JP7235721B2 - 非円形のインダクタコイルを備えたエアロゾル発生システム - Google Patents

Description

本発明はエアロゾル発生装置に関する。特に、本発明は、サセプタ素子を使用してエアロゾル発生物品を加熱するための誘導ヒーターを有するエアロゾル発生装置に関する。本発明はまた、エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生物品と組み合わされる、こうしたエアロゾル発生装置を含むエアロゾル発生システムに関する。

たばこプラグなどのエアロゾル形成基体を加熱するために電気ヒーターを有するエアロゾル発生装置が使用される数多くの電気的に作動するエアロゾル発生システムが、当該技術分野において提唱されてきた。こうしたエアロゾル発生システムの一つの目的は、従来の紙巻たばこにおけるたばこの燃焼および熱分解によって生成されるタイプの周知の有害な煙成分を減少させることである。典型的に、エアロゾル発生基体は、エアロゾル発生装置のチャンバーまたはくぼみの中に挿入されているエアロゾル発生物品の一部として提供されている。一部の周知のシステムにおいて、エアロゾルを形成することができる揮発性成分を放出することが可能な温度にエアロゾル形成基体を加熱するために、加熱ブレードなどの抵抗発熱体は、物品がエアロゾル発生装置内に受容されている時にエアロゾル形成基体の中に、またはその周りに挿入される。その他のエアロゾル発生システムにおいて、抵抗発熱体ではなく誘導ヒーターが使用されている。誘導ヒーターは典型的に、エアロゾル発生装置の一部を形成するインダクタと、エアロゾル形成基体と熱的に近接するように配設された導電性サセプタ素子とを備える。インダクタは交番磁界を発生して、サセプタ素子内に渦電流およびヒステリシス損失を発生し、サセプタ素子の加熱を生じさせ、これによってエアロゾル形成基体を加熱する。

インダクタおよび導電性サセプタ素子を有する周知のシステムにおいて、サセプタ素子は典型的に、エアロゾル発生装置のチャンバー内に固定されていて、チャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品の中に少なくとも部分的に延びるように構成されている。サセプタ素子は、インダクタコイルによって通電された時に、内部からエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を加熱する。例えば、サセプタ素子は、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に受容されている時にエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を貫通するように配設されてもよい。

エアロゾル発生物品を加熱する時の均一な熱分布を容易にするエアロゾル発生装置を提供することが望ましい。

本発明の第一の態様によると、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するようにサイズが決められたチャンバーを有するハウジングと、チャンバーの少なくとも一部分の周りに配置されたインダクタコイルと、チャンバーの中に突出していて、かつ相互に間隙を介した複数の細長いサセプタ素子であって、前記複数の細長いサセプタ素子がそれぞれインダクタコイルの磁軸と実質的に平行に延びる、複数の細長いサセプタ素子と、使用時にインダクタコイルが交番磁界を発生して複数の細長いサセプタ素子を加熱し、それによってチャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱するように、インダクタコイルに接続された、かつインダクタコイルに交流電流を提供するように構成された電源およびコントローラーとを備え、インダクタコイルがらせん状で、かつ非円形の断面形状を有する、エアロゾル発生装置が提供されている。

本明細書で使用される「長軸方向」という用語は、エアロゾル発生装置の主軸、エアロゾル発生物品の主軸、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品の構成要素の主軸に沿った方向を説明するために使用され、「横断方向」という用語は、長軸方向と直角を成す方向を説明するために使用される。チャンバーを参照する時、「長軸方向」という用語は、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に挿入される方向を指し、「横断方向」という用語は、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に挿入される方向と直角を成す方向を指す。

概して、チャンバーはエアロゾル発生物品が挿入される開端部と、開端部と反対側の閉端部とを有する。こうした実施形態において、長軸方向は開端部と閉端部との間に延びる方向である。特定の実施形態において、チャンバーの長軸方向軸は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸と平行である。例えば、チャンバーの開端部はエアロゾル発生装置の近位端に位置付けられている。その他の実施形態において、チャンバーの長軸方向軸は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に対して、例えばエアロゾル発生装置の長軸方向軸に対して横断方向にある角度を有する。例えば、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の長軸方向軸と直角を成す方向にチャンバーの中に挿入されうるように、チャンバーの開端部がエアロゾル発生装置の一方の側に沿って位置付けられている場合である。

本明細書で使用される「近位」という用語は、エアロゾル発生装置のユーザー側端、またはエアロゾル発生装置の口側端を意味し、「遠位」という用語は、近位端と反対側の端を意味する。チャンバーまたはインダクタコイルに言及する時、「近位」という用語は、チャンバーの開端部に最も近い領域を意味し、「遠位」という用語は、閉端部に最も近い領域を意味する。エアロゾル発生装置またはチャンバーの端部はまた、エアロゾル発生装置を通して空気が流れる方向に関して言及されうる。近位端は「下流端」と呼ばれることがあり、また遠位端は「上流端」呼ばれることがある。

本明細書で使用される「長さ」という用語は、エアロゾル発生装置の長軸方向、エアロゾル発生物品の長軸方向、またはエアロゾル発生装置の構成要素の長軸方向、またはエアロゾル発生物品の構成要素の長軸方向における主要寸法を指す。

本明細書で使用される「幅」という用語は、エアロゾル発生装置の横断方向、エアロゾル発生物品の横断方向、またはエアロゾル発生装置の構成要素の横断方向、またはエアロゾル発生物品の構成要素の横断方向における、特定の位置での、その長さに沿った主要寸法を指す。「厚さ」という用語は、幅と直角を成す横断方向の寸法を指す。

本明細書で使用される「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体に関する。こうした揮発性化合物は、エアロゾル形成基体を加熱することによって放出されてもよい。エアロゾル形成基体はエアロゾル発生物品の一部である。

本明細書で使用される「エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有するエアロゾル形成基体を含む物品を指す。例えば、エアロゾル発生物品は、システムの近位端またはユーザー側の端でマウスピースを吸うまたは吸煙するユーザーによって直接吸入可能なエアロゾルを発生する物品であってもよい。エアロゾル発生物品は使い捨てであってもよい。たばこを含むエアロゾル形成基体を含む物品は、たばこスティックと呼ばれる。

本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル発生物品と相互作用してエアロゾルを発生する装置を指す。

本明細書で使用される「エアロゾル発生システム」という用語は、本明細書でさらに記述および図示される通りのエアロゾル発生物品と、本明細書でさらに記述および図示される通りのエアロゾル発生装置との組み合わせを指す。エアロゾル発生システムにおいて、エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置は協働して、呼吸に適したエアロゾルを発生する。

本明細書で使用される「細長い」という用語は、その幅と厚さの両方より大きい（例えば、二倍）長さを有する構成要素を指す。

本明細書で使用される「サセプタ素子」は、変動磁界に供された時に加熱する導電性素子を意味する。これはサセプタ素子内で誘起された渦電流、またはヒステリシス損失、または渦電流とヒステリシス損失の両方の結果でありうる。使用中に、サセプタ素子は、エアロゾル発生装置のチャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体と熱的に接触して、または熱的に近接して位置する。このように、エアロゾル形成基体は、エアロゾルが形成されるように、サセプタ素子によって加熱される。

らせん状であり非円形の断面形状を有するインダクタコイルを提供することによって、変動磁場は、チャンバーの横断方向に間隙を介した複数の焦点領域に集中する。複数の細長いサセプタ素子のそれぞれは、複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列していてもよい。これは、細長いサセプタ素子のそれぞれに対する加熱効果の増加を促進しうる。これは、チャンバーの領域全体にわたる加熱効果の増加を促進しうる。

本発明によるエアロゾル発生装置において、複数の細長いサセプタ素子はチャンバーの中に突き出し、チャンバーの横断方向に間隙を介している。有利なことに、チャンバーの横断方向に間隙を介した複数の細長いサセプタ素子を提供することによって、エアロゾル発生物品の幅全体にわたって、エアロゾル発生物品のより均一な加熱が達成されうる。より均一な熱分布は、より一貫したエアロゾル特性と、エアロゾル形成基体のより効果的な使用とをもたらしうる。エアロゾル形成基体をより効果的に加熱することによって、エアロゾル形成基体を加熱するのに必要な電力を低減しうる。これは、エアロゾル発生装置の効率的な動作を促進しうる。これは、電池サイズを減少させることを可能にでき、または所与の電池サイズの電池の寿命を増大させることを可能にしうる。これは、よりコンパクトな配設を容易にしうる。

