(57)【要約】蒸気生成装置（１）が提供される。蒸気生成装置（１）は、チャンバ（３）を有し、そこで、歪みゲージが、チャンバに受け入れた蒸気生成材料（２）により発生する歪みを測定するように構成される。歪みゲージ（４）は、チャンバ（３）の側壁（１２）上に配列される。コントローラ（９）は、測定された歪みに基づいて動作を判定する。動作は、蒸気生成材料（２）に適用される加熱プロファイルを選択すること、吸込み保持力を調節すること、及び装置が蒸気生成材料を用いて動作することを妨げること又は可能にすることを含む。
2021523699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気生成装置であって、
蒸気生成材料を受け入れるためのチャンバと、
前記チャンバに受け入れた蒸気生成材料を気化するための気化器と、
前記チャンバに受け入れた蒸気生成材料により発生する歪みを測定するように構成される少なくとも１つの歪みゲージと、
前記測定された歪みに応じた動作を判定するように構成されるコントローラと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記気化器は、前記チャンバに受け入れる蒸気生成材料に係合するように構成される加熱器である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記発生する歪みは、前記チャンバに受け入れる蒸気生成材料の寸法又は形状に関連する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの歪みゲージは、前記チャンバの少なくとも１つの側壁に接続される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
２つ以上の歪みゲージが存在する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記２つ以上の歪みゲージは、前記チャンバの側壁の周囲に均等に分散される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記歪みゲージは、前記蒸気生成材料を前記チャンバ内の所望の位置に向かって案内するように構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記歪みゲージは、挿入方向に向けられる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記気化器は、前記チャンバの開口部の反対側にある前記チャンバの端にあり、前記歪みゲージは、前記気化器よりも前記チャンバの前記開口部の近くに位置する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
給気口のサイズが、前記チャンバの断面面積によって規定され、前記歪みゲージ及び前記チャンバに受け入れる蒸気生成材料は、前記チャンバに受け入れる前記蒸気生成材料の断面形状に従って調節され、それによって吸込み保持力を調節する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、
前記チャンバに受け入れた蒸気生成材料によって発生する前記測定された歪みを所定の閾値歪みと比較し、
前記測定された歪みが、前記所定の閾値歪みよりも小さいか、又は大きい場合に、前記チャンバに受け入れた前記蒸気生成材料を用いて前記蒸気生成装置が動作することを妨げる動作を選択するように構成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、
前記チャンバに受け入れた蒸気生成材料によって発生する前記測定された歪みを、認可された蒸気生成材料によって発生する歪みに対応する記憶された情報と比較し、
前記チャンバに受け入れた前記蒸気生成材料が認可された蒸気生成材料であるかどうかを、前記比較に基づいて判定し、
前記蒸気生成材料が、認可された蒸気生成材料に対応しない場合、前記チャンバに受け入れた前記蒸気生成材料を用いて前記蒸気生成装置が動作することを妨げる動作を選択するように構成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、
