JP2022540042A - 第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを備える誘導加熱配設を備える、エアロゾル発生装置 - Google Patents
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Abstract
エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体を加熱するように構成された誘導加熱配設であって、エアロゾル形成基体を加熱するための、変化する磁界の貫通によって加熱可能なサセプタ配設と、少なくとも第一のインダクタコイルと、少なくとも第二のインダクタコイルと、を備える誘導加熱配設と、コントローラと、を備え、コントローラは、サセプタ配設の第一の部分を加熱するための第一の交番磁界を生成するための第一の交互パルス幅変調信号で第一のインダクタコイルを駆動するように構成され、コントローラは、サセプタ配設の第二の部分を加熱するための第二の交番磁界を生成するための第二の交互パルス幅変調信号で第二のインダクタコイルを駆動するように構成され、かつコントローラは、第一の交互パルス幅変調信号および第二の交互パルス幅変調信号を、相補的負荷サイクルで供給するように構成される。エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品と、を備える。【選択図】図13
Description
本開示は、誘導加熱配設を有するエアロゾル発生装置、誘導加熱配設を有するエアロゾル発生装置を制御する方法、および誘導加熱配設を有するエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムに関する。
たばこプラグなどのエアロゾル形成基体を加熱するために電気ヒーターを有するエアロゾル発生装置が使用される数多くの電気的に作動するエアロゾル発生システムが、当該技術分野において提案されてきた。こうしたエアロゾル発生システムの一つの目的は、従来の紙巻たばこにおけるたばこの燃焼および熱分解によって生成されるタイプの公知の有害な煙成分を減少させることである。典型的に、エアロゾル発生基体は、エアロゾル発生装置内のくぼみの中へと挿入されるエアロゾル発生物品の一部として提供される。一部の公知のシステムでは、エアロゾルを形成することができる揮発性構成成分を放出する能力を有する温度にエアロゾル形成基体を加熱するために、加熱ブレードなどの抵抗発熱体が、物品がエアロゾル発生装置内に受容されている時にエアロゾル形成基体の中へと、またはその周りに挿入される。他のエアロゾル発生システムでは、抵抗発熱体ではなく誘導ヒーターが使用される。誘導ヒーターは典型的に、エアロゾル発生装置の一部を形成するインダクタコイルと、エアロゾル形成基体と熱的に近接するように配設されたサセプタとを備える。インダクタは変化する磁界を発生して、サセプタ内に渦電流およびヒステリシス損失を発生させ、サセプタを加熱し、それによってエアロゾル形成基体を加熱する。誘導加熱は、ヒーターをエアロゾル発生物品に露出することなく、エアロゾルを発生することを可能にする。これは、これを用いてヒーターをクリーニングしうる簡単さを改善することができる。
一部の公知のエアロゾル発生装置は、二つ以上のインダクタコイルを備え、各インダクタコイルは、サセプタの異なる部分を加熱するように配設される。こうしたエアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の異なる部分を、異なる時間において、または異なる温度へと加熱するために使用されてもよい。しかしながら、こうしたエアロゾル発生装置については、エアロゾル発生物品の隣接する部分も間接的に加熱することなく、エアロゾル発生物品の一つの部分を加熱することは困難である可能性がある。
公知のシステムでのこれらの問題を軽減または克服するエアロゾル発生装置を提供することが望ましいことになる。
本発明によると、エアロゾル形成基体を加熱するように構成された誘導加熱配設であって、エアロゾル形成基体を加熱するための、変化する磁界の貫通によって加熱可能なサセプタ配設と、少なくとも第一のインダクタコイルと、少なくとも第二のインダクタコイルとを備える誘導加熱配設と、コントローラと、を備えるエアロゾル発生装置が提供され、コントローラは、サセプタ配設の第一の部分を加熱するための第一の交番磁界を生成するための第一の交互パルス幅変調信号で第一のインダクタコイルを駆動するように構成され、コントローラは、サセプタ配設の第二の部分を加熱するための第二の交番磁界を生成するための第二の交互パルス幅変調信号で第二のインダクタコイルを駆動するように構成され、かつコントローラは、第一の交互パルス幅変調信号および第二の交互パルス幅変調信号を、相補的負荷サイクルで供給するように構成される。
本明細書で使用される場合、「負荷サイクル」という用語は、信号がオンである時間の量および信号がオフである時間の量を指す。負荷サイクルはパーセントで与えられる。60%の負荷サイクルは、信号が60%の時間中オンであり、信号が40%の時間中オフであることを意味する。
本明細書で使用される場合、「相補的負荷サイクル」という用語は、二つの信号を指し、一方の信号はオンであり、一方でもう一方の信号はオフである。信号は、第二の信号が第一の信号とは逆の鋸歯状パターンを有する、鋸歯状パターンを有してもよい。組み合わされた信号は、連続的なAC電流をもたらす場合がある。
一部の実施形態では、第一の信号および第二の信号の負荷サイクルは徐々に移行する。言い換えれば、第一の信号の負荷サイクルを減少させてもよく、一方で第二の信号の負荷サイクルを増加させてもよく、または逆も可である。
コントローラは、第一段階の間、第一の交互パルス幅変調信号を第一のインダクタコイルへと供給して、サセプタ配設の第一の部分の温度を初期温度から第一の動作温度へと上昇させるように構成されてもよく、コントローラは、第一段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い、負荷サイクルで、第一の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される。
コントローラは、第二段階の間、第一の交互パルス幅変調信号を第一のインダクタコイルへと供給して、サセプタ配設の第一の部分の温度を第一の動作温度から第二の動作温度へと低下させるように構成されてもよく、コントローラは、第二段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い、負荷サイクルで、第一の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される。
コントローラは、第一段階の間、第二の交互パルス幅変調信号を第二のインダクタコイルへと供給して、サセプタ配設の第二の部分の温度を初期温度から第一の動作温度より低い第三の動作温度へと上昇させるように構成されてもよく、コントローラは、第一段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い、負荷サイクルで、第二の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される。
コントローラは、第二段階の間、第二の交互パルス幅変調信号を第二のインダクタコイルへと供給して、サセプタ配設の第二の部分の温度を第三の動作温度から第二の動作温度より高い第四の動作温度へと上昇させるように構成されてもよく、コントローラは、第二段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い、負荷サイクルで、第二の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される。
コントローラは、第一段階の間、第一の交互パルス幅変調信号を80%より高い負荷サイクルで供給するように構成されてもよく、コントローラは、第一段階の間、第二の交互パルス幅変調信号を20%より低い負荷サイクルで供給するように構成される。
コントローラは、第一段階の間、第一の交互パルス幅変調信号を90%より高い負荷サイクルで供給するように構成されてもよく、コントローラは、第一段階の間、第二の交互パルス幅変調信号を10%より低い負荷サイクルで供給するように構成される。
コントローラは、第二段階の間、第一の交互パルス幅変調信号を20%より低い負荷サイクルで供給するように構成されてもよく、コントローラは、第二段階の間、第二の交互パルス幅変調信号を80%より高い負荷サイクルで供給するように構成される。
コントローラは、第二段階の間、第一の交互パルス幅変調信号を10%より低い負荷サイクルで供給するように構成されてもよく、コントローラは、第二段階の間、第二の交互パルス幅変調信号を90%より高い負荷サイクルで供給するように構成される。
エアロゾル発生装置は、誘導加熱配設に電力を提供するための電源をさらに備えてもよい。
コントローラはマイクロコントローラを備えてもよい。
マイクロコントローラは、マイクロコントローラのクロック周波数を、第一の交互パルス幅変調信号および第二の交互パルス幅変調信号の交番周波数のうちの一方または両方として利用するように構成されてもよい。
エアロゾル発生装置は、第一の交互パルス幅変調信号および第二の交互パルス幅変調信号の交番周波数のうちの一方または両方を生成するための発振器をさらに備えてもよい。
コントローラは、第一の交互パルス幅変調信号および第二の交互パルス幅変調信号の交番周波数のうちの一方または両方を生成するための発振器をさらに備えてもよい。
エアロゾル発生装置は、第一の電力段をさらに備えてもよく、第一の電力段は少なくとも第一のインダクタコイルおよび第一のコンデンサを備える。
第一のインダクタコイルおよび第一のコンデンサは、第一のLC回路として配設されてもよい。
エアロゾル発生装置は、第二の電力段をさらに備えてもよく、第二の電力段は少なくとも第二のインダクタコイルおよび第二のコンデンサを備える。
第二のインダクタコイルおよび第二のコンデンサは、第二のLC回路として配設されてもよい。
本発明によると、本発明によるエアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品とを備えるエアロゾル発生システムも提供される。
本発明によると、エアロゾル発生装置を制御する方法も提供され、エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体を加熱するように構成された誘導加熱配設であって、エアロゾル形成基体を加熱するための、変化する磁界の貫通によって加熱可能なサセプタ配設と、少なくとも第一のインダクタコイルと、少なくとも第二のインダクタコイルとを備える誘導加熱配設と、コントローラと、を備え、コントローラは、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルを駆動するように構成され、方法は、第一のパルス幅変調信号で第一のインダクタコイルを駆動して、サセプタ配設の第一の部分を加熱するための第一の交番磁界を生成することと、第二のパルス幅変調信号で第二のインダクタコイルを駆動して、サセプタ配設の第二の部分を加熱するための第二の交番磁界を生成することと、第二のパルス幅変調信号の負荷サイクルに相補的な負荷サイクルを有する第一のパルス幅変調信号を供給することと、を含む。
第一段階の間、第一の交互パルス幅変調信号は、第一のインダクタコイルへと供給されて、サセプタ配設の第一の部分の温度を初期温度から第一の動作温度へと上昇させてもよく、第一段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い、負荷サイクルで、第一の交互パルス幅変調信号が供給される。
第二段階の間、第一の交互パルス幅変調信号は、第一のインダクタコイルへと供給されて、サセプタ配設の第一の部分の温度を第一の動作温度から第二の動作温度へと低下させてもよく、第二段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い、負荷サイクルで、第一の交互パルス幅変調信号が供給される。
第一段階の間、第二の交互パルス幅変調信号は、第二のインダクタコイルへと供給されて、サセプタ配設の第二の部分の温度を初期温度から第三の動作温度へと上昇させてもよく、第一段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い、負荷サイクルで、第二の交互パルス幅変調信号が供給される。
第二段階の間、第二の交互パルス幅変調信号は、第二のインダクタコイルへと供給されて、サセプタ配設の第二の部分の温度を第三の動作温度から第四の動作温度へと上昇させてもよく、第二段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い、負荷サイクルで、第二の交互パルス幅変調信号が供給される。
第一段階の間、第一の交互パルス幅変調信号は80%の負荷サイクルで供給されてもよく、第一段階の間、第二の交互パルス幅変調信号は20%の負荷サイクルで供給される。
第一段階の間、第一の交互パルス幅変調信号は90%の負荷サイクルで供給されてもよく、第一段階の間、第二の交互パルス幅変調信号は10%の負荷サイクルで供給される。
第二段階の間、第一の交互パルス幅変調信号は20%の負荷サイクルで供給されてもよく、第二段階の間、第二の交互パルス幅変調信号は80%の負荷サイクルで供給される。
第二段階の間、第一の交互パルス幅変調信号は10%の負荷サイクルで供給されてもよく、第二段階の間、第二の交互パルス幅変調信号は90%の負荷サイクルで供給される。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体に関する。こうした揮発性化合物は、エアロゾル形成基体を加熱することによって放出されてもよい。エアロゾル形成基体は、典型的に、エアロゾル発生物品の一部である。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有するエアロゾル形成基体を含む物品を指す。例えば、エアロゾル発生物品は、システムの近位端またはユーザー端でマウスピースを吸うまたは吸煙するユーザーによって直接的に吸入可能なエアロゾルを発生する物品であってもよい。エアロゾル発生物品は、使い捨てであってもよい。たばこを含むエアロゾル形成基体を含む物品は、本明細書ではたばこスティックと呼ばれる場合がある。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル形成基体と相互作用してエアロゾルを発生する装置を指す。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生システム」という用語は、エアロゾル発生装置のエアロゾル発生物品との組み合わせを指す。エアロゾル発生システムでは、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置は協働して、呼吸に適したエアロゾルを発生する。
本明細書で使用される場合、「変化する電流」という用語は、変化する磁界を発生するように時間とともに変化するあらゆる電流を含む。「変化する電流」という用語は、交流電流を含むことが意図される。変化する電流が、交流電流である場合、交流電流は、交番磁界を生成する。
本明細書で使用される場合、「長さ」という用語は、エアロゾル発生装置もしくエアロゾル発生物品、またはエアロゾル発生装置もしくはエアロゾル発生物品の構成要素の、長軸方向での主要寸法を指す。
本明細書で使用される場合、「幅」という用語は、エアロゾル発生装置もしくはエアロゾル発生物品、またはエアロゾル発生装置もしくはエアロゾル発生物品の構成要素の、その長さに沿った特定の場所における、横断方向での主要寸法を指す。「厚さ」という用語は、幅と直角を成す横断方向における寸法を指す。
本明細書で使用される場合、「横断断面」という用語は、エアロゾル発生装置もしくはエアロゾル発生物品の、またはエアロゾル発生装置もしくはエアロゾル発生物品の構成要素の、その特定の場所における、長軸方向と直角を成す方向での、その長さに沿った断面を記述するために使用される。
本明細書で使用される場合、「近位」という用語は、エアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品のユーザー端または口側端を指す。エアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品の構成要素の近位端は、ユーザー端に最も近い構成要素の端、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品の口側端である。本明細書で使用される場合、「遠位」という用語は、近位端の反対側の端を指す。
