JP2021003123A - 組み立てられた配置におけるエアロゾル送出装置の負荷に基づいた検出 - Google Patents

Abstract

【課題】改良されたエアロゾル送出装置を提供する。【解決手段】制御体１０２と結合可能なカートリッジ１０４には、加熱要素２２２が装備されている。制御体は、それぞれ電源２１２及び加熱要素と接続可能な、第１及び第２の正極導体３０６、３０８を含む。制御体は、第１及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続された直列プルアップ抵抗Ｒ１及びスイッチＱ１を含む。マイクロプロセッサ３１０は、制御体及びカートリッジが結合されていないとき、プルアップ抵抗が第２の正極導体において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成され、制御体及びカートリッジが結合されているとき、加熱要素が給電されず、論理的低レベルの電圧をもたらす待機モードの閉状態でスイッチを操作するように構成されている。マイクロプロセッサは、電圧を測定し、それに基づきエアロゾル送出装置の機能要素（複数可）の操作を制御するように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、喫煙物品などのエアロゾル送出装置に関し、より具体的には、エアロゾルの生成のために電気的に生成された熱を利用し得るエアロゾル送出装置（例えば、一般的に電子たばこと称される喫煙物品）に関する。喫煙物品は、エアロゾル前駆体を加熱するように構成され得、これは、たばこから作製され得るか、もしくは由来し得る、材料を組み込むことができるか、または別様にたばこを組み込むことができ、該前駆体は、ヒトが消費するために吸入可能な物質を形成することが可能である。

多くの喫煙装置が、使用のためにたばこを燃焼させる必要がある喫煙製品への改善、または代替品として何年にもわたって提案されている。これらの装置の多くは、巻きたばこ、葉巻、またはパイプ喫煙に関連付けられた感覚を提供するが、多量の不完全燃焼及びたばこを燃やすことからもたらされる分解生成物を生み出さないように意図的に設計されている。この結果、揮発性材料を蒸発させまたは加熱するために電気エネルギーを利用する、またはたばこを相当量燃やすことなく巻きたばこ、葉巻、もしくはパイプ喫煙の感覚を提供するように試みる、多くの喫煙製品、香り発生器、及び薬用吸入器が提案されている。例えば、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，７２６，３２０号、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号、及びＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号において記載された背景技術に記載される様々な代替的な喫煙物品、エアロゾル送出装置、及び発熱源を参照してほしい。また例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年２月３日に出願されたＢｌｅｓｓらの米国特許出願第１４／１７０，８３８号内のブランド名及び商用電源によって参照された様々な種類の喫煙物品、エアロゾル送出装置、及び電動発熱源を参照してほしい。加えて、他の種類の喫煙物品が、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｃｏｌｌｉｎｓらの米国特許第５，５０５，２１４号、Ｖｏｇｅｓの米国特許第５，８９４，８４１号、Ｓｈａｙａｎの米国特許第６，７７２，７５６号、Ｈｏｎの米国特許出願公開第２００６／０１９６５１８号、及びＨｏｎの米国特許出願公開第２００７／０２６７０３１号において提案されている。一般的な種類のいわゆる電子たばこの一例は、ＲＪ Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｖａｐｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ製の商品名ＶＵＳＥ（商標）で市販されている。

巻きたばこ、葉巻、またはパイプ喫煙の感覚を提供するために電気エネルギーによって生成された熱を用い、たばこを相当量まで燃焼させるまたは熱分解することなく、燃焼用熱源を必要とせず、多量の不完全燃焼及び分解生成物を必ずしも生み出すことのない喫煙物品を提供することが望ましい。さらに電子喫煙物品の製造に関する前進が、望ましい。

米国特許第７，７２６，３２０号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書 米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書 米国特許第５，５０５，２１４号明細書 米国特許第５，８９４，８４１号明細書 米国特許第６，７７２，７５６号明細書 米国特許出願公開第２００６／０１９６５１８号明細書 米国特許出願公開第２００７／０２６７０３１号明細書

本発明は、エアロゾル送出装置、そのような装置を形成する方法、及びそのような装置の要素に関する。本開示は、これらに限定することなく、以下の例示的な実装形態を含む。

例示的な実装形態１：制御体は、加熱要素が装備され、エアロゾル前駆体組成物を含有するカートリッジと結合可能であり、制御体は、エアロゾル送出装置を形成するためにカートリッジと結合可能であり、加熱要素が、エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるように構成されており、制御体は、電源に接続可能な第１の正極導体と、加熱要素に接続可能な第２の正極導体と、第１の正極導体及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続された直列プルアップ抵抗及びスイッチを含み、スイッチが、プルアップ抵抗及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続されており、マイクロプロセッサは、制御体がカートリッジと結合されていないとき、プルアップ抵抗が第２の正極導体において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成され、制御体がカートリッジと結合されているとき、加熱要素が給電されず、第２の正極導体において論理的低レベルの電圧をもたらす、待機モードの閉状態でスイッチを操作するように構成され、マイクロプロセッサは、第２の正極導体の電圧を測定し、それに基づきエアロゾル送出装置の少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されている。

例示的な実装形態２：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されているマイクロプロセッサが、第２の正極導体の電圧を、論理的高レベルから論理的低レベルに低下させるカートリッジと制御体の結合に応じて、少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されていることを含む。

例示的な実装形態３：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されているマイクロプロセッサが、第２の正極導体の電圧を、論理的低レベルから論理的高レベルに上昇させるカートリッジとの制御体の結合解除に応じて、少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されていることを含む。

例示的な実装形態４：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されているマイクロプロセッサが、少なくとも１つの視覚、聴覚、または触覚インジケータの操作を制御するように構成されていることを含む。

例示的な実装形態５：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、制御体は、第２の正極導体及びマイクロプロセッサに、ならびにこれらの間に接続され、接地を基準とし、かつそこからマイクロプロセッサが第２の正極導体の電圧を測定するように構成されている分圧器をさらに備える。

例示的な実装形態６：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、制御体は、分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチをさらに備え、マイクロプロセッサが待機モードの開状態で第２のスイッチを操作するように構成されている。

例示的な実装形態７：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、分圧器が、マイクロプロセッサに接続された出力を含み、かつそこからマイクロプロセッサが、第２の正極導体で電圧を測定するように構成され、制御体は、出力及び接地に、ならびにこれらの間に接続されたコンデンサをさらに備える。

例示的な実装形態８：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、マイクロプロセッサが、制御体がカートリッジと結合され、マイクロプロセッサが、加熱要素にエアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるために電力を送るように構成され、第２の正極導体の電圧が、正極加熱要素電圧に対応し、アクティブモードにおいて、マイクロプロセッサが、正極加熱要素電圧を測定し、それに基づき加熱要素に送られた電力を制御するように構成されている。

例示的な実装形態９：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、制御体は、第２の正極導体及びマイクロプロセッサに、ならびにこれらの間に接続され、接地を基準とし、かつそこからマイクロプロセッサが正極加熱要素の電圧を測定するように構成されている分圧器をさらに備え、第２のスイッチが、分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続され、マイクロプロセッサが、アクティブモードの閉状態で第２のスイッチを操作するように構成されている。

例示的な実装形態１０：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの制御体において、加熱要素に電力を送り、加熱要素に送られた電力を制御するように構成されているマイクロプロセッサは、少なくとも、加熱要素をオンにし、加熱期間を相応に開始するために、かつ加熱期間の終了まで周期的なレートで、電源から電力を送ることと、加熱要素に送られた瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウを判定することと、測定値のウィンドウの各測定値が、正極加熱要素の電圧と、加熱要素を通る電流との積として判定され、瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウに基づいて、加熱要素に送られた単純移動平均電力を計算することと、単純移動平均電力を電源に関連付けられた選択された電力設定点と比較することと、単純移動平均電力が、それぞれ選択された電力設定点を上回るかまたは下回る各場合において、周期的なレートで、加熱要素をオフまたはオンにするように、加熱要素に送られた電力を調整することと、を行うように構成されていることを含む。

