特許 6866401 エアロゾル発生システム用のカートリッジ

(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】6866401

(24)【登録日】2021年4月9日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】エアロゾル発生システム用のカートリッジ

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/46 20200101AFI20210419BHJP

   A24F 40/465 20200101ALI20210419BHJP

   A61M 15/06 20060101ALI20210419BHJP

【ＦＩ】

   A24F40/46

   A24F40/465

   A61M15/06 A

【請求項の数】15

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-562219(P2018-562219)

(86)(22)【出願日】2017年5月2日

(65)【公表番号】特表2019-522964(P2019-522964A)

(43)【公表日】2019年8月22日

(86)【国際出願番号】EP2017060393

(87)【国際公開番号】WO2017207195

(87)【国際公開日】20171207

【審査請求日】2020年4月27日

(31)【優先権主張番号】16172074.3

(32)【優先日】2016年5月31日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】596060424

【氏名又は名称】フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100167911

【弁理士】

【氏名又は名称】豊島 匠二

(72)【発明者】

【氏名】シルヴェストリーニ パトリック チャールズ

(72)【発明者】

【氏名】ジノヴィク イハル ニコラエヴィチ

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１１７７０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／０７１３２９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２４Ｆ ４７／００

Ａ６１Ｍ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル発生システム用のカートリッジであって、
液体エアロゾル形成基体を保持するハウジング（１２、１２．１）を備える液体貯蔵部分（１０、１０．１）であって、前記ハウジング（１２、１２．１）が第一の開口部および第二の開口部（１４、１４．１）を有する、液体貯蔵部分と、
第一の透過性の平面のヒーター組立品および第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６、１６．１）であって、前記第一の平面のヒーター組立品（１６）が、前記ハウジング（１２、１２．１）に固定され、かつ前記ハウジング（１２、１２．１）の前記第一の開口部（１４）を横切って延び、また前記第二の平面のヒーター組立品（１６．１）が、前記ハウジング（１２、１２．１）に固定され、かつ前記ハウジング（１２、１２．１）の前記第二の開口部（１４．１）を横切って延びる、第一の透過性の平面のヒーター組立品および第二の透過性の平面のヒーター組立品と、を備え、
前記第一の透過性の平面のヒーター組立品および第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６、１６．１）は相互に反対側に配置され、その結果これらは相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネル（２０）を形成する、カートリッジ。

【請求項2】

エアロゾル発生システム用のカートリッジであって、
液体エアロゾル形成基体を保持する第一のハウジング（１２）を備える第一の液体貯蔵部分（１０）であって、前記第一のハウジング（１２）が第一の開口部（１４）を有する、第一の液体貯蔵部分と、
第一の透過性の平面のヒーター組立品（１６）であって、前記第一の平面のヒーター組立品（１６）が前記第一のハウジング（１２）に固定され、かつ前記第一のハウジング（１２）の前記第一の開口部（１４）を横切って延びる、第一の透過性の平面のヒーター組立品と、
第二のハウジング（１２．１）を備える第二の液体貯蔵部分（１０．１）であって、前記第二のハウジング（１２．１）が第二の開口部（１４．１）を有する、第二の液体貯蔵部分と、
第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６．１）であって、前記第二の平面のヒーター組立品（１６．１）が前記第二のハウジング（１２．１）に固定され、かつ前記第二のハウジング（１２．１）の前記第二の開口部（１４．１）を横切って延びる、第二の透過性の平面のヒーター組立品と、を備え、
前記第一の透過性の平面のヒーター組立品および第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６、１６,１）を、これらが相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネル（２０）を形成するように、相互に反対側に配置する、カートリッジ。

【請求項3】

前記第一のハウジングおよび第二のハウジング（１２、１２．１）が対称な半円柱として提供され、かつ前記平面のヒーター組立品（１６、１６．１）の間に前記気流チャネル（２０）が中央気流チャネル（２０）として提供される、請求項２に記載のカートリッジ。

【請求項4】

前記第一の平面のヒーター組立品（１６）が、電気的なブリッジ接続（３０、３０．１）によって、好ましくははんだ付け接続（３０、３０．１）によって、前記第二の平面のヒーター組立品（１６．１）に電気的に接続される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項5】

前記電気的接続（３０、３０．１）が、前記第一のハウジングおよび前記第二のハウジング（１２、１２．１）と、または前記第一のハウジング（１２）と、または前記第二のハウジング（１２．１）と一体型で提供される、請求項２または３および請求項４に記載のカートリッジ。

【請求項6】

前記はんだ付け接続（３０、３０．１）が、前記液体エアロゾル形成基体に直に隣接する前記第一の平面のヒーター組立品（１６）の側表面上に提供される、請求項４または５に記載のカートリッジ。

【請求項7】

前記平面のヒーター組立品（１６、１６．１）が、前記カートリッジの全長に沿って延びない、かつ好ましくは前記カートリッジの全長の５パーセント〜６０パーセント、好ましくは前記カートリッジの全長の１０パーセント〜４０パーセント、および最も好ましくは前記カートリッジの全長の約２０パーセントに沿って延びない、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項8】

