JP2019531739A - 手持ち式吸入可能蒸気発生装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[0003]吸入可能蒸気又はエアロゾルを生成するための幾つかの従来装置は、大抵は液体の状態にある物質を、それが使用者の吸入できる吸入可能蒸気へ変換される温度まで加熱するように構成されている。
[0004]従来装置は、典型的にはバッテリパワー供給式であり、使用者が気化される物質の供給量を補給できるように交換可能又は補充可能な構成要素を含んでいることもある。
[0006]ここに記載されているシステム、装置、及び方法は、従来の手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル発生装置を多くの点で改善する。
[0007]ここに記載されているシステム、装置、及び方法が従来の手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル発生装置を如何に改善するかの一例は、従来装置が吸入可能蒸気又はエアロゾルと一体に混ざり合う有毒副産物を生じさせるのに対し、ここに記載されているシステム、装置、及び方法は、蒸気又はエアロゾルの有毒副産物による汚染を防止する、ということである。
[0008]例えばタバコ蒸気又はエアロゾル発生装置の様な従来の手持ち式蒸気又はエアロゾル発生装置は、典型的には、気化又はエアロゾル化されるべき物質へ、コイル状の金属加熱要素がコイルを通る電流の通過によって加熱されるというジュール加熱システムを介して熱を加えるように構成されている。これらの従来装置では、コイルは、典型的には、物質へ熱を送達する効率が悪く、物質へ熱的に結合されることが多く、気化又はエアロゾル化されるべき物質に比較的近接して配置されるのが典型的である。従来の蒸気又はエアロゾル発生装置でのジュール加熱に付きまとう加熱の不精密さは、気化又はエアロゾル化されるべき物質の過熱を引き起こし、結果的に物質の崩壊副産物又は分解副産物の発生をもたらす。加えて、加熱されるべき物質への加熱コイルの近接さ及び従来装置に起こる加熱中の到達温度のばらつきは、金属コイルからの金属成分及び崩壊産物の、気化又はエアロゾル化されるべき物質への移行を生じさせることになる。例えば、タバコ製品と共に使用される装置では、過熱に因り生じる崩壊産物には高レベルの毒性が付きまとう。
[0010]ここに記載されているシステム、装置、及び方法が従来の手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル発生装置を如何に改善するかの別の例は、従来装置が吸入可能蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさを変更するように構成されていないのに対して、ここに記載されているシステム、装置、及び方法は、吸入可能蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさが修正され得るように構成されている、ということである。例えば吸入される蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさは吸入される蒸気又はエアロゾルの質感及び口当たりに影響し、また粒子の大きさは蒸気又はエアロゾルが気道に沿ってどれほど遠くまで進む傾向があるかに影響するという点で、粒子の大きさ及び含量は使用者の体験に影響を及ぼす。例えば、タバコ蒸気又はエアロゾル発生装置の様な従来の手持ち式蒸気又はエアロゾル発生装置は、典型的には、一定した大きさの蒸気又はエアロゾル粒子を生成し送達するように構成されている。対照的に、ここに記載されているシステム、装置、及び方法では、蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさは、例えば使用者によって修正され得る。ここに記載されているシステム、装置、及び方法がタバコ含有蒸気又はエアロゾルを生成するのに使用される場合、送達される蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさを修正することは、例えば使用者にとって異なる効果を現出させる。例えば、タバコ含有蒸気又はエアロゾルのより小さい粒子を生成することは、紙巻きタバコ喫煙時の質感及び気道内沈積場所をより厳密にシミュレートする(より小さい粒子は気道の中へより深く進む傾向がある)。例えば、タバコ含有蒸気又はエアロゾルのより大きい粒子を生成することは、葉巻タバコ喫煙時の質感及び気道内沈積場所をより厳密にシミュレートする(より大きい粒子は気道の中へあまり奥まで進まない傾向がある)。
[0011]手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル発生装置がここに記載されており、当該装置は、開口部を有していて液体を収容しているカートリッジと;開口部と連続していてカートリッジから液体を受け入れるように配置されているカートリッジの外部のチャネルと;温度弁であって、第1の形態では開口部を封止し第2の形態では開口部を開封し、したがって弁が開口部を開封すると液体はカートリッジからチャネルの中へ流れるのを許容される、温度弁と;複数の細孔を有していてチャネルと流体連通している熱吸収板であって、チャネルから液体を複数の細孔内に受け入れるように構成されている熱吸収板と;温度弁及び熱吸収板へ熱を加えるように構成されている熱源と;を備えている。幾つかの実施形態では、カートリッジは、開口部が開いているときに液体を開口部を通してチャネルの中へ前進させるエジェクタを収容している。幾つかの実施形態では、エジェクタはカートリッジ内を摩擦無く進む。幾つかの実施形態では、エジェクタ及びカートリッジはガラスで作られている。幾つかの実施形態では、カートリッジは装置から取り外し可能である。幾つかの実施形態では、カートリッジは、開口部へ開いている袋を収容しており、液体は袋の中にある。幾つかの実施形態では、袋は、開口部が開いているときに液体を開口部を通してチャネルの中へ前進させるように配置されている。幾つかの実施形態では、カートリッジは使用者によって補充可能である。幾つかの実施形態では、カートリッジは意図的非補充式又は一回使用型である。幾つかの実施形態では、液体はニコチンを備えている。幾つかの実施形態では、チャネルは、液体が毛細管作用に因りチャネルを通って前進するように構成されている。幾つかの実施形態では、弁が熱源によって加熱されると、弁は第1の形態から第2の形態へ変化する。幾つかの実施形態では、弁は、加熱されると形態を変化させる1つ又はそれ以上の材料を備えている。