本出願は、2019年10月14日出願の「気化装置デバイス用カートリッジ」と題する米国仮出願第62/915,005号、2019年2月28日出願の「気化装置デバイス用カートリッジ」と題する米国仮出願第62/812,161号、2018年10月17日出願の「気化装置デバイスのウィック供給および加熱要素」と題する米国仮出願第62/747,099号、2019年2月28日出願の「狭窄点を伴うリザーバのオーバーフロー制御」と題する米国仮出願第62/812,148号、2018年10月17日出願の「リザーバのオーバーフロー制御」と題する米国仮出願第62/747,055号、2018年10月17日出願の「気化装置濃縮物の回収およびリサイクル」と題する米国仮出願第62/747,130号、2019年10月9日出願の「加熱要素」と題する米国仮出願第62/913,135号、および2019年10月15日出願の「加熱要素」と題する米国特許出願第16/653,455号の優先権を主張するものであり、それぞれの全体を、許可されている範囲で参照により本明細書に援用する。
液体気化性材料を気相および/またはエアロゾル相(例えば、相間の相対的局所平衡にある空気中の気相および粒子相材料の懸濁液)に変換するように構成された気化装置には、通常、ある量の液体気化性材料を含むリザーバまたは貯蔵容器(本明細書でリザーバ、貯蔵区画、または貯蔵容積とも呼ばれる)、アトマイザ(アトマイザアセンブリとも呼ばれる)、液体気化性材料を加熱して、液体気化性材料の少なくとも一部を気相に変換する加熱要素(例えば、電流を通過させて電流を熱エネルギーに変換する電気抵抗要素)、およびウィッキング要素(単にウィックと呼ばれることもあるが、一般に、毛細管力を発揮して液体気化性材料をリザーバから加熱要素の作用によって加熱される場所に引き込む要素または要素の組み合わせを指す)が含まれる。結果として生じる気相の液体気化性材料は、場合によっては(様々な要因に応じて)、その後(および選択的にほぼ直後に)少なくとも部分的に凝縮し始め、アトマイザの中、上、近く、周囲などを通る空気にエアロゾルを形成することがある。
ウィッキング要素内の液体気化性材料が加熱され、気相に変換される(そして、その後、選択的にエアロゾルに変換される)につれて、リザーバ内の液体気化性材料の体積が減少する。液体気化性材料の体積がガス/エアロゾル相への変換によって減少したときに、リザーバ内に作られた空気または他の物質を空所(例えば、液体気化性材料で占められていないリザーバ容積の一部)に入れる機構がないため、リザーバ内は減圧状態(例えば、少なくとも部分的な真空)となる。部分的な真空圧は、ウィッキング要素内で作られた毛細管圧に反して作用するため、この減圧状態は、気化性材料を貯蔵区画またはリザーバから加熱要素の近くに引き出して気相に気化させるウィッキング要素の効力に悪影響を及ぼす可能性がある。
より具体的には、リザーバ内の減圧状態は、ウィックの不十分な飽和、および最終的に、気化装置の信頼できる動作に対して、アトマイザに送られる気化性材料が不足するということが生じ得る。減圧状態に対抗するために、周囲の空気をリザーバに入れて、リザーバの内部と周囲の圧力との間の圧力を等しくすることができる。気化した液体気化性材料によって作られたリザーバ内の空所を空気で埋め戻すことにより、いくつかの気化装置では、ウィッキング要素を介してリザーバに空気が流れることで発生する。しかしながら、このプロセスは、一般に、ウィッキング要素が少なくとも部分的に乾燥していることを必要とする場合がある。乾式ウィッキング要素は容易に達成できない場合があり、および/または気化装置の信頼できる動作には望ましくない場合があるため、別の典型的なアプローチは、周囲条件間およびリザーバ内の圧力の均等化を可能にする通気口を提供することである。
ウィックを通過するか、他の通気口または通気構造を通過するかに関係なく、リザーバの空所に空気が存在すると、1つ以上の他の問題が発生する可能性がある。例えば、リザーバの空所内の空気圧が周囲の圧力と等しくなると(または少なくとも等化に近くなると)、特に空気で充填された空所の容積がリザーバの全容積に対して増加すると、空所の空気と周囲条件との間に負圧差(例えば、空所の空気が周囲よりも高い圧力にある)が生じることで、液体気化性材料が、例えばウィック、設けられている通気口などを通じてリザーバから漏れることがある。リザーバ内の空気と現在の周囲の圧力との間の負圧差は、いくつかの要因のうちの1つ以上、例えば、空所内の空気の加熱(例えば、リザーバを手に持つ、気化装置を寒い場所から暖かい場所に移動させるなど)、リザーバの形状をゆがめ、それによってリザーバの内部容積を減らす可能性のある機械力(例えば、気化装置の一部を圧迫してリザーバ容積の歪みを引き起こすなど)、周囲の圧力の急激な低下(例えば、航空旅行中に飛行機のキャビンで、車や電車がトンネルに出入りするとき、車両の高速走行中に窓を開閉するときなどに起きるようなもの)などによって作られることがある。
上記のような気化装置のリザーバからの液体気化性材料の漏れは、漏れた液体気化性材料が(例えば、気化装置の近くにある衣服または他のアイテムを汚すことにより)望ましくない混乱を引き起こしたり、気化装置の吸入経路に入り、それによってユーザが摂取したり、気化装置の機能に干渉したり(例えば、圧力センサを汚す、電気回路および/またはスイッチの操作性に影響する、充電ポートおよび/またはカートリッジと気化装置本体との接続部を汚すことなどにより)などする可能性があるため、一般的に望ましくない。したがって、液体気化性材料の漏れは、気化装置の機能と清浄度を妨げる可能性がある。
気化装置の例には、電子気化装置、電子ニコチン送達システム(ENDS)、または同じ、類似、または同等の構造的または機能的特徴または能力を備えたデバイスおよびシステムが含まれるが、これらに限定されない。図1は、例示的な気化装置100の例示的なブロック図を示している。気化装置100は、気化装置本体110および気化装置カートリッジ120(単に気化装置カートリッジ120とも呼ばれる)を含んでもよい。気化装置本体110は、電源112(例えば、再充電可能な電池)、およびアトマイザ141への熱の送達を制御して気化性材料(図示せず)を凝縮形態(例えば、固体、液体、溶液、懸濁液、少なくとも部分的に未処理の植物材料など)から気相に変換する、またはより一般的には、気化性材料を吸入可能な形態または吸入可能な形態の前駆体に変換するためのコントローラ104(例えば、プログラマブル論理デバイス、プロセッサ、または論理コードを実行可能な回路)を含んでもよい。この文脈において、吸入可能な形態は、気体またはエアロゾル、または他の何らかの空中浮遊形態であり得る。吸入可能な形態の前駆体は、気相状態が形成された後のある時点(選択的に直後またはほぼ直後、あるいは多少遅れてまたはある程度の冷却後)に少なくとも部分的に凝縮してエアロゾルを形成する、気化性材料の気相状態を含んでもよい。コントローラ104は、特定の実施形態と一致する1つ以上のプリント回路基板(PCB)の一部であってもよく、1つ以上のセンサ113に関連して気化装置本体110の特定の機能を制御するために利用されてもよい。
示すように、気化装置本体110は、本発明のいくつかの実施形態において、もう1つのセンサ113、気化装置本体接点125、シール115、および選択的に、1つ以上の様々な取り付け構造を通して気化装置本体110と結合するための気化装置カートリッジ120の少なくとも一部を受容するように構成されたカートリッジレセプタクル118を含んでもよい。図7Aから図7Dを参照して以下で説明するように、雄型または雌型のレセプタクル構造またはそれらの何らかの組み合わせを使用して、気化装置カートリッジ120を気化装置本体110に結合することができる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、カートリッジの第1の端部の内側部分は、気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118に受容され、カートリッジの第1の端部の外側部分は、カートリッジレセプタクル118を形成する、気化装置本体110上の構造の外面の一部を少なくとも部分的に覆う。気化装置カートリッジ120を気化装置本体110に結合するためのそのような構成は、気化装置カートリッジ120と気化装置本体110の望ましくない分離を回避するのに十分な機械的結合強度も提供する、便利で使いやすい接合方法を可能にし得る。そのような構成はまた、気化装置カートリッジ120を気化装置本体110に結合することにより形成される、気化装置の屈曲に対する望ましい抵抗を提供し得る。気化装置本体接点125に関して、これらは、特に対応するカートリッジ接点124(以下で論じる)が、気化装置本体110のレセプタクルまたはレセプタクル状構造に挿入される気化装置カートリッジ120の一部にある実施形態で「レセプタクル接点125」とも呼ばれる場合があることを理解されたい。しかしながら、用語「気化装置本体接点125」および/または「レセプタクル接点125」は、本発明の態様が、気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118内の接点とカートリッジレセプタクル118に挿入される気化装置カートリッジ120の一部との間で生じる気化装置カートリッジ120と気化装置本体110との間の電気的結合に限定されない(およびそれら以外のシステムの様々な利点を提供するために使用され得る)ため、本明細書で同様に使用される。
いくつかの例では、気化装置カートリッジ120は、液体気化性材料を収容するためのリザーバ140と、気化性材料の吸入可能な形態の用量を送るためのマウスピース130とを含んでもよい。マウスピースは、選択的に、リザーバ140を形成する構造とは別個の構成要素であってもよく、あるいはリザーバ140の1つ以上の壁の少なくとも一部を形成する同じ部品または構成要素から形成されてもよい。リザーバ140内の液体気化性材料は、活性成分または不活性成分が溶液または気化性材料自体のニート液体形態に懸濁、溶解、または保持され得るキャリア溶液であってもよい。
一実施形態によれば、気化装置カートリッジ120は、ヒータ(例えば加熱要素)と同様にウィックまたはウィッキング要素を含むことができるアトマイザ141を含んでもよい。上記のように、ウィッキング要素は、ウィックを通じた毛細管圧による流体吸収を引き起こして、加熱要素を含むアトマイザ141の一部にある量の液体気化性材料を運ぶことができる任意の材料を含んでもよい。ウィックおよび加熱要素は図1には示されていないが、少なくとも図3A、図3Bおよび図4を参照して本明細書でさらに詳細に開示および議論されている。簡単に言えば、ウィッキング要素は、液体気化性材料を収容するように構成されたリザーバ140から液体気化性材料を引き出すように構成され、液体気化性材料は、加熱要素からウィッキング要素に供給される熱によって気化(すなわち、気相状態に変換)され、液体気化性材料はウィッキング要素に引き込まれる。いくつかの実装形態では、蒸気および/またはエアロゾル形成中に液体気化性材料がリザーバ140から除去されることに応じて、ウィッキング要素または他の開口部を介してリザーバ140に空気が入り、リザーバ140内の圧力を少なくとも部分的に等しくすることができる。
図1に示すように、圧力センサ(および他のセンサ)113は、コントローラ104上に(例えば、電気的、電子的、物理的、または無線接続を介して)配置または結合されてもよい。コントローラ104は、プリント回路基板アセンブリまたは他のタイプの回路基板であってもよい。測定を正確に行い、気化装置100の耐久性を維持するために、気化装置100の他の部分から空気流経路を分離するために弾性シール115を提供することが有益であり得る。ガスケットとすることができるシール115は、気化装置の内部回路への圧力センサ113の接続が空気流経路にさらされる圧力センサの一部から分離され得るように、圧力センサ113を少なくとも部分的に取り囲むように構成され得る。
気化装置100で使用される液体気化性材料は、空のときに補充可能、または同じ若しくは異なるタイプの追加の気化性材料を含む新しいカートリッジを選択して処分可能な気化装置カートリッジ120内に提供され得る。気化装置は、カートリッジを使用する気化装置、またはカートリッジの有無にかかわらず使用できる多目的気化装置であり得る。例えば、多目的気化装置は、加熱室に直接気化性材料を受容するように、また、使用可能な量の気化性材料を少なくとも部分的に含むリザーバ、容積、あるいは他の機能的または構造的同等物を有するカートリッジまたは他の交換可能な装置を受容するように構成された加熱室(例えば、オーブン)を含むことができる。
カートリッジを使用する気化装置の例では、シール115は、気化装置本体110と気化装置カートリッジ120との間の1つ以上の電気接続の部分を分離してもよい。気化装置100内のシール115のそのような配置は、凝縮水、リザーバから漏れるおよび/または気化後に凝縮する気化性材料などの1つ以上の環境要因との相互作用から生じる気化装置構成要素への潜在的な破壊的影響を緩和して、気化装置などの設計された空気流経路からの空気の漏れを減らすのに役立つ。
気化装置100の回路を通過または気化装置100の回路に接触する望ましくない空気、液体、または他の流体は、圧力測定値の変更などの様々な望ましくない効果を引き起こす可能性があり、または望ましくない物質(例えば、水分、気化性材料、および/または同種のもの)が気化装置100の部分上で蓄積する可能性があり、この望ましくない物質は圧力信号の低下、圧力センサまたは他の電気または電子部品の劣化、および/または気化装置の寿命の短縮を引き起こす可能性がある。シール115の漏れは、吸入に適さない材料を含むか、またはそれで構成された気化装置100の部分を通過した空気をユーザが吸入することにもなり得る。
非液体気化性材料の加熱を介して吸入可能な用量の非液体気化性材料の少なくとも一部を生成するように構成された気化装置も、開示された発明の範囲内であり得る。例えば、液体気化性材料の代わりに、またはそれに加えて、気化装置カートリッジ120は、選択的に気化装置カートリッジ120または気化装置本体110の一部に含まれ得る1つ以上の抵抗加熱要素(または加熱要素によって放射的および/または対流的に加熱される)の少なくとも一部と直接接触するように処理および形成された、植物材料または他の非液体材料(例えば、「ワックス」などの気化性材料自体の固体形態)の塊を含んでもよい。固体気化性材料(例えば、植物材料を含むもの)は、気化性材料として植物材料の一部のみを放出してもよい(例えば、気化性材料が吸入のために放出された後、植物材料の一部が廃棄物として残るように)、または吸入のために最終的にすべての固体材料を気化させることができてもよい。同様に、液体の気化性材料は、完全に気化させることができる、または、吸入に適した材料のすべてが消費された後に残る液体材料の一部を含むことができる。
気化性材料、および気化装置カートリッジ120内の加熱要素で構成される場合、気化装置カートリッジ120は、気化装置本体110に機械的および電気的に結合してもよい。気化装置本体110は、プロセッサと、電源112と、対応するカートリッジ接点124に接続して、気化装置カートリッジ120に含まれる抵抗加熱要素で回路を完成させる1つ以上の気化装置本体接点125とを含み得る。様々な気化装置構成が、本明細書に記載された特徴の1つ以上で実装されてもよい。
いくつかの実施形態では、気化装置100は、気化装置本体110の一部として電源112を含むことができ、加熱要素は、気化装置本体110と結合するように構成された気化装置カートリッジ120内に配置することができる。そのように構成された気化装置100は、コントローラ104、電源112、および気化装置カートリッジ120に含まれる加熱要素を含む回路を完成させるための電気接続機構を含むことができる。
本発明のいくつかの実施形態では、接続機構は、気化装置カートリッジ120の底面上の少なくとも2つのカートリッジ接点124と、気化装置100のカートリッジレセプタクルの基部近くに配置された少なくとも2つの接点125とを含んでもよく、カートリッジ接点124とレセプタクル接点125は、気化装置カートリッジ120がカートリッジレセプタクル118に挿入されて結合されると電気接続する。本発明のいくつかの実施形態では、気化装置本体接点125は、気化装置カートリッジがカートリッジレセプタクル118に挿入されて固定されると、対応するカートリッジ接点124の圧力下で引き込まれる圧縮可能なピン(例えば、ポゴピン)であり得る。他の構成も考えられる。例えば、気化装置カートリッジの嵌合部の対応する接点と電気接続するブラシ接点を使用することができる。そのような接点は、気化装置カートリッジ120の底端のカートリッジ接点と電気的に接続する必要はないが、代わりに、気化装置カートリッジ120がカートリッジレセプタクル118に適切に挿入されたときレセプタクル内にある気化装置カートリッジ120の側部の一部にあるカートリッジ接点124に対して、カートリッジレセプタクル118の1つ以上の側壁から外側に付勢されることによって結合してもよい。
電気接続によって完成した回路は、抵抗加熱要素へ電流を送ることを可能にし、抵抗加熱要素の抵抗率の熱係数に基づいて抵抗加熱要素の温度を決定および/または制御する際に使用するために抵抗加熱要素の抵抗を測定する、抵抗加熱要素または気化装置カートリッジ120の他の回路の1つ以上の電気特性に基づいて気化装置カートリッジ120を識別するなどの、追加機能にさらに使用することができる。
いくつかの例では、少なくとも2つのカートリッジ接点124および少なくとも2つの気化装置本体接点125(例えば、気化装置カートリッジ120の一部がカートリッジレセプタクル118に挿入される実施形態のためのレセプタクル接点)は、少なくとも2つの方向のいずれかで電気的に接続するように構成されてもよい。言い換えると、気化装置100の動作のために構成された1つ以上の回路は、気化装置カートリッジ120の少なくとも一部をカートリッジレセプタクル118に第1の回転方向(例えば、それに沿って、気化装置カートリッジ120を有する気化装置カートリッジの端部が気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118に挿入される軸の周り)に挿入(または他の接合)することによって完成でき、それにより少なくとも2つのカートリッジ接点124の第1のカートリッジ接点は少なくとも2つのレセプタクル接点125の第1のレセプタクル接点に電気的に接続され、少なくとも2つのカートリッジ接点124の第2のカートリッジ接点は、少なくとも2つのレセプタクル接点125の第2のレセプタクル接点に電気的に接続される。
さらに、気化装置100の動作のために構成された1つ以上の回路は、気化装置カートリッジ120をカートリッジレセプタクル118に第2の回転方向で挿入(または他の接合)することによって完成することができ、それにより少なくとも2つのカートリッジ接点124の第1のカートリッジ接点は少なくとも2つのレセプタクル接点125の第2のレセプタクル接点に電気的に接続され、少なくとも2つのカートリッジ接点124の第2のカートリッジ接点は、少なくとも2つのレセプタクル接点125の第1のレセプタクル接点に電気的に接続される。気化装置カートリッジ120は、本明細書でさらに詳細に提供されるように、気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118に可逆的に挿入可能であってもよい。
気化装置カートリッジ120を気化装置本体110に結合するための取り付け構造の一例では、気化装置本体110は、カートリッジレセプタクル118の内面から内側に突出する戻り止め(例えば、くぼみ、突起など)を含んでもよい。気化装置カートリッジ120の1つ以上の外面は、気化装置カートリッジ120の端部が気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118に挿入されたときに、そのような戻り止めに適合するか、スナップする、対応する凹部(図1に示さず)を含んでもよい。
気化装置カートリッジ120と気化装置本体110は、例えば、気化装置カートリッジ120の端部を気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118に挿入することにより結合されてもよい。気化装置本体110の戻り止めは、組み立てられたときに気化装置カートリッジ120を適所に保持するために、気化装置カートリッジ120の凹部内に収まり、および/または保持され得る。このような戻り止め凹部アセンブリは、気化装置カートリッジ120を適所に保持し、少なくとも2つのカートリッジ接点124と少なくとも2つのレセプタクル接点125との間の十分な接触を確保するのに十分な支持を提供することができる一方で、ユーザが気化装置カートリッジ120を合理的な力で引っ張って、気化装置カートリッジ120をカートリッジレセプタクル118から外すと、気化装置本体110からの気化装置カートリッジ120の解放が可能である。
カートリッジレセプタクル118内の気化装置カートリッジ120の少なくとも2つの回転方向が可能であり得るように、気化装置カートリッジ120と気化装置本体110との間の可逆的である電気的接続に関する上記の議論に加えて、気化装置100の実施形態によっては、気化装置カートリッジ120の形状、または少なくともカートリッジレセプタクル118への挿入用に構成された気化装置カートリッジ120の端部の形状は、少なくとも2回の回転対称性を有してもよい。言い換えると、気化装置カートリッジ120または気化装置カートリッジ120の挿入可能な端部上の少なくとも機械的嵌合機構および電気接点は、気化装置カートリッジ120がカートリッジレセプタクル118に挿入される軸に沿って180°回転した対称性を有してもよい。このような構成では、気化装置100の回路は、気化装置カートリッジ120のどの対称的な向きが発生するかに関係なく、同一の動作をサポートしてもよい。カートリッジの挿入可能な端部の全体が、本発明のすべての実施形態において対称である必要はないことが理解されるであろう。例えば、気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118内に適合する形状およびサイズである、カートリッジレセプタクル118の内部または外部で対応する機構と協働的に係合するための回転対称の機械的機構を有し、および同様に、回転対称性を備えたカートリッジ電気接点124と、電気接点の反転と互換性のある内部回路(選択的に、気化装置カートリッジ120と気化装置本体110のいずれかまたは両方にある)とを有する、気化装置カートリッジ120は、気化装置カートリッジ120の挿入可能な端部の全体的な形状および外観が回転対称でなくても、本開示と一致する。
上述のように、いくつかの例示的な実施形態では、気化装置カートリッジ120、または気化装置カートリッジ120の少なくとも端部は、カートリッジレセプタクル118に挿入するように構成され、気化装置カートリッジ120がカートリッジレセプタクル118に挿入されるときに沿う軸を横切る非円形断面を有してもよい。例えば、非円形断面は、略長方形、略楕円形(例えば、略卵形)、非長方形であるが、2組の平行または略平行な対向する辺を備える形状(例えば、平行四辺形状の形状を有する)、または少なくとも2回の回転対称性を持つ他の形状であってもよい。この文脈において、おおよそ(ほぼ、略)の形状を有するということは、説明された形状への基本的な類似性が明らかであることを示すが、問題の形状の側面は完全に直線である必要はなく、頂点は完全に鋭利である必要はないことを示す。本明細書で言及する非円形断面の説明では、断面形状の縁部または頂点の両方またはいずれかのある程度の丸みが考慮される。
少なくとも2つのカートリッジ接点124および少なくとも2つのレセプタクル接点125は、様々な形態をとることができる。例えば、接点の一方または両方のセットは、導電性のピン、タブ、支柱、ピンまたは支柱用の受け穴などを含む場合がある。いくつかの種類の接点には、気化装置カートリッジと気化装置本体の接点の間の物理的および電気的接触を向上させるばねまたはその他の付勢機構が含まれている場合がある。電気接点は金メッキされてもよく、および/または他の材料を含んでもよい。
開示された発明の実施形態と一致する気化装置100は、気化装置100と通信する1つ以上のコンピューティング装置に(例えば、無線または有線接続を介して)接続するように構成されてもよい。この目的のために、コントローラ104は通信ハードウェア105を含むことができる。コントローラ104はまた、メモリ108を含んでもよい。コンピューティング装置は、気化装置100も含む気化装置システムの構成要素であってもよく、気化装置100の通信ハードウェア105との無線通信チャネルを確立できる独立した通信ハードウェアを含むことができる。
気化装置システムの一部として使用されるコンピューティング装置には、装置のユーザが気化装置100と相互作用できるようにするユーザインターフェースを作るためのソフトウェアを実行する汎用コンピューティング装置(スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、スマートウォッチなどのその他の携帯装置など)が含まれる。他の実施形態では、気化装置システムの一部として使用される装置は、1つ以上の物理的またはソフトインターフェース制御(例えば、画面または他の表示装置で設定可能であり、タッチセンシティブ画面またはマウス、ポインター、トラックボール、カーソルボタンなどのその他の入力装置とのユーザ対話を介して選択可能)を有する遠隔制御または他の無線若しくは有線装置などの専用ハードウェア部品であり得る。気化装置100はまた、ユーザに情報を提供するための1つ以上の出力117または装置を含むことができる。
上記で定義された気化装置システムの一部であるコンピューティング装置は、用量の制御(例えば、用量監視、用量設定、用量制限、ユーザ追跡など)、セッションの制御(例えば、セッション監視、セッション設定、セッション制限、ユーザ追跡など)、ニコチン送達の制御(例えば、ニコチンと非ニコチン気化性材料の切り替え、送られるニコチンの量の調整など)、位置情報の取得(例えば、他のユーザの場所、小売店/商業施設の場所、吸入場所、気化装置自体の相対的または絶対的な位置など)、気化装置の個人化設定(例えば、気化装置への命名、気化装置のロック/パスワード保護、1つ以上のペアレンタルコントロールの調整、気化装置のユーザグループへの関連付け、気化装置の製造業者または保証保守業者への登録など)、他のユーザとの社会的活動(例えば、ソーシャルメディアコミュニケーション、1つ以上のグループとの対話など)への参加などの任意の機能の1つ以上に使用することができる。「セッション化」、「セッション」、「気化装置セッション」、または「蒸気セッション」という用語は、気化装置の使用に費やされる期間を指すために使用されることがある。期間は、時間帯、服用回数、気化性材料の量などを含んでもよい。
コンピューティング装置が抵抗加熱要素の起動に関連する信号を提供する例、または様々な制御または他の機能の実装のためにコンピューティング装置と気化装置100とを結合する他の例では、コンピューティング装置は、ユーザインターフェースおよび基本的なデータ処理を提供するように1つ以上のコンピュータ命令セットを実行する。一例では、コンピューティング装置による1つ以上のユーザインターフェース要素とのユーザの相互作用の検出により、コンピューティング装置は、気化装置100に信号を送り、吸入可能な用量の蒸気/エアロゾルを生成するための完全な動作温度のいずれかに加熱要素を作動させることができる。気化装置100の他の機能は、気化装置100と通信するコンピューティング装置上のユーザインターフェースとユーザとの相互作用によって制御されてもよい。
いくつかの実施形態では、気化装置本体110とともに使用可能な気化装置カートリッジ120は、ウィッキング要素および加熱要素を有するアトマイザ141を含んでもよい。あるいは、ウィッキング要素と加熱要素の一方または両方は、気化装置本体110の一部であってもよい。アトマイザ141の任意の部分(例えば、加熱要素またはウィッキング要素)が気化装置本体110の一部である実施形態では、気化装置100は、気化装置カートリッジ内のリザーバ140からウィックおよび他のアトマイザ部品、例えばウィッキング要素、加熱要素などに液体気化性材料を供給するように構成されてもよい。ウィッキング要素を含む毛細管構造は、本明細書に記載の他の機構とともに使用可能な潜在的な一実施形態にすぎないと当業者には理解されよう。
加熱要素の作動は、例えば、周囲の圧力に対する空気流経路に沿った圧力を検出するように(または絶対圧力の変化を測定してもよい)配置された圧力センサ、気化装置100の1つ以上のモーションセンサ、気化装置100の1つ以上のフローセンサ、気化装置100の容量性リップセンサなどの1つ以上のセンサ113によって生成される1つ以上の信号に基づくパフの自動検出によって、ユーザと1つ以上の入力装置116(例えば、気化装置100のボタンまたは他の触覚制御装置)との相互作用の検出、気化装置100と通信するコンピューティング装置からの信号の受信に応答して、または、パフが発生しているまたは差し迫っていることを判断するための他のアプローチを介して引き起こされ得る。
加熱要素は、伝導ヒータ、放射ヒータ、および対流ヒータのうちの1つ以上であるか、それらを含むことができる。加熱要素の1つの種類は、抵抗加熱要素であり、抵抗加熱要素は、電流が加熱要素の1つ以上の抵抗セグメントを通過するときに熱の形で電力を放散するように構成された材料(例えば、ニッケルクロム合金などの金属若しくは合金、または非金属抵抗器)で構成され、または少なくとも含むことができる。
いくつかの実施形態において、アトマイザ141は、抵抗コイルまたは他の加熱要素を含む加熱要素を含むことができ、加熱要素は、巻き付けられ、内部に配置され、バルク形状に組み込まれ、熱接触するように圧着され、近くに配置され、空気を加熱して対流加熱を引き起こすように構成されて、または別の形でウィッキング要素に熱を送り、ウィッキング要素によってリザーバ140から液体の気化性材料を引き出し、その後のユーザによる気体および/または凝縮(例えば、エアロゾル粒子または液滴)相の吸入のために気化させるように配置される。以下でさらに説明するように、他のウィッキング要素、加熱要素、またはアトマイザアセンブリ構成も可能である。
気化性材料を気相に変換した後、気化装置の種類、気化性材料の物理的および化学的特性、またはその他の要因に応じて、気相気化性材料の少なくとも一部が凝縮して、エアロゾルの一部として気相と少なくとも部分的に局所平衡状態にある微粒子状物質を形成してもよく、この物質は、気化装置での所与のパフまたは吸入のために気化装置100によって提供される吸入可能用量の一部またはすべてを形成してもよい。
気化装置によって生成されたエアロゾルの気相と凝縮相との相互作用は、周囲温度、相対湿度、化学作用(例えば、酸塩基相互作用、プロトン化、または加熱により気化性材料から放出される化合物の欠如など)、空気流経路の流れ条件(気化装置内と人間または他の動物の気道の両方)、気相またはエアロゾル相の気化性材料と他の空気流などとの混合などがエアロゾルの1つ以上の物理的および/または化学的パラメータに影響を与える可能性があるため、複雑で動的なものとなり得る。いくつかの気化装置、特により揮発性の高い気化性材料を送る気化装置では、吸入可能な用量が主に気相に存在する場合がある(つまり、凝縮相粒子の形成が非常に制限される場合がある)。
本明細書の他の箇所で述べたように、特定の気化装置は、さらに(または代替的に)、少なくとも部分的に、例えば固相気化性材料(例えば、ワックス)または気化性材料を含む植物材料(例えば、タバコの葉またはタバコの葉の一部)などの非液体気化性材料の加熱を介して気相および/またはエアロゾル相気化性材料の吸入用量を生成するように構成されてもよい。そのような気化装置において、抵抗加熱要素は、非液体気化性材料が配置されるオーブンまたは他の加熱室の壁の一部であるか、そうでなければ組み込まれるか、または熱接触する。
あるいは、抵抗加熱要素を使用して、非液体気化性材料を通過するまたは通過した空気を加熱し、非液体気化性材料の対流加熱を引き起こしてもよい。さらに他の例では、(例えば、オーブンの壁からの内側の伝導に対向して)植物材料の直接的な伝導加熱が植物材料の塊内から起こるように、植物材料と密接に接触するように抵抗加熱要素を配置してもよい。
加熱要素は、気化装置本体110の一部であり得るコントローラ104によって起動され得る。コントローラ104は、気化装置カートリッジ120の一部であり得る抵抗加熱要素を含む回路を介して電源112からの電流を通過させ得る。コントローラ104は、アトマイザ141を通過する空気流経路に沿って空気を空気入口から流れさせる、気化装置100のマウスピース130でのユーザのパフ(例えば、吸い込み、吸入など)に関連して起動され得る。アトマイザ141は、例えば加熱要素と組み合わせてウィックを含むことができる。
ユーザのパフによって引き起こされる空気流は、アトマイザ141の内部および/または下流の1つ以上の凝縮領域または室を通過し、次にマウスピースの空気出口に向かって流れてもよい。したがって、空気流経路に沿って流れる流入空気は、アトマイザ141の上、中、周囲を通過することができ、その結果、気相気化性材料(または気化性材料の他の吸入可能形態)は、気化性材料のいくらかを気相に変換するアトマイザ141によって空気に同伴される。上記のように、エアロゾル形態の気化性材料の吸入可能な用量が(例えば、ユーザによる吸入用にマウスピース130を介して)空気出口から送られるように、同伴気相気化性材料は、残りの空気流経路を通過するときに凝縮されてもよい。
気化装置100の抵抗加熱要素の温度は、抵抗加熱要素に供給される電力の量、または電力が供給されるデューティサイクル、気化装置100の他の部分または環境への伝導性または放射性熱伝達、空気および/または液相または気相気化性材料への特定の熱伝達(例えば、気化性材料の温度をその気化点まで上げる、または空気または気化した気化性材料と混合された空気などの気体の温度を上げる)、ウィックおよび/またはアトマイザ141全体からの気化性材料の気化による潜熱損失、空気流(例えば、ユーザが気化装置100で吸入したときに、加熱要素またはアトマイザ141全体を移動する空気)による対流熱損失などを含む多くの要因のうちの1つ以上に依存する場合がある。
上記のように、加熱要素を確実に作動させる、または加熱要素を所望の温度に加熱するために、気化装置100は、いくつかの実施形態において、圧力センサからの信号を利用して、ユーザが吸入しているときを判断する。圧力センサは、空気流経路に配置することができ、または装置に入る空気の入口と、ユーザが結果として生じる蒸気および/またはエアロゾルを吸入する出口とを接続する空気流経路に(例えば、通路または他の経路により)接続することができ、圧力センサは、空気入口から空気出口まで気化装置100を通過する空気と同時に圧力変化を受けることができる。いくつかの実施形態では、加熱要素は、例えば、空気流経路の圧力変化を検出する圧力センサなどによる、例えばパフの自動検出により、ユーザのパフに関連して作動されてもよい。
図1、図2Aおよび図2Bを参照すると、気化装置カートリッジ120は、カートリッジレセプタクル118を介して気化装置本体110に取り外し可能に挿入することができる。気化装置カートリッジ120の隣の気化装置本体110の平面図を示す図2Aに示すように、気化装置カートリッジ120のリザーバ140は、気化装置カートリッジ120内の液体気化性材料102のレベルが見えるように、全体または一部が半透明材料から形成されてもよい。気化装置カートリッジ120は、気化装置カートリッジ120がカートリッジレセプタクル118に収容されたときに、気化装置カートリッジ120のリザーバ140内の気化性材料102のレベルが気化装置本体110の窓を通して見えるままであるように構成されてもよい。代替的または追加的に、リザーバ140内の液体気化性材料102のレベルは、気化装置カートリッジ120の外壁に形成された透明もしくは半透明の外壁または窓を通して見ることができる。
(空気流経路の実施形態)
図2Cおよび図2Dを参照すると、ユーザによる気化装置100でのパフ中に空気流経路134が形成される例示的な気化装置カートリッジ120が示されている。空気流経路134は、空気が、気化装置カートリッジ120の一部であり得るマウスピース130を介してユーザに送られる吸入可能なエアロゾルと組み合わされるウィックハウジングに含まれる気化室150(例えば、図2Dを参照)に、空気を導くことができる。気化室150は、本開示の残りの部分と一致するアトマイザ141を含むおよび/または少なくとも部分的に囲むことができる。例えば、ユーザが気化装置100をパフすると、空気流経路134は、気化装置カートリッジ120の外面(例えば、窓132)と気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118の内面との間を通過してもよい。次に、カートリッジの挿入可能な端部122に空気を引き込み、加熱要素およびウィッキング要素を含むかまたは収容する気化室150を通じて、マウスピース130の出口136から排出して吸入可能なエアロゾルをユーザに送ることができる。以下にさらに詳細に議論されるものを含むが、これらに限定されない他の空気流経路構成も本開示の範囲内である。
