JP7132913B2 - ヒドロゲル製剤を含むマルチチャンバーカートリッジの設計および適用 - Google Patents

Description

本発明は一般に、ｅベイピング装置用のカートリッジ、またはマルチチャンバーカートリッジを含むｅベイピング装置、またはｅベイピング装置用のカートリッジとマルチチャンバーカートリッジを含むｅベイピング装置との両方に関する。

電子ベイピング装置は、ｅベイピング装置使用者がこの装置の一つ以上の出口を通してベイパー（蒸気）を引き出すために、プレベイパー製剤を気化してベイパーにするために使用される。これらの電子ベイピング装置は、ｅベイピング装置と呼ばれる場合がある。ｅベイピング装置は典型的に、電源セクションおよびカートリッジなど、幾つかのｅベイピング要素を含む場合がある。電源セクションは電池などの電源を含み、カートリッジは、プレベイパー製剤を保持することができる貯蔵部とともにヒーターを含み、カートリッジは、ｅベイピング装置の使用者の口に蒸気を運ぶ煙突などの導管を含む。カートリッジ内のヒーターは、芯を介してプレベイパー製剤と接触し、プレベイパー製剤を加熱して蒸気を生成するように構成されている。ヒーターは芯と絡み合っていてもよい。プレベイパー製剤は一般に、ある量のニコチンおよび随意にその他の成分（酸、プロピレングリコール、グリセロールまたは風味剤など）を含む。例えば、プレベイパー製剤は、水、ビーズ、溶媒、活性成分、エタノール、植物抽出物、天然または人工の風味剤、グリセリンおよびプロピレングリコールなどのベイパー形成体を含むが、これらに限定されない、液体製剤、固体製剤、またはゲル製剤を含んでもよい。

ｅベイピング装置は、プレベイパー製剤、芳香などのすべての成分が含まれる単一のチャンバーを画定するカートリッジを含みうる。ところが、一部の成分は相互に反応してもよく、結果としてプレベイパー製剤またはその他の成分、またはプレベイパー製剤およびその他の成分の両方の劣化をもたらす。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、マルチチャンバーカートリッジを含むｅベイピング装置に関する。

一つの例示的な実施形態において、カートリッジは二つ以上のチャンバーを含み、各チャンバーは一つ以上の成分、酸、または風味剤を含み、煙突と流体連通する芯を含む。例示的な実施形態において、成分、酸および風味剤のうちの一つ以上は、ヒドロゲル状である。例えば、ヒドロゲルは、バイオポリマーまたは生体由来ポリマーで調製されてもよく、成分、酸、または風味剤の早期蒸発を低減または実質的に防止もしくは抑制する。加えて、ヒドロゲルの形態は、一つ以上のチャンバー間での漏れの場合に、成分、酸、または風味剤の混合を低減または実質的に防止もしくは抑制する。

一つの実施形態において、複数の分離装置は、カートリッジ内に二つ以上のチャンバーを画定しうる。例えば、分離器は、煙突の外表面とカートリッジの内部表面との間に挿入されて、複数のチャンバーを画定しうる。例えば、分離装置はポリエステル、ガラス、またはポリエステルとガラスの両方で形成されうるか、またはそれを含みうる。上記では、分離装置の使用を説明しているものの、カートリッジ内に二つ以上のチャンバーを作る他の方法や技法も使用されうる。

一実施形態において、芯は各チャンバーを煙突に接続しうる。従って、ｅベイピング装置の動作中に、各チャンバーの内容物は別々に加熱され、蒸発中に各チャンバーから芯を介して共通の煙突に運ばれる。結果として得られる蒸気は従って、各チャンバー内に形成された蒸気の混合物であり、ｅベイピング装置の口側端インサートを通過し、ｅベイピング装置の使用者の口に達する。従って、各チャンバー内に存在する成分は、煙突内で蒸気形態である時にのみ混合され、蒸気形態へと変形する前には混合されない。従って、液体状またはゲル状の時のプレベイパー製剤の様々な成分の安定性が実質的に改善される。

様々な例示的な実施形態において、成分が液体状またはゲル状で別個のチャンバーに保持されているため、成分はｅベイピング装置の動作中にのみ混合される。従って、様々な成分の混合は、ｅベイピング装置が成人ｅベイパー吸引者によって操作されている時にのみ発生するが、ｅベイピング装置が未使用である時には発生しない。結果として、成人ｅベイパー吸引者によって消費されるベイパーの粗さは低減され、また相互に反応して劣化しうる成分はｅベイピング装置のプレベイパー製剤の一部として含まれうる。

様々な例示的な実施形態において、プレベイパー製剤の特定の成分は他の成分から分離され続ける。例えば、風味剤は一つのチャンバーに保持される一方で、酸はもう一つの別個のチャンバーに保持される。他の実施形態において、ニコチンは一つのチャンバーに保持される一方で、酸はもう一つの別個のチャンバーに保持される。他の実施形態において、ベイパー形成体は一つのチャンバーに保持される一方で、ニコチン、酸または風味剤はもう一つの別個のチャンバーに保持される。

例示的な実施形態の上記およびその他の特徴および利点は、例示的な実施形態を添付の図面を参照しながら詳細に説明することによってさらに明らかとなる。添付の図面は、例示的な実施形態を描写することを意図したものであり、意図された特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。添付の図面は、明示的に注記されていない限り、実寸に比例して描かれているとは考えられない。

