JP6979431B2 - 圧力ベースのエアロゾル送達機構を含むエアロゾル送達デバイス - Google Patents

Description

本開示は、喫煙物品等のエアロゾル送達デバイスに関し、より具体的には、エアロゾルの生成のために電気的に生成された熱を利用するエアロゾル送達デバイス（例えば、一般に電子タバコと称される喫煙物品）に関する。エアロゾル前駆体組成物を噴霧器に送達するための機構を含むエアロゾル送達デバイスが提供される。喫煙物品は、気化してヒトが消費するための吸入可能な物質を形成することができる、タバコから作製またはそれに由来するか、あるいは別様にタバコを組み込む材料を組み込み得る、エアロゾル前駆体を加熱するように構成され得る。

多くの喫煙デバイスが、使用のためにタバコを燃焼させることを必要とする喫煙製品の改良品または代替品として、長年の間提案されている。これらのデバイスの多くは、称されるところによれば、タバコの燃焼から生じる相当量の不完全燃焼生成物及び熱分解産物を送達することなく、紙巻きタバコ、葉巻、またはパイプ喫煙と関連付けられる知覚を提供するように設計されている。そのために、電気エネルギーを利用して揮発性材料を気化または加熱するか、あるいはタバコの有意な程度の燃焼を伴わずに紙巻きタバコ、葉巻、またはパイプ喫煙の知覚を提供することを試みる、数多くの喫煙製品、風味生成器、及び薬用吸入器が提案されている。例えば、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらへの米国特許第７，７２６，３２０号、ならびにＧｒｉｆｆｉｔｈ，Ｊｒ．らへの米国特許公開第２０１３／０２５５７０２号及びＳｅａｒｓらへの同第２０１４／００９６７８１号に記載されている背景技術に示される、様々な代替的な喫煙物品、エアロゾル送達デバイス、及び発熱源を参照されたい。これらの特許及び特許公開は、参照により本明細書に組み込まれる。また、例えば、２０１４年２月３日出願のＢｌｅｓｓらへの米国特許出願第１４／１７０，８３８号においてブランド名及び販売元によって参照されている、様々な種類の喫煙物品、エアロゾル送達デバイス、及び電動発熱源も参照されたい。この特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる。

しかしながら、向上した機能を有するエアロゾル送達デバイスを提供することが望ましくあり得る。これに関して、エアロゾル前駆体組成物の噴霧器への送達を改善することが望ましくあり得る。

米国特許第７，７２６，３２０号明細書 米国特許公開第２０１３／０２５５７０２号明細書 米国特許公開第２０１４／００９６７８１号明細書

本開示は、エアロゾル送達システムに関する。かかるシステムは、電力源によって生成される熱の結果としてエアロゾルを生成し、かつ使用者の口内に吸い込まれるよう意図されるエアロゾルを送達する能力を有する。電子タバコとして一般に知られているか、あるいは電子タバコとして特徴付けられるデバイスによって喫煙者に提供されるもの等の、エアロゾル形態のタバコ成分を提供するエアロゾル送達システムが特に注目される。本明細書で使用する場合、用語「エアロゾル」は、可視であるか否か、及び「煙様」であると見なされ得る形態のものであるか否かにかかわらず、ヒトの吸入に好適な形態または種類の蒸気、ガス、及びエアロゾルを含むことが意図される。

エアロゾル前駆体組成物を噴霧器に送達するための機構の様々な実施形態が提供される。これらの機構は、ポンプ、エアロゾル前駆体組成物の吸入によって受動的に誘発される送達、加圧型エアロゾル前駆体貯蔵部、バブルジェットヘッド、及び以下に記載される他の機構を含み得る。

一態様では、エアロゾル送達デバイスが提供される。エアロゾル送達デバイスは、制御体と、エアロゾル前駆体組成物で少なくとも部分的に充填された貯蔵部を含むカートリッジとを含み得る。カートリッジは、制御体から気流を受容するように構成され得る。エアロゾル送達デバイスは、加熱要素を含む噴霧器を追加的に含み得る。更に、エアロゾル送達デバイスは、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差に基づく、貯蔵部からのエアロゾル前駆体組成物の分注を制御するように構成される圧力制御装置を含み得る。噴霧器は、貯蔵部から受容されるエアロゾル前駆体組成物を加熱して、気流にエアロゾルを添加するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、貯蔵部内の第１の圧力は、周囲圧力よりも大きくともよい。圧力制御装置は、貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出するように構成される弁を含み得る。エアロゾル送達デバイスはフローセンサを追加的に含み得、弁はフローセンサからの信号に応答して始動するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、カートリッジは、弁及び噴霧器を含み得る。別の実施形態では、制御体が、弁及び噴霧器を含み得る。制御体は連結器を含み得、カートリッジは基部を含み得る。制御体の連結器がカートリッジの基部に連結される場合、弁は貯蔵部と流体連通し得る。

いくつかの実施形態では、貯蔵部内の第１の圧力は、周囲圧力と実質的に等しくあり得る。圧力制御装置は、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差を生み出すように構成されるフローリストリクタを含み得る。制御体が、フローリストリクタを含んでもよい。フローリストリクタは、１つ以上のリストリクタ孔を含み得る。

いくつかの実施形態では、貯蔵部は、エアロゾル前駆体袋を含み得る。噴霧器は、圧力差の適用中に貯蔵部から加熱要素へとエアロゾル前駆体組成物を送達し、そうでない場合は加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗するように構成される流体送達管を追加的に含み得る。噴霧器はチャンバを画定し得、加熱要素はチャンバ内に位置付けられ得る。

追加的な態様では、エアロゾル送達デバイスにおけるエアロゾル化のための方法が提供される。本方法は、制御体から、エアロゾル前駆体組成物で少なくとも部分的に充填された貯蔵部を含むカートリッジを通して気流を方向付けることと、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差に基づく、貯蔵部から加熱要素を含む噴霧器へのエアロゾル前駆体組成物の分注を制御することと、貯蔵部から分注されるエアロゾル前駆体組成物を加熱要素で加熱して、気流にエアロゾルを添加することとを含み得る。

いくつかの実施形態では、貯蔵部内の第１の圧力は、周囲圧力よりも大きくともよい。更に、エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、弁で貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することを含み得る。本方法は、フローセンサで気流を検出することを追加的に含み得る。エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、フローセンサからの信号に応答して弁を始動させることを含み得る。弁で貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することは、カートリッジ内の貯蔵部から、制御体内の弁を通してエアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含み得る。

いくつかの実施形態では、貯蔵部内の内圧は、周囲圧力と実質的に等しくあり得る。エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、フローリストリクタで、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差を生み出すことを含み得る。本方法は、圧力差の適用中に流体送達管を通して加熱要素へとエアロゾル前駆体組成物を送達することと、そうでない場合は加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗することとを追加的に含み得る。エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、加熱要素が中に位置付けられる噴霧器のチャンバへとエアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含み得る。

本発明は、以下の実施形態を含むが、これらに限定されない。

実施形態１：
制御体と、
エアロゾル前駆体組成物で少なくとも部分的に充填された貯蔵部を備え、制御体から気流を受容するように構成されるカートリッジと、
加熱要素を備える噴霧器と、
貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差に基づく、貯蔵部からのエアロゾル前駆体組成物の分注を制御するように構成される圧力制御装置と、を備え、
噴霧器が、貯蔵部から受容されるエアロゾル前駆体組成物を加熱して、気流にエアロゾルを添加するように構成される、エアロゾル送達デバイス。

