JP7741791B2 - 誘電加熱を使用するエアロゾル発生システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるためのシステムおよび方法に関する。特に、本開示は、エアロゾル形成基体を加熱して、ユーザーによる吸入のためのエアロゾルを発生させるためのシステムおよび方法に関する。

エアロゾル形成基体から吸入可能なエアロゾルを発生させる、多くの異なるタイプの個人用気化器および加熱非燃焼式製品が利用可能である。これらのシステムの一部は液体組成物を加熱し、その他は固体たばこ混合物を加熱する。ほぼすべての利用可能なシステムは、発熱体からエアロゾル形成基体への熱の伝導によってエアロゾル形成基体を加熱する。最も一般的には、これは電気抵抗性のある発熱体に電流を流し、発熱体のジュール加熱を生じさせることによって達成される。誘導加熱システムも提案されており、ジュール加熱は、サセプタ発熱体に誘導された渦電流の結果として起こる。

これらのシステムの一つの問題は、エアロゾル形成基体の不均一な加熱を生じさせることである。発熱体に最も近いエアロゾル形成基体の部分は、発熱体からより離れたエアロゾル形成基体の部分よりも速く、またはより高温に加熱される。この問題を軽減するために、様々な設計が使用されてきた。一部の設計は、複数の発熱体を使用して、熱を分配する、または異なる時間に基体の異なる部分を加熱する能力を提供する。他の設計は、エアロゾル形成基体の小さな部分のみを発熱体に搬送し、従って、エアロゾル形成基体の別の部分を発熱体に搬送する前に、その小さな部分のみが気化される。

コンパクトな手持ち式システムで実現可能でありながら、より大きな設計の柔軟性を可能にし、かつ加熱制御を可能にする様式で、エアロゾル形成基体の均一な加熱を提供できることが望ましい。

本開示では、エアロゾル形成基体を加熱してエアロゾルを発生させるためのエアロゾル発生装置が提供されており、エアロゾル発生装置は、
エアロゾル形成基体を受容するように構成された基体くぼみと、
基体くぼみ中に無線周波数（ＲＦ）電磁場を発生させるように構成された電磁場発生装置であって、電磁場発生装置がソリッドステートＲＦトランジスタを含む、電磁場発生装置と、を備える。

装置は、エアロゾル形成基体の誘電加熱を生じさせることができる。誘電加熱は、ホットスポットの生成なしに、大量のエアロゾル形成基体内で均一であり得る。加熱はまた、発熱体とエアロゾル形成基体の間の接触を必要としない。これは、その上にエアロゾル残留物の蓄積を有する発熱体を掃除する必要がないことを意味する。装置は、エアロゾル形成基体の形状、体積および組成物、ならびに相応して基体くぼみの形状および体積に関して、かなりの設計の柔軟性を可能にする。

ソリッドステートＲＦ変換器を使用することで、装置をコンパクトにすることができる。ユーザーの片手に簡単に収まる装置の製造が可能である。家庭用電子レンジなどの加熱用のＲＦ周波数放射を生成するための従来的な手段は、マグネトロンである。マグネトロンはかさばり、動作には非常に高い電圧が必要なため、手持ち式装置には不向きである。さらに、マグネトロンは比較的不安定な周波数出力を有し、比較的短い寿命を有する。ＲＦトランジスタは、より多くの使用サイクルにわたって一貫した動作を提供し、はるかに低い動作電圧を必要とする。

有利なことに、ソリッドステートＲＦトランジスタは、ＲＦ電磁場を発生および増幅するように構成されている。単一のトランジスタを使用して、ＲＦ電磁場の発生および増幅の両方を提供することにより、コンパクトな装置を作製することが可能になる。

本明細書で使用される場合、無線周波数（ＲＦ）は、３Ｈｚ～３ＴＨｚの間の周波数を意味し、マイクロ波を含む。ＲＦ電磁場は、５００Ｍｈｚ～５０ＧＨｚの周波数を有することが好ましく、９００ＭＨｚ～３０ＧＨｚの周波数を有することがより好ましい。ＲＦ電磁場は、９００Ｍｈｚ～５Ｇｈｚの周波数を有してもよい。一実施形態では、ＲＦ電磁場は約２．４ＧＨｚの周波数を有する。

本明細書で使用される場合、「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ことができる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、典型的に、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場合、「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ことが可能な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、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り得る。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てもよい。

本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル形成基体と相互作用してエアロゾルを発生する装置を指す。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品を加熱するためのエアロゾル発生装置とは分離されており、それと組み合わされるように構成されている。

本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生システム」という用語は、エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置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およびエアロゾル発生装置は協働して、エアロゾルを発生する。

基体くぼみは、ＲＦ電磁場を通さない材料から形成される一つ以上の外壁を備え得る。電磁場の基体くぼみへの侵入を可能にするために、一つ以上のスロットが一つ以上の外壁に形成され得る。電磁場発生装置によって発生された電磁放射を基体くぼみ内に包含することが望ましい。これは、効率的な加熱を提供し、かつ放射漏れを回避するためである。こうした放射漏れは、電磁場発生装置自体を含め、システムの他の構成要素に損傷を与える可能性がある。また、ＲＦ放射へのユーザーの曝露を最小化することが望ましい。外壁は、アルミニウム、ステンレス鋼、銀、または金などのＲＦ放射を通さない任意の適切な材料を含むことができる。外壁は、くぼみ内のＲＦ放射の反射を改善するために研磨された表面を有してもよい。

しかし、放射が基体くぼみに入ることが許容される必要がある。電磁場が通過しうる一つ以上のスロットを提供することにより、電磁場が基体くぼみに入ることが可能になる。一つ以上のスロットのうちの少なくとも一つは、Ｌ字型、Ｓ字型、Ｔ字型、またはＩ字型を有してもよい。

基体くぼみは、ＲＦ電磁場を通す壁を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、ＲＦ電磁場を通さない材料から形成されたラッパーまたは容器の中に封入されてもよく、電磁場の侵入を可能にするために、一つ以上のスロットがラッパーまたは容器に形成されてもよい。

基体くぼみは、開放端および閉鎖端を有するブラインドくぼみを含み得る。基体くぼみは、エアロゾル形成基体を包含するエアロゾル形成物品を、開放端を通して受容するように構成されてもよい。基体くぼみは、エアロゾル形成基体を基体くぼみ中に保持するように構成されてもよい。

