JP7828443B2 - 封止された内部気流チャネルを有するエアロゾル発生装置 - Google Patents

Description

本開示は、装置を貫通する気流チャネルを含むエアロゾル発生装置、および電気構成要素を含有する装置の内部への液体または粒子の侵入を防止するために気流チャネルを封止するための配設に関する。

エアロゾル形成基体を加熱して、エアロゾル形成基体を燃焼することなくエアロゾルを生成するエアロゾル発生装置は、当技術分野で公知である。エアロゾル形成基体は典型的に、フィルターなどの他の構成要素と共にエアロゾル発生物品内に提供される。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の加熱チャンバーの中にエアロゾル発生物品を挿入するためにロッド形状を有してもよい。発熱体は典型的に、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、加熱チャンバーの中に、またはその周りに配設されている。

加熱チャンバーは、エアロゾル発生装置のハウジング内に配設され、エアロゾル発生装置を通した気流チャネルの一部を形成し得る。エアロゾルのみならず、他の液体や粒子が気流チャネルからエアロゾル発生装置の他の部分に侵入し、装置の電子機器に損傷を与えるのを防止することが望ましい。

堅牢で信頼性の高い封止を提供し、製造が簡単な気流チャネルを封止するための配設を提供することが望ましい。

本開示の一実施例によると、以下を備えるエアロゾル発生装置が提供される：
外部ハウジング、
管状ヒーター、
管状ヒーターが上部ヒーターケーシングと下部ヒーターケーシング内に封入されている、上部ヒーターケーシングおよび下部ヒーターケーシング、
外部ハウジング内の空気吸込み口から外部ハウジング内の空気出口に延びる、装置を貫通する内部気流チャネルであって、内部気流チャネルが上部ヒーターケーシング、下部ヒーターケーシング、およびヒーターを貫通する、内部気流チャネル、
外部ハウジングと下部ヒーターケーシングの間の第一の封止要素、
外部ハウジングと上部ヒーターケーシングの間の第二の封止要素、および
下部ヒーターケーシングと上部ヒーターケーシングの間の第三の封止要素。

この配設は、比較的少ない構成要素を使用して、製造が簡単な方法で封止された気流チャネルを提供する。上部ヒーターケーシングと下部ヒーターケーシング内のヒーターの封止、ならびに上部ヒーターケーシングと下部ヒーターケーシングの外部ハウジングとの封止は、発生した蒸気およびエアロゾルを装置の内部構成要素から効果的に隔離し、液体や粒子が気流チャネルから装置の内部空間に侵入するのを防止する。これにより、装置の寿命および信頼性が改善される。この配設はまた、粒子が装置内部から気流チャネルに侵入し、生成されたエアロゾルが汚染されることを効果的に防止する。

図１は、エアロゾル発生装置１００と、エアロゾル発生装置１００内に受容されたエアロゾル発生物品２００との内部を示す概略断面図である。 図２は、図１に示したシステムで使用するヒーターモジュールの分解図である。 図３は、図２に示すヒーターモジュールを含む、図１に示すタイプのエアロゾル発生装置の部分断面図である。

封止要素のうちの一つ以上は、シリコーンなどのエラストマーポリマーを含み得る。

装置は、ヒーターと下部ヒーターケーシングの間に位置付けられたヒーターホルダー、ヒーターホルダーを貫通する気流チャネル、およびヒーターホルダーと下部ヒーターケーシングまたは上部ヒーターケーシングの間に位置付けられた第四の封止要素を備え得る。ヒーターホルダーは、装置組立ておよび使用中にヒーターを固定するのに有利であり得る。ヒーターホルダーはまた、封止要素のうちの一つ以上をヒーターの高温から隔離および遮蔽し得る。

