JP7425862B2 - エアロゾル発生装置用の裾広がりのサセプタ加熱配設 - Google Patents

エアロゾル発生装置用の裾広がりのサセプタ加熱配設 Download PDF

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Description

本発明は、エアロゾル発生装置と、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品を備えるシステムとに関する。
吸入可能なベイパーを発生するためのエアロゾル発生装置を提供することは周知である。こうした装置は、エアロゾル形成基体を燃焼することなく、エアロゾル形成基体の一つ以上の構成要素が揮発する温度にエアロゾル形成基体を加熱してもよい。エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生物品の一部として提供されてもよい。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の空洞(加熱チャンバーなど)の中へのエアロゾル発生物品の挿入のためにロッド形状を有してもよい。加熱配設は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の加熱チャンバーの中に挿入された後にエアロゾル形成基体を加熱するために、加熱チャンバーの周りに配設されてもよい。加熱配設は誘導加熱配設であってもよい。誘導加熱配設は、サセプタ配設および誘導コイルを備えてもよい。慣習的に、サセプタ配設は、エアロゾル発生物品が中に受容されてもよい空洞の周りに配設されてもよい。サセプタ配設からエアロゾル発生物品への熱伝達は最適ではない場合がある。さらに、空洞内でのエアロゾル発生物品の確実な保持は、困難を示す場合がある。
誘導加熱配設が改善されたエアロゾル発生装置を有することが望ましいことになる。加熱効率が改善されたエアロゾル発生装置を有することが望ましいことになる。エアロゾル発生装置の空洞内でのエアロゾル発生物品の確実な保持が改善されたエアロゾル発生装置を有することが望ましいことになる。エアロゾル発生装置の空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入が改善されたエアロゾル発生装置を有することが望ましいことになる。
本発明の一実施形態によると、エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品を受容するための空洞を備えるエアロゾル発生装置が提供されている。装置は誘導加熱配設をさらに備える。誘導加熱配設はサセプタ配設および誘導コイルを備える。サセプタ配設は少なくとも二つの細長いサセプタを備える。サセプタは空洞の中に配設されている。サセプタは下流端にて裾広がりの形状を有する。
サセプタの裾広がりの形状は、エアロゾル発生装置の空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入を最適化する。サセプタの細長い形状は、空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入の後のエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の加熱を最適化する。細長いサセプタは、エアロゾル発生物品の基体部分に本質的に対応する長さを有してもよい。
「裾広がりの」という用語は、それぞれのサセプタの端に向かって徐々に広がるサセプタの形状を指してもよい。
サセプタ配設のサセプタは、中空の円筒状配設で配設されてもよい。サセプタ配設のサセプタは、管状配設で配設されてもよい。サセプタは、エアロゾル発生物品の挿入のために個別のサセプタの下流端に隣接したリング形状の開口部を形成してもよい。サセプタ配設は円形断面を有してもよい。
三つ以上のサセプタが提供されてもよい。複数のサセプタが提供されてもよい。
サセプタは可撓性であるように構成されてもよい。可撓性サセプタは、エアロゾル発生装置の空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入を改善してもよい。さらに、可撓性サセプタは、空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入後にエアロゾル発生物品を保持するのを補助してもよい。可撓性サセプタは、空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入後にエアロゾル発生物品の形状に適合してもよい。特に、未使用のエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体が枯渇した使用済みのエアロゾル発生物品よりも大きい直径を有してもよい。サセプタが剛直な構成を有する場合、エアロゾル発生物品は、サセプタの中への未使用のエアロゾル発生物品の挿入後、サセプタによって保持されてもよい。しかしながら、エアロゾル発生物品の枯渇中、およびそれに伴うエアロゾル発生物品の直径の減少中に、エアロゾル発生物品の緩みが起こる場合がある。この効果は、可撓性サセプタを提供することによって防止されてもよい。
各サセプタは、サセプタの上流領域に可撓性部分を備えてもよい。サセプタの上流領域は、サセプタの上流端の付近の領域であってもよい。サセプタの上流領域は、サセプタの上流端からのサセプタの長さの最大50%、好ましくは最大40%、好ましくは最大30%、好ましくは最大20%、最も好ましくは最大10%を包含するサセプタの長さに沿った領域であってもよい。サセプタの下流領域は、サセプタの下流端の付近の領域であってもよい。サセプタの下流領域は、サセプタの下流端からのサセプタの長さの最大50%、好ましくは最大40%、好ましくは最大30%、好ましくは最大20%、最も好ましくは最大10%を包含するサセプタの長さに沿った領域であってもよい。可撓性部分はサセプタの半径方向の動きを可能にしてもよい。半径方向の動きは、サセプタ配設の内径の増大または減少を可能にしてもよい。特に、各サセプタは、可撓性部分によって半径方向に移動するように構成されてもよい。各サセプタは可撓性部分を備えてもよい。可撓性部分の数は、サセプタの数に対応してもよい。サセプタの可撓性部分は、可撓性部分の下流のサセプタの一部分が移動可能であることを容易にする場合がある。同時に、可撓性部分の上流のサセプタの一部分は、サセプタの確実な取り付けを可能にするために剛直であってもよい。
可撓性部分は、湾曲した突出部として構成されてもよい。可撓性部分は、サセプタの残りの部分と同じ材料から作製されてもよい。湾曲した突出部は、サセプタの残りの部分と同じ材料から作製されてもよい。
各サセプタは、空洞に面する凹状の内表面を有してもよい。「凹状」という用語は、内向きに湾曲する輪郭線または表面を指す場合がある。内表面は、接線方向に凹状であってもよい。内表面は、エアロゾル発生物品の形状に適合した凹形状を有してもよい。内表面は、空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入後、エアロゾル発生物品の外表面に直接当接してもよい。好ましくは、各サセプタは、サセプタの個別の内表面が空洞内に円形の形状を形成するように、凹状の内表面を有する。円形の形状は、空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入後、エアロゾル発生物品の外周に適合するように構成されてもよい。
