JP7448291B2 - エアロゾル供給デバイス - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル供給デバイスのヒーター構成体及びエアロゾル供給デバイスに関する。

シガレット、シガー、等々の喫煙品は、使用中、タバコを燃やしてタバコ煙をもたらす。燃やすことなく化合物を放出する製品を創出することにより、タバコを燃やすこれらの喫煙品の代替を提供する試行がなされている。このような製品の例は、材料を燃やすのではなく、材料を加熱することによって化合物を放出する加熱デバイスである。材料は、例えばタバコであっても、或いはニコチンを含有することも含有しないこともある他の非タバコ製品であってもよい。

本開示の第１の態様によれば、
エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたヒーター構成要素と、
第１の位置でヒーター構成要素に接続される第１の線と、
第２の位置でヒーター構成要素に接続される第２の線であって、第２の位置は第１の位置から間隔を空けられている、第２の線と、
電子回路機構であって、
第１の線と第２の線の間で測定される電位差に基づいて、第１の位置におけるヒーター構成要素の温度を決定する
ように構成される、電子回路機構と
を備える、エアロゾル供給デバイスのためのヒーター構成体が提供される。

本開示の第２の態様によれば、
第１の態様によるヒーター構成体と、
変動磁場を生成するためのインダクタコイルと
を備えるエアロゾル供給デバイスが提供される。

本開示の別のものによれば、
エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたサセプタであって、変動磁場を使用した浸透によって加熱することができる、サセプタと、
第１の位置でサセプタに接続される第１の線と、
第２の位置でサセプタに接続される第２の線であって、第２の位置は第１の位置から間隔を空けられている、第２の線と、
電子回路機構であって、
第１の線と第２の線の間で測定される電位差に基づいて、第１の位置におけるサセプタの温度を決定する
ように構成される、電子回路機構と
を備える、エアロゾル供給デバイスのためのヒーター構成体が提供される。

本開示の別の態様によれば、
エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたヒーター構成要素と、
第１の位置でヒーター構成要素に接続される第１の線と
を備え、第１の線は、第１の線がヒーター構成要素に接続される第１の位置で保護コーティングによって覆われている、エアロゾル供給デバイスのためのヒーター構成体が提供される。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照してなされる、単なる一例として与えられる本発明の好ましい実施形態についての以下の説明から明らかになるであろう。

エアロゾル供給デバイスの例の正面図である。 外部カバーが取り外された図１のエアロゾル供給デバイスの正面図である。 図１のエアロゾル供給デバイスの横断面図である。 図２のエアロゾル供給デバイスの分解図である。 図５Ａは、エアロゾル供給デバイス内の加熱アセンブリの横断面図であり、図５Ｂは、図５Ａの加熱アセンブリの一部の拡大図である。 絶縁部材の周りに巻かれた第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイルを示す図である。 標準熱電対の線図表現を示す図である。 例によるサセプタ及び２つの標準熱電対の線図表現を示す図である。 別の例によるサセプタ及び２つの熱電対の線図表現を示す図である。 図９のサセプタの他の線図表現を示す図である。 図９のサセプタの他の線図表現を示す図である。

本明細書において使用されるとき、「エアロゾル生成材料」という用語は、加熱すると揮発する、典型的にはエアロゾルの形態の成分を提供する材料を含む。エアロゾル生成材料は任意のタバコ含有材料を含み、また、例えばタバコ、タバコ誘導体、エキスパンデッドタバコ、再生タバコ又はタバコ代替品のうちの１つ又は複数を含むことができる。エアロゾル生成材料は、製品に応じてニコチンを含有することも含有しないこともある他の非タバコ製品を含むことも同じく可能である。エアロゾル生成材料は、例えば固体、液体、ゲル、ワックス、等々の形態であってもよい。エアロゾル生成材料は、例えば材料の組合せ又は配合であってもよい。エアロゾル生成材料は、「喫煙材」としても知られている。

エアロゾル生成材料を加熱して、典型的にはエアロゾル生成材料を燃やすことなく、即ち燃焼させることなく吸入することができるエアロゾルを形成する、エアロゾル生成材料の少なくとも１つの成分を揮発させる装置が知られている。このような装置は、時によっては「エアロゾル生成デバイス」、「エアロゾル供給デバイス」、「非燃焼加熱式デバイス」、「タバコ加熱製品デバイス」又は「タバコ加熱デバイス」或いは類するものとして説明される。同様に、典型的には、ニコチンを含有することも含有しないこともある液体の形態のエアロゾル生成材料を気化させる、いわゆるｅシガレットデバイスも存在している。エアロゾル生成材料は、装置に挿入することができるロッド、カートリッジ又はカセット、等々の一部の形態であっても、或いは装置に挿入することができるロッド、カートリッジ、カセット、等々の一部として提供することも可能である。エアロゾル生成材料を加熱して揮発させるためのヒーターは、装置の「恒久的」部品として提供することができる。

エアロゾル供給デバイスは、加熱するためのエアロゾル生成材料を含む物品を受け入れることができる。この文脈における「物品」は、使用中、加熱されてエアロゾル生成材料を揮発させるエアロゾル生成材料を含む、即ち含有する構成要素であり、また、使用中、任意選択で他の構成要素である。ユーザは、加熱されて、次にユーザが吸入するエアロゾルを生成する前に、物品をエアロゾル供給デバイスに挿入することができる。物品は、例えばその物品を受け入れるようにサイズ化されたデバイスの加熱チャンバー内に置かれるように構成される所定のサイズ、又は特定のサイズの物品であってもよい。

本開示の第１の態様は、エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたヒーター構成要素を定義する。特定の例では、ヒーター構成要素はサセプタである。本明細書においてより詳細に考察されるように、サセプタは電磁誘導によって加熱される導電対象である。したがってサセプタは変動磁場を使用した浸透によって加熱することができる。エアロゾル生成材料を含む物品はサセプタに受け入れることができる。加熱されると、サセプタは、エアロゾルを放出するエアロゾル生成材料に熱を伝達する。

この例では、エアロゾル供給デバイスは、ヒーター構成要素が加熱される際に、１つ又は複数の位置におけるヒーター構成要素の温度を監視することができる。これは、エアロゾル生成材料が適切な温度に加熱されることを保証するために有用であり得る。例えばヒーター構成要素の温度が高すぎると、エアロゾル生成材料が過熱状態になり、エアロゾルの味／香りに影響を及ぼし得る。ヒーター構成要素の温度が低すぎると、生成されるエアロゾルの量が少なすぎることになり得る。したがって加熱中、ヒーター構成要素の温度を監視し、制御することが有用であり得る。

１つ又は複数の領域におけるヒーター構成要素の温度を監視するために、１つ又は複数の温度センサをヒーター構成要素と接触させることができる。温度センサは例えば熱電対であってもよい。よく理解されているように、熱電対は温度を知覚するために使用されるデバイスであり、２つの異種の導体／線を備えている。典型的には、「測定ジャンクション」を形成するために一方の端部で２本の線が互いに結合され、また、これらの線の第２の端部は「基準ジャンクション」を形成することができる。ゼーベック効果によれば、測定ジャンクションと基準ジャンクションの間の温度差で決まる電圧がこれらの線の間に生成される。基準ジャンクションの温度が分かると、これらの線の間で測定された電位差から測定ジャンクションの温度を決定することができる。コントローラ及び電圧計などの電子回路機構は、測定された電位差に基づいて温度を推定することができる。

第１の態様では、熱電対は第１の線及び第２の線を使用して提供される。第１の線は第１の位置でヒーター構成要素に接続され、また、第２の線は第２の位置でヒーター構成要素に接続される。熱電対として機能させるためには、第１の線及び第２の線は異種でなければならない。２本の線を第１の位置で互いに結合して測定ジャンクションを形成する代わりに、ヒーター構成要素は、第２の位置と第１の位置の間の第２の線の延長として作用することができる。したがってデバイスの電子回路機構によって測定される温度は第１の位置における温度である。この温度は、第１の線と第２の線の間で測定される電位差に基づいて決定される。したがって第１の線及び第２の線ではなく、第１の線及びヒーター構成要素が第１の位置に測定ジャンクションを形成する。

