JP2019512256A - 電子ベイピング装置および電子ベイピング装置用カートリッジ - Google Patents

Abstract

電子ベイピング装置（１００）用のカートリッジ（１１４）は、カートリッジ（１１４）の長さに沿って少なくとも一つの内側管（１２５）を備えてもよい。内側管（１２５）は通路を画定する。発熱体（２０２）は内側管（１２５）の中にあり、長軸方向軸を有する。ジャケット（３２０）は発熱体（２０２）を少なくとも部分的に囲む。少なくともジャケット（３２０）のセグメントは、発熱体（２０２）の長軸方向軸に沿って、発熱体（２０２）と内側管（１２５）の間に位置付けられてもよい。【選択図】図２

Description

一つ以上の例示的な実施形態は、電子ベイピング装置および電子ベイピング装置用カートリッジに関する。

ｅベイピング装置は、プレベイパー製剤を気化して「ベイパー（蒸気）」を生成するヒーター要素を含む。ヒーター要素は抵抗ヒーターコイルを含むことができ、この抵抗ヒーターコイルを通って延びる芯を有する。

ｅベイピング装置は、ｅベイピング装置内に配置された電池などの電源を含む。電池はヒーターに電気的に接続され、これによってヒーターはプレベイパー製剤をベイパーに変えるのに十分な温度まで加熱する。ベイパーは、少なくとも一つの出口を含むマウスピースを通って、ｅベイピング装置から出る。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、ｅベイピング装置に関する。

一部の例示的な実施形態は、電源セクションおよびカートリッジを含む。カートリッジは、カートリッジの長さに沿った少なくとも一つの内側管を含む。内側管は通路を画定する。発熱体は内側管の中にあり、長軸方向軸を有する。ジャケットは発熱体を少なくとも部分的に囲む。少なくともジャケットのセグメントは、発熱体の長軸方向軸に沿って、発熱体と内側管の間に位置付けられてもよい。

ジャケットは、発熱体を部分的に囲む管のセクションであってもよく、または発熱体を完全に囲んでもよく、ジャケット内の気流路を画定する入口および出口を有してもよい。気流路は通路に対して実質的に横断方向であってもよい。ジャケットはまた、ガラス繊維またはセラミックなどの断熱材でもあってもよい。ジャケットは、透過性の、不透過性の、または半透過性のメッシュであってもよく、気流を発熱体に向けて転向してもよい。

芯はカートリッジの中にあり、通路と流体連通していてもよく、また芯の少なくとも一部分はジャケットの中にあってもよい。ヒータージャケットは、芯を部分的にまたは完全に囲んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、カートリッジの長さに沿う少なくとも一つの内側管を含むカートリッジに関する。少なくとも一つの内側管は通路を画定してもよい。長軸方向軸を有する発熱体は少なくとも一つの内側管の中にあってもよい。ジャケットは、発熱体の長軸方向軸に沿って発熱体を少なくとも部分的に囲んでもよい。

本明細書で提供される説明から、適用可能なさらなる分野が明らかになるであろう。この要約での説明および具体的な実施例は、例証することのみが意図されており、本開示の範囲を制限することは意図されていない。

本明細書で説明される図面は、選択された実施形態を例証する目的のみで提供されており、すべての考えられる実施を例証するものではなく、また本開示の範囲を制限することは意図されていない。

図１は、ヒータージャケットを含む電子ベイピング装置の例示的な実施形態を図示する。 図２は、図１の電子ベイピング装置のカートリッジの拡大版を図示する。 図３は、ヒータージャケットの例示的な実施形態を図示する。 図４ａは、第一の例示的な粒子サイズ分布表を図示する。 図４ｂは、第二の例示的な粒子サイズ分布表を図示する。

対応する参照符号は、図面の幾つかの図の全体にわたって対応する部品を示す。

ここで、例示的な実施形態は、添付図面を参照しながら、より完全に詳細に説明される。

例示的な実施形態は、本開示が徹底していて、かつその範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。本開示の実施形態の徹底的な理解のために、具体的な品目、装置、および方法の実施例などの多数の具体的な詳細が規定されている。特定の詳細を採用する必要はないこと、例示的な実施形態は数多くの異なる形態で具体化されてもよいこと、およびこれらのことのどちらも本開示の範囲を制限すると解釈されないことが当業者に明らかとなる。一部の例示的な実施形態において、周知のプロセス、周知の装置構造、および周知の技術が詳細に説明されていない。

