JP7203112B2 - 方法、吸入デバイス及びコンピュータ・プログラム - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル化可能組成物を加熱するように配置されたヒータを有する吸入デバイスにおけるエアロゾル化された組成物の生成を制御する方法に関する。本発明はまた、本方法を実行するための吸入デバイスのためのプログラマブル・コントローラにおいて動作する吸入デバイス及びコンピュータ・プログラムに関する。

例えば医薬品、生理活性物質及び香味料は、口及び／又は鼻からの吸入によって人体に配送されうる。このような材料又は物質は、鼻及び口腔通路及び／又は肺系統の内壁の粘膜（ｍｕｃｏｓａ）又は粘膜（ｍｕｃｏｕｓ ｍｅｍｂｒａｎｅ）に直接配送されてもよい。このような物質の一例は、治療又は娯楽の両方の目的で消費されるニコチンである。吸入デバイスは一般に、ニコチン又はニコチン含有組成物を気化又はエアロゾル化することによってニコチンを配送する。このようなデバイスは、電力供給されていてもよいし、電力供給されていなくてもよい。

気化は、物質が液体又は固体状態でも存在できる温度、すなわち、物質の臨界温度未満の温度で、物質をその気相に変換することである。これは、例えば、物質の温度を上昇させることによって、又は物質に作用する圧力を低下させることによって達成されうる。エアロゾル化は、物質を気体内の微粒子の懸濁液、すなわちエアロゾルに変換することである。同様に、霧化は、物理的物質を微粒子に分離又は低減するプロセス又は作用であり、エアロゾルの生成を含んでもよい。本出願はエアロゾル化された組成物の生成を参照するが、エアロゾル化された組成物はまた、組成物のその気相中の部分、すなわち蒸気を含んでもよいことが理解されるだろう。これは、大気条件に依存して、蒸気相とその凝縮相との間に連続する平衡状態が存在するからである。

一般に、ニコチン置換療法は、禁煙しニコチンへの依存を克服したい人を対象とする。現在、すでに商業的に利用可能な様々なニコチン置換療法が広範に存在するが、本発明はほとんどの場合（ただし、必ずしもすべてではない）にニコチンを含有する蒸気、エアロゾル、又は同様の空中浮遊ボーラスがユーザによって吸入され、それによってニコチンが使用者の血流に移送されうるデバイスのみに関する。このタイプのニコチン配送デバイスは一般に、「受動的」又は「能動的」としてさらに分類される。受動的ニコチン配送デバイスの例は、ニコレット吸入器のような吸入器である。これは、ユーザが１回分のニコチンを吸入することを可能にするが、たばこを煙らす有害な燃焼生成物を伴わない、電力供給されないデバイス（したがって、「受動的」）である。吸入器はプラスチックたばこの一般的な外観を有し、交換可能なニコチン・カートリッジを含む。ユーザがデバイスを通して吸入する場合に、ニコチン蒸気がカートリッジから放出され、ユーザによって吸入される。ニコチン置換療法は一般に医薬品に分類され、それらが販売されている様々な国々の適切な医薬品規制、例えば英国の人間医薬品規則によって規制されている。

対照的に、能動的デバイスは一般に、バッテリからの電力のようなエネルギー源と、それによって電力供給される何らかの励起手段と、適切に励起された場合に、気化、霧化、エアロゾル化、又はガス化され、場合によっては、通常、デバイスの一端に設けられたマウスピースを通して吸入されうる大気中のニコチン含有ボーラスを生成しうる、ニコチンを含む通常の溶液と、を含む。現代の能動的デバイスの大多数は「電子たばこ」又は「ｅ－シグ」として知られており、このようなデバイスで使用される溶液は一般に、プロピレン・グリコール（ＰＧ）、ポリエチレン・グリコール（ＰＥＧ）、植物（ＶＧ）、又は何らかの他のグリセロール、１つ以上の香味料、ならびにニコチン自体のうちの１つ以上を含む。他のニコチン置換療法と同様に、このようなデバイスの基礎となる目的は、喫煙の純粋に物理的な手から口への移動及び蒸気の吸入及び吐出態様の観点と、ユーザの血流中へのニコチンの配送の薬理学的な観点との両方において、喫煙と同様の体験をユーザに提供することである。

現代の電子たばこの大部分では、気化コンポーネントは、エアロゾル化されるある量の溶液に接触又は近接して配置される１つ以上のワイヤコイル又は平面加熱素子の形態の単純な抵抗ヒータからなり、ヒータ及び溶液の両方は一般に、溶液のための貯蔵部としてさらに作用するより大きなコンポーネント内に提供される。このようなコンポーネントは、「カートリッジ」及び「霧化器」という語の組み合わせである「カートマイザ」というかばん語によって一般に知られている。最後に、名前が示唆するように、電子たばこは一般に、デバイス上の何らかの適切な位置に設けられた専用スイッチからの、又は場合によっては、ユーザが吸入によってマウスピースを通じて空気を吸い込んでいる場合を検出することをデバイスが検出できる空気流又は圧力変化センサのような何らかの他の感知手段などからの作動信号に応答してヒータを作動させるように動作可能な電子制御回路を含む。

本書で使用される「電子たばこ」（又は「ｅ‐シグ」、「ｅ‐たばこ」）という用語は、電子ニコチン配送システム（ＥＮＤＳ）、電子たばこ、ｅ‐たばこ、ｅ‐シグ、気化たばこ、パイプ、葉巻、シガリロ、気化器、及びユーザによって吸入されるエアロゾル・ミスト又は蒸気を生成するように機能する同様の性質のデバイスを限定なく含むことを当業者は理解すべきである。電子たばこの中には使い捨てのものもあれば、交換可能なものや詰め替え可能な部分を有する再利用可能なものもある。

図１は、従来のｅ‐たばこのための既知の気化コンポーネント１を示す。気化コンポーネントは、中実であっても可撓性であってもよいウィック３を含み、その周りに加熱コイル５が巻き付けられている。従って、本コンポーネントは一般に、ウィック・アンド・コイル・ヒータと呼ばれる。ｅ‐たばこでは、ウィックは、ｅ‐液体を含むカートリッジ（図示せず）と流体連通しており、ｅ‐液体で飽和されている。加熱コイル５は、加熱コイルをアクティブ化させるためのスイッチ９によって電源７に接続されている。スイッチ９はユーザによって作動可能なボタンであってもよいし、ｅ‐たばこを介したユーザの吸入を検出するためのフロー・スイッチであってもよい。

ウィック３は一般に、１回の吸入中に気化されるよりも多くのｅ‐液体を含む。これはウィック３の熱量を増加させ、コイル５によって生成された熱が、実際に気化させる必要がある量ではなく、すべてのｅ‐液体を加熱するのに不必要に拡張されることを意味する。余分な液体を加熱すると、デバイスのエネルギー効率が低下する。さらに、コイル５は、コイル５がウィック３を燃焼しないように、ウィック３から離間している。これは、ウィックへの熱伝達を減少させ、熱の消散及び大きな基板及び大量の液体の加熱の非効率性を補償するために、単にｅ‐液体を気化させるのに必要な温度よりも高い温度、即ち、典型的には約３００℃になるまでコイル５が電力供給されなければならないことを意味する。

スイッチ９によるアクティブ化によって、電流がコイル５に通され、それによりコイルが加熱される。この熱は、ウィック３内のｅ‐液体に伝達され、それを気化させる。図２は、温度Ｔ（ｙ軸）対時間ｔ（ｘ軸）のグラフ及び加熱コイル５の典型的な加熱プロファイルを示す。加熱コイル５は、時刻ｔ_１でアクティブ化され、環境温度Ｔ_ａｍｂから、ｅ‐液体の気化温度以上である動作温度Ｔ_θへの温度の急速な上昇をもたらす。温度の変化はΔｔで表される。時刻ｔ_２でスイッチ９の開放により、温度はＴ_ａｍｂに戻る。スイッチ９が動作されるごとに、コイルを通る電流とその両端の電圧とによって決まる量の電力が加熱コイル５に伝達される。この結果、温度変化ΔＴが生じる。環境温度が高い温暖な気候では、これは寒冷な気候で達成されるよりも高い動作温度をもたらす可能性がある。動作温度が高すぎると、過剰のｅ‐液体が気化し、及び／又は望ましくない副生成物が生成され、その結果、質の悪いエアロゾル化された組成物が生じる可能性がある。これらの結果、ユーザは、意図した量よりも多い量、又は咽喉の刺激又は不快な味のようなユーザにとって不快な感覚を受けることになる。特に極端な場合に、高い動作温度が、場合によっては有害である副生成物を生成することがある。他方、環境温度が非常に低いならば、加熱コイル５は、ｅ‐液体を気化させるのに十分な熱を発生させることができないかもしれず、これも望ましくない。

図３は、異なる環境温度Ｔ_ａｍｂ１及びＴ_ａｍｂ２で始まる加熱コイルの２つの別々の加熱プロファイルＡ１及びＡ２の比較を示す。加熱プロファイルＡ１において、加熱コイル５のアクティブ化によって生じる温度変化ΔＴは、最高温度Ｔ_ｍａｘ、すなわち望ましくない副生成物が生成される温度よりも低い動作温度を結果として生じる。しかし、加熱プロファイルＡ２における環境温度Ｔ_ａｍｂ２は、Ａ１におけるものより高く、結果として生じる温度変化ΔＴは、動作温度をＴ_ｍａｘよりも高く上昇させ、場合によっては、過剰なｅ‐液体を気化し、又は望ましくない副生成物を作り出す。実際、従来のｅ‐たばこに関する広範な問題の１つは、動作の一貫性であり、特に、一貫した動作温度Ｔ_θを達成及び維持すること、ならびに、デバイスのそれぞれ且つすべての連続するアクティブ化での吸入のための（体積及び構成成分組成に関して）一貫した大気中ボーラスを生成することの両方に関する。これらの特定の問題の両方に寄与する１つの重要な要因は、デバイスが使用されているか、又は使用されようとしている環境空気温度Ｔ_ａｍｂである。少なくとも基本的な「定電圧」デバイスについてのもう１つの要因は、例えば、加熱素子の両端に印加される電圧又はそれに伝達される電力に関して、正確な電子制御が、あったとしてもほとんどないということである。

