JP2020524986A - 複数のチャンバーを有するシーシャカートリッジ - Google Patents

Abstract

シーシャ消耗品カートリッジは、シーシャ装置内に動作可能に挿入するためにサイズ設定および形状設定された外表面を有するハウジングを含む。カートリッジはさらに、ハウジング内に第一のチャンバー、第一のチャンバー内に第一のエアロゾル発生基体、およびハウジング内に第二のチャンバーを含む。第二のチャンバーは、第一のチャンバーに隣接する。第二のエアロゾル発生基体は第二のチャンバー内にある。第一のエアロゾル発生基体と第二のエアロゾル発生基体の組成は、同一であってもよく、または異なっていてもよい。第一のチャンバーは、第一の新鮮空気吸込み口および対向する第一のエアロゾル出口を画定し、そのため、使用時に、第一の新鮮空気吸込み口に入る新鮮な空気が、第一のエアロゾル出口から、生成されたエアロゾルを運ぶ。第二のチャンバーは、第二の新鮮空気吸込み口および対向する第二のエアロゾル出口を画定し、そのため、使用時に、第二の新鮮空気吸込み口に入る新鮮な空気が、第二のエアロゾル出口から、生成されたエアロゾルを運ぶ。【選択図】図１

Description

本開示は、二つ以上のチャンバーを有し、かつチャンバーを有するカートリッジ内に配置されたエアロゾル発生基体を加熱するが燃焼しないように構成されたシーシャ装置と併用するためのエアロゾル発生基体を収容する、カートリッジに関する。

シーシャ装置は、たばこを吸うために使用され、消費者が吸引する前に蒸気および煙が水盤を通過するように構成される。シーシャ装置は、一つの流出口または二人以上の消費者が同時に装置を使用できるように二つ以上の流出口を含んでもよい。多くの人に、シーシャ装置の使用は余暇活動および社会経験であると考えられている。

シーシャ装置に使用されるたばこは、例えば、生成される蒸気および煙の量を増やすため、風味を変えるため、またはその両方のため、その他の成分と混ぜ合わされてもよい。通常、シーシャ装置では木炭のペレットがたばこを加熱するため使用され、木炭のペレットは、たばこまたはその他の成分を完全にまたは部分的に燃焼させることができる。

シーシャ装置によっては、例えば、木炭を燃焼することによる副産物を回避する、またはたばこを燃焼することに伴う濃度を向上させるため、電気熱源を使用してたばこを燃焼することが提案されてきた。シーシャ装置によっては、たばこよりｅリキッドを使用することが提案されてきた。ｅリキッドを使用するシーシャ装置は、燃焼による副産物を出さないが、シーシャ消耗品にたばこ由来の体験はなくなる。

燃焼による副産物をもたらさず、期待されるシーシャ体験を提供する基体を使用するシーシャ装置を提供することが望ましい。

また、便利な消耗品の形態のたばこ基体などのエアロゾル発生基体と共に使用するように構成されたシーシャ装置を提供することが望ましい。

また、効率的に加熱されうるシーシャ消耗品を提供することも望ましい。また、過熱することなく、エアロゾル発生基体の完全またはほぼ完全な消費を可能にするシーシャ消耗品を提供することが望ましい。

また、二つ以上の異なるタイプまたはエアロゾル発生基体を提供して独特のユーザー体験を提供するようにカスタマイズされうるシーシャ消耗品を提供することが望ましい。

本発明の様々な態様において、シーシャ装置内に動作可能に挿入するためにサイズ設定および形状設定された外表面を有するハウジングを含むシーシャ消耗品カートリッジが提供されている。カートリッジはさらに、ハウジング内の第一のチャンバーと、第一のチャンバー内の第一のエアロゾル発生基体と、ハウジング内の、第一のチャンバーに隣接した第二のチャンバーと、第二のチャンバー内の第二のエアロゾル発生基体とを含み、第一のエアロゾル発生基体の組成と第二のエアロゾル発生基体の組成とは、同一である、または異なっている。第一のチャンバーは、第一の新鮮空気吸込み口および対向する第一のエアロゾル出口を画定し、そのため、使用時に、第一の新鮮空気吸込み口に入る新鮮な空気が、第一のエアロゾル出口から、生成されたエアロゾルを運ぶ。第二のチャンバーは、第二の新鮮空気吸込み口および対向する第二のエアロゾル出口を画定し、そのため、使用時に、第二の新鮮空気吸込み口に入る新鮮な空気が、第二のエアロゾル出口から、生成されたエアロゾルを運ぶ。第一および第二のチャンバーは、熱伝導性材料、磁気熱誘導しやすい材料、または熱伝導性材料および磁気熱誘導しやすい材料の両方から形成されることが好ましい。カートリッジは、第一および第二のチャンバーに加えて一つ以上の追加的なチャンバーを含むことが好ましい。一つ以上の追加的なチャンバーは、エアロゾル発生基体を収容しうる。一つ以上の追加的なチャンバーのうちの少なくとも一つは、エアロゾル発生基体を含まないことが好ましい。エアロゾル発生基体を含まないチャンバーは空であってもよい。空のチャンバーは、カートリッジの過熱、特に、その他のチャンバー内に配置されたエアロゾル発生基体の過熱を防止するように機能しうる。エアロゾル発生基体を貯蔵するチャンバーは、基体を燃焼することなく基体を加熱することによってエアロゾル発生基体の実質的にすべての消費を可能にするようにサイズ設定および形状設定されていることが好ましい。エアロゾル発生基体を収容するチャンバー、またはエアロゾル発生基体を収容するチャンバーの少なくとも一部分は、少なくとも約１．５：１、少なくとも約２：１、または少なくとも約３：１のアスペクト比（長さと幅の比、または幅と長さの比）を有することが好ましい。

様々な態様において、本発明のシーシャ消耗品カートリッジを動作可能に受けるように構成されたカートリッジレセプタクルを備えるシーシャ組立品が提供されている。シーシャ組立品はさらに、ある体積の液体を収容するように構成された内部を画定する容器を備える。容器はヘッドスペース出口導管を含む。シーシャ組立品はさらに、シーシャ消耗品カートリッジを加熱してカートリッジ内のエアロゾル発生基体を加熱するように構成された発熱体を備える。発熱体は、電気抵抗性のある発熱体、誘導発熱体、または抵抗性のある発熱体および誘導発熱体の両方を含みうる。発熱体は、動作中に、シーシャ消耗品カートリッジ内に収容されるエアロゾル発生基体を加熱するが、燃焼しないように構成されることが好ましい。また、シーシャ組立品は、カートリッジレセプタクルと流体接続するエアロゾル出口と、カートリッジレセプタクルと流体接続する新鮮空気吸込み口チャネルとを備える。

本明細書に記載のシーシャ消耗品カートリッジおよびシーシャ組立品の様々な態様または実施形態は、既存のシーシャ消耗品およびシーシャ組立品に対して一つ以上の利点を提供しうる。例えば、本発明のシーシャ消耗品カートリッジは、基体を燃焼することなく基体を加熱することによって実質的にすべてのエアロゾル発生基体の消費を可能にするようにサイズ設定および形状設定され得る複数のチャンバーを含む。例えば、エアロゾル発生基体を収容するチャンバーのアスペクト比は、すべての基体を十分かつ効率的に加熱することを可能にするように設計されうる。いくつかの実施例では、チャンバーは、少なくとも約１．５：１、少なくとも約２：１、または少なくとも約３：１のアスペクト比を有する。また、チャンバーのサイズおよび形状は、エアロゾル発生材料を燃焼することなくエアロゾル形成を生じさせるのに十分な程度にまで、チャンバー内の実質的にすべてのエアロゾル発生基体の加熱を可能にしうる。一部の実施例では、シーシャ消耗品カートリッジはまた、過熱を防止するための少なくとも一つの空のチャンバーを含み、こうして、カートリッジ内のエアロゾル発生基体の燃焼を防止し、例えば、空のチャンバーに隣接するチャンバー内のエアロゾル発生基体の過熱を防止する。別の実施例として、本明細書に記載のシーシャ消耗品カートリッジの様々な態様は、消費者が自身の個人的味覚に適合するエアロゾル発生基体の組み合わせを選択できるように、複数のエアロゾル発生基体を含んでもよい。これらおよびその他の利点は、本明細書に示す本開示を読むことにより当業者には明らかとなる。

本発明のシーシャ消耗品カートリッジは、エアロゾル発生基体を収容する二つ以上のチャンバーを含む。カートリッジは、三つ以上のチャンバー、５つ以上のチャンバ、または７つ以上のチャンバーを含むことが好ましい。シーシャ消耗品カートリッジは、任意の適切な数のチャンバーを含みうる。一部の実施例では、シーシャ消耗品カートリッジは、１００以下のチャンバー、８０以下のチャンバー、または４０以下のチャンバーを含む。

