JP2018093877A - 少なくとも２つのユニットを備える電気加熱式喫煙システム - Google Patents

Abstract

【課題】エーロゾル生成基体を有する喫煙物品を収容可能な二次ユニットを備える電気加熱式喫煙システムを提供する。【解決手段】二次ユニット１０５は、少なくとも１つの加熱素子と、一次電源に接続するためにインタフェースとを備える。二次ユニットは、二次電源と、二次回路とを更に備える。二次回路は、エーロゾル生成基体の温度が作動温度に上昇される予熱モードにおいて二次電源から少なくとも１つの加熱素子への電力を制御し、エーロゾル生成基体の温度が実質的に作動温度に維持される喫煙モードにおいて二次電源から少なくとも１つの加熱素子への電力を制御し、更に、充電モードにおいて、二次電源が、予熱モードにおいてエーロゾル生成基体の温度を作動温度に上昇させ、喫煙モードにおいてエーロゾル生成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために十分な充電状態になるように、一次電源による二次電源の充電を制御するように構成される。【選択図】図１ａ

Description

本発明は、一次電源に接続可能な二次電源を含み、喫煙物品を収容するためのユニットを有する電気加熱式喫煙システムに関する。

多くの利点を有する電気式喫煙システムは、多数の従来技術に開示されている。１つの利点は、喫煙者が喫煙経験時に喫煙システムを選択的に作動させることを可能にしながら副流煙を著しく低減できる点にある。一般的に、従来の電気式喫煙システムは、喫煙物品を収容するためのハウジング、エーロゾルを発生させる加熱素子、電源及び必須の電子回路を含む。この回路は、手動で又はシガレットをハウジングに挿入することで作動し、加熱素子の作動を所定期間に制限することができる。

しかしながら、従来のいくつかの電気式喫煙システムには欠点がある。サイズが着火端式シガレットに近く、デバイスを着火端式シガレットと同じようにユーザの指の間に保持できるように、デバイスを小型化してユーザに使いやすいようにすることは好都合である。

米国特許第４，７１４，０８２号明細書 米国特許第５，６９２，５２５号明細書

従って、本発明は、改良された電気加熱式喫煙システムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様において、エーロゾル形成基体を有する喫煙物品を収容することができる二次ユニットを含む電気加熱式喫煙システムが提供され、二次ユニットは、少なくとも１つの加熱素子と、一次電源に接続するインタフェースと、電力を少なくとも１つの加熱素子に供給するための二次電源と、二次回路とを備え、該二次回路は、エーロゾル形成基体の温度が作動温度に上昇される予熱モードにおいて二次電源から少なくとも１つの加熱素子への電力を制御し、エーロゾル形成基体の温度が実質的に作動温度に維持される喫煙モードにおいて二次電源から少なくとも１つの加熱素子への電力を制御し、更に、充電モードにおいて、二次電源が、予熱モードにおいてエーロゾル形成基体の温度を作動温度に上昇させ、喫煙モードにおいてエーロゾル形成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために十分な充電状態になるように、一次電源による二次電源の充電を制御するように構成される。

二次ユニットは、喫煙物品を収容するように設計され、喫煙経験中にユーザによって保持される。二次ユニット内の電源は、喫煙が始まる前にエーロゾル形成基体の温度を作動温度まで加熱する。また、二次ユニット内の電源は、喫煙経験中にエーロゾル形成基体の温度を維持する。二次ユニットは、一次電源に接続する。一次電源は、二次ユニットが使用中でない場合、充電モード中に二次電源を充電するために使用される。一次電源は、二次ユニットから分離された一次ユニットの一部を形成することができる。

二次ユニット内に二次電源と、別個の外部の一次電源とを供給することにより（すなわち、喫煙システムのための電源を二次ユニット内で一次電源と二次電源の間で分割することにより）、二次ユニットのサイズを低減することができる。二次ユニットは、好ましくは、喫煙物品よりもごく僅かに大きい。二次ユニットは、好ましくは、着火端式シガレットのサイズとほぼ同様か又はそれよりもごく僅かに大きい。従って、二次ユニットは、着火端式シガレットと同様にユーザの指の間に保持することができる。

好ましくは、二次回路は、予熱モード及び喫煙モードの両方において必要な電力の推定値の計算に基づいて、二次電源が、予熱モードにおいてエーロゾル形成基体の温度を作動温度に上昇させ、喫煙モードにおいてエーロゾル形成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために十分な充電状態にあるか否かを判定するように構成される。

計算は、喫煙モード中にユーザが吸引する予め定められた吸煙回数、予熱モードに必要な電力、及び喫煙モードに関連する消費者個別情報のうちの１つ又はそれ以上に基づくことができる。

計算は、二次回路によって行うことができる。予め定められた吸煙回数は、着火端式シガレットを喫煙するユーザが吸引する一般的な吸煙回数にほぼ等しいものとすることができる。消費者個別情報は、収集及び蓄積した電力消費情報を含むことができる。電力消費情報は、予め定められた吸煙回数を可能にするために、例えば、消費者の吸煙強度及び期間である実際の消費によって決まる。電力消費情報は、好ましくは二次ユニットに格納される。このことは、二次回路が充電モード中に電力供給を制御するように構成されるので好都合である。電力消費情報は、代替的に一次ユニットに格納することができる。電力消費情報は、二次ユニットから一次ユニットへ転送することができる。一次電源に接続するためのインタフェースにより、充電モード中に一次電源から二次ユニットまで電力が供給されるようになる。また、インタフェースにより、二次回路は充電モード中に電力供給を制御できる。その目的のために、その接続は、「ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）」接続又は同軸ケーブルのような有線接続とすることができる。ＵＳＢ接続は、ＵＳＢ通信リンクが双方向通信及び同様に電力リンク（通常、５Ｖ）を供給するので好都合である。

インタフェースは、代替的に又は追加的に、喫煙システムの他の機能性及び特徴を助長することができる。その目的のために、その接続は、有線接続（ＵＳＢ接続のような）又は無線接続（Ｂ１ｕｅｔｏｏｔｈ接続のような）とすることができる。好ましくは、インタフェースは、二次ユニットと、それ自体のコンピュータ性能を有し、一次電源として作用することができるインテリジェント装置又はホストとの間の双方向通信を容易にする。それによってインテリジェント装置又はホストから二次ユニットのデータのダウンロードが可能になり、また二次ユニットからインテリジェント装置又はホストまでデータがアップロードされるようになる。

好ましくは、この接続は、インタフェース規格の下で作動する。インタフェース規格は、２つ又はそれ以上のシステム又は機器の部品間の情報交換を可能にする必要があるコード変換、回線割り当て、プロトコルコンプライアンスのような１つ又はそれ以上の機能的特性、又は電気的、機械的、又は光学特性のような物理特性を説明する規格である。通信リンクの適切なインタフェース規格の例は、限定されるものではないが、「推奨規格２３２（ＲＳ−２３２）」規格群、ＵＳＢ、Ｂ１ｕｅｔｏｏｔｈ、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（ＩＥＥＥ １３９４インタフェースのためのアップル・インコーポレーテッドの商標）、ＩｒＤＡ（赤外線通信協会−赤外線光線によるデータの短距離交換のための通信規格）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）（無線個人領域ネットワークのためのＩＥＥＥ ８０２．１５．４規格に基づく規格）、及び他のＷｉ−Ｆｉ規格を含む。

好ましくは、二次回路は、プログラム可能である。二次回路は、二次ユニットが個々のユーザの喫煙挙動に対して個人専用にされるようにプログラム可能にすることができる。例えば、二次回路は、二次ユニットを使用している特定ユーザ、又は二次ユニット内に収容された特定の喫煙物品、又はその両方に基づいて、喫煙モード中に少なくとも１つの加熱要素に供給される電力を調節するためにプログラム可能にすることができる。

一次電源は、コンピュータのような外部インテリジェント装置又はホスト内に配置することができる。ホストは、パーソナルコンピュータとすることができる。パーソナルコンピュータは、デスクトップコンピュータとすることができる。パーソナルコンピュータは、ラップトップコンピュータ又はノートブックコンピュータとすることができる。パーソナルコンピュータは、携帯情報端末（ＰＤＡ）、個人用情報機器（ＰＩＤ）、携帯型メディアプレーヤ（アップル社のｉＰｏｄ（登録商標）のようなＰＭＰ）、又は携帯用ビデオプレーヤ（ＰＶＰ）のようなタブレットコンピュータとすることができる。ホストは、携帯セルラー電話とすることができる。

一次電源は単に、商用電源（主電源、家庭用電源、国内電源、壁面電源、又はグリッド電源としても公知のもの）のような外部電源とすることができる。すなわち、二次ユニットのインタフェースは、壁面ソケットに接続することができる。一次電源は、例えば、自動車内のような車両内電源とすることができる。すなわち、二次ユニットのインタフェースは、車両内の充電ソケットに接続することができる。

好ましい実施形態では、電気加熱式喫煙システムは、一次電源と一次回路とを含む一次ユニットを更に含む。その実施形態では、一次ユニット内に一次電源を及び二次ユニット内に二次電源を提供することにより（すなわち、電源を一次及び二次ユニットの間で分割することにより）、二次ユニットのサイズを減少することができる。更に、いくつかの実施形態において、喫煙経験に必要とされる全ての構成要素は、着火端式シガレットのパックと同じサイズ及び形状の１つのユニット内に収容することができる。

