JP7191815B2 - 電子ベイピング装置の気化器および気化器を形成する方法 - Google Patents

Description

本開示は、電子ベイピング装置またはｅベイピング装置に関する。

ｅベイピング装置は、プレベイパー製剤を気化して「ベイパー（蒸気）」を生成するヒーター要素を含む。

ｅベイピング装置は、装置内に配置された電源（再充電可能電池など）を含む。電池はヒーターに電気的に接続され、これによってヒーターはプレベイパー製剤をベイパーに変えるのに十分な温度まで加熱する。ベイパーは、少なくとも一つの出口を含むマウスピースを通って、ｅベイピング装置から出る。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、電子ベイピング装置の気化器を形成する方法に関する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電子ベイピング装置の気化器を形成する方法は、発熱体の少なくとも一つの表面に多孔性材料を塗布してその上に被覆を形成する工程を含み、発熱体は導電性材料で形成されている。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、多孔性材料は約５０パーセント～約８０パーセントの範囲の空隙率を有する。多孔性材料は乾燥時に可撓性である。多孔性材料は親水性材料である。多孔性材料はセラミックおよびセルロースのうちの少なくとも一つを含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、被覆は約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの範囲の厚さを有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、塗布工程は、多孔性材料を含むスラリーに発熱体を浸漬する工程を含む。少なくとも一つの例示的な実施形態において、方法は約１００°Ｆ～約５００°Ｆの温度で発熱体を乾燥させる工程を含む。スラリーは約５０パーセント～約９９パーセントの多孔性材料を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、塗布工程は、多孔性材料を含む組成物を発熱体に吹き付ける工程を含む。方法は、発熱体を乾燥させる工程を含んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、塗布工程は、発熱体の少なくとも一つの表面に多孔性材料を付着させる工程を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、方法は、塗布工程前に発熱体を成形する工程を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、方法は、塗布工程後に発熱体を成形する工程を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、電子ベイピング装置のカートリッジに関する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電子ベイピング装置の少なくとも一つのカートリッジは、長軸方向に延びるハウジングと、ハウジング内の貯蔵部であって、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵部と、ハウジング内の気化器と、貯蔵部と気化器の間にある吸収剤材料とを含む。気化器は、導電性材料で形成された発熱体と、ヒーター発熱体の少なくとも一つの表面上の多孔性材料の被覆とを含む。吸収剤材料は、プレベイパー製剤を貯蔵部から気化器の被覆に運ぶ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おいて、多孔性材料は約５０パーセント～約８０パーセントの範囲の空隙率を有する。多孔性材料は乾燥時に可撓性である。多孔性材料は親水性材料であり、かつセラミックおよびセルロースのうちの少なくとも一つを含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体は、コイル、ワイヤー、プレート、型打ちしたプレート、らせん、チューブ、巻き上がったヒーター、バー、およびディスクのうちの一つ以上の形態である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、被覆は約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの範囲の厚さを有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、電子ベイピング装置に関する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電子ベイピング装置は、長軸方向に延びるハウジングと、ハウジング内の貯蔵部であって、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵部と、ハウジング内の気化器と、貯蔵部と気化器の間の吸収剤材料と、ハウジング内の電源であって、発熱体に電気的に接続可能な電源とを含む。気化器は、導電性材料で形成された発熱体と、発熱体の少なくとも一つの表面上の多孔性材料の被覆とを含む。吸収剤材料は、プレベイパー製剤を貯蔵部から気化器の被覆に運ぶように構成されている。

本明細書の非限定的な実施形態の様々な特徴および利点は、詳細な説明を添付の図面と併せて検討すると、より明らかになるはずである。添付の図面は単に図示の目的のために提供され、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。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考えられるべきでない。明瞭化の目的で、図面の様々な寸法は誇張されている場合がある。

図１は、少なくとも一つの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、少なくとも一つの例示的な実施形態による図１のｅベイピング装置の線ＩＩ～ＩＩに沿った断面図である。 図３は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図２のｅベイピング装置の気化器の拡大断面図である。 図４は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器の図である。 図５は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。 図６は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。 図７は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。 図８は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。 図９は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。 図１０は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。 図１１は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。 図１２は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。 図１３は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。

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ることができ、本明細書に記載の例示的な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。

従って、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、その例示的な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あらゆる修正、均等物、代替物が網羅される。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る、それに直接的に接続される、それに直接的に連結される、またはそれを直接的に覆う場合があり、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。

当然のことながら、第一の、第二の、第三のなどの用語は、様々な要素、構成要素、領域、層、またはセクションを記述するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素、構成要素、領域、層、またはセクションはこれらの用語によって限定されない。これらの用語は、ある一つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の要素、構成要素、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、構成要素、領域、層、またはセクションは、例示的な実施形態の教示内容から逸脱することなく、第二の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと呼ぶこともできる。

