(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するための装置であって、
喫煙材を含む一つ以上の物品を受容するための加熱ゾーンと、
使用時に前記加熱ゾーンにおける対応の長手方向部分に侵入する変動磁場を発生させるための磁場発生器と
を備え、前記磁場発生器が、導電材料の複数の平坦なスパイラルコイルを含み、前記複数の平坦なスパイラルコイルが、前記加熱ゾーンの長手方向軸線に沿って連続的に、それぞれ対応の平面に配置されている、装置。
【請求項２】
前記平面が互いに実質的に平行である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記加熱ゾーンが前記複数の平坦なスパイラルコイルの各々の内部の孔を貫いて延びている、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
喫煙材を含む物品を前記平坦なスパイラルコイル内の前記孔内において支持するための細長い支持体を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記支持体が管状であり、前記加熱ゾーンを取り囲んでいる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記加熱ゾーンを加熱するための前記変動磁場のうちの一つ以上の侵入によって加熱可能である加熱材を含む加熱要素を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記支持体が前記加熱要素を含む、請求項４又は５に従属する請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記加熱材が、導電材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記加熱材が金属又は金属合金を含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記加熱材が、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性カーボン、黒鉛、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、鋼、銅、及び青銅からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの動作を、前記平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの他のものとは独立して制御するためのコントローラを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記導電材料の複数の平坦なスパイラルコイルは、三つ以上の平坦なスパイラルコイルを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱ゾーンは、長手方向軸線に沿って細長く延びている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記複数の平坦なスパイラルコイルの各平坦なスパイラルコイルは、一巻きより多い経路を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するためのシステムであって、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置と、
喫煙材を含み、前記装置の前記加熱ゾーン内に配置するための物品と
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置に用いる誘導コイル構成体、及び、喫煙材を含む物品と喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置とを備えるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙巻タバコ、葉巻タバコ及び同様のもの等の喫煙品は、使用時、タバコを燃焼させてタバコ煙を発生させる。燃焼を行うことなく化合物を放出する製品を創出することによって、これらの物品の代替物を提供する試みがなされてきた。このような製品の例としては、材料を燃焼するのではなく加熱することで化合物を放出する、いわゆる「非燃焼・加熱式（ｈｅａｔ−ｎｏｔ−ｂｕｒｎ）」製品又はタバコ加熱デバイス若しくはタバコ加熱製品がある。その材料は、例えば、タバコ、又は、ニコチンを含有していてもよいし含有していなくてもよい他の非タバコ製品とすることができる。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第１の態様は、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置に用いる誘導コイル構成体であって、誘導コイル構成体が、
互いに反対向きの第１の面及び第２の面を有するプレートと、
プレートの第１の面に設置された導電材料の第１の平坦なスパイラルコイルと、
プレートの第２の面に設置された導電材料の第２の平坦なスパイラルコイルと
を備える、誘導コイル構成体を提供する。
【０００４】
例示的な一実施形態では、誘導コイル構成体は、第１の平坦なスパイラルコイルを第２の平坦なスパイラルコイルに電気的に接続する導電コネクタを備える。例示的な一実施形態では、導電コネクタは第１の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から第２の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部へ延びる。
【０００５】
例示的な一実施形態では、誘導コイル構成体の一方の側から観察した場合に、第１の平坦なスパイラルコイルは第１の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から時計回りの経路をたどり、第２の平坦なスパイラルコイルは第２の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から反時計回りの経路をたどる。
【０００６】
例示的な一実施形態では、誘導コイル構成体は積層体を備え、この積層体は、第１の平坦なスパイラルコイルを含む第１の層、及び第２の平坦なスパイラルコイルを含む第２の層を有する。第１及び第２の層は、積層体の中間層等によって、離間されていてもよい。中間層が設けられているときには、中間層は電気絶縁性であるべきである。例示的な一実施形態では、積層体はプリント回路板であるか、又はそれを含む。
【０００７】
例示的な一実施形態では、第１及び第２の平坦なスパイラルコイルの各々は、方形等の矩形コイルである。別の例示的な実施形態では、第１及び第２の平坦なスパイラルコイルの各々は円形コイルである。
【０００８】
例示的な一実施形態では、第１及び第２の平坦なスパイラルコイルは互いに軸線方向に整列している。
【０００９】
例示的な一実施形態では、プレートは平坦状であるか、又は実質的に平坦状である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に係る複数の誘導コイル構成体と、誘導コイル構成体を互いに対して所定の位置に固定するために誘導コイル構成体の対応のプレートが接続される保持器とを備える構造体を提供する。
【００１１】
例示的な一実施形態では、保持器は、平坦なスパイラルコイルの動作を制御するためのコントローラを含むか、又は収容する。例示的な一実施形態では、コントローラは、平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの動作を、平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの他のものとは独立して制御するためのものである。
【００１２】
