(57)【要約】  カートリッジ（１８）およびエアロゾル発生装置（１２）を備えるエアロゾル発生システム（１０）が提供される。カートリッジ（１８）は、カートリッジエアロゾル形成基体（４２）を備え、環状の形状を有する。エアロゾル発生装置（１２）は、液体エアロゾル形成基体（５８）を備える液体貯蔵セクション（５７）を備える。エアロゾル発生装置（１２）は、液体貯蔵セクション（５７）からの液体エアロゾル形成基体（５８）を加熱するように構成される第一の電気ヒーター（６４）をさらに備える。エアロゾル発生装置（１２）はまた、電源（５０）およびコントローラ（４８）を備える電源セクション（１４）を備える。電源セクション（１４）は、第一の端（２０）および第二の端（２２）を有し、液体貯蔵セクション（５７）は、電源セクション（１４）の第二の端（２２）に取り外し可能に取り付けられるように構成された第一の端（２４）および第二の端（２６）を有する。液体貯蔵セクション（５７）の第一の端（２４）および電源セクション（１４）の第二の端（２２）のうちの一つは、液体貯蔵セクション（５７）が電源セクション（１４）に取り付けられる時に、フランジ（２８）を形成する。エアロゾル発生装置（１２）は、カートリッジ（１８）がフランジに受容され、かつ少なくとも部分的に装置空気吸込み口（４６）の上にあるように、エアロゾル発生装置（１２）上でカートリッジ（１８）を受容するように構成される。【選択図】図１
2020501608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生システムであって、
カートリッジエアロゾル形成基体を含むカートリッジであって、管状の形状を有する、カートリッジと、
第一の端、第二の端および前記第一の端と前記第二の端との間に延在する長さを有するエアロゾル発生装置であって、
前記液体貯蔵部分内に位置付けられた液体エアロゾル形成基体を含む液体貯蔵セクション、
前記エアロゾル発生システムの使用中に前記液体貯蔵セクションからの液体形成基体を加熱するように構成される第一の電気ヒーター、
電源および前記電源から前記第一の電気ヒーターへの電力の供給を制御するためのコントローラを備える電源セクション、
前記エアロゾル発生装置の前記第一の端と前記第二の端との間に位置付けられた装置空気吸込み口、および、
前記エアロゾル発生装置の前記第二の端に位置付けられた装置空気出口、を備えるエアロゾル発生装置と、を備え、
前記電源セクションが、前記エアロゾル発生装置の前記第一の端を形成する第一の端および第二の端を有し、前記液体貯蔵セクションが、前記電源セクションの前記第二の端に取り外し可能に取り付けられるよう構成される第一の端、および前記エアロゾル発生装置の前記第二の端を形成する第二の端を有し、
前記エアロゾル発生装置の外表面がフランジを形成し、前記液体貯蔵セクションの前記第一の端および前記電源セクションの前記第二の端のうちの一つが、前記液体貯蔵セクションが前記電源セクションに取り付けられる時に、前記フランジを形成し、
前記エアロゾル発生装置が、前記カートリッジが前記エアロゾル発生装置上に受容される時に、前記カートリッジが前記フランジに受容されるように、前記カートリッジを前記エアロゾル発生装置上に受容するように構成され、前記装置空気吸込み口が、前記カートリッジが前記フランジに受容される時に少なくとも部分的に前記装置空気吸込み口の上にあるように前記フランジの近傍に位置付けられる、エアロゾル発生システム。
【請求項２】
前記装置空気吸込み口が、前記カートリッジが前記フランジに受容される時に前記カートリッジの端が前記装置空気吸込み口に当接するように、前記フランジ上に位置付けられる、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項３】
前記装置空気吸込み口が、前記カートリッジが前記フランジに受容される時に前記カートリッジの内部表面が少なくとも部分的に前記装置空気吸込み口の上にあるように、前記フランジに当接する前記エアロゾル発生装置の外表面上に位置付けられる、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項４】
前記エアロゾル発生装置の外表面上に提供される第二の電気ヒーターをさらに備え、前記第二の電気ヒーターが、前記カートリッジが前記エアロゾル発生装置上に受容される時に前記カートリッジが少なくとも部分的に前記第二の電気ヒーターの上にあるよう位置付けられ、前記コントローラが、前記カートリッジが前記エアロゾル発生装置上に受容される時に前記電源から前記第二の電気ヒーターへの電力の供給を制御するように構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項５】
前記エアロゾル発生装置の少なくとも一部分を受容するように構成される取り外し可能なカバーをさらに備え、前記取り外し可能なカバーは、前記カートリッジが前記エアロゾル発生装置上に受容される時に、および前記取り外し可能なカバーが前記エアロゾル発生装置と係合する時に前記カートリッジの上にあるように構成される、請求項１〜４のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項６】
前記取り外し可能なカバーが、前記取り外し可能なカバーが前記エアロゾル発生装置と係合する時に、前記装置空気出口と流体連通するように構成されるカバー空気出口を備える、請求項５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項７】
前記取り外し可能なカバーがさらに、前記カートリッジが前記エアロゾル発生装置の上に受容される時に、および前記取り外し可能なカバーが前記エアロゾル発生装置と係合する時に、前記カートリッジと流体連通するように構成されるカバー空気吸込み口を備える、請求項５または６に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項８】
前記取り外し可能なカバーが前記エアロゾル発生装置と係合する時に、前記取り外し可能なカバーの第一の端が前記フランジに当接するように構成される、請求項５、６または７に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項９】