より最近のデバイスはこれらの後者の問題に取り組んでおり、加熱素子の現在の動作特性、特にその実際のリアルタイム温度及び／又はその電気抵抗を直接的に測定するか又は間接的に計算する、いわゆる「可変電圧」（ＶＶ）、「可変ワット数」（ＶＷ）、及び温度制御（ＴＣ）デバイスが現在存在する。このようなデバイスは、ユーザに以下の柔軟性を与える。
‐ＶＶ：ユーザは、通常、バッテリの最大定格電圧未満であり、典型的に２．５～５Ｖである所望の動作電圧レベルを選択する。使用時に、電子制御回路は、アクティブ化を通じて本質的に一定を維持するように、加熱素子に印加される電圧を適切に調整又は他のように能動的に制御し、それによって動作の一貫性を促進する。ＶＶ動作は、加熱素子の（通常は変動する）抵抗を何ら考慮しないが、いくつかのヒータ・コイル材料（例えば、ニクロム及びカンタル合金の種）について、抵抗の温度係数が無視できるほど低い（＜＜１０^－３Ｋ^－１）ので、単純なＶＶ動作は加熱素子へのバッテリの基本的な直接接続よりも、はるかに一貫した蒸気生成を達成できる。
‐ＶＷ：ユーザは所望の電力伝達値を選択する。一般的に採用されている３．５～５Ｖバッテリは、加熱素子の抵抗に大きく依存して、典型的に１～２５０Ｗの範囲の電力を伝達できる。当業者が理解するように、オームの法則によって、特定の所望のワット数を選択することは、抵抗（Ｒ）（電力はＶ^２／Ｒに等しい）を自動的に考慮し、したがって、加熱素子の抵抗が環境から１５０℃～３００℃の範囲内のどこかに上昇するにつれて加熱素子の抵抗がアクティブ化中に著しく変化するとしても、伝達される電力は一定を維持するように電子的に制御される。よって、ＶＷ動作は、動作中のかなりの柔軟性を促進し、広範な異なるヒータ素子の使用を可能にし、動作の一貫性を保証する。
‐ＴＣ：より最近のデバイスは、ユーザが特定の所望の（及び／又は最大の）素子動作温度を選択するという点で、ある程度の温度制御（又は温度保護）を可能にする。選択されると、デバイス内の電子機器（例えば、Ｅｖｏｌｖ ＬＬＣからのデジタル・プログラマブル電子コントローラ、及び「ｉＳｔｉｃｋ Ｐｉｃｏ」というブランド名でＥＬｅａｆからのＴＣを使用する電子たばこを参照）は、加熱素子が所望の温度で動作し、及び／又は過熱しない、すなわち所望の最高温度を超えて上昇しないことを保証する。
加熱コイルの温度が直接測定されず、動的に測定されたコイル抵抗から計算されるので、ＴＣが比較的単純なデジタル・プログラマブル電子デバイスで達成可能であるために、加熱コイルが実質的に無視できない温度抵抗係数（ＴＣＲ又は「α」）を有する材料で作られることが必要であり、温度の計算は線形近似を使用して達成される。
Ｒ（Ｔ）＝Ｒ（Ｔ_ａｍｂ）（１＋αΔＴ）
ここで、Ｒ（Ｔ）は温度Ｔにおける抵抗であり、
Ｒ（Ｔ_０）はある環境温度Ｔ_ａｍｂにおける抵抗であり、
αは抵抗の温度係数（動作温度範囲にわたって一定と推定され、様々な一般的な材料について事前に知られている）であり、
ΔＴ＝Ｔ_{ＡＣＴＵＡＬ}－Ｔ_ａｍｂ、すなわち現在の温度と環境温度との間の差である）である。

ほとんどのＴＣデバイスはＶＷ制御のいくつかの要素も提供するだろうことに言及する価値があり、その理由は、現在では加熱コイルに配送される電力が任意の所与の主にＰＧ／ＰＥＧベースの液剤に対する気化／エアロゾル化の有効性の主要な決定要因であると一般に考えられているからである。要するに、配送されるワット数が高いほど、気化／エアロゾル化がより広範囲になり、その結果、ユーザが吸入（及びその後の吐出）するためのより大きな煙プルーム体積が生成される。しかし、増加した電力配送は大きな蒸気プルームの生成をもたらしうるが、ＶＷデバイスは依然として、むしろ原始的であり、ＰＧ／ＰＥＧ及び（最も重要なことに）ニコチンの組成に関して一貫したプルームを配送する任意の所望とは対照的に、より大きく、より視認可能な煙プルームに対するユーザ側の要望から、それらの存在がより多く生じている。

したがって、電子制御における上記の進歩にもかかわらず、特に、周囲空気温度が著しく変化しうるか、又は平均環境温度がより温暖な領域における温度よりも著しく高い又は低いという点で極端である世界の領域において、一貫性のないデバイス動作の問題が依然として残っている。もちろん、個別のデバイスを、それらが使用される領域に従って特別にカスタマイズすることは、製造業者にとって実用的ではない。さらに、ＶＶ／ＶＷ／ＴＣデバイスはエアロゾル一貫性に関していくらかの改善をもたらすかもしれないが、固定電圧、ＶＶ、ＶＷ、又はＴＣにかかわらず、本質的に任意のウィック・アンド・コイル型ｅ‐たばこデバイスが、複数の連続する吸入にわたって本質的に均一であるニコチン投与一貫性を達成することは依然としてありそうもなく、したがって、同様に、このようなデバイスが医師によって医学的に処方されることを可能にし、ニコチン置換療法として医療チャネル及びヘルスケアチャネルを通してラベル付けされ、市販されることを可能にするために必要な規制承認を受けるだろうこと又は受けうることはありそうもない。実際に、（貯蔵部を有する従来のウィック・アンド・コイル・デバイスであれば確かにそうであるように）任意のユーザ提供の液体で詰め替えることが可能な任意のデバイスは、規制当局の承認を受けることができない可能性が最も高い。なぜならば、規定上、液剤中に存在するかもしれないし、それらから生産されるエアロゾルに存在するかもしれない規制対象物質、すなわちニコチンの量に対する制御がほとんどないか、全くないためである。

このような安全性及び品質の懸念に応えて、多くの国がたばこ製品のマーケティングを管理するより厳しいルールを導入し、又は導入することを提案している。例えば、欧州連合は、たばこ製品、特にｅ‐たばこに使用するためのニコチン含有液体の安全性及び品質に関する特定の要件を規定する、改訂されたたばこ製品指令（たばこ及び関連製品規則２０１６）に合意した。

本発明の側面及び実施形態は、上記を念頭に置いて考案された。
他の関連する先行技術を以下に簡単に説明する。
国際公開第２０１６／１４７１８８号は、物質の少なくとも１つの活性成分を気化させる気化器と使用するための装置および方法に関する。気化器への第１入力を受け取ることに応答して、物質は、第１加熱ステップで加熱される。物質の温度のインジケーションが検出され、物質の温度が第１温度にあるというインジケーションの検出に応答して、物質のさらなる温度上昇を引き起こすことを保留することによって、第１加熱ステップが終了される。第１温度は、活性成分の気化温度の９％未満である。続いて、第２入力が気化器で受け取られる。それに応答して、物質は、第２加熱ステップにおいて、気化温度まで加熱される。
英国特許出願公開第２５４３９０５号明細書は、加熱素子とマイクロコントローラとを含む電子たばこ気化器に関し、マイクロコントローラは外部又は環境温度を監視又は測定し、これを制御入力として使用する。制御入力は、加熱素子がその最適な温度で動作することを保証するように、加熱素子に配送される電力を自動的に制御する。環境温度が非常に低温として監視又は測定される場合に、加熱素子への電力は、補償するように自動的に増加される。また、加熱素子温度は、加熱素子の抵抗を監視することによって測定されてもよい。
米国特許第６８４５２１６号明細書は、エアロゾル化された薬剤の周囲の空気を暖めるのに有用な携帯用空気温度制御デバイスに関する。エアロゾルの空気を加温することにより、エアロゾル生成デバイスによって生成されるエアロゾル粒子のサイズを小さくすることができる。さらに、空気を加温することは、エアロゾル粒子のサイズを、環境条件とは無関係に全身薬物送達に必要とされる範囲内にする。より小さい粒子は、気道の異なるエリアに、より正確に標的化されうる。
米国特許出願公開第２０１７／０３３５６８号明細書は、電気的に加熱されたエアロゾル生成システムを制御する方法に関し、システムは第１再充電可能電源と、エアロゾル生成基板を受け入れるように構成され、第２再充電可能電源を含む電気的に加熱されるエアロゾル生成デバイスと、少なくとも１つの電気加熱素子とを含み、本方法は、充電デバイスに隣接する環境温度を監視することと、環境温度に応じて充電デバイスの再充電可能電源を充電するための充電電流を決定することと、決定された充電電流で充電デバイスの再充電可能電源を充電することとを含む。本方法を実行するためのシステム及びデバイスも提供される。
欧州特許出願公開第２１５７８７３号明細書は、第１デバイス及び第２デバイスを含む喫煙デバイスに関する。第１デバイスは、電気エネルギーを蓄えて放出するアキュムレータと、前記アキュムレータからの電気エネルギーが適用可能な加熱デバイスとを備える。これは、第１吸気口及び第１排気口をさらに備え、前記第１吸気口及び前記第１排気口は、前記第１吸気口を通って前記第１デバイスに入る空気流が前記加熱デバイスを通過し、前記第１排気口を通って流出するように配置される。第２デバイスは、薬剤と、第２吸気口と、第２排気口とを含み、これらは、前記第２吸気口を通って前記第２デバイスに入る空気流が前記第２デバイスを通過し、前記第２排気口を通って流出するように配置される。前記第１排気口が前記第２排気口に接続されるように、前記第１デバイスと第２デバイスとを接続するためのインタフェースがある。
米国特許出願公開第２０１５／０２７４５９号は、改善されたエアロゾル送達を提供する電子喫煙物品に関する。特に、物品は、１つ以上のマイクロヒータを含む。様々な実施形態では、マイクロヒータは、エアロゾル前駆体組成物の気化の改善された制御を提供し、一貫したエアロゾル化を達成するための電力要件を低減する。本開示はさらに、喫煙物品中にエアロゾルを形成する方法に関する。
国際公開第２０１３／０６０７８１号は、エアロゾル生成デバイスにおけるエアロゾル生成を制御する方法を開示しており、デバイスは、エアロゾル生成基板と、エアロゾル生成基板を加熱するための少なくとも１つの加熱素子を備えるヒータと、加熱素子に電力を供給するための電源とを備える。本方法は、加熱素子の温度を決定するステップと、加熱素子の温度を所望の温度範囲内に維持するように加熱素子への電力を調節するステップとを含み、所望の温度範囲は、デバイスを通過する、又はデバイスを過ぎる気体の測定された流速に基づいて動的に計算される。加熱素子の温度を制御することによって、一貫した望ましい特性を有するエアロゾルを生成することができる。
国際公開第２０１８／０１９８５５号は、使用中にエアロゾル生成基板を加熱するが燃焼させないように配置された少なくとも１つの熱源を有するエアロゾル生成装置を使用して、エアロゾル生成基板からエアロゾルを生成させる方法を開示している。エアロゾル生成基板は実質的に同じ組成を有する第１及び第２部分を有し、及び／又は第１及び第２の部分を有し、これらの部分の間に物理的分離がない。本方法は、加熱中のエアロゾル生成基板の第１部分の温度プロファイルがエアロゾル生成基板の第２部分の温度プロファイルと異なるように、エアロゾル生成デバイス内のエアロゾル生成基板を加熱することを含む。

