特許 6138123 低温電子気化デバイスおよびその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6138123

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】低温電子気化デバイスおよびその方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 15/00 20060101AFI20170522BHJP

   A61M 15/06 20060101ALI20170522BHJP

   A24F 47/00 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   A61M15/00 A

   A61M15/06 A

   A24F47/00

【請求項の数】15

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-526214(P2014-526214)

(86)(22)【出願日】2012年8月16日

(65)【公表番号】特表2014-524313(P2014-524313A)

(43)【公表日】2014年9月22日

(86)【国際出願番号】US2012051165

(87)【国際公開番号】WO2013025921

(87)【国際公開日】20130221

【審査請求日】2015年8月14日

(31)【優先権主張番号】61/524,308

(32)【優先日】2011年8月16日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514040273

【氏名又は名称】パックス ラブズ， インク．

(74)【代理人】

【識別番号】100082072

【弁理士】

【氏名又は名称】清原 義博

(72)【発明者】

【氏名】モンシーズ，ジェイムス

(72)【発明者】

【氏名】ボーエン，アダム

(72)【発明者】

【氏名】マイアル，パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ハンター，クリスタ

【審査官】 久島 弘太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表平１０−５０１９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０２１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００４５２８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ １５／００

Ａ６１Ｍ １５／０６

Ａ２４Ｆ ４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスであって、
前記デバイスは、
（ａ）本体部、
（ｂ）本体部内部の気化チャンバー、
（ｃ）前記本体部に埋め込まれた少なくとも１つの磁石、及び
（ｄ）傾斜した蓋であって、当該蓋に埋め込まれた少なくとも１つの磁石を含む磁石取付具を含み、該磁石取付具は当該蓋を前記本体部に磁気的に取り付けるために前記本体部に埋め込まれた前記少なくとも１つの磁石に取り付けるように構成されてなる蓋、
を含み、
前記蓋は、
ｉ．閉位置であって、前記蓋が磁気的に本体部に取り付けられ、前記気化チャンバーを覆う閉位置と、
ｉｉ．前記蓋が本体部に磁気的に取り付けられ、蓋の一方の側が気化チャンバーから離れるように枢動する、枢動位置と、
ｉｉｉ．前記蓋が本体部から取り外される、取り外し位置と、
を含む複数の位置を有するように構成されることを特徴とするデバイス。

【請求項2】

蓋が枢動位置または取り外し位置にあるとき、気化チャンバーの内部は晒される、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

磁石取り付け具はヒンジを形成し、その周りで、蓋は、蓋に力が加えられると、本体部から離れるように回転する、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項4】

デバイスは、蓋に２つの磁石と、本体部に対応して置かれた２つの磁石を備えることで、蓋がその周りで回転するヒンジを形成する、ことを特徴とする請求項３に記載のデバイス。

【請求項5】

デバイスは、蓋を閉位置で維持し、蓋が偶発的に開くことを防ぐスナップ取り付け具を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項6】

蓋は本体部に埋め込まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

蓋の裏面は面取りされ、その結果、蓋の一方の側に力が加えられると、蓋の反対側が気化チャンバーから離れるように枢動する、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項8】

デバイスは、吸い口と、伸張した位置での吸い口のセンサー検知に基づいてデバイスをオンにするように構成されたセンサーを備え、デバイスはオンになると吸入可能なエアロゾルを生成する、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項9】

デバイスは、伸張した位置と引っ込められた位置との間でデバイスをトグルで留めるように構成されたプッシュプッシュ機構を備える、ことを特徴とする請求項９に記載のデバイス。

【請求項10】

センサーは、引っ込められた位置での吸い口のセンサー検知に基づいてデバイスをオフにするように構成される、ことを特徴とする請求項９に記載のデバイス。

【請求項11】

デバイスは吸い口に磁石を備え、センサーはリードスイッチまたはホール効果センサーを備える、ことを特徴とする請求項８に記載のデバイス。

【請求項12】

デバイスはスライダを備え、デバイスはスライダの位置に依存してオンまたはオフになるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項13】

ａ．オーブンチャンバーを含むオーブン、および、
ｂ．オーブンに取り付けられたヒーター回路を備え、ヒーター回路は電流が内部を通過すると熱くなり、それにより、オーブンとオーブンの中の気化可能な材料を伝導的に加熱して吸入可能なエアロゾルを生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項14】

ヒーター回路はポリイミド薄膜を含む、ことを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。

【請求項15】

ヒーター回路はプリント回路基板にはんだ付けされる、ことを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（相互参照）
本出願は、２０１１年８月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／５２４，３０８号の優先権を主張し、その全体は引用によって本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

タバコ製品の使用と喫煙の有害な副作用は、世界中で注目を集め続けている。職場または公共の場での喫煙に関して多くの規定が施行されると、代替製品の開発に対する関心が著しく大きくなる。喫煙の有害な副作用を減らす１つの方法は、タバコ製品を燃やさないことである。これは、喫煙から得られるホフマン検体（Ｈｏｆｆｍａｎ ａｎａｌｙｔｅｓ）などの有害な検体の多くが、物質の燃焼によって摂取されるからである。

【0003】

エアロゾル化したタバコ製品を運ぶことができるデバイスを開発し販売することの難しさは、使用することの視覚的かつ物理的な魅力という点で、ユーザーに迎合しつつある。様々な異なる物質をエアロゾル化するために何度も使用可能で、一方で、目に見える蒸気などの喫煙の感覚と同じような感覚をユーザーに提供するデバイスが望ましい。タバコ製品をエアロゾル化することができ、喫煙と比較して、ユーザーに送達されるホフマン検体および突然変異誘発性物質を減らすことができるデバイスおよび製品が望ましい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは以下を含む：吸い口、本体部；吸入可能なエアロゾルを生成するべく粘着性の気化可能な材料を加熱するためにプリント回路基板を含む、前記本体部内の電子ヒーター；および、温度調節器。吸入可能なエアロゾルは、約２ミクロン未満の粒子（長さ、幅、深さに関係なく、その最長寸法で）を含むポッド、または、ほぐれた葉タバコおよび他の植物製品（ポッドはない）を収容することができる。

【0005】

１つの態様では、抵抗発熱体と、蒸発温度をモニタし正確に制御するためのサーミスタが、材料をエアロゾル化するためのデバイスでの使用のために開示される。幾つかの実施形態では、発熱体は、電子ヒーターを駆動させるためのパワートランジスタを備えた電子回路を含む。特定の実施形態では、電子回路の尾部（ｔａｉｌ）は、ＰＣＢ（プリント回路基板）とはんだ付けされる。幾つかの実施形態では、デバイスは、効率および低露出面温度を維持するために、エアロゲル絶縁体を含む。特定の実施形態では、エアロゲルは、強化繊維（例えば、Ｐｙｒｏｇｅｌ ２２５０ フレキシブルエアロゲルブランケット）を備えたシリカエアロゲルである。幾つかの実施形態では、デバイスは単一のボタン・インタフェースを含み、単一のボタン・インタフェースは、オンにする、オフにする、および、スリープから起こすための手段を提供する。

【0006】

幾つかの実施形態では、電子ヒーターは、ポリイミド薄膜（「ｆｌｅｘ」）プリントヒーター回路（ｈｅａｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）（同様に／代替的にフレキシブルヒータ回路と呼ぶ）を含む。特定の実施形態において、制御ループのためにはんだ付けしたサーミスタ素子を含む電子ヒーターが提供される。特定の実施形態では、デバイスは、運転温度を制御するためにＰＩＤ（比例・積分・微分の）制御ループを含む。