有利には、ヒーターは、封止要素から少なくとも４ｍｍ、好ましくは少なくとも５ｍｍ離間している。有利には、封止要素は各々、ヒーターホルダーなどの少なくとも一つの中間構成要素によってヒーターから遮蔽される。封止要素をヒーターから離間させることによって、封止要素を通した熱損失が低減され、それによって加熱効率が改善され得る。

使用する構成要素の数を最小限にすることにより、必要な封止数が最小限となる。しかしながら、気流チャネルと外部ハウジングを単一の構成要素から形成することは複雑ではない。有利には、気流チャネルは、外部ハウジング、下部ヒーターケーシング、ヒーターホルダー、ヒーター、上部ヒーターケーシング、および封止要素のみによって画成される。これにより、構成要素を最小化することと、単純な組立プロセスを可能にすることとのバランスがもたらされる。装置を少数の構成要素から作成することは、例えば、装置のカスタマイズ、または保守もしくは補修のために、これらの部品の交換が可能であるという追加的な利点を有する。

第四の封止要素は、ヒーターホルダーと下部ヒーターケーシングの間に提供され得る。ヒーターは、上部ヒーターケーシングに直接圧入され得る。ヒーターホルダーは、ヒーターに直接圧入され得る。ヒーターと接触または近接するエラストマー封止要素を使用することなく、ヒーターを周囲の構成要素に圧入することは、封止要素が高温になり過ぎる場合の封止の劣化や、エアロゾル中の望ましくない化合物の生成の問題を回避することができることを意味する。

封止要素の一つ以上は、Ｏリングを含み得る。封止要素の各々は、Ｏリングを含み得る。

外部ハウジングは、装置上部ケーシングおよび装置下部ケーシングを備え得る。装置上部ケーシングは、装置下部ケーシングに固定され得る。装置上部ケーシングは、スナップ嵌合または押嵌めなどの機械的インターフェースを使用して、装置下部ケーシングに固定され得る。装置上部ケーシングは、接着剤または溶接を使用して装置下部ケーシングに固定され得る。

有利には、下部ヒーターケーシングは、上部ヒーターケーシングに固定される。下部ヒーターケーシングは、一つ以上のねじ止めによって上部ヒーターケーシングに固定され得る。第三の封止要素は、下部ヒーターケーシングと上部ヒーターケーシングの間で圧縮され得る。

ヒーターは、一つ以上の発熱体、および一つまたは複数の発熱体の周囲に位置付けられた断熱材を備え得る。

単数または複数の電気発熱体は、気流チャネルの一部を形成する加熱チャンバーの外表面の周りに配設されてもよく、または外表面を囲んでもよい。単数または複数の電気発熱体は、加熱チャンバーの内表面の周りに配設されてもよく、または内表面を囲んでもよい。単数または複数の電気発熱体は、加熱チャンバーの一部であってもよく、または加熱チャンバーと一体型であってもよい。

単数または複数の電気発熱体は、電気抵抗材料を含み得る。適切な電気抵抗性材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、ならびにセラミック材料および金属材料で作製された複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な金属合金の例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有合金、コバルト含有合金、クロム含有合金、アルミニウム含有合金、チタン含有合金、ジルコニウム含有合金、ハフニウム含有合金、ニオブ含有合金、モリブデン含有合金、タンタル含有合金、タングステン含有合金、スズ含有合金、ガリウム含有合金、マンガン含有合金、金含有合金、および鉄含有合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（商標）、Ｋａｎｔｈａｌ（商標）、および他の鉄－クロム－アルミニウム合金、ならびに鉄－マンガン－アルミニウム系合金が挙げられる。複合材料では、電気抵抗性材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的特性に応じて随意に、絶縁材料中に包埋、絶縁材料に封入、もしくは絶縁材料で被覆されてもよく、またはその逆も可である。

一つ以上の発熱体は、温度と比抵抗との間に明確な関係を有する金属または金属合金を使用して形成されてもよい。この様態で形成された発熱体は、動作中に、発熱体の加熱と、発熱体の温度のモニターとの両方に使用されてもよい。

