(57)【要約】  エアロゾル生成物品（２４）を加熱して、使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイス（１０）は、誘導コイル（３０）と、エアロゾル生成物品（２４）を受け入れるように構成された加熱コンパートメント（２２）と、を備える。デバイス（１０）は、突出要素（３４）であって、突出要素（２４）の少なくとも一部が、加熱コンパートメント（２２）内に受け入れられているエアロゾル生成物品（２４）の内部に配置されるように、加熱コンパートメント（２２）内に突出している突出要素（３４）を更に備え、突出要素（３４）の少なくとも一部は、時間変動電磁場の存在下で誘導加熱可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル生成物品（２４、１２４、５２４）を加熱して、使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイス（１０、３１０）であって、
誘導コイル（３０）と、
エアロゾル生成物品を受け入れるように構成された加熱コンパートメント（２２）と、
突出要素（３４、３６、５３４）であって、前記突出要素の少なくとも一部が、使用中に前記加熱コンパートメント内に受け入れられているエアロゾル生成物品の内部に配置されるように、前記加熱コンパートメント内に突出している突出要素（３４、３６、５３４）と、
を備え、
前記突出要素の少なくとも一部は、時間変動電磁場の存在下で誘導加熱可能である、
エアロゾル生成デバイス（１０、３１０）。
【請求項２】
前記突出要素（３４、５３４）は、前記エアロゾル生成デバイスに着脱可能に取り付けられる、
請求項１に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項３】
コントローラ（２０）を含むデバイス本体（１６）を更に備える、請求項１又は２に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項４】
前記突出要素（３４、５３４）は、前記デバイス本体に着脱可能に取り付けられる、
請求項３に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項５】
前記デバイス本体に着脱可能に取り付けられるマウスピース（３２、５３２）を更に備え、
前記マウスピースは、前記突出要素（３４、５３４）を含む、
請求項３又は４に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項６】
前記コントローラ（２０）は、前記デバイス本体への突出要素（３４、５３４）の取り付けを検出するように構成されている、
請求項４又は５に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項７】
前記コントローラ（２０）は、前記加熱コンパートメント内におけるエアロゾル生成物品の配置を検出するように構成されている、
請求項４〜６のいずれか一項に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項８】
前記突出要素は前記デバイス本体の一部である、
請求項３〜７のいずれか一項に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項９】
前記突出要素（５３４）は、当該エアロゾル生成デバイスの空気入口（２８）及び空気出口（５３３）のうちの１つ又は両方と連通する空気通路（４６、４８）を含む、
請求項１〜８のいずれか一項に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項１０】
前記加熱コンパートメントの両端部から前記加熱コンパートメント（２２）に突出する複数の前記突出要素（３４、３６、５３４）を備える、
請求項１〜９のいずれか一項に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項１１】
前記複数の突出要素（３４、５３４）のうちの少なくとも１つは、前記加熱コンパートメントの第１端部において前記マウスピース上に配置され、
前記複数の突出要素（３６）のうちの少なくとも１つは、前記加熱コンパートメントの第２端部において前記デバイス本体上に配置されている、
請求項５に従属する場合の、請求項１０に記載のエアロゾル生成デバイス。
【請求項１２】
使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システム（１、２、３、４、５）であって、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエアロゾル生成デバイス（１０、３１０）と、
前記加熱コンパートメント（２２）内に前記エアロゾル生成物品を配置中に前記突出要素（３４、３６、５３４）によって破壊されるように構成された封止部材（２４ｂ、１２４ｂ、２４ｃ、１２４ｃ）を備えるエアロゾル生成物品（２４、１２４、５２４）と、
を備える、
エアロゾル生成システム（１、２、３、４、５）。
【請求項１３】
前記エアロゾル生成物品は、前記突出要素（５３４）が配置される空洞（４４）を画定するエアロゾル形成材料（２６）を備える、
請求項１２に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項１４】
前記突出要素（５３４）は、前記エアロゾル形成材料から間隔を空けて配置されている、
請求項１３に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項１５】
それぞれがエアロゾル形成材料（２６）を備える複数のエアロゾル生成物品（６２）と、
要素（６４）であって、前記要素（６４）の少なくとも一部は、前記エアロゾル形成材料を加熱して、それにより、使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するために、時間変動電磁場の存在下で誘導加熱可能であり、前記エアロゾル形成材料の隣に配置されることにより前記複数のエアロゾル生成物品と共に個々に使用するように適合されている、要素（６４）と、
を備える、部品キット（６０）。
【請求項１６】
前記要素（６４）は、エアロゾル生成デバイス（１０）内に着脱可能に取り付けるように適合されている、
