JP2024510902A - 吸煙検出を備えたエアロゾル発生装置 - Google Patents

Abstract

エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置。エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバーを画定する装置ハウジングと、装置ハウジングの空気吸込み口から、チャンバーを通して延びる、またはチャンバーと流体連通する気流チャネルと、熱伝達要素および熱伝達要素と接触する温度センサーを含む吸煙センサー組立品とを備え得る。気流チャネルの第一の部分は、気流チャネル壁によって少なくとも部分的に画定され、気流チャネルの第二の部分は、熱伝達要素によって少なくとも部分的に画定され、気流チャネルの第二の部分は、第一の部分に隣接し、かつチャンバーの外部にある。熱伝達要素の熱伝導率または熱拡散率のうちの少なくとも一方は、気流チャネル壁のそれぞれの熱伝導率または熱拡散率よりも大きい。【選択図】図１

Description

本開示は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置に関する。本開示はまた、エアロゾル発生装置を備えたエアロゾル発生システム、およびエアロゾル発生装置でのユーザー吸煙を検出する方法に関する。

たばこ含有基体などのエアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するように構成されたエアロゾル発生装置は、当業界で知られている。こうした装置は、典型的には基体の燃焼ではなく、基体への熱の適用を通して基体からエアロゾルを発生する。使用時に、エアロゾル発生装置は、例えば、装置のチャンバー内でエアロゾル形成基体を受容し得る。装置は、ヒーター組立品に電力を提供してヒーター組立品を加熱してもよく、熱は、エアロゾル形成基体に伝達されて揮発性化合物を放出し、揮発性化合物は凝縮してエアロゾルを形成する。一部のエアロゾル発生装置は、ユーザーが装置で吸煙するときを自動的に検出する能力を有する吸煙検出システムを備える。吸煙検出は、異なる方法で使用され得る。例えば、エアロゾル発生装置のコントローラは、受容された特定のエアロゾル発生物品で検出された吸煙の数をカウントしてもよい。吸煙の数が所定数の吸煙に達するかこれを超える場合、コントローラは、装置のユーザーに知らせるか、またはエアロゾル発生物品が交換されるまで装置の使用を防止し得る。別の実施例では、吸煙検出を使用して、吸煙が検出されたときに増大された電力が提供されるように、発熱体または他のエアロゾル発生要素への即時の電力供給を制御してもよい。

吸煙検出システムを有する公知のエアロゾル発生装置の一例は、ヒーターブレードを含むヒーター組立品を備える。ヒーターブレードは、使用時に、受容されたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を貫通するように構成される。使用時に、電力が加熱ブレードに供給されて、受容されたエアロゾル発生物品を加熱し、揮発性化合物が放出される。ユーザー吸煙中、空気は、エアロゾル形成基体を通して引き出される。この空気は、ヒーターブレードに対して冷却効果を有するため、温度依存抵抗を有する材料で形成される少なくとも一つのヒータートラックの抵抗の降下がもたらされる。前述の少なくとも一つのヒータートラックの抵抗を監視することによって、抵抗の降下に対応して吸煙を検出することができる。

この配設は、内部からではなく、基体の外部からエアロゾル形成基体を加熱する外部ヒーター組立品を用いるエアロゾル発生装置では実用的ではない。例えば、抵抗ヒーター組立品が、エアロゾル発生装置のチャンバー壁を取り囲み、チャンバー壁が、エアロゾル発生物品を受容するためのチャンバーを画定する場合がある。使用時に、ヒーター組立品は、チャンバーを加熱し、この熱が次いで、受容されたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体に伝達される。上述の吸煙検出システムは、ユーザーが吸煙したときにエアロゾル形成基体を通して引き出される空気は外部発熱体を通過しないため、こうした外部ヒーターシステムを備えるエアロゾル発生装置での使用には適していない。発熱体に対するこうしたユーザー吸煙の冷却効果は、非常に小さいため測定が困難である。

公知のシステムよりも、ユーザー吸煙に対する反応性の高い吸煙検出システムを有するエアロゾル発生装置を提供することが好ましい。より応答性の高い吸煙検出システムは、より正確な吸煙カウントを可能にし、例えば、特定のエアロゾル発生物品の最大吸煙数を超える可能性を低減する。より応答性の高い吸煙検出システムを使用して、発熱体への電力の即時送達を制御してもよい。また、エアロゾル発生装置が内部ヒーター組立品または外部ヒーター組立品を備えるかどうかに関係なく、応答性が改善された吸煙検出システムを有するエアロゾル発生装置を提供することも望ましい。

第一の態様では、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置が提供される。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、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバーを画定し得る。エアロゾル発生装置は、気流チャネルを備えてもよい。気流チャネルは、空気吸込み口から装置ハウジング内に延び得る。気流チャネルは、チャンバーを通って延びてもよい。別の方法として、気流チャネルは、チャンバーと流体連通してもよい。エアロゾル発生装置は、吸煙センサー組立品を備えてもよい。吸煙センサー組立品は、熱伝達要素を含み得る。吸煙センサー組立品は、温度センサーを含んでもよい。温度センサーは、熱伝達要素と接触してもよい。気流チャネルの第一の部分は、気流チャネル壁によって少なくとも部分的に画定され得る。気流チャネルの第二の部分は、熱伝達要素によって少なくとも部分的に画定されてもよい。気流チャネルの第二の部分は、第一の部分に隣接し得る。第二の部分は、チャンバーの外部にあり得る。熱伝達要素の熱伝導率または熱拡散率のうちの少なくとも一方は、気流チャネル壁のそれぞれの熱伝導率または熱拡散率よりも大きい場合がある。例えば、熱伝達要素の熱伝導率は、気流チャネル壁の熱伝導率よりも大きくてもよい。別の方法として、または追加的に、熱伝達要素の熱拡散率は、気流チャネル壁の熱拡散率よりも大きくてもよい。熱伝達要素の熱伝導率または熱拡散率のうちの少なくとも一方は、気流チャネル壁のそれぞれの熱伝導率または熱拡散率の２倍、５倍、１０倍、２５倍または１００倍であってもよい。熱伝達要素の熱伝導率および熱拡散率の両方が、気流チャネル壁のそれぞれの熱伝導率および熱拡散率の２倍、５倍、１０倍、２５倍または１００倍であってもよい。

エアロゾル発生装置は、チャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品を備え得る。別の方法として、チャンバーは、エアロゾル形成基体を含有するカートリッジを受容するように構成されてもよく、カートリッジは、ヒーター組立品を含む。

気流チャネルの第二の部分は、チャンバーの上流にあってもよい。気流チャネルの第二の部分は、チャンバーの下流にあってもよい。これにより、気流チャネルの第二の部分が、装置内に受容されたエアロゾル形成基体によって覆われず、気流と直接接触することが確保され得る。チャンバーの上流に第二の部分を配置することは、冷たい周囲空気が第二の部分と接触するという利点を有し得る。チャンバーの上流に第二の部分を配置することは、エアロゾル凝縮物が気流チャネルの第二の部分上に堆積する可能性が最小化されるという利点を有し得る。気流チャネルは、複数の平行なブランチを含んでもよく、第二の部分は、チャンバーを含む第二のブランチに平行な第一のブランチ内に位置付けられ得る。気流チャネルの第二の部分は、チャンバーに隣接し得る。チャンバーは、気流チャネルの外部にあってもよい。その場合、チャンバーは、気流チャネルの第二の部分に隣接してこれと流体連通する。

使用時に、エアロゾル形成基体はチャンバー内に受容され得る。エアロゾル発生装置の電源からの電力は、ヒーター組立品に供給され得る。ヒーター組立品が受容されたカートリッジの一部である場合、エアロゾル発生装置は、カートリッジがチャンバー内に受容されたときに、カートリッジ上の対応する電気的接続に接続するための電気的接続を含み得る。電力は、装置およびカートリッジの電気的接続を介して供給されてもよい。いずれの場合も、ヒーター組立品は、揮発性化合物が気化されるように、エアロゾル形成基体を加熱する。気流チャネルがチャンバーを通って延びるか、またはチャンバーと流体連通するため、蒸気は気流チャネルに入って通過する。使用時に、空気は、エアロゾル発生装置で、または装置内に受容され、かつエアロゾル形成基体を含有するエアロゾル発生物品でユーザーが吸煙することによって気流チャネルを通して引き出され得る。空気は、空気吸込み口において気流チャネルに入り得る。

気流チャネルの第二の部分は、熱伝達要素によって少なくとも部分的に画定され得るため、気流チャネルを通して引き出される空気は、熱伝達要素を通り過ぎる。好ましくは、装置の外部からチャネルを通して引き出される空気は、熱伝達要素よりも低い温度を有するため、通過空気は、熱伝達要素に対する冷却効果を有する。この冷却効果は、熱伝達要素から熱伝達要素を通過する冷たい空気への熱伝達の結果であり得る。この熱伝達により、有利なことに、熱伝達要素の温度低下がもたらされ得る。

温度センサーは、熱伝達要素と接触し得るため、熱伝達要素の温度の変化は、温度センサーによって検出され得る。特に、熱伝達要素の検出される温度低下は、温度センサーによって検出され得る。温度センサーからの信号は、前述の熱伝達要素の温度低下に基づいてユーザー吸煙を検出するように構成されたエアロゾル発生装置のコントローラで受信され得る。

吸煙センサー組立品のユーザー吸煙に対する応答性は、空気が第二の部分を通過することによって生じる冷却がどれだけ迅速に温度センサーによって検出されるかに依存し得る。これは、次いで、どれだけ迅速に熱伝達要素を通して熱が伝達されるかに依存し得る。例えば、熱伝達要素の第一の表面は、気流チャネルの第二の部分を少なくとも部分的に画定し得る。温度センサーは、熱伝達要素の第二の表面と接触し得る。気流チャネル内の冷却空気は、熱伝達要素の第一の表面上を流れる際にその第一の表面を即時冷却するが、熱伝達要素の第二の表面において、温度センサーによって検出可能な顕著な温度変化が生じるまでに遅れが生じる可能性がある。第二の表面から第一の表面への熱の流れが速いほど、吸煙センサー組立品が吸煙に対してより応答性が高くなり得る。

