(57)【要約】  本開示は、エアロゾル送達装置（１００、８００）、かかる装置を形成する方法および、かかる装置の要素に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、噴霧器およびその要素、例えば、特に多孔質のモノリシックなウィック（２３６／３３６／８３６）上での気化応答時間を改善するように構成されたウィック（２３６／３３６／８３６）とヒータ（２３４／３３４／８３４）との組合せを提供する。ウィック（２３６／８３６）は、実質的にかご型のワイヤヒータコイルの内部と係合する先細状端部（２３６ｂ）を有することができる。ヒータ（２３４／３３４／８３４）はまた、ウィック（２３６／３３６／８３６）の一部に存在する導電性メッシュの形態であってもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧器であって、
先細状の第１の端部を有し、かつ第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、
流体輸送要素の先細状の第１の端部を受け入れ、かつ、これと実質的に一致する内部領域を含む実質的に円錐形状のヒータと、
を含む噴霧器。
【請求項２】
硬質の多孔質モノリスが多孔質セラミックまたは多孔質ガラスから形成される、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項３】
流体輸送要素が繊維材料を含まない、請求項１または請求項２に記載の噴霧器。
【請求項４】
流体輸送要素が、先細状の第１の端部と第２の端部との間に延在する長手方向長さを有する本体を有し、本体が、その長手方向長さに沿って実質的に一定の直径を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の噴霧器。
【請求項５】
流体輸送要素の先細状の第１の端部が、流体輸送要素の全長の約５％〜約５０％を形成する、請求項４に記載の噴霧器。
【請求項６】
先細状の第１の端部が、本体の直径とほぼ同じである第１の直径から、流体輸送要素の本体の直径の約５０％以下である第２の直径まで先細になる、請求項４に記載の噴霧器。
【請求項７】
請求項４に記載の噴霧器であって、
ヒータが、流体輸送要素の本体の直径と実質的に同じ直径を有する上端を有し、
ヒータが、流体輸送要素の先細状の第１の端部の長さと実質的に同じ高さを有し、
ヒータが、ヒータの上端の直径の約５０％以下の直径を有する下端を有する噴霧器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の噴霧器を含むエアロゾル送達装置。
【請求項９】
エアロゾル前駆体組成物を含むリザーバを備え、流体輸送要素の第２の端部がエアロゾル前駆体組成物と接触するようにリザーバ内へ延在する、請求項８に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項１０】
噴霧器であって、
第１の端部および第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、
流体輸送要素の外面の少なくとも一部と接触し、導電性メッシュの形態であるヒータと、
を含む噴霧器。
【請求項１１】
導電性メッシュが、複数の交差する導電性フィラメントから形成される、請求項１０に記載の噴霧器。
【請求項１２】
導電性メッシュが、断熱空間を取り囲む平行四辺形を形成する導電性フィラメントの規則的なパターンを有する、請求項１０または請求項１１に記載の噴霧器。
【請求項１３】
断熱空間が開口している、請求項１２に記載の噴霧器。
【請求項１４】
断熱空間が約０．０１μｍ２〜約２ｍｍ２の平均個別面積を有する、請求項１２または請求項１３に記載の噴霧器。
【請求項１５】
流体輸送要素が長手方向全長を有し、導電性メッシュが、流体輸送要素の長手方向全長の約１０％〜約８０％に存在する、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の噴霧器。
【請求項１６】
導電性メッシュが、流体輸送要素の長手方向全長の約３０％〜約７０％に存在する、請求項１５に記載の噴霧器。
【請求項１７】
請求項１０から１６のいずれか一項に記載の噴霧器を含むエアロゾル送達装置。
【請求項１８】
エアロゾル前駆体組成物を含むリザーバを含み、流体輸送要素の第２の端部がエアロゾル前駆体組成物と接触するようにリザーバ内へ延在する、請求項１７に記載のエアロゾル送達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、喫煙用品などのエアロゾル送達装置に関し、さらに具体的には、エアロゾルの生成のために電気的に生成された熱を利用してもよいエアロゾル送達装置（例えば、一般に電子タバコと呼ばれる喫煙用品）に関する。喫煙用品は、タバコから製造され得るか、タバコに由来し得るか、そうでなければタバコを組み込み得る材料を組み込んでもよいエアロゾル前駆体を加熱するように構成されてもよく、前駆体は人間が摂取するための吸入可能な物質を形成することができる。
【背景技術】
【０００２】
使用のためにタバコを燃焼させることを必要とする喫煙製品の改良品または代替品として、多くの喫煙装置が長年にわたって提案されてきた。これらの装置の多くは、紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙に関連する感覚を提供するように設計されているが、タバコの燃焼に起因する相当量の不完全燃焼および熱分解生成物を送達することはないと言われている。この目的のために、電気エネルギーを利用して揮発性材料を気化または加熱するか、タバコを著しく燃焼することなく紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙感覚を提供しようとする多くの喫煙製品、香味発生器および薬用吸入器が提案されている。例えば、参照により本明細書に組み込まれるＲｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，７２６，３２０号明細書、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ  Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書およびＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書に記載の背景技術に記載されている様々な代替喫煙品、エアロゾル送達装置および発熱源を参照されたい。また、例えば、参照により本明細書に組み込まれる２０１４年２月３日に出願されたＢｌｅｓｓらの米国特許出願第１４／１７０，８３８号明細書に記載の商標名および商業的供給元によって参照される様々な種類の喫煙用品、エアロゾル送達装置および電気式発熱源を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，７２６，３２０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書
【特許文献４】米国特許出願第１４／１７０，８３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアロゾル送達装置の蒸気形成ユニットを提供することが望ましく、蒸気形成ユニットは、蒸気形成を改善するように、および／または電源ユニットとの統合を改善するように構成される。そのような蒸気形成ユニットを利用して製造されるエアロゾル送達装置を提供することも望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、エアロゾル送達装置、かかる装置を形成する方法および、かかる装置の要素に関する。エアロゾル送達装置と、特にセラミック製のウィックとを統合して蒸気形成ユニットを形成することができ、蒸気形成ユニットを電源ユニットと組み合わせてエアロゾル送達装置を形成することができる。
【０００６】
１つ以上の実施形態では、本開示は、エアロゾル送達装置に特に有用な噴霧器に関し得る。噴霧器は、特に、少なくとも流体輸送要素とヒータとを含むことができる。流体輸送要素は、硬質材料から形成することができ、特に、多孔質セラミックまたは多孔質ガラスなどの多孔質モノリスであってよい。ヒータと流体輸送要素とを組み合わせることにより、個々の材料の特定の構成に照らして、蒸気形成の改善を示すことができる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、例示的な噴霧器は、先細状の第１の端部、かつ第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、流体輸送要素の先細状の第１の端部を受け入れ、それと実質的に一致する内部領域を含む実質的に円錐形状のヒータとを含むことができる。さらなる実施形態では、かかる噴霧器は、任意の数および順序で組み合わせられ得る以下の記述の内の１つ以上に関して定義され得る。
【０００８】