複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの横断方向に相互に間隙を介していてもよい。複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの長軸方向軸と直交する平面に沿って相互に間隙を介していてもよい。

エアロゾル発生物品の幅全体にわたってより均一な加熱を提供することによって、各個別のサセプタ素子の幅、または厚さ、または幅と厚さが減少しうる。これは有利なことに、エアロゾル発生物品をチャンバーの中に挿入するために必要な力を減少させうる。各個別のサセプタ素子の幅、または厚さ、または幅と厚さを減少させることは、挿入中に変位されるエアロゾル形成基体の量を低減し、それによって使用後にチャンバーを洗浄する必要性を低減、または無くしうる。

追加的に、エアロゾル発生装置のチャンバーおよびエアロゾル発生物品が円形断面を有する実施形態において、細長いサセプタ素子の特許請求の配設は、チャンバー内のエアロゾル発生物品の意図しない回転を減少または防止することができ、そうでなければヒーターに損傷を与えかねない。

誘導加熱の使用は、発熱体（この場合には、サセプタ素子）が、それ以外のいかなる構成要素にも電気的に結合されている必要がなく、はんだ、または発熱体用のその他の結合要素の必要性を無くすという利点を有する。さらに、インダクタコイルがエアロゾル発生装置の一部として提供されていて、単純で安価かつ堅牢なエアロゾル発生物品を構築することを可能にする。エアロゾル発生物品は典型的には使い捨てであり、またエアロゾル発生物品が動作されるエアロゾル発生装置よりもずっと大量に製造される。従って、エアロゾル発生物品のコストを低減することは、そのためにより高価なエアロゾル発生装置が必要になる場合でも、製造者および消費者の両者にとって著しいコスト節約につながりうる。

さらに、抵抗コイルに関連する電力損失、特に抵抗コイルと電源の間の接続部での接触抵抗に起因する損失のため、抵抗コイルではなく誘導加熱の使用はエネルギー変換の向上を提供しうる。

本発明によるエアロゾル発生装置において、変動磁場がチャンバーの横断方向に間隙を介した複数の焦点領域に集中するように、インダクタコイルは非円形の断面形状を有する。これは、複数の細長いサセプタ素子のそれぞれが、複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列されることを可能にする。これは、チャンバーの領域全体にわたる加熱効果の増加を促進しうる。これは、エアロゾル発生装置の効率的な動作を促進しうる。これは、磁場が単一の中心焦点領域に集中している円形らせん状コイルとは異なる。

複数の細長いサセプタ素子は、インダクタコイルの磁軸と実質的に平行に延びる。これは、インダクタコイルによるサセプタ素子のより均一な加熱を可能にしうる。本明細書で使用される「実質的に平行」という用語は、プラスマイナス１０度以内、好ましくはプラスマイナス５度以内を意味する。

複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの長軸方向軸に沿って延びる。すなわち、サセプタ素子それぞれの少なくとも一部分は、チャンバーの長軸方向軸と実質的に平行に延びることが好ましい。有利なことに、これは、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に挿入されている時に、細長いサセプタ素子の少なくとも一部分をエアロゾル発生物の中に挿入することを容易にする。複数の細長いサセプタ素子は、それらの長軸方向軸がチャンバーの長軸方向軸に対してある角度を有する、すなわち、それと非平行であるように配設されうる。複数の細長いサセプタ素子の一つ以上は、チャンバーの長軸方向軸と実質的に平行であってもよい。

好ましい実施形態において、複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの長軸方向軸と実質的に平行である。このように、サセプタ素子は、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に挿入されている時に、エアロゾル発生物品の中に、より簡単に挿入されうる。

インダクタコイルの磁軸は、チャンバーの長軸方向軸に対してある角度を有してもよい、すなわち、非平行であってもよい。好ましい実施形態において、インダクタコイルの磁軸は、チャンバーの長軸方向軸と実質的に平行である。これは、よりコンパクトな配設を容易にしうる。細長いサセプタ素子それぞれの少なくとも一部分は、インダクタコイルの磁軸と実質的に平行であることが好ましい。これは、インダクタコイルによる細長いサセプタ素子の均一な加熱を容易にしうる。特に好ましい実施形態において、複数の細長いサセプタ素子は相互に実質的に平行、およびインダクタコイルの磁軸に実質的に平行、およびチャンバーの長軸方向軸に実質的に平行である。

複数の細長いサセプタ素子の一つ以上は、チャンバーの長軸方向軸と少なくとも部分的に一致しうる。例えば、複数の細長いサセプタ素子の一つ以上は、チャンバーの長軸方向軸に対してある角度を有してもよく、その長さに沿った位置でチャンバーの長軸方向軸を通過してもよい。別の方法として、または追加的に、複数の細長いサセプタ素子のうちの一つは、チャンバーの長軸方向軸に沿って延びるように、チャンバーの長軸方向軸と平行であってもよく、またチャンバー内の中央に位置付けられてもよい。

好ましい実施形態において、複数の細長いサセプタ素子はそれぞれ、チャンバーの長軸方向軸から間隙を介している。このように、複数の細長いサセプタ素子は相互に、およびチャンバーの長軸方向軸から間隙を介している。これは、チャンバー全体にわたる、そしてその結果、チャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品の幅全体にわたる均一な熱分布を容易にしうる。

複数の細長いサセプタ素子がチャンバーの長軸方向軸から間隙を介する場合、複数の細長いサセプタ素子の一つ以上の長軸方向軸からの距離は、他の細長いサセプタ素子の一つ以上の長軸方向からの距離とは異なりうる。これは、エアロゾル発生装置が非対称なエアロゾル形成基体を均一に加熱することを可能にしうる。

好ましい実施形態において、複数の細長いサセプタ素子はチャンバーの長軸方向軸から等距離にある。すなわち、長軸方向軸からの複数の細長いサセプタ素子のそれぞれの距離は、それぞれの細長いサセプタ素子の長さに沿った所与の位置で同一である。これは、チャンバーの幅全体にわたって均一に熱を分布させることによって、対称なエアロゾル形成基体の均一な加熱を容易にしうる。また、非対称なエアロゾル形成基体であって、複数の細長いサセプタ素子の長軸方向軸からの距離が異なる場合のように、エアロゾル発生物品を特定の配向でチャンバーの中に挿入する必要性が回避されうる。

複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの中に突出している任意の適切な数のサセプタ素子を含みうる。サセプタ素子の数は、例えばチャンバーのサイズ、サセプタ素子のサイズ、幾何学的形状組成、およびエアロゾル発生装置と併用されることが意図されるエアロゾル形成基体のサイズ、組成に基づいて選択されうる。例えば、複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの横断方向に間隙を介した二つの細長いサセプタ素子から成ってもよい。

特定の実施形態において、複数の細長いサセプタ素子は三つ以上の細長いサセプタ素子を含む。例えば、複数の細長いサセプタ素子は、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個またはそれ以上の細長いサセプタ素子を含みうる。こうした実施形態において、複数の細長いサセプタ素子は、それらが実質的に同一の平面に沿って延びるように、単一の横断方向に相互に間隙を介していてもよい。これは、二つの細長いサセプタ素子から成る配設と比較して、エアロゾル形成基体のより均一な加熱を可能にしうる。

複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの第一の横断方向、および第一の横断方向と直角を成すチャンバーの第二の横断方向に間隙を介してもよい。このように、複数の細長いサセプタ素子は、領域全体にわたって間隙を介している。これは、チャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体のとりわけ均一な加熱をもたらしうる。

複数の細長いサセプタ素子が三つ以上の細長いサセプタ素子を含む場合、三つ以上の細長いサセプタ素子は、隣接したサセプタ素子の一つ以上の対の間で不均一な間隔の不規則なパターンで相互に間隙を介してもよい。複数の細長いサセプタ素子は、サセプタ素子それぞれが、等しくない長さの辺を有する、または等しくない隅角を有する、または等しくない長さの辺と等しくない隅角を有する多角形の頂点に位置付けられている編成で配設されてもよい。例えば、複数の細長いサセプタ素子は、単一の円上、または他の別の不規則な編成で位置付けられた長方形、台形、菱形、凧形の頂点に位置付けられた四つの細長いサセプタ素子から成ってもよい。