装置は、使用時に基体くぼみの開放端を覆うための閉鎖部またはマウスピースを備えてもよい。閉鎖部またはマウスピースは、ＲＦ電磁放射を反射するように構成された放射シールドを含み得る。別の方法として、または追加的に、エアロゾル形成物品が、ＲＦ電磁放射を反射するように構成された放射シールドを含んでもよい。一つ以上の放射シールドは、発生したエアロゾルがそれを通過できるように、流体透過性であってもよい。例えば、放射シールドは、金属メッシュを含んでもよい。

装置は、空気吸込み口および空気出口を備え得る。気流経路は、空気吸込み口と空気出口の間に画定されてもよい。気流経路は、基体くぼみを通過するかまたは通り超してもよい。気流経路が基体くぼみを通過する、または発生したＲＦ電磁場を通過する実施形態では、気流経路は、空気吸込み口または空気出口を通るＲＦ放射の脱出を防止するために、一つ以上の放射遮蔽要素を通り超したところに迷路性の部分を含み得る。別の方法として、または追加的に、一つ以上の流体透過性放射遮蔽要素の一つが、気流経路に提供されてもよい。

装置は装置ハウジングを含んでもよい。装置は、ハウジング内に放射封じ込めくぼみを備えてもよく、放射封じ込めくぼみは、基体くぼみを囲むか、または基体くぼみに隣接している。放射封じ込めくぼみが、ＲＦ電磁場が一つ以上のスロットまたは入口点を通して基体くぼみに入ることを可能にするために提供されてもよい。ＲＦ放射は、放射封じ込めくぼみ内で自由に伝播し得る。放射封じ込めくぼみは、導波管を含んでもよい。放射封じ込めくぼみは、ＲＦ電磁放射を通さない外壁を有してもよい。

エアロゾル発生装置は、基体くぼみと電磁場発生装置の間に共鳴くぼみをさらに備えてもよい。本明細書で使用される場合、「共鳴くぼみ」という用語は、所与の周波数の電磁波を閉じ込めることができる構造である。この場合、電磁波の選択周波数は、スペクトルのＲＦ領域に対応する。電磁波を封じ込めるために、共鳴くぼみは、その周波数に対する反射材料（例えば、金属）から作製される。構造は、中空であるかまたは誘電体材料で充填され得る。共鳴くぼみの目標は、定在波の形成を強化し、電力損失を最小化するために、電磁波が内部で前後に跳ね返ることを可能にすることである。

共鳴くぼみは、ＲＦ電磁場を共鳴周波数で増幅し、負荷によるエネルギーの吸収を最適化し、負荷からの放射の反射を最小化するために、電磁場発生装置および負荷（この場合は、基体くぼみ中のエアロゾル形成基体）のインピーダンスに合致するように設計され得る。これにより加熱効率が向上し、システムからの放射漏れが最小化される。共鳴くぼみは、電磁場発生装置と基体くぼみの間に位置付けられてもよい。

エアロゾル発生装置は、電磁場発生装置に接続され、ＲＦ電磁場を方向付けるように構成された一つ以上のアンテナをさらに備えてもよい。一つ以上のアンテナは、少なくとも部分的に基体くぼみ中に位置付けられてもよい。使用時、一つ以上のアンテナは、少なくとも部分的に基体くぼみ中にエアロゾル形成基体と共に位置付けられてもよい。使用時、一つ以上のアンテナは、エアロゾル形成基体を保持する容器を穿刺するように構成され得る。一つ以上のアンテナは、基体くぼみの外壁のスロットを通過し得る。一つ以上のアンテナは、少なくとも部分的に放射封じ込めくぼみ中に位置付けられてもよい。一つ以上のアンテナは、共鳴くぼみ中に位置付けられてもよい。

電磁場発生装置によって発生した放射線を方向付けるアンテナの提供は、装置の効率を改善することができる。一つ以上のアンテナは、導電性ピンを含んでもよい。

ＲＦ電磁場を発生させるためにＲＦトランジスタを使用することで、閉ループ制御スキームを使用することが可能である。装置は、基体くぼみ中またはそれに隣接するセンサーであって、基体くぼみ中の温度を示す信号を提供するセンサーと、センサーからの信号を受信するように接続され、センサーからの信号に従って電磁場発生装置を制御するように接続されたコントローラとを備えてもよい。

センサーは、温度を直接測定する温度センサーを含み得る。別の方法として、または追加的に、センサーは、基体くぼみ中の温度を示す、基体くぼみ中の電磁場の摂動を検出するように構成された一つのサンプリングアンテナまたは複数のサンプリングアンテナを備えてもよい。エアロゾル形成基体の誘電特性は、温度に依存して変化する。電磁場の周波数もしくは振幅、または周波数および振幅の両方は、装置によって提供される加熱を制御するために、センサーからの信号に基づいてコントローラによって調整され得る。特に、過熱が検出されてもよく、加熱不足が検出されてもよく、電磁場の周波数および振幅がそれに応じて調整され得る。誤動作が検出されてもよい。また、基体くぼみ中の不適切な材料の存在を検出することも可能であり得る。不適切な材料が検出された場合、装置を自動的にオフにすることができる。同様に、センサーの信号が、エアロゾル形成基体が基体くぼみ中に存在しないことを示唆する場合、装置を自動的にオフにすることができる。この種の制御は、マグネトロンを使用してＲＦ放射を発生させる場合には不可能である。

基体くぼみ内の温度を所定の温度範囲内に維持することが望ましい場合がある。エアロゾル形成基体の温度を、エアロゾル形成基体燃焼物の温度よりも下に維持することが望まれ得る。

フィードバック信号に基づいて装置によって提供される加熱量を制御する能力によって、異なるエアロゾル形成基体を使用することも可能になる。異なるエアロゾル形成基体を、異なる温度に加熱することが望ましい場合がある。従って、温度制御のための機構を提供することにより、異なるエアロゾル形成基体またはエアロゾル形成物品の異なる設計に対して最適な条件を達成することが可能になる。

エアロゾル発生装置は、液体貯蔵部と、液体貯蔵部から基体くぼみに液体を送達するように構成された液体ポンプをさらに備えてもよい。液体貯蔵部中の液体は、水を含み得る。液体貯蔵部中の液体は、誘電加熱の影響を受けやすい極性分子を含んでもよい。効率的な誘電加熱のために、エアロゾル形成基体は、電磁場発生装置によって発生された周波数範囲のＲＦ放射を吸収する分子を含むことが有益である。加熱の直前に、または加熱中に、エアロゾル形成基体に追加の液体を加えることが有利であり得る。