図１は、例示的な実施形態によるｅベイピング装置の側面図である。 図２は、例示的な実施形態によるｅベイピング装置の長軸方向の断面図である。 図３は、ｅベイピング装置の別の例示的な実施形態の長軸方向の断面図である。 図４は、ｅベイピング装置の別の例示的な実施形態の長軸方向の断面図である。 図５Ａは、少なくとも一つの例示的な実施形態による、複数のチャンバーを含むカートリッジの断面である。 図５Ｂは、少なくとも一つの例示的な実施形態による、複数のチャンバーを含むカートリッジの断面である。 図６は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、二重チャンバーカートリッジおよび単一チャンバーカートリッジの場合の多数の吸引に関して、吸引当たりの蒸気質量を図示するグラフである。 図７は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、二重チャンバーカートリッジおよび単一チャンバーカートリッジの場合の多数の吸引に関して、吸引当たりの蒸気質量を図示するグラフである。 図８は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、二重チャンバーカートリッジおよび単一チャンバーカートリッジの場合の多数の吸引に関して、吸引当たりの蒸気質量を図示するグラフである。 図９Ａは、様々な例示的な実施形態による、ｅベイピング装置の断面の写真である。 図９Ｂは、様々な例示的な実施形態による、ｅベイピング装置の断面の写真である。 図１０Ａは、様々な例示的な実施形態による、複数のチャンバーを含むｅベイピング装置の断面である。 図１０Ｂは、様々な例示的な実施形態による、複数のチャンバーを含むｅベイピング装置の断面である。

幾つかの詳細な例示的な実施形態が本明細書で開示されている。しかしながら、本明細書に開示されている特定の構造面および機能面の詳細は、例示的な実施形態を説明することを目的とした単なる典型にすぎない。しかしながら、例示的な実施形態は、数多くの代替的な形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態のみに限定されるものと解釈されるべきではない。

それに応じて、例示的な実施形態は、様々な修正および代替的形態が可能である一方で、その実施形態は例として図面に示されており、本明細書で詳細に説明される。しかし当然のことながら、開示された特定の形態に対する例示的な実施形態に限定する意図はなく、反対に、例示的な実施形態は、例示的な実施形態の範囲の中に収まるすべての修正、均等物、代替物を網羅するものである。同様の数字は、図の説明の全体を通して同様の要素を指す。

当然のことながら、要素または層が別の要素もしくは層「の上にある」、「に接続される」、「に連結される」、または「を覆う」と言及される時、これはもう一方の要素もしくは層の上に直接あってもよく、それに直接的に接続されてもよく、それに直接的に連結されてもよく、またはそれを直接的に覆ってもよく、あるいは介在する要素もしくは層が存在してもよい。対照的に、要素が別の要素もしくは層「の上に直接ある」、「に直接的に接続される」、または「に直接的に連結される」と言及される時、介在する要素もしくは層は存在しない。同様の数字は、本明細書の全体を通して同様の要素を指す。

「第一の」、「第二の」、「第三の」などという用語は、様々な要素、領域、層、成分およびセクションの一つ以上を記述するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素、領域、層およびセクションはこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるべきである。これらの用語は、一つの要素、領域、層、またはセクションを別の領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用される。従って、下記で考察される第一の要素、領域、層、またはセクションは、例示的な実施形態の教示内容から逸脱することなく、第二の要素、領域、層、またはセクションと呼ぶこともできる。

空間的関係の用語（例えば、「下に」、「下方に」、「下部」、「上方に」、「上部」、およびこれに類するもの）は、図中で図示する際に、一つの要素または特徴と他の要素または特徴との間の関係を説明しやすくするために本明細書で使用されてもよい。空間的関係の用語は、図に図示されている方向に加えて、使用時または動作時に装置の異なる方向を包含することが意図されていると理解されるべきである。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、他の要素または特徴の「下方に」または「下に」と説明されている要素は、その後は他の要素または特徴の「上方に」方向付けられることになる。従って、「下方に」という用語は上方および下方の両方の向きを包含する場合がある。装置は、別の方法で（９０度回転して、または他の向きで）向きが決められる場合があり、本明細書で使用される空間的関係の記述語は適宜に解釈される。

本明細書で使用される用語は、様々な実施形態を説明する目的のみのものであり、例示的な実施形態の制限を意図しない。本明細書で使用される単数形「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は複数形も含むことが意図されているが、文脈によって明らかにそうではないことが示される場合は、その限りではない。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は本明細書で使用される時、述べられた特徴、整数、工程、動作、または要素の存在を特定するが、一つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、またはこれらの群の存在または追加を除外しないことがさらに理解されるであろう。

例示的な実施形態は、例示的な実施形態の理想的な実施形態の概略図（および中間構造）である断面図を参照して本明細書で説明される。このように、例えば製造技法または公差の結果としてもたらされた図の形状からの変形が予想される。従って、例示的な実施形態は、本明細書に図示された領域の形状を限定するものとして解釈されるべきでなく、例えば製造の結果としてもたらされる形状の逸脱を含むものである。従って、図に図示された領域は、本質的に概略的なものであり、それらの形状は、装置の領域の実際の形状を図示することを意図せず、例示的な実施形態の範囲を限定することを意図しない。

別の方法で定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術的用語および科学的用語を含む）は、例示的な実施形態が属する当該技術分野の当業者が一般的に理解しているものと同じ意味を有する。用語（一般的に使用されている辞書で定義された用語を含む）は、関連する技術分野の文脈でのそれらの用語の意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、理想的なまたは過度に正式な意味で解釈されないが、本明細書で明示的にそのように定義されている場合はその限りではないことがさらに理解されるであろう。

