JP2023534114A - エアロゾル発生装置 - Google Patents

Abstract

エアロゾル発生装置は、消耗品を受け入れるように配置された開口部を備える管状加熱チャンバと、管状加熱チャンバの全長の一部にわたって延びる加熱領域を備えるヒータであって、加熱領域は、開口部に最も近い第１の端部と、反対側の第２の端部とを備える、ヒータと、細長い消耗品が加熱チャンバの長さに沿って位置するように受け入れられるように配置された細長い消耗品であって、消耗品は、消耗品の全長の一部にわたって延びるエアロゾル基材を備え、エアロゾル基材の長さは加熱領域の長さよりも大きい、消耗品とを備え、加熱チャンバ及び消耗品は、消耗品が加熱チャンバ内に受け入れられたときに、エアロゾル基材の第２の端部が加熱領域の第２の端部を越えて延びるように、加熱領域の第１の端部がエアロゾル基材の第１の端部と位置合わせされるように構成される。このように加熱チャンバ及び消耗品を構成することにより、使用中に消耗品が効率的に加熱され得る。

Description

本発明は、エアロゾル発生装置に関する。

（気化器としても知られる）リスク低減装置又はリスク修正装置の人気及び使用は、シガレット、葉巻、シガリロ及び巻きタバコなどの従来のタバコ製品の喫煙を止めようと望む常習的喫煙者を支援するための補助として、ここ数年で急速に成長してきた。従来のタバコ製品においてタバコを燃焼させるのとは対照的に、エアロゾル化可能物質を加熱又は加温する様々な装置及びシステムが利用可能である。

一般に利用可能なリスク低減装置又はリスク修正装置は、基材加熱式エアロゾル発生装置又は加熱非燃焼式装置である。このタイプの装置は、湿った葉タバコ又は他の好適なエアロゾル化可能材料を典型的に含むエアロゾル基材を、典型的には１５０℃～３００℃の範囲の温度に加熱することによってエアロゾル又は蒸気を発生させる。エアロゾル基材を燃焼させたり又は燃やしたりするのではなく加熱することにより、ユーザが求める成分は含むが、燃焼及び燃やすことによる毒性及び発癌性のある副生成物は含まないエアロゾルが放出される。更に、タバコ又は他のエアロゾル化可能材料を加熱することにより生成されるエアロゾルは、ユーザにとって不快となり得る、燃焼及び燃やすことに起因する焦げた味又は苦味を典型的には含まない。したがって、基材は、煙及び／又は蒸気をユーザにとってより口当たりの良いものにするためにそのような材料に典型的に添加される糖及び他の添加物を必要としない。

かかる装置では、エアロゾル基材が、典型的には、加熱チャンバ内に保持されてヒータにより加熱される消耗品に含まれる。ヒータは、上昇した温度を加熱チャンバに提供するために、チャンバの内部又は外部で用いられ得る。最も一般的に、このような加熱チャンバは外側から加熱され、伝熱性外殻ハウジングが内部体積に熱を伝達する。多くの場合、ヒータは、広い加熱領域を提供して、エアロゾル基材を素早く加熱できるようにするために、加熱チャンバの全長にわたって配置される。このような装置に関する１つの問題は、装置が消耗品の不必要な部分を加熱することによりエネルギーを浪費しうることである。別の問題は、加熱後にエアロゾル基材が小さくなり、消耗品から外れやすくなる、加熱チャンバ内に屑を形成することである。そのような屑は、加熱効率の低下を防ぐためにユーザが取り除く必要がある。屑が完全に除去されない場合には、後続の加熱セッションにおいて伝達されるべきエネルギーに対する追加の障壁が生じる。

本発明は、エアロゾル基材を効率的に加熱できる長寿命の装置を提供することにより、これらの課題への対処で進歩を遂げることを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、エアロゾル発生装置であって、消耗品を受け入れるように配置された開口部を備える管状加熱チャンバと、管状加熱チャンバの全長の一部にわたって延びる加熱領域を備えるヒータであって、加熱領域は、開口部に最も近い第１の端部と、反対側の第２の端部とを備える、ヒータと、細長い消耗品が加熱チャンバの長さに沿って位置するように受け入れられるように配置された細長い消耗品であって、消耗品は、消耗品の全長の一部にわたって延びるエアロゾル基材を備え、エアロゾル基材の長さは加熱領域の長さよりも大きい、消耗品とを備え、加熱チャンバ及び消耗品は、消耗品が加熱チャンバ内に受け入れられたときに、エアロゾル基材の第２の端部が加熱領域の第２の端部を越えて延びるように、加熱領域の第１の端部がエアロゾル基材の第１の端部と位置合わせされるように構成される、エアロゾル発生装置が提供される。