液体ポンプは、制御回路に接続されてもよい。制御回路はまた、電磁場発生装置に接続されてもよい。制御回路は、液体ポンプおよび電磁場発生装置の動作を調和させ得る。

液体ポンプは、ステッパーモータ、シリンジポンプ、および浸透圧ポンプまたは圧電ポンプと組み合わせた蠕動ポンプを含み得る。

ソリッドステートＲＦトランジスタは、例えば、ＬＤＭＯＳトランジスタ、ＧａＡｓ ＦＥＴ、ＳｉＣ ＭＥＳＦＥＴ、またはＧａＮ ＨＦＥＴであってもよい。

エアロゾル発生装置は、ユーザーがエアロゾル発生システムを吸煙するときを検出するように構成された吸煙検出器を備え得る。本明細書で使用される場合、「吸煙」という用語は、ユーザーがエアロゾル発生システムを吸ってエアロゾルを受容することを言及するために使用される。

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。エアロゾル発生装置は、約３０ミリメートル～約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、約５ミリメートル～約３０ミリメートルの外径を有してもよい。基体くぼみは、２ミリメートル～２０ミリメートルの直径を有してもよい。基体くぼみは、２ミリメートル～２０ミリメートルの長さを有してもよい。エアロゾル発生装置は、個人用気化器、電子タバコ、または加熱非燃焼式装置であってもよい。

装置は制御回路を備えてもよい。制御回路は、電源から電磁場発生装置への電力供給を制御するように構成され得る。制御回路はマイクロプロセッサ、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ことができる他の電子回路を含み得る。制御回路は、さらなる電子構成要素を備えてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、制御回路は、センサー、スイッチ、ディスプレイ要素のいずれかを備えてもよい。制御回路は、ＲＦ電力センサーを含み得る。制御回路は、電力増幅器を含み得る。電源は、ＤＣ電源であってもよい。電源は、少なくとも一つの電池を含み得る。少なくとも一つの電池は、再充電可能リチウムイオン電池を含み得る。別の方法として、電源は、コンデンサなどの別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。

電源は、０．５ワット～３０ワットの電力を提供し得る。電磁場発生装置のインピーダンスは、１００オーム未満であってもよく、５０～７５オームの間であることが好ましい。

使用時に、エアロゾル形成基体は基体くぼみ中に受容される。上述のエアロゾル発生装置と、基体くぼみ中に受容されたエアロゾル形成基体とを含む、エアロゾル発生システムが提供されている。

エアロゾル形成基体は、固体を含み得る。エアロゾル形成基体は、液体を含み得る。エアロゾル形成基体は、ゲルを含み得る。エアロゾル形成基体は、固体、液体、およびゲルのうちの２つ以上の任意の組み合わせを含んでもよい。

エアロゾル形成基体は、ニコチン、ニコチン誘導体、またはニコチン類似体を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、１つ以上のニコチン塩を含んでもよい。１つ以上のニコチン塩は、クエン酸ニコチン、乳酸ニコチン、ピルビン酸ニコチン、重酒石酸ニコチン、ペクチン酸ニコチン、アルギン酸ニコチン、およびサリチル酸ニコチンからなるリストから選択され得る。

エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成体を含み得る。本明細書で使用される場合、「エアロゾル形成体」は、使用時に、高密度で安定したエアロゾルの形成を促進し、エアロゾル発生物品の使用温度で実質的に熱劣化耐性のある、任意の好適な既知の化合物または化合物の混合物である。好適なエアロゾル形成体は、当業界で周知であり、限定されるものではないが、トリエチレングリコール、１，３－ブタンジオール、グリセリンなどの多価アルコール、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の多価アルコールのエステル、およびドデカン二酸ジメチル、テトラデカン二酸ジメチルなどの、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が挙げられる。好ましいエアロゾル形成体は、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の、多価アルコールまたはその混合物である。

エアロゾル形成基体は、風味剤をさらに含み得る。風味剤は、揮発性風味成分を含み得る。風味剤は、メントールを含み得る。本明細書に使用される場合、「メントール」という用語は、その異性体のいずれかにおける化合物２－イソプロピル－５－メチルシクロヘキサノールを示す。風味剤は、メントール、レモン、バニラ、オレンジ、ウインターグリーン、チェリー、およびシナモンからなる群から選択される風味を提供し得る。風味剤は、加熱時に基体から放出される揮発性タバコ風味化合物を含んでもよい。

エアロゾル形成基体は、タバコまたはタバコ含有材料をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル形成基体は、タバコ葉、タバコの茎の断片、再構成タバコ、均質化したタバコ、押し出し成形タバコ、タバコスラリー、キャスト葉タバコ、および膨化タバコのうちのいずれかを含んでもよい。任意選択的に、エアロゾル形成基体は、不活性材料、例えば、ガラスもしくはセラミック、または別の好適な不活性材料で圧縮されたタバコ粉末を含んでもよい。

エアロゾル形成基体が液体またはゲルを含む場合、いくつかの実施形態では、エアロゾル発生物品は、吸収性担体を含み得る。エアロゾル形成基体は、吸収性担体上に被覆されるか、または吸収担体内に含浸され得る。例えば、ニコチン化合物およびエアロゾル形成体は、液剤として、水と混合され得る。液剤は、いくつかの実施形態では、風味剤をさらに含み得る。こうした液剤は、次に、吸収性担体によって吸収されるか、または吸収性担体の表面上に被覆され得る。吸収性担体は、その上にニコチン化合物およびエアロゾル形成体が被覆または吸収され得る、セルロースベースの材料のシートまたは錠剤であってもよい。吸収性担体は、液体保持特性および毛細管特性を有し、その上に液体またはゲルエアロゾル形成基体が被覆または吸収されている、金属、ポリマー、または植物性発泡体であってもよい。

異なるカテゴリのエアロゾル発生物品が存在し得、各々が異なるユーザー体験を提供する。例えば、異なるカテゴリは、エアロゾル形成基体の異なるレシピまたは組成物、異なる濃度のニコチンまたは他の構成要素、および異なる量または厚さのエアロゾル形成基体を有する物品を含み得る。同じカテゴリに属するエアロゾル発生物品は、そのことをユーザーまたはエアロゾル発生システムもしくは装置に識別可能にするために、同じ形状、サイズ、または色を有し得る。エアロゾル発生システムまたは装置は、例えば、特定のタイプのエアロゾル発生物品のみを受容するように形作られサイズ設定された陥凹部または空間を有することによって、特定のカテゴリのエアロゾル発生物品のみを受容するように構成され得る。陥凹部または空間は、相補的形状のエアロゾル発生物品のみを受容するようにキー付けされてもよい。