本明細書で使用される用語は、特定の例示的な実施形態のみを説明するためのものであり、制限することは意図されていない。単数形「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は本明細書で使用される場合、複数形も含むことが意図されうるが、文脈によって明らかにそうではないことが示される場合はその限りではない。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は包括的であり、そのため、述べられた特徴、整数、工程、動作、要素または品目の存在を特定するが、一つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、品目、およびこれらの群の存在または追加を除外しない。本明細書で説明される方法の工程、プロセス、および動作は、実行の順序として明確に特定されない限り、述べられたまたは例証されたその特定の順序での実行を必ず必要とするとは解釈されない。追加的または代替的工程を採用してもよいことも理解される。

要素もしくは層が、別の要素もしくは層「の上にある（ｏｎ）」、「に係合される（ｅｎｇａｇｅｄ ｔｏ）」、「に接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、または「に結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及される時、これはもう一方の要素もしくは層の上に直接あってもよく、それに直接的に係合されてもよく、それに直接的に接続されてもよく、またはそれに直接的に結合されてもよく、あるいは介在する要素もしくは層が存在してもよい。対照的に、一つの要素が別の要素もしくは層「の上に直接的にある」、「に直接的に係合される」、「に直接的に接続される」、または「に直接的に結合される」と言及される時、介在する要素もしくは層は存在しない場合がある。要素の間の関係を説明するために使用される他の語は、同様に解釈されるべきである（例えば、「の間に」に対して「の間に直接的に」、「隣接した」に対して「直接的に隣接して」等々）。

第一の、第二の、第三の、等々の用語は、様々な要素、品目、領域、層、またはセクションを説明するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素、品目、領域、層、またはセクションはこれらの用語によって制限されるべきではない。これらの用語は、一つの要素、品目、領域、層、またはセクションを別の要素、品目、領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用されてもよい。「第一の」、「第二の」、およびその他の数に関する用語などの用語は、本明細書で使用される時、その文脈によって明確に示されていない限り、配列または順序を暗示しない。従って、以下で考察される第一の要素、品目、領域、層、またはセクションは、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第二の要素、品目、領域、層、またはセクションと呼ぶこともできる。

空間的関係の用語（例えば、「内側」、「外側」、「下に」、「下方に」、「下部」、「上方に」、「上部」、およびこれに類するものなど）は、図中で図示する際に、別の要素または特徴に対する一つの要素または特徴の関係を説明しやすくするために本明細書で使用されてもよい。空間的関係の用語は、図に図示されている方向に加えて、動作時における装置の異なる方向を包含することが意図されている場合がある。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、他の要素または特徴の「下方に」または「下に」と説明されている要素は、その後は他の要素または特徴の「上方に」方向付けられることになる。従って、例示的な用語「下方に」は上方および下方の両方の方向を包含しうる。装置は、その他の方法で（９０度回転して、または他の方向で）方向付けられる場合があり、本明細書で使用される空間的関係の記述語は適宜に解釈される。

図１は、ヒータージャケットを含む電子ベイピング装置の例示的な実施形態を概して図示する。

図１を参照すると、電子ベイピング装置１００の例示的な実施形態は、電源セクション１１２およびカートリッジ１１４を含む二部品構成を含んでもよい。電源セクション１１２とカートリッジ１１４は、１１２と１１４それぞれの補完的な境界面１１６ａ（第一のコネクター）および１１６ｂ（第二のコネクター）におけるコネクター部分１１６を介して、相互に接続されてもよい。

少なくとも一部の例示的な実施形態において、境界面１１６ａおよび１１６ｂは、ねじ付きコネクターであってもよい。しかし、当然のことながら、それぞれの境界面１１６ａおよび１１６ｂは、滑り嵌め、戻り止め、クランプ、差し込みピン、留め金、およびこれらの組み合わせを含む、任意のタイプのコネクターであってもよい。境界面１１６ａおよび１１６ｂのうちの一つ以上は、境界面１１６ａと１１６ｂが互いに結合された時に、カートリッジ１１４の一つ以上の要素を電源セクション１１２内の一つ以上の電源に電気的に結合するために、陰極コネクター、陽極コネクター、これらの何らかの組み合わせ等を含んでもよい。

一部の例示的な実施形態において、電源セクション１１２およびカートリッジ１１４は、電源セクション１１２およびカートリッジ１１４の両方を収容する単一のハウジングによって（例えば、コネクターを用いずに）包囲されてもよく、また電子ベイピング装置１００全体が使い捨てであってもよい。

電子ベイピング装置１００の電源セクション１１２は、再使用可能な器具であってもよい。電子ベイピング装置１００のカートリッジ１１４は、交換可能な器具であってもよい。

電源セクション１１２は、第一のハウジング１１８ａ、電源１２０、コントローラー１２２を含む。第一のハウジング１１８ａは、電源１２０およびコントローラー１２２を封入する。第一のハウジング１１８ａは細長く、かつ第一のハウジング１１８ａの端部領域１１２ａに第一の境界面１１６ａを有する。

