JP2014528764A - 携帯用蒸気発生電子装置および蒸気発生方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、治療効果または薬効を得るために、ユーザが有効成分を吸入できるように化学物質を液体から気体にする携帯用蒸気発生電子装置である。本装置は、パワーモジュールと、一次モジュールと、補助モジュールとを備え、これらは複数の中空の外装ケースに別々に収容されて各部が合体しているか、または１つの中空の外装ケースにまとめて収容される。一次モジュールは、アノードユニットと、キャスクユニットと、加熱器ユニットとを備えている。アノードユニットは、バッテリーと接触し適当な場所に恒久的に固定されている中空のアノード筒部と、加熱器ユニットと接触し適当な場所に恒久的に固定されているカソード台と、アノードと接触している状態と、カソードと接触している状態との間を動くアノード台とを備えている。

Description

発明の詳細な説明

〔技術分野〕
本発明は、概して蒸発器の分野に関連し、特に携帯用蒸気発生電子装置に関する。

〔背景技術〕
治療または薬用成分を含んだ化学物質は、従来、固体または液体状で、経口、点滴または皮膚からの吸収によって体内に運ばれる。液体の化学物質は、燃焼や蒸発させる工程を経て、経口吸入によって体内に運ぶことができる気体に変換することもできる。

気体状の物質を吸入することは、治療上望ましい作用をもたらすこともあるが、心理的な依存をもたらすこともある。これは、特に吸入される物質がニコチンまたは大麻などの心理的依存性のある化学物質や薬物を含む場合に起こる。

物質を燃焼させて気体にする工程によって、有効成分のなかにはその効能が消えてしまう、または少なくなってしまうことが知られており、そのため該工程の有効性が損なわれることがある。該燃焼工程は、一酸化炭素、タールやその他周知の発がん性物質や発がん性があると疑われる物質のような副産物を発生させ、ユーザとその周辺にいる人の健康を危険にさらしてしまうこともある。

該燃焼工程によって気化された物質を吸入することに関連した周知のまたは疑われる健康上のリスクのため、ユーザが社会的に追放されてしまうことが多く、その吸入行為を規制または完全に禁止するための攻撃的な法律の標的にますますなってしまっている。

物質を燃やす代わりに、蒸発または加熱する方法がある。このような方法によって気化された物質を吸入することを望むユーザ向けに多くの装置が開発されている。しかし、蒸発器と呼ばれることの多いこうした装置の多くは、携帯用または、巻きタバコまたはマリファナタバコのように高頻度および簡単に使用できるように設計されていない。

典型的な蒸発器の先行技術例としては、米国特許第７４４５００７号（発明者：Ｂａｌｃｈら）の「熱蒸発方法と熱蒸発装置（Thermal Vaporization Method and Apparatus）」と、米国特許第６７６１１６４号（発明者：Ａｍｉｒｐｏｕｒ）の「ハーブ蒸発器（Herbal Vaporizer）」とがあげられる。文献Ｂａｌｃｈと文献Ａｍｉｒｐｏｕｒは、静電交流コンセントに接続することによって駆動し、発生した蒸気を吸入するためにユーザが使うマウスピースを備えている装置を開示している。

さらに最近では、携帯用蒸発装置が、有効成分としてニコチンを含んだ原液を使用する使用例に使われている。これらの装置の目的は、巻きタバコを含むタバコを模造することにより、上記燃焼工程に関連する健康上のリスク無しに、ユーザにニコチンを提供することである。これらの装置は、通常、ニコチン以外の物質の運搬方法としての使用は意図されていない。

これらの装置は、ユーザの吸入行為によって装置内に引き込まれた空気に含まれる水分を熱する内部コイルまたはワイヤを駆動するバッテリーとして単に示される技術を有している。吸入することによって、原液がしみ込んだ網状カートリッジを備えるマウスピースを介して、発生した水蒸気または蒸気がユーザの口や肺に引き入れられる。

液体がしみ込んだ上記網状カートリッジが加熱器の近くにある場合、液体が結果的に蒸発され得る。しかし、通常は、これらの装置から発生した水蒸気は液体の有効成分を何ら含んでおらず、ユーザは蒸発していない液体の微粒子と一緒に水蒸気を吸入することになる。この設計の別の欠点は、意図しない蒸発を引き起こす外空気流に網状カートリッジがさらされていることである。

網状カートリッジにおいては、ユーザは手動で液状物を補充することができる。しかしながら、これは以下の理由から危険である。

すなわち、補充作業の間に液体がこぼれてしまい、有効成分によって皮膚やその近くの表面が汚染されてしまうことがあり得、そのためユーザとその周囲の人の健康を危険にさらしてしまう。

また、液体を入れすぎた網状カートリッジを用いることで、ユーザが該装置を介して吸入する時に液体が逆流してしまい、その結果、ユーザが有効成分を過剰摂取してしまう。

また、網状カートリッジに液体を入れすぎると、液体が網からにじみ出て、該装置の内部の電子機器を汚染したり傷めてしまうこともある。

これらの装置は、ユーザまで送られて当該ユーザに吸引される有効成分の形態（液体または蒸気）、量、および質を制御する手段を有しておらず、さらに、ユーザの健康上のリスク、または該装置を損なうリスクを起こさないように該装置に有効成分を導入する手段も有していない。

また、これらの装置は、そのような有効成分の摂取を徐々に減らすまたは無くすための器具としての使用を意図されていることが多いにも関わらず、有効成分の摂取量を制御または監視する方法も有していない。

さらに、これらの装置の設計は以下のような欠点を有している。

すなわち、子供が該装置を使用してしまうという不測の事態を防ぐ仕組みがない。

また、外空気流に触れることで、ほこりの粒子および水分が内部の電気部品に接触し、原液が汚染されてしまう。

また、該装置の起動システムは、ユーザが空気を該装置に取り入れた時に加熱器を起動するトリガである空気流センサに基づいており、該装置が使用されていない時もバッテリーから常に電力を引き込んでおり、その結果、バッテリーの寿命が減り、該装置の寿命も減ってしまう。

