JP2023535320A - 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(100)が、提供される。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生媒体(140)を受け入れるための開口部(104)を備えたチャンバ(102)と、エアロゾル発生媒体を加熱するように構成された加熱要素(106)と、チャンバの長さに沿って移動するように構成された可動ベース(108)とを含み、可動ベースは、可動ベースを通る空気流を可能にするように構成された1つ又は複数の通路(116)を含む。可動ベースは、チャンバを分割して、開口部に向かう第1の領域(136)と開口部から離れた第2の領域(138)とを画定する。1つ又は複数の空気流入口が、チャンバの第2の領域に配置され、チャンバの開口部に隣接する1つ又は複数の空気流入開口部(122)をチャンバの第2の領域内の1つ又は複数の空気流入口に接続する1つ又は複数の空気流入通路(124)によって、装置の外側から第2の領域への空気流経路を提供するように構成される。【選択図】図1A
Description
本発明は、エアロゾル発生装置に関する。
電子タバコなどのエアロゾル発生装置は、一層人気が高い消費者向け製品になりつつある。
エアロゾル化、又は気化のための加熱装置は、当技術分野において既知である。そのような装置は、通常、エアロゾル発生製品を加熱するように配置されたヒータを含む。動作時には、エアロゾル発生製品はヒータで加熱されて、消費者が吸入するように製品の成分をエアロゾル化する。そのような装置は、通常、エアロゾル発生製品を燃焼させることなく加熱するように設計されている。エアロゾル発生製品は、従来の巻きタバコに類似した形態で、又はカプセルでタバコを含んでもよく、他のエアロゾル発生製品は、液体、又はカプセル内の液体内容物であってもよい。
そのような製品の消費者の体験を改善する必要性があり、本発明の目的は、そのようなエアロゾル発生装置内の空気流を改善することによってこの必要性に対処することである。
第1の態様によれば、エアロゾル発生媒体を受け入れるための開口部を備えたチャンバと、エアロゾル発生媒体がチャンバに受け入れられたときにエアロゾル発生媒体を加熱するように構成された加熱要素と、チャンバの長さに沿って移動するように構成された可動ベースとを含み、可動ベースは、可動ベースを通る空気流を可能にするように構成された1つ又は複数の通路を含む、エアロゾル発生装置が提供される。
このようにして、可動ベースは、チャンバ内に異なる長さのエアロゾル発生媒体をしっかりと保持し、1つ又は複数の通路を通してエアロゾル発生媒体に空気流を提供することができる。この空気流経路は、エアロゾル発生媒体への空気流の改善された制御を提供し、ユーザがエアロゾル発生装置で吸入するときにもたらされる圧力降下に適応する。これにより、ユーザ体験が向上する。
任意選択で、可動ベースは、チャンバを分割して、開口部に向かう第1の領域と開口部から離れた第2の領域とを画定する。
任意選択で、1つ又は複数の空気流入口が、チャンバの第2の領域に配置され、1つ又は複数の空気流入口は、装置の外部から第2の領域への空気流経路を提供するように構成される。
このようにして、エアロゾル発生装置のユーザがエアロゾル発生媒体を吸引又は吸入するとき、エアロゾル発生装置の外部の空気をチャンバの第2の領域に引き込み、予熱することができる。
任意選択で、1つ又は複数の空気流入口が、チャンバの第2の領域に配置され、チャンバの開口部に隣接する1つ又は複数の空気流入開口部をチャンバの第2の領域内の1つ又は複数の空気流入口に接続する1つ又は複数の空気流入通路によって、装置の外側から第2の領域への空気流経路を提供するように構成される。
任意選択で、1つ又は複数の空気流入通路は、チャンバの第2の領域に空気を送り込むためにチャンバと並行して延びる。
このようにして、チャンバからの残留熱が、チャンバと並行して延びる通路内の空気を加熱することによって、空気流を予熱することに寄与する。
任意選択で、加熱要素は、開口部に向かう方向にチャンバ内に延在する。
このようにして、加熱要素は、エアロゾル発生媒体を効果的に加熱してエアロゾルを発生させるように、エアロゾル発生媒体と係合する。
任意選択で、第1の領域は、エアロゾル発生媒体を加熱するように構成され、第2の領域は、エアロゾル発生媒体への空気流を予熱するように構成される。
このようにして、チャンバの第2の領域における空気流の予熱は、チャンバの第1の領域で発生したエアロゾルと予熱空気を混合することによって、ユーザ体験を改善することができる。これは、エアロゾル製品のより一貫した温度を作り出すことができる。さらにまた、エアロゾル発生媒体に引き込まれる前に空気を予熱することは、周囲空気(又は冷気)の吸い込みがエアロゾル発生媒体の加熱に影響を与えることを防止する。そのような冷気は、エアロゾル発生媒体内の温度を低下させる可能性があり、それによって、エアロゾル発生媒体のエアロゾル化のために加熱要素に供給される電力をより多く必要とする可能性がある。空気を予熱することによって、予熱空気がエアロゾル発生媒体内の温度降下の影響を低減又は防止するので、エアロゾル化のために使用される加熱要素の部分に供給されなければならない電力が少なくなる。