幾つかの実施形態では、弁は第1の金属層及び第2の金属層を備えており、第2の金属層は熱源の方を向いて配置されていて、第2の金属層は第1の金属層より高い熱膨張係数を有している。幾つかの実施形態では、弁は、第1の形態では開口部を封鎖するように位置決めされるロッドを備えており、ロッドは第2の形態では開口部から離れるように位置決めされ、それにより開口部を開ける。幾つかの実施形態では、チャネルは、カートリッジ寄りの近位端及び熱伝導体寄りの遠位端を有しており、チャネルは遠位端にて貯留部へと拡幅している。幾つかの実施形態では、熱伝導体は貯留部から液体を受け入れるように配置されている。幾つかの実施形態では、熱伝導体は金属を備えている。幾つかの実施形態では、熱伝導体はチタンを備えている。幾つかの実施形態では、熱伝導体はセラミックを備えている。幾つかの実施形態では、熱伝導体は炭素繊維の様な炭素系である。幾つかの実施形態では、熱源は光源を備えている。幾つかの実施形態では、光源はレーザーを備えている。幾つかの実施形態では、装置は、楕円形又は放物面形又は複合放物面形の反射器を備えている。幾つかの実施形態では、装置は、フレネルレンズ、凹レンズ、又はそれらの組合せを備えている。
[0027]ここでの使用に際し、「気化又はエアロゾル化されるべき物質」は、気体、液体、固体、又はそれらの混合物のうちの何れか一つを備えており、更に、同種物質又は1つ又はそれ以上の物質の混合物を備えている。
[0028]図1A−図1Dは、模擬喫煙装置1000を備える、吸入可能蒸気又はエアロゾルの生成のための手持ち式装置の或る例示としての実施形態の上面図、底面図、側面図、及び斜視図をそれぞれ示している。概して、模擬喫煙装置1000は、例えば従来の紙巻タバコ(又は電子タバコ)又は従来の葉巻タバコの様な喫煙物品の大きさと形状に近似する大きさと形状である。
[0029]図1Aに示されている様に、上面図で示されている装置1000の近位端は、装置1000の使用時に使用者の方に向けられる流出口1010を備えている。流出口は、模擬喫煙装置1000によって生成され使用者の口及び気道に進入してゆく吸入可能蒸気又はエアロゾルのための出口として働く。図1Aは、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では装置1000のカートリッジ(図示せず)を収容するように構成されているハウジング1008を示している。図1Bは、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では装置1000の機能的構成要素(図示せず)を収容しているハウジング1006を示している。
[0030]図1Cに示されている様に、模擬喫煙装置1000は、装置1000の使用時に使用者の方を向いている近位端1002及び装置の使用時に使用者から見て外を向いている遠位端1004を有している。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、模擬喫煙装置1000(又は他の手持ち式吸入可能蒸気生成装置の実施形態)は、第1のハウジング1008を備えるカートリッジ収容部分1012と、第2のハウジング1006を備える主要モジュール収容部分1014と、を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、模擬喫煙装置1000のカートリッジ収容部分1012と模擬喫煙装置1000の主要モジュール収容部分1014は、それら2つの構成要素が使用者によって分離され例えば交換又は補充されることができるように、可逆的に結合している。
[0032]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、模擬喫煙装置1000のカートリッジ収容部分1012と主要モジュール収容部分1014は、使用者によって結合解除されるように構成されてはおらず、むしろ単一の一体化されたハウジングを形成するべく合体するように構成されている。
[0033]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、装置1000の大きさ、形状、及び外観は、例えば、従来の紙巻タバコ、電子タバコ、又は葉巻タバコの様な従来の喫煙物品の大きさ、形状、及び外観に近似している。
[0034]図1Dは、この実施形態では開口部1010を取り囲んでいる面取り縁、を有する装置1000の近位端1002を示している。図1Dは、主要モジュールを収容している装置の部分1014と結合されている装置のカートリッジ収容部分1012を示している。
[0035]図2は、手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル生成装置3000の或る例示としての実施形態の分解図を示している。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、模擬喫煙装置3000は、マウスピース2110、カートリッジ2120、プランジャばね2130、プランジャ2140、気化又はエアロゾル化されるべき物質2150、温度弁組立体2160、熱吸収板2170、貯留部ガスケット2180、放物面形集光器反射器2190、レーザーエミッタ2200、レーザー反射器2210、レーザーハウジング2220、コンピュータ処理ユニット(CPU)2230、バッテリ2240、主ハウジング2250、隔壁2260、及び内部ハウジング2270を備えている。理解しておくべきこととして、以下に解説されている一部の事例がそうである様に、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、例示としての手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル生成装置2000の以上に一覧記載されている構成要素の幾つかは、記載されている発明の主題から逸脱することなく省略又は追加されることもあり得る。
[0036]マウスピース2110は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、ハウジング、開口部(図示せず)、及び中空内部を含んでいる。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、マウスピース2110は、生成される蒸気又はエアロゾルが通って使用者の口及び気道へ進んでゆく1つ又はそれ以上の通路を提供又は形成するように構成されている。幾つかの実施形態では、解説されている様に、マウスピース2110の中の通路は、衝突壁を提供することによって蒸気又はエアロゾルの流れから大粒子の汚染物質を除去するように構成されており、衝突壁は、蒸気又はエアロゾルの流れに、大粒子が衝突壁との衝突点を越えて更に進むのを防止しながらも小粒子の進行を許容する経路をたどるよう強いる。マウスピース2110は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、カートリッジ2120を収容しているか又は取り囲んでいる。
