(57)【要約】  軸方向長さを持つ細長い管状構成要素を備え、かつ電源を収容する、手持ち式エアロゾル発生装置が説明されている。互いに連通する少なくとも一つの空気吸込み口および出口を持つマウスピース部分は、細長い管状構成要素に分離可能な形で接続されている。電源は、管状構成要素の軸方向長さの少なくとも主要部分の周りに延びる環状の構成であり、また１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジを収容するために、マウスピース部分に向けて開かれた細長い容器を囲む。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向長さを持ち電源を収容する細長い管状構成要素と、互いに連通する少なくとも一つの空気吸込み口および出口を持つマウスピース部分とを備え、そのマウスピースが前記細長い管状構成要素に分離可能な形で接続されている、手持ち式エアロゾル発生装置であって、前記電源が、前記管状構成要素の前記軸方向長さの少なくとも主要部分の周りに延びる環状の構成であり、前記マウスピース部分に向けて開かれた細長い容器を囲んで１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジを収容できるようになっている、手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項２】
前記電源が電池またはアキュムレーターのどちらか一方である、請求項１に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項３】
前記電池またはアキュムレーターがリチウム硫黄ケミストリー、またはハイパーコンデンサケミストリー要素のどちらか一方に基づき構築される、請求項２に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項４】
前記電池がハイパーコンデンサケミストリー要素に基づき、ナノカーボン構造内の酸化コバルトまたはグラフェン／多孔性グラフェン構造内の水酸化ニッケルを含む、請求項３に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項５】
前記細長い管状構成要素が、前記マウスピースに面した長軸方向の端と向かい合った前方端で開かれ、また前記環状電源に、前記細長い管状構成要素の前記前方端付近に位置し、前記細長い管状構成要素の前記前方端内に受けられうる２端子ミニジャックとの相互作用のために前記細長い容器に面した電気的な再充電用接点が提供されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項６】
前記細長い管状構成要素および前記マウスピース部分が管状カップリング部材によって分離可能な形で接続され、前記カートリッジを解除可能な形で固定するための機械的保持要素と、前記電気的に動作する気化器との電気的接続を確立するための機械的接点とを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項７】
軸方向長さを持ち電源を収容する細長い管状構成要素と、相互に連通した少なくとも一つの空気吸込み口および出口を持つマウスピース部分とを備え、そのマウスピース部分が前記細長い管状構成要素に分離可能な形で接続されており、前記細長い管状構成要素および前記マウスピース部分が管状カップリング部材によって分離可能な形で接続され、１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジを解除可能な形で固定するための機械的保持要素と、前記カートリッジ上の前記電気的に動作する気化器の対応する接点と電気的接続を確立するための機械的接点とを含む、特に請求項１〜６のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項８】
前記機械的保持要素が、ばねおよびカップリング要素を含むプッシュ式ロック／リリース機構の要素である、請求項７に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項９】
前記機械的保持要素が、システムを摩擦により保持する要素であり、少なくとも一つのＯリングを備える、請求項７に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１０】
前記細長い管状構成要素が、前記管状カップリング部材に面した長軸方向の端に向かい合った前方端で開かれ、その前方端から前記カートリッジを受けるように適合され、前記電気的に動作する気化器が前記カートリッジの先頭の長軸方向の端から突き出ている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１１】
前記電源に、前記細長い管状構成要素の前記前方端付近に位置し、前記細長い容器内に受け入れられうる前記カートリッジの後端部付近にある対応する第二の電気接点との相互作用のために前記カートリッジの細長い容器に面した第一の電気接点が提供されており、第二の接点が前記カートリッジの前記後端に取り付けられるＬＥＤと電気的に接続される、請求項１０に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１２】
吸煙センサーおよび前記装置の電力管理を含む制御電子回路をさらに含み、その制御電子回路が、前記細長い管状構成要素、前記管状カップリング部材、および前記マウスピース部分のうちどれか一つで提供されうる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１３】
前記制御電子回路が高分子フィルム上のプリント回路として提供されている、請求項１２に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１４】
前記細長い管状構成要素および前記管状カップリング部材が、金属、合金、プラスチック、または１つ以上のそれらの材料を含む複合材料、またはサーモプラスチック（例えば、前記言及したプラスチックのＰＥＴ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＰＥＥＫ、ＰＳ、ＰＶＣ、ＰＥＮ共重合体など）、バイオプラスチック（例えば、ＰＬＡまたはＰＥＦ充填プラスチックなど）および前記言及したプラスチックの混合物で作製される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１５】
前記細長い管状構成要素、前記管状カップリング部材、および前記マウスピース部分が柔軟なケーシングで囲まれる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１６】
前記柔軟なケーシングが積層の自己接着性紙箔で作製される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１７】
５ｍｍ〜８ｍｍの外径を持つ、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１８】
前記細長い管状構成要素が２ｍｍ〜２．６ｍｍの内径を持つ、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１９】
８０ｍｍ〜１１０ｍｍの軸方向長さを持つ、請求項１７または１８に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の電気的に動作するエアロゾル発生装置で使用するためのカートリッジであって、
液体エアロゾル形成基体を保持するための管状容器であって、前記管状容器が開口部を持つものと、
前記容器内に延びる第一の長軸方向のセクション、および前記容器の前記開口部を超えて軸方向に延びる第二の長軸方向のセクションを持つ、細長い円筒型の芯と、
前記芯の前記第二の長軸方向のセクションに位置する電気的に動作する気化器の前記構成要素のうち少なくとも一つを備える、カートリッジ。