任意選択で、可動ベースは、加熱要素の第1の部分がチャンバの第1の領域に配置され、加熱要素の第2の部分がチャンバの第2の領域に配置されるように、加熱要素に沿って移動するように構成される。
このようにして、単一の加熱要素が、エアロゾル発生媒体をエアロゾル化するためのチャンバの第1の領域内の第1の部分と、エアロゾル発生媒体への空気流を予熱するためのチャンバの第2の領域内の第2の部分とを有し得る。チャンバの第2の領域にある加熱要素の部分は、エアロゾル発生媒体と係合しないが、第2の領域の空気を加熱することができ、その空気は次に可動ベースの通路を通ってエアロゾル発生媒体に引き込まれる。この配置は、加熱要素の第2の部分で発生した熱の浪費を防止する。
任意選択で、加熱要素は、それぞれが決定された加熱プロファイルに基づいて別々に加熱されるように構成された、複数の加熱ゾーンを含み、エアロゾル発生装置は、加熱要素に沿った可動ベースの位置を決定するように構成されたコントローラをさらに含み、加熱プロファイルは、チャンバの第1の領域に配置された複数の加熱ゾーンの第1のセットの加熱ゾーンが第1の温度で動作し、チャンバの第2の領域に配置された複数の加熱ゾーンの第2のセットの加熱ゾーンが第1の温度とは異なる第2の温度で動作するように、可動ベースの決定された位置に基づいて決定される。
このようにして、予熱領域と加熱領域で異なる温度が適用され得る。これにより、望ましい予熱及び加熱(又はエアロゾル化)温度の設定を可能にすることによってユーザ体験を改善することができる。
任意選択で、可動ベースは、開口部から第1の距離にある伸長位置と、開口部から第2の距離にある収縮位置との間で移動可能であり、第2の距離は第1の距離よりも大きい。
このようにして、異なる長さのエアロゾル発生媒体をチャンバ内に受け入れることができる。
任意選択で、加熱要素は、可動ベースの開口部を通過する。
任意選択で、可動ベースは、開口部の方を向いた第1の表面と、第1の表面とは反対側の、開口部から離れる方を向いた第2の表面とを有し、1つ又は複数の通路は、可動ベースを通過して第1の表面を第2の表面に接続する。
任意選択で、加熱要素は、チャンバに受け入れられたときにエアロゾル発生媒体に挿入可能な加熱ブレードである。
このようにして、加熱ブレードは、エアロゾル発生媒体を効率的にエアロゾル化することができる。
任意選択で、加熱ブレードは、チャンバの開口部に向けられた刺通端部を含む。
このようにして、加熱ブレードをエアロゾル発生媒体と効率的に接続することができる。
任意選択で、加熱要素は、エアロゾル発生媒体を燃焼させることなく、エアロゾル発生媒体を加熱するように構成される。
このようにして、煙の発生を防止しながらエアロゾルを発生させる。
第2の態様によれば、エアロゾル発生媒体がチャンバに受け入れられた、第1の態様のエアロゾル発生装置を含む、エアロゾル発生システムが提供される。
任意選択で、第1の態様のエアロゾル発生装置、又は第2の態様のエアロゾル発生システムについて、エアロゾル発生媒体はタバコロッドである。
ここで、図面を参照して本発明の実施形態を例として説明する。
エアロゾル発生装置100は、消費者による吸入用のエアロゾルを生成するためにエアロゾル発生媒体140を加熱するように配置された装置である。具体例では、エアロゾル発生媒体140は、従来の巻きタバコに類似したタバコロッドであり得る。すなわち、タバコ繊維を紙で包んだものである。エアロゾル発生装置100はまた、電子タバコ、又は蒸気発生装置と見なすこともできる。本開示の文脈では、蒸気及びエアロゾルという用語は、互換的に使用することができる。いくつかの例では、エアロゾル発生媒体140は、加熱されたときに蒸気又はエアロゾルを発生する、液体又は繊維材料などの固体、又はそれらの組み合わせとすることができる。
図1Aは、エアロゾル発生装置100の横断面を提示する切断図を示す。
エアロゾル発生装置100は、エアロゾル発生媒体140がそこに受け入れられたエアロゾル発生装置100の横断面を提示する切断図を示す図1Bのように、エアロゾル発生媒体140を受け入れるように構成される。エアロゾル発生媒体140は、エアロゾル発生材料を含み得る。エアロゾル発生媒体140は、タバコロッドとも呼ばれる、巻きタバコのような消耗品であり得、エアロゾル発生材料はタバコであり得る。エアロゾル発生装置100は、エアロゾル発生媒体140を燃焼させることなくエアロゾル発生媒体140を加熱してエアロゾルを発生させるように構成される。そのような装置は、タバコを燃焼させることなく、タバコを加熱してエアロゾルを発生させる、「加熱非燃焼」装置と見なすことができる。
