(57)【要約】  エアロゾル発生システム（４０）用のヒーターと芯との組立品（２００）が提供される。ヒーターと芯との組立品（２００）は、毛細管本体（２１０）、毛細管本体（２１０）の外部表面上に配置される発熱体（２２０）、および毛細管本体（２１０）の周りに取り付けられ、発熱体（２２０）に結合される１対の離間した電気接点（２３０）を含む。ヒーターと芯との組立品（２００）はまた、毛細管本体（２１０）の長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材（２４０）を含む。エアロゾル発生システム（４０）は、複数のこうしたヒーターと芯との組立品を備え、こうしたヒーターと芯との組立品を製造する方法もまた提供される。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品であって、
毛細管本体と、
前記毛細管本体の外部表面に配置される発熱体と、
前記毛細管本体の周囲に取り付けられ、前記発熱体に結合される１対の離間した電気接点と、
前記毛細管本体の長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材と、を備える、芯組立品。
【請求項２】
前記電気接点の少なくとも１つが、その電気接点の内部表面と前記毛細管本体の前記外部表面との間に摩擦嵌合があるように寸法設定される、請求項１に記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項３】
前記電気接点の少なくとも１つが、前記毛細管本体の周囲の少なくとも一部の周りに延在し、前記電気接点と前記毛細管本体との間に締り嵌めがあるように寸法設定される、請求項１または２に記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項４】
前記電気接点の１つまたは両方が、前記毛細管本体の実質的に全周囲に延在する、請求項１から３のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項５】
前記電気接点の１つまたは両方が剛直である、請求項１から４のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項６】
前記発熱体が前記毛細管本体の周りに巻き付いた電気抵抗性ワイヤーのコイルを含む、請求項１から５のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項７】
前記毛細管本体が細長く、前記１対の電気接点が、前記毛細管本体の第一の端部のまたはそこに隣接する第一の電気接点および前記毛細管本体の第二の端部のまたはそこに隣接する第二の電気接点を備える、請求項１から６のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項８】
前記支持部材が剛直である、請求項１から７のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項９】
前記支持部材が前記毛細管本体の実質的に全長に沿って延在する、請求項１から８のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項１０】
前記支持部材が固体の断面積を有する、請求項１から９のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項１１】
前記支持部材が、中央部および複数の横リブを備える、請求項１から１０のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項１２】
前記支持部材が、電気絶縁性材料から形成される、請求項１から１１のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載のヒーターと芯との組立品と、
前記毛細管本体と流体連通している液体貯蔵部分と、
前記電気接点を介して前記発熱体に接続される電源と、を備える、エアロゾル発生システム。
【請求項１４】
前記電気接点がそれぞれ、外側に延在するタブを備え、前記システムが、前記外側に伸びるタブの１つまたは両方を受容し保持する１つ以上のポートを有するハウジングをさらに備える、請求項１３に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１５】
前記エアロゾル発生システムが電気加熱式喫煙システムである、請求項１３または請求項１４に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１６】
エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品製造方法であって、
毛細管本体を提供するステップと、
前記毛細管本体の長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材を提供するステップと、
前記毛細管本体の外部表面に発熱体を配置するステップと、
前記毛細管本体の周りおよび前記発熱体の上に１対の離間した電気接点を取り付けることによって、前記毛細管本体の前記外部表面に前記発熱体を固定するステップと、を含む、方法。
【請求項１７】
毛細管本体を提供する前記ステップが、複数の長さを持った毛細管本体を提供することにより実行され、
発熱体を配置する前記ステップが、前記複数の長さを持った毛細管本体の外部表面上に複数の長さを持った発熱体を配置することにより実行され、
前記発熱体を固定する前記ステップが、前記複数の長さを持った毛細管本体の周りおよび前記複数の長さを持った発熱体の上に複数の対の離間した電気接点を取り付けて、前記複数の長さを持った毛細管本体の前記外部表面に前記複数の長さを持った発熱体を固定することにより実行され、
前記方法が、隣り合う対の電気接点の間で前記複数の長さを持った毛細管本体および前記複数の長さを持った発熱体を切断して、複数のヒーターと芯との組立品を形成するステップさらにを含む、請求項１６に記載のエアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体および毛細管本体を組み込むエアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品に関する。本開示はまた、こうしたヒーターと芯との組立品を製造する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
手持ち式で、毛細管芯内の液体エアロゾル形成基体を加熱することにより動作する電気加熱式の喫煙システムは、当該技術分野において公知である。例えば、ＷＯ２００９／１３２７９３には、シェルおよび交換可能なマウスピースを含む、電気加熱式の喫煙システムの記載がある。シェルは電源および電気回路を含む。マウスピースは液体貯蔵部分と、第一の端および第二の端を持つ毛細管芯とを含む。芯の第一の端は、その内部の液体と接触するために、液体貯蔵部分内に延在する。マウスピースはまた、毛細管芯の第二の端を加熱するための発熱体と、空気出口と、毛細管芯の第二の端と空気出口との間のエアロゾル形成チャンバーとを含む。発熱体は一般に、芯の周りに巻かれたワイヤーのコイルである。シェルおよびマウスピースが噛み合う時、発熱体は回路を経由して電源と電気的接続状態になり、また空気の流れ経路は、少なくとも一つの空気吸込み口からエアロゾル形成チャンバーを経由して空気出口へ流れる経路として画定される。使用時に、液体は芯内での毛細管作用によって、液体貯蔵部分から発熱体に向かって移動される。液体は毛細管芯の第二の端で発熱体によって気化される。過飽和蒸気が生成され、混合されて、少なくとも一つの空気吸込み口からエアロゾル形成チャンバーへと空気の流れに乗って運ばれる。エアロゾル形成チャンバー内で、蒸気は凝結してエアロゾルを形成し、これが空気出口に向かって運ばれ、ユーザーの口内に入る。
【０００３】
芯およびヒーター組立品の特定の特性は要求される機能の性能を達成するために重要である。したがって、正確に安定して芯およびヒーター組立品を製造できることが、同じ種類の別のエアロゾル発生システムの間で安定した性能を維持することにおいて重要である。例えば、ヒーターコイルを有するヒーター組立品では、ヒーターコイルは、同じ寸法で製造され、製品間のバラツキを減らすため、コイルのターン数およびピッチが同じでなければならない。公知のシステムでは、ヒーターコイルおよびヒーターの組立品の製造には、たくさんの製造手順が必要とされる場合があり、その一部は、例えば、ヒーターコイルが溶接によって電気接点への結合を要求される場合に、熟練操作員が手作業で実行する必要がある可能性がある。既存のヒーター組立品もまた、壊れやすい可能性があり、したがって、そうしなければ物理的または電気的特徴に変化を引き起こす可能性がある損傷または変形を避けるため、製造中、移送中、保管中に繊細な取扱いが必要とされうる。
【０００４】
頑健かつ安定してより単純に製造可能なエアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品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、エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品が提供され、その組立品は、毛細管本体、毛細管本体の外部表面に配置される発熱体、毛細管本体の周りに取り付けられ、発熱体に結合される１対の離間した電気接点、および毛細管本体の長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材を含む。
【０００６】
その電気接点は、発熱体の上に位置づけられるのが好ましい。毛細管本体の周りおよび熱体の上に電気接点を取り付けることにより、電気接点は、発熱体を毛細管本体の外部表面に固定することができる。すなわち、電気接点は、毛細管本体の外部表面の定位置に発熱体の少なくとも一部を保持することができる。この構成により、電気接点は発熱体を毛細管本体に固定するほか、発熱体を電気エネルギー源に接続することができる電気接続を提供することができる。この構成では、ヒーター要素の端部が、例えば、溶接により、手作業で電気接点に結合される既存のシステムより製造手順が少なくて済むので有利である。それにより、ヒーターと芯との組立品が自動化組み立てラインで製造することも可能になりうるので、こうした装置をより速く再現性良く製造可能になる。
