基体が実質的に円筒形の外表面を有し、また前記共通物品電気接点が実質的に環状の形状を有し、かつ前記実質的に円筒形の外表面の一部分の周りに延びる、請求項７に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項９】
前記エアロゾル形成基体が実質的に細長く、端面を含み、また前記物品電気接点が前記エアロゾル形成基体の前記端面上に位置付けられている、請求項７に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項１０】
前記共通物品電気接点が、前記端面の中央に位置付けられ、また前記センシング物品電気接点が前記共通電気接点の周りに間隙を置いて配置される、請求項９に記載のエアロゾル発生物品。
【請求項１１】
エアロゾル発生装置であって、
エアロゾル発生物品を受けるためのくぼみを画定するハウジングと、
電気エネルギーの供給源と、
前記くぼみ内に位置付けられた複数の電気ヒーターと、
前記くぼみ内に位置付けられ、かつエアロゾル発生物品が前記くぼみ内に受けられたときに、エアロゾル発生物品上の複数の電気ヒューズに電気的に接続するように構成された少なくとも三つの装置電気接点であって、それぞれの電気ヒーターが一対の前記装置電気接点と関連付けられているものと、
エアロゾル発生物品が前記くぼみ内に受けられたときに、それぞれの対の前記装置電気接点間の電気抵抗を測定するように構成されたコントローラとを備え、前記コントローラがさらに、前記対応する対の装置電気接点間の前記電気抵抗測定値に基づいて、それぞれの前記電気ヒーターへの電気エネルギーの供給を制御するように構成されている、エアロゾル発生装置。
【請求項１２】
前記少なくとも三つの装置電気接点が、共通装置電気接点および複数のセンシング装置電気接点を備え、また前記コントローラが、エアロゾル発生装置が前記くぼみ内に受けられたときに、前記センシング装置電気接点のそれぞれと、共通装置電気接点との間の電気抵抗を測定するように構成されている、請求項１１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１３】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品と、請求項１１または１２に記載の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１４】
エアロゾル発生システムであって、
エアロゾル形成基体および相互に間隙を置いて配置された複数の電気ヒューズを備え、それぞれの電気ヒューズが、前記エアロゾル形成基体の一部分の近傍に位置付けられている、エアロゾル発生物品と、
エアロゾル発生装置とを備え、
前記エアロゾル発生装置が、
前記エアロゾル発生物品を受けるためのくぼみを画定するハウジングと、
電気エネルギーの供給源と、
前記くぼみ内に位置付けられた複数の電気ヒーターと、
前記くぼみ内に位置付けられた少なくとも三つの装置電気接点であって、それぞれの電気ヒーターが一対の前記装置電気接点と関連付けられ、かつ前記エアロゾル発生物品が前記くぼみ内に受けられたときに、前記装置電気接点のそれぞれの対が電気ヒューズに電気的に接続するように構成されている、少なくとも三つの装置電気接点と、
エアロゾル発生物品が前記くぼみ内に受けられたときに、それぞれの電気ヒーターについて以下の工程を実行するように構成されたコントローラとを含み、前記工程は、
前記対応する対の装置電気接点間の電気抵抗を測定することと、
前記電気抵抗測定値が前記エアロゾル発生物品にある電気ヒューズが閉じていることを示すとき、前記電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を制御して、前記閉じた電気ヒューズの近傍の前記エアロゾル形成基体の一部分を加熱することと、
前記対応する対の装置電気接点への電気エネルギーの第二の供給を制御して、前記閉じた電気ヒューズを開くことである、エアロゾル発生システム。
【請求項１５】
電源および複数の電気ヒーターを有するエアロゾル発生装置用のコントローラであって、エアロゾル形成基体および複数の電気ヒューズを有するエアロゾル発生物品が、前記エアロゾル発生装置内に受けられたときに、前記コントローラが、以下の工程、すなわち
前記エアロゾル発生物品上にある前記複数の電気ヒューズの一つ以上の電気抵抗を測定することと、
前記電気抵抗測定値に基づいて、閉じた電気ヒューズに関連付けられた電気ヒーターを選択することと、
前記電源から前記選択した電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給であって、前記エアロゾル形成基体の一部分を加熱するのに適切である電気エネルギーの前記第一の供給を切り替えることと、
前記電源から前記閉じた電気ヒューズへの電気エネルギーの第二の供給であって、前記閉じた電気ヒューズを開くのに適切である電気エネルギーの前記第二の供給を切り替えることとを実施するように構成されている、コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のヒューズを有するエアロゾル発生物品、エアロゾル発生物品との併用に適したエアロゾル発生装置、およびエアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムに関連する。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一般に、電池と、制御電子回路と、エアロゾル発生装置で使用するために特別に設計されたエアロゾル発生物品を加熱するための電気ヒーターとを備えるエアロゾル発生装置を備える。一部の例において、エアロゾル発生物品は、たばこロッドまたはたばこプラグなどのエアロゾル形成基体を備え、またエアロゾル発生装置の中に収容されるヒーターは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の中へと挿入される時に、エアロゾル形成基体の中へと、またはその周りに挿入される。