以下の説明ではエアロゾル発生媒体140をタバコロッドと呼ぶが、その他の適切なタイプのエアロゾル発生媒体140を代替として使用してもよい。例えば、液体及び/又は固体のエアロゾル発生材料を含むカートリッジを代替として使用してもよい。
エアロゾル発生装置100は、チャンバ102が配置される本体146を有する。本体146の開口部104は、チャンバ102へのアクセスを提供する。チャンバ102は、開口部104を通してタバコロッド140を受け入れるように構成される。チャンバ102は、タバコロッド140がチャンバ102内にしっかりと嵌合し、内壁120によって所定の位置に保持されるように、タバコロッド140のサイズ及び形状に対応する、チャンバ102の内壁120によって画定される断面サイズ及び形状を有し得る。一例では、チャンバ102の形状は、実質的に円筒形である。
加熱要素106は、チャンバ102内に置かれ、チャンバ102に受け入れられたときにタバコロッド140を加熱するように構成される。図1A及び図1Bの例では、加熱要素106は、チャンバ102の底部114からチャンバ102の内側に延在する加熱ブレードである。そのような加熱ブレード106は、チャンバ102の軸方向に細長く、チャンバ102の半径方向に平面的であり得、開口部104に最も近い端部に尖った刺通端部130を有し得る。チャンバ102の底部114は、開口部104とは反対側のチャンバ102の端部と見なすことができる。加熱要素106は、チャンバ102の底部114からチャンバ102の開口部104に向かって延在する。加熱要素106は、チャンバ102の軸方向長さに沿って完全に延在することができ、又はチャンバ102の軸方向長さの実質的な部分を通って延在することができる。加熱要素106は、チャンバ102内に実質的中央に置かれ、タバコロッド140に嵌合するように寸法決めされる。チャンバ102に挿入されるとき、タバコロッド140の第1の端部142が加熱要素106によって刺通され、タバコロッド140がチャンバ102内にさらに押し込まれているとき、加熱要素106は、タバコロッド140の軸方向長さを通ってスライドすることによって、タバコロッド140と係合する。
代替案では、加熱要素106は、代わりに、タバコロッド140を取り囲むように、チャンバ102の内壁120に組み込まれるか、又は取り付けられてもよい。そのような代替案では、加熱要素106は、コイルヒータとすることができる。
加熱要素106は、バッテリなどの電力供給132、及びエアロゾル発生装置100を動作可能に制御するコントローラ134に結合される。バッテリ132及びコントローラ134は、エアロゾル発生装置100の本体146内に格納することができる。コントローラ134は、ヒータ点火ボタン(図示せず)が押されたときにこれを検出し、エアロゾル化セッションのために加熱要素106を加熱するようにバッテリから加熱要素106への電力流を制御する。コントローラ134は、マイクロコントローラユニットであり得、1つ又は複数のプロセッサと、エアロゾル発生装置100の動作を制御するために1つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令を記憶するメモリとを含み得る。
チャンバ102に挿入することができるタバコロッド140は、第1の端部142とは反対側の第2の端部144にマウスピース部148を有する。いくつかの例では、マウスピース部148は、フィルタプラグを含む。タバコロッド140は、エアロゾル化可能材料を含むエアロゾル化可能部(例えば、タバコ繊維を含むタバコ部)に隣接するマウスピース部148から構成される。チャンバ102に受け入れられたとき、エアロゾル化可能部は、チャンバ102内に収納され、タバコロッド140のマウスピース部148は、開口部104から外側に延出する。このようにして、エアロゾル発生装置100のユーザは、タバコロッド140がチャンバ102に挿入されているとき、エアロゾル化セッション中に、マウスピース部148で吸入することができる。
1つ又は複数の空気流入口122が、エアロゾル発生装置100の本体146内に配置され、空気流入通路124によってチャンバ102に接続される。エアロゾル発生装置100のユーザがタバコロッド140で吸入するとき、チャンバ102内の圧力が低下し、空気が装置の外側から空気流入通路124を通ってチャンバ102内に引き込まれる。空気流入通路124は、実質的にチャンバ102の底部114に向かって、又はチャンバ102の底部114において、チャンバ102に空気を送り込むように配置される。いくつかの例では、空気流入口122用の開口部は、エアロゾル発生装置100の本体146の端面においてチャンバ102の開口部104に隣接して配置されてもよい。そのような例では、空気流入通路124は、チャンバ102の底部に空気を送り込むためにチャンバ102の長さと並行して延びることができ、これは、チャンバへの空気流が、チャンバ102及びタバコロッド140を通って開口部104に向かって移動する空気流と実質的に反対方向に移動するので、流入向流と見なすことができる。空気流入口122用の開口部をチャンバ102の開口部104に隣接して配置することは、エアロゾル発生装置100を保持するときに操作者が手で空気流入口122の開口部を不注意に塞ぐことを防止する。チャンバ102からの残留熱はまた、空気流がチャンバ102と並行して通路124を通過するときに空気流を温めることができる。他の例では、空気流入口122用の開口部は、チャンバ102の底部に近接した場所で本体146の側壁に配置されて、空気流通路124内にチャンバ102への最短の空気流経路を提供してもよい。