エアロゾル形成基体は、液体充填カプセルを含み得る。エアロゾル形成基体は、ゲル充填カプセルを含み得る。液体充填カプセルまたはゲル充填カプセルは、液体またはゲルが基体くぼみ中のＲＦ電磁場によって加熱されたときに破裂するように構成され得る。液体充填カプセルまたはゲル充填カプセルは、一つ以上の弁を含んでもよい。一つ以上の弁は、液体またはゲルが、カプセル内の圧力の増加に起因して、基体くぼみ中のＲＦ電磁場によって加熱されたときに開くように構成され得る。一つ以上の弁は、ユーザーがエアロゾル発生システムを通して空気を引き出すときに開くように構成され得る。

エアロゾル形成基体と、それを通してユーザーが発生したエアロゾルまたはベイパーを引き出すことができるマウスピースと、エアロゾル形成基体とマウスピースの間に位置付けられた流体透過性の無線周波数電磁放射シールドとを含む、エアロゾル発生物品が提供されている。

エアロゾル発生物品は、上述のようなエアロゾル発生装置とともに使用され得る。エアロゾル発生物品は、基体くぼみ中に受容されてもよく、または部分的に受容されてもよい。エアロゾル形成基体は上述の通りでもよい。流体透過性の無線周波数電磁放射シールドは、金属メッシュとすることができる。

物品は、発生したエアロゾルまたはベイパーが、マウスピースに到達するために流体透過性の無線周波数電磁放射シールドを通過しなければならないように構成されることが好ましい。流体透過性の無線周波数電磁放射シールドは、マウスピースに隣接して位置付けられてもよく、またはマウスピースに取り付けられてもよい。

エアロゾル発生物品は、マウスピースにフィルターを備え得る。エアロゾル発生物品は、冷却要素を含んでもよい。エアロゾル発生物品は、スペーサーを含み得る。

エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるための方法が提供されており、本方法は、
エアロゾル形成基体を、エアロゾル発生装置の基体くぼみ内に配置することと、
ソリッドステートＲＦトランジスタを使用して、基体くぼみ中に無線周波数（ＲＦ）電磁場を発生させることと、を含む。

エアロゾル形成基体は、上述のようなエアロゾル形成基体であり得る。エアロゾル発生装置は上述のようなものであり得る。

無線周波数（ＲＦ）電磁場は、５００Ｍｈｚ～５０ＧＨｚの周波数を有することが好ましく、９００ＭＨｚ～３０ＧＨｚの周波数を有することがより好ましい場合がある。ＲＦ電磁場は、９００ＭＨｚ～５ＭＨｚの周波数を有してもよい。一実施形態では、ＲＦ電磁場は約２．４ＧＨｚの周波数を有する。一般的に、加熱効率はより高い周波数でより高い。従って、ＲＦスペクトルのマイクロ波部分における周波数の使用が望ましい。

方法は、基体くぼみ内のパラメータを感知し、感知されたパラメータに基づいて無線周波数（ＲＦ）電磁場を調整することをさらに含み得る。パラメータは、温度であってもよい。パラメータは、電磁場強度であってもよい。パラメータは、電磁場の周波数であってもよい。方法は、感知されたパラメータの組み合わせに基づいて、無線周波数（ＲＦ）電磁場を調整することを含み得る。

方法は、液体を、基体くぼみ中のエアロゾル形成基体に注入することをさらに含み得る。

また、当然ながら、上記の様々な特徴の特定の組み合わせを独立して実施、供給または使用し得る。

ここで本開示の実施形態を、添付図面を参照しながら、例証としてのみであるが説明する。

図１は、誘電加熱システムの概略図である。 図２は、エアロゾル発生システムの第一の実施形態の概略図である。 図３は、図２のシステムで使用するためのエアロゾル発生物品の概略図である。 図４は、エアロゾル発生システムの第二の実施形態の概略図である。 図５は、エアロゾル発生システムの第三の実施形態の概略図である。 図６は、エアロゾル発生システムの第四の実施形態の概略図である。 図７は、エアロゾル発生システムの第五の実施形態の概略図である。 図８は、エアロゾル発生システムの第六の実施形態の概略図である。 図９は、基体くぼみ中のスロットの可能な構成の概略図である。 図１０は、エアロゾル発生システムの第七の実施形態の概略図である。 図１１は、エアロゾル発生システムの第八の実施形態の概略図である。 図１２は、液体カプセルの概略図である。 図１３は、記載される実施形態のいずれかによる、エアロゾル発生システムのための閉ループ制御システムの概略図である。

図１は、誘電加熱と呼ばれる場合もある無線周波数電磁放射を使用した加熱システムの概略図である。システムは、無線周波数信号発生器１０と、無線周波数信号を増幅するために信号発生器に接続された電力増幅器１２と、加熱くぼみ１４内部に位置付けられたアンテナ１６とを備え、アンテナは電力増幅器１２の出力に接続されている。増幅器の出力は、閉ループ制御を提供するために信号発生器にフィードバックされる。加熱される物体１８は、くぼみ１４中に配置され、無線周波電磁放射を受ける。物体１８内の極性分子は、振動電磁場と整列し、振動するにつれて電磁場によって攪拌される。これは、物体１８の温度の上昇を引き起こす。この種類の加熱は、（もし極性分子が均一に分布している場合には）物体全体にわたって均一であるという利点を有する。また、高温発熱体からの熱の伝導または対流を必要としない非接触形態の加熱であるという利点も有する。図２～１３を参照して記載された実施形態は、図１に図示した基本的な加熱原理を使用する。

加えて、記載した実施形態は、ソリッドステート無線周波数（ＲＦ）トランジスタを使用して、図１に図示した信号発生関数および電力増幅関数の両方を実行する。しかしながら、信号発生のためにＲＦトランジスタ、および電力増幅を提供するために別個の電子構成要素（複数可）を使用して記載した実施形態を実施することが可能であろう。

図２は、加熱非燃焼式エアロゾル発生システムの概略図である。システム２１は、エアロゾル発生装置のハウジング２６内に受容されたエアロゾル発生物品２２を含む。エアロゾル発生装置は、リチウムイオン電池などの電源２５と、制御回路２４と、ソリッドステートＲＦトランジスタを含むＲＦ電磁場発生装置２３と、エアロゾル発生物品２２が受容される基体くぼみ２８とを含む。ＲＦ電磁場発生装置２３は、制御回路２４の制御下で電池２５から電力を提供され、基体くぼみ２８内に無線周波数電磁放射を発生させる。基体くぼみ２８を取り囲み、ＲＦ電磁場発生装置と基体くぼみの間に位置付けられるのは放射封じ込めくぼみ２７であり、ＲＦ電磁場発生装置によって発生した電磁放射は、基体くぼみ２８に到達する前に、それを通って移動する。