【０００７】
電気接点のうちの少なくとも１つは、その電気接点の内部表面と毛細管本体の外部表面との間に摩擦嵌合があるように寸法設定されていることが好ましい。こうした摩擦嵌合を提供することにより、追加の締結手段または締結手順を必要とせずに電気接点を毛細管本体上に固定することができうる。各電気接点は、電気接点の内部表面と毛細管本体の外部表面との間に摩擦嵌合があるように寸法設定されていることが好ましい。
【０００８】
電気接点は、接着剤または類似の締結手段を用いて、毛細管本体の外部表面に取り付けられてもよい。
【０００９】
電気接点は、毛細管本体の周囲の少なくとも一部の周りに延在してもよい。毛細管本体は、圧縮可能であってもよい。電気接点のうちの少なくとも１つは、電気接点と毛細管本体との間に締り嵌めがあるように寸法設定されてもよい。すなわち、電気接点は、毛細管本体が電気接点に圧縮されて、電気接点を毛細管本体に固定するように、その内部表面が、毛細管本体の外径より直径が小さい内部空間を画定するよう寸法設定されてもよい。毛細管本体は圧縮可能であってよく、電気接点のうちの少なくとも１つが毛細管本体の周囲の少なくとも一部の周りに延在し、電気接点と毛細管本体との間に締り嵌めがあるように寸法設定されてもよい。これは、発熱体が、はんだ付けまたは溶接などの接着剤または追加の固定手段の必要なく、電気接点によって毛細管本体に確実に取り付けられることに役立ちうる。またそれにより、電気接点と発熱体との間に信頼性の高い電気接続を確実とすることに役立ちうる。こうした実施形態では、両方の電気接点が、毛細管本体の周囲の少なくとも一部の周りに延在してもよく、それぞれが、電気接点と毛細管本体との間に締り嵌めがあるように寸法設定されてもよい。
【００１０】
電気接点は、毛細管本体の周囲の一部だけの周りに延在してもよい。電気接点は、毛細管本体の周囲の５０％より多く周りに延在することが好ましい。これにより、電気接点が毛細管本体の周囲の５０％より少なく周りに延在している例に対して、電気接点の毛細管本体へのより確実な固定がもたらされうる。またそれにより、電気接点と発熱体との間に信頼性の高い電気接続を確実とすることに役立ちうる。
【００１１】
電気接点のうちの１つまたは両方は、実質的に毛細管本体の周囲全体に延在してもよい。電気接点のうちの少なくとも１つは、毛細管本体を囲んでもよい。こうした実施形態では、電気接点は、リング形状であってもよい。両方の電気接点が、毛細管本体を囲むのが好ましい。これにより、電気接点が毛細管本体の周囲全体より少なく周りに延在している例に対して、電気接点の毛細管本体へのより確実な固定がもたらされうる。またそれにより、毛細管本体の外部表面上の発熱体の特定の配置に関係なく、電気接点と発熱体の間の接触を確実にするため発熱体の配置を制限することなく、電気接点と発熱体の間に信頼性の高い電気接続を実現することに役立ちうる。
【００１２】
両方の電気接点が、毛細管本体を囲んでもよく、電気接点と毛細管本体との間に締り嵌めがあるように寸法設定されてもよい。
【００１３】
電気接点は、剛直でもよい。これにより、電気接点が柔軟性のあるものより、より頑健な組立品をもたらすことができる。電気接点は剛直で、毛細管本体の周囲の５０％より多く周りに延在してもよく、毛細管本体と電気接点との間に摩擦嵌合があるように寸法設定されてもよい。これにより、電気接点は、組立中、毛細管本体の周りに単に留めることが可能になりうる。
【００１４】
電気接点はそれぞれ、金属リングなどの剛直な材料のリングを含んでもよい。これにより、電気接点に機械的強度が高く発熱体への信頼性の高い電気接続をもたらすことができる。またそれにより、電気接点を装置内の保持クリップにスナップ式に装着することにより、ヒーターと芯との組立品をエアロゾル発生装置内の電気エネルギー供給に接続可能にすることができる。
【００１５】
電気接点が、毛細管本体の周囲に延在する場合、各電気接点は、その対向する両端が、接合個所で連結される１枚の曲がった材料から形成されてもよい。例えば、対向する両端は、スナップ式装着または締め付けにより接合個所で連結されてもよい。これにより、溶接を必要としない頑健な組立品を提供することができる。
【００１６】
電気接点が、毛細管本体の周囲に延在する場合、各電気接点の対向する両端は、接合個所が非線形である、または斜線に沿って延在するように、協働的に形状設定されてもよい。この文脈では、「斜線」という用語は、接合個所が毛細管本体の長手方向軸に対して平行でない線に沿って延在することを意味する。非線形であるまたは斜線に沿って延在する接合個所を有することにより、毛細管本体の長手方向の各電気接点の対向する両端の間の相対的運動を防止するまたは最小化することができる。
【００１７】
電気接点は、柔軟であってもよい。例えば、電気接点は、金属箔などの１枚の柔軟な導電性材料で形成されてもよい。こうした実施形態では、電気接点は、接着剤または類似のものを用いて、毛細管本体の外部表面に固定されてもよい、または毛細管本体と電気接点との間に摩擦嵌合があるように、毛細管本体の周囲全体に延在してもよい。
【００１８】
上述の実施形態のいずれにおいても、発熱体は、毛細管本体の周りに巻き付いた電気抵抗性ワイヤーのコイルを含んでもよい。こうした実施形態では、電気抵抗性ワイヤーのコイルは、毛細管本体の全長に沿って毛細管本体の周りに巻き付いてもよい。
【００１９】
毛細管本体は、適切な任意の形状としうる。毛細管本体は、細長くてもよい。１対の電気接点が、毛細管本体の長さ方向に離間してもよい。こうした実施形態では、１対の電気接点は、毛細管本体の長さに沿って任意の位置に位置づけられてもよい。例えば、１対の電気接点は、毛細管本体の第一の端部にあるまたはそれに隣接する第一の電気接点および毛細管本体の長さに沿った中心など任意の他の位置の第二の電気接点を含んでもよい。１対の電気接点は、毛細管本体の第一の端部にあるまたはそれに隣接する第一の電気接点および毛細管本体の第二の端部にあるまたはそれに隣接する第二の電気接点を含んでもよい。
【００２０】
ヒーターと芯との組立品は、毛細管本体の長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材を含む。支持部材は、毛細管本体より強く、硬い。この構成により、支持部材は、ヒーターと芯との組立品の強度および剛性を増して、頑健さおよび取り扱いやすさを改善することができる。個々のヒーターと芯との組立品が複数の長さを持ったヒーターと芯との組立品から切断される製造作業中、支持部材により、改善された正確な切断作業が可能になる。これにより、別のヒーターと芯との組立品との間のより高い再現性および一貫性につながりうる。
【００２１】
支持部材は、ただ１つの単一の構成要素または連結された複数の構成要素で形成されてもよい。
【００２２】
支持部材は、毛細管本体内に位置付けられることが好ましい。支持部材は、毛細管本体のコアを貫通してもよい。支持部材は、毛細管本体によって囲まれてもよい。支持部材は、毛細管本体によって外接されてもよい。剛直な支持部材の存在により、毛細管本体の全体的な径方向の圧縮性を減らすことができ、電気接点と発熱体の間の締り嵌めを確実にすることに役立ちうる。支持部材は、毛細管本体の外部表面に配置されてもよい。
【００２３】
支持部材は、剛直な支持部材であることが好ましい。
【００２４】
支持部材は、毛細管本体の長さの一部だけに沿って延在してもよい。実施例によっては、支持部材は、毛細管本体の実質的に全長に沿って延在する。
【００２５】
支持部材は、任意の好適な断面積を有していてもよい。実施例によっては、支持部材の断面積は、毛細管本体の全断面積の約３〜２１％より小さく、毛細管本体の断面積の約４〜１６％の間であることがより好ましい。
【００２６】
支持部材は、任意の好適な断面形状であってもよい。例えば、支持部材は、平面、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、または類似の断面形状であってもよい。支持部材は、固体の断面積を有していてもよい。支持部材は、中空の断面積を有していてもよい。
【００２７】
実施例によっては、支持部材は、中央部および複数の横リブを含んでもよい。この断面形状は、毛細管本体内に場所を広く取ることなく、毛細管本体のウィッキング能力を著しく減らす適切な剛性を有する支持部材をもたらすことができる。複数の横リブは、複数の径方向に延在するリブを含んでもよい。例えば、支持部材は、中央部および３つ以上の径方向に延在するリブを含んでもよい。これにより、すべての横方向の曲げに抵抗力がある支持部材を提供することができる。
【００２８】
実施例によっては、支持部材は、電気絶縁性材料で形成される。これにより、コア構成要素が発熱体または電気接点と接触する場合、発熱体の電気性能に影響を与えるのを防ぐことができる。支持部材は、導電性材料で形成されてもよい。
【００２９】
電気接点は、毛細管本体の周りに取り付けられ、発熱体と結合している。したがって、電気接点により、発熱体が電気エネルギーの供給に電気的に接続されることができうる。電気接点は、発熱体が通電するとき、電気接点への損傷を防ぐため発熱体の電気抵抗より電気抵抗が低いことが好ましい。こうした実施例では、電気接点はそれぞれ、電気的に接続される発熱体の断面積より断面積が大きくてもよい。電気接点は、発熱体を形成する材料より抵抗率が低い材料で形成されてもよい。電気接点を形成する適切な材料として、アルミニウム、銅、亜鉛、銀、オーステナイト３１６ステンレス鋼、マルテンサイト４４０および４２０ステンレス鋼、ならびにその合金などのステンレス鋼が挙げられる。
【００３０】