一次ユニットを含む実施形態において、予熱モード及び喫煙モードの両モードに必要な電力の推定値の計算は、一次回路によって行うことができる。一次ユニットを含む実施形態において、二次ユニットのインタフェースは、一次ユニットだけに、又は一次ユニット及び他の外部ユニットに接続することができる。

一次ユニットを含んでいる実施形態において、予熱モード中に二次電源から少なくとも１つの加熱要素への電力の供給は、二次ユニット内の二次回路に加えて、一次ユニット内の一次回路によって部分的に制御することができる。

１つの実施形態において、一次ユニットは、一次電源に電力を供給するための外部電源に接続するためのインタフェースを含む。一次ユニット内のインタフェースは、喫煙システムが使用されていない時の予熱モード中、充電モード中、喫煙モード中、又はそれらの任意の組合せにおいて外部電源から一次電源に電力供給することができる。その目的のために、その接続は、ＵＳＢ接続又は同軸ケーブルのような有線接続とすることができる。外部電源は、単純に商用電源のような電源とすることができる。

好ましくは、一次回路は、プログラム可能である。一次電源が外部電源によって充電可能な場合、好ましくは、一次回路は、一次電源の充電を制御する。一次ユニットが外部ホストに接続するためのインタフェースを含む場合、好ましくは、一次電源は、一次ユニットと外部ホストとの間の通信を制御する。

一次ユニットを含む実施形態では、電気加熱式喫煙システムは、１つの、つまり唯一の二次ユニットを含む。そのような実施形態は、ただ１人のユーザのために設計されているので有利である。好ましい実施形態において、一次ユニットは、１つの小型ユニットを形成するために１つの二次ユニットのための格納手段を含む。好ましくは、１つの小型ユニットは、ユーザによって携帯することができるものである。

一次ユニットを含む代替的な実施形態では、電気加熱式喫煙システムは、２つの、つまりただ２つの二次ユニットを含む。好ましい実施形態において、一次ユニットは、１つの小型ユニットを形成するために２つの二次ユニットのための格納手段を含む。好ましい実施形態では、一次ユニットは、第１の二次ユニットを収容するための第１のモジュールと、第２の二次ユニットを収容するための第２のモジュールとを含む。各モジュールは、一次ユニットの一部の又は全ての機能性を含むことができる。

一次ユニットを含む代替的な実施形態では、電気加熱式喫煙システムは、２つ以上の二次ユニットを含む。そのような実施形態は、複数のユーザによって共有するように設計されているので有利である。１つの実施形態において、一次ユニットは、複数の二次ユニットのための格納手段を含む。別の実施形態では、一次ユニットは、充電モード中に及び任意的に予熱モード中に接続のための各二次ユニットを収容するための複数のドッキングポートを含んでいる。

電気加熱式喫煙システムが２つ又はそれ以上の二次ユニットを含む場合、一次ユニットは、各モジュールが各二次ユニットのためのドッキングポートを含んでいる、複数の結合可能なモジュールを含むことができる。それによって２人又はそれ以上のユーザが、モジュールのネスト又はチェーンを含む１つの一次ユニットを形づくることが可能になる。

好ましくは、一次ユニットは、１つ又はそれ以上の二次ユニットのための格納手段を含んでいる。これは、一次ユニット及び二次ユニットが使用されていない時にユーザが容易に携帯できる１つの小型システムを形成することができるので有利である。１つの小型システムは、着火端式シガレットのパックと同じサイズ及び形状とすることができる。１つの実施形態において、二次ユニットの各々は、一次ユニットの側面に取り外し可能に取り付けることができる。別の実施形態において、二次ユニットの各々は、一次ユニット内の各ドッキング空洞内に収容可能である。二次ユニットは、喫煙物品が二次ユニット内に収容された時には格納手段内に格納することができる。もしくは、二次ユニットは、喫煙物品が二次ユニット内に収容されていない時には格納手段内に格納することができる。また、格納手段は、二次電力を充電するために一次ユニットと二次ユニットとを接続するための手段を備えることができる。

好ましくは、一次ユニットは、少なくとも１つの喫煙物品のための格納手段を含んでいる。格納手段は、使用された喫煙物品、使用されていない喫煙物品、又はその両方のための格納部を含むことができる。これは、一次ユニット及び二次ユニットが協働して喫煙モードに必要な全ての構成要素を提供するので有利である。１つ又はそれ以上の二次ユニットが格納手段内に格納可能であり、一次ユニットが少なくとも１つの喫煙物品のための格納部を含む実施形態では、喫煙経験に必要とされる全ての構成要素は、１つの小型システム内に収容することができる。１つの小型システムは、着火端式シガレットのパックと同じサイズ及び形状とすることができる。追加的に又は代替的に、二次ユニットは、使用していない時には喫煙物品を格納可能にすることができる。誤解を避けるために、用語「格納手段」は、ここでは１つ又はそれ以上の二次ユニットの格納部、１つ又はそれ以上の喫煙物品の格納部、又は二次任意ユニット及び喫煙物品の両方の格納部を表すために使用される。

好ましい実施形態では、一次ユニットは、基部部分と該基部部分に結合された蓋部分とを含み、蓋部分は閉じると基部部分の一部又は全部をカバーすることができる。蓋部分は、任意の適切な結合によって基部部分に結合することができる。例えば、蓋部分は、ヒンジによって基部部分に結合することができる。もしくは、蓋部分は、摺動式の蓋とすることができる。例えば、一次ユニットは、シェル部分と該シェル部分に対して摺動するように構成される摺動部分とを含むことができる。もしくは、蓋部分は、基部部分と摩擦嵌めにすることができる。もしくは、蓋部分は、基部部分にネジ留めすることができる。

その実施形態において、好ましくは、一次ユニットの基部部分は、複数の喫煙物品のための格納空間と少なくとも１つの二次ユニットのための格納空間とを含む。その場合、蓋部分は、二次ユニットが基部部分に格納された時に基部部分上で閉じることができる。より好ましくは、蓋部分は、二次ユニットが基部部分に格納されて喫煙物品が二次ユニット内に収容された時に、基部部分上で閉じることができる。好ましい実施形態では、喫煙物品及び二次ユニットが基部部分に格納されて蓋部分が閉じている時に、喫煙システムは、着火端式シガレットのパックと類似したサイズ及び形状を有する。

一次ユニットは、ユーザに情報を表示するディスプレイ（例えば、デジタルディスプレイ）を含むことができる。例えば、ディスプレイは、喫煙物品使用量、エネルギ使用量、又は他の情報を表示することができる。ディスプレイは、二次電源が十分な充電状態にある場合を表示することもできる。

喫煙モード中に、二次電源から少なくとも１つの加熱要素への電力の供給は、二次回路によって制御される。喫煙モード中に、二次回路は、喫煙モードの経過時間をモニタすることができる。二次ユニットは、ユーザに情報を表示するディスプレイ（例えば、デジタルディスプレイ）を含むことができる。例えば、ディスプレイは、経過時間、吸引された吸煙の回数、まだ残っている吸煙の回数、又は他の情報を表示することができる。二次回路は、好ましくは、経過時間が所定の期間に等しい間に出力信号を供給するように配置される。代替的に又は追加的に、二次回路は、喫煙モード中の吸煙と吸煙の間の経過時間をモニタすることができ、経過時間が、喫煙モードのための所定の期間よりも短い所定の期間に等しい時に出力信号を供給する。更に、喫煙モード中に、二次回路は、ユーザが吸引した吸煙回数をモニタすることができる。二次回路は、好ましくは、吸引された吸煙回数が所定の吸煙回数に等しい時に出力信号を供給するように構成される。従って、３つの可能な作動のモードがある。第１のモードでは、喫煙モードが所定の最大期間を有する。第２のモードでは、喫煙モードが所定の最大喫煙回数を有する。第３のモードでは、喫煙モードが所定の各吸煙の間の最大期間を有する。

前述のように、二次ユニットは、好ましくは、喫煙物品の直径よりもごく僅かに大きい直径を有する。更に、二次ユニットの長さは、着火端部シガレット（例えば、約３０ｍｍと約１５０ｍｍの間、好ましくは約７０ｍｍと約１２８ｍｍの間の長さを有するシガレット）の長さと同様とするか、又は二次ユニットは、それよりも長く又は短くすることができる。１つの実施形態において、使用される喫煙物品は、標準的な着火端式シガレットの長さよりも小さい直径と長さ（例えば、直径が約７．９ｍｍで長さが約８５ｍｍ）を有し、それによって二次ユニットを着火端式シガレットと同様サイズとすることが可能になる。それによって着火端式シガレットと同様の方法で、ユーザがユーザの指の間に二次ユニットを保持することができる。

好ましくは、二次ユニットは断熱される。それによって二次ユニットからの熱損失が低減され、エーロゾル形成基体が望ましい期間にわたって実質的に作動温度に維持される。二次ユニットは、喫煙物品を収容することが可能な基部部分と、喫煙物品を封入するか又は基部部分を閉じるためのキャップ部分とを含むことができる。

