(57)【要約】  電子たばこ（２）に解除可能に接続するためのカートリッジ（１６）であって、カートリッジは、気化されるべき物質を含み、電気回路（４２）を設けられ、電気回路が、電子たばこの本体（４）上に位置する回路コネクタ（１９）と係合するように構成され、カートリッジと本体との間のデータ接続を確立するように構成される、回路端子（４８）と、データを記憶するためのメモリ（４４）と、を含み、カートリッジの回路端子が、カートリッジのハウジング上に位置し、複数の回路端子のうちの１つ若しくは複数、又は回路端子の少なくとも先頭接続部が、回路コネクタ又は回路コネクタの少なくとも先頭接続部の長手方向位置に対して、カートリッジの長手方向の異なる位置に設けられる。
2021531759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子たばこ（２）に解除可能に接続するためのカートリッジ（１６）であって、前記カートリッジ（１６）が、気化されるべき物質を含み、電気回路（４２）を設けられ、前記電気回路が、
前記電子たばこ（２）の本体（４）上に位置する回路コネクタ（１９）と係合するように構成され、前記カートリッジ（１６）と前記本体（４）との間のデータ接続を確立するように構成される、回路端子（４８）と、
データを記憶するためのメモリ（４４）と、を含み、
前記カートリッジ（１６）の前記回路端子（４８）が、前記カートリッジ（１６）のハウジング（１８）上に位置し、
複数の前記回路端子（４８）のうちの１つ若しくは複数、又は前記回路端子（４８）の少なくとも先頭接続部が、前記回路コネクタ又は前記回路コネクタの少なくとも先頭接続部の長手方向位置に対して、前記カートリッジの長手方向の異なる位置に設けられる、カートリッジ（１６）。
【請求項２】
前記カートリッジが、前記メモリ上でデータを読み出し及び書き込むように構成されるコントローラ（４６）をさらに含む、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記回路端子（４８）が、剛性支持物、好適にはプリント回路基板（ＰＣＢ）上でグループ化される、請求項１又は２に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項４】
前記電子たばこ（２）の前記本体（４）に接続するように構成される接続部（７０）を含み、
前記接続部（７０）に、前記本体（４）への前記カートリッジ（１６）の挿入方向（Ｉ）に略平行で、前記カートリッジの長手方向と一致する方向を有する外側面（９０）が設けられ、
前記回路端子（４８）が、前記外側面（９０）上の前記接続部（７０）に位置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項５】
前記カートリッジが、互いに略平行な外側面の第１のペア及び第２のペアを有し、前記第２のペアの側の幅が、前記第１のペアの側の幅よりも広く、前記接続部が、第１の表面上に位置する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項６】
全ての回路端子（４８）が、同一平面上に配置される、請求項４又は５に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項７】
２つの隣接する回路端子間の距離が、２０ｍｍ〜０．０５ｍｍの間、好適には１０ｍｍ〜０．１ｍｍの間、より好適には５ｍｍ〜０．１５ｍｍの間、さらに好適には２ｍｍ〜０．２ｍｍの間、及び最も好適には１ｍｍ〜０．２ｍｍの間に含まれる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項８】
前記回路端子（４８）が、前記電子たばこ（２）の前記本体（４）への前記カートリッジ（１６）の接続時に、所定の順序で異なる時点に前記回路コネクタ（１９）に接続可能であるように構成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項９】
前記カートリッジ（１６）が、前記カートリッジ（１６）によって含まれる加熱素子（３６）を加熱するために前記本体（４）から電力を提供するように構成される電源端子（４５）をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項１０】
前記電源端子（４５）が、前記カートリッジ（１６）が前記本体（４）に接続される挿入方向（Ｉ）に略平行な前記電源端子（４５）の長手方向に、延長され、前記接続部（７０）に配置される、請求項９に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項１１】
全ての電源端子（４５）が、同一平面上に配置される、請求項１０に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項１２】
前記電源端子が、前記回路端子の平面上に位置する、請求項１１に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項１３】
２つの隣接する電源端子間の距離が、３０ｍｍ〜０．０５ｍｍの間、好適には１０ｍｍ〜０．１ｍｍの間、より好適には５ｍｍ〜０．１５ｍｍの間、さらに好適には２ｍｍ〜０．２ｍｍの間、最も好適には１ｍｍ〜０．２ｍｍの間に含まれる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項１４】
前記カートリッジ（１６）の前記ＰＣＢが、前記電源端子（４８）を収容するためのカットアウト（８０）を有する、請求項３及び請求項１０又は１１のいずれか一項に記載のカートリッジ（１６）。
【請求項１５】
請求項１に記載の本体（４）及びカートリッジ（１６）を含む電子たばこ（２）であって、
前記本体（４）が、前記本体の遠位端においてカートリッジ台座（１２）に位置し、且つ前記カートリッジ（１６）の対応する回路端子（４８）と接続するように構成される、回路コネクタ（１９）を含み、
前記カートリッジ（１６）の前記回路端子（４８）が、前記カートリッジの外側面上に位置し、前記本体（４）の前記コネクタ（１９）が、カプセル台座（１２）の外側面上に位置し、前記回路コネクタ及び前記回路端子が、前記本体の長手方向と一致する方向に互いに係合するように構成される、電子たばこ（２）。
【請求項１６】
前記カートリッジ（１６）の前記回路端子（４８）及び前記本体（４）の前記コネクタ（１９）が、前記カートリッジ（１６）が前記本体（４）に接続されるときに、前記回路端子（４８）のうちの１つ又は複数が対応する前記回路コネクタ（１９）に異なる時点に接続されるように構成される、請求項１５に記載の電子たばこ。
【請求項１７】
前記回路コネクタ（１９）が、前記カートリッジ（１６）が前記本体（４）に接続される挿入方向（Ｉ）に略平行な前記回路コネクタ（１９）の長手方向に、延長され、配置される、請求項１５又は１６に記載の電子たばこ（２）。
【請求項１８】
前記カートリッジ（１６）が、前記カートリッジ（１６）によって含まれる加熱素子（３６）を加熱するために、前記本体（４）から電力を提供するように構成される電源端子（４５）をさらに含み、前記本体（４）が、前記カートリッジ（１６）の前記電源端子（４５）の対応する１つと接続するための電源コネクタ（１４）を含み、前記電子たばこ（２）が、前記カートリッジ（１６）が前記本体（４）に接続されるときに、前記回路端子（４８）が前記回路コネクタ（１９）に接続される前に前記電源端子（４５）が前記電源コネクタ（１４）に接続されるように構成される、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の電子たばこ（２）。
【請求項１９】
前記回路コネクタが、異なる長さを有する、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の電子たばこ（２）。
【請求項２０】
前記回路端子（４８）が、否定回路端子を含み、前記カートリッジ（１６）が前記本体（４）に接続されるときに、前記否定回路端子が、他の前記回路端子より前に接続される、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の電子たばこ（２）。
【請求項２１】
前記本体（４）と前記カートリッジ（１６）とが接続されるときに、前記コネクタが、前記コネクタと前記コネクタのそれぞれの端子との間の接触を維持する付勢力を生成するために付勢されるように、前記電子たばこ（２）の前記コネクタ又は／及び前記端子が弾性を有する、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の電子たばこ（２）。
【請求項２２】
前記本体（４）上の前記コネクタが、自由端を有し、前記自由端が、コネクタガード（６０）内に保持される、請求項２１に記載の電子たばこ（２）。
【請求項２３】
前記コネクタガードが、前記コネクタの配置側を保護するようにも構成される、請求項２２に記載の電子たばこ（２）。
【請求項２４】
前記カートリッジのハウジングと前記カートリッジ台座との間の接続が、磁気接続である、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の電子たばこ（２）。
