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▶ アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッドの特許一覧
(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】6965236
(24)【登録日】2021年10月22日
(45)【発行日】2021年11月10日
(54)【発明の名称】放射加熱によるエアロゾル送達デバイス
(51)【国際特許分類】
A24F 47/00 20200101AFI20211028BHJP
A24F 40/46 20200101ALI20211028BHJP
【ＦＩ】
A24F47/00
A24F40/46
【請求項の数】15
【全頁数】38
(21)【出願番号】特願2018-503534(P2018-503534)
(86)(22)【出願日】2016年7月20日
(65)【公表番号】特表2018-528762(P2018-528762A)
(43)【公表日】2018年10月4日
(86)【国際出願番号】US2016043114
(87)【国際公開番号】WO2017019402
(87)【国際公開日】20170202
【審査請求日】2019年6月14日
(31)【優先権主張番号】14/808,450
(32)【優先日】2015年7月24日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】14/958,651
(32)【優先日】2015年12月3日
(33)【優先権主張国】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】516097871
【氏名又は名称】アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チャン，イー−ピン
(72)【発明者】
【氏名】デイビス，マイケル・エフ
(72)【発明者】
【氏名】シアーズ，スティーブン・ベンソン
(72)【発明者】
【氏名】タラスキー，カレン・ブイ
(72)【発明者】
【氏名】パイク，スーザン・ケイ
(72)【発明者】
【氏名】ワトソン，ニコラス・ハリソン
(72)【発明者】
【氏名】レイノルズ、スティーブン・シー
【審査官】
沼田 規好
(56)【参考文献】
【文献】
中国特許出願公開第１０４６４３２９０（ＣＮ，Ａ）
【文献】
特表２０１５−５０６１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１４−５２５２５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ２４Ｆ ４７／００
Ａ２４Ｆ ４０／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル送達デバイスのための噴霧器であって、噴霧器は、
チャンバ壁で形成され、内部に送達される電磁放射をトラップするために構成されたチャンバと、
チャンバ内に電磁放射を提供するように構成された放射源と、
放射源と蒸気化配置になるように少なくとも一部分が放射トラップチャンバ内に位置付けられた芯と、
を備え、
チャンバ壁の内側は、放射源によって提供された電磁放射の実質的に全てを吸収するように黒体として構成され、または、放射源によって提供された電磁放射の実質的に全てを反射するように白体として構成され、
チャンバが、実質的に球形状である、噴霧器。
チャンバ壁で形成され、内部に送達される電磁放射をトラップするために構成されたチャンバと、
チャンバ内に電磁放射を提供するように構成された放射源と、
放射源と蒸気化配置になるように少なくとも一部分が放射トラップチャンバ内に位置付けられた芯と、
を備え、
チャンバ壁の内側は、放射源によって提供された電磁放射の実質的に全てを吸収するように黒体として構成され、または、放射源によって提供された電磁放射の実質的に全てを反射するように白体として構成され、
チャンバが、実質的に球形状である、噴霧器。
【請求項2】
放射源がレーザダイオードを備える、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項3】
チャンバが、流体連通する入口と出口とを備える、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項4】
放射源が、チャンバのチャンバ壁に位置付けられる、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項5】
放射源が、チャンバ内に位置付けられ、チャンバ壁から離間される、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項6】
放射源が、チャンバの長手軸に実質的に沿って延在する、請求項５に記載の噴霧器。
【請求項7】
放射源が、約３９０ｎｍから約１ｍｍの範囲の波長を有する放射を放出するように構成される、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項8】
芯が、チャンバのチャンバ壁の内側の少なくとも一部分を裏打ちするレイヤとして構成される、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項9】
チャンバのチャンバ壁が、それを貫通して延在するチャネルを備え、芯の一部分がチャネルを通って延在する、請求項８に記載の噴霧器。
【請求項10】