熱は、熱伝導率が高いほどより迅速に材料を通って移動する。したがって、熱伝達要素が気流チャネル壁よりも大きな熱伝導率を有する場合、熱は気流チャネル壁よりもより迅速に熱伝達要素を通って移動する。したがって、例えば、気流チャネル壁ではなく熱伝達要素に接触する温度センサーは、有利なことに、吸煙に対する改善された応答性を有する吸煙検出組立品をもたらし得る。これは、ユーザー吸煙中に検出される熱伝達要素の温度の変化が急速かつ顕著であり得るためである。こうした変化に基づいて、エアロゾル発生装置のコントローラは、有利なことに、安価な温度センサーが使用される場合でも、ユーザー吸煙を確実に判定することができ得る。

熱伝達要素は、少なくとも１００ワット／メートルケルビンの熱伝導率を有し得る。熱伝達要素は、３００ワット／メートルケルビン以下の熱伝導率を有してもよい。

気流チャネル壁の熱拡散率よりも大きな熱拡散率を有する熱伝達要素はまた、ユーザー吸煙中のこうした熱伝達要素の検出された温度の変化が急速かつ顕著であり得るため、吸煙に対する応答性が改善された吸煙検出組立品をもたらし得る。

材料の熱拡散率は、その材料の熱伝導率を、一定圧力におけるその密度および比熱容量の積で割ったものとして定義される。一定圧力における密度および比熱容量の積は、体積熱容量としても知られている。材料の熱拡散率は、システムが安定した状態にない場合に関連する。これは、熱平衡に達するための材料を通した温度拡散速度を表す。この特性は、熱伝導率のみでは表されない場合がある。例えば、第一の材料および第二の材料の両方が同じ熱伝導率を有し得るが、第一の材料が第二の材料よりも小さな熱拡散率を有するように、第一の材料が第二の材料よりも大きな体積熱容量を有する場合がある。体積熱容量が高いほど、材料の体積単位が温度を１度ケルビン変化させるのに必要なエネルギーの変化が大きくなる。したがって、第一の材料および第二の材料は、同じ熱伝導率（すなわち、同じ熱を伝導する能力）を有し得るが、両方が安定していない同じ開始条件に供された場合、高い熱拡散率を有する第二の材料の温度は、第一の材料よりも急速に変化し得る。これは、第二の材料と比較して、第一の材料の単位体積当たりの温度変化の各ケルビン度を達成するために必要なエネルギーが少ないためである。

気流チャネル壁の熱拡散率よりも大きな熱拡散率を有する熱伝達要素を提供することによって、熱伝達要素の温度の検出される変化は、有利なことに、吸煙の開始直後の気流チャネル壁の温度の変化よりも急速かつ顕著であり得る。上述の通り、ユーザー吸煙中に検出される熱伝達要素の温度の急速かつ顕著な変化により、有利なことに、エアロゾル発生装置のコントローラによってユーザー吸煙を確実に判定することが可能になる。

熱伝達要素は、少なくとも約５０平方ミリメートル／秒の熱拡散率を有してもよい。好ましくは、熱伝達要素は、６０、７０、８０、または最も好ましくは、９０平方ミリメートル／秒よりも大きな熱拡散率を有してもよい。

熱拡散率は、熱伝導率に関連するため、高い熱拡散率を有する材料は高い熱拡散率も有し得る。したがって、熱伝達要素は、気流チャネル壁よりも大きな熱拡散率および大きな熱伝導率の両方を有し得る。

気流チャネルの第二の部分を少なくとも部分的に画定する熱伝達要素を含む吸煙センサー組立品は、有利なことに、外部ヒーター組立品または内部ヒーター組立品を備えるエアロゾル発生装置と適合性がある。いずれの場合でも、気流チャネルを通して引き出される空気は、熱伝達要素に対する冷却効果を有し得、コントローラによるユーザー吸煙の迅速かつ信頼性の高い検出を可能にする。

好ましくは、エアロゾル発生装置の使用中、熱伝達要素は、周囲温度を上回って加熱され得る。吸煙中、吸煙と吸煙の間、または吸煙中および吸煙と吸煙の間に、熱伝達要素は、周囲温度を少なくとも摂氏５度上回る温度に加熱されてもよい。熱伝達要素は、周囲温度を少なくとも摂氏１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱されてもよい。熱伝達要素は、周囲温度を摂氏５度～摂氏８０度上回る温度に加熱されてもよい。加熱は、ユーザーによる第一の吸煙前に生じてもよい。周囲温度を上回って熱伝達要素を加熱することにより、有利なことに、熱伝達要素の温度と気流チャネルを通して引き出される空気の温度との間の差が増大する。これにより、ユーザー吸煙に応答した熱伝達要素の冷却速度が増大し、そのため、有利なことに、熱伝達要素のさらにより顕著または急な温度降下がもたらされ、吸煙検出組立品を使用した吸煙検出の速度および信頼性がさらに改善され得る。

上述の通り、気流チャネル壁の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する熱伝達要素により、気流チャネル壁を通してよりもより迅速に熱伝達要素を通して熱が移動する。これはまた、周囲温度を上回って熱伝達要素を加熱するときに有利であり得る。こうした熱伝達要素は、気流チャネル壁と比較して相対的に急速に周囲温度を上回って加熱され、これは、熱伝達要素の加熱プロセスが開始した後、すぐに吸煙検出組立品が吸煙検出のために使用できることを意味する。同様の理由のために、気流チャネル壁の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する熱伝達要素を提供することが特に好ましい場合がある。

エアロゾル発生装置は、発熱体を備えてもよく、使用時、および吸煙と吸煙の間に、熱伝達要素は、発熱体によって、周囲温度を少なくとも摂氏５度上回る温度に加熱されてもよい。

エアロゾル発生装置がチャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品を備える実施形態では、ヒーター組立品は、発熱体を含み得る。熱伝達要素の加熱は、ヒーター組立品の発熱体から熱伝達要素への熱伝達の結果であり得る。使用時、および吸煙と吸煙の間に、熱伝達要素は、発熱体によって、周囲温度を少なくとも摂氏５度上回る温度に加熱され得る。熱伝達要素は、発熱体によって、周囲温度を少なくとも摂氏１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱されてもよい。熱伝達要素は、発熱体によって、周囲温度を摂氏５度～摂氏８０度上回る温度に加熱されてもよい。熱は、ヒーター組立品から熱伝達要素へと直接伝達されてもよい。例えば、熱伝達要素は、ヒーター組立品と接触してもよく、熱は、ヒーター伝達要素とチャンバーの外部にある発熱体との間の接触点における伝導によって伝達されてもよい。ヒーター組立品がカートリッジの一部である場合、カートリッジがチャンバー内に受容されたときに、ヒーター組立品と熱伝達要素との間に接触があり得る。

別の方法として、ヒーター組立品および熱伝達要素は、離間してもよく、熱は放射によって、および代替的に、または追加的に、伝導によって、ヒーター組立品とヒーター伝達要素との間のエアロゾル発生装置の他の構成要素を通して伝達されてもよい。ヒーター組立品と熱伝達要素との間の距離が短いほど、ヒーター組立品から熱伝達要素への熱伝達の量が増大する。ヒーター組立品と熱伝達要素との間の距離は、５０ミリメートル未満であることが好ましい。さらにより好ましくは、ヒーター組立品と熱伝達要素との間の距離は、１０ミリメートル未満または５ミリメートル未満である。ヒーター組立品と熱伝達要素との間の距離は、０ミリメートルであってもよい。ヒーター組立品と熱伝達要素との間の距離は、ヒーター組立品の発熱体と熱伝達要素との間の最小距離として測定されてもよい。ヒーター組立品がカートリッジの一部である場合、ヒーター組立品と熱伝達要素との間の距離は、カートリッジがチャンバー内に受容されたときに測定され得る。

代替的に、または追加的に、吸煙センサー組立品は、熱伝達要素を加熱するための専用の発熱体を含み得る。例えば、温度センサーは、加熱可能なサーミスタであってもよい。こうした温度センサーは、電力が供給されると加熱され得る。加熱可能なサーミスタからの熱は、使用時に熱伝達要素に伝達され得る。熱伝達要素と接触するサーミスタは、有利なことに、熱伝達要素の標的加熱を引き起こし得る。気流チャネル壁は、熱伝達要素よりも低い熱伝導率を有するため、気流チャネル壁を通して熱伝達要素から離れる熱の伝導は比較的低くなり得る。

ヒーター組立品による熱伝達要素の受動加熱は、有利なことに、例えば、加熱可能なサーミスタが使用される場合に、専用の発熱体による能動加熱よりも低い電力消費量および複雑さを有する。しかしながら、能動加熱配設は、吸煙センサー組立品を気流チャネルの長さに沿ったどこにでも配置することができるという利点を有し得る。能動加熱配設はまた、エアロゾル形成基体を加熱するためにヒーター組立品が起動される前に、熱伝達要素を加熱することができるという利点を有し得る。このようにして、エアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品は、検出されたユーザー吸煙に応答して起動させることができる。能動加熱配設はまた、エアロゾル形成基体を加熱するためにヒーター組立品が起動されていないときにのみ、熱伝達要素が加熱されるように制御されてもよい。例えば、熱伝達要素は、検出された吸煙と吸煙との間の期間中に閾値を上回ってその温度を維持するために断続的または定期的に加熱されてもよい。

使用時に、ヒーター組立品によって発生される熱は、チャンバー内に受容されるエアロゾル形成基体によって可能な限り多く吸収されることが好ましい。上述の通り、熱の一部がチャンバーから漏れて熱伝達要素に伝達されることが有利であり得るが、熱伝達要素を超えてエアロゾル発生装置の他の構成要素へと漏れる熱は、損失と見なされ得る。熱伝達要素の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する気流チャネル壁は、有利なことに、熱損失を低減し得る。気流チャネル壁に適した材料は、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などのプラスチックを含む材料であってもよい。こうした材料は、有利なことに、比較的低い熱伝導率を有する。

熱伝達要素は、気流チャネルの長さの１０パーセント未満に延びてもよい。好ましくは、熱伝達要素は、気流チャネルの長さの５パーセント未満に沿って延びてもよい。熱伝達要素は、気流チャネルの長さに沿って２ミリメートル～１０ミリメートルに延びてもよい。これは有利なことに、気流チャネルの小さな割合のみが、気流チャネル壁よりも大きな熱伝導率を有する熱伝達要素によって画定され得るため、熱損失を低減し得る。次いで、気流チャネルは、少なくともチャンバーの外部に、低い熱伝導率を有する気流チャネル壁によって主に画定され得る。

熱伝達要素は、気流チャネル壁内に包埋されてもよい。好ましくは、熱伝達要素は、気流チャネル壁にプレス嵌合し得る。こうした熱伝達要素は、熱伝達要素を通した伝導による熱損失が低減されるように、気流チャネル壁によってチャンバーから効果的に分離されてもよい。これは、吸煙センサー組立品が、使用時に熱伝達要素を加熱するための専用のヒーターを含む場合、特に好ましい場合がある。