発熱体は電気抵抗性ワイヤーのコイルとしうる。発熱体は、後の工程で芯の周りを包むことのできる、シート状ブランクのスタンピングまたはエッチングによって形成されうる。発熱体は電気抵抗性ワイヤーのコイルであるのが好ましい。コイルのピッチは０．５〜１．５ｍｍの間であることが好ましく、およそ１．５ｍｍ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。コイルの巻き数は６回未満であることが有利であり、５回未満であることが好ましい。電気抵抗性ワイヤーの直径は０．１０〜０．１５ｍｍの間であることが有利であり、およそ０．１２５ｍｍであることが好ましい。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。適切な合金の例としては、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（１９９９  Ｂｒｏａｄｗａｙ  Ｓｕｉｔｅ  ４３００，Ｄｅｎｖｅｒ  Ｃｏｌｏｒａｄｏ）の登録商標である。複合材料では、電気抵抗性の材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的性質に応じて、随意に断熱材料に包埋、封入、または断熱材料で被覆されてもよく、もしくはその逆であってもよい。発熱体は、二層の不活性材料の間で絶縁された、金属製でエッチング加工が施された箔を含んでもよい。その場合、不活性材料はＫａｐｔｏｎ（登録商標）、全層ポリイミドまたはマイカ箔を含んでもよい。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（１００７  Ｍａｒｋｅｔ  Ｓｔｒｅｅｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ  １９８９８，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）の登録商標である。発熱体はまた、リボンの形態で提供される金属箔（例えば、アルミ箔）を含みうる。
【００３１】
発熱体は抵抗加熱により作動しうる。言い換えれば、発熱体の材料および寸法は、特定の電流が発熱体を通過する時に、発熱体の温度が望ましい温度に上昇するように選択されうる。発熱体を通過する電流は、電池からの伝導によって適用されてもよく、あるいは発熱体の周りに変動する磁場を適用することにより発熱体内で誘導されてもよい。
【００３２】
ヒーターと芯との組立品は、２つ以上の発熱体、例えば２つ、または３つ、または４つ、または５つ、または６つ、またはそれ以上の発熱体を含んでもよい。
【００３３】
毛細管本体は、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む場合がある。毛細管本体は多孔性材料で形成されてもよいが、そうである必要はない。毛細管本体は、繊維質または海綿状の構造を有する材料で形成されてもよい。毛細管本体は一束の毛細管を含むことが好ましい。例えば、毛細管本体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。毛細管本体は海綿体様または発泡体様の材料を含んでもよい。毛細管本体の構造は複数の小さな穴またはチューブを形成し、それを通してエアロゾル形成液体を毛細管作用によって搬送することができる。好ましい特定の材料は、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、ナイロン繊維またはセラミック、ガラス繊維、シリカガラス繊維、カーボン繊維、オーステナイト３１６ステンレス鋼ならびにマルテンサイト４４０および４２０ステンレス鋼などの医療用ステンレス鋼合金の金属繊維）でできた繊維性材料を含む。毛細管本体は異なる液体物理特性で使用されるように、適切な任意の毛細管作用を有する場合がある。液体は毛細管本体を通過して移動できるようにする粘性、表面張力、密度、熱伝導率、沸点および蒸気圧を含むがこれに限定されない物理的特性を持つ。毛細管本体は耐熱性材料で形成されうる。有利なことに、毛細管本体は複数の繊維より糸を含みうる。複数の繊維より糸は、全体的に毛細管本体の長さに沿って整列されてもよい。
【００３４】
エアロゾル発生システム用ヒーターと芯との組立品も説明され、組立品は、毛細管本体、毛細管本体の外部表面に配置される発熱体、および毛細管本体の周囲に取り付けられ、発熱体に結合される１対の離間した電気接点を含む。
【００３５】
本発明の第二の態様では、上記で論じられた任意の実施形態によるヒーターと芯との組立品、毛細管本体と流体連通する液体貯蔵部分、および電気接点を介して発熱体に接続される電源を備えるエアロゾル発生システムが提供される。
【００３６】
電気接点はそれぞれ１つ以上の外側に伸びるタブを含んでもよく、システムはさらに、タブを受容し、保持する１つ以上のポートを有するハウジングを備えてもよい。各電気接点のタブは、接点、したがって、ヒーターと芯との組立品を、ハウジングに簡単にかつ正しい位置に留めることができうるので、これは有利である。１つ以上のポートは、電源に接続される電気接続を備えてもよい。この構成により、タブは、電気接点の電源への電気接続を容易にすることができる。１つ以上のタブは、平面状であるのが好ましい。平面状タブは、ヒーターと芯との組立品をエアロゾル発生システム内に位置づけ、保持することができる平面を提供する。平面状タブの平面はまた、外側へ伸びる平面状タブを持たない電気接点を備えるものより、より大きい導電性表面領域を提供することによって電気接点の電源への電気接続を容易にすることができる。
【００３７】
エアロゾル発生システムは、電気加熱式の喫煙システムとしうる。エアロゾル発生システムは手持ち式であることが好ましい。エアロゾル発生システムは電気加熱式の喫煙システムとすることができ、従来型の葉巻たばこや紙巻たばこと匹敵するサイズを持ちうる。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の間であってもよい。
【００３８】
そのシステムは、ヒーターと芯との組立品の毛細管本体と流体連通する液体貯蔵部分を備える。エアロゾル発生システムの液体貯蔵部分は、実質的に円柱形であるハウジングを備えてもよく、ここで開口部は円柱の一方の端にある。液体貯蔵部分のハウジングは、実質的に円形の断面を有しうる。ハウジングは剛直なハウジングとしうる。本明細書で使用される「剛直なハウジング」という用語は、自立型のハウジングを意味するように使用される。液体貯蔵部分は、エアロゾル形成液体を含有してもよい。
【００３９】
液体貯蔵部分は、液体エアロゾル形成基体を保持するために担体材料を含んでもよい。
【００４０】
液体エアロゾル形成基体は、担体または支持体に吸着、またはその他の方法で装填される場合がある。担体材料は、任意の適切な吸収性のプラグまたは本体、例えば発泡性の金属またはプラスチック材料、ポリプロピレン、テリレン、ナイロン繊維またはセラミックで作成しうる。液体エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生システムを使用する前に、担体材料内に保持されてもよい。液体エアロゾル形成基体は使用時に、担体材料内に放出されうる。液体エアロゾル形成基体は使用前に、即時に担体材料内に放出されうる。例えば、液体エアロゾル形成基体はカプセル内に提供しうる。カプセルのシェルは加熱手段による加熱に伴い溶けて、液体エアロゾル形成基体を担体材料に放出しうる。カプセルは液体と組み合わされて、任意選択的に固体を含む場合がある。
【００４１】
一例において、液体エアロゾル形成基体は毛細管材料内に保持される。毛細管材料は、液体を材料の一方の端から他方へ能動的に運ぶ材料である。毛細管材料は、貯蔵部分内で液体エアロゾル形成基体をヒーターと芯との組立品に運ぶのに有利に方向付けられうる。毛細管材料は繊維質の構造を有しうる。毛細管材料はスポンジ状の構造を有しうる。毛細管材料は一束の毛細管を含みうる。毛細管材料は複数の繊維を含みうる。毛細管材料は複数の糸を含みうる。毛細管材料は微細チューブを含みうる。毛細管材料は、繊維と糸と微細チューブとの組み合わせを含んでもよい。繊維、糸および微細チューブは、一般的に液体をヒーターと芯との組立品に運ぶように整列されてもよい。毛細管材料はスポンジ様の材料を含んでもよい。毛細管材料は発泡体様の材料を含んでもよい。毛細管材料の構造は複数の小さな穴またはチューブを形成してもよく、それを通して液体を毛細管作用によって搬送することができる。
【００４２】
毛細管材料は、適切な任意の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、スポンジまたは発泡体材料、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、ナイロン繊維またはセラミックなど）でできた繊維性材料がある。毛細管材料は、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現象および空隙率を有してもよい。液体エアロゾル形成基体は、液体が毛細管作用によって毛細管材料を通って移動されることを可能にする粘性、表面張力、密度、熱伝導率、沸点および原子圧を含むがこれに限定されない物理的特性を有する。毛細管材料はエアロゾル形成基体を気化器に運ぶように構成されうる。
【００４３】
貯蔵部分は、開端通路を囲む流体透過性内面を備えてもよい。貯蔵部分は、エアロゾル形成液体を貯蔵部分から開端通路内に位置づけられるヒーター組立品に移動するため内面の一部またはすべてを形成する毛細管芯を含むのが好ましい。
【００４４】
貯蔵部分は、エアロゾル形成液体を含むのが好ましい。
【００４５】
液体エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。ニコチンを含有する液体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。液体エアロゾル形成基体は植物由来材料を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体はたばこを含んでもよい。液体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有する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均質化したたばこ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含有材料を含んでもよい。液体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。
【００４６】
