JP7471822B2 - エアロゾル発生装置内の加熱用構成要素 - Google Patents

Description

本開示は、吸入可能なエアロゾルを発生するためエアロゾル発生基体を内部で加熱するために消耗品のエアロゾル発生基体内に挿入されたサセプタを含むエアロゾル発生装置に関する。

電子エアロゾル発生物品は一般に、エアロゾル発生基体を含む消耗品を受けるように構成されている。消耗品使用後またはエアロゾル発生基体の枯渇後、消耗品は物品から取り外され、新しい消耗品と交換されてもよい。消耗品は、例えばたばこロッドを囲むラッパーを収容するヒートスティック、ニコチンの液体供与源を収容するカートリッジ、または乾燥粉末ニコチンを収容するカートリッジであってもよい。

消耗品またはエアロゾル発生装置のタイプに関わらず、エアロゾル発生基体は、エアロゾル発生基体を燃焼することなく、加熱されて揮発性風味化合物を放出しうる。その後、放出された揮発性化合物は、エアロゾル内でユーザーに運ばれうる。使用時、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基体から放出され、エアロゾル発生装置を通して引き出される空気に混入する。放出された化合物が冷えるにつれて、これらは凝縮してユーザーによって吸入されるエアロゾルを形成する。

多数の従来の技術の文書で、加熱式エアロゾル発生基体を消費するためのエアロゾル発生装置が開示されている。例えば、こうした装置には、エアロゾル発生装置の一つ以上の電気発熱体からエアロゾル発生物品によって受けられるエアロゾル発生基体への熱伝達によってエアロゾルが発生される、電気加熱式エアロゾル発生装置が含まれる。こうした電気式喫煙システムの一つの利点は、副流煙を低減しつつ、ユーザーが装置および基体の使用を選択的に一時停止および再開できるようにすることである。

誘導発熱体を含むエアロゾル発生装置の一例は、米国特許出願公開第ＵＳ２０１７／００５５５８０号に開示されている。誘導発熱体は、エアロゾル発生装置の本体に取り付けられ、コイルを含む磁場発生器によって囲まれている。さらに、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生基体に近接する加熱ゾーンの温度を感知するための温度センサーを含む。例えば、温度センサーは、光学温度測定値を取り、コイルを通る電流が望ましい温度を達成するよう調整されうるように、コントローラに信号を送信しうる。

温度測定値を取り、コントローラに信号を送信する別個の構成要素として温度センサーを加えることにより、装置にとって複雑さが増すことになる。追加的な温度センサーおよび関連する構成要素を必要とすることなく、使用温度を制御することが望ましい。

温度制御を有する内部発熱体を含むエアロゾル発生基体の一例は、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１５／１７７２９４号に開示されている。内部発熱体がエアロゾル発生基体と直接接触するように、内部発熱体がエアロゾル発生基体内に挿入される。例えば、エアロゾル発生基体は、内部発熱体を囲んでもよい。エアロゾル発生装置の内部発熱体とエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体との間の直接接触が、エアロゾル形成基体を加熱して、吸入可能なエアロゾルを形成するための効率的な手段を提供することができる。

従って、エアロゾル形成基体および誘導加熱装置を備えるエアロゾル送達システムは公知である、または説明済みである。誘導加熱装置は誘導源を備え、これがサセプタ材料内に熱を発生させる渦電流および／またはヒステリシス損失を誘起する交流電磁場を発生する。サセプタ材料はエアロゾル発生基体と熱的に近接している。加熱されたサセプタ材料は次に、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力のある材料を含むエアロゾル発生基体を加熱する。

サセプタを使用するエアロゾル形成基体の誘導加熱は、「非接触加熱」の形態であってもよい。例えば、誘導発熱体（本明細書全体を通してサセプタとも呼ばれる）は通常、エアロゾル発生基体と接触する消耗品内に位置付けられる。誘導発熱体は電源に電気的に結合される必要はないため、誘導発熱体は、装置に直接接続することなく、消耗品のエアロゾル発生基体によって囲まれてもよい。その結果、消耗品は、その中に誘導発熱体を含むよう製造されうる。しかしながら、誘導発熱体の各消耗品への組み込みは、より複雑で高価な製造につながり、そして、誘導発熱体が各使用後に消耗品と共に廃棄されうるため、追加的な廃棄物をもたらしうる。

サセプタを消耗品内に含める場合、装置とエアロゾル形成基体が配置される消耗品内部との間の接触がないため、消耗品のエアロゾル形成基体自体の内部の温度を測定する直接的な手段がない。こうした場合、使用温度は、特定のキュリー温度を有するようにサセプタの材料を選択することによって制御されうる。

別の方法として、誘導発熱体は、エアロゾル発生装置に永久的に取り付けられてもよい（例えば、ＵＳ２０１７／００５５５８０号で説明されているように）。一部の例では、永久的に取り付けられた誘導発熱体は、消耗品がエアロゾル発生装置内に挿入されたときに、エアロゾル発生基体内に貫通するように構成された加熱用ブレードを含みうる。残念ながら、加熱用ブレードは壊れやすい場合があり、複数回の消耗品の挿入および消耗品のエアロゾル発生装置からの取り外しの間に破損または損傷する可能性がある。加えて、加熱用ブレードは、例えば、消耗品の一部分がブレードに付着するために経時で汚れ、ブレードを手動で洗浄する必要がある場合がある。加熱用ブレードを手動で洗浄することは、煩わしく、あるいは、壊れやすいブレードを損傷することにつながりかねない。

本発明の一つの目的は、消耗品が装置内に挿入されたときに消耗品のエアロゾル発生基体内に挿入されうる発熱体を含み、別個の温度センサーを使用することなく発熱体の温度を制御しうる、エアロゾル発生装置を製造することである。本発明の別の目的は、加熱用構成要素または装置を損傷することなく、加熱用構成要素（例えば、加熱用ブレードを含む）が取り付けおよび取り外されうるエアロゾル発生装置を製造することである。本発明のその他の目的は、下記の特許請求の範囲および添付図面を含む本開示を読んで理解することで当業者にとって明らかとなろう。

本発明の一態様では、エアロゾル発生基体を含む消耗品を受けるための電子エアロゾル発生装置は、ハウジング、加熱用構成要素、インダクタ、電源、および制御電子回路を含みうる。ハウジングは、長軸方向軸に沿って第一の端と第二の端との間に延びる。ハウジングは、消耗品を受けるための、第二の端に近接したくぼみを画定する。加熱用構成要素は、ハウジングのくぼみ内に取り外し可能に取り付け可能でありうる。加熱用構成要素は、加熱用構成要素がハウジングに取り付けられたときに、長軸方向軸に沿って延びる細長い発熱体を含む。発熱体は、消耗品がくぼみ内に少なくとも部分的に挿入されたときに、エアロゾル発生基体内に貫通するように構成される。好ましい実施形態では、細長い発熱体はブレードの形状である。

一部の態様では、電子装置は第一の部分および第二の部分を含む。第一および第二の部分は、相互に取り外し可能に取り付け可能である。第一の部分は、インダクタ（例えば、交流電磁場を発生し、これが発熱体内に渦電流および／またはヒステリシス損失を誘起させるための）およびくぼみを画定するハウジングの一部分を含み、第二の部分は、加熱用構成要素を含む。電源および制御電子回路は、第一または第二の部分のどちらか一方内に位置しうる。

本発明の一態様では、加熱用ブレードは第一の材料および第二の材料を含み、第一の材料は第二の材料と物理的に密着して配置される。第一の材料は５００℃より低いキュリー温度を有することが好ましい。第二の材料は、変動電磁場に発熱体が配置されるときにその発熱体を加熱するために主に使用されることが好ましい。あらゆる適切な材料を使用してよい。第一の材料は、発熱体が特定の温度（第一の材料のキュリー温度であるその温度）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。第一の材料のキュリー温度を使用して、操作中に発熱体全体の温度を調節することができる。従って、第一の材料のキュリー温度は、基体を燃焼することなく基体からエアロゾルを発生することを可能にするために、エアロゾル発生基体の発火点よりも低いことが好ましい。

本発明の電子エアロゾル発生装置の一つ以上の態様は、現在入手可能な電子エアロゾル発生装置に対して一つ以上の利点を提供する。例えば、本発明の一部の態様の一つの利点は、温度制御の複雑さの低減に関連する。発熱体は、別個の温度センサーを必要としないよう、装置が発熱体の温度を監視することを可能にする材料を含みうる。こうした発熱体の温度制御は、別個の温度センサーおよび関連する構成要素を含む装置に対して、装置のサイズ、コスト、および複雑さを低減する。