好ましい実施形態において、複数の細長いサセプタ素子は、インダクタコイルの非円形の断面形状内に規則的なパターンで配設されうる。本明細書で使用される「規則的なパターン」という用語は、細長いサセプタ素子の一貫して間隙を介した配列を備えるパターンを意味するために使用される。例えば、細長いサセプタ素子は、規則的なストライプのパターン、規則的な格子のパターンまたは方形のパターン、規則的なレンガのパターン、規則的なハニカムのパターンまたは亀甲のパターン、または任意の他の規則的な幾何学状で提供されてもよい。複数の細長いサセプタ素子の配設は、インダクタコイルの断面形状に基づいて選ばれてもよく、またはその逆でもよい。

インダクタコイルは、任意の適切な非円形の断面形状を有してもよい。例えば、インダクタコイルは、楕円形、三角形、正方形、長方形、台形、菱形、ダイヤモンド形、凧形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形、または任意の他の多角形の断面形状を有してもよい。インダクタコイルは、正多角形の断面形状を有してもよい。例えば、正三角形、正方形、正五角形、正六角形、正七角形、正八角形、正九角形、または正十角形の断面形状である。

複数の細長いサセプタ素子は、それぞれのサセプタ素子が正多角形の頂点に位置付けられている編成で配設された三つ以上の細長いサセプタ素子を備えてもよい。すなわち、等角かつ等辺の多角形の頂点に位置付けられている。これは、チャンバーの領域全体にわたって一貫した加熱を促進しうる。例えば、複数の細長いサセプタ素子が三つの細長いサセプタ素子を含む場合、これらは正三角形の編成などの三角形の編成に配設されてもよい。複数の細長いサセプタ素子が四つの細長いサセプタ素子を含む場合、これらは正方形の編成に配設されうる。

インダクタコイルの非円形の断面形状は、丸みのある角を有することが好ましい。例えば、インダクタコイルが三角形の断面形状を有する場合、三角形の頂点は鋭角によってではなく、丸みのある頂点によって画定されることが好ましい。これは、局所的抵抗の増加の領域を減少させうる。

有利なことに、インダクタコイルは三角形の断面形状を有し、複数の細長いサセプタ素子は、インダクタコイルの三角形の断面形状内の、およびインダクタコイルの三角形の断面形状に対応する三角形に配設された三つの細長いサセプタ素子を含む。三つの細長いサセプタ素子のそれぞれは、三角形の異なる頂点に位置付けられてもよい。細長いサセプタ素子のそれぞれは、複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列している。

特定の実施形態において、インダクタコイルは正三角形の断面形状を有し、複数の細長いサセプタ素子は、インダクタコイルの正三角形の断面形状内の、およびインダクタコイルの正三角形の断面形状に対応する正三角形に配設された三つの細長いサセプタ素子を含み、三つの細長いサセプタ素子のそれぞれは、三角形の異なる頂点に位置付けられていて、かつ複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列している。

有利なことに、インダクタコイルは正方形の断面形状を有し、複数の細長いサセプタ素子は、インダクタコイルの正方形の断面形状内の、およびインダクタコイルの正方形の断面形状に対応する正方形に配設された四つの細長いサセプタ素子を含み、四つの細長いサセプタ素子のそれぞれは正方形の異なる角に位置付けられていて、かつ複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列している。

有利なことに、インダクタコイルは楕円形の断面形状を有し、複数の細長いサセプタ素子は二つの細長いサセプタ素子を含み、そのそれぞれはインダクタコイルの複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列している。

二つの細長いサセプタ素子は、インダクタコイルの楕円形の断面形状の長軸に沿って位置付けられてもよい。

二つの細長いサセプタ素子はそれぞれ、インダクタコイルの楕円形の断面形状の焦点に位置付けられてもよい。

複数の細長いサセプタ素子はチャンバーの中に突出する。

複数の細長いサセプタ素子はそれぞれ、チャンバーの中に突出している自由端を備えてもよい。自由端は、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に挿入されている時にエアロゾル発生物品の中に挿入するために構成されてもよい。

有利なことに、複数の細長いサセプタ素子はそれぞれ、先細りした自由端を備える。すなわち、細長いサセプタ素子の断面積は、その自由端の方向に減少する。有利なことに、先細りした自由端は、細長いサセプタ素子をエアロゾル発生物品の中に挿入することを容易にする。有利なことに、先細りした自由端は、エアロゾル発生物品をチャンバーの中に挿入中に、細長いサセプタ素子によって変位されたエアロゾル形成基体の量を減少させうる。これは必要な洗浄量を低減する。

サセプタ素子の一つ以上は、エアロゾル発生装置のハウジングに固定されうる。サセプタ素子の一つ以上は、エアロゾル発生装置から取り外し可能であってもよい。これは、サセプタ素子の一つ以上が装置と無関係に交換される、または洗浄のために取り外されることを可能にする。例えば、一つ以上のサセプタ素子は、一つ以上の個別の構成要素として、または取り外し可能なサセプタ組立品の一部として、取り外し可能であってもよい。チャンバー内の複数のサセプタ素子はすべて、チャンバー内に固定されてもよい。

有利なことに、複数の細長いサセプタ素子はハウジングに取り外し可能なように取り付けられている。例えば、細長いサセプタ素子は、チャンバー内のハウジングに取り外し可能なように取り付けられてもよい。有利なことに、これはサセプタ素子の洗浄、サセプタ素子の交換、またはその両方を容易にする。これはまた、チャンバーの洗浄を容易にしうる。これは、サセプタ素子が使用されるエアロゾル発生物品に従い、ユーザーがサセプタ素子を選択的に交換することを可能にしうる。例えば、特定のタイプのエアロゾル発生物品で使用するために、または特定の配設またはタイプのエアロゾル形成基体を有するエアロゾル発生物品で使用するために、特定のサセプタ素子が適合されるか、または調整されてもよい。これは、サセプタ素子が使用されるエアロゾル発生装置の性能を、エアロゾル発生物品のタイプに基づいて最適化することを可能にしうる。

細長いサセプタ素子は、任意の適切な機構によってエアロゾル発生装置に取り外し可能なように取り付けられうる。例えば、ねじ接続によって、または摩擦係合によって、または機械的接続（バヨネット、クリップ、または同等の機構など）によってもよい。

複数の細長いサセプタ素子は、ハウジングに直接的に、または一つ以上の中間構成要素を介して取り付けられうる。これは、取り外し可能な結合ならびに固定された取り付けの場合に当てはまりうる。特定の実施形態において、複数の細長いサセプタ素子は、装置ハウジングに取り外し可能なように取り付けられている基部部分に取り付けられてもよい。複数の細長いサセプタ素子は、基部部分に取り外し可能なように連結されてもよく、または基部部分に固定されてもよい。

複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの長さの一部のみに沿って延びてもよい。複数の細長いサセプタ素子は、実質的にチャンバーの全長に沿って延びてもよい。細長いサセプタ素子は、チャンバーを越えて延び、ハウジングから突出してもよい。細長いサセプタ素子はエアロゾル発生装置に取り外し可能なように取り付けられてもよく、チャンバーを越えて延びてハウジングから突出してもよい。これは、ユーザーによるサセプタ素子の取り外しを容易にしうる。

エアロゾル発生装置は、チャンバーの中に突出している複数の細長いサセプタ素子を備える。エアロゾル発生装置は、チャンバー内に細長くないサセプタ素子をさらに備えてもよい。エアロゾル発生装置は、一つ以上の外部サセプタ素子をさらに備えてもよい。外部サセプタ素子は、チャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品の外側に留まるように構成されている。例えば、一つ以上の外部サセプタ素子は、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に受容されている時にエアロゾル発生物品の周囲の周りに少なくとも部分的に延びてもよい。

サセプタ素子は、エアロゾル形成基体をエアロゾル化するのに十分な温度に誘導加熱されることができるあらゆる材料から形成されうる。サセプタ素子に適した材料には、黒鉛、モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス鋼、ニオブ、アルミニウム、ニッケル、ニッケル含有化合物、チタン、および金属材料の複合体が挙げられる。好ましいサセプタ素子は金属または炭素を含む。有利なことに、それぞれのサセプタ素子は、例えばフェライト鉄、強磁性鋼またはステンレス鋼などの強磁性合金、強磁性粒子、フェライトなどの強磁性材料を含む、またはその強磁性材料から成る。適切なサセプタ素子はアルミニウムであってよく、またはアルミニウムを含んでもよい。サセプタは、５％超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことが好ましく、２０％超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことが好ましく、５０％超または９０％超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことがより好ましい。好ましいサセプタ素子は摂氏２５０度を超える温度に加熱されてもよい。