発熱体は剛直な担体材料もしくは基体内に、またはその上に配置されてもよい。発熱体は、可撓性の担体材料もしくは基体内に、またはその上に配置されてもよい。発熱体は、セラミックまたはガラスまたはポリイミドフィルムなどの適切な絶縁材料上にトラックとして形成されてもよい。発熱体は、二つの絶縁材料の間に挟まれてもよい。

ヒーター組立品は、加熱チャンバーの外表面の周りに配設された、または外表面を囲む可撓性発熱体を備えてもよい。可撓性発熱体は、エアロゾル発生物品内に提供されたエアロゾル形成基体の長さに実質的に等しい長さを有してもよい。加熱チャンバーは、発熱体よりも長くてもよい。

断熱材はエアロゲルを含み得る。断熱材は耐熱テープを備え得る。ヒーターは、断熱材を保持するヒーターハウジングを備え得る。

エアロゾル発生装置は、ヒーターに接続された電気接続ピンを備え得、電気接続ピンは下部ケーシングの開口部を貫通する。下部ケーシングの開口部は、液体または粒子が気流チャネルから侵入するのを防止するために接着剤で封止され得る。

エアロゾル発生装置は、外部ハウジング内に制御回路および電源を備え得る。制御回路は、電源とヒーターに電気的に接続され得る。

電源は、例えば、ＤＣ電圧源などの任意の適切な電源であり得る。一実施形態では、電源はリチウムイオン電池である。あるいは、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ベースの電池、例えばリチウムコバルト、リチウム鉄リン酸もしくはリチウムポリマー電池であってもよい。

制御回路は、ヒーター組立品への電力の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を備え得る。マイクロプロセッサは、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チップ（ＡＳＩＣ）もしくは制御を提供する能力を有するその他の電子回路であってもよい。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、一部の実施形態では、制御回路は、センサー要素、スイッチ要素、ディスプレイ要素のうちのいずれかを備えてもよい。電力は装置の起動後、ヒーター組立品に連続的に供給されてもよく、または断続的に（毎回の吸煙ごとなど）供給されてもよい。電力は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって、電流パルスの形態でヒーター組立品に供給されてもよい。

エアロゾル発生装置は、ユーザーが片手の指の間に保持するのが快適である、手持ち式のエアロゾル発生装置であることが好ましい。

外部ハウジングは、任意の適切な材料または材料の組み合わせを含み得る。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する熱可塑性樹脂、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、軽量で、かつ脆くないことが好ましい。

エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体を備える使い捨て式エアロゾル発生物品と一緒に使用され得る。エアロゾル発生システムは、本明細書に開示のエアロゾル発生装置と、エアロゾル発生装置とともに使用するように構成されるエアロゾル発生物品とを備えることができる。エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体を含有するエアロゾル発生物品を、空気出口を通ってヒーターへと受容するように構成される。

用語「遠位」、「上流」、「近位」、および「下流」は、エアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品の、構成要素または構成要素の一部の相対的な位置を説明するために使用される。本開示によるエアロゾル発生物品および装置は近位端を有することができ、使用時にエアロゾルが近位端を通って物品または装置を出てユーザーに送達され、かつ対向する遠位端を有することができる。エアロゾル発生物品および装置の近位端は、口側端とも称され得る。使用時に、エアロゾル発生物品または装置によって発生したエアロゾルを吸入するために、ユーザーはエアロゾル発生物品の近位端を吸う。上流および下流という用語は、ユーザーがエアロゾル発生物品の近位端を吸う時のエアロゾル発生物品またはエアロゾル発生装置を通したエアロゾルの移動の方向に対するものである。エアロゾル発生物品の近位端は、エアロゾル発生物品の遠位端の下流にある。エアロゾル発生物品の近位端は、エアロゾル発生物品の下流端とも称され、またエアロゾル発生物品の遠位端は、エアロゾル発生物品の上流端とも称され得る。