このように加熱領域とエアロゾル基材とを位置合わせすることにより、基材の長さに沿って均一に分配される加熱が提供される。加熱領域は、エアロゾル基材のいずれかの端部を越えて長さ方向に延びることが防止され、消耗品の不必要な他の領域ではなく、エアロゾル基材のみが直接加熱されることを確実にする。これにより、装置の動作中に浪費されるエネルギーが低減され、それにより、装置の効率及びバッテリ寿命が高められる。加えて、この構成により、既存の装置に見られるものよりも小さな構成要素のフットプリントを有する小さなヒータの使用が可能となり、よりコンパクトな装置設計が可能となる。更に、加熱領域を消耗品のエアロゾル基材に限定することにより、他の構成要素又は領域を消耗品に含めると同時に、装置により生じる最高温度から他の構成要素又は領域を保護することが可能となる。

基材の第１の端部と加熱領域の第１の端部とを位置合わせすることにより、消耗品の非基材部分を加熱するエネルギーの浪費なしに、エアロゾル基材が直接加熱され、それにより装置の効率を高めることが確実になる。エアロゾル基材の第２の端部が加熱領域を越えて延びるようにすることは、エアロゾル基材の端部領域の直接加熱が防止され、基材のこの領域の収縮を低減し、エアロゾル基材が消耗品から抜け出ないようにすることを意味する。これにより、加熱チャンバ内に屑が形成されないので装置の清掃が容易になる。

加熱領域は、使用時に、エアロゾル基材にエアロゾルを放出させるのに十分な温度に加熱されるヒータの領域を指す。本発明のいくつかの例では、加熱領域の制限は、ヒータの物理的制限及び寸法に実質的に相当し得る。他の例では、加熱領域の制限は、ヒータの物理的制限及び寸法を超える可能性がある。これは、例えば、高出力のヒータが低出力ヒータに比べてより広い周囲領域を目標温度に加熱できるので、ヒータの出力の結果である可能性がある。別の例として、加熱領域を制御し、ヒータ構成要素自体を越えて加熱領域を延ばすために、熱伝導率の高い材料がヒータとエアロゾル基材の間に配置され得る。

この構成のため、加熱領域の長さは、エアロゾル基材の長さよりも短い。

例えば、エアロゾル基材のある領域からエアロゾル基材の別の領域への伝導により、熱が伝達され得るので、本発明のいくつかの例では、エアロゾル基材は、加熱領域がエアロゾル基材の全長にわたって延びる必要なしに、所望のエアロゾルを発生させるために十分に加熱され得る。更に、これにより、装置の動作に必要なエネルギーが低減され、より小さなヒータ構成要素を実装することが可能となる。

その上、このような加熱領域とエアロゾル基材との構成は、所望のエアロゾルを発生させるのに十分な加熱を依然として提供する一方で、エアロゾル基材の過熱を防止し得る。

特に、加熱チャンバの開口部は、開放端部を備え得、加熱チャンバは、反対側の閉鎖端部を備える。

加熱チャンバの閉鎖端部は、加熱チャンバの近くの領域での断熱を改善する。加熱領域及び、使用時に、エアロゾル基材は、閉鎖端部の近くに配置されるので、これにより、装置の加熱効率が更に高められる。加えて、閉鎖端部は、加熱領域とエアロゾル基材とを所望の構成で容易に且つ一貫して位置合わせすることを可能にする、加熱チャンバ内の消耗品の配置を制限する、制限要素として機能し得る。

特に、閉鎖端部は、加熱チャンバ内に延びる窪みを備え得る。このように、窪みは、空気が消耗品の近くの部分の周囲に且つこの部分を通って流れるための隙間を残しながら、消耗品を加熱チャンバの底部に保持する、制限要素として機能し得る。好ましくは、窪みは、閉鎖端部の中心に配置される。

加熱領域は、エアロゾル基材の第１の端部からエアロゾル基材の長さの半分を超える長さにわたって延び得る。これにより、エアロゾル基材の適切な領域がヒータにより直接加熱されることが確実になり、高速で均一且つ効率的な加熱と、その後のエアロゾル発生がもたらされる。

加熱領域は、エアロゾル基材の第１の端部からエアロゾル基材の長さの９０％未満にわたって延び得る。これにより、エアロゾル基材の第２の端部の直接加熱が防止され、エアロゾル基材の近くの部分の収縮と、エアロゾル基材が消耗品から抜け出て屑を形成する可能性とが低減される。