硬質の多孔質モノリスは、多孔質セラミックまたは多孔質ガラスから形成することができる。
【０００９】
流体輸送要素は、繊維材料を含まなくてもよい。
【００１０】
流体輸送要素は、先細状の第１の端部と第２の端部との間に延在する長手方向長さを有する本体を有することができ、本体は、その長手方向長さに沿って実質的に一定の直径を有する。
【００１１】
流体輸送要素の先細状の第１の端部は、流体輸送要素の全長の約５％〜約５０％を形成することができる。
【００１２】
先細状の第１の端部は、本体の直径とほぼ同じである第１の直径から、流体輸送要素の本体の直径の約５０％以下である第２の直径まで先細とする（すなわち、徐々に縮小する）ことができる。
【００１３】
噴霧器は、以下によって定義することができる：ヒータは、流体輸送要素の本体の直径と実質的に同じ直径を有する上端を有することができる；ヒータは、流体輸送要素の先細状の第１の端部の長さと実質的に同じ高さを有することができる；ヒータは、ヒータの上端の直径の約５０％以下の直径を有する下端を有することができる。
【００１４】
本開示は、第１の端部および第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、流体輸送要素の外面の少なくとも一部に接触する、導電性メッシュの形態であるヒータとを含む噴霧器にも関し得る。さらなる実施形態では、かかる噴霧器は、任意の数および順序で組み合わせられ得る以下の記述の内の１つ以上に関して定義され得る。
【００１５】
導電性メッシュは、複数の交差する導電性フィラメントから形成され得る。
【００１６】
導電性メッシュは、断熱空間を取り囲む平行四辺形（または他の幾何学的形状）を形成する導電性フィラメントの規則的なパターンを有することができる。
【００１７】
断熱空間は開口していても、または少なくとも部分的に塞がっていてもよい。
【００１８】
断熱空間は、約０．０１μｍ〜約０．５μｍの平均個別面積を有することができる。
【００１９】
流体輸送要素は、長手方向全長を有することができ、導電性メッシュは、流体輸送要素の長手方向全長の約１０％〜約８０％に存在することができる。
【００２０】
導電性メッシュは、流体輸送要素の長手方向全長の約３０％〜約７０％に存在することができる。
【００２１】
１つ以上の実施形態では、本開示は、特に、本明細書に別途記載されている噴霧器を含むエアロゾル送達装置に関し得る。具体的には、かかるエアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を含むリザーバを備えることができ、噴霧器からの流体輸送要素の第２の端部は、エアロゾル前駆体組成物と接触するようにリザーバ内へ延在することができる。流体輸送要素は、リザーバから、流体輸送要素と熱的に接続されているヒータへエアロゾル前駆体組成物を吸い上げるか、その他の方法で輸送することができる（ヒータは、本明細書に別途記載されている任意の構成を有する）。ヒータは、流体輸送要素を介してリザーバから輸送されるエアロゾル前駆体組成物の少なくとも一部を気化させるように、リザーバの外部に配置される。形成された蒸気は、エアロゾル送達装置に引き込まれる空気と組み合わされてエアロゾルを形成することができ、エアロゾルは、エアロゾル送達装置の吸い口へ流れて、エアロゾル送達装置を出る。噴霧器を含むエアロゾル送達装置は、エアロゾルを形成するのに有用な本明細書に記載のあらゆる要素（例えば、電力、制御および気化要素）を収容する単一の一体型構造とすることができる。エアロゾル送達装置は、電力要素を含まない（例えば、電池を含まない）および／または制御要素を含まない（例えば、その上にセンサまたは他の電子制御装置を有するプリント回路基板を含まない）カートリッジまたはタンクとすることができる。
【００２２】
本開示は、限定するものではないが、以下の実施形態を含む。
【００２３】
実施形態１：噴霧器であって、先細状の第１の端部を有し、かつ第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、流体輸送要素の先細状の第１の端部を受け入れ、それと実質的に一致する内部領域を含む実質的に円錐形状のヒータとを備える噴霧器。
【００２４】
実施形態２：硬質の多孔質モノリスが多孔質セラミックまたは多孔質ガラスから形成される、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００２５】
実施形態３：流体輸送要素が繊維材料を含まない、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００２６】
実施形態４：流体輸送要素が、先細状の第１の端部と第２の端部との間に延在する長手方向長さを有する本体を有し、本体が、その長手方向長さに沿って実質的に一定の直径を有する、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００２７】
実施形態５：流体輸送要素の先細状の第１の端部が、流体輸送要素の全長の約５％〜約５０％を形成する、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００２８】
実施形態６：先細状の第１の端部が、本体の直径とほぼ同じである第１の直径から、流体輸送要素の本体の直径の約５０％以下である第２の直径まで先細となる、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００２９】
実施形態７：ヒータが、流体輸送要素の本体の直径と実質的に同じ直径を有する上端を有し、ヒータが、流体輸送要素の先細状の第１の端部の長さと実質的に同じ高さを有し、ヒータが、ヒータの上端の直径の約５０％以下の直径を有する下端を有する、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００３０】
実施形態８：任意の前述の実施形態による噴霧器を備えるエアロゾル送達装置。
【００３１】
実施形態９：エアロゾル前駆体組成物を含むリザーバを備え、流体輸送要素の第２の端部がエアロゾル前駆体組成物と接触するようにリザーバ内へ延在する、任意の前述の実施形態のエアロゾル送達装置。
【００３２】
実施形態１０：噴霧器であって、第１の端部および第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、流体輸送要素の外面の少なくとも一部と接触する導電性メッシュの形態であるヒータとを備える噴霧器。
【００３３】
実施形態１１：導電性メッシュが、複数の交差する導電性フィラメントから形成される、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００３４】
実施形態１２：導電性メッシュが、断熱空間を取り囲む平行四辺形を形成する導電性フィラメントの規則的なパターンを有する、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００３５】
実施形態１３：断熱空間が開口している、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００３６】
実施形態１４：断熱空間が約０．０１μｍ２〜約２ｍｍ２の平均個別面積を有する、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００３７】
実施形態１５：流体輸送要素が長手方向全長を有し、導電性メッシュが、流体輸送要素の長手方向全長の約１０％〜約８０％に存在する、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００３８】
実施形態１６：導電性メッシュが、流体輸送要素の長手方向全長の約３０％〜約７０％に存在する、任意の前述の実施形態の噴霧器。
【００３９】
実施形態１７：任意の前述の実施形態による噴霧器を備えるエアロゾル送達装置。
【００４０】
実施形態１８：エアロゾル前駆体組成物を含むリザーバを備え、流体輸送要素の第２の端部がエアロゾル前駆体組成物と接触するようにリザーバ内へ延在する、任意の前述の実施形態のエアロゾル送達装置。
【００４１】
本開示のこれらならびに他の特徴、態様および利点は、以下に簡単に説明する添付の図面と共に、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。本開示は、かかる特徴または要素が本明細書の特定の実施形態の説明において明示的に組み合わされているかどうかにかかわらず、２つ、３つ、４つまたはそれ以上の上述の実施形態の任意の組合せ、ならびに本開示に記載の任意の２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴または要素の組合せを含む。本開示は、文脈上他に明確に指示されない限り、その様々な態様および実施形態のいずれかにおいて、本開示の任意の分離可能な特徴または要素が、組合せ可能であるように意図された通りに見えるように全体的に読み取られることを意図している。
【００４２】