エーロゾル形成基体は、好ましくは、加熱中に基体から放出される揮発性タバコ香味化合物を含有するタバコ含有材料を含む。代替的に、エーロゾル形成基体は、非タバコ材料を含むことができる。好ましくは、エーロゾル形成基体は、エーロゾル形成剤を更に含む。適切なエーロゾル形成剤の例は、グリセリンとプロピレングリコールである。エーロゾル形成基体は、固形基体とすることができる。固形基体は、例えば、ハーブの葉、タバコの葉、タバコの葉脈の破片、再構成タバコ、均質化タバコ、押し出しタバコ、及び発泡タバコのうちの１つ又はそれ以上を含有する粉末、顆粒、ペレット、細片、スパゲッティ、ストリップ、又はシートのうちの１つ又はそれ以上を含むことができる。任意的に、固形基体は、基体の加熱中に放出される付加的なタバコ又は非タバコ揮発性タバコ香味化合物を含有することができる。任意的に、固形基体は、熱安定性担体上に提供するか又はそこに埋め込むことができる。担体は、粉末、顆粒、ペレット、細片、スパゲッティ、ストリップ、又はシートの形態を取ることができる。もしくは、担体は、その内面に又はその外面又はその内面及び外面の両方に堆積させた固形基体の薄い層を有する管状担体とすることができる。そのような管状担体は、例えば、紙、紙状材料、不織カーボンファイバマット、低質量開放メッシュ金属スクリーン、又は穿孔された金属箔、又は任意の他の熱安定性ポリマー母材に形成することができる。固形基体は、例えば、シート、フォーム、ゲル、又はスラリの形態をした担体の表面上に堆積させることができる。固形基体は、担体の表面全体に堆積させることができ、又は代替的に使用中に不均一香味送出を提供するためのパターンで堆積させることができる。もしくは、担体は、内部にタバコ成分が組み込まれた不織布又は繊維の束とすることができる。不織布又は繊維の束は、例えば、カーボン繊維、天然セルロース繊維、又はセルロース誘導体繊維を含むことができる。

エーロゾル形成基体は、液体基体とすることができ、喫煙物品は、液体基体を保持するための手段を含むことができる。もしくは、エーロゾル形成基体は、任意の他の種類の基体とすることができ、例えば、気体基体、又は様々な形式の基体の任意の組合せとすることができる。

本発明の別の態様によれば、本発明の第１の態様の電気加熱式喫煙システムのための一次ユニットが提供され、一次ユニットは、一次電源と一次回路とを含む。

本発明の別の態様により、エーロゾル形成基体を有する喫煙物品を収容することができる二次ユニットを含み、二次ユニットが、少なくとも１つの加熱要素と、一次電源に接続するためのインタフェースと、二次電源と、二次回路とを含む電気加熱式喫煙システムを作動させる方法が提供され、本方法は、予熱モード中にエーロゾル形成基体の温度を作動温度まで上昇させるように、二次電源が少なくとも１つの加熱要素に電力を供給するように少なくとも１つの加熱要素を二次電源に接続する段階と、喫煙モード中にエーロゾル形成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために、二次電源が少なくとも１つの加熱要素に電力を供給するように少なくとも１つの加熱要素を二次電源に接続する段階と、充電モード中に、二次電源が、予熱モード中にエーロゾル形成基体の温度を作動温度に上昇させ、喫煙モード中にエーロゾル形成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために十分な充電状態になるように、二次電源を一次電源で充電する段階と、を含む。本方法は、充電モード中に、予熱モード及び喫煙モードの両モードに必要な電力の推定値の計算に基づいて、二次電源が、予熱モード中にエーロゾル形成基体の温度を作動温度に上昇させ、喫煙モード中にエーロゾル形成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために十分な充電状態であるか否かを判定する段階を更に含む。

この計算は、喫煙モード中にユーザが吸引する予め定められた吸煙回数、予熱モードに必要な電力、及び喫煙モードに関連する消費者個別情報のうちの１つ又はそれ以上に基づくことができる。この計算は、二次回路によって行うことができる。

本方法は、充電モード中に、予熱モード及び喫煙モードの両モードに必要な電力の推定値の計算に基づいて、二次電源が、予熱モード中にエーロゾル形成基体の温度を作動温度に上昇させ、喫煙モード中にエーロゾル形成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために十分な充電状態であることを知らせる段階を更に含む。

添付図面を参照して本発明を単に例示的に以下に更に説明する。

本発明の第１の実施形態の４つのバージョンのうちの１つを示す。 本発明の第１の実施形態の４つのバージョンのうちの１つを示す。 本発明の第１の実施形態の４つのバージョンのうちの１つを示す。 本発明の第１の実施形態の４つのバージョンのうちの１つを示す。 本発明の第２の実施形態の２つの代替図を示す。 本発明の第２の実施形態の２つの代替図で示す。 本発明の第３の実施形態の１つの形態を示す。 本発明の第３の実施形態の１つの形態を示す。 着火端式シガレットのパックを示す。 本発明の喫煙システムの１つの実施形態を示す。 本発明の喫煙システムの１つの実施形態を示す。 好適な実施形態による喫煙システムの作動時の電力−時間のグラフである。 本発明の方法の実施形態を示すフローチャートである。

一般に、本発明は、一次ユニットを必要とせず、その場合、二次ユニットは、既存の外部電源に接続可能な独立型ユニットとすることができる。しかしながら、前述のように、１つの実施形態において、本発明の電気加熱式喫煙システムは、一次ユニットと、喫煙物品を収容可能な１つ又はそれ以上の二次ユニットを備える。一次ユニットは、一次電源及び電子回路を含む。二次ユニットは、二次電源、電子回路、及び少なくとも１つの加熱素子を含む。充電モードにおいて、一次ユニットの一次電源は、二次ユニットの二次電源を充電するために使用する。二次ユニットの二次電源は、予熱モードにおいてエーロゾル形成基体の温度を作動温度まで上昇させるために使用し、喫煙モードにおいて喫煙経験時の基体の温度を維持するために使用する。所要の作動温度は、喫煙物品の特定のエーロゾル形成基体に左右される。作動温度は、二次電源、加熱素子の数及び種類、並びに二次ユニットの構造によって制御される。一次ユニットと二次ユニットとの間に電源を分けることで、電源は喫煙物品より僅かに大きい程度なので二次ユニットのサイズを低減することができる。更に、いくつかの実施形態において、喫煙経験に必要な全ての構成要素は、着火端式シガレットのパックとサイズ及び形状が同じ単一ユニットに収容することができる。以下に種々の実施形態に説明するが、何らかの実施形態に関連して説明する特徴は、同様に他の何らかの実施形態に適用できる。

図１ａ、１ｂ、１ｃ、及び１ｄの各々は、本発明の第１の実施形態のバージョンを示している。図１ａ及び１ｂでは、一次ユニットは、サイズ及び形状が着火端式シガレットのパックに類似したフリップトップ式の箱の形態である。他のパックの構成は、図４ａに関連して説明する。特に示していないが、一次ユニットは、別の適切なサイズとすることができる。

図１ａにおいて、喫煙システム１０１は、一次ユニット１０３及びホルダの形態の二次ユニット１０５を含む。一次ユニット１０３は、ヒンジ１０３ｃによって分離された基部部分１０３ａ及び蓋部分１０３ｂを含むフリップトップ式の箱の形態を有する。蓋部分１０３ｂは、図１ａでは開いた状態で示されている。ヒンジ１０３ｃは、基部部分１０３ａの上部側面の長い縁部に沿って延びている。ホルダ１０５は、ドッキングポート内に挿入することによって一次ユニット１０３の基部部分１０３ａ内に格納することができる（図１ａに示すように）。図１ａでは、ホルダ１０５のドッキングポートが基部部分１０３ａの１つの側面に提供されているが、ドッキングポートは、反対側の側面上に又は基部部分１０３ａの中央に同様に提供することができると考えられる。図１ａの実施形態では、ホルダ１０５が一次ユニット１０３に格納される場合、ホルダ１０５の上部は、基部部分１０３ａの上部側面の上に突出する。蓋部分１０３ｂは、それにもかかわらず、喫煙物品がホルダ１０５内に収容される場合を含む、ホルダ１０５が一次ユニット１０３内に格納される場合に、基部部分１０３ａの上で閉じることができる。もしくは、ホルダ１０５の上部ユニットは、基部部分１０３ａの上部側面と実質的に同一平面にすることができる。また、一次ユニット１０３は、この場合にホルダドッキングポートの１つの側面上に喫煙物品１０７のための格納部を有する。勿論、別の喫煙物品をホルダ１０５内に格納することができる。明示されていないが、ホルダ１０５のドッキングポートは、基部部分１０３ａの任意の側面に配置することができ、喫煙物品１０７の格納部は、ホルダ１０５の反対側の側面に配置することができる。ホルダ１０５のドッキングポートが基部部分１０３ａの中心に向けて配置される場合、喫煙物品１０７の格納部は、ドッキングポートの一方又は両方の側面上に配置することができる。