前記カートリッジが、前記エアロゾル発生装置の一部分上にスライドするように構成されるスリーブを形成する、請求項１〜８のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１０】
前記液体貯蔵セクションが、前記電源セクションに取り外し可能なように取り付けられるように構成され、前記カートリッジが前記液体貯蔵セクションと前記電源セクションとの間に受容されるように構成される、請求項１〜８のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１１】
前記カートリッジが、環状のディスクを形成する、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１２】
前記環状のディスクが、リング形状、分割リング形状、およびＣ字形状のうちの一つである、請求項１１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１３】
前記カートリッジが、前記カートリッジエアロゾル形成基体の少なくとも一部の上にある多孔性ラッパーを備える、請求項１〜１２のいずれかに記載の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、エアロゾル発生装置、およびエアロゾル発生装置上に受容されるように構成されたカートリッジを備えるエアロゾル発生システムに関連する。本発明は、電気的に作動する喫煙システムとして特定の用途がある。
【背景技術】
【０００２】
エアロゾル発生システムの一つのタイプは、電気的に作動する喫煙システムである。公知の手持ち式の電気的に作動する喫煙システムは典型的に、電池と、制御電子回路と、エアロゾル形成基体を加熱するための電気ヒーターとを備えるエアロゾル発生装置を備える。エアロゾル形成基体はエアロゾル発生装置の一部の中に収容されてもよい。例えば、エアロゾル発生装置は、ニコチン溶液などの液体エアロゾル形成基体が貯蔵される液体貯蔵部分を備えてもよい。しばしば「ｅシガレット」と呼ばれるこうした装置は典型的に、複数の従来の紙巻たばこを消費するのに相当する吸煙回数を提供するために十分な液体エアロゾル形成基体を含有する。
【０００３】
従来の紙巻たばこを消費する体験をより忠実にシミュレートする体験をｅシガレットユーザーに提供する試みにおいて、一部の装置はｅシガレット構成をたばこ由来の基体と組み合わせて、ユーザーによって吸入されるエアロゾルにたばこの味覚を付与することを試みている。しかしながら、たばこ由来の基体を収容するために、こうした装置は通常、従来型のｅシガレットよりも著しく大きい。
【０００４】
複数のエアロゾル形成基体を備え、公知の装置でのこれらの問題の少なくとも一部を低減または除去するエアロゾル発生システムを提供することが望ましいことになる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明によると、カートリッジとエアロゾル発生装置とを備えるエアロゾル発生システムが提供されている。カートリッジはエアロゾル形成基体を含み、カートリッジは環状の形状を有する。エアロゾル発生装置は、第一の端、第二の端および第一の端と第二の端との間に延在する長さを有する。エアロゾル発生装置は、液体貯蔵部分内に位置付けられた液体エアロゾル形成基体と、エアロゾル発生システムの使用中に液体貯蔵セクションからの液体エアロゾル形成基体を加熱するように構成された第一の電気ヒーターと、を備える液体貯蔵セクションを備える。エアロゾル発生装置はさらに、電源と、電源から第一の電気ヒーターへの電力供給を制御するよう構成されたコントローラとを備える電源セクションを備える。エアロゾル発生装置はまた、装置の第一の端と第二の端との間に位置付けられた装置空気吸込み口と、装置の第二の端に位置付けられた装置空気出口とを備える。エアロゾル発生装置は、カートリッジが少なくとも部分的に装置空気吸込み口の上にあるように、エアロゾル発生装置上にカートリッジを受容するように構成される。
【０００６】
本明細書で使用される「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体を説明するために使用される。本発明によるエアロゾル発生システムのエアロゾル形成基体から生成されるエアロゾルは、可視であってもよく、または不可視であってもよく、またベイパー（例えば、室温にて通常、液体または固体である物質の、気体状態の微粒子）、ならびに気体および凝縮されたベイパーの液体の液滴を含んでもよい。
【０００７】
本発明によるエアロゾル発生システムは、カートリッジが装置空気吸込み口の上にあるように、エアロゾル発生装置上に受容されるように構成された環状のカートリッジを提供する。従って、使用時に、空気はカートリッジを通してエアロゾル発生装置内に引き出される。
【０００８】
有利なことに、この配置は、エアロゾル発生装置内のカートリッジ受け入れくぼみの必要性を除去する。カートリッジ受け入れくぼみを除去することは、従来的なｅシガレットと類似したエアロゾル発生装置の長さを容易にしうる。カートリッジ受け入れくぼみを除去することで、ユーザーがカートリッジをエアロゾル発生装置と係合および係合解除することが容易になる。特に、カートリッジがカートリッジ受け入れくぼみ内に詰まるリスクが除去される。
【０００９】
有利なことに、この配置は、従来のｅシガレットと類似したエアロゾル発生装置の使用を容易にし、このことは、既存の装置を変更する必要性を低減または除去しうる。
【００１０】
エアロゾル発生システムは、カートリッジが締まり嵌めによってエアロゾル発生装置上に保持されるように構成されることが好ましい。
【００１１】
エアロゾル発生装置の外表面は、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容される時にカートリッジが受容されるフランジを形成してもよく、装置空気吸込み口はフランジの近傍に位置付けられる。有利なことに、カートリッジが受容されるフランジを提供することは、ユーザーによるエアロゾル発生装置上へのカートリッジの正確な配置を容易にしうる。