前記平面のヒーター組立品が相互に０．２５ミリメートル〜２ミリメートル、好ましくは０．７５ミリメートル〜１．２５ミリメートル、および最も好ましくは１ミリメートルの間隙を介する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項9】

前記第一の平面のヒーター組立品および第二の平面のヒーター組立品（１６、１６．１）が各々複数の導電性フィラメント（２２）を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項10】

エアロゾル発生システムが、電源、電気回路、および請求項１〜９のいずれか一項の前記カートリッジを有する主本体を備え、前記カートリッジが前記主本体に連結され、好ましくは交換可能に連結され、前記主本体が空気吸込み口をさらに備え、その結果、前記カートリッジの前記空気吸込み口および前記気流チャネル（２０）を通してマウスピースへと空気を引き出すことができる、エアロゾル発生システム。

【請求項11】

前記電気回路が前記電源に電気的に接続され、かつ前記カートリッジが前記主要ユニットに連結された時に、前記平面のヒーター組立品の前記電気抵抗をモニターし、かつ前記平面のヒーター組立品の前記電気抵抗に依存して前記電源から前記平面のヒーター組立品への電流の供給を制御するように構成される、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。

【請求項12】

エアロゾル発生システム用のカートリッジを製造するためのプロセスであって、
液体エアロゾル形成基体を保持するハウジング（１２、１２．１）を備える液体貯蔵部分（１０、１０．１）を提供する工程であって、前記ハウジング（１２、１２．１）が第一の開口部および第二の開口部（１４、１４．１）有する、工程と、
第一の透過性の平面のヒーター組立品（１６）を前記ハウジング（１２、１２．１）に固定し、それによって前記第一の透過性の平面のヒーター組立品（１６）が前記ハウジング（１２、１２．１）の前記第一の開口部（１４）を横切って延びる、工程と、
第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６．１）を前記ハウジング（１２、１２．１）に固定し、それによって前記第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６．１）が前記ハウジング（１２、１２．１）の前記第二の開口部（１４．１）を横切って延びる、工程と、
前記第一の透過性の平面のヒーター組立品および第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６、１６．１）を、これらが相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネル（２０）を形成するように、相互に反対側に配置する工程と、を含む、プロセス。

【請求項13】

エアロゾル発生システム用のカートリッジを製造するためのプロセスであって、
液体エアロゾル形成基体を保持する第一のハウジング（１２）を備える第一の液体貯蔵部分（１０、１０．１）を提供する工程であって、前記第一のハウジング（１２）が第一の開口部（１４）有する、工程と、
第一の透過性の平面のヒーター組立品（１６）を前記第一のハウジング（１２）に固定し、それによって前記第一の透過性の平面のヒーター組立品（１６）が前記第一のハウジング（１２）の前記第一の開口部（１４）を横切って延びる、工程と、
第二のハウジング（１２．１）を備える第二の液体貯蔵部分（１０、１０．１）を提供する工程であって、前記第二のハウジング（１２．１）が第二の開口部（１４．１）を有する、工程と、
第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６．１）を前記第二のハウジング（１２．１）に固定し、それによって前記第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６．１）が前記第二のハウジング（１２．１）の前記第二の開口部（１４．１）を横切って延びる、工程と、
前記第一の透過性の平面のヒーター組立品および第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６、１６．１）を、これらが相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネル（２０）を形成するように、相互に反対側に配置する工程と、を含む、プロセス。

【請求項14】

前記プロセスが、ブリッジ接続（３０、３０．１）によって、前記平面のヒーター組立品（１６、１６．１）を電気的に接続するさらなる工程を備える、請求項１２または１３に記載のプロセス。

【請求項15】

前記ブリッジ接続（３０、３０．１）が、前記第一の透過性の平面のヒーター組立品（１６）を前記第二の透過性の平面のヒーター組立品（１６．１）にはんだ付けすることによって提供される、請求項１４に記載のプロセス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、手持ち式の電気的に作動するシステムおよびカートリッジを備えるエアロゾル発生システムなどのエアロゾル発生システム用のカートリッジに関する。

【背景技術】

【0002】

電池および電気回路を備える主本体と、液体貯蔵部分内に保持されたエアロゾル形成基体の供給を備えるカートリッジとから成る、手持ち式の電気的に作動するエアロゾル発生システムが周知である。従来のエアロゾル発生システム（例えば、国際特許公開第２０１５／１１７７０４ Ａ１号に開示されたシステムなど）において、ヒーター組立品は液体エアロゾル形成基体を気化するように開示され、ヒーター組立品は、液体貯蔵部分の開口部を横切って延びる平坦なメッシュの形態を有する。平坦なメッシュは、気流チャネルが液体貯蔵部分に隣接して、気流チャネルの一方の側面上に平坦なメッシュを有し、かつ気流チャネルのもう一方の側面上にカートリッジのハウジングを有して作り出されるように、液体貯蔵部分の側表面に提供されてもよい。このチャネルを通して流れる空気は、平坦なメッシュが配置された高温側、およびハウジングが配置された低温側に曝露される。二つの側面の間の大きい温度差に起因して、カートリッジハウジングでエアロゾル液滴の望ましくない凝縮が生じる場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