実施形態２：貯蔵部内の第１の圧力が、周囲圧力よりも大きい、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態３：圧力制御装置が、貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出するように構成される弁を備える、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態４：フローセンサを更に備え、弁がフローセンサからの信号に応答して始動するように構成される、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態５：カートリッジが、弁及び噴霧器を含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態６：制御体が、弁及び噴霧器を含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態７：制御体が、連結器を備え、カートリッジが、基部を備え、制御体の連結器が、カートリッジの基部に連結される場合、弁が貯蔵部と流体連通する、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態８：貯蔵部内の第１の圧力が、周囲圧力と実質的に等しい、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態９：圧力制御装置が、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差を生み出すように構成されるフローリストリクタを備える、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態１０：制御体が、フローリストリクタを含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態１１：フローリストリクタが、１つ以上のリストリクタ孔を備える、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態１２：貯蔵部が、エアロゾル前駆体袋を備える、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態１３：噴霧器が、圧力差の適用中に貯蔵部から加熱要素へとエアロゾル前駆体組成物を送達し、そうでない場合は加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗するように構成される流体送達管を更に備える、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態１４：噴霧器が、チャンバを画定し、加熱要素が、チャンバ内に位置付けられる、先行または後続の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。

実施形態１５：エアロゾル送達デバイスにおけるエアロゾル化のための方法であって、
制御体から、エアロゾル前駆体組成物で少なくとも部分的に充填された貯蔵部を備えるカートリッジを通して気流を方向付けることと、
貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差に基づく、貯蔵部から加熱要素を備える噴霧器へのエアロゾル前駆体組成物の分注を制御することと、
貯蔵部から分注されるエアロゾル前駆体組成物を加熱要素で加熱して、気流にエアロゾルを添加することと、を含む、方法。

実施形態１６：貯蔵部内の第１の圧力が、周囲圧力よりも大きく、
エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することが、弁で貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することを含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載の方法。

実施形態１７：フローセンサで気流を検出することを更に含み、
エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することが、フローセンサからの信号に応答して弁を始動させることを含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載の方法。

実施形態１８：弁で貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することが、カートリッジ内の貯蔵部から、制御体内の弁を通してエアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載の方法。

実施形態１９：貯蔵部内の内圧が、周囲圧力と実質的に等しく、
エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することが、フローリストリクタで、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差を生み出すことを含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載の方法。

実施形態２０：圧力差の適用中に流体送達管を通して加熱要素へとエアロゾル前駆体組成物を送達することと、そうでない場合は加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗することとを更に含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載の方法。

実施形態２１：エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することが、加熱要素が中に位置付けられる噴霧器のチャンバへとエアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含む、先行または後続の実施形態のいずれかに記載の方法。

本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の発明を実施するための形態を、下で簡潔に説明する添付の図面と併せて読むことで明らかとなるであろう。本発明は、上述の実施形態のうちの２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の任意の組み合わせ、及び本開示に記載する任意の２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の特徴または要素の組み合わせを、かかる特徴または要素が本明細書の特定の実施形態の説明において明示的に組み合わされているか否かにかかわらず、含む。本開示は、開示される本発明の任意の分離可能な特徴または要素が、その様々な態様及び実施形態のいずれにおいても、文脈が別途明確に規定しない限り、組み合わせ可能であることを意図するとして見なされるべきであるように、総合的に読み取られることを意図するものである。

このように、本開示を前述の一般用語で説明したので、ここで添付の図面を参照するが、これらは必ずしも一定の縮尺ではない。
本開示の例示的実施形態に従う制御体の分解図を示す。 本開示の例示的実施形態に従う、吸入中にエアロゾル前駆体組成物を受動的に分注するように構成される、エアロゾル前駆体組成物で充填された袋を含むエアロゾル送達デバイスの断面図を示す。 本開示の例示的実施形態に従う、エアロゾル送達デバイスを通る気流を示す、図２のエアロゾル送達デバイスの拡大断面図を示す。 本開示の例示的実施形態に従う、袋から噴霧器へのエアロゾル前駆体組成物の分注を示す、図２のエアロゾル送達デバイスの拡大断面図を示す。 本開示の例示的実施形態に従う、弁と、エアロゾル前駆体組成物で充填された加圧型貯蔵部とを含むエアロゾル送達デバイスの断面図を示す。 本開示の例示的実施形態に従う、エアロゾル送達デバイスを通る気流を示す、図５のエアロゾル送達デバイスの断面図を示す。 本開示の例示的実施形態に従う、エアロゾル前駆体組成物を噴霧器へと分注する弁を示す、図５のエアロゾル送達デバイスの拡大断面図を示す。 エアロゾル前駆体組成物を圧力差で分注することを含む、エアロゾル送達デバイスによるエアロゾル化の方法を概略的に示す。

これより、本開示を、その例示的実施形態を参照してより十分に以下に説明する。これらの例示的実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えることとなるように記載される。確かに、本開示は多くの異なる形態で具体化され得るが、本明細書に記載する実施形態に限定されるように解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすことになるように提供されている。本明細書、及び添付の特許請求の範囲において使用する場合、単数形「ひとつの（ａ）」、「ひとつの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」は、文脈が別途明確に規定しない限り、複数変化形も含む。

以下に記載されるように、本開示の実施形態は、エアロゾル送達システム、デバイス、及びそれらのための構成要素に関する。本開示に従うエアロゾル送達システムは、材料を加熱して（好ましくは、材料を任意の有意な程度まで燃焼させることなく）吸入可能な物質を形成するために電気エネルギーを使用し、かかるシステムの構成要素は、最も好ましくは手持ち式デバイスと見なされるのに十分なほど小型である物品の形態を有する。つまり、好ましいエアロゾル送達システムの構成要素の使用は、エアロゾルがタバコの燃焼または熱分解の副生成物に主に起因するという点における煙の生成をもたらさず、むしろ、これらの好ましいシステムの使用は、それらに組み込まれるある特定の構成要素の揮発または気化に起因する蒸気の生成をもたらす。好ましい実施形態では、エアロゾル送達システムの構成要素は、電子タバコとして特徴付けられ得、これらの電子タバコは、タバコ及び／またはタバコ由来の成分を組み込むことによって、エアロゾル形態でタバコ由来の成分を送達することが最も好ましい。

ある特定の好ましいエアロゾル送達システムのエアロゾル生成部品は、タバコのいかなる成分も任意の有意な程度に燃焼させることなく、タバコの着火及び燃焼（及びそれによるタバコ煙の吸入）で用いられる紙巻きタバコ、葉巻、またはパイプを喫煙することの知覚（例えば、吸入及び吐出習慣、味または風味の種類、感覚刺激性効果、身体的感覚、使用習慣、可視のエアロゾルによって提供されるもの等の視覚的刺激等）の多くを提供し得る。例えば、本開示のエアロゾル生成部品の使用者は、喫煙者が従来の種類の喫煙物品を用いるのとほぼ同じように、その部品を持って使用すること、その部品によって生成されるエアロゾルを吸入するためにその部品の一端を吸うこと、選択された時間間隔で吹かすまたは吸うこと等が可能である。

本開示のエアロゾル送達システムはまた、好適な蒸気生成物品または薬剤送達物品であるとして特徴付けられ得る。したがって、かかる物品またはデバイスは、１つ以上の物質（例えば、風味及び／または薬学的活性成分）を、吸入可能な形態または状態で提供するように適合させ得る。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態（即ち、その臨界点よりも低い温度で気相である物質）であり得る。あるいは、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態（即ち、ガス中の細かい固体粒子または液滴の懸濁液）であり得る。

本開示のエアロゾル送達システムは、電源（即ち、電力源）、少なくとも１つの制御構成要素（例えば、電力放出ユニットからエアロゾル生成部品の他の構成要素への電流を制御すること等による、発熱のために供給される電力の始動、制御、調節、及び／または停止のための手段）、加熱器または発熱構成要素（例えば、「噴霧器」を提供するものとして一般に称される電気抵抗加熱要素及び関連する構成要素）、及びエアロゾル前駆体（例えば、一般的には、「スモークジュース（ｓｍｏｋｅ ｊｕｉｃｅ）」、「Ｅリキッド（ｅ−ｌｉｑｕｉｄ）」、及び「Ｅジュース（ｅ−ｊｕｉｃｅ）」として一般に称される成分等の、十分な熱が適用されるとエアロゾルを生む能力のある液体である組成物）、ならびにエアロゾル吸入のためにエアロゾル送達デバイスを吸うことを可能にする吸い口領域または先端（例えば、吸う際に、生成されたエアロゾルがそこから引き出され得るように、エアロゾル生成部品を通る画定された気流路）のうちのある組み合わせを備えることが最も好ましい。本開示に従って使用し得るエアロゾル前駆体材料のための例示的配合は、Ｚｈｅｎｇらへの米国特許公開第２０１３／０００８４５７号に記載されており、その開示は全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示のエアロゾル送達システム内の構成要素のより具体的な形式、構成、及び配列は、以下に提供される更なる開示の観点から明白となるであろう。加えて、様々なエアロゾル送達システムの構成要素の選択及び配列は、本開示の背景技術の節において言及した代表的な製品等の、市販されている電子エアロゾル送達デバイスを検討した上で理解することができる。