[0040]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、使用者がマウスピース2110に係合し蒸気を引いて吸引力を作り出すとプランジャ2140は気化又はエアロゾル化されるべき物質2150に対して前進させられ、つまり吸引力がカートリッジ2120の開口部を通してプランジャ2140へ伝達され、プランジャ2140を気化又はエアロゾル化されるべき物質2150に対して前進させ、それにより気化又はエアロゾル化されるべき物質2150をカートリッジ2120から外へ押し出しカートリッジ2120の開口部(図示せず)を通して温度弁組立体2160の中の1つ又はそれ以上のチャネル(図示せず)の中へ入れるわけである。
[0042]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、カートリッジ2120は、プランジャばね2130及びプランジャ2140を省略していて、気化又はエアロゾル化されるべき物質2150の貯留部を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、気化又はエアロゾル化されるべき物質2150の貯留部を収容しているカートリッジ2120は、大気圧に比べて加圧されている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、気化又はエアロゾル化されるべき物質2150の貯留部を収容しているカートリッジ2120は、使用者がマウスピースから空気、蒸気、及び/又はエアロゾルの流れを引くことによってカートリッジ2150へ吸引力を加えた際にカートリッジ2120への空気の流入を提供する空気透過性膜によって本質的に大気圧に等しい圧力に維持される。
[0044]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、温度弁は、加熱されたときに温度弁が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ開口するカートリッジ2120の開口部を開封するように、温度弁組立体2160の中に配置されている弁である。これらの実施形態では、温度弁は、加熱されると第1の形態から第2の形態へ変化するように構成されている。ここに、温度弁の第1の形態では、例えばロッドの様な温度弁の構成要素がカートリッジ2120の開口部を封鎖するように位置決めされ、温度弁の第2の形態では、ロッドは開口部から離れさせられ、それにより開口部を開き、気化又はエアロゾル化されるべき物質2150が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ進められるのを許容する。
[0048]温度弁組立体2160と熱吸収板2170は、装置2000内で互いの近傍に配置されていて、熱源によって最適に加熱されるように位置付けられている。典型的には、殆どの実施形態では、温度弁組立体2160及び熱吸収板2170は装置2000のカートリッジ収容部分の中にある。
[0049]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、主要モジュールは、装置2000の主ハウジング2250内に収容されていて、放物面形集光器反射器2190、レーザーエミッタ2200、レーザー反射器2210、レーザーハウジング2220、コンピュータ処理ユニット(CPU)2230、バッテリ2240、隔壁2260、及び内部ハウジング2270を備えている。
[0051]レーザーエミッタ2200は、幾つかの実施形態では、レーザーハウジング2220の中にあり、レーザーエミッタ2200から放射される光エネルギーの集束、方向決め、及びコリメートのうちの1つ又はそれ以上を行う反射器及びレンズを含む組立体を含んでいる。幾つかの実施形態では、レーザー反射器2210は、レーザーエミッタ2200の近傍内に配置されていて、放射されるレーザーを温度弁組立体2160及び熱吸収板2170へ方向決めするように構成されている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、放物面形集光器反射器2190は、レーザーエミッタ2200と熱吸収板2270の間に配置されていて、レーザーエミッタ2200からの放射された光エネルギーを集束させるように構成されている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、円筒形のフレネルレンズ及び凹レンズ(図示せず)が、レーザーエミッタ2200と温度弁組立体2160及び熱吸収板2170の間に配置されている。凹レンズは、レーザーエミッタ2200によって放射される光エネルギーを発散させるように構成されており、2つのレンズのうち温度弁組立体2160及び熱吸収板2170により近く位置付けられている円筒形のフレネルレンズは、レーザーエミッタ2200によって放射される光エネルギーをコリメートするように構成されている。フレネルレンズは、他のレンズ型式に比べると動作させるのに必要となる材料が少ないので、このシステムにとって理想的である。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、目標であるIR吸収部分を囲っていて何がしかの失われる放射エネルギーを向け直すように構成されている金の楕円形反射器(図示せず)も設けられることになるだろう。
[0053]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、装置2000は複数のエミッタを備え、各エミッタは異なる波長を有するエネルギーを放射するように構成されている。例えば、気化又はエアロゾル化されるべき物質2150が薬剤と付形剤の混合物を備えていてそれぞれが異なる最適吸光度波長を有しているという実施形態では、第1のエミッタは薬剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節され、第2のエミッタは付形剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節される。