前記チャンバに受け入れた蒸気生成材料によって発生する前記測定された歪みを、記憶された加熱プロファイルに関連付けられた蒸気生成材料によって発生する歪みに対応する記憶された情報と比較し、
前記測定された歪みに基づいて、前記チャンバに受け入れた前記蒸気生成材料と共に使用する前記記憶された加熱プロファイルから動作を選択するように構成され、前記動作が加熱プロファイルである、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、
前記測定された歪みに基づいて前記チャンバに受け入れた蒸気生成材料の種類を判定し、
前記チャンバに受け入れた前記蒸気生成材料の前記種類を前記蒸気生成装置のユーザに示すように構成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
チャンバに受け入れた蒸気生成材料を有する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の装置を含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来の紙巻きたばこでは、たばこが燃やされ、煙が吸入される。従来の紙巻きたばこに対する代替物が、加熱式装置である。加熱式装置は、たばこを燃やすのではなく、気化又はエアロゾル化するために低温でそれを加熱する。従来の紙巻きたばこに対する別の代替物が、プロピレングリコール、グリセリン、及びニコチンの混合物に基づき得る液体生成物の気化である。
【０００２】
気化又はエアロゾル化のための加熱装置は、当技術分野において既知である。このような装置は、典型的には、加熱チャンバ及び加熱器を含む。動作中、操作者は、気化させるための製品を加熱チャンバ内に挿入する。製品は、次いで、電子加熱器で加熱されて、操作者が吸入するために製品の成分が気化される。いくつかの例では、たばこ製品は、従来の紙巻きたばこに類似であってもよく、他の例では、製品は、液体又はカプセル内の液状内容物であってもよい。
【０００３】
既知の装置が直面する問題は、最適なユーザエクスペリエンスを達成するために、最適な加熱プロファイルを提供すること及び低水準模造品の蒸気生成材料の使用を防止することを含む。
【発明の概要】
【０００４】
ある態様によれば、本発明は、蒸気生成材料を受け入れるためのチャンバと、チャンバに受け入れた蒸気生成材料を気化するための気化器と、チャンバに受け入れた蒸気生成材料により発生する歪みを測定するように構成される少なくとも１つの歪みゲージと、測定された歪みに応じた動作を判定するように構成されるコントローラと、を備える、蒸気生成装置を提供する。このようにして、さらなるユーザインタラクションが必要とされることなく次のステップが自動的に取られ得るように、蒸気生成材料が蒸気生成装置内に受け入れられ、測定された歪みに基づいて動作が判定され得る。
【０００５】
好適には、気化器は、チャンバに受け入れる蒸気生成材料に係合するように構成される加熱器である。このようにして、蒸気生成材料が加熱されて蒸気を生成し得る。
【０００６】
加熱器は、チャンバの底から突き出され、使用時に蒸気生成材料内に挿入され得る。このようにして、チャンバの側壁における歪みゲージと、蒸気生成材料に挿入されるチャンバの底から突き出している加熱器との組み合わせが、装置の単純且つ容易な構成を提供する。
【０００７】
加熱器は、エレメント型加熱器、赤外線加熱器、レーザ加熱器、誘導加熱器、又は気化可能な生成物を加熱するための任意の他の適当な手段であってもよい。代替として、超音波気化器が、加熱器の代わりに使用されてもよい。
【０００８】
好適には、発生する歪みは、チャンバに受け入れる蒸気生成材料の寸法又は形状に関連する。このようにして、これは発生する歪みに基づいて自動的に判定され得るため、ユーザは、特に挿入された蒸気生成材料に対して蒸気生成装置の性能を最適化するために蒸気生成材料に関する特定の情報を個々に入力することを必要とされない。
【０００９】
好適には、少なくとも１つの歪みゲージは、チャンバの少なくとも１つの側壁に接続される。このようにして、チャンバに受け入れた蒸気生成材料は、実行されるべき歪み判定のために、少なくとも１つの歪みゲージと相互作用し得る。
【００１０】