サセプタ素子のうちの一つ以上は、単一の材料層から形成されてもよい。単一の材料層は、鋼層であってもよい。

サセプタ素子は、非金属コア上に配置された金属層を有する非金属コアを備えてもよい。例えば、サセプタ素子のうちの一つ以上は、セラミックコアまたは基体の外表面上に形成された金属トラックを備えうる。サセプタ素子は、保護外部層、例えば保護セラミック層または保護ガラス層を有してもよい。保護外部層は、サセプタ素子を封入してもよい。サセプタ素子は、サセプタ材料のコアの上に形成された、ガラス、セラミック、または不活性金属によって形成された保護被覆を備えてもよい。

サセプタ素子のうちの一つ以上はオーステナイト鋼の層から形成されてもよい。ステンレス鋼の一つ以上の層は、オーステナイト鋼の層上に配設されてもよい。例えば、サセプタ素子のうちの一つ以上は、その上側面および下側面のそれぞれの上にステンレス鋼の層を有するオーステナイト鋼の層から形成されてもよい。

細長いサセプタ素子はそれぞれ、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料を含みうる。第一のサセプタ材料は第二のサセプタ材料と物理的に密着して配置されてもよい。第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料は密着して単一体のサセプタを形成しうる。特定の実施形態において、第一のサセプタ材料はステンレス鋼であり、第二のサセプタ材料はニッケルである。サセプタ素子のうちの一つ以上は二層構造を有してもよい。こうしたサセプタ素子はステンレス鋼層およびニッケル層から形成されうる。

第一のサセプタ材料と第二のサセプタ材料との間の密着は、適切な任意の手段によってなされうる。例えば、第二のサセプタ材料は、第一のサセプタ材料上にメッキ、蒸着、被覆、クラッディングまたは溶接されうる。好ましい方法には電気めっき、ガルバニめっき、クラッディングが含まれる。

第二のサセプタ材料のキュリー温度は５００℃より低くてもよい。第一のサセプタ材料は、交流電磁場にサセプタが定置されている時にそのサセプタを加熱するために主に使用されてもよい。任意の適切な材料が使用されうる。例えば、第一のサセプタ材料はアルミニウムであってよく、またはステンレス鋼などの鉄鋼材料であってもよい。第二のサセプタ材料は、サセプタが特定の温度（第二のサセプタ材料のキュリー温度である温度）に達した時を示すために主に使用されることが好ましい。第二のサセプタ材料のキュリー温度を使用して、操作中にサセプタ全体の温度を調節することができる。それ故に、第二のサセプタ材料のキュリー温度はエアロゾル形成基体の発火点未満である必要がある。第二のサセプタ材料に適切な材料は、ニッケルおよびある特定のニッケル合金を含んでもよい。第二のサセプタ材料のキュリー温度は４００℃より低くなるように選択されることが好ましく、３８０℃よりも低いか、または３６０℃より低いことが好ましい場合がある。第二のサセプタ材料は、所望の最大加熱温度と実質的に同じであるキュリー温度を有するように選択された磁性材料であることが好ましい。すなわち、第二のサセプタ材料のキュリー温度は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるためにサセプタが加熱されるべき温度とほぼ同じであることが好ましい。第二のサセプタ材料のキュリー温度は、例えば２００℃～４００℃、または２５０℃～３６０℃の範囲内としうる。一部の実施形態において、第一のサセプタ材料は３ｍｍ～６ｍｍの幅と１０マイクロメートル～２００マイクロメートルの厚さとを有する細長い片の形態であること、および第二のサセプタ材料は第一のサセプタ材料上にメッキ、蒸着、または溶接されている不連続のパッチの形態であることが好ましい場合がある。例えば、第一のサセプタ材料は等級４３０のステンレス鋼の細長い片、またはアルミニウムの細長い片とすることができ、第二の細長い材料は第一のサセプタ材料の細長い片に沿って間隔を置いて蒸着された、５マイクロメートル～３０マイクロメートルの厚さを有するニッケルのパッチの形態としうる。第二のサセプタ材料のパッチは、０．５ｍｍと細長い片の厚さとの間の幅を有しうる。例えば、幅は１ｍｍ～４ｍｍ、または２ｍｍ～３ｍｍであってもよい。第二のサセプタ材料のパッチは０．５ｍｍ～約１０ｍｍの長さを有することができ、１ｍｍ～４ｍｍまたは２ｍｍ～３ｍｍであることが好ましい。

一部の実施形態において、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料は、３ｍｍ～６ｍｍの幅と１０マイクロメートル～２００マイクロメートルの厚さを有する細長い片の形態で共積層化されていることが好ましい場合がある。第一のサセプタ材料は第二のサセプタ材料よりも厚いことが好ましい。共積層化は適切な任意の手段によって形成されうる。例えば、第一のサセプタ材料の細片は第二のサセプタ材料の細片に溶接または拡散接合されてもよい。別の方法として、第二のサセプタ材料の層は第一のサセプタ材料の細片に蒸着またはメッキされてもよい。

一部の実施形態において、それぞれの細長いサセプタは３ｍｍ～６ｍｍの幅および１０マイクロメートル～２００マイクロメートルの厚さを有し、サセプタは第二のサセプタ材料によって封入された第一のサセプタ材料のコアを備えることが好ましい場合がある。それ故に、サセプタはそれぞれ、第二のサセプタ材料によって被覆またはクラッディングされている第一のサセプタ材料の細片を含みうる。一例として、サセプタは長さ１２ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ１０マイクロメートル～５０マイクロメートル（例えば、２５マイクロメートル）の等級４３０ステンレス鋼の細片を含みうる。等級４３０ステンレス鋼は５マイクロメートル～１５マイクロメートル（例えば、１０マイクロメートル）のニッケルの層で被覆されうる。

細長いサセプタ素子の一つ以上は、第一のサセプタ材料、第二のサセプタ材料および保護層を含みうる。第一のサセプタ材料は第二のサセプタ材料と物理的に密着して配置されてもよい。保護層は、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料の一方または両方と物理的に接触して配置されうる。第一および第二のサセプタ材料ならびに保護層は密着して単一のサセプタを形成してもよい。保護層はオーステナイト鋼の層であってもよい。特定の実施形態において、細長いサセプタ素子の一つ以上は、鋼の層、ニッケルの層、およびオーステナイト鋼の保護層を備える。オーステナイト鋼の保護層は、ニッケル層に塗布されてもよい。これは、ニッケル層を酸化、腐食、拡散などの有害な環境効果から保護するのに役立ちうる。

複数の細長いサセプタ素子は、同一の材料から形成されてもよい。別の方法として、細長いサセプタ素子の一つ以上は、他のサセプタ素子の少なくとも一つに対して異なるサセプタ特性を有するサセプタ材料（複数可）を含んでもよい。これは熱分布の微調整を容易にしうる。これはまた、サセプタ素子の逐次的な加熱を容易にしうる。例えば、最適な加熱が交流電流の異なる周波数で生じる材料からサセプタ素子を形成することによってなどである。

細長いサセプタ素子は適切な任意の断面を有しうる。例えば、細長いサセプタ素子は、正方形、長円形、長方形、三角形、五角形、六角形または同様の断面形状を有しうる。細長いサセプタ素子は、平面または平坦な断面積を有してもよい。

サセプタ素子は、中実であってもよく、中空であってもよく、または多孔性であってもよい。それぞれの細長いサセプタ素子は中実であることが好ましい。それぞれのサセプタ素子は、ピン、ロッド、ブレードまたはプレートの形態であることが好ましい。それぞれのサセプタ素子は、５ミリメートル～１５ミリメートルの長さ、例えば６ミリメートル～１２ミリメートル、または８ミリメートル～１０ミリメートルの長さを有することが好ましい。それぞれのサセプタ素子は、１ミリメートル～８ミリメートルの幅を有することが好ましく、約３ミリメートル～約５ミリメートルの幅を有することがより好ましい。それぞれのサセプタ素子は、約０．０１ミリメートル～約２ミリメートルの厚さを有しうる。サセプタ素子が一定の断面、例えば円形断面を有する場合、それは１ミリメートル～５ミリメートルの好ましい幅または直径を有する。

複数の細長いサセプタ素子は実質的に同一の長さを有してもよい。すなわち、それぞれの細長いサセプタ素子の長さは、他の細長いサセプタ素子の長さの１０パーセント以内、好ましくは５パーセントとしうる。複数の細長いサセプタ素子の一つ以上の長さは、他の細長いサセプタ素子の長さとは異なってもよい。複数の細長いサセプタ素子はすべて、異なる長さを有してもよい。

