JP2022524791A - エアロゾル供給デバイス - Google Patents

Abstract

エアロゾル供給デバイスは、バッテリーと、バッテリーと係合して保持するように構成されたバッテリー支持部と、バッテリー支持部に接着され、バッテリー支持部とバッテリーとの間に配置された弾性構成部品とを備える。本デバイスは、弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容された温度センサをさらに備え、温度センサは、バッテリーの温度を測定するように構成される。温度センサ及び弾性構成部品のうちの少なくとも１つはバッテリーと当接する。【選択図】 図６

Description

本発明はエアロゾル供給デバイスに関する。

紙巻タバコ、葉巻タバコなどの喫煙品は、使用時にタバコを燃焼させてタバコの煙を生じさせる。燃焼させずに化合物を放出する製品を作り出すことによって、タバコを燃焼させるこれらの品の代替品を提供する試みがなされている。このような製品の例としては、材料を燃焼させるのではなく加熱することによって化合物を放出する加熱デバイスがある。この材料は、例えば、タバコや他の非タバコ製品であることがあり、これらは、ニコチンを含むことも含まないこともある。

本開示の第１の態様によれば、
バッテリーと、
バッテリーと係合して保持するように構成されたバッテリー支持部と、
バッテリー支持部とバッテリーとの間に配置された弾性構成部品と、
弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容された温度センサであって、バッテリーの温度を測定するように構成された温度センサとを備え、
温度センサ及び弾性構成部品のうちの少なくとも１つがバッテリーと当接する、エアロゾル供給デバイスが提供される。

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して単なる例として挙げる本発明の好ましい実施形態の以下の説明から明らかとなろう。

エアロゾル供給デバイスの例の前面図である。 外側カバーを外した、図１のエアロゾル供給デバイスの前面図である。 図１のエアロゾル供給デバイスの断面図である。 図２のエアロゾル供給デバイスの分解図である。 エアロゾル供給デバイス内の加熱アセンブリの断面図である。 図５Ａの加熱アセンブリの一部分の拡大図である。 一例によるバッテリー及びバッテリー支持部の図である。 図６のバッテリー支持部、及びバッテリー支持部に接着された弾性構成部品の拡大図である。 弾性構成部品がバッテリー支持部に接着される前の図７のバッテリー支持部の図である。

本明細書では、用語「エアロゾル生成材料」は、加熱すると、典型的にはエアロゾルの形態の揮発成分を供する材料を含む。エアロゾル生成材料は任意のタバコ含有材料を含み、例えば、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、又はタバコ代替品のうちの１つ又は複数を含んでもよい。エアロゾル生成材料はまた、他の非タバコ製品を含んでもよく、非タバコ製品は、製品によってニコチンを含んでもよいし、含まなくてもよい。エアロゾル生成材料は、例えば、固体、液体、ゲル、又は蝋などの形態であってもよい。エアロゾル生成材料はまた、例えば、材料を組み合わせたもの、又はブレンドしたものでもよい。エアロゾル生成材料はまた、「喫煙材」としても知られている場合がある。

典型的には、エアロゾル生成材料を燃やさずに、又は燃焼させずに吸引することができるエアロゾルを形成するために、エアロゾル生成材料を加熱してエアロゾル生成材料の少なくとも１つの成分を揮発させる装置が知られている。このような装置は、ときどき、「エアロゾル生成デバイス」、「エアロゾル供給デバイス」、「非燃焼加熱式デバイス」、「タバコ加熱製品デバイス」又は「タバコ加熱デバイス」、又はこれらに類似するものとしても記述される。同様に、また、いわゆるｅシガレットデバイスがあり、これは、典型的には、ニコチンを含むことも含まないこともある液体の形態のエアロゾル生成材料を気化する。エアロゾル生成材料は、装置に挿入することができるロッド、カートリッジ、又はカセットなどの形態であってもよく、これらの一部として提供されてもよい。エアロゾル生成材料を加熱して揮発させるためのヒーターは、装置の「永久的な」部分として提供されてもよい。

エアロゾル供給デバイスは、エアロゾル生成材料を備える物品を受け入れて加熱することができる。この文脈の「物品」とは、使用時にエアロゾル生成材料を含む、又はエアロゾル生成材料が入っている、使用時に加熱されて、エアロゾル生成材料及び任意選択的に他の成分を揮発させる構成部品のことである。使用者は、物品をエアロゾル生成デバイスに挿入してから、加熱してエアロゾルを発生させることができ、続いて使用者はそれを吸引する。物品は、例えば、物品を受け入れるような大きさのデバイスの加熱チャンバ内に配置されるように構成された、所定又は特定の大きさのものであってもよい。

本開示の第１の態様は、バッテリーと、バッテリー支持部と、バッテリーの温度を測定するように配置された温度センサとを備えるエアロゾル供給デバイスを定める。バッテリー支持部は、バッテリーと係合してバッテリーをエアロゾル供給デバイスの定位置に保持する実質的に剛性の高い構造体であってもよい。デバイスの１つ又は複数の他の構成部品は、バッテリー支持部に取り付けられてもよい。