第１側面で、本発明は、請求項１に規定されるエアロゾル化可能組成物を加熱するように配置された電気抵抗ヒータを有する吸入デバイスにおけるエアロゾル化された組成物の生成を制御する方法を提供する。

本発明のこの第１側面は、何らかの予熱機能を提供すると主張するものであっても、従来のデバイスに勝る多くの利点を有する。第一に、当業者は、現在、デバイス内のヒータが「冷えた状態」から、すなわち、デバイスがしばらく動作されておらず、その温度、さらに重要なことには、その内部のヒータ素子の温度が環境大気温度と実質的に同じである状態から、正しい温度へ正確かつ反復可能に予熱されることを本発明が保証できることを理解するだろう。

さらに拡張するに、単に予熱電力（ワット数）及び時間制約（これは一部のより進歩したデバイスで可能である）を設定するだけでは不十分であることが理解されるだろう。何故ならば、設定された時間量の間、設定された電力量を適用することは常に、それに対応して設定された量だけ加熱素子の温度を上昇させるからである。環境温度が既に上昇しているならば、いわゆる予熱機能は加熱素子温度をエアロゾル化温度よりも高く実際に上昇させるかもしれず、これは、もちろん許容できず、エアロゾル化可能組成物がほとんど又は全く残っていないならば危険でありうる。逆に、現在の環境温度が例えば常に寒い気候において著しく低下したならば、設定された時間量の間、設定された電力量を配送することは、加熱素子の不十分な加温をもたらすだけであり、その結果、アクティブ化が遅くなり、場合によってはエアロゾル化が不完全及び／又は極めて変動することになる。本発明は、実質的に第１予熱ステップの前に環境温度を決定し、その後、少なくともこの加熱ステップの間に加熱素子へ配送される電力を調整するために決定された値を使用して、デバイスが最初にスイッチオンされるごとに、環境温度に関わらない同じ第２温度にヒータが再現性良く加熱されるようにすることによって、これらの問題を克服する。ヒータ素子が正しい（既知の）予熱温度まで上昇したら、これにより、後続の各加熱及び冷却ステップ（すなわち、第１温度からエアロゾル化温度になり、再び戻るまで）が、同様に標準化され、非常に正確に制御可能となることが保証される。したがって、このような手段によって、ヒータが第２（エアロゾル化）温度まで加熱されるごとに、再現可能な量及び質のエアロゾル化された組成物が配送されるように、エアロゾル化を正確かつ精密に制御することが可能となる。もちろん、制御のこのような精度及び柔軟性を提供する際に、本発明はまた、所望されるならば、生成されるエアロゾルの量及び場合によっては品質を漸進的に変化させることを可能にする。さらに、電力制御の精度の向上は、過剰なエアロゾル化された組成物又は有害な副生成物が生成される温度よりも第２温度が常に十分に低く維持されることを意味する。

第１温度は事前調整（ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）温度、すなわち、エアロゾル化が起こる温度に加熱する前にヒータが加熱される中間のサブエアロゾル化温度と呼ばれうる。エアロゾル化温度よりも低い第１温度に加熱することのさらなる利点は、このような温度への制御された安定した加熱が、第２温度への加熱の前にエアロゾル化可能組成物を調整又は均質化することを支援しうることである。例えば、エアロゾル化可能組成物の構成成分が貯蔵中に分離したならば、ヒータを第１温度に加熱する（したがって、続いてエアロゾル化可能組成物を加熱する）ことは、成分を再混合し、エアロゾル化可能組成物の一貫性及び品質を改善するのに役立ちうる。この利点は、以下にさらに説明され、特に、第１加熱速度と第２加熱速度とが異なり、後者が前者よりも有意に速いことが好ましいことを必要とする本発明の第２側面にも等しく当てはまる。当然のことながら、エアロゾル化が起こる期間よりも典型的には長い期間にわたって起こる比較的ゆっくりとした安定した第１加熱速度（例えば、エアロゾル化のための１～５秒以下とは対照的に、予熱のための５秒～１分以上）は、その中の成分の分離が起こったならば、又はそれが冷えた結果として特に粘性を有するならば、組成物の均一性及び一貫性をさらに促進できる。また、当然のことながら、予熱は、デバイスがアクティブ化される場合にエアロゾル化された組成物のより迅速な生成をもたらし、その結果、ユーザにとってより満足のいく体験をもたらす。

上述の事前調整は、特にヒータ自体が金属、セラミック、ガラス、又はプラスチック材料基板のような基板上に取り付けられるか、又は他のように基板によって直接支持される場合に、さらなる利点を提供する。従来技術のデバイス、特にウィック・アンド・コイル・デバイスでは、ホットスポットの現象が頻繁に発生する可能性があり、コイル及び又はウィックの何らかの非常に小さな部分（≒１ｍｍ以下）は残りと比較して不均衡に高温（＞３００～４００℃）になる。これが起こると、ホットスポットの近傍のエアロゾル化可能組成物は、直ちに気化されるだけでなく、部分的又は実質的に熱分解され、エアロゾル中に存在する不快で場合によっては有害な化学物質につながる。対照的に、ヒータとそれが配置される基板との両方が好ましくは所望の加熱速度で事前調整される場合に、熱は基板自体に伝達され、その結果、その温度も上昇し、加熱速度が速すぎず、熱が基板本体内を流れるのに十分な時間が許容されることを前提として、基板もまた、それに応じて事前調整され、さらに、その温度が全体を通じて実質的に均一であり、ヒータの温度と同じであるように事前調整される。このようにして、ホットスポットの生成の問題を大幅に排除できる。また、このように基板を事前調整することは、その上及び前記基板のすぐ上で起こるその後のエアロゾル化における一貫性をさらに促進すると考えられる。さらに、このような事前調整は、基板及びヒータの両方で生じる熱衝撃を大部分排除する。

好ましい実施形態では、ヒータを第１温度と、第２温度と、第３温度と、のうちの任意の１つ以上に維持することは、ヒータ温度又はこれを表す値を動的に測定し、１つ以上の以前に記憶された対応する値と比較し、それに応じてヒータへの電力を制御することによって達成される。

ヒータが異なる所望の温度に達して維持されるためにヒータに配送される電力を制御するステップは、様々な異なる方法で達成されてもよい。１つの実施形態では、測定された温度と所望の温度との間の誤差を決定するために、ヒータ温度を表す値が所望の温度と比較されてもよく、続いて、測定された温度を所望の温度に向かって駆動するためにヒータに供給される電力を調整することによって、時間にわたる前記誤差を低減するように、誤差値に依存する補正が適用されてもよい。配送される電力を制御するために、比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御ループのようなフィードバック・メカニズムが使用されてもよい。温度を測定するために、例えばサーミスタのような種々のセンサが使用されてもよく、又は、ヒータ温度はその抵抗のリアルタイム測定値に基づいて推定されてもよい。

第１温度は、２５℃～９０℃の範囲、より具体的には３０℃～７０℃の範囲、さらにより具体的には３５℃～５０℃の範囲であってもよい。第２温度は、１２０℃～１８０℃の範囲、より具体的には１３０℃～１６０℃の範囲であってもよい。当業者は、第２温度、したがって配送される必要がある電力の量が、エアロゾル化可能組成物及びその構成成分の選択、ならびにこれらが気化する温度に基づいて選択されてもよいことを理解するだろう。

デバイス・アクティブ化、すなわちエアロゾル化が所望される典型的には短期間（＜１～５秒以下）は、異なる方法で、例えば、単純なスイッチの使用によって、又は場合によっては吸入又は他の適切な空気圧センサを使用することによって自動的に達成されてもよい。

好ましい構成では、最初に決定された環境気温（又はそれを表す値）は、例えばデバイス内に設けられたメモリ手段に記憶されてもよい。さらに好ましくは、記憶された環境温度は、デバイスが動作状態のままである（すなわち、効果的にスイッチオンされている）間、このようなメモリ内に保持されてもよい。いくつかの実施形態では、メモリ・ストレージは、デバイスが動作不能状態に置かれた（すなわち、デバイスがユーザによって意図的に、又はアクティブ化が発生することなく所定の期間が経過したことを制御電子機器が判定することによって自動的にスイッチオフされた）場合に、以前に記憶された環境温度値がこのようなメモリから単に消去されるように揮発性であってもよい。他の実施形態では、メモリはより永続的であってもよく、デバイスが次にスイッチオンされるときに、以前に測定された環境温度値が上書きされてもよく、又は以前に測定されたすべての環境温度値の何らかの形態の実行記録が維持されてもよい。いくつかの好ましい実施形態では、測定されたヒータ抵抗値を温度と相関させるために、不揮発性メモリに予め記憶されたルックアップ・テーブルを使用することが考えられる。

最も好ましくは、ヒータへの電力の環境温度依存制御は、ヒータが最初の環境温度から第１温度まで加熱されている場合と、ヒータが第２温度から第３温度に冷却している場合とのうちの一方又は両方の最中にもたらされる。さらに、一部の好ましい実施形態では、電力の環境温度依存制御は、第１加熱速度が第２加熱速度よりも有意に遅いように実行されてもよい。また、冷却速度は少なくともある程度、環境温度に不可避に依存するだろうが、ヒータの寿命を延ばすために、自然な冷却速度を減少させるか、又は何らかの方法で修正することが望ましい場合があることに留意されたい。当業者によって理解されるように、（第１、第２、及び第３温度の間の）急速で繰り返される加熱及び冷却はヒータを次第に弱め、劣化させ、その結果、ヒータ性能が損なわれる可能性があり、その結果、よりゆっくり冷却するか、又は何らかの所定の冷却プロファイルに従って冷却するように、ヒータへの電力を制御することが有利でありうる。また、ヒータの理論的な最大又は自然冷却速度が主に、最も単純な形態では物体の熱損失速度は物体とその周囲の温度の差に依存するというニュートンの冷却法則に従って決定されるということをここで言及する価値がある。したがって、少なくとも環境温度から第１温度までの加熱中だけでなく同様に冷却中も環境温度が等しく重要であることが直ちに明らかである。

オプションで、２５～５０回未満、より具体的には２０回未満、さらにより具体的には８～１５回、第２温度に加熱された後に、ヒータが第３温度又は後続の温度に戻るようにヒータが加熱されてもよい。典型的なたばこは平均約１５回の吸入を提供するが、特定のユーザの吸入強度に応じて、１０～２０回の吸入であるかもしれない。葉巻は典型的には平均２５回の吸入を提供するが、たばこよりも長い期間にわたる。

