JP2022549078A - エアロゾル化可能材料を加熱するための装置と共に使用するための消耗品 - Google Patents

Abstract

エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置と共に使用するための消耗品が開示される。消耗品は、消耗品の使用前に第１の位置に配置される検出可能要素を含む。検出可能要素は、消耗品の使用後に第２の位置に変位可能である。第１の位置では、検出可能要素は装置によって検出可能であり、装置が消耗品を加熱することを可能にする。【選択図】図２

Description

本発明は、エアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置と共に使用するための消耗品に関する。

紙巻きタバコ、葉巻などの物品は、使用中にタバコを燃焼させてタバコの煙を発生させる。燃焼することなく化合物を放出する製品を作り出すことによって、タバコを燃焼させるこれらの物品の代替物を提供する試みがなされてきた。そのような製品の例は、タバコ加熱製品またはタバコ加熱装置としても知られている、いわゆる熱非燃焼製品であり、材料を加熱するが燃焼させないことによって化合物を放出する。当該材料は、例えば、タバコまたは他の非タバコ製品、または調製される混合物等の組み合わせであって、ニコチンを含有してもしなくてもよい。

本発明の第１の態様によれば、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置に使用するための消耗品であって、消耗品は、検出可能要素を含み、検出可能要素は、消耗品の使用前に第１の位置に配置され、消耗品の使用後に第２の位置に変位可能であり、第１の位置において、検出可能要素は、装置が消耗品を加熱することを可能にするために装置によって検出可能である、消耗品が提供される。

第１の位置における検出可能要素の検出は、加熱、したがって、新しいまたは未使用の消耗品の使用を可能にするが、検出可能要素が第１の位置にない、または検出可能要素の検出の欠如の検出は、新しいまたは未使用の消耗品が全く存在しない場合、または使用済みのまたは不適合な消耗品が装置に挿入された場合に、装置による加熱を防止する。

例示的な実施形態では、消耗品の使用は、検出可能要素を第１の位置から第２の位置に変位させる。

例示的な実施形態では、消耗品は、検出可能要素を第１の位置から第２の位置に変位させるための変位機構を備える。

例示的な実施形態では、変位機構は、ばねを含み、ばねは、消耗品の使用前に第１の位置にある検出可能要素に予め張力がかけられ、消耗品の使用後に検出可能要素を第２の位置に変位させるように配置される。

例示的な実施形態では、消耗品は、検出可能要素を第１の位置に保持するための保持機構を備える。

例示的な実施形態では、保持機構は、加熱されることに応答して、検出可能要素を第１の位置から第２の位置に変位させることができる保持材料を含む。

例示的な実施形態は、保持機構は、検出可能要素を封入するワックスシールを備える。

例示的な実施形態では、保持材料は、消耗品の使用中に軟化又は溶融して検出可能要素の第２の位置への変位を可能にするように構成される。

例示的な実施形態では、消耗品は、保持材料を加熱するために変動磁界の侵入によって加熱可能なサセプタ材料を含む。

例示的な実施形態では、保持材料は、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるために使用される熱によって加熱されるように構成される。

例示的な実施形態では、保持機構はメカニカルロックを含む。

例示的な実施形態では、メカニカルロックは、装置への消耗品の挿入時に解放され、検出可能要素の第２の位置への変位を可能にする。

例示的な実施形態では、消耗品は、装置における消耗品の最初の使用後に経過した時間を示すデータ、及び／又は、消耗品から吸引された吸煙の回数を示すデータを記憶するように構成されるメモリを含む。

本発明の第２の態様によれば、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置が提供される装置は、
エアロゾル化可能材料を含む消耗品を受け取り、
消耗品内の変位可能な検出可能要素を検出し、
検出に基づいて消耗品を加熱するように構成される。

例示的な実施形態では、本装置は、
検出可能要素からの信号を検出するように配置されたセンサと、
検出された信号に基づいて、消耗品を加熱するために加熱要素に電力を印加するように構成されるコントローラと、を備える。

例示的な実施形態では、検出可能要素が装置内に受け入れられた消耗品内の第１の位置にあるときに生成される第１の信号の検出に応答して、装置は、消耗品を加熱するように構成され。、検出可能要素が、第１の位置とは異なり、装置に受容された消耗品内の第２の位置にあるときに生成される第２の信号の検出に応答して、装置は、消耗品の加熱を防止する。

例示的な実施形態では、センサは、磁界を生成し、当該磁界を装置に挿入された未使用の消耗品の検出可能要素と結合するように構成されるコイルを備える。

例示的な実施形態では、コントローラは、検出可能要素による磁界への影響に応答してコイルによって生成される信号に基づいて、検出可能要素が第１の位置にあることを検出するように構成される。

例示的な実施形態では、コイルは、装置内に挿入される消耗品の検出可能要素内のサセプタ材料を加熱するように配置される。

例示的な実施形態では、装置は、装置への消耗品の挿入後に閾値期間が経過した後、及び／又は、閾値回数の吸煙が消耗品から吸引された後に、変位可能要素を第１の位置から第２の位置に変位させるために消耗品の変位可能要素を解放するように構成される。