第一のハウジング１１８ａ、第二のハウジング１１８ｂ、またはこれらの両方は各々、概して円筒状の断面を有してもよい。他の例示的な実施形態において、第一のハウジング１１８ａ、第二のハウジング１１８ｂ、またはこれらの両方は各々、概して三角形の断面または正方形の断面を有してもよい。一部の例示的な実施形態において、第一のハウジング１１８ａは先端部１２７で、電子ベイピング装置１００の口側端部分１２６での周囲または寸法よりも大きい周囲または寸法を有してもよく、またはその逆でもよい。

電源１２０は、発熱体２０２の両側に電圧を加えるために、発熱体２０２に動作可能に接続される（図２を参照して以下で詳細に説明される）。

電源１２０はｅベイピング装置１００内に配置された電池を含んでもよい。電源１２０は、リチウムイオン電池またはその別形のうちの一つ、例えばリチウムイオンポリマー電池でもよい。別の方法として、電源１２０は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムマンガン電池、リチウムコバルト電池、または燃料電池であってもよい。ｅベイピング装置１００は、電源１２０のエネルギーが消耗するまで、またはリチウムポリマー電池の場合、最小電圧カットオフレベルに達するまで、成人ベイパー吸引者によって使用可能であってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電源１２０は再充電可能であってもよく、外部充電装置（図示せず）による電池の充電を可能にするように構成されている回路を含んでもよい。ｅベイピング装置１００を再充電するために、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）充電器または他の適切な充電器組立品が使用されてもよい。

カートリッジ１１４は、第二のハウジング１１８ｂと、内側管１２５と、口側端部分１２６と、プレベイパー製剤を貯蔵または収容するためのプレベイパー製剤貯蔵部１３２と、カートリッジ入口１３４とを含む。内側管１２５は、第二のハウジング１１８ｂ内に、かつ第二のハウジング１１８ｂと、概して同軸に位置付けられた中央空気通路１２８を画定する。

プレベイパー製剤は、ベイパーへと変わる材料または材料の組み合わせであってもよい。例えば、プレベイパー製剤は、水、ビーズ、溶媒、活性成分、エタノール、植物抽出物、天然または人工の風味、グリセリンおよびプロピレングリコールなどのベイパー形成体、ならびにこれらの組み合わせ（ただしこれらに限定されない）を含む、液体製剤、固体製剤、またはゲル製剤のうちの少なくとも一つであってもよい。

プレベイパー製剤は、ニコチンを含んでもよく、またはニコチンを含まなくてもよい。プレベイパー製剤は、一つ以上のたばこ風味を含んでもよい。プレベイパー製剤は、一つ以上のたばこ風味とは別の一つ以上の風味を含んでもよい。

一部の例示的な実施形態において、ニコチンを含むプレベイパー製剤はまた、一つ以上の酸も含んでもよい。一つ以上の酸は、ピルビン酸、ギ酸、シュウ酸、グリコール酸、酢酸、イソ吉草酸、吉草酸、プロピオン酸、オクタン酸、乳酸、レブリン酸、ソルビン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、オレイン酸、アコニット酸、酪酸、ケイ皮酸、デカン酸、３，７−ジメチル−６−オクテン酸、１−グルタミン酸、ヘプタン酸、ヘキサン酸、３−ヘキサン酸、トランス−２−ヘキサン酸、イソ酪酸、ラウリン酸、２−メチル酪酸、２−メチル吉草酸、ミリスチン酸、ノナン酸、パルミチン酸、４−ペンテン酸、フェニル酢酸、３−フェニルプロピオン酸、塩酸、リン酸、硫酸およびこれらの組み合わせのうちの一つ以上であってもよい。

プレベイパー製剤貯蔵部１３２は、カートリッジ１１４の一部分の周りに巻かれたコットンガーゼまたは他の繊維質材料を含んでもよい。プレベイパー製剤貯蔵部１３２は、綿、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、およびこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つをさらに含む繊維質材料であってもよい。繊維の直径は、約６マイクロメートル〜約１５マイクロメートル（例えば、約８マイクロメートル〜約１２マイクロメートル、または約９マイクロメートル〜約１１マイクロメートル）のサイズの範囲であってもよい。貯蔵媒体は、焼結材料、多孔性材料、または発泡性材料であってもよい。また、繊維は吸入できないようにサイズが決められてもよく、またＹ字形状、十字形状、クローバー形状、または任意の他の適切な形状の断面を有してもよい。一部の例示的な実施形態において、プレベイパー製剤貯蔵部１３２は、いかなる貯蔵媒体も収容せず、かつプレベイパー製剤のみを収容する、充填されたタンクを含んでもよい。