更に、図１ａの一次ユニット１０３の基部部分１０３ａには、ＵＳＢプラグ（図示せず）を受け入れるためのインタフェース１０９がある。ＵＳＢ接続は、機能性を検査するために又はコンピュータに接続を必要とする場合の他の目的で一次ユニット内の電源を充電するために使用することができる。このようなＵＳＢインタフェース又は実際に任意の他の適切なインタフェースは、説明した実施形態の何れかに含むことができる。追加的に又は代替的に、ＵＳＢインタフェース又は任意の他の適切なインタフェースは、図１ａには示されていないが、ホルダ上に含むことができる。ＵＳＢ接続は、以下で更に説明する。

図１ｂでは、喫煙システム１０１’は、一次ユニット１０３’とホルダ１０５’の形態の二次ユニットとを含む。図１ａのように、一次ユニット１０３’は、ヒンジ１０３ｃ’によって分離された基部部分１０３ａ’及び蓋部分１０３ｂ’を含むフリップトップ式の箱の形態を有する。しかしながら、図１ｂでは、ヒンジは、基部部分１０３ａ’の上部側面の短い縁部に沿って延びている。蓋部分１０３ｂ’は、図１ｂでは開いた状態で示されている。ホルダ１０５’は、ドッキングポート内に挿入されることで、一次ユニット１０３’の基部部分１０３ａ’内に格納することができる（図１ｂに示すように）。図１ｂでは、ホルダ１０５’のドッキングポートは、基部部分１０３ａ’の前方に、換言すれば、ヒンジ１０３ｃ’から最も遠くに提供されるが、ドッキングポートは同様に、基部部分１０３ａ’の後部に、換言すれば、ヒンジ１０３ｃ’から最も近くに、又は基部部分１０３ａ’の中心に提供することができると考えられる。図１ｂの実施形態では、ホルダ１０５’が一次ユニット１０３’内に格納される場合、ホルダ１０５’の上部は、基部部分１０３ａ’の上部側面と実質的に同一平面とすることができる。蓋部分１０３ｂ’は、喫煙物品がホルダ１０５内に収容される場合を含み、基部部分１０３ａ’上で閉じることができる。もしくは、ホルダ１０５’の上部は、基部部分１０３ａ’の上部側面の上方に突出することができる。また、一次ユニット１０３’は、この場合、基部部分１０３ａ’の後方に、換言すれば、ヒンジ１０３ｃ’の最も近くに喫煙物品１０７の格納部を有する。勿論、更に別の喫煙物品をホルダ内に格納することができる。ドッキングポート１０５’が基部部分１０３ａ’の後方に設けられる場合、喫煙物品１０７’の格納部は、ホルダ１０５’の反対端に、換言すれば、基部部分１０３ａ’の前方に配置することができる。ホルダ１０５’のドッキングポートが基部部分１０３ａ’の中心に設けられる場合、喫煙物品１０７’の格納部は、基部部分１０３ａ’の一方又は両方の端部に配置することができる。

図１ｃにおいて、喫煙システム１０１’’は一次ユニット１０３’’及びホルダ１０５’’の形態の二次ユニットを備える。ホルダ１０５’’は、ドッキングポートに挿入することで一次ユニット１０３’’に格納することができる（図１ｃに示すように）。一次ユニット１０３’’は、ヒンジ１０３ｃ’’によって分離された基部部分１０３ａ’’及び蓋部分１０３ｂ’’を備える。図１ｂに示すように、ヒンジは、基部部分１０３ａ’’の上部側面の短い縁部に沿って延びるが、ヒンジは、基部部分１０３ａ’’の上部側面の長い縁部に沿って延びることができる。しかしながら、図１ｃにおいて、蓋部分１０３ｂ’’は閉じた場合に基部部分１０３ａ’’の上面を完全にカバーしない。蓋部分１０３ｂ’’は、閉じた場合にホルダ１０５’’のためのドッキングポートを収容するベースユニットの一部だけをカバーする。図１ｃでは蓋部分１０３ｂ’’は、開いた状態で示されている。図１ｃの実施形態において、ホルダ１０５’’が一次ユニット１０３’’に格納される場合、ホルダ１０５’’の上部は基部部分１０３ａ’’の上部側面と実質的に同一平面とすることができる。もしくは、ホルダ１０５’’の上部は、基部部分１０３ａ’’の上部側面から上方に突出することができる。蓋部分１０３ｂ’’は、ホルダがドッキングポートに格納される場合、又はホルダがドッキングポートに格納され、喫煙物品（図１ｃには示されていない）がホルダ１０５’’に収容される場合、基部部分１０３ａ’’上で閉じることができる。また、一次ユニット１０３’’は喫煙物品の格納部を有することができるが、図１ｃには示されていない。

図１ｄにおいて、喫煙システム１０１’’’は、一次ユニット１０３’’’及びホルダ１０５’’’の形態の二次ユニットを含む。ホルダ１０５’’’は、ドッキングポート内に挿入することによって一次ユニット１０３’’’内に格納することができる（図１ｄに示すように）。図１ｄでは、ホルダ１０５’’’のドッキングポートは、基部部分１０３ａ’’’の１つの側面に提供されるが、ドッキングポートは同様に、基部部分１０３ａ’’’の反対側の側面に、又は基部部分１０３ａ’’’の中心に提供することができると考えられる。一次ユニット１０３’’’及びホルダ１０５’’’は、１つの小型ユニットを互いに形成する。図１ｄの実施形態では、ホルダ１０５’’’が一次ユニット１０３’’’内に格納される場合、ホルダ１０５’’’の上部が一次ユニット１０３’’’の上部側面の上方に突出する。もしくは、ホルダ１０５’’’の上部ユニットは、一次ユニット１０３’’’の上部側面と実質的に同一平面にすることができる。図１ｄの実施形態では、一次ユニット１０３’’’は、喫煙物品の格納部を持たないが、１つの喫煙物品をホルダ１０５’’’内に格納することができる。しかしながら、喫煙物品の付加的な格納部を提供することができると考えられる。更に、図１ａのように、ＵＳＢプラグ（図示せず）を受け入れるために一次ユニット１０３’’’内にインタフェース１０９’’’を備える。

図１ａ、１ｂ、１ｃ、及び１ｄ示す実施形態では、喫煙システムは、一次ユニットと１つの個別のホルダとを含む。喫煙システムは、ただ１人のユーザのために設計される。ホルダは、一次ユニット内に格納することができる。喫煙物品は、ホルダが一次ユニットに格納される場合に又はホルダが一次ユニットから分離される場合に、ホルダに収容することができる。更に、一次ユニットは、喫煙物品の格納部を提供することができる。喫煙物品の格納部は、何らかの適切な構成で１と２０の間の喫煙物品を収容するように寸法設定することができる。ホルダ及び一次ユニットは、一緒になってユーザが容易に持ち運びすることができる小型の喫煙システムを形成する。図１ａ、１ｂ、１ｃ、及び１ｄの様々な特徴は互換性がある。

図２ａ及び２ｂは、本発明の喫煙物品の第２の実施形態の代替図である。図２ａ及び２ｂでは、喫煙物品２０１は、主要部２０３ａ及び分離可能なドッキングポート２０３ｂを含む一次ユニット２０３と、ホルダ２０５ａ及び２０５ｂの形態の２つの二次ユニットとを含む。各ホルダ２０５ａ及び２０５ｂは、一次ユニット２０３内に収容することができる。図２ａ及び２ｂの実施形態では、第１のホルダ２０５ａは、一次ユニット２０３の主要部２０３ａと一体のドッキングポート内に収容することができる。第２のホルダ２０５ｂは、一次ユニット２０３の主要部２０３ａから分離しているドッキングポート２０３ｂ内に収容することができるが、インタフェース２０９を介して主要部２０３ａの１つの側面に取り付けることもできる。勿論、ドッキングポート２０３ｂと主要部２０３ａとの間に別の接続が実現可能である。主要部２０３ａ上のドッキングポートは、ホルダ２０５ａをドッキングポート２０３内に固定するために、ホルダ２０５ａ上の突起２１３ａと協働するように設計された凹部２１１ａを含む。同様に、ホルダ２０５ｂは、一次ユニット２０３の主要部２０３ａから分離されたドッキングポート２０３ｂ内の凹部２１１ｂと協働するための突起２１３ｂを含む。更に、喫煙物品をホルダ内に固定するための機構を備えることができる。

図２ａにおいて、ホルダ２０５ａ及び２０５ｂは、それらの各ドッキングポート２０３ｂ内に収容された状態で示されており、ドッキングポート２０３ｂは、一次ユニット２０３の主要部２０３ａから分離された状態で示されている。図２ｂでは、ホルダ２０５ａ及び２０５ｂは、それらの各ドッキングポートから分離されて使用中の喫煙物品２０７と共に示されている。

図２ａ及び２ｂに示す実施形態では、喫煙物品は、一次ユニットと２つの別々のホルダとを含む。喫煙物品は、２人のユーザによって共有されるように設計される。もしくは、喫煙物品は、ただ１人のユーザによって使用することができ、その場合、ホルダの１つは予備として機能する。ホルダ２０５ａは、一次ユニットの主要部２０３ａ内に直接格納することができる。ホルダ２０５ｂは、一次ユニット２０３の主要部２０３ａに取り付け可能なドッキングポート２０３ｂ内に格納することができる。ホルダ及び一次ユニットは、一緒になって小型の喫煙システムを形成する。喫煙物品は、そのホルダが一次ユニットに接続された場合又はホルダが一次ユニットから分離された場合に各ホルダ内に収容することができる。更に、一次ユニットは、喫煙物品のための格納部を備えることができるが、これは、図２ａ又は２ｂには示されていない。