複数の細長いサセプタ素子は実質的に同一の幅を有してもよい。すなわち、それぞれの細長いサセプタ素子の幅は、他の細長いサセプタ素子の幅の１０パーセント以内、好ましくは５パーセントとしうる。複数の細長いサセプタ素子の一つ以上の幅は、他の細長いサセプタ素子の幅とは異なってもよい。複数の細長いサセプタ素子はすべて、異なる幅を有してもよい。

複数の細長いサセプタ素子は実質的に同一の厚さを有してもよい。すなわち、細長いサセプタ素子それぞれの厚さは、他の細長いサセプタ素子の厚さの１０パーセント以内、好ましくは５パーセントとしうる。複数の細長いサセプタ素子の一つ以上の厚さは、他の細長いサセプタ素子の厚さとは異なってもよい。複数の細長いサセプタ素子はすべて、異なる厚さを有してもよい。

エアロゾル発生装置は携帯型であることが好ましい。エアロゾル発生装置は従来の葉巻たばこまたは紙巻たばこと匹敵するサイズを有してもよい。エアロゾル発生装置は、およそ３０ミリメートル～およそ１５０ミリメートルの全長を有してもよい。エアロゾル発生装置は、およそ５ミリメートル～およそ３０ミリメートルの外径を有してもよい。

エアロゾル発生装置ハウジングは細長くてもよい。ハウジングは任意の適切な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチック、もしくはこれらの材料のうちの一つ以上を含有する複合材料、または食品もしくは医薬品用途に適切な熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリエチレンが挙げられる。材料は軽く、かつ脆くないことが好ましい。

ハウジングはマウスピースを備えてもよい。マウスピースは少なくとも一つの空気吸込み口と、少なくとも一つの空気出口とを備えてもよい。マウスピースは二つ以上の空気吸込み口を備えてもよい。空気吸込み口のうちの一つ以上は、エアロゾルがユーザーに送達される前にエアロゾルの温度を低減してもよく、またエアロゾルがユーザーに送達される前にエアロゾルの濃度を低下させてもよい。

別の方法として、マウスピースはエアロゾル発生物品の一部として提供されてもよい。

本明細書で使用される「マウスピース」という用語は、ハウジングのチャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品からエアロゾル発生装置によって発生されたエアロゾルを直接吸い込むためにユーザーの口の中に定置されているエアロゾル発生装置の一部分を指す。

エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生装置を起動するためのユーザーインターフェース、例えばエアロゾル発生装置の加熱を開始するボタン、またはエアロゾル発生装置またはエアロゾル形成基体の状態を表示するディスプレイを含んでもよい。

エアロゾル発生装置は電源を備えてもよい。電源は再充電可能なリチウムイオン電池などの電池であってもよい。別の方法として、電源はコンデンサーなど別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要とする場合がある。電源は、エアロゾル発生装置の一回以上の使用のために十分なエネルギーの蓄積を可能にする容量を有してもよい。例えば、電源は従来の紙巻たばこ１本を喫煙するのにかかる典型的な時間に対応する約６分間、または６分の倍数の時間にわたるエアロゾルの連続的な生成を可能にするのに十分な容量を有してもよい。別の実施例において、電源は所定の吸煙回数、または不連続的な起動を可能にするのに十分な容量を有してもよい。

電源はＤＣ電源であってもよい。一実施形態において、電源は、約２．５ボルト～約４．５ボルトの範囲のＤＣ供給電圧、および約１アンペア～約１０アンペアの範囲のＤＣ供給電流（約２．５ワット～約４５ワットの範囲のＤＣ電源に相当）を有するＤＣ電源である。

電源は高周波で動作するように構成されてもよい。本明細書で使用される「高周波振動電流」という用語は、５００キロヘルツ～３０メガヘルツの周波数を有する、振動する電流を意味する。高周波振動電流は、約１メガヘルツ～約３０メガヘルツの周波数を有してもよく、約１メガヘルツ～約１０メガヘルツの周波数を有することが好ましく、約５メガヘルツ～約８メガヘルツの周波数を有することがより好ましい。

エアロゾル発生装置は、インダクタコイルに接続されたコントローラーと、電源とを備える。コントローラーは、電源からインダクタコイルへの電力供給を制御するように構成されている。コントローラーはマイクロプロセッサを備えてもよく、これはプログラマブルマイクロプロセッサ、マイクロコントローラー、または特定用途向け集積回路チップ（ＡＳＩＣ）もしくは制御を提供する能力を有するその他の電子回路であってもよい。コントローラーはさらなる電子構成要素を備えてもよい。コントローラーはインダクタコイルへの電流の供給を調節するように構成されてもよい。電流はエアロゾル発生装置の起動後、インダクタコイルの一つまたは両方に連続的に供給されてもよく、または断続的（例えば、毎回の吸煙ごと）に供給されてもよい。電気回路は有利なことにＤＣ／ＡＣインバータを備えてもよく、これはクラスＤまたはクラスＥの電力増幅器を備えてもよい。

本発明の第二の態様によると、本明細書に記載のいずれかの実施形態によるエアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を備える、かつエアロゾル発生装置で使用するために構成されたエアロゾル発生物品とを備えるエアロゾル発生システムが提供されている。

本発明の第三の態様によると、エアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を有し、かつエアロゾル発生装置で使用するために構成されているエアロゾル発生物品とが提供されていて、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するようにサイズが決められたチャンバーを有するハウジングと、チャンバーの少なくとも一部分の周りに配置されたインダクタコイルと、インダクタコイルに接続された電源およびコントローラーとを備え、エアロゾル発生システムは、チャンバーの中に位置し相互に間隙を介する複数の細長いサセプタ素子をさらに備え、複数の細長いサセプタ素子はそれぞれ、インダクタコイルの磁軸と実質的に平行に延び、電源およびコントローラーは、使用時にインダクタコイルが交番磁界を発生して複数の細長いサセプタ素子を加熱し、それによってエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱するように、交流電流をインダクタコイルに提供するように構成されていて、インダクタコイルはらせん状であり、かつ非円形の断面を有する。

複数の細長いサセプタ素子は、チャンバーの横断方向に相互に間隙を介していてもよい。

らせん状のインダクタコイルの非円形の断面形状のため、変動磁場は、チャンバーの横断方向に間隙を介した複数の焦点領域に集中している。複数の細長いサセプタ素子のそれぞれは、複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列していてもよい。

細長いサセプタ素子は、エアロゾル発生装置の一部として提供されてもよい。細長いサセプタ素子は、チャンバーの中に突出するように、エアロゾル発生装置のハウジングに取り付けられてもよい。

複数の細長いサセプタ素子は、エアロゾル発生物品の一部として提供されてもよい。有利なことに、複数の細長いサセプタ素子をエアロゾル発生物品の一部として提供することによって、エアロゾル発生装置のチャンバーは、エアロゾル発生物品がチャンバーの中に受容されていない時に実質的に空であってもよい。これはチャンバーの洗浄を容易にしうる。細長いサセプタ素子は、エアロゾル形成基体と熱的に近接しうる。細長いサセプタ素子は、エアロゾル形成基体内に包埋されうる。細長いサセプタ素子の形態、種類、分布および配設はユーザーのニーズに従って選択されうる。細長いサセプタ素子はエアロゾル発生物品内で実質的に長軸方向に配設されうる。これは、細長いサセプタ素子の長さ寸法が、エアロゾル発生物品の長軸方向とほぼ平行に、例えばエアロゾル発生物品の長軸方向との平行からプラスマイナス１０度以内に配設されうることを意味する。

細長いサセプタ素子がエアロゾル発生物品の一部として提供されている場合、それぞれの細長いサセプタ素子はピン、ロッド、ブレード、またはプレートの形態であることが好ましい。細長いサセプタ素子のそれぞれは、５ミリメートル～１５ミリメートルの長さ、例えば６ミリメートル～１２ミリメートル、または８ミリメートル～１０ミリメートルの長さを有することが好ましい。サセプタ素子のそれぞれは、１ミリメートル～８ミリメートルの幅を有することが好ましく、約３ミリメートル～約５ミリメートルの幅を有することが好ましい。細長いサセプタ素子のそれぞれは、０．０１ミリメートル～２ミリメートルの厚さ、例えば０．５ミリメートル～２ミリメートルの厚さを有しうる。細長いサセプタ素子が一定の断面、例えば円形断面を有する場合、それは１ミリメートル～５ミリメートルの好ましい幅または直径を有する。