好ましくは、加熱領域は、第１の端部からエアロゾル基材の長さの３／４～７／８にわたって延び得る。これにより、エアロゾル基材の望ましくない収縮が防止される一方で、上で説明した効率的な加熱の利点の間に最適なバランスがもたらされる。

エアロゾル基材の第２の端部は、消耗品の端部に位置する場合があり、エアロゾル基材及び加熱領域の位置合わせされた第１の端部は、消耗品の長さに沿った中間位置に位置決めされる。

このように、消耗品のエアロゾル基材部分において発生したエアロゾルは、吸入される前に消耗品の全長にわたって移動しなければならない。この移動により、より満足感を与える蒸気吸入体験のために、例えば、冷却又は風味の添加によってエアロゾルを変化させることが可能となる。

消耗品は、消耗品の長さの一部にわたって延びるエアロゾル冷却領域を備え得、エアロゾル冷却領域は、消耗品の中空管状部分を備える。

このように、発生したエアロゾルの温度は、ユーザによる吸入前に正確に且つ一貫して制御され得る。加えて、エアロゾル冷却領域は、発生したエアロゾルが、別の方法で可能となる距離よりも短い距離にわたって（吸入のための所望の温度に）冷却されるので、より小さな消耗品及び収容加熱チャンバを実現する。

エアロゾル基材はタバコを含み得る。

ヒータは、消耗品を燃焼させずに、エアロゾルを放出するようにエアロゾル基材を高温に加熱するように構成され得る。

好ましくは、ヒータは、エアロゾル基材を１５０℃～３５０℃の最高温度に加熱するように構成され得る。

特に、加熱チャンバの開口部は、開放端部を備え得、加熱チャンバは、反対側の閉鎖端部を備え、加熱チャンバ及び消耗品は、使用中に、空気がチャンバの開放端部から流入し、加熱チャンバと消耗品との間の空気流路を通過してエアロゾル基材に到達するように構成される。

このように、空気は、エアロゾル基材及び消耗品を通して引き込まれる前に、消耗品の周囲を流れることができる。加熱チャンバが閉鎖端部を備える場合、空気は、開口部を通って加熱チャンバに流入し、加熱チャンバから流出する。

複数の空気流路は、加熱チャンバから延びる突出部により画定され得る。加えて、これらの突出部は、制限要素として機能するように及び／又は消耗品の表面に当接することにより、受け入れられた消耗品を支持するように配置され得る。

好ましくは、加熱チャンバ及び消耗品は、空気がエアロゾル基材に到達する前に空気を予熱するために、空気流路が加熱領域を通るように配置される。このように、空気は、エアロゾル基材に到達する前にヒータにより予熱され、装置の加熱効率が更に高められる。

ここで、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して、単なる例として説明する。

組み立てられた構成での例示的なエアロゾル発生装置を概略的に示す。 内部構成要素が視認可能な状態の例示的なエアロゾル発生装置を概略的に示す。 加熱アセンブリ及び消耗品の例示的な構成の第１の図を概略的に示す。 加熱アセンブリ及び消耗品の例示的な構成の第２の図を概略的に示す。 加熱アセンブリ及び消耗品の更なる例示的な構成を概略的に示す。

図１Ａには、例示的なエアロゾル発生装置１が組み立てられた構成で全体的に示されている。装置１は、底部部分と上部部分とを有する外側ハウジング２を備える。ハウジング２の上部部分には、エアロゾル発生消耗品を装置１に挿入できる開口７が設けられる。

装置１は、ハウジング２内に、加熱アセンブリ３と、ＰＣＢ４と、バッテリ５とを備える。図１Ｂは、外側ハウジング２のない例示的な装置１を示す。加熱アセンブリ３は、加熱アセンブリ３に選択的に電力を提供して加熱アセンブリ３を制御された温度に加熱するために、ＰＣＢ４及びバッテリ５に動作可能に接続される。加熱アセンブリ３、ＰＣＢ４、バッテリ５、及び装置１の様々な他の構成要素は、フレーム６によりハウジング２内の所定の位置に保持される。

使用時には、ユーザはハウジング２により装置１を保持し、開口７を通して装置１の加熱アセンブリ３内に、又はその付近に喫煙可能なエアロゾル発生消耗品を配置する。次いで、装置１は、加熱アセンブリ３又はその付近で消耗品を加熱するために、スイッチにより、又はユーザのパフ動作により、バッテリ５から加熱アセンブリ３への電力供給をオンにするように操作される。加熱アセンブリ３で発生した熱により、消耗品が加熱され、エアロゾルを形成する蒸気が放出される。そうすると、ユーザは、消耗品自体又は装置１の開口７のいずれかを通してエアロゾルを吸入することができる。