本発明の第３の態様は、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置を提供するものであり、この装置は、本発明の第１の態様による誘導コイル構成体、又は本発明の第２の態様による構造体を備える。
【００１３】
例示的な一実施形態では、装置はタバコ加熱製品である。
【００１４】
本発明の第４の態様は、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置であって、
喫煙材を含む一つ以上の物品を受容するための加熱ゾーンと、
使用時に加熱ゾーンの対応の長手方向部分に侵入する変動磁場を発生するための磁場発生器と
を備え、磁場発生器が、導電材料の複数の平坦なスパイラルコイルを含み、スパイラルコイルが、加熱ゾーンの長手方向軸線に沿って連続的に、それぞれ対応の平面に配置されている装置を提供する。
【００１５】
例示的な一実施形態では、平面は互いに平行であるか、又は実質的に平行である。
【００１６】
例示的な一実施形態では、加熱ゾーンは複数の平坦なスパイラルコイルの各々の内部の孔を貫いて延びる。
【００１７】
例示的な一実施形態では、装置は、喫煙材を含む物品を平坦なスパイラルコイル内の孔内において支持するための、細長い支持体等の、支持体を有する。例示的な一実施形態では、支持体は管状であり、加熱ゾーンを取り囲む。他の実施形態では、支持体は非管状である。
【００１８】
例示的な一実施形態では、装置は、加熱ゾーンを加熱するための変動磁場のうちの一つ以上の侵入によって加熱可能である加熱材を含む加熱要素を有する。例示的な一実施形態では、支持体は加熱要素であるか、又はそれを含む。
【００１９】
例示的な一実施形態では、加熱材は、導電材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む。
【００２０】
例示的な一実施形態では、加熱材は金属又は金属合金を含む。
【００２１】
例示的な一実施形態では、加熱材は、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性カーボン、黒鉛、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、鋼、銅、及び青銅からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む。
【００２２】
例示的な一実施形態では、装置は、平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの動作を、平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの他のものとは独立して制御するためのコントローラを備える。
【００２３】
例示的な一実施形態では、磁場発生器は本発明の第１の態様の誘導コイル構成体を含む。したがって、磁場発生器の導電材料の複数の平坦なスパイラルコイルは誘導コイル構成体の導電材料の第１及び第２の平坦なスパイラルコイルを含む。
【００２４】
例示的な一実施形態では、磁場発生器は本発明の第２の態様の構造体を含む。
【００２５】
例示的な一実施形態では、装置は、喫煙材を燃焼させることなく喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するためのものである。
【００２６】
例示的な一実施形態では、装置はタバコ加熱製品である。
【００２７】
本発明の第５の態様は、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するためのシステムであって、
本発明の第４の態様に係る装置と、
喫煙材を含み、装置の加熱ゾーン内に配置するための物品と
を備えるシステムを提供する。
【００２８】
例示的な一実施形態では、物品は細長い。
【００２９】
次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態を単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置に用いる誘導コイル構成体の一例の概略斜視図を示す。
【図２】図１の誘導コイル構成体の概略断面図を示す。
【図３】図１の複数の誘導コイル構成体と、これらの誘導コイル構成体を互いに対して所定の位置に固定するために誘導コイル構成体のそれぞれのプレートが接続される保持器とを備える構造体の一例の概略斜視図を示す。
【図４】図３の構造体の概略断面図を示す。
【図５】喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置と、喫煙材を含み装置の加熱ゾーン内に配置するための物品とを備えるシステムの一例の概略断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本書で使用するとき、用語「喫煙材」は、加熱時に、通例、蒸気又はエアロゾルの形態で揮発成分を提供する材料を含む。「喫煙材」は非タバコ含有材料であってもよいし、タバコ含有材料であってもよい。「喫煙材」は、例えば、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、タバコ抽出物、均質化タバコ、又はタバコ代替品のうちの一つ以上を含んでもよい。喫煙材は、挽きタバコ、刻みラグタバコ、押出タバコ、再生タバコ、再生喫煙材、液体、ゲル、ゲル化シート、粉末、又は塊、或いは同様のものの形態とすることが可能である。「喫煙材」はまた他の非タバコ製品を含んでもよく、この非タバコ製品は、製品に依存して、ニコチンを含有してもよいし、含有しなくてもよい。「喫煙材」は、グリセロール又はプロピレングリコール等の１種又は複数種の保湿剤を含んでもよい。
【００３２】
本書で使用するとき、用語「ヒータ材」又は「加熱材」は、変動磁場の侵入によって加熱可能である材料を指す。
【００３３】
誘導加熱は、導電物体が、物体に変動磁場を侵入させることによって加熱されるプロセスである。このプロセスは、ファラデーの誘導の法則及びオームの法則によって説明される。誘導ヒータは、電磁石と、交番電流等の変動電流を電磁石に流すためのデバイスとを備えることができる。電磁石と、加熱されるべき物体とは、電磁石によって生成された合成変動磁場が物体に侵入するよう、適切に相対的に位置付けられると、一つ以上の渦電流が物体の内部で発生する。物体は電流の流れに対する抵抗を有する。したがって、このような渦電流が物体内で発生すると、渦電流が物体の電気抵抗に抗して流れ、それによって物体は加熱される。このプロセスは、ジュール加熱、オーム加熱、又は抵抗加熱と呼ばれる。誘導加熱することができる物体はサセプタとして知られている。
【００３４】
サセプタが、閉じた電気回路の形になっている時には、使用時におけるサセプタと電磁石との間の磁気結合が強くなり、その結果、ジュール加熱が増大し、又は改善されることが分かっている。
【００３５】
磁気ヒステリシス加熱は、磁性材料で作製された物体に変動磁場が侵入することによって物体を加熱するプロセスである。磁性材料は、原子スケールの磁石、すなわち磁気双極子を多く含むと考えることができる。磁場がこのような材料に侵入すると、磁気双極子は磁場に沿って整列する。したがって、例えば、電磁石によって生成された時の、交番磁場等の変動磁場が磁性材料に侵入すると、磁気双極子の配向は、変動する印加磁場に応じて変化する。このような磁気双極子の再配向によって、熱が磁性材料内に発生する。
【００３６】
物体が導電性及び磁性の両方を有するときには、物体に変動磁場を侵入させると、ジュール加熱及び磁気ヒステリシス加熱の両方を物体内に生じさせることができる。さらに、磁性材料の使用は磁場を強めることができ、これがジュール加熱及び磁気ヒステリシス加熱を強めることができる。
【００３７】
上述のプロセスの各々において、熱は、外部熱源によって熱伝導によって発生するのではなく、物体自体の内部で発生するため、特に、好適な物体材料及び幾何形状、並びに好適な変動磁場の大きさ及び物体に対する配向の選択を通じて、物体内における急速な温度上昇、及びより均一な熱分布を達成することができる。さらに、誘導加熱及び磁気ヒステリシス加熱は、変動磁場の源と物体との間に物理的な接続部を設ける必要がないため、設計の自由度が広がり、加熱プロファイルをよりよく制御でき、コストをより低くすることができる。