また、該装置の内部部品は過熱や焼損の影響を受けやすく、それによって燃焼を起こすことがあり、これらの装置を使用することによって防ごうとしていた健康上の危険を引き起こしてしまうことがある。

上記の制限を回避した携帯用電子蒸発装置は、既存の装置に関連した健康上および安全上の問題を起こさずに、治療効果または薬効を得る目的で、ユーザが気化した化学物質を吸入することを可能にする。また、そのような装置は、通常に使用すれば損傷を受けにくいことから、より信頼できる消費者用製品であるという利点も有する。

米国特許出願第２０１２／００９０６３０号（発明者：Ｌｉｋ）の「無煙電子霧化タバコ（Flameless Electronic Atomizing Cigarette）」、および、米国特許第７８３２４１０号（発明者：Ｌｉｋ）は、空気流センサまたは接触センサに基づいた携帯用蒸発装置を開示している。米国特許第８１５６９４４（発明者：Ｈａｎ）は空気流センサと噴霧器とを組み合わせた同様の携帯用蒸発装置を開示している。同様に、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５９２９９（発明者：Ｐａｔｅｒｎｏら）は、再充電可能なバッテリーによって加熱されたコイル上を空気が通過した時に、蒸気が発生する構成に基づいた携帯用蒸発装置を開示している。該装置の使用やバッテリーの寿命を監視する仕組みも開示されている。

各携帯用蒸発装置では、空気流に反応してバッテリーを起動し、それによって加熱素子に電力を供給するよう構成されたマイクロ処理装置を備えるチャンバに空気が引き込まれた時に蒸気を発生させる構成が開示されている。その後、蒸気はさらに該チャンバに引き込まれ、ユーザが吸入するニコチン系液体を含む再利用可能なカートリッジを通過する。

〔発明の概要〕
概して、本発明は、治療効果または薬効を得るためにユーザが有効成分を吸入できるように化学物質を液体から気体に変換する携帯用蒸気発生電子装置に関するものである。

本発明の実施形態は、パワーモジュールと、一次モジュールと、補助モジュールとを含み、これらは中空の外装ケースに別々に収容されて一緒に固定されるか、または１つの中空の外装ケースにまとめて収容される。

外装ケースは、円筒形状または管状であり、パワーモジュールの端部に固定された遠位端キャップと補助モジュールの端部に固定された近位端キャップとを備えている。

パワーモジュールは遠位端キャップを介して挿入可能または取り外し可能な使い捨てまたは再充電可能なバッテリーを備えている。

一次モジュールは、アノードユニット（ａｎｏｄｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、キャスクユニット（ｃａｓｋ ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、加熱器ユニット（ｈｅａｔｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）とを備えている。

該アノードユニットは以下のものを備えている。

１）バッテリーと電気的に接触し、適した位置に固定された中空のアノード筒部（ａｎｏｄｅ ｂａｒｒｅｌ）と、
２）該加熱器ユニットと電気的に接触し、適した位置に固定されるカソード台と、
３）アノード筒部とカソード台との間を移動可能なアノード台。

アノード筒部とアノード台は互いに引き寄せあう（反対極性の）磁石を有し、それによって、装置が起動していない時は、アノード台がアノード筒部に引き寄せらせてカソードから離れ、回路を閉じるためにカソード台に接触することがなくなる。

キャスクユニットは、一方向弁を介して原液で満たされる網状栓（ｍｅｓｈ ｐｌｕｇ）を備えており、該網状栓は外装ケースの切除部分から接近可能になっている。

加熱器ユニットは装置が起動した時に加熱される金属製のコイルを備えている。

補助モジュールは、マウスピースと、モニターユニット（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ）とを備え、該モニターユニットは、プリント回路基板と、バッテリーと、ＬＥＤディスプレイと、ＵＳＢポートと、水分センサと、親指指紋読み取り機とを備える構成としてもよい。

装置を起動するために、ユーザは、補助モジュール内のマウスピースを介して空気を吸入し、それによって、アノード筒部の上部および下部の外装ケースの切除部分を介して空気が該装置に引き込まれる。空気流の圧力によってアノード台が前方に引っ張られ、それによって該アノード台は回路を閉じるためにアノード台に接触し、装置が起動する。

装置内を空気が流れ続けると、該空気はキャスクユニットの網状栓に引き込まれ、該網状栓にて該空気は原液で湿らされる。それから該空気は加熱器ユニットを通り、該加熱器ユニットにて該空気は加熱され水蒸気状の蒸気を発生させる。そして最後にユーザによって吸入される補助モジュールのマウスピースを通る。

補助モジュールのモニターユニットの構成要素は、装置の起動回数や、発生した水蒸気状の蒸気の質と量や、網状栓に残っている水分レベルに関するデータを計算し、記憶し、表示するというような働きをするために共働する。

液体をユーザにより吸引されるための気体へ変換する携帯用蒸気発生装置であって、バッテリーと、上記バッテリーに電気的に接続される第１アノード部材と、上記第１アノード部材から離れているカソードと、上記カソードに接触しない第１位置から上記カソードに接触する第２位置に移動可能であり、上記第１アノード部材に磁力で引き寄せられる移動可能アノード部材とを有するアノードユニットと、液状物を蓄えるキャスクと、加熱素子と、上記バッテリー、上記アノードユニット、上記キャスク、および上記加熱素子を収容し、空気吸入口とマウスピースとを有し、上記キャスクユニットを通る空気流の経路を定めるケースで、上記空気流の経路を通る空気が上記液状物によって湿らされ、上記空気流が上記加熱素子のそばを通り、上記加熱素子が蒸気を発生させるために上記液状物を加熱し、上記空気流がマウスピースを通過するように構成されているケースと、を備え、ケース内が真空状態になることによって空気が吸入口から入ると、上記移動可能アノード部材が第１位置から第２位置に移動するように構成されている携帯用蒸気発生装置を提供する。