[0056]CPU2230は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、レーザーエミッタ2200の機能を制御及び監視するソフトウェアを含んでいる。
[0058]例えばレーザーエミッタ2200及びCPU2230の使用による精密加熱は、加えられる熱の量及び熱が加えられる持続時間の両方の観点から気化又はエアロゾル化されるべき物質2150の精密温度制御を提供する。典型的には、相対的に高い温度及び/又は長い持続時間の加熱は、より小さい蒸気又はエアロゾル粒子を生成し、相対的に低い温度及び/又は短い持続時間の加熱は、より大きい蒸気又はエアロゾル粒子を生成するので、生成される蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさは、CPU2230との協働によるレーザーエミッタ2200によって精密に制御される。
[0059]図3Aは、手持ち式吸入可能蒸気生成装置3000の或る例示としての実施形態の部分分解図を示している。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、図3Aに示されている装置3000は、物質貯留部3100、マウスピース3110、カートリッジ3120、温度弁組立体3160、バッテリ3240、主ハウジング3250、隔壁3260、内部ハウジング3270、液体貯留部マニホールド3280、及び空気透過性膜3290を備えている。図3Bは、手持ち式吸入可能蒸気生成装置3000の或る例示としての実施形態の断面図を示しており、物質貯留部3100の一部分の拡大図を含んでいる。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、図3Bに示されている装置3000は、物質貯留部3100、マウスピース3110、カートリッジ3120、気化又はエアロゾル化されるべき物質3150、温度弁組立体3160、熱吸収板3170、貯留部ガスケット3180、放物面形集光器反射器3190、レーザーエミッタ3200、レーザー反射器3210、レーザーハウジング3220、コンピュータ処理ユニット(CPU)3230、バッテリ3240、主ハウジング3250、隔壁3260、内部ハウジング3270、液体貯留部マニホールド3280、及び空気透過性膜3290を備えている。
[0061]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、カートリッジ3120は、プランジャばね3130及びプランジャ3140を省略していて、気化又はエアロゾル化されるべき物質3150の貯留部を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、気化又はエアロゾル化されるべき物質3150の貯留部を収容しているカートリッジ3120は、大気圧に比べて加圧されている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、気化又はエアロゾル化されるべき物質3150の貯留部を収容しているカートリッジ3120は、使用者がマウスピースから空気、蒸気、及び/又はエアロゾルの流れを引くことによってカートリッジ3150へ吸引力を加えた際にカートリッジ3120への空気の流入を提供する空気透過性膜によって本質的に大気圧に等しい圧力に維持される。
[0064]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、温度弁は、加熱されたときに温度弁が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ開口するカートリッジ3120の開口部を開封するように、温度弁組立体3160の中に配置されている弁である。これらの実施形態では、温度弁は、加熱されると第1の形態から第2の形態へ変化するように構成されている。ここに、温度弁の第1の形態では、例えばロッドの様な温度弁の構成要素がカートリッジ3120の開口部を封鎖するように位置決めされ、温度弁の第2の形態では、ロッドは開口部から離れさせられ、それにより開口部を開き、気化又はエアロゾル化されるべき物質3150が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ進められるのを許容する。
[0069]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、主要モジュールは、装置3000の主ハウジング3250内に収容されていて、放物面形集光器反射器3190、レーザーエミッタ3200、レーザー反射器3210、レーザーハウジング3220、コンピュータ処理ユニット(CPU)3230、バッテリ3240、隔壁3260、及び内部ハウジング3270を備えている。
[0070]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源は、装置3000の少なくとも温度弁及び熱吸収板3170へ熱を提供する。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はレーザーエミッタ3200を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はIRレーザーエミッタを備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はLED光源を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源は、対流加熱組立体又はマイクロ波加熱組立体を備えている。
[0073]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、装置3000は複数のエミッタを備え、各エミッタは異なる波長を有するエネルギーを放射するように構成されている。例えば、気化又はエアロゾル化されるべき物質3150が薬剤と付形剤の混合物を備えていてそれぞれが異なる最適吸光度波長を有しているという実施形態では、第1のエミッタは薬剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節され、第2のエミッタは付形剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節される。
[0076]CPU3230は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、レーザーエミッタ3200の機能を制御及び監視するソフトウェアを含んでいる。