細長いサセプタ素子は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるのに十分な温度に誘導加熱されることができるあらゆる材料から形成されうる。好ましいサセプタ素子は金属または炭素を含む。適切なサセプタ素子は、強磁性材料、例えばフェライト鉄、または強磁性鋼鉄またはステンレス鋼を含んでもよい。適切なサセプタ素子はアルミニウムであってよく、またはアルミニウムを含んでもよい。好ましいサセプタ素子は、４００シリーズのステンレス鋼、例えばグレード４１０、またはグレード４２０、またはグレード４３０のステンレス鋼から形成されてもよい。異なる材料は、類似の値の周波数および磁界強度を有する電磁場内に位置付けられた時に、異なる量のエネルギーを散逸させる。それ故に、材料のタイプ、長さ、幅、および厚さなど、それぞれの細長いサセプタ素子のパラメータはすべて、周知の電磁場内で望ましい電力散逸を提供するように、製造中に変更されてもよい。

第二および第三の態様のエアロゾル発生システムは、電気的に作動する喫煙システムであってもよい。エアロゾル発生システムは、手持ち式エアロゾル発生システムであってもよい。エアロゾル発生システムは従来の葉巻たばこまたは紙巻たばこに匹敵するサイズを有してもよい。喫煙システムの全長は、およそ３０ｍｍ～およそ１５０ｍｍであってもよい。喫煙システムの外径は、およそ５ｍｍ～およそ３０ｍｍであってもよい。

エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置と、エアロゾル発生装置で使用する一つ以上のエアロゾル発生物品との組み合わせである。しかしながら、エアロゾル発生システムは、例えば電気的に作動するまたは電気式エアロゾル発生装置内の搭載型電源を再充電するための充電ユニットなど、追加的な構成要素を含んでもよい。

エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。ニコチン含有エアロゾル形成基体はニコチン塩マトリクスであってもよい。エアロゾル形成基体は植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体はたばこを含んでもよい。エアロゾル形成基体は、加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含むたばこ含有材料を含んでもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は均質化した植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は均質化したたばこ材料を含んでもよい。均質化したたばこ材料は、粒子状たばこを凝集することによって形成されてもよい。特に好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む。本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行した隆起またはコルゲーションを有するシートを意味する。

エアロゾル形成基体は少なくとも一つのエアロゾル形成体を含んでもよい。エアロゾル形成体は、使用時に高密度の安定したエアロゾルの形成を容易にし、かつシステム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である。適切なエアロゾル形成体は当業界で周知であり、これには多価アルコール（トリエチレングリコール、１、３－ブタンジオール、およびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテート、またはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）が挙げられるが、これらに限定されない。好ましいエアロゾル形成体は、多価アルコールまたはその混合物（トリエチレングリコール、１，３－ブタンジオールなど）である。エアロゾル形成体はグリセリンであることが好ましい。存在する場合、均質化したたばこ材料は、乾燥質量基準で５パーセント以上のエアロゾル形成体含有量を有してもよく、また乾燥質量基準で５重量パーセント～３０重量パーセントのエアロゾル形成体含有量を有することが好ましい。エアロゾル形成基体は、その他の添加物および成分（風味剤など）を含んでもよい。

上述のいずれかの実施形態において、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置のチャンバーは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置のチャンバー内に部分的に受容されるように配設されうる。エアロゾル発生装置のチャンバーおよびエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置のチャンバー内に完全に受容されるように配設されうる。

エアロゾル発生物品は実質的に円筒状であってもよい。エアロゾル発生物品は実質的に細長くてもよい。エアロゾル発生物品は、長さと、その長さに対して実質的に直角を成す周囲とを有してもよい。エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成基体を含有するエアロゾル形成セグメントとして提供されてもよい。エアロゾル形成セグメントは実質的に円筒状であってもよい。エアロゾル形成セグメントは実質的に細長くてもよい。エアロゾル形成セグメントはまた、長さと、その長さに対して実質的に直角を成す円周とを有してもよい。

エアロゾル発生物品は、およそ３０ミリメートル～およそ１００ミリメートルの全長を有してもよい。一実施形態において、エアロゾル発生物品は、およそ４５ミリメートルの全長を有してもよい。エアロゾル発生物品は、およそ５ミリメートル～およそ１２ミリメートルの外径を有してもよい。一実施形態において、エアロゾル発生物品は、およそ７．２ミリメートルの外径を有してもよい。

エアロゾル形成基体は、約７ミリメートル～約１５ミリメートルの長さを有するエアロゾル形成セグメントとして提供されてもよい。一実施形態において、エアロゾル形成セグメントは、およそ１０ｍｍの長さを有しうる。別の方法として、エアロゾル形成セグメントは、およそ１２ミリメートルの長さを有してもよい。

エアロゾル発生セグメントは、エアロゾル発生物品の外径にほぼ等しい外径を有することが好ましい。エアロゾル形成セグメントの外径は、およそ５ミリメートル～およそ１２ミリメートルであってもよい。一実施形態において、エアロゾル形成セグメントは、およそ７．２ミリメートルの外径を有してもよい。

エアロゾル発生物品は、フィルタープラグを備えてもよい。フィルタープラグは、エアロゾル発生物品の下流端に位置してもよい。フィルタープラグは、セルロースアセテートフィルタープラグであってもよい。一実施形態において、フィルタープラグはおよそ７ミリメートルの長さであるが、およそ５ミリメートル～およそ１０ミリメートルの長さを有してもよい。

エアロゾル発生物品は外側紙ラッパーを備えてもよい。さらに、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体とフィルタープラグとの間に分離部を備えてもよい。分離部は、およそ１８ミリメートルであってもよいが、およそ５ミリメートル～およそ２５メートルの範囲であってもよい。

一つ以上の態様に関して説明した特徴は、本発明の他の態様に等しく適用されてもよい。特に、第一の態様のエアロゾル発生装置に関連して説明した特徴は、第二の態様のサセプタ組立品にも、第三および第四の態様のエアロゾル発生システムにも同様に適用されてもよく、その逆も可能である。

添付図面を参照しながら、例証としてのみ、本発明をさらに説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略断面図である。 図２は、図１のエアロゾル発生システムの上面斜視図であり、エアロゾル発生物品はチャンバーの中に受容されていない、またインダクタコイルおよび細長いサセプタ素子が示されている。 図３は、図１のエアロゾル発生システムのインダクタコイルおよびサセプタ素子の側面斜視図であり、明確さのために、すべてのその他の構成要素を省略している。 図４は、図３のインダクタコイルおよび細長いサセプタ素子の端面図である。 図５は、図１のエアロゾル発生システムの側面斜視図である。 図６は、図１のエアロゾル発生システムの端面斜視図である。 図７は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略断面図である。 図８は、図１のエアロゾル発生システムの側面斜視図であり、エアロゾル発生物品はチャンバーの中に受容されていない、またインダクタコイルおよび細長いサセプタ素子も示されている。 図９は、図７のエアロゾル発生システムのインダクタコイルおよびサセプタ素子の側面斜視図であり、明確さのために、すべてのその他の構成要素を省略している。 図１０は、図９のインダクタコイルおよび細長いサセプタ素子の端面図である。 図１１は、図１のエアロゾル発生システムの側面斜視図である。 図１２は、図１のエアロゾル発生システムの端面斜視図である。

図１は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略断面図を示す。エアロゾル発生システムは、第一の実施形態によるエアロゾル発生装置１００と、エアロゾル発生装置１００で使用するために構成されたエアロゾル発生物品１０とを備える。図２、３、４、５および６は、エアロゾル発生システムの異なる図を示す。

エアロゾル形成物品１０は、その遠位端にエアロゾル形成セグメント２０を含む。エアロゾル形成セグメント２０はエアロゾル形成基体を含有し、例えばタバコ材料と、エアロゾルを発生するよう加熱可能であるエアロゾル形成体とを含むプラグである。