空間的関係の用語（例えば、「下に」、「下方に」、「下部」、「上方に」、「上部」、およびこれに類するもの）は、図中で図示する際に、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、様々な例示的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、要素、または構成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、構成要素、またはこれらの群の存在または追加を除外しないことがさらに理解されるであろう。

例示的な実施形態は、例示的な実施形態の理想的な実施形態の概略図（および中間構造）である断面図を参照して本明細書で説明される。このように、例えば製造技法または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。

その他の方法で定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術的用語および科学的用語を含む）は、例示的な実施形態が属する当該技術分野の当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。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。

図１は、少なくとも一つの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。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図１に示す通り、電子ベイピング装置（ｅベイピング装置）１０は、交換可能なカートリッジ（または第一のセクション）１５および再利用可能な電池セクション（または第二のセクション）２０を含んでもよく、これらは、ねじ付きコネクター２５でまとめて連結されうる。当然のことながら、コネクター２５は、滑り嵌め、戻り止め、クランプ、差込みピン、または留め金のうちの少なくとも一つなどの、任意のタイプのコネクターであってもよい。空気吸込み口５５は、コネクター２５の一部分を通って延在する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、コネクター２５は米国出願第１５／１５４，４３９号（２０１６年５月１３日出願）に記載されているコネクターでもよく、その内容全体を参照することによって本明細書に組み込む。米国出願第１５／１５４，４３９号に記載の通り、コネクター２５は深絞り加工処理によって形成されうる。

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１５は第一のハウジング３０を含んでもよく、また第二のセクション２０は第二のハウジング３０’を含んでもよい。ｅベイピング装置１０は、第一の端で口側端インサート３５を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のハウジング３０および第二のハウジング３０’は、概して円筒状の断面を有する。その他の例示的な実施形態において、ハウジング３０および３０’は、第一のセクション１５および第二のセクション２０のうちの一つ以上に沿う概して三角形の断面を有しうる。その上、ハウジング３０および３０’は、同一もしくは異なる断面形状、または同一もしくは異なるサイズを有しうる。本明細書で考察した通り、ハウジング３０、３０’はまた、外側またはメインのハウジングと呼ばれうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は、ｅベイピング装置１０の第二の端５０でエンドキャップ４０を含みうる。ｅベイピング装置１０はまた、エンドキャップ４０とｅベイピング装置１０の第一の端４５との間にライト６０を含む。

図２は、図１のｅベイピング装置の線ＩＩ～ＩＩに沿った断面図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図２に示す通り、第一のセクション１５は、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵部９５と、プレベイパー製剤を気化しうる気化器８０とを含みうる。気化器８０は、発熱体８５と、発熱体８５の少なくとも一つの表面上の多孔性材料９０の少なくとも一つの被覆とを含む。多孔性材料９０は、貯蔵部９５からプレベイパー製剤を引き出しうる。ｅベイピング装置１０は、２０１３年１月３１日に出願された米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号（Ｔｕｃｋｅｒ他）、および２０１６年４月２２日に出願された米国特許出願第１５／１３５，９３０号（Ｈｏｌｔｚ他）のうちの少なくとも一つに記載の特徴を含むことができ、そのそれぞれの全内容が参照によって本明細書に組み込まれる。他の例示的な実施形態において、ｅベイピング装置は、米国特許出願第１５／１３５，９２３号（２０１６年４月２２日出願）、および米国特許第９，２８９，０１４号（２０１６年３月２２日交付）のうちの少なくとも一つに記載の特徴を含むことができ、そのそれぞれの全内容が参照によって本明細書に組み込まれる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、プレベイパー製剤は、ベイパーへと変化しうる材料または材料の組み合わせである。例えば、プレベイパー製剤は、水、ビーズ、溶剤、活性成分、エタノール、植物抽出物、天然風味または人工風味、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、ならびにこれらの組み合わせ（ただしこれらに限定されない）を含む、液体製剤、固体製剤、またはゲル製剤のうちの少なくとも一つであってもよい。