第一段階は、所定の持続時間を有してもよい。第二段階は、所定の持続時間を有してもよい。第一段階の持続時間と第二段階の持続時間は、同じであってもよい。第二段階の持続時間は、第一段階の持続時間とは異なっていてもよい。有利なことに、これは、システムが、エアロゾル形成基体の第一の部分およびエアロゾル形成基体の第二の部分を異なる時間の間、加熱することを可能にする場合がある。第二段階の持続時間は、第一段階の持続時間より短くてもよい。第二段階の持続時間は、第一段階の持続時間より長くてもよい。
第一段階の持続時間は、約50秒~約200秒であってもよい。第二段階の持続時間は、約50秒~約200秒である。第一段階および第二段階の組み合わされた持続時間は、約100秒~約400秒であってもよい。第一段階および第二段階の組み合わされた持続時間は、約150秒~約300秒であってもよい。
一部の実施形態では、システムは、ユーザーがエアロゾルを受容するためにシステムを吸煙する時を検出するように構成された吸煙検出器をさらに備える。これらの実施形態では、第一段階の持続時間は、吸煙検出器によって検出される第一の所定の吸煙回数に基づいてもよい。第一の所定の吸煙回数は、2~5回であってもよい。これらの実施形態では、第二段階の持続時間は、吸煙検出器によって検出される第二の所定の吸煙回数に基づいてもよい。第二の所定の吸煙回数は、2~5回であってもよい。これらの実施形態では、第一段階と第二段階との組み合わされた持続時間は、吸煙検出器によって検出される組み合わされた所定の吸煙回数に基づいてもよい。組み合わされた所定の吸煙回数は、3~10回のユーザーの吸煙であってもよい。
一部の好ましい実施形態では、第一段階は、第一の最大吸煙回数が検出された後、または第一の最大持続時間に達した場合にはそれより前に終了する。第一の最大吸煙回数は、2~5回であってもよく、また第一の最大持続時間は、50秒~約200秒である。
一部の好ましい実施形態では、第二段階は、第二の最大吸煙回数が検出された後、または第二の最大持続時間に達した場合にはそれより前に終了する。第二の最大吸煙回数は、2~5回であってもよく、また第二の最大持続時間は、50秒~約200秒であってもよい。
第一の交互パルス幅変調信号は、第一の動作温度プロファイルに従って、サセプタ配設の第一のセクションの温度を初期温度から上昇させるように制御されてもよい。第一の温度プロファイルは、サセプタ配設の第一のセクションの経時的な所定の所望の温度である。任意の所与の時点において、サセプタ配設の第一のセクションの実際の温度が、その時点の第一の温度プロファイルの温度とは異なる場合、第一の交互パルス幅変調信号は、サセプタ配設の第一のセクションの温度を、その時点において第一の温度プロファイルによって指定された温度に調整するように調整される。
同様に、第二の交互パルス幅変調信号は、第二の温度プロファイルに従って、サセプタ配設の第二のセクションの温度を初期温度から上昇させるように制御されてもよい。第二の温度プロファイルは、サセプタ配設の第二のセクションの経時的な所定の所望の温度である。任意の所与の時点において、サセプタ配設の第二のセクションの実際の温度が、その時点の第二の温度プロファイルの温度とは異なる場合、第二の交互パルス幅変調信号は、サセプタ配設の第二のセクションの温度を、その時点において第二の温度プロファイルによって指定された温度に調整するように調整される。
一部の実施形態では、第一の動作温度プロファイルは、実質的に一定である。一部の実施形態では、第一の動作温度プロファイルは、時間とともに変化する。
一部の実施形態では、第二の動作温度プロファイルは、実質的に一定である。一部の実施形態では、第二の動作温度プロファイルは、時間とともに変化する。
一部の実施形態では、第一段階の少なくとも一部分では、第一の動作温度プロファイルは、第二の動作温度プロファイルより高い。これらの実施形態では、第一段階の少なくとも一部分では、第一の動作温度プロファイルは、第二の動作温度プロファイルよりも少なくとも摂氏約50度だけ高い。第一の動作温度プロファイルは、第一段階全体を通して第二の動作温度プロファイルより高くてもよい。
一部の実施形態では、第二段階では、第一の動作温度プロファイルと第二の動作温度プロファイルとは、実質的に同じである。一部の実施形態では、第二段階では、第二の動作温度プロファイルは、第一の動作温度プロファイルの摂氏約5度以内である。
一部の実施形態では、第二段階の少なくとも一部分では、第二の動作温度プロファイルは、第一の動作温度プロファイルより高い。これらの実施形態では、第二段階では、第二の動作温度プロファイルは、第一の動作温度プロファイルよりも摂氏約50度以下だけ高くてもよい。
一部の実施形態では、第一の動作温度プロファイルは、第一段階の少なくとも一部分の間、実質的に一定である。第一の動作温度プロファイルは、第一段階の間、一定であってもよい。
一部の実施形態では、第一の動作温度プロファイルは、第二段階の少なくとも一部分の間、実質的に一定である。第一の動作温度プロファイルは、第二段階の間、一定であってもよい。
一部の実施形態では、第二の動作温度プロファイルは、第二段階の少なくとも一部分の間、実質的に一定である。第二の動作温度プロファイルは、第二段階の間、一定であってもよい。
第一の動作温度プロファイルは、第一段階の少なくとも一部分の間、摂氏約180度~摂氏300度であってもよい。第一の動作温度プロファイルは、第二段階の少なくとも一部分の間、摂氏約160度~摂氏約260度であってもよい。第二の動作温度プロファイルは、第二段階の少なくとも一部分の間、摂氏約180度~摂氏約300度であってもよい。
サセプタ配設は、任意の適切な形態を有してもよい。サセプタ配設は、分解できない単一の構造を有してもよい。サセプタ配設は、複数の分解できない単一の構造を備えてもよい。サセプタ配設は細長くてもよい。サセプタ配設は、任意の適切な横断断面を有してもよい。例えば、サセプタ配設は、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、または他の多角形横断断面を有してもよい。
一部の実施形態では、サセプタ配設は内部発熱体を備えてもよい。本明細書で使用される場合、「内部発熱体」という用語は、エアロゾル形成基体の中へと挿入されるように構成された発熱体を指す。
一部の実施形態では、サセプタ配設は、エアロゾル形成基体が装置によって受容される時、エアロゾル形成基体を貫通するように構成されてもよい。これらの実施形態では、内部発熱体は、エアロゾル形成基体の中へと挿入可能であるように構成されることが好ましい。内部発熱体は、ブレードの形態であってもよい。内部発熱体は、ピンの形態であってもよい。内部発熱体は、コーンの形態であってもよい。エアロゾル発生装置が、エアロゾル形成基体を受容するための装置くぼみを備える場合、内部発熱体は装置くぼみの中へと延びることが好ましい。
一部の実施形態では、サセプタ配設は、外部発熱体であってもよい。本明細書で使用される場合、「外部発熱体」という用語は、エアロゾル形成基体の外表面を加熱するように構成された発熱体を指す。外部発熱体は、エアロゾル形成基体がエアロゾル発生装置によって受容された時に、エアロゾル形成基体を少なくとも部分的に包囲するように構成されることが好ましい。サセプタ配設は、エアロゾル形成基体がサセプタ配設くぼみ内に受容される時に、エアロゾル形成基体の外表面を加熱するように構成されてもよい。
サセプタ配設は、エアロゾル形成基体が装置によって受容される時、エアロゾル形成基体を実質的に囲むように構成されてもよい。
サセプタ配設は、エアロゾル形成基体を受容するためのくぼみを備えてもよい。サセプタ配設は、外側と、外側とは反対側の内側と、を備えてもよい。内側は、エアロゾル形成基体を受容するためのサセプタ配設くぼみを少なくとも部分的に画定してもよい。サセプタ配設の第一の部分は、管状であってもよく、またサセプタ配設くぼみの一部分を画定する。サセプタ配設の第二の部分は、管状であってもよく、またサセプタ配設くぼみの一部分を画定する。
一部の実施形態では、サセプタ配設は、エアロゾル形成基体を受容するための複数の内側くぼみを備える。サセプタ配設の第一の部分の内側くぼみは、サセプタ配設の第一のくぼみを形成してもよく、またサセプタ配設の第二の部分の内側くぼみは、サセプタ配設の第二のくぼみを形成してもよい。
一部の好ましい実施形態では、サセプタ配設は、エアロゾル形成基体を受容するための単一の内側くぼみを備える。これらの実施形態では、サセプタ配設の第一の部分の内側くぼみは、サセプタ配設の単一の内側くぼみの一部分を画定し、またサセプタ配設の第二の部分の内側くぼみは、サセプタ配設の単一の内側くぼみの第二の部分を画定する。一部の好ましい実施形態では、サセプタ配設は管状サセプタ配設である。管状サセプタ配設の内表面は、サセプタ配設くぼみを画定してもよい。
エアロゾル発生装置が、エアロゾル形成基体を受容するための装置くぼみを備える実施形態では、サセプタ配設は、装置くぼみを少なくとも部分的に囲んでもよい。サセプタ配設くぼみは、装置くぼみと整列されてもよい。
一部の実施形態では、サセプタ配設は、少なくとも一つの内部発熱体と、少なくとも一つの外部発熱体と、を備える。
サセプタ配設は、少なくとも一つのサセプタを備える。サセプタ配設は、単一のサセプタを備えてもよい。サセプタ配設は、単一のサセプタから成ってもよい。サセプタ配設の第一の部分は、第一のサセプタを備えてもよい。サセプタ配設の第二の部分は、第二のサセプタを備えてもよい。
本明細書で使用される場合、「サセプタ」という用語は、電磁エネルギーを熱へと変換する能力を有する材料を含む要素を指す。サセプタが変化する磁界内に位置する時、サセプタは加熱される。サセプタの加熱は、サセプタ材料の電気的特性および磁気的特性に依存して、サセプタ内で誘導されるヒステリシス損失および渦電流のうちの少なくとも一つの結果であり得る。
サセプタは、任意の適切な材料を含んでもよい。サセプタは、エアロゾル形成基体をエアロゾル化するために十分な温度に誘導加熱す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、摂氏約250度を超える温度に加熱されてもよい。好ましいサセプタは、導電性材料から形成されてもよい。本明細書で使用される場合、「導電性」は、摂氏20度において1×10-4オームメートル(Ω・m)以下の電気抵抗率を有する材料を指す。好ましいサセプタは、熱伝導性材料から形成されてもよい。本明細書で使用される場合、「熱伝導性材料」という用語は、改良非定常平面熱源(MTPS)法を使用して測定した場合、摂氏23度および50パーセントの相対湿度で少なくとも10ワット毎メートル毎ケルビン(W/(m・K))の熱伝導率を有する材料を記述するために使用される。
サセプタのために適切な材料としては、黒鉛、モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス鋼、ニオブ、アルミニウム、ニッケル、ニッケル含有化合物、チタン、および金属材料の複合材料が挙げられる。一部の好ましいサセプタは金属または炭素を含む。一部の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、強磁性粒子、およびフェライトなどの強磁性材料を含む。一部の好ましいサセプタは、強磁性材料から成る。適切なサセプタはアルミニウムを含んでもよい。適切なサセプタはアルミニウムから成ってもよい。サセプタは、少なくとも約5パーセント、少なくとも約20パーセント、少なくとも約50パーセント、もしくは少なくとも約90パーセントの強磁性材料または常磁性材料を含んでもよい。
サセプタは、気体に対して実質的に不透過性である材料から形成されることが好ましい。言い換えれば、サセプタは、気体透過性ではない材料から形成されることが好ましい。
サセプタ配設のサセプタは、任意の適切な形態を有してもよい。例えば、サセプタは、細長くてもよい。サセプタは、任意の適切な横断断面を有してもよい。例えば、サセプタは、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、または他の多角形横断断面を有してもよい。
サセプタ配設の第一の部分は、管状サセプタであってもよい。サセプタ配設の第二の部分は、管状サセプタであってもよい。管状サセプタは、内側くぼみを画定する環状本体を含む。サセプタくぼみは、エアロゾル形成基体を受容するように構成されてもよい。サセプタくぼみは、開放くぼみであってもよい。サセプタくぼみは、一方の端で開放していてもよい。サセプタくぼみは、両端で開放していてもよい。
複数のサセプタを有する一部の実施形態では、各サセプタは実質的に同一であってもよい。例えば、第二のサセプタは、第一のサセプタと実質的に同一であってもよい。各サセプタは、同じ材料から形成されてもよい。各サセプタは、実質的に同じ形状および寸法を有してもよい。各サセプタを他のサセプタと実質的に同一にすることは、所与の変化する磁界に曝露された時に、各サセプタを実質的に同じ温度に加熱すること、および実質的に同じ速度で加熱することを可能にする場合がある。
一部の実施形態では、第二のサセプタは、少なくとも一つの特性において第一のサセプタとは異なる。第二のサセプタは、第一のサセプタとは異なる材料から形成されてもよい。第二のサセプタは、第一のサセプタに対して異なる形状および寸法を有してもよい。第二のサセプタは、第一のサセプタの長さより長い長さを有してもよい。各サセプタを他のサセプタとは異なるものにすることは、異なるエアロゾル形成基体に対して最適な熱を提供するように各サセプタを適合させることを可能にする場合がある。
一実施例では、第一のエアロゾル形成基体は、所望の特性を有する第一のエアロゾルを発生するために第一の温度に加熱することが必要とされる場合があり、また第二のエアロゾル形成基体は、所望の特性を有する第二のエアロゾルを発生するために第一の温度とは異なる第二の温度に加熱することが必要とされる場合がある。この実施例では、第一のサセプタは、第一のエアロゾル形成基体を第一の温度に加熱するために適切な第一の材料から形成されてもよく、第二のサセプタは、第二のエアロゾル形成基体を第二の温度に加熱するために適切な、第一の材料とは異なる第二の材料から形成されてもよい。
別の実施例では、エアロゾル発生物品は、第一の長さを有する第一のエアロゾル形成基体と、第一の長さとは異なる第二の長さを有する第二のエアロゾル形成基体と、を備えてもよく、これにより第二のエアロゾル形成基体を加熱することは、第一のエアロゾル形成基体を加熱するのとは異なる量のエアロゾルを発生する。この実施形態では、第一のサセプタは、第一の長さと実質的に等しい長さを有してもよく、また第二のサセプタは、第二の長さと実質的に等しい長さを有してもよい。
一部の好ましい実施形態では、第一のサセプタは細長い管状サセプタであり、また第二のサセプタは細長い管状サセプタである。これらの好ましい実施形態では、第一のサセプタと第二のサセプタは、実質的に整列されてもよい。言い換えれば、第一のサセプタおよび第二のサセプタは、同軸に整列されてもよい。
サセプタ配設は、任意の適切な数のサセプタを備えてもよい。サセプタ配設は、複数のサセプタを備えてもよい。サセプタ配設は、少なくとも二つのサセプタを備えてもよい。例えば、サセプタ配設は、三つ、四つ、五つ、または六つのサセプタを備えてもよい。サセプタ配設が三つ以上のサセプタを備える場合、中間要素は、各隣接するサセプタの対の間に配置されてもよい。
一部の好ましい実施形態では、サセプタは、支持本体上に提供されるサセプタ層を備えてもよい。第一のサセプタおよび第二のサセプタを有する実施形態では、第一のサセプタおよび第二のサセプタの各々は、支持本体およびサセプタ層から形成されてもよい。サセプタを変化する磁界内に配設することは、表皮効果と呼ばれる効果で、サセプタ表面に近接近して渦電流を誘導する。その結果、サセプタ材料の比較的薄い層からサセプタを形成することが可能であり、一方でサセプタが変化する磁界の存在下で効果的に加熱されることを確実にする。サセプタを支持本体および比較的薄いサセプタ層から作製することは、単純で、安価な、かつ頑丈なエアロゾル発生物品の製造を容易にする場合がある。
支持本体は、誘導加熱の影響を受けやすくない材料から形成されてもよい。有利なことに、これは、エアロゾル形成基体と接触していないサセプタの表面の加熱を低減する場合があり、ここで支持本体の表面は、エアロゾル形成基体と接触していないサセプタの表面を形成する。
支持本体は、電気絶縁材料を含んでもよい。本明細書で使用される場合、「電気絶縁性」とは、摂氏20度において少なくとも1×104オームメートル(Ω・m)の電気抵抗率を有する材料を指す。
支持本体は、断熱性を備えてもよい。本明細書で使用される場合、「断熱材料」という用語は、改良非定常平面熱源(MTPS)法を使用して測定した場合、摂氏23度および50パーセントの相対湿度において、約40ワット毎メートル毎ケルビン(W/(m・K))以下のバルク熱伝導率を有する材料を記述するために使用される。
断熱材料から支持本体を形成することは、サセプタ層と、誘導加熱配設の他の構成要素(サセプタ配設を囲むインダクタコイルなど)との間に、断熱バリアを提供する場合がある。有利なことに、これは、サセプタと誘導加熱システムの他の構成要素との間の熱伝達を低減する場合がある。