熱伝達要素は、熱伝達要素が気流チャネル壁に圧入される前に、熱伝達要素と等しいか、または好ましくは、熱伝達要素よりもわずかに小さな直径を有するチャネルを画定する、気流チャネル壁の一部分にプレス嵌合してもよい。熱伝達要素を気流チャネル壁に圧入すると、気流チャネル壁は、気流チャネルに圧入された後に熱伝達要素を定位置に保持し得るように、わずかに変形し得る。気流チャネル壁は、気流チャネルの直径の急激な変化で形成されるステップを含み得る。熱伝達要素は、ステップに当接し得る。

熱伝達要素の上流に、気流チャネル壁は先細りした気流チャネルを画定し得る。気流チャネルの直径は、下流方向に減少し得る。その最小直径において、気流チャネルは、熱伝達要素よりも小さな直径を有してもよい。気流チャネルの先細りは、気流チャネル壁によって画定されるチャネルの直径が増大するステップで終端し得る。このステップは、気流チャネル壁の中に挿入されたときに、熱伝達要素が当接し得る表面を提供し得る。

気流チャネル壁は、開口部を含んでもよい。開口部は、熱伝達要素と隣接してもよい。温度センサーは、開口部を通して熱伝達要素と接触し得る。

熱伝達要素の厚さは、０．１ミリメートル～２ミリメートルであってもよい。好ましくは、熱伝達要素の厚さは、０．１ミリメートル～０．５ミリメートルであってもよい。こうした厚さは、エアロゾル発生装置の製造に伴うプロセス、特に、熱伝達要素が気流チャネルにプレス嵌合するときに耐え得るのに適した強度を有する熱伝達要素をもたらす一方で、低い単位長さ当たりの質量を有する熱伝達要素ももたらす。熱伝達要素の単位長さ当たりの質量が低いほど、ユーザー吸煙中に空気が気流チャネルを通して引き出されるときに、より迅速に熱伝達要素が冷却される。さらに、温度センサーが接触する熱伝達要素の第二の表面が、ユーザーが気流チャネルを通して空気を引き出す後に冷却されるのにかかる時間は、温度センサーと、気流チャネルの第二の部分を少なくとも部分的に画定する熱伝達要素の第一の表面との間の最短距離に依存し得る。この距離が短いほど、より迅速にユーザーの吸煙を示す温度降下が検出され得る。温度センサーと熱伝達要素の第一の表面との間の最短距離は、熱伝達要素の厚さに依存し得る。例えば、熱伝達要素の第一の表面が第二の表面の反対側にある場合、温度センサーと熱伝達要素の第二の表面との間の最短距離は、熱伝達要素の厚さと等しくてもよい。２ミリメートル未満、または好ましくは０．５ミリメートル未満の厚さは、有利なことに、こうした冷却が、ユーザー吸煙中に迅速に温度によって検出されるように適切に低く、応答性の吸煙センサー組立品を提供し得る。

上述の通り、熱伝達要素の第一の表面は、気流チャネルの第二の部分を少なくとも部分的に画定し得る。第一の表面の表面積が大きいほど、吸煙中に気流チャネルを通過する空気の冷却効果が大きくなる。熱伝達要素の第一の表面の表面積は、少なくとも１、２、５、１０または２０平方ミリメートルであり得ることが好ましい。

熱伝達要素は、金属を含んでもよく、または金属から成ってもよい。熱伝達要素は、アルミニウムを含んでもよく、またはアルミニウムから成ってもよい。アルミニウムは、他の金属と比較して、比較的低い密度、および２４７ワット／メートルケルビンの熱伝導率を有する材料であることが特に好ましい。

熱伝達要素は、長さ、幅および厚さを有するシートの形態であってもよい。これにより、有利なことに、熱伝達要素の他の形状と比較して、大きな表面積対質量比を有する熱伝達要素がもたらされ、熱伝達要素の表面上を空気が通過する際の熱伝達要素の急速な冷却が促進され得る。好ましくは、熱伝達要素の厚さは、長さおよび幅よりも実質的に小さくてもよい。例えば、熱伝達要素の厚さは、長さおよび幅よりも少なくとも五分の一の小ささであり得る。好ましくは、熱伝達要素の厚さは、長さおよび幅よりも少なくとも十分の一の小ささであり得る。

熱伝達要素は、管状であってもよい。これは、高い表面積対質量比を有し得る熱伝達要素の別の形状である。管状の熱伝達要素の内表面は、気流チャネルの第二の部分を少なくとも部分的に画定し得る。言い換えれば、気流チャネルは、熱伝達要素を通して画定され得る。管状の熱伝達要素は、気流チャネルを取り囲み得る。熱伝達要素が管状である場合、熱伝達要素の厚さは、管状の熱伝達要素の内表面と管状の熱伝達要素の外表面との間の最短距離であり得る。

熱伝達要素のいくつかの好ましい特徴は上述した。各々が、ユーザー吸煙中の温度変化に対する熱伝達要素の応答性を改善し、各々が、熱伝達要素の顕著または急な温度降下をもたらし、したがって、吸煙検出組立品による吸煙検出の速度および信頼性が改善される。当然ながら、これらの好ましい特徴のうちの二つ以上を組み合わせた熱伝達要素は、さらにより応答性の高い吸煙検出組立品をもたらし得る。

上述の通り、温度センサーは、熱伝達要素が気流チャネルと温度センサーとの間にあるように、気流チャネルの第二の部分を少なくとも部分的に画定する熱伝達要素の第一の表面とは異なる、熱伝達要素の第二の表面と接触してもよい。例えば、熱伝達要素がシートの形態である場合、第一の表面は、第二の表面の反対側にあり得る。熱伝達要素が管状の熱伝達要素である場合、管状の熱伝達要素の内表面は、気流経路を少なくとも部分的に画定してもよく、温度センサーは、管状の熱伝達要素の外表面と接触してもよい。こうした配設の利点は、熱伝達要素が、気流チャネルを通して受容したエアロゾル形成基体からの塵、汚れまたは残留物から温度センサーを保護し得ることである。

エアロゾル発生装置は、マウスピースを備えてもよい。

別の方法として、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品を受容するように構成されてもよく、エアロゾル発生物品は、遠位端に、または遠位端の近くにエアロゾル形成基体を含む。エアロゾル発生物品は、近位端にマウスピースを含み得る。例えば、動作中、エアロゾル発生物品は、近位端でマウスピースがチャンバーから突出するように、エアロゾル発生装置のチャンバー内に部分的に受容されてもよい。

エアロゾル発生装置が、チャンバー内に受容されるエアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品を備える場合、熱伝達要素は、ヒーター組立品の上流または下流で気流チャネルを部分的に画定し得る。しかしながら、伝達要素は、ヒーター組立品の上流で気流チャネルを部分的に画定することが好ましい。これは、ヒーター組立品の下流の気流チャネル内の空気が、ヒーター組立品の上流の気流チャネル内の空気よりも高温である場合があるためである。これは、ヒーター組立品の下流の空気が、チャンバーを通過した後、またはチャンバーによって加熱された結果であり得る。したがって、ヒーター組立品の上流の冷たい空気は有利なことに、より大きな冷却効果を有し、これにより、熱伝達要素のより急で顕著な温度降下がもたらされ得る。

本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語は、使用中にエアロゾル発生装置を通して流体が通過する方向に対する、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。「下流」という用語は、装置の口側端に比較的近い位置を指す。「上流」という用語は、口側端から比較的遠く、反対側の端に近い位置を指す。

チャンバーは、加熱チャンバーであってもよい。チャンバーは、円筒形状を有してもよい。チャンバーは、中空円筒形状を有してもよい。チャンバーは、管状であってもよい。チャンバーは、円形断面を有してもよい。望ましい場合、チャンバーは、円筒形状から逸脱する形状、または円形断面から逸脱する断面を有してもよい。チャンバーは、チャンバーの中に受容されるエアロゾル発生物品の形状に対応する形状を有してもよい。チャンバーは、楕円形または長方形の断面を有してもよい。チャンバーは、チャンバーの上流端に基部を有してもよい。基部は、円形であってもよい。一つ以上の空気吸込み口は、基部に、または基部に隣接して配設されてもよい。気流チャネルは、チャンバーを通って延びてもよい。チャンバーの下流で、エアロゾル発生物品とユーザーとの間にマウスピースが配設され得る。別の方法として、ユーザーは、エアロゾル発生物品を直接吸ってもよい。気流チャネルはマウスピースを通って延びてもよい。

チャンバーを画定する装置ハウジングは、チャンバーの上流端のチャンバーの基部とチャンバーの下流端を接続し得る。チャンバーの下流端は、開放していてもよい。開放下流端は、エアロゾル発生物品の挿入のために構成されてもよい。

エアロゾル発生装置が発熱体を含むヒーター組立品を備える場合、発熱体は、チャンバーを取り囲み得る。発熱体は、チャンバーの長さの一部分に沿ってチャンバーを取り囲んでもよい。発熱体は、エアロゾル形成基体を受容するチャンバーの領域を取り囲んでもよい。発熱体によって取り囲まれるチャンバーの一部分を画定する装置ハウジングは、ステンレス鋼またはセラミックなどの金属で作製されてもよい。別の方法として、発熱体は、発熱体がチャンバーの一部を画定するように、装置ハウジングの中に組み込まれてもよい。発熱体は、チャンバー内に受容されるエアロゾル形成基体を取り囲んでもよい。

チャンバーは管状であってもよく、エアロゾル発生装置は、チャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品を備えてもよい。ヒーター組立品は、チャンバーの外部を取り囲む発熱体を含み得る。

別の方法として、カートリッジは、発熱体を含み得る。

使用時に、電力が発熱体に供給されて、発熱体が加熱され得る。次いで、例えば、チャンバーを形成する装置ハウジングを通した伝導によって、受容されたエアロゾル形成基体に熱が伝達され得る。

一実施例では、エアロゾル発生装置は、ヒーター組立品を備えてもよく、発熱体は、抵抗発熱体であってもよい。発熱体は電気抵抗性材料を含んでもよい。適切な電気抵抗性材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、ならびにセラミック材料および金属材料で作製された複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックおよびドープされていないセラミックを含んでもよい。

