JP2022548963A - 別個の空気吸込み口を備えたエアロゾル発生装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品(12)を受容するための空洞(14)を備える、エアロゾル発生装置(10)に関する。装置は、空洞と流体接続され、周囲空気を空洞内に引き出すことを可能にする、第一の空気吸込み口(30)をさらに備える。装置は、空洞と流体接続され、周囲空気を空洞内に引き出すことを可能にする、第二の空気吸込み口(32)をさらに備える。エアロゾル発生装置は、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口を通した気流のうちの一方または両方を制御するための気流制御手段(58)をさらに備える。【選択図】図4

Description

本発明はエアロゾル発生装置に関する。
吸入可能なベイパーを発生するためのエアロゾル発生装置を提供することは公知である。こうした装置は、エアロゾル形成基体を燃焼することなく、エアロゾル形成基体の一つ以上の構成要素が揮発する温度へとエアロゾル形成基体を加熱してもよい。エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生物品の一部として提供されてもよい。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の加熱チャンバーなどの空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入のためにロッド形状を有してもよい。発熱体は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の加熱チャンバーの中に挿入された後に、エアロゾル形成基体を加熱するために、加熱チャンバーの中に、またはその周りに配設されてもよい。発熱体は抵抗発熱体であってもよい。近年では、エアロゾル形成基体を加熱するために誘導加熱の使用が提案されている。エアロゾル形成基体を通した気流は、不均質であり得る。これは望ましくない場合がある。空洞内への気流は、不均質であり得る。
エアロゾル発生が改善されたエアロゾル発生装置を有することが望ましいであろう。気流が改善されたエアロゾル発生装置を有することが望ましいであろう。気流がより均質なエアロゾル発生装置を有することが望ましいであろう。
本発明の一実施形態によると、エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品を受容するための空洞を備えるエアロゾル発生装置が提供されている。装置は、空洞と流体接続され、周囲空気を空洞内に引き出すことを可能にする、第一の空気吸込み口をさらに備える。装置は、空洞と流体接続され、周囲空気を空洞内に引き出すことを可能にする、第二の空気吸込み口をさらに備える。エアロゾル発生装置は、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口を通した気流のうちの一方または両方を制御するための気流制御手段をさらに備える。
第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口を通した気流のうちの一方または両方を制御することによって、エアロゾル発生を改善することができる。エアロゾル発生装置を通した気流が改善され得る。別個の気流チャネルを、以下で詳細に説明するように提供することができ、別個の気流チャネルを通して気流が最適に制御され得る。
エアロゾル発生装置は、誘導加熱配設をさらに備えてもよい。誘導加熱配設は、誘導コイルおよびサセプタ組立品を含み得る。サセプタ組立品は、空洞内に中央に配設された中央サセプタ配設と、中央サセプタ配設から距離を置いてその周りに配設された周辺サセプタ配設とを含み得る。
エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品が中央サセプタ配設と周辺サセプタ配設との間に挟まれ得るように、中空のエアロゾル発生物品として構成されることが好ましい。エアロゾル発生物品は、内側層を構成する第一の管状エアロゾル形成基体層と、第一の管状エアロゾル形成基体層を包囲して配設されて外側層を構成する第二の管状エアロゾル形成基体層とを含む基体部分を備え得る。中央サセプタ配設は、第一の管状エアロゾル形成基体層を加熱するように構成され得る。周辺サセプタ配設は、第二の管状エアロゾル形成基体層を加熱するように構成され得る。エアロゾル発生物品については下記により詳細に説明する。
第一の空気吸込み口は、空洞の中央部分と流体接続されるように構成されてもよい。第二の空気吸込み口は、空洞の周辺部分と流体接続されるように構成されてもよい。中央サセプタ配設は、空洞の中央部分に配設されてもよい。空洞の中央部分は、中央サセプタ配設の中空体積であってもよい。周辺サセプタ配設は、空洞の周辺部分またはそれを包囲して配設されてもよい。
エアロゾル発生装置は、第一の空気吸込み口を空洞の中央部分と流体接続する第一の気流チャネルを備え得る。第一の空気吸込み口と空洞の中央部分の基部との間に、第一の気流チャネルが配設されてもよい。第一の気流チャネルは、第一の空気吸込み口を空洞の上流に配設された空洞の基部と流体接続し得る。第一の空気吸込み口は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に対して直角を成す延長方向を有してもよい。
エアロゾル発生装置は、第二の空気吸込み口を空洞の周辺部分と流体接続する第二の気流チャネルを備え得る。第二の空気吸込み口は、円形断面を有してもよい。第二の空気吸込み口は、長方形断面を有してもよい。第二の空気吸込み口は、長円形または楕円形断面を有してもよい。第二の空気吸込み口は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に対して直角を成す延長方向を有してもよい。
気流制御手段は、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方の断面積を制御するように構成され得る。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方は、円形断面を有してもよい。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方は、長方形断面を有してもよい。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方は、長円形または楕円形断面を有してもよい。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方の断面積は、装置内に引き出される時間当たりの空気の体積を画定し得る。結果として、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方の断面積は、第一の気流チャネルおよび第二の気流チャネルのうちの一方または両方を通した気流を画定し得る。第一の空気吸込み口の断面積は、空洞の中央部分を通した気流、したがって、中央部分における中央サセプタ配設によるエアロゾル発生を画定し得る。第二の空気吸込み口の断面積は、空洞の周辺部分を通した気流、したがって、周辺部分における周辺サセプタ配設によるエアロゾル発生を画定し得る。
気流制御手段は、穿孔された要素として構成されてもよい。穿孔された要素の各穿孔は、異なる断面積に対応し得る。エアロゾル制御手段は、穿孔されてもよい。エアロゾル制御手段は、穴を含んでもよい。エアロゾル制御手段は、空気開口を含んでもよい。各穿孔は、異なる断面積を有してもよい。各穿孔は、それぞれの第一の空気吸込み口または第二の空気吸込み口を通した異なる気流を可能にし得る。各穿孔は、円形、長円形、楕円形、または長方形断面を有し得る。
穿孔された要素は、穿孔されたリングとして構成されてもよい。穿孔されたリングは、リングの回転を可能にし、それによって、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方と整列されて穿孔を配設する。穿孔されたリングは、所定の回転角度だけ回転するように構成されてもよい。穿孔されたリングは、複数回回転するように構成されてもよい。穿孔されたリングの各回転は、所定の回転角度による回転であり得る。穿孔されたリングは、回転後に穿孔されたリングを保持するための保持要素を含み得る。保持要素は、溝またはナットまたは突出部として構成され得る。保持要素は、エアロゾル発生装置の対応する保持要素と係合するように構成されてもよい。穿孔されたリングの各回転は、穿孔されたリングの一つの穿孔を、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方と整列させ得る。穿孔されたリングの各回転は、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方を通した所望の気流に対応し得る。
穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の周囲の一部の周りに配設されてもよい。穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの周りに配設されてもよい。穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の外側ハウジングを少なくとも部分的に包囲して配設されてもよい。穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の外側ハウジングを完全に包囲してもよい。穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの周りにリング形状構成で配設されてもよい。穿孔されたリングは、円形断面を有してもよい。穿孔されたリングは、管状形状を有してもよい。
穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置のハウジングの一部の周りに回転可能に据え付けられてもよい。穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの一部の周りに回転可能に据え付けられてもよい。穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの一部であってもよい。穿孔されたリングを回転させることによって、ユーザーは、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一つ以上を通した気流を制御し得る。穿孔されたリングは、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの案内要素に据え付けられてもよい。所定の回転角度でリングを回転させる所定の回転を促進するために、エアロゾル発生装置の外側ハウジングは保持要素を含んでもよい。保持要素は、溝またはナットまたは突出部として構成され得る。穿孔されたリングは、対応する保持要素を含み得る。エアロゾル発生装置の外側ハウジングの保持要素は雄保持要素であってもよく、穿孔されたリングの保持要素は雌保持要素であってもよく、またはその逆であってもよい。エアロゾル発生装置の外側ハウジングの保持要素および穿孔されたリングの保持要素は、相互に、好ましくはスナップ嵌め係合によって係合するように構成され得る。穿孔されたリングは、所定の回転力を印加することによって回転可能であるように構成され得る。所定の回転力は、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの保持要素と穿孔されたリングの保持要素との間の係合を克服するように選択され得る。
