特許 6866486 電子蒸気供給システム

(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】6866486

(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】電子蒸気供給システム

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/46 20200101AFI20210419BHJP

   A24F 40/53 20200101ALI20210419BHJP

【ＦＩ】

   A24F40/46

   A24F40/53

【請求項の数】25

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2019-534366(P2019-534366)

(86)(22)【出願日】2018年1月10日

(65)【公表番号】特表2020-505002(P2020-505002A)

(43)【公表日】2020年2月20日

(86)【国際出願番号】GB2018050061

(87)【国際公開番号】WO2018134564

(87)【国際公開日】20180726

【審査請求日】2019年8月16日

(31)【優先権主張番号】1701102.4

(32)【優先日】2017年1月23日

(33)【優先権主張国】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】519138265

【氏名又は名称】ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】オティアバー， ケニー

(72)【発明者】

【氏名】レドリー， デイヴィッド

【審査官】 永安 真

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／１５３５７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１９−５１２２２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２４Ｆ ４０／００ − ４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前駆体材料を気化させて、使用者が吸引する空気流に蒸気を発生させる第１の電気抵抗ヒータと、
前記前駆体材料を気化させ及び／又は前記空気流を加熱する第２の電気抵抗ヒータであって、前記第１の電気抵抗ヒータが、前記第２の電気抵抗ヒータの第２の抵抗熱係数よりも小さい第１の抵抗熱係数を有する、第２の電気抵抗ヒータと、
少なくとも前記第２の電気抵抗ヒータの抵抗の変化を監視するように構成された制御システムと
を備え、
前記第２の抵抗熱係数が室温で１×１０^−３Ｋ^−１よりも大きい、電子蒸気供給装置。

【請求項2】

前記第１の電気抵抗ヒータがワイヤコイルである、請求項１に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項3】

前記第２の電気抵抗ヒータがワイヤコイルである、請求項１又は２に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項4】

前記第１の電気抵抗ヒータが第１のワイヤコイルを備え、前記第２の電気抵抗ヒータが第２のワイヤコイルを備え、前記第１のワイヤコイルと前記第２のワイヤコイルとが同軸である、請求項１に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項5】

前記前駆体材料が液体を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項6】

前記液体をリザーバから前記第１の電気抵抗ヒータまで移送するウィックをさらに備える、請求項５に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項7】

前記制御システムが、前記ウィックの少なくとも一部分がドライアウトしたことを示す抵抗の変化を監視するように構成されている、請求項６に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項8】

前記第２の抵抗熱係数が、前記第１の抵抗熱係数よりも少なくとも２倍だけ、少なくとも４倍だけ、又は少なくとも８倍だけ大きい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項9】

前記第１の抵抗熱係数が、室温で１×１０^−３Ｋ^−１未満であり、又は室温で５×１０^−４Ｋ^−１未満である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項10】

前記第２の抵抗熱係数が室温で２．５×１０^−３Ｋ^−１よりも大きい、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項11】

前記第２の電気抵抗ヒータが、実質的にチタン又はニッケルで作られている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項12】

前記第１の電気抵抗ヒータが、実質的にニクロムで作られている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項13】

前記第１の電気抵抗ヒータが、前記第２の電気抵抗ヒータと電気的に並列である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項14】

前記第１の電気抵抗ヒータが、前記第２の電気抵抗ヒータと電気的に直列である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項15】

前記第１の電気抵抗ヒータが、前記第２の電気抵抗ヒータよりも、少なくとも２倍だけ大きい電力を放散するように構成されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項16】

前記制御システムが、大幅な温度上昇を示す、少なくとも前記第２の電気抵抗ヒータの前記抵抗の変化を監視するように構成されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項17】

前記制御システムが、当該電子蒸気供給装置の正常動作と比較して異常に速い温度上昇を示す、少なくとも前記第２の電気抵抗ヒータの前記抵抗の変化を監視するように構成されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項18】

前記制御システムが、一つ以上の所定の基準を満たす、少なくとも前記第２の電気抵抗ヒータの前記抵抗の変化に基づいて、前記第１の電気抵抗ヒータ及び／又は前記第２の電気抵抗ヒータへの電力の供給を低減又は遮断するように構成されている、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項19】

前記制御システムを含む再使用可能部分と、前記第１の電気抵抗ヒータ及び前記第２の電気抵抗ヒータを含む使い捨て部分とを備える、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項20】

前記再使用可能部分と前記使い捨て部分とが、正及び負の極性を示す二つの電気接点を使用して接続される、請求項１９に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項21】

前記制御システムが、前記第２の電気抵抗ヒータを含む、前記使い捨て部分の抵抗の変化を全体として監視するように構成されている、請求項２０に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項22】

前記第２の電気抵抗ヒータが、前記使い捨て部分の電気抵抗の温度感受性の大部分に関与する、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項23】

前記制御システムが、コントローラと組み合わせた電流センサを備える、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項24】

前記装置が、前記第１の電気抵抗ヒータと前記第２の電気抵抗ヒータとの間に熱接触をもたらすように構成されている、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の電子蒸気供給装置。

【請求項25】

第１の電気抵抗ヒータを使用して前駆体材料を気化させて、使用者が吸引する空気流に蒸気を発生させるステップと、
第２の電気抵抗ヒータを使用して前記前駆体材料を気化させ及び／又は前記空気流を加熱するステップであって、前記第１の電気抵抗ヒータが、前記第２の電気抵抗ヒータの第２の抵抗熱係数よりも小さい第１の抵抗熱係数を有する、ステップと、
制御システムによって、少なくとも前記第２の電気抵抗ヒータの抵抗の変化を監視するステップと
を含み、
前記第２の抵抗熱係数が室温で１×１０^−３Ｋ^−１よりも大きい、電子蒸気供給装置を動作させる方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子蒸気供給システム、例えばｅシガレットに関する。

【背景技術】

【0002】

ｅシガレットなどの電子蒸気供給システムは、一般に、気化されるべき液体（本書では「ｅリキッド」とも称する）のリザーバを含む。これらのシステムは、ヒータ、例えばワイヤコイルと、液体をリザーバからヒータへ移送するための何らかの形の輸送機構（例えば、ウィック）とをさらに備える。このようなシステムは、一般に、コントロールユニット及びバッテリーも含み、このコントロールユニットは、ヒータに電力を供給するようにバッテリーを動作させて少量の液体を気化させ、次いで、この蒸気が使用者に吸引される。ほとんどのｅシガレットが、再充電可能なリチウムイオンバッテリー（又は電池）から電力を供給されるが、このリチウムイオンバッテリーは、ｅシガレットだけでなく、非常に広範囲な装置で見られるものである。リザーバ及びヒータは一つのユニット（「カートリッジ」又は「カトマイザ」とも称される）に入っていることが多いが、バッテリー及びコントロールユニットは、別個の取外し可能なユニット（「コントロールユニット」又は「装置部分」とも称される）に入っている。

【0003】

したがって、ｅシガレットは、一般に、第１には気化される液体、第２にはバッテリーの電力という二つの消耗物を内蔵する。前者に関しては、液体のリザーバが空になった後、そのリザーバを含む装置の少なくとも一部分、例えばカートリッジが、新しいカートリッジと交換できるように廃棄されてもよい（ただし、システムによってはカートリッジの再充填が可能なものもある）。後者に関しては、ｅシガレットには通常、外部充電電源から電力を受け取るための何らかの形の電気コネクタを設けてあり、それによってｅシガレット内部のバッテリーの再充電を可能にしている。したがって、装置部分は、再使用可能構成要素と称されることがあるのに対し、カートリッジは、使い捨て構成要素と称される。