支持本体は、管状の支持本体であってもよく、またサセプタ層は、管状の支持本体の内表面上に提供されてもよい。サセプタ層を支持本体の内部表面上に提供することは、サセプタ層をサセプタ配設のくぼみ内でエアロゾル形成基体に隣接して位置付ける場合があり、サセプタ層とエアロゾル形成基体との間の熱伝達を改善する。
第一のサセプタおよび第二のサセプタを有する一部の好ましい実施形態では、第一のサセプタは、断熱材料から形成された管状支持本体と、管状支持本体の内表面上のサセプタ層とを備える。一部の好ましい実施形態では、第二のサセプタは、断熱材料から形成された管状支持本体と、管状支持本体の内表面上のサセプタ層とを備える。
サセプタには、保護外層、例えば保護セラミック層または保護ガラス層が提供されてもよい。保護外層は、サセプタの耐久性を改善し、かつサセプタのクリーニングを容易にする場合がある。保護外層は、サセプタを実質的に包囲してもよい。サセプタは、ガラス、セラミック、または不活性金属から形成された保護被覆を備えてもよい。
サセプタ配設は、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の分離部を備えてもよい。
分離部は、サセプタ配設の第一の部分をサセプタ配設の第二の部分から断熱するための、任意の適切なサイズであってもよい。
サセプタ配設は、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間に配置された中間要素を備えてもよい。中間要素は、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の分離部内に配置されてもよい。中間要素は、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間に延びてもよい。中間要素は、サセプタ配設の第一の部分の端と接触してもよい。中間要素は、サセプタ配設の第二の部分の端と接触してもよい。中間要素は、サセプタ配設の第一の部分の端に固定されてもよい。中間要素は、サセプタ配設の第二の部分の端に固定されてもよい。中間要素は、サセプタ配設の第二の部分をサセプタ配設の第一の部分へと接続してもよい。中間要素がサセプタ配設の第二の部分をサセプタ配設の第一の部分へと接続する場合、中間要素は、サセプタ配設に構造的支持を提供してもよい。有利なことに、中間要素は、サセプタ配設を、誘導加熱配設から取り外し、かつ交換するのを単純にしうる単一の分解できない要素として提供することを可能にする場合がある。
中間要素は任意の適切な形態を有してもよい。中間要素は、任意の適切な横断断面を有してもよい。例えば、中間要素は、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、または他の多角形の横断断面を有してもよい。中間要素は、管状であってもよい。管状中間要素は、内側くぼみを画定する環状本体を備える。中間要素は、気体が中間要素の外側から内側くぼみの中へと透過することを可能にするように構成されてもよい。中間要素くぼみは、エアロゾル発生物品の一部分を受容するように構成されてもよい。中間要素くぼみは、開放くぼみであってもよい。中間要素くぼみは、一方の端で開放していてもよい。中間要素くぼみは、両端で開放していてもよい。
一部の好ましい実施形態では、サセプタ配設の第一の部分およびサセプタ配設の第二の部分は管状サセプタであり、また中間要素は管状中間要素である。これらの実施形態では、管状の第一のサセプタ、管状の第二のサセプタ、および管状の中間要素は、実質的に整列されてもよい。管状の第一のサセプタ、管状の中間要素、および管状の第二のサセプタは、管状ロッドの形態で端と端を接して配設されてもよい。管状の第一のサセプタ、管状の中間要素、および管状の第二のサセプタの内側くぼみは、実質的に整列されてもよい。管状の第一のサセプタ、管状の中間要素、および管状の第二のサセプタの内側くぼみは、サセプタ配設のくぼみを画定してもよい。
中間要素は任意の適切な材料から形成されてもよい。
好ましい実施形態では、中間要素は、サセプタ配設の第一の部分およびサセプタ配設の第二の部分とは異なる材料から形成される。
中間要素は、サセプタ配設の第一の部分をサセプタ配設の第二の部分から断熱するための断熱材料を含んでもよい。中間要素は、改良非定常平面熱源(MTPS)法を使用して測定した場合、摂氏23度および50パーセントの相対湿度において、約100ミリワット毎メートル毎ケルビン(mW/(m・K))以下のバルク熱伝導率を有する材料を含んでもよい。サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の分離部において断熱材料から形成される中間要素を提供することは、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の熱伝達をさらに減少させる場合がある。有利なことに、これは、サセプタ配設がエアロゾル形成基体の個別の部分を選択的に加熱する能力を改善する場合がある。これはまた、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の分離部のサイズを低減することを可能にし、そして結果としてサセプタ配設のサイズを低減することも可能にする場合がある。
中間要素は、サセプタ配設の第一の部分をサセプタ配設の第二の部分から電気的に絶縁するための電気絶縁材料を含んでもよい。サセプタは、摂氏20度において、少なくとも1×104オームメートル(Ωm)の電気抵抗率を有する材料を含んでもよい。
中間要素は、サセプタ配設の第一の部分をサセプタ配設の第二の部分から断熱するための断熱材料と、サセプタ配設の第一の部分をサセプタ配設の第二の部分から電気的に絶縁するための電気絶縁材料とのうちの少なくとも一つを含んでもよい。一部の好ましい実施形態では中間要素は、サセプタ配設の第一の部分をサセプタ配設の第二の部分から断熱するための断熱材料と、サセプタ配設の第一の部分をサセプタ配設の第二の部分から電気的に絶縁するための電気絶縁材料とを含む。
中間要素のために特に適切な材料としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの高分子材料、Kevlar(登録商標)などの液晶ポリマー、ある特定のセメント、ガラス、および二酸化ジルコニウム(ZrO2)、窒化ケイ素(Si3N4)、および酸化アルミニウム(Al2O3)などのセラミック材料が挙げられてもよい。
中間要素は、気体透過性であってもよい。言い換えれば、中間要素は、気体が中間要素を通して透過することを可能にするように構成される。典型的には、中間要素は、中間要素の一方の側から中間要素の他方の側に気体が透過することを可能にするように構成される。中間要素は、外側と、外側とは反対側の内側とを備えてもよい。中間要素は、気体が外側から内側へと透過することを可能にするように構成されてもよい。
一部の実施形態では、中間要素は、中間要素を通る空気の通過を許容するように構成された空気通路を含む。これらの実施形態では、中間要素は、気体透過性材料から形成されることを必要としなくてもよい。その結果、一部の実施形態では、中間要素は、気体に対して透過性ではない材料から形成され、そして中間要素を通る空気の通過を許容するように構成された空気通路を備える。中間要素は、複数の空気通路を備えてもよい。中間要素は、任意の適切な数の空気通路、例えば、二つ、三つ、四つ、五つ、または六つの空気通路を備えてもよい。中間要素が複数の空気通路を備える場合、空気通路は、中間要素上で規則的に離隔していてもよい。
中間要素が内側くぼみを画定する管状中間要素である場合、中間要素は、空気が中間要素の外表面から内側くぼみの中へと流れることを許容するように構成された空気通路を備えてもよい。中間要素は、外表面から内表面へと延びる空気通路を備えてもよい。管状中間要素が複数の空気通路を備える場合、空気通路は管状中間要素の周囲の周りに規則的に離隔していてもよい。
第一のインダクタコイルは、第一のインダクタコイルに供給された変化する電流が変化する磁界を発生するように構成される。第一のインダクタコイルは、第一のインダクタコイルに供給される変化する電流が、サセプタ配設のサセプタ配設の第一の部分を加熱する変化する磁界を発生するように、サセプタ配設に対して配設される。
第二のインダクタコイルは、第二のインダクタコイルに供給された変化する電流が変化する磁界を発生するように構成される。第二のインダクタコイルは、第二のインダクタコイルに供給される変化する電流が、サセプタ配設のサセプタ配設の第二の部分を加熱する変化する磁界を発生するように、サセプタ配設に対して配設される。
インダクタコイルは、任意の適切な形態を有してもよい。例えば、インダクタコイルは、平坦なインダクタコイルであってもよい。平坦なインダクタコイルは、スパイラル状で、実質的に平面状で巻かれてもよい。インダクタコイルは、内側くぼみを画定する管状インダクタコイルであることが好ましい。典型的に、管状インダクタコイルは、軸を中心としてらせん状に巻かれる。インダクタコイルは、細長くてもよい。特に好ましくは、インダクタコイルは、細長い管状インダクタコイルであってもよい。インダクタコイルは、任意の適切な横断断面を有してもよい。例えば、インダクタコイルは、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、または他の多角形横断断面を有してもよい。
インダクタコイルは、任意の適切な材料から形成されてもよい。インダクタコイルは、導電性材料から形成される。インダクタコイルは、金属または合金から形成されることが好ましい。
インダクタコイルが管状インダクタコイルである場合、サセプタ配設の一部分は、インダクタコイルの内側くぼみ内に配設されることが好ましい。第一のインダクタコイルは管状インダクタコイルであり、そしてサセプタ配設の第一の部分の少なくとも一部分は、第一のインダクタコイルの内側くぼみ内に配設されることが特に好ましい。管状の第一のインダクタコイルの長さは、サセプタ配設の第一の部分の長さと実質的に類似していてもよい。第二のインダクタコイルは管状インダクタコイルであり、そしてサセプタ配設の第二の部分の少なくとも一部分は、第二のインダクタコイルの内側くぼみ内に配設されることが特に好ましい。管状の第二のインダクタコイルの長さは、サセプタ配設の第二の部分の長さと実質的に類似していてもよい。
一部の実施形態では、第二のインダクタコイルは、第一のインダクタコイルと実質的に同一である。言い換えれば、第一のインダクタコイルと第二のインダクタコイルは、同じ形状、寸法、および巻数を有する。サセプタ配設の第二の部分がサセプタ配設の第一の部分と実質的に同一である実施形態では、第二のインダクタコイルは第一のインダクタコイルと実質的に同一であることが特に好ましい。
一部の実施形態では、第二のインダクタコイルは、第一のインダクタコイルとは異なる。例えば、第二のインダクタコイルは、第一のインダクタコイルとは異なる長さ、巻数、または横断断面を有してもよい。サセプタ配設の第二の部分がサセプタ配設の第一の部分とは異なる実施形態では、第二のインダクタコイルは第一のインダクタコイルとは異なることが特に好ましい。
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、任意の適切な配設で配設されてもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、軸に沿って同軸に整列されることが特に好ましい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルが細長い管状インダクタコイルである場合、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、コイルの内側くぼみが長軸方向軸に沿って整列されるように、長軸方向軸に沿って同軸に整列されてもよい。
一部の実施形態では、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、同じ方向に巻かれる。一部の実施形態では、第二のインダクタコイルは、第一のインダクタコイルとは異なる方向に巻かれる。
誘導加熱配設は、任意の適切な数のインダクタコイルを備えてもよい。サセプタ配設は、複数のインダクタコイルを備える。誘導加熱配設は、少なくとも二つのインダクタコイルを備える。誘導加熱配設のインダクタコイルの数は、サセプタ配設のサセプタの数と同じであることが好ましい。誘導加熱配設のインダクタコイルの数は、サセプタ配設のサセプタの数とは異なっていてもよい。インダクタコイルの数がサセプタの数と同じである場合、各インダクタコイルはサセプタの周りに配置されることが好ましい。各インダクタコイルは、実質的にその周りにインダクタコイルが配置されるサセプタの長さ延びることが特に好ましい。
サセプタ配設は、磁束集中器を備えてもよい。磁束集中器は、誘導加熱配設のインダクタコイルの周りに配置されてもよい。磁束集中器は、インダクタコイルによって生成された変化する磁界をサセプタ配設に向かって歪めるように構成される。
有利なことに、磁界をサセプタ配設に向かって歪めることによって、磁束集中器は、磁界をサセプタ配設に集中させることができる。これは、磁束集中器が提供されていない実施形態と比較して、誘導加熱配設の効率を増加させる場合がある。本明細書で使用される場合、「磁界を集中させる」という語句は、磁界が「集中される」場所で磁界の磁気エネルギー密度が増加するように磁界を歪めることを意味する。
本明細書で使用される場合、「磁束集中器」という用語は、インダクタコイルによって発生した磁界または磁力線を集中させ、かつ案内するように作用する、高い比透磁率を有する構成要素を指す。本明細書で使用される場合、「比透磁率」という用語は、磁束集中器などの材料または媒体の透磁率の自由空間の透磁率「μ0」に対する比を指し、ここで、μ0は、4π×10-7ニュートン/平方アンペア(N・A-2)である。
本明細書で使用される場合、「高比透磁率」という用語は、摂氏25度において少なくとも5、例えば摂氏度で、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも80、または少なくとも100の比透磁率を指す。これらの例示的な値は、6~8メガヘルツ(MHz)の周波数および摂氏25度の温度に対する比透磁率の値を指すことが好ましい。
磁束集中器は任意の適切な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。磁束集中器は、強磁性材料(例えばフェライト材料など)、結合剤中に保持されたフェライト粉末、またはフェライト材料(フェライト鉄、強磁性鋼、またはステンレス鋼など)を含む任意の他の適切な材料を含むことが好ましい。
一部の実施形態では、誘導加熱配設は、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの周りに配置された磁束集中器を含む。これらの実施形態では、磁束集中器は、第一のインダクタコイルによって生成された変化する磁界をサセプタ配設のサセプタ配設の第一の部分に向かって歪め、かつ第二のインダクタコイルによって生成された変化する磁界をサセプタ配設のサセプタ配設の第二の部分向かって歪めるように構成される。
これらの実施形態のうちの一部では、磁束集中器の一部分は、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の中間要素の中へと延びる。磁束集中器の一部分がサセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の中間要素の中へと延びることは、第一のインダクタコイルによって生成された磁界および第二のインダクタコイルによって生成された磁界をさらに歪める場合がある。このさらなる歪みは、第一のインダクタコイルによって生成された磁界がサセプタ配設の第一の部分に向かってさらに集中され、かつ第二のインダクタコイルによって生成された磁界がサセプタ配設の第二の部分に向かってさらに集中されることをもたらす場合がある。これは、誘導加熱配設の効率をさらに改善する場合がある。
一部の実施形態では、誘導加熱配設は、複数の磁束集中器を備える。一部の好ましい実施形態では、個別の磁束集中器は、各インダクタコイルの周りに配置される。各インダクタコイルに専用の磁束集中器を提供することは、磁束集中器を、インダクタコイルによって生成された磁界を最適に歪めるように最適に構成することを可能にする場合がある。また、こうした配設は、モジュール式誘導加熱ユニットから誘導加熱配設を形成することも可能にする場合がある。各誘導加熱ユニットは、インダクタコイルおよび磁束集中器を含んでもよい。モジュール式誘導加熱ユニットを提供することは、誘導加熱配設の標準化された製造を容易にし、かつ個別のユニットの取り外しおよび交換を可能にする場合がある。
一部の好ましい実施形態では、誘導加熱配設は、第一のインダクタコイルの周りに配置された第一の磁束集中器であって、第一のインダクタコイルによって生成された変化する磁界をサセプタ配設の第一の部分に向かって歪めるように構成される、第一の磁束集中器と、第二のインダクタコイルの周りに配置された第二の磁束集中器であって、第二のインダクタコイルによって生成された変化する磁界をサセプタ配設の第二の部分に向かって歪めるように構成される、第二の磁束集中器とを備える。