図2Dは、本発明と一致する気化装置カートリッジ120に含まれ得る追加の機構を示す。例えば、気化装置カートリッジ120は、気化装置本体110のカートリッジレセプタクル118に挿入されるように構成された挿入可能端部122に配置された複数のカートリッジ接点(カートリッジ接点124など)を含むことができる。カートリッジ接点124はそれぞれ、選択的に、抵抗加熱要素の2つの端部の一方に接続された導電性構造(導電性構造126など)を形成する単一の金属片の一部であり得る。導電性構造は、加熱室の両側を選択的に形成することができ、熱シールドおよび/またはヒートシンクとして選択的に機能して、気化装置カートリッジ120の外壁への熱の伝達を減らすことができる。この態様の詳細については、以下で説明する。
また、図2Dはまた、少なくとも部分的に導電性構造126によって形成されてもよい加熱室(本明細書でアトマイザ室、気化室などと言及されることもある)とマウスピース130との間を通る空気流経路134の一部を画定する、気化装置カートリッジ120内のカニューレ128(本明細書で空気流通路とも呼ばれる、より一般的な概念の例)を示す。そのような構成により、気化装置カートリッジ120の挿入可能端部122の周りに空気が流れ落ちてカートリッジレセプタクル118に入り、気化室150に向かってカートリッジ本体に入るとき、気化装置カートリッジ120の挿入可能端部122(例えば、マウスピース130を含む端部の反対側の端部)の周りを通過した後に反対方向に逆流する。次いで、空気流経路134は、例えば1つ以上のチューブまたは内部チャネル(カニューレ128など)を介して、マウスピース130に形成された1つ以上の出口(出口136など)を通って、気化装置カートリッジ120の内部を移動する。
(圧力均等化通気口)
上述のように、リザーバ140からの気化性材料102の除去(例えば、ウィッキング要素による毛細管吸引による)は、リザーバ140内の周囲空気圧に対して少なくとも部分的な真空(例えば、液体気化性材料の消費により空になったリザーバの一部に生成される減圧)を生成することができ、そのような真空は、ウィッキング要素によって提供される毛細管作用と干渉する可能性がある。この減圧は、いくつかの例では、液体気化性材料102を気化室150に引き込むためのウィッキング要素の有効性を低下させるほど大きさが大きい場合があり、それにより、ユーザが気化装置100でパフするときなどに、所望量の気化性材料102を気化させる気化装置100の有効性を低下させる場合がある。極端な場合、リザーバ140内に生成された真空により、気化性材料102のすべてを気化室150内に引き込むことができなくなり、それにより気化性材料102の不完全な使用につながる可能性がある。この問題を軽減するために、気化装置リザーバ140に関連して1つ以上の通気機構を含めて(気化装置カートリッジ120または気化装置の他の場所でのリザーバ140の配置に関係なく)、周囲の圧力(例えば、リザーバ140の外側の周囲空気の圧力)に対するリザーバ140内の圧力の少なくとも部分的な均等化(選択的に完全な均等化)を可能にすることができる。
場合によっては、リザーバ140内の圧力均等化により、アトマイザ141への液体気化性材料の送達効率が改善されるが、普通なら空であるリザーバ140内の空隙容積(例えば、液体気化性材料の使用により空になった空間)が空気で充填されるようにすることによって送達効率が改善される。以下でさらに詳細に説明するように、この空気で充填された空隙容積は、その後、周囲空気に対する圧力変化を受ける可能性があり、特定の条件下では、リザーバ140から、最終的には気化装置カートリッジ120の外側および/またはリザーバ140を含む気化装置の他の部分に液体気化性材料が漏れる可能性がある。本発明の実施形態は、この問題に関しても利点と利益を提供する場合がある。
これらの問題を改善または克服する様々な特徴およびデバイスを以下に説明する。例えば、空気流および気化性材料の流れを制御するための様々な特徴が本明細書に記載されており、既存のアプローチに対する利点および改善を提供し、本明細書に記載の追加の利点も導入する。本明細書で説明する気化装置デバイスおよび/またはカートリッジは、気化装置デバイスおよび/またはカートリッジ内の空気流を制御および改善する1つ以上の特徴を含み、それにより、液体気化性材料の漏れにつながり得る追加の特徴を導入することなく、気化装置デバイスによる液体気化性材料の気化の効率および有効性を改善する。
図2Eと2Fは、気化装置内の圧力均一化および空気流を改善するための気化装置カートリッジ(気化装置カートリッジ120など)および/または気化装置デバイス(気化装置100など)用に構成されたリザーバシステム200A、200Bの第1の実施形態、第2の実施形態の図をそれぞれ示している。より具体的には、図2Eおよび2Fに示すリザーバシステム200A、200Bは、リザーバ240内の圧力の調節を改善し、この結果、ユーザが気化装置をパフした後、リザーバ240内に生成された真空が解放され、通気構造を介した液体気化性材料の漏れの発生を低減またはさらには排除する。これにより、リザーバ240および気化室242に関連する多孔質材料(例えば、ウィッキング要素)の毛細管作用により、各パフの後、気化性材料202がリザーバ240から気化室242に効果的に引き込まれ続けることができる。
図2Eおよび2Fに示すように、リザーバシステム200A、200Bは、液体の気化性材料202を含むように構成されたリザーバ240を含む。リザーバ240は、リザーバ240と気化室242との間に延在するウィックハウジング領域全体を除いて、リザーバ壁232によってすべての側面がシールされている。加熱要素またはヒータは、気化室242内に含まれ、ウィッキング要素に結合されてもよい。ウィッキング要素は、気化性材料202をリザーバ240から気化室242に引き込み、ヒータによって気化させてエアロゾルにする毛細管作用を提供するように構成される。次いで、エアロゾルは、ユーザによる吸入のために気化装置の空気流通路238に沿って移動する空気流234と組み合わされる。
リザーバシステム200A、200Bはまた、ユーザが気化装置をパフするときなど、気化装置の空気流通路238に沿った空気流234の通過を制限する空気流制限器244を含む。空気流制限器244によって引き起こされる空気流234の制限により、空気流制限器244の下流の空気流通路238の一部に沿って真空を形成することができる。空気流通路238に沿って生成される真空は、気化室242(例えば、アトマイザ141の少なくとも一部を含む室)内に形成されるエアロゾルを、ユーザによる吸入のために空気流通路238に沿って引くのを助けることができる。少なくとも1つの空気流制限器244を各リザーバシステム200A、200Bに含めることができ、空気流制限器244は、空気流通路238に沿って空気流234を制限するための任意の数の機構を含むことができる。
図2Eおよび2Fに示すように、リザーバシステム200A、200Bのそれぞれは、リザーバ240から引き出される気化性材料202に起因する周囲の圧力に対する負圧(真空)からリザーバ240を解放するなどのため、リザーバ240内の圧力を高めるためにリザーバ240への空気の通過を選択的に可能にするように構成された通気口246も含むことができる。少なくとも1つの通気口246をリザーバ240に関連付けることができる。通気口246は、能動弁または受動弁とすることができ、通気口246は、リザーバ240内に生成される負圧を軽減するために空気がリザーバ240に流入することを可能にするための任意の数の機構を含むことができる。
例えば、通気口246の実施形態は、リザーバ240と空気流通路238との間に延びる通気通路を含むことができ、圧力が通気口246全体にわたって均等化されたとき(例えば、リザーバ240内の圧力は空気流通路238内の圧力とほぼ同じである)に、気化性材料202が通路を通過するのを気化性材料202の流体張力(表面張力とも呼ばれる)が防ぐようなサイズの直径(またはより一般的には断面積)を含む。しかしながら、通気口246および/または通気通路の直径(またはより一般的には断面積)は、周囲の圧力に対するリザーバ240内の十分に低い圧力に応答して、通気口を介してリザーバ240内に気泡が放出されるように、リザーバ240内に生成された真空圧が通気口246または通気通路内の気化性材料202の表面張力に打ち勝つことができるサイズにすることができる。
したがって、ある量の空気が空気流通路238からリザーバ240に通過し、真空圧を解放することができる。空気の量がリザーバ240に追加されると、圧力は再び通気口246全体にわたってより均一になり、それにより気化性材料202の表面張力が、空気がリザーバ240に入るのを防ぎ、気化性材料が通気通路を介してリザーバ240から漏れるのを防ぐ。
例示的な一実施形態では、通気口246または通気通路の直径は、約0.3mmから0.6mmの範囲とすることができ、また約0.1mmから2mmの範囲の直径を含み得る。いくつかの例では、通気口246および/または通気通路は、通気通路内の流体の流れの方向に沿った非円形断面によって特徴付けられるように、非円形であってもよい。そのような例では、断面は直径ではなく、断面積によって画定される。一般的に言えば、通気口246および/または通気通路の断面形状が円形であるか非円形であるかにかかわらず、本発明の特定の実施形態では、通気口246の断面積が、周囲空気圧への暴露とリザーバ240の内部との間の経路に沿って異なることが有利であり得る。例えば、外部周囲の圧力により近い通気口246の部分は、有利には、リザーバ240の内部により近い通気口246の部分に対してより小さい断面積(例えば、通気口246が円形断面を有する例ではより小さい直径)を有し得る。システムの外部により近い小さな断面積は、液体気化性材料の逃げに対するより大きな抵抗を提供してもよく、一方、リザーバ240の内部により近いより大きな断面積は、通気口246からリザーバ240への気泡の逃げに対する比較的小さな抵抗を提供してもよい。本発明のいくつかの実施形態において、より小さい断面積とより大きい断面積との間の移行は、有利には連続的ではなく、代わりに、通気口246および/または通気通路の長さに沿った不連続性を伴う。リザーバ近くのより大きな断面積は、周囲の空気にさらされる小さな断面積より低い毛細管駆動力を有する可能性があるため、そのような構造は、通気口246からの気泡の放出によるリザーバ圧力の平衡よりも、液体材料の漏れに対する全体的な抵抗を大きくするのに有用であり得る。
通気口246および/または通気通路の材料はまた、通気口246および/または通気通路の壁と気化性材料202との間の接触角に影響を及ぼすことにより、通気口246および/または通気通路の制御を支援することができる。接触角は、気化性材料202によって生成される表面張力に影響を与える可能性があり、したがって、上記のように、ある量の流体が通気口246を通過する前に、通気口246および/または通気通路にわたって生じる閾値圧力差に影響を与える可能性がある。通気口246は、本開示の範囲内である様々な形状/サイズおよび構成を含むことができる。加えて、様々な通気機構のうちの1つ以上を含むカートリッジおよびカートリッジの部品の様々な実施形態が、以下により詳細に説明される。
気化室242に対する通気口246(例えば、受動通気口)および空気流制限器244の配置は、リザーバシステム200A、200Bの効果的な機能を支援する。例えば、通気口246または空気流制限器244のいずれかが不適切に配置されると、リザーバ240から気化性材料202が望ましくなく漏れることがある。本開示は、気化室242(ウィックを含む)に対する通気口246および空気流制限器244の効果的な配置に対処する。例えば、受動通気口とウィックとの間の圧力差が小さいか、ない場合、リザーバ内の真空圧を解放する効果的なリザーバシステムとなり、漏れを防止しながらウィックの効果的な毛細管作用をもたらす。気化室242に対する通気口246および空気流制限器244の効果的な配置を有するリザーバシステムの構成は、以下により詳細に説明される。
図2Eに示すように、空気流制限器244は空気流通路238に沿って気化室242の上流に配置することができ、通気口246はリザーバ240に沿って配置され、これによりリザーバ240と気化室242の下流にある空気流通路238の一部とを流体連通させる。したがって、ユーザが気化装置をパフすると、気化室242が負圧を受けるように、空気流制限器244の下流に負圧が生成される。同様に、空気流通路238と連通する通気口246の側面も負圧を受ける。
そのため、パフの間(例えば、ユーザが気化装置から空気を、引き込むまたは吸い込むとき)に、通気口246と気化室242との間にわずかからゼロの圧力差が生じる。しかしながら、パフの後、ウィックの毛細管作用は、気化性材料202をリザーバ240から気化室242に引き込み、前のパフの結果として気化され吸入された気化性材料202を補充する。その結果、リザーバ240内に真空または負圧が生成される。次いで、リザーバ240と空気流通路238との間に圧力差が生じる。上述のように、通気口246は、リザーバ240と空気流通路238との間の圧力差(例えば、閾値圧力差)により、ある量の空気が空気流通路238からリザーバ240へと通過できるように構成することができ、それにより、リザーバ240内の真空が解放され、通気口246全体にわたる均一な圧力および安定したリザーバシステム200Aに戻る。
別の実施形態では、図2Fに示すように、空気流制限器244は空気流通路238に沿って気化室242の下流に配置することができ、通気口246はリザーバ240に沿って配置することができ、これによりリザーバ240と気化室242の上流にある空気流通路238の一部との間を流体連通させる。したがって、ユーザが気化装置をパフすると、パフの結果として、気化室242および通気口246にはほとんどまたはまったく吸引または負圧がかからず、したがって、気化室242と通気口246との間の圧力差はほとんどまたはまったく生じない。図2Eの場合と同様に、通気口246に生じる圧力差は、パフ後に気化性材料202を気化室242に引き込むウィックの毛細管作用の結果である。その結果、リザーバ240内に真空または負圧が生成される。次に、通気口246全体にわたって圧力差が生じる。
上述のように、通気口246は、リザーバ240と空気流通路238または大気との間の圧力差(例えば、閾値圧力差)により、ある量の空気がリザーバ240に流入し、それによりリザーバ240内の真空を解放するように構成され得る。これにより、圧力が通気口246全体にわたって均等化され、リザーバシステム200Bが安定化される。通気口246は、様々な構成および機構を含むことができ、様々な結果を達成するように、気化装置カートリッジ120に沿った様々な位置に配置することができる。例えば、1つ以上の通気口246は、気化室242またはウィックハウジングの一部に隣接するか、またはその一部を形成することができる。そのような構成では、1つ以上の通気口246は、(ユーザが気化装置をパフするとこれを通って空気流が通過し、したがって空気流経路の一部である)リザーバ240と気化室242との間の流体(例えば、空気)連通を提供することができる。
同様に、上記のように、気化室242またはウィックハウジングに隣接するか、その一部を形成する通気口246により、気化室242の内部からの空気が通気口246を介してリザーバ240に移動してリザーバ240内部の圧力を高めることができ、これにより、気化性材料202が気化室242に引き込まれた結果として生じる真空圧を効果的に解放する。そのため、真空圧の解放により、ユーザによる気化装置での後続のパフ中に吸入可能な蒸気を生成するために、ウィックを介した気化性材料202の気化室242への効率的かつ効果的な毛細管作用が継続することが可能になる。以下は、リザーバ140の上記の効果的な通気を達成するための、(気化室を収容する)ウィックハウジング1315、178と、ウィックハウジング1315、178に結合されるか、またはウィックハウジング1315、178の一部を形成する少なくとも1つの通気口596とを含む通気気化室要素(例えば、アトマイザアセンブリ)の様々な例示的実施形態を提供する。
(オープンフェースカートリッジアセンブリの実施形態)
図3Aおよび図3Bを参照すると、カートリッジ1320がマウスピースまたはマウスピース領域1330、リザーバ1340およびアトマイザ(個別には図示せず)を含む、代替カートリッジ実施形態1320の例示的な平面断面図が示されている。アトマイザは、実施形態に応じて加熱要素1350とウィッキング要素1362を一緒にまたは別々に含むことができ、ウィッキング要素1362は、ウィッキング要素1362から引き出された、または保存されている気化性材料1302を気化させる目的で、加熱要素1350に熱的または熱力学的に結合される。
一実施形態では、プレート1326が含まれて、加熱要素1350と電源112(図1を参照)との間の電気接続を提供してもよい。リザーバ1340を通ってまたはその側面上に画定される空気流通路1338は、ウィッキング要素1362を収容するカートリッジ1320内の領域(例えば、別個に示されていないウィックハウジング)をマウスピースまたはマウスピース領域1330に通じる開口部に接続して、気化した気化性材料1302が加熱要素1350領域からマウスピース領域1330まで移動する経路を提供してもよい。
上記で提供されるように、ウィッキング要素1362は、1つ以上の電気接点(例えば、プレート1326)に接続されるアトマイザまたは加熱要素1350(例えば、抵抗加熱要素またはコイル)に結合されてもよい。加熱要素1350(および1つ以上の実施形態によって本明細書で説明される他の加熱要素)は、以下に図44Aから図116に関してより詳細に提供されるように、様々な形状および/または構成を有し、1つ以上の加熱要素1350、500、またはそれらの機構を含んでもよい。
1つ以上の例示的な実施形態によれば、カートリッジ1320の加熱要素1350は、材料のシートから(例えば、打ち抜きで)作られ、ウィッキング要素1362の少なくとも一部の周りにクリンプされるか曲げられて、ウィッキング要素1362を受容するように構成された事前形成要素を提供する(例えば、ウィッキング要素1362は加熱要素1350に押し込まれ、および/または加熱要素1350は張力が保持され、ウィッキング要素1362の上に引っ張られる)。
加熱要素1350は、加熱要素1350が加熱要素1350の少なくとも2つまたは3つの部分の間にウィッキング要素1362を固定するように曲げられてもよい。加熱要素1350は、ウィッキング要素1362の少なくとも一部の形状に適合するように曲げられてもよい。加熱要素1350の構成により、加熱要素1350のより一貫した高品質の製造が可能になる。加熱要素1350の製造品質の一貫性は、規模調整されたおよび/または自動化された製造プロセス中に特に重要である。例えば、1つ以上の実施形態による加熱要素1350は、複数の構成要素を有する加熱要素1350を組み立てるときに製造プロセス中に生じる可能性のある公差問題を低減するのに役立つ。
加熱要素1350はまた、低減された公差の問題を有する加熱要素1350の製造性の一貫性の改善に少なくとも部分的に起因して、加熱要素1350から取られた測定値の精度(例えば、抵抗、電流、温度など)を改善し得る。材料のシートから(例えば、打ち抜きで)作られ、事前形成要素を提供するようにウィッキング要素1362の少なくとも一部の周りにクリンプされるか曲げられた加熱要素1350は、望ましくは、熱損失を最小限に抑え、加熱要素1350が予測どおりに適切な温度に加熱されるよう動作することを保証するのに役立つ。
加えて、クリンプされた金属で形成された加熱要素に関して含まれる実施形態に関してさらに後述するように、加熱要素1350は、加熱要素1350の加熱性能を高めるために1つ以上の材料で全体的および/または選択的にめっきされてもよい。加熱要素1350のすべてまたは一部をめっきすると、熱損失を最小限に抑えることができる。めっきはまた、加熱要素1350の一部に熱を集中させるのに役立ち、それにより、より効率的に加熱され、熱損失をさらに減らす加熱要素1350を提供する。選択的めっきは、加熱要素1350に供給される電流を適切な場所に誘導するのに役立つ。選択的めっきは、めっき材料の量および/または加熱要素1350の製造に関連するコストを削減するのにも役立つ。
以下で記載および/または説明する例示的な加熱要素に加えて、または組み合わせて、加熱要素は、2つの空気流通路1838を含む気化装置カートリッジ1800内に配置された平坦な加熱要素1850(図18A〜18Dを参照)、2つの空気流通路1938を含む気化装置カートリッジ1900内に配置された折り畳まれた加熱要素1950(図19A〜図19C、図22A〜図22B、および図44A〜図116を参照)、および単一の空気流通路2038を含む気化装置カートリッジ2000内に配置された折り畳まれた加熱要素2050(図20A〜図20Cを参照)を含んでもよい。
上記のように、一実施形態では、加熱要素1350は、ウィッキング要素1362を含むことができる。例えば、ウィッキング要素1362は、プレート1326の近くまたはプレート1326に隣接して、そしてプレート1326と接触する抵抗加熱要素を通って延びてもよい。ウィックハウジングは、加熱要素1350の少なくとも一部を囲み、加熱要素1350を空気流通路1338に直接または間接的に接続してもよい。気化性材料1302は、リザーバ1340に接続された1つ以上の通路を通ってウィッキング要素1362によって引き込まれてもよい。一実施形態では、一次通路1382または二次通路1384の一方または両方を、気化性材料1302をウィッキング要素1362の一方または両方の端部に、またはウィッキング要素1362の長さに沿って放射状に送るのに役立つように利用してもよい。
(オーバーフロー収集器の実施形態)
特に図3Aおよび図3Bを参照して、以下でさらに詳細に提供されるように、カートリッジリザーバ1340の内外への空気および液体気化性材料の交換が有利に制御され、気化装置カートリッジの体積効率(最終的にカートリッジ自体の総体積に対して吸入可能なエアロゾルに変換される液体気化性材料の体積として定義される)も、選択的に、収集器1313と呼ばれる構造を組み込むことにより改善され得る。
いくつかの実施形態によれば、カートリッジ1320は、液体気化性材料1302を収容するように構成された少なくとも1つの壁(選択的にカートリッジの外側シェルと共有される壁であり得る)によって少なくとも部分的に画定されるリザーバ1340を含み得る。リザーバ1340は、貯蔵室1342およびオーバーフロー容積1344を含むことができ、これらは、収集器1313を含むか、または収容することができる。貯蔵室1342は、気化性材料1302を含むことができ、1つ以上の要因によってリザーバ貯蔵室1342内の気化性材料1302がオーバーフロー容積1344に移動するときに、気化性材料1302の少なくとも一部を収集または保持するようにオーバーフロー容積1344を構成することができる。本発明のいくつかの実施形態では、最初にカートリッジ内に液体気化性材料を充填して、収集器内の空所に液体気化性材料を事前充填してもよい。
例示的な実施形態では、貯蔵室1342内の内容物の体積が、リザーバが周囲の圧力に対して受ける可能性のある予想される最大の圧力変化のために膨張するとき、オーバーフロー容積1344の容積サイズは、貯蔵室1342に含まれる内容物(例えば、気化性材料1302および空気)の容積の増加量に等しくなる、ほぼ等しくなる、またはそれよりも大きくなるように構成することができる。
周囲の圧力または温度または他の要因の変化に応じて、カートリッジ1320は、第1の圧力状態から第2の圧力状態への変化を経験する場合がある(例えば、リザーバ内部と周囲の圧力との間の第1の相対圧力差およびリザーバ内部と周囲の圧力との間の第2の相対圧力差)。いくつかの態様では、オーバーフロー容積1344は、カートリッジ1320の外部への開口部を有してもよく、リザーバ貯蔵室1342と連通していてもよいので、オーバーフロー容積1344は、カートリッジ1320内の圧力を均等化し、および/または貯蔵室と周囲空気との間の圧力差の変動に応じて貯蔵室から移動する液体気化性材料を収集し、少なくとも一時的に保持し、選択的に可逆的に戻す通気チャネルとして機能してもよい。本明細書で説明されるように、圧力差は、リザーバの内部と周囲空気との間の絶対圧力の差を指す。気化性材料1302は、貯蔵室1342からアトマイザに引き込まれ、蒸気相またはエアロゾル相に変換され、貯蔵室1342に残っている気化性材料の体積を減らし、空気を貯蔵室に戻してその中の圧力を周囲の圧力と等しくするための何らかのメカニズムがないことにより、本明細書で前述した少なくとも部分的な真空状態に至る可能性がある。
引き続き図3Aおよび図3Bを参照すると、リザーバ1340は、リザーバ1340の容積がリザーバ貯蔵室1342およびリザーバオーバーフロー容積1344に分割されるように、第1および第2の分離可能領域を含むように実装され得る。貯蔵室1342は、気化性材料1302を貯蔵するように構成されてもよく、1つ以上の一次通路1382を介してウィッキング要素1362にさらに結合されてもよい。いくつかの例では、一次通路1362は長さが非常に短くてもよい(例えば、ウィッキング要素またはアトマイザの他の部分を含む空間からの貫通孔)。他の例では、主通路は、貯蔵室とウィッキング要素との間のより長い収容流体経路の一部であってもよい。オーバーフロー容積1344は、以下にさらに詳細に提供されるように、貯蔵室1342内の圧力が周囲の圧力よりも高い第2の圧力状態で貯蔵室1342から溢れ出し得る気化性材料1302の部分を貯蔵および収容するように構成され得る。
第1の圧力状態では、気化性材料1302は、リザーバ1340の貯蔵室1342に貯蔵され得る。第1の圧力状態は、例えば、周囲の圧力がカートリッジ1320内部の圧力とほぼ同じかそれ以上である場合に存在し得る。この第1の圧力状態において、一次通路1382および二次通路1384の構造的および機能的特性は、例えば、液体気化性材料を気相に変換するように作用する加熱要素の近くに液体を引き込むウィッキング要素の毛細管作用の下で、気化性材料1302が一次通路1382を介して貯蔵室1342からウィッキング要素1362に向かって流れることができるようなものである。
一実施形態では、第1の圧力状態では、気化性材料1302は、二次通路1384に流れないか、限られた量だけ流れる。第2の圧力状態では、気化性材料1302は、貯蔵室1342から、例えば、リザーバからの気化性材料1302の望ましくない(例えば、過剰な)流れを防止または制限する収集器1313を含む、リザーバ1340のオーバーフロー容積1344に流れ得る。第2の圧力状態は、例えば、(例えば、周囲の圧力がカートリッジ1320内の圧力よりも小さくなることにより)気泡が貯蔵室1342内で膨張するとき、存在するかまたは引き起こされ得る。
有利には、気化性材料1302の流れは、圧力増加により貯蔵室1342から引き出された気化性材料1302をオーバーフロー容積1344へ送ることにより制御され得る。オーバーフロー容積内の収集器1313は、液体気化性材料を収集器1313の出口に到達させることなく、貯蔵室1342から押し出される過剰な液体気化性材料の少なくとも一部(および有利にはすべて)を含む1つ以上の毛細管構造を含み得る。収集器1313は、有利には、周囲の圧力に対する貯蔵室1342内の過剰圧力によって収集器1313に押し込まれた液体気化性材料を、周囲の圧力に対する貯蔵室1342の圧力が等しくなるか、そうでなければ減少するときに、貯蔵室1342に可逆的に引き戻すことができる毛細管構造も含む。言い換えると、収集器1313の二次通路1384は、収集器1313の充填および排出中に空気および液体が互いにバイパスすることを防ぐマイクロ流体機構または特性を有し得る。すなわち、マイクロ流体機構を使用して、収集器1313へのおよび収集器1313からの気化性材料1302の流れを管理(すなわち、流れ反転機構を提供)し、気化性材料1302の漏れまたは貯蔵室1342またはオーバーフロー容積1344への気泡の閉じ込めを防止または低減することができる。
実施形態に応じて、上記のマイクロ流体機構または特性は、ウィッキング要素1362、一次通路1382、および二次通路1384のサイズ、形状、表面コーティング、構造的特徴および毛細管特性に関連し得る。例えば、収集器1313の二次通路1384は、ウィッキング要素1362に通じる一次通路1382とは異なる毛細管特性を選択的に有して、第2の圧力状態中に一定量の気化性材料1302が貯蔵室1342からオーバーフロー容積1344へ移動することを可能にし得る。
一例示的実施形態において、液体の流出を許容する収集器1313の全体抵抗は、例えば、第1の圧力状態中に気化性材料1302が主に一次通路1382を通ってウィッキング要素1362に向かって流れることを可能にする全体ウィック抵抗よりも大きい。
ウィッキング要素1362は、リザーバ1340に貯蔵された気化性材料1302のために、ウィッキング要素1362を通るまたはその中への毛細管経路を提供し得る。毛細管経路(例えば、一次通路1382)は、ウィック作用または毛細管作用がウィッキング要素1362内の気化した気化性材料1302を置換するのに十分大きくてもよく、負圧イベント中に気化性材料1302がカートリッジ1320外へ漏れるのを防止するのに十分小さくてもよい。ウィックハウジングまたはウィッキング要素1362は、漏れを防ぐために処理されてもよい。例えば、カートリッジ1320は、ウィッキング要素1362を通る漏れまたは気化を防ぐために、充填後にコーティングされてもよい。例えば、熱気化性コーティング(例えば、ワックスまたは他の材料)を含む、任意の適切なコーティングが使用されてもよい。
例えば、ユーザがマウスピース領域1330から吸入すると、空気がウィッキング要素1362との動作関係にある入口または開口部を通ってカートリッジ1320に流入する。加熱要素1350は、1つ以上のセンサ113(図1を参照)によって生成された信号に応答して作動してもよい。1つ以上のセンサ113は、圧力センサ、モーションセンサ、フローセンサ、または空気流通路1338の変化を検出できる他の機構のうちの少なくとも1つを含むことができる。加熱要素1350が作動すると、加熱要素1350は、プレート1326を流れる電流により、または、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するように作用する加熱要素の他の電気抵抗部分を介して、温度が上昇する場合がある。
一実施形態では、発生した熱は、伝導性、対流性、または放射性の熱伝達を介してウィッキング要素1362内の気化性材料1302の少なくとも一部に伝達され、これによりウィッキング要素1362に引き込まれた気化性材料1302の少なくとも一部が気化する。実施形態に応じて、カートリッジ1320に入る空気は、ウィッキング要素1362および加熱要素1350内の加熱された要素の上(または周囲、近くなど)を流れ、気化した気化性材料1302を空気流通路1338に引き離し、ここで蒸気は選択的に凝縮され、マウスピース領域1330の開口部を通じて例えばエアロゾルの形で送られてもよい。
図3Bを参照すると、貯蔵室1342は、環境に対する貯蔵室1342内の圧力上昇により貯蔵室1342から引き出された液体気化性材料を、気化装置カートリッジから漏らすことなく保持できるように、空気流通路1338に(すなわち、オーバーフロー容積1344の二次通路1384を介して)接続され得る。本明細書に記載の実施態様は、リザーバ1340を含む気化装置カートリッジに関するが、記載のアプローチは、分離可能なカートリッジを有しない気化装置での使用にも適合し、そこでの使用が考えられることを理解されたい。
例に戻ると、貯蔵室1342に入れられた空気は、周囲の空気との圧力差のために膨張する場合がある。貯蔵室1342の空所内のこの空気の膨張により、液体気化性材料が収集器1313内の二次通路1384の少なくとも一部を通って移動する可能性がある。二次通路1384のマイクロ流体特徴により、液体気化性材料は、長さに沿う流れの方向を横断する二次通路1384の断面積を完全に覆うメニスカスのみで、収集器1313内の二次通路1384の長さに沿って移動することができる。
本発明のいくつかの実施形態では、マイクロ流体機構は、二次通路の壁が形成される材料および液体気化性材料の組成について、液体気化性材料が二次通路1384の全周の周りで二次通路1384を優先的に濡らすほど十分に小さい断面積を含むことができる。液体気化性材料がプロピレングリコールおよび植物性グリセリンの1つ以上を含む例では、そのような液体の湿潤特性は、二次通路1384の形状および二次通路の壁が作られる材料と組み合わせて有利に考慮される。このようにして、貯蔵室1340と周囲の圧力との間の圧力差の符号(例えば、正、負、または等しい)および大きさが変化すると、二次通路内の液体と周囲大気から入る空気との間のメニスカスが維持され、液体と空気は互いに通り過ぎることができない。貯蔵室1342内の圧力が周囲の圧力に対して十分に低下し、貯蔵室1342内にそれを許容するのに十分な空隙容積がある場合、収集器1313の二次通路1384内の液体は貯蔵室1342内に引き込まれ、収集器1313の二次通路1384と貯蔵室1342との間のゲートまたはポートに主要な液体空気メニスカスが到達するのに十分となる。そのようなときに、周囲の圧力に対する貯蔵室1342の圧力差が、ゲートまたはポートでメニスカスを維持する表面張力を克服するのに十分に負である場合、メニスカスはゲートまたはポート壁から自由になり、周囲に対して貯蔵室の圧力を等しくするのに十分な体積で貯蔵室1342に放出される1つ以上の気泡を形成する。
上記のように貯蔵室1340に入れられた(またはそこに存在するようになった)空気が周囲に対して高圧状態になったとき(例えば、飛行機のキャビンまたは他の高所で、移動中の車両の窓が開いたとき、列車や車両がトンネルなどを離れたときなどで、発生する可能性のある周囲の圧力の低下、または局所的な加熱、形状をゆがめ、それにより貯蔵室1340の容積を減少させる機械的な圧力のために生じる可能性のある貯蔵室1340の内部圧力の上昇など)、上記のプロセスを逆にしてもよい。液体はゲートまたはポートを通って収集器1313の二次通路1384に入り、二次通路1384に入る液体の柱の前縁にメニスカスが形成され、空気が液体の進行に逆らって迂回して流れないようにする。貯蔵室1340内の高圧が後で低下した場合、前述のマイクロ流体特性の存在によりこのメニスカスを維持することにより、液体の柱は、選択的にメニスカスがゲートまたはポートに到達するまで貯蔵室に引き戻される。圧力差が貯蔵室内の圧力に比べて周囲の圧力に十分に有利な場合、圧力が等しくなるまで上記の気泡形成プロセスが生じる。このように、収集器は、周囲よりも貯蔵室の圧力が高い一時的な条件下で貯蔵室から押し出された液体気化性材料を受容する可逆的なオーバーフロー体積として機能し、後でアトマイザに送って吸入形態に変換するために、このオーバーフロー体積の少なくとも一部(および望ましくはすべてまたは大部分)を貯蔵区画に戻すことを可能にする。
実施形態に応じて、貯蔵室1342は、二次通路1384を介してウィッキング要素1362に接続されてもされなくてもよい。二次通路1384の第2の端部がウィッキング要素1362につながる実施形態では、第2の端部(貯蔵室1342への接点を規定する第1の端部の反対側)で二次通路1384を出てもよい気化性材料1302のいずれかは、ウィッキング要素1362をさらに飽和させてもよい。
貯蔵室1342は、選択的にマウスピース領域1330の近くにあるリザーバ1340の端部により近く配置されてもよい。オーバーフロー容積1344は、例えば、貯蔵室1342と加熱要素1350との間の、加熱要素1350により近いリザーバ1340の端部近くに配置されてもよい。図に示す例示的な実施形態は、本明細書に開示す様々な構成要素の位置に関して、特許請求される発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、オーバーフロー容積1344は、カートリッジ1320の上部、中間部、または底部に配置されてもよい。貯蔵室1342の位置および配置は、1つ以上の変形例によって、オーバーフロー容積1344の位置に対して調整されてもよく、それにより、貯蔵室1342は、カートリッジ1320の上部、中間または底部に配置され得る。