エアロゾル発生装置は、電流を抵抗発熱体に供給するように構成され得る電源を備え得る。

発熱体は可撓性材料の基体層を備えてもよい。基体層は、熱安定性ポリマー、好ましくはポリイミドを含んでもよい。

発熱体は基体層上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。発熱体は、エアロゾル発生装置のコントローラと接続されるために構成されたワイヤ接続を包含してもよい。発熱体は、基体層上に配設された加熱トラックを備えてもよい。加熱トラックは、熱伝導性材料、好ましくはステンレス鋼などの金属を含んでもよい。加熱トラックは、前述のワイヤ接続に電気的に接続されてもよい。

発熱体は、他の形態を取ってもよい。例えば、金属のグリッド（複数可）、可撓性プリント基板、成形回路部品（ＭＩＤ）、セラミックヒーター、可撓性炭素繊維ヒーターであり、または適切な形状の基体上にプラズマ蒸着などの被覆技法を使用して形成されてもよい。

別の実施例では、ヒーター組立品は、一つ以上のインダクタコイルを含んでもよく、発熱体は、一つ以上のサセプタ要素を含んでもよい。

一つ以上のサセプタ要素は、インダクタコイルまたは複数のコイルによって発生される交番磁場によって加熱可能であるように構成されてもよい。使用時に、（例えば、装置の上述の電源によって）インダクタコイルに供給された電力は、インダクタコイルがサセプタ要素内に渦電流を誘発することをもたらす。これらの渦電流により、次いで、サセプタ要素が熱を発生する。電力は、交番磁場としてインダクタコイルに供給される。交流電流は任意の適切な周波数を有してもよい。交流電流は好ましくは、高周波の交流電流であってもよい。交流電流は、１００キロヘルツ（ｋＨｚ）～３０メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数を有してもよい。エアロゾル形成基体がチャンバー内に受容されると、サセプタ要素によって発生する熱は、エアロゾル形成基体を、基体からエアロゾルを発するのに十分な温度に加熱することによって発生する。サセプタ要素は、電磁エネルギーを吸収して熱に変換する能力を有する材料で形成されている。例として、また限定することなく、サセプタ要素は、鋼などの強磁性材料で形成されてもよい。

エアロゾル発生装置は、サセプタ要素を備え得る。好ましくは、サセプタ要素は、チャンバーを取り囲んでもよく、または、上述の通り、チャンバーの少なくとも一部を形成してもよく、インダクタコイルは、サセプタ要素を取り囲むらせん状コイルであってもよい。好ましくは、インダクタコイルは、サセプタ要素の半径方向外側でサセプタ要素を取り囲んでもよい。サセプタ部分の半径方向外側にインダクタコイルを配置することにより、チャンバーの中への物品の挿入中に、エアロゾル形成基体との接触によってインダクタコイルが損傷することが回避される。

別の方法として、サセプタ要素は、チャンバー内に受容されるカートリッジの一部であってもよい。カートリッジは、サセプタ要素を含み得る。カートリッジはまた、インダクタコイルを含んでもよい。あるいは、エアロゾル発生装置は、インダクタコイルを備えてもよい。エアロゾル発生装置のインダクタコイルは、カートリッジがチャンバー内に受容されたときに、カートリッジのサセプタ要素を取り囲むかこれに隣接するように構成され得る。

本明細書で使用される「サセプタ」または「サセプタ要素」は、変動磁場に供された時に加熱する導電性要素を意味する。これはサセプタ要素内で誘発される渦電流、またはヒステリシス損失（または渦電流とヒステリシス損失の両方の）結果であってもよい。サセプタのための可能性がある材料としては、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、および事実上あらゆる他の導電性元素が挙げられる。有利なことに、サセプタ要素はフェライト要素である。サセプタ要素のための材料および幾何学的形状は、望ましい電気抵抗および発熱を提供するように選ぶことができる。サセプタ要素は、例えばメッシュ、フラットスパイラルコイル、繊維、または織物を含んでもよい。有利なことに、サセプタは第一のエアロゾル形成基体と接触している。サセプタ要素は有利なことに、流体透過性であってもよい。

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、マイクロプロセッサであってもよく、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）もしくはその他の電子制御回路であってもよい。コントローラは、温度センサーから信号を受信して、温度センサーによって測定される温度を定期的に判定するように構成され得る。コントローラは、測定された温度降下に基づいて、ユーザー吸煙を検出するように構成され得る。コントローラは、メモリを含み得る。コントローラは、検出された吸煙の数のカウントを保存し得る。カウントは、特定の受容されたエアロゾル発生物品に関連し得る。コントローラは、吸煙の数が所定数の吸煙に達する、またはこれを超える場合に、コントローラが警告信号をユーザーに提供し得るように構成されてもよい。警告信号は、例えば、触覚信号、音声信号、または光信号であってもよい。コントローラは、吸煙の数が所定数の吸煙に達する、またはこれを超える場合に、エアロゾル発生物品が交換されるまで装置の使用を防止するように構成されてもよい。装置の使用を防止することは、警告信号が提供された後にのみ実行されてもよい。所定数の吸煙は、特定のタイプのエアロゾル形成基体から発生されるエアロゾルが、基体が劣化する結果として不十分なものとなるまでの平均最大吸煙数に関連し得る。所定数の吸煙は、エアロゾル発生装置が共に使用されるように構成される基体のタイプに依存し得る。例えば、エアロゾル形成基体がたばこを含む固体基体である場合、所定数の吸煙は、基体が劣化する前の１４回の吸煙であり得る。所定数の吸煙は、ユーザーによって判定されるか、または選択されてもよい。所定数の吸煙は、所定の範囲内でユーザーによって判定されるか、または選択されてもよい。

エアロゾル発生装置のコントローラは、温度センサーから信号を受信するように構成され得る。コントローラは、温度センサーの測定された温度を繰り返し判定するように構成されてもよい。コントローラは、測定された温度降下に基づいて、ユーザー吸煙を検出するように構成され得る。

コントローラは、検出された吸煙に応答して、ヒーター組立品への電力の供給を増大させるように構成されてもよい。例えば、エアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品は、ユーザー吸煙の間に第一の電力を供給されてもよいが、検出されたユーザー吸煙の間、または検出されたユーザー吸煙後の所定の期間の間、第一の電力よりも高い第二の電力が供給されてもよい。

上述の通り、エアロゾル発生装置は、電源を備えてもよい。電源は、約２．５ボルト～約４．５ボルトの範囲内のＤＣ供給電圧、および約１アンペア～約１０アンペアの範囲内のＤＣ供給電流（約２．５ワット～約４５ワットの範囲内のＤＣ電源に対応）を有するＤＣ電源である。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。電源は再充電可能であってもよい。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一本を喫煙するのにかかる典型的な時間に対応する約六分間、または六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。

上述の通り、電源は、交流電流を供給するように構成されてもよい。こうした場合、エアロゾル発生装置は、有利なことに、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電流から交流電流への（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またはクラスＥの電力増幅器を備えてもよい。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、ヒーター組立品に接続可能であってもよい。有利なことに、電源は、コントローラによって制御可能であってもよい。特に、コントローラは、コントローラのメモリに保存されたカウントが、所定数の吸煙を超える場合に、電源がヒーター組立品に電力を供給することを防止するように構成され得る。

コントローラは、バンドパスフィルターを含んでもよい。バンドパスフィルターは、温度センサーから受信した信号をフィルタリングするように構成され得る。バンドパスフィルターは、有利なことに、１００Ｈｚを上回る信号周波数を取り除くように構成され得る。こうした周波数は、電気ノイズに対応し得る。バンドパスフィルターは、有利なことに、０．２Ｈｚを下回る信号周波数を取り除くように構成されてもよい。これにより、吸煙に対応しない可能性がある信号から低速の温度変動が取り除かれ得る。

熱伝達要素は、温度センサーと接触するサーマルペーストを含み得る。サーマルペーストは、有利なことに、熱伝達要素と温度センサーとの間の接触を確保し得る。サーマルペーストは有利なことに、電気的に絶縁されている。サーマルペーストは、典型的には、重合可能な液体マトリクスと、大きな体積分率の電気的に絶縁されているが熱伝導性である充填剤から成る。

エアロゾル発生装置は電気的に作動する喫煙装置であってもよい。装置は、手持ち式エアロゾル発生装置であってもよい。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と匹敵するサイズを有してもよい。エアロゾル発生装置は、３０ｍｍ～１５０ｍｍの全長を有してもよい。エアロゾル発生装置は、５ｍｍ～３０ｍｍの外径を有してもよい。

第二の態様において、エアロゾル発生システムが提供される。エアロゾル発生システムは、第一の態様によるエアロゾル発生装置を備え得る。エアロゾル発生システムは、チャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品を備え得る。

エアロゾル発生システムはエアロゾル発生物品を備えてもよい。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、チャンバー内に受容されてもよい。

エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体を含むロッドを備え得る。ロッドは、ラッパーによって囲まれてもよい。エアロゾル形成基体は、たばこを含んでもよい。

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好都合なことに、エアロゾル発生物品または喫煙物品の一部であってもよい。

エアロゾル形成基体は固体エアロゾル形成基体であってもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は固体構成要素と液体構成要素との両方を備えてもよい。エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。代替的に、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、高密度で安定したエアロゾルの形成を容易にするエアロゾル形成体をさらに含んでもよい。適切なエアロゾル形成体の実施例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。

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。

エアロゾル発生システムは、エアロゾル形成基体を含有するカートリッジを備えてもよい。カートリッジは、エアロゾル発生装置のチャンバー内に受容可能であってもよい。エアロゾル形成基体は固体または液体であってもよいか、または固体構成要素と液体構成要素の両方を含んでもよい。エアロゾル形成基体は液体であることが好ましい。

エアロゾル形成基体は、植物由来材料を含み得る。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有するたばこ含有材料を含んでもよい。好ましくは、エアロゾル形成基体は、別の方法として、非たばこ含有材料を含んでもよい。

カートリッジは、発熱体、例えば、抵抗発熱体またはサセプタ要素を含み得る。発熱体は流体透過性であってもよい。使用時に、気化されたエアロゾル形成基体は流体透過性要素を通過でき、その後に冷却されてユーザーに送達されるエアロゾルを形成する。カートリッジは、使用時にエアロゾル発生装置のチャンバーと係合するように構成されたカートリッジハウジングを含むことが好ましい。カートリッジハウジングは、カートリッジによって含有されるエアロゾル形成基体を取り囲む外表面を有し得る。外表面の少なくとも一部分は、流体透過性発熱体によって形成され得る。流体透過性の発熱体によって形成される外表面の一部分は、使用時に、およびカートリッジがエアロゾル発生装置のチャンバー内に受容されたときに、エアロゾル発生装置の気流チャネルを通して流れる空気と流体連通し得る。したがって、使用時に、気化されたエアロゾル形成基体は、カートリッジから、発熱体を通して気流チャネルへと通過し、その後、気流チャネル内で冷却されてユーザーに送達されるエアロゾルを形成し得る。