これらの好ましい実施形態では、第一の磁束集中器の一部分は、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の中間要素の中へと延びてもよい。これらの好ましい実施形態では、第二の磁束集中器の一部分は、サセプタ配設の第一の部分とサセプタ配設の第二の部分との間の中間要素の中へと延びてもよい。磁束集中器の一部分をサセプタ間の中間要素の中へと延ばすことは、磁束集中器が、インダクタコイルによって生成された磁界をサセプタに向かってさらに歪めることを可能にする場合がある。
誘導加熱配設は、誘導加熱配設ハウジングをさらに備えてもよい。ハウジングは、サセプタ配設、インダクタコイル、および磁束集中器を一緒に保持してもよい。これは、誘導加熱配設の構成要素の相対的配設を固定し、かつ構成要素間の連結を改善するために役立つ場合がある。誘導加熱配設ハウジングは、電気絶縁材料から形成されることが好ましい。
誘導加熱配設が、インダクタコイルおよび磁束集中器を含む個別の誘導加熱ユニットを備える場合、各誘導加熱ユニットは、誘導加熱ユニットハウジングを備えてもよい。誘導加熱ユニットハウジングは、誘導加熱ユニットの構成要素を一緒に保持し、かつ構成要素間の連結を改善する場合がある。誘導加熱ユニットハウジングは、電気絶縁材料から形成されることが好ましい。
エアロゾル発生装置は、電源を備えてもよい。電源は任意の適切なタイプの電源であってもよい。電源はDC電源であってもよい。一部の好ましい実施形態では、電源は、再充電可能なリチウムイオン電池などの電池である。電源は、コンデンサなどの、別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要とする場合がある。電源は、装置の一回以上の使用のために十分なエネルギーの蓄積を可能にする容量を有してもよい。例えば、電源は従来の紙巻たばこ1本を喫煙するのにかかる典型的な時間に対応する約6分間、または6分の倍数の時間の間エアロゾルの連続的な発生を可能にするのに十分な容量を有してもよい。別の実施例では、電源は所定の装置の使用回数、または不連続的な起動を可能にするのに十分な容量を有してもよい。一実施形態では、電源は、約2.5ボルト~約4.5ボルトの範囲のDC供給電圧、および約1アンペア~約10アンペアの範囲のDC供給電流(約2.5ワット~約45ワットの範囲のDC電源に対応)を有するDC電源である。
エアロゾル発生装置は、誘導加熱配設および電源に接続されたコントローラを備えてもよい。具体的には、エアロゾル発生装置は、第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイル、ならびに電源に接続されたコントローラを備えてもよい。コントローラは、電源から誘導加熱配設への電力の供給を制御するように構成される。コントローラは、マイクロプロセッサを備えてもよく、これはプログラマブルマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または特定用途向け集積回路チップ(ASIC)もしくは制御を提供する能力を有するその他の電子回路であってもよい。コントローラは、さらなる電子構成要素を備えてもよい。コントローラは、誘導加熱配設への電流の供給を調節するように構成されてもよい。電流はエアロゾル発生装置の起動後、誘導加熱配設に連続的に供給されてもよく、または断続的(毎回の吸煙ごとなど)に供給されてもよい。
エアロゾル発生装置は有利なことにDC/ACインバータを備えてもよく、これはクラスC、クラスD、またはクラスEの電力増幅器を備えてもよい。DC/ACコンバータは、電源と誘導加熱配設との間に配設されてもよい。
エアロゾル発生装置は、電源とDC/ACコンバータとの間にDC/DCコンバータをさらに備えてもよい。
エアロゾル発生装置は、電源と第一のインダクタコイルとの間に第一のスイッチ、および電源と第二のインダクタコイルとの間に第二のスイッチを備えてもよい。コントローラは、第二のスイッチがオフのままであるときに、第一の切替速度で第一のスイッチをオン/オフして、第一のインダクタコイル内に第一の交互パルス幅変調信号を駆動するように構成されてもよい。コントローラは、第一のスイッチがオフのままであるときに、第二の切替速度で第二のスイッチをオン/オフして、第二のインダクタコイル内に第二の交互パルス幅変調信号を駆動するように構成されてもよい。
コントローラは、交互パルス幅変調信号を任意の適切な周波数を有して誘導加熱配設に供給するように構成されてもよい。コントローラは、交互パルス幅変調信号を約5キロヘルツ~約30メガヘルツの周波数を有して誘導加熱配設に供給するように構成されてもよい。一部の好ましい実施形態では、コントローラは、交互パルス幅変調信号を約5キロヘルツ~約500キロヘルツの誘導加熱配設に供給するように構成される。一部の実施形態では、コントローラは、高周波交互パルス幅変調信号を誘導加熱配設に供給するように構成される。本明細書で使用される場合、「高周波交互パルス幅変調信号」という用語は、約500キロヘルツ~約30メガヘルツの周波数を有する交互パルス幅変調信号を意味する。高周波交互パルス幅変調信号は、約1メガヘルツ~約30メガヘルツ(約1メガヘルツ~約10メガヘルツなど、または約5メガヘルツ~約8メガヘルツなど)の周波数を有してもよい。
エアロゾル発生装置は、装置ハウジングを備えてもよい。装置ハウジングは細長くてもよい。装置ハウジングは任意の適切な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチック、もしくはこれらの材料のうちの一つ以上を含有する複合材料、または食品もしくは医薬品用途に適切な熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、およびポリエチレンが挙げられる。材料は軽く、かつ脆くないことが好ましい。
装置ハウジングは、エアロゾル形成基体を受容するための装置くぼみを画定してもよい。装置くぼみは、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するように構成されてもよい。装置くぼみは、任意の適切な形状およびサイズを有してもよい。装置くぼみは、実質的に円筒状であってもよい。装置くぼみは、実質的に円形の横断断面を有してもよい。
サセプタ配設は、装置くぼみ内に配置されてもよい。サセプタ配設は、装置くぼみの周りに配置されてもよい。サセプタ配設が管状サセプタ配設である場合、サセプタ配設は装置くぼみを囲んでもよい。サセプタ配設の内表面は、装置くぼみの内表面を形成してもよい。
第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、装置くぼみ内に配置されてもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、装置くぼみの周りに配置されてもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルは、装置くぼみを囲んでもよい。第一のインダクタコイルおよび第二のインダクタコイルの内表面は、装置くぼみの内表面を形成してもよい。
装置は、近位端と、近位端とは反対側の遠位端とを有してもよい。装置くぼみは、装置の近位端に配設されることが好ましい。
装置くぼみは、近位端と、近位端とは反対側の遠位端とを有してもよい。装置くぼみの近位端は、エアロゾル発生物品を受容するために実質的に開放していてもよい。
一部の実施形態では、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の装置くぼみの中への挿入を防止するために、装置くぼみの近位端の外側に移動可能なカバーをさらに備える。
一部の好ましい実施形態では、第一のインダクタコイルは、装置くぼみの近位端に向かって配設され、また第二のインダクタコイルは、装置くぼみの遠位端に向かって配設される。これらの好ましい実施形態では、コントローラは、第一のインダクタコイル内に第一の変化する電流を駆動し、そしてその後、第二のインダクタコイル内に第二の変化する電流を駆動することによって、エアロゾル形成基体の加熱を開始するように構成されてもよい。こうした動作は、装置くぼみの遠位部分を加熱する前に、装置くぼみの近位部分を加熱する。
装置ハウジングは、空気吸込み口を備えてもよい。空気吸込み口は、周囲空気が装置ハウジングに入ることを可能にするように構成されてもよい。装置ハウジングは、任意の適切な数の空気吸込み口を備えてもよい。装置ハウジングは、複数の空気吸込み口を備えてもよい。
装置ハウジングは空気出口を備えてもよい。空気出口は、空気が装置ハウジング内から装置くぼみへと入ることを可能にするように構成されてもよい。装置ハウジングは、任意の適切な数の空気出口を備えてもよい。装置ハウジングは、複数の空気出口を備えてもよい。
サセプタ配設の中間要素が気体透過性である場合、エアロゾル発生装置は、空気吸込み口からサセプタ配設の中間要素まで延びる気流経路を画定してもよい。こうした気流経路は、空気吸込み口からエアロゾル発生装置を通り、そして中間要素を通して装置くぼみの中へと空気を引き込むことを可能にしてもよい。
一部の実施形態では、装置くぼみは、近位端と、近位端とは反対側の遠位端とを備える。これらの実施形態では、装置くぼみは、エアロゾル発生物品を受容するために近位端において開放していてもよい。これらの実施形態では、装置くぼみは、遠位端において実質的に閉じていてもよい。装置ハウジングは、装置くぼみの遠位端において空気出口を備えてもよい。エアロゾル発生装置は、装置くぼみの近位端に向かって環状シールをさらに備えてもよい。環状シールは、装置くぼみの中へと延びてもよい。環状シールは、装置ハウジングと、装置くぼみ内に受容されたエアロゾル発生物品の外表面との間に実質的に気密のシールを提供してもよい。これは、使用時に、エアロゾル発生物品の外表面と装置くぼみの内表面との間に存在する任意の間隙を通して、装置くぼみの中へと引き込まれる空気の体積を低減する場合がある。これは、透過性の中間要素を通してエアロゾル発生物品の中へと引き込まれる空気の体積を増加する場合がある。
一部の実施形態では、装置ハウジングは、マウスピースを備える。マウスピースは、少なくとも一つの空気吸込み口と、少なくとも一つの空気出口と、を備えてもよい。マウスピースは、二つ以上の空気吸込み口を備えてもよい。空気吸込み口のうちの一つ以上は、エアロゾルがユーザーに送達される前にエアロゾルの温度を低減してもよく、またエアロゾルがユーザーに送達される前にエアロゾルの濃度を低減してもよい。
一部の実施形態では、マウスピースは、エアロゾル発生物品の一部として提供される。本明細書で使用される場合、「マウスピース」という用語は、エアロゾル発生装置によって受容されたエアロゾル発生物品から、エアロゾル発生システムによって発生したエアロゾルを直接吸い込むためにユーザーの口の中へと定置されるエアロゾル発生システムの一部分を指す。
一部の実施形態では、コントローラは、誘導加熱配設に供給される電流をモニターするように構成されてもよい。コントローラは、モニターされた電流に基づいて、サセプタ配設の温度を決定するように構成されてもよい。コントローラは、第一の変化する電流をモニターし、そしてモニターされた第一の変化する電流に基づいて、サセプタ配設の第一の部分の温度を決定するように構成されてもよい。コントローラは、第二の変化する電流をモニターし、そしてモニターされた第二の変化する電流に基づいて、サセプタ配設の第二の部分の温度を決定するように構成されてもよい。
エアロゾル発生装置は温度センサーを備えてもよい。温度センサーは、サセプタ配設の温度を感知するように配設されてもよい。コントローラは、温度センサーによって感知されたサセプタ配設の温度に基づいて、第一の変化する電流を制御するように構成されてもよい。コントローラは、温度センサーによって感知されたサセプタ配設の温度に基づいて、第二の変化する電流を制御するように構成されてもよい。
温度センサーは、任意の適切なタイプの温度センサーであってもよい。例えば、温度センサーは、熱電対、負温度係数抵抗温度センサー、または正温度係数抵抗温度センサーであってもよい。
一部の好ましい実施形態では、エアロゾル発生装置は、サセプタ配設の第一の部分の温度を感知するように配設された第一の温度センサーを備えてもよい。これらの実施形態では、コントローラは、第一の温度センサーによって感知されたサセプタ配設の第一の部分の温度に基づいて、第一の変化する電流を制御するように構成されてもよい。
一部の好ましい実施形態では、エアロゾル発生装置は、サセプタ配設の第二の部分の温度を感知するように配設された第二の温度センサーを備えてもよい。これらの実施形態では、コントローラは、第二の温度センサーによって感知されたサセプタ配設の第二の部分の温度に基づいて、第二の変化する電流を制御するように構成されてもよい。
エアロゾル発生装置は、装置を起動するためのユーザーインターフェース、例えば、エアロゾル発生物品の加熱を開始するボタンを含んでもよい。
エアロゾル発生装置は、装置またはエアロゾル形成基体の状態を示すディスプレイを備えてもよい。
エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体の存在を検出するための検出器を備えてもよい。エアロゾル発生装置が、エアロゾル形成基体を受容するための装置くぼみを備える場合、エアロゾル発生装置は、装置くぼみ内のエアロゾル形成基体の存在を検出するための検出器を備えてもよい。エアロゾル発生装置が、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するように構成される場合、エアロゾル発生装置は、装置くぼみ内のエアロゾル発生物品の存在を検出するように構成されたエアロゾル発生物品検出器を備えてもよい。
エアロゾル形成基体検出器がエアロゾル形成基体の存在を検出する時、コントローラは、第一のインダクタコイル内に第一の変化する電流を駆動することによって加熱を開始するように構成されてもよい。
エアロゾル発生物品検出器が装置くぼみ内のエアロゾル発生物品の存在を検出する時、コントローラは、第一のインダクタコイル内に第一の変化する電流を駆動することによって加熱を開始するように構成されてもよい。
エアロゾル形成基体検出器およびエアロゾル発生物品検出器は、任意の適切なタイプの検出器を備えてもよい。例えば、検出器は、光学検出器、音響検出器、静電容量検出器、または誘導検出器であってもよい。
エアロゾル発生装置は、ユーザーがエアロゾル発生システムを吸煙する時、検出するように構成された吸煙検出器を備えてもよい。本明細書で使用される場合、「吸煙」という用語は、ユーザーがエアロゾル発生システムを吸ってエアロゾルを受容することを指すために使用される。
エアロゾル発生装置は携帯型であることが好ましい。エアロゾル発生装置は、従来の葉巻たばこまたは紙巻たばこに匹敵するサイズを有してもよい。エアロゾル発生装置は、約30ミリメートル~約150ミリメートルの全長を有してもよい。エアロゾル発生装置は、約5ミリメートル~約30ミリメートルの外径を有してもよい。
エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生システムの一部を形成してもよい。
エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生物品をさらに備えてもよい。エアロゾル発生物品はエアロゾル形成基体を含んでもよい。エアロゾル発生物品は、第一のエアロゾル形成基体および第二のエアロゾル形成基体を含んでもよい。エアロゾル発生物品が装置くぼみ内に受容された時、第一のエアロゾル形成基体の少なくとも一部分は、装置くぼみの第一の部分内に受容されてもよく、また第二のエアロゾル形成基体の少なくとも一部分は、装置くぼみの第二の部分内に受容されてもよい。
エアロゾル発生装置の誘導加熱配設の一部を形成するサセプタ配設は、エアロゾル形成基体を加熱するように構成される。
エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。ニコチン含有エアロゾル形成基体は、ニコチン塩マトリクスであってもよい。
エアロゾル形成基体は液体であってもよい。エアロゾル形成基体は、固体構成成分および液体構成成分を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、固体であることが好ましい。
