JP6911007B2 - 窪んだシェル層を有するヒーター構造物を含むイーベイパー装置 - Google Patents

Description

本開示は、イーベイパー装置およびこうした装置のためのヒーター構造物に関する。

電子ベイパー装置は、例えば、ユーザーがベイピングしている間に装置から吸うまたは吸煙する場合に、陰圧がかけられた時に装置の出口を通して引き出されるベイパーを生成する目的でプレベイパー製剤を気化するように構成される電気式の物品である。電子ベイパー装置は、イーベイパー装置またはイーベイピング（e-vaping）装置とも呼ばれる場合がある。イーベイパー装置は、プレベイパー製剤を保持するように構成される貯蔵部と、プレベイパー製剤と連通して配置された芯と、芯に熱的に近接して配置された発熱体と、電力を発熱体へと供給するように構成される電源と、を含む。発熱体は、芯の周りをコイル状に複数回巻いている比較的細いワイヤーの形態を取っていてもよい。したがって、イーベイパー装置の動作の間に電流が発熱体へと供給される場合、陰圧がかけられた時に装置の出口を通して引き出されるベイパーを生成するために、ワイヤーは芯内のプレベイパー製剤を気化するように抵抗加熱を受ける。

本発明の第一の態様によると、プレベイパーセクターと、プレベイパーセクターと熱的接触して配置されたヒーター構造物と、を備えるイーベイパー装置が提供される。プレベイパーセクターは、プレベイパー製剤を保持および分配するように構成される。ヒーター構造物は、ベースワイヤーと、ベースワイヤーを被覆するシェル層と、を含む。ベースワイヤーはシェル層から絶縁されている。シェル層は、第一の窪んでいない部分と第二の窪んでいない部分との間に少なくとも１つの窪んだ部分を含んでもよい。少なくとも１つの窪んだ部分は、ベイパーを生成するためにプレベイパー製剤を気化するように構成されるシェル層のより薄いセクションである。

プレベイパーセクターは、貯蔵部と、分配境界面と、を含んでもよい。

シェル層の少なくとも１つの窪んだ部分は、プレベイパーセクターの分配境界面に対して押圧するように配置されてもよい。ヒーター構造物の降伏強度は、約５０〜約６００メガパスカルの範囲であってもよい。

ヒーター構造物のベースワイヤーは、陽極酸化処理したワイヤーであってもよい。陽極酸化処理したワイヤーは、陽極層で被覆された対象物ワイヤーであってもよい。対象物ワイヤーは、アルミニウムワイヤー、チタンワイヤー、亜鉛ワイヤー、マグネシウムワイヤー、ニオブワイヤー、ジルコニウムワイヤー、ハフニウムワイヤー、またはタンタルワイヤーであってもよい。陽極層の誘電強度は、少なくとも１５０ボルトであってもよい。陽極層の厚さは、約５００〜約１０，０００ナノメートルの範囲であってもよい。

あるいは、ベースワイヤーは、ほうろうで被覆された遷移金属系のワイヤーであってもよい。遷移金属系のワイヤーは、ニッケルワイヤー、ニッケル−クロムワイヤー、またはステンレス鋼ワイヤーであってもよい。

第一の窪んでいない部分は、シェル層の少なくとも１つの窪んだ部分によって第二の窪んでいない部分から分離されてもよい。電流がシェル層を通して流れる時、少なくとも１つの窪んだ部分は、第一の窪んでいない部分および第二の窪んでいない部分の温度の少なくとも二倍の温度に達するように構成されてもよい。シェル層の少なくとも１つの窪んだ部分の厚さは、約０．０１〜約１マイクロメートルの範囲であってもよい。シェル層の第一の窪んでいない部分および第二の窪んでいない部分の厚さは、約１０〜約１００マイクロメートルの範囲であってもよい。シェル層の第一の窪んでいない部分および第二の窪んでいない部分は、電源の相手側の端子へと接続されてもよい。シェル層の少なくとも１つの窪んだ部分の比抵抗は、約０．０２〜約０．２マイクロオームメートルの範囲であってもよい。シェル層は、白金または金で形成されてもよい。

少なくとも１つの窪んだ部分は、第一の窪んだ部分および第二の窪んだ部分の形態を取ってもよい。第一の窪んだ部分および第二の窪んだ部分は、第一の窪んでいない部分および第二の窪んでいない部分の向かい合った側面の間であってもよい。第一の窪んだ部分および第二の窪んだ部分は、ベースワイヤーの周りにコイル状に巻いてもよい。

少なくとも１つの窪んだ部分の少なくとも一部は、実質的に平面内の曲線を成す経路に沿って延びてもよい。曲線を成す経路は、円、長円、楕円、および曲がりくねった経路のうちの少なくとも１つを画定してもよい。少なくとも１つの窪んだ部分は、単一の窪んだ部分であってもよい。第一の窪んでいない部分および第二の窪んでいない部分の各々の少なくとも一部は、平面に対してある角度で延びてもよい。第一の窪んでいない部分および第二の窪んでいない部分の各々の少なくとも一部は、平面に対して実質的に直角を成して延びてもよい。第一の窪んでいない部分は、少なくとも１つの窪んだ部分の第一の端部から延びてもよく、また第二の窪んでいない部分は少なくとも１つの窪んだ部分の第二の端部から延びてもよい。プレベイパーセクターは、分配境界面を備えてもよい。分配境界面は、実質的に平面であってもよく、この平面内で曲線を成す経路に沿って延びる少なくとも１つの窪んだ部分の一部は分配境界面に対して付勢される。

本発明の第二の態様によると、イーベイパー装置のためのベイパーを生成する方法が提供され、この方法は、イーベイパー装置の中のプレベイパーセクターをヒーター構造物と熱的接触させることを含む。ヒーター構造物は、ベースワイヤーと、ベースワイヤーを被覆するシェル層と、を含んでもよい。ベースワイヤーはシェル層から絶縁されている。シェル層は、第一の窪んでいない部分と第二の窪んでいない部分との間に少なくとも１つの窪んだ部分を含んでもよい。

熱的接触することは、ベイパーを生成するためにシェル層の少なくとも１つの窪んだ部分を用いてプレベイパーセクターのプレベイパー製剤を加熱することを含んでもよい。

イーベイパー装置は、本明細書に説明される実施形態のいずれかによる本発明の第一の態様によるイーベイパー装置であってもよい。

本明細書の非限定的な実施形態の様々な特徴および利点は、詳細な説明を添付の図面と併せて検討するとより明らかになるはずである。添付の図面は単に図示の目的のために提供され、請求項の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。添付の図面は、明示的に注記されない限り、実寸に比例して描かれているとは考えるべきでない。明瞭化の目的で、図面の様々な寸法は誇張されている場合がある。

図１Ａは、例示的な実施形態による、窪んだ部分を有するシェル層を有するヒーター構造物の部分的な斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａのヒーター構造物の断面図である。 図２Ａは、例示的な実施形態による、第一の窪んだ部分および第二の窪んだ部分を有するシェル層を有するヒーター構造物の部分的な斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａのヒーター構造物の側面図である。 図２Ｃは、図２Ａのヒーター構造物の断面図である。 図３は、例示的な実施形態による、ヒーター構造物を含むイーベイパー装置の断面図である。 図４は、図３のヒーター構造物を含むイーベイパー装置の部分の拡大図である。 図５は、例示的な実施形態による、ループ形状と反対方向に延びる窪んでいない部分とを有するヒーター構造物の斜視図である。 図６は、例示的な実施形態による、ループ形状と同じ方向に延びる窪んでいない部分とを有するヒーター構造物の斜視図である。 図７は、例示的な実施形態による、多角形形状に似ている曲がりくねった形態を有するヒーター構造物の斜視図である。 図８は、例示的な実施形態による、円形形状に似ている曲がりくねった形態を有するヒーター構造物の斜視図である。