【0004】

ｅシガレットは通常、ヒータにいつ通電（電力を供給）するかをコントロールユニットがどのようにして決定するかによって、ボタン作動又はパフ通電のどちらかに分類することができる。前者では、使用者がｅシガレットの外面のボタンを押す（又は触れる）ことにより、コントロールユニットがヒータに通電する。後者では、空気流又は圧力センサを使用して、使用者がｅシガレットを吸引したときが検出され、この検出により次にヒータに通電される。

【0005】

ｅシガレットの課題の一つは、短時間（通常では所与の１ユーザパフ（使用者が一吸いすること）における１秒以内ほど）に十分な蒸気を発生できることである。この課題により、上述のように、このような装置の通常の電源としてリチウムセルが使用されることになった。一部の設計では、ｅシガレットはさらに、より高速の気化を支援するために複数のヒータ、例えば複数のコイルを備える。

【0006】

一方、ｅシガレット内部に高電力ヒータを使用することには潜在的な問題がないわけではない。例えば、このようなヒータは、低温を維持するために、液体の気化に依拠することがある。言い換えると、ヒータが液体をまず加熱してから気化させるときに、ウィックから入ってくる液体がヒータを冷却する。しかし、この冷却は、液体の気化によって冷却されるように設計されているヒータの部分が、入ってくる液体を実際には受け取らなかった場合に問題になるおそれがある。このような問題は、例えば、リザーバの液体が使い果たされることによって、及び／又はウィックに沿った何らかの閉塞又は障害によって生じる可能性がある。ドライアウト（乾燥）と呼ばれることがあるこの状況では、ヒータコイル（又は他の形のヒータ）は、意図されたよりも高温になり得る。

【0007】

ドライアウト又は他の形の過熱（例えば、電気的故障による）は、いくつかの問題を場合によって引き起こす可能性がある。例えば、ヒータは、それ自体を、又はシステム内部の他の構成要素を損傷するのに十分な高温になり得る。加えて、熱はシステムの外面まで流れることもあり、この外面は、使用者が触れると熱いことになり得る。さらに、液体がヒータの過熱部分で気化された場合には、このことが液体／蒸気中の何らかの分解又は他の化学反応を招いて、場合によっては副産物が生成されると共に香料及び安全性が損なわれる可能性がある。

【0008】

ドライアウト又は他の過熱の発生から保護するためのいくつかの試みが、何らかの形の温度検知を行うことによってなされてきた。特に、このようなシステムでは、ヒータ又はその近傍の温度の急な上昇を検出しようとすることがあり、この場合、コントロールユニットは次に、バッテリーからヒータへ流れる電力を低減又は阻止することを決定する。しかし、このような温度検知を行うことにはいくつかの実際的な制約がある。例えば、ヒータは通常、使い捨て部分であることが多いカートリッジ又はカトマイザの中にあり、それゆえに、使用者にとって継続的に発生するコスト及び廃棄物を最小限にするための、カートリッジを比較的簡単にしておくという圧力がある。さらに、カートリッジとコントロール部分又は装置部分との間のインターフェースは、やはりコストを低減するために、また操作性、接続性などが容易であることを維持するためにも、比較的簡単であることが多い。

【0009】

このような状況においてドライアウトを検出する一つの手法は、コントロール部分から見てヒータコイルの抵抗を測定することであった。すなわち、コントロール部分にはすでに、カトマイザと、既知の（又は測定された）電圧を供給するバッテリーとに対する二つの電源接続部（正及び負）がある。そのため、カートリッジとの間で行き来する電流の流れを監視して１ユーザパフの間の顕著な変化を探すことが実行可能になる。

【0010】

例えば、ドライアウトにより温度が著しく局地的に上昇し、したがって、関連する電気抵抗が著しく上昇することになり得る。これにより、装置部分からカトマイザへの（及び再び戻る）電流の流れが低下することになる。この電流は、このような低下を検出するために監視することもでき、低下が発生した場合には、コントロールユニットは、ヒータコイルへの電力供給を低減又は終止することができる。

【0011】

ドライアウトを監視するこのような手法は理論的には堅実であるが、実際に効果的にするのは困難である。特に、既知のｅシガレットシステムでは、ドライアウトによる抵抗の上昇は、ヒータコイルの全抵抗と比較して相対的に小さく、したがって、感知された電流の流れの低下が、真正のドライアウト又は何か他の異常を実際に示しているのかどうかを確実に決定することは困難である。したがって、局所的な過熱の危険は、ｅシガレットの多くの既存の設計にとっての問題とされるままになっている。

【発明の概要】

【0012】

本開示は、添付の特許請求の範囲において特定されている。

【0013】

電子蒸気供給装置は、前駆体材料を気化させて、使用者が吸引する空気流に蒸気を発生させる第１の電気抵抗ヒータと、前駆体材料を気化させ及び／又は空気流を加熱する第２の電気抵抗ヒータであって、第１の電気抵抗ヒータが、第２の電気抵抗ヒータの第２の抵抗熱係数よりも小さい第１の抵抗熱係数を有する、第２の電気抵抗ヒータと、少なくとも第２の電気抵抗ヒータの抵抗の変化を監視するように構成された制御システムとを備える。

【0014】

次に、本発明の様々な実施形態について、単なる例として以下の図面を参照して詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示のいくつかの実施形態によるｅシガレットの概略図である。

【図2】本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのいくつかの電気構成要素及び電子構成要素の概略回路図である。

【図3】本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのヒータの概略図である。

【図4A】本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのヒータの様々な実現可能な構成のうちの一例を示す図である。

【図4B】本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのヒータの様々な実現可能な構成のうちの一例を示す図である。

【図4C】本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのヒータの様々な実現可能な構成のうちの一例を示す図である。

【図5A】本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのヒータの様々な実現可能な回路構成のうちの一例を示す図である。

【図5B】本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのヒータの様々な実現可能な回路構成のうちの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

上述のように、本開示は、ｅシガレットなどの電子蒸気供給システムに関する。以下の説明全体を通して、「ｅシガレット」という用語が使用されるが、この用語は、電子蒸気供給システム、電子エアロゾル送達システム、及び他の同様の表現と交換可能に使用されることがある。

【0017】

図１は、本開示のいくつかの実施形態によるｅシガレット１０の概略図である（原寸に比例していない）。ｅシガレットは概ね円筒形であり、破線ＬＡで示された長手方向軸線に沿って延びており、二つの主要構成要素、すなわちカトマイザ２０と、装置部分ないしは本体部分（単に「本体」とも称する）３０とを備える。カトマイザ２０は、図１に示されるように、例えば、ｅリキッドが使い果たされた場合にカトマイザ２０を交換（又は再充填）できるように、本体３０から取外し可能である。使用中、カトマイザ２０と本体３０は連結されている。特に、カトマイザ２０と本体３０のそれぞれは、これらが互いに接続されるときにカトマイザ２０と本体３０との間の機械的及び電気的接続を行うそれぞれのコネクタ２５Ａ、２５Ｂ（本書では一括してコネクタ２５と呼ぶ）を備える。例えば、コネクタ２５は、カトマイザ２０と本体３０の間にねじ、バヨネット又は押込みばめを形成することができる。