細長い消耗品３０が導入された例示的な加熱アセンブリ３が、図２Ａ及び図２Ｂに概略的に示されている。図２Ａは、加熱アセンブリ３及び消耗品３０の側面図を示し、図２Ｂは、図２Ａの線Ａ－Ａで示す断面図を示す。加熱アセンブリ３は、ヒータ２０と、開口部１２を備えた管状加熱チャンバ１０とを備える。この例では、開口部１２は、加熱チャンバ１０の開放端部により提供される。装置のいくつかの代替例では、開口部１２は、加熱チャンバ１０の他の場所に配置され得る。消耗品３０は、消耗品３０の長さの一部にわたって延びるエアロゾル基材３２を備える。エアロゾル基材３２は、加熱チャンバ１０内に位置する消耗品３０の端部であって、チャンバ１０の開口部１２から最も離れた消耗品３０の端部に配置される。エアロゾル基材３２は、第１の端部３２ａと第２の端部３２ｂとを有し、加熱チャンバ１０内に正しく受け入れられたときに、第１の端部３２ａは、第２の端部３２ｂよりも開口部１２の近くにある。

管状加熱チャンバ１０は、開口部１２とは反対側にある閉鎖端部１４と、加熱チャンバ１０の内部容積を画定するように開口部１２と閉鎖端部１４との間に延びる側壁１６とを備える。開口部１２は、装置１が完全に組み立てられたときに、加熱チャンバ１０の内部容積に開口７及び開口部１２を通してアクセスできるように、開口７と位置合わせされる。

本発明のいくつかの例では、装置１は、消耗品３０を加熱チャンバ１０内に案内するように配置されたカラー８を備える。これにより、ユーザによる消耗品３０のより容易な挿入が可能となり、挿入中に消耗品３０を損傷するリスクが低下する。カラー８は、様々な構成で組み込まれ得る。例えば、図２では、ハウジング２の上部部分は、カラー８が開口７を画定するようなカラー８を備える。この例では、カラー８の内径と加熱チャンバ１０の内径は、実質的に同じである。したがって、カラー８は、加熱チャンバ１０の内部容積を広げ、開口７と開口部１２とが同じになるように、加熱チャンバ１０の延長部とみなされ得る。

カラー８の内径は、カラー８の長さに沿って異なり得る。特に、カラー８の一部の内径は、面取り縁部又は傾斜縁部を提供するように、加熱チャンバ１０に近接するにつれて減少し得る。これにより、消耗品３０を加熱チャンバ１０に挿入するユーザ体験が更に改善される。

ヒータ２０は、加熱チャンバ１０を取り囲み、加熱チャンバ１０の内部容積に熱を与えるように構成される。特に、ヒータ２０は、チャンバ１０の側壁１６及び内部容積を加熱するように加熱チャンバ１０の外面に巻き付けられた薄膜ヒータである。ヒータ２０は、加熱領域２２を備える。この加熱領域２２は、使用時に、消耗品３０を燃焼させずに、エアロゾル基材３２にエアロゾルを放出させるのに十分な温度に加熱される、加熱アセンブリ３の領域である。例えば、この加熱領域２２は、ヒータ２０の加熱要素が延びる領域により画定された領域であり得る。他の例では、加熱領域２２は、ヒータ２０の物理的制限及び寸法を超えて延び得る。特に、ヒータは、エアロゾル基材３２を１５０℃～３５０℃の最高温度に加熱するように構成される。加熱領域２２は、第１の端部２２ａと第２の端部２２ｂとを有し、第１の端部２２ａは、第２の端部２２ｂよりも加熱チャンバの開口部１２の近くにある。

この例では、薄膜ヒータは、抵抗加熱要素を有する薄膜回路を備える。加熱要素を備える回路は、チャンバ１０の被巻き付け表面にわたる加熱要素が表面を覆う割合を高めるように配置される。薄膜ヒータは、ポリイミド製のシュリンクラップにより加熱チャンバ１０の外面に巻き付けて外面に対して保持することができる。他の例では、薄膜ヒータは、耐熱性接着剤を使用するなど、他の手段で加熱チャンバ１０の外面に取り付けることができる。加熱チャンバ１０の外面の周囲にヒータ２０を配置することにより、消耗品３０との接触に起因する損傷からヒータ２０を保護しながら、消耗品３０を加熱することが可能となる。

本発明のいくつかの例では、加熱アセンブリ３は、ヒータ２０をアセンブリ３内に位置決めして支持するように配置されたヒータ支持体１１を更に備える。図２において、ヒータ支持体１１の一部は、カラー８と加熱チャンバ１０との間に配置される。ヒータ支持体１１のこの部分の内径は、ヒータ支持体１１が加熱チャンバ１０の内部容積を広げ、加熱チャンバ１０の延長部とみなされ得るように、加熱チャンバ１０の内径と実質的に等しい。いくつかの他の例では、ヒータ支持体１１は、加熱チャンバ１０の内部容積を広げず、別の位置からヒータ２０を支持するように、加熱チャンバ１０から離して配置され得る。