エアロゾル発生装置は、少なくとも第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねをさらに備えてもよい。第一の懸架ばねは、サセプタの下流領域内のサセプタを包囲してもよい。第二の懸架ばねは、サセプタの上流領域内のサセプタを包囲してもよい。サセプタは、懸架ばねに取り付けられてもよい。
第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、サセプタの半径方向の動きを可能にしてもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、サセプタのうちの一つ以上に取り付けられてもよい。すべてのサセプタは、両方の懸架ばねに取り付けられていることが好ましい。サセプタの下流領域は、第一の懸架ばねに取り付けられてもよい。サセプタの上流領域は、第二の懸架ばねに取り付けられてもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、弾性に構成されてもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、可撓性であるように構成されてもよい。ばねの可撓性は、サセプタの半径方向の動きを可能にしてもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、空洞の側壁に取り付けられてもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、空洞の側壁と一体的に形成されてもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、リング形状、らせん状、またはコイル形状であってもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、円形断面を有してもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、サセプタを保持するように構成されてもよい。第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねのうちの一方または両方は、サセプタの軸方向の動きおよび接線方向の動きのうちの一方または両方を防止するように構成されてもよい。
各サセプタは、サセプタの上流領域に配設された第一の接続要素を備えてもよい。空洞は基部を備えてもよい。基部は、サセプタの第一の接続要素と係合するように構成された第二の接続要素を備えてもよい。第一の接続要素および第二の接続要素は、基部に対するサセプタの半径方向の動きを可能にし、基部に対するサセプタの軸方向の動きを防止する場合がある。
第一の接続要素はオス接続要素であってもよく、第二の接続要素はメス接続要素であってもよく、またはその逆も可能であってもよい。第一の接続要素は、第二の接続要素と係合するように構成されてもよい。第一の接続要素は、ぴったりとした篏合によって第二の接続要素と係合するように構成されてもよい。
第一の接続要素は突出部として構成されてもよく、第二の接続要素は陥凹部として構成されてもよい。この構成は、サセプタの半径方向の動きを可能にする。サセプタの半径方向の動きの間、突出部は陥凹部内で摺動してもよい。接続要素は、サセプタの半径方向の動きの間に突出部が陥凹部から完全に係脱しないように構成されてもよい。結果として、接続要素は、サセプタの確実な接続を容易にし、特にサセプタの軸方向の動きを防止し、その一方でサセプタの半径方向の動きを依然として可能にしてもよい。サセプタの半径方向の動きの間、突出部は陥凹部内で摺動してもよい。
間隙はサセプタの間に提供されてもよい。間隙は細長い間隙として構成されてもよい。細長い間隙は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に平行であってもよい。細長い間隙は、細長いサセプタの間に提供されてもよい。間隙は、サセプタの間の空洞の周りで対称的であってもよい。間隙は、個別のサセプタ間の気流を可能にしてもよい。特に、間隙は、空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入の後、エアロゾル発生物品の中への半径方向の気流を可能にしてもよい。間隙は、エアロゾル発生物品の基体部分の全長に本質的に沿って延びてもよい。均一なエアロゾル発生は、間隙を通したエアロゾル発生物品の中への気流を可能にすることによって改善されてもよい。間隙の幅は、間隙の長さにわたって同じままであってもよい。間隙の幅は下流方向に減少してもよい。これは、より多くの空気が上流方向でエアロゾル発生物品の中に流れることにつながる場合がある。別の方法として、間隙の幅は、下流方向に増大してもよい。これは、より多くの空気が下流方向でエアロゾル発生物品の中に流れることにつながる場合がある。
サセプタはブレード形状であってもよい。この形状は、空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入の後、サセプタとエアロゾル発生物品の間の接触表面を改善する場合がある。別の方法として、または追加的に、この形状は、サセプタ間でのエアロゾル発生物品の保持を改善する場合がある。
各サセプタの上流端は、空洞の基部に取り付けられてもよい。取り付けは、本明細書に記載の通りの第一の接続要素および第二の接続要素によって容易にされる場合がある。
本発明は、本明細書に記載の通りのエアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品とを備えるシステムにさらに関する。サセプタは可撓性であるように構成されてもよい。サセプタは、エアロゾル発生物品の直径よりも小さい内径を有し、これによって、エアロゾル発生物品が空洞の中に受容されうる時、エアロゾル発生物品は空洞の中のサセプタによって確実に保持されてもよい。
空洞の上流端にて空洞の中への軸方向の気流を可能にするために、少なくとも一つの空気開口が空洞の基部に提供されてもよい。空気開口は、エアロゾル発生装置の軸方向で長軸方向の延長を有してもよい。空気開口は円形断面を有してもよい。空気開口は、細長い、または楕円形の、または長方形の断面を有してもよい。
空洞の中への気流は、軸方向で可能にされてもよく、その一方で横方向の空洞の中への気流は、断熱要素によって防止されてもよい。断熱要素を空洞の基部に取り付けるために、断熱要素は空洞の基部に糊付けされてもよい。断熱要素の上流端面は、空洞の基部に糊付けされてもよい。別の方法として、断熱要素は空洞の基部の上方に延びてもよく、これによって断熱要素の内側面は空洞の基部に糊付けなどによって取り付けられてもよい。
断熱要素は、空洞の側壁を部分的にまたは完全に形成してもよい。断熱要素は、空洞の軸方向長さに沿って部分的にまたは完全に延びてもよい。断熱要素は、空洞の基部に直接当接してもよい。断熱要素は、空洞の基部に直接取り付けられてもよく、それによって断熱要素と基部の間の封止取り付けを容易にしてもよい。
誘導コイルが中に配設されてもよい区画は、空洞の下流端にて断熱要素によって空洞から密封されてもよい。誘導コイルが中に配設されてもよい区画は、空洞を包囲して配設されてもよい。この区画は、コイル区画と呼ばれる場合がある。コイル区画は、空洞を部分的にまたは完全に包囲してもよい。コイル区画は、空洞の全長に沿って延びてもよい。コイル区画は、下記により詳細に記載の通り、誘導コイルまたは複数の誘導コイルを収容してもよい。