上記キャスクは、貯蔵用キャビティを有する補充可能な液体貯蔵容器と、突出した針と、一方向弁と、液体の吸収に適した網状栓とを備えている構成であってもよい。上記ケースは、上記貯蔵用キャビティの上記液状物が、液体の状態でユーザに接触するのを防ぐよう構成されていてもよい。上記液体貯蔵用キャビティは上記加熱素子により上記マウスピースから離されている構成であってもよい。

上記蒸気発生装置は、該装置に引き入れる空気量を調整するための空気取り入れ制御スイッチを備えている構成であってもよい。液体を取り替え可能または取り外し可能な容器に蓄えられる構成としてもよい。空気が上記アノードユニットに引き入れられたときに装置を駆動するため起電するように構成されていてもよい。

液体をユーザにより吸引されるための気体へ変換する、バッテリー駆動の携帯用蒸気発生電子装置であって、バッテリーと、上記液体を保持するためのキャスクユニットと、液体を加熱して気化させる加熱素子を有する加熱ユニットと、上記加熱素子を起動するスイッチとを備えるよう構成された携帯用蒸気発生電子装置を提供する。

上記液体は、治療効果または薬効を得る目的でユーザにより吸引される気体になるよう加熱可能な有効成分を含む構成であってもよい。上記装置は、バッテリーのような電源を収容するための第１部および第２部ケース室と、キャスクユニットと、加熱ユニットと、スイッチとを備え、上記第１および第２部ケース室は、互いにスナップ式で適合し、第１および第２端キャップによって囲まれた、一つの第１ケース室を形成する構成であってもよい。

上記電源は、遠位端キャップを取り外すことによって挿入可能および取り外し可能である使い捨てまたは再充電可能バッテリーとして構成されてもよい。上記スイッチは、上記バッテリーに電気的に接触しているアノードと、カソードと、上記アノードに接触している移動可能接続部材とを備え、上記接続部材は、接続部材と上記カソード間が離れている第１位置と、上記移動可能部材が上記カソードに接続して回路を完成させる第２位置とを移動可能となっている構成であってもよい。上記移動可能部材は上記アノードに磁力によって引き寄せられており、空気が上記装置内を通過した時に上記第２位置に移動するという構成であってもよい。

上記装置は、ユーザによって起動可能な第２スイッチを備え、上記第２スイッチは、起動されたときに、上記加熱素子の起動を防ぐための仕切りを設置する構成であってもよい。上記第２スイッチは、上記加熱素子の起動を防ぐために、上記移動可能部材と上記カソードとの間に仕切りを設置する構成であってもよい。

上記キャスクユニットは、第１キャビティと、一方向弁とを備え、上記第１キャビティは上記第１キャビティ内に設置された液体入りのカプセルに穴を開ける針を有し、上記一方向弁は、上記一方向弁を介して、カプセル内の上記液体を、液体を吸収し保持するための綿製の網状栓を有する第２キャビティに流れ込ませるよう構成されてもよい。

上記加熱素子ユニットは、網に覆われた金属製のコイルであり、セラミック製の絶縁体によって円筒形の外側面が包まれ、引き込まれた、液体の粒子を含んだ空気を加熱し、吸入のため気化させる構成であってもよい。上記蒸気発生装置は、マウスピースを備えている構成であってもよく、上記マウスピースは、マウスピースの長さにわたる孔を備え、上記孔を通して空気がユーザの吸入行為によってケース室内に引き込まれ、キャスクユニット内の液体のそばを通って、ユーザが吸入できるよう液体を蒸発させる加熱ユニットを通る構成であってもよい。

上記蒸気発生装置は、第２再充電不可バッテリーと、プリント回路基板と、マイクロプロセッサと、プローブを有する水分センサと、ＬＥＤライトと、ＬＥＤディスプレイパネルと、ボタンと、空気流センサと、音声信号と、ＵＳＢポートと、親指指紋読み取り機とを備える構成であってもよい。

上記スイッチは、上記バッテリーと電気的に接触するアノードと、カソードと、ボールベアリングとを備え、上記ボールベアリングは、上記ボールベアリングが上記アノードおよび上記カソードに接触していない第１位置と、上記ボールベアリングが上記アノードおよび上記カソードに接触している第２位置とを移動可能であり、上記ボールベアリングは、磁力によって、上記第１位置に付勢されている構成であってもよい。空気がスイッチの起動によりケースに引き入れられると、蒸気空気は液滴を取り込むために上記キャスクユニットに引き込まれ、そして、蒸気を得るために水分を含んだ上記空気を加熱する加熱ユニットに引き込まれ、そしてマウスピースを通って上記装置から出ていく構成であってもよい。

上記蒸気発生装置は、マウスピースを備え、バッテリーと、スイッチと、キャスクユニットと、加熱ユニットとを備える構成であってもよく、さらにこれらがケース内で整列している構成であってもよい。上記装置は、第２加熱ユニットを備え、上記キャスクユニットが上記第１加熱ユニットと第２加熱ユニットとの間に位置する構成であってもよい。

〔図面の簡単な説明〕
本発明の理解を助けるため、本発明の実施形態を示している図面を添付した。各図面は例を示しているにすぎず、本発明はどの実施形態にも限定されるべきではなく、必ずしも縮尺を示すものでもない。図面は、本明細書の一部の形態を示す。

図１は、本発明における蒸気発生装置の正面斜視図である。

図２は、本発明の蒸気発生装置の解体正面斜視図である。

図３は、本発明の蒸気発生装置の背面斜視図である。

図４は、本発明の蒸気発生装置の部分解体背面図である。

図５は、本発明の蒸気発生装置の上面の正面分解斜視図である。

図６は、本発明の蒸気発生装置の上面の背面分解斜視図である。

図７は、一次モジュールの正面解体斜視図である。

図８は、一次モジュールの正面分解斜視図である。

図９は、一次モジュールの背面解体斜視図である。

図１０は、一次モジュールの背面分解斜視図である。

図１１は、本発明の他の実施形態に係る蒸気発生装置の正面解体図である。

〔発明を実施するための形態〕
概して、本発明に係る装置は、治療効果または薬効を得るために、液状物に含まれる有効成分がユーザまで送られて吸入されるように、該液状物を気化させる携帯用蒸気発生装置である。