プレベイパー製剤貯蔵部１３２は、ｅベイピング装置１００が少なくとも約２００秒間のベイピングのために構成されてもよいように、十分なプレベイパー製剤を保持するようにサイズが決められ、構成されてもよい。別々のベイピングは、「吸煙」と呼ばれる場合がある。ｅベイピング装置１００のコントローラーは、各吸煙が最大約５秒間継続することを可能にするように構成されてもよい。

口側端部分１２６は、第二の境界面１１６ｂに延びる内側管１２５の内部を通って中央空気通路１２８と流体連通する。第二の境界面１１６ｂは、カートリッジ１１４の端部領域１１２ｂにある。カートリッジ１１４の第二の境界面１１６ｂは、電源セクション１１２の第一のコネクター１１６ａに接続する。

カートリッジ１１４はまた、空気がカートリッジ１１４の中へと入ることを可能にするために、第二のハウジング１１８ｂ内に少なくとも一つの空気吸込み口１１７を含む。

少なくとも一部の例示的な実施形態において、電子ベイピング装置１００のカートリッジ１１４は、気化器組立品１４０を含む。気化器組立品１４０は、図２に関して、以下で詳細に考察される。カートリッジ１１４はまた、発熱体２０２と、カートリッジ入口通路１４２ａ（または入口通路として言及される）を画定するカートリッジ入口オリフィス１４２と、芯１４４と、出口封止１４６と、出口通路１４６ａとを含む。

図２は、図１の電子ベイピング装置のカートリッジ１１４の拡大版を図示する。

図２を参照すると、電極２１６ａおよび２１６ｂは、発熱体２０２を電源１２０に電気的に連結するように提供されてもよい。発熱体２０２はカートリッジ１１４の長軸方向に対して横断方向に延びてもよい。発熱体２０２は、概して内側管の中央部分に（例えば、内側管１２５の両端部の間全体に）配置される。中央部分は、内側管１２５の両端部の間の中間であってもよく、または内側管１２５の一方の側、もしくは他方の側の近くへとずらすこともできる。しかし、他の例示的な実施形態において、発熱体２０２は、内側管１２５の表面に隣接して、または直接隣り合って、または他の場所に配置されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体２０２は内側管１２５の中に収容されてもよく、カートリッジ入口１３４と口側端部分１２６の間のカートリッジ入口オリフィス１４２から間隔を介してもよい。カートリッジ入口オリフィス１４２は、通路１４２ａの端部におけるオリフィスである。発熱体２０２は、ワイヤーコイル、平面体、セラミック体、単線、抵抗線のケージもしくはメッシュの形態、または任意の他の適切な形態であってもよい。

カートリッジ１１４を通る中央空気通路１２８は、カートリッジ１１４を通過する空気のための気流路を提供する。例えば、中央空気通路１２８の入口端部は、カートリッジ入口オリフィス１４２と流体連通してもよく、また中央空気通路１２８の出口は口側端部分１２６と流体連通してもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、プレベイパー製剤貯蔵部１３２は、ハウジング１１８ｂと内側管１２５の間の外側環状部であってもよい。例えば、プレベイパー製剤貯蔵部１３２は、第二の境界面１１６ｂに最も近い端部においてカートリッジ入口１３４によって、およびカートリッジ入口１３４と反対側の端部において出口封止１４６によって封止されてもよい。出口封止１４６は、プレベイパー製剤貯蔵部１３２からのプレベイパー製剤の漏れを抑制または防止するために、口側端部分１２６に最も近い端部にある。

一つ以上の他の例示的な実施形態において、プレベイパー製剤貯蔵部１３２は、第一の端部において口側端部分１２６によって、また第二の端部において第二の境界面１１６ｂによって境界を与えられてもよい。中央空気通路１２８と、第二のハウジング１１８ｂと、口側端部分１２６との間の接続は気密となるように封止されてもよい。同様に、中央空気通路１２８と、第二のハウジング１１８ｂと、第二の境界面１１６ｂとの間の接続も気密となるように封止されてもよい。

中央空気通路１２８は管状であってもよい。中央空気通路１２８は、第二のハウジング１１８ｂの延伸方向（長軸方向）の軸に平行または実質的に平行な、延伸方向（長軸方向）の軸を有してもよい。

図２をさらに参照すると、気化器組立品１４０は、内側管１２５の中に少なくとも部分的に位置付けられ、内側管１２５の中央部分（例えば、口側端部分１２６と遠位端２３３の間）に概して配置される。中央部分は、内側管１２５の両端部の間の中間であってもよく、または内側管１２５の一方の側、もしくは他方の側の近くへとずらすこともできる。遠位端２３３は、口側端部分１２６を有するカートリッジ１１４の端部と反対側のカートリッジ１１４の端部である。

気化器組立品１４０は芯１４４、発熱体２０２、ヒータージャケット３２０を含む。発熱体２０２は芯１４４を囲んでもよい。例えば、発熱体２０２は芯１４４を中心として、らせん状に巻かれてもよい。発熱体２０２はまた、芯１４４の周りを無作為に、または任意に包んでもよい（例えば、発熱体２０２は芯１４４の周りにジグザグに、または十字交差にされてもよい）。