請求項１５に記載の部品キット（６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、エアロゾル生成デバイスに関し、より具体的には、エアロゾル生成物品を加熱して、使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイスに関する。本開示の実施形態はまた、エアロゾル生成システム及びエアロゾル生成用の部品キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エアロゾル形成材料を燃焼させるのではなく加熱して、吸入用のエアロゾルを生成するデバイスの人気が消費者の間で高まってきている。
【０００３】
このようなデバイスは、いくつかの異なる手法のうちの１つを用いて、エアロゾル形成材料に熱を供給することができる。このような手法の１つは、誘導加熱システムを用いたエアロゾル生成デバイスを提供することであり、このエアロゾル生成デバイスには、エアロゾル形成材料を含むエアロゾル生成物品を使用者が着脱可能に挿入することができる。このようなデバイスでは、デバイスに誘導コイルが設けられ、誘導加熱可能なサセプタも設けられる。使用者がデバイスを作動させると誘導コイルに電気エネルギーが供給され、これにより交流電磁場が発生する。サセプタは、この電磁場と結合して熱を生成し、この熱は、例えば伝導によってエアロゾル形成材料に伝達され、エアロゾル形成材料が加熱されるとエアロゾルが生成される。
【０００４】
本開示の実施形態は、エアロゾルの特性が最適化された、使用者経験の向上を提供しようとするものである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の態様によれば、エアロゾル生成物品を加熱して、使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイスであって、
誘導コイルと、
エアロゾル生成物品を受け入れるように構成された加熱コンパートメントと、
突出要素であって、突出要素の少なくとも一部が、使用中に加熱コンパートメント内に受け入れられているエアロゾル生成物品の内部に配置されるように、加熱コンパートメント内に突出している突出要素と、
を備え、
突出要素の少なくとも一部は、時間変動電磁場の存在下で誘導加熱可能である、
エアロゾル生成デバイスが提供される。
【０００６】
エアロゾル生成物品はエアロゾル形成材料を備え、突出要素は、エアロゾル形成材料を燃焼させることなくエアロゾル形成材料を加熱してエアロゾル形成材料の少なくとも１つの成分を揮発させ、それによりエアロゾル生成デバイスの使用者が吸入するためのエアロゾルを生成する、誘導加熱可能なサセプタとして機能する。
【０００７】
一般論として、蒸気とは、臨界温度よりも低い温度で気相である物質である。これは、温度を低下させることなく圧力を増加させることにより、蒸気を液体に凝縮させることができることを意味する。一方、エアロゾルとは、空気中又は別のガス中の微細な固体粒子又は液滴の分散系である。しかしながら、本明細書では、「エアロゾル」及び「蒸気」という用語は、特に、使用者による吸入のために生成される吸入可能媒体の形態に関して互換的に使用され得ることに留意すべきである。
【０００８】
突出要素は再利用可能サセプタとして機能し、製造時にエアロゾル生成物品に統合されるのではなく、エアロゾル生成物品とは別個の構成要素である。したがって、エアロゾル生成物品は、エアロゾル生成物品に統合された１つ以上の誘導加熱可能なサセプタを組み込んだエアロゾル生成物品に比べて、製造がより容易であり且つ安価である。誘導加熱可能なサセプタは、使用時に、エアロゾル生成物品がエアロゾル生成デバイスの加熱コンパートメント内に配置されたときにのみエアロゾル形成材料に接触するので、保管中の、誘導加熱可能なサセプタによるエアロゾル形成材料の汚染、例えば金属汚染のリスクも排除される又は少なくとも低減される。
【０００９】
突出要素は長尺状であってもよい。突出要素は、エアロゾル生成デバイスに着脱可能に取り付けられてもよい。これにより、例えば、使用期間後にエアロゾル形成材料の堆積物で突出要素が汚れたり汚染されたりした場合に、突出要素を容易に取り外し、交換することが可能になる。
【００１０】
エアロゾル生成デバイスは、コントローラを含むデバイス本体を更に含んでもよい。
【００１１】
突出要素は、デバイス本体に着脱可能に取り付けられてもよい。
【００１２】
エアロゾル生成デバイスは、突出要素を着脱可能に取り付けるためのコネクタを含んでもよい。コネクタを設けることにより、突出要素の簡単に着脱可能な取り付けを可能にし、突出要素と誘導コイルとの間の適切な位置関係を有利に確保することができる。
【００１３】
エアロゾル生成デバイスは、デバイス本体に着脱可能に取り付けられるマウスピースを更に備えてもよく、マウスピースは、突出要素を含んでもよい。したがって、デバイス本体上における突出要素の取り外し及び交換は、マウスピースの取り外し及び交換によって行われてもよい。このことは、マウスピース及び突出要素の両方がほぼ同じ周期で定期的に交換すべき要素であり、これらの両方を同時に交換することは使用者にとって便利であることから有利である。
【００１４】
突出要素は、突出要素の長手方向軸線が誘導コイルの長手方向軸線と実質的に整列するように加熱コンパートメント内に配置されてもよい。この位置関係により、誘導コイルによって生成される電磁場と突出要素との最適な結合が確実となる。
【００１５】
コントローラは、エアロゾル生成デバイス、例えば、デバイス本体への突出要素の取り付けを検出するように構成されてもよい。コントローラは、突出要素の交換タイミング（ｔｉｍｉｎｇ  ｃｈａｎｇｅ）を示すように（即ち、突出要素を交換する時期であることを示すように又は突出要素が最適に交換されるべき前に突出要素の残りの「寿命」を示すように、等）構成されてもよい。例えば、コントローラは、誘導コイルに供給されている所定の電力レベルを検出し、検出された電力レベルに基づいて突出要素の交換タイミングを示すように構成されてもよい。具体的には、デバイスは、新たなサセプタを挿入してから誘導コイルに経時的に供給された総エネルギーを（コイルに経時的に供給された電力の積分によって）監視することができ、所定のエネルギー量がコイルに供給された後、サセプタを交換すべき時期であると判定することができる。サセプタを交換すべきであるという通知は、任意の適切な手段によって、例えば、所定のパターンで点滅する警告灯等によって使用者に提供され得る。
