JP2024512951A - 締結具を有するヒーター組立品 - Google Patents

Abstract

エアロゾル発生装置用ヒーター組立品（１）であって、ヒーター組立品は、空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシング（２）と、エアロゾル出口（１０）を含む第二のヒーター（４）ケーシングと、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱チャンバー（６）であって、空気吸込み口およびエアロゾル出口（１０）の両方と流体連通して、ヒーター組立品（１）を通した気流経路を画定する、加熱チャンバー（６）とを備え、加熱チャンバー（６）は、第一のヒーターケーシング（２）と第二のヒーターケーシング（４）との間に配設され、第一のヒーターケーシング（２）および第二のヒーターケーシング（４）は、締結具（２６）によって互いに取り付けられ、締結具（２６）は、第一のヒーターケーシング（２）および第二のヒーターケーシング（４）に軸方向の力を加え、第一のヒーターケーシング（２）および第二のヒーターケーシング（４）の軸方向に反対側の内表面が加熱チャンバー（６）のそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、気流経路を封止するように構成される。【選択図】図１

Description

本開示は、エアロゾル発生装置用ヒーター組立品に関する。本開示はさらに、ヒーター組立品を備えるエアロゾル発生装置に関する。具体的には、本開示は、エアロゾル形成基体を加熱してエアロゾルを発生し、エアロゾルをユーザーの口の中に送達するための、手持ち式の電気的に作動するエアロゾル発生装置に関するが、排他的ではない。本発明はまた、エアロゾル発生装置とエアロゾル形成基体とを備えるエアロゾル発生システムに関する。

エアロゾル形成基体を加熱して、エアロゾル形成基体を燃焼することなくエアロゾルを生成するエアロゾル発生装置は、当該技術分野で公知である。エアロゾル形成基体は典型的に、フィルターなどの他の構成要素と共にエアロゾル発生物品内に提供される。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の中にエアロゾル発生物品を挿入するためにロッド形状を有してもよい。発熱体は典型的に、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いる。

加熱チャンバーは、エアロゾル発生装置のハウジング内に配設され、エアロゾル発生装置を通した気流経路の一部を形成し得る。装置の電子機器を損傷する可能性がある、エアロゾルが気流経路から漏出してエアロゾル発生装置の他の部品の中に入ることを防止するよう試みるために、気流経路の周り、および加熱チャンバーとハウジングとの間にシールを提供することが知られている。シールは、加熱チャンバーと直接的に接触して配置されてもよく、結果として、一般的に、シリコーンまたはポリシロキサンなどの耐熱性ポリマーから形成される。しかしながら、このようなポリマーシールを加熱チャンバーの加熱温度に曝露することにより、エアロゾルを汚染する可能性がある望ましくない副産物が発生する場合がある。さらに、このような加熱温度は、時間とともにシールを劣化させ得る。

加熱チャンバーを加熱するために、エアロゾル発生装置は、加熱チャンバーの周りに配設された可撓性発熱体を備えてもよい。シールと加熱チャンバーとの間の直接的な接触を可能にし、かつシールの加熱を低減するために、シールを、例えば加熱チャンバーの下流端に、発熱体から距離を置くことが試みられてきた。しかしながら、これにより、例えば、長い加熱チャンバーの使用を通してエアロゾル発生装置の全体的な寸法を妥協する必要が生じ、加熱チャンバーのエネルギー消費が増大し、エアロゾル発生装置の効率が低減する場合がある。さらに、加熱チャンバーの長さを増大させることにより、結果として、加熱チャンバーがフィルターなどのエアロゾル発生物品の他の構成要素を取り囲み、これらが加熱チャンバーを通した熱伝導を介して間接的に加熱され得る。望ましくないことに、フィルターの加熱はエネルギーを浪費する。

加熱チャンバーの長さを増大させる代替として、加熱チャンバーを取り囲む発熱体の長さを減少させてもよい。しかしながら、これにより、エアロゾル形成基体の一部分が発熱体によって覆われないか、または取り囲まれなくなり、その結果、エアロゾル形成基体のこの一部分を加熱するために、加熱チャンバー壁の厚さを通して比較的短い距離を移動するのと比較して、加熱チャンバーの長さに沿ってより長い距離を熱が移動する必要があり得る。したがって、発熱体によって取り囲まれないエアロゾル形成基体の一部分が、発熱体によって囲まれる部分ほど効果的に加熱されなくなり得る。その結果として、発熱体によって取り囲まれないエアロゾル形成基体の一部分は、発熱体によって取り囲まれる部分よりも低温となり得、低温部分におけるエアロゾルの早期凝縮につながり得る。これにより、ユーザーに送達されるエアロゾルが減少し得る。

加熱チャンバーと装置のハウジングとの間にポリマーシールを使用することのさらなる欠点は、ポリマーシールが、加熱チャンバーから離れて加熱チャンバーを取り囲む材料へと熱を伝達する熱伝導経路を提供することである。この熱損失により、エアロゾル形成基体を加熱するために利用可能な熱が減少し、エアロゾル発生装置の効率が低下する。

その気流経路の封止が改善された、エアロゾル発生装置用ヒーター組立品を提供することが望ましい。エネルギー効率がより高く、ユーザーへのエアロゾルの送達を改善する、エアロゾル発生装置用ヒーター組立品を提供することが望ましい。

本開示の一実施例によると、エアロゾル発生装置用ヒーター組立品が提供される。ヒーター組立品は、第一のヒーターケーシングを備え得る。第一のヒーターケーシングは、空気吸込み口を含み得る。ヒーター組立品は、第二のヒーターケーシングを備え得る。第二のヒーターケーシングは、エアロゾル出口を含み得る。ヒーター組立品は、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱チャンバーを備えてもよい。加熱チャンバーは、空気吸込み口と流体連通してもよい。加熱チャンバーは、エアロゾル出口と流体連通してもよい。加熱チャンバーは、空気吸込み口およびエアロゾル出口の両方と流体連通して、ヒーター組立品を通した気流経路を画定し得る。加熱チャンバーは、第一のヒーターケーシングと第二のヒーターケーシングとの間に配設されてもよい。第一および第二のヒーターケーシングは、締結具によって互いに取り付けられてもよい。締結具は、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えるように構成され得る。締結具は、第一および第二のヒーターケーシングの軸方向に反対側の内表面が加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、気流経路を封止するように構成され得る。

本開示の一実施例によると、エアロゾル発生装置用ヒーター組立品が提供される。ヒーター組立品は、空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシングを備える。ヒーター組立品は、エアロゾル出口を含む第二のヒーターケーシングを備える。ヒーター組立品は、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱チャンバーを備える。加熱チャンバーは、空気吸込み口およびエアロゾル出口の両方と流体連通して、ヒーター組立品を通した気流経路を画定する。加熱チャンバーは、第一のヒーターケーシングと第二のヒーターケーシングとの間に配設される。第一および第二のヒーターケーシングは、締結具によって互いに取り付けられ、締結具は、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、第一および第二のヒーターケーシングの軸方向に反対側の内表面が加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、気流経路を封止するように構成される。

有利なことに、本開示の上述の実施例は、気流経路が、加熱チャンバーの端面と第一および第二の加熱ケースの内表面との直接的な係合によって封止されるため、ポリマーシールを必要としない。したがって、ポリマーシールの加熱によって放出され得る望ましくない副産物が生じない。

加熱チャンバーの端面と第一および第二の加熱ケースの内表面との直接的な係合を使用して気流経路を封止するさらなる利点は、ポリマーシールと加熱チャンバーとの間の直接的な接触を可能にするために、加熱チャンバーの端部に空間を必要としないことである。例えば、発熱体と周囲のヒーターケーシングとの間の直接的な接触を回避するための、加熱チャンバーの一つ以上の端部における任意の空間を大幅に低減することができる。これは、短い加熱チャンバーを使用することができ、加熱管の長さの大きな割合を加熱することができることを意味する。これにより、エアロゾル形成基体のより効率的な加熱が可能になる。

有利なことに、加熱チャンバーから離れる熱伝導に利用可能な断面積は、大幅に減少する。加熱チャンバーは、一般的に、ポリマーシールの厚さ未満の壁厚、例えば、それぞれ２ミリメートルに対して１００ミクロンの壁厚を有する。したがって、第一および第二のヒーターケーシングと接触する加熱チャンバーの端壁の面積は、従来、加熱チャンバーを取り囲むポリマーシールの面積未満である。結果として、加熱チャンバーを取り囲むエアロゾル発生装置の部分に対する熱損失の量が減少する。

本明細書で使用される「軸方向の力」という用語は、ヒーター組立品の軸に平行な方向に作用する力を指す。例えば、力は、ヒーター組立品の長軸方向軸に平行な方向に作用し得る。

本明細書で使用される「遠位」、「上流」、「近位」、および「下流」という用語は、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品の構成要素または構成要素の部分の相対的な位置を記述する。本開示によるエアロゾル発生物品および装置は、使用時にユーザーへの送達のためにエアロゾルがエアロゾル発生物品または装置を通って出る近位端と、反対側の遠位端と、を有する。エアロゾル発生物品および装置の近位端は、口側端とも呼ばれてもよい。使用時に、エアロゾル発生物品または装置によって発生したエアロゾルを吸入するために、ユーザーはエアロゾル発生物品の近位端を吸う。上流および下流という用語は、ユーザーがエアロゾル発生物品の近位端を吸う時のエアロゾル発生物品またはエアロゾル発生装置を通したエアロゾルの移動の方向に対するものである。エアロゾル発生物品の近位端は、エアロゾル発生物品の遠位端の下流にある。エアロゾル発生物品の近位端は、エアロゾル発生物品の下流端として呼ばれる場合もあり、またエアロゾル発生物品の遠位端は、エアロゾル発生物品の上流端として呼ばれる場合もある。

エアロゾル出口は、エアロゾル発生物品を受容するための開口部であり得る。エアロゾルは、加熱チャンバー内に受容されたエアロゾル発生物品を介して開口部から出てもよい。

第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、内部空洞を含み得る。内部空洞は、加熱チャンバーを取り囲んでもよい。加熱チャンバーの長さは、内部空洞の長さよりも大きくてもよい。有利なことに、加熱チャンバーの長さを内部空洞の長さよりも大きくすることによって、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方に弾性変形が誘発される。この弾性変形は、締結具によって維持され、締結具は、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、第一および第二のヒーターケーシングと加熱チャンバーとの間の封止係合を提供し、気流経路を封止する。