【０００３】
一部の場合において、電気ヒーターは、エアロゾル形成基体の異なる部分を加熱するように構成された複数の発熱体を備えうる。エアロゾル形成基体の異なる部分を逐次的に加熱することが望ましいことがある。ところが、そうした場合では典型的に、エアロゾル形成基体のすべての部分が加熱されるまでエアロゾル発生物品をエアロゾル発生装置内に保持することが必要である。エアロゾル形成基体の部分の一部のみが加熱された時点で物品を取り出して、その後、物品を装置に再度挿入すると、それまでに加熱済みの基体の部分を再加熱することになりかねない。これは、喫煙システムのユーザーにとって喫煙の体験が損なわれることになりうる。
【０００４】
エアロゾル形成基体の部分の逐次的な加熱を容易にするエアロゾル発生物品を提供することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第一の態様によると、エアロゾル形成基体および複数の電気ヒューズを備えるエアロゾル発生物品が提供されている。複数の電気ヒューズは相互に間隙を介しており、それぞれの電気ヒューズはエアロゾル形成基体の一部分の近傍に位置付けられている。
【０００６】
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、エアロゾル発生装置内で加熱された時に、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出するエアロゾル形成基体を含む物品を意味する。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品を加熱するためのエアロゾル発生装置とは分離されており、それと組み合わされるように構成されている。
【０００７】
本明細書で使用される「電気ヒューズ」という用語は、閉じた状態にある時に電導体として機能する電気的なスイッチを意味し、電気ヒューズは、電気ヒューズがもはや電導体として機能しない開いた状態に不可逆的に切り替えられうる。
【０００８】
本発明によるエアロゾル発生物品は、間隙を介した複数の電気ヒューズを備え、それぞれの電気ヒューズはエアロゾル形成基体の一部分の近傍に位置する。有利なことに、電気ヒューズのこうした配置はエアロゾル形成基体の異なる部分の逐次的な加熱を容易にすることができる。特に、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の部分を逐次的に加熱するように構成された装置と組み合わせることができ、それぞれの電気ヒューズは、エアロゾル形成基体の関連付けられた部分が加熱されたかどうかの記録として機能しうる。すなわち、それぞれの電気ヒューズは、エアロゾル形成基体の関連付けられた部分が加熱された時を記録するために開かれうる。従って、有利なことに、エアロゾル形成基体のどの部分が加熱済みであるかを記録するためのエアロゾル発生物品の部品としてヒューズを提供することで、エアロゾル形成基体のそれらの部分の再加熱を防止しうる。
【０００９】
その上、電気ヒューズはエアロゾル発生物品の部品を形成するため、エアロゾル形成基体のどの部分が加熱済みであるかの記録は、物品が装置から取り出された時でさえも保持される。従って、本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体を部分的に加熱すること、エアロゾル発生物品を装置から取り出すこと、およびエアロゾル形成基体の残りの部分を加熱するために装置と物品をその後再度組み合わされることを容易にする。有利なことに、これはユーザーがエアロゾル形成基体を部分的にのみ加熱すること、安全な保管のために物品を装置から取り出すこと、およびエアロゾル形成基体の残りの部分を加熱するために装置と物品をその後再度組み合わされることを容易にしうる。
【００１０】
有利なことに、エアロゾル形成基体のどの部分が加熱済みであるかを記録するためにエアロゾル発生物品の部品としてヒューズを提供することで、エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置を特定の向きで再度組み合わせる必要がなくなりうる。すなわち、エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体のどの部分が既に加熱済みであるかを、それぞれの電気ヒューズの状態に基づいて、エアロゾル発生装置に対するエアロゾル発生物品の向きに関係なく、判定するように構成されうる。
【００１１】
複数の電気ヒューズのそれぞれは、エアロゾル形成基体の一部分内に位置付けられうる。複数の電気ヒューズのそれぞれは、エアロゾル形成基体の外側部分付近に位置付けられうる。幾つかの電気ヒューズはエアロゾル形成基体の一部分内に位置付けられてもよく、また幾つかの電気ヒューズはエアロゾル形成基体の外側部分付近に位置付けられてもよい。
【００１２】
それぞれの電気ヒューズは、電気ヒューズの両端での電位差が約３ボルトを超えた時に開くように構成されることが好ましい。典型的なエアロゾル発生装置は、約３ボルト〜約６ボルトの電圧で動作するように構成された電源を備える。従って、それぞれのヒューズを少なくとも約３ボルトの電位差で開くように構成することは、本発明によるエアロゾル発生物品を、従来的な電力供給源を使用するエアロゾル発生装置と併用することを容易にする。
【００１３】
それぞれの電気ヒューズを形成するための適切な材料には、アルミニウム、銅、亜鉛、銀、およびその合金が含まれる。