液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。エアロゾル形成体は、使用時に密度の高い安定したエアロゾルの形成を容易にする、およびシステムの操作温度で熱分解に対して実質的に抵抗性のある任意の適切な公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技術分野で周知であり、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、これに限定されない。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−ブタンジオールおよびグリセリンなど）であってもよい。液体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。
【００４７】
エアロゾル形成基体は、ニコチンおよび少なくとも１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グリセリンであってもよい。エアロゾル形成体はプロピレングリコールであってもよい。エアロゾル形成体は、グリセリンとプロピレングリコールの両方を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、約２％〜約１０％の間のニコチン濃度をもっていてもよい。
【００４８】
上記では、液体エアロゾル形成基体を参照したが、当業者には、その他の形態のエアロゾル形成基体をその他の実施形態で使用しうることが明らかであろう。例えば、エアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成基体としうる。エアロゾル形成基体は、固体および液体の両方の成分を含んでもよい。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、エアロゾル形成体をさらに含んでもよい。適切なエアロゾル形成体の例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。
【００４９】
エアロゾル形成基体が固体のエアロゾル形成基体である場合、固体のエアロゾル形成基体は、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の断片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押し出し成形たばこ、キャストリーフたばこ、および膨化たばこのうち１つ以上を含む、例えば、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片、またはシートのうち１つ以上を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、容器に入っていない形態にしてもよく、または適切な容器またはカートリッジで提供してもよい。随意に、固体エアロゾル形成基体は、基体の加熱に伴い放出される追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体はまた、例えば追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含むカプセルも含有してもよく、こうしたカプセルは固体エアロゾル形成基体の加熱中に溶けてもよい。
【００５０】
「均質化したたばこ」は本明細書で使用される時、粒子状たばこを凝集することによって形成される材料を意味する。均質化したたばこは、シートの形態であってもよい。均質化したたばこ材料は、エアロゾル形成体含有量が乾燥質量基準で５％より多くてもよい。別の方法では、均質化したたばこ材料は、エアロゾル形成体含有量が乾燥質量基準で約５〜約３０重量パーセントの間であってもよい。均質化したたばこ材料シートは、たばこ葉ラミナおよびたばこ葉茎のうちの一方または両方を粉砕またはその他の方法で細分することによって得られた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。別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料シートは、例えば、たばこの処理、取り扱いおよび輸送中に形成されたたばこダスト、たばこの微粉およびその他の粒子状たばこ副産物のうち１つ以上を含んでもよい。均質化したたばこ材料シートは、粒子状たばこの凝集を助けるために、１つ以上の本来備わっている結合剤（すなわち、たばこ内在性結合剤）、１つ以上の外来的な結合剤（すなわち、たばこ外来性結合剤）、またはその組み合わせを含みうるが、別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料シートは、たばこおよび非たばこ繊維、エアロゾル形成剤、湿潤剤、可塑剤、風味剤、フィラー、水性および非水系の溶剤およびその組み合わせを含むが限定されないその他の添加物を含んでもよい。
【００５１】
随意に、固体のエアロゾル形成基体は、熱的に安定な担体上に提供されてもまたはその中に包埋されてもよい。担体は、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートなどの形態をとってもよい。別の方法として、担体は、その内部表面上、またはその外部表面上、またはその内部および外部の表面上の両方に配置された固体基体の薄い層を有する、管状の担体であってもよい。こうした管状の担体は、例えば、紙、または紙様の材料、不織布炭素繊維マット、低質量の目の粗いメッシュ金属スクリーン、または穴あきの金属箔またはその他の任意の熱的に安定した高分子マトリクスで形成されてもよい。
【００５２】
固体エアロゾル形成基体は、例えば、シート、発泡体、ゲルまたはスラリーの形態の担体の表面上に配置されてもよい。固体のエアロゾル形成基体は、担体の全表面上に沈着してもよく、または別の方法として、使用中に均一でない風味送達を提供するために一定のパターンにおいて沈着してもよい。
【００５３】
エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置および装置と併用する着脱式エアロゾル発生物品から成りうる。例えば、エアロゾル発生物品はカートリッジまたは喫煙物品を含んでもよい。エアロゾル発生物品は、貯蔵部分を備える。装置は、電源および電気回路を備えてもよい。ヒーターと芯との組立品は、装置または物品、もしくは装置と物品の両方の一部を形成してもよい。
【００５４】
システムは、エアロゾル発生装置に取り外し可能なように結合されるカートリッジを備えてもよい。カートリッジは、エアロゾル形成基体が消費された時にエアロゾル発生装置から取り外されてもよい。カートリッジは、使い捨て式であってもよい。カートリッジは、再利用可能であってもよい。カートリッジは、液体エアロゾル形成基体を再充填可能であってもよい。カートリッジは、エアロゾル発生装置において交換可能であってもよい。エアロゾル発生装置は再利用可能であってもよい。カートリッジは、低コストで信頼でき再現可能な方法で製造されうる。本明細書で使用される「取り外し可能に結合される」という用語は、装置またはカートリッジのいずれも著しく損傷することなく、カートリッジおよび装置が互いに結合および分離できることを意味するように使用される。カートリッジはハウジングを有してもよく、その中にエアロゾル形成基体が保持される。カートリッジはリッドを備えてもよい。リッドは、カートリッジをエアロゾル発生装置に結合する前に剥がすことができるものであってもよい。リッドは穿孔可能であってもよい。
【００５５】
本発明によるエアロゾル発生システムは、ハウジングおよびハウジングに結合されるヒーター組立品を備え、上述の任意の実施形態にしたがって少なくとも１つのヒーターと芯との組立品を備えるのが好ましい。ヒーター組立品は、ハウジングに結合され、くぼみ内に挿入されるカートリッジの開端通路内に延在するよう配置される細長い支持部材および細長い支持部材の長さに沿って取り付けられ離間される複数のヒーターと芯との組立品を備えるのが好ましい。ヒーター組立品は、複数のヒーターと芯との組立品を備えてもよい。例えば、ヒーター組立品は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれより多い、細長い支持部材の長さに沿って取り付けられ、離間されるヒーターと芯との組立品を備えてもよい。
【００５６】
細長い支持部材は、システムを貫通する気流経路の一部を形成する空気流路を画定する中空シャフト部によって形成されてもよい。少なくとも１つのヒーターと芯との組立品は、中空シャフト部の長手方向軸に対して横方向に空気流路を横切って延在するように中空シャフト部によって支持されるのが好ましい。こうした実施形態では、少なくとも１つのヒーターと芯との組立品は、空気流路に及んでもよい。ヒーターと芯との組立品の１つ以上が空気流路を横切って延在する場合、ヒーターと芯との組立品の１つ以上の長手方向軸は、中空シャフト部の長手方向軸に対して垂直であってもよい。空気流路を横切って延在するヒーターと芯との組立品の１つ以上は、その長手方向軸が中空シャフト部の長手方向軸に対して斜めになるように配置されてもよい。複数のヒーターと芯との組立品が中空シャフト部の長手方向軸に対して横方向に空気流路を横切って延在する場合、複数のヒーターと芯との組立品のうちの１つ以上は、その長手方向軸がヒーターと芯との組立品のうちの少なくとも１つの他の長手方向軸に対して中空シャフト部の長手方向軸の周りを回転するように空気流路を横切って延在してもよい。すなわち、ヒーターと芯との組立品の長手方向軸が中空シャフト部の長手方向軸に垂直に延在する平面上に突出する場合、複数のヒーターと芯との組立品のうちの１つ以上の長手方向軸は、ヒーターと芯との組立品の少なくとも１つの他の長手方向軸にある角度で空気流路を横切って延在してもよい。
【００５７】
細長い支持部材は、金属などの導電性基板で形成されてもよい。細長い支持部材は、高分子基板などの電気絶縁性基板で形成されてもよく、ヒーターと芯との組立品を形成するため、ヒーターと芯との組立品を電力源に結合するため、またはその両方のため基板に取り付けられる１つ以上の電気伝導体をさらに含んでもよい。例えば、細長い支持部材は、電気絶縁性基板を含んでもよく、そこに、電気伝導体は、例えば、沈着、印刷、または積層箔として基板と共に積層することによって付与される。そして、積層箔は細長い支持部材を形成するよう形状設定されても、折り畳まれてもよい。