【請求項２５】
前記カートリッジ台座又は前記カートリッジのうちの１つに、強磁性部材が設けられ、もう１つに、磁石が設けられる、請求項２４に記載の電子たばこ（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された電気接続及び回路を有する、電子たばこなどの個人用気化装置に関する。特に、本発明は、着脱可能な／使い捨ての消耗品に接続されるために具備された本体を含む個人用気化装置、及びそのような着脱可能な／使い捨ての消耗品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子たばこなどの個人用気化装置は、従来の紙巻きたばこの代替品である。燃焼煙を発生させる代わりに、電子たばこは液体などの材料を気化させ、ユーザがそれを吸入し得る。気化する液体は、典型的には、水蒸気を生成するグリセリン又はプロピレングリコールなどのエアロゾル形成物質を含む。液体内の他の一般的な物質は、ニコチン及び様々な香料である。
【０００３】
電子たばこは、マウスピース部、気化物質のための貯蔵器（例えば、液体貯蔵器）、気化器ユニット又は加熱素子、及び電源ユニットを含む、手持ち式吸入システム又は個人用気化システムである。加熱素子が、液体移送要素（芯など）内又は上の気化材料、例えば気化する液体の熱を、気化が発生する、材料（例えば液体）の沸騰温度を超える温度まで上げるとき、気化が発生する。
【０００４】
気化材料用の貯蔵器又は液体貯蔵器は、再充填可能なリザーバとして構成され得る。代替的に、電子たばこは、例えばマウスピース部分に台座を含んでもよく、台座は、カートリッジの形態の着脱可能な／使い捨ての消耗品を受けるように構成される。単一のユニット内に液体貯蔵器及び気化器を含むカートリッジは、しばしば「カートマイザ」と呼ばれる。
【０００５】
個人用気化装置の本体に接続される消耗品（又はカートリッジ）に関するパラメータをモニタリングする必要がある。例えば、消耗品内の気化材料若しくは液体の使用、又は消耗品自体の使用に関するパラメータをモニタリングすることが有利である。アクセスされ得る、異なる消耗品からパラメータを追跡することも有利である。典型的なパラメータは、消耗品についての認証データ、材料の種類、味、賞味期限、加熱器の特性を含む。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、電子たばこ用の改善された情報移送ケイパビリティを提供することである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、容易に着脱可能な／使い捨ての消耗品を有する改善された個人用気化装置が、消耗品の電気回路及び本体と上記消耗品との間の電気接続を改善することによって得られ得るという原理に基づく。
【０００８】
本発明は、個人用気化装置のための消耗品、並びに本体及び消耗品を含む個人用気化装置を目的とする独立請求項において定義される。好適な実施形態の詳細は、従属請求項、添付図面、及び以下の説明に記載されている。
【０００９】
本発明の一態様は、電子たばこに解除可能に接続するためのカートリッジに関し、カートリッジが、気化されるべき物質を含み、電気回路を設けられ、電気回路が、電子たばこの本体上に位置する回路コネクタと係合するように構成され、カートリッジと本体との間のデータ接続を確立するように構成される、回路端子と、データを記憶するためのメモリと、を含み、カートリッジの回路端子が、カートリッジのハウジング上に位置する。
【００１０】
本発明の第１の態様の一実施形態において、カートリッジは、メモリ上でデータを読み出し及び書き込むように構成されるコントローラをさらに含む。
【００１１】
本発明の第１の態様の一実施形態において、回路端子は、剛性支持物、好適にはプリント回路基板（ＰＣＢ）上でグループ化される。
【００１２】
本発明の第１の態様の一実施形態において、コントローラ及びメモリは、剛性支持物、好適にはプリント回路基板（ＰＣＢ）上に位置する。
【００１３】
本発明の第１の態様の一実施形態において、カートリッジは、電子たばこの本体に接続するように構成される接続部を含み、接続部に、本体へのカートリッジの挿入方向に略平行で、カートリッジの長手方向と一致する方向を有する外側面が設けられ、回路端子は、上記外側面上の上記接続部に位置する。
【００１４】
本発明の第１の態様の一実施形態において、カートリッジは、互いに略平行な外側面の第１のペア及び第２のペアを有し、第２のペアの側の幅が、第１のペアの側の幅よりも広く、接続部が、第１の表面上に位置する。
【００１５】
本発明の第１の態様の一実施形態において、全ての回路端子が、同一平面上に配置される。
【００１６】
本発明の第１の態様の一実施形態において、２つの隣接する回路端子間の距離が、２０ｍｍ〜０．０５ｍｍの間、好適には１０ｍｍ〜０．１ｍｍの間、より好適に５ｍｍ〜０．１５ｍｍの間、さらに好適には２ｍｍ〜０．２ｍｍの間、最も好適には１ｍｍ〜０．２ｍｍの間に含まれる。
【００１７】
本発明の第１の態様の一実施形態において、１つ若しくは複数の回路端子、又は少なくともその先頭接続部分が、回路コネクタ又は少なくともその先頭接続部分の長手方向位置に対して、カートリッジの長手方向の異なる位置に設けられる。それによって、回路端子は、電子たばこの本体へのカートリッジの接続時に、所定の順序で異なる時点に回路コネクタに接続可能である。
【００１８】
本発明の第１の態様の一実施形態において、カートリッジは、カートリッジによって含まれる加熱素子を加熱するために本体から電力を提供するように構成される電源端子をさらに含む。
【００１９】
本発明の第１の態様の一実施形態において、電源端子は、カートリッジが本体に接続される挿入方向に略平行な電源端子の長手方向に、延長され、接続部に配置される。
【００２０】
本発明の第１の態様の一実施形態において、全ての電源端子が、同一平面上に配置される。
【００２１】
本発明の第１の態様の一実施形態において、電源端子が、回路端子の平面上に位置する。
【００２２】
本発明の第１の態様の一実施形態において、２つの隣接する電源端子間の距離が、３０ｍｍ〜０．０５ｍｍの間、好適には１０ｍｍ〜０．１ｍｍの間、より好適には５ｍｍ〜０．１５ｍｍの間、さらに好適には２ｍｍ〜０．２ｍｍの間、最も好適には１ｍｍ〜０．２ｍｍの間に含まれる。
【００２３】
本発明の第１の態様の一実施形態において、カートリッジのＰＣＢが、電源端子を収容するためのカットアウトを有する。
【００２４】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様による本体及びカートリッジを含む電子たばこであり、本体が、本体の遠位端においてカートリッジ台座に位置し、且つカートリッジの対応する回路端子と接続するように構成される、回路コネクタを含み、カートリッジの回路端子が、カートリッジの外側面上に位置し、本体のコネクタが、カプセル台座の外側面上に位置し、回路コネクタ及び回路端子が、本体の長手方向と一致する方向に互いに係合するように構成される。
【００２５】
本発明の第２の態様の一実施形態において、カートリッジの回路端子及び本体のコネクタが、カートリッジが本体に接続されるときに、回路端子のうちの１つ又は複数が対応する回路コネクタに異なる時点に接続されるように構成される。
【００２６】
本発明の第２の態様の一実施形態において、回路コネクタが、カートリッジが本体に接続される挿入方向に略平行な回路コネクタの長手方向に、延長され、配置される。
【００２７】
本発明の第２の態様の一実施形態において、カートリッジが、カートリッジによって含まれる加熱素子を加熱するために、本体から電力を提供するように構成される電源端子をさらに含み、本体が、カートリッジの電源端子の対応する１つと接続するための電源コネクタを含み、電子たばこが、カートリッジが本体に接続されるときに、回路端子が回路コネクタに接続される前に電源端子が電源コネクタに接続されるように構成される。
【００２８】
本発明の第２の態様の一実施形態において、回路コネクタが、異なる長さを有する。
【００２９】
本発明の第２の態様の一実施形態において、回路端子が、否定回路端子を含み、カートリッジが本体に接続されるときに、否定回路端子が、他の回路端子より前に接続される。
【００３０】
本発明の第２の態様の一実施形態において、本体とカートリッジとが接続されるときに、コネクタが、コネクタとコネクタのそれぞれの端子との間の接触を維持する付勢力を生成するために付勢されるように、電子たばこのコネクタ又は／及び端子が弾性を有する。
【００３１】
本発明の第２の態様の一実施形態において、本体上のコネクタが、自由端を有し、これらの自由端が、コネクタガード（６０）内に保持される。
【００３２】
本発明の第２の態様の一実施形態において、コネクタガードが、コネクタの配置側を保護するようにも構成される。
【００３３】
本発明の第２の態様の一実施形態において、カートリッジのハウジングとカートリッジ台座との間の接続が、磁気接続である。
【００３４】
