JP2019530457A - エアロゾルの供給装置および供給方法 - Google Patents

Abstract

エアロゾル供給装置（１００）は、電源（１４２）と、この電源によって給電され、作動する空気流発生器（１４４）と、ノズル（１１６）とを含み、空気流発生器は動作中に空気流を発生させるように構成され、空気流はまずアトマイザー（１４５）を通ってエアロゾル化されたペイロード（１４８）を発生させ、次にノズルを通り、ノズルは動作中にユーザーがユーザーの唇でエアロゾル供給装置に触れる必要が無く吸引する空気流であるエアロゾル化されたペイロードを発散するように構成されている。【選択図】図１

Description

本開示はエアロゾル供給装置およびエアロゾル供給方法に関する。

電子タバコ、非燃焼タバコ加熱システムおよび他のエアロゾル送出装置などのエアロゾル供給装置は、一般に典型的にはニコチン（これは場合によっては「ｅ−リキッド」と言われる）を含む気化される液体の貯蔵部または揮発性物質または他の液体または粒状物固体が遊離させられる植物材料またはいくつからの他の（表面上は固体）植物派生物または材料の貯蔵部のいずれかであるペイロードを保持する。ユーザーが装置を吸引すると、典型的には電気（例えば抵抗）ヒーターが始動し、少量の液体を気化させる、または揮発性物質、粒状物などを放出し、実際にはその後ユーザーによって吸入されるエアロゾルを製する。その液体はエアロゾルの形成を補助するグリセリンまたはプロピレングリコールと共にエタノールまたは水などの溶媒にニコチンを含み、また１つ以上の追加の風味料を含んでもよい。植物材料はタバコまたは派生物を含んでもよい。当業者は、エアロゾル供給装置に使用してもよい多くの異なるペイロード処方を認識するはずである。

このようなエアロゾル供給装置を使用するこの方法でエアロゾルを吸入することは、一般に「ベイピング（ｖａｐｉｎｇ）」として知られている。

結果として、このようなエアロゾル供給装置は、通常は個別の個人的なアイテムとして見なされ、他人と共有することは非衛生的となり、また特に装置のクリーニングが困難な場合、装置の所有者によって時間の経過と共に非衛生的になっていくのが認識される場合がある。

本発明は、この問題に対処するまたはこの問題を軽減することを目的としている。

第１の態様では請求項１によるエアロゾル供給装置が提供される。

別の態様では請求項１４によるエアロゾルの供給方法が提供される。

別の態様では請求項１８によるコンピューター可読媒体が提供される。

別の態様では請求項１９によるコンピューター可読媒体が提供される。

本発明のさらなる個々の態様および特徴は別記請求項に記載されている。

本発明の実施態様を添付図面を参照した実施例によって説明するが、図中、同じ参照番号はいくつかの図を通して同一または対応の部分を表す。

本発明の実施態様によるエアロゾル供給装置の略図である。 本発明の実施態様によるエアロゾル供給装置を示す。 本発明の実施態様によるエアロゾル供給装置を示す。 本発明の実施態様によるエアロゾル供給装置を示す。 本発明の実施態様によるエアロゾル供給装置の略図である。 本発明の実施態様によるエアロゾル供給装置の略図である。 本発明の実施態様によるエアロゾル供給方法のフロー図である。

エアロゾル供給装置およびエアロゾルを供給する方法が開示されている。以下の説明において本開示の実施態様が完全に理解されるようにいくつかの具体的詳細を示している。しかし、当然のことながら当業者にとってこれら具体的詳細は本発明を実行するために必ずしも採用する必要がないことは明らかである。逆に当業者に知られている具体的詳細は必要に応じて明確にするために省略されている。

上述したように電子タバコなどの従来のエアロゾル供給装置はユーザーが装置を口に入れる必要があり、これによってユーザーは空気を吸い込み、装置を通して空気流を発生させる。典型的にはこの空気流は検知され、液体または固体からなるペイロードの加熱を始動させ、空気中に支持されたペイロード（即ち、蒸気、揮発物および／または粒状物）を発生させるために使用され、このペイロードは、次に空気流中に捕獲され、ユーザーによって吸引されるエアロゾル化されたペイロードを形成するが、これとは別に装置を吸引とほぼ同時にボタンを押して始動させることもできる。当然のことながら「液体」または「ｅ−液体」なる説明があった場合、特に明記しない限りそれは同等の固体植物源を包含し、同様に「蒸気」は同等の揮発物および粒状物（即ち吸引のためのエアロゾル化されたペイロードに貢献する）を包含する。

従って従来のこのような装置では、ユーザーによる吸引は装置を始動させ、ユーザーにエアロゾル化されたペイロードを送るために必要な空気流を供する時を検知する上で重要である。しかしながら、これは吸入によって充分な空気がエアロゾル供給装置を介して充分に流れるようにユーザーの口にエアロゾル供給装置が充分にきつく保持されることを必要とする。

その結果、エアロゾル供給装置を何人かのユーザー、特に夕食会または他のカジュアルな懇親会などで出会うかもしれない知り合いおよび関係する外部の者で共有するのは非衛生的であると考えられる。これは協同的な体験およびそのグループの他人が味わう液体および風味を共有するまたは試す範囲を制限する。

さらにエアロゾル供給装置が共有されることが意図されていない場合であっても装置の使用は時間が経過すると、特にマウスピースがエアロゾル供給装置が取り外しにくくなり、完全に洗浄するのが困難になれば、装置が非衛生的になるという認識を生じる。

従って、ここで図１を参照すると本発明の実施態様では、本発明のエアロゾル供給装置は動作時にそれ自体が空気流を発生させるように構成されているので、エアロゾル供給装置のマウスピースの周囲を口で塞いで、吸引することによってユーザー自身が空気流を発生させる必要がない。

図示したエアロゾル供給装置１００は箱形のケース１０１に似ており、ケースの本体から延びたノズル１１６を有するが、ケースのこの特定の形状は、必須のものではなく、例えば円筒状のケースも想定されることは明らかである。