好適には、２つ以上の歪みゲージが存在する。このようにして、加えられた歪みが、複数の歪みゲージにわたって平均されてもよく、それによって、より正確な測定をもたらす。
【００１１】
好適には、２つ以上の歪みゲージは、チャンバの側壁の周囲に均等に分散される。このようにして、蒸気生成材料が、加熱器と効率的に係合するためにチャンバの中央に案内される。
【００１２】
歪みゲージは、板状であってもよい。このようにして、蒸気生成材料は、チャンバ内に挿入されるときに歪みゲージと効率的に相互作用する。
【００１３】
加えられた歪み全体が、歪みゲージのそれぞれにわたって発生する平均歪みとして計算され得る。
【００１４】
歪みゲージは、プラスチックなどの弾性特性を有する可撓性材料からできていてもよい。
【００１５】
歪みゲージは、チャンバ内の同一平面において配列され得る。代替として、歪みゲージは、蒸気生成材料の挿入方向にチャンバの長さに沿って互いからオフセットされ得る。
【００１６】
好適には、歪みゲージは、蒸気生成材料をチャンバ内の所望の位置に向かって案内するように構成される。このようにして、歪みゲージは、例えば気化器と係合するために蒸気生成材料がチャンバ内に正しく位置されるのを確実にすることに寄与し得る。
【００１７】
好適には、歪みゲージは、挿入方向に向けられる。このようにして、蒸気生成材料が完全に挿入され得るように、挿入方向に向けることが、蒸気生成材料をチャンバの底に案内し得る。
【００１８】
好適には、気化器は、チャンバの開口部の反対側にあるチャンバの端にあり、歪みゲージは、気化器よりもチャンバの開口部の近くに位置する。このようにして、蒸気生成材料は、気化器と相互作用する前に測定のために歪みゲージと相互作用し得る。検出時には、気化生成材料に対して歪みゲージからの圧力以外の圧力はないため、これは、より正確な検出を提供し得る。さらに、蒸気生成材料が気化器の位置に関係して有効に挿入され得るように、歪みゲージは、ガイドとして働き得る。蒸気生成材料は、気化器と係合する前に正しい位置に案内され得る。
【００１９】
好適には、給気口のサイズは、チャンバの断面面積によって規定され、歪みゲージ及びチャンバに受け入れる蒸気生成材料が、チャンバに受け入れる蒸気生成材料の断面形状に従って調節され、それによって吸込み保持力を調節する。このようにして、吸込み保持力が各蒸気生成材料に対して最適に調整されることが可能であるため、ユーザエクスペリエンスが強化され得る。
【００２０】
好適には、コントローラは、チャンバに受け入れた蒸気生成材料によって発生する測定された歪みを所定の閾値歪みと比較し、測定された歪みが、所定の閾値歪みよりも小さいか、又は大きい場合に、チャンバに受け入れた蒸気生成材料を用いて蒸気生成装置が動作することを妨げる動作を選択するように構成される。このようにして、蒸気生成材料が、所定の閾値歪みよりも小さい歪みを発生させる場合に、蒸気生成装置は、蒸気生成材料を用いて動作することを妨げられ得る。蒸気生成材料が、所定の閾値以上の歪みを発生させる場合、蒸気生成装置が蒸気生成材料を用いて動作することを可能にする動作が選択され得る。有利なこととして、これは、装置における不適当な蒸気生成材料の使用を妨げ、それによって、装置及び／又は蒸気生成材料に対する起こり得る損傷又は故障を防止し得る。さらに、蒸気生成材料が気化器に対して不適当なサイズである場合に、蒸気生成材料と気化器との間の不十分な接続又は蒸気生成材料の過熱が防止され得る。
【００２１】
好適には、コントローラは、チャンバに受け入れた蒸気生成材料によって発生する測定された歪みを、認可された蒸気生成材料によって発生する歪みに対応する記憶された情報と比較し、チャンバに受け入れた蒸気生成材料が認可された蒸気生成材料であるかどうかを比較に基づいて判定し、蒸気生成材料が、認可された蒸気生成材料に対応しない場合、蒸気生成装置がチャンバに受け入れた蒸気生成材料を用いて動作することを妨げる動作を選択するように構成される。このようにして、蒸気生成材料が、比較に基づく認可された蒸気生成材料ではない場合、蒸気生成装置は、蒸気生成材料を用いて動作することを妨げられ得る。蒸気生成材料が、比較に基づいて認可された材料であると判定される場合、蒸気生成装置が蒸気生成材料を用いて動作することを可能にする動作が選択され得る。有利なこととして、これは、最適以下のユーザエクスペリエンスを与え得るサードパーティの蒸気生成材料が使用されることを防止し得る。