[0078]例えばレーザーエミッタ3200及びCPU3230の使用による精密加熱は、加えられる熱の量及び熱が加えられる持続時間の両方の観点から気化又はエアロゾル化されるべき物質2150の精密温度制御を提供する。典型的には、相対的に高い温度及び/又は長い持続時間の加熱は、より小さい蒸気又はエアロゾル粒子を生成し、相対的に低い温度及び/又は短い持続時間の加熱は、より大きい蒸気又はエアロゾル粒子を生成するので、生成される蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさは、CPU3230との協働によるレーザーエミッタ3200によって精密に制御される。
[0081]図5は、手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル生成装置5000の或る例示としての実施形態の断面図を示している。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、装置5000は、近位端5100、遠位端5200、マウスピース5110、カートリッジ5120、気化又はエアロゾル化されるべき物質5150、温度弁組立体5160、熱吸収板5170、貯留部ガスケット5180、放物面形集光器反射器5190、レーザーエミッタ5200、レーザー反射器5210、レーザーハウジング5220、コンピュータ処理ユニット(CPU)5230、バッテリ5240、主ハウジング5250、隔壁5260、内部ハウジング5270、物質貯留部5300、及びポート5272を備えている。
[0083]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、カートリッジ5120は、プランジャばね5150及びプランジャ5140を省略していて、気化又はエアロゾル化されるべき物質5150の貯留部を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、気化又はエアロゾル化されるべき物質5150を収容しているカートリッジ5120は、大気圧に比べて加圧されている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、気化又はエアロゾル化されるべき物質5150の貯留部を収容しているカートリッジ5120は、使用者がマウスピースから空気、蒸気、及び/又はエアロゾルの流れを引くことによってカートリッジ5150へ吸引力を加えた際にカートリッジ5120への空気の流入を提供する空気透過性膜によって本質的に大気圧に等しい圧力に維持される。
[0085]装置5000の壁のポート5272は、空気の流れがポート5272を通って装置5000内部に進入するのを許容するように構成されている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、ポート5272は内部ハウジングの壁の開口部と連続するように配置されていて、それは、幾つかの実施形態では装置の外部からの空気の流れが装置に進入し生成された蒸気又はエアロゾルと混ざり合うための通路を提供している。
[0087]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、温度弁は、加熱されたときに温度弁が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ開口するカートリッジ5120の開口部を開封するように、温度弁組立体5160の中に配置されている弁である。これらの実施形態では、温度弁は、加熱されると第1の形態から第2の形態へ変化するように構成されている。ここに、温度弁の第1の形態では、例えばロッドの様な温度弁の構成要素がカートリッジ5120の開口部を封鎖するように位置決めされ、温度弁の第2の形態では、ロッドは開口部から離れさせられ、それにより開口部を開き、気化又はエアロゾル化されるべき物質5150が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ進められるのを許容する。
[0092]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、主要モジュールは、装置5000の主ハウジング5250内に収容されていて、放物面形集光器反射器5190、レーザーエミッタ5200、レーザー反射器5210、レーザーハウジング5220、コンピュータ処理ユニット(CPU)5230、バッテリ5240、隔壁5260、及び内部ハウジング5270を備えている。
[0093]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源は、装置5000の少なくとも温度弁及び熱吸収板5170へ熱を提供する。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はレーザーエミッタ5200を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はIRレーザーエミッタを備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はLED光源を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源は、対流加熱組立体又はマイクロ波加熱組立体を備えている。
[0096]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、装置5000は複数のエミッタを備え、各エミッタは異なる波長を有するエネルギーを放射するように構成されている。例えば、気化又はエアロゾル化されるべき物質5150が薬剤と付形剤の混合物を備えていてそれぞれが異なる最適吸光度波長を有しているという実施形態では、第1のエミッタは薬剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節され、第2のエミッタは付形剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節される。
[0099]CPU5230は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、レーザーエミッタ5200の機能を制御及び監視するソフトウェアを含んでいる。
[0101]例えばレーザーエミッタ5200及びCPU5230の使用による精密加熱は、加えられる熱の量及び熱が加えられる持続時間の両方の観点から気化又はエアロゾル化されるべき物質5150の精密温度制御を提供する。典型的には、相対的に高い温度及び/又は長い持続時間の加熱は、より小さい蒸気又はエアロゾル粒子を生成し、相対的に低い温度及び/又は短い持続時間の加熱は、より大きい蒸気又はエアロゾル粒子を生成するので、生成される蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさは、CPU5230との協働によるレーザーエミッタ5200によって精密に制御される。