一実施形態では、気化装置カートリッジ1320が容量まで充填されると、液体気化性材料の体積は、貯蔵室1342の内部容積にオーバーフロー容積1344(いくつかの例では、二次通路1384を貯蔵室1340に接続するゲートまたはポートと二次通路1384の出口との間の二次通路1384の体積であり得る)を加えたものに等しくなり得る。言い換えると、本発明の実施形態と一致する気化装置カートリッジは、収集器の内部容積のすべてまたは少なくとも一部が液体気化性材料で充填されるように、最初に液体気化性材料で充填されてもよい。そのような例では、液体気化性材料は、ユーザへの送達に必要なときにアトマイザに送られる。送られた液体気化性材料は貯蔵室1340から引き出され、これにより収集器1313の二次通路1384内の液体が貯蔵室1340に引き戻され得る。この理由は、空気が二次通路1384内の液体気化性材料を超えて流れるのを防ぐ二次通路1384のマイクロ流体特性によって維持されるメニスカスのために空気が二次通路1384を通って入ることができないからである。十分な液体の気化性材料が貯蔵室1340からアトマイザに送られて(例えば、気化およびユーザ吸入のため)、収集器1313の元の体積が貯蔵室1340に引き込まれた後、上記の作用が生じる、つまりより多くの液体気化性材料が使用されるにつれて、貯蔵区画内の圧力を均等にするために、二次通路1384と貯蔵室との間のゲートまたはポートから気泡が放出されてもよい。そのようにして貯蔵区画に入った空気が周囲に対して高圧になると、貯蔵区画に高圧状態が存在しなくなるまで、液体気化性材料が貯蔵室1340から出てゲートまたはポートを通過して二次通路に移動し、この時点で二次通路1384内の液体気化性材料は、貯蔵室1340に引き戻されてもよい。
特定の実施形態では、オーバーフロー容積1344は、貯蔵室1342に貯蔵された気化性材料1302の割合を選択的に最大約100%含むのに十分な大きさである。一実施形態では、収集器1313は、貯蔵室1342に貯蔵可能な気化性材料1302の体積の少なくとも6%から25%を含むように構成される。他の範囲も可能である。
気化性材料1302のオーバーフロー部分が制御された方法で(例えば、毛細管圧により)少なくとも一時的にオーバーフロー容積1314に受容、収容、または貯蔵されて、それにより、気化性材料1302がカートリッジ1320から漏れたり、ウィッキング要素1362を過度に飽和させたりするのを防ぐことを可能にするために、収集器1313の構造は、異なる形状および異なる特性を有するようにオーバーフロー容積1344に構成、構築、成形、製作または配置されてもよい。二次通路に言及する上記の説明は、単一のそのような二次通路1384に限定することを意図していないことが理解されるであろう。1つまたは選択的に2つ以上の二次通路は、1つ以上のゲートまたはポートを介して貯蔵室1340に接続されてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、単一のゲートまたはポートが複数の二次通路に接続するか、または単一の二次通路が複数の二次通路に分かれて追加のオーバーフロー容積または他の利点を提供してもよい。
本発明のいくつかの実装形態では、空気口1318は、オーバーフロー容積1344を、最終的にカートリッジ1320の外部の周囲空気環境につながる空気流通路1338に接続することができる。この空気口1318は、例えば、二次通路1384が気化性材料1302のオーバーフローで充填されるときの第2の圧力状態の間に、収集器1313内に形成または閉じ込められた空気または気泡を空気口1318から逃がす経路を可能にすることができる。
いくつかの態様によれば、空気口1318は、気化性材料1302のオーバーフローがオーバーフロー容積1344から貯蔵室1342に戻るときに、第2の圧力状態から第1の圧力状態に戻る間の逆通気口として作用し、カートリッジ1320内の圧力を均等化することができる。この実施形態では、周囲の圧力がカートリッジ1320の内圧よりも大きくなるので、周囲空気が空気口1318を通って二次通路1384に流れ、オーバーフロー容積1344に一時的に貯蔵された気化性材料1302を貯蔵室1342に戻る逆方向に効果的に押すのを助けることができる。
1つ以上の実施形態において、第1の圧力状態の二次通路1384は空気を含むことができる。第2の圧力状態では、気化性材料1302は、例えば、貯蔵室1342とオーバーフロー容積1344との間の境界点の開口部(すなわち、通気口)を通して二次通路1384に入ることができる。結果として、二次通路1384内の空気は移動し、空気口1318を通って出ることができる。いくつかの実施形態では、空気口1318は、空気がオーバーフロー容積1344から出ることを可能にするが、気化性材料1302が二次通路1384から空気流通路1338へ出ることを阻止する制御弁(例えば、選択浸透膜、マイクロ流体ゲートなど)として作用するか、またはこれを含むことができる。先に述べたように、空気口1318は、例えば、収集器1313が負圧イベントの間に充填され、負圧イベントの後に空になるとき(すなわち、前述の第1の圧力状態と第2の圧力状態との間の移行中)、空気が収集器1313に出入りすることを可能にする空気交換ポートとして機能してもよい。
したがって、気化性材料1302は、カートリッジ1320内の圧力が安定するまで(例えば、圧力が周囲に戻るか、指定された平衡に達するまで)、または気化性材料1302がオーバーフロー容積1344から除去される(例えば、アトマイザでの気化による)まで、収集器1313に貯蔵されてもよい。したがって、オーバーフロー容積1344内の気化性材料1302のレベルは、周囲の圧力が変化するときに収集器1313に出入りする気化性材料1302の流れを管理することによって制御することができる。1つ以上の実施形態において、貯蔵室1342からオーバーフロー容積1344への気化性材料1302のオーバーフローは、環境において検出された変化(例えば、気化性材料1302のオーバーフローを引き起こす圧力イベントが収まるまたは終わる)に応じて、反転または可逆的であり得る。
上記のように、本発明のいくつかの実施形態では、カートリッジ1320の内圧が周囲の圧力よりも相対的に低くなる状態(例えば、前述の第2の圧力状態から第1の圧力状態に戻るとき)では、気化性材料1302の流れは、気化性材料1302をオーバーフロー容積1344からリザーバ1340の貯蔵室1342に逆流させる方向に逆転させることができる。したがって、実施形態に応じて、オーバーフロー容積1344は、第2の圧力状態中に気化性材料1302のオーバーフロー部分を一時的に収容するように構成されてもよい。実施形態に応じて、第1の圧力状態への反転中またはその後に、収集器1313に保持された気化性材料1302のオーバーフローの少なくとも一部は、貯蔵室1342に戻される。
カートリッジ1320内の気化性材料1302の流れを制御するために、本発明の他の実施形態では、収集器1313は、二次通路1384を通過する気化性材料1302のオーバーフローを永久的または半永久的に収集するまたは収容するための吸収性または半吸収性材料(例えば、スポンジのような特性を有する材料)を選択的に含むことができる。収集器1313に吸収性材料が含まれる例示的な実施形態では、オーバーフロー容積1344から貯蔵室1342への気化性材料1302の逆流は、収集器1313に吸収性材料なし(またはたいしてない)で実装される実施形態と比較して、実用的または可能ではない場合がある。したがって、貯蔵室1342への気化性材料1302の可逆性または可逆性率は、収集器1313に吸収性材料の密度または体積を多かれ少なかれ含めることにより、または吸収性材料の質感を制御することにより制御することができ、そのような特性は、即時的にまたはより長い期間にわたってより高いまたはより低い吸収率をもたらす。
図4は、カートリッジ1320の例示的実施形態の分解斜視図である。示すように、カートリッジ1320の本体は、トップダウンのアーキテクチャ実装モデルまたは組立プロセスによって互いに組み合わさる第1の部分1422(例えば、上側ハウジング)および第2の部分1424(例えば、下側ハウジング)などの2つの接続可能な(または分離可能な)部品で作られてもよい。この分離可能なアーキテクチャにより、組立および製造プロセスが簡素化され、複数の小さな部品を組み立てまたは構成して大きな部品を構築する必要がなくなる。代わりに、図4に示す例示的な実施形態のように、より大きな部品(例えば、第1の部分1422および第2の部分1424)を接続して、例えば、外部カートリッジ機構(例えば、サイディング)およびより小さい内部カートリッジ構成要素(例えば、収集器1313、リザーバ1340、貯蔵室1342、オーバーフロー容積1344などのうちの1つ以上を形成する対向するリブ形状要素)を形成してもよい。
図4を参照すると、加熱要素1450は、カートリッジ1420の本体の第1の部分1422と第2の部分1424との間に実装された空洞またはハウジング内に配置されてもよい。一例において、スポンジまたは他の吸収性材料1460は、空気流通路1438を通過する過剰な液体気化性材料(例えば、気化性材料および/または水蒸気の凝縮により形成される可能性があり、吸入中に摂取すると不快な感覚を引き起こす可能性があるより大きな液滴を形成する)を収集する目的でマウスピース領域1430に配置することもできる。したがって、追加の構成要素(例えば、加熱要素1450またはスポンジ1460)の組立または分解は単純かつ効率的な方法で実行することができ、この方法によって、本明細書で開示する例示的な実装形態では、構成要素の小さなセットから統合された分離可能なツーピースハウジングにカートリッジ1320を構築するために多数の機械または組立自動化部品が必要ない場合がある。
本明細書で説明する分離可能なツーピース構造は、代替実施形態に比べて、部品点数の削減、組立または製造コストの削減(例えば図4に示す実施形態は製造および組立に4つの部品を必要とする)、ツーリング要件が不要またはその削減、深く、もろく、抜き勾配の小さなツーリングコアが不要またはその制限、比較的浅いリブ構造といった例示的な利点または改善の1つ以上を提供してもよい。実施形態に応じて、超音波またはレーザ溶接技術を利用して、カートリッジ1420の第1の部分1422と第2の部分1424との間に固体溶接を生成することができる。
超音波溶接は、プラスチックに一般的に使用されるプロセスであり、圧力下で一緒に保持されている加工物(例えば、第1の部分1422および第2の部分1424)に高周波数超音波振動が局所的に加えられて固体溶接を形成するプロセスである。レーザ溶接は、集中熱源(レーザビームなど)を提供するレーザビームを使用して金属または熱可塑性プラスチック部品を接合するために使用される溶接プロセスであり、高い溶接速度での狭くて深い溶接を可能にする。
図5を参照すると、カートリッジ1320の選択された部分の平面断面側面図が示されている。図4および5の両方を参照すると、カートリッジ1420の第1の部分1422(図5には図示せず)および第2の部分1424は、射出成形(例えば、トップダウン実装モデル)によってプラスチック部品から成形され得る。例示的な一実施形態では、線引きツール技術を使用して、型の半分(例えば、図4に示す第1の部分1422と第2の部分1424)の分離を可能にし、生成しているアンダーカットから各部分を障害物なしで排出できるようにし、さらに金型にかなりの空洞化を可能にすることにより、ツーリングサイクルを短縮し、製造時間およびプロセスをより効率的にすることができる。
図6Aと図6Bを参照すると、カートリッジ1320の断面上面図と斜視側面図がそれぞれ示されている。示すように、充填ポート610は、カートリッジ1320の1つ以上の実施形態において実装されて、例えば、充填針622を介してリザーバ貯蔵室1342を充填することができる。示すように、充填針622は、実施形態に応じて、例えば、貯蔵室1342(またはオーバーフロー容積1344)に通じる充填通路630によって、充填ポート610に容易かつ便利に挿入可能であり得る。したがって、気化性材料1302は、例えば、充填針622を使用して、充填通路630を介してリザーバ1340に注入され得る。いくつかの実施形態では、充填通路630は、カートリッジ1320の側面、例えば、空気流通路1338が配置される側の反対側に構築または配置されてもよい。
図7Aから図7Dは、カートリッジ接続ポートの代替設計を示している。図7Aと図7Bは、代替の接続ポートの実施形態の斜視図、図7Cと図7Dは同実施形態の平面断面側面図であり、これらは、例として雄または雌の係合部を含むことができる。図1、図2および図7A〜図7Dを参照すると、カートリッジ1320は、カートリッジ1320が気化装置本体110と係合する端部で異なる構成で実装されてもよい。一実施形態では、図1および図2に示すように、気化装置本体110は、雄構成ポート710(図7Aおよび図7Cを参照)を備えたカートリッジ1320を着脱可能に受容するカートリッジレセプタクル118を含むことができ、取り付けられた状態では、カートリッジ1320の雄ポートに配置された接点124は、例えば、スナップロック方式でカートリッジレセプタクル118内の対応するレセプタクル接点125によって受容される。相手方の構成は、レセプタクル接点125を含む気化装置本体110の端部を受容するための雌構成ポート712(図7Bおよび7Dを参照)を有するカートリッジ1320に向けられてもよい。
図8を参照すると、カートリッジ1320の平面上面図が示されている。一例では、カートリッジ1320は、分離可能なツーピース構造を使用して実装されてもよく、レリーフ(例えば、所有者の商標、シリアル番号、特許番号など)または選択的に装飾的または飾りの特徴が成形プロセスによってカートリッジ1320の外壁に刻印されてもよい。成形プロセスにより、内部機能構成要素(例えば、リザーバ1340、貯蔵室1342、またはオーバーフロー容積1344)の配置または形成に影響を与えることなく、外部形状または外部に表示可能なロゴまたは装飾デザインを柔軟に設計できる。
特に、図8に示すJUUL(登録商標)マークは、カリフォルニア州サンフランシスコに本社を置くデラウェア州法人のJUUL LABS社の登録商標である。すべての権利は、マークの所有者または譲受人が留保する。図8の例示的なマークの使用は、開示された発明の範囲をそのような排他的な設計またはマーキングを含むように限定するものと解釈されるべきではない。特定の実施形態は、マークがないか、装飾的または外部の設計特徴を全く含まない場合がある。したがって、図8は、非限定的な、カートリッジ1320の1つ以上の側面上のマークまたはデザインとして現れることがある成形レリーフの図を提供する。
図9Aと図9Bを参照すると、例示的なカートリッジ1320の斜視図と平面断面図が示されており、カートリッジ1320の第1の部分1422が第2の部分1424から分割されている(図4も参照)。1つ以上の実施形態において、カートリッジ1320は、部品分割により設計および製造されてもよい。つまり、実施形態に応じて、図4の例に示すように、パーツの複数の分割セクションを接続してパーツ全体を生成する。
図9Aを参照すると、部品分割により、カートリッジ1320のウィックハウジング領域910内の電気接点および加熱要素保持のための成形適合が可能になり得る。図9Bにより詳細に示すように、1つ以上の通気口920は、ウィックハウジング領域910に近い領域のカートリッジ1320の本体に、射出成形または他の適切な方法により穿孔または配置することができ、蒸気のピンポイント排出、またはウィックへの空気流により、例えばカートリッジ1320内の凝縮を制御したり、その中での毛細管力に影響を与えたりすることができる。
図10Aと図10Bを参照すると、カートリッジ1320の代替の例示的な実施形態の組み立てられた斜視図と分解された斜視図がそれぞれ示されている。前述のように、トップダウン実装モデルを使用して、例えば、第1の部分1422および第2の部分1424を含む2つの取り付け可能な(または取り外し可能な)ハウジングを備えたオープンフェースカートリッジ構造を構築することができる。示すように、第1の部分1422(例えば、上側ハウジング)および第2の部分1424(例えば、下側ハウジング)は、加熱要素1350、ウィッキング要素1362、またはプレート1326のうちの少なくとも1つを収容するために利用され得る1つ以上の内部空洞を有するツーピース構造を提供し得る。代替の組立方法を使用して、本明細書に記載の特徴の一部またはすべてを有する構造をもたらすことができることを理解されたい。
特に、図10Aおよび図10Bに示す例示的な実施形態では、カートリッジの内部構造(例えば、図3Aのリザーバ1340)を形成するために成形空洞および壁を使用する代わりに、またはそれに加えて、二次通路1384(図3Aを参照)のようないくつかの機構は、別個の部品として独立して構築されてもよく、かつ後に第1の部分1422と第2の部分1424との間に入れられるか(例えば、図10Aおよび図10Bを参照)、または開口端から収集器1313を受容するように適合されたオプションのモノリシック中空カートリッジ本体に挿入される(図10C、図10D、図11B、図13、図16C、図17A、図22Fを参照)かのいずれかであってもよい、取り外し可能なまたは取り付け可能な収集器1313で具現化されてもよい。
図10Aから図43Bを参照すると、カートリッジ1320ハウジングから完全にまたは部分的に独立して構成、設計、製造、製作または構築された収集器1313を利用できる様々な実施形態が開示されている。開示された実施形態が例として提供されていることは注目に値する。代替の実施形態または実施形態では、収集器1313は、図10Aから14Bに示すように、少なくとも構造的に、カートリッジ1320の他の構成要素の構造に対して半依存的または完全に独立した構造を有して形成されてもよい。
特定の交換可能な実施形態では、図10Aから図14Bに示すような収集器1313の様々な実施形態またはタイプは、例えば、標準化されたカートリッジ1320ハウジングに挿入または入れられてもよい。本明細書でさらに詳細に提供されるように、カートリッジ1320内の気化性材料1302の流れを制御するための主な機能のいくつかは、収集器1313構造またはその材料特性を操作することによって達成できるため、コスト削減および他の効率および利点は、例えば、異なるカートリッジハウジングに適合することができる交換可能な収集器1313モデルを可能にする構造を有することで引き出される。
図10Cおよび10Dを参照すると、例えば、いくつかの実施形態では、図10Aおよび10Bに示された分離可能なツーピース構造の代わりに、カートリッジ1320は、第1の端部および第2の端部を有するモノリシック中空構造で形成されたカートリッジハウジングを有してもよい。第1の端部(すなわち、カートリッジハウジングの受容端部とも呼ばれる第1の端部)は、少なくとも収集器1313を挿入可能に受容するように構成されてもよい。一実施形態では、カートリッジハウジングの第2の端部は、オリフィスまたは開口部を備えたマウスピースとして機能し得る。オリフィスまたは開口部は、収集器1313が挿入可能に受容され得るカートリッジハウジングの受容端部の反対側に位置してもよい。いくつかの実施形態では、開口部は、例えば、カートリッジ1320の本体および収集器1313を通って延びることができる空気流通路1338によって受容端部に接続されてもよい。本開示と一致する他のカートリッジの実施形態のように、アトマイザは、例えば、本明細書の他の場所で記載されるウィッキング要素および加熱要素を含むものは、液体気化性材料の吸入可能な形態、または選択的に吸入可能な形態の前駆体が、アトマイザから空気流通路1338を通ってオリフィスまたは開口部に向かって流れる空気中に放出されてもよいように空気流通路1338に隣接してまたは少なくとも部分的にその中に配置され得る。
(空気交換ポートの実施形態)
図11Aと図11Bを参照すると、単一ゲート、単一チャネル収集器1313の例示的な平面側面図が示されている。これらの例示的な実施形態では、収集器1313がリザーバの貯蔵室1342と接触または連通している収集器1313の第1の部分(例えば、上部)に面した開口部にゲート1102を設けることができる(前述の図3Aおよび図3Bも参照)。ゲート1102は、貯蔵室1342を、収集器1313の第2の部分(例えば、中間部分)によって形成されたオーバーフロー容積1344に動的に接続することができる。
一実施形態では、収集器1313の第2部分は、気化性材料1302がゲート1102を通ってオーバーフロー容積1344に入った後、気化性材料1302を空気交換ポート1106に向かって移動させるために、図11Aに示すように、ゲート1102から離れて空気交換ポート1106に向かう方向に螺旋状、テーパ状または傾斜状になっているオーバーフローチャネル1104を形成するリブ付きまたはマルチフィン形状構造を有してもよい。空気交換ポート1106は、マウスピースに接続された空気経路または空気流通路を介して周囲空気に接続されてもよい。この空気経路または空気流通路は、図11Aには明示的に示されていない。
いくつかの実施形態では、収集器1313は、以下でさらに詳細に提供されるように、それを通ってマウスピースにつながる空気流チャネルが実装される中央開口部またはトンネルを有するように構成される(例えば、図11Dの符号1100で示す開口部を参照)。空気流チャネルは、収集器1313のオーバーフロー通路内の容積が空気交換ポート1106を介して周囲空気に接続され、またゲート1102を介して貯蔵室1342の容積に接続されるように、空気交換ポート1106に接続されてもよい。したがって、1つ以上の実施形態によれば、ゲート1102は、主にオーバーフロー容積1344と貯蔵室1342との間の液体および空気の流れを制御するための制御流体弁として利用されてもよい。空気交換ポート1106は、例えば、オーバーフロー容積1344とマウスピースに通じる空気経路との間の空気流(および場合によっては液体流)を主に制御するために利用されてもよい。オーバーフローチャネル1104は、カートリッジ1320の細長い本体に対して斜め、垂直、または水平であってもよい。
気化性材料1302は、カートリッジ1320が充填される時点で、ゲート1102を介して収集器1313との少なくとも最初の界面を有し得る。これは、気化性材料1302とゲート1102との間の最初の界面が、例えば、オーバーフローチャネル1104に閉じ込められた空気が気化性材料1302が貯蔵されるカートリッジ領域(例えば、貯蔵室1342)に入る可能性を防ぐためである。さらに、そのような界面は、平衡状態で気化性材料1302とオーバーフローチャネル1104の壁との間の第1の毛細管相互作用を開始して、限られた量の気化性材料1302をオーバーフローチャネル1104に流入させて、平衡状態を達成または維持してもよい。
平衡状態とは、気化性材料1302がオーバーフロー容積1344に流入も流出もしない状態、またはそのような順方向または逆方向の流れが無視できる状態を指す。少なくともいくつかの実施形態では、貯蔵室1342の内部圧力が周囲の圧力にほぼ等しい場合、オーバーフローチャネル1104の壁と気化性材料1302との間の毛細管作用(または相互作用)は、カートリッジ1320が第1の圧力状態にあるときに平衡状態を維持できるようなものとなっている。
平衡状態の確立と、気化性材料1302とオーバーフローチャネル1104の壁との間のさらなる毛細管相互作用は、チャネルの長さに沿ったオーバーフローチャネル1104の体積サイズを適合または調整することによって確立または構成することができる。本明細書でさらに詳細に提供されるように、オーバーフローチャネル1104の直径(オーバーフローチャネルが円形の断面を有さない本発明の実施形態を含む、オーバーフローチャネル1104の断面積の大きさの尺度を一般的に指すために本明細書で使用される)は、圧力の変化に応じて、所定の間隔または点で、あるいはチャネル全体の長さにわたって収縮して、収集器1313への気化性材料1302の正流または逆流の出入りを可能にする十分に強い毛細管相互作用を可能にすることができ、さらにオーバーフローチャネルの全体積を大きくする一方で、メニスカス形成のゲートポイントを維持して、空気がオーバーフローチャネル1104内の液体を通過するのを防ぐ。
本明細書でさらに詳細に提供されるように、オーバーフローチャネル1104の直径は、気化性材料1302内の凝集によって引き起こされる表面張力と、気化性材料1302とオーバーフローチャネル1104の壁との間の湿潤力との組み合わせが、空気と液体が互いに通過できないように、オーバーフローチャネル1104内の流れの軸を横断する次元で液体を空気から分離するメニスカスの形成を引き起こすように作用し得るように十分に小さくまたは狭くてもよい。メニスカスには固有の曲率があるため、流れの方向を横断する次元への言及は、気液界面がこの次元または他の次元で平面的であることを意味するものではないことが理解されよう。
ウィッキング要素1362は、加熱要素1350(例えば、図3Bおよび図11Bを参照)と熱的または熱力学的接続状態にあり、図3Aおよび図3Bを参照して先に詳細に説明したように、気化性材料1302の加熱から蒸気の生成を誘発し得る。あるいは、空気交換ポート1106は、ガスの逃げ道を提供するが、オーバーフローチャネル1104からの気化性材料1302の流れを防ぐように構築されてもよい。
図11Aおよび図11Bの両方を参照すると、気化性材料1302とオーバーフローチャネル1104の擁壁との間に存在し得る毛細管特性を導入または利用する適切な構造(例えば、マイクロチャネル構成)を実装することにより、収集器1313内の気化性材料1302の正流または逆流を制御(例えば、増強または減少)することができる。例えば、長さ、直径、内面質感(例えば、粗さ対滑らかさ)、突起、チャネル構造の方向テーパ、狭窄部、またはゲート1102、オーバーフローチャネル1104若しくは空気交換ポート1106の表面の構築若しくはコーティングに使用される材料に関連する要因は、毛細管作用またはカートリッジ1320に作用する他の影響力によって、液体がオーバーフローチャネル1104に引き込まれるか、またはオーバーフローチャネル1104を通って移動する速度に正または負の影響を及ぼし得る。
実施形態に応じて、上記の1つ以上の要因を使用して、気化性材料1302が収集器1313のチャネル構造に収集されるときのオーバーフローチャネル1104内の気化性材料1302の変位を制御し、望ましい程度の可逆性を導入することができる。したがって、いくつかの実施形態では、気化性材料1302の収集器1313への流れは、上記の様々な要因を選択的に制御し、カートリッジ1320の内側または外側の圧力状態の変化に応じて完全に可逆的または半可逆的であり得る。
図3A、図3B、図11A、および図11Bに示すように、1つ以上の実施形態において、収集器1313は、単一チャネル単一通気口構造を有するように形成、構築、または構成されてもよい。そのような実施形態では、オーバーフローチャネル1104は、ゲート1102を選択的にウィッキング要素1362の近くに配置された空気交換ポート1106に接続するための連続通路、チューブ、チャネルまたは他の構造であってもよい(例えば、オーバーフロー容積1344内の単一の細長いオーバーフローチャネル1104を示す図3Aおよび図3Bも参照)。したがって、そのような実施形態では、気化性材料1302はゲート1102から単一に構築されたチャネルを通って収集器1313を出入りすることができ、ここで気化性材料1302は、収集器1313が充填されているときは第1の方向に流れ、収集器1313が排出されているときは第2の方向に流れる。
平衡状態を維持するのを助けるため、または実施形態に応じて、オーバーフローチャネル1104内の気化性材料1302の流れを制御するために、オーバーフローチャネル1104、ゲート1102または空気交換ポート1106の形状および構造的構成は、異なる圧力状態においてオーバーフローチャネル1104内の気化性材料1302の流量のバランスをとるように適合または修正されてもよい。一例では、オーバーフローチャネル1104は、テーパの端部(すなわち、より小さい開口部または直径を有する端部)がゲート1102につながるようにテーパ状にされてもよい。
一実施形態では、非テーパ状端部(すなわち、より大きな開口部または直径を有するオーバーフローチャネル1104の端部)は、カートリッジ1320の外側の周囲環境、または空気流経路であって気化した気化性材料1302がそこからマウスピースに送られる(例えば、図3Aの空気流通路1338に接続された空気口1318を参照)空気流経路に接続され得る空気交換ポート1106に通じることができる。一実施形態では、非テーパ状端部は、ウィックハウジングの近くの領域にも通じることができ、その結果、気化性材料1302がオーバーフローチャネル1104を出る場合、気化性材料1302を使用してウィッキング要素1362を飽和させることができる。
実施形態に応じて、テーパ状のチャネル構造は、収集器1313への流れの制限を減少または増加させてもよい。例えば、オーバーフローチャネル1104がゲート1102に向かってテーパ状になっている実施形態では、逆流に向かう好ましい毛細管圧がオーバーフローチャネル1104に誘導され、その結果、圧力状態が変化したとき(例えば、負圧イベントが解消または収まったとき)、気化性材料1302の流れの方向は収集器1313から出て貯蔵室1342に入る。特に、より小さな開口部でオーバーフローチャネル1104を実装すると、収集器1313への気化性材料1302の自由な流れが妨げられる可能性がある。空気交換ポート1106に向かう方向のオーバーフローチャネル1104の非テーパ状構成は、気化性材料1302が収集器1313へオーバーフローチャネル1104のより狭い部分からオーバーフローチャネル1104のより大きな体積部分へ流れるので、第2の圧力状態(例えば、負圧状態)中に収集器1313内の気化性材料1302の効率的な貯蔵を提供する。
したがって、収集器構造1313の直径および形状は、ゲート1102を通過してオーバーフローチャネル1104に入る気化性材料1302の流れが気化性材料1302が収集器1313に過度に自由に(例えば、特定の流量または閾値を超えて)流れるのを防ぎ、さらに第1の圧力状態において貯蔵室1342に逆流するのを助ける(例えば、負圧イベントが緩和される場合)ような方法で、第2の圧力状態(例えば、負圧イベント)中に望ましい速度で制御されるように実装することができる。一実施形態では、通気口1002と、オーバーフロー容積1344を構成する収集器1313内のオーバーフローチャネル1104と、空気交換ポート1106との間の相互作用の組み合わせが、様々な環境要因、ならびにオーバーフローチャネル1104を出入りする気化性材料1302の制御された流れのためにカートリッジに導入され得る気泡の適切な通気を提供することは注目に値する。
(マウスピースの実施形態)
図11B(図10C、図10Dも参照)を参照すると、いくつかの実施形態では、貯蔵室1342を含むカートリッジ1320の一部は、気化した気化性材料1302を吸入するためにユーザが利用できるマウスピースも含むように構成されてもよい。空気流通路1338は、貯蔵室1342を通って延び、それにより気化室を接続することができる。実施形態に応じて、空気流通路1338は、気化した気化性材料1302が通過できるように貯蔵室1342の内側にチャネルを形成する、例えばストロー形状の構造または中空シリンダであってもよい。空気流通路は、円形または少なくとも略円形の断面形状を有してもよいが、空気流通路の他の断面形状も本開示の範囲内であることが理解されよう。
空気流通路1338の第1の端部は、貯蔵室1342の第1の「マウスピース」端部の開口部に接続することができ、そこからユーザは気化した気化性材料1302を吸入することができる。本明細書でさらに詳細に提供されるように、空気流通路1338の第2の端部(第1の端部の反対側)は、収集器1313の第1の端部の開口部に受容されてもよい。実施形態に応じて、空気流通路1338の第2の端部は、収集器1313を通り、ウィッキング要素1362が収容され得るウィックハウジングに接続する受容空洞を完全にまたは部分的に通って延びてもよい。
いくつかの構成では、空気流通路1338は、空気流通路1338が貯蔵室1342を通って延びる貯蔵室1342を含むモノリシック成形されたマウスピースの一体部分であってもよい。他の構成では、空気流通路1338は、貯蔵室1342に別個に挿入され得る独立した構造であり得る。いくつかの構成では、空気流通路1338は、例えば、マウスピース部分の開口部から内部に延びるような、収集器1313またはカートリッジ1320の本体の構造的延長部であってもよい。
限定するものではないが、マウスピース(およびマウスピース内部の空気流通路1338)を収集器1313の空気交換ポート1106に接続するために、様々な異なる構造的構成が可能であり得る。本明細書で提供されるように、収集器1313は、カートリッジ1320の本体に挿入されてもよく、これは、貯蔵室1342としても機能してもよい。いくつかの実施形態では、空気流通路1338は、モノリシックカートリッジ本体の一体部分である内部スリーブとして構築されてもよく、その結果、収集器1313の第1の端部の開口部は、空気流通路1338を形成するスリーブ構造の第1の端部を受容してもよい。
図18A〜図18Dを参照すると、特定の実施形態は、2つの空気流通路1838に接続された二重バレルマウスピース1830を含む気化装置カートリッジ1800を含むことができる。そのような実施形態では、単一バレルのマウスピースと比較して、より多い用量の気化した気化性材料1302を送ることができる。実施形態に応じて、二重バレルマウスピース1830はまた、より円滑でより満足のいく吸入体験を有利に提供し得る。
(流体ゲートの実施形態)
図10A〜図11Hを参照すると、実施形態に応じて、収集器1313を出入りする気化性材料1302の順方向および逆方向の流れを監視および制御するのに役立つ様々な要因を考慮することができる。これらの要因のいくつかは、本明細書でゲート1102と呼ばれる流体通気口の毛細管駆動を構成することを含み得る。ゲート1102の毛細管駆動は、例えば、ウィッキング要素1362の毛細管駆動よりも小さくてもよい。さらに、収集器1313の流れ抵抗は、ウィッキング要素1362のそれよりも大きくてもよい。オーバーフローチャネル1104は、収集器1313を通る気化性材料1302の流量を制御するために、滑らかなまたは波状の内面を有してもよい。オーバーフローチャネル1104は、第1の圧力状態中はゲート1102を通る逆流量を促進するためにゲート1102を通過してオーバーフロー容積1344に入る流量を制限し、第2の圧力状態中はオーバーフロー容積1344から出る流量を制限する、適切な毛細管相互作用および力を提供するために、テーパ曲線で形成されてもよい。
収集器1313の構成要素の形状および構造に対する追加の修正は、収集器1313を出入りする気化性材料1302の流れをさらに調整または微調整するのに役立つ可能性がある。例えば、図11Aから図11Hに示すような滑らかに曲がったらせんチャネル構成(すなわち、鋭い曲がりまたは縁部を備えたチャネルとは対照的に)は、オーバーフローチャネル1104に沿って所定の間隔で収集器1313に含まれる1つ以上の通気口、チャネル、開口部または狭窄構造などの追加の機構を可能にし得る。本明細書でさらに詳細に提供されるように、そのような追加の特徴、構造、または構成は、例えば、オーバーフローチャネル1104に沿ったまたはゲート1102を通る気化性材料1302の高レベルの流れ制御を提供するのに役立ち得る。
本開示を通して議論される様々な構造要素および実施形態に関係なく、特定の特徴および機能性(例えば、様々な構成要素間の毛細管相互作用)が収集器1313構造に実装されて、例えば、(1)単一通気口、単一チャネル構造、(2)単一通気口、マルチチャネル構造、または(3)マルチ通気口、マルチチャネル構造などを通る気化性材料1302の流れの制御を支援し得ることは注目に値する。
図10E、図11A、図11C、図11D、および図11Eを参照すると、特定の変形による収集器1313の例示的な構造的構成が提示されている。示すように、完全にまたは部分的に傾斜したらせん面を実装して、収集器1313のオーバーフローチャネル1104の内部容積の1つ以上の側面を画定することができ、これにより気化性材料1302は、オーバーフローチャネル1104に入るときに、毛細管圧(または重力)によってオーバーフローチャネル1104を自由に流れる。中央トンネル1100などの1つ以上の、選択的に中央の、チャネルまたはトンネルは、2つの対向する端部を有する収集器1313の長手方向の高さを通じて構成されてもよい。
