JP6757250B2 - 熱交換器を備えたエアロゾル発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル発生システムで使用するためのエアロゾル発生装置、ならびにエアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品を含むエアロゾル発生システムに関連する。特に、本発明は、ニコチン塩粒子を含むエアロゾルを発生するための、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生システムに関連する。

ニコチンをユーザーに送達するための、ニコチン供与源および揮発性送達促進化合物供与源を含む装置が知られている。例えば、ＷＯ ２００８／１２１６１０ Ａ１は、ニコチンおよび揮発性送達促進化合物は気相で相互に反応して、ユーザーによって吸い込まれるニコチン塩粒子のエアロゾルを形成する装置を開示している。ところが、ＷＯ ２００８／１２１６１０ Ａ１は、気相におけるニコチンと揮発性送達促進化合物の比を最適化して、ユーザーに送達される未反応の送達促進化合物蒸気の量を最小化する方法に対処していない。

例えば、揮発性送達促進化合物の蒸気圧がニコチンよりも高い場合、２つの反応物の蒸気濃度の差異につながることがある。揮発性送達促進化合物とニコチンの蒸気濃度の差異は、未反応の送達促進化合物蒸気のユーザーへの送達につながることがある。

最小量の反応物を用いてユーザーに送達するための最大量のニコチン塩粒子を生成することが望ましい。従って、ユーザーに送達するためのニコチン塩粒子のエアロゾル形成をさらに改善するＷＯ ２００８／１２１６１０ Ａ１で開示されているタイプのエアロゾル発生システムを提供することが望ましい。気相ニコチンと反応する気相揮発性送達促進化合物の比を増やすことが特に望ましい。

本発明によれば、エアロゾル発生システムで使用するためのエアロゾル発生装置が提供されており、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品を受けるように構成されているくぼみと、くぼみの近位にある第一の部分およびライターからの熱を取り込むくぼみの遠位にある第二の部分を有する熱交換器と、格納式カバーとを含む。格納式カバーは、格納式カバーが熱交換器の第二の部分を覆う第一の位置から熱交換器の第二の部分がライターによる加熱のために露出されている第二の位置に移動可能である。熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時に、格納式カバーは第二の位置から第一の位置に自動的に戻るように構成されている。

本発明によれば、本発明によるエアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置とを備える、エアロゾル発生システムも提供されている。特に、本発明によるエアロゾル発生装置とエアロゾル発生物品とを含む、エアロゾル発生システムが提供されており、ここでエアロゾル発生物品は、ニコチン供与源と、送達促進化合物供与源とを含む。

「エアロゾル発生装置」という用語は本明細書で使用される時、エアロゾル発生物品と相互作用して、ユーザーの肺にユーザーの口を通して直接吸入可能なエアロゾルを発生する装置を意味する。

「エアロゾル発生物品」という用語は本明細書で使用される時、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持つエアロゾル形成基体を含む物品を意味する。特に、「エアロゾル発生物品」という用語は本明細書で使用される時、気相内で互いに反応してエアロゾルを形成できるニコチンおよび送達促進化合物を放出する能力を持つニコチン供与源および送達促進化合物供与源を含む物品を意味する。

「ライター」という用語は本明細書で使用される時、青炎ライター、トーチライターまたは熱交換器の第二の部分を加熱するのに適したその他任意のライターを意味する。

本発明によるエアロゾル発生システムは、使用時にユーザーに送達されるために、そこを通してエアロゾルがエアロゾル発生システムを抜け出る近位端を備える。近位端は口側の端と呼ばれることもある。使用時に、エアロゾル発生システムによって発生したエアロゾルを吸い込むために、ユーザーはエアロゾル発生物品の近位端を吸い込む。エアロゾル発生システムは近位端と向かい合った遠位端を備える。

「長軸方向」という用語は本明細書で使用される時、本発明によるエアロゾル発生システムおよびエアロゾル発生装置の近位端とそれに向かい合った遠位端との間の方向を描写するために使用され、また「横断」という用語は、長軸方向と直角をなす方向を描写するために使用される。

「長さ」は本明細書で使用される時、本発明によるエアロゾル発生システムおよびエアロゾル発生装置の構成要素、または構成要素の一部分の遠位端と近位端との間の最大長軸方向寸法を意味する。

「上流」および「下流」という用語は本明細書で使用される時、ユーザーがエアロゾル発生システムの近位端を吸い込む時の、エアロゾル発生システムを通した気流の方向に対する、本発明によるエアロゾル発生システムおよびエアロゾル発生装置の構成要素または構成要素の一部分の相対的な位置を描写するために使用される。

ユーザーがエアロゾル発生システムの近位端を吸い込む時、空気はエアロゾル発生システムに引き出され、エアロゾル発生システム内を下流に通過し、近位端でエアロゾル発生システムから出る。

本発明によるエアロゾル発生システムおよびエアロゾル発生装置の近位端はまた、下流端と呼ばれることもあり、エアロゾル発生システムおよびエアロゾル発生装置の構成要素または構成要素の一部分は、近位端に向けて通る気流に対する位置に基づき、相互に上流または下流にあるものとして描写されうる。

エアロゾル発生装置の熱交換器は、エアロゾル発生物品を周囲温度を超える使用温度に加熱するために、ライターからの熱エネルギーをエアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品に移動するように構成されている。

下記にさらに説明する通り、エアロゾル発生物品がニコチン供与源および送達促進化合物源を備えている場合、エアロゾル発生物品を周囲温度を超える使用温度に加熱することで、それぞれニコチン供与源および送達促進化合物源から放出されるニコチン蒸気および送達促進化合物蒸気の量を制御できる。これにより、有利なことに、ニコチンおよび送達促進化合物の蒸気濃度が制御され比例的に均衡を取ることができ、効率的な反応化学量論が得られる。これにより、エアロゾルの形成の効率、およびユーザーへのニコチン送達の一貫性が有利に改善される。また有利なことに、未反応のニコチン蒸気および未反応の送達促進化合物蒸気のユーザーへの送達が低減される。

エアロゾル発生装置の熱交換器は、くぼみの近位にある第一の部分およびライターからの熱を取り込むくぼみの遠位にある第二の部分を持つ。使用時、エアロゾル発生装置の格納式カバーは、第一の位置から第二の位置へ移動し、熱交換器の第二の部分を露出させる。

格納式カバーが第二の位置にある状態で、ユーザーは青炎ライター、トーチライターまたは熱交換器の第二の部分を加熱し、それによって紙巻たばこまたはその他の従来的な喫煙物品の点火と類似した方法でエアロゾル発生装置を起動させるその他の適切なライターを使用しうる。熱交換器の第二の部分によってライターから取り込まれた熱は、熱交換器の第一の部分によってエアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品に伝達される。

熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時に、格納式カバーは、第二の位置から格納式カバーが熱交換器の第二の部分を覆う第一の位置に自動的に戻る。

熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時の第二の位置から第一の位置への格納式カバーの自動的な移動は、熱交換器の第二の部分によるライターからのさらなる熱の取り込みを実質的に低減または阻止する。これは有利なことにエアロゾル発生装置の過熱のリスクを阻止または低減するが、このことは不都合なことにエアロゾル発生装置の１つ以上の構成要素の劣化または分解につながりうる。これはまた、実質的に熱交換器の第一の部分によるエアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品へのさらなる熱の移動を低減または阻止する。これは有利なことにエアロゾル発生物品の過熱のリスクを阻止または低減するが、このことは不都合なことにエアロゾル発生装置の１つ以上の構成要素の劣化または分解につながりうる。エアロゾル発生物品がニコチン供与源および送達促進化合物源を備えている場合、これはまた有利なことに、過度のニコチン蒸気および送達促進化合物蒸気がそれぞれニコチン供与源および送達促進化合物源から放出されることにより望ましくないエアロゾルがユーザーに送達されるリスクを低減または阻止する。