【請求項２１】
前記電気的に動作する気化器のすべての構成要素が前記芯の前記第二の長軸方向のセクションに位置し、少なくとも前記芯の前記第二の長軸方向のセクションの周りに巻かれた電気コイルを含み、前記電気コイルが、前記芯の前記第二の長軸方向のセクション上の前記電気コイルよりも前記容器の前記開口部の近くに位置する２つの電気接点と接続された２つの端部を持つ、請求項２０に記載のカートリッジ。
【請求項２２】
前記２つの電気接点が、前記芯の前記第二の長軸方向のセクションの周りに配置され、かつ中間の重合体ジャケットにより相互に電気的に分離および単離されている２つの金属ジャケットである、請求項１９に記載のカートリッジ。
【請求項２３】
前記電気コイルが抵抗加熱コイルである、請求項２１または２２に記載のカートリッジ。
【請求項２４】
前記電気コイルが誘導コイルであり、また前記芯の前記第二の長軸方向のセクションが、少なくとも前記誘導コイルの前記長軸方向の延長部分内でサセプタ材料を含む、請求項２１または２２に記載のカートリッジ。
【請求項２５】
前記電気的に動作する気化器の前記少なくとも一つの構成要素がサセプタ材料を含む、請求項２０に記載のカートリッジ。
【請求項２６】
前記サセプタ材料が粒子状、またはフィラメント、またはメッシュ様の構成のうちどれか一つである、請求項２４または２５に記載のカートリッジ。
【請求項２７】
前記管状容器が柔軟性を持つ、請求項２０〜２６のいずれか１項に記載のカートリッジ。
【請求項２８】
前記管状容器に、前記開口部に向かい合った長軸方向の端部に、前記開口部に向かい合った前記容器の前記長軸方向の端に取り付けられたＬＥＤに電気的に接続された２つの電気接点が提供されている、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載のカートリッジ。
【請求項２９】
前記円筒型の芯が毛細管材料で作製される、請求項２０〜２８のいずれか１項に記載のカートリッジ。
【請求項３０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置と、請求項２０〜２９のいずれか１項に記載のカートリッジとを備えた、手持ち式エアロゾル発生システム。
【請求項３１】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置と、請求項２５〜２９のいずれか１項に記載のカートリッジとを備え、前記電気的に動作する気化器が、前記マウスピース部分または前記管状カップリング部材内に位置する誘導コイルを備えた、手持ち式エアロゾル発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に動作する喫煙装置などの、手持ち式エアロゾル発生装置に関連する。本発明はさらに、手持ち式エアロゾル発生装置と併用するためのカートリッジに関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術から、手持ち式エアロゾル発生装置は、基本的に、電源を収容する細長い前方の構成要素と、電気的に動作する気化器を収容する中間の構成要素と、マウスピースを備えたものが周知である。普通、マウスピースは、１回分のエアロゾル形成基体を持つカートリッジを備える。吸煙センサーおよび装置の電力管理を含む制御電子回路は、前方の構成要素の、または中間の構成要素の、またはさらにはマウスピースの部分としうる。また、エアロゾル発生システムは、１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器の両方を備えたカートリッジ部を含むものが周知である。こうしたカートリッジは時には「カートマイザー」と呼ばれる。気化器は、一般に、液体エアロゾル形成基体に浸された細長い芯の周りに巻かれたヒーターワイヤーコイルを含む。カートリッジ部分は、一般にエアロゾル形成基体の補給品および電気的に動作する気化器だけでなく、エアロゾルを口内に引き出すためにユーザーが使用時に吸うことができるマウスピースも含む。本発明の目的から、エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置と、１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器の両方を備えたカートリッジとを備える。
【０００３】
市場に存在する手持ち式エアロゾル発生システムの現在の実施形態は、一部の市場や顧客の要件に対処できない寸法比を持つ。周知の手持ち式エアロゾル発生システムの多くは、特に、スリムさ、高級な見た目、流行の美的感覚と魅力、それに対応した洗練されかつ贅沢な環境という点で、顧客の期待を満足しない、どちらかといえばかさばった構成を持つ。周知の手持ち式エアロゾル発生システムは、その技術的なアプローチの故に７．５ｍｍを超える直径を持ち、周知の電池、消耗品／カートリッジ、電子構成要素およびマウスピースの寸法が関与する。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、市場および顧客の要件を満足する寸法が許容される手持ち式エアロゾル発生システムのための新しい構成を提供することである。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、軸方向長さを持つ細長い管状構成要素を備え、かつ電源を収容する、手持ち式エアロゾル発生装置が提供されている。互いに連通する少なくとも一つの空気吸込み口および出口を持つマウスピース部分は、細長い管状構成要素に分離可能な形で接続されている。電源は、管状構成要素の軸方向長さの少なくとも主要部分の周りに延びる環状の構成であり、また１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジを収容するために、マウスピース部分に向けて開かれた細長い容器を囲む。
【０００６】
本発明による手持ち式エアロゾル発生装置は、従来の技術で周知のスリムな紙巻たばこに非常によく似ている。従来的な紙巻たばことは反対に、エアロゾル発生システムは、紙巻たばこの煙ではなくエアロゾルを生成するが、これが一般に、ただし実際には不正確に蒸気と呼ばれている。エアロゾルは、エアロゾル形成基体を加熱することにより発生される。エアロゾル形成基体は、プロピレングリコール、グリセリンおよび／またはポリエチレングリコールおよび濃縮または抽出した香料から成る液体混合物としうる。随意に、エアロゾル形成基体は、たばこ由来ニコチンの可変濃縮物を含んでもよい。環状の構成の電源を提供することで、エアロゾル発生装置の細長くスリムな造りが許容される。電源が環状構造であることから、１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジのための細長い容器が提供される。この構造的な特徴は、そのスリムな構成にも関わらず、エアロゾル発生装置の全長を制限する。組み立てられた状態では、カートリッジは細長い容器内に位置し、細長い管状構成要素を貫いて、周囲の電源とほぼ同軸にマウスピース部分に向けて延びる。
【０００７】
電源は、管状の金属または高分子の構成の電池またはアキュムレーターのうち一方としうる。エアロゾル発生装置の、特に電気的に動作する気化器の電力要件を満足するために、高い電力密度および容量の電池またはアキュムレーターが採用されうる。本発明による手持ち式エアロゾル発生装置の実施形態では、電池またはアキュムレーターは、リチウム硫黄ケミストリー、またはハイパーコンデンサケミストリー要素のうち一つに基づき構築されうる。ハイパーコンデンサケミストリー要素に基づく電池またはアキュムレーターの例は、ナノカーボン構造内の酸化コバルトまたはグラフェン／多孔性グラフェン構造内の水酸化ニッケルを含みうる。電源はまた、例えばコンデンサーなど別の形態の充電貯蔵装置でもよいことが注目されるべきである。電源は、１回以上の喫煙の体験のための十分なエネルギーの貯蔵が許容される容量を持ちうる。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許容するのに十分な容量を持ちうる。別の実施形態で、電源は所定数の吸煙または不連続的な電気的に動作する気化器の起動を許容するのに充分な容量を持ちうる。