本開示は上述の一般的な用語で記載しており、添付の図面をこれから参照するが、これらの図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本開示の様々な実施形態による、エアロゾル送達装置に利用され得る様々な要素を含むカートリッジおよび電源ユニットを含むエアロゾル送達装置の部分切取図である。
【図２Ａ】先細状端部を含む本開示の様々な実施形態による流体輸送要素の図である。
【図２Ｂ】図２Ａからの線Ａ−Ａを通る流体輸送要素の断面図であり、その断面形状を示している。
【図３】本開示の様々な実施形態によるヒータの図であり、ヒータは、ヒータの上端の直径がヒータの下端の直径よりも大きい実質的に円錐形状を有する。
【図４】本開示の様々な実施形態による噴霧器の図であり、噴霧器は先細状端部を有する流体輸送要素を含み、実質的に円錐形状を有するヒータを含み、ヒータは流体輸送要素の先細状端部と係合する。
【図５】その全長に沿って実質的に一定の直径を有する流体輸送要素の実質的に中央部の周りに巻き付けられた単鎖加熱線を有する比較噴霧器の図である。
【図６】本開示の様々な実施形態による噴霧器の図であり、噴霧器は、流体輸送要素を含み、流体輸送要素の一部を取り囲む導電性メッシュヒータを含む。
【図７】本開示の様々な実施形態による導電性メッシュヒータの断面の拡大図である。
【図８】本開示の様々な実施形態による、リザーバおよび噴霧器を含むタンクを含むエアロゾル送達装置の部分切取図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本開示は、以下、その例示的な実施形態を参照して、さらに詳細に記載される。これらの例示的な実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように記載される。実際、本開示は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が、適用される法的要件を満たすように提供される。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。
【００４５】
以下に記載されるように、本開示の実施形態は、エアロゾル送達システムに関する。本開示によるエアロゾル送達システムは、吸入可能な物質を形成するために、電気エネルギーを使用して（好ましくは、材料をかなりの程度燃焼させることなく、および／または材料を著しく化学変化させることなく）材料を加熱し、かかるシステムの構成要素は、最も好ましくは手持ち式装置と見なされるのに十分に小型の物品の形態を有する。すなわち、好ましいエアロゾル送達システムの構成要素を使用しても（すなわち、タバコの燃焼または熱分解の副産物から）煙は生成されず、むしろそれらの好ましいシステムを使用すると、その中に組み込まれた特定の成分の揮発または気化に起因する蒸気が生成される。好ましい実施形態では、エアロゾル送達システムの構成要素は、電子タバコとして特徴付けられてもよく、これらの電子タバコは、最も好ましくは、タバコおよび／またはタバコ由来成分を組み込み、ひいてはエアロゾル形態のタバコ由来成分を送達する。
【００４６】
特定の好ましいエアロゾル送達システムのエアロゾル生成部品は、そのいかなる成分も実質的に燃焼することなく、タバコを点火し燃焼させることによって（ひいては、タバコの煙を吸い込むことによって）使用される紙巻タバコ、葉巻またはパイプを喫煙するという数々の感覚（例えば、吸入および呼気の形式、味または香味の種類、感覚刺激効果、物理的感触、使用形式、目に見えるエアロゾルによってもたらされるような視覚的刺激など）をもたらし得る。例えば、本開示のエアロゾル生成部品の使用者は、喫煙者が従来の種類の喫煙用品を使用するのと同じように、その部品を保持し使用し、その部品によって生成されたエアロゾルを吸入するためにその部品の一端を吸い、選択された時間間隔で吸煙する等々を行うことができる。
【００４７】
本開示のエアロゾル送達装置はまた、蒸気生成物品または薬剤送達物品として特徴付けることができる。したがって、かかる物品または装置は、吸入可能な形態または状態で、１つ以上の物質（例えば、香味および／または薬学的有効成分）を提供するように構成することができる。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態（すなわち、その臨界点よりも低い温度で気相にある物質）であり得る。あるいは、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態（すなわち、気体中の微細固体粒子または液滴の懸濁液）であり得る。分かりやすくするために、本明細書で使用される用語「エアロゾル」は、目に見えるかどうか、また煙状であると見なされ得る形態であるかどうかに関わりなく、人間の吸入に適した形態または種類の蒸気、気体およびエアロゾルを含むことを意味する。
【００４８】
本開示のエアロゾル送達装置は、一般に、ハウジングと呼ばれ得る外側本体またはシェル内に設けられる多くの構成要素を含む。外側本体またはシェルの全体的な設計は変更可能であり、エアロゾル送達装置の全体的な寸法および形状を画定することができる外側本体の形式または構成は変更可能である。典型的には、紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似する細長い本体が、単一の一体型ハウジングから形成されてもよく、あるいは細長いハウジングが、２つ以上の分離可能な本体から形成されてもよい。例えば、エアロゾル送達装置は、形状を実質的に管状とすることができ、従来の紙巻タバコまたは葉巻の形状と類似し得る細長いシェルまたは本体を備えることができる。一実施形態では、エアロゾル送達装置のあらゆる構成要素が、１つのハウジング内に収容される。あるいは、エアロゾル送達装置は、接合され分離可能な２つ以上のハウジングを含むことができる。例えば、エアロゾル送達装置は、１つ以上の構成要素（例えば、その物品の動作を制御するための電池および様々な電子機器）を収容するハウジングを含む制御本体（または電源ユニット）を一端に有し、エアロゾル形成構成要素（例えば、香味およびエアロゾル形成剤などの１つ以上のエアロゾル前駆体成分、１つ以上のヒータ、および／または１つ以上のウィック）を収容する取り外し可能に取り付けられた外側本体またはシェルを他端に有することができる。
【００４９】
本開示のエアロゾル送達装置は、実質的に管状ではないが実質的に比較的大きな寸法に形成され得る外側ハウジングまたはシェルから形成されることができる。ハウジングまたはシェルは、吸い口を含むように構成することができ、および／または液体エアロゾル形成剤などの消耗要素を含むことができ、気化器または噴霧器を含むことができる別個のシェル（例えば、カートリッジまたはタンク）を受け入れるように構成されてもよい。
【００５０】
本開示のエアロゾル送達装置は、最も好ましくは、電源（すなわち、電気的な駆動源）、少なくとも１つの制御部品（例えば、電源から物品の他の構成要素への電流の流れを制御することなどによって、発熱のための電力を作動、制御、調整および停止するための手段（例えば、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ））、ヒータまたは発熱部材（例えば、単独でまたは１つ以上の追加要素と組み合わせて、一般に「噴霧器」と呼ばれ得る電気抵抗加熱要素または他の構成要素）、エアロゾル前駆体組成物（例えば、「スモークジュース（ｓｍｏｋｅ  ｊｕｉｃｅ）」、「ｅ−リキッド（ｅ−ｌｉｑｕｉｄ）」および「ｅ−ジュース（ｅ−ｊｕｉｃｅ）」と一般に呼ばれる成分など、一般に、十分な熱を加えるとエアロゾルを生じることができる液体）ならびにエアロゾル吸入のためにエアロゾル送達装置を吸引することを可能にする吸い口および口元領域（例えば、生成されたエアロゾルが吸入によりそこから引き出され得るように、物品を通る画定された空気流路）の何らかの組合せを含む。
【００５１】
本開示のエアロゾル送達システム内の構成要素のさらに具体的な形式、構成および配置は、以下に提供されるさらなる開示に照らして明らかになるであろう。さらに、様々なエアロゾル送達システム構成要素の選択および配置は、本開示の背景技術の項で参照される代表的な製品などの市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して理解することができる。
【００５２】
本開示によるエアロゾル送達装置に利用され得る構成要素を示すエアロゾル送達装置１００の例示的な一実施形態が、図１に示されている。エアロゾル送達装置１００は、その中に示されている切取図に見られるように、機能的関係で恒久的にまたは取り外し可能に位置合わせされ得る電源ユニット１０２およびカートリッジ１０４を備えることができる。電源ユニット１０２とカートリッジ１０４との係合は、（図示されるように）圧入、ねじ込み、締り嵌め、磁気などとすることができる。具体的には、本明細書でさらに説明するような接続構成要素が使用されてもよい。例えば、電源ユニットは、カートリッジ上のコネクタと係合するように構成されたカプラを含んでもよい。
【００５３】