本装置は、多くの異なる形態で実現可能であり、本明細書に記載の実施形態は、該当すする法律的な要件を満たすように本発明を開示した例にすぎず、本装置は当該実施形態に限定して解釈されるべきではない。

本装置はその使用にあたっての目的または意図を有している。意図される目的は変わり得るが、通常は、液状物を、細かい霧として視覚可能であり治療効果および／または薬効を得るためにユーザが吸引できる気体に変えることである。本装置の使用は、口から肺に空気を送るためのユーザによる吸入、吸い込み、または引き込みという身体的行為を含む。

本発明は加熱処理をすることで気化させることができる液状物の使用を含む。該液状物の種類は様々である。該液状物はいかなる有効物質も含んでいないものであってもよく、または治療効果または薬効のない成分を含んだものでもよい。該液状物は１種類の有効成分、または有効成分を結合または混合したものを含んでもよい。該液状物は匂いまたは味を付けるための添加物を含んでもよいし、含まなくてもよい。

本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら以下に記載する。全図面において、同一の符号は同一の要素を示す。文脈上で明らかに単数であることを示していない限り、単数形態の“ａ”、“ａｎ”、および“ｔｈｅ”は複数の意味を含むと解釈されるべきである。

本発明の実施形態を添付の図１〜図１１を参照して記載する。

図１および図２は、本発明の代表的な実施形態を示し、通常は、タバコに似た円筒形状または管状の装置である。該装置は、
遠位端キャップ（２）と、
外装ケース（１）を備えるパワーモジュール（Ｍ１）と、
外装ケース（６）を備える一次モジュール（Ｍ２）と、
外装ケース（３８）を備える補助モジュール（Ｍ３）と、
近位端キャップ（３９）とを備えている。

該装置の形や大きさは変更可能であり、代表的な実施形態は、通常は、長さが約１２ｃｍ、直径が約１．５ｃｍの、タバコまたは葉巻の形に似た管状である。

パワーモジュール（Ｍ１）、一次モジュール（Ｍ２）、および補助モジュール（Ｍ３）の外装ケース（１）（６）（３８）は、摩擦嵌合または螺合構造（不図示）によってそれぞれが合体する個別の部品であってもよく、または１つのケースとしてまとめられてもよい。また、外装ケース（１）（６）（３８）は、耐熱性の非合金または合金（例えば、ポリカーボネート、アルミニウム、またはステンレスなど）で作ることができ、美的に好ましい表面（不図示）や、テフロン（登録商標）のような耐熱材で覆われていてもよい。ケース（１）（６）（３８）は金属製である必要はなく、装置の電気的または電子的機能のいずれの役割も担う必要はない。

遠位端キャップ（２）およびマウスピース側の近位端キャップ（３９）は、摩擦嵌合、スナップフィット、または螺合構造（不図示）によって適した場所に維持される。遠位端キャップは装置が作動中であることを示すＬＥＤライト（不図示）を備えてもよい。

図５に示すように、本発明の実施形態において、パワーモジュール（Ｍ１）はバッテリーユニット（Ａ１）を備え、該バッテリーユニットは、バッテリーを保持するバッテリー台（３）と、バッテリーフレックス回路（４）と、バッテリー（５）とを備えている。バッテリー（５）は使い捨てであっても、再充電可能であってもよく、図２に示すように、外装ケース（１）から遠位端キャップ（２）を外すことで、あるいは、ケース（１）の開口部を介して、バッテリーユニット（Ａ１）に挿入したり、バッテリーユニット（Ａ１）から取り外すことができる。

図５に示すように、一次モジュール（Ｍ２）は、バッテリー（５）から加熱素子（３７）に電力を送るアノードユニット（ａｎｏｄｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）（Ａ２）と、液体を蓄えるキャスクユニット（ｃａｓｋ ａｓｓｅｍｂｌｙ）（Ａ３）と、吸入するための蒸気を発生させるために該液状物が加熱される加熱器ユニット（Ａ４）（ｈｅａｔｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）とを備えている。

アノードユニット（Ａ２）は、中空であって、適切な場所に固定されており、バッテリー（５）と配線されているアノード筒部（ａｎｏｄｅ ｂａｒｒｅｌ）（１３）と、カソード台（２２）と、カソード台（２２）に接するよう動くアノードピン台（１６）とを備えている。アノード筒部（１３）とアノードピン台（１６）は互いに反対の極性の磁石を有しているので、真空状態でない時、両者は互いに引き寄せられている。

スイッチ（２０）は、ケース（６）の外側に延び、カソード台（２２）とアノードピン台（１６）との間に設置可能であり、そのため、ユーザがスイッチ（２０）を切り替えて装置を起動させた時に、スイッチ（２０）は、カソード台（２２）とアノードピン台（１６）との接触を防ぐ。その結果、装置が意図せず起動してバッテリーの電力を無駄にするのを防ぐ。

空気取り入れ穴（１０ｂ）（１０ｃ）を介して装置に空気が引き込まれると、真空状態ができ、アノード筒部（１３）に接しているアノードピン台（１６）がカソード台（２２）に接するように移動する。その結果、回路が完成し、バッテリー（５）から加熱器ユニット（Ａ４）に電力が供給される。

図５に示す本発明の実施形態においては、キャスクユニット（Ａ３）がアノードユニット（Ａ２）と加熱器ユニット（Ａ４）との間に位置している。本発明の他の実施形態では、加熱器ユニット（Ａ４）がアノードユニット（Ａ２）とキャスクユニット（Ａ３）との間に位置することもできる。本発明の別の実施形態では、２つ以上の加熱器ユニット（Ａ４）を備えることもできる。