要素または層が別の要素もしくは層「の上にある」、「に接続される」、「に連結される」、または「を覆う」と言及される時、これはもう一方の要素もしくは層の直接的に上にある、それに直接的に接続される、それに直接的に連結される、またはそれを直接的に覆う、あるいは介在する要素もしくは層が存在してもよいことが理解されるべきである。対照的に、要素が、別の要素もしくは層「の直接的に上にある」、「に直接的に接続される」、または「に直接的に連結される」と言及される時、介在する要素もしくは層は存在しない。同様の数字は、明細書を通して同様の要素を指す。

第一の、第二の、第三のなどという用語は、様々な要素、構成要素、領域、層、またはセクション、およびこれらの組み合わせを記述するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素、構成要素、領域、層、およびセクションはこれらの用語によって限定されないことを理解するべきである。これらの用語は、一つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用される。それゆえ、下記で考察される第一の要素、構成要素、領域、層、またはセクションは、例示的な実施形態の教示内容から逸脱することなく、第二の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと呼ぶこともできる。

空間的関係の用語（例えば、「下に」、「下方に」、「下部」、「上方に」、「上部」、およびこれに類するもの）は、図中で図示する際に１つの要素または特徴の別の要素（複数可）または特徴（複数可）に対する関係を説明しやすくするために本明細書で使用されてもよい。空間的関係の用語は、図に図示されている方向に加えて、使用時または動作時に装置の異なる方向を包含することが意図されていることを理解するべきである。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、他の要素または特徴の「下方に」または「下に」と説明されている要素は、その後は他の要素または特徴の「上方に」方向付けられることになる。それゆえ、用語「下方に」は上方および下方の両方の方向を包含する場合がある。装置は、その他の方法で（９０度回転して、または他の方向で）方向付けられる場合があり、本明細書で使用される空間的関係の記述語は適宜に解釈される。

本明細書で使用される用語は、様々な実施形態を説明する目的のみのものであり、例示的な実施形態の制限を意図しない。本明細書で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないと示さない限り、複数形も含むことが意図されている。本明細書で使用される時、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は述べられた特徴、整数、工程、動作、要素、または構成要素、およびこれらの組み合わせの存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、またはこれらの群の存在または追加を除外しないことがさらに理解されるであろう。

例示的な実施形態は、例示的な実施形態の理想的な実施形態の概略図（および中間構造）である断面図を参照して本明細書で説明される。このように、例えば、製造技法または許容差の結果として得られた図の形状からの変化が予想される。

その他の方法で定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術的用語および科学的用語を含む）は、例示的な実施形態が属する当該技術分野の当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。通常使用される辞書で定義されるものを含む用語は、関連する技術分野の文脈でのそれらの用語の意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書で明示的にそのように定義されない限り、理想的なまたは過度に形式にとらわれた意味では解釈されないことがさらに理解されるであろう。

図１Ａは、例示的な実施形態による、窪んだ部分を有するシェル層を有するヒーター構造物の部分的な斜視図である。図１Ａを参照すると、ヒーター構造物１１４は複合配置であり、その中でヒーター構造物１１４は少なくとも２つの異なる構成部品で構成される。ヒーター設計の結果として、ヒーター構造物１１４は当該技術分野における他の関連するヒーターより硬くかつより堅牢であり、それゆえその実装のためにより多くの選択肢が可能である。さらに、図１Ａはヒーター構造物１１４の部分図に過ぎず、その意図されている目的のために実装される時、ヒーター構造物１１４は様々な長さおよび形態を有してもよいことを理解するべきである。

ヒーター構造物１１４は、イーベイパー装置に利用されてもよい。特に、ヒーター構造物１１４は、イーベイパー装置のプレベイパーセクターと熱的接触するように配置されてもよく、プレベイパーセクターはプレベイパー製剤を保持および分配するように構成される。プレベイパー製剤は、ベイパーへと変換されうる材料または材料の組み合わせである。例えば、プレベイパー製剤は、液体、固体、またはゲルのうちの少なくとも１つを含む製剤であってもよく、製剤としては、水、ビーズ、溶媒、活性成分、エタノール、植物エキス、天然もしくは人工フレーバー、グリセリンおよびプロピレングリコールなどのベイパー形成剤、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定されない。例示的な実施形態では、プレベイパー製剤は、液体セクターによって保持および分配されるｅ−液体であってもよい。イーベイパー装置の動作の間、ヒーター構造物１１４は、プレベイパー製剤を気化し、装置の出口を通して引き出されるベイパーを生成するように構成される（例えば、陰圧の適用に応答して）。

図１Ａに示す通り、ヒーター構造物１１４はベースワイヤー１２３と、ベースワイヤー１２３を被覆するシェル層１１９と、を含む。シェル層１１９は、比較的非反応性であり、かつプレベイパー製剤を気化するための抵抗加熱を被る能力を有する材料で形成される。例えば、シェル層１１９は、白金（Ｐｔ）または金（Ａｕ）で形成されてもよいが、例示的な実施形態はこれらに限定されない。ベースワイヤー１２３はシェル層１１９から絶縁されている。シェル層１１９は、第一の窪んでいない部分１２０ａと第二の窪んでいない部分１２０ｂとの間の窪んだ部分１２２を含む。例示的な実施形態では、第一の窪んでいない部分１２０ａは、シェル層１１９の窪んだ部分１２２によって第二の窪んでいない部分１２０ｂから分離されてもよい。窪んだ部分１２２は、ベイパーを生成するためにプレベイパー製剤を気化するように構成されるシェル層１１９のより薄いセクションである。シェル層１１９の窪んだ部分１２２の厚さは、約０．０１〜約１マイクロメートルの範囲であってもよく、一方でシェル層１１９の第一の窪んでいない部分１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１２０ｂの厚さは、約１０〜約１００マイクロメートルの範囲であってもよい。シェル層１１９は、スパッタリングを介して付着されてもよく、また窪んだ部分１２２はマスクパターンを用いて形成することができるが、例示的な実施形態はこれに限定されない。

ヒーター構造物１１４を動作するためには、シェル層１１９の第一の窪んでいない部分１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１２０ｂは、電源（例えば、電池）の相手側の端子へと接続される。例えば、シェル層１１９の第一の窪んでいない部分１２０ａは電源の陽極端子へと接続されてもよく、一方でシェル層１１９の第二の窪んでいない部分１２０ｂは電源の陰極端子へと接続されてもよい。反対に、シェル層１１９の第一の窪んでいない部分１２０ａは電源の陰極端子へと接続されてもよく、一方でシェル層１１９の第二の窪んでいない部分１２０ｂは電源の陽極端子へと接続されてもよい。

電流がシェル層１１９へと供給される時、当該技術分野においてオーム加熱または抵抗加熱とも呼ばれるジュール加熱によって（電流がこれを通って通過する結果として）熱が生成される。特に、シェル層１１９を通過する電流は、電流がこれを通って流れるのに反対する抵抗に遭遇し、それゆえ結果としてシェル層１１９の、特に窪んだ部分１２２における加熱をもたらす。例えば、窪んだ部分１２２は、電流がシェル層１１９を通して流れる時、第一の窪んでいない部分１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１２０ｂの温度の少なくとも二倍の温度に達するように構成されてもよいが、例示的な実施形態はこれに限定されない。

所与の物体の抵抗は、主に物体の材料および形状に依存する。所与の材料に対して、抵抗は断面積に反比例する。例えば、特定の金属の太いワイヤーは、同一の金属の細いワイヤーより低い抵抗を有する。さらに、所与の材料に対して抵抗は長さに比例する。したがって、特定の金属の短いワイヤーは、同一の金属の長いワイヤーより低い抵抗を有する。

均一な断面の導体の抵抗Ｒは、

として表現することができ、式中ρは導体の比抵抗（オーム・メートル）、Ｌは導体の長さ（メートル）、またＡは導体の断面積（平方メートル）である。上記の式を並べ直して、比抵抗ρについて以下のように表現してもよい。