【００１６】
コントローラは、エアロゾル生成デバイスへの新たな突出要素の取り付けを検出するように構成されてもよい。コントローラは、エアロゾル生成デバイスへの新たな突出要素の取り付けを検出後、例えば、検出された電力レベルに基づいて突出要素の交換タイミングを示すように構成されてもよい。代替的に又は追加的に、コントローラは、エアロゾル生成デバイスへの新たな突出要素の取り付けを検出後、検出された電力レベルに基づいて、誘導コイルへの電力供給を停止するように構成されてもよい。この構成により、突出要素、即ち再利用可能サセプタを適切な時間間隔で交換することを確実とし、エアロゾル生成デバイスと共に使用されるエアロゾル生成物品の最適な加熱を確実とする。
【００１７】
一実施形態では、コントローラは、突出要素に関連付けられた特徴を検出することによって、エアロゾル生成デバイス、例えば、デバイス本体への新たな突出要素の取り付けを検出するように構成されてもよい。この特徴は、識別特徴であることができ、例えば、突出要素と関連付けられたＲＦＩＤタグによって放出される識別信号を含み得る。或いは、使用者は、例えば、ボタンを押すこと又は一連のボタンを押すこと等などの所定のアクションを実施することによって、突出要素が新たな突出要素と交換されたことを示すことができる。
【００１８】
コントローラは、加熱コンパートメント内におけるエアロゾル生成物品の配置を検出するように構成されてもよい。
【００１９】
コントローラは、以下、即ち、
喫煙回数、
合計喫煙期間の長さ、
加熱コンパートメントに挿入されたエアロゾル生成物品の数、
加熱コンパートメント内におけるエアロゾル生成物品の配置を可能にするために必要なエアロゾル生成デバイスの１つ以上の構成要素の動き、
のうちの少なくとも１つを検出することによって、エアロゾル形成材料の消費量を検出するように構成されてもよい。
【００２０】
更に、当業者には明らかなように、突出要素を交換すべきと判定するための手法は、一般に、エアロゾル形成材料の消費量を検出するためにも使用することができ、この逆の場合も同様であることに留意されたい。
【００２１】
エアロゾル生成デバイスは、加熱コンパートメントに挿入されたエアロゾル生成物品の数をコントローラが検出することを可能にするために、センサ、例えば光センサを含んでもよい。
【００２２】
コントローラがエアロゾル生成デバイスの１つ以上の構成要素の動きを検出できるようにするために、エアロゾル生成デバイスは、突出要素、マウスピース、又は加熱コンパートメントへのアクセスを可能にするためのカバーなどの１つ以上の構成部分の動きを検出するための１つ以上のセンサを含んでもよい。
【００２３】
コントローラは、エアロゾル形成材料の消費レベルを検出し、検出された消費レベルに基づいて突出要素の交換タイミングを示すように構成されてもよい、及び／又は検出された消費レベルに基づいて誘導コイルへの電力供給を停止するように構成されてもよい。コントローラは、エアロゾル生成デバイスへの新たな突出要素の取り付けを検出後、エアロゾル形成材料の消費レベルを検出するように構成されてもよい。コントローラは更に、エアロゾル生成デバイスへの新たな突出要素の取り付けを検出後、検出された消費レベルに基づいて突出要素の交換タイミングを示すように構成されてもよい、並びに／又はエアロゾル生成デバイスへの新たな突出要素の取り付けを検出後、及びエアロゾル生成デバイスへの新たな突出要素の取り付けが検出されるまで、検出された消費レベルに基づいて誘導コイルへの電力供給を停止するように構成されてもよい。同様に、この構成により、突出要素、即ち再利用可能サセプタを適切な時間間隔で交換することを確実とし、エアロゾル生成デバイスと共に使用されるエアロゾル生成物品の最適な加熱を確実とする。
【００２４】
突出要素は、デバイス本体の一部であってもよい。
【００２５】
突出要素は、エアロゾル生成デバイスの空気入口及び空気出口のうちの１つ又は両方と連通する空気通路を含んでもよい。この構成により、エアロゾル生成物品からのエアロゾルの供給を有利に向上させることができる。
【００２６】
エアロゾル生成デバイスは、加熱コンパートメントの両端部から加熱コンパートメントに突出し得る複数の前記突出要素を備えてもよい。前記複数の突出要素のうちの少なくとも１つは加熱コンパートメントの第１端部に、例えば、マウスピース又はカバー上に配置されてもよく、前記複数の突出要素のうちの少なくとも１つは加熱コンパートメントの第２端部に、例えば、デバイス本体上に配置されてもよい。複数の突出要素を設けると、エアロゾル生成物品が突出要素によって穿孔される前にエアロゾル生成物品が完全に封止されている場合であっても、エアロゾル生成物品からのエアロゾルの供給を有利に向上させることができる。
【００２７】
本開示の第２の態様によれば、使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システムであって、
上で定義したエアロゾル生成デバイスと、
加熱コンパートメント内にエアロゾル生成物品を配置中に突出要素によって破壊されるように構成された封止部材を備えるエアロゾル生成物品と、
を備える、エアロゾル生成システムが提供される。
【００２８】
封止部材は、使用時に、例えば突出要素による穿孔によって破壊されるので、密封式のエアロゾル生成物品を使用することができ、追加的な包装の必要はない。
【００２９】
エアロゾル生成物品は、突出要素が配置される空洞を画定し得るエアロゾル形成材料を備えてもよい。空洞は、エアロゾル形成材料内の穴を含んでもよい。空洞は、エアロゾル生成物品の中心領域に配置されてもよい。この配置によって、空洞は、突出要素を受け入れるための空間を画定する。したがって、エアロゾル形成材料は、加熱コンパートメント内にエアロゾル生成物品を配置中に突出要素によって実質的に変位されず、これにより、エアロゾル形成材料のより均一な加熱を提供することができる。
【００３０】
突出要素は、エアロゾル形成材料から間隔を空けて配置されてもよい。突出要素の表面とエアロゾル形成材料との間に間隙を設けることにより、エアロゾル生成物品からのエアロゾルの供給を有利に向上させることができる。
【００３１】
本開示の第３の態様によれば、
それぞれがエアロゾル形成材料を備える複数のエアロゾル生成物品と、