図３ａ及び３ｂの各々は、本発明の第３の実施形態のバージョンを示している。図３ａでは、喫煙物品３０１は、一次ユニット３０３とホルダ３０５の形態の複数の二次ユニットとを含む。図３ａでは、３つのホルダ３０５ｉ、３０５ｉｉ、及び３０５ｉｉｉが一次ユニット３０３に結合された状態で示されており、１つのホルダ３０５ｉｖが一次ユニット３０３から分離された状態で示されている。図３ａでは、一次ユニット３０３は、４つのホルダ３０５のドッキングポートを備えるが、任意の数のドッキングポートを備えることができる。例えば、同数の又は４０又は５０のドッキングポートを備えることができる。他の実施形態では、充電のために一次ユニット３０３内に２と１０の間のホルダをドッキングすることができる。一次ユニット３０３は、喫煙物品（使用済み及び未使用）又はホルダのいずれか、又は喫煙物品及びホルダの両方を格納するために使用できる第１の格納部３１１を備える。また、一次ユニット３０３は喫煙物品又はホルダのいずれか、又は喫煙物品及びホルダの両方を格納するために使用できる第２の格納部３１３を備える。

図３ａにおいて、一次ユニット３０３内にドッキングしたホルダ３０５ｉ及び３０５ｉｉが示されている。それらは、それぞれ、喫煙物品３０７と共に使用されており、一次ユニット内の電源は、ホルダ内の電源の再充電のために（充電モード）使用されている。また、ホルダ３０５ｉｉｉは、喫煙物品なしで一次ユニット３０３内にドッキングされている状態で示されている。ホルダ３０５ｉｉｉ内の電源は、一次ユニット３０３内の電源から再充電されている（充電モード）。ホルダ３０５ｉｖは、一次ユニット３０３から分離されて、使用時の喫煙物品３０７と共に示されている。ホルダ３０５内の電源は、喫煙物品基体を予熱するために（予熱モード中）、又は喫煙物品基体の作動温度を維持するのに使用されている（喫煙モード中）。

図３ａにおいて、一次ユニット３０３は、接続部３１５を介して外部電源（図示せず）に接続される。外部電源は、一次ユニット内の電源を再充電するために、ホルダを充電するために、又はそれらの何らかの組合せで使用することができる。

図３ａにおいて、一次ユニット３０３内の各ドッキングポートは、それ自体のインタフェース３０９を含む。これは、ディスプレイと、ドッキングポート内にドッキングされたホルダ内に喫煙物品が収容された場合に予熱モードを開始するスイッチとを含むことができる。

図３ｂにおいて、喫煙物品３０１’は、モジュール式の一次ユニット３０３’と、ホルダ３０５’の形態の複数の二次ユニットとを含む。いくつかの構成が図３ｂに示されている。

第１の構成Ａにおいて、一次ユニット３０３’は、１つのモジュール３０４を含む。モジュール３０４は、１つのホルダ３０５’のためのドッキングポートを提供する。第１の構成Ａでは、ホルダ３０５’は、一次ユニット３０３’のモジュール３０４から分離された状態で、かつ喫煙物品３０７と共に使用される状態で示されている。ホルダ３０５’内の電源は、予熱モード中に喫煙物品基体を予熱するために、又は喫煙モード中に喫煙物品基体の作動温度を維持するために使用される。モジュール３０４は、そのドッキングポートのためのそれ自体のインタフェース３０９’を含み、また格納部（図示せず）を含むことができる。一次ユニット３０３’は、接続部３１５’を介して外部電源（図示せず）に接続される。

第２の構成Ｂにおいて、一次ユニット３０３’は、４つのモジュール３０４を含む。勿論、あらゆる数のモジュールを備えることができる。ここでもまた、各モジュール３０４は、１つのホルダ３０５’のためのドッキングポートを備える。第２の構成Ｂでは、４つのモジュールは、「ネスト」構成で互いに結合された状態で示されている。ネスト構成では、各モジュールが１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、又は６つの他のモジュールに結合することができる。モジュール３０４間の結合は、磁石式結合又は任意の他の形式の適切な結合とすることができる。第２の構成Ｂでは、喫煙物品３０７と共に３つのホルダ３０５’が各モジュール３０４内にドッキングされた状態で示されており、一次ユニット３０３’は、各ホルダ内の電源の再充電のために使用されている。構成Ａと同様に、各モジュール３０４は、そのドッキングポートのためのそれ自体のインタフェース３０９’を含み、また格納部（図示せず）を含むことができる。一次ユニット３０３’は、接続部３１５’を介して外部電源（図示せず）に接続される。全てのモジュール３０４に電力を供給するために、一次ユニット３０３’に対して１つの電力接続部しか必要でないことに留意されたい。

第３の構成Ｃにおいて、一次ユニット３０３’は、４つのモジュール３０４を含む。勿論、任意の数のモジュールを備えることができる。ここでもまた、各モジュール３０４は、１つのホルダ３０５’のためのドッキングポートを備える。第３の構成Ｃでは、４つのモジュールは、「チェーン」構成で互いに結合された状態で示されている。チェーン構成では、各モジュールが１つ又は２つだけの他のモジュールに結合することができる。モジュール３０４間の結合は、磁石式結合又は任意の他の形式の適切な結合とすることができる。第３の構成Ｃでは、喫煙物品３０７と共に３つのホルダ３０５’が各モジュール３０４内にドッキングされた状態で示されており、一次ユニット３０３’は、各ホルダ内の電源の再充電のために使用されている。構成Ａ及びＢと同様に、各モジュール３０４は、そのドッキングポートのためのそれ自体のインタフェース３０９’を含み、また格納部（図示せず）を含むことができる。一次ユニット３０３’は、接続部３１５’を通じて外部電源（図示せず）に接続される。全てのモジュール３０４に電力を供給するために、一次ユニット３０３’に対して１つの電力接続部しか必要でないことに留意されたい。

図３ｂの実施形態において、各ユーザは、自分自身のホルダ３０５’及びモジュール３０４を有することができる。ユーザがそのグループに加わる時に、その構成に新しいモジュールが追加される。ユーザがそのグループから去る時に、その構成からモジュールが取りは外される。

図３ａ及び３ｂに示す実施形態において、喫煙システムは、少なくとも１つの一次ユニットと複数のホルダとを含む。喫煙システムは、多くのユーザによって使用されるように設計される。図１及び２の実施形態とは異なり、図３ａに示す喫煙システムは、必ずしも携帯型である必要はなく、複数のユーザがアクセス可能な位置に恒久的に配置することができる。

図１から３に示す実施形態の各々は、少なくとも１つの一次ユニットと１つ又はそれ以上の二次ユニットとを含んでいる。しかしながら、一次ユニットは、喫煙システム内に組み込まれる必要がない。その場合、ホルダは、主電源又はホストコンピュータのような外部電源に直接に接続可能とすることができる。これは、ＵＳＢ接続のような有線接続を経由したものとすることができる。車両内充電ポートに対する接続も利用可能である。その場合、ホルダは、充電モードで充電を制御すると共に予熱モードで喫煙物品基体の加熱を制御するのに必要な電子回路を含むことになる。以下に全ての図示の実施形態に共通した特徴を説明する。

一次ユニット内の電源は、任意の適切な電源とすることができる。一次電源は、外部電源によって充電可能とすることができる。例えば、一次電源は、リチウムイオン、リン酸鉄リチウム、リチウムマンガン、ニッケルカドミウム、又はニッケル金属水素化物バッテリのようなバッテリとすることができる。外部電源は、例えば、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）接続のような接続を介して一次ユニットに接続可能な外部コンピュータとすることができる。外部電源は、プラグ及びソケットを介して一次ユニットに接続可能な主電源とすることができる。一次ユニットの電源の電力能力は、好ましくは、３から６ワットである。一次ユニットの電源の最小サイズを制限する要件は、エネルギ及び充電時間である。

一次ユニット内の電子回路は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、又はあらゆる他のプログラマブルデジタル又はアナログ回路を含むことができる。一次ユニット内の電子回路は、外部電源から一次ユニットの電源を充電することを含むいくつかの機能を有する。電子回路はまた、ホストと一次及び二次ユニットとの間でのデータの双方向伝達を提供するために、例えば、ＵＳＢのような有線接続を通じて、又は例えばＢ１ｕｅｔｏｏｔｈのような無線接続を通じてホストと通信するように配置することができる。二次ユニットと一次ユニットの間の通信は、二次ユニットが一次ユニット上のドッキングポートに存在する時に、又は二次ユニットが一次ユニット内の格納手段に格納されている時に容易にすることができる。

