JP2022504409A - エアロゾル発生装置及びそのための加熱チャンバ - Google Patents
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Abstract
Description
開放端であって、そこを通して、エアロゾル基質を含む基質担体を加熱チャンバの長さに沿った方向に挿入可能である、開放端と、
加熱チャンバの内部容積を規定する管状壁と、
各々が管状壁の一部から形成されている複数の係合要素と、を備え、
複数の係合要素の各々は、加熱チャンバの内部容積の断面積が、加熱チャンバの長さの少なくとも一部に対して低減されるように、管状壁の周囲の異なる位置において管状壁の内面から延びるように構成されている。
電源と、
上述したような加熱チャンバと、
加熱チャンバに熱を供給するように構成されているヒーターと、
電源からヒーターへの電力の供給を制御するように構成されている制御回路と、を備える。
図1及び図2を参照すると、本開示の第1の実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、エアロゾル発生装置100の様々な構成要素を収容する外部ケーシング102を備える。第1の実施形態では、外部ケーシング102は管状である。より具体的には、外部ケーシングは円筒形である。外部ケーシング102は、管状又は円筒状の形状を有する必要はないが、本明細書で述べる様々な実施形態に記載される構成要素に嵌まるようにサイズ決めされている限り、任意の形状であり得ることに留意されたい。外部ケーシング102は、任意の好適な材料、又は実際には材料の層で形成することができる。例えば、金属の内層をプラスチックの外層で取り囲むことができる。これにより、外部ケーシング102は、ユーザが快適に保持できるようになる。エアロゾル発生装置100から漏れるいかなる熱も、金属層によって外部ケーシング102の周囲に分配されるので、ホットスポットが防止される一方で、プラスチックの層は、外部ケーシング102の感触を和らげる。加えて、プラスチック層は、金属層を変色又は引っ掻き傷から保護することを手助けできるので、エアロゾル発生装置100の長期的な外観を改善する。
ここで、第2の実施形態を、図8を参照して説明する。第2の実施形態のエアロゾル発生装置100は、以下に説明するものを除いて、図1~図6を参照して説明した第1の実施形態のエアロゾル発生装置100と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第2の実施形態のエアロゾル発生装置100は、使用中に空気を加熱チャンバ108内へと引き込むことを可能にする構成を有し、これは第1の実施形態とは異なる。
ここで、第3の実施形態を、図9、図9(a)、及び図9(b)を参照して説明する。第3の実施形態の加熱チャンバ108は、以下に説明するものを除いて、図1~図6を参照して説明した第1の実施形態の加熱チャンバ108と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第3の実施形態の加熱チャンバ108が、例えば、加熱チャンバ108の基部112にチャネル113が設けられた第2の実施形態の加熱チャンバ108に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これが本開示の更なる実施形態を形成する。
ここで、第4の実施形態を、図10、図10(a)、及び図10(b)を参照して説明する。第4の実施形態の加熱チャンバ108は、以下に説明するものを除いて、図1~図6を参照して説明した第1の実施形態の加熱チャンバ108と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第4の実施形態の加熱チャンバ108が、例えば、加熱チャンバ108の基部112にチャネル113が設けられた第2の実施形態の加熱チャンバ108に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これは本開示の更なる実施形態を形成する。
ここで、第5の実施形態を、図11、図11(a)、及び図11(b)を参照して説明する。第5の実施形態の加熱チャンバ108は、以下に説明するものを除いて、図1~図6を参照して説明した第1の実施形態の加熱チャンバ108と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第5の実施形態の加熱チャンバ108が、例えば、加熱チャンバ108の基部112にチャネル113が設けられた第2の実施形態の加熱チャンバ108に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これは本開示の更なる実施形態を形成する。
ここで、第6の実施形態を、図12(a)及び図12(b)を参照して説明する。第6の実施形態の加熱チャンバ108は、以下に説明するものを除いて、図1~図6を参照して説明した第1の実施形態の加熱チャンバ108と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第6の実施形態の加熱チャンバ108が、例えば、加熱チャンバ108の基部112にチャネル113が設けられた第2の実施形態の加熱チャンバ108に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これは本開示の更なる実施形態を形成する。
ここで、第7の実施形態を、図13、図13(a)、及び図13(b)を参照して説明する。第7の実施形態の加熱チャンバ108は、以下に説明するものを除いて、図1~図6を参照して説明した第1の実施形態の加熱チャンバ108と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第7の実施形態の加熱チャンバ108が、例えば、加熱チャンバ108の基部112にチャネル113が設けられた第2の実施形態の加熱チャンバ108に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これは本開示の更なる実施形態を形成する。