[0102]図6は、手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル生成装置6000の或る例示としての実施形態の断面図を示している。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、模擬喫煙装置6000は、近位端6100、マウスピース6110、カートリッジ6120、プランジャばね6130、プランジャ6140、気化又はエアロゾル化されるべき物質6150、温度弁組立体6120、熱吸収板6170、貯留部ガスケット6180、放物面形集光器反射器6190、レーザーエミッタ6200、レーザー反射器6210、レーザーハウジング6220、コンピュータ処理ユニット(CPU)6230、バッテリ6240、主ハウジング6250、隔壁6260、及び内部ハウジング6270を備えている。
[0103]マウスピース6110は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、ハウジング、開口部(図示せず)、及び中空内部を含んでいる。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、マウスピース6110は、生成される蒸気又はエアロゾルが通って使用者の口及び気道へ進んでゆく1つ又はそれ以上の通路を提供又は形成するように構成されている。幾つかの実施形態では、解説されている様に、マウスピース6110の中の通路は、衝突壁を提供することによって蒸気又はエアロゾルの流れから大粒子の汚染物質を除去するように構成されており、衝突壁は、蒸気又はエアロゾルの流れに、大粒子が衝突壁との衝突点を越えて更に進むのを防止しながらも小粒子の進行を許容する経路をたどるよう強いる。マウスピース6110は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、カートリッジ6120を収容しているか又は取り囲んでいる。
[0106]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、プランジャばね6130は省略されており、プランジャ6140の外面とカートリッジ6120の内面の一方又はそれ以上が、カートリッジ6120の中でのプランジャ6140の摩擦無し運動を生じさせる材料を備えている。例えば、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、プランジャ6140は、ガラスで作られた外面を有し、カートリッジ6120はガラスで作られた内面を有している。2つのガラス面を有するこれらの実施形態の幾つかでは、プランジャ6140がカートリッジ6120のガラスの内面に対して摩擦無く動くように、液体の薄層がプランジャ6140のガラス面とカートリッジ6120のガラス内面の間に配置されている。2つのガラス面を有するこれらの実施形態の幾つかでは、カートリッジ6120は、プランジャばね6130を含んでいない。2つのガラス面を有するこれらの実施形態の幾つかでは、プランジャ6130とカートリッジ6120の間の流体の薄層は、気化又はエアロゾル化されるべき物質である。カートリッジ6120のこれらの実施形態の幾つかでは、プランジャ6140はシャトルプラグを備えており、シャトルプラグは幾つかの実施形態では中空の空気充満内部を有するピストン形状の本体を備えている。
[0109]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、温度弁は、加熱されたときに温度弁が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ開口するカートリッジ6120の開口部を開封するように、温度弁組立体6120の中に配置されている弁である。これらの実施形態では、温度弁は、加熱されると第1の形態から第2の形態へ変化するように構成されている。ここに、温度弁の第1の形態では、例えばロッドの様な温度弁の構成要素がカートリッジ6120の開口部を封鎖するように位置決めされ、温度弁の第2の形態では、ロッドは開口部から離れさせられ、それにより開口部を開き、気化又はエアロゾル化されるべき物質6150が1つ又はそれ以上のチャネルの中へ進められるのを許容する。
[0114]図6は、温度弁組立体6120、熱吸収板6170、及び放物面形集光器反射器6190の例示としての接面の分解図を示している。図示の様に、気化又はエアロゾル化されるべき物質6150は、温度弁組立体6120のチャネルの中を熱吸収板6170まで進み、そこで物質6150は、レーザーエミッタ6200からの放射されるエネルギーを熱吸収板6170の表面全体へコリメートするように構成されている放物面形集光器反射器6190の近傍内に配置されている熱吸収板6170の表面へ堆積される。
[0116]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源は、装置6000の少なくとも温度弁及び熱吸収板6170へ熱を提供する。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はレーザーエミッタ6200を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はIRレーザーエミッタを備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源はLED光源を備えている。ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、熱源は、対流加熱組立体又はマイクロ波加熱組立体を備えている。
[0119]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかでは、装置6000は複数のエミッタを備え、各エミッタは異なる波長を有するエネルギーを放射するように構成されている。例えば、気化又はエアロゾル化されるべき物質6150が薬剤と付形剤の混合物を備えていてそれぞれが異なる最適吸光度波長を有しているという実施形態では、第1のエミッタは薬剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節され、第2のエミッタは付形剤によって最適に吸収される波長のエネルギーを放射するように設定又は調節される。