第一のヒーターケーシングは、内部空洞を含み得る。内部空洞は、加熱チャンバーを取り囲んでもよい。加熱チャンバーの長さは、内部空洞の長さよりも大きくてもよい。

第二のヒーターケーシングは、内部空洞を含み得る。内部空洞は、加熱チャンバーを取り囲んでもよい。加熱チャンバーの長さは、内部空洞の長さよりも大きくてもよい。

第一のヒーターケーシングは、第一の内部空洞を含んでもよい。第二のヒーターケーシングは、第二の内部空洞を含んでもよい。第一および第二の内部空洞は、共に加熱チャンバーを取り囲み得る。加熱チャンバーの長さは、第一および第二の内部空洞の長さの合計よりも大きくてもよい。

加熱チャンバーの長さは、組み立てられていない状態のヒーター組立品内の内部空洞の長さよりも大きくてもよい。

内部空洞の長さは、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方の内部空洞の内表面に形成された陥凹部の深さを含み得る。内部空洞の長さは、第一および第二のヒーターケーシングの各々の内部空洞の内表面に形成された陥凹部の深さを含み得る。

別の方法として、内部空洞の長さは、内部空洞の第一の端部から、第一および第二のヒーターケーシングのうちの一方の内部空洞の第二の端部までの、内部空洞の長さのみを含んでもよい。

加熱チャンバーの長さは、内部空洞よりも約０．０５パーセント～約８．５パーセント長くてもよく、好ましくは内部空洞よりも約０．５パーセント～５．０パーセント長くてもよく、より好ましくは内部空洞よりも約１．３パーセント～約３．１パーセント長くてもよい。これらの範囲は、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が弾性変形するのを誘発するのに適切であることが見出された。

加熱チャンバーの長さは、内部空洞よりも約０．０５ミリメートル～約１．０ミリメートル長くてもよく、好ましくは内部空洞よりも約０．２ミリメートル～約０．４ミリメートル長くてもよい。これらの範囲は、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が弾性変形するのを誘発するのに適切であることが見出された。

第一および第二のヒーターケーシングは、加熱チャンバーを封入し得る。

第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、６ギガパスカル未満、好ましくは５ギガパスカル未満、より好ましくは４ギガパスカル未満の引張弾性率またはヤング率を有する材料を含み得る。引張弾性率のこれらの値は、典型的には、ヒーターチャンバーの材料の引張弾性率よりも小さく、これは、加熱チャンバーが第一および第二のヒーターケーシングよりも堅い材料から作製されるために、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、加熱チャンバーよりも優先的に弾性変形することを意味する。引張弾性率のこれらの値はまた、適切な量の弾性変形を提供することも見出された。

ヒーターチャンバーは、約１００ギガパスカル超、好ましくは約１５０ギガパスカル超、より好ましくは約１９０ギガパスカル以上の引張弾性率またはヤング率を有する材料を含み得る。ヒーターチャンバーは、約１００ギガパスカル～約２５０ギガパスカル、好ましくは約１５０ギガパスカル～約２２０ギガパスカル、より好ましくは約１９０ギガパスカル～約２０５ギガパスカルの引張弾性率またはヤング率を有する材料を含み得る。

第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、摂氏１３０度を超えるガラス転移温度を有する材料を含み得る。第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、摂氏２８０度を超える溶融温度を有する材料を含み得る。これらの特性は、材料が加熱中に経験する温度においてその構造的安定性を維持するのに役立ち、望ましくない副産物が生成される可能性を低減するのに役立つ。

第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、技術規格ＩＳＯ８６８タイプＡによって判定される９０Ａ未満のショア硬度を有する材料を含み得る。

好ましくは、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、射出成形することができる材料を含み得る。

第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、ポリマーを含み得る。ポリマーは、その弾性特性により特に適切な材料であることが見出された。

第一および第二のヒーターケーシングは、任意の適切な材料または材料の組み合わせを含み得る。適切な材料の例としては、プラスチック、または一つ以上の材料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）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、およびポリエチレンが挙げられる。好ましくは、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、ＰＥＥＫまたはＰＰＳＵを含む。

第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方は、加熱チャンバーを軸方向に整列させるための、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方の内表面に配設された面取り部または傾斜縁部を含み得る。有利なことに、面取り部または傾斜縁部は、第一および第二のヒーターケーシング内に加熱チャンバーを正確に位置させるのに役立つ。

締結具は、ねじ付き締結具またはスナップ嵌合締結具を含み得る。これらは、第一および第二のヒーターケーシングを一緒に取り付けるのに適切なタイプの締結具であることが分かっている。スナップ嵌合締結具またはコネクタは、いくつかのさらなる利点を有することが見出された。例えば、スナップ嵌合締結具は、他のタイプの締結具と比較して低減されたプロファイルを有するため、ヒーター組立品の寸法を減少させるのに役立ち得る。スナップ嵌合締結具はまた、変化させることができない一定量の軸方向の力を印加するため、第一および第二のヒーターケーシングのバランスの取れた整列を達成するのに役立ち得る。さらに、スナップ嵌合締結具は、第一および第二のヒーターケーシングを取り付けるために単一のプレス嵌合動作のみを必要とするため、製造の簡略化に役立つ。さらに、スナップ嵌合締結具は、第一および第二のヒーターケーシングと一体的に形成されて、取り付けに必要な部品数を低減することができる。

ヒーター組立品は、複数の締結具を含み得る。第一および第二のヒーターケーシングは、複数の締結具によって互いに取り付けられてもよい。複数の締結具は、第一および第二のヒーターケーシングの外周または外表面の周りに対称に離間してもよい。この配設は、第一および第二のヒーターケーシングの全周囲の周りに、互いに接触する第一および第二のヒーターケーシングの端面の間に一定の圧力を印加するのに役立つ。この一定の圧力の結果として、加熱チャンバーの接触面と管状加熱チャンバーの全周囲の周りの第一および第二のヒーターケーシングとの間に一定の封止圧力が生成され、封止が改善される。ヒーター組立品は、互いに正反対側に配設された少なくとも二つの締結具を含み得る。

第一および第二のヒーターケーシングは、加熱チャンバーから半径方向に離間して、加熱チャンバーの周りに中空のエアスペースを画定し得る。有利なことに、中空のエアスペースは、加熱チャンバーを断熱するのに役立ち、これは、加熱チャンバーからの熱損失を低減するのに役立ち、またヒーター組立品の外部への熱伝達を低減するのにも役立つ。

第一のヒーターケーシングは、気流チャネルを有し得る。第一のヒーターケーシングの気流チャネルは、空気吸込み口と流体連通してもよい。第二のヒーターケーシングは、気流チャネルを有し得る。第二のヒーターケーシングの気流チャネルは、エアロゾル出口と流体連通してもよい。加熱チャンバーは、気流チャネルを有してもよい。加熱チャンバーの気流チャネルは、加熱チャンバーの長さを通過してもよい。第一の加熱ケーシング、第二のヒーターケーシング、および加熱チャンバーの各々の気流チャネルは、互いに流体連通して、ヒーター組立品を通した気流経路を画定し得る。

加熱チャンバーは、管状加熱チャンバーを含み得る。管状加熱チャンバーの第一の端部における管状加熱チャンバーの直径は、管状加熱チャンバーの長さに沿った直径よりも大きくてもよい。管状加熱チャンバーの第二の端部における管状加熱チャンバーの直径は、管状加熱チャンバーの長さに沿った直径よりも大きくてもよい。管状加熱チャンバーの各端部における管状加熱チャンバーの直径は、管状加熱チャンバーの二つの端部の間の領域における直径よりも大きくてもよい。

有利なことに、管状加熱チャンバーの一方または両方の端部の直径を、例えば、管状加熱チャンバーの二つの端部の間の領域における加熱チャンバーの長さに沿った管状加熱チャンバーの直径よりも大きくすることにより、加熱チャンバーの、およびヒーター組立品の他の構成要素のより大きな製造公差が可能になる。特に、より大きな半径方向または横方向の公差が可能になる。本明細書で使用される「半径方向の公差」または「横方向の公差」という用語は、ヒーター組立品またはエアロゾル発生装置の主要な長軸方向軸または長さに実質的に垂直な方向における製造公差、例えば、それらの指定された設計幅よりも幅が広いか狭い、あるいはそれらの指定された設計直径よりも直径が大きいか小さい構成要素をもたらす公差を記述するために使用される。半径方向または横方向の公差は、「水平方向の公差」と呼ばれることがある。

有利なことに、管状加熱チャンバーの端部の直径を管状加熱チャンバーの他の部分よりも大きくすることにより、管状加熱チャンバーの一方または両方の端部における内径が、管状加熱チャンバーが係合するヒーター組立品の他の構成要素、すなわち、第一および第二のヒーターケーシングにおける気流経路の内径よりも大きくなる。これは、エアロゾル発生物品が気流経路を介して加熱チャンバー内に受容された時にエアロゾル発生物品を損傷する可能性がある、管状加熱チャンバーの端面が気流経路の内部空間内に突出または侵入して、他の構成要素との封止係合を提供するための管状加熱チャンバーの端面が小さくなることを回避するのに役立つ。この配設はまた、他の構成要素におけるより大きな半径方向または横方向の公差を可能にし、これについては以下により詳細に記載する。

管状加熱チャンバーの一方または両方の端部の外径は、管状加熱チャンバーの二つの端部の間の管状加熱チャンバーの一部分の外径よりも最大で２０パーセント大きくてもよく、好ましくは最大で１５パーセント大きくてもよく、より好ましくは最大で１２パーセント大きくてもよく、さらにより好ましくは最大で８パーセント大きくてもよい。管状加熱チャンバーの一方または両方の端部の外径は、管状加熱チャンバーの二つの端部の間の管状加熱チャンバーの一部分の外径よりも１パーセント～２０パーセント大きくてもよく、１パーセント～１５パーセント大きくてもよく、１パーセント～１２パーセント大きくてもよく、または１パーセント～８パーセント大きくてもよい。

管状加熱チャンバーの一方または両方の端部は、７．５ミリメートル～９．０ミリメートル、好ましくは８．０ミリメートル～８．５ミリメートル、より好ましくは約８．４ミリメートルの外径を有してもよい。管状加熱チャンバーの二つの端部の間の管状加熱チャンバーの一部分は、６．５ミリメートル～８．０ミリメートル、好ましくは７．０ミリメートル～８．０ミリメートル、より好ましくは約７．５ミリメートルの外径を有してもよい。

