(57)【要約】  本発明は、吸入器デバイス（２００）内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する装置（１００）を提供する。この装置（１００）は、供給用液体（Ｌ）を貯蔵するための容積可変リザーバなどのリザーバ（１０）と、液体を受け入れるためにリザーバ（１０）に流体接続されかつ液体を加熱し、その後エアロゾル及び／又は蒸気を生成するよう構成された加熱システム（２０）と、リザーバ（１０）から加熱システム（２０）に液体（Ｌ）をポンプ送給するよう構成されたポンプシステム（３０）と、ポンプシステム（３０）から加熱システム（２０）への流れを調整するための弁装置（４０）であって、液体（Ｌ）をポンプシステムから加熱システムに送るために閉位置から開位置に移行するよう構成された少なくとも１つの弁（４１）を有する弁装置（４０）と、を備える。本発明はまた、装置（１００）を含む吸入器デバイス（２００）と、液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成するシステム（１０００）とを提供し、システムは吸入器デバイス（２００）と周辺電子デバイス（３００）とを備える。本発明は吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する方法をさらに提供する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置であって、
供給用液体を貯蔵するためのリザーバ、特に容積可変リザーバと、
前記液体を受け入れるために前記リザーバに流体接続されかつ前記液体を加熱し、その後前記エアロゾル及び／又は蒸気を生成するように構成された加熱システムと、
前記リザーバから前記加熱システムへ前記液体をポンプ送給するように構成されたポンプシステムと、
前記ポンプシステムから前記加熱システムへの流れを調整するための弁装置であって、前記液体を前記ポンプシステムから前記加熱システムへ送るために閉位置から開位置に移行するように構成された少なくとも１つの弁を有する弁装置と、を備える装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの弁が、前記ポンプシステムと前記加熱システムとの間に又は前記ポンプシステムと前記加熱システムを相互に接続した状態で位置付けられる又は動作可能に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの弁が、前記ポンプシステムによって生成された流体圧力下において、前記閉位置から前記開位置へ移行するように作動される、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの弁が、前記閉位置から前記開位置へ移行するために電気的に作動される、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】
前記加熱システムが多孔質部材を介して前記リザーバと少なくとも部分的に流体接続され、及び／又は、前記少なくとも１つの弁が多孔質部材によって前記加熱システムに流体接続される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記ポンプシステムが、０．１ｍｌ／分〜０．２ｍｌ／分の範囲の流量で前記液体を前記リザーバから前記加熱システムへ搬送するように構成されたポンプを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記加熱システムが複数の導管を介して前記リザーバに流体接続され、前記弁装置が好ましくは複数の弁を備え、前記弁のそれぞれが前記導管のそれぞれに関連付けられ、前記液体を前記加熱システムへ送るために閉位置から開位置へ移行するように構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記加熱システムが細長い加熱素子を含み、前記複数の導管が前記加熱素子の長手方向軸に沿った異なる位置で前記加熱システムに前記液体を送達するように配置される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ポンプシステムが複数のポンプを備え、各導管が前記複数のポンプのそれぞれに関連付けられ、前記ポンプのそれぞれが、取込み段階とポンプ送給段階とを含むサイクルで動作するように好ましくは構成され、少なくとも１つの前記ポンプの前記サイクルが、少なくとも１つの別の前記ポンプのサイクルと段階を異にして動作するように構成される、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置であって、
各リザーバが供給用液体を貯蔵するように構成された複数のリザーバと、
前記リザーバに流体接続されかつ前記リザーバからの前記液体を加熱し、その後前記エアロゾル及び／又は蒸気を生成するように構成された加熱システムと、
各ポンプが前記リザーバのそれぞれに関連付けられかつ前記液体を前記加熱システムへ搬送するように構成されている、複数のポンプを備えるポンプシステムと、
前記複数のリザーバからポンプ送給された前記液体を混合するための混合装置であって、前記複数のポンプと前記加熱システムとの間に配置された混合装置と、
前記複数のポンプを独立して制御するための制御回路であって、前記複数のポンプを独立して制御するためのユーザによる制御信号入力を受信するように適合又は構成された制御回路と、を備える装置。
【請求項１１】
前記装置がユーザインターフェースを含み、前記ユーザインターフェースは、前記ユーザインターフェースとのユーザの相互作用に基づいて前記制御回路に前記制御信号を提供するためのものであり、及び／又は
前記混合装置が少なくとも１つの撹拌機などの混合部材を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の、液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置を備える、個人用ヴェポライザ又は電子タバコなどの吸入器デバイス。
【請求項１３】
液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成するためのシステムであって、