比抵抗ρは、電流の流れに反対する所与の材料の能力の尺度であり、また温度に伴って変化する。抵抗Ｒとは異なり、比抵抗ρは固有の特性である。特に、所与の材料のワイヤーは（その形状およびサイズに関わりなく）、ほぼ同一の比抵抗を有するが、所与の材料の長く細いワイヤーは、同一の材料の太く短いワイヤーよりもはるかに大きい抵抗を有する。あらゆる材料は、その独自の特徴的な比抵抗を有する。それゆえ、所与の温度におけるワイヤーの比抵抗は、ワイヤーを形成するために使用される材料のみに依存し、ワイヤーの幾何学的形状には依存しない。

図１Ａ〜図１Ｂでは、シェル層１１９の窪んだ部分１２２は、約０．０２〜約０．２マイクロオームメートル（例えば、約０．０８〜約０．１４マイクロオームメートル、または約０．１マイクロオームメートル）の比抵抗を有してもよい。さらに、シェル層１１９の窪んだ部分１２２は、約１〜約１０オーム（例えば、約３〜約８オーム）の抵抗を有してもよい。結果として、電流が、第一の窪んでいない部分１２０ａから第二の窪んでいない部分１２０ｂへと（またはその反対に）シェル層１１９を通して流れる時、シェル層１１９のより厚い第一の窪んでいない部分１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１２０ｂに対してより薄い窪んだ部分１２２では抵抗がより高いことに起因して、窪んだ部分１２２では熱が生成されることになる。したがって、プレベイパー製剤は、（第一の窪んでいない部分１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１２０ｂによるのではなく）シェル層１１９の窪んだ部分１２２によって気化されることになる。

ベースワイヤー１２３はシェル層１１９から絶縁されている。結果として、シェル層１１９から供給される電流の損失、およびその窪んだ部分１２２から生成された熱のベースワイヤー１２３への放散を減少または防止することができる。シェル層１１９からの適当な絶縁を達成するためには、ベースワイヤー１２３は陽極酸化処理したワイヤーであってもよい。例示的な実施形態では、陽極酸化処理したワイヤーは陽極層１２６（例えば、酸化被膜層）で被覆された対象物ワイヤー１２４である。対象物ワイヤー１２４は、最大約４００マイクロメートル（例えば、約１００〜約４００マイクロメートル）の直径を有してもよい。また、対象物ワイヤー１２４は、アルミニウムワイヤー、チタンワイヤー、亜鉛ワイヤー、マグネシウムワイヤー、ニオブワイヤー、ジルコニウムワイヤー、ハフニウムワイヤー、またはタンタルワイヤーであってもよい。しかし、対象物ワイヤー１２４は、陽極層１２６をその上に成長させるように陽極酸化処理される能力を有する他の好適な金属で形成されてもよいことを理解するべきである。陽極層１２６は、少なくとも約５００ナノメートル（例えば、少なくとも約１０００ナノメートル）の厚さを有する。さらに、陽極層１２６は最大約１０，０００ナノメートルの厚さを有してもよい。上述のシェル層１１９から供給される電流の損失およびシェル層１１９の窪んだ部分１２２から生成された熱のベースワイヤー１２３への放散の減少または防止を促進するため、少なくとも約１５０ボルトの誘電強度を有するように陽極層１２６を成長させてもよい。

あるいは、シェル層１１９からの適当な絶縁を達成するために、ベースワイヤー１２３はほうろう１２６で被覆された遷移金属系のワイヤー１２４であってもよい。遷移金属系のワイヤーは、ニッケルワイヤー、ニッケル−クロムワイヤー、またはステンレス鋼ワイヤーであってもよいが、例示的な実施形態はこれに限定されない。

ヒーター構造物１１４は、多様な形状、サイズ、および形態で実装されてもよいことを理解するべきである。例えば、イーベイパー装置では、ヒーター構造物１１４は、細長い形態の（例えば、ひも状）芯の使用を可能にするように、ループ形状、リング形状、またはＣ字形状であってもよい。こうした実施例では、芯は、ループ形状、リング形状、またはＣ字形状のヒーター構造物を通って延びる一方で、貯蔵部と流体連通するようにも配置されることになる。さらに、芯は、関連する技術分野における芯より太くてもよく、それによって詰まりの可能性を減少または防止する。さらに、ヒーター構造物１１４のより強くかつより堅牢な性質により、この構造では当該技術分野における他の関連するヒーターを用いた場合に可能なよりも大きい程度まで芯から絞り出すことができる。

あるいは、ヒーター構造物１１４は、プレベイパーセクターの分配境界面に対してバネの力がかかるように配置されてもよい。分配境界面は、平面形態（例えば、パッド状）で、かつ貯蔵部と流体連通する芯を含んでもよい。こうした実施例では、ヒーター構造物１１４（例えば、シェル層１１９の窪んだ部分１２２）はプレベイパーセクターの分配境界面に対して押圧することになる。例えば、ヒーター構造物１１４は、所望の量の圧力を分配境界面にかけることができるように、約５０〜約６００メガパスカルの降伏強度を有してもよい。ベースワイヤー１２３が主にヒーター構造物１１４の降伏強度の原因となる場合がある。さらに、分配境界面との接触面積を増やすために、ヒーター構造物１１４は曲がりくねったパターンで提供されてもよい。

イーベイパー装置のためのベイパーを生成する方法は、イーベイパー装置の中のプレベイパーセクターをヒーター構造物と熱的接触させることを含んでもよい。プレベイパーセクターは、貯蔵部と、分配境界面と、を含む。分配境界面は、貯蔵部およびヒーター構造物と流体連通して配置された吸収性材料の形態を取ってもよい。特に、プレベイパーセクター内のプレベイパー製剤は、ヒーター構造物と直接的に接触してもよい。ヒーター構造物は、ベースワイヤーと、ベースワイヤーを被覆するシェル層と、を含む。ベースワイヤーはシェル層から絶縁されている。例示的な実施形態では、ベースワイヤーはシェル層から電気的に絶縁される（しかし断熱はされない）。シェル層は、第一の窪んでいない部分と第二の窪んでいない部分との間の窪んだ部分を含む。熱的接触する工程は、ベイパーを生成するためにシェル層の窪んだ部分を用いてプレベイパーセクターのプレベイパー製剤を加熱することを含んでもよい。

図１Ｂは、図１Ａのヒーター構造物の断面図である。図１Ｂを参照すると、対象物ワイヤー１２４は陽極層１２６によってシェル層１１９から電気的に分離される。結果として、対象物ワイヤー１２４およびシェル層１１９が導体である時でさえ、陽極層１２６によってシェル層１１９から対象物ワイヤー１２４への電流の損失を軽減または除外することができる。さらに、図１Ａ〜図１Ｂではヒーター構造物１１４は（その部分図のために）頑丈な円筒形の構造のように見えるが、ヒーター構造物１１４は比較的長く、また下にあるベースワイヤー１２３は被覆するシェル層１１９のための様々な基本的形状および形態をとるように変形することができることを理解するべきである。例示的な実施形態では、窪んだ部分１２２の長さ（例えば、２０ミリメートル）は、第一の窪んでいない部分１２０ａと第二の窪んでいない部分１２０ｂと（例えば、各々２ミリメートル）を組み合わせた長さより約５倍以上長くてもよい。さらに、シェル層１１９の質量の大半（例えば、９０パーセント以上）は、第一の窪んでいない部分１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１２０ｂにあってもよい。

図２Ａは、例示的な実施形態による、第一の窪んだ部分および第二の窪んだ部分を有するシェル層を有するヒーター構造物の部分的な斜視図である。図２Ａを参照すると、ヒーター構造物２１４は、ベースワイヤー２２３と、ベースワイヤー２２３を被覆するシェル層２１９と、を含む。ベースワイヤー２２３は陽極酸化処理したワイヤーであってもよい。例示的な実施形態では、陽極酸化処理したワイヤーは陽極層２２６で被覆された対象物ワイヤー２２４である。対象物ワイヤー２２４は、陽極層２２６によってシェル層２１９から絶縁されてもよい。ベースワイヤー２２３は、図１Ａ〜図１Ｂのベースワイヤー１２３に対応する。さらに、図１Ａ〜図１Ｂのシェル層１１９に関連する上述の態様および考慮事項は、シェル層２１９にも適用されうる。