【００１４】
エアロゾル発生物品は、少なくとも三つの物品電気接点を備えることが好ましく、ここでそれぞれの電気ヒューズは、一対の物品電気接点の間に延び、かつそれらに電気的に接続される。有利なことに、それぞれの電気ヒューズが一対の物品電気接点の間に延びるように物品電気接点を提供することは、それぞれの電気ヒューズの各端をエアロゾル発生装置の電気回路に電気的に接続することを容易にしうる。例えば、エアロゾル発生装置は、それぞれの対の物品電気接点間の電気抵抗を測定して、その対の物品電気接点の間に延びる電気ヒューズが閉じているか開いているかを判定するように構成されうる。
【００１５】
エアロゾル発生装置にある電気接点へのそれぞれの物品電気接点の電気的接続を容易にするために、それぞれの物品電気接点は、物品電気接点に接続されたそれぞれの電気ヒューズの表面積よりも大きい表面積を有することが好ましい。それぞれの物品電気接点は、物品電気接点に接続されたそれぞれの電気ヒューズの表面積の少なくとも２倍の表面積を有することが好ましい。
【００１６】
物品電気接点に接続された電気ヒューズが開かれた時のそれぞれの物品電気接点への損傷を防止するために、それぞれの物品電気接点は、物品電気接点に接続されたそれぞれの電気ヒューズの電気抵抗よりも低い電気抵抗を有することが好ましい。
【００１７】
それぞれの物品電気接点は、物品電気接点に接続されたそれぞれの電気ヒューズの断面積よりも大きい断面積を有しうる。それぞれの電気ヒューズについて、断面積は、電気ヒューズが接続されている一対の物品電気接点間を、電気ヒューズに沿って延びる方向に対して直角に測定される。それぞれの物品電気接点について、断面積は、エアロゾル発生装置にある電気接点と接触するように構成された物品電気接点の面の表面積に対応する。
【００１８】
それぞれの物品電気接点は、物品電気接点に接続されたそれぞれの電気ヒューズが形成される材料よりも低い抵抗率を有する材料から形成されうる。
【００１９】
物品電気接点を形成するために適切な材料には、アルミニウム、銅、亜鉛、銀、およびその合金が含まれる。
【００２０】
それぞれの物品電気接点は、物品電気接点に接続されたそれぞれの電気ヒューズと一体型で形成されることが好ましい。すなわち、それぞれの物品電気接点およびその物品電気接点に接続されたそれぞれの電気ヒューズは、単一片の伝導性材料から形成されることが好ましい。
【００２１】
エアロゾル形成基体は、実質的に円筒形の外表面を備えてもよく、ここで物品電気接点および電気ヒューズはそれぞれ、円筒形の外表面の一部分の上に延びる。
【００２２】
それぞれの物品電気接点は、単一の電気ヒューズのみに接続されてもよい。
【００２３】
物品電気接点および電気ヒューズは、それぞれの物品電気接点が少なくとも二つの電気ヒューズに電気的に接続されるように、かつ物品電気接点および電気ヒューズがエアロゾル形成基体の円筒形の外表面の一部分の周りに連続的なリングを形成するように、直列に接続されうる。こうした配置は、エアロゾル発生物品を、任意の回転方向を使用するエアロゾル発生装置と併用することを容易にしうる。例えば、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品と、任意の回転方向に物品電気接点に電気的に接続するように構成された装置電気接点のリングとを受けるための管状のくぼみを備えうる。
【００２４】
それぞれの物品電気接点は、実質的に環状の形状を有してもよく、ここで物品電気接点は、少なくともエアロゾル形成基体の円筒形の外表面の一部分に沿って間隙を介する。こうした実施形態において、物品電気接点は、少なくともエアロゾル形成基体の円筒形の外表面の一部分に沿って丈方向に間隙を介してもよく、ここでそれぞれの電気ヒューズは、電導性の物品電気接点間に実質的に丈方向に延びる。
【００２５】
少なくとも三つの物品電気接点は、共通物品電気接点および複数のセンシング物品電気接点を備えてもよく、ここでそれぞれの電気ヒューズは、センシング物品電気接点と共通物品電気接点の間に延びる。すべての電気ヒューズに接続された共通物品電気接点を提供することは有利なことに、物品電気接点の数を最小限にしうる。
【００２６】
エアロゾル形成基体は実質的に円筒形の外表面を備えてもよく、ここで共通物品電気接点は実質的に環状の形状を有し、実質的に円筒形の外表面の一部分の周りに延びる。実質的に環状の共通物品電気接点を提供することは、エアロゾル発生装置に対するエアロゾル発生物品の回転方向に関係なく、共通物品電気接点をエアロゾル発生装置にある対応する装置電気接点に接続することを容易にしうる。
【００２７】
エアロゾル形成基体は実質的に細長くて、端面を備えてもよく、ここで物品電気接点はエアロゾル形成基体の端面上に位置付けられている。エアロゾル発生物品が共通物品電気接点を備える実施形態において、共通物品電気接点は、端面の中心に位置付けられることが好ましい。端面の中心に共通物品電気接点を提供することは、エアロゾル発生装置に対するエアロゾル発生物品の回転方向に関係なく、共通物品電気接点をエアロゾル発生装置にある対応する装置電気接点に接続することを容易にしうる。センシング物品電気接点は、共通物品電気接点の周りに間隙を介することが好ましい。
【００２８】
エアロゾル形成基体は固体エアロゾル形成基体を含んでもよい。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。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、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。
【００２９】