加熱チャンバーの内径は、エアロゾル発生物品の外径に実質的に相当するか、または実質的に等しくてもよい。一部の実施形態では、加熱チャンバーの内径は、エアロゾル発生物品が加熱チャンバー内で圧縮されるように、エアロゾル発生物品の外径よりもわずかに小さくてもよい。例えば、エアロゾル発生物品の外径は、約７．４ミリメートルであってもよく、加熱チャンバーの内径は、約７．３ミリメートルであってもよい。加熱チャンバーの長さは、エアロゾル発生物品内に提供されたエアロゾル形成基体の長さに実質的に相当するか、または実質的に等しくてもよい。

管状加熱チャンバーの少なくとも一つの端部分は、フレア状または漏斗形状であってもよい。管状加熱チャンバーの両方の端部における管状加熱チャンバーの一部分は、フレア状または漏斗形状であってもよい。管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部分の軸方向の長さは、管状加熱チャンバーの全長の０．５パーセント～１０パーセント、好ましくは管状加熱チャンバーの全長の１パーセント～５パーセント、より好ましくは管状加熱チャンバーの全長の約３．３パーセントであってもよい。

管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部分の軸方向の長さは、０．２ミリメートル～２ミリメートル、好ましくは０．４ミリメートル～１ミリメートル、より好ましくは約０．５ｍｍであってもよい。管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部分または複数の端部分は、加熱チャンバーもしくはヒーター組立品の長軸方向軸に対して３０度～６０度、４０度～５０度、または約４５度の角度で配設され得る。一部の好ましい実施形態では、管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部分または複数の端部分は、加熱チャンバーまたはヒーター組立品の長軸方向軸に対して５０度未満、好ましくは４０度未満、またはより好ましくは３０度未満の角度に配設されてもよい。有利なことに、管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部分または複数の端部分を加熱チャンバーまたはヒーター組立品の長軸方向軸に対して３０度未満の角度で提供することにより、管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部分または複数の端部分に対して最適な剛性が加熱チャンバーまたはヒーター組立品の長軸方向軸の方向にもたらされ得る。

管状加熱チャンバーの少なくとも一つの端部または端部分は、段付きプロファイルを有してもよく、またはせぎり加工されていてもよい。管状加熱チャンバーの両方の端部における管状加熱チャンバーの一部分は、段付きのプロファイルを有してもよく、またはせぎり加工されていてもよい。管状加熱チャンバーの段付きまたはせぎり加工された端部分の軸方向の長さは、管状加熱チャンバーの全長の０．５パーセント～１０パーセント、好ましくは管状加熱チャンバーの全長の１パーセント～５パーセント、より好ましくは管状加熱チャンバーの全長の約３．７パーセントであってもよい。鋭利な縁部および応力集中を回避するために、段付きまたはせぎり加工された部分の間に半径が提供されることが好ましい。

管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部分の軸方向の長さは、０．２ミリメートル～２ミリメートル、好ましくは０．４ミリメートル～１ミリメートル、より好ましくは約０．５ｍｍであってもよい。

管状加熱チャンバーは、０．０５ミリメートル～１．００ミリメートル、好ましくは０．０５ミリメートル～０．５０ミリメートル、より好ましくは約０．１０ミリメートルの管状壁厚を有してもよい。

加熱チャンバーは、限定されるものではないが、セラミックまたは金属または金属合金を含む、任意の適切な材料から作製され得る。適切な材料の例は、ステンレス鋼である。

ヒーター組立品は、エアロゾル形成基体を加熱するための少なくとも一つの電気発熱体を備え得る。ヒーター組立品は、複数の電気発熱体を備えてもよい。電気発熱体または複数の電気発熱体は、加熱チャンバーの外表面の周りに配設されてもよく、または外表面を囲んでもよい。電気発熱体または複数の電気発熱体は、加熱チャンバーの内表面の周りに配設されてもよく、または内表面を囲んでもよい。電気発熱体または複数の電気発熱体は、加熱チャンバーの一部であってもよく、または加熱チャンバーと一体型であってもよい。

電気発熱体または複数の電気発熱体は、電気抵抗材料を含み得る。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またはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な金属合金の例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有合金、コバルト含有合金、クロム含有合金、アルミニウム含有合金、チタン含有合金、ジルコニウム含有合金、ハフニウム含有合金、ニオブ含有合金、モリブデン含有合金、タンタル含有合金、タングステン含有合金、スズ含有合金、ガリウム含有合金、マンガン含有合金、金含有合金、および鉄含有合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（商標）、Ｋａｎｔｈａｌ（商標）、および他の鉄－クロム－アルミニウム合金、ならびに鉄－マンガン－アルミニウム系合金が挙げられる。複合材料では、電気抵抗性材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的特性に応じて随意に、絶縁材料中に包埋、絶縁材料に封入、もしくは絶縁材料で被覆されてもよく、またはその逆も可である。

一つ以上の発熱体は、温度と比抵抗との間に明確な関係を有する金属または金属合金を使用して形成されてもよい。この様態で形成された発熱体は、動作中に、発熱体の加熱と、発熱体の温度のモニターとの両方に使用されてもよい。

発熱体は剛直な担体材料もしくは基体内に、またはその上に配置されてもよい。発熱体は、可撓性の担体材料もしくは基体内に、またはその上に配置されてもよい。発熱体は、セラミックまたはガラスまたはポリイミドフィルムなどの適切な絶縁材料上にトラックとして形成されてもよい。発熱体は、二つの絶縁材料の間に挟まれてもよい。

ヒーター組立品は、加熱チャンバーの外表面の周りに配設された、または外表面を囲む可撓性発熱体を備えてもよい。可撓性発熱体は、エアロゾル発生物品内に提供されたエアロゾル形成基体の長さに実質的に等しい長さを有してもよい。加熱チャンバーは、発熱体よりも長くてもよい。加熱チャンバーは、発熱体によって覆われないか、または囲まれない少なくとも一つの端部分を有してもよい。端部分は、発熱体によって覆われないか、または囲まれない加熱チャンバーの両方の端部に提供され得る。端部分または複数の端部分は、発熱体とヒーター組立品の他の構成要素との間の直接的な接触を防止するためのスペーサー部分として作用し得る。端部分または複数の端部分は、各々２ミリメートル未満、好ましくは１ミリメートル未満、好ましくは約０．５ミリメートルの長さを有してもよい。有利なことに、スペーサー部分は、発熱体によって覆われるか、または囲まれる加熱チャンバーの一部分よりも、加熱中により低温であり得る。スペーサー部分は、漏斗形状の端部分または段付きの端部分を含み得る。

加熱チャンバーは、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するように構成されてもよい（以下に定義するように）。

本開示の実施例によると、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、上述のヒーター組立品のいずれかによるヒーター組立品を備えてもよい。エアロゾル発生装置は、電源、またはヒーター組立品に電力を供給するための電力源を備えてもよい。

本開示の実施例によると、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、上述のヒーター組立品のいずれかによるヒーター組立品と、ヒーター組立品に電力を供給するための電源または電力源とを備える。

電源は、例えば、ＤＣ電圧源などの任意の適切な電源であってもよい。一実施形態では、電源はリチウムイオン電池である。あるいは、電源は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池またはリチウムベースの電池、例えばリチウムコバルト、リチウム鉄リン酸もしくはリチウムポリマー電池であってもよい。

エアロゾル発生装置は、ユーザーが片手の指の間に保持するのが快適である、手持ち式のエアロゾル発生装置であることが好ましい。

エアロゾル発生装置は、ヒーター組立品への電力の供給を制御するよう構成された制御回路をさらに備えてもよい。制御回路は、マイクロプロセッサを備えてもよい。マイクロプロセッサは、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。制御回路は、さらなる電子構成要素を備えてもよい。例えば、一部の実施形態では、制御回路は、センサー要素、スイッチ要素、ディスプレイ要素のうちのいずれかを備えてもよい。電力は装置の起動後、ヒーター組立品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。電力は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって、電流パルスの形態でヒーター組立品に供給されてもよい。

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、ヒーター組立品、電源、および制御回路を収容し得る。ハウジングは、エアロゾル発生物品を受容するための開口部を含んでもよい。開口部は、ヒーター組立品の第二のヒーターケーシングのエアロゾル出口に接続されて、エアロゾル発生物品を加熱チャンバーの中に挿入することを可能にし得る。ハウジングは、空気吸込み口を含み得る。空気吸込み口は、ヒーター組立品の第一のヒーターケーシングの空気吸込み口に接続され得る。

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する熱可塑性樹脂、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、軽量で、かつ脆くないことが好ましい。

本開示の実施例によると、上述の実施例のうちのいずれかによるエアロゾル発生装置を備える、エアロゾル発生システムが提供される。また、エアロゾル発生システムは、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を備えてもよい。

本開示の実施例によると、上述の実施例のうちのいずれか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るエアロゾル発生システムが提供される。

本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾル発生装置内で加熱された時に、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エアロゾル形成基体を含む物品を指す。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置から分離され、またエアロゾル発生物品を加熱するためにエアロゾル発生装置と組み合わせるように構成される。

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。エアロゾル形成基体は、実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル形成基体は、実質的に細長くてもよい。

エアロゾル発生物品は、およそ３０ｍｍ～およそ１００ｍｍの全長を有してもよい。エアロゾル発生物品は、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍの外径を有してもよい。エアロゾル形成基体は、およそ１０ミリメートル～およそ１８ミリメートルの長さを有してもよい。さらに、エアロゾル形成基体の直径は、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍであってもよい。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、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。一実施形態では、フィルタープラグは、およそ７ｍｍの長さであるが、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍの長さを有してもよい。

一実施形態では、エアロゾル発生物品はおよそ４５ｍｍの全長を有してもよい。エアロゾル発生物品は、およそ７．３ｍｍの外径を有してもよいが、およそ７．０ｍｍ～およそ７．４ｍｍの外径を有してもよい。さらに、エアロゾル形成基体は、およそ１２ｍｍの長さを有してもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は、およそ１６ｍｍ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。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２１ｍｍまたはおよそ２６ｍｍであってもよいが、およそ５ｍｍ～およそ２８ｍｍの範囲内であってもよい。分離は、中空管によって提供されてもよい。中空管は、厚紙またはセルロースアセテートから作製されてもよい。

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。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。