シェル層２１９は、第一の窪んだ部分２２２ａと、第二の窪んだ部分２２２ｂと、を含む。第一の窪んだ部分２２２ａおよび第二の窪んだ部分２２２ｂは、シェル層２１９の対向する表面を起源とし、交互に配置されたスパイラル溝（例えば、二重らせん配置）を形成するようにベースワイヤー２２３の周りをコイル状に巻いてもよい。結果として、第一の窪んでいない部分２２０ａと第二の窪んでいない部分２２０ｂとは、第一の窪んだ部分２２２ａおよび第二の窪んだ部分２２２ｂによって相互から分離される。特に、第一の窪んだ部分２２２ａおよび第二の窪んだ部分２２２ｂは、第一の窪んでいない部分２２０ａおよび第二の窪んでいない部分２２０ｂの向かい合った側面の間にある。図２Ａは、ヒーター構造物２１４に対して比較的密接に巻かれた配置を示すが、そのコイルの数を減らし窪んだ部分のサイズが増えるように、配置がより開いていてもよいことを理解するべきである。

ヒーター構造物２１４を動作するためには、シェル層２１９の第一の窪んでいない部分２２０ａおよび第二の窪んでいない部分２２０ｂは、電源（例えば、電池）の相手側の端子へと接続される。電流が第一の窪んでいない部分２２０ａから第二の窪んでいない部分２２０ｂへと（またはその反対に）流れる時、その間の第一の窪んだ部分２２２ａおよび第二の窪んだ部分２２２ｂは抵抗加熱を受けてベイパーの生成を促進する。例示的な実施形態では、１つ以上の芯は、プレベイパーセクターと流体連通して配置されてもよく、また第一の窪んだ部分２２２ａ、第二の窪んだ部分２２２ｂ、または第一の窪んだ部分２２２ａおよび第二の窪んだ部分２２２ｂの両方の中に着座するようにヒーター構造物２１４の周りを包んでもよい。こうした実施形態では、必要に応じて１つ以上の芯を順応させるように、第一の窪んだ部分２２２ａおよび第二の窪んだ部分２２２ｂのサイズを修正することができる（またはその反対）。芯は、その第一の窪んだ部分２２２ａ、第二の窪んだ部分２２２ｂ、または第一の窪んだ部分２２２ａおよび第二の窪んだ部分２２２ｂの両方の中への位置付けを容易にするために、吸収性材料の細片の形態を取ってもよい。さらに、ヒーター構造物２１４の端部のうちの１つは、プレベイパー製剤の容器（例えば、カプセル）を貫通し、それゆえ１つ以上の芯がプレベイパー製剤と流体連通するように設計された穿刺装置を形成するように角度を持っていてもよい。

図２Ｂは、図２Ａのヒーター構造物の側面図である。図２Ｃは、図２Ａのヒーター構造物の断面図である。図２Ｂ〜図２Ｃを参照すると、窪んでいない部分は、ヒーター構造物２１４の長さに沿って第一の窪んでいない部分２２０ａと第二の窪んでいない部分２２０ｂとの間で交互に存在する。同様に、窪んだ部分は、ヒーター構造物２１４の長さに沿って第一の窪んだ部分２２２ａと第二の窪んだ部分２２２ｂとの間で交互に存在する。

図３は、例示的な実施形態による、ヒーター構造物を含むイーベイパー装置の断面図である。図３を参照すると、イーベイパー装置６０は、ねじ付きの接続２０５を介して第二のセクション７２へと結合された第一のセクション７０を含む。第一のセクション７０は交換可能なカートリッジであってもよく、第二のセクション７２は再使用可能な器具であってもよいが、例示的な実施形態はこれに限定されない。ねじ付きの接続２０５は、第一のセクション７０の雄ねじ付きの部材と、第二のセクション７２の雌ねじ付きの受け側との組み合わせ（またはその反対）であってもよい。あるいは、ねじ付きの接続２０５は、滑り嵌め、戻り止め、クランプ、留め金の配置、およびこれらの組み合わせなどの他の好適な構造の形態を取ってもよい。第一のセクション７０は、長軸方向に延びる外側管６（またはハウジング）と、外側管６の中の内側管６２と、を含む。内側管６２は、外側管６の中で同軸に位置付けられてもよい。第二のセクション７２も長軸方向に延びる外側管６（またはハウジング）を含んでもよい。代替的な実施形態では、外側管６を第一のセクション７０と第二のセクション７２との両方の単一のチューブハウジングとすることができ、またイーベイパー装置６０全体を使い捨てとすることができる。

イーベイパー装置６０は、内側管６２と上流シール１５とによって部分的に画定される中央空気通路２０を含む。さらに、イーベイパー装置６０は貯蔵部２２を含む。貯蔵部２２は、プレベイパー製剤および随意にプレベイパー製剤を保存するように動作する貯蔵媒体を保持するように構成される。例示的な実施形態では、貯蔵部２２は、外側管６と内側管６２との間の外側環状部の中に収容される。外側環状部は、プレベイパー製剤の貯蔵部２２からの漏れを防止するために、シール１５によって上流端部において、およびストッパー１０によって下流端部においてシールされる。

ヒーター構造物１４は、シール１５によって画定された中央空気通路２０の一部分の下流に、かつこれと離間した関係で、内側管６２内に収容される。ヒーター構造物１４は、図１Ａ〜図１Ｂでヒーター構造物１１４に関連して説明した通りであってもよく、かつループの形状とすることができるが、例示的な実施形態はこれに限定されない。芯２８は、芯２８がプレベイパー製剤をヒーター構造物１４と近接する関係で分配するように、貯蔵部２２内のプレベイパー製剤と連通し、かつヒーター構造物１４と連通する。それゆえ、芯２８はプレベイパー製剤のための分配境界面とみなされる場合がある。少なくとも貯蔵部２２と分配境界面（例えば、芯２８）との組み合わせはプレベイパーセクターとみなされる場合がある。

芯２８は、繊維質でかつ可撓性の材料で構築されてもよい。特に、芯２８は、プレベイパー製剤を芯２８の中へと引き出す能力を有する少なくとも１つのフィラメントを含んでもよい。例えば、芯２８は、ガラス（またはセラミック）フィラメントなどのフィラメントの束を含んでもよい。別の事例では、芯２８は、ガラスフィラメントの曲がりくねりの群（例えば、こうした曲がりくねりのうちの３つ）を備える束を含んでもよく、この配置はすべて、フィラメント間のすきま空間の結果として毛細管作用を介してプレベイパー製剤を芯２８の中へと引き出す能力を有する。第二のセクション７２内の電源１は、ヒーター構造物１４の両端に電圧をかけるために、ヒーター構造物１４へと動作可能に接続される。イーベイパー装置６０は、中央空気通路２０、内側管６２の他の部分、またはその両方へと空気を送達するように動作可能である少なくとも１つの空気吸込み口４４も含む。

イーベイパー装置６０は、少なくとも２つの軸から離れた分岐する出口２４を有する口側の端部インサート８をさらに含む。口側の端部インサート８は、内側管６２の内部およびストッパー１０を通して延びる中央通路６３を介して中央空気通路２０と流体連通する。ヒーター構造物１４は、プレベイパー製剤を気化し、かつベイパーを形成するために十分な温度までプレベイパー製剤を加熱するように構成される。（図面に示されるもの以外の）ヒーター構造物１４の他の方向付けが検討される。例えば、ヒーター構造物１４は、内側管６２の中の中央に配置されるように示されるが、ヒーター構造物１４は、内側管６２の内部表面と隣接して配置することもできることを理解するべきである。