ヒーター構成要素は第２の線の延長として作用するため、それは、第２の線を第１の位置で第１の線に接続する必要はないことを意味する。ヒーター構成要素に沿った任意の位置で第２の線を接続することができるため、デバイスをより自由に構築することができる。例えば第２の線を第１の線に接続するためにより長い線をデバイスを通して這わせる代わりに、より短い第２の線を使用することができる。

ヒーター構成要素は、ヒーター構成要素が第２の線の材料と「類似の」材料からできている場合、第２の線の真の延長を形成することができる。この文脈における類似の材料とは、材料に沿った２点間に同じ温度差が存在する場合、同じように挙動する材料である。言い換えると、２点間に同じ温度差が存在する場合、２つの材料に沿ってもたらされる電圧は同じであるか、又は実質的に同じである。温度は測定された電位差に基づいて予測されるため、材料同士の間の類似性の程度が温度測定の精度を決定することになる。例えば第２の線及びヒーター構成要素が厳密に同じ材料からできている場合、それらに温度勾配が加えられると、それらは同じように挙動することになる。したがって理論的には、構成体は、第２の線が第１の線に直接接続されると、標準熱電対と区別することができなくなる。ヒーター構成要素及び第２の線が異なる組成を有している場合、電子回路機構によって予測される温度は、標準熱電対によって測定される温度と異なり得る。したがってヒーター構成要素と第２の線の間の類似性の程度は温度測定の精度に影響を及ぼす。したがって類似性の程度は必要な温度測定の精度で決まる。ユーザが極端に正確な温度測定を必要とする場合、第２の線及びヒーター構成要素は極めて類似した材料で構築しなければならず、一方、ユーザが温度の大まかな予測しか必要としない場合、ヒーター構成要素及び第２の線はそれほど類似していなくてもよい。ヒーター構成要素又は第２の線の材料を変更することにより、ユーザは、予測された温度を標準熱電対の温度に対して比較することによって測定誤差を決定することができる。

２点間に同じ温度差が存在する場合に、同じ電圧又は同様の電圧をもたらす２つの材料は、実質的に同じ（固有）ゼーベック係数を有していると言うことができる。したがって第１の線と、第２の線及びヒーター構成要素の組合せとの有効ゼーベック係数は、第１の線と第２の線との有効ゼーベック係数と実質的に同じでなければならない。したがって同様のゼーベック係数を有する材料は、温度のより正確な予測を提供することになる。

一般に、同じ組成又は同様の組成を有する材料は、実質的に同じゼーベック係数を有することになる。したがっていくつかの例では、ヒーター構成要素と第２の線は、実質的に同じ金属又は合金を含むことができる（即ちそれらはいずれも実質的に同じ組成を有する）。第１の線は、ヒーター構成要素及び第２の線とは異なる組成を有する。例えば第１の線は、ヒーター構成要素及び第２の線とは異なるゼーベック係数を有する。

例えばヒーター構成要素は、特定の金属又は合金の少なくとも９５重量％を含むことができ、また、第２の線は、同じ金属又は合金の少なくとも９５重量％を含むことができる。ヒーター構成要素は、特定の金属又は合金の少なくとも９７重量％を含むことができ、また、第２の線は、同じ金属又は合金の少なくとも９７重量％を含むことができることが好ましい。ヒーター構成要素は、特定の金属又は合金の少なくとも９９重量％を含むことができ、また、第２の線は、同じ金属又は合金の少なくとも９９重量％を含むことができることがより好ましい。実質的に同じ金属又は合金を含む材料は、より正確な温度測定を提供することが分かっている。

特定の例では、ヒーター構成要素及び第２の線は、それぞれ少なくとも９５重量％の鉄を含む。ヒーター構成要素及び第２の線は、それぞれ少なくとも９６重量％の鉄を含み、又はヒーター構成要素及び第２の線は、それぞれ少なくとも９７重量％の鉄を含み、或いはヒーター構成要素及び第２の線は、それぞれ少なくとも９８重量％の鉄を含むことが好ましい。ヒーター構成要素及び第２の線は、それぞれ少なくとも９９重量％の鉄を含むことがより好ましい。実質的に同じ重量％の鉄を含む材料は、より正確な温度測定を提供することが分かっている。

さらに他の例では、ヒーター構成要素は９９．１８～９９．６２重量％の鉄を含む鋼を含み、また、第２の線は少なくとも９９重量％の鉄を含む。９９．１８～９９．６２重量％の鉄を含む鋼は、場合によってはＡＩＳＩ １０１０炭素鋼（アメリカ鉄鋼研究所によって定義されている）として知られている。第２の線は、９９．６重量％の鉄などの少なくとも９９．５重量％の鉄を含むことができることがより好ましい。このような材料は、約±５°Ｃ内の正確な温度測定を提供することが分かっている。

第１の線は銅－ニッケル合金からできていてもよい。銅－ニッケル合金は、コンスタンタン（Ｃｏｎｓｔａｎｔａｎ）（商標）の商品名で販売されているような、ほぼ５５重量％の銅及び４５重量％のニッケルを含む合金であってもよい。したがって第２の線は鉄を含むことができ、また、第１の線はコンスタンタンなどの銅－ニッケル合金を含む。鉄線及び銅－ニッケル線を含む熱電対は、タイプ－Ｊ熱電対として、より広く知られている。したがって第１の線、第２の線、ヒーター構成要素及び電子回路機構はタイプ－Ｊ熱電対を形成する。

いくつかの例では、ヒーター構成要素の２つ以上の領域／ゾーンの温度を測定することが望ましいことがある。例えば、第１の熱電対構成体が、第１の領域／ゾーン（上で説明した）の第１の位置におけるヒーター構成要素の温度を測定し、さらなる第２の熱電対構成体が、第２の領域／ゾーンの第３の位置におけるヒーター構成要素の温度を測定することができる。例えば第１のゾーンは第１のインダクタコイルによって加熱することができ、第２のゾーンは第２のインダクタコイルによって加熱することができる。

したがってヒーター構成体は、第３の位置でヒーター構成要素に接続される第３の線をさらに備えることができ、第３の位置は第１の位置及び第２の位置から間隔を空けられている。電子回路機構は、第３の線と第２の線の間で測定される第２の電位差に基づいて、第３の位置におけるヒーター構成要素の第２の温度を決定するようにさらに構成することができる。

したがって第３の線と、第２の線及びヒーター構成要素の組合せは、第２の熱電対の一部として作用し、第３の位置における温度を得るために、今度は第２の線と第３の線の間の電位差が測定される。したがって２つの熱電対に対して通常必要である４本の線ではなく、３本の線しか使わずに２つの熱電対を構築することができる。同様に、４本の線を使用して３つの熱電対を構築することができ、また、５本の線を使用して４つの熱電対を構築することができる。したがって個々の熱電対は共通線（第２の線）を共有する。したがってヒーター構成要素は、第２の位置と第３の位置の間に第２の線の延長を同じく形成する。したがって第１の位置における温度を測定するために、第１の線と第２の線の間の電位差を測定することができ、また、第３の位置における温度を測定するために、第３の線と第２の線の間の電位差を測定することができる。この構成体によれば、第２の線は第１の熱電対の一部として、また、第２の熱電対の一部として使用することができ、これはデバイスの複雑性を低減する。１本少ない線を使用することにより、デバイスの重量及びコストを低減することができる。

第３の線は、（ｉ）ヒーター構成要素及び第２の線の組成とは異なる、及び（ｉｉ）第１の線の組成と同じである、のうちの少なくともいずれかである組成を有することができる。例えば（ｉ）の場合、熱電対として機能させるためには、第３の線はヒーター構成要素及び第２の線とは異なる金属／合金からできていなければならない。（ｉｉ）の場合、第３の線は実質的に第１の線と同じであってもよく、したがって同じく銅－ニッケル合金からできていてもよい。これは、電子回路機構による温度予測のプロセスを単純にすることができる。材料が同じであるため、例えば第１の熱電対構成体に使用されるアルゴリズムと同じアルゴリズムをこの第２の熱電対構成体に使用して温度を予測することができる。