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１５は、長手方向に延在するハウジング３０と、ハウジング３０の中に同軸に位置付けられた内側管（またはチムニー）７０とを含んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のコネクター部品１５５は、第一のセクション１５と第二のセクション２０の間の接続を達成するように、オスねじ付きセクションを含んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、少なくとも二つの空気吸込み口５５はハウジング３０内に含まれうる。別の方法として、単一の空気吸込み口５５は、ハウジング３０内に含まれうる。こうした配置は、第一のコネクター部品１５５の存在による塞がりなく、空気吸込み口５５をコネクター２５の近くに定置することを可能にする。この配置はまた、空気吸込み口５５の領域を強化して、空気吸込み口５５の精密なドリル加工を容易にしうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、空気吸込み口５５は、外側ハウジング３０の代わりにコネクター２５内に提供されうる。その他の例示的な実施形態において、コネクター２５はねじ部分を含まなくてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、少なくとも一つの空気吸込み口５５は、成人ベイパー吸引者の指がポートのうちの一つを塞ぐ可能性を最小限にするために、およびベイピング中の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を制御するために、コネクター２５に隣接してハウジング３０内に形成されうる。少なくとも一つの例示的な実施形態において、空気吸込み口５５は、それらの直径が製造中に正確に制御されて、一つのｅベイピング装置１０から次のものへと複製されるように、精密な工具を用いてハウジング３０内に機械加工されうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、空気吸込み口５５は、ｅベイピング装置１０が約６０ミリメートル水柱～約１５０ミリメートル水柱の範囲内の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を有するようにサイズが決められ、かつ構成されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、下流ガスケット６５のノーズ部分１１０は、内側管７０の第一の端部分１０５に嵌合されうる。ガスケット６５の外周は、ハウジング３０の内部表面１２５との実質的な気密シールを提供しうる。ガスケット６５は、内側管７０の内部通路１２０と口側端インサート３５の内側との間に配置された中央チャネル１１５を含んでもよく、これは内部通路１２０から口側端インサート３５にベイパーを移動してもよい。口側端インサート３５は少なくとも二つの出口１００を含み、これらはｅベイピング装置１０の長軸方向軸の軸から離れて位置してもよい。出口１００は、ｅベイピング装置１０の長軸方向軸に対して、外向きに角度付けられてもよい。出口１００は、ベイパーを実質的に均一に分配するように、口側端インサート３５の周囲に実質的に均一に分配されてもよい。

吸収剤材料２０５は、内側チューブ７０の第二の端を囲む。吸収剤材料２０５は、貫通する中央チャネル２１０を有するディスクの形態である。中央のチャネル２１０は、内側管７０の内側通路１２０と流体連通している。吸収剤材料２０５は、内側チューブとハウジング３０の内部表面１２５との間を滑り嵌めで嵌合するようにサイズが決められ、かつ構成されている。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ガスケット６５と、吸収剤材料２０５と、ハウジング３０と、内側管７０との間に画定された空間は、貯蔵部９５の閉鎖空間を確立してもよい。貯蔵部９５は、プレベイパー製剤を含んでもよく、またプレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵媒体（図示せず）を随意に含んでもよい。貯蔵媒体は、コットンガーゼまたは他の繊維状材料を内側管７０を中心として巻いたものを含んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、貯蔵部９５は、内部通路１２０を少なくとも部分的に囲みうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０が少なくとも約２００秒間のベイピング用に構成されうるように、貯蔵部９５は十分なプレベイパー製剤を保持するようにサイズが決められ、かつ構成されてもよい。さらに、ｅベイピング装置１０は、毎回の吸煙が最大約５秒間継続することを可能にするように構成されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、貯蔵媒体は綿、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、およびこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む繊維質材料であってもよい。繊維は、約６マイクロメートル～約１５マイクロメートル（例えば、約８マイクロメートル～約１２マイクロメートル、または約９マイクロメートル～約１１マイクロメートル）のサイズの範囲である直径を有してもよい。貯蔵媒体は、焼結材料、多孔性材料、または発泡性材料であってもよい。また、繊維は吸入できないようにサイズが決められてもよく、またＹ字形状、十字形状、クローバー形状、または任意の他の適切な形状の断面を有してもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態において、貯蔵部９５は、いかなる貯蔵媒体も含まず、プレベイパー製剤のみを収容する充填されたタンクを含んでもよい。