いくつかのエアロゾル供給デバイスでは、デバイスの使用中にバッテリーが過熱しないことを確実にするために、例えば、バッテリー温度が、３５℃、３６℃、４０℃、４５℃、又は５０℃などの所定の温度閾値より高くならないことを確実にするために、バッテリーの温度を測定することが有用なことが多い。バッテリーが高温になりすぎると、バッテリーの性能又は寿命に影響を及ぼすことがあり、バッテリーを不安全にさえすることがある。バッテリーは不十分な冷却によって、又は高温環境によって過熱することがある。この問題は、ヒーターアセンブリ（サセプタを加熱する１つ又は複数のインダクタコイルなど）を備えるエアロゾル供給デバイスにおいて悪化することがある。ヒーターアセンブリがバッテリーに熱的に近接していることがあり、その結果、バッテリーはヒーターアセンブリによってさらに加熱される。例えば、サセプタが（約２４０℃～約２８０℃に）加熱されると、バッテリーの温度は上昇することがある。したがって、バッテリーの温度を監視することが重要である。

ヒーターアセンブリは、測定された温度に基づいて動作させることができる。例えば、バッテリーが加熱中、高温になりすぎた場合、ヒーターアセンブリのスイッチを切ることができる。ヒーターアセンブリのスイッチを入れる前にバッテリーが高温になっていた場合、デバイスは、ヒーターアセンブリのスイッチが入らないようにすることができる。

特定の用途では、温度センサがバッテリーに接続されている、又はバッテリーと接触していることが望ましい。しかしながら、エアロゾル供給デバイスなどの携帯デバイスでは、温度センサとバッテリーとの間の相対位置が時とともに変わり得ることが見出された。この結果、不正確／不精密なバッテリー温度を測定する温度センサになり得る。例えば、デバイスを落としたり、その他衝撃が加えられたりすると、温度センサはバッテリーとの接触がなくなることがある。例えば、温度センサは、バッテリーに溶接されたり、その他機械的に接続されたりすることがある。デバイスが衝撃力を受けた場合、この接続が外れ、その結果、温度センサがバッテリーから離れる。このため、センサによって測定される温度は、バッテリーの実際の温度よりも低い場合がある。したがって、温度センサが実際より低い温度を測定していることをデバイスが気付かずに、バッテリーが安全な温度より高い温度で動作することがある。したがって、表示される温度が真のバッテリー温度により正確であるように、バッテリーに対する温度センサの位置が、時間が経っても確実に一定のままであることが望ましい。

この問題を解決するために、温度センサをバッテリーに熱的に近接して保持する弾性構成部品／材料内に温度センサを少なくとも部分的に収容することができる。例えば、弾性構成部品はバッテリー支持部に接着されてもよく、バッテリー支持部とバッテリーとの間に配置されてもよい。弾性構成部品及び温度センサのうちの少なくとも１つは、バッテリー温度を測定することができるようにバッテリーと接触している。力がデバイスにかけられると弾性構成部品は変形することができ、弾性構成部品の柔軟性は、温度センサとバッテリーとの間の相対位置が時間とともに実質的に変化する可能性が小さいことを意味する。例えば、温度センサはバッテリーに（例えば、溶接によって）接続されていないので、壊れる／外れる接続部がない。弾性構成部品は温度センサを定位置に保持し、デバイスにかけられたいかなる力も、それ自体損傷を受けることなく吸収する。これは、温度センサが、デバイスの寿命の間、バッテリーの真の温度を表示する可能性が高いことを意味し、その結果、デバイスはより効率的で安全に動作することができる。

弾力性によってまた、弾性構成部品はバッテリーの外面形状と一致することができ、その結果、弾性構成部品が変形しても、バッテリーと弾性構成部品との間の接触面積は実質的に同じままである。

言及したように、温度センサは、弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容される／埋め込まれる／覆い隠される／包まれる。いくつかの例では、温度センサは弾性構成部品内に完全に収容され、弾性構成部品はバッテリーと当接する。温度センサが弾性構成部品内に完全に収容される場合、温度センサはバッテリーと接触していない。その代わり、バッテリーからの熱は、弾性構成部品を通って熱伝導することができる。したがって、弾性構成部品がいかなる衝撃力も吸収するので、温度センサが損傷を受ける可能性はより低くなり得る。さらに、温度センサは、温度センサの性能に影響を与え得る湿気又は他の環境要因に曝される可能性がより低くなり得る。

他の例では、温度センサの第１の部分は弾性構成部品内に収容されてもよく、温度センサの第２の部分はバッテリーと当接してもよい。したがって、温度センサは弾性構成部品内に部分的に収容されてもよい。温度センサがバッテリーと接触していると、周囲に失われる熱がより少なくなるので、より正確に温度を表示することができる。このような例では、弾性構成部品もバッテリーと接触しており、熱は弾性構成部品を通って伝わることができる。

いくつかの例では、バッテリーと接触する弾性構成部品の表面はバッテリーに接着されていない。

簡単に言及したように、いくつかの例では、弾性構成部品は熱伝導性であってもよい。これは、弾性構成部品がバッテリーと当接する／接触している構成では特に有利な場合がある。熱伝導性弾性部材は、バッテリーの温度が測定される表面積を大きくすることができる。