ここで、第8の実施形態を、図14を参照して説明する。第8の実施形態の加熱チャンバ108は、以下に説明するものを除いて、図1~図6を参照して説明した第1の実施形態の加熱チャンバ108と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第8の実施形態の加熱チャンバ108が、例えば、加熱チャンバ108の基部112にチャネル113が設けられた第2の実施形態の加熱チャンバ108に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これは本開示の更なる実施形態を形成する。
ここで、図15を参照して第9の実施形態について説明する。第9の実施形態の加熱チャンバ108は、以下に説明するものを除いて、図14を参照して説明した第8の実施形態の加熱チャンバ108と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。加熱チャンバ108は、管状壁126の外部表面上に1セットの窪みを有し、これは、加熱チャンバ108の内部容積内の1セットの突出部又は係合要素140に対応する。第9の実施形態の係合要素140に対応する、側壁126の外部表面上の窪みの各々は、加熱要素164のごく僅かが窪みと重なるように側壁を覆って巻き付けられたヒーター124を有する。金属層144は、ヒーター124と側壁126との間に位置する。
上述した説明から、様々な実施形態の多くの特徴が互いに交換可能であることが理解されるであろう。本開示は、様々な実施形態からの特徴を、具体的に言及されていない形態で一緒に組み合わせた特徴を含む、更なる実施形態に及ぶ。例えば、第3~第5の実施形態は、図1~図6に示すプラットフォーム148を持たない。このプラットフォーム148が、第3~第5の実施形態に含まれることにより、それらの図に関連して説明されたプラットフォーム148の利点がもたらされてもよい。
Claims (24)
- エアロゾル発生装置(100)用の加熱チャンバ(108)であって、前記加熱チャンバ(108)は、
開放端(110)であって、前記開放端(110)を通して、エアロゾル基質(128)を含む基質担体(114)を前記加熱チャンバ(108)の長さに沿った方向に挿入可能である、開放端(110)と、
前記加熱チャンバ(108)の内部容積を規定する管状壁(126)と、
各々が前記管状壁(126)の一部から形成されている複数の係合要素(140)と、を備え、
前記複数の係合要素(140)の各々は、前記加熱チャンバ(108)の前記内部容積の断面積が前記加熱チャンバ(108)の前記長さの少なくとも一部に対して低減されるように、前記管状壁(126)の周囲の異なる場所において前記管状壁(126)の内面から延びるように構成されている、加熱チャンバ(108)。 - 前記開放端(110)の反対側の、前記加熱チャンバ(108)の端部に、基部(112)を更に備え、好ましくは前記基部(112)は閉じられている、請求項1に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記基部(112)から内向きに延びるプラットフォーム(148)を更に備える、請求項2に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記複数の係合要素(140)は第1の係合要素(140)及び第2の係合要素(140)を含み、前記第1の係合要素(140)及び前記第2の係合要素(140)は互いに対向して前記管状壁(126)の前記内面から延びるように構成されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記複数の係合要素(140)の各々は前記管状壁(126)の変形を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記管状壁(126)の厚さは、円周方向及び/又は軸方向に実質的に一定である、請求項1~5のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記複数の係合要素(140)のうちの少なくとも1つは、前記加熱チャンバ(108)の長さに沿った方向に細長く、好ましくは、前記係合要素(140)、又は前記係合要素(140)の各々は、長さ及び幅を有し、前記係合要素(140)の前記長さ、又は前記係合要素(140)の各々の前記長さは、その幅の少なくとも5倍である、請求項1~6のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記複数の係合要素(140)のうちの少なくとも1つは、前記加熱チャンバ(108)の前記長さに平行な平面内において、前記内部容積に向かって凸状に湾曲した輪郭を有し、好ましくは前記輪郭は円弧である、請求項1~7のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記複数の係合要素(140)のうちの少なくとも1つは、前記加熱チャンバ(108)の前記長さに平行な平面内において、前記内部容積内へと面する少なくとも1つの直線状の辺を有する輪郭を有し、好ましくは前記輪郭は多角形であり、更により好ましくは前記輪郭は台形である、請求項1~8のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記係合要素(140)のうちの少なくとも1つは、前記内部容積内で、前記加熱チャンバ(108)の前記開放端(110)に最も接近して位置する上側端部(142a)を有し、第1の端部(142a)は前記開放端(110)から間隔を空けて配置され、及び/又は前記係合要素(140)のうちの少なくとも1つは、前記加熱チャンバ(108)の基部(112)に最も接近して位置する下側端部(142b)を有し、前記下側端部(142b)は前記基部(112)から間隔を空けて配置されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記管状壁(126)の外部表面上にヒーター(124)を備え、前記ヒーター(124)は、前記複数の係合要素(140)のうちの前記少なくとも1つに少なくとも部分的に、及び好ましくは完全に重なるように、前記加熱チャンバ(108)の前記長さに沿って延びている、請求項1~10のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記ヒーター(124)は、前記加熱チャンバ(108)の前記長さに沿って延びる第1の部分(164a)を有する抵抗経路(164)を備え、前記第1の部分(164a)は、前記管状壁(126)の前記外部表面上で、前記複数の係合要素(140)の場所に対応する場所以外の場所に位置している、請求項11に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記ヒーター(124)は、前記加熱チャンバ(108)の前記長さを横断して延びる第2の部分(164b)を有する抵抗経路(164)を備え、前記第2の部分(164b)は、前記管状壁(126)の前記外部表面上で、前記複数の係合要素(140)の場所に対応する場所に位置している、請求項11又は12に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記ヒーター(124)と前記管状壁(126)の前記外部表面との間に層(144)を更に備え、前記層(144)は、前記管状壁(126)よりも高い熱伝導率を有し、好ましくは、前記層(144)は金属である、請求項11~13のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記層(144)は、ヒーター(124)が延びている範囲よりも長く、前記加熱チャンバ(108)の前記長さに沿って延び、好ましくは、前記層(144)は、前記ヒーター(124)の場所に対応する、前記管状壁(126)の前記外部表面を完全に覆い、好ましくは、前記層(144)は少なくとも150W/mKの熱伝導率を有し、より好ましくは、前記層(144)は銅層である、請求項14に記載の加熱チャンバ。
- 前記管状壁(126)の外部表面/前記外部表面上に位置する温度センサ(170)を、好ましくは、前記複数の係合要素(140)のうちの1つの前記場所に対応する場所に、更に備える、請求項1~15のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)。
- 前記複数の係合要素(140)のうちの1つ以上が、前記管状壁(126)を前記外部表面から窪ませることによって形成され、前記温度センサ(170)は前記管状壁(126)の前記外部表面上の前記窪み内に位置している、請求項16に記載の加熱チャンバ(108)。
- エアロゾル発生装置(100)であって、
電源(120)と、
請求項1~17のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)と、
前記加熱チャンバ(108)に熱を供給するように構成されているヒーター(124)/前記ヒーター(124)と、
前記電源(120)から前記ヒーター(124)への電力の前記供給を制御するように構成されている制御回路(122)と、を備える、エアロゾル発生装置(100)。 - 前記加熱チャンバ(108)は前記エアロゾル発生装置(100)から取り外し可能である、請求項18に記載のエアロゾル発生装置(100)。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載の加熱チャンバ(108)、又は請求項15又は16に記載のエアロゾル発生装置(100)を、前記基質担体(114)と組み合わせて備えるシステムであって、前記基質担体(114)は、前記基質担体(114)の第1の端部にある、エアロゾル基質(128)を含有する第1の部分と、エアロゾル収集のための第2の部分(130)とを備え、前記加熱チャンバ(108)の前記内部容積は、前記基質担体(114)の幅よりも大きい幅を有するが、前記加熱チャンバ(108)の前記内部容積の前記断面積が減少している所においては、前記加熱チャンバ(108)の前記内部容積の半径は、前記基質担体(114)の半径よりも小さい、システム。
- 前記複数の係合要素(140)のうちの少なくとも1つは、前記基質担体(114)との摩擦嵌めを形成するのに十分な距離だけ内向きに延びている、請求項20に記載のシステム。
- 前記複数の係合要素(140)のうちの少なくとも1つは、前記基質担体(114)内の前記エアロゾル基質(128)を圧縮するのに十分な距離だけ内向きに延びている、請求項20又は21に記載のシステム。
- 前記基質担体(114)は、少なくとも前記エアロゾル基質(128)を取り囲む管状外層を備え、前記基質担体(114)が前記加熱チャンバ(108)内へと挿入された場合に、前記管状外層は、前記複数の係合要素(140)の前記場所において、前記複数の係合要素(140)によって内向きに変形され、前記複数の係合要素(140)の前記場所から離れた場所では実質的に変形されず、その結果、前記複数の係合要素(140)から離れた場所において、前記管状外層と前記加熱チャンバ(108)との間にエアギャップが提供される、請求項20~22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記基質担体(114)が前記加熱チャンバ(108)内へと完全に挿入された場合に、前記開放端(110)に最も接近した、前記係合要素(140)の部分が、エアロゾル基質(128)を含有する前記基質担体(114)の前記第1の部分と、エアロゾル収集のための前記第2の部分(130)との間の境界に、実質的に整列するように、前記複数の係合要素(140)のうちの少なくとも1つが成形及びサイズ決めされている、請求項20~23のいずれか一項に記載のシステム。
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