加熱組立品を通過する最適化された気流、および加熱組立品に隣接して流れる空気の最適化された加熱を提供することによって、このカートリッジを強化することが望ましい。カートリッジの冷たいまたはより冷たい側面上でのエアロゾル液滴の凝縮を防止することも望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の第一の態様によると、エアロゾル発生システム用のカートリッジが提供されている。カートリッジは、液体エアロゾル形成基体を保持するハウジングを備える液体貯蔵部分を備える。ハウジングは、第一の開口部および第二の開口部を有する。カートリッジは、第一の透過性のヒーター組立品および第二の透過性のヒーター組立品をさらに備え、第一のヒーター組立品はハウジングに固定され、かつハウジングの第一の開口部を横切って延び、また第二のヒーター組立品はハウジングに固定され、かつハウジングの第二の開口部を横切って延びる。第一の透過性のヒーター組立品および第二の透過性のヒーター組立品は、これらが相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネルを形成するように、相互に反対側に配置される。

【0005】

第一のヒーター組立品および第二のヒーター組立品は有利なことに、実質的に平坦または平面である。本明細書で使用される「実質的に平坦」とは、単一の平面内に形成され、かつ湾曲した形状もしくはその他の非平面形状に巻かれない、またはその形状に合うようにその他適合されないことを意味する。平坦なヒーター組立品は製造中に簡単に取り扱うことができ、かつ頑丈な構造を提供する「実質的に平坦」のヒーター組立品は、実質的に二次元の物体の形態であるヒーター組立品を意味する。従って、実質的に平坦のヒーター組立品は、第三の寸法よりも二つの寸法（二次元）で実質的に大きく延びる。特に、二つの寸法のそれぞれにおける実質的に平坦のヒーター組立品の寸法は、第三の寸法においてよりも少なくとも五倍である。

【0006】

相互に向き合う少なくとも二つのヒーター組立品を提供することは、気流チャネルを通して流れる空気が高温側にも低温側にも接触しないが、両側から均一に加熱されるという利点を有する。結果として、一方の側面上で空気が冷却されないため、気流チャネル内でより均一なエアロゾルが形成されることになる。従来のカートリッジにおいて、エアロゾルはヒーター組立品に隣接して形成され、かつカートリッジ壁近くのヒーター組立品の反対側で冷却される。カートリッジのこの冷たい側面で、望ましくない液滴がカートリッジ壁上で形成される場合があり、それによって、発生したエアロゾルの質が下がる。その上、従来のカートリッジにおいて、発生したエアロゾルの質は外側温度に依存する場合があり、結果としてカートリッジの壁の温度を決定する。本発明は、第一のヒーター組立品の反対側にさらなるヒーター組立品を提供することによって、これらの不都合を克服する場合がある。液体貯蔵部分からの液体エアロゾル形成基体の気化によるエアロゾルの形成は従って、もはやカートリッジの比較的冷たい側面壁によって悪化しない。その代わりに、相互に向き合う二つのヒーター組立品を提供することによって、発生したエアロゾルの液滴サイズ、ならびに押し寄せる空気が加熱される温度は、外側の状況とは無関係に、すなわち外側パラメータとは無関係に調節されうる。

【0007】

気流チャネルは、第一のヒーター組立品が気流チャネルの一方の側面上に提供され、またもう一方のヒーター組立品が気流チャネルのもう一方の側面上に提供されるように、カートリッジ内に提供されている。また、三つ以上のヒーター組立品が提供されてもよい。三つ以上のヒーター組立品が提供される場合、これらのヒーター組立品は液体貯蔵部分のハウジングに固定され、かつハウジングのそれぞれ開口部を横切って延びる。三つ以上のヒーター組立品が提供される場合、これらのヒーター組立品は三角形を形成するように配置されてもよく、気流チャネルはヒーター組立品の間の三角形の中間に提供されている。四つ以上のヒーター組立品が配置されてもよく、ヒーター組立品の間に気流チャネルを形成する。

【0008】

第一のヒーター組立品は、ブリッジ接続によって、好ましくははんだ付け接続によって第二のヒーター組立品に電気的に接続されてもよい。こうして、電源とヒーター組立品との間には、一つの電気的接続のみが必要である。第一のヒーター組立品および第二のヒーター組立品を通る電流の流れを可能にするために、第一のヒーター組立品は第一の接点領域を備え、かつ第二のヒーター組立品は第二の接点領域を備えることが好ましい。ヒーター組立品が相互に電気的に接続されていない場合、各々のヒーター組立品は二つの接点部分を備え、かつヒーター組立品および電源のそれぞれの接点部分の間に二つの電気的接続が提供されている。