エアロゾル送達デバイス内の構成要素の配置は様々であり得る。特定の実施形態では、エアロゾル前駆体組成物は、使用者へのエアロゾルの送達を最大化するように使用者の口元に対して近位に位置付けられるように構成され得る、物品の端部の近傍に（例えば、ある特定の状況では、交換可能及び使い捨てであり得るカートリッジ内に）配置され得る。しかしながら、他の構成例が排除されるわけではない。概して、加熱要素は、加熱要素からの熱がエアロゾル前駆体組成物（ならびに使用者に送達するために同様に提供され得る１つ以上の風味剤、薬剤等）を揮発させ、使用者に送達するためのエアロゾルを形成し得るように、エアロゾル前駆体組成物の十分に近傍に位置付けられ得る。加熱要素がエアロゾル前駆体組成物を加熱すると、消費者による吸入に好適な物理的形態でエアロゾルが形成、放出、または生成される。前述の用語は、放出する（ｒｅｌｅａｓｅ）、放出している（ｒｅｌｅａｓｉｎｇ）、放出する（ｒｅｌｅａｓｅｓ）、または放出された（ｒｅｌｅａｓｅｄ）への言及が、形成する（ｆｏｒｍ）または生成する（ｇｅｎｅｒａｔｅ）、形成している（ｆｏｒｍｉｎｇ）または生成している（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）、形成する（ｆｏｒｍｓ）または生成する（ｇｅｎｅｒａｔｅｓ）、及び形成された（ｆｏｒｍｅｄ）または生成された（ｇｅｎｅｒａｔｅｄ）を含むように、置き換え可能であることを意味することに留意されたい。具体的には、吸入可能な物質は、蒸気もしくはエアロゾル、またはこれらの混合物の形態で放出される。加えて、様々なエアロゾル送達デバイスの構成要素の選択は、本開示の背景技術の節に列挙した代表的な製品等の、市販されている電子エアロゾル送達デバイスを検討した上で理解することができる。

エアロゾル送達デバイスは、電池または他の電力源を組み込んで、加熱器の電力供給、制御システムの電力供給、インジケータの電力供給等、物品に様々な機能性を提供するのに十分な電流を提供する。電源は様々な実施形態を呈し得る。電源は、加熱要素を迅速に加熱してエアロゾル形成を提供し、所望の期間の使用中、物品に電力供給するのに十分な電力を送達することができるのが好ましい。電源は、エアロゾル送達デバイスを容易に取り扱うことができるように、エアロゾル送達デバイス内に簡便に納まるように寸法決定されることが好ましく、加えて、電源は、望ましい喫煙体験を損なうことがないように、十分に軽量なものであることが好ましい。

エアロゾル送達デバイスは、機能的な関係性で永久的または着脱可能に配置できるカートリッジ及び制御体を含み得る。例えば、ねじ式係合、圧入係合、締まりばめ、磁気係合等の、カートリッジと制御体との間の係合の様々な実施形態が用いられ得る。エアロゾル送達デバイスは、カートリッジ及び制御体が組立構成にあるとき、いくつかの実施形態では、実質的に棒状、実質的に管形状、または実質的に円筒形状であってもよい。しかしながら、様々な他の形状及び構成を他の実施形態において用いてもよい。

特定の実施形態では、カートリッジ及び制御体の一方または両方は、使い捨てであるとして、または再利用可能であるとして称され得る。例えば、制御体は、交換可能な電池または再充電可能な電池を有してもよく、故に、典型的な交流電気コンセントへの接続、車の充電器（即ち、シガーソケットレセプタクル）への接続、及びユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル等を介したコンピュータへの接続を含む、任意の種類の再充電技術と組み合わせてもよい。更に、いくつかの実施形態では、Ｃｈａｎｇらへの米国特許公開第２０１４／００６０５５５号に開示されているように、カートリッジは単回使用カートリッジを備えてもよく、この特許公開は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

いくつかの実施形態では、カートリッジは、２０１３年３月１５日出願のＮｏｖａｋらへの米国特許出願第１３／８４０，２６４号に開示されているように、カートリッジと制御体との間の相対的回転を実質的に防ぐ回転防止特徴を備え得る基部を含んでもよく、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

エアロゾル送達デバイスは、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成される構成要素を含み得る。蒸気前駆体組成物とも称されるエアロゾル前駆体組成物は、例として、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、またはこれらの混合物）、ニコチン、タバコ、タバコ抽出物、及び／または風味剤を含む、様々な成分を含んでもよい。エアロゾル前駆体組成物に含まれ得る様々な成分は、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらへの米国特許第７，７２６，３２０号に記載されており、この特許は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。追加的な代表的な種類のエアロゾル前駆体組成物は、Ｓｅｎｓａｂａｕｇｈ，Ｊｒ．らへの米国特許第４，７９３，３６５号、Ｊａｋｏｂらへの米国特許第５，１０１，８３９号、ＢｉｇｇｓらへのＰＣＴ国際公開第９８／５７５５６号、２０１４年４月４日出願のＨｅｎｒｙ，Ｊｒ．への米国特許出願第１４／２４５，１０５号、及びＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｎｅｗ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ ｔｈａｔ Ｈｅａｔ Ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ Ｂｕｒｎ Ｔｏｂａｃｃｏ，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８）に示されており、これらの開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。

様々な加熱器構成要素を本エアロゾル送達デバイスにおいて使用し得る。様々な実施形態では、１つ以上のマイクロヒータまたは同様の固体ヒータを使用してもよい。利用し得るマイクロヒータの実施形態を本明細書で更に説明する。本開示のデバイスにおける使用に好適な、更なるマイクロヒータ及びマイクロヒータを組み込む噴霧器は、Ｃｏｌｌｅｔｔらへの米国特許公開第２０１４／００６０５５４号に記載されており、この特許公開は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、加熱要素は、２０１２年１２月７日出願のＷａｒｄらへの米国特許出願第１３／７０８，３８１号に記載されているように、液体輸送要素の周りにワイヤを巻き付けることによって形成され得、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。更に、いくつかの実施形態では、ワイヤは、２０１３年３月１４日出願のＤｅＰｉａｎｏらへの米国特許出願第１３／８２７，９９４号に記載されているように、可変のコイル間隔を画定し得、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。電流がそれを通して印加されるときに熱を生み出すように構成される材料の様々な実施形態を用いて、抵抗加熱要素を形成してもよい。ワイヤコイルを形成し得る例示的材料としては、Ｋａｎｔｈａｌ（ＦｅＣｒＡｌ）、Ｎｉｃｈｒｏｍｅ、二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ_２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ）、アルミニウムでドープした二珪化モリブデン（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）_２）、黒鉛及び黒鉛系材料、ならびにセラミック（例えば、正または負の温度係数を有するセラミック）が挙げられる。更なる実施形態では、２０１３年３月１５日出願のＤｅＰｉａｎｏらへの米国特許出願第１３／８４２，１２５号に記載されているように、型打ちした加熱要素を噴霧器で用いてもよく、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。上記に加えて、追加的な代表的な加熱要素、及びその中で使用するための材料は、Ｃｏｕｎｔｓらへの米国特許第５，０６０，６７１号、Ｄｅｅｖｉらへの米国特許第５，０９３，８９４号、Ｄｅｅｖｉらへの米国特許第５，２２４，４９８号、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ Ｊｒ．らへの米国特許第５，２２８，４６０号、Ｄｅｅｖｉらへの米国特許第５，３２２，０７５号、Ｄｅｅｖｉらへの米国特許第５，３５３，８１３号、Ｄｅｅｖｉらへの米国特許第５，４６８，９３６号、Ｄａｓへの米国特許第５，４９８，８５０号、Ｄａｓへの米国特許第５，６５９，６５６号、Ｄｅｅｖｉらへの米国特許第５，４９８，８５５号、Ｈａｊａｌｉｇｏｌへの米国特許第５，５３０，２２５号、Ｈａｊａｌｉｇｏｌへの米国特許第５，６６５，２６２号、Ｄａｓらへの米国特許第５，５７３，６９２号、及びＦｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらへの米国特許第５，５９１，３６８号に記載されており、これらの開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。更に、他の実施形態では化学的加熱を用いてもよい。加熱器及び加熱器を形成するために用いる材料の様々な追加的な例は、Ｃｏｌｌｅｔｔらへの米国特許公開第２０１４／００６０５５４号に記載されており、この特許公開は、上述のように、参照により本明細書に組み込まれる。