芯２８、貯蔵部２２、および口側の端部インサート８は、第一のセクション７０内に収容され、また電源１は第二のセクション７２内に収容される。例示的な実施形態では、第一のセクション（例えば、カートリッジ）７０は使い捨てであり、また第二のセクション（例えば、器具）７２は再使用可能である。ねじ付きの接続２０５によって第一のセクション７０と第二のセクション７２とを付着することができ、これによって貯蔵部２２内のプレベイパー製剤を使い尽くした時に第一のセクション７０を交換することができる。分離した第一のセクション７０と第二のセクション７２とを有することは、数多くの利点を提供する。第一に、第一のセクション７０がヒーター構造物１４、貯蔵部２２、および芯２８を収容する場合、第一のセクション７０が交換される時に、プレベイパー製剤と接触している可能性がある要素はすべて廃棄される。それゆえ、異なる口側の端部インサート８（例えば、異なるプレベイパー製剤を使用する場合）の間の二次汚染は起こらない。また、第一のセクション７０が好適な間隔で交換される場合にも、ヒーター構造物１４がプレベイパー製剤によって詰まるようになる可能性が低くなる。随意に、第一のセクション７０および第二のセクション７２は、係合された時に一緒に取り外し可能に係止されるように配置されてもよい。

図示されていないが、外側管６は、ユーザーが貯蔵部２２内のプレベイパー製剤の残量を見ることができるように、透明な材料で形成された透き通った（透明な）窓部を含むことができる。透き通った窓部は第一のセクション７０の長さの少なくとも一部分に延びることができ、また第一のセクション７０の周囲の周りに完全にまたは部分的に延びることができる。別の例示的な実施形態では、ユーザーが貯蔵部２２内のプレベイパー製剤の残量を見ることをできるように、外側管６を少なくとも部分的に透明な材料で形成することができる。

少なくとも１つの空気吸込み口４４は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の空気吸込み口を含んでもよい。２つ以上の空気吸込み口がある場合、空気吸込み口はイーベイパー装置６０に沿って異なる場所に位置してもよい。例えば、吸煙センサー１６がユーザーによって加えられた陰圧を感知するとヒーター構造物１４への電力供給を促すように、空気吸込み口４４ａをイーベイパー装置６０の上流端部に吸煙センサー１６と隣接して位置付けることができる。空気吸込み口４４ａは、口側の端部インサート８を吸うと吸煙センサー１６を作動するように、口側の端部インサート８と連通している。ユーザーが吸う間に、空気吸込み口４４ａからの空気は、電源１（例えば、電池）に沿って、シール１５内の中央空気通路２０、内側管６２の他の部分、および外側管６のうちの少なくとも１つへと流れる。少なくとも１つの空気吸込み口は、シール１５に隣接し、かつその上流に、または任意の他の所望の場所に位置することができる。空気吸込み口のサイズおよび数を変化させることは、イーベイパー装置６０の所望の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を確立することも助けることができる。

ヒーター構造物１４は芯２８と連通し、またプレベイパー製剤を気化してベイパーを形成するために十分な温度まで芯２８の中に収容されるプレベイパー製剤を加熱するように配置される。ヒーター構造物１４は、芯２８を囲むループ型の配置であってもよい。ヒーター構造物１４のための好適な電気抵抗性材料の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族由来の金属が挙げられる。好適な合金の実施例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル系、鉄系、コバルト系、およびステンレス鋼系の超合金が挙げられる。例えば、ヒーター構造物１４は、ニッケルアルミナイド、表面上にアルミナの層を有する材料、鉄アルミナイド、および他の複合材料を含んでもよい。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、随意に断熱材料の中へ埋込、断熱材料に封入、または断熱材料に塗布されてもよく、あるいはその逆であってもよい。非限定的な実施形態では、ヒーター構造物１４は、ステンレス鋼、銅、銅合金、ニッケル−クロム合金、超合金、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも１つの材料を含む。別の非限定的な実施形態では、ヒーター構造物１４はニッケル−クロム合金または鉄−クロム合金を含む。さらに、ヒーター構造物１４は、その外側表面上に電気的抵抗性層を有するセラミック部分を含むことができる。ヒーター構造物１４に対する比抵抗が高いほど、電源（電池）１から引き出される、またはこれに負荷をかける電流が低くなる。

ヒーター構造物１４は、芯２８の中のプレベイパー製剤を熱伝導によって加熱してもよい。あるいは、ヒーター構造物１４からの熱は、熱伝導要素によってプレベイパー製剤へと伝導されてもよく、またはヒーター構造物１４は、使用中にイーベイパー装置６０を通して引き出される入ってくる周囲空気へと熱を伝達してもよく、その結果プレベイパー製剤を対流によって加熱する。

芯２８の端部部分３１が貯蔵部２２内のプレベイパー製剤と接触するように、芯２８は内側管６２にある向かい合った開口部を通して延びる。芯２８のフィラメントは、イーベイパー装置６０の長軸方向に対して横断方向に概して整列されてもよいが、例示的な実施形態はこれに限定されない。イーベイパー装置６０の動作の間、芯２８は、芯２８のフィラメントの間のすきま空間の結果としての毛細管作用を介して貯蔵部２２からヒーター構造物１４へとプレベイパー製剤を引き出す。芯２８は、概して十字型、クローバー型、Ｙ字型、または他の好適な形状の断面を有するフィラメントを含むことができる。過熱を避けるためにヒーター構造物１４の区域で芯２８が確実に湿潤状態になるように、プレベイパー製剤の特性と組み合わせて芯２８の毛細管特性を調整することができる。芯２８および（貯蔵部２２の）随意の繊維質貯蔵媒体は、アルミナセラミックで構築されてもよい。あるいは、芯２８はガラス繊維を含んでもよく、随意の繊維質貯蔵媒体はセルロース系材料またはポリエチレンテレフタラートを含んでもよい。

電源１は、イーベイパー装置６０内で陽極が陰極の下流となるように配置された電池を含んでもよい。電池陽極コネクター４は電池の下流端部に接続する。ヒーター構造物１４は、２本の間隙を介した導線によって電池へと接続される。ヒーター構造物１４および導線の端部部分２７と端部部分２７’との間の接続は導電性が高くかつ温度耐性がある一方で、ヒーター構造物１４は、接触によってではなく主にヒーター構造物１４に沿って発熱を生じるように抵抗が大きい。

電池は、リチウム−イオン電池、またはその変形のうちの１つ（例えば、リチウム−イオンポリマー電池）であってもよい。電池はまた、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムマンガン電池、リチウムコバルト電池、または燃料電池であってもよい。イーベイパー装置６０は、電源１の中のエネルギーを使い尽くすまで使用可能であり、その後は電源１を交換する必要がある。あるいは、電源１は充電式であってもよく、また電池を外部充電装置によって充電できるようにする回路を含んでもよい。この充電式の実施形態では、充電する時、回路は所望のまたは所定の数の陰圧の適用に対する電力を提供し、その後は回路を外部充電装置へと再接続する必要がある。

イーベイパー装置６０は、吸煙センサー１６を含む制御回路も含む。吸煙センサー１６は、空気圧力の降下を感知し、電源１からヒーター構造物１４への電圧の印加を開始するように動作可能である。制御回路は、ヒーター構造物１４が作動している時に点灯するよう動作可能なヒーター作動灯４８を含む。ヒーター作動灯４８はＬＥＤを含んでもよく、また陰圧がかかっている間にヒーター作動灯４８が石炭燃焼中のようにみえるように、ヒーター作動灯４８はイーベイパー装置６０の上流端部に配置されてもよい。あるいは、ユーザーに対してより可視的であるように、ヒーター作動灯４８をイーベイパー装置６０の側面に配置することができる。ヒーター作動灯４８は、様々な形状、サイズ、数量、および構成を有してもよい。例えば、ヒーター作動灯４８は、（１つ以上のこうした作動灯に対して）円形、楕円形、または多角形形状を有してもよい。別の事例では、ヒーター作動灯４８は、連続的なもしくは分割された、直線形または環状形を有してもよい。例えば、ヒーター作動灯は、イーベイパー装置６０の本体に沿って延びる細長い細片として提供されてもよい。別の実施例では、ヒーター作動灯４８は、イーベイパー装置６０の本体の周りに延びるリングとして提供されてもよい。リングは第一のセクション７０にあっても、または第二のセクション７２（例えば、上流端部に隣接して）にあってもよい。ヒーター作動灯４８はイーベイパー装置６０の端部（複数可）および側面のうちの少なくとも１つの上に配置できることを理解するべきである。さらに、ヒーター作動灯４８をイーベイパーシステムの診断のために利用することができる。ヒーター作動灯４８を、ユーザーがプライバシーのためにヒーター作動灯４８を作動する、作動停止する、または作動および作動停止するようにも構成することもでき、これにより、所望する場合、ベイピングの間ヒーター作動灯４８は作動しなくなる。