例示的な実施形態では、装置は、消耗品が装置に挿入されたから経過した時間を示すデータ、及び／又は、消耗品から吸引された吸煙回数を示すデータを記憶するように構成されるメモリを備える。

例示的な実施形態では、装置は、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるように配置された加熱要素を備え、装置内に受け入れられる消耗品内の検出可能要素は、検出可能要素を解放し、変位可能要素を第１の位置から第２の位置に変位させるために加熱要素によって加熱される。

例示的な実施形態では、装置は、検出可能要素が消耗品内の第１の位置から消耗品内の第２の位置に変位されるように、検出可能要素を解放するように配置されるアクチュエータを備える。

例示的な実施形態では、装置は、変位可能な検出可能要素の検出がない場合に消耗品の加熱を止めるように構成される。

本発明の第３の態様によれば、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置と共に使用するための消耗品の加熱を防止する方法であって、当該方法は、
消耗品内に、変位可能な検出可能要素を提供するステップであって、検出可能要素は、消耗品の使用前に第１の位置に配置され、第１の位置において、装置は、消耗品を加熱するように配置される、ステップと、
消耗品の使用に応答して、消耗品の加熱を防止するように装置が配置される第２の位置に検出可能要素を変位させるステップと、を備える。

例示的な実施形態では、方法は、
検出可能な物品の検出に応答して、消耗品に熱を加えるステップと、
検出可能要素が検出されない場合に、前記消耗品への熱の印加を止めるステップと、を備える。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、単なる例として説明する。

図１ａは、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためのエアロゾル化可能材料を加熱する装置の一例の概略断面図を示す。 図１ｂは、装置内に挿入される消耗品を有するエアロゾル化可能材料を加熱するための装置の一例の概略断面図を示す。 図２は、消耗品の概略断面図を示す。 図３ａは、検出可能要素が第１の位置にある消耗品の活性化要素の概略断面図を示す。 図３ｂは、検出可能要素が第２の位置にある消耗品の活性化要素の概略断面図を示す。 図４ａは、検出可能要素が第１の位置にある消耗品の活性化要素の概略断面図を示す。 図４ｂは、検出可能要素が第２の位置にある消耗品の活性化要素の概略断面図を示す。 図５は、消耗品の加熱を防止する方法を示すフロー図を示す。

エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱し、典型的には、エアロゾル化可能材料を燃焼または燃焼させることなく吸入され得るエアロゾルを形成する装置が知られている。このような装置は、「加熱－非燃焼」装置または「タバコ加熱製品」または「タバコ加熱デバイス」または同様のものとして記載されることがある。同様に、ニコチンを含んでも含まなくてもよい液体の形態のエアロゾル化可能材料を典型的に気化させる、いわゆる電子タバコ装置もある。エアロゾル化可能材料は、装置に挿入することができるロッド、カートリッジまたはカセットなどの形態であってもよく、またはその一部として提供されてもよい。エアロゾル化可能材料を加熱および揮発させるための加熱材料は、装置の「恒久的な」部分として提供されてもよく、または使用後に廃棄および交換される消耗品の一部として提供されてもよい。この文脈における「消耗品」は、使用時にエアロゾル化可能材料を揮発させるために加熱され、使用時にエアロゾル化可能材料を含むかまたは含有するデバイスまたは物品または他の構成要素である。

本明細書で使用される場合、「エアロゾル化可能材料」という用語は、加熱時に揮発成分を、典型的には蒸気またはエアロゾルの形態で提供する材料を含む。「エアロゾル化可能材料」は、非タバコ含有材料またはタバコ含有材料であってもよい。「エアロゾル化可能材料」は、例えば、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再構成タバコ、タバコ抽出物、均質化タバコまたはタバコ代替物のうちの１つまたは複数を含み得る。エアロゾル化可能材料は、粉砕タバコ、切断ラグタバコ、押出タバコ、再構成タバコ、再構成エアロゾル化可能材料、液体、ゲル、ゲル化シート、粉末、または凝集物などの形態であり得る。「エアロゾル化可能材料」はまた、他の非タバコ製品を含み得、これは、製品に依存して、ニコチンを含有してもしなくてもよい。「エアロゾル化可能材料」は、１つ以上の湿潤剤（例えば、グリセロールまたはプロピレングリコール）を含み得る。

図１ａを参照すると、本発明の一実施形態による装置１００の一例の概略断面図が示されている。装置１００は、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するためのものである。

装置１００は、以下で本体１０２と呼ばれる装置ハウジング１０２を備える。本体１０２は、加熱されるべきエアロゾル化可能材料を含む消耗品（図１には図示せず）の少なくとも一部を受け入れるための加熱ゾーン１０４を含む。装置１００は、使用時に物品が加熱ゾーン１０４内で加熱されると、エアロゾル化可能材料の揮発成分が加熱ゾーン１０４から装置１００の外部に向かって通過することを可能にする出口１０６を有する。空気が装置１００に入り、装置１００内に挿入された消耗品を通って吸引されることを可能にするために、装置１００は、加熱ゾーン１０４の遠位端に流体的に接続される、本体１０２の表面に位置する１つ以上の空気入口１０８を備えてもよい。ユーザは、揮発成分を消耗品から吸引することによって、エアロゾル化可能材料の揮発成分を吸入することができる。揮発成分が消耗品から除去されると、装置１００の空気入口１０８を介して加熱ゾーン１０４内に空気を引き込むことができる。