少なくともこの例示的な実施形態において、発熱体２０２および芯１４４は気化器組立品１４０の一部として、内側管１２５の中に少なくとも部分的に位置付けられ、かつカートリッジ入口通路１４２ａと口側端部分１２６の間にある。

芯１４４はプレベイパー製剤貯蔵部１３２と流体連通し、これによって芯１４４はプレベイパー製剤を発熱体２０２と近接する関係で配置してもよい。芯１４４の各々の端部は、プレベイパー製剤貯蔵部１３２内に固着されてもよい。プレベイパー製剤貯蔵部１３２からのプレベイパー製剤は、毛細管作用を介して芯１４４へと、および芯１４４を通して運ばれる。プレベイパー製剤が芯１４４を通過する間に、プレベイパー製剤は発熱体２０２によって加熱されてベイパーを生成する。

ヒータージャケット３２０は、中央空気通路１２８を通る気流から発熱体２０２を守るために、発熱体２０２を少なくとも部分的に囲んでもよい。例えば、空気はカートリッジ入口通路１３４を通してカートリッジ１１４に入り、その後中央空気通路１２８を通過して気流路２３０を作り出す。中央空気通路１２８を通って気化器組立品１４０を横切る、ある量の気流は、気化したプレベイパー製剤を口側端部分１２６に運ぶのを助ける。

気化したプレベイパー製剤を口側端部分１２６に効果的に運ぶための速度の範囲が存在する。ゼロでない気流速度は、プレベイパー製剤の少なくとも一部を口側端部分１２６に移動するのに有用である。しかし、気化器組立品１４０を横切る気流速度が速すぎることには欠点がある場合があり、そのような欠点には例えば、口側端部分１２６に達する前の気化したプレベイパー製剤の蒸発、増加した気流速度を保つように気化したプレベイパー製剤を十分に生成するための発熱体２０２（従って電源１２０）上の負荷の増加、およびプレベイパー製剤が気化器組立品１４０に達する前の芯１４４の中のプレベイパー製剤の蒸発などがある。

図３はヒータージャケットの例示的な実施形態を図示する。

ヒータージャケット３２０は、発熱体２０２を通り過ぎる空気の速度の低減をもたらすのを助ける。例えば、ヒータージャケットは中央空気通路１２８の量と比べてより小さい量を有してもよい。ヒータージャケット３２０の量と通路１２８の量の比率は、ヒータージャケットを通る所望の流量に基づいてもよい。比較的に、ヒータージャケットを通過する気流路は、中央空気通路１２８の断面積と比べてより小さい断面積を有してもよい。従って、カートリッジ１１４の中に少なくとも二つの別個の気流量（すなわち一つはヒータージャケットの内側の気流量、一つはヒータージャケットを囲むカートリッジ１１４の内側の気流量）が存在し、各々の量は、もう一方の量とは無関係のその独自の気流方向を有する。

中央空気通路とヒータージャケットの体積比は約５０：１〜約２：１である。流量比は異なる要因（断熱材として使用される材料のタイプ、ヒータージャケットの透過性、気化器組立品のサイズに対する発熱体のサイズ等々が挙げられるがこれらに限定されない）に応じて選択されてもよい。

図３を参照すると、ヒータージャケット３２０は、円筒状、管状、球状、直線状、多角形状、細長い形状、切頭状、立方体状、または任意の他の適切な構成であってもよい。ヒータージャケット３２０は、連続的な外表面３２１（例えば、完全に閉じた円形断面）、ならびに開口部３２２および３２４によるさらなる境界によって境界を与えられた体積を有してもよい。別の方法として、ヒータージャケット３２０は弓状の断面（例えば、開いた円形断面）を有してもよい。開口部３２２および３２４のいずれかが入口または出口であってもよい。ヒータージャケット３２０は、不透過性のまたは半透過性の材料で形成されてもよい。ヒータージャケット材料は、セラミック、ガラス繊維、または任意の断熱材料であってもよい。ヒータージャケットはまた、これらの材料の組み合わせで作製されてもよい。

一実施例において、ヒータージャケット３２０はメッシュ材料であってもよい。例えば、ヒータージャケット３２０は半透過性であってもよく、また空孔を含んでもよい。空孔のサイズはヒータージャケット３２０の透過性を左右する場合があり、例えば空孔がより大きいほど、または空孔の数がより多いほど、ヒータージャケットの透過性がより高くなる。