【００５８】
複数のヒーターと芯との組立品は、中空シャフト部の長手方向軸に対して横方向に空気流路を横切って延在してもよい。こうした実施形態では、複数のヒーターと芯との組立品は、空気流路に及んでもよい。
【００５９】
中空シャフト部は、複数のヒーターと芯との組立品を保持し、複数のヒーターと芯との組立品が複数の開口部を通って貯蔵部分のヒーターと芯との組立品と流体連通している複数の開口部を備えるのが好ましい。開口部は、例えば、打ち抜き、削孔、ミリング、浸食、電食、切断、またはレーザー切断によって中空シャフト部が形成された後で、中空シャフト部内に形成されてもよい。開口部は、例えば、開口部と共に中空シャフト部を鋳造することまたは成型することによってまたは電着などの蒸着プロセスによって中空シャフト部を形成するときに、中空シャフト部と一体成形されてもよい。
【００６０】
細長い支持部材は、ハウジングに取り付けられる近位端および近位端の下流の遠位端を有する。上述の実施形態のいずれにおいても、細長い支持部材は、その遠位端に貫通面を有するのが好ましい。したがって、細長い支持部材は、細長い貫通部材として２役を務めてもよい。これにより、細長い支持部材はカートリッジの装置への挿入中に、都合よく簡単にカートリッジの端のシールに穴を開けることができてもよい。シールに穴を開けるのを容易にするため、貫通面が位置する細長い支持部材の遠位端の断面積は、貫通面のすぐ近くの細長い支持部材の領域の断面積より小さいのが好ましい。細長い支持部材の断面積は、細長い支持部材の遠位端の先細りした先端に向けて狭くなるのが好ましい。細長い支持部材の断面積は、細長い支持部材の遠位端の点に向けて細くなってもよい。
【００６１】
エアロゾル発生システムは、エアロゾルがそこで過飽和蒸気から形成されるエアロゾル形成チャンバーを備える場合があり、エアロゾルは次にユーザーの口内に運ばれる。空気吸込み口、空気出口およびチャンバーは、エアロゾルを空気出口に運び、ユーザーの口の中へと入れるように、空気吸込み口からエアロゾル形成チャンバーを経由して空気出口への気流の経路を画定するように配置されることが好ましい。
【００６２】
エアロゾル発生システムは電源を備えうる。電源は電池としうる。電池は、例えばリチウムコバルト電池、リン酸鉄リチウム電池、チタン酸リチウム電池、またはリチウムポリマー電池といったリチウム系の電池でもよい。電池はニッケル水素電池またはニッケルカドミウム電池でもよい。電源はコンデンサー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り、また数多くの充放電サイクルのために構成されてもよい。電源は、１回以上の喫煙体験のための十分なエネルギーの保存を可能にする容量を有してもよい。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。別の例において、電源は所定の回数の吸煙、または加熱手段およびアクチュエータの不連続的な起動を可能にするのに十分な容量を有しうる。
【００６３】
エアロゾル発生システムは、システムの起動を検出するためのセンサーを備えうる。センサーはシステムの電気回路と連通する吸煙検出器を備えうる。吸煙検出器は、ユーザーがいつシステムを吸ったかを検出するように構成されてもよい。電気回路は、吸煙検出器からの入力に基づき、発熱体への電力を制御するように構成されていてもよい。電気回路はマイクロプロセッサを備え、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）または制御能力を有するその他の電子回路としうる。電気回路はさらなる電子構成要素を備えてもよい。電気回路はヒーターと芯との組立品への電力供給を調節するように構成されてもよい。電力はシステムの起動後、ヒーターと芯との組立品に連続的に供給されてもよく、または断続的に供給（例えば、吸煙ごとに毎回供給）されてもよい。電力は、電流パルスの形態でヒーターと芯との組立品に供給されてもよい。
【００６４】
エアロゾル発生システムは、スイッチまたはボタンなどのユーザー入力を含んでもよい。これによって、ユーザーはシステムの電源を入れることができるようになる。スイッチまたはボタンは、ヒーターと芯との組立品を起動しうる。スイッチまたはボタンは、エアロゾル発生を起こしうる。スイッチまたはボタンは、吸煙センサーなどのセンサーからの入力を待つために電気回路を準備してもよい。
【００６５】
エアロゾル発生システムは温度センサーを備えてもよい。温度センサーは、貯蔵部分に隣接しうる。温度センサーは、電気回路と連通して、電気回路が発熱体の温度を所定の動作温度に維持することを可能にしてもよい。温度センサーはサーモカップルとすることができ、または別の方法として、発熱体が温度に関連する情報を提供するために使用されてもよい。発熱体の温度に依存する抵抗の属性は公知であり、少なくとも１つの発熱体の温度を当業者にとって公知の方式で決定するために使用されうる。
【００６６】
システムは、消耗品カートリッジなどのエアロゾル発生物品を受容するくぼみを画定するハウジングを備えてもよい。ハウジングは本体およびマウスピース部分を備えうる。くぼみは本体内とすることができ、またマウスピース部分は出口を持つことができ、装置によって生成されたエアロゾルはその出口を通してユーザーの口へと引き出すことができる。別の方法として、マウスピース部分は装置と共に使用するカートリッジの部品として提供されてもよい。「マウスピース部分」という用語は本明細書で使用される時、マウスピースを通してユーザーの口内に運ばれる、システムにより生成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よう構成される装置またはカートリッジの部分を意味する。ヒーターと芯との組立品は、本体またはマウスピース部分に連結されてもよい。
【００６７】
システムが、エアロゾル発生物品を受容するくぼみを画定するハウジングを備える場合、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。適切な材料には例えば、金属、合金、プラスチック、もしくはそ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、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など、食品または医薬品の用途に適切な熱可塑性樹脂が挙げられる。材料は軽量であり、脆くないことが好ましい。
【００６８】
本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語は、本発明によるエアロゾル発生システムの構成要素または構成要素の部分の、その使用時にエアロゾル発生システムを通して引き出された空気の方向に対する相対的な位置を表すために使用される。空気は、上流端でシステムの中に引き込まれ、システムを下流に通過し、下流端でシステムを出る。「遠位」および「近位」という用語は、構成要素の近位端がシステムに連結される「固定」端にあり、遠位端が近位端に対向する「自由」端にあるように、残りのシステムへの連結に対するエアロゾル発生システムの構成要素の相対位置を表すために使用される。構成要素が、構成要素の下流端のシステムに連結される場合、下流端は「近位」端と考えられてもよく、その逆も同様である。カートリッジおよびエアロゾル発生装置の上流端と下流端は、ユーザーがエアロゾル発生装置の口側の端を吸い込む時の気流に関連して定義される。
【００６９】
本明細書で使用される「長手方向」および「長さ」という用語は、ヒーターと芯との組立品の対向する両端の間またはエアロゾル発生システムの構成要素の対向する両端の間の方向を指す。「横方向」という用語は、長手方向に対して垂直な方向を記述するために使用される。
【００７０】
本明細書で使用される時、「空気吸込み口」という用語は、空気がそれを通してエアロゾル発生システムの中へと引き込まれる場合がある１つ以上の開口部を記述するために使用される。
【００７１】
「空気出口」という用語は本明細書で使用される時、それを通して空気がエアロゾル発生システムから引き出されうる１つ以上の開口部を描写するために使用される。
【００７２】
本発明の第三の態様では、エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品を製造する方法が提供される。その方法は、毛細管本体を提供する、毛細管本体の長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材を提供する、毛細管本体の外部表面上に発熱体を配置する、および毛細管本体の周りおよび発熱体の上に１対の離間した電気接点を取り付けることにより毛細管本体の外部表面に発熱体を固定するというステップを含む。
【００７３】
毛細管本体を提供するステップは、単一の長さの毛細管本体を提供することにより実行することができる。毛細管本体の長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材を提供するステップは、単一の長さの支持部材を提供することにより実行することができる。毛細管本体の外部表面に発熱体を配置するステップは、単一の長さの発熱体を単一の長さの毛細管本体上に配置することにより実行することができる。こうした方法では、各ヒーターと芯との組立品が、個々に製造されてもよい。
【００７４】
毛細管本体を提供するステップは、複数の長さを持った毛細管本体を提供することにより実行され、発熱体を配置するステップは、複数の長さを持った発熱体を複数の長さを持った毛細管本体の外部表面に配置することにより実行され、発熱体を固定するステップは、複数の長さを持った毛細管本体の周りおよび複数の長さを持った発熱体の上に複数の対の離間した電気接点を取り付けて、複数の長さを持った毛細管本体の外部表面に複数の長さを持った発熱体を固定することにより実行されることが好ましく、その方法は、隣接する対の電気接点の間で複数の長さを持った毛細管本体および複数の長さを持った発熱体を切断して複数のヒーターと芯との組立品を形成するステップをさらに含むのが好ましい。こうした実施形態では、支持部材を提供するステップは、複数の長さを持った支持部材を提供することにより実行されるのが好ましく、切断するステップは、隣接する対の電気接点の間の複数の長さを持った支持部材を切断することも含むのが好ましい。