本開示の実施例によると、上述の実施例によるエアロゾル発生装置を備える、エアロゾル発生システムが提供される。また、エアロゾル発生システムは、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を備え得る。

本開示の実施例によると、上述の実施例による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エアロゾル発生システムが提供される。

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、エアロゾル発生装置内で加熱された時に、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エアロゾル形成基体を含む物品を指す。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置から分離され、またエアロゾル発生物品を加熱するためにエアロゾル発生装置と組み合わせるように構成される。

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。エアロゾル形成基体は、実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル形成基体は、実質的に細長くてもよい。

エアロゾル発生物品は、およそ３０ｍｍ～およそ１００ｍｍの全長を有してもよい。エアロゾル発生物品は、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍの外径を有してもよい。エアロゾル形成基体は、およそ１０ミリメートル～およそ１８ミリメートルの長さを有してもよい。さらに、エアロゾル形成基体の直径は、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍであってもよい。エアロゾル発生物品は、フィルタープラグを備えてもよい。フィルタープラグは、エアロゾル発生物品の下流端に位置してもよい。フィルタープラグは、セルロースアセテートフィルタープラグであってもよい。一実施形態では、フィルタープラグは、およそ７ｍｍの長さであるが、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍの長さを有してもよい。

一実施形態では、エアロゾル発生物品はおよそ４５ｍｍの全長を有してもよい。エアロゾル発生物品は、およそ７．３ｍｍの外径を有してもよいが、およそ７．０ｍｍ～およそ７．４ｍｍの外径を有してもよい。さらに、エアロゾル形成基体は、およそ１２ｍｍの長さを有してもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は、およそ１６ｍｍの長さを有してもよい。エアロゾル発生物品は外側紙ラッパーを備えてもよい。さらに、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体とフィルタープラグとの間に分離部を備えてもよい。分離部は、およそ２１ｍｍまたはおよそ２６ｍｍであってもよいが、およそ５ｍｍ～およそ２８ｍｍの範囲内であってもよい。分離は、中空管によって提供されてもよい。中空管は、厚紙またはセルロースアセテートから作製されてもよい。

エアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成基体であってもよい。あるいは、エアロゾル形成基体は、固体構成要素と液体構成要素との両方を備えてもよい。エアロゾル形成基体は、加熱時に基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有する、たばこ含有材料を備え得る。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エアロゾル形成体をさらに含んでもよい。適切なエアロゾル形成体の実施例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。

エアロゾル形成基体が固体エアロゾル形成基体である場合、固体エアロゾル形成基体は、薬草の葉、たばこ葉、たばこの葉脈の断片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押出成形たばこ、および膨化たばこのうちの一つ以上を含有する、例えば、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の一つ以上を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、ばらの形態であってもよく、または適切な容器またはカートリッジ内で提供されてもよい。随意に、固体エアロゾル形成基体は、基体の加熱に伴い放出される追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含有してもよい。固体エアロゾル形成基体はまた、例えば追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含むカプセルも含有してもよく、こうしたカプセルは固体エアロゾル形成基体の加熱中に溶融してもよい。

本明細書で使用される場合、「均質化したたばこ」は、粒子状たばこを凝集することによって形成された材料を指す。均質化したたばこはシートの形態であってもよい。均質化したたばこ材料は、乾燥重量基準で５％超のエアロゾル形成体含有量を有してもよい。別の方法として、均質化したたばこ材料は、乾燥重量基準で５重量％～３０重量％のエアロゾル形成体含有量を有してもよい。均質化したたばこ材料シートは、たばこ葉の葉身およびたばこ葉の茎のうちの一方または両方を粉砕または別の方法で細かく砕くことによって得られた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。別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料のシートは、例えばたばこの処理、取り扱い、および発送中に形成されたたばこダスト、たばこの微粉、およびその他の粒子状たばこ副産物のうちの一つ以上を含んでもよい。均質化したたばこ材料シートは、粒子状たばこの凝集を助けるために、一つ以上の本来備わっている結合剤（すなわち、たばこ内在性結合剤）、一つ以上の外来的な結合剤（すなわち、たばこ外因性結合剤）、またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料シートは、たばこおよび非たばこ繊維、エアロゾル形成体、湿潤剤、可塑剤、風味剤、充填剤、水性および非水性の溶剤、ならびにこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないその他の添加物を含んでもよい。