【0007】

幾つかの実施形態において、デバイスは、磁荷コネクタ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｈａｒｇｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を含む。幾つかの実施形態では、デバイスは、バッテリーを節約するために、時間またはセンサーベースのスタンバイ起動部（ｓｔａｎｂｙ ａｃｔｉｃａｔｉｏｎ）を含む。これも同様に／代替的にスタンバイモードと呼ばれることもある。特定の実施形態において、検知手段は、加速度計または他の触覚／振動センサー、容量（タッチ）センサー、または、デバイスを吹かすユーザーによってヒーターが装填されているかどうか検知するためにサーミスタをモニタすることを含む。

【0008】

幾つかの実施形態では、ヒーターは金属ヒーターであり、ヒーターの部品はヒートステークされ、超音波接合され、または、オーバーモールドされ、高温に対応するプラスチック部品になる。そのプロセスはハーメチックシールまたはダストシールを形成する。幾つかの実施形態では、分離した吸い口設計が、材料をエアロゾル化するデバイスでの使用について開示されている。分離した吸い口の半分は除去可能であり、デバイスの外形に一致する。幾つかの実施形態では、吸い口は、希土類磁石を用いてデバイスの本体部に取り付けられる。幾つかの実施形態では、吸い口は、プラスチックの戻り止めまたは他の同様の機構で本体部に取り付けられる。他の実施形態では、吸い口は、ヒンジまたは他の機構（例えば、紐など）を用いてデバイスと一体化する。特定の実施形態では、吸い口は、加熱チャンバーを見えるようにするために、回転するまたはスライドする。特定の実施形態では、吸い口は、掃除または交換のために取り付け機構から完全に分離されるが、デバイスには再度接続する（「取り外し可能なように捕らえられる」）。

【0009】

別の態様において、ほぐれた葉タバコおよび／または他の植物製品とともに使用するための電子による独立型の気化器デバイスが提供される。幾つかの実施形態では、デバイスは、プッシュプッシュ（ｐｕｓｈ−ｐｕｓｈ）機構を備えた前記デバイスから引っ込められる吸い口を含む。幾つかの実施形態では、プッシュプッシュ機構も、吸い口に埋め込まれた磁石とＰＣＢ（プリント回路基板）の上のホール効果センサーによって、デバイスを回転させる。特定の実施形態では、吸い口は、圧縮ばね、板ばね、および、キャッチ用溝（ｃａｔｃｈ ｇｒｏｏｖｅ）とトグルスライダ（ｔｏｇｇｌｅ ｓｌｉｄｅｒ）で吸い口に取り付けられたステンレス鋼管を含む。幾つかの実施形態では、デバイスは、リードまたはホール効果スイッチを用いる、磁気オン・オフ制御部を含む。特定の実施形態では、磁気制御部は、追加のボタンを除去するために吸い口に一体化される。幾つかの実施形態では、吸い口は、吸い口の引っ張りおよび／または引っ込みのためにプッシュプッシュ機構を適合させる。幾つかの実施形態では、デバイスは、気化チャンバーを覆うための磁石の蓋を含む。幾つかの実施形態では、デバイスは、余剰な熱を分配し、かつ低露出面温度を維持するために、熱伝導性のシェルを含む。幾つかの実施形態では、デバイスは、視覚式の、可聴式のインジケータ、および／または、他の体感出力（例えば振動）を含むボタン作動型の温度選択部を含む。幾つかの実施形態では、吸い口は、ヒンジまたは他の機構（例えば、紐など）を用いてデバイスと一体化する。幾つかの実施形態では、気化デバイスは薄壁金属加熱チャンバーを含む。薄壁は低熱量とゆえに迅速な始動を可能にする。幾つかの実施形態では、デバイスは、蓋が偶然開くのを防ぐべく蓋をその閉位置に留めるために、磁石取り付け具またはスナップ取り付け具を用いる傾斜した蓋を含む。傾斜した蓋には目に見える取り外しボタンがない。

【0010】

別の態様において、喫煙を模倣したデバイスが提供され、該デバイスは、植物製品を含む粘着性物質を約１５０℃まで加熱することによって、被験体に吸入されるエアロゾルを生成し、エアロゾルは口または呼吸器で触覚応答（ｔａｃｔｉｌｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を有する。粘着性物質は、加熱されると目に見えるエアロゾルを生成するために、プロピレングリコールとグリセリンの少なくとも１つを含むことができる、エアロゾル形成媒体を含むことができる。粘着性物質はタバコと風味材料（ｆｌａｖｏｒａｎｔｓ）も含むことができる。

【0011】

デバイスは、エアロゾルの一部である活性要素を、ユーザーに送達することができる。活性要素は呼吸器で吸収され得る。エアロゾルは直径約２ミクロン未満の粒子を含むことができる。

【0012】

デバイス中の粘着性物質を加熱するための標的温度は、約１００℃から約２００℃でありえる。好ましくは、標的温度は、エアロゾルを生成する約１５０℃である。

【0013】

別の態様では、口または呼吸器で触覚応答をもたらす方法が開示される。前記方法は、喫煙を模倣するデバイスを展開する工程であって、前記デバイスが、内部に植物製品を含む粘着性物質を加熱することによって、口または呼吸器で触覚応答を有する無煙のエアロゾルを生成する、工程；標的温度まで粘着性物質を加熱する工程；加熱した粘着性物質から、口または呼吸器で触覚応答を有するエアロゾルを生成する工程；および、エアロゾルを吸入する工程、を含む。粘着性物質は、加熱されると目に見えるエアロゾルを生産するために、プロピレングリコールとグリセリンの少なくとも１つを含むことができるエアロゾル形成媒体を含むことができる。粘着性物質は、タバコと風味材料の少なくとも１つを含むことができる。デバイスは、エアロゾルの一部である活性要素をユーザーに送達することができる。活性要素は呼吸器で吸収され得る。

【0014】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、前記本体部内にヒーター回路、オーブン、および、プリント回路基板を含む電子ヒーターであって、前記電子ヒーターが、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された、電子ヒーター；および、温度調節器、を含む。

【0015】

幾つかの実施形態では、吸い口は分離しているか、または、デバイスに一体化される。幾つかの実施形態では、吸い口は、プッシュプッシュ機構でデバイスから引っ込められる。

【0016】

幾つかの実施形態では、ヒーター回路はヒーター回路基板にはんだ付けされる。幾つかの実施形態では、電子ヒーターは、抵抗発熱体と、粘着性の気化可能な材料の気化温度をモニタし、正確に制御するように構成されたサーミスタとを含む。幾つかの実施形態では、ヒーター回路は薄膜ポリイミドヒーターである。

【0017】

幾つかの実施形態では、電子ヒーターはハーメチックシールまたはダストシールによって密封される。

【0018】

幾つかの実施形態では、デバイスはリードまたはホール効果スイッチを用いる磁気制御部を含む。幾つかの実施形態では、リードまたはホール効果スイッチを用いる磁気制御部は、吸い口に一体化される。

【0019】

幾つかの実施形態において、デバイスは磁石の蓋を含む。

【0020】

幾つかの実施形態では、デバイスは、余剰な熱を分配し、低露出面温度を維持するように構成された熱伝導性のシェルを含む。

【0021】

幾つかの実施形態では、デバイスは、時間ベースまたはセンサーベースのスタンバイモード起動部を含む。幾つかの実施形態では、センサーは、加速度計または他の触覚／振動センサー、容量（タッチ）センサー、あるいは、デバイスを吹かすユーザーによって、ヒーターが装着されているかどうかを検知するように構成されたサーミスタをモニタするためのセンサーを含む。