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。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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
エアロゾル形成基体が固体エアロゾル形成基体を含む実施形態において、固体エアロゾル形成基体は、一元のエアロゾル形成基体を備えてもよく、ここでそれぞれの電気ヒューズは一元のエアロゾル形成基体の一部分の近傍に位置付けられている。一元のエアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成材料の単一のロッド、プラグまたはシートを備えてもよく、ここでそれぞれの電気ヒューズは、固体エアロゾル形成材料のロッド、プラグまたはシートの一部分の近傍に位置付けられている。
【００３６】
エアロゾル形成基体が固体エアロゾル形成基体を含む実施形態において、固体エアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成材料の複数の不連続の部分を備えてもよく、ここでそれぞれの電気ヒューズは、固体エアロゾル形成材料の不連続の部分の一つの近傍に位置付けられている。固体エアロゾル形成材料の複数の不連続の部分は、相互に間隙を介し、基層上に提供されてもよい。基層は、固体エアロゾル形成材料の複数の不連続の部分が提供されているシートを備えてもよい。
【００３７】
エアロゾル形成基体は液体エアロゾル形成基体を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体はニコチン溶液を含んでもよい。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むことが好ましい。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さらに含むことが好ましい。
【００３８】
液体エアロゾル形成基体は、担体材料の複数の不連続の部分に浸み込ませた液体エアロゾル形成材料を含むことが好ましく、そこで液体エアロゾル形成材料を浸み込ませた担体材料のそれぞれの不連続の部分は、エアロゾル形成基体の一部分を形成する。それぞれの電気ヒューズは担体材料の不連続の部分の近傍に位置付けられている。
【００３９】
担体材料は約０．１グラム／立法センチメートル〜約０．３グラム／立法センチメートルの密度を有することが好ましい。
【００４０】
担体材料は約１５パーセント〜約５５パーセントの空隙率を有することが好ましい。
【００４１】
担体材料はガラス、セルロース、セラミック、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ（シクロヘキサンジメチレンテレフタラート）（ＰＣＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）およびＢＡＲＥＸ（登録商標）のうちの一つ以上を含んでもよい。
【００４２】
担体材料は、液体エアロゾル形成材料に関して、化学的に不活性であることが好ましい。
【００４３】
担体材料のそれぞれの不連続の部分は、任意の適切な形状およびサイズを有しうる。例えば、担体材料の不連続の部分は、シートまたはプラグの形態でもよい。
【００４４】
本発明はまた、本発明の第一の態様によるエアロゾル発生物品との併用に適したエアロゾル発生装置にも関する。従って、本発明の第二の態様によると、エアロゾル発生物品を受けるためのくぼみを画定するハウジングと、電気エネルギーの供給源と、くぼみ内に位置付けられた複数の電気ヒーターとを備えるエアロゾル発生装置が提供されている。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品がくぼみ内に受けられた時、くぼみ内に位置付けられ、エアロゾル発生物品にある複数の電気ヒューズに電気的に接続するように構成された少なくとも三つの装置電気接点をさらに備える。それぞれの電気ヒーターは、一対の装置電気接点に関連付けられる。エアロゾル発生装置はまた、エアロゾル発生物品がくぼみ内に受けられた時の、それぞれの対の装置電気接点間の電気抵抗を測定するように構成されたコントローラを備えうる。コントローラは、対応する対の装置電気接点間の電気抵抗測定値に基づいて、それぞれの電気ヒーターへの電気エネルギーの供給を制御するようにさらに構成されている。コントローラは、それぞれの対の装置電気接点間の電気抵抗を測定するように、かつ対応する電気ヒーターへの電気エネルギーの供給を逐次的に制御するように構成されることが好ましい。すなわち、コントローラは、一つの対の装置電気接点の電気抵抗を測定するように構成され、次の対の装置電気接点および対応する電気ヒーターについてプロセスを繰り返す前に、単一の電気ヒーター用のエネルギーの供給を制御するように構成されることが好ましい。
【００４５】
それぞれの対の装置電気接点間の電気抵抗を測定することによって、本発明によるエアロゾル発生装置は有利なことに、一対の装置電気接点と電気的に接触した一対の物品電気接点の間に延び、かつそれらに接続された電気ヒューズが閉じているか開いているかを判定できる。すなわち、閉じた電気ヒューズは比較的低い電気抵抗を示し、開いた電気ヒューズは比較的高い電気抵抗を示す。
【００４６】
くぼみ内に受けられたエアロゾル発生物品の特定の電気ヒューズが閉じているとコントローラが判定した場合、コントローラは、閉じた電気ヒューズの近傍に位置付けられた電気ヒーターの一つへの電気エネルギーの供給を制御し、電気ヒーターおよび閉じたヒューズの近傍に位置付けられたエアロゾル発生基体の一部分を加熱するように構成されている。
【００４７】