この実施形態では、加熱ゾーン１０４は、消耗品の少なくとも一部を受け入れるための凹部又は空洞を含む。他の実施形態では、加熱ゾーン１０４は、棚、表面、又は突出部などの凹部以外であってもよく、消耗品と協働するか又はそれを受け入れるために、消耗品との機械的嵌合を必要とし得る。この実施形態では、加熱ゾーン１０４は細長く、消耗品の更なる部分が本体１０２から突出するように、消耗品の一部を収容するようなサイズ及び形状にされる。他の実施形態では、加熱ゾーン１０４は、消耗品の全体を受け入れるように寸法決めされてもよい。

装置１００は、電源１１０と、コイル１１２と、コイル１１２に交流電流などの変動電流を流すためのデバイス１１４と、コントローラ１１６と、コントローラ１１６のユーザ操作のためのユーザインターフェース１１８と、ヒータ１２０とを備える。

本実施形態の電源１１０は、充電式電池である。他の実施形態では、電源１１０は、再充電不可能なバッテリ、コンデンサ、バッテリ－コンデンサハイブリッド、または商用電源への接続など、再充電可能なバッテリ以外であってもよい。

電源１１０は、ヒータ１２０に電気的に結合され、必要なときにコントローラ１１６の制御下で電力を供給してエアロゾル化可能材料を加熱する（上述のように、エアロゾル化可能材料を燃焼させることなくエアロゾル化可能材料を揮発させる）。電源１１０はまた、コントローラ１１６の制御下でコイル１１２に可変電流を流すために、コントローラ１１６を介して装置１１４に電気的に結合される。

図１ｂを参照して後述するように、使用時には、消耗品が加熱ゾーン１０４内に挿入される。この実施形態では、加熱器１２０は、一般に、使用時に加熱するためにエアロゾル化可能材料が挿入される中空内部加熱チャンバを有する中空円筒管の形態である。ヒータ１２０の異なる構成が可能である。例えば、加熱器１２０は、単一の加熱要素から形成されてもよく、又は加熱器１２０の長手方向軸に沿って整列された複数の加熱要素から形成されてもよい。加熱要素または各加熱要素は、その円周の周りで環状または管状、あるいは少なくとも部分的に環状または部分的に管状であってもよい。一例では、加熱要素または各加熱要素は、薄膜ヒータであってもよい。別の例では、加熱要素または各加熱要素は、セラミック材料から作製されてもよい。適切なセラミック材料の例としては、アルミナおよび窒化アルミニウムおよび窒化ケイ素セラミックが挙げられ、これらは積層および焼結され得る。例えば、誘導加熱、赤外線放射を放出することによって加熱する赤外線加熱素子、または例えば抵抗電気巻線によって形成される抵抗加熱素子を含む、他の加熱構成が可能である。１つの特定の例では、ヒータ１２０はポリイミド基板から形成され、その上に１つまたは複数の加熱要素が形成され、ステンレス鋼支持管によって支持される。加熱器１２０は、使用時にエアロゾル化可能材料の実質的に全体が加熱されるように、挿入されたときのエアロゾル化可能材料の実質的に全体が加熱器２０の加熱要素（複数可）内に位置するように寸法決めされる。加熱要素または各加熱要素は、エアロゾル化可能材料の選択されたゾーンが独立して、例えば、所望に応じて順番に（経時的に）または一緒に（同時に）加熱され得るように配置され得る。

いくつかの実施形態では、ヒータ１２０から装置１００の外部への熱の通過を低減するのを助けるために、ヒータ１２０は、その長さの少なくとも一部に沿って断熱材によって囲まれ得る。これは、一般に熱損失を低減するので、加熱器１２０の電力要求を低く抑えるのに役立つ。絶縁体はまた、加熱器１２０の動作中に装置１００の外部を低温に保つのを助けることができる。一例では、絶縁体は、スリーブの２つの壁の間に低圧領域を提供する二重壁スリーブであってもよい。すなわち、絶縁体は、例えば「真空」管、すなわち伝導および／または対流による熱伝達を最小限に抑えるように少なくとも部分的に排気された管であってもよい。二重壁スリーブに加えて、またはその代わりに、絶縁体の他の構成は、例えば適切な発泡タイプの材料を含む断熱材料を使用することを含むことが可能である。

コイル１１２は任意の適切な形態をとることができる。コイル１１２は、作業コイルと呼ばれることもある。この実施形態では、コイル１１２は、銅などの導電性材料の螺旋コイルである。コイル１１２は、加熱ゾーン１０４の長手方向軸と実質的に位置合わせされた長手方向軸に沿って延在する。