請求項１２に記載の吸入器デバイスと、
前記吸入器デバイスに、特に前記吸入器デバイスの制御回路に制御信号を送信するように構成された周辺電子デバイスと、を備えるシステム。
【請求項１４】
リモートサーバなどのリモートソースをさらに備え、前記周辺電子デバイスは、前記ポンプシステムの複数のポンプを独立して制御するための制御信号を生成するために前記リモートソースから命令を受信するように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する方法であって、
供給用液体、特に容積可変の液体供給源を提供することと、
前記液体を前記供給源から加熱システムへポンプ送給することと、
前記液体供給源と前記加熱システムとの間に接続された弁装置の少なくとも１つの弁を作動して前記液体を前記加熱システムへ送ることと、
前記加熱システムを介して前記液体を加熱して、前記液体から前記エアロゾル及び／又は蒸気を生成することと、を含む方法。
【請求項１６】
吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する方法であって、
リザーバのそれぞれが供給用液体を貯蔵するように構成された複数のリザーバを提供することと、
前記リザーバから加熱システムに液体を搬送するための、各ポンプが前記複数のリザーバのそれぞれに関連付けられた複数のポンプを提供することと、
周辺電子デバイスから受信した制御信号を介して前記複数のポンプを独立して制御することと、
前記複数のリザーバから搬送された前記液体を混合することと、
前記加熱システムを介して前記混合された液体を加熱して、前記液体から前記エアロゾル及び／又は蒸気を生成することと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子タバコ、個人用ヴェポライザ、又は電子蒸気送達システムなどの吸入器デバイスに関する。より詳細には、本発明は、そのような吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置、及びそのようなデバイス内で加熱される物質からエアロゾル又は蒸気を生成する方法に関する。本発明はさらに、液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のタイプの吸入器デバイス、すなわち電子タバコ及び個人用ヴェポライザ及び電子蒸気送達システムは、タバコ、シガリロ、葉巻等などの従来の喫煙品の代替品として提案されている。通常、これらの吸入器デバイスは、液体溶液又はゲルを加熱して、ユーザが吸入するエアロゾル及び／又は蒸気を発生又は生成するように設計されている。この液体又はゲルは通常、プロピレングリコール（ＰＧ）及び／又は植物性グリセリン（ＶＧ）の溶液であり、通常は香味料（ｆｌａｖｏｒａｎｔ）又は１つ又は複数の濃縮フレーバー（ｆｌａｖｏｕｒ）を含む。
【０００３】
これらの吸入器デバイスの需要の増加と市場の成長にもかかわらず、より効率的で改善された製品を提供するために、これらのデバイスの性能を開発する努力が依然として必要とされている。例えば、これらの努力は、エアロゾル及び／又は蒸気生成の改善、エアロゾル及び／又は蒸気送達の改善、及び吸入器デバイス内でのエアロゾル及び／又は蒸気生成のために加熱される液体又はゲルのより効率的な搬送機構に向けられている。
【０００４】
同時に、努力は、吸入器デバイスの使用体験をユーザにとって可能な限り快適にすることに向けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記を考慮して、本発明の目的は、新規かつ改良された吸入器デバイス、特に電子タバコ、より具体的には、液体などの物質からエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための新規かつ改良された装置、システム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、請求項１又は請求項１０に記載の装置、請求項１３に記載のシステム、及び請求項１５又は請求項１６に記載の方法が提供される。本発明の様々な有利な及び／又は好ましい特徴は、従属請求項に記載されている。
【０００７】
したがって、一態様によれば、本発明は、吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置を提供する。この装置は、次のものを含む：供給用液体を貯蔵するためのリザーバ、特に容積可変リザーバ；リザーバに流体接続された加熱システムであって、液体を加熱し、その後エアロゾル及び／又は蒸気を生成するように構成されている加熱システム；リザーバから加熱システムに液体をポンプ送給するように構成されたポンプシステム；及び、加熱システムへの液体の流れを調整するように構成された少なくとも１つの弁を有する弁装置。特に、少なくとも１つの弁は、液体をポンプシステムから加熱システムに送るために閉位置から開位置に移行するように構成される。
【０００８】
このようにして、本発明は、加熱される液体がリザーバから、又はポンプシステムから加熱システムへ漏れることを弁装置が防止する装置を提供する。この対策をとらない場合、液体の漏れは、吸入器デバイスのユーザをイライラさせる可能性がある。また、ポンプは一般に弁よりもかさばるので、吸入器デバイス内のポンプシステムの可能な位置は通常、弁の可能な位置よりも制限される。ポンプシステムの位置決めは、吸入器デバイスのユーザに音響的及び／又は触覚的なイライラ及び／又は望ましくない発熱を引き起こす可能性のあるポンプ送給中の振動を最小限に抑える必要性によってさらに制約される。したがって、弁装置の使用は、本発明の装置におけるポンプシステムの位置決めにおいて著しくより高い柔軟性を提供する。
【０００９】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの弁は、ポンプシステムと加熱システムとの間に配置される。特に、少なくとも１つの弁は、加熱システムへの液体の流れを調整するために、ポンプシステムと加熱システムとの間の流体接続部に配置される（すなわち、ポンプシステムの下流及び加熱システムの上流に配置される）ことが好ましい。