エアロゾル形成基体は、植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、たばこを含んでもよい。エアロゾル形成基体は、加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含むたばこ含有材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、非たばこ材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、均質化した植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料を含んでもよい。均質化したたばこ材料は、粒子状たばこを凝集することによって形成されてもよい。特に好ましい実施形態では、エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む。本明細書で使用される場合、「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行な隆起または波形を有するシートを意味する。
エアロゾル形成基体は、少なくとも一つのエアロゾル形成体を含んでもよい。エアロゾル形成体は、使用時に、高密度で、かつ安定なエアロゾルの形成を容易にし、またシステムの動作温度において熱分解に対して実質的に抵抗性である、任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物である。適切なエアロゾル形成体は当業界で周知であり、これには多価アルコール(トリエチレングリコール、1,3-ブタンジオール、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、テトラデカン二酸ジメチルなど)が挙げられるが、これらに限定されない。好ましいエアロゾル形成体は、多価アルコールまたはそれらの混合物(トリエチレングリコール、1,3-ブタンジオールなど)を含んでもよい。エアロゾル形成体は、グリセリンであることが好ましい。存在する場合、均質化したたばこ材料は、乾燥重量基準で5重量パーセント以上(乾燥重量基準で約5重量パーセント~約30重量パーセントなど)のエアロゾル形成体含有量を有してもよい。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。
エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生物品内に含まれてもよい。誘導加熱配設を備えるエアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するように構成されてもよい。エアロゾル発生物品は、任意の適切な形態を有してもよい。エアロゾル発生物品は実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル発生物品は実質的に細長くてもよい。エアロゾル発生物品は、長さと、その長さに対して実質的に直角を成す円周と、を有してもよい。
エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成基体を含有するエアロゾル発生セグメントとして提供されてもよい。エアロゾル発生セグメントは、複数のエアロゾル形成基体を備えてもよい。エアロゾル発生セグメントは、第一のエアロゾル形成基体および第二のエアロゾル形成基体を備えてもよい。一部の実施形態では、第二のエアロゾル形成基体は、第一のエアロゾル形成基体と実質的に同一である。一部の実施形態では、第二のエアロゾル形成基体は、第一のエアロゾル形成基体とは異なる。
エアロゾル発生セグメントが複数のエアロゾル形成基体を備える場合、エアロゾル形成基体の数は、サセプタ配設内のサセプタの数と同じであってもよい。同様に、エアロゾル形成基体の数は、誘導加熱配設内のインダクタコイルの数と同じであってもよい。
エアロゾル発生セグメントは、実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル発生セグメントは、実質的に細長くてもよい。エアロゾル発生セグメントもまた、長さと、その長さに対して実質的に直角を成す円周と、を有してもよい。
エアロゾル発生セグメントが複数のエアロゾル形成基体を備える場合、エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生セグメントの軸に沿って端と端を接して配設されてもよい。一部の実施形態では、エアロゾル発生セグメントは、隣接するエアロゾル形成基体間に分離部を備えてもよい。
一部の好ましい実施形態では、エアロゾル発生物品は、約30ミリメートル~約100ミリメートルの全長を有してもよい。一部の実施形態では、エアロゾル発生物品は、約45ミリメートルの全長を有する。エアロゾル発生物品は、約5ミリメートル~約12ミリメートルの外径を有してもよい。一部の実施形態では、エアロゾル発生物品は、約7.2ミリメートルの外径を有してもよい。
エアロゾル発生セグメントは、約7ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有してもよい。一部の実施形態では、エアロゾル発生セグメントは、約10ミリメートル、または12ミリメートルの長さを有してもよい。
エアロゾル発生セグメントは、エアロゾル発生物品の外径とほぼ等しい外径を有することが好ましい。エアロゾル発生セグメントの外径は、約5ミリメートル~約12ミリメートルであってもよい。一実施形態では、エアロゾル発生セグメントは、約7.2ミリメートルの外径を有してもよい。
エアロゾル発生物品は、フィルタープラグを含んでもよい。フィルタープラグは、エアロゾル発生物品の近位端に位置してもよい。フィルタープラグは、セルロースアセテートフィルタープラグであってもよい。一部の実施形態では、フィルタープラグは、約5ミリメートル~約10ミリメートルの長さを有してもよい。一部の好ましい実施形態では、フィルタープラグは、約7ミリメートルの長さを有してもよい。
サセプタ配設の第一の部分は、エアロゾル形成基体の第一の部分を加熱するように配設されてもよい。サセプタ配設の第一の部分は、エアロゾル形成基体の第一の部分を実質的に囲むように配設されてもよい。サセプタ配設の第二の部分は、エアロゾル形成基体の第二の部分を加熱するように配設されてもよい。サセプタ配設の第二の部分は、エアロゾル形成基体の第二の部分を実質的に囲むように配設されてもよい。
エアロゾル発生物品は、外側ラッパーを備えてもよい。外側ラッパーは、紙から形成されてもよい。外側ラッパーは、エアロゾル発生セグメントにおいて気体透過性であってもよい。具体的には、複数のエアロゾル形成基体を備える実施形態では、外側ラッパーは、隣接するエアロゾル形成基体間の境界面において穿孔またはその他の空気吸込み口を備えてもよい。隣接するエアロゾル形成基体間に分離部が提供される場合、外側ラッパーは、分離部において穿孔または他の空気吸込み口を含んでもよい。これは、エアロゾル形成基体に、別のエアロゾル形成基体を通して引き出されていない空気を直接的に提供することを可能にする場合がある。これは、各エアロゾル形成基体によって受容される空気の量を増加する場合がある。これは、エアロゾル形成基体から発生したエアロゾルの特性を改善する場合がある。
エアロゾル発生物品はまた、エアロゾル形成基体とフィルタープラグとの間にも分離部を備えてもよい。分離部は、約18ミリメートルであってもよいが、約5ミリメートル~約25メートルの範囲内であってもよい。
これも当然のことながら、上述の様々な特徴の特定の組み合わせを独立して実施してもよく、供給してもよく、また使用してもよい。
ここで本開示の実施形態を、添付図面を参照しながら、例証としてのみであるが説明する。
図1は、本開示の実施形態によるサセプタ配設10の概略図を示す。サセプタ配設10は、円形の横断断面を有する細長い管状要素である。サセプタ配設10は、第一のサセプタ12、第二のサセプタ14、および第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の分離部15を備える。第一のサセプタ12および第二のサセプタ14は各々、円形の横断断面を有する細長い管状要素である。第一のサセプタ12および第二のサセプタ14は、端と端を接して長軸方向軸A-Aに沿って同軸に整列されている。
サセプタ配設10は、第一のサセプタ12および第二のサセプタ14の内表面によって画定される、両端で開放している円筒状のくぼみ20を備える。くぼみ20は、エアロゾル形成基体を備える円筒状のエアロゾル発生物品(図示せず)の一部分を受容するように構成され、これにより、エアロゾル発生物品の外表面は、第一のサセプタおよび第二のサセプタによって加熱され、それによってエアロゾル形成基体を加熱してもよい。
くぼみ20は、第一の端にある、管状の第一のサセプタ12の内表面によって画定される第一の部分22、第一の端とは反対側の第二の端にある、管状の第二のサセプタ14の内表面によって画定される第二の部分24、および第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の分離部15によって境界がつけられた中間部分26、の三つの部分を備える。第一のサセプタ12は、くぼみ20の第一の部分22内に受容されるエアロゾル発生物品の第一の部分を加熱するように配設され、また第二のサセプタ14は、くぼみ20の第二の部分24内に受容されるエアロゾル発生物品の第二の部分を加熱するように配設される。
第一のインダクタコイル32は、第一のサセプタ12の周りに配置され、かつ実質的に第一のサセプタ12の長さ延びる。このように、第一のサセプタ12は、実質的にその長さに沿って、第一のインダクタコイル32によって囲まれる。変化する電流(好ましくはAC電流)が第一のインダクタコイル32に供給される時、第一のインダクタコイル32は、くぼみ20の第一の部分22に集中する変化する磁界を生成する。こうした第一のインダクタコイル32によって生成された変化する磁界は、第一のサセプタ12内に渦電流を誘発し、第一のサセプタ12を加熱させる。
第二のインダクタコイル34は、第二のサセプタ14の周りに配置され、かつ実質的に第二のサセプタ14の長さ延びる。このように、第二のサセプタ14は、実質的にその長さに沿って、第二のインダクタコイル34によって囲まれる。変化する電流(好ましくはAC電流)が第二のインダクタコイル34に供給される時、第二のインダクタコイル34は、くぼみ20の第二の部分24に集中する変化する磁界を生成する。こうした第二のインダクタコイル34によって生成された変化する磁界は、第二のサセプタ14内に渦電流を誘導し、第二のサセプタ14を加熱させる。
第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の分離部15は、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間に、第一のインダクタコイル32または第二のインダクタコイル34のいずれかによって生成された変化する磁界に曝露された時に誘導によって加熱されない空間を提供する。さらに、分離部15は、第二のサセプタ14を第一のサセプタ12から断熱し、これにより、第一のサセプタおよび第二のサセプタが直接的に熱的接触した状態で互いに隣接して配設されるサセプタ配設と比較して、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の熱伝達速度が低減される。結果として、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間に分離部15を提供することは、くぼみ20の第二の部分24の加熱を最小限にした、第一のサセプタ12によるくぼみ20の第一の部分22の選択的加熱を可能にし、また、くぼみ20の第一の部分22の加熱を最小限にした、第二のサセプタ14によるくぼみ20の第二の部分24の選択的加熱を可能にする。
第一のサセプタ12および第二のサセプタ14は、変化する電流(好ましくはAC電流)を第一のインダクタコイル32および第二のインダクタコイル34に同時に供給することによって同時に加熱されてもよい。別の方法として、第一のサセプタ12および第二のサセプタ14は、電流を第二のインダクタコイル34に供給することなく、変化する電流(好ましくはAC電流)を第一のインダクタコイル32に供給することによって、そしてその後、電流を第一のインダクタコイル32に供給することなく、変化する電流(好ましくはAC電流)を第二のインダクタコイル34に供給することによって、独立して、または交互に加熱されてもよい。また、変化する電流(好ましくはAC電流)が、第一のインダクタコイル32および第二のインダクタコイル34に順に供給されてもよいことも想定される。
図2は、本開示の別の実施形態によるサセプタ配設の概略図を示す。図2に示すサセプタ配設は、図1に示すサセプタ装置と実質的に同一であり、また同様の参照番号は同様の特徴を記述するために使用される。
図2のサセプタ配設10は、円形の横断断面を有する細長い管状要素である。サセプタ配設10は第一のサセプタ12および第二のサセプタ14を備える。図1のサセプタ配設10と図2のサセプタ配設10との間の差異は、図2のサセプタ配設10が、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間に配置される中間要素16を備えることである。図2の実施形態では、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の分離部は依然として存在するが、分離部は中間要素16によって充填されている。この実施形態では、中間要素16は、第一のサセプタ12の端に固定され、また第二のサセプタ14の端にも固定される。中間要素16を第一のサセプタ12の端に固定し、かつ中間要素16を第二のサセプタ14の端に固定することは、第一のサセプタ12を第二のサセプタ14に間接的に接続する。有利なことに、第一のサセプタ12を第二のサセプタ14に間接的に固定することは、サセプタ配設が分解できない単一の構造を形成することを可能にする。
中間要素16は、断熱材料を含む。また、断熱材料は電気絶縁性でもある。この実施形態では、中間要素16は、PEEKなどの高分子材料から形成される。このように、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の中間要素16は、第一のインダクタコイル32または第二のインダクタコイル34のいずれかによって生成された変化する磁界に曝露された時に誘導によって加熱されない、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間に空間を提供する。さらに、中間要素16は、第二のサセプタ14を第一のサセプタ12から断熱し、これにより、第一のサセプタおよび第二のサセプタは直接的に熱的接触した状態で互いに隣接して配設されるサセプタ配設と比較して、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の熱伝達速度が低減される。中間要素16はまた、図1のサセプタ配設10の分離部15と比較して、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間の熱伝達速度をさらに低減する場合もある。結果として、第一のサセプタ12と第二のサセプタ14との間に中間要素16を提供することは、くぼみ20の第二の部分24の加熱が最小限である、第一のサセプタ12によるくぼみ20の第一の部分22の選択的加熱を可能にし、また、くぼみ20の第一の部分22の加熱が最小限である、第二のサセプタ14によるくぼみ20の第二の部分24の選択的加熱を可能にする。
図3~図7は、本開示の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図を示す。エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置100およびエアロゾル発生物品200を備える。エアロゾル発生装置100は、本開示による誘導加熱配設110を備える。誘導加熱配設110は、本開示によるサセプタ配設120を備える。
図3および図4は、サセプタ配設120の概略図を示す。サセプタ配設120は、第一のサセプタ122と、第二のサセプタ124と、第三のサセプタ126と、第一の中間要素128と、第二の中間要素130と、を備える。第一の中間要素128は、第一のサセプタ122と第二のサセプタ124との間に配置される。第二の中間要素130は、第二のサセプタ124と第三のサセプタ126との間に配置される。
この実施形態では、第一のサセプタ122、第二のサセプタ124、および第三のサセプタ126の各々は同一である。各サセプタ122、124、126は、内側くぼみを画定する細長い管状サセプタである。各サセプタ、およびその対応する内側くぼみは、実質的に円筒状であり、サセプタの長さに沿って一定である円形の横断断面を有する。第一のサセプタ122の内側くぼみは、第一の領域134を画定する。第二のサセプタ124の内側くぼみは、第二の領域136を画定する。第三のサセプタの内側くぼみは、第三の領域138を画定する。