吸煙センサー１６に組み込まれた制御回路は、吸煙センサー１６に応答して電力をヒーター構造物１４へと、例えば最大の時間リミッター付きで自動的に供給してもよい。あるいは、制御回路は、ユーザーがベイピングを開始するための手動で動作可能なスイッチを含んでもよい。ヒーター構造物１４への電流供給の時間は、気化されるプレベイパー製剤の所望の量に応じて予め設定されてもよい。この目的のために、制御回路はプログラマブルであってもよい。制御回路は、吸煙センサー１６が圧力降下を検出する限り、電力をヒーター構造物１４へと供給してもよい。

作動された時、ヒーター構造物１４は、ヒーター構造物１４によって囲まれた芯２８の一部分を約１０秒間未満（例えば、約７秒間未満）加熱する。それゆえ、電力サイクル（または陰圧の連続印加の最大長さ）は、約２秒間〜約１０秒間（例えば、約３秒間〜約９秒間、約４秒間〜約８秒間、または約５秒間〜約７秒間）の範囲とすることができる。

貯蔵部２２は中央空気通路２０を少なくとも部分的に囲んでもよく、またヒーター構造物１４および芯２８は貯蔵部２２の部分の間に延びてもよい。貯蔵部２２の中の随意の貯蔵媒体は、綿、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、およびこれらの組み合わせを含む繊維質材料であってもよい。繊維は、約６マイクロメートル〜約１５マイクロメートル（例えば、約８マイクロメートル〜約１２マイクロメートル、または約９マイクロメートル〜約１１マイクロメートル）のサイズの範囲である直径を有してもよい。また、繊維は無関係にサイズ設定されてもよく、またＹ字形状、十字形状、クローバー形状、または任意の他の好適な形状の断面を有することができる。繊維の代わりに、随意の貯蔵媒体は、焼結材料、多孔性材料、または発泡性材料であってもよい。さらに、貯蔵部２２は繊維質貯蔵媒体を持たない単に充填されたタンクであってもよいことを理解するべきである。

プレベイパー製剤は、イーベイパー装置６０で使用するために好適な沸点を有する。沸点が高すぎる場合、ヒーター構造物１４は芯２８内のプレベイパー製剤を適切に気化することができない場合がある。反対に、沸点が低すぎる場合、ヒーター構造物１４が作動されていない間でさえ、プレベイパー製剤の早すぎる気化が起こる場合がある。

プレベイパー製剤は、加熱するとプレベイパー製剤から放出される揮発性たばこ風味化合物を含むたばこ含有材料であってもよい。プレベイパー製剤は、また、たばこ風味含有材料またはニコチン含有材料であってもよい。代替的に、またはこれに加えて、プレベイパー製剤は非たばこ材料を含んでもよい。例えば、プレベイパー製剤は、水、溶媒、活性成分、エタノール、植物エキス、および天然または人工フレーバーを含んでもよい。プレベイパー製剤は、ベイパー形成体をさらに含んでもよい。好適なベイパー形成体の例は、グリセリン、プロピレングリコール等である。

ベイピングの間、プレベイパー製剤は、芯２８を介した毛細管作用によって、貯蔵部２２からヒーター構造物１４の近傍へと移動される。芯２８は、第一の端部部分と、反対側の第二の端部部分３１と、を有する。第一の端部部分および第二の端部部分３１は、その中に収容されるプレベイパー製剤と接触するために貯蔵部２２の向かい合う側面の中へと延びる。ヒーター構造物１４が作動される時に、芯２８のその部分（例えば、中央部分）の中のプレベイパー製剤がベイパーを形成するためにヒーター構造物１４によって気化されるように、ヒーター構造物１４は芯２８の少なくとも一部分を囲む。

貯蔵部２２は、プレベイパー製剤の劣化のリスクを著しく減少するように、その中のプレベイパー製剤を酸素から保護するように構成されてもよい。さらに、プレベイパー製剤の劣化のリスクを著しく減少するように、外側管６はプレベイパー製剤を光から保護するように構成されてもよい。

口側の端部インサート８は少なくとも２つ（例えば、３つ、４つ、または５つ以上）の分岐する出口２４を含む。口側の端部インサート８の出口２４は、軸から離れた通路端部に位置し、またイーベイパー装置６０の長軸方向に対して外向きの角度を有する。本明細書で使用される場合、「軸から離れた」という用語はイーベイパー装置の長軸方向に対してある角度を有することを意味する。また、口側の端部インサート（または流れガイド）８は、ベイピングの間、ベイパーをユーザーの口に実質的に均一に分配するように、口側の端部インサート８の周りに均一に分布した出口を含んでもよい。それゆえ、ベイパーがユーザーの口の中へと通されると、ベイパーはさまざまな方向に移動し、これにより、ベイパーをユーザーの口の中の単一の場所へと向ける軸上の単一のオリフィスのみを有するイーベイパー装置と比較して、口全体に広がる感覚を提供する。

出口２４および軸から離れた通路は、気化されていないプレベイパー製剤の液滴が除去または分解されるように（口側の端部インサート８におけるベイパー衝撃内部表面８１および軸から離れた通路の内部表面のうちの少なくとも１つへと持ち込まれる）配置される。口側の端部インサート８の出口２４は軸から離れた通路の端部に位置し、かつベイピングの間、気化されていないプレベイパー製剤の液滴を除去するように、またユーザーの口全体にベイパーをより完全に分配するように、外側管６の中心軸に対して約５度〜約６０度の角度を有してもよい。各々の出口２４は、約０．０１５インチ〜約０．０９０インチ（例えば、約０．０２０インチ〜約０．０４０インチ、または約０．０２８インチ〜約０．０３８インチ）の直径を有してもよい。所望する場合は、イーベイパー装置６０の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を調節するために、出口２４の数とともに、出口２４および軸から離れた通路のサイズを選択することができる。

口側の端部インサート８の内部表面８１は、概してドーム型表面であってもよい。あるいは、口側の端部インサート８の内部表面８１は、概して平面状の端部表面を有する円筒状または円錐台状であってもよい。内部表面８１は、その表面にわたって実質的に均一であってもよく、または口側の端部インサート８の長軸方向軸を中心として対称であってもよい。しかし、代替的に内部表面８１は不規則な形状または他の形状と有することもできる。

口側の端部インサート８は、第一のセクション７０の外側管６の中に一体的に取り付けられてもよい。口側の端部インサート８は、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されるポリマーで形成されてもよい。所望する場合、口側の端部インサート８は着色されてもよい。

イーベイパー装置６０は気流ダイバーターも含んでもよい。気流ダイバーターは、引き出された空気がヒーター構造物１４を冷却する傾向を弱めるようにヒーター構造物１４におけるまたはその周りの気流を管理するように動作可能であり、そうしないとベイパー出力の低下をもたらす可能性がある。例示的な実施形態では、気流ダイバーターは、シール１５内の中央空気通路２０の下流端において不浸透性プラグを含んでもよい。中央空気通路２０は、シール１５および内側管６２内で軸方向に延びる中央通路である。シール１５は、外側管６と内側管６２との間の環状部の上流端をシールする。気流ダイバーターは、中央空気通路２０からの空気を内側管６２に向かって外向きに、およびシール１５の下流端部部分の外側周辺と内側管６２の内壁との間に画定される外側空気通路９の中へと方向付けるための少なくとも１つの半径方向空気チャネルを含んでもよい。