本明細書において「約」または「実質的に」という用語を数値と組み合わせて使用する場合、それに伴う数値が、述べられた数値の前後±１０％の公差を含むということを意図する。さらに、本明細書において百分率に言及する場合、それらの百分率は重量に基づく、すなわち重量百分率であることが意図される。「最大～まで」という表現は、ゼロから、その表現した上限までの量およびそれらの間にあるすべての値を含む。範囲を特定する時、その範囲はそれらの間にあるすべての値（例えば０．１％ずつに異なる値）を含む。

本明細書で使用される「ベイパー形成体」という用語は、使用時にベイパーの形成を促進し、かつｅベイピング装置の動作温度にて熱分解に対して実質的に抵抗性である任意の適切な周知の化合物または化合物の混合物を説明する。適切なベイパー形成体は、プロピレングリコール、およびグリセロールまたはグリセリンなどの多価アルコールの様々な組成物を含みうる。少なくとも一つの実施形態において、ベイパー形成体はプロピレングリコールである。

図１は、例示的な実施形態によるｅベイピング装置６０の側面図である。図１では、ｅベイピング装置６０は、ねじ継手７４で連結された、または滑り嵌め、スナップ嵌め、戻り止め、クランプおよび留め金、またはこれに類するもののうちの少なくとも一つなどの他の接続構造によって相互に連結された、第一のセクションまたはカートリッジ７０および第二のセクション７２または電源セクション７２を含む。少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のセクションまたはカートリッジ７０は、交換可能なカートリッジであってもよく、また第二のセクション７２は再使用可能なセクションであってもよい。別の方法として、第一のセクションまたはカートリッジ７０および第二のセクション７２は、一つの部品として一体的に形成されてもよい。少なくとも一つの実施形態において、第二のセクション７２は、その遠位端２８にＬＥＤを含む。

図２は、ｅベイピング装置の例示的な実施形態の断面図である。図２に示すように、第一のセクションまたはカートリッジ７０は、口側端インサート２０、毛細管１８、貯蔵部１４を収容することができる。

例示的な実施形態において、貯蔵部１４は内側管（図示せず）の周りに巻き付けたガーゼを含んでもよい。例えば、貯蔵部１４は、内側に巻き付けたガーゼを囲む外側に巻き付けたガーゼで形成されてもよく、またはこれを含んでもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態において、貯蔵部１４は、ばらの粒子、ばらの繊維、または織布繊維もしくは不織布繊維の形態のアルミナセラミックで形成されてもよく、またはこれを含んでもよい。別の方法として、貯蔵部１４は、ばらの繊維を束ねた形態の、綿もしくはガーゼ材料などのセルロース系材料、またはポリエチレンテレフタラートなどのポリマー材料で形成されてもよく、またはこれらを含んでもよい。貯蔵部１４のより詳細な説明を下記に提供する。

第二のセクション７２は、電源１２と、電源１２を制御するように構成された制御回路１１と、吸煙センサー１６とを収容することができる。吸煙センサー１６は、ｅベイピング装置の使用者がｅベイピング装置６０で吸引している時に感知するように構成されており、これは制御回路１１を介して電源１２の動作を引き起こして、貯蔵部１４内に収容されたプレベイパー製剤を加熱し、これによってベイパーを形成する。第二のセクション７２のねじ部分７４は、第一のセクションまたはカートリッジ７０に接続されていない時に、電池充電器に接続して電池または電源１２を充電することができる。

例示的な実施形態において、毛細管１８は、導電性材料から形成され、または導電性材料を含み、従って管１８を通して電流を流すことによって管自体がヒーターとなるように構成されてもよい。毛細管１８は、毛細管１８が経験する動作温度で必要な構造的完全性を維持しながらも、加熱、例えば抵抗加熱が可能であり、プレベイパー製剤と反応しない任意の導電性材料であってもよい。毛細管１８を形成するために適切な材料は、ステンレス鋼、銅、銅合金、フィルム抵抗性材料で被覆された多孔性セラミック材料、ニッケルクロム合金、およびこれらの組み合わせのうちの一つ以上である。例えば、毛細管１８はステンレス鋼毛細管１８であり、毛細管１８の長さに沿った直流電流または交流電流の通過のためにこれらに取り付けられた導線２６を介してヒーターとして機能する。従って、ステンレス鋼毛細管１８は、例えば抵抗加熱によって加熱される。別の方法として、毛細管１８は、例えばガラス管などの非金属管でもよい。こうした実施形態において、毛細管１８はまた、ガラス管に沿って配置され、かつ加熱される（例えば、抵抗的に加熱される）能力がある導電材料（例えば、ステンレス鋼、ニクロム、またはプラチナワイヤーなど）を含む。ガラス管に沿って配置されている導電材料が加熱される時、毛細管１８内に存在するプレベイパー製剤は、毛細管１８内のプレベイパー製剤を少なくとも部分的に揮発させるのに十分な温度まで加熱される。

少なくとも一つの実施形態において、導線２６は毛細管１８の金属部分に結合されている。少なくとも一つの実施形態において、一本の導線２６は毛細管１８の第一の上流部分１０１に連結され、また第二の導線２６は毛細管１８の下流の端部分１０２に連結される。