【００３８】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態に係る誘導コイル構成体の一例の概略斜視図及び断面図が示されている。誘導コイル構成体１０は、図５に示され、以下で述べる装置１００等の、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置に用いるものである。
【００３９】
誘導コイル構成体１は、基板、パネル又はプレート１０と、銅等の導電材料の二つの平坦なスパイラルコイル２１、２２とを備える。使用時には、以下でより詳細に説明するように、加熱要素に侵入し、加熱要素を加熱せるために利用可能である変動（例えば、交番）磁場を作り出すべく、変動（例えば、交番）電流がコイル２１、２２の各々に流される。
【００４０】
プレート１０は、第１の面１１と、その反対側の第２の面１２とを有する。プレート１０の第１の面１１及び第２の面１２は互いに背を向けている。本実施形態では、プレート１０は実質的に平坦状であり、第１及び第２の面１１、１２はプレート１０の主面である。プレート１０は、コイル２１、２２を互いに電気的に絶縁するために、プラスチック材料等の非導電材料から作製されるべきである。本実施形態では、プレート１０は、難燃性であるエポキシ樹脂バインダを有するガラス繊維織布で構成された複合材料であるＦＲ−４から作製されている。導電材料からなる複数の平坦なスパイラルコイルのうちの第１のもの２１はプレート１０の第１の面１１に設置されており、導電材料からなる複数の平坦なスパイラルコイルのうちの第２のもの２２はプレート１０の第２の面１２に設置されている。したがって、プレート１０はコイル２１、２２の間に位置する。
【００４１】
コイル２１、２２は任意の好適な方法でプレート１０に付着され得る。本実施形態では、誘導コイル構成体１はプリント回路板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）から形成され、したがって、第１及び第２の平坦なスパイラルコイル２１、２２は、ＰＣＢの作製中に導電材料を基板又はプレート１０のそれぞれの第１及び第２の面１１、１２に印刷し、次に、第１及び第２の平坦なスパイラルコイル２１、２２の形の導電材料のパターンがプレート１０上に残るよう、導電材料の選択部分を（エッチング等によって）除去することによって形成されている。したがって、第１及び第２の平坦なスパイラルコイル２１、２２は、プレート１０上の導電材料の薄いフィルム又はコーティングである。
【００４２】
したがって、本実施形態の誘導コイル構成体１は、第１の層（第１の平坦なスパイラルコイル２１を含む）、第２の層（第２の平坦なスパイラルコイル２２を含む）、及び第１と第２の層との間の中間の第３の層（プレート１０）を有する積層体を備える。このため、プレート１０は第１及び第２の層を離間している。プレート１０が非導電材料で作製されているため、コイル２１、２２は（後で説明する導電コネクタ３０以外は）互いに電気的に絶縁されている。すなわち、コイル２１、２２は互いに接触していない。他の実施形態では、コイル２１、２２は、コイル２１、２２の間の空隙等によって、異なる様態で互いに電気的に絶縁されてもよい。実施形態によっては、コイル２１、２２は、前もって形成され、その後、プレート１０に付着させること等によって、任意の他の好適な態様でプレート１０上に設けられ得る。
【００４３】
いくつかの実施形態においては、プレート１０はＰＣＢの層以外であり場合がある。例えば、プレート１０は、乾燥、硬化、又は凝固した、樹脂又は接着剤等の材料の層又はシートであり得る。
【００４４】
上述したとおりの薄い印刷された導電材料から形成されたコイルの使用は、リッツ線の必要性をなくす。後者は、より高い励起周波数において減少する表皮深さの影響を克服するために、組紐状に寄せ集められたきわめて薄いワイヤの多数の素線で構成されたものである。ＰＣＢ上の線路が薄いため（通例、１Ｏｚ  Ｃｕの場合には、厚さ３８ｕｍ前後、及び２Ｏｚ  Ｃｕの場合には、厚さ７６ｕｍ前後）、高い周波数におけるそれらの性能は、同等の断面積のリッツ線に匹敵することができ、しかも、脆性、リッツ線を整形すること、又はリッツ線を他の構成要素に接続することに関連して生じる問題を有しない。
【００４５】
第１及び第２の平坦なスパイラルコイル２１、２２はプレート１０上で露出しており、これは、使用時にコイル２１、２２内で発生した任意の熱の放散を可能にすることを助ける。しかし、他の実施形態では、第１及び第２の平坦なスパイラルコイル２１、２２は、代わりに、輸送時、保管時、及び使用時にコイル２１、２２を損傷から保護するのを助けるために、プレート１０を形成する材料内に埋め込まれていてもよい。
【００４６】
本実施形態では、誘導コイル構成体１は、第１の平坦なスパイラルコイル２１を第２の平坦なスパイラルコイル２２に電気的に接続する導電コネクタ３０を有する。より具体的には、導電コネクタ３０は第１の平坦なスパイラルコイル２１の半径方向内側端部２１ａから第２の平坦なスパイラルコイル２２の半径方向内側端部２２ａへ延び、以て、コイル２１、２２を直列接続する。本実施形態では、導電コネクタ３０は、当業者によって理解されるであろう態様で、ＰＣＢのプレート１０を貫く「ビア」として形成されている。他の実施形態では、導電コネクタ３０は、プレート１０の内部又は外部にある導電リード又はワイヤ等の、異なる形態を取り得る。
【００４７】
本実施形態では、平坦なスパイラルコイル２１、２２は、それぞれの実質的に平行な平面内に配置されている。すなわち、平坦なスパイラルコイル２１、２２の各々は、コイル２１、２２が存在する平面と直交する（変化する）半径を有する。さらに、平坦なスパイラルコイル２１、２２は互いに軸線方向に整列している。すなわち、コイル２１、２２のうちの一方の経路が発出する仮想点は、コイル２１、２２のうちの他方の経路が発出する仮想点と同じ軸線上に載っており、軸線は、コイル２１、２２が存在するそれぞれの平面の各々と直交する。さらに、本実施形態では、誘導コイル構成体１の一方の側から観察されると、第１の平坦なスパイラルコイル２１は第１の平坦なスパイラルコイル２１の半径方向内側端部２１ａから時計回りの経路をたどり、第２の平坦なスパイラルコイル２２は第２の平坦なスパイラルコイル２２の半径方向内側端部２２ａから反時計回りの経路をたどる。この構成では、使用時にコイル２１、２２によって発生される磁場は互いを強化し合い、コイル２１、２２のインダクタンスを実効的に２倍にし、コイル軸線に沿った磁場を２倍にする。
【００４８】
図１及び図２に示されるように、穴１３がプレート１０の第１の面１１からプレート１０の第２の面１２へプレート１０を完全に貫いて延びている。さらに、平坦なスパイラルコイル２１、２２の各々は、プレート１０を貫く穴１３と実質的に整列した孔の周りに巻回されている。すなわち、平坦なスパイラルコイル２１、２２の各々の中心に孔が存在する。穴１３及び孔の各々は貫通孔である。使用時にコイル２１、２２によって発生される変動磁場は、以下においてより詳細に説明されるように、穴１３内、及び／又は孔の一方若しくは両方内に位置する加熱要素に侵入させるために用いることができる。
【００４９】
プレート１０の第１及び第２の面１１、１２から測定した時の、第１及び第２の平坦なスパイラルコイル２１、２２の各々の厚さは、例えば、約７０マイクロメートル、約１００マイクロメートル、又は約１４０マイクロメートルのように、５０マイクロメートルよりも大きく２００マイクロメートルよりも小さいものであり得る。他の実施形態では、コイル２１、２２のうちの一方又は各々は、５０マイクロメートルよりも小さく、又は２００マイクロメートルよりも大きな厚さを有し得る。選定される厚さは、コイル２１、２２の抵抗、及びコイル２１、２２が使用時に自己加熱する程度を決定するのを助けることになる。プレート１０の第１及び第２の面１１、１２の間で測定した時のプレート１０の厚さは、例えば、１ミリメートル未満等、２ミリメートル未満であり得る。