上述の通り、熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時の第二の位置から第一の位置へ格納式カバーの自動的な移動は、ユーザーがライターでエアロゾル発生装置の熱交換器の第二の部分を加熱した結果として到達可能な最高温度を制御する。これは有利なことに、本発明によるエアロゾル発生システムのエアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品の過熱のリスクを阻止または低減する。

熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時の第二の位置から第一の位置へのエアロゾル発生装置の格納式カバーの自動的な移動はまた有利なことに、エアロゾル発生システムが適切な使用温度に達し使用の準備が整ったということをユーザーに対して視覚的に示す。

格納式カバーは、ユーザーによって第一の位置から第二の位置に手動で移動可能であることが好ましい。こうした実施形態において、格納式カバーを第一の位置から第二の位置へと手動で移動するために、ユーザーが作用させる必要がある最大力は約２Ｎ以下であることが好ましい。

エアロゾル発生装置は、熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時に、第二の位置から第一の位置へと自動的に格納式カバーを戻すための電気的に作動する手段を含みうる。例えば、エアロゾル発生装置は、電子温度センサーおよびフィードバックシステムを備えた、第二の位置から第一の位置へと自動的に格納式カバーを戻すための電気的に作動する手段を含みうる。

エアロゾル発生装置は、熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時に、第二の位置から第一の位置へと自動的に格納式カバーを戻すための機械的に作動する手段を含むことが好ましい。これは有利なことに、エアロゾル発生装置に電池またはその他の電力源を含める必要をなくす。

一定の好ましい実施形態で、エアロゾル発生装置は、第一の位置にある格納式カバーにバイアスをかけるよう動作する機械的なバイアス手段と、熱交換器の第二の部分が閾値温度に達するまで格納式カバーを第二の位置に保持するよう動作する機械的ラッチ手段とを含む。

一定の特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生装置は、第一の位置にある格納式カバーにバイアスをかけるよう動作する１つ以上のバネと、熱交換器の第二の部分が閾値温度に達するまで格納式カバーを第二の位置に保持するよう動作するサーマルバイメタルスイッチを備えたラッチ手段とを含む。こうした実施形態において、恒温バイメタルスイッチは、熱交換器の第二の部分が閾値温度に到達した時にラッチ手段を自動的に解除する。ラッチ手段の解除に伴い、１つ以上のバネは、格納式カバーを第二の位置から第一の位置に戻すように動作する。

エアロゾル発生物品がニコチン供与源および送達促進化合物源を備えている場合、閾値温度は摂氏約６０度〜摂氏約１５０度であることが好ましい。摂氏約８０度〜摂氏約１１０度であることがさらに好ましい。

エアロゾル発生装置の格納式カバーは、くぼみに向かう方向に第一の位置から第二の位置へと移動させることができ、くぼみから離れる方向に第二の位置から第一の位置へと移動させることができる。例えば、格納式カバーは、第一の位置で熱交換器の第二の部分を、および第二の位置で熱交換器の第二の部分を囲む格納式の開放端スリーブでもよい。

エアロゾル発生装置の格納式カバーは、くぼみから離れる方向に第一の位置から第二の位置へと移動させることができ、くぼみに向かう方向に第二の位置から第一の位置へと移動させることができることが好ましい。一定の特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生装置の格納式カバーは、くぼみから離れる方向に第一の位置から第二の位置へと移動させることができ、くぼみに向かう方向に第二の位置から第一の位置へと移動させることができる格納式キャップであることが好ましい。こうした実施形態において、格納式キャップは、第一の位置で熱交換器の第二の部分を取り囲み、かつ第二の位置で熱交換器の第二の部分から長軸方向に間隙を介している。

エアロゾル発生装置の熱交換器は、適切な任意の熱伝導性材料（単一または複数）で形成されうる。適切な材料には、アルミニウムおよび銅などの金属が含まれるが、これに限定されない。

エアロゾル発生装置の熱交換器の第一の部分は、１つ以上の熱伝導性のある中空管を含むことが好ましい。

一定の好ましい実施形態で、熱交換器の第一の部分は、少なくともくぼみの長さの一部を囲む１つ以上の熱伝導性のある中空管を備える。

エアロゾル発生装置の熱交換器の第二の部分は、複数の熱伝導性のあるフィンを含むことが好ましい。複数の熱伝導性のあるフィンを含めることは有利なことに、熱交換器の第二の部分によるライターからの熱の取り込みを促進する。

熱交換器の第一の部分は、熱交換器の第二の部分によりライターから取り込まれた熱を、エアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品に移動するよう構成されている。

熱交換器の第一の部分は、熱をエアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品に直接的に移動するように構成されてもよい。

別の方法としてまたは加えて、熱交換器の第一の部分は、熱をエアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品に間接的に移動するよう構成されてもよい。

「間接的に」は本明細書で使用される時、熱交換器の第一の部分が、エアロゾル発生装置の１つ以上のその他の構成要素を介してエアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品に熱を移動するよう構成されていることを意味する。

一定の特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生装置は、ニコチン供与源および送達促進化合物源を備えたエアロゾル発生物品と連動して使用される。ところが、当然のことながら、本発明によるエアロゾル発生装置は、その他のタイプのエアロゾル発生物品と連動して使用されるように構成されうる。

こうした実施形態において、熱交換器の第一の部分は、熱をエアロゾル発生物品のニコチン供与源と送達促進化合物源の一方または両方に移動するよう構成されてもよい。熱交換器の第一の部分は、熱をエアロゾル発生物品のニコチン供与源に移動するよう構成されていることが好ましい。

一定の特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生装置は、ニコチン供与源、送達促進化合物源、およびニコチン供与源と送達促進化合物源の間の熱伝達バリアを備えたエアロゾル発生物品と連動して使用される。

こうした実施形態において、熱伝達バリアはエアロゾル発生物品のニコチン供与源と送達促進化合物源を分離し、かつエアロゾル発生物品のニコチン供与源と送達促進化合物源の間の熱伝達を減少するよう構成されている。

エアロゾル発生物品のニコチン供与源と送達促進化合物供与源との間に熱伝達バリアを含めることで、エアロゾル発生物品の送達促進化合物供与源をより低い温度に維持することを有利に可能にしつつ、ニコチン供与源はより高い温度に加熱される。特に、ニコチン供与源と送達促進化合物供与源の間に熱伝達バリアを含めることで、ニコチン供与源の温度を高めつつ、送達促進化合物供与源を送達促進化合物の熱分解温度よりも低い温度に維持することで、エアロゾル発生システムのニコチン送達を著しく増大することを有利に可能にする。

「熱伝達バリア」は本明細書で使用される時、ニコチン供与源から送達促進化合物供与源へと伝達される熱の量を、バリアが存在しないエアロゾル発生物品と比較して減少させる物理的バリアを説明するために使用される。物理的バリアは固体材料を含んでもよい。別の方法としてまたはさらに、物理的バリアは、エアロゾル発生物品のニコチン供与源と送達促進化合物供与源との間にガス、真空または部分真空を含んでもよい。

こうした実施形態において、熱交換器の第一の部分は、ニコチン供与源を約８０℃〜約１５０℃の温度に加熱するために、熱をエアロゾル発生物品のニコチン供与源に伝達するよう構成されることが好ましい。

こうした実施形態において、熱伝達バリアは、使用時に、ニコチン供与源が８０℃〜１５０℃の温度に加熱された時に送達促進化合物供与源の温度が約６０℃より低くなるように構成されることが好ましい。

エアロゾル発生装置のくぼみは実質的に円柱状であることが好ましい。

エアロゾル発生装置のくぼみは適切な任意の形状の横断断面を持ちうる。例えば、くぼみの横断断面は、実質的に円形、楕円形、三角形、正方形、菱型、台形、五角形、六角形または八角形としうる。