【0009】

電気的接続は、液体貯蔵部分のハウジングと一体型で提供されてもよい。こうして、より少ない構成要素を備えるカートリッジによって、カートリッジのコストが低減される場合がある。

【0010】

はんだ付け接続は、液体エアロゾル形成基体に直に隣接する第一のヒーター組立品または第二のヒーター組立品の側表面上に、提供されてもよい。液体エアロゾル形成基体と直に隣接してはんだ付け接続を提供することによって、はんだ付け接続は加熱プロセスを補助する場合がある。より詳細には、液体エアロゾル形成基体の近くにはんだ付け接続を提供することは、はんだ付け接続を通る電流の流れがはんだ付け接続を加熱し、それによって隣接の液体エアロゾル形成基体を加熱する効果をもたらす場合がある。

【0011】

隣接の液体エアロゾル形成基体を加熱することは、組立品の性能を高める場合がある。これは液体の粘度を減らす場合があり、それがヒーター組立品への液体の流れを増やす場合があり、液体の中へと浸されるヒーター組立品の表面を増やし、過熱のリスクを最少化する。エアロゾル発生システムが使用されていない時に、加熱されていない液体の粘度は有利なことに、ヒーター組立品への、およびヒーター組立品を通した望ましくない漏れを減らす場合がある。

【0012】

ヒーター組立品は、カートリッジの全長に沿って延びなくてもよく、かつ好ましくはカートリッジの全長の５パーセント〜６０パーセント、好ましくはカートリッジの全長の１０パーセント〜４０パーセント、および最も好ましくはカートリッジの全長の約２０パーセントに沿って延びなくてもよい。

【0013】

こうしてカートリッジは、ヒーター組立品が提供される、および液体エアロゾル形成基体がヒーター組立品によって気化され、それによってエアロゾルを発生する第一の部分と、発生したエアロゾルをユーザーによる吸入の前に冷却されることができる第二の部分とを備える。第一の部分の長さは１ミリメートル〜１０ミリメートルであってもよく、３ミリメートル〜７ミリメートルであることが好ましく、おおよそ５ミリメートルであることが最も好ましい。第二の部分の長さは、第二の部分内でのエアロゾルの冷却に起因して、望ましいサイズのエアロゾル液滴が形成されうるように選ばれてもよい。第二の部分の長さは１センチメートル〜５センチメートルであってもよく、２センチメートル〜４センチメートルであることが好ましく、おおよそ３センチメートルであることが最も好ましい。結果として、第一の部分の長さはカートリッジまたは第二の部分の長さの１０パーセント〜３０パーセントであってもよく、１５パーセント〜２５パーセントであることが好ましく、約２０パーセントであることが最も好ましい。こうして、気流チャネル内に一貫した高質の均質なエアロゾルが発生される場合があり、また発生したエアロゾルの液滴サイズは、カートリッジの後続の第二の部分の長さによって調節される場合がある。こうして、ユーザーによって吸入される望ましい液滴サイズを発生してもよい。液滴サイズは３マイクロメートルよりも小さくてもよく、２マイクロメートルよりも小さいことが好ましく、１マイクロメートルよりも小さいことがより好ましく、約０．４マイクロメートルよりも小さいことが最も好ましい。

【0014】

例示的な実施形態において、ヒーター組立品は相互に０．２５ミリメートル〜２ミリメートルの間隙を介し、０．７５ミリメートル〜１．２５ミリメートルの間隙を介することが好ましく、１ミリメートルの間隙を介することが最も好ましい。

【0015】

ヒーター組立品の間の距離は、気流チャネルの直径を画定する。上記の距離は、ヒーター組立品によって均質なエアロゾルを発生する効果をもたらし、一方で時間当たり十分な量の空気が気流チャネルを通過できる。

【0016】

ヒーター組立品はメッシュヒーターを備えてもよい。メッシュヒーターは実質的に平坦または平面であってもよい。より詳細には、ヒーター組立品は、第一の導電性接点部分および第二の導電性接点部分に接続された複数の導電性フィラメントを各々備えてもよく、第一の導電性接点部分および第二の導電性接点部分はそれぞれのヒーター組立品の反対側に位置付けられてもよい。第一の導電性接点部分および第二の導電性接点部分は外部電源と接触できるように構成される。複数の導電性フィラメントは、フィラメントのメッシュまたはアレイを形成してもよく、または織布または不織布を含んでもよい。

【0017】

導電性フィラメントは１６０〜６００メッシュＵＳ（±１０パーセント）（すなわち、１センチメートル当たりのフィラメント数が４００〜１５００個（±１０パーセント））のサイズのメッシュを形成してもよい。隙間の幅は７５マイクロメートル〜２５マイクロメートルであることが好ましい。メッシュの総面積に対する隙間の面積の比であるメッシュの開口面積の割合は２５〜５６パーセントであることが好ましい。メッシュは、異なるタイプの織り構造または格子構造を使用して形成されてもよい。別の方法として、導電性フィラメントは、互いに平行に配置されたフィラメントのアレイから成る。