本発明のエアロゾル供給装置はケースの内側にバッテリー１４２を含む。バッテリーは、使い捨てまたは充電可能なものであってもよく、ユーザーが触れることができるものであっても触れることができないものであってもよい。また本発明のエアロゾル供給装置は、選択的および／または規則的に電力をエアロゾル供給装置の他の部品に提供するためにコントロールユニットを含んでもよい。

また本発明のエアロゾル供給装置は、空気流発生器１４４（例えば、圧電ブロワーまたは圧電ファンなどの所謂ミクロブロワーまたはこれとは別に電動ファンまたはポンプ、さらにこれとは別に電気的に始動して放出する圧縮空気源を使用してもよいが、図示していない）を含み、またペイロード１４８、例えば上述したような液体または固体材料の容器およびヒーター１４６を含むアトマイザー１４５を含む。図１に示すヒーターは、ペイロードを囲むコイルとして示されているが、これは純粋に非限定的な例であり、ペイロードからそれに応じた蒸気、揮発性物質または粒状物を発生する（即ちペイロードの一部を霧化粉末化する）あらゆる好適な加熱装置が想定される。空気流発生器１４４およびアトマイザー１４５を併せてエアロゾル発生器１３０と言う場合もある。

従来のエアロゾル供給装置と同じようにケース１０１は、ペイロード１４８を取り外し可能なカートリッジの形体にして異なる風味または強度の蒸気を供するために異なるカートリッジと取り替えるまたは交換できるようにしてもよい。このようなカートリッジは、従来のエアロゾル供給装置のカートリッジと同じように作動してもよい。これとは別にペイロードは、ユーザーが交換できないようにして、例えばエアロゾル供給装置はペイロードを使い切ったときにその動作寿命を終えるケースが密閉された使い捨てユニットであってもよい。

エアロゾル発生器１３０の作動時、空気流発生器１４４はケースの１つ以上の空気孔１２２を介して空気を取り込み、アトマイザー１４５へと導く。該または各空気孔は、空気流発生器の吸入口へ好適に空気が流れるようにするケースのあらゆる位置に配置することができる。典型的にはこれは図１に示すように通常の使用時に保持される際にケースの下側に位置するように配置される。

大まかに言えばアトマイザー１４５は従来のエアロゾル供給装置と同じように作動し、あらゆる好適な方法で蒸気を発生させてもよい。例えば、アトマイザー内のペイロード１４８は、液体として直接（電子）液を保持してもよく、または発泡体マトリックスまたはコットン材などのなんらかの吸収する構造を液体の保持器として利用してもよい。その後液体は噴霧化のために（例えば気化によって）ペイロード１４８からヒーター１４６へと供給され、浮遊ペイロードを形成する。例えば、液体は毛管現象によってペイロード１４８からヒーター１４６へ芯（図１に示していない）を介して流れてもよい。空気流発生器から発生した空気流は、その後浮遊したペイロードと混ざり、エアロゾルを形成する。

当然のことながらエアロゾルをヒーターを使用せずに圧電振動または他の機械的手段を使用して形成してもよい。また静電噴霧化によってエアロゾルを製することも可能であり、そのようなものを本発明のアトマイザーに使用することは明確に予想されることである。従って、アトマイザーはエアロゾル発生させる上記機構の任意の１つ以上を採用してもよく、ここでヒーター１４６と言った場合これらの代替手段をそれが適用可能な場合には含むものとする。

同様に上記したように液体（または同等の揮発性物質または粒状物）を植物材料またはいくつかの他の（表面上は固体の）植物派生物または材料の形体で設けてもよい。この場合液体は材料を燃やさずに加熱した際に気化する材料中の揮発性物質または粒状物を表すものとして考慮してもよい。ここで留意すべきは一般にこの種の材料を含むエアロゾル供給装置は、液体をヒーターへ移送する芯を必要せず、材料に対して適した加熱を行う好適な構成のヒーターを供する。

いずれにしてもエアロゾルは、その後アトマイザー（従ってエアロゾル発生器）からノズル１１６を介して必要であれば流れ案内部または経路（図示せず）を介して出る空気流によって運ばれる。そのエアロゾルはここでは「リボン」と言われるエアロゾル化されたペイロードの認識可能な流れを形成し、その後ノズルから離れて流れる。その後リボンは物理的にユーザーの口または鼻をノズルと接触させる必要無しにユーザーによって吸入される。ＬＥＤ１６４などの任意のライトを設けてリボンに光を当ててもよい。

このようにして本発明のエアロゾル供給装置は、吸入によって装置を通して空気を吸い込むためにユーザーがユーザーの口でマウスピース周囲を実質的に気密封止しなければならない競合する装置より衛生的な方法でエアロゾル化されたペイロードを供する。

作動中のエアロゾル供給装置を図２Ａ〜２Ｃに例示する。図２Ａはエアロゾルの流れまたは「リボン」を発しているエアロゾル供給装置を示している。図２Ｂはノズル１１６から流れているリボンを近接して示している。図２Ｃは、その後ユーザーが装置を口に入れずにユーザーがリボンをいかにして吸引するかを示している（ユーザーはもし口に入れたいのであればそのようにすることも可能であり、またはケースの本体の外部に取り付けられたノズルから「すする」ことも可能である）。

本発明のエアロゾル供給装置は空気流を発生させるためにユーザーによる吸引を必要としないので、そのためアトマイザー（そして本発明のエアロゾル供給装置の場合、空気流発生器）を始動させるためにそのような空気流の検知を利用することができず、エアロゾル化されたペイロードを発生させるための別の制御機構が必要になる。

本発明の一実施態様では、従ってエアロゾル供給装置１００は、制御ボタン１６２を含み、それを作動させることによって直接エアロゾル発生器１３０に電力を供給する、またはそれとは別にコントローラー１６０に信号を供し、次に後で詳しく説明するようにエアロゾル発生器の各部品に適当な電力を提供する。