エアロゾル発生装置のくぼみの横断断面は、くぼみで受けられるエアロゾル発生物品の横断断面と実質的に同一形状であることが好ましい。

ある一定の実施形態で、エアロゾル発生装置のくぼみの横断断面は、エアロゾル発生装置からエアロゾル発生物品への導電性熱移動を最大化するために、くぼみで受けられるエアロゾル発生物品の横断断面と実質的に同一の形状および寸法を持ちうる。

「横断断面」という用語は本明細書で使用される時、くぼみおよびエアロゾル発生物品の主軸と直角を成す、くぼみおよびエアロゾル発生物品それぞれの断面を描写するために使用される。

エアロゾル発生装置のくぼみの横断断面は、実質的に円形または実質的に楕円形であることが好ましい。エアロゾル発生装置の横断断面は、実質的に円形であることが最も好ましい。

エアロゾル発生装置のくぼみの長さは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置のくぼみで受けられる時に、エアロゾル発生物品の近位端または下流端がエアロゾル発生装置のくぼみから突出するように、エアロゾル発生物品の長さよりも短いことが好ましい。

エアロゾル発生装置のくぼみの直径は、エアロゾル発生物品の直径と実質的に等しいかまたはわずかに大きいことが好ましい。

「直径」は本明細書で使用される時、くぼみおよびエアロゾル発生物品の最大横断寸法を意味する。

一定の特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生装置は、くぼみの周辺部付近に位置する第一の固液相変化材料をさらに含み、熱交換器の第一の部分は第一の固液相変化材料を第一の固液相変化材料の融点を超える温度に加熱するよう構成される。

こうした好ましい実施形態において、熱交換器の第一の部分は第一の固液相変化材料と熱的に接触し、かつ熱交換器の第二の部分によりライターから取り込まれた熱を第一の固液相変化材料に移動するよう構成されている。

使用時に、エアロゾル発生装置の第一の熱交換器によってその融点まで加熱される時、第一の固液相変化材料は固体から液体に変化する際に熱エネルギーを吸収する。その後の冷却に伴い、第一の固液相変化材料は液体から固体に変化する際に、その吸収した熱エネルギーを放出する。

第一の固液相変化材料によって、固体化される際に放出される熱エネルギーは、エアロゾル発生装置のくぼみ内で受けられるエアロゾル発生物品を周囲温度を超える使用温度まで加熱する。

第一の固液相変化材料は、液体から固体に変化する際に第一の固液相変化材料によって放出された熱エネルギーが、くぼみ内で受けられるエアロゾル発生物品を加熱するよう、エアロゾル発生装置のくぼみの周辺部付近に配置される。

第一の固液相変化材料は、くぼみの周囲に沿って完全または部分的に延びうる。第一の固液相変化材料は、くぼみの周囲に沿って完全に延びることが好ましい。

第一の固液相変化材料は、くぼみの長さに沿って完全または部分的に延びうる。

第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生システムの望ましい使用温度範囲内の融点と高い融解潜熱を持つ適切な任意の材料としうる。

第一の固液相変化材料は、摂氏約３０度〜摂氏約７０度の融点を持つことが好ましい。ある一定の実施形態で、第一の固液相変化材料は、摂氏約４０度〜摂氏約６０度の融点を持ちうる。

第一の固液相変化材料の融解潜熱は少なくとも約１５０ｋＪ／ｋｇであることが好ましく、少なくとも２００ｋＪ／ｋｇがより好ましく、少なくとも２５０ｋＪ／ｋｇが最も好ましい。

第一の固液相変化材料の熱伝導率は、少なくとも約０．５Ｗ．ｍ^-1．Ｋであることが好ましい。

第一の固液相変化材料は、固体から液体へ、および液体から固体への相変化に伴い、小規模な容積変化を起こすことが好ましい。

第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生システムの望ましい使用温度範囲内の低い蒸気圧を持つことが好ましい。

第一の固液相変化材料は不燃性であることが好ましい。

本発明によるエアロゾル発生装置で使用するための適切な第一の固液相変化材料の例は、有機の相変化材料（脂肪酸およびパラフィンなど）、および無機の相変化材料（無機塩水和物など）を含むが、これに限定されない。

第一の固液相変化材料として使用するための適切な脂肪酸は、ラウリン酸およびミリスチン酸を含むが、これに限定されない。第一の固液相変化材料として使用するための適切なパラフィンは、イコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン、ｎ−トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタンおよびトリトリアコンタンを含むが、これに限定されない。

望ましい実施形態において、第一の固液相変化材料は無機塩水和物である。第一の固液相変化材料として使用するための適切な無機塩水和物は、リン酸二ナトリウム塩十二水和物、カルシウム硝酸塩四水和物、チオ硫酸ナトリウム五水和物および酢酸ナトリウム三水和物を含むが、これに限定されない。

特に好ましい実施形態で、第一の固液相変化材料は、酢酸ナトリウム三水和物である。

エアロゾル発生装置内の第一の固液相変化材料の量は、第一の固液相変化材料が、液体から固体に変化する際に、エアロゾル発生物品をエアロゾル発生システムの望ましい使用温度範囲に加熱するのに十分な熱エネルギーを放出するのに十分であるべきである。

エアロゾル発生装置内の第一の固液相変化材料は液体から固体に変化する際に、少なくとも約２５０Ｊの熱エネルギーを放出するよう構成されることが好ましく、少なくとも約５００Ｊの熱エネルギーを放出するよう構成されることがさらに好ましい。

一定の好ましい実施形態で、エアロゾル発生装置内の第一の固液相変化材料は液体から固体に変化する際に、約２５０Ｊ〜約１５００Ｊの熱エネルギーを放出するよう構成されることが好ましく、約５００Ｊ〜約１２５０Ｊの熱エネルギーを放出するよう構成されることがさらに好ましい。

第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生装置のくぼみ内で受けられるエアロゾル発生物品を少なくとも摂氏約４０度に加熱するよう構成されることが好ましい。第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生装置のくぼみ内で受けられるエアロゾル発生物品を約１０秒〜約１５秒以内に少なくとも摂氏約４０度に加熱するよう構成されることがより好ましい。

一定の好ましい実施形態で、第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生装置のくぼみ内で受けられるエアロゾル発生物品を摂氏約４０度〜摂氏６０度に加熱するよう構成される。特に好ましい一定の実施形態で、第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生装置のくぼみ内で受けられるエアロゾル発生物品を摂氏約４０度〜摂氏６０度に約１０秒〜約１５秒以内に加熱するよう構成される。

好ましくは、第一の固液相変化材料は液体から固体に変化する際に、約３分〜約１０分の間、熱エネルギーを放出するよう構成されることが好ましい。

上述の通り、一定の特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生装置は、ニコチン供与源および送達促進化合物源を備えたエアロゾル発生物品と連動して使用される。

こうした実施形態において、第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生物品のニコチン供与源と送達促進化合物源の一方または両方を加熱するよう構成されてもよい。第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生物品のニコチン供与源を加熱するよう構成されることが好ましい。

上述もした通り、一定の特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生装置は、ニコチン供与源、送達促進化合物源、およびニコチン供与源と送達促進化合物源の間の熱伝達バリアを備えたエアロゾル発生物品と連動して使用される。

こうした実施形態において、第一の固液相変化材料は、エアロゾル発生物品のニコチン供与源を約８０℃〜約１５０℃の温度に加熱するよう構成されることが好ましい。

こうした実施形態において、熱伝達バリアは、使用時に、ニコチン供与源が８０℃〜１５０℃の温度に加熱された時に送達促進化合物供与源の温度が約６０℃より低くなるように構成されることが好ましい。