気流制御手段は、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口の断面積を同時に制御するように構成されてもよい。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口の断面積を同時に制御することにより、第一の気流チャネルおよび第二の気流チャネルを通した気流を最適化し、それによってエアロゾル発生を改善し得る。気流制御手段は、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口の所定の断面積の対をそれぞれ含むことによって、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口の断面積を同時に制御するように構成され得る。
穿孔された要素は、第一の組の穿孔および第二の組の穿孔を含み得る。第一の組の穿孔は、第一の空気吸込み口に対応してもよく、第二の組の穿孔は、第二の空気吸込み口に対応してもよい。第一の組の穿孔は、第一の列の穿孔として構成されてもよい。第二の組の穿孔は、第二の列の穿孔として構成されてもよい。第一の列の穿孔は、第二の列の穿孔から分離されていてもよい。第一の組の穿孔は、穿孔された要素の周囲の周りに少なくとも部分的に延び得る。第一の穿孔は、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの周囲の周りに少なくとも部分的に延び得る。第二の組の穿孔は、穿孔された要素の周囲の周りに少なくとも部分的に延び得る。第二の組の穿孔は、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの周囲の周りに少なくとも部分的に延び得る。第一の組の穿孔は、第二の組の穿孔の下流または近位に配設されてもよい。第一の穿孔および第二の組の穿孔は、相互に隣接して配設されてもよい。第一の組の穿孔は、穿孔されたリングの一部であってもよい。第二の組の穿孔は、穿孔されたリングの一部であってもよい。第一の組の穿孔の各穿孔は、第一の空気吸込み口の断面積に対応し得る。第二の組の穿孔の各穿孔は、第二の空気吸込み口の断面積に対応し得る。穿孔されたリングを回転させることによって、第一の穿孔の各穿孔を第一の空気吸込み口と整列させ得る。穿孔されたリングを回転させることによって、第二の組の穿孔の各穿孔を第二の空気吸込み口と整列させ得る。「整列」という用語は、対応する空気吸込み口の上の対応する穿孔の定置を指し得る。穿孔は、空気吸込み口の有効断面積が穿孔の断面積によって画定されるように、空気吸込み口の直接近くにあってもよい。空気吸込み口の断面積は、空気吸込み口の上に穿孔を定置することによって、穿孔の断面積に低減され得る。
第一の組の穿孔および第二の組の穿孔からの穿孔の各対は、第一の空気吸込み口を通した、および第二の空気吸込み口を通した気流の所定の比に対応し得る。第一の組の穿孔および第二の組の穿孔は、両方とも、穿孔されたリングの一部であってもよい。穿孔されたリングの回転は、第一の組の穿孔および第二の組の穿孔を回転させ得る。穿孔の第一のリングは、第二の組の穿孔とは独立して回転可能であってもよい。しかしながら、穿孔の第一のリングおよび穿孔の第二のリングの両方は、回転可能なリングを回転させることによって同時に回転可能であることが好ましい。結果として、回転可能なリングの回転は、第一の組の穿孔の特定の穿孔を第一の空気吸込み口の上に、第二の組の穿孔の特定の穿孔を第二の空気吸込み口の上に定置し得る。したがって、第一の第一の組の穿孔および第二の組の穿孔の特定の穿孔の対は、第一の空気吸込み口を通した、および第二の空気吸込み口を通した気流の特定の比を構成する。回転可能なリングは、第一の空気吸込み口を通した、および第二の空気吸込み口を通した気流の特定の比に対応する、第一の組の穿孔および第二の組の穿孔からの複数の穿孔の対を含み得る。気流の特定の比に対応する穿孔の各対は、互いに異なってもよい。具体的には、気流の比は、穿孔の各対ごとに異なってもよい。例示的には、穿孔の一つの対は、第二の空気吸込み口を通した気流と比較して、第一の空気吸込み口を通した気流の増加をもたらしてもよい。この実施例では、第一の組の穿孔の対応する穿孔は、第二の組の穿孔の対応する穿孔よりも大きな断面積を有し得る。穿孔の第二の対は、第一の空気吸込み口を通した、および第二の空気吸込み口を通して同一の気流をもたらしてもよい。穿孔の第三の対は、第一の吸込み口を通した気流と比較して、第二の空気吸込み口を通した気流の増加をもたらしてもよい。これらの実施例は、例示に過ぎない。多数の穿孔の対が提供され得ることが好ましい。穿孔の各対は、マークされてもよい。ユーザーが穿孔の各対を識別できるように、気流制御手段上に記号、説明、または番号が提供されてもよく、好ましくは印刷されてもよい。穿孔の各対ごとに、記号、説明または番号が提供されて、穿孔の対の気流の比を示してもよい。
気流制御手段は、ユーザーによって動作可能な機械的手段として構成されてもよい。気流制御手段は、エアロゾル発生装置の外側ハウジングの周りに回転可能に構成されてもよい。回転は、ユーザーが気流制御手段を把持し、気流制御手段を回転させることによって促進され得る。
エアロゾル発生装置は、コントローラをさらに備えてもよい。気流制御手段は、電気的に動作可能な手段として構成されてもよい。コントローラは、電気的に動作可能な手段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、モーターを備えてもよい。モーターは、気流制御手段を移動させるように構成されてもよい。モーターは、気流制御手段を回転させるように構成されてもよい。モーターは、コントローラがモーターを制御するのに反応して気流制御手段を移動させるように構成されてもよい。エアロゾル発生装置は、ボタンなどのユーザーインターフェースを備えてもよい。ユーザーインターフェースは、ユーザーが気流制御手段の移動を制御することを可能にするように構成されてもよい。
気流制御手段がエアロゾル発生装置の外側ハウジングを包囲して配設されることの代替として、気流制御手段は、エアロゾル発生装置のハウジングの内部に配設されてもよい。この実施形態は、気流制御手段が、ユーザーによる手動ではなく、電気的に移動するときに特に好ましい場合がある。この場合、気流制御手段は依然として、本明細書に記載したような穿孔されたリングとして提供されてもよい。気流制御手段は、エアロゾル発生装置の外側ハウジングに直接隣接して、外側ハウジングの内部に半径方向内向きに配設されてもよい。
気流制御手段は、第一の空気吸込み口の断面積を制御するように構成された第一の弁、好ましくはマイクロ電子弁を含み得る。この実施形態は、穿孔されたリングとして構成される気流制御手段の代替として、またはこれに追加的に構成されてもよい。特に、代替として、この実施形態は、回転可能な穿孔されたリングを提供する必要なく、第一の空気吸込み口の断面積を制御することを可能にし得る。第一の弁は、第一の空気吸込み口の断面積の漸進的な変化を可能にするように構成されてもよい。第一の弁は、コントローラによって制御されるように構成されてもよい。第一の弁は、ダイアフラム、好ましくはアイリスダイアフラムを含み得る。第一の弁は、電子的に制御可能であり得る。第一の弁の断面積は、電子的に制御可能であり得る。
気流制御手段は、第二の空気吸込み口の断面積を制御するように構成された第二の弁、好ましくはマイクロ電子弁をさらに含み得る。この実施形態は、穿孔されたリングとして構成される気流制御手段の代替として、またはこれに追加的に構成されてもよい。特に、代替として、この実施形態は、回転可能な穿孔されたリングを提供する必要なく、第二の空気吸込み口の断面積を制御することを可能にし得る。第二の弁は、第二の空気吸込み口の断面積の漸進的な変化を可能にするように構成されてもよい。第二の弁は、コントローラによって制御されるように構成されてもよい。第二の弁は、ダイアフラム、好ましくはアイリスダイアフラムを含み得る。第二の弁は、電子的に制御可能であり得る。第二の弁の断面積は、電子的に制御可能であり得る。
第一の空気吸込み口は、空洞の中央部分と流体接続されるように構成されてもよい。第二の空気吸込み口は、空洞の周辺部分と流体接続されるように構成されてもよい。空洞の中央部分は、中央サセプタ配設内に配設されてもよい。中央サセプタ配設は、中空であってもよい。中央サセプタ配設は、中央サセプタ間の中空空洞を画定する少なくとも二つの中央サセプタを含んでもよい。中央サセプタ配設の中空構成は、中空の中央サセプタ配設内への気流を可能にし得る。間隙が、少なくとも二つの中央サセプタの間に提供されてもよい。結果として、中央サセプタ配設を通した気流が可能になり得る。気流は、空洞の長軸方向中心軸に平行な、またはそれに沿った方向に可能になり得る。間隙によって、横方向に気流が可能になり得ることが好ましい。横方向気流は、中央サセプタ間の間隙を通した入ってくる空気とエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体との間の接触に起因して、エアロゾル発生を可能にし得る。中央サセプタ配設の加熱は、エアロゾル発生物品が空洞の中に挿入された時に、中空の中央サセプタ配設内のエアロゾル発生をもたらし得る。中央サセプタ配設は、エアロゾル発生物品の第一の管状エアロゾル形成基体層を加熱するように構成されてもよい。中央サセプタ配設は、エアロゾル発生物品の内部を加熱するように構成されてもよい。エアロゾルは、中空の中央サセプタ配設を通して下流方向に引き出されてもよい。
空洞の中央部分は、中央サセプタ配設の内部体積であってもよい。空洞の中央部分は、中央サセプタ配設の体積に対応し得る。空洞の中央部分は、円筒形状を有してもよい。空洞の中央部分は、細長くてもよい。空洞の中央部分は、空洞の長軸方向中心軸に沿って延びてもよい。空洞の中央部分の外径は、エアロゾル発生物品の基体部分の内径に対応し得る。
中央部分は、基部を有してもよい。基部は、中央部分の上流端または遠位端に配設されてもよい。第一の空気吸込み口は、中央部分の基部と流体接続されてもよい。中央部分は、空気が中央部分に流入することを可能にするための一つ以上の空気開口を含み得る。
空洞の周辺部分は、中央サセプタ組立品の周り、および周辺サセプタ組立品内に配設されてもよい。エアロゾル発生物品が空洞の中に挿入された時、エアロゾル発生物品の基体部分は、空洞の周辺部分に配設されてもよい。空洞の周辺部分は、管状であってもよい。周辺部分の内径は、エアロゾル発生物品の基体部分の内径に対応し得る。周辺部分の外径は、エアロゾル発生物品の基体部分の外径に対応し得る。周辺サセプタ配設は、空洞の周辺部分を包囲して配設されてもよい。周辺サセプタ配設は、空洞の周辺部分に配設されてもよい。
第一の空気吸込み口は、第二の空気吸込み口から距離を置いて配設されてもよい。第一の空気吸込み口は、第二の空気吸込み口から流体的に分離されるように構成されてもよい。第一の気流チャネルは、第二の気流チャネルから距離を置いて配設されてもよい。第一の気流チャネルは、第二の気流チャネルから流体的に分離されて構成されてもよい。
第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口は、空洞の上流で流体的に分離されてもよい。第一の空気吸込み口の下流では、第一の気流経路が空洞内につながり得る。第二の空気吸込み口の下流では、第二の気流経路が空洞内につながり得る。第一の気流経路および第二の気流経路は、空洞の上流で流体的に分離されてもよい。第一の気流経路からの空気と第二の気流経路からの空気は、エアロゾル形成を強化すること、および発生されたエアロゾルを冷却することのうちの一方または両方のために、空洞内で混合し得る。