【００１０】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの弁は、ポンプシステムによるポンプ送給と同時に、又はその結果として、閉位置から開位置に移行するように作動される。このようにして、少なくとも１つの弁の開放は、液体がリザーバから加熱素子に搬送されることが実際に望まれる時間に制限され、それにより、望ましくない液体漏れを最小限に抑えるか、又は排除することができる。
【００１１】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの弁は、ポンプシステムによって生成される流体圧力の下で閉位置から開位置に移行するように作動される。このようにして、少なくとも１つの弁の動作はポンプシステムの動作に直接依存し、弁を制御するための電気回路は必要ない。したがって、ポンプシステムは、例えばダックビル弁として形成又は提供され得る少なくとも１つの弁を作動させるのに十分な流体圧力を生成するように構成される。このようにして、リザーバへの液体の逆流を防ぐことができる。
【００１２】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの弁は、閉位置から開位置に移行するように電気的に作動させることができる。このようにして、弁のより正確な動作が達成され得る。例えば、少なくとも１つの弁は、ソレノイド弁として形成されてもよい。いくつかの実施形態では、ポンプシステム及び少なくとも１つの弁は、作動状態と非作動状態との間で同時に制御されてもよい。言い換えれば、装置は、作動状態では、ポンプシステムがポンプ送給し、少なくとも１つの弁が電気的に開位置に作動され、非作動状態では、ポンプシステムが作動されず、ポンプ送給をせず、少なくとも１つの弁が閉位置にあるように構成することができる。
【００１３】
好ましい実施形態では、リザーバは、供給用液体を貯蔵するための可撓性容器又は可撓性エンクロージャを含む。このようにして、可撓性容器又はエンクロージャは、リザーバの容積変動性を提供するように作用し得る。特に、可撓性容器又はエンクロージャは、バッグ又はパウチの形態で提供され得る可撓性ウェブ又は膜を備えてもよい。バッグ又はパウチなどの可撓性容器又はエンクロージャは、多くの剛性容器の場合のように、内部に含まれる液体が使い果たされる際に、内部圧力を均等化する必要がないという利点を有する。プラスチック製のバッグ又はパウチなどの可撓性バッグも、閉鎖又は密閉システムとして提供され得る。そのような可撓性容器が本発明の装置で使用されるとき、弁装置は、液体が消費又は使い果たされる際に可撓性容器が再膨張するのを防ぐように動作し得る。このようにして、使い果たされた又は使用済みのリザーバはコンパクトな構成をとることができ、したがって装置からより簡単に取り外すことができる。
【００１４】
別の実施形態では、リザーバは剛性の容器又はエンクロージャを備え、液体がリザーバから加熱素子にポンプ送給されるときに圧力を均等化するための均等化弁を任意選択的に含んでもよい。
【００１５】
好ましい実施形態では、リザーバは、少なくとも部分的に多孔質又は吸収性部材によって加熱システムに流体接続され、したがって多孔質又は吸収性部材は毛管作用によりリザーバから液体を搬送又は送り得る。多孔質又は吸収性部材は、フィラメント、繊維、発泡材料、又は他の連続気泡多孔質部材を含むか、又はそれらから構成されてもよい。一実施形態では、リザーバは、毛管作用によってリザーバから液体を搬送又は送るように構成された１つ又は複数の移送部材によって加熱システムと流体接続され得る。このようにして、１つ又は複数の移送部材は、例えば、毛管作用により液体を搬送又は送るための１つ又は複数の毛細管チャネル又はスロットを画定する毛細管又は密集プレート要素を含み得る。
【００１６】
好ましい実施形態では、ポンプシステムは、少なくとも１つのマイクロポンプを含み、約０．１〜０．５ｍｌ／分の範囲、より好ましくは約０．１〜０．２ｍｌ／分の範囲の流量でリザーバから加熱システムに液体を搬送するように構成される。マイクロポンプは装置のコンパクトな構成を提供する小さな寸法をもともと有しており、開又は閉制御ループを介して制御できる安定的かつ調整可能な液体供給を提供することができる。少なくとも１つのマイクロポンプは、マイクロポンプ設計から選択されてもよく、ダイアフラムポンプ、特に圧電ポンプとして提供されることが好ましい。圧電ポンプは、ポンプ送給された液体の適切な流量を提供し、比較的小さなノイズ及び／又は振動を発生する。
【００１７】
好ましい実施形態では、リザーバは、複数の導管を介して加熱システムに流体接続される。これに関して、リザーバは、複数の個別のリザーバユニット又は容器を備えてもよく、リザーバユニット又は容器のそれぞれは、複数の導管の１つによって加熱システムに別々に流体接続される。したがって、弁装置は複数の弁を備え得、各弁は複数の導管のそれぞれに関連付けられ、各弁は液体を加熱システムに送るために閉位置から開位置に移行するように構成される。或いは、１つの弁が、複数の導管を通る液体の流れを調整してもよい。複数の導管を介して流体接続を提供することにより、各導管はより小さい断面を有し得る。このようにして、各弁はより小さな寸法で形成されてもよい。より小さい寸法の導管は、例えば、より大きい導管を配置することができなかった経路上により小さい導管を配置することができるため、設計の自由度を高めることができる。
【００１８】
好ましい実施形態では、加熱システムは、細長い加熱素子、特に電気抵抗加熱素子を含む。リザーバと加熱システムとの間の流体接続が複数の導管を介する場合、導管は、加熱素子の長手方向軸に沿った異なる位置で液体を加熱システムに送達するように構成されてもよい。このようにして、液体は加熱素子全体によりよく分散され得、したがって、より一貫した、すなわちより効率的なエアロゾル生成が結果として生じ得る。複数の導管のための前記各弁は、細長い加熱素子の長手方向軸に沿った異なる位置に配置されてもよい。細長い加熱素子は、フィラメント又は電気抵抗器として提供されることが好ましく、任意選択的に、蛇行、コイル状、巻線、又はジグザグ形状を有する。
【００１９】