特定の例では、弾性構成部品は約５Ｗ／ｍＫより大きな熱伝導率を有する。この値より大きな熱伝導率では、熱は温度センサの方へ効率的に流れることができる。別の例では、弾性構成部品は約５Ｗ／ｍＫより大きく、約１０Ｗ／ｍＫより小さな熱伝導率を有する。弾性構成部品は約７Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有することが好ましい。特定の例では、さらに高い熱伝導率を有する材料はより高価になることがある。

いくつかの例では、弾性構成部品は、バッテリーの短絡を避けるために電気絶縁性がある。

特定の構成では、バッテリー支持部は受入部を画定し、弾性構成部品は受入部内に受け入れられる。例えば、バッテリー支持部は、弾性構成部品（及び、温度センサ）が保持される空洞を備えてもよい。受入部／空洞によって、バッテリー支持部に弾性構成部品をより確実に取り付けることができる。例えば、空洞の側壁は、バッテリー支持部と弾性構成部品との間の接触面積を大きくすることができる。受入部／空洞はまた、他の近くの熱源からのよりよい断熱を与えることができ、その結果、温度センサはバッテリーの温度を表示することができる。受入部／空洞はまた、バッテリーをバッテリー支持部によりよく一致させることができる。温度センサ及び弾性構成部品が受入部内に配置されることにより、バッテリー支持部とバッテリーとの間の障害物が少なくなり、その結果、バッテリーをより確実に保持することができる。

いくつかの例では、弾性構成部品はシリコーンを含む。したがって、弾性構成部品はポリシロキサンを含んでもよい。シリコーンは熱の良好な伝導体であり、それ自体、弾力性がある。特定の例では、弾性構成部品は、スウェーデンのノラト（Ｎｏｌａｔｏ）（登録商標）ＡＢから市販されているＣｏｍｐａｔｈｅｒｍ（登録商標）である。Ｃｏｍｐａｔｈｅｒｍ（登録商標）は、約７Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有し、元々の厚さの５０％を超えて圧縮することができ、したがって、この用途には特に適している。

いくつかの例では、弾性構成部品は伝導性エポキシを含む。

いくつかの例では、弾ｓ性構成部品は約１５ｍｍ^２～約２５ｍｍ^２の面積にわたってバッテリーと接触する。この接触面積によって、温度センサを適切に支持することができ、温度センサとバッテリーとの間で良好な熱橋が与えられて、バッテリーの温度をより正確に測定することができることを見出した。弾性構成部品は、バッテリーと接触する実質的に方形又は矩形の表面を有してもよい。例えば、矩形の第１の長さは約５ｍｍであってもよく、第２の長さは約４ｍｍであってもよい。或いは、方形の第１の長さは約４ｍｍであってもよく、第２の長さは約４ｍｍであってもよい。他の例では、弾性構成部品は、バッテリーと接触する円形、楕円形、又は不規則形状の表面を有してもよい。

簡単に言及したように、デバイスはまた、エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたヒーターアセンブリを備えてもよい。デバイスはまた、
ヒーターアセンブリにエアロゾル生成材料の加熱を開始させ、
温度センサによって測定された温度に基づいて、バッテリーの温度が第１の閾値を超えているかどうかを判定し、
バッテリーの温度が第１の閾値を超えていると判定された場合、ヒーターアセンブリにエアロゾル生成材料の加熱を停止させる
ように構成された、プロセッサなどのコントローラを備えてもよい。

したがって、デバイスは、バッテリーが高温になりすぎた場合にヒーターアセンブリが動作することを止めるという安全上／性能上の特徴を有することができる。第１の閾値は、例えば、約４５℃～約５０℃であってもよい。

別の例では、第１の閾値は、約３５℃～約４０℃など、約３０℃～約４０℃であってもよい。一例では、第１の閾値は約３６℃である。約３０℃より低いなど、第１の閾値が低すぎる場合、実行することができる連続加熱動作の数が減らされる。第１の閾値が高すぎる場合、デバイスの外側カバー／表面が高温になりすぎることがある。この範囲内の閾値が、これらの考察間で良好なバランスを与える。

コントローラは、加熱中に複数回、バッテリーの温度を測定してもよい。この温度は、例えば、１０秒ごとより短く、５秒ごとより短く、１秒ごとより短く、０．５秒ごとより短く、又は０．１秒ごとより短く周期的に繰り返されてもよい。

コントローラは、
バッテリーの温度が第２の閾値より低いと判定された場合のみ、ヒーターアセンブリにエアロゾル生成材料の加熱を開始させるように構成されてもよく、ここで、第２の閾値は第１の閾値より小さい。

したがって、上で簡単に言及したように、バッテリーがすでに温度が高すぎる場合、バッテリー温度がすぐに第１の閾値を超えて上昇する可能性があると想定することができるので、ヒーターアセンブリはエアロゾル生成材料の加熱を始めることができない。第２の閾値は、第１の閾値より約５℃～約１０℃低くてもよい。