第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口は、気流制御手段によって別々に制御可能であり得る。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方の直径は、気流制御手段によって別々に制御可能であり得る。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方を通した流量は、気流制御手段によって別々に制御可能であり得る。
第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口における気流の比は、総気流を一定に保ちながら、気流制御手段によって変化させ得る。第一の空気吸込み口を通した気流の変化は、第二の空気吸込み口を通した気流の逆変化をもたらしてもよく、その逆も可である。
エアロゾル発生装置は、電源を備えてもよい。電源は直流(DC)電源であってもよい。電源は、誘導コイルに電気的に接続されてもよい。一実施形態において、電源は、約2.5ボルト~約4.5ボルトの範囲のDC供給電圧と、約1アンペア~約10アンペアの範囲のDC供給電流とを有するDC電源(約2.5ワット~約45ワットの範囲のDC電源に対応)である。有利なことに、エアロゾル発生装置は、DC電源によって供給されるDC電流を交流電流に変換するための直流から交流への(DC/AC)インバータを備えてもよい。DC/ACコンバータは、クラスD、クラスCまたはクラスEの電力増幅器を含み得る。電源は、交流電流を提供するように構成されてもよい。
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ってもよい。別の方法として、電源はコンデンサーなど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、エアロゾル発生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、電源は所定の吸煙回数、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。
誘導コイルへの電源は高周波で動作するように構成されてもよい。高周波で動作させるには、クラスEの電力増幅器が好ましい。本明細書で使用される「高周波振動電流」という用語は、500キロヘルツ~30メガヘルツの周波数を有する振動電流を意味する。高周波振動電流は、約1メガヘルツ~約30メガヘルツの周波数を有してもよく、約1メガヘルツ~約10メガヘルツの周波数を有することが好ましく、約5メガヘルツ~約8メガヘルツの周波数を有することがより好ましい。
別の実施形態において、電力増幅器のスイッチング周波数は、より低いkHz範囲、例えば、100kHz~400KHzであってもよい。クラスDまたはクラスCの電力増幅器が使用される実施形態では、このkHz範囲のスイッチング周波数は特に有利である。スイッチングトランジスタは、ランプアップおよびランプダウンタイム、ダウンタイム、およびオンタイムを有する。したがって、クラスDの電力増幅器において、一組の二つまたは四つの(対で動作する)スイッチングトランジスタを使用する場合、より低いkHz範囲のスイッチング周波数は、電力増幅器の破壊を避けるために、次のトランジスタがランプアップする前に一つのトランジスタに必要なダウンタイムを考慮に入れることになる。
誘導加熱装置は、誘導によって熱を生成するように構成されてもよい。誘導加熱配設は、誘導コイルおよびサセプタ組立品を含む。単一の誘導コイルが提供されてもよい。単一のサセプタ組立品が提供されてもよい。単一の誘導コイルより多くの誘導コイルが提供されることが好ましい。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルが提供されてもよい。単一のサセプタ組立品より多くのサセプタ組立品が提供されることが好ましい。本明細書に記載されるように、サセプタ組立品は、中央サセプタ配設および周辺サセプタ配設を含む。誘導コイルは、サセプタ組立品を包囲してもよい。第一の誘導コイルは、サセプタ組立品の第一の領域を包囲し得る。第二の誘導コイルは、サセプタ組立品の第二の領域を包囲し得る。誘導コイルによって包囲された領域は、以下でより詳細に説明するように、加熱ゾーンとして構成されてもよい。
エアロゾル発生装置は磁束集中器を備えてもよい。磁束集中器は、高い透磁率を有する材料から作製されてもよい。磁束集中器は、誘導加熱装置を包囲して配設されてもよい。磁束集中器は、磁力線を磁束集中器の内部に集中させ、それによって誘導コイルによるサセプタ組立品の加熱効果を増大させる場合がある。
エアロゾル発生装置は、コントローラを備えてもよい。コントローラは、誘導コイルへと電気的に接続されてもよい。コントローラは、第一の誘導コイルへ、および第二の誘導コイルへと電気的に接続されてもよい。コントローラは、誘導コイルへと供給される電流、そしてそれ故に誘導コイルによって発生される磁界強度を制御するように構成されてもよい。コントローラは、気流制御手段を制御するように構成されてもよい。コントローラは、気流制御手段の移動を制御するように構成されてもよい。コントローラは、気流制御手段を移動するためにモーターを制御するよう構成されてもよい。コントローラは、気流制御手段を回転させるように構成されてもよい。コントローラは、別個の位置間で気流制御手段を回転させるように構成されてもよい。気流制御手段の別個の位置それぞれは、第一の空気吸込み口と第二の空気吸込み口との間の気流の比を画定するように、第一および第二の空気吸込み口の上の気流制御手段の穿孔の定置に対応し得る。コントローラは、第一の弁および第二の弁のうちの一方または両方を制御するように構成されてもよい。コントローラは、第一の弁の断面積の変化を制御するように構成されてもよい。コントローラは、第二の弁の断面積の変化を制御するように構成されてもよい。
電源およびコントローラは、誘導コイル、好ましくは第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルに接続され、そして誘導コイルの各々に互いに独立して交流電流を提供するように構成されてもよく、これにより使用時に、誘導コイルは各々、交番磁界を生成する。これは、電源およびコントローラが、第一の誘導コイルに単独で、第二の誘導コイルに単独で、または、両方の誘導コイルに同時に交流電流を提供することができ得ることを意味する。異なる加熱プロファイルは、そのようにして達成され得る。加熱プロファイルは、それぞれの誘導コイルの温度を指してもよい。高温に加熱するために、交流電流を両方の誘導コイルに同時に供給してもよい。より低い温度に加熱するため、またはエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の一部分のみを加熱するために、交流電流を第一の誘導コイルのみに供給してもよい。その後、交流電流は、第二の誘導コイルのみに供給されてもよい。
コントローラは、誘導コイルおよび電源に接続されてもよい。コントローラは、電源から誘導コイルへの電力の供給を制御するように構成されてもよい。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、誘導コイルへの電流供給を調節するよう構成されてもよい。電流は、エアロゾル発生装置の起動後、誘導コイルに連続的に供給されてもよく、または断続的に(毎回の吸煙ごとなど)供給されてもよい。
電源およびコントローラは、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルの各々に供給される交流電流の振幅を独立して変化させるように構成されてもよい。この構成では、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルによって生成された磁界の強度は、各コイルに供給される電流の振幅を変化させることによって独立して変化されてもよい。これは、好都合なことに、可変加熱効果が容易にする場合がある。例えば、コイルのうちの一方または両方に提供される電流の振幅は、起動中に増加されて、エアロゾル発生装置の開始時間を減少させてもよい。
コントローラは、DC/ACコンバータの入力側の電流供給をチョップすることができるように構成されてもよい。このようにして、誘導コイルに供給される電力は、従来の負荷サイクル管理の方法によって制御され得る。
エアロゾル発生装置の第一の誘導コイルは、第一の回路の一部を形成してもよい。第一の回路は、共鳴回路であってもよい。第一の回路は、第一の共鳴周波数を有してもよい。第一の回路は、第一のコンデンサーを備えてもよい。第二の誘導コイルは、第二の回路の一部を形成してもよい。第二の回路は、共鳴回路であってもよい。第二の回路は、第二の共鳴周波数を有してもよい。第一の共鳴周波数は、第二の共鳴周波数とは異なってもよい。第一の共鳴周波数は、第二の共鳴周波数と同一であってもよい。第二の回路は、第二のコンデンサーを備えてもよい。共鳴回路の共鳴周波数は、それぞれの誘導コイルのインダクタンスおよびそれぞれのコンデンサーの静電容量に依存する。
エアロゾル発生装置の空洞は、開放端を有してもよく、エアロゾル発生物品はその中へと挿入される。開放端は、近位端であってもよい。空洞は、開放端とは反対側に閉鎖端を有してもよい。閉鎖端は、空洞の基部であってもよい。閉鎖端は、基部内に配設された空気開口の提供を除いて閉じられていてもよい。空洞の基部は平坦であってもよい。空洞の基部は円形状であってもよい。空洞の基部は、空洞の上流に配設されてもよい。開放端は、空洞の下流に配設されてもよい。空洞は、細長い延長を有してもよい。空洞は、長軸方向中心軸を有してもよい。長軸方向は、長軸方向中心軸に沿って開放端と閉鎖端との間に延びる方向であってもよい。空洞の長軸方向中心軸は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸と平行であってもよい。
空洞は、加熱チャンバーとして構成されてもよい。空洞は、円筒形状を有してもよい。空洞は、中空円筒形状を有してもよい。空洞は円形断面を有してもよい。空洞は、楕円形または長方形の断面を有してもよい。空洞は、エアロゾル発生物品の外径に対応する直径を有してもよい。
本明細書で使用される「長さ」という用語は、エアロゾル発生装置の、また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長軸方向における主要な寸法を指す。
本明細書で使用される「幅」という用語は、エアロゾル発生装置の、また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、その長さに沿った特定の場所での、横断方向における主要な寸法を指す。「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「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「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備える物品は、たばこスティックと称される。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の空洞内に挿入可能であってもよい。