第1の端部において、収集器構造1313を通る中心シャフトまたは中央トンネル1100は、ウィッキング要素1362またはアトマイザが配置され得るハウジング領域と相互作用または接続し得る。第2の端部において、中央トンネル1100は、カートリッジ1320のマウスピース部分に空気流通路1338を形成するダクトまたはチューブの一端と相互作用し、接続し、または受容することができる。空気流通路1338の第1の端部は、中央トンネル1100の第2の端部に(例えば、挿入により)接続することができる。空気流通路1338の第2の端部は、マウスピース領域に形成された開口部またはオリフィスを含むことができる。
1つ以上の実施形態によれば、アトマイザによって生成された気化した気化性材料1302は、収集器1313内の中央トンネル1100の第1の端部に入り、中央トンネル1100を通過し、さらに中央トンネル1100の第2の端部から空気流通路1338の第1の端部へ出ることができる。次に、気化した気化性材料1302は、空気流通路1338を通って移動し、空気流通路1338の第2の端部に形成されたマウスピース開口部を通って出てもよい。
収集器1313は、カートリッジ1320の本体に挿入可能な構造を備えた独立した部品として構成されてもよい(例えば、図10C、図11B、図11C〜図11Eを参照)。挿入すると、カートリッジ1320のシェル本体の内壁と、らせん状の傾斜面を形成する収集器1313のリブ状構造の外縁との間に気密シールが形成され得る。言い換えると、カートリッジ1320のシェル本体の内壁の表面によって囲まれたオーバーフローチャネル1104の3つの壁は、カートリッジ1320の本体に収集器1313が挿入されるとオーバーフローチャネル1104を形成する。
したがって、オーバーフローチャネル1104は、リブ状構造の内壁を囲むカートリッジ1320の本体の内壁によって形成されてもよい。示すように、ゲート1102は、収集器1313のオーバーフローチャネル1104内の気化性材料1302の出入りを制御および提供するためにオーバーフローチャネル1104の一端に配置されてもよく、そこに面して貯蔵室1342が配置される。空気交換ポート1106は、オーバーフローチャネル1104の別の端部に面して、好ましくはゲート1102が配置されている端部の反対側に配置することができる。
ゲート1102は、収集器1313内のオーバーフローチャネル1104を出入りする気化性材料1302の流れを制御することができる。空気交換ポート1106は、本明細書でさらに詳細に提供されるように、周囲空気への接続経路を介して、オーバーフローチャネル1104への空気の出入りを制御して、収集器1313内の空気圧を調整し、カートリッジ1320の貯蔵室1342内の空気圧を調整することができる。特定の実施形態では、空気交換ポート1106は、(例えば、負圧イベントの結果として)収集器1313のオーバーフローチャネル1104を充填したかもしれない気化性材料1302が、オーバーフローチャネル1104を出るのを防ぐように構成されてもよい。
特定の実施形態において、空気交換ポート1106は、気化性材料1302を、ウィッキング要素1362が収容される領域に通じる経路に向かって出るように構成されてもよい。この実施形態は、例えば、負圧イベント中に、マウスピースにつながる空気流通路(例えば、中央トンネル1100)への気化性材料1302の漏れを回避するのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、空気交換ポート1106は、気体材料(例えば、気泡)の出入りを可能にするが、気化性材料1302が空気交換ポート1106を通って収集器1313を出入りするのを防ぐ膜を有してもよい。
図11Cから図11Hを参照すると、ゲート1102を介して収集器1313を出入りする気化性材料1302の流量は、オーバーフローチャネル1104内の体積圧力に直接関連付けられてもよい。したがって、ゲート1102を介して収集器1313に流入および流出する流量は、オーバーフローチャネル1104の水力直径を操作することにより制御され、オーバーフローチャネル1104の全体積を減少させる(例えば、均一に、または複数の狭窄点を導入することのいずれかにより)ことでオーバーフローチャネル1104内の圧力を増加させ、収集器1313への流量を調整することができる。したがって、少なくとも1つの実施形態では、オーバーフローチャネル1104の水力直径は、均一に、または1つ以上の狭窄点1111aをオーバーフローチャネル1104のらせん経路の長さに沿って導入することのいずれかにより、(例えば、狭められ、挟まれ、狭窄または制限されて)減少され得る。
一例として、図11C〜図11Eは、収集器1313の1つ以上の側面に構築された2つの部分長および3つの全長レベルを示し、各全長レベルは、図に示す側に、例えば、3つの狭窄点1111aを有する。異なる実施形態では、収集器1313内の体積圧力を調整するために、より多くのまたはより少ないレベルまたは狭窄点1111aを実装、定義、構築、または導入できることは注目に値する。狭窄点1111aは、説明のために、収集器1313の中間レベルにある円によって目立つように示されている。
狭窄点1111aは、様々な方法および形状でオーバーフローチャネル1104の長さに沿って形成または導入されてもよい。以下において、特定の特徴をより良く説明するために、異なる狭窄点または形状を備えた例示的な実施形態を開示する。しかしながら、これらの例示的な実施形態は、請求される発明の範囲を特定の構成または形状に限定するものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。
図11Cを参照すると、一例示的実施形態では、狭窄点1111aは、オーバーフローチャネル1104(すなわち、収集器1313のブレード)の天井、床または側壁(またはそのようないずれかのまたはすべての)表面から延びる隆起、隆起した縁部、突起部または突起(以下「突起」と呼ぶ)によって形成され得る。突起の形状は、隆起、フィンガー、プロング、フィン、縁部、またはオーバーフローチャネル内の流れ方向を横断する断面積を制限する他の形状として定義できる。図11Cの例示では、突起の断面側面図は、例えばシャークフィンの形状に類似するものとして示されており、突起の遠位端は縁部に向かってテーパ状になっている。
図11Cに示すように、シャークフィン形状の尖ったまたは片持ち縁部は丸みを帯びていてもよい。しかし、他の実施形態では、片持ち縁部は鋭利な端部に向かってテーパ状になっていてもよい。オーバーフローチャネル1104内の突起の鋭さ、サイズ、相対位置、および配置頻度を操作して、液体と空気を分離するメニスカスがオーバーフローチャネル1104内に形成される傾向をさらに微調整することができる。
例えば、図11Cに示すように、突起は、片側に丸い面を有し、反対側に平坦な面を有し得る。突起の丸みを帯びた面は、気化性材料1302の外向きの流れ(すなわち、収集器1313から出て貯蔵室1342への流れ)に面する(すなわちそちらに向けられる)一方、突起の平坦面はゲート1102を通る気化性材料1302の内向きの流れ(すなわち、収集器1313に入り貯蔵室1342から出る流れ)に面することができる。
上述のように、異なる実施形態では、オーバーフローチャネル1104に沿った突起の形成を数、サイズ、形状、位置、および頻度で操作して、収集器1313を出入りする気化性材料1302の水力流量を微調整することができる。例えば、代わりに、流出流よりも高い速度でオーバーフローチャネル1104の流入流を維持することが望ましい場合、突起は、液体の外向きの流れ(例えば、貯蔵室1340から離れる)に抵抗するメニスカスの形成と保持を容易にし、貯蔵区画1340に向かって後ろを向く突起の側面からメニスカスが容易に離れるように、流出流に面する平坦な表面と流入流に面する丸い表面を有するように形作られてもよい。このように、一連のそのような突起は、貯蔵区画への液体の逆流が貯蔵区画からの外向きの流れに対してマイクロ流体的に促進される一種の「水力ラチェット」システムとして機能し得る。この効果は、少なくとも部分的に、反対側からよりも突起の貯蔵室側からメニスカスが壊れる相対的な傾向によって達成され得る。
再び図11Cを参照すると、一例示的実施形態では、オーバーフローチャネル1104の床または天井から延びる突起に加えて(またはその代わりに)、オーバーフローチャネル1104の内壁からいくつかの突起が延びてもよい。図11Fにより明確に示すように、突起は、同じ狭窄点1111aでオーバーフローチャネル1104の内壁から延びることができ、2つの追加の突起がオーバーフローチャネル1104の床および天井から延びてC形状の狭窄点1111aを形成する。オーバーフローチャネル1104の水力直径が図11Dおよび11Fに示す狭窄点1111aでより抑制される(すなわち、狭くなる)ので、図11Dおよび11Fに示す例示的な実施形態は、オーバーフローチャネル1104のマイクロ流体特性をより効果的に調整して、液体流が図11Cの実施形態に対して貯蔵室1340に向かって後退することを促進することができる。
オーバーフローチャネル1104に沿って形成される突起は、形状、サイズ、頻度、または対称性において均一である必要はない。すなわち、実施形態に応じて、異なる狭窄点1111aまたは1111bが、オーバーフローチャネル1104に沿って異なるサイズ、設計、形状、位置、または頻度で実装されてもよい。一例では、狭窄点1111aまたは1111bの形状は、丸い内径を有する文字Cの形状に類似していてもよい。いくつかの実施形態では、丸みを帯びたC形状として内径を形成する代わりに、狭窄点の内壁は、図11Fおよび11Gに示すような角(例えば鋭角)を有してもよい。
いくつかの例では、オーバーフローチャネル1104は、第1のレベルで、オーバーフローチャネル1104の天井から延びる突起を有してもよく、一方、第2のレベルで、突起はオーバーフローチャネル1104の床から延びてもよい。第3のレベルでは、例えば、突起は内壁から延びていてもよい。上記の実施形態の代替は、突起の数と突起の形状または突起の位置を異なるシーケンスまたはレベルで調整または変更して、オーバーフローチャネル1104内の2方向の流れに対するマイクロ流体効果の制御を支援することで可能である。一例では、狭窄点1111aは、例えば、収集器1313の1つ以上(またはすべて)のレベル、側面、または幅に実装されてもよい。
図11Eおよび図11Gを参照すると、オーバーフローチャネル1104のより長い方の長さ、または収集器1313の広い方の側面に沿って狭窄点1111aを画定することに加えて、1つ以上の追加の狭窄点1111bを収集器1313の狭い方の側面に沿って画定することができる。したがって、図11Eおよび図11Gに示す例示的な実施形態は、オーバーフローチャネル1104の全体的な水力直径(または流れ体積)がさらなる狭窄点1111bの追加によってより抑制されるので、図11Dの実施形態に比べてオーバーフローチャネル1104内の所望の方向のメニスカス剥離に対する抵抗の調整または剥離の促進を改善することができる。
図11Fおよび図11Gを参照すると、より明確にするために、図示された例の各フルレベルは、例えば、さらに2つの狭窄点1111bに加えて、各側に3つの狭窄点1111aを含み得る。したがって、図11Dの収集器1313は合計18個の狭窄点を含むことができ、一方、図11Eの収集器1313は合計26個の狭窄点を含むことができる。この例では、図11Eに示す実施形態は、複数の狭窄点1111aおよび1111bで毛細管圧が強化されるため、改善された(例えば外向きの)マイクロ流体流量制御を提供する。
図11Hを参照すると、いくつかの実施形態では、ゲート1102は、狭窄点1111aまたは1111bと同様に、一方向により平坦なテーパ状縁部、リム、またはフランジを有する開口または開口部構成を含むように構築されてもよい。例えば、ゲート1102の開口のリムは、一方の側(例えば、貯蔵室1342に面する側)が平らであり、他方の側(例えば、貯蔵室1342から離れる側)が丸くなるように形作られてもよい。そのような構成では、貯蔵室1340から離れる流れに対する貯蔵室1340への逆流を促進するマイクロ流体力は、より丸い側に比べてより丸くない側でのメニスカスの分離が容易であるため、増強され得る。
したがって、狭窄点およびゲート1102の構造の実装および変形に応じて、収集器1313からの気化性材料1302の流れに対する抵抗は、収集器1313に入り貯蔵室1340に向かう気化性材料1302の流れに対する抵抗よりも高くなり得る。特定の実施形態では、ゲート1102は、貯蔵室1342がオーバーフロー容積1344内のオーバーフローチャネル1104と連通する媒体に気化性材料1302の層が存在するように液体シールを維持するように構成される。液体シールの存在は、貯蔵室1342とオーバーフロー容積1344との間の圧力平衡を維持して、貯蔵室1342内の十分なレベルの真空(例えば、部分真空)を促進するのを助けることができ、これにより、気化性材料1302がオーバーフロー容積1344に完全に排出されるのを防止するとともに、ウィッキング要素1362の適切な飽和状態が奪われないようにする。
1つ以上の例示的実施形態において、カートリッジ1320の位置に関係なく2つの通気口が液体シールを維持するように、収集器1313の単一の通路またはチャネルが2つの通気口を介して貯蔵室1342に接続されてもよい。ゲート1102における液体シールの形成は、カートリッジ1320が水平に対して斜めに保持されている場合、またはマウスピースが下向きの状態でカートリッジ1320が配置されている場合でも、収集器1313内の空気が貯蔵室1342に入るのを防ぐのに役立ち得る。これは、収集器1313からの気泡がリザーバに入ると、貯蔵室1342内の圧力が周囲の圧力の圧力と等しくなるためである。すなわち、周囲空気が貯蔵室1342に流入すると、貯蔵室1342内の部分真空(例えば、ウィック供給部1368から気化性材料1302が排出される結果として生じる)は相殺される。
図11I〜図11Kを参照すると、収集器1313構造の代替ゲート1102構成の斜視図が提供されている。これらの代替構成は、空気および/または液体気化性材料1302の流れの管理および制御に関する利点を提供し得る。いくつかのシナリオでは、貯蔵室1342内の空のスペース(すなわち、気化性材料1302の上のヘッドスペース)がゲート1102に接触するとき、ヘッドスペース真空が維持されない場合がある。その結果、前述のように、ゲート1102で確立された液体シールが破損する可能性がある。この効果は、収集器1313が排出され、ヘッドスペースがゲート1102と接触すると、ゲート1102が流体膜を維持できないためであり、部分的なヘッドスペース真空の損失につながる可能性がある。
特定の実施形態では、貯蔵室1342のヘッドスペースは周囲の圧力を有してもよく、ゲート1102とカートリッジ1320のアトマイザとの間に静水圧オフセットが存在する場合、貯蔵室1342の内容物はアトマイザに排出され、ウィックボックスのフラッディングおよび漏れをもたらす。漏れを避けるために、1つ以上の実施形態を実装して、貯蔵室1342がほぼ空になったときにゲート1102とアトマイザとの間の静水圧オフセットを除去し、ゲート1102の機能を維持することができる。
図11Iおよび図11Jの例示的な実施形態に示すように、ゲート1102と収集器1313のオーバーフローチャネル1104との間に高駆動接続を確立してゲート1102の液体シールを維持するために、ゲート1102の周囲に小型分割壁または迷路形状構造1190を構築することができる。図11Jの例では、1つ以上の実施形態による、ゲート1102における液体シールの維持をさらに改善する手段として、堀形構造1190が示されている。
(制御された流体ゲートの実施形態)
図11L〜図11Nは、1つ以上の実施形態による、収集器1313構造内の制御された流体ゲート1102の平面図および拡大図を示している。示すように、収集器1313内の通路またはオーバーフローチャネル1104は、例えばV字形またはホーン形状制御流体ゲート1102を介して貯蔵室1342に接続されてもよく、V形状ゲート1102は、貯蔵室1342に接続された少なくとも2つ(望ましくは3つ)の開口部を含む。本明細書でさらに詳細に提供されるように、カートリッジ1320の方向が垂直か水平かに関係なく、ゲート1102における液体シールを維持することができる。
図11Lに示すように、通気口の第1の側において、通気経路がオーバーフローチャネル1104とゲート1102との間に維持され、これを通って気泡は収集器のオーバーフローチャネル1104からリザーバに逃げることができる。第2の側において、リザーバに接続された1つ以上の高駆動チャネルを実装して、ピンチオフ点1122でのピンチオフを促進してオーバーフローチャネル1104からリザーバへの気泡の早期の排出、ならびに空気または気化性材料1302のリザーバからオーバーフローチャネル1104への望ましくない進入を防ぐ液体シールを維持することができる。
実施形態に応じて、図11Lの右側に例として示す高駆動チャネルは、カートリッジリザーバ内の液体気化性材料1302によって及ぼされる毛細管圧のために密封状態に維持されることが好ましい。反対側に形成された低駆動チャネル(すなわち、図11Lの左側に示す)は、高駆動チャネルと比較して比較的低い毛細管駆動を有するように構成されてもよいが、それでも、第1の圧力状態において、高駆動チャネルおよび低駆動チャネルの両方で液体シールが維持されるのに十分な毛細管駆動を有する。
したがって、第1の圧力状態(例えば、リザーバ内の圧力が周囲空気圧とほぼ等しいか、それ以上の場合)では、低駆動チャネルおよび高駆動チャネルの両方で液体シールが維持され、気泡がリザーバに流入するのを防ぐ。逆に、第2の圧力状態では(例えば、リザーバ内の圧力が周囲空気圧よりも低い場合)、オーバーフローチャネル1104に形成される気泡(例えば、空気交換ポート1106を介して進入する)、またはより一般的に、液体気化性材料と空気との界面のメニスカスの前縁は、制御された流体ゲート1102に向かって上昇する可能性がある。メニスカスが通気口1104の低駆動チャネルと高駆動チャネルとの間に配置されたピンチオフ点1122に到達すると、高駆動チャネルにより高い毛細管抵抗が存在するため、空気は低駆動チャネル(単数または複数)を通って優先的に送られる。
気泡がゲート1102の低駆動チャネル部分を通過すると、気泡がリザーバに入り、リザーバ内の圧力を周囲空気の圧力と等しくする。したがって、空気交換ポート1106は、制御流体ゲート1102と組み合わせて、リザーバと周囲空気との間に平衡圧力状態が確立されるまで、周囲空気をオーバーフローチャネル1104を通して入れてリザーバへと通過させる。前述のように、このプロセスはリザーバ通気と呼ばれる場合がある。一旦平衡圧力状態が確立されると(例えば、第2の圧力状態から第1の圧力状態への移行)、リザーバに貯蔵された液体気化性材料1302によって供給される高駆動チャネルおよび低駆動チャネル内の液体の存在によって、ピンチオフ点1122において液体シールが再び確立される。
図11Oから図11Xは、図11L〜図11Nの例示的な収集器1313で収集された空気の流れが、気化性材料1302のメニスカスが後退し続けるときに、適切な通気に対応するよう管理されるときのスナップショットを示している。
図11Oは、気化性材料1302がリザーバからウィックに除去されるにつれて、部分的ヘッドスペース真空の強度が増大する後退メニスカスを示している。これは、メニスカスの後退毛細管駆動に打ち勝ち、メニスカスが収集器を通って狭窄点に向かって移動するのに十分であり、メニスカスは、幾何学によって指示される最大の圧力差を経験する。
図11Pは、メニスカスがゲート1102に近づくにつれて、メニスカスがゲート1102の第1の接合部をどのように横切るかを示している。この第1の接合部で、ヘッドスペースの部分真空は、ゲート1102構造の最小形状に対応するため最大になり、リザーバ内の部分真空はこの点まで成長し続ける。
図11Qは、ヘッドスペースが最大部分真空に達すると複数のメニスカスがどのように後退するかを示している。メニスカスは、主平面全体で最もきつい曲率にあり、これらの位置では、3つのチャネルの排出圧力は等しく、3つのメニスカスは、1つのチャネルのみからとは対照的に同時に後退する。これらのメニスカスが後退するにつれて曲率が大きくなると、それらのメニスカス全体で維持される圧力差が減少し、ヘッドスペースの部分真空が減少し始める。
図11Rは、二次メニスカスが毛細管チャネルを充填し始める様子を示している。これらのチャネル形状のテーパは、メニスカスが後退し続けるにつれて、一次チャネルの毛細管駆動が二次チャネルの毛細管駆動よりも大きな割合で減少するようなものである。毛細管駆動のこの漸進的な減少は、維持される部分的なヘッドスペースの真空を減少させる。一次メニスカスの排水圧力が二次チャネルの排水圧力を下回ると、このメニスカスは排出を続けるが、他のメニスカスは静止したままである。一次チャネルの接触角の後退を伴う排水圧力は、二次チャネルの接触角の前進を伴うフラッディング圧力よりも低くなる場合があり、図に示すようにそれらを補充する。
図11Sは、各二次チャネル内の2つのメニスカスのうちの1つからの二次メニスカスが、2つのメニスカスが融合して1つになる接触点に到達する方法を示している。この複合メニスカスの曲率が大きくなり、毛細管駆動が低下する。一次メニスカスのより高い駆動により、一次メニスカスを前進メニスカスにすることにより、システムが瞬間的に反応する可能性がある。一次メニスカスのその後の後退は、二次メニスカスがこの場所に保持された状態で発生する可能性がある。
図11Tは、二次メニスカスが収集器に向かって移動する方法を示している。貯蔵室が液体で充填されているシナリオでは、主メニスカスは後退し続け、曲率が増加するにつれてヘッドスペースの部分真空がさらに減少する。部分真空が二次メニスカスの前進毛細管圧を下回ると、二次メニスカスは再び進み始め、空隙を閉じる。貯蔵室が空またはほぼ空のシナリオでは、気泡が破裂してヘッドスペースを周囲に接続するまで、ゲート1102の液体シールは安定している。
図11Uは、二次メニスカスがゲート1102において接合部を閉じる方法を示している。二次メニスカスは、一次チャネルの角の頂点に達するまで前進するため、二次メニスカスは分割されてゲート1102と収集器1313チャネルの両方を充填するように形状が設計されている。これらの2つの新たに形成されたメニスカスは、周囲の空気からヘッドスペースを隔離するように作用する可能性があるため、ヘッドスペースの部分真空を再確立し、液体供給チャネルからの漏れを確実に軽減できる。新たに形成されたメニスカスは、分割前よりも曲率が小さいため、毛細管駆動の増加により、新たに形成されたメニスカスは引き続きチャネル内に進む。
図11V〜図11Xは、貯蔵室1342への気泡の放出を示している。この点でのカートリッジ1320内の圧力は、一次メニスカスチャネル内に閉じ込められた気泡が、前進および後退メニスカスによって生じる不均衡によって排出されるため、安定状態に達する。次に、気化性材料1302が入れられ、右上のチャネルを通して気泡を移動させる。したがって、ゲート1102の近くの閉じた堀を介して高駆動チャネル構造を提供することができるが、代わりに、より短い堀を利用して、気泡が閉じ込められるリスクを低減することができる。
いくつかの実施形態では、制御された通気口への駆動力を高めるために、テーパ状チャネルを設計することができる。2つの前進メニスカスのピンチオフを考慮すると、リザーバのタンク壁およびチャネル底部は、駆動を提供し続けるように構成できるが、側壁はメニスカスのピンチオフ位置を提供する。一構成では、前進メニスカスの正味の駆動力は、後退メニスカスの正味の駆動力を超えないため、システムを静的に安定して維持する。
(マルチゲートマルチチャネル収集器の実施形態)
図12Aおよび図12Bを参照すると、単一通気口、マルチチャネル収集器1200構造の実施形態の例示的な斜視側面図および例示的な平面側面図が示されている。図12Aに示すように、収集器1200は、単一のゲート1202と複数のチャネル1204(a)〜1204(j)とを有するように形成される。図12Aに示すように、1つ以上の実施形態によれば、ゲート1202は、例えば収集器1313の縦幅の中央または中点に配置され、気化性材料1302が収集器1313の少なくとも第1のチャネル1204(a)に入り、追加のチャネル1204(b)〜1204(j)の中に、そしてそれらを通して徐々に広がることを可能にする。
ゲート1202の位置は、実施形態に応じて、収集器1313の長さまたは幅に沿った中央、側面、角、またはその他の場所に変更することができる。単一通気口、マルチチャネル収集器1200構造は、気化性材料1302が第1の流量で単一のゲート1202を通って入り、第2の流量(例えば、第1の流量よりも速い速度)で収集器1200の複数のチャネル1204(a)〜1204(j)を通して広がることができるという追加の利点を有し得る。
有利なことに、単一ゲート、マルチチャネル収集器1200構造は、貯蔵室1342からオーバーフロー容積1344への気化性材料1302の制御された流れ(例えば、制限された流れ)を可能にし(図3Aを参照)、一旦気化性材料1302がオーバーフロー容積1344に入ると、それほど制御されない(例えば、それほど制限されない)流れを可能にする。特定の実施形態では、図12Bに示すように、例えば、チャネル1204(a)〜1204(f)の第1のセット内の気化性材料1302の流れは第2の速度であり、チャネル1204(g)〜1204(k)の第2のセット内の気化性材料1302の流れは第3の速度である、多層マルチチャネル構造が実装され得る。第3の速度は、第2の速度よりも速い場合と遅い場合がある。
したがって、図12Bに示す例示的な実施形態では、気化性材料1302は、第1の速度でゲート1202を通り、第2の速度でチャネル1204(a)〜1204(f)を通り、第3の速度でチャネル1204(g)〜1204(k)を通って流れる。1つ以上の実施形態では、例えば第2の速度は第1の速度および第3の速度の両方よりも速くてもよく、そのため、気化性材料1302は、ゲート1202を通る際の制限された流れ、チャネルの第1のセット(例えば、層1)を通る際の少し制限された流れ、チャネルの第2のセット(例えば、層2)を通る際の比較的より制限された流れを有してもよい。この多層構成は、収集器1200を通る流量を改善するのに役立ち得るが、一旦気化性材料1302が収集器1200に入ると、ウィッキング要素1362に向かう気化性材料1302の急速な流れに対する制御可能な制限を維持する。
図12Bに示す二重層の実施形態では、チャネル1204(a)〜1204(f)の第1のセット(例えば、層1)は、チャネルの第1のセットに集められた気化性材料1302がリザーバ1340に流れて戻るような可逆的構成を有してもよい。逆に、チャネル1204(g)〜1204(k)の第2のセット(例えば、層2)は、可逆的な構成を持たない場合がある。そのような実施形態では、第2組のチャネルがウィッキング要素1362に近接しているため、気化性材料1302は、主にチャネルの第2のセットから、次いでチャネルの第1のセット(例えば、予備として機能する層1)から引き出される。上述のように、可逆的および非可逆的構造を有することは、本明細書で説明される他の実施形態に対する追加の改善を提供するのに役立ち得る。
いくつかの多層実施形態では、チャネル1204(g)〜1204(k)の第2のセットを不可逆として構成することにより、オーバーフローイベント中にチャネル1204(g)〜1204(k)の第2のセットに貯蔵された場合、気化性材料1302がウィッキング要素1362の近接で利用可能になるので、ウィッキング要素1362が枯渇しないという追加の保証があり得る。さらに、前述のようにチャネル1204(g)〜1204(k)の第2セットがチャネル1204(a)〜1204(f)の第1のセットと比較して、より制限されたフローを持つように構成され得るため、多層実装では、負圧イベント中に気化性材料1302がウィックハウジングに強く流れる可能性を防ぐことができる。さらに、可逆性により、チャネル1204(a)〜1204(f)の第1のセットは、比較的大量の気化性材料1302を含まない場合がある。いくつかの実施形態では、チャネル1204(a)〜1204(f)の第1のセットまたはチャネル1204(g)〜1204(k)の第2のセットにおける気化性材料1302の可逆性または流れを増加または制限するために、吸収性材料(例えば、スポンジ)は、チャネル領域の一方または両方に導入されてもよい。
図13を参照すると、1つ以上の実施形態による、マルチ通気口、マルチチャネル収集器1300構造の例示的な斜視側面図が示されている。示すように、収集器1300は、収集器1300が二重通気口1301を有するようにカートリッジ内に配置されてもよい。この実施形態により、特に図21Aおよび図12Bに示す単一通気口収集器1200と比較して、気化性材料1302が比較的速い速度でチャネル1204に流入することが可能になり得る。
(ウィック供給部の実施形態)
図10C、図10D、図11Bを再び参照すると、特定の変形では、収集器1313は、貯蔵室1342の受容端部によって挿入可能に受容されるように構成され得る。貯蔵室1342によって受容される端部と反対側の収集器1313の端部は、ウィッキング要素1362を受容するように構成されてもよい。例えば、ウィッキング要素1362をしっかりと受容するために、フォーク形状の突起を形成することができる。ウィックハウジング1315を使用して、ウィッキング要素1362を突起間の固定位置にさらに固定することができる。また、この構成は、ウィッキング要素1362が実質的に膨張するのを防ぎ、過剰な飽和のために弱くなるのを防ぐのに役立ち得る。
図11C、図11D、および図11Eを参照すると、実施形態に応じて、収集器1313を通過する1つ以上の追加のダクト、チャネル、チューブ、または空洞が、ウィッキング要素1362に貯蔵室1342内に貯蔵された気化性材料1302を供給する経路として構築または構成され得る。本明細書でさらに詳細に説明する構成などの特定の構成では、ウィック供給ダクト、チューブ、または空洞(すなわち、ウィック供給部1368)は、中央トンネル1100と略平行に走っていてもよい。少なくとも1つの構成では、例えば、独立して、または1つ以上の他のウィック供給部を含むウィック交換部と関連して、収集器1313の長さに沿って斜めに走る複数のウィック供給部が存在し得る。
特定の実施形態では、複数のウィック供給部は、互いに交差する可能性のある供給経路の合流部がウィック収容領域につながるように、マルチリンク構成で相互作用的に接続することができる。この構成は、例えば、ウィック供給部の合流部の1つ以上の供給経路が気泡または他の種類の目詰まりによって塞がっている場合、ウィック供給機構の完全な閉塞を防ぐのに役立ち得る。有利には、ウィック供給部の合流部の一部の経路または特定の経路が完全にまたは部分的に詰まっているか塞がっていても、複数の供給経路の計装により、気化性材料1302が、ウィックハウジング領域に向かって1つ以上の経路(または異なるが開放された経路への交差路)を安全に移動することができる。
実施形態に応じて、ウィック供給経路は、例えば、円形または多面の十字形直径形状を有するチューブ状になるように形作られてもよい。例えば、ウィック供給部の中空断面は、三角形、長方形、五角形、または他の適切な幾何学的形状であってもよい。1つ以上の実施形態において、ウィック供給部の断面周囲は、例えば、十字のアームが、十字の中央交差部分の直径(アームはそこから延びている)に関連してより狭い幅を持つように、中空の十字の形状であってもよい。より一般的には、ウィック供給チャネル(本明細書では第1のチャネルとも呼ばれる)は、気泡がウィック供給部の断面積の残りをブロックする場合でも、液体気化性材料が流れる代替経路を提供する少なくとも1つの不規則性(例えば、突起、サイドチャネルなど)を備えた断面形状を有し得る。本例の十字形断面は、そのような構造の例であるが、他の形状も考えられ、本開示と一致して実行可能であることを当業者は理解するであろう。
十字形ダクトは本質的に5つの別個の経路(例えば、十字の中空の中心に形成された中央経路および十字の中空のアームに形成された4つの追加の経路)を含むと見なされるため、ウィック供給経路を介して形成される十字形ダクトまたはチューブの実施形態は、詰まりの問題を克服できる。このような実施形態では、例えば気泡による供給チューブの閉塞が十字形チューブの中央部に形成される可能性が高いが、サブ経路(つまり、十字形チューブのアームを通過する経路)は開放されたままである。
1つ以上の態様によれば、ウィック供給経路は、気化性材料1302が供給経路を通ってウィックに向かって自由に移動できるように十分に広くてもよい。いくつかの実施形態では、ウィック供給部を通る流れは、ウィック供給経路を移動する気化性材料1302に毛細管引っ張り力または圧力をかけるウィック供給部の特定の部分の相対直径を工夫することにより強化または調整される。言い換えると、形状および他の構造的または材料的要因に応じて、いくつかのウィック供給経路は、重力または毛細管力に依存して、気化性材料1302のウィックハウジング部への移動を誘発することができる。
十字形チューブの実施形態では、例えば、十字形チューブのアームを通る供給経路は、重力に依存する代わりに毛細管圧によってウィックに供給するように構成されてもよい。そのような実施形態において、十字形チューブの中央部分は、例えば重力によりウィックに供給する一方で、十字形チューブのアーム内の気化性材料1302の流れは、毛細管圧により支持され得る。本明細書で開示される十字形チューブは、例示的な実施形態を提供する目的のためであることに留意されたい。この例示的な実施形態で実装される概念および機能は、異なる断面形状(例えば、ウィック供給経路に沿って走る中央トンネルから延びる2つ以上のアームを有する中空星形断面を有するチューブ)のウィック供給経路に拡張されてもよい。
図11Cを参照すると、例示的な収集器1313構造が示されており、2つのウィック供給部1368が中央トンネル1100の対向する両側に配置され、これにより気化性材料1302は供給部に入り、ウィックのハウジングが形成されている収集器1313の他端の空洞領域に向かって直接流れることができる。
収集器1313内の少なくとも1つのウィック供給経路が多面の交差直径中空チューブとして成形され得るように、ウィック供給機構は、収集器1313を通して形成され得る。例えばウィック供給部の中空断面は、十字のアームが、十字の中央交差部分の直径(アームはそこから延びている)に関連してより狭い幅を持つように、プラス記号の形状(例えば、上部断面図から見た場合の中空十字形状のウィック供給部)であってもよい。
十字形直径を有するチューブが5つの別個の経路(例えば、十字の中空の中心に形成された中央経路および十字の中空のアームに形成された4つの追加の経路)を含むと見なされるため、ウィック供給経路を介して形成される十字形直径を有するダクトまたはチューブは、詰まりの問題を克服できる。そのような実施形態では、気泡(例えば、気泡)による供給チューブの閉塞が、十字形チューブの中央部分に形成される可能性が高い。
気泡のそのような中央配置により、中央経路が気泡によって閉塞した場合でも、気化性材料1302の流れに対して開放されたままであるサブ経路(すなわち、十字形チューブのアームを通る経路)が最終的に残る。気泡を捕捉すること、または捕捉された気泡がウィック供給通路を完全に詰まらせることを回避することに関して上記で開示したものと同じまたは同様の目的を達成できるウィック供給通路構造の他の実施形態が可能である。
追加の通気口が利用可能な場合に気化性材料1302の比較的大きな集合体積が移動するため、収集器1300の構造により多くの通気口を追加することにより、実施形態に応じてより速い流量が可能になる。したがって、明示的に示されていなくても、3つ以上の通気口(例えば、トリプル通気口実施形態、クアドラプル通気口実施形態など)を備えた実施形態も開示された発明の範囲内である。
図14Aおよび図14Bを参照すると、特定の実施形態は、ウィックのための二重供給部を備えた収集器1400構造を含むことができる。そのような実施形態では、ウィックは、単一の供給部が設けられる実施形態と比較して、より高い飽和レベルおよびより少ない枯渇機会を有し得る。
図15A、図15B、および図15Cを参照すると、二重供給ウィック1562用の例示的な収集器構造の斜視図および断面平面側面図が提供されている。示すように、ウィックまたはウィック1562はカートリッジ1500に配置または収容され、その結果、少なくとも2つの別個のウィック供給部1566および1568が提供され、気化性材料1302が、ウィック1562が収容されているカートリッジ1500の領域に向かって移動することが可能である。