エアロゾル形成基体が固体エアロゾル形成基体である場合、固体エアロゾル形成基体は、薬草の葉、たばこ葉、たばこの葉脈の断片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押出成形たばこ、および膨化たばこのうちの一つ以上を含有する、例えば、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片、またはシートのうちの一つ以上を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、ばらの形態であってもよく、または適切な容器またはカートリッジ内で提供されてもよい。随意に、固体エアロゾル形成基体は、基体の加熱に伴い放出される追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含有してもよい。固体エアロゾル形成基体はまた、例えば追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含むカプセルも含有してもよく、こうしたカプセルは固体エアロゾル形成基体の加熱中に溶融してもよい。

本明細書で使用される場合、「均質化したたばこ」は、粒子状たばこを凝集することによって形成された材料を指す。均質化したたばこはシートの形態であってもよい。均質化したたばこ材料は、乾燥重量基準で５％超のエアロゾル形成体含有量を有してもよい。別の方法として、均質化したたばこ材料は、乾燥重量基準で５重量％～３０重量％のエアロゾル形成体含有量を有してもよい。均質化したたばこ材料シートは、たばこ葉の葉身およびたばこ葉の茎のうちの一方または両方を粉砕または別の方法で細かく砕くことによって得られた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。別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料のシートは、例えばたばこの処理、取り扱い、および発送中に形成されたたばこダスト、たばこの微粉、およびその他の粒子状たばこ副産物のうちの一つ以上を含んでもよい。均質化したたばこ材料シートは、粒子状たばこの凝集を助けるために、一つ以上の本来備わっている結合剤（すなわち、たばこ内在性結合剤）、一つ以上の外来的な結合剤（すなわち、たばこ外因性結合剤）、またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料シートは、たばこおよび非たばこ繊維、エアロゾル形成体、湿潤剤、可塑剤、風味剤、充填剤、水性および非水性の溶剤、ならびにこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないその他の添加物を含んでもよい。

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。エアロゾル発生物品が組み立てられた時、実質的に平行な隆起または波形は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、または平行に延びることが好ましい。これは有利なことに、均質化したたばこ材料の捲縮したシートを集合してエアロゾル形成基体を形成するのを容易にする。しかし、当然のことながら、エアロゾル発生物品に含むための均質化したたばこ材料の捲縮したシートは別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して鋭角または鈍角で配置されている複数の実質的に平行な隆起または波形を有してもよい。ある特定の実施形態では、エアロゾル形成基体は、実質的にその表面全体にわたって実質的に均等にきめのある均質化したたばこ材料のシートの集合体を含んでもよい。例えば、エアロゾル形成基体は、シートの幅にわたって実質的に均等に離隔している複数の実質的に平行な隆起または波形を含む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。

随意に、固体エアロゾル形成基体は、熱的に安定な担体上に提供されてもよく、またはその中に包埋されてもよい。担体は、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片、またはシートの形態を取ってもよい。別の方法として、担体は、その内表面上、またはその外表面上、またはその内表面と外表面の両方の上に堆積された固体基体の薄い層を有する、管状の担体であってもよい。こうした管状の担体は、例えば、紙もしくは紙様の材料、不織布炭素繊維マット、低質量の目の粗いメッシュ金属スクリーン、もしくは穿孔された金属箔、または任意の他の熱的に安定した高分子マトリクスで形成されてもよい。

固体エアロゾル形成基体は、例えば、シート、発泡体、ゲル、またはスラリーの形態で担体の表面上に堆積されてもよい。固体エアロゾル形成基体は、担体の表面全体の上に堆積されてもよく、または代替的に、使用中に不均一な風味送達を提供するためのパターンで堆積されてもよい。

上記では、固体エアロゾル形成基体を参照したが、その他の形態のエアロゾル形成基体をその他の実施形態で使用してもよいことが当業者に明らかであろう。例えば、エアロゾル形成基体は、液体エアロゾル形成基体であってもよい。液体エアロゾル形成基体が提供される場合、エアロゾル発生装置は、液体を保持する手段を備えることが好ましい。例えば、液体エアロゾル形成基体は、容器または液体貯蔵部分内に保持されてもよい。別の方法として、または追加的に、液体エアロゾル形成基体は多孔性担体材料の中へと吸収されてもよい。多孔性担体材料は、任意の適切な吸収性のプラグまたは本体、例えば発泡性の金属またはプラスチック材料、ポリプロピレン、テリレン、ナイロン繊維、もしくはセラミックで作製されてもよい。液体エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生装置の使用の前に、多孔性担体材料内に保持されてもよく、または別の方法として、液体エアロゾル形成基体材料は、使用中または使用の直前に多孔性担体材料の中へと放出されてもよい。例えば、液体エアロゾル形成基体はカプセル内に提供されてもよい。カプセルのシェルは、加熱に伴い溶融し、液体エアロゾル形成基体を多孔性担体材料の中へと放出することが好ましい。カプセルは随意に、液体と組み合わせた固体を含有してもよい。

別の方法として、担体は、たばこ構成成分がその中に組み込まれた不織布繊維または繊維の束であってもよい。不織布繊維または繊維の束は、例えば、炭素繊維、天然セルロース繊維、またはセルロース誘導体繊維を含んでもよい。

本開示の実施例によると、エアロゾル発生装置用ヒーター組立品を製造する方法が提供される。方法は、空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシングを提供することを含み得る。方法は、エアロゾル出口を含む第二のヒーターケーシングを提供することを含み得る。方法は、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱チャンバーを提供することを含み得る。方法は、空気吸込み口および空気出口の両方と流体連通して、ヒーター組立品を通した気流経路を画定するように、加熱チャンバーを配設することを含み得る。方法は、加熱チャンバーを第一のヒーターケーシングと第二のヒーターケーシングとの間に配設することを含み得る。方法は、締結具を使用して第一および第二のヒーターケーシングを互いに取り付けることを含み得る。締結具は、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、第一および第二のヒーターケーシングの軸方向に反対側の内表面が加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、気流経路を封止するように構成され得る。

本開示の実施例によると、エアロゾル発生装置用ヒーター組立品を製造する方法が提供される。方法は、空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシングを提供することと、エアロゾル出口を含む第二のヒーターケーシングを提供することと、エアロゾル形成基体を加熱するために加熱チャンバーを提供し、空気吸込み口および空気出口の両方と流体連通して、ヒーター組立品を通した気流経路を画定するように、加熱チャンバーを配設することと、加熱チャンバーを第一のヒーターケーシングと第二のヒーターケーシングとの間に配設し、締結具を使用して第一および第二のヒーターケーシングを互いに取り付けることとを含み、締結具は、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、第一および第二のヒーターケーシングの反対側の内表面が加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、気流経路を封止するように構成される。

方法はさらに、締結具を使用して第一および第二のヒーターケーシングを互いに取り付ける前に、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の圧縮力を印加することを含み得る。圧縮力は、１００ニュートン～３００ニュートンであってもよく、好ましくは、圧縮力は約２００ニュートンである。

加熱チャンバーは、第一のヒーターケーシングの内表面に形成された陥凹部にプレス嵌合されてもよい。

加熱チャンバーは、第二のヒーターケーシングの内表面に形成された陥凹部にプレス嵌合されてもよい。

上記の実施例のうちの一つに関して記述される特徴は、本開示の他の実施例に等しく適用されてもよい。

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している。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、または態様のうちのいずれか一つ以上の特徴と組み合わされてもよい。

実施例１：
エアロゾル発生装置用ヒーター組立品であって、ヒーター組立品が、空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシングと、エアロゾル出口を含む第二のヒーターケーシングと、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱チャンバーであって、空気吸込み口およびエアロゾル出口の両方と流体連通して、ヒーター組立品を通した気流経路を画定する、加熱チャンバーと、を備える、ヒーター組立品。
実施例２：
加熱チャンバーが、第一のヒーターケーシングと第二のヒーターケーシングとの間に配設される、実施例１によるヒーター組立品。
実施例３：
第一および第二のヒーターケーシングが、締結具によって互いに取り付けられ、締結具が、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、第一および第二のヒーターケーシングの軸方向に反対側の内表面が加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、気流経路を封止するように構成される、実施例１または２によるヒーター組立品。
実施例４：
第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、加熱チャンバーを取り囲む内部空洞を含み、加熱チャンバーの長さが、組み立てられていない状態のヒーター組立品内の内部空洞の長さよりも大きい、実施例１～３のいずれかによるヒーター組立品。
実施例５：
加熱チャンバーの長さが、内部空洞よりも約０．５パーセント～約８．５パーセント長い、実施例４によるヒーター組立品。
実施例６：
加熱チャンバーの長さが、内部空洞よりも約１．０パーセント～約５．０パーセント長い、実施例５によるヒーター組立品。
実施例７：
加熱チャンバーの長さが、内部空洞よりも約１．３パーセント～約３．１パーセント長い、実施例６によるヒーター組立品。
実施例８：
第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、６ギガパスカル未満の引張弾性率を有する材料を含む、実施例１～７のいずれかによるヒーター組立品。
実施例９：
第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、５ギガパスカル未満の引張弾性率を有する材料を含む、実施例８によるヒーター組立品。
実施例１０：
第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、４ギガパスカル未満の引張弾性率を有する材料を含む、実施例９によるヒーター組立品。
実施例１１：
第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、ポリマーを含む、実施例１～１０のいずれかによるヒーター組立品。
実施例１２：
第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、加熱チャンバーを軸方向に整列させるための、第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方の内表面に配設された面取り部を含む、実施例１～１１のいずれかによるヒーター組立品。
実施例１３：
締結具が、ねじ付き締結具を含む、実施例１～１２のいずれかによるヒーター組立品。
実施例１４：
締結具が、スナップ嵌合締結具を含む、実施例１～１２のいずれかによるヒーター組立品。
実施例１５：
ヒーター組立品が、複数の締結具を含む、実施例１～１４のいずれかによるヒーター組立品。
実施例１６：
複数の締結具が、第一および第二のヒーターケーシングの外周の周りに対称に離間している、実施例１５によるヒーター組立品。
実施例１７：
第一のヒーターケーシング、第二のヒーターケーシング、および加熱チャンバーが、各々気流チャネルを含み、気流チャネルが、連通して気流経路を画定する、実施例１～１６のいずれかによるヒーター組立品。
実施例１８：
加熱チャンバーが、管状加熱チャンバーを含む、実施例１～１７のいずれかによるヒーター組立品。
実施例１９：
管状加熱チャンバーの各端部における管状加熱チャンバーの直径が、管状加熱チャンバーの二つの端部の間の領域における管状加熱チャンバーの直径よりも大きい、実施例１８によるヒーター組立品。
実施例２０：
管状加熱チャンバーの各端部が、フレア状または漏斗形状である、実施例１８または１９によるヒーター組立品。
実施例２１：
管状加熱チャンバーのフレア状または漏斗形状の端部の軸方向の長さが、管状加熱チャンバーの全長の０．５パーセント～１０パーセントである、実施例２０によるヒーター組立品。
実施例２２：
管状加熱チャンバーの各端部が、段付きまたはせぎり加工されたプロファイルを有する、実施例１８または１９によるヒーター組立品。
実施例２３：
管状加熱チャンバーの段付きまたはせぎり加工された端部の軸方向の長さが、管状加熱チャンバーの全長の０．５パーセント～１０パーセントである、実施例２２によるヒーター組立品。
実施例２４：
実施例１～２３のいずれかによるヒーター組立品と、電力をヒーター組立品に供給するための電源とを備える、エアロゾル発生装置。
実施例２５：
エアロゾル発生装置用ヒーター組立品を製造する方法であって、方法が、空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシングを提供することと、エアロゾル出口を含む第二のヒーターケーシングを提供することと、エアロゾル形成基体を加熱し、空気吸込み口および空気出口の両方と流体連通して、ヒーター組立品を通した気流経路を画定するように、加熱チャンバーを配設することと、加熱チャンバーを第一のヒーターケーシングと第二のヒーターケーシングとの間に配設することと、締結具を使用して第一および第二のヒーターケーシングを互いに取り付けることと、を含み、締結具が、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、第一および第二のヒーターケーシングの軸方向に反対側の内表面を加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、気流経路を封止するように構成される、方法。
実施例２６：
締結具を使用して第一および第二のヒーターケーシングを互いに取り付ける前に、第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の圧縮力を印加することをさらに含む、実施例２５による方法。