【0022】

幾つかの実施形態では、デバイスは、運転温度を制御するように構成された比例・積分・微分（ＰＩＤ）の制御ループを含む。

【0023】

幾つかの実施形態では、デバイスは薄壁金属加熱チャンバーを含む。

【0024】

他の実施形態において、デバイスはエアロゲル絶縁体を含む。幾つかの実施形態では、エアロゲル絶縁体は、強化繊維を備えたシリカエアロゲルを含む。

【0025】

幾つかの実施形態では、ヒーターは、熱で押圧され、超音波接合され、または、オーバーモールドされることで、高温に対応するプラスチック部品になる。幾つかの実施形態では、ヒーターは、ヒートステーク（ｈｅａｔ ｓｔａｔｅｄ）または熱でスエージ加工されることで、高温に対応するプラスチック部品になる。幾つかの実施形態では、ヒーターは熱でスエージ加工されることで、高温に対応するプラスチック部品になる。

【0026】

幾つかの実施形態では、デバイスは、充電器にデバイスを接続するように構成された磁荷コネクタをさらに含む。

【0027】

幾つかの実施形態において、デバイスは、単一のボタン・インタフェースを含む。

【0028】

幾つかの実施形態では、粘着性の気化可能な材料は、除去可能なポッドの中にある。幾つかの実施形態では、除去可能なポッドは、約２ミクロン未満の粘着性の気化可能な材料の粒子を含む。幾つかの実施形態では、除去可能なポッドは、約２ミクロン未満の粒径から本質的になる粘着性の気化可能な材料を含む。

【0029】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、エアロゲル絶縁体、を含む。

【0030】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、磁荷コネクタを、含む。

【0031】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；バッテリー、温度調節器、および、バッテリーの電源を節約するように構成された時間またはセンサーベースのスタンバイ起動部、を含む。

【0032】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；バッテリー、温度調節器、または、温度制御ループ、を含む。

【0033】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；バッテリー、温度調節器、および、単一のボタン・インタフェース、を含む。

【0034】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；バッテリー、および、温度調節器、を含み、電子ヒーターはハーメチックシールまたはダストシールによって密封される。

【0035】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、気化チャンバー；粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、気化チャンバーを覆うように構成された磁石の蓋、を含む。

【0036】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；余剰な熱を分配し、低露出面温度を維持するように構成された熱伝導性のシェル；および、温度調節器、を含む。

【0037】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；および、温度調節器、および、引っ込められた位置と「オン」の位置との間で吸い口をトグルで留めるように構成されたプッシュプッシュ機構、を含む。

【0038】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、視覚的なインジケータ、聴覚的なインジケータ、および／または、振動によるインジケータによるボタン作動式の温度選択部、を含む。

【0039】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、その閉位置で維持するように構成された、および／または、蓋が偶然開くのを防ぐように構成された、磁石取り付け具またはスナップ取り付け具を含む傾斜した蓋、を含む。

【0040】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；および、温度調節器、を含み、吸い口はデバイスに一体化される。

【0041】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内のヒーター回路を含む電子ヒーター；および、温度調節器、を含み、単一のバッテリーがデバイスを作動させることができるように、ヒーター回路は抵抗性が低い。

【0042】

（参照による組み込み）
本明細書で言及されるすべての公報、特許、および、特許出願は、あたかも各々の個々の公報、特許、または、特許出願が、具体的かつ個別に引用によって組み込まれると指示されたのと同じ程度まで、引用によって本明細書に組み込まれる。

【図面の簡単な説明】

【0043】

本発明の特徴および利点の優れた理解は、本発明の原理が用いられる例証的な実施形態を説明する以下の詳細な記載と、添付の図面を参照することによって得られる。

【0044】

【図1】単一のボタン・インタフェース、ＬｉＰｏバッテリー、および、本体部の外側半分を含むデバイスを例証しており、フレキシブルヒータ回路の尾部はＰＣＢにはんだ付けされる。

【図2】図１で示された同じ実施形態の断面図である。

【図3】分離可能な吸い口と、ＬＥＤ照射型「ハロー」インジケータを備えた触覚ボタンとを備えたデバイスの斜視図である。

【図4】押出成形されたアルミニウム外部本体部（ｅｘｔｒｕｄｅｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｕｔｅｒ ｂｏｄｙ）を備えた単一ピースのデバイスを実証しており、デバイスの吸い口がプッシュプッシュ機構によりデバイスから引っ込む。

【図5】図４で示されるようなデバイスの詳細斜視図である。

【図6】磁気的に取り付けられた気化チャンバーの蓋がどのように作動するかを示している。

【図7】典型的なバッテリー充電ソース（例えば、ＵＳＢ充電器）によってバッテリーを充電する方法を示す。

【図8】ＵＳＢ充電器によって充電されたデバイスの詳細な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

本明細書に記載の発明には、本開示を検討した当業者によって評価されるように、活性物質の吸入の広範な用途がある。例えば、デバイス、米国出願第１１／４８５，１６８号で開示されたようなカートリッジ（すなわち、ポッド）、システム、キット、および、方法は、例えば、口または鼻を通ってタバコ製品を吸入するために使用することができる。デバイス、システム、キット、および、方法は、植物性物質、医薬物質、栄養物質、任意の他の物質のような任意の物質を吸入して、例えば、エンド・ユーザーに利益または興奮を与えるために、使用することができる。

【0046】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、前記本体部内にヒーター回路、オーブン、および、プリント回路基板を含む電子ヒーターであって、電子ヒーターは、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された、電気ヒーター、および、温度調節器、を含む。

【0047】

幾つかの実施形態では、吸い口は分離するかデバイスに一体化される。幾つかの実施形態では、吸い口はプッシュプッシュ機構でデバイスから引っ込められる。

【0048】

幾つかの実施形態では、ヒーター回路はヒーター回路基板にはんだ付けされる。幾つかの実施形態では、電子ヒーターは、抵抗発熱体と、粘着性の気化可能な材料の気化温度をモニタし、正確に制御するように構成されたサーミスタを含む。幾つかの実施形態では、ヒーター回路は薄膜ポリイミドヒーターである。

【0049】

幾つかの実施形態では、電子ヒーターはハーメチックシールまたはダストシールによって密封される。

【0050】

幾つかの実施形態では、デバイスはリードまたはホール効果スイッチを使用する磁気制御部を含む。幾つかの実施形態では、リードまたはホール効果スイッチを使用する磁気制御部は、吸い口に一体化される。

【0051】

幾つかの実施形態において、デバイスは磁石の蓋を含む。

【0052】

幾つかの実施形態では、デバイスは、余剰な熱を分配し、低露出面温度を維持するように構成された熱伝導性のシェルを含む。

【0053】

幾つかの実施形態では、デバイスは、時間ベースまたはセンサーベースのスタンバイモード起動部を含む。幾つかの実施形態では、センサーは、加速度計または他の触覚／振動センサー、容量（タッチ）センサー、デバイスを吹かすユーザーによって、ヒーターが装着されているかどうかを検知するように構成されたサーミスタをモニタするためのセンサーを含む。

【0054】

幾つかの実施形態では、デバイスは、運転温度を制御するように構成された比例・積分・微分（ＰＩＤ）の制御ループを含む。

【0055】

幾つかの実施形態では、デバイスは薄壁金属加熱チャンバーを含む。

【0056】

他の実施形態において、デバイスはエアロゲル絶縁体を含む。幾つかの実施形態では、エアロゲル絶縁体は、強化繊維を備えたシリカエアロゲルを含む。

【0057】

幾つかの実施形態では、ヒーターは、熱で押圧され、超音波接合され、または、オーバーモールドされることで、高温に対応するプラスチック部品になる。幾つかの実施形態では、ヒーターは、熱で規定され（ｈｅａｔ ｓｔａｔｅｄ）またはスエージ加工されることで、高温に対応するプラスチック部品になる。幾つかの実施形態では、ヒーターは熱でスエージ加工されることで、高温に対応するプラスチック部品になる。