本明細書で使用される時、「流体透過性」素子は、液体または気体がこれを通して浸透することを許容する素子を意味する。発熱体は、流体が発熱体を通して浸透することを可能するために、発熱体に形成された複数の開口部を有してもよい。特に、発熱体は、気相でも気相および液相のいずれでもエアロゾル形成基体が発熱体を通して浸透することを可能にする。

第三の態様では、エアロゾル発生システムでのユーザー吸煙を検出する方法が提供される。特に、第二の態様のエアロゾル発生システムでのユーザー吸煙を検出する方法が提供される。例えば、ユーザーは、エアロゾル発生装置で吸煙し得る。ユーザーは、エアロゾル発生装置のマウスピースで吸煙してもよい。別の方法として、ユーザーは、エアロゾル発生装置内に受容された、エアロゾル形成基体を含有するエアロゾル発生物品のマウスピースで吸煙してもよい。物品は、エアロゾル発生装置のチャンバー内に受容されてもよい。

方法は、エアロゾル形成基体を、エアロゾル発生装置のチャンバー内に受容することを含み得る。方法は、受容したエアロゾル形成基体を加熱することを含み得る。方法は、熱伝達要素を加熱することを含み得る。方法は、エアロゾル発生装置のコントローラにおいて温度センサーから信号を受信して、温度センサーの測定された温度を繰り返し判定することを含み得る。方法は、測定された温度降下に基づいて、ユーザー吸煙を検出することを含み得る。

熱伝達要素を加熱する工程は、受容されたエアロゾル形成基体を加熱するのに使用される発熱体を含むヒーター組立品に電力を供給することを含み得る。エアロゾル発生装置は、ヒーター組立品を備え得ることが好ましい。エアロゾル発生装置は、発熱体を含み得ることが好ましい。

別の方法として、吸煙センサー組立品は、熱伝達要素を加熱するための発熱体を含んでもよい。熱伝達要素を加熱する工程は、吸煙センサー組立品の発熱体を使用して、熱伝達要素を加熱することを含み得る。

使用時、および吸煙と吸煙の間に、熱伝達要素は、周囲温度を少なくとも摂氏５、１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱され得る。熱伝達要素は、周囲温度を摂氏５度～摂氏８０度上回る温度に加熱されてもよい。

方法は、バンドパスフィルターを使用して、ユーザー吸煙を示さない温度測定の変動を取り除く工程をさらに含んでもよい。

第四の態様では、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置であって、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チャンバーを画定する装置ハウジングと、

チャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱して、エアロゾルを発生するための発熱体を含むヒーター組立品と、

装置ハウジングの空気吸込み口から、チャンバーを通して延びる、またはチャンバーと流体連通する気流チャネルと、

チャンバーの外部にあり、温度センサーを含む吸煙センサー組立品であって、吸煙センサー組立品の一部分が、気流チャネルを部分的に画定する、吸煙センサー組立品と、を備え、

発熱体が、使用時、および吸煙と吸煙の間に、吸煙センサー組立品が、周囲温度を少なくとも摂氏５度上回る温度に加熱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。

発熱体は、使用時、および吸煙と吸煙の間に、吸煙センサー組立品が、周囲温度を少なくとも摂氏１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱されるように構成されてもよい。発熱体は、使用時、および吸煙と吸煙の間に、吸煙センサー組立品が、周囲温度を摂氏５度～摂氏８０度上回る温度に加熱されるように構成され得る。

エアロゾル発生装置は、吸煙センサー組立品が、吸煙センサー組立品によって検出される温度の低下に基づいて吸煙を検出するために使用され得る、第一の態様のエアロゾル発生装置と同様に動作し得る。特に、吸煙センサー組立品は、温度センサーおよび熱伝達要素を含み得る。温度センサーは、熱伝達要素と接触してもよい。気流チャネルの第一の部分は、気流チャネル壁によって少なくとも部分的に画定され得る。気流チャネルの第二の部分は、熱伝達要素によって少なくとも部分的に画定されてもよい。使用時に、熱伝達要素の検出される温度の低下は、第一の態様に関連して記載したように、使用中に気流チャネルを通してユーザーが空気を吸い出した後に温度センサーによって検出され得る。

周囲温度を少なくとも摂氏５度上回る温度だけ吸煙センサー組立品を加熱することにより、有利なことに、吸煙センサー組立品の温度と、使用時に気流チャネルを通過する空気との間の差が増大し得る。これにより、ユーザー吸煙に応答して、吸煙センサー組立品の冷却速度が増加し、したがって有利なことに、吸煙センサー組立品の顕著または急な温度降下がもたらされ、エアロゾル発生装置による吸煙検出の速度および信頼性が改善される。温度差が大きいほど、大きな冷却速度がもたらされ得る。

吸煙センサー組立品の加熱は、吸煙センサー組立品の一部である専用のヒーターではなく、チャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱するための発熱体を含むヒーター組立品によるため、吸煙センサー組立品自体の電力消費は最小限である。さらに、吸煙センサー組立品は、ヒーター組立品の発熱体に加えて発熱体を含む吸煙センサー組立品よりも、より単純かつより安価に製造することが可能である。

一態様に関して記述した特徴は、本開示の他の態様に適用されてもよい。特に、本開示の第一の態様に関して記述した有利なまたは随意の特徴は、本発明の第二、第三および第四の態様に適用されてもよい。例えば、第一の態様のエアロゾル発生装置に関して記述した吸煙センサー組立品、特に、吸煙センサー組立品の熱伝達要素の有利な、または随意の特徴は、第四の態様のエアロゾル発生装置に適用されてもよい。

本発明は、特許請求の範囲に定義される。しかしながら、以下に非限定的な実施例の非網羅的なリストを提供する。これらの実施例の特徴のうちのいずれか一つ以上は、本明細書に記載の別の実施例、実施形態、または態様の特徴うちのいずれか一つ以上と組み合わされうる。