さらなる例として、および本発明の一部の態様によると、発熱体は、要素の洗浄を容易にする、または回避するために、容易に取り外されて再び取り付けられる、または交換されてもよい。さらに、ブレードは損傷したときに交換されてもよい。従って、および永久的に取り付けられた発熱体を含むエアロゾル発生装置とは対照的に、本発明の装置は、発熱体が破損したときに廃棄されるのではなく、引き続き使用されうる。さらに、誘導発熱体をエアロゾル発生装置に取り付けることで、誘導発熱体が消耗品に組み込まれるときと対照的に、誘導発熱体を複数の消耗品で利用することが可能になる。さらに、誘導発熱体が消耗品に組み込まれない場合、消耗品の製造の複雑さおよびコストが低減されうる。

本発明は任意の適切なエアロゾル発生電子装置に適用可能である場合がある。本明細書で使用される「電子装置」は一つ以上の電気構成要素を有する装置である。一つ以上の電気構成要素のうちの少なくとも幾つかが、エアロゾル発生基体からユーザーへのエアロゾルの発生または送達を制御する。電気構成要素は、例えば、一つ以上の誘導要素を含みうる加熱用構成要素の発熱体を含みうる。電気構成要素はまた、細長い発熱体の加熱を制御してもよい。制御電子回路は、発熱体が基体からエアロゾルを発生するのに十分であるが基体の燃焼は回避する程度にエアロゾル発生基体を加熱するように、発熱体の加熱を制御することが好ましい。

制御電子回路は任意の適切な形態で提供されてもよく、かつ例えばコントローラおよびメモリを含んでもよい。コントローラは、「特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）」状態マシン、デジタル信号プロセッサ、ゲートアレイ、マイクロプロセッサ、または等価のディスクリート論理回路もしくは集積論理回路のうちの一つ以上を含んでもよい。制御電子回路は、制御電子回路の一つ以上の構成要素に制御電子回路の機能または態様を実行させる命令を収容するメモリを含んでもよい。本開示における制御電子回路に帰属する機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアのうちの一つ以上として具現化されてもよい。

エアロゾル発生基体を含む任意の適切な消耗品が、本発明のエアロゾル発生装置と併用されてもよい。エアロゾル発生基体は、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力を持つ基体であることが好ましい。揮発性化合物はエアロゾル発生基体の加熱により放出される。エアロゾル発生基体は固体でも液体でもよく、固体および液体の両方の成分を含んでもよい。エアロゾル発生基体は固体であることが好ましい。

好ましい実施形態では、消耗品は、口側の端および口側の端の上流に遠位端を有するロッドの形態のラッパー内に組み立てられたエアロゾル発生基体を含む。エアロゾル発生基体は、ロッドの遠位端に位置する、またはロッドの遠位端に向かって位置する。

エアロゾル発生基体はニコチンを含むことが好ましい。ニコチンを含有するエアロゾル発生基体はニコチン塩マトリクスを含んでもよい。

エアロゾル発生基体は植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル発生基体はたばこを含むことが好ましい。たばこ含有材料は、加熱に伴いエアロゾル発生基体から放出される揮発性たばこ風味化合物を含有する。

エアロゾル発生基体は均質化したたばこ材料を含みうる。均質化したたばこ材料は、粒子状のたばこを凝集することによって形成されうる。存在する場合、均質化したたばこ材料のエアロゾル形成体含有量は、乾燥重量基準で５％以上であり、乾燥質量基準で５重量％より高く３０重量％までの間であることが好ましい。

代替的にまたは追加で、エアロゾル発生基体は、非たばこ含有材料を含んでもよい。エアロゾル発生基体は均質化した植物由来材料を含んでもよい。

エアロゾル発生基体は例えば、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の破片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押出成形たばこ、膨化たばこのうちの一つ以上を含む、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートのうち一つ以上を含みうる。

エアロゾル発生基体は、少なくとも一つのエアロゾル形成体を備えうる。エアロゾル形成体は、使用時に密度が高く安定したエアロゾルの形成を促進し、エアロゾル発生装置の使用温度で熱分解に対して実質的に耐性のある任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物であってもよい。適切なエアロゾル形成体は当技術分野で公知であり、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）を含むが、これらに限定されない。特に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）であり、グリセリンが最も好ましい。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。エアロゾル発生基体はニコチンおよび少なくとも一つのエアロゾル形成体を含むことが好ましい。特に好ましい実施形態において、エアロゾル形成体はグリセリンである。

エアロゾル発生基体は、約３０重量％以下、約２５重量％以下または約２０重量％以下など、約４０重量％以下の水を含有するのが好ましい。例えば、エアロゾル発生基体は、５重量％～約３０重量％の水を含有してもよい。

エアロゾル発生基体は、流体形状よりも固体形状であるのが好ましい。固体のエアロゾル発生基体は、形態を保持するのが好ましい。固体エアロゾル発生基体は、容器に入っていない形態にしてもよく、または容器またはカートリッジなどの適切な消耗品で提供してもよい。

消耗品は、たばこを含むエアロゾル発生基体が紙ラッパーで囲まれているのが好ましいヒートスティックの形態であるのが好ましい。ヒートスティックの例には、ＩＱＯＳ加熱システムで使用されうるマールボロ アイコス ヒートスティック（Ｍａｒｌｂｏｒｏ ＩＱＯＳ ＨｅａｔＳｔｉｃｋ）（一部の市場では「「ＨＥＡＴＳ」の登録商標で公知である）が挙げられる。

消耗品は、熱的に安定した担体を含んでもよい。固体のエアロゾル形成基体は、熱的に安定な担体上に提供されてもまたはその中に包埋されてもよい。好ましい実施形態では、担体は、その内部表面上、またはその外部表面上、またはその内部および外部の表面上の両方に配置された固体基体の薄い層を有する、管状の担体である。こうした管状の担体は、例えば、紙、または紙様の材料、不織布炭素繊維マット、低質量の目の粗いメッシュ金属スクリーン、または穴あきの金属箔またはその他の任意の熱的に安定した高分子マトリクスで形成されてもよい。代替的に、担体は、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートなどの形態をとってもよい。

担体は、たばこ成分が組み込まれた不織布繊維または繊維の束としうる。不織布繊維または繊維の束は、例えば、炭素繊維、天然セルロース繊維、またはセルロース誘導体繊維を含みうる。

一実施形態では、消耗品は、ブレードの形態の発熱体を受けるためのくぼみを有する管状の基体を含んでもよい。したがって、加熱用ブレードは、エアロゾル発生基体内に貫通しうる。

本発明の電子エアロゾル発生装置は、消耗品を受け、消耗品が装置によって受けられるときに消耗品のエアロゾル発生基体を加熱するように構成される。装置は、長軸方向軸に沿って第一の端と第二の端との間に延びるハウジングを備えうる。ハウジングの第二の端は、少なくとも部分的に消耗品を受けるように構成されたくぼみを画定する。

電子エアロゾル発生装置はまた、ハウジングのくぼみ内に長軸方向軸に沿って延びる発熱体（例えば、ブレード）を含む加熱用構成要素を含みうる。発熱体は、発熱がエアロゾル発生基体を加熱してエアロゾルを発生しうるように、消耗品がくぼみ内に受けられるときに消耗品のエアロゾル発生基体内に貫通するように構成される。発熱体は、基部端と前方端との間に延び、先細りした端を画定しうる。発熱体の前方端の先細りした端は、エアロゾル発生基体内に貫通するように構成されうる。加熱用構成要素は、装置から取り外し可能に取り付け可能であってもよく、または装置の永久的な部分を形成してもよい。

加熱用構成要素が装置から取り外し可能に取り付け可能である実施例では、ハウジングは、その中に加熱用構成要素を受けるように構成された受入れ部分を有しうる。受入れ部分は、その中に加熱用構成要素を受けうるハウジングの任意の適切な部分または形成物であってもよい。例えば、受入れ部分は、加熱用構成要素を受けるようにサイズ設定および／または構成されうるハウジング内の窪みまたは開口部であってもよい。受入れ部分は、ハウジング上の任意の適切な位置に位置付けられうる。例えば、受入れ部分は、ハウジングの第二の端またはハウジングの第一の端に近接する、またはそれらの近くにあってもよい。