図５および図６に示すように、補助モジュール（Ｍ３）は、マウスピース台（４２）と、マウスピース空気流管（４３）と、マウスピースと、モニターユニット（Ａ５）とを備えており、該モニターユニット（Ａ５）は、回路基盤（４４）と、バッテリーフレックス回路（４５）と、バッテリー（４６）と、ＬＥＤディスプレイ（４７）と、ＵＳＢポート（４８）とを備えている。補助モジュール（Ｍ３）のケース（３８）はＬＥＤディスプレイ用の切除部とＵＳＢポート用の切除部とを有している。また、モニターＬＥＤディスプレイカバー（４０）とモニターＵＳＢポートカバー（不図示）が備えられていてもよい。

マウスピース台（４２）は、上部と、下部と、マウスピース水分プローブ用開口部（ｐｒｏｂｅ ａｐｅｒｔｕｒｅ）とを備えている。マウスピースとモニターユニット（Ａ５）は、プラスチックまたはゴムの詰め物で閉じられるマウスピース空気流管（４３）を備えており、該マウスピース空気流管（４３）を介してユーザが吸入または吸い上げることで蒸気が引き込まれる。マウスピース空気流管（４３）の端部は、安全のためおよびユーザの口に蒸発していない液体が入るのを防止するために、加熱器ユニット（Ａ４）から離れて位置する。

加熱器ユニット（Ａ４）は、蒸発器台（３２）と、蒸発器アノード線（３４）とを備えている。図６および図８に示すように、加熱器ユニット（Ａ４）は、さらに、蒸発器カソード（３３）と、蒸発器加熱素子（３７）と、第１蒸発器台空気流磁石（３５）と、第２蒸発器台流線形磁石（３６）とを備えている。蒸発器加熱素子（３７）は、細いワイヤメッシュ（ｗｉｒｅ ｍｅｓｈ）に覆われた金属コイルであり、蒸発器加熱素子（３７）の、有効成分などの液状物質を含んだ冷気や液滴が引き込まれる方の端部と、ユーザによって蒸気が引き込まれる方の反対端部とを除いて、セラミック製の絶縁体に完全に収められる。磁石（３５）（３６）は互いに逆の極性を有し、装置が作動していない時は互いに閉じて（ほこりなどを含んだ）空気がキャスクユニットに意図せず逆流してしまうのを防ぐ。磁石（３５）（３６）は空気圧によって互いに離れ、その結果、キャスク室（３０）に空気が入る。磁石（３５）（３６）はさらに、装置が長期にわたって使用されなかった場合に、意図しない液体の漏出に対する安全層にもなる。本発明の他の実施形態においては、ゴムの壁またはフィルターを、磁石（３５）（３６）の代わりに用いることできる。しかし、さらに他の実施形態では、装置が起動した時に、キャスク室３０を、例えば、手動スイッチ（不図示）によって、またはアノードユニット（Ａ２）によって完成した回路によって、閉塞位置から開放位置に機械的に動かす構成とすることができる。

キャスクユニット（Ａ３）はキャスク台（２９）と、キャスク室（３０）と、キャスク一方向弁（３１）とを備えている。キャスクユニット（Ａ３）は、さらに、針（不図示）を備えている。ユーザは、有効成分を含み得る液状物を含んでいる小さなプラスチック製のカプセルをキャスク室（３０）内に置くことができる。該針はカプセルに小さな穴を開け、それによって該液状物は、一方向弁（３１）を介して、綿製の網状栓または別の水分を含んだ栓に吸収される。

さらに別の実施形態では、流出防止栓（不図示）をキャスクユニット（Ａ３）の一部とすることができる。空気流による空気圧が加えられると該栓が開き、液体が出る。空気圧が常圧になると、該栓は液体がキャスクユニット（Ａ３）から流出しないように再び閉じる。

アノードユニット（Ａ２）は、空気流を制御するためにカソード台空気流カバー（２５）に部分的に覆われているカソード台（２２）と、カソード台（２２）のカソード台空気流カバー（２５）側と反対の端部にカソード（２３）とを備えている。アノードユニット（Ａ２）は、さらに、カソード台空気流磁石（２６）と、カバー（２５）を設置するための第１カソード台空気流カバーガイドロッド（２７）と、第２カソード台空気流カバーガイドロッド（２８）とを備えている。

アノードスイッチガイドロッド（２１）を備えるアノードスイッチ（２０）はカソード台（２２）とアノード筒部（１３）との間に位置する。第１アノード空気流管（１４）と第２アノード空気流管（１５）とがアノードスイッチ（２０）に隣接し、第１アノード空気流管（１４）と第２アノード空気流管（１５）とを介して、空気がアノードピン台（１６）と、第１アノードピン台磁石（１７）と、第２アノードピン台磁石（１８）と、アノードピン（１９）とを通る。アノードピン（１９）の大きさはアノード筒部（１３）に入る大きさであり、その結果、真空状態になった時、アノードピン（１９）はアノード筒部（１３）に部分的に入っている状態のままアノード筒部（１３）に接触し、それによってカソード台（２２）との回路が完成する。他の実施形態として、アノード筒部（１３）はアノードピン（１９）がアノード筒部（１３）を介して移動できるよう環状の形状になっていてもよい。

第１アノード空気取り入れ制御スイッチ（８）と第２アノード空気取り入れ制御スイッチ（９）はアノード筒部台（１０）の対向する面に位置している。第１アノード筒部台磁石（１１）と第２アノード筒部台磁石（１２）はアノード筒部（１３）の一端にある。アノード筒部台磁石（１１）（１２）と、アノードピン台磁石（１７）（１８）はそれぞれが互いに逆極性なので、互いに引き合うように構成されている。したがって、真空状態によって逆に働く力が無い状態では、アノードピン（１９）がアノード筒部（１３）に引き込まれて静止し、カソード台（２２）との接触が断たれることになる。