可動ベース108がチャンバ102内に置かれる。可動ベース108は、チャンバ102の長さに沿って、チャンバ102の軸方向(すなわち、チャンバ102の長さに沿ってチャンバ102の開口部104に向かう方向及び離れる方向)に移動するように構成される。可動ベース108は、チャンバ102を通る可動ベース108の動きを案内する案内トラックに取り付けることができる。可動ベース108は、タバコロッド140がチャンバ102に挿入されるときにタバコロッド140の第1の端部142が押圧するプラットフォームである。可動ベース108は、チャンバ102のそれとほぼ等しく寸法決めされた断面形状及びサイズ、並びにチャンバ102の深さよりもかなり小さい厚さ寸法を有する。一例では、可動ベース108は2~10mmの厚さを有してもよく、チャンバ102は10~50mmの深さを有してもよい。
いくつかの例では、可動ベース108は、ばねなどによって、チャンバ102内の第1の位置、又は伸長位置に弾性的に付勢されてもよい(図1A)。第1の位置は、チャンバ102の長さに対して実質的に中央、又は開口部104の方にあり得る。タバコロッド140がチャンバ102内に押し込まれるとき、それは可動ベース108を押圧し、可動ベース108は、弾性付勢力に逆らって、開口部104から離れてチャンバ102内を下方に移動する。タバコロッド140とチャンバ102の内壁120との間の摩擦力が弾性付勢力に打ち勝って、タバコロッド140を所定の位置に保持し、可動ベース108をチャンバ102の底部114により近い第2の位置、又は収縮位置に保持する(図1B)。すなわち、可動ベース108は開口部104から第1の距離にある伸長位置と、開口部104から第2の距離にある収縮位置との間で移動可能であり、第2の距離は第1の距離よりも大きい。異なる長さのタバコロッドがチャンバ102に挿入されてもよい。タバコロッド140がチャンバ102の深さと同等又はそれ未満の短い長さである場合、マウスピース部148がもはやチャンバ102から十分に外側に延出しない程度にタバコがチャンバ102内に落ちることは、不都合になる。可動ベース108に加えられる弾性付勢力は、タバコロッド140が所望よりもさらにチャンバ102内に滑り込むことを防止する。このようにして、可動ベース108は、タバコロッド140のマウスピース部148がチャンバ102から延出するように、チャンバ102内の動作可能な位置にタバコロッド140を固定する。
代替的に、又は追加的に、他の例では、可動ベース108の位置は、第1の位置(図1A)と第2の位置(図1B)との間でエアロゾル発生装置100のユーザが手動で制御することができる。例えば、可動ベース108は、可動ベース108を開口部104に向かう方向及び開口部104から離れる方向に駆動する電気モータ又はソレノイドに接続することができる。電気モータ又はソレノイドは、エアロゾル発生装置100のコントローラ134によって制御され、可動ベース108を移動させるようコントローラ134に指示するように構成された入力を装置のユーザが選択することに応答して、チャンバ102の長さに沿って移動することができる。別の例では、可動ベース108は、機械的な方式でエアロゾル発生装置100のユーザが手動で移動させることができる。スロット又はねじグローブに配置された貫通ピンは、可動ベース108をエアロゾル発生装置100の外部のハンドルに接続することができ、このハンドルは、ユーザによってスライド又は回転方式で動かされるとき、可動ベース108をチャンバ102の長さに沿って機械的に移動させる。有利には、可動ベース108の位置を調節するためのこれらの手段により、エアロゾル発生装置100のユーザがチャンバ102の深さを調節することが可能になるため、タバコロッド140のマウスピース部148が、ユーザが吸入するために依然としてチャンバ102から延出することを保証しながら、異なる長さのタバコロッドをチャンバ102内に受け入れることができる。
可動ベース108の形態は、円盤状であり得る。可動ベース108は、チャンバ102の開口部104の方を向いた第1の表面110と、チャンバ102の底部114の方を向いた、第1の表面110に対して可動ベース108の反対側にある第2の表面112とを有する。