[0122]CPU6230は、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、レーザーエミッタ6200の機能を制御及び監視するソフトウェアを含んでいる。
[0123]システムは、幾つかの実施形態では、1つ又はそれ以上の遠隔プロセッサと通信するように構成されているCPU6230を備えている。これらのシステムの実施形態では、CU6230は、遠隔プロセッサからのコマンドを受信するように、そして性能及び/又は使用量データを遠隔プロセッサへ提供するように構成されている。気化又はエアロゾル化されるべき物質6150が薬剤を備えている実施形態では、システムは、遠隔プロセッサがコマンドをCPU6230へ提供して、例えばCPU6230に気化又はエアロゾル化されるべき物質6150へ熱が加えられる持続時間を修正させることによって、又は例えばCPU6230に気化又はエアロゾル化されるべき物質6150へ加えられる熱の温度を修正させることによって、生成される蒸気又はエアロゾルの一回服用量を調節するように構成されている。
[0125]図7は、シャトルプラグ7140を備える手持ち式吸入可能蒸気生成装置の或る例示としての実施形態を示している。カートリッジ7120のこれらの実施形態の幾つかでは、プランジャはシャトルプラグ7410を備えており、シャトルプラグ7140は幾つかの実施形態では中空の空気充満内部を有するピストン形状の本体を備えている。
[0130]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、カートリッジ7120は、シャトルプラグ7140ではなしに、気化又はエアロゾル化されるべき物質7150を1つ又はそれ以上のチャネルから外へ前進させる袋(図示せず)又はバルーンを備えている。これらの実施形態では、気化又はエアロゾル化されるべき物質7150は袋又はバルーンの中に配置されていて、袋又はバルーンが気化又はエアロゾル化されるべき物質7150を圧縮するか又は当該物質に押し付けて進められると、気化又はエアロゾル化されるべき物質7150が開口部7350を通して進められカートリッジ7120から外に出て温度弁組立体7160内の1つ又はそれ以上のチャネル(図示せず)の中へ入るようになっている。
[0132]ここに記載されているシステム、装置、及び方法の実施形態の何れかでは、ここに記載の熱源は、使用されている熱源(例えばレーザーエミッタ)の効率――パワー使用量に関して――を高めるために、更に従来の熱源と組み合わされてもよい。例えば、ここに記載されているシステム、装置、及び方法の幾つかの実施形態では、上述のレーザーエミッタ(又は他の熱エネルギーエミッタ)は、従来のジュール加熱システム(又は他の抵抗加熱システム)と協働で、上述の熱吸収板へ熱を提供する。これらの実施形態では、従来の抵抗加熱要素は熱吸収板の近傍に配置され、熱吸収板の表面内及び/又は表面上に位置付けられている気化又はエアロゾル化されるべき物質を第1の温度まで加熱し、その時点でここに記載のレーザーエミッタ(又は他の熱エネルギーエミッタ)が活性化されて、レーザーエミッタは熱吸収板(又は熱吸収板の表面)へ熱エネルギーを提供し、引き続き気化又はエアロゾル化されるべき物質を、蒸気又はエアロゾルが所望の粒子の大きさで生成される閾値温度まで加熱する。このやり方では、加熱するのに相対的に低いパワーを使用する従来の加熱要素は、気化又はエアロゾル化されるべき物質の温度を比較的大幅に上昇させるのに利用され、一方で加熱するのに相対的に高いパワーを使用するレーザーエミッタは、気化又はエアロゾル化されるべき物質の温度を比較的小幅に上昇させるために熱を加える。例えば、或る実施形態では、気化又はエアロゾル化されるべき物質は、ここに記載されている熱吸収板の近傍に配置されているコイル状抵抗加熱器によって摂氏240度の温度へ加熱され、次いでレーザーエミッタが気化又はエアロゾル化されるべき物質を摂氏260度の目標閾値温度まで加熱する。この様にして、これらの実施形態では、レーザーエミッタは、蒸気又はエアロゾルが生成される温度範囲に対して、及び蒸気又はエアロゾルの粒子の大きさが決まる範囲に亘って(即ち、気化又はエアロゾル化されるべき物質が加熱される量に基づいて)、比較的細密な温度制御を提供するように構成されている。これらの実施形態でのレーザーエミッタによって提供される細密温度制御は、従来の抵抗ベースの加熱源の組合せ加熱を含んでいない実施形態に比較すると、パワー源(例えばバッテリ)からの比較的低い出力しか必要としない。幾つかの実施形態では、抵抗加熱器の形態をしている従来の加熱要素は、ここに記載されている熱吸収板の本体へ組み入れられている1つ又はそれ以上の金属コイルを備えている。幾つかの実施形態では、抵抗加熱器の形態をしている従来の加熱要素は、ここに記載されている熱吸収板の本体の周りに巻かれている1つ又はそれ以上の金属コイルを備えている。幾つかの実施形態では、抵抗加熱器の形態をしている従来の加熱要素は、ここに説明されている熱吸収板の本体へ組み入れられているメッシュを備えている。幾つかの実施形態では、抵抗加熱器の形態をしている従来の加熱要素は、ここに記載されている熱吸収板の本体の周りに巻かれているメッシュを備えている。エネルギー源が、光エネルギーの様な反射されることのできる種類のエネルギーを放射する実施形態では、従来の加熱要素はそれがエネルギー源から放射されるエネルギーの経路に入らないように位置付けられている。
[0136]発明についての以上の記述は、例示と説明を目的に提供されている。網羅的であろうとするつもりもなければ発明を開示されている厳密な形態に限定しようとするつもりもなく、以上の教示に鑑みて他の修正型及び変形型が実施可能であろう。実施形態は、発明の原理及びそれの適用を最適に解説し、それにより当業者が発明を様々な実施形態で及び企図される特定の使用に適応させた様々な修正型で最適に利用できるようにするために選定され記述された。付随の特許請求の範囲は、先行技術によって限定される場合を除いて、発明の他の代わりの実施形態を含むと解釈されるものとする。
1002 近位端
1004 遠位端
1006 ハウジング
1008 ハウジング
1010 開口部、流出口
1012 カートリッジ収容部分
1014 主要モジュール収容部分
2000 手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル生成装置
2110 マウスピース
2120 カートリッジ
2130 プランジャばね
2140 プランジャ
2150 気化又はエアロゾル化されるべき物質
2160 温度弁組立体