芯が、芯の第１のセクションがチャンバの外側に位置付けられ、芯の第２のセクションがチャンバの内側に位置付けられるように、チャンバのチャンバ壁の少なくとも１つの開口を貫通する、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項11】
放射源が、芯の第２のセクションの少なくとも一部分に接触している、請求項１０に記載の噴霧器。
【請求項12】
外側シェルと、
外側シェル内に位置付けられた、請求項１から１１のいずれか一項に記載の噴霧器と、
を備える、エアロゾル送達デバイス。
外側シェル内に位置付けられた、請求項１から１１のいずれか一項に記載の噴霧器と、
を備える、エアロゾル送達デバイス。
【請求項13】
外側シェルが、空気流入口を備え、エアロゾルポートを有する口元端部を備える、請求項１２に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項14】
デバイスが、電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数を更に備える、請求項１２に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項15】
電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数が、外側シェルに接続可能な制御筐体内に位置付けられる、請求項１４に記載のエアロゾル送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、喫煙物品などのエアロゾル送達デバイスに関し、より詳細には、エアロゾルの生成のために電気的に発生された熱を利用し得るエアロゾル送達デバイス（例えば、一般に電子タバコと称される喫煙物品）に関する。喫煙物品は、タバコから製造され得るもしくはタバコに由来し得る材料を組み込み得る、または他の方法でタバコを組み込み得るエアロゾル前駆体を加熱するように構成されてよく、この前駆体は人間による消費のために吸入可能な物質を形成可能である。
【背景技術】
【0002】
多くの喫煙デバイスが、使用のためにタバコを燃焼させることを必要とする喫煙製品の改良品としてまたは代替品として、長年にわたって提案されてきた。それらのデバイスの多くは、その意図するところでは、紙巻きタバコ、葉巻、またはパイプによる喫煙に関連する感覚を提供するが、タバコの燃焼からもたらされる相当の量の不完全燃焼および熱分解生成物を送達することがないように設計されている。そのために、揮発性材料を蒸気化または加熱するために電気エネルギーを利用する、またはタバコを著しい程度まで燃焼させることなく紙巻きタバコ、葉巻、またはパイプによる喫煙の感覚を提供すること試みる、数多くの喫煙製品、香味生成器、薬用吸入器が提案されてきた。例えば、引用により本明細書に組み込まれている、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらに対する米国特許第７，７２６，３２０号、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ，Ｊｒ．らに対する米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号、およびＳｅａｒｓらに対する米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号において説明される背景技術において述べられている様々な代替的喫煙物品、エアロゾル送達デバイス、および発熱源を参照されたい。また、例えば、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている、２０１４年２月３日出願のＢｌｅｓｓらに対する米国特許出願第１４／１７０，８３８号においてブランド名および販売元によって参照される、様々な種類の喫煙物品、エアロゾル送達デバイス、および電動発熱源も参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第７，７２６，３２０号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書
【特許文献4】米国特許第８，８８１，７３７号明細書
【特許文献5】米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書
【特許文献6】米国特許第８，９１０，６３９号明細書
【特許文献7】米国特許第５，１５４，１９２号明細書
【特許文献8】米国特許第８，４９９，７６６号明細書
【特許文献9】米国特許第８，５３９，９５９号明細書
【特許文献10】米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号明細書
【特許文献11】米国特許第５，２６１，４２４号明細書
【特許文献12】米国特許第５，３７２，１４８号明細書
【特許文献13】国際公開第２０１０／００３４８０号
【特許文献14】米国特許第４，７３５，２１７号明細書
【特許文献15】米国特許第４，９４７，８７４号明細書
【特許文献16】米国特許第６，０４０，５６０号明細書
【特許文献17】米国特許第７，０４０，３１４号明細書
【特許文献18】米国特許第８，２０５，６２２号明細書
【特許文献19】米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号明細書
【特許文献20】米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書