要素であって、要素の少なくとも一部は、エアロゾル形成材料を加熱して、それにより、使用者が吸入するためのエアロゾルを生成するために、時間変動電磁場の存在下で誘導加熱可能であり、エアロゾル形成材料の隣に配置されることにより複数のエアロゾル生成物品と共に個々に使用するように適合されている、要素と、
を備える、部品キットが提供される。
【００３２】
要素は、エアロゾル生成デバイス、例えば、要素の少なくとも一部を誘導加熱するための誘導コイルを備えるエアロゾル生成デバイス内に着脱可能に取り付けるように適合されてもよい。要素は、エアロゾル生成デバイスの加熱コンパートメント内に着脱可能に取り付けるように適合されてもよい。要素は、エアロゾル生成デバイスの一部を形成せず、エアロゾル生成物品のエアロゾル形成材料の隣に配置された後、エアロゾル生成物品と共にエアロゾル生成デバイス内に着脱可能に取り付けられ得る。
【００３３】
要素は、突出要素であってもよく、且つ長尺状であってもよい。要素は、エアロゾル形成材料内に配置されることによって、複数のエアロゾル生成物品と共に個々に使用するように適合されてもよい。
【００３４】
要素は、キット内の全てのエアロゾル生成物品と共に使用することを目的とした誘導加熱可能なサセプタとして機能する。したがって、エアロゾル生成物品は、製造時に各エアロゾル生成物品に統合された１つ以上の誘導加熱可能なサセプタを組み込んだエアロゾル生成物品に比べて、製造がより容易であり且つ安価である。誘導加熱可能なサセプタは、使用時に、誘導加熱可能なサセプタとして機能する要素がエアロゾル形成材料の隣に配置されたときにのみエアロゾル形成材料に接触するので、保管中の、誘導加熱可能なサセプタによるエアロゾル形成材料の汚染、例えば金属汚染のリスクも排除される又は少なくとも低減される。
【００３５】
エアロゾル生成物品は、長尺状であってもよく、且つ実質的に円筒形であってもよい。円形断面を持つ円筒形のエアロゾル生成物品は、特に、誘導コイルが円形断面を有する螺旋状の誘導コイルである場合に、エアロゾル生成デバイスの加熱コンパートメントへのエアロゾル生成物品の挿入を有利に容易にし得る。気化可能エアロゾル形成物質及び特にタバコ製品は円筒形の形態で包装及び販売されることが多いため、加熱される実質的に円筒形のエアロゾル生成物品を加熱コンパートメントに受け入れることができると有利である。また、誘導コイルによって誘導励起されたときに効率的な加熱を提供するように、誘導加熱可能なサセプタも円筒形（例えば、中空の管状シリンダを形成する）を有するように便利に形成されるので有利であり、エアロゾル生成物品もシリンダとして形成することによって、物品の比較的均一な加熱を便利に達成することができ、良好なエアロゾル形成を提供する。
【００３６】
誘導コイルは、使用時に、約２０ｍＴ〜約２．０Ｔ（最高密度点）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てもよい。
【００３７】
エアロゾル生成デバイスは電源を含んでもよい。電源及びコントローラは、高周波数で動作するように構成されてもよい。電源及びコントローラは、約８０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ、場合により約１５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚ、及び場合により約２００ｋＨｚの周波数で動作するように構成されてもよい。電源及び回路は、使用される誘導加熱可能なサセプタのタイプに応じて、例えばＭＨｚ範囲のより高い周波数で動作するように構成され得る。
【００３８】
誘導コイルは任意の適切な材料を含んでもよいが、一般に、誘導コイルは、リッツ線又はリッツケーブルを含み得る。
【００３９】
エアロゾル生成デバイスは任意の形状及び形態を取ってもよいが、過度の材料の使用を減らすために、実質的に誘導コイルの形態を取るように構成され得る。上述したように、誘導コイルは実質的に螺旋形状であってもよく、円形断面を有してもよい。したがって、エアロゾル生成デバイスは、実質的に円筒形であってもよく、実質的に円形断面を有してもよい。
【００４０】
螺旋状の誘導コイルの円形断面は、加熱コンパートメントへのエアロゾル生成物品の挿入を容易にし、エアロゾル生成物品の均一な加熱を確実にする。結果として得られるエアロゾル生成デバイスの形状は、使用者にとっても持ちやすいものである。
【００４１】
誘導加熱可能な突出要素の少なくとも一部は、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又はニッケル銅のうちの１種以上を含み得るが、これらに限定されない。誘導加熱可能な突出要素の少なくとも一部は、その近傍に電磁場を印加することにより、渦電流及び／又は磁気ヒステリシス損失による熱を発生させ、電磁エネルギーから熱エネルギーへの変換がもたらされ得る。
【００４２】
エアロゾル形成材料は、任意の種類の固体又は半固体材料であってもよい。エアロゾル形成固体の例示的な種類としては、粉末、顆粒、ペレット、細片、ストランド、粒子、ゲル、ストリップ、ルーズリーフ、カットフィラー、多孔質材料、発泡材料又はシートが挙げられる。エアロゾル形成材料は、植物由来の材料を含んでもよく、特に、タバコを含んでもよい。
【００４３】
エアロゾル形成材料は、エアロゾル形成剤を含んでもよい。エアロゾル形成剤の例としては、グリセリン又はプロピレングリコールなどの多価アルコール及びその混合物が挙げられる。通常、エアロゾル形成材料は、乾燥重量ベースで約５％〜約５０％のエアロゾル形成剤含有量を含み得る。一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は、乾燥重量ベースで約１５％のエアロゾル形成剤含有量を含んでもよい。
【００４４】
加熱すると、エアロゾル形成材料は、揮発性化合物を放出し得る。揮発性化合物は、ニコチン又はタバコ香味料などの香味化合物を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】加熱コンパートメントがその基端部に位置するエアロゾル生成システムの第１実施形態の概略断面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態に類似するエアロゾル生成システムの第２実施形態の概略断面図である。