【００２２】
好適には、コントローラは、チャンバに受け入れた蒸気生成材料によって発生する測定された歪みを、記憶された加熱プロファイルに関連付けられた蒸気生成材料によって発生する歪みに対応する記憶された情報と比較し、測定された歪みに基づいてチャンバに受け入れた蒸気生成材料と共に使用する記憶された加熱プロファイルから動作を選択するように構成され、動作は、加熱プロファイルである。このようにして、蒸気生成材料を最適な温度まで加熱することによって、ユーザエクスペリエンスが強化され得る。
【００２３】
好適には、コントローラは、測定された歪みに基づいてチャンバに受け入れた蒸気生成材料の種類を判定し、チャンバに受け入れた蒸気生成材料の種類を蒸気生成装置のユーザに示すように構成される。このようにして、ユーザは、チャンバから蒸気生成材料を取り除かなくても、正しい蒸気生成材料が挿入されていることをチェックし得る。
【００２４】
別の態様によれば、本発明は、チャンバに受け入れた蒸気生成材料を有する、第１の態様の装置を含むシステムを提供する。
【００２５】
蒸気生成材料は、紙巻きたばこなどのたばこロッドであってもよい。
【００２６】
代替として、蒸気生成材料は、殻内に液体を含むカプセルであってもよい。液体が加熱器に供給され得るように、カプセルは、加熱器とカプセル内部の液体貯蔵器との間に配列された綿層などの液体透過部を有し得る。
【００２７】
蒸気生成材料（例えば、たばこ消耗品）は、通気性材料内部に気化可能な物質を含むカプセルであってもよい。代替として、蒸気生成材料は、通気性ではないが、空気の流れを可能にするための適切な穿孔又は開口部を含む材料内に保持された気化可能な物質であってもよい。代替として、蒸気生成材料は、それ自体が気化可能な物質であってもよい。代替として、蒸気生成材料は、マウスピースフィルタを有し得る略棒形状に形成されてもよい。この場合、蒸気生成材料は、紙などのシートに包まれた気化可能な物質であってもよい。言い換えると、蒸気生成材料は、棒形状の、紙などの包装に包まれた気化可能な物質（たばこなど）を有するロッドを含み得る。蒸気生成ロッドは、その端にアセテートフィルタなどのフィルタを有し得る。気化可能材料を含む材料は、高い通気性を有し、高温に対する耐性を有する材料を通して空気が流れることを可能にし得る。適当な通気性材料の例は、セルロース繊維、紙、綿、及び絹を含む。通気性材料は、フィルタとしても作用し得る。代替として、蒸気生成材料は、紙に包まれた気化可能な物質であってもよい。熱を発生させるために電磁界が使用される場合、気化可能な物質を含む材料は、電気絶縁性且つ非磁性である材料であってもよい。
【００２８】
気化可能な物質（例えば、たばこ）は、蒸気を形成可能な任意の適当な物質であってもよい。物質は、固体又は半固体物質であってもよい。物質は、植物由来の材料を含んでもよく、特に、物質はたばこを含んでもよい。典型的には、気化可能な物質は、固体又は半固体のたばこ物質である。蒸気生成固体又は半固体の例としての種類は、粉末、顆粒、ペレット、破片、線維、多孔性材料、発泡体、又はシートを含む。物質は、たばこ発泡体であってもよく、たばこ発泡体は、典型的には、複数の微細なたばこ粒子を含み、典型的には、ある量の水、及び／又は保湿剤などの水分添加物も含み得る。たばこ発泡体は、多孔性であってもよく、発泡体を通る空気又は蒸気の流れを可能にし得る。好適には、気化可能な物質はエアロゾルフォーマを含み得る。エアロゾルフォーマの例は、多価アルコール及びその混合物、例えばグリセリン又はプロピレングリコールを含む。典型的には、気化可能な物質は、乾燥重量ベースで約５％〜約５０％のエアロゾルフォーマ含量を含み得る。好適には、気化可能な物質は、乾燥重量ベースで約１０〜２０％のエアロゾルフォーマ含量を含み得る。より好適には、気化可能な物質は、乾燥重量ベースで約１５％のエアロゾルフォーマ含量を含み得る。また、気化可能な物質は、それ自体がエアロゾルフォーマであり得る。この場合、気化可能な物質は、液体であり得る。また、この場合、蒸気生成材料は、加熱器などの気化器によって気化される液体を保持し、蒸気が液体保持物質から形成されること及びユーザによって吸入するために排気口の方へ放出／放射されることを可能にする、液体保持物質（例えば繊維束、セラミックなどの多孔性材料など）を有し得る。熱を発生させるために電磁界が使用される場合、加熱が効率的に、且つ一貫して提供されることが可能であるように、固体又は半固体の気化可能な物質は、サセプタが蒸気生成材料内の位置に保持され且つ維持されることを可能にする。