好ましい実施形態では、ポンプシステムは複数のポンプを含む。例えば、リザーバと加熱システムとの間の流体接続が複数の導管を介している場合、各導管は複数のポンプのそれぞれに関連付けられてもよい。これに関連して、ポンプが導管に関連付けられている場合、ポンプは、例えば導管内又は導管の一部内の圧力を増加又は減少させることによって、導管を通る流体の流れに影響を与えるように構成される。ポンプは、導管の内側又は導管の２つの部分の間に配置されてもよい。ポンプシステムが複数のポンプを含む場合、リザーバから加熱システムの特定の部分又はセクションに送られる液体をより強力に制御することができる。加えて、より大きな寸法を有する単一のより大きなポンプの代わりに、導管のそれぞれに関連付けられた複数のポンプのそれぞれは、より小さな寸法で提供され得、したがって、装置内により好都合にかつ効率的に配置され得る。
【００２０】
好ましい実施形態では、ポンプシステムの各ポンプは、取込み段階及びポンプ送給段階を含むサイクルで動作するように構成される。ポンプシステムが複数のポンプを含む場合、少なくとも１つのポンプのサイクルは、少なくとも１つの他のポンプのサイクルと段階を異にして動作するように構成される。このようにして、リザーバから加熱システムへの液体のより均一な全体的送液が達成され得る。さらに、装置からの可聴的及び／又は触覚的な発出は減衰され得る。
【００２１】
別の態様によれば、本発明は、吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置を提供する。この装置は以下のものを備える：各リザーバが供給用液体を貯蔵するように構成された複数のリザーバ；リザーバに流体接続されかつ液体を加熱し、その後エアロゾル及び／又は蒸気を生成するように構成された加熱システム；各ポンプがそれぞれのリザーバに関連付けられかつ液体を加熱システムに搬送するように構成されている、複数のポンプを含むポンプシステム；及び、複数のポンプを独立して制御するための制御回路。
【００２２】
複数のポンプを独立して制御することにより、加熱される液体の組成、及び結果として液体から生成されるエアロゾル及び／又は蒸気の組成を調整又は調節することができる。複数のリザーバのそれぞれは、ユーザの好みに応じて１つ又は複数の異なる液体で満たされてもよい。
【００２３】
好ましい実施形態では、制御回路は、複数のポンプを独立して制御するための制御信号を受信するように構成される。このようにして、ユーザは、対応する制御信号を提供することにより、生成されるエアロゾル及び／又は蒸気の組成を調整することができる。
【００２４】
好ましい実施形態では、装置は、ユーザインターフェースとのユーザ相互作用に基づいて制御回路に制御信号を提供するためのユーザインターフェースをさらに備える。ユーザインターフェースは、好ましくは、装置の本体に統合され、１つ又は複数のボタン、ディスプレイ、及び／又はタッチスクリーンを備えてもよい。
【００２５】
好ましい実施形態では、装置は、各リザーバからポンプ送給される液体を混合するための混合装置をさらに備える。このようにして、複数のリザーバのそれぞれからの個々の液体の適切な混合又はブレンドを実現して、均一なエアロゾル及び／又は蒸気を提供することができる。混合装置は、ポンプシステムと加熱システムとの間の流体接続部に配置されることが好ましい。混合装置は、撹拌機などの少なくとも１つの可動混合部材を含むことが望ましい。可動混合部材は、例えば、電気的に作動されてもよい。或いは、又はさらに、混合装置は、１つ又は複数のバッフルなど、１つ又は複数の固定された混合部材を含んでもよい。
【００２６】
さらなる態様によれば、本発明は、個人用ヴェポライザ又は電子タバコなどの吸入器デバイスを提供する。吸入器デバイスは、上記の本発明の実施形態のいずれか１つによるエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置を含む。
【００２７】
さらに別の態様によれば、本発明は、上記のような本発明による吸入器デバイスと、吸入器デバイスに、特に吸入器デバイスの制御回路に、特に本発明の装置の制御回路に制御信号を送信するように構成された周辺電子デバイスとを含むシステムを提供する。このようにして、吸入器デバイスのユーザは、周辺電子デバイスを使用して、吸入器デバイス内のエアロゾル及び／又は蒸気の生成を調整することができる。周辺電子デバイスは、例えば、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレット、又はパーソナルコンピュータを含み得る。
【００２８】
好ましい実施形態では、システムは、リモートサーバなどのリモートリソースをさらに備え、周辺電子デバイスは、装置を独立して制御するための、例えばポンプシステムを制御するための制御信号を生成するためにリモートリソースから命令を受信するように構成される。したがって、ユーザは、生成されるエアロゾル及び／又は蒸気の組成についての事前に処方されたレシピをリモートソースから受け取ることができる。好都合なことに、周辺電子デバイスは、事前に処方されたレシピに従ってエアロゾル及び／又は蒸気を生成するために、ユーザによるコマンド入力の後、制御信号を自動的に生成し、吸入器デバイスに送信することができる。
【００２９】
さらなる態様によれば、本発明は、吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する方法を提供する。この方法は、供給用液体、特に容積可変の液体供給源を提供すること；液体を供給源から加熱システムにポンプ送給すること；液体供給源と加熱システムとの間に接続された弁装置の少なくとも１つの弁を作動させて、液体を加熱システムに送ること；及び加熱システムを介して液体を加熱して、液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成することを含む。
【００３０】
さらに別の態様によれば、本発明は、吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する方法を提供する。この方法は、リザーバのそれぞれが供給用液体を貯蔵するように構成された複数のリザーバを提供すること；リザーバから加熱システムに液体を搬送するための、各ポンプが複数のリザーバのそれぞれに関連付けられた複数のポンプを提供すること；１つ又は複数の制御信号を介して複数のポンプを独立して制御すること；及び、加熱システムを介して液体を加熱して、液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成することを含む。