【0058】

幾つかの実施形態では、デバイスは、充電器にデバイスを接続するように構成された磁荷コネクタをさらに含む。

【0059】

幾つかの実施形態において、デバイスは、単一のボタン・インタフェースを含む。

【0060】

幾つかの実施形態では、粘着性の気化可能な材料は除去可能なポッド内にある。幾つかの実施形態では、除去可能なポッドは、約２ミクロン未満の粘着性の気化可能な材料の粒子を含む。幾つかの実施形態では、除去可能なポッドは、約２ミクロン未満の粒径から本質的になる粘着性の気化可能な材料を含む。

【0061】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター、バッテリー、温度調節器、および、単一のボタン・インタフェース、を含む。典型的なデバイス（１００）が図１で例証され、該デバイスは、オン、オフ、および、スリープ機構からの起動のための単一のボタン・インタフェース（１０２）、および、ＰＣＢ（１０４）とバッテリー（１０３）（例えば、ＬｉＰｏバッテリー）にはんだ付けされたヒーター回路（１０５。尾部を示す）を含んでいる。図１で示されているように、本体部の外側半分（１０１）は、デバイスを保持し保護するためにカチッと噛み合わせる。いくつかの例では、外側の本体部は１つの部品として成型される。幾つかの実施形態では、単一のボタン・インタフェースは、オンにする、オフにする、および、スリープから起こすための機構を提供する。他の実施形態では、追加のボタンがこれらの機能のいずれかに含まれる。例えば、１秒間単一のボタンを押すことでデバイスをオンにする。５秒間ボタンを押し続けると動作に基づいた低消費電力スタンバイを無効にし、自動的に電源を切る。あるいは、第２のボタンは、動作に基づいた低消費電力スタンバイを無効にし、および／または、電源を切るために用いることができる。ユーザーがテーブルの上に置いたままデバイスを冷却させたくないときは、例えば、ユーザーはこのオーバーライドを使用することができる。幾つかの実施形態では、起動後、単一のボタンが非常に長い間（１０秒以上）押されると、デバイスは再度電源を切る。これは財布の中などで不注意な起動を防ぐためである。オンの時に、ボタンを瞬間的に押すと電源が切れる。幾つかの実施形態では、単一のまたは１つ以上のボタンは、バッテリーの残量を（例えば、ＬＥＤの明滅を介して）報告し、デバイスの運転温度を変更し、または、ユーザーが暗環境にいて光に気を散らされたくない場合、ＬＥＤの名目上の強度を変更することができる。これらの様々な特徴は、指示された押す時間または押す回数、１以上のボタンまたは同じボタンを押すことによって、１以上のボタンまたは同じボタンによって引き起こされることがある。

【0062】

本明細書に記載されるように、電子ヒーターは、吸入可能なエアロゾルを生成すべく、粘着性の気化可能な材料を加熱するために、ヒーター回路、オーブン、およびプリント回路基板を含む。ヒーター回路はフレキシブルであってもよい。幾つかの実施形態では、フレキシブルヒータ回路は、銅またはコンスタンタンで被覆したポリイミド膜から典型的にエッチングされる。幾つかの実施形態では、フレキシブルヒータは、コンスタンタンまたは銅の薄いシートを打ち抜く（ダイカットする）ことにより構築される。この場合、ヒーター回路は、高温で安定しているポリイミドまたは他の適切な絶縁体を使用して、アセンブリ内の隣接する導電素子から電気的に絶縁されなければならない。ヒーター回路は取り付けられたオーブンを加熱し、オーブンは熱伝導によってカートリッジまたは活性物質を加熱する。抵抗性のヒーター回路は電流が内部を通過すると熱くなる。熱はその後、回路からオーブンの壁に伝わる。熱伝導はオーブンの壁からカートリッジまたは活性物質へと続く。熱は対流と放射によってオーブンの壁から活性物質またはカートリッジへと移るが、ほとんどの移動は伝導によって生じることに注意する。

【0063】

幾つかの実施形態では、デバイスは、オン、オフ、スリープからの起動の機構のための１以上のボタン・インタフェースと、ＰＣＢにはんだ付けされたヒーター回路とを含む。

【0064】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；バッテリー、温度調節器、および、バッテリーの電源を節約するように構成された時間またはセンサーベースのスタンバイ起動部、を含む。幾つかの実施形態では、デバイスは、バッテリーの電源を節約するために、時間またはセンサーベースのスタンバイ起動部を含む。これは、同様に／代替的に、スタンバイモードと呼ばれることもある。スタンバイモードは、同様に／代替的に、スリープまたはスリープモードとも呼ばれることもある。時間、移動または移動の欠如、充電台での位置（例えば、垂直）または配置に基づく不使用後、あるいは、これらのいずれかの任意の組み合わせ後に、デバイスは、少なくともバッテリー電源を節約するために、スリープモード（スタンバイモード）に切り替わるようにプログラムされる。デバイスは、移動（例えば、垂直から水平、水平から垂直、または、ユーザーがデバイスを拾い上げたことを指示する移動）、充電台からの取り外し、ユーザータッチ、デバイスを吹かすユーザー、あるいは、デバイス上の任意のボタン（またはその任意の組み合わせ）を押すことによる起動、のいずれかにおける変化によって、このスタンバイモードまたはスリープモードから解除されてもよい。スタンバイモードで長時間経つと、デバイスは電源が切れ、ユーザーがデバイス上のボタンを押すことによって、実施形態によっては、ユーザーがデバイスを吹かすことによって、解除されるおよび／または電源が入る。そのような実施形態では、デバイスを移動させるか、あるいは、充電台からデバイスを取り除くだけでは、いったん電源が切れたデバイスを作動させない。他の実施形態では、デバイスを移動させるか、あるいは、充電台からデバイスを取り除くことで、デバイスはオフ状態またはスタンバイモードからオンになる。

【0065】

幾つかの実施形態では、スタンバイモードは、デバイスの調節温度を低下させることによってバッテリー電源を節約する。例えば、ユーザーがデバイスを吹かすかどうかに関わらず、デバイスによって生じた熱の大部分は環境で失われる。したがって、デバイスがスタンバイで費やす時間を最大限にし、スタンバイ状態でいる間に内部温度を最小化することで、電力が節約される。しかしながら、デバイスがスタンバイから目覚めると、ユーザーに対して一服する経験が中断されないという印象を与えるために、デバイスは主要な運転温度に可能な限り迅速に戻ることが望ましい。したがって、釣り合った状態が確立されなければならない。例えば、現在の電子カートリッジに基づいたデバイスでは、主要な運転温度は１６５℃であり、スタンバイ温度は１５０℃である。この温度差が十分に小さいことから、ユーザーがスタンバイ状態からデバイスを作動させる場合、ユーザーが一服を始める時間までには、ヒーターには温度を上昇させる十分な時間があり、ユーザーは、蒸気の生成がほとんどまたはまったく中断されなかったと認識する。幾つかの実施形態では、温度差は主要な運転温度およびスタンバイ温度の間で、３０℃、２５℃、２０℃、１５℃、１０℃、または、５℃になるように設定される。幾つかの実施形態では、温度差は、主要な運転温度およびスタンバイ温度の間で、３０℃から５℃までの任意の温度になるように設定される。

【0066】

他の実施形態において、バッテリーは使い捨てのバッテリーである。他の実施形態において、バッテリーは充電式電池である。特定の実施形態では、充電式電池は、鉛−酸、ニッケル−カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル金属水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、リチウムイオンポリマー（Ｌｉ−ｉｏｎポリマーまたはＬｉＰｏ）などである。

【0067】

充電式電池、蓄電池（ｓｔｏｒａｇｅ ｂａｔｔｅｒｙまたはａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ）は、電池の種類である。電池は１つ以上の電気化学電池を含み、エネルギー蓄積器の一種である。それは、その電気化学反応が電気的に可逆的であるため、二次電池として知られている。充電式電池には、ボタン電池から、配電網を安定させるために接続されたメガワットシステムまでに及ぶ、多くの異なる形状および大きさがある。化学物質のいくつかの異なる組み合わせが一般に用いられ、次のものを含む：鉛−酸、ニッケル−カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル金属水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）、および、リチウムイオンポリマー（Ｌｉ−ｉｏｎポリマー、Ｌｉ−ｐｏｌｙ、Ｌｉ−ｐｏｌ、Ｌｉｐｏ、ＬＩＰ、ＰＬＩ、または、Ｌｉｐ）。

