(57)【要約】  吸入可能な蒸気を生成するデバイス（１０）を開示する。このデバイスは、空気ポンプ（２２）と、加熱器（２４）と、蒸気生成物の供給部（２１）と、コンプレッサ（２６）と、吹出口（１８）とを含む。気化材料は、加熱器で気化温度まで加熱されて蒸気を生成し、空気ポンプからの新鮮な空気の供給と混合される。混合物はコンプレッサで圧縮され、吹出口を介して貯蔵容器（１２）に送達される。蒸気生成デバイスを用いて吸入可能な蒸気を生成する方法（２００）も開示される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに流体接続する吸気口と、空気ポンプと、加熱器と、コンプレッサと、吹出口とを備え、
前記空気ポンプは、周囲空気を前記加熱器に供給するように構成され、
前記加熱器は、気化材料を気化温度まで加熱して、気化した材料を前記コンプレッサに供給するように構成され、
前記コンプレッサは、前記加熱器で生成され供給される蒸気と前記周囲空気との混合物を圧縮し、前記混合物を前記吹出口に送達するように構成され、
前記吹出口は、前記圧縮された混合物を貯蔵容器に送達するように構成される、蒸気生成デバイス。
【請求項２】
気化材料の供給部をさらに備える、請求項１に記載の蒸気生成デバイス。
【請求項３】
蒸気生成デバイスによって生成された加圧蒸気の貯蔵に適した貯蔵容器をさらに備える、請求項１に記載の蒸気生成デバイス。
【請求項４】
前記貯蔵容器が断熱される、請求項１に記載の蒸気生成デバイス。
【請求項５】
前記貯蔵容器が加圧蒸気を蒸気状態に維持するように構成された加熱器を含む、請求項１に記載の蒸気生成デバイス。
【請求項６】
気化材料を供給するステップと、
前記気化材料を請求項１に記載の蒸気生成デバイスに充填するステップと、
前記気化材料を気化温度まで加熱して蒸気を生成するステップと、
前記蒸気と混合するために周囲空気を送達するステップと、
前記周囲空気を前記蒸気と混合するステップと、
前記空気と蒸気との混合物を圧縮するステップと、
前記圧縮された混合物を前記デバイスの吹出口に送達するステップと、を含む、吸入可能な蒸気を生成する方法。
【請求項７】
前記圧縮された混合物を、圧縮された蒸気混合物の貯蔵のための貯蔵容器に送達するステップをさらに含む、請求項６に記載の吸入可能な蒸気を生成する方法。
【請求項８】
請求項１に記載の蒸気生成デバイスと、前記気化器を操作するための説明書とを備えるキット。
【請求項９】
前記蒸気生成デバイスによって生成された加圧蒸気の貯蔵に適した貯蔵容器をさらに備える、請求項８に記載のキット。
【請求項１０】
前記貯蔵容器が断熱される、請求項９に記載のキット。
【請求項１１】
前記貯蔵容器が、収容された加圧蒸気を蒸気状態に維持するように構成された加熱器を含む、請求項８に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して気化器に関し、より詳細には蒸気を貯蔵することができる蒸気生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
気化器は、無煙吸入プロセスを介してニコチンおよび他の生成物を提供する新製品として近年浮上している。電子タバコを含む気化器の実施形態は多数存在する。ほとんどの実装は、電源（典型的には電池）と霧化デバイスとからなる。再使用可能な電子タバコでは、この２つの単位体は電池とカトマイザとに分けられ、より高価な電池および関連回路（マイクロコントローラ、スイッチ、表示用ＬＥＤなど）を保持しながら、ニコチン含有液カトマイザの廃棄および交換を可能にする。使い捨て電子タバコでは２つの単位体が組み合わされ、電池電力またはニコチン含有Ｅ−リキッドのいずれかが消尽された後に廃棄される１つのユニットに機能を統合する。気化器は概して、単独の使用者の要求に応じて蒸気を供給するように設計される。複数の使用者が存在する場合には、各使用者は典型的には使用者自身の気化器を有する。
【０００３】