図３を参照するとエアロゾル供給装置１００’の別の実施態様では上述のアトマイザー１４５は、典型的な電子タバコ装置または他の好適なエアロゾル供給装置の形体の別のエアロゾル供給装置４００に置き換えられており、これはそれ自身のバッテリー４４２と、空気取り込み口４２２と、ヒーター４４６と、ペイロード４４８とを含む。単に明確にするためにこの別のエアロゾル供給装置４００を以下電子タバコと称するが、当然のことながらこれは単に例示的なものであり、あらゆる好適なエアロゾル供給装置を考慮してもよい。

この実施態様ではケース１０１’は電子タバコが入れられる凹部または受け部１３６を含む。ここでもケースは、ケースバッテリー１４２によって電力が供給される空気流発生器１４４を含むが、ここではこれはユーザーによる吸引と類似する方法で電子タバコ内を空気を押し進めるまたは引き込むように構成されている。

当然のことながら空気流発生器が電子タバコの上流に設置されると（図３に示すように）、それは空気を電子タバコを通過するように押し進め、ノズルを介して押し出し、一方、電子タバコの下流に設置されると、電子タバコを介して空気を引き込み、ノズルから出るように同様な効果が得られる。両方の構成が本発明の範囲内であると考えられるが、着目すべきは電子タバコの下流に空気流発生器を設置することでその結果空気流発生器の可動部分でエアロゾル化されたペイロードが凝縮するまたはそうでなければ堆積する場合があるということである。このことは使い捨ての装置では大きな問題ではないが、長時間の使用後には機能に影響を与える。

いずれにしてもこの電子タバコは、空気流による圧力降下を検出し、ここでは「リボン」と言われ、その後ノズルから離れて流れるエアロゾル化されたペイロードの境界が明確な流れを形成するために電子タバコのヒーターを作動させてノズル１１６から噴射されるエアロゾル化されたペイロードを発生させることによる従来の方法で発生した空気の流れに応答する。

電子タバコのための凹部または受け部は、空気流発生器から発せられた空気を電子タバコの空気取り込み口４２２の方へと案内するそしてこの別のエアロゾル供給装置から推し進められたまたは引き込まれたエアロゾル化されたペイロードをノズル１６の方へと導くという２つの作用上の役割を有する。

従ってこの別のエアロゾル供給装置１００’は電子タバコ４００と協働して図１に示した上述の実施態様のエアロゾル供給装置と同じような方法で機能する。

このことは従来の電子タバコおよび類似のエアロゾル供給装置を口と接触することを必要とする吸入によって始動する装置から口と接触する必要がなくエアロゾル化されたペイロードを吸い込むことができる流れまたはリボンを形成する装置に変換することができるので便利である。

エアロゾル化された蒸気の流れまたはリボンの特性は多くの方法で調整することができる。リボンの特徴は、潜在的にその形、速度、濃度および頻度を含む。これらのそれぞれに貢献する要因を以下に述べる。

リボンの形状は、通常はノズル開口部の断面によって変わる。平坦な郵便箱型の開口部の場合、少なくともエアロゾル供給装置から短い距離ではエアロゾル化されたペイロードの平面のリボンになる。一方、円形の断面の場合、図２Ａおよび２Ｂに示すように蒸気が柱状になる。フラットファン、拡張範囲（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｎｇｅ）フラットファン、イーブンフラットファン、２つのオリフィスを有するフラットファン、中空の円錐および完全な円錐などの当業界で知られている他のノズルの開口部の形状を含むが、これらに限定されない。当然のことながらノズルは交換可能である。

必要に応じてリボンの形は、例えばシャワーヘッド機構と同じように複数の開口部を含むノズルの本体内にまたはその下方で回転ディスクの機構を利用することによって大幅に変更してもよい。その結果この機構を使用した際、ノズルを捻ることでリボンの効果的な断面を広い流れから狭い流れへと変更可能になる。

同様に電気制御されたアクチュエーターを有する伸縮性のノズルは、カメラに見られる種類のダイアフラムシャッターのように開口部の有効断面積を変えることができる。

同様に針がテーパーしたノズル出口の芯内に取り付けられた電気的に作動する針またはピンバルブも使用可能であり、ピンがノズル出口に接近すると、リボンの流れが遮断される。異なる効果を奏するために異なる輪郭の針を使用することも可能である。

同様に空気流をそれがノズルを出る際に例えばノズルを供給するために異なる断面積の
２つの案内チャネルを使用することよって捻ることも可能であり、その結果混交されたエアロゾルの断面に圧力差が生じ、相互作用によってねじられた空気流が発生する。これとは別にまたは加えてノズルに施条があるまたは螺旋状の案内チャネルまたは内面を設けることも可能である。

同様に例えばエアロゾル化された蒸気を案内チャネルの壁またはノズルの方へ導くことによる空気流の好適な調整（以下に説明する）に関連して渦輪をエアロゾル供給装置によって製することができる。これとは別にリング状のエアロゾルを中空の円錐ノズルまたはディスクコア円錐ノズルなどの好適なノズルによって配分することも可能である。

当然のことながら上述の形成技法の１つ以上を必要に応じて別のものと一緒に使用することができ、例えば空気流をねじることはノズルの大きさを調整することと一緒に行ってもよい。

リボンを形成するエアロゾル流の速度は、空気流発生器の圧力および流れ経路に対応する。

そして空気流発生器の圧力は、空気流を発生させるために使用される技術の選択によって決まる最大値と最小値を有する。圧電ブロワー装置およびダイアフラムポンプは、例えば毎分１リットルの流れ発生させることができ、約１．５〜２．０ｋＰａの静圧を発生させる（あらゆるノズル出力の前に）。一方、圧電パドルは従来の手持ちファンのように機能する。１つ以上のこのような装置を単独のエアロゾル供給装置に使用してもよく、従って非限定的な例示として流速は毎分０．１〜３リットル程度にしてもよく、より一般的には毎分１リットル程度になる。