ベイピング中、プレベイパー製剤は、発熱体８５に被覆された吸収剤材料２０５および多孔性材料９０の毛細管作用によって、貯蔵部９５、または記憶媒体、または両方から発熱体８５の近傍に移動されうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、吸収剤材料２０５、または多孔性材料９０、または両方は、任意の適切な材料または材料の組み合わせを含む。適切な材料の例は、紙系、セルロース系、ガラス系、セラミック系またはグラファイト系の材料であってもよいが、これらに限定されない。吸収剤材料２０５、または多孔性材料９０、または両方は、密度、粘性、表面張力および蒸気圧といった異なる物理特性を有するプレベイパー製剤に適応するように、適切な任意の毛細管引き出し作用を有する場合がある。ガラス系の材料は繊維、またはビーズ、または両方の形態でもよい。吸収剤材料２０５、または多孔性材料９０、または両方は、非導電性でもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、多孔性材料９０は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化シリコン、石英、およびその組み合わせを含みうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、吸収剤材料２０５、または多孔性材料９０、または両方は、プレベイパー製剤で飽和された時に、多孔性材料９０が構造的完全性を緩めないように選択される。吸収剤材料２０５、または多孔性材料９０、または両方は親水性としうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、多孔性材料９０は、少なくとも約５０パーセント（例えば、少なくとも約６０パーセント、少なくとも約７０パーセント、少なくとも約８０パーセント、少なくとも約９０パーセント、または少なくとも約９５パーセント）の空隙率を有する。空隙率が低いと、熱的遅延およびエネルギー効率を向上させる、より大きな固形の塊をワイヤー上に必要とする。多孔性材料９０は実質的に、最高約５００℃（例えば、最高約４５０℃、最高約４００℃、最高約３５０℃、または最高約３００℃）までの耐熱性がある。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、多孔性材料９０は、下記にさらに考察する通り、多孔性材料９０を発熱体８５の少なくとも一つの表面に吹き付ける、浸漬する、または付着することのうちの少なくとも一つによって、発熱体８５上に被覆される。多孔性材料９０の被覆は、約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートル（例えば、約０．６ミリメートル～約０．９ミリメートルまたは約０．７ミリメートル～約０．８ミリメートル）の厚さを有しうる。多孔性材料９０の被覆の厚さは、十分な量のプレベイパー製剤を保持して、吸煙一回当たり望ましい量のベイパーを形成するように選択されうる。気化器８０は、二つ以上の異なる被覆を含みうる。被覆は、それぞれ同一のまたは異なる多孔性の材料を含んでもよく、同一のまたは異なる厚さ、密度、または多孔性、およびその組み合わせを有しうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、多孔性材料９０は、多孔性材料９０が発熱体８５上で乾燥されて気化器８０を形成した後に、可撓性のままである。

例えば、気化器８０は、発熱体８５と、発熱体８５上に接着剤で被覆された紙の層とを含みうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、気化器８０の発熱体８５は、ワイヤー、ワイヤーコイル、らせん、プレート、ディスク、メッシュ、またはその他の任意の適切な形態のうちの少なくとも一つを含みうる。ワイヤーは金属ワイヤーであってもよい。発熱体８５の少なくとも一つの表面は、多孔性材料９０で被覆される。多孔性材料９０は少なくとも部分的に、吸収剤材料２０５と直接、物理的に接触している。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体８５は、任意の適切な電気抵抗性材料で形成されてもよい。適切な電気抵抗性材料の例には、銅、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族由来の金属が挙げられうるが、これらに限定されない。適切な合金の実施例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム－チタン－ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル系、鉄系、コバルト系、およびステンレス鋼系の超合金が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、発熱体８５は、ニッケルアルミナイド、表面上にアルミナの層を有する材料、鉄アルミナイドおよび他の複合材料で形成されてもよく、電気抵抗性材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的特性に応じて、随意に断熱材料に包埋されて、断熱材料に封入されて、または断熱材料で被覆されてもよく、もしくはその逆であってもよい。発熱体８５は、ステンレス鋼、銅、銅合金、ニッケル－クロム合金、超合金、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも一つの材料を含んでもよい。一つの例示的な実施形態において、発熱体８５はニッケル－クロム合金または鉄－クロム合金で形成されうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のリード７５は、オスねじ付きコネクター部分品１５５に物理的および電気的に接続されている。図示の通り、オスねじ付き第一のコネクター部分品１５５は、外部側表面の一部分にオスねじを備えた中空の円筒である。コネクター部分品は導電性であり、また導電性材料で形成または被覆されてもよい。第二のリード７５’は、第一の導電性支柱１３０に物理的および電気的に接続されている。第一の導電性支柱１３０は、導電性材料（例えば、ステンレス鋼、銅など）で形成されてもよく、また図２に示す通りＴ字形状の断面を有しうる。第一の導電性支柱１３０は、第一のコネクター部分品１５５の中空部分内に入れられ、かつ絶縁シェル１３５によって第一のコネクター部分品１５５から電気的に絶縁されている。第一の導電性支柱１３０は図示の通り、中空でもよく、および中空部分は空気通路１２０と流体連通しうる。従って、第一のコネクター部分品１５５および第一の導電性支柱１３０はそれぞれ、発熱体８５への外部的な電気的接続を形成する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体８５は、熱伝導によって多孔性材料９０内のプレベイパー製剤を加熱してもよい。