特に好ましい実施形態では、エアロゾル形成基体は均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む。本明細書で使用される場合、「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。エアロゾル発生物品が組み立てられた時、実質的に平行な隆起または波形は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、または平行に延びることが好ましい。これは有利なことに、均質化したたばこ材料の捲縮したシートを集合してエアロゾル形成基体を形成するのを容易にする。しかし、当然のことながら、エアロゾル発生物品に含むための均質化したたばこ材料の捲縮したシートは別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して鋭角または鈍角で配置されている複数の実質的に平行な隆起または波形を有してもよい。ある特定の実施形態では、エアロゾル形成基体は、実質的にその表面全体にわたって実質的に均等にきめのある均質化したたばこ材料のシートの集合体を含んでもよい。例えば、エアロゾル形成基体は、シートの幅にわたって実質的に均等に離隔している複数の実質的に平行な隆起または波形を含む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。

随意に、固体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よく、またはその中に包埋されてもよい。担体は、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片、またはシートの形態を取ってもよい。別の方法として、担体は、その内表面上、またはその外表面上、またはその内表面と外表面の両方の上に堆積された固体基体の薄い層を有する、管状の担体であってもよい。こうした管状の担体は、例えば、紙もしくは紙様の材料、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、もしくは穿孔された金属箔、または任意の他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。

固体エアロゾル形成基体は、例えば、シート、発泡体、ゲル、またはスラリーの形態で担体の表面上に堆積されてもよい。固体エアロゾル形成基体は、担体の表面全体の上に堆積されてもよく、または代替的に、使用中に不均一な風味送達を提供するためのパターンで堆積されてもよい。

上記では、固体エアロゾル形成基体を参照したが、その他の形態のエアロゾル形成基体をその他の実施形態で使用してもよいことが当業者に明らかであろう。例えば、エアロゾル形成基体は、液体エアロゾル形成基体であってもよい。液体エアロゾル形成基体が提供される場合、エアロゾル発生装置は、液体を保持する手段を備えることが好ましい。例えば、液体エアロゾル形成基体は、容器または液体貯蔵部分内に保持されてもよい。別の方法として、または追加的に、液体エアロゾル形成基体は多孔性担体材料の中へと吸収されてもよい。多孔性担体材料は、任意の適切な吸収性のプラグまたは本体、例えば発泡性の金属またはプラスチック材料、ポリプロピレン、テリレン、ナイロン繊維、もしくはセラミックで作製されてもよい。液体エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生装置の使用の前に、多孔性担体材料内に保持されてもよく、または別の方法として、液体エアロゾル形成基体材料は、使用中または使用の直前に多孔性担体材料の中へと放出されてもよい。例えば、液体エアロゾル形成基体はカプセル内に提供されてもよい。カプセルのシェルは、加熱に伴い溶融し、液体エアロゾル形成基体を多孔性担体材料の中へと放出することが好ましい。カプセルは随意に、液体と組み合わせた固体を含有してもよい。

別の方法として、担体は、たばこ構成成分がその中に組み込まれた不織布繊維または繊維の束であってもよい。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得る。