本開示の目的で、ハウジングに取り外し可能に取り付け可能な加熱用構成要素は、加熱用構成要素またはハウジングの任意の部分を損傷することなく、ハウジングから取り外されてハウジングに再び取り付けられうる加熱用構成要素である。本発明の一部の態様では、第二の加熱用構成要素（例えば、交換用の加熱用構成要素としうる異なる加熱用構成要素）は、初期加熱用構成要素がハウジングから取り出された後に、ハウジングに取り付けられうる。具体的には、加熱用構成要素は、ハウジングの受入れ部分内に取り外し可能に取り付けられうる。別の言い方をすると、加熱用構成要素は、ハウジングの受入れ部分によって受けられうる。一部の態様では、本明細書でさらに説明する通り、加熱用構成要素は、ハウジングに対して移動することが少なくとも選択的に制限されるように、ハウジングの受入れ部分と係合するように構成されうる。

発熱体は、インダクタの誘導コイルによって生成されうる交流磁場の印加によって加熱されうる誘導発熱体（サセプタとも呼ばれる）を含む。誘導発熱体は、磁気波として伝達されるエネルギーを熱に変換する能力を有する。これは、交流磁場が発熱体内に渦電流および／またはヒステリシス損失を誘起し、それによって発熱体がジュール加熱および／またはヒステリシス損失によって加熱されるためである。ヒステリシス損失は、交流磁場によって誘起されうる磁区ブロック変動の間に発生する熱として理解される。このように加熱されたサセプタは次に、消耗品のエアロゾル発生基体に熱を伝達する（主に熱伝導によって）。

誘導発熱体への直接の電気的接続なしに誘導発熱体内で誘導コイルが熱を誘起するため、誘導発熱体は制御電子回路と物理的に直接接触しないことが好ましい。例えば、誘導コイルは、誘導発熱体の周り（例えば、以下に記載するハウジングのくぼみ内）に配置され、高周波交流電流（ＡＣ）が提供されて交流磁場を生成しうる。誘導発熱体は制御電子回路に直接接続されなくてもよく、誘導コイルは制御電子回路に動作可能に結合されてもよい。誘導発熱体は制御電子回路を物理的に接触させる必要がないため、誘導発熱体を含む加熱用構成要素は、ハウジング／制御電子回路と誘導発熱体との間の堅牢な電気的接続を提供する必要がない場合がある。

発熱体は第一の材料および第二の材料を含み、第一の材料は第二の材料と物理的に密着して配置される。第一の材料は５００℃より低いキュリー温度を有することが好ましい。第二の材料は、変動電磁場に発熱体が配置されるときにその発熱体を加熱するために主に使用されることが好ましい。あらゆる適切な材料を使用してよい。例えば、第二の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材料であってよい。第一の材料は、発熱体が特定の温度（第一の材料のキュリー温度であるその温度）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。第一の材料のキュリー温度を使用して、操作中に発熱体全体の温度を調節することができる。従って、第一の材料のキュリー温度は、エアロゾル発生基体の発火点よりも低いことが好ましい。第一の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。

加熱用構成要素は、第一のキュリー温度を有する第一の材料および第二のキュリー温度を有する第二の材料を含み、第一の材料は第二の材料と物理的に密着して配置されることが好ましい。第一のキュリー温度は第二のキュリー温度よりも低いことが好ましい。「第一のキュリー温度」という用語は本明細書で使用される時、第一の材料のキュリー温度を意味する。

少なくとも第一および第二の材料を有する発熱体に、キュリー温度を有する第一の材料とキュリー温度を有しない第二の材料を提供するか、または互いに異なる第一のキュリー温度と第二のキュリー温度を有する第一および第二のサセプタ材料を提供することによって、エアロゾル発生基体の加熱とその加熱の温度制御が分離されうる。第二の材料は、熱損失つまり加熱効率について最適化しうる一方で、第一の材料は温度制御について最適化しうる。第一の材料は、いかなる明白な加熱特性も有する必要はない。第一の材料は、第二の材料の所定の望ましい最大加熱温度に対応するキュリー温度、すなわち第一のキュリー温度を有するように選択しうる。望ましい最大加熱温度は、エアロゾル発生基体の局所的な過熱または燃焼が回避されるように定義されうる。第一および第二の材料を含む発熱体は、単一体の構造を有し、二材料発熱体または複数材料発熱体と呼ぶことができる。第一および第二の材料がすぐ近くにあることは、正確な温度制御を提供するにあたって有利でありうる。

第二の材料は、５００℃より高いキュリー温度を有する磁気材料であることが好ましい。加熱効率の観点から、第二の材料のキュリー温度は、加熱用構成要素が加熱されることができる任意の最大温度を超えることが望ましい。第一のキュリー温度は５００℃より低く、４００℃より低くなるように選択されることが好ましくあってもよく、３８０℃よりも低いか、または３６０℃より低いことが好ましくありうる。第一の材料は、所望の最大加熱温度と実質的に同じである第一の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、第一のキュリー温度は、エアロゾル発生基体からエアロゾルを発生させるために発熱体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。第一のキュリー温度は、２００℃～５００℃の範囲内、または２５０℃～３６０℃でありうる。

一実施形態では、第一の材料の第一のキュリー温度は、第一のキュリー温度に等しい温度で加熱される際に、エアロゾル発生基体の全体的な平均温度が２４０℃を超えないように選択される。本明細書では、エアロゾル発生基体の全体的な平均温度はエアロゾル発生基体の中心領域および周辺領域での複数の温度測定値の算術平均として定義される。全体的な平均温度についての最大値を予め定義することによって、エアロゾルが最適に生成されるようにエアロゾル発生基体が調整される場合がある。

第二の材料は最大加熱効率について選択されることが好ましい。変動磁場内に位置する磁性材料の誘導加熱は、加熱用ブレードで誘起される渦電流による抵抗加熱と、磁気ヒステリシス損失によって生成される熱との組み合わせによって起こる。第二の材料は、４００℃または５００℃を超えるキュリー温度を有する強磁性金属であることが好ましい。第二は、鉄または鋼または鉄ニッケル合金などの鉄合金であることが好ましい。第二の材料は等級４１０のステンレス鋼、または等級４２０のステンレス鋼、または等級４３０のステンレス鋼など、４００シリーズのステンレス鋼であることが特に好ましいことがある。

別の方法として、第二の材料はアルミニウムなどの適切な非磁性材料でもよい。非磁性材料では、誘導加熱は渦電流による抵抗加熱によってのみ起こる。

第一の材料は、所望の範囲内、例えば２００℃～５００℃の間の特定の温度で検出可能なキュリー温度を有するために選択されることが好ましい。第一の材料も加熱用ブレードの加熱に寄与しうるが、この特性はそのキュリー温度よりも重要ではない。第一の材料は、ニッケルまたはニッケル合金などの強磁性金属であることが好ましい。ニッケルは約３５４℃のキュリー温度を有するが、これはエアロゾル発生物品内の加熱の温度制御にとって理想的なものでありうる。

第一および第二の材料は密着し、単一体の発熱体を形成する。こうして、加熱時には第一および第二の材料は同一の温度を有する。エアロゾル発生基体の加熱のために最適化されうる第二の材料は、所定の任意の最大加熱温度よりも高い第二のキュリー温度を有しうる。発熱体が第一のキュリー温度に達すると、第一の材料の磁性が変化する。第一のキュリー温度で、第一の材料は強磁性の相から常磁性の相へと可逆的に変化する。エアロゾル発生基体の誘導加熱の間、第一の材料のこの相変化は、第一の材料との物理的接触なしに検出しうる。相変化の検出により、エアロゾル発生基体の加熱に対する制御が許容されうる。例えば、第一のキュリー温度に関連する相変化が検出された時点で、誘導加熱は自動的に停止させうる。こうして、主としてエアロゾル発生基体の加熱を担う第二の材料がキュリー温度、すなわち望ましい最大加熱温度よりも高い第二のキュリー温度を有さない場合でも、エアロゾル発生基体の過熱を回避することができる。誘導加熱が停止した後、加熱用ブレードは第一のキュリー温度よりも低い温度に達するまで冷却される。この時点で第一の材料はその強磁性を再び獲得する。この相変化は第一の材料と接触することなく検出することができ、よって誘導加熱を再び起動しうる。こうして、エアロゾル発生基体の誘導加熱は、誘導加熱装置の繰り返しの起動および停止によって制御されうる。この温度制御は非接触の手段によって達成される。好ましくは誘導加熱装置に既に組み込まれている回路および電子回路以外に、温度制御のための任意の追加的な回路および電子回路を必要としない。例えば、温度センサーまたは任意の追加的な温度測定構成要素を必要としない場合がある。

第一の材料と第二の材料との間の密着は、適切な任意の手段によって行いうる。例えば、第一の材料は、第二の材料上にメッキ、蒸着、被覆、クラッディングまたは溶接しうる。好ましい方法には電気めっき、ガルバニめっきおよびクラッディングが含まれる。第一の材料は高密度の層として存在することが好ましい。高密度層は多孔性の層よりも高い透磁率を有し、キュリー温度での微細な変化を検出することをより容易にする。第二の材料が基体の加熱のために最適化されている場合、第一の材料の量は検出可能な第一のキュリー点の提供に必要とされるよりも大きくないことが好ましい場合がある。