ここで、図を参照しながら実施例を更に説明する。

図１は、本開示の実施例によるヒーター組立品の長軸方向断面である。 図２Ａは、加熱チャンバーがヒーターケーシング外部に位置した、組み立てられていない状態の図１のヒーター組立品の概略長軸方向断面図である。 図２Ｂは、加熱チャンバーがヒーターケーシング内部に位置した、組み立て直前の図１のヒーター組立品の概略長軸方向断面図である。 図３Ａは、本開示の別の実施例によるヒーター組立品の長軸方向断面である。 図３Ｂは、図３ＡのＤで標識されたボックス内に含まれるヒーター組立品の一部の拡大図である。 図４Ａおよび４Ｂは、本開示によるヒーター組立品で使用するための二つの例示的な加熱チャンバーの側面図である。 図５Ａ～５Ｃは、公知の管状加熱チャンバーの概略断面部分図であり、加熱チャンバーをヒーターケーシングにプレス嵌合させる結果としての製造公差に起因して生じる可能性がある問題を示す。 図６は、本開示の実施例によるエアロゾル発生装置、およびエアロゾル発生装置内に受容されたエアロゾル発生物品の内部を示す概略断面図である。

図１を参照すると、図１は、第一のヒーターケーシング２、第二のヒーターケーシング４、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱チャンバー６を備える、ヒーター組立品１の長軸方向断面を示す。第一のヒーターケーシング２は、実質的に平坦な支持セクション２ａおよび第一の管状セクション２ｂを含む。第一のヒーターケーシング２の支持セクション２ａは、第二のヒーターケーシング４に面する内表面２ｃを有する。空気吸込み口（図示せず）は、第一の管状セクション２ｂの遠位端に配設され、第一の管状セクション２ｂは、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに平行な方向に、支持セクション２ａから離れるように遠位に延びる。

第二のヒーターケーシング４は、中空のシェルセクション４ａおよび第二の管状セクション４ｂを含む。中空のシェルセクション４ａは、加熱チャンバー６を取り囲む内部空洞４ｃを有し、加熱チャンバーが内部空洞４ｃ内に受容されることを可能にするように、その遠位端で開放している。中空のシェルセクション４ａの内部空洞４ｃは、第一のヒーターケーシング２の支持セクション２ａの内表面２ｃによってその遠位端で閉じられる。エアロゾル出口１０は、第二の管状セクション４ｂの近位端に配設され、第二の管状セクション４ｂは、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに平行な方向に、中空のシェルセクション４ａから離れるように近位に延びる。エアロゾル出口１０は、エアロゾル発生物品（図示せず）を受容するように構成された開口部１２によって画定される。エアロゾルは、加熱チャンバー６内に受容されたエアロゾル発生物品を介して開口部１０を出る。

加熱チャンバー６は、ステンレス鋼管から作製された管状加熱チャンバーを含む。発熱体８は、加熱チャンバー６を加熱するために加熱チャンバーの外表面の周りに配設され、次いで、管状加熱チャンバー６の内部空間内に受容されたエアロゾル形成基体（図示せず）を加熱する。発熱体は、フィルム上に蛇行パターンで形成された電気抵抗加熱トラック（図示せず）を有する耐熱性可撓性ポリイミドフィルムを含む。抵抗加熱トラックは、電力供給源（図示せず）に接続され、電流が抵抗加熱トラックを通過する時に発熱する。発熱体は、管状加熱チャンバー６の実質的に全長の周りに配設され、管状加熱チャンバー６の実質的に全長を加熱する。

加熱チャンバー６は、第一のヒーターケーシング２の支持セクション２ａ上に支持される。加熱チャンバー６の遠位端または第一の端部６ａは、第一のヒーターケーシング２の内表面２ｃに形成された第一の陥凹部１４内にプレス嵌合される。陥凹部１４の内周縁部は、加熱チャンバー６を陥凹部１４内に位置させ、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに対して加熱チャンバー６を正確に整列させるための傾斜部または面取り部１６を有する。加熱チャンバー６の近位端または第二の端部６ｂは、第二のヒーターケーシング４の内部空洞４ｃの内表面に形成された第二の陥凹部１８内にプレス嵌合される。陥凹部１８の内周縁部は、加熱チャンバー６を陥凹部１８内に位置させ、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに対して加熱チャンバー６を正確に整列させるための傾斜部または面取り部２０を有する。第二の陥凹部１８は、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに平行な方向に、第一の陥凹部１４の軸方向に反対側に配設される。

第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４は、互いに取り付けられて、加熱チャンバー６を封入する。第二のヒーターケーシング４の遠位端は、第二のヒーターケーシング４の外表面上に互いに正反対側に配設される二つのボスまたは接続ブロック２２を有する。各ボス２２は、ねじ２６を受容するための穴２４を有する。二つのボスまたは接続ブロック２８は、ボックス２２に対応する位置に、第一のヒーターケーシング２の近位端に配設される。ボス２８の各々は、ねじ２６を受容するための穴３０を有する。第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を取り付けるために、第一のヒーターケーシング２の近位端を第二のヒーターケーシング４の遠位端と係合させ、ねじ２６を穴２４および３０を通して挿入して、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を係合させて保持する。したがって、ねじ２６は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を互いに係合させて保持する締結具として作用する。

第二のヒーターケーシング４の内部空洞４ｃの側壁は、加熱チャンバー６から半径方向に離間して、加熱チャンバー６の周りに中空のエアスペース１３を画定する。中空のエアスペース１３は、加熱チャンバー６を断熱するのに役立ち、これは、加熱チャンバー６からの熱損失を低減するのに役立ち、また、ヒーター組立品１およびエアロゾル発生装置の外部への熱伝達を低減するのにも役立つ。

第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４は、その有利な断熱性および機械的特性のために、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から作製される。ＰＥＥＫは、ステンレス鋼管状加熱チャンバー６よりも低い熱伝導率を有し、これは、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を通した熱伝達または熱損失を低減するのに役立つ。また、ヒーター組立品１の外表面を、加熱チャンバー６の外表面よりも低温に維持するのに役立つ。さらに、加熱チャンバー内の熱を保持して、エアロゾル発生を改善するのに役立つ。

ＰＥＥＫの別の利点は、ステンレス鋼よりも低い引張弾性率またはヤング率を有することである。ＰＥＥＫの引張弾性率は、典型的には約３．７ギガパスカル～約３．９５ギガパスカルの範囲内であり、ステンレス鋼の引張弾性率は、典型的には１９０ギガパスカル～２０３ギガパスカルの範囲内であるが、これらの値は、各材料の特定の組成に応じて変動し得る。これらの値は、ヒーター組立品１に力が印加される時に、加熱チャンバーが第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４よりも堅いために、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４が加熱チャンバー６よりも優先的に弾性変形することを意味する。こうした優先的な弾性変形は、以下でより詳細に論じるように、本開示のヒーター組立品に非常に有利であることが見出された。

管状加熱チャンバー６は、第一のヒーターケーシング２と第二のヒーターケーシング４との間に配設される。管状加熱チャンバー６は、第二のヒーターケーシング４の内部空洞４ｃの長さよりもわずかに長い（０．５～８．５パーセント長い）長さを有する（第二のヒーターケーシング４の第二の陥凹部１６の深さおよび第一のヒーターケーシング２の第一の陥凹部１４の深さを含む）。加熱チャンバー６と内部空洞４ｃとの間の長さの差は、図１に示すような組み立てられた状態のヒーター組立品では見えないが、長さの差については、図２Ａおよび２Ｂに関して以下でより詳細に示すとともに論じる。第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４が加熱チャンバー６の周りの互いに取り付けられる場合、わずかに長く、かつより堅い加熱チャンバー６により、それらのそれぞれの端部が係合される時に、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４が弾性変形する。第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を互いに係合させて保持するねじ２６によって、その弾性変形状態で維持される。ねじ２６は、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに平行な方向に、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４に軸方向の力（図１の矢印Ａによって示される）を加える。軸方向の力は、第一の陥凹部１４および第二の陥凹部１６の内表面が、加熱チャンバー６のそれぞれの第一の端部６ａおよび第二の６ｂの端部の端面と封止係合するように付勢する。封止係合は、ねじ２６によって加えられる軸方向の力に起因して加熱チャンバー６と第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４との間の界面で発生する圧縮力（図１の矢印Ｂで示される）の結果である。第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の局所的なプラスチック変形が、加熱チャンバー６と第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４との間の界面において（すなわち、図１の矢印Ｂ間の領域において）生じ、封止の達成を支援する。

上述のように、ねじ２６は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の外表面上のそれぞれのボス２２、２８に互いに正反対側に配設される。ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに対するねじの対称配設は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の全周囲の周りに、互いに接触している第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の端面の間に一定の圧力を印加するのに役立つ。この一定の圧力の結果として、管状加熱チャンバー６の全周囲の周りに、加熱チャンバー６と第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４との間に一定の封止圧力が生成される。