先に述べたように、二重ウィック供給部は、単一のウィック供給部という代替と比較して、例えば、気化性材料1302の2倍の流量をウィック1562に提供するという利点を有し得る。有利なことに、二重ウィック供給部の実施形態は、ウィック1562に十分な供給を提供し、例えば、ウィック供給部の1つが閉塞した場合にウィック1562が乾燥するのを防ぐのに役立つ。示すように、ウィック1562の下側部分は、加熱室またはアトマイザを形成するカートリッジ1500の領域内に下に延びてもよい。
図16Aを参照すると、例示的なカートリッジの断面平面側面図が提供されており、二重ホーンまたは二重供給ウィック1562が収集器構造内に配置されている。図16Bは、ウィック1562が収容され得る例示的な収集器構造の平面断面側面図である。図16Cは、1つ以上の実施形態による、カートリッジの例示的な斜視図を提供する。示すように、例えばフランジ付き端部の少なくとも一方が、貯蔵室1542の容積に接線方向で係合するか、例えば少なくとも部分的に貯蔵室1542の容積内に延びるように、ウィック1562の第1の端部は、少なくとも部分的に仕切り1513内の2つ以上のウィック開口部に係合するための2つ以上の供給部、ホーン、またはフランジ付き端部を有してもよい。
1つ以上の実施形態によれば、カートリッジ1500は、気化性材料1302を貯蔵するための貯蔵室1542を備えたリザーバを含んでもよい。貯蔵室1542から分離可能な二次容積1510も、カートリッジ1500の内部に形成され得る。二次容積1510は、1つ以上のウィック供給部1590を介して貯蔵室1542と連通していてもよい。二次容積1510は、少なくともウィック1562を収容するように構成されてもよい。ウィック1562は、アトマイザとの熱相互作用において、気化性材料1302がウィック1562に吸収され、蒸気またはエアロゾルの少なくとも1つに変換されるように、ウィック供給部1590を通って移動する気化性材料1302を吸収するように構成されてもよい。
ウィック1562は、二次容積1510内に配置されたアトマイザの1つ以上の加熱要素によって少なくとも部分的に閉じ込められてもよい。貯蔵室1542を二次容積1510から少なくとも部分的に分離するための仕切り1513を設けて、ウィック供給部1590を通る気化性材料1302の流れを制御できるようにしてもよい。ウィック供給部1590の少なくとも第1の部分は、仕切り1513の少なくとも1つ以上の開口部によって形成されてもよい。
ウィック供給部1590の少なくとも第2の部分は、仕切り1513の1つ以上の開口部を二次容積1510に接続する気化性材料通路を含んでもよい。二次容積1510をマウスピースに接続する空気流通路1538を設けて、蒸気に変換された気化性材料1302が空気流通路1538を通って二次容積1510からマウスピースに向かって移動するようにしてもよい。
図16A、図16B、図16C、図17A、および図17Bを参照すると、カートリッジの第1の側面の斜視図および貯蔵室1542内に突出するウィック1562を有するカートリッジの第2の側面の断面図が提供される。ウィック1562は、少なくとも第1の端部1592および第2の端部1594を含むことができ、第1の端部1592は仕切り1513に近接し、第2の端部は第1の端部1592とは反対方向に遠位に延びる。
ウィック1562の第1の端部1592は、仕切り1530のウィック開口部を通って少なくとも部分的に突出して、貯蔵室1542の容積内に少なくとも部分的に延びることができる。一態様では、ウィック1562の第1の端部1592は、仕切り1530のウィック開口部を通って少なくとも部分的に突出して、貯蔵室1542の容積に少なくとも接線方向に係合することができる。
図26Aは、V字型のゲート1102を備えた収集器1313の例示的な実施形態の斜視図、正面図、側面図、底面図および上面図を示している。図25および図26に示すように、収集器1313は、追加の構成要素(例えば、ウィッキング要素1362、加熱要素1350、およびウィックハウジング1315)とともにカートリッジ1320の中空空洞の内側に取り付けられてもよい。ウィッキング要素1362は、ウィッキング要素1362の周りに巻き付けられた加熱要素1350とともに、収集器1313の第2の端部の間に配置されてもよい。組み立て中、収集器1313、ウィッキング要素1362、および加熱要素1350は、カートリッジ1320の内部の空洞に挿入される前に、互いに組み合わされ、ウィックハウジング1315によって覆われてもよい。
ウィックハウジング1315は、内部の構成要素を圧力密封または圧入方式で保持するために、他の記載された構成要素とともに、マウスピースとは反対側のカートリッジ1320の端部に挿入され得る。カートリッジ1320の受容スリーブの内壁の内側のウィックハウジング1315および収集器1313のシールまたは嵌合は、カートリッジ1320のリザーバに保持された気化性材料1302の漏れを防ぐために十分に密であることが望ましい。いくつかの実施形態では、ウィックハウジング1315および収集器1313とカートリッジ1320の収容スリーブの内壁との間の圧力シールも、ユーザが素手で構成要素を手動で分解するのを防ぐのに十分に密である。
図10C、図10D、図11B、図26B、および図26Cを参照すると、特定の変形では、収集器1313は、貯蔵室1342の受容端部によって挿入可能に受容されるように構成され得る。図26Bおよび26Cに示すように、貯蔵室1342によって受容される端部と反対側の収集器1313の端部は、ウィッキング要素1362を受容するように構成されてもよい。例えば、ウィッキング要素1362をしっかりと受容するために、フォーク形状の突起1108を形成することができる。ウィックハウジング1315は、図26Bおよび26Cの底部辺りの断面図に示すように、ウィッキング要素1362をフォーク形状の突起1108間の固定位置にさらに固定するために使用されてもよい。また、この構成は、ウィッキング要素1362が実質的に膨張するのを防ぎ、過剰な飽和のために弱くなるのを防ぐのに役立ち得る。
図26Bを参照すると、一実施形態では、ウィッキング要素1362は、圧縮リブ1110によって、その長さに沿った特定の位置で(例えば、ウィック供給部1368の真下に位置するウィッキング要素1362の長手方向遠位端に向かって)拘束または圧縮することができ、それにより、例えば、ウィッキング要素1362の端部に向かって気化性材料1302のより大きな飽和領域を維持することにより漏れを防ぐのに役立ち、これによりウィッキング要素1362の中央部分がより乾燥したままであり、漏れが少なくなる。さらに、圧縮リブ1110を使用すると、ウィッキング要素1362をアトマイザハウジングにさらに押し込んで、アトマイザへの漏れを防ぐことができる。
図26Dから図26Fを参照すると、1つ以上の実施形態による、収集器1313を通って形成または構造化された例示的なウィック供給部機構の上面図が示されている。図26Dに示すように、収集器1313内の少なくとも1つのウィック供給部1368経路は、多面交差直径中空チューブとして成形されてもよい。例えばウィック供給部1368経路の中空断面は、十字のアームが、アームがそこから延びる十字の中央交差部分の直径に関連してより狭い幅を持つように、プラス記号の形状(例えば、上部断面図から見た場合の中空十字形状のウィック供給部)であってもよい。
図26Eを参照すると、十字形直径を有するチューブは5つの別個の経路(例えば、十字の中空の中心に形成された中央経路および十字の中空のアームに形成された4つの追加の経路)を含むと見なされるため、ウィック供給部1368経路を介して形成される十字形直径を有するダクトまたはチューブは、詰まりの問題を克服できる。そのような実施形態では、図26Eに示すように、気泡(例えば、気泡)による供給チューブの閉塞が、十字形チューブの中央部分に形成される可能性が高い。気泡のそのような中央配置により、中央経路が気泡によって閉塞した場合でも、気化性材料1302の流れに対して開放されたままであるサブ経路(すなわち、十字形チューブのアームを通る経路)が最終的に残る。
図26Fを参照すると、気泡を捕捉すること、または捕捉された気泡がウィック供給部1368の経路を完全に詰まらせることを回避することに関して上記で開示したものと同じまたは同様の目的を達成できるウィック供給部1368の経路構造の他の実施形態が可能である。図26Fの例示的な図に示すように、気泡がウィック供給部1368経路の中央領域に閉じ込められている場合に、気化性材料1302がウィック供給部1368経路を通るのを助けるため、気化性材料1302が貯蔵室1342から収集器1313に流れるときに通る1つ以上の液滴形状の突起1368a/1368b(例えば、ウィック供給部1368経路を間に有する1つ以上の分離ニップルと形状が類似)を、ウィック供給部1368の経路の端部に形成することができる。このようにして、ウィックが気化性材料1302で不適切に飽和するシナリオを防ぎながら、気化性材料1302の合理的に制御可能で一貫した流れをウィックに向かって流すことができる。
(加熱要素の実施形態)
図18A〜18Dを参照すると、上述のように、気化装置カートリッジ1800は、加熱要素1850(例えば、平坦な加熱要素)を含むこともできる。加熱要素1850は、空気流通路1838と略平行に配置された第1の部分1850Aと、空気流通路1838と略垂直に配置された第2の部分1850Bとを含む。示すように、加熱要素1850の第1の部分1850Aは、収集器1813の対向する部分の間に配置され得る。加熱要素1850が作動すると、例えば加熱要素1850に電流が流れて発熱するため、温度が上昇する。
熱は、気化性材料1302の少なくとも一部が気化するように、伝導、対流、および/または放射による熱伝達を介してある程度の量の気化性材料1302に伝達されてもよい。熱伝達は、リザーバ内の気化性材料1302、収集器1813から引き出された気化性材料1302、および/または加熱要素1850によって保持されたウィックに引き込まれた気化性材料1302に生じ得る。気化装置デバイスに流入する空気は、加熱要素1850を横切る空気経路に沿って流れ、気化した気化性材料1302を加熱要素1850および/またはウィックから除去する。気化した気化性材料1302は、冷却、圧力変化などにより凝縮され、それにより、ユーザが吸入するためのエアロゾルとして空気流通路1838の少なくとも1つを通ってマウスピース1830を出る。
図19A〜図19Cを参照すると、気化装置カートリッジ1900は、折り畳まれた加熱要素1950および2つの空気流通路1938を含むことができる。上述のように、加熱要素1950は、ウィック1962の周りにクリンプされてもよく、またはウィック1962を受容するように事前形成されてもよい。加熱要素1950は、1つ以上の歯部1950Aを含み得る。歯部1950Aは、加熱要素1950の加熱部に配置されてもよく、歯部1950Aの抵抗が適切な量の抵抗と一致して加熱要素1950内の局所加熱に影響を与えて、ウィック1962から気化性材料1302をより効率的かつ効果的に加熱するように設計される。
歯部1950Aは、所望の量の抵抗を提供するために、直列および/または並列に細い経路加熱セグメントまたはトレースを形成する。歯部1950Aの特定の形状は、加熱要素1950を加熱するための特定の局所抵抗を生成するように望ましく選択され得る。例えば、歯部1950Aは、以下により詳細に説明および議論される1つ以上の様々な歯部構成および特徴を含み得る。
加熱要素1950が作動すると、加熱要素1950に電流が流れて発熱するため、温度が上昇する。熱は、気化性材料1302の少なくとも一部が気化するように、伝導、対流、および/または放射による熱伝達を介してある程度の量の気化性材料1302に伝達される。熱伝達は、リザーバ内の気化性材料1302、収集器1913から引き出された気化性材料1302、および/または加熱要素1950によって保持されたウィック1962に引き込まれた気化性材料1302に生じ得る。いくつかの実施形態では、気化性材料1302は、歯部1950Aの1つ以上の縁部に沿って気化することができる。
気化装置デバイスに流入する空気は、加熱要素1950を横切る空気経路に沿って流れ、気化した気化性材料1302を加熱要素1950および/またはウィック1962から除去する。気化した気化性材料1302は、冷却、圧力変化などにより凝縮され、それにより、ユーザが吸入するためのエアロゾルとして空気流通路1938の少なくとも1つを通ってマウスピースを出る。
図20A〜20Cを参照すると、気化装置カートリッジ2000は、折り畳まれた加熱要素2050と、単一の(例えば、中央の)空気流通路2038とを含み得る。上述のように、加熱要素2050は、ウィック2062の周りにクリンプされてもよく、ウィック2062を受容するように事前形成されてもよい。加熱要素2050は、1つ以上の歯部2050Aを含み得る。歯部2050Aは、加熱要素2050の加熱部に配置されてもよく、歯部2050Aの抵抗が適切な量の抵抗と一致して加熱要素2050内の局所加熱に影響を与えて、ウィック2062から気化性材料をより効率的かつ効果的に加熱するように設計される。
歯部2050Aは、所望の量の抵抗を提供するために、直列および/または並列に細い経路加熱セグメントまたはトレースを形成する。歯部2050Aの特定の形状は、加熱要素2050を加熱するための特定の局所抵抗を生成するように望ましく選択され得る。例えば、歯部2050Aは、以下により詳細に説明される様々な歯部構成のうちの1つ以上を含み得る。
加熱要素2050が作動すると、加熱要素2050に電流が流れて発熱するため、温度が上昇する。熱は、気化性材料1302の少なくとも一部が気化するように、伝導、対流、および/または放射による熱伝達を介してある程度の量の気化性材料1302に伝達される。熱伝達は、リザーバ内の気化性材料1302、収集器2013から引き出された気化性材料1302、および/または加熱要素2050によって保持されたウィック2062に引き込まれた気化性材料1302に生じ得る。
いくつかの実施形態では、気化性材料1302は、歯部2050Aの1つ以上の縁部に沿って気化することができる。気化装置デバイスに流入する空気は、加熱要素2050を横切る空気経路に沿って流れ、気化した気化性材料1302を加熱要素2050および/またはウィック2062から除去する。気化した気化性材料1302は、冷却、圧力変化などにより凝縮され、それにより、ユーザが吸入するためのエアロゾルとして空気流通路の少なくとも1つを通ってマウスピースを出る。
図10C、図11B、および図21Aを参照すると、いくつかの実施形態では、収集器1313は、収集器1313が貯蔵室1342の受容空洞またはレセプタクルに挿入された後に、収集器1313を貯蔵室1342の内壁に溶接する適切な表面を作り出すために、収集器1313の下部周囲から延びる平坦なリブ2102を含むように構成される。
実施形態に応じて、全周囲溶接または仮付け溶接オプションを使用して、収集器1313を貯蔵室1342の受容空洞またはレセプタクル内にしっかりと固定することができる。いくつかの実施形態では、溶接技術を使用することなく、摩擦密で漏れのない結合を確立することができる。特定の実施形態では、上記の結合技術の代わりに、またはそれに加えて、接着材料を利用することができる。
図11Bおよび図21Bを参照すると、1つ以上の態様によって、シールビードプロファイル2104が、オーバーフローチャネル1104を画定する収集器1313のらせんリブの周囲に形成され、その結果、シールビードプロファイル2104は迅速な回転射出成形プロセスを支持し得る。シールビードプロファイル2104の幾何学的形状は、収集器1313が貯蔵室1342の受容空洞またはレセプタクルに摩擦密な方法で挿入され、気化性材料1302がシールビードプロファイル2104に沿って漏れなしでオーバーフローチャネル1104を通って流れるように、様々な方法で考案され得る。
図22A、図22B、および図82〜図86を参照すると、気化装置カートリッジ2200は、加熱要素500および2つの空気流通路2238などの折り畳まれた加熱要素を含むことができる。上述のように、加熱要素500は、ウィック2262の周りにクリンプされてもよく、ウィック2262を受容するように事前形成されてもよい。加熱要素500は、1つ以上の歯部502を含み得る。歯部502は、加熱要素500の加熱部に配置されてもよく、歯部502の抵抗が適切な量の抵抗と一致して加熱要素500内の局所加熱に影響を与えて、ウィック2262から気化性材料1302をより効率的かつ効果的に加熱するように設計される。
歯部502は、所望の量の抵抗を提供するために、直列および/または並列に細い経路加熱セグメントまたはトレースを形成する。歯部502の特定の形状は、加熱要素500を加熱するための特定の局所抵抗を生成するように望ましく選択され得る。例えば、歯部502、および加熱要素500は、以下により詳細に説明される1つ以上の様々な歯部構成および特徴を含み得る。
いくつかの実施形態では、歯部502は、プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526を含む。プラットフォーム歯部部分524は、ウィック2262の一端に接触するように構成され、側歯部部分526は、ウィック2262の対向側に接触するように構成される。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィック2262を受容する、および/またはウィック2262の少なくとも一部の形状に適合するような形状のポケットを形成する。ポケットは、ウィック2262がポケット内の加熱要素500によって固定および保持されることを可能にする。
いくつかの実施形態では、側歯部部分526およびプラットフォーム歯部部分524は、圧縮によりウィック2262を保持する。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィック2262に接触して、加熱要素500とウィック2262との間に多次元接触を提供する。加熱要素500とウィック2262との間の多次元接触は、気化装置カートリッジのリザーバから(ウィック2262を介した)加熱部への気化される気化性材料1302のより効率的および/またはより高速の移動を提供する。
加熱要素500は、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、1つ以上の脚部506の端部に、および/またはその少なくとも1つの一部として形成されたカートリッジ接点124とを含むことができる。図22A〜図22Bおよび図82〜図86に示す加熱要素500は、一例として4つの脚部506を含む。脚部506の少なくとも1つは、気化装置のレセプタクル接点125の対応する1つと接触するように構成されたカートリッジ接点124の1つを含むおよび/または画定することができる。いくつかの実施形態では、一対の脚部506(およびカートリッジ接点124)は、単一のレセプタクル接点125と接触してもよい。
脚部506は、脚部506がレセプタクル接点125との接触を維持できるように、ばね式であってもよい。脚部506は、レセプタクル接点125との接触を維持するに役立つように湾曲した部分を含むことができる。ばね荷重された脚部506および/または脚部506の湾曲は、脚部506とレセプタクル接点125との間の一貫した圧力を増加および/または維持するのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、脚部506は、脚部506とレセプタクル接点125との間の一貫した圧力を増加および/または維持するのに役立つために支持体176と結合される。支持体176は、脚部506とレセプタクル接点125との間の接触を維持するのを助けるために、プラスチック、ゴム、または他の材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、支持体176は脚部506の一部として形成される。
脚部506は、カートリッジ接点124と他の接点または電源112との間の接続をきれいにするように構成された1つ以上のワイピング接点と接触してもよい。例えば、ワイピング接点は、挿入方向に平行または垂直な方向に互いに摩擦係合し、互いに摺動する少なくとも2つの平行であるがオフセットされた突起部を含むであろう。
いくつかの実施形態では、脚部506は、ウィック2262の少なくとも一部を囲むウィックハウジング178の少なくとも一部の周りに曲げられるように構成される保持部分180を含む。保持部分180は、脚部506の端部を形成する。保持部分180は、加熱要素500およびウィック2262をウィックハウジング178(および気化装置カートリッジ)に固定するのに役立つ。
加熱要素500が作動すると、加熱要素500に電流が流れて発熱するため、温度が上昇する。熱は、気化性材料1302の少なくとも一部が気化するように、伝導、対流、および/または放射による熱伝達を介してある程度の量の気化性材料1302に伝達される。熱伝達は、リザーバ内の気化性材料1302、収集器2213から引き出された気化性材料1302、および/または加熱要素500によって保持されたウィック2262に引き込まれた気化性材料1302に生じ得る。
いくつかの実施形態では、気化性材料1302は、歯部502の1つ以上の縁部に沿って気化することができる。気化装置デバイスに流入する空気は、加熱要素500を横切る空気経路に沿って流れ、気化した気化性材料1302を加熱要素500および/またはウィック2262から除去する。気化した気化性材料1302は、冷却、圧力変化などにより凝縮され、それにより、ユーザが吸入するためのエアロゾルとして空気流通路2238の少なくとも1つを通ってマウスピースを出る。
図23は、本発明の実施形態と一致するウィックハウジング178の断面図を示す。ウィックハウジング178は、組み立てられたときにウィックハウジング178の外側シェルからウィック2262に向かって延びるウィック支持リブ2296を含むことができる。ウィック支持リブ2296は、組立中のウィック2262の変形を防ぐのに役立つ。
図24は、識別チップ2295を含むウィックハウジング178の例を示している。識別チップ2295は、少なくとも部分的にウィックハウジング178によって保持されてもよい。識別チップ2295は、気化装置に配置された対応するチップリーダと通信するように構成されてもよい。
図25は、圧入構成要素を備えたカートリッジ1320の例示的な実施形態の斜視図、正面図、側面図、および分解図である。示すように、カートリッジ1320は、スリーブの形状に形作られたマウスピースリザーバの組み合わせを含むことができ、空気流通路1338はスリーブを通して画定される。カートリッジ1320の領域は、収集器1313、ウィッキング要素1362、加熱要素1350、およびウィックハウジング1315を収容する。収集器1313の第1の端部の開口部は、マウスピース内の空気流通路1338に通じ、気化した気化性材料1302が加熱要素1350領域からユーザが吸入するマウスピースまで移動する経路を提供する。
(追加および/または代替の流体通気口の実施形態)
図27Aから図27Bを参照すると、収集器1313構造内の例示的な流れ管理機構の正面の平面拡大図が示されている。図11Mおよび図11Nを参照して説明する流れ管理機構と同様に、流れ管理通気機構2701または2702は、異なる実施形態において様々な形状で実装されてもよい。図27Aの例では、収集器1313内の通路またはオーバーフローチャネル1104は、カートリッジの貯蔵室に接続される少なくとも2つの開口部を通気口2701が含むように、例えば流体通気口2701を介して貯蔵室に接続されてもよい。
前述のように、液体シールは、カートリッジの位置に関係なく、通気口2701において維持されてもよい。一側面では、通気経路が、オーバーフローチャネルと通気口2701との間に維持されてもよい。別の側面では、ピンチオフを促進して液体シールを維持するために、高駆動チャネルを実装することができる。
図27Bは、通気口2701と貯蔵室との間の液体シールが破壊されるのを防ぐピンチオフ経路によってカートリッジの貯蔵室に接続される3つの開口部を有する代替の通気口2702構造を示している。
図28は、一実施形態による、図27Aまたは図27Bの例示的な収集器で収集された気化性材料の流れがカートリッジ貯蔵室の適切な通気に対応するように管理されるときのスナップショットを示している。示すように、図27Aの通気口2701構造は、図27Bの通気口2702構造と区別可能であり、後者の通気口2702構造は、図27Aに示す壁構造の代わりに片側に開放領域を提供する。このより開かれた実施形態は、気化性材料1302と通気口2702の開放側との間の強化されたマイクロ流体相互作用を提供する。
図29Aから図29Cを参照すると、カートリッジの例示的な実施形態の斜視図、正面図、および側面図が示されている。図示のカートリッジは、収集器、加熱要素、およびカートリッジの本体に挿入されるときにカートリッジの構成要素を所定の位置に保持するウィックハウジングを含む複数の構成要素から組み立てられてもよい。一実施形態では、収集器構造の一端がウィックハウジングと出会うおおよその点に位置する円周接合部にレーザ溶接を実施することができる。レーザ溶接は、収集器からアトマイザが置かれている加熱室への液体気化性材料1302の流れを防ぐ。
図30Aから図30Fを参照すると、異なる充填容量での例示的なカートリッジの斜視図が示されている。先に述べたように、オーバーフロー容積の容積サイズは、貯蔵室に含まれる内容物の容積の増加量に等しく、ほぼ等しく、またはそれより大きくなるように構成されてもよい。1つ以上の環境要因の結果として貯蔵室の内容物の体積が拡大するとき、貯蔵室に含まれる内容物の体積がXの場合、貯蔵室内の圧力がYに増加すると、量Zの気化性材料1302は、貯蔵室からオーバーフロー容積内に移動され得る。そのため、1つ以上の実施形態において、オーバーフロー容積は、少なくとも量Zの気化性材料1302を収容するのに十分な大きさに構成される。
図30Aは、充填されると例えば約1.20mLの気化性材料1302の体積の貯蔵量を収容するリザーバを有する例示的なカートリッジ本体の斜視図を示している。図30Bは、完全に組み立てられた例示的なカートリッジの斜視図を示し、貯蔵室および収集器オーバーフロー通路は、例えば両方が充填された場合、約1.20mLの気化性材料1302の合計体積を収容する。図30Cは、例えば収集器オーバーフロー通路が約0.173mLの容積まで充填されたときの完全に組み立てられた例示的なカートリッジの斜視図を示している。図30Dは、例えば貯蔵室が約0.934mLの容積まで充填されたときの完全に組み立てられた例示的なカートリッジの斜視図を示している。図30Eは、マウスピース内のウィック供給チャネルおよび空気流通路が断面図で示され、ウィック供給チャネルが、例えば約0.094mLの体積を有する、完全に組み立てられた例示的なカートリッジの斜視図を示している。図30Fは、オーバーフロー空気チャネルが底部リブに向かって収集器の一部に組み込まれ、空気流空気チャネルが、例えば約0.043mLの体積を有する、完全に組み立てられた例示的なカートリッジの斜視図を示している。
図31A〜図31Cは、一実施形態による例示的なカートリッジの正面図であり、収集器および封入プラグがカートリッジ本体(図31B)に挿入されて完全に組み立てられたカートリッジ(図31C)を形成する前にカートリッジのリザーバ(図31A)を充填するために、二重針充填適用が実装される。
図34Aおよび図34Bは、外部空気流経路を備えた例示的なカートリッジ本体の正面図を示す。いくつかの実施形態では、気化装置本体110に、空気入口孔とも呼ばれる1つ以上のゲートを設けることができる。入口孔は、ユーザが気化装置100を保持しているときに、ユーザが意図せずに個々の空気入口孔を塞がないようなサイズの幅、高さ、および深さの空気入口チャネルの内側に配置できる。一態様では、例えばユーザの指が空気入口チャネルの領域を塞いだ場合、空気入口チャネルの構造は、空気入口チャネルを通る空気流を著しく遮断または制限しないように十分に長くてもよい。
いくつかの構成では、ユーザが手または他の身体部分で空気入口チャネル内の空気入口孔を完全に覆ったり塞いだりできないようにするために、空気入口チャネルの幾何学的構造は、例えば最小長さ、最小深さ、または最大幅の少なくとも1つを提供してもよい。例えば、空気入口チャネルの長さは平均的な人間の指の幅よりも長く、空気入口チャネルの幅と深さは、ユーザの指がチャネルの上を押したときにできる皮膚のひだが空気入口チャネル内の空気入口孔と接合しないようなものであり得る。
空気入口チャネルは、丸い縁を有するように構築または形成され、または気化装置本体110の1つ以上の角または領域の周りを包むような形状とされてもよく、それにより、空気入口チャネルは、ユーザの指または身体部分によって容易に覆われ得ない。特定の実施形態では、オプションのカバーを設けて、空気入口チャネルを保護し、ユーザの指が空気入口チャネルへの空気の流れを遮断または完全に制限できないようにすることができる。一例示的実施形態では、気化装置カートリッジ120と気化装置本体110との間の界面に(例えば、レセプタクル領域に、図1を参照)空気入口チャネルを形成することができる。そのような実施形態において、空気入口チャネルはレセプタクル領域の内側に形成されているため、空気入口チャネルが閉塞から保護され得る。この実施形態により、空気入口チャネルが見えないように構成することもできる。
図32Aから図32Cは、空気経路の内側に組み込まれた凝縮物収集器3201を備えた例示的なカートリッジ本体の正面図、上面図、および底面図をそれぞれ示している。
図33Aを参照すると、空気または蒸気がカートリッジ内の空気流経路に流れ込む場合がある。空気流経路は、マウスピースの開口または開口部からカートリッジの本体に沿って内部に沿って長手方向に延び、マウスピースから吸入された気化性材料1302が凝縮物収集器3201を通過するようにすることができる。図33Bに示すように、凝縮物収集器3201に加えて、例えば、マウスピースの開口部からウィックまで移動するように、凝縮物リサイクラチャネル3204(例えば、マイクロ流体チャネル)が形成されてもよい。
凝縮物収集器3201は、冷却されてマウスピース内の液滴に変化する気化した気化性材料1302に作用して、凝縮した液滴を収集し、凝縮物リサイクラチャネル3204に送る。凝縮物リサイクラチャネル3204は、凝縮物と大きな蒸気の液滴を収集してウィックに戻し、マウスピースからパフしたり吸入したりする際に、マウスピースに形成された液体気化性材料が口の中に堆積するのを防ぐ。凝縮物リサイクラチャネル3204は、マイクロ流体チャネルとして実装して、液滴の凝縮物を捕捉し、それによって液体形態の気化性材料の直接吸入を排除し、ユーザの口内の望ましくない感覚や味を避けることができる。凝縮物リサイクラチャネルの追加および/または代替の実施形態、および/または気化装置デバイス内の凝縮物を制御、収集、および/またはリサイクルするための1つ以上の他の機構は、図117〜119Cに関して説明および示す。凝縮物リサイクラチャネル(および/または図117〜119Cに関して説明および図示する1つ以上の他の機構)は、単独で、または気化装置カートリッジの1つ以上の機構と組み合わせて、気化装置デバイスの凝縮物を制御、収集、および/またはリサイクルするのを支援してもよい。
図35および図36を参照すると、収集器構造1313が収集器構造の底部リブに空隙3501を含む例示的なカートリッジの一部の斜視図が示されている。空隙3501の位置は、空気交換ポートが収集器構造1313内に位置する場所と一致してもよい。前述のように、収集器構造1313は、マウスピースにつながる空気流チャネルが実装される中央開口部を有するように構成されてもよい。空気流チャネルは、収集器1313のオーバーフロー通路内の容積が空気交換ポートを介して周囲空気に接続され、また通気口を介して貯蔵室の容積に接続されるように、空気交換ポートに接続されてもよい。
1つ以上の実施形態によれば、通気口は、主にオーバーフロー通路と貯蔵室との間の液体流れを制御するための制御弁として利用されてもよい。空気交換ポートは、例えば、オーバーフロー通路とマウスピースに通じる空気経路との間の空気流を主に制御するために利用されてもよい。通気口、オーバーフロー通路の収集器チャネル、および空気交換ポート間の相互作用の組み合わせが、適切なウィックの飽和と、様々な環境要因、ならびに収集器チャネルを出入りする気化性材料1302の制御された流れのためにカートリッジに導入され得る気泡の適切な通気とを提供する。空気交換ポートに空隙3501が存在することにより、収集器に貯蔵された液体気化性材料1302がウィックハウジング領域に浸透するのを防ぐため、より堅牢な通気プロセスが可能になる。
図37Aから図37Cは、1つ以上の実施形態によるカートリッジの様々な例示的なウィック供給部の形状および構成の上面図を示している。示すように、図37Aは、例示的な実施形態による十字形のウィック供給部断面を示している。図37Bは、略長方形の断面を有するウィック供給部を示している。図37Cは、略正方形の断面を有するウィック供給部を示している。前述のように、実施形態に応じて、1つ以上のウィック供給部3701は、貯蔵室に貯蔵された気化性材料1302をウィックに供給する経路として、収集器構造1313を通過するダクト、チャネル、チューブ、または空洞として構成できる。特定の構成では、ウィック供給部3701は、収集器1313の中央チャネル3700と略平行に走ってもよい。
実施形態に応じて、ウィック供給経路は、例えば、図37Bおよび図37Cに示すように、実質的に長方形または正方形の断面形状を有するチューブ状になるように形作られてもよい。ウィックの供給経路に形成された可変幅の断面形状のダクトまたはチューブは、ウィック供給部の特定の領域に気泡が形成されても、このような形状が、気化性材料1302がウィック供給部を通過できるマルチパス構成を提供する場合、目詰まりの問題を克服できる。このような実施形態では、ウィック供給チューブの閉塞がウィック供給チューブの一部に形成される可能性が高いが、サブ経路(例えば、代替経路)は開放されたままである。
1つ以上の態様によれば、ウィック供給経路は、気化性材料1302が供給経路を通ってウィックに向かって自由に移動できるように十分に広くてもよい。いくつかの実施形態では、ウィック供給部を通る流れは、ウィック供給経路を移動する気化性材料1302に毛細管引っ張り力または圧力をかけるウィック供給部の特定の部分の相対直径を工夫することにより強化または調整される。言い換えると、形状および他の構造的または材料的要因に応じて、いくつかのウィック供給経路は、重力または毛細管力に依存して、気化性材料1302のウィックハウジング部への移動を誘発することができる。
図37Dおよび図37Eは、ダブルウィック供給部3701実施形態を備えた収集器1313の例示的な実施形態を示している。ウィック供給部3701の少なくとも1つは、部分的にデミッシング壁を含むように形成されてもよい。部分的デミッシング壁は、図37Dおよび37Eの断面斜視図に示すように、ウィック供給部3701の内側の容積を2つの別個の容積(すなわち、室)に分割するように構成されてもよい。部分壁の実施形態により、液体気化性材料1302がリザーバからウィックハウジング領域に向かって容易に流れてウィックを飽和させることができる。
特定の実施形態では、単一のウィック供給部の部分壁は、本質的に単一のウィック供給部の2つの室を形成する。ウィック供給部の室は、部分壁によって分離され、気化性材料1302がウィックハウジングに向かって流れることを可能にするために別々に利用されてもよい。そのような実施形態では、ウィック供給部の室の一方で気泡が取り除かれた場合、他方の室は開放されたままであり得る。室は、適切な飽和のためにウィックに向かう気化性材料1302の十分な流れを提供するために容積的に大きくてもよい。
したがって、2つのウィック供給部3701が利用される実施形態では、気化性材料1302の流れをウィックに向かって運ぶために効果的に4つの室が利用可能であり得る。それにより、室のうちの1つ、2つ、または3つにおいて気泡が形成されても、少なくとも第4の室が気化性材料1302の流れをウィックに向けるために使用可能であり、ウィックの脱水の機会を減らす。
図38を参照すると、ウィックに近接して(例えば、ウィックを少なくとも部分的に受容するように構成された端部に)配置されたウィック供給部の端部の拡大図であり、選択的にウィックの少なくとも一部がウィック供給部の端部から延びる2つ以上の突起の間に挟まれている。
図39は、オーバーフロー通路の一端に空隙と組み合わされた正方形設計のウィック供給部を有する例示的な収集器構造の斜視図を示している。
図40A〜図40Eを参照すると、例示的な収集器構造の背面図、側面図、上面図、正面図、および底面図がそれぞれ示されている。図40Aは、例えば4つの別個の排出部位を備えた収集器構造の背面図を示している。図40Bは、例えばウィック供給部の経路内でウィックをしっかりと保持することができるウィック供給部のクランプ形状の端部4002を特に示す収集器構造の側面図である。図40Cに示すように、マウスピースからカートリッジ本体の内部に延びるカートリッジ本体の部分は、気化した気化性材料1302がアトマイザからマウスピースへ逃げる気道通路を形成する収集器構造の中央チャネル3700を通して受容することができる。