動作において、ｅベイピング装置の使用者がｅベイピング装置で吸引する時に、吸煙センサー１６はｅベイピング装置の使用者の吸引によって生じた圧力勾配を検出し、制御回路１１は毛細管１８に電力を供給することによって、貯蔵部１４内に位置するプレベイパー製剤の加熱を制御する。毛細管１８が加熱されると、毛細管１８の加熱部分内に含まれるプレベイパー製剤は揮発されて出口６３から放出され、ここでプレベイパー製剤は拡張し、空気と混合して、混合チャンバー２４０内でベイパーを形成する。

図２に示す通り、貯蔵部１４は、貯蔵部１４内にプレベイパー製剤を維持し、貯蔵部１４が圧迫されて、そこに圧力が適用されると開くように構成された弁４０を含み、ｅベイピング装置の使用者がｅベイピング装置の口側端インサート２０で吸引する時に圧力が生成され、その結果、貯蔵部１４は貯蔵部１４の出口６２を通してプレベイパー製剤を毛細管１８に押し出す。少なくとも一つの実施形態において、弁４０は臨界の最小圧力に達した時に開き、プレベイパー製剤が貯蔵部１４から不注意に分与されることが回避される。少なくとも一つの実施形態において、圧力スイッチ４４を押すのに必要な圧力は十分に高いので、物理的動作または外側の物体の衝突などの外的要因によって圧力スイッチ４４が不注意に押されることによる偶発的な加熱が回避される。

例示的な実施形態の電源１２は、ｅベイピング装置６０の第二のセクション７２内に配置された電池を含むことができる。電源１２は、電圧を印加して貯蔵部１４内に収容されたプレベイパー製剤を揮発するように構成されている。

少なくとも一つの実施形態において、毛細管１８と導線２６の間の電気的接続は実質的に導電性かつ温度抵抗性であり、一方で毛細管１８は実質的に抵抗性があるので、発熱は接点ではなく主に毛細管１８に沿って生じる。

電源セクションまたは電池１２は再充電可能であってもよく、外部充電装置による電池の充電を可能にする回路を含んでもよい。例示的な実施形態において、回路は充電された時に、ｅベイピング装置での所与の回数の吸引のための電力を提供し、その後、回路は外部充電装置に再接続されなければならない場合がある。

少なくとも一つの実施形態において、ｅベイピング装置６０は、例えばプリント基板上に搭載することができる制御回路１１を含んでもよい。制御回路１１は、装置が起動された時に発光するように構成されたヒーター作動灯２７も含んでもよい。少なくとも一つの実施形態において、ヒーター作動灯２７は少なくとも一つのＬＥＤを備え、かつｅベイピング装置６０の遠位端２８にあり、そうなることで、ｅベイピング装置の使用者がｅベイピング装置で吸引する時に、ヒーター作動灯２７は、燃焼する石炭の外観をしたキャップを照らす。さらに、ヒーター作動灯２７は、ｅベイピング装置の使用者に見えるように構成されうる。灯２７はまた、所望する場合に灯２７がベイピング中に点灯しないように、ｅベイピング装置の使用者が所望する時に灯２７を点灯する、消灯する、または点灯および消灯の両方を行うことができるように構成されてもよい。

少なくとも一つの実施形態において、ｅベイピング装置６０は、少なくとも二つの軸から離れた分岐出口２１を有する口側端インサート２０をさらに含み、分岐出口２１は口側端インサート２０の周りに均一に分布され、ｅベイピング装置の動作中、ｅベイピング装置の使用者の口内にベイパーを実質的に均一に分布するようにする。少なくとも一つの実施形態において、口側端インサート２０は、少なくとも二つの分岐出口２１（例えば、３～８個以上の出口）を含む。少なくとも一つの実施形態において、口側端インサート２０の出口２１は、軸から離れた通路２３の端に位置し、ｅベイピング装置６０の長軸方向に対して外向きの角度を有する（例えば、分岐状）。本明細書で使用される「軸から離れた」という用語は、ｅベイピング装置の長軸方向に対してある角度を有することを意味する。

少なくとも一つの実施形態において、ｅベイピング装置６０は、たばこ由来の製品とほぼ同じサイズである。一部の実施形態において、ｅベイピング装置６０は、約８０ｍｍ～約１１０ｍｍの長さ、例えば約８０ｍｍ～約１００ｍｍの長さおよび約７ｍｍ～約１０ｍｍの直径であってもよい。

ｅベイピング装置６０の外側円筒状ハウジング２２は、任意の適切な材料または複数の材料の組み合わせから形成されてもよく、またはこれを含んでもよい。少なくとも一つの実施形態において、外側円筒状ハウジング２２は、少なくとも部分的に金属で形成され、制御回路１１と、電源１２と、吸煙センサー１６とを接続する電気回路の一部である。

図２に示す通り、ｅベイピング装置６０はまた、プレベイパー製剤貯蔵部１４および毛細管１８を収容することができる中間セクション（第三のセクション）７３を含むことができる。中間セクション７３は、第一のセクションまたはカートリッジ７０の上流端でねじ継手７４’に、および第二のセクション７２の下流端でねじ継手７４に嵌合されるように構成されることができる。この例示的な実施形態において、第一のセクションまたはカートリッジ７０は口側端インサート２０を収容し、一方で第二のセクション７２は電源１２と、電源１２を制御するように構成された制御回路１１とを収容する。

図３は、例示的な実施形態によるｅベイピング装置の断面図である。少なくとも一つの実施形態において、毛細管１８をクリーニングする必要性を回避するように、第一のセクションまたはカートリッジ７０は交換可能である。少なくとも一つの実施形態において、第一のセクションまたはカートリッジ７０と、第二のセクション７２とを、ねじ接続なしで一体として形成されて、使い捨て可能なｅベイピング装置を形成してもよい。