実施例１.
エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置であって、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チャンバーを画定する装置ハウジングと、
装置ハウジングの空気吸込み口から、チャンバーを貫通する、またはチャンバーと流体連通する気流チャネルと、
熱伝達要素、および熱伝達要素と接触する温度センサーを含む吸煙センサー組立品と、を備え、
気流チャネルの第一の部分が、気流チャネル壁によって少なくとも部分的に画定され、気流チャネルの第二の部分が、熱伝達要素によって少なくとも部分的に画定され、気流チャネルの第二の部分が、第一の部分に隣接し、かつチャンバーの外部にある、エアロゾル発生装置。
実施例２．
熱伝達要素が、気流チャネル壁よりも大きな熱伝導率を有する、実施例１によるエアロゾル発生装置。
実施例３．
熱伝達要素が、気流チャネル壁よりも大きな熱拡散率を有する、実施例１または２によるエアロゾル発生装置。
実施例４．
エアロゾル発生装置が、チャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品を備える、実施例１～３のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例５．
チャンバーが、エアロゾル形成基体を含有するカートリッジを受容するために構成され、カートリッジが、ヒーター組立品を含む、実施例１～３のいずれかによるエアロゾル発生装置。
実施例６．
使用時に、空気が、エアロゾル発生装置で、または装置内に受容され、かつエアロゾル形成基体を含有するエアロゾル発生物品でユーザーが吸煙することによって気流チャネルを通して引き出される、実施例１～５のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例７．
熱伝達要素が、少なくとも１００ワット／メートルケルビンの熱伝導率を有する、実施例１～６のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例８．
熱伝達要素が、３００ワット／メートルケルビン以下の熱伝導率を有する、実施例１～７のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例９．
熱伝達要素が、少なくとも５０平方ミリメートル／秒、好ましくは、６０、７０、８０または９０平方ミリメートル／秒よりも大きな熱拡散率を有する、実施例１～８のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例１０．
エアロゾル発生装置の使用中、熱伝達要素が周囲温度を上回って加熱される、実施例１～９のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例１１．
使用時、および吸煙と吸煙の間に、熱伝達要素が、周囲温度を少なくとも摂氏５、１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱される、実施例１～１０のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例１２．
加熱が、ユーザーによる第一の吸煙前に生じる、実施例１０または１１によるエアロゾル発生装置。
実施例１３．
発熱体を含むヒーター組立品を備え、使用時、および吸煙と吸煙の間に、熱伝達要素が、発熱体によって、周囲温度を少なくとも摂氏５、１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱される、実施例１～１２のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例１４．
熱伝達要素と発熱体との間の距離が、５０ミリメートル未満である、実施例１３によるエアロゾル発生装置。
実施例１５．
ヒーター組立品と熱伝達要素との間の距離が、１０ミリメートル未満、または５ミリメートル未満である、実施例１３または１４によるエアロゾル発生装置。
実施例１６．
熱伝達要素が、ヒーター組立品と接触している、実施例１３～１５のいずれかによるエアロゾル発生装置。
実施例１７．
吸煙センサー組立品が、熱伝達要素を加熱するための発熱体を含む、実施例１３～１６のいずれかによるエアロゾル発生装置。
実施例１８．
温度センサーが、加熱可能なサーミスタである、実施例１７によるエアロゾル発生装置。
実施例１９．
気流チャネル壁が、熱可塑性プラスチックなどのプラスチックを含む材料で形成される、実施例１～１８のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２０．
気流壁が、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリエチレンで形成される、実施例１９によるエアロゾル発生装置。
実施例２１．
熱伝達要素が、気流チャネルの長さの１０パーセント未満に延びる、実施例１～２０のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２２．
熱伝達要素が、気流チャネルの長さの５パーセント未満に延びる、実施例１～２１のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２３．
熱伝達要素が、気流チャネルの長さの２ミリメートル～１０ミリメートルに延びる、実施例１～２２のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２４．
熱伝達要素が、気流チャネル壁内に包埋されている、実施例１～２３のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２５．
熱伝達要素が、気流チャネル壁にプレス嵌合する、実施例１～２４のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２６．
熱伝達要素が、熱伝達要素に等しい、または好ましくは熱伝達要素よりもわずかに小さな直径を有するチャネルを画定する気流チャネル壁の一部分にプレス嵌合する、実施例２５によるエアロゾル発生装置。
実施例２７．
気流チャネル壁によって画定される気流チャネルが、熱伝達要素の上流に先細りする、実施例１～２６のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２８．
気流チャネル壁が、開口部を含む、実施例１～２７のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例２９．
開口部が、熱伝達要素に隣接している、実施例２８によるエアロゾル発生装置。
実施例３０．
温度センサーが、熱伝達要素と接触するように、開口部を通して受容される、実施例２８または２９によるエアロゾル発生装置。
実施例３１．
熱伝達要素の厚さが、０．１ミリメートル～２ミリメートルである、実施例１～３０のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例３２．
熱伝達要素の厚さが、０．１ミリメートル～０．５ミリメートルである、実施例１～３１のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例３３．
熱伝達要素の第一の表面が、気流チャネルの第二の部分を少なくとも部分的に画定する、実施例１～３２のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例３４．
温度センサーが、熱伝達要素が気流チャネルと温度センサーとの間にあるように、熱伝達要素の第一の表面とは異なる熱伝達要素の第二の表面と接触する、実施例３３によるエアロゾル発生装置。
実施例３５．
第一の表面が、第二の表面の反対側にある、実施例３３または３４によるエアロゾル発生装置。
実施例３６．
熱伝達要素の第一の表面の表面積が、少なくとも１、２、５、１０または２０平方ミリメートルである、実施例３３～３５のいずれかによるエアロゾル発生装置。
実施例３７．
熱伝達要素が、金属を含むか、金属から成る、実施例１～３６のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例３８．
熱伝達要素が、アルミニウムを含むか、またはアルミニウムから成る、実施例１～３７のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例３９．
熱伝達要素が、シートの形態であり、長さ、幅、および厚さを有する、実施例１～３８のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例４０．
熱伝達要素要素が、管状である、実施例１～３８のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例４１．
エアロゾル発生装置が、マウスピースを備える、実施例１～４０のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例４２．
エアロゾル発生装置が、エアロゾル発生物品を受容するように構成され、エアロゾル発生物品が、遠位端、または遠位端の近くにエアロゾル形成基体を含み、エアロゾル発生物品が、近位端にマウスピースを含む、実施例１～４０のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例４３．
伝達要素が、ヒーター組立品の上流に気流チャネルを部分的に画定する、実施例１～４２のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例４４．
エアロゾル発生装置が、発熱体を含むヒーター組立品を備え、発熱体が、チャンバーを取り囲む、実施例１～４３のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例４５．
発熱体によって取り囲まれるチャンバーの一部分を画定する装置ハウジングが、ステンレス鋼またはセラミックなどの金属で作製される、実施例４４によるエアロゾル発生装置。
実施例４６．
発熱体が、発熱体がチャンバーの一部を画定するように、装置ハウジング内に組み込まれる、実施例１～４３のいずれかによるエアロゾル発生装置。
実施例４７．
コントローラをさらに備える、実施例１～４６のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例４８．
コントローラが、温度センサーから受信した信号をフィルタリングするように構成されたバンドパスフィルターを含む、実施例４７によるエアロゾル発生装置。
実施例４９．
バンドパスフィルターが、１００Ｈｚを上回る信号周波数を取り除くように構成される、実施例４８によるエアロゾル発生装置。
実施例５０．
バンドパスフィルターが、０．２Ｈｚを下回る信号周波数を取り除くように構成される、実施例４８または４９によるエアロゾル発生装置。
実施例５１．
熱伝達要素が、温度センサーと接触するサーマルペーストを含む、実施例１～５０のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例５２．
電気的に作動する喫煙装置である、実施例１～５１のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例５３．
エアロゾル発生装置が、手持ち式エアロゾル発生装置である、実施例１～５２のいずれか一つによるエアロゾル発生装置。
実施例５４．
実施例１～５３のいずれか一つ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、エアロゾル発生物品が、チャンバー内に受容可能である、エアロゾル発生システム。
実施例５５．
システムが、エアロゾル発生物品を備える、実施例５７によるエアロゾル発生システム。
実施例５６．
エアロゾル発生物品が、エアロゾル形成基体を含む、実施例５８によるエアロゾル発生システム。
実施例５７．
エアロゾル発生物品が、エアロゾル形成基体を含むロッドを備える、実施例５５または５６によるエアロゾル発生システム。
実施例５８．
ロッドが、ラッパーによって囲まれる、実施例５７によるエアロゾル発生システム。
実施例５９．
エアロゾル発生システムが、エアロゾル形成基体を含有するカートリッジを備える、実施例５４によるエアロゾル発生システム。
実施例６０．
カートリッジが、エアロゾル発生装置のチャンバー内に受容可能である、実施例５９によるエアロゾル発生システム。
実施例６１．
エアロゾル形成基体が、固体または液体である、または固体構成要素および液体構成要素の両方を含む、実施例６２または６３によるエアロゾル発生システム。
実施例６２．
エアロゾル形成基体が、液体である、実施例５９または６０によるエアロゾル発生システム。
実施例６３．
カートリッジが、発熱体、例えば、抵抗発熱体またはサセプタ要素を含む、実施例５９～６２のいずれか一つによるエアロゾル発生システム。
実施例６４．
発熱体が、流体透過性である、実施例６３によるエアロゾル発生システム。
実施例６５．
実施例５４～６４のいずれかにエアロゾル発生システムでのユーザー吸煙を検出する方法であって、方法が、
エアロゾル発生装置のチャンバー内にエアロゾル形成基体を受容することと、
受容されたエアロゾル形成基体を加熱することと、
熱伝達要素を加熱することと、
エアロゾル発生装置のコントローラにおいて温度センサーから信号を受信して、温度センサーの測定された温度を繰り返し判定することと、
測定された温度降下に基づいて、ユーザー吸煙を検出することと、を含む、方法。
実施例６６．
熱伝達要素を加熱する工程が、受容されたエアロゾル形成基体を加熱するのに使用される発熱体を含むヒーター組立品に電力を供給することを含む、実施例６５による方法。
実施例６７．
吸煙センサー組立品が、熱伝達要素を加熱するための発熱体を含んでもよく、熱伝達要素を加熱する工程が、吸煙センサー組立品の発熱体を使用して伝達要素を加熱することを含む、実施例６５による方法。
実施例６８．
使用時、および吸煙と吸煙の間に、熱伝達要素が、周囲温度を少なくとも摂氏５、１０、２０、４０または８０度を上回る温度に加熱される、実施例６５～６７のいずれか一つによる方法。
実施例６９．
バンドパスフィルターを使用して、ユーザー吸煙を示さない温度測定の変動を取り除く工程をさらに含む、実施例６５～６８のいずれか一つによる方法。
実施例７０．
エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置であって、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チャンバーを画定する装置ハウジングと、
チャンバー内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱して、エアロゾルを発生するための発熱体を含むヒーター組立品と、
装置ハウジングの空気吸込み口から、チャンバーを通して延びる、またはチャンバーと流体連通する気流チャネルと、
チャンバーの外部にあり、温度センサーを含む吸煙センサー組立品であって、吸煙センサー組立品の一部分が、気流チャネルを部分的に画定する、吸煙センサー組立品と、を備え、
発熱体が、使用時、および吸煙と吸煙の間に、吸煙センサー組立品が、周囲温度を少なくとも摂氏５、１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱される、エアロゾル発生装置。

一実施例または一実施形態に関して説明される特徴はまた、その他の実施例および実施形態にも適用可能であり得る。

ここで、以下の図を参照しながら実施例をさらに説明する。

図１は、吸煙センサー組立品を備える第一のエアロゾル発生装置、および装置のチャンバー内に受容されたエアロゾル発生物品の断面図の概略を示す。 図２は、図１のエアロゾル発生装置の吸煙センサー組立品および気流チャネルの断面図を示す。 図３は、図２の吸煙センサー組立品および気流チャネルを通した水平切断を示す。 図４は、熱伝達要素が気流チャネル壁にプレス嵌合する前の、図１のエアロゾル発生装置の気流チャネル壁の断面を示す。 図５は、温度センサーが定位置にある、熱伝達要素がプレス嵌合した後の気流チャネル壁の同様の断面を示す。 図６は、図１のエアロゾル発生装置でのユーザー吸煙を検出する方法を示す。 図７は、誘導ヒーター組立品を備える第二のエアロゾル発生装置の断面図の概略を示す。 図８は、チャンバーの上流に延びて吸煙センサー組立品と接触する発熱体を含むヒーター組立品を備える第三のエアロゾル発生装置の断面図の概略を示す。 図９は、エアロゾル形成基体を含むカートリッジを受容するように構成されたチャンバーと、チャンバー内に受容されたカートリッジとを備える第四のエアロゾル発生装置の断面図の概略を示す。

図１は、第一のエアロゾル発生装置１００の断面図の概略である。エアロゾル発生装置１００は、装置ハウジング１１によって画定されるチャンバー１０を備える。チャンバー１０は、管状であり、ステンレス鋼で作製され、上流端に基部１２を有する。チャンバー１０は、エアロゾル発生物品２００を受容するように構成される。

エアロゾル発生物品２００は、チャンバー１０内に受容される。エアロゾル発生物品２００は、エアロゾル形成基体２０２を含有する。エアロゾル形成基体は、固体たばこ含有基体である。特に、エアロゾル形成基体は、均質化したたばこのシートの集合体である。図１に示すように、エアロゾル発生物品およびチャンバーは、エアロゾル発生物品がチャンバー内に受容されたときに、エアロゾル発生物品２００の口側端がチャンバー１０から、およびエアロゾル発生装置から突出するように構成される。この口側端は、使用時にエアロゾル発生装置のユーザーが吸煙し得る、マウスピース２０４を形成する。

エアロゾル発生装置１００はエアロゾル発生物品２００と共に、エアロゾル発生システムと呼ばれ得る。

エアロゾル発生装置１００は、発熱体１１０を含むヒーター組立品を備える。発熱体１１０は、エアロゾル発生物品２００のエアロゾル形成基体２０２が受容されるチャンバーの一部分に沿ってチャンバー１０を取り囲む。代替的な実施形態では、発熱体１１０は、エアロゾル形成基体を受容するチャンバーの一部を画定するチャンバー壁の一部分を形成する。発熱体１１０は、抵抗発熱体である。

気流チャネル１２０は、エアロゾル発生装置１００の空気吸込み口１２２から延びる。チャンバーの上流で、気流チャネル１２０は、主に気流チャネル壁１２４によって画定される。気流チャネル壁１２４の下流で、気流チャネル１２０は、チャンバーの基部１２に画定される空気吸込み口を通過する。次いで、気流チャネル１２０は、チャンバー１０を通って延びる。