本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル発生物品と相互作用してエアロゾルを発生させる装置を指す。
本明細書で使用される「エアロゾル発生システム」という用語は、本明細書でさらに説明および図示される通りのエアロゾル発生物品と、本明細書でさらに説明および図示される通りのエアロゾル発生装置との組み合わせを指す。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「近位」という用語は、ユーザー端(またはエアロゾル発生装置の口側端)を指し、また「遠位」という用語は、近位端の反対側の端を指す。空洞を参照する時、「近位」という用語は、空洞の開放端に最も近い領域を指し、また「遠位」という用語は、閉鎖端に最も近い領域を指す。
本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、エアロゾル発生装置の使用中にユーザーがエアロゾル発生装置を吸う方向に対する、エアロゾル発生装置の構成要素または構成要素の部分の相対的な位置を説明するために使用される。
本明細書で使用される「サセプタ組立品」とは、変動磁界に供された時に加熱する導電性素子を意味する。これはサセプタ組立品内で誘起された渦電流、ヒステリシス損失、または渦電流とヒステリシス損失の両方の結果であり得る。使用中に、サセプタ組立品は、エアロゾル発生装置の空洞内に受容されたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体と熱的に接触して、または密接に熱的に近接して位置する。このように、エアロゾル形成基体は、エアロゾルが形成されるように、サセプタ組立品によって加熱される。
サセプタ組立品は、対応する誘導コイルの形状に対応する形状を有してもよい。サセプタ組立品は、サセプタ組立品を誘導コイルの内側に配設することができるように、対応する誘導コイルの直径より小さい直径を有してもよい。
「加熱ゾーン」という用語は、加熱ゾーン内、または加熱ゾーンの周りに定置されたサセプタ組立品が誘導コイルによって誘導加熱可能になるように、誘導コイルによって少なくとも部分的に包囲される空洞の長さの一部分を指す。加熱ゾーンは、第一の加熱ゾーンおよび第二の加熱ゾーンを含み得る。加熱ゾーンは、第一の加熱ゾーンおよび第二の加熱ゾーンへと分割されてもよい。第一の加熱ゾーンは、第一の誘導コイルによって包囲されてもよい。第二の加熱ゾーンは、第二の誘導コイルによって包囲されてもよい。三つ以上の加熱ゾーンが提供されてもよい。複数の加熱ゾーンが提供されてもよい。誘導コイルは、各加熱ゾーンに対して提供されてもよい。一つ以上の誘導コイルは、加熱ゾーンを包囲するように移動可能に配設されてもよく、また加熱ゾーンのセグメント化された加熱のために構成されてもよい。
本明細書で使用される「コイル」という用語は全体を通して、「誘導コイル(inductive coil)」または「誘導コイル(induction coil)」または「インダクタ」または「インダクタコイル」という用語と互換可能である。コイルは、電源に接続された被駆動(一次)コイルであってもよい。
加熱効果は、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを独立して制御することによって変化する場合がある。異なる構成を有する第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを提供することによって、同じ印加電流下で各コイルによって生成される磁界は異なるため、加熱効果は、変化する場合がある。例えば、異なるタイプのワイヤから第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを形成することによって、同じ印加電流下で各コイルによって生成される磁界が異なるため、加熱効果は変化する場合がある。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを独立して制御することによって、および第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルに異なる構成を提供することによって、同じ印加電流下で各コイルによって生成される磁界が異なるため、加熱効果は変化する場合がある。
誘導コイルは各々、少なくとも部分的に加熱ゾーンの周りに配置される。誘導コイルは、加熱ゾーンの領域内の空洞の周囲の周りに部分的にのみ延びてもよい。誘導コイルは、加熱ゾーンの領域内の空洞の周囲全体の周りに延びてもよい。
誘導コイルは、空洞の周囲の一部の周りまたは空洞の周囲の周り全体に配置される平面状コイルであってもよい。本明細書で使用される「平面状コイル」は、コイルが置かれた表面に対して垂直である巻線の軸を有する、スパイラル状に巻かれたコイルを意味する。平面状コイルは、平坦なユークリッド平面内に置かれてもよい。平面状コイルは、曲面上に置かれてもよい。例えば、平面状コイルは、平坦なユークリッド平面内で巻かれ、そしてその後曲げられて曲面上に置かれてもよい。
有利なことに、誘導コイルはらせん状である。誘導コイルは、らせん状であってもよく、また空洞が位置付けられる中央空間の周りに巻かれてもよい。誘導コイルは、空洞の周囲全体の周りに配置されてもよい。
誘導コイルは、らせん状かつ同心であってもよい。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは異なる直径を有してもよい。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルはらせん状かつ同心であってもよく、また異なる直径を有してもよい。こうした実施形態では、二つのコイルのうちの小さい方は、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルのうちの大きい方の中に少なくとも部分的に位置付けられてもよい。
第一の誘導コイルの巻線は、第二の誘導コイルの巻線から電気的に絶縁されてもよい。
エアロゾル発生装置は、一つ以上の追加的な誘導コイルをさらに備えてもよい。例えば、エアロゾル発生装置は、好ましくは異なる加熱ゾーンと関連付けられた追加的なサセプタと関連付けられることが好ましい、第三の誘導コイルおよび第四の誘導コイルをさらに備えてもよい。
有利なことに、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは異なるインダクタンス値を有する。第一の誘導コイルは、第一のインダクタンスを有してもよく、第二の誘導コイルは、第一のインダクタンスより小さい第二のインダクタンスを有してもよい。これは、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルによって生成された磁界が、所与の電流に対して異なる強度を有することになることを意味する。これにより、同じ振幅の電流を両方のコイルに適用する一方で、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルによる異なる加熱効果を容易にする場合がある。このことは、エアロゾル発生装置の制御要件を減少させる場合がある。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルが独立して起動される場合、より大きいインダクタンスを有する誘導コイルは、より小さいインダクタンスを有する誘導コイルとは異なる時間に起動されてもよい。例えば、より大きいインダクタンスを有する誘導コイルは、吸煙中などの動作中に起動されてもよく、より小さいインダクタンスを有する誘導コイルは、吸煙間などの動作と動作との間に起動されてもよい。有利なことに、これは、通常の使用と同じ電力を必要とすることなく、使用と使用との間の空洞内の高温の保守を容易にする場合がある。この「予熱」は、エアロゾル発生装置の使用の動作が再開されると、空洞が望ましい使用温度に戻るためにかかる時間を低減する場合がある。別の方法として、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルが同じインダクタンス値を有してもよい。
第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは、同じタイプのワイヤから形成されてもよい。有利なことに、第一の誘導コイルは第一のタイプのワイヤから形成され、また第二の誘導コイルは、第一のタイプのワイヤと異なる第二のタイプのワイヤから形成される。例えば、ワイヤの組成または断面は異なってもよい。このように、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルのインダクタンスは、全体的なコイルの幾何学的形状が同じである場合でさえも異なってもよい。これは、同じまたは類似のコイルの幾何学的形状を第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルに対して使用することを可能にする場合がある。これは、よりコンパクトな配設を容易にする場合がある。
第一のタイプのワイヤは、第一のワイヤ材料を含んでもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一のワイヤ材料とは異なる第二のワイヤ材料を含んでもよい。第一のワイヤ材料の電気特性と第二のワイヤ材料の電気特性とは異なってもよい。例えば、第一のタイプのワイヤは、第一の抵抗率を有してもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一の抵抗率とは異なる第二の抵抗率を有してもよい。
誘導コイルのための適切な材料としては、銅、アルミニウム、銀、および鋼が挙げられる。誘導コイルは、銅またはアルミニウムから形成されることが好ましい。
第一の誘導コイルが第一のタイプのワイヤから形成され、また第二の誘導コイルが第一のタイプのワイヤとは異なる第二のタイプのワイヤから形成される場合、第一のタイプのワイヤは、第二のタイプのワイヤとは異なる断面を有してもよい。第一のタイプのワイヤは、第一の断面を有してもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一の断面とは異なる第二の断面を有してもよい。例えば、第一のタイプのワイヤは、第一の断面形状を有してもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一の断面形状とは異なる第二の断面形状を有してもよい。第一のタイプのワイヤは、第一の厚さを有してもよく、第二のタイプのワイヤは、第一の厚さとは異なる第二の厚さを有してもよい。第一のタイプのワイヤおよび第二のタイプのワイヤの断面形状および厚さは異なってもよい。
サセプタ組立品は、エアロゾル形成基体をエアロゾル化するのに十分な温度に誘導加熱され得るあらゆる材料から形成され得る。サセプタ組立品に関する以下の実施例および特徴は、中央サセプタ配設および周辺サセプタ配設のうちの一方または両方に適用され得る。サセプタ組立品に好適な材料には、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体が挙げられる。好ましいサセプタ組立品は、金属または炭素を含む。有利なことに、サセプタ組立品は、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んでもよく、またはそれらから成ってもよい。適切なサセプタ組立品はアルミニウムであってもよく、またはアルミニウムを含んでもよい。サセプタ組立品は、5パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含んでもよく、20パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことが好ましく、50パーセント超または90パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことがより好ましい。好ましいサセプタ組立品は、摂氏250度を超える温度に加熱されてもよい。