【００３１】
好ましい実施形態では、この方法は、ポンプを独立して制御するための制御信号を周辺電子デバイスから受信することをさらに含む。この方法は、液体の加熱の前に複数のリザーバからの液体を混合するステップを任意選択的に含むことができ、混合は、混合装置の混合部材を移動又は変位させることを含むことが好ましい。
【００３２】
本発明及びその利点のより完全な理解のために、本発明の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して以下の記載においてより詳細に説明する。図面中、同様の参照文字は同様の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態によるエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態による吸入器デバイスの側面断面図であり、吸入器デバイスは本発明のさらなる実施形態によるエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置を含む。
【図３】図２に示された吸入器デバイス及び装置の部分的に透明な斜視図である。
【図４】図２及び図３に示されたエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置の一部の斜視図である。
【図５】図４に示された装置の一部の側面断面図である。
【図６】本発明の実施形態による方法を概略的に表す流れ図である。
【図７】本発明の実施形態によるシステムの概略図であり、このシステムは本発明の実施形態によるエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置を備える吸入器デバイスを含む。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本発明の特定の実施形態を示し、その記載とともに本発明の原理を説明する働きをする。本発明の他の実施形態及び本発明の付随する利点の多くは、それらが以下の詳細な記載を参照してよりよく理解されるにつれて、容易に理解されよう。
【００３５】
実施形態のより要約された描写を促すために、商業的に実行可能な実施形態において有用又は必要であり得る共通及び／又は十分に理解された要素は必ずしも描かれていないことが理解されよう。図面の要素は、必ずしも互いに対して一定の縮尺で示されているわけではない。方法の実施形態における特定のアクション及び／又はステップは、特定の発生順序で記載又は描写され得るが、当業者は、シーケンスに関するそのような特異性が実際に必要ではないことを理解することがさらに理解されよう。また、本明細書で使用される用語及び表現は、特定の意味が本明細書に別途記載されている場合を除き、対応するそれぞれの調査及び研究の分野に関してそのような用語及び表現と一致する通常の意味を有することも理解されよう。
【００３６】
図面の図１を参照すると、電子タバコ（図示せず）などの吸入器デバイス内で液体Ｌからエアロゾル及び／又は蒸気を生成する装置１００の一実施形態が概略的に示されている。液体は、グリコール、植物性グリセリン、ニコチン及び／又は１つ又は複数の香味料又はフレーバー化合物の溶液を含み得る。
【００３７】
装置１００は、加熱される供給用液体Ｌを貯蔵するためのリザーバ１０を含む。この特定の実施形態では、リザーバ１０は容積可変であり、供給用液体Ｌを貯蔵するための可撓性容器１１を含む。これに関して、可撓性容器１１は、バッグ又はポーチを形成する可撓性ウェブ又は膜を含む。リザーバ１０は装置１００に一体化されており、補充用に構成することができる。代替的に、リザーバ１０は、カートリッジとして装置１００に挿入され、後でリザーバ１０内の液体Ｌが使い果たされたときに装置１００から除去できるように使い捨て可能であってもよい。
【００３８】
装置１００は、液体を受け取るためにリザーバ１０に流体接続され、液体Ｌを加熱及び蒸発させてそれからエアロゾル及び／又は蒸気を生成するように構成された加熱システム２０をさらに備える。この実施形態では、加熱システム２０は、好ましくはコイル又はフィラメントの形態の少なくとも１つの電気抵抗加熱素子２１を含む。
【００３９】
装置１００は、リザーバ１０から加熱システム２０へ液体Ｌをポンプ送給又は搬送するように構成されたポンプ３１を有するポンプシステム３０も備える。ポンプ３１は、好ましくはマイクロポンプ、特に圧電ポンプなどのダイアフラム型ポンプである。
【００４０】
装置１００の弁装置４０が、ポンプシステム３０と加熱システム２０との間の流体接続部に設けられ、リザーバ１０から加熱システム２０への液体Ｌの流れを調整するように構成される。これに関して、弁装置４０は、液体Ｌをポンプシステム３０から加熱システム２０に送るために閉位置から開位置に移行するように構成された少なくとも１つの弁４１を含む。図１の実施形態では、弁４１は、ポンプシステム３０によって生成された流体圧力によって開位置に移行するように流体作動されるダックビル弁として構成される。ダックビル弁の代替として、又はそれに加えて、他の弁タイプが使用され得ることは理解されよう。例えば、１つ又は複数の電気作動式弁を弁装置４０に使用することができる。
【００４１】
図面の図２〜５を参照すると、別の実施形態によるエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置１００を備える吸入器デバイス２００、特に電子タバコの実施形態が概略的に示されている。
【００４２】
吸入器デバイス２００内の装置１００は、加熱される供給用液体Ｌを貯蔵するための可撓性容器又はバッグ１１から形成された使い捨てリザーバ１０を含む。リザーバ１０は、カートリッジコネクタなどの流体ポート１２によって装置１００に接続可能である。装置１００はさらに、リザーバ１０から液体Ｌを受け取り、液体Ｌを加熱及び蒸発させて、それからエアロゾル及び／又は蒸気を生成するように構成された加熱システム２０を備える。流体ポート１２を介して、リザーバ１０は、加熱システム２０に液体を送達するためのポンプシステム３０に流体接続される。ポンプシステム３０は、複数のポンプ３１、すなわち、第１のポンプ３２及び第２のポンプ３３を備える。第１のポンプ３２及び第２のポンプ３３は、通常、両方ともマイクロポンプとして、より具体的には圧電ポンプとして形成される。