2170 熱吸収板
2180 貯留部ガスケット
2190 放物面形集光器反射器
2200 レーザーエミッタ
2210 レーザー反射器
2220 レーザーハウジング
2230 コンピュータ処理ユニット(CPU)
2240 バッテリ
2250 主ハウジング
2260 隔壁
2270 内部ハウジング
3000 手持ち式吸入可能蒸気生成装置
3100 物質貯留部
3110 マウスピース
3120 カートリッジ、液体貯留部
3150 気化又はエアロゾル化されるべき物質
3160 温度弁組立体
3170 熱吸収板
3180 貯留部ガスケット
3190 放物面形集光器反射器
3200 レーザーエミッタ
3210 レーザー反射器
3220 レーザーハウジング
3230 コンピュータ処理ユニット(CPU)
3240 バッテリ
3250 主ハウジング
3260 隔壁
3270 内部ハウジング
3280 液体貯留部マニホールド
3290 空気透過性膜
3300 弾性圧力容器
4000 装置
4100 物質貯留部
4120 カートリッジ、液体貯留部
4150 気化又はエアロゾル化されるべき物質
4160 温度弁組立体
4190 空気透過性膜
4272 ポート
4280 貯留部マニホールド
4290 空気透過性膜
4400 弾性圧力容器
5000 手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル生成装置
5100 近位端
5110 マウピース
5120 カートリッジ、液体貯留部
5150 気化又はエアロゾル化されるべき物質
5160 温度弁組立体
5170 熱吸収板
5180 貯留部ガスケット
5190 放物面形集光器反射器
5200 遠位端
5200 レーザーエミッタ
5210 レーザー反射器
5220 レーザーハウジング
5230 コンピュータ処理ユニット(CPU)
5240 バッテリ
5250 主ハウジング
5260 隔壁
5270 内部ハウジング
5272 ポート
5300 物質貯留部
5500 弾性圧力容器
6000 手持ち式吸入可能蒸気又はエアロゾル生成装置、模擬喫煙装置
6100 近位端
6110 マウスピース
6120 カートリッジ
6120 温度弁組立体
6130 プランジャばね
6140 プランジャ
6150 気化又はエアロゾル化されるべき物質
6160 温度弁組立体
6170 熱吸収板
6180 貯留部ガスケット
6190 放物面形集光器反射器
6200 レーザーエミッタ
6210 レーザー反射器
6220 レーザーハウジング
6230 コンピュータ処理ユニット(CPU)
6240 バッテリ
6250 主ハウジング
6260 隔壁
6270 内部ハウジング
7000 装置
7110 マウスピース
7120 カートリッジ
7130 シャトルプラグばね
7140 シャトルプラグ
7150 気化又はエアロゾル化されるべき物質
7160 温度弁組立体
7350 開口部
7402、7404 液体の薄層
8000 手持ち式吸入可能蒸気生成装置
8002 マウスピース
8004 衝撃壁
8006a−8006c 蒸気及びエアロゾルの流れ
9800 熱吸収板
9802、9802a、9802b 熱吸収板部分
9804 抵抗加熱要素
9806 パワー源
Claims (20)
- 開口部を有していて液体を収容しているカートリッジと、
前記開口部と連続していて前記カートリッジから前記液体を受け入れるように配置されている、前記カートリッジの外部のチャネルと、
温度弁であって、第1の形態では前記開口部を封止し第2の形態では前記開口部を開封し、したがって当該弁が前記開口部を開封すると前記液体は前記カートリッジから前記チャネルの中へ流れることができる、温度弁と、
複数の細孔を有していて前記チャネルと連通している熱吸収板であって、前記液体を前記チャネルから前記複数の細孔内に受け入れるように構成されている熱吸収板と、
前記温度弁及び前記熱吸収板へ熱を加えるように構成されている熱源と、
を備えている手持ち式吸入可能蒸気発生装置。 - 前記カートリッジは、前記開口部が開封されたときに前記液体を前記開口部を通して前記チャネルの中へ前進させるエジェクタを収容している、請求項1に記載の装置。
- 前記エジェクタは前記カートリッジ内を摩擦無く進む、請求項2に記載の装置。
- 前記エジェクタ及び前記カートリッジはガラスで作られている、請求項3に記載の装置。
- 前記カートリッジは前記装置から取り外し可能である、請求項1に記載の装置。
- 前記カートリッジは前記開口部へ開いている袋を収容しており、前記液体は前記袋の中にある、請求項1に記載の装置。
- 前記袋は、前記開口部が開封されたときに前記液体を前記開口部を通して前記チャネルの中へ前進させるように配置されている、請求項6に記載の装置。
- 前記液体はニコチンを備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルは液体が毛細管作用に因り前記チャネルを通って前進するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記弁が前記熱源によって加熱されると、前記弁は前記第1の形態から前記第2の形態へ変化する、請求項1に記載の装置。
- 前記弁は、加熱されると形態を変化させる1つ又はそれ以上の材料を備えている、請求項10に記載の装置。
- 前記弁は第1の金属層及び第2の金属層を備えており、前記第2の金属層は前記熱源の方を向いて配置されていて、前記第2の金属層は前記第1の金属層より高い熱膨張係数を有している、請求項11に記載の装置。
- 前記弁は、前記第1の形態では前記開口部を封止するように位置決めされるロッドを備えており、前記ロッドは前記第2の形態では前記開口部から離れるように位置決めされ、それにより前記開口部を開封する、請求項12に記載の装置。
- 前記チャネルは前記カートリッジ寄りの近位端と前記熱伝導体寄りの遠位端を有しており、前記チャネルは前記遠位端にて貯留部へと拡幅している、請求項1に記載の装置。
- 前記熱伝導体は前記貯留部から前記液体を受け入れるように配置されている、請求項14に記載の装置。
- 前記熱伝導体は金属を備えている、請求項15に記載の装置。
- 前記熱伝導体はチタンを備えている、請求項16に記載の装置。
- 前記熱伝導体はセラミックを備えている、請求項15に記載の装置。
- 前記熱源は光源を備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記光源はレーザーを備えている、請求項19に記載の装置。
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