使用時に、ヒータ支持体１１及びカラー８は、エアロゾル基材３２から離れて位置するので、ヒータ支持体１１とカラー８は両方とも、良好な断熱材である材料を含むことが好ましい。これにより、ヒータ２０により発生した熱が、これらの構成要素に不必要に伝達されることが防止され、装置の効率が更に高められる。これらは、様々な断熱材料のうちの同じ断熱材料であり得る。

上で説明したように、加熱アセンブリ３及びヒータ２０は特に、装置１内に組み付けられるとＰＣＢ４及びバッテリ５に接続される。加熱チャンバ１０の側壁１６、又は少なくとも加熱領域２２付近の側壁１６の部分は、ヒータ２０からチャンバ１０に熱を伝導するために、金属などの、熱伝導性材料を含む。

加熱チャンバ１０及び消耗品３０は各々、消耗品３０が加熱チャンバ１０内に受け入れられたときに、エアロゾル基材３２及び加熱領域２２が互いに対して有利に位置決めされるように構成される。より具体的には、基材３２及び加熱領域２２は位置合わせされ、加熱領域２２は、エアロゾル基材３２の長さに沿って基材３２のいずれの端部も越えて延びない。このように加熱領域２２と基材３２とを位置合わせすることにより、基材３２の長さに沿って均一な熱分配がもたらされる。加熱領域２２がエアロゾル基材３２の端部を越えて延びることを防止することにより、消耗品３０又は加熱アセンブリ３の不要な領域を加熱するために使用されるエネルギーの浪費が低減される。加えて、それにより、エアロゾル冷却領域を消耗品３０又は加熱アセンブリ３の他の領域に確立することも可能となる。

図２Ａの例に示すように、加熱領域２２の長さは、エアロゾル基材３２の長さよりも短く、加熱領域の第１の端部２２ａは、基材の第２の端部３２ｂが加熱領域の第２の端部２２ｂを越えて延びるように、エアロゾル基材の第１の端部３２ａと位置合わせされる。これにより、第２の端部３２ｂ付近のエアロゾル基材３２の部分を直接加熱することなく、エアロゾル基材３２を効率的に加熱することが可能となる。したがって、この端部３２ｂ付近の基材３２の大きさの減少は、基材３２の一部が消耗品３０から抜け出て又は外れてチャンバ１０内に屑を形成する可能性とともに低減される。

より具体的には、加熱領域の第１の端部２２ａは、エアロゾル基材の第１の端部３２ａと位置合わせされ、加熱領域２２は、エアロゾル基材３２の長さの３／４にわたって延びる。第１の端部２２ａ、３２ａを位置合わせし、エアロゾル基材３２の長さの半分を超える長さにわたって加熱領域２２を延ばすことにより、ヒータ２０によるエアロゾル基材３２の高速で均一且つ効率的な加熱がもたらされる。第１の端部２２ａ、３２ａを位置合わせし、加熱領域２２をエアロゾル基材３２の長さの９０％未満にわたって延ばすことにより、エアロゾル基材の第２の端部３２ｂの直接加熱が防止され、エアロゾル基材３２の近くの部分の収縮と、エアロゾル基材３２が消耗品３０を抜け出て屑を形成する可能性とが低減される。第１の端部２２ａ、３２ａを位置合わせし、加熱領域２２をエアロゾル基材３２の長さの３／４～７／８にわたって延ばすことにより、これらの利点の間に望ましいバランスがもたらされることが判明している。

加熱アセンブリ３及び／又は消耗品３０は、消耗品３０を加熱チャンバ１０に挿入できる深さを制限するための制限要素を備え得る。この制限要素により、加熱領域２２とエアロゾル基材３２とを互いに対して所望の構成で容易に且つ一貫して位置合わせできることが確実になる。制限要素は、例えば、開口部１２及び／又は開口７の直径よりも大きい直径を有する消耗品３０の制限部分であり得る。代替的に、制限要素は、消耗品３０の直径よりも小さい直径を有する加熱チャンバ１０の制限部分であり得る。制限手段はまた、装置１が使用されている間、又はユーザが加熱チャンバ１０から消耗品３０を意図的に取り外すまで、消耗品３０を所定の位置に可逆的に固定し得る。