注目すべきは上述したもののような圧電装置はダイアフラムまたはパドルの共振周波数で作動し、これは高効率ではあるが、一般に装置が１つの速度でのみ作動し、１つの（最大）流量だけを有するということを意味する。しかしながら、通常はこれらの装置の大きさおよび圧電アクチュエーターの材料の特徴により共振周波数は数万ヘルツ程度である。従って、流れ制御は１０分の１または１００分の１秒程度で作動する可変始動デューティサイクルを使用することによって達成され、それによる急速な空気のパフは急速に混ざり合い、従って、アトマイザー１４５または電子タバコ４００内におよびこれらを通って流れる間に滑らかになる。

さらに複数の装置ブロワーまたはパドルが使用される場合、それらは選択的に始動または停止させて空気流量を変えることができるが、当然のことながらこれはスペース、コストおよび電力消費の点でどちらかと言えば不効率である。

空気流発生器用の他の技術としてＤＣモーターファンが挙げられ、これはファンが回る速度によって高度に調節可能な速度の空気流を提供する。しかしながら、圧電ポンプと比較するとこれは音が大きく、比較的電力を多く消費する。さらにこれらは摩耗して裂けてしまい、エアロゾル供給装置の不具合または修理が必要となるベアリングなどの可動部分も含む。

最後に電気的に作動するバルブを有する圧縮空気キャニスターも使用可能である。これは例えば使い捨て装置用に適している。これとは別にキャニスターは、例えばケースと一体であってもよく、または別個に提供されてもよい手動ポンプを使用して再装填可能である。当然のことながら圧縮空気キャニスターは、空気流を不定期に増加させるために電気作動式ブロワー、パドルまたはファンと共に使用可能である。

空気流発生器によって発生する空気流圧は、次に所望の特性を有するエアロゾル化されたペイロードのリボンを発生させるために必要に応じて特定のエアロゾル供給装置の空気流特性および／またはノズルのセッティングの初期設定レベルを設定するためにコントローラー（例えば、デューティサイクルの使用によって）によって制御される。その結果、エアロゾル供給装置を通る総空気流量もエアロゾル化されたペイロードのノズルからの出口速度と同様に初期設定圧力レベルを増加させる（可能であれば）または減少させることによって調節してもよい。これは特にリボンの形、リボンの範囲およびリボン中のエアロゾル化されたペイロード濃度に関する異なる特性を提供することができる。

選択的にさらにユーザーは、空気流速度を調節することも可能であり、そのためにインプット機構をエアロゾル供給装置のケースに設けて、その調節を行ってもよいもよい。例えば、ポータブルステレオの音量調節と同じように「スピードアップ」および「スピードダウン」ボタンまたはダイアルを設けてもよい。従って、初期設定空気流速度セッティングからコントローラーはユーザーのインプットに応答して増加させる（可能であればまたは空気流を減少させる）。ユーザーはこれが有するリボンの特性上の効果を見ることができ、ユーザーが好む速度設定を選ぶことができる。選択的にコントローラーは以後の使用のためにこのセッティングを記憶することができる。

エアロゾル化されたペイロードの濃度は、エアロゾル供給装置内の空気流速度およびペイロード噴霧化速度に対応する。噴霧化速度は、特に典型的にはペイロードに加えられる熱（または他の噴霧化励起）の量の関数である。

ここでもペイロードを噴霧化するために使用される熱または他の励起のレベルは、例えばデューティサイクルを使用することによって大幅に調整することができる。ヒーターの場合、ヒーターに加えられる電圧／電流をエアロゾル化されたペイロード（例えば液体蒸気）を多くまたは少なく発生させるために調整することができる。

その結果としてリボン内のエアロゾル化されたペイロードの所望の濃度を維持するために噴霧化の速度を制御するために使用されるデューティサイクルまたは電圧／電流は好ましくはアトマイザー内の流速に対応する。

空気流は従来の部品によって発せられ、従来の流路内で作用するので、空気流発生器の所定の状態（および調節可能である場合、選択的にノズルの所定の状態の）の流速を予め計算し、従ってそれを想定することが可能である。従って、制御ユニット１６０は、流速が上がると、噴霧化速度が対応する適した量の分増加するようにペイロードを噴霧化するために使用されるヒーターまたは他の励起機構の対応する制御設定に空気流の制御設定に関連づけるルックアップテーブルを含んでもよい。この対応は線状または非線状であってもよく、実験的に決定されてもよい。

これとは別にまたは加えてアトマイザー内の空気流速は、噴霧化速度を制御するために直接的に測定されてもよい。

エアロゾル供給装置の使用に考慮してもよい空気流を測定する多くの技術があるが、一部のものは実践的には嵩張り、高価であり、または装置によって供される条件において不必要に高精度であったりあるいは精度が不十分だったりする場合がある。

従って、空気流測定の選択肢としては以下のものがあげられる、
差圧検出器：しかしながら、実際には空気流によって生じる圧力降下は非常に低く、この検出器は環境温度および圧力の変化に敏感である。
コリオリ質量空気流検出器：このような検出器はエアロゾル供給装置内で対照となる流れ範囲において精度が低くなり易く、それ自体がエアロゾル供給装置の流量およびリボン特性に影響を与える可能性がある圧力降下の原因になる。
超音波ドップラー流れ検出器：これら検出器の精度は、流路が小さくなるに従って低くなり、反射を生じさせるために充分な大きさの粒子を含み、測定可能な結果をもたらすために充分な濃度のエアロゾル化されたペイロードを必要とするが、これらの検出器はエアロゾルの流れを邪魔しないので有利である。
レーザードップラー流れ検出器：超音波ドップラー流れ検出器と類似するが、蒸気粒子などのかなり小さい粒子を検出することができるが、比較的高価である。
熱流または「熱線」検出器：これらは空気が熱線または板上を流された際に伝導によって熱の一部を取り去りながら熱線または板の温度の変化を測定する。このようなセンサーは、空気流へのヒーターの効果に影響を受けないようにアトマイザーのヒーターの上流に設置することも可能である。原理上、ヒーター自体の測定は、流速の指標としてヒーターの予測される温度と実際の温度の差の測定を使用して熱線検出器として使用可能である。いずれの場合において温度が温度の関数として変化する熱線またはヒーターの抵抗を測定することによって検出することができる。
熱電対検出器：これらは発生したエアロゾルの温度をより速い流速を表すエアロゾル温度の相対的な減少によって測定するために使用することができる。その比較は所定の流量および所定の加熱温度での想定されるエアロゾル温度に対して行われる。
層流検出器：これらは流路の側部に触れる柱の最も外側の空気（従って、減速する）対柱の最も内側の空気（比較的摩擦が少ない）の流れの差を監視することを利用する。しかしながら、このような装置は空気流内に比較的侵入しやすく、比較的高価でもある。