【図３】加熱コンパートメントがその先端部に位置するエアロゾル生成システムの第３実施形態の一部の概略断面図である。
【図４】図３に示した第３実施形態に類似するエアロゾル生成システムの第４実施形態の一部の概略断面図である。
【図５ａ】マウスピースを取り付ける前の、図１に示した第１実施形態に類似するエアロゾル生成システムの第５実施形態の一部の概略断面図である。
【図５ｂ】デバイスを通る空気流を示す、マウスピースを取り付けた後の、図５ａに示したエアロゾル生成システムの一部の概略断面図である。
【図６】エアロゾル生成用の部品キットの概略図である。
【図７】エアロゾル生成デバイスの加熱コンパートメントに挿入する準備が整った、組み立て後の、図６のキットのエアロゾル生成物品と誘導加熱可能な長尺状要素の線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
ここで、本開示の実施形態について、添付の図面を参照しながら単なる例として説明する。
【００４７】
まず図１を参照すると、エアロゾル生成システム１の第１実施形態が概略的に示されている。エアロゾル生成システム１は、エアロゾル生成デバイス１０及びエアロゾル生成物品２４を備える。エアロゾル生成デバイス１０は基端部１２と先端部１４とを有し、デバイス本体１６を備える。デバイス本体１６は、電源１８とコントローラ２０とを含む。電源１８とコントローラ２０は、高周波数で動作するように構成されてもよい。電源１８は、典型的には、例えば誘導充電式であり得る１つ以上のバッテリーを備える。
【００４８】
エアロゾル生成デバイス１０は基端部１２に略円筒形の加熱コンパートメント２２を備える。略円筒形の加熱コンパートメント２２は、エアロゾル形成材料２６を含む対応する形状の略円筒形のエアロゾル生成物品２４を受け入れるように構成されている。エアロゾル生成物品２４は、非金属製円筒形外部シェル２４ａと、先端部にある空気透過性の層又は膜２４ｂと、基端部にある不透過性の封止層２４ｃと、を備える。エアロゾル生成物品２４は使い捨ての物品２４であり、例えば、エアロゾル形成材料２６としてタバコを含み得る。エアロゾル生成デバイス１０は、加熱コンパートメント２２に空気を供給するための空気入口２８を含む。
【００４９】
エアロゾル生成デバイス１０は、螺旋状の誘導コイル３０を備え、このコイル３０は、円形の断面を有し、円筒形の加熱コンパートメント２２の周りに延びる。誘導コイル３０は、電源１８及びコントローラ２０によって励磁され得る。コントローラ２０は、電子部品の中でもとりわけ、電源１８からの直流を誘導コイル３０用の交流高周波電流に変換するように構成されたインバータを含む。
【００５０】
エアロゾル生成デバイス１０は、デバイス本体１６の基端部１２に着脱可能に取り付け可能なマウスピース３２を備え、使用者は、マウスピース３２を介して、デバイス１０の使用中に生成された蒸気を吸入してもよい。図１に図示されるマウスピース３２は１つ以上の空気出口３３を含み、空気出口３３は、デバイス１０の使用中に生成されたエアロゾルが加熱コンパートメント２２から使用者の口に流れることを可能にする。
【００５１】
マウスピース３２は、図１に概略的に示されるようにマウスピース３２がデバイス本体１６に取り付けられると加熱コンパートメント２２内に突出する突出要素３４を含む。突出要素３４は長尺状であり、エアロゾル生成物品２４の封止層２４ｃを破壊するのに適したテーパ状の端部を有する。より具体的には、テーパ状の端部は、加熱コンパートメント２２内に配置されたエアロゾル生成物品２４の封止層２４ｃを穿孔するように適合されており、それにより、加熱コンパートメント２２からマウスピース３２内の空気出口３３を通って空気が流れることを可能にする。マウスピース３２がデバイス１０の基端部１２でデバイス本体１６に取り付けられると、突出要素３４の表面が、それに隣接するエアロゾル形成材料２６に接触するように、突出要素３４はエアロゾル形成材料２６に貫入し、この中に延びる。
【００５２】
突出要素３４の少なくとも一部及び可能であれば突出要素３４の全体が、誘導加熱可能なサセプタ材料を備える。したがって、誘導コイル３０が交流高周波電流によって励磁されると、交流の時間変動電磁場が生成される。この電磁場は、突出要素３４の誘導加熱可能なサセプタ材料と結合し、誘導加熱可能なサセプタ材料中に渦電流及び／又はヒステリシス損失を発生させ、誘導加熱可能なサセプタ材料を加熱する。その後、熱は、例えば、伝導、放射、及び対流によって、誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達される。
【００５３】
突出要素３４の誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達された熱によりエアロゾル形成材料２６が加熱され、それによりエアロゾルが生成される。エアロゾル形成材料２６のエアロゾル化は、周囲環境から空気入口２８を通り、空気透過性の層２４ｂ及びエアロゾル形成材料２６を通って流れる空気の添加によって促進される。その後、エアロゾル形成材料２６を加熱することによって生成されたエアロゾルは、突出要素３４で穿孔することにより作成された封止層２４ｃの開口部を通って加熱コンパートメント２２を出て、空気出口３３を通り、デバイス１０の使用者によりマウスピース３２を介して吸入される。加熱コンパートメント２２を通る空気の流れ、即ち、空気入口２８から加熱コンパートメント２２を通ってマウスピース３２内の空気出口３３から出る空気の流れを、使用者がマウスピース３２を使用してデバイス１０の出口側から空気を吸い込むことより生成される負圧によって促進することができることは理解されるであろう。
【００５４】
一部の実施形態では、コントローラ２０は、例えば、突出要素３４に関連付けられた識別特徴を検出することによって、加熱コンパートメント２２内の新たな突出要素３４の取り付けを検出するように構成され得る。新たな突出要素３４の取り付けを検出した後、コントローラ２０は更に、別の新たな突出要素３４が加熱コンパートメント２２内に配置されたことをコントローラ２０が検出するまで、誘導コイル３０に供給される電力レベルを検出し、検出された電力レベルに基づいて突出要素３４の交換タイミングを示すように、及び／又は検出された電力レベルに基づいて誘導コイル３０への電力供給を停止するように構成され得る。
【００５５】