本発明の第２の態様の一実施形態において、カートリッジには、カートリッジ台座にカートリッジを接続する磁気接続手段が設けられ、カートリッジ台座又はカートリッジのうちの１つに、強磁性部材が設けられ、もう１つに、磁石が設けられる。
【００３５】
本発明の別の態様は、加熱素子の温度が、加熱素子を通して電流を印加することによって測定され得るという原理に基づき、その端において結果として生じる電圧を測定し、そこから加熱素子の抵抗を判断する。抵抗は温度と共に上昇するため、加熱素子の固有の抵抗特性が、電圧を測定することを通して得られる場合、加熱素子の温度をその電流抵抗から推定することが可能である。
【００３６】
加熱素子の測定抵抗及び加熱素子の固有の抵抗特性について利用可能な情報が正確である場合、気化温度は、正確に制御され得る。加熱素子の固有の抵抗特性は、ある温度におけるその抵抗が既知である場合に、推定され得る。しかしながら、加熱素子の抵抗は、使い捨て品の製造プロセスにおける不規則性に既に起因して、電子たばこと共に使用される異なる使い捨て消耗品間で異なる。よって、本発明の別の態様によれば、加熱素子の基準温度又は基準温度範囲における、加熱素子を含む消耗品内の電気素子の抵抗を示す基準値が、消耗品上に記憶され、電子たばこの本体に提供され、それによって、電子たばこが、現在使用されている加熱素子の固有の抵抗特性をより正確に判断し得る。
【００３７】
本発明は、また、個人用気化装置のためのカートリッジ、個人用気化装置のためのカートリッジを製造する方法、個人用気化装置の本体、個人用気化装置、個人用気化装置のカートリッジにおける加熱素子の温度を判断する方法、及び個人用気化装置のカートリッジ内の加熱素子に印加される電力を調整する方法を目的とする。
【００３８】
本発明の一態様は、個人用気化装置のためのカートリッジに関し、カートリッジは、液体貯蔵器、液体移送要素、加熱素子、加熱素子に接続される第１の電源端子及び第２の電源端子、並びに加熱素子の基準温度又は基準温度範囲における加熱素子を含むカートリッジ内の電気素子の抵抗を示す第１の基準値を記憶するように構成されるメモリを含む。このようなカートリッジは、加熱素子を含む電気素子の抵抗が基準値を用いて精密に判断され得るように有利に構成され、その抵抗から加熱素子の温度がより精密に導出され得る。
【００３９】
カートリッジの実施形態において、電気素子は、電子回路の開ループである。
【００４０】
カートリッジの実施形態において、電気素子は、加熱素子である。
【００４１】
カートリッジの実施形態において、メモリは、加熱素子の材料に関する抵抗率の所定の温度係数αをさらに含む。
【００４２】
カートリッジの実施形態において、カートリッジのメモリが、加熱素子を含む電子回路の開ループの抵抗、又は加熱素子と加熱素子を含む電子回路の開ループとの抵抗の差を示す第２の基準値を記憶するように構成される。したがって、第２の基準値は、加熱素子の温度の抵抗をさらにより精密に判断するために使用され得る。
【００４３】
カートリッジの実施形態において、開ループのエンドポイントが、第１の電源端子及び第２の電源端子である。
【００４４】
カートリッジの実施形態において、それは、好適にはカートリッジ上の１つ又は複数のデータ端子によって、個人用気化装置の本体に第１の基準値及び／又は第２の基準値を提供するようにさらに構成される。
【００４５】
カートリッジの実施形態において、それは、その液体貯蔵器が改造されるように構成されない。
【００４６】
カートリッジの実施形態において、それは、マウスピース部を含む。
【００４７】
カートリッジの実施形態において、加熱素子は、加熱コイルである。
【００４８】
カートリッジの実施形態において、メモリは、カートリッジの使用に関する使用データ、カートリッジ上の認証データ、カートリッジに含まれる液体Ｌの種類、成分、味、若しくは残量、及び／又はカートリッジの賞味期限を記憶するようにさらに構成される。
【００４９】
カートリッジの実施形態において、それは、好適にはカートリッジ上の１つ又は複数のデータ端子によって、メモリに記憶されるデータを個人用気化装置の本体に提供するようにさらに構成される。
【００５０】
実施形態において、カートリッジは、液体貯蔵器、加熱器、及び液体移送要素を含むカートリッジであり得る。
【００５１】
別の実施形態において、カートリッジは、加熱器及び液体移送要素を含む噴霧器であり得る。噴霧器は、（「開放タンク」とも呼ばれることが多い）据え付けの再充填可能な液体貯蔵器と共に有利に使用され得る。本体の電気コネクタは、したがって、噴霧器台座の近傍に位置し得る。結果として、噴霧器は、電池電源を噴霧器に提供するように構成される電気コネクタの第１のペア、及び測定回路を確立するように構成される電気コネクタの第２のペアによる類似のやり方で接触され得る。
【００５２】
本発明の別の態様は、前述の実施形態によるカートリッジを製造する方法に関し、第１の基準値は、好適にはカートリッジへのその組み立て前に、電気素子の抵抗を測定すること及び周囲温度を測定することによって取得される。実施形態において、周囲温度及び加熱素子の温度が、実質的に基準温度に対応し、又は基準温度範囲内にある。
【００５３】
別の実施形態において、周囲温度は、加熱素子の温度に対応し、加熱素子の温度は基準温度とは異なり、基準温度における抵抗基準値は、式Ｒ＝Ｒｒｅｆ［１＋α（Ｔ−Ｔｒｅｆ）］を用いて、測定された抵抗値を調節することによって計算される。ここで、Ｒは、現在の周囲温度Ｔにおけるコイルの現在の抵抗であり、Ｒｒｅｆは、基準温度Ｔｒｅｆにおけるコイルの基準抵抗であり、αは、コイル材料の抵抗の温度係数であり、Ｔは、加熱素子の℃における現在の温度である。
【００５４】
本発明の別の態様は、前述の実施形態によるカートリッジを製造する方法に関し、第１の基準値又は第２の基準値がそれぞれ、加熱素子の温度が実質的に基準温度に対応するか、又は基準温度範囲内にある間に、開ループの組み立て後、開ループの抵抗を測定することによって取得される。
【００５５】
本発明の別の態様は、個人的気化装置の本体に関し、本体は、液体貯蔵器、液体移送要素、加熱素子、並びに加熱素子に接続される第１の電源端子及び第２の電源端子を含むカートリッジを受けるように構成されるカートリッジ台座を有する。カートリッジ台座は、電力がカートリッジに供給されるように、カートリッジの第１の電源端子及び第２の電源端子に接続されるときに電気回路を確立するように構成される電気コネクタの第１のペア、並びにカートリッジの第１の電源端子及び第２の電源端子間の電圧を測定するための測定回路を確立するように構成される電気コネクタの第２のペアを含む。このような本体は、カートリッジの加熱素子の抵抗をより精密に測定することが可能であるように構成され、その結果、その温度調整の改善をもたらすことが可能である。
【００５６】
本体の実施形態において、それは、測定回路によって測定される電圧によって、第１の電源端子及び第２の電源端子間の加熱素子を含む電気回路の抵抗を判断するように構成されるコントローラをさらに含む。
【００５７】
本体の実施形態において、それは、加熱素子の基準温度又は基準温度範囲において加熱素子を含むカートリッジ内の電気素子の抵抗を示す基準値を取得するように、及び判断される抵抗を基準値により示される抵抗と比較することによって加熱素子の温度を判断するように、さらに構成される。
【００５８】
実施形態において、コントローラは、コントローラにより問い合わせされるときに、Ｒ＝Ｒｒｅｆ［１＋α（Ｔ−Ｔｒｅｆ）］の関数関係を実行することによって、現在の温度を判断するように構成される。ここで、Ｒは、現在の温度Ｔにおけるコイルの現在の抵抗であり、Ｒｒｅｆは、基準温度Ｔｒｅｆにおけるコイルの基準抵抗であり、αは、コイル材料の抵抗の温度係数であり、Ｔは、℃におけるコイルの現在温度である。
【００５９】
本体の実施形態において、コントローラは、加熱素子の基準温度又は基準温度範囲における加熱素子の抵抗を示す第１の基準値を取得し、加熱素子を含む電子回路の開ループの抵抗、又は加熱素子と加熱素子を含む電子回路の開ループとの抵抗の差を示す第２の基準値を取得し、測定された電圧によって第１の電源端子及び第２の電源端子間の加熱素子を含む電気回路の抵抗を判断し、電気回路の判断された抵抗及び第２の基準値によって加熱素子の抵抗を判断し、加熱素子の判断された抵抗を第１の基準値によって示される抵抗と比較することによって、加熱素子の温度を判断するようにさらに構成される。
【００６０】
本体の実施形態において、コントローラは、カートリッジから基準値又は第１の基準値及び／又は第２の基準値をそれぞれ取得する。
【００６１】
本体の実施形態において、それは、カートリッジから基準値を取得するためのデータコネクタをさらに含む。
【００６２】
本体の実施形態において、それは、加熱素子の判断された温度に応じて、カートリッジ内の加熱素子に印加される電力を調整するように構成される。
【００６３】
本発明の別の態様は、前述の実施形態のうちの１つによるカートリッジを含む個人用気化装置、及び前述の実施形態のうちの１つによる本体に関する。
【００６４】