加熱要素106が通過するスロット118が可動ベース108に配置される。このようにして、可動ベース108は、チャンバ102内を移動するとき、加熱要素106の長さに沿って移動することができる。
1つ又は複数の孔116が可動ベース108に配置される。これらの孔116は、空気流が可動ベース108を通過することを可能にするように、可動ベース108の第1の表面110を第2の表面112に接続する通路116を形成する貫通孔である。貫通孔116は、チャンバ102の軸方向長さの方向、すなわちタバコロッド140がチャンバ102に挿入される方向に可動ベース108を貫いて延在する。
貫通孔116は、空気流入口122からタバコロッド140までの空気流経路を提供する。使用中、エアロゾル発生装置100のユーザがタバコロッド140のマウスピース部148で吸入するとき、空気は、可動ベース108の貫通孔112を通って、タバコロッド140の中に、及びこれを通して引き込まれ、チャンバ102内に圧力降下を引き起こす。この圧力降下のバランスをとるために、空気が空気流入口122から空気流入通路124を通ってチャンバ102内に引き込まれる。ユーザが吸入し続けると、空気流は、可動ベース108の貫通孔116又は通路を通ってタバコロッド140の第1の端部142へと移動する。空気流は、タバコロッド140で発生したエアロゾルと相互作用して、ユーザが吸入するときマウスピース部148を通して引き出されるエアロゾル製品を形成する。すなわち、可動ベース108の貫通孔116は、空気流入口122から、空気流入通路124を通って、チャンバ102に入り、可動ベース108の貫通孔116を通って、タバコロッド140の第1の端部142に入り、タバコロッド140のエアロゾル化可能部及びタバコロッド140のマウスピース部148を通って、タバコロッド140の第2の端部144から出る空気流経路に寄与する。
図2は、可動ベース108の平面図を示す。図2の例では、加熱要素106が通過するスロット118の周りに6つの貫通孔116が分布している。加熱要素106用のスロット118は、チャンバ102内の加熱要素106の中心位置に対応するように可動ベース108の中心に置かれる。6つの貫通孔116は例示的な目的のために提示されているだけであり、可動ベース108は任意の適切な数の貫通孔116を含み得ることが理解されよう。貫通孔116は、図2に描写した配置でスロット118の周りに分布させる必要はなく、代わりに、可動ベース108内に任意の適切な配置で分布させることができる。貫通孔116の数に対する最大限度は、可動ベース108の構造的完全性が弱まることが原因で、さらなる貫通孔116が不都合になる時点とすることができる。可動ベース108の構造的完全性を実質的に弱めることなく、タバコロッド140への均等な空気流を可能にするために、可能な限り多くの貫通孔116を有することが好ましい。
好ましくは、貫通孔116は、タバコロッド140への均等な空気流を提供するように、可動ベース108に実質的に均等及び/又は対称に分布している。
スロット118は、加熱要素106が制約されずにスロット118を通過することができるように少しだけより大きい、加熱要素106の横断面に類似した断面形状を有するように寸法決めされ得る。加熱要素106とスロット118の縁部との間の隙間は、貫通孔116に加えて、可動ベース108を通るさらなる空気流通路を可能にすることができる。代替的に、スロット118は、加熱要素106と可動ベース108との間にぴったりとした嵌合があるように、加熱要素106がスロット118を通って嵌合するように寸法決めされ得る。
一例では、貫通孔116は、0.1~3.0mmの範囲の直径を有し得る。貫通孔116は、可動ベース108の構造的完全性を弱めることなく、タバコロッドへの均等な空気流を可能にするために、可能な限り大きいことが好ましい。
可動ベース108は、加熱要素106がタバコロッド140を加熱するときに可動ベース108が変形することを防止するように、熱が加えられたときに変形に耐える材料とすることができる。そのような材料は、例えば、金属、プラスチック及びセラミックスを含み得る。可動ベース108は、可動ベース108に当接するタバコロッド140の端部にわたる熱の広がりを助けるように、熱伝導性材料で形成されることも好ましい。これは、タバコロッド140への空気流を温めることに寄与し得る。そのような材料の例はアルミニウムである。
前述のように、いくつかの例では、加熱要素106は、チャンバ102の内壁120の中又は上に配置することができる。そのような例では、チャンバ102の中央に加熱要素106がないとき、可動ベース108は、加熱要素106用のスロット118を有する必要はない。
図3は、エアロゾル発生装置100のチャンバ102領域の拡大切断図を示しており、明確にするためにタバコロッド140は示されていない。