第１の位置は、第２の位置よりもヒーター構成要素の第１の端部の近くであってもよく、また、第２の位置は、第３の位置よりもヒーター構成要素の第１の端部の近くであってもよい。したがって第２の位置は、第１の位置と第３の位置の間に配置することができる。これは、ヒーター構成要素が第２の線の延長として作用する長さを短くし、延いては第１の位置及び第３の位置のより正確な温度予測をもたらし得る。ヒーター構成要素の第１の端部はヒーター構成要素の近位／口端部であってもよい。

特定の構成体では、ヒーター構成要素は２つのインダクタコイルによって取り囲まれる。第１のインダクタコイルはヒーター構成要素の第１の領域／ゾーンの周りに巻かれ、また、第２のインダクタコイルはヒーター構成要素の第２の領域／ゾーンの周りに巻かれる。第１の位置は第１の領域／ゾーンの中間点とすることができ、また、第３の位置は第２の領域／ゾーンの中間点とすることができる。いくつかの例では、第１のインダクタコイル及びゾーンは第２のインダクタコイル及びゾーンより短い。例えば第１のインダクタコイルは約１５ｍｍと約２０ｍｍの間の長さを有することができ、また、第２のインダクタコイルは約２５ｍｍと約３０ｍｍの間の長さを有することができる。したがってヒーター構成要素は約４０ｍｍと約５０ｍｍの間の長さを有することができる。特定の例では、第１のインダクタコイルはヒーター構成要素の口／近位端（即ちデバイスが使用されている場合、ユーザの口により近い端部）に向かって配置され、また、第２のインダクタコイルはヒーター構成要素の遠位端に向かって配置される。より特定の例では、第１の位置はヒーター構成要素の遠位端から３２～３６ｍｍ近辺に配置することができ、また、第３の位置はヒーター構成要素の遠位端から１２～１６ｍｍ近辺に配置することができる。

第２の位置は、ヒーター構成要素の第１の位置と第３の位置の間の中間点とすることが好ましい。これは、第１の位置と第２の位置の間の距離が第２の位置と第３の位置の間の距離に実質的に等しいことを意味する。これは、ヒーター構成要素が第２の線の延長として作用する距離が両方の熱電対構成体に対して最短化されることを意味する。この距離を短くすることにより、温度予測の精度を改善することができる。第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイルが測定された温度に基づいて制御される例では、より正確な温度予測により、インダクタコイルのより正確な制御が得られる。インダクタコイルがより正確に駆動されると、エアロゾル生成材料の過熱を防止することができ（ゾーンが熱くなりすぎないことを保証することによって）、また、エアロゾル生成材料が加熱不足にならないことを保証することができる（ゾーンが適切な温度に加熱されることを保証することによって）。インダクタコイルをより正確に制御することにより、デバイスのエネルギー効率をより高くすることができる。

別の例では、第２の位置と第３の位置は、ヒーター構成要素に沿って実質的に同じ距離とされる（それらはヒーター構成要素の周囲の異なる点とされ得る）。距離はヒーター構成要素の端部から測定される。別の例では、第３の位置（及び第１の位置）は、ヒーター構成要素に沿って、第２の位置よりもさらに遠くに存在する。これらの両方の構成体により、第２の線の長さを短くすることができ、したがってデバイスの質量並びにコストを低減することができる。

第１の線、第２の線及び第３の線は個別であり、それらの長さに沿って互いに結合されないことが好ましい。

いくつかの例では、第１の線は、第１の線がヒーター構成要素に接続される第１の位置で保護コーティングによって覆われる。追加又は別法として、第２の線は、第２の線がヒーター構成要素に接続される第２の位置で保護コーティングによって覆われる。追加又は別法として、第３の線は、第３の線がヒーター構成要素に接続される第３の位置で保護コーティングによって覆われる。

保護コーティングは、線がヒーター構成要素に接続される点における、線又は線をヒーター構成要素に結合する材料の腐食の低減又は防止を促進することができる。酸性腐食又は電気化学的腐食などの腐食は、エアロゾル又は凝縮したエアロゾルが線の露出した部分と接触すると生じ得る。鉄の含有量が多い線は、場合によってはとりわけ腐食しやすい。したがって保護コーティングは、エアロゾルによる線との接触を防止することによって障壁として作用し得る。

いくつかの例では、保護コーティングは線（複数可）の一部のみを覆う。例えばコーティングは線の露出した導電部分のみを覆うことができる。コーティングは、ヒーター構成要素への線の境界／接続点の近傍のみに存在し得る。

線が電気絶縁「被覆」を備える例では、保護コーティングは被覆とは全く異なる。

特定の一構成体では、保護コーティングは金属又は金属合金を含む。例えば製造中、最初に線をヒーター構成要素に接続し、次に金属又は金属合金でコーティングすることができる。したがってコーティングは、線がヒーター構成要素に接続された後に加えられる。コーティングは、例えばヒーター構成要素全体を覆う／コーティングすることができ、或いは線とヒーター構成要素の間の接続点の近傍におけるヒーター構成要素の外部表面の少なくとも一部を覆う／コーティングすることができる。

保護コーティングはニッケルを含むことができる。ニッケルは例えば良好な防食特性を有する。さらに、ニッケルは強磁性でもあり、したがって磁気ヒステリシスによって追加の熱を生成し、これはエアロゾル供給デバイスではとりわけ有用である。

一例では、金属又は金属合金コーティングは、約１ミクロンと約１５ミクロンの間などの最大１５ミクロンの厚さを有する。特定の例では、金属又は金属合金コーティングは、約１．５ミクロンと約２．５ミクロンの間の厚さを有する。

別の構成体では、保護コーティングはシーラントを含む。シーラントは、線がヒーター構成要素に接続された後に加えることができる。シーラントも障壁として作用し、エアロゾルによる線との接触を防止する。シーラントは耐湿性及び耐水性であってもよい。

シーラントは高温シーラントであることが好ましい。即ちシーラントは耐熱性である。耐熱性シーラントは、シーラントが高い融点を有することを意味し得る。ヒーター構成要素が約２００°Ｃと約３００°Ｃの間に加熱されるエアロゾル供給デバイスでは、シーラントは、例えば最大３００°Ｃ近辺まで、又は最大３５０°Ｃ近辺までの温度に耐えることができなければならない。

いくつかの例では、シーラントはシリコーン系シーラントである。いくつかの例では、シーラントはアルミナ系接着剤である。

シーラントは、例えばクラモリンイソテンプ（Ｃｒａｍｏｌｉｎ Ｉｓｏｔｅｍｐ）（商標）、コーサルズ（Ｋｏｒｔｈａｌｓ）、アレムコセラマボンド（Ａｒｅｍｃｏ Ｃｅｒａｍａｂｏｎｄ）（商標）、グラスボンド（Ｇｌａｓｓｂｏｎｄ）（商標）／ソーライゼン（Ｓａｕｒｅｉｓｅｎ）（商標）製品Ｎｏ． ３、マスターボンド（Ｍａｓｔｅｒｂｏｎｄ）（商標）高温ボンディング、シーリング及びコーティングコンパウンド、又はパイ－ケン（Ｐｉ－Ｋｅｍ）（商標）高温セラミック接着剤であってもよい。

いくつかの例では、シーラントは電気絶縁性である。

一例では、第１の線及び第２の線を備える、エアロゾル供給デバイスのための熱電対が提供され、第１の線の第１の端部及び第２の線の第１の端部は測定ジャンクションを形成し、第１の線の第１の端部は第２の線の第１の端部に接続（即ち結合）されない。したがって第１の線の第１の端部及び第２の線の第１の端部は、第１の線又は第２の線のうちの一方と同様の組成を有する導電対象（サセプタなど）に接続することができる。したがって熱電対は、２本の線の端部を接続する必要なく機能することができる。第１の線の第２の端部及び第２の線の第２の端部は基準ジャンクションを形成する。熱電対は、上で説明した特徴のうちの任意の特徴を備えることができる。