従って、これらの検出器のすべては本発明のエアロゾル供給装置に使用可能であると考えられるが、最もふさわしい検出器は、空気流発生器とアトマイザー間の流路内の別個の熱線流速計としてまたはヒーター自体の測定から得られる熱線検出器になる。

いずれにしても想定した空気流速度および／または測定された空気流速度のいずれかを想定すると、アトマイザー内のヒーターまたは励起源は、熱／励起を増加させるまたは減少させることによって空気中のエアロゾル化されたペイロードの濃度を変えるように調整することができる。

通常は濃度はユーザーによって調節されてもよく、よってインプット機構をエアロゾル供給装置のケースに設けてその調節を行ってもよい。例えば、「濃度上げ」および「濃度下げ」ボタンまたはダイアルをポータブルステレオの音量調整と同じように設けてもよい。従って、初期設定の濃度の設定からコントローラー１６０は、ユーザーのインプットに応じてリボン内のエアロゾル化されたペイロードの濃度を大きくまたは小さくすることができる。任意にコントローラー１６０をその後の使用のために調整された濃度設定を記憶することが可能である。また任意にコントローラー１６０は測定されたまたは既知の空気流速度に基づいて最大濃度を課すことも可能である。

当然のことながらケースの内側に設置された電子タバコなどの別個のエアロゾル供給装置によってアトマイザーが設けられている実施態様では上述の濃度調整が利用できない場合がある。この場合、流れ制御を特定の種の電子タバコに較正された空気流速度を供するために使用し、電子タバコからデフォルトエアロゾル濃度を発生させてもよい。しかしながら、これとは別に本発明のエアロゾル供給装置と互換性のある電子タバコまたは他の別個のエアロゾル供給装置を設けて、本発明のエアロゾル供給装置が別個のエアロゾル供給装置の加熱／噴霧化挙動を例えば電気接点またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信を介して制御できるようにしてもよく、その別のエアロゾル供給装置は流れ測定を使用する場合、適当な流れセンサーを含んでもよい。このようにしてエアロゾル濃度はこのように装置を組み合わせて使用して制御することが可能である。

コントローラー１６０によって供してもよい任意の他の制御機能としては、噴霧化されたペイロードが空気流がアトマイザー１４５に到達する際に発生し、空気流と混ざってエアロゾル化されたペイロードを発生させることができるように空気流発生器を作動させる前にアトマイザーヒーター１４６を所定の時間予備加熱するなどのタイミング機能が挙げられる。このようなタイミング機能は、例えば温度維持レベルに電圧／電流を減少させる前に最初にヒーターを急速に加熱する時間差異電圧／電流制御まで及ぶ。

タイミングは、一回の操作で送出されるエアロゾル化されたペイロードの総量を調整するために所定の時間の後に空気流およびヒーターを自動的に遮断するように調整してもよい。このタイミングはエアロゾル供給装置によって供されるあらゆる手動の調整（例えば、ボタン１６２を操作する）に優先させてもよく、またはその逆も可能である。そのようなタイミングは、例えばパターン化するために流れおよび異なる長さの間隔を含む可能性のあるパルス化されたリボンを発生させるまたはパルスを任意の光源１６４からの異なる色の光と同調させるなどの他の目的に使用してもよい。

上記のように、リボンの速度とエアロゾル濃度をユーザーが調節することができ、これらの調節はエアロゾル供給装置での制御により行うことができる。さらに、他の制御パラメータ、例えばタイミングをユーザーが設定すなわち調節できる場合がある。従って必要であれば、これらの制御を、エアロゾル供給装置の制御装置に代えてまたはこれに加えて、例えばコントローラーアプリケーションを実行するコントローラーと携帯電話またはタブレットとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンクにより、または同様にコントローラーと携帯電話またはタブレットの間の近距離無線通信を用いて行ってもよい。

従って当然のことであるが、本明細書で考察する制御方法は、ソフトウェア命令で好適に利用できるようになっている従来のハードウェア（例えば、可能であればエアロゾル供給装置および／または携帯電話）で、あるいは専用ハードウェアを組み入れまたは代わりに用いることで実行してもよい。

従って、従来の同等の装置の既存部品に必要な適合を非一時的機械可読媒体、例えばフロッピーディスク、光ディスク、ハードディスク、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、またはこれらもしくは他の記憶媒体の組み合わせに格納したプロセッサー実装可能命令を含むコンピュータープログラム製品の形態で実装してもよく、あるいは特定用途用集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、あるいは従来の同等の装置を適合する際に用いる他の構成可能な回路としてのハードウェアの形で実現してもよい。これとは別に、そのようなコンピュータープログラムをデータ信号によりネットワーク、例えばイーサネット、無線ネットワーク、インターネット、またはこれらもしくは他のネットワークの組み合わせ経由で送信してもよい。

携帯電話またはタブレットでのそのようなソフトウェア命令は、次の工程を含む方法を実行することを含む、
エアロゾル供給装置１００との通信（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）または近距離無線通信）を確立する工程と、
必要であればエアロゾル供給装置から状態データ、例えばエアロゾル濃度値が計算されるヒーターの温度および気流の現在の初期設定値と、場合によっては他の有用な情報、例えばバッテリー充電レベル、ペイロードレベルなどを受信する工程と、
ｉ．エアロゾル供給装置によって発生させた空気流速、
ｉｉ．ノズルでの気流速度、
ｉｉｉ．ヒーターの温度（例えば最低〜最高範囲内の目盛で）、
ｉｖ．エアロゾル化されたペイロード濃度（例えば「強度」目盛で）、
および
ｖ．起動期間（例えば最低〜最高範囲内の目盛で）
からなるリストから選択される１つ以上のエアロゾル供給装置のために制御することを含むユーザーインターフェースをユーザーに表示する工程と、
ユーザーインターフェースから１つ以上の制御値を指定する１つ以上の入力を読み取る工程と、
対応する制御値をエアロゾル供給装置に送信し、必要な場合に適切な制御値を計算し、あるいは必要なら計算した制御値をエアロゾル供給装置に適した値に変換する（例えば、エアロゾル供給装置の最小〜最大目盛に対する位置を実際の最小値および最大値に応じた具体的値に変換する）工程。