図３に示す通り、他の例示的な実施形態において、弁４０は二方弁とすることができ、貯蔵部１４は加圧することができる。例えば、貯蔵部１４は、貯蔵部１４に一定の圧力を印加するように構成された加圧機構４０５を用いて加圧することができる。そのため、貯蔵部１４内に収容されているプレベイパー製剤の加熱によって形成されたベイパーの放出が促進される。貯蔵部１４に対する圧力が軽減されると弁４０は閉じ、加熱された毛細管１８は、弁４０の下流に残留しているプレベイパー製剤があれば排出する。

図４は、ｅベイピング装置の別の例示的な実施形態の長軸方向の断面図である。図４では、ｅベイピング装置６０は、上流シール１５内に中央空気通路２４を含むことができる。中央空気通路２４は内側管６５に対して開く。さらに、ｅベイピング装置６０は、プレベイパー製剤を貯蔵するよう構成された貯蔵部１４を含む。貯蔵部１４は、プレベイパー製剤と、随意に貯蔵媒体２５（中にプレベイパー製剤を貯蔵するように構成されたガーゼなど）とを含む。一実施形態において、貯蔵部１４は外側管６と内側管６５の間の外側環状部の中に収容されている。貯蔵部１４からのプレベイパー製剤の漏れを防止するために、環状部は上流端でシール１５によって密封され、下流端でストッパー１０によって密封されている。ヒーターが起動された時、芯２２０の中央部分内に存在するプレベイパー製剤が気化されてベイパーを形成するように、ヒーター１９は芯２２０の中央部分を少なくとも部分的に囲む。ヒーター１９は、間隙を介した二本の導線２６によって電池１２に接続されている。ｅベイピング装置６０は、少なくとも二つの出口２１を有する口側端インサート２０をさらに含む。口側端インサート２０は、内側管６５の内部と、ストッパー１０を通して延びる中央通路６４とを介して中央空気通路２４と流体連通している。

ｅベイピング装置６０は、シール１５内の中央空気通路２４の下流端８２で不浸透性プラグ３０を備える気流ダイバーターを含んでもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態において、中央空気通路２４はシール１５内で軸方向に延びる中央通路であり、シール１５は外側管６と内側管６５の間の環状部の上流端を密封する。半径方向空気チャネル３２は、中央通路２０から内側管６５に向かって外側に空気を方向付ける。動作において、ｅベイピング装置の使用者がｅベイピング装置で吸引する時に、吸煙センサー１６はｅベイピング装置の使用者の吸引によって生じた圧力勾配を検出し、結果として制御回路１１は、ヒーター１９に電力を供給することによって、貯蔵部１４内に位置するプレベイパー製剤の加熱を制御する。

図５Ａ～Ｂは、少なくとも一つの例示的な実施形態による、複数のチャンバーを含むｅベイピング装置のカートリッジの断面図である。図５Ａでは、カートリッジ１００は、プレベイパー製剤の成分を含むように構成された外側シェル１１０と、その中に画定された煙突１２０とを含む。少なくとも一つの例示的な実施形態によると、二つのチャンバー１３０はカートリッジ１００内に画定されていて、二つのチャンバー１３０のそれぞれはプレベイパー製剤の一つ以上の要素または成分を含む。それぞれのチャンバー１３０は、各チャンバーの成分を（液体状であるかゲル状であるかを問わず）、煙突１２０に移動することを可能にするように構成された芯１４０を含むことができ、煙突１２０では各チャンバーの成分がｅベイピング装置の動作中に加熱・気化される。一つの実施形態において、芯は芯内に存在する液体を加熱するために、ヒーター（図示せず）の部分と絡み合っていてもよい。プレベイパー製剤の成分は加熱されると、煙突１２０内で気化される。結果として、すべてのチャンバー１３０内に存在する様々な成分は、ｅベイピング装置の動作中にのみ混合されてもよく、また一つのチャンバー１３０内に存在する成分は、ｅベイピング装置が動作していない時にその他のチャンバー１３０の成分と混合するのを実質的に防止または抑制されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態によると、幾つかのチャンバー１３０内に入れられたプレベイパー製剤の様々な成分は、ヒドロゲルの形態で、成分の担体として生体由来ポリマーのバイオポリマーで調製されてもよく、また例えばニコチン、風味剤、芳香、酸、プロピレングリコール、グリセロール、およびｅベイピング装置のプレベイパー製剤の任意のこうした成分を含みうる。ヒドロゲルを使用することの利点は、ｅベイピング装置が動作していない時に、時間経過のため、ヒドロゲルが所与の成分（例えば、風味剤または酸など）の安定性を高め、かつ所与の成分の劣化を低減させうることである。

少なくとも一つの例示的な実施形態によると、様々なチャンバー１３０は、一つ以上の分離装置１５０によって相互に分離されている。一つの例示的な実施形態において、一つ以上の分離装置１５０は、カートリッジ１００の外側シェル１１０の材料で形成されているか、またはこれと同じ材料を含む。例えば、一つ以上の分離装置１５０はポリエステル、ガラス、またはポリエステルとガラスの両方で形成されてもよく、またはポリエステル、ガラス、またはガラスの両方を含んでもよく、または金属チューブ（例えば、ステンレス鋼チューブなど）で形成されてもよく、または金属チューブを含んでもよい。分離装置１５０は、様々なチャンバー１３０間の様々な成分の混合を低減または実質的に防止もしくは抑制する。加えて、それぞれのチャンバー１３０内のヒドロゲル状の成分はまた、チャンバー１３０のうちの一つに存在する成分がチャンバー１３０のもう一つへと漏洩する可能性を低減または実質的に防止もしくは抑制する。