チャネルの数、構成および寸法は、カートリッジの使用中にシーシャ組立品内で消費されうるエアロゾル発生基体の量を、エアロゾル発生基体が収容される単一の区画を有するシーシャ装置に対して、増大させるように調整されうる。一つの大きなチャンバーではなく、複数のチャンバーを含むようカートリッジをセグメント化することにより、エアロゾル発生基体のより小さな部分の加熱を可能にし、特にチャンバーが基体を加熱し続ける場合に、エアロゾル発生基体からのエアロゾルの実質的な枯渇を可能にしうる。チャンバーが基体の加熱に寄与することが好ましい。

カートリッジが、少なくとも部分的に、伝導を通して加熱するシーシャ組立品で使用するために構成される場合、チャンバー、またはチャンバーの一部分が、熱伝導性材料から形成されることが好ましい。任意の適切な熱伝導性材料が、チャンバーまたはチャンバーの一部分を形成するために使用されうる。適切な熱伝導性材料には、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀、およびそれらの組み合わせが含まれる。チャンバーはアルミニウムから形成されることが好ましい。

カートリッジが、伝導を通して加熱するシーシャ組立品で使用するために構成される場合、チャンバーまたはチャンバーの一部分は、サセプタ材料から形成される。任意の適切なサセプタ材料は、チャンバーまたはチャンバーの一部分を形成するために使用されうる。「サセプタ」という用語は本明細書で使用される時、電磁エネルギーを熱に変換することが可能な材料を意味する。交流電磁場内に位置するとき、典型的にサセプタ内で渦電流が誘導され、且つ、ヒステリシス損失が生じ、これはサセプタの加熱の原因となる。サセプタがエアロゾル形成基体と熱接触する位置にあるか、または熱的に近接した位置にあるときにエアロゾルが形成されるようにそのサセプタによってその基体が加熱される。サセプタはエアロゾル形成基体と少なくとも部分的に直接物理接触して配置されることが好ましい。

サセプタは、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるのに十分な温度に誘導加熱されることができる任意の材料から形成されてもよい。好ましいサセプタは金属または炭素を含む。好ましいサセプタは、例えばフェライト鉄、強磁性鋼またはステンレス鋼などの強磁性合金、フェライトなどの強磁性材料を含んでよく、またはその強磁性材料からなっていてもよい。適切なサセプタはアルミニウムであってもよく、またはアルミニウムを含んでもよい。

好ましいサセプタは、金属サセプタ（例えば、ステンレス鋼）である。しかし、サセプタ材料はまた、黒鉛、モリブデン、シリコン炭化物、アルミニウム、ニオブ、インコネル合金（オーステナイトニッケル・クロム系超合金）、金属蒸着フィルム、セラミック（例えば、ジルコニウムなど）、遷移金属（例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなど）、または半金属構成要素（例えば、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｌなど）を含み、またはそれらで作られうる。

サセプタは、５パーセント超の、好ましくは２０パーセント超の、好ましくは５０パーセントまたは９０パーセント超の強磁性もしくは常磁性の材料を含むことが好ましい。好ましいサセプタは２５０℃を超える温度まで加熱されてもよい。適切なサセプタは、非金属コアの上に配置された金属層を有する非金属コア（例えば、セラミックコアの表面上に形成された金属のトラック）を備えてもよい。

本発明のシステムでは、基部とカートリッジの少なくとも一つの側壁がサセプタ材料を含みうる。基部と少なくとも一つの側壁がサセプタ材料を含むことが好ましい。有利なことに、カートリッジのハウジングの外側の少なくとも一部分がサセプタ材料で作製される。ただし、カートリッジのハウジングの内側の少なくとも一部も、サセプタ材料で被覆されるか、これで裏張りされてもよい。裏張りは、例えばシェルの一体部分を形成するために、ハウジングに取り付けられるか、固定されることが好ましい。

一つ以上のチャンバーの側壁は、サセプタ材料を含みうる。

チャンバー、またはその一部分は、熱伝導性材料およびサセプタ材料の一方または両方から形成されうる。

カートリッジが、伝導を通して加熱するシーシャ組立品で使用するために構成され、チャンバーまたはチャンバーの一部分がサセプタ材料から形成される場合、カートリッジは、サセプタ材料の最小の表面領域が磁場と平行となるように、シーシャ組立品内に位置することが好ましい。シーシャ組立品のカートリッジおよびレセプタクルは、レセプタクル内のカートリッジの適切な配向、およびそれ故にシーシャ装置内のチャンバーの適切な配向を確保するためのキー付きの機構を含みうる。加えて、または別の方法として、チャンバーは、誘導磁場に平行でありうる表面領域を減少させるような形状であってもよい。例えば、チャンバーは円筒形であってもよく、円形断面形状を有してもよい。５つ以上の側部を有する多角柱も、誘導磁場に平行でありうる、チャンバー、およびそれ故にサセプタ材料の一部分を制限することが望ましい。

チャンバーの形状にかかわらず、チャンバーは密充填されることが好ましい。密充填されたチャンバーは、一つのチャンバーから隣接したチャンバーへの熱伝導を通した加熱効率を高めうる。チャンバーは、一つ以上の他のチャンバーに隣接して、伝導によるチャンバー間の熱伝達を高めることが好ましい。第一のチャンバーの壁は、第二のチャンバーの壁として機能することが好ましい。チャンバーの特に好ましい構成は、密充填された六角柱状アレイ、例えば、ハニカム構造などの均一な六角柱状アレイである。

カートリッジ内のチャンバーの正確な配置に関わらず、チャンバーの概して５０％以上の外表面領域が隣接チャンバーの一部に隣接する、または隣接チャンバーの一部を形成する。チャンバーの外表面領域の概して７０％以上または８０％以上が隣接チャンバーの一部に隣接する、または隣接チャンバーの一部を形成することがより好ましい。一部の実施例では、ハニカムタイプ構造におけるように、少なくともいくつかのチャンバーの外表面の１００％が、一つ以上の他のチャンバーに隣接してもよい。

チャンバーは、適切な任意のサイズおよび形状としうる。チャンバーのサイズおよび形状は均一であってもよく、または均一でなくてもよい。チャンバーのすべてまたは少なくとも一部は、実質的に同一の形状およびサイズを有することが好ましい。

一部の実施例では、チャンバーの長さは、約５ｍｍ〜約３０ｍｍの範囲、例えば、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍ、または約１４ｍｍ〜約１８ｍｍである。こうしたチャンバーの幅は、約３ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば、約４ｍｍ〜約１０ｍｍ、または約５〜約７ｍｍである。一部の実施例では、チャンバーの長さは約１４ｍｍ〜約１８ｍｍであり、幅は約５ｍｍ〜約７ｍｍである。

カートリッジの二つ以上のチャンバーは、エアロゾル発生基体を収容しうる。一部の実施例では、カートリッジのすべてのチャンバーがエアロゾル発生基体を収容する。一部の実施例では、カートリッジのチャンバーの少なくとも一つは空であり、エアロゾル発生基体を含まない。空のチャンバーは、過剰な熱を容器から運び去ることを可能にすることによって、カートリッジの内容物の過熱を防止しうる。

カートリッジのチャンバーは、新鮮空気吸込み口およびエアロゾル出口を有する。新鮮空気吸込み口は、ユーザーがシーシャ装置を吸うときに、新鮮な空気がカートリッジ内に流れ込むことを可能にする。その後、空気は、チャンバー内のエアロゾル発生物品から形成されたエアロゾルをエアロゾル出口を通して運ぶ。チャンバーの新鮮な空気吸込み口およびエアロゾル出口は、チャンバーの対向する端部にあることが好ましい。

一部の実施例では、側壁は、チャンバー間の気流を可能にする一つ以上の開口部を含む。同一の側壁が第一および第二のチャンバーの一部分を形成する場合、側壁の開口部は第一のチャンバーと第二のチャンバーとの間の気流を可能にする。開口部の数、サイズおよび形状は、チャンバー間で流れうる空気の量を調整するように制御されうる。開口部は、適切な任意のサイズおよび形状としうる。サイズおよび形状は、均一であっても不均一であってもよい。開口部のすべてまたは少なくとも一部は、同一のサイズおよび形状を有することが好ましい。開口部は、均一に分散されても不均一に分散されてもよい。チャネル間の気流は、一つ以上のチャンバー内のエアロゾル発生基体の消費（エアロゾルの枯渇）を高めるように調整されることが好ましい。

カートリッジは、チャンバーがその中に配置されるハウジングを含む。ハウジングは、シーシャ組立品によって受けられるように構成された外表面を画定する。ハウジングは、チャンバーの新鮮空気吸込み口と連通する一つ以上の入口を含んでもよく、チャンバーのエアロゾル出口と連通する一つ以上の出口を含んでもよい。ハウジングの入口または出口の数がチャンバーの新鮮空気吸込み口またはエアロゾル出口の数より少ない場合、カートリッジは、チャンバーの新鮮空気吸込み口以上をハウジングの入口に流体接続するか、またはチャンバーのエアロゾル出口以上をハウジングの出口に流体接続するためのマニホールドを含みうる。ハウジングは、チャンバーの数と同じ数の入口およびチャンバーの数と同じ数の出口を含むことが好ましい。