例示的な実装形態１１：加熱要素が装備され、エアロゾル前駆体組成物を含有するカートリッジと結合可能な制御体を制御する方法は、制御体が、エアロゾル送出装置を形成するためにカートリッジと結合可能であり、加熱要素が、エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるように構成されており、制御体が、電源に接続可能な第１の正極導体と、加熱要素に接続可能な第２の正極導体と、第１の正極導体及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続された直列プルアップ抵抗及びスイッチを含み、スイッチが、プルアップ抵抗及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続されており、本方法は、制御体がカートリッジと結合されていないとき、プルアップ抵抗が第２の正極導体において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成され、制御体がカートリッジと結合するとき、加熱要素が給電されず、第２の正極導体において論理的低レベルの電圧をもたらす待機モードの閉状態でスイッチを操作することと、第２の正極導体の電圧を測定することと、第２の正極導体の電圧に基づいてエアロゾル送出装置の少なくとも１つの機能要素の操作を制御することと、を含む。

例示的な実装形態１２：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することが、第２の正極導体の電圧を、論理的高レベルから論理的低レベルに低下させるカートリッジとの制御体の結合に応じて、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することを含む。

例示的な実装形態１３：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することが、第２の正極導体の電圧を、論理的低レベルから論理的高レベルに上昇させるカートリッジとの制御体の結合解除に応じて、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することを含む。

例示的な実装形態１４：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することが、少なくとも１つの視覚、聴覚、または触覚インジケータの操作を制御することを含む。

例示的な実装形態１５：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、制御体は、第２の正極導体に接続され、接地を基準とする、分圧器をさらに含み、第２の正極導体の電圧を測定することが、分圧器からの電圧を測定することを含む。

例示的な実装形態１６：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、制御体は、分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチをさらに含み、本方法は、待機モードの開状態で第２のスイッチを操作することをさらに含む。

例示的な実装形態１７：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、分圧器は、出力を含み、制御体は、出力及び接地に、ならびにこれらの間に接続されたコンデンサをさらに備え、第２の正極導体の電圧を測定することが、分圧器の出力からの電圧を測定することを含む。

例示的な実装形態１８：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、本方法は、制御体がカートリッジと結合されるアクティブモードの開状態でスイッチを操作することをさらに含み、本方法は、エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるために加熱要素に電力を送ることと、第２の正極導体の電圧が正極加熱要素の電圧に対応し、正極加熱要素の電圧を測定することと、それに基づき加熱要素に送られた電力を制御することと、をさらに含む。

例示的な実装形態１９：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、制御体は、第２の正極導体に接続され、接地を基準とする、分圧器をさらに含み、分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチを含み、正極加熱要素の電圧を測定することが、分圧器から正極加熱要素の電圧を測定することを含み、本方法は、アクティブモードの閉状態で第２のスイッチを操作することをさらに含む。

例示的な実装形態２０：前述またはいずれの後述の例示的な実装形態、またはそれらの組み合わせの方法において、加熱要素に電力を送ること及び加熱要素に送られた電力を制御することは、少なくとも、加熱要素をオンにし、加熱期間を相応に開始するために、かつ加熱期間の終了まで周期的なレートで、電源から電力を送ることと、加熱要素に送られた瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウを判定することと、測定値のウィンドウの各測定値が、正極加熱要素の電圧と、加熱要素を通る電流との積として判定され、瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウに基づいて、加熱要素に送られた単純移動平均電力を計算することと、単純移動平均電力を電源に関連付けられた選択された電力設定点と比較することと、単純移動平均電力が、それぞれ選択された電力設定点を上回るかまたは下回る各場合において、周期的なレートで、加熱要素をオフまたはオンにするように、加熱要素に送られた電力を調整することとを含む。

本開示のこれらの及び他の特性、態様、ならびに利点は、下記で簡潔に記載された、添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことで明らかとなるであろう。本開示は、そのような特性または要素が本明細書に記載された特定の例示的な実装形態において明白に組み合わせられるまたは列挙されるかどうかにかかわらず、本開示において記載される２つ、３つ、４つ以上の特性または要素のいずれの組み合わせを含む。本開示は、本開示の任意の分離可能な特性または要素が、その態様及び例示的な実装形態のいずれかにおいて、本開示の文脈が明らかに別段に解することがない限り、意図したとおりに、すなわち組み合わせ可能と理解されるはずである。

本発明の概要が、本開示のいくつかの態様についての基本的な理解を提供するために、単にいくつかの例示的な実装形態を要約する目的で提供されているということが理解されるであろう。したがって、上に記載された例示的な実装形態は、単に実施例であり、本開示の範囲または趣旨をいかなる方法においても狭めるような解釈をされるべきではないということが理解されたい。他の例示的な実装形態、態様、及び利点は、例として、いくつかの記載された例示的な実装形態の原理を説明する添付図面と併せて、以下の発明を実施するための形態から明らかとなるであろう。

このように前述の一般的な用語において本開示を記載してきたが、必ずしも正確な縮尺ではない添付図面をここで参照する。

本開示の例示的な実装形態に従う、制御体に結合されたカートリッジを含むエアロゾル送出装置の側面図を示す。 様々な例示的な実装形態に従う、エアロゾル送出装置の部分的な断面図である。 様々な例示的な実装形態に従う、エアロゾル送出装置の制御体及びカートリッジの様々な要素を示す。 様々な例示的な実装形態に従う、エアロゾル送出装置の制御体及びカートリッジの様々な要素を示す。 様々な例示的な実装形態に従う、エアロゾル送出装置の制御体及びカートリッジの様々な要素を示す。 様々な例示的な実装形態に従う、エアロゾル送出装置の制御体及びカートリッジの様々な要素を示す。 様々な例示的な実装形態に従う、エアロゾル送出装置の制御体及びカートリッジの様々な要素を示す。 例示的な実装形態に従う、カートリッジと結合可能な制御体を制御する方法における様々な操作を示す。

ここで、本開示を、その例示的な実装形態を参照して以降でより完全に記載する。これらの例示的な実装形態は、本開示が綿密かつ完全であり、当業者に本開示の範囲を完全に伝達するように記載される。実に、本開示は、多くの異なる形態で具現化され得、本明細書に記載される実装形態に限定するものと解釈されるべきではなく、むしろこれらの実装形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。本明細書及び添付の請求項において使用される際、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などの単数形は、文脈が明らかに別段に解することがない限り、複数指示対象を含む。

以降で記載されるように、本開示の例示的な実装形態は、エアロゾル送出システムに関する。本開示に従うエアロゾル送出システムは、吸入可能な物質を形成するために、材料を加熱するために（好ましくは材料を相当量まで燃焼させることなく）電気エネルギーを使用し、このようなシステムの構成部品は、最も好ましくは手持ち式装置であることを考慮して十分にコンパクトな形状の物品を有する。つまり、好ましいエアロゾル送出システムの構成部品の使用で、エアロゾルがタバコの燃焼または熱分解の主な副産物であるといった意味では煙の発生がなく、むしろ、これらの好ましいシステムの使用は、その中に組み込まれたある構成部品の揮発または蒸発から出る蒸気の発生をもたらす。いくつかの例示的な実装形態において、エアロゾル送出システムの構成部品は、電子たばことして特徴付けられ得、これらの電子たばこは、最も好ましくは、たばこ及び／またはタバコ由来の構成成分を組み込み、つまりエアロゾル形態でタバコ由来の構成成分を送出する。

ある好ましいエアロゾル送出システムのエアロゾル生成品は、そのいずれの構成成分も大きく燃焼させることなく、たばこに火をつけるまたは燃やす（つまりたばこ煙を吸い込む）ことによって用いられる巻きたばこ、葉巻、またはパイプの感覚（例えば、吸って吐く動き、味または香りの種類、感覚刺激性効果、体感、使用感、可視のエアロゾルによって提供されるような視覚的な刺激、など）の多くを提供することができる。例えば、本開示のエアロゾル生成品のユーザは、喫煙者が従来のタイプの喫煙物品で用いるときのように、その品の一方の端部で、その品によって製造されたエアロゾルを吸い、所定の時間吹かす、などをしてその品を保持及び使用することができる。