ヒータージャケット３２０を含む電子ベイピング装置１００の例示的な動作において、ヒータージャケット３２０のより小さい断面積は、中央空気通路１２８を通る流量に関して、同一または同様の気流量で、ヒータージャケット３２０を通してより低い流量を提供する場合がある。ヒータージャケット３２０の体積は、ヒータージャケット３２０の外側の中央空気通路１２８の残りの部分を通る気流量と同じ気流量を可能にしない場合がある。

ヒータージャケット３２０は、特定の温度または温度範囲で動作するために発熱体２０２が必要とするエネルギーの量を減少させる場合がある。ヒータージャケット３２０の中の気流量がより少ないと、発熱体との気流の接触に起因して、一回の吸煙中の発熱体２０２の冷却の量を低減する場合がある。発熱体２０２の冷却に起因する熱損失がより少ないと、電源１２０は発熱体２０２を特定の温度に維持するために、それほど多くの電源を供給する必要がない場合がある。例えば、少なくとも例示的な実施形態によるヒータージャケットを使用して実施された実験では、０．５ワット〜１．５ワットの電源の負荷の低減を例示している。

カートリッジ１１４の中のヒータージャケット３２０の位置は、発熱体２０２に対する気流を抑制する、遮断する、または妨げる場合がある。例えば、ヒータージャケット３２０は、ヒータージャケット３２０の外表面３２１がカートリッジ入口オリフィス１４２と発熱体２０２の間にあるように位置付けられる場合がある。このように、図３に示すように、少なくとも一つの例示的な実施形態において、ヒータージャケット３２０の外表面３２１が連続的かつ不透過性である場合に、外表面３２１は、気流を発熱体２０２に向けて方向付けるバリアおよびダイバーターとして作用する。

ヒータージャケット３２０は、中央空気通路１２８内の気流の方向を変えることによって、発熱体２０２への気流を抑制したり、または妨げたりしてもよい。例えば、空気はカートリッジ入口１３４を通して中央空気通路１２８に入った後、中央空気通路１２８を通って、実質的に軸方向に気流路２３０に沿って移動してもよい。空気は、気流路２３０を横断する、または気流路２３０に対して実質的に横断方向である方向３３０ａおよび３３０ｂでヒータージャケット３２０に入ってもよい。空気は、これも気流路２３０を横断する、または気流路２３０に対して実質的に横断方向である方向３３２ａおよび３３２ｂでヒータージャケット３２０を出てもよい。

発熱体２０２を横切る気流を所望の範囲内に維持するために、開口部３２２および３２４は、中央空気通路１２８内の空気による発熱体２０２へのおよび発熱体２０２からのアクセスを提供する。この場合において、開口部３２４はヒータージャケット３２０の入口であってもよく、開口部３２４はまた、ヒータージャケット３２０の出口であってもまたよい。ヒータージャケット３２０は、カートリッジ１１４の気流路２３０を横断する、またはカートリッジ１１４の気流路２３０に対して実質的に横断方向である内部気流路を有してもよい。

空気は開口部３２２でヒータージャケット３２０に入ってもよく、また開口部３２４でヒータージャケット３２０から出てもよい。しかしながら、気流は開口部３２４でヒータージャケット３２０に入ることに限定されず、また開口部３２４でジャケットから出ることに限定されない。気流方向は逆であってもよい。

電子ベイピング装置１００はまた、コントローラー１２２に連結された吸煙センサー２５０も含んでもよい。吸煙センサー２５０は空気圧力の降下を感知し、電源１２０から加熱要素２０２への電圧の印加を開始するように動作可能である。空気吸込み口１１７は吸煙センサー２５０に隣接して位置し、それによって吸煙センサー２５０は成人ベイパー吸引者が吸煙していることを示す気流を感知して電源１２０を起動する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、コントローラー１２２は吸煙センサー２５０に応答して発熱体２０２に電力を供給してもよい。一つの例示的な実施形態において、コントローラー１２２は最大時間リミッターを含んでもよい。別の例示的な実施形態において、コントローラー１２２は、成人ベイパー吸引者が吸煙を開始するための手動で操作可能なスイッチを含んでもよい。発熱体２０２への電流供給の時間は、気化させたいプレベイパー製剤の所望の量に応じて予め設定されてもよい。さらに別の例示的な実施形態において、回路は吸煙センサー２５０が圧力降下を検出する限り、発熱体２０２に電力を供給してもよい。