いくつかの実施形態では、本開示のエアロゾル送達デバイスは、制御体及びカートリッジを含み得る。制御体がカートリッジに連結される場合、カートリッジ内の電気制御構成要素は、制御体との電気接続を形成し得る。制御体は、故に、電気制御構成要素を用いて、カートリッジが本物であるか、かつ／または他の機能を行うかを決定し得る。更に、電子制御構成要素及びそれによって行われる機能の様々な例は、Ｓｅａｒｓらへの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号に記載されており、この出願公開は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

使用中、使用者は、エアロゾル送達デバイスのカートリッジの吸い口を吸引し得る。これは、制御体またはカートリッジ内の開口部を通して空気を引き出し得る。例えば、一実施形態では、開口部は、２０１３年３月１５日出願のＤｅＰｉａｎｏらへの米国特許出願第１３／８４１，２３３号に記載されているように、連結器と制御体の外側胴体との間に画定されてもよく、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。しかしながら、空気の流れは、他の実施形態では、エアロゾル送達デバイスの他の部分を通して受容されてもよい。

エアロゾル送達デバイス内のセンサ（例えば、制御体内の吸入またはフローセンサ）は、吸入を感知し得る。吸入が感知されると、制御体は、回路を介して電流を加熱器に方向付け得る。このように、加熱器は、エアロゾル前駆体組成物を気化させることができ、吸い口は、空気及び同伴蒸気（即ち、吸入可能な形態のエアロゾル前駆体組成物の成分）がカートリッジからそれを吸引する消費者へと通過することを可能にし得る。

カートリッジに含めることができる構成要素に関する様々な他の詳細は、例えば、２０１３年３月１５日出願のＮｏｖａｋらへの米国特許出願第１３／８４０，２６４号に提供されており、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。これに関して、その図７は、基部及び制御構成要素端子の拡大分解図を示し、その図８は、組立構成にある基部及び制御構成要素端子の拡大斜視図を示し、その図９は、組立構成にある、基部、制御構成要素端子、電子制御構成要素、及び噴霧器の加熱器端子の拡大斜視図を示し、その図１０は、組立構成にある、基部、噴霧器、及び制御構成要素の拡大斜視図を示し、その図１１は、その図１０の組立体の反対側の斜視図を示し、その図１２は、組立構成にある、基部、噴霧器、流管、及び液溜め基材の拡大斜視図を示し、その図１３は、組立構成にある基部及び外側胴体の斜視図を示し、その図１４は、組立構成にあるカートリッジの斜視図を示し、その図１５は、その図１４のカートリッジ及び制御体のための連結器の第１の部分斜視図を示し、その図１６は、その図１４のカートリッジ及びその図１１の連結器の反対側の第２の部分斜視図を示し、その図１７は、回転防止機構を伴う基部を含むカートリッジの斜視図を示し、その図１８は、回転防止機構を伴う連結器を含む制御体の斜視図を示し、その図１９は、図１８の制御体を伴う図１７のカートリッジの配置を示し、その図３は、その図１７のカートリッジ及びその図１８の制御体を備えるエアロゾル送達デバイスを示し、これには、カートリッジの回転防止機構の、接続器本体の回転防止機構との係合を示す、エアロゾル送達デバイスの改訂図が伴われ、その図４は、回転防止機構を伴う基部の斜視図を示し、その図５は、回転防止機構を伴う連結器の斜視図を示し、その図６は、係合構成にあるその図４の基部及びその図５の連結器の断面図を示す。

本開示に従うエアロゾル送達デバイスの様々な構成要素は、当該技術分野で説明され、市販されている構成要素から選択することができる。例えば、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらへの米国特許公開第２０１４／００００６３８号に開示されている、電子喫煙物品において複数のエアロゾル化可能な材料を制御可能に送達するための貯蔵部及び加熱器システムを参照し、この特許公開は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図１は、本開示の例示的実施形態に従うエアロゾル送達デバイスの制御体３００の分解図を示す。示されるように、制御体３００は、連結器３０２、外側胴体３０４、密封部材３０６、接着部材３０８（例えば、ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）テープ）、フローセンサ３１０（例えば、吸入センサまたは圧力スイッチ）、制御構成要素３１２、スペーサ３１４、電力源３１６（例えば、再充電可能であり得る電池）、インジケータ３１８（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を伴う回路基板、接続器回路３２０、及び端部キャップ３２２を備え得る。電力源の例は、Ｐｅｃｋｅｒａｒらの米国特許出願第２０１０／００２８７６６号に記載されており、この開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。吸入作動能力を提供し得る例示的機構としては、ＭｉｃｒｏＳｗｉｔｃｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ，Ｉｎｃ．，Ｆｒｅｅｐｏｒｔ，Ｉｌｌ製造のＭｏｄｅｌ １６３ＰＣ０１Ｄ３６のシリコンセンサが挙げられる。本開示に従う加熱回路に使用され得るデマンド作動式電気スイッチの更なる例は、Ｇｅｒｔｈらへの米国特許第４，７３５，２１７号に記載されており、この特許は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本エアロゾル送達デバイスにおいて有用であり得るマイクロコントローラを含む電流調節回路及び他の制御構成要素の更なる説明は、全てＢｒｏｏｋｓらへの米国特許第４，９２２，９０１号、同第４，９４７，８７４号、及び同第４，９４７，８７５号、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらへの米国特許第５，３７２，１４８号、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらへの米国特許第６，０４０，５６０号、ならびにＮｇｕｙｅｎらへの米国特許第７，０４０，３１４号に提供されており、これらの全ては、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。２０１３年３月１５日出願のＡｍｐｏｌｉｎｉらへの米国出願第１３／８３７，５４２号に記載される制御スキームも参照し、この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

一実施形態では、インジケータ３１８は、１つ以上の発光ダイオードを備えてもよい。インジケータ３１８は、接続器回路３２０を通じて制御構成要素３１２と通信し、例えば、フローセンサ３１０によって検出されるように、使用者が連結器３０２に連結したカートリッジを吸引している間、照明し得る。端部キャップ３２２は、インジケータ３１８によってその下に提供される照明を可視的にするように適合され得る。このように、インジケータ３１８は、エアロゾル送達デバイスの使用中に照明して、喫煙物品の火の付いた端部を模倣し得る。しかしながら、他の実施形態では、インジケータ３１８は、様々な数で提供され得、異なる形状をとることができ、更には外部胴体中の開口部であってもよい（かかるインジケータが存在する場合に音を放つため等）。