【0018】

本体部分３０は、バッテリー又は電池ユニット３３０、操作ボタン３４０、様々な電子部品を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）３３５、及びコネクタ２５Ｂを含む（図を分かりやすくするために、これらの別々の構成要素間の電気配線は省略されていることに留意されたい）。バッテリーユニット３３０は通常、再充電可能であり、一つ以上のコネクタ２５Ｂ、コネクタ２５Ｂの反対側の、本体３０の端部に位置する先端コネクタ（図示せず）、及び／又は別個のコネクタ（例えば本体３０の外部を介してアクセス可能なマイクロＵＳＢ（図示せず））との有線接続を介した再充電をサポートすることができる。バッテリーはさらに、誘導による無線再充電をサポートすることもできる。（実際には、ほとんどのｅシガレットは、これらの再充電機能のうちの一つ又は二つのサブセットしか設けていない。）図１には単一のＰＣＢ３３５だけが示されているが、このＰＣＢは複数のＰＣＢとしても実装できることを理解されたい。加えて、コネクタ２５Ｂ及び／又はバッテリーユニット３３０は、場合によってＰＣＢを含むこともできる。

【0019】

ボタン３４０は、ｅシガレット１０を起動して吸引するために操作される。ボタン３４０は、押しボタン、タッチセンスボタン、スイッチ、又は他の任意の適切な機構とすることができる。一部のｅシガレットでは、ボタン３４０が操作されている限り通電したままにすることができ（場合によっては、ある最大通電期間に制約される）、別のｅシガレットでは、ただ１回のボタンの操作に応じて所定の期間（例えば数秒）通電することができる（例えば、１パフのためにｅシガレットに通電するのに、ボタンの操作が１回用いられる）。一般に、ｅシガレット１０の通電には、ｅリキッドを気化して使用者が吸引するために、電力がバッテリー３３０からカトマイザ２０までコネクタ２５を介して供給されることを要する。

【0020】

カトマイザ２０は、ｅリキッドのリザーバ２１０を収容する内部チャンバを含む。リザーバの液体は、適切な溶媒中にニコチンを含むことができ、また、例えばエアロゾル形成を助けるための別の成分、及び／又は追加の香味剤を含むことができる。この液体は、例えばスポンジ、発泡体又は詰め物などの、何らかの形態の材料でチャンバ内部に保持すること、又は自由液体として提供されることができる。リザーバ２１０の中心に、吸い口３５につながる空気通路２１５が通っている。動作中、リザーバ２１０からのｅリキッドが気化され（以下でより詳細に説明する）、その蒸気が次に、空気管２１５に沿って流れ、使用者が吸引する吸い口３５から流出する。図を分かりやすくするために、空気入口及び空気出口の孔が図１には示されていないことに留意されたい。空気入口孔は、カトマイザ２０の外部に、例えばコネクタ２５Ａの近くに（又はその一部として）設けることができる。空気入口孔は、別法として（又は追加して）、本体３０の外面に設けることもでき、この場合コネクタ２５は、空気通路２１５に接続する空気通路を一般に含む。図１は、空気通路２１５がリザーバ２１０の中心を通っているように示しているが（したがって、リザーバは管又はリングの形状を有する）、別の実施態様では、空気通路２１５はリザーバ２１０の片側に、例えば主軸線ＬＡから離して、カトマイザ２０の外壁に隣接して設けることができることに留意されたい。

【0021】

カトマイザ２０はさらに、ｅリキッドをリザーバ２１０からヒータすなわち気化器２３５まで気化のために移送するウィック２２５を備える。ウィックは、例えば（有機栽培の）綿、ガラス繊維などの繊維質材料である適切な材料、又は、例えば多孔質セラミック、焼結物質などの何らかの他の形態の多孔質材料である適切な材料から形成することができる。カトマイザは、（ｅリキッドがウィック２２５を通してヒータ２３５に移送されるのではなく）ｅリキッドがリザーバ２１０から直接空気通路２１５に漏洩することを防止するために、ウィック２２５がリザーバ２１０から空気通路２１５に入る（一つ以上の）部位のまわりに適切なシール（図示せず）を備えるとよい。

【0022】

ヒータ２３５は、図を簡単にするために図１では、ウィック２２５に巻き付けられた単一のコイルとして示されている（ただし、以下でより詳細に説明するように、ヒータ２３５の構造はただの単一のコイルよりも複雑である）。ヒータ２３５は、ワイヤ２３０によってコネクタ２５Ａに電気的に結合されている。ボタン３４０が押された（又は別の方法で操作された）とき、コントロールユニット３３５は、電力をバッテリー３３０から、ウィック２２５からの液体を気化するヒータ２３５まで、コネクタ２５及びワイヤ２３０を通して供給する。この蒸気は次に、ｅシガレットを吸引する（吹かす）使用者によって、空気通路に沿って引き込まれ、吸い口３５から流出して使用者の口に入る。加えて、ウィック２２５は、気化されたｅリキッドに取って代わる、さらなるｅリキッドをリザーバ２１０から引き出し、ｅシガレット１０はこうして、さらに使用するための用意ができる。

【0023】

図１のｅシガレット１０は、ボタン３４０によって操作（起動）されるが、別のｅシガレットは１パフを検知するものである。このタイプのｅシガレット１０では、使用者が吸い口３５から吸引したとき、空気が、ｅシガレット１０の外側に適切に置かれている一つ以上の空気入口孔を通して、ｅシガレット１０（通常は本体３０）に引き込まれる。この空気流（又は結果として生じる圧力の変化）が圧力センサ又は空気流センサによって検出されると、ヒータ２３５が通電されて、リザーバ２１０からの（ウィック２２５を経由した）液体を気化させる。一部の装置ではさらに、二重通電機構を利用する。すなわち、これらの装置は圧力を検知するが、ヒータに通電するにはボタン又は同様の機構が操作されることもまた必要になる。

【0024】

図１のｅシガレット１０は、カトマイザ２０及び本体３０を備える二つの部分からなる装置として示されているが、別の実施態様では一つの部分からなる装置を、例えば、カトマイザリザーバ２１０が、本体３０から取り外す必要なしに再充填できる場合に、又は装置が、リザーバ２１０からすべての液体が供給された後に廃棄するものである場合に、含むものとしてもよい。別の実施態様では、二つより多い構成要素を備えることができ、例えば気化器部分は、ｅリキッドの交換可能なカートリッジとは別に（分離可能に）することができる。

【0025】

図２は、いくつかの実施形態による、図１のｅシガレット１０の主な電気（電子）構成要素の概略（簡略）図である。これらの構成要素は一般に、装置部分（本体）３０の中に置かれている。その理由は、装置部分が（使い捨てではなく）再使用可能であるからである。この図は、本体３０内部の様々な構成要素への電源供給ラインではなく、機能的な接続に主に関するものであることに留意されたい（バッテリーユニット３３０からコネクタ２５Ｂへの電源供給ラインが示されてはいる）。

【0026】

上で述べたように、装置部分３０は、ｅシガレット１０に電源供給するバッテリーユニット３３０、及びコントローラ４１０が搭載されているプリント回路基板（ＰＣＢ）３３５を含む。ＰＣＢ３３５は、バッテリー３３０の横に、又はその一方の端部に配置することができる。図１に示された構成では、ＰＣＢ３３５はバッテリー３３０とコネクタ２５Ｂの間に位置する。コントローラ４１０は、ｅシガレット１０を制御するために、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、又はマイクロコントローラを備えることができる。いくつかの実施態様では、コントローラ４１０は、ＣＰＵなどのプロセッサ、及びメモリ（ＲＯＭ及び／又はＲＡＭ）を含む。コントローラ４１０（それゆえにさらに、ｅシガレット１０の他の電子構成要素）の動作は一般に、プロセッサ（及び／又は必要に応じて他の電子構成要素）において実行するソフトウェアプログラムによって少なくとも一部が制御される。このようなソフトウェアプログラムは、不揮発性メモリに記憶することができ、このメモリは、コントローラ４１０自体に組み込むこと、又は別個の構成要素（図示せず）として設けることができる。プロセッサはＲＯＭにアクセスして、個々のソフトウェアプログラムを必要なときにロード及び実行することができる。