特定の例では、第１の閾値は５０℃であり、第２の閾値は４５℃である。

特定の例では、温度センサはサーミスタである。

温度センサはバッテリーの長さに沿って中間点に配置されることが好ましい。これによって、より正確な温度測定が可能となる。

上では、バッテリーの温度を判定するために温度センサが使用されるデバイスが説明されている。この解決策は、バッテリーが温度センサを備えるデバイスを超える利点を提供する。例えば、バッテリーは、バッテリーの温度を自動的に検知することができる保護回路モジュール（ＰＣＭ：Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ）を備えてもよい。ＰＣＭを有するバッテリーはより大きくなる、又はより長くなることがあり、その結果、デバイスはより大きくなる、又はより長くなる。外部温度センサを使用すると、デバイスをより小さく作ることができる。

１つの構成では、バッテリー支持部は、ヒーターアセンブリとバッテリーとの間に配置され、バッテリー支持部は熱絶縁性である（例えば、約０．５Ｗ／ｍＫより小さい熱伝導率を有する）。したがって、バッテリー支持部は遮熱体として機能することができ、その結果、温度センサはバッテリーの温度をより正確に表示することができる。

上の例では、デバイスは、弾性構成部品と、弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容された温度センサとを備える。代替の構成として、弾性構成部品はばね又は他の付勢構成部品であってもよく、この場合、弾性構成部品は温度センサをバッテリーの方へ付勢する。したがって、温度センサは、いくつかの例では、弾性構成部品内に収容されない。

上の例では、温度センサは、バッテリーの温度を測定するために使用される。他の例では、温度センサは、絶縁部材、インダクタコイル、又はＵＳＢコネクタなどの電気コネクタなど、デバイスの他の構成部品を測定するために配置されてもよい。したがって、他の例では、サセプタを加熱するように配置されたインダクタコイルと、インダクタコイルに接着された弾性構成部品と、弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容された温度センサとを備えるエアロゾル供給デバイスが提供され、この場合、温度センサはインダクタコイルの温度を測定するように構成される。別の例では、サセプタを取り囲む絶縁部材と、絶縁部材に接着された弾性構成部品と、弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容された温度センサとを備えるエアロゾル供給デバイスが提供され、この場合、温度センサは絶縁部材の温度を測定するように構成される。別の例では、電気構成部品と、電気構成部品に接着された弾性構成部品と、弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容された温度センサとを備えるエアロゾル供給デバイスが提供され、この場合、温度センサは電気構成部品の温度を測定するように構成される。これらの例では、温度センサは、温度センサを使用して測定する構成部品と接触してもよいし、接触しなくてもよい。デバイス及び弾性構成部品は、上で説明した、又は本明細書で説明した特徴のいずれかを有してもよい。

デバイスは、非燃焼加熱式デバイスとしても知られているタバコ加熱デバイスであることが好ましい。

図１は、エアロゾル生成媒体／材料からエアロゾルを生成するためのエアロゾル供給デバイス１００の例を示す。概略的に述べると、デバイス１００は、エアロゾル生成媒体を備える交換可能な物品１１０を加熱して、デバイス１００の使用者によって吸引されるエアロゾル又は他の吸引可能な媒体を生成するために使用することができる。

デバイス１００は、デバイス１００の様々な構成部品を取り囲み、収容する（外側カバーの形態の）ハウジング１０２を備える。デバイス１００は、一端に開口１０４を有し、物品１１０を、この開口１０４を通して、加熱アセンブリによって加熱するために挿入することができる。使用時、物品１１０は、加熱アセンブリ内に完全に、又は部分的に挿入することができ、ここで、物品１１０をヒーターアセンブリの１つ又は複数の構成部品によって加熱することができる。

この例のデバイス１００は第１の端部部材１０６を備え、第１の端部部材１０６は、定位置に物品１１０がないときに開口１０４を閉じるために第１の端部部材１０６に対して移動可能な蓋１０８を備える。図１では、蓋１０８は、開いた配置で示されているが、蓋１０８は閉じた配置に動くことができる。例えば、使用者は、蓋１０８を矢印「Ａ」の方向に滑らすことができる。

デバイス１００はまた、押すとデバイス１００を作動させるボタン又はスイッチなど、使用者が操作可能な制御要素１１２を含んでもよい。例えば、使用者はスイッチ１１２を操作することによってデバイス１００を作動させることができる。

デバイス１００はまた、デバイス１００のバッテリーを充電するためにケーブルを受け入れることができるソケット／口１１４などの電気構成部品を備えてもよい。例えば、ソケット１１４は、ＵＳＢ充電口などの充電口でもよい。

図２は、外側カバー１０２を外し、物品１１０がない、図１のデバイス１００を示す。デバイス１００は長手方向軸線１３４を定める。

図２に示すように、第１の端部部材１０６は、デバイス１００の一端に配置され、第２の端部部材１１６は、デバイス１００の反対側の端部に配置される。第１及び第２の端部部材１０６、１１６は一緒に、デバイス１００の端面を少なくとも部分的に画定する。例えば、第２の端部部材１１６の底面はデバイス１００の底面を少なくとも部分的に画定する。外側カバー１０２の縁もまた、端面の一部分を画定してもよい。この例では、蓋１０８もまた、デバイス１００の頂面の一部分を画定する。

開口１０４に最も近いデバイスの端部は、使用時に使用者の口に最も近いので、デバイス１００の近位端（又は口側端部）として知られていることがある。使用時、使用者は、物品１１０を開口１０４に挿入し、使用者制御部１１２を操作してエアロゾル生成材料の加熱を始めて、デバイスに生成されたエアロゾルを吸う。これによって、エアロゾルは、デバイス１００の近位端に向かって流路に沿ってデバイス１００の中を流れる。