【0068】

デバイスは、デバイス内部に含まれる製品をエアロゾル化するために十分に高い温度を作り出すことができる。典型的なデバイスは、吸い口と、ヒーター、オーブンチャンバー、ＬｉＰｏバッテリー、および運転温度を維持するための制御装置を有する本体部とを含むことができる。ユーザーに選択された温度は、上に記載されたように、このシステムに対する入力として使用することができる。幾つかの実施形態では、温度はあらかじめ設定することができる。デバイスの運転温度調節器の例は、二金属のアクチュエーターを含んでいる。代替的に、システムは現在の温度を測定するために使用することができ、例えば、熱電対センサーとともに用いることにより現在の温度と所定の温度を比較することができ、例えば、マイクロコントローラとともに用いることにより、電気化学バルブ（例えば、サーボバルブまたはソレノイドバルブ）を制御することができる。ユーザーが選択した温度は、上に記載されたように、このシステムに対する入力として使用することができる。典型的には、デバイスの運転温度はせいぜい２００℃である。

【0069】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；バッテリー、温度調節器、および、温度制御ループ、を含む。特定の実施形態において、制御ループのためにはんだ付けされたサーミスタ素子を含むヒーターが供給される。特定の実施形態では、デバイスは、運転温度を制御するためにＰＩＤ（比例・積分・微分の）の制御ループを含む。制御ループは、デバイスにとって所望の設定値温度を正確に調節する役目を果たす。デバイスの設計と用途によって、設定値温度は、実施形態によっては固定され、他の実施形態では、設定値温度はユーザーが選択することができる。設定値は、デバイスの操作中に劇的に変化することがある。例えば、スタンバイモードでは、設定値は特定の量だけ低下する。幾つかの実施形態では、制御ループのための入力部は一般的に、ヒーター回路上にまたは該回路に隣接して位置するサーミスタである。このサーミスタはマイクロコントローラにつながっており、マイクロコントローラはＡ／Ｄ測定を行ない、結果として生じる値がＰＩＤ制御変数を計算する際に使用される。その後、制御変数は、ヒーター回路のデューティサイクル（および結果として生じる出力）を設定する。

【0070】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内のヒーター回路を含む電子ヒーター、および、温度調節器、を含み、単一のバッテリーがデバイスを作動させることができるように、ヒーター回路は抵抗性が低い。幾つかの実施形態では、ヒーター回路は抵抗性が低いため、デバイスを作動させるために単一のバッテリーが使用されてもよい。幾つかの実施形態では、ヒーター回路の出力が許容可能な加熱時間内に所定の運転温度に達するほどに十分に高くなるように、および、デバイスを吹かすユーザーによるシステムの負荷に耐えることができるように、ヒーター回路の抵抗は選択される。概算は以下の関係式によって提供される：Ｒ＝Ｖ＾２／Ｐ，式中、Ｖは負荷の下でのバッテリー電圧であり、Ｐはヒーターの所望のワット数であり、Ｒはヒーター回路抵抗である。

【0071】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；バッテリー、温度調節器、を含み、電子ヒーターはハーメチックシールまたはダストシールによって密封される。図２で示されるように、例証的なデバイス（２００）は、カプセル（すなわち、ポッド）の密封された蓋に穴を開ける薄壁ステンレス鋼管（２１０）を含む。例証されたデバイス内の薄壁のステンレス鋼管（２１０）（例えば、金属性の「オーブン」）は、熱で押圧され（例えば、ヒートステークされ、または、熱でスエージ加工され）、超音波接合され、または、オーバーモールドされることで、高温に対応するプラスチック部品になる。そのプロセスは、ハーメチックシールまたはダストシール（気密シール）（２４０）を形成し、これは、周囲のほこりがデバイスの内部チャンバーに入るのを防ぎ、内部絶縁材料からのほこりがデバイスから出たり、加熱チャンバーに入ったりするのを防ぐ。プラスチック部品は、高温安定性を提供する任意の熱可塑性材料を含んでもよい。幾つかの実施形態では、プラスチック部分は、硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ（商品名Ｒｙｔｏｎ））、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ（商品名Ｕｌｔｅｍ））、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などを含む。特定の実施形態において、プラスチック部分はＰＰＳである。ＰＰＳはその一般的な優れた成形性ゆえに使用される。

【0072】

幾つかの実施形態では、オーブンは、ヒートステークまたは熱でスエージ加工されることで、高温に対応するプラスチック部品になる。本明細書で言及しているように、ヒートステークにより、材料は嵌合縁部の周囲のまわり全体に形成される。ヒートステークにより、形成された金属製のオーブン内の穴を通って挿入される数本の熱可塑性の柱ができ、柱は加熱されることで一種の「リベット」を形成する。特定の実施形態において、オーブンは熱でスエージ加工されることで、高温に対応するプラスチック部品になる。幾つかの実施形態では、オーブンは接着剤を用いてプラスチック部品に接合される。特定の実施形態では、接着剤は、柔らかくなったり、オフガスになったりしないように、高温で安定している。幾つかの実施形態では、オーブンは、圧着によるネジ接続（ｃｒｉｍｐ ｔｈｒｅａｄｅｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）、圧入などを用いて、機械的な機構によってプラスチック部品につなげられる。任意の機械的な接合については、幾つかの実施形態では、ダストシールが確実に形成されるように、ｏ−リングが２つの部品の間で使用される。この接合点での熱の伝達を最小化することが重要である。なぜなら、このようにして、多くの熱がデバイスの外部ケーシングに伝達される（したがって環境に失われる）からである。

【0073】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、エアロゲル絶縁体、を含む。幾つかの実施形態では、エアロゲル絶縁体はエアロゲルブランケット（ａｅｒｏｇｅｌ ｂｌａｎｋｅｔ）である。幾つかの実施形態では、デバイスは、効率および低露出面温度を維持するために、エアロゲルブランケット（図２に示されず。図５を参照）を含む絶縁チャンバ（２２０）を含む。幾つかの実施形態では、エアロゲルは、強化繊維を備えたシリカエアロゲル（例えば、Ｐｙｒｏｇｅｌ ２２５０ フレキシブルエアロゲルブランケット）であってもよい。

【0074】

本明細書で提供されるように、用語「エアロゲル」は、ゲルの液体要素がガスと置き換えられたゲルに由来する合成多孔物質を指す。その結果として、非常に低密度かつ低熱伝導度を備えた固体である。エアロゲルは、熱伝達の３つの方法（対流、伝導、および放射）をほぼ無効にするので、優れた断熱材である。エアロゲルはほぼ完全にガスからできており、ガスは非常に貧弱な熱導体であるため、エアロゲルは優れた導電絶縁体である。シリカも脆弱な熱伝導体であるため、シリカエアロゲルはとりわけ優れている（他方で、金属のエアロゲルはさほど有効ではない）。エアロゲルは、空気が格子を通って循環することができないため、優れた対流阻害物である。シリカエアロゲルは、エアロゲルの最も一般的なタイプであり、もっとも広範囲に研究され使用されている。それはシリカゲルに由来する、シリカベースの物質である。カーボンエアロゲルは、ナノメーターの範囲の大きさを備えた粒子からできており、 ともに共有結合される。それは、非常に高い多孔度（５０％以上。孔径１００ｎｍ未満）と、４００−１，０００ｍ^２／ｇの間に及ぶ表面積を有している。酸化アルミニウムで作られたエアロゲルは、アルミナエアロゲルとして知られている。これらのエアロゲルは、特にＡｌとは異なる金属で「ドープされる」と、触媒として使用される。ニッケル−アルミナエアロゲルがもっとも一般的な組み合わせである。