本発明によるエアロゾル発生装置がくぼみの周辺付近に位置する第一の固液相変化材料を備える場合、熱交換器の第二の部分が閾値温度に達した時に格納式カバーを第二の位置から第一の位置に自動的に移動させることは、有利なことに熱交換器の第一の部分による第一の固液相変化材料の過熱のリスクを低減する。第一の固液相変化材料の過熱のリスクを低減することにより、格納式キャップによってエアロゾル発生装置の使用寿命が有利にも延長される。

熱交換器の第一の部分による第一の固液相変化材料の過熱のリスクをさらに低減するために、エアロゾル発生装置はさらに、第二の固液相変化材料を含むことが好ましいが、第二の固液相変化材料の融点は第一の固液相変化材料の融点よりも高い。

加熱に伴い、第一の固液相変化材料が固体から液体に変化すると、第一の固液相変化材料は熱交換器の第一の部分から追加的な熱エネルギーを吸収し続けることがある。これは、第一の固液相変化材料の温度がその融点よりも高く上昇し続ける原因となり、第二の固液相変化材料がないと、第一の固液相変化材料の過熱という結果になりかねない。

ところが、エアロゾル発生装置が、第一の固液相変化材料よりも高い融点を持つ第二の固液相変化材料を含む場合には、第二の固液相変化材料は、第一の固液相変化材料の温度が第二の固液相変化材料の融点に達した時に、固体から液体への相変化を起こす。固体から液体への相変化を起こす際、第二の固液相変化材料は熱エネルギーを吸収する。第二の固液相変化材料は、それによって、第一の固液相変化材料によって吸収される追加的な熱エネルギーの量変化を緩和する。これによって、第一の固液相変化材料の過熱のリスクが低減される。

第一の固液相変化材料の過熱のリスクを低減することによりまた、第二の固液相変化材料を含めることで、エアロゾル発生装置の使用寿命が有利にも延長される。

第二の固液相変化材料の融点は、第一の固液相変化材料の融点よりも摂氏１５度〜摂氏２５度高いことが好ましい。

第二の固液相変化材料は、摂氏約７０度〜摂氏約９０度の融点を持つことが好ましい。

第二の固液相変化材料の融解潜熱は少なくとも約１５０ｋＪ／ｋｇであることが好ましく、少なくとも２００ｋＪ／ｋｇがより好ましい。

第二の固液相変化材料は、固体から液体へ、および液体から固体への相変化に伴い、小規模な容積変化を起こすことが好ましい。

第二の固液相変化材料は、エアロゾル発生システムの望ましい使用温度範囲内の低い蒸気圧を持つことが好ましい。

第二の固液相変化材料は不燃性であることが好ましい。

本発明によるエアロゾル発生装置で使用するための適切な第二の固液相変化材料の例は、有機の相変化材料（パラフィンなど）、および無機の相変化材料（無機塩水和物など）を含むが、これに限定されない。

第二の固液相変化材料として使用するための適切なパラフィンは、トリトリアコンタン、テトラトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、ヘプタトリアコンタン、オクタトリアコンタン、ノナトリアコンタン、テトラコンタン、ヘンテトラコンタンおよびドテトラコンタンを含むが、これに限定されない。

第二の固液相変化材料として使用するために適切な無機塩水和物は、硝酸マグネシウム六水和物および塩化マグネシウム六水和物を含むが、これに限定されない。

望ましい実施形態で、第二の固液相変化材料はパラフィンである。

特に好ましい実施形態で、第二の固液相変化材料はヘキサトリアコンタンである。

第二の固液相変化材料は、第一の固液相変化材料および熱交換器の第一の部分と熱的に接触している。

熱エネルギーは、熱交換器の第一の部分から第一の固液相変化材料へと、第二の固液相変化材料を経由して移動することが好ましい。

第二の固液相変化材料は、くぼみおよび第一の固液相変化材料の上流に配置させうる。

別の方法として、第二の固液相変化材料はくぼみの周辺部付近に配置させうる。こうした実施形態で、第二の固液相変化材料は、第一の固液相変化材料の上流や、第一の固液相変化材料の下流とすることも、第一の固液相変化材料を囲むこともできる。

上述の通り、エアロゾル発生装置が第一の固液相変化材料を含む場合、熱交換器の第一の部分は第一の固液相変化材料と熱的に接触する。エアロゾル発生装置がさらに第二の固液相変化材料を含む場合、熱交換器の第一の部分は第二の固液相変化材料とも熱的に接触する。こうした実施形態で、熱交換器の第一の部分、第一の固液相変化材料および第二の固液相変化材料は、熱エネルギーが、熱交換器の第一の部分から第二の固液相変化材料に移動するように、およびその後で第二の固液相変化材料から第一の固液相変化材料に移動するように構成されていることが好ましい。

一定の好ましい実施形態で、熱交換器の第一の部分は第一の固液相変化材料を囲む。例えば、熱交換器の第一の部分は、第一の固液相変化材料を囲む中空の熱導電性チューブを備えうる。

別の方法としてまたは加えて、エアロゾル発生装置が第二の固液相変化材料を含む場合、熱交換器の第一の部分は第二の固液相変化材料を取り囲みうる。

エアロゾル発生装置は、くぼみ、熱交換器の第一の部分、また存在する場合に第一の固液相変化材料および第二の固液相変化材料を収容するハウジングを備えうる。

熱交換器の第一の部分、および存在する場合には第一の固液相変化材料および第二の固液相変化材料は、空隙または断熱層によってハウジングから間隔を置くことができる。

ハウジングはユーザーが掴んだり持ったりするよう設計されうる。

ハウジングは実質的に円筒形であることが好ましい。

一定の好ましい実施形態で、エアロゾル発生装置のハウジングおよび格納式カバーは、円筒形の加熱用スリーブを形成する。

一定の特に好ましい実施形態で、エアロゾル発生装置は、ニコチン供与源を含む第一の区画と送達促進化合物供与源を含む第二の区画とを含むエアロゾル発生物品と連携して使用される。

「区画」という用語は本明細書で使用される時、ニコチン供与源または送達促進化合物源を備えたエアロゾル発生物品内のチャンバまたは容器を描写するために使用される。

こうした実施形態で、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の第一の区画と第二の区画を貫通するために、エアロゾル発生装置のくぼみ内に位置する貫通部材をさらに含むことが好ましい。貫通部材は適切な任意の材料で形成されうる。

エアロゾル発生物品の第一の区画と第二の区画は互いに隣接しうる。別の方法として、エアロゾル発生物品の第一の区画と第二の区画は互いに間隙を介しうる。

エアロゾル発生物品の第一の区画は、１つ以上の壊れやすいバリアでシールされうる。一定の好ましい実施形態で、第一の区画は一対の向かい合った横断する壊れやすいバリアによってシールされる。

別の方法としてまたは追加的に、エアロゾル発生物品の第二の区画は、１つ以上の壊れやすいバリアによってシールされうる。一定の好ましい実施形態で、第二の区画は一対の向かい合った横断する壊れやすいバリアによってシールされる。

１つ以上の壊れやすいバリアは適切な任意の材料で形成されうる。例えば、１つ以上の壊れやすいバリアは金属の箔またはフィルムで形成されうる。

こうした実施形態で、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の第一の区画と第二の区画の一方または両方をシールする１つ以上の壊れやすいバリアを貫通するために、エアロゾル発生装置のくぼみ内に位置する貫通部材をさらに含むことが好ましい。