エアロゾル発生装置は、コイル区画に接続された下流空気吸込み口を備えてもよい。別の方法として、エアロゾル発生装置は、空洞の上流端に隣接する空気吸込み口を備えてもよい。空気吸込み口は、空洞の基部内の空気開口と流体接続されてもよい。
エアロゾル発生装置は電源を備えてもよい。電源は直流(DC)電源であってもよい。電源は第一の誘導コイルに電気的に接続されてもよい。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供給電流を有するDC電源(約2.5ワット~約45ワットの範囲のDC電源に相当)である。エアロゾル発生装置は有利なことに、DC電源によって供給されたDC電流を交流電流に変換するための直流電流から交流電流への(DC/AC)インバータを備えてもよい。DC/ACコンバータは、クラスDまたはクラスEの電力増幅器を備えてもよい。電源は交流電流を提供するように構成されてもよい。
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発生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。
誘導加熱配設は、誘導によって熱を発生するように構成されてもよい。誘導加熱配設は、誘導コイルおよびサセプタ配設を備える。単一の誘導コイルが提供されてもよい。単一のサセプタ配設が提供されてもよい。単一の誘導コイルよりも多い誘導コイルが提供されていることが好ましい。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルが提供されてもよい。単一のサセプタ配設よりも多いサセプタ配設が提供されていることが好ましい。第一のサセプタ配設および第二のサセプタ配設が提供されていることが好ましい。誘導コイルはサセプタ配設を包囲してもよい。第一の誘導コイルはサセプタ配設を包囲してもよい。第二の誘導コイルはサセプタ配設を包囲してもよい。別の方法として、単一のサセプタ配設を包囲する少なくとも二つの誘導コイルが提供されてもよい。二つ以上のサセプタ配設が提供されている場合、サセプタ配設の間に電気絶縁要素が提供されていることが好ましい。
サセプタ配設はサセプタを備えてもよい。サセプタ配設は複数のサセプタを備えてもよい。サセプタ配設はブレード形状のサセプタを備えてもよい。ブレード形状のサセプタは、空洞を包囲して配設されてもよい。ブレード形状のサセプタは、空洞の内部に配設されてもよい。ブレード形状のサセプタは、エアロゾル発生物品が空洞の中に挿入されている時にエアロゾル発生物品を保持するために配設されてもよい。ブレード形状のサセプタは、ブレード形状のサセプタの中へのエアロゾル発生物品の挿入を容易にするために、裾広がりの下流端を有してもよい。空気は、空洞の基部内の空気開口を通して空洞の中に流れてもよい。空気はその後、エアロゾル発生物品の上流端面にてエアロゾル発生物品の中に入ってもよい。別の方法として、または追加的に、空気は、断熱要素によって形成されていることが好ましい空洞の側壁とブレード形状のサセプタとの間を流れてもよい。次いで空気は、ブレード形状のサセプタの間の間隙を通して、エアロゾル発生物品の中に入ってもよい。空気によるエアロゾル発生物品の均一な貫通は、このようにして達成されてもよく、それによってエアロゾル発生を最適化する。
エアロゾル発生装置は磁束集中器を備えてもよい。磁束集中器は、高い透磁率を有する材料から作製されてもよい。磁束集中器は、誘導加熱配設を包囲して配設されてもよい。磁束集中器は、磁力線を磁束集中器の内部に集中させてもよく、それによって誘導コイルによるサセプタ配設の加熱効果を増大させる。
エアロゾル発生装置はコントローラを備えてもよい。コントローラは、誘導コイルに電気的に接続されてもよい。コントローラは、第一の誘導コイルに、および第二の誘導コイルに電気的に接続されてもよい。コントローラは、誘導コイルに供給された電流、およびそれ故に誘導コイルによって発生された磁界の強度を制御するように構成されてもよい。
電源およびコントローラは、誘導コイル、好ましくは第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルに接続されて、かつ誘導コイルの各々に互いに独立して交流電流を提供するように構成されてもよく、これによって使用時に、誘導コイルは各々、交番磁界を発生する。これは、電源およびコントローラが、第一の誘導コイルに単独で、または第二の誘導コイルに単独で、または両方の誘導コイルに同時に交流電流を提供することが可能であってもよいことを意味する。異なる加熱プロファイルは、そのように達成されてもよい。加熱プロファイルは、それぞれの誘導コイルの温度を指してもよい。高温に加熱するために、交流電流を両方の誘導コイルに同時に供給してもよい。より低い温度に加熱するために、またはエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の一部分のみを加熱するために、交流電流を第一の誘導コイルのみに供給してもよい。その後、交流電流を第二の誘導コイルのみに供給してもよい。
コントローラは、誘導コイルおよび電源に接続されてもよい。コントローラは、電源から誘導コイルへの電力の供給を制御するように構成されてもよい。コントローラ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、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他の電子回路であってもよい。コントローラは、さらなる電子構成要素を備えてもよい。コントローラは誘導コイルへの電流供給を調節するよう構成されてもよい。電流はエアロゾル発生装置の起動後、誘導コイルのうちの一方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。
電源およびコントローラは、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルの各々に供給された交流電流の振幅を独立して変化させるように構成されてもよい。この構成を用いて、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルによって発生された磁界の強度を、各コイルに供給された電流の振幅を変化させることによって独立して変化させてもよい。これは、都合よく変えられる加熱効果を容易にする場合がある。例えば、コイルのうちの一方または両方に提供された電流の振幅は、起動中に増大されて、エアロゾル発生装置の開始時間を減少させてもよい。
エアロゾル発生装置の第一の誘導コイルは、第一の回路の一部を形成してもよい。第一の回路は共鳴回路であってもよい。第一の回路は第一の共鳴周波数を有してもよい。第一の回路は第一のコンデンサーを備えてもよい。第二の誘導コイルは第二の回路の一部を形成してもよい。第二の回路は共鳴回路であってもよい。第二の回路は第二の共鳴周波数を有してもよい。第一の共鳴周波数は第二の共鳴周波数と異なってもよい。第一の共鳴周波数は第二の共鳴周波数と同一であってもよい。第二の回路は第二のコンデンサーを備えてもよい。共鳴回路の共鳴周波数は、それぞれの誘導コイルのインダクタンスと、それぞれのコンデンサーの静電容量とに依存する。
エアロゾル発生装置の空洞は開放端を有してもよく、エアロゾル発生物品はその中に挿入される。空洞は、開放端の反対側に閉鎖端を有してもよい。閉鎖端は空洞の基部であってもよい。閉鎖端は、基部内に配設された空気開口の提供を除いて閉鎖されていてもよい。空洞の基部は平坦であってもよい。空洞の基部は円形状であってもよい。空洞の基部は空洞の上流に配設されてもよい。開放端は空洞の下流に配設されてもよい。長軸方向は開放端と閉鎖端の間に延びる方向であってもよい。空洞の長軸方向軸は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸と平行であってもよい。