また更なる構成要素を本開示のエアロゾル送達デバイスにおいて利用し得る。例えば、Ｓｐｒｉｎｋｅｌらへの米国特許第５，１５４，１９２号は喫煙物品のためのインジケータを開示し、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ，Ｊｒ．への米国特許第５，２６１，４２４号はデバイスの吸い口と関連付けられて、一吸いすることと関連付けられた使用者の唇の働きを検出し、次いで加熱を誘発し得る圧電センサを開示し、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらへの米国特許第５，３７２，１４８号は、吸い口を介した圧力降下に応答する、加熱負荷アレイへのエネルギー流を制御するための吸入センサを開示し、Ｈａｒｒｉｓらへの米国特許第５，９６７，１４８号は、挿入された構成要素の赤外線透過率の非均一性を検出する識別装置、及び構成要素がレセプタクルに挿入されると検出ルーチンを実行する制御器を含む喫煙デバイス内のレセプタクルを開示し、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらへの米国特許第６，０４０，５６０号は、複数の差動移相を伴う規定の実行可能な電力サイクルを説明し、Ｗａｔｋｉｎｓらへの米国特許第５，９３４，２８９号は、フォトニックオプトロニック構成要素を開示し、Ｃｏｕｎｔｓらへの米国特許第５，９５４，９７９号は、喫煙デバイスを通る吸引抵抗を改変するための手段を開示し、Ｂｌａｋｅらへの米国特許第６，８０３，５４５号は、喫煙デバイス内で使用するための特定の電池構成を開示し、Ｇｒｉｆｆｅｎらへの米国特許第７，２９３，５６５号は、喫煙デバイスと共に使用するための様々な充電システムを開示し、Ｆｅｒｎａｎｄｏらへの米国特許第８，４０２，９７６号は、充電を促進し、デバイスのコンピュータ制御を可能にする喫煙デバイスのためのコンピュータインターフェーシング手段を開示し、Ｆｅｒｎａｎｄｏらへの米国特許第８，６８９，８０４号は、喫煙デバイスのための識別システムを開示し、Ｆｌｉｃｋによる国際公開第２０１０／００３４８０号は、エアロゾル生成システム内での吸入を表示する流体流感知システムを開示し、前述の開示の全ては、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。電子エアロゾル送達物品に関連し、本物品に使用され得る材料または構成要素を開示する、構成要素の更なる例としては、Ｇｅｒｔｈらへの米国特許第４，７３５，２１７号、Ｍｏｒｇａｎらへの米国特許第５，２４９，５８６号、Ｈｉｇｇｉｎｓらへの米国特許第５，６６６，９７７号、Ａｄａｍｓらへの米国特許第６，０５３，１７６号、Ｗｈｉｔｅへの米国第６，１６４，２８７号、Ｖｏｇｅｓへの米国特許第６，１９６，２１８号、Ｆｅｌｔｅｒらへの米国特許第６，８１０，８８３号、Ｎｉｃｈｏｌｓへの米国特許第６，８５４，４６１号、Ｈｏｎへの米国特許第７，８３２，４１０号、Ｋｏｂａｙａｓｈｉへの米国特許第７，５１３，２５３号、Ｈａｍａｎｏへの米国特許第７，８９６，００６号、Ｓｈａｙａｎへの米国特許第６，７７２，７５６号、Ｈｏｎへの米国特許第８，１５６，９４４号及び同第８，３７５，９５７号、Ｈｏｎへの米国特許出願公開第２００６／０１９６５１８号及び同第２００９／０１８８４９０号、Ｔｈｏｒｅｎｓらへの米国特許出願公開第２００９／０２７２３７９号、Ｍｏｎｓｅｅｓらへの米国特許出願公開第２００９／０２６０６４１号及び同第２００９／０２６０６４２号、Ｏｇｌｅｓｂｙらへの米国特許出願公開第２００８／０１４９１１８号及び同第２０１０／００２４８３４号、Ｗａｎｇへの米国特許出願公開第２０１０／０３０７５１８号、Ｈｏｎへの国際公開第２０１０／０９１５９３号、Ｆｏｏへの国際公開第２０１３／０８９５５１号、ならびに２０１３年３月１５日出願のＤｅＰｉａｎｏらへの米国特許出願第１３／８４１，２３３号が挙げられ、これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。前述の文書により開示された様々な材料は、様々な実施形態の本デバイスに組み込まれ得、前述の開示の全ては、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。

このように、エアロゾル送達デバイスの例示的実施形態を上に記載する。しかしながら、本開示は、エアロゾル送達デバイスの様々な他の実施形態を提供する。以下に記載されるように、かかるエアロゾル送達デバイスは、エアロゾル前駆体組成物を貯蔵、送達、及び／または気化するための構成要素の異なる構成を含み得る。例えば、図２〜７に示されるように、ならびにそれと関連付けられる以下の文章に記載されるように、いくつかの実施形態では、エアロゾル前駆体組成物は、様々な実施形態の圧力制御装置によって制御され得る圧力差によって、貯蔵部から分注され得る。

これに関して、図２は、本開示の追加的な例示的実施形態に従うエアロゾル送達デバイス８００の断面図を示す。示されるように、エアロゾル送達デバイス８００は、制御体８０２及びカートリッジ８０４を含み得る。制御体８０２は、インジケータ８０６（例えば、ＬＥＤ）、電力源８０８（例えば、再充電可能であり得る電池）、フローセンサ８１０、それを通して画定される１つ以上のリストリクタ孔８１４を含む連結器８１２、及び外側胴体８１６を含み得る。カートリッジ８０４は、基部８１８、中に受容されるエアロゾル前駆体袋８２２を含み得る貯蔵部８２０、加熱要素８２４及び流体送達管８２５を備える噴霧器８２３、吸い口８２６、ならびに外側胴体８２８を含み得る。カートリッジ８０４の基部８１８は、制御体８０２の連結器８１２に解放可能に係合して、それらの間の機械的及び電気的接続を形成するように構成され得る。

図３は、エアロゾル送達デバイス８００の追加的な断面図を示す。より具体的には、図３は、使用者が吸い口８２６を吸うときのエアロゾル送達デバイス８００を通る空気の流路を示す。示されるように、気流または周囲空気８３０の流れは、エアロゾル送達デバイス８００に進入し、フローセンサ８１０を通過して移動し得る。周囲空気８３０は、電力源８０８を通過して流れるように示されるが、他の実施形態では、空気は電力源を通過して流れない場合があり、かつ／またはフローセンサは代替的な場所に位置付けられてもよい。空気８３０は、その後、それを通して画定されるリストリクタ孔８１４を通って連結器８１２を通り、基部８１８を通り、貯蔵部８２０の周りを移動し、吸い口８２６から出てもよい。

図３に示されるように、一実施形態では、空気８３０は、エアロゾル送達デバイス８００に吸い口８２６の反対側のその長手方向の端部を通して進入し得る。しかしながら、他の実施形態では、空気は、代替的な場所でエアロゾル送達デバイスに進入してもよい。例えば、空気は、連結器もしくは基部を通して、または基部と吸い口との間の場所で進入してもよい。このように、本明細書に記載の特定の気流パターンは、例示のみを目的として提供されていることを理解されたい。

下に記載されるように、エアロゾル前駆体組成物８３２は、エアロゾル前駆体袋８２２から噴霧器８２３に方向付けられ得る。これに関して、噴霧器８２３は、加熱要素８２４が中に位置付けられ、エアロゾル前駆体組成物８３２が送達されるチャンバ８３５を画定する筐体８３３を備えてもよい。故に、エアロゾル前駆体組成物８３２が、空気８３０中に方向付けられること、及び気化されずに使用者に方向付けられることに関する問題を回避することができる。これに関して、エアロゾル前駆体組成物８３２は、チャンバ８３５にて加熱要素８２４と接触するように方向付けられて、その気化を確実にし得る。

使用者がエアロゾル送達デバイス８００の吸い口８２６で吸入するとき、エアロゾル前駆体袋８２２の両側において、圧力差が作り出され得る。より具体的には、貯蔵部８２０の周りの空気８３０の制限される流れによって、基部８１８とエアロゾル前駆体袋８２２との間のエアロゾル送達デバイス８００の一部（例えば、制御体８０２内）が、エアロゾル送達袋と吸い口８２６との間のエアロゾル送達デバイスの一部（例えば、カートリッジ８０４内）よりも相対的に高い圧力を有するようにされ得る。他の実施形態では、エアロゾル前駆体袋の両側における圧力差は、エアロゾル前駆体組成物をそこから方向付けるために圧力差を用いる他の様式で形成されてもよい。