前述のように、一次ユニットは、外部接続のためのインタフェースを含むことができる。好ましくは、インタフェースは、インタフェース標準に従って作動する。その接続は、ＵＳＢリンクのような有線接続、又はＢ１ｕｅｔｏｏｔｈのような無線接続とすることができる。有線接続は、レセプタクルケーブルを含むことができる。これは、一次電源を充電するのに使用することができる。その接続は、代替的に又は追加的に、特別な機能性のために使用することができる。例えば、一次ユニットが外部コンピュータに接続された場合、システムの作動が検査され、かつ例えば一次又は二次ユニットの電源を交換する必要があるなどの保守が必要な時にユーザがアドバイスを受けることができる。更に、コンピュータとの接続により、ユーザは、より多くの喫煙物品を注文し、何らかのソフトウエアの更新をダウンロードし、個々ユーザに対して個人の消費目標を設定し、かつ情報を共有することができるようになる。上に列挙したものに限定せずに、更に広範な性能を提供することもできる。一次及び二次ユニットの一方又は両方は、デジタルディスプレイを含むことができる。

二次ユニット内の電源は、エーロゾル形成基体の温度を上昇させるために、又は所定期間にわたって又は喫煙モード中に行われる所定回数の吸煙にわたって喫煙物品のエーロゾル形成基体を作動温度に維持するための十分なエネルギを加熱要素に供給する。二次ユニット内の電源は、バッテリ、スーパーキャパシタ、燃料電池、又は所定の期間にわたって又は喫煙モード中に行われる所定の回数の吸煙にわたって基体を使用温度に維持するために十分なエネルギを供給する他の適切な電源とすることができる。１つの実施形態では、二次ユニットの電源は、複数のリン酸鉄リチウム電池を含む。別の実施形態では、二次ユニットの電源は、リチウムポリマーバッテリを含む。所定の期間は、５分と２０分の間とすることができる。所定の回数の吸煙は、５回と２０回の間の吸煙とすることができる。二次ユニットの電源能力は、好ましくは、１から３ワットである。二次ユニットの電源の最小サイズを制限する要件は、喫煙経験当たりに提供されるエネルギ、充電時間、及びサイクル寿命（すなわち、電源をどれ位の頻度で交換する必要があるか）である。

前述のように、二次ユニットは、外部電源に直接に接続するためのインタフェースを含むことができる。好ましくは、インタフェースは、インタフェース標準に従って作動する。接続は、ＵＳＢリンクのような有線接続、又はＢ１ｕｅｔｏｏｔｈのような無線接続とすることができる。有線接続は、レセプタクルケーブルを含むことができる。これは、二次電源を充電するのに使用することができる。その接続は、代替的に又は追加的に、追加の機能性のために使用することができる。好ましくは、この接続は、データの双方向フローを可能にする。例えば、二次ユニットが外部コンピュータに接続された場合、システムの作動が検査され、かつ例えば二次ユニットの電源を交換するか又は二次ユニットを清浄化する必要があるなどの保守が必要な時にユーザがアドバイスを受けることができる。前記したものに限定せずに、更に広範な性能を提供することもできる。

二次ユニット内の電子回路は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、又は任意の他のプログラマブルデジタル又はアナログ回路を含むことができる。二次ユニットの電子回路は、一次ユニットの電子回路と連動して作動する。予熱モードは、喫煙物品が二次ユニット内で検出された場合に始動させることができる。これは、二次ユニットが一次ユニットと関連する場合に二次回路又は一次回路によって検出することができる。もしくは、例えば、二次ユニット上のスイッチを作動状態にすることにより、ユーザが手動で予熱を始動させることができる。喫煙モード中に、ユーザは、喫煙経験を始めて吸煙毎に喫煙経験を続けることができる。二次ユニットの電子回路は、基体を作動温度に維持するように又はできるだけ作動温度に近づけるように加熱要素を制御する。二次ユニット内の電子回路は、ユーザによって行われた吸煙の回数、吸煙間の期間、及び加熱要素が活性化された期間を記録するように構成することができる。吸煙の回数が喫煙物品に対する最大数に到達したか（喫煙物品が使い尽くされるような）、ユーザが所定の期間の前に吸煙しなかったか、又は所定の期間が切れたが、残っている吸煙がある時に、電子回路からの信号は、ユーザに二次ユニットから一次ユニットまで戻るように通告する。次に、適切な場合、二次ユニット内の電源を再充電して基体を作動温度まで戻すことができる。このように、ユーザは、喫煙経験の中断と開始を繰り返すことができ、喫煙物品が使い尽くされるまで喫煙経験を再開始することができる。

更に、電子回路は、二次ユニット内の喫煙物品を識別し、喫煙物品の種類に基づいて加熱プロフィールを調節し、ホルダが何時保守を必要とするか、例えば、加熱要素を何時清浄にする必要があるかを判定することができる。また、二次ユニット内の電子回路は、二次ユニットが個々の喫煙挙動に対して個人専用にすることができる。例えば、喫煙経験の持続時間、各吸煙の時間、各吸煙の間の時間、各吸煙の強度が記録され、個人の消費パターンを追跡して、個人の好みの喫煙物品をモニタすることができる。これは、特定ユーザだけが二次ユニットを使用することを可能にする二次ユニットに対するロックと連動して作動することができる。

二次ユニットの電子回路が行われた吸煙の回数を数えるために、電子回路は、吸煙を示す空気流を感知するための吸煙センサを含むことができる。センサは、例えば、サーミスタ、光学式装置、光学機械式装置、電気機械式装置、又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）のような任意の適切なセンサとすることができる。

二次ユニットの形状及びサイズは、ある程度まで二次ユニットの電源のサイズ及び形状に依存する。しかしながら、原理的には、二次ユニットは、任意の適切な形状とすることができる。典型的には、二次ユニットは、単に喫煙物品よりもごく僅かに大きいサイズを有する細長い円筒形ユニットである。二次ユニットの断面形状は、円形、矩形、又は長円形とすることができる。二次ユニットは、喫煙物品を保護するための又は匂いを制限するために、二次ユニット内に収容された際に喫煙物品をカバーするためのキャップを含むことができる。二次ユニットは、二次ユニットの開放端を覆うためのキャップを含むことができる。典型的には、喫煙物品は二次ユニット内に収容されると、喫煙物品の長さの約半分が二次ユニットから突出する。他の実施形態では、喫煙物品の長さの半分未満が二次ユニットから突出する。

二次ユニット内の加熱要素は、内部又は外部加熱要素とすることができ、エーロゾル基体を最も有効に加熱するような形状にされる。１つの加熱要素又は複数の加熱要素が存在することができる。加熱要素は、限定されるものではないが、金属、金属合金、セラミック、又は半導体材料を含む電気抵抗性材料から作ることができる。加熱要素の最も適切な形態は、喫煙物品内の特定のエーロゾル形成基体に依存することになる。エーロゾル形成基体は、好ましくは、固形基体であるが、代替的に、液体又は気体基体とすることができる。

好ましくは、二次ユニットは、喫煙モード中の熱損失を最小にするために断熱される。二次ユニットの断熱が優れていればいるほど、基体がより長く作動温度に維持され、それによって喫煙モードに関する所定期間を延ばすことができる。

図４ａは、着火端式シガレットのパックを示している。図４ｂは、ホルダの形態の二次ユニットを一次ユニット内に格納することができる本発明の喫煙物品の１つの実施形態を示している。図４ｃは、喫煙物品がホルダ内に収容された場合でもホルダを一次ユニット内に格納することができる本発明の喫煙物品の１つの実施形態を示している。図４ａ、４ｂ、及び４ｃは、本発明の喫煙システムの実施形態と着火端式シガレットのパックとの相対的なサイズを示すために提示される。

図４ａは、着火端式シガレット４０３のパック４０１を示している。図４ａの下の図は、側部断面図である。図４ａの上の図は、上部断面図である。このパックは、５５ｍｍの幅、９０ｍｍの高さ、及び２４ｍｍの深さを有する。図４ａは、着火端式シガレットのパックの１つの実施例を示している。一般的に、着火端式のパックは、約６０ｍｍと約１５０ｍｍの間の高さ、より典型的には、約７０ｍｍと約１２５ｍｍの間の高さを有する。一般的に、着火端式のパックは、約１２ｍｍと約１５０ｍｍの間の幅、より好ましくは、約７０ｍｍと約１２５ｍｍの間の幅を有する。一般的に、着火端式のパックは、約６ｍｍと約１００ｍｍの間の深さ、より好ましくは、約１２ｍｍと約２５ｍｍの間の深さを有する。好ましくは、パックの寸法は、シガレットの長さとシガレットの丁合に適応される。

着火端式シガレットのパックは、直角の縦方向縁部及び直角の横方向縁部を有する直方体形状とすることができる。もしくは、パックは、１つ又はそれ以上の丸形縦方向縁部、丸形横方向縁部、傾斜付き縦方向縁部、又は傾斜付き横方向縁部、又はその組合せを含むことができる。もしくは、パックは、例えば、三角形又は六角形のような多角形、又は長円形、半長円形、円形又は半円形の非矩形横方向断面を有することができる。パックは、限定されるものではないが、従来の着火端式シガレット、シガー又はシガリロ、可燃性熱源又は燃料要素、及びエーロゾル発生基体を含む加熱式喫煙物品（例えば、米国特許第４，７１４，０８２号に開示する種類のシガレット）、電気式喫煙システムと共に使用するための喫煙物品（例えば、米国特許第５，６９２，５２５号に開示する種類のシガレット）を含む喫煙物品を包装するために使用することができる。