空洞は加熱チャンバーとして構成されてもよい。空洞は円筒形状を有してもよい。空洞は中空円筒形状を有してもよい。空洞は円形断面を有してもよい。空洞は楕円形または長方形の断面を有してもよい。空洞は、エアロゾル発生物品の直径に対応する直径を有してもよい。
本明細書で使用される「近位」という用語は、ユーザー端(またはエアロゾル発生装置の口側端)を指し、また「遠位」という用語は、近位端の反対側の端を指す。空洞を参照する時、「近位」という用語は、空洞の開放端に最も近い領域を指し、また「遠位」という用語は、閉鎖端に最も近い領域を指す。
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、またはエアロゾル発生物品の、またはエアロゾル発生装置もしく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な寸法を指す。
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、またはエアロゾル発生物品の、またはエアロゾル発生装置もしくはエアロゾル発生物品の構成要素の、その長さに沿った特定の場所での、横断方向における主要な寸法を指す。「厚さ」という用語は、幅と直角を成す横断方向での寸法を指す。
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。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の空洞の中に挿入可能であってもよい。
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させる装置を指す。
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、本明細書でさらに説明および図示される通りのエアロゾル発生物品と、本明細書でさらに説明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。システムにおいて、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置は協働して、吸入可能なエアロゾルを発生する。
本明細書で使用される「サセプタ配設」は、変化する磁界に供された時に加熱する導電性要素を意味する。これはサセプタ配設内で誘導された渦電流、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ってもよい。使用中に、サセプタ配設は、エアロゾル発生装置の空洞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、または密接に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サセプタ配設によって加熱され、これによってエアロゾルが形成される。
サセプタ配設は、好ましくは個別のブレード形状のサセプタによって構造化された円筒形状を有してもよい。サセプタ配設は、対応する誘導コイルの形状に対応する形状を有してもよい。サセプタ配設は、サセプタ配設を誘導コイルの内部に配設することができるように、対応する誘導コイルの直径よりも小さい直径を有してもよい。
「加熱ゾーン」という用語は、加熱ゾーン内、または加熱ゾーンの周りに定置されたサセプタ配設が誘導コイルによって誘導加熱可能であるように、誘導コイルによって少なくとも部分的に包囲されている空洞の長さの一部分を指す。加熱ゾーンは、第一の加熱ゾーンおよび第二の加熱ゾーンを備えてもよい。加熱ゾーンは、第一の加熱ゾーンおよび第二の加熱ゾーンに分割されてもよい。第一の加熱ゾーンは、第一の誘導コイルによって包囲されてもよい。第二の加熱ゾーンは、第二の誘導コイルによって包囲されてもよい。三つ以上の加熱ゾーンが提供されてもよい。複数の加熱ゾーンが提供されてもよい。誘導コイルは、各加熱ゾーンに対して提供されてもよい。一つ以上の誘導コイルは、加熱ゾーンを包囲するように移動可能に配設されてもよく、また加熱ゾーンのセグメント化された加熱のために構成されてもよい。
本明細書で使用される「コイル」という用語は全体を通して、「誘導コイル(inductive coil)」または「誘導コイル(induction coil)」または「インダクタ」または「インダクタコイル」という用語と互換可能である。コイルは、電源に接続された被駆動(一次)コイルであってもよい。
加熱効果は、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを独立して制御することによって変化する場合がある。異なる構成を有する第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを提供することによって、同じ印加電流下で各コイルによって発生された磁界は異なり、そのため加熱効果は変化する場合がある。例えば、異なるタイプのワイヤから第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを形成することによって、同じ印加電流下で各コイルによって発生された磁界は異なり、そのため加熱効果は変化する場合がある。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルを独立して制御することによって、および第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルに異なる構成を提供することによって、同じ印加電流下で各コイルによって発生された磁界は異なり、そのため加熱効果は変化する場合がある。
誘導コイル(複数可)は各々、少なくとも部分的に加熱ゾーンの周りに配置されている。誘導コイルは、加熱ゾーンの領域内の空洞の周囲の周りに部分的にのみ延びてもよい。誘導コイルは、加熱ゾーンの領域内の空洞の周囲全体の周りに延びてもよい。
誘導コイル(複数可)は、空洞の周囲の一部の周りに、または空洞の周囲の周り全体に配置された平面状コイルであってもよい。本明細書で使用される「平面状コイル」は、コイルが置かれた表面に対して垂直である巻線の軸を有する、スパイラル状に巻かれたコイルを意味する。平面状コイルは、平坦なユークリッド平面内に置かれてもよい。平面状コイルは、曲面上に置かれてもよい。例えば、平面状コイルは、平坦なユークリッド平面内で巻かれ、その後曲げられて曲面上に置かれてもよい。
有利なことに、誘導コイル(複数可)はらせん状である。誘導コイルは、らせん状であってもよく、また空洞が中に位置付けられている中央空間の周りに巻かれてもよい。誘導コイルは、空洞の周囲全体の周りに配置されてもよい。
誘導コイル(複数可)は、らせん状かつ同心であってもよい。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは、異なる直径を有してもよい。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは、らせん状かつ同心であってもよく、また異なる直径を有してもよい。こうした実施形態において、二つのコイルのうちの小さい方は、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルのうちの大きい方の中に少なくとも部分的に位置付けられてもよい。