サセプタ組立品は、単一の材料層から形成されてもよい。単一の材料層は、鋼層であってもよい。
サセプタ組立品は、非金属コア上に配置された金属層を有する非金属コアを含んでもよい。例えば、サセプタ組立品は、セラミックコアまたは基体の外表面上に形成された金属トラックを含み得る。
サセプタ組立品は、オーステナイト鋼の層から形成されてもよい。ステンレス鋼の一つ以上の層は、オーステナイト鋼の層上に配設されてもよい。例えば、サセプタ組立品は、その上側面および下側面のそれぞれ上にステンレス鋼の層を有するオーステナイト鋼の層から形成されてもよい。サセプタ組立品は、単一のサセプタ材料を含んでもよい。サセプタ組立品は、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料を含んでもよい。第一のサセプタ材料は第二のサセプタ材料と密接な物理的接触をして配置されてもよい。第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料は密接に接触して分解できない単一のサセプタを形成してもよい。ある特定の実施形態では、第一のサセプタ材料はステンレス鋼であり、また第二のサセプタ材料はニッケルである。サセプタ組立品は、二層構造を有してもよい。サセプタ組立品は、ステンレス鋼層およびニッケル層から形成されてもよい。
第一のサセプタ材料と第二のサセプタ材料との間の密接な接触は、任意の適切な手段によってなされてもよい。例えば、第二のサセプタ材料は、第一のサセプタ材料の上へとメッキ、堆積、被覆、クラッディング、または溶接されてもよい。好ましい方法としては、電気メッキ、亜鉛メッキ、およびクラッディングが挙げられる。
第二のサセプタ材料は摂氏500度より低いキュリー温度を有してもよい。第一のサセプタ材料は、サセプタが交番電磁場内に定置された時に、サセプタを加熱するために主に使用されてもよい。任意の適切な材料が使用されてもよい。例えば、第一のサセプタ材料はアルミニウムであってもよく、またはステンレス鋼などの鉄系材料であってもよい。第二のサセプタ材料は、サセプタが特定の温度(第二のサセプタ材料のキュリー温度である温度)に達した時を示すために主に使用されることが好ましい。動作中にサセプタ全体の温度を調節するために、第二のサセプタ材料のキュリー温度を使用することができる。それ故に、第二のサセプタ材料のキュリー温度はエアロゾル形成基体の発火点を下回るべきである。第二のサセプタ材料のために適切な材料は、ニッケルおよびある特定のニッケル合金を含んでもよい。第二のサセプタ材料のキュリー温度は、好ましくは摂氏400度より低く、好ましくは摂氏380度よりも低く、または摂氏360度より低くなるように選択されてもよい。第二のサセプタ材料は所望の最高加熱温度と実質的に同じであるキュリー温度を有するように選択された磁性材料であることが好ましい。すなわち、第二のサセプタ材料のキュリー温度は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるためにサセプタが加熱されるべき温度とほぼ同じであることが好ましい。第二のサセプタ材料のキュリー温度は、例えば、摂氏200度~摂氏400度の範囲内、または摂氏250度~摂氏360度の範囲内であってもよい。一部の実施形態では、第一のサセプタ材料と第二のサセプタ材料とが共積層されることが好ましい場合がある。共積層は、任意の適切な手段によって形成され得る。例えば、第一のサセプタ材料の細片は第二のサセプタ材料の細片に溶接または拡散接合されてもよい。別の方法として、第二のサセプタ材料の層は第一のサセプタ材料の細片の上へと堆積またはメッキされてもよい。
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。システムは電気的に作動する喫煙システムであってもよい。システムは手持ち式エアロゾル発生システムであってもよい。エアロゾル発生装置は、およそ30ミリメートル~およそ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、およそ5ミリメートル~およそ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、ハウジングを備え得る。ハウジングは細長くてもよい。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。
ハウジングはマウスピースを備えてもよい。ハウジングは、少なくとも一つの空気吸込み口を含み得る。ハウジングは、二つ以上の空気吸込み口を含み得る。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。
別の方法として、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てもよい。ユーザーは、エアロゾル発生物品、好ましくはエアロゾル発生物品の近位端を直接吸い得る。
本明細書で使用される「マウスピース」という用語は、ハウジングの空洞の中に受容されたエアロゾル発生物品からエアロゾル発生装置によって発生したエアロゾルを直接吸入するためにユーザーの口の中に入れられるエアロゾル発生装置の一部分を指す。
第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口のうちの一方または両方は、半開放入口として構成されてもよい。半開放入口は、空気がエアロゾル発生装置に入ることを可能にすることが好ましい。空気または液体は、半開放入口を通してエアロゾル発生装置から出るのを防止されてもよい。半開放入口は、例えば半透過性の膜であってもよく、空気については一方向でのみ透過性であるが、反対方向では気密かつ液密である。半開放入口はまた、例えば一方向弁であってもよい。半開放入口は、例えばエアロゾル発生装置の最小限の押圧、または弁もしくは膜を通過する空気の量といった特定の条件が満たされる場合にのみ、入口を通して空気が通過できることが好ましい。個別の空気吸込み口は、エアロゾル発生装置のハウジングの対向する側面に配設されてもよい。別個の第一および第二の気流チャネルは、第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口の下流に提供されてもよい。第一の空気吸込み口および第二の空気吸込み口は、少なくともエアロゾル発生物品が空洞の中に挿入された時に、エアロゾル発生装置内で流体接続されない場合がある。エアロゾル発生物品が、エアロゾル発生装置の空洞の中に挿入された時、第一の空気吸込み口は、周囲空気がエアロゾル発生物品の中空の管状内部を通して引き出されることを可能にし得る。中央サセプタ配設は、エアロゾル発生物品の中空内部に配設されてもよい。エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞の中に挿入された時、第二の空気吸込み口は、周囲空気がエアロゾル発生物品の周辺に引き出されることを可能にし得る。周辺サセプタ配設は、エアロゾル発生物品の周辺の周りに配設されてもよい。二つの別個の空気吸込み口によって、別個の気流が、エアロゾル発生物品の中空の管状内部を通して、およびエアロゾル発生物品の周辺からエアロゾル発生物品の中へ提供される。
加熱装置の動作は、吸煙検出システムによってトリガされてもよい。代替的に、加熱装置は、オンオフボタンを押すことによってトリガされ、ユーザーの吸煙の持続時間にわたって保持されてもよい。吸煙検出システムはセンサーとして提供されてもよく、これは気流センサーとして構成されて、気流速度を測定してもよい。気流速度は、ユーザーによってエアロゾル発生装置の気流経路を通して引き出される時間当たりの空気の量を特徴付けるパラメータである。吸煙の開始は、気流が所定の閾値を超える時に、気流センサーによって検出されてもよい。開始はまた、ユーザーがボタンを起動する際に検出されてもよい。
センサーはまた、吸煙中にユーザーによって装置の気流経路を通して引き出される、エアロゾル発生装置の内側の空気の圧力を測定するための圧力センサーとして構成されてもよい。センサーは、エアロゾル発生装置の外側の周囲空気の圧力とユーザーによって装置を通して引き出される空気の圧力との間の圧力差または圧力降下を測定するように構成されてもよい。空気の圧力は、空気吸込み口、装置のマウスピース、空洞(加熱チャンバー、または空気が通って流れるエアロゾル発生装置内の任意の他の通路もしくはチャンバーなど)において検出されてもよい。ユーザーがエアロゾル発生装置を吸う時、陰圧または真空が装置の内側に作り出され、この陰圧は圧力センサーによって検出されてもよい。「陰圧」という用語は、周囲空気の圧力よりも相対的に低い圧力として理解される。言い換えれば、ユーザーが装置を吸う時、装置を通して引き出される空気は、装置の外側の周囲空気の圧力より低い圧力を有する。吸煙の開始は、圧力差が所定の閾値を超える場合、圧力センサーによって検出されてもよい。
エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生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装置の加熱を開始するボタン、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル形成基体の状態を表示するディスプレイを含んでもよい。
エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置と、エアロゾル発生装置で使用するための一つ以上のエアロゾル発生物品との組み合わせである。しかしながら、エアロゾル発生システムは、例えば電気的に作動するまたは電気式のエアロゾル発生装置内の搭載型電力供給源を再充電するための充電ユニットなど、追加的な構成要素を備えてもよい。
本発明はさらに、本明細書に記載のエアロゾル発生装置、および本明細書に記載のエアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を備えるシステムに関する。
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、好ましくはエアロゾル発生物品の基体部分は、第一の管状エアロゾル形成基体層を含み得る。第一の管状エアロゾル形成基体層は、円筒状の中空中心コアを画定し得る。エアロゾル発生物品、好ましくはエアロゾル発生物品の基体部分は、第二の管状エアロゾル形成基体層を含み得る。第二の管状エアロゾル形成基体層は、第一の管状エアロゾル形成基体層の周りに配設されてもよい。
エアロゾル発生物品の基体部分は、エアロゾル発生装置の空洞の中に挿入されてもよい。基体部分の挿入中、基体部分は、中央サセプタ配設と周辺サセプタ配設との間に挟まれてもよい。基材部分の挿入後、中央サセプタ配設は、エアロゾル発生物品の基体部分の円筒状の中空中心コア内に配設されてもよい。中央サセプタ配設は、第一の管状エアロゾル形成基体層と接触してもよい。中央サセプタ配設は、第二の管状エアロゾル形成基体層と接触しない場合がある。第一の気流チャネルを通して中央サセプタ配設に引き出された周囲空気は、中央サセプタ配設によって加熱され得る。さらに、中央サセプタ配設は、第一の管状エアロゾル形成基体層を加熱し得る。第一の管状エアロゾル形成基体層の基体を揮発させることによって、エアロゾルが発生され得る。エアロゾルは、エアロゾル発生物品、特に、エアロゾル発生物品の均質化部分およびフィルター部分を通して下流に引き出されてもよい。エアロゾルは、中央サセプタ配設の中央サセプタ間に提供される間隙を通して引き出されてもよい。