パックは、寸法の適切な選択により、異なる総数の喫煙物品又は異なる構成の喫煙物品を保持するように設計することができる。パックは、同じ種類又は銘柄、又は異なる種類又は銘柄の喫煙物品を保持することができる。更に、異なる長さ及び直径の喫煙物品と同様に、フィルタなし喫煙物品及び様々なフィルタチップを含む喫煙物品の両方を収容することができる。更に、喫煙物品は、風味の強度、吸引抵抗、及び総粒子状物質送出量を違えることができる。パックは、前述の異なる種類の喫煙物品の１つよりも多くを含むことができる。

図４ｂは、本発明による喫煙システムの第１の実施形態を示している。図４ｂの下の図は、側部断面図である。図４ｂの上の図は、上部断面図である。システムは、一次ユニット４０５とホルダ４０７とを含む。一次ユニットは、バッテリ４０９の形態の一次電源と、喫煙物品４１１のための格納部と、ホルダを収容するためのドッキングポート４１３とを含んでいる。ホルダは、図式的に４１５と表示された加熱要素を含んでいる。本実施形態において、ホルダが一次ユニットのドッキングポート内に格納される場合、蓋部分（図示せず）は、閉じることができる。しかしながら、喫煙物品がホルダ内に収容された状態で（図４ｂに示すように）ホルダが一次ユニットのドッキングポートに格納される場合、蓋部分は、閉じることができない。喫煙システムは、５６ｍｍの幅、９５ｍｍの高さ、及び２５ｍｍの深さを有する。

図４ｃは、本発明による喫煙システムの第２の実施形態を示している。図４ｃの下の図は、側部断面図である。図４ｃの上の図は、上部断面図である。システムは、一次ユニット４０５’とホルダ４０７’とを含む。一次ユニットは、バッテリ４０９’と、喫煙物品４１１’のための格納部と、ホルダを収容するためのドッキングポート４１３’とを含んでいる。ホルダ４０７’は、図式的に４１５’と表示された加熱要素を含んでいる。この実施形態では、ホルダが、例えホルダ内に収容された喫煙物品と共に（図４ｃに示すように）一次ユニットのドッキングポート内に格納された場合でも、蓋部分（図示せず）は閉じることができる。これは、ホルダ４０７’がホルダ４０７とは異なる構成を有し、特に、加熱要素が異なって位置決めされているためである。喫煙物品は、５６ｍｍの幅、９５ｍｍの高さ、及び２５ｍｍの深さを有する。

図４ａ、４ｂ、及び４ｃから本発明の喫煙システムの少なくとも２つの実施形態が着火端式シガレットのパックと同様のサイズ及び形状を有することが分かる。喫煙システムの他の実施形態は、前述のように、他のパックのサイズ及び形状と同様のサイズ及び形状とすることができる。喫煙経験に必要とされる全ての構成要素は、１つの小型ユニット内に収容される。

本発明の実施形態による電気加熱式喫煙システムの作動を、以下に図５を参照して説明する。図５は、使用された電力Ｗ及び温度Ｔ対予熱及び喫煙モードにわたる時間ｔのグラフである。

第１に、ユーザが喫煙物品を二次ユニット内に挿入する。この時に、二次ユニットは、一次ユニットに対して接続又は分離することができる。

第２に、二次ユニットが、一次ユニット（まだ接続されていない場合）（又は代替電力源）に接続され、一次ユニット内の一次電源が、二次ユニット内の二次電源を充電し始める。充電時間は、喫煙システムの詳細次第であるが、好ましい実施形態では約５分を超えることはない。最初の２つの段階の順番は、反対にすることができる。例えば、二次ユニットは、二次電源が完全に充電され、ユーザがいつでも喫煙経験を開始するために二次ユニットの準備が整うように、一次ユニット内又は上に格納することができる。その場合、二次ユニット内の二次電源は、喫煙物品を携帯型二次ユニット内に挿入される前に充電される。

第３に、二次ユニットが完全に充電された状態で（これは、一次ユニット又は二次ユニット上で信号によって示すことができる）、ユーザは、予熱モードを始めることができる。この段階において、ユーザは、携帯型の二次ユニットを一次ユニットから取り外すか、又は二次ユニットは一次ユニットに接続したままとすることができる。更に、予熱モードは、充電モードが始まる前に又はそれと同時に始動することができる。予熱モードは、ユーザが喫煙経験を始める準備ができた時に、ユーザがボタンを押すか又はスイッチを入れることによって開始することができる。もしくは、ユーザは、予熱段階を始めるために所定回数だけユニットを振ることによって予熱モードを始めることができる。予熱モードの開始時に、図５のグラフの期間０において、二次電源は、次に、一次ユニット、任意的に二次ユニット内の電子回路の制御の下で二次ユニット内の加熱要素に接続される。加熱要素は、喫煙物品内の基体が所望の作動温度Ｔ１（例えば、約１５０℃と２５０℃の間）に到達するまで活性化される。予熱モード中（図５に陰付きボックスに示した）に、オーバーシュートを避けるためであるが、制御された方式で基体の温度が急速に上昇する。１つの実施形態において、二次ユニット内に温度センサが設けられる。一次ユニットは、温度センサを含むこともできる。別の実施形態では、一次ユニット又は二次ユニットは、活性化している時間ｔ１が経過した後に基体が所望の作動温度Ｔ１に到達したことを検出することができる。活性化している期間は、約１０秒と約１５０秒の間とすることができる。図５の予熱時間ｔ１の終了時に、二次ユニット内の電子回路は、予熱期間モードが終了し、ユーザが喫煙経験を始めることができることを示すための信号を発生することができる。

第４に、ユーザは、ここで、すでに取り外されていない場合は、喫煙モードを始めるために一次ユニットから携帯型二次ユニットを取り外すことができる（収容した喫煙物品と共に）。これは、図５のグラフの時間ｔ１の位置である。喫煙モード中に、二次ユニット内の二次電源は、基体の温度を作動温度Ｔ１又はそれに近い温度に維持するのに使用される。加熱要素は、基体を作動温度に維持するために基体に十分な熱を供給し、それによって二次ユニットを通じて及び各吸煙中に二次ユニットを通して空気が吸引される時の熱損失を補償する。二次ユニット内の電子回路は、携帯型二次ユニットが時間ｔ１において一次ユニットから取り外されてからの経過時間、吸引間の時間、及び／又は行われた吸引の回数を記録する。

図５では、喫煙モード中の３つのプロットが示されている。第１の実線は、二次ユニットが断熱された(insulated)時の温度を示す。これは、好ましい実施形態であり、図５から分るように、基体を作動温度Ｔ１及び電力Ｗ１の非常に近くに維持する。第２の点線は、二次ユニットが断熱されない時の温度を示す。この実施形態では、基体は、依然として作動温度Ｔ１の近くに維持されるが、二次ユニットが断熱された時よりも多くの熱損失がある。第３に、破線は、二次ユニット内に何ら二次電源がない状態の温度を示す。この構成では、基体の温度が喫煙モード中に急速に降下する。

第５に、二次ユニット内の電子回路は、吸煙の最大回数（例えば、喫煙物品当たり約５と２０吸煙の間）が既に達しているか、又は喫煙モードの最大時間量（例えば、ユーザが二次ユニットからホルダを取り除いた後に５から２０分）が既に切れているか、又は吸煙間の最大時間量（例えば、５秒から５分）が既に切れているかのいずれかを検出する。これは、図５のグラフでの時間ｔ２である。第１の場合には、二次ユニット内の電子回路が喫煙物品の最大吸煙回数が既に達していることを検出すると、電子回路は、基体を望ましい作動温度に維持するために加熱要素に電圧を印加することを止めることになる。喫煙モード中にユーザにより最大回数の吸煙が既に行われた場合、二次ユニット内の電子回路は、最大回数の吸煙が既に行われたことを示す信号をユーザに発信する。この信号は、吸煙が行われた時にオン又はオフに切り換わるＬＥＤのような１つ又はそれよりも多くの表示光、ブザーのような可聴の通知、振動のような無音の通知、又は携帯型二次ユニット上のあらゆる他の適切な信号を示す（例えば、残っている吸煙の回数を示す）形態とすることができる。第２の場合には、二次ユニット内の電子回路が喫煙モードの最大時間量が既に切れたことを検出すると、電子回路は、基体の作動温度を維持することを止め、かつユーザに喫煙モードのための時間が既に切れたことを示す信号を発信することになる。この信号は、上述のあらゆる適切な信号とすることができる。第３の場合には、ユーザが連続吸煙を行うことができる最大時間量が切れると、電子回路は、許容時間内に吸煙がまだ行われていないことを示す信号をユーザに発信する。この信号は、上述のあらゆる適切な信号とすることができる。信号は、充電のために、二次ユニットが一次ユニットに戻されるべきであることを示すことができる。

第６及び最後に、ユーザは、携帯型二次ユニット及び一次電源を再接続することができ、一次ユニットが、携帯型二次ユニット内の二次電源の再充電を再度始める。二次ユニット内の二次電源が完全に充電された状態で、吸煙が残っている場合、ユーザは、第３の段階から喫煙経験を開始することができる。従って、ユーザは、喫煙経験を開始及び中止することができる。