図７〜図１０を参照すると、一次モジュール（Ｍ２）がより詳細に示されている。アノード筒部台（１０）は、上部（１０ａ）と、下部（１０ｂ）とを備えている。第１空気取り入れ穴（１０ｃ）と第２空気取り入れ穴（１０ｄ）は、それぞれ第１空気取り入れ制御および第２空気取り入れ制御スイッチ（９）に対応するよう配置されている。アノード筒部台（１０）は、第１空気流口（１０ｄ）と第２空気流口（１０ｅ）とをさらに備えている。

アノードピン台（１６）は、通気のための第１アノードピン空気流口（１６ａ）と、第２アノードピン空気流口（１６ｂ）とを備えている。

カソード台（２２）は、カソード上部（２２ａ）と、カソード下部（２２ｂ）とを備えている。カソード台（２２）は、カソード台（２２）に空気が流れるように、ガイドロッド口（２２ｃ）と、リード口（２２ｆ）と、第１カソード空気流穴（２２ｄ）と、第２カソード空気流穴（２２ｅ）を含め多数の開口部を有している。

カソード台空気流カバー（２５）は、ガイドロッド（２７）を受けるための開口部、つまり第１カバーガイドロッド穴（２５ａ）と、第２カバーガイドロッド穴（２５ｂ）とをさらに有している。

キャスクユニット（Ａ３）のキャスク台（２９）は、上部（２９ａ）と、下部（２９ｂ）と、水分プローブ（不図示）を設置するためのキャスク台水分プローブ口（２９ｃ）と、カソード（２３）からのワイヤを設置するためのキャスク台アノードリード口（２９ｄ）とを備えている。キャスク室（３０）は、水分プローブを納めるための、対応するキャスク室水分プローブ口（３０ａ）を有している。上記水分プローブはキャスク室（３０）内のカプセルに残っている水分量を量ることができる。

蒸発器ユニット（Ａ４）の蒸発器台（３２）は、上部（３２ａ）と、下部（３２ｂ）と、水分プローブを設置するための蒸発器水分プローブ口（３２ｃ）と、第１蒸発器アノードリード口（３２ｄ）と、カソード（２３）からのワイヤを設置するための第２蒸発器アノードリード口（３２ｅ）と、蒸発器ユニット内の空気流を制御するための主空気流口と、第１補助空気流口と、第２補助空気流口とを備えている。空気流が蒸発器ユニットに近づいた時に、磁石（３５）（３６）が互いに押し戻され、空気流が蒸発器台に入り上記の各空気流口を通る。

マウスピースとモニターユニット（Ａ５）は装置を効率的に使用するための多数の部品を有している。上述したように、マウスピースとモニターユニット（Ａ５）は、バッテリー（４６）（再充電できないものでもよい）と、マイクロプロセッサ（４４）を備えるプリント回路基板と、空気流センサ（不図示）と、ＬＥＤライト（不図示）と、ＬＥＤディスプレイ（４７）と、該装置のケースから突出したボタン（不図示）と、水分プローブと、ＵＳＢポート（４８）とを備えることができる。

バッテリー（４６）はマウスピース以外の部品とモニターユニット（Ａ５）に電力を供給する。水分プローブは網状栓内に設置され、該網状栓が乾いた場合に、いつＬＥＤを起動させるかを決定するため、回路基板（４４）により使用される。

空気流センサは、ユーザが空気を吸い込んで装置を起動した時に、音声信号を発するよう構成されてもよい。こうすることによって、誰かが許可なく装置を使った場合に、アラーム機能を果たし、子供に対する安全策としての機能を果たすことができる。

マイクロ処理装置と回路基板（４４）は、バッテリー寿命、吸入回数、現在の水分レベル、装置の使用時間などの情報を、ユーザに示すためのＬＥＤディスプレイ（４７）を用いる。

再充電不可バッテリー（４６）が使用された場合、該バッテリーは、およそ綿製の網状栓が使用できる期間だけ持続する。そのため、バッテリーが切れた時は、装置を取り替える必要があり、その旨をユーザに通知することができる。

突出ボタンは、ユーザが、ＬＥＤディスプレイの表示を切り替えたり、吸入回数をリセットしたり、音声信号を入れたり切ったりするために使用することができる。

ＵＳＢポート（４８）は、マイクロプロセッサと交信可能である適当なソフトウェアを備えたコンピュータを該装置に接続し、ユーザに使用情報を知らせるために用いられる。該ソフトウェアは、そのような情報を示すのに適したグラフおよび図を、ユーザに表示するように構成される。

図１１には、予備加熱室（３７ａ）を備える構成である、本発明の他の実施形態が示されている。予備加熱室（３７ａ）は、キャスクユニット（Ａ３）および蒸発器台（３２）に空気が入る前に空気流を受ける。空気が予め加熱されることによって、綿製の網状栓からの液滴をより多く保持することができる。

予備加熱室（３７ａ）は、キャスク室（３０）のあらゆる液体漏れを受け止め、装置内に液状物が流れるのを防ぐ為の、キャスク室（３０）付近に設けられた予備室としても機能することができる。

駆動するにあたって、ユーザはマウスピースの空気流管（４３）を通して空気を引き込む。引き込む空気量は、第１および第２空気取り入れ制御スイッチ（８、９）によって調整可能である。この空気流によって、真空状態が作られ、アノードピン台（１６）がカソード台（２２）に引き寄せられる。

アノードピン台（１６）がカソード台（２３）に接触することによって、回路が完成し、装置が起動する。真空状態が終わると、第１および第２アノード筒部台磁石（１１、１２）は、アノードピン台（１６）を元の静止位置に戻して回路を開く。該回路は、綿製の網状栓からの液状物の液滴を含んだ空気を蒸発させるために、蒸発器加熱素子（３７）を起動する。