中央空気通路２０の穴の直径は、少なくとも１つの半径方向空気チャネルの直径と実質的に同一であってもよい。中央空気通路２０の穴および少なくとも１つの半径方向空気チャネルの直径は、約１．５ミリメートル〜約３．５ミリメートル（例えば、約２．０ミリメートル〜約３．０ミリメートル）の範囲であってもよい。随意に、イーベイパー装置６０の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を制御するために、中央空気通路２０の穴および少なくとも１つの半径方向空気チャネルの直径を調節することができる。ベイピングの間、気流のより小さい部分がヒーター構造物１４の中央部分に方向付けられるように、空気は中央空気通路２０の穴の中へ、少なくとも１つの半径方向空気チャネルを通して、そして外側空気通路９の中へと流れ、これにより加熱サイクルの間ヒーター構造物１４上の気流の冷却効果を減少または最小化する。それゆえ、入ってくる空気は、ヒーター構造物１４の中央から遠ざかるように方向付けられ、またヒーター構造物１４を通過する空気速度は、空気がヒーター構造物１４の中央部分に真っ直ぐ沿って方向付けられたシール１５の中央開口部を通って流れる時と比較して減少する。

図４は、図３のヒーター構造物を含むイーベイパー装置の部分の拡大図である。図３〜図４を参照すると、ヒーター構造物１４は芯２８がそれを通って延びるループ型の配置である。図３〜図４のヒーター構造物１４の原理は、図１Ａ〜図１Ｂのヒーター構造物１１４と関連して説明されてもよい。特に、図３〜図４におけるヒーター構造物１４のベースワイヤーおよびシェル層は、図１Ａ〜図１Ｂにおけるヒーター構造物１１４のベースワイヤー１２３およびシェル層１１９にそれぞれ対応する。とりわけ、図１Ａ〜図１Ｂにおけるベースワイヤー１２３は、図３〜図４におけるループとして構成される。さらに、図１Ａ〜図１Ｂにおけるシェル層１１９は図３〜図４におけるループの周りに被覆される。さらに、図３〜図４に示す通り、１つの窪んでいない部分は導線を介して電源１の陽極（または陰極）端子に接続するように上向きに延び、一方で反対側の窪んでいない部分は別の導線を介して電源１の陰極（または陽極）端子に接続するように下向きに延びる。

図３〜図４に示す通り、芯２８は、ヒーター構造物１４のループ型の配置の開口部を通して延びる。芯２８の端部部分３１は、貯蔵部２２内のプレベイパー製剤と流体連通するように内側管６２も通して延びる。結果として、電源１からヒーター構造物１４へと電流が供給されると、シェル層の窪んだ部分は抵抗加熱を受け、芯２８内のプレベイパー製剤を気化して、陰圧がかけられた時に装置の出口を通して引き出されるベイパーを生成する。あるいは、図２Ａ〜図２Ｂのヒーター構造物２１４をイーベイパー装置６０にも使用してもよいことを理解するべきである。

図５は、例示的な実施形態による、ループ形状と反対方向に延びる窪んでいない部分とを有するヒーター構造物の斜視図である。図５を参照すると、図３〜図４のヒーター構造物１１１４は、ヒーター構造物１４に対応しうる。さらに、図５の第一の窪んでいない部分１１２０ａ、窪んだ部分１１２２、および第二の窪んでいない部分１１２０ｂは、図１Ａ〜図１Ｂの第一の窪んでいない部分１２０ａ、窪んだ部分１２２、および第二の窪んでいない部分１２０ｂに対応しうる。窪んだ部分１１２２によって画定された開口部は、細長い形態を有する芯を受け入れることが意図される。図５では示されていないが、第一の窪んでいない部分１１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１１２０ｂは（例えば、導線を介して）電源に接続される。さらに、第一の窪んでいない部分１１２０ａおよび第二の窪んでいない部分１１２０ｂは、導線の場所に基づいて（例えば、両方とも上、両方とも下）、様々な向きに方向付けられてもよいことを理解するべきである。さらに、窪んだ部分１１２２は、上面図または底面図に基づいて、リング形状または楕円形状であってもよい。窪んだ部分１１２２がリング形状である時、内径は、それを通して延びることが意図されている芯の直径と等しいかまたはこれより小さくてもよい。あるいは、図２Ａ〜図２Ｂのヒーター構造物２１４が図５の非限定的な実施形態にも適用されてもよいことを理解するべきである。

図６は、例示的な実施形態による、ループ形状と同じ方向に延びる窪んでいない部分とを有するヒーター構造物の斜視図である。図６を参照すると、ヒーター構造物３１４は、イーベイパー装置のプレベイパーセクターの分配境界面３３０に対して押圧されるように構成される。図６の第一の窪んでいない部分３２０ａ、窪んだ部分３２２、および第二の窪んでいない部分３２０ｂは、図１Ａ〜図１Ｂの第一の窪んでいない部分１２０ａ、窪んだ部分１２２、および第二の窪んでいない部分１２０ｂに対応しうる。窪んだ部分３２２はループ形状へと形成されたものとして示されているが、当然のことながら、窪んだ部分３２２は、スパイラル形状を形成するように窪んだ部分自体の中で回り続けるように操作されてもよく、これは分配境界面３３０により大きい接触面積を与える。

分配境界面３３０は、平面形態を有する芯であってもよい。イーベイパー装置では、分配境界面３３０は、貯蔵部へと導く（例えば、内側管６２の中の）開口部の中にまたは開口部の周りに配置されてもよい。分配境界面３３０およびこれと接触するヒーター構造物３１４の形状は、貯蔵部へと導く（例えば、内側管６２の中の）開口部の形状に対応してもよい。それゆえ、開口部が円形形状を有する場合、分配境界面３３０およびヒーター構造物３１４も円形形状を有する。さらに、分配境界面３３０と接触しない（例えば、第一の窪んでいない部分３２０ａおよび第二の窪んでいない部分３２０ｂを介して）窪んだ部分３２２の数量を最小化するようにヒーター構造物３１４を構成することができるので、無駄な熱の量を減少することができる。

第一の窪んでいない部分３２０ａおよび第二の窪んでいない部分３２０ｂは、ハンドルおよびバネ力を分配境界面３３０に対してかける機構のうち少なくとも１つとして機能しうる。例えば、分配境界面３３０に対してバネ力をかけるために、第一の窪んでいない部分３２０ａおよび第二の窪んでいない部分３２０ｂは、下になるベースワイヤーの弾力が窪んだ部分３２２を分配境界面３３０へと押圧できるように、湾曲してまたは曲げられていてもよい。さらに、図６では示されていないが、第一の窪んでいない部分３２０ａおよび第二の窪んでいない部分３２０ｂは（例えば、導線を介して）電源に接続される。ベイピングの間、陰圧がかけられた時に、ヒーター構造物３１４は装置の出口を通して引き出されるベイパーを形成するために分配境界面３３０内のプレベイパー製剤を気化する。あるいは、図２Ａ〜図２Ｂのヒーター構造物２１４が図６の非限定的な実施形態にも適用されてもよいことを理解するべきである。

図７は、例示的な実施形態による、多角形形状に似ている曲がりくねった形態を有するヒーター構造物の斜視図である。図７を参照すると、ヒーター構造物４１４は、イーベイパー装置のプレベイパーセクターの分配境界面４３０に対して押圧されるように構成される。図７の第一の窪んでいない部分４２０ａ、窪んだ部分４２２、および第二の窪んでいない部分４２０ｂは、図１Ａ〜図１Ｂの第一の窪んでいない部分１２０ａ、窪んだ部分１２２、および第二の窪んでいない部分１２０ｂに対応しうる。図７に示す通り、ヒーター構造物４１４は、多角形形状（例えば、正方形または長方形）に似ている曲がりくねった形態を有する。分配境界面４３０は、平面形態を有する芯であってもよい。イーベイパー装置では、分配境界面４３０は、貯蔵部へと導く（例えば、内側管６２の中の）開口部の中にまたは開口部の周りに配置されてもよい。第一の窪んでいない部分４２０ａおよび第二の窪んでいない部分４２０ｂは、ハンドルおよびバネ力を分配境界面４３０に対してかける機構のうち少なくとも１つとして機能しうる。さらに、図７では示されていないが、第一の窪んでいない部分４２０ａおよび第二の窪んでいない部分４２０ｂは（例えば、導線を介して）電源に接続される。ベイピングの間、陰圧がかけられた時に、ヒーター構造物４１４は、装置の出口を通して引き出されるベイパーを形成するために分配境界面４３０内のプレベイパー製剤を気化する。あるいは、図２Ａ〜図２Ｂのヒーター構造物２１４が図７の非限定的な実施形態にも適用されてもよいことを理解するべきである。