【００１２】
装置空気吸込み口は、カートリッジがフランジに受容される時にカートリッジの端が装置空気吸込み口に当接するように、フランジ上に位置付けられうる。
【００１３】
装置空気吸込み口は、カートリッジがフランジに受容される時にカートリッジの内部表面が少なくとも部分的に装置空気吸込み口の上にあるように、フランジに隣接したエアロゾル発生装置の外表面上に位置付けられてもよい。
【００１４】
液体貯蔵セクションは、電源セクションから取り外し可能であることが好ましい。有利なことに、これにより、電源セクションの交換なしに、液体貯蔵セクションの交換（例えば、液体エアロゾル発生基体が枯渇した時）が容易になる。液体貯蔵セクションは、締まり嵌め、ねじ接続、およびバヨネット接続のうち少なくとも一つによって、電源セクションに取り外し可能なように取り付けられるよう構成されうる。
【００１５】
電源セクションは、エアロゾル発生装置の第一の端を形成する第一の端と第二の端を有してもよく、液体貯蔵セクションは、電源セクションの第二の端に取り外し可能なように取り付けられるよう構成された第一の端と、エアロゾル発生装置の第二の端を形成する第二の端を有する。液体貯蔵セクションの第一の端および電源セクションの第二の端のうちの一つは、液体貯蔵セクションが電源セクションに取り付けられる時に、フランジを形成することが好ましい。電源セクションの第二の端の外形寸法は、液体貯蔵セクションの第一の端の外形寸法より大きくてもよい。液体貯蔵セクションの第一の端の外形寸法は、電源セクションの第二の端の外形寸法より大きくてもよい。
【００１６】
エアロゾル発生システムはさらに、エアロゾル発生装置の外表面上に提供された第二の電気ヒーターを備えてもよく、第二の電気ヒーターは、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容される時に少なくとも部分的に第二の電気ヒーターの上にあるように位置付けられる。コントローラは、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容される時に、電源から第二の電気ヒーターへの電力の供給を制御するように構成されることが好ましい。有利なことに、カートリッジを加熱するように構成された第二のヒーターを提供することは、エアロゾル発生システムの使用中にカートリッジエアロゾル形成基体からの揮発性化合物の放出を容易にしうる。
【００１７】
第二のヒーターは、エアロゾル発生装置の外表面の一部分の周りに延在する実質的に環状のヒーターを備えうる。第二のヒーターは、エアロゾル発生装置の外表面の一部分の周りに位置付けられた複数の個別のヒーターを備えうる。
【００１８】
エアロゾル発生システムはさらに、エアロゾル発生装置の少なくとも一部分を受容するように構成された取り外し可能なカバーを備えてもよく、取り外し可能なカバーは、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容される時に、および取り外し可能なカバーがエアロゾル発生装置と係合する時に、カートリッジの上にあるように構成される。
【００１９】
有利なことに、取り外し可能なカバーは、使用中にユーザーによってエアロゾル発生システムが取り扱われる時に、カートリッジを保護しうる。使用中にユーザーがカートリッジに触れることを防止することは、エアロゾル発生システムがカートリッジを加熱するように構成された第二のヒーターを備える実施形態で特に望ましい場合がある。
【００２０】
有利なことに、エアロゾル発生装置と組み合わせた取り外し可能なカバーは、従来的なｅシガレットと実質的に同一の視覚的外観および外部寸法のうちの少なくとも一つを有するエアロゾル発生システムを提供しうる。有利なことに、これは、携帯ケースなどの既存のアクセサリーとのエアロゾル発生システムの互換性を提供しうる。
【００２１】
取り外し可能なカバーは、実質的に円筒形の形状を有することが好ましい。取り外し可能なカバーは、一方の端で実質的に閉じてもよい。取り外し可能なカバーは、取り外し可能なカバーがエアロゾル発生装置と係合する時に、装置空気出口と流体連通するように構成されたカバー空気出口を備えうる。取り外し可能なカバーが一方の端で実質的に閉じている実施形態では、カバー空気出口は閉鎖端に提供されることが好ましい。
【００２２】
取り外し可能なカバーは、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容される時に、および取り外し可能なカバーがエアロゾル発生装置と係合する時に、カートリッジと流体連通するように構成されたカバー空気吸込み口を備えうる。
【００２３】
エアロゾル発生装置がフランジを含む実施形態では、取り外し可能なカバーの第一の端は、取り外し可能なカバーがエアロゾル発生装置と係合する時に、フランジに当接するように構成されうる。有利なことに、これは、ユーザーによる、取り外し可能なカバーのエアロゾル発生装置上への正確な配置を容易にしうる。
【００２４】
取り外し可能なカバーは、締まり嵌めによってエアロゾル発生装置上に保持されるように構成されることが好ましい。
【００２５】
カートリッジは、エアロゾル発生装置の一部分上にスライドするように構成されたスリーブを形成してもよい。この配置は、エアロゾル発生装置がフランジを含む実施形態に特に適してる場合がある。
【００２６】
液体貯蔵セクションが電源セクションに取り外し可能なように取り付けられるよう構成されている実施形態では、カートリッジは、液体保存セクションと電源セクションの間に受容されるように構成されうる。液体貯蔵セクションおよび電源セクションの一方または両方の接続部分は、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容される時に、カートリッジを通って延在しうる。
【００２７】
カートリッジは、環状のディスクを形成してもよい。環状のディスクは、リング形状、分割リング形状、およびＣ字形状のうちの一つであってもよい。
【００２８】