様々な例示的な実施形態において、プレベイパー製剤の特定の成分は他の成分から分離され続ける。例えば、風味剤は一つのチャンバー１３０に保持される一方で、酸はもう一つの別個のチャンバー１３０に保持される。他の実施形態において、ニコチンは一つのチャンバー１３０に保持される一方で、酸はもう一つの別個のチャンバー１３０に保持される。他の実施形態において、ベイパー形成体は一つのチャンバー１３０に保持される一方で、ニコチン、酸または風味剤はもう一つの別個のチャンバー１３０に保持される。

図５Ｂでは、カートリッジ１００は、プレベイパー製剤の成分を含むように構成された外側シェル１１０と、その中に画定された煙突１２０とを含む。少なくとも一つの例示的な実施形態によると、三つのチャンバー１３０はカートリッジ１００内に画定されていて、三つのチャンバー１３０のそれぞれはプレベイパー製剤の一つ以上の成分を含む。それぞれのチャンバー１３０は、各チャンバーの成分を（液体状であるかゲル状であるかを問わず）、煙突１２０に移動することを可能にするように構成された芯１４０を含むことができ、煙突１２０ではｅベイピング装置の動作中に、すべてのチャンバーからの成分が加熱・気化される。プレベイパー製剤の成分は加熱されると、煙突１２０内で気化される。結果として、すべてのチャンバー１３０内に存在する様々な成分は、ｅベイピング装置の動作中にのみ混合されてもよく、また一つのチャンバー１３０内に存在する成分は、ｅベイピング装置が動作していない時に、もう一つのチャンバー１３０の成分と混合するのを実質的に防止または抑制される。図５Ｂは、三つのチャンバー１３０を有するｅベイピング装置１００を図示したものであるが、様々な例示的な実施形態は三つ以上のチャンバー１３０（例えば四つ、五つ、六つ、またはそれ以上のチャンバー）を含んでもよく、それぞれのチャンバー１３０はプレベイパー製剤の一つ以上の成分を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態によると、チャンバー１３０は一つ以上の分離装置１５０によって相互に分離されている。一つの実施形態において、一つ以上の分離装置１５０は、カートリッジ１００の外側シェル１１０の材料で形成されてもよく、またはこれと同じ材料を含んでもよい。分離装置１５０は、一つのチャンバー１３０内に存在する成分が、もう一つのチャンバー１３０の成分と混合するのを低減または実質的に防止もしくは抑制するように構成されている。例示的な実施形態において、それぞれのチャンバー１３０内のヒドロゲル状の成分はまた、チャンバー１３０のうちの一つにある成分がチャンバー１３０の外側に漏洩、またはチャンバー１３０のもう一つへと漏洩する可能性を低減または実質的に防止もしくは抑制しうる。

様々な例示的な実施形態において、プレベイパー製剤の特定の成分は他の成分から分離され続ける。例えば、風味剤は一つのチャンバー１３０に保持される一方で、酸はもう一つの別個のチャンバー１３０に保持される。他の実施形態において、ニコチンは一つのチャンバー１３０に保持される一方で、酸はもう一つの別個のチャンバー１３０に保持される。他の実施形態において、ベイパー形成体は一つのチャンバー１３０に保持される一方で、ニコチン、酸または風味剤はもう一つの別個のチャンバー１３０に保持される。

図６は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、二重チャンバーカートリッジおよび単一チャンバーカートリッジの場合の多数の吸引に関して、吸引当たりの蒸気質量のプロファイルを図示するグラフである。図６では、３つのタイプのプレベイパー製剤：ｉ）ニコチンを含有しない風味剤ゲルと酸ゲルを１：１の比で混合して、二重チャンバー内に貯蔵した混合物Ａ（台形のデータポイントとして図示）、ｉｉ）ニコチンを含まない風味剤ゲルを酸なしで単一チャンバーカートリッジ内に貯蔵した混合物Ｂ（黒の三角形のデータポイントとして図示）、およびｉｉｉ）単一チャンバーカートリッジに入れた、ニコチンと風味剤を含むヒドロゲルの混合物Ｃ（黒の正方形のデータポイントとして図示）について、吸引当たりの蒸気量が測定されている。蒸気質量試験は、５秒、５５ｃｃ、および正方形波吸引プロファイルを使用して実施される。吸引間を５秒とし、吸引２０回当たりの測定を別個に１０回実施した。蒸気質量バランスは喫煙の前後に計算される。

図７は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、二重チャンバーカートリッジおよび単一チャンバーカートリッジの場合の多数の吸引に関して、吸引当たりの蒸気質量を図示するグラフである。図７では、３つのタイプのプレベイパー製剤：ｉ）ニコチンを含有しない風味剤ゲルを１．８％の酸ゲルと混合して、単一チャンバーカートリッジ内に貯蔵した混合物Ｄ（白の円のデータポイントとして図示）、ｉｉ）ニコチンを含まない風味剤ゲルを４．１％の酸ゲルおよび風味剤と混合して、二重チャンバー内に貯蔵した混合物Ｅ（黒の三角形のデータポイントとして図示）、およびｉｉｉ）４．１％のニコチンおよび風味剤を１．８％の酸ゲルと混合して、単一チャンバー内に貯蔵した混合物Ｆ（黒の正方形のデータポイントとして図示）について、吸引当たりの蒸気量が測定されている。蒸気質量試験は、５秒、５５ｃｃ、および正方形波吸引プロファイルを使用して実施される。吸引間を５秒とし、吸引２０回当たりの測定を別個に１０回実施した。蒸気質量バランスは喫煙の前後に計算される。