一部の実施形態で、第二の材料は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する細長い細片の形態であり、第一の材料は第二の材料上にメッキ、蒸着、または溶接され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、第二の材料は等級４３０のステンレス鋼の細長い細片、またはアルミニウムの細長い細片とすることができ、第一の材料は第二の材料の細長い細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。第一の材料のパッチは、０．５ｍｍから細長い細片の厚さの間の幅を有しうる。例えば、幅は１ｍｍ～４ｍｍ、または２ｍｍ～３ｍｍとしうる。第一の材料のパッチは０．５ｍｍ～約１０ｍｍの長さを有してもよく、１ｍｍ～４ｍｍまたは２ｍｍ～３ｍｍの長さを有することが好ましい。

一部の実施形態で、第二の材料および第一の材料は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する細長い細片の形態として一つに薄層形成されていることが好ましい場合がある。第二の材料は第一の材料よりも大きな厚さを有することが好ましい。一つに薄層形成する工程は適切な任意の手段により形成されうる。例えば、第二の材料の細片は第一の材料の細片への溶接または拡散接合としうる。別の方法として、第一の材料の層は第二の材料の細片への蒸着またはメッキでもよい。

一部の実施形態で、加熱用構成要素は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する細長い加熱用ブレードを含む加熱用構成要素であり、その加熱用ブレードが第一の材料により封入された第二の材料のコアを含むことが好ましい場合がある。こうして、加熱用ブレードは、第一の材料によって被覆またはクラッディングされた第二の材料の細片を含みうる。一例として、加熱用ブレードは１２ｍｍの長さ、４ｍｍの幅、および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）の厚さを有する等級４３０のステンレス鋼の細片を含みうる。等級４３０のステンレス鋼は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。細長いサセプタの長さは８ｍｍ～１５ｍｍであることが好ましく、例えば１０ｍｍ～１４ｍｍ、例えば約１２ｍｍまたは１３ｍｍである。

発熱体は、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する細長い細片を含みうる。発熱体は、５００℃未満のキュリー温度を有する材料のコアを含んでもよく、第一の材料は少なくとも部分的に第二のサセプタ材料によって封入されている。本明細書では、第二の材料が第一のサセプタ材料の外部表面に腐食防止を提供する必要性を軽減することが達成されている。ニッケルまたはニッケル合金が上述のように発熱体内の第一のサセプタ材料として使用される場合、腐食防止が必要となる場合がある。

発熱体は、特定のインダクタと併用した時に、分散エネルギーが１ワット～８ワットの間、例えば１。５ワット～６ワットの間となるように構成されうる。構成という用語は、発熱体が特定の第二の材料を備えることができ、また既知の周波数および既知の磁場強度の変動磁場を発生する特定の導体と併用したとき、１ワット～８ワットの間のエネルギー分散が許容される特定の寸法を有しうることを意味する。

エアロゾル発生装置は、複数の発熱体、例えば複数の細長い加熱用ブレードを有しうる。こうして、加熱はエアロゾル発生基体の異なる部分で効果的に達成されうる。

エアロゾル発生システムはまた、交流（または変動とも呼ばれる）磁場を発生するためのインダクタを有する電気的に作動するエアロゾル発生装置と、本明細書で説明し画定した加熱用構成要素を備えるエアロゾル発生物品とを含むものが提供されている。消耗品は、インダクタによって生成される交流磁場が発熱体内の電流損失および／またはヒステリシス損失を誘起し、発熱体が加熱されるように、エアロゾル発生装置と係合する。電気的に作動するエアロゾル発生装置は第一の材料のキュリー転移を検出するように構成された電子回路を備える。例えば、電子回路は発熱体の見かけの抵抗（Ｒａ）を間接的に測定しうる。加熱用ブレード内での見かけの抵抗は、材料のうち一つがキュリー温度に関連する相変化を起こすときに変化する。Ｒａは、交流磁場を発生するために使用されるＤＣ電流を測定することにより、間接的に測定されうる。

電子回路はエアロゾル発生基体の加熱の閉ループ制御ができるように適合されることが好ましい。こうして、電子回路は発熱体の温度が第一のキュリー温度よりも高く上昇したことを検出したときに、交流磁場をオフに切り替える。磁場は、加熱用ブレードの温度が第一のキュリー温度より低く下降したときに（例えば、磁場を再びオンに切り替える前に所定期間待機することによって）、再びオンに切り替えられてもよい（本明細書では、これは、誘導コイルへの交流電流をオンに切り替えて、交流磁場を発生することを意味する）。別の方法として、磁場を駆動する電力負荷サイクルは、加熱用ブレードの温度が第一のキュリー温度よりも高く上昇したときに低減され、加熱用ブレードの温度が第一のキュリー温度よりも低く下降したときに減少されうる。

こうして、発熱体の温度は所定期間中に第一のキュリー温度±２０℃の温度に維持されることができ、それによって、エアロゾル発生基体を過熱することなくエアロゾルの形成が許容される。電子回路は、発熱体の温度が第一のキュリー温度の±１５℃以内に制御されるようにするフィードバックループを提供することが好ましく、第一のキュリー温度の±１０℃であることが好ましく、また第一のキュリー温度の±５℃であることが好ましい。

さらに、装置は、第一のキュリー温度を使用して装置の洗浄サイクルを制御するように適合されうる。例えば、エアロゾル発生基体を加熱し、消耗品を取り外す／消耗品を新たなものと交換する、複数のサイクルにより、加熱用ブレードは残った残留物から汚れる場合がある。従って、装置は、使用温度（例えば、エアロゾル発生基体を加熱する）に加えて、洗浄サイクル温度を制御するように適合されうる。こうした実施形態では、第一の材料のキュリー温度に関連するフィードバックは無視してもよく、発熱体は第二の材料のキュリー温度に達するよう加熱されてもよい。洗浄サイクルは、装置のハウジングのくぼみ内に消耗品が受けられていないときに実施されるべきである。

電気的に動作するエアロゾル発生装置は、１～５キロアンペア／メートル（ｋＡ／ｍ）、好ましくは２～３ｋＡ／ｍ、例えば約２．５ｋＡ／ｍの磁界強度（Ｈ場の強度）を有する変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。電気的に動作するエアロゾル発生装置は、１～３０ＭＨｚ、例えば１～１０ＭＨｚ、例えば５～７ＭＨｚの周波数を有する変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。

発熱体は、例えば第一および第二の材料を封入する保護用のセラミック層または保護用のガラス層など、保護用の外部層を有しうる。発熱体は、第一および第二の材料を含むコア上に形成されるガラス、セラミック、または不活性の金属によって形成される保護用の被覆を含みうる。保護層（例えば、ガラスまたはセラミック）は、酸化またはその他の腐食を防止するのに役立ち、発熱体にわたる改善された熱分布も提供しうる。

加熱用構成要素が装置に取り外し可能に取り付け可能な実施例では、加熱用構成要素はまた、ガードを含みうる。ガードは、発熱体がガードの第一の表面から延びるように、発熱体に対して横断方向にあってもよい。ガードは、第一の表面の反対側のガードの第二の表面で加熱用構成要素がハウジング内に挿入されたときに、ハウジングに隣接しうる。別の言い方をすると、ガードは、加熱用ブレードがハウジングから延びる距離を制御するのを支援しうる。また、ガードは、ハウジング内に配置された構成要素の潜在的な汚染を防止または抑制するように、ハウジング上に存在する任意の開口部を塞ぐ、または覆いうる。例えば、ガードは、外部環境とハウジングの内側との間の、例えば、ダスト、消費された感覚媒体の固体残留物、感覚媒体蒸気の乾燥残留物からの物理的バリアとして機能しうる。さらに、ガードは、ガードがハウジングと同一平面上にあるようにサイズ設定または形状付けられてもよい。

一部の態様では、ガードは、発熱体とハウジングとの間の断熱材として機能しうる。言い換えれば、ガードは、発熱体によって生成された熱を放散して、ハウジングが晒される熱の量を減少させるのに役立ちうる。具体的には、これはハウジングの内部構成要素への熱暴露を最小化するのに役立ちうる。一つ以上の態様では、ガードは、発熱体と共に一つの部品で形成されてもよい（ただし、別の材料から形成される）。その他の態様では、ガードは発熱体に取り付けられてもよい。ガードは任意の適切な材料でできていてもよい。