同様に、第一の中間要素128と第二の中間要素130は同一である。中間要素128、130は、管状であり、内側くぼみを画定する。各中間要素128、130は、実質的に円筒状であり、中間要素の長さに沿って一定である円形の横断断面を有する。中間要素128、130の外径は、中間要素128、130の外表面がサセプタ122、124、126の外表面と同一平面上で整列されてもよいように、サセプタ122、124、126の外径と同一である。また、中間要素128、130の内径も、中間要素128、138の内表面がサセプタ122、124、126の内表面と同一平面上で整列されてもよいように、サセプタ122、124、126の内径と同一である。
第一のサセプタ122、第一の中間要素128、第二のサセプタ124、第二の中間要素130、および第三のサセプタ126は、端と端を接して、軸B-B上で同軸に整列されて配設される。この配設では、サセプタ122、124、126、および中間要素128、130は、管状の細長い円筒状構造を形成する。この構造は、本開示の一実施形態によるサセプタ配設120を形成する。
細長い管状サセプタ配設120は、内側くぼみ140を備える。サセプタ配設くぼみ140は、サセプタ122、124、126の内側くぼみ、および中間要素128、130の内側くぼみによって画定される。サセプタ配設くぼみ140は、下記により詳細に説明するように、エアロゾル発生物品200のエアロゾル発生セグメントを受容するように構成される。
中間要素128、130は、電気絶縁性かつ断熱材料から形成される。このように、サセプタ122、124、126は、実質的に互いから電気的に絶縁され、かつ断熱される。また、中間要素128、130の材料は、気体に対しても実質的に不透過性である。この実施形態では、管状サセプタ配設120は、外表面からサセプタ配設くぼみ140を画定する内表面へ、気体に対して実質的に不透過性である。
図5、図6、および図7は、エアロゾル発生装置100およびエアロゾル発生物品200の概略断面図を示す。
エアロゾル発生装置100は、従来の葉巻たばこに類似した形状およびサイズを有する、実質的に円筒状の装置ハウジング102を備える。装置ハウジング102は、近位端において装置くぼみ104を画定する。装置くぼみ104は、実質的に円筒状であり、近位端において開放しており、また近位端とは反対側の遠位端において実質的に閉じている。装置くぼみ104は、エアロゾル発生物品200のエアロゾル発生セグメント210を受容するように構成される。その結果、装置くぼみ104の長さおよび直径は、エアロゾル発生物品200のエアロゾル発生セグメント210の長さおよび直径と実質的に類似している。
エアロゾル発生装置100は、再充電可能なニッケルカドミウム電池の形態の電源106と、マイクロプロセッサを含むプリント基板の形態のコントローラ108と、電気コネクタ109と、誘導加熱配設110とをさらに備える。電源106、コントローラ108、および誘導加熱配設110はすべて、装置ハウジング102内に収容される。エアロゾル発生装置100の誘導加熱配設110は、装置100の近位端において配設され、また概して装置くぼみ104の周りに配置される。電気コネクタ109は、装置くぼみ104とは反対側の、装置ハウジング109の遠位端に配設される。
コントローラ108は、電源106から誘導加熱装置110への電力の供給を制御するように構成される。コントローラ108は、クラスD電力増幅器を含むDC/ACインバータをさらに備え、また変化する電流(好ましくはAC電流)を誘導加熱配設110に供給するように構成される。追加的に、または代替的に、DC/ACインバータは、クラスCおよびクラスE電力増幅器のうちの少なくとも一つを含んでもよい。コントローラ108はまた、電気コネクタ109からの電源106の再充電も制御するように構成される。加えて、コントローラ108は、ユーザーが装置くぼみ104内に受容されたエアロゾル発生物品を吸う時に、感知するように構成された吸煙センサー(図示せず)を備える。
誘導加熱配設110は、第一の誘導加熱ユニット112、第二の誘導加熱ユニット114、および第三の誘導加熱ユニット116を含む、三つの誘導加熱ユニットを備える。第一の誘導加熱ユニット112、第二の誘導加熱ユニット114、および第三の誘導加熱ユニット116は、実質的に同一である。
第一の誘導加熱ユニット112は、円筒状の管状の第一のインダクタコイル150と、第一のインダクタコイル150の周りに配置された円筒状の管状の第一の磁束集中器152と、第一の磁束集中器152の周りに配置された円筒状の管状の第一のインダクタユニットハウジング154と、を備える。
第二の誘導加熱ユニット114は、円筒状の管状の第二のインダクタコイル160と、第二のインダクタコイル160の周りに配置された円筒状の管状の第二の磁束集中器162と、第二の磁束集中器162の周りに配置された円筒状の管状の第二のインダクタユニットハウジング164と、を備える。
第三の誘導加熱ユニット116は、円筒状の管状の第三のインダクタコイル170と、第三のインダクタコイル170の周りに配置された円筒状の管状の第三の磁束集中器172と、第三の磁束集中器172の周りに配置された円筒状の管状の第三のインダクタユニットハウジング174と、を備える。
その結果、各誘導加熱ユニット112、114、116は、円形の横断断面を有する実質的に管状のユニットを形成する。各誘導加熱ユニット112、114、116では、インダクタコイルが磁束集中器の環状くぼみ内に配設されるように、磁束集中器はインダクタコイルの近位端および遠位端にわたって延びる。同様に、磁束集中器およびインダクタコイルが誘導加熱ユニットハウジングの環状くぼみ内に配設されるように、各誘導加熱ユニットハウジングは磁束集中器の近位端および遠位端にわたって延びる。この配設は、磁束集中器が、インダクタコイルによって生成された磁界をインダクタコイルの内側くぼみ内に集中させることを可能にする。また、この配設は、インダクタユニットハウジングが、磁束集中器およびインダクタコイルをインダクタユニットハウジング内に保持することも可能にする。
誘導加熱配設110は、サセプタ配設120をさらに備える。サセプタ配設120は、装置くぼみ104の内表面の周りに配置される。この実施形態では、装置ハウジング102は、装置くぼみ104の内表面を画定する。しかしながら、一部の実施形態では、装置くぼみの内表面は、サセプタ配設120の内表面によって画定されることが想定される。
誘導加熱ユニット112、114、116は、サセプタ配設120および誘導加熱ユニット112、114、116が装置くぼみ104の周りに同心円状に配設されるように、サセプタ配設120の周りに配置される。第一の誘導加熱ユニット112は、装置くぼみ104の遠位端において、第一のサセプタ122の周りに配置される。第二の誘導加熱ユニット114は、装置くぼみ104の中央部分において、第二のサセプタ124の周りに配置される。第三の誘導加熱ユニット116は、装置くぼみ104の近位端において、第三のサセプタ126の周りに配置される。一部の実施形態では、磁束集中器はまた、インダクタコイルによって生成された磁界をサセプタに向かってさらに歪めるために、サセプタ配設の中間要素の中へと延びてもよいことが想定される。
第一のインダクタコイル150は、コントローラ108および電源106に接続され、またコントローラ108は、変化する電流(好ましくはAC電流)を第一のインダクタコイル150に供給するように構成される。変化する電流(好ましくはAC電流)が第一のインダクタコイル150に供給される時、第一のインダクタコイル150は変化する磁界を発生し、これは誘導によって第一のサセプタ122を加熱する。
第二のインダクタコイル160は、コントローラ108および電源106に接続され、またコントローラ108は、変化する電流(好ましくはAC電流)を第二のインダクタコイル160に供給するように構成される。変化する電流(好ましくはAC電流)が第二のインダクタコイル160に供給される時、第二のインダクタコイル160は変化する磁界を発生し、これは誘導によって第二のサセプタ124を加熱する。
第一のインダクタコイル170は、コントローラ108および電源106に接続され、またコントローラ108は、変化する電流(好ましくはAC電流)を第三のインダクタコイル170に供給するように構成される。変化する電流(好ましくはAC電流)が第三のインダクタコイル170に供給される時、第三のインダクタコイル170は変化する磁界を発生し、これは誘導によって第三のサセプタ126を加熱する。
装置ハウジング102はまた、装置くぼみ106の遠位端に近接近している空気吸込み口180も画定する。空気吸込み口180は、周囲空気が装置ハウジング102の中へと引き込まれることを可能にするように構成される。気流経路181は、空気を空気吸込み口180から装置くぼみ104の中へと引き込むことを可能にするように、空気吸込み口180と装置くぼみ104の遠位端にある空気出口との間に、装置を通して画定される。
エアロゾル発生物品200は概して、装置くぼみ104の内径と同様の直径を有する円筒状のロッドの形態である。エアロゾル発生物品200は、シガレットペーパーの外側ラッパー220によって一緒に巻かれる、円筒状のセルロースアセテートフィルタープラグ204および円筒状のエアロゾル発生セグメント210を備える。
フィルタープラグ204は、エアロゾル発生物品200の近位端に配設され、かつシステムによって発生されたエアロゾルを受容するためにユーザーが吸う、エアロゾル発生システムのマウスピースを形成する。
エアロゾル発生セグメント210は、エアロゾル発生物品200の遠位端に配設され、かつ装置くぼみ104の長さと実質的に等しい長さを有する。エアロゾル発生セグメント210は、エアロゾル発生物品200の遠位端における第一のエアロゾル形成基体212と、第一のエアロゾル形成基体212に隣接する第二のエアロゾル形成基体214と、エアロゾル発生セグメント210の近位端において第二のエアロゾル形成基体216に隣接する第三のエアロゾル形成基体216と、を含む、複数のエアロゾル形成基体を備える。当然のことながら、一部の実施形態では、エアロゾル形成基体のうちの二つ以上は、同じ材料から形成されてもよい。しかしながら、この実施形態では、エアロゾル形成基体212、214、および216の各々は異なる。第一のエアロゾル形成基体212は、追加的な風味剤を有しない、均質化したたばこ材料の、集合し、かつ捲縮したシートを備える。第二のエアロゾル形成基体214は、メントールの形態の風味剤を含む、均質化したたばこ材料の、集合し、かつ捲縮したシートを含む。第三のエアロゾル形成基体は、メントールの形態の風味剤を含み、またたばこ材料またはニコチンのいかなる他の供給源も含まない。エアロゾル形成基体212、214、216の各々はまた、一つ以上のエアロゾル形成体および水などのさらなる構成成分も含み、これによりエアロゾル形成基体の加熱は、望ましい感覚刺激性特性を有するエアロゾルを生成する。
第一のエアロゾル形成基体212の近位端は、外側ラッパー220によって覆われていないため、露出される。この実施形態では、空気を、物品200の近位端において、第一のエアロゾル形成基体212の近位端を介して、エアロゾル発生セグメント210の中へと引き込むことができる。
この実施形態では、第一のエアロゾル形成基体212、第二のエアロゾル形成基体214、および第三のエアロゾル形成基体216は、端と端を接して配設される。しかしながら、他の実施形態では、第一のエアロゾル形成基体と第二のエアロゾル形成基体との間に分離部が提供されてもよく、また第二のエアロゾル形成基体と第三のエアロゾル形成基体との間に分離部が提供されてもよいことが想定される。
図7に示すように、エアロゾル発生物品200のエアロゾル発生セグメント210が装置くぼみ104内に受容される時、第一のエアロゾル形成基体212の長さは、第一のエアロゾル形成基体212が装置くぼみ104の遠位端から、第一のサセプタ122の第一の領域134を通って、第一の中間部材128まで延びるようなものである。第二のエアロゾル形成基体214の長さは、第二のエアロゾル形成基体214が、第一の中間部材128から、第二のサセプタ124の第二の領域136を通って、第二の中間部材130まで延びるようなものである。第三のエアロゾル形成基体216の長さは、第三のエアロゾル形成基体216が、第二の中間部材130から装置くぼみ104の近位端まで延びるようなものである。
使用時に、エアロゾル発生物品200が装置くぼみ104内に受容される時、ユーザーは、エアロゾル発生物品200の近位端を吸って、エアロゾル発生システムによって発生したエアロゾルを吸入してもよい。ユーザーがエアロゾル発生物品200の近位端を吸う時、空気は、空気吸込み口180において装置ハウジング102の中へと引き込まれ、そして気流経路181に沿って装置くぼみ104の中へと引き込まれる。空気は、装置くぼみ104の遠位端の出口を通して、第一のエアロゾル形成基体212の近位端においてエアロゾル発生物品200の中へと引き込まれる。
この実施形態では、エアロゾル発生装置100のコントローラ108は、誘導加熱装置110のインダクタコイルに所定の順序で電力を供給するように構成される。所定の順序は、ユーザーからの第一の吸い込み中に変化する電流(好ましくはAC電流)を第一のインダクタコイル150に供給することと、その後、第一の吸い込みが完了した後、ユーザーからの第二の吸い込み中に変化する電流(好ましくはAC電流)を第二のインダクタコイル160に供給することと、そしてその後、第二の吸い込みが完了した後、ユーザーからの第三の吸い込み中に変化する電流(好ましくはAC電流)を第三のインダクタコイル170に供給することと、を含む。第四の吸い込みでは、順序は、第一のインダクタコイル150において再度開始する。この順序は、第一の吸煙で第一のエアロゾル形成基体212の加熱、第二の吸煙で第二のエアロゾル形成基体214の加熱、および第三の吸煙で第三のエアロゾル形成基体216の加熱をもたらす。物品100のエアロゾル形成基体212、214、216はすべて異なるため、この順序は、エアロゾル発生システムの各吸煙ごとにユーザーに対して異なる体験をもたらす。
当然のことながら、コントローラ108は、ユーザーへのエアロゾルの所望の送達に応じて、異なる順序で、または同時に、インダクタコイルに電力を供給するように構成されてもよい。一部の実施形態では、エアロゾル発生装置は、順序を変更するようユーザーによって制御可能であってもよい。
図8は、本開示の実施形態によるサセプタ配設310の概略図を示す。サセプタ配設310は、円形の横断断面を有する細長い管状要素である。サセプタ配設310は、第一の部分312および第二の部分314を有する、単一の細長いサセプタを備える。第一の部分312および第二の部分314は各々、円形の横断断面を有する細長い管状要素である。第一の部分312および第二の部分314は、端と端を接して長軸方向軸A-Aに沿って同軸に整列される。
サセプタ配設310は、第一の部分312および第二の部分314の内表面によって画定される、両端で開放している円筒状のくぼみ320を備える。くぼみ320は、エアロゾル形成基体を備える円筒状のエアロゾル発生物品(図示せず)の一部分を受容するように構成され、これにより、エアロゾル発生物品の外表面は、第一のサセプタおよび第二のサセプタによって加熱され、それによってエアロゾル形成基体を加熱してもよい。
くぼみ320は、エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品の一部分を受容するように構成される。
くぼみ320は、サセプタ配設310の第一の部分312の内表面によって画定される、第一の端にある第一の部分322と、サセプタ配設310の第二の部分314の内表面によって画定される、第一の端とは反対側の第二の端にある第二の部分324と、の二つの部分を備える。サセプタ配設310の第一の部分312は、くぼみ320の第一の部分322内に受容されるエアロゾル発生物品の第一の部分を加熱するように配設され、またサセプタ配設310の第二の部分314は、くぼみ320の第二の部分324内に受容されるエアロゾル発生物品の第二の部分を加熱するように配設される。
第一のインダクタコイル332は、サセプタ配設310の第一の部分312の周りに配置され、かつ実質的にサセプタ配設310の第一の部分312の長さ延びる。このように、サセプタ配設310の第一の部分312は、その長さに実質的に沿って、第一のインダクタコイル332によって囲まれる。変化する電流(好ましくはAC電流)が第一のインダクタコイル332に供給される時、第一のインダクタコイル332は、くぼみ320の第一の部分322に集中する変化する磁界を生成する。こうした第一のインダクタコイル332によって生成された変化する磁界は、サセプタ配設310の第一の部分312内に渦電流を誘導し、サセプタ配設310の第一の部分312を加熱させる。
第二のインダクタコイル334は、サセプタ配設310の第二の部分314の周りに配置され、かつ実質的にサセプタ配設310の第二の部分314の長さに延びる。このように、サセプタ配設310の第二の部分314は、その長さに実質的に沿って、サセプタ配設310の第二のインダクタコイル334によって囲まれる。変化する電流(好ましくはAC電流)が第二のインダクタコイル334に供給される時、第二のインダクタコイル334は、くぼみ320の第二の部分324に集中する変化する磁界を生成する。こうした第二のインダクタコイル334によって生成された変化する磁界は、サセプタ配設310の第二の部分314内に渦電流を誘導し、第二のサセプタ314を加熱させる。