【0018】

導電性フィラメントのメッシュ、アレイ、または織物はまた、当業界においてよく理解されている通り、液体を保持するその能力によって特徴付けられてもよい。

【0019】

導電性フィラメントの直径は８マイクロメートル〜１００マイクロメートルであってもよく、８マイクロメートル〜５０マイクロメートルであることが好ましく、８マイクロメートル〜３９マイクロメートルであることがより好ましい。

【0020】

導電性フィラメントのメッシュ、アレイ、または織物の面積は小さくてもよく、２５平方ミリメートル以下であることが好ましく、手持ち式システムに組み込まれることを可能にする。導電性フィラメントのメッシュ、アレイ、または織物は、例えば長方形であって、また寸法が６平方ミリメートル×６平方ミリメートルであってもよく、５平方ミリメートル×５平方ミリメートルであることが好ましく、４平方ミリメートル×４平方ミリメートルであることがより好ましく、３平方ミリメートル×３平方ミリメートルであることがより好ましく、２平方ミリメートル×２平方ミリメートルまたはこれらの組み合わせであることがより好ましい。

【0021】

ヒーター組立品の導電性フィラメントのメッシュ、アレイ、または織物の電気抵抗は、０．３〜４オームであることが好ましい。導電性フィラメントのメッシュ、アレイ、または織物の電気抵抗は、０．５〜３オームであることがより好ましく、約１オームであることがより好ましい。導電性フィラメントのメッシュ、アレイ、または織物の電気抵抗は、接点部分の電気抵抗よりも少なくとも１桁大きいことが好ましく、また少なくとも２桁大きいことがより好ましい。これは、電流をヒーター組立品に通すことによって発生した熱が導電性フィラメントのメッシュまたはアレイで局在化されることを確実にする。システムの電源が電池である場合、ヒーター要素に対する全体抵抗が低いことは有利である。電気接点とメッシュまたはフィラメントとの間の寄生損失を最小化することも、寄生電力損失を最小化するために望ましい。低抵抗で大電流のシステムは、ヒーター要素に高電力を供給することを可能にする。これは、ヒーター要素が導電性フィラメントを素早く望ましい温度に加熱することを可能にする。

【0022】

カートリッジはマウスピースを備えてもよい。別の方法として、カートリッジは、液体貯蔵部分、液体貯蔵部分のハウジング、およびヒーター組立品から成っているだけでもよい。

【0023】

液体貯蔵部分のハウジングが液体エアロゾル形成基体を安全に保存しうるように、液体貯蔵部分はカートリッジの内側に配置される。液体貯蔵部分のハウジングは、カートリッジのハウジングの一部であってもよい。ヒーター組立品は、液体貯蔵部分の開口部の上に提供されている。液体貯蔵部分の内側からヒーター組立品へと、液体貯蔵部分から漏れることなく液体エアロゾル形成基体が搬送されてもよいように、ヒーター組立品と液体貯蔵部分の間に、海綿状の構造または線維状の構造を有する毛細管材料が提供されることが好ましい。こうして、ヒーター組立品は液体エアロゾル形成基体で湿らされる。

【0024】

本発明の第二の態様によると、カートリッジは二つの別個の液体貯蔵部分を備える。この実施形態において、第一の液体貯蔵部分は、第一のハウジングの第一の開口部を横切って延びる第一のヒーター組立品を有する、第一の開口部を有する第一のハウジングを備え、また第二の液体貯蔵部分は、ハウジングの第二の開口部を横切って延びる第二のヒーター組立品を有する、第二の開口部を有する第二のハウジングを備える。本発明の第一の態様と同様に、第一の透過性のヒーター組立品および第二の透過性のヒーター組立品は、これらが相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネルを形成するように、相互に反対側に配置される。上述の特徴のすべてがこの実施形態にも適用され、差異は、本発明の第一の態様において単一の液体貯蔵部分であり、本発明の第二の態様において二つの別個の液体貯蔵部分であることである。

【0025】

二つの別個の液体貯蔵部分を提供することによって、二つの液体貯蔵部分内に二つの異なる液体エアロゾル形成基体が提供されてもよい。別個の液体貯蔵部分は、第一のヒーター組立品および第二のヒーター組立品が相互に向き合いかつ相互の間に気流チャネルを形成するように、カートリッジ内で相互に反対側に簡単に配置されてもよい。