図２に示す通り、第二のセクション２０は電源１４５、制御回路１８５、およびセンサー１９０を含む。図示の通り、制御回路１８５およびセンサー１９０は、ハウジング３０’内に配置される。メスねじ付き第二のコネクター部分品１６０は、第二の端を形成する。図示の通り、第二のコネクター部分品１６０は、内部側表面上にねじ山を備えた中空の円筒形状を有する。二つのコネクター部分品１５５、１６０が互いにねじ込まれて接続２５を形成しうるように、第二のコネクター部分品１６０の内径は、第一のコネクター部分品１５５の外径と一致する。その上、第二のコネクター部分品１６０、または少なくともその他の側表面は導電性であり、例えば導電性材料で形成されるか、もしくはそれを含む。そのため、電気的および物理的接続は、接続時に第一のコネクター部分品１５５と第二のコネクター部分品１６０との間で起こる。

図示の通り、第一のリード１６５は、第二のコネクター部分品１６０を制御回路１８５に電気的に接続する。第二のリード１７０は、制御回路１８５を電源１４５の第一の端子１８０に電気的に接続する。第三のリード１７５は、電源１４５の第二の端子１４０を制御回路１８５の電力端子に電気的に接続して、制御回路１８５に電力を供給する。電源１４５の第二の端子１４０はまた、第二の導電性支柱１５０に物理的および電気的に接続されている。第二の導電性支柱１５０は、導電性材料（例えば、ステンレス鋼、銅など）で形成されてもよく、また図２に示す通りＴ字形状の断面を有しうる。第二の導電性支柱１５０は、第二のコネクター部分品１６０の中空部分内に入れられ、かつ第二の絶縁シェル２１５によって、第二のコネクター部分品１６０から電気的に絶縁されている。第二の導電性支柱１５０はまた、図示の通り中空でもよい。第一および第二のコネクター部分品１５５、１６０が嵌合した時、第二の導電性支柱１５０は、第一の導電性支柱１３０に物理的および電気的に接続する。また、第二の導電性支柱１５０の中空部分は、第一の導電性支柱１３０の中空部分と流体連通しうる。

第一のセクション１５は、オスコネクター部分品を有するものとして図示・説明され、および第二のセクション２０は、メスコネクター部分品を有するものとして図示・説明されている一方、代替的な実施形態はその反対を有し、第一のセクション１５はメスコネクター部分品を有し、および第二のセクション２０はオスコネクター部分品を有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電源１４５はｅベイピング装置１０内に配置された電池を含む。電源１４５は、リチウムイオン電池またはその別形のうちの一つ、例えばリチウムイオンポリマー電池であってもよい。別の方法として、電源１４５は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムマンガン電池、リチウムコバルト電池、または燃料電池であってもよい。ｅベイピング装置１０は、電源１４５のエネルギーが枯渇されるまで、またはリチウムポリマー電池の場合には、最小の電圧カットオフレベルが達成されるまで、成人ベイパー吸引者によってベイピング可能であってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電源１４５は再充電可能である。第二のセクション２０は、外部充電装置による電池の充電を可能にするように構成された回路を含んでもよい。下記に説明されている通り、ｅベイピング装置１０を再充電するために、ＵＳＢ充電器または他の適切な充電器組立品が使用されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、センサー１９０は、ｅベイピング装置１０内の気流の大きさおよび方向を示す出力を生成するように構成されている。制御回路１８５はセンサー１９０の出力を受信し、（１）口側端インサート８での引き出し（吹き出しに対する）を示すかどうか、および（２）引き出しの大きさが閾値レベルを超えるかどうかを判定する。これらのベイピング条件が満たされる場合、制御回路１８５は電源１４５を発熱体８５に電気的に接続し、それ故に発熱体８５を起動する。すなわち、発熱体８５が電源１４５に電気的に接続されるように、制御回路１８５は、第一および第二のリード１６５、１７０を電気的に接続する（例えば、制御回路１８５の部品を形成するヒーター電力制御トランジスタを起動することによって）。代替的な実施形態において、センサー１９０は圧力降下を示すことができ、制御回路１８５はそれに応答して発熱体８５を起動する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、制御回路１８５はまた、灯６０を含んでもよく、この灯６０は発熱体８５が起動された時に、または電池１４５が再充電された時に、またはその両方の時に、制御回路１８５によって起動されて光る。灯６０は、一つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでもよい。ＬＥＤは、一つ以上の色（例えば、白色、黄色、赤色、緑色、青色など）を含みうる。さらに、灯６０は、ベイピング中に成人ベイパー吸引者に見えるように配置されてもよく、またｅベイピング装置１０の第一の端４５と第二の端５０の間に位置付けられてもよい。加えて、灯６０は、ｅベイピングシステムの診断のために、または再充電が進行中であることを示すために利用されてもよい。灯６０はまた、成人ベイパー吸引者がプライバシーのためにヒーター起動灯６０を点灯する、消灯する、または点灯および消灯できるように構成されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、制御回路１８５は時間リミッターを含んでもよい。別の例示的な実施形態において、制御回路１８５は、成人ベイパー吸引者が加熱を開始するための手動で操作可能なスイッチを含んでもよい。発熱体８５への電流供給の時間は、気化させたいプレベイパー製剤の所望の量に応じて設定もしくは予め設定されてもよい。