前述のように、本発明の実施形態は、いくつかの利点を提供する。第１に、システムを分割することにより、特に、電源を２つの部分に分割することにより、二次ユニットのサイズを低減することができる。第２に、第２のユニットは、オンデマンドの吸煙を容易にし、喫煙経験を開始及び中止することができる。着火端式シガレットのパックと類似のサイズ及び形状を有するただ１人のユーザのための実施形態は、ユーザが製品を使用するためにユーザの喫煙挙動に対して最小限の中断を必要とするのみであるので有利である。更に、ユーザは、喫煙経験に必要な全ての構成要素を備える１つのユニットを所持する必要があるだけである。複数のユーザが使用するための複数の二次ユニットを備える実施形態は、社会的相互作用を容易にするので有利である。二次ユニットが個人専用にされた実施形態は、ユーザが許可なしで使用をすることを防止することを可能にし、かつ性能をユーザに最も適するように適応させることができる。図６は、本発明の方法の実施形態を例示するフローチャートを示す。図６は、充電モードで二次電源を充電するための方法の実施形態を示す。充電モード時に、二次ユニットは、一次ユニット（又は、一次ユニットが無い場合は一次電源）に接続する必要がある。二次電源の充電は、二次ユニット内の二次回路によって制御される。

図６の実施形態において、二次電源をいつ十分に充電するかの判定は、予熱モード及び喫煙モードの両モードにおいて二次ユニットを作動させるのに必要な電力の計算による推定値に基づく。図６の実施形態において、この計算は、３つの技術的パラメータ６０１、６０２、６０３に基づく。最初の技術パラメータ６０１は、喫煙モード中にユーザが吸引する予め設定された吸煙回数である。予め定められた吸煙回数は、着火端式喫煙物品の吸煙回数に近いことが好ましい。例えば、予め設定された吸煙回数は、１０と２０の間の吸煙とすることができ、１５回の吸煙がより好ましい。

第２の技術パラメータ６０２は、予熱モードに必要な電力である。これは、喫煙物品及びエーロゾル形成基体の物理的特性に依存する場合があり、例えば、限定されるものではないが、エーロゾル形成基体の密度及び構造である。また、これは、所望の作動温度に到達するまでの通電時間に依存する場合がある。第２の技術パラメータ６０２の値は、例えば、異なる基体を使用した実験室試験によって実験的に決定することができる。

第３の技術パラメータ６０３は、喫煙モードに関する消費者個別の情報であり、例えば、限定されるものではないが、吸煙強度及び吸煙期間である。このような消費者個別の情報は、喫煙モードにおける１回の吸煙中に二次ユニットを作動させるのに必要な電力に影響を与える。典型的に、第１の技術パラメータ６０１及び第２の技術パラメータ６０２は、二次電源をいつ十分に充電するかの計算による推定に必要である。典型的に、第３の技術パラメータ６０３は望ましいが必須ではない。充電モード時に電力供給を制御する二次回路の１つの利点は、蓄積した消費者個別情報を有する点にある。従って、消費者個別情報は、一次回路に転送する必要はない。

ステップ６０４において、予熱モード及び喫煙モードの両モードの所要の電力は、３つの技術パラメータ６０１、６０２、６０３の値に基づいて計算する。計算６０３は、各技術パラメータに関する積分計算又は加算に基づくことができる。好ましくは、この計算は、二次回路によって行うが、この場合、二次電源は一次電源で再充電されるので、ステップ６０５において所要電力の決定値は、一次ユニットに伝える必要がある。この所要電力は、最小電力と見なすことができる。

予熱モードにおいてエーロゾル形成基体の温度を作動温度に上昇させ、喫煙モード中にエーロゾル形成基体の温度を実質的に作動温度に維持するために、二次電源が十分に充電されると、このことはステップ６０６においてユーザに伝えられる。例えば、一次ユニット又は二次ユニットは、二次ユニットが十分に充電されたことを示すことができる。これは例えば、ＬＥＤライト又はＬＣＤディスプレイで行うことができる。

１０１ 喫煙システム
１０３ 一次ユニット
１０５ 二次ユニット
１０７ 喫煙物品
１０９ インタフェース

Claims (15)

1. エーロゾル形成基体を有する喫煙物品を収容可能な二次ユニットを含む電気加熱式喫煙システムであって、前記二次ユニットは、
   少なくとも１つの加熱素子と、
   一次電源に接続するインタフェースと、
   電力を前記少なくとも１つの加熱素子に供給するための二次電源と、
   二次回路と、
   を備え、前記二次回路は、
   前記エーロゾル生成基体の温度が作動温度に上昇される予熱モードにおいて、前記二次電源から前記少なくとも１つの加熱素子への電力を制御し、
   前記エーロゾル生成基体の温度が実質的に前記作動温度に維持される喫煙モードにおいて、前記二次電源から前記少なくとも１つの加熱素子への電力を制御し、
   充電モードにおいて、前記二次電源が、前記予熱モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を前記作動温度に上昇させ、前記喫煙モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を実質的に前記作動温度に維持する十分な充電状態になるように、前記一次電源による前記二次電源の充電を制御する、
   ように構成される、電気加熱式喫煙システム。
2. 前記二次回路は、前記予熱モード及び前記喫煙モードの両方において必要な電力の推定値の計算に基づいて、前記二次電源が、前記予熱モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を前記作動温度に上昇させ、前記喫煙モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を実質的に前記作動温度に維持する十分な充電状態にあるか否かを判定するように構成される、請求項１に記載の電気加熱式喫煙システム。
3. 前記計算は、前記喫煙モード中にユーザが吸引する予め定められた吸煙回数、前記予熱モードに必要な電力、及び前記喫煙モードに関連する消費者個別情報のうちの１つ又はそれ以上に基づく、請求項２に記載の電気加熱式喫煙システム。
4. 前記インタフェースは、二次ユニットとインテリジェントデバイスとの間の双方向通信を可能にする、請求項１から３のいずれかに記載の電気加熱式喫煙システム。
5. 一次電源及び一次回路を含む一次ユニットを更に備える、請求項１から４のいずれかに記載の電気加熱式喫煙システム。
6. 前記一次ユニットは、外部電源に接続して前記一次電源に電力を供給するインタフェースを備える、請求項５に記載の電気加熱式喫煙システム。
7. 複数の二次ユニットを備える、請求項５又は６に記載の電気加熱式喫煙システム。
8. 前記一次ユニットは、各々がそれぞれの二次ユニットに対するドッキングポートを含む、複数の接続可能モジュールを備える、請求項７に記載の電気加熱式喫煙システム。
9. 前記一次ユニットは、１つ又はそれ以上の二次ユニットのための格納手段を含む、請求項５から８のいずれかに記載の電気加熱式喫煙システム。
10. 前記一次ユニットは、少なくとも１つの喫煙物品のための格納手段を含む、請求項５から９のいずれかに記載の電気加熱式喫煙システム。
11. 前記二次ユニットは断熱される、請求項１から１０のいずれかに記載の電気加熱式喫煙システム。
12. 一次電源及び一次回路を備える、請求項１から１１のいずれかに記載の電気加熱式喫煙システムのための一次ユニット。
13. エーロゾル生成基体を有する喫煙物品を収容可能な二次ユニットを備える電気加熱式喫煙システムを作動させる方法であって、前記二次ユニットは、少なくとも１つの加熱素子、一次電源に接続するためのインタフェース、二次電源、及び二次回路を備え、本方法は、
    予熱モード中に、前記二次電源が前記少なくとも１つの加熱素子に電力を供給して、前記エーロゾル生成基体の温度を作動温度に上昇させるように、前記少なくとも１つの加熱素子を前記二次電源に接続する段階と、
    喫煙モード中に、前記二次電源が前記少なくとも１つの加熱素子に電力を供給して、前記エーロゾル生成基体の温度を実質的に前記作動温度に維持するように、前記少なくとも１つの加熱素子を前記二次電源に接続する段階と、
    充電モード中に、前記二次電源が、前記予熱モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を前記作動温度に上昇させ、前記喫煙モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を実質的に前記作動温度に維持する十分な充電状態になるように、前記一次電源によって前記二次電源を充電する段階と、
    を含む、電気加熱式喫煙システムを作動させる方法。
14. 充電モード中に、前記予熱モード及び前記喫煙モードの両方において必要な電力の推定値の計算に基づいて、前記二次電源が、前記予熱モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を前記作動温度に上昇させ、前記喫煙モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を実質的に前記作動温度に維持する十分な充電状態にあるか否かを判定する段階を更に含む、請求項１３に記載の電気加熱式喫煙システムを作動させる方法。
15. 充電モード中に、前記予熱モード及び前記喫煙モードの両方において必要な電力の推定値の計算に基づいて、前記二次電源が、前記予熱モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を前記作動温度に上昇させ、前記喫煙モードにおいて前記エーロゾル生成基体の温度を実質的に前記作動温度に維持する十分な充電状態にある場合を知らせる段階を更に含む、請求項１３又は１４に記載の電気加熱式喫煙システムを作動させる方法。

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