図40Cは、カートリッジの貯蔵室から気化性材料を受け取り、クランプ形状の端部4002を形成するウィック供給チャネル4001の突出端部によってウィック供給チャネル4001の端部の位置に保持されているウィックに向けて気化性材料を導くためのウィック供給チャネル4001を有する収集器構造の上面図を示している。
図40Dは、収集器構造の正面平面図を示す。示すように、収集器構造の下部リブの端部の収集器構造の下部に空隙空洞を形成することができ、ここで、収集器のオーバーフロー通路は、周囲空気と連通する空気制御通気口3902に通じている。マウスピースから延びるカートリッジ本体の部分は、気化した気化性材料1302がアトマイザからマウスピースへ逃げる気道通路を形成する収集器構造の中央チャネル3700を通して受容することができる。
図40Eは、収集器1313の底部端の定位置にウィックを保持するように構成された2つのクランプ形状端部4002で2つのウィック供給チャネルが終わる収集器1313構造の底面図を示している。示すように、選択的に、セグメント化されたリッジ、フランジ、またはリップ4003が収集器1313の下端の表面上に形成されてもよく、収集器1313は、組み立て時にプラグ760の上部に接続する。リップ4003は、プラグ760の上部と収集器1313の下部との間の圧力係合を提供し、可撓性Oリングと同様の方法で機能し、それにより、組み立て中に適切なシールが確立され得る。一実施形態では、収集器1313の底端は、プラグ760の上部にレーザ溶接されてもよい。
図41Aおよび図41Bは、2つのクランプ形状の端部4002および2つの対応するウィック供給部を有する収集器構造の代替実施形態の平面図および側面図を示している。示すように、この代替実施形態は、図40Aに示す実施形態と比較して高さが低い。この減少した高さは、収集器1313の形状および気化性材料1302が流れる収集器1313内の通路の長さを構造的に変更することにより、改善された機能性を提供する。したがって、実施形態に応じて、特定の実施形態では、収集器1313への気化性材料1302の通路の長さを短くして、より効果的な毛細管圧を提供し、収集器1313の通路への気化性材料1302の流れをよりよく管理することができる。
図42Aおよび42Bは、異なる構造的実施形態を有する例示的な収集器1313の様々な斜視図、上面図、底面図および側面図を示している。例えば、図42Aに示す実施形態は、垂直に配置されたC形状の壁を含む狭窄点を含む。対照的に、図42Bに示す実施形態では、C形状の壁は、収集器1313通路に沿った気化性材料1302のより制御された流れを促進するために斜めに配置される。図42Bの例示的な実施形態に示すように、C形状の壁は、収集器の底部ブレードに対して斜めに配置され、下向きに傾斜する収集器内のブレード部分に対して垂直に配置される。
前述のように、収集器1313を出入りする流量は、1つ以上の狭窄点の導入により収集器1313内のオーバーフローチャネル1104の水力直径を操作することで制御され、これにより、オーバーフローチャネル1104の全体的な体積が効果的に減少する。示すように、オーバーフローチャネル1104に複数の狭窄点を導入すると、オーバーフローチャネルが複数のセグメントに分割され、その中で、気化性材料1302は第1または第2の方向に、例えば空気制御通気口3902に向かってまたはそこから離れてそれぞれ流れることができる。
狭窄点の導入は、オーバーフローチャネル1104内の毛細管圧状態を確立または制御するのを助け、これによりカートリッジリザーバ内の圧力状態が周囲の空気以下の場合、空気制御通気口3902に向かう気化性材料1302の液圧流が最小化される。リザーバ内の圧力が周囲の圧力よりも低い(例えば、第1の閾値を超える)圧力状態では、狭窄点は、オーバーフローチャネル1104内の気化性材料1302の毛細管圧または液圧流を制御するように構成され、それにより周囲の空気は、空気制御通気口3904を通ってオーバーフローチャネル1104に入り、制御された流体ゲート1102に向かって上昇してリザーバ内に入り、カートリッジを通気する(すなわち、平衡圧力状態を確立する)。
特定の実施形態またはシナリオでは、上記の通気プロセスは、空気制御通気口3904を介した周囲空気の進入を含まないか、または必要としない場合がある。例えば、図11Mおよび図11Nを参照して本明細書でさらに詳細に提供されるように、いくつかの例示的なシナリオでは、空気制御通気口3904を通って入る空気の代わりに、またはそれに加えて、オーバーフローチャネル1104内に閉じ込められた気泡または気体は、制御された流体ゲート1102に向かって上昇し、制御された流体ゲート1102を介してオーバーフローチャネル1104から気泡がリザーバに導入されるとリザーバを通気することによって、カートリッジ内の平衡圧力状態の確立を支援し得る。図42Aおよび図42Bに示すように、オーバーフローチャネル1104の経路に形成される狭窄点およびC形状の壁の設計は、オーバーフロー制御チャネル1104の経路全体の毛細管圧のより良好な管理により、オーバーフローチャネル1104を通る気化性材料1302のより制御された流れを促進する。
図43Aは、1つ以上の実施形態による、例示的なウィックハウジング1315の様々な斜視図、上面図、底面図および側面図を示している。示すように、ウィックハウジング1315の下部に1つ以上の穿孔または孔を形成して、ウィックハウジング1315のウィックハウジング760内に配置されたウィックを通る空気流を収容することができる。十分な数の孔は、ウィックハウジング760を通る適切な空気流を促進し、ウィックの近くまたは周囲に配置された加熱要素によって生成される熱に反応してウィックに吸収される気化性材料1302の適切かつ適時の気化を提供する。
図43Bは、1つ以上の実施形態による、例示的なカートリッジ1320の収集器1313およびウィックハウジング760の構成要素を示している。示すように、ウィックハウジング1315(カートリッジのウィックハウジング部分を含む)は、突出部材またはタブ4390を含むように実装されてもよい。タブ4390は、ウィックハウジング1315の上端から延びるように構成されてもよく、ウィックハウジング1315は、組み立て中に収集器1313の受容端と嵌合する。タブ4390は、例えば、収集器1313の底部にある受容ノッチまたは受容空洞1390の1つ以上のファセットに対応するか、または一致する1つ以上のファセットを含むことができる。受容空洞1390は、例えばスナップ嵌め係合のためにタブ4390を取り外し可能に受容するように構成されてもよい。スナップ嵌め配置は、組み立て中または組み立て後に、収集器1313とウィックハウジング1315を一緒に保持するのを助けることができる。
特定の実施形態では、タブ4390を利用して、組み立て中にウィックハウジング1315の向きを指示することができる。例えば、一実施形態では、1つ以上の振動機構(例えば、振動ボウル)を利用して、カートリッジ1320の様々な構成要素を一時的に保管またはステージングすることができる。いくつかの実施形態によれば、タブ4390は、容易な係合および正しい自動化組立のために、機械的グリッパ用にウィックハウジング1315の上部を方向付けるのに役立ち得る。
(追加および/または代替の加熱要素の実施形態)
上述のように、本発明の実施形態と一致する気化装置カートリッジは、1つ以上の加熱要素を含んでもよい。図44A〜図116は、本発明の実施形態と一致する加熱要素の実施形態を示している。図44A〜図116に関して説明および図示する特徴は、上述の気化装置カートリッジの様々な実施形態に含まれてもよく、および/または上述の気化装置カートリッジの様々な実施形態の1つ以上の特徴を含んでもよく、図44A〜図116に関して説明および図示する加熱要素の特徴は、追加および/または代替として、以下で説明するものなどの気化装置カートリッジの1つ以上の他の例示的な実施形態に含まれ得る。
本発明の実施形態と一致する加熱要素は、望ましくは、ウィッキング要素を受け入れるように形作られ、および/またはウィッキング要素の周りに少なくとも部分的にクリンプまたは圧着されてもよい。加熱要素は、加熱要素が加熱要素の少なくとも2つまたは3つの部分の間にウィッキング要素を固定するように構成されるように曲げられてもよい。加熱要素は、ウィッキング要素の少なくとも一部の形状に適合するように曲げられてもよい。加熱要素は、典型的な加熱要素よりも容易に製造可能であり得る。本発明の実施形態と一致する加熱要素は、抵抗加熱に適した導電性金属で作られてもよく、いくつかの実施形態では、加熱要素は、加熱要素(したがって、気化性材料)をより効率的に加熱できるようにするために、別の材料の選択的めっきを含んでもよい。
図44Aは気化装置カートリッジ120の一実施形態の分解図を示し、図44Bは気化装置カートリッジ120の一実施形態の斜視図を示し、図44Cは気化装置カートリッジ120の一実施形態の底面斜視図を示している。図44A〜図44Cに示すように、気化装置カートリッジ120は、ハウジング160およびアトマイザアセンブリ(またはアトマイザ)141を含む。
アトマイザアセンブリ141(図99〜図101を参照)は、ウィッキング要素162、加熱要素500、およびウィックハウジング178を含み得る。以下により詳細に説明するように、加熱要素500の少なくとも一部は、ハウジング160とウィックハウジング178との間に配置され、気化装置本体110の一部と結合する(例えば、レセプタクル接点125と電気的に結合する)ように露出している。ウィックハウジング178は、4つの側面を含むことができる。例えば、ウィックハウジング178は、2つの対向する短側面と2つの対向する長側面を含むことができる。2つの対向する長側面はそれぞれ、少なくとも1つ(2つ以上)の凹部166を含むことができる(図99、図111Aを参照)。凹部166は、ウィックハウジング178の長側面に沿って、ウィックハウジング178の長側面と短側面との間のそれぞれの交差点に隣接して配置することができる。凹部166は、カートリッジレセプタクル118内で気化装置カートリッジ120を気化装置本体110に固定するために、気化装置本体110上の対応する機構(例えば、ばね)と解放可能に結合する形状とすることができる。凹部166は、気化装置カートリッジ120を気化装置本体110に結合するための機械的に安定した固定手段を提供する。
いくつかの実施形態では、ウィックハウジング178は、識別チップ174も含み、識別チップ174は、気化装置上に配置された対応するチップリーダと通信するように構成され得る。識別チップ174は、ウィックハウジング178の短側面上など、ウィックハウジング178に接着および/またはその他の方法で付着されてもよい。ウィックハウジング178は、追加的または代替的に、識別チップ174を受け入れるように構成されたチップ凹部164(図100を参照)を含むことができる。チップ凹部164は、2つ、4つ、またはそれ以上の壁によって囲まれていてもよい。チップ凹部164は、識別チップ174をウィックハウジング178に固定するような形状とすることができる。
上記のように、気化装置カートリッジ120は、一般に、リザーバ、空気経路、およびアトマイザ141を含んでもよい。いくつかの構成では、本発明の実施形態によって説明される加熱要素および/またはアトマイザは、気化装置本体に直接実装することができ、および/または気化装置本体から取り外しできなくてもよい。いくつかの実施形態では、気化装置本体は取り外し可能なカートリッジを含まなくてもよい。
本発明の様々な利点および利益は、本気化装置の構成、製造方法などに関する改善に関連し得る。例えば、本発明の実施形態と一致する気化装置デバイスの加熱要素は、望ましくは、材料のシートから(例えば、打ち抜きで)作られ、ウィッキング要素の少なくとも一部の周りにクリンプされるか曲げられて、ウィッキング要素を受け入れるように構成された事前形成要素を提供する(例えば、ウィッキング要素は加熱要素に押し込まれる、および/または加熱要素は張力が保持され、ウィッキング要素の上に引っ張られる)。加熱要素は、加熱要素が加熱要素の少なくとも2つまたは3つの部分の間にウィッキング要素を固定するように曲げられてもよい。加熱要素は、ウィッキング要素の少なくとも一部の形状に適合するように曲げられてもよい。加熱要素の構成により、加熱要素のより一貫した高品質の製造が可能になる。加熱要素の製造品質の一貫性は、規模調整されたおよび/または自動化された製造プロセス中に特に重要である。例えば、本発明の実施形態と一致する加熱要素は、複数の構成要素を有する加熱要素を組み立てるときに製造プロセス中に生じる可能性のある公差の問題を減らすのに役立つ。
いくつかの実施形態では、加熱要素の測定値の精度(抵抗、電流、温度など)は、少なくとも部分的には、公差の問題が低減された、加熱要素の製造性の一貫性が改善されているために改善される場合がある。測定値の精度が向上すると、気化装置デバイスを使用する際のユーザエクスペリエンスが向上する。例えば、上述のように、気化装置100は、吸入可能な用量の蒸気/エアロゾルを生成するための完全動作温度に、または加熱要素の加熱を開始するためのより低い温度に加熱要素を作動させる信号を受信することができる。気化装置の加熱要素の温度は、上記のように多くの要因に依存する可能性があり、これらの要因のいくつかは、アトマイザ部品の製造および組み立てにおける潜在的な変動を排除することにより予測可能になる。材料のシートから(例えば、打ち抜きで)作られ、事前形成要素を提供するようにウィッキング要素の少なくとも一部の周りにクリンプされるか曲げられた加熱要素は、望ましくは、熱損失を最小限に抑え、加熱要素が予測どおりに適切な温度に加熱されるよう動作することを保証するのに役立つ。
加えて、上述のように、加熱要素は、加熱要素の加熱性能を高めるために、1つ以上の材料で完全におよび/または選択的にめっきされてもよい。加熱要素のすべてまたは一部をめっきすると、熱損失を最小限に抑えることができる。めっきはまた、加熱要素の加熱部を適切な位置に集中させるのに役立ち、より効率的に加熱された加熱要素を提供し、さらに熱損失を削減する。選択的めっきは、加熱要素に供給される電流を適切な場所に誘導するのに役立つ。選択的めっきは、めっき材料の量および/または加熱要素の製造に関連するコストを削減するのにも役立つ。
加熱要素が以下で説明する1つ以上のプロセスを介して適切な形状に形成されると、加熱要素はウィッキング要素の周りにクリンプされ、および/または適切な位置に曲げられてウィッキング要素を受け取る。ウィッキング要素は、いくつかの実施形態では、少なくともほぼ平らなパッドとして、または円、楕円などのような他の断面形状で形成された繊維ウィックであってもよい。平らなパッドによって、気化性材料がウィッキング要素に引き込まれる速度をより精密におよび/または正確に制御できるようになる。例えば、最適なパフォーマンスを得るために、長さ、幅、および/または厚さを調整できる。平らなパッドを形成するウィッキング要素は、より大きな伝達表面積を提供することができ、これにより、加熱要素による気化のために、リザーバからウィッキング要素への気化性材料の流れ(言い換えると、より大きな質量の気化性材料の伝達)および、ウィッキング要素からウィッキング要素を通過する空気への気化性材料の流れを増やすことができる。そのような構成では、気化性材料をウィッキング要素に引き込み気化性材料を気化させるプロセスの効率を高めるために、加熱要素は、複数の方向で(例えば、ウィッキング要素の少なくとも2つの側面で)ウィッキング要素に接触してもよい。また、平らなパッドは、より容易に成形および/または切断することができ、したがって、より簡単に加熱要素に組み付けることができる。いくつかの実施形態では、以下でより詳細に説明するように、加熱要素は、ウィッキング要素の片側のみでウィッキング要素に接触するように構成されてもよい。
ウィッキング要素は、綿、シリカ、セラミックなどの1つ以上の剛性または圧縮性材料を含んでもよい。他のいくつかの材料に比べて、綿のウィッキング要素は、気化装置カートリッジのリザーバから気化されるウィッキング要素への気化性材料の流量を増やすおよび/またはより制御可能にすることができる。いくつかの実施形態では、ウィッキング要素は、加熱要素に接触するように、および/または加熱要素の少なくとも2つの部分の間に固定されるように構成される少なくともほぼ平らなパッドを形成する。例えば、少なくともほぼ平らなパッドは、互いに略平行な少なくとも対向する側面の第1の対を有してもよい。いくつかの実施形態では、少なくともほぼ平らなパッドは、互いに略平行であり、かつ対向する側面の第1の対に略垂直である少なくとも対向する側面の第2の対を有してもよい。
図45〜図48は、本発明の実施形態と一致する加熱要素500の概略図を示している。例えば、図45は、展開位置にある加熱要素500の概略図を示している。示すように、展開位置では、加熱要素500は平面加熱要素を形成する。加熱要素500は、最初に基板材料から形成されてもよい。次に、基板材料は、打ち抜き、レーザ切断、フォトエッチング、化学エッチングなどを含むがこれらに限定されない様々な機械的プロセスを介して適切な形状に切断および/または打ち抜かれる。
基板材料は、抵抗加熱に適した導電性金属でできていてもよい。いくつかの実施形態では、加熱要素500は、ニッケルクロム合金、ニッケル合金、ステンレス鋼などを含む。以下で説明するように、加熱要素500は、基板材料の1つ以上の位置の加熱要素の抵抗率を向上、制限、または変更するために、基板材料の表面の1つ以上の位置(これは、加熱要素500の全部または一部であり得る)にコーティングでめっきされてもよい。
加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502(例えば、加熱セグメント)、移行領域508に位置する1つ以上の脚部または(例えば、1つ、2つ、またはそれ以上の)接続部506、および電気的接触領域510に位置し、1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124を含む。歯部502、脚部506、およびカートリッジ接点124は、一体的に形成されてもよい。例えば、歯部502、脚部506、およびカートリッジ接点124は、基板材料から打ち抜きおよび/または切断された加熱要素500の部分を形成する。いくつかの実施形態では、加熱要素500は、脚部506のうちの1つ以上から延びる熱シールド518も含み、また、歯部502、脚部506、およびカートリッジ接点124と一体的に形成されてもよい。
いくつかの実施形態では、加熱要素500の加熱部504の少なくとも一部は、気化装置カートリッジ120のリザーバ140からウィッキング要素に引き込まれる気化性材料と結びつくように構成される。加熱要素500の加熱部504は、所望の抵抗を生成するように成形、サイズ決定、および/またはその他の方法で処理することができる。例えば、加熱部504に位置する歯部502は、歯部502の抵抗が適切な抵抗値に対応し加熱部504における局所加熱に影響を与え、ウィッキング要素からの気化性材料をより効率的かつ効果的に加熱するように設計される。歯部502は、所望の抵抗量を提供するために、直列および/または並列に細い経路の加熱セグメントまたはトレースを形成する。
歯部502(例えば、トレース)は、様々な形状、サイズ、および構成を含み得る。いくつかの構成では、1つ以上の歯部502は、気化性材料がウィッキング要素の外へとそこから出され、各歯部502の側縁から気化できるように離間され得る。歯部502の他の特性の中でも特に形状、長さ、幅、組成などは、加熱要素500の加熱部内から気化性材料を気化させることによりエアロゾルを生成する効率を最大化し、電気効率を最大化するために最適化され得る。歯部502の他の特性の中でも特に形状、長さ、幅、組成などは、追加的または代替的に、歯部502の長さ全体(または加熱部504のときなどは歯部502の一部)にわたって熱を均一に分散するように最適化されてもよい。例えば、歯部502の幅は、歯部502の長さに沿って均一または可変であり、加熱要素500の少なくとも加熱部504にわたる温度プロファイルを制御することができる。いくつかの例では、歯部502の長さは、加熱部504など、加熱要素500の少なくとも一部に沿って所望の抵抗を達成するように制御され得る。図45〜図48に示すように、歯部502はそれぞれ同じサイズおよび形状を有する。例えば、歯部502は、ほぼ位置合わせされ、概ね長方形の形状を有する外縁503を含み、平ら若しくは正方形の外縁503(図49〜図53も参照)または丸い外縁503(図54および図55を参照)を有する。いくつかの実施形態では、1つ以上の歯部502は、位置合わせされていない、および/または異なるサイズ若しくは形状の外縁503を含むことができる(図57〜図62を参照)。いくつかの実施形態では、歯部502は、均等に離間され得るか、または隣接する歯部502間に可変間隔を有し得る(図87〜図92を参照)。歯部502の特定の幾何学的形状は、加熱部504を加熱するための特定の局所抵抗を生成し、かつ気化性材料を加熱してエアロゾルを生成する加熱要素500の性能を最大化するように選択することが望ましい。
加熱要素500は、歯部502に対してより広いおよび/またはより厚い幾何学的形状、および/または異なる組成の部分を含むことができる。これらの部分は、電気的接触領域および/またはより導電性の高い部分を形成し、および/または気化装置カートリッジ内に加熱要素500を取り付けるための機構を含むことができる。加熱要素500の脚部506は、最も外側の各歯部502Aの端部から延びている。脚部506は、典型的には歯部502のそれぞれの幅よりも広い幅および/または厚さを有する加熱要素500の一部を形成する。しかし、いくつかの実施形態では、脚部506は、歯部502のそれぞれの幅と同じかまたはそれよりも狭い幅および/または厚さを有する。脚部506は、加熱要素500をウィックハウジング178、または気化装置カートリッジ120の別の部分に結合し、その結果、加熱要素500は、ハウジング160によって少なくとも部分的にまたは完全に囲まれる。脚部506は、製造中および製造後に加熱要素500が機械的に安定することを促進する剛性を提供する。脚部506はまた、カートリッジ接点124を加熱部504に配置された歯部502と接続する。脚部506は、加熱要素500が加熱部504の電気的要件を維持できるような形状および大きさである。図48に示すように、加熱要素500が気化装置カートリッジ120と組み立てられたとき、脚部506は、気化装置カートリッジ120の端部から加熱部504を離間させる。以下でより詳細に説明するように、少なくとも図82〜図98および図103〜図104に関して、脚部506は、毛細管機構598も含むことができる。毛細管機構598は、加熱部504から加熱要素500の他の部分への流体の流出を制限または防止する。
いくつかの実施形態では、脚部506のうちの1つ以上は、1つ以上の位置決め機構516を含む。位置決め機構516は、気化装置カートリッジ120の他の(例えば、隣接する)構成要素と結びつくことにより、組み立て中および/または組み立て後の加熱要素500またはその部分の相対的な位置決めに使用され得る。いくつかの実施形態では、位置決め機構516を製造中または製造後に使用して、基板材料を適切に位置決めして基板材料を切断および/または打ち抜いて加熱要素500の形成または加熱要素500の後処理をすることができる。位置決め機構516は、加熱要素500をクリンプするか、別の方法で曲げる前に、剪断および/または切断されてもよい。
いくつかの実施形態では、加熱要素500は、1つ以上の熱シールド518を含む。熱シールド518は、脚部506から横方向に延びる加熱要素500の一部を形成する。折り畳まれ、および/またはクリンプされると、熱シールド518は、第1の方向および/または第1の方向と反対の第2の方向に同じ平面上に歯部502からオフセットされて配置される。加熱要素500が気化装置カートリッジ120に組み付けられると、熱シールド518は、歯部502(および加熱部504)と気化装置カートリッジ120の本体(例えば、プラスチック本体)との間に配置されるように構成される。熱シールド518は、加熱部504を気化装置カートリッジ120の本体から断熱するのに役立つことができる。熱シールド518は、気化装置カートリッジ120の本体の加熱部504から発する熱の影響を最小限に抑え、気化装置カートリッジ120の本体の構造的完全性を保護し、気化装置カートリッジ120の融解または他の変形を防ぐのに役立つ。熱シールド518はまた、加熱部504内に熱を保持することにより加熱部504で一定の温度を維持するのに役立ち、それにより気化が起こっている間の熱損失を防止または制限する。いくつかの実施形態では、気化装置カートリッジ120は、さらにまたは代替的に、加熱要素500とは別個の熱シールド518Aを含んでもよい(図102を参照)。
上述のように、加熱要素500は、各脚部506の端部を形成する少なくとも2つのカートリッジ接点124を含む。例えば、図45〜図48に示すように、カートリッジ接点124は、折り線507に沿って折り畳まれる脚部506の部分を形成してもよい。カートリッジ接点124は、脚部506に対して約90度の角度で折り畳まれてもよい。いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124は、脚部506に対して約15度、25度、35度、45度、55度、65度、75度またはそれらの間の他の範囲の角度などの他の角度で折り畳まれてもよい。カートリッジ接点124は、実施形態に応じて、加熱部504に向かってまたは加熱部504から離れるように折り畳まれてもよい。カートリッジ接点124は、脚部506の少なくとも1つの長さに沿ってなど、加熱要素500の別の部分に形成することもできる。カートリッジ接点124は、気化装置カートリッジ120に組み付けられたときに環境に曝されるように構成されている(図53を参照)。
カートリッジ接点124は、導電性のピン、タブ、支柱、収容穴、若しくはピン若しくは支柱の表面、または他の接点構成を形成してもよい。いくつかの種類のカートリッジ接点124には、気化装置カートリッジ上のカートリッジ接点124と気化装置本体110上のレセプタクル接点125との間の物理的および電気的接触を向上させるばねまたは他の付勢機構が含まれている。いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124は、カートリッジ接点124と他の接点または電源との間の接続をきれいにするように構成されたワイピング接点を含む。例えば、ワイピング接点は、挿入方向に平行または垂直な方向に互いに摩擦係合し、互いに摺動する2つの平行であるがオフセットされた突起部を含むであろう。
カートリッジ接点124は、気化装置100のカートリッジレセプタクルの基部近くに配置されたレセプタクル接点125と接合するように構成され、気化装置カートリッジ120がカートリッジレセプタクル118に挿入されて結合されると、カートリッジ接点124とレセプタクル接点125は電気接続を行う。カートリッジ接点124は、(レセプタクル接点125などを介してなどで)気化装置デバイスの電源112と電気通信できる。これらの電気接続によって完成した回路により、抵抗加熱要素へ電流を送って加熱要素500の少なくとも一部を加熱でき、例えば抵抗加熱要素の抵抗率の熱係数に基づいて抵抗加熱要素の温度を決定および/または制御する際に使用するために抵抗加熱要素の抵抗を測定する機能、抵抗加熱要素または気化装置カートリッジの他の回路の1つ以上の電気特性に基づいてカートリッジを識別する機能などの、追加の機能にさらに使用することができる。カートリッジ接点124は、以下でより詳細に説明するように、例えば導電性めっき、表面処理、および/または堆積材料を使用して改善された電気特性(例えば、接触抵抗)を提供するように処理され得る。
いくつかの実施形態では、加熱要素500は、加熱要素500を所望の三次元形状に成形するために一連のクリンプおよび/または曲げ操作により処理されてもよい。例えば、加熱要素500は、加熱要素500の少なくとも2つの部分(例えば、略平行な部分)間でウィッキング要素を固定するために(加熱部504の対向する部分の間などで)、ウィッキング要素162を受け入れるように事前に形成されるかまたはウィッキング要素162の周りでクリンプされてもよい。加熱要素500をクリンプするために、加熱要素500は、折り線520に沿って互いに向けて曲げられてもよい。加熱要素500を折り線520に沿って折り畳むと、折り線520の間の領域によって画定されるプラットフォーム歯部部分524と、折り線520と歯部502の外縁503との間の領域によって画定される側歯部部分526とが形成される。プラットフォーム歯部部分524は、ウィッキング要素162の一端に接触するように構成される。側歯部部分526は、ウィッキング要素162の両側に接触するように構成される。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162を受け入れる、および/またはウィッキング要素162の少なくとも一部の形状に適合するような形状のポケットを形成する。ポケットは、ウィッキング要素162がポケット内の加熱要素500によって固定および保持されることを可能にする。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162に接触して、加熱要素500とウィッキング要素162との間に多次元接触を提供する。加熱要素500とウィッキング要素162との間の多次元接触は、気化装置カートリッジ120のリザーバ140から加熱部504への(ウィッキング要素162を介した)気化される気化性材料のより効率的および/またはより高速の移動を提供する。
いくつかの実施形態では、加熱要素500の脚部506の部分は、折り線522に沿って互いに離れるように曲げられてもよい。加熱要素500の脚部506の部分を折り線522に沿って互いに離れるように折り畳むことにより、脚部506は、(例えば、同じ平面で)第1の方向および/または第1の方向と反対の第2の方向で、加熱要素500の加熱部504(および歯部502)から離れた位置に配置される。したがって、加熱要素500の脚部506の部分を折り線522に沿って互いに離れるように折り畳むことにより、加熱部504は気化装置カートリッジ120の本体から離間する。図46は、ウィッキング要素162に関する折り線520および折り線522に沿って折り畳まれた加熱要素500の概略図を示している。図46に示すように、ウィッキング要素は、折り線520および522に沿って加熱要素500を折り畳むことによって形成されるポケット内に配置される。
いくつかの実施形態では、加熱要素500は、折り線523に沿って折り畳まれてもよい。例えば、カートリッジ接点124は、折り線523に沿って互いに向けて(図47に示すページの手前側および裏側に向けて)曲げられてもよい。カートリッジ接点124は、環境に露出してレセプタクル接点に接触し、加熱要素500の残りの部分は気化装置カートリッジ120内に配置される(図48および図53を参照)。
使用時、加熱要素500が気化装置カートリッジ120に組み込まれているときにユーザが気化装置カートリッジ120のマウスピース130をパフすると、空気が気化装置カートリッジに入り空気経路に沿って流れる。ユーザのパフに関連して、加熱要素500は、例えば、圧力センサを介したパフの自動検出、ユーザによるボタン押下の検出、モーションセンサ、流れセンサ、静電容量式リップセンサから生成された信号の検出、および/またはユーザがパフしている、またはしようとしている、あるいは別の方法で吸入しようとして空気が気化装置100に入り、少なくとも空気経路に沿って移動することを検出できる別のアプローチによって作動することができる。加熱要素500が作動すると、カートリッジ接点124において気化装置デバイスから加熱要素500に電力を供給することができる。
加熱要素500が作動すると、加熱要素500に電流が流れて発熱するため、温度が上昇する。熱は、伝導、対流、および/または放射による熱伝達を介してある程度の量の気化性材料に伝達され、気化性材料の少なくとも一部が気化する。熱伝達は、リザーバ内の気化性材料および/または加熱要素500によって保持されたウィッキング要素162に引き込まれた気化性材料に起こり得る。いくつかの実施形態では、上述のように、気化性材料は、歯部502の1つ以上の縁部に沿って気化することができる。気化装置デバイスに流入する空気は、加熱要素500を横切る空気経路に沿って流れ、気化した気化性材料を加熱要素500から除去する。気化した気化性材料は、冷却、圧力変化などにより凝縮され、ユーザが吸入するためのエアロゾルとしてマウスピース130を出る。
上述のように、加熱要素500は、ニクロム、ステンレス鋼、または他の抵抗加熱材料などの様々な材料で作られていてもよい。2つ以上の材料の組み合わせを加熱要素500に含めることができ、そのような組み合わせは、加熱要素全体の2つ以上の材料の均一な分布、または2つ以上の材料の相対量が空間的に不均一となっている他の構成の両方を含むことができる。例えば、歯部502は、より抵抗性のある部分を有することができ、それにより、歯部または加熱要素500の他の部分よりも高温になるように設計されている。いくつかの実施形態では、少なくとも(加熱部504内などの)歯部502は、高い伝導性および耐熱性を有する材料を含むことができる。
加熱要素500は、1つ以上の材料で完全にまたは選択的にめっきされてもよい。加熱要素500は、ステンレス鋼、ニクロム、または他の熱的および/または電気的伝導性合金などの熱的および/または電気的伝導性材料で作られているため、加熱要素500は、カートリッジ接点124と加熱要素500の加熱部504の歯部502との間の経路で電気的損失または加熱損失を受ける可能性がある。加熱および/または電気的損失を低減するのを助けるために、加熱要素500の少なくとも一部を1つ以上の材料でめっきして、加熱部504に至る電気経路の抵抗を低減することができる。本発明と一致するいくつかの実施形態では、加熱部504(例えば、歯部502)がめっきされないままであり、脚部506および/またはカートリッジ接点124の少なくとも一部が、それらの部分の抵抗(例えば、バルク抵抗および接触抵抗のいずれかまたは両方)を減らすめっき材料でめっきされることが有益である。
例えば、加熱要素500は、異なる材料でめっきされた様々な部分を含むことができる。別の例では、加熱要素500は層状材料でめっきされてもよい。加熱要素500の少なくとも一部をめっきすることは、加熱部504に流れる電流を集中させて、加熱要素500の他の部分における電気的損失および/または熱損失を低減するのに役立つ。いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124と加熱要素500の歯部502との間の電気経路の低抵抗を維持して、電気経路の電気的損失および/または熱損失を低減し、加熱部504全体に集中している電圧降下を補償することが望ましい。
いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124は選択的にめっきされてもよい。カートリッジ接点124を特定の材料で選択的にめっきすると、測定が行われ、カートリッジ接点124とレセプタクル接点との間に電気的接触が行われるポイントでの接触抵抗を最小化または排除できる。カートリッジ接点124において低抵抗を提供することにより、より正確な電圧、電流、および/または抵抗測定値および読み取り値を提供でき、これは加熱要素500の加熱部504の現在の実際の温度を正確に判定するのに有益であり得る。
いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124の少なくとも一部および/または脚部506の少なくとも一部を、1つ以上の外側めっき材料550でめっきすることができる。例えば、カートリッジ接点124の少なくとも一部および/または脚部506の少なくとも一部は、少なくとも金、または、白金、パラジウム、銀、銅などの低接触抵抗を提供する別の材料でめっきされてもよい。
いくつかの実施形態では、低抵抗外側めっき材料を加熱要素500に固定するために、加熱要素500の表面を接着めっき材料でめっきすることができる。そのような構成では、接着めっき材料を加熱要素500の表面に付着させ、外側めっき材料を付着めっき材料に付着させて、それぞれ第1および第2のめっき層を画定することができる。接着めっき材料は、外側めっき材料が接着めっき材料の上に付着するときに接着特性を有する材料を含む。例えば、接着めっき材料は、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、鉄、それらの合金などを含むことができる。図79〜図81は、カートリッジ接点124が接着めっき材料および/または外側めっき材料で選択的にめっきされている加熱要素500の例を示している。