【００５０】
原理上は、３本以上の平坦なスパイラルコイルをＰＣＢのそれぞれの層内に設けることができるであろうが、熱伝導のゆえに、ＰＣＢの外側の層は、ＰＣＢのいずれの内側の層よりも２〜３倍大きい電流容量を有する。したがって、上述されたもの等の二重コイル構造体は性能と複雑さとの間のバランスをもたらす。さらに、本実施形態では、コイル２１、２２の各々は、丸い、又は円形の平坦なスパイラルコイルである。他の実施形態では、コイル２１、２２のうちの一つ又は各々は、代わりに、矩形（例えば、方形）の平坦なスパイラルコイルとすることができるであろう。矩形プロファイルのコイルは、所与のプロファイルについて若干高いインダクタンスを有するが、円形コイルはより容易に交互配置することができ、及び／又はコイル間に構成要素を挿入することができ、ＰＣＢ領域の利用の全体的な増大をもたらす。矩形プロファイルはまた、コイル軸線に沿った所与の磁場強度のためにより長い線路長を必要とする。これは、同様の幅の円形コイルと比べて、抵抗を増大させ、Ｑ値を低下させる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、上述の誘導コイル構成体のうちの二つ以上は、誘導コイル構成体が接続される保持器、又は取り付けられる保持器も含む構造体の一部分として提供される。保持器は、誘導コイル構成体を、互いに対して、保持器に対して、及び／又は保持器に固定された任意の他の構成要素に対して、固定された位置に保持し得る。
【００５２】
例えば、図３及び図４は、本発明の一実施形態に係る構造体の一例の概略斜視図及び断面図を示す。構造体５０は、図５に示され、以下で述べる装置１００等の、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置に用いるものである。
【００５３】
本実施形態の構造体５０は、各々、図１及び図２に示される誘導コイル構成体１と同一である、第１〜第５の誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを備える。構造体５０は、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを互いに対して所定の位置に固定するために誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのそれぞれのプレート１０が取り付けられる保持器５２をさらに備える。本実施形態では、保持器５２は、３Ｄ印刷されたＳＬＳ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｌａｓｅｒ  ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ、選択的レーザー焼結）ナイロンである。他の実施形態では、保持器２は、ＰＣＢから、又は任意の他の好適な材料から形成される等、任意の他の好適な方法で形成され得る。本実施形態では、保持器５２は基部５４を含み、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは、基部５４の表面と直交する方向又は垂直な方向に、基部５４から離れるよう延びている。
【００５４】
本実施形態では、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは保持器５２とは別個の構成要素であり、構造体５０の形成中に保持器５２とともに一体に組み立てられる。誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの各々は、コイル２１、２２を電気回路に電気的に接続すると同時に、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを保持器５２に固定するための電気コネクタ２３を備える。他の実施形態では、構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの各々は、コイル２１、２２を電気回路に接続するための電気コネクタと、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを保持器５２に固定するための一つ以上の追加の構造コネクタ（単数又は複数）とを備え得る。本実施形態のなおさらなる変形形態では、保持器５２は、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのプレート１０と（場合によっては、コイル２１、２２とも）一体に形成され得る。
【００５５】
図３及び図４に示されるように、保持器５２は、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの平坦なスパイラルコイル２１、２２が軸線Ａ−Ａに沿って連続的にそれぞれの平面内に配置されるよう、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを互いに対して保持する。本実施形態では、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの平坦なスパイラルコイル２１、２２は、各々、軸線Ａ−Ａと直交するそれぞれの実質的に平行な平面内にある。さらに、コイル２１、２２の経路が発出するそれぞれの仮想点が全て、共通の軸線、この場合には、軸線Ａ−Ａ上にあるため、平坦なスパイラルコイル２１、２２は全て、互いに軸線方向に整列している。加えて、それぞれのプレート１０を貫く孔１３は全て、互いに軸線方向に整列しており、全て、コイル２１、２２の経路が発出するそれぞれの仮想点と同じ軸線Ａ−Ａ上にある。
【００５６】
本実施形態では、構造体５０は、平坦なスパイラルコイル２１、２２の動作を制御するためのコントローラ（図示せず）を備える。コントローラは保持器５２内に収容されており、集積回路（ＩＣ）を含むが、他の実施形態では、コントローラは異なる形態を取り得る。実施形態によっては、コントローラは、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのうちの少なくとも一つの動作を、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのうちの少なくとも一つの他のものとは独立して制御するためのものである。例えば、コントローラは、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの各々のコイル２１、２２に、他の誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのコイル２１、２２とは独立して電力を供給し得る。実施形態によっては、コントローラは、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの各々のコイル２１、２２に電力を順次供給し得る。或いはまた、少なくとも一つの動作モードにおいて、コントローラは、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの全ての動作を同時に制御するためのものとしてもよい。
【００５７】
保持器５２は、基部５４の表面と直交する方向又は垂直な方向で且つ誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅと実質的に平行な方向に、基部５４から離れるよう延びる三つのアーム５５、５６、５７をさらに含む。本実施形態では、アーム５５、５６、５７は、３Ｄ印刷されたＳＬＳ（選択的レーザー焼結）ナイロンであり、基部５２と一体になっている。他の実施形態では、アーム５５、５６、５７は、基部５４とともに一体に組み立てられる、基部５４とは別個の構成要素としてもよい。
【００５８】