チャンバーの入口、出口、長さ、サイズおよび寸法、チャンバー内のエアロゾル発生基体の有無、チャンバー内のエアロゾル発生基体の量、およびハウジングの入口および出口のサイズおよび形状は、とりわけ、カートリッジに任意の適切な引き出し抵抗（ＲＴＤ）を提供するように選択されうる。本発明の態様は、本開示に基づいて明白であろう。ハウジングの入口のサイズおよび形状は、主にカートリッジを通したＲＴＤの制御に関与することが好ましい。

本発明のカートリッジは、任意の適切なＲＴＤを有しうる。例えば、カートリッジを通した、入口から出口へのＲＴＤは、約１０ｍｍ Ｈ₂Ｏ〜約５０ｍｍ Ｈ₂Ｏ、好ましくは約２０ｍｍ Ｈ₂Ｏ〜約４０ｍｍ Ｈ₂Ｏとしうる。標本のＲＴＤは、体積流量が出力端で１７．５ミリリットル／秒である安定した条件下での空気の流れによって横断された時の、標本の二つの端部間の静的圧力差を意味する。標本のＲＴＤは、ＩＳＯ規格６５６５：２００２に記載された方法を使用して、すべての換気を遮断した状態で測定できる。

ハウジングは、一つ以上の部品から形成されうる。例えば、ハウジングは、単一の部品として側壁および底部を含んでもよく、別個の上部またはリッドを含んでもよい。ハウジングの一つ以上の入口は、上部またはリッドによって画定されることが好ましく、一つ以上の出口は底部によって画定されることが好ましい。

ハウジングは任意の適切な材料から形成されうる。ハウジングは、耐熱性ポリマーまたは金属などの耐熱性材料から形成されることが好ましい。ハウジングは、熱伝導性材料から形成されることが好ましい。例えば、ハウジングは、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀、およびそれらの組み合わせから形成されうる。ハウジングはアルミニウムから形成されることが好ましい。

チャンバーは、一つ以上の部品から形成されうる。チャンバーは単一の部品から形成されることが好ましい。チャンバーは、ハウジング内に挿入されてもよく、またはハウジングの少なくとも一部分を含む単一の部品から形成されてもよい。

カートリッジは、シーシャ装置によって受けられるように構成された任意の適切な形状であってもよい。シーシャ装置が伝導によってカートリッジ内のエアロゾル発生基体を加熱するよう構成されている場合、カートリッジは、シーシャ装置の発熱体との間の接触を可能にするように形状設定およびサイズ設定されていることが好ましい。カートリッジレセプタクルの内部およびカートリッジの外部は、類似したサイズおよび寸法であることが好ましい。一部の実施例において、カートリッジは、約１．５：１より大きい高さと基部幅（または直径）の比、または約１．５：１より大きい基部幅（または直径）比を有する。こうした比は、発熱体からの熱がカートリッジの中央に貫通することを許容することにより、使用中のカートリッジ内のエアロゾル発生基体のより効率的な枯渇を可能にしうる。例えば、カートリッジは、高さの約１．５〜約５倍、または、高さの約１．５〜約４倍、または約１．５〜約３倍の基部直径（または幅）を有しうる。同様に、カートリッジは、約１．５〜約５倍の基部直径（または幅）、または約１．５〜約４倍の基部直径（または幅）、または約１．５〜約３倍の基部直径（または幅）を有しうる。カートリッジは、約１．５対１〜約２．５対１の、高さと基部直径の比、または基部直径と高さの比を有する。

一部の実施例では、カートリッジは、約１５ｍｍ〜約２５ｍｍの範囲の高さ、および約４０ｍｍ〜約６０ｍｍの範囲の基部直径を有する。

カートリッジは、適切な任意の形状でありうる。例えば、カートリッジは、実質的に立方体形状または円錐台形状を有しうる。カートリッジは、円錐台形状を有することが好ましい。

本明細書に記載のシーシャ消耗品カートリッジは、任意の適切なエアロゾル発生基体を含みうる。エアロゾル基体を収容するカートリッジの各チャンバーは、同一のエアロゾル発生基体を収容しうる。別の方法として、一つ以上のチャンバーは、異なるチャンバー内に収容されたエアロゾル発生基体とは異なるエアロゾル発生基体を収容しうる。消費者は、自身の個人的味覚に適合させるように、エアロゾル発生基体の組み合わせを含むカートリッジを選択しうる。

エアロゾル発生基体は、エアロゾルを形成しうる揮発性化合物を放出する能力を有する基体であることが好ましい。揮発性化合物はエアロゾル発生基体の加熱により放出されうる。エアロゾル発生基体は固体でも液体でもよく、固体および液体の両方の成分を含んでもよい。エアロゾル発生基体は固体であることが好ましい。

エアロゾル発生基体はニコチンを含んでもよい。ニコチンを含有するエアロゾル発生基体はニコチン塩マトリクスを含んでもよい。エアロゾル発生基体は植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル発生基体はたばこを含んでもよく、たばこ含有材料は加熱に応じてエアロゾル発生基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有することが好ましい。

エアロゾル発生基体は均質化したたばこ材料を含みうる。均質化したたばこ材料は、粒子状のたばこを凝集することによって形成されうる。存在する場合、均質化したたばこ材料のエアロゾル形成体含有量は、乾燥重量基準で５％以上であり、乾燥質量基準で３０重量％より大きいことが好ましい。エアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準で約９５％未満でありうる。エアロゾル形成体の含有量は最大約５５％であることが好ましい。

代替的にまたは追加で、エアロゾル発生基体は、非たばこ含有材料を含んでもよい。エアロゾル発生基体は均質化した植物由来材料を含んでもよい。

エアロゾル発生基体は例えば、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の破片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押出成形たばこ、膨化たばこのうちの一つ以上を含む、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートのうち一つ以上を含みうる。

エアロゾル発生基体は、少なくとも一つのエアロゾル形成体を備えうる。エアロゾル形成体は、使用時に密度が高く安定したエアロゾルの形成を促進し、エアロゾル発生装置の使用温度で熱分解に対して実質的に耐性のある任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物であってもよい。適切なエアロゾル形成体は当技術分野で周知であり、多価アルコール（トリエチレングリコール、１、３−ブタンジオール、およびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテート、またはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）を含むが、これらに限定されない。特に好ましいエアロゾル形成体は多価アルコールまたはその混合物（トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールなど）であり、グリセリンが最も好ましい。エアロゾル形成基体は、その他の添加物および成分（風味剤など）を含んでもよい。エアロゾル発生基体はニコチンおよび少なくとも一つのエアロゾル形成体を含むことが好ましい。特に好ましい実施形態において、エアロゾル形成体はグリセリンである。

固体のエアロゾル形成基体は、熱的に安定な担体上に提供されてもまたはその中に包埋されてもよい。担体は、その上に、固体基体が第一の主面、第二の外側主面、または第一および第二の主面上に堆積された、薄い層を含みうる。担体は、例えば、紙、または紙様の材料、不織布炭素繊維マット、低質量の目の粗いメッシュ金属スクリーン、または穴あきの金属箔またはその他の任意の熱的に安定した高分子マトリクスで形成されてもよい。代替的に、担体は、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートなどの形態をとってもよい。担体は、たばこ成分が組み込まれた不織布繊維または繊維の束としうる。不織布繊維または繊維の束は、例えば、炭素繊維、天然セルロース繊維、またはセルロース誘導体繊維を含みうる。

一部の実施例では、エアロゾル発生基体は懸濁液の形態である。例えば、エアロゾル発生基体は、厚い、モラセス様の懸濁液の形態であってもよい。

一部の実施例では、エアロゾル発生基体は、任意の適切な量の一つ以上の糖を含む。エアロゾル発生基体は、スクロースを粉砕することによって得られたグルコースとフルクトースの混合物である転化糖を含むことが好ましい。エアロゾル発生基体は、約１重量％〜約４０重量％の糖（転化糖など）を含むことが好ましい。一部の実施例では、一つ以上の糖は、コーンスターチまたはマルトデキストリンなどの適切な担体と混合されうる。

いくつかの実施例では、エアロゾル発生基体は一つ以上の感覚促進剤を含む。適切な感覚促進剤は風味剤および冷却剤などの感覚剤を含む。適切な風味剤には、天然または合成のメントール、ハッカ、スペアミント、コーヒー、お茶、スパイス（シナモン、クローブおよびショウガなど）、ココア、バニラ、果実風味、チョコレート、ユーカリ、ゼラニウム、オイゲノール、リュウゼツラン、ビャクシン、アネトール、リナロオールおよびそれらの任意の組み合わせを含む。

任意の適切な量のエアロゾル発生基体は、カートリッジ内に配置されうる。カートリッジは、約１０分〜約６０分、好ましくは約２０分〜約５０分、より好ましくは約３０分〜約４０分持続するシーシャ体験のために十分な量のエアロゾルを提供するエアロゾル発生基体の量を含むことが好ましい。いくつかの実施例では、カートリッジは、約５グラム〜約５０グラムのエアロゾル発生基体を含む。例えば、カートリッジは、約１０グラム〜約２５グラムのエアロゾル発生基体を含みうる。カートリッジは、約１０グラム〜約２０グラム、または約１５グラムのエアロゾル発生基体を含むことが好ましい。