【０００８】
エアロゾルを生成するエアロゾル発生装置に提供される電力量は、使用される発熱体のタイプ、発熱体の抵抗、電池の電圧、および電池によって生成されるアンペア数を含む多数の要因に依存する。さらには、電池の電圧および電池によって生成されるアンペア数は、電池の幾何学的性質、電池の寸法、および電池ケミストリー（例えば、ＬｉＣｏ、ＬｉＦｅＰｏ、リチウムポリマーケミストリー）に依存する。エアロゾル発生装置に供給可能な電力はミリアンペア時（ｍＡｈ）で表現されうるが、これは電池が充電された時の総電力量である。エアロゾル発生装置のための電力は、９０ｍＡｈ〜３０００ｍＡｈとしうる。
【０００９】
管状構成要素の軸方向長さの主要部分に要求される寸法の決定は、エアロゾル発生装置にとって望ましい電力に基づき計算されうる。ナノカーボン構造内の酸化コバルトまたはグラフェン／多孔性グラフェン構造内の水酸化ニッケルを含みうる、ハイパーコンデンサケミストリー要素に基づく高い電力密度および容量の電池またはアキュムレーターが使用されない場合、エアロゾル発生装置に供給可能な電力は、利用可能な寸法によって閉じ込められることになり、その一方で直径５ｍｍ〜８ｍｍおよび長さ８０ｍｍ〜１１０ｍｍといった望ましいサイズが維持される。したがって、電力は１５ｍＡｈ〜４０ｍＡｈに限定されうる。本発明の目的で定義される管状構成要素の軸方向長さの主要部分という用語には、管状構成要素の軸方向長さの７５％の最小長さが含まれ、最長その１００％まで延びうる。この目的での管状構成要素の軸方向長さには、マウスピース部分の接続要素と共に提供されるチューブのその部分は含まれない。
【００１０】
手持ち式エアロゾル発生装置の別の実施形態では、細長い管状構成要素は、マウスピースに面したその長軸方向の端と向かい合った前方端で開いたものとしうる。環状電源、例えば環状の構成の電池またはアキュムレーターは、細長い管状構成要素の前方端付近に位置する２つの電気的な再充電用接点と共に提供されうる。電気的な再充電用接点は、カートリッジ用の細長い容器に面するように提供されている。それらは、例えば、ばね式の金属レバーとして、または金属ばねクリップとして構築されうる。カートリッジが取り外された時、２端子ミニジャックが細長い管状構成要素の前方端に挿入されて、２つの電気的な再充電用接点を持つ電気接点が提供される。２端子ミニジャックは、例えばヘッドホンまたはこれに類するものに一般的に使用されるミニジャックと類似した構造としうる。この構造では、環状電源の再充電は、エアロゾル発生装置を一切分解することなく達成されうる。細長い管状構成要素の開かれた前方端によっても、その前方端からのカートリッジの挿入が許容される。従って、１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えるカートリッジは、それを一切分解することなく、エアロゾル発生装置に挿入されうる。カートリッジが正しく挿入され、電気的に動作する気化器のある端がまず細長い管状構成要素内の容器に確実に入っているようにするために、例えば、カートリッジの後端にあるキャップなどの構造上の特徴が提供されうる。カートリッジの特定の内容物およびそのブランドの識別ができるように、カートリッジの後端にあるキャップは、例えば異なる色を持ちうる。
【００１１】
なお別の発明の実施形態では、カートリッジの長さは、細長い管状構成要素に完全に挿入された時にその後端が管状構成要素から出ないように選択されうる。従って、カートリッジの突き出した部分の偶発的な破損が回避されうる。
【００１２】
細長い管状構成要素およびマウスピースは、互いに直接分離可能な形で接続されうる。接続は、例えば、ねじ接続またはバヨネット結合としうる。本発明による手持ち式エアロゾル発生装置の別の実施形態では、細長い管状構成要素およびマウスピース部分は、２つの構成要素の間に配置されている管状カップリング部材によって、分離可能な形で接続されうる。管状カップリング部材を対応するねじ部とともに提供して、それぞれ細長い管状構成要素およびマウスピース部品との分離可能な接続を可能にしうる。管状カップリング部材は、カートリッジを解除可能な形で固定するための機械的ロッキング要素と、カートリッジ上の電気的に動作する気化器との電気的接続を確立するための機械的接点とを備えうる。挿入されたカートリッジを解除可能な形で固定するための機械的ロッキング要素は、プッシュロック／リリースタイプでもよく、またばねおよびカップリング要素を備えてもよい。カートリッジが細長い管状構成要素の細長い容器に挿入された時、電気的に動作する気化器のあるその先端が機械的ロッキング要素に押し付けられ、従ってカートリッジが解除可能な形でロックされる。カートリッジをマウスピース部分に向けて押すことによって、機械的ロッキング機構が再び起動され、カートリッジが解除される。細長い管状構成要素がマウスピース部分に直接接続されている場合、カートリッジを解除可能な形で固定するための機械的ロッキング要素と、カートリッジ上の電気的に動作する気化器との電気的接続を確立するための機械的接点とが、マウスピース部分内に提供されうる。
【００１３】
別の方法として、ロッキング機構は、挿入された時にカートリッジの壁を摩擦によって掴むような適切な寸法の少なくとも一つのＯリングまたはその他の保持媒体を備えうる。Ｏリングは例えば、マウスピース部分または管状カップリング部材内に配置されうる。その後、ユーザーは、壁が保持媒体によって掴まれてカートリッジを引き出し装置から取り外されるように、カートリッジを装置内に押し込むことにより、カートリッジの挿入または取り外しができる。保持媒体の使用により、漏れ防止手段として作用し、使用時に液体を保持するという追加的な利益がある。カートリッジが簡単に再び引き出されるように、カートリッジの後端の小部分が細長い管状構成要素から突き出してもよい。この小部分はユーザーの指によって掴まれるのに十分長く、カートリッジに対する何らかの偶発的な損傷を防止するのに十分に短くてもよい。カートリッジの突き出した部分は、例えば、カートリッジの後端に取り付けられたＬＥＤとしうる。カートリッジの突き出した部分（例えば、ＬＥＤを備えうる）の外径は、細長い管状構成要素の外径に対応しうる。これにより、剪断力によるカートリッジの偶発的な破損の危険性が低減され、手持ち式エアロゾル発生装置の均質な見た目に貢献する。
【００１４】
手持ち式エアロゾル発生装置の細長い管状構成要素とマウスピース部分を分離可能な形で接続するための管状カップリング部材の割当は、本発明の別個の態様を構成しうるか、または上述し記載したエアロゾル発生装置の実施形態との組み合わせで提供されうる。
【００１５】
手持ち式エアロゾル発生装置のなおさらなる実施形態では、電源に、細長い容器内で受けられうるカートリッジの後端部付近の対応する第二の電気接点との相互作用のために、細長い管状構成要素の前方端付近に位置しカートリッジ用の細長い容器に面した第一の電気接点が提供されうる。第二の電気接点は、カートリッジの後端に取り付けられたＬＥＤと電気的に接続されうる。第二の電気接点は、カートリッジの周囲に金属ジャケットとして構成されうる。電源上の第一の電気接点は、例えば、再充電用接点と同一であるか、または別個の接点でもよい。それらは、例えば、ばね式の金属レバーとして、または金属ばねクリップとして構築されうる。
【００１６】