電子タバコで蒸気を生成するために使用されるＥ−リキッドは、概して、濃縮香料と混合された、プロピレングリコール（ＰＧ）または植物グリセリン（ＶＧ）またはポリエチレングリコール４００（ＰＥＧ４００）のうちの１つ以上の溶液、および任意選択で可変割合のニコチン濃縮液である。この液体は「Ｅ−リキッド」と呼ばれることがあり、ボトルで、または使い捨てのカートリッジもしくはカトマイザで販売されることが多い。そのようなＥ−リキッドの多種多様のフレーバが、通常のタバコ、メントール、バニラ、コーヒー、コーラ、およびさまざまな果物の味に似たフレーバを含め、販売されている。さまざまなニコチン濃度も入手可能であり、ニコチンフリーのＥ−リキッドも一般的である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の一態様では、蒸気生成デバイスを説明する。蒸気生成デバイスは、気化材料の供給部と、加熱器と、空気ポンプと、コンプレッサと、吹出口とを含む。加熱器は、気化材料の供給部と流体連通しており、気化材料を気化温度まで加熱するように構成される。空気ポンプは、加熱器と流体連通しており、加熱器に周囲空気を供給するように構成される。コンプレッサは、加熱器と流体連通しており、加熱器で生成された蒸気と周囲空気との混合物を圧縮するように構成される。吹出口は、圧縮された混合物を貯蔵容器に送達するように構成される。
【０００５】
本開示の別の態様は、互いに流体接続する吸気口と、空気ポンプと、加熱器と、コンプレッサと、吹出口とを備える蒸気生成デバイスを説明し、空気ポンプは加熱器に周囲空気を供給するように構成され、加熱器は気化材料を気化温度まで加熱して、気化した材料をコンプレッサに供給するように構成され、コンプレッサは加熱器で生成されて供給される蒸気と周囲空気との混合物を圧縮して、混合物を吹出口に送達するように構成され、吹出口は圧縮された混合物を貯蔵容器に送達するように構成される。
【０００６】
本開示の別の態様では、蒸気を生成する方法を説明する。この方法は、気化材料を蒸気生成デバイスに充填することと、気化材料を気化温度まで加熱して蒸気を生成することと、蒸気と混合するために周囲空気を送達することと、周囲空気を蒸気と混合することと、空気と蒸気との混合物を圧縮することと、圧縮された混合物を蒸気混合物の貯蔵のための貯蔵容器に送達することとを含む。
【０００７】
本開示のさらに別の態様は、気化材料を供給することと、気化材料を本明細書に記載の蒸気生成デバイスに充填することと、気化材料を気化温度まで加熱して蒸気を生成することと、蒸気と混合するために周囲空気を送達することと、周囲空気を蒸気と混合することと、空気と蒸気との混合物を圧縮することと、圧縮された混合物をデバイスの吹出口に送達することとを含む、吸入可能な蒸気を生成する方法を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】蒸気圧縮システムの概略図である。
【図２】吸入可能な蒸気を生成する方法の流れ図である。
【図３】本開示の一態様による貯蔵容器の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明および添付の図面は、当業者がこれらの実施形態を製作および使用することを可能にする目的で、本開示のいくつかの実施形態を説明および例示する。したがって、これらの実施形態の詳細な説明および例示は本質的に純粋に例示的なものであり、いかなる方法によっても本開示の範囲を限定することを意図するものではない。また、図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、場合によっては詳細が省略されている場合があり、それは製造および組み立ての詳細などの実施形態の理解に必要ではないことも理解されたい。添付の図面では、類似の参照符号は類似の構成要素を表す。
【００１０】
図１は蒸気生成システム１０の概略図を示す。一般に、蒸気生成システム１０は、エンドユーザが後で消費するために容器１２に充填するのに適した圧縮蒸気を生成するシステムである。蒸気生成システム１０によって一旦充填されると、容器１２を使用して蒸気生成システム１０なしに蒸気を消費することができる。したがって、従来の気化器が認められない可能性がある場面で、または高い蒸気生成率が必要とされる状況で、蒸気を利用することができる。
【００１１】
蒸気生成システム１０は携帯用ケース１４内に収納される。携帯用ケース１４は、電池、外部電源、または電池と外部電源システムとの組み合わせによって電力供給される。携帯用ケース１４は、空気を取り入れる吸気口１６を備える外面と、生成された蒸気の吹出口１８と、気化される気化材料を収容する気化材料室２０とを有する。気化材料室２０には、特定種類の気化材料を含むカートリッジを収容してもよいし、気化させる未加工の気化材料を収容してもよい。