本発明によるシーシャ消耗品カートリッジは、任意の適切なシーシャ組立品と共に使用されうる。シーシャ組立品は、カートリッジ内のエアロゾル発生基体を十分に加熱して、エアロゾル発生基体からエアロゾルを形成するが、エアロゾル発生基体は燃焼しないように構成されることが好ましい。例えば、シーシャ装置は、エアロゾル発生基体を約１５０℃〜約２５０℃、より好ましくは約１８０℃〜約２３０℃、または約２００℃〜約２３０℃の範囲の温度に加熱するように構成されうる。

シーシャ組立品は、伝導、対流、誘導、または伝導、対流、および誘導のうちの二つ以上の組み合わせによって加熱するように構成されうる。シーシャ組立品が誘導によって加熱するよう構成されている場合、カートリッジのチャンバーはサセプタ材料を含むことが好ましい。シーシャ組立品は誘導発熱体を含みうる。例えば、シーシャ組立品は、サセプタ材料内の渦電流および／またはヒステリシス損失を誘発し、その結果サセプタ材料の加熱をもたらすように構成された一つ以上の誘導コイルを含んでもよい。本発明のシーシャ装置に使用されうる適切なサセプタ材料および誘導加熱構成には、例えば、ＰＣＴ公開特許出願ＷＯ２０１４／１０２０９２号およびＷＯ２０１５／１７７２５５号に記載されているものが含まれる。

シーシャ組立品が伝導によってカートリッジ内のエアロゾル発生基体を加熱するよう構成されている場合、シーシャ組立品は、カートリッジがシーシャ組立品によって動作可能に受けられる時に、カートリッジのハウジングと接触するかまたは近接している発熱体を含むことが好ましい。発熱体は抵抗加熱構成要素を含みうる。例えば、発熱体は、一つ以上の抵抗性ワイヤーまたはその他の抵抗要素を含みうる。抵抗性ワイヤーは、熱伝導性材料と接触して、より広い領域にわたって生成された熱を分散させうる。特に適切な導電性材料の例には、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀、およびそららの組み合わせが含まれる。本開示の目的で、抵抗性ワイヤーが熱伝導性材料と接触する場合、抵抗ワイヤーと熱伝導性材料の両方は、カートリッジレセプタクルの表面の少なくとも一部分を形成する発熱体の一部である。

シーシャ組立品がカートリッジ内のエアロゾル発生基体を加熱する機構に関わらず、シーシャ組立品は、発熱体に動作可能に結合されて、発熱体の加熱を制御し、およびそれ故にエアロゾル発生基体が加熱される温度を制御する、制御電子回路を備えうる。

制御電子回路は任意の適した形状で提供され得、かつ、例えば、コントローラまたはメモリおよびコントローラを含み得る。コントローラは、「特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）」状態マシン、デジタル信号プロセッサ、ゲートアレイ、マイクロプロセッサ、または等価のディスクリート論理回路もしくは集積論理回路のうちの一つ以上を含んでもよい。制御電子回路は、回路の一つ以上の構成要素に制御電子回路の機能または態様を実行させる命令を含むメモリを含みうる。本開示における制御電子回路に帰属する機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアのうちの一つ以上として具現化されてもよい。

電子回路はマイクロプロセッサを備えうるが、これはプログラム可能マイクロプロセッサでもよい。電子回路は電力供給を調節するよう構成されてもよい。電力は、電流パルスの形態で発熱体に供給されてもよい。

発熱体が抵抗発熱体である場合、制御電子回路は、発熱体の電気抵抗を監視し、発熱体の電気抵抗に応じて発熱体への電力供給を制御するように構成されうる。このように、制御電子回路は、抵抗要素の温度を調節しうる。

加熱構成要素が誘導コイルを含み、発熱体がサセプタ材料を含む場合、制御電子回路は、誘導コイルの態様を監視し、例えば、ＷＯ２０１５／１７７２５５号に記載されるようなコイルの態様に応じて誘導コイルへの電力供給を制御するように構成されうる。このように、制御電子回路は、サセプタ材料の温度を調節しうる。

シーシャ装置は、制御電子回路に動作可能に結合されて発熱体の温度を制御する、熱電対などの温度センサを含みうる。温度センサは、任意の適切な位置に位置付けられうる。例えば、温度センサは、レセプタクル内に受けられたカートリッジ内に挿入されて、加熱されているエアロゾル発生基体の温度を監視するように構成されうる。加えて、または別の方法として、温度センサは発熱体と接触してもよい。加えて、または別の方法として、温度センサは、シーシャ組立品またはその一部分のエアロゾル出口の温度を検出するように位置付けられてもよい。センサは、感知された温度に関する信号を制御電子回路に送信してもよく、これが、センサにおける適切な温度を達成するように発熱体の加熱を調整しうる。

シーシャ装置、またはシーシャ装置の発熱体は、（ｉ）カートリッジの異なるチャンバーを異なる温度で加熱する、（ｉｉ）カートリッジの異なるチャンバーを異なる時点で加熱する、（ｉｉｉ）変化する温度プロファイルを使用してカートリッジの一つ以上のチャンバーを加熱する、または（ｉ）〜（ｉｉｉ）のうちの一つ以上の任意の組み合わせであるように構成されうる。カートリッジの異なるチャンバーを異なる温度で加熱することは、カートリッジの異なるチャンバーまたはセクションが異なるエアロゾル形成基体を含む場合に有利でありうる。これは、異なるエアロゾル形成基体またはその構成要素が異なる気化温度を有する場合に特に有利でありうる。カートリッジの異なるチャンバーを異なる時点で加熱することは、有利なことに、基体が枯渇するまでの時間を延ばす、所与の時間において適切な量のエアロゾルを送達する、またはその両方でありうる。言い換えれば、カートリッジ全体を加熱するのではなく、所与の時点においてカートリッジの一つ以上のチャンバーを加熱することにより、基体が早期に枯渇することがないため、カートリッジの長期的使用を可能にしうる。カートリッジ全体を加熱するのではなく、所与の時点においてカートリッジの一つ以上のチャンバーを加熱することは、過剰な量ではなく、適切な量のエアロゾルが、所与の時点において生成されることを可能にしうる。いくつかの好ましい実施形態では、シーシャ装置の発熱体は、任意の適切な時点においてカートリッジの一つ以上のチャンバーを逐次的に加熱するように構成されうる。カートリッジの一つ以上のチャンバーを逐次的に加熱することは、有利なことに、早期の基体枯渇を防止するのに役立ちうる。いくつかの実施形態では、カートリッジのチャンバーの加熱がオーバーラップする場合がある。例えば、カートリッジの第一のチャンバーが最初に加熱されてもよい。カートリッジの第二のチャンバーの加熱は、第一のチャンバーの加熱が完了し、第一のチャンバー内の基体が枯渇する前に開始されてもよい。これは、カートリッジ全体内の基体が枯渇するまで繰り返されうる。有利なことに、チャンバーを混合せずに逐次的に加熱することにより、先に加熱されたチャンバー内の基体が枯渇する前に、後に加熱されたチャンバー内の基体を予熱することが可能になる。有利なことに、これは、第一および第二のチャンバー内の基体の消費間のユーザーの待機時間を低減または除去する。第一、第二およびその後の加熱プロファイルは、相互に同一であってもよく、または一つ以上が異なっていてもよい。

変化する温度プロファイルを使用して、カートリッジの一つ以上のチャンバー、またはカートリッジ全体を加熱することが有利に使用されうる。こうした方法は、まず、第一の気化温度を有する第一の基体からのエアロゾル生成を可能にし、その後、第二の気化温度を有する基体からのエアロゾルの生成を可能にするが、ここで第一の気化温度は第二の気化温度未満である。第一および第二の基体は、互いに同じであってもよく、または互いに異なってもよい。第一および第二の基体は、カートリッジの異なるチャンバー内に提供されてもよい。第一および第二の気化温度は相互に異なってもよい。第一の気化温度が第二の気化温度よりも低い温度であってもよく、またはその逆であってもよい。一定の温度ではなく、変化する温度プロファイルを使用してカートリッジの一つ以上のチャンバーを加熱することは、（ｉ）連続的ではなく、特定の時点でエアロゾルを生成して、基体の枯渇までの時間を延ばす、（ｉｉ）装置の電力消費を低減する、または（ｉ）および（ｉｉ）の両方を可能にしうる。使用されうる変化する温度プロファイルの一実施例は、カートリッジの一つ以上の特定のセクションまたはチャンバーなどのカートリッジを異なる温度に加熱することであり、ヒーター温度を動作温度まで徐々に上昇させることを含みうる。使用されうる変化する温度プロファイルの別の例は、一つ以上の特定のセクションまたはチャンバーなど、カートリッジを、第一の温度にまで急速に加熱した後に、第二の温度まで徐々に上昇させることを含みうる。第一の温度は、基体の気化温度直下としうる。第二の温度は、基体の気化温度以上としうる。変化する温度プロファイルの別の実施例では、装置または発熱体は、温度を第二の温度にまで上昇させる前の一の期間の間、温度を第一の温度で保持するように構成されうる。