一部の実施形態では、コントローラ２０は、喫煙回数、合計喫煙期間の長さ、加熱コンパートメント２２に挿入されたエアロゾル生成物品２４の数（例えば、光センサ（図示せず）を使用する）、及び加熱コンパートメント２２内におけるエアロゾル生成物品２４の配置を可能にするために必要なエアロゾル生成デバイス１０の１つ以上の構成要素の動き、例えばマウスピース３２の動き、のうちの１つ以上を検出することによって、エアロゾル形成材料２６の消費量を検出するように構成され得る。
【００５６】
一部の実施形態では、コントローラ２０は、加熱コンパートメント２２内における新たな突出要素３４の配置を検出した後、別の新たな突出要素３４が加熱コンパートメント２２内に配置されたことをコントローラ２０が検出するまで、エアロゾル形成材料２６の消費レベルを検出するように構成することができ、且つ、検出された消費レベルに基づいて突出要素３４の交換タイミングを示すように、及び／又は検出された消費レベルに基づいて誘導コイル３０への電力供給を停止するように有利に構成され得る。
【００５７】
ここで図２を参照すると、図１に図示したエアロゾル生成システム１に類似するエアロゾル生成システム２の第２実施形態が概略的に示されており、この図では、対応する要素は同じ参照番号を使用して示される。
【００５８】
使用中にマウスピース３２から加熱コンパートメント２２の基端部において加熱コンパートメント２２に延びる突出要素３４に加えて、エアロゾル生成デバイス１０は、加熱コンパートメント２２の先端部において加熱コンパートメント２２に突出する複数の更なる突出要素３６を含む。更なる突出要素３６のうちの１つ以上の少なくとも一部及び可能であれば全体が、誘導加熱可能なサセプタ材料を備える。一部の実施形態では、更なる突出要素３６のうちの全ての少なくとも一部及び可能であれば全体が、誘導加熱可能なサセプタ材料を備える。
【００５９】
この第２実施形態のエアロゾル生成物品１２４は、非金属製円筒形外部シェル１２４ａと、先端部にある不透過性の封止層１２４ｂと、基端部にある不透過性の封止層１２４ｃと、を備える。したがって、エアロゾル生成物品１２４は、加熱コンパートメント２２内に配置される前に、不透過性の封止層１２４ｂ、１２４ｃと非金属製外部シェル１２４ａとによって完全に封止される。マウスピース３２がデバイス１０の基端部１２においてデバイス本体１６上に取り付けられると、突出要素３４は、加熱コンパートメント２２内に配置されたエアロゾル生成物品１２４の封止層１２４ｃを穿孔し、それにより、加熱コンパートメント２２からマウスピース３２内の空気出口３３を通って空気が流れることを可能にする。加えて、マウスピース３２の取り付け中に（例えば、突出要素が埋め込まれているマウスピース３２の下向きの当接面から）エアロゾル生成物品１２４に力が加えられ、これにより、更なる突出要素３６が封止層１２４ｂを穿孔し、これによって、エアロゾル生成物品１２４に、及びエアロゾル形成材料２６を通って空気が流れることを可能にする。
【００６０】
誘導コイル３０が交流高周波電流によって励磁されると、交流の時間変動電磁場が生成される。この電磁場は、突出要素３４及び更なる突出要素３６の誘導加熱可能なサセプタ材料と結合し、誘導加熱可能なサセプタ材料中に渦電流及び／又はヒステリシス損失を発生させ、誘導加熱可能なサセプタ材料を加熱する。その後、熱は、例えば、伝導、放射、及び対流によって、誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達される。
【００６１】
突出要素３４及び更なる突出要素３６の誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達された熱によりエアロゾル形成材料２６が加熱され、それによりエアロゾルが生成される。エアロゾル形成材料２６のエアロゾル化は、周囲環境から空気入口２８を通り、穿孔した封止層１２４ｂを通ってエアロゾル生成物品１２４に流れ、エアロゾル形成材料２６を通る空気の添加によって促進される。その後、エアロゾル形成材料２６を加熱することによって生成されたエアロゾルは、上述した手法で、突出要素３４で穿孔することにより作成された封止層１２４ｃの開口部を通って加熱コンパートメント２２を出て、空気出口３３を通り、デバイス１０の使用者によりマウスピース３２を介して吸入される。
【００６２】
ここで図３を参照すると、図１に図示したエアロゾル生成システム１に類似するエアロゾル生成システム３の第３実施形態が概略的に示されており、この図では、対応する要素は同じ参照番号を使用して示される。
【００６３】
エアロゾル生成システム３は、エアロゾル生成デバイス３１０を備え、一体形成されたマウスピース３３２をデバイス３１０の基端部１２に有し、加熱コンパートメント２２はデバイス３１０の先端部１４に位置している。加熱コンパートメント２２のカバー４０は、先端部１４においてデバイス本体１６に着脱可能に取り付けることができる。カバー４０は、図３に概略的に示されるようにカバー４０がデバイス本体１６に取り付けられると加熱コンパートメント２２内に突出する突出要素３４を含む。突出要素３４は、図１と関連して上述した突出要素３４と同じである。カバー４０はまた、加熱コンパートメント２２に空気を流入させるための１つ以上の空気入口（図示せず）を含んでもよい。
【００６４】
エアロゾル生成物品２４もまた、図１と関連して上述したものであるが、図３では逆向きに示されている。したがって、エアロゾル生成物品２４は、非金属製円筒形外部シェル２４ａと、基端部にある空気透過性の層又は膜２４ｂと、先端部にある不透過性の封止層２４ｃと、を備える。カバー４０がデバイス３１０の先端部１４においてデバイス本体１６に取り付けられると、突出要素３４の表面がエアロゾル形成材料２６に接触するように、突出要素３４はエアロゾル形成材料２６に貫入し、この中に延びることは理解されるであろう。
【００６５】
エアロゾル生成システム３の動作は、図１と関連して上述したエアロゾル生成システム１の動作と同様である。したがって、誘導コイル３０が交流高周波電流によって励磁されると、交流の時間変動電磁場が生成される。この電磁場は、突出要素３４の誘導加熱可能なサセプタ材料と結合し、誘導加熱可能なサセプタ材料中に渦電流及び／又はヒステリシス損失を発生させ、誘導加熱可能なサセプタ材料を加熱する。その後、熱は、例えば、伝導、放射、及び対流によって、誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達される。