【００１２】
携帯用ケース１４内には、蒸気を生成するための構成要素が収容される。蒸気生成システムのいくつかの実施形態またはその携帯用ケース内には、蒸気を圧縮するための構成要素も収容される。さらに他の実施形態では、蒸気の生成のため、およびその圧縮のための両方の構成要素が蒸気生成システムまたはその携帯用ケース内に収容される。図１の実施形態では、構成要素は、空気ポンプ２２と、加熱センタ２４と、蒸気コンプレッサ２６と、制御パネル２８とを含む。さらに、各構成要素は、バルブ３２によって制御される構成要素間を流れる流体によって、空気チャネル３０を介して隣接する構成要素と流体連通する。制御パネル２８は、当業者には公知の一般的技術によって各構成要素および１つ以上のバルブ３２に配線される。破線３４は、制御パネル２８と構成要素との間の接続を示す。
【００１３】
空気ポンプ２２は吸気口１６から周囲空気が収容される。吸気口１６は、空気ポンプ２２に直接連結されてもよいし、図１の実施形態に示すように、空気通路３２を介して空気ポンプ２２に連結されてもよい。吸気口１６は、空気ポンプ２２への異物の侵入を防止するのに適したフィルタを有していてもよい。空気ポンプ２２は、当技術分野で公知の任意の種類の空気ポンプとすることができる。空気ポンプ２２は、空気チャネル３０を介して加熱センタ２４に大量の空気を送る。第１のバルブ３２が空気チャネル３０にあり、使用していない時に空気が空気ポンプ２２から加熱センタ２４に流入するのを防止する。バルブ３２は、空気の流れを調整するか、または単純なオン／オフバルブとして機能するかを調節することができる。
【００１４】
空気チャネル３０は加熱センタ２４と流体的に連通する。加熱センタ２４は、気化材料２１が収容される気化材料室２０と、気化材料２１を気化させる加熱器とを有する。加熱センタ２４は、当技術分野で知られているように、気化材料２１を加熱して蒸気２３を生成することができる。空気チャネル３０を介して供給される空気は蒸気２３と混合して吸入可能な蒸気を生成する。
【００１５】
第２の空気チャネル３０は、加熱センタ３０から吸入可能な蒸気を蒸気コンプレッサ２６に送る。蒸気コンプレッサ２６は蒸気を吸い込み、圧縮し、吹出口１８に送る。蒸気容器１２は、圧縮された蒸気を吸い込むために吹出口１８に固定されている。蒸気容器１２は、ねじ接続またはツイストロック接続などの一般的技術を使用して、充填中、携帯用ケース１４または蒸気生成システム１０に取り付けられるか、連結されるか、または固定されることが可能である。蒸気容器１２内に収容された圧縮蒸気は、その後蒸気生成デバイス１０とは関係なく使用することができる。さらに、圧縮蒸気は、標準的な気化器を使用して利用可能なものよりも、はるかに高流量で送ることができる。蒸気が圧縮されているため、蒸気容器１２は、それ以外の場合よりも多くの量を保持することができる。
【００１６】
制御パネル２８は、蒸気制御システムの構成要素を制御するように構成される。制御パネル２８は加熱センタ２４に供給される電力を調整して気化材料をその気化に適した温度で蒸気に変換する。オペレータが適切な温度を手動で入力してもよいし、制御パネル２８が最適な温度または加熱プロファイルを示すデータを記憶していてもよい。加熱センタ２４に送られる空気の量は、制御パネル２８によって制御するか、加熱センタに供給される電力と組み合わせて最適な蒸気生成のために調節することができる。コンプレッサ２６が制御パネル２８によってさらに制御され、吸入可能な蒸気の貯蔵に最適な圧力を供給する。蒸気容器の種類および気化される気化材料に応じて、コンプレッサ２６は、吸入可能な蒸気が圧縮される圧縮のレベルを調整することができる。
【００１７】
一旦蒸気容器１２が所望の圧力まで蒸気混合物で充填されると、蒸気容器１２は、携帯用ケース１４または蒸気生成システム１０から取り外されることがある。
【００１８】