【００７５】
発熱体を固定するステップは、隣接する対の電気接点のうちの１つに直に隣接する各対の電気接点のうちの１つを取り付けることにより実行されるのが好ましい。その結果、各対はわずかな間隙で隣接する対から分離される。そして、切断するステップは、直に隣接する電気接点の間で複数の長さを持った毛細管本体および複数の長さを持った発熱体を切断して複数のヒーターと芯との組立品を形成することにより実行することができる。結果としてのヒーターと芯との組立品はそれぞれ、両端に位置する電気接点を有する。
【００７６】
エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品を製造する方法も説明され、その方法は、毛細管本体を提供する、発熱体を毛細管本体の外部表面に配置する、および毛細管本体の周りおよび発熱体の上に１対の離間した電気接点を取り付けることにより発熱体を毛細管本体の外部表面に固定するステップを含む。
【００７７】
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、第一の態様のヒーターと芯との組立品に関して説明した特徴は、第二の態様のエアロゾル発生システムに等しく適用されてもよく、またその逆も言える。そして第一の態様および第二の態様のどちらか一方に関して説明した特徴は、第三の態様の態様の製造の方法に等しく適用されてもよい。
本発明を、添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１Ａ】図１Ａは、ヒーターと芯との組立品の側面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線に沿う図１Ａのヒーターと芯との組立品の横断面図を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、説明を明瞭にするため組立品の他の構成要素を取り除いた図１Ａのヒーターと芯との組立品の第一の例示的な電気接点の側面図を示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは、説明を明瞭にするため組立品の他の構成要素を取り除いた図１Ａのヒーターと芯との組立品の第二の例示的な電気接点の側面図を示す。
【図１Ｅ】図１Ｅは、説明を明瞭にするため組立品の他の構成要素を取り除いた図１Ａのヒーターと芯との組立品の第三の例示的な電気接点の側面図を示す。
【図１Ｆ】図１Ｆは、別の方法のヒーターと芯との組立品の横断面図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の第一の実施形態によるヒーターと芯との組立品の側面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿う図２Ａのヒーターと芯との組立品の横断面図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第二の実施形態によるヒーターと芯との組立品の側面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿う図３Ａのヒーターと芯との組立品の横断面図を示す。
【図４】図４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概略的な長手方向断面を示す。
【図５】図５は、図４のエアロゾル発生システムと共に使用する消耗品カートリッジの長手方向断面を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、図４のエアロゾル発生システムのヒーター組立品の概略的な長手方向断面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａのヒーター組立品の上面図を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ａのヒーター組立品の側面図を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、図４のエアロゾル発生システムのエアロゾル発生装置に消耗品カートリッジを挿入する方法を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図４のエアロゾル発生システムのエアロゾル発生装置に消耗品カートリッジを挿入する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７９】
図１Ａおよび１Ｂは、エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品１００の例を示す。ヒーターと芯との組立品１００は、毛細管本体１１０、毛細管本体１１０の外部表面に配置される発熱体１２０、ならびに毛細管本体１１０の周りおよび発熱体１２０の上に取り付けられる１対の離間する電気接点１３０を備える。
【００８０】
毛細管本体１１０すなわち毛細管芯は複数の繊維１１２を含み、それを通してエアロゾル形成液体を毛細管作用によって搬送することができる。この実施例では、複数の繊維１１２は、一般に毛細管本体１１０の長さに沿って整列される。実施例によっては、複数の繊維が、特定のパターンで織られても編まれてもよい。これによって、機械的強度または毛細管現象などの毛細管芯の物理的特徴を繊維の特定のパターンを用いることによって変えることができる。また、それによって毛細管芯がその形状および寸法を平行繊維より効果的に維持することが可能になりうる。毛細管本体は、隣接する繊維の隙間の存在により圧縮可能である。この実施例では、毛細管本体１１０は、両端に丸い形のまたは半球形の端部面を有する。これは、毛細管本体１１０とエアロゾル形成液体との間の表面積を広げるのに役立ちうる。実施例によっては、毛細管本体１１０は平面の端部面で終わってもよい。
【００８１】
発熱体１２０は、毛細管本体１１０の周りに巻き付きその全長に沿って延在する電気抵抗性ワイヤーのコイルで形成される。ワイヤーは適切な任意の断面形状を持ちうる。この実施例では、ワイヤーは、丸い断面形状をしている。実施例によっては、ワイヤーは、楕円、三角形、正方形、長方形、または平面の断面形状をしていてもよい。これによって、毛細管本体１１０の繊維１１２と発熱体１２０のワイヤーとの間の熱転送を増やすことができる。コイルは、任意の適切なターン数を有してもよい。例えば、コイルは、両端の電気接点１３０の間で２〜１１の完全ターンを有してもよい。コイルは、電気接点１３０の間で３〜７の完全ターンを有するのが好ましい。
【００８２】
電気接点１３０は、毛細管本体１１０の第一の端部の第一の金属リング１３２および毛細管本体の第二の端部の第二の金属リング１３４を含む。第一の金属リング１３２および第二の金属リング１３４は、毛細管本体１１０の周囲全体の周りおよび発熱体１２０の上に延在している。金属リング１３２、１３４それぞれの内径は、毛細管本体１１０の外径より小さい。その結果、金属リング１３２、１３４とその下の毛細管本体１１０との間に締り嵌めが生じる。これによって、金属リング１３２、１３４は毛細管本体１１０を押し込んで、発熱体１２０を間に保持してリング１３２、１３４を毛細管本体に確実に固定する。これは、電気接点１３０と発熱体１２０の間に信頼できる電気接続を確実とすることに役立つ。電気接点１３０は、毛細管本体１１０の周囲全体の周りに延在するので、電気接続を確実にするよう組み立て中に電気接点の回転位置を発熱コイル１２０の位置と注意深く合わせる必要はなくなる。
【００８３】
図１Ａおよび１Ｂに示すように、ヒーター組立品１００は、以下の寸法を有する。寸法Ｈは全長であり、毛細管本体１１０の最大長さによって規定される。寸法Ｌは、第一の金属リング１３２と第二の金属リング１３４との間の間隔である。寸法Ｗは、第一の金属リング１３２および第二の金属リング１３４の幅である。寸法Ｄは、ヒーター組立品１００の直径であり、第一の金属リング１３２および第二の金属リング１３４の直径によって規定される。寸法Ｆは、毛細管本体１１０の直径である。寸法Ｐは、発熱体１２０のコイルのピッチである。
【００８４】
以下の表１は、こうしたヒーターと芯との組立品の寸法Ｄ、Ｆ、Ｈ、Ｌ、ＰおよびＷそれぞれの値の例示的および好ましい範囲を示す。
【表１】
2019520050.tif 000003
表１  ヒーターと芯との組立品の例示的および好ましい寸法の範囲の値
【００８５】
図１Ｃ、１Ｄおよび１Ｅは、ヒーターと芯との組立品１００の電気接点用の金属リング１３２、１３２’、１３２’’の３つの実施例の側面図を示す。これらの実施例それぞれにおいて、電気接点１３０は剛直な、１枚の曲がった材料で形成され、その対向する両端は、接合個所１３６で連結されている。金属リングの対向する両端の間の接合個所は、実施例それぞれにおいて異なる。図示の通り、各電気接点の対向する両端は、接合個所が非線形であるまたは斜線に沿って伸びるように協働的に形状設定されている。これにより、電気接点それぞれが、ヒーターと芯との組立品１００の長さ方向に対向する両端の間で相対的運動に耐えるのに役立ちうる。図１Ｃに例示的に示すように、リング１３２の対向する両端は、接合個所１３６が直線、斜線に沿って伸びるように、協働的に形状設定されている。図１Ｄに例示的に示すように、リング１３２’の対向する両端は、接合個所１３６’が非線形であり、波状または正弦波形状を有するように、協働的に形状設定されている。図１Ｅに例示的に示すように、リング１３２’’の対向する両端は、接合個所１３６’’が非線形であり、放物線状またはＵ字形状を有するように、協働的に形状設定されている。当然のことながら、Ｖ字、ジグザグ形状、または曲線などその他の接合個所の形状が予想される。
【００８６】
図１Ａ〜１Ｅに示す実施例では、毛細管本体１１０は円形の断面を有し、電気接点１３０は、円形リングの形状をしている。しかし、毛細管本体１１０および電気接点は、任意の適切な断面形状をしていてもよい。例えば、毛細管本体および電気接点は、図１Ｆに示すように、楕円、三角形、正方形、長方形、またはひし形の断面をしていてもよい。
【００８７】