【００２９】
本開示の文脈において、エアロゾル及び蒸気は、交換可能な表現と考えられ得る。即ち、エアロゾルは、蒸気であり、蒸気は、エアロゾルである。喫煙用のエアロゾルは、粒子のサイズが０．５〜７ミクロンのエアロゾルを指し得る。粒子のサイズは、１０又は７ミクロン未満であってもよい。
【００３０】
場合によっては、蒸気生成装置は、誘導加熱システムを使用する。蒸気生成装置の電源及び回路は、高周波数で動作するように構成され得る。好適には、電源及び回路は、約８０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ、好適には約１５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚ、より好適には約２００ｋＨｚの周波数で動作するように構成され得る。アセンブリは、使用中、最高密度の地点において約０．５テスラ（Ｔ）〜約２．０Ｔの間の磁束密度を有する変動電磁場を伴って動作するように構成され得る。誘導コイルは、任意の適当な材料を含んでもよく、典型的には、誘導コイルは、Ｌｉｔｚワイヤ又はＬｉｔｚケーブルを含み得る。
【００３１】
サセプタは、アルミニウム、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、及びそれらの合金、例えばニッケルクロムのうちの１つ以上を含み得るが、これらに限定されない。電磁場をその近傍に印加すると、サセプタは、渦電流及び磁気ヒステリシス損失に起因する熱を生成し、電磁から熱へのエネルギーの変換をもたらし得る。
【００３２】
チャンバは、側壁によって規定される略円形断面を有し得る。代替として、断面は、１つ以上の側壁を有する正方形、長方形、楕円、又は任意の他の形状のものであってもよい。蒸気生成材料は、略円形断面形状を有し得る。代替として、断面は、また、正方形、長方形、楕円、又は任意の他の適当な形状のものであってもよい。蒸気生成装置又は蒸気生成材料の断面形状は、チャンバの断面形状と同一であってもよいし、なくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態による蒸気生成システムの図を示す。
【図２Ａ】加熱チャンバの断面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの直線Ａに沿った断面図を示す。
【図３Ａ】加熱チャンバの断面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａの直線Ａに沿った断面図を示す。
【図４Ａ】加熱チャンバの断面図を示す。
【図４Ｂ】図４Ａの直線Ａに沿った断面図を示す。
【図５Ａ】様々なサイズの加熱器及び蒸気生成材料間の相互作用の図を示す。
【図５Ｂ】様々なサイズの加熱器及び蒸気生成材料間の相互作用の図を示す。
【図５Ｃ】様々なサイズの加熱器及び蒸気生成材料間の相互作用の図を示す。
【図５Ｄ】様々なサイズの加熱器及び蒸気生成材料間の相互作用の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明の実施形態による蒸気生成システムの図を示す。システムは、蒸気生成装置１及び蒸気生成材料２を含む。実施形態において、蒸気生成材料は、たばこロッド２である。蒸気生成装置１は、チャンバ３が位置する本体５を含む。チャンバ３は、開口部１０を通してたばこロッド２を受け入れるように構成される。加熱器又は気化器６は、チャンバ３においてたばこロッド２の気化可能成分を気化するように構成される。
【００３５】