チャンバ102の開口部104及び底部114からの可動ベース108の軸方向の変位により、可動ベース108は、チャンバ102を、開口部104に向かう第1のチャンバ領域136とチャンバ102の底部114に向かう第2のチャンバ領域138との2つの領域に分岐させる。すなわち、可動ベース108は、開口部104に向かう第1の領域136と開口部104から離れた第2の領域138とを有するようにチャンバ102を分割する。チャンバ102の第1の領域136及び第2の領域138は、可動ベース108によって分離される。可動ベース108の第1の表面110は、チャンバ102の第1の領域136に面し、可動ベース108の第2の表面112は、チャンバ102の第2の領域138に面する。
加熱要素106は、可動ベース108を通って、チャンバ102の軸方向長さに沿って延在するので、加熱要素106もまた、可動ベース108によって2つの部分に分割される。加熱要素106の第1の部分150がチャンバ102の第1の領域136内に配置され、加熱要素106の第2の部分152がチャンバ102の第2の領域138内に配置される。加熱要素106の2つの部分へのこの分割は、加熱要素106を軸方向に沿って第1の部分150と第2の部分152とに分割する可動ベース108の切断図を示す図4に提示されている。
可動ベース108が移動するとき、第1の部分150を形成する加熱要素106の長さ及び第2の部分152を形成する長さが変化する。同様に、可動ベース108が移動するとき、第1の領域136を形成するチャンバ102の容積及び第2の領域138を形成する容積が変化する。
説明したように、可動ベース108は、タバコロッド140によってチャンバ102の底部114に向かって押されるか、又はタバコロッド140を収容するようにチャンバ102の底部114に向かって移動されるかのいずれかである。いずれの場合も、可動ベース108は、(図1Bに示すように)チャンバ102の底部114まで完全に移動せず、そのため、チャンバ102の第2の領域138は、タバコロッド140がチャンバ102に受け入れられたときに依然として存在し得る。
チャンバ102に挿入されるとき、タバコロッド140は、チャンバ102の第1の領域136にのみ置かれ、第2の領域138に置かれない。加熱要素の第1の部分150は、タバコロッド140のタバコ部をエアロゾル化するように、タバコロッド140に挿入される。加熱要素106の第2の部分152は、タバコロッド140と係合しない。事実上、チャンバ102の第2の領域138は、タバコロッド140がこの領域に受け入れられていないので空であり、加熱要素106の第2の部分152は、タバコロッド140を直接加熱しない。
空気流入通路124は、チャンバ102の第2の領域138に置かれるように、チャンバ102の底部114に向かって、又はチャンバ102の底部114に配置される。空気流入通路124は、空気流入口122からチャンバ102の第2の領域138に空気を送り込む。タバコロッド140を加熱するように加熱要素106がトリガされたとき、加熱要素106の第1の部分150は、タバコロッド140を加熱し、加熱要素106の第2の部分152は、チャンバ102の第2の領域138内の空気を加熱する。すなわち、周囲空気126(装置の外部の温度の空気)がチャンバ102の第2の領域138に引き込まれているとき、それは加熱要素106の第2の部分152によって加熱されて、可動ベース108の貫通孔116を通して引き出される前に予熱空気128を形成する。チャンバ102の第2の領域138における周囲空気126のこの加熱は、タバコロッド140への予熱空気流128を形成する。そのため、チャンバ102の第2の領域138は、空気流を予熱するので予熱領域と見なすことができ、チャンバ102の第1の領域136は、エアロゾル発生材料を加熱(及びエアロゾル化)するので加熱領域と見なすことができる。
このようにして、加熱要素106のタバコロッド140と係合しない部分で発生した熱は無駄にならない。これは、より短い長さのタバコロッドのために特に有益である。加熱要素106のより大きな部分がそのような短いタバコロッドと係合しないので、熱のより大きな部分が無駄になることになる。可動ベース108及び貫通孔116によって実現される予熱領域138は、この別な方法では無駄になる熱を、無駄にするのではなく空気流を予熱するために利用することを可能にする。
チャンバ102の第2の領域138における空気の予熱は、タバコロッド140内のエアロゾル発生材料をエアロゾル化することによって発生したエアロゾルと予熱空気を混合することによって、ユーザ体験を改善することができる。これは、エアロゾル製品のより一貫した温度を作り出すことができる。さらにまた、タバコロッド140に引き込まれる前に空気を予熱することは、周囲空気(又は冷気)126の吸い込みが加熱要素106の第1の部分150によるタバコロッド140の加熱に影響を与えることを防止する。そのような冷気126は、タバコロッド140内の温度を低下させる可能性があり、それによって、加熱要素106に供給される電力をより多く必要とする可能性がある。空気128を予熱することによって、予熱空気がタバコロッド140内の温度降下の影響を低減又は防止するので、エアロゾル化のために加熱要素106に供給されなければならない電力が少なくなる。