アーム５５、５６、５７の各々は、アームを貫く開口部５５ａ、５６ａ、５７ａを有し、開口部５５ａ、５６ａ、５７ａの各々の内部に環状のワッシャ又はシム５５ｂ、５６ｂ、５７ｂが配置されている。シム５５ｂ、５６ｂ、５７ｂの各々は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はガラス等の、誘電性又は電気絶縁性材料から作製されている。ＰＥＥＫは、ほとんどの他の熱可塑性プラスチックと比べて比較的高い融点を有し、熱劣化に対する抵抗性が高い。シム５５ｂ、５６ｂ、５７ｂの各々は、シムを貫く孔５５ｃ、５６ｃ、５７ｃを画定している。孔５５ｃ、５６ｃ、５７ｃは全て、コイル２１、２２の経路が発出するそれぞれの仮想点と同じ軸線Ａ−Ａ上にある。
【００５９】
構造体５０は、喫煙材を含む物品を使用時に支持するための細長い支持体１３０をさらに含む。本実施形態では、支持体１３０は管状であり、軸線Ａ−Ａと同軸である長手方向軸線を有する。他の実施形態では、支持体１３０は非管状であってもよい。支持体１３０は、シム５５ｂ、５６ｂ、５７ｂによって所定位置に保持され、複数の平坦なスパイラルコイル２１、２２内の孔を通り、シム５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ内の孔５５ｃ、５６ｃ、５７ｃを貫き、アーム５５、５６、５７内の開口部５５ａ、５６ａ、５７ａを通り、プレート１０内の穴１３を貫いて延びている。シム５５ｂ、５６ｂ、５７ｂは、細長い支持体１３０が誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、特にそれらのコイル２１、２２に接触することを防止するのを助ける。
【００６０】
本実施形態では、支持体１３０は、支持体１３０の内容積部を加熱するための変動磁場の侵入によって加熱可能である加熱材を含む。より具体的には、使用時、コイル２１、２２によって発生されたそれぞれの変動磁場は支持体１３０に侵入する。したがって、加熱要素１３０のそれぞれの部分は、それぞれの変動磁場の侵入によって加熱可能である。したがって、支持体１３０は使用時に加熱要素の役割を果たす。コントローラは、例えば、異なるそれぞれの時間に、異なるそれぞれの継続時間にわたって、及び／又は異なるそれぞれの速度で、加熱要素１３０のそれぞれの部分の加熱を生じさせるように構成され得る。
【００６１】
他の実施形態では、支持体１３０は加熱材を含まない場合もある。例えば、いくつかの実施形態では、支持体１３０は、ガラス又はプラスチック材料等の非導電材料から作製され得る。さらなる諸実施形態では、支持体１３０は省略されてもよい。
【００６２】
図５を参照すると、本発明の一実施形態に係るシステムの一例の概略断面図が示されている。システム１０００は、喫煙材７２を含む物品７０と、喫煙材７２の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材７２を加熱するための装置１００とを備える。本実施形態では、喫煙材７２はタバコを含み、装置１００はタバコ加熱製品（当技術分野において、タバコ加熱デバイス又は非燃焼加熱式デバイスとしても知られている）である。
【００６３】
本実施形態では、喫煙材７２はロッド（棒状体）の形態のものであり、物品７０は、喫煙材７２の周りのカバー７４を含む。カバー７４は喫煙材７２を取り囲み、物品７０の輸送時及び使用時に喫煙材７２を損傷から保護するのを助ける。使用時、カバー７４はまた、空気の流れを、喫煙材７２に入りそこを通るよう誘導するのを助けることもでき、蒸気又はエアロゾルの流れを、喫煙材７２を通りそこから出るよう誘導するのを助けることができる。本実施形態では、カバー７４は被覆体を含み、この被覆体は、被覆体の自由端部が互いに重なり合うよう、喫煙材７２の周りに巻かれる。したがって、被覆体は、物品７０の外周面の全て、又はその大部分を形成する。被覆体は、紙、再生タバコ、アルミニウム、又は同様のものから形成され得る。カバー７４はまた、被覆体の重なり合った自由端部を互いに接着させる接着剤（図示せず）を含む。接着剤は、例えば、アラビアゴム、天然若しくは合成樹脂、デンプン、及びワニスのうちの一つ以上を含み得る。接着剤は、被覆体の重なり合った自由端部が分離することを阻止するのを助ける。他の実施形態では、接着剤及び／又はカバー７４は省略されてもよい。さらに他の実施形態では、物品は、上で論じられたもののうちのいずれものとも異なる形態を取り得る。
【００６４】
概略的に述べるならば、装置１００は、物品７０を受容するための細長い加熱ゾーン１１０と、使用時に加熱ゾーン１１０のそれぞれの部分１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅに侵入する変動磁場を発生するための磁場発生器１２０とを備える。本実施形態では、加熱ゾーン１１０は、物品７０を受容するための凹部を含む。物品７０は、使用者によって、装置１００の壁内のスロットを通して、又はまず、吸い口等の装置１００の部分を、加熱ゾーン１１０にアクセスするために動かすことによる等、任意の好適な様態で加熱ゾーン１１０に挿入することができる。他の実施形態では、加熱ゾーン１１０は、棚部、表面又は突起等の凹部以外のものであってもよく、物品と協働するか、又は物品を受容するために、物品との機械的嵌合を必要としてもよい。本実施形態では、加熱ゾーン１１０は、物品７０全体を収容するようにサイズ及び形状が設定されている。他の実施形態では、加熱ゾーン１１０は、使用時に物品７０の一部分のみを受容するように寸法設定されてもよい。
【００６５】
装置１００は、加熱ゾーン１１０を装置１００の外部と流体接続する空気入口（図示せず）と、使用時に揮発材料が加熱ゾーン１１０から装置１００の外部へ通ることを可能にするための出口（図示せず）とを有する。使用者は、揮発成分を、出口を通して吸い込むことによって、喫煙材７２の揮発成分を吸引することが可能である。揮発成分が加熱ゾーン１１０から除去されるのに従い、空気が装置１００の空気入口を経て加熱ゾーン１１０に吸い込まれる。加熱ゾーン１１０の第１の端部１１１は出口に最も接近しており、加熱ゾーン１１０の第２の端部１１２は空気入口に最も接近している。
【００６６】
磁場発生器１２０は、加熱ゾーン１１０の長手方向軸線Ｈ−Ｈに沿って連続的にそれぞれの平面内に配置された導電材料の複数の平坦なスパイラルコイル２１〜２２を含む。より具体的には、装置１００の磁場発生器１２０は図３及び図４の構造体５０を含み、磁場発生器１２０の複数の平坦なスパイラルコイル２１、２２は、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのコイルのそれぞれの対２１、２２である。誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのコネクタ３０は、明確にするために、図５から省略されている。誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは加熱ゾーン１１０のそれぞれの部分１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅを取り囲んでいる。コイル２１、２２が存在する平面は互いに実質的に平行であることは理解されるであろう。さらに、平面は全て、加熱ゾーン１１０の長手方向軸線Ｈ−Ｈと実質的に直交し、加熱ゾーン１１０はそれぞれの平坦なスパイラルコイル２１、２２内の孔を貫いて延びている。
【００６７】
支持体１３０の長手方向軸線は加熱ゾーン１１０の長手方向軸線Ｈ−Ｈと同軸である。他の実施形態では、支持体１３０は非管状であってもよく、及び／又は加熱ゾーン１１０を部分的に取り囲むのみであってもよい。例えば、支持体は、加熱ゾーン１１０によって取り囲まれるように加熱ゾーン１１０に貫入する要素又はピンとすることができる。
【００６８】