有利なことに、リング形状は、液体貯蔵セクションが電源セクションに取り付けられている間に、カートリッジがエアロゾル発生装置から取り外されることを防止しうる。
【００２９】
有利なことに、分割リング形状は、リングのサイズにわずかな膨張および収縮を可能にすることによって、カートリッジと液体貯蔵セクション上の接続部分または電源セクションとの係合を容易にしうる。
【００３０】
有利なことに、Ｃ字形状は、液体貯蔵セクションを電源セクションから分離することなく、カートリッジとエアロゾル発生装置との係合および係合解除を容易にしうる。例えば、液体貯蔵セクションがねじ接続によって電源セクションに取り付けられている実施形態では、カートリッジとエアロゾル発生装置との係合および係合解除は、電源セクションから液体貯蔵セクションを部分的に螺退させるだけで容易にすることができる。
【００３１】
カートリッジは、カートリッジエアロゾル形成基体の少なくとも一部分の上にある多孔性ラッパーを備えてもよい。多孔性ラッパーは、カートリッジエアロゾル形成基体を実質的に封入しうる。多孔性ラッパーは、織布材料および不織布材料のうちの少なくとも一つを含んでもよい。多孔性ラッパーはメッシュを含みうる。多孔性ラッパーは紙を含んでもよい。有利なことに、カートリッジエアロゾル形成基体の少なくとも一部の上にある多孔性ラッパーを提供することは、望ましい形状にカートリッジエアロゾル形成基体を保持し、使用中に空気がカートリッジを通して流れることを可能にしうる。
【００３２】
カートリッジは、カートリッジハウジングを備えてもよく、カートリッジエアロゾル形成基体は、カートリッジハウジング内に位置付けられる。カートリッジハウジングは、カートリッジ空気吸込み口およびカートリッジ空気出口を備えることが好ましい。カートリッジは、カートリッジがエアロゾル発生装置と係合する時に、カートリッジ空気出口が装置空気吸込み口の上にあるように構成される。カートリッジおよびエアロゾル発生装置のそれぞれは、エアロゾル発生装置に対するカートリッジの回転方向をユーザーに示すための一つ以上のしるしを備えうる。有利なことに、これは、ユーザーがカートリッジ空気出口を装置空気吸込み口と整列させることを支援しうる。
【００３３】
カートリッジハウジングは任意の適切な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。適切な材料としては、アルミニウム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）など）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、および修飾ＬＣＰ（黒鉛またはガラス繊維を含むＬＣＰなど）が含まれるがこれらに限定されない。
【００３４】
エアロゾル発生システムは、カートリッジを囲む取り外し可能なラッパーを備えうる。取り外し可能なラッパーは、カートリッジをエアロゾル発生装置で使用する前に、カートリッジから取り外される。取り外し可能なラッパーは非多孔性材料を含むことが好ましい。取り外し可能なラッパーは、高分子フィルムなどの高分子材料を含みうる。取り外し可能なラッパーは、二つ以上の異なる材料のラミネートを含みうる。取り外し可能なラッパーは、金属化高分子フィルムを含みうる。
【００３５】
第一の電気ヒーターは、液体貯蔵セクションおよび電源セクションの両方とは別個に提供されてもよく、第一の電気ヒーターは、液体貯蔵セクションおよび電源セクションのうちの少なくとも一つに取り外し可能なように取り付けられるよう構成される。
【００３６】
第一の電気ヒーターは、電源セクションおよび液体貯蔵セクションのうちの一つと一体的に提供されてもよい。
【００３７】
第一の電気ヒーターおよび液体貯セクションは、エアロゾル発生装置の気化器セクション内に一緒に提供されることが好ましい。液体貯蔵セクションが電源セクションに取り外し可能なように取り付けられるよう構成されている実施形態では、気化器セクションは、電源セクションに取り外し可能なように取り付けられるよう構成される。
【００３８】
カートリッジエアロゾル形成基体は固体エアロゾル形成基体を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、たばこを含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。
【００３９】
固体エアロゾル形成基体は、脱プロトン化ニコチンを含有するたばこを含んでもよい。たばこの中のニコチンを脱プロトン化することは有利なことに、ニコチンの揮発性を増大させる場合がある。ニコチンは、たばこをアルカリ化処理に供することによって脱プロトン化されてもよい。
【００４０】
固体エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、たばこ含有材料および非たばこ含有材料を含んでもよい。
【００４１】
固体エアロゾル形成基体は少なくとも一つのエアロゾル形成体を含んでもよい。本明細書で使用される「エアロゾル形成体」という用語は、使用時にエアロゾルの形成を容易にする任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物を説明するために使用されている。適切なエアロゾル形成体としては、多価アルコール（プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、およびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテート、もしくはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４２】
好ましいエアロゾル形成体は、多価アルコール（例えば、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、および最も好ましくはグリセリン）またはその混合物である。
【００４３】
固体エアロゾル形成基体は単一のエアロゾル形成体を含んでもよい。別の方法として、固体エアロゾル形成基体は、二つ以上のエアロゾル形成体の組み合わせを含んでもよい。