第一の誘導コイルの巻線は、第二の誘導コイルの巻線から電気的に絶縁されてもよい。
エアロゾル発生装置は、一つ以上の追加的な誘導コイルをさらに備えてもよい。例えば、エアロゾル発生装置は第三の誘導コイルおよび第四の誘導コイルをさらに備えてもよく、これらのコイルは追加的なサセプタと関連付けられていることが好ましく、これらのサセプタは異なる加熱ゾーンと関連付けられていることが好ましい。
有利なことに、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは異なるインダクタンス値を有する。第一の誘導コイルは第一のインダクタンスを有してもよく、また第二の誘導コイルは、第一のインダクタンスよりも小さい第二のインダクタンスを有してもよい。これは、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルによって発生された磁界が、所与の電流に対して異なる強度を有することになることを意味する。これは、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルによる異なる加熱効果を容易にする一方で、同じ振幅の電流を両方のコイルに適用する場合がある。これは、エアロゾル発生装置の制御要件を低減する場合がある。第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルが独立して起動される場合、より大きいインダクタンスを有する誘導コイルは、より小さいインダクタンスを有する誘導コイルと異なる時間に起動されてもよい。例えば、より大きいインダクタンスを有する誘導コイルは、吸煙中などの動作中に起動されてもよく、より小さいインダクタンスを有する誘導コイルは、吸煙間などの動作と動作の間に起動されてもよい。これは有利なことに、通常の使用と同じ電力を必要とすることなく、使用と使用の間の空洞内の高温の保守を容易にする場合がある。この「予熱」は、エアロゾル発生装置の使用の動作が再開されると、空洞が望ましい使用温度に戻るためにかかる時間を低減する場合がある。別の方法として、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは、同じインダクタンス値を有してもよい。
第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルは、同じタイプのワイヤから形成されてもよい。有利なことに、第一の誘導コイルは第一のタイプのワイヤから形成されていて、また第二の誘導コイルは、第一のタイプのワイヤと異なる第二のタイプのワイヤから形成されている。例えば、ワイヤの組成または断面は異なってもよい。このように、第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルのインダクタンスは、全体的なコイルの幾何学的形状が同じである場合でさえも異なってもよい。これは、同じまたは類似のコイルの幾何学的形状を第一の誘導コイルおよび第二の誘導コイルに対して使用することを可能にしてもよい。これは、よりコンパクトな配設を容易にする場合がある。
第一のタイプのワイヤは第一のワイヤ材料を含んでもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一のワイヤ材料と異なる第二のワイヤ材料を含んでもよい。第一のワイヤ材料の電気特性と第二のワイヤ材料の電気特性は異なってもよい。例えば、第一のタイプのワイヤは第一の抵抗率を有してもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一の抵抗率と異なる第二の抵抗率を有してもよい。
誘導コイル(複数可)のための適切な材料としては、銅、アルミニウム、銀、および鋼が挙げられる。誘導コイルは、銅またはアルミニウムから形成されていることが好ましい。
第一の誘導コイルが第一のタイプのワイヤから形成されていて、また第二の誘導コイルが、第一のタイプのワイヤと異なる第二のタイプのワイヤから形成されている場合、第一のタイプのワイヤは、第二のタイプのワイヤと異なる断面を有してもよい。第一のタイプのワイヤは第一の断面を有してもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一の断面と異なる第二の断面を有してもよい。例えば、第一のタイプのワイヤは第一の断面形状を有してもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一の断面形状と異なる第二の断面形状を有してもよい。第一のタイプのワイヤは第一の厚さを有してもよく、また第二のタイプのワイヤは、第一の厚さと異なる第二の厚さを有してもよい。第一のタイプのワイヤおよび第二のタイプのワイヤの断面形状および厚さは異なってもよい。
サセプタ配設は、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まで誘導加熱されることができる任意の材料から形成されてもよい。サセプタ配設にとって適切な材料としては、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材料が挙げられる。好ましいサセプタ配設は、金属または炭素を含む。有利なことにサセプタ配設は、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んでもよく、またはそれらから成ってもよい。適切なサセプタ配設はアルミニウムであってもよく、またはアルミニウムを含んでもよい。サセプタ配設は、5パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含んでもよく、20パーセント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パーセント超または90パーセント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。好ましいサセプタ配設は摂氏250度を超える温度に加熱されてもよい。
サセプタ配設は、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。
サセプタ配設は、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、サセプタ配設は、セラミックコアまたはセラミック基板の外表面上に形成された金属トラックを備えてもよい。
サセプタ配設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、サセプタ配設は、その上面および下面の各々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。サセプタ配設は、単一のサセプタ材料を含んでもよい。サセプタ配設は、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料を含んでもよい。第一のサセプタ材料は第二のサセプタ材料と密接に物理的に接触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接に接触して、分解できない単一のサセプタを形成してもよい。あ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。サセプタ配設は二層構造を有してもよい。サセプタ配設はステンレス鋼層およびニッケル層から形成されてもよい。