管状加熱チャンバー６は、管状加熱チャンバー６の内部空間によって画定される気流チャネル３２を有し、気流チャネル３２は、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに平行な方向に、加熱チャンバー６の長さに沿って軸方向に延びる。さらに、第一のヒーターケーシング２の第一の管状セクション２ｂは、気流チャネル３４を有し、第二のヒーターケーシング４の第二の管状セクション４ｂは、気流チャネル３６を有する。第一の管状セクション２ｂ、管状加熱チャンバー６および第二の管状セクション４ｂの気流チャネル３４、３２および３６はそれぞれ、互いに流体連通して、空気吸込み口（図示せず）とエアロゾル出口１０との間のヒーター組立品１を通した気流経路３８を画定する。したがって、加熱チャンバー６は、空気吸込み口およびエアロゾル出口１０の両方と流体連通する。

加熱チャンバー６は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の第一の管状セクション２ｂおよび第二の管状セクション４ｂとそれぞれ軸方向に整列している。したがって、ねじ２６によって加えられる軸方向の力（図１に矢印Ａで示す）は、加熱チャンバー６、および第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４が互いに封止係合するように付勢して気流経路３８を封止し、加熱チャンバー６と第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４との間の交差点においてエアロゾルが気流経路３８から漏出する可能性を低減する。こうした封止係合は、ポリマーシールを使用することなく、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の弾性変形の結果として達成される。したがって、このような配設は、望ましくない副産物が放出される可能性を低減するのに役立つ。

第一のヒーターケーシング２は、その気流チャネル３４内の第一の管状セクション２ｂの内表面に形成される停止部または段３９を有する。停止部３９は、エアロゾル発生物品（図示せず）の遠位端と係合して、エアロゾル発生物品の遠位端が停止部２８を越えて移動することを抑止し、エアロゾル発生物品内に提供されるエアロゾル形成基体を加熱チャンバー６内に正確に位置させるように配設される。

図２Ａは、組み立てられていない状態の図１のヒーター組立品１の概略長軸方向断面図を示す。明確にするために、管状加熱チャンバー６は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の外部に示されている。第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４は、第二のヒーターケーシングの遠位端４ｄが第一のヒーターケーシング２の近位端２ｄに接しているが、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の弾性変形はなく、示されている。管状加熱チャンバー６の長軸方向の長さｌ_hは、長さの差ｌ_dだけ内部空洞４ｃの軸方向の長さｌ_cよりも大きい。この実施例では、内部空洞４ｃの長さｌ_cは、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４に形成された陥凹部１４および１８の深さを含み、第二のヒーターケーシング４の陥凹部１８の上側または近位の平坦な内表面から、第一のヒーターケーシング２の陥凹部１４の下側または遠位の平坦な内表面まで測定される。陥凹部１４および１８の内表面は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の内表面をそれぞれ形成する。

当然のことながら、一部の実施例では、ヒーター組立品は、加熱チャンバー６を位置させるのに陥凹部を使用せず、図１に示すねじ２６によって加えられる軸方向の力のみに依存して、加熱チャンバーを定位置に保持してもよい。このような配設では、内部空洞の長さｌ_cは、単に第二のヒーターケーシング４の内部空洞４ｃの長さ、すなわち、第二のヒーターケースの遠位端４ｄから第二のヒーターケーシングの上側または近位端壁４ｅの内表面までの軸方向の長さとなる。

図２Ｂは、組み立て直前の図１のヒーター組立品１の概略長軸方向断面図である。加熱チャンバー６は、第二のヒーターケーシングの内部空洞４ｃ内部に位置し、かつ第一のヒーターケーシング２と第二のヒーターケーシング４との間に軸方向に位置する。管状加熱チャンバー６と内部空洞４ｃとの間の長さの差ｌ_dに起因して、第二のヒーターケーシング４の遠位端４ｄは、距離ｌ_dだけ第一のヒーターケーシング２の近位端２ｄから離間している。

ヒーター組立品１を組み立てるために、約２００ニュートンの圧縮力（図２Ｂに矢印Ｃで示す）がヒーター組立品１に印加される。圧縮力Ｃによる第二のヒーターケーシングの遠位端４ｄが第一のヒーターケーシング２の近位端２ｄと係合するように付勢され、第一のヒーターケーシング２と第二のヒーターケーシング４との間の空間またはギャップが閉じられる。より長い、より堅い加熱チャンバー６により、上述の通り、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４が弾性変形する。次いで、ねじ２６がボス２２、２８内に形成された穴２４、３０に挿入され、圧縮力Ｃが印加されて締め付けられ、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を係合させて保持する。次いで、圧縮力Ｃが除去される。圧縮力Ｃが除去された後、ねじ２６は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の弾性変形を維持する。結果として、上述の通り、ねじ２６は、上述のように、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４に軸方向の力を加え、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を管状加熱チャンバー６と封止係合させて保持する。

図２Ａおよび２Ｂは概略であり、正確な縮尺ではないことに留意すべきである。明確にするために、図は、いくつかの詳細を省略することによって簡略化され、特徴のサイズを変更または誇張している。

図３Ａは、本開示の別の実施例によるヒーター組立品１の長軸方向断面である。図３Ａのヒーター組立品１の構造は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４が、図１の配設のねじ２６およびボス２２、２８の代わりにスナップ嵌合コネクタ４０を使用して互いに取り付けられることを除いて、図１の構造と同一である。

図１に示すねじ２６と同様に、スナップ嵌合コネクタ４０は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４をそれらが弾性変形した状態で支持し、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を互いに係合させて保持する。スナップ嵌合コネクタ４０は、ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに平行な方向に、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４に軸方向の力を加える。軸方向の力は、そうでなければ第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４が係合から外れることになる、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の弾性変形に抵抗する。軸方向の力は、第一の陥凹部１４および第二の陥凹部１６の内表面と、加熱チャンバー６のそれぞれの第一の端部６ａおよび第二の６ｂの端部の端面が封止係合するように付勢して、それによって気流経路３８を封止する。封止係合は、スナップ嵌合コネクタ４０によって加えられる軸方向の力に起因して加熱チャンバー６と第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４との間の界面で発生する圧縮力（図３Ａの矢印Ｂで示される）の結果である。第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の局所的なプラスチック変形が、加熱チャンバー６と第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４との間の界面において（すなわち、図３Ａの矢印Ｂ間の領域において）生じ、封止の達成を支援する。

図１のねじ２６と同様に、スナップ嵌合コネクタ４０は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の外表面上に互いに正反対側に配設される。ヒーター組立品１の長軸方向軸Ｘ－Ｘに対するスナップ嵌合コネクタの対称配設は、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の全周囲の周りに、互いに接触している第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４の端面の間に一定の圧力を印加するのに役立つ。この一定の圧力の結果として、管状加熱チャンバー６の全周囲の周りに、加熱チャンバー６と第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４との間に一定の封止圧力が生成される。

図３Ｂは、図３ＡのＤで標識されるボックス内に含まれるヒーター組立品１のスナップ嵌合コネクタ４０の一つの拡大図である。スナップ嵌合コネクタ４０は、カンチレバー４２およびラチェット４４を含む。ラチェット４４は、カンチレバー４２の近位端に配設される。カンチレバー４４およびラチェット４４は、第一のヒーターケーシング２の近位側の縁部に第一のヒーターケーシング２と一体的に形成される。スナップ嵌合コネクタ４０は、第二のヒーターケーシング４の遠位端の近くに、第二のヒーターケーシング４の内表面に形成されたスロット４６をさらに含む。スロット４６は、ラチェット４４を受容するように構成される。ラチェット４４は、傾斜した先端縁部を有し、カンチレバー４２は、弾性変形して、ラチェットが第二のヒーターケーシング４の内部空洞内およびスロット４６内に通過することを可能にすることができる。ラチェット４４は、ラチェット４４がスロット４６内に受容された後に、ラチェット４４がスロット４６から取り外されることを防止する正方形の後端縁部を有する。

図３Ａから分かるように、スナップ嵌合コネクタ４０は、図１のねじおよびボス配設の必要性がないため、ヒーター組立品１の寸法が低減する。スナップ嵌合コネクタはまた、各々同じ量の軸方向の力を印加するため、ヒーター組立品の構成要素のバランスの取れた整列を達成するのにも役立つ。さらに、スナップ嵌合コネクタは、第一のヒーターケーシング２および第二のヒーターケーシング４を取り付け、取り付けに必要な部品の数を低減するために、単一のプレス嵌合動作を必要とするのみとすることにより、製造を簡略化するのに役立つ。

図４Ａおよび４Ｂは、本開示によるヒーター組立品で使用するための二つの例示的な加熱チャンバーの側面図である。図４Ａを参照すると、図４Ａは、加熱チャンバー６Ａの第一の実施例を示す。加熱チャンバー６Ａは、円形の断面を有するステンレス鋼管を含む。管状加熱チャンバー６Ａ内の中空の内部空間は、管状加熱チャンバー６Ａが内部空間内でエアロゾル発生物品（図示せず）を受容することができるように、エアロゾル発生物品の外径に実質的に相当する内径を有する。加熱チャンバー６Ａの各端部における加熱チャンバー６Ａの一部分７ａは、加熱チャンバー６Ａの各端部に漏斗形状を形成するように外向きにフレア状である。フレア状の部分７ａは、各々長さｌ₁を有し、フレア状の部分の長さｌ₁それぞれによって構成される加熱チャンバー６Ａの全長ｌの割合は、１～５パーセントの範囲内であってもよい。加熱チャンバー６Ａのフレア状の端部分７ａは、各々加熱チャンバー６Ａの長軸方向軸と約４５度の角度を形成する。フレア状の端部分７ａの結果として、加熱チャンバー６Ａの二つの端部における外径Ｄは、二つのフレア状の端部分７ａの間の加熱チャンバー６Ａの外径ｄよりも大きい。