【００４４】
固体エアロゾル形成基体のエアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準で５パーセントを超えてもよい。
【００４５】
固体エアロゾル形成基体のエアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準でおよそ５パーセント〜およそ３０パーセントであってもよい。
【００４６】
固体エアロゾル形成基体のエアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準でおよそ２０パーセントであってもよい。
【００４７】
液体貯蔵セクションの液体エアロゾル形成基体は、加熱に伴い液体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含む、たばこ含有材料を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は水、溶媒、エタノール、植物エキス、および天然の風味または人工の風味を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体はエアロゾル形成体を含むことが好ましい。適切なエアロゾル形成体としては、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、およびグリセリンなどの多価アルコールまたはその混合物が挙げられる。
【００４８】
液体貯蔵セクション内の液体エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。
【００４９】
液体エアロゾル形成基体はニコチンを含まなくてもよい。
【００５０】
液体貯蔵セクションは多孔性担体材料を含んでもよく、ここで液体エアロゾル形成基体は多孔性担体材料上に提供されている。有利なことに、多孔性担体材料上に液体エアロゾル形成基体を提供することは、液体エアロゾル形成基体が液体貯蔵セクションから漏れるリスクを低減できる場合がある。
【００５１】
多孔性担体材料は、液体エアロゾル形成基体に対して透過性であり、かつ液体エアロゾル形成基体が多孔性担体材料を通して移動することを可能にする任意の適切な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。材料または材料の組み合わせは、液体エアロゾル形成基体に対して不活性であることが好ましい。多孔性担体材料は毛細管材料であってもよく、または毛細管材料でなくてもよい。多孔性担体材料は、液体エアロゾル形成基体の分散および拡散を改善する親水性の材料を含んでもよい。これは、一貫したエアロゾル形成を支援する場合がある。特定の好ましい材料は、液体エアロゾル形成基体の物理的特性に依存することになる。適切な材料の例は毛細管材料であり、例えば海綿体または発泡体材料、繊維または焼結粉末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、例えば紡糸または押出成形された繊維（セルロースアセテート、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、テリレンもしく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）で作製された繊維性材料である。多孔性担体材料は、異なる液体物理的特性を有して使用されるように、任意の適切な空隙率を有してもよい。
【００５２】
カートリッジエアロゾル形成基体は、液体エアロゾル形成基体を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は、カートリッジ内に位置付けられた多孔性担体材料上に提供されてもよい。適切な液体エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生装置の液体貯蔵セクションに関連して本明細書に記述されるものを含む。適切な多孔性担体材料は、エアロゾル発生装置の液体貯蔵セクションに関連して本明細書に記述されるものを含む。カートリッジ内に提供された液体エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生装置の液体貯蔵部分内に提供された液体エアロゾル形成基体と異なることが好ましい。
【００５３】
エアロゾル発生システムはさらに、使用時に、液体エアロゾル形成基体が、液体移動要素に沿って液体貯蔵セクションから電気ヒーターへと毛細管作用によって搬送されるように構成された液体移動要素を備えてもよい。液体貯蔵セクションが多孔性担体材料を含む実施形態では、液体移動要素は、液体エアロゾル形成基体を多孔性担体材料から電気ヒーターへと搬送するように構成される。
【００５４】
液体移動要素は、その長さに沿って液体エアロゾル形成基体を運ぶことのできる適切な任意の材料または材料の組み合わせを含みうる。液体移動要素は多孔性材料より形成できるが、そうである必要はない。液体移動要素は繊維質または海綿状の構造を有する材料より形成してもよい。液体移動要素は一束の毛細管を含むことが好ましい。例えば、液体移動要素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。液体移動要素は、海綿体様または発泡体様の材料を含んでもよい。液体移動要素の構造は複数の小さな穴またはチューブを形成し、これを通して液体エアロゾル形成基体は毛細管作用によって搬送されることができる。特定の好ましい材料（複数可）は、液体エアロゾル形成基体の物理的特性に依存することになる。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、繊維または焼結粉末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、セラミック、ガラス繊維、シリカガラス繊維、炭素繊維、オーステナイト系３１６ステンレス鋼ならびにマルテンサイト系４４０および４２０ステンレス鋼などの医療グレードのステンレス鋼合金の金属繊維など）でできた繊維性材料を含む。液体移動要素は異なる液体物理特性で使用されるように、任意の適切な毛細管を有する場合がある。液体エアロゾル形成基体は、液体移動要素を通して移動されることを可能にする粘度、表面張力、密度、熱伝導率、沸点、蒸気圧などの物理特性（ただし、これらに限定されない）を有する。液体移動要素は、耐熱性材料で形成されうる。液体移動要素は、複数の繊維撚糸を含みうる。複数の繊維撚糸は概して、液体移動要素の長さに沿って整列されうる。