電気ヒーターの起動後、所定の時間が経過した時点で、コントローラは電気ヒーターへの電気エネルギーの供給を止めるように構成されることが好ましい。コントローラは、対応する対の装置電気接点および対応する対の物品電気接点を経由して、閉じたヒューズへの電気エネルギーの供給を起動し、閉じたヒューズを開くように構成されることが好ましい。コントローラは、電気ヒーターを起動する前に閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。コントローラは、電気ヒーターの稼働中に閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。コントローラは、電気ヒーターへの電気エネルギーの供給を止めた後に、閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。
【００４８】
くぼみ内に受けられたエアロゾル発生物品の特定の電気ヒューズが開いているとコントローラが判定した場合、コントローラは、エアロゾル発生物品がくぼみ内に残っている間は、開いたヒューズの近傍に位置付けられた電気ヒーターへの電気エネルギーの供給を妨げるように構成されることが好ましい。従って、有利なことに、エアロゾル発生装置は、開いたヒューズの近傍にある、既に加熱済みのエアロゾル形成基体の一部分の加熱を防止するように構成されることができる。
【００４９】
少なくとも三つの装置電気接点は、共通装置電気接点および複数のセンシング装置電気接点を備えてもよく、ここでコントローラは、エアロゾル発生装置がくぼみ内に受けられている間、それぞれのセンシング装置電気接点と共通装置電気接点の間の電気抵抗を測定するように構成されている。共通装置電気接点を提供することは有利なことに、装置電気接点の数を最小限にしうる。
【００５０】
くぼみは実質的に円筒形の内表面を備えてもよく、ここで共通装置電気接点は実質的に環状の形状を有し、実質的に円筒形の内表面の一部分の周りに延びる。実質的に環状の共通装置電気接点を提供することは、エアロゾル発生装置に対するエアロゾル発生物品の回転方向に関係なく、共通装置電気接点をエアロゾル発生物品にある対応する物品電気接点に接続することを容易にしうる。
【００５１】
くぼみは端面を備えてもよく、ここで装置電気接点は、くぼみの端面に位置付けられうる。エアロゾル発生装置が共通装置電気接点を備える実施形態において、共通装置電気接点は端面の中心に位置付けられることが好ましい。端面の中心に共通装置電気接点を提供することは、エアロゾル発生装置に対するエアロゾル発生物品の回転方向に関係なく、共通装置電気接点をエアロゾル発生物品にある対応する物品電気接点に接続することを容易にしうる。センシング装置電気接点は、共通装置電気接点の周りに間隙を介することが好ましい。
【００５２】
エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品がくぼみ内に受けられた時に、電気エネルギーが、エアロゾル発生物品にある閉じた電気ヒューズを経由してのみ、それぞれの電気ヒーターに供給されることができるように構成されてもよい。すなわち、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品がくぼみ内に受けられた時、それぞれの電気ヒューズが電気エネルギーの供給源と電気ヒーターの間に電気回路の一部を形成するように構成されてもよい。こうした配置は有利なことに、開いたヒューズが、対応する電気ヒーターを電気エネルギーの供給源から電気的に絶縁するため、既に加熱済みのエアロゾル形成基体の一部分の再加熱を防止しうる。
【００５３】
装置電気接点の少なくとも一部は、対応する電気ヒーターの一部を形成してもよい。別の方法として、装置電気接点は電気ヒーターとは別個に提供されてもよい。
【００５４】
それぞれの電気ヒーターは誘導ヒーターでもよい。それぞれの電気ヒーターは抵抗ヒーターであることが好ましい。
【００５５】
電気エネルギーの供給源は直流電流（ＤＣ）源を備えてもよい。望ましい実施形態において、電気エネルギー供給源は電池を含む。電気エネルギー供給源は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウム系電池（例えばリチウムコバルト電池、リチウム鉄リン酸塩電池、もしくはリチウムポリマー電池）を含みうる。
【００５６】
本発明の第三の態様によると、本明細書で説明した任意の実施形態による本発明の第一の態様によるエアロゾル発生物品を備えるエアロゾル発生システムが、上述の任意の実施形態による本発明の第二の態様によるエアロゾル発生装置との組み合わせで提供されている。
【００５７】
装置電気接点は、それぞれの対の装置電気接点が、くぼみ内でのエアロゾル発生物品の回転方向に関係なく、電気ヒューズに電気的に接続されるように構成されることが好ましい。
【００５８】
本発明の第四の態様によると、エアロゾル発生物品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。エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体および相互に間隙を介した複数の電気ヒューズを備え、それぞれの電気ヒューズはエアロゾル形成基体の一部分の近傍に位置付けられている。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品を受けるためのくぼみを画定するハウジングと、電気エネルギーの供給源と、くぼみ内に位置付けられた複数の電気ヒーターとを備える。