本開示のエアロゾル送出システムはまた、蒸気生成物品または薬剤送出物品として特徴付けられ得る。このように、このような物品または装置は、１つ以上の物質（例えば、香り及び／または医薬有効成分）を吸入可能な形状または状態で提供するように適合され得る。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形状であり得る（すなわち、その臨界点より低い温度で気相である物質）。代替的に、吸入可能な物質は、エアロゾルの形状であり得る（すなわち、微小な個体粒子の懸濁液または気体中の液滴）。簡略化すると、本明細書で使用される「エアロゾル」という用語は、可視かどうかにかかわらず、及び煙状とみなされる形状かどうかにかかわらず、ヒトの吸入に好適な形状または種類の蒸気、気体、及びエアロゾルを含むことを意味する。

本開示のエアロゾル送出システムは、ハウジングと称され得る、外装体またはシェル内に提供された多くの構成部品を概して含む。外装体またはシェルの全体的な設計は、変化させることができ、エアロゾル送出装置の全体的な大きさ及び形を画定することができる外装体のフォーマットまたは構成は、変化させることができる。典型的に、巻きたばこまたは葉巻の形に似た細長い本体は、単体、単一のハウジングから形成され得、また細長いハウジングは、２つ以上の分離可能な本体から形成され得る。例えば、エアロゾル送出装置は、従来の巻きたばこまたは葉巻の形状に似たような、実質的に筒状であり得る細長いシェルまたは本体を備えることができる。一例において、エアロゾル送出装置は、接合され、分離可能な２つ以上のハウジングを備えることができる。例えば、エアロゾル送出装置は、一方の端部に１つ以上の再利用可能な構成部品（例えば、その物品の操作を制御するための再充電可能なバッテリ及び様々な電子機器）を含有するハウジングを備える制御体を保有し、他方の端部に、使い捨て部分（例えば、使い捨て可能な香り含有カートリッジ）を含有する、取り外し可能に結合可能な外装体またはシェルを保有することができる。

本開示のエアロゾル送出システムは、最も好ましくは、電源（すなわち、電力源）、少なくとも１つの制御構成部品（例えば、電源を物品の他の構成部品に流すように電流を制御することによって、発熱のための電力を起動する、制御する、調整する、及び停止するための手段、例えば、単体またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ）、加熱器または発熱部材（例えば、単独で、または一般的に「アトマイザ」と称され得る１つ以上のさらなる要素と組み合わせた、電気抵抗加熱要素または他の構成部品）、エアロゾル前駆体組成物（例えば、一般的に「スモークジュース」、「イーリキッド」、及び「イージュース」と称される成分など、十分な加熱を適用してエアロゾルを生成することが可能な一般的な液体）、及びエアロゾル吸入のためのエアロゾル送出装置上で吸うことを可能にするための吸い口領域または先端（例えば、生成されたエアロゾルが吸うことでそこから引き出され得るように物品を通る画定された空気流量経路）、のうちのいくつかの組み合わせを備える。

本開示のエアロゾル送出システム内の構成部品のより具体的なフォーマット、構成、及び配置は、以降で提供されるさらなる開示を踏まえて確かなものになるであろう。加えて、様々なエアロゾル送出システムの構成部品の選択及び配置は、本開示の背景技術の項で参照されるこれらの代表的な製品などの、市販されている電子エアロゾル送出装置の考慮のもと理解され得る。

様々な実施例において、エアロゾル送出装置は、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを備えることができる。リザーバは、特に多孔材料（例えば、繊維性材料）から形成され得、このため、多孔性基材（例えば、繊維性基材）と称され得る。

エアロゾル送出装置におけるリザーバとして有用な繊維性基材は、複数の繊維またはフィラメントから形成された織材または不織材であり得、天然繊維及び合成繊維のうちの１つまたは両方から形成され得る。例えば、繊維性基材は、繊維ガラス材料を含み得る。ある実施例において、セルロースアセテート材料が、使用され得る。他の例示的な実装形態において、炭素材料が、使用され得る。リザーバは、実質的に容器の形状であり得、その中に含まれた繊維性材料を含み得る。

図１は、本開示の様々な例示的な実装形態に従って、制御体１０２及びカートリッジ１０４を含むエアロゾル送出装置１００の側面図を示す。特に、図１は、互いに結合された制御体及びカートリッジを示す。制御体及びカートリッジは、機能的な関係で着脱可能に整列され得る。様々な機構が、カートリッジを制御体に接続させ、ねじ付き係合、圧入係合、締まり嵌め、磁気結合などをもたらす。カートリッジ及び制御体が、組み立てられた構成にあるとき、いくつかの例示的な実装形態において、エアロゾル送出装置は、実質的にロッド状、実質的に筒状、または実質的に円筒状であり得る。カートリッジ及び制御体は、任意の多くの異なる材料で形成され得る、別々のそれぞれハウジングまたは外装体を含み得る。ハウジングは、任意の好適な構造的に丈夫な材料で形成され得る。いくつかの実施例において、ハウジングは、ステンレス鋼、アルミニウムなどの、金属または合金で形成され得る。他の好適な材料は、様々なプラスチック（例えば、ポリカーボネート）、プラスチック上の金属めっきなどを含む。

いくつかの例示的な実装形態において、エアロゾル送出装置１００の制御体１０２またはカートリッジ１０４のうちの１つまたは両方は、使い捨て可能または再利用可能であると称され得る。例えば、制御体は、交換可能なバッテリまたは再充電可能なバッテリを有することができ、このように、典型的な交流コンセント、車両の充電装置への接続（すなわち、巻きたばこ用ライター受容部）、及びユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルまたはコネクタを通すなど、コンピュータへの接続を含み、いずれの種類の再充電技術とも組み合わせられ得る。さらにいくつかの例示的な実装形態において、カートリッジは、その全体の参照によって本明細書に組み込まれる、Ｃｈａｎｇらの米国特許第８，９１０，６３９号において開示されるように、使い捨てカートリッジを備えることができる。

図２は、いくつかの例示的な実装形態に従って、エアロゾル送出装置１００をより具体的に示す。その中で示された断面図において見られるように、再度、エアロゾル送出装置は、制御体１０２及びカートリッジ１０４を備えることができる。図２において示されるように、制御体は、制御構成部品２０８（例えば、単体またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ）、流量センサ２１０、バッテリ２１２、及び１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１４を含むことができ、このような構成部品が、可変的に整列され得る制御体シェル２０６から形成され得る。ＬＥＤは、エアロゾル送出装置１００が装備され得る好適な視覚インジケータの一例であり得る。聴覚インジケータ（例えば、スピーカー）、触覚インジケータ（例えば、振動モーター）などの他のインジケータは、ＬＥＤなどの視覚インジケータに加えて、または代替物として含まれ得る。

カートリッジ１０４は、リザーバハウジング内に保管されたエアロゾル前駆体組成物を加熱器２２２（加熱要素と称される場合もある）に逃がす、またはそうでなければ輸送するように適合された液体輸送要素２２０と流体連通しているリザーバ２１８を囲むカートリッジシェル２１６から形成され得る。いくつかの実施例において、バルブが、リザーバと加熱器との間に位置付けられ、リザーバから加熱器へ通過されたまたは送出されたエアロゾル前駆体組成物の量を制御するように構成され得る。