上において圧力差は、エアロゾル送達デバイス８００の吸引中に、エアロゾル前駆体袋８２２の第１及び第２の対向側の間で画定されるように記載されるが、圧力差は、他の場所の間で追加的または代替的に画定されてもよい。例えば、圧力差は、エアロゾル送達デバイス８００の吸引中に、貯蔵部８２０内（またより具体的には、エアロゾル前駆体袋８２２内）の第１の圧力と、噴霧器８２３に近接する（またより具体的には、筐体８３３によって画定されるチャンバ８３５内の流体送達管８２５への出口に近接する）第２の圧力との間で画定されてもよい。これに関して、使用者が吸い口８２６で吸引する際、カートリッジ８０４内の圧力は減少し得る。このように、噴霧器８２３に近接する第２の圧力は低減され得、エアロゾル前駆的袋８２２での第１の圧力よりも小さくなり得る。これに関して、いくつかの実施形態では、貯蔵部８２０のエアロゾル前駆体袋８２２内の第１の圧力は、周囲圧力（例えば、大気圧）と実質的に等しくあり得る。故に、エアロゾル送達デバイス８００の吸引中に、噴霧器８２３において流体送達管８２５への出口に近接して画定される準大気圧の結果として、エアロゾル前駆体組成物８３２は、吸い口８２６の吸引中に、エアロゾル前駆体袋８２２から流体送達管を通って加熱要素８２４へと放出され得る。

しかしながら、小さな圧力降下がエアロゾル送達デバイス８００の吸引と関連付けられる例では、エアロゾル前駆体袋８２２の第１の圧力と、噴霧器８２３に近接する第２の圧力との間の圧力差は、相対的に小さい場合がある。換言すれば、エアロゾル送達デバイス８００の吸引に対して相対的に小さい抵抗しか存在しなかった場合、大気圧に対するカートリッジ８０４内の圧力の減少は、相対的に低い場合がある。このように、エアロゾル送達デバイス８００は、圧力差を生み出すように構成される圧力制御装置を含み得る。

具体的には、圧力制御装置は、圧力差を生み出すために、エアロゾル送達デバイス８００を通る気流を制限するように構成されるフローリストリクタを備え得る。様々な実施形態のフローリストリクタが用いられ得る。例えば、フローリストリクタは、連結器８１２を通して画定される、リストリクタ孔８１４を備え得る。故に、リストリクタ孔８１４は、相対的に小さな面積を画定し得、これが制御体８０２からカートリッジ８０４へ移動する空気と関連付けられる圧力降下を増加させる。別の実施形態では、リストリクタ孔は追加的または代替的にカートリッジ内で（例えば、基部を通して、または貯蔵部の周りに）画定され、実質的に同じ様式で機能し、エアロゾル送達デバイスの吸引と関連付けられる圧力降下を増加させ得る。他の実施形態では、エアロゾル送達デバイス８００を通る気流路に沿う様々な他の制限が用いられ得る。

剛性の容器の使用に対して、エアロゾル前駆体袋８２２を使用することは、エアロゾル前駆体組成物８３２を貯蔵部８２０から分注するのを助け得る。これに関して、エアロゾル前駆体袋８２２は、エアロゾル前駆体組成物８３２がそこから分注されるにつれて萎み得る。一実施形態では、エアロゾル前駆体袋８２２は、その中での真空の形成に抗しながら、そこからのエアロゾル前駆体組成物８３２の送達を促進する弾性材料（例えば、ゴム）を含み得る。これに関して、弾性材料は、エアロゾル前駆体袋がエアロゾル前駆体組成物で充填されているときは僅かに伸張し得、空のときは自然状態を画定し得る。このように、エアロゾル前駆体組成物８３２が分注される際に貯蔵部８２０内で真空は生み出され得ず、さもなくば、貯蔵部を開孔してそこへの空気の進入を許容するように構成される特徴を含むことなしには、エアロゾル前駆体組成物の分注が難しくなり得る。

圧力差が形成される特定の様式及び用いられる貯蔵部の特定の実施形態に関わらず、圧力差は、エアロゾル前駆体組成物８３２の、流体送達管８２５を通る、噴霧器８２３への放出を引き起こし得、この噴霧器で、図４に示されるように、加熱要素８２４がエアロゾル前駆体組成物を気化する。これに関して、フローセンサ８１０がエアロゾル送達デバイス８００における吸入を検出すると、電力源８０８からの電流が噴霧器８２３に方向付けられて、熱を生成し得る。このように、図４に示されるように、噴霧器８２３に方向付けられるエアロゾル前駆体組成物８３２は、加熱され、気化され得る。チャンバ８３５内で形成されたエアロゾルまたは蒸気８３６は、その後、空気８３０と混合され、吸い口８２６を通って退出し得る。

チャンバ８３５は、そこから空気８３０への蒸気８３６の最適な放出速度を提供するように構成され得る。これに関して、図２〜４に示されるように、チャンバ８３５は、１つ以上の流出孔８３８を含み得る。図４に示されるように、蒸気８３６は、流出孔８３８を通ってチャンバ９３３を退出してもよい。

更に、一実施形態では、チャンバは、１つ以上の流入孔を追加的に画定してもよい。流入孔は、そこを通るチャンバ内への空気の流れを許容するように構成され得る。故に、使用者がエアロゾル送達デバイスを吸引する際に、流入孔を通して進入する空気は、蒸気と混合され、流出孔を通して退出してもよい。これに関して、流入孔は、エアロゾル送達デバイスを通して流れる空気が流入孔に入射する（例えば、流入孔は、エアロゾル送達デバイスの長手軸に対して実質的に平行に伸長し、よって、そこを通る気流に対して実質的に平行に伸長し得る）ように位置付けられ得る。故に、流入孔は、蒸気のチャンバからの除去を助け得る。

更に、いくつかの実施形態では、弁を流入孔及び流出孔の一方または両方で提供してもよい。かかる弁は、受動的または能動的に開閉して、空気をチャンバ内に流し、かつ／または蒸気をチャンバの外に流し得る。あるいはまたは加えて、流入孔及び／または流出孔は、チャンバからの蒸気の所望の流れを提供すると同時に、エアロゾル前駆体組成物の実質的に完全な気化を確実にするように、特に寸法決定され得る。

流体送達管８２５は、上述されるように蒸気８３６を生成するために圧力差が適用されるとき、流体送達管を通るエアロゾル前駆体組成物８３２の流れを許容するが、他の例では（例えば、他の時間では）、流体送達管は、加熱要素８２４へのエアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗し得る。これに関して、流体送達管は、そこを通る流れが、圧力差が存在しないときは抵抗を受けるように寸法決定され得る。例えば、表面張力が、そこを通る流れに抵抗し得る。このように、流体送達管８２５の寸法は、圧力差が適用されるとき以外の例においてそこを通る流れに抵抗するように、エアロゾル前駆体組成物８３２の粘度に応じて、特に選択され得る。