本発明の別の態様は、個人用気化装置のカートリッジ内の加熱素子の温度を判断する方法に関し、加熱素子と接続された第１の電源端子及び第２の電源端子にわたる電圧を測定するステップと、測定された電圧によって第１の電源端子及び第２の電源端子間の加熱素子を含むカートリッジ内の電気素子の抵抗を判断するステップと、加熱素子の基準温度又は基準温度範囲における加熱素子を含むカートリッジ内の電気素子の抵抗を示す第１の基準値を取得するステップと、判断された抵抗を第１の基準値により示される抵抗と比較することによって加熱素子の温度を判断するステップと、を含む。
【００６５】
本発明の別の態様は、個人用気化装置のカートリッジ内の加熱素子の温度を判断する方法に関し、加熱素子と接続された第１の電源端子及び第２の電源端子にわたる電圧を測定するステップと、加熱素子の基準温度又は基準温度範囲における加熱素子の抵抗を示す第１の基準値を取得するステップと、加熱素子を含む電子回路の開ループの抵抗、又は加熱素子と加熱素子を含む電子回路の開ループとの抵抗の差を示す第２の基準値を取得するステップと、測定された電圧による第１の電源端子及び第２の電源端子間の加熱素子を含む電気回路の抵抗を判断するステップと、電気回路の判断された抵抗及び第２の基準値によって加熱素子の抵抗を判断するステップと、加熱素子の判断された抵抗を第１の基準値により示される抵抗と比較することによって加熱素子の温度を判断するステップと、を含む。
【００６６】
本発明の別の態様は、個人用気化装置のカートリッジ内の加熱素子に印加される電力を調整する方法に関し、方法は、前述の実施形態のうちの１つの方法による加熱素子の抵抗又は温度を判断することと、判断された抵抗又は温度に応じて、加熱素子に供給される電力を調整することと、を含むフィードバックループを実行することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１ａは本発明の例示的実施形態による電子たばこの概略斜視図である。図１ｂは図１ａの電子たばこの概略断面図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による電子たばこ用カートリッジの概略断面図である。
【図３】本発明の２つの例示的実施形態による電子たばこの本体の概略断面図である。
【図４】本発明の例示的実施形態による電子たばこ用カートリッジの電気回路（ＰＣＢ）の概略図である。
【図５ａ】コネクタがコネクタガードによって整列及び保護されている、本発明の実施形態による電子たばこの等角図である。
【図５ｂ】コネクタがコネクタガードによって整列及び保護されている、本発明の実施形態による電子たばこの等角図である。
【図６】例示的実施形態による電子たばこの端子及びコネクタを逐次的に接続する方法の概略である。
【図７】開ループの概略である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
以下において、本発明の好適な実施形態は、添付図面を参照して詳細に説明される。図面の説明において、同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の部分を示す。図面は概略的であり、寸法の比率などが、実際のものとは異なり得ることに留意すべきである。
【００６９】
図面、特に図１ａ、図１ｂ、及び図２を参照すると、液体Ｌを気化するための電子たばこ２が示されている。このような電子たばこ２は、従来のタバコの代用品として使用され得る。電子たばこ２は、電源ユニット６、電気回路８、及びカートリッジ台座１２を含み得る本体４を有する。カートリッジ台座１２は、気化する液体Ｌを含むカートリッジ１６への接続を提供するように構成され得る。使用されるカートリッジ１６は、同一又は異なる種類のものであってもよく、個人用気化装置２を改造するために置換され得る着脱可能な／使い捨ての要素であってもよい。カートリッジは、消耗品とも呼ばれ得る。電気回路８は、電子たばこ２を作動させるように構成され、フローセンサ３又は手動起動スイッチ９、メモリ５、及びメインコントローラ１０を含み得る。電気回路８は、有利には、メインプリント回路基板上でグループ化され得る。
【００７０】
カートリッジ台座１２は、カートリッジ１６を受けるように構成される凹部の形態であり得る。カートリッジ及びカートリッジ台座１２には、連携する締結構成が提供され得る。締結構成は、磁気接続手段として構成されてもよく、そこで、カートリッジ台座１２又はカートリッジ１６のうちの１つに、強磁性部材が設けられ、もう１つに磁石が設けられる。他の接続代替手段は、スナップ嵌合、締り嵌め、ねじ嵌合、バヨネット嵌合であってもよい。追加的に又は代替的には、図５ａ及び図５ｂにさらに示されるように、弾性力コネクタ１９は、付勢力を加えることによってカートリッジ１６をカートリッジ台座１２に取り付ける、板ばね付勢部材として構成され得る。即ち、この弾性力コネクタ手段のコネクタ又は端子は、カートリッジ１６に対向する方向に付勢され得る。代替的に又は追加的に、カートリッジのハウジング１８は、凹部と共に構成され得る。実施形態において、カートリッジ１６のハウジング１８及び本体４のカートリッジ台座１２の両方が、スナップ嵌合するように、例えばそれらのうちの１つの上の凹部、及びもう一方の上の対応する突起で構成されてもよい。より具体的な例として、ハウジング１８は、消耗品１６の挿入方向Ｉ、即ち、消耗品１６が本体４に挿入される方向に略平行な外側面上に凹部を有してもよく、この凹部は、本体４の突起上へのスナップ嵌合のための本体４上の突起に対応し得る。いくつかの実施形態において、消耗品１６及び本体４が接続され／組み立てられるときに、消耗品１６の挿入部分は、本体４に最も近い側において次第に狭くなり得る。それによって、接続中に、接続及びスナップ嵌合効果についてのガイディング効果がもたらされる。挿入という言い回しは、本体４とカートリッジ１６との間の接続を指す。以下で説明される実施形態の大半において、カートリッジ１６は、本体４の一部が挿入される（即ち、中に入る／貫通する）部分を有する。しかしながら、そのような構成は、カートリッジ１６内に貫通する本体４の一部、又は貫通などにより特徴付けられない接続で反転され得ると、当業者は容易に理解する。
【００７１】
図１ｂ及び図２から最もよく分かるように、カートリッジ１６は、ハウジング１８、液体貯蔵器３２、気化ユニット３４、及び電気回路４２を含み得る。ハウジング１８は、蒸気出口２８を設けたマウスピース部２０を有し得る。マウスピース部２０は、ユーザの口の人間工学に対応する先端形状の形態を有し得る。
【００７２】
気化ユニット３４は、加熱素子３６及び液体移送要素３８を含み得る。液体移送要素３８は、毛管作用によって液体Ｌを液体貯蔵器３２から加熱素子３６へ移送するように構成され得る。液体移送要素３８は、撚り綿又はシリカから作られる芯などの繊維質又は多孔質の要素であり得る。代替的に、液体移送要素３８は、任意の他の適当な多孔質要素であってもよい。気化チャンバ３０は、液体の気化が発生する領域内に画成され、加熱素子３６及び液体移送要素３８が互いに接触する近接領域に対応する。
【００７３】
カートリッジ１６は、カートリッジのベース部分における気化チャンバ３０からマウスピース部２０における蒸気出口部２８まで延びるメインチャネル２４を含み得る。気化チャンバ３０は、好適には、マウスピース部２０に対して反対側の遠位端に位置する。気化チャンバ３０からマウスピース部２０内の蒸気出口２８まで、メインチャネル２４は、均一な管状断面を有し得る。
【００７４】
液体貯蔵器３２は、可視蒸気を生成することが可能な、プロピレングリコール又はグリセリンなどの気化する液体Ｌを含み得る。液体が当業者に既知の気化可能材料（即ち、固体又は粘性体）によって置換される場合に、当業者が本出願の教示を容易に適合し得ることに、ここでも留意すべきである。個人用気化装置２は、気化されるべき液体Ｌから蒸気を生成するように構成され得る。
【００７５】
加熱素子３６は、特定の種類に制限されるものではなく、水平若しくは垂直コイル又は平らな加熱素子であり得る。カートリッジ１６にはさらに、カートリッジ１６内の第１の開口部から気化ユニット３４を通って、マウスピース部２０内の蒸気出口２８まで延びる、少なくとも１つの吸気チャネル２６が設けられ得る。カートリッジ台座１２及び／又は本体４にも、少なくとも１つの給気開口部１３が設けられ得る。
【００７６】
液体移送要素３８は、管形状を有し、メインチャネル２４の長手方向と一致する長手方向を有し得る。管形状は、液体移送要素内部に蒸気チャネル４０をもたらし、それを通って、蒸気が気化チャンバ３０を出て蒸気出口部２８に移動し得る。さらに、液体移送要素３８の管形状は、メインチャネル２４の内壁に対して滑り嵌め（ｓｎｕｇ  ｆｉｔ）ももたらし、その中に加熱素子３６を受けるための空間を形成し得る。
【００７７】
加熱素子３６は、コイル状加熱器であってもよく、その軸方向が液体移送要素３８の長手方向と一致するように整列され得る。したがって、コイル状加熱器は、液体移送要素３８と密接に接触しながら、液体移送要素３８の内部に画成された蒸気チャネル４０に嵌合され得る。このようにして、液体移送要素３８は、メインチャネル２４の内壁と加熱素子３６との合間に保持され得る。これは、液体移送要素３８がその形状を維持し、崩壊するのを回避することにも役立つ。液体移送要素３８の材料は、綿、シリカ、又は当業者には既知の任意の他の繊維質材料若しくは多孔質材料であり得る。
【００７８】