電流がそれらの中に適用されるとき熱を作るように構成された材料の様々な実施例が、加熱器２２２を形成するために用いられ得る。これらの実施例における加熱器は、線材コイルなどの抵抗加熱要素であり得る。線材コイルが形成され得る例示的な材料は、カンタル（ＦｅＣｒＡｌ）、ニクロム、二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ_２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ）、アルミニウムでドープされた二珪化モリブデン（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）_２）、黒鉛、及び黒鉛系材料（例えば、カーボン系泡または糸）、ならびにセラミック（例えば、正または負特性セラミック）を含む。本開示に従うエアロゾル送出装置において有用な加熱器または加熱部材の例示的な実装形態が、以下にさらに記載され、本明細書に記載されるように図２において示されたような装置に組み込まれ得る。

開口部２２４は、カートリッジ１０４から形成されたエアロゾルを流出させるために、カートリッジシェル２１６（例えば、吸い口）に存在し得る。このような構成部品は、カートリッジに存在し得る構成部品を代表するものであり、本開示によって包含されるカートリッジの構成部品の範囲を限定するものではない。

カートリッジ１０４はまた、１つ以上の電子構成部品２２６を含むことができ、これは集積回路、メモリ構成部品、センサなどを含み得る。電子構成部品は、制御構成部品２０８及び／または有線もしくは無線手段によって外部装置と通信するように適合され得る。電子構成部品は、カートリッジ内またはその基部２２８のいずれかに位置付けられ得る。

制御構成部品２０８及び流量センサ２１０は別々に示されているが、制御構成部品及び流量センサは、電子回路基板とそこに直接取り付けられた空気流量センサとして組み合わせられ得る。さらに、電子回路基板は、電子回路基板が制御体の中心軸に対して縦方向に並行となり得る点において、図１の図に対して水平に位置決めされ得る。いくつかの実施例において、空気流量センサは、それ自身の回路基板、または取り付けられ得る他の基部要素を備えることができる。いくつかの実施例において、可撓性回路基板が、利用され得る。可撓性回路基板は、実質的に筒形状を含む、様々な形状に構成され得る。いくつかの実施例において、可撓性回路基板は、さらに下で記載されるように加熱器基材の一部もしくは全てを組み合わせられ、積層され、または形成され得る。

制御体１０２及びカートリッジ１０４は、それらの間の流体係合を促進するように適合された構成部品を含み得る。図２において示されるように、制御体は、その中に空洞２３２を有するカプラ２３０を含むことができる。カートリッジの基部２２８は、カプラを係合するように適合され得、空洞内に嵌まるように適合された突起２３４を含むことができる。このような係合は、制御体とカートリッジとの間の安定した接続を促進し、同様にカートリッジ内の制御体及び加熱器２２２における、バッテリ２１２と制御構成部品２０８との電気接続を確立することができる。さらに、制御体シェル２０６は、シェル内のノッチであり得る、吸気部２３６を含むことができ、ここで吸気部はカプラに接続し、カプラの周りの周囲空気のシェルへの通過を可能にし、ここで、その後、周囲空気は、カプラの空洞２３２を通って、突起２３４を通りカートリッジへ通過する。

本開示に従う有用なカプラ及び基部は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｎｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号において記載される。例えば、図２において見られるようなカプラ２３０は、基部２２８の内周２４０に嵌合するように構成された外周２３８を画定し得る。一例において、基部の内周は、カプラの外周の半径と実質的に等しい、またはわずかに大きな半径を画定し得る。さらに、カプラは、基部の内周で画定された１つ以上の凹部２４４と係合するように構成された、外周の１つ以上の突出部２４２を画定し得る。しかしながら、構造、形状、及び構成部品の様々な他の例が、基部をカプラと結合させるために用いられ得る。いくつかの実施例において、カートリッジ１０４の基部と制御体１０２のカプラとの接続は、実質的に永久的であってもよいが、他の実施例において、それらの間の接続は、例えば制御体が使い捨て可能及び／または再充填可能であり得る１つ以上の付加的なカートリッジで再利用され得るように、取り外し可能であり得る。

エアロゾル送出装置１００は、いくつかの実施例において、実質的にロッド状、または実質的に筒状、または実質的に円筒状であり得る。他の実施例において、さらなる形状及び寸法、例えば、長方形または三角断面、多面形状などが包含される。

図２において示されたリザーバ２１８は、容器であり得、または本明細書で記載されるように、繊維性リザーバであり得る。例えば、リザーバは、本実施例において、カートリッジシェル２１６の内部を取り巻く筒形状に実質的に形成された１つ以上の不織繊維層を備え得る。エアロゾル前駆体組成物は、リザーバ内に保持され得る。例えば、液体構成部品が、リザーバによって吸着して保持され得る。リザーバは、液体輸送要素２２０と流体連通することができる。液体輸送要素は、本実施例において金属線材コイルの形状である加熱器２２２への毛管作用を介して、リザーバ中に保管されたエアロゾル前駆体組成物を輸送することができる。このように、加熱器は、液体輸送要素と加熱配置にある。本開示に従うエアロゾル送出装置内で有用なリザーバ及び輸送要素の例示的な実装形態は、さらに以下に記載され、このようなリザーバ及び／または輸送要素は、本明細書に記載されるように、図２において示されるような装置に組み込まれ得る。特に、さらに下に記載されるように加熱要素と輸送要素との特定の組み合わせは、本明細書に記載されるように、図２において示されるような装置に組み込まれ得る。

使用の際、ユーザがエアロゾル送出装置１００を吸うとき、空気流量が、流量センサ２１０によって検出され、加熱器２２２が、エアロゾル前駆体組成物の構成成分を蒸発させるために活性化される。エアロゾル送出装置の吸い口で吸うと、周囲の空気が吸気部２３６に入り、カプラ２３０内の空洞２３２及び基部２２８の突起２３４内の中心開口部の中を通過することをもたらす。カートリッジ１０４において、吸入された空気は、生成された蒸気と組み合わされ、エアロゾルを形成する。エアロゾルは、素早く混ざり、吸われ、または加熱器から離れ、エアロゾル送出装置の吸い口内の開口部２２４から出る。

いくつかの実施例において、エアロゾル送出装置１００は、多くの付加的なソフトウエア制御機能を含み得る。例えば、エアロゾル送出装置は、バッテリ入力、バッテリ端子の負荷、及び充電入力を検出するように構成されたバッテリ保護回路を含み得る。バッテリ保護回路は、短絡保護及び低電圧誤作動防止を含み得る。エアロゾル送出装置はまた、周囲温度測定用構成部品を含み得、その制御構成部品２０８は、周囲温度が充電前または充電中にある特定の温度（例えば、０℃）を下回る、またはある特定の温度（例えば、４５℃）を上回る場合、バッテリ充電を抑止するために少なくとも１つの機能要素を制御するように構成され得る。

バッテリ２１２からの電力送出は、電力制御機構に従って装置１００上での各吹かしの方向によって変化し得る。装置は、ユーザまたは不用意な機構により、装置に吹かしを連続して行わせるような事象において、制御構成部品２０８が、ある程度の期間（例えば、４秒）後に自動的に終了させるよう少なくとも１つの機能要素を制御し得るような、「長吹かし」安全タイマーを含むことができる。さらに、装置上の吹かしと吹かしとの間の時間は、ある期間（例えば、１００）未満に制限され得る。ウォッチドッグ安全タイマーは、その制御構成部品または動作中のソフトウエアが不安定になり、適切な時間間隔（例えば、８秒）内にタイマーを動かさない場合、エアロゾル送出装置を自動的にリセットし得る。さらに安全保護は、不用意な加熱を防止するためにエアロゾル送出装置を永久に機能停止にすることなどにより、流量センサ２１０が不完全あるいは故障したといった事象において提供され得る。吹かし制限スイッチは、装置が４秒の最大吹かし時間を過ぎても停止せず連続して活性化することを引き起こす、圧力センサの故障といった事象において、装置の動作を停止させ得る。