第一の区画と第二の区画の容積は同一または異なる容積としうる。一定の好ましい実施形態で、第一の区画の容積は第二の区画の容積よりも大きい。

下記にさらに説明する通り、第一の区画と第二の区画はエアロゾル発生物品内に直列または並列に配置されうる。

「直列」は本明細書で使用される時、使用時にエアロゾル発生物品を通して引き出される空気の流れが、第一の区画と第二の区画のうち一方を通過してから、第一の区画と第二の区画のうちもう一方を通過するように、第一の区画と第二の区画がエアロゾル発生物品内に配置されることを意味する。ニコチン蒸気は、第一の区画内のニコチン供与源からエアロゾル発生物品を通して引き出された気流内に放出され、送達促進化合物は第二の区画の送達促進化合物供与源からエアロゾル発生物品を通して引き出された気流内に放出される。ニコチン蒸気は気相で送達促進化合物蒸気と反応してエアロゾルを形成し、これがユーザーに送達される。

第一の区画と第二の区画がエアロゾル発生物品内で直列に配置されている場合、使用時にエアロゾル発生物品を通して引き出される空気の流れが第一の区画を通過してから第二の区画を通過するように、第二の区画は第一の区画の下流であることが好ましい。

送達促進化合物供与源の第二の区画の位置がニコチン供与源の第一の区画の下流にあることで、本発明によるエアロゾル発生システムのニコチン送達の一貫性が有利に改善される。

理論によって束縛されることはないが、ニコチン供与源の下流にある送達促進化合物供与源の位置は、使用中にニコチン供与源の送達促進化合物供与源から放出される送達促進化合物蒸気の蒸着を低減または防止すると考えられる。これによって、本発明によるエアロゾル発生システム内のニコチン送達の時間経過に伴う退色が低減される。

こうした実施形態で、ニコチン蒸気は、第二の区画内で送達促進化合物蒸気と反応してエアロゾルを形成しうる。こうした実施形態で、エアロゾル発生物品は第二の区画の下流に第三の区画をさらに備えることができ、ニコチン蒸気は別の方法としてまたは追加的に第三の区画内で送達促進化合物蒸気と反応してエアロゾルを形成しうる。

第一の区画と第二の区画がエアロゾル発生物品内で直列に配置される場合、エアロゾル発生装置は、くぼみの主軸に沿ってエアロゾル発生装置のくぼみ内に中央に配置される、エアロゾル発生物品の第一の区画と第二の区画を貫通するための貫通部材をさらに備えうる。

「並列」は本明細書で使用される時、使用時にエアロゾル発生物品を通して引き出される第一の空気の流れが第一の区画を通過し、エアロゾル発生物品を通して引き出される第二の空気の流れが第二の区画を通過するように、第一の区画と第二の区画がエアロゾル発生物品内に配置されることを意味する。ニコチン蒸気は、第一の区画内のニコチン供与源からエアロゾル発生物品を通して引き出された第一の空気の流れ内に放出され、送達促進化合物蒸気は第二の区画の送達促進化合物供与源からエアロゾル発生物品を通して引き出された第二の気流内に放出される。第一の空気の流れ内のニコチン蒸気は、第二の空気の流れ内の送達促進化合物蒸気と気相で反応してエアロゾルを形成し、これがユーザーに送達される。

こうした実施形態で、エアロゾル発生物品は第一の区画と第二の区画の下流にある第三の区画をさらに備えることができ、第一の空気の流れ内のニコチン蒸気は、第三の区画内で第二の空気の流れ内の送達促進化合物蒸気と混合・反応してエアロゾルを形成しうる。

エアロゾル発生物品の第一の区画と第二の区画が、エアロゾル発生物品内で並列で配置される場合、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の第一の区画を貫通するためにエアロゾル発生装置のくぼみ内に配置された第一の貫通部材と、エアロゾル発生物品の第二の区画を貫通するためにエアロゾル発生装置のくぼみ内に配置された第二の貫通要素とを含みうる貫通部材をさらに含む。

特に好ましい実施形態で、エアロゾル発生物品は、空気吸込み口と、空気吸込み口と連通する第一の区画であって、その第一の区画がニコチン供与源および送達促進化合物供与源のうち第一の方を含むものと、第一の区画と連通する第二の区画であって、その第二の区画がニコチン供与源および送達促進化合物供与源のうち第二の方を含むものと、空気出口とを含むハウジングを備えるが、ここで空気吸込み口および空気出口は、空気が空気吸込み口からハウジング内に入り、ハウジングを通過し、空気出口を通してハウジングから出ることができるように、相互に連通し構成されている。

「空気吸込み口」という用語は本明細書で使用される時、それを通して空気がエアロゾル発生物品内に引き出されうる１つ以上の開口部を描写するために使用される。

「空気出口」という用語は本明細書で使用される時、それを通して空気がエアロゾル発生物品から引き出されうる１つ以上の開口部を描写するために使用される。

こうした実施形態で、第一の区画と第二の区画は、ハウジング内で空気吸込み口から空気出口まで直列に配置されている。すなわち、第一の区画は空気吸込み口の下流であり、第二の区画は第一の区画の下流であり、空気出口は第二の区画の下流である。使用時に、空気の流れは空気吸込み口を通してハウジング内に引き出され、第一の区画と第二の区画を通して下流に流れ、空気出口を通してハウジングを出る。

こうした実施形態で、第一の区画はニコチン供与源を含むことが好ましく、また第二の区画は送達促進供与源を含むことが好ましい。

エアロゾル発生物品は、第二の区画、および空気出口と連通する第三の区画をさらに備えうる。こうした実施形態での使用において、空気の流れは空気吸込み口を通してハウジング内に引き出され、第一の区画、第二の区画および第三の区画を通して下流に流れ、空気出口を通してハウジングを出る。

エアロゾル発生物品は、第二の区画または第三の区画（存在する場合）、および空気出口と連通するマウスピースをさらに備えうる。こうした実施形態での使用において、空気の流れは空気吸込み口を通してハウジング内に引き出され、第一の区画、第二の区画、第三の区画（存在する場合）、およびマウスピースを通して下流に流れ、空気出口を通してハウジングを出る。

他の好ましい実施形態で、エアロゾル発生物品は、空気吸込み口と、空気吸込み口と連通する第一の区画であって、その第一の区画がニコチン供与源を含むものと、空気吸込み口と連通する第二の区画であって、その第二の区画が送達促進化合物供与源を含むものと、空気出口とを含むハウジングを備えるが、ここで空気吸込み口および空気出口は、空気が空気吸込み口からハウジング内に入り、ハウジングを通過し、空気出口を通してハウジングから出ることができるように、相互に連通し構成されている。

こうした実施形態で、第一の区画と第二の区画は、ハウジング内で空気吸込み口から空気出口まで並列に配置されている。第一の区画と第二の区画はどちらも空気吸込み口の下流でありかつ空気出口の上流である。使用時に、空気の流れは空気吸込み口を通してハウジング内に引き出され、空気の流れの第一の部分は第一の区画を通して下流に引き出され、空気の流れの第二の部分は第二の区画を通して下流に引き出される。

エアロゾル発生物品は、第一の区画と第二の区画のうち片方または両方、および空気出口と連通する第三の区画をさらに備えうる。

エアロゾル発生物品は、第一の区画、第二の区画または第三の区画（存在する場合）、および空気出口と連通するマウスピースをさらに備えうる。

好ましいさらなる実施形態で、エアロゾル発生物品は、第一の空気吸込み口と、第二の空気吸込み口と、第一の空気吸込み口と連通する第一の区画であって、その第一の区画がニコチン供与源を含むものと、第二の空気吸込み口と連通する第二の区画であって、その第二の区画が送達促進化合物供与源を含むものと、空気出口とを含むハウジングを備えるが、ここで第一の空気吸込み口、第二の空気吸込み口および空気出口は、空気が第一の空気吸込み口を通過してハウジングに入り、ハウジングを通過し、空気出口を通してハウジングから出ることができるように、また空気が第一の空気吸込み口を通過してハウジングに入り、ハウジングを通過し、空気出口を通してハウジングから出ることができるように相互に連通し構成されている。