【００６６】
突出要素３４の誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達された熱によりエアロゾル形成材料２６が加熱され、それによりエアロゾルが生成される。エアロゾル形成材料２６のエアロゾル化は、周囲環境から、穿孔した封止層２４ｃ及びエアロゾル形成材料２６を通って流れる空気の添加によって促進される。その後、エアロゾル形成材料２６を加熱することによって生成されたエアロゾルは、空気透過性の層２４ｂを通って加熱コンパートメント２２を出て、通路４２に沿って空気出口３３３を通り、マウスピース３３２を介してデバイス３１０の使用者により吸入される。加熱コンパートメント２２を通る空気の流れを、使用者がマウスピース３３２を使用してデバイス３１０の出口側から空気を吸い込むことにより生成される負圧によって促進することができることは理解されるであろう。
【００６７】
ここで図４を参照すると、図３に図示したエアロゾル生成システム３に類似するエアロゾル生成システム４の第４実施形態が概略的に示されており、この図では、対応する要素は同じ参照番号を使用して示される。
【００６８】
使用中にカバー４０から加熱コンパートメント２２の先端部において加熱コンパートメント２２に延びる突出要素３４に加えて、エアロゾル生成デバイス３１０は、加熱コンパートメント２２の基端部において加熱コンパートメント２２に突出する複数の更なる突出要素３６を含む。更なる突出要素３６は、図２と関連して上述したものである。
【００６９】
エアロゾル生成物品１２４もまた、図２と関連して上述したものであるが、図４では逆向きに示されている。エアロゾル生成物品１２４は、非金属製円筒形外部シェル１２４ａと、基端部にある不透過性の封止層１２４ｂと、先端部にある不透過性の封止層１２４ｃと、を備える。したがって、エアロゾル生成物品１２４は、加熱コンパートメント２２内に配置される前に、不透過性の封止層１２４ｂ、１２４ｃと非金属製シェル１２４ａとによって完全に封止される。カバー４０がデバイス３１０の先端部１４においてデバイス本体１６上に取り付けられると、突出要素３４は、加熱コンパートメント２２内に配置されたエアロゾル生成物品１２４の封止層１２４ｃに穿孔し、それにより、加熱コンパートメント２２に空気が流れることを可能にする。更に、カバー４０の取り付け中にエアロゾル生成物品１２４に力が加えられ、これにより、更なる突出要素３６が封止層１２４ｂに穿孔し、それによって、加熱コンパートメント２２から出て、通路４２に沿って空気が流れることを可能にする。
【００７０】
エアロゾル生成システム４の動作は、上述したエアロゾル生成システム３の動作と同様である。したがって、誘導コイル３０が交流高周波電流によって励磁されると、交流の時間変動電磁場が生成される。この電磁場は、突出要素３４及び更なる突出要素３６の誘導加熱可能なサセプタ材料と結合し、誘導加熱可能なサセプタ材料中に渦電流及び／又はヒステリシス損失を発生させ、誘導加熱可能なサセプタ材料を加熱する。その後、熱は、例えば、伝導、放射、及び対流によって、誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達される。
【００７１】
突出要素３４及び更なる突出要素３６の誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達された熱によりエアロゾル形成材料２６が加熱され、それによりエアロゾルが生成される。エアロゾル形成材料２６のエアロゾル化は、周囲環境から、穿孔した封止層１２４ｃ及びエアロゾル形成材料２６を通って流れる空気の添加によって促進される。その後、エアロゾル形成材料２６を加熱することによって生成されたエアロゾルは、穿孔した封止層１２４ｂを通って加熱コンパートメント２２を出て、通路４２に沿って空気出口３３３を通り、マウスピース３３２を介してデバイス３１０の使用者により吸入される。加熱コンパートメント２２を通る空気の流れを、使用者がマウスピース３３２を使用してデバイス３１０の出口側から空気を吸い込むことにより生成される負圧によって促進することができることは理解されるであろう。
【００７２】
ここで図５ａ及び図５ｂを参照すると、図１に図示したエアロゾル生成システム１に類似するエアロゾル生成システム５の第５実施形態の一部が概略的に示されており、この図では、対応する要素は同じ参照番号を使用して示される。
【００７３】
エアロゾル生成システム５は略環状円筒形のエアロゾル生成物品５２４を備え、エアロゾル生成物品５２４は、空洞４４を含むように形成されたエアロゾル形成材料２６の円筒形本体を備える。図５ａでは、円筒形環状のエアロゾル生成物品５２４は、エアロゾル生成デバイスの基端部１２にある加熱コンパートメント２２内に配置された状態で示されている。エアロゾル生成デバイスは、図１を参照して上述したエアロゾル生成デバイス１０と同様であり、図５ｂに示すように加熱コンパートメント２２に空気を導く複数の空気入口２２ａを備える。
【００７４】
エアロゾル生成デバイスは、突出要素５３４を有するマウスピース５３２を備える。突出要素５３４は、マウスピース５３２がエアロゾル生成デバイスの基端部１２においてデバイス本体１６に取り付けられると、空洞４４内に配置される。図５ｂに明確に示されるように、図示される実施形態では、突出要素５３４の周方向及び軸方向に延びる外部表面がエアロゾル形成材料２６に接触することなくエアロゾル形成材料２６（の内側又は内部円筒形表面）から間隔を空けて配置されるように、突出要素５３４の外径は、エアロゾル形成材料２６の本体の内径よりも小さい。他の実施形態（不図示）では、突出要素５３４の外径は、突出要素５３４が空洞４４内に配置されると、突出要素５３４の外部表面がエアロゾル形成材料２６の隣接する内部表面に接触するようにエアロゾル形成材料２６の本体の内径に実質的に等しくされ得る。
【００７５】
突出要素５３４は、複数の半径方向に延びる空気通路４６と、長手方向の空気通路４８とを備える。通路４６、４８は、空気が空気入口２２ａを通り、エアロゾル生成デバイスの加熱コンパートメント２２に入り、加熱コンパートメント２２を通って流れるのを促進し、エアロゾル形成材料２６を加熱することによって生成されたエアロゾルが、図５ｂに矢印で概略的に示されるように、マウスピース５３２内に形成された空気通路５０に入り、空気出口５３３を通って流れることを促進する。