図５は、本開示の追加的な例示的実施形態に従うエアロゾル送達デバイス９００の断面図を示す。エアロゾル送達デバイス９００は、下に記載されるように、異なる実施形態の圧力制御装置を用いて圧力差を生み出し得る。示されるように、エアロゾル送達デバイス９００は、制御体９０２及びカートリッジ９０４を含み得る。制御体９０２は、インジケータ９０６（例えば、ＬＥＤ）、電力源９０８（例えば、再充電可能であり得る電池）、フローセンサ９１０、能動弁９１２（例えば、マイクロ圧力弁）、噴霧器９１４（例えば、加熱要素を備える）、連結器９１６、及び外側胴体９１８を含み得る。カートリッジ９０４は、基部９２０、加圧型貯蔵部９２２、吸い口９２４、及び外側胴体９２６を含み得る。カートリッジ９０４の基部９２０は、制御体９０２の連結器９１６に解放可能に係合して、それらの間の機械的及び電気的接続を形成するように構成され得る。故に、制御体９０２の連結器９１６がカートリッジ９０４の基部９２０に連結される場合、能動弁９１２は加圧型貯蔵部９２２と流体連通し得る。例えば、示されるように、能動弁９１２は、加圧型貯蔵部９２２内で凹部９２９に係合するように構成される伸長部９２７を画定し得る。しかしながら、他の実施形態では、下に記載されるように能動弁９１２が開くときに起こる圧力損失以外の、加圧型貯蔵部９２２からの圧力損失に抵抗する実質的に流体密封のシールを提供するように機構が構成されている限りは、他の接続構成要素及び方法が用いられてもよい。

図６は、エアロゾル送達デバイス９００の追加的な断面図を示す。より具体的には、図６は、使用者が吸い口９２４を吸引するときのエアロゾル送達デバイス９００を通る空気の流路を示す。示されるように、気流または周囲空気９２８の流れは、エアロゾル送達デバイス９００に進入し、フローセンサ９１０を通過して移動し得る。周囲空気９２８は、電力源９０８を通過して流れるように示されるが、他の実施形態では、空気は電力源を通過して流れない場合があり、かつ／またはフローセンサは代替的な場所に位置付けられてもよい。空気９２８は、その後、それを通して画定される１つ以上の孔９３０を通って連結器９１６を通り、基部９２０を通り、加圧型貯蔵部９２２の周りを移動し、吸い口９２４から出てもよい。

図６に示されるように、一実施形態では、空気９２８は、エアロゾル送達デバイス９００に吸い口９２４の反対側のその長手方向の端部を通して進入し得る。しかしながら、他の実施形態では、空気は、代替的な場所でエアロゾル送達デバイスに進入してもよい。例えば、空気は、連結器もしくは基部を通して、または基部と吸い口との間の場所で進入してもよい。このように、本明細書に記載の特定の気流パターンは、例示のみを目的として提供されていることを理解されたい。

エアロゾル送達デバイス９００は、貯蔵部９２２内の第１の圧力と、噴霧器９１３に近接する第２の圧力との間の圧力差に基づく、加圧型貯蔵部９２２からのエアロゾル前駆体組成物の分注を制御するように構成される圧力制御装置を含み得る。しかしながら、上に記載され、図２〜４に示されるエアロゾル送達デバイス８００の実施形態が、使用者によるその吸引によって引き起こされる圧力差に基づいて、エアロゾル前駆体組成物を受動的に分注したのに対して、図５〜７に示されるエアロゾル送達デバイス９００は、能動弁９１２を用いて、既存の圧力差に基づいて、貯蔵部９２２からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出し得る。これに関して、加圧型貯蔵部９２２内の第１の圧力は、周囲圧力（例えば、大気圧）よりも大きく、よって、噴霧器９１３に近接する第２の圧力よりもまた大きくあり得る。換言すれば、貯蔵部９２２は、加圧され得る。

貯蔵部９２２は、様々な様式で加圧され得る。例えば、エアロゾル前駆体組成物に加えて、二酸化炭素、空気、または他の圧縮可能な流体が、正圧で、貯蔵部９２２内に導入されてもよい。更なる例として、貯蔵部内で、ピストン及び圧縮ばねを、そこからエアロゾル前駆体組成物を追いやるように構成してもよい。

図７は、エアロゾル送達デバイス９００の拡大部分断面図を示す。示されるように、フローセンサ９１０（例えば、図６を参照）が吸入を検出すると、能動弁が１回以上瞬間的に開くように、電流が能動弁９１２に対して印加され得る。例えば、フローセンサ９１０からの信号が、能動弁９１２の始動を直接引き起こしてもよく、あるいはフローセンサからの信号が制御装置に提供され、この制御装置が能動弁を始動するように方向付けてもよい。これにより、加圧型貯蔵部９２２内に保持されたエアロゾル前駆体組成物９３２が、噴霧器に近接する空気が、加圧型貯蔵部よりも相対的に低い圧力であることの結果として、噴霧器９１３の加熱要素９１４に向けて放出され得る。更に、噴霧器９１３は、加熱要素９１４が中に位置付けられ、エアロゾル前駆体組成物９３２が送達されるチャンバ９３３（例えば、図６を参照）を画定する筐体９３１を備えてもよい。故に、エアロゾル前駆体組成物９３２が、空気９２８中に方向付けられること、及び気化されずに使用者に方向付けられることに関する問題を回避することができる。これに関して、エアロゾル前駆体組成物９３２は、チャンバ９３３にて加熱要素９１４と接触するように方向付けられて、その気化を確実にし得る。

これに関して、フローセンサ９１０がエアロゾル送達デバイス９００における吸入を検出すると、電力源９０８からの電流が加熱要素９１４に方向付けられて、熱を生成し得る。このように、そこに方向付けられたエアロゾル前駆体組成物９３２は、加熱され、気化して、エアロゾルまたは蒸気９３４を画定し得る。蒸気９３４は、チャンバ９３３内で形成され、その後そこから退出し得る。蒸気９３４は、その後、空気９２８と混合され、吸い口９２４を通って退出し得る。

チャンバ９３３は、そこから空気９２８への蒸気９３４の最適な放出速度を提供するように構成され得る。これに関して、図５〜７に示されるように、チャンバ９３３は、１つ以上の流出孔９３６を含み得る。図７に示されるように、蒸気９３４は、流出孔９３６を通ってチャンバ９３３を退出してもよい。

更に、図７に示されるように、一実施形態では、チャンバ９３３は、１つ以上の流入孔９３８を追加的に画定してもよい。流入孔９３８は、そこを通るチャンバ９３３内への空気９２８の流れを許容するように構成され得る。故に、使用者がエアロゾル送達デバイス９００を吸引する際に、流入孔９３８を通して進入する空気９２８は、蒸気９３４と混合され、流出孔９３６を通して退出してもよい。これに関して、示されるように、流入孔９３８は、エアロゾル送達デバイス９００を通して流れる空気９２８が流入孔９３８に入射する（例えば、流入孔は、エアロゾル送達デバイスの長手軸に対して実質的に平行に伸長し、よって、そこを通る気流に対して実質的に平行に伸長し得る）ように位置付けられ得る。故に、流入孔９２８は、蒸気９３４のチャンバ９３３からの除去を助け得る。

更に、いくつかの実施形態では、弁を流入孔９３８及び流出孔９３６の一方または両方で提供してもよい。かかる弁は、受動的または能動的に開閉して、空気９２８をチャンバ９３３内に流し、かつ／または蒸気９３４をチャンバの外に流し得る。あるいはまたは加えて、流入孔９３８及び／または流出孔９３６は、チャンバ９３３からの蒸気９３４の所望の流れを提供すると同時に、エアロゾル前駆体組成物の実質的に完全な気化を確実にするように、特に寸法決定され得る。

上述のエアロゾル送達デバイスの実施形態では、様々な実施形態の噴霧器が、エアロゾル前駆体組成物を気化するために用いられ得ることに留意されたい。かかる噴霧器としては、面状加熱器、巻線表面、マイクロヒータ（例えば、チップ上に埋め込まれた）ガラス板、レーザー、抵抗加熱器、ならびに任意の他の形状及び実施形態の加熱器を挙げることができる。更に、第１の加熱要素及び第２の加熱要素において用いる材料は異なってもよい。例えば、ワイヤコイル加熱要素に関して上に記載した材料を用いてもよい。本明細書に記載の加熱要素において用いてもよい様々な他の材料としては、プラチナまたはプラチナコーティングした材料、及び抵抗性インク（例えば、セラミック材料上に印刷されたもの）を挙げることができる。