図８は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、二重チャンバーカートリッジおよび単一チャンバーカートリッジの場合の多数の吸引に関して、吸引当たりの蒸気質量を図示するグラフである。図８では、３つのタイプのプレベイパー製剤：ｉ）ニコチンを含有しない風味剤ゲルを１．８％の酸ゲルと混合して、単一チャンバーカートリッジ内に貯蔵した混合物Ｇ（白の円のデータポイントとして図示）、ｉｉ）４．１％のニコチンと風味剤を混合して、単一チャンバー内に貯蔵したヒドロゲル状の混合物Ｈ（黒の三角形のデータポイントとして図示）、およびｉｉｉ）４．１％のニコチン、風味剤、１．８％の酸を混合して、二重チャンバー内に貯蔵したヒドロゲル状の混合物Ｉ（黒の正方形のデータポイントとして図示）について、吸引当たりの蒸気量が測定されている。蒸気質量試験は、５秒、５５ｃｃ、および正方形波吸引プロファイルを使用して実施される。吸引間を５秒とし、吸引２０回当たりの測定を別個に１０回実施した。蒸気質量バランスは喫煙の前後に計算される。

実施された試験に基づいて、図６～８は、二重チャンバーカートリッジの蒸気質量プロファイルが、単一チャンバーカートリッジの蒸気質量プロファイルと一致しているが、二重チャンバーカートリッジの蒸気質量プロファイルの劣化が、単一チャンバーカートリッジの蒸気質量プロファイルの分解と比較して実質的に低減されていることを図示している。例えば、図６～８に図示したグラフは、例示的な実施形態による二重チャンバーカートリッジと単一チャンバーカートリッジとの間の吸引当たりのエアロゾル質量送達を比較している。グラフは、二重チャンバーカートリッジによって生成されたエアロゾル質量送達が、単一チャンバーカートリッジによって生成されたエアロゾル質量送達と実質的に同等であることを示している。従って、二重チャンバーのエアロゾル質量送達は、単一チャンバーカートリッジのエアロゾル質量送達と同程度に信頼できるものである。

図９Ａ～Ｂは、様々な例示的な実施形態による、ｅベイピング装置２００の断面の写真である。図９Ａでは、カートリッジ２００は、プレベイパー製剤の成分を含むように構成された外側シェル２１０と、その中に画定された煙突２２０とを含む。少なくとも一つの例示的な実施形態によると、二つのチャンバー２３０はカートリッジ２００内に画定されていて、二つのチャンバー１３０のそれぞれはプレベイパー製剤の一つ以上の成分を含むように構成されている。少なくとも一つの例示的な実施形態によると、様々なチャンバー２３０は、一つ以上の分離装置２５０によって相互に分離されている。一つの例示的な実施形態において、一つ以上の分離装置２５０は、カートリッジ２００の外側シェル２１０の材料で形成されているか、またはこれと同じ材料を含む。例えば、一つ以上の分離装置２５０は、ポリエステル、ガラス、またはポリエステルとガラスの両方で形成されてもよく、またはこれを含んでもよい。分離器２５０は、様々なチャンバー２３０の間の様々な成分の混合を低減または実質的に防止もしくは抑制するように構成されている。

図９Ｂは、チャンバー２３０の一つがガーゼ２６０の量を含み、ガーゼ２６０がプレベイパー製剤の液体成分を保持するよう構成されていることを除き、図９Ａに類似している。

図１０Ａ～Ｂは、様々な例示的な実施形態による、複数のチャンバーを含むｅベイピング装置３００の断面である。図１０Ａは、単一の芯３２０を備えた二重チャンバーカートリッジを含む例示的なｅベイピング装置３００を図示したものであり、カートリッジのチャンバー３３２および３３４の両方にある成分はｅベイピング装置の動作中に、例えば毛細管作用または他の作用によって単一の芯３２０に移動される。従って、ｅベイピング装置の動作中に、チャンバー３３２および３３４の両方からの成分が移動される芯３２０は、ヒーター１９によって加熱され、両方のチャンバー３３２および３３４の成分３４０は、ｅベイピング装置の口側端インサート（図示せず）に移動される前に、実質的に同時に加熱されて気化される。

図１０Ｂは、二つの芯３２２および３２４による二重チャンバーカートリッジを含む例示的なｅベイピング装置３００を図示したものであり、カートリッジのチャンバー３３２および３３４のそれぞれにある成分はｅベイピング装置の動作中に、例えば毛細管作用または他の作用によって芯３２２および３２４それぞれに移動される。例えば、チャンバー３３２内の成分は芯３２２に移動され、チャンバー３３４内の成分は芯３２４に移動される。そのため、ｅベイピング装置の動作中に、両方のチャンバー３３２および３３４からの成分は、ヒーター１９によって芯３２２内および３２４内で別個に加熱され、加熱されて気化された成分３４２および３４４はｅベイピング装置の口側端インサート（図示せず）に移動される。従って、チャンバー３３２および３３４のそれぞれにある成分は、ｅベイピング装置の動作前および動作中に混合されることができない。

例示的な実施形態が説明されているため、これらは多くの方法で変化しうることが明らかであろう。こうした変化は、例示的な実施形態の意図される精神と範囲を逸脱するものと見なされず、当業者にとって明らかであろうすべての修正は、以下の請求項の範囲内に含まれることが意図されている。