ヒータージャケット３２０の中の気流の一般的な方向は、中央空気通路１２８を通る気流を横断する、または中央空気通路１２８を通る気流に対して実質的に横断方向である（例えば、ヒータージャケット３２０を通る気流は、図２に示されるようにＹ方向である）。例えば、ヒータージャケット３２０の中の空気は、ヒータージャケット開口部３２２または３２４のうちの一方からヒータージャケット開口部３２４または３２２のうちのもう一方へとそれぞれ流れてもよい。しかし、気流は乱流であってもよく、これは乱流がヒータージャケット３２０内にある間にヒータージャケット３２０の中の気流を無限数の方向に移動させる場合がある（例えば、気流はヒータージャケット３２０の中で渦巻いている場合がある）ので、ヒータージャケット３２０の中の流れ全体は、カートリッジ１１４の中の気流を横断する方向またはカートリッジ１１４の中の気流に対して実質的に横断方向（例えば、Ｙ方向）に限定されない。ヒータージャケット３２０の中の気流は、層流または遷移流であってもまたよく、それでもなおヒータージャケット３２０の内側で無限数の方向に移動する。

ヒータージャケット３２０を通過する空気の流量の低減は、プレベイパー製剤の蒸発を通して発生するベイパーの希薄化を起こしにくくする場合がある。これによって気化は、より効率的になる場合がある。

ここで、装置１００の動作を説明する。

成人ベイパー吸引者が電子ベイピング装置１００のマウスピース部分を吸うと、吸煙センサー２５０およびコントローラー１２２は、電力サイクルに従って発熱体２０２を起動する。様々な電力サイクルが可能であるものの、本主題の範囲では、さらなる考察は必要ない。空気が空気吸込み口１１７を通してこれらの実施形態の電子ベイピング装置１００に入り、次に内側管１２５を経由して口側端部分１２６に向かって吸われる。その後、発熱体２０２および芯１４４によって生成されたベイパーは空気と混合され、そして結果として得られたベイパーは口側端部分１２６を通して吸われる。

空気が空気吸込み口１１７を経由して電子ベイピング装置１００の中へと吸われると、空気のかなりの部分が転向され、ヒータージャケット３２０の存在および近接性によって発熱体２０２のすぐそばの区域をバイパスさせる。発熱体２０２に近接する領域内で形成されたベイパーは引き出され、口側端部分１２６を通して引き出される前に気流と混合される。

プレベイパー製剤は、芯１４４内の毛細管作用によって、プレベイパー製剤貯蔵部１３２から発熱体２０２の近くに移動される。一実施形態において、芯１４４は、プレベイパー製剤貯蔵部１３２の中に収容されたプレベイパー製剤と接触するために、プレベイパー製剤貯蔵部１３２の向かい合った側へと延びる二つの端部を有する。ヒーターが起動された時に、芯１４４の中央部分の中のプレベイパー製剤が発熱体２０２によって気化されて、プレベイパー製剤を気化し、ベイパーを形成するように、発熱体２０２は芯１４４の中央部分を少なくとも部分的に囲むことも好ましい。

発熱体２０２は起動された時、ヒーターによって囲まれた芯１４４の一部分を約１０秒間未満加熱することが好ましく、約７秒間未満加熱することがより好ましい。従って、電力サイクル（または最大吸煙長さ）は約２秒間〜約１０秒間（例えば、約３秒間〜約９秒間、約４秒間〜約８秒間、または約５秒間〜約７秒間）の範囲とすることができる。

図４ａは、第一の例示的な粒子サイズ分布表を図示する。図４ｂは、第二の例示的な粒子サイズ分布表を図示する。図４ａは、ヒータージャケットを有しない場合の粒子サイズ分布を示す。また図４ｂは、ヒータージャケットを有する場合の粒子サイズ分布を示す。

ヒータージャケット３２０を介して中央空気通路１２８を通した気流路の変化は、気化したプレベイパー製剤の粒子サイズに影響を与える場合がある。例えば、図４ａは、三つの気流速度測定値１、２、３（ヒータージャケットを有しない）を示す表を図示し、それぞれは毎分６６０．０立方センチメートル、毎分６６０．９立方センチメートル、毎分６６１．５立方センチメートルである。

ヒータージャケットを有しないｅベイピング装置を使用するプレベイパー製剤の気化の粒子サイズ分布を判定したところ、粒子の平均分布は、１０パーセントの粒子が０．２３２マイクロメートル未満の直径を有し、５０パーセントの粒子が０．４０４マイクロメートル未満の直径を有し、９０パーセントの粒子が０．６９４マイクロメートル未満の直径を有すると判定された。

比較的に、図４ｂは、例示的な実施形態による、ヒータージャケットを有するカートリッジ１１４の粒子サイズ分布を示す表を図示する。例えば、図４ｂは、三つの気流速度測定値１、２、３（ヒータージャケットを有する）を示し、それぞれは毎分６６０．３立方センチメートル、毎分６６１．９立方センチメートル、毎分６５９．４立方センチメートルである。例示的な実施形態による、ヒータージャケットを有するｅベイピング装置を使用するプレベイパー製剤の気化の粒子サイズ分布を判定したところ、粒子の平均分布は、粒子の１０パーセントが約０．１９９マイクロメートル未満の平均直径を有し、粒子の約５０パーセントが約０．４４４マイクロメートル未満の平均直径を有し、粒子の約９０パーセントが約０．９８９マイクロメートル未満の平均直径を有すると判定された。