例示的な計算としては、本明細書にすでに記載したようにヒーターの温度および空気流速を計算して示されたエアロゾル化されたペイロード濃度を実現すること、または好適な気流を計算してノズルでの所望の気流速度を達成することなどが挙げられる。ノズルに互換性がある場合、現在のノズルの設定を例えばエアロゾル供給装置内のコントローラーで検出して携帯電話に送信してもよい。これとは別にノズル自体が設定可能である場合、空気流速とノズル設定の組み合わせを調節して所望の空気速度を達成してもよい。

ソフトウェアが複数のエアロゾル供給装置のモデルを支持することができる場合、個別のモデルはハンドシェイク処理中に自身を識別してもよく、エアロゾル供給モデルの関連する属性をソフトウェアで取得し、例えばどの制御が利用可能でユーザーに表示することができ、それらの制御がどの範囲で利用できるかを規定してもよい。

それに応じてエアロゾル供給装置自体では、そのようなソフトウェア命令は、以下の工程を含む方法を実行することを含む、
遠隔装置（例えば携帯電話またはタブレット）との通信（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）または近距離無線通信）を確立する工程、
必要であれば状態データ、例えばエアロゾル濃度値を計算することができるヒーターの温度および気流の現在の初期設定値と、場合によっては他の有用な情報、例えばバッテリー充電レベル、ペイロードレベルなどを遠隔装置に送信する工程、
ｉ．エアロゾル供給装置で発生させた空気流速、
ｉｉ．ノズルでの空気速度、
ｉｉｉ．ヒーターの温度、
ｉｖ．エアロゾル化されたペイロード濃度、および
ｖ．起動期間
からなるリストから選択される１つ以上の制御に対応する制御値を遠隔装置から受信する工程、および
制御値の変更を受信したエアロゾル供給装置の部品またはそれぞれの部品の動作を調整する工程。

ここでも携帯電話のソフトウェアのように、必要であれば携帯電話が特定のユーザー入力、例えば所望のエアロゾル化されたペイロード濃度またはリボンの強度に応じて関連する計算を行わない場合には、ユーザーの入力値を制御値の代わりとして単に送信し、これらの値の計算をコントローラー１６０で行って正しい制御値を取得することができる。

上記のように、リボンの重要な属性はユーザーが好ましくはマウスピースを用いる必要なく吸引するようになっていることであり、その結果としてエアロゾル供給装置が自身の気流を発生させる。従って、ユーザーは習慣的に行っているようにノズルを口にくわえることはなくなる。それに応じて任意のノズルガード１１８をノズル周囲に配置することでユーザーがノズルを口にくわえるのを思いとどまるようにしてもよい。さらに、このガードは、ユーザーがノズルガードを口にくわえても圧力平衡を維持することができるように
１つ以上の通風口を基部付近（即ち、ケース１０１側の端部、図示せず）を含んでもよい。そのようなガードはリボン形成に影響を及ぼす可能性がある突発的な外気流、例えば風からノズル流出口を遮蔽するのにも役立つ場合がある。図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは専ら例示として透明なノズルガードを示す。

リボンのもう一つの重要な属性は一人のユーザーが実質的に直ぐに吸引できるようになっていることである。そのためリボンは短時間（典型的には０．５〜５秒程度）でかつエアロゾル供給装置のノズルから発散される濃密流の形で発生する。

ここで図４にも示すように本発明の実施態様では、突発的な気流（例えば横方向の微風またはユーザーの吸引）がなければ、この濃密流が好ましくはノズル上方から３ｃｍまでで０〜５°の範囲の分散角を持ち、より好ましくはノズル上方から３ｃｍまでで０〜４°の範囲の分散角を持ち、より好ましくはノズル上方から３ｃｍまでで０〜３°の範囲の分散角を持ち、より好ましくはノズル上方から３ｃｍまでで０〜２°の範囲の分散角を持つのがより好ましく、さらにより好ましくはノズル上方から３ｃｍまでで０〜１°の範囲の分散角を持つことを特徴としてもよい。分散角はノズルの端部からの距離に応じて目に見えるエアロゾルの幅の変化を特徴付けるものと理解することができる。従って完全に平行な層流は０°の分散角を持つ。図４は概念的な２．５ｍｍの直径のノズルの５°、２°、および０°の選択分散角を示す。

一方、図２Ａおよび図２Ｂはノズル上方から３ｃｍまででおよそ１°〜２°の分散角を持つリボン／気流を示す。通常はこの距離を超えると、空気抵抗および乱流により気流は分散してしまう。

ノズル流出口の直径は典型的には１〜５ｍｍ程度である。そのためノズル上方から３ｃｍまでのリボンの直径も同様に１〜５ｍｍ程度である。

ユーザーは典型的にはノズルから１〜１５ｃｍの距離で吸引する。図２Ｃはおよそ５ｃｍの距離で吸引するユーザーを示す。

図１および図３を再び参照すると、本発明の概略的な実施態様ではエアロゾル供給装置（１００、１００’）は、電力供給器１４２と、電力供給器から供給される電気で動作する気流発生器１４４と、ノズル１１６とを含む。本明細書ですでに説明したように、空気流発生器は動作中に空気流を発生させるように構成されている。空気流はまずアトマイザー１４５を通ってエアロゾル化されたペイロードを発生させ、次にノズルを通る。ノズルは動作中にユーザーが吸引する空気流であるエアロゾル化されたペイロードを発散するように構成されている。