疑いの回避のため、出願人は微分第１及び第２加熱速度の特徴が本発明の全体的かつ完全に独立して請求可能な側面であることを検討し、この点において、本発明は、エアロゾル化可能組成物を加熱するように配置された電気抵抗ヒータを有する吸入デバイスにおけるエアロゾル化された組成物の生成を制御する方法であって、
‐前記デバイスの初期動作時に、前記ヒータが環境温度から第１温度まで第１加熱速度で加熱されるように前記ヒータに供給される電力を制御し、その後、前記ヒータを前記第１温度に維持することであって、前記第１温度は前記エアロゾル化可能組成物のエアロゾル化温度未満である、ことと、
‐前記デバイスが動作している間、その第１又は後続のアクティブ化の際に、前記ヒータの温度が前記第１温度から第２温度まで第２又は後続の加熱速度で上昇するように前記ヒータに供給される電力を制御し、その後、前記ヒータを前記第２温度に維持することであって、前記第２温度は前記エアロゾル化温度以上である、ことと、
‐前記第１又は任意の後続のアクティブ化が完了し、前記第１又は後続のアクティブ化から事前に規定された期間が経過することと、第１又は後続の非アクティブ化要求を受信することと、の一方の後に、
前記ヒータの温度が前記第２温度から第３又は後続の温度まで第１又は後続の冷却速度で低下するように前記ヒータに供給される電力を制御し、その後、前記ヒータを前記第３又は後続の温度に維持することであって、前記第３又は後続の温度は前記エアロゾル化温度未満であるが、前記環境温度よりも高い、ことと、を有し、
前記第１加熱速度が前記第２加熱速度よりも遅いことと、
前記第３又は後続の温度に到達するまでに前記ヒータの任意の非アクティブ化からの架空の時間中に前記ヒータにいかなる電力も配送されなかったら生じていたであろう自然冷却速度と比較して、前記第１又は任意の後続の冷却速度が修正されることと、
のうちの１つ以上を保証するように前記ヒータへの電力が具体的に制御されることを特徴とする方法を提供する。

上記の「遅い」とは、第１加熱速度の平均（Ｋ／ｓで測定され、加熱が発生している時間にわたって取られる）が、対応する平均の第２加熱速度よりも小さいことを意味する。好ましくは、第１加熱速度は、第２加熱速度の１～８倍遅い。

本発明の第１側面の好ましい特徴及び実施形態は、本発明の第２側面に等しく適用可能であり、第２側面を参照して別々に請求可能であり、その逆も同様であると考えられるべきであることが言及されるべきである。

本発明は、ヒータが周期的に加熱される特定の温度、又は加熱及び／又は冷却速度に関する側面のいずれかに関連する側面において、所定量のエアロゾル化可能組成物を含むカートリッジを利用し、かつ、固定数の吸入の後に、例えばデバイスの５～２０回（通常）の連続するアクティブ化の後に、実質的に完全にエアロゾル化されるように特に設計されたデバイスに特に適用可能である。このようなデバイスは、従来のウィック・アンド・コイル・デバイスとは全く異なる。その理由は、このような従来のデバイスは一般に、ウィックを永久的に浸し、デバイスの使用頻度に応じて、液体を収容する貯蔵部が再充填を必要とする前に何日間も持続するかもしれない、比較的はるかに多量の液体エアロゾル化可能組成物の供給を収容する貯蔵部を含むからである。対照的に、本発明が特に適用可能なカートリッジ型デバイスは一般に、固定量の注意深く製剤されたエアロゾル化可能組成物が提供される基板を含み、これは、ニコチンの処置を得るために従来のたばこ製品のユーザによって一般に摂取される期間と同等の離散期間にわたって完全に又は大部分がエアロゾル化されることが意図される。例えば、習慣的なたばこ喫煙者は毎日複数のたばこを喫煙し、各たばこは、４～１０回の別個の吸入を伴ってもよい。カートリッジ型デバイスは、それらが単一のたばこの消費を模倣するように設計されてもよく、すなわち、各個別のカートリッジは以下の両方が起こるように、必要な濃度でニコチンが正確に投与された十分な量のエアロゾル化可能組成物を提供される。
‐例えば、４～２０回の離散したデバイス・アクティブ化（すなわち、吸入）を含む任意の単一のデバイス使用セッションの後、実質的に全てのエアロゾル化可能組成物がエアロゾル化され、カートリッジが事実上消費され、次のデバイス使用の前に新たに交換されなければならない。
‐任意の単一セッション中にユーザに配送されるニコチンの量は、ほぼ同じ時間で従来のたばこ製品によって一般に配送されるニコチンの量、例えば、任意の単一カートリッジ上に提供される製剤の量にほぼ等しく（又は、個々のユーザの好み又は要件に応じて、わずかに少ないか又は多い）、その中のニコチン濃度は、ニコチン配送に関して、例えば、６分間にわたって、単一のたばこで６回の吸入を行うために、広く同一の薬理学的効果を提供するように注意深く調整されてもよい。（当業者が理解するように、この一般的なテーマには明らかに無限のバリエーションがあり、この例は原理を例示するためにのみ提供される。）

本発明がカートリッジ型デバイスに特に適用可能である１つの理由は、当業者に直ちには明らかでないかもしれないが、各デバイス・アクティブ化（すなわち、１回の単一の吸入）によって、組成物の量が有意に変化するだけでなく、残りの組成物中のニコチン濃度も変化するかもしれないことである。さらに、特定の製剤に応じて、組成物の化学的及び物理的特性もまた、各デバイス・アクティブ化の間にかなり変化するかもしれない。エアロゾル化可能組成物の体積量及び（場合によっては）各連続するアクティブ化の間のその化学成分の濃度の変化の両方の変化を所与として、特に任意の単一のアクティブ化中にデバイスによって生成される連続するエアロゾル中のニコチンの濃度を一貫して又は漸進的に増加又は減少させることを保証することに関して、以下の機能のいずれか１つ又はそれらの任意の組合せが望ましくてもよい。
‐連続するデバイス・アクティブ化の間、又は任意の単一のアクティブ化中のいずれかで、連続するアクティブ化の後、及び任意の単一の個別のアクティブ化中の両方で残っている組成物の減少量を考慮に入れるために、第２温度（すなわち、組成物がエアロゾル化される温度）が漸進的に変化するように、例えば漸進的に及び／又は徐々に増加又は低下するように、各連続するデバイス・アクティブ化中に、ヒータに配送される電力を異なるように制御すること。
‐冷却速度及び第３又は後続の温度のいずれか又は両方が、連続するデバイス・アクティブ化の間で漸進的に変化するように、ヒータの第１及び／又は任意の連続する冷却のそれぞれの最中に、ヒータに配送される電力を異なるように制御すること。例えば、第３温度及び後続の温度は、漸進的に増加又は低下されてもよく、第１及び連続する冷却速度は、連続するアクティブ化の間で漸進的により速く又はより遅くなるように同様に変更されてもよい。
‐ヒータが維持される第１、第２、及び第３又は後続の温度のうちの任意のものが、ヒータ温度がそのように維持されるように望まれる任意の時間中に漸進的に変更されるように、ヒータへの電力を制御すること。

これらの機能は、どのような側面で表現されても、本発明の別個に請求可能な特徴であると考えられるべきである。しかし、当然のことながら、本発明は、例えば以下のような、はるかな単純な実施形態も可能である。
‐第３及び後続の温度は第１温度と同じであり、本質的に一定のままであること。
‐第１又は後続の冷却速度は同一であり、広く、平均して大きさが第２加熱速度と同一であるようにも場合によっては制御されること。
‐第２温度（エアロゾル化が生じる温度）は、任意の２つの連続するデバイス・アクティブ化の間で一定に維持され、任意の単一のアクティブ化中に変化しない。
‐デバイスがアクティブ化されたままでありうる時間は固定され、一定であり、任意の２つの連続するアクティブ化の間で変化しないままである。

当業者は、これらの特定の機能のうちの１つ以上を有するカートリッジ型デバイスが、各連続するエアロゾル中に所望量のニコチンを正確に配送するように適合され得、実際に、このようなデバイスが今までにないほどのニコチン投与制御を提供できることを直ちに理解するだろう。医学的ニコチン置換療法のために、ニコチンの投与レジメンが極めて重要であると考えられる場合に、当業者は、本発明の利益及び利点を直ちに理解できる。

本発明の更に別の好ましい特徴は、更に高い柔軟性を提供するものであり、デバイスが第１及び／又は各連続するアクティブ化の時間の長さの代表値を決定し、この値を記憶し、その後、このように決定されたこの値に応じて、更に後続のアクティブ化中にヒータへの電力を制御することの容易さである。当然のことながら、デバイスが特定のカートリッジ固有の情報で事前にプログラムされていることを条件として、現在使用されているカートリッジ内に残っている組成物の量について、デバイスがそれ自体の評価を行うことができるので、この特徴は特に有利である。このような情報は非常に多様かつ広範囲にわたってもよく、以下を含んでもよい。
‐当該タイプの新しいカートリッジに提供されるエアロゾル化可能組成物の体積量に関する何らかのインジケーション
‐特に少なくともニコチン濃度に関する組成物の化学成分製剤
‐ＰＧのような通常の前駆体物質の濃度ＰＥＧ及びＶＧ、ならびに香味料などのような他の混入物質。

いくつかの好ましい実施形態では、任意の以前のアクティブ化から経過した時間量を監視するさらなるステップが提供され、この監視された時間量が以前に格納された閾値（例えば、２～５分）を超えたならば、デバイスは自動的に非動作状態に自動的に戻され、すなわち自動的にスイッチオフされる。

第３側面では、本発明は、上述の方法を実行するように構成された吸入デバイスを提供する。特に、本発明は、ユーザによる吸入のためのエアロゾル化された組成物を生成するように構成された吸入デバイスを提供し、本デバイスは、エアロゾル化可能組成物を加熱するように配置されたヒータと、ヒータに配送される電力を制御するためのコントローラとを備え、本コントローラは上記の方法で規定されるように、ヒータに配送される電力を制御するように構成される。