エアロゾル発生装置１００は、エアロゾル発生物品１０を受容するためのチャンバー１２０を画定する装置ハウジング１１０を備える。ハウジング１１０の近位端は、挿入開口部１２５を有し、これを通してエアロゾル発生物品１０がチャンバー１２０の中に挿入されて、チャンバー１２０から取り出されうる。インダクタコイル１３０は、ハウジング１１０の外壁とチャンバー１２０との間でエアロゾル発生装置１００の内部に配設されている。インダクタコイル１３０は、チャンバー１２０の長軸方向軸に対応する磁軸を有するらせん状のインダクタコイルであり、これは本実施形態において、エアロゾル発生装置１００の長軸方向軸に対応する。インダクタコイル１３０は、チャンバー１２０の遠位部分に隣接して位置していて、本実施形態においてチャンバー１２０の長さの一部に沿って延びる。その他の実施形態において、インダクタコイル１３０は、チャンバー１２０の長さの全体もしくは実質的に全体に沿って延びてもよく、またはチャンバー１２０の長さの一部に沿って延び、チャンバー１２０の遠位部分から離れて位置してもよい。例えば、インダクタコイル１３０は、チャンバー１２０の長さの一部に沿って延び、チャンバー１２０の近位部分に隣接してもよい。インダクタコイル１３０はワイヤーから形成されていて、その長さに沿って延びる複数の巻または巻回を有する。ワイヤーは、正方形、長円形、または三角形などの任意の適切な断面形状を有しうる。この実施形態において、ワイヤーは円形断面を有する。その他の実施形態において、ワイヤーは平坦な断面形状を有しうる。例えば、インダクタコイルは、長方形の断面形状を有するワイヤーから形成されてもよく、ワイヤーの断面の最大幅がインダクタコイルの磁軸に対して平行に延びるように巻き付けられてもよい。こうした平坦なインダクタコイルは、インダクタの外径、従ってエアロゾル発生装置の外径を最小にすることを可能にしうる。

エアロゾル発生装置１００はまた、共にハウジング１１０の遠位領域に位置する内部電源１４０（例えば、再充電可能電池）と、コントローラー１５０（例えば、回路を有するプリント回路基板）とを含む。コントローラー１５０とインダクタコイル１３０は両方とも、ハウジング１１０を通って延びる電気的接続（図示せず）を介して、電源１４０から電力を受ける。チャンバー１２０は、液密分離部によって、インダクタコイル１３０と、電源１４０およびコントローラー１５０を含有するハウジング１１０の遠位領域とから分離されることが好ましい。それ故に、エアロゾル発生装置１００内の電気的な構成要素は、エアロゾル発生プロセスによってチャンバー１２０内に生成されたエアロゾルまたは残留物から分離された状態を保ちうる。これはまた、単にエアロゾル発生物品を取り外すことによってチャンバー１２０が完全に空の状態にされうるので、エアロゾル発生装置１００の洗浄を容易にしうる。この配設はまた、潜在的に壊れやすい要素がチャンバー１２０内に露出しないので、エアロゾル発生物品の挿入中または洗浄中のいずれかで、エアロゾル発生装置に損傷を与えるリスクを低減しうる。チャンバー１２０の中への気流を可能にするために、換気穴（図示せず）をハウジング１１０の壁に提供してもよい。別の方法として、または追加的に、気流は、開口部１２５でチャンバー１２０に入り、エアロゾル発生物品１０の外壁とチャンバー１２０の内壁との間をチャンバー１２０の長さに沿って流れうる。

エアロゾル発生装置１００はまた、チャンバー１２０内に位置するサセプタ組立品１６０を備える。サセプタ組立品１６０は、基部部分１７０と、基部部分１７０に取り付けられた、チャンバー１２０の中に突出する二つの細長いサセプタ素子１８０とを備える。サセプタ素子１８０は互いに平行であり、チャンバー１２０の長軸方向軸と平行であり、およびインダクタコイル１３０の磁軸と平行である。

サセプタ素子１８０は横断方向に間隙を介していて、チャンバー１２０の長軸方向軸から均一に間隔を置いている。サセプタ素子１８０は、インダクタコイル１３０によって誘導加熱されるように、インダクタコイル１３０によって囲まれたチャンバー１２０の部分内に位置付けられている。サセプタ素子１８０のそれぞれは、その自由端に向かって先細りになり、鋭い先端部を形成する。これは、チャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品の中にサセプタ素子１８０を挿入することを容易にしうる。この実施例において、基部部分１７０はチャンバー１２０内に固定されていて、サセプタ素子１８０は基部部分１７０に固定されている。他の実施例において、基部部分１７０はハウジング１１０に取り外し可能なように連結され、サセプタ組立品１６０を単一の構成要素としてチャンバー１２０から取り外すことを可能にしうる。例えば、基部部分１７０は、取り外し可能なクリップ（図示せず）、ねじ接続、または類似の機械的結合を使用して、ハウジング１１０に取り外し可能なように連結されうる。

図３および図４に示す通り、インダクタコイル１３０は楕円形の断面形状を有する。この実施形態において、インダクタコイル１３０の断面形状は、その長さに沿って実質的に一定である。こうして、インダクタコイル１３０は楕円形の円筒形状を有する。細長いサセプタ素子１８０は、インダクタコイル１３０の磁軸１３５と平行である。この実施形態において、インダクタコイル１３０の磁軸１３５は、インダクタコイル１３０の長軸方向軸と同じである。その他の実施形態において、インダクタコイル１３０の磁軸１３５は、インダクタコイル１３０の長軸方向軸からオフセットされうる。細長いサセプタ素子１８０はそれぞれ、細長いサセプタ素子の長さに沿った任意の所与の点で、インダクタコイル１３０の楕円形の断面形状の焦点の一つと整列している。

図５および図６に示す通り、エアロゾル発生装置１００のハウジング１１０は、インダクタコイルの楕円形の断面形状に対応する楕円形の断面形状を有する。ハウジング１１０の断面形状をインダクタコイルの断面形状に対応するように配設することは、コンパクトな配設を容易にする。また、傾斜面上に定置された時に、エアロゾル発生装置１００が転がるのを防止しうる。チャンバー１２０は、エアロゾル発生物品１０の円形の円筒形状に対応する円形断面形状を有する。

エアロゾル発生装置１００が起動されている時、高周波交流電流がインダクタコイル１３０を通過して、エアロゾル発生装置１００のチャンバー１２０の遠位端部分内で交番磁界を発生する。磁場は、インダクタコイル１３０の断面全体にわたって二つの焦点領域に集中している。これらの二つの焦点領域は、インダクタコイル１３０の長さに沿った細長いサセプタ素子１８０の位置に対応する。このようにして、細長いサセプタ素子はそれぞれ、二つの焦点領域のうちの一つと整列している。磁場の周波数は１～３０ＭＨｚ、好ましくは２～１０ＭＨｚ、例えば５～７ＭＨｚで変動することが好ましい。エアロゾル発生物品１０がチャンバー１２０の中で正しく位置している時、サセプタ素子１８０は、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体２０内に位置している。変動電磁場はサセプタ素子１８０内で渦電流を発生し、その結果サセプタ素子は加熱される。さらなる加熱はサセプタ素子１８０内の磁気ヒステリシス損失によって提供される。加熱されたサセプタ素子１８０はエアロゾルを形成するのに十分な温度までエアロゾル発生物品１０のエアロゾル形成基体２０を加熱する。次にエアロゾルはエアロゾル発生物品１０を通して下流に引き出されて、ユーザーによって吸入されうる。このような起動は手動で操作されてもよく、またはエアロゾル発生物品１０を吸うユーザーに応答して、例えば吸煙センサーを使用することによって、自動的に発生してもよい。

インダクタコイル１３０によって発生された磁場が、磁束コンセントレータに引き付けられ、磁束コンセントレータによって導かれるように、エアロゾル発生装置は、インダクタコイル１３０の周りに位置付けられた、かつ高い比透磁率を有する材料から形成された磁束コンセントレータ（図示せず）をさらに備えてもよい。このように、磁束コンセントレータは、インダクタコイル１３０によって発生された磁場がハウジング１１０を越えて延びる範囲を制限し、チャンバー１２０内の磁場の密度を増加させうる。これは、サセプタ素子内で発生される電流を増加させ、より効率的な加熱を可能にしうる。こうした磁束コンセントレータは、高い比透磁率を有する任意の適切な材料（複数可）から作製されうる。例えば、磁束コンセントレータは、一つ以上の強磁性材料（例えば、フェライト材料、結合剤の中に保持されたフェライト粉末など）、またはフェライト鉄、強磁性鋼鉄もしくはステンレス鋼などのフェライト材料を含む任意のその他の適切な材料から形成されうる。磁束コンセントレータは、高い比透磁率を有する材料（複数可）から作製されることが好ましい。すなわち、摂氏２５度で測定された時に、少なくとも５（例えば、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、少なくとも８０、または少なくとも１００）の比透磁率を有する材料である。これらの例示的な値は、６～８ＭＨｚの周波数および摂氏２５度の温度に関する磁束コンセントレータ材料の比透磁率を指しうる。

図７～１２は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生システムを示す。エアロゾル発生システムは、第二の実施形態によるエアロゾル発生装置２００と、エアロゾル発生装置２００で使用するために構成されたエアロゾル発生物品１０とを備える。