カートリッジ１６は、改造できないように構成され得る。言い換えると、液体貯蔵器３２は、カートリッジ内のフロー回路によって液体が再充填されることができないように密封又は構成されてもよく、その結果、液体貯蔵器３２に含まれる液体をユーザが改造することを不可能にする。密封された液体貯蔵器３２の利点は、含まれる液体の品質及び特性が、より長い期間維持されるということである。
【００７９】
図２及び図３を参照すると、カートリッジ１６には、電源端子４５及びカートリッジ電気回路４２がさらに設けられ得る。電気端子４５は、メイン電源端子４５ａ、４５ｂのペアとして設けられてもよく、加熱素子３６に接続される。メイン電源端子４５ａ、４５ｂは、したがって、本体のカートリッジ台座においてコネクタ１４を介して加熱素子３６を電源ユニット６に接続するように構成される。
【００８０】
カートリッジ電気回路４２は、ＰＣＢ４３（プリント回路基板）又は別の剛性支持物４３上に部分的又は全体的に置かれ得る。カートリッジ電気回路４２は、複数の電気端子４８及びメモリ４４を含み得る。カートリッジ電気回路４２には、有利にはコントローラ４６がさらに設けられてもよく、コントローラ４６はメモリ４４上に情報を書き込むことを可能にする。電気端子４８は、本体４がカートリッジ１６から情報を取り出すことを可能にするために、カートリッジ電気回路４２を本体４のメイン電気回路８に接続するように構成される。図４から最もよく分かるように、端子４８は、データ端子５４、５６、５８、及び回路電源端子５０、５２を含み得る。好適な実施形態において、電気端子４８は、プリント回路基板４３上に設けられ、メイン電源端子４５は、ＰＣＢのカットアウト８０内に設けられる。有利には、カットアウトが、ＰＣＢの中心に設けられる。これは、メイン電源端子４５がカートリッジ電気回路４２から電気的に絶縁され得るという利点をもたらす。
【００８１】
同様に、図３から最もよく分かるように、個人用気化装置２の本体４には、電気回路８が設けられてもよく、電気回路８は、またメインＰＣＢ（図示せず）上に部分的又は全体的に置かれ得る。電気回路８は、メイン電気回路８とカートリッジ電気回路４２との間の接続を確立するように構成されるコネクタ１９を含む。電気コネクタ１９は、電源コネクタ１４及び回路コネクタ（又はデータコネクタ）１５を含む。電源コネクタ１４は、カートリッジ１６上の対応する電源端子４５に接続するように構成される。電源コネクタ１４は、加熱素子３６と電源ユニット６との間の接続を確立するように構成され得る。図５ａ及び図５ｂに示されるように、気化装置本体４の電気コネクタ１９は、カートリッジ台座１２に接続される第１の端及びカートリッジ台座１２上の端子４５、４８に弾性接続するように構成される第２の自由端１９’を有する延長した接触部材として形成され得る。したがって、それらは、弾力のある「指」として構成され得る。これは、コネクタと対応する端子との間の接触を維持する力が生成され、それらの間の接続がより安定するように、接続中、コネクタ１９が端子４５、４８に対して押されることを意味する。
【００８２】
本体４の電源コネクタ１４は、気化チャンバ３０内の液体Ｌを気化するように消耗品又はカートリッジ１６の加熱素子３６に電気エネルギー（電流）を提供する電源回路を確立するために、第１の電源端子４５ａ及び第２の電源端子４５ｂに接触し得る。これは、加熱素子３６が電源端子４５に接続されるからである。有利な実施形態において、電気コネクタ１９は、測定回路を確立するように構成された感知端子１７をさらに含む。よって、電気コネクタ１７の第２のペアは、第１の電源端子及び第２の電源端子４５の間の電圧を測定し得る。この電圧は、例えば、この加熱素子３６の抵抗の判断を通して、加熱素子３６の温度を精密に判断するために使用され得る。この特徴は、より詳細に後述される。
【００８３】
図５ａ及び図５ｂに示されるように、電気コネクタ１９の自由端１９’は、コネクタガード６０内に保持され得る。コネクタガード６０は、本体４とカートリッジ１６との間で誤って行われる接続の結果として、又は異物の偶発的な導入に起因して、物理的に損傷されることから電気コネクタ１９の自由端１９’を保護し得る。特に、コネクタガード６０は、電気コネクタ１９の自由端１９’の先端／終点、又は電気コネクタ１９の配置の少なくとも１つの側、又は電気コネクタの裏側（即ち、電気端子４５、４８と接触しない、コネクタの他の側）を保護し得る。この保護は、コネクタ１９’の先端に誤って触れない、又は接触しないこと、その結果、異物がカートリッジ台座１２内に入ることによって、又はカートリッジ１６が本体内に誤って挿入されることによって変形されるなどの何らかの方法で損傷されないことを保証する。さらに有利には、コネクタガード６０が、上述した側の組み合わせ、又はそれらの全てを保護し得る。より詳細には、コネクタガード６０は、支持バー６２がカートリッジ台座１２から突出し、且つ上部保護拡張部６１が保護される電気コネクタの配置の整列方向に略平行になって、Ｔ形で設けられ得る。コネクタガード６０は、電気コネクタ１９の周囲に置かれて、反転Ｕ形又は略ｍ形でも設けられ得る。コネクタガード６０は、接続側（即ち、電気端子４５、４８に接触する電気コネクタの表面側）が開いたかごの形態で、且つ裏側が閉じられた形態でも設けられ得る。コネクタガード６０は、ベース部分も有してもよく、ベース部分は、電気コネクタの端を覆い、維持する。電気コネクタの端は、カートリッジ台座１２に接続される。このベース部分は、有利には、コネクタガード６０によって整列される電気コネクタの配置の整列方向に略平行なバーの形態で設けられる。
【００８４】
図２に戻って参照すると、カートリッジ１６のメモリ４４に記憶されるデータは、カートリッジ１６の使用データの１つ又は複数のセットを含み得る。データは、カートリッジ１６の認証データ、カートリッジ１６に含まれる液体Ｌの種類、成分、味、若しくは残量を識別するデータ、及び／又はカートリッジ１６の消耗品の賞味期限日を含み得る。本体４の電気回路８は、このデータを取り出し、処理するように、例えば、データに従って加熱素子３６の動作モードを制御するように構成され得る。例として、それは、上記で説明したように判断される加熱素子３６の温度又は抵抗に応じて、電源回路を通ってカートリッジ１６内の加熱素子３６に印加される電力を調整し得る。メインコントローラ１０は、カートリッジメモリ４４上でデータを読み出し及び書き込みするように構成され得る。例えば、メインコントローラ１０は、特定のカートリッジから消費された液体量を推定し、情報をカートリッジメモリ４４上に書き込み得る。カートリッジが交互に使用される場合であっても、これは、有利には、異なるカートリッジ１６から消費された液体量をユーザが追跡することを可能にする。
【００８５】
図１ｂに示されるように、電子たばこ２の本体４は、通信ユニット１１をさらに含み得る。通信ユニット１１は、レポーティング又はさらなる分析のためにこのデータをサーバにさらに移送する（例えば、さらにカートリッジを注文するための勧告を受信する）可能性を有する、他のシステム、装置、又はネットワーク、例えば、スマートフォンなどのインターネット対応装置にＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して、本体４によって取り出され、処理されるデータを移送するように構成され得る。
【００８６】
図２及び図３は、また、カートリッジ１６と電子たばこ２の本体４との間の電気接続のための有利な配置を示す。図２に示されるように、カートリッジ１６は、マウスピース部２０の反対側のカートリッジ１６の遠位部分として配置される接続部７０を含み得る。この接続部７０は、１つの外側面９０（それが円筒形又は略円筒形を有する場合）又は接続部７０が例えば長方形断面を有する場合に複数の外側面９０を有し得る。１つ又は複数の外側面９０は、（接続部７０からマウスピース部２０へと進む）カートリッジ１６の軸方向Ａに一致する方向の平面であってもよい。１つ又は複数の外側面９０は、平坦であってもよく、又は湾曲していてもよい。製造効率については平坦な回路基板を製造することがより容易であるため、平坦な接続部では有利である。回路端子４８は、外側面９０上の上記接続部７０、有利には、マウスピース部２０から外側面９０の最も遠い部分に、位置し得る。いくつかの実施形態において、カートリッジ１６は、互いに略平行な外側面の第１のペアＳ１及び第２のペアＳ２を有し、第１のペアＳ１の側の幅は、第２のペアＳ２の側の幅よりも広く、回路端子４８が位置する上記外側面は、第１のペアＳ１の側のうちの１つである。このような構成は、様々なコネクタ又は端子をそれらのそれぞれの配置面にわたって分散する点から、より安定性をもたらし、より多くの可能性を開く。
【００８７】
図２及び図４から分かるように、回路端子４８は、カートリッジ１６の長手方向（軸方向Ａ）に対して異なる長手方向位置に配置され得る。実施形態において、回路端子４８は、消耗品１６の挿入方向Ｉに略平行な、それらの長手方向に延長され得る。有利には、回路端子４８は、同一平面上に配置される。このような構成は、消耗品１６と本体４との間のより安定した電気接続をもたらす。いくつかの実施形態において、２つの隣接回路端子４８間の距離は、２０ｍｍ〜０．０５ｍｍの間、好適には１０ｍｍ〜０．１ｍｍの間、より好適には５ｍｍ〜０．１５ｍｍの間、さらに好適には１ｍｍ〜０．０５ｍｍの間に含まれ得る。このような距離によって、端子間の距離が十分に維持されつつ、複数の端子４８のコンパクトな分散が確保される。それによって、本体４及びカートリッジ１６が接続され／組み立てられるときに、コネクタ／端子の非対応ペア間の接続の危険性を低下させて、回路端子４８がそれらの対応コネクタ１９に接続される。