特定の加熱プロファイルは、カートリッジのチャンバーそれぞれに適用されうる。チャンバーはそれぞれ、異なる加熱プロファイルを有しうる。一部のチャンバーが同一の加熱プロファイルを有してもよい。いくつかの実施形態では、加熱プロファイルは、チャンバーのそれぞれに逐次的に適用されてもよい。いくつかの実施形態では、第一のチャンバー内の基体が実質的に枯渇するまで、第一の加熱プロファイルを第一のチャンバーに適用してもよい。次に、第二のチャンバー内の基体が実質的に枯渇するまで、第二の加熱プロファイルが第二のチャンバーに適用されうる。これは、カートリッジ全体内の基体が枯渇するまで繰り返されうる。第一、第二およびその後の加熱プロファイルは、相互に同一であってもよく、または一つ以上が異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、カートリッジのチャンバーのそれぞれの加熱プロファイルの適用がオーバーラップする場合がある。例えば、第一の加熱プロファイルがカートリッジの第一のチャンバーに適用されてもよい。その後、第一のチャンバーへの第一の加熱プロファイルの適用が完了し、第一のチャンバー内の基体が枯渇する前に、第二の加熱プロファイルがカートリッジの第二のチャンバーに適用されてもよい。これは、カートリッジ全体内の基体が枯渇するまで繰り返されうる。有利なことに、加熱プロファイルを混合せずに逐次的に適用することにより、先に加熱されたチャンバー内の基体が枯渇する前に、後に加熱されたチャンバー内の基体を予熱することが可能になる。有利なことに、これは、第一および第二のチャンバー内の基体の消費間のユーザーの待機時間を低減または除去する。第一、第二およびその後の加熱プロファイルは、相互に同一であってもよく、または一つ以上が異なっていてもよい。

基体の過熱は、本開示に記載の複数のチャンバーを有するカートリッジにおいて、基体が早期に枯渇する際に生じうる。こうした課題は、上記のようにシーシャ装置を構成することによって解決されうる。例えば、こうした課題は、発熱体が、（ｉ）カートリッジの異なるチャンバーを異なる温度で加熱する、（ｉｉ）カートリッジの異なるチャンバーを異なる時点で加熱する、（ｉｉｉ）カートリッジのチャンバーを逐次的に加熱する、（ｉｖ）カートリッジのチャンバーをオーバーラップさせて加熱する、（ｖ）変化する温度プロファイルを使用してカートリッジの一つ以上のチャンバーを加熱する、および（ｖｉ）（ｉ）〜（ｖ）の任意の組み合わせのうちの一つ以上を提供する、シーシャ装置を構成することによって解決されうる。

シーシャ装置は、（ｉ）カートリッジの異なるセクションを異なる温度で加熱する、（ｉｉ）カートリッジの異なるセクションを異なる時点で加熱する、（ｉｉｉ）カートリッジのチャンバーを逐次的に加熱する、（ｉｖ）カートリッジのチャンバーをオーバーラップさせて加熱する、（ｖ）変化する温度プロファイルを使用してカートリッジの一つ以上のセクションを加熱する、または（ｉ）〜（ｉｖ）のうちの一つ以上の組み合わせで、構成されうる。シーシャ装置は、カートリッジの異なるセクションまたはチャンバーを加熱するための二つ以上の独立制御可能な発熱体を備えてもよい。発熱体の少なくとも一つは、カートリッジの異なるセクションを、異なる温度に、または異なる温度プロファイルを介して加熱するように構成される。いくつかの実施形態では、シーシャ装置は、カートリッジの異なるチャンバーを、異なる温度に、または異なる温度プロファイルを介して加熱するように構成された単一の発熱体を備えうる。発熱体の加熱のタイミング、温度、および温度プロファイルは、制御電子回路によって制御可能でありうる。

制御電子回路は、電源に動作可能に結合されうる。シーシャ装置は、任意の適切な電源を含みうる。シーシャ装置の電源は、電池または電池のセットであってもよい。いくつかの実施例では、陰極要素および陽極要素が巻かれて、それらが配置されるシーシャ装置の一部分の幾何学的形状に合うように組み立てられてもよい。電源ユニットの電池は、充電式であってもよく、同様に着脱可能かつ交換可能であってもよい。任意の適切な電池が、使用されてもよい。例えば、産業用耐久電力ツールに使用されるなどの耐久型または市販の標準電池である。代替的に、電源ユニットは、スーパーコンデンサまたはハイパーコンデンサを含む任意のタイプの電源であってもよい。代替的に、組立品は、外部電源に接続されてもよく、電気的におよび電子的にこうした目的のために設計されていてもよい。使用される電源のタイプに関わらず、エアロゾルが再充電または外部電源への接続を必要とする前に、エアロゾルがカートリッジ内のエアロゾル発生基体から枯渇するまで、少なくとも一つのシーシャセッションの間に組立品の通常の機能に十分なエネルギーを提供することが好ましい。電源は、再充電または外部電源への接続を必要とする前に、少なくとも約７０分の装置の連続動作の間、組立品の通常の機能に十分なエネルギーを提供することが好ましい。

一実施例では、シーシャ組立品は、カートリッジレセプタクル、発熱体、エアロゾル出口、および新鮮空気吸込み口を含むエアロゾル発生要素を含む。カートリッジレセプタクルは、エアロゾル発生基体を収容するカートリッジを受けるように構成される。発熱体は、レセプタクルの少なくとも二つの表面を画定する。例えば、発熱体は、上面、側面および底面のうちの二つ以上の少なくとも一部分を形成してもよい。発熱体は、上面の少なくとも一部分および側面の少なくとも一部分を画定することが好ましい。発熱体は、レセプタクルの上面全体および側壁表面全体を形成することがより好ましい。発熱体は、レセプタクルの内表面または外表面上に配置されてもよい。

シーシャ装置は、レセプタクルと流体接続する新鮮空気吸込み口チャネルを備える。シーシャ装置の使用時、新鮮な空気はチャネルを通ってレセプタクルおよびレセプタクル内に配置されたカートリッジ内のチャンバーに流れ、カートリッジのチャンバー内のエアロゾル発生基体から生成されたエアロゾルをエアロゾル出口へと運ぶ。レセプタクルまたはカートリッジに入る前に空気を予熱するために、チャネルの少なくとも一部分は発熱体によって形成されことが好ましい。カートリッジレセプタクルの表面を形成する発熱体の一部分は、新鮮空気吸込み口チャネルの一部分を形成することが好ましい。新鮮空気吸込み口チャネルは、カートリッジレセプタクルの上面、および発熱体によって形成された場合にカートリッジレセプタクルの側壁のうちの一方または両方から形成されることが好ましい。空気吸込み口チャネルは、カートリッジレセプタクルの上面、および発熱体によって形成された場合にカートリッジレセプタクルの側壁の両方によって形成されることが好ましい。

空気吸込み口チャネルの適切な任意の一部分は、発熱体によって形成されうる。空気吸込み口チャネルの長さの約５０％以上が発熱体によって形成されることが好ましい。多くの実施例では、発熱体は、新鮮空気吸込み口チャネルの長さの９５％以下を形成しうる。

新鮮空気吸込み口チャネルを通って流れる空気は、発熱体によって任意の適切な量で加熱されうる。一部の実施例では、空気は、加熱された空気がエアロゾル発生基体を収容するカートリッジを通って流れる時に、十分に加熱されてエアロゾルを形成しうる。一部の実施例では、空気は加熱されてエアロゾル形成を独自に生じるには十分に加熱されないが、発熱体による基体の加熱を促進する。基体を加熱してエアロゾルを形成するために発熱体に供給されるエネルギーの量は、空気が予熱されない設計に対して、本発明によって空気が加熱される場合に、５％以上、例えば、１０％以上、または１５％以上低減されることが好ましい。通常、エネルギー節約は７５％未満となる。

気流チャネルの少なくとも一部分は、発熱体と熱シールドとの間に形成されることが好ましい。また、新鮮空気吸込み口チャネルによって形成される新鮮空気吸込み口チャネルの実質的に全体は、熱シールドによって形成されることが好ましい。熱シールドおよび発熱体は、空気が熱シールドと発熱体との間に流れるように、新鮮空気吸込み口チャネルの対向する表面を形成しうる。熱シールドは、カートリッジレセプタクルによって形成される内部の外側に位置付けられることが好ましい。

任意の適切な熱シールド材料が使用されうる。熱シールド材料は、熱反射性のある表面を含むことが好ましい。熱反射性表面は、断熱材料で裏打ちされうる。一部の実施例では、熱反射性材料は、アルミニウム金属化フィルムまたはその他の適切な熱反射性材料を含む。一部の実施例では、断熱材料はセラミック材料を含む。一部の実施例では、熱シールドはアルミニウム金属化フィルムおよびセラミック材料裏打ちを含む。