エアロゾル発生装置は、くぼみ内に位置付けられた少なくとも三つの装置電気接点をさらに備え、ここでそれぞれの電気ヒーターは、一対の装置電気接点と関連付けられ、またここでそれぞれの対の装置電気接点は、エアロゾル発生物品がくぼみ内に受けられた時に、電気ヒューズに電気的に接続されるように構成されている。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品がくぼみ内に受けられた時に、それぞれの電気ヒーターについて複数の工程を実施するように構成されたコントローラをさらに備える。まず、コントローラは、対応する対の装置電気接点間の電気抵抗を測定するように構成されている。電気抵抗測定値が、エアロゾル発生物品にある電気ヒューズが閉じていることを示す時、コントローラは、電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を制御して、閉じた電気ヒューズの近傍にあるエアロゾル形成基体の一部分を加熱するように構成されている。すなわち、電気エネルギーの第一の供給は、閉じたヒューズの近傍のエアロゾル形成基体の一部分を加熱するのに十分である。コントローラはまた、対応する対の装置電気接点への電気エネルギーの第二の供給を制御して、閉じた電気ヒューズを開くように構成されている。すなわち、電気エネルギーの第二の供給は、閉じた電気ヒューズを開くのに十分である。コントローラは、複数の電気ヒーターについて、これらの工程を逐次的に繰り返すように構成されていることが好ましい。すなわち、コントローラは、次の電気ヒーターについてプロセスを繰り返す前に、単一の電気ヒーターについてすべての工程を実施するように構成されていることが好ましい。
【００５９】
コントローラは、対応する電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を制御する前に、閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。コントローラは、対応する電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を制御するのと同時に、閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。コントローラは、対応する電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を止めた後に、閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。
【００６０】
コントローラは、電気抵抗測定値がヒューズが開いていることを示す時、およびエアロゾル発生物品がくぼみから取り出されるまで、それぞれの電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を妨げるようにさらに構成されていることが好ましい。
【００６１】
本発明の第四の態様によるエアロゾル発生システムは、本発明の第一、第二および第三の態様に関連して本明細書で説明した随意的な特徴と好ましい特徴のいずれかと組み合わせられてもよい。
【００６２】
本発明の第五の態様によると、エアロゾル発生装置用のコントローラが提供されており、エアロゾル発生装置は電源および複数の電気ヒーターを有する。コントローラは、エアロゾル形成基体および複数の電気ヒューズを有するエアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置内に受けられた時、一連の工程を実施するように構成されている。まず、コントローラは、エアロゾル発生物品にある複数の電気ヒューズの一つ以上の電気抵抗を測定するように構成されている。次に、コントローラは、電気抵抗測定値に基づいて、閉じた電気ヒューズに関連付けられた電気ヒーターを選択するように構成されている。コントローラは、電源から、選択された電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を切り替えるように構成され、電気エネルギーの第一の供給はエアロゾル形成基体の一部分を加熱するのに適切である。コントローラは、電源から、閉じた電気ヒューズへの電気エネルギーの第二の供給を切り替えるように構成され、電気エネルギーの第二の供給は閉じた電気ヒューズを開くのに適切である。
【００６３】
コントローラは、関連付けられた電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を制御する前に、閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。コントローラは、関連付けられた電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を制御するのと同時に、閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。コントローラは、関連付けられた電気ヒーターへの電気エネルギーの第一の供給を止めた後に、閉じたヒューズを開くように構成されてもよい。
【００６４】
本発明の第五の態様によるコントローラは、本発明の第一、第二、第三および第四の態様に関連して本明細書で説明した特徴のいずれかと組み合わせられてもよい。
【００６５】
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】
【００６６】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるエアロゾル発生システムを示す。
【図２】図２は、図１のエアロゾル発生物品であり、本発明の第一の実施形態によるものを示す。
【図３】図３は、エアロゾル発生物品の加熱中に、図１のエアロゾル発生装置のコントローラによって実施される工程を図示した流れ図を示す。