手持ち式エアロゾル発生装置はさらに、吸煙センサーおよび装置の電力管理を含む制御電子回路を備えうる。制御電子回路は、カートリッジがエアロゾル発生装置に挿入された際に、電源に接続され電気的に動作する気化器と電気的に接触する能力を持つ。制御電子回路は、気化器の電気抵抗を監視し、検出された気化器の電気抵抗に応じて気化器への電力供給を制御するように構成されうる。制御電子回路はマイクロプロセッサを備えうるが、これはプログラム可能マイクロプロセッサでもよい。制御電子回路は、気化器への電力供給を調節するよう構成されうる。電力は、吸煙センサーの信号に応じて、システムの起動後に気化器に連続的に供給されてもよく、毎回の吸煙ごとになど断続的に供給されてもよい。制御電子回路は、細長い管状構成要素、マウスピース部分、および適用される場合、管状カップリング部材のうちどれか一つの上に提供されうる。手持ち式エアロゾル発生装置のスリムな造りに対処するために、制御電子回路は、高分子フィルム上のプリント回路として提供されうる。
【００１７】
手持ち式エアロゾル発生装置の細長い管状構成要素および管状カップリング部材は、剛直な材料で作製されうる。本明細書で使用される場合、「剛直な」という用語は、細長い管状構成要素および管状カップリング部材が自立することを意味する。剛直な材料は、金属、合金、プラスチック、もしくは１つ以上のそれらの材料を含む複合材料、または食品または医薬品の用途に適したサーモプラスチック（例えば、言及したプラスチックのＰＥＴ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＰＥＥＫ、ＰＳ、ＰＶＣ、ＰＥＮ共重合体など）、バイオプラスチック（例えば、ＰＬＡまたはＰＥＦ充填プラスチック、および言及したプラスチックの混合物から選択されうる。材料は軽量であり、脆くないことが好ましい。これらの材料は要求される剛性を持ち、またユーザーの快適さを損なわないように比較的軽い。言及したサーモプラスチック材料は、例えば射出成形プロセスで、製造しやすい。
【００１８】
手持ち式エアロゾル発生装置のなお別の実施形態では、細長い管状構成要素、管状カップリング部材（適用される場合）、およびマウスピース部分は、柔軟なケーシングで囲みうる。ケーシングは、機械的バリアおよび浸透性バリアを提供する。本発明の一つの実施形態では、手持ち式エアロゾル発生装置の柔軟なケーシングは、自動接着性の積層紙箔で作製される。紙箔はソフトな感触を与え、また従来の技術で周知のスリムな紙巻たばこに類似した仕上げを手持ち式エアロゾル発生装置に付与するようにデザインしうる。
【００１９】
周知のエアロゾル発生システムまたは従来の技術の「パーソナルヴェポライザー」は、比較的大きな外径を持つ一方、本発明による手持ち式エアロゾル発生装置はその外径が５ｍｍ〜８ｍｍとなるように構成されうる。手持ち式エアロゾル発生装置のなお別の実施形態では、外径はわずか４ｍｍ〜６ｍｍとしうる。８０ｍｍ〜１１０ｍｍの軸方向全長とあわせて、本発明による手持ち式エアロゾル発生装置は非常にスリムで軽量な装置である。その外観は非常にエレガントで魅力的であり、洗練された高級な製品を求める顧客の要求に一致する。細長い管状構成要素は、６５ｍｍ〜８１ｍｍとなる軸方向長さを持ちうる。細長い管状構成要素内の細長い容器は、２ｍｍ〜２．６ｍｍの直径を持ちうる。細長い容器の直径は、細長い管状構成要素の内径に対応する。管状カップリング部材は、４ｍｍ〜９ｍｍとなる軸方向長さを持ちうる。マウスピース部分は、１１ｍｍ〜２０ｍｍとなる軸方向長さを持ちうる。手持ち式エアロゾル発生装置が細長い管状部材およびマウスピース部分のみを備える場合、マウスピース部分の軸方向長さは、管状カップリング部材の長さを含み、その結果、手持ち式エアロゾル発生装置の規定全長は８０ｍｍ〜１１０ｍｍとなる。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、本発明による電気的に動作するエアロゾル発生装置で使用するためのカートリッジが提供されており、液体エアロゾル形成基体を保持するための管状容器であってその管状容器が開口部を持つものと、容器内に延びる第一の長軸方向のセクションおよび容器の開口部を超えて軸方向に延びる第二の長軸方向のセクションを持つ細長い円筒型の芯と、芯の第二の長軸方向のセクションに位置する電気的に動作する気化器とを備える。カートリッジは、再充填可能としうる。その目的で、芯は管状容器の開口部内にしっかりとかつ分離可能な形で固定されうる。管状容器から芯を取り外した後、例えば、管状容器の開口部を通して導入しうるシリンジを使用して再充填を達成しうる。再充填の後、芯は、第一の長軸方向のセクションが容器内に延び、第二の長軸方向のセクションが開口部から突き出た状態で、管状容器の開口部内に再び固定されうる。例えば、芯は、管状容器の開口部内にシールするように、かつ分離可能なように挿入されるプラグを貫いて突き出してもよい。
【００２１】
本発明による手持ち式エアロゾル発生装置のスリムな構成は、エアロゾル発生装置内にフィットするように構成されるカートリッジの同様にスリムなデザインを必要とする。芯は、絶えず一定量の液体エアロゾル形成基体を電気的に動作する気化器に移動し、これがエアロゾルを生成する。挿入された位置での電気的に動作する気化器は、少なくとも一つの空気吸込み口からマウスピース部分の出口に向けた空気の流れが喫煙中に芯の周りをほぼ横方向に、また消費者の口に向けてほぼ長軸方向に移動するように位置する。芯の周りをほぼ横方向に移動する空気は、喫煙中に電気的に動作する気化器によって生成されるエアロゾルを取り込む。通常、マウスピース部分には、要求される大きさの空気の流れを提供するために複数の空気吸込み口が提供される。マウスピース部分内部の長軸方向の空気経路は、ラバールノズルの形状に類似したジェットノズルの形状を持ちうる。この形状により、芯上で電気的に動作する気化器によって生成されるエアロゾルを含む空気の流れは、消費者の口に入る直前に加速される。
【００２２】
本発明の模範的な実施形態で、電気的に動作する気化器は、芯の第二の長軸方向のセクションの少なくとも一部の周りに巻かれた電気コイルを備えうるが、電気コイルは、芯の第二の長軸方向のセクション上の電気コイルよりも容器の開口部の近くに位置する２つの電気接点と接続された２つの端を持つ。エアロゾル発生装置内に挿入された時、芯上の電気接点は、自動的にマウスピースまたは管状カップリング部材内の対応する電気接点と接触する。
【００２３】
芯上の２つの電気接点は、芯の第二の長軸方向のセクションの周りに配置され、かつ中間の重合体ジャケットにより相互に電気的に分離および単離された、２つの金属ジャケットとしうる。電気接点のこの構成は、エアロゾル発生装置内に挿入された際にカートリッジの特定の回転位置であることを必要としない。金属ジャケットは芯の周りに３６０度延び、カートリッジの回転の向きに関わらず、マウスピース部分、または適用する場合に管状カップリング部材内の対応する接点と自動的に接触する。電源と接続されているマウスピース部分または管状カップリング部材内の２つの対応する電気接点は、例えば、ばね式の金属レバーとして、または金属ばねクリップとしての構造としうる。カートリッジがエアロゾル発生装置内に自動的に挿入された後、芯上の２つの電気接点とマウスピース部分または管状カップリング部材内の対応する２つの接点とが電気的に接触する。
【００２４】
本発明の別の実施形態では、電気的に動作する気化器の電気コイルは抵抗加熱コイルとしうる。電気コイルは、生成されるエアロゾルに対して事実上不活性のステンレス鋼から作製されうる。
【００２５】
カートリッジのなお別の実施形態では、電気コイルは誘導コイルとしうる。カートリッジのこの実施形態では、芯の第二の長軸方向のセクション、誘導コイルの少なくとも長軸方向の延長部内には、サセプタ材料を含む。誘導コイルは、ＬＣ回路などのＡＣ源から交互の電磁場を発生する能力を持つ。渦電流を発生する熱がサセプタ材料内で生成される。サセプタ材料は、芯によって運ばれるエアロゾル形成基体と熱的に近接している。加熱されたサセプタ材料は次に、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力のあるエアロゾル形成基体を含む芯の第二の長軸方向の端を加熱する。
【００２６】