第一のサセプタ材料と第二のサセプタ材料の間の密接な接触は、任意の適切な手段によってなされてもよい。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、堆積、被覆、クラッディング、または溶接されてもよい。好ましい方法としては、電気メッキ、亜鉛メッキ、およびクラッディングが挙げられる。
第二のサセプタ材料は摂氏500度よりも低いキュリー温度を有してもよい。第一のサセプタ材料は、サセプタが交番電磁場内に定置されている時に、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てもよい。例えば、第一のサセプタ材料はアルミニウムであってもよく、またはステンレス鋼などの鉄系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。動作中にサセプタ全体の温度を調節するために、第二のサセプタ材料のキュリー温度を使用することができる。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を下回るべきである。第二のサセプタ材料にとって適切な材料は、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、好ましくは摂氏400度よりも低くなるように、または好ましくは摂氏380度よりも低くなるように、または摂氏360度よりも低くなるように選択されてもよい。第二のサセプタ材料は所望の最高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、例えば摂氏200度~摂氏400度の範囲内、または摂氏250度~摂氏360度の範囲内であってもよい。一部の実施形態において、第一のサセプタ材料と第二のサセプタ材料が共積層されていることが好ましい場合がある。 共積層は任意の適切な手段によって形成されてもよい。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上に堆積またはメッキされてもよい。
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に匹敵するサイズを有してもよい。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。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。
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減してもよい。
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、ハウジングの空洞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したエアロゾルを直接吸入するためにユーザーの口の中に入れられるエアロゾル発生装置の一部分を指す。
空気吸込み口は、半開放入口として構成されてもよい。半開放入口は、空気がエアロゾル発生装置に入ることを可能にすることが好ましい。空気または液体は、半開放入口を通してエアロゾル発生装置から出るのを防止されてもよい。半開放入口は、例えば半透過性の膜であってもよく、空気については一方向のみで透過性であるが、反対方向では気密および液密である。半開放入口はまた、例えば一方向弁であってもよい。半開放入口は、例えばエアロゾル発生装置の最小限の押圧、または弁もしくは膜を通過する空気の量といった特定の条件が満たされる場合にのみ、空気が入口を通過することを可能にすることが好ましい。
加熱配設の動作は、吸煙検出システムによってトリガされてもよい。別の方法として、加熱配設は、オンオフボタンを押すことによってトリガされ、ユーザーの吸煙の持続時間の間保持されてもよい。吸煙検出システムはセンサーとして提供されてもよく、これは気流センサーとして構成されて、気流速度を測定してもよい。気流速度は、ユーザーによってエアロゾル発生装置の気流経路を通して引き出される時間当たりの空気の量を特徴付けるパラメータである。吸煙の開始は、気流が所定の閾値を超える時に、気流センサーによって検出されてもよい。開始はまた、ユーザーがボタンを起動後に検出されてもよい。
センサーはまた、吸煙中にユーザーによって装置の気流経路を通して引き出される、エアロゾル発生装置内部の空気の圧力を測定するための圧力センサーとして構成されてもよい。センサーは、エアロゾル発生装置の外側の周囲空気の圧力とユーザーによって装置を通して引き出される空気の圧力との間の圧力差または圧力降下を測定するように構成されてもよい。空気の圧力は、空気吸込み口、装置のマウスピース、空洞(加熱チャンバーなど)、または空気が通って流れるエアロゾル発生装置内の任意の他の通路もしくはチャンバーにて検出されてもよい。ユーザーがエアロゾル発生装置を吸う時、装置内部に陰圧または真空が発生し、この陰圧は圧力センサーによって検出されてもよい。「陰圧」という用語は、周囲空気の圧力よりも相対的に低い圧力として理解される。言い換えれば、ユーザーが装置を吸う時、装置を通して引き出される空気は、装置の外側の周囲空気の圧力よりも低い圧力を有する。吸煙の開始は、圧力差が所定の閾値を超える場合、圧力センサーによって検出されてもよい。
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示すディスプレーを含んでもよい。
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のエアロゾル発生装置内の搭載型電力供給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。特に好ましい一実施形態において、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んでもよい。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な隆起または波形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、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、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、乾燥重量基準で5重量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、また乾燥重量基準で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、他の添加物および成分(風味剤など)を含んでもよい。
上記の実施形態のうちのいずれかにおいて、エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置の空洞とは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に部分的に受容されるように配設されてもよい。エアロゾル発生装置の空洞とエアロゾル発生物品とは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に完全に受容されるように配設されてもよい。