いくつかの実施形態では、加熱要素500上に外側めっき材料を付着させるために、加熱要素500の表面を接着めっき材料でめっきするのではなく、非めっき下塗りを使用して加熱要素500の表面を下塗りしてもよい。例えば、加熱要素500の表面は、接着めっき材料を付着させるのではなく、エッチングを使用して下塗りされてもよい。
いくつかの実施形態では、脚部506およびカートリッジ接点124のすべてまたは一部は、接着めっき材料および/または外側めっき材料でめっきされてもよい。いくつかの例では、カートリッジ接点124は、カートリッジ接点124の残りの部分および/または加熱要素500の脚部506に比べてより厚い厚さを有する外側めっき材料を有する少なくとも一部を含むことができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124および/または脚部506は、歯部502および/または加熱部504と比較して、より厚い厚さを有し得る。
いくつかの実施形態では、加熱要素500を単一の基板材料で形成し、基板材料をめっきするのではなく、加熱要素500は、(例えば、レーザ溶接、拡散工程などを介して)一緒に結合される様々な材料で形成されてもよい。一緒に結合される加熱要素500の各部分の材料は、加熱要素500の他の部分に対して、カートリッジ接点124において抵抗が低いまたは抵抗がないように、歯部502または加熱部504において抵抗が高くなるように選択することができる。
いくつかの実施形態では、加熱要素500は、銀インクで電気めっきされ、および/または接着めっき材料および外側めっき材料などの1つ以上のめっき材料でスプレーコーティングされてもよい。
上述のように、加熱要素500は、加熱要素500の加熱部504をより効率的に加熱し、気化性材料をより効率的に気化させるために、様々な形状、サイズ、およびジオメトリを含むことができる。
図49〜図53は、本発明の実施形態と一致する加熱要素500の例を示している。示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124、および1つ以上の脚部506から延びる熱シールド518を含む。この例では、歯部502のそれぞれは、同じまたは類似の形状およびサイズを有する。歯部502は、正方形および/または平らな外縁503を有する。図49〜図52では、歯部502のポケット内にウィッキング要素162を固定するために、歯部502がウィッキング要素162(例えば、平らなパッド)の周りにクリンプされている。
図54〜図55は、非屈曲位置(図54)および屈曲位置(図55)における本発明の実施形態と一致する加熱要素500の別の例を示している。示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124、および1つ以上の脚部506から延びる熱シールド518を含む。この例では、歯部502のそれぞれは同じまたは類似の形状およびサイズを有し、歯部502は丸いおよび/または半円形の外縁503を有する。
図56は、図54〜図55に示す例示的な加熱要素500に類似している本発明の実施形態と一致する屈曲位置にある加熱要素500の別の例を示しているが、この例では、歯部502のそれぞれは同じまたは類似の形状およびサイズを有し、歯部502は正方形および/または平らな外縁503を有する。
図57〜図62は、少なくとも1つの歯部502が残りの歯部502とは異なるサイズ、形状、または位置を有する加熱要素500の他の例を示している。例えば、図57〜図58に示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、および1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124を含む。この例では、歯部502は、歯部の第1のセット505Aおよび歯部の第2のセット505Bを含む。歯部の第1および第2のセット505A、505Bは、互いにオフセットされている。例えば、歯部の第1および第2のセット505A、505Bの外縁503は互いに位置合わせされていない。図58に示すように、加熱部504が屈曲位置にあるとき、歯部の第1のセット505Aは、加熱要素500の第1の部分において歯部の第2のセット505Bよりも短く見え、歯部の第1のセット505Aは、加熱要素500の第2の部分において歯部の第2のセット505Bよりも長いように見える。
図59〜図60に示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、および1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124を含む。この例では、歯部502は、歯部の第1のセット509Aおよび歯部の第2のセット509Bを含む。歯部の第1および第2のセット509A、509Bは、互いにオフセットされている。例えば、歯部の第1および第2のセット509A、509Bの外縁503は互いに位置合わせされていない。ここで、歯部の第2のセット509Bは、単一の最外歯部502Aを含む。図59〜図60に示すように、加熱部504が屈曲位置にあるとき、歯部の第1のセット509Aは、歯部の第2のセット509Bよりも長いように見える。さらに、図59〜図60では、歯部502は曲げられていない。むしろ、歯部502は、加熱要素500の第1の部分および第1の部分に対向して略平行に配置された第2の部分に配置されている。加熱要素500の第1の部分に配置された歯部の第1のセットは、歯部の第1のセットと第2のセットの間に配置され、両方から離間しているプラットフォーム部分530によって、加熱要素500の第2の部分に配置された歯部の第2のセットから離間される。プラットフォーム部分530は、ウィッキング要素162の端部に接触するように構成される。プラットフォーム部分530は、切り欠き部分532を含む。切り欠き部分532は、加熱要素500が作動したとき気化性材料が気化することができる追加の縁部を提供することができる。
図61〜図62に示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、および1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124を含む。この例では、歯部502は、歯部の第1のセット509Aおよび歯部の第2のセット509Bを含む。歯部の第1および第2のセット509A、509Bは、互いにオフセットされている。例えば、歯部の第1および第2のセット509A、509Bの外縁503は互いに位置合わせされていない。ここで、歯部の第1および第2のセット509A、509Bのそれぞれは、2つの歯部502を含む。図61〜図62に示すように、加熱部504が屈曲位置にあるとき、歯部の第1のセット509Aは、歯部の第2のセット509Bよりも短いように見える。さらに、図61〜図62では、歯部502は曲げられていない。むしろ、歯部502は、加熱要素500の第1の部分および(第1の部分と対向して平行である)第2の部分に配置される。第1の部分に配置された歯部の第1のセットは、歯部の第1のセットと第2のセットの間に配置され、両方から離間しているプラットフォーム部分によって、第2の部分に配置された歯部の第2のセットから離間される。プラットフォーム部分は、ウィッキング要素162の端部に接触するように構成される。プラットフォーム部分は、切り欠き部分を含む。切り欠き部分は、加熱要素500が作動したとき気化性材料が気化することができる追加の縁部を提供することができる。
図63〜図68は、非屈曲位置(図63)および屈曲位置(図64〜図68)における本発明の実施形態と一致する加熱要素500の別の例を示している。示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124、および1つ以上の脚部506から延びる熱シールド518を含む。この例では、加熱要素500は、円筒形のウィッキング要素162または円形断面を有するウィッキング要素162を受け入れるように、クリンプおよび/または曲げられるように構成される。歯部502のそれぞれは、開口部540を含む。開口部540は、加熱要素500が作動したときから気化性材料が気化することができる追加の縁部を提供することができる。開口部540はまた、加熱要素500を形成するために使用される材料の量を低減し、加熱要素500の重量および加熱要素500に使用される材料の量を低減し、それにより材料コストを低減する。
図69〜図78は、加熱要素500がウィッキング要素162の片側に押し付けられる本発明の実施形態と一致する加熱要素500を示している。示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、および1つ以上の脚部506のそれぞれの端部に形成されたカートリッジ接点124を含む。これらの例では、脚部506およびカートリッジ接点124は、第3の方向に垂直な第1〜第2の方向ではなく、第3の方向に曲がるように構成される。そのような構成では、加熱部504の歯部502は、加熱要素500から外向きに面する平面プラットフォームを形成し、ウィッキング要素162に対して(例えば、ウィッキング要素162の片側に)押し付けられるように構成される。
図71〜図74は、様々な形状で構成された歯部502を含む本発明の実施形態と一致する加熱要素500のいくつかの例を示している。上述のように、歯部502は、使用中にウィッキング要素162の片側に押し付けられる平面プラットフォームを形成する。歯部502ではなく脚部506は、屈曲位置で曲がる。
図75は、ウィッキング要素162および加熱要素500を収容するウィックハウジング(例えば、ウィックハウジング178)などの気化装置カートリッジ120の構成要素に組み付けられた図71に示す加熱要素500の例を示し、図76は、本発明の実施形態と一致する例示的な気化装置カートリッジ120に組み付けられた加熱要素500を示す。示すように、カートリッジ接点124は、横方向に互いに向けて曲げられている。
図77および図78は、歯部502がウィッキング要素162に押し付けられるように構成されたプラットフォームを形成する加熱要素500の別の例を示している。ここで、脚部506は、脚部506のそれぞれに横方向内向きの力が加えられたときに、歯部502をウィッキング要素162に押し付けるばね状構造を形成することができる。例えば、図78は、カートリッジ接点124などを介して加熱要素500に電力(例えば、電流)が供給されるときに、歯部502がウィッキング要素162に押し付けられている例を示している。
図82〜図86は、本発明の実施形態と一致する加熱要素500の別の例を示している。示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、および1つ以上の脚部506の端部に、および/またはその各々の一部として形成されたカートリッジ接点124を含む。この例では、歯部502のそれぞれは、同じまたは類似の形状およびサイズを有し、互いに等しい距離で離間している。歯部502は、丸い外縁503を有する。
図85に示すように、歯部502によって形成されるポケット内にウィッキング要素162を固定するために、歯部502がウィッキング要素162(例えば、平らなパッド)の周りにクリンプされている。例えば、歯部502は、ウィッキング要素162が存在するポケットを画定するために折り畳まれ、および/またはクリンプされてもよい。歯部502は、プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526を含む。プラットフォーム歯部部分524は、ウィッキング要素162の一方の側部に接触するように構成され、側歯部部分526は、ウィッキング要素162の他の対向している側部に接触するように構成される。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162を受け入れる、および/またはウィッキング要素162の少なくとも一部の形状に適合するような形状のポケットを形成する。ポケットは、ウィッキング要素162がポケット内の加熱要素500によって固定および保持されることを可能にする。
いくつかの実施形態では、側歯部部分526およびプラットフォーム歯部部分524は、圧縮によってウィッキング要素162を保持する(例えば、ウィッキング要素162の少なくとも一部は、両側の側歯部部分526および/またはプラットフォーム歯部部分524の間で圧縮される)。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162に接触して、加熱要素500とウィッキング要素162との間に多次元接触を提供する。加熱要素500とウィッキング要素162との間の多次元接触は、気化装置カートリッジ120のリザーバ140から加熱部504への(ウィッキング要素162を介した)気化される気化性材料のより効率的および/またはより高速の移動を提供する。
図82〜図86に示す例示的な加熱要素500の1つ以上の脚部506は、4つの脚部506を含む。脚部506のそれぞれは、気化装置100の対応するレセプタクル接点125に接触するように構成されたカートリッジ接点124を含むおよび/または画定することができる。いくつかの実施形態では、脚部506の各対(およびカートリッジ接点124)は、単一のレセプタクル接点125と接触してもよい。脚部506は、脚部506がレセプタクル接点125との接触を維持できるように、ばね式であってもよい。脚部506は、レセプタクル接点125との接触を維持するのに役立つように湾曲した脚部506の長さに沿って延びる部分を含むことができる。ばね荷重された脚部506および/または脚部506の湾曲は、脚部506とレセプタクル接点125との間の一貫した圧力を増加および/または維持するのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、脚部506は、脚部506とレセプタクル接点125との間の一貫した圧力を増加および/または維持するのに役立つ支持体176と結合される。支持体176は、脚部506とレセプタクル接点125との間の接触を維持するのを助けるために、プラスチック、ゴム、または他の材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、支持体176は脚部506の一部として形成される。
脚部506は、カートリッジ接点124と他の接点または電源との間の接続をきれいにするように構成された1つ以上のワイピング接点と接触してもよい。例えば、ワイピング接点は、挿入方向に平行または垂直な方向に互いに摩擦係合し、互いに摺動する少なくとも2つの平行であるがオフセットされた突起部を含むであろう。
図82〜図98に示すように、加熱要素500の1つ以上の脚部506は、4つの脚部506を含む。図91〜図92、図97A〜図98B、および図109〜図110は、非屈曲位置にある加熱要素500の例を示している。示すように、加熱要素500は、4つの脚部506および歯部502によって画定されるH形状を有する。この構成により、ヒータ全体の抵抗をより正確に測定できるようになり、抵抗測定値のばらつきが減少するため、エアロゾル生成の効率が向上し、エアロゾル生成の品質が向上する。加熱要素500は、2対の対向する脚部506を含む。歯部502は、対向する脚部506の各対の中心またはその近くで、対向する脚部506の各対と結合(例えば、交差)する。加熱部504は、対向する脚部506の対の間に配置される。
図109は、加熱要素500が基板材料577から打ち抜きおよび/または別の方法で形成される前の加熱要素500の例を示している。過剰な基板材料577Aは、1つ、2つ、またはそれ以上の結合位置577Bで加熱要素500と結合されてもよい。例えば、示すように、過剰な基板材料577Aは、加熱要素のプラットフォーム部分および/または加熱要素500の加熱部504の対向する横方向端部173の近くの2つの結合位置577Bで加熱要素500と結合され得る。いくつかの実施形態では、加熱要素500は、最初に基板材料577から打ち抜かれ、次に結合位置577Bで(例えば、加熱要素500をねじる、引っ張る、打ち抜く、切断するなどにより)過剰な基板材料577Aから除去されてもよい。
上述のように、加熱要素500をクリンプするために、加熱要素500は、折り線523、522A、522B、520に沿って、互いに向かけてまたは互いに離れるように曲げられるか、別の方法で折り畳まれ得る(例えば、図98Aを参照)。折り線は図98Aに示されているが、図44A〜図115Cに記載され示す例示的な加熱要素500は、折り線に沿ってクリンプ、折り畳み、またはその他の方法で曲げられてもよい。加熱要素500を折り線520に沿って折り畳むと、折り線520の間、および/または折り線520と歯部502の外縁503との間の領域によって画定される側歯部部分526の間の領域によって画定されるプラットフォーム歯部部分524が形成される。プラットフォーム歯部部分524は、ウィッキング要素162の一端に接触および/または一端を支持してもよい。側歯部部分526は、ウィッキング要素162の両側に接触してもよい。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162を受け入れる、および/またはウィッキング要素162の少なくとも一部の形状に適合する形状のポケットを形成する加熱要素の内部容積を画定する。内部容積により、ウィッキング要素162は、ポケット内の加熱要素500によって固定および保持されることが可能になる。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162に接触して、加熱要素500とウィッキング要素162との間に多次元接触を提供する。加熱要素500とウィッキング要素162との間の多次元接触は、気化装置カートリッジ120のリザーバ140から加熱部504への(ウィッキング要素162を介した)気化される気化性材料のより効率的および/またはより高速の移動を提供する。
いくつかの実施形態では、加熱要素500の脚部506の部分は、折り線522A、522Bに沿って曲げられてもよい。加熱要素500の脚部506の部分を折り線522に沿って互いに離れるように折り畳むことにより、脚部506は、(例えば、同じ平面で)第1の方向および/または第1の方向と反対の第2の方向で、加熱要素500の加熱部504(および歯部502)から離れた位置に配置される。したがって、加熱要素500の脚部506の部分を折り線522に沿って互いに離れるように折り畳むことにより、加熱部504は気化装置カートリッジ120の本体から離間する。折り線522A、522Bに沿って脚部506の部分を折り畳むと、ブリッジ585が形成される。いくつかの実施形態では、ブリッジ585は、毛細管作用などによる加熱部504からの気化性材料のオーバーフローを低減または排除するのに役立つ。ブリッジ585はまた、加熱部504を脚部506から断熱するのに役立ち、その結果、加熱部504で発生した熱は脚部506に到達しない。これはまた、加熱部504内に加熱要素500の加熱を局所化するのに役立つ。
いくつかの実施形態では、加熱要素500は、折り線523に沿って曲げられて、カートリッジ接点124を画定してもよい。カートリッジ接点124は、レセプタクル接点に接触するために環境に露出するか、別の方法でアクセス可能(および外殻などのカートリッジの一部の内部に配置可能)である一方、加熱要素500の加熱部504などの他の部分は、ウィックハウジングなどの気化装置カートリッジ120のアクセス不能な部分に配置される。
いくつかの実施形態では、脚部506は、ウィッキング要素162および加熱要素500(加熱部504など)の少なくとも一部を囲むウィックハウジング178の少なくとも一部の周りに曲げられるように構成される保持部分180を含む。保持部分180は、脚部506の端部を形成する。保持部分180は、加熱要素500およびウィッキング要素162をウィックハウジング178(および気化装置カートリッジ120)に固定するのに役立つ。あるいは、保持部分180は、ウィックハウジング178の少なくとも一部から離れるように曲げられてもよい。
図87〜図92は、本発明の実施形態と一致する加熱要素500の別の例を示している。示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、および1つ以上の脚部506の端部に、および/またはその各々の一部として形成されたカートリッジ接点124を含む。
歯部502は、ウィッキング要素162(例えば、平らなパッド)が存在するポケットを画定するために折り畳まれ、および/またはクリンプされてもよい。歯部502は、プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526を含む。プラットフォーム歯部部分524は、ウィッキング要素162の一方の側部に接触するように構成され、側歯部部分526は、ウィッキング要素162の他の対向している側部に接触するように構成される。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162を受け入れる、および/またはウィッキング要素162の少なくとも一部の形状に適合するような形状のポケットを形成する。ポケットは、ウィッキング要素162がポケット内の加熱要素500によって固定および保持されることを可能にする。
この例では、歯部502は様々な形状およびサイズを有し、同じまたは変化する距離で互いに離間している。例えば、示すように、側歯部部分526のそれぞれは、少なくとも4つの歯部502を含む。隣接する歯部502の第1の対570では、隣接する歯部502のそれぞれは、プラットフォーム歯部部分524の近くに位置する内側領域576から外縁503の近くに位置する外側領域578まで等しい距離で離間している。隣接する歯部502の第2の対572では、隣接する歯部502は、内側領域576から外側領域578まで距離が変化して離間している。例えば、第2の対572の隣接する歯部502は、内側領域576で外側領域578よりも大きい幅で離間している。これらの構成は、加熱部504の歯部502の長さに沿って一定かつ均一な温度を維持するのに役立ち得る。歯部502の長さに沿って一定温度を維持することにより、最高温度が加熱部504全体にわたってより均一に維持可能であるため、より高品質のエアロゾルを提供し得る。
上述のように、脚部506のそれぞれは、気化装置100の対応するレセプタクル接点125に接触するように構成されたカートリッジ接点124を含むおよび/または画定することができる。いくつかの実施形態では、脚部506の各対(およびカートリッジ接点124)は、単一のレセプタクル接点125と接触してもよい。いくつかの実施形態では、脚部506は、曲げられるように構成され、概して加熱部504から離れて延びる保持部分180を含む。保持部分180は、ウィックハウジング178の対応する凹部内に配置されるように構成される。保持部分180は、脚部506の端部を形成する。保持部分180は、加熱要素500およびウィッキング要素162をウィックハウジング178(および気化装置カートリッジ120)に固定するのに役立つ。保持部分180は、保持部分180の端部から加熱要素500の加熱部504に向かって延びる先端部分180Aを有してもよい。この構成は、保持部分が気化装置カートリッジ120の別の部分、または気化装置カートリッジ120をきれいにするための洗浄装置と接触する可能性を低減する。
加熱部504の歯部502の外縁503は、タブ580を含んでもよい。タブ580は、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上のタブ580を含んでもよい。タブ580は、外縁503から外向きに延び、加熱要素500の中心から離れて延びてもよい。例えば、タブ580は、ウィッキング要素162を受け入れるための少なくとも側歯部部分526によって画定される内部容積を取り囲む加熱要素500の縁部に沿って配置することができる。タブ580は、ウィッキング要素162の内部容積から離れて外向きに延びてもよい。タブ580はまた、プラットフォーム歯部部分524とは反対の方向に離れて延びてもよい。いくつかの実施形態では、ウィッキング要素162の内部容積の対向する側部に配置されたタブ580は、互いに離れて延びてもよい。この構成は、ウィッキング要素162の内部容積に通じる開口部を広げることに役立ち、それにより、ウィッキング要素162が加熱要素500に組み付けられたときに引っかかる、裂ける、および/または損傷する可能性を減らすのに役立つ。ウィッキング要素162の材料により、ウィッキング要素162は、加熱要素500に組み付けられた(例えば、内部に配置、または挿入された)ときに、容易に引っかかる、裂ける、および/または別の方法で損傷する可能性がある。ウィッキング要素162と歯部502の外縁503との間の接触も、加熱要素に損傷を引き起こす可能性がある。タブ580の形状および/または位置決めにより、ウィッキング要素162を、歯部502により形成されるポケット(例えば、加熱要素500の内部容積)内にまたはポケットに向けてより容易に位置決めすることができ、それにより、ウィッキング要素162および/または加熱要素が損傷する可能性を防止または低減する。したがって、タブ580は、ウィッキング要素162が加熱要素500と熱接触する際に加熱要素500および/またはウィッキング要素162に引き起こされる損傷を低減または防止するのに役立つ。タブ580の形状はまた、加熱部504の抵抗に対する影響を最小限に抑えるのに役立つ。
いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124の少なくとも一部および/または脚部506の少なくとも一部を1つ以上の外側めっき材料550でめっきして、加熱要素500がレセプタクル接点125に接触する点における接触抵抗を低減することができる。
図93A〜図98Bは、本発明の実施形態と一致する加熱要素500の別の例を示している。示すように、加熱要素500は、加熱部504に位置する1つ以上の歯部502、歯部502から延びる1つ以上の脚部506、および1つ以上の脚部506の端部に、および/またはその各々の一部として形成されたカートリッジ接点124を含む。
歯部502は、ウィッキング要素162(例えば、平らなパッド)が存在するポケットを画定するために折り畳まれ、および/またはクリンプされてもよい。歯部502は、プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526を含む。プラットフォーム歯部部分524は、ウィッキング要素162の一方の側部に接触するように構成され、側歯部部分526は、ウィッキング要素162の他の対向している側部に接触するように構成される。プラットフォーム歯部部分524および側歯部部分526は、ウィッキング要素162を受け入れる、および/またはウィッキング要素162の少なくとも一部の形状に適合するような形状のポケットを形成する。ポケットは、ウィッキング要素162がポケット内の加熱要素500によって固定および保持されることを可能にする。
この例では、歯部502は同じ形状およびサイズを有し、互いに等しい距離で離間している。ここで、歯部502は、プラットフォーム歯部部分524によって離間された第1の側歯部部分526Aおよび第2の側歯部部分526Bを含む。第1および第2の側歯部部分526A、526Bのそれぞれは、プラットフォーム歯部部分524の近くに位置する内側領域576から外縁503の近くに位置する外側領域578を含む。外側領域578で、第1の側歯部部分526Aは、第2の歯部部分526Bと略平行に配置される。内側領域576では、第1の側歯部部分526Aは第2の歯部部分526Bからオフセットされて配置され、第1および第2の側歯部部分526A、526Bは平行ではない。この構成は、加熱部504の歯部502の長さに沿って一定かつ均一な温度を維持するのに役立ち得る。歯部502の長さに沿って一定温度を維持することにより、最高温度が加熱部504全体にわたってより均一に維持可能であるため、より高品質のエアロゾルを提供し得る。
上述のように、脚部506のそれぞれは、気化装置100の対応するレセプタクル接点125に接触するように構成されたカートリッジ接点124を含むおよび/または画定することができる。いくつかの実施形態では、脚部506の各対(およびカートリッジ接点124)は、単一のレセプタクル接点125と接触してもよい。いくつかの実施形態では、脚部506は、曲げられるように構成され、概して加熱部504から離れて延びる保持部分180を含む。保持部分180は、ウィックハウジング178の対応する凹部内に配置されるように構成される。保持部分180は、脚部506の端部を形成する。保持部分180は、加熱要素500およびウィッキング要素162をウィックハウジング178(および気化装置カートリッジ120)に固定するのに役立つ。保持部分180は、保持部分180の端部から加熱要素500の加熱部504に向かって延びる先端部分180Aを有してもよい。この構成は、保持部分が気化装置カートリッジ120の別の部分、または気化装置カートリッジ120をきれいにするための洗浄装置と接触する可能性を低減する。
加熱部504の歯部502の外縁503は、タブ580を含んでもよい。タブ580は、外縁503から外向きに延び、加熱要素500の中心から離れて延びてもよい。タブ580は、ウィッキング要素162を歯部502によって形成されたポケット内により容易に配置できるように成形でき、それによりウィッキング要素162が外縁503に引っかかる可能性を防止または低減する。タブ580の形状は、加熱部504の抵抗に対する影響を最小限に抑えるのに役立つ。
いくつかの実施形態では、カートリッジ接点124の少なくとも一部および/または脚部506の少なくとも一部を1つ以上の外側めっき材料550でめっきして、加熱要素500がレセプタクル接点125に接触する点における接触抵抗を低減することができる。
図99〜図100は、加熱要素500がウィックハウジング178に組み付けられたアトマイザアセンブリ141の例を示し、図101は、本発明の実施形態と一致するアトマイザアセンブリ141の分解図を示している。ウィックハウジング178は、プラスチック、ポリプロピレンなどでできていてもよい。ウィックハウジング178は、加熱要素500の脚部506のそれぞれの少なくとも一部が配置および固定され得る4つの凹部592を含む。示すように、ウィックハウジング178はまた、内部容積594へのアクセスを提供する開口部593を含み、その中に、加熱要素500の少なくとも加熱部504およびウィッキング要素162が配置される。
ウィックハウジング178はまた、図102に示す別個の熱シールド518Aを含んでもよい。熱シールド518Aは、ウィックハウジング178の壁と加熱要素500との間のウィックハウジング178内の内部容積594内に配置される。熱シールド518Aは、加熱要素500の加熱部504を少なくとも部分的に取り囲み、ウィックハウジング178の側壁から加熱要素500を離すように成形される。熱シールド518Aは、加熱部504を気化装置カートリッジ120の本体および/またはウィックハウジング178から断熱するのに役立つことができる。熱シールド518Aは、気化装置カートリッジ120の本体の加熱部504および/またはウィックハウジング178から発する熱の影響を最小限に抑え、気化装置カートリッジ120の本体および/またはウィックハウジング178の構造的完全性を保護し、気化装置カートリッジ120および/またはウィックハウジング178の融解または他の変形を防ぐのに役立つ。熱シールド518Aはまた、加熱部504内に熱を保持することにより加熱部504で一定の温度を維持するのに役立ち、それにより熱損失を防止または制限する。
熱シールド518Aは、ウィックハウジング178の基部など、開口部593の反対側のウィックハウジング178の一部に形成された1つ以上のスロット(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、または7つ以上のスロット)596と整列する1つ以上のスロット590(例えば、3つのスロット)を一端に含む(図100および図112を参照)。1つ以上のスロット590、596は、気化性材料の液体の流れに影響を与えることなく、加熱部504内の液体気化性材料の流れおよび気化性材料の気化によって引き起こされる圧力の逃げを可能にする。
いくつかの実施形態では、加熱要素500(例えば、脚部506)とウィックハウジング178の外壁との間(または加熱要素500の部分間)にフラッディングが発生する場合がある。例えば、液体経路599によって示すように、加熱要素500の脚部506とウィックハウジング178の外壁との間の毛細管圧により、液体の気化性材料が蓄積する場合がある。そのような場合、リザーバおよび/または加熱部504から液体の気化性材料を引き出すのに十分な毛細管圧があり得る。液体気化性材料がウィックハウジング178(または加熱部504)の内部容積から逃げるのを制限および/または防止するのを助けるために、ウィックハウジング178および/または加熱要素500は、毛細管圧に急激な変化を引き起こす毛細管機構を含むことができ、それにより、追加のシール(例えば、ハーメチックシール)を使用せずに液体の気化性材料が機構を通過することを防ぐ液体バリアを形成する。毛細管機構は、ウィックハウジング178および/または加熱要素500の鋭い点、屈曲部、湾曲面、または他の表面によって形成される毛細管破断部を画定してもよい。毛細管機構により、導電性要素(例えば、加熱要素500)を湿潤領域および乾燥領域の両方に配置することができる。
毛細管機構は、加熱要素500および/またはウィックハウジング178上に配置され、および/またはその一部を形成することができ、毛細管圧の急激な変化を引き起こす。例えば、毛細管機構は、加熱要素の長さに沿って、加熱要素とウィックハウジングとの間、または気化装置カートリッジの別の構成要素との間の毛細管圧の急激な変化を引き起こす、屈曲部、鋭い点、湾曲面、傾斜面、または他の表面機構を含み得る。毛細管機構は、加熱要素の部分間、加熱要素とウィックハウジングとの間などに形成される毛細管チャネルなどの毛細管チャネルを広げる加熱要素および/またはウィックハウジングの突起または他の部分も含むことができ、それは、毛細管チャネルが液体を毛細管チャネルに引き込まないように、毛細管チャネル内の毛細管圧を低下させるのに十分である(例えば、毛細管機構はウィックハウジングから加熱要素を離す)。したがって、毛細管機構は、毛細管圧力の急激な変化および/または低下に少なくとも部分的に起因して、液体が毛細管機構を超えて液体経路に沿って流れることを防止または制限する。毛細管機構のサイズおよび/または形状(例えば、屈曲部、鋭い点、湾曲面、傾斜面、突起など)は、加熱要素およびウィックハウジングなどの材料間に形成される濡れ角の関数であってもよく、または構成要素間に形成される毛細管チャネルの他の壁は、加熱要素および/またはウィックハウジングまたは他の構成要素の材料の関数であってもよく、および/または他の特性の中でも毛細管チャネルを画定する加熱要素および/またはウィックハウジングなどの2つの構成要素間に形成されるギャップのサイズの関数であってもよい。
一例として、図103Aおよび図103Bは、毛細管圧の急激な変化を引き起こす毛細管機構598を有するウィックハウジング178を示している。毛細管機構598は、液体が毛細管機構598を越えて液体経路599に沿って流れるのを防止または制限し、脚部506とウィックハウジング178との間に液体が溜まるのを防ぐのに役立つ。ウィックハウジング178上の毛細管機構598は、加熱要素500(例えば、金属などで作られた構成要素)をウィックハウジング178(例えば、プラスチックなどで作られた構成要素)から離間させ、それにより2つの構成要素間の毛細管強度を低下させる。図103Aおよび図103Bに示す毛細管機構598は、液体が毛細管機構598を越えて流れるのを制限または防止するウィックハウジングの傾斜面の端部に鋭い縁部も含む。
図103Bに示すように、加熱要素500の脚部506は、加熱要素500の内部容積および/またはウィックハウジング178に向かって内側に角度を付けられてもよい。角度の付いた脚部506は、液体が加熱要素の外側表面の上および加熱要素500の脚部506に沿って流れるのを制限または防止するのに役立つ毛細管機構を形成してもよい。