本開示の態様による実施例を、添付図面を参照しながらここで説明する。

図１は、エアロゾル発生装置１００と、エアロゾル発生装置１００内に受容されたエアロゾル発生物品２００との内部を示す概略断面図である。エアロゾル発生装置１００およびエアロゾル発生物品２００は一緒に、エアロゾル発生システムを形成する。図１では、エアロゾル発生装置１００は、簡略化されて示される。具体的には、エアロゾル発生装置１００の要素は、実寸に比例して描かれていない。さらに、エアロゾル発生装置１００の理解のために関連しない要素は、省略されている。

エアロゾル発生装置１００は、管状ヒーター６、電源１０３、および制御回路１０５を収容するハウジング１０２を備える。図１では、下部ヒーターケーシング部２、ヒーターマウント８、および上部ヒーターケーシング部４が示される。電源１０３は電池であり、この実施例では、これは再充電可能なリチウムイオン電池である。制御回路１０５は、電源１０３および発熱体の両方に接続され、電源１０３からヒーターへの電気エネルギーの供給を制御して、ヒーターの温度を調節する。

ハウジング１０２は、エアロゾル発生装置１００の近位端または口側端に開口部１０４を含み、それを通してエアロゾル発生物品２００が受容される。開口部１０４は、それを介してエアロゾルがヒーターモジュール１から排出される、ヒーターモジュール１の開口部１２に接続される。しかしながら、当然のことながら、エアロゾルは、大部分がヒーターモジュール１およびエアロゾル発生物品２００を介してエアロゾル発生装置１００から排出される。ハウジング１０２は、エアロゾル発生装置１００の遠位端に空気吸込み口１０６をさらに含む。空気吸込み口１０６は、下部ケーシング２の第一の管状セクション２ｂの遠位端に配設された空気吸込み口に接続される。第一の管状セクション２ｂは、空気吸込み口１０６からエアロゾル発生物品に空気を送達する。

エアロゾル発生物品２００は、端プラグ２０２と、エアロゾル形成基体２０４と、中空管２０６と、マウスピースフィルター２０８とを備える。エアロゾル発生物品１００の上述の構成要素の各々は、実質的に円筒形の要素であり、各々が実質的に同じ直径を有する。構成要素は、同軸に整列して当接して連続的に配設され、外側紙ラッパー２１０によって囲まれて円筒形ロッドを形成する。エアロゾル形成基体２０４は、ラッパー（図示せず）によって囲まれた均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含むたばこロッドまたはプラグである。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。端プラグ２０２およびマウスピースフィルター２０８は、セルロースアセテート繊維から形成される。

エアロゾル発生物品２００の遠位端は、ハウジング１０２の開口部１０４を介してエアロゾル発生装置１００の中に挿入され、ヒーターマウント８上に配設された、その点までエアロゾル発生物品２００が完全に挿入される停止部（図１に図示せず）と係合するまで、エアロゾル発生装置１００の中に押し込まれる。停止部は、ヒーターがエアロゾル形成基体２０４を加熱してエアロゾルを形成することができるように、エアロゾル形成基体２０４をヒーター内に正確に位置させるのに役立つ。

エアロゾル発生装置１００は、エアロゾル発生物品２００の存在を検出するためのセンサー（図示せず）と、ヒーターを起動するためのボタンなどのユーザーインターフェース（図示せず）と、例えば、電池電力の残量、加熱ステータス、およびエラーメッセージなどの情報をユーザーに提示するためのディスプレイまたはインジケータ（図示せず）と、をさらに備え得る。