別の態様では、エアロゾル供給デバイスのためのヒーター構成体が提供される。ヒーター構成体は、エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたヒーター構成要素と、第１の位置でヒーター構成要素に接続される第１の線とを備え、第１の線は、第１の線がヒーター構成要素に接続される第１の位置で保護コーティングによって覆われている。保護コーティングは、上で説明した特徴のうちの任意の特徴又はすべての特徴を備えることができる。

いくつかの例では、ヒーター構成体は、第１の位置でヒーター構成要素に接続される第２の線をさらに備える。したがって第１の線及び第２の線は第１の位置で互いに接続することができる。

他の例では、第２の線は第２の位置でヒーター構成要素に接続され、第２の位置は第１の位置から間隔を空けられている。したがってこれらの例では、ヒーター構成要素は第１の線の延長を形成することができる。

ヒーター構成要素に接続された複数の線を備える例では、保護コーティングは、個々の線の接続点において同じであっても、或いは異なっていてもよい。いくつかの例では、いくつかの線のみを保護コーティングでコーティングすることができる。

上で簡単に言及したように、いくつかの例では、コイル（複数可）は、使用中、少なくとも１つの導電加熱構成要素からエアロゾル生成材料へ熱エネルギーを導くことができ、以てエアロゾル生成材料が加熱されるよう、少なくとも１つの導電加熱構成要素／素子（ヒーター構成要素／素子として同じく知られている）を加熱させるように構成される。

いくつかの例では、コイル（複数可）は、使用中、少なくとも１つの加熱構成要素／素子に浸透するための変動磁場を生成し、以て少なくとも１つの加熱構成要素の誘導加熱及び／又は磁気ヒステリシス加熱をもたらすように構成される。このような構成体では、個々の加熱構成要素は「サセプタ」と呼ぶことができる。使用中、少なくとも１つの導電加熱構成要素に浸透するための変動磁場を生成し、以て少なくとも１つの導電加熱構成要素の誘導加熱をもたらすように構成されるコイルは、「誘導コイル」又は「インダクタコイル」と呼ぶことができる。

デバイスは加熱構成要素（複数可）、例えば導電加熱構成要素（複数可）を含むことができ、また、加熱構成要素（複数可）は、加熱構成要素（複数可）のこのような加熱を可能にするために、コイル（複数可）に対して適切に配置することができ、或いは配置可能である。加熱構成要素（複数可）はコイル（複数可）に対して固定位置に置くことができる。別法としては、デバイス及びこのような物品の両方が少なくとも１つのそれぞれの加熱構成要素、例えば少なくとも１つの導電加熱構成要素を備えることができ、また、物品が加熱ゾーンに存在している場合に、コイル（複数可）にデバイス及び物品の各々の加熱構成要素（複数可）を加熱させることができる。

いくつかの例では、コイル（複数可）は螺旋状である。いくつかの例では、コイル（複数可）は、エアロゾル生成材料を受け入れるように構成されるデバイスの加熱ゾーンの少なくとも一部を取り囲む。いくつかの例では、コイル（複数可）は加熱ゾーンの少なくとも一部を取り囲む螺旋コイル（複数可）である。加熱ゾーンは、エアロゾル生成材料を受け入れるように形状化されたレセプタクルであってもよい。

いくつかの例では、デバイスは、加熱ゾーンを少なくとも部分的に取り囲む導電加熱構成要素を備え、また、コイル（複数可）は、導電加熱構成要素の少なくとも一部を取り囲む螺旋コイル（複数可）である。いくつかの例では、導電加熱構成要素は管状である。いくつかの例では、コイルはインダクタコイルである。

図１は、エアロゾル生成媒体／材料からエアロゾルを生成するためのエアロゾル供給デバイス１００の例を示したものである。おおざっぱに言えば、デバイス１００は、エアロゾル生成媒体を含む交換可能物品１１０を加熱して、デバイス１００のユーザによって吸入されるエアロゾル又は他の吸入可能媒体を生成するために使用することができる。

デバイス１００は、デバイス１００の様々な構成要素を取り囲んで収納するハウジング１０２（外部カバーの形態の）を備えている。デバイス１００は、加熱アセンブリによって加熱するために物品１１０を挿入することができる開口１０４を一方の端部に有している。使用中、物品１１０は、完全に、又は部分的に加熱アセンブリに挿入することができ、そこでヒーターアセンブリの１つ又は複数の構成要素によって物品１１０を加熱することができる。

この例のデバイス１００は第１の端部部材１０６を備えており、この第１の端部部材１０６は、物品１１０が所定の位置に位置していない場合、開口１０４を閉じるために第１の端部部材１０６に対して動かすことができる蓋１０８を備えている。図１では、蓋１０８は開いた構成で示されているが、蓋１０８は閉じた構成に移動することができる。例えばユーザは、蓋１０８を矢印「Ａ」の方向にスライドさせることができる。

デバイス１００は、押されるとデバイス１００を動作させるボタン又はスイッチなどの、ユーザが動作させることができる制御要素１１２を同じく含むことができる。例えばユーザは、スイッチ１１２を操作することによってデバイス１００をターンオンさせることができる。

また、デバイス１００は、デバイス１００のバッテリーを充電するためのケーブルを受け入れることができるソケット／ポート１１４などの電気構成要素を同じく備えることができる。例えばソケット１１４は、ＵＳＢ充電ポートなどの充電ポートであってもよい。

図２は、外部カバー１０２が取り外され、また、物品１１０が存在しない図１のデバイス１００を描写したものである。デバイス１００は縦方向の軸線１３４を画定している。

図２に示されているように、第１の端部部材１０６はデバイス１００の一方の端部に配置され、また、第２の端部部材１１６はデバイス１００の反対側の端部に配置されている。第１の端部部材及び第２の端部部材１０６、１１６は、相俟って少なくとも部分的にデバイス１００の端部表面を画定している。例えば第２の端部部材１１６の底部表面は、少なくとも部分的にデバイス１００の底部表面を画定している。外部カバー１０２の縁も同じく端部表面の一部を画定することができる。この例では蓋１０８は、デバイス１００の頂部表面の一部を同じく画定している。

開口１０４に最も近いデバイスの端部は、使用中、ユーザの口に最も近いため、この開口１０４に最も近いデバイス１００の端部は、場合によってはデバイス１００の近位端（又は口端部）として知られている。使用中、ユーザは、物品１１０を開口１０４に挿入し、ユーザ制御１１２を動作させてエアロゾル生成材料の加熱を開始し、また、デバイス中に生成されたエアロゾルをふかす。これによりエアロゾルがデバイス１００を通って、流路に沿ってデバイス１００の近位端に向かって流れる。

開口１０４から最も遠いデバイスのもう一方の端部は、使用中、ユーザの口から最も遠い端部であるため、この開口１０４から最も遠いデバイスのもう一方の端部は、場合によってはデバイス１００の遠位端として知られている。デバイス中に生成されたエアロゾルをユーザがふかすと、エアロゾルはデバイス１００の遠位端から離れる方向に流れる。

デバイス１００は電力源１１８をさらに備えている。電力源１１８は、例えば充電式バッテリー又は非充電式バッテリーなどのバッテリーであってもよい。適切なバッテリーの例には、例えばリチウムバッテリー（リチウムイオンバッテリーなど）、ニッケルバッテリー（ニッケル－カドミウムバッテリーなど）及びアルカリバッテリーがある。バッテリーは、エアロゾル生成材料を加熱するために、要求されると、コントローラ（図示せず）の制御の下で電力を供給するべく加熱アセンブリに電気結合されている。この例ではバッテリーは、バッテリー１１８を所定の位置に維持する中央サポート１２０に接続されている。