【００４３】
また、装置１００は、リザーバ１０からポンプシステム３０を介した加熱システム２０への液体Ｌの流れを調節するための弁装置４０を備える。弁装置４０は、複数の弁４１、特に逆止弁、特に第１の弁４２と第２の弁４３（図４に示す）を備える。第１の弁４２及び第２の弁４３は、液体をポンプシステム３０から加熱システム２０に送るために閉位置から開位置に移行するように構成される。弁装置４０は、加熱システム２０の上流及びポンプシステム３０の下流に流体的に配置される。望ましくは、弁装置４０は、加熱システム２０に直接隣接して、又は近接して配置される。このように、弁装置４０と加熱システム２０との間の接続部の流体の残余による加熱システム２０への流体漏れの可能性が最小化され得る。
【００４４】
加熱システム２０は、複数の導管（図示せず）を介して、例えば２つの導管によって、リザーバ１０に接続される。このようにして、第１の弁４２及び第２の弁４３のそれぞれは、２つの導管のそれぞれに関連付けられてもよい。第１のポンプ３２及び第２のポンプ３３はまた、２つの導管のうちの１つにそれぞれ関連付けられてもよい。このために、装置１００は、リザーバ１０に流体接続されたマニホルドを備えてもよく、複数のポンプ、すなわち第１のポンプ３２及び第２のポンプ３３はそれぞれ、リザーバ１０から加熱システム２０へ液体Ｌをポンプ送給するためにマニホルド部材に流体接続される。或いは、複数のポンプ３２、３３のそれぞれは、それぞれの関連する導管によってリザーバ１０に直接接続されてもよい。
【００４５】
装置１００は、リザーバ１０から加熱システム２０に向かって液体をポンプ送給するために第１のポンプ３２及び第２のポンプ３３を制御するように構成された制御回路５０をさらに備える。望ましくは、制御回路５０は、ポンプ３２、３３のそれぞれを独立して制御するように構成される。
【００４６】
図面の図４及び図５を参照すると、加熱システム２０及び弁装置４０がより詳細に示されている。図４に示される斜視図において、加熱システム２０は、蛇行形状を有する抵抗加熱フィラメントの形態の加熱素子２２を含むことが分かる。加熱素子２２に電流が流れると、その温度はオーム加熱により上昇し、その結果、加熱素子２２と接触するように送られた又は搬送された液体Ｌは気化する。加熱素子２２は、加熱システムハウジング２５の前側２３と後側２４の間に配置される。ハウジング２５の前側２３と後側２４の両方は、加熱素子２２を装置１００又は吸入器デバイス２００の他の部品又は要素から、例えば、リザーバ１０、ポンプシステム３０、及び／又は制御回路５０などから熱的に切り離すためのセラミック材料を含み得る、又はそれからなり得る。
【００４７】
加熱素子２２は、一般に細長く、長手方向軸Ａに沿って延びる。好ましくは、液体Ｌを加熱システム２０に送達するための複数の導管が、液体Ｌを加熱素子２２の長手方向軸Ａに沿った異なる位置に送達するように構成及び配置され、その結果、液体はより効率的なエアロゾル生成のために加熱素子２２全体に分配され得る。この目的のために、２つの弁４２、４３は、加熱素子２２の長手方向軸Ａに沿った異なる位置で加熱システム２０に近接して配置される。図５の加熱システム２０及び弁装置４０の断面図で見られるように、弁装置４０は、毛管作用により液体を送るために導管部２７に配置された多孔質部材２６により加熱システム２０に流体接続されている。
【００４８】
再び図２及び３を参照して、装置１００及び吸入器デバイス２００の他の特徴について簡単に記載する。制御回路５０は、マイクロポンプコントローラ及び／又は制御信号に基づいて複数のポンプを制御するための制御信号を受信する受信回路を備えた第１のプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）５１を備えてもよい。マイクロポンプコントローラは、ポンプシステム３０の動作パラメータを設定することにより液体供給速度を決定するために、ポンプシステム３０に作動信号を提供するように構成されてもよい。
【００４９】
吸入器デバイス２００は、制御回路５０の第２のプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）５２に電気的に接続された押しボタン（図示せず）などのスイッチ部材を備える。スイッチ部材及び制御回路５０は、スイッチ部材の作動、すなわち押しボタンの押下により、ポンプシステム３０及び加熱システム２０が起動されるように構成される。いくつかの実施形態では、弁装置４０は少なくとも１つの電気作動弁４１を含むことができる。その場合、制御回路５０は、スイッチ部材を作動すると弁も電気作動されるように構成され得る。
【００５０】
加熱システム２０及びポンプシステム３０、及び場合によっては弁装置４０も、スイッチ部材の作動時に同時に作動するか、又は、液体はポンプシステム３０と弁装置４０及び／又は加熱システム２０との間の距離を移動しなければならないという事実から見て、相互に関して予め設定された時間遅延で作動する。
【００５１】
吸入器デバイス２００は、加熱システム２０、ポンプシステム３０、及び場合によっては弁４２、４３の１つ又は複数が電気的に作動されるという場合にはさらに弁装置４０にも電力を供給するためのバッテリなどの電源６０をさらに含む。制御回路５０は、電源６０を再充電するための外部電源を接続するように構成された電源インターフェースを含む第３のプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）５３を備えてもよい。電源インターフェースは、例えば、マイクロＵＳＢコネクタとして形成されてもよい。第３のＰＣＢＡ５３は、第２のＰＣＢＡ５２とほぼ同じ寸法を有してもよい。
【００５２】
吸入器デバイス２００は、ほぼ中空の円筒形のケーシング７１と、マウスピース７２と、ケーシング７１及びマウスピース７２を相互接続する中間ハブ部分７３とを含む。これに関して、マウスピース７２は、図２から分かるように、ねじ山を介してハブ部分７３に取り付けられる。ケーシング７１は、装置１００及び電源６０を収容又は封入する。ハブ部分７３は、空気流が吸入器デバイス２００に入り、加熱システム２０の加熱素子２２を通過してマウスピース７２の中央チャネル７５を通り吸入器デバイス２００のユーザに至ることを可能にするように構成された空気入口７４を提供する。このようにして、ユーザは、マウスピース７２を利用し、それにより、空気流がマウスピース７２に向かう途中において、加熱素子２２で生成されたエアロゾル及び／又は蒸気で濃縮又は飽和されるように入口７４を介して空気を吸入し得る。