【００５５】
液体貯蔵セクションが多孔性担体材料を備える実施形態では、多孔性担体材料および液体移動要素は、同一の材料を含みうる。多孔性担体材料および液体移動要素は、異なる材料を含むことが好ましい。
【００５６】
第一の電気ヒーターは抵抗加熱コイルを備えてもよい。
【００５７】
第一の電気ヒーターは抵抗加熱メッシュを備えてもよい。
【００５８】
抵抗加熱メッシュは複数の導電性フィラメントを備えてもよい。導電性フィラメントは実質的に平面であってもよい。本明細書で使用される「実質的に平坦」とは、単一の平面内に形成され、かつ湾曲した形状もしくはその他の非平面形状に巻かれない、または湾曲した形状もしくはその他の非平面形状に合うように適合されないことを意味する。平坦な加熱メッシュは、製造中に簡単に取り扱うことができ、かつ頑丈な構造を提供する。
【００５９】
導電性フィラメントはフィラメントの間に隙間を画定してもよく、また隙間は約１０マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの幅を有してもよい。フィラメントは、使用時に液体エアロゾル形成基体が隙間の中へと引き出されるように隙間内に毛細管作用を生じさせて、ヒーター組立品と液体の間の接触面積が増えることが好ましい。
【００６０】
導電性フィラメントは１６０〜６００メッシュＵＳ（±１０％）（すなわち、１インチ当たりのフィラメント数が約１６０〜約６００個（±１０％））のサイズのメッシュを形成してもよい。隙間の幅は約７５マイクロメートル〜約２５マイクロメートルであることが好ましい。メッシュの総面積に対する隙間の面積の比であるメッシュの開口面積の割合は約２５パーセント〜約５６パーセントであることが好ましい。メッシュは、異なるタイプの織り構造または格子構造を使用して形成されてもよい。導電性フィラメントは、互いに平行に配列されたフィラメントのアレイであってもよい。
【００６１】
導電性フィラメントは約８マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの直径を有してもよく、約８マイクロメートル〜５０マイクロメートルの直径を有することが好ましく、約８マイクロメートル〜約３９マイクロメートルの直径を有することがより好ましい。
【００６２】
抵抗加熱メッシュは、約２５平方ミリメートル以下の面積を覆ってもよい。抵抗加熱メッシュは長方形であってもよい。抵抗加熱メッシュは正方形であってもよい。抵抗加熱メッシュは、約５ミリメートル×約２ミリメートルの寸法を有してもよい。
【００６３】
導電性フィラメントは任意の適切な導電性材料を含んでもよい。適切な材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、およびセラミック材料・金属材料で作製された複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な合金の例には、ステンレス鋼、コンスタンタン、ニッケル含有、コバルト含有、クロム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有の合金、およびニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄−アルミニウム系合金および鉄−マンガン−アルミニウム系合金が挙げられる。Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）は、Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｍｅｔａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である。フィラメントは一つ以上の絶縁体で被覆されていてもよい。導電性フィラメント用の好ましい材料は、３０４、３１６、３０４Ｌ、および３１６Ｌステンレス鋼、ならびに黒鉛である。
【００６４】
抵抗加熱メッシュの電気抵抗は、約０．３〜約４オームであることが好ましい。メッシュの電気抵抗は約０．５〜約３オームであることがより好ましく、約１オームであることがより好ましい。
【００６５】
第一の電気ヒーターが抵抗加熱コイルを備える実施形態において、コイルのピッチは約０．５ミリメートル〜約１．５ミリメートルであることが好ましく、約１．５ミリメートルであることが最も好ましい。コイルのピッチは、コイルの隣接した巻きの間隔を意味する。コイルは６回未満の巻き数を備えてもよく、５回未満の巻き数を有することが好ましい。コイルは、約０．１０ミリメートル〜約０．１５ミリメートル、好ましくは約０．１２５ミリメートルの直径を有する電気抵抗性のあるワイヤーで形成されてもよい。電気抵抗性のあるワイヤーは、９０４または３０１ステンレス鋼で形成されることが好ましい。他の適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。他の適切な合金の例には、コンスタンタン、ニッケル含有、コバルト含有、クロム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄−アルミニウム系合金および鉄−マンガン−アルミニウム系合金が挙げられる。抵抗加熱コイルはまた、リボンの形態で提供される金属箔（アルミ箔など）を含んでもよい。
【００６６】
エアロゾル発生システムがエアロゾル発生装置の外表面上に提供された第二の電気ヒーターを備える実施形態では、第二の電気ヒーターは、第一の電気ヒーターに対して本明細書に記述するヒーターのいずれかを備えうる。
【００６７】