エアロゾル送出装置１００は、（カートリッジ中のイーリキッド量から判断して計算された利用可能吹かし数に基づいた）定義された数の吹かしが取り付けられたカートリッジで達成されると、加熱器をロックアウトするように構成された、吹かし追跡アルゴリズムを含み得る。エアロゾル送出装置は、スリープ、待機、または低電力モード機能を含み得、それによって電力送出は、定義された不使用期間後に自動的に切断され得る。さらに安全保護が提供され得、バッテリ２１２の全ての充電／放電サイクルが、製品寿命にわたって制御構成部品２０８によりモニターされ得る。バッテリが所定数（例えば、２００）のフル放電及びフル再充電サイクル量に達した後、消耗したことを知らせることができ、制御構成部品は、さらなるバッテリの充電を防止するための少なくとも１つの機能要素を制御することができる。

本開示に従うエアロゾル送出装置の様々な構成部品が、当該技術において記載された構成部品から選ばれ、市販され得る。本開示に従って使用され得るバッテリの実施例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｐｅｃｋｅｒａｒらの米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号において記載される。

エアロゾル送出装置１００は、エアロゾル生成が所望されるとき（例えば、使用中に吸う際）加熱器２２２への電力供給の制御のためのセンサ２１０、または別のセンサもしくは検出器を組み込むことができる。このように、例えば、エアロゾル送出装置が、使用中吸われないとき、加熱器への電源をオフにし、吸う間は加熱器による熱の生成を動作または起動させるために電源をオンにするような、やり方または方法が提供される。付加的な、感知または検出機構、構造体、及び構成、その構成部品、ならびにその一般的な操作方法の代表的な種類は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ，Ｊｒ．の米国特許第５，２６１，４２４号、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号、及びＦｌｉｃｋのＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ２０１０／００３４８０号において記載される。

エアロゾル送出装置１００は、最も好ましくは、吸う間の加熱器２２２への電力量を制御するための制御構成部品２０８または別の制御機構を組み込む。その電子構成部品、構造体、及び構成、その特性、ならびにその一般的な操作方法の代表的な種類は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｇｅｒｔｈらの米国特許第４，７３５，２１７号、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第４，９４７，８７４号、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号、Ｎｇｕｙｅｎらの米国特許第７，０４０，３１４号、Ｐａｎの米国特許第８，２０５，６２２号、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号、Ｃｏｌｌｅｔらの米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号、及び２０１４年３月１３日に出願された、Ｈｅｎｒｙらの米国特許出願公開第１４／２０９，１９１号において記載される。

エアロゾル前駆体を支持するための基材、リザーバ、または他の構成部品の代表的な種類は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｎｅｗｔｏｎの米国特許出願第８，５２８，５６９号、Ｃｈａｐｍａｎらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号、２０１３年８月２８日に出願されたＤａｖｉｓらの米国特許出願公開第１４／０１１，９９２号、及び２０１４年２月３日に出願された、Ｂｌｅｓｓらの米国特許出願公開第１４／１７０，８３８号において記載される。加えて、様々なウィッキング材料、及びある種類の電子たばこ内のこれらのウィッキング材料の構成及び操作が、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／０２０９１０５号において記載される。

蒸気前駆体組成物とも称される、エアロゾル前駆体組成物は、例として、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、もしくはそれらの混合物）、ニコチン、たばこ、たばこ抽出物、及び／または風味材料を含む様々な構成成分を含み得る。エアロゾル前駆体組成物に含まれ得る様々な構成成分は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，７２６，３２０号において記載される。付加的なエアロゾル前駆体組成物の代表的な種類は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｅｎｓａｂａｕｇｈ，Ｊｒ．らの米国特許第４，７９３，３６５号、Ｊａｋｏｂらの米国特許第５，１０１，８３９号、Ｂｉｇｇｓらの米国特許第６，７７９，５３１号、Ｚｈｅｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号、及びＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｎｅｗ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ ｔｈａｔ Ｈｅａｔ Ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ Ｂｕｒｎ Ｔｏｂａｃｃｏ，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８）において記載される。

視覚的な刺激またはインジケータを生成する付加的な構成部品の代表的な種類は、視覚インジケータ及び関連する構成部品、聴覚インジケータ、触覚インジケータなど、エアロゾル送出装置１００内で用いられ得る。好適なＬＥＤ構成部品、及びその構成及び使用の実施例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｐｒｉｎｋｅｌらの米国特許第５，１５４，１９２号、Ｎｅｗｔｏｎの米国特許第８，４９９，７６６号、Ｓｃａｔｔｅｒｄａｙの米国特許第８，５３９，９５９号、及び２０１４年２月５日に出願された、Ｓｅａｒｓらの米国特許出願公開第１４／１７３，２６６号において記載される。

本開示のエアロゾル送出装置に組み込まれ得る他の特性、制御、または構成部品は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｈａｒｒｉｓらの米国特許第５，９６７，１４８号、Ｗａｔｋｉｎｓらの米国特許第５，９３４，２８９号、Ｃｏｕｎｔｓらの米国特許第５，９５４，９７９号、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号、Ｈｏｎの米国特許第８，３６５，７４２号、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第８，４０２，９７６号、Ｋａｔａｓｅの米国特許出願公開第２００５／００１６５５０号、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号、Ｔｕｃｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号、Ｌｅｖｅｎらの米国特許出願公開第２０１３／０２９８９０５号、Ｋｉｍらの米国特許出願公開第２０１３／０１８０５５３号、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号、Ｎｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号、及びＤｅＰｉａｎｏらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４０８号において記載される。

制御構成部品２０８は、多くの電子構成部品を含み、いくつかの実施例において、電子構成部品を支持し、電気的に接続するプリント回路基板（ＰＣＢ）から形成され得る。電子構成部品は、マイクロプロセッサまたはプロセッサコア、及びメモリを含むことができる。いくつかの実施例において、制御構成部品は、プロセッサコア及びメモリと集積されたマイクロコントローラを含み得、１つ以上の集積された入力／出力周辺機器をさらに含み得る。いくつかの実施例において、制御構成部品は、１つ以上のネットワーク、計算装置、または他の適切にイネーブルされた装置との無線通信を可能とするために通信インターフェースと結合され得る。好適な通信インターフェースの実施例は、その内容がその全体の参照により組み込まれる、２０１５年３月４日に出願された、Ｍａｒｉｏｎらの米国特許出願第１４／６３８，５６２号において開示される。エアロゾル送出装置が無線で通信するように構成され得ることに従う好適なやり方の実施例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年７月１０日に出願された、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願第１４／３２７，７７６号、及び２０１５年１月２９日に出願された、Ｈｅｎｒｙ，Ｊｒ．らの米国特許出願第１４／６０９，０３２号において開示される。

いくつかの例示的な実装形態に従って、制御構成部品２０８は、装置の異なる状態において、及び制御体１０２がカートリッジ１０４に結合されているかまたは結合されていないかに応じて、エアロゾル送出装置１００の１つ以上の機能要素を制御するように構成され得る。例えば、制御構成部品は、カートリッジとの制御体の結合に応じて、及び／またはカートリッジとの制御体の結合解除に応じて、視覚的な刺激またはインジケータを生成する１つ以上の構成部品を制御するように構成され得る。図３及び４は、待機モードにおけるカートリッジとの制御体の結合及び結合解除を示し、図５は、アクティブモードにおいてカートリッジと結合した制御体を示す。

図３〜５において示されるように、制御体１０２は、バッテリ２１２（電源）と接続可能な（第１の）正極導体３０２及び（第１の）負極導体３０４を含み得る。制御体は、加熱器２２２（加熱要素）と接続可能な（第２の）正極導体３０６及び（第２の）負極導体３０８を同様に含み得る。制御構成部品２０８は、電気回路を形成するためにバッテリ及び加熱器と結合し得る、マイクロプロセッサ３１０、及び抵抗、コンデンサ、スイッチなどの、多くの電気構成部品を含み得る。例えば、示されるように、制御構成部品は、第１の正極導体及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続された直列プルアップ抵抗Ｒ１及びスイッチＱ１を含むことができ、スイッチはプルアップ抵抗及び第２の正極導体に、ならびにそれらの間に接続されている。