エアロゾル発生装置１００は、吸煙センサー組立品をさらに備える。吸煙センサー組立品は、熱伝達要素１３２を含む。熱伝達要素１３２は、環状である。熱伝達要素１３２の内側、または第一の表面は、チャンバーおよびヒーター組立品の上流に気流チャネル１２０の一部分を画定する。熱伝達要素１３２によって画定される気流チャネル１２０の一部分は、図１に示すように、気流チャネル壁１２４によって画定される気流チャネルの一部分に隣接する。熱伝達要素１３２は、０．８ミリメートルの厚さ、および５ミリメートルの長さ、および３０ｍｍの内周を有する。熱伝達要素１３２は、アルミニウムで作製される。熱伝達要素は、気流チャネル壁１２４にプレス嵌合する。

吸煙センサー組立品および気流チャネル壁１２４は、図２および３により明確に示される。図２は、吸煙センサー組立品および気流チャネル壁１２４の上部からの断面図である。図３は、吸煙センサー組立品および気流チャネル壁１２４を通した水平切断である。図３は、気流チャネルの一部のみを示す。これは、熱伝達要素の上流の気流チャネル壁１２４、または熱伝達要素の下流のチャンバー１０の全ての範囲を示さない。

気流チャネル壁１２４は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）で作製される。ＰＥＥＫの熱伝導率および熱伝導率は、アルミニウムよりも顕著に低い。したがって、熱伝達要素１３２は、気流チャネル壁１２４の対応するパラメータよりも大きな熱伝導率および熱拡散率を有する。

吸煙センサー組立品は、熱伝達要素１３２と接触する温度センサー１３４をさらに含む。特に、温度センサー１３４は、管状の熱伝達要素１３２の外側、または第二の表面と接触する。この第二の表面は、熱伝達要素が気流チャネルと温度センサーとの間にあるように、第一の表面の反対側にある。したがって、熱伝達要素１３２は、温度センサー１３４を、気流チャネルを通過する、または気流チャネル内の任意の塵および汚れから保護する。

温度センサー１３４は、ハウジング１３６、電気的接続１３８、および感知要素１３８を含む。温度センサーは、負の温度係数（ＮＴＣ）のサーミスタである。これは、図３により明確に示されている。温度センサー１３４は、エアロゾル発生装置のコントローラ１４０に接続される。

図４および図５は、熱伝達要素１３２がどのように気流チャネル壁１２４にプレス嵌合するかを示す。図４は、熱伝達要素１３２をプレス嵌合しようとしている気流チャネル壁１２４の断面を示す。図５は、温度センサー１３４が定位置にある、熱伝達要素１３２がプレス嵌合した後の気流チャネル壁１２４の同様の断面を示す。

図４および図５は、気流チャネル壁１２４の上流部分１２７がどのように、下流方向に減少する直径を有する先細りした気流チャネル１２２を画定するかを示す。気流チャネル１２２の先細りは、気流チャネル壁１２４の内表面によって画定されるチャネルの直径のステップ増大１２９で終端する。直径のステップ増大の下流にある気流チャネル壁１２４の下流部分１３１の内表面は、一定のままである直径を有する内表面を有するチャネルを画定する。

気流チャネル壁１２４の下流部分１３１によって画定される気流チャネルの直径は、管状の熱伝達要素１３２の直径よりもわずかに小さい。したがって、熱伝達要素１３２が、図４の矢印によって示される方向で下流部分１３１の中に挿入されると、気流チャネル壁１２４は、熱伝達要素を収容するためにわずかに変形しなければならない。ＰＥＥＫで形成される気流チャネル１３２は、この変形を可能にし、挿入された熱伝達要素１３２を押し付けて定位置に保持するように、好適に可撓性および弾性である。装置の製造において、熱伝達要素１３２は、気流チャネル壁１２４の内表面の直径のステップ変化によって形成されるステップに当接するように、気流チャネル壁１２４の下流部分に押し込まれる。

気流チャネル壁１２４は、下流部分に開口部１２５をさらに含む。この開口部１２５は、温度センサー１３４の感知要素１３８が熱伝達要素１３２と接触するように、温度センサー１３４を受容するためものである。

エアロゾル発生装置１００は、コントローラ１４０によって制御可能な発熱体２０に電力を供給するための、再充電可能電池の形態の電源１４２をさらに備える。電源は、図に図示されない電気ワイヤおよび接続を介してコントローラおよび発熱体１１０に接続される。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ボタンなどの、図に図示されないさらなる要素を備えてもよい。

エアロゾル発生装置１００でのユーザー吸煙を検出する方法が、図６に関連して説明される。図６は、方法の工程を示すフローチャートである。工程５０２で、エアロゾル発生装置１００のユーザーは、エアロゾル形成基体２０２をエアロゾル発生装置１００のチャンバーの中に挿入する。上述の通り、エアロゾル形成基体２０２は、エアロゾル発生物品２００に含有されるため、工程５０２は、図１に示すように、エアロゾル形成基体２０２が発熱体１１０によって取り囲まれたチャンバー１０の一部分内に受容されるように、装置のチャンバー１０の中に物品２００を挿入することを含む。

工程５０４で、受容されたエアロゾル形成基体１０２が加熱される。これは、例えば、エアロゾル発生装置上のボタンまたはスイッチを使用してユーザーが装置をオンにする後に続く。これにより、コントローラ１４０は、電流が発熱体１１０を通過して発熱体１１０を加熱するように、電源１４２から発熱体１１０に電力を供給する。熱は、揮発性化合物がエアロゾル形成基体から気化されるように、エアロゾル形成基体に伝達される。

工程５０６で、熱伝達要素が加熱される。エアロゾル発生装置１００では、これは、発熱体１１０からの熱の放射によって、および熱伝達要素１３２を発熱体１１０から分離する気流チャネル壁１２４の一部分を通した熱の伝導によって（装置をオンにした後）達成される。発熱体１１０による熱伝達要素の加熱は、熱伝達要素と発熱体１１０との間の距離が５ミリメートルであるために、特に効果的である。

一部の実施形態では、熱伝達要素１３２は、温度センサー１３４自体によって追加的に、または代替的に提供される。例えば、温度センサーは、サーミスタに電流を流してサーミスタを加熱するように構成され得る電源１４２に接続された自己加熱式サーミスタであってもよい。次いで、熱が熱伝達要素１３２に伝導される。

工程５０８で、コントローラ１４０において温度センサー１３４から信号が受信される。次いで、コントローラ１４０は、この信号に基づいて、温度センサーの測定された温度を判定することができる。特に、温度センサー１３４がサーミスタである場合、信号は、サーミスタの抵抗に関連し得る。サーミスタの抵抗は、温度に大きく依存し、サーミスタの温度の上昇は、サーミスタが正または負の温度係数を有するかどうかに応じて、抵抗の増減をもたらす。したがって、こうした実施形態では、コントローラ１４０は、サーミスタの温度を推量するために使用される、サーミスタの抵抗に関連する信号を受信することができる。

工程５１０において、ユーザー吸煙は、コントローラ１４０によって測定された温度降下に基づいて検出され、温度は、工程５０８毎に繰り返し判定される。

装置がオンになる前、温度センサー１３４によって測定される温度は低い。装置が最近使用されていない場合、温度は室温に等しいか、室温に近い。装置がオンになると、測定される温度は、熱伝達要素１３２が発熱体１１０によって加熱されるにつれて急速に上昇する。装置が動作温度に達した後は、温度センサー１３４によって測定される温度は、熱伝達要素１３２が安定状態に達するのにつれて安定する。

エアロゾル発生装置１００の使用時に、ユーザーは、受容されたエアロゾル発生物品２００のマウスピース２０４を吸煙し、その結果、空気が気流チャネル１２０を通ってユーザーの口に向かって引き出される。吸煙中、空気は、エアロゾル発生装置の外部から、空気吸込み口１２２を通して気流チャネル１２０に流入する。空気は、気流チャネル壁１２４および熱伝達要素１３２によって画定される気流チャネルの一部分を通り、チャンバー１０の基部１２に画定される空気吸込み口を通って、チャンバー内に引き出される。エアロゾル発生物品２００はチャンバー内に受容されているため、チャンバー内に引き込まれた空気は、その遠位端でエアロゾル発生物品２００に入る。したがって、空気はエアロゾル形成基体２０２を通過する。そうする中で、基体２０２の加熱によって発生した揮発性化合物が、空気に同伴され得る。空気がエアロゾル発生物品２００の口側端に向かって進行するのにつれて、揮発性化合物が冷却されてエアロゾルを形成する。エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品を通した気流の方向は、図１に破線矢印で表す。

吸煙中、気流チャネル１２０を通して引き出される空気は、気流チャネル１２０の暖かい内表面を冷却する。熱伝達要素１３２のアルミニウムは、気流チャネル壁１２４のＰＥＥＫよりもはるかに高い熱伝導率および熱拡散率を有する。したがって、熱伝達要素１３２は、ユーザー吸煙に応答して気流チャネル壁１２４よりも急速に冷却される。冷却はまた、熱伝達要素１３２を通して迅速に広がり、そのため、測定される温度降下が、温度センサー１３４およびコントローラによって迅速に検出される。熱伝達要素１３２の寸法は、０．５ミリメートルの厚さを有し、気流チャネルの長さに沿って４ミリメートルに延びるような長さを有する。こうした寸法を有する管状の熱伝達要素は、有利なことに、比較的低い質量および比較的高い表面積対質量比、または表面積対体積比を有する。したがって、吸煙中、温度センサー１３４によって測定される熱伝達要素１３２の顕著かつ急速な温度降下がある。コントローラ１４０は、こうした温度降下を使用して、ユーザー吸煙を確実かつ正確に検出する。

コントローラ１４０は、図示されない、検出された吸煙の数のカウントを保存するメモリを含む。吸煙が検出される毎に、カウントが１だけ増大する。メモリはまた、エアロゾル形成基体２０２が劣化するまでに、ユーザーがエアロゾル形成基体２０２で吸煙できる最大回数を表す所定値を保存する。コントローラ１４０は、カウントの吸煙の回数が所定値に達するか、これを超える場合に、コントローラがエアロゾル発生物品が交換されるまで装置の使用を防止するように構成される。