こうした実施形態で、第一の区画と第二の区画は、ハウジング内で並列に配置されている。第一の区画は第一の空気吸込み口の下流でありかつ空気出口の上流であり、第二の区画は第二の空気吸込み口の下流でありかつ空気出口の上流である。使用時に、第一の空気の流れは、第一の空気吸込み口を通してハウジング内に引き出され、第一の区画を通して下流に流れ、第二の空気の流れは、第二の空気吸込み口を通してハウジング内に引き出され、第二の区画を通して下流に流れる。

エアロゾル発生物品は、第一の区画と第二の区画のうち片方または両方、および空気出口と連通する第三の区画をさらに備えうる。

エアロゾル発生物品は、第一の区画、第二の区画または第三の区画（存在する場合）、および空気出口と連通するマウスピースをさらに備えうる。

エアロゾル発生物品のハウジングは、紙巻たばこ、葉巻、細い葉巻またはパイプなどの喫煙物品や紙巻たばこパックの形状や寸法をまねてもよい。一つの好ましい実施形態で、ハウジングは紙巻たばこの形状および寸法をまねたものである。

存在する場合、第三の区画は１つ以上のエアロゾル修飾剤を含みうる。例えば、第三の区画は、活性炭などの吸着剤、メントールなどの風味剤またはそれらの組み合わせを含みうる。

存在する場合、マウスピースはフィルターを備えうる。フィルターは、低い粒子濾過効率または非常に低い粒子濾過効率を有しうる。別の方法として、マウスピースは中空管を備えうる。

エアロゾル発生物品は、揮発性送達促進化合物供与源を含むことが好ましい。「揮発性」は本明細書で使用される時、送達促進化合物の蒸気圧が少なくとも約２０Ｐａであることを意味する。特に明記しない限り、本明細書で言及したすべての蒸気圧は、ＡＳＴＭ Ｅ１１９４ − ０７に従い測定された２５℃での蒸気圧である。

揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、少なくとも約５０Ｐａであることが好ましく、少なくとも約７５Ｐａであることがより好ましく、少なくとも１００Ｐａであることが最も好ましい。

揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は約４００Ｐａ以下であることが好ましく、約３００Ｐａ以下がより好ましく、約２７５Ｐａ以下がさらにより好ましく、約２５０Ｐａ以下が最も好ましい。

一定の実施形態で、揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約２０Ｐａ〜約４００Ｐａの間としうるが、約２０Ｐａ〜約３００Ｐａの間がより好ましく、約２０Ｐａ〜約２７５Ｐａの間がさらにより好ましく、約２０Ｐａ〜約２５０Ｐａの間が最も好ましい。

その他の実施形態で、揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約５０Ｐａ〜約４００Ｐａの間としうるが、約５０Ｐａ〜約３００Ｐａの間がより好ましく、約５０Ｐａ〜約２７５Ｐａの間がさらにより好ましく、約５０Ｐａ〜約２５０Ｐａの間が最も好ましい。

さらなる実施形態で、揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約７５Ｐａ〜約４００Ｐａの間としうるが、約７５Ｐａ〜約３００Ｐａの間がより好ましく、約７５Ｐａ〜約２７５Ｐａの間がさらにより好ましく、約７５Ｐａ〜約２５０Ｐａの間が最も好ましい。

なおさらなる実施形態で、揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約１００Ｐａ〜約４００Ｐａの間としうるが、約１００Ｐａ〜約３００Ｐａの間がより好ましく、約１００Ｐａ〜約２７５Ｐａの間がさらにより好ましく、約１００Ｐａ〜約２５０Ｐａの間が最も好ましい。

揮発性送達促進化合物は単一の化合物を含みうる。別の方法として、揮発性送達促進化合物は２つ以上の異なる化合物を含みうる。

揮発性送達促進化合物が２つ以上の異なる化合物を含む場合、２つ以上の異なる化合物の組み合わせの２５℃での蒸気圧は少なくとも約２０Ｐａであることが好ましい。

送達促進化合物は揮発性の液体であることが好ましい。

送達促進化合物は、２つ以上の異なる液体化合物の混合物を含みうる。

送達促進化合物は、１つ以上の化合物の水溶液を含みうる。別の方法としては、送達促進化合物は、１つ以上の化合物の非水溶液を含みうる。

送達促進化合物は２つ以上の異なる揮発性化合物を含みうる。例えば、送達促進化合物は、２つ以上の異なる揮発性液体化合物の混合物を含みうる。

別の方法として、送達促進化合物は、１つ以上の不揮発性化合物および１つ以上の揮発性化合物を含みうる。例えば、送達促進化合物は、揮発性溶媒中の１つ以上の不揮発性化合物の溶液または１つ以上の不揮発性液体化合物および１つ以上の揮発性液体化合物の混合物を含みうる。

一定の実施形態で、送達促進化合物は酸を含む。送達促進化合物は、有機酸または無機酸を含みうる。送達促進化合物は有機酸を含むことが好ましく、カルボン酸がより好ましく、α−ケト酸または２−オキソ酸が最も好ましい。

一定の好ましい実施形態で、送達促進化合物は、３−メチル−２−オキソペンタン酸、ピルビン酸、２−オキソペンタン酸、４−メチル−２−オキソペンタン酸、３−メチル−２−オキソブタン酸、２−オキソオクタン酸およびこれらの組み合わせから成る群より選択される酸を含む。特に好ましい一定の実施形態で、送達促進化合物はピルビン酸を含む。

一定の好ましい実施形態で、送達促進化合物供与源は、収着エレメントと、収着エレメントに収着された送達促進化合物とを含む。

「収着された」は本明細書で使用される時、送達促進化合物が収着エレメントの表面上に吸着された、または収着エレメント中に吸収された、または収着エレメント上に吸着されて収着エレメント中に吸収されたことの両方を意味する。送達促進化合物は収着エレメント上に吸着されることが好ましい。

収着エレメントを任意の適切な材料または材料の組み合わせから形成しうる。例えば、収着エレメントは、ガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）およびＢＡＲＥＸ（登録商標）の１つまたは複数を含みうる。

好ましい実施形態で、収着エレメントは多孔性収着エレメントである。

例えば、収着エレメントは、多孔性プラスチック材料、多孔性重合体繊維および多孔性ガラス繊維から成る群より選択された１つ以上の材料を含む多孔性収着エレメントであってもよい。

収着エレメントは送達促進化合物に対して化学的に不活性であることが好ましい。

収着エレメントは適切な任意のサイズおよび形状を有しうる。

好ましい一定の実施形態において、収着エレメントは実質的に円柱状のプラグである。特に好ましい一つの実施形態で、収着エレメントは多孔性の実質的に円柱状のプラグである。

好ましい他の実施形態で、収着エレメントは実質的に円柱状の中空管である。特に好ましい別の実施形態で、収着エレメントは多孔性の実質的に円柱状の中空管である。

収着エレメントのサイズ、形状および組成物は、送達促進化合物の所望量が収着エレメント上に収着されるのを可能にするように選んでもよい。

一定の好ましい実施形態で、約２０μｌ〜約２００μｌの間、より好ましくは約４０μｌ〜約１５０μｌの間、最も好ましくは約５０μｌ〜約１００μｌの間の送達促進化合物が収着エレメント上に収着される。

収着エレメントは有利なことに、送達促進化合物のための貯蔵部としての役割を果たす。

ニコチン供与源は１つ以上のニコチン、ニコチン塩基、ニコチン塩（ニコチン−ＨＣｌ、ニコチン酒石酸塩またはニコチン二酒石酸塩など）、またはニコチン誘導体を含みうる。

ニコチン供与源は天然ニコチンまたは合成ニコチンを含みうる。

ニコチン供与源は純粋なニコチン、水性溶媒または非水溶媒におけるニコチンの溶液、あるいは液体たばこ抽出物を含みうる。

ニコチン供与源は電解質形成化合物をさらに含みうる。電解質形成化合物はアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物およびこれらの組み合わせから成る群より選択しうる。