吸入デバイスは、例えば、コントローラとやり取りするか、又は他のようにコントローラと通信する、例えば以下のコンポーネントをさらに備えてもよい。
‐例えば、基板にスクリーン印刷されてもよい少なくとも１つの電気抵抗ヒータ素子。導電性インク又は導電性印刷可能ペーストを使用すること。例は、炭素ベース・インク、銀、ルテニウム及びパラジウムのうちの任意の１つ以上を含む導電性インク、又は比較的高い抵抗温度係数を有する他の導電性元素若しくは合金材料を含む。基板はセラミック、プラスチック及びガラスのうちの１つ以上から選択される材料を含んでもよい。
‐センサ、例えば、ユーザがデバイスを動作させたこと、すなわちスイッチオンしたことを検出するための何らかの形態のスイッチ。
‐ユーザがデバイスを介して吸入していることのインジケーションを提供できる空気流又は圧力降下センサのような第２センサであって、それによって、デバイスの第１及び後続のアクティブ化を開始することができ、場合によっては、その後、すなわち、吸入が終わった場合に、デバイスの非アクティブ化が自動的でありうる第２センサ。
‐ＰＩＤ又は他の適切なフィードバック・コントローラ。

ヒータが好ましくは実質的に平面の基板に提供される場合に、ある量のエアロゾル化可能組成物が好ましくは基板上に提供され、支持される。したがって、基板、（スクリーン印刷された）抵抗ヒータ素子及びエアロゾル化可能組成物は、吸入デバイス内に受容され得、エアロゾル化可能組成物が消費されると交換され得る、カートリッジのような交換可能な消耗品を形成してもよい。

ヒータは、第１温度まで加熱するように構成された第１抵抗ヒータ素子と、第２温度まで加熱するように構成された第２抵抗ヒータ素子とを含んでもよい。これにより、第１及び第２抵抗ヒータ素子を独立して制御できる。

第４側面では、本開示は、上述の方法を実施するための吸入デバイスのためのプログラマブル・コントローラにおいて動作するコンピュータ・プログラムを提供する。ハードウェアとは対照的にソフトウェアでデバイスの制御を実施することは、デバイスの部品数を減少させ、デバイスのサイズを減少させることを可能にしてもよい。

第５側面から見ると、本開示は、上述のコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体を提供する。

本発明の側面による１つ以上の特定の実施形態が、単なる例として、以下の図面を参照して説明される。
従来技術のｅ‐たばこのウィック・アンド・コイル・ヒータの概略図である。 典型的なウィック・アンド・コイル・ヒータの加熱プロファイルを示す、温度対時間のグラフである。 異なる環境温度から始まる典型的なウィック・アンド・コイル・ヒータの２つの別個の加熱プロファイルの比較を示す。 異なる環境温度から始まる本発明の実施形態による２つの加熱プロファイルの比較を示す。 ヒータが第２温度まで複数回加熱される本発明の実施形態による加熱プロファイルを示し、環境温度と予熱温度との間と、その後の予熱温度とエアロゾル化温度との間との異なる加熱速度を明確に示す。 以下でさらに説明するように、本発明の様々な異なる側面及び実施形態による、取りうる様々な異なる加熱プロファイルを示す。 以下でさらに説明するように、本発明の様々な異なる側面及び実施形態による、取りうる様々な異なる加熱プロファイルを示す。 以下でさらに説明するように、本発明の様々な異なる側面及び実施形態による、取りうる様々な異なる加熱プロファイルを示す。 以下でさらに説明するように、本発明の様々な異なる側面及び実施形態による、取りうる様々な異なる加熱プロファイルを示す。 以下でさらに説明するように、本発明の様々な異なる側面及び実施形態による、取りうる様々な異なる加熱プロファイルを示す。 本発明の実施形態による吸入デバイスの概略図である。 本発明の実施形態による吸入デバイスのコントローラの概略回路図である。 本発明の別の実施形態による吸入デバイスのコントローラの概略回路図である。

図４は、吸入デバイスのヒータのための２つの別個の加熱プロファイルＢ１及びＢ２の比較を示し、これらのプロファイルは、本発明による方法によって生成される。ヒータは、エアロゾル化可能組成物を加熱するように配置される。各加熱プロファイルは、異なる環境温度Ｔ_ａｍｂ１及びＴ_ａｍｂ２から始まり、縮尺通りに描かれていない。

加熱プロファイルＢ１及びＢ２の両方において、ヒータは、最初に第１温度すなわち事前調整温度Ｔ_ｐｒｅに加熱される。事前調整温度Ｔ_ｐｒｅは、開始環境温度にかかわらず、両方の加熱プロファイルにおいて同じであり、当然のことながら、典型的に、デバイスが使用される特定の気候、国、又は領域の環境温度基準に依存して、環境温度よりも５℃～４５℃高い範囲であってもよい。事前調整温度Ｔ_ｐｒｅは、好ましくは２５℃～９０℃、３５℃～８０℃、４５℃～７０℃の範囲のうちの１つである。

ヒータは、例えばデバイスをアクティブ化するためにスイッチを押すことによって、時刻ｔ_１においてユーザによってデバイスが最初の動作状態されることに応答して、事前調整温度Ｔ_ｐｒｅに向けて、特に比較的徐々に加熱を開始する。要するに、ユーザは、デバイスをオンに切り替える。この時点で、又はその直後に、デバイスは環境温度の何らかの決定を行い、この決定された値を後の使用のために記憶する。加熱プロファイルＢ１及びＢ２の両方において、ヒータに配送される電力は、ヒータの温度が事前調整温度Ｔ_ｐｒｅに向かって時間とともに増加するように制御され、このような制御は環境温度についての決定された値に依存する。一般に、ヒータが事前調整温度Ｔ_ｐｒｅに到達するまで１分未満かかる。しかし、これは、必要に応じて３０秒以下に短縮できる。すなわち、デバイス・コントローラによってヒータに配送される電力は、所望の加熱速度が達成されうるように修正されうる。加熱速度及び事前調整温度Ｔ_ｐｒｅ自体の両方は、使用されるエアロゾル化可能組成物の特定の選択に少なくとも部分的に依存してもよい。異なる組成物は、異なる初期加熱速度及び異なる事前調整温度から利益を得られてもよい。

温度が事前調整温度Ｔ_ｐｒｅで安定すると、いくつかの実施形態では、それ以降、ユーザは、例えば場合によっては異なる方法（例えば、ダブルクリック型操作、又はプレス・アンド・ホールド型操作）で同じスイッチを再び押すことによって、又は代替スイッチを押すことによって、又は（デバイスに圧力降下及び／又は空気流センサが設けられているならば）デバイスを介して吸入することによって、第２時刻にデバイスをアクティブ化できる。これは、両方の加熱プロファイルＢ１及びＢ２の時刻ｔ_２において示される。照明付き発光ダイオード（ＬＥＤ）のようなインジケータは、ヒータが事前調整温度Ｔ_ｐｒｅに達し、それゆえエアロゾル化モードにアクティブ化される準備が整っていることをユーザに通知してもよい。このようなアクティブ化に応答して、エアロゾル化可能組成物の少なくとも一部がエアロゾル化される温度以上である第２温度すなわちエアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏに温度を上昇させるために、所定量の電力がヒータに配送される。これにより、デバイスを通してユーザが吸入できるエアロゾル化された組成物が生成される。エアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏは、過剰なエアロゾル化が起こるか、又は望ましくない副生成物が生成される最高温度Ｔ_ｍａｘ未満である。特に、時刻ｔ_２でのアクティブ化後の（両方のプロファイルにおける）加熱速度は有意に速いことに注意されたい。

ヒータの温度は、理想的には、一般に長さが２～３秒の間である単一のアクティブ化の持続時間の間（吸入が起こる間）、エアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏに維持される。従って、エアロゾル化された組成物は、吸入の持続時間の間、生成される。加熱プロファイルＢ１及びＢ２の両方において、時刻ｔ_３において、ユーザの吸入が終了し、吸入が停止した結果として、又はユーザがデバイスのアクティブ化スイッチを解放したならば、温度が比較的急速に低下するように、ヒータに提供される電力が有意に減少する。いくつかの実施形態では、この冷却中にヒータに供給される電力は、その温度を推定し続けることができるように、トリクル型であるか、又は周期的な低パルスの形態である。当然のことながら、サーミスタ、熱電対、又は他の温度検出デバイスがヒータ素子に隣接して、又はヒータ素子と接触して使用され、電力がヒータに供給される回路とは異なる回路で使用されるならば、当然のことながら、ヒータに電力を直接供給する必要はないが、冷却時にトリクル型又はパルス型の低電力がヒータに供給されるならば、構造が単純化される（すなわち、専用の温度測定コンポーネントが必要とされない）。ヒータの温度が事前調整温度Ｔ_ＰＲＥに戻ったと判定されると、その後、次のアクティブ化を待つ間にその後も当該温度に保たれるように、ヒータへの電力が再び増加される。デバイスの第２アクティブ化が所定の時間内、例えば２～５分以内に来ないならば、エネルギーを節約し、エアロゾル化可能組成物が劣化するのを防止するために、デバイスは自動的に非動作状態に入り、すなわち、デバイスは自身をシャットダウンし、ヒータへの電力供給を停止する。このようにしてデバイスがシャットダウンした後、又はユーザによって強制的にシャットダウンされたならば、デバイス及びその内部のヒータは自然に環境温度に戻る。どのくらいの速さでこれが発生するかは、シャットダウン時のデバイス温度とヒータ温度との温度差と、環境温度とによって異なるが、通常の状況ではこれが５分～６０分の期間で発生することが想定される。

簡単に上述したように、ヒータは、事前調整温度Ｔ_ｐｒｅまでヒータが加熱される速度よりも有意に速い速度でエアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏまで加熱される。これは、ユーザの吸入においてより早期に吸入され、ユーザにとってより満足のいく体験を生じるように、エアロゾル化された組成物の迅速な生成を補助する。これはまた、エアロゾル化された組成物がユーザの肺のより深くに到達する機会を増加させ、それが吐き出される機会を減少させる。

事前調整温度Ｔ_ｐｒｅへのより遅い速度での加熱はまた、エアロゾル化可能組成物を事前調整又は均質化するためのより長い時間を提供し、エアロゾル化可能組成物を環境温度からあまりにも迅速に加熱し、その結果、例えば、望ましくない副生成物の生成、又はエアロゾル化可能組成物の特定の成分が貯蔵中の分離に起因して他のものに優先して生成されることに起因して、劣った品質のエアロゾル化された組成物が生成されることになる機会を低減する。

事前調整温度Ｔ_ｐｒｅからエアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏへの温度変化ΔＴは、所定量の電力をヒータに配送したことに起因する。ユーザが吸入のためのエアロゾル化された組成物を生成するためにデバイスをアクティブ化する前にヒータが事前調整温度Ｔ_ｐｒｅまで加熱されるので、所定量の電力をヒータに配送することから生じる温度ΔＴの変化は、同じエアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏが再現可能に達成される結果となる。これは、吸入のためのエアロゾル化された組成物の標準化された反復可能な量及び品質を生む。換言すれば、ユーザは、環境温度にかかわらず、同じ吸入体験を体験する。