カートリッジの別の実施形態では、サセプタ材料は、粒子状、またはフィラメント、またはメッシュ様の構成のどれか一つまたはそれらの混合物としうる。例えば、サセプタ材料の構成は、熱伝達を向上するために、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力があるエアロゾル形成基体を含む芯に広い表面積を与えるものが選択されうる。従って、例えば、サセプタ材料は粒子状の構成としうる。粒子は、等価な球体の直径１０  μｍ〜１００  μｍを持ち、芯の第二の長軸方向のセクション全体に、少なくとも誘導コイルの長軸方向の延長部分内に分布しうることが好ましい。等価球体直径は不規則な形状の粒子と組み合わせて用いられ、等価体積の球の直径として定義される。選択したサイズで、粒子は、必要に応じて芯の第二の長軸方向のセクション全体に分布することができ、その中にしっかりと保持されうる。さらなる実施形態では、サセプタ材料はフィラメント構成としうる。フィラメント構造は、その製造の点で、またおよびそれらの幾何学的な規則性および再現性の点で有利な場合がある。カートリッジのなおも別の実施形態では、サセプタ材料は、例えば、芯の第二の長軸方向のセクションの枠を少なくとも部分的に形成するメッシュ様の構成としうる。「メッシュ様の構成」という用語には、それを通じて不連続性を有する層を含む。例えば、層はスクリーン、メッシュ、格子、または穿孔のある箔であってもよい。
【００２７】
カートリッジのなお別の実施形態では、芯の第二の長軸方向のセクションは、上述の種類の構成のサセプタ材料のみを含む。この実施形態では、誘導コイルは、芯の第二の長軸方向のセクション上には位置しない。むしろ、エアロゾル発生装置のマウスピース部分内または管状カップリング部材内に統合されうる。カートリッジがエアロゾル発生装置内に挿入された時、サセプタ材料を備える芯の第二の長軸方向のセクションは誘導コイル内に位置し、エアロゾルを生成するためのその加熱が達成されうる。誘導コイルは、ＬＣ回路などのＡＣ源から交互の電磁場を発生する能力を持つ。渦電流を発生する熱がサセプタ材料内で生成される。サセプタ材料は、芯によって運ばれるエアロゾル形成基体と熱的に近接している。加熱されたサセプタ材料は次に、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力のあるエアロゾル形成基体を含む芯の第二の長軸方向の端を加熱する。
【００２８】
カートリッジが細長い管状構成要素内の細長い窪み内部で保持されるという事実から、管状容器は一定の柔軟性さえも持ちうる。これにより、管状容器が作製されうる材料の選択肢が増える。
【００２９】
カートリッジのなお別の実施形態では、管状容器には、開口部に向かい合った長軸方向の端部に、開口部と向かい合った容器の長軸方向の端に取り付けられうるＬＥＤと電気的に接続された２つの電気接点が提供されうる。ＬＥＤは顧客がマウスピース部分を吸っている間は稼働しうるが、これは紙巻たばこの赤く燃える先端を模倣するものである。エアロゾル形成基体の内容物に応じて、ＬＥＤは異なる色を持ちうる。
【００３０】
カートリッジの管状容器から突き出した円筒型の芯は、毛細管材料で作製されうる。毛細管材料は繊維質または海綿状の構造を有する場合がある。毛細管材料は一束の毛細管を含みうる。例えば、毛細管材料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。毛細管材料の構造は複数の小さな穴またはチューブを形成し、それを通して液体が毛細管作用によって移動しうる。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、粘性、表面張力、密度、熱伝導率、沸点および蒸気圧圧力を含むがこれに限定されない異なる液体の物理的特性で使用されるように、適切な任意の毛細管現象および空隙率を有しうるが、これにより液体が毛細管作用により毛細管材料を通して移動されるようになる。
【００３１】
手持ち式エアロゾル発生装置および適切なカートリッジの上述の実施形態は、下記の詳細な説明によって一層明白となり、正確な縮尺ではないが添付の概略図が参照されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明によるエアロゾル発生装置の実施形態を示す。
【図２】図２は、エアロゾル発生装置の別の実施形態を示す。
【図３】図３は、図２のエアロゾル発生装置を部分的に「分解された」状態で示す。
【図４】図４は、エアロゾル発生装置の軸方向断面図を示す。
【図５】図５は、エアロゾル発生装置の異なる実施形態の軸方向断面図を示す。
【図６】図６は、本発明によるエアロゾル発生装置と組み合わせて使用するためのカートリッジを示す。
【図７】図７は、電気的に動作する気化器のあるカートリッジの端部の軸方向断面図を示す。
【図８】図８は、カートリッジが挿入された状態の図２によるエアロゾル発生装置の図を示す。
【図９】図９は、図８のカートリッジを備えたエアロゾル発生装置の軸方向断面図を示す。
【図１０】図１０は、エアロゾル発生装置内の空気の流れを示す、図９に対応する図である。
【図１１】図１１は、再充電機能を持つエアロゾル発生装置の軸方向断面図を示す。
【図１２】図１２は、図１１による再充電中のエアロゾル発生装置の図を示す。
【図１３】図１３は、図７に類似した、サセプタ材料および誘導コイルを備えた電気的に動作する気化器のあるカートリッジの端部の軸方向断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
手持ち式エアロゾル発生装置の実施形態の概略図では、単純化の目的で、類似した要素および構成要素は同一の参照番号を持つ。
【００３４】
図１に図示した手持ち式エアロゾル発生装置の第一の実施形態は、一般的に参照数字１で表す。これは、電源を収容する細長い管状構成要素２と、互いに連通する少なくとも一つの、好ましくは複数の空気吸込み口４、５と出口６とが提供されているマウスピース部分３を備える。マウスピース部分３は、選択したエアロゾルを口内に吸い込むために、消費者が吸うことになるエアロゾル発生装置の端部である。管状カップリング部材７は、細長い管状構成要素２とマウスピース部分３との間に配置され、２つの部分を分離可能な形で結合する。細長い管状構成要素２は、６５ｍｍ〜８１ｍｍとなる軸方向長さを持つ。管状カップリング部材７は、４ｍｍ〜９ｍｍとなる軸方向長さを持つ。マウスピース部分３は、１１ｍｍ〜２０ｍｍとなる軸方向長さを持つ。手持ち式エアロゾル発生装置１の全長は、８０ｍｍ〜１１０ｍｍとなる。手持ち式エアロゾル発生装置１は、５ｍｍ〜８ｍｍとなる外径を持つ。
【００３５】
図２は、エアロゾル発生装置の変形を示すが、これも一般的に参照数字１を持つ。図示した通り、エアロゾル発生装置は、例えば、エアロゾル発生装置の個別の構成要素の周りを包む積層紙箔としうるケーシング８を備える。ケーシング８は、エアロゾル発生装置１に、ソフトな感触とエレガントでスリムな紙巻たばこの外観を与える。
【００３６】
図３は、自己接着性の積層紙箔８が装置１の構成要素、すなわち細長い管状構成要素２、管状カップリング部材７、およびマウスピース部分３の周りで包まれている状態のエアロゾル発生装置１を示す。紙箔は、エアロゾル発生装置にソフトな感触やエレガントな外観を与えるだけでなく、機械的な保護および浸透性のバリアも提供する。
【００３７】