例えば、ニコチン供与源は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化バリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウムおよびこれらの組み合わせから成る群より選択された電解質形成化合物を含みうる。

一定の実施形態で、ニコチン供与源はニコチン、ニコチン塩基、ニコチン塩またはニコチン誘導体および電解質形成化合物の水溶液を含みうる。

別の方法としてまたは追加的に、ニコチン供与源は天然風味、人工風味および酸化防止剤を含むがこれに限定されないその他の成分をさらに含みうる。

ニコチン供与源は収着エレメントおよび収着エレメントに収着されたニコチンを含みうる。

エアロゾル発生物品は実質的に円筒形の形状であることが好ましい。

エアロゾル発生物品は適切な任意の形状の横断断面を持ちうる。

エアロゾル発生物品の横断断面は実質的に円形または実質的に楕円形であることが好ましい。エアロゾル発生物品の横断断面は実質的に円形であることがより好ましい。

エアロゾル発生物品は、紙巻たばこ、葉巻、細い葉巻またはパイプなどの喫煙物品や、紙巻たばこパックの形状や寸法をまねてもよい。一つの好ましい実施形態で、エアロゾル発生物品は紙巻たばこの形状および寸法をまねたものである。

誤解を避けるために、本発明の１つの実施形態に対する上に記述された特徴はまた、本発明のその他の実施形態に適用することができる。特に、本発明によるエアロゾル発生装置に対する上述された特徴はまた、本発明によるエアロゾル発生システムに適切な場合、関連し得るとともに、逆もまた同じである。

ここで、添付図面を参照しながら本発明に関してさらに説明する。

図１は、エアロゾル発生装置の格納式カバーが第一の位置にある、第一の発明の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略的な長軸方向の断面を示す。 図２は、エアロゾル発生装置の格納式カバーを第二の位置に移動させた、図１に示す第一の発明の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略的な長軸方向の断面を示す。 図３は、エアロゾル発生装置の格納式カバーが第二の位置から第一の位置に自動的に戻った状態での、図２に示す第一の発明の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略的な長軸方向の断面を示す。 図４は、図１〜３で示した第一の発明の実施形態によるエアロゾル発生システムのエアロゾル発生装置の格納式カバーを第二の位置から第一の位置へと自動的に戻す機械的に作動させる手段を示す。

図１は、エアロゾル発生物品２およびエアロゾル発生装置４を含む、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムを概略的に示す。

エアロゾル発生物品２は、細長い円筒形形状を持ち、ニコチン供与源を含む第一の区画６と、送達促進化合物供与源を含む第二の区画８と、第三の区画１０（図１で点線により表示）とを含む、ハウジングを含む。第一の区画６、第二の区画８、および第三の区画１０は、直列にかつエアロゾル発生物品２内に同軸に整列して配置されている。第一の区画６はエアロゾル発生物品２の遠位端または上流端に位置する。第二の区画８は、第一の区画６のすぐ下流に位置し、第一の区画６に隣接する。第三の区画１０は第二の区画８の下流のエアロゾル発生物品２の近位端または下流端に位置する。第三の区画１０の代わりに、またはそれに加えて、エアロゾル発生物品２はマウスピースをその近位端または下流端に備えうる。

エアロゾル発生物品２の第一の区画６と第二の区画８の上流端と下流端は、壊れやすいバリア（図示せず）でシールされる。熱伝達バリア（図示せず）を第一の区画６と第二の区画８の間に提供して、エアロゾル発生物品のニコチン供与源と送達促進化合物源の間の熱伝達を減少させてもよい。

エアロゾル発生装置４は、エアロゾル発生物品２が受けられる細長い円筒型くぼみを持つハウジング１２と、格納式カバー１４と、熱交換器１６と、第一の固液相変化材料１８と、第二の固液相変化材料２０とを含む。

エアロゾル発生装置４は、エアロゾル発生装置４のくぼみ内の中央に位置し、くぼみの主軸に沿って延びる貫通部材２２をさらに含む。

図１に示す通り、エアロゾル発生物品２の近位端または下流端がくぼみから突出するように、くぼみの長さはエアロゾル発生物品２の長さよりも短い。

本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムで、第一の固液相変化材料１８はくぼみの周辺部付近に配置され、くぼみの長さに沿って部分的に、またくぼみの周囲に沿って完全に延びる。第二の固液相変化材料２０は、第一の固液相変化材料１８の上流で、くぼみの遠位端または上流端に配置される。

熱交換器１６は、くぼみの近位にあり中空の熱伝導性のある管を含む第一の部分２４と、くぼみの遠位にあり熱伝導性のフィンの基質を含む第二の部分２６を含む。熱交換器１６の第一の部分２４にある中空の熱伝導性のある管は、熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質と熱的に接触する。図１に示す通り、熱交換器１６の第一の部分２４にある中空の熱伝導性のある管は、第一の固液相変化材料１８の遠位端または上流端および第二の固液相変化材料２０を囲む。

使用時に、エアロゾル発生物品２がエアロゾル発生装置４のくぼみに挿入されると、エアロゾル発生装置４の貫通部材２２はエアロゾル発生物品２に挿入され、エアロゾル発生物品２の第一の区画６および第二の区画８の上流端および下流端にある壊れやすいバリア（図示せず）を貫通する。これにより、ユーザーは、その遠位端または上流端を通してエアロゾル発生物品２のハウジングに空気を引き出し、第一の区画６、第二の区画８および第三の区画１０を通して下流に流し、その近位端または下流端を通してハウジングから出すことができる。

エアロゾル発生物品２がくぼみエアロゾル発生装置４のくぼみに挿入されると、ユーザーは格納式カバー１４を、格納式カバー１４が熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質を覆う図１に示した第一の位置から、ライターで加熱するために熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質が露出される図２に示した第二の位置に移動させるために、エアロゾル発生装置４の格納式カバー１４を図２の矢印で示した方向に引く。

格納式カバー１４が図２に示した第二の位置に来ると、ユーザーは、青炎またはトーチライターを使用して熱交換器の第二の部分１６の熱伝導性のフィンの基質を加熱する。熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質によってライターから取り込まれた熱エネルギーは、熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質から、熱交換器１６の第一の部分２４にある中空の伝導性のある管を介して、第一の固液相変化材料１８に伝達される。熱エネルギーは第一の固液相変化材料１８によって吸収され、第一の固液相変化材料１８の温度が上昇する原因となる。温度が第一の固液相変化材料１８の融解温度に達する時、第一の固液相変化材料１８は、固体から液体に変化する際に熱エネルギーを貯蔵する。

液体になると、第一の固液相変化材料１８の温度は、青炎またはトーチライターによって熱交換器１６の第二の部分２６の熱伝導性のフィンの基質がさらに加熱されるに伴い上昇を継続する。ただし、第一の固液相変化材料１８の温度が第二の固液相変化材料２０の融解温度に達する時、第二の固液相変化材料２０は固体から液体に変化する際に熱エネルギーを貯蔵する。これにより、第一の固液相変化材料１８に移動する熱エネルギーの量が緩和され、第一の固液相変化材料１８の過熱が妨げられる。

熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質が閾値温度に達すると、エアロゾル発生装置４の格納式カバー１４は、熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質が露出された図２で示した第二の位置から、格納式カバー１４が熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質を覆う図３に示した第一の位置に、図３に矢印で示した方向に自動的に戻る。すると、青炎またはトーチライターによる熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質の加熱が中断される。