図４ａおよび図４ｂでは、ヒータージャケットの使用によって、より大きい粒子サイズ分布で増大が見られる。例えば、発熱体２０２への気流が低速になると、またはヒータージャケットの使用を通してより適切に制御されると、プレベイパー製剤はより大きい粒子へと気化される。このように、気化したプレベイパー製剤粒子によって提供されるベイパー吸引者の感覚的経験は強められる場合がある。

従って、気化したプレベイパー製剤の粒子サイズは、ヒータージャケット３２０のサイズと、ヒータージャケット３２０の中の体積とに基づいて決定されうる。さらに、気化したプレベイパー製剤の粒子サイズはまた、ヒータージャケットの通気性によって決定されうる。

前述の実施形態の説明は、例証および説明の目的で提供されている。また前述の実施形態の説明は網羅的であること、または本開示を制限することを意図しない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は概して、その特定の実施形態に限定されないが、適用可能な場合には、特に示されていない、または説明されていない場合であっても、互いに交換可能であり、また選択された実施形態で用いられてもよい。特定の実施形態の個々の要素または特徴はまた、多くの方法で変わりうる。こうした変形は、本開示を逸脱するものと見なされず、すべてのこうした修正は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (22)

1. 電力セクションと、
   カートリッジであって、
   前記カートリッジの長さに沿った少なくとも一つの内側管であって、通路を画定する前記少なくとも一つの内側管、
   前記少なくとも一つの内側管の中の発熱体であって、長軸方向軸を有する前記発熱体、および
   前記発熱体の前記長軸方向軸に沿って、前記発熱体を少なくとも部分的に囲むジャケットを含むカートリッジとを備える電子ベイピング装置。
2. 前記ジャケットが管のセクションである、請求項１に記載の電子ベイピング装置。
3. 前記ジャケットが前記発熱体を完全に囲む、請求項１または２に記載の電子ベイピング装置。
4. 前記ジャケットが、前記ジャケット内の気流路を画定する入口および出口を備え、前記気流路が前記通路に対して実質的に横断方向である、請求項１、２または３に記載の電子ベイピング装置。
5. 前記ジャケットが断熱材を備える、請求項１に記載の電子ベイピング装置。
6. 前記断熱材が不通気性であり、ガラス繊維およびセラミックのうちの一つを含む、請求項５に記載の電子ベイピング装置。
7. 前記ジャケットが気流を前記発熱体に向けて転向するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子ベイピング装置。
8. 前記ジャケットが通気性のメッシュを備える、請求項１に記載の電子ベイピング装置。
9. 芯をさらに備え、前記芯が前記通路および前記ジャケット内の前記芯の少なくとも一部分と流体連通する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子ベイピング装置。
10. 前記芯が前記発熱体によって囲まれている、請求項９に記載の電子ベイピング装置。
11. 前記カートリッジが、プレベイパー製剤を収容するように構成されている貯蔵部をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子ベイピング装置。
12. カートリッジであって、
    前記カートリッジの長さに沿った少なくとも一つの内側管であって、通路を画定する前記少なくとも一つの内側管と、
    前記少なくとも一つの内側管の中の発熱体であって、長軸方向軸を有する前記発熱体と、
    前記発熱体の前記長軸方向軸に沿って、前記発熱体を少なくとも部分的に囲むジャケットとを備えるカートリッジ。
13. 前記ジャケットが管のセクションである、請求項１２に記載のカートリッジ。
14. 前記ジャケットが前記発熱体を完全に囲む、請求項１２または１３に記載のカートリッジ。
15. 前記ジャケットが、前記ジャケット内の気流路を画定する入口および出口を備え、前記気流路が前記通路に対して実質的に横断方向である、請求項１２、１３または１４に記載のカートリッジ。
16. 前記ジャケットが断熱材を備える、請求項１２に記載のカートリッジ。
17. 前記断熱材が不通気性であり、ガラス繊維およびセラミックのうちの一つを含む、請求項１６に記載のカートリッジ。
18. 前記ジャケットが気流を前記発熱体に向けて転向するように構成されている、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のカートリッジ。
19. 前記ジャケットが通気性のメッシュを備える、請求項１２に記載のカートリッジ。
20. 芯をさらに備え、前記芯が前記通路および前記ジャケット内の前記芯の少なくとも一部分と流体連通する、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載のカートリッジ。
21. 前記芯が前記発熱体によって囲まれている、請求項２０に記載のカートリッジ。
22. プレベイパー製剤を収容するように構成されている貯蔵部をさらに備える、請求項１２〜２１のいずれか一項に記載のカートリッジ。

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