新鮮空気吸込み口チャネルは、シーシャ装置の外側からの新鮮な空気がチャネルを通して流れ、開口部を通してカートリッジレセプタクル内に流れうるように、カートリッジレセプタクルを通る一つ以上の開口部を含みうる。チャネルが複数の開口部を含む場合、チャネルは、チャネルを通って各開口部に流れるように空気を方向付けるためのマニホールドを含みうる。シーシャ装置は、二つ以上の新鮮空気吸込み口チャネルを含むことが好ましい。

一部の実施例では、カートリッジの少なくとも一部分とレセプタクルの表面との間に空気ギャップが形成されてもよく、ここで空気ギャップは新鮮空気吸込み口チャネルの一部分として機能する。

シーシャ組立品のレセプタクルは、一つ以上の部品から形成されうる。レセプタクルは二つ以上の部品によって形成されることが好ましい。レセプタクルの少なくとも一方の部品は他方の部品に対して移動可能であって、カートリッジをレセプタクル内に挿入するために、レセプタクルの内部へのアクセスを可能にすることが好ましい。例えば、一方の部品は、他方の部品に取り外し可能に取り付けられて、部品が分離されるときにカートリッジの挿入を可能にしてもよい。部品は、螺合、締まりばめ、スナップ嵌めなど、任意の適切な方法で取り付け可能でありうる。一部の実施例では、部品はヒンジを介して互いに取り付けられる。部品がヒンジを介して取り付けられる時、部品は、レセプタクルが閉位置にある時に部品を互いに対して固定するロック機構も含みうる。一部の実施例では、カートリッジレセプタクルは、摺動により開かれて、カートリッジを引き出し内に配置することを可能にし、摺動により閉じられて、シーシャ装置を使用することを可能にする、引き出しを含む。

上述の通り、カートリッジは、使用時にカートリッジのチャンバーを通って空気が流れることを可能にする、ハウジング内に形成された一つ以上の入口を含む。レセプタクルが一つ以上の入口開口部を含む場合、カートリッジの入口の少なくとも一部は、レセプタクルの上部の開口部と整列しうる。カートリッジは、カートリッジがレセプタクル内に挿入された時に、レセプタクルの相補的な整列機構と嵌合して、カートリッジの入口をレセプタクルの開口部と整列させるように構成された整列機構を含みうる。

カートリッジのチャンバーに入る空気は、エアロゾル発生基体にわたって流れ、エアロゾルを混入し、エアロゾル出口を介してチャンバー、カートリッジ、およびレセプタクルを抜け出る。エアロゾル出口から、エアロゾルを運ぶ空気が、シーシャ組立品の容器に入る。

シーシャ組立品は、液体を収容するように構成された内部容積を画定し、さらに液体充填レベルの上にヘッドスペースの出口を画定する、任意の適切な容器を備えうる。容器は、消費者が容器内に収容される内容物を観察することを可能にするように、光学的に透明または不透明なハウジングを含みうる。容器は、液体充填ラインなどの液体充填境界を含みうる。容器ハウジングは、任意の適切な材料で形成されうる。例えば、容器ハウジングは、ガラスまたは適切な剛直なプラスチック材料を含みうる。容器は、消費者が容器を充填または洗浄することを可能にするように、エアロゾル発生要素を含むシーシャ組立品の一部分から取り外し可能であることが好ましい。

容器は、消費者によって液体充填レベルまで充填されうる。液体は、水を含むことが好ましく、一つ以上の着色剤、風味剤または着色剤もしくは風味剤が随意に注入されてもよい。例えば、水には、植物または薬草のうちの一つまたは両方が注入されてもよい。

レセプタクルのエアロゾル出口を抜け出る空気中に混入されたエアロゾルは、容器内に位置する導管を通って移動しうる。容器を通って流れるエアロゾルが、導管の開口部を通った後、液体を通り、容器のヘッドスペース内に入り、ヘッドスペース出口を抜け出て、消費者に送達されるように、導管はシーシャ組立品のエアロゾル発生要素のエアロゾル出口に結合されてもよく、また容器の液体充填レベルの下方に開口部を有してもよい。

ヘッドスペース出口は、エアロゾルを消費者に送達するためのマウスピースを含むホースに結合されうる。マウスピースは、ユーザーまたはシーシャ装置の制御電子回路に動作可能に結合された吸煙センサによって起動可能なスイッチを含みうる。スイッチまたは吸煙センサは、制御電子回路に無線で結合されることが好ましい。スイッチまたは吸煙センサの起動により、発熱体にエネルギーを常に供給するのではなく、制御電子回路に発熱体を起動させうる。したがって、スイッチまたは吸煙センサの使用は、こうした要素を用いていない装置に対してエネルギーを節約して、一定の加熱ではなくオンデマンド加熱を提供するように機能しうる。

例示目的で、本明細書で説明されるシーシャ装置を使用する一方法が、時系列で以下に提供される。容器は、シーシャ装置の他の構成要素から分離され、水で充填されうる。自然の果実飲料、植物成分、および煎じた薬草のうちの一つ以上が、味付けのため水に加えられてもよい。加えられる液体の量は、導管の一部分を覆う必要があるが、容器に随意に存在する場合がある充填レベルマークを越えてはならない。そして、容器は、シーシャ装置に再度組み付けられる。エアロゾル発生要素の一部分は、取り外される、または開かれて、カートリッジを容器に挿入することを可能にしうる。その後、エアロゾル発生要素は再び組み立てられる、または閉じられる。その後、装置は作動されうる。ユーザーは、説明されたようにマウスピースで吸煙することができる。ユーザーは、エアロゾルが見えなくなる、まではエアロゾルが送達されるまで、装置を使い続けることができる。カートリッジが使用可能なエアロゾル発生基体を枯渇した時に、装置は自動的に停止することが好ましい。代替的に、または追加的に、消費者は、例えば、消耗品が枯渇した、またはほとんど枯渇したという合図を装置から受信した後、装置に新しいカートリッジを再充填してもよい。新しいカートリッジが充填されると、装置は継続して使用することができる。シーシャ装置は、例えば、装置のスイッチを切ることにより、消費者がいつでも止めることができるのが好ましい。

いくつかの実施例では、ユーザーは、例えば、マウスピース上の起動要素を使用することによって一つ以上の発熱体を起動することができる。例えば、起動要素は、制御電子回路と無線通信することができ、制御電子回路に信号を送って、スタンバイモードから完全な発熱まで発熱体を起動することができる。こうした手動起動は、ユーザーが、マウスピースで吸煙する間のみ、カートリッジ内のエアロゾル発生基体の過熱または不要な発熱を回避できることが好ましい。

実施例によっては、マウスピースは、制御電子回路と無線通信する吸煙センサを含み、消費者がマウスピースで吸煙することにより、スタンバイモードから完全な発熱まで発熱体を起動させる。

本発明のシーシャ装置は、任意の好適な空気管理を有してもよい。一実施例では、ユーザーからの吸煙行動により吸込み効果を発生させて装置内側に低圧を引き起こし、これによって外気を装置の空気吸込み口を通して新鮮空気吸込み口チャネル内、およびレセプタクル内に流す。その後、空気は、レセプタクル内のカートリッジのチャンバーを通って流れ、チャンバー内のエアロゾル発生基体から生成されたエアロゾルを運びうる。混入されたエアロゾルを有する空気はその後、レセプタクルのエアロゾル出口を抜け出て、導管を通って容器内の液体へと流れる。その後、エアロゾルは、液体から泡立ち、液体レベル上の容器内のヘッドスペースに入り、ヘッドスペース出口から出て、ホースおよびマウスピースを通って、消費者に送達される。外気の流れ、そしてシーシャ装置内側のエアロゾルの流れは、ユーザーの吸煙行動により引き起こされうる。

本発明のシーシャ装置の全ての主要部品を組み立てることにより、装置の密封機能が確保されることが好ましい。密封機能は、適切な気流の管理が起きていることを確保する必要がある。密封機能は、任意の好適な方法で達成することができる。例えば、封止リングおよびワッシャなどのシールが、密封機能を確保するため使用されてもよい。

封止リングおよび封止ワッシャまたはその他の密封要素は、任意の適切な材料で作製されうる。例えば、シールは、グラフェン化合物とシリコン化合物のうちの一つ以上を含んでもよい。その物質は、米国食料医薬品局により、人による使用が認可されていることが好ましい。

レセプタクルからの導管、レセプタクルのカバーハウジング、および容器などの主要部品は、任意の適切な材料で作製されうる。例えば、これらの部品は、ガラス、ガラス系化合物、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、またはポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）から独自に作られていてもよい。それらの部品は、標準的食器洗い機での使用に適切な物質で形成されるのが好ましい。