コイル１１２に可変電流を流すための装置１１４は、電源１１０とコイル１１２との間に電気的に接続される。コントローラ１１６はまた、電源１１０に電気的に接続され、デバイス１１４を制御するためにデバイス１１４に通信可能に接続される。より具体的には、コントローラ１１６は、電源１１０からコイル１１２への電力の供給を制御し、コイル１１２の測定された特性、又は検出可能要素による磁界への影響に応答してコイル１１２によって生成される及び／または、そこから返される信号に基づいて、消耗品内の検出可能要素の存在又はその他を決定するように、デバイス１１４を制御するためのものである。コントローラ１１６は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）上のＩＣなどの集積回路（ＩＣ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、装置１００は、デバイス１１４およびコントローラ１１６を備える単一の電気または電子構成要素を有することができる。

コントローラ１１６は、消耗品内の検出可能要素が所定の位置にあることが検出されたかどうかの判定に基づいて、電源１１０からヒータ１２０への電力の供給を制御するように構成される。

使用時、コントローラ１１６は、ユーザインターフェース１１８のユーザ操作によって操作される。ユーザインターフェース１１８は、本体１０２の外部に位置する。ユーザインターフェース１１８は、例えば、プッシュボタン、トグルスイッチ、ダイヤル、タッチスクリーンなどを含むことができる。他の実装では、コントローラ１１６は、ユーザが装置１００上で吸入するとき等、好適なセンサを介して検出される検出可能条件に応答して動作するように構成されてもよい。

未使用の消耗品が装置１００に挿入されると、コントローラ１１６は、消耗品内の変位可能な検出可能要素が所定の位置にあることを検出することができる。所定の位置に検出可能要素が検出されると、ユーザによるユーザインタフェース１１８の操作又はユーザによる装置の吸入の検出により、コントローラ１１６は、電源１１０からヒータ１２０に電力を供給させる。しかしながら、消耗品の使用は、検出可能要素を所定の位置から変位させる（すなわち、第１の位置から第２の位置へ）。使用済みの消耗品が装置１００（又は別の同様の装置）に挿入される場合、コントローラ１１６は、検出可能要素が所定の位置にあることを検出しないか、又は消耗品内の検出可能要素を全く検出することができない。そのような状況では、コントローラ１１６は、消耗品の加熱を防止するように構成されてもよく、及び／又は、ユーザに信号／警告を提供するなどの特定の他の動作を実行してもよい。例えば、図３ａ～図４ｂを参照して以下で説明するように、検出可能要素が変位しているような消耗品が使用されたことを装置１００が受け取った場合、コントローラ１１６は、検出可能要素が変位したことを検出することができ、又は検出可能要素が存在しないことを検出することができ、したがって、電力がヒータ１２０に供給されるのを防止する。同様に、互換性のない消耗品（すなわち、検出可能要素を含まないもの）が装置１００に挿入されると、コントローラ１１６は、検出可能要素の存在を検出せず、したがって、電力がヒータ１２０に供給されることを防止する。

いくつかの実施形態では、装置１００は、加熱ゾーン１０４の温度を感知するための温度センサを備えてもよい。温度センサは、コントローラ１１６が加熱ゾーン１０４の温度を監視することができるように、コントローラ１１６に通信可能に接続されてもよい。温度センサ１２０から受信した１つ以上の信号に基づいて、コントローラ１１６は、加熱ゾーン１０４の温度が所定の温度範囲内に留まることを確実にするために、必要に応じてヒータ１２０に供給される電力の特性をデバイス１１４に調整させてもよい。所定の温度範囲内で、使用中、加熱ゾーン１０４内に位置する消耗品内のエアロゾル化可能材料は、エアロゾル化可能材料を燃焼させることなく、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるのに十分に加熱される。したがって、コントローラ１１６および装置１００は全体として、エアロゾル化可能材料を燃焼させることなく、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するように構成される。いくつかの実施形態では、温度範囲は、約５０℃～約３００℃、例えば、約５０℃～約２５０℃、約６０℃～約２４０℃、約７０℃～約２３０℃、約８０℃～約２２０℃、約９０℃～約２１０℃、または約１００℃～約２００℃である。いくつかの実施形態では、温度範囲は約１７０℃～約２２０℃である。他の実施形態では、温度範囲はこの範囲以外であってもよい。いくつかの実施形態では、温度範囲の上限は３００℃超であり得る。いくつかの実施形態では、温度センサは省略されてもよい。いくつかの実施形態では、加熱材は、加熱材を加熱することが望まれる最高温度に基づいて選択されたキュリー点温度を有することができ、それにより、加熱材を誘導加熱することによるその温度を超えるさらなる加熱が妨げられるかまたは防止される。