当然のことであるが、結果としてユーザーは唇でエアロゾル供給装置に触れる必要がない。ただし希望する場合にはそのようにしてもよい。従ってこの概略的な実施態様の例では、必要であれば、より通常の方式でマウスピースから吸引することでエアロゾル供給装置と物理的にやり取りするためにユーザーがノズルに着脱可能に取り付けることができるマウスピースを提供してもよい。これは天候状況（例えば風）によりエアロゾル供給装置の使用が困難な場合に用いてもよい。これとは反対に、ユーザーは初期設定ではそのようなマウスピースを用いるが、例えば自宅で寛いでいる場合やエアロゾル供給装置を友人と共有することを希望する場合にマウスピースを取り外し、リボン／気流を用いる選択肢を持つことを希望する場合がある。

この概略的な実施態様の例では、エアロゾル供給装置は、例えばエアロゾル供給装置の一体型もしくは着脱可能な部品としておよび／または一体型もしくは交換可能なペイロードを含むアトマイザーを含む。この例では必要であれば、アトマイザーは別個の第２のエアロゾル供給装置４００の一部であり（従って、エアロゾル供給装置１００’の着脱可能な部品である）、エアロゾル供給装置１００’は別個の第２のエアロゾル供給装置４００を受けるようになっている受け部を含む。受け部は空気流発生器で発生させた空気流を別個の第２のエアロゾル供給装置の吸気口４２２の方に向け、および／または少なくとも一定割合の空気が別個の第２のエアロゾル供給装置に流れるように別個の第２のエアロゾル供給装置の空気入り口４２２の下流に少なくとも部分的封止を提供する形状になっていてもよい。

この概略的な実施態様の例では、気流発生器に関連する所定の空気流速（例えば、本明細書ですでに記載した現在の発生器の設定で想定する空気流速）およびエアロゾル供給装置内の気流経路での空気流速の測定値（例えば、本明細書ですでに記載した流速センサーを用いる）からなるリストから選択する１つ以上に応じた速度でエアロゾル化されたペイロードを発生させる。この例では必要であれば、センサーは熱流センサーである。この場合、本明細書ですでに説明したように、例えば温度に応じた抵抗値を測定し、この抵抗値をヒーターを駆動する所定の電圧／電流での予想温度での予想抵抗値と比較することでアトマイザーのヒーターは熱流センサーとして動作することができる。

この概略的な実施態様の例では、気流発生器は圧電ブロワー、圧電パドル、電動ファン、および圧縮空気源からなるリストから選択される１つ以上を含む。

この概略的な実施態様の例では、ノズルは（例えば、回してケースから外すことで）エアロゾル供給装置から着脱可能であり、従って、１つ以上の別のノズルと交換できる。本明細書ですでに記載したように、別のノズルは形状、そして場合によってはリボン／気流の分散特性を変更するために別の流出口形状を持っていてもよい。

この概略的な実施態様の例では、エアロゾル供給装置は、例えばユーザーが吸引できるように起動したエアロゾル供給装置の通常の使用法に対応する形で不注意にノズルから吸引しようとした場合にノズルとユーザーの唇の間の接触を防止するようになっているノズルガードを含む。本明細書にすでに記載したように、ノズルは通気孔を含んでもよい。その結果、ユーザーが吸引することで通気孔を通して外部から空気が引き込まれ、さらにユーザーが吸引しない場合にはエアロゾル供給装置が発生させた気流が流出する手段を持ち、それにより気流発生器に負担を掛け、またはアトマイザーもしくは装置の他の部品の内部でのエアロゾル堆積に関する問題を引き起こす可能性がある装置内の圧力上昇に関するあらゆる問題を実質的に回避する。

この概略的な実施態様の例では、エアロゾル供給装置はコントローラー１６０を含み、ユーザー入力に応答して、コントローラーは空気流発生器が出力する空気流速およびアトマイザーのエアロゾル化されたペイロード発生速度からなるリストから選択される１つ以上を変更するようになっている。本明細書ですでに記載したように、ユーザー入力は、例えば気流中のエアロゾル化されたペイロード濃度を好ましい範囲内に抑制するためにコントローラーにより課される最大設定値または最低設定値に従ってもよい。この例では必要であれば、制御は、例えば入力信号をコントローラーに提供するボタンまたはダイアルの形でエアロゾル供給装置に含まれていてもよく、またこれとは別にまたはこれに加えて、エアロゾル供給装置は必要であればＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信手段または近距離無線通信手段を含んでもよい。無線通信手段は対応する無線送信機を含む別の装置（例えば携帯電話）からユーザー入力を受信する。

ここで図５を参照すると、本発明の概略的な実施態様ではエアロゾルの供給方法は、
エアロゾル供給装置（１００、１００’）内でエアロゾル化されたペイロードを発生させる第１の工程ｓ５１０と、
エアロゾル供給装置内で空気流を発生させ、発生させた気流がノズル１１６を通してエアロゾル化されたペイロードを搬送する第２の工程ｓ５２０と、
ノズルを通してエアロゾル化されたペイロードをユーザーが吸引する気流として発散する第３の工程ｓ５３０と
を含む。上記のように、当然のことであるがこれによりユーザーはエアロゾル供給装置に唇で触れる必要がない。ただし希望する場合にはそのようにしてもよい。

当然のことであるが、工程ｓ５１０およびｓ５２０は同時を含む任意の順序で開始してもよく、実質的に重複してもよい。同様に工程ｓ５３０は動作中に工程ｓ５２０と実質的に重複してもよい。

この概略的な実施態様の例では、エアロゾル供給装置１００’内でエアロゾル化されたペイロードを発生させる工程はエアロゾル供給装置１００’に動作可能に連結した第２のエアロゾル供給装置４００で実行してもよい。

この概略的な実施態様の例では、エアロゾル化されたペイロードを発生させる工程は気流発生器に関連する所定の空気流速および気流経路内の空気流速の測定値からなるリストから選択される１つ以上に応じた速度でエアロゾル化されたペイロードを発生させる工程を含む。