実施例によっては、本発明のマウスピースは、クイックカップリングオス／メス機能を組み入れてホースユニットに連結する。

本開示で説明される一つ以上の態様を図示する図面をこれから参照する。しかし、当然のことながら図面に描写されていないその他の態様も、本開示の範囲および趣旨に収まる。図内で使用されている類似の番号は、類似の構成要素、工程、およびこれに類するものを指す。ただし、所定の図で一つの構成要素を指すために一つの番号を使用することは、別の図で同じ番号が付けられたその構成要素を制限するものではないことが理解される。加えて、異なる図内で構成要素を指すための異なる番号の使用は、異なる番号の付いた構成要素を他の番号の付いた構成要素と同一または類似のものとすることはできないと示すことを意図するものではない。図面は、例示の目的で提示され、制限のために提示されるものではない。図面に提示される概略図は、必ずしも縮尺通りではない。

シーシャ消耗品カートリッジの概略斜視図である。 シーシャ消耗品カートリッジの長軸方向の概略断面斜視図である。 カートリッジの例示的な底部の略平面図である。 チャンバーの例示的なアレイの概略断面図である。 チャンバーの代替的な例示的なアレイの概略断面図である。 チャンバーの代替的な例示的なアレイの概略断面図である。 例示的なカートリッジの概略斜視図である。 例示的なシーシャ組立品の概略断面図である。 例示的なエアロゾル発生要素の概略断面図である。 例示的なエアロゾル発生要素の概略断面図である。 例示的なエアロゾル発生要素の概略断面図である。

図１〜２を参照すると、シーシャ消耗品カートリッジ１５０の概略斜視図（図１）、およびシーシャ消耗品カートリッジ１５０の長軸方向の概略断面斜視図（図２）が示されている。カートリッジ１５０は、シーシャ組立品によって受けられるように構成される。カートリッジ１５０は、シーシャ組立品によって受けられるようなサイズ設定および形状設定された外表面を画定するハウジング２１０を含む。複数のチャンバー２２０はハウジング２１０内に配置される。ハウジング２１０およびチャンバー２２０は、一つ以上の部品から形成されうる。一部の実施例では、全てのチャンバー２２０は、ハウジング１１０内に挿入された単一の部品から形成される。一部の実施例では、ハウジング２１０の少なくとも一部分およびチャンバー２２０は同一の部品から形成される。

エアロゾル発生基体２３０は、二つ以上のチャンバー２２０内に配置される。図２においてエアロゾル発生基体２３０から延びる矢印は、チャンバー２２０を通る空気の流れを図示している。したがって、矢印は、チャンバー２２０のエアロゾル出口から延びている。

ハウジング２１０は、カバー２５０と係合するように構成されたフランジ２４０を含みうる。リッド２５０は、カートリッジ１５０の出口を形成する開口部２５５を含む。開口部２５５は、チャンバー２２０と整列して、チャンバー２２０からカバー２５０を通してハウジング２１０を出る流れを方向付けることが好ましい。開口部２５５は、ルースなエアロゾル発生基体２３０が開口部２５５から漏れ出ることを防止するように十分に小さいことが好ましい。

図１〜２に図示するカートリッジ２１０は、チャンバー２２０の周りの気流を防ぎ、気流がチャンバー２２０を通るように方向付けるためのシール２６０を含む。

図３を参照すると、図１〜２に図示するカートリッジ１５０の例示的な底部の略平面図が示されている。ハウジングの底部２７０（図１〜２に対する底部）は、カートリッジ内への入口として機能しうる複数の開口部２７５を形成する。開口部２７５は、ハウジング内のチャンバーと整列して、開口部２７５からハウジングのチャンバー内への空気の流れを方向付けることが好ましい。開口部２７５は、ルースなエアロゾル発生基体が開口部２７５から漏れ出ることを防止するように十分に小さいことが好ましい。

図４を参照すると、チャンバー２２０の例示的なアレイ２２５の概略断面図が示されている。影付きチャンバー２２０はエアロゾル発生基体を収容するチャンバーを図示しており、影のないチャンバー２２１は空のチャンバーを図示している。空のチャンバー２２１はヒートシンクとして機能してもよく、または、動作中のエアロゾル発生基体の過熱および燃焼を防止するために、エアロゾル発生基体を収容するチャンバー２２０から過剰な熱を伝達してもよい（ハウジングの入口および出口と流体接続している場合）。

図４に図示するチャンバー２２０、２２１は、密充填された六角錐である。一つのチャンバー２２０の側壁２２７は、別のチャンバーの側壁を形成する。密充填の性質および隣接した側壁により、チャンバー２２０、２２１間の伝導性熱伝達が促進される。

図５を参照すると、チャンバー２２０の代替的な例示的なアレイ２２５の概略断面図が示されている。影付きチャンバー２２０はエアロゾル発生基体を収容するチャンバーを図示しており、影のないチャンバー２２１は空のチャンバーを図示している。アレイ２２５は、エアロゾル発生基体含有チャンバー２２０を形成する密充填された円筒形である。円筒形の間には、略三角形形状の空のチャンバー２２１が形成される。空のチャンバー２２１はヒートシンクとして機能してもよく、または、動作中のエアロゾル発生基体の過熱および燃焼を防止するために、エアロゾル発生基体を収容するチャンバー２２０から過剰な熱を伝達してもよい（ハウジングの入口および出口と流体接続している場合）。

図５に図示するアレイ２２５内のエアロゾル発生基体含有チャンバー２２０間の熱伝達は、例えば、図４に図示するアレイ内のチャンバー間の熱伝達よりも低効率となる傾向があるが、これは、図５に図示するアレイ２２５内のエアロゾル発生基体含有チャンバー２２０の側壁の接触または共有が少ないためである。ただし、その形状のため、図５に図示するチャンバー２２０は、誘導電磁場と平行でありうる限定された表面領域のために、特に誘導可能に適しうる。

図６を参照すると、チャンバー２２０の代替的な例示的なアレイ２２５の概略断面図が示されている。アレイ２２５は、密充填された四角錐のアレイである。一つ以上のチャンバー２２０は空で（図示せず）、ヒートシンクとして機能してもよく、または、動作中のエアロゾル発生基体の過熱および燃焼を防止するために、エアロゾル発生基体を収容するチャンバー２２０から過剰な熱を伝達してもよい（ハウジングの入口および出口と流体接続している場合）。

図６に図示するアレイ２２５内のエアロゾル発生基体含有チャンバー２２０間の熱伝達は、側壁２２７の少ない接触または共有のために効率的となる傾向がある。

図４〜６に図示するチャンバーのアレイの実施例は、例示の目的のためにのみ図示されており、チャンバーのその他のアレイおよび形状を用いてもよいことが理解される。

ここで図７を参照すると、円錐台形状を有する例示的なカートリッジ１５０の概略斜視図が示されている。当然ながら、カートリッジは、適切な任意の形状を有しうる。

ここで図８を参照すると、例示的なシーシャ組立品１００の概略断面図が示されている。組立品１００は、液体１９を含有するように構成され、液体１９の充填レベルの上にヘッドスペース出口１５を画定する内部容積を画定する、容器１７を含む。液体１９は、水を含むのが好ましく、一つ以上の着色剤、一つ以上の風味剤、または一つ以上の着色剤および一つ以上の風味剤が随意に注入されてもよい。例えば、水には、煎じた植物または煎じた薬草のうちの一つまたは両方が注入されてもよい。

また、装置１００は、エアロゾル発生要素１３０を含む。エアロゾル発生要素１３０は、エアロゾル発生基体を収容するカートリッジ１５０を受けるように構成されたカートリッジレセプタクル１４０を含む。また、エアロゾル発生要素１３０は、レセプタクル１４０の少なくとも二つの表面を形成する発熱体１６０を含む。図示した実施形態では、発熱体１６０は、レセプタクル１４０の上面および側面を画定している。また、エアロゾル発生要素１３０は、新鮮な空気を装置１００内に引き出す新鮮空気吸込み口チャネル１７０を含む。新鮮空気吸込み口チャネル１７０の一部分は、発熱体１６０によって形成され、空気がレセプタクル１４０に入る前に空気を加熱する。その後、発熱体１６０によって加熱された、予熱された空気がカートリッジ１５０に入り、容器１５０内のエアロゾル発生基体によって生成されたエアロゾルを運ぶ。空気は、エアロゾル発生要素１３０のエアロゾル出口１８０を抜け出る。

導管１９０は、空気およびエアロゾルを、エアロゾル出口１８０から容器１７内に、液体１９のレベルの下まで運ぶ。空気およびエアロゾルは液体１９を通して泡立ち、エアロゾル発生要素１３０１７エアロゾル発生要素１３０の容器のヘッドスペース出口１５を抜け出る。ホース２０は、ヘッドスペース出口１５に取り付けられ、エアロゾルをユーザーのマウスに運びうる。マウスピース２５は、ホース２０に取り付けられてもよく、またはホース２０の一部を形成してもよい。

使用中の装置の空気流路は、図８の太い矢印で図示されている。

マウスピース２５は、起動要素２７を含みうる。起動要素２７は、スイッチ、ボタン等、または吸煙センサ等であってもよい。起動要素２７は、装置１００のその他の任意の適切な場所に配置されてもよい。起動要素２７は、制御電子回路３０に無線通信して、装置１００を使用状態に置き、例えば、電源３５に発熱体１４０を活性化させることによって、制御電子回路に発熱体１６０を起動させる。