特定の実施形態では、電源ユニット１０２およびカートリッジ１０４の一方または両方は、使い捨て可能であるか、再使用可能であると言及され得る。例えば、電源ユニットは、交換可能な電池または再充電可能な電池を有してもよく、したがって、典型的な電気コンセントへの接続、自動車の充電器（すなわち、シガーソケット）への接続、およびユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルなどを介したコンピュータへの接続を含む任意の種類の再充電技術と組み合わされてもよい。例えば、一端にＵＳＢコネクタと、対向端に電源ユニットコネクタとを含むアダプタが、参照により本明細書に組み込まれるＮｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書に開示されている。さらに、いくつかの実施形態では、カートリッジは、参照により本明細書に組み込まれるＣｈａｎｇらの米国特許第８，９１０，６３９号明細書に開示されているような使い捨てカートリッジを含んでもよい。
【００５４】
図１に示すように、電源ユニット１０２は、制御部品１０６（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、集積回路、メモリ部品、マイクロコントローラなど）、流量センサ１０８、電池１１０およびＬＥＤ１１２を含むことができる電源ユニットシェル１０１から形成されることができ、かかる構成要素は、可変に位置合わせされることができる。ＬＥＤに加えて、またはＬＥＤの代替として、追加のインジケータ（例えば、触覚フィードバック構成要素、音声フィードバック構成要素など）を含めることができる。発光ダイオード（ＬＥＤ）構成要素など、視覚的刺激をもたらす構成要素、またはインジケータの追加の代表的な種類ならびにそれらの構成および使用は、参照により本明細書に組み込まれるＳｐｒｉｎｋｅｌらの米国特許第５，１５４，１９２号明細書、Ｎｅｗｔｏｎの米国特許第８，４９９，７６６号明細書およびＳｃａｔｔｅｒｄａｙの米国特許第８，５３９，９５９号明細書、Ｇａｌｌｏｗａｙらの米国特許出願公開第２０１５／００２０８２５号明細書ならびにＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３３号明細書に記載されている。図示された要素のいずれもが必要なわけではないことが理解される。例えば、ＬＥＤは、存在しなくても、振動インジケータなどの異なるインジケータに置き換えられてもよい。同様に、流量センサは、押しボタンなどの手動アクチュエータに置き換えられてもよい。
【００５５】
カートリッジ１０４は、リザーバハウジング内に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物をヒータ１３４へ吸い上げるか、その他の方法で輸送するように構成された液体輸送要素１３６と流体連通しているリザーバ１４４を囲むカートリッジシェル１０３から形成することができる。液体輸送要素は、毛細管作用などによって液体を輸送するように構成された１つ以上の材料から形成することができる。液体輸送要素は、例えば、繊維材料（例えば、有機綿、酢酸セルロース、再生セルロース布、ガラス繊維）、多孔質セラミック、多孔質炭素、黒鉛、多孔質ガラス、焼結ガラスビーズ、焼結セラミックビーズ、毛細管などから形成することができる。したがって、液体輸送要素は、開放細孔ネットワーク（すなわち、流体が、要素を通る複数の方向に、１つの細孔から別の細孔へ流れ得るように相互接続された複数の細孔）を含む任意の材料とすることができる。本明細書でさらに考察されるように、本開示のいくつかの実施形態は、特に、非繊維輸送要素の使用に関し得る。そのため、繊維輸送要素は明示的に除外され得る。あるいは、繊維輸送要素と非繊維輸送要素との組合せが利用されてもよい。電流が印加されると熱を生成するように構成された様々な実施形態の材料を使用して、抵抗加熱要素１３４を形成してもよい。ワイヤコイルを形成し得る材料の例には、カンタル（ＦｅＣｒＡｌ）、ニクロム、二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ）、アルミニウムをドープした二珪化モリブデン（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）２）、チタン、白金、銀、パラジウム、銀およびパラジウムの合金、黒鉛および黒鉛系材料（例えば、炭素系発泡体および糸）、導電性インク、ホウ素ドープシリカならびにセラミック（例えば、正温度係数セラミックまたは負温度係数セラミック）が挙げられる。
【００５６】
形成されたエアロゾルをカートリッジ１０４から放出することを可能にするために、開口１２８がカートリッジシェル１０３内に（例えば、吸い口に）存在してもよい。かかる構成要素は、カートリッジ内に存在してもよい構成要素の代表であり、本開示に包含されるカートリッジ構成要素の範囲を限定することを意図するものではない。
【００５７】
カートリッジ１０４はまた、集積回路、メモリ部品、センサなどを含むことができる１つ以上の電子部品１５０を含んでもよい。電子部品１５０は、有線または無線手段によって、制御部品１０６および／または外部装置と通信するように構成されてもよい。電子部品１５０は、カートリッジ１０４またはその基部１４０内のどこに配置されてもよい。
【００５８】
制御部品１０６および流量センサ１０８は別個に図示されているが、空気流量センサが直接取り付けられた電子回路基板として、制御部品および流量センサが組み合わされてもよいことが理解される。さらに、電子回路基板は、電子回路基板が電源ユニットの中心軸に対して長さ方向に平行であり得るという点で、図１の図に対して水平に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、空気流量センサは、それが取り付けられ得るそれ自体の回路基板または他の基部要素を備えてもよい。いくつかの実施形態では、フレキシブル回路基板を利用してもよい。フレキシブル回路基板は、実質的に管状の形状を含む様々な形状に構成されてもよい。例えば、プリント回路基板および圧力センサの構成がＷｏｒｍらの米国特許出願公開第２０１５／０２４５６５８号明細書に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００５９】
電源ユニット１０２およびカートリッジ１０４は、それらの間の流体係合を容易にするように構成された構成要素を含んでもよい。図１に示すように、電源ユニット１０２は、内部にキャビティ１２５を有するカプラ１２４を含むことができる。カートリッジ１０４は、カプラ１２４と係合するように構成された基部１４０を含むことができ、また、キャビティ１２５内に嵌合するように構成された突起１４１を含むことができる。このような係合は、電源ユニット１０２とカートリッジ１０４との間の安定した接続を容易にするとともに、電源ユニット内の電池１１０および制御部品１０６とカートリッジ内のヒータ１３４との間の電気接続を確立することができる。さらに、電源ユニットシェル１０１は、吸気口１１８を含むことができ、吸気口１１８はシェル内のノッチであってよく、ここでノッチはカプラ１２４に接続し、これにより、カプラ周辺の周囲空気が通過してシェル内に入り、次いでカプラのキャビティ１２５を通過し、突起１４１を介してカートリッジ内に入ることが可能となる。
【００６０】
本開示による有用なカプラおよび基部は、Ｎｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。例えば、図１に見られるように、カプラは、基部１４０の内周１４２と嵌合するように構成された外周１２６を画定してもよい。一実施形態では、基部の内周は、カプラの外周の半径と実質的に等しいか、それよりわずかに大きい半径を画定してもよい。さらに、カプラ１２４は、基部の内周に画定された１つ以上の凹部１７８と係合するように構成された１つ以上の凸部１２９を外周１２６に画定してもよい。しかしながら、構造、形状および構成要素の様々な他の実施形態を使用して、基部をカプラに連結してもよい。いくつかの実施形態では、カートリッジ１０４の基部１４０と電源ユニット１０２のカプラ１２４との間の接続が実質的に恒久的であってよいのに対して、他の実施形態では、それらの間の接続は、例えば、電源ユニットが、使い捨ておよび／または再充填可能であってよい１つ以上の追加のカートリッジとともに再利用され得るように、解放可能であってよい。
【００６１】
いくつかの実施形態では、エアロゾル送達装置１００は、実質的に棒状または実質的に管状または実質的に円筒形状であってよい。他の実施形態では、追加の形状および寸法、例えば、矩形または三角形の断面、多面体形状などが包含される。具体的には、電源ユニット１０２は、棒状でなくてもよく、むしろ実質的に矩形、円形もしくは何らかの形状を有してもよい。同様に、電源ユニット１０２は、実質的に従来の紙巻タバコの寸法であると予測される電源ユニットよりも実質的に大きくてよい。
【００６２】