次に、ベイパーを発生するためのｅベイピング装置の操作について説明する。例えば、空気は主に、口側端インサート３５を吸うことに対応して、少なくとも一つの空気吸込み口５５を通して第一のセクション１５に引き出される。空気は空気吸込み口５５を通過して、吸収剤材料２０５の中央チャネル２１０内に入り、内側通路１２０内に入り、口側端インサート３５の出口１００を通過する。制御回路１８５は上述のベイピング条件を検出した場合、発熱体８５が多孔性材料９０内のプレベイパー製剤を加熱するように、発熱体８５への電源供給を開始する。内部通路１２０を通して流れるベイパーおよび空気は組み合わされて、口側端インサート３５の出口１００を経由してｅベイピング装置１０を出る。

発熱体８５は起動された時に、約１０秒未満の間、多孔性材料９０の一部分を加熱してもよい。

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１５は交換可能であってもよい。言い換えれば、カートリッジのプレベイパー製剤が枯渇したら、第一のセクション１５のみを交換しうる。代替的な配置は、貯蔵部９５が枯渇したら、ｅベイピング装置１０全体が廃棄されてもよい例示的な実施形態を含んでもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は一体型のｅベイピング装置でもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は、約８０ミリメートル～約１１０ミリメートルの長さ、および約７ミリメートル～約８ミリメートルの直径としうる。例えば、一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は、約８４ミリメートルの長さ、および約７．８ミリメートルの直径を有してもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図２に示す通り、ｅベイピング装置１０の制御回路２００は、剛直なプリント基板４１０上に配置される。

図３は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図２のｅベイピング装置の気化器の拡大断面図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図３に示す通り、気化器８０は発熱体８５および多孔性材料９０を含む。図示の通り、発熱体８５は、導電性材料で形成された実質的に真っ直ぐなワイヤーの形態である。多孔性材料９０は発熱体８５のすべての側面に塗布される。電気的なリード７５、７５’は、ワイヤーの端部で発熱体８５に接続されている。リード７５、７５’は、圧着、またはスポット溶接、または両方によって、ワイヤーの端部に接続されてもよい。

図４は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器の図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図４に示す通り、気化器８０は、図２～３の通りの発熱体８５および多孔性材料９０を含む。図４に示す通り、発熱体８５は導電性ワイヤーで形成されたらせんの形態である。多孔性材料９０は、らせんの隣接した巻線間に、ワイヤーの側面に塗布される。電気的なリード７５、７５’は、ワイヤーの端部で発熱体８５に接続されている。

図５は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図５に示す通り、気化器８０は、図２～４の通りの発熱体および多孔性材料を含む。図５に示す通り、気化器は概して曲がりくねった形状を有する。図示の通り、気化器８０の一側面部分は吸収剤材料２０５に直接接触する。気化器８０の多孔性材料９０は、吸収剤材料２０５内のプレベイパー製剤を発熱体８５に運ぶ。

図６は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図６に示す通り、気化器８０は、図２～５の通りの発熱体８５および多孔性材料９０を含む。図６に示す通り、気化器８０は概して曲がりくねった形状を有する。図示の通り、気化器８０の一端部分は吸収剤材料２０５に直接接触する。

図７は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図７に示す通り、気化器８０は、図２～５の通りの発熱体および多孔性材料を含む。図６に示す通り、気化器８０はベルの形状を有し、かつ気化器８０の端部分は吸収剤材料２０５と直接接触する。

図８は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器および吸収剤材料の図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図８に示す通り、気化器８０は、図２～５の通りの発熱体および多孔性材料を含む。図８に示す通り、気化器８０はＵ字形であり、かつ気化器８０の中央部分は吸収剤材料２０５と直接接触する。