【0026】

第一のハウジング、または第二のハウジング、または両方のハウジングは、任意の好適な液体エアロゾル形成基体を保持してもよい。液体エアロゾル形成基体は、グリセロール、ピルビン酸、乳酸、グリセリン、またはこれら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、その他の添加物および成分（例えば、風味剤、またはたばこ、またはニコチン、またはこれらの組み合わせなど）を含んでもよい。第一のハウジングはニコチンまたはたばこを含むが風味剤を含まない液体エアロゾル形成基体を含み、また第二のハウジングは風味料を含むがニコチンまたはたばこを含まない液体エアロゾル形成基体を含むことが好ましい。

【0027】

こうして、第一のハウジングおよび第二のハウジングは、異なる液体エアロゾル形成基体を保持するために利用されてもよい。これはニコチンまたはニコチン風味などの成分を、グリセロール、またはピルビン酸、または乳酸、またはグリセロールおよびピルビン酸、またはグリセロールおよび乳酸、またはピルビン酸および乳酸、またはグリセロールおよびピルビン酸および乳酸などのその他の基体から分離するために使用されてもよい。

【0028】

第一のハウジングおよび第二のハウジングは、対称な半円柱であってもよく、またヒーター組立品の間の気流チャネルは中央気流チャネルであってもよい。

【0029】

こうして、ヒーター組立品による液体エアロゾル形成基体の気化中に均質なエアロゾルを発生するのを容易にする、対称な気流チャネルが提供されている。

【0030】

本発明の第三の態様によると、エアロゾル発生システムが提供されている。エアロゾル発生システムは、本発明の第一の態様および第二の態様を参照して説明された通りの電源、電気回路、およびカートリッジを有する主本体を備える。カートリッジは主本体に連結され、好ましくは交換可能に連結される。主本体は、空気吸込み口をさらに備え、その結果空気吸込み口およびカートリッジの気流チャネルを通してマウスピースへと空気を引き出すことができる。

【0031】

空気は周囲空気であり、またエアロゾル発生システムの外側から引き出されることが好ましい。気流チャネルを通して空気が引き出される時に、ヒーター組立品が加熱されるように、ユーザーがエアロゾル発生システムを起動してもよく、またはセンサーがエアロゾル発生システムを起動してもよい。ヒーター組立品を加熱するために、電気回路は、電源からヒーター組立品を通る電流の流れを制御してもよい。次いで、液体貯蔵部分からの液体エアロゾル形成基体は、ヒーター組立品によって気化され、それによって気流チャネル内にエアロゾルを作り出す。エアロゾルはその後、ユーザーによってマウスピースを通して吸入される。

【0032】

電気回路は電源に電気的に接続されてもよい。電気回路は、カートリッジが主要ユニットに連結された時に、ヒーター組立品の電気抵抗をモニターするように構成されてもよい。電気回路はさらに、ヒーター組立品の電気抵抗に依存して電源からヒーター組立品への電流の供給を制御するように構成されてもよい。

【0033】

電気回路は、ヒーター組立品の電気抵抗を測定することによって、およびヒーター組立品の電気抵抗に依存して電源からヒーター組立品への電流の供給を制御することによって、ヒーター組立品の制御を最適化してもよい。ヒーター組立品の材料は、以下の式を満足する導電性材料であることが好ましい。
Ｒ（ｔ）＝Ｒ（ｔ₀）（１＋α_t0（ｔ−ｔ₀））
式中、αは抵抗の温度係数であり、ｔ₀は不変の基準温度であり、好ましくは室温であり、Ｒ（ｔ₀）は温度ｔ₀における抵抗である。ヒーター組立品の材料が分かっている場合（この説明では分かっている）および電気抵抗が測定される場合、ヒーター組立品の温度ｔを決定することができる。こうしてヒーター組立品の温度は、気流チャネル内のヒーター組立品によって一貫した質の均質なエアロゾルが生成されうるように、最適に制御されてもよい。その上、液体貯蔵部分（複数可）の内容物の燃焼が防止される場合がある。これはまた、液体の熱分解も防止または低減する場合がある。

【0034】

本発明の第四の態様によると、エアロゾル発生システム用のカートリッジを製造するためのプロセスが提供されている。プロセスは以下の工程を含む。
液体エアロゾル形成基体を保持するハウジングを備える液体貯蔵部分を提供する工程であって、ハウジングが第一の開口部および第二の開口部を有する、工程と、
第一の透過性のヒーター組立品がハウジングの第一の開口部を横切って延びるように、第一の透過性のヒーター組立品をハウジングに固定する工程と、
第二の透過性のヒーター組立品がハウジングの第二の開口部を横切って延びるように、第二の透過性のヒーター組立品をハウジングに固定する工程と、
第一の透過性のヒーター組立品および第二の透過性のヒーター組立品を、これらが相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネルを形成するように、相互に反対側に配置する工程。