この概略的な実施態様の例では、本方法はノズルにユーザーの唇が接触するのを防止するように構成されているノズルガードを提供する工程をさらに含む。

本発明の概略的な実施態様では、コンピューター可読媒体は、請求項１に記載のエアロゾル供給装置１００との通信を確立する工程、エアロゾル供給装置で発生した空気流速、ノズルでの気流速度、ヒーターの温度、エアロゾル化ペイロード濃度、および起動期間からなるリストから選択される１つ以上のためのエアロゾル供給装置の１つ以上の制御装置を含むユーザーインターフェースをユーザーに表示する工程、ユーザーインターフェースから１つ以上の制御値を指定する１つ以上の入力を読み取る工程、ならびに対応する制御値をエアロゾル供給装置に送信する工程を含む方法を実行させるようになっているコンピューター実行可能命令を含む。

Claims (19)

1. 電源と、
   この電源によって給電され、作動する空気流発生器と、
   ノズルと
   を含むエアロゾル供給装置であって、
   空気流発生器は動作中に空気流を発生させるように構成され、空気流はまずアトマイザーを通ってエアロゾル化されたペイロードを発生させ、次にノズルを通り、
   ノズルは動作中にユーザーがユーザーの唇でエアロゾル供給装置に触れる必要が無く吸引する空気流であるエアロゾル化されたペイロードを発散するように構成されているエアロゾル供給装置。
2. アトマイザーを含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル供給装置。
3. エアロゾル供給装置は別の第２のエアロゾル供給装置を収容するように構成された受け部を含み、
   前記アトマイザーはこの第２の別のエアロゾル供給装置の一部であることを特徴とする請求項２に記載のエアロゾル供給装置。
4. ｉ．気流発生器に関連する所定の空気流速
   ｉｉ．エアロゾル供給装置内の気流経路での空気流速の測定値
   からなるリストから選択する１つ以上に応じた速度でエアロゾル化されたペイロードが発生されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアロゾル供給装置。
5. 熱流センサーを含むことを特徴とする請求項４に記載のエアロゾル供給装置。
6. アトマイザーのヒーターは熱流センサーとして動作可能であることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル供給装置。
7. 気流発生器は
   ｉ．圧電ブロワー、
   ｉｉ．圧電パドル、
   ｉｉｉ．電動ファン、および
   ｉｖ．圧縮空気源
   からなるリストから選択される１つ以上を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のエアロゾル供給装置。
8. ノズルはエアロゾル供給装置から着脱可能であり、１つ以上の別のノズルと交換可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のエアロゾル供給装置。
9. ノズルとユーザーの唇が接触しないように構成されたノズルガードを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のエアロゾル供給装置。
10. ノズルガードは突発的な外気流からノズル流出口を遮蔽するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のエアロゾル供給装置。
11. ノズルガードに着脱可能に取り付けることができるマウスピースを含むことを特徴とする請求項９または１０に記載のエアロゾル供給装置。
12. コントローラーを含み、
    ユーザー入力に応答して、コントローラーは、
    ｉ．空気流発生器が出力する空気流速および
    ｉｉ．アトマイザーのエアロゾル化されたペイロード発生速度
    からなるリストから選択される１つ以上を変更するようになっていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のエアロゾル供給装置。
13. 無線通信手段を含み、
    無線通信手段は無線送信機を含む別の装置からユーザー入力を受信することを特徴とする請求項１２に記載のエアロゾル供給装置。
14. エアロゾル供給装置内でエアロゾル化されたペイロードを発生させる工程と、
    エアロゾル供給装置内で空気流を発生させ、発生させた気流がノズルを通してエアロゾル化されたペイロードを搬送する工程と、
    ノズルを通してエアロゾル化されたペイロードをユーザーがユーザーの唇でエアロゾル供給装置に触れる必要がなく吸引する気流として発散する工程と
    を含むエアロゾルの供給方法。
15. 前記エアロゾル供給装置内でエアロゾル化されたペイロードを発生させる工程は、エアロゾル供給装置に動作可能に連結した第２のエアロゾル供給装置で実行されることを特徴とする請求項１４に記載のエアロゾルの供給方法。
16. 前記エアロゾル化されたペイロードを発生させる工程は、
    ｉ．気流発生器に関連する所定の空気流速および
    ｉｉ．気流経路内の空気流速の測定値
    からなるリストから選択される１つ以上に応じた速度でエアロゾル化されたペイロードを発生させる工程を含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載のエアロゾルの供給方法。
17. ノズルにユーザーの唇が接触するのを防止するように構成されているノズルガードを提供する工程を含むことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のエアロゾルの供給方法。
18. 請求項１に記載のエアロゾル供給装置との通信を確立する工程と、
    ｉ．エアロゾル供給装置によって発生させた空気流速、
    ｉｉ．ノズルでの気流速度、
    ｉｉｉ．ヒーターの温度、
    ｉｖ．エアロゾル化されたペイロード濃度および
    ｖ．起動期間
    からなるリストから選択される１つ以上のエアロゾル供給装置のために制御することを含むユーザーインターフェースをユーザーに表示する工程と、
    ユーザーインターフェースから１つ以上の制御値を指定する１つ以上の入力を読み取る工程と、
    対応する制御値をエアロゾル供給装置に送信する工程と
    を含む方法を遠隔装置のコンピューターシステムに実行させるようになっているコンピューター実行可能命令を含むコンピュータープログラム。
19. 遠隔装置との通信を確立する工程と、
    ｉ．エアロゾル供給装置によって発生させた空気流速、
    ｉｉ．ノズルでの気流速度、
    ｉｉｉ．ヒーターの温度、
    ｉｖ．エアロゾル化されたペイロード濃度および
    ｖ．起動期間
    からなるリストから選択される１つ以上の制御に対応する制御値を遠隔装置から受信する工程と、
    制御値の変更を受信したエアロゾル供給装置の部品またはそれぞれの部品の動作を調整する工程と
    を含む方法を請求項１に記載のエアロゾル供給装置のコンピューターシステムに実行させるようになっているコンピューター実行可能命令を含むコンピュータープログラム。