図１Ｆに示すように、ヒーターと芯との組立品１００’は、ひし形の毛細管本体１１０’およびひし形の電気接点１３０’により画定されるひし形の断面をしている。図１Ｆに示すように、ヒーター組立品１００’は、高さ寸法Ｊ、幅寸法Ｏ、および高さ寸法Ｊ−電気接点１３０’の厚さの２倍に等しい毛細管本体の高さ寸法Ｍを有する。寸法Ｊ、Ｍ、およびＯは、任意の適切な値または値の範囲であってもよい。例えば、寸法Ｊは、１．４〜５．５ｍｍの値であってもよく、２．３〜３．１ｍｍであるのが好ましく、寸法Ｍは、１．３〜５ｍｍの値であってもよく、２〜３ｍｍであるのが好ましく、寸法Ｏは、０．８〜３ｍｍの値であってもよく、０．８〜２．２ｍｍであるのが好ましい。
【００８８】
図２Ａおよび２Ｂは、エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品２００の第一の実施形態を示す。第一の実施形態のヒーターと芯との組立品２００は、例示的なヒーターと芯との組立品１００と類似の構造を持ち、同一の特徴が存在し、同様の参照符号が使用されている。しかし、ヒーターと芯との組立品２００はさらに、毛細管本体２１０のコアを貫通し、毛細管本体２１０の繊維２１２に囲まれる剛直な支持部材２４０を含む。
【００８９】
支持部材２４０は、中央部２４２から形成される固体の断面および中央部２４２から放射状に延在する複数の横リブ２４４を備えるただ１つの単一の構成要素である。この断面形状は、支持部材２４０に所与の断面積に対する比較的高い横方向の剛性を与えている。これにより、支持部材２４０に占有される毛細管本体内の空間は、最小化され得、それにより、毛細管本体２１０のウィッキング能力または毛細管現象は、支持部材２４０の存在によりほとんど影響を受けない可能性がある。横リブ２４４は、その先端に向けて先細るのが好ましい。例えば、横リブ２４４はそれぞれ、基部で０．３〜０．８ｍｍの幅があってもよく、０．３〜０．４ｍｍであるのが好ましく、基部で０．１〜０．４ｍｍの幅があってもよく、０．１〜０．２ｍｍであるのが好ましい。
【００９０】
支持部材２４０は、実質的に毛細管本体２１０の全長に沿って延在しており、毛細管本体より強く硬い。したがって、支持部材により、ヒーターと芯との組立品２００の強度および剛性が増し、頑健さおよび取り扱い易さがさらに改善される。個々のヒーターと芯との組立品が複数の長さを持ったヒーターと芯との組立品から切断される製造作業中、支持部材により、改善された正確な切断作業が可能になりうる。これにより、別のヒーターと芯との組立品との間のより高い再現性および一貫性につながりうる。
【００９１】
ヒーターと芯との組立品２００の曲げ強度および剛性を上げることに加えて、支持部材２４０は、毛細管本体２１０のコアの密度も上げている。これにより、毛細管本体２１０の径方向の圧縮性を減らすことができ、電気接点２３０と発熱体２２０の間の締り嵌めを確実にすることに役立ちうる。
【００９２】
支持部材２４０は、電気絶縁性材料で形成されている。これにより、発熱体２２０と支持部材２４０との間に意図しない接触が起きたときに、発熱体２２０の電気性能への支持部材２４０の影響を減らす。
【００９３】
本発明の第一の実施形態のヒーター組立品２００の例示的および好ましい寸法は、第一の例示的なヒーター組立品１００に関連して上述されたものと同じである。第一の例示的なヒーター組立品と同様に、発熱体２２０のコイルは、例えば、電気接点２３０の間で２〜１１の完全ターンなど任意の適切なターン数を有していてもよく、電気接点２３０の間で３〜７の完全ターンであるのが好ましい。
【００９４】
図３Ａおよび３Ｂは、エアロゾル発生システム用のヒーターと芯との組立品３００の第二の実施形態を示している。第二の実施形態のヒーターと芯との組立品３００は、第一の実施形態のヒーターと芯との組立品２００と類似の構造を持ち、同一の特徴が存在し、同様の参照符号が使用されている。しかし、例示的なヒーターと芯との組立品１００およびヒーターと芯との組立品２００の第一の実施形態と違って、電気接点３３０はそれぞれ、ヒーターと芯との組立品３００の両側に外側に延在する、平面状タブ３３６を有する。タブ３３６は、ヒーターと芯との組立品３００をエアロゾル発生システム内に位置づけ、保持することができる平面を提供する。例えば、タブ３３６は、エアロゾル発生システム内の１つ以上のポート内に受容されて、電気接点３３０をハウジングに簡単にかつ正しい位置に留めることができうる。タブ３３６の平面形状はまた、外側へ延在するタブを持たない電気接点を備えるものより、より大きい導電性表面領域を提示することによって電源への電気接点の電気接続を容易にすることができる。
【００９５】
ヒーター組立品３００の例示的および好ましい寸法は、第一の例示的なヒーター組立品１００およびヒーター組立品２００の第一の実施形態に関連して上述したものと同一である。発熱体３２０のコイルは、例えば、電気接点３３０の間で２〜１１の完全ターンなど任意の適切なターン数を有していてもよく、電気接点３３０の間で３〜７の完全ターンであるのが好ましい。
【００９６】
本発明によるヒーターと芯との組立品は、例えば、単一の長さの毛細管本体および単一の長さの支持部材を提供して、単一の長さの毛細管本体上に単一の長さの発熱体を配置することによって、個々に製造され組み立てられてもよい。こうしたプロセスは、例えば、以下の手順で実行されてもよい。ステップ１毛細管繊維をボビンから送って、繊維の連続ロッドを形成する。ステップ２Ａ連続ロッドを横方向に切断して、複数の単一の長さの毛細管本体を形成する。ステップ２Ｂ複数の単一の長さの毛細管本体それぞれにその長さの少なくとも一部に沿って延在する単一の長さの支持部材を提供する。ステップ３１本の電気抵抗性ワイヤーをボビンからほどいて、適切な長さに切断する。ステップ４単一の長さの毛細管本体および支持部材の周りに切断した長さのワイヤーを巻いて、発熱体を形成する。ステップ５２枚の導電性材料を、ボビンからほどいて適切な長さに切断するまたは予め切断された部分として提供する、のいずれかにより提供する。ステップ６毛細管本体の周りおよび発熱体の上に導電性材料シートを折り曲げて、毛細管本体の両端に締め付けリングの形態で離間した１対の電気接点を形成する。ステップ７（随意）毛細管本体を正しい長さに（必要に応じて）切断し、一方または両方の端部を作る（必要に応じて、例えば、丸い形の端部を提供するため）。ステップ２Ｂは、ステップ２Ａの前に実行しても、後に実行してもよい。例えば、ステップ２Ｂをステップ２Ａの前に実行する場合、ステップ２Ｂは、連続ロッドの長さに沿って延在する連続支持部材を配置することによって実行されてもよい。こうした実施例では、ステップ２Ｂは、連続ロッドと連続支持部材の両方を横方向に切断して、それぞれがその長さの少なくとも一部に沿って延在する支持部材を有する複数の単一の長さの毛細管本体を形成することによって実行されてもよい。
【００９７】
本発明によるヒーターと芯との組立品は、各ヒーターと芯との組立品の毛細管本体の長さの倍数である長さを持つのが好ましい複数の長さを持った毛細管本体を提供することによって、各ヒーターと芯との組立品の支持部材の長さの倍数である長さを持つのが好ましい複数の長さを持った支持部材を提供することによって、および各ヒーターと芯との組立品の発熱体コイルの長さの倍数である長さを持つのが好ましい複数の長さを持った発熱体を提供することによって、製造され、組み立てられてもよい。これにより、複数のヒーターと芯との組立品をより速く製造することが可能になる。こうしたプロセスは、例えば、以下の手順で実行されてもよい。ステップ１Ａ毛細管繊維をボビンから送って、繊維の連続ロッドを形成する。ステップ１Ｂ繊維の連続ロッドの長さに沿って延在する連続支持部材を提供する。ステップ２連続電気抵抗性ワイヤーをボビンから送って、それを繊維の連続ロッドの周りに巻き付けて連続コイルを形成する。ステップ３複数の導電性材料のシートを、ボビンからほどいて適切な長さに切断するまたは予め切断された部分として提供する、のいずれかにより提供する。ステップ４繊維の連続ロッドの周りおよび連続コイルの上に導電性材料のシートを折り曲げて、締め付けリングの形態で複数の離間した対の電気接点を形成する。ステップ５隣り合う対の電気接点の間の繊維の連続ロッド、連続支持部材、および連続コイルを切断して、複数のヒーターと芯との組立品を形成する。ステップ６（随意）各ヒーターと芯との組立品の一方または両方の端部を作る（必要に応じて、例えば、丸い形の端部を提供するため）。ステップ１Ｂは、ステップ１Ａの前でも、後でも、または途中で実行されてもよい。
【００９８】
本発明によるヒーターと芯との組立品は、完全な自動化プロセスで製造されてもよい。そのプロセスは、筆記具産業および電子機器用に使用されるなどの標準的設備を使用して速く実行可能である。上述のプロセスを使用することにより、毎分４０００個の組立速度が可能になりうる。
【００９９】
図４は、エアロゾル発生装置４００および消耗品カートリッジ５００の形態のエアロゾル発生物品を備える本発明による複数のヒーターと芯との組立品を組み込んだエアロゾル発生システム４０の概略図である。
【０１００】
装置４００は電池４０４および制御電子回路４０６を含むメインハウジング４０２を備える。ハウジング４０２はまた、その中にカートリッジ５００を受けるくぼみ４０８を画定する。装置４００はさらに、出口４１２を含むマウスピース部４１０も含む。マウスピース部４１０は、この実施例ではねじ式取付によりメインハウジング４０２に接続されているが、ヒンジによる接続またはスナップ式装着など、任意の適切な種類の接続を使用しうる。装置４００はさらに、ハウジング４０２に連結される細長い貫通部材６０２の形状の細長い支持部材を備えるヒーター組立品６００および本発明の第一の実施形態による複数のヒーターと芯との組立品１００を含む。複数のヒーターと芯との組立品は、それぞれ貫通部材６０２によって支持されている。細長い貫通部材６０２は、装置４００のくぼみ４０８内の中央に位置し、くぼみ４０８の長手方向軸に沿って延在する。貫通部材６０２は、空気流路６０６を画定する中空シャフト部６０４を備える。空気吸込み口４１４は、ヒーター組立品６００の上流のメインハウジング４０２内に設けられ、空気流路６０６を介して出口４１２と流体連通する。ヒーター組立品は、より詳細を以下で図６Ａ〜６Ｃに関連して論じる。
【０１０１】