図１に示されるリザーバ１４４は、容器（例えば、エアロゾル前駆体組成物に対して実質的に不浸透性の壁から形成される）であり得るか、繊維リザーバであり得る。容器の壁は柔軟とすることができ、折り畳み可能とすることもできる。あるいは、容器の壁は実質的に硬質であり得る。容器は、好ましくは実質的に密閉されて、本明細書に別途記載されている輸送要素を介するなど、エアロゾル前駆体組成物の通過のために明示的に設けられた任意の特定の開口を介するもの以外のエアロゾル前駆体組成物の通過を防止する。例示的な実施形態では、リザーバ１４４は、カートリッジシェル１０３の内部を取り囲む管の形状に実質的に形成された不織繊維の１つ以上の層を備えることができる。エアロゾル前駆体組成物をリザーバ１４４に保持することができる。例えば、液体成分は、リザーバ１４４によって収着可能に保持され得る（すなわち、リザーバ１４４が繊維材料を含む場合）。リザーバ１４４は、液体輸送要素１３６と流体接続することができる。この実施形態では、液体輸送要素１３６は、毛細管作用を介して、金属ワイヤコイルの形態である加熱要素１３４に、リザーバ１４４に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物を輸送することができる。このように、加熱要素１３４は液体輸送要素１３６を伴った加熱構成にある。
【００６３】
使用時に、使用者が物品１００を吸引すると、センサ１０８によって空気流が検出され、加熱要素１３４が作動し、加熱要素１３４によってエアロゾル前駆体組成物の成分が気化される。物品１００の吸い口を吸引すると、周囲空気が吸気口１１８に入り、カプラ１２４内のキャビティ１２５と、基部１４０の突起１４１内の中央開口とを通過する。カートリッジ１０４では、吸引された空気が形成された蒸気と組み合わさって、エアロゾルを形成する。エアロゾルは、加熱要素１３４から吹き飛ばされるか、吸入されるか、そうでなければ吸引され、物品１００の吸い口内の口元開口１２８から出る。あるいは、気流センサがない場合、加熱要素１３４は、押しボタンなどによって手動で作動させられてもよい。
【００６４】
エアロゾル送達装置には、入力要素が含まれてもよい（また、気流センサまたは圧力センサを置き換えるか、補完してもよい）。入力は、使用者が装置の機能を制御し、および／または使用者に対して情報を出力することを可能にするために含まれてもよい。装置の機能を制御するための入力として、任意の構成要素または構成要素の組合せが利用されてもよい。例えば、参照により本明細書に組み込まれるＷｏｒｍらの米国特許出願公開第２０１５／０２４５６５８号明細書に記載されているように、１つ以上の押しボタンが使用されてもよい。同様に、参照により本明細書に組み込まれる２０１５年３月１０日に出願されたＳｅａｒｓらの米国特許出願第１４／６４３，６２６号明細書に記載されているように、タッチスクリーンが使用されてもよい。追加の例として、エアロゾル送達装置の特定の動きに基づくジェスチャ認識に適合した構成要素が、入力として使用されてもよい。参照により本明細書に組み込まれるＨｅｎｒｙらの米国特許出願公開第２０１６／０１５８７８２号明細書を参照されたい。
【００６５】
いくつかの実施形態では、入力は、スマートフォンまたはタブレットなどのコンピュータまたはコンピューティング装置を備えてもよい。具体的には、エアロゾル送達装置は、ＵＳＢコードまたは類似のプロトコルの使用などを介して、コンピュータまたは他の装置に配線されてもよい。エアロゾル送達装置はまた、無線通信を介して入力として作用するコンピュータまたは他の装置と通信してもよい。例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれるＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１６／０００７５６１号明細書に記載されているような読み出し要求を介して装置を制御するためのシステムおよび方法を参照されたい。かかる実施形態では、コンピュータまたは他のコンピューティング装置に関連してアプリケーションまたは他のコンピュータプログラムを使用して、エアロゾル送達装置に制御命令を入力してもよく、そのような制御命令は、例えば、ニコチン含有量および／または含有される追加の香味の含有量を選択することによって、特定の組成のエアロゾルを形成する能力を含む。
【００６６】
本開示によるエアロゾル送達装置の様々な構成要素は、当技術分野に記載され市販されている構成要素から選択することができる。本開示に従って使用することができる電池の例は、Ｐｅｃｋｅｒａｒらの米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号明細書に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００６７】
エアロゾル送達装置は、エアロゾル生成が所望される場合（例えば、使用中に吸引された場合）に、発熱要素への電力の供給を制御するためのセンサまたは検出器を組み込むことができる。このように、例えば、使用中にエアロゾル送達装置が吸引されていない場合には発熱要素への電力供給をオフにし、吸引中には発熱要素による発熱を作動させるか引き起こすために電力供給をオンにする様式または方法が提供される。追加の代表的な種類の感知または検出機構、それらの構造および構成、それらの構成要素ならびにそれらの一般的な操作方法は、参照により本明細書に組み込まれるＳｐｒｉｎｋｅｌ，Ｊｒ．の米国特許第５，２６１，４２４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書およびＦｌｉｃｋの国際公開第２０１０／００３４８０号パンフレットに記載されている。
【００６８】
エアロゾル送達装置は、吸引中に発熱要素への電力量を制御するための制御機構を組み込むことが最も好ましい。代表的な種類の電子部品、それらの構造および構成、それらの特徴ならびにそれらの一般的な操作方法は、参照により本明細書に組み込まれるＧｅｒｔｈらの米国特許第４，７３５，２１７号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第４，９４７，８７４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｎｇｕｙｅｎらの米国特許第７，０４０，３１４号明細書およびＰａｎの米国特許第８，２０５，６２２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔらの米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書およびＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号明細書ならびにＨｅｎｒｙらの米国特許出願公開第２０１５／０２５７４４５号明細書に記載されている。
【００６９】
エアロゾル前駆体を支持するための代表的な種類の基材、リザーバまたは他の構成要素は、参照により本明細書に組み込まれるＮｅｗｔｏｎの米国特許第８，５２８，５６９号明細書、Ｃｈａｐｍａｎらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号明細書およびＤａｖｉｓらの米国特許出願公開第２０１４／００５９７８０号明細書ならびにＢｌｅｓｓらの米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３２号明細書に記載されている。さらに、様々なウィッキング材料ならびに特定の種類の電子タバコ内のそれらのウィッキング材料の構成および操作は、参照により本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許第８，９１０，６４０号明細書に記載されている。
【００７０】
電子タバコとして特徴付けられるエアロゾル送達システムでは、エアロゾル前駆体組成物は、タバコまたはタバコ由来成分を組み込むことが最も好ましい。ある点では、タバコは、微粉砕されたか、粉砕されたか、粉末状のタバコ薄片などのタバコの部分または片として提供されてもよい。例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１５／０３３５０７０号明細書に記載されているようなタバコビーズ、ペレットまたは他の固体形態が含まれてもよい。別の点では、タバコは、タバコの水溶性成分の多くを組み込んだ噴霧乾燥抽出物などの抽出物の形態で提供されてもよい。あるいは、タバコ抽出物は、タバコ由来の少量の他の抽出成分も組み込んだ比較的高濃度のニコチン含有抽出物の形態を有してもよい。別の点では、タバコに由来する特定の香味剤などの比較的純粋な形態で、タバコ由来成分が提供されてもよい。ある点では、タバコに由来し、高度に精製された形態または本質的に純粋な形態で使用され得る成分は、ニコチン（例えば、医薬品グレードのニコチン）である。
【００７１】