第二の実施形態のエアロゾル発生装置２００は、構造および動作の点で第一の実施形態のエアロゾル発生装置１００と類似していて、同一の特徴が存在する場合、同様の参照番号が使用されている。しかしながら、第一の実施形態のエアロゾル発生装置１００とは異なり、エアロゾル発生装置２００のインダクタコイル２３０は三角形の断面形状を有し、インダクタ組立品２６０は基部部分２７０に取り付けられた三つの細長いサセプタ素子２８０を備える。インダクタコイル２３０の三角形の断面形状は、丸みのある頂点を有する正三角形である。三つのサセプタ素子２８０は規則的なパターンで配設されている。特に、サセプタ素子２８０は、各サセプタ素子２８０が、インダクタコイル２３０によって画定された三角形の断面形状内の正三角形２８５の頂点に位置付けられているように配設されている。このように、複数の細長いサセプタ素子２８０は、チャンバーの第一の横断方向、および第一の横断方向に対して直角を成すチャンバーの第二の横断方向の両方に間隙を介する。これは、複数の細長いサセプタ素子２８０がチャンバー２２０の面積全体にわたって間隙を介していて、それぞれが異なる平面に沿って延びることを意味する。これは、チャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の均一な加熱を容易にしうる。

エアロゾル発生装置２００のハウジング２１０は、インダクタコイル２３０の三角形の断面形状に対応する三角形の断面形状を有する。

ハウジング２１０の断面形状をインダクタコイル２３０の断面形状に対応するように配設することは、コンパクトな配設を容易にする。また、傾斜面上に定置された時に、エアロゾル発生装置２００が転がるのを防止しうる。チャンバー２３０は、エアロゾル発生物品１０の円形の円筒形状に対応する円形断面形状を有する。

エアロゾル発生装置２００が起動されている時、高周波交流電流がインダクタコイル２３０を通過して、エアロゾル発生装置１００のチャンバー２２０の遠位端部分内で交番磁界を発生する。磁場は、インダクタコイル２３０の断面全体にわたって三つの焦点領域に集中している。これらの三つの焦点領域は、インダクタコイル２３０の長さに沿った細長いサセプタ素子２８０の位置に対応する。このように、細長いサセプタ素子はそれぞれ、三つの焦点領域のうちの一つと整列している。磁場の周波数は１～３０ＭＨｚ、好ましくは２～１０ＭＨｚ、例えば５～７ＭＨｚで変動することが好ましい。エアロゾル発生物品１０がチャンバー２２０の中で正しく位置している時、サセプタ素子２８０は、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体２０内に位置している。変動電磁場はサセプタ素子２８０内で渦電流を発生し、その結果サセプタ素子は加熱される。さらなる加熱はサセプタ素子２８０内の磁気ヒステリシス損失によって提供される。加熱されたサセプタ素子２８０はエアロゾルを形成するのに十分な温度までエアロゾル発生物品１０のエアロゾル形成基体２０を加熱する。次にエアロゾルはエアロゾル発生物品１０を通して下流に引き出されて、ユーザーによって吸入されうる。このような起動は手動で操作されてもよく、またはエアロゾル発生物品１０を吸うユーザーに応答して、例えば吸煙センサーを使用することによって、自動的に発生してもよい。

上述の例示的な実施形態によって請求の範囲を制限する意図はない。上述の例示的な実施形態と一貫性のあるその他の実施形態は、当業者には明らかであろう。

Claims (15)

1. エアロゾル発生装置であって、
   エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するようにサイズが決められたチャンバーを有するハウジングと、
   前記チャンバーの少なくとも一部分の周りに配置されたインダクタコイルと、
   前記チャンバーの中に突出していて、相互に間隙を介した複数の細長いサセプタ素子であって、前記複数の細長いサセプタ素子がそれぞれ前記インダクタコイルの磁軸と実質的に平行に延びている、複数の細長いサセプタ素子と、
   使用時に前記インダクタコイルが交番磁界を発生して前記複数の細長いサセプタ素子を誘導加熱し、これによって前記チャンバーの中に受容されたエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱するように、前記インダクタコイルに接続された、かつ交流電流を前記インダクタコイルに提供するように構成された電源およびコントローラーと、を備え、前記インダクタコイルがらせん状であり、かつ非円形の断面形状を有する、エアロゾル発生装置。
2. 前記複数の細長いサセプタ素子が、前記エアロゾル発生物品が前記チャンバーの中に挿入される方向に沿う前記チャンバーの長軸方向軸と実質的に平行である、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
3. 前記複数の細長いサセプタ素子がそれぞれ、前記チャンバーの前記長軸方向軸から間隙を介している、請求項２に記載のエアロゾル発生装置。
4. 前記複数の細長いサセプタ素子が、前記チャンバーの前記長軸方向軸から等距離にある、請求項３に記載のエアロゾル発生装置。
5. 前記複数の細長いサセプタ素子が、前記チャンバーの第一の横断方向に、および前記第一の横断方向と直角を成す前記チャンバーの第二の横断方向に間隙を介した三つ以上の細長いサセプタ素子を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
6. 前記三つ以上の細長いサセプタ素子のそれぞれが、前記インダクタコイルの非円形の断面形状内の正多角形の頂点に位置付けられている、請求項５に記載のエアロゾル発生装置。
7. 前記インダクタコイルが三角形の断面形状を有し、前記複数の細長いサセプタ素子が、前記インダクタコイルの前記三角形の断面形状内の、および前記インダクタコイルの前記三角形の断面形状に対応する三角形に配設された三つの細長いサセプタ素子を含み、前記三つの細長いサセプタ素子のそれぞれが前記三角形の異なる頂点に位置付けられていて、かつ複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列しており、前記焦点領域は、前記インダクタコイルの非円形の断面形状によって磁場を集中させる前記インダクタコイル内の領域である、請求項１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
8. 前記インダクタコイルが正方形の断面形状を有し、複数の細長いサセプタ素子が、前記インダクタコイルの前記正方形の断面形状内の、および前記インダクタコイルの前記正方形の断面形状に対応する正方形に配設された四つの細長いサセプタ素子を含み、前記四つの細長いサセプタ素子のそれぞれが前記正方形の異なる頂点に位置付けられていて、かつ複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列しており、前記焦点領域は、前記インダクタコイルの非円形の断面形状によって磁場を集中させる前記インダクタコイル内の領域である、請求項１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
9. 前記インダクタコイルが楕円形の断面形状を有し、前記複数の細長いサセプタ素子が二つの細長いサセプタ素子を含み、そのそれぞれが複数の焦点領域のうちの一つと少なくとも部分的に整列しており、前記焦点領域は、前記インダクタコイルの非円形の断面形状によって磁場を集中させる前記インダクタコイル内の領域である、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
10. 前記二つの細長いサセプタ素子のそれぞれが、前記楕円形の断面形状の焦点に位置付けられている、請求項９に記載のエアロゾル発生装置。
11. 前記複数の細長いサセプタ素子のそれぞれが、先細りした自由端を備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
12. 前記細長いサセプタ素子が、前記ハウジングに取り外し可能なように取り付けられている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
13. 請求項１～１２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を有し、かつ前記エアロゾル発生装置で使用するために構成されているエアロゾル発生物品とを備える、エアロゾル発生システム。
14. エアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を有し、かつ前記エアロゾル発生装置で使用するために構成されているエアロゾル発生物品とを備えるエアロゾル発生システムであって、前記エアロゾル発生装置が、
    エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するようにサイズが決められたチャンバーを有するハウジングと、
    前記チャンバーの少なくとも一部分の周りに配置されたインダクタコイルと、
    前記インダクタコイルに接続された電源およびコントローラーとを備え、
    前記エアロゾル発生システムが、前記チャンバーの中に位置された、かつ相互に間隙を介した複数の細長いサセプタ素子をさらに備え、前記複数の細長いサセプタ素子がそれぞれ前記インダクタコイルの磁軸と実質的に平行に延びていて、
    使用時に前記インダクタコイルが交番磁界を発生して前記複数の細長いサセプタ素子を誘導加熱し、これによって前記エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を加熱するように、前記電源および前記コントローラーが交流電流を前記インダクタコイルに提供するように構成されていて、前記インダクタコイルがらせん状であり、かつ非円形の断面形状を有する、エアロゾル発生システム。
15. 前記複数の細長いサセプタ素子が前記エアロゾル発生物品の一部として提供されている、請求項１４に記載のエアロゾル発生システム。

Images