加熱チャンバ１０の閉鎖端部１４は、チャンバ１０の近くの内部容積内での断熱を改善する。加熱領域２２及び、使用時に、エアロゾル基材３２は、閉鎖端部１４の近くに配置されるので、これにより、装置１の加熱効率が更に高められる。加えて、閉鎖端部１４はまた、上で説明したように制限要素として機能し得る。

図２Ａ及び図２Ｂに示す例示的な装置１は、加熱チャンバ１０の外面に巻き付けられたヒータ２０を備えるが、別の例では、ヒータ２０は、加熱チャンバ１０の内部に設けられ得る。このようにヒータ２０を配置することにより、ヒータ２０が加熱チャンバ１０の内部容積を直接加熱でき、側壁１６への伝導により失われるエネルギーが低減されるので、消耗品のより効率的な加熱が提供され得る。好ましくは、加熱チャンバ１０は、熱損失を更に低減するために断熱材料を含む。

消耗品３０は、エアロゾル基材３２に加えて、エアロゾル冷却領域３４と、フィルタ３６とを備える。エアロゾル冷却領域３４は、消耗品３０の長さの一部にわたって延び、消耗品３０の中空管状部分３５を備える。この中空管状部分３５は、（エアロゾル基材３２を加熱することにより発生させた）エアロゾルが、中空管状部分３５の側部から漏出せずに、消耗品３０を通過することを可能にする。エアロゾル冷却領域３４は加熱領域２２と重ならないので、エアロゾルが、エアロゾル冷却領域３４内でも加熱され続けることはない。加えて、中空管状部分３５は、エアロゾル冷却領域３４内の熱消失を更に加速させるように構成され得る。例えば、エアロゾルから熱を奪って消耗品３０の他の領域に伝導することにより。エアロゾル冷却領域３４の長さ及び中空管状部分３５の寸法は、使用時に、発生するエアロゾルをユーザによる吸入に望ましい温度範囲で一貫して提供できるように構成される。加えて、エアロゾル冷却領域３４を含む消耗品３０は、発生したエアロゾルが、別の方法で可能となる温度に比べて所望の温度に冷却されるので、エアロゾル冷却領域３４のない消耗品３０よりも短い長さで提供することができる。結果として、より短い消耗品３０を収容するために、より小さな加熱チャンバ１０が必要となる。

エアロゾル基材３２は、加熱チャンバ１０内に位置する消耗品３０の端部であって、開口部１２から最も離れた消耗品３０の端部に配置される。フィルタ３６は、開口部１２の最も近くにある他の端部に配置される。エアロゾル冷却領域３４は、エアロゾル基材３２とフィルタ３６との間に消耗品３０の長さに沿って延びる。これにより、使用時に、発生したエアロゾルが、ユーザによる吸入前に十分に冷却され得ることが確実になる。他の例では、消耗品３０は、フィルタ３６を含まない場合があり、又は消耗品３０全体にわたって配置された追加の構成要素を更に含み得る。

消耗品３０及び加熱チャンバ１０は、消耗品３０と加熱チャンバ１０との間に空気流路４０を画定するように構成される。好ましくは、加熱チャンバ１０はまた、閉鎖端部１４を備える。使用時に、すなわち、ユーザが、消耗品３０から発生したエアロゾルを吸入すると、これにより、空気が、開口部１２を通って加熱チャンバ１０に流入し、空気流路４０を通過して、閉鎖端部１４に向かい、エアロゾル基材３２に到達することが可能となる。空気流路４０は、加熱領域１２を通るので、流入空気が消耗品３０に流入する前に流入空気に予熱効果を与える。これにより、装置１の加熱効率が更に高められ、動作に必要な電力が低減される。

好ましくは、加熱チャンバ１０の閉鎖端部１４は、窪み１５を備える。この窪み１５は、取り込まれた空気が消耗品３０の端部を通って流れるための隙間を残しながら、消耗品３０をチャンバ１０の底部に保持する、制限要素として機能することができる。

他の例では、消耗品３０及び加熱チャンバ１０は、消耗品３０と加熱チャンバとの間に複数の空気流路４０を画定するように構成される。例えば、加熱チャンバ１０は、空気流路４０に伴う利益をもたらすと同時に消耗品３０を支持するために、側壁１６から延びて、消耗品３０の表面に当接するように配置された突出部１７を備え得る。好ましくは、消耗品３０が加熱チャンバ１０内に受け入れられたときに、突出部１７は、エアロゾル基材４０と重なる。突出部１７は、上で説明したような制限要素として機能し得る。図２に示す突出部１７は、一連の長手方向リブであり、長手方向リブの長手方向軸線は、加熱チャンバの長手方向軸線と実質的に位置合わせされる。代替的に又は加えて、加熱チャンバ１０は、消耗品３０の表面に当接するように配置された小さな点のアレイなどの、異なる形状の突出部１７を備え得る。