前述の配置では、加熱要素106の両方の部分を加熱するために同じ電力が印加される。修正された配置では、加熱要素106は、別々に異なる電力を供給され、したがって異なる温度に加熱され得る、複数の加熱ゾーンに分割され得る。加熱ゾーンは、加熱要素106内且つその長さに沿った加熱トラックの複数のセクションによって形成されてもよく、加熱トラックの各セクションは、加熱目的のために別々に制御されるように、コントローラ134及び電力供給132に別々に接続される。
コントローラ134は、加熱要素106の軸方向長さに沿った可動ベース108の位置を決定することができる。例えば、コントローラ134は、案内トラックに沿った可動ベース108の位置を決定し、この位置から加熱要素106に沿った対応する位置を決定することができる。加熱要素106に沿った可動ベース108の決定された位置に基づいて、コントローラ134は、適切な加熱プロファイルを選択するために、どの加熱ゾーンがチャンバ102の第1の領域136にあるか(すなわち、どの加熱ゾーンが加熱要素106の第1の部分150を形成するか)、及びどの加熱ゾーンがチャンバ102の第2の領域138にあるか(すなわち、どの加熱ゾーンが加熱要素106の第2の部分152を形成するか)を決定することができる。加熱プロファイルは、加熱要素に沿った可動ベースの相対位置の位置に対応し、加熱プロファイルは、コントローラによってアクセス可能なメモリに記憶されてもよい。すなわち、各加熱プロファイルは、加熱要素106の第1の部分150及び加熱要素106の第2の部分152における加熱ゾーンの異なる組み合わせに対応する。
選択された加熱プロファイルに対して、コントローラ134は、第1の領域136にある加熱ゾーン、すなわち第1の部分150を形成する加熱ゾーンが第1の温度に加熱され(又は第1の電力レベルを供給され)、第2の部分152を形成する加熱ゾーンが第2の温度に加熱される(又は第2の電力レベルを供給される)ように、加熱要素106への電力を制御する。第1の温度及び第2の温度(又は第1の電力レベル及び第2の電力レベル)は異なり得る。このようにして、加熱要素106の第1の部分150は、第2の部分152と異なる温度に加熱され得る。これにより、エアロゾル化に使用される加熱要素106の第1の部分150の温度と異なる温度の加熱要素106の第2の部分152を用いて、予熱領域で空気を予熱することが可能になる。例えば、エアロゾル発生材料のエアロゾル化に使用される温度と同じ温度ではなく、予熱空気に高い又はより低い加熱温度を使用することが好ましい場合がある。
いくつかの例では、ユーザ入力を使用して、加熱要素106の第1の部分150(すなわち、エアロゾル化温度)及び/又は加熱要素106の第2の部分152(すなわち、予熱温度)用の所望の温度を設定することができる。
さらなる修正形態では、コントローラ134は、加熱要素106の第2の部分152内の加熱ゾーンが加熱されない(すなわち、電力がそれらに供給されない)ように、加熱要素106への電力を制御することができる。このようにして、空気はチャンバ102の第2の領域138において予熱されない。いくつかの例では、これにより、エアロゾル発生材料のエアロゾル化に必要な加熱要素106の第1の部分150にのみ電力が供給されるので、バッテリ電力を節約することができる。
先の説明では、可動ベース108はチャンバ102内で移動可能であると説明してきたが、代替案では、チャンバ102を分割するそのようなベースは、代わりにチャンバ102内の位置に固定されてもよい。すなわち、可動ベース108に関連して前に説明した特徴は、代わりに、チャンバ102を加熱領域138及び予熱領域138に分割するように、加熱要素106の長さに沿って配置された固定ベースに組み込まれてもよい。
先の説明では、エアロゾル発生媒体140は、タバコロッド140として説明している。代替案では、他の適切なタイプのエアロゾル発生媒体140を使用してもよい。一例では、エアロゾル発生媒体140は、代替として、液体及び/又は固体のエアロゾル発生材料を含むカートリッジであり得る。加熱要素106は、カートリッジに挿入することができ、可動ベース108の貫通孔116は、カートリッジに空気流を供給することができる。
本明細書で説明した実施形態のいずれかの特徴は、本開示の範囲から外れることなく、本明細書で説明した他の実施形態のいずれかの特徴と容易に組み合わせることができることが容易に理解されよう。
Claims (14)
- エアロゾル発生装置であって、
エアロゾル発生媒体を受け入れるための開口部を備えたチャンバと、
前記エアロゾル発生媒体が前記チャンバに受け入れられたときに前記エアロゾル発生媒体を加熱するように構成された加熱要素と、