デバイスは少なくとも１つの電子モジュール１２２をさらに備えている。電子モジュール１２２は、例えば印刷回路基板（ＰＣＢ）を備えることができる。ＰＣＢ１２２は、プロセッサなどの少なくとも１つのコントローラ及びメモリを支持することができる。ＰＣＢ１２２は、デバイス１００の様々な電子構成要素を一体に電気接続するための１つ又は複数の電気トラックを同じく備えることができる。例えばバッテリー端子は、デバイス１００全体に電力を分配することができるよう、ＰＣＢ１２２に電気接続することができる。また、ソケット１１４も、電気トラックを介して同じくバッテリーに電気結合することができる。

例示的デバイス１００では、加熱アセンブリは誘導加熱アセンブリであり、誘導加熱プロセスによって物品１１０のエアロゾル生成材料を加熱するための様々な構成要素を備えている。誘導加熱は、電磁誘導によって導電対象（サセプタなど）を加熱するプロセスである。誘導加熱アセンブリは、誘導素子、例えば１つ又は複数のインダクタコイル、及び交流電流などの可変電流を誘導素子を通して流すためのデバイスを備えることができる。誘導素子中の可変電流は変動磁場をもたらす。変動磁場は、誘導素子に対して適切に配置されたサセプタに浸透し、サセプタの内部に渦電流を生成する。サセプタは渦電流に対して電気抵抗を有し、したがってこの抵抗に逆らう渦電流の流れにより、ジュール熱によってサセプタが加熱される。サセプタが鉄、ニッケル又はコバルトなどの強磁性体を含んでいる場合、サセプタ中の磁気ヒステリシス損、即ち変動磁場との磁気双極子の整列の結果として、磁気材料中の磁気双極子の可変配向によって同じく熱が生成され得る。例えば伝導による加熱と比較すると、誘導加熱では、熱はサセプタの内部に生成され、したがって速やかに加熱することができる。さらに、誘導ヒーターとサセプタとの間の何らかの物理的接触は不要であり、したがって構築及び用途の自由が促進される。

例示的デバイス１００の誘導加熱アセンブリは、サセプタ構成体１３２（本明細書においては「サセプタ」と呼ばれている）、第１のインダクタコイル１２４及び第２のインダクタコイル１２６を備えている。第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は導電材料からできている。この例では、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、螺旋インダクタコイル１２４、１２６を提供するために螺旋状に巻かれるリッツ線／ケーブルからできている。リッツ線は、個々に絶縁され、且つ、まとめて撚られて単一の線に形成される複数の個別の線を備えている。リッツ線は、導体の表皮効果損を小さくするように設計されている。例示的デバイス１００では、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、長方形の断面を有する銅リッツ線からできている。他の例では、リッツ線は円などの他の形の断面を有することができる。

第１のインダクタコイル１２４は、サセプタ１３２の第１のセクションを加熱するための第１の変動磁場を生成するように構成され、また、第２のインダクタコイル１２６は、サセプタ１３２の第２のセクションを加熱するための第２の変動磁場を生成するように構成されている。この例では、第１のインダクタコイル１２４は、デバイス１００の縦方向の軸線１３４に沿った方向に第２のインダクタコイル１２６と隣り合わせになっている（即ち第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は重畳していない）。サセプタ構成体１３２は、単一のサセプタ又は２つ以上の個別のサセプタを備えることができる。第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の端部１３０はＰＣＢ１２２に接続することができる。

第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、いくつかの例では、互いに異なる少なくとも１つの特性を有することができることは認識されよう。例えば第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なる少なくとも１つの特性を有することができる。より詳細には、一例では、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なるインダクタンス値を有することができる。図２では、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、第１のインダクタコイル１２４の方が第２のインダクタコイル１２６よりもサセプタ１３２の短いセクションにわたって巻かれるよう、長さが異なっている。したがって第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なる数の回を備えることができる（個々の回同士の間の間隔は実質的に同じであることを仮定して）。さらに別の例では、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なる材料で構築することも可能である。いくつかの例では、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は実質的に全く同じであってもよい。

この例では、第１のインダクタコイル１２４及び第２のインダクタコイル１２６は逆方向に巻かれている。これは、インダクタコイルが異なる時間に駆動される場合に有用であり得る。例えば最初に第１のインダクタコイル１２４を駆動して物品１１０の第１のセクションを加熱することができ、後の時間に第２のインダクタコイル１２６を駆動して物品１１０の第２のセクションを加熱することができる。コイルを逆方向に巻くことにより、特定のタイプの制御回路と共に使用される場合、非駆動コイルに誘導される電流の低減が促進される。図２では、第１のインダクタコイル１２４は右巻き螺旋であり、第２のインダクタコイル１２６は左巻き螺旋である。しかしながら別の実施形態では、インダクタコイル１２４、１２６は同じ方向に巻くことも可能であり、或いは第１のインダクタコイル１２４を左巻き螺旋にし、第２のインダクタコイル１２６を右巻き螺旋にすることも可能である。

この例のサセプタ１３２は中空であり、したがってエアロゾル生成材料が受け入れられるレセプタクルを画定している。例えば物品１１０はサセプタ１３２に挿入することができる。この例ではサセプタ１２０は管状であり、円形の断面を有している。

図２のデバイス１００は、概ね管状で、少なくとも部分的にサセプタ１３２を取り囲むことができる絶縁部材１２８をさらに備えている。絶縁部材１２８は、例えばプラスチックなどの任意の絶縁材料から構築することができる。この特定の例では、絶縁部材は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から構築されている。絶縁部材１２８は、サセプタ１３２内に生成された熱からのデバイス１００の様々な構成要素の絶縁を補助することができる。

また、絶縁部材１２８は、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６を完全に、或いは部分的に支持することも可能である。例えば図２に示されているように、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は絶縁部材１２８の周りに配置されており、また、絶縁部材１２８の半径方向に外側に向かっている表面と接触している。いくつかの例では、絶縁部材１２８は第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６と当接していない。例えば絶縁部材１２８の外部表面と、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の内部表面との間に小さいギャップが存在していてもよい。

特定の例では、サセプタ１３２、絶縁部材１２８並びに第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、サセプタ１３２の縦方向の中心軸線の周りに同軸である。

図３は、デバイス１００の側面図を部分断面で示したものである。この例では外部カバー１０２が存在している。第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の長方形の断面形状をより明確に見ることができる。

デバイス１００は、サセプタ１３２の一方の端部と係合してサセプタ１３２を所定の位置に維持するサポート１３６をさらに備えている。サポート１３６は第２の端部部材１１６に接続されている。

デバイスは、制御要素１１２内で連携された第２の印刷回路基板１３８を同じく備えることができる。

デバイス１００は、デバイス１００の遠位端に向かって配置された第２の蓋／キャップ１４０及びばね１４２をさらに備えている。ばね１４２によって第２の蓋１４０を開き、サセプタ１３２へのアクセスを提供することができる。ユーザは、第２の蓋１４０を開いてサセプタ１３２及び／又はサポート１３６をきれいにすることができる。

デバイス１００は、サセプタ１３２の近位端から遠ざかる方向にデバイスの開口１０４に向かって延びている延長チャンバー１４４をさらに備えている。保持クリップ１４６は少なくとも部分的に延長チャンバー１４４内に配置されており、物品１１０がデバイス１００内に受け入れられると、物品１１０と当接して維持する。延長チャンバー１４４は端部部材１０６に接続されている。

図４は図１のデバイス１００の分解図であり、外部カバー１０２は省略されている。

図５Ａは、図１のデバイス１００の一部の断面を描写したものである。図５Ｂは、図５Ａのある領域の拡大を描写したものである。図５Ａ及び図５Ｂは、サセプタ１３２内に受け入れられた物品１１０を示しており、物品１１０は、物品１１０の外部表面がサセプタ１３２の内部表面と当接するように寸法化されている。これは、加熱が最も有効であることを保証する。この例の物品１１０はエアロゾル生成材料１１０ａを含んでいる。エアロゾル生成材料１１０ａはサセプタ１３２内に配置されている。物品１１０は、フィルター、ラッピング材料及び／又は冷却構造などの他の構成要素を含むことも同じく可能である。