周辺サセプタ配設は、エアロゾル発生装置の空洞へのエアロゾル発生物品部分の基体部分の挿入後に、エアロゾル発生物品の基体部分を包囲して配設されてもよい。周辺サセプタ配設は、第二の管状エアロゾル形成基体層と接触し得る。周辺サセプタ配設は、第一の管状エアロゾル形成基体層と接触しない場合がある。周囲空気は、第二の気流チャネルを通してエアロゾル発生物品の周辺に、そして周辺サセプタ配設に向かって引き出され得る。この空気は、周辺サセプタ配設によって加熱され得る。さらに、周辺サセプタ配設は、第二の管状エアロゾル形成基体層を加熱し得る。第二の管状エアロゾル形成基体層の基体を揮発させることによって、エアロゾルが発生され得る。このエアロゾルは、エアロゾル発生物品、特に第二の管状エアロゾル形成基体層、およびその後エアロゾル発生物品の均質化部分およびフィルター部分を通して下流に引き出され得る。
第一の管状エアロゾル形成基体層の中央サセプタ配設の加熱作用によって発生されたエアロゾルは、第二の管状エアロゾル形成基体層の周辺サセプタ配設の加熱作用によって発生されたエアロゾルと混合し得る。エアロゾルは、エアロゾル発生物品の基体部分の下流で混合してもよい。エアロゾルは、エアロゾル発生物品の均質化部分で混合してもよい。
第一の管状エアロゾル形成基体層は、第二の管状エアロゾル形成基体層とは異なってもよい。二つの層は、組成物、構造、または厚さにおいて異なり得る。組成物は、エアロゾル形成基体の風味、またはたばこなどのエアロゾル形成基体の材料のうちの一方または両方を含み得る。構造は、多孔性、開放発泡体、押出成形キャストリーフである一つ以上のエアロゾル形成基体を含み得る。
第一の管状エアロゾル形成基体層および第二の管状エアロゾル形成基体層は、同軸に整列されてもよい。
第一の管状エアロゾル形成基体層は、ニコチン含有層であってもよい。第一の管状エアロゾル形成基体層は、たばこを含まない場合がある。第二の管状エアロゾル形成基体層は、たばこ含有層であってもよい。第二の管状エアロゾル形成基体層は、ニコチンを含まないか、または無視できる量のニコチンを含むのみである場合がある。
第一の管状エアロゾル形成基体層は、ゲル層であってもよい。第二の管状エアロゾル形成基体層は、ゲル層であってもよい。
第一の管状エアロゾル形成基体層の融点は、第二の管状エアロゾル形成基体層の融点とは異なってもよい。
第一の管状エアロゾル形成基体層のエアロゾル形成基体は、第二の管状エアロゾル形成基体層のエアロゾル形成基体とは異なってもよい。第一の管状エアロゾル形成基体層は、ニコチン層および風味層のうちの一方または両方として構成されることが好ましい。第二の管状エアロゾル形成基体層は、たばこおよびエアロゾル形成体を含む一次エアロゾル形成層として構成されることが好ましい。結果として、第二の管状エアロゾル形成基体層は、吸入可能なエアロゾルを発生するように構成されてもよく、第一の管状エアロゾル形成基体層は、エアロゾルの風味またはニコチン含有量などの特性に影響を与えるように構成されてもよい。
第一の管状エアロゾル形成基体は、風味剤、好ましくはメントールを含んでもよい。
膜は、第一の管状エアロゾル形成基体層と第二の管状エアロゾル形成基体層との間に配設されてもよい。膜は、フィルムとして構成されてもよい。膜は、箔として構成されてもよい。膜は、ベイパー、気体、またはエアロゾル透過性のいずれかであってもよい。膜は、エアロゾル透過性で構成されることが好ましい。膜は、フィルターとして構成されてもよい。膜は、エアロゾル中に含有されるが、より小さな粒子に対して透過性のある、より大きな粒子を濾過するように構成されてもよい。
物品は、第一および第二の管状エアロゾル形成基体の下流に均質化部分をさらに備えてもよい。均質化部分は、フィルター部分であってもよい。均質化部分は、中空フィルター部分であってもよい。均質化部分は、中空アセテート管であってもよい。均質化部分は、エアロゾルの冷却のために構成されてもよい。均質化部分は、第一および第二の管状エアロゾル形成基体層のうちの一方または両方に直接当接してもよい。均質化部分は、第一および第二の管状エアロゾル形成基体層のうちの一方または両方と整列されてもよい。好ましくは、均質化部分は中空であり、均質化部分の内径は、第一の管状エアロゾル形成基体層の内径と同一であるか、または実質的に同一である。均質化部分は、風味剤を含んでもよい。均質化部分は、カプセルまたはディスクを含んでもよい。カプセルまたはディスクは、風味剤を含んでもよい。カプセルまたはディスクは、均質化部分内で中央に配設されてもよい。
エアロゾル発生物品は、均質化部分の下流にマウスピースフィルターをさらに備えてもよい。マウスピースフィルターは、アセテートフィルターであってもよい。マウスピースフィルターは、アセテート塔から作製されてもよい。マウスピースフィルターは、円筒状フィルターであってもよい。マウスピースフィルターは、中空フィルターではない場合がある。マウスピースフィルターは、繊維、好ましくは直線状の長軸方向低密度繊維を含み得る。
第二の管状エアロゾル形成基体層は、ラッパーによって包囲され得る。ラッパーは、ラッピングペーパーから作製されてもよい。ラッパーは、シガレットラッピングペーパーから作製されてもよい。ラッパーは、標準的なシガレットラッピングペーパーから作製されてもよい。別の方法として、ラッパーはたばこ紙であってもよい。たばこ紙は、望ましくない方法で味覚に影響を与えることを避けるという利点を有し得る。ラッパーは、二つの開放端を有してもよい。二つの開放端は、ラッパーが第二の管状エアロゾル形成基体層の周りに巻かれた時に、重複する場合がある。二つの端部は、重複する領域内で接着剤によって結合されてもよい。ラッパーは、空気透過性であってもよい。
本発明はさらに、エアロゾル発生物品を製造する方法に関し、方法は、
第一のエアロゾル形成基体の第一のシートを提供することと、
第一のシート上に第二のエアロゾル形成基体の第二のシートを提供することと、
第一のシートおよび第二のシートを転動させ、それによって中空の管状エアロゾル発生物品を形成することと、を含む。
第一のエアロゾル形成基体を第一のシートとして提供すること、および第一のシート上に第二のエアロゾル形成基体を第二のシートとして提供することのうちの一方または両方とは別の方法として、押出成形プロセスが使用されてもよい。押出成形プロセスでは、第一のエアロゾル形成基体は、第二のエアロゾル形成基体とは別々に、または第二のエアロゾル形成基体と一緒に押出成形されてもよい。押出成形プロセスでは、第一のエアロゾル形成基体を押出成形して、第一の管状エアロゾル形成基体層を形成してもよい。押出成形プロセスでは、第二のエアロゾル形成基体を押出成形して、第二の管状エアロゾル形成基体層を形成してもよい。第二のエアロゾル形成基体層は、第一の管状エアロゾル形成基体層を包囲して配設されてもよい。押出成形プロセスによってエアロゾル発生物品を製造することは、第一および第二のエアロゾル形成基体のうちの一方または両方がゲルとして提供される場合に特に有益であり得る。
第一および第二のシートは、シートの対向する縁部が接触するように転動されてもよい。第一および第二のシートを転動させる間、または転動後に、ラッピングペーパーは、エアロゾル形成基体の第二のシートの周りに巻かれてもよい。ラッピングペーパーは、空気透過性であってもよい。
第一のシートを提供した後、膜を第一のシート上に定置してもよい。第二のシートは、膜上に提供されてもよい。膜は、フィルムまたは箔であってもよい。
方法は、第一および第二の管状エアロゾル形成基体の下流に、本明細書に記載したような均質化部分を提供するさらなる工程を含み得る。
方法は、均質化部分の下流に、本明細書に記載したようなマウスピースフィルターを提供するさらなる工程を含み得る。
以下に記載されるエアロゾル形成基体は、第一の管状エアロゾル形成基体層および第二の管状エアロゾル形成基体の層のエアロゾル形成基体のうちの一方または両方であってもよい。好ましくは、第一の管状エアロゾル形成基体層には、ニコチンまたは風味/風味剤含有エアロゾル形成基体が使用されてもよく、第二の管状エアロゾル形成基体層には、たばこ含有エアロゾル形成基体が使用されてもよい。
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、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。別の方法として、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んでもよい。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の混合物(トリエチレングリコール、1,3-ブタンジオールなど)である。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のエアロゾル形成体含有量を有してもよく、また乾燥重量基準で5重量パーセント~30重量パーセントのエアロゾル形成体含有量を有することが好ましい。エアロゾル形成基体は、その他の添加物および成分(風味剤など)を含んでもよい。
エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置の空洞は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に部分的に受容されるように配設されてもよい。エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品の空洞は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に完全に受容されるように配設されてもよい。
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形成セグメントとして提供されてもよい。エアロゾル形成セグメントは実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル形成セグメントは実質的に細長くてもよい。エアロゾル形成セグメントはまた、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。
エアロゾル発生物品は、およそ30ミリメートル~およそ100ミリメートルの全長を有してもよい。一実施形態では、エアロゾル発生物品は、およそ45ミリメートルの全長を有する。エアロゾル発生物品は、およそ5ミリメートル~およそ12ミリメートルの外径を有してもよい。一実施形態では、エアロゾル発生物品は、およそ7.2ミリメートルの外径を有してもよい。