第二の電気ヒーターは、柔軟な加熱フィルムなどの加熱フィルムを備えうる。有利なことに、加熱フィルムおよび特に柔軟な加熱フィルムは、第二の電気ヒーターをエアロゾル発生装置の外表面の形状に適合させることを容易にしうる。
【００６８】
電源は電池を備えてもよい。例えば、電源はニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウム系電池（例えば、リチウムコバルト電池、リン酸鉄リチウム電池、またはリチウムポリマー電池）であってもよい。別の方法として、電源はコンデンサーなど別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要とする場合があり、またエアロゾル発生装置を二つ以上のカートリッジ組立品とともに使用するのに十分なエネルギーを蓄積できる容量を有してもよい。
添付図面を参照しながら、例証としてのみ、本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの斜視図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置から分離されている。
【図２】図２は、図１のエアロゾル発生システムの斜視図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容されている。
【図３】図３は、図１のエアロゾル発生装置の断面図である。
【図４】図４は、図１のエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容されている。
【図５】図５は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生システムの斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生システムの斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第四の実施形態によるエアロゾル発生システムの斜視図である。
【図８】図８は、図７のエアロゾル発生装置の断面図である。
【図９】図９は、図７のエアロゾル発生システムの断面図であり、カートリッジがエアロゾル発生装置上に受容されている。
【図１０】図１０は、本発明の第五の実施形態によるカートリッジの斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の第六の実施形態によるカートリッジの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１および２は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システム１０の斜視図を示す。エアロゾル発生システム１０は、電源セクション１４および気化器セクション１６を備えるエアロゾル発生装置１２を備える。電源セクション１４は、エアロゾル発生装置１２を起動するためのボタン１５を備える。
【００７１】
電源セクション１４は、エアロゾル発生システムの第一の端２１を画定する第一の端２０と第二の端２２とを備える。気化器セクション１６は、電源セクション１４の第二の端２２に取り外し可能なように取り付けるよう構成された第一の端２４と、エアロゾル発生システム１０の第二の端２７を画定する第二の端２６とを備える。電源セクション１４の第二の端２２の直径は、電源セクション１４の第二の端２２の一部分がフランジ２８を形成するように、気化器セクション１６の第一の端２４の直径よりも大きい。
【００７２】
エアロゾル発生システム１０はさらに、エアロゾル発生装置１２の外表面３０上に受容されるように構成されたカートリッジ１８を備える。特に、カートリッジ１８は、環状の形状を有し、図２に示す通り、カートリッジ１８の端がフランジ２８に当接するまで、気化器セクション１６の外表面３２をスライドするように構成されたスリーブを形成する。
【００７３】
図３は、エアロゾル発生装置１２の断面図である。電源セクション１４は、空気を電源セクション１４の中へと入れるための装置空気吸込み口４６、コントローラ４８、および電源５０を画定する。装置空気吸込み口４６は、フランジ２８上に位置付けられる。
【００７４】
気化器セクション１６は、電源セクション１４から空気を受容するための気化器空気吸込み口５２、気化器空気吸込み口５２とその上流端で流体連通する気流通路５４、および気流通路５４の下流端と流体連通する装置空気出口５６を備える。
【００７５】
気化器セクション１６はさらに、気流通路５４の外側に位置付けられた環状の多孔性担体材料６０の中へと収着された液体エアロゾル形成基体５８を備える液体貯蔵セクション５７を備える。液体移動要素６２は、多孔性担体材料６０と接触して位置付けられた第一の端および第二の端と、気流通路５４の中に位置付けられた中央部分とを備える。液体エアロゾル形成基体５８は、毛細管芯に沿った毛細管作用によって、多孔性担体材料６０から毛細管芯の中央部分に吸い出される。
【００７６】
気化器セクション１６はまた、毛細管芯の中央部分の周囲に巻かれた抵抗加熱コイルを備える第一の電気ヒーター６４を備える。エアロゾル発生システム１０の作動中、コントローラ４８は、電源５０から第一の電気ヒーター６４への電気エネルギーの供給を制御して、毛細管芯の中央部分からの液体エアロゾル形成基体５８を加熱および気化する。
【００７７】
図４に示す通り、カートリッジ１８がエアロゾル発生装置１２上に受容される時、カートリッジ１８はフランジ２８に当接し、装置空気吸込み口４６の上にある。カートリッジ１８は、使用中に、空気がカートリッジ１８を通して装置空気吸込み口４６内に流れうるように、多孔性ラッパー４４に包まれるカートリッジエアロゾル形成基体４２を備える。
【００７８】
エアロゾル発生システム１０の動作中、空気はカートリッジ１８を通してエアロゾル発生システム１０内に引き出され、ここでカートリッジエアロゾル形成基体４２からの揮発性化合物が気流に混入される。気流は、装置空気吸込み口４６を通り、気化器空気吸込み口５２をって気流通路５４の中へと流れ、ここで気化された液体エアロゾル形成基体５８が気流内に混入される。その後、気流は、装置空気出口５６を通ってエアロゾルシステム１０の外に流れて、気化された液体エアロゾル形成基体５８および揮発性化合物をカートリッジエアロゾル形成基体４２からユーザーに送達する。