【0075】

幾つかの実施形態では、デバイスは、機械的な取り付けと、充電台へのバッテリー充電管（ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｄｕｉｔ）（図示せず）の両方として使用される、２つの磁石（２３０）（例えば、金めっきした希土類磁石など）を含む。磁石は、充電台においてデバイスを適所に保持するほどに十分に強力である必要がある。幾つかの実施形態では、磁石はＮｄＦｅＢ、グレードＮ４２を含む。幾つかの実施形態では、磁石は６１２８ガウスの表面場を有する。ポッド（２７０）は、ポリイミド薄膜ヒーターとその外部に適用されたサーミスタを有するオーブンへと挿入される。ポリイミド薄膜ヒーターは、非常に優れた引っ張り強さ、引き裂き抵抗、および、寸法安定性を提供する、薄く、高誘電体で、軽量の有機ポリマー膜から構成される。

【0076】

したがって、吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター、温度調節器、および、磁荷コネクタ、を含む。

【0077】

幾つかの実施形態では、デバイスで使用されるバッテリーは、デバイスの繰り返しの使用のための単一の電池ＬｉＰｏバッテリー（例えば、１８−６５０の大きさ、２６００ｍＡｈのリチウムイオン単一電池、または、１４−６５０の大きさ、９４０ｍＡｈのリチウムイオン単一電池）である。幾つかの実施形態では、デバイスに使用されるバッテリーは、１８−６５０の大きさ、２６００ｍＡｈ、あるいは、１４−６５０の大きさ、９４０ｍＡｈの他の適切な充電バッテリーである。デバイスは、（どの大きさの充電式バッテリーが用いられるかに依存して）１０、２０、３０、４０、５０、６０まで、または、それ以上の用途に使用することができる。幾つかの実施形態では、デバイスは６０以上の用途に使用することができる。デバイスは、１、２、３、４、５、６、７または８時間まで、あるいは、それ以上の連続的または非連続的な用途にも使用することができる。デバイスとともに使用するためのカートリッジは、各々の使用の後に処分することもでき、あるいは、複数の用途に使用することもできる。デバイスの長く継続する使用は、ユーザーにデバイスを修理したり、定期的にバッテリーを充電したりする必要がないという利点を与える。

【0078】

一般的に、デバイスの運転温度はせいぜい２００℃である。多くの場合、製品をエアロゾル化するのに必要な温度は、約１００〜２００℃の間である。幾つかの実施形態では、製品をエアロゾル化するのに必要な温度は約１５０℃である。ひとたびデバイス内の製品がエアロゾル化されると、エアロゾル化された製品は吸い口を介してユーザーに提供される。多くの場合、典型的なデバイスは、たばこ、パイプ、または葉巻用パイプのなどの喫煙デバイスを手本とするように設計される。

【0079】

図３では、典型的なデバイス（３００）は分離式の吸い口（３１０）設計物を含み、その半分は取り外し可能であり、デバイスの外形に一致する。幾つかの実施形態では、吸い口は希土類磁石を備えた本体部に取り付けられる。幾つかの実施形態では、吸い口はプラスチックの戻り止めまたは他の機構を備えた本体部に取り付けられる。

【0080】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；および、温度調節器、を含み、吸い口はデバイスに一体化される。幾つかの実施形態では、吸い口は、ヒンジまたは他の機構（紐など）でデバイスに一体化される。特定の実施形態では、吸い口は、加熱チャンバーを見えるようにするために、回転するまたはスライドする。特定の実施形態では、吸い口は、掃除または交換のために取り付け機構から完全に分離されるが、デバイスには再度接続する（「取り外し可能なように捕らえられる」）。幾つかの実施形態では、デバイスはさらに、磁荷接触部（３１２）と、ＬＥＤ照射型「ハロー」インジケータを備えた触覚ボタンとを含む。インジケータは、デバイスの状態に関する情報を報告する。幾つかの実施形態では、のこぎり歯のパターンは、それが熱くなっていることを示す。幾つかの実施形態では、一様なパターン（ｓｏｌｉｄ ｐａｔｔｅｒｎ）は、設定値温度に到達しており、ユーザーがデバイスを吹かすことができることを示す。バッテリーが非常に低い場合、幾つかの実施形態では、ＬＥＤインジケータは、複数回（例えば５回）点滅し、その後、デバイスは電源が切れる。幾つかの実施形態では、デバイスを振っている間、動きセンサーがこれを検知し、ＬＥＤは、現在のバッテリーレベルを示す。例えば、充電が完了すれば３回点滅し、ある程度充電すれば２回点滅し、充電が少なければ１回点滅する。デバイスはその後、正常運転を再開する。デバイスが充電台に置かれるとき、幾つかの実施形態では、のこぎり歯パターンは、現在充電中であることを示す。特定の実施形態では、充電が完了すると、ＬＥＤは一様になる。幾つかの実施形態では、エラー状態も報告することができる。内部の故障が測定されると、インジケータは１０回点滅し、デバイスはひとりでに電源が切れる。

【0081】

幾つかの実施形態では、デバイスは、除去可能なポッドを取り付けおよび／または該ポッドに挿入することができる取り外し可能な吸い口を含む。吸い口は、除去可能なポッドを露出するために、４分の一回転して外される。除去可能なポッドは、タバコおよび／または吸入可能なエアロゾルを生成するために使用される他の植物製品を含む。ポッドは、実施形態によっては、直径約２ミクロン未満の粒子を含む。幾つかの実施形態において、ほぐれた葉タバコおよび他の植物製品（ポッドはない）などの粘着性の気化可能な材料とともに使用するための気化デバイスが提供される。

【0082】

図４は、プッシュプッシュ機構を備えたデバイスから引っ込められる吸い口（４１０）を備えた典型的なデバイス（４００）を実証する。これは、吸い口に埋め込まれた磁石とＰＣＢ上のホール効果センサーを介してデバイスをオンにする。デバイスはＬＥＤインジケータ（４６０）（など）と、単一ピースの押出成形されたアルミニウム外部本体部とを含む。幾つかの実施形態では、ＬＥＤインジケータは、三色（ＲＧＢ）である。幾つかの実施形態では、ＬＥＤインジケータは多くの色を表示する。例えば、加熱時、インジケータは紫に光る。ひとたび設定値温度に到達すると、インジケータは緑に光る。スタンバイ中は、それは青く光る。デバイスを振ると、バッテリーインジケータは３回点滅し、色が充電レベルを決定する：充電が完了すれば緑、ある程度充電されると黄色、充電が少なければ赤である。吸い口がデバイスから完全に取り外されると、デバイスはすぐに加熱をやめ、ＬＥＤは現在のユーザーが選択可能な温度設定：高温では赤、中温ではオレンジ、低温では黄色を示す。吸い口を取り外すことで露わになる「温度設定ボタン」を押すことにより、ファームウェアの温度設定を循環させ、新しい設定がＬＥＤに反映される。吸い口を再挿入すると、デバイスは通常の加熱運転に戻る。充電中、ＬＥＤは一様にオレンジである。充電が完了すると、ＬＥＤは一様に緑になる。他の実施形態と同様に、ＬＥＤは、点滅することで、および／または、特徴的な色の点滅によって、エラー状態を報告することができる。上記の色は、本発明の実施に従って任意の色に変更されてもよい。

【0083】

幾つかの実施形態では、デバイスは、プッシュプッシュ機構で、前記デバイスから引っ込む吸い口を含んでいる。幾つかの実施形態では、プッシュプッシュ機構も、吸い口に埋め込まれた磁石と、ＰＣＢ（プリント回路基板）上のホール効果センサーによって、デバイスをオンにする。当業者は、適切なセンサーでデバイスをオンにするために、他の適切な機構を容易に認識するであろう。