ここで図５に目を向け、吸入デバイスのヒータについての加熱プロファイルが示されており、ヒータは、第２温度すなわちエアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏに複数回加熱される。時刻ｔ_３まで、すなわち、ユーザが最初の吸入を終了する時刻まで、加熱プロファイルは図４の加熱プロファイルＢ１に示されるプロファイルと同一である。しかし、図５では、温度が第１温度すなわち事前調整温度に戻り、ユーザによるさらなる後続のアクティブ化を待つように、ヒータに配送される電力が制御される。したがって、エアロゾル化可能組成物は比較的迅速に冷却し、その後、時刻ｔ_４及びｔ_５で起こる、デバイスの後続のアクティブ化のための準備が整った、調整済みで均一化された状態で、事前調整温度Ｔ_ｐｒｅに留まる。時刻ｔ_４及びｔ_５で発生したアクティブ化の間に、温度が環境温度に戻るのではなく、再び事前調整温度に戻るように、ヒータに配送される電力が制御される。これは、ユーザが環境温度にかかわらず毎回同じ吸入体験を体験するように、各吸入についてエアロゾル化された組成物の標準化され反復可能な量及び品質をもたらす。また、図５から、Ｔ_ａｅｒｏとＴ_ｐｒｅとの間の温度差ΔＴは、本質的に一定のままであることが分かる。図５Ａ～５Ｅを参照して以下でさらに説明するように、各連続するデバイス・アクティブ化に対してΔＴを一定に維持することと、ΔＴを変化させること、例えば、ΔＴを増加又は減少させるか、又は連続するデバイス・アクティブ化の間にΔＴを平行移動すること（すなわち、ΔＴは同じであるが、Ｔ_ａｅｒｏ及びＴ_ｐｒｅの調整値の間である）と、の両方に利点がありうる。

図５と比較してわずかに修正されたプロファイルを示す図５Ａを参照すると、この図から分かるように、時刻ｔ_２における最初のアクティブ化は本質的に図５におけるものと同じであるが、時刻ｔ_４における次のアクティブ化は、わずかに上昇した事前調整温度Ｔ_３‐１までヒータが冷却されることだけが許容されるという点で修正される。さらに、時刻ｔ_５で始まる３番目のアクティブ化について、さらにわずかに調整された事前調整温度Ｔ_３‐２までヒータ素子が冷却されることだけが許容される。よって、冷却するにつれてヒータへの電力を慎重に制御することによって、事前調整温度を漸進的に変化させることができる。図５Ａでは、連続するアクティブ化の間に漸進的に増加するが、当然のことながら、所望であれば等しく漸進的に減少することもでき、あるいは所望であれば、実際に何らかの所定のパターンに従うこともできる。図５Ｂでは、後続のアクティブ化の前にヒータを維持することが所望される結果の事前調整温度を修正するために、冷却段階中にヒータへの電力を制御する代わりに、任意の事前調整温度Ｔ_ｐｒｅから漸進的に調整されたエアロゾル化温度への加熱中に、ヒータへの電力を制御することが等しく可能であることが分かる。図から分かるように、最初のエアロゾル化温度はＴ_２‐０であり、この温度は後続のエアロゾル化のために漸進的に低下し、時刻ｔ_４で起こるアクティブ化についてＴ_２‐１となり、ｔ_５で起こるアクティブ化についてＴ_２‐２になる。やはり、この図では連続するエアロゾル化の間のようなエアロゾル化温度の漸進的な減少が示されているが、所望であれば、任意の漸進的、ランダム、均一又は不均一な変化が実施されうる。この図では、温度Ｔ_２‐０、Ｔ_２‐１、Ｔ_２‐２は、エアロゾル化温度Ｔ_ａｅｒｏを上回るものとして示されており、この実施形態ではエアロゾル化が起こりうる最低温度以上であると理解されるべきであることに留意されたい。

これは、ニコチンについてであろうと、実際には吸入可能な蒸気の一部として患者に投与されうる任意の他の薬又は組成物についてであろうと、処方された投薬レジメンを配送することに関する限り、信じられない柔軟性を本発明のデバイスに提供する。エアロゾル中へのアクティブ成分の促進が次第に困難になるエアロゾル化可能組成物について、漸進的に高いエアロゾル化温度が使用されてもよく、逆に、エアロゾル中へのアクティブ成分の促進が次第に容易になるエアロゾル化可能組成物について、漸進的に低いエアロゾル化温度が使用されてもよい。各場合において、最終的な結果は、生成されたエアロゾル中のアクティブ成分の濃度が、複数の連続するエアロゾル化にわたって本質的に同一であることである。当然のことながら、他の投薬レジメンが好ましい場合があり、当業者は、所望の任意の投薬レジメンを提供するように本発明が適合されてもよい容易さ及び単純さを直ちに理解するだろう。

図５Ｃは、図５Ａ及び図５Ｂに示される特徴の組み合わせを示し、本質的に、エアロゾル化温度及び事前調整温度の両方が、連続するデバイス・アクティブ化の間に漸進的に低下するが、特に、これらの調節の効果は、図示される３つのアクティブ化のいずれかの最中のプロファイル曲線下の有効面積（当業者は、薬物動態学及び薬物配送において使用されるＡＵＣすなわち「曲線下面積」メトリックを十分に認識するだろう）が広く同じであることでありうる。

図５Ｄは図５Ａ及び図５Ｂに示される特徴の異なる組合せを示し、この図において、エアロゾル化温度は、連続するアクティブ化の間で漸進的に減少するように示されるが、事前調整温度は、連続するデバイス・アクティブ化の間で漸進的に増加するように示され、したがって、この場合、これらの調整の効果は、プロファイル曲線下の有効面積が第１、第２、及び第３アクティブ化の間で有意に減少することである。

図５Ｅは本発明の特定の側面を示し、連続するアクティブ化の間の冷却速度を調節できる。図から分かるように、各アクティブ化ｔ_２、ｔ_４、ｔ_５は、ヒータがエアロゾル化温度から事前調整温度まで冷却するテールエンド冷却フェーズを含む。この図の破線は、純ニュートン冷却で達成可能な理論上の最大（補助されていない）冷却速度を示す。しかし、分かるように、各アクティブ化のための実線の冷却プロファイルは、所望されるように、冷却フェーズが、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３の量だけ、理論的最小冷却時間より漸進的に長くなる結果としてもたらされる。この特徴は、特定の状況において有益であり得、当然のことながら、図５Ａ～５Ｄに関連して上述した他の特徴と組み合わされてもよい。このように冷却速度を調整することにより、熱衝撃の問題が発生するのを防止できる。

重要なことに、図５及び図５Ａ～５Ｅのすべての加熱プロファイルは、デバイスが任意の動作期間に使用されている間に、それぞれの異なる別個の吸入におけるニコチンのような薬剤の量の調節を可能にする。いくつかの実施形態では、たとえエアロゾル化可能組成物の量が減少したとしても、すべての吸入においておおよそ同一量のニコチンを達成することが可能であってもよく、又は他の実施形態では、第１及び連続する後続のデバイス・アクティブ化の間でニコチン濃度を漸進的に調節することが可能であってもよい。この後者の構成は、ニコチンの濃度が従来のたばこからの各吸入によって変化すると広く信じられているので特に好ましく、したがって、本発明のデバイスは、従来のたばこのニコチン配送特性を非常に正確に反映するようにプログラムされ得、これは、当然のことながら有害であるたばこから喫煙者が離れるようになる場合に非常に貴重である。さらに、比較的低用量のニコチンのみが最初にユーザに配送され、比較的にはるかに多い用量が後続の連続するデバイス・アクティブ化において配送されるようにヒータへの電力を制御することが可能である。これは、初期吸入のためのニコチンの濃度を減少させるので、ニコチンの配送をより耐えられるようにできるが、喉がニコチン含有蒸気の吸入に慣れるにつれて、ニコチン濃度は増加されうる。１回の吸入で高レベルのニコチンが気道を刺激し、軽度の、又は場合によっては重度の咳を引き起こすことがあることは注目に値する。図５、５Ａ～５Ｅでは、３つのアクティブ化のみが図示されているが、デバイスの単一の動作使用中に、典型的なアクティブ化の数は、５～１０（たばこ喫煙者の場合。葉巻及びパイプ喫煙者の場合、おそらくはより多い。）の間であってもよいことを理解されたい。前述のように、デバイスのさらなるアクティブ化が最後のアクティブ化後の所定の時間量以内に来ない場合に、デバイスは、自身をシャットダウンする。いくつかの実施形態では、デバイスは、現在所定の位置にあるカートリッジと、その中に提供されるエアロゾル化可能組成物の典型的な量とを認識し、直近の新しいカートリッジが挿入されてから発生した以前のアクティブ化の数のカウントを維持し、その結果、当該カートリッジが事実上消費される前にそのカートリッジについて残っている許容可能なアクティブ化の数に関してデバイスによって何らかの決定又は推定が行われうるという点で、いくらか自己認識であってもよい。このような場合に、及びカートリッジが消費されたとデバイスが判定した場合に、デバイスはまた、自身をシャットダウンしてもよい。

図６は、吸入デバイスの実施形態の概略図を簡略化して示す。図示は、縮尺通りには描かれておらず、実施形態の理解にとって重要ではない特徴を省略する。吸入デバイス１００は、本体部分１０２ａ及びマウスピース１０２ｂを有するハウジング１０２を含む。マウスピース１０２ｂは、本体部分１０２ａに取り外し可能に取り付け可能である。ヒータ１０４は、マウスピース１０２ｂ内に配置される。ヒータ１０４は、例えば抵抗ヒータ素子を基板上にスクリーン印刷することによって抵抗ヒータ素子（図示せず）が支持される平坦な基板を備える。

ある量のエアロゾル化可能組成物（図示せず）がヒータ１０４上に堆積され、それによって支持され、両方とも、一般に、下にある基板で支持されることになり、ほとんどの場合、基板は、本質的に平面であり、通常、小さく（１０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ）、長方形の形状であろう。エアロゾル化可能組成物は理想的にはヒータがその熱の大部分を組成物に直接移送するように、ヒータの抵抗素子部分の上に配置される。理想的には、ヒータ１０４にはエアロゾル化されるべき既知量のエアロゾル化可能組成物が予め装填されている。マウスピース１０２ｂ及びヒータ１０４はヒータ・マウスピース・サブアセンブリを形成してもよく、このサブアセンブリは、ヒータ１０４のエアロゾル化可能組成物の量が消費された後に交換されうる本体部分１０２ａに取り付けるための交換可能な消耗品として提供される。

吸入デバイス１００は、吸気口１０６及び排気口１０８を備える。空気流路１１０は吸気口１０６から、ヒータ１０４の近傍のデバイスを通り、排気口１０８を経て出る。使用中に、エアロゾル化された組成物が空気流路１１０に沿って通過する気流に同伴され、排気口１０８を介してユーザによって吸入される。