マイクロプロセッサ３１０は、制御体１０２がカートリッジ１０４と結合されていないとき、プルアップ抵抗Ｒ１が第２の正極導体３０６において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成される、待機モードの閉状態でスイッチＱ１を操作するように構成され得る。また待機モードにおいて、加熱器２２２は、制御体がカートリッジと結合されているとき、給電されず、第２の正極導体において論理的低レベルの電圧をもたらす。つまり、制御体がカートリッジに結合されていないとき、プルアップ抵抗は、第２の正極導体の電圧を、論理的高レベルの正極バッテリ（電源）電圧に向かって引き上げるように構成され得る。一方、制御体がカートリッジに結合されるとき、第２の正極導体の電圧は、論理的低レベルのおよそゼロの正極加熱器電圧に対応し得る。この場合、待機モードの加熱器は、第２の負極導体３０８に本質的に短絡している。分圧器は、Ｒ１（例えば、数十キロΩ）と加熱器抵抗（例えば、＜１０Ω）との間で形成され得、およそゼロボルトの第２の正極導体の正極加熱器電圧をもたらし得る。

本開示の例示的な実装形態に従って、マイクロプロセッサ３１０は、第２の正極導体３０６の電圧を測定し、それに基づきエアロゾル送出装置１００の少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成され得る。いくつかの実施例において、マイクロプロセッサは、第２の正極導体の実際の電圧を操作することができ、制御構成部品２０８またはマイクロプロセッサは、実際の電圧をデジタルの同等値に変換するように構成されたアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を含むことができる。

図３において示されるように、一例において、マイクロプロセッサ３１０は、第２の正極導体３０６の電圧を、論理的高レベルから論理的低レベルに低下させるカートリッジ１０４と制御体１０２の結合に応じて、機能要素の操作を制御するように構成され得る。別の実施例において、図４において示されるように、マイクロプロセッサは、第２の正極導体の電圧を、論理的低レベルから論理的高レベルに上昇させるカートリッジとの制御体の結合解除に応じて、機能要素の操作を制御するように構成され得る。いずれの実施例においても、機能要素は、視覚、聴覚、または触覚インジケータなどのインジケータ３１２であり得る。

いくつかの実施例において、マイクロプロセッサ３１０は、実際の電圧をデジタルの同等値に変換するように構成されたＡＤＣを含むことができ、このＡＤＣは、第２の正極導体３０６に存在し得る最大値未満の最大電圧に定格され得る。これらの実施例において、制御構成部品２０８は、マイクロプロセッサへの電圧を下げるように構成された分圧器３１４をさらに含むことができる。示されるように、例えば、分圧器は、抵抗Ｒ２及びＲ３を含み得、第２の正極導体及びマイクロプロセッサに、ならびにこれらの間に接続され、接地を基準とし得る。マイクロプロセッサは、分圧器からの第２の正極導体の電圧を測定するように構成され得る。これに関して、分圧器は、マイクロプロセッサに接続された出力を含み得、そこからマイクロプロセッサは、第２の正極導体の電圧を測定するように構成され得る。制御体の制御構成部品は、出力及び接地に、ならびにこれらの間に接続されたコンデンサＣ１をさらに含み得る。さらに、制御構成部品は、分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチＱ２を含み得、マイクロプロセッサは、待機モードの開状態で操作するように構成され得る。

エアロゾル送出装置１００及びより具体的には制御構成部品１０２は、制御構成部品がカートリッジ１０４と結合されていないとき、待機モードになり得る。同様に、エアロゾル送出装置は、制御構成部品が装置上で吹かしと吹かしとの間カートリッジと結合されるとき、待機モードになり得る。ユーザが装置上で吸い、流量センサ２１０が空気流量を検出するとき、エアロゾル送出装置は、エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるために、バッテリ２１２からの電力が、加熱器２２２に給電するためセンサを通して送られ得る間アクティブモードに設定され得る。別の実施例において、バッテリからの電力は、センサを通過することなく（センサが直列であることなく）、より直接的に加熱器に給電し得るが、流量センサは、ユーザが装置上で吸うとき空気流量を検出し続ける。上で示されるように、バッテリ２１２からの電力の送出は、電力制御機構に従って変化し得、いくつかの実施例において、この電力制御機構は、第２の正極導体３０６で測定された電圧に応じることができる。

図５において示されるように、制御体１０２がカートリッジ１０４と結合するアクティブモードにおいて、マイクロプロセッサ３１０は、スイッチＱ１を開状態で操作し、第２のスイッチＱ２を閉状態で操作するように構成され得る。このモードにおいて、マイクロプロセッサは、エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるために加熱器２２２に電力を送るように構成され得る。第２の正極導体３０６の電圧は、正極加熱器の電圧に対応することができる。マイクロプロセッサは、分圧器３１４などから、正極加熱器の電圧を測定し、それに基づき加熱器に送られる電力を制御するように構成され得る。

いくつかのより具体的な実施例において、マイクロプロセッサ３１０は、加熱器２２２をオンにし、加熱期間を相応に開始するために、（例えば、流量センサ２１０に直接またはそれを通して）バッテリ２１２から電力を送るように構成され得る。このことは、例えば、図５において示されるように、マイクロプロセッサが閉状態で操作し得る、バッテリ（または直列の流量センサ）と加熱器との間にさらにスイッチＱ３を含むことができる。マイクロプロセッサは、加熱期間の終了まで、周期的なレートで、第２の正極導体３０６の電圧に基づいて加熱器へ送られた電力を調整することができる。

いくつかの実施例において、この加熱器２２２へ送られた電力の調整は、加熱器に送られた瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウを判定するように構成されているマイクロプロセッサ３１０を含み得、測定値のウィンドウの各測定値が、正極加熱器の電圧と、加熱器を通る電流との積として判定される。この電流は、電流センス抵抗Ｒ４からなど、多くの異なるやり方で測定され得る。いくつかの実施例において、マイクロプロセッサは、実際の電流を加熱器を通して操作することができ、または制御構成部品２０８またはマイクロプロセッサは、実際の電流をデジタルの同等値に変換するように構成されたＡＤＣを含むことができる。

マイクロプロセッサ３１０は、瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウに基づいて、加熱器２２２に送られた単純移動平均電力を計算し、単純移動平均電力をバッテリ２１２に関連付けられた選択された電力設定点と比較することができる。マイクロプロセッサは、その後単純移動平均電力が、それぞれ選択された電力設定点を上回るかまたは下回る各場合において、周期的なレートで、加熱器をオフまたはオンにするように、加熱器に送られた電力を調整することができる。本開示の例示的な実装形態に従う制御構成部品の態様に関するさらなる情報は、前述及び組み込まれたＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号において見いだされ得る。

図６において示されるように、いくつかの実施例において、カートリッジ１０４はまた、偽造のカートリッジが制御体１０２に使用されることを抑止または防止するために、認証装置６０２（例えば、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｍｏｄｅｌ ｂｑ２６１５０認証ＩＣ）を含み得る。制御体は、認証装置の出力と接続可能な（第３の）正極導体６０４を含み得、そこからマイクロプロセッサは、制御体に使用するカートリッジを認証するように構成され得る。カートリッジは、認証装置の出力及び接地に、ならびにこれらの間に接続されたコンデンサＣ２をさらに含み得る。別々に示されてはいないが、認証装置に関連付けられた付加的なメモリユニットが、カートリッジユニットの消耗量を保存し、同様にカートリッジユニットに関連付けられた他のプログラム可能な特性及び情報を保存するために使用され得る。再度、本開示の態様に関連する認証に関するより多くの情報は、前述及び組み込まれたＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号において見いだされ得る。