【図４】図４は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生物品を示す。
【図５】図５は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生物品を示す。
【図６】図６は、本発明の第四の実施形態によるエアロゾル発生物品を示す。
【図７】図７は、本発明の第五の実施形態によるエアロゾル発生物品を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
図１は、本発明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、内部区画１６を画定するハウジング１４と、くぼみ１７とを含むエアロゾル発生装置１２を備え、くぼみ１７はエアロゾル発生物品を受けるように構成されている。
【００６８】
エアロゾル発生装置１２は、電気エネルギーの供給源１８と、フィードバック装置２０と、コントローラ２２とを備え、これらのすべては内部区画１６の中に位置付けられている。電気エネルギーの供給源１８は再充電可能電池を備える。エアロゾル発生装置１２は、相互に間隙を介した複数の電気ヒーター２４をさらに備え、くぼみ１７の内部円筒形表面上に位置付けられている。エアロゾル発生装置１２はまた、相互に間隙を介した複数の装置電気接点２５を備え、くぼみ１７の内部円筒形表面上に位置付けられている。それぞれの電気ヒーター２４は、一対の装置電気接点２５に関連付けられる。
【００６９】
エアロゾル発生システム１０は、使用中にエアロゾル発生装置１２のくぼみ１７の中に受けられるエアロゾル発生物品４０をさらに備える。エアロゾル発生物品４０は、エアロゾル形成基体４２、中空のアセテート管４４、高分子フィルター４６、マウスピース４８、外側ラッパー５０を備える。エアロゾル形成基体４２はたばこのプラグを含み、マウスピース４８はセルロースアセテートファイバーのプラグを含む。
【００７０】
エアロゾル発生物品４０の斜視図を示す図２にさらに明瞭に示す通り、エアロゾル発生物品４０は、相互に間隙を介した複数の物品電気接点５２をさらに備え、エアロゾル形成基体４２の円筒形の外表面付近に位置付けられている。エアロゾル発生物品４０はまた、複数の電気ヒューズ５４を備え、それぞれの電気ヒューズ５４は、連続した対の物品電気接点５２間に延び、かつそれらに電気的に接続されている。それぞれの電気ヒューズ５４は、使用中にエアロゾル発生装置１２の電気ヒーター２４の一つによって加熱されるエアロゾル形成基体４２の一部分の近傍に位置付けられている。物品電気接点５２および電気ヒューズ５４は、それらがエアロゾル発生物品１２の円筒形の外表面の一部分の周りに連続的なリングを形成するように、直列に接続される。
【００７１】
物品電気接点５２および装置電気接点２５は、エアロゾル発生物品４０がエアロゾル発生装置１２のくぼみ１７内に受けられた時、くぼみ１７内でのエアロゾル発生物品４０の回転方向に関係なく、それぞれの物品電気接点５２が単一の装置電気接点２５と接触するように構成されている。使用中に、コントローラ２２は電気エネルギーの供給源１８から連続した対の装置電気接点２５に電気エネルギーを供給する。電気エネルギーを連続した対の装置電気接点２５に供給することで、コントローラ２２は、装置電気接点２５および対応する対の物品電気接点５２を介して、それぞれの電気ヒューズ５４の電気抵抗を測定できる。電気抵抗測定値に基づいて、コントローラ２２は、電気エネルギーの供給源１８からそれぞれの電気ヒーター２４への電流の供給を逐次的に制御し、エアロゾル発生物品４０のエアロゾル形成基体４２の対応する部分を加熱し、これはユーザーに送達される揮発性化合物をたばこから放出する。
【００７２】
図３は、エアロゾル形成基体４２の逐次的な加熱中にコントローラ２２によって実施される主なプロセス工程を図示した流れ図を示す。エアロゾル発生物品４０がくぼみ１７内に挿入され、かつエアロゾル発生装置１２が起動されている時、コントローラ２２はカウンター（ｎ）を値１に設定する。次に、コントローラ２２は、現在のｎの値が電気ヒーター２４の総数以下であるかどうかを判定する。答えがいいえの場合、コントローラ２２は、エアロゾル形成基体４２のすべての部分が加熱済みであり、かつ電気ヒーター２４を起動するプロセスが現在のエアロゾル発生物品４０について終了していることを判定する。答えがはいの場合、コントローラ２２は、電気エネルギーをｎ番目の対の装置電気接点２５に供給して、ｎ番目の電気ヒューズ５４の電気抵抗を測定する。
【００７３】
電気抵抗測定値が閾値よりも高い場合、コントローラ２２は、ｎ番目の電気ヒューズが開いていると判定し、またエアロゾル形成基体４２の対応する部分が以前に（例えばエアロゾル発生物品４０の以前の部分的な使用中に）加熱済みであると判定する。この場合において、対応するｎ番目の電気ヒーター２４は起動されず、コントローラ２２はｎの値を１だけ増やし、プロセスはｎの現在の値が電気ヒーター２４の総数以下であるかどうかを判定する工程から繰り返す。
【００７４】
電気抵抗測定値が閾値よりも低い場合、コントローラ２２はｎ番目の電気ヒューズが閉じていると判定し、エアロゾル形成基体４２の対応する部分が加熱されていないと判定する。この場合において、コントローラ２２は、対応するｎ番目の電気ヒーター２４を所定の時間にわたり起動する。所定の時間の経過後、コントローラ２２は、ｎ番目の電気ヒーター２４を停止させ、ｎ番目の電気ヒューズを開くのに十分な電気エネルギーをｎ番目の電気ヒューズに供給する。次に、コントローラ２２はｎの値を１だけ増やし、プロセスはｎの現在の値が電気ヒーター２４の総数以下であるかどうかを判定する工程から繰り返す。
【００７５】