【0035】

本発明の第五の態様によると、エアロゾル発生システム用のカートリッジを製造するためのプロセスが提供されており、以下の工程を含む。
液体エアロゾル形成基体を保持する第一のハウジングを備える第一の液体貯蔵部分を提供する工程であって、ハウジングが第一の開口部を有する、工程と、
第一の透過性のヒーター組立品が第一のハウジングの第一の開口部を横切って延びるように、第一の透過性のヒーター組立品を第一のハウジングに固定する工程と、
第二のハウジングを備える第二の液体貯蔵部分を提供する工程であって、第二のハウジングが第二の開口部を有する、工程と、
第二の透過性のヒーター組立品が第二のハウジングの第二の開口部を横切って延びるように、第二の透過性のヒーター組立品を第二のハウジングに固定する工程と、
第一の透過性のヒーター組立品および第二の透過性のヒーター組立品を、これらが相互に向き合い、かつ相互の間に気流チャネルを形成するように、相互に反対側に配置する工程。

【0036】

例示的な実施形態において、本発明の第四の態様または第五の態様によるプロセスは、ヒーター組立品をブリッジ接続によって電気的に接続するさらなる工程を含む。こうして、ヒーター組立品は単一の接続で電源に接続されてもよく、それによって、必要とされる構成要素の数が減る。ブリッジ接続は、第一の透過性のヒーター組立品を第二の透過性のヒーター組立品にはんだ付けすることによって提供されてもよい。

【0037】

一態様に関して説明される特徴は、本発明の他の態様にも等しく適用されてもよい。
ここで本発明の実施形態を、以下の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。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】図１は、カートリッジの実施形態の断面図である。

【図2】図２は、カートリッジの実施形態のさらなる断面図である。

【図3】図３は、第一のヒーター組立品および第二のヒーター組立品の実施形態の説明図である。

【図4】図４は、第一のヒーター組立品および第二のヒーター組立品のさらなる実施形態の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図１は、カートリッジの実施形態を示す。カートリッジは、第一の液体貯蔵部分１０を備える。その上、図１は、第二の液体貯蔵部分１０．１を示す。第一の液体貯蔵部分１０および第二の液体貯蔵部分１０．１は、それぞれ別々に提供され、その結果各々の液体貯蔵部分は液体エアロゾル形成基体を別個に包囲する。第一の液体貯蔵部分１０は、４０重量％のグリセリンと、４０重量％のプロピレングリコールと、２０重量％の水と、風味料とを含むエアロゾル形成基体を保持する。第二の液体貯蔵部分１０．１は、ニコチンを含む、かつ風味料を含まないエアロゾル形成基体を保持する。

【0040】

第一の液体貯蔵部分１０は第一のハウジング１２を備え、第二の液体貯蔵部分１０．１は第二のハウジング１２．１を備える。第一のハウジング１２は第一の開口部１４を備え、第一の第二１２．１は第二の開口部１４．１を備える。開口部１４、１４．１を通して、液体エアロゾル形成基体はハウジング１２、１２．１の内側からハウジング１２、１２．１の外側に流れることができる。開口部１４、１４．１は、透過性のヒーター組立品１６、１６．１で覆われる。言い換えれば、第一の透過性のヒーター組立品１６は第一の開口部１４を横切って延び、第二の透過性のヒーター組立品１６．１は第二の開口部１４．１を横切って延びる。

【0041】

液体エアロゾル形成基体を加熱するためにヒーター組立品１６、１６．１が提供されており、それによってエアロゾルを発生する。二つのヒーター組立品１６、１６．１を提供することによって、二倍の量の液体エアロゾル形成基体を気化することができる。ハウジング１２、１２．１の内側のヒーター組立品１６、１６．１に隣接して、毛細管要素（図示せず）を提供することができる。液体エアロゾル形成基体をハウジング１２、１２．１の内側からヒーター組立品１６、１６．１に運ぶために、毛細管要素を提供することができる。

【0042】

ヒーター組立品１６、１６．１を加熱するために、ヒーター組立品１６、１６．１には接点部分１９、１９．１．接点部分１９、１９．１が提供されており、電流はヒーター組立品１６、１６．１を通って流れることができ、それによってヒーター組立品１６、１６．１を加熱する。その上、ヒーター組立品１６、１６．１がメッシュとして提供され、ヒーター組立品１６、１６．１は各々、複数の導電性フィラメント２２を備える。導電性フィラメント２２は、液体エアロゾル形成基体がヒーター組立品１６、１６．１を通して透過することを可能にするために提供されている。液体エアロゾル形成基体を気化するために使用することができるヒーター組立品１６、１６．１の表面は、こうして拡大されている。導電性フィラメント２２は、ヒーター組立品１６、１６．１の側表面と平行に走る。導電性フィラメント２２はまた、ヒーター組立品１６、１６．１の側表面に対して斜めに走ってもよい。

【0043】

エアロゾルは気流チャネル２０内でヒーター組立品１６、１６．１に隣接して発生される。気流チャネル２０は、カートリッジの中のヒーター組立品１６と１６．１の間に配置される。気流チャネル２０は、カートリッジの中の中央チャネルとして提供されることが好ましい。