図１ｂに示すように、消耗品１２２が装置１００に挿入された状態の装置１００の一例の概略断面図が示されている。図１ｂに示されるように、消耗品１２２が装置１００内に挿入されると、消耗品１２２内の検出可能要素１２４がコイル１１２と整列し、検出可能要素１２４を検出するためのセンサとして作用する。コイル１１２には、所定の電流又は電圧を供給することができる。検出可能要素１２４がコイル１１２と位置合わせされると、検出可能要素１２４とコイル１１２との間に誘導結合が生じることがあり、これは所定の電流または電圧の変動として現れる。装置１００は、消耗品１２２内の所定の位置における検出可能要素１２４の存在またはその他を検出し、検出に基づいて（すなわち、センサからの出力に基づいて）消耗品１２２の加熱を可能にするように構成される。例えば、検出可能要素１２２の存在の検出に応答して、装置１００のコントローラ１１６は、ユーザインタフェース１１８で受信された適切な入力に応答して、ヒータ１２０に電力を供給し、所定の位置に検出可能要素が検出されない場合、（ヒータ１２０に電力が供給されるのを防止することによって）消耗品の加熱を防止してもよい。

図２を参照すると、本発明の一実施形態によれば、図１を参照して上述した装置１００などの、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置と共に使用するための消耗品２００である装置が示されている。

消耗品２００は、エアロゾル化可能材料を含む基板２０２を備えることができる。例えば、基材２０２は、上述のように、シェル２０４内に配置され得るタバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再構成タバコ、タバコ抽出物、均質化したタバコ又はタバコ代替物を含み得る。あるいは、基材２０２は、製品に応じて、ニコチンを含有してもしなくてもよい非タバコ製品を含んでもよい。シェル２０４は、例えば、紙材料または厚紙材料などの基板材料から形成されてもよい。

図２に示される実施形態では、消耗品２００はフィルタ部分２０６を備える。例えば、フィルタ部分２０６は、酢酸セルロース繊維などの濾過材料を含むことができる。フィルタ部分２０６は、使用時に、エアロゾル化可能材料から揮発した成分を含む空気を引き出すことができる、消耗品２００のマウスピースとして機能することができる。フィルタ部分とは反対側の消耗品２００の端部（遠位端部と呼ばれることもある）には開口部があり、その中に空気を引き込んで消耗品２００を通して引き込むことができる。

他の実施形態では、フィルタ部２０６は省略されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、消耗品２００は、装置内に完全に収容されてもよく、装置は、使用者がエアロゾル化可能材料から揮発した成分を含有する空気を引き出すことができるマウスピースを備えてもよい。

消耗品２００は、図３ａ～図４ｂを参照して以下で説明するように、第１の位置から第２の位置に変位可能な検出可能要素を含む作動要素２０８を含む。作動要素２０８は、検出可能要素と共に第１の位置に供給される（すなわち、使用されていない状態）。第１の位置では、作動要素２０８の検出可能要素は、装置が消耗品２００を加熱することを可能にするために装置によって検出可能である。第２の位置では、作動要素２０８の検出可能要素は、消耗品が使用されていることを装置が検出するように、または検出可能要素が装置によって検出できないように変位され、それによって消耗品２００の加熱を防止する。

いくつかの実施形態では、消耗品２００は、それが使用される装置内の加熱要素によって直接加熱されるのではなく、基板２０４内のエアロゾル化可能材料を加熱してエアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるための一体型加熱要素を備えてもよい。

図３ａおよび図３ｂを参照すると、図２を参照して上述されるように消耗品２００内の作動要素２０８などの、消耗品内の作動要素として使用され得る作動要素３００の概略断面図が示されている。

作動要素３００は、変位可能な検出可能要素３０２と、図示の実施形態ではばね３０４を備える変位機構とを含む。作動要素３００はまた、検出可能要素３０２を第１の位置に保持するための保持機構を備える。

図３ａは、消耗品２００の使用前の位置に対応する第１の位置に変位可能な検出可能要素３０２を有する作動要素３００を示す。図３ｂは、消耗品２００の使用後の位置に対応する第２の変位された位置にある変位可能な検出可能要素３０２を有する作動要素３００を示す。

図３ａに示されるように、消耗品２００が未使用状態にあるとき、検出可能要素３０２は、ばね３０４が予め張力をかけられた状態で第１の位置にある。この実施形態では、定位置にある検出可能要素３０２及びばね３０４（すなわち、予め張力をかけられたばねと、第１の位置にある検出可能要素）を保持するための保持機構が提供される。この保持材料３０６は、加熱されることに応答して、検出可能要素３０２が第１の位置から第２の位置に変位することを可能にする。例えば、保持材料は、加熱されると軟化または溶融し、それによって検出可能要素３０２がばね３０４の影響下で第１の位置から第２の位置に変位することを可能にするワックスシールであってもよい。他の実施形態では、保持材料３０６は、適切な温度での熱の適用に応答して軟化または溶融し得るプラスチック材料または任意の他の材料であり得る。

消耗品２００が装置１００に挿入され、消耗品２００が使用された後（すなわち、エアロゾル化可能材料を加熱するために消耗品２００を加熱すると）、検出可能要素３０２は、図３ｂに示されるように第２の位置に変位され得る。