蒸気前駆体組成物とも呼ばれるエアロゾル前駆体組成物は、例えば、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコールまたはそれらの混合物）、ニコチン、タバコ、タバコ抽出物および／または風味料を含む様々な成分を含んでもよい。代表的な種類のエアロゾル前駆体成分および製剤もまた、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，２１７，３２０号明細書ならびにＺｈｅｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号明細書、Ｃｈｏｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０２１３４１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔｔらの米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書、Ｌｉｐｏｗｉｃｚらの米国特許出願公開第２０１５／００２０８２３号明細書およびＫｏｌｌｅｒの米国特許出願公開第２０１５／００２０８３０号明細書、ならびにＢｏｗｅｎらの国際公開第２０１４／１８２７３６号パンフレットに記載され、特徴付けられており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。使用されてもよい他のエアロゾル前駆体には、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｖａｐｏｒ  ＣｏｍｐａｎｙのＶＵＳＥ（Ｒ）製品、Ｌｏｒｉｌｌａｒｄ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのＢＬＵ（登録商標）製品、Ｍｉｓｔｉｃ  ＥｃｉｇｓのＭＩＳＴＩＣ  ＭＥＮＴＨＯＬ製品およびＣＮ  Ｃｒｅａｔｉｖｅ  Ｌｔｄ．のＶＹＰＥ製品に組み込まれているエアロゾル前駆体が挙げられる。Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｒｅｅｋ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ  ＬＬＣから入手可能な電子タバコ用のいわゆる「スモークジュース」も望ましい。
【００７２】
エアロゾル送達システム内に組み込まれるエアロゾル前駆体の量は、エアロゾル生成部品が許容可能な感覚および望ましい性能特性を提供するような量である。例えば、多くの点でタバコの煙の出現に似た、目に見える主流エアロゾルを生成するために、十分な量のエアロゾル形成材料（例えば、グリセリンおよび／またはプロピレングリコール）が使用されることが非常に好ましい。エアロゾル生成システム内のエアロゾル前駆体の量は、エアロゾル生成部品当たりの所望の吸煙の数などの要因に応じて決まってもよい。１つ以上の実施形態では、約１ｍｌ以上、約２ｍｌ以上、約５ｍｌ以上または約１０ｍｌ以上のエアロゾル前駆体組成物が含まれてもよい。
【００７３】
本開示のエアロゾル送達システムに組み込むことができるさらに他の特徴、制御部または構成要素は、参照により本明細書に組み込まれるＨａｒｒｉｓらの米国特許第５，９６７，１４８号明細書、Ｗａｔｋｉｎｓらの米国特許第５，９３４，２８９号明細書、Ｃｏｕｎｔｓらの米国特許第５，９５４，９７９号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｈｏｎの米国特許第８，３６５，７４２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第８，４０２，９７６号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号明細書、Ｔｕｃｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号明細書、Ｌｅｖｅｎらの米国特許出願公開第２０１３／０２９８９０５号明細書、Ｋｉｍらの米国特許出願公開第２０１３／０１８０５５３号明細書、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書、Ｎｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書およびＤｅＰｉａｎｏらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４０８号明細書に記載されている。
【００７４】
物品の使用の上記の説明は、本明細書に提供されるさらなる開示に照らして当業者には明らかであり得る軽微な変更を介して、本明細書に記載される様々な実施形態に適用され得る。しかしながら、上記の使用の説明は、物品の使用を限定することを意図するものではなく、本開示のすべての必要な開示要件に従うために提供される。図１に示されたか、あるいは上記に記載された物品に示された要素はいずれも、本開示によるエアロゾル送達装置に含まれ得る。
【００７５】
１つ以上の実施形態では、本開示は、特に、蒸気生成を増加するように構成されたエアロゾル送達装置に関し得る。このような増加は、様々な要因から生じ得る。いくつかの実施形態では、液体輸送要素（すなわち、ウィックまたはウィッキング要素）は、多孔質セラミック、多孔質ガラスなどのような多孔質モノリスから部分的にまたは完全に形成することができる。本開示の実施形態による使用に適した例示的なモノリシック材料は、例えば、２０１６年１月５日に出願された米国特許出願第１４／９８８，１０９号明細書、およびＬａＭｏｔｈｅの米国特許出願公開第２０１４／０１２３９８９号明細書に記載されており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。多孔質モノリスは、実質的に中実のウィックを形成することができる。特に、輸送要素は、当技術分野で既知の個々の繊維の束ではなく、実質的に単一のモノリシック材料とすることができる。
【００７６】
流体輸送要素として硬質の多孔質モノリスを使用することは、加熱の均一性を改善し、不均一な加熱が発生した場合の流体輸送要素の炭化の可能性を減らすのに有益である。また、エアロゾル送達装置内の繊維材料の存在を排除することが望ましい場合がある。このような利点にもかかわらず、多孔質モノリスは、流体輸送要素としての実装を成功させるための特定の課題も提示する。かかる課題は、繊維状のウィックと比較して、多孔質モノリス（例えば、多孔質セラミック）の異なる材料特性に一部起因する。例えば、アルミナは、シリカよりも高い熱伝導率および高い熱容量の両方を有する。これらの熱特性により、ウィックとヒータとの界面でエアロゾル前駆体組成物から熱が奪われるため、同等の流体気化を実現するには、比較的高い初期エネルギー出力が必要になる場合がある。本開示は、そのような困難を克服する手段を実現する。
【００７７】
多孔質モノリスを使用するいくつかの実施形態では、多孔質モノリスを使用する場合の気化に必要なエネルギーを最小限に抑えることができ、多孔質モノリス流体輸送要素の表面の熱流束密度（ワット毎平方メートル（Ｗ／ｍ２）単位で測定）を増加させることによって気化応答時間を改善することができる。本開示は、特に、熱流束密度のそうした増加を提供するのに適した実施形態を説明する。
【００７８】
１つ以上の実施形態では、本開示は、多孔質モノリシック流体輸送要素が、実質的に一致する形状を有するヒータと組み合わされる特定の形状部分を有する噴霧器構成に関するものとなり得る。例えば、流体輸送要素２３６が図２Ａに示されており、流体輸送要素２３６は実質的に硬質の多孔質モノリスの形態である。図２Ｂに見られるように、流体輸送要素は実質的に円形断面を有するが、他の断面形状も包含される。流体輸送要素２３６は、本体２３６ａと、先細状の第１の端部２３６ｂと、第２の端部２３６ｃとを有する。流体輸送要素２３６は実質的に真っ直ぐであるように示されているが、１つ以上の屈曲部を有する、または湾曲しているような他の構成も包含される。流体輸送要素２３６の本体２３６ａは、該本体２３６ａの長手方向長さに沿って実質的に一定の直径ｄを有する。第２の端部２３６ｃは、本体２３６ａの直径ｄと実質的に同じ直径を有することができる。ただし、第２の端部２３６ｃの直径は、本体２３６ａの直径ｄよりも小さくても大きくてもよい。図示されるように、輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂは、輸送要素の全長Ｌの約２５％を形成する。様々な実施形態では、先細状端部２３６ｂは、輸送要素２３６の全長Ｌの約５％〜約５０％、約１０％〜約４０％または約１５％〜約３５％を形成する。輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂは、本体２３６ａの直径ｄとほぼ同じ直径で始まり、次いで点２３６ｄまで徐々に縮小するように構成される。点２３６ｄは鋭い点として示されているが、そのような構成は必要ではない。好ましくは、点２３６ｄは、本体２３６ａの直径ｄの約５０％以下、約３５％以下、約２０％以下または約１０％以下の直径を有し、例示的な下方範囲は、本体の直径ｄの約５％または約１％である。いくつかの実施形態では、点２３６ｄは、実質的に丸みを帯びるか、平坦とすることができる。
【００７９】