充電式電池などの内部電源７は、本体５において加熱器６に電力を提供するように構成される。内部電源７が必要に応じて充電及び再充電され得るように、外部電源入力８は、内部電源７に接続されて構成される。内部電源７は、コントローラ９を経由して加熱器６に接続される。コントローラ９は、例えば、本体５上の動作可能ボタンによって、ユーザ入力により命令されるときに加熱器６に電力を提供するように構成される。代替として、コントローラ９は、チャンバ３においてたばこロッド２を検出すると、加熱器６に電力を自動的に提供するように構成され得る。加熱器６は、エレメント型加熱器、赤外線加熱器、レーザ加熱器、誘導加熱器、又は気化可能な生成物を加熱するための任意の他の適当な手段であり得る。代替手段において、加熱器の代わりに超音波気化器が使用され得る。
【００３６】
使用時に、たばこロッド２は、開口部１０を通して挿入され、チャンバ３に受け入れられる。加熱器６は、たばこロッド２の中に挿入されることによってたばこロッド２と係合するスパイク形状を有する。たばこロッド２は、加熱器６によって加熱され、ユーザは、次いで、加熱されたたばこロッド２を吸い込んで蒸気を生成し得る。ユーザは、続いて、使用が完了したときに、開口部１０を通して使用済みのたばこロッド２を除去し得る。
【００３７】
センサ４は、チャンバ３において、たばこロッド２の１つ以上の物理属性を測定するように構成される。センサは、チャンバ３の側壁１２に取り付けられた歪みゲージ４である。歪みゲージ４は、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、及び図４Ｂを参照してより詳細に説明される。
【００３８】
図２Ａ及び図２Ｂは、チャンバ３の断面を示す。図２Ａは、たばこロッド２の挿入方向に垂直なチャンバ３の断面を示す。図２Ｂは、図２Ａの直線Ａに沿ったチャンバ３の断面を示す。チャンバ３は、側壁１２によって規定される略円形断面を有する。代替実施形態において、断面は、また、１つ以上の側壁を有する正方形、長方形、楕円、又は任意の他の形状のものであってもよい。４つの歪みゲージ４が、チャンバ３の側壁１２から内向きにチャンバ３の中心に向かって、且つたばこロッド２の挿入方向に、加熱器６の方へ延びる。この構成は、たばこロッド２が容易に加熱器と係合されるように、チャンバ３の中心へ、且つ加熱器６に向かってたばこロッド２を案内する。４つの歪みゲージ４が示されているが、代替実施形態では、任意の他の数の歪みゲージ４が使用され得る。歪みゲージ４は、平面形状である。歪みゲージ４は、チャンバ３において同一平面に配列される。代替実施形態では、歪みゲージは、チャンバの長さに沿ってたばこロッドの挿入方向に互いからオフセットされ得る。
【００３９】
たばこロッド２がチャンバ３内に挿入されるとき、歪みゲージ４が加熱器６により係合される前にたばこロッド２が歪みゲージ４と相互作用するように、歪みゲージ４は、加熱器６とチャンバ３への開口部１０との間に位置する。
【００４０】
図３Ａ及び図３Ｂは、第１のサイズのたばこロッド２が受け入れられた後のチャンバ３の図を示す。図３Ａは、たばこロッド２の挿入方向に垂直なチャンバ３の断面を示す。図３Ｂは、図３Ａの直線Ａに沿ったチャンバ３の断面を示す。
【００４１】
図４Ａ及び図４Ｂは、第２のサイズのたばこロッド２が受け入れられた後のチャンバ３の図を示す。図４Ａは、たばこロッド２の挿入方向に垂直なチャンバ３の断面を示す。図４Ｂは、図４Ａの直線Ａに沿ったチャンバ３の断面を示す。
【００４２】
図３Ａ、図３Ｂ、及び図４Ａ、図４Ｂにそれぞれ示されるように、第２のサイズのたばこロッド２は、第１のサイズのたばこロッド２よりも直径が大きい。たばこロッド２は、略円形の断面形状を有する。代替実施形態において、断面は、また、正方形、長方形、楕円、又は任意の他の適当な形状のものであってもよい。蒸気生成装置又はたばこロッドの断面形状は、チャンバの断面形状と同一である必要はない。
【００４３】
たばこロッド２がチャンバ３に受け入れられるとき、気化させるためにたばこロッド２が加熱され得るように、たばこロッド２は加熱器６と係合する。たばこロッド２がチャンバ３内に挿入されるとき、たばこロッド２は歪みゲージ４と相互作用する。この挿入によって、歪みゲージ４に歪みが加えられる。歪みは、歪みゲージ４がたばこロッド２の挿入方向に対して垂直方向にどの程度変位するかに比例する。歪みゲージは、たばこロッド２との接合点から加えられる圧力に起因して、チャンバ３の側壁１２の方に歪みゲージ４が曲がることによって、変位する。各歪みゲージ４に加えられた歪みは、たばこロッド２の寸法又は断面形状に関係する。加えられた歪み全体が、歪みゲージのそれぞれにわたって発生する平均歪みとして計算され得る。歪みゲージ４は、プラスチックなどの弾性特性を有する可撓性材料からできている。