本実施形態では、装置１００は、平坦なスパイラルコイル２１、２２の動作を制御するためのコントローラ６を備える。コントローラ６は、例えば、平坦なスパイラルコイル２１、２２のうちの一つの動作を、平坦なスパイラルコイル２１、２２のうちの少なくとも一つの他のものとは独立して制御し、以て、加熱要素１３０のそれぞれの部分の誘導加熱を生じさせるためものである。いくつかの実施形態では、コントローラ６は、誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの各々のコイル２１、２２に電力を順次供給してもよい。
【００６９】
図示されていないが、磁場発生器１２０はまた、電力源（図示せず）と、コントローラ６の使用者による操作のためのユーザインターフェース（図示せず）とを含む。本実施形態では、電力源は再充電可能なバッテリーである。他の実施形態では、電力源は、再充電不能なバッテリー、キャパシタ、又は電力網への接続等の、再充電可能なバッテリー以外のものとしてもよい。
【００７０】
コントローラ６は電力源と誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのコイル２１、２２との間に電気的に接続されており、装置１００の外部に配置され得るユーザインターフェースに通信可能に接続されている。コントローラ６は、本実施形態では、ユーザインターフェースの使用者による操作によって操作される。ユーザインターフェースは、押しボタン、トグルスイッチ、ダイアル、タッチスクリーン、又は同様のものを含むものとすることができる。
【００７１】
本実施形態では、使用者によるユーザインターフェースの操作により、コントローラ６は、交番電流を誘導コイル構成体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのコイル２１、２２のうちの一つ以上に流し、これにより、そのコイル又は各コイル２１、２２に交番磁場を発生させる。コイル２１、２２及び加熱要素１３０は、コイル２１、２２によって生成された交番磁場が加熱要素１３０の加熱材に侵入するよう、相対的に配置されている。加熱要素１３０の加熱材が導電材料であるときには、これは、加熱材内における一つ以上の渦電流の発生を生じさせ得る。加熱材の電気抵抗に抗した加熱材内の渦電流の流れにより、加熱材はジュール加熱によって加熱される。さらに、加熱材が磁性材料で作製されているときには、加熱材内における磁気双極子の配向は、変化する印加磁場とともに変化し、これにより、熱が加熱材内に発生される。
【００７２】
本実施形態では、物品７０は細長く、長手方向軸線Ｂ−Ｂを有する。物品７０が使用時に加熱ゾーン１１０内に配置されている場合には、この軸線Ｂ−Ｂは加熱ゾーン１１０の長手方向軸線Ｈ−Ｈと同軸又は平行になっている。したがって、加熱要素１３０のより多くの部分のうちの一つの加熱は、加熱ゾーン１１０の対応する部分１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅの一つ以上を加熱する。ひいては、これは、物品７０が加熱ゾーン１１０内に配置された場合に、物品７０の喫煙材７２のより多くの対応するセクション７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅの一つ以上を加熱する。
【００７３】
いくつかの実施形態において、コントローラ６は、喫煙材７２の第２のセクションの加熱の前に喫煙材７２の第１のセクションを加熱するように動作可能である。すなわち、コントローラ６は、第２の誘導コイル構成体１に隣り合う喫煙材７２の第２のセクションの少なくとも一つの成分の揮発、及びその内部におけるエアロゾルの生成を開始するために、誘導コイル構成体１の第２のもののコイル２１、２２の一方若しくは両方に変動電流を流す前に、第１の誘導コイル構成体に隣り合う喫煙材７２の第１のセクションの少なくとも一つの成分の揮発、及びその内部におけるエアロゾルの生成を開始するために、誘導コイル構成体１のうちの第１のもののコイル２１、２２の一方若しくは両方に変動電流を流す動作可能である。したがって、物品７０の喫煙材７２の漸進的加熱が経時的にもたらされ得る。
【００７４】
いくつかの実施形態では、第１の誘導コイル構成体１と、喫煙材７２の関連する第１のセクションとは、加熱ゾーン１１０の第１の端部１１１に最も近いもの１ａ、７２ａであってもよく、第２の誘導コイル構成体１と、喫煙材７２の関連する第２のセクションは加熱ゾーン１１０の第２の端部１１２により接近していてもよい。これは、出口に比較的接近した喫煙材７２の第１のセクション７２ａにおいて、エアロゾルが比較的急速に生成され、使用者による吸引のために物品７０から放出されることを可能にするのを助け、しかも、たとえ喫煙材７２の第１のセクション７２ａがエアロゾルを生成することを停止した後でも、エアロゾルが生成され放出され続けるよう、エアロゾルの時間依存的な放出をもたらす。エアロゾル生成のこのような停止は、喫煙材７２の第１のセクション７２ａが揮発性成分を使い尽くされた結果として、生じ得る。
【００７５】
装置１００は、加熱ゾーン１１０の温度、又は物品７０の温度、又は加熱要素１３０の温度を感知するための温度センサ（図示せず）を備えてもよい。温度センサは、コンローラ６が温度を監視することができるよう、コントローラ６に通信可能に接続され得る。温度センサから受信された一つ以上の信号に基づいて、コントローラ６は、喫煙材７２の温度が所定の温度範囲内にとどまることを確実にするために、コイル２１、２２に流される変動電流又は交番電流の特性を必要に応じて調整し得る。特性は、例えば、振幅、又は周波数、又はデューティサイクル等である。所定の温度範囲内において、使用時に、喫煙材７２は、喫煙材７２を燃焼させることなく喫煙材の少なくとも一つの成分７２を揮発させるために十分に加熱される。したがって、コントローラ６、及び装置１００全体は、喫煙材７２を燃焼させることなく喫煙材の少なくとも一つの成分７２を揮発させるよう喫煙材７２を加熱するように構成されている。
【００７６】
いくつかの実施形態では、温度範囲は約１５０℃〜約３００℃である。温度範囲は、例えば、１５０℃超、又は２００℃超、又は２５０℃超とすることができる。温度範囲は、例えば、３００℃未満、又は２９０℃未満、又は２５０℃未満としてもよい。いくつかの実施形態では、温度範囲の上限は３００℃超とすることができる。いくつかの実施形態では、温度センサは省略されてもよい。
【００７７】
本実施形態の変形では、支持体１３０は使用時に変動磁場の全てよりも少なく侵入可能とすることができる。いくつかのこのような変形形態では、支持体１３０の侵入されない部分は、使用時に、支持体１３０の侵入された部分からの熱伝導によって加熱され得る。
【００７８】
他の実施形態では、装置の支持体及び加熱要素は別個の構成要素であってもよい。例えば、支持体は、非磁性及び／又は非導電要素とし、加熱要素は、加熱ゾーン１１０によって取り囲まれるように加熱ゾーン１１０に貫入するロッド又はピンとしてもよい。支持体は、例えば、加熱ゾーン１１０を取り囲むプラスチック材料（ＰＥＥＫ等）又はガラスの管とすることができる。実施形態によっては、細長い支持体は省略されてもよい。
【００７９】
さらなる実施形態では、物品７０は、使用時に、物品７０の喫煙材７２を加熱するための変動磁場のうちの一つ以上の侵入によって加熱可能である加熱材を含む少なくとも一つの加熱要素を含み得る。物品７０の加熱要素は物品７０の喫煙材７２と熱的に接し、いくつかの実施形態では、面接触する。例えば、このような物品の加熱要素は細長く、物品の第１の端部から物品の反対の第２の端部へ延びるものとすることができる。物品の加熱要素は、例えば、管状又は棒状であり得る。いくつかのこのような実施形態では、喫煙材は管状とすることができ、物品の管状加熱要素の半径方向内側又は半径方向外側にあるようにすることができる。いくつかの実施形態では、物品７０は、物品７０の喫煙材７２内に分散した加熱材を含みものとすることができる。例えば、物品７０は、喫煙材７２及び要素の混合物を含む材料を含み得、要素の各々は、変動磁場の侵入によって加熱可能である加熱材を含む。要素の各々は加熱材の閉回路を含み得る。要素のいくつか又は各々は、例えば、環状や球状であってもよいし、加熱材の複数の別々の素線から形成されてもよい。
【００８０】