別の例として、加熱要素500は、1つ以上の脚部506で形成され、加熱部504から脚部506を離間させる毛細管機構(例えば、ブリッジ585)を含んでもよい(図82〜図98参照)。ブリッジ585は、加熱要素500を折り線520、522に沿って折り畳むことにより形成されてもよい。いくつかの実施形態では、ブリッジ585は、毛細管作用などによる加熱部504からの気化性材料のオーバーフローを低減または排除するのに役立つ。図93A〜図98Bに示す例示的な加熱要素500などのいくつかの例では、ブリッジ585は、角度が付けられ、および/または屈曲部を含み、加熱部504からの流体の流れを制限するのに役立つ。
別の例として、加熱要素500は、鋭い点を画定して毛細管圧の急激な変化を引き起こし、それによって液体の気化性材料が毛細管機構598を越えて流れるのを防ぐ毛細管機構598を含むことができる。図104は、本発明の実施形態と一致する毛細管機構598を有する加熱要素500の例を示している。図104に示すように、毛細管機構598は、脚部506と加熱部504との間の距離よりも大きい距離で加熱部から外向きに延びるブリッジ585の端部を形成することができる。ブリッジ585の端部は、液体の気化性材料が脚部506に流入するおよび/または加熱部504から出るのをさらに防止し、それにより漏れを減らし、加熱部504内に残る気化性材料の量を増加させるのに役立つ鋭利な縁部であってもよい。
図105〜図106は、図87〜図92に示す加熱要素500の変形例を示している。加熱要素500のこの変形例では、加熱要素500の脚部506は、屈曲領域511に屈曲部を含む。脚部506の屈曲部は毛細管機構598を形成することができ、これは、液体の気化性材料が毛細管機構598を越えて流れるのを防ぐのに役立つ。例えば、屈曲部は毛細管圧の急激な変化を生じさせ、これにより液体の気化性材料が屈曲部を越えて流れるのを、および/または脚部506とウィックハウジング178との間に溜まるのを制限または防止するのに役立つことができ、液体の気化性材料が加熱部504から流出するのを制限または防止するのに役立つことができる。
図107〜図108は、図93A〜図98Bに示す加熱要素500の変形例を示している。加熱要素500のこの変形例では、加熱要素500の脚部506は、屈曲領域511に屈曲部を含む。脚部506の屈曲部は毛細管機構598を形成することができ、これは、液体の気化性材料が毛細管機構598を越えて流れるのを防ぐのに役立つ。例えば、屈曲部は毛細管圧の急激な変化を生じさせ、液体の気化性材料が屈曲部を越えて流れるのを、および/または脚部506とウィックハウジング178との間に溜まるのを制限または防止するのに役立ち、液体の気化性材料が加熱部504から流出するのを制限または防止するのに役立つことができる。
図111A〜図112は、加熱要素500がウィックハウジング178および熱シールド518Aに組み付けられたアトマイザアセンブリ141の別の例を示し、図113は、本発明の実施形態と一致するアトマイザアセンブリ141の分解図を示している。ウィックハウジング178は、プラスチック、ポリプロピレンなどでできていてもよい。ウィックハウジング178は、加熱要素500の脚部506のそれぞれの少なくとも一部が配置および固定され得る4つの凹部592を含む。凹部592内で、ウィックハウジング178は、例えば加熱要素500の脚部506の少なくとも一部とウィックハウジング保持機構172との間のスナップ嵌合構成を介して、加熱要素500をウィックハウジング178に固定するのに役立つ1つ以上のウィックハウジング保持機構172(図115Aを参照)を含むことができる。ウィックハウジング保持機構172はまた、ウィックハウジング178の表面から加熱要素500を離間させるのに役立ち、ウィックハウジングに熱が作用してウィックハウジング178の一部が溶けるのを防ぐのに役立つことができる。
示すように、ウィックハウジング178はまた、内部容積594へのアクセスを提供する開口部593を含み、その中に、加熱要素500の少なくとも加熱部504およびウィッキング要素162が配置される。
ウィックハウジング178はまた、ウィックハウジング178の表面から加熱要素500を離間させて、ウィックハウジング178の表面と接触する熱量を減らすのに役立つ1つ以上の他の切り欠きを含んでもよい。例えば、ウィックハウジング178は切り欠き170を含むことができる。切り欠き170は、開口部593に近接したウィックハウジング178の外面に沿って形成されてもよい。切り欠き170はまた、毛細管機構598などの毛細管機構を含むことができる。切り欠き170の毛細管機構は、隣接する(または交差する)壁(ウィックハウジングの壁など)の間の接触点を破壊する表面(例えば、湾曲面)を画定してもよい。湾曲面は、ウィックハウジングの隣接する外壁間に形成される毛細管現象を低減または排除するのに十分な半径を有してもよい。
図111A〜図112を参照すると、ウィックハウジング178はタブ168を含むことができる。タブ168は、気化装置カートリッジの1つ以上の他の構成要素に対して、気化装置カートリッジの組み立て中にウィックハウジングを適切に配置および/または方向付けるのに役立ち得る。例えば、タブ168を形成する追加された材料は、ウィックハウジング178の質量中心をずらす。質量重心がずれたため、ウィックハウジング178は、特定の向きに回転または摺動して、組み立て中に気化装置カートリッジの別の構成要素の対応する機構と位置合わせすることができる。
図114A〜図114Cは、本発明の実施形態と一致する、ウィックハウジング178、ウィッキング要素162、および加熱要素500を含む気化装置カートリッジ120のアトマイザアセンブリ141を形成する例示的な方法を示している。図114Aに示すように、ウィッキング要素162は、加熱要素500に形成されたポケット(例えば、側歯部部分526およびプラットフォーム歯部部分524によって形成される)に挿入されてもよい。いくつかの実施形態では、気化性材料がウィッキング要素162に導入されると、ウィッキング要素162は、加熱要素500に固定された後に膨張する。
図114Bは、ウィックハウジング178に結合されるウィッキング要素162および加熱要素500を示し、図114Cは、ウィックハウジング178に組み付けられたウィッキング要素162および加熱要素500の例を示す。加熱部504などの加熱要素500の少なくとも一部は、ウィックハウジング178の内部容積内に配置することができる。加熱要素500の脚部506(例えば、保持部分180)は、例えば、スナップ嵌合構成を介して、ウィックハウジング178の外壁と結合してもよい。特に、脚部506の保持部分180は、ウィックハウジング178の凹部と結合し、少なくとも部分的にその中に配置することができる。
図115A〜図115Cは、本発明の実施形態と一致する、ウィックハウジング178、ウィッキング要素162、および加熱要素500を含む気化装置カートリッジ120のアトマイザアセンブリ141を形成する別の例示的な方法を示している。図115Aに示すように、例えば、ウィックハウジング178の内部容積内の加熱部504などの加熱要素500の少なくとも一部を挿入または他の方法で配置することにより、加熱要素500をウィックハウジング178に結合することができる。加熱要素500の脚部506(例えば、保持部分180)は、例えば、スナップ嵌合構成を介して、ウィックハウジング178の外壁と結合してもよい。特に、保持部分180または脚部506の別の部分は、例えば、ウィックハウジング保持機構172と結合することにより、ウィックハウジング178の凹部と結合し、少なくとも部分的にその中に配置することができる。
図115Bに示すように、ウィッキング要素162は、加熱要素500に形成されたポケット(例えば、側歯部部分526およびプラットフォーム歯部部分524によって形成される)に挿入されてもよい。いくつかの実施形態では、ウィッキング要素162が加熱要素500と結合されると、ウィッキング要素162が圧縮される。いくつかの実施形態では、気化性材料がウィッキング要素162に導入されると、ウィッキング要素162は、加熱要素500内に嵌合し、加熱要素500に固定された後に膨張する。
図115Cは、アトマイザアセンブリ141を形成するためにウィックハウジング178に組み付けられたウィッキング要素162および加熱要素500の例を示している。
図116は、本発明の実施形態と一致する加熱要素500を組み立てるための例示的なプロセス3600を示している。プロセスフローチャート3600は、以下の一部またはすべてを選択的に含むことができる方法の特徴を示している。ブロック3610で、抵抗加熱特性を有する平面基板が提供される。ブロック3612で、平面基板は、所望の幾何学的形状に切断および/または打ち抜かれてもよい。ブロック3614で、加熱要素500の少なくとも一部がめっきされてもよい。例えば、上述のように、めっき材料(例えば、接着めっき材料および/または外側めっき材料)の1つ以上の層は、加熱要素500の外面の少なくとも一部の上に付着され得る。ブロック3616で、加熱部504(例えば、歯部502)は、ウィッキング要素の形状に一致し、かつウィッキング要素を加熱要素に固定するために、ウィッキング要素の周りで曲げられ、および/または別の方法でクリンプされてもよい。ブロック3618で、いくつかの実施形態では加熱要素500の脚部506の端部を形成するカートリッジ接点124は、ある平面に沿って第1または第2の方向に、あるいは第1または第2の方向に垂直な第3の方向に沿って曲げることができる。ブロック3620で、加熱要素500は、気化装置カートリッジ120に組み付けられ、ウィッキング要素162と気化性材料のリザーバとの間に流体連通が引き起こされ得る。3622で、気化性材料は、加熱要素500の加熱部504の少なくとも2つの表面と接触するように配置され得るウィッキング要素162に引き込まれ得る。ブロック3624で、加熱手段を加熱要素のカートリッジ接点124に設けて、加熱要素500を少なくとも加熱部504において加熱することができる。加熱により、気化性材料が気化する。ブロック3626で、気化した気化性材料は、加熱要素が配置されている気化カートリッジのマウスピースへの空気の流れに同伴される。
凝縮物の制御、収集、およびリサイクルの実施形態
図117〜図119Cは、気化装置デバイス内の凝縮物を制御、収集、および/またはリサイクルするための1つ以上の特徴を含む気化装置カートリッジの実施形態を示している。図117〜図119Cに関して説明および図示する特徴は、上述の気化装置カートリッジの様々な実施形態に含まれてもよく、および/または上述の気化装置カートリッジの様々な実施形態の1つ以上の特徴を含んでもよく、図117〜119Cに関して説明および図示する気化装置の特徴は、追加および/または代替として、以下で説明するものなどの気化装置カートリッジの1つ以上の他の例示的な実施形態に含まれ得る。
気化装置デバイスが気化性材料から吸入可能なエアロゾルを生成する典型的なアプローチは、気化性材料を気化室(または加熱室)で加熱して、気化性材料を気(または蒸気)相に変換することを伴う。気化室とは一般に、気化装置デバイス内の領域または容積を指し、その中で熱源(例えば、伝導、対流、および/または放射)が気化性材料を加熱し、空気と気化した気化性物との混合物を生成し、気化装置デバイスのユーザによる吸入用の蒸気を形成する。
気化装置デバイスが市場に導入されて以来、遊離液体(つまり、リザーバに保持され、多孔質材料で保持されていない液体)を含む気化装置カートリッジが人気を集めている。市場に出回っている製品には、気化装置デバイスで蒸気が発生することによって生じる凝縮物を収集する綿パッドが付いている場合と、そのような機構が全くない場合がある。
凝縮による液体は、気道の壁に膜を形成し、マウスピースまで移動してユーザの口の中に漏れる可能性があり、不快な体験を引き起こす可能性がある。壁の膜がマウスピースから漏れない場合でも、空気流に巻き込まれ、ユーザの口と喉に引き込まれ、不快なユーザ体験をもたらす可能性のある大きな液滴を作り出す場合がある。このような凝縮物を吸収するために綿パッドを使用する際の問題には、綿パッドを気化装置デバイスの一部に統合する追加の製造コストと組み立てコストだけでなく、非効率性が含まれる。さらに、凝縮物および/または気化していない気化性材料の蓄積および損失により、最終的に気化性材料のすべてを気化室に引き込めなくなり、それによって気化性材料が無駄になる可能性がある。したがって、改良された気化装置デバイスおよび/または気化カートリッジが望まれている。
以下でより詳細に説明するように、気化性材料をエアロゾルに気化させると、いくつかの気化装置の1つ以上の内部チャネルおよび出口に沿って(例えばマウスピースに沿って)凝縮物が集まる可能性がある。例えば、そのような凝縮物は、リザーバから引き出され、エアロゾルに形成され、気化装置を出る前に凝縮物に凝縮される気化性材料を含んでもよい。さらに、気化プロセスを回避した気化性材料も、1つ以上の内部チャネルおよび/または空気出口に沿って蓄積する可能性がある。これにより、凝縮物および/または気化していない気化性材料がマウスピース出口から出てユーザの口に堆積し、不快なユーザ体験と、普通なら利用可能な吸入可能エアロゾルの量の減少との両方を引き起こす。さらに、凝縮物の蓄積および損失により、最終的に気化性材料のすべてをリザーバから気化室に引き込めなくなり、それによって気化性材料が無駄になる可能性がある。例えば、気化性材料の微粒子が気化室の下流の空気チューブの内部チャネルに蓄積すると、空気流通路の有効断面積が狭くなり、空気の流量が増加し、それによって蓄積された流体に抗力がかかり、その結果、流体が内部チャネルからマウスピース出口を通って引き込まれる可能性が増幅する。これらの問題を改善または克服する様々な特徴およびデバイスを以下に説明する。
上述のように、気化性材料をリザーバから引き出し、気化性材料をエアロゾルに気化させると、マウスピースに形成された1つ以上の出口に隣接する場所および/または出口内部に気化性材料凝縮物が集まる可能性がある。これにより、凝縮物料が出口から出てユーザの口の中に堆積し、不快なユーザ体験と、普通なら利用可能な消費蒸気の量の減少との両方を引き起こす。これらの問題を改善または克服する様々な気化装置デバイスの特徴を以下に説明する。例えば、気化装置デバイス内の凝縮物を制御するための様々な特徴が本明細書に記載されており、既存のアプローチに対する利点および改善を提供し、本明細書に記載の追加の利点も導入し得る。例えば、マウスピースの出口に隣接して形成または集まる凝縮物を収集および収容し、それによって凝縮物が出口から出るのを防ぐように構成された気化装置デバイスの特徴が記載されている。
代替的または追加的に、気化性材料102をリザーバ140から引き出し、気化性材料をエアロゾルに気化させると、気化装置デバイスの1つ以上のチューブまたは内部チャネル(空気チューブなど)内に凝縮物が集まる可能性がある。以下により詳細に説明するように、凝縮物を捕捉し、気化性材料微粒子が気化装置カートリッジの空気出口から出るのを防ぐように構成された気化装置デバイスの特徴について説明する。
図117は、マウスピースの出口または気化装置カートリッジ120の他の領域に隣接して形成または集まる凝縮物を収集および収容し、それにより凝縮物が出口から出るのを防ぐように構成されたフィン付き凝縮物収集器352を含む気化装置カートリッジ120の実施形態を示している。図117に示すように、フィン付き凝縮物収集器352は、エアロゾルが出口136から出る前にフィン付き凝縮物収集器352を通過するように、マウスピース130の出口136に近接した室に配置されてもよい。
図118は、複数のマイクロ流体フィン354を有するフィン付き凝縮物収集器352の実施形態を含むマウスピース330の実施形態を示している。マウスピース330は、気化装置カートリッジにおける凝縮物の収集および閉じ込めを改善するために、フィン付き凝縮物収集器352に収容されたマイクロ流体フィン354を有する気化装置カートリッジ(気化装置カートリッジ120など)および/または気化装置デバイス(気化装置100など)用に構成されてもよい。図118に示すように、マイクロ流体フィン354は、マイクロ流体特性を有する一組の壁355または他の突起および狭い溝353を含む。例示的な実施形態では、壁355のセットの各壁は、各壁間の空間が毛細管チャネルを画定する溝353を生成するように、互いに平行または実質的に平行に配置されてもよい。壁355は、流体または他の凝縮物を収集するように構成された1つ以上の毛細管チャネルまたは溝を画定または形成する。
図118に示すマウスピース330は、ユーザが気化装置デバイスで吸入すると、空気チューブ出口332(図117に示す空気チューブまたはカニューレ128など)から流出する凝縮物がマイクロ流体フィン354の間で捕捉されたり集まったりするように、リザーバ内の凝縮物の収集と封じ込めを改善または変更することができる。上述のように、マイクロ流体フィンは、流体が毛細管チャネル内に配置されるときに形成される毛細管力を介して流体が収集される1つ以上の毛細管チャネルを画定する。空気流の抗力によって引き出されることなく、フィン付き凝縮物収集器352に閉じ込められた流体を維持するために、マイクロ流体フィンの毛細管力は、流体を配置する溝またはチャネルを狭く提供することによって、空気流抗力より大きくすることができる。例えば、有効な溝幅は0.3mm、および/または約0.1mmから約0.8mmの範囲であり得る。
この構成の利点の1つは、追加の部品を製造する必要がなくなり、機能を損なうことなく部品数を削減できることである。一実施形態では、フィン付き凝縮物収集器およびマウスピースは、1つの金型(例えば、プラスチックの金型)を使用してモノリシック本体として製造されてもよい。さらに、フィン付き凝縮物収集器とマウスピースは、フィン付き凝縮物収集器を集合的に形成する、互いに溶接された別個の構造であってもよい。他の製造方法および材料は本開示の範囲内である。
他の実施形態では、マイクロ流体フィンは、別個の部品として形成され、マウスピースに嵌め込まれてもよい。例えば、マイクロ流体フィンは、凝縮物を収集して収容するための気化装置デバイスまたは気化装置カートリッジの任意の部分に形成されてもよい。マイクロ流体フィンは、マウスピースとともに形成されてもよく、または第2のプラスチック部品として形成され、マウスピースに嵌め込まれてもよい。
マウスピースに集まることに加えて、気化性材料の凝縮物は、気化装置デバイスの1つ以上の空気流通路または内部チャネル内に蓄積する場合がある。これらの問題を改善または克服する様々な特徴およびデバイスを以下に説明する。例えば、以下により詳細に説明するように、凝縮物リサイクラシステムの実施形態など、気化装置デバイスで凝縮物をリサイクルするための様々な特徴が本明細書に記載されている。
図119A〜図119Cは、気化装置カートリッジ(気化装置カートリッジ120など)および/または気化装置デバイス(気化装置100など)の凝縮物リサイクラシステム360の実施形態を示している。凝縮物リサイクラシステム360は、気化性材料の凝縮物を収集し、再利用のために凝縮物をウィックに戻すように構成することができる。
凝縮物リサイクラシステム360は、マウスピースから気化室342に向かって延びる空気流通路338を形成する内部溝付き空気チューブ334を含むことができ、気化性材料凝縮物を収集して再利用のため(毛細管作用を介して)ウィックに戻すように構成することができる。
溝の1つの機能は、気化性材料凝縮物が閉じ込められるか、溝内に配置されることを含み得る。凝縮物は、溝内に配置されると、ウィッキング要素によって生成された毛細管作用によりウィックに排出される。溝内の凝縮物の排出は、毛細管作用により少なくとも部分的に達成され得る。空気チューブ内に凝縮物が存在する場合、溝が存在しないと、空気チューブ内に凝縮物の壁が形成または構築されるのではなく、気化性材料の微粒子が溝に充満する。溝がウィックとの流体連通を確立するのに十分に充填されると、凝縮物は溝を通って溝から流出し、気化性材料として再利用できる。いくつかの実施形態では、溝は、ウィックに向かって狭く、マウスピースに向かって広くなるようにテーパ状になっていてもよい。そのようなテーパ形状は、より狭い点でのより高い毛細管作用を介してより多くの凝縮物が溝に集まるので、流体が気化室に向かって移動することを促進する可能性がある。
図119Aは、空気チューブ334の断面図を示している。空気チューブ334は、空気流通路338と、気化室342に向かって減少する水力直径を有する1つ以上の内部溝とを含む。溝は、溝内に配置された流体(凝縮物など)が毛細管作用を介して第1の場所から第2の場所に輸送できるようなサイズと形状になっている。内部溝は、空気チューブ溝364および室溝365を含む。空気チューブ溝364は、空気チューブ334の内側に配置され、空気チューブの第1の端部362での空気チューブ溝364の断面が、空気チューブの第2の端部363での空気チューブ溝364の断面よりも大きくなるようにテーパ状とすることができる。室溝365は、空気チューブの第2の端部363に近接して配置され、空気チューブ溝364と結合されてもよい。内部溝は、ウィックと流体連通してもよく、ウィックが内部溝から気化性材料凝縮物を継続的に排出できるように構成することができ、したがって、空気流通路338内に凝縮物の膜が蓄積するのを防ぐことができる。凝縮物は、内部溝の毛細管駆動により、優先的に内部溝に入ってもよい。内部溝内の毛細管駆動の勾配は、ウィックハウジング346への流体の移動を指示し、そこではウィックを再飽和させることによって気化性材料の凝縮物が再利用される。
図119Bと図119Cは、それぞれ、空気チューブの第1の端部362と空気チューブの第2の端部363から見た凝縮物リサイクラシステム360の内部図を示している。空気チューブの第1の端部362は、マウスピースおよび/または空気出口の近くに配置されてもよい。空気チューブの第2の端部363は、気化室342および/またはウィックハウジング346に近接して配置されてもよく、室溝365および/またはウィックと流体連通してもよい。空気チューブ溝364は、第1の直径366および第2の直径368を有してもよい。第2の直径368は、第1の直径366より狭くてもよい。
上記で説明したように、空気流通路内の凝縮物の蓄積または本明細書で説明する設計により、空気流通路の有効断面積が狭くなるにつれ、空気チューブを移動する空気の流量が増加し、蓄積された液体(例えば、凝縮物)に抗力を加える。流体をユーザに向かって引き付ける抗力(例えば、気化装置の吸入に反応する)が、流体をウィックに向かって引く毛細管力よりも大きい場合、流体は空気出口から出る。
この問題を克服し、凝縮物をマウスピースの出口から離れて気化室342および/またはウィックに戻るように促すために、気化室342に近接する空気チューブ溝364の断面がマウスピースに近接する空気チューブ溝364の断面よりも狭くなるように、テーパ状の空気流通路が設けられる。さらに、内部溝のそれぞれは、空気チューブの第1の端部362に近い内部溝の幅が、空気チューブの第2の端部363に近い内部溝の幅よりも広くなるように、狭くなる。このように、通路が狭くなることにより、空気チューブ溝364の毛細管駆動が増加し、室溝365に向かう凝縮物の流体移動が促進される。さらに、空気チューブの第2の端部363に近接した室溝365は、ウィックに近接した室溝365の幅よりも広くてもよい。すなわち、各溝チャネルは、ウィック端部に向かって狭くなる空気流通路自体に加えて、ウィックに近づくにつれて徐々に狭くなる。
凝縮物リサイクラシステム設計によって提供される毛細管作用の効果を最大化するために、溝のサイズに対する空気チューブの断面サイズを考慮してもよい。溝の幅が狭くなると毛細管駆動が増加する場合があるが、溝のサイズが小さくなると、凝縮物が溝から溢れ出し、空気チューブが詰まる可能性がある。そのため、溝の幅は約0.1mmから約0.8mmの範囲であってもよい。
いくつかの実施形態では、溝の形状または数は異なってもよい。例えば、溝は、ウィックに向かって減少する水力直径を必ずしも有さない場合がある。いくつかの実施形態では、ウィックに向かって減少する水力直径は、毛細管駆動の性能を改善し得るが、他の実施形態が考慮され得る。例えば、内部溝およびチャネルは、実質的に真っ直ぐな構造、テーパ構造、らせん構造、および/または他の配置を有してもよい。
いくつかの実施形態では、毛細管駆動部を作成するのに必要な機構は、エアロゾル生成ユニット(例えば、気化室)のハウジング構造、マウスピース、および/または別個のプラスチック部品(本明細書で議論したフィン付き凝縮収集器など)の一部と一体化されてもよい。
(用語)
本明細書において、機構または要素が別の機構または要素の「上」にあると言及される場合、それは他の機構または要素の上に直接存在するか、介在する機構および/または要素も存在し得る。対照的に、ある機構または要素が別の機構または要素の「直接上」にあると言及される場合、介在する機構または要素は存在しない。機構または要素が別の機構または要素に「接続」、「取り付け」または「結合」されていると言及される場合、他の機構または要素に直接接続、取り付けまたは結合でき、あるいは介在する機構または要素が存在する場合があることも理解されよう。対照的に、ある機構または要素が別の機構または要素に「直接接続」、「直接取り付け」または「直接結合」されていると言及される場合、介在する機構または要素は存在しない。
一実施形態に関して説明または図示したが、そのように説明または図示した機構および要素は、他の実施形態に適用することができる。また、別の機構に「隣接して」配置される構造または機構への言及は、隣接する機構に重なるまたはその基礎となる部分を有し得ることも当業者には理解されよう。
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態および実装を説明するためだけのものであり、限定することを意図するものではない。例えば、本明細書で使用される単数形「a」、「an」、および「the」は、特に明記しない限り、複数形も含むことを意図している。さらに、用語「含む」は、本明細書で使用される場合、述べられた機構、ステップ、操作、要素、および/または構成要素の存在を述べているが、1つ以上の他の機構、ステップ、操作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことを理解されたい。本明細書で使用される「および/または」という用語は、列挙された関連項目の1つ以上のあらゆる組み合わせを含み、「/」と略される場合がある。
上記の説明および特許請求の範囲において、「少なくとも1つ」または「1つ以上」などの語句が出現し、その後に要素または機構の連結リストが続く場合がある。「および/または」という用語は、2つ以上の要素または機構のリストにも現れる場合がある。それが使用される文脈によって暗黙的または明示的に否定されない限り、そのような語句は、リストされた要素または機構のいずれかを個別に、または列挙された要素または機構のいずれかを他の列挙された要素または機構のいずれかと組み合わせて意味することを意図している。例えば、「AとBの少なくとも1つ」、「AとBの1つ以上」、および「Aおよび/またはB」という語句は、それぞれ「A単独、B単独、またはAとBが一緒に」を意味する。同様の解釈は、3つ以上の項目を含むリストにも適用される。例えば、「A、B、およびCの少なくとも1つ」、「A、B、およびCの1つ以上」、および「A、B、および/またはC」という語句は、それぞれ「A単独、B単独、C単独、AとBが一緒に、AとCが一緒に、BとCが一緒に、またはAとBとCが一緒に」を意味する。上記および特許請求の範囲における「に基づいて」という用語の使用は、「少なくとも部分的に基づいて」を意味することを意図しており、そのため、列挙されていない機構または要素も許容される。
「前方」、「後方」、「下方」、「下に」、「下部」、「上に」、「上部」などのような空間的に相対的な用語は、本明細書では、説明を容易にするために、図に示すように、1つの要素または機構の別の要素または機構との関係を説明するために使用される。空間的に相対的な用語は、図に示された向きに加えて、使用中または動作中の装置の異なる向きを包含することを意図していることが理解されよう。例えば、図の装置が上下逆になっている場合、他の要素または機能の「下方」または「下」に記載されている要素は、他の要素または機構の「上」に配向され得る。したがって、例示的な用語「下」は、上と下の両方の向きを含むことができる。装置は、他へと方向付けられ(90度または他の方向に回転して)、それに応じて本明細書で使用される空間的に相対的な記述子が解釈されてもよい。同様に、用語「上方に」、「下方に」、「垂直に」、「水平に」などは、特に明記しない限り、説明のためだけに本明細書で使用される。
「第1」および「第2」という用語は、様々な機構/要素(ステップを含む)を説明するために本書で使用される場合があるが、これらの機構/要素は、文脈がそうでないことを示さない限り、これらの用語によって制限されるべきではない。これらの用語は、ある機構/要素を別の機構/要素と区別するために使用される場合がある。したがって、本明細書で提供される教示から逸脱することなく、以下に説明する第1の機構/要素を第2の機構/要素と呼ぶことができ、同様に、以下に説明する第2の機構/要素を第1の機構/要素と呼ぶことができる。
例で使用されるものを含む本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、および特に明示的に指定されない限り、すべての数字は、用語が明示的に表示されない場合でも、「約」または「およそ」という単語が前にあるように読むことができる。「約」または「およそ」という語句は、大きさおよび/または位置を説明するときに使用され、説明された値および/または位置が値および/または位置の妥当な予想範囲内であることを示す。例えば、数値は、指定された値(または値の範囲)の±0.1%、指定された値(または値の範囲)の±1%、指定された値(または値の範囲)の±2%、指定された値(または値の範囲)の±5%、指定された値(または値の範囲)の±10%などである値を有してもよい。本明細書で与えられる数値は、文脈がそうでないことを示さない限り、約またはほぼその値を含むことも理解されるべきである。
例えば、値「10」が開示されている場合、「約10」も開示されている。本明細書に列挙された任意の数値範囲は、その中に含まれるすべての部分範囲を含むことを意図している。当業者によって適切に理解されるように、ある値が開示された場合、「その値以下」、「その値以上」および値間の可能な範囲も開示されていることも理解される。例えば、値「X」が開示された場合、「X以下」および「X以上」(例えば、ここでXは数値である)も開示されている。また、本願全体で、データはいくつかの様々な形式で提供され、このデータは終了点と開始点、およびデータポイントの任意の組み合わせの範囲を表すことも理解される。例えば、特定のデータポイント「10」および特定のデータポイント「15」が開示されている場合、10及び15の間だけでなく、10より大きく且つ15より大きく、10以上且つ15以上、10未満且つ15未満、10以下且つ15以下、および10と等しく且つ15と等しいことが、開示されていると理解されたい。また、2つの特定の数の間の各数も開示されていることが理解される。例えば、10と15が開示されている場合、11、12、13、14も開示されている。
様々な例示的な実施形態が上述されているが、本明細書の教示から逸脱することなく、いくつかの変更のいずれかが様々な実施形態に対して行われてもよい。例えば、説明された様々な方法ステップが実行される順序は、代替実施形態ではしばしば変更され得、他の代替実施形態では、1つ以上の方法ステップは完全にとばされ得る。様々な装置およびシステムの実施形態の選択的特徴は、いくつかの実施形態に含まれ、他の実施形態には含まれない場合がある。したがって、前述の説明は主に例示目的で提供されており、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
本明細書で説明する発明の1つ以上の態様または特徴は、デジタル電子回路、集積回路、特別に設計された特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、および/またはそれらの組み合わせで実現することができる。これらの様々な態様または特徴は、ストレージシステム、少なくとも一つの入力装置および少なくとも一つの出力装置とのデータおよび命令の送受信のために結合された、特殊用途または汎用であり得る少なくとも一つのプログラマブルプロセッサを含むプログラマブルシステム上で実行可能および/または解釈可能な1つ以上のコンピュータプログラムでの実装を含むことができる。プログラマブルシステムまたはコンピューティングシステムには、クライアントおよびサーバが含まれる。通常、クライアントおよびサーバは互いに遠隔にあり、典型的には通信ネットワークを介して対話する。クライアントとサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行され、相互にクライアント−サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって生じる。
これらのコンピュータプログラムは、プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、アプリケーション、コンポーネント、またはコードとも呼ばれ、プログラマブルプロセッサの機械命令を含み、高レベルの手続型言語、オブジェクト指向プログラミング言語、関数型プログラミング言語、論理プログラミング言語、および/またはアセンブリ/マシン言語で実装できる。
本明細書で使用される「機械可読媒体」という用語は、機械命令および/またはデータを、機械命令を機械可読信号として受信する機械可読媒体を含むプログラム可能なプロセッサへ提供するために使用される、例えば磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブルロジック装置(PLD)などのコンピュータプログラム製品、装置および/またはデバイスを指す。
「機械可読信号」という用語は、機械命令および/またはデータをプログラム可能なプロセッサに提供するために使用される信号を指す。機械可読媒体は、例えば、非一時的ソリッドステートメモリまたは磁気ハードドライブまたは任意の同等の記憶媒体のように、そのような機械命令を非一時的に記憶することができる。機械可読媒体は、例えば、プロセッサキャッシュまたは1つ以上の物理プロセッサコアに関連する他のランダムアクセスメモリのように、そのような機械命令を一時的方法で代替的または追加的に記憶することができる。
本明細書に含まれる例および図は、限定ではなく例示として、開示された発明が実施され得る特定の実施形態を示す。上述のように、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的および論理的な置換および変更を行うことができるように、他の実施形態を利用したり、そこから導出したりすることができる。開示された発明のそのような実施形態は、実際に1つより多くの発明または発明の概念が開示されていても、単に便宜上、そして本出願の範囲を任意の単一の発明または発明概念に自発的に限定することを意図することなく、「発明」という用語によって個々にまたは集合的に本明細書で参照され得る。
したがって、本明細書では特定の実施形態を図示し説明したが、同じ目的を達成するために計算された任意の構成を、示された特定の実施形態に置き換えることができる。本開示は、様々な実施形態のあらゆる適応または変形を網羅することを意図している。上記の実施形態の組み合わせ、および本明細書に具体的に記載されていない他の実施形態は、上記の説明を検討することにより当業者には明らかであろう。
開示された発明は、1つ以上の特徴または実施形態を参照してここに提供された。当業者は、本明細書で提供される例示的な実施形態の詳細な性質にかかわらず、一般に意図される範囲を限定または逸脱することなく、変更および修正を前記実施形態に適用できることを認識するであろう。本明細書で提供される実施形態のこれらおよび様々な他の適応および組み合わせは、開示する要素および特徴、ならびにそれらの同等物の完全なセットによって定義される開示された発明の範囲内である。
この特許文書の開示の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれている場合がある。所有者は、特許商標庁の特許ファイルまたは記録に記載されているように、特許文書または特許開示のいずれかによる複製を拒否することはないが、すべての著作権を留保する。ここで参照される特定のマークは、出願人、譲受人、または出願人または譲受人と提携または非提携の第三者の慣習法または登録商標である場合がある。これらのマークの使用は、一例として授権的な開示を提供するためのものであり、開示された発明の範囲をそのようなマークに関連する資料に排他的に限定するものと解釈されない。