【００８８】
カートリッジ１６の回路端子４８は、カートリッジ１６の長手方向に対して異なる長手方向位置に配置され得るため、回路端子４８は、それらの対応回路コネクタ１９に順次（即ち、異なる時点で）接続されるように構成される。特に、対応回路コネクタが図３ａに示されるように全て整列される場合、これは容易に達成される。カートリッジ１６の回路端子４８が全て、同じ長手方向位置に整列されるが、本体の１つ又は複数のコネクタ１９が、本体４の接続方向Ｉ’、即ち、本体４が消耗品１６に接続される方向において異なる範囲に及ぶ場合に、そのような構成も、図３ｂに示されるように達成され得ることに留意すべきである。代替的に、カートリッジ１６上の端子４８の位置及びカートリッジ台座１２におけるコネクタ１９の長さの組み合わせは、カートリッジ１６が挿入されるときにそれらがそれぞれの相対物と異なる時点に接触して入る限り、両方とも整列されていなくてもよい。端子４８の位置及びコネクタ１９の長さの両方が、データ端子４８及びコネクタ１５が接続される順序を決定することは明らかである。言い換えると、カートリッジ１６の回路端子４８及び本体のコネクタ１９は、消耗品１６が本体４に接続されるときに、回路端子４８の１つ又は複数が、対応する回路コネクタ１９に異なる時点において接続されるように構成され得る。
【００８９】
したがって、カートリッジ１６は、回路コネクタ１５又はその少なくとも先頭接続部の長手方向位置に対してカートリッジの長手方向の異なる位置に設けられる、回路端子４８又はその少なくとも先頭接続部を有し、それによって、回路端子は、電子たばこの本体へのカートリッジの接続時に、所定の順序で回路コネクタに接続可能である。回路端子又は回路コネクタの先頭接続部分は、これらの端子又はコネクタの端部であり、カートリッジがユーザによって正常な挿入方式で本体のカートリッジ台座内に挿入されるときに、それらの対応コネクタ又は端子と最初に遭遇することに留意されたい。明確には、カートリッジが本体によって受けられるカートリッジ台座内にカートリッジを正常に挿入すると、対応する端子／コネクタペアの先頭接続部分が互いに異なるタイミングで遭遇するように、接続の順序が、端子及び／又はコネクタの長さ又は位置を長手方向に変えることによって制御され得る。
【００９０】
上述のように、順序付けは、端子及び／又はコネクタの先頭接続部分の長手方向位置を制御することによって制御され得るが、それは、カートリッジのコネクタ４８の長手方向位置が変化した場合に有利である。これによって、（「古い」装置が、新たなカートリッジと依然として互換性があり得るように）装置本体への変更を必要とすることなく、（例えば、新たなバージョンのカートリッジが、元のカートリッジと比較して異なる接続順序により適している、元のバージョンに対して異なる電子回路を用いて製造されているため、）例えば、カートリッジ上に含まれる実際の電子回路を考慮するために、異なるカートリッジについて異なる順序付けを得ることが可能となるためである。
【００９１】
このような順序の構成は、それらのそれぞれの端子４５、４８との全てのコネクタの接続の特定の順序が達成され得るように、電気コネクタ１４、感知端子１７、データコネクタ１５のいずれにも拡張され得ることに留意すべきである。説明において、例が後で与えられる。
【００９２】
図４から最もよく分かるように、カートリッジ１６上の回路端子４８は、否定回路端子５０、カートリッジ感知端子５４、データ移送端子５６、及びデータを同期し、どのデータが記録されるのに有効であるかを判断するように構成されるタイミング回路端子（ＳＣＬ）５８、並びに他の端子５０、５４、５６及び５８に電力を供給するように配置される正電源端子５２を含み得る。好適な実施形態において（図６を参照）、否定回路端子５０は、第１のステップＳ１において接続される。否定回路端子５０を最初に接続することによって、否定回路端子５０は、グラウンドとして機能し、カートリッジ回路４２において電荷を電源ユニット３に転換することが可能である。電気回路４２に電力を提供するために、正電源端子５２は、第２のステップＳ２において接続される。第３のステップＳ３において、残りの端子が、同時に、又は逐次的に接続され得る。
【００９３】
カートリッジ感知端子５４は、カートリッジが台座に接続されているかどうかをメインコントローラが判断することを可能にするように構成される。レジスタは、この回路内、及び装置内の端子間に含まれる。装置回路は、したがって、カートリッジ１６がカートリッジ台座１２に存在するときに電圧降下を読み出すように構成される。カートリッジ台座１２におけるコネクタ１９は、電圧を検出し、カートリッジ１６がカートリッジ台座１２に存在することをコントローラによって判断するために、カートリッジ感知端子５４及びメインコントローラ１０を含む測定回路を確立するように構成される。カートリッジ内のレジスタは、カートリッジ内のカートリッジ感知端子５４と否定回路端子５０との間（又はグラウンドとして機能する、そこに接続される任意の部分）に接続されるプルダウンレジスタで（又は直接接続ですら）あってもよい。気化装置内のレジスタは、カートリッジ内のプルダウンレジスタよりも大きな抵抗を有する（カートリッジ感知端子５４に接続するコネクタ１９と電圧Ｖｃｃとの間に接続される）プルアップレジスタを含み得る。よって、カートリッジが本体に挿入されるとき、コネクタ１９における電圧は、高電圧（プルアップレジスタによって制御される）から低電圧（カートリッジ内のプルダウンレジスタによって制御される）に低下し、よってコネクタ１９における電圧の降下が、メインコントローラによって検出される。
【００９４】
また、カートリッジ１６の電源端子４５は、消耗品１６の挿入方向Ｉに略平行な電源端子４５の長手方向に延長され、配置され得る。さらに、全ての電源端子４５は、同一平面上に配置され得る。これらの構成は、他の端子の類似の構成と同一の利点をもたらす。さらに、電源端子４５は、回路端子４８の平面上に位置してもよく、それによって、カートリッジ１６と本体４との間の全体的な電気接続を改善する。いくつかの実施形態において、２つの隣接する電源端子４５間の距離が、３０ｍｍ〜０．０５ｍｍの間、好適には１０ｍｍ〜０．１ｍｍの間、より好適には５ｍｍ〜０．１５ｍｍの間、さらに好適には２ｍｍ〜０．２ｍｍの間、最も好適には１ｍｍ〜０．２ｍｍの間に含まれ得る。電源端子４５は、１．０ｍｍ〜３．５ｍｍの間、好適には１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの間、最も好適には２．０ｍｍ〜２．５ｍｍの間の幅を有する。
【００９５】
本発明の別の有利な態様によれば、電源端子４５は、回路端子４８よりもカートリッジ１６の上記挿入方向Ｉにさらに拡張してもよく、それによって、電源接続（即ち、電気コネクタ１４及び／又は１７との電源端子４５の接続）が、データ接続（即ち、回路端子４８と回路コネクタ１９との間の接続）が確立される前に行われることを可能にする。言い換えると、電子たばこ２は、カートリッジ１６が本体４に挿入されるときに、回路端子４８が回路コネクタ１９に接続される前に電源端子４５が電源コネクタ１４に接続されるように構成され得る。結果として、消耗品１６の電気回路４２が、オンにされ／電力を受ける時点と、データ接続が確立される時点との間に遅延が存在する。電源端子４５の端が回路端子４８の端と整列されるが、本体の電源コネクタ１５がコネクタ１９よりも本体４の接続方向５１にさらに突出する場合に、このような構成も達成され得ることに留意すべきである。
【００９６】
本発明のさらに有利な態様によれば、カートリッジ感知端子５４は、データ移送端子５６及びタイミング回路端子（ＳＣＬ）５８よりもカートリッジ１６の上記挿入方向Ｉにさらに拡張してもよく、それによって、感知端子５４が接触されること、及びコントローラ１０がカートリッジメモリ４４の問い合わせを開始する前に感知回路が確立されることを可能にする。これは、（カートリッジ感知端子５４の接続に関連付けられた電流サージがデータ送信を妨げることを回避することによって）データ接続の信頼性を改善し、したがってカートリッジ１６の認証プロセスを高速化する。
【００９７】
概して、様々な実施形態において上記に提示された構成が、容易に可逆である、即ち、当業者が、本体４とカートリッジ１６との間の接続のいくつかの構成／要素を電子たばこ２の他の部分において容易にもたらし得ることに留意すべきである。例えば、当業者は、本体４がカートリッジ１６内に挿入される場合に本出願の教示を容易且つ明白に移転し得る。カートリッジ１６には、その端子が端子ガードによって整列され保護される本体台座が設けられる。
【００９８】