開口１０４から最も遠くに離れたデバイスの他の端部は、使用時に使用者の口から最も遠くに離れているので、デバイス１００の遠位端として知られていることがある。使用者がデバイスに生成されたエアロゾルを吸うと、エアロゾルは、デバイス１００の遠位端から流れ去る。

デバイス１００は、電源１１８をさらに備える。電源１１８は、例えば、再充電可能なバッテリー又は再充電できないバッテリーなどのバッテリーでもよい。適切なバッテリーの例には、例えば、リチウム電池（リチウムイオン電池など）、ニッケル電池（ニッケル－カドミウム電池など）、及びアルカリ電池が含まれる。バッテリーは、必要時に、コントローラ（図示せず）の制御下で電力を供給してエアロゾル生成材料を加熱するために加熱アセンブリに電気的に結合される。この例では、バッテリーは、バッテリー１１８を定位置に保持する中央支持部１２０に接続される。中央支持部１２０は、バッテリー支持部又はバッテリー担持部としても知られることがある。

デバイスは、少なくとも１つの電子機器モジュール１２２をさらに備える。電子機器モジュール１２２は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）を備えてもよい。ＰＣＢ１２２は、プロセッサなどの少なくとも１つのコントローラ及びメモリを支持してもよい。ＰＣＢ１２２はまた、デバイス１００の様々な電子構成部品を互いに電気的に接続するために１つ又は複数の電気線路を備えてもよい。例えば、電力をデバイス１００全体に分配することができるように、バッテリー端子はＰＣＢ１２２に電気的に接続されてもよい。ソケット１１４もまた、電気線路を経由してバッテリーに電気的に結合されてもよい。

例示的なデバイス１００では、加熱アセンブリは誘導加熱アセンブリであり、誘導加熱プロセスによって物品１１０のエアロゾル生成材料を加熱するために様々な構成部品を備えている。誘導加熱は、電磁誘導によって導電性物体（サセプタなど）を加熱するプロセスである。誘導加熱アセンブリは、誘導要素、例えば、１つ又は複数のインダクタコイルと、誘導要素に交流電流などの変動電流を流すためのデバイスとを備えることがある。誘導要素の変動電流は変動磁場を生じさせる。変動磁場は、誘導要素に対して適切に配置されたサセプタに侵入し、サセプタ内部に渦電流を生成する。サセプタは、渦電流に対して電気抵抗を有し、したがって、この抵抗に抗する渦電流の流れによって、サセプタがジュール加熱によって加熱される。サセプタが、鉄、ニッケル、又はコバルトなどの強磁性材料を含む場合、サセプタの磁気ヒステリシス損失によっても、すなわち、磁性材料内の磁気双極子の向きが、変動磁場と合う結果として変動することによっても、熱を生成することができる。誘導加熱では、例えば、伝導による加熱と比較すると、熱はサセプタ内部で生成され、それによって急速な加熱が可能になる。さらに、誘導ヒーターとサセプタとの間に何ら物理的な接触を必要とせず、それは、構造及び用途の自由度を大きくすることができる。

例示的なデバイス１００の誘導加熱アセンブリは、サセプタ構成体１３２（本明細書では「サセプタ」と称する）と、第１のインダクタコイル１２４と、第２のインダクタコイル１２６とを備える。第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は導電性材料から作られる。この例では、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、螺旋状に巻かれたリッツワイヤ／ケーブルから作られて螺旋インダクタコイル１２４、１２６を提供する。リッツワイヤは、個々に絶縁されて互いに撚り合わされて単一のワイヤを形成する複数の個別ワイヤを備える。リッツワイヤは、導体の表皮効果損失を低減するように設計されている。例示的なデバイス１００では、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、矩形断面を有する銅リッツワイヤから作られる。他の例では、リッツワイヤは、円形などの他の形状の断面を有することができる。

第１のインダクタコイル１２４は、サセプタ１３２の第１の部分を加熱するために第１の変動磁場を生成するように構成され、第２のインダクタコイル１２６は、サセプタ１３２の第２の部分を加熱するために第２の変動磁場を生成するように構成される。この例では、第１のインダクタコイル１２４は、デバイス１００の長手方向軸線１３４に沿う方向に第２のインダクタコイル１２６と隣り合っている（すなわち、第１のインダクタコイル１２４と第２のインダクタコイル１２６は重なっていない）。サセプタ構成体１３２は、単一のサセプタを備えてもよいし、２つ以上の別々のサセプタを備えてもよい。第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の端部１３０は、ＰＣＢ１２２に接続することができる。

いくつかの例では、第１のインダクタコイル１２４と第２のインダクタコイル１２６は、互いに異なる少なくとも１つの特性を有してもよいことは理解されるであろう。例えば、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なる少なくとも１つの特性を有してもよい。より詳細には、一例では、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なるインダクタンス値を有してもよい。図２では、第１のインダクタコイル１２４と第２のインダクタコイル１２６は異なる長さのものであり、その結果、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６よりも小さなサセプタ１３２の部分に巻かれている。したがって、（個々の巻きの間の間隔が実質的に同じであると仮定して）第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なる巻き数を備えてもよい。さらに別の例では、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なる材料から作られてもよい。いくつかの例では、第１のインダクタコイル１２４と第２のインダクタコイル１２６は実質的に同一であってもよい。