図１１に示す本発明の実施形態において、上述のように、一度回路が起動すると、予備加熱室（３７ａ）は完成した回路によって起動し、空気を加熱し始める。温かくなった空気はカプセルからの液状物に浸かっている繊維に接する。有効成分の懸濁液の液滴を含んだ空気は蒸発器台（３２）に入る。蒸発器台（３２）では、温かく湿った空気が作られ、該空気は霧状になって液状物の有効成分を含み、マウスピースを通ってユーザまで送られる。

本発明の他の実施形態（不図示）では、該カプセルは、予備加熱室（３７ａ）と蒸発器台（３２）とを接続するための繊維ガラスロープを含むことができる。

本発明の実施形態では、該カプセルは、挿入可能なユニットとして、蒸発器ユニット（Ａ４）および／または予備加熱室（３７ａ）と一緒に販売することが可能である。

注目すべき点は、装置内を通る空気流が制御される点である。空気は空気取り入れ穴（１０ｂ）（１０ｃ）を通って１箇所から入り、網状栓に含まれる液滴を集めるために該装置内を通り、マウスピースを通って装置から出る前に加熱素子（３７）によって蒸発される。図１１で示す他の実施形態において、空気流は網状栓の水分を吸収する前に予備加熱室（３７ａ）内に向かう。

本発明の他の実施形態として、空気取り入れ制御スイッチ（８）（９）の代わりに、手動で空気流を調整するためにネジで螺合することもできる。該ネジは空気取り入れ穴（１０ｂ）（１０ｃ）を閉じるために用いることができ、それによって、空気取り入れ穴が開くまで装置が使用されないようにし、その結果、子供が該装置を使用するのを防ぐために用いられる。吸入量を調整できるため、吸入する時の抵抗を調整するためのタバコのフィルターにある穴が再現されて、ユーザは喫煙体験を再現することができる。

本発明のさらに他の実施形態では、磁石（１１）（１２）（１７）（１８）の代わりに、または磁石（１１）（１２）（１７）（１８）に加えて、バネおよび／または形状記憶性フォーム（ｍｅｍｏｒｙ ｆｏａｍ）を用いることもできる。例えば、バネはアノードピン台（１６）をアノード筒部（１３）に引き込むために使用することができる。スポンジまたは形状記憶性フォームも同様の目的のために使用することができる。

本発明の他の実施形態では、アノードユニット（Ａ２）の代わりとなるものを有していてもよい。例えば、磁力によって引き寄せられるボールベアリングを、アノードとカソードをつないで回路を完成させるために、空気圧によって円錐形の貯蔵ユニットに引き込むことができる。他の実施形態では、回路を起動するために、装置のケース外から操作可能な可動性の機械スイッチを利用することができる。他の構成では、声、動作または、マウスピースにおける熱や水分を感知することによって起動する回路を挙げることができる。

本発明の他の実施形態として、該装置は、正しい親指の指紋または音声を持つユーザによってのみ利用可能であるように構成されていてもよい。親指指紋読み取り機（不図示）を装置のケースに設置する、または電子機器にマイクを備えるようにすることもできる。

上述の実施形態は、本発明の理解を明確なものにするための例として提示されたものである。当業者であれば、本明細書に添付された請求項で特定された発明の範囲内で、本発明を変更、修正、変形することも上述の実施形態に成り得ることを認識するであろう。

本発明における蒸気発生装置の正面斜視図である。 本発明の蒸気発生装置の解体正面斜視図である。 本発明の蒸気発生装置の背面斜視図である。 本発明の蒸気発生装置の部分解体背面図である。 本発明の蒸気発生装置の上面の正面分解斜視図である。 本発明の蒸気発生装置の上面の背面分解斜視図である。 一次モジュールの正面解体斜視図である。 一次モジュールの正面分解斜視図である。 一次モジュールの背面解体斜視図である。 一次モジュールの背面分解斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る蒸気発生装置の正面解体図である。

Claims (26)