【００４４】
より太いたばこロッド２又はより大きな直径を有するたばこロッド２をチャンバ３内に挿入することによって、より細いたばこロッド２又はより小さな直径を有するたばこロッド２から生じるよりも、歪みゲージ４の曲げが大きくなる。これは、図３Ｂ及び図４Ｂに視覚的に表されており、歪みゲージ４は、より小さな第１のサイズのたばこロッド２（図３Ｂ）よりも大きな第２のサイズのたばこロッド２（図４Ｂ）に対して、より大きく曲げられるように示される。
【００４５】
図３Ａ及び図３Ｂを見ると、歪みゲージ４又はたばこロッド２によって占められていないチャンバ３の部分は、給気口領域１１を構成する。より大きな第２のサイズのたばこロッド２（図４Ａ）が挿入されるとき、より小さな第１のサイズのたばこロッド２（図３Ａ）が挿入されるときよりも、給気口領域１１は小さい。空気取込領域の面積が減少することによって、ユーザが装置を吸込み、蒸気を吸入するときの抵抗が増加する。この空気の流れに対する抵抗の差は、ユーザエクスペリエンスに影響を及ぼすことがあり、たばこロッドの形状は、たばこの各種類（又は味）に合致する適当な抵抗を選択するように設計され得る。吸込み保持力は、給気口領域１１の異なるサイズに起因して調整され得る。
【００４６】
たばこロッド２は、歪みゲージ４に歪みを加え、歪みゲージ４はこの歪みを測定する。歪みゲージ４は、コントローラ９に電気的に連結され、歪み測定値に対応する電気信号をコントローラ９に送信する。歪みの測定値から、コントローラ９は、蒸気生成装置によって実行されるべき動作を判定する。動作を判定するコントローラは、加熱器６を制御する同一のコントローラである。代替構成において、別々のコントローラが使用されてもよい。動作は、装置１が受け入れたたばこロッド２を用いて動作することを可能にすること若しくは妨げること、情報をユーザに表示すること、又は受け入れたたばこロッド２についての加熱プロファイルを選択すること、を含み得る。
【００４７】
いくつかの種類のたばこロッド２は、より太くてもよく、いくつかの種類は、より細くてもよく、それによって、異なる歪みを加える。異なる加熱プロファイルが、異なる太さのたばこロッドに加えられる必要があり得る。より太いたばこロッドは、加熱される、より大容量のたばこ製品を有してもよく、給気口１１のサイズも減少される。例では、たばこロッド２により発生する測定された歪みに応じてコントローラ９によって判定される動作は、たばこロッド２についての特定の加熱プロファイルを選択及び適用することである。コントローラ９は、様々な歪み値及びたばこロッド２の様々な太さに関する対応する加熱プロファイルを記憶する。コントローラ９は、測定された歪みを記憶された歪み値と比較し、比較に基づいて最も適切な加熱プロファイルを選択する。第１の歪みを発生させる、即ち、第１の太さを有するたばこロッドには、第１の加熱プロファイルが割り当てられ、第２の歪みの、即ち第２の太さを有するたばこロッドには、第２の加熱プロファイルが割り当てられる。本発明は、２つの加熱プロファイル及び２つの発生する歪みだけに限定されず、任意の数の発生する歪みに対応して、任意の数の加熱プロファイルが使用され得る。たばこロッドによって発生する歪みを測定することによって、コントローラ９は、たばこロッドの異なる太さに対して最も適当な加熱プロファイルを選択してもよく、それが、最適化されたユーザエクスペリエンスにつながる。
【００４８】
別の例では、チャンバ３に受け入れたたばこロッド２により発生する測定された歪みは、たばこロッド２が認可タイプのたばこロッド２であるか、又は無認可タイプのたばこロッド２であるかを判定するために使用される。この場合、測定された歪みは、コントローラ９によって、コントローラ９に記憶された認可タイプのたばこロッド２に対応する歪み値と比較される。たばこロッド２によって発生する測定された歪みが、認可タイプの記憶された歪み値に対応すると判定される場合、コントローラ９は、たばこロッド２が加熱器６によって加熱されることを可能にする動作を選択する。たばこロッド２によって発生する測定された歪みが、認可タイプの記憶された歪み値に対応しない場合、たばこロッド２は、無認可タイプであると判定され、コントローラは、たばこロッド２が加熱器６によって加熱されることを妨げる動作を選択する。認可及び無認可たばこロッドの使用に対するこの制御は、ユーザエクスペリエンスに有害な影響を有し得る無認可又は模造のたばこロッドの使用を防止するために使用される。