追加的に、または別の方法として、電子装置は、加熱用構成要素のガードまたは他の任意の適切な構造とハウジング（例えば、ハウジング内のくぼみ）との間に位置付けられた断熱材を含みうる。断熱材は、発熱体とハウジングとの間の熱の減少を提供しうる。さらに、断熱材は、ガードと同一または異なる材料で作製されてもよい。例えば、断熱材は、多孔性セラミック、玄武岩繊維不織複合体、鉱物高分子複合体等、またはそれらの組み合わせを含みうる。

加熱用構成要素はまた、加熱用ブレードの反対側に延びる係合要素を含んでもよい。例えば、係合要素は、加熱用ブレードが延びるガードの第一の表面と反対側のガードの第二の表面から延びてもよい。係合要素は、ハウジングの受入れ部分によって受けられるように構成されうる。例えば、係合要素は、ハウジングの受入れ部分によって受けられるようにサイズ設定および形状付けられる加熱用構成要素の一部分であってもよい。別の言い方をすると、加熱用構成要素の係合要素は、ハウジングの受入れ部分と相互作用して、加熱用構成要素とハウジングとの間の取り外し可能に取り付け可能な関係を提供する。

加熱用構成要素（例えば、係合要素）は、任意の適切な方法でハウジング（例えば、受入れ部分）に取り外し可能に取り付けられるように構成されうる。本明細書に記載されるように、加熱用構成要素は、加熱用構成要素が少なくともハウジングに対する移動から選択的に制限されるように、様々な異なる方法でハウジングに取り外し可能に取り付けられてもよい。例えば、電子装置は、加熱用構成要素が挿入される保持装置（ハウジングの）を含んでもよく、加熱用構成要素は、ハウジングの受入れ部分との締まりばめを提供してもよく、加熱用構成要素はハウジングに固定されてもよく（例えば、ねじ山を介して）、加熱用構成要素はハウジングにラッチされるなどしてもよい。加熱用構成要素がどのようにハウジングに取り外し可能に取り付け可能であるかに関わらず、電子装置は、ロック位置とロック解除位置との間で構成可能でありうる。加熱用構成要素がハウジング内に挿入されるか、またはハウジングに取り付けられると、加熱用構成要素は、ロック位置にあるときにハウジングに対して移動することから制限されてもよく、また加熱用構成要素は、ロック解除位置にあるときにハウジングから取り外し可能であってもよい。ロック位置とロック解除位置との間で電子装置を構成することで、ロック位置にあるときに加熱用構成要素をハウジングに固定し、ロック解除位置にあるときに取り外して交換するよう準備を整えることを可能にする。

具体的には、本明細書に記載の保持装置は、ハウジングの受入れ部分を画定する本体部分を含みうる。別の言い方をすると、加熱用構成要素（例えば、加熱用構成要素の係合要素）は、保持装置の本体部分内に取り外し可能に取り付け可能であってもよい。保持装置は、受入れ部分を画定するために、ハウジングの第二の端の近位に、またはその近くに位置付けられてもよい。一般的に、保持装置は、加熱用構成要素およびハウジングを取り外し可能に取り付けるのに役立つ、ハウジング側面上の一部分を記述するために使用されうる。保持装置は、ロック位置およびロック解除位置にあって、その中に挿入された加熱用構成要素を制限および解放するよう構成可能なものとして説明されうる。保持装置の本体部分は、任意の適切な材料で形成されうる。例えば、保持装置の本体部分は、硬質高分子化合物、非鉄金属合金、それらの複数構成要素／複数層などを含みうる。一部の態様では、保持装置の本体部分はまた、ハウジングの加熱用構成要素と内部構成要素との間の断熱材またはヒートシンクとして記述されてもよい。

具体的には、一態様では、保持装置は、ピンの第一の端とピンの第二の端との間に位置付けられた旋回軸の周りに旋回可能なピンを含みうる。保持装置はまた、加熱用構成要素がハウジングの受入れ部分によって受けられるときに、ピンの第一の端を加熱用構成要素（例えば、係合要素）に押し付ける弾性部材を含みうる。ピンおよび弾性部材は、任意の適切な材料で形成されうる。例えば、ピンは、金属合金、硬質高分子化合物、それらの複数構成要素／複数層などを含んでもよく、弾性部材は、金属合金、炭素繊維複合体、メモリ材料、バネ、それらの複数構成要素／複数層などを含んでもよい。弾性部材は、ピンの第一の端が係合要素に向かって押し付けられるように、ピンと保持装置の本体部分との間に位置付けられるようにサイズ設定されうる。保持装置は、係合位置と解放位置との間で構成可能なボタンも含みうる。ボタンは、保持装置がロック解除位置にあるように、係合位置にあるときにピンの第二の端と係合してピンの第一の端を加熱用構成要素から遠ざけて旋回しうる。従って、加熱用構成要素は、ボタンが係合位置にあるときにハウジングから取り外されうる。さらに、ボタンは、ピンの第二の端を係合解除または取り外すことができ、また弾性部材は、保持装置がロック位置にあるように、係合解除位置にあるときにピンの第一の端を加熱用構成要素に向かって旋回しうる。別の言い方をすると、ボタンが係合してないとき、保持装置のデフォルト位置は、ロック位置にあり、加熱用構成要素がハウジングに対して移動することを制限する。

これは、保持装置の一つの特定の構成であるが、ハウジング内に加熱用構成要素を保持するための適切な任意の構成が本開示によって意図されていることに留意されたい。

一つ以上の態様では、ボタンは、ハウジングの外部から係合位置と係合解除位置との間で起動可能であるように、ハウジングを通して延びうる。いくつかの実施形態では、ボタンは、係合解除位置に付勢されてもよい。ボタンは、さまざまな適切な方法で起動されうる。例えば、ボタンは、押され、回転され、捻じられ、押下されるなどしてもよい。一部の態様では、ボタンは、ボタンの任意の偶発的な押圧が加熱用構成要素の係合解除をもたらさないように、ボタンが係合されることを防止するロックを含みうる。また、一つ以上の態様では、係合要素は、ロック位置にあるときに保持装置のピンによって係合されるように構成されうるノッチを有しうる。別の言い方をすると、ピンは、加熱用構成要素がハウジング内に挿入されたときに、係合要素上の位置にロックされうる。このノッチは、ロック位置を強化して、ハウジングに対する加熱用構成要素の移動を制限するのに役立ちうる。

本明細書で説明したように、加熱用構成要素は、様々な異なる方法で、上述の保持装置を含むハウジングに取り外し可能に取り付けられうる。例えば、係合要素は、加熱用構成要素がねじ山を介してハウジングの受入れ部分内に固定されるよう構成されうるように、ねじ山（例えば、ねじ付きの外部表面）を含みうる。こうした実施形態では、ハウジングの受入れ部分は、係合要素のねじ山と相互作用しうる相補的なねじ山を含みうる。その他の態様では、加熱用構成要素の係合要素は、ハウジング構成要素が締まりばめによってハウジングに固定されるように、ハウジングの受入れ部分に対してサイズ設定されうる。別の言い方をすると、加熱用構成要素の相互作用する表面とハウジングの受入れ部分との間の摩擦は、その間のいくらかの動きを制限しうる。例えば、ハウジングの加熱用構成要素および／または受入れ部分は、対応する受入れ部分および／または加熱用構成要素と相互作用して締まりばめを形成する先細りしたセクションを有しうる。さらに、一部の態様では、ハウジングの加熱用構成要素および／または受入れ部分は、ハウジングの受入れ部分に挿入されたときの加熱用構成要素のいくらかの動きを抑制するタブ、ノッチ、突出部、窪み等を含みうる（例えば、小さな力では加熱用構成要素とハウジングとの間の接続が維持され、加熱用構成要素をハウジングから分離するには大きな力が必要である）。

本発明の一部の態様によれば、電子装置は、相互に取り外し可能に取り付け可能な第一の部分および第二の部分を含みうる。第一の部分は、インダクタおよびくぼみ（例えば、消耗品を受けるための）を有するハウジングの一部分を含んでもよく、第二の部分は加熱用構成要素を含んでもよい。第一の部分は、第二の部分に取り付けられたときに発熱体の周りに位置付けられてもよく、また発熱体がエアロゾル発生基体内に挿入されるように、ハウジングのくぼみ内で消耗品を受けるように構成されてもよい。第一の部分は、それぞれを囲むことによって、加熱用構成要素および消耗品の両方に対する保護を提供しうる。洗浄または交換のために加熱用構成要素を取り外すことが望ましいとき、第一の部分は第二の部分から取り外されて、加熱用構成要素への簡単なアクセスを提供しうる。