この例では、第１のインダクタコイル１２４と第２のインダクタコイル１２６は反対方向に巻かれている。これは、インダクタコイルが異なるときに動作しているとき、有用になり得る。例えば、最初、第１のインダクタコイル１２４が物品１１０の第１の部分を加熱するように動作してもよく、その後、第２のインダクタコイル１２６が物品１１０の第２の部分を加熱するように動作してもよい。コイルを反対方向に巻くことは、特定のタイプの制御回路とともに使用されるとき、動作していないコイルに誘導される電流を低減する助けになる。図２では、第１のインダクタコイル１２４は右巻き螺旋であり、第２のインダクタコイル１２６は左巻き螺旋である。しかしながら、別の実施形態では、インダクタコイル１２４、１２６は同じ方向に巻かれてもよいし、第１のインダクタコイル１２４は左巻き螺旋であってもよいし、第２のインダクタコイル１２６は右巻き螺旋であってもよい。

この例のサセプタ１３２は中空であり、したがって、内部にエアロゾル生成材料を受け入れる受入部を画定する。例えば、物品１１０は、サセプタ１３２内に挿入することができる。この例では、サセプタ１２０は、断面が円形の管状である。

図２のデバイス１００は、概ね管状でサセプタ１３２を少なくとも部分的に取り囲むことができる絶縁部材１２８をさらに備える。絶縁部材１２８は、例えば、プラスチックなどの絶縁材料から構成されてもよい。この特定の例では、絶縁材料はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｅｔｈｅｒ ｋｅｔｏｎｅ）から構成される。絶縁材料１２８は、サセプタ１３２に生成される熱からデバイス１００の様々な構成部品を絶縁する助けとなり得る。

絶縁部材１２８はまた、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６を完全に、又は部分的に支持することができる。例えば、図２に示すように、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、絶縁部材１２８の周りに配置され、絶縁部材１２８の半径方向外向きの表面と接触している。いくつかの例では、絶縁部材１２８は、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６と当接しない。例えば、絶縁部材１２８の外面と、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の内面との間には小さな隙間があってもよい。

特定の例では、サセプタ１３２、絶縁部材１２８、並びに第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、サセプタ１３２の中央長手方向軸線の周りに同心である。

図３は、デバイス１００の部分断面の側面図である。この例では外側カバー１０２は存在している。第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の矩形断面形状がより明瞭に見える。

デバイス１００は、サセプタ１３２の一端と係合してサセプタ１３２を定位置に保持する支持部１３６をさらに備える。支持部１３６は第２の端部部材１１６に接続される。

デバイスはまた、制御要素１１２内に関連した第２のプリント回路基板１３８を備えてもよい。

デバイス１００は、デバイス１００の遠位端の方に配置された第２の蓋／キャップ１４０及びばね１４２をさらに備える。ばね１４２によって第２の蓋１４０を開けることができて、サセプタ１３２にアクセスすることができる。使用者は第２の蓋１４０を開けて、サセプタ１３２及び／又は支持部１３６をきれいにすることができる。

デバイス１００は、サセプタ１３２の近位端からデバイスの開口１０４の方へ延在する膨張チャンバ１４４をさらに備える。物品１１０がデバイス１００内に受け入れられたときに物品１１０に当接して保持するために、膨張チャンバ１４４内に保持クリップ１４６が少なくとも部分的に配置される。膨張チャンバ１４４は端部部材１０６に接続される。

図４は、外側カバー１０２を省いた、図１のデバイス１００の分解図である。

図５Ａは、図１のデバイス１００の一部分の断面を示す。図５Ｂは、図５Ａの１つの領域の拡大図である。図５Ａ及び図５Ｂは、サセプタ１３２内に受け入れられた物品１１０を示し、ここでは、物品１１０は、物品１１０の外面がサセプタ１３２の内面と当接するような寸法である。これは、この加熱が最も効率的であることを確実にする。この例の物品１１０はエアロゾル生成材料１１０ａを備える。エアロゾル生成材料１１０ａはサセプタ１３２内に配置される。物品１１０はまた、フィルタ、包装材料及び／又は冷却構造体などの他の構成部品を備えてもよい。

図５Ｂは、サセプタ１３２の外面が、インダクタコイル１２４、１２６の内面から、サセプタ１３２の長手方向軸線１５８に垂直な方向に測って距離１５０だけ間隔を置いて配置されていることを示す。１つの特定の例では、距離１５０は、約３ｍｍ～４ｍｍ、約３ｍｍ～３．５ｍｍ、又は約３．２５ｍｍである。

図５Ｂは、絶縁部材１２８の外面が、インダクタコイル１２４、１２６の内面から、サセプタ１３２の長手方向軸線１５８に垂直な方向に測って距離１５２だけ間隔を置いて配置されていることをさらに示す。１つの特定の例では、距離１５２は約０．０５ｍｍである。別の例では、距離１５２は実質的に０ｍｍであり、その結果、インダクタコイル１２４、１２６は絶縁部材１２８と当接し接触する。