図５Ｂは、サセプタ１３２の外部表面が、サセプタ１３２の縦方向の軸線１５８に対して直角の方向に測定した距離１５０だけインダクタコイル１２４、１２６の内部表面から間隔を空けられていることを示している。特定の一例では、距離１５０は約３ｍｍ～４ｍｍ、約３ｍｍ～３．５ｍｍ又は約３．２５ｍｍである。

図５Ｂは、絶縁部材１２８の外部表面が、サセプタ１３２の縦方向の軸線１５８に対して直角の方向に測定した距離１５２だけインダクタコイル１２４、１２６の内部表面から間隔を空けられていることをさらに示している。特定の一例では、距離１５２は約０．０５ｍｍである。別の例では、距離１５２は、インダクタコイル１２４、１２６が絶縁部材１２８と当接して接触するよう、実質的に０ｍｍである。

一例では、サセプタ１３２は約０．０２５ｍｍ～１ｍｍ又は約０．０５ｍｍの壁厚１５４を有している。

一例では、サセプタ１３２は約４０ｍｍ～６０ｍｍ、約４０ｍｍ～４５ｍｍ又は約４４．５ｍｍの長さを有している。

一例では、絶縁部材１２８は約０．２５ｍｍ～２ｍｍ、０．２５ｍｍ～１ｍｍ又は約０．５ｍｍの壁厚１５６を有している。

図６は、デバイス１００の加熱アセンブリを描写したものである。上で簡単に言及したように、加熱アセンブリは、軸線１５８（デバイス１００の縦方向の軸線１３４に対して同じく平行である）に沿った方向に互いに隣り合わせに配置された第１のインダクタコイル１２４及び第２のインダクタコイル１２６を備えている。使用中、第１のインダクタコイル１２４が最初に駆動される。これによりサセプタ１３２の第１の領域／ゾーン（即ち第１のインダクタコイル１２４によって取り囲まれたサセプタ１３２のセクション）が熱くなり、今度はこの第１の領域／ゾーンがエアロゾル生成材料の第１の部分を加熱する。後の時間に第１のインダクタコイル１２４をスイッチオフし、第２のインダクタコイル１２６を駆動することができる。これによりサセプタ１３２の第２の領域／ゾーン（即ち第２のインダクタコイル１２６によって取り囲まれたサセプタ１３２のセクション）が熱くなり、今度はこの第２の領域／ゾーンがエアロゾル生成材料の第２の部分を加熱する。第２のインダクタコイル１２６は、第１のインダクタコイル１２４が駆動されている間、スイッチオンすることができ、また、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６の駆動が継続している間、スイッチオフすることができる。別法としては、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６がスイッチオンされる前にスイッチオフすることも可能である。コントローラを含む電子回路機構は、個々のインダクタコイルの駆動／活性化のタイミングを制御することができる。インダクタコイルは、個々のゾーンが適切な時間に適切な温度に加熱されることを保証するために、サセプタ１３２の温度に基づいて駆動することができる。

いくつかの例では、第１のインダクタコイル１２４の長さ２０２は第２のインダクタコイル１２６の長さ２０４より短い。個々のインダクタコイルの長さは、デバイスの軸線１３４に対して同じく平行であるサセプタの軸線１５８に対して平行の方向に測定される。より短い第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６よりもデバイス１００の口端部（近位端）の近くに配置されている。エアロゾル生成材料が加熱されるとエアロゾルが開放される。ユーザが吸入すると、エアロゾルがデバイス１００の口端部に向かって矢印２０６の方向に引き出される。エアロゾルは開口／口金１０４を通ってデバイス１００から出て、ユーザによって吸入される。第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６よりも開口１０４の近くに配置されている。

この例では、第１のインダクタコイル１２４は約２０ｍｍの長さ２０２を有しており、また、第２のインダクタコイル１２６は約３０ｍｍの長さ２０４を有している。第１のインダクタコイル１２４を形成している第１の線は、絶縁部材１２８の周りに螺旋状に巻かれている。同様に、第２の線も螺旋状に巻かれて第２のインダクタコイル１２６を形成している。第１の線及び第２の線は長方形の断面で描写されているが、それらは円形断面などの異なる形の断面を有することも可能である。

例では、デバイス１００は、サセプタ１３２の温度を知覚するための１つ又は複数の温度センサを備えている。例えばサセプタ１３２のゾーン毎に１つの温度センサを提供することができる。上で説明したように、サセプタ１３２は、第１のゾーン及び第２のゾーン、並びに必要に応じてインダクタコイル１２４、１２６を駆動するための電子回路機構（コントローラを含むことができる）を備えている。このデバイスでは、サセプタ１３２の温度を測定するために使用される温度センサは熱電対である。温度センサは、例えばゾーンの中間点又はその近辺に配置することができる。

図７は、サセプタ１３２の１つ又は複数の位置における温度を測定するために使用することができる例示的熱電対の線図を描写したものである。熱電対は、温度Ｔ_１である測定ジャンクション２１４を形成するために一方の端部で接続されている２本の導体２１０、２１２を備えており、導体２１０、２１２のもう一方の端部は、既知の第２の温度Ｔ_２に維持されている。２本の導体２１０、２１２は異種の材料からできている。例えば第１の導体２１０は鉄からできており、第２の導体２１２はコンスタンタンなどの銅－ニッケル合金からできている。したがって熱電対はＪ－タイプ熱電対である。他の例では、異種導体の異なる対を備えた異なるタイプの熱電対、例えばタイプＥ熱電対、タイプＫ熱電対、タイプＭ熱電対などを使用することができる。

Ｔ_１及びＴ_２が異なっている場合、個々の導体２１０、２１２は、ゼーベック効果の結果として電圧を生成する。第１の導体２１０によって生成される電圧はＶ_１＝Ｓ_１ΔＴであり、また、第２の導体２１２によって生成される電圧はＶ_２＝Ｓ_２ΔＴであり、Ｓ_１及びＳ_２は、第１の導体及び第２の導体２１２、２１２のそれぞれのゼーベック係数であり、また、ΔＴ＝Ｔ_２－Ｔ_１である。したがって電圧計Ｖは２本の導体２１０と２１２の間の電位差を測定することになり、Ｖ＝Ｖ_１－Ｖ_２＝Ｓ_１ΔＴ－Ｓ_２ΔＴ＝Ｓ_１，２ΔＴで与えられる。Ｓ_１，２＝Ｓ_１－Ｓ_２は導体対の有効ゼーベック係数である。Ｓ_１及びＳ_２は導体自体の固有材料特性であるが、Ｓ_１，２は、熱電対の熱電気性能を記述する有効ゼーベック係数である。熱電対は既知の温度に基づいて較正することができ、この較正により、Ｖが測定されると、有効ゼーベック係数を決定することができる。したがって、Ｔ_２及びＳ_１，２が分かると、電圧Ｖを測定することによってＴ_１を決定することができる。Ｔ_２は例えば室温に維持することができる。

図８は、サセプタの２つの位置の温度を測定するために使用することができる２つの「標準」熱電対を備えたサセプタ１３２の線図表現である。個々の熱電対の基準ジャンクションは図８には示されていない。基準ジャンクションは、例えばＰＣＢ１２２に配置されるサーミスタであってもよい。

第１の導体２１８及び第２の導体２２０は、第１の位置２２２でサセプタ１３２に接続されている。第１の導体２１８及び第２の導体２２０は、サセプタ１３２の第１のゾーンの第１の位置２２２の温度を測定する第１の熱電対の一部を形成している。第３の導体２２４及び第４の導体２２６は、第２の位置２２８でサセプタ１３２に接続されている。第３の導体２２４及び第４の導体２２６は、サセプタ１３２の第２のゾーンの第２の位置２２８の温度を測定する第２の熱電対の一部を形成している。第１の導体と第２の導体２１８、２２０の間で測定された電圧に基づいて第１の位置２２２の温度を決定することができる。同様に、第３の導体と第４の導体２２４、２２６の間で測定された電圧に基づいて第２の位置２２８の第２の温度を決定することができる。