吸入デバイス１００は電気的に加熱され、ヒータ１０４に電力を供給するために本体部分１０２ａ内に配置された電源１１２、例えば再充電可能なリチウムイオン・バッテリを備える。電源１１２はコントローラ１１４、例えばマイクロコントローラに接続され、このコントローラは次いで、ヒータ１０４に配送される電力を制御するためにヒータ１０４に接続されている。

スイッチ１１６が本体部分１０２の外面に配置されており、コントローラ１１４に接続されている。スイッチ１１６は、ヒータ１０４を第１温度すなわち事前調整温度に加熱するためにコントローラ１１４へ信号を送るようにユーザによってアクティブ化されうるセンサを構成する。吸入デバイス１００は、インジケータとして動作し、ヒータが事前調整温度にあることをユーザに知らせるために照明されてもよい、コントローラ１１４に接続されたＬＥＤ１１８をさらに備える。さらに、流量センサ又は圧力変換器のようなセンサ１２０がコントローラ１１４に接続され、ユーザの吸入による空気流路１１０を通る気流が検出されるとコントローラ１１４へ信号を送る。センサ１２０からの信号に応答して、コントローラ１１４は、ヒータ１０４を第２温度すなわちエアロゾル化温度に加熱するためにヒータ１０４に送られる電力を制御する。

図７、図８は、取りうる単純な電気／電子回路を示しており、これらの回路は、コンポーネントの基本的な取りうる配置、及びそれらが一緒に機能する方法を示す。これらの配置は単に例として提供されるものであり、本発明を限定するものと見なされるべきではない。それにもかかわらず、本発明の同一の全体的機能を達成できる代替の回路及び構成が当然のことながら考案されてもよく、したがって、このようなものは、本発明の範囲内に入ると考えられる。さらに、簡潔にするために繰り返さないが、以下のコントローラ・コンポーネント１１４、２０６、３０６は、本発明のいくつかの側面では環境温度を表す何らかの値の初期決定を行い、その後（いくつかの実施形態では）この値を記憶し、このように決定された値に少なくとも部分的に依存するようにヒータへの後続の電力を制御することが可能であり、実際に必要であることに言及すべきである。

図７は、本発明の実施形態による、上述の加熱プロファイルを提供するために、吸入デバイスのヒータを制御するための回路２００を示す。電源２０２は、回路に供給電圧Ｖ_Ｓを供給する。ヒータの抵抗ヒータ素子２０４は、スイッチとして動作するトランジスタ２０８を介してマイクロコントローラ２０６のアナログ出力ＡＯによって制御される。既知の抵抗Ｒ_１の抵抗器２１０は、サーミスタ２１２と直列に配置される。抵抗器２１０及びサーミスタ２１２の直列の組合せは、抵抗ヒータ素子２０４及びトランジスタ２０８の組合せと並列に、且つ電源２０２と並列に配置される。したがって、抵抗器２１０及びサーミスタ２１２は、供給電圧Ｖ_Ｓの分圧器を形成する。抵抗器２１０及びサーミスタ２１２の中間の回路内の点は、当該点の電圧Ｖ_Ｘ、すなわちサーミスタ２１２の両端の電圧を読み取るために、コントローラ２０６のアナログ入力ＡＩに接続される。

吸入デバイスでは、使用時に抵抗ヒータ素子２０４と熱的に接触してその温度を決定するように、サーミスタ２１２が抵抗ヒータ素子２０４に隣接又は近接して配置される。ユーザによる初期アクティブ化に応答して、マイクロコントローラ２０６は、抵抗ヒータ素子２０４の温度を事前調整温度に向かって上昇させるために、トランジスタ２０８を介して抵抗ヒータ素子２０４に電力を配送し始める。サーミスタ２１２の抵抗Ｒ_ＴＨは温度とともに変化し、これは次いで、以下の式に従って電圧Ｖ_Ｘを変化させる。

ある電圧Ｖ_Ｘがマイクロコントローラ２０６によって読み出される場合に、電圧Ｖ_Ｘ及び対応する温度のルックアップ・テーブルがマイクロコントローラ２０６のメモリ内に記憶され、抵抗ヒータ素子２０４の温度を決定するために使用されてもよい。あるいは、サーミスタ２１２の抵抗Ｒ_ＴＨは、式（１）を再整理し、Ｖ_Ｘ及びＲ_１の既知の値を使用することによって決定されてもよい。その後、抵抗ヒータ素子２０４の温度は、抵抗及び対応する温度のルックアップ・テーブルから、又は決定された抵抗Ｒ_ＴＨ及びＲ_ＴＨの変動に関するマイクロコントローラ２０６のメモリに記憶された情報に基づく温度を、温度及び既知の抵抗及び温度、例えば２５℃におけるＲ_ＴＨの値で補間することによって、決定されうる。

抵抗ヒータ素子２０４の決定された温度に基づいて、その温度を事前調整温度に向かって駆動するように、抵抗ヒータ素子２０４に配送される電力が制御される。電力の制御は、マイクロコントローラ２０６内に記憶されたコンピュータ・プログラム又は他のソフトウェア又はファームウェア内に実装されるＰＩＤ制御ループに基づく。マイクロコントローラ２０６がデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を有するならば、抵抗ヒータ素子２０４に配送される電力は、マイクロコントローラ２０６のアナログ出力ＡＯによって配送される電圧を単に制御することによって制御され得、この電圧は次いでトランジスタ２０８のバイアス電圧、したがって抵抗ヒータ素子２０４を通る電流を制御する。あるいは、トランジスタは、マイクロコントローラ２０６のデジタル出力（図示せず）によって制御されうる。この構成では、マイクロコントローラ２０６は、抵抗ヒータ素子２０４に配送される電力が、調整された電圧信号のデューティ・サイクル、すなわちデジタル出力がスイッチオンされる時間のパーセンテージによって決定されるように、デジタル出力をパルス幅調整（ＰＷＭ）する。

抵抗ヒータ素子２０４が所定の温度に達すると、コントローラ２０６は、ユーザが吸入のためにエアロゾル化された組成物を生成したいと望むさらなるアクティブ化信号を待つ。このさらなるアクティブ化信号に応答して、マイクロコントローラ２０６は、エアロゾル化温度までヒータの温度を上昇させるように、抵抗ヒータ素子２０４に配送される電力を所定量だけ増加させる。これは、マイクロコントローラ２０６のアナログ出力におけるアナログ電圧をある量だけ増加させることによって、又はパルス幅調整信号のデューティ・サイクルをあるパーセンテージだけ増加させることによって行われうる。吸入が終了すると、マイクロコントローラ２０６は、事前調整温度に戻るように、又はある用量を配送するための吸入の最大数に達したならば、抵抗ヒータ素子２０４への電力の配送を停止するように、抵抗ヒータ素子２０６に配送される電力を制御する。

図８は、本発明の別の実施形態による、上述の加熱プロファイルを提供するために、吸入デバイスのヒータを制御するための回路３００を示す。電源３０２は、回路に供給電圧Ｖ_Ｓを提供給する。ヒータの抵抗ヒータ素子３０４は、スイッチとして動作するトランジスタ３０８を介してマイクロコントローラ３０６のアナログ出力ＡＯによって制御される。既知の抵抗Ｒ_２の抵抗器３１０は、抵抗ヒータ素子３０４とトランジスタ３０８との間の中間の点において、抵抗ヒータ素子３０４と直列に配置される。抵抗ヒータ素子３０４と抵抗３１０との中間の回路内の点は、当該点の電圧Ｖ_Ｙを読み取るために、コントローラ３０６のアナログ入力ＡＩに接続される。

制御回路３００は、抵抗ヒータ素子３０４の抵抗Ｒ_Ｈを決定するように構成される。抵抗Ｒ_Ｈは、温度に依存するか、又は比例する。抵抗ヒータ素子３０４の温度が上昇すると、抵抗Ｒ_Ｈも増加する。したがって、抵抗Ｒ_Ｈは、抵抗ヒータ素子３０４の温度のインジケータを提供する。図７のものと比較したこの回路の利点は、サーミスタを必要としないことである。温度又は温度のインジケーションは、抵抗ヒータ素子３０４の抵抗Ｒ_Ｈに基づいて決定される。これにより、デバイスの部品数及び回路及び制御プログラムの複雑さが低減される。

抵抗Ｒ_Ｈは、次式に従ってオームの法則から決定されうる。

ここで、Ｖ_Ｈは抵抗ヒータ素子３０４の両端間の電圧であり、Ｉは抵抗ヒータ素子３０４を流れる電流である。

抵抗ヒータ素子３０４の両端の電圧Ｖ_ＨはＶ_Ｓ－Ｖ_Ｙ、すなわち既知の供給電圧Ｖ_Ｓから、マイクロコントローラ３０６によって読み取られる抵抗ヒータ素子３０４と抵抗器３１０の中間の点で測定された電圧Ｖ_Ｙを引いた電圧に等しい。

抵抗ヒータ素子３０４に流れる電流Ｉは、直列であるため抵抗３１０に流れる電流と等しく、したがって、電流Ｉは次式に従ってオームの法則から決定されうる。

また、抵抗器３１０の抵抗Ｒ_２も既知である。したがって、式（２）にＶ_Ｈ及びＩを代入すると、Ｒ_Ｈを決定するための以下の式が得られる。

Ｒ_Ｈが分かると、測定された抵抗Ｒ_Ｈに対応する抵抗ヒータ素子３０４の温度Ｔ_Ｈは、以下の式に従って、基準温度Ｔ_ＲＥＦにおける抵抗ヒータ素子３０４の基準抵抗Ｒ_ＲＥＦが与えられると、抵抗の温度係数αに基づく線形近似を使用して決定されうる。

基準抵抗Ｒ_ＲＥＦは、前述のＲ_Ｈを決定するのと同じ方法に従って、デバイスを最初にアクティブ化したときに、基準温度Ｔ_ＲＥＦとして環境温度を使用して決定されうる。

抵抗ヒータ素子３０４の決定された温度Ｔ_Ｈに基づいて、その温度を事前調整温度に向かって駆動するように、抵抗ヒータ素子３０４に配送される電力が制御される。電力の制御は、マイクロコントローラ３０６内に記憶されたコンピュータ・プログラム又は他のソフトウェア又はファームウェア内に実装されるＰＩＤ制御ループに基づく。マイクロコントローラ３０６がデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を有するならば、抵抗ヒータ素子３０４に配送される電力は、マイクロコントローラ３０６のアナログ出力ＡＯによって配送される電圧を単に制御することによって制御され得、この電圧は次いでトランジスタ３０８のバイアス電圧、したがって抵抗ヒータ素子３０４を通る電流を制御する。あるいは、トランジスタは、マイクロコントローラ３０６のデジタル出力（図示せず）によって制御されうる。この構成では、マイクロコントローラ３０６は、抵抗ヒータ素子３０４に配送される電力が、調整された電圧信号のデューティ・サイクル、すなわちデジタル出力がスイッチオンされる時間のパーセンテージによって決定されるように、デジタル出力をパルス幅調整（ＰＷＭ）する。