【００７６】
ここで図６を参照すると、エアロゾル生成用の部品キット６０が示される。部品キット６０は、複数のエアロゾル生成物品６２、例えば、２０個のエアロゾル生成物品６２を備える。各エアロゾル生成物品６２は、非金属製円筒形外部シェル６２ａ、例えば紙ラッパーによって取り囲まれたエアロゾル形成材料２６の本体を備える。各エアロゾル生成物品６２はその軸方向端部に、例えばセルロースアセテート繊維を含む空気透過性プラグ６３を更に備える。
【００７７】
キット６０は、図示される実施形態においては長尺状である要素６４を更に含む。図１を参照して上述したように、長尺状要素６４の少なくとも一部及び可能であれば長尺状要素６４の全体が、誘導加熱可能なサセプタ材料を備える。長尺状要素６４は、空気が流れることができる金属メッシュ６６から延びる。例えばセルロースアセテート繊維を含む空気透過性プラグ６８が、メッシュ６６に隣接して配置されている。
【００７８】
長尺状要素６４とその関連する金属メッシュ６６及び空気透過性プラグ６８は、キット６０内の複数のエアロゾル生成物品６２と個々に使用するように適合されている。図７で最も良くわかるように、長尺状要素６４は、長尺状要素６４が本体に完全に挿入されるまで使用者が長尺状要素６４をエアロゾル形成材料２６の本体に押し込むことによって、個々のエアロゾル生成物品６２のエアロゾル形成材料２６に隣接して配置される。その後、組み立て後のエアロゾル生成物品６２と長尺状要素６４は、図７の矢印で示されるように、エアロゾル生成デバイス１０の加熱コンパートメント２２に挿入され得る。加熱コンパートメント２２に挿入されると、エアロゾル生成デバイス１０は、図１を参照して上述したものと同様に動作する。したがって、誘導コイル３０が交流高周波電流によって励磁されると、交流の時間変動電磁場が生成される。この電磁場は、長尺状要素６４の誘導加熱可能なサセプタ材料と結合し、誘導加熱可能なサセプタ材料中に渦電流及び／又はヒステリシス損失を発生させ、誘導加熱可能なサセプタ材料を加熱する。その後、この熱は、例えば、伝導、放射、及び対流によって、誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６の本体に伝達される。
【００７９】
長尺状要素６４の誘導加熱可能なサセプタ材料からエアロゾル形成材料２６に伝達された熱によりエアロゾル形成材料２６が加熱され、それによりエアロゾルが生成される。エアロゾル形成材料２６のエアロゾル化は、周囲環境から空気入口２８を通り、空気透過性プラグ６８及び金属メッシュ６６並びにエアロゾル形成材料２６を通って流れる空気の添加によって促進される。その後、エアロゾル形成材料２６を加熱することによって生成されたエアロゾルは、マウスピースとして機能する空気透過性プラグ６３を通って出る。エアロゾル形成材料２６を通る空気の流れを、使用者が空気透過性プラグ６３を通して空気を吸い込むことにより生成される負圧によって促進することができることは理解されるであろう。
【００８０】
個々のエアロゾル生成物品６２をエアロゾル生成デバイス１０と共に使用後、エアロゾル生成物品６２は使用者によってデバイス１０から取り除かれる。その後、長尺状要素６４は、その関連する金属メッシュ６６と空気透過性プラグ６８と共にエアロゾル生成物品６２から分離され、キット６０内の残りのエアロゾル生成物品６２と共に、同じ手法で再利用される。キット内のエアロゾル生成物品６２が全て使用されると、長尺状要素６４は、その関連する金属メッシュ６６と空気透過性プラグ６８と共に廃棄され、新たなキット６０が使用される。
【００８１】
一部の実施形態では、コントローラ２０は、加熱コンパートメント２２に挿入されているエアロゾル生成物品６２の数を検出するように構成されてもよく、交換用の長尺状要素６４が加熱コンパートメント２２に挿入されるまで、誘導コイル３０への電力供給を停止するように構成されてもよい。例えば、キット６０が２０個のエアロゾル生成物品６２を含む場合、コントローラ２０は、同じ長尺状要素６４と組み立てられる２０個のエアロゾル生成物品６２が加熱コンパートメント２２に挿入された後に誘導コイル３０への電力供給を停止するように構成され得る。
【００８２】
コントローラ２０は、例えば、長尺状要素６４に関連付けられた識別特徴を検出することによって、新たなキット６０と関連付けられた新たな長尺状要素６４の使用を検出するように構成され得る。新たな長尺状要素６４の使用を検出後、コントローラ２０は、誘導コイル３０に供給されている所定の電力レベルを検出し、検出された電力レベルに基づいて長尺状要素６４の交換タイミングを示すように構成され得る、及び／又は加熱コンパートメント２２に挿入されているエアロゾル生成物品６２の数を検出し、所定の数のエアロゾル生成物品６２が加熱コンパートメント２２に挿入された後に誘導コイル３０への電力供給を停止するように構成され得る。
【００８３】
これまでの段落では、例示的な実施形態について説明してきたが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に様々な修正を加えることができることは理解されるべきである。したがって、特許請求の広さ及び範囲は、上述した例示的な実施形態に限定されるべきではない。
【００８４】
本明細書で特段の断りのない限り又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、全ての可能な変形形態における上述した特徴の任意の組み合わせが本開示によって包含される。
【００８５】
文脈でそうではないことが明確に要求されない限り、本明細書及び特許請求の範囲全体を通じて、「含む」、「含んでいる」などの語は、排他的意味又は網羅的意味とは反対に、包含的に、即ち「含むが、限定されない」という意味で解釈されるべきである。
【図１】
2021524254.tif 000003
【図２】
2021524254.tif 000004
【図３】
2021524254.tif 000005
【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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2021524254.tif 000012
2021524254.tif 000013