細長い消耗品３０が導入された加熱アセンブリ３の更なる例が、図３に概略的に示されている。閉鎖端部１４の代わりに、図３の例における加熱チャンバ１０は、開口部１２から最も離れた加熱チャンバ１０の端部に配置された空気入口１９を備える。これにより、空気が（加熱チャンバ１０の一端部における）空気入口１９を通って加熱チャンバ１０に流入し、（加熱チャンバ１０の他端部における）開口部１２において加熱チャンバ１０から流出できるので、真っ直ぐな空気流通路を備えた加熱アセンブリ３が提供される。使用時に、消耗品３０が加熱チャンバ１０内に受け入れられたときに、空気が、空気入口１９を通して加熱チャンバ１０内に引き込まれ、エアロゾル基材３２に入り得る。空気入口１９はまた、例えば、加熱チャンバ１０内に消耗品３０が受け入れられていないときに加熱チャンバ１０を通して空気を強制的に送り込むことにより、加熱チャンバ１０のより容易な清掃を可能にし得る。

空気入口１９の大きさは、使用中に加熱チャンバ１０を通る空気流量を制御するように構成され得る。図３の例では、空気入口１９は、加熱チャンバの内径よりも小さく消耗品３０のエアロゾル基材３２部分の外径よりも小さい内径を有する。このように、空気入口１９は、上で説明したように制限要素として機能すると同時に、空気が加熱チャンバ１０に入ることを可能にする。本発明の別の例では、加熱チャンバ１０は、加熱チャンバ１０の端部に配置された複数の空気入口１９を備え得る。かかる例では、これにより、加熱チャンバ１０を通る空気流が更に制御され得る。

好ましくは、加熱チャンバ１０が空気入口１９を備える場合、加熱チャンバ１０の開口部１２及び消耗品３０は、使用時に開口部１２の直径が、開口部１２と位置合わせされる消耗品３０の部分の外径と実質的に等しくなるように構成される。かかる構成により、使用時に、空気のみが空気入口１９から加熱チャンバ１０内に流入することがもたらされる。消耗品３０及び加熱チャンバ１０は依然として、エアロゾル基材３２のより広い領域に空気が直接到達することを可能にするために、消耗品３０と加熱チャンバ１０との間に空気流路４０を画定するように構成され得る。

定義及び代替実施形態
上記の説明から、記載した実施形態の多くの特徴が、独立した利点を持つ独立した機能を実行することが理解されるであろう。したがって、特許請求の範囲で定義される本発明の実施形態のこれらの独立した特徴の各々を含めること又は省略することは、独立して選択することができる。

「ヒータ」という用語は、エアロゾル基材３２からエアロゾルを形成するのに十分な熱エネルギーを出力するための任意の装置を意味するものと理解すべきである。ヒータ２０からエアロゾル基材３２への熱エネルギーの伝達は、伝導、対流、放射又はこれらの手段の任意の組み合わせであり得る。非限定的な例として、伝熱ヒータは、エアロゾル基材３２に直接接触してエアロゾル基材３２を押し付け得る、又は加熱チャンバ１０などの別個の構成要素に接触して、別個の構成要素自体が伝導、対流及び／若しくは放射によりエアロゾル基材３２の加熱を生じさせ得る。

ヒータは、電気的に駆動されるか、燃焼により駆動されるか、又は任意の他の好適な手段で駆動され得る。電気駆動ヒータは、抵抗性トラック要素（任意選択的に絶縁パッケージングを含む）、誘導加熱システム（例えば、電磁石及び高周波発振器を含む）などを含み得る。ヒータ２０は、エアロゾル基材３２の外側の周囲に配置され得るか、エアロゾル基材３２内に途中まで若しくは完全に貫入し得るか、又はこれらの任意の組み合わせであり得る。例えば、上で説明した実施形態のヒータ２０の代わりに、エアロゾル発生装置は、加熱チャンバ内のエアロゾル基材内に延びるブレード型ヒータを有し得る。