いくつかのさらなる実施例において、加熱器２２２に代わる認証装置６０２は、少なくともカートリッジ１０４との制御体１０２の結合に応じて、マイクロプロセッサ３１０が機能要素（例えば、インジケータ３１２）の操作を制御するためにさらに有用であり得る。図７において示されるように、これらの実施例において、制御構成部品は、認証装置の出力に接続され得るスイッチＱ１とＱ２、及びコンデンサＣ１、ならびにプルアップ抵抗Ｒ１無しで実装され得る。制御体がカートリッジに結合されていないとき（待機モードにおいて）、プルアップ抵抗Ｒ１は、第３の正極導体６０４において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成される。つまり、プルアップ抵抗は、第３の正極導体の電圧を、論理的高レベルの正極バッテリ（電源）電圧に向かって引き上げるように構成され得る。

また制御体１０２がカートリッジ１０４に結合されていないとき、その出力に接続された認証装置６０２及びコンデンサＣ２は、それぞれ給電されず、充電されない。カートリッジとの制御体の結合は、第３の正極導体６０４の電圧を、論理的高レベルからコンデンサのおよそゼロ電圧に対応する論理的低レベルに最初に低下させることをもたらす。第３の正極導体の電圧の最初の低下に応じて、マイクロプロセッサは、機能要素の操作を制御するように構成され得る。第３の正極導体の電圧の初期低下後、正極バッテリ（電源）電圧は、コンデンサをその最終値に充電し得、これが第３の正極導体の電圧の上昇への対応をもたらし得る。

図８は、加熱器２２２（加熱要素）を装備し、エアロゾル前駆体組成物を含有するカートリッジ１０４と結合可能な制御体１０２を制御する方法８００における様々な操作を示す。ブロック８０２において示されるように、本方法は、制御体がカートリッジと結合されていないとき、プルアップ抵抗Ｒ１が、第２の正極導体において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成される、待機モードの閉状態でスイッチＱ１を操作することを含む。また待機モードにおいて、加熱器に給電されないことは、制御体がカートリッジと結合するとき第２の正極導体３０６において論理的低レベルの電圧をもたらす。本方法はまた、ブロック８０４及び８０６において示されるように、第２の正極導体の電圧を測定すること、及び第２の正極導体で測定された電圧に基づいてエアロゾル送出装置の少なくとも１つの機能要素の操作を制御することを含む。

いくつかの実施例において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することは、第２の正極導体３０６の電圧を、論理的高レベルから論理的低レベルに低下させることをもたらすカートリッジ１０４との制御体１０２の結合に応じて、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することを含む。いくつかの実施例において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することは、第２の正極導体の電圧を、論理的低レベルから論理的高レベルに上昇させることをもたらすカートリッジとの制御体の結合解除に応じて、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することを含む。また、いくつかの実施例において、少なくとも１つの機能要素の操作を制御することは、少なくとも１つの視覚、聴覚、または触覚インジケータ３１２の操作を制御することを含む。

いくつかの実施例において、制御体１０２は、第２の正極導体に接続され、接地を基準とする分圧器３１４をさらに含む。これらの実施例において、第２の正極導体の電圧を測定することは、分圧器からの電圧を測定することを含み得る。

いくつかの実施例において、制御体１０２は、分圧器３１４及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチＱ２をさらに含む。これらの実施例において、本方法は、待機モードの開状態で第２のスイッチを操作することをさらに含み得る。

いくつかのさらなる実施例において、分圧器３１４は、出力を含み得、制御体１０２は、出力及び接地に、ならびにこれらの間に接続されたコンデンサＣ１をさらに含み得る。これらの実施例において、第２の正極導体３０６の電圧を測定することは、分圧器の出力からの電圧を測定することを含み得る。

いくつかの実施例において、本方法は、制御体１０２がカートリッジ１０４と結合されるアクティブモードの開状態で、スイッチＱ１を操作することをさらに含む。これらの実施例において、アクティブモードで、本方法は、正極加熱器電圧に対応する第２の正極導体の電圧を有し、エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるために加熱器２２２に電力を送ることをさらに含み得る。また、アクティブモードにおいて、本方法は、正極加熱器電圧を測定することを含み、それに基づき加熱器に送られた電力を制御することを含み得る。

制御体１０２が分圧器３１４をさらに含むいくつかの実施例において、正極加熱器を測定することは、分圧器から正極加熱要素電圧を測定することを含む。これらの実施例において、本方法は、アクティブモードの閉状態で第２のスイッチＱ２を操作することをさらに含み得る。

いくつかの実施例において、加熱器２２２に電力を送ること及び加熱器に送られた電力を制御することは、加熱器をオンにし、加熱期間を相応に開始するために少なくともバッテリ２１２から電力を送ることを含む。加熱期間の終了まで周期的なレートで、本方法は、加熱器に送られた瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウを判定することを含み得、測定値のウィンドウの各測定値が、正極加熱器の電圧と、加熱器を通る電流との積として判定される。本方法は、瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウに基づいて、加熱器に送られた単純移動平均電力を計算することと、単純移動平均電力をバッテリに関連付けられた選択された電力設定点と比較することを含み得る。単純移動平均電力が、それぞれ選択された電力設定点を上回るかまたは下回る各場合において、周期的なレートで、加熱器をオフまたはオンにするように、加熱器に送られた電力を調整することを含み得る。

物品（複数可）の使用に関する前述の説明は、わずかな修正を通して本明細書で記載された様々な例示的な実装形態に適用され得、本明細書で提供されたさらなる開示を踏まえて、当業者に明らかとなり得る。しかしながら、上記の使用説明は、物品の使用を限定することを意図せず、本開示の開示に必要とされる全ての必要事項に応じるために提供される。図１〜８に示された物品（複数可）に示されるいずれの要素は、または上記の記載とは別の方法で、本開示に従ってエアロゾル送出装置内に含まれ得る。

本明細書に記載される本開示の多くの修正及び他の実装形態は、前述の説明及び関連した図面にある教示の利益を有し、これらの開示に対して当業者に思い当たるであろう。したがって、本開示は、開示された特定の実装形態に限定されるものではなく、修正及び他の実装形態が添付の請求項の範囲内で含まれることが意図されるということが理解されるであろう。さらに、前述の説明及び関連した図面が、ある特定の要素及び／または機能の実施例の組み合わせで、文脈中の例示的な実装形態を記載しているが、要素及び／または機能の異なる組み合わせが、添付の請求項の範囲から逸脱することのない代替的な実装形態によって提供され得るということが理解されるはずである。これに関して、例えば、上で明確に記載される以外の要素及び／または機能の異なる組み合わせもまた、添付の請求項のいくつかに記載され得るように考慮される。特定の用語が本明細書で用いられているが、それらは包括的及び説明的な感覚でのみ使用されており、限定することを目的としていない。

Claims (20)