ヒータ２３４が図３に示されており、ヒータは、輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂと実質的に一致する形状の加熱線２３５ａから形成されている。図示されるように、ヒータ２３４は実質的にかご型である。輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂと実質的に一致するために、ヒータ２３４は、輸送要素２３６の寸法と実質的に同様の寸法を有することができる。例示的な実施形態では、ヒータ２３４は、輸送要素２３６の本体２３６ａの直径ｄと実質的に同じ直径Ａを有する上端２３４ａを有する。実質的に同じとは、ヒータ２３４の上端２３４ａの直径Ａが輸送要素２３６の本体２３６ａの直径ｄの±１０％であることを示す。ヒータ２３４はまた、輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂの長さと実質的に同じ高さＣを有する。実質的に同じとは、ヒータ２３４の高さＣが輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂの長さの±１０％であることを示す。いくつかの実施形態では、ヒータ２３４の高さＣは、輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂの長さ以下である。例えば、ヒータ２３４の高さＣは、輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂの長さの約５０％〜約１００％、約６０％〜約９９％または約６５％〜約９８％とすることができる。ヒータ２３４はまた、ヒータの上端２３４ａの直径Ａよりも小さい直径Ｄを有する下端２３４ｂを有することができる。ヒータ２３４の下端２３４ｂの直径Ｄは、ヒータの上端２３４ａの直径Ａの約５０％以下、約３５％以下、約２０％以下または約１０％以下であることが好ましい。例えば、直径Ｄは、直径Ａの約１％〜約５０％、約２％〜約４０％または約５％〜約３０％とすることができる。ヒータ２３４の直径は、ヒータの上端２３４ａの直径Ａからヒータの下端２３４ｂの直径Ｄまで徐々に縮小することができる。ヒータ２３４は、輸送要素２３６の先細状端部２３６ｂを受け入れるように構成された開口する内部領域を有する。
【００８０】
ヒータ２３４は、ヒータに正および負の電気接続を提供するための電気リード線（２３５ｂ、２３５ｃ）をさらに含むことができる。電気リード線（２３５ｂ、２３５ｃ）は、加熱線２３５ａと一体に形成することができるか、加熱線に（例えば、溶接により、またはコネクタを使用して）取り付けることができる別個の要素とすることができる。ヒータ２３４は、加熱線２３５ａによって形成されたコイルの全幅と、電気リード線（２３５ｂ、２３５ｃ）の長さとを含むことができる全幅Ｂを有することが可能である。
【００８１】
輸送要素２３６とヒータ２３４との組合せが図４に示されている。そこに見られるように、噴霧器２７５は、硬質の多孔質モノリスの形態の輸送要素２３６と、輸送要素の先細状端部の周りに巻き付けられたヒータ２３４とから形成される。ヒータ２３４は、ヒータ線２３５ａの９巻きのコイルを備える。見られるように、ヒータ２３４は、実質的に円錐形状であり、流体輸送要素の先細状端部を受け入れ、それと実質的に一致する内部領域を含む。この構成では、ヒータ２３４からのエネルギーは、ウィックの先細状端部の比較的小さな表面積に集中する。比較すると、図５に示すように、流体輸送要素２３６’の一定直径部分の周りに巻き付けられたヒータ線２３５ａ’の９巻きのコイルから形成されたヒータ２３４’は、流体輸送要素のかなり大きな表面積を覆い、ひいては、エネルギーの集中を低下させる。このような比較の噴霧器では、熱流束密度は、図４に示すようにヒータ線が比較的小さな表面積に巻かれている場合よりも大幅に低下する。
【００８２】
１つ以上の実施形態では、代替のヒータ構成を使用して、熱流束密度を増加させ、ひいては加熱および蒸気形成を改善することができる。例えば、図６に示すように、メッシュまたはスクリーンヒータ３３４を使用してもよく、これは、多孔質モノリシック流体輸送要素３３６上のヒータ表面積の範囲を拡大するのに効果的であり得る。ヒータは、好ましくは、流体輸送要素の外面の少なくとも一部に接触するように構成され、ヒータは導電性メッシュの形態である。本明細書で使用されるメッシュおよびスクリーンという用語は、交換可能であり、特に、交差する導電性フィラメント３３５ａのネットワークを指すことを意味する。したがって、導電性メッシュは、導電性フィラメントのネットワークおよび／または交絡構造であると解釈することができる。導電性フィラメント３３５ａは、ヒータの形成に関して本明細書に別途列挙されているような任意の好適な導電性材料から形成することができる。１つ以上の実施形態では、導電性フィラメント３３５ａは、留め具３３８ａと３３８ｂとの間の電流の流れの方向を改善するのに有効であり得る非導電性フィラメント３８３または同様の材料と少なくとも部分的に織り合わされ得る。
【００８３】
導電性メッシュヒータ３３４は、流体輸送要素３３６の外面の少なくとも一部を周方向に取り囲むことができる。いくつかの実施形態では、導電性メッシュヒータ３３４は、流体輸送要素３３６の外面の少なくとも一部を部分的にのみ取り囲んでもよい。導電性メッシュヒータ３３４は、第１の端部３３４ａおよび第２の端部３３４ｂを含むことができ、そこで流体輸送要素３３６の外面上の導電性メッシュヒータの範囲が終了する。導電性メッシュヒータ３３４の第１の端部３３４ａおよび第２の端部３３４ｂは、導電性メッシュヒータを流体輸送要素に固定することができる、および／または導電性メッシュヒータと電源との間の電気接続部として機能することができる、それぞれの第１および第２の留め具３３８ａおよび３３８ｂを含むことができる。
【００８４】
図７に見られるように、導電性メッシュヒータ３３４は、複数の交差する導電性フィラメント３３５ａを備えることができる。導電性メッシュヒータ３３４は、平行四辺形３３９、またはメッシュ構成と一致する他の形状を形成する導電性フィラメント３３５ａの規則的なパターンを画定することができる。導電性フィラメント３３５ａは、特に、断熱空間３８１を取り囲むことができる。断熱空間３８１は、開口していても（例えば、空気により断熱されていても）よく、あるいは少なくとも部分的に断熱材が充填されていてもよい。断熱空間３８１は、導電性メッシュヒータ３３４の加熱能力が最大化され、かつ導電性メッシュヒータへの電力送達の量が最小化されるように、規定の面積を有するように構成され得る。いくつかの実施形態では、断熱空間は、約０．０１μｍ２〜約２ｍｍ２の平均個別面積を有することができる。さらなる実施形態では、断熱空間は、約０．０５μｍ２〜約１．５ｍｍ２、約０．１μｍ２〜約１ｍｍ２、約０．２５μｍ２〜約０．５ｍｍ２または約０．５μｍ２〜約０．１ｍｍ２の平均個別面積を有することができる。いくつかの実施形態では、断熱空間は、約０．００５ｍｍ２〜約２ｍｍ２、約０．０１ｍｍ２〜約１．５ｍｍ２または約０．０２ｍｍ２〜約１ｍｍ２などの上方範囲の平均個別面積を有することができる。いくつかの実施形態では、断熱空間は、約０．０１μｍ２〜約１０μｍ２、約０．０２μｍ２〜約５μｍ２または約０．０５μｍ２〜約１μｍ２などの下方範囲の平均個別面積を有することができる。
【００８５】
図６に戻ると、導電性メッシュヒータ３３４は、図示されるように、流体輸送要素３３６の長手方向全長の約３０％を覆っている。さらなる実施形態では、導電性メッシュヒータ３３４は、流体輸送要素３３６の長手方向全長の約１０％〜約８０％、約１５％〜約７５％または約２０％〜約７０％に存在することができる。導電性メッシュヒータ３３４は、流体輸送要素３３６の一端に実質的に近接して配置されてもよく、あるいは導電性メッシュヒータは、流体輸送要素の長手方向長さに沿って実質的に中央に配置されてもよい。
【００８６】
さらなる実施形態では、図４および／または図６に示されるような噴霧器（２７５、３７５）が、図１に示されるようなエアロゾル送達装置（１００）に含まれてもよい。したがって、図１のエアロゾル送達装置１００からの関連要素のいずれかが、本明細書に記載の噴霧器（２７５および／または３７５）を含むエアロゾル送達装置に含まれてもよい。例示的な実施形態として、エアロゾル送達装置８００が図８に示されている。エアロゾル送達装置８００は、外側本体またはシェル８０３によって画定されるタンク（またはカートリッジ）８０４を含む。タンク８０４は、エアロゾル前駆体組成物８４５が少なくとも部分的に充填されたリザーバ８４４を含む。リザーバ８４４は、特に、多孔質モノリシック流体輸送要素８３６と密封係合するように構成された単一の開口部８４６を有する閉鎖体として構成される。したがって、流体輸送要素８３６は、エアロゾル前駆体組成物８４５と流体連通しているか、他の接触状態にあり、ヒータ８３４にエアロゾル前駆体組成物を輸送するように、リザーバ８４４内へ延在または突出する。ヒータ８３４が作動すると、エアロゾル前駆体組成物は気化されて、タンク８０４内の気化ゾーン８０９を少なくとも部分的に充填する。吸気口８１８を通って引き込まれた空気によって、形成された蒸気（例えば、形成された蒸気が空気と混合されるエアロゾルの形態）が気化ゾーン８０９から吸い口８２７へ送られる。図示されるように、リザーバ８４４は、タンク８０４の実質的に中心に位置し、エアロゾルはリザーバの周りを通過する。ただし、要素の他の構成も包含される。タンク８０４は、タンクを制御本体または電源ユニット（例えば、図１の要素１０２）に接続するためのコネクタ８４０を含む。コネクタ８４０は、図１に示される基部１４０と同様の構造を有してもよく、あるいはタンク８０４を制御本体／電源ユニットに接続するのに適した任意の追加の構造を有してもよい。図示されていないが、ヒータ８３４と電池（例えば、図１の要素１１０）または他の電力送達装置との間の電気接続を提供するために電気接続部が含まれることが理解される。図８に示すヒータ８３４と流体輸送要素８３６との組合せに加えて、またはその代替として、図６に示す噴霧器３７５が使用されてもよい。