二つのフレア状の端部分７ａの間の加熱チャンバー６Ａの一部分９ａは、加熱チャンバー６Ａの長軸方向軸に平行な直線状の側を有する。加熱チャンバー６Ａの直線部分９ａは、加熱チャンバー６Ａ内に受容されるように構成されたエアロゾル発生物品内に提供されるエアロゾル形成基体の長さに実質的に相当する長さｌ₂を有する。加熱チャンバー６Ａの直線部分９ａの長さｌ₂の実質的にすべてが、可撓性発熱体（図示しないが、図１に関連して上述する）によって囲まれる。加熱チャンバー６Ａのフレア状の部分７ａは、発熱体によって囲まれておらず、発熱体の端部と加熱チャンバー６Ａを保持する構成要素、すなわち、第一および第二のヒーターケーシングとの間のスペーサーとして作用し、これらの構成要素と発熱体との間の直接的な接触を防止するのに役立つ。

図４Ｂを参照すると、図４Ｂは、加熱チャンバー６Ｂの第二の実施例を示す。加熱チャンバー６Ｂは、フレア状の端部分の代わりに、加熱チャンバー６Ｂが段付きまたはせぎり加工された端部分７ｂを有する点を除いて、図４Ａの加熱チャンバー６Ａと本質的に同じ構造を有する。すなわち、加熱チャンバー６Ｂの各端部における加熱チャンバー６Ｂの一部分７ｂは、半径方向外向きに段付けまたはダボ付けされて、加熱チャンバー６Ｂの各端部に段を形成する。段付き部分７ｂは、各々長さｌ₁を有し、段付き部分の長さｌ₁それぞれによって構成される加熱チャンバー６Ｂの全長ｌの割合は、１～５パーセントの範囲内であってもよい。段付き端部分７ｂの結果として、加熱チャンバー６Ｂの二つの端部における外径Ｄは、二つの段付き端部分７ｂの間の加熱チャンバー６Ｂの外径ｄよりも大きい。

二つの段付き端部分７ｂの間の加熱チャンバー６Ｂの一部分９ｂは、加熱チャンバー６Ｂの長軸方向軸に平行な直線状の側を有する。加熱チャンバー６Ｂの直線部分９ｂは、加熱チャンバー６Ｂ内に受容されるように構成されたエアロゾル発生物品内に提供されるエアロゾル形成基体の長さに実質的に相当する長さｌ₂を有する。加熱チャンバー６Ｂの直線部分９ｂの長さｌ₂の実質的にすべてが、可撓性発熱体（図示しないが、図１に関連して上述する）によって囲まれる。加熱チャンバー６Ｂの段付き部分７ｂは、発熱体によって囲まれておらず、発熱体の端部と加熱チャンバー６Ｂを保持する構成要素、すなわち、第一および第二のヒーターケーシングとの間のスペーサーとして作用し、これらの構成要素と発熱体との間の直接的な接触を防止するのに役立つ。加熱チャンバー６Ｂはまた、各段付き部分７ｂそれぞれと直線部分９ｂとの間に移行部分１１を含み、段付き部分それぞれの外径Ｄと直線部分の外径ｄとの間に傾斜した、または湾曲した移行部を提供する。

図５Ａ～５Ｃは、直線状の管状壁を有する公知の管状加熱チャンバーの一部の概略断面図であり、このような加熱チャンバーをヒーターケーシングと係合させるプレス嵌合の間に製造公差に起因して生じる可能性がある問題を示す。製造公差により、構成要素の寸法が指定された設計長さよりも大きく、または小さくなり、緊密に嵌合される構成要素の接続の問題につながり得る。射出成形などの迅速な製造技術では、非常に正確な製造公差を達成することがより困難である。

図５Ａを参照すると、図５Ａは、上部ヒーターケーシング４の陥凹部１６にプレス嵌合された、公知または従来の管状加熱チャンバー６の上部を示す。管状加熱チャンバー６の全長は直線状である、すなわち、その全長に沿って一定の外径を有し、また、管状加熱チャンバー６は、図４Ａおよび４Ｂの管状加熱チャンバー６Ａおよび６Ｂのようなフレア状または段付き端部分を有しない。図５Ａに見られるように、加熱チャンバー６の内径ｄ₁は、エアロゾル発生物品を加熱チャンバー６の中に挿入する間にエアロゾル発生物品が通過する、ヒーターケーシング４の開口部１５の内径ｄ₂よりも小さい。結果として、壁の各々の厚さｔの一部、すなわち、加熱チャンバー６の端面は、開口部１５の内径ｄ２によって画定される内部空間内に突出する。これにより、開口部１５に鋭利な段１７が形成され、これにより、エアロゾル発生物品が開口部１５を通して挿入される時にエアロゾル発生物品を損傷する場合がある、またはエアロゾル発生物品を挿入することが防止され得る。陥凹部１６の幅ｗが管状加熱チャンバー６の壁の厚さｔよりも小さい場合にも同様の状況が生じ得る。この場合、陥凹部１６内に管状加熱チャンバー６の端部を受容するのに十分な空間がなく、その結果、端部が開口部１５の内径ｄ２によって画定される内部空間内に突出する。

当然のことながら、図５Ａに示すのと同様の状況が、管状加熱チャンバー６の下側または上流端で生じ得る。加熱チャンバーの上流端の鋭利な段は、段によって形成される隙間に破片または堆積物が蓄積する問題に悩まされる可能性があり、これをクリーニングツールを用いて除去または掃除することは困難であり得る。

図５Ｂは、下側ヒーターケーシング２の陥凹部１４にプレス嵌合された公知の、または従来の管状加熱チャンバー６の下部を示す。図５Ａにおけるように、管状加熱チャンバー６の全長は直線状である。加熱チャンバー６の内径ｄ３は、下側ヒーターケーシング２内に形成された開口部１９の内径ｄ４よりも大きく、エアロゾル発生物品が加熱チャンバー６内に適切に位置する時に、それを通してエアロゾル発生物品の一部分が突出する。鋭利な段２１が開口部１９に形成される結果として、エアロゾル発生物品が開口部１９を通過する時にエアロゾル発生物品を損傷する場合がある、またはエアロゾル発生物品を完全に挿入することが防止され得る。

当然のことながら、図５Ｂに示すのと同様の状況が、管状加熱チャンバー６の上側または下流端で生じ得る。加熱チャンバーの下流端の鋭利な段は、段によって形成される隙間に破片または堆積物が蓄積する問題に悩まされる可能性があり、これをクリーニングツールを用いて除去または掃除することは困難であり得る。

図５Ｃは、上側ヒーターケーシング４の陥凹部１６にプレス嵌合される、公知または従来の管状加熱チャンバー６の上部を示す。図５Ａおよび５Ｃにおけるように、管状加熱チャンバー６の全長は直線状である。管状加熱チャンバー６の外径ｄ５は、エアロゾル発生物品を加熱チャンバー６の中に挿入する間にそれを通してエアロゾル発生物品が通過する、ヒーターケーシング４の開口部１５の内径よりも小さい。結果として、管状加熱チャンバー６は開口部１５を単純に通過するため、この状況ではプレス嵌合は不可能である。

図５Ｄは、図４Ａの管状加熱チャンバー６Ａの上部の概略断面図である。上述の通り、管状加熱チャンバー６Ａは、漏斗形状またはフレア状の端部分７ａを備えた壁を有する。フレア状の端部分７ａは、第二のヒーターケーシング４の陥凹部１６にプレス嵌合されている。フレア状の端部分７ａの外径Ｄは、二つのフレア状の端部分７ａ（図５Ｄでは一つのフレア状の端部分のみが見える）の間の管状加熱チャンバー６Ａの一部の外径ｄよりも大きい。フレア状の端部分７ａの外径Ｄはまた、エアロゾル発生物品を加熱チャンバー６の中に挿入する間にそれを通してエアロゾル発生物品が通過する、ヒーターケーシング４の開口部１５の内径ｄ₇よりも大きい。フレア状の端部分７ａの外径Ｄは、内径ｄ₇の半径方向または横方向の製造公差を考慮に入れた場合でも、開口部１５の内径ｄ₇よりも大きい。

図５Ｄの配設は、管状加熱チャンバー６Ａの壁の端面６ｃの一部が直径ｄ₇、および図５Ｄに直径ｄ₇よって画定される気流経路断面内に突出する可能性を大幅に低減する。さらに、管状加熱チャンバー６Ａの壁の端面６ｃは、直径ｄ₇によって画定される気流経路の断面から離れるように角度付けられ、管状加熱チャンバー６Ａの壁の端面６ｃの一部が気流経路内に突出する可能性がさらに低減される。図５Ｄの配設、および特に、フレア状または漏斗形状の端部分７ａを有する管状加熱チャンバー６Ａの使用は、より大きな半径方向または横方向の公差を有する構成要素の使用を可能にするため、迅速な製造技術に適している。図５Ｄの配設はまた、エアロゾル発生物品を加熱チャンバー６Ａの中に挿入する際の、エアロゾル発生物品への損傷のリスクを大幅に低減する。

図４Ｂの管状加熱チャンバー６Ｂはまた、同じ利益を達成するために、加熱チャンバー６Ａの代わりに図５Ｄの配設でも使用され得ることが理解されよう。加熱チャンバー６Ｂの段付き端部分７ｂの大きな外径Ｄは、管状加熱チャンバー６Ｂの壁の端面の一部が図５Ｄの直径ｄ₇および気流経路内に突出する可能性を低減する。加熱チャンバー６Ｂはまた、より大きな半径方向または横方向の公差を有する構成要素の使用を可能にし、エアロゾル発生物品を加熱チャンバー６Ｂの中に挿入する際のエアロゾル発生物品への損傷のリスクを低減する。

図５Ａ～５Ｄは概略であり、正確な縮尺ではないことに留意すべきである。明確にするために、図は、いくつかの詳細を省略することによって簡略化され、特徴のサイズを変更または誇張している。

図６は、エアロゾル発生装置１００と、エアロゾル発生装置１００内に受容されたエアロゾル発生物品２００との内部を示す概略断面図である。エアロゾル発生装置１００およびエアロゾル発生物品２００は一緒に、エアロゾル発生システムを形成する。図６では、エアロゾル発生装置１００は、簡略化されて示される。具体的には、エアロゾル発生装置１００の要素は、実寸に比例して描かれていない。さらに、エアロゾル発生装置１００の理解のために関連しない要素は、省略されている。

エアロゾル発生装置１００は、図１または３Ａのいずれかのヒーター組立品１、電源１０３、および制御回路１０５を収容し得るハウジング１０２を備える。図６では、第一のヒーターケーシング２、加熱チャンバー６、および第二のヒーターケーシング４が示される。図１に関連して上述したように、加熱チャンバー６は、加熱チャンバー６を加熱するためにその周りに配設された可撓性発熱体（図示せず）を有する。電源１０３は電池であり、この実施例では、これは再充電可能なリチウムイオン電池である。制御回路１０５は、電源１０３および発熱体の両方に接続され、電源１０３から発熱体への電気エネルギーの供給を制御して、発熱体の温度を調節する。