図８の例示的ヒーター構成体では、個々の熱電対は、互いに測定ジャンクションで接続される２本の線／導体を備えている。しかしながらサセプタ１３２が一方の導体と「類似の」材料からできている場合、熱電対毎に２本の導体を互いに接続する必要はないことが分かっている。その代わりに熱電対の２本の線を異なる位置でサセプタに接続することができる。したがってサセプタ１３２は、一方の線／導体の延長を形成する。サセプタとは異種の導体は、温度を測定すべき位置に接続される。サセプタと類似の導体はサセプタの任意の位置に接続することができる。一方の導体／線をサセプタに沿った任意の位置に接続することができるため、デバイスをより自由に構築することができる。

したがって図９は、図８に描写されているヒーター構成体に対する代替ヒーター構成体を描写したものである。この構成体では、第１の導体／線２３２は第１の位置２３０でサセプタ１３２に接続されている。第２の導体／線２３４は第２の位置２４０でサセプタ１３２に接続されている。したがって第１の位置及び第２の位置２３０、２４０はサセプタに沿って間隔を空けられている。この例では第２の線２３４は、サセプタ１３２が第２の線２３４の延長を形成するよう、サセプタ１３２と類似の材料でできている。第１の線２３２はサセプタ１３２及び第２の線２３４とは異種である。測定ジャンクションは異種材料同士の間の境界であり、したがって測定ジャンクションは第１の位置２３０に位置している。したがって第１の線２３２、第２の線２３４及びサセプタ１３２は、サセプタ１３２の第１のゾーンの第１の位置２３０の温度を測定する第１の熱電対の一部を形成している。温度は、第１の線２３２と第２の線２３４の間で測定される電位差に基づいて決定することができる。

サセプタ１３２及び第２の線２３４が類似の材料のサセプタ１３２及び第２の線２３４である場合（即ちそれらが同様の固有ゼーベック係数を有している場合）、熱電対の有効ゼーベック係数は、第１の線及び第２の線２３２、２３４が図８に示されているように配置されると、熱電対の有効ゼーベック係数と同様である。例えばサセプタ１３２が第２の線２３４と実質的に同じ金属又は合金からできている場合、サセプタ１３２及び第２の線２３４は、同様の固有ゼーベック係数を有することになり、したがって温度勾配が存在すると、同じ電圧を生成することになると思われる。この例では第１の線２３２は、コンスタンタンなどの銅－ニッケル合金からできており、サセプタ１３２は、約９９．１８重量％と９９．６２重量％の間の鉄を含む炭素鋼からできており、また、第２の線２３４は約９９．６重量％の鉄を含んでいる。したがってサセプタ１３２及び第２の線２３４は、サセプタ１３２が第１の位置２３０と第２の位置２４０の間に第２の線２３４の延長を形成するよう、同様の組成を有している。図１０は、第１の位置２３０と第２の位置２４０の間のサセプタ１３２に沿った経路２４２を描写したものである。サセプタに沿った経路２４２は、第２の線２３４の長さが振る舞うであろう挙動と実質的に同じように挙動するため、したがって図７に関連して説明したアルゴリズムは、図９及び図１０の構成体の良好な近似である。

サセプタ１３２の別の位置（第３の位置２３６など）の温度を測定する必要がある場合、第３の導体／線２３８を第３の位置２３６でサセプタ１３２に接続することができる。第３の線２３８は、第１の線２３２と同じ組成又は異なる組成を有することができる。第１の熱電対の場合と同様、異種の導体／線を第３の位置２３６で第３の線２３８に直接接続する必要はない。その代わりに、第２の位置２４０でサセプタ１３２に接続されていても、第２の線２３４がこの第２の熱電対の一部を同じく形成することができる。繰り返すが、これは、サセプタ１３２が第２の線２３４と「類似の」材料からできていることによるものである。したがってサセプタ１３２は、第２の位置２４０と第３の位置２３６の間に第２の線２３４の延長を形成している。この例では第３の線２３８はサセプタ１３２とは異種であり、測定ジャンクションは第３の位置２３６に位置していることを意味している。したがって第３の線２３８、第２の線２３４及びサセプタ１３２は、サセプタ１３２の第２のゾーンの第３の位置２３６の温度を測定する第２の熱電対に一部を形成している。この温度は、第３の線２３８と第２の線２３４の間で測定される電位差に基づいて決定される。

この例では第３の線２３８は、コンスタンタンなどの銅－ニッケル合金からできており、実質的に第１の線２３２と同じである。サセプタ１３２及び第２の線２３４は同様の組成を有しているため、サセプタ１３２は、第２の位置２４０と第３の位置２３６の間に第２の線２３４の延長を形成している。図１１は、第３の位置２３６と第２の位置２４０の間のサセプタ１３２に沿った経路２４４を描写したものである。サセプタに沿った経路２４４は、第２の線２３４の長さが振る舞うであろう挙動と実質的に同じように挙動するため、したがって図７に関連して説明したアルゴリズムは、図９及び図１１の構成体の良好な近似である。

図９に戻ると、第１の位置２３０はサセプタ１３２の第１のゾーンに配置されており、第１のゾーンは、サセプタ１３２を取り囲んでいる第１のインダクタコイル１２４の真下に配置されている領域として画定されている。第１の位置２３０は第１のゾーンの中間点に向かって配置されていることが好ましい。同様に、第３の位置２３６はサセプタ１３２の第２のゾーンに配置されており、第２のゾーンは、サセプタ１３２を取り囲んでいる第２のインダクタコイル１２６の真下に配置されている領域として画定されている。第３の位置２３６は第２のゾーンの中間点に向かって配置されていることが好ましい。

例では、サセプタ１３２は、その遠位端２５２とその近位端２５２の間で測定した約４４ｍｍの長さ２５０を有している。第１の位置２３０は、サセプタ１３２の遠位端２５２から約３５ｍｍ離れた位置とすることができ、また、第３の位置２３６は、遠位端２５２から約１４ｍｍ離れた位置することができる。遠位端２５２と第１の位置２３０の間の距離は距離２５６によって示されており、また、遠位端２５２と第３の位置２３６の間の距離は距離２５８によって示されている。距離２５６、２５８は、サセプタ１３２の縦方向の軸線１５８に対して平行に測定されている。

特定の例では、第１のインダクタコイル１２４は、約１９ｍｍなどの約１５ｍｍと約２０ｍｍの間の長さを有しており、また、第２のインダクタコイル１２６は、約２８ｍｍなどの約２５ｍｍと約３０ｍｍの間の長さを有している。したがって第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、サセプタ１３２の端部２５２、２５４を越えて延びることができる。

図９～図１１の例では、第２の線２３４は、第１の位置と第３の位置２３０、２３６の間に配置されている第２の位置２４０でサセプタ１３２に接続されている。第２の位置２４０は、経路２４２、２４４の長さが実質的に等しくなるよう、第１の位置と第３の位置２３０、２３６の間の中間点とすることが好ましい。これは、第１の位置及び第３の位置２３０、２３６における予測温度が同じ不確実性を有していることを保証するためには望ましい。サセプタ１３２は第２の線２３４と同じように挙動し、この挙動はサセプタと第２の線２３４の間の組成（したがって固有ゼーベック係数）の相違で決まることが仮定されているため、温度予測は不確実性の要素を有し得る。

第２の線２３４が第２の位置２４０の代わりに第４の位置２４８（図９参照）でサセプタ１３２に接続されていると、第４の位置２４８と第１の位置２３０の間の経路長は、第４の位置２４８と第３の位置２３６の間の経路長よりもはるかに短くなる。これは、第１の位置２３０における予測温度は、第３の位置２３６における予測温度より信頼できることを意味し得る。同様に、第２の線２３４が第２の位置２４０の代わりに第５の位置２４６（図９参照）でサセプタ１３２に接続されていると、第５の位置２４６と第１の位置２３０の間の経路長は、第５の位置２４６と第３の位置２３６の間の経路長よりもはるかに長くなる。これは、第１の位置２３０における予測温度は、第３の位置２３６における予測温度よりも信頼性がないことを意味し得る。