基体くぼみは、開放端および閉鎖端と、開放端と閉鎖端の間に延びる側壁とを有する概して円筒形のブラインドくぼみである。エアロゾル発生物品は、その開放端を通して基体くぼみに挿入される。基体くぼみ２８および放射封じ込めくぼみ２７の両方が、ＲＦ放射を通さないアルミニウムなどの適切な金属材料から形成された外壁を有する。これにより、基体くぼみ中に電磁場が集中し、装置からの放射の漏れを防止する。放射が放射封じ込めくぼみから基体くぼみの中に通過するのを可能にするために、スロット２９は基体くぼみ２８の外壁に形成される。図２に示す例では、一つのスロットが基体くぼみの閉鎖端で壁に形成され、さらに二つのスロットが基体くぼみの側壁に形成される。

この実施形態のエアロゾル発生物品２２は、タバコの外観および感触を有する。それは、ユーザーが吸煙してエアロゾル発生システムからエアロゾルを引き出すことができるマウスピース端を備える。マウスピース端の反対側には、エアロゾル発生物品はエアロゾル形成基体を保持する。この実施形態では、エアロゾル形成基体は、例えばグリセロールおよび水などのエアロゾル形成体と共に再構成たばこを含む。マウスピースはフィルターを備えてもよい。

エアロゾル発生装置は、ユーザーが片手で簡単に保持できる携帯可能な手持ち式装置となるように設計されている。ハウジング２６は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの適切なプラスチック材料で形成されてもよい。気流入口（図示せず）が、ハウジング中に提供されて、基体くぼみ２８を通り、空気が装置の中に引き出され、エアロゾル発生物品のマウスピースを通って出ることを可能にし得る。

動作中、エアロゾル発生物品が基体くぼみ中に配置された後に、装置が起動される。電磁場発生装置からのＲＦ放射は、次いで、基体くぼみの中に方向付けられ、エアロゾル形成基体の誘電加熱を引き起こす。この例では、電磁場の周波数は９００ＭＨｚ～２．４ＧＨｚである。詳細に説明するように、基体くぼみ内部の温度は、フィードバック制御機構を使用して調節することができる。制御回路２４にフィードバック信号を提供するために、基体くぼみ内部の温度を感知することができる、または基体くぼみ内部の温度を示す別のパラメータを感知することができる。次に、制御回路は、基体くぼみ内部の温度を所望の温度範囲内に維持するために、電磁場の周波数もしくは振幅、または周波数および振幅の両方を調整する。

前述したように、基体くぼみおよび放射封じ込めくぼみの壁は、ＲＦ放射を通さない材料から作製される。例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銀、および金を使用することができる。基体くぼみの壁は、ＲＦ放射の反射を改善するために研磨された表面であることが理想的である。また、エアロゾル発生物品のマウスピース端を通したＲＦ放射の脱出を最小化することが望ましい。そのために、図３に示すように、放射遮蔽要素をエアロゾル発生物品内に含んでもよい。

図３に示すエアロゾル発生物品２２は、エアロゾル発生基体部分３６を含み、これは、エアロゾル形成体および水と共に、捲縮された再構成たばこのプラグであってもよい。エアロゾル発生物品はまた、中空アセテート管であり得る支持要素３５と、発生したベイパーエアロゾルを冷却するために、空気の侵入を可能にするための外側ラッパー中のレーザー穿孔３３を含む換気部分３４と、マウスピースフィルター３１とを含む。マウスピースフィルター３１と冷却部分３４の間に、金属メッシュ放射遮蔽要素３２が提供される。放射遮蔽要素は、マウスピースの方向に基体くぼみから脱出する任意のＲＦ放射（図３では矢印により描写される）を反射する。放射遮蔽要素の提供は、マウスピースに向かった、従って装置のユーザーに向かった放射の漏れを最小化する。発生したエアロゾルをユーザーの口へ通過させるためには、放射遮蔽要素が流体透過性であることが必要である。

図４は、図２に図示した実施形態と類似した、エアロゾル発生システムの別の実施形態を示す。しかしながら、図４の実施形態では、基体くぼみはＲＦ電磁場を通す壁を有する。例えば、基体くぼみ４９の壁は、例えば、テフロン（登録商標）、高純度石英、またはポリテトラフルオロエチレンを含んでもよい。これらの材料は、高温に耐えることができ、滑らかで掃除しやすい表面を提供する。図２の実施形態と同様に、システムは、エアロゾル発生装置のハウジング４６内に受容されたエアロゾル発生物品２２を含む。エアロゾル発生装置は、リチウムイオン電池などの電源４５と、制御回路４４と、ソリッドステートＲＦトランジスタを含むＲＦ電磁場発生装置４３と、エアロゾル発生物品２２が受容される基体くぼみ４９とを含む。ＲＦ電磁場発生装置４３は、制御回路４４の制御下で電池４５から電力を提供されて、基体くぼみ４９内にＲＦ電磁放射を発生させる。

図５は、アンテナまたは導波管５９の提供によって、電磁場の基体くぼみへの送達が改善される、本発明のさらなる実施形態を示す。図５の実施形態のシステムの構成要素は、その他の点では、図２を参照して記載したものと同一である。システムは、エアロゾル発生装置のハウジング５６内に受容されたエアロゾル発生物品２２を含む。エアロゾル発生装置は、電源５５と、制御回路５４と、ソリッドステートＲＦトランジスタを含むＲＦ電磁場発生装置５３と、エアロゾル発生物品２２が受容される基体くぼみ５８とを含む。基体くぼみ５８を取り囲み、ＲＦ電磁場発生装置と基体くぼみの間に位置付けられるのは放射封じ込めくぼみ５７であり、ＲＦ電磁場発生装置によって発生した電磁放射は、基体くぼみ５８に到達する前に、それを通って移動する。

アンテナ５９は、電磁場発生装置５３から基体くぼみ５８の中に、基体くぼみの基部に形成されたスロット５１を通って延びる。エアロゾル発生物品が基体くぼみに挿入されると、アンテナはエアロゾル形成基体を穿刺する。アンテナ５９は、ＲＦ電磁放射を基体くぼみの中に直接送達する。アンテナ５９はまた、エアロゾル発生物品を装置内に保持するのに役立ちうる。アンテナ５９は、導電性ピンであってもよい。ＲＦ電磁場はまた、放射封じ込めくぼみ５７中で自由に伝播し、基体くぼみの側壁のスロット５１を通って基体くぼみに入ることができる。