【0027】

本体はさらに、本体３０とカトマイザ２０の間の機械的及び電気的接続を行うコネクタ２５Ｂを含む。コネクタ２５Ｂは通常、バッテリー３３０からカトマイザ２０内部のヒータ２３５へ電力を供給するための正負の端子として機能する二つの電気接点（図２には示さず）を含む。二つの電気接点は、コネクタ２５の特定の設計に応じて、例えば、並列の、又は外側接点を形成するリングにより内側接点が囲まれるなど、任意の適切な構成を有することができる。

【0028】

本体３０は、ｅシガレット１０に通電するために上で述べたように操作されるボタン３４０と、ユーザインターフェース４８０（図１には図示せず）とをさらに含む。ユーザインターフェース４８０は、状態情報を使用者に与えるための音声及び／又は視覚の出力（例えば、バッテリーが満充電のときは緑であるが、バッテリーがほぼ放電されたときには橙になる光）を提供する。異なる状態又は状況を知らせるための異なる音声及び／又は視覚の信号は、様々なピッチ及び／又は持続時間のトーン又はビープを利用すること、複数のそのようなビープまたトーンを与えること、着色光又は点滅光を利用すること、などによって得ることができる。

【0029】

ｅシガレット１０に使用されるバッテリーユニット３３０は、最も一般的にはリチウムイオン電池を含む。このタイプのバッテリーは、満充電のときに約４．２Ｖの出力電圧を生成し、放電されたときに約３．６Ｖまで低下する。しかし、別の実施形態では、必要に応じて他のバッテリータイプを利用することができる。バッテリーユニット３３０は、コントローラ４１０に接続されている内蔵電力制御システム４５０をさらに含む。コントローラ４１０は、電力制御システム４５０を使用して、コネクタ２５Ｂへのバッテリー出力をオン・オフすることができる（コントローラ４１０自体は、制御機能を得るために、バッテリーユニットからいくらかの電力をなお引き出すことができる）。

【0030】

ほとんどの時間、電力制御システム４５０は、バッテリー３３０からコネクタ２５Ｂへの出力を概ね阻止する。しかし、使用者がボタン３４０を操作した場合、コントローラ４１０は電力制御システム４５０に、電力をバッテリーユニット３３０からヒータ２３５へ所定の期間供給するように信号を送り、この所定の期間の後、コントローラ４１０は電力制御システム４５０に、バッテリーユニット３３０からカトマイザ２０への電力供給を再びオフにするように命令する。

【0031】

電力制御システム４５０はさらに、バッテリーユニット３３０からカトマイザ２０へ供給される電流の量を調整することもできる。これを実現する一つの方法は、パルス幅変調（ＰＷＭ）の利用であり、この方法では、バッテリーユニット３３０は、第１の所定の期間（Ｔ_ｏｎ）に電力を供給し（「ｏｎ」）、次の第２の所定の期間（Ｔ_ｏｆｆ）に電力を供給しない（「ｏｆｆ」）。このパターンが、全期間がＴ_ｏｎ＋Ｔ_ｏｆｆ、デューティサイクル（ｏｎに費やされる時間の比率）がＴ_ｏｎ／（Ｔ_ｏｎ＋Ｔ_ｏｆｆ）で繰り返される。したがって、デューティサイクルは０〜１の範囲内に入り、デューティサイクルが１（１）に向かって増大するにつれて、バッテリーユニット３３０からの電力出力は、バッテリーユニット３３０から得られる最大値に近づく。繰り返し期間（Ｔ_ｏｎ＋Ｔ_ｏｆｆ）は、ヒータ２３５の熱応答時間よりも一般に非常に短いことに留意されたい。したがって、ヒータ温度は、ＰＷＭパターンの個々のサイクルと共に顕著には振動せず、むしろ、全体デューティサイクルを反映する。言い換えると、０．５のデューティサイクルで供給される実効加熱電流は、１．０のデューティサイクルで供給される実効加熱電流（実質的に、ＰＷＭなしの一定レベルの電流になる）の半分にすぎない。そのようにして、０．２５のデューティサイクルで供給される実効加熱電流は、０．５のデューティサイクルで供給される実効加熱電流の半分にすぎず、以下同様である。すなわち、コントローラ４１０は、バッテリー３３０からカトマイザ２０へ供給される電力レベルを管理（制御）するために、電力制御システム４５０によって利用されるデューティサイクルを、０（ゼロ）のデューティサイクルを設定することによってカトマイザ２０に供給される電力をオフにすることを含めて、設定することができる。

【0032】

コントローラ４１０が、バッテリー３３０からカトマイザ２０へ供給される電流レベルを制御するために、ＰＷＭ（又は任意の他の同様な方式）を使用することには様々な理由がある。一つの理由は、バッテリー３３０がほぼ放電したときにバッテリー３３０から得られる電圧の低下を補償することである。すなわち、出力電圧が降下するにつれてデューティサイクルを増大させて、出力電力レベルが一定に保たれることを保証する助けにすることができる。別の理由は、ヒータ温度に対してより高度な制御を行うことであり、例えば、１パフの初期部分の間にデューティサイクルを高くすると（例えば、１）、その結果、ヒータ温度は、適切な動作温度まで可能な限り速く上昇し、この温度に到達した後は、ヒータ２３５が動作温度にとどまる（それを超えては加熱されない）ようにデューティサイクルが低減される。

【0033】

図２にも示されているように、バッテリー３３０からコネクタ２５Ｂへの（したがって、カトマイザ２０への）供給経路には電流モニタ４６０が含まれる。電流モニタ４６０は、どれだけの電流がバッテリー３３０から引き出され、カトマイザ２０へ供給されるかを測定する。概して述べるならば、カトマイザ２０は、液体を急速気化すべくヒータ２３５を動作させるために、バッテリー３３０から例えば１〜数アンペアのかなり大きい電流を取り込む。リチウムイオンバッテリーの４Ｖの出力、及び２Ａの電流を仮定すると、これはカトマイザ２０の約２オームの抵抗を意味する。電流モニタ４６０は、任意の適切な方法で動作することができる。例えば、電流モニタは、通過する電流を直接測定することができ（例えば、生じる磁界を検知することによって）、又は既知の抵抗の両端の電圧を測定することができる。電流モニタ４６０は、カトマイザ２０に供給される、より詳細にはヒータ２３５に供給される、電流の測定値を継続的にコントローラ４１０へ知らせる。これによりコントローラ４１０は、カトマイザ２０に供給される電流を追跡できるようになる。

【0034】

コントローラ４１０はさらに、バッテリー３３０から出力される電圧を測定することもできる（上記のように、この電圧は放電サイクルの間に一般的に低下する）。この測定は、例えば、一つ以上の基準電圧源（図２には図示せず）と比較することによって達成することができる。電流モニタ４６０による電圧降下が分かっている（又は補償することができる）と仮定すると、カトマイザ２０に供給される電圧値と電流値の組み合わせを使用して、カトマイザ２０の抵抗を決定することができる。