図９は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図１～８の気化器を作製する方法は、多孔性材料９０と少なくとも一つの溶媒とを混合してスラリーを形成する工程Ｓ２９５を含む。方法はまた、スラリーを発熱体８５に塗布して気化器８０を形成する工程Ｓ３００と、気化器８０を乾燥する工程Ｓ３０５を含む。気化器８０が乾燥されたら、方法はまた、気化器８０を望ましい形状、または構成、またはその両方にする工程Ｓ３１０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、スラリーは、約５０パーセント～約９９パーセント（例えば、約５５パーセント～約９５パーセント、約６０パーセント～約９０パーセント、約６５パーセント～約８５パーセント、または約７０パーセント～約８０パーセント）の多孔性材料９０、および約１パーセント～約５０パーセント（例えば、約２パーセント～約４５パーセント、約５パーセント～約４０パーセント、約１０パーセント～約３５パーセント、約１５パーセント～約３０パーセントまたは約２０パーセント～約２５パーセント）の溶媒を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、上述の通り、多孔性材料９０は任意の適切な材料または材料の組み合わせを含む。適切な材料の例は、紙系、セルロース系、ガラス系、セラミック系またはグラファイト系の材料であってもよいが、これらに限定されない。多孔性材料９０は密度、粘度、表面張力、蒸気圧などの異なる物理特性を有するプレベイパー製剤に適合するように、任意の適切な毛細管引き出し作用を有してもよい。ガラス系の材料は繊維、またはビーズ、または両方の形態でもよい。例えば、多孔性材料９０は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化シリコン、石英、およびその組み合わせを含みうる。多孔性材料９０は実質的に耐熱性である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、溶媒は水、エタノール、およびその組み合わせのうちの少なくとも一つを含みうる。少なくとも一つの例示的な実施形態において、スラリーは一つ以上の分散剤および結合剤（高分子結合剤など）をさらに含みうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、乾燥工程Ｓ３０５は、周辺温度で約１時間～約３６時間（例えば、約１２時間～約２４時間または約１５時間～約２０時間）にわたり、気化器８０を乾燥する工程を含みうる。少なくとも一つの例示的な実施形態において、乾燥工程Ｓ３０５は、少なくとも約１００°Ｆ（例えば、少なくとも約１５０°Ｆまたは少なくとも約２００°Ｆ）の温度で約１０分～約３６時間（例えば、約１２時間～約２４時間または約１５時間～約２０時間）にわたり、気化器８０を加熱する工程を含みうる。乾燥工程Ｓ３０５中、溶媒は蒸発して多孔性材料９０の被覆を発熱体８５上に残す。

例えば、混合工程Ｓ２９５は、セルロース系材料を水と混合する工程と、セルロース系材料を発熱体８５に塗布して気化器８０を形成する工程Ｓ３００とを含みうる。セルロース系材料の被覆を含む気化器８０は、加熱温度が約４００℃より低くなるように制御されるｅベイピング装置１０で使用されうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、被覆が形成されると、気化器８０が望ましい形状および構成に形成されうるように、多孔性材料９０は可撓性のままである。

図１０は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、方法は、多孔性材料９０が発熱体８５に塗布される工程Ｓ３００の前に形成工程Ｓ３１０が起こることを除き、図９のものと同一である。この方法において、発熱体８５は、多孔性材料９０が塗布される前に、折り曲げ、屈曲、圧延、型打ち、またはその他の方法で成形されうる。

図１１は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図１１に示す通り、図９および図１０の塗布工程Ｓ３００は、発熱体８５をスラリー中に浸漬して、多孔性材料９０の被覆を発熱体８５上に形成する工程Ｓ３１５を含む。浸漬工程Ｓ３１５は、約１秒～約１０分（例えば、約３０秒～約５分または約１分～約２分）にわたり、発熱体８５をスラリー中に完全にまたは部分的に浸す工程を含みうる。少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体８５の選択された部分のみが、スラリー中に浸漬される。その他の例示的な実施形態において、発熱体８５全体がスラリー中に浸漬される。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体８５は、一つ以上の異なるスラリー中に複数回浸漬されて一つ以上の異なる被覆を発熱体８５上に形成してもよい。異なるスラリーは、被覆の異なる層が同一のまたは異なる密度、または多孔性、または両方を有しうるように、同一のまたは異なる多孔性の材料を含みうる。

図１２は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図１２に示す通り、図９および図１０の塗布工程Ｓ３００は、多孔性材料９０または多孔性材料９０を含むスラリーを発熱体８５上に吹き付けて被覆を形成する工程Ｓ３２０を含む。発熱体８５は、被覆が発熱体８５の表面に沿って実質的に一様となるように、または被覆の厚さが発熱体８５の表面に沿って変化するように、吹き付けられうる。例えば、発熱体８５は、被覆が発熱体８５の中央部分で発熱体８５の側方部分よりも厚くなるように、または側方部分で中央部分よりも厚くなるように、吹き付けられうる。被覆は、発熱体８５の選択した部分が多孔性材料９０で被覆されるように、発熱体８５上にパターン化されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体８５は、一つ以上の異なるスラリー中に複数回吹き付けて一つ以上の異なる被覆を発熱体８５上に形成してもよい。異なるスラリーは、被覆の異なる層が同一のまたは異なる密度、または多孔性、または両方を有しうるように、同一のまたは異なる多孔性の材料を含みうる。