エアロゾル形成基体は、約7ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有するエアロゾル形成セグメントとして提供されてもよい。一実施形態では、エアロゾル形成セグメントは、およそ10ミリメートルの長さを有してもよい。別の方法として、エアロゾル形成セグメントは、およそ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にほぼ等しい外径を有することが好ましい。エアロゾル形成セグメントの外径は、およそ5ミリメートル~およそ12ミリメートルであってもよい。一実施形態では、エアロゾル形成セグメントは、およそ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備えてもよい。フィルタープラグは、マウスピースフィルターとして構成されてもよい。フィルタープラグは、エアロゾル発生物品の下流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。フィルタープラグは、中空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。一実施形態では、フィルタープラグはおよそ7ミリメートルの長さであるが、およそ5ミリメートル~およそ10ミリメートルの長さを有してもよい。
エアロゾル発生物品は外側紙ラッパーを備えてもよい。外側紙ラッパーは、本明細書に記載のラッピングペーパーとして構成されてもよい。外側紙ラッパーは、エアロゾル発生物品全体に延びてもよい。外側紙ラッパーは、エアロゾル発生物品の異なる要素を接続および保持するよう構成されてもよい。
さらに、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体とフィルタープラグとの間に分離部を備えてもよい。分離部は、およそ18ミリメートルであってもよいが、およそ5ミリメートル~およそ25メートルの範囲内であってもよい。
エアロゾル発生装置は、弾力性のあるシール要素を備えてもよい。弾力性のあるシール要素は、空洞の下流端に配設されてもよい。弾力性のあるシール要素は、空洞の下流端を包囲して配設されてもよい。弾力性のあるシール要素は、円形状を有してもよい。弾力性のあるシール要素は、エアロゾル発生物品の挿入を容易にする漏斗形状を有してもよい。弾力性のあるシール要素は、エアロゾル発生物品の挿入後に、エアロゾル発生物品に圧力を印加して、エアロゾル発生物品を定位置に保持し得る。弾力性のあるシール要素は、エアロゾル発生物品を空洞内に挿入した後、エアロゾル発生物品に当接してもよい。弾力性のあるシール要素は、エアロゾル発生物品を通して漏れ出ることを除いて、空気が空洞から漏れ出ることを防止するために空気貫通不能であってもよい。
エアロゾル発生物品は、断熱要素を備えてもよい。断熱要素は、空洞を包囲して配設されてもよい。断熱要素は、エアロゾル発生装置のハウジングと空洞との間に配設されてもよい。断熱要素は、管状であってもよい。断熱要素は、誘導加熱組立品と同軸に整列されてもよく、好ましくは、周辺サセプタ配設と同軸に整列されてもよい。
一実施形態に関して説明される特徴は、本発明のその他の実施形態にも等しく適用されてもよい。
例証としてのみであるが、添付図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
図1は、本発明によるエアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品の断面図を示す。 図2は、エアロゾル発生物品を挿入するためのエアロゾル発生装置の空洞の断面図を示す。 図3は、エアロゾル発生物品の一実施形態を示す。 図4は、エアロゾル発生装置を通した気流を示す。 図5は、第一および第二の気流チャネルのより詳細な図を示す。 図6は、エアロゾル発生装置の気流制御手段の例示的な実施形態を示す。
図1は、エアロゾル発生装置10およびエアロゾル発生物品12を示す。言い換えれば、図1は、エアロゾル発生装置10およびエアロゾル発生物品12を備えるエアロゾル発生システムを示す。
エアロゾル発生装置10は、エアロゾル発生物品12の挿入のための空洞14を備える。エアロゾル発生物品12が空洞14の中に挿入された時、エアロゾル発生物品12の基体部分16が空洞14の中に挿入される。エアロゾル発生物品12のフィルター部分18は、空洞14から突き出ており、ユーザーはエアロゾル発生物品12のフィルター部分18を直接吸ってもよい。
弾力性のあるシール要素20は、空洞14の下流端22に配設される。弾力性のあるシール要素20は、エアロゾル発生物品12の空洞14への挿入を補助し、エアロゾル発生物品12の空洞14の中への挿入後にエアロゾル発生物品12を保持するように構成される。弾力性のあるシール要素20は、漏斗形状を有する。弾力性のあるシール要素20は、空洞14の下流端22を包囲する円形状を有する。
エアロゾル発生装置10は、誘導組立品を備える。誘導組立品は、誘導コイル24を含む。誘導組立品は、サセプタ組立品をさらに含む。サセプタ組立品は、中央サセプタ配設26および周辺サセプタ配設28を含み、これらから成ることが好ましい。中央サセプタ配設26は、周辺サセプタ配設28内に配設される。中央サセプタ配設26と周辺サセプタ配設28との間に、エアロゾル発生物品12の挿入のための空洞14が提供される。空洞14は、中空の管状円筒形状体積を有する。
エアロゾル発生物品12は、中央サセプタ配設26と周辺サセプタ配設28との間に挟まれている。中央サセプタ配設26および周辺サセプタ配設28は、エアロゾル発生物品12を空洞14内に保持するように、相互に距離を置いて配設されてもよい。中央サセプタ配設26と周辺サセプタ配設28との間の距離は、エアロゾル発生物品12の外径とエアロゾル発生物品12の内径との間の距離と同一であってもよく、またはそれよりわずかに小さくてもよい。エアロゾル発生物品12の基体部分16は、中空の管状基体部分16であることが好ましい。結果として、エアロゾル発生物品12の基体部分16は、中央サセプタ配設26の上に押し付けられ得る。この場合、中央サセプタ配設26は、エアロゾル発生物品12の基体部分16の中空の管状体積の中へと貫通する。同時に、周辺サセプタ配設28は、エアロゾル発生物品12の基体部分16の周辺に当接する。
図1はさらに、第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32を示す。第一の空気吸込み口30は、中央サセプタ配設26と流体接続される。中央サセプタ配設26は、中空であることが好ましい。第一の空気吸込み口30から、中央サセプタ配設26の中空内部に向かって、そしてエアロゾル発生装置10の空洞14から下流への気流が可能にされ得る。第二の空気吸込み口32は、周辺サセプタ配設28の周辺と流体接続される。エアロゾル発生物品12が空洞14の中に挿入された時、二つの別個の気流が提供される。第一の空気吸込み口30からの第一の気流は、エアロゾル発生物品12の中空内部体積を通して流れる。第二の空気吸込み口32からの第二の気流は、エアロゾル発生物品12の周辺から、エアロゾル発生物品12に流入し、さらに、エアロゾル発生装置10の空洞14から下流へ流れる。
図3に示すエアロゾル発生物品12の基体部分16は、好ましくは、第一の管状エアロゾル形成基体層38および第二の管状エアロゾル形成基体層40を含む。第一の管状エアロゾル形成基体層38は、基体部分16の内側に配設され、かつ第二の管状エアロゾル形成基体層40によって包囲される。第一の管状エアロゾル形成基体層38は、ニコチンおよび風味基体のうちの一方または両方を含むことが好ましい。第二の管状エアロゾル形成基体層40は、たばこエアロゾル発生基体を含むことが好ましい。二つの別個の気流を提供することによって、第一の気流は、発生されたエアロゾルのニコチンおよび風味のうちの一方または両方に影響を与えるように調整されてもよく、第二の気流は、たばこ基体から所望のエアロゾルを発生するように調整されてもよい。
第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32は、調節可能に構成されてもよい。特に、第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32のうちの一方または両方の断面積は、調節可能に構成され得る。このように、ニコチン含有量および風味などの発生されたエアロゾルの特性は、第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32のうちの一方または両方を通した気流を調整することによって調整され得る。
第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32のうちの一方または両方を調整するために、エアロゾル発生装置10は、コントローラ42を備えてもよい。コントローラ42は、誘導組立品の動作を制御するようにさらに構成されてもよい。特に、コントローラ42は、電源から誘導コイル24への電気エネルギーの供給を制御するように構成されてもよい。電源44は、電池として構成されてもよい。
図2は、エアロゾル発生装置10の近位部分をより詳細に示す。図2では、エアロゾル発生装置10の挿入のための空洞14を明確に見ることができる。空洞14内に、個々の中央サセプタ34を含む中央サセプタ配設26が配設される。中央サセプタ配設26を包囲して、複数のフレア状のブレード形状周辺サセプタ36を含む周辺サセプタ配設28が配設される。
サセプタ配設を包囲して、誘導コイル24が配設される。誘導コイル24は、空洞14を包囲する。空洞14の上流領域には、第一の気流チャネル46が配設される。第一の気流チャネル46は、第一の空気吸込み口30を中央サセプタ配設26の中空内部と流体接続する。第一の気流チャネル46に隣接して、第二の気流チャネル48が配設される。第二の気流チャネル48は、第二の空気吸込み口32を周辺サセプタ配設28の周辺と流体接続する。
図3は、エアロゾル発生物品12、より具体的には、エアロゾル発生物品12の基体部分16の一実施形態を示す。エアロゾル発生物品12の基体部分16は、第一の管状エアロゾル形成基体層38を含む。第一の管状エアロゾル形成基体層38は、エアロゾル発生物品12の中空内部に隣接して配設される。第一の管状エアロゾル形成基体層38は、ニコチン層および風味層のうちの一方または両方として構成される。第一の管状エアロゾル形成基体層38を包囲して、第二の管状エアロゾル形成基体層40が配設される。第二の管状エアロゾル形成基体層40は、たばこ含有エアロゾル形成層として構成される。第一の管状エアロゾル形成基体層38と第二の管状エアロゾル形成基体層40との間に、フィルムまたは箔などの膜が提供されてもよい。第二の管状エアロゾル形成基体層40を包囲して、ラッピングペーパーが配設されてもよい。
図4は、エアロゾル発生装置10を通した気流をより詳細に示す。気流は矢印によって示されている。二つの別個の気流チャネル46、48が提供される。第一の気流チャネル46は、第一の空気吸込み口30で開始し、中央サセプタ配設26の中空内部を第一の空気吸込み口30と流体接続する。第一の気流チャネル46からの空気は、中央サセプタ配設26の基部で中央サセプタ配設26に入る。中央サセプタ配設26の内側で、エアロゾルが形成され得る。エアロゾルは、第一の管状エアロゾル形成基体層38の加熱、ならびに中央サセプタ配設26による中央サセプタ配設26の内側の空気の加熱によって形成され得る。第一の管状エアロゾル形成基体層38の基体は、中央サセプタ配設26の加熱によって揮発される。空気と第一の管状エアロゾル形成基体層38との間の接触領域は、個々の中央サセプタ34間の間隙によって、および中央サセプタ34を多孔性サセプタとして提供することによって最適化され得る。揮発された基体は、中央サセプタ配設26を通して流れる空気に同伴される。発生されたエアロゾルは、中央サセプタ配設26を通して、エアロゾル発生物品12のフィルター部分18に向かって下流に流れる。フィルター部分18は、基体部分16に直接隣接し、かつその下流にあるエアロゾルを冷却するための中空アセテート管などの均質化部分50を含み得る。均質化部分の下流には、アセテートトウフィルター52が、エアロゾル発生物品12に提供されてもよい。