【0044】

ヒーター組立品１６と１６．１の間に配置されている気流チャネル２０に起因して、液体エアロゾル形成基体は二つの側面から加熱および気化される。こうして、均質なエアロゾルが気流チャネル内に作り出される。エアロゾルの均質な発生を容易にするために、三つ以上のヒーター組立品１６、１６．１を提供することができる。例示的に、三角形の形状を有する気流チャネルを形成するために、三つのヒーター組立品を提供することができる。

【0045】

図１の実施形態において、ヒーター組立品１６、１６．１は、カートリッジの高さ全体に沿って延びない。こうして、エアロゾルは、カートリッジの第一の部分２４の中でヒーター組立品１６、１６．１によって作り出され、またエアロゾルは、カートリッジの残りを通して、すなわちカートリッジの第二の部分２６を通して流れ方向２８で流れる間にエアロゾルを冷却することができる。冷却する間に、ユーザーによってエアロゾルが吸い込まれる前にエアロゾル内により大きい液滴が形成される。カートリッジの第一の部分２４の長さは５ミリメートルであり、またカートリッジの第二の部分２６の長さは３センチメートルである。第一の部分２４の長さは、第二の部分２６の長さのおよそ１６パーセントである。

【0046】

ヒーター組立品１６、１６．１は、電気的接続３０によって相互に電気的に接続されている。こうして、第一の透過性のヒーター組立品１６および第二の透過性のヒーター組立品１６．１は各々、第一の接続部分１９でエアロゾル発生システムの電源に接続されることのみを必要とする。第一の接続部分１９は、電気コネクター１８、１８．１によって電源に接続されている。

【0047】

ヒーター組立品１６、１６．１を通して方向２８に流れる空気の流れを予熱するために電気的接続３０が提供されている。こうして、より少ない空気がヒーター組立品１６、１６．１のメッシュで冷却され、これは結果としてメッシュ区画に沿った、より小さい温度勾配をもたらす。結果として、気化のより均一な熱的条件および生成されたエアロゾルのより狭い液滴サイズ分布が達成される。

【0048】

図４には、二つの電気的接続３０、３０．１が描かれている。ヒーター組立品１６と１６．１の間に複数の電気的接続が提供されてもよい。こうして、空気の流れの予熱は最適化される。

【0049】

図４に描かれている実施形態において、第一の電気的接続３０には第一の接点３２が提供され、第二の電気的接続３０．１には第二の接点３２．１が提供されている。接点３２、３２．１、および二つの接点部分１９によって印加される電圧によって、ホイートストンブリッジが作り出される。ホイートストンブリッジは、ヒーター組立品１６、１６．１の電気抵抗を測定するために利用される。これによって、第一の接点３２と第二の接点３２．１の間の電圧が測定される。ゼロではない電圧が測定される場合、ヒーター組立品１６、１６．１の不均一な抵抗が検出される。言い換えれば、ゼロではない電圧が測定される場合、第一のヒーター組立品１６の電気抵抗は、第二のヒーター組立品１６．１の電気抵抗とは異なる。結果として、異なる電気抵抗がヒーター組立品１６、１６．１の加熱中に異なる温度をもたらすため、二つのヒーター組立品１６、１６．１の異なる温度も検出される。こうして、接点３２、３２．１によって、二つのヒーター組立品１６、１６．１の抵抗および温度がモニターされる。

【0050】

カートリッジは、エアロゾル発生システムに接続可能に提供されている。カートリッジは、液体貯蔵部分１０、１０．１内の液体エアロゾル形成基体が消耗されると廃棄される単回使用のカートリッジとして提供されている。

【0051】

使用中にユーザーはエアロゾル発生システムで吸い、ヒーター組立品１６、１６．１を起動し、その結果ヒーター組立品１６、１６．１は液体エアロゾル形成基体を気化する。流れセンサーは、エアロゾル発生システムでユーザーが吸うのを感知するために提供されている。エアロゾル発生システムでユーザーが吸うのを検出すると、電気回路はヒーター組立品１６、１６．１を通る電流の流れを制御する。

【0052】

上述の例示的な実施形態は例証するが限定はしない。上記で考察した例示的な実施形態に照らすことによって、上記の例示的な実施形態と一貫したその他の実施形態も当業者には明らかとなろう。

【符号の説明】

【0053】

参照符号
１０ 第一の液体貯蔵部分
１０．１ 第二の液体貯蔵部分
１２ 第一のハウジング
１２．１ 第二のハウジング
１４ 第一の開口部
１４．１ 第二の開口部
１６ 第一の透過性ヒーター組立品
１６．１ 第二の透過性ヒーター組立品
１８ 第一のコネクター
１８．１ 第二のコネクター
１９ 第一の接点部分
１９．１ 第二の接点部分
２０ 気流チャネル
２２ フィラメント／メッシュ
２４ カートリッジの第一の部分
２６ カートリッジの第二の部分
２８ 流れ方向
３０ 第一の電気的接続
３０．１ 第二の電気的接続
３２ 第一の接点
３２．１ 第二の接点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】