【0084】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；および、温度調節器、および、引っ込められた位置と「オン」の位置との間で吸い口をトグルで留めるように構成されたプッシュプッシュ機構、を含む。図４の典型的なデバイスの内部の図が図５に示される。プッシュプッシュ機構を含むそのような実施形態では、デバイスは、気化チャンバー蓋（５７６）（吸い口（５１０）の反対側）を含む。デバイスは、ポリイミド薄膜回路ヒーターが適用された、深絞り成形したステンレス鋼加熱チャンバー（５２４）（「オーブン」）を含む。吸い口を引っ込めるためのプッシュプッシュ機構は、キャッチ用溝（５３４）とトグルスライダ（５０９）とともに、圧縮ばね（５１３）、板ばね（５１２）、および、吸い口（５１０）に取り付けられたステンレス鋼管（５１１）からなる。リードスイッチ／ホール効果センサー（５３３）は、吸い口が挿入されているかどうかを検知するために組み込まれる（デバイスは動作しない）。吸い口を「オン」の位置まで伸張するために、ユーザーは吸い口（５１０）を押す。吸い口は管（５１１）に取り付けているため、この作用は圧縮ばね（５１３）を圧縮する。この作用により、板ばね（５１２）が管の軸から離れ、トグルスライダ（５０９）の外径上へと動く。その後、ユーザーが吸い口を解放すると、圧縮ばねは、吸い口と管のサブアセンブリをデバイスから外側に押し出す。板ばねの傾斜のついた蓋はトグルスライダに引っ掛かり、それによって、スライダは、管の肩に達するまで管上を移動する。この点で、吸い口はデバイスから伸び続け、板ばねはこのときトグルスライダに沿って擦り、管の外径の肩部に沿って続いていく。それは径が等しく、したがって何の抵抗ももたらさない。管のキャッチ用溝が板ばねの蓋と交差すると、吸い口は停止し、伸長した「オン」の位置にある。「オン」の位置から吸い口を押すことで、吸い口を引っ込められた位置に動かすためにプッシュプッシュ機構が用いられる。プッシュプッシュ機構はこのように、「オン」の位置、または、吸い口がデバイスの本体部から伸長するような伸長位置と、引っ込められた位置との間で吸い口をトグルで留めるように構成される。幾つかの実施形態において、引っ込められた位置では、吸い口は完全にデバイスの本体部の内部にある。幾つかの実施形態において、引っ込められた位置では、吸い口は完全にデバイスの本体部の内部にあるが、デバイスの開放端部で露出する。幾つかの実施形態では、引っ込められた位置では、吸い口は、吸い口の一部がデバイスの本体部から端部を越えて伸長するように、デバイスのほぼ本体部内部にある。

【0085】

温度調節器（二金属ディスクまたは他の調節器）が、温度がもっとも重大な意味を持つ領域に（オーブンで）近接して配されるため、多くのデバイスは温度調節スキームを使用している。温度選択ボタン（５３５）、ＰＣＢ（５０４）、潜在的なエアロゲルのほこりを制御するＯリング・シール（５２６）、および、エアロゲルブランケットを含む絶縁チャンバ（５２５）を参照する。関連技術は一般的に、フローバルブに温度感受性の部品を置いているが、それは、冷温の膨らんだ燃料ガスの影響を容易に受けかねず、気化チャンバーと最小限にしか密接に接触していない。関連するデバイスおよび方法の例は、米国特許出願第１１／４８５，１６８号、米国特許第４，８１９，６６５号、米国特許第４，７９３，３６５号、米国特許第５，０２７，８３６号、および、ＰＣＴ出願ＷＯ２００６／０８２５７１号に記載されている。典型的なデバイスの調節スキームは、オーブンのスイッチをねじるだけで、特定の温度に合わせるものであってもよい。

【0086】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、視覚的なインジケータ、聴覚的なインジケータ、および／または、振動によるインジケータを備えた、ボタン作動式の温度選択部、を含む。幾つかの実施形態では、デバイスは、視覚的なインジケータ、聴覚的なインジケータ、および／または、他の体感出力（例えば、振動）を含む、ボタン作動型の温度選択部を含む。幾つかの実施形態では、触覚（機械的）スイッチは、マイクロコントローラへの入力として使用され、これは、そのソフトウェアを介して、（例えば、視覚的なＬＥＤ、聴覚的なＬＥＤ、振動などによって）ユーザーに変更を示し、デバイスの設定値温度を変更する。スイッチは容量性、抵抗性などでもあってもよい。

【0087】

幾つかの実施形態では、気化デバイスは、薄壁金属加熱チャンバー（またはオーブンチャンバ）を含む。薄壁は低熱量としたがって迅速な始動を可能にする。デバイスが、ポッド（またはカートリッジ）中にこのような壁を含むことなく粘着性の気化可能な材料を直接使用する場合、用語「加熱チャンバー」、「オーブンチャンバー」、および、「気化チャンバー」は交換可能なように使用される。ポッドまたはカートリッジを含むデバイスについては、用語「加熱チャンバー」または「オーブンチャンバー」は、交換可能なように使用される。

【0088】

吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、気化チャンバー；粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、気化チャンバーを覆うように構成された磁石の蓋、を含む。図６の典型的なデバイス（６００）では、典型的な磁気的に取り付けられる気化チャンバー蓋（６７６）が示されている。蓋（６７６）は名目上は、デバイスの本体部に完全に埋め込まれている。これは、ユーザーのポケット、財布などで蓋が不注意に取り外されるのを防ぐためである。蓋を取り外すためには、ユーザーは、楕円形の蓋の片側面に指を押しつける。蓋の裏面は面取りされており、これにより、蓋の反対側が軸を中心に回転して上がる。２つの希土類磁石は、その短い軸に沿って蓋のいずれかの側に埋め込まれる。２つの嵌合する磁石が対応する点でデバイスの本体部に埋め込まれる。これらの磁石は「ヒンジ」を形成し、その周りで、蓋は回転することができる。ひとたび蓋が回転すれば、磁力に打ち勝って蓋を完全に取り外すことは比較的容易であり、それによって、気化チャンバーにアクセスすることが可能となる。幾つかの実施形態では、気化チャンバーの蓋は、ねじ式、スナップ式などの他の機構によって取り付けられる。したがって、実施形態によっては、デバイスは、蓋が偶発的に開くのを防ぐべく蓋をその閉位置に留めるために、磁石取り付け具またはスナップ取り付け具を用いる傾斜した蓋を含む。吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター；温度調節器、および、蓋をその閉位置で維持するように構成された、および／または、蓋が偶発的に開くのを防ぐように構成された、磁石取り付け具またはスナップ取り付け具を含む傾斜した蓋、を含む。

【0089】

当業者は、バッテリーを充電するためにエネルギー供給源を容易に使用するであろう。例えば、図７では、ＵＳＢ充電ケーブル（７３４）を備えたＵＳＢ充電器（７２４）が示されている。幾つかの実施形態では、エネルギー供給源は壁掛け式の充電器である。幾つかの実施形態では、エネルギー供給源は車の充電器である。幾つかの実施形態では、エネルギー供給源は携帯充電器である。特定の実施形態では、エネルギー供給源は、ソーラー式充電器、風力発電式充電器、あるいは、他のグリーンエネルギーを利用した充電器を含む。