コントローラ１４０は、図示されないバンドパスフィルターを含み、温度センサーから受信した信号をフィルタリングする。バンドパスフィルターは、１００Ｈｚを上回る信号周波数および０．２Ｈｚを下回る信号周波数を取り除く。

図７は、第二のエアロゾル発生装置４００の断面図の概略である。第二のエアロゾル発生装置４００は、第一のエアロゾル発生装置１００と同様に動作する。第一のエアロゾル発生装置１００の特徴に対応する、第二のエアロゾル発生装置４００の特徴に対して同一の番号が使用されている。例えば、両方の装置における吸煙センサー組立品は、同一である。

第二のエアロゾル発生装置４００と第一のエアロゾル発生装置１００との間の差は、第二のエアロゾル発生装置４００が、サセプタ要素４０２およびインダクタコイル４０４を含む誘導ヒーター組立品を備えることである。サセプタ要素４０２は、エアロゾル発生物品２００のエアロゾル形成基体２０２が受容されるチャンバーの一部分に沿ってチャンバー１０を取り囲む。代替的な実施形態では、サセプタ要素４０２は、エアロゾル形成基体を受容するチャンバーの一部を画定するチャンバー壁の一部分を形成する。

インダクタコイル４０４は、サセプタ要素を取り囲む。この実施形態のインダクタコイル４０４は、らせん状のインダクタコイルである。

第二のエアロゾル発生装置４００内で、電源１４２は、装置の使用中に交流電流をインダクタコイル４０４に供給するように構成される。交流電流は、高周波の交流電流である。これにより、サセプタ要素４０２が加熱され、この熱が受容されたエアロゾル形成基体２０２に伝達されて、揮発性化合物が、図６の工程５０４に関して上述した抵抗発熱体１１０と同様に発生する。

図８は、第三のエアロゾル発生装置５００の断面図の概略である。ここでも、第三のエアロゾル発生装置５００は、第一のエアロゾル発生装置１００と同様に動作する。第一のエアロゾル発生装置１００の特徴に対応する第三のエアロゾル発生装置５００の特徴に対して同一の番号が使用されている。

第一のエアロゾル発生装置１００と同様に、第三のエアロゾル発生装置５００は、抵抗ヒーター組立品を備える。しかしながら、第三のエアロゾル発生装置５００では、抵抗発熱体５０２はチャンバーを取り囲むだけではない。抵抗発熱体５０２はまた、チャンバーを超えて、基部１２の上流に延びる。熱伝達要素５０４は、材料特性およびサイズなどの物理的特徴に関して熱伝達要素１３２と同一である。しかしながら、第三のエアロゾル発生装置５００において、熱伝達要素５０４は、チャンバー１０の基部１２のすぐ上流に位置付けられる。このように、抵抗発熱体５０２は、熱伝達要素５０４と接触する。エアロゾル発生装置５００の使用時に、熱伝達要素５０４は、抵抗発熱体５０２によって加熱される。

一部の実施形態では、抵抗加熱組立品は、サセプタ要素がチャンバーの上流に延びて熱伝達要素と接触する、誘導加熱組立品と置き換えられてもよい。

図９は、第四のエアロゾル発生装置６００の断面図の概略である。第四のエアロゾル発生装置６００は、エアロゾル発生物品ではなく、エアロゾル形成基体を含有するカートリッジを受容するように構成されたチャンバー６１０を備える。エアロゾル発生装置６００は、カートリッジ７００を受容する。カートリッジ７００は、液体エアロゾル形成基体７０２を取り囲んでこれを含有する外表面を有するカートリッジハウジング７０４を含む。一部の実施形態では、液体基体は、図示されない毛細管材料内に保持される。図９に示すように、カートリッジ７００は、チャンバー内に受容されたときに、エアロゾル発生装置６００によって完全に収容される。カートリッジ７００を挿入、およびチャンバー６１０から取り外すために、エアロゾル発生装置６００は、図示されないチャンバーにアクセスするための手段を備える。例えば、エアロゾル発生装置６００の上部部分はヒンジ付きであってもよく、開放されるとチャンバーにアクセスすること、および閉じられるとチャンバーを閉じてカートリッジ７００をチャンバー６１０内に保持することを可能にする。

第四のエアロゾル発生装置６００は、エアロゾル発生装置６００の空気吸込み口６２２から延びる気流チャネル６２０を備える。気流チャネル６２０は、主に気流チャネル壁６２４によって画定される。開口部６２５は、チャンバー６１０に対応する気流チャネル壁６２４内に提供される。開口部６２５を通過した後、気流チャネル６２０はマウスピース６２３を通って延びるが、マウスピース６２３は、前述のエアロゾル発生装置におけるのとは異なり、エアロゾル発生装置６００の一部である。使用時に、ユーザーは、吸煙を行うときにマウスピース６２３を吸う。

エアロゾル発生装置６００は、吸煙センサー組立品をさらに備える。吸煙センサー組立品は、熱伝達要素６３２および温度センサー６３４を含む。吸煙センサー組立品は、図１に示すものと同一である。例えば、熱伝達要素６３２は、環状であり、気流チャネル６２０の一部分を画定する。

第一のエアロゾル発生装置１００、第二のエアロゾル発生装置４００、および第三のエアロゾル発生装置５００とは異なり、第四のエアロゾル発生装置６００は、ヒーター組立品を備えない。代わりに、カートリッジ７００が、抵抗発熱体７０６を含むヒーター組立品を含む。発熱体７０６は、流体透過性であり、カートリッジハウジング７０４の外表面の一部分を形成する。図９に示すように、カートリッジ７００は、チャンバー６１０内に受容され、流体透過性発熱体は、気流チャネル６２０の一部分を画定する。そのため、発熱体６０６は、エアロゾル発生装置の気流チャネルを通して流れる空気と流体連通している。

エアロゾル発生装置６００は、コントローラ６４０によって制御可能な発熱体６０６に電力を供給するために、再充電可能電池の形態の電源６４２をさらに備える。電源は、図に示されない電気ワイヤおよび接続を介してコントローラに接続される。さらに、エアロゾル発生装置およびカートリッジは、カートリッジがチャンバー内に受容されたときに、カートリッジ７００を装置と電気的に接続するために、図示されない対応する電気コネクターを備える。図示されない適切なワイヤは、電源６４２を装置の電気コネクターに接続する。図示されない適切なワイヤは、カートリッジの電気コネクターを発熱体６０６に接続する。したがって、カートリッジがチャンバー内に受容されると、電源６４２から発熱体６０６に電力を供給することができる。

使用時に、発熱体６０６に電力が供給される。電力は、エアロゾル形成基体が少なくとも部分的に気化されるように、液体エアロゾル形成基体７０２を加熱する。気化されたエアロゾル形成基体は、カートリッジ７００から、発熱体６０６を通して気流チャネル６２０へと通過し、その後、気流チャネル内で冷却されて、ユーザーに送達されるエアロゾルを形成する。

上述の差以外は、第四のエアロゾル発生装置６００は、第一のエアロゾル発生装置１００に関連して上述するのと同様に動作する。

Claims (16)

1. エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置であって、前記エアロゾル発生装置が、
   前記エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバーを画定する装置ハウジングと、
   前記装置ハウジングの空気吸込み口から、前記チャンバーを貫通する、または前記チャンバーと流体連通する気流チャネルと、
   熱伝達要素、および前記熱伝達要素と接触する温度センサーを含む吸煙センサー組立品と、を備え、
   前記気流チャネルの第一の部分が、気流チャネル壁によって少なくとも部分的に画定され、前記気流チャネルの第二の部分が、前記熱伝達要素によって少なくとも部分的に画定され、前記気流チャネルの前記第二の部分が、前記第一の部分に隣接し、かつ前記チャンバーの外部にあり、
   前記熱伝達要素の熱伝導率または熱拡散率のうちの少なくとも一方が、前記気流チャネル壁のそれぞれの前記熱伝導率または前記熱拡散率よりも大きい、エアロゾル発生装置。
2. 前記エアロゾル発生装置が、前記チャンバー内に受容された前記エアロゾル形成基体を加熱するためのヒーター組立品を備える、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
3. 前記熱伝達要素が、１００ワット／メートルケルビン～３００ワット／メートルケルビンの熱伝導率を有する、請求項１または２に記載のエアロゾル発生装置。
4. 前記熱伝達要素が、５０平方ミリメートル／秒の熱拡散率を有する、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。
5. 前記ヒーター組立品が、発熱体を含み、使用時、および吸煙と吸煙の間に、前記熱伝達要素が、前記発熱体によって、周囲温度を少なくとも摂氏５、１０、２０、４０または８０度上回る温度に加熱される、請求項２～４のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
6. 前記熱伝達要素と発熱体との間の距離が、５０ミリメートル未満である、請求項５に記載のエアロゾル発生装置。
7. 前記熱伝達要素の厚さが、０．１ミリメートル～０．５ミリメートルである、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。
8. 前記気流経路を部分的に画定する前記熱伝達要素の一部分の表面積が、少なくとも１、２、５、１０または２０平方ミリメートルである、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。
9. 前記熱伝達要素が、前記気流チャネル壁にプレス嵌合される、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。
10. 気流チャネル壁が、前記熱伝達要素に隣接した開口部を含む、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。
11. 前記温度センサーが、前記熱伝達要素と接触するように、前記開口部を通して受容される、請求項１０に記載のエアロゾル発生装置。
12. 前記熱伝達要素が管状である、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。
13. 前記熱伝達要素の第一の表面が、前記気流チャネルの前記第二の部分を少なくとも部分的に画定し、前記温度センサーが、前記熱伝達要素の第二の表面と接触し、前記第一の表面が、前記第二の表面とは異なる、請求項１～１２のいずれかに一項に記載のエアロゾル発生装置。
14. 前記エアロゾル発生装置が、ヒーター組立品を備え、前記気流チャネルの前記第二の部分が、前記ヒーター組立品の上流にある、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。
15. 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、前記エアロゾル発生物品が、前記チャンバー内に受容可能である、エアロゾル発生システム。
16. 請求項１５に記載のエアロゾル発生システムでのユーザー吸煙を検出する方法であって、前記方法が、
    前記エアロゾル発生装置のチャンバー内にエアロゾル形成基体を受容することと、
    前記受容されたエアロゾル形成基体を加熱することと、
    前記熱伝達要素を加熱することと、
    前記エアロゾル発生装置のコントローラで前記温度センサーから信号を受信して、前記温度センサーの測定された温度を繰り返し判定することと、
    前記測定された温度降下に基づいて、ユーザー吸煙を検出することと、を含む、方法。

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