エアロゾル基材３２は、タバコを、例えば乾燥した又はキュアした形態で含み得、場合により、風味のための、又はより滑らかな若しくはより満足感を与える体験をもたらす、追加の成分を有する。いくつかの例では、タバコなどのエアロゾル基材３２は、気化剤で処理され得る。気化剤は、エアロゾル基材３２からの蒸気の発生を改善し得る。気化剤は、例えば、グリセロールなどのポリオール又はプロピレングリコールなどのグリコールを含み得る。場合により、エアロゾル基材３２は、タバコを又は更にはニコチンを含まなくてもよく、代わりに、風味、揮発性、滑らかさの改善及び／又は他の満足感を与える効果を提供するための天然成分又は人工由来の成分を含み得る。エアロゾル基材３２は、細断された、ペレット状の、粉末状の、粒状の、ストリップ又はシート形態、任意選択的にこれらの組み合わせの固体又はペーストタイプの材料として提供され得る。同様に、エアロゾル基材３２は、液体又はゲルであり得る。実際に、いくつかの例では、固体部分と液体／ゲル部分との両方が含まれ得る。

したがって、エアロゾル発生装置１を、「加熱式タバコ装置」、「加熱非燃焼式タバコ装置」、「タバコ製品気化用装置」などと等しく呼ぶことができ、これらの効果を実現するのに好適な装置として解釈される。本明細書に開示される特徴は、任意のエアロゾル基材を気化させるように設計された装置に等しく適用可能である。

本明細書で使用される場合、「エアロゾル」及び「蒸気」という用語は、互換的に使用され、任意の大きさの粒子又は液滴の浮遊物を指す。同様に、「気化させる」という用語は、蒸気に変化すること、又は蒸気に変化させることを意味し、「エアロゾル化する」という用語は、エアロゾルにすること、及び／又は分散させてエアロゾルにすることを意味する。

Claims (13)

1. エアロゾル発生装置であって、
   消耗品を受け入れるように配置された開口部を備える管状加熱チャンバと、
   前記管状加熱チャンバの全長の一部にわたって延びる加熱領域を有するヒータであって、前記加熱領域は、前記開口部に最も近い第１の端部と、反対側の第２の端部とを有する、前記ヒータと、
   細長い消耗品が前記加熱チャンバの長さに沿って位置するように受け入れられるように配置された前記細長い消耗品であって、前記消耗品は、前記消耗品の全長の一部にわたって延びるエアロゾル基材を含み、前記エアロゾル基材の長さは前記加熱領域の長さよりも大きい、前記消耗品と
   を備え、
   前記加熱チャンバ及び前記消耗品は、前記消耗品が前記加熱チャンバ内に受け入れられたときに、前記エアロゾル基材の第２の端部が前記加熱領域の前記第２の端部を越えて延びるように、前記加熱領域の前記第１の端部が前記エアロゾル基材の第１の端部と位置合わせされるように構成される、
   エアロゾル発生装置。
2. 前記加熱チャンバの前記開口部は、開放端部を有し、前記加熱チャンバは、反対側の閉鎖端部を有する、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
3. 前記閉鎖端部は、前記加熱チャンバ内に延びる窪みを有する、請求項２に記載のエアロゾル発生装置。
4. 前記加熱領域は、前記エアロゾル基材の前記第１の端部から前記エアロゾル基材の前記長さの半分を超える長さにわたって延びる、請求項１から３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
5. 前記加熱領域は、前記エアロゾル基材の前記第１の端部から前記エアロゾル基材の前記長さの９０％未満にわたって延びる、請求項１から４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
6. 前記加熱領域は、前記エアロゾル基材の前記第１の端部から前記エアロゾル基材の前記長さの３／４～７／８にわたって延びる、請求項１から５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
7. 前記エアロゾル基材の前記第２の端部は、前記消耗品の端部に位置し、前記エアロゾル基材及び前記加熱領域の前記位置合わせされた第１の端部は、前記消耗品の前記長さに沿った中間位置に位置決めされる、請求項１から６のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
8. 前記消耗品は、前記消耗品の前記長さの一部にわたって延びるエアロゾル冷却領域を有し、前記エアロゾル冷却領域は、前記消耗品の中空管状部分を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
9. 前記エアロゾル基材はタバコを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
10. 前記ヒータは、前記消耗品を燃焼させずに、エアロゾルを放出するように前記エアロゾル基材を高温に加熱するように構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
11. 前記ヒータは、前記エアロゾル基材を１５０℃～３５０℃の最高温度に加熱するように構成される、請求項１０に記載のエアロゾル発生装置。
12. 前記加熱チャンバの前記開口部は、開放端部を有し、前記加熱チャンバは、反対側の閉鎖端部を有し、前記加熱チャンバ及び前記消耗品は、使用中に、空気が前記チャンバの前記開放端部から流入し、前記加熱チャンバと前記消耗品との間の空気流路を通過して前記エアロゾル基材に到達するように構成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
13. 前記加熱チャンバ及び前記消耗品は、前記空気が前記エアロゾル基材に到達する前に前記空気を予熱するために、前記空気流路が前記加熱領域を通るように配置される、請求項１２に記載のエアロゾル発生装置。

Images