ハウジング１０２は、エアロゾル発生装置１００の近位端または口側端に開口部１０４を含み、それを通してエアロゾル発生物品２００が受容される。開口部１０４は、それを介してエアロゾルがヒーター組立品１を出る、図１のヒーター組立品１の開口部１２に接続される。しかしながら、当然のことながら、エアロゾルは、大部分がヒーター組立品１およびエアロゾル発生物品２００を介してエアロゾル発生装置１００から出る。ハウジング１０２は、エアロゾル発生装置１００の遠位端に空気吸込み口１０６をさらに含む。空気吸込み口１０６は、第一のヒーターケーシング２の第一の管状セクション２ｂの遠位端に配設された空気吸込み口に接続される。第一の管状セクション２ｂは、空気吸込み口１０６から加熱チャンバー６へと空気を送達する。

エアロゾル発生物品２００は、端プラグ２０２と、エアロゾル形成基体２０４と、中空管２０６と、マウスピースフィルター２０８とを備える。エアロゾル発生物品１００の上述の構成要素の各々は、実質的に円筒形の要素であり、各々が実質的に同じ直径を有する。構成要素は、同軸に整列して当接して連続的に配設され、外側紙ラッパー２１０によって囲まれて円筒形ロッドを形成する。エアロゾル形成基体２０４は、ラッパー（図示せず）によって囲まれた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たばこロッドまたはプラグである。均質化したたばこ材料の捲縮したシートはエアロゾル形成体としてグリセリンを含む。端プラグ２０２およびマウスピースフィルター２０８は、セルロースアセテート繊維から形成される。

エアロゾル発生物品２００の遠位端は、ハウジング１０２の開口部１０４を介してエアロゾル発生装置１００の中に挿入され、第二のヒーターケーシング４に配設された、その点までエアロゾル発生物品２００が完全に挿入される停止部（図６に図示せず）と係合するまで、エアロゾル発生装置１００の中に押し込まれる。停止部は、加熱チャンバー６がエアロゾル形成基体２０４を加熱してエアロゾルを形成することができるように、エアロゾル形成基体２０４を加熱チャンバー６内に正確に位置させるのに役立つ。

エアロゾル発生装置１００は、エアロゾル発生物品２００の存在を検出するためのセンサー（図示せず）と、発熱体を起動するためのボタンなどのユーザーインターフェース（図示せず）と、例えば、電池電力の残量、加熱ステータス、およびエラーメッセージなどの情報をユーザーに提示するためのディスプレイまたはインジケータ（図示せず）とをさらに備えてもよい。

使用時に、ユーザーは、図６に示すようにエアロゾル発生物品２００をエアロゾル発生装置１００の中に挿入する。次いで、ユーザーは、例えば、スイッチを押して装置をオンにすることでエアロゾル発生装置１００を起動することによって、加熱サイクルを開始する。応答して、制御回路１０５は、電源１０３から発熱体（図示せず）への電力の供給を制御して発熱体を加熱し、これが次いで加熱チャンバー６を加熱する。加熱サイクルの間、発熱体は、加熱チャンバー６を所定の温度、または温度プロファイルに従った所定の温度範囲に加熱する。加熱サイクルは、約６分間続き得る。加熱チャンバー６からの熱は、エアロゾル形成基体２０４に伝達され、これにより、エアロゾル形成基体２０４から揮発性化合物が放出される。揮発性化合物は、中空管２０６によって形成されるエアロゾル化チャンバー内でエアロゾルを形成する。加熱サイクルの間、ユーザーは、エアロゾル発生物品２００のマウスピースフィルター２０８を口唇の間に置いて、マウスピースフィルター２０８を吸煙または吸入する。発生されたエアロゾルは、マウスピースフィルター１０２を通して引き出され、ユーザーの口に入る。

本明細書および添付の特許請求の範囲の目的において、別途示されていない限り、量（ａｍｏｕｎｔｓ）、量（ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ）、割合などを表す全ての数字は、全ての場合において用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。また、すべての範囲は、開示された最大点および最小点を含み、かつその中の任意の中間範囲を含み、これらは本明細書に具体的に列挙されてもよく、列挙されていなくてもよい。したがって、この文脈では、数ＡはＡ±５パーセント（５％）のＡとして理解される。この文脈内において、数Ａは、数Ａが修飾する特性の測定値に対する一般的な標準誤差内にある数値を含むと考えられてもよい。数Ａは、添付の特許請求の範囲で使用されるような一部の事例において、それによってＡが逸脱する量が特許請求する本発明の基本的かつ新規の特性に実質的に影響を与えないという条件で、上記に列挙される割合だけ逸脱してもよい。また、すべての範囲は、開示された最大点および最小点を含み、かつその中の任意の中間範囲を含み、これらは本明細書に具体的に列挙されてもよく、列挙されていなくてもよい。

Claims (22)

1. エアロゾル発生装置用ヒーター組立品であって、前記ヒーター組立品が、
   空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシングと、
   エアロゾル出口を含む第二のヒーターケーシングと、
   エアロゾル形成基体を加熱するための加熱チャンバーであって、前記加熱チャンバーが、前記空気吸込み口およびエアロゾル出口の両方と流体連通して、前記ヒーター組立品を通した気流経路を画定する、加熱チャンバーと、を備え、
   前記加熱チャンバーが、前記第一のヒーターケーシングと前記第二のヒーターケーシングとの間に配設され、
   前記第一および第二のヒーターケーシングが、締結具によって互いに取り付けられ、前記締結具が、前記第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、前記第一および第二のヒーターケーシングの軸方向に反対側の内表面が前記加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、前記気流経路を封止するように構成される、ヒーター組立品。
2. 前記第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、前記加熱チャンバーを取り囲む内部空洞を含み、前記加熱チャンバーの長さが、組み立てられていない状態の前記ヒーター組立品内の前記内部空洞の長さよりも大きい、請求項１に記載のヒーター組立品。
3. 前記加熱チャンバーの前記長さが、前記内部空洞よりも０．５パーセント～８．５パーセント長い、請求項２に記載のヒーター組立品。
4. 前記第一および第二のヒーターケーシングが、締結具によって互いに直接的に取り付けられる、請求項１～３のいずれかに記載のヒーター組立品。
5. 前記加熱チャンバーの前記軸方向に反対側の端面が、前記第一および第二のヒーターケーシングのそれぞれの軸方向に反対側の端面と直接的に係合している、請求項１～４のいずれかに記載のヒーター組立品。
6. 前記第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、６ギガパスカル未満の引張弾性率を有する材料を含む、請求項１～５のいずれかに記載のヒーター組立品。
7. 前記第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、ポリマーを含む、請求項１～６のいずれかに記載のヒーター組立品。
8. 前記第一および第二のヒーターケーシングのうちの少なくとも一方が、前記加熱チャンバーを軸方向に整列させるための、前記第一および第二のヒーターケーシングのうちの前記少なくとも一方の内表面に配設された面取り部を含む、請求項１～７のいずれかに記載のヒーター組立品。
9. 前記締結具が、ねじ付き締結具またはスナップ嵌合締結具を含む、請求項１～８のいずれかに記載のヒーター組立品。
10. 前記第一および第二のヒーターケーシングが、複数の締結具によって互いに取り付けられる、請求項１～９のいずれかに記載のヒーター組立品。
11. 前記複数の締結具が、前記第一および第二のヒーターケーシングの外周の周りに対称に離間している、請求項１０に記載のヒーター組立品。
12. 前記第一のヒーターケーシング、前記第二のヒーターケーシング、および前記加熱チャンバーが、各々気流チャネルを含み、前記気流チャネルが、連通して前記気流経路を画定する、請求項１～１１のいずれかに記載のヒーター組立品。
13. 前記加熱チャンバーが、管状加熱チャンバーを含む、請求項１～１２のいずれかに記載のヒーター組立品。
14. 前記管状加熱チャンバーの各端部における前記管状加熱チャンバーの直径が、前記管状加熱チャンバーの二つの端部の間の領域における前記管状加熱チャンバーの直径よりも大きい、請求項１３に記載のヒーター組立品。
15. 前記管状加熱チャンバーの各端部が、フレア状または漏斗形状である、請求項１３または１４に記載のヒーター組立品。
16. 前記管状加熱チャンバーの前記フレア状または漏斗形状の端部の軸方向の長さが、前記管状加熱チャンバーの全長の０．５パーセント～１０パーセントである、請求項１５に記載のヒーター組立品。
17. 前記管状加熱チャンバーの各端部が、段付きまたはせぎり加工されたプロファイルを有する、請求項１３または１４のいずれかに記載のヒーター組立品。
18. 前記管状加熱チャンバーの前記段付きまたはせぎり加工された端部の軸方向の長さが、前記管状加熱チャンバーの前記全長の０．５パーセント～１０パーセントである、請求項１７に記載のヒーター組立品。
19. 前記加熱チャンバーが、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するように構成される、請求項１～１８のいずれかに記載のヒーター組立品。
20. エアロゾル発生装置であって、
    請求項１～１９のいずれかに記載のヒーター組立品と、
    電力を前記ヒーター組立品に供給するための電源と、を備える、エアロゾル発生装置。
21. エアロゾル発生装置用ヒーター組立品の製造方法であって、前記方法が、
    空気吸込み口を含む第一のヒーターケーシングを提供することと、
    エアロゾル出口を含む第二のヒーターケーシングを提供することと、
    エアロゾル形成基体を加熱するために加熱チャンバーを提供し、前記空気吸込み口および前記空気出口の両方と流体連通して、前記ヒーター組立品を通した気流経路を画定するように、前記加熱チャンバーを配設することと、
    前記加熱チャンバーを前記第一のヒーターケーシングと前記第二のヒーターケーシングとの間に配設することと、
    前記締結具を使用して前記第一および第二のヒーターケーシングを互いに取り付けることであって、前記締結具が、前記第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の力を加えて、前記第一および第二のヒーターケーシングの軸方向に反対側の内表面が前記加熱チャンバーのそれぞれの軸方向に反対側の端面と封止係合するように付勢して、前記気流経路を封止するように構成される、取り付けることと、を含む、方法。
22. 前記締結具を使用して前記第一および第二のヒーターケーシングを互いに取り付ける前に、前記第一および第二のヒーターケーシングに軸方向の圧縮力を印加することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。

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