電気コネクタ１７の第２のペアは、加熱素子３６の温度を判断するための測定回路を確立するために、第１の電源端子４５ａ及び第２の電源端子４５ｂに接触し得る。よって、電気コネクタ１７の第２のペアは、第１の電源端子４５ａ及び第２の電源端子４５ｂ間の電圧を測定するように構成される。言い換えると、電源回路は、本体４からのエネルギーで加熱素子３６に電力供給するための電流搬送回路であってもよく、測定回路は、電圧感知回路であってもよい。「４端子測定法」又は「ケルビン測定法」と呼ばれることがあるそのような測定構成は、測定された電圧からの、加熱素子３６、より精密には加熱素子３６を含む２つの電源コネクタ４５間の回路のインピーダンス／抵抗の判断を可能にする。これらの２つの別々の回路使用の利点は、加熱素子３６（又は加熱素子３６を含む回路）のインピーダンス／抵抗の測定、及びしたがって、加熱素子３６の温度の判断が、回路が１つだけ使用される状況よりも正確であるということである。これは、個々の測定回路が、測定からワイヤ及び溶接の抵抗を除外しつつ、加熱素子３６上の抵抗の測定を可能にするためである。本体４には、測定された電圧の情報を電圧センサから受信し、加熱素子３６の動作温度を判断するように構成されるコントローラ１０が設けられ得る。
【００９９】
消耗品１６のメモリ４４は、例えば室温において、加熱素子３６の基準温度又は基準温度範囲において加熱素子３６の抵抗を示す第１の基準値を記憶していてもよく、又は記憶するように構成されてもよい。基準値は、測定された抵抗と温度との間の関係性の判断を可能にする。
【０１００】
基準抵抗値は、有利には、製造プロセスにおいて判断され、次いでカートリッジメモリ４４内にプログラミングされ得る。これは、より詳細に後述される。
【０１０１】
本体４のコントローラ１０は、カートリッジメモリ４４から基準値を取得するように構成される。したがって、本体４のコントローラ１０は、加熱素子３６の基準温度又は基準温度範囲において加熱素子３６の抵抗を示す第１の基準値を取得し、判断される抵抗を第１の基準値によって示される抵抗と比較することによって加熱素子３６の温度を判断するように構成される。
【０１０２】
個人用気化装置２のメインコントローラ１０は、電力を調整するように（例えば、パルス幅変調）さらに構成され得る。電力は、判断された温度に応じて、電源回路を通して消耗品１６内の加熱素子３６に印加される。これは、温度が蒸気生成に関して最適であることを保証するためであるが、望ましくない成分が形成されること、及び液体貯蔵器３２又は液体移送要素３８が空であるか又は乾燥しているにも関わらず、加熱素子３６が熱を発生させている乾燥芯の状況を回避するためにも、気化器の温度調整をもたらす。温度の判断もまた、本発明の技術的実施において非明示的に行われ得ることに留意すべきある。より精密には、本発明は、抵抗が温度と共に変化する加熱素子３６の抵抗値を通して温度を判断するという概念に部分的にあるため、技術的実施の何らかの点において、加熱素子３６の温度とその抵抗との間の合致が行われている限り、加熱素子３６に印加されるべき電力の調整もまた、ただ抵抗を判断すること、及び印加される電力と抵抗値を合致させることによって行われ得ることが、当業者には容易に理解可能である。
【０１０３】
よって、上述のような電子たばこ２の消耗品１６において加熱素子３６の温度を判断する方法は、第１の電源端子４５ａと第２の電源端子４５ｂとの間に加熱素子３６を含む、消耗品１６において回路の実際の抵抗の判断を含む。抵抗を判断する任意の既知の方法が使用され得るが、好適な方法は、電源端子４５ａ、４５ｂのペアにわたる電圧を測定するステップを含み、そのようなステップは、本体４のコントローラ１０によって実行され得る。より詳細には、消耗品１６の第１の電源端子４５ａ及び第２の電源端子４５ｂは、電気コネクタ１４の第１のペアによって接触され得る。それによって、測定回路が確立され、本体４のコントローラ１０は、第１の電源端子４５ａ及び第２の電源端子４５ｂの間の電圧を測定し得る。第１の電源端子及び第２の電源端子４５の間の加熱素子３６を含む消耗品１６における回路の実際の抵抗が、当業者に既知の方法で、測定された電圧によって判断される。使用中、温度及びそれによる加熱素子３６の抵抗のみが、実質的に上昇する。したがって、本方法は、温度の軽微な変化が残りの部分に発生するにもかかわらず、正確な温度測定をもたらす。これは、他の部分が抵抗率のより小さな温度係数を示す材料からできているときにも可能である。したがって、加熱素子３６の実際の温度は、開ループの測定された抵抗に基づいて判断され、又は推定され得る。
【０１０４】
任意選択で、図７に示されるように、メインコントローラ１０は、また、第１の基準値に加えて、加熱素子３６と、加熱素子３６を含む電子回路４２の開ループとの抵抗の差を判断することを可能にする第２の基準値を取得するように構成され得る。この場合、コントローラ１０は、加熱素子３６と加熱素子３６を含む電子回路４２の開ループとの抵抗の差を減算することによって、加熱素子３６の実際の抵抗の値を判断するように構成される。
【０１０５】
基準温度又は基準温度範囲において加熱素子３６とそのループとの抵抗の差を判断することを可能にする、基準値（本明細書において「第２の」基準値と呼ばれる）が取得される場合に、判断はさらにより正確である。消耗品１６のメモリ４４は、加熱素子と加熱素子３６を含む電子回路４２の開ループとの抵抗の差を判断することを可能にするこの第２の基準値を記憶するようにさらに構成され得る。例えば、第２の基準値が、室温において第１の電源端子４５ａと第２の電源端子４５ｂとの間のループ全体の抵抗を示す場合、加熱素子３６の実際の抵抗は、第１の電源端子４５ａ及び第２の電源端子４５ｂ間のループの実際の抵抗値−第２の基準値＋第１の基準値であり、「第１の」基準値は、室温における加熱素子３６の抵抗を示す。第２の基準値が、室温におけるループ全体と加熱素子３６との抵抗の差のみを示す場合に、加熱素子３６の現在の抵抗は、第１の電源端子４５ａと第２の電源端子４５ｂとの間のループの現在の抵抗値−第２の基準値である。
【０１０６】
上述した第１の基準値及び第２の基準値は、本体のメモリに記憶され、本体のメモリから取得され得る。しかしながら、好適な実施形態において、基準値は、典型的には、異なるカートリッジ１６について異なるため、基準値は、カートリッジ１６のメモリ４４から取得される。例えば、コントローラ１０は、上述の通り、データ端子４８及びデータコネクタ１９の接続によって確立されるデータ回路によって、メモリ４４にアクセスし得る。代替的には、第２の基準値の推定が、加熱コイルの加熱を開始する前に周囲温度における第１の電源端子４５ａと第２の電源端子４５ｂとの間の加熱素子３６を含むカートリッジ１６内のループの現在の抵抗を測定することによって、電子たばこにより取得され得る。しかしながら、周囲温度が基準温度に非常に近くなるように制御され得ない限り、このような手法は、著しく不正確になりやすい。したがって、第１の基準値を好適に判断する方法を説明した後、以下で説明される方法で第２の基準値が製造時に判断される場合は、好適である。
【０１０７】
加熱素子３６の実際の抵抗が、第２の基準値の使用によるか否かのどちらかで判断されると、加熱素子３６の実際の温度は、判断された現在の抵抗を第１の参照値により示される抵抗と比較することによって判断され得る。したがって、カートリッジメモリ４４は、抵抗値と温度との間の相互関係をさらに含み得る。追加的に、カートリッジメモリ４４は、判断される実際の温度に応答して、電源又はパルス幅変調を制御するためのプログラムをさらに含み得る。このような方法は、加熱素子の抵抗特性によって加熱素子３６の抵抗をその温度に合致させるという概念を使用し、加熱素子の抵抗特性は、加熱素子の抵抗率の温度係数の知識と共に、基準温度又は温度範囲、例えば室温において、加熱素子３６の抵抗を示す第１の基準値から導出され得る。
【０１０８】
加熱素子３６が、温度と抵抗率のほぼ一定の係数を有する材料からできている場合には好適であるが、そうでない場合、使用される式をどのように適合させるか、例えば、単一の式を異なる温度における抵抗率の係数に異なる近似値を用いた一連の式で代用すること（即ち、周囲温度と加熱器の動作温度、例えば約２５０℃などとの間の一連の温度範囲にわたって、現実の状況を一連の線形式に近似すること）が当業者には明らかである。即ち、例えば、標準温度（通常２０℃に指定される）以外の任意の温度において導体についての抵抗値が、以下の式、
Ｒ＝Ｒｒｅｆ［１＋α（Ｔ−Ｔｒｅｆ）］を通して判断され得ることが分かる。
Ｒは、現在の温度Ｔにおけるコイルの現在の抵抗であり、Ｒｒｅｆは、基準温度（通常２０℃）におけるコイルの基準抵抗であり、αは、コイル材料の抵抗の温度係数であり、Ｔは、℃におけるコイルの現在の温度であり、Ｔｒｅｆは、基準温度である。コイルの温度は、以下の式、
Ｔ＝Ｔｒｅｆ＋（１／α）（［Ｒ／Ｒｒｅｆ］−１）によって取得され得る。
このような式は、関数Ｔ＝ｆ（Ｒ）、グラフ、又は関係テーブルの形式でも保存され得る。