図６は、図５の実施形態とほぼ同一のさらなる実施形態を示す。図６の特徴は、図５の特徴と同一であり、同じ参照番号で標識されている。図６の実施形態では、アンテナ５９は基体くぼみの中に延びるが、この場合、アンテナ５９はエアロゾル形成基体を貫通しない。停止面６０は、エアロゾル発生物品がアンテナ５９上に押し下げられるのを防ぐために、基体くぼみ内に提供されている。これは、アンテナ上に凝縮物または破片が蓄積しないという利点を有する。しかし、アンテナは依然として、電磁場を基体くぼみの中に直接送達することができる。

加熱の効率および放射漏れの低減はまた、ＲＦ電磁場発生装置と基体くぼみの間に位置付けられた共鳴くぼみの使用によっても改善され得る。共鳴くぼみを含むシステムを図７に示す。

図７のシステムは、エアロゾル発生装置のハウジング７６内に受容されたエアロゾル発生物品２２を含む。エアロゾル発生装置は、電源７５と、制御回路７４と、ソリッドステートＲＦトランジスタを含むＲＦ電磁場発生装置７３と、エアロゾル発生物品２２が受容される基体くぼみ７８とを含む。基体くぼみ７８を取り囲んでいるのは、放射封じ込めくぼみ７７であり、ＲＦ電磁場発生装置によって発生した電磁放射はそれを通って移動することができる。

電磁場発生装置と基体くぼみの間に位置付けられているのは、共鳴くぼみ６５である。電磁場発生装置７３の出力に接続されたアンテナ７９は、共鳴くぼみ中に位置する。共鳴くぼみの壁は、ＲＦ放射を反射するように構成されている。共鳴くぼみの寸法は、電磁場の共鳴が起こり、電磁場が共鳴周波数で増幅されるように、システムの動作周波数と合致している。共鳴くぼみの使用により、発生源（この場合は電磁場発生装置７３）と負荷（この場合はエアロゾル形成基体）の間のインピーダンスの合致が可能となる。負荷と発生源のインピーダンスが合致している場合、負荷から発生源に戻る電磁場の反射は生じない。

一実施例では、動作周波数は２．４ＧＨｚである。共鳴くぼみは概して円筒形であり、２２．７５ｍｍの長さ（電磁場発生装置と基体くぼみの間の方向に延びる）および２１．７５ｍｍの直径を有する。アンテナは８．７４ｍｍの長さを有する。放射封じ込めくぼみは、共鳴くぼみと同じ寸法を有する。放射封じ込めくぼみ内の基体くぼみは、１３ｍｍの長さおよび７ｍｍの直径を有する。共鳴くぼみと放射封じ込めくぼみの間、および放射封じ込めくぼみと基体くぼみの間のスロットは、長方形であってもよく、１ｍｍ×３ｍｍの寸法を有し得る。

誘電加熱は、典型的には、固相の分子よりも自由に動く液相の分子に対して最も効率的である。ゲル、特に加熱時に液化するゲルも効果的に加熱することができる。この理由から、エアロゾル形成基体は、ある一定の量のゲルまたは液体の含有量を有することが有利である。液体またはゲルの含有量はまた、高密度エアロゾルを発生させるために有益であり得る。これまでに記載した実施例では、エアロゾル形成基体はたばこ材料を含む。再構成たばこのみを、誘電加熱を使用して加熱することができる。しかし、液体グリセリンおよび水でたばこを浸漬または湿らせることは有利であり得る。水およびエアロゾル形成体は、室温で液体またはゲル相中のたばこ内のカプセルで提供され得る。カプセル中の液体またはゲルが誘電加熱によって加熱されると、膨張する。カプセルの壁は、液体またはゲルが膨張するにつれて破裂するように構成されてもよく、または温度が上昇するにつれて溶融または崩壊するように構成されてもよい。カプセルは、機械的圧力の適用によって使用直前に破裂してもよい。別の方法として、または追加的に、たばこ材料は、室温ではゲルであるが、温度が上昇するにつれて液化する組成物で被覆され得る。これらの方法では、エアロゾル形成基体は、液体含有量が乾き切ることなく長期間保存でき、液体が使用中にのみ放出される。

さらなる選択肢は、エアロゾル形成基体体内に破裂しない液体カプセルを埋め込むことである。カプセル中の液体は、ＲＦ放射によって加熱され、カプセルからエアロゾル形成基体の残りの部分への伝導によって熱が伝達される。

ゲルまたは液体の少なくとも一部は、ＲＦ放射によって加熱されるが、動作温度で著しく気化されないように選択されてもよい。このように、ゲルまたは液体は、エアロゾル形成基体に熱を付与するが、加熱効率に影響を与えうる基体の液体またはゲルの含有量は加熱中に減少しない。

別の可能性は、使用直前または使用中に、基体くぼみの中に液体を注入またはポンプ注入することである。図８は、図２の実施形態と類似したエアロゾル発生システムの実施形態の概略図であるが、ここで、液体貯蔵部からの液体は、基体の加熱中にエアロゾル形成基体の中にポンプ注入される。

図８のシステムは、エアロゾル発生装置のハウジング８６内に受容されたエアロゾル発生物品２２を含む。エアロゾル発生装置は、電源８５と、制御回路８４と、ソリッドステートＲＦトランジスタを含むＲＦ電磁場発生装置８３と、エアロゾル発生物品２２が受容される基体くぼみ８８とを含む。基体くぼみ８８を取り囲んでいるのは、放射封じ込めくぼみ８７であり、ＲＦ電磁場発生装置によって発生した電磁放射はそれを通って移動することができる。スロット８１は、放射が放射封じ込めくぼみから基体くぼみの中に通過することを可能にするために、基体くぼみ内に提供されている。

エアロゾル発生装置は、グリセロールなどの液体エアロゾル形成体および水を含有する液体貯蔵部を備える。液体導管９５は液体貯蔵部９４から基体くぼみ８８に通じる。ポンプ９４は、液体を制御された速度で液体貯蔵部から基体くぼみにポンプ注入するように構成されている。液体を基体くぼみにポンプ注入することによって、加熱効率を向上させることができる。制御モジュール９２は、電磁場発生装置８３の制御回路８４に接続されている。ポンプ９４の動作は、基体くぼみ内の感知された温度に応答して、電磁場発生装置の動作と調和され得る。ポンプは、例えば、圧電マイクロポンプでもよい。