【0090】

幾つかの実施形態では、デバイスは、余剰な熱を分配し、低露出面温度を維持するために、熱伝導性のシェルを含む。幾つかの実施形態では、熱伝導性のシェルは、低比熱であるが高い熱伝導度を有する材料から作られる。幾つかの実施形態では、熱伝導性のシェル内の材料の構造は、シェルの温度が、華氏１４０度未満、華氏１３０度未満、華氏１２０度未満、華氏１１０度未満、華氏１００度未満、華氏１４０度以下、華氏１３０度以下、華氏１２０度以下、華氏１１０度以下、華氏１００度以下、華氏９８．６度以下、華氏９０度以下、室温以下、華氏約１４０度以下、華氏約１４０度以下、華氏約１３０度以下、華氏約１２０度以下、華氏約１１０度以下、華氏約１００度以下、皮膚が２秒間触れるとやけどする温度以下、皮膚が５秒間触れるとやけどする温度以下、皮膚が１０秒間触れるとやけどする温度以下、および／または、およそ室温になるようなものである。この組み合わせは、熱がすぐに拡散するが、握ったときに手に吸収される十分な熱はないことを意味している。幾つかの実施形態では、熱伝導性のシェルはアルミニウムなどで作られる。吸入可能なエアロゾルを生成するためのデバイスが本明細書で提供され、該デバイスは、吸い口、本体部、粘着性の気化可能な材料を加熱し、吸入可能なエアロゾルを生成するように構成された前記本体部内の電子ヒーター、余剰な熱を分配し、低露出面温度を維持するように構成された熱伝導性のシェル、および、温度調節器、を含む。

【0091】

ＵＳＢ充電器によって充電された典型的なデバイスの内部図が図８に示されている。デバイスは、希土類磁荷ベースのインタフェース（８２４）を含む充電器台（８２７）（典型的なＵＳＢ充電器）を含んでいる。バッテリー（８０３）（例えば、Ｌｉ−ｉｏｎバッテリー）は、バッテリー端子と接触するために下まで続いているフレキシブルＰＣＢ（８０４）の力を借りて充電される。同様に、気化温度をモニタし、および、正確に制御するために、ボタン（８０２）、加速度計（８１６）、エアロゲル（８１４）、および、サーミスター（８１５）も示されている。吸い口は点（８４４）および（８４５）から本体部に取り付けられる。本明細書に記載される、または、当業者に知られている吸い口の様々な実施形態が用いられてもよい。

【0092】

ユーザーによってエアロゾル化され吸入されることができる任意の材料は、当業者に明らかとなるように、本発明のデバイスまたはカートリッジへ組み込まれてもよい。材料が、呼吸器内の触覚応答の観点で、または、吸入される材料の放出に関して視覚フィードバックの観点のいずれかで、ユーザーに経験をもたらすことはとりわけ興味深い。例えば、多くの材料は本発明との使用が企図されており、限定されないが、タバコ、天然または人工の風味材料、コーヒーの出し殻またはコーヒー豆、ミント、カモミール、レモン、ハチミツ、茶葉、ココア、および、他の植物製品に基づいた他の非タバコ代替物を含む材料を含んでいる。本発明のデバイスまたはカートリッジは、医薬用途または娯楽用途のいずれかで、医薬化合物または合成化合物とともに使用するための適合性を有し得る。比較的低温で、かつ、有害な分解産物なく気化（または揮発）可能な任意の化合物は、本発明のカートリッジまたはデバイスとともに使用するのに適している。化合物の例としては、限定されないが、メントール、カフェイン、タウリン、および、ニコチンが挙げられる。

【0093】

植物製品に含まれる活性成分は、様々な温度で気化する。デバイスは、例えば、特定の製品を気化する目的で、単一の安定温度を確立するために調整することができる。制御装置も様々な温度設定を選択するために使用することができる。ユーザーは、カートリッジのタイプに基づいてどの設定が使用されるのかを決める。制御装置は、バルブの流速を変更するなどして機械的に、あるいは、電気機械バルブおよびマイクロコントローラ中間物などによって電気的に、所望の温度にも影響を与えることができる。例えば、本発明のデバイスの運転温度を変更するために、オーブンチャンバーは、二金属ディスクなどの温度調節器に対して移動させることができる。

【0094】

ここで、タバコまたはタバコ材料は、娯楽用途または医薬用途で気化することができる天然および合成の材料の任意の組み合わせとして定義される。本発明の１つの実施形態では、カートリッジは、乾燥したタバコ、グリセリン、および調味料を使用して調製することができる。タバコ製品製造業の当業者は、タバコ、葉巻きなどに使用されたこれらの材料やその他の成分に精通している。タバコをみじん切りにして（例えば、２ｍｍ未満の直径、好ましくは１ｍｍ未満直径）、他の成分を加え、稠度だけでも達成されるまで混合することによって、カートリッジを作ることができる。別の実施形態では、カートリッジは、充填材料をペースト状の稠度（例えば、１ｍｍ未満の粒径）にまで処理することで調製することができ、これは、例えば、オーガー・フィラー（ａｕｇｅｒ ｆｉｌｌｅｒ）、蠕動ポンプ、またはピストンポンプを使用することによって、カートリッジの充填を容易にする。

【0095】

好ましくは、本発明のデバイスとともに使用する材料、または、本発明のカートリッジ内部に含まれる材料は、蒸気形成媒体、および、ユーザーの呼吸器で触覚応答をもたらす媒体の少なくとも１つを含む。デバイスに挿入される材料からエアロゾル化された製品は、気相ガスと、気相から凝縮してガス／空気の混合物中に懸濁したままである小滴との組み合わせであり得る（後者は、吸入された物質の目に見える部分を構成する）。

【0096】

プロピレングリコール（ＰＧ）、グリセリン、または両方の組み合わせが、蒸気形成媒体として使用することができる。他の蒸気形成媒体は、本発明のカートリッジおよびデバイスと共に使用することができる。蒸気形成媒体は、加熱時、煙のような蒸気などの目に見える蒸気を生成する役目を果たす。この蒸気は、吸入前、および、媒体の蒸発中に視覚化され得る。ＰＧが、同等の温度ではるかに高い蒸気圧を示し、低温でもデバイスを動作させることを可能にするため、ＰＧはグリセリン単独と比較して幾つかの利点を備えている。運転温度を下げることでエネルギーが蓄えられ、潜在的には、このシステムを使用する健康上の利益をさらに改善することがある。

【0097】

ユーザーは周囲の絶縁特徴物によって熱い内部要素に触れずに済む。典型的なデバイスは、ユーザーが、デバイスの熱い部分に必ずしも触れることのないようにする絶縁体を含むことができる。より大きな熱絶縁能力が好ましく、その結果、デバイスは可能な限りもっとも優れた効率で動作を行う一方で、ユーザーにとって重要な態様は比較的冷たい表面温度を知覚することである。デバイスの温度に関して、ユーザーの知覚に対処するために様々な戦略を用いることができる。デバイスは、外部での使用のための十分な耐久性を有する断熱材で包まれてもよい。この目的のための材料は、低熱伝導度および低熱容量（比熱）を有する。これらの特性の組み合わせにより、ユーザーの指に熱はほとんど伝わらない。低熱伝導度と低熱容量を備える材料の例としては、いくつかのポリマーおよびセラミックスが挙げられる。個別の戦略は、ユーザーが高温領域に直接触れるのを防ぐ絶縁体特徴を用いることである。これは、知覚される熱をさらに減らすために、ユーザーの指とデバイスの接触領域を最小化することができる。絶縁体特徴の熱伝導度および比熱は可能な限り低くなければならない。

【0098】

本発明の好ましい実施形態が本明細書で示され記載されてきたが、このような実施形態はほんの一例として提供されていることが当業者には明らかであろう。多くの変更、変化および置換が、本発明から逸脱することなく、当業者の心に思い浮かぶであろう。本明細書に記載される本発明の実施形態に対する様々な代替物が本発明を実行する際に用いられてもよいことが理解されよう。以下の請求項は本発明の範囲を定義するものであり、この請求項とその均等物の範囲内の方法および構造は、それによって包含されるものであるということが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】