物品が加熱要素を含むいくつかの実施形態では、装置１００は、コイル２１、２２によって生成された磁場によって侵入可能である加熱要素を含まない。他の実施形態では、装置１００及び物品７０の各々が加熱要素を含み得る。例えば、図５に示される実施形態の変形では、物品７０はまた、管状又は棒状加熱要素を含み得る。図５に示されるシステム１０００を動作させる上述の方法のうちの任意のものが、このような他の実施形態において対応して用いられ得る。
【００８１】
いくつかの実施形態では、装置１００は、装置１００が共に使用可能である物品７０とは別個に販売されるか、供給されるか、又は他の様態で提供される。しかし、実施形態によっては、装置１００、及び物品７０のうちの一つ以上は、キット又は集合体等の、システムとして、場合によっては、清掃用具等の追加の構成要素とともに、一緒に提供されてもよい。
【００８２】
上述の実施形態の各々では、物品７０は消耗品である。物品７０内の喫煙材７２の揮発性成分の全て、又は実質的に全てが使い果たされると、使用者は物品７０を装置１００の加熱ゾーン１１０から取り外し、物品７０を廃棄することができる。使用者は、その後、物品７０の別のものを用いて装置１００を再使用することができる。しかし、他の各実施形態では、物品は非消耗型としてもよく、装置及び物品は喫煙材の揮発性成分が使い果たされると、一緒に廃棄される。
【００８３】
上述した実施形態の各々において、加熱材は鋼である。しかし、他の実施形態では、加熱材は、導電材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含み得る。いくつかの実施形態では、加熱材は金属又は金属合金を含んでもよい。いくつかの実施形態では、加熱材は、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性カーボン、黒鉛、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、銅、及び青銅からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含み得る。他の実施形態では、他の加熱材が用いられ得る。加熱材が、鋼（例えば、軟鋼又はステンレス鋼）等の、鉄を含むいくつかの実施形態では、加熱要素（支持体１３０等）は、使用時に加熱要素の腐食又は酸化を回避するのを助けるためにコーティングされていてもよい。このようなコーティングは、例えば、ニッケルめっき、金めっき、或いはセラミック又は不活性ポリマーのコーティングを含み得る。
【００８４】
上述の実施形態の各々では、喫煙材はタバコを含む。しかし、これらの実施形態の各々のそれぞれの変形では、喫煙材は、タバコからなるもでもよいし、実質的に完全にタバコからなってもよいし、タバコ、及びタバコ以外の喫煙材を含んでもよいし、タバコ以外の喫煙材を含んでもよいし、或いはタバコを含まなくてもよい。実施形態によっては、喫煙材は、グリセロール、プロピレングリコール、トリアセチン、又はジエチレングリコール等の、蒸気若しくはエアロゾル生成剤又は保湿剤を含み得る。
【００８５】
様々な課題に対処し、当技術を進歩させるために、本開示の全体は、特許請求されている発明が実践され得、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための装置に用いる優れた誘導コイル構成体、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく喫煙材を加熱するための優れた装置、及びこのような装置を備える優れたシステムを提供する様々な実施形態を実例及び例として示す。本開示の利点及び特徴は諸実施形態の代表サンプルのみのものであり、網羅的及び／又は排他的なものではない。本開示の利点及び特徴は、特許請求されている、及び他の様態で開示されている特徴の理解を助け、教示するためにのみ提示されている。本開示の利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び／又は他の態様は、特許請求の範囲によって定義されるとおりの本開示の限定、又は特許請求の範囲の等価物の限定と考えられるべきではなく、他の実施形態を利用することができ、本開示の範囲及び／又は趣旨から逸脱することなく変更を行うことができることを理解されたい。様々な実施形態は、開示された要素、構成要素、特徴、部分、ステップ、手段等の様々な組み合わせを適切に含むか、これらからなるか、又はこれらから本質的になり得る。本開示は、現在特許請求されていないが、将来特許請求される可能性のある他の発明を含み得る。
［発明の項目］
［項目１］
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するための装置に用いる誘導コイル構成体であって、
互いに反対向きの第１の面及び第２の面を有するプレートと、
前記プレートの前記第１の面に設置された導電材料の第１の平坦なスパイラルコイルと、
前記プレートの前記第２の面に設置された導電材料の第２の平坦なスパイラルコイルと
を備える、誘導コイル構成体。
［項目２］
前記第１の平坦なスパイラルコイルを前記第２の平坦なスパイラルコイルに電気的に接続する導電コネクタを備える、項目１に記載の誘導コイル構成体。
［項目３］
前記導電コネクタが、前記第１の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から前記第２の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部へ延びる、項目２に記載の誘導コイル構成体。
［項目４］
前記誘導コイル構成体の一方の側から観察した場合に、前記第１の平坦なスパイラルコイルが前記第１の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から時計回りの経路をたどり、前記第２の平坦なスパイラルコイルが前記第２の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から反時計回りの経路をたどる、項目１〜３のいずれか一項に記載の誘導コイル構成体。
［項目５］
前記第１の平坦なスパイラルコイルを含む第１の層と、前記第２の平坦なスパイラルコイルを含む第２の層とを有する積層体を備える、項目１〜４のいずれか一項に記載の誘導コイル構成体。
［項目６］
項目１〜５のいずれか一項に記載の複数の誘導コイル構成体と、
前記誘導コイル構成体を互いに対して所定の位置に固定するために前記誘導コイル構成体の対応の前記プレートが接続される保持器と
を備える、構造体。
［項目７］
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するための装置であって、項目１〜５のいずれか一項に記載の誘導コイル構成体、又は項目６に記載の構造体を備える、装置。
［項目８］
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するための装置であって、
喫煙材を含む一つ以上の物品を受容するための加熱ゾーンと、
使用時に前記加熱ゾーンにおける対応の長手方向部分に侵入する変動磁場を発生させるための磁場発生器と
を備え、前記磁場発生器が、導電材料の複数の平坦なスパイラルコイルを含み、前記スパイラルコイルが、前記加熱ゾーンの長手方向軸線に沿って連続的に、それぞれ対応の平面に配置されている、装置。
［項目９］
前記平面が互いに実質的に平行である、項目８に記載の装置。
［項目１０］
前記加熱ゾーンが前記複数の平坦なスパイラルコイルの各々の内部の孔を貫いて延びている、項目８又は９に記載の装置。
［項目１１］
喫煙材を含む物品を前記平坦なスパイラルコイル内の前記孔内において支持するための細長い支持体を有する、項目１０に記載の装置。
［項目１２］
前記支持体が管状であり、前記加熱ゾーンを取り囲んでいる、項目１１に記載の装置。
［項目１３］
前記加熱ゾーンを加熱するための前記変動磁場のうちの一つ以上の侵入によって加熱可能である加熱材を含む加熱要素を有する、項目８〜１２のいずれか一項に記載の装置。