制御電子回路３０および電源３５は、図８に図示するエアロゾル発生要素１３０の底部以外の、エアロゾル発生要素１３０の任意の適切な位置に配置されてもよい。

図９は、例示的なエアロゾル発生要素１３０の概略断面図である。簡潔および明瞭とする目的のために、すべての構成要素が図示されているわけではない。図示した実施形態では、空気（矢印）は、エアロゾル発生要素１３０の上部１３１にある空気吸込み口１７１内に入った後、熱シールド１６５を通過してから、発熱体１６０の外側表面に沿って流れ、発熱体１６０の上部に達する。その後、加熱された空気は、カートリッジ１５０のハウジングの上面を通過し、エアロゾル発生基体１５５を通過し、底部１３３の空隙を通って、エアロゾル出口１８０へと下方に流れる。図示した実施形態では、空気は発熱体１６０の外表面に沿って、その後発熱体１６０を通って移動する。

図９に図示する実施例では、上部１３１は、下部１３３から取り外されて、カートリッジ１５０を、発熱体１６０および底部１３１の上面によって形成されるレセプタクルに挿入する、またはレセプタクルから取り外すことを可能にしうる。

図１０は、例示的なエアロゾル発生要素１３０の概略断面図である。簡潔および明瞭とする目的のために、すべての構成要素が図示されているわけではない。図示した実施形態では、空気（矢印）はエアロゾル発生要素１３０の上部１３１にある空気吸込み口１７１に入った後、熱シールド１６５および発熱体１６０を通過する。次に、空気は発熱体１６０の内側表面およびカートリッジ１５０のハウジングの外面に沿って流れ、カートリッジ１５０のハウジングの上部に達する。その後、加熱された空気は、カートリッジ１５０のハウジングの上面を通過し、エアロゾル発生基体１５５を通過し、底部１３３の空隙を通って、エアロゾル出口１８０へと下方に流れる。図示した実施形態では、空気は発熱体１６０を通り、発熱体１６０の内面に沿って移動する。

図１０に図示する実施例では、上部１３１は、下部１３３から取り外されて、カートリッジ１５０を、発熱体１６０および底部１３１の上面によって形成されるレセプタクルに挿入する、またはレセプタクルから取り外すことを可能にしうる。

図９〜１０に図示した実施例では、上部１３１の本体は、断熱性材料から形成されうる。

図１１の概略断面図に図示する実施形態において、エアロゾル発生要素１３０は、制御電子回路（図１１に図示せず）に動作可能に結合された熱電対１９９を含む。図示した実施例では、熱電対１９９は、カートリッジ１５０およびエアロゾル発生基体１５５を貫通する。熱電対１９９は、カートリッジ１５０が底部１３３上に位置し、上部１３１が底部１３１上に配置される時に、カートリッジ１５０を貫通しうる。熱電対１９９は、出口１８０に近接して、または任意のその他の適切な場所で発熱体１６０に接触して、シーシャ装置が使用されている時に関連温度のフィードバックを提供しうる。

本発明の一つの態様に関連して上述した特徴は、本発明の別の態様にも適用されうる。

本明細書で使用されるすべての科学的および技術的な用語は、別途指定のない限り、当業界で一般に使用される意味を有する。本明細書で提供されている定義は、本明細書で頻繁に使用される特定の用語の理解を容易にするために提供されている。

単数形（「一つの」および「その」）は本明細書および添付した請求の範囲で使用される場合、複数形の対象を有する実施形態を含蓄するが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

「または」という用語は、本明細書または添付した請求の範囲で使用される場合、その内容によって明らかに別途定められていない限り、「および／または」を含めた意味で一般的に使用される。

本明細書で使用される「有する（ｈａｖｅ）」、「有している、持っている（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、またはこれに類するものは制約のない意味で使用され、一般的に「含むが、これらに限定されない」を意味する。当然のことながら、「から本質的に成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」、「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、およびこれに類するものは、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」およびこれに類するものに包摂される。

「好ましい」および「好ましくは」という語は、ある一定の状況下である一定の利益をもたらしうる本発明の実施形態を言及する。ただし、同一またはその他の状況下で、その他の実施形態もまた好ましいものでありうる。その上、一つ以上の好ましい実施形態の列挙は、その他の実施形態が有用ではないことを暗示するものではなく、また特許請求の範囲を含む本開示の範囲からその他の実施形態を除外することを意図しない。

「上部」、「底部」、「左」、「右」、「上側」、「下部」、「下部」、およびその他の方向または配向は、明確および簡潔にするために本明細書で記載されており、実際の装置またはシステムを限定することを意図していない。本明細書に記載の装置およびシステムは、多数の方向および配向で使用されうる。

上述の例示的な実施形態は限定するものではない。上述の実施形態と一貫性のあるその他の実施形態は、当業者には明らかであろう。

Claims (15)

1. シーシャ消耗品カートリッジであって、
   シーシャ装置内に動作可能に挿入するためにサイズ設定および形状設定された外表面を有するハウジングと、
   前記ハウジング内の第一のチャンバーと、
   前記第一のチャンバー内の第一のエアロゾル発生基体と、
   前記ハウジング内の第二のチャンバーであって、前記第二のチャンバーが前記第一のチャンバーに隣接する、第二のチャンバーと、
   前記第二のチャンバー内の第二のエアロゾル発生基体であって、前記第一のエアロゾル発生基体の組成と前記第二のエアロゾル発生基体の組成が同一である、または異なっている、第二のエアロゾル発生基体と、を備え、
   前記第一のチャンバーが、第一の新鮮空気吸込み口および対向する第一のエアロゾル出口を画定し、そのため、使用時に、前記第一の新鮮空気吸込み口に入る新鮮な空気が、前記第一のエアロゾル出口から、発生したエアロゾルを運び、
   前記第二のチャンバーが、第二の新鮮空気吸込み口および対向する第二のエアロゾル出口を画定し、そのため、使用時に、前記第二の新鮮空気吸込み口に入る新鮮な空気が、前記第二のエアロゾル出口から、発生したエアロゾルを通び、
   前記第一および第二のチャンバーが、それぞれ独立して、少なくとも約１．５：１、または少なくとも約２：１、または少なくとも約３：１のアスペクト比を有する、シーシャ消耗品カートリッジ。
2. 前記第一および第二のチャンバーに加えて一つ以上の追加的なチャンバーをさらに備える、請求項１に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
3. 前記チャンバーのうちの少なくとも一つが空である、請求項２に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
4. 前記チャンバーが熱伝導性材料から形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
5. 前記熱伝導性材料がアルミニウムを含む、請求項４に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
6. 前記カートリッジが磁気誘導サセプタ材料から形成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
7. 前記第一および第二のチャンバーが円筒形のチャンバーである、請求項６に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
8. 前記第一および第二のチャンバーが、それらの長さの大部分に沿った多角形の断面形状を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
9. 前記断面形状が六角形である、請求項８に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
10. 前記第一のチャンバーの少なくとも一つの側壁が、前記第二のチャンバーの側壁である、請求項９に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
11. 前記第一および第二のチャンバーが、チャンバーのハニカムアレイの一部である、請求項１０に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
12. 前記チャンバーのアレイが、少なくとも７つのチャンバーを含む、請求項１１に記載のシーシャ消耗品カートリッジ。
13. シーシャ組立品であって、
    ある体積の液体を収容するように構成された内部を画定する容器であって、前記容器がヘッドスペース出口導管を含む、容器と、
    前記容器と流体接続するエアロゾル発生要素であって、前記エアロゾル発生要素が、
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシーシャ消耗品カートリッジを受けるように構成されたカートリッジレセプタクル、
    前記シーシャ消耗品カートリッジと熱接触する発熱体、および、
    前記カートリッジレセプタクルと流体接続するエアロゾル出口、および前記カートリッジレセプタクルと流体接続する新鮮空気吸込み口チャネル、を含む、エアロゾル発生要素と、を備える、シーシャ組立品。
14. シーシャ組立品であって、
    ある体積の液体を収容するように構成された内部を画定する容器であって、前記容器がヘッドスペース出口導管を含む、容器と、
    前記容器と流体接続するエアロゾル発生要素であって、前記エアロゾル発生要素が、
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシーシャ消耗品カートリッジを受けるように構成されたカートリッジレセプタクルであって、前記第一および第二のチャンバーを形成する材料が磁気サセプタ材料を含む、カートリッジレセプタクル、
    前記カートリッジが前記レセプタクル内に受けられた時に、前記サセプタ材料を加熱するように構成される誘導発熱体、および、
    前記カートリッジレセプタクルと流体接続するエアロゾル出口、および前記カートリッジレセプタクルと流体接続する新鮮空気吸込み口チャネル、を含む、エアロゾル発生要素と、を備える、シーシャ組立品。
15. 前記シーシャ消耗品カートリッジ内の前記エアロゾル発生基体が、動作中にエアロゾルを生成するのに十分に加熱されるが、前記エアロゾル発生基体を燃焼させないように、前記シーシャ装置が前記発熱体の加熱を制御するように構成される、請求項１３または請求項１４のいずれかに記載のシーシャ組立品。

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