エアロゾル形成基体へのＲＦ放射を可能にするために提供されるスロットは、様々な位置にあってもよい。図９は、スロットの位置に対する様々な可能性を示す。オプションａ）は、基体くぼみの閉鎖端に単一のスロットを含む。オプションｂ）は、くぼみの側壁の正反対のスロットを含む。オプションｃ）は、閉鎖端のスロットとくぼみの側壁の正反対のスロットの両方を含む。オプションｄ）は、閉鎖端に２つのスロットを含み、くぼみの側壁に正反対のスロットを備える。オプションｅ）は、くぼみの閉鎖端に２つのスロットのみを含む。オプションｆ）は、閉鎖端に２つのスロット、およびくぼみの側壁に単一のスロットを含む。オプションｇ）は、くぼみの閉鎖端に３つのスロットを含む。オプションｈ）は、くぼみの閉鎖端に３つのスロット、およびくぼみの側壁に２つの正反対のスロットを含む。オプションｉ）は、くぼみの閉鎖端に３つのスロット、およびくぼみの側壁に２対の正反対のスロットを含む。これらは、いくつかの構成例にすぎない。各スロットは、特定の形状を有することができる。例えば、スロットの一部またはすべては、Ｉ字型、Ｌ字型、Ｓ字型、またはＴ字型とすることができる。スロットの一部またはすべては、円形、または楕円形または長方形であってもよい。

基体くぼみの壁がＲＦ放射を通す実施形態では特に、エアロゾル発生物品は、ＲＦ放射を通さないラッパーまたはケーシングを有することができ、ＲＦ放射がエアロゾル形成基体を貫通することを可能にするために、スロットまたは窓がラッパーまたはケーシングに様々な構成で提供され得ることが明らかである。

これまでに記載された実施形態では、エアロゾル形成基体は、ユーザーが吸煙するエアロゾル発生物品中に提供されている。図１０は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置とともに位置付けられている、代替的な実施形態を図示する。図１０のエアロゾル発生システムは、装置の一部でありユーザーが吸煙するマウスピース部分と、装置ハウジング１０６内に完全に受容されたエアロゾル形成基体を含有するカプセル１１０とを含む。

図１０のシステムは、エアロゾル発生装置のハウジング１０６内に受容されたエアロゾル発生カプセル１１０を含む。エアロゾル発生装置は、電源１０５と、制御回路１０４と、ソリッドステートＲＦトランジスタを含むＲＦ電磁場発生装置１０３と、エアロゾル発生カプセル１１０が受容される基体くぼみ１０８とを含む。電磁場発生装置１０３と基体くぼみの間に位置付けられているのは、共鳴くぼみ１０７である。電磁場発生装置１０３の出力に接続されたアンテナ１０９は、図７の実施形態を参照して説明されるように、共鳴くぼみ中に位置する。カプセルの外表面は概してＲＦ放射を通さないが、ＲＦ電磁場を通す窓１１２が提供されており、放射がカプセルを貫通することを可能にする。カプセルには、例えば、ＲＦ放射を通すプラスチック被覆が提供されてもよい。

マウスピース部分１０１は、カプセルを覆うためにハウジング１０６に固定される。マウスピースは、ねじ込み型継手、スナップ嵌め、ヒンジまたはその他の任意の方法で装置ハウジングに取り付けられ得る。マウスピース部分１０１は、金属メッシュ放射シールド１０２を含み、それを通して発生したエアロゾルが通過することができる。

気流入口（図示せず）が、ハウジング１０６中に提供されて、空気が装置の中に引き出され、カプセル１１０の出口を通過し（またはカプセルを通って）、エアロゾル発生装置のマウスピースを通って出ることを可能にし得る。

図１１は、図１０の実施形態と類似した別の実施形態を示すが、共鳴くぼみの代わりに導波管が提供されている。図１０の実施形態と同一の特徴は、同一の参照番号で提供されている。エアロゾル発生装置は、電源１０５と、制御回路１０４と、ソリッドステートＲＦトランジスタを含むＲＦ電磁場発生装置１０３と、エアロゾル発生カプセル１２０が受容される基体くぼみ１０８とを含む。図１１の実施形態では、ＲＦ放射は、電磁場発生装置１０３から導波管１２４を通って、カプセル１２０の側壁の窓に隣接して位置付けられたアンテナ１２６に誘導される。ここでも、カプセルの外表面は概してＲＦ放射線を通さないが、ＲＦ電磁場を通す窓１２２が提供されており、放射がカプセルを貫通することを可能にする。窓１２２は、次に説明するように、放射がくぼみに入る窓はカプセルの反対側に位置付けられており、ＲＦ電磁場がサンプリングアンテナによってサンプリングされることを可能にする。

図１０および１１に示す実施形態では、カプセルは、ゲルまたは液体エアロゾル形成基体で充填されているが、前述の実施形態を参照して記載されたように、同じ範囲の基体が使用されてもよい。ゲルは、ニコチンおよび風味剤と共に、グリセロールの大部分を含んでもよい。液体は、グリセロールおよびプロピレングリコール、水、ニコチン、および風味剤などの一つ以上のエアロゾル形成体の混合物を含み得る。一実施例では、図１１のカプセル中の液体は、グリセロール３９％（重量）、プロピレングリコール３９％、水２０％、およびニコチン２％を含む。別の実施例では、液体は、グリセロール５８％（重量）、プロピレングリコール２０％、水２０％、およびニコチン２％を含む。

図１２は、図１０または１１の実施形態で使用するための、ゲルまたは液体充填カプセルからのエアロゾルの脱出を可能にする、可能性のある機構の概略図である。図１２のカプセルは、ゲルまたは液体エアロゾル形成基体１３２で再充填可能な金属ハウジング１３０を含む。窓は、ゲルまたは液体が加熱され得るように、ＲＦ放射の進入を可能にするためにカプセルハウジング中に形成される。弁１３４は、カプセルのマウスピース端に提供される。ユーザーがシステムのマウスピースを吸うとき、マウスピース内の圧力低下が弁を引いて開き、ベイパーおよびエアロゾルがカプセルから脱出し、ユーザーの口に引き出されることを可能にする。ゲルまたは液体の加熱はまた、カプセル内の圧力を増加させ、弁１３４にさらなる開放力を提供し得る。

記載した実施形態の全てにおいて、エアロゾル形成基体の温度を調節することができることが望ましい。フィードバック制御を使用して電磁場の周波数または振幅を調整する能力は、ソリッドステートＲＦトランジスタを使用する利点の一つである。

図１３は、記載された実施形態のいずれかで使用され得る制御スキームを示す。前述したように、システムは、電磁場発生装置のための制御回路を含む。図１３の実施例では、電磁場発生装置１１は、ＲＦ信号発生器１０および電力増幅器１２の両方の機能を実行し、発生したＲＦ電磁信号を増幅する、ソリッドステートＲＦ ＬＤＭＯＳトランジスタを含む。ＲＦソリッドステートトランジスタ１１の出力は、基体くぼみ１４８中に受容されたエアロゾル発生物品１５０内に位置付けられたエアロゾル形成基体１５２を放射するように位置付けられた、放射アンテナ１４９に渡される。