前記チャンバの長さに沿って移動するように構成された可動ベースであって、前記可動ベースは、前記可動ベースを通る空気流を可能にするように構成された1つ又は複数の通路を含み、前記可動ベースは、前記チャンバを分割して、前記開口部に向かう第1の領域と前記開口部から離れた第2の領域とを画定する、可動ベースと、
前記チャンバの前記第2の領域に配置された1つ又は複数の空気流入口であって、前記1つ又は複数の空気流入口は、前記チャンバの前記開口部に隣接する1つ又は複数の空気流入開口部を前記チャンバの前記第2の領域内の前記1つ又は複数の空気流入口に接続する1つ又は複数の空気流入通路によって、前記装置の外側から前記第2の領域への空気流経路を提供するように構成される、1つ又は複数の空気流入口と、
を含む、エアロゾル発生装置。 - 前記1つ又は複数の空気流入通路は、前記チャンバの前記第2の領域に空気を送り込むために前記チャンバと並行して延びる、請求項1に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記加熱要素は、前記開口部に向かう方向に前記チャンバ内に延在する、請求項1又は2に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第1の領域は、前記エアロゾル発生媒体を加熱するように構成され、前記第2の領域は、前記エアロゾル発生媒体への空気流を予熱するように構成される、請求項1~3のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記可動ベースは、前記加熱要素の第1の部分が前記チャンバの前記第1の領域に配置され、前記加熱要素の第2の部分が前記チャンバの前記第2の領域に配置されるように、前記加熱要素に沿って移動するように構成される、請求項1~4のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記加熱要素は、それぞれが決定された加熱プロファイルに基づいて別々に加熱されるように構成された、複数の加熱ゾーンを含み、
前記エアロゾル発生装置は、前記加熱要素に沿った前記可動ベースの位置を決定するように構成されたコントローラをさらに含み、前記加熱プロファイルは、前記チャンバの前記第1の領域に配置された前記複数の加熱ゾーンの第1のセットの加熱ゾーンが第1の温度で動作し、前記チャンバの前記第2の領域に配置された前記複数の加熱ゾーンの第2のセットの加熱ゾーンが前記第1の温度とは異なる第2の温度で動作するように、前記可動ベースの前記決定された位置に基づいて決定される、
請求項5に記載のエアロゾル発生装置。 - 前記可動ベースは前記開口部から第1の距離にある伸長位置と、前記開口部から第2の距離にある収縮位置との間で移動可能であり、前記第2の距離は前記第1の距離よりも大きい、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。
- 前記加熱要素は前記可動ベースの開口部を通過する、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。
- 前記可動ベースは、前記開口部の方を向いた第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の、前記開口部から離れる方を向いた第2の表面とを有し、前記1つ又は複数の通路は、前記可動ベースを通過して前記第1の表面を前記第2の表面に接続する、請求項1~8のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記加熱要素は、前記チャンバに受け入れられたときに前記エアロゾル発生媒体に挿入可能な加熱ブレードである、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。
- 前記加熱ブレードは、前記チャンバの前記開口部に向けられた刺通端部を含む、請求項10に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記加熱要素は、前記エアロゾル発生媒体を燃焼させることなく、前記エアロゾル発生媒体を加熱するように構成される、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。
- 前記エアロゾル発生媒体が前記チャンバに受け入れられた、請求項1~12のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置を含む、エアロゾル発生システム。
- 前記エアロゾル発生媒体はタバコロッドである、請求項1~12のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置又は請求項13に記載のエアロゾル発生システム。
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