一つ以上の態様では、第二の部分はさらに、電源および制御電子回路を含む。インダクタは、第一の部分が第二の部分に取り付けられたときに、制御電子回路および電源に動作可能に結合されてもよい。一つ以上の態様では、第一の部分は電源および制御電子回路を含みうる。発熱体は、第一の部分が第二の部分に取り外し可能に取り付けられたときにハウジングが発熱体を囲むように、くぼみ内に位置付けられうる。一つ以上の態様では、第一の部分は第一のマーキングを有し、第二の部分は第二のマーキングを有する。第一および第二のマーキングは、第一の部分が第二の部分に取り外し可能に取り付けられるときに整列されうる。

第一の部分および第二の部分は、任意の適切な方法で取り外し可能に取り付け可能でありうる。例えば、第一の部分はねじ山を含んでもよく、第一の部分がねじ山を介して第二の部分に固定されるように構成されてもよい。また、例えば、第一の部分は、第一の部分および第二の部分を取り外し可能に取り付けるための任意の他のタイプのファスナーを含みうる。第一の部分および第二の部分の整列および取り付けは、第一の部分と第二の部分（およびその中に配置された制御電子回路および電源）との間の堅牢な電気的接続を提供するのに役立ちうる。誘導発熱体に関して、対応する誘導コイルは、誘導発熱体を囲む第一の部分内に位置してもよく、したがってそれ故に、第一の部分と第二の部分との間に電気的接続が必要である場合がある。第一の部分および第二の部分を取り付けるための機構は、第一の部分と第二の部分との間の整列を制御するのに役立ちうる。さらに、一部の態様では、第一の部分が第一のマーキングを有してもよく、第二の部分が第二のマーキングを有してもよい。第一および第二のマーキングは、第一の部分が第二の部分に取り外し可能に取り付けられるときに整列されて、必要な電気的接続を提供しうる。

さらに、本明細書に記載されるように、電子装置は、ハウジング内に位置する電源および制御電子回路を含みうる。電源および制御電子回路のうちの一方または両方は、ハウジングの第一の端に近接して位置付けられうる。

望ましい実施形態で、装置はＤＣ供給電圧およびＤＣ電流を提供するためのＤＣ電源（再充電可能電池など）を含みうるが、電源電子回路はインダクタへの供給用にＤＣ電流をＡＣ電流に変換するためのＤＣ／ＡＣインバータを含む。エアロゾル発生装置はさらに、インバータとインダクタとの間の電力伝送効率を向上させるための、ＤＣ／ＡＣインバータとインダクタとの間のインピーダンス整合ネットワークを備えうる。

電源は、任意の適切な電源、例えば電池などの直流電圧供与源でもよい。一実施形態において、電源はリチウムイオン電池である。別の方法として、電源は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウム系電池（例えば、リチウムコバルト電池）、リチウム鉄リン酸塩電池、チタン酸リチウム、もしくはリチウムポリマー電池であってもよい。

装置は、ＤＣ電源によって供給されるＤＣ電流を監視するためのモニターまたは監視手段に結合されているか、またはそれを含むことが好ましい制御要素をさらに含みうる。ＤＣ電流は電磁場内に位置する加熱用ブレードの見かけの抵抗の間接的表示を提供しうるが、これは結果として加熱用ブレード内のキュリー転移を検出することを可能にしうる。制御要素は、単純なスイッチでもよい。あるいは、制御要素は電気回路でもよく、一つ以上のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含んでもよい。

インダクタは変動磁場を発生させる一つ以上のコイルを含みうる。コイル（単一または複数）はくぼみを囲みうる。

装置は１～３０ＭＨｚの変動磁場、例えば２～１０ＭＨｚ、例えば５～７ＭＨｚの変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。

装置は、１～５ｋＡ／ｍの磁界強度（Ｈ場）、例えば２～３ｋＡ／ｍ、例えば約２．５ｋＡ／ｍの磁場強度を有する変動磁場を発生させる能力があることが好ましい。

エアロゾル発生装置は、ユーザーが片手の指の間に持ちやすい、携帯型または手持ち式のエアロゾル発生装置であることが好ましい。エアロゾル発生装置は、形状において実質的に円筒状でもよい。エアロゾル発生装置は、およそ７０ミリメートル～およそ１２０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すべての科学的および技術的な用語は、別途指定のない限り、当技術分野で一般に使用される意味を有する。本明細書で提供されている定義は、本明細書で頻繁に使用される特定の用語の理解を容易にするために提供されている。

本明細書で使用される単数形（「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」）は、複数形の対象を有する実施形態を包含するが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

本明細書で使用される「または」は一般的に、「および／または」を含む意味で使用されるが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。「および／または」という用語は、列挙された要素の一つもしくはすべて、または列挙された要素のうちの任意の二つ以上の組み合わせを意味する。

本明細書で使用される「有する、持つ（ｈａｖｅ）」、「有している、持っている（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、またはこれに類するものは制約のない意味で使用され、一般的に「含むが、これに限定されない」を意味する。当然のことながら、「から本質的に成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」、「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、およびこれに類するものは、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」およびこれに類するものに包摂される。

「好ましい」および「好ましくは」という語は、ある特定の状況下で、ある特定の利点をもたらす場合がある本発明の実施形態を指す。しかしながら、同一のまたはその他の状況下で、その他の実施形態もまた好ましいものである場合がある。その上、一つ以上の好ましい実施形態の列挙は、その他の実施形態が有用ではないことを暗示するものではなく、また特許請求の範囲を含む本開示の範囲からその他の実施形態を除外することを意図しない。

ここで本発明の一部の態様が図示されている図面を参照する。図面に描かれていないその他の態様は、本発明の範囲および趣旨に収まることが理解されよう。図面は概略図であり、また必ずしも実寸に比例していない。図内で使用されている類似の番号は、類似の構成要素、工程、およびこれに類するものを指す。しかし当然のことながら、所与の図内で一つの構成要素を指すために一つの番号を使用することは、別の図内で同一の番号が付けられた構成要素を制限することを意図するものではない。加えて、異なる図内で構成要素を指すための異なる番号の使用は、異なる番号の付いた構成要素を他の番号の付いた構成要素と同一または類似のものとすることはできないと示すことを意図するものではない。

図１Ａは、本発明の一実施形態によるエアロゾル発生装置で使用するための加熱用ブレードの一実施形態の概略平面図である。図１Ｂは、図１Ａの加熱用ブレードの概略側面図である。 図２Ａは、本発明の一実施形態によるエアロゾル発生装置で使用するための加熱用ブレードの別の実施形態の概略平面図である。図２Ｂは、図２Ａの加熱用ブレードの概略側面図である。 図３は、電子エアロゾル発生装置の一実施形態の概略断面図である。 図４は、エアロゾル発生基体を含む消耗品の一実施形態の概略断面図である。 図５は、図３の電子装置のくぼみ内に受けられた図４の消耗品の概略断面図である。 図６は、装置の第一の部分が装置の第二の部分から取り外された、図３の電子装置の概略断面図である。 図７Ａは、互いに分離された電子エアロゾル発生装置の一実施形態の第一および第二の部分の一実施形態の概略断面図である。図７Ｂは、互いに取り付けられた図７Ａの電子装置の第一の部分と第二の部分の概略断面図である。

誘導加熱はファラデーの電磁誘導の法則およびオームの法則により説明される公知の現象である。さらに具体的に言えば、ファラデーの電磁誘導の法則は、導体内の磁気誘導が変化する場合に導体内に変化する電場が作り出されると述べている。この電場が導体内に作り出されるため、電流（渦電流として知られる）はオームの法則に従って導体内を流れる。渦電流は電流密度および導体抵抗率に比例した熱を発生させる。誘導加熱される能力のある導体はサセプタ材料として公知である。本発明はＬＣ回路などのＡＣ源から交流電磁場を発生する能力のある誘導加熱源（例えば、誘導コイルなど）を装備した誘導加熱装置を採用する。熱を発生する渦電流は、加熱に伴いエアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力のある、エアロゾル形成基質と熱的に近接したサセプタ材料内で生成される。サセプタ材料から固体材料への主要な熱伝達メカニズムは伝導、放射および場合によっては対流である。