図３ｂに示される実施形態では、消耗品２００の使用時、使用後または使用中に、保持材料３０６が軟化または溶融される。いったん保持材料３０６が十分に軟化または溶融すると、ばね３０４の張力は、検出可能要素３０２を、コントローラ１１６が消耗品２００を加熱することを可能にするために装置１００のコントローラ１１６によって検出可能である第１の位置から、第２位置へ変位させる。検出可能要素３０２は、ばね３０４によって第２の位置に保持されているので第１の位置に戻ることができないので、消耗品２００がその後装置１００に再挿入されるか、又は異なる装置１００に挿入される場合、装置１００のコントローラ１１６は、検出可能要素３０２が第１の位置にないことを検出するか、又は検出可能要素３０２を検出することができず、ヒータ１２０に電力を供給することができず、それによって消耗品２００の更なる加熱を防止する。

図３ａおよび図３ｂに示される実施形態では、検出可能要素３０２は、装置１００のコイル１１２によって生成される場などの変動磁界の侵入によって加熱可能な、サセプタ材料と呼ばれることもある加熱材料である。図３ａおよび図３ｂに示される実施形態では、検出可能要素３０２は、保持材料３０６を加熱して保持材料３０６を軟化または溶融させることによって貫通磁界に応答する。いったん保持材料３０６が十分に軟化または溶融すると、検出可能要素３０２は、ばね３０４の作用下で、第１の位置から第２の位置に変位されることができる。装置１００のコイル１１２のインピーダンスは、検出可能要素３０２のインピーダンスと等しいか、または実質的に等しくてもよい。

誘導加熱は、導電性物体が変動磁界の物体の貫通によって加熱されるプロセスである。このプロセスは、ファラデーの誘導の法則およびオームの法則によって記述される。誘導加熱器は、電磁石と、交流電流などの変化する電流を電磁石に通すための装置とを備えることができる。電磁石と加熱される物体とが適切に相対的に位置決めされ、その結果、電磁石によって生成された変動磁界が物体を貫通すると、物体の内部に１つ以上の渦電流が発生する。物体は、電流の流れに対する抵抗を有する。したがって、このような渦電流が物体内に発生すると、物体の電気抵抗に抗して流れることにより、物体が加熱される。誘導加熱が可能な物体はサセプタとして知られている。

いくつかの実施形態では、未使用の消耗品２００の検出可能要素３０２の加熱は、消耗品２００が装置１００に挿入され、ユーザが装置１００を使用して（例えば、ユーザインターフェース１１８に適用される入力によって）消耗品２００を加熱するとすぐに開始する。そのような実施形態では、コントローラ１１６は、第１の位置にある検出可能要素３０２の存在を最初に検出し、例えば、最初の検出後の所定の時間、又は所定の回数の「吸煙」の間、消耗品２００の加熱を可能にするように構成されてもよい。装置１００および／または消耗品２００は、装置に消耗品が挿入されてから経過した時間を示すデータ、及び／又は、消耗品２００から吸引された吸煙回数を示すデータを記憶するように構成される記憶装置（すなわち、メモリ）を含んでもよい。使用セッションの終わりに（すなわち、所定回数の吸煙が行われた後、又は起動から所定時間が経過した後）、コントローラ１１６は、消耗品２００の更なる加熱を防止するように構成されてもよい。例えば、装置１００または消耗品２００に格納されたデータに基づいて、コントローラ１１６は、消耗品２００が使用されていると判断することができる。

他の実施形態では、保持材料３０６の熱容量および保持材料３０６の寸法は、保持材料３０６の完全性が所定の加熱時間にわたって維持され、その後、検出可能要素３０２が第２の位置に変位することを可能にする程度まで保持材料３０６が軟化または溶融するように設計されてもよい。そのような実施形態では、コントローラ１１６は、第１の位置における検出可能要素３０２の存在を継続的に監視し、コントローラ１１６が第１の位置における検出可能要素３０２の存在を検出している間のみ、消耗品２００の加熱を可能にするように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、検出可能要素３０２は、保持材料３０６のいかなる加熱も提供しなくてよい。例えば、保持材料３０６の加熱及び軟化又は溶融は、代わりに、消耗品１００を通過するガスの流れからの熱又は消耗品２００に沿った熱の伝導からの熱によって提供されてもよい（すなわち、加熱及び軟化又は溶融は、消耗品１００を通過するガスの流れからの熱によって提供されてもよい）。エアロゾル化可能材料の成分を揮発させるために使用されるヒータ１２０によって生成される熱から間接的に）。あるいは、作動要素３００は、検出可能要素３０２とは別個に、誘導加熱または抵抗加熱によって加熱され得る加熱要素を備えてもよい。

図４ａ及び図４ｂを参照すると、図２を参照して上で開示された消耗品２００内の作動要素２０８などの消耗品内の作動要素として使用され得る作動要素４００の概略断面図が示されている。

図３ａ及び図３ｂを参照して上述した作動要素３００と同様に、図４ａ及び図４ｂに示す作動要素４００は、変位可能な検出可能要素４０２と、図示の実施形態ではばね４０４を含む変位装置とを含む。作動要素４００はまた、検出可能要素４０２を第１の位置に保持するための保持機構を備える。

図４ａは、消耗品２００の使用前の位置に対応する第１の位置にある変位可能な検出可能要素４０２を有する作動要素４００を示す。図４ｂは、消耗品２００の使用後の位置に対応する第２の変位位置にある変位可能な検出可能要素４０２を有する作動要素４００を示す。