本明細書に記載のある特定のエアロゾル送達デバイスは、ウィックを用いる従来のエアロゾル送達デバイスに伴うある特定の問題を回避し得る。これに関して、ウィックの使用は、エアロゾル前駆体組成物の成分の分離を引き起こし得る。更に、ウィックを使用してエアロゾル前駆体組成物を基材から加熱要素に輸送することは、漏出に繋がり得る。このように、本明細書に開示されるエアロゾル送達デバイスの実施形態は、これら及び／または他の利点を提供し得る。

上述されるように、本開示のエアロゾル送達デバイスの実施形態は、カートリッジ及び制御体を含み得る。本エアロゾル送達デバイスは、ある特定のその構成要素が制御体内に位置付けられる一方で、他の構成要素はカートリッジ内に位置付けられるように記載されてきたが、これらの構成は例示のみを目的として提供されていることを理解されたい。これに関して、本エアロゾル送達デバイスの構成要素のいずれもが、カートリッジ内または制御体内に位置付けられ得る。しかしながら、カートリッジを制御体から取り外すことでカートリッジを容易に交換または再充填できるように、貯蔵部をカートリッジ内に位置付けることが概して望ましくあり得る。

本明細書に開示されるエアロゾル送達デバイスは、概して、カートリッジ（例えば、交換可能なカートリッジ）及び制御体（例えば、再利用可能な制御体）を含むものとして記載されるが、様々な他の実施形態を用いてもよいことにも留意されたい。例えば、他の実施形態では、本エアロゾル送達デバイスは、３つ以上の部品を含んでもよい。追加的な実施形態では、エアロゾル送達デバイスは、一体型の１部品構成を画定してもよい。

追加的な実施形態では、エアロゾル送達デバイスにおけるエアロゾル化のための方法が提供される。図８に示されるように、本方法は、操作１５０２にて、制御体から、エアロゾル前駆体組成物で少なくとも部分的に充填された貯蔵部を備えるカートリッジを通して気流を方向付けることを含み得る。更に、本方法は、操作１５０４にて、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差に基づく、貯蔵部から加熱要素を備える噴霧器へのエアロゾル前駆体組成物の分注を制御することを含み得る。本方法は、操作１５０６にて、貯蔵部から分注されるエアロゾル前駆体組成物を加熱要素で加熱して、気流にエアロゾルを添加することを追加的に含み得る。

本方法のいくつかの実施形態では、貯蔵部内の第１の圧力は、周囲圧力（大気圧）よりも大きくともよい。加えて、操作１５０４にてエアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、弁で貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することを含み得る。更に、本方法は、フローセンサで気流を検出することを含み得る。操作１５０４にてエアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、フローセンサからの信号に応答して弁を始動させることを含み得る。弁で貯蔵部からエアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することは、カートリッジ内の貯蔵部から、制御体内の弁を通してエアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含み得る。

いくつかの実施形態では、貯蔵部内の内圧は、周囲圧力（例えば、大気圧）と実質的に等しくあり得る。加えて、操作１５０４にてエアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、フローリストリクタで、貯蔵部内の第１の圧力と、噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差を生み出すことを含み得る。本方法は、圧力差の適用中に流体送達管を通して加熱要素へとエアロゾル前駆体組成物を送達することと、そうでない場合は加熱要素へのエアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗することとを更に含み得る。操作１５０４にてエアロゾル前駆体組成物の分注を制御することは、加熱要素が中に位置付けられる噴霧器のチャンバへとエアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含み得る。

本開示が関連する分野の当業者であれば、前述の説明及び関連する図面において提示された教示を利用して、本開示の多数の変更形態及び他の実施形態を思いつくことになるであろう。それ故に、本開示は本明細書において開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、変更形態及び他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されるということが理解されるべきである。特定の用語が本明細書で使用されているが、これらは一般的意味及び説明的意味で使用されているに過ぎず、限定を目的とするものではない。

Claims (18)

1. 制御体と、
   エアロゾル前駆体組成物で少なくとも部分的に充填された貯蔵部を備えたカートリッジと、
   加熱要素を備える噴霧器と、
   前記貯蔵部内の第１の圧力と、前記噴霧器に近接する第２の圧力との間の圧力差に基づく、前記貯蔵部からの前記エアロゾル前駆体組成物の分注を制御するように構成される圧力制御装置と、を備え、
   前記噴霧器が、前記貯蔵部から受容される前記エアロゾル前駆体組成物を加熱して、前記気流にエアロゾルを添加するように構成され、
   前記貯蔵部内の前記第１の圧力が、周囲圧力と実質的に等しく、前記圧力制御装置が、前記貯蔵部内の前記第１の圧力と、前記噴霧器に近接する前記第２の圧力との間の圧力差を生み出すように構成されるフローリストリクタを備える、エアロゾル送達デバイス。
2. 前記噴霧器が、チャンバを画定し、前記加熱要素が、前記チャンバ内に位置付けられる、請求項１に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
3. 前記貯蔵部内の前記第１の圧力が、周囲圧力よりも大きい、請求項１及び２のいずれか１項に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
4. 前記圧力制御装置が、前記貯蔵部から前記エアロゾル前駆体組成物を選択的に放出するように構成される弁を備える、請求項３に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
5. フローセンサを更に備え、前記弁が前記フローセンサからの信号に応答して始動するように構成される、請求項４に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
6. 前記カートリッジが、前記弁及び前記噴霧器を含む、請求項４に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
7. 前記制御体が、前記弁及び前記噴霧器を含む、請求項４に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
8. 前記制御体が、連結器を備え、前記カートリッジが、基部を備え、前記制御体の前記連結器が、前記カートリッジの前記基部に連結される場合、前記弁が前記貯蔵部と流体連通する、請求項７に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
9. 前記制御体が、前記フローリストリクタを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
10. 前記フローリストリクタが、１つ以上のリストリクタ孔を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
11. 前記貯蔵部が、エアロゾル前駆体袋を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
12. 前記噴霧器が、前記圧力差の適用中に前記貯蔵部から前記加熱要素へと前記エアロゾル前駆体組成物を送達し、そうでない場合は前記加熱要素への前記エアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗するように構成される流体送達管を更に備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の前記エアロゾル送達デバイス。
13. エアロゾル送達デバイスにおけるエアロゾル化のための方法であって、
    制御体から、エアロゾル前駆体組成物で少なくとも部分的に充填された貯蔵部を備えるカートリッジを通して気流を方向付けることを含み、前記貯蔵部内の内圧が、周囲圧力と実質的に等しく、
    フローリストリクタで、前記噴霧器に近接する前記第２の圧力と、前記貯蔵部内の前記第１の圧力との間の圧力差を生み出すことにより、噴霧器に近接する第２の圧力と、前記貯蔵部内の第１の圧力との間の圧力差に基づく、前記貯蔵部から加熱要素を備える前記噴霧器への前記エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することと、
    前記貯蔵部から分注される前記エアロゾル前駆体組成物を前記加熱要素で加熱して、前記気流にエアロゾルを添加することと、を含む、前記方法。
14. 前記エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することが、前記加熱要素が中に位置付けられる前記噴霧器のチャンバへと前記エアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含む、請求項１３に記載の前記方法。
15. 前記貯蔵部内の前記第１の圧力が、周囲圧力よりも大きく、
    前記エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することが、弁で前記貯蔵部から前記エアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することを含む、請求項１３及び１４のいずれか１項に記載の前記方法。
16. フローセンサで気流を検出することを更に含み、
    前記エアロゾル前駆体組成物の分注を制御することが、前記フローセンサからの信号に応答して前記弁を始動させることを含む、請求項１５に記載の前記方法。
17. 前記弁で前記貯蔵部から前記エアロゾル前駆体組成物を選択的に放出することが、前記カートリッジ内の前記貯蔵部から、制御体内の前記弁を通して前記エアロゾル前駆体組成物を方向付けることを含む、請求項１５及び１６のいずれか１項に記載の前記方法。
18. 前記圧力差の適用中に流体送達管を通して前記加熱要素へと前記エアロゾル前駆体組成物を送達することと、そうでない場合は前記加熱要素への前記エアロゾル前駆体組成物の流れに抵抗することとを更に含む、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の前記方法。

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