［項目１４］
前記支持体が前記加熱要素を含む、項目１１又は１２に従属する項目１３に記載の装置。
［項目１５］
前記加熱材が、導電材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む、項目１３又は１４に記載の装置。
［項目１６］
前記加熱材が金属又は金属合金を含む、項目１３〜１５のいずれか一項に記載の装置。
［項目１７］
前記加熱材が、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性カーボン、黒鉛、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、鋼、銅、及び青銅からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む、項目１３〜１６のいずれか一項に記載の装置。
［項目１８］
前記平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの動作を、前記平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの他のものとは独立して制御するためのコントローラを備える、項目８〜１７のいずれか一項に記載の装置。
［項目１９］
前記磁場発生器が項目６に記載の構造体を含む、項目８〜１８のいずれか一項に記載の装置。
［項目２０］
当該装置がタバコ加熱製品である、項目７〜１９のいずれか一項に記載の装置。
［項目２１］
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するためのシステムであって、
項目８〜２０のいずれか一項に記載の装置と、
喫煙材を含み、前記装置の前記加熱ゾーン内に配置するための物品と
を備える、システム。
［発明の条項］
［条項１］
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するための装置であって、当該装置が誘導コイル構成体を備え、前記誘導コイル構成体が、
互いに反対向きの第１の面及び第２の面を有するプレートと、
前記プレートの前記第１の面に設置された導電材料の第１の平坦なスパイラルコイルと、
前記プレートの前記第２の面に設置された導電材料の第２の平坦なスパイラルコイルと
を備え、
当該装置がタバコ加熱製品である、装置。
［条項２］
前記誘導コイル構成体は、前記第１の平坦なスパイラルコイルを前記第２の平坦なスパイラルコイルに電気的に接続する導電コネクタを備える、条項１に記載の装置。
［条項３］
前記導電コネクタが、前記第１の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から前記第２の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部へ延びる、条項２に記載の装置。
［条項４］
前記誘導コイル構成体の一方の側から観察した場合に、前記第１の平坦なスパイラルコイルが前記第１の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から時計回りの経路をたどり、前記第２の平坦なスパイラルコイルが前記第２の平坦なスパイラルコイルの半径方向内側端部から反時計回りの経路をたどる、条項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
［条項５］
前記誘導コイル構成体は、前記第１の平坦なスパイラルコイルを含む第１の層と、前記第２の平坦なスパイラルコイルを含む第２の層とを有する積層体を備える、条項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
［条項６］
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するための装置であって、
喫煙材を含む一つ以上の物品を受容するための加熱ゾーンと、
使用時に前記加熱ゾーンにおける対応の長手方向部分に侵入する変動磁場を発生させるための磁場発生器と
を備え、前記磁場発生器が、導電材料の複数の平坦なスパイラルコイルを含み、前記複数の平坦なスパイラルコイルが、前記加熱ゾーンの長手方向軸線に沿って連続的に、それぞれ対応の平面に配置されている、装置。
［条項７］
前記平面が互いに実質的に平行である、条項６に記載の装置。
［条項８］
前記加熱ゾーンが前記複数の平坦なスパイラルコイルの各々の内部の孔を貫いて延びている、条項６又は７に記載の装置。
［条項９］
喫煙材を含む物品を前記平坦なスパイラルコイル内の前記孔内において支持するための細長い支持体を有する、条項８に記載の装置。
［条項１０］
前記支持体が管状であり、前記加熱ゾーンを取り囲んでいる、条項９に記載の装置。
［条項１１］
前記加熱ゾーンを加熱するための前記変動磁場のうちの一つ以上の侵入によって加熱可能である加熱材を含む加熱要素を有する、条項６〜１０のいずれか一項に記載の装置。
［条項１２］
前記支持体が前記加熱要素を含む、条項９又は１０に従属する条項１１に記載の装置。
［条項１３］
前記加熱材が、導電材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む、条項１１又は１２に記載の装置。
［条項１４］
前記加熱材が金属又は金属合金を含む、条項１１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
［条項１５］
前記加熱材が、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性カーボン、黒鉛、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、鋼、銅、及び青銅からなる群から選択される１種又は複数種の材料を含む、条項１１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
［条項１６］
前記平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの動作を、前記平坦なスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの他のものとは独立して制御するためのコントローラを備える、条項６〜１５のいずれか一項に記載の装置。
［条項１７］
前記導電材料の複数の平坦なスパイラルコイルは、三つ以上の平坦なスパイラルコイルを含む、条項６〜１６のいずれか一項に記載の装置。
［条項１８］
前記加熱ゾーンは、長手方向軸線に沿って細長く延びている、条項６〜１７のいずれか一項に記載の装置。
［条項１９］
前記複数の平坦なスパイラルコイルの各平坦なスパイラルコイルは、一巻きより多い経路を有する、条項６〜１８のいずれか一項に記載の装置。
［条項２０］
喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるべく前記喫煙材を加熱するためのシステムであって、
条項６〜１９のいずれか一項に記載の装置と、
喫煙材を含み、前記装置の前記加熱ゾーン内に配置するための物品と
を備える、システム。
［条項２１］
前記誘導コイル構成体が、前記プレートの第１の面から前記プレートの第２の面へ前記プレートを完全に貫いて延びる穴を有し、
前記第１の平坦なスパイラルコイルが、前記穴と整列するとともに前記第１の平坦なスパイラルコイルの中心に存在する第１の貫通孔の周りに巻回され、
前記第２の平坦なスパイラルコイルが、前記穴と整列するとともに前記第２の平坦なスパイラルコイルの中心に存在する第２の孔の周りに巻回されていることにより、
前記誘導コイル構成体が、喫煙剤を含む物品が使用時に配置される加熱ゾーンの部分を取り囲む、条項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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