１つの例では、サセプタ１３２は、約０．０２５ｍｍ～１ｍｍ又は約０．０５ｍｍの壁厚１５４を有する。

１つの例では、サセプタ１３２は、約４０ｍｍ～６０ｍｍ、約４０ｍｍ～４５ｍｍ、又は約４４．５ｍｍの長さを有する。

１つの例では、絶縁部材１２８は、約０．２５ｍｍ～２ｍｍ、０．２５ｍｍ～１ｍｍ、又は約０．５ｍｍの壁厚１５６を有する。

図６は、図２及び図４のバッテリー支持部１２０をより詳細に示している。バッテリー支持部１２０は、主要部２０２、第１の端部２０４、及び第２の端部２０６を備える。主要部２０２は、デバイス１００の長手方向軸線１３４に平行な長手方向軸線２０８を定める。第１の端部２０４は主要部２０２の第１の端部に配置され、第２の端部２０６は主要部２０２の第２の端部に配置される。第１及び第２の端部２０４、２０６は、長手方向軸線２０８に実質的に垂直な方向に主要部２０２の第１の前側から延在する。

図示のように、バッテリー１１８はバッテリー支持部１２０に接続される。バッテリー１１８は、バッテリー支持部１２０に接続されると、第１の端部２０４と第２の端部２０６との間に保持される。例えば、バッテリー１１８の上端は第１の端部２０４によって受け止められ、バッテリー１１８の下端は第２の端部２０６によって受け止められる。

図６には示されていないが、ＰＣＢ１２２は、主要部２０２の第２の後側と係合されてもよい。

上記のように、エアロゾル供給デバイス１００は、少なくとも１つのインダクタコイル１２４、１２６を備えるヒーター／加熱アセンブリを備える。図４は、バッテリー支持部１２０に対する１つ又は複数のインダクタコイル１２４、１２６の配置を示す。ヒーターアセンブリは主要部２０２の第２の側に配置され、バッテリー支持部１２０は、バッテリー１１８とヒーターアセンブリとの間に配置される。

図６の例では、主要部２０２の第１の側は、２つの対向する側壁２１０ａ、２１０ｂ、及び基部を備える。図６では、第１の側壁２１０ａだけが見える。第２の側壁２１０ｂ及び基部２１２は、バッテリー１１８で隠れているが、図７では見えている。

図７は、バッテリー１１８を外したバッテリー支持部１２０の一部分の拡大図である。ここでは、第１の側壁２１０ａ及び第２の側壁２１０ｂは見えている。２つの側壁２１０ａ、２１０ｂが、軸線２０８に平行な方向に基部２１２の長さに沿って延在するように、基部２１２は２つの側壁２１０ａ、２１０ｂの間に延在する。２つの側壁２１０ａ、２１０ｂはまた、基部２１２から延在する。バッテリー１１８がバッテリー支持部１２０に接続されるとき、バッテリー１１８は２つの側壁２１０ａ、２１０ｂの間に受け入れられる。

この特定の例では、基部２１２は、主要部２０２の第１の側と主要部２０２の第２の側との間に開口を定める。したがって、主要部２０２を貫通する穴／切り抜きがあり、その結果、基部２１２は主に「空所」である。これによって、ＰＣＢ１２２の下側にアクセスすることができる。開口は、単一の貫通穴というよりむしろ複数の貫通穴を含んでもよい。例えば、基部２１２は、開口を２つ以上の貫通穴に分割する１つ又は複数の分割構造を備えてもよい。他の例では、基部２１２は中実であり、その結果、主要部２０２を貫通する開口はない。

図７は、バッテリー支持部１２０に接着された弾性構成部品２１４をさらに示す。バッテリー１１８がバッテリー支持部１２０に接続されるとき、弾性構成部品は、バッテリー支持部１２０とバッテリー１１８との間に配置される。弾性構成部品２１４内に温度センサ２１６が部分的に収容される。

この例では、温度センサ２１６の一部分が露出されているが、温度センサ２１６の別の部分は弾性構成部品２１４内に埋め込まれている。露出された部分２１６はバッテリー１１８と当接してもよい。或いは、弾性構成部品２１４はバッテリーと当接してもよい。別の例では、温度センサ２１６全体が弾性構成部品２１４内に埋め込まれてもよい。温度センサ２１６をＰＣＢ１２２などのデバイス１００の他の構成部品に接続する１つ又は複数のワイヤもまた、弾性構成部品２１４内に埋め込まれてもよい。

この例の温度センサ２１６はサーミスタであるが、その代わりに他の温度センサが使用されてもよい。バッテリー１１８がバッテリー支持部１２０に接続されると、温度センサ２１６及び／又は弾性構成部品２１４はバッテリー１１８と接触する。これによってバッテリー１１８の温度を測定することができる。コントローラは温度センサ２１６からの信号を受け取って、バッテリー１１８の温度を測定又は推測することができる。測定された温度に基づいて、コントローラが適切な動作をなすことができる。例えば、温度が高すぎる場合、ヒーターアセンブリのスイッチを切ることができる。