【００８７】
本明細書に記載されるヒータは、一般に、流体輸送要素の外側部分の周りに配置されてもよい。しかしながら、１つ以上の実施形態では、ヒータは、流体輸送要素の少なくとも部分的に内部に配置されてもよい。例えば、セラミック流体輸送要素は、セラミック流体輸送要素およびヒータがモノリシックであるように、ヒータの存在下で形成されてもよい。かかる実施形態では、電気接点を形成するのに適した少なくとも十分な量のヒータが、流体輸送要素の外部に配置される。いくつかの実施形態では、流体輸送要素を、少なくとも部分的に中空としてもよい、すなわち、ヒータが配置され得る解放された空間を含んでもよい。このように、流体輸送要素から外方に最大の蒸気生成が形成されるように、加熱を内側から外側へ進めてもよい。必要に応じて、本明細書に記載のヒータを、流体輸送要素の少なくとも部分的に内部に配置してもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のヒータを流体輸送要素の外面に配置してもよく、第２のヒータを上述のように流体輸送要素の少なくとも部分的に内部に配置してもよい。
【００８８】
少なくとも２つの別個のヒータを使用すると、蒸気生成を改善するのに有益となり得る。具体的には、第１のヒータを使用して液体輸送要素内での気化のために液体を予熱することができ、第２のヒータを使用して液体を実際に気化させることができる。予熱により、所望の量の蒸気を提供するために必要な総電力および／または絶対温度および／または加熱時間を低減することができる。例えば、内部ヒータは予熱器であってよく、外部ヒータは気化ヒータであってよい。あるいは、少なくとも２つの別個のヒータを液体輸送要素の外面に配置してもよい。一方のヒータは予熱器として機能させることができ、他方のヒータは気化ヒータとして機能させることができる。例えば、図８に示すように、予熱器（図示せず）は、ヒータ８３４（気化ヒータとして機能し得る）とリザーバ８４４との間に配置させることができる。予熱器は、リザーバ８４４から気化ヒータ８３４に流れる液体エアロゾル前駆体組成物８４５を予熱してもよく、その結果、気化ヒータは、上述のように気化をさらに容易に達成することができ、および／または予熱器は、液体エアロゾル前駆体組成物の粘度を低下させて、リザーバから気化ヒータへの液体の流れを改善し得る。同様のヒータの組合せを図６の液体輸送要素３３６に適用してもよい。図８では、ヒータ８３４とリザーバ８４４との間に配置された第２のヒータは、本明細書に記載のメッシュヒータであってもよいか、単純なワイヤコイルであってもよいか、液体輸送要素内の液体を予熱するのに有用な任意の他の種類のヒータであってもよい。図６では、液体輸送要素３３６上の第２のヒータは、追加のメッシュヒータであってもよいか、単純なワイヤコイルであってもよいか、液体輸送要素内の液体を予熱するのに有用な任意の他の種類のヒータであってもよい。例えば、本明細書に記載のワイヤメッシュヒータ（図６参照）またはかご型ヒータ（図４参照）と組み合わせて、図５に示すようなヒータコイル２３４’を第２のヒータとして追加してもよい。
【００８９】
１つ以上の例では、本明細書に記載される値は、「約」という単語によって特徴付けられ得る。値が「約」記載された量であるということは、記載された量が正確に、示された値であり得るか、示された値から最大５％、最大２％または最大１％変化する可能性があることを示すと理解される。
【００９０】
上記の説明および関連する図面に示された教示の利益を有し、本開示が関連する当業者には、本開示の多くの変更および他の実施形態が思い浮かぶであろう。したがって、本開示は、本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、変更および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることを理解されたい。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定のためには使用されない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月8日(2019.2.8)
【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】
噴霧器であって、
先細状の第１の端部を有し、かつ第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、
流体輸送要素の先細状の第１の端部を受け入れ、かつ、これと実質的に一致する内部領域を含む実質的に円錐形状となるように、流体輸送要素の先細状の第１の端部周りに複数のコイルを形成するヒータワイヤと、
を含む噴霧器。
【請求項２】
硬質の多孔質モノリスが多孔質セラミックまたは多孔質ガラスから形成される、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項３】
流体輸送要素が繊維材料を含まない、請求項１または請求項２に記載の噴霧器。
【請求項４】
流体輸送要素が、先細状の第１の端部と第２の端部との間に延在する長手方向長さを有する本体を有し、本体が、その長手方向長さに沿って実質的に一定の直径を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の噴霧器。
【請求項５】
流体輸送要素の先細状の第１の端部が、流体輸送要素の全長の約５％〜約５０％を形成する、請求項４に記載の噴霧器。
【請求項６】
先細状の第１の端部が、本体の直径とほぼ同じである第１の直径から、流体輸送要素の本体の直径の約５０％以下である第２の直径まで先細になる、請求項４に記載の噴霧器。
【請求項７】
請求項４に記載の噴霧器であって、
ヒータが、流体輸送要素の本体の直径と実質的に同じ直径を有する上端を有し、
ヒータが、流体輸送要素のテーパ状の第１の端部の長さと実質的に同じ高さを有し、
ヒータが、ヒータの上端の直径の約５０％以下の直径を有する下端を有する噴霧器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の噴霧器を含むエアロゾル送達装置。
【請求項９】
エアロゾル前駆体組成物を含むリザーバを備え、流体輸送要素の第２の端部がエアロゾル前駆体組成物と接触するようにリザーバ内へ延在する、請求項８に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項１０】
噴霧器であって、
第１の端部および第２の端部を有する、硬質の多孔質モノリスの形態の流体輸送要素と、
流体輸送要素の外面の少なくとも一部分を円周状に囲む、導電性フィラメントの組み合わせネットワークとして形成した導電性メッシュヒータと、
を含む噴霧器。
【請求項１１】
導電性メッシュが、断熱空間を取り囲む平行四辺形を形成する導電性フィラメントの規則的なパターンを有する、請求項１０に記載の噴霧器。
【請求項１２】
断熱空間が開口している、請求項１１に記載の噴霧器。
【請求項１３】
断熱空間が約０．０１μｍ２〜約２ｍｍ２の平均個別面積を有する、請求項１１または請求項１２に記載の噴霧器。
【請求項１４】
流体輸送要素が長手方向全長を有し、導電性メッシュが、流体輸送要素の長手方向全長の約１０％〜約８０％に存在する、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の噴霧器。
【請求項１５】
導電性メッシュが、流体輸送要素の長手方向全長の約３０％〜約７０％に存在する、請求項１４に記載の噴霧器。
【請求項１６】
請求項１０から１５のいずれか一項に記載の噴霧器を含むエアロゾル送達装置。
【請求項１７】
エアロゾル前駆体組成物を含むリザーバを含み、流体輸送要素の第２の端部がエアロゾル前駆体組成物と接触するようにリザーバ内へ延在する、請求項１６に記載のエアロゾル送達装置。
【国際調査報告】
2020511989.tif 000012
2020511989.tif 000013
2020511989.tif 000014
2020511989.tif 000015