図１Ａおよび１Ｂは、本発明の一実施形態による、エアロゾル発生装置に取り付けられ、消耗品内に挿入されるように適合された単一体の複数材料加熱用ブレードの特定の実施例を図示する。図示する加熱用ブレード１０は、１２ｍｍの長さおよび４ｍｍの幅などの任意の適切な寸法を有しうる細長い細片の形態である。加熱用ブレードは第一の材料３０と密着して結合されている第二の材料２０から形成される。第二の材料２０は、１２ｍｍ×４ｍｍ×３５マイクロメートルなどの適切な寸法を有する等級４３０のステンレス鋼などの適切な材料の細片の形態である。第一の材料３０は、３ｍｍ×２ｍｍ×１０マイクロメートルの寸法のニッケルのパッチとしうる。ニッケルのパッチはステンレス鋼の細片の上に電気メッキされている、または任意の適切な方法で蒸着されうる。等級４３０のステンレス鋼は、約５００℃を超えるキュリー温度を有する強磁性材料である。ニッケルは、約３５４℃のキュリー温度を有する強磁性材料である（ニッケルの正確なキュリー温度は、純度に依存しうる）。

さらなる実施形態では、第一および第二の材料を形成する材料は変化してもよい。さらなる実施形態では、第二の材料と密着して位置する第一の材料の複数のパッチを含みうる。

図２Ａは、第二の材料２０を完全に囲み、それを封入する第一の材料３０を図示する。図２Ｂは、単一体の複数材料加熱用ブレードの第二の特定の実施例を図示する。加熱用ブレード１０は、１２ｍｍの長さおよび４ｍｍの幅などの適切な寸法を有する細長い細片の形態である。加熱用ブレード１０は第一の材料３０と密着して結合されている第二の材料２０から形成される。第二の材料２０は、例えば、１２ｍｍ×４ｍｍ×２５マイクロメートルなどの適切な寸法を有する等級４３０のステンレス鋼の細片の形態である。第一の材料３０は、例えば、１２ｍｍ×４ｍｍ×１０マイクロメートルの寸法を有する、ニッケルなどの適切な材料の細片の形態である。加熱用ブレード１０は、ニッケルの細片６のステンレス鋼の細片５へのクラッディングまたはその他の適切な蒸着プロセスによって形成される。加熱用ブレード１０の合計の厚さは、例えば、３５マイクロメートルとしうる。図２Ｂの加熱用ブレード１０は、二層または複数層加熱用ブレードと呼ぶことができる。

ハウジング１１０を含む電子装置１００を図３に示す。ハウジング１１０は、長軸方向軸１０１に沿って第一の端１１１と第二の端１１２との間に延びる。ハウジング１１０は、ハウジング１１０の第二の端１１２の近位に消耗品５０を受けるためのくぼみ１６０を有する。

加熱用構成要素１４０は、くぼみ１６０内でハウジング１１０に動作可能に取り付けられる。加熱用構成要素１４０は、くぼみ１６０内で長軸方向軸１０１に沿って延び、そして消耗品５０がくぼみ１６０内に挿入されるときに消耗品５０（例えば、エアロゾル発生基体５２）内に挿入されるように構成される、加熱用ブレード１４２を含む。加熱用構成要素１４０は、加熱用構成要素１４０がハウジング１１０に取り外し可能に取り付け可能となるように、ハウジング１１０によって受けられるように構成されうる。加熱用構成要素１４０はまた、加熱用ブレード１４２に対して横断（例えば、直角をなす）方向にあるガード１４４を含みうる。別の言い方をすると、加熱用ブレード１４２はガード１４４の表面に対して垂直に延びうる。例えば、加熱用ブレード１４２はガード１４４の第一の表面１４５から延びてもよい。

加熱用ブレード１４２は、ガード１４４の近位にある基部端１５１とガード１４４から離れている前方端１５２との間に延びうる。加熱用ブレード１４２の前方端１５２は、先細りした端を有してもよい（例えば、図２に示すように）。加熱用ブレード１４２の前方端１５２の先細りした端は、消耗品５０（例えば、エアロゾル発生基体５２）内に貫通するように構成されうる。

電子装置１００は、インダクタ１２０が起動することを可能にする電源１９０および制御電子回路１９２を含みうる。このような起動は、手動で操作されてもよく、あるいは、電子装置１００のくぼみ１６０内に挿入された消耗品５０をユーザーが吸うことに応答して自動的に生じてもよい。電源１９０はＤＣ電流を供給してもよい。電子回路はインダクタに高周波ＡＣ電流を供給するためのＤＣ／ＡＣインバータを含む。

また、電子装置１００は、加熱用構成要素１４０内に、電源１９０に動作可能に結合されたインダクタ１２０と、熱を生成するための制御電子回路１９２とを含みうる。インダクタ１２０は、加熱用ブレード１４２の周りに位置付けられた誘導コイル１２２を含みうる。例えば、図３に示すように、誘導コイル１０６はくぼみ１６０の周りに位置付けられうる。インダクタ１２０は、加熱用ブレード１４２を励起するように構成されうる。使用時、ユーザーは、消耗品５０のエアロゾル発生基体５２がインダクタ１２０に隣接して位置するように、消耗品５０をハウジング１１０のくぼみ１６０内に挿入する。

装置が起動するとき、高周波の交流電流がインダクタ１２０の一部を形成する巻線コイル１２２を通過する。これにより、インダクタ１２０がハウジング１１０のくぼみ１６０の遠位部分内に変動電磁場を発生させる。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。変動場は、結果として加熱される加熱用ブレード１４２内に、渦電流またはヒステリシス損失を発生させる。加熱されたブレードは、エアロゾルを形成するのに十分な温度まで消耗品５０のエアロゾル発生基体５２を加熱する。エアロゾルは、消耗品５０を通して下流に引き出され、ユーザーによって吸入される。

加熱用ブレード１４２が動作中に加熱されるにつれて、その見かけの抵抗（Ｒａ）が増大する。この抵抗の増大は、ＤＣ電源１９０から引き出されるＤＣ電流を監視することにより遠隔検出でき、こうして加熱用ブレード１４２の温度が上昇するに伴い、一定に電圧が低下する。インダクタ１２０によって提供される高周波の交流磁場は、加熱用ブレード表面の近くで、表皮効果として公知の効果である渦電流を誘起する。加熱用ブレードの抵抗は、第一および第二の材料の電気的比抵抗に部分的に依存し、また誘起された渦電流に利用できるそれぞれの材料の表皮層の深さに部分的に依存する。第一の材料（例えば、ニッケル）がそのキュリー温度に達すると、その磁性が失われる。これにより、第一の材料内で渦電流に利用できる表皮層が増え、これにより加熱用ブレードの見かけの抵抗が減少する。その結果、第一の材料がそのキュリー点に達したときに、検出されたＤＣ電流が一時的に増加する。

加熱用ブレード１４２の抵抗の変化を遠隔検出することにより、加熱用ブレード１４２が第一のキュリー温度に達する瞬間が決定されうる。この時点で加熱用ブレード１４２は既知の温度（ニッケル製サセプタの場合は３５４℃）である。この時点で装置内の電子回路が動作してインダクタに供給される電力を変化させ、それによって加熱用ブレード１４２の加熱を低減または停止させる。その後、加熱用ブレード１４２の温度は低下して、第一の材料のキュリー温度を下回る。電源供給１９０は一定時間経過後、または第一のサセプタ材料がそのキュリー温度よりも低く冷めたことが検出された後のいずれかに、再び増加または再開されうる。こうしたフィードバックループを使用することにより、加熱用ブレード１４２の温度はほぼ第一のキュリー温度の温度に維持されうる。

図４は好ましい実施形態による消耗品５０（例えば、エアロゾル発生物品）を図示する。消耗品５０は、エアロゾル発生基体５２、支持要素５３、エアロゾル冷却要素５４、およびマウスピース５５という、同軸に整列して配置される四つの要素を備える。これらの四つの要素の各々は実質的に円筒状の要素であり、各々は実質的に同一の直径を有する。これらの四つの要素は連続的に配置されていて、また外側ラッパー５６によって囲まれて円筒状ロッドを形成する。加熱用ブレード１４２は、消耗品５０のエアロゾル発生基体５２（例えば、遠位端５８）内に貫通するように適合される。エアロゾル発生基体５２は、加熱用ブレード１４２の長さとほぼ同一の長さ（１２ｍｍ）を有する。

消耗品５０は近位端または口側の端５７を有し、ユーザーは使用中にその端を口の中に挿入し、遠位端５８は口側の端５７に対して消耗品５０の反対側の端に位置する。組み立てられた消耗品５０の合計長さは約４５ｍｍで直径は約７．２ｍｍである。

使用時に空気は、ユーザーによって消耗品５０を介して遠位端５８から口側の端５７に引き出される。消耗品５０の遠位端５８を消耗品５０の上流端と記載する場合もあり、消耗品５０の口側の端５７を消耗品５０の下流端と記載する場合もある。口側の端５７と遠位端５８との間に位置する消耗品５０の要素は、口側の端５７の上流にある、または代わりに遠位端５８の下流にあると説明することができる。