当業者であれば、ｎ番目の電気ヒューズを開く工程を、電気抵抗測定値が閾値よりも低いと判定するコントローラ２２と、ｎの値を１だけ増やす工程との間の任意の時点で実施できることを理解であろう。
【００７６】
図３に示すプロセスの最後で、コントローラ２２は電気エネルギーの供給源１８からフィードバック装置２０に電流を供給し、ユーザーにフィードバックを提供して、加熱プロセスの終了を示す。
【００７７】
図４は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生物品１００上の物品電気接点の代替的な配置を示す。エアロゾル発生物品１００は、複数の物品電気接点１５２および複数の電気ヒューズ１５４を備え、それぞれの物品電気接点１５２は、単一の電気ヒューズ１５４にのみ接続されている。従って、物品電気接点１５２の対はそれぞれ、それらの間に延びる電気ヒューズ１５４を備え、エアロゾル発生物品１００上に不連続なヒューズユニットを形成する。そのため、図４に示すエアロゾル発生物品１００は、図２に示すエアロゾル発生物品４０よりも少ない数の電気ヒューズを備えていてもよく、また少ない数の電気ヒーターを備えるエアロゾル発生装置に適している場合がある。その他の点では、エアロゾル発生システムでのエアロゾル発生物品１００の使用は、図１〜３を参照して説明した通り、エアロゾル発生物品４０の使用と実質的に同一である。
【００７８】
図５は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生物品２００上の物品電気接点のさらなる代替的な配置を示す。エアロゾル発生物品２００は、共通物品電気接点２５３および複数のセンシング物品電気接点２５５を備える複数の物品電気接点２５２を備える。エアロゾル発生物品２００は複数の電気ヒューズ２５４をさらに備え、それぞれの電気ヒューズ２５４は、共通物品電気接点２５３とセンシング物品電気接点２５５の間に延び、かつそれらに電気的に接続されている。エアロゾル発生物品２００と併用するために、エアロゾル発生装置は、共通物品電気接点２５３と接触するための共通装置電気接点と、それぞれがセンシング物品電気接点２５５と接触するための複数のセンシング装置電気接点を備える。使用時に、エアロゾル発生装置のコントローラは、共通物品電気接点２５３と、それぞれのセンシング物品電気接点２５５との間の電気抵抗を測定して、対応する電気ヒューズ２５４が閉じているかまたは開いているかを判定する。それ以外の点では、エアロゾル発生物品２００を備えるエアロゾル発生システムの動作は、図１〜３を参照して説明したエアロゾル発生システム１０の動作と実質的に同一である。
【００７９】
図６は、本発明の第四の実施形態によるエアロゾル発生物品３００上の物品電気接点のさらなる代替的な配置を示す。エアロゾル発生物品３００は、エアロゾル発生物品３００の丈の一部分に沿って間隙を介した複数の環状の物品電気接点３５２を備える。エアロゾル発生物品は複数の電気ヒューズ３５４をさらに備え、ここでそれぞれの電気ヒューズ３５４は、一対の物品電気接点３５２の間に延び、かつそれに電気的に接続されている。エアロゾル発生物品３００と併用するために、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品１００を受けるためのくぼみの丈の一部分に沿って間隙を介した複数の装置電気接点を備える。それ以外の点では、エアロゾル発生物品３００を備えるエアロゾル発生システムの動作は、図１〜３を参照して説明したエアロゾル発生システム１０の動作と実質的に同一である。
【００８０】
図７は、本発明の第五の実施形態によるエアロゾル発生物品４００上の物品電気接点のさらなる代替的な配置を示す。エアロゾル発生物品４００は、エアロゾル発生物品４００の端面上に位置付けられた複数の物品電気接点４５２を備える。複数の物品電気接点４５２は、端面の中央に位置付けられた共通物品電気接点４５３と、共通物品電気接点４５３の周りに位置付けられた複数のセンシング物品電気接点４５５とを備える。エアロゾル発生物品４００は複数の電気ヒューズ４５４をさらに備え、それぞれの電気ヒューズ４５４は、共通物品電気接点４５３とセンシング物品電気接点４５５の間に延び、かつそれらに電気的に接続されている。エアロゾル発生物品４００と併用するために、エアロゾル発生装置は、共通物品電気接点４５３と接触するための共通装置電気接点と、それぞれセンシング物品電気接点４５５と接触するための複数のセンシング装置電気接点とを備え、装置電気接点はエアロゾル発生物品４００を受けるためのくぼみの端面上に位置付けられている。使用時に、エアロゾル発生装置のコントローラは、共通物品電気接点４５３と、それぞれのセンシング物品電気接点４５５との間の電気抵抗を測定して、対応する電気ヒューズ４５４が閉じているかまたは開いているかを判定する。それ以外の点では、エアロゾル発生物品４００を備えるエアロゾル発生システムの動作は、図１〜３を参照して説明したエアロゾル発生システム１０の動作と実質的に同一である。
【図１】
2019512226.tif 000003
【図２】
2019512226.tif 000004
【図３】
2019512226.tif 000005
【図４】
2019512226.tif 000006
【図５】
2019512226.tif 000007
【図６】
2019512226.tif 000008
【図７】
2019512226.tif 000009
【国際調査報告】
2019512226.tif 000010
2019512226.tif 000011
2019512226.tif 000012
2019512226.tif 000013
2019512226.tif 000014
2019512226.tif 000015
2019512226.tif 000016