図８は、例示的な実施形態による、円形形状に似ている曲がりくねった形態を有するヒーター構造物の斜視図である。図８を参照すると、ヒーター構造物５１４は、イーベイパー装置のプレベイパーセクターの分配境界面５３０に対して押圧されるように構成される。図８の第一の窪んでいない部分５２０ａ、窪んだ部分５２２、および第二の窪んでいない部分５２０ｂは、図１Ａ〜図１Ｂの第一の窪んでいない部分１２０ａ、窪んだ部分１２２、および第二の窪んでいない部分１２０ｂに対応しうる。図８に示す通り、ヒーター構造物５１４は、円形形状に似ている曲がりくねった形態を有する。分配境界面５３０は、平面形態を有する芯であってもよい。イーベイパー装置では、分配境界面５３０は、貯蔵部へと導く（例えば、内側管６２の中の）開口部の中にまたは開口部の周りに配置されてもよい。第一の窪んでいない部分５２０ａおよび第二の窪んでいない部分５２０ｂは、ハンドルおよびバネ力を分配境界面５３０に対してかける機構のうち少なくとも１つとして機能しうる。さらに、図８では示されていないが、第一の窪んでいない部分５２０ａおよび第二の窪んでいない部分５２０ｂは（例えば、導線を介して）電源に接続される。ベイピングの間、陰圧がかけられた時に、ヒーター構造物５１４は、装置の出口を通して引き出されるベイパーを形成するために分配境界面５３０内のプレベイパー製剤を気化する。あるいは、図２Ａ〜図２Ｂのヒーター構造物２１４が図８の非限定的な実施形態にも適用されてもよいことを理解するべきである。

本明細書で考察される実施例に加えて、ヒーター構造物は、円筒形状（またはさらに円錐状形状）に似ているらせん形態を有してもよい。例えば、ベースワイヤーはヒーター構造物のための骨組みとして機能し、またベースワイヤーを被覆するシェル層を用いた円筒状のらせんであってもよい。ヒーター構造物は、らせん形態の自由長がその一部分または全体に沿って内側管と同軸に延びるように、イーベイパー装置の内側管（例えば、内側管６２）の中に配置されてもよい。さらに、分配境界面（例えば、吸収剤層）は、ヒーター構造物と内側管との間に配置されてもよい。分配境界面として機能する１つ以上の吸収剤層（例えば、ガーゼ）がヒーター構造物の周りに巻かれてもよい。この非限定的な実施形態では、分配境界面として機能する吸収剤層は、ヒーター構造物の弾性を介して内側管の内部表面に対して押圧されてもよい。これに関しては、ヒーター構造物のらせん形態の外径は、内側管の内径にほぼ対応してもよく（または別の方法で、分配境界面の厚さを考慮に入れて適切なサイズにされる）、これにより分配境界面として機能する吸収剤層を内側管の内部表面に対して押圧されるバネ力を行使する。さらに、内側管は、毛細管作用を介して貯蔵部（例えば、貯蔵部２２）からのプレベイパー製剤を分配境界面へと引き出すことができる１つ以上の孔も有してもよい。結果として、イーベイパー装置が作動される時、陰圧がかけられた時に、ヒーター構造物は、装置の出口を通して引き出されるベイパーを形成するために分配境界面内のプレベイパー製剤を気化する。この構成では、貯蔵部は、随意に繊維質材料などの貯蔵媒体を含まない充填されたタンクの形態であってもよい。

数多くの例示的な実施形態が本明細書で開示されてきたが、他の変形物が可能でありうることを理解するべきである。こうした変形物は本開示の範囲から逸脱するとはみなされず、また当業者によって理解されるであろう本明細書の教示内容に基づくすべてのこうした修正は、以下の請求項の範囲に含まれることが意図される。

Claims (15)

1. イーベイパー装置であって、
   プレベイパー製剤を保持および分配するように構成されるプレベイパーセクターと、
   前記プレベイパーセクターと熱的接触するように配置されたヒーター構造物であって、前記ヒーター構造物がベースワイヤーおよび前記ベースワイヤーを被覆するシェル層を含み、前記ベースワイヤーが前記シェル層から絶縁され、前記シェル層が第一の窪んでいない部分と第二の窪んでいない部分との間に少なくとも１つの窪んだ部分を含み、前記少なくとも１つの窪んだ部分がベイパーを生成するために前記プレベイパー製剤を気化するように構成された前記シェル層のより薄いセクションである、ヒーター構造物とを備える、イーベイパー装置。
2. 前記プレベイパーセクターが、貯蔵部と、分配境界面と、を含む、請求項１に記載のイーベイパー装置。
3. 前記シェル層の前記少なくとも１つの窪んだ部分が、前記プレベイパーセクターの前記分配境界面に対して押圧するように配置される、請求項２に記載のイーベイパー装置。
4. 前記ベースワイヤーが陽極酸化処理したワイヤーである、請求項１、２、または３に記載のイーベイパー装置。
5. 前記ベースワイヤーがほうろうで被覆された遷移金属系のワイヤーである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
6. 前記第一の窪んでいない部分が前記シェル層の前記少なくとも１つの窪んだ部分によって前記第二の窪んでいない部分から分離され、電流が前記シェル層を通して流れる時、前記少なくとも１つの窪んだ部分の温度が、前記第一の窪んでいない部分および前記第二の窪んでいない部分の少なくとも二倍の温度に達するように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
7. 前記シェル層の前記少なくとも１つの窪んだ部分の厚さが０．０１マイクロメートル〜１マイクロメートルの範囲である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
8. 前記シェル層の前記第一の窪んでいない部分および前記第二の窪んでいない部分の厚さが、１０マイクロメートル〜１００マイクロメートルの範囲である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
9. 前記シェル層の前記第一の窪んでいない部分および前記第二の窪んでいない部分が電源の相手側の端子へと接続される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
10. 前記シェル層の前記少なくとも１つの窪んだ部分の比抵抗が０．０２マイクロオームメートル〜０．２マイクロオームメートルの範囲である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
11. 前記少なくとも１つの窪んだ部分が第一の窪んだ部分および第二の窪んだ部分の形態を取り、前記第一の窪んだ部分および前記第二の窪んだ部分が前記第一の窪んでいない部分および前記第二の窪んでいない部分の向かい合った面の間にあり、前記第一の窪んだ部分および前記第二の窪んだ部分が前記ベースワイヤーの周りにコイル状になっている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
12. 前記少なくとも１つの窪んだ部分の少なくとも一部が平面内の曲線を成す経路に沿って延びる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のイーベイパー装置。
13. 前記第一の窪んでいない部分および前記第二の窪んでいない部分の各々の少なくとも一部が前記平面に対してある角度で延びる、請求項１２に記載のイーベイパー装置。
14. イーベイパー装置のためのベイパーを生成する方法であって、
    前記イーベイパー装置の中のプレベイパーセクターをヒーター構造物と熱的接触させることを含み、前記ヒーター構造物がベースワイヤーと前記ベースワイヤーを被覆するシェル層とを含み、前記ベースワイヤーが前記シェル層から絶縁され、前記シェル層が第一の窪んでいない部分と第二の窪んでいない部分との間に少なくとも１つの窪んだ部分を含む、方法。
15. 前記熱的接触が、前記ベイパーを生成するために前記シェル層の前記少なくとも１つの窪んだ部分を用いて前記プレベイパーセクターのプレベイパー製剤を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。

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