1. 液体をユーザにより吸引されるための気体へ変換する携帯用蒸気発生装置であって、
   バッテリーと、
   上記バッテリーに電気的に接続される第１アノード部材と、
   上記第１アノード部材から離れて設けられているカソードと、
   上記カソードに接触しない第１位置から上記カソードに接触する第２位置に移動可能であり、上記第１アノード部材に磁力で引き寄せられる移動可能アノード部材と、を有するアノードユニットと、
   液状物を蓄えるキャスクと、
   加熱素子と、
   上記バッテリーと、上記アノードユニットと、上記キャスクと、上記加熱素子とを収容し、空気吸入口とマウスピースとを有し、上記キャスクのユニットを通る空気流の経路を定めるケースであって、上記空気流の経路を通る空気が上記液状物によって湿らされ、上記空気流が上記加熱素子のそばを通り、上記加熱素子が蒸気を発生させるために上記液状物を加熱し、上記空気流がマウスピースを通過するように構成されているケースと、を備え、
   上記マウスピースを介したユーザの吸入行為により、空気の上記空気吸入口への引き込みと、回路を閉じて加熱素子を起動させるための、空気圧による上記移動可能アノード部材の上記第１位置から上記第２位置への引き込みとが生じ、
   上記空気は、上記液状物によって湿った上記キャスクに引き込まれ、上記マウスピースを介しユーザに吸引される蒸気を発生させるために上記空気を加熱する上記加熱素子へと引き込まれ、上記吸入行為が終了した時、上記移動可能アノード部材は磁力によって上記第１アノード部材に引き込まれて上記第１位置で静止することを特徴とする携帯用蒸気発生装置。
2. 上記キャスクは、
   貯蔵用キャビティを有する補充可能な液体貯蔵容器と、
   突出した針と、
   一方向弁と、
   液体の吸収に適した網状栓と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
3. 上記ケースは上記貯蔵用キャビティの上記液状物が、液体の状態でユーザに接触するのを防ぐよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の蒸気発生装置。
4. 上記液体貯蔵用キャビティは上記加熱素子により上記マウスピースから離されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
5. 上記液状物は空気流の圧力によって上記加熱素子に引き入れられることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
6. 空気流の方向が、上記液体が上記加熱素子に引き入れられる方向と同じであることを特徴とする請求項５に記載の蒸気発生装置。
7. 装置に引き入れる空気量を調整するための空気取り入れ制御スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
8. 上記液体が取り替え可能または取り外し可能な容器に蓄えられることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
9. 空気が上記アノードユニットに引き入れられたときに、装置を駆動するため起電することを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
10. 液体をユーザにより吸引されるための気体へ変換する、バッテリー駆動の携帯用蒸気発生電子装置であって、
    バッテリーと、
    上記液体を保持するためのキャスクユニットと、
    液体を加熱して気化させる加熱素子を有する加熱ユニットと、
    上記加熱素子を起動するスイッチと、
    マウスピースと、を備え、
    上記加熱ユニットは、上記マウスピースと上記キャスクユニットとの間に位置することを特徴とする携帯用蒸気発生電子装置。
11. 上記液体は、治療効果または薬効を得る目的でユーザにより吸引される気体になるよう加熱可能な有効成分を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 上記バッテリーを収容するための第１および第２部ケース室と、
    キャスクユニットと、
    加熱ユニットと、
    スイッチと、をさらに備え、
    上記第１および第２部は、互いにスナップ式で適合し、第１および第２端キャップによって囲まれた、一つの第１ケース室を形成することを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生装置。
13. 上記バッテリーは、遠位端キャップを取り外すことによって挿入可能および取り外し可能である再充電可能バッテリーであることを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生装置。
14. 上記スイッチは、
    上記バッテリーに電気的に接触しているアノードと、
    カソードと、
    上記アノードに接触している移動可能接続部材と、を備え、上記接続部材は、接続部材と上記カソード間が離れている第１位置と、上記接続部材が上記カソードに接続して回路を完成させる第２位置とを移動可能であることを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生装置。
15. 上記移動可能部材は上記アノードに磁力によって引き寄せられており、空気が上記装置内を通過した時に上記第２位置に移動するよう構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の蒸気発生装置。
16. ユーザによって起動可能な第２スイッチをさらに備え、
    上記第２スイッチは、起動されたときに、上記加熱素子の起動を防ぐための仕切りを設置することを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生装置。
17. ユーザによって起動可能な第２スイッチをさらに備え、
    上記第２スイッチは、起動されたときに、上記加熱素子の起動を防ぐために、上記移動可能部材と上記カソードとの間に仕切りを設置することを特徴とする請求項１５に記載の蒸気発生装置。
18. 上記キャスクユニットは、
    第１キャビティと、
    一方向弁と、を備え、
    上記第１キャビティは上記第１キャビティ内に設置された液体入りのカプセルに穴を開ける針を有し、上記一方向弁は、上記一方向弁を介して、カプセル内の上記液体を、液体を吸収するための網状栓を有する第２キャビティに流れ込ませることを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生装置。
19. 上記加熱素子ユニットは、細い網に覆われた金属製のコイルであり、セラミック製の絶縁体によって円筒形の外側面が包まれ、引き込まれた、液体の粒子を含んだ空気を加熱し、吸入のため気化させることを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生装置。
20. 上記加熱素子ユニットは、外側を断熱するために熱吸収物質に覆われたポリカーボネート製のキャビティに入っていることを特徴とする請求項１９に記載の蒸気発生装置。
21. 上記マウスピースの長さにわたる孔をさらに備え、上記孔を通して空気がユーザの吸入行為によってケース室内に引き込まれ、キャスクユニット内の液体のそばを通って、ユーザが吸入できるよう液体を蒸発させる加熱ユニットを通ることを特徴とする請求項１２に記載の蒸気発生装置。
22. 第２再充電不可バッテリーと、
    プリント回路基板と、
    マイクロプロセッサと、
    上記キャスクユニット内の上記液体の量を計測するよう構成されたプローブを有する水分センサと、
    ＬＥＤライトと、
    ＬＥＤディスプレイパネルと、
    ボタンと、
    空気流センサと、
    音声信号と、
    ＵＳＢポートと、をさらに備えることを特徴とする、請求項１０に記載の蒸気発生装置。
23. 上記スイッチは、上記バッテリーと電気的に接触するアノードと、カソードと、ボールベアリングとを備え、上記ボールベアリングは上記アノードと上記カソードに接触していない第１位置と、上記ボールベアリングが上記アノードと上記カソードに接触している第２位置とから移動可能であり、上記ボールベアリングは、磁力によって、上記第１位置に付勢されていることを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生装置。
24. 上記空気が、スイッチの起動によりケースに引き入れられ、液滴を取り込むために上記キャスクユニットに引き込まれ、上記加熱ユニットに引き込まれて上記液滴が蒸気に変化し、上記マウスピースを通って上記装置に出ることを特徴とする、請求項１０に記載の蒸気発生装置。
25. マウスピースをさらに備え、
    上記バッテリーと、上記スイッチと、上記キャスクユニットと、上記加熱ユニットとがこの順番でケース内で整列していることを特徴とする、請求項１０に記載の蒸気発生装置。
26. 液体をユーザにより吸引されるための気体へ変換する、バッテリー駆動の携帯用蒸気発生電子装置であって、
    バッテリーと、
    上記液体を保持するためのキャスクユニットと、
    上記液体を加熱して気化させる加熱素子を有する第１加熱ユニットと、
    上記加熱素子を起動するスイッチと、
    マウスピースと、
    上記キャスクユニットに到達する前に、予め上記装置内を通る空気を加熱する第２加熱ユニットと、を備え、
    上記第１加熱ユニットは上記マウスピースと上記キャスクユニットとの間に位置し、上記第２加熱ユニットは上記スイッチと上記キャスクユニットとの間に位置することを特徴とする携帯用蒸気発生電子装置。

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