サセプタ配設310の第一の部分312およびサセプタ配設310の第二の部分314は、変化する電流(好ましくはAC電流)を第一のインダクタコイル332および第二のインダクタコイル334に同時に供給することによって同時に加熱されてもよい。別の方法として、サセプタ配設310の第一の部分312およびサセプタ配設310の第二の部分314は、電流を第二のインダクタコイル334に供給することなく、変化する電流(好ましくはAC電流)を第一のインダクタコイル332に供給することによって、そしてその後、電流を第一のインダクタコイル332に供給することなく、変化する電流(好ましくはAC電流)を第二のインダクタコイル334に供給することによって、独立して、または交互に加熱されてもよい。また、変化する電流(好ましくはAC電流)が、第一のインダクタコイル332および第二のインダクタコイル334に順に供給されてもよいことも想定される。
熱電対の形態の温度センサーもまた、サセプタ配設310の外表面上に提供される。第一の熱電対342は、サセプタ配設310の第一の部分312の外表面上に提供されて、サセプタ配設310の第一の部分312の温度を感知する。第二の熱電対344は、サセプタ配設310の第二の部分314の外表面上に提供されて、サセプタ配設310の第二の部分314の温度を感知する。
図9は、本開示の別の実施形態によるエアロゾル発生システム600の断面図を示す。エアロゾル発生システム600は、図8のサセプタ配設310と、第一のインダクタコイル332と、第二のインダクタコイル334と、を備える、エアロゾル発生装置602を備える。エアロゾル発生装置602は、図5のエアロゾル発生装置100と類似しており、同様の部分を指定するために同様の参照符号が使用される。
エアロゾル発生システム600は、エアロゾル発生物品700も備える。エアロゾル発生物品700は、円筒状のロッドの形態にあり、かつ均質化したたばこおよびエアロゾル形成体から作製されたたばこストランドを含むエアロゾル形成基体702を備える。エアロゾル形成基体702の円筒状のロッドは、装置くぼみ104の長さと実質的に等しい長さを有する。エアロゾル発生物品700はまた、管状冷却セグメント704と、フィルターセグメント706と、口側の端セグメント708と、も備える。エアロゾル形成基体702、管状冷却セグメント704、フィルターセグメント706、および口側の端セグメント708は、外側ラッパー710によって一緒に保持される。
一実施例では、エアロゾル形成基体702は、34ミリメートル~50ミリメートルの長さであり、より好ましくは、エアロゾル形成基体702は、38ミリメートル~46ミリメートルの長さであり、より好ましくはなお、エアロゾル形成基体702は、42ミリメートルの長さである。
一実施例では、物品700の全長は、71ミリメートル~95ミリメートルであり、より好ましくは、物品700の全長は、79ミリメートル~87ミリメートルであり、より好ましくはなお、物品700の全長は、83ミリメートルである。
一実施例では、冷却セグメント704は、環状管であり、また冷却セグメント704内に空隙を画定する。空隙は、エアロゾル形成基体702から生成される加熱された揮発した構成成分が流れるためのチャンバーを提供する。冷却セグメント704は中空であり、エアロゾル蓄積のためのチャンバーを提供し、なお製造中および物品700が使用時にエアロゾル発生装置602の中へと挿入される間に生じる場合がある軸方向圧縮力および曲げモーメントに耐えるために十分に剛直である。一実施例では、冷却セグメント704の壁の厚さは、およそ0.29ミリメートルである。
冷却セグメント704は、エアロゾル形成基体702とフィルターセグメント706との間の物理的変位を提供する。冷却セグメント704によって提供される物理的変位は、使用中に冷却セグメント704の長さにわたる熱勾配を提供する。一実施例では、冷却セグメント704は、冷却セグメント704の遠位端に入る加熱された揮発した構成成分と冷却セグメント704の近位端から出る加熱された揮発した構成成分との間に少なくとも摂氏40度の温度差を提供するように構成される。一実施例では、冷却セグメント704は、冷却セグメント704の遠位端に入る加熱された揮発した構成成分と冷却セグメント704の近位端から出る加熱された揮発した構成成分との間に少なくとも摂氏60度の温度差を提供するように構成される。冷却要素704の長さにわたるこの温度の差異は、温度感受性の高いフィルターセグメント706を、エアロゾル形成基体702から形成されたエアロゾルの高温から保護する。
一実施例では、冷却セグメント704の長さは、少なくとも15ミリメートルである。一実施例では、冷却セグメント704の長さは、20ミリメートル~30ミリメートルであり、より具体的には、23ミリメートル~27ミリメートルであり、より具体的には、25ミリメートル~27ミリメートルであり、そしてより具体的には25ミリメートルである。
冷却セグメント704は、紙で作製される。一実施例では、冷却セグメント704は、中空の内部チャンバーを提供し、それでも機械的剛直さを維持する、スパイラル状に巻かれた紙管から製造される。スパイラル状に巻かれた紙管は、管の長さ、外径、真円度、および真直度に関する高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。別の実施例では、冷却セグメント704は、堅いプラグラップまたはチッピングペーパーから作り出された陥凹部である。堅いプラグラップまたはチッピングペーパーは、製造中および物品700が使用中にエアロゾル発生装置602の中へと挿入される間に生じる場合がある軸方向圧縮力および曲げモーメントに耐えるために十分な剛性を有するように製造される。
冷却セグメント704の実施例の各々について、冷却セグメントの寸法精度は、高速製造プロセスの寸法精度要件を満たすのに十分なものである。
フィルターセグメント706は、エアロゾル形成基体702からの加熱された揮発した構成成分から、一つ以上の揮発した化合物を除去するために十分な任意のフィルター材料で形成されてもよい。一実施例では、フィルターセグメント706は、セルロースアセテートなどのモノアセテート材料で作製される。フィルターセグメント706は、加熱された揮発した構成成分の量をユーザーにとって不満足なレベルまで枯渇させることなく、加熱された揮発した構成成分からの冷却および刺激低減を提供する。
フィルターセグメント706のセルロースアセテートトウ材料の密度は、フィルターセグメント706にわたる圧力降下を制御し、これは結果として物品700の引き出し抵抗を制御する。したがって、フィルターセグメント706の材料の選択は、物品700の引き出し抵抗を制御する上で重要である。加えて、フィルターセグメントは、物品700における濾過機能を実施する。
フィルターセグメント706の存在は、冷却セグメント704から出る加熱された揮発した構成成分にさらなる冷却を提供することによって、断熱効果を提供する。このさらなる冷却効果は、フィルターセグメント706の表面上のユーザーの唇の接触温度を減少させる。
一つ以上の風味剤が、風味付き液体のフィルターセグメント706の中への直接的な注入、または一つ以上の風味付きの壊れやすいカプセルもしくは他の風味付きの担体をフィルターセグメント706のセルロースアセテートトウ内に埋め込むまたは配設することのいずれかの形態で、フィルターセグメント706に追加されてもよい。一実施例では、フィルターセグメント706は、6ミリメートル~10ミリメートルの長さ、より好ましくは、8ミリメートルの長さである。
口側の端セグメント708は、環状チューブであり、また口側の端セグメント708内に空隙を画定する。空隙は、フィルターセグメント706から流れる加熱された揮発した構成成分のためのチャンバーを提供する。口側の端セグメント708は中空であり、エアロゾル蓄積のためのチャンバーを提供し、なお製造中および物品が使用時にエアロゾル発生装置602の中へと挿入される間に生じる場合がある軸方向圧縮力および曲げモーメントに耐えるために十分に剛直である。一実施例では、口側の端セグメント708の壁の厚さは、およそ0.29ミリメートルである。
一実施例では、口側の端セグメント708の長さは、6ミリメートル~10ミリメートルであり、またより好ましくは、8ミリメートルである。
口側の端セグメント708は、中空の内部チャンバーを提供し、それでも機械的剛直さを維持する、スパイラル状に巻かれた紙管から製造されてもよい。スパイラル状に巻かれた紙管は、管の長さ、外径、真円度、および真直度に関する高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。
口側の端セグメント708は、フィルターセグメント706の出口で蓄積するあらゆる液体凝縮物がユーザーと直接接触の状態になることを防止する機能を提供する。
当然のことながら、一実施例では、口側の端セグメント708および冷却セグメント704は、単一の管で形成されてもよく、またフィルターセグメント706が、口側の端セグメント708と冷却セグメント704とを分離するその管内に位置される。
通気孔707が、物品700の冷却を補助するために、冷却セグメント704内に位置する。一実施例では、通気孔707は、一つ以上の穴の列を備え、そして好ましくは、穴の各列は、物品700の長軸方向軸と実質的に直角をなす断面において、物品700の周りに円周方向に配設される。
一実施例では、物品700のための通気を提供するために、1~4列の通気孔707がある。通気孔707の各列は、12~36個の通気孔707を有してもよい。通気孔707は、例えば、100~500マイクロメートルの直径であってもよい。一実施例では、通気孔707の列間の軸方向分離部は、0.25ミリメートル~0.75ミリメートルであり、通気孔707の列間の軸方向分離部は、0.5ミリメートルであることがより好ましい。
一実施例では、通気孔707は、均一なサイズのものである。別の実施例では、通気孔707は、サイズが変化する。通気孔707は、例えば、以下の技法、すなわちレーザー技術、冷却セグメント704の機械的穿孔、または物品700へと形成される前の冷却セグメント704の事前穿孔のうちの一つ以上である、任意の適切な技法を使用して作製することができる。通気孔707は、物品700に効果的な冷却を提供するように位置付けられる。
一実施例では、通気孔707の列は、物品700の近位端から少なくとも11ミリメートルに位置し、通気孔707は、物品700の近位端から17ミリメートル~20ミリメートルに位置することがより好ましい。通気孔707の位置は、物品700が使用中である時に、ユーザーが通気孔707を遮らないように位置付けられる。
有利なことに、通気孔707の列を物品700の近位端から17ミリメートル~20mmに提供することは、物品700がエアロゾル発生装置602内に完全に挿入された時に、通気孔707をエアロゾル発生装置602の外側に位置することを可能にする。通気孔707を装置602の外側に位置することによって、加熱されていない空気が、装置602の外側から通気孔707を通して物品700に入り、物品700の冷却を補助することができる。
図10は、第一の熱電対342からの読取値を使用した、サセプタ配設310の第一の部分312、および第二の熱電対344からの読取値を使用した、サセプタ配設310の第二の部分の、1回の加熱サイクルの間の、時間402の関数としての温度404のグラフを示す。図10では、第一の熱電対342からのサセプタ配設310の第一の部分312の温度は、実線406によって示される。図10では、第二の熱電対344からのサセプタ配設310の第二の部分314の温度は、破線408によって示される。
図10に示すように、加熱が開始されると、サセプタ配設310の第一の部分312は、第一段階410の間に素早く加熱され、そして約60秒の第一の期間414の後、動作温度に到達する。サセプタ配設310の第二の部分314は、第一段階410の間、加熱されるが、第一の部分312よりはるかに遅い速度で加熱される。サセプタ配設310の第一の部分312の温度は、第一段階410全体を通して、サセプタ配設310の第二の部分314の温度より高い。サセプタ配設310の第二の部分314は、第一段階410の間には動作温度に到達しない。この実施形態では、動作温度は、最も望ましいエアロゾルがエアロゾル形成基体から放出される所望の温度を指す。
また、図10にも示すように、加熱の開始から約150秒の第二の期間416の後、第一段階410は終了し、そして第二段階412が開始する。第二段階412では、サセプタ配設312の第一の部分312は、より低い温度に加熱されるが、依然として動作温度の摂氏約50度以内である。また、第二段階412では、サセプタ配設310の第二の部分314も、動作温度まで素早く加熱され、そして加熱の開始から約210秒の第三の期間418の後に動作温度に到達する。
具体的には、図10は、エアロゾル発生システムに対する望ましい温度プロファイルを示し、サセプタ配設310の第一の部分312は、エアロゾル形成基体の近位部分を加熱するように配設され、またサセプタ配設310の第二の部分314は、エアロゾル形成基体の遠位部分を加熱するように配設される。エアロゾル形成基体の近位部分は、エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品のマウスピース端により近い。エアロゾル形成基体にわたるこうした温度プロファイルは、延長されたエアロゾル発生期間全体を通して所望の特性を有するエアロゾルを発生させることを可能にする。基体の遠位部分を加熱する前にエアロゾル形成基体の近位部分を加熱することは、発生したエアロゾルのユーザーへの最適な送達を容易にする。具体的には、これは、エアロゾル形成基体の加熱された近位部分からの高温エアロゾルが、第一段階の間、エアロゾル形成基体の加熱されていない遠位部分と相互作用しないためであり、したがって、近位部分からの高温エアロゾルは、遠位部分から揮発性化合物を放出しないと考えられる。
こうした温度プロファイルは、第一のインダクタコイル312および第二のインダクタコイル314内に変化する電流(好ましくはAC電流)を様々なやり方で駆動することによって達成することができる。例えば、第一段階では、第一のインダクタコイル312内に第一の変化する電流(好ましくはAC電流)を第一の負荷サイクルで駆動することができ、また第二のインダクタコイル314内に第二の変化する電流(好ましくはAC電流)を駆動することができ、第二の変化する電流の負荷サイクルは第一の変化する電流の負荷サイクルより小さく、これにより、第一段階の間、第一のインダクタコイル312内に駆動される電流は、第二のインダクタコイル314内に駆動される電流より大きい。当然のことながら、一部の実施形態では、第一段階410では、変化する電流は第二のインダクタコイル314に供給されない。第二段階では、その反対が適用されてもよく、これにより第一の変化する電流の負荷サイクルは、第二の変化する電流の負荷サイクルより小さくてもよい。
図11では、誘導加熱配設501が図示されている。誘導加熱配設501は、第一のLC回路510を備える。第一のLC回路510は、第一のインダクタコイル512および第一のコンデンサ514を備える。第一のインダクタコイル512は、第一のインダクタンスを有する。第一のコンデンサ514は、第一の静電容量を有する。第一のLC回路510の共鳴周波数は、第一のインダクタンスおよび第一の静電容量によって決定される。
図11は、第一のLC回路510に接続されたFETなどの第一のトランジスタ516をさらに示す。さらに、図11では、DC電源の端子518が図示されている。DC電源の端子518は、装置の電源、好ましくは電池に接続される。第一のLC回路510は、サセプタ配設の第一の部分を誘導加熱するように構成される。サセプタ配設の第一の部分は、第一のインダクタコイルが、渦電流およびヒステリシスのうちの一方または両方によって、サセプタ素子の第一の部分を加熱しうるように、第一のインダクタコイルに隣接して配設されてもよい。
図11の誘導加熱配設501はまた、第二のインダクタコイル522と第二のコンデンサ524とを備える第二のLC回路520も備える。第二のトランジスタ526は、第二のLC回路520と関連付けられる。
第一のトランジスタ516は、第一のLC回路510の動作を制御するように構成される。第二のトランジスタ526は、第二のLC回路520の動作を制御するように構成される。
第二のLC回路520の構成要素は、第一のLC回路510の構成要素と類似していてもよい。言い換えれば、第二のインダクタコイル522は第二のインダクタンスを有してもよく、第二のコンデンサ524は第二の静電容量を有してもよく、また第二のトランジスタ526はFETであってもよい。二つのLC回路510、520は、DC電源に並列で接続されてもよい。