使用時に、ユーザーは、図１に示すようにエアロゾル発生物品２００をエアロゾル発生装置１００の中に挿入する。次いで、ユーザーは、例えば、スイッチを押して装置をオンにすることでエアロゾル発生装置１００を起動することによって、加熱サイクルを開始する。応答して、制御回路１０５は、電源１０３からヒーターへの電力供給を制御し、ヒーターを加熱する。加熱サイクルの間、ヒーターは、所定の温度まで加熱されるか、温度プロファイルに従った所定の温度範囲に加熱される。加熱サイクルは、約６分間継続され得る。ヒーター６からの熱は、エアロゾル形成基体２０４に伝達され、これにより、エアロゾル形成基体２０４から揮発性化合物が放出される。揮発性化合物は、中空管２０６によって形成されるエアロゾル化チャンバー内でエアロゾルを形成する。加熱サイクルの間、ユーザーは、エアロゾル発生物品２００のマウスピースフィルター２０８を口唇の間に置いて、マウスピースフィルター２０８を吸煙または吸入する。生成されたエアロゾルは、マウスピースフィルター２０８を通して引き出され、ユーザーの口に入る。

図２は、図１に示したシステムで使用するヒーターモジュールの分解図である。ヒーターモジュールは、上部ヒーターケーシング部４と下部ヒーターケーシング部２を含む外側ケーシングを備える。外側ケーシング内には、可撓性のヒーター基体上にヒータートラックを備えるヒーター６がある。エアロゲル断熱材１０および耐高温テープ１２が、ヒーターを囲む。ヒーターはヒーターホルダー８上に据え付けられる。ヒーターモジュールはまた、封止要素１４、１６、２２、および２４を含む。上部ヒーターケーシング部は、ねじ１８を使用して下部ヒーターケーシング部に固定される。電気ピンは、ヒーター６から下部ケーシング部２の開口部を通って延びる。これらの開口部は、グルー２０で封止される。

ヒーターモジュールの利点は、上部ヒーターケーシング部がヒーター６を含みかつその内部を保護する一方、下部ヒーターケーシング部は、最終組み立て後、消費者が装置内で消耗品を吸煙するときいつでも、それに沿って気流経路が作り出される細長いチャネルが提供されることである（図１参照）。提案された解決策の別の利点は、ヒーターモジュールを任意の種類の異なる装置設計にプラグインできるスタンドアロンモジュールとして使用できることであり、唯一の制約は、基本的にヒーターモジュール自体の長さに対応する装置の最小長さである。

図３は、図２に示すヒーターモジュールを含む、図１に示すタイプのエアロゾル発生装置の部分断面図である。ヒーターモジュールは、外部ハウジング１０２の内側に配置される。外部ハウジング１０２は、スナップ嵌合する上部ハウジング部１０２ａおよび下部ハウジング部１０２ｂを有する。気流チャネルは、装置を貫通して形成される。気流チャネルは、下部ハウジング部１０２ｂに形成された空気吸込み口１０６から始まる。その後、下部ヒーターケーシング部２を通り、ヒーターホルダー８を通り、管状ヒーター（周囲のテープ１２が示される）を通り、上部ヒーターケーシング部４を通り、上部ハウジング部１０２ａに形成された空気出口１０４を通る。

気流チャネルは、気流チャネルを画成する構成要素間の接合部で封止される。第一の封止要素２４は、下部外部ハウジング部と下部ヒーターケーシングの間にある。第一の封止要素２４は、シリコーンから形成され、下部ヒーターケーシング部２の底部の周りでスリーブされる。第一の封止要素２４は、下部ヒーターケーシング２と下部ハウジング部１０２ｂの間で圧縮される。

第二の封止要素２２は、上部外部ハウジング部と上部ヒーターケーシング部４の間にある。第二の封止要素は、シリコーンＯリングである。第二の封止要素２２は、上部ヒーターケーシング部４と上部ハウジング部１０２ａの間にある。

第三の封止要素１６は、上部ヒーターケーシング部４と下部ヒーターケーシング部２の間に提供される。第三の封止要素は、シリコーンＯリングである。第三の封止要素は、記載の通り、ねじを使用して保持される、上部ヒーターケーシング部４と下部ヒーターケーシング部２の間で圧縮される。

第四の封止要素１４は、下部ヒーターケーシング部２とヒーターホルダー８の間に提供される。第四の封止要素は、シリコーンＯリングである。第四の封止要素は、ヒーターホルダー８と下部ヒーターケーシング部２の間で圧縮される。