図４では、図１のエアロゾル発生装置１の実施形態が軸方向断面図で示されている。細長い管状構成要素２、管状カップリング部材７、およびマウスピース部分３は、分離可能な形で互いに接続される。空気吸込み口４、５および出口６が図面に示されている。細長い管状構成要素２と管状カップリング部材７との間の分離可能な接続、および管状カップリング部材７とマウスピース部分３との間の分離可能な接続は、例えば、それぞれねじ接続またはバヨネット結合としうる。図４で分かる通り、細長い管状構成要素２は、管状カップリング部材７およびマウスピース部分３に向かって面した長軸方向の後方端に向かい合った長軸方向の前方端に開口部９を持ちうる。細長い管状構成要素２の内側には電源１０が配置されている。電源１０は、細長い管状構成要素２の７５％からほぼ全長に沿って延び、環状の構成である。電源１０は、管状の金属または高分子の構成の電池またはアキュムレーターでもよく、または例えばコンデンサーなどの別の形態の充電貯蔵装置でもよい。電源１０が環状の構成であることから細長い容器１１が形成され、これはカップリング部材７およびマウスピース部分３に向けて開かれている。細長い容器１１は、１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジを収容するよう適合される。主にエアロゾル発生装置１の断面に応じて、細長い容器１１は円筒型の形状とすることができ、ほぼ円形断面を持ちうる。細長い容器１１の内径は２ｍｍ〜２．６ｍｍとなる。手持ち式エアロゾル発生装置１はさらに、吸煙センサーおよび装置の電力管理を含む制御電子回路（図示せず）を備えうる。制御電子回路は、細長い管状構成要素２、マウスピース部分３、および管状カップリング部材７のうちどれか一つの上に提供されうる。手持ち式エアロゾル発生装置１のスリムな造りに対処するために、制御電子回路は高分子フィルム上のプリント回路として提供されうる。
【００３８】
図５に示すエアロゾル発生装置１の実施形態では、高分子フィルム上のプリント回路の形態である制御電子回路１２はマウスピース部分３内に統合される。エアロゾル発生装置１のこの実施形態には次に、ケーシング８（図２）が提供されうるが、これは例えば、エアロゾル発生装置１の個別の構成要素、すなわち細長い管状部材２、管状カップリング部材７およびマウスピース３の周りに包まれた積層紙箔でもよい。ケーシング８はこうして、制御電子回路１２のための機械的保護を提供する。
【００３９】
図６では、手持ち式エアロゾル発生装置に挿入するためのカートリッジ２０が示されている。カートリッジ２０は、液体エアロゾル形成基体を保持するための管状容器２１を備える。一方の長軸方向の端にある管状容器２１は開口部２２があり、そこから細長いほぼ円筒型の芯２３の第二の長軸方向のセクション２５が突き出ている。芯２３の第二の長軸方向のセクション２５には、電気コイル２６を含む電気的に動作する気化器がある。開口部２２に向かい合った長軸方向の端部では、カートリッジに発光ダイオード（ＬＥＤ）３０と電気的に接続された２つの電気接点が提供されうる。
【００４０】
図７は、芯２３を含むカートリッジ２０の部分の断面図を示す。芯２３は、容器２１内に延びる第一の長軸方向のセクション２４を含む。そこで、芯は通常は液体エアロゾル形成基体と接触している。芯２３の第二の長軸方向のセクション２５は、軸方向に容器２１の開口部２２を超えて延びる。電気的に動作する気化器は、少なくとも芯２３の第二のセクション２５の一部の周りに巻かれた抵抗加熱式の電気コイル２６を備える。電気コイル２６は、ステンレス鋼から作製され、芯２３の第二のセクション２５上の電気コイル２６よりも容器２１の開口部２２に近くに位置する２つの電気接点２７、２９に接続された２つの端を持ちうる。芯２３の第二の長軸方向のセクション２５上の２つの電気接点２７、２９は、芯の第二のセクションの周りに配置され、かつ中間の重合体ジャケット２８により相互に電気的に分離および単離された、２つの金属ジャケットとしうる。電気接点のこの構成は、エアロゾル発生装置内に挿入された際にカートリッジ２０の特定の回転位置であることを必要としない。金属ジャケットは芯２３の周りに３６０度延び、電源と接続されている対応する２つの接点と自動的に接触し、またカートリッジ２０の回転の向きに関わらず、例えば、管状カップリング部材７（図５）内に位置しうる。管状カップリング部材内の２つの対応する電気接点は、例えば、ばね式の金属レバーとして、または金属ばねクリップとして構築されうる。カートリッジ２０がエアロゾル発生装置１内に自動的に挿入された後、芯２３上の２つの電気接点２７、２９と管状カップリング部材内の対応する２つの接点とが電気的に接触する。本発明による手持ち式エアロゾル発生装置のスリムな構成は、細長い管状構成要素２（図４）内の細長い容器１１内にフィットするように構成されるカートリッジ２０の同様にスリムなデザインを必要とする。
【００４１】
図１３では、図７と非常に類似したカートリッジの図が示されている。カートリッジはここでも、一般的に参照数字２０で示されている。芯２３はここでも、容器２１内に延びる第一の長軸方向のセクション２４を含む。そこで、芯は通常は液体エアロゾル形成基体と接触している。芯２３の第二の長軸方向のセクション２５は、軸方向に容器２１の開口部２２を超えて延びる。電気的に動作する気化器は、参照数字３６で示されている誘導コイルを備える。誘導コイル３６は、少なくとも芯２３の第二の長軸方向のセクション２５の一部分の周りに巻かれる。誘導コイル３６は、芯２３の第二のセクション２５上の電気コイル３６よりも容器２１の開口部２２に近くに位置する２つの電気接点２７、２９に接続された２つの端を持ちうる。芯２３の第二の長軸方向のセクション２５上の２つの電気接点２７、２９は、ここでも、芯の第二のセクションの周りに配置され、かつ中間の重合体ジャケット２８により相互に電気的に分離および単離された、２つの金属ジャケットとしうる。電気的に動作する気化器はさらに、芯の第二の長軸方向のセクション２５全体に、少なくとも誘導コイル３６の長軸方向の延長部分内に分布された、サセプタ材料３１、３２、３３を備える。使用時に、誘導コイル３６は、サセプタ材料３１、３２、３３内で熱を発生する渦電流を誘導する交流電磁場を発生する。サセプタ材料３１、３２、３３は、芯２３によって運ばれるエアロゾル形成基体と熱的に近接している。加熱されたサセプタ材料３１、３２、３３は次に、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力のあるエアロゾル形成基体を含む芯２３の第二の長軸方向のセクション２５を加熱する。
【００４２】
誘導加熱はファラデーの電磁誘導の法則およびオームの法則により説明される公知の現象である。さらに具体的に言えば、ファラデーの電磁誘導の法則は、導体内の磁気誘導が変化する場合に導体内に変化する電場が作り出されると述べている。この電場が導体内に作り出されるため、電流（渦電流として知られる）はオームの法則に従って導体内を流れる。渦電流は電流密度および導体抵抗率に比例した熱を発生させる。誘導加熱される能力のある導体はサセプタ材料として公知である。本発明は、ＬＣ回路などのＡＣ源から交互の電磁場を発生する能力を持つ誘導コイルを採用する。熱を発生する渦電流は、芯２３によって運ばれ、エアロゾル形成基体の加熱に伴いエアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力を有するエアロゾル形成基体と熱的に近接したサセプタ材料内で生成される。サセプタ材料３１、３２、３３からエアロゾル形成基体への主要な熱伝達メカニズムは伝導、放射および場合によっては対流である。サセプタ材料は、粒子状３１、またはフィラメント３２、またはメッシュ様３３の構成のどれか一つ、またはそれらの混合物としうる。図１３では、図示目的のみであるが３つすべての構成が示されている。ただし当然ながら、カートリッジは、言及したサセプタの幾何学的構成のうち１つのみまたはそれらを混合したものも含みうる。
【００４３】
最後に、当然ながら、さらには芯の第二の長軸方向のセクション内にサセプタ材料のみを含むカートリッジが提供されうる。芯上の誘導コイルは省略されてもよい。代わりに、誘導コイルは、マウスピース部分内に、またはエアロゾル発生装置の管状カップリング部材内に統合されうる。カートリッジがエアロゾル発生装置内に挿入された時、サセプタ材料を備える芯の第二の長軸方向のセクションは誘導コイル内に位置し、エアロゾルを生成するためのその無接触の加熱が達成されうる。
【００４４】
図８では、カートリッジ２０が挿入された手持ち式エアロゾル発生装置１が示されている。こうした構成は、顧客による使用準備が整った手持ち式エアロゾル発生システムを構成する。エアロゾル発生装置１は、約８０ｍｍ〜１１０ｍｍの軸方向の全長を持つ。エアロゾル発生装置１の外径ｄは７．５ｍｍよりも小さい。好ましい一つの実施形態で、エアロゾル発生装置１の外径ｄはわずか約４ｍｍ〜６ｍｍとなる。