【００５３】
ここで図面の図６を参照すると、図１〜５に関して上述した本発明の実施形態のいずれかによる電子タバコなどの吸入器デバイス２００内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する方法のステップを概略的に示す流れ図が示されている。これに関して、図６のボックスｉは、特に可撓性バッグ１１などのリザーバ１０を提供することにより、気化される供給用液体Ｌを提供するステップを表す。第２のボックスｉｉは、液体供給源１０からの液体Ｌを、特にポンプシステム３０を介して加熱システム２０へポンプ送給するステップを表す。第３のボックスｉｉｉは、液体供給源１０と加熱システム２０との間、特にポンプシステム３０と加熱システム２０との間に接続された弁装置４０の少なくとも１つの弁４１〜４３を作動して液体を加熱システム２０へ送るステップを表す。図面の図６の最終ボックスｉｖは、液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成するために加熱システム２０を介して液体Ｌを加熱するステップを表す。
【００５４】
図７を参照すると、エアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置１００を有する吸入器デバイス２００の別の実施形態が概略的に示されている。図７に関して具体的に記載されていない装置１００及び／又は吸入器デバイス２００の要素及び特徴は、図１〜５に関して上述したように提供及び構成できることに留意されたい。また、図面の図７は、本発明の別の態様によるシステム１０００を概略的に示している。システム１０００は、装置１００を有する吸入器デバイス２００と、リモートソース４００に関連する周辺電子デバイス３００とを含む。
【００５５】
図７のシステム１０００においてエアロゾル及び／又は蒸気を生成するための装置１００は、それぞれが供給用液体Ｌを貯蔵するように構成された複数のリザーバ１３、１４、１５、１６を含む。個々のリザーバ１３、１４、１５、１６は、上記のリザーバ１０について記載したのと同様の方法で構成することができる。すなわち、リザーバ１３〜１６のそれぞれは、可撓性バッグ又はポーチ１１の形態の容積可変リザーバであってもよい。この実施形態では、リザーバ１３〜１６は、通常、異なる液体で満たされる。例えば、第１のリザーバ１３は、プロピレングリコール（ＰＧ）などのベース物質を含むことができる。第２のリザーバ１４は、香味料を含んでもよい。第３のリザーバ１５はニコチンのような活性物質を含むことができ、第４のリザーバ１６は植物性グリセリン（ＶＧ）を含むことができる。
【００５６】
この実施形態では、装置１００は、リザーバから液体を受け取り、液体を加熱してエアロゾル及び／又は蒸気を生成するように構成された、リザーバ１３〜１６と流体接続する加熱システム２０を再び含む。リザーバ１３〜１６のそれぞれは、液体をそれぞれのリザーバ１３、１４、１５、１６から加熱システム２０に送るための複数の導管のそれぞれの導管８１、８２、８３、８４に関連付けられ、流体接続される。導管８１〜８４のそれぞれには、ポンプシステム３０の一部である複数のポンプのそれぞれのポンプ３２、３３、３４、３５が関連付けられている。個々のポンプ３２〜３５は、前述のように、特に図２〜５の第１及び第２のポンプ３２、３３に関して記載したように構成することができる。すなわち、個々のポンプ３２〜３５は、典型的には、マイクロポンプ、特に圧電ポンプとして構成される。再び、装置１００は、本質的に図１〜５に関して記載されるように構成され得る、複数のポンプ３２〜３５を独立して制御するための制御回路５０を有する。
【００５７】
複数のリザーバ１３〜１６からポンプ送給された液体Ｌを混合するための混合装置９０が、加熱システム２０に流体接続される。すなわち、混合装置９０は、ポンプシステム３０と加熱システム２０との間に配置され、導管８１〜８４のすべては混合装置９０に流れ込み、その結果、リザーバ１３〜１６に貯蔵された液体は、混合装置９０を最初に通過することなく加熱システム２０に送られることも搬送されることもない。混合装置９０は、制御回路５０によって操作又は制御され得る回転撹拌機又は混合ヘッドなどの電気作動式混合部材９１を備える。好ましくは、制御回路５０は、図２及び図３に関して記載したようなスイッチ部材（図示せず）の作動と本質的に同時に、又はそれに続く予め設定された時間遅延後に、混合部材９１を作動させるように構成される。混合装置９０は、さらに、又は可動混合部材９１の代替として、バッフルなどの１つ又は複数の固定された混合部材９２を備えてもよい。
【００５８】
制御回路５０を介して複数のポンプ３２〜３５を個別に制御することによって、及び混合装置９０を介して流体を混合することによって、液体の個々のブレンドを選択することができ、したがって、生成されたエアロゾル及び／又は蒸気の個々のブレンドをユーザが作ることができる、又は選択することができる。制御回路５０は、複数のポンプ３２〜３５を独立して制御するための制御信号を受信するように構成される。制御信号は、吸入器デバイス２００に配置されたユーザインターフェースを介して受信されてもよく、ユーザインターフェースは、ユーザインターフェースとのユーザ相互作用に基づいて制御信号を生成するように構成される。これに関して、制御信号は、望ましくは、吸入器デバイス２００の制御回路５０の受信機で周辺電子デバイス３００から受信される。これらの制御信号は、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、イーサネット（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ等などの任意の既知のワイヤレス、又はさらには有線の通信プロトコールを介して周辺電子デバイス３００から吸入器デバイス２００に送信され得る。
【００５９】