封止要素の各々は、ＩＥＣ規格６０５２９に定義されるＩＰコードすなわち侵入保護コード（Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）に従って、ＩＰ６７規格の液体や粒子の侵入を防止する封止を提供するように構成される。

ヒーターは、ヒーターホルダー８と上部ヒーターケーシング部４の間に固定される。ヒーターは、ヒーターホルダー８と上部ヒーターケーシング部４の両方にプレス嵌合される。ヒーターと接触するポリマー封止はない。最も近い封止要素である第三の封止要素１６、および第四の封止要素１４はそれぞれ、ヒーターの最も近い部分から少なくとも４ｍｍ離れている。このようにして、装置の使用中に、ポリマー封止を劣化させる可能性のある高温に曝されることはない。

Claims (14)

1. エアロゾル発生装置であって、
   外部ハウジング、
   管状ヒーター、
   前記管状ヒーターが上部ヒーターケーシングと下部ヒーターケーシング内に封入されている、前記上部ヒーターケーシングおよび前記下部ヒーターケーシング、
   前記外部ハウジング内の空気吸込み口から前記外部ハウジング内の空気出口に延びる、前記装置を貫通する内部気流チャネルであって、前記内部気流チャネルが前記上部ヒーターケーシング、前記下部ヒーターケーシング、および前記ヒーターを貫通する、内部気流チャネル、
   前記外部ハウジングと前記下部ヒーターケーシングの間の第一の封止要素、
   前記外部ハウジングと前記上部ヒーターケーシングの間の第二の封止要素、
   前記下部ヒーターケーシングと前記上部ヒーターケーシングの間の第三の封止要素、
   前記ヒーターと前記下部ヒーターケーシングの間に位置付けられたヒーターホルダーであって、前記気流チャネルが前記ヒーターホルダーを貫通する、ヒーターホルダー、および
   前記ヒーターホルダーと前記下部ヒーターケーシングの間に位置付けられた第四の封止要素、を含み、前記ヒーターが、前記上部ヒーターケーシングに直接圧入される、エアロゾル発生装置。
2. 前記気流チャネルが、前記外部ハウジング、前記下部ヒーターケーシング、前記ヒーターホルダー、前記ヒーター、前記上部ヒーターケーシング、および前記封止要素のみによって画成される、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
3. 前記ヒーターホルダーが、前記ヒーターに直接圧入される、請求項１および２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
4. 前記封止要素の一つ以上が、Ｏリングを備える、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. 前記封止要素の一つ以上が、シリコーンなどのエラストマーポリマーを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
6. 前記ヒーターが、前記封止要素から少なくとも４ｍｍ離間している、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. 前記封止要素がそれぞれ、少なくとも一つの中間構成要素によって前記ヒーターから遮蔽される、請求項１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
8. 前記外部ハウジングが、装置上部ケーシングおよび装置下部ケーシングを含み、前記装置上部ケーシングが、前記装置下部ケーシングに固定されている、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. 前記下部ヒーターケーシングが、前記上部ヒーターケーシングに固定される、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. 前記下部ヒーターケーシングが、一つ以上のねじ止めによって前記上部ヒーターケーシングに固定される、請求項９に記載のエアロゾル発生装置。
11. 前記ヒーターが、発熱体、および発熱体の周りに位置付けられた断熱材を含む、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. 前記ヒーターに接続された電気接続ピンを備え、前記電気接続ピンが前記下部ヒーターケーシングの開口部を通過し、前記下部ヒーターケーシングの前記開口部が接着剤で封止される、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. 前記外部ハウジング内に、制御回路および電源を備え、前記制御回路が前記電源および前記ヒーターに電気的に接続される、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. エアロゾル形成基体を含有するエアロゾル発生物品を、前記空気出口を通って前記ヒーターへと受容するように構成される、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。