【００４５】
図９は、カートリッジ２０が挿入されたエアロゾル発生装置１の軸方向断面図を示す。エアロゾル発生装置１は、細長い管状部材２の開口部９を通してカートリッジ２０を軸方向に挿入するように構成されている。カートリッジ２０は、芯２３および電気コイル２６を先頭位置にして挿入される。管状カップリング部材７は、カートリッジ２０をエアロゾル発生装置１内に解除可能な形で固定するための機械的ロッキング要素を備えうる。挿入されたカートリッジを解除可能な形で固定するための機械的ロッキング要素は、プッシュロック／リリースタイプでもよく、またばね１３およびカップリング要素１４を備えてもよい。カートリッジ２０が細長い管状構成要素２の細長い容器１１に挿入された時、電気コイル２６のあるその先端が機械的ロッキング要素１３、１４に押し付けられ、それらが順に起動され、カートリッジ２０と解除可能な形で噛み合いロックされる。カートリッジ２０をマウスピース部分３に向けて軸方向に押すことによって、機械的ロッキング機構が再び起動されてカートリッジ２０が解除されうる。管状カップリング部材７はさらに、カートリッジ２０が細長い容器１１内に挿入された時に、芯２３上の２つの電気接点２７、２９と自動的に接触する２つの対応する電気接点１５、１６を備える。管状カップリング部材７内の２つの対応する電気接点１５、１６は、例えば、ばね式の金属レバーとして、または金属ばねクリップとして構築されうる。
【００４６】
細長い管状構成要素が修正したマウスピース部品と直接的に接続されるエアロゾル発生装置の実施形態が提供される場合、カートリッジを解除可能な形で固定するための機械的ロッキング要素と、カートリッジの芯上の２つの電気接点との電気的接続を確立するための対応する機械的接点とが修正されたマウスピース部品内に提供されてもよい。マウスピース部品の修正は、主にその造りを軸方向に長めにすることから成る。
【００４７】
図１０も、カートリッジ２０が挿入されたエアロゾル発生装置１の軸方向断面図を示す。さらに具体的には、図面は装置１内の空気の流れを示す。カートリッジがエアロゾル発生装置１内に完全に挿入され、その中に解除可能な形で固定された時、電気コイル２６のあるカートリッジの芯２３は、マウスピース部分３にある空気吸込み口４、５のすぐ近くに位置する。消費者がマウスピース部分３を吸うと空気が空気吸込み口４、５を通して装置１に入るが、これは矢印Ｔで示される。マウスピース部分３の出口６に向かう途中、空気は電気コイルを有する芯２３の部分にほぼ横方向に移動し、芯２３の加熱によって発生するエアロゾルを取り込む。空気とエアロゾルの混合物は次に、消費者の口に向かってほぼ長軸方向に吸い込まれるが、これは矢印Ｌで示される。マウスピース部分３の内部の一般に長軸方向の空気経路は、ラバールノズルの形状に類似したジェットノズルの形状を持ちうる。この形状により、エアロゾルを含む空気の流れは消費者の口に入る直前に加速される。
【００４８】
図１１では、エアロゾル発生装置１の実施形態が示されているが、これは再充電されるものとして構成されている。その目的から、細長い管状構成要素２内の環状電源１０には、細長い管状構成要素の前方端付近に位置する２つの電気的な再充電用接点１８、１９が提供されうる。電気的な再充電用接点１８、１９は、カートリッジ用の細長い容器１１に面するように提供されている。それらは、例えば、ばね式の金属レバーとして、または金属ばねクリップとして構築されうる。カートリッジが取り外された状態で、２端子ミニジャック４０は細長い管状構成要素２の前方端の開口部９に挿入されて、２つの電気的な再充電用接点１８、１９を持つ電気接点が提供されうる。２端子ミニジャック４０は、例えばヘッドホンまたはこれに類するものに一般的に使用されるミニジャックと類似した構造としうる。この構造では、環状電源１０の再充電は、エアロゾル発生装置１を一切分解することなく達成されうる。
【００４９】
図１２は、再充電中の手持ち式エアロゾル発生装置の図を示す。２端子ミニジャック４０は、細長い管状構成要素内の細長い容器内に挿入される。再充電用接点は外側からは見えない。細長い管状構成要素内部にある電源を充電するための接続ソリューションにより、装置１のどの部品も一切分解することなく直接接続できるようになる。これは非常に信頼性が高く、カートリッジの正常な使用を妨げない。むしろ、再充電用接点は、例えば、カートリッジの後端にあるＬＥＤに電源供給するためなど、電源とカートリッジ上の追加的接点との間の電気接点を提供するためにさえも使用されうる。
【００５０】
本発明による手持ち式エアロゾル発生装置は、非常にスリムで軽量の造りである。その外観は非常にエレガントで魅力的であり、洗練された高級な製品を求める顧客の要求に一致する。
【００５１】
本発明の異なる実施形態について添付図面を参照しながら記述してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。種々の変更および改変が本発明の全体的教示から逸脱しない範囲で想定される。従って、保護の範囲は添付の請求の範囲によって定義される。
【図１】
2018501784.tif 000003
【図２】
2018501784.tif 000004
【図３】
2018501784.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018501784.tif 000009
【図８】
2018501784.tif 000010
【図９】
2018501784.tif 000011
【図１０】
2018501784.tif 000012
【図１１】
2018501784.tif 000013
【図１２】
2018501784.tif 000014
【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月19日(2017.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向長さを持ち電源を収容する細長い管状構成要素と、互いに連通する少なくとも一つの空気吸込み口および出口を持つマウスピース部分とを備え、そのマウスピースが前記細長い管状構成要素に分離可能な形で接続されている、手持ち式エアロゾル発生装置であって、前記電源が、前記管状構成要素の前記軸方向長さの少なくとも主要部分の周りに延びる環状の構成であり、前記マウスピース部分に向けて開かれた細長い容器を囲んで１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジを収容できるようになっている、手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項２】
前記電源が電池またはアキュムレーターのどちらか一方である、請求項１に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項３】
前記電池またはアキュムレーターがリチウム硫黄ケミストリー、またはハイパーコンデンサケミストリー要素のどちらか一方に基づき構築される、請求項２に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項４】
前記電池がハイパーコンデンサケミストリー要素に基づき、ナノカーボン構造内の酸化コバルトまたはグラフェン／多孔性グラフェン構造内の水酸化ニッケルを含む、請求項３に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項５】
前記細長い管状構成要素が、前記マウスピースに面した長軸方向の端と向かい合った前方端で開かれ、また前記環状電源に、前記細長い管状構成要素の前記前方端付近に位置し、前記細長い管状構成要素の前記前方端内に受けられうる２端子ミニジャックとの相互作用のために前記細長い容器に面した電気的な再充電用接点が提供されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項６】