図12は、電力段528に加えてコントローラ527を示す。電力段528は、図11に図示するように、第一のLC回路510および第一のトランジスタ516を備えてもよい。電力段528は、代替的に、図11に図示する構成要素のすべてであってもよい。図12に図示するコントローラ527は、発振器530を備えてもよい。発振器530は、第一のトランジスタ516および第二のトランジスタ526のうちの一方または両方に接続されてもよい。DC電源532も図12に示す。DC電源532は、図11に示す要素に電力を供給するために利用されてもよい。加えて、DC電源532を利用して、コントローラ527、好ましくは発振器530に電力を供給してもよい。
コントローラ527は、パルス幅変調モジュール534をさらに備える。パルス幅変調モジュール534は、LC回路510、520を駆動するために使用される信号を変調するように構成されてもよい。コントローラ527は、LC回路510、520を駆動するように構成されてもよい。言い換えれば、コントローラ527は、電気信号をLC回路510、520に供給するように構成されてもよい。
コントローラ527は、第一の周波数のAC電流を用いて第一のLC回路510を駆動するように構成されてもよい。第一の周波数は、第一のLC回路510の共鳴周波数に対応してもよい。コントローラ527は、第二の周波数のAC電流を用いて第二のLC回路520を駆動するように構成されてもよい。第二の周波数は、第二のLC回路520の共鳴周波数に対応してもよい。
第一のLC回路510の共鳴周波数は、第二のLC回路520の共鳴周波数と同一であってもよい。この状況では、第一段階の間、コントローラ527は、第一のLC回路510の共鳴周波数に対応する周波数で、第一のLC回路510にAC電流を供給するように構成されてもよい。第一段階は、主としてエアロゾル形成基体の第一の部分が、サセプタ配設の第一の部分によって加熱される段階であってもよい。第一段階の間、コントローラ527は、第二のLC回路520の共鳴周波数とは異なる周波数で、第二のLC回路520にAC電流を供給するように構成されてもよい。第二のLC回路520は、結果として、第一のLC回路510より低い温度へと加熱されることになる。主としてエアロゾル形成基体の第二の部分がサセプタ配設の第二の部分によって加熱される第二段階では、相補的なAC電流が、コントローラによってLC回路510、520に供給されてもよい。第二段階では、第二のLC回路520の共鳴周波数に対応するAC電流が、第二のLC回路520へと供給されてもよく、また第一のLC回路510の共鳴周波数とは異なる周波数を有するAC電流が、第一のLC回路510へと供給されてもよい。
第一のLC回路510の共鳴周波数は、第二のLC回路520の共鳴周波数とは異なってもよい。この場合、第一段階の間、コントローラ527は、第一のLC回路510の共鳴周波数に対応する周波数で、第一のLC回路510にAC電流を供給するように構成されてもよい。同じ周波数のAC電流が第二のLC回路520に供給されてもよい。第二のLC回路520の共鳴周波数が第一のLC回路510の共鳴周波数とは異なることに起因して、第二のLC回路520は、サセプタ配設の第二の部分を、第一のLC回路510が加熱するサセプタ配設の第一の部分より低い温度までしか加熱しない場合がある。サセプタ配設の第二の部分の加熱が所望される第二段階では、コントローラ527は、第二のLC回路520の共鳴周波数に対応する周波数でAC電流を供給するように構成されてもよく、一方でこのAC電流は、第一のLC回路510によるサセプタ配設の第一の部分のより低い加熱をもたらすことになる。
図13は、第一のLC回路510が第一段階において主として加熱される一方で、第二のLC回路520が第一段階の間より低い温度に加熱される実施形態を示す。これは、第二段階では逆転し、第一のLC回路510は、第二のLC回路520より低い温度に加熱される。これを容易にするために、パルス幅変調が採用される。より詳細には、図13の上部は、第一の交互パルス幅変調信号(左上)と、第二の交互パルス幅変調信号(右上)との相補的負荷サイクルを示す。第一の交互パルス幅変調信号は、本明細書では第一の信号536として表示される。第二の交互パルス幅変調信号は、本明細書では第二の信号538として表示される。負荷サイクルは、それぞれの信号のオン時間の割合を指す。図13に見られるように、第一の信号536は、おおよそ80%の高い負荷サイクルを有し、一方で第二の信号538は、おおよそ20%の低い負荷サイクルを有する。図13に示す実施形態は、サセプタ配設540の第一の部分541が主として加熱され、一方でサセプタ配設540の第二の部分542はより低い温度へと加熱される第一段階に対応する。図13に示す信号の下方に、第一のインダクタコイル512および第二のインダクタコイル522が図示されている。インダクタコイル512、522の下方に、第一の部分541および第二の部分542を備えるサセプタ配設540が図示されている。サセプタ配設540の下方に、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品542が示されている。エアロゾル発生物品542の下方に、距離に対する熱を示す線図544が図示されている。熱は、主としてサセプタ配設540の第一の部分541では高く、一方で熱はサセプタ配設540の第二の部分542ではより低い。第二段階の間、サセプタ配設540の加熱は異なるものとなる。第二段階の間、第二のLC回路520は、サセプタ配設540の第二の部分542をより高い温度へと加熱し、またサセプタ配設540の第一の部分541の温度は、第一段階より低くなる。これを容易にするために、パルス幅変調が、第一段階と同様に用いられてもよい。第二の信号538の負荷サイクルは増加させてもよく、一方で第一の信号536の負荷サイクルは減少させてもよい。程度は、第一段階から第二段階へと徐々にであってもよい。第一の信号536の負荷サイクルおよび第二の信号538の負荷サイクルは、合計で100%まで加えられてもよい。別の方法として、第一の信号536の負荷サイクルおよび第二の信号538の負荷サイクルは、合計で100%より低い量まで加えられてもよい。例示的に、第一段階では、第一の信号536の負荷サイクルは、80%など50%を上回ってもよく、また第二の信号538の負荷サイクルは、0%に近くてもよく、または0%であってもよく、そして第二段階の間は、その逆も可である。
当然のことながら、上述の実施形態は、特定の実施例のみであり、他の実施形態は本開示に従って想定される。
Claims (26)
- エアロゾル発生装置であって、
前記エアロゾル形成基体を加熱するように構成された誘導加熱配設であって、
前記エアロゾル形成基体を加熱するための変化する磁界の貫通によって加熱可能なサセプタ配設と、
少なくとも第一のインダクタコイルと、
少なくとも第二のインダクタコイルと、を備える、誘導加熱配設と、
コントローラと、を備え、
前記コントローラが、前記サセプタ配設の第一の部分を加熱するための第一の交番磁界を生成するための第一の交互パルス幅変調信号で前記第一のインダクタコイルを駆動するように構成され、
前記コントローラが、前記サセプタ配設の第二の部分を加熱するための第二の交番磁界を生成するための第二の交互パルス幅変調信号で前記第二のインダクタコイルを駆動するように構成され、
前記コントローラが、前記第一の交互パルス幅変調信号および前記第二の交互パルス幅変調信号を、相補的負荷サイクルで供給するように構成される、エアロゾル発生装置。 - 前記コントローラが、第一段階の間、前記第一の交互パルス幅変調信号を前記第一のインダクタコイルへと供給して、前記サセプタ配設の前記第一の部分の温度を初期温度から第一の動作温度へと上昇させるように構成され、前記コントローラが、前記第一段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い負荷サイクルで、前記第一の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される、請求項1に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記コントローラが、第二段階の間、前記第一の交互パルス幅変調信号を前記第一のインダクタコイルへと供給して、前記サセプタ配設の前記第一の部分の前記温度を前記第一の動作温度から第二の動作温度へと低下させるように構成され、前記コントローラが、前記第二段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い負荷サイクルで、前記第一の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される、請求項2に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記コントローラが、前記第一段階の間、前記第二の交互パルス幅変調信号を前記第二のインダクタコイルへと供給して、前記サセプタ配設の前記第二の部分の前記温度を初期温度から前記第一の動作温度より低い第三の動作温度へと上昇させるように構成され、前記コントローラが、前記第一段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い負荷サイクルで、前記第二の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される、請求項2または3に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記コントローラが、前記第二段階の間、前記第二の交互パルス幅変調信号を前記第二のインダクタコイルへと供給して、前記サセプタ配設の前記第二の部分の前記温度を前記第三の動作温度から前記第二の動作温度より高い第四の動作温度へと上昇させるように構成され、前記コントローラが、前記第二段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い負荷サイクルで、前記第二の交互パルス幅変調信号を供給するように構成される、請求項4に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記エアロゾル発生装置が、前記誘導加熱配設に電力を提供するための電源をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記コントローラが、マイクロコントローラを備える、請求項1~6のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記マイクロコントローラが、前記マイクロコントローラのクロック周波数を、前記第一の交互パルス幅変調信号および前記第二の交互パルス幅変調信号の前記交番周波数のうちの一方または両方として利用するように構成される、請求項7に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記エアロゾル発生装置、好ましくは前記コントローラが、前記第一の交互パルス幅変調信号および前記第二の交互パルス幅変調信号の前記交番周波数のうちの一方または両方を生成するための発振器をさらに備える、請求項1~7のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記エアロゾル発生装置が、第一の電力段をさらに備え、前記第一の電力段が、前記第一のインダクタコイルおよび第一のコンデンサを少なくとも備える、請求項1~9のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第一のインダクタコイルおよび前記第一のコンデンサが、第一のLC回路として配設される、請求項10に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記エアロゾル発生装置が、第二の電力段をさらに備え、前記第二の電力段が、前記第二のインダクタコイルおよび第二のコンデンサを少なくとも備える、請求項1~11のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第二のインダクタコイルおよび前記第二のコンデンサが、第二のLC回路として配設される、請求項12に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第二のコイルが、第一のコイルとは異なる方向に巻かれる、請求項1~13のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第二のコイルが、前記第一のコイルに対して異なる巻数を有する、請求項1~14のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第二のコイルが、前記第一のコイルに対して異なる長さを有する、請求項1~15のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記エアロゾル発生装置が、エアロゾル形成基体を受容するように構成された装置くぼみを備え、前記第一のインダクタコイルが前記装置くぼみの周りに配置され、かつ前記第二のインダクタコイルが前記装置くぼみの周りに配置される、請求項1~16のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記装置くぼみが、近位端と、前記近位端とは反対側の遠位端とを有し、かつ前記装置くぼみの前記近位端が、前記エアロゾル発生物品を受容するために実質的に開放している、請求項17に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第一のインダクタコイルが、前記装置くぼみの前記近位端に向かって配設され、かつ前記第二のインダクタコイルが、前記装置くぼみの前記遠位端に向かって配設される、請求項18に記載のエアロゾル発生装置。
- 請求項1~19のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品とを備える、エアロゾル発生システム。
- エアロゾル発生装置を制御する方法であって、前記エアロゾル発生装置が、
エアロゾル形成基体を加熱するように構成された誘導加熱配設であって、
前記エアロゾル形成基体を加熱するための変化する磁界の貫通によって加熱可能なサセプタ配設と、
少なくとも第一のインダクタコイルと、
少なくとも第二のインダクタコイルと、を備える、誘導加熱配設と、
コントローラと、を備え、前記コントローラが、前記第一のインダクタコイルおよび前記第二のインダクタコイルを駆動するように構成され、
第一のパルス幅変調信号で前記第一のインダクタコイルを駆動して、前記サセプタ配設の第一の部分を加熱するための第一の交番磁界を生成することと、
第二のパルス幅変調信号で前記第二のインダクタコイルを駆動して、前記サセプタ配設の第二の部分を加熱するための第二の交番磁界を生成することと、
前記第二のパルス幅変調信号の前記負荷サイクルに対して、相補的な負荷サイクルを有する前記第一のパルス幅変調信号を供給することと、を含む、方法。 - 第一段階の間、前記第一の交互パルス幅変調信号が、前記第一のインダクタコイルへと供給されて、前記サセプタ配設の前記第一の部分の前記温度を初期温度から第一の動作温度へと上昇させ、前記第一段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い負荷サイクルで、前記第一の交互パルス幅変調信号が供給される、請求項21に記載の方法。
- 第二段階の間、前記第一の交互パルス幅変調信号が、前記第一のインダクタコイルへと供給されて、前記サセプタ配設の前記第一の部分の前記温度を前記第一の動作温度から第二の動作温度へと低下させ、前記第二段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い負荷サイクルで、前記第一の交互パルス幅変調信号が供給される、請求項22に記載の方法。
- 前記第一段階の間、前記第二の交互パルス幅変調信号が、前記第二のインダクタコイルへと供給されて、前記サセプタ配設の前記第二の部分の前記温度を初期温度から第三の動作温度へと上昇させ、前記第一段階の間、50%より低い、好ましくは40%より低い、好ましくは30%より低い、より好ましくは20%より低い、そして最も好ましくは10%より低い負荷サイクルで、前記第二の交互パルス幅変調信号が供給される、請求項22または23に記載の方法。
- 前記第二段階の間、前記第二の交互パルス幅変調信号が、前記第二のインダクタコイルへと供給されて、前記サセプタ配設の前記第二の部分の前記温度を前記第三の動作温度から第四の動作温度へと上昇させ、前記第二段階の間、50%より高い、好ましくは60%より高い、好ましくは70%より高い、より好ましくは80%より高い、そして最も好ましくは90%より高い負荷サイクルで、前記第二の交互パルス幅変調信号が供給される、請求項24に記載の方法。
- 前記エアロゾル発生装置が、請求項1~19のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置である、請求項21~25のいずれか一項に記載の方法。
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