抵抗ヒータ素子３０４が所定の温度に達すると、コントローラ３０６は、ユーザが吸入のためにエアロゾル化された組成物を生成したいと望むさらなるアクティブ化信号を待つ。このさらなるアクティブ化信号に応答して、マイクロコントローラ３０６は、エアロゾル化温度までヒータの温度を上昇させるように、抵抗ヒータ素子３０４に配送される電力を所定量だけ増加させる。これは、マイクロコントローラ３０６のアナログ出力におけるアナログ電圧をある量だけ増加させることによって、又はパルス幅調整信号のデューティ・サイクルをあるパーセンテージだけ増加させることによって行われうる。吸入が終了すると、マイクロコントローラ３０６は、事前調整温度に戻るように、又はある用量を配送するための吸入の最大数に達したならば、抵抗ヒータ素子３０４への電力の配送を停止するように、抵抗ヒータ素子３０６に配送される電力を制御する。

上記の説明を考慮すると、本発明の範囲内でいろいろな変形例があり得ることが当業者には明らかであろう。例えば、基板上にスクリーン印刷された抵抗ヒータ素子の代わりに、抵抗性金属合金又はセラミックを含むヒータのような他のタイプのヒータが使用されてもよい。

抵抗ヒータ素子の抵抗を決定するために既知の値の単一の抵抗器を使用するのではなく、ホイートストンブリッジ構成に配置された既知の値の３つの抵抗器及び抵抗ヒータ素子が使用されてもよい。これは、事前調整温度までの抵抗ヒータ素子の温度を決定及び制御する際に、改善された精度を提供してもよい。

さらに、抵抗ヒータ素子の温度の決定において、供給電圧の既知の値に依存するのではなく、供給電圧を正確に決定するために、マイクロコントローラのさらなるアナログ入力によって供給電圧が読み取られてもよい。これは、例えば、電源が充電を失い始めるときに、電源によって供給される電力の変動による不正確さを低減するのに役立ってもよい。

本開示の範囲は特許請求の範囲に記載された発明に関連するかどうかにかかわらず、又は本発明によって対処される問題のいずれか又はすべてに対して軽減するかどうかにかかわらず、明示的又は暗黙的に、又はそれらの任意の一般化のいずれかで、開示された任意の新規な特徴又は特徴の組み合わせを含む。出願人は本出願又はそれから派生する更なる出願の手続き中に、このような特徴に対して新たなクレームを作成できることを、ここに通知する。特に、添付の特許請求の範囲を参照すると、従属請求項からの特徴は独立請求項の特徴と組み合わせることができ、それぞれの独立請求項からの特徴は、単に特許請求の範囲に列挙された特定の組み合わせではなく、任意の適切な方法で組み合わせることができる。

Claims (20)

1. 吸入デバイス（１００）におけるエアロゾル化された組成物の生成を制御する方法であって、前記吸入デバイス（１００）は、
   電源（１１２）と、
   環境温度を決定するための手段と、
   コントローラ（１１４、２０６、３０６）と、
   前記コントローラに接続され、エアロゾル化可能組成物を加熱するように配置された電気抵抗ヒータ（１０４）と、を有し、
   前記方法は、
   ‐前記デバイスが最初に動作状態になった際に、前記環境温度を表す値を決定し、前記環境温度から、前記エアロゾル化可能組成物のエアロゾル化温度未満である初期事前調整温度へ前記ヒータが加熱されるように、前記値に依存して前記ヒータへ供給される電力を制御し、その後、前記デバイスの第１アクティブ化までの支配的な温度である前記初期事前調整温度に前記ヒータの温度を維持することと、
   その後、前記デバイスが動作状態である間に、前記デバイスを複数回、続いてアクティブ化することと、を有し、このような各アクティブ化は、
   （Ａ）前記支配的なヒータ温度から個別の二次温度へ個別のアクティブ化加熱速度で前記ヒータの温度が上昇するように、前記ヒータに供給される電力を制御し、その後、前記アクティブ化中、前記個別の二次温度に前記ヒータを維持することであって、前記個別の二次温度は前記エアロゾル化温度以上である、ことと、
   その後、このような各アクティブ化の完了後に、
   （Ｂ）前記個別の二次温度から、前記エアロゾル化温度未満であるが前記環境温度よりも高い個別のさらなる事前調整温度へ個別のアクティブ化後冷却速度で前記ヒータの温度が低下するように、前記ヒータへ供給される電力を制御し、その後、次のアクティブ化までの支配的な温度である前記個別のさらなる事前調整温度に前記ヒータの温度を維持することと、を含み、
   ‐任意の１つ以上の以前のアクティブ化の前記二次温度と比較して、任意の１つのアクティブ化の前記二次温度に漸進的変化が存在するように前記ヒータへの電力が制御されることと、
   ‐任意の１つ以上の以前のアクティブ化の開始時に支配的である前記事前調整温度と比較して、任意の１つのアクティブ化の開始時に支配的である前記事前調整温度に漸進的変化が存在するように前記ヒータへの電力が制御されることと、
   のうちの何れか一方又は両方が当てはまる、方法。
2. 請求項１に記載された方法であって、前記事前調整温度及び前記二次温度のうちの任意の１つ以上に前記ヒータ（１０４）を維持することは、前記ヒータ温度又はこれを表す値を動的に測定し、達成されるべき所望の温度を表す値に対して前記動的に測定されたヒータ温度又は値を比較し、これに従って前記ヒータへの電力を制御することによって達成される、方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記ヒータ（１０４）へ配送される電力を動的に制御するためにフィードバック・メカニズムが採用される、方法。
4. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記事前調整温度は、２５℃から９０℃、３０℃から７０℃、３５℃から５０℃の範囲の任意の１つ以内である、方法。
5. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記二次温度は、１２０℃から１９０℃、１３０℃から１７０℃、１４０℃から１６０℃の範囲の任意の１つ以内である、方法。
6. 請求項１又は２に記載の方法であって、
   それぞれすべてのアクティブ化の継続時間は０．５から６秒の範囲内であり、
   任意の１つのアクティブ化は、単純なスイッチと、空気圧センサ及び空気流センサのうちの１つによって自動的にと、の一方又は両方によって開始され、
   非アクティブ化は、単純なスイッチの状態の解放又は変化と、空気圧センサ又は空気流センサが圧力低下又は空気流を示さなくなった場合に自動的にと、事前に決定された期間の後と、のうちの任意の１つによって起こるようにされる、方法。
7. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記環境温度を表す値は最初に決定され、前記デバイス内に設けられた揮発性メモリと不揮発性メモリとのうちの１つに記憶される、方法。
8. 請求項１又は２に記載の方法であって、測定されたヒータ抵抗値を温度と相関させるために１つ以上のルックアップ・テーブルを使用し、このように決定された温度値を、取得されるべき所望のヒータ温度、又は前記ヒータが維持されるべき所望のヒータ温度と比較するさらなるステップを含む、方法。
9. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記ヒータ（１０４）は、２０回未満、８回から１５回の間、５回から１０回の間のうちの１つに従って前記二次温度の１つへ加熱された後、前記事前調整温度の１つに戻るように加熱される、方法。
10. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記二次温度及び前記事前調整温度のうちの１つ又は両方への前記漸進的変化は、漸進的増加と、漸近的減少と、のうちの１つである、方法。
11. 請求項１又は２に記載の方法であって、ヒータ（１０４）への電力は、このような時間中に前記ヒータへいかなる電力も配送されなかったならば生じていたであろう自然冷却速度と比較して各アクティブ化後の冷却速度が修正されるように制御される、方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、前記ヒータ（１０４）への電力は、１つのアクティブ化の直後に起きる前記アクティブ化後冷却速度が、１つ以上の以前のアクティブ化の直後に起きる前記アクティブ化後冷却速度と比較して漸進的に変化するように制御される、方法。
13. 請求項１又は２に記載の方法であって、
    ‐任意の２つ以上の連続するデバイス・アクティブ化の間に前記二次温度が本質的に一定にとどまるが、連続するアクティブ化の間に前記事前調整温度が漸進的に変化することと、
    ‐任意の２つ以上の連続するアクティブ化の間に前記事前調整温度が本質的に一定にとどまるが、任意の２つ以上の連続するアクティブ化の間に前記二次温度が漸進的に変化することと、
    のうちの１つ以上が当てはまる、方法。
14. 請求項１又は２に記載の方法であって、初期加熱速度が前記アクティブ化加熱速度よりも遅いように前記ヒータ（１０４）への電力が制御される、方法。
15. 請求項１乃至１４の何れか１項に記載の方法を実行するように構成され、電源（１１２）と、環境温度を決定するための手段と、コントローラ（１１４、２０６、３０６）と、前記コントローラに接続された電気抵抗ヒータ（１０４）と、を有する吸入デバイス（１００）。
16. 請求項１５に記載の吸入デバイスであって、前記吸引デバイスは、カートリッジ型デバイスであり、前記ヒータ（１０４）は平面の基板に提供され、前記基板上に、前記ヒータが加熱効果を有する関連エリア内に、前記基板が前記ヒータと、ある量のエアロゾル化可能組成物との両方を支持するように、前記エアロゾル化可能組成物がさらに堆積され、共に、前記基板、ヒータ、及びエアロゾル化可能組成物が、消費された場合に前記デバイスから除去され、その後に新たなカートリッジに交換されうるカートリッジの形態でともに提供される、吸入デバイス。
17. 請求項１６に記載の吸入デバイスであって、前記基板は、セラミック、プラスチック及びガラスのうちの１つ以上から選択される材料である、吸入デバイス。
18. 請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の吸入デバイス（１００）であって、
    ‐前記コントローラと通信する第１動作デバイス（１１６）であって、ユーザによって動作された又は動作するようにされた場合に、前記デバイスを動作状態にする第１動作デバイス（１１６）と、
    ‐アクティブ化手段（１２０）と、のうちの１つ又は両方をさらに含み、
    それによって、前記デバイスはアクティブ化されるかアクティブ化されるようにされ、この状態において、前記エアロゾル化可能組成物からエアロゾルが生成されるようにされる、吸入デバイス。
19. 請求項１５乃至１８の何れか１項に記載の吸入デバイスの前記コントローラ（１１４）で動作及び実行可能であり、前記デバイスの前記ヒータへの電力が請求項１乃至１４の何れか１項に記載の方法によって要求されるように制御させるように適合されたコンピュータ・プログラム。
20. 請求項１９に記載のコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体。

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