代替的には、加熱器における温度対加熱器の測定された抵抗の間の相互関係を指定するテーブルが、本体４内のメモリに記憶され得る。固有の抵抗において変動のある加熱器を有する異なるカートリッジを考慮に入れるために、いくつかのパラメータが基準値に加えてカートリッジメモリ上に記憶され得る。カートリッジメモリ上に記憶されたパラメータは、（例えば、抵抗率の異なる温度依存係数を有する異なる材料からできている）異なる加熱器の種類のプロパティを直接含んでもよく、又は異なる所定の加熱器の種類の識別子を含んでもよく、それによって、抵抗率の係数と温度との間の関係性などを指定する、本体上に記憶された正しい対応テーブルにメインコントローラがアクセスすることが可能となる。
【０１０９】
有利な実施形態において、加熱素子３６の材料は、チタンであり得る。チタンは、例えば、ステンレス鋼又はニッケルと比較して急勾配の温度対抵抗曲線を有する。したがって、加熱素子３６の抵抗は、コイル温度の上昇と共に比較的急速に上昇する。しかしながら、ステンレス鋼、ニッケル、クロム、若しくはアルミニウム、又はそれらの合金などの他の材料も可能である。加熱素子３６の設計及びその幾何形状は、また、加熱素子の長さ及び直径によって加熱器の抵抗に影響を及ぼす。加熱素子３６の幾何形状は、所望の気化動作が達成され得るように、液体移送要素３８の寸法及び特性に合致するように選択される。温度及び抵抗の関係性を確立する本方法について、選択された材料が抵抗と温度との間の再現可能な関数関係を示すことが有利である。温度測定の所望の精度に依存して、加熱素子材料の抵抗αの温度係数を推定する異なるやり方が、実施され得る。
【０１１０】
有利な実施形態において、加熱素子材料の抵抗αの温度係数は、一定であると推定され得る。これは、約２０℃〜約２５０℃の間の間隔において、抵抗が温度の上昇と共に線形増加することが分かっているためである。理論上、製造プロセスの間、加熱素子抵抗は、（例えば、基準温度であるように周囲温度を制御することによって）加熱素子の基準温度において単純に測定され得る。しかしながら、（基準温度と正確に同一であるように周囲温度を制御することなく）製造設備の周囲温度において加熱素子３６を測定することが有利である。周囲温度は、２５℃など、２０℃とは異なっていてもよい。周囲温度が２５℃である例において、例における２０℃での加熱素子の抵抗は、上記の通りの式及び摂氏度により０．００４１３のαを用いることによって約０．２７０Ω、であるように計算される。２５０℃における加熱素子３６の抵抗は、次いで、この例に対して摂氏度により０．００４１３のαについて同一の値を用いて計算され、約０．５２６Ωであることが分かる。この例においてチタンの現在の加熱素子３６についての電気抵抗率は、（２０℃において）４５６ｎΩ・ｍ及び（２５０℃において）８８８ｎΩ・ｍと識別されている。
【０１１１】
例示的方法において、各加熱素子３６は、カートリッジ１６に組み立てられる前に測定される。加熱素子３６及びＰＣＢＡは、それらが定位置に堅固に保持され得るように、好適には、固定物上に取り付けられる。ＰＣＢＡ及び加熱素子３６は、テストコンピュータ、並びに測定、データの収集、及びＰＣＢＡのメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）上へのデータの書き込みを可能にするプログラムを含む測定回路に接続されている。
【０１１２】
例示的測定方法は、以下の通りであり得る。第１のステップにおいて、加熱素子３６の抵抗が測定される。第２のステップにおいて、周囲温度が測定される。第３のステップにおいて、周囲温度が２０℃とは異なるかどうかをコントローラが判断する。任意選択の第４のステップにおいて、周囲温度が２０℃とは異なる場合に、２０℃での加熱素子３６の抵抗が計算される。この抵抗は、式Ｒ＝Ｒｒｅｆ［１＋α（Ｔ−Ｔｒｅｆ）］によって計算され、αの値が固有の材料特性によって判断される。例えば、加熱素子３６がチタンからできている場合に、摂氏度による０．００４１３のαについての値が使用され得る。第５のステップにおいて、コイル抵抗が、２０℃においてＥＥＰＲＯＭ内に書き込まれる。テストコンピュータは、ＰＣＢＡ上に情報を書き込むために使用され得る。第６のステップにおいて、加熱素子の抵抗は、ＥＥＰＲＯＭから読み出され、検証される。加熱素子３６及びＰＣＢＡは、その後固定物から取り除かれる。任意選択で、ログファイルは、ローカルディスク内にファイルされる。これによって、異なる加熱素子からの測定値が記憶されることが可能となる。テスト構成は、新たな加熱素子が固定物において設定され得るようにリセットされる。
【０１１３】
任意選択で、ＥＥＰＲＯＭは、それが固定物に取り付けられる間、他の種類の情報を用いてプログラムされ得る。例えば、ＥＥＰＲＯＭは、シリアル番号、カートリッジ１６内の液体の種類及び量についての情報、製造日及び使用期限日などを用いてプログラムされ得る。
【０１１４】
本発明は、個人用気化装置２の消耗品１６において加熱素子３６に印加される電力を調整する方法にも関する。それを行うために、この温度を判断する上述の方法のうちの１つに従って加熱素子３６の温度を判断することと、判断された温度に応じて、加熱素子３６に供給される電力を調整することを含む、フィードバックループが実行される。当業者は、加熱素子３６の温度を明示的に判断する必要はないことを理解するであろう。むしろ、上述した方法に従って判断された加熱素子の現在の抵抗値は、例えば、変換テーブル又は式によって、加熱素子３６に印加されるべき電力についての値に直接変換され得る。よって、本明細書において使用される、「加熱素子の現在の抵抗を基準値により示される抵抗と比較することによって加熱素子の温度を判断する」という表現は、温度の暗黙の判断も包含する。その場合に、制御値のような値は、加熱素子３６の抵抗及び温度間の関係性に基づいて確立されているテーブル、式などを用いることによって、加熱素子３６の現在の抵抗から直接判断される。
【０１１５】
本発明によるカートリッジ１６を製造する方法は、加熱素子３６の温度が基準温度に実質的に対応するか、又は基準温度範囲内にある間に、好適には消耗品１６へのその組み立て前に、加熱素子３６の抵抗を測定することによって第１の基準値を取得するステップを含み得る。好適には、しかしながら、本発明によるカートリッジ１６を製造する方法は、カートリッジ１６への組み立て前に加熱素子３６の抵抗を測定することと、加熱素子３６の温度を測定することと（例えば、加熱素子の環境の周囲温度を測定すること、及び加熱素子がほぼ環境の周囲温度にあることを保証すること、例えば、加熱素子が、周囲温度まで加熱又は冷却するのに十分な時間があり、加熱又は冷却操作又はプロセスなどを最近受けていないことを保証することによって）、次いで所定の基準温度（例えば２０℃）において加熱素子の予期される抵抗を判断すること、及びこの判断された予期される抵抗を第１の基準値として記憶することと、によって、第１の基準値を取得することを含み得る。好適には、予期される抵抗値の判断は、所定の基準温度において加熱素子を作るために使用される材料の抵抗率の温度係数の知識を用いて、例えば、以下の式（又はその等価物）、Ｒｒｅｆ１＝Ｒｍｅａｓｕｒｅｄ（１−α（Ｔｍｅａｓｕｒｅｄ−Ｔｒｅｆ））を用いることによって、計算される。ここで、Ｒｒｅｆ１は、第１の基準値であり、Ｒｍｅａｓｕｒｅｄは、測定された加熱素子の抵抗であり、αは、基準温度における加熱素子が作られる材料の抵抗率の係数であり、Ｔｍｅａｓｕｒｅｄは、加熱素子の測定温度であり、Ｔｒｅｆは基準温度（例えば、２０℃）である。この方法で判断される第１の基準値は、それが個人用気化装置２の使用中に本体４のコントローラ１０にアクセス可能であり得るように、カートリッジのメモリ４４に記憶され得る。加熱素子の製造業者によって提供される抵抗値は、通常、製造ばらつきを受けやすい。カートリッジ１６上に取り付けられる特定の加熱素子３６上で測定される正確な値を記憶することによって、本体４のコントローラ１０は、測定された現在の抵抗値に基づいて、加熱素子３６の温度のその判断についてより正確な値を使用し得る。
カートリッジが、第２の基準値も記憶し、第２の基準値が、基準温度又は基準温度範囲において加熱素子３６と第１の電源端子４５ａと第２の電源端子４５ｂとの間の加熱素子３６を含むカートリッジ１６内のループとの抵抗の差を判断することを可能にする場合、この第２の基準値は、加熱素子３６の温度が測定された温度（例えば、製造環境の測定された周囲温度）に実質的に対応する間、開ループの組み立て後に（好適には、また４線式測定技術を用いて）開ループの抵抗を測定すること、及び（例えば、測定された温度における加熱素子の予期される抵抗と比較して、基準温度における加熱素子の抵抗の差を考慮に入れることによって測定された温度における開ループの測定された抵抗に基づいて、基準温度における開ループの予期される抵抗を計算することによって、製造中に取得され得る。よって、基準温度における開ループの取得された予期される抵抗、又はそれによって加熱素子以外の開ループに含まれるコンポーネント（例えば、ワイヤ、端子、導体トラックなど）の組み合わされた抵抗の推定を取得するためにそこから導出される値（基準温度における開ループの予期される抵抗と第１の基準値との差などは、好適には、第１の基準値と同様にカートリッジのメモリ４４にも記憶され得る。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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