いくつかの例示的デバイスでは、第２の線を第１の位置と第３の位置の間の中間点に配置することにより、第１のインダクタコイル及び第２のインダクタコイルをより有効に駆動し／制御することができる範囲まで、より正確な温度の予測を得ることができる。特定の試験において、デバイスは、位置２４０に配置されると、位置２４８、２４６と比較して、使用するエネルギーを最大３％少なくすることができることが分かった。

しかしながら温度予測における不確実性は、サセプタ１３２及び第２の線２３２の材料及び組成に応じて、第２の線２３２をサセプタ１３２の任意の位置に接続することができる範囲まで無視し得ることは認識されよう。

上記の例では、導体／線は、例えばスポット溶接による方法などの様々な方法によってサセプタに接続することができる。導体／線は、サセプタの外部円周の周りの同じ位置又は異なる位置に配置することができる。第１の導体／線、第２の導体／線及び第３の導体／線は、第１の位置と第２の位置の間、及び第１の位置と第３の位置の間の経路長を最短にするために、外部円周の周りの同じ位置に配置されることが好ましい。

言及したように、図８の構成体のいくつかの例では、第１の熱電対及び第２の熱電対はＪ－タイプ熱電対である。例えば第１の導体及び第３の導体２１８、２２４は鉄からできており、また、第２の導体及び第４の導体２２０、２２６は、コンスタンタンなどの銅－ニッケル合金からできている。図８の構成体は４本の線の使用を必要としないが、この構成体は、第１の導体２１８又は第３の導体２２４がサセプタ１３２から断路（例えば腐食によって）した場合の冗長性を提供するため、図９の構成体に対する有用な代替構成体を提供することができる。例えば第１の導体２１８がサセプタ１３２から断路しても、第１の位置と第２の位置２２２、２２８の間のサセプタ１３２のセクションは第３の導体２２４の延長を形成しているため、第２の導体２２０及び第３の導体２２４を使用して、依然としてサセプタの温度を第１の位置２２２で測定することができる。同様に第３の導体２２４がサセプタ１３２から断路しても、第１の位置と第２の位置２２２、２２８の間のサセプタ１３２のセクションは第１の導体２１８の延長を形成しているため、第１の導体２１８及び第４の導体２２６を使用して、依然としてサセプタの温度を第２の位置２２８で測定することができる。

したがって図８の構成体は、これらの導体のうちの１本が断路しても、図９～図１１で説明した構成体と同じように作用することができる。したがっていくつかの例では、デバイスの電子回路機構（コントローラなど）は、（ｉ）第１の導体２１８がヒーター構成要素から断路したことを決定し、且つ、（ｉｉ）第３の導体２２４と第２の導体２２０の間で測定された電位差に基づいて、応答的にヒーター構成要素１３２の第１の位置２２２の温度を決定するように構成される。同様に、デバイスの電子回路機構（コントローラなど）は、（ｉ）第３の導体２２４がヒーター構成要素から断路したことを決定し、且つ、（ｉｉ）第１の導体２１８と第４の導体２２６の間で測定された電位差に基づいて、応答的にヒーター構成要素１３２の第２の位置２２８の温度を決定するように構成される。電子回路機構は、例えば第１の導体２１８と第２の導体２２０の間で測定された電位差が期待範囲内ではない場合、第１の導体２１８が断路したことを決定することができる。同様に、電子回路機構は、例えば第３の導体２２４と第４の導体２２６の間で測定された電位差が期待範囲内ではない場合、第３の導体２２４が断路したことを決定することができる。

図８～図１１で説明した例などの上で説明した任意の例では、複数の接続点（即ち線をサセプタ１３２に接続する位置）のうちの任意の接続点又はすべての接続点は保護コーティングを備えることができる。保護コーティングは、導体をサセプタ１３２に接続する点で導体を覆い、線を腐食から保護することができる。保護コーティングは、例えばニッケルなどの金属又は金属合金の層を含むことができる。他の例では、コーティングはシーラントを含むことができる。これは、導体がサセプタ１３２から断路する可能性を小さくすることができる。

上記実施形態は、本発明の例証例として理解されたい。本発明の他の実施形態が想定されている。任意の１つの実施形態に関連して説明されている特徴は、すべて、単独で、又は説明されている他の特徴と組み合わせて使用することができ、また、任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせて、或いは任意の他の実施形態の任意の組合せで使用することも可能であることを理解されたい。さらに、添付の特許請求の範囲で定義されている本発明の範囲を逸脱することなく、上では説明されていない等価物及び修正を使用することも可能である。

Claims (15)

1. エアロゾル供給デバイスのためのヒーター構成体であって、
   エアロゾル生成材料を加熱するように構成されたヒーター構成要素と、
   第１の位置で前記ヒーター構成要素に接続される第１の線と、
   第２の位置で前記ヒーター構成要素に接続される第２の線であり、前記第２の位置が前記第１の位置から間隔を空けられている、第２の線と、
   電子回路機構であり、
   前記第１の線と前記第２の線の間で測定される電位差に基づいて、前記第１の位置における前記ヒーター構成要素の温度を決定する
   ように構成される、電子回路機構と
   を備える、ヒーター構成体。
2. 前記ヒーター構成要素と前記第２の線が同じゼーベック係数を有する、請求項１に記載のヒーター構成体。
3. 前記ヒーター構成要素と前記第２の線が同じ金属又は合金を含む、請求項１又は２に記載のヒーター構成体。
4. 前記ヒーター構成要素及び前記第２の線がそれぞれ少なくとも９５重量％の鉄を含む、請求項１又は２に記載のヒーター構成体。
5. 前記ヒーター構成要素が９９．１８～９９．６２重量％の鉄を含む鋼を含み、前記第２の線が少なくとも９９重量％の鉄を含む、請求項４に記載のヒーター構成体。
6. 前記第１の線が前記ヒーター構成要素及び前記第２の線とは異なる組成を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のヒーター構成体。
7. 前記第１の線が銅－ニッケル合金からできている、請求項６に記載のヒーター構成体。
8. 第３の位置で前記ヒーター構成要素に接続される第３の線であって、前記第３の位置が前記第１の位置及び前記第２の位置から間隔を空けられている、第３の線
   をさらに備え、前記電子回路機構が、
   前記第３の線と前記第２の線の間で測定される第２の電位差に基づいて、前記第３の位置における前記ヒーター構成要素の第２の温度を決定する
   ようにさらに構成される、請求項１～７のいずれか一項に記載のヒーター構成体。
9. 前記第３の線が、
   前記ヒーター構成要素及び前記第２の線の組成とは異なる、及び
   前記第１の線の組成と同じである、
   のうちの少なくともいずれかである組成を有する、請求項８に記載のヒーター構成体。
10. 前記第１の線及び前記第３の線が銅－ニッケル合金からできている、請求項９に記載のヒーター構成体。
11. 前記第１の位置が前記第２の位置よりも前記ヒーター構成要素の第１の端部に近く、前記第２の位置が前記第３の位置よりも前記ヒーター構成要素の前記第１の端部に近い、請求項８～１０のいずれか一項に記載のヒーター構成体。
12. 前記第２の位置が前記ヒーター構成要素の前記第１の位置と前記第３の位置の間の中間点にある、請求項１１に記載のヒーター構成体。
13. 前記第１の線が前記ヒーター構成要素に接続される前記第１の位置で、前記第１の線が保護コーティングによって覆われている、
    前記第２の線が前記ヒーター構成要素に接続される前記第２の位置で、前記第２の線が保護コーティングによって覆われている、
    のうちの少なくともいずれかである、請求項１～１２のいずれか一項に記載のヒーター構成体。
14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載のヒーター構成体と、
    変動磁場を生成するためのインダクタコイルと
    を備えるエアロゾル供給デバイス。
15. 請求項１４に記載のエアロゾル供給デバイスと、
    エアロゾル生成材料を含む物品と
    を備えるエアロゾル供給システム。

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