図５に最もよく見られるように、カートリッジ５００は、液体エアロゾル形成基体を含む管状毛細管材料５０６によって囲まれる管状毛細管芯５０４を含む貯蔵部分５０２を備える。カートリッジ５００は、内部通路５０８が貫通する中空の円筒形状を有する。毛細管芯５０４は内部通路５０８を囲み、それにより、内部通路５０８は、毛細管芯５０４の内部表面によって少なくとも部分的に画定される。カートリッジ５００の上流端および下流端は、脆弱なシール５１０、５１２によって蓋をされる。カートリッジ５００はさらに、内部通路５０８の上流および下流端それぞれに封止リング５１４、５１６を含む。
【０１０２】
図６Ａ、６Ｂ、６Ｃに示すように、ヒーター組立品６００の細長い貫通部材６０２の中空シャフト部６０４は、その下流端に貫通面６０８を有する。この実施例では、貫通面６０８は、中空シャフト部６０４の下流端に鋭利な先端で形成される。中空シャフト部６０４は、その中に複数のヒーターと芯との組立品１００が保持される複数の開口６１０を有する。開口６１０は対になって設けられ、各対がその端部両方で単一の電気ヒーター１００を支持する。各対の２つの開口部は、中空シャフト部６０４の周囲の周りを離間しており、それにより、ヒーターと芯との組立品１００それぞれは空気流路６０６を横切って延在している。この実施例では、複数の開口６１０は、３つのヒーターと芯との組立品１００を支持する３つの対の開口６１２、６１４、６１６を備える。３つの対の開口６１２、６１４、６１６は、中空シャフト部６０４の長さに沿って離間し、中空シャフト部６０４の周囲の周りに整列する。その結果、３つのヒーターと芯との組立品１００の長手方向軸が平行して、回転整列している。ヒーター組立品のその他の配置も予想されることが理解されよう。例えば、中空シャフト部は、２つ以上の対の開口、例えば、３つ、４つ、５つ、６つまたは７つ以上の対の開口を含んでもよい。対の開口部は、ヒーターと芯との組立品のうちの１つ以上の長手方向軸が、その他のヒーターと芯との組立品のうちの１つ以上の長手方向軸に対して中空シャフト部の長手方向軸の周りを９０度などの任意の適切な量だけ回転するよう配置されてもよい。実施例によっては、ヒーターと芯との組立品は中空シャフト部の周りをらせん状または渦巻状に配置されてもよい。
【０１０３】
中空シャフト部６０４は、装置４００に電気的に接続される複数の電気的に遮断された部分６１８に少なくとも部分的に分割される。中空シャフト部６０４内の開口６１０はそれぞれ、電気的に遮断された部分６１８のうちの１つ内に形成される。この方法では、複数の開口６１０内に保持されるヒーターと芯との組立品１００は、装置１００に電気的に接続される。電気的に遮断された部分６１８は、絶縁間隙６２０によって互いに電気的に隔離される。したがって、ヒーターと芯との組立品１００は、互いに電気的に隔離されて、各ヒーター用に別々の電気配線を必要とせずに、別々の操作、制御、監視を行うことができる。この実施例では、間隙６２０は空隙である。すなわち、間隙６２０は、絶縁物質を含まない。実施例によっては、間隙３２０のうちの１つ以上は、電気絶縁材料で満たされるまたは部分的に満たされてもよい。
【０１０４】
ヒーターと芯との組立品１００の電気接点および貫通部材６０２内の開口６１０は、協働的に寸法設定されて、摩擦嵌合を実現する。これにより、中空シャフト部６０４とヒーターと芯との組立品１００との間にしっかりした嵌合を確保する。またこれにより、各ヒーターと芯との組立品の発熱体と装置４００内の電池との間に良好な電気接続を維持することができうる。この実施例では、開口６１０は、ヒーターと芯との組立品１００の電気接点の形状に合うよう円形をしている。実施例によっては、電気接点の断面形状は異なり、開口部の形状はそれに応じて決定されてもよい。ヒーターと芯との組立品が外側に延在するタブを有する実施例では、図３Ａ〜３Ｃに関連して上で論じたヒーターと芯との組立品の第二の実施形態と同様に、開口６１０は、タブを受容可能なポートを形成する対応する切欠（図示せず）を有してもよい。別の方法として、または追加的に、貫通部材６０２は、タブを配置し、保持することができる１つ以上のクリップを含んでもよい。
【０１０５】
図７Ａおよび７Ｂを参照すると、システム４０の装置４００へのカートリッジ５００の挿入が説明されている。カートリッジ５００を装置４００に挿入し、それによりシステム４０を組み立てるため、第一のステップでは、図７Ａに示すように、装置４００のメインハウジング４０２からマウスピース部４１０を取り除き、物品５００を装置４００のくぼみ４０８に挿入する。カートリッジ５００をくぼみ４０８に挿入する間、貫通部材６０２の遠位端の貫通面６０８は、カートリッジ５００の上流端で脆弱なシールを破る。カートリッジ５００がくぼみ４０８内にさらに挿入され、貫通部材６０２がカートリッジの内部通路５０８内にさらに延在すると、貫通面６０８はカートリッジ５００の下流端で脆弱なシールと係合し、それを押し通って、脆弱なシールに穴を開ける。
【０１０６】
そして、図７Ｂに示すように、カートリッジ５００はくぼみ４０８内に完全に挿入され、マウスピース部４１０はメインハウジング４０２上に戻され、それと係合してカートリッジ５００をくぼみ４０８内に収容する。カートリッジ５００がくぼみ４０８内に完全に挿入されるとき、カートリッジ５００の上流端および下流端それぞれの脆弱なシールの穴の直径は、中空シャフト部６０４の外径におよそ等しい。カートリッジ５００の上流端および下流端の封止リングは、中空シャフト部６０４の周りを密閉する。脆弱なシールと共に、これは、液体エアロゾル形成基体がカートリッジ５００およびシステム４０から漏れるのを減少させるまたは防ぐ。カートリッジ５００は、マウスピース部４１０がメインハウジング４０２上に戻される前に、ユーザーによってくぼみ４０８内に完全に押し込まれてもよい。別の方法として、カートリッジ５００は、くぼみ４０８および完全に挿入されるまでカートリッジ５００をくぼみ４０８内に押し込むために使用されるマウスピース部４１０に部分的に挿入されてもよい。これは、ユーザーにとってより便利でありうる。
【０１０７】
図７Ｂに示す通り、カートリッジ５００がエアロゾル発生装置４００のくぼみ４０８に完全に挿入された時、気流経路（図７Ｂの矢印で示す）はエアロゾル発生システム４０を通して形成される。気流経路は、カートリッジ５００の内部通路５０８およびヒーター組立品６００内の空気流路６０６を経由して、空気吸込み口４１４から出口４１２に延在している。図７Ｂに示すように、カートリッジ５００を完全に挿入するとき、ヒーターと芯との組立品１００は、内部通路５０８の内部表面のカートリッジ５００の貯蔵部分５０２と流体連通する。
【０１０８】
使用中、液体エアロゾル形成基体は、各ヒーターと芯との組立品１００の貯蔵部分５０２から毛細管本体に毛細管作用を介して、貫通部材６０２内の複数の開口部を通って、移送される。この実施例では、細長い貫通部材６０２の中空シャフト部６０４の外径は、カートリッジ５００の内部通路５０８の内径より大きく、それにより、カートリッジ５００の貯蔵部分５０２は中空シャフト部６０４によって圧縮される。これにより、ヒーターと芯との組立品１００の端部と貯蔵部分５０２の端部との間では確実に直に接触するようになり、液体エアロゾル形成基体のヒーターと芯との組立品１００への移動が実現される。電池は、貫通部材６０２および各ヒーターと芯との組立品１００の電気接点を介して、電気エネルギーを各ヒーターと芯との組立品１００の発熱体に供給する。発熱体は加熱して、ヒーターと芯との組立品１００の毛細管本体内の液体基体を気化して、過飽和蒸気を生成する。同時に、気化する液体は、毛細管作用により液体貯蔵部分５０２の毛細管芯ならびに各ヒーターと芯との組立品１００の毛細管本体に沿って移動するさらなる液体によって取り換えられる。（これは、「ポンプ作用」とよく呼ばれる。）ユーザーがマウスピース部４１０で吸い込むとき、空気は、空気吸込み口４１４を通って吸い込まれ、中空シャフト部６０４の空気流路を通り、ヒーターと芯との組立品１００を過ぎて、マウスピース部４１０内に入り、出口４１２から出ていく。気化したエアロゾル形成基体は、中空シャフト部６０４の空気流路を通って流れる空気中に混入され、マウスピース部４１０内で凝結して、出口４１２の方に運ばれ、ユーザーの口内に運ばれる吸引可能なエアロゾルを形成する。
【０１０９】
装置は、装置４００上のユーザー操作スイッチ（図示せず）により操作可能である。別の方法として、または追加的に、装置は、ユーザーの吸煙を検出するセンサーを含んでもよい。吸煙をセンサーが検出するとき、制御電子回路は、電池からヒーターと芯との組立品１００への電気エネルギーの供給を制御する。センサーは、１つ以上の別々の構成要素を含んでもよい。実施例によっては、吸煙検出機能は、ヒーターと芯との組立品の発熱体によって実行される。例えば、１つ以上の発熱体の電気パラメータを制御電子回路を用いて測定することおよび吸煙を示す測定された電気パラメータの特定の変化を検出することによって。
【０１１０】
上記の特定の実施形態および実施例は本発明を図示するが、本発明を限定するものではない。当然のことながら、他の本発明の実施形態を作成してもよく、また本明細書で記述した具体的な実施形態および実施例は網羅的なものでない。
【図１Ａ】
2019520050.tif 000004
【図１Ｂ】
2019520050.tif 000005
【図１Ｃ】
2019520050.tif 000006
【図１Ｄ】
2019520050.tif 000007
【図１Ｅ】
2019520050.tif 000008
【図１Ｆ】
2019520050.tif 000009
【図２Ａ】
2019520050.tif 000010
【図２Ｂ】
2019520050.tif 000011
【図３Ａ】
2019520050.tif 000012
【図３Ｂ】
2019520050.tif 000013
【図４】
2019520050.tif 000014
【図５】
2019520050.tif 000015
【図６Ａ】
2019520050.tif 000016
【図６Ｂ】
2019520050.tif 000017
【図６Ｃ】
2019520050.tif 000018
【図７Ａ】
2019520050.tif 000019
【図７Ｂ】
2019520050.tif 000020
【国際調査報告】
2019520050.tif 000021
2019520050.tif 000022
2019520050.tif 000023
2019520050.tif 000024
2019520050.tif 000025