【0035】

図２は、ｅシガレットの電子構成要素の例示的な構成を示すが、当業者には多くの可能な別の構成が知られよう。例えば、図２の実施態様では、コントローラ４１０は、バッテリー３３０からカトマイザ２０への出力のオン／オフ設定を実施するためにも、さらには電力供給のオン設定があるときにデューティサイクルを管理するためにも、電力制御システム４５０を使用する。しかし、いくつかの実施態様では、バッテリー３３０からカトマイザ２０への出力のオン／オフ設定を決定するための第１のユニットと、デューティサイクルを管理するための第２のユニットとがあり得る（両方ともコントローラ４１０の制御を受ける）。加えて、ボタン３４０が図２に、コントローラ４１０に接続しているように示されているが、この場合ボタンは、それに応じてバッテリー３３０からカトマイザ２０への電力の供給を制御し、別の実施態様では、ボタンは、バッテリーユニット３３０からカトマイザ２０への電力供給ライン上に直接配置され、ボタンの動作状態に応じて、この電力供給ラインを開くこと、又は閉じることができる。さらに、コントローラ４１０の機能は、組み合わせでコントローラ４１０のように作動する一つ以上の構成要素にわたって分散させることができる。

【0036】

図３は、本開示のいくつかの実施形態による図１のｅシガレットのヒータ２３５の概略図である。ヒータ２３５は、ウィック２２５に巻き付けられた、「４２６」と示された第１のコイル、「４２７」と示された第２のコイルの二つのコイルを備える。（図を分かりやすくするために、コイル４２７は、コイル４２６と区別するように破線を用いて概略的に描かれているが、実際には両方のコイルとも、その全長に沿って電気の流れを支持するために、連続していることに留意されたい。）

【0037】

第１のコイル４２６は通常、ｅシガレットヒータコイル用に、ニクロム（ニッケルとクロムの合金）などの従来の材料で作られる。ヒータコイルワイヤとして使用するニクロムの標準的な一例は、（質量で）約８０％Ｎｉ及び２０％Ｃｒから作られるが、他のニクロム合金では、鉄及び／又は炭素などの少量の他の材料を含むことがあり、さらにニッケルとクロムの比率は非常に多様である。ヒータコイルとしてニクロムコイルを使用する主な理由は、その耐酸化性、及び高温における一般的な安定性、さらにはその耐腐食性（ｅリキッドを気化するためにコイルが使用される場合に重要）である。

【0038】

上で述べたように、ｅシガレットの温度を評価するのにヒータコイルの抵抗を使用することが検討された。すなわち線形近似では、例えば加熱コイルである材料の温度による抵抗の変化は次式で表すことができる。
Ｒ（Ｔ）＝Ｒ（Ｔ_０）（１＋αΔＴ）
ここで、Ｒ（Ｔ）は温度Ｔにおける抵抗であり（以下、簡単にするためにＲと書く）、Ｒ（Ｔ_０）は温度Ｔ_０における抵抗であり（以下、簡単にするためにＲ０と書く）、ΔＴ＝Ｔ−Ｔ_０、αは抵抗の温度係数である。ニクロムでは、この係数の標準値は比較的低く、Ｔ_０＝２９３Ｋでα≒４×１０^−４Ｋ^−１である（注：実際の値は厳密な組成などの影響を受ける）。その結果、温度による抵抗の変化は比較的小さく、したがって、温度変化に対する感受性は同様に非常に低い。

【0039】

例えば、２００℃（４７３Ｋ）の温度で動作しているときに２Ωの抵抗を有するニクロムヒータコイルを考える。コイルの一部分（２０％）が５０℃だけ過熱する、すなわち２５０℃（５２３Ｋ）まで過熱すると仮定すれば、過熱の前後の総抵抗について次の二つの式が得られる。
２＝Ｒ０（１＋α１８０）
Ｒ＝０．２Ｒ０（１＋α２３０）＋０．８×２
Ｒ０を消去すると次式が得られる。
Ｒ＝１．６＋［０．４（１＋α２３０）／（１＋α１８０）］
これらの温度において、なおα≒４×１０^−４Ｋ^−１であると仮定すれば、掛け合わせて
Ｒ＝１．６＋０．４０７５＝２．００７５Ω （例１）
となることが分かる。言い換えると、全体としてのコイルの抵抗の変化は、絶対的な言い方で０．００７５Ω、又は相対的な言い方で０．３７５％にすぎない。この変化を正確に測定するのは困難であることが理解されよう（特にｅシガレット１０に関しては）。

【0040】

コイル全体の温度が１００℃だけ上昇する、すなわち４７３Ｋ（Ｔ１）から５７３Ｋ（Ｔ２）まで上昇するように数値を変えたとしても、過熱の前後の総抵抗について次の二つの式が得られる。
２＝Ｒ０（１＋α（Ｔ１−Ｔ_０））
Ｒ＝Ｒ０（１＋α（Ｔ２−Ｔ_０））
再びＲ０を消去すると次式が得られる。
Ｒ＝２［（１＋α（Ｔ２−Ｔ_０））／（１＋α（Ｔ１−Ｔ_０））］
そして、掛け合わせて
Ｒ＝２．０７５Ω （例２）
となることが分かる。したがって、全体としてのコイルの抵抗の変化はなお、絶対的な言い方で０．０７５Ω、又は相対的な言い方で３．７３％にすぎない。

【0041】

抵抗の変化が比較的小さいので、上の式、Ｒ＝２［（１＋α（Ｔ２−Ｔ_０））／（１＋α（Ｔ１−Ｔ_０））］を次式のように近似できることに留意されたい。
Ｒ（Ｔ２）／Ｒ（Ｔ１）＝［（１＋α（Ｔ２−Ｔ_０））／（１＋α（Ｔ１−Ｔ_０））］≒１＋α（Ｔ２−Ｔ１）

【0042】

上記の考察の見地から、図３の第２のコイル４２７は、コイル４２６とは異なる材料で作られる。例えば、このコイルは、耐熱性（高温に耐える）でもあり、さらには耐腐食性でもあるチタンで作ることができる。さらに、チタンの抵抗温度係数は、α≒３．５×１０^−３Ｋ^−１である（やはり不純物などに影響されやすい）。

【0043】

第１のコイル４２６と第２のコイル４２７は直列に接続され、各コイルは通常（デフォルト）動作温度において１Ωの抵抗を有すると仮定する。これによりヒータ全体で２Ωの総抵抗、すなわち上記の例１及び例２と同じ総抵抗が得られる（したがって、所与の電圧供給では同じ電力がヒータに供給される）。各ヒータの２０％が付加的に５０℃上昇すると仮定される上記の例１の状況では、抵抗の総増加は、コイル４２６では約０．００３７Ωとなり、コイル４２７では０，０２１Ωとなって、約０．０２４７Ωの抵抗値の総増加が得られ、これは例１の、コイル４２７だけのそれ自体で得られるものの３倍よりも大きい。同様の増加が、第１のコイル４２６と第２のコイル４２７が並列に接続され、各コイルが４Ωの抵抗を有する場合にも得られる（この場合やはり、ヒータ全体で２Ωの総抵抗、すなわち上記の例１及び例２と同じ総抵抗が得られることになる）。