第二の気流チャネル48は、第二の空気吸込み口32で開始する。第二の気流チャネル48は、エアロゾル発生物品12の空洞14の中への挿入後に、第二の空気吸込み口32をエアロゾル発生物品12の基体部分16の周辺と流体接続する。基体部分16の周辺は、空洞14の一部であってもよい。周辺サセプタ配設28は、基体部分16の周辺に配設され、好ましくは基体部分16と接触している。空気と第二の管状エアロゾル形成基体層40との間の接触領域は、個々の周辺サセプタ36の間の間隙によって、および周辺サセプタ36を多孔性サセプタとして提供することによって最適化され得る。第二の気流チャネル48からの空気は、周辺サセプタ配設28によって加熱された第二の管状エアロゾル形成基体層40の揮発された基体を同伴し得る。エアロゾルは、第二の管状エアロゾル形成基体層40を通して下流に引き出され得る。その後、エアロゾルは、エアロゾル発生物品12のフィルター部分18内に引き出され得る。エアロゾル発生物品12のフィルター部分18において、中央サセプタ配設26の加熱によってエアロゾル発生物品12内に発生されたエアロゾルは、第二の管状エアロゾル形成基体層40を加熱することによって周辺サセプタ配設28によって発生されるエアロゾルと混合し得る。ラッパーは、エアロゾル発生物品12の基体部分16の周りに配設されてもよい。ラッパーは、第二の気流チャネル48からの空気が第二の管状エアロゾル形成基体層40に入ることができるように、空気透過性であることが好ましい。
図5は、第一の空気吸込み口30、第二の空気吸込み口32、第一の気流チャネル46および第二の気流チャネル48をさらに詳細に示す。第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32は、エアロゾル発生装置のハウジング内に配設される。図5に示すように、第一の空気吸込み口30は、エアロゾル発生装置10のハウジングの対向する側面上に二つの別個の空気吸込み口を含み得る。同様に、第二の空気吸込み口32は、エアロゾル発生装置10のハウジングの対向する側面上に二つの別個の空気吸込み口を含む。第一の空気吸込み口30から、周囲空気はエアロゾル発生装置10に引き出され得る。周囲空気は、第一の気流チャネル46によってエアロゾル発生装置10内に引き出される。第一の気流チャネル46は、第一の空気吸込み口30に隣接する空洞の長軸方向中心軸に対して直角を成して延びる。第一の気流チャネル46は、空洞14の中央部分54に向かって空気を導く。空洞14の中央部分54は、空洞14の長軸方向中心軸に沿って延びる。第一の気流チャネル46は、空洞14の中央部分54の上流に配設された基部56で、空洞14の中央部分54に空気を向ける。
第二の気流チャネル48は、基部56によって第一の気流チャネル46から分離されている。基部56は、エアロゾル発生装置10のハウジングに接続され得る。さらに、周辺サセプタ配設28および中央サセプタ配設26は、基部56に取り付けられてもよい。第二の気流チャネル48は、第二の空気吸込み口32からの空気を、空洞14の中に挿入されたエアロゾル発生物品12の周辺に向ける。図5の矢印によって分かるように、第一の気流チャネル46は、別個の第一の空気吸込み口30、第二の空気吸込み口32、基部56、および挿入されたエアロゾル発生物品12の基体部分18によって、第二の気流チャネル48から流体的に分離される。挿入されたエアロゾル発生物品12がなければ、第一の気流チャネル46は、少なくとも空洞14の上流で第二の気流チャネル48から流体的に分離される。
第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32の断面積は、制御することができる。断面積を制御する特定の実施形態を図6に示す。この実施形態では、気流制御手段58が提供される。気流制御手段58は、穿孔された回転可能なリングとして構成される。気流制御手段58は、エアロゾル発生装置10の外側ハウジング60の周囲を包囲して配設される。気流制御手段58は、多数の穿孔62を含む。穿孔は、穿孔62の第一の列64および穿孔62の第二の列66として配設される。穿孔62の第一の列64は、穿孔62の第二の列66に隣接して、かつその近位に配設される。好ましくは、図6に示すように、第一の列64および第二の列66は、両方とも、気流制御手段58の単一の穿孔された回転可能なリングの一部である。したがって、気流制御手段58の回転は、第一の列64および第二の列66の両方を同時に回転させる。第一の列64および第二の列66は、穿孔62の対を含む。穿孔62の各対は、気流制御手段58が回転した時に、第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32のそれぞれの上に定置されるように構成される。穿孔62の各対は、図6に見られるようにマークされ、第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32を通した気流の特定の比に対応する。したがって、穿孔62の第一の列64の各穿孔62は、特定の断面積を有する。同様に、穿孔62の第二の列66の各穿孔62は、特定の断面積を有する。図6に示す実施例では、第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32の上に定置された穿孔62の対はそれぞれ、それぞれの空気吸込み口を通した気流が同一であるように、同じ断面積を有する。結果として、気流制御手段58のこの定置により、第一の列64の穿孔62に「50」が、第二の列66の穿孔62にも「50」がマークされる。穿孔62の断面積の他の比は、図6に見られるように、対応するマークによって示されている。
気流制御手段58の据付を図5に見ることができる。これに関して、エアロゾル発生装置10の外側ハウジング60は雄保持要素68を含んでもよく、気流制御手段58は雌保持手段70を含んでもよい。雄保持手段68は、雌保持手段70と係合するように構成されてもよい。保持手段68、70は、エアロゾル発生装置10の外側ハウジング60の外周の周りで気流制御手段58の回転を可能にするように構成されてもよい。図5に示す実施形態では、穿孔62の第一の列64は、穿孔62の第二の列66から分離して構成されている。図6と併せて説明するように、列64、66の両方はまた、一体的に形成されてもよい。第一の列64および第二の列66の別個の形成により、第一の空気吸込み口30および第二の空気吸込み口32の断面積の独立した制御を促進するために、気流制御手段58のそれぞれの部分の別個の回転が可能になり得る。

Claims (18)

  1. エアロゾル発生装置であって、
    エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を受容するための空洞と、
    前記空洞と流体接続され、周囲空気を前記空洞内に引き込むことを可能にする、第一の空気吸込み口と、
    前記空洞と流体接続され、周囲空気を前記空洞内に引き込むことを可能にする、第二の空気吸込み口と、を備え、
    前記エアロゾル発生装置が、前記第一の空気吸込み口および前記第二の空気吸込み口を通した気流のうちの一方または両方を制御するための気流制御手段をさらに備える、エアロゾル発生装置。
  2. 前記気流制御手段が、前記第一の空気吸込み口および前記第二の空気吸込み口のうちの一方または両方の断面積を制御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。
  3. 前記気流制御手段が、穿孔された要素として構成され、前記穿孔された要素の各穿孔が、異なる断面積に対応する、請求項2に記載のエアロゾル発生装置。
  4. 前記穿孔された要素が、穿孔されたリングとして構成される、請求項3に記載のエアロゾル発生装置。
  5. 前記穿孔されたリングが、前記エアロゾル発生装置の周囲の一部の周りに配設される、請求項4に記載のエアロゾル発生装置。
  6. 前記穿孔されたリングが、前記エアロゾル発生装置の前記ハウジングの一部の周りに回転可能に据え付けられる、請求項5に記載のエアロゾル発生装置。
  7. 前記気流制御手段が、前記第一の空気吸込み口および前記第二の空気吸込み口の断面積を同時に制御するように構成される、請求項2~6のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  8. 前記穿孔された要素が、第一の組の穿孔および第二の組の穿孔を含み、前記第一の組の穿孔が前記第一の空気吸込み口に対応し、前記第二の組の穿孔が前記第二の空気吸込み口に対応する、請求項3および7に記載のエアロゾル発生装置。
  9. 前記第一の組の穿孔および前記第二の組の穿孔からの穿孔の各対が、前記第一の空気吸込み口を通した、および前記第二の空気吸込み口を通した前記気流の所定の比に対応する、請求項8に記載のエアロゾル発生装置。
  10. 前記気流制御手段が、ユーザーによって動作可能な機械的手段として構成される、請求項1~9のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  11. 前記エアロゾル発生装置が、コントローラをさらに備え、前記気流制御手段が、電気的に動作可能な手段として構成され、前記コントローラが、前記電気的に動作可能な手段を制御するように構成される、請求項1~9のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  12. 前記気流制御手段が、前記第一の空気吸込み口の前記断面積を制御するように構成された第一の弁、好ましくはマイクロ電子弁をさらに含む、請求項1~11のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  13. 前記気流制御手段が、前記第二の空気入口の前記断面積を制御するように構成された第二の弁、好ましくはマイクロ電子弁をさらに含む、請求項1~12のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  14. 前記第一の空気吸込み口が、前記空洞の中央部分と流体接続されるように構成され、前記第二の空気吸込み口が、前記空洞の周辺部分と流体接続されるように構成される、請求項1~13のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  15. 前記第一の空気吸込み口および前記第二の空気吸込み口が、前記空洞の上流で流体的に分離されている、請求項1~14のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  16. 前記第一の空気吸込み口および前記第二の空気吸込み口が、前記気流制御手段によって別々に制御可能である、請求項1~15のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  17. 前記第一の空気吸込み口および前記第二の空気吸込み口における気流の比が、総気流を一定に保ちながら、前記気流制御手段によって制御可能である、請求項1~16のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
  18. 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、システム。
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