エアロゾル発生物品は実質的に円筒状の形状であってもよい。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円周とを有してもよい。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の形状であってもよい。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する。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10ミリメートルの長さを有してもよい。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。フィルタープラグは中空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。
本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語は、エアロゾル発生装置の使用中にユーザーがエアロゾル発生装置を吸う方向に関して、エアロゾル発生装置の構成要素または構成要素の部分の相対的な位置を説明するために使用される。
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メートルの範囲内であってもよい。
一実施形態に関して説明される特徴は、本発明の他の実施形態にも等しく適用されてもよい。
例証としてのみであるが、以下の添付図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
図1は、本発明によるエアロゾル発生装置の断面図を示す。 図2は、挿入されたエアロゾル発生物品を有するエアロゾル発生装置の例示的な図を示す。 図3は、エアロゾル発生物品の誘導加熱配設のサセプタ配設のより詳細な図を示す。 図4は、サセプタ配設の可撓性部分を示す。 図5は、懸架ばねおよび接続要素を示す。 図6は、サセプタ配設のさらなる一実施形態を示す。
図1は、エアロゾル発生装置の近位部分または下流部分を示す。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品12の挿入のための空洞10を備える。図2において、挿入されたエアロゾル発生物品12を見ることができる。空洞10は加熱チャンバーとして構成されている。
空洞10の内部にサセプタ配設14が配設されている。サセプタ配設14は複数のサセプタブレードを備えてもよい。個別のサセプタブレードは、空洞10の中へのエアロゾル発生物品12の挿入を簡単にするために、それぞれの下流端42にて裾が広がっている。サセプタ配設14の内径は、エアロゾル発生物品12の外径に対応する、またはこれよりもわずかに小さい。エアロゾル発生物品12は、空洞10の中へのエアロゾル発生物品12の挿入後、サセプタ配設14によって保持される。
サセプタ配設14は誘導加熱配設の一部である。誘導加熱配設は誘導コイル16を備える。誘導コイル16は、空洞10を少なくとも部分的に包囲して配設されていることが好ましい。誘導コイル16は空洞10の全円周を包囲する。誘導コイル16はサセプタ配設14を包囲して配設されている。誘導コイル16は、エアロゾル発生物品12の基体部分18が受容される空洞10の一部を包囲する。エアロゾル発生物品12のフィルター部分20は、空洞10の中へのエアロゾル発生物品12の挿入後、空洞10から突き出る。ユーザーはフィルター部分20を吸う。
サセプタ配設14の個別のサセプタの間に、間隙40が提供されている。間隙40は、空洞10の中へのエアロゾル発生物品12の挿入後、エアロゾル発生物品12の中への気流を可能にする。間隙40は、断熱要素22とサセプタ配設14の間の空洞10の空間からエアロゾル発生物品12の中への半径方向の気流を可能にする。結果として、間隙40は内向きの半径方向の気流を可能にする。間隙40は細長い形状を有する。間隙40は、エアロゾル発生物品12の基体部分18の長さに本質的に沿って延びてもよい。
二つ以上の誘導コイル16が提供されてもよい。二つの誘導コイル16、または三つ以上の誘導コイル16が提供されていることが好ましい。誘導コイル16は誘導加熱配設の一部であってもよい。誘導コイル16は、空洞10内の別個の加熱ゾーンの加熱を可能にするように別々に制御可能であってもよい。模範的に、第一の誘導コイルは、下流加熱ゾーンに対応する空洞10の下流部分を包囲するように配設されてもよく、その一方で第二の誘導コイルは、上流加熱ゾーンに対応する空洞10の上流部分を包囲するように配設されてもよい。
エアロゾル発生装置は、図中に示されていないさらなる要素(誘導加熱配設を制御するためのコントローラなど)を備えてもよい。コントローラは、誘導加熱配設が二つ以上の誘導コイル16を備える場合、個別のコイルを別々に制御するように構成されてもよい。エアロゾル発生装置は、電池などの電源を備えてもよい。コントローラは、電源から誘導コイル16への、または個別の誘導コイル16への電気エネルギーの供給を制御するように構成されてもよい。
サセプタ配設14と誘導コイル16の間に、断熱要素22が配設されている。断熱要素22は空洞10の側壁を形成する。断熱要素22は細長い延長部を有する。断熱要素22は中空の円筒形状を有する。断熱要素22はエアロゾル発生装置のハウジング24に取り付けられている。断熱要素22は、図1に図示の通り、ハウジング24の下流端26に取り付けられていることが好ましい。加えて、断熱要素22は、空洞10の下流端にて空洞10の基部28に取り付けられている。空洞10の基部28において、一つ以上の空気開口30が配設されている。
空気開口30は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に平行な細長い延長を有する。空気開口30は、空洞10の上流端32にて空洞10の中に空気が入ることを可能にする。断熱要素22は、空気が横方向で空洞10の中に入るのを防止する。
誘導コイル16はコイル区画34内に配設されている。コイル区画34は断熱要素22を包囲して配設されている。層状構造には、その真ん中で中央に空洞10が提供されている。空洞10を包囲して、断熱要素22が提供されている。断熱要素22を包囲して、コイル区画34が配設されている。コイル区画34を包囲して、エアロゾル発生装置のハウジング24が提供されている。
周囲空気がコイル区画34に入ることを可能にするように、空気吸込み口36が提供されている。空気吸込み口36はハウジング24の下流端26に配設されている。空気吸込み口36はコイル区画34に隣接して配設されている。空気吸込み口36は、ハウジング24の外周と、断熱要素22に接続されたハウジング24の下流端26の一部との間に提供されている。別の方法として、図1に示す通り、空気吸込み口36は、エアロゾル発生装置のハウジング24の側壁内に定置されている。言い換えれば、空気吸込み口36は、エアロゾル発生装置のハウジング24の外周に定置されている。空気吸込み口36は空洞10の上流端に隣接して配設されている。
図1において、弾力性のあるシール要素38が空洞10の下流端にて示される。弾力性のあるシール要素38は、空洞10の下流端を包囲して配設されている。弾力性のあるシール要素38は、円形の形状を有する。弾力性のあるシール要素38は、エアロゾル発生物品12の挿入を容易にする漏斗形状を有する。弾力性のあるシール要素38は、エアロゾル発生物品12の挿入後に、エアロゾル発生物品12に圧力を印加して、エアロゾル発生物品12を定位置に保持する。弾力性のあるシール要素38は、エアロゾル発生物品12を通して漏れ出ることを除いて、空気が空洞10から漏れ出ることを防止するために空気貫通不能である。