図１３は、少なくとも一つの例示的な実施形態による気化器を形成する方法の図表である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、塗布工程Ｓ３００は、多孔性材料９０を発熱体８５に塗布して気化器８０を形成する工程Ｓ３２５を含みうる。塗布する工程Ｓ３２５は、多孔性材料９０を発熱体８５に接着するまたはその他の方法で貼り付ける工程を含みうる。例えば、望ましい材料のビーズ、繊維、またはビーズおよび繊維が、発熱体８５の少なくとも一つの表面に接着されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、接着剤は、食品医薬品局の安全基準（ＧＲＡＳ）に合格した食品用接着剤である。接着剤はまた、被覆の構造的完全性が熱または液体の適用による影響を受けないように、実質的に耐熱性、実質的に耐水性、および実質的に液体抵抗性のうちの少なくとも一つである。

例示的な実施形態が本明細書で開示されてきたが、当然のことながら他の変形が可能である場合がある。こうした変形は、本開示の範囲を逸脱するものと見なされず、また当業者にとって明らかであろうすべてのかかる修正は、以下の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (14)

1. 電子ベイピング装置の気化器を形成する方法であって、前記方法が、
   多孔性材料を発熱体の少なくとも一つの表面に吹き付ける、浸漬する、又は付着することのうちの少なくとも一つによって発熱体の少なくとも一つの表面に多孔性材料を塗布してその上に被覆を形成する工程を含み、前記発熱体が導電性材料で形成され、前記被覆が約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの範囲の厚さを有し、前記多孔性材料が、セルロースを含み、約５０パーセント～約８０パーセントの範囲の空隙率を有し、乾燥時に可撓性である、方法。
2. 前記多孔性材料が親水性材料である、請求項１に記載の方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記塗布工程が、
   前記発熱体を、前記多孔性材料を含むスラリー中で浸漬する工程を含む、方法。
4. 前記発熱体を約１００°Ｆ～約５００°Ｆの温度で乾燥させる工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記スラリーが約５０パーセント～約９９パーセントの前記多孔性材料を含む、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記塗布工程が、
   前記発熱体に前記多孔性材料を含む組成物を吹き付ける工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
7. 前記発熱体を乾燥させる工程をさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記塗布工程が、
   前記発熱体の少なくとも一つの表面に前記多孔性材料を付着させる工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
9. 前記塗布工程前に前記発熱体を成形する工程をさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記塗布工程後に前記発熱体を成形する工程をさらに含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
11. 電子ベイピング装置のカートリッジであって、
    長軸方向に延びるハウジングと、
    前記ハウジング内の貯蔵部であって、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された前記貯蔵部と、
    前記ハウジング内の気化器であって、
    導電性材料で形成された発熱体と、
    前記ヒーター発熱体の少なくとも一つの表面上の多孔性材料の被覆とを含み、前記被覆が約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの範囲の厚さを有し、前記多孔性材料が、セルロースを含み、約５０パーセント～約８０パーセントの範囲の空隙率を有し、乾燥時に可撓性である、前記気化器と、
    前記貯蔵部と気化器の間にある吸収剤材料であって、前記プレベイパー製剤を前記貯蔵部から前記気化器の前記被覆に運ぶように構成された前記吸収剤材料とを含む、カートリッジ。
12. 前記多孔性材料が親水性材料である、請求項１１に記載のカートリッジ。
13. 前記発熱体がコイル、ワイヤー、プレート、型打ちしたプレート、らせん、チューブ、巻き上がったヒーター、バー、およびディスクのうちの一つ以上の形態である、請求項１１又は１２に記載のカートリッジ。
14. 電子ベイピング装置であって、
    長軸方向に延びるハウジングと、
    前記ハウジング内の貯蔵部であって、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された前記貯蔵部と、
    前記ハウジング内の気化器であって、
    導電性材料で形成された発熱体と、
    前記発熱体の少なくとも一つの表面上の多孔性材料の被覆とを含み、前記被覆が約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの範囲の厚さを有し、前記多孔性材料が、セルロースを含み、約５０パーセント～約８０パーセントの範囲の空隙率を有し、乾燥時に可撓性である、前記気化器と、
    前記貯蔵部と気化器の間にある吸収剤材料であって、前記プレベイパー製剤を前記貯蔵部から前記気化器の前記被覆に運ぶように構成されている前記吸収剤材料と、
    前記ハウジング内の電源であって、前記発熱体に電気的に接続可能な前記電源とを含む、装置。

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