制御回路は、ＲＦソリッドステートトランジスタの周波数および電力出力の両方を制御できるマイクロコントローラ１４０を含む。一つ以上のセンサーがマイクロコントローラに入力を提供する。マイクロコントローラは、センサー入力に基づいて、電磁場発生装置の周波数または電力出力、または周波数および電力出力の両方を調整する。図１３に示す実施例では、基体くぼみ内の温度を感知するように位置付けられた温度センサー１４２がある。サンプリングアンテナ１４４は、温度センサーの代替として、またはそれに加えて、くぼみ中に提供されてもよい。サンプリングアンテナは受信機として構成され、エアロゾル形成基体によるエネルギー吸収の効率の表示である、基体くぼみ中の電磁場の摂動を検出することができる。電磁場発生装置からの電力出力を検出するために、ＲＦ電力センサー１４７も提供される。

マイクロコントローラ１４０は、ＲＦ電力センサー、温度センサー１４２、およびサンプリングアンテナ１４４から信号を受信する。信号は、基体くぼみ中の温度が低すぎるかどうか、温度が高すぎるかどうか、欠陥がある場合、および基体がない、または不適切な誘電特性を有する基体がある場合を、判定するために使用することができる。不適切な基体特性を有する基体は、液体またはゲルの含有量が使用により枯渇しており、そのため交換する必要がある基体であり得る。

マイクロコントローラ１４０によってなされた判定に基づいて、ＲＦソリッドステートトランジスタ１１によって発生した電磁場の周波数および電力が調整されるか、または電磁場がオフになる。典型的には、エアロゾルの安定的かつ一貫した体積を提供することが望ましいが、これは、エアロゾル形成基体を特定の温度範囲内に維持することを意味する。しかしながら、所望の目標温度は、エアロゾル形成基体の組成が変化し、周囲のシステムの温度が変化するにつれて、時間と共に変化し得る。また、エアロゾル形成基体の誘電特性は、温度と共に変化するため、温度の上昇または低下に伴い電磁場を調整する必要があり得る。

一実施形態に関して記載される特徴は、その他の実施形態にも適用され得ることは明らかである。記載された実施形態は、特定の望ましいエアロゾル特性を提供するように制御され得る様式で、エアロゾル形成基体の均一な非接触加熱の利点を提供する。マグネトロンを使用した従来のマイクロ波加熱と比較して、ソリッドステートＲＦトランジスタの使用は、手持ち式システムとして実施できるコンパクトなシステムを提供する。また、ソリッドステートＲＦトランジスタの使用は、周波数および電力のより優れた制御、ならびにより長い動作寿命を可能にする。

Claims (14)

1. エアロゾル形成基体を加熱してエアロゾルを発生させるためのエアロゾル発生装置であって、
   エアロゾル形成基体を受容するように構成された基体くぼみと、
   前記基体くぼみ中に無線周波数（ＲＦ）電磁場を発生させるように構成された電磁場発生装置であって、前記電磁場発生装置がソリッドステートＲＦトランジスタを含み、前記ソリッドステートＲＦトランジスタが、ＬＤＭＯＳトランジスタ、ＧａＡｓ ＦＥＴ、ＳｉＣ ＭＥＳＦＥＴ、またはＧａＮ ＨＦＥＴを含む、電磁場発生装置と、を備え、
   放射封じ込めくぼみをさらに備え、前記放射封じ込めくぼみが前記基体くぼみを囲み、前記基体くぼみが、ＲＦ放射が前記放射封じ込めくぼみから前記基体くぼみの中に通過するのを可能にするように構成された一つ以上の外壁を備える、
   エアロゾル発生装置。
2. 前記ソリッドステートＲＦトランジスタが、前記ＲＦ電磁場を発生させ増幅するように構成された、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
3. 前記基体くぼみが、前記ＲＦ電磁場を通さない材料から形成された一つ以上の外壁を備え、一つ以上のスロットが前記一つ以上の外壁に形成される、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
4. 前記基体くぼみが、前記エアロゾル形成基体を含有するエアロゾル形成物品を受容するように構成されたブラインドくぼみを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
5. 前記基体くぼみと前記電磁場発生装置の間に共鳴くぼみをさらに備える、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ＲＦ電磁場を方向付けるように構成された前記電磁場発生装置に接続されたアンテナをさらに備える、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. 前記アンテナが、前記基体くぼみ中に少なくとも部分的に位置付けられている、請求項６に記載のエアロゾル発生装置。
8. 前記基体くぼみ中またはそれに隣接したセンサーであって、前記センサーが前記基体くぼみ中の温度を示す信号を提供するセンサーと、前記センサーから前記信号を受信するように接続され、かつ前記センサーからの前記信号に依存して前記電磁場発生装置を制御するように接続されたコントローラと、を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
9. 液体貯蔵部と、前記貯蔵部から前記基体くぼみに液体を送達するように構成された液体ポンプと、をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
10. 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と、前記基体くぼみ中に受容されたエアロゾル形成基体と、を備える、エアロゾル発生システム。
11. 前記エアロゾル形成基体がたばこを含む、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
12. 前記エアロゾル形成基体が、液体充填カプセルまたはゲル充填カプセルを含む、請求項１０または１１に記載のエアロゾル発生システム。
13. 前記液体充填カプセルまたはゲル充填カプセルが、前記液体またはゲルが前記基体くぼみ中の前記無線周波数（ＲＦ）電磁場によって加熱されたときに破裂するように構成されている、請求項１２に記載のエアロゾル発生システム。
14. エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるための方法であって、
    前記エアロゾル形成基体を、エアロゾル発生装置の基体くぼみ内に配置することであって、前記エアロゾル発生装置の放射封じ込めくぼみが前記基体くぼみを囲み、前記基体くぼみが、ＲＦ放射が前記放射封じ込めくぼみから前記基体くぼみの中に通過するのを可能にするように構成された一つ以上の外壁を備える、配置することと、
    ソリッドステートＲＦトランジスタを使用して、前記基体くぼみ中に無線周波数（ＲＦ）電磁場を発生させることであって、前記ソリッドステートＲＦトランジスタが、ＬＤＭＯＳトランジスタ、ＧａＡｓ ＦＥＴ、ＳｉＣ ＭＥＳＦＥＴ、またはＧａＮ ＨＦＥＴを含む、発生させることと、を含む、方法。