1. 加熱要素が装備され、エアロゾル前駆体組成物を含有するカートリッジと結合可能な制御体であって、前記制御体が、エアロゾル送出装置を形成するために前記カートリッジと結合可能であり、前記加熱要素が、前記エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるように構成されており、前記制御体が、
   電源に接続可能な第１の正極導体と、
   前記加熱要素に接続可能な第２の正極導体と、
   前記第１の正極導体及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続された直列プルアップ抵抗及びスイッチであって、前記スイッチが、前記プルアップ抵抗及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続されている、直列プルアップ抵抗及びスイッチと、
   前記制御体が前記カートリッジと結合されていないとき、前記プルアップ抵抗が前記第２の正極導体において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成され、前記制御体が前記カートリッジと結合されているとき、前記加熱要素が給電されず、前記第２の正極導体において論理的低レベルの前記電圧をもたらす、待機モードの閉状態で前記スイッチを操作するように構成されている、マイクロプロセッサと、を備え、
   前記マイクロプロセッサが、前記第２の正極導体の前記電圧を測定し、それに基づき前記エアロゾル送出装置の少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されている、制御体。
2. 前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されている前記マイクロプロセッサが、前記第２の正極導体の前記電圧を、前記論理的高レベルから前記論理的低レベルに低下させる前記カートリッジとの前記制御体の結合に応じて、前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されていることを含む、請求項１に記載の制御体。
3. 前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されている前記マイクロプロセッサが、前記第２の正極導体の前記電圧を、前記論理的低レベルから前記論理的高レベルに上昇させる前記カートリッジとの前記制御体の結合解除に応じて、前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されていることを含む、請求項１に記載の制御体。
4. 少なくとも１つの機能要素の操作を制御するように構成されている前記マイクロプロセッサが、少なくとも１つの視覚、聴覚、または触覚インジケータの操作を制御するように構成されていることを含む、請求項１に記載の制御体。
5. 前記第２の正極導体及びマイクロプロセッサに、ならびにこれらの間に接続され、接地を基準とし、かつそこから前記マイクロプロセッサが前記第２の正極導体の前記電圧を測定するように構成されている、分圧器をさらに備える、請求項１に記載の制御体。
6. 前記分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチをさらに備え、前記マイクロプロセッサが、前記待機モードの開状態で前記第２のスイッチを操作するように構成されている、請求項５に記載の制御体。
7. 前記分圧器が、前記マイクロプロセッサに接続された出力を含み、そこから前記マイクロプロセッサが、前記第２の正極導体の前記電圧を測定するように構成され、前記制御体が、前記出力及び接地に、ならびにこれらの間に接続されたコンデンサをさらに備える、請求項５に記載の制御体。
8. 前記マイクロプロセッサが、前記制御体が前記カートリッジと結合され、前記マイクロプロセッサが、前記エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるために、前記加熱要素に電力を送るように構成され、前記第２の正極導体の前記電圧が、正極加熱要素電圧に対応する、アクティブモードの開状態で前記スイッチを操作するようにさらに構成され、
   前記アクティブモードにおいて、前記マイクロプロセッサが、前記正極加熱要素の電圧を測定し、それに基づき前記加熱要素に送られた前記電力を制御するように構成されている、請求項１に記載の制御体。
9. 前記第２の正極導体及びマイクロプロセッサに、ならびにこれらの間に接続され、接地を基準とし、かつそこから前記マイクロプロセッサが、前記正極加熱要素電圧を測定するように構成されている、分圧器と、
   前記分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチであって、前記マイクロプロセッサが、前記アクティブモードの閉状態で前記第２のスイッチを操作するように構成されている、第２のスイッチと、をさらに備える、請求項８に記載の制御体。
10. 前記加熱要素に電力を送り、前記加熱要素に送られた前記電力を制御するように構成されている前記マイクロプロセッサが、少なくとも、
    前記加熱要素をオンにし、加熱期間を相応に開始するために、かつ前記加熱期間の終了まで周期的なレートで、電源から電力を送ることと、
    前記加熱要素に送られた瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウを判定することであって、前記測定値のウィンドウの各測定値が、前記正極加熱要素の電圧と、前記加熱要素を通る電流との積として判定される、判定することと、
    前記瞬間的な実際の電力の測定値の前記移動ウィンドウに基づいて、前記加熱要素に送られた単純移動平均電力を計算することと、
    前記単純移動平均電力を前記電源に関連付けられた選択された電力設定点と比較することと、
    前記単純移動平均電力がそれぞれ、前記選択された電力設定点を上回るかまたは下回る各場合において、周期的なレートで、前記加熱要素をオフまたはオンにするように、前記加熱要素に送られた前記電力を調整することと、
    を行うように構成されていることを含む、請求項８に記載の制御体。
11. 加熱要素が装備され、エアロゾル前駆体組成物を含有するカートリッジと結合可能な制御体を制御する方法であって、前記制御体が、エアロゾル送出装置を形成するために前記カートリッジと結合可能であり、前記加熱要素が、前記エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるように構成されており、前記制御体が、電源に接続可能な第１の正極導体と、前記加熱要素に接続可能な第２の正極導体と、前記第１の正極導体及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続された直列プルアップ抵抗及びスイッチを含み、前記スイッチが、前記プルアップ抵抗及び第２の正極導体に、ならびにこれらの間に接続されており、前記方法が、
    前記制御体が前記カートリッジと結合されていないとき、前記プルアップ抵抗が前記第２の正極導体において論理的高レベルの電圧をもたらすように構成され、前記制御体が前記カートリッジと結合するとき、前記加熱要素が給電されず、前記第２の正極導体において論理的低レベルの電圧をもたらす待機モードの閉状態で前記スイッチを操作することと、
    前記第２の正極導体の前記電圧を測定することと、
    前記第２の正極導体で測定された前記電圧に基づいて、前記エアロゾル送出装置の少なくとも１つの機能要素の操作を制御することと、を含む、方法。
12. 前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御することが、前記第２の正極導体の前記電圧を、前記論理的高レベルから前記論理的低レベルに低下させる前記カートリッジとの前記制御体の結合に応じて、前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御することを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御することが、前記第２の正極導体の前記電圧を、前記論理的低レベルから前記論理的高レベルに上昇させる前記カートリッジとの前記制御体の結合解除に応じて、前記少なくとも１つの機能要素の操作を制御することを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 少なくとも１つの機能要素の操作を制御することが、少なくとも１つの視覚、聴覚、または触覚インジケータの操作を制御することを含む、請求項１１に記載の方法。
15. 前記制御体が、前記第２の正極導体に接続され、接地を基準とする、分圧器をさらに含み、
    前記第２の正極導体の前記電圧を測定することが、前記分圧器からの前記電圧を測定することを含む、請求項１１に記載の方法。
16. 前記制御体が、前記分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチをさらに含み、
    前記方法が、前記待機モードの開状態で前記第２のスイッチを操作することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記分圧器が、出力を含み、前記制御体が、前記出力及び接地に、ならびにこれらの間に接続されたコンデンサをさらに備え、
    前記第２の正極導体の前記電圧を測定することが、前記分圧器の前記出力からの前記電圧を測定することを含む、請求項１５に記載の方法。
18. 前記制御体が前記カートリッジと結合されるアクティブモードの開状態でスイッチを操作することをさらに含み、前記方法が、
    前記エアロゾル前駆体組成物の構成成分を活性化し、蒸発させるために、前記加熱要素に電力を送ることであって、前記第２の正極導体の前記電圧が、正極加熱要素の電圧に対応する、送ることと、
    前記正極加熱要素の電圧を測定することと、
    それに基づき前記加熱要素に送られた前記電力を制御することと、をさらに含む、
    請求項１１に記載の方法。
19. 前記制御体が、前記第２の正極導体に接続され、かつ接地を基準とする分圧器をさらに含み、前記分圧器及び接地に、ならびにこれらの間に接続された第２のスイッチを含み、
    前記正極加熱要素の電圧を測定することが、前記分圧器からの前記正極加熱要素の電圧を測定することを含み、
    前記方法が、前記アクティブモードの閉状態で前記第２のスイッチを操作することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記加熱要素に電力を送ること及び前記加熱要素に送られた前記電力を制御することが、少なくとも、
    前記加熱要素をオンにし、加熱期間を相応に開始するために、かつ前記加熱期間の終了まで周期的なレートで、電源から電力を送ることと、
    前記加熱要素に送られた瞬間的な実際の電力の測定値の移動ウィンドウを判定することであって、前記測定値のウィンドウの各測定値が、前記正極加熱要素の電圧と前記加熱要素を通る電流との積として判定される、判定することと、
    前記瞬間的な実際の電力の測定値の前記移動ウィンドウに基づいて、前記加熱要素に送られた単純移動平均電力を計算することと、
    前記単純移動平均電力を前記電源に関連付けられた選択された電力設定点と比較することと、
    前記単純移動平均電力がそれぞれ、前記選択された電力設定点を上回るかまたは下回る各場合において、周期的なレートで、前記加熱要素をオフまたはオンにするように、前記加熱要素に送られた前記電力を調整することと、を含む、請求項１８に記載の方法本体。

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