Claims (15)

1. ｅベイピング装置のためのカートリッジであって、
   長軸方向に延びる外側容器と、
   前記外側容器内の導管と、
   前記外側容器と前記導管の間の貯蔵部分であって、プレベイパー製剤成分を貯蔵するように構成されていて、複数のチャンバーを含み、前記複数のチャンバーは該複数のチャンバーの全体で前記導管を前記長軸方向に沿った位置にて囲むように配置される、前記貯蔵部分と、
   複数の芯であって、前記芯のそれぞれが前記複数のチャンバーおよび前記導管のうちの一つと流体連通していて、前記複数のチャンバーのそれぞれにある一つ以上の成分を前記導管に送達するように構成されている複数の芯と、
   前記複数の芯のうちの一つ以上に動作可能に連結されたヒーターとを備える、カートリッジ。
2. 前記プレベイパー製剤成分のうちの一つ以上がゲル状である、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記複数のチャンバーが、二つのチャンバー、三つのチャンバー、四つのチャンバー、五つのチャンバー、六つのチャンバーのうちの一つを含む、請求項１又は２に記載のカートリッジ。
4. 前記導管が煙突である、請求項１～３のいずれか一項に記載のカートリッジ。
5. 前記ヒーターが前記複数の芯のうちの一つ以上と絡み合っている、請求項１～４のいずれか一項に記載のカートリッジ。
6. 前記チャンバーの少なくとも一つが前記プレベイパー製剤成分の少なくとも一つを貯蔵するように構成されていて、前記チャンバーの少なくとももう一つが前記プレベイパー製剤成分の少なくとももう一つを貯蔵するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のカートリッジ。
7. 前記チャンバーのうちの一つがニコチンを貯蔵するように構成されていて、前記チャンバーのもう一つが一つ以上の酸を貯蔵するように構成されている、請求項６に記載のカートリッジ。
8. 前記チャンバーのうちの一つが風味剤を貯蔵するように構成されていて、前記チャンバーのもう一つが一つ以上の酸を貯蔵するように構成されている、請求項６または請求項７に記載のカートリッジ。
9. ｅベイピング装置であって、
   カートリッジであって、
   長軸方向に延びる外側容器と、
   前記外側容器内の導管と、
   前記外側容器と前記導管の間の貯蔵部分であって、プレベイパー製剤成分を貯蔵するように構成されていて、複数のチャンバーを含み、前記複数のチャンバーは該複数のチャンバーの全体で前記導管を前記長軸方向に沿った位置にて囲むように配置される、前記貯蔵部分と、
   複数の芯であって、前記芯のそれぞれが前記複数のチャンバーおよび前記導管のうちの一つと流体連通していて、前記複数のチャンバーのそれぞれにある一つ以上の成分を前記導管に送達するように構成されている複数の芯と、
   複数の芯のうちの一つ以上に動作可能に連結されたヒーターとを含むカートリッジと、
   前記カートリッジに連結された電源供給源であって、前記複数の芯のうちの一つ以上を介して前記プレベイパー製剤成分を加熱するために前記ヒーターに電力供給するように構成されている前記電源供給源とを備える、ｅベイピング装置。
10. 前記プレベイパー製剤成分の前記加熱から生じて、前記導管内に形成された蒸気が、前記一つ以上のチャンバーのそれぞれに貯蔵された前記成分の加熱から生じる蒸気の混合物である、請求項９に記載のｅベイピング装置。
11. 前記導管が煙突である、請求項９または請求項１０に記載のｅベイピング装置。
12. ｅベイピング装置を操作する方法であって、前記ｅベイピング装置が、外側シェルおよび内側導管を含み、前記外側シェルと前記内側導管の間の貯蔵部分が、プレベイパー製剤の成分を貯蔵するように構成されていて、かつ複数のチャンバーであって、前記外側シェルは長軸方向に延びており、前記複数のチャンバーは該複数のチャンバーの全体で前記導管を前記長軸方向に沿った位置にて囲むように配置されるものと、口側端インサートとを含む、前記方法が、
    前記複数のチャンバーのうちの一つ以上に前記プレベイパー製剤の一つ以上の成分を貯蔵する工程と、
    前記一つ以上のチャンバーに存在する前記一つ以上の成分を導管に送達するように構成されたそれぞれの芯を介して、前記複数のチャンバーのうちの一つ以上を前記内側導管と接続する工程と、
    ｅベイピング装置の動作に際して、前記一つ以上のチャンバーのそれぞれから送達された前記成分のそれぞれを内側導管内で気化して、気化された成分を生成する工程と、
    前記気化された成分の組み合わせを前記口側端インサートを通して搾り出す工程とを含む、方法。
13. 前記貯蔵する工程が、前記プレベイパー製剤の少なくとも一つの成分を前記チャンバーの少なくとも一つに貯蔵することと、前記プレベイパー製剤の少なくとももう一つの成分を少なくとももう一つのチャンバーに貯蔵することとを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記貯蔵する工程が、前記チャンバーのうちの一つにニコチンを貯蔵することと、前記チャンバーのうちのもう一つに一つ以上の酸を貯蔵することとを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記貯蔵する工程が、前記チャンバーのうちの一つに一つ以上の風味剤を貯蔵することと、前記チャンバーのうちのもう一つに一つ以上の酸を貯蔵することとを含む、請求項１３または請求項１４に記載の方法。

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