【特許文献21】米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号明細書
【特許文献22】米国特許第８，５２８，５６９号明細書
【特許文献23】米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号明細書
【特許文献24】米国特許出願公開第２０１４／００５９７８０号明細書
【特許文献25】米国特許第８，９１０，６４０号明細書
【特許文献26】米国特許第７，２１７，３２０号明細書
【特許文献27】米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号明細書
【特許文献28】米国特許出願公開第２０１３／０２１３４１７号明細書
【特許文献29】米国特許出願公開第２０１５／００２０８２３号明細書
【特許文献30】米国特許出願公開第２０１５／００２０８３０号明細書
【特許文献31】国際公開第２０１４／１８２７３６号
【特許文献32】米国特許第５，９６７，１４８号明細書
【特許文献33】米国特許第５，９３４，２８９号明細書
【特許文献34】米国特許第５，９５４，９７９号明細書
【特許文献35】米国特許第８，３６５，７４２号明細書
【特許文献36】米国特許第８，４０２，９７６号明細書
【特許文献37】米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号明細書
【特許文献38】米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号明細書
【特許文献39】米国特許出願公開第２０１３／０２９８９０５号明細書
【特許文献40】米国特許出願公開第２０１３／０１８０５５３号明細書
【特許文献41】米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書
【特許文献42】米国特許出願公開第２０１４／０２６１４０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
エアロゾル送達デバイスにおける使用のためのエアロゾル前駆体組成物のためのリザーバであって、エアロゾル送達デバイスの形成を向上させるために提供される、リザーバを提供することが望ましい。このようなリザーバを利用して作製されるエアロゾル送達デバイスを提供することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、エアロゾル送達デバイス、そのようなデバイスを形成する方法、およびそのようなデバイスの要素に関する。エアロゾル送達デバイスは、放射加熱の利用を通じて、および／または集中された加熱の利用を通じて、エアロゾル前駆体組成物の向上された加熱を提供し得る。放射加熱を利用するエアロゾル送達デバイスの構成は、それによって輸送される液体を蒸気化するために加熱される芯（ｗｉｃｋ）の炭化が皆無かそれに近くなり得る点において、特に有益であり得る。放射加熱の使用は、エアロゾル送達デバイスにおけるヒータおよび／または芯の使用可能な寿命を著しく増加させることもできる。更には、放射加熱は、エアロゾル前駆体液体の加熱によって形成される任意の熱劣化構成要素を減少および／または除去することにおいても有益であり得る。放射加熱は、同様に、芯と芯の周りに巻かれた加熱ワイヤとの界面における焦げの熱分解および／または堆積などの、知られているエアロゾル形成デバイスにおける問題を緩和または除去し得る。
【0006】
いくつかの実施形態において、デバイスは、その内部に送達され得る電磁放射をトラップするために構成されたチャンバを含み得る。チャンバが、チャンバの壁の内側面の構成によって、少なくとも部分的に放射のトラップを提供してよい。いくつかの実施形態において、デバイスが、レーザダイオードなどの集中された加熱を提供するヒータを含み得る。好ましくは、レーザダイオードが、エアロゾル前駆体組成物の蒸気化のために調整され得た、および／またはエアロゾル前駆体組成物が蒸気化のためにそれを介して提供され得る芯または類似の要素を加熱するために調整され得た特定の波長または波長帯域の電磁放射を送達するように構成され得る。特には、レーザダイオードが、チャンバ内に電磁放射を送達するように位置付けられ得、チャンバが、放射トラップを行うように構成されてよい。レーザダイオードが好ましいが、抵抗加熱ワイヤ、マイクロヒータなどの、他の熱源も利用されてよい。適切なマイクロヒータが、引用により本明細書に組み込まれている、Ｃｏｌｌｅｔｔらに対する米国特許第８，８８１，７３７号において説明されている。例えば、マイクロヒータが、ヒータ配線（例えば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｔ／Ｔｉ、ホウ素をドープしたシリコン、または他の金属もしくは金属合金などの抵抗要素）をその上に有した基板（例えば、クオーツ、シリカ）を備え得、ヒータ配線は、基板に印刷されてよく、または他の方法によって基板に施されてよい。不動態化レイヤ（例えば、酸化アルミニウムまたはシリカ）が、ヒータ配線を覆って設けられてよい。チャンバとレーザダイオードなどのヒータとの組合せが噴霧器を形成してよく、噴霧器が、芯または類似の要素を含んでもよい。噴霧器が、外側シェル内に位置付けられてよく、外側シェルがエアロゾル送達デバイスを画定してよい。そのような外側シェルが、エアロゾル送達デバイスを形成するために必要な全ての要素を含んでよい。いくつかの実施形態において、外側シェルが、制御体と組み合わされてよく、制御体自体が、電源、