【0044】

第１のコイル４２６と第２のコイル４２７（第２のコイル４２７は著しく大きい抵抗熱係数を有する）の使用によって、ｅシガレット１０の内部の、より詳細にはカトマイザ２０の内部（又は、第１のコイル４２６及び第２のコイル４２７を含む、ｅシガレット１０の他の部分）の過熱を監視、検出し、過熱から保護する機能が強化される。前述のように、このような過熱は、ヒータ２３５によって気化させるｅリキッドが局部的又は完全に使い果たされる結果として、又は電気的故障、狭い空間内での動作（したがって外部冷却がない）などの様々な他の原因により、生じる可能性がある。いくつかの例によって実現される、より高い温度感受性をさらに（又は別法として）、ｅシガレットの正常な動作中に所望の気化温度に維持するための助けとするために、使用することができる。

【0045】

したがって動作中、電流モニタ４６０は、ヒータ２３５に供給される電流のレベルを追跡する。いくつかの場合において、電流レベルは、一定の電圧を（対象の期間にわたって）実際上仮定して、抵抗のインジケータとして間接的に利用することができる。或いは、システムは、監視された電流レベルと、バッテリー３３０からカトマイザ２０へ供給される既知の、又は推定された、又は測定された電圧とを組み合わせることによって、抵抗を直接監視することができる。間接的手法でも直接的手法でも、コントローラ４１０は、監視された抵抗のレベルの表示を追跡し、異常な状況、例えば、表示された抵抗レベルの比較的急な上昇、及び／又は異常に高いレベルの抵抗がもしあれば検出する。抵抗が通常は温度上昇と共に増大することを念頭に置くと（ただし一部の材料は負の抵抗熱係数を有する）、監視される抵抗の急な増大、又はこの抵抗の異常に高い値が（例えば）カトマイザ内部の過熱を示している可能性がある。

【0046】

実際には、コントローラは、正常な挙動と異常な挙動の区別を助けるために、様々な（又は同様な）閾値を備えることができる。例えば、ボタン３４０が最初に操作され、ヒータ２３５が通電されると、ヒータ抵抗が増大する（したがって電流が低下する）ことが予想される。これは装置の正常な動作を表すことになる。しかし、ヒータ抵抗が引き続き増大する、又はもっと後で吸入中に急に増大した場合には、これは装置の異常な動作を表している可能性がより高い。したがって、コントローラ４１０は、例えば、吸入の開始以来の、所定の時間閾値の後に起きる電流低下（したがって温度上昇）を探すように構成することができる。これらの閾値の適切な設定値は、実験的に、及び／又は所与の装置の動作をモデリングすることによって、決定することができる。

【0047】

別の実施態様では、コントローラ４１０は、初期の加熱期間中に（加熱処理の代わりに、又は、加熱処理の後期にも）電流低下（したがって温度上昇）を探すように構成することができる。こうすることの一つの動機は、装置が使用されるそれぞれの場合において潜在的な問題がもしあれば迅速に特定することであり、その結果、適切な是正措置をできるだけ速く取ることができる。別の動機は、一部のシステムが、最大限の電力（１のデューティサイクル）の初期期間を用いて加熱要素を所望の温度まで加熱し、次に、デューティサイクルを低減して、加熱要素をこの所望の温度に維持することである。抵抗の異常な増大を特定するのは、最大限の電力が一定の初期段階中の方が、デューティサイクルの低減に従って電力が変調される後の段階におけるよりも実際上容易である。

【0048】

コントローラ４１０が、モニタ４６０によって追跡される電流レベルに基づいて何らかの異常状態（例えば、抵抗の増大によって生じる可能性がある、一般には過熱を示す電流の急な低下）を検出した場合、コントローラ４１０は適切な是正（補償）措置を取ることができる。例えば、コントローラ４１０は、バッテリーからヒータ３３５への電力供給を制限（低減）し、さらにはオフさえするように電力制御システム４５０に命令することができる。コントローラ４１０はさらに、インターフェース４８０を介して、何らかの形の視覚による警告を使用者に与えることもできる。

【0049】

過熱をこのように検出し、したがって過熱から保護するために上述の第１のコイル４２６及び第２のコイル４２７を使用することには、いくつの利点がある。すなわち、第１のコイル４２６よりも高い抵抗熱係数（したがって高い温度感受性）を有する第２のコイル４２７を含むことによって、所与のレベルの過熱が、抵抗の、したがって電流レベルのより大きい、それゆえにより容易に検出される変化をもたらし得る点で、装置はそのような過熱に対して感受性が高くなる。一方で、ヒータ２３５が、高い抵抗熱係数を有する材料で全体的に作られること（すなわち実際上、第１のコイル４２６ではなく、第２のコイル４２７だけを使用すること）は、望ましくない場合がある。例えば、第２のコイル４２７の材料では、より高価である、又は加熱の効率が低い、又はより腐食されやすいことなどがあり得る。したがって、場合により、カトマイザ２０から供給される電力の大部分が、第２のコイル４２７ではなく第１のコイル４２６によって利用されるように構成することが望ましいことがある（例えば、こうすることは効率が高いので、又はコイル４２７を保護する助けになり得るためである）。これらの様々な問題に対処するためのいくつかの可能性のある選択肢について、以下で述べる。

【0050】

さらに、第１のコイル４２６及び第２のコイル４２７を使用することは、カトマイザ２０と装置３０の間の従来の２端子インターフェースとの整合性がある（例えば、ヒータ３５から電気的に分離することを必要とし、したがって、カトマイザ２０と装置部分３０の間に追加の端子を必要とする専用のセンサを使用することとは対照的）。加えて、ヒータ２３５は、第２のコイル４２７によって放散される電気エネルギーが、ｅシガレット１０の動作全体に寄与するように設計することができる。例えばヒータは、気化、又はカトマイザ２０を通る空気流（ヒータ２３５自体の上流又は下流）の加熱を支援することができる。したがって、第１のコイル４２６を一次的にはヒータコイル、二次的には（抵抗を監視するための）センサコイルと考えることができるのに対し、第２のコイル４２７を一次的にはセンサコイル、二次的にはヒータコイルと考えることができる。したがって、この手法は、過熱に対する保護の面で機能の改善を実現しながら、効率を維持することの助けになり得る。

【0051】

通常、第２のコイル４２７の抵抗熱係数は、第１のコイル４２６の抵抗熱係数よりもかなり大きく、例えば、少なくとも２倍、好ましくは４倍、好ましくは８倍大きい（上記のニクロムとチタンの例に関して）。いくつかの実施態様では、第１のコイル４２６の抵抗熱係数は、室温で１×１０^−３Ｋ^−１未満であり、例えば様々な形のニクロムでは室温で５×１０^−４Ｋ^−１未満であるが、第２のコイル４２７の第２の抵抗熱係数は、室温で１×１０^−３Ｋ^−１よりも大きく、例えばチタン、又はニッケル若しくは鋼などの他の金属／合金では、室温で２．５×１０^−３Ｋ^−１よりも大きい。

【0052】

上で示した例では、第１のコイル４２６は第２のコイル４２７と並列又は直列になっている。前者の選択肢は、図１に示された接続ワイヤ２３０のパターンに適合しており、ヒータ２３５の各端部からコネクタ２５Ａに至る１本のワイヤがあることを理解されたい。しかし、後者の選択肢に利用される接続ワイヤのパターンは、図１に示されたものと異なることがあり、例えば、コネクタ２５Ａへの両方の接続ワイヤがヒータ２３５の一方の端部から出て行き、第１のコイル４２６と第２のコイル４２７はヒータ２３５の反対の端部で接続する。当業者には、様々な実現可能なコイルの構成に応じて、別の可能な配線構成が考えられ得るであろう。