蒸気容器１２は、例えば図３に示すように、蒸気生成システム１０と接合するための首部を有する小型缶形状の容器であってもよい。容器がシステム１０から排出される蒸気の圧力レベルに安全に耐えることができる限り、収容容器の構成材料または設計は重要ではない。蒸気容器１２は再充填可能であり再使用可能である。容器は、圧縮蒸気の送達中に導入される圧力に耐えるのに十分な耐久性または設計の本体４０を有する。容器は、吹出口１８と適合するように構成されたコネクタ部４２をさらに有する。吸入チューブまたは吸入パイプなどの蒸気送達デバイスを蒸気容器１２の首部に連結することができる。他の実施形態では、蒸気容器１２は、生成済み吸入蒸気を送達するための別個の接続部またはチューブ４４を有してもよい。他の特定の実施形態では、生成済み蒸気を送達するための接続部またはチューブは、蒸気の送達を補助するため、または容器を減圧するためにバルブ４６または他の調整デバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、蒸気容器１２の内部は、異なる気化材料の充填物間で洗浄するためにアクセス可能とすることができる。他の実施形態では、蒸気容器１２は封止されてもよい。
【００１９】
蒸気が凝縮するのを防ぐために、または吸入前に容器内の蒸気特性を回復させるために、蒸気温度の設定または維持が必要となることがある。保温を容易にするために、蒸気容器１２を断熱して蒸気容器１２からの熱の損失を抑制し、外部加熱なしに温度を維持してもよい。蒸気が凝縮するのを防ぐために、蒸気容器１２を能動的に加熱してもよい。蒸気容器１２は、蒸気の温度を制御するための一体型加熱器４７を含むそれ自体のコントローラ４８を有することができる。加熱器は加圧蒸気を蒸気状態に維持するように構成される。
【００２０】
図２は、吸入可能な蒸気を生成する方法２００を示す。ブロック２０２では、蒸気生成デバイス１０などの蒸気生成デバイスがＥ−リキッドなどの蒸気気化材料で充填される。ブロック２０４で、周囲空気が加熱センタ２４などの加熱器に送達される。周囲空気は空気ポンプ２２を介して加熱器に送達することができる。ブロック２０６で、気化材料が加熱されて材料を気化させる。加熱センタ２４は気化材料を加熱して蒸気を生成することができる。蒸気はブロック２０８で周囲空気の供給と混合され、ブロック２１０で圧縮される。コンプレッサ２６を使用して周囲空気と蒸気との混合物を圧縮することができる。圧縮された周囲空気と蒸気との混合物は、その後ブロック２１２で蒸気容器１２などの適切な容器に送達される。
【００２１】
本開示のいくつかの実施形態は、本明細書に記載の蒸気生成デバイスと、蒸気生成デバイスを操作するための説明書とを備える蒸気生成デバイスキットに関する。いくつかの実施形態では、キットは、デバイスによって生成された加圧蒸気を貯蔵することができる、本明細書に記載の容器をさらに備える。
【００２２】
上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではない。本発明のさまざまな改良形態は、本明細書に記載のものに加えて、当業者には前述の説明から明らかであろう。そのような修正形態もまた、本明細書に記載の概念の範囲内にあることを意図する。本明細書に引用または記載した各特許、特許出願および刊行物の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２３】
本開示と一致する可能な実装形態の上記の説明は、そのようなすべての実装形態または説明された実装形態のすべての変形形態の包括的なリストを表すものではない。いくつかの実装形態の説明は、他の実装形態を排除する意図として解釈されるべきではない。例えば、当業者は、本発明の範囲から逸脱しない等価物および代替物を使用して、他の多くの方法で本発明を実施する方法を理解するであろう。さらに、前述の説明で別段の指示がない限り、実装形態で説明した構成要素のいずれも本発明に必須ではない。したがって、本明細書に開示された実施形態は例示的なものとみなされるべきであり、本発明の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲によって示されることを意図する。
【符号の説明】
【００２４】
１０…蒸気生成システム
１２…容器
１４…携帯用ケース
１６…吸気口
１８…吹出口
２０…気化材料室
２１…気化材料
２２…空気ポンプ
２３…蒸気
２４…加熱センタ
２６…蒸気コンプレッサ
２８…制御パネル
３０…空気チャネル
３２…バルブ
３４…破線
４２…コネクタ部
４４…チューブ
４７…一体型加熱器
４８…コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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