図2は、エアロゾル発生物品12が空洞10の中に挿入されている、エアロゾル発生装置の図を示す。エアロゾル発生物品12の基体部分18は、空洞10の中に受容されている。エアロゾル発生物品12のフィルター部分20は、ユーザーがエアロゾル発生物品12を吸うために空洞10から突き出ている。
図2において、挿入されたエアロゾル発生物品12に加えて、気流が示されている。空気は、空気吸込み口36を通してエアロゾル発生装置の中に流れてもよい。二つ以上の空気吸込み口36が提供されてもよい。空気はコイル区画34を通って流れる。コイル区画34を出た後、空気は、空洞10の基部28にて配設された空気開口30を通して空洞10の中に流れる。その後、空気は、個別のサセプタブレードの間に提供された間隙を通して、エアロゾル発生物品12の中に流れる。
図3は、サセプタ配設14のより詳細な図を示す。図3で分かる通り、個別のサセプタの下流端42は、空洞10の中へのエアロゾル発生物品12の挿入の容易さを促進するために裾が広がっている。サセプタ配設14の個別のサセプタの上流端は、空洞10の基部28に取り付けられている。
図4は、サセプタ配設14の個別のサセプタの可撓性部分44を示す。各可撓性部分44は突出部として構成されている。可撓性部分44は、サセプタの半径方向の動きを可能にし、これによってエアロゾル発生物品12をサセプタ配設14内に収容することができる。サセプタ配設14の内径は、エアロゾル発生物品12の外径に対応している、またはこれよりもわずかに小さい。
図5は懸架ばね46を示す。単一の懸架ばね46が提供されてもよい。しかしながら、図5Bおよび図5Cで分かる通り、二つの懸架ばね46が提供されていることが好ましい。懸架ばね46のうちの一つは、サセプタ配設14のサセプタの下流端42に隣接して配設されている。さらなる懸架ばね46はサセプタの上流端に隣接して配設されている。懸架ばね46は断熱要素22とサセプタ配設14の間に配設されている。懸架ばね46は、図5Aおよび図5Cの矢印によって示す通り、サセプタの半径方向の動きを可能にするために可撓性である。さらに、懸架ばね46は、サセプタの軸方向の動きおよび接線方向の動きのうちの一つ以上を防止する。図5Aで分かる通り、個別のサセプタは懸架ばね46に取り付けられている。懸架ばね46は、サセプタとの取り付けのために平坦な部分を有する。懸架ばね46は、サセプタと断熱要素22の間の距離を橋渡しするための突出部または湾曲形状を有する。懸架ばね46は断熱要素22にて支持されている。懸架ばね46は断熱要素22に据え付けられている。懸架ばね46は、断熱要素22の対応する溝の中に据え付けられている。懸架ばね46は断熱要素22に取り付けられている。懸架ばね46は断熱要素22と一体的に形成されてもよい。
図5は、サセプタの第一の接続要素50と、基部28の対応する第二の接続要素48とをさらに示す。図5Bおよび図5Cに示す通り、第一の接続要素50は突出部として構成されていて、基部28の第二の接続要素48は陥凹部として構成されている。第一の接続要素50および第二の接続要素48は、互いに係合するように構成されている。第一の接続要素50および第二の接続要素48は、サセプタ配設14の半径方向の動きを可能にし、その一方でサセプタ配設14の軸方向の動きを防止する。第一の接続要素50はオス接続要素であり、第二の接続要素48はメス接続要素であり、またはその逆も可能である。
図6は、サセプタ配設14のサセプタの一実施形態を示す。サセプタの内表面は凹状表面を有する。この実施形態によるサセプタ配設14は管状形状を有し、これはサセプタの凹状内表面によって改善されてもよい。

Claims (14)

  1. エアロゾル発生装置であって、
    エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を受容するための空洞と、
    誘導加熱配設であって、サセプタ配設および誘導コイルを備える誘導加熱配設と、を備え、
    前記サセプタ配設が少なくとも二つの細長いサセプタを備え、前記サセプタが前記空洞の中に配設されていて、前記サセプタ配設が下流端にて裾広がりの形状を有し、かつ各サセプタの上流端が前記空洞の基部へと取り付けられ、前記エアロゾル発生装置が、少なくとも第一の懸架ばねをさらに備え、かつ前記サセプタが前記第一の懸架ばねに取り付けられている、エアロゾル発生装置。
  2. 前記サセプタが可撓性であるように構成されている、請求項1に記載のエアロゾル発生装置。
  3. 各サセプタが、前記サセプタの上流領域に可撓性部分を備える、請求項1または請求項2に記載のエアロゾル発生装置。
  4. 前記可撓性部分が、湾曲した突出部として構成されている、請求項3に記載のエアロゾル発生装置。
  5. 各サセプタが、空洞に面する凹状内表面を有する、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。
  6. 前記エアロゾル発生装置が、少なくとも第二の懸架ばねをさらに備え、前記第一の懸架ばねが、前記サセプタの下流領域において前記サセプタを包囲し、前記第二の懸架ばねが、前記サセプタの上流領域において前記サセプタを包囲し、かつ前記サセプタが前記第一及び第二の懸架ばねに取り付けられている、請求項1~5のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
  7. 前記第一の懸架ばねおよび第二の懸架ばねが、前記サセプタの半径方向の動きを可能にするように可撓性であるように構成されている、請求項6に記載のエアロゾル発生装置。
  8. 各サセプタが、前記サセプタの上流領域に配設された第一の接続要素を備え、前記空洞が基部を備え、前記基部が、前記サセプタの前記第一の接続要素と係合するように構成された第二の接続要素を備え、前記第一の接続要素および前記第二の接続要素が、前記基部に対する前記サセプタの半径方向の動きを可能にし、かつ前記基部に対する前記サセプタの軸方向の動きを防止する、請求項7に記載のエアロゾル発生装置。
  9. 前記第一の接続要素が突出部として構成されていて、かつ前記第二の接続要素が陥凹部として構成されている、請求項8に記載のエアロゾル発生装置。
  10. 前記サセプタの間に間隙が提供されている、請求項1~9のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
  11. 前記サセプタがブレード形状である、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. 前記サセプタが、前記空洞の側壁の周りに管状配設で配設されている、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. 前記サセプタがステンレス鋼製である、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。
  14. 請求項1~13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含むエアロゾル発生物品とを備えるシステムであって、前記サセプタが可撓性であるように構成されていて、かつ前記サセプタが前記エアロゾル発生物品の直径よりも小さい内径を有し、これによって前記エアロゾル発生物品が前記空洞の中に受容されている時に前記エアロゾル発生物品が前記サセプタによって前記空洞の中に確実に保持されている、システム。
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