エアロゾル発生基体５２は、消耗品５０の最遠の遠位端または上流端５８に位置する。図４に図示した実施形態において、エアロゾル発生基体５２は、ラッパーによって取り囲まれる捲縮され均質化したたばこ材料シートの集合体を含む。均質化したたばこ材料の捲縮したシートはエアロゾル形成体としてグリセリンを含む。

支持要素５３はエアロゾル発生基体５２のすぐ下流に位置することができ、またエアロゾル発生基体５２に隣接することができる。図４に示した実施形態において、支持要素は中空のセルロースアセテートチューブである。支持要素５３がエアロゾル発生基体５２を、消耗品５０の最端の遠位端５８に位置させる。支持要素５３はまた、消耗品５０のエアロゾル冷却要素５４がエアロゾル発生基体５２から間隙を介するためのスペーサーとしても機能する。

エアロゾル冷却要素５４は支持要素５３のすぐ下流に位置し、支持要素５３に隣接する。使用において、エアロゾル発生基体５２から放出される揮発性物質は、消耗品５０の口側の端５７に向かってエアロゾル冷却要素５４に沿って通過する。揮発性物質は、エアロゾル冷却要素５４内で冷めて、ユーザーが吸入するエアロゾルを形成してもよい。図４に図示した実施形態において、エアロゾル冷却要素５４は、ラッパー５９によって取り囲まれたポリ乳酸の捲縮したシートの集合体を含む。ポリ乳酸の捲縮したシートの集合体は、エアロゾル冷却要素５４の長さに沿って延在する複数の長軸方向経路を画定する。

マウスピース５５はエアロゾル冷却要素５４のすぐ下流に位置し、エアロゾル冷却要素５４に隣接する。図４に示す実施形態で、マウスピース５５は低濾過効率の従来の酢酸セルローストウフィルターを含む。

消耗品５０を組み立てるために、上記の四つの円筒状の要素は外側ラッパー５６内で整列させられ、密接に包まれる。図４に図示した実施形態において、外側ラッパーは従来の紙巻たばこ用紙である。図４に図示した消耗品５０は、ユーザーによって消費されるための誘導コイル（すなわち、インダクタ）を含む、電気的に作動するエアロゾル発生装置と係合するように設計される。

図５は、ハウジング１１０のくぼみ１６０によって受けられ、電子装置１００の加熱用ブレード１４２と係合している消耗品５０を図示する。

図６は、互いにに分離した、第一の部分１０２および第二の部分１０４を含む電子装置１００を図示する。第一の部分１０２および第二の部分１０４は、相互に取り外し可能に取り付け可能である。図６に示すように、第一の部分１０２は、インダクタ１２０およびくぼみ１６０を有するハウジング１１０の一部分を含み、第二の部分１０４は、加熱用構成要素１４０（例えば、加熱用ブレード１４２であり、これは、他の実施形態では、例えば、加熱用ブレード１４２のホルダーとして機能しうるガード１４４と共に一つのユニットとして、それ自体が着脱可能であってもよい）を含む。さらに、第二の部分１０４は、電源１９０および制御電子回路１９２を含む。インダクタ１２０は、第一の部分１０２が第二の部分１０４に取り付けられるときに（例えば、図３に示すように）、制御電子回路１９２および電源１９０に動作可能に結合される。誘導コイル１２２を第一の部分１０２内に位置付けることは、電源１９０および制御電子回路１９２を誘導コイル１２２に動作可能に接続させることを必要とする場合がある。結果として、電気的接続は、制御電子回路１９２から、第一の部分１０２および第二の部分１０４が取り付けられる際に、第一の部分１０２と第二の部分１０４との間のインタフェースを通って第一の部分１０２内へと延びうる。

図７Ａは、電子装置２００の互いに分離された第一の部分２０２および第二の部分２０４の別の配置を図示する。例えば、第一の部分２０２は、インダクタ２２０、くぼみ２６０を有するハウジング２１０の一部分、電源２９０、および制御電子回路２９２を含みうる。第二の部分２０４は、加熱用構成要素２４０（例えば、加熱用ブレード２４２）を含みうる。第二の部分２０４が第一の部分２０２に取り付けられると（例えば、図７Ｂに示すように）、加熱用ブレード２４２は、インダクタ２２０が加熱用ブレード２４２を励起するように位置付けられる。図７Ａおよび７Ｂに示す実施形態において、第一の部分２０２および第二の部部２０４は単に物理的に互いに取り付けられ、電気的接続を必要としない。例えば、電源２９０、制御電子回路２９２、およびインダクタ２２０は全て第一の部分２０２内に含まれ、そしてそれ故に、第一の部分２０２が第二の部分２０４に取り付けられるかどうかに関係なく、互いに電気的に結合される。結果として、第一の部分２０２と第二の部分２０４との間に電気的接続を必要としないため、第一の部分２０２を第二の部分２０４に取り付けるのに際するユーザーの制約は少ない。

図１～７Ｂを通して記載される様々な特徴は、それらが互いに一致している限りは、図１～７Ｂに記載する任意のその他の特徴と組み合わせて使用されうる。

このように、エアロゾル発生装置内の加熱用構成要素のための方法、システム、装置、化合物、組成物が説明される。本発明の様々な修正および変形が、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。特定の好ましい実施形態に関連して本発明を説明してきたが、当然のことながら、特許請求する通りの本発明は、こうした特定の実施形態に不当に限定されるべきではない。実際に、電子装置製造または関連分野の当業者にとって明らかである、本発明を実行するための説明されたモードの様々な修正は、以下の特許請求の範囲内に収まるものであることが意図される。

Claims (11)

1. エアロゾル発生基体を備える消耗品を受けるための電子装置であって、前記電子装置が、
   長軸方向軸に沿って第一の端と第二の端との間に延びるハウジングの少なくとも一部分であって、前記ハウジングの前記第二の端が前記消耗品を受けるためのくぼみを画定する、ハウジングの少なくとも一部分と、細長い発熱体内に渦電流および／またはヒステリシス損失を発生するように構成された誘導コイルを含むインダクタとを含む第一の部分と、
   第二の部分であって、
   前記くぼみ内で前記長軸方向軸に沿って延び、前記消耗品が前記くぼみ内に挿入されたときに前記エアロゾル発生基体内に貫通するように構成された細長い発熱体を含む加熱用構成要素であって、前記発熱体が５００℃未満のキュリー温度を有する第一の材料を含む、加熱用構成要素と、
   前記インダクタに動作可能に接続された電源と、
   前記電源に動作可能に接続され、前記発熱体の加熱を制御するように構成された制御電子回路とを含む第二の部分とを備え、
   前記第一の部分および前記第二の部分が相互に取り外し可能に取り付け可能である、電子装置。
2. 前記第一の部分が前記第二の部分に取り付けられたときに、前記インダクタが前記制御電子回路および前記電源と動作可能に結合される、請求項１に記載の電子装置。
3. 前記第一の部分が前記第二の部分に取り外し可能に取り付けられたときに、前記ハウジングが前記発熱体を囲むように、前記発熱体が前記くぼみ内に位置付けられる、請求項１に記載の電子装置。
4. 前記制御電子回路が、前記発熱体が、前記第一の材料のキュリー温度に達するときを検出するように構成される、請求項２に記載の電子装置。
5. 前記制御電子回路が、前記発熱体の温度が、前記第一の材料のキュリー温度に達するときに前記インダクタへの電力供給をオフに切り替える、または制限するように構成され、前記発熱体の温度が、前記第一の材料のキュリー温度未満となるときに前記インダクタへの前記電力供給をオンに切り替える、または増大するように構成される、請求項４に記載の電子装置。
6. 前記第一の材料が、ニッケル合金およびニッケルからなる群から選択される、請求項１に記載の電子装置。
7. 前記発熱体が、前記第一の材料と熱的に接触して位置付けられた第二の材料をさらに含む、請求項１に記載の電子装置。
8. 前記第二の材料が、アルミニウム、鉄、鉄合金、およびステンレス鋼からなる群から選択される、請求項７に記載の電子装置。
9. 前記第一の材料および前記第二の材料が、一つに薄層形成され、かつ、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する細長い細片を含み、前記第二の材料が前記第一の材料よりも大きな厚さを有する、請求項７に記載の電子装置。
10. 前記発熱体が、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する細長い細片を含み、前記発熱体が、少なくとも部分的に前記第二の材料によって封入される前記第一の材料のコアを含む、請求項７に記載の電子装置。
11. 前記装置が、温度センサの使用なしに前記発熱体の温度を制御するように適合される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電子装置。

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