前記細長い管状構成要素および前記マウスピース部分が管状カップリング部材によって分離可能な形で接続され、前記カートリッジを解除可能な形で固定するための機械的保持要素と、前記電気的に動作する気化器との電気的接続を確立するための機械的接点とを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項７】
前記細長い管状構成要素および前記マウスピース部分が管状カップリング部材によって分離可能な形で接続され、１回分のエアロゾル形成基体および電気的に動作する気化器を備えたカートリッジを解除可能な形で固定するための機械的保持要素と、前記カートリッジ上の前記電気的に動作する気化器の対応する接点と電気的接続を確立するための機械的接点とを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項８】
前記機械的保持要素が、ばねおよびカップリング要素を含むプッシュ式ロック／リリース機構の要素である、請求項７に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項９】
前記機械的保持要素が、システムを摩擦により保持する要素であり、少なくとも一つのＯリングを備える、請求項７に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１０】
前記細長い管状構成要素が、前記管状カップリング部材に面した長軸方向の端に向かい合った前方端で開かれ、その前方端から前記カートリッジを受けるように適合され、前記電気的に動作する気化器が前記カートリッジの先頭の長軸方向の端から突き出ている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１１】
前記電源に、前記細長い管状構成要素の前記前方端付近に位置し、前記細長い容器内に受け入れられうる前記カートリッジの後端部付近にある対応する第二の電気接点との相互作用のために前記カートリッジの細長い容器に面した第一の電気接点が提供されており、第二の接点が前記カートリッジの前記後端に取り付けられるＬＥＤと電気的に接続される、請求項１０に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１２】
吸煙センサーおよび前記装置の電力管理を含む制御電子回路をさらに含み、その制御電子回路が、前記細長い管状構成要素、前記管状カップリング部材、および前記マウスピース部分のうちどれか一つで提供されうる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１３】
前記制御電子回路が高分子フィルム上のプリント回路として提供されている、請求項１２に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１４】
前記細長い管状構成要素および前記管状カップリング部材が、金属、合金、プラスチック、または１つ以上のそれらの材料を含む複合材料、またはサーモプラスチック（例えば、前記言及したプラスチックのＰＥＴ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＰＥＥＫ、ＰＳ、ＰＶＣ、ＰＥＮ共重合体など）、バイオプラスチック（例えば、ＰＬＡまたはＰＥＦ充填プラスチックなど）および前記言及したプラスチックの混合物で作製される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１５】
前記細長い管状構成要素、前記管状カップリング部材、および前記マウスピース部分が柔軟なケーシングで囲まれる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１６】
前記柔軟なケーシングが積層の自己接着性紙箔で作製される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１７】
５ｍｍ〜８ｍｍの外径を持つ、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１８】
前記細長い管状構成要素が２ｍｍ〜２．６ｍｍの内径を持つ、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項１９】
８０ｍｍ〜１１０ｍｍの軸方向長さを持つ、請求項１７または１８に記載の手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置であって、
液体エアロゾル形成基体を保持するための管状容器であって、前記管状容器が開口部を持つものと、
前記容器内に延びる第一の長軸方向のセクション、および前記容器の前記開口部を超えて軸方向に延びる第二の長軸方向のセクションを持つ、細長い円筒型の芯と、
前記芯の前記第二の長軸方向のセクションに位置する電気的に動作する気化器の前記構成要素のうち少なくとも一つを備える、手持ち式エアロゾル発生装置。
【請求項２１】
前記電気的に動作する気化器のすべての構成要素が前記芯の前記第二の長軸方向のセクションに位置し、少なくとも前記芯の前記第二の長軸方向のセクションの周りに巻かれた電気コイルを含み、前記電気コイルが、前記芯の前記第二の長軸方向のセクション上の前記電気コイルよりも前記容器の前記開口部の近くに位置する２つの電気接点と接続された２つの端部を持つ、請求項２０に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２２】
前記２つの電気接点が、前記芯の前記第二の長軸方向のセクションの周りに配置され、かつ中間の重合体ジャケットにより相互に電気的に分離および単離されている２つの金属ジャケットである、請求項２１に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２３】
前記電気コイルが抵抗加熱コイルである、請求項２１または２２に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２４】
前記電気コイルが誘導コイルであり、また前記芯の前記第二の長軸方向のセクションが、少なくとも前記誘導コイルの前記長軸方向の延長部分内でサセプタ材料を含む、請求項２１または２２に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２５】
前記電気的に動作する気化器の前記少なくとも一つの構成要素がサセプタ材料を含む、請求項２０に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２６】
前記サセプタ材料が粒子状、またはフィラメント、またはメッシュ様の構成のうちどれか一つである、請求項２４または２５に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２７】
前記管状容器が柔軟性を持つ、請求項２０〜２６のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２８】
前記管状容器に、前記開口部に向かい合った長軸方向の端部に、前記開口部に向かい合った前記容器の前記長軸方向の端に取り付けられたＬＥＤに電気的に接続された２つの電気接点が提供されている、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項２９】
前記円筒型の芯が毛細管材料で作製される、請求項２０〜２８のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【請求項３０】
前記電気的に動作する気化器が、前記マウスピース部分または前記管状カップリング部材内に位置する誘導コイルを備えた、請求項２０〜２９のいずれか１項に記載の手持ち式エアロゾル発生装置およびその中で使用されるカートリッジ。
【国際調査報告】
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