図示のように、弾性構成部品２１４は第１の側壁２１０ａの内面に接着されている。側壁２１０ａは、バッテリー１１８の湾曲した外面と一致する湾曲した輪郭を有する。他の例では、弾性構成部品２１４は、バッテリー支持部の別の部分に接着されてもよい。例えば、弾性構成部品２１４は、第２の側壁２１０ｂ、基部２１２、又は第１の端部２０４及び第２の端部２０６のうちの１つに接着されてもよい。

弾性構成部品２１４は、シリコーンゴムなどのシリコーンが好ましい。シリコーンは高い熱伝導率を有し、力を加えると変形させることができる。シリコーンの弾力性によって、バッテリー１１８に対する温度センサ２１６の位置を永久的に変えることなく弾性構成部品２１４を圧縮することができる。

この特定の例では、バッテリー支持部１２０は、弾性構成部品２１４が入る受入部／空洞２１８を画定する。受入部２１８は、温度センサ２１６をバッテリー１１８に対してよりよく配置することができるように、弾性構成部品２１４を保持する。弾性構成部品２１４は、受入部２１８内に分注されると、受入部２１８を満たしてもよく、時間ととともに「定着」又は硬化することができる。図８は、弾性構成部品２１４が受入部２１８に導入される前のバッテリー支持部１２０及び受入部２１８を示す。

いくつかの例では、弾性構成部品はバッテリー支持部に接着される。これによって、温度センサを定位置に保持することができる。弾性構成部品２１４は、追加の接着剤なしにバッテリー支持部２１０に自分で接着するように、自己接着型が好ましい。これは、分離する可能性の低い接合をもたらすことができる。シリコーンは、硬化する前にまず接着する材料である。いくつかの例では、弾性構成部品２１４はバッテリー１１８に接着されない。したがって、バッテリー１１８がバッテリー支持部１２０に取り付けられる前に、弾性構成部品２１４は受入部２１８内に分注されて硬化されてもよい。これによって、バッテリー２１８を容易に取り外すことができ、バッテリー１１８を弾性構成部品２１４に対して動かすことができる。

上の実施形態は、本発明の説明のための例として理解されたい。本発明のさらなる実施形態は考えられる。任意の１つの実施形態に関して説明された任意の特徴は、単独で使用されてもよく、又は、説明された他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、また、実施形態のうちの任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせて使用されてもよく、又は実施形態のうちの任意の他の実施形態の任意の組合せにおいて使用されてもよいことを理解されたい。さらに、上で説明していない等価物及び修正物もまた、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱しなければ使用することができる。

Claims (14)

1. バッテリーと、
   前記バッテリーと係合して保持するように構成されたバッテリー支持部と、
   前記バッテリー支持部と前記バッテリーとの間に配置された弾性構成部品と、
   前記弾性構成部品内に少なくとも部分的に収容された温度センサであって、前記バッテリーの温度を測定するように構成された前記温度センサとを備え、
   前記温度センサ及び前記弾性構成部品のうちの少なくとも１つが前記バッテリーと当接する、エアロゾル供給デバイス。
2. 前記弾性構成部品が熱伝導性である、請求項１に記載のエアロゾル供給デバイス。
3. 前記温度センサが前記弾性構成部品内に完全に収容されており、前記弾性構成部品が前記バッテリーと当接する、請求項１又は２に記載のエアロゾル供給デバイス。
4. 前記温度センサの第１の部分が前記弾性構成部品内に収容され、前記温度センサの第２の部分が前記バッテリーと当接する、請求項１又は２に記載のエアロゾル供給デバイス。
5. 前記バッテリー支持部が受入部を画定し、前記弾性構成部品が前記受入部内に受け入れられる、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
6. 前記弾性構成部品がシリコーンを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
7. 前記弾性構成部品が、約５Ｗ／ｍＫより大きな熱伝導率を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
8. 前記弾性構成部品が、約５Ｗ／ｍＫより大きく、約１０Ｗ／ｍＫより小さな熱伝導率を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
9. 前記弾性構成部品が約１５ｍｍ^２～約２５ｍｍ^２の面積にわたって前記バッテリーと接触する、請求項１～７のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
10. エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたヒーターアセンブリと、
    コントローラであって、
    前記ヒーターアセンブリに前記エアロゾル生成材料の加熱を開始させ、
    前記温度センサによって測定された温度に基づいて、前記バッテリーの温度が第１の閾値を超えているかどうかを判定し、
    前記バッテリーの温度が前記第１の閾値を超えていると判定された場合、前記ヒーターアセンブリに前記エアロゾル生成材料の加熱を停止させる
    ように構成された前記コントローラと
    をさらに備える請求項１～９のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
11. 前記第１の閾値が約３０℃～約４０℃である、請求項１０に記載のエアロゾル供給デバイス。
12. 前記バッテリーの温度が第２の閾値より低いと判定された場合のみ、前記ヒーターアセンブリに前記エアロゾル生成材料の加熱を開始させるように前記コントローラが構成され、
    前記第２の閾値が前記第１の閾値より小さい、請求項１０又は１１に記載のエアロゾル供給デバイス。
13. 前記第２の閾値が、前記第１の閾値より約５℃～約１０℃低い、請求項１２に記載のエアロゾル供給デバイス。
14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイスと、
    エアロゾル生成材料を備える物品と
    を備えるエアロゾル供給システム。

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