【0053】

図４Ａ〜図４Ｃは、ヒータ２３５の様々な実現可能な構成の例を示す。図４Ａは、第２のコイル４２７がヒータ２３５の中心部分だけに沿って置かれていることを除いて、図３の構成と類似している。このヒータの中心部分は、ウィック２２５の両端がリザーバ２１０の液体に接触する典型的な構成のリザーバ２１０から、ｅリキッドがウィック２２５に沿って移動する最も遠い箇所になり、それゆえに潜在的に最もドライアウトしやすいことを理解されたい。第２のコイル４２７の長さを減らすことは、コストを節減すること、及び／又は第２のコイル４２７の抵抗を低減することの助けになることができ、後者の態様では、対応して低減された温度に対する感受性にもかかわらず、電力の大部分が第１のコイル４２６によって放散されることが可能になり得る（少なくとも直列構成について）。

【0054】

図４Ｂは断面図を示し（すなわち、コイル軸に垂直）、第１のコイル４２６がやはりウィック２２５に巻き付けられている。しかし、この実施態様では、第２のコイル４２７は第１のコイル４２６よりも半径が大きく、したがって、ウィック２２５から離隔されている。この構成は、例えば、起こり得る腐食を最小限にする助けとなるように、ウィック２２５の液体と第２のコイル４２７の間の直接の接触を減らすのに役立ち得る。それにもかかわらず、第２のコイル４２７からの熱は、ｅリキッドの気化になお寄与することができる。この実施態様では、第２のコイル４２７は、図３に示されるように、第１のコイル４２６の全軸長に広がることがあり、或いは図４Ｂに示されるように、全長の一部分だけに広がることがあることに留意されたい。

【0055】

図４Ｃは別の実施態様を示し、この場合も第１のコイル４２６がウィック２２５に巻き付けられている。しかし、この実施態様では、第２のコイル４２７は、第１のコイル４２６の上下に配置された（しかし第１のコイル４２６とは接触していない）二つのストリップヒータ５２７Ａ及び５２７Ｂに置き換えられている。したがって、この構成の幾何形状は、図４Ｂのものにいくらか類似しており、熱感受性がより高い材料からなるヒータが第１のコイル４２６の外側にあるが、異なるタイプの抵抗ヒータが使用されている（コイルではない）。このストリップヒータ５２７Ａ、５２７Ｂの構成は、例えば、材料の熱感受性が高ければ高いほどワイヤに形成すること、又はコイルワイヤと比較して異なるレベルの抵抗を得ることがより困難であるか、又は費用がかかる場合に使用することができる。

【0056】

図５Ａ及び図５Ｂは、ヒータ２３５の二つの実現可能な回路構成の例を示す（これらの図は、物理的又は空間的構成物ではなく、電気的接続部を示すものである）。図５Ａは、二つのコイル部分６２７Ａ及び６２７Ｂで表された第２のコイルの中間点に接続されている第１のコイル４２６及びウィック２２５を示す。この構成では、コネクタ２５Ａによって形成できる二つの端子６２６Ａ及び６２６から電力供給される。この構成とした一つの潜在的な動機は、第２のコイル６２７の各コイル部分６２７Ａ、６２７Ｂが、第１のコイル４２６の電流の半分しか搬送しないことである（二つのコイル部分６２７Ａ、６２７Ｂが互いにほぼ同じ抵抗を有すると仮定して）。この構成は、例えば、第２のコイル４２７を保護するために、及び／又は第１のコイル４２６のより効率的な加熱を利用するために、第２のコイル４２７の電力放散を第１のコイル４２６の電力放散と比較して低減させるのに役立ち得る。

【0057】

図５Ａでは、コイル部分６２７Ａ、６２７Ｂは、別法として二つの別々のコイルと考えてもよいことに留意されたい。一般に、この手法のカトマイザ２０は、ちょうど二つのコイル（又は、より一般的に二つの抵抗ヒータ）を有することに限定されず、さらなるコイル又はヒータを、所与の実施態様の特定の状況に応じてそのような要望があれば有することができる。

【0058】

図５Ａで、カトマイザ２０は、装置部分との電気的接続のための、接点６２６Ａ及び６２６Ｂで表された二つだけの電気端子（実際には正負）を有する。しかし、図５Ｂは、コネクタ２５Ａが三つ（又は四つ以上）の電気端子を支持する別の構成を示す。この構成では、第１の端子７２６Ａが第１のコイル４２６（又はヒータ）への供給部として使用され、第２の端子７２６Ｂが第２のコイル４２７（又はヒータ）への供給部として使用され、この場合は両コイルが共通グランド帰路７２６Ｃを共有している。この構成は、第１のコイル４２６に供給される電流は気化に適切なレベルに設定することができ、第２のコイル４２７に供給される電流は熱検知のための別のレベルに設定することができるという点で、相当に適応性があることを理解されたい（第２のコイル４２７が加熱及び／又は気化をなお支援しているが）。この構成では、電流モニタ４６０は、接点７２６Ｂを介して第２のコイルに供給される電流レベルを監視することに留意されたい。この構成は、第２のコイル４２７の感受性が第１のコイル４２６によって実際上弱められないので、熱変動に対する良好な感受性が得られるが、コネクタ２５Ａ、２５Ｂがここではより複雑になる（追加端子のため）。

【0059】

図４Ａ〜図４Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｂを全体的に考察すると、第１のコイル４２６及び第２のコイル４２７は電気抵抗ヒータの例であること、及びこのような抵抗ヒータの別の形態を必要に応じて、これらのコイルの一方又は両方に使用できることが分かる。加えて、二つの抵抗ヒータの相対的配置及び構成は、任意の所与の実施態様の細部により、また同様にその電気的特性（抵抗、接続性など）により、必要に応じて個々に修正することができる。これらの変形形態は、全体的な熱感受性などの様々な基準（装置部分の監視システムに与えられる）と、高い熱感受性を有するコイル又はヒータの特定のニーズ（例えば、電力放散の低減、液体接触の低減など）とに対応する助けになるように利用することができる。

【0060】

したがって、全体として、本書に記載の様々な実施態様は、液体を気化させて、使用者が吸引する空気流に蒸気を発生させる第１の電気抵抗ヒータと、液体を気化させる及び／又は空気流を加熱する第２の電気抵抗ヒータとを備え、第１の電気抵抗ヒータが、第２の電気抵抗ヒータの第２の抵抗熱係数よりも小さい第１の抵抗熱係数を有し、さらに、少なくとも第２の電気抵抗ヒータの抵抗の変化を監視するように構成された制御システムを備える、電子蒸気供給システムを特に提供するものである。

【0061】

通常、第１及び／又は第２の電気抵抗ヒータはワイヤコイルであるが、いくつかの実施態様では他の設計を用いることができる。例えば、第１又は第２の電気抵抗ヒータの少なくとも一方は、ワイヤヒータ（コイル以外の何らかの構成になっている）、ストリップヒータ、平面ヒータなどとすることができる。第１と第２の電気抵抗ヒータは、設計が互いに異なっていてもよく、例えば、第１の電気抵抗ヒータはワイヤコイルとし、第２の電気抵抗ヒータは隣接のストリップとしてもよいことを理解されたい。第１及び第２の電気抵抗ヒータは一般に、比較的互いに近接しており、その結果、前者（第１の電気抵抗ヒータ）の過熱が第２の抵抗ヒータの温度上昇（したがって後者の抵抗の増大）を引き起こすことになる。利用できる多くの空間構成物（例えば同軸コイル、横並びコイル、大きいコイルに巻き付けられた小さいコイルなど）がある。