図４に示した通り、エアロゾル発生装置４は、熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質が閾値温度に達した時に、格納式カバーを図２に示した第二の位置から図３に示した第一の位置に自動的に戻すための機械的に作動する手段１４を含む。特に、エアロゾル発生装置４は、第一の位置で格納式カバー１４にバイアスをかけるように動作するバネ（図示せず）と、熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質が閾値温度に達するまで、第二の位置に格納式カバー１４を維持するよう動作するサーマルバイメタルスイッチ２８を含むラッチ手段を含む。

第一の位置では、バネは折り畳まれた構成である。ユーザーが、格納式カバー１４を図１に示した第一の位置から図２に示した第二の位置に移動させるためにエアロゾル発生装置４の格納式カバー１４を図２に矢印で示した方向に引くと、バネは折り畳まれた構成から伸ばされる。格納式カバー１４は、サーマルバイメタルスイッチ２８により第二の位置に保持され、これは伸ばされたバネが縮まないようにするバイメタルカンチレバー（図４で丸で囲んだもの）を含む。

加熱するとバイメタルカンチレバーは形状を変化させ、また熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質が閾値温度に達する時、バイメタルカンチレバーは曲がって外れ、それによって伸ばされたバネが折り畳まれた位置に縮むことができる。バネの収縮によって、エアロゾル発生装置４の格納式カバー１４が図３に矢印で示した方向に引かれ、それによって格納式カバー１４が熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質が露出した図２に示した第二の位置から、格納式カバー１４が熱交換器１６の第二の部分２６にある熱伝導性のフィンの基質を覆う図３に示した第一の位置に戻る。

閾値温度は、青炎またはトーチライターによる熱交換器１６の第二の部分２６の熱伝導性のフィンの基質の加熱が、第二の固液相変化材料２０が固体から液体への相変化を完了する前に中止されるような温度であることが好ましい。青炎またはトーチライターによる熱交換器１６の第二の部分２６の熱伝導性のフィンの基体質の加熱が中止されると、第一の固液相変化材料１８の温度は下降する。その融解温度に達すると、第一の固液相変化材料１８は固体から液体に変化する際に貯蔵された熱エネルギーを放出する。貯蔵された熱エネルギーは、第一の固液相変化材料１８によってそれが固体化される際に放出されるが、それによってエアロゾル発生装置４のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品２の第一の区画６が長時間にわたり加熱される。

エアロゾル発生装置４の格納式カバー１４が図２に示した第二の位置から図３に示した第一の位置に戻ると、ユーザーはエアロゾル発生物品２の近位端または下流端を吸い、エアロゾル発生物品を通して空気を引き出す。

ユーザーがエアロゾル発生物品２を通して空気を引き出すと、ニコチン蒸気は、第一の区画６内のニコチン蒸気供与源からエアロゾル発生物品２を通して引き出される空気の流れ内に放出され、送達促進化合物蒸気は第二の区画８内の送達促進化合物蒸気供与源からエアロゾル発生物品２を通して引き出される空気の流れ内に放出される。ニコチン蒸気は、第二の区画８および第三の区画１０内にある気相内の送達促進化合物蒸気と反応してエアロゾルを形成するが、これがエアロゾル発生物品２の近位端または下流端を通してユーザーに送達される。

本発明は、上記でエアロゾル発生物品内に直列に配置された第一の区画と第二の区画を含むエアロゾル発生物品を備えたエアロゾル発生システムを参照しながら例証してきた。ところが、当然のことながら、本発明によるエアロゾル発生システムは、エアロゾル発生物品内で並列に配置された第一の区画と第二の区画を含むエアロゾル発生物品を備えうる。

本発明はまた上記で、第一の固液相変化材料を第一の固液相変化材料の融点よりも高い温度に加熱するよう構成された熱交換器を含むエアロゾル発生装置を参照しながら例証してきた。ところが、当然のことながら、本発明によるエアロゾル発生装置は、エアロゾル発生装置のくぼみで受けられるエアロゾル発生物品をその他の方法で直接的または間接的に加熱するよう構成されている熱交換器を備えうる。

本発明はまた、ニコチン供与源および送達促進化合物源を備えたエアロゾル発生物品を含むエアロゾル発生システムを参照することで上記に例示してきた。ところが、当然のことながら、本発明によるエアロゾル発生装置は、その他のタイプのエアロゾル発生物品と連動して使用されるように構成されうる。

Claims (18)

1. エアロゾル発生システムで使用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、
   エアロゾル発生物品を受けるよう構成されたくぼみと、
   前記くぼみに対して近位にある第一の部分およびライターからの熱を取り込む前記くぼみに対して遠位にある第二の部分を持つ熱交換器と、
   格納式カバーであって、
   前記格納式カバーが前記熱交換器の前記第二の部分を覆う第一の位置から、前記熱交換器の前記第二の部分がライターによる加熱のために露出されている第二の位置に移動可能であり、また前記熱交換器の前記第二の部分が閾値温度に達した時に、前記格納式カバーが前記第二の位置から前記第一の位置に自動的に戻るように構成されているものとを含む、エアロゾル発生装置。
2. 前記格納式カバーが、前記第一の位置から前記第二の位置に手動で移動可能な、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
3. 前記格納式カバーが、前記くぼみから離れる方向に前記第一の位置から前記第二の位置へと移動可能であり、かつ前記くぼみに向かう方向に前記第二の位置から前記第一の位置へと移動可能である、請求項１または２に記載のエアロゾル発生装置。
4. 前記熱交換器の前記第二の部分が複数の熱伝導性のフィンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。
5. 前記熱交換器の前記第一の部分が１つ以上の熱伝導性のある中空管を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。
6. 前記エアロゾル発生装置が、前記熱交換器の前記第二の部分が閾値温度に達するまで前記格納式カバーを前記第二の位置に保持するよう動作するサーマルバイメタルスイッチを備えたラッチ手段を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置であって、さらに、
   前記くぼみの周辺部付近に配置された第一の固液相変化材料と、
   前記熱交換器の前記第一の部分が、前記第一の固液相変化材料を前記第一の固液相変化材料の融点よりも高い温度に加熱するよう構成されている、エアロゾル発生装置。
8. 前記第一の固液相変化材料が摂氏３０度〜摂氏７０度の融点を持つ、請求項７に記載のエアロゾル発生装置。
9. 前記第一の固液相変化材料が酢酸ナトリウム三水和物である、請求項７または８に記載のエアロゾル発生装置。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置であって、さらに、
    第二の固液相変化材料であって、
    前記第二の固液相変化材料の融点が前記第一の固液相変化材料の融点よりも高いものを含む、エアロゾル発生装置。
11. 前記第二の固液相変化材料の融点が前記第一の固液相変化材料の融点よりも摂氏１５度〜摂氏２５度高い、請求項１０に記載のエアロゾル発生装置。
12. 前記第二の固液相変化材料が摂氏７０度〜摂氏９０度の融点を持つ、請求項１０または１１に記載のエアロゾル発生装置。
13. 前記第二の固液相変化材料がヘキサトリアコンタンである、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。
14. エアロゾル発生システムであって、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置と、
    エアロゾル発生物品とを含む、エアロゾル発生システム。
15. 前記エアロゾル発生物品が、
    ニコチン供与源と、
    送達促進化合物源とを含む、請求項１４に記載のエアロゾル発生システム。
16. 前記送達促進化合物が酸を含む、請求項１５に記載のエアロゾル発生システム。
17. 前記酸がピルビン酸である、請求項１６に記載のエアロゾル発生システム。
18. 前記エアロゾル発生物品が、
    ニコチン供与源を含む第一の区画と、
    送達促進化合物供与源を含む第二の区画とを含み、
    前記エアロゾル発生装置がさらに、
    前記エアロゾル発生物品の前記第一の区画と前記第二の区画を貫通するために前記くぼみ内に配置された貫通部材をさらに含む、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。

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