【００７９】
図５は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生システム１００を示す。エアロゾル発生システム１００は、図１〜４に示されたエアロゾル発生システム１０と実質的に類似していて、同様の部分を指定するために同様の参照符号が使用されている。
【００８０】
エアロゾル発生システム１００は、エアロゾル発生装置１２の気化器セクション１６の外表面３２に第二の電気ヒーター１６４が付加されることのみが異なる。第二の電気ヒーター１６４は、複数の個別の柔軟なフィルムヒーター１６５を備える。使用中、カートリッジ１８は第二の電気ヒーター１６４の上にあり、コントローラは電源から第二の電気ヒーター１６４への電気エネルギーの供給を制御してカートリッジ１８を加熱する。カートリッジ１８を加熱することは、有利なことに、カートリッジエアロゾル形成基体からの揮発性化合物の放出を容易にする。
【００８１】
図６は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生システム２００を示す。エアロゾル発生システム２００は、図１〜５に示されたエアロゾル発生システム１０および１００と実質的に類似していて、同様の部分を指定するために同様の参照符号が使用されている。
【００８２】
エアロゾル発生システム２００は、取り外し可能なカバー２０１が付加されることのみが異なる。取り外し可能なカバー２０１は、気化器セクション１６およびカートリッジ１８にスライドして、エアロゾル発生システム２００の使用中にカートリッジ１８を覆うように構成される。取り外し可能なカバー２０１の上流端２０３は、取り外し可能なカバー２０１がエアロゾル発生装置１２上に受容される時に、フランジ２８に当接する。取り外し可能なカバー２０１の下流端２０５は閉じており、装置空気出口５６の上にあるように構成されたカバー空気出口２０７を備える。使用中に、取り外し可能なカバー２０１は、締まり嵌めによってエアロゾル発生装置１２上に保持される。
【００８３】
図７〜９は、本発明の第四の実施形態によるエアロゾル発生システム３００を示す。エアロゾル発生システム３００は、図１〜４に示されたエアロゾル発生システム１０と類似していて、同様の部分を指定するために同様の参照符号が使用されている。
【００８４】
エアロゾル発生システム３００は、電源セクション３１４を有するエアロゾル発生装置３１２と、ねじ接続によって互いに取り外し可能なように取り付けられるよう構成された気化器セクション３１６とを備える。電源セクション３１４は、気化器セクション３１６上のメスねじコネクターに取り付けられるように構成されたオスねじコネクター３１５を備える。エアロゾル発生システム３００は、オスねじコネクター３１５がメスねじコネクターに完全に挿入された時、電源セクション３１４の第二の端２２が気化器セクション３１６の第一の端２４から間隙を介してその間に装置空気吸込み口４６を画定するように構成される。
【００８５】
エアロゾル発生システム３００は、環状のリングの形態のカートリッジ３１８を備える。カートリッジ３１８は、オスねじコネクター３１５上に受容され、カートリッジ３１８が装置空気吸込み口４６の上にあるように、電源セクション３１４の第二の端２２と気化器セクション３１６の第一の端２４との間に挟まれるように構成される。
【００８６】
気化器セクション３１６はさらに、気化器セクションの第二の端にマウスピース３１１を備え、マウスピース３１１は装置空気出口と流体連通するマウスピース空気出口３１３を備える。
【００８７】
エアロゾル発生システム３００の動作は、図１〜４に図示されるエアロゾル発生システム１０の動作と実質的に同一である。使用中、空気はカートリッジ３１８を通してエアロゾル発生システム３００内に引き出され、ここでカートリッジエアロゾル形成基体３４２からの揮発性化合物が気流内に混入される。気流は、装置空気吸込み口４６を通り、気化器空気吸込み口５２を通して気流通路５４の中へと流れ、ここで気化された液体エアロゾル形成基体５８が気流内に混入される。その後、気流は、装置空気出口５６およびマウスピース空気出口３１３を通ってエアロゾル発生システム３００の外に流れて、気化された液体エアロゾル形成基体５８および揮発性化合物をカートリッジエアロゾル形成基体３４２からユーザーに送達する。
【００８８】
図１０は、本発明の第五の実施形態によるカートリッジ４１８を示す。カートリッジ４１８は、カートリッジ４１８がカートリッジ４１８とエアロゾル発生装置との係合および係合解除を容易にしうる分割リング形状を有することを除いて、図７〜９に示すカートリッジ３１８と実質的に同一である。カートリッジ４１８は、図７〜９に示すエアロゾル発生装置３１２とともに使用されうる。
【００８９】
図１１は、本発明の第六の実施形態によるカートリッジ５１８を示す。カートリッジ５１８は、カートリッジ５１８がカートリッジ５１８とエアロゾル発生装置との係合および係合解除を容易にしうるＣ字形状を有することを除いて、図７〜９に示すカートリッジ３１８と実質的に同一である。カートリッジ５１８は、図７〜９に示すエアロゾル発生装置３１２とともに使用されうる。
【図１】
2020501608.tif 000003
【図２】
2020501608.tif 000004
【図３】
2020501608.tif 000005
【図４】
2020501608.tif 000006
【図５】
2020501608.tif 000007
【図６】
2020501608.tif 000008
【図７】
2020501608.tif 000009
【図８】
2020501608.tif 000010
【図９】
2020501608.tif 000011
【図１０】
2020501608.tif 000012
【図１１】
2020501608.tif 000013
【国際調査報告】
2020501608.tif 000014
2020501608.tif 000015