【0062】

第１及び第２の電気抵抗ヒータは通常、（異なる抵抗熱係数を得るために）異なる材料、例えば異なる金属で作られる。別の場合では、第１及び第２の電気抵抗ヒータは、例えば、ドーピング、様々な内部構造（例えば、炭素の様々な形に類似している）、様々なコーティングなどによって様々な抵抗熱係数が得られるように調製された同一又は同様の材料から作ることができる。

【0063】

場合によっては、第１及び第２の電気抵抗ヒータの少なくとも一方は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの絶縁材料で覆う、被覆する、又はコーティングすることとしてもよい。こうすることにより、第１と第２の電気抵抗ヒータは互いに接触することが可能になり、これは、制御された電気的分離を二つのヒータ間で依然として実現しながら、二つのヒータ間の良好な熱接触を確保すること、及び／又は様々な空間構成物を支持することに役立ち得る。いかなるこのような絶縁材料も一般に、比較的高い温度、及びｅシガレット内部の蒸気に対し耐性がなければならないことに留意されたい。

【0064】

通常、装置は、制御システムを含む再使用可能部分と、第１及び第２の電気抵抗ヒータを含む使い捨て部分とを備える。多くの場合、再使用可能部分と使い捨て部分は、正及び負の極性を示す二つの電気接点を使用して接続される。この場合、制御システムは一般に、第１と第２の電気抵抗ヒータの組み合わせを含めて、使い捨て部分の総抵抗の変化を全体として監視する。第２の電気抵抗ヒータは、この総抵抗の大部分の温度依存性をもたらすように構成することができる。

【0065】

いくつかの実施態様では、制御システムは、コントローラと組み合わせた電流センサを備えることができる。電流センサは、抵抗の代わりとして電流レベルを監視することができる（バッテリーからの適度に安定した電圧出力を仮定した場合）。通常、制御システムは、第２の電気抵抗ヒータの抵抗の変化を（それ自体で、又は第１の電気抵抗ヒータとの組み合わせで）監視するように構成され、この変化は、急激で大幅な温度上昇を、したがって潜在的に異常な状況を示す。この場合、制御システムは、異常な状況を示し得る、一つ以上の所定の基準を満たす抵抗の変化に基づいて、第１及び／又は第２の電気抵抗ヒータへの電力の供給を低減又は遮断するように構成することができる。例えば、制御システムは、監視されている抵抗がカトマイザの温度の大幅な上昇（ヒータの動作中に通常生じる温度上昇を超える上昇）を示す場合に、電力を遮断することができる。したがって、制御システムは、ヒータのドライアウト、及び電気的故障、並びに他の潜在的に危険な、又は望ましくない状況から保護する助けになり得る。

【0066】

上述の実施態様では一般に、例えばリザーバに収容された液体を、使用者が吸引する蒸気を発生させるための前駆体として利用する。しかし、他の実施態様では、ペースト、ゲル、又は固体材料を含む、別の形の蒸気前駆体を使用することがある。場合によっては、蒸気前駆体は、少なくとも部分的に、何らかの形のタバコ又は他の植物抽出物（例えば、乾葉、粉末、ペーストなど）から得ることができる。

【0067】

上記のように、上述の実施態様では、一つ以上のコイルを蒸気前駆体材料から蒸気を発生させるための電気抵抗ヒータとして一般に利用する。しかし、基板（例えばプリント回路基板）上に金属トラックを形成することによって生成された平面ヒータ、又は金属メッシュヒータ、又はセラミックヒータなどの、他のタイプ又は形の電気抵抗ヒータが知られている。第１及び第２の抵抗ヒータ（それぞれ、低い抵抗熱係数及び高い抵抗熱係数を有する）は、図４に示された、例えば両方がコイルである同じタイプのヒータとしても、又は別のタイプの抵抗ヒータとしてもよいことに留意されたい。さらに、第１及び第２の抵抗ヒータの一方又は両方が、複数の（類似している、又は類似していない）要素の組み合わせから形成されてもよく、例えば、第１の抵抗ヒータが複数のコイルなどから形成されてもよい。

【0068】

第１及び第２の抵抗ヒータは一般に、それぞれ正の抵抗熱係数（温度上昇と共に抵抗が増大する）を有するが、一部の材料、例えばセラミックは、負の抵抗熱係数（温度上昇と共に抵抗が減少する）を与えることができる。本書で、ある抵抗熱係数が別の抵抗熱係数よりも大きい、又は（小さい）と言う場合、これは大きさの観点で理解されなければならない。例えば、第１のヒータが、第２のヒータの抵抗熱係数（α_２）よりも小さい抵抗熱係数（α_１）を有する場合、これは、｜α_１｜＜｜α_２｜を意味する（ここで、｜α｜はαの絶対値である）。これは、概して言えば、コントローラは抵抗の増大又は低下に対し感受性を高くすることができ、それゆえに、検出を容易にするために重要であるのは（符号ではなく）抵抗の変化の大きさであるためである、ということを理解されたい。

【0069】

第１と第２の電気抵抗ヒータは一般に、直接又は間接的に互いに熱接触している。このような熱接触は熱力学的結合を形成して、第１の電気抵抗ヒータからの熱を第２の電気抵抗ヒータへ移送することができる。この熱力学的結合は、第１の電気抵抗ヒータの（潜在的に異常な）どんな温度の変化に対しても第２の電気抵抗ヒータ（したがって監視システム全体）の感受性を可能な限り高くするために、通常は可能な限り強くなければならない。熱力学的結合は、輻射、対流及び／又は伝導などの、熱移動の一つ以上の形を利用することができる。場合によっては、熱力学的結合は中間物を利用することができ、例えば、第１の電気抵抗ヒータにはウィックまでの良好な熱移動があり、ウィックには第２の電気抵抗ヒータまでの良好な熱移動があり得る（以て、第１と第２の電気抵抗ヒータの間に間接的な熱結合が得られる）。いくつかの実施態様では、最も懸念されるのが中間構成要素の温度であり得ることに留意されたい。例えば、第２の電気抵抗ヒータの中心は、装置の外部ハウジングのいかなる過度の温度も監視する助けになるものであり得る。その理由は、（外部ハウジングの過度の温度が第１の電気抵抗ヒータの加熱によって生じる可能性があろうとも）外部ハウジングが使用者に触れられる可能性が最も高い部分であるからである。

【0070】

様々な問題に対処し、技術を進歩させるために、本開示では例示によって、特許請求された本発明（複数可）を実践できる様々な実施形態を示す。本開示の利点及び特徴は、諸実施形態の単なる代表例であり、網羅的及び／又は排他的なものではない。これらの利点及び特徴は、特許請求された本発明（複数可）を理解することを助け教示するためにだけ提示されている。本開示の利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び／又は他の態様は、特許請求の範囲によって定義される本開示に対する限定、又は他特許請求の範囲の等価物に対する限定と解釈されるべきものではないこと、並びに、特許請求の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用することができ、また修正を加えることができることを理解されたい。様々な実施形態は、本書に特に記載されたもの以外の、開示された要素、構成要素、特徴、部材、ステップ、手段などの様々な組み合わせを適切に備えるか、これらから成るか、これらから本質的に成ることができる。本開示は、現在は特許請求されていない、しかし将来は特許請求される可能性がある、他の発明を含み得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】