【００４９】
別の例では、チャンバ３に受け入れたたばこロッド２により発生する測定された歪みが、たばこロッド２の種類を判定するために使用され、それによって、種類がユーザに表示され得る。測定された歪みは、コントローラ９によって、コントローラ９において記憶されたたばこロッド２の既知の種類の歪み値と比較される。コントローラは、測定された歪みに最も近接して対応する、記憶された歪み値を有するたばこロッド２の種類を選択する。たばこロッド２の種類は、ディスプレイ画面を経由してユーザに表示される。代替として、たばこロッド２の種類は、発光ダイオードなどによって表示され得る。
【００５０】
代替実施形態において、蒸気生成材料２は、気化のための成分を含むカプセル２であり、本実施形態では、成分は、液体であってもよい。このような実施形態では、蒸気生成装置は、たばこロッドを参照して前述したように構成され、実質的に動作可能である。本実施形態では、カプセル２は、加熱器６の対応する寸法の突起と係合する寸法の凹部を有する。本実施形態では、カプセルの直径は、チャンバ３における加熱器６の所定の直径よりも大きくなければならず、そうでなければ、加熱器６の突起は、カプセル２の凹部よりもサイズが大きくなり、カプセル２は、加熱器６と係合することができない。代替手段において、加熱器は、カプセル内に挿入されるスパイク形状を有する。この場合も、本実施形態では、カプセルの直径は、チャンバ３内の加熱器６の所定の直径よりも大きくなければならず、そうでなければ、加熱器６のスパイクは、カプセル２よりもサイズが大きくなり、カプセル２は、加熱器６と係合することができない。図５Ａ−Ｄは、固定サイズの加熱器６と増加したサイズのカプセル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄとの間の相互作用を示す（２Ａから始まり２Ｄまで直径が増加する）。この場合、歪みゲージ４は、受け入れたカプセルによって発生する加えられた歪みを測定する。より大きな直径を有するカプセルは、より小さな直径を有するカプセルよりもさらに歪みを発生させる。コントローラ９は、加熱器６の記憶された直径以上のカプセル直径に対応する歪み閾値を記憶する。コントローラ９は、測定された歪みを記憶された歪み閾値と比較して、カプセルが加熱器６の既知の所定の直径以上の直径を有するか、又は加熱器の直径未満の直径を有するかを判定する。カプセルにより発生する測定された歪みが、閾値以上であり、したがって、加熱器６の既知の所定の直径以上であるカプセル直径に対応する場合、カプセルは、蒸気生成装置１において使用するのに適当であると判定され、コントローラ８は、加熱器がカプセル２を加熱することを可能にする動作を選択する。カプセルにより発生する測定された歪みが、閾値未満であり、したがって、加熱器６の既知の所定の直径未満であるカプセル直径に対応する場合、カプセルは、蒸気生成装置１において使用するのに不適当であると判定され、コントローラは、加熱器が不適当なカプセル２を加熱することを妨げる動作を選択する。したがって、コントローラ９は、不適当な種類のカプセルが加熱器６によって加熱されることを妨げる一方で、適当な種類のカプセルが、加熱器６によって加熱されることを可能にする。これは、カプセルと加熱器との間の適当な係合が加熱前に達成されることを保証し、カプセルを過熱するリスク、又は正しく係合できないカプセルを加熱するリスクを減少させる。別の実施形態では、蒸気生成装置のこの構成は、カプセルの代わりにたばこロッドと共に使用され得る。
【００５１】
説明した特徴及び実施形態が、発明の範囲から逸脱することなく、任意の適当な構成において結合され得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【国際調査報告】
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