周辺電子デバイス３００は、好ましくは、スマートフォン、スマートウォッチ、又はタブレットＰＣである。周辺電子デバイス３００は、ユーザにグラフィカルユーザインターフェースを提供するアプリケーションを実行して、ユーザが制御信号を調整できるようにし、それにより、生成されるエアロゾル及び／又は蒸気の組成をユーザが調整できるようにする。例えば、それぞれが１つの液体を表すスクロールバーが、グラフィカルユーザインターフェースによって表示されてもよい。
【００６０】
周辺電子デバイス３００は、制御信号を生成するために、サーバなどのリモートソース４００から命令を受信するように構成され得る。例えば、生成されるエアロゾル及び／又は蒸気の特定の組成物のレシピが、リモートソース４００から周辺電子デバイス３００で受信されてもよい。周辺電子デバイス３００は、受信された命令に基づいて、すなわちレシピに基づいて、制御信号を自動的に生成し、それらを制御回路５０に送信してもよい。制御回路５０は、周辺電子デバイス３００から受信した制御信号を個々のポンプ３２〜３５のそれぞれの作動信号に変換し、作動信号を用いてポンプを作動させることができる。
【００６１】
図面の図６の流れ図を再び参照すると、前記流れ図は、図７に関して上述した本発明の実施形態による電子タバコなどの吸入器デバイス内でエアロゾル及び／又は蒸気を生成する方法のステップを同じく概略的に示し得る。この点に関して、図６のボックスｉは、それぞれが供給用液体を貯蔵するように構成された複数のリザーバ１３〜１６を提供するステップを表す。次いで、図６の次のボックスｉｉは、複数のポンプ３２〜３５を提供するステップを表し、各ポンプ３２〜３５は、液体をリザーバ１３〜１６から加熱システム２０へ搬送するために複数のリザーバのそれぞれ１つに関連付けられる。図６のボックスｉｉｉは、１つ又は複数の制御信号を介して複数のポンプ３２〜３５を独立して制御するステップを表す。任意選択的に、この方法は、ポンプ３２〜３５を独立して制御するための制御信号を周辺電子デバイス３００から受信するステップを含むことができる。方法は、液体の加熱前に複数のリザーバ１３〜１６からの液体を混合する任意選択のステップを含むこともでき、この際、混合は混合装置９０の混合部材９１を移動又は変位することを含み得る。最後に、図７のボックスｉｖは、加熱システム２０を介して液体、好ましくは混合された液体を加熱して、液体からエアロゾル及び／又は蒸気を生成するステップを表す。
【００６２】
本明細書において本発明の特定の実施形態を図示し、記載しているが、さまざまな代替及び／又は同等の実践形態が存在することが当業者には理解されよう。１つ又は複数の例示的な実施形態は例に過ぎず、範囲、適用可能性、及び構成を決して限定することを意図するものではないことを理解されたい。むしろ、前述の概要及び詳細な記載は、少なくとも１つの例示的な実施形態を実践するための便利なロードマップを当業者に提供するものであり、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的同等物に記載されている範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態で記載した要素の機能及び配置に様々な変更を加えることができることを理解されたい。一般に、本出願は、本明細書で考察した特定の実施形態のあらゆる適応又は変形を網羅することを意図している。
【００６３】
また、本文書中、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｅ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、及びそれらのあらゆる変形は、本明細書に記載されたプロセス、方法、デバイス、装置、又はシステムが、記載されたこれらの特徴又は部品又は要素又はステップに限定されず、明示的にリストされていないか、そのようなプロセス、方法、品物、又は装置に固有のものである他の要素、特徴、部品又はステップを含み得るように、包括的（すなわち非排他的）な意味で理解されることが意図されていることが理解されよう。さらに、本明細書で使用される「ａ」及び「ａｎ」という用語は、特に明記しない限り、１つ又は複数を意味すると理解されることが意図されている。さらに、「第１」、「第２」、「第３」等の用語は単なる表示として使用され、数値要件を課すことも、それらの物体の重要性の特定の順位を確立することも意図していない。
【符号の説明】
【００６４】
１０  リザーバ
１１  可撓性容器又はバッグ
１２  流体ポート
１３  第１のリザーバ
１４  第２のリザーバ
１５  第３のリザーバ
１６  第４のリザーバ
２０  加熱システム
２１  加熱素子
２２  加熱素子
２３  前側
２４  後側
２５  ハウジング
２６  多孔質部材
２７  導管部
３０  ポンプシステム
３１  ポンプ
３２  第１のポンプ
３３  第２のポンプ
３４  第３のポンプ
３５  第４のポンプ
４０  弁装置
４１  弁
４２  第１の弁
４３  第２の弁
５０  制御回路
５１  第１のプリント回路基板アセンブリ
５２  第２のプリント回路基板アセンブリ
５３  第３のプリント回路基板アセンブリ
６０  電源
７１  第１のケーシング
７２  第２のケーシング
７３  ハブ部分
７４  空気入口
７５  マウスピースインターフェース
８１  導管
８２  導管
８３  導管
８４  導管
９０  混合装置
９１  混合部材
９２  バッフル
１００  装置
２００  吸入器デバイス
３００  周辺電子デバイス
４００  リモートソース
１０００  システム
Ｌ  液体
Ａ  軸
【図１】
2020515268.tif 000003
【図２】
2020515268.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020515268.tif 000008
【図７】
2020515268.tif 000009
【国際調査報告】
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2020515268.tif 000011
2020515268.tif 000012
2020515268.tif 000013
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