図４ａに示されるように、消耗品２００が未使用状態にあるとき、検出可能要素４０２は、ばね４０４が予め張力をかけられた状態で第１の位置にある。検出可能要素が第１の位置にあり、ばねが予め張力をかけられた状態で、検出可能要素４０２及びばね４０４を定位置に保持するための保持機構は、メカニカルロック４０６である。

消耗品２００を装置１００に挿入した後、メカニカルロック４０６を動作してばね４０４の張力を解放し、それにより、検出可能要素４０２を図４ｂに示すように第２の位置に変位させることができる。例えば、装置１００は、検出可能要素４０２が第２の位置に変位することを可能にするために、装置１００内への消耗品２００の挿入時にロックと係合し、ロックを解放するように構成されるアクチュエータを備えてもよい。

メカニカルロック４０６が解放されると、ばね４０４の張力は、検出可能要素４０２を、コントローラ１１６が消耗品２００を加熱することを可能にするために装置１００のコントローラ１１６によって検出可能である第１の位置から、第２の位置へ変位させる。検出可能要素４０２は、ばね４０４によって第２の位置に保持されているので第１の位置に戻ることができないので、消耗品２００がその後装置１００に再挿入されるか、又は異なる装置１００に挿入される場合、装置１００のコントローラ１１６は、検出可能要素３０２が第１の位置にないことを検出するか、又は検出可能要素４０２を検出することができず、ヒータ１２０に電力を供給することができず、それによって消耗品２００の更なる加熱を防止する。

図５を参照すると、図２を参照して上述した消耗品２００などの消耗品の加熱を防止する方法５００が示されている。

ブロック５０２において、図３ａ～図４ｂを参照して上述した検出可能要素３００、４００などの変位可能な検出可能要素が消耗品内に設けられる。検出可能要素は、装置が消耗品を加熱するように配置される、消耗品の使用前の第１の位置に配置される。

ブロック５０４において、消耗品の使用に応答して、検出可能要素は、装置が消耗品の加熱を防止するように配置される第２の位置に変位される。

図１～図５を参照して上述した実施形態では、エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためのエアロゾル化可能材料の加熱は、装置内に設けられた抵抗加熱装置によって提供されるが、いくつかの実施形態では、加熱は、装置内の抵抗加熱器の代わりに、またはそれに加えて、他の加熱装置によって提供されてもよい。例えば、消耗品は、装置に設けられた抵抗加熱器の代わりに、またはそれに加えて、抵抗加熱装置を備えてもよい。あるいは、装置内に設けられた誘導コイルによって加熱される誘導加熱装置が消耗品内に設けられてもよい。他の例では、エアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置は、放射加熱によって（すなわち、赤外放射によって）エアロゾル化可能材料を加熱するための加熱装置を備えてもよい。

上記に開示された実施形態は、タバコ含有消耗品を加熱する加熱非燃焼装置を参照して説明されているが、いくつかの実施形態では、装置は電子タバコ（e-cigarette）であってもよく、消耗品は、例えば、加熱されてエアロゾル化可能な液体の１つ以上の成分を揮発させることができるエアロゾル化可能な液体を収容するように構成されるコンテナであってもよい。例えば、消耗品は、電子タバコと共に使用するためのカトマイザーカートリッジであってもよい。

本明細書に記載される様々な実施形態は、特許請求される特徴の理解および教示を助けるためにのみ提示される。これらの実施形態は、実施形態の代表的なサンプルとしてのみ提供され、網羅的および／または排他的ではない。本明細書で説明される利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、および／または他の態様は、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲に対する限定または特許請求の範囲の均等物に対する限定と見なされるべきではなく、他の実施形態が利用されてもよく、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく修正が行われてもよいことを理解されたい。本発明の様々な実施形態は、本明細書に具体的に記載されもの以外の開示される要素、構成要素、特徴、部分、ステップ、手段等の適切な組み合わせを好適に備え、それから成り、またはそれから本質的に成ってもよい。加えて、本開示は、現在請求されていないが、将来請求され得る他の発明を含み得る。

Claims (26)

1. エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるために前記エアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置に使用するための消耗品であって、
   前記消耗品は、検出可能要素を含み、
   前記検出可能要素は、前記消耗品の使用前に第１の位置に配置され、前記消耗品の使用後に第２の位置に変位可能であり、
   前記第１の位置において、前記検出可能要素は、前記装置が前記消耗品を加熱することを可能にするために前記装置によって検出可能である、消耗品。
2. 前記消耗品の使用は、前記検出可能要素を前記第１の位置から前記第２の位置に変位させる、請求項１に記載の消耗品。
3. 前記検出可能要素を前記第１の位置から前記第２の位置に変位させるための変位機構を備える、請求項１または２に記載の消耗品。
4. 前記変位機構は、ばねを含み、
   前記ばねは、前記消耗品の使用前に前記第１の位置にある前記検出可能要素に予め張力がかけられ、前記消耗品の使用後に前記検出可能要素を前記第２の位置に変位させるように配置される、請求項１に記載の消耗品。
5. 前記検出可能要素を前記第１の位置に保持するための保持機構を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の消耗品。
6. 前記保持機構は、加熱されることに応答して、前記検出可能要素を前記第１の位置から前記第２の位置に変位させることを可能にする保持材料を含む、請求項５に記載の消耗品。
7. 前記保持機構が、前記検出可能要素を封入するワックスシールを含む、請求項５または６に記載の消耗品。
8. 前記保持材料は、前記消耗品の使用中に軟化又は溶融して、前記検出可能要素の前記第２の位置への変位を可能にするように構成される、請求項７または８に記載の消耗品。
9. 前記保持材料を加熱するために変動磁界の侵入によって加熱可能なサセプタ材料を含む、請求項６～８のいずれか一項に記載の消耗品。
10. 前記保持材料は、前記エアロゾル化可能材料の前記少なくとも１つの成分を揮発させるために使用される熱によって加熱されるように構成される、請求項６～９のいずれか一項に記載の消耗品。
11. 前記保持機構がメカニカルロックを含む、請求項５に記載の消耗品。
12. 前記メカニカルロックは、前記装置への前記消耗品の挿入時に解放され、前記検出可能要素の前記第２の位置への変位を可能にする、請求項１１に記載の消耗品。
13. 装置における前記消耗品の最初の使用後に経過した時間を示すデータ、及び／又は、前記消耗品から吸引された吸煙の回数を示すデータを記憶するように構成されるメモリを備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載の消耗品。
14. エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるために前記エアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置であって、
    前記エアロゾル化可能材料を含む消耗品を受け取り、
    前記消耗品内の変位可能な検出可能要素を検出し、
    前記検出に基づいて前記消耗品を加熱するように構成される、
    装置。
15. 前記検出可能要素からの信号を検出するように配置されるセンサと、
    検出された前記信号に基づいて、前記消耗品を加熱するために加熱要素に電力を印加するように構成されるコントローラと、を備える、請求項１４に記載の装置。
16. 前記第１の位置において、前記装置は、変位可能な前記検出可能要素から第１の信号を検出し、前記第１の信号の検出に応答して、前記装置は、前記消耗品を加熱するように構成され、
    前記第２の位置において、前記装置は、前記第１の信号とは異なる第２の信号を検出し、前記第２の信号の検出に応答して、前記装置は前記消耗品の加熱を防止する、請求項１４または１５に記載の装置。
17. 前記センサは、磁界磁界を生成し、前記磁界磁界を前記装置に挿入された未使用の消耗品の前記検出可能要素と結合するように構成されるコイルを備える、請求項１５または１６に記載の装置。
18. 前記コントローラは、前記検出可能要素による前記磁界への影響に応答して前記コイルによって生成される信号に基づいて、前記検出可能要素が前記第１の位置にあることを検出するように構成される、請求項１７に記載の装置。
19. 前記コイルは、前記装置内に挿入される消耗品の前記検出可能要素内のサセプタ材料を加熱するように構成されている、請求項１８に記載の装置。
20. 前記装置は、前記装置への前記消耗品の挿入後に閾値期間が経過した後、及び／又は、閾値回数の吸煙が前記消耗品から吸引された後に、前記変位可能要素を第１の位置から第２の位置に変位させるために前記消耗品の前記変位可能要素を解放するように構成される、請求項１４～１９のいずれか一項に記載の装置。
21. 前記消耗品が前記装置に挿入されてから経過した時間を示すデータ、及び／又は、前記消耗品から吸引された吸煙回数を示すデータを記憶するように構成されるメモリを備える、請求項２０に記載の装置。
22. 前記エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるように配置された加熱要素を備え、
    前記装置内に受け入れられる消耗品内の検出可能要素は、、前記検出可能要素を解放し、前記変位可能要素を第１の位置から第２の位置に変位させるために、前記加熱要素によって加熱される、請求項１４～１９のいずれか一項に記載の装置。
23. 前記検出可能要素が前記消耗品内の第１の位置から前記消耗品内の第２の位置に変位されるように、前記検出可能要素を解放するように配置されるアクチュエータを備える、請求項１４～１８のいずれか一項に記載の装置。
24. 変位可能な前記検出可能要素の検出がない場合に前記消耗品の加熱を防止するように構成される、請求項１４～２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 前記エアロゾル化可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させるためにエアロゾル化可能材料を加熱するように構成される装置と共に使用するための消耗品の加熱を防止する方法であって、
    前記消耗品内に、変位可能な検出可能要素を提供するステップであって、前記検出可能要素は、前記消耗品の使用前に第１の位置に配置され、前記第１の位置において、前記装置は、前記消耗品を加熱するように配置される、ステップと、
    前記消耗品の使用に応答して、前記消耗品の加熱を防止するように前記装置が配置される第２の位置に前記検出可能要素を変位させるステップと、
    を備える方法。
26. 前記検出可能な物品の検出に応答して、前記消耗品に熱を加えるステップと、
    前記検出可能要素が検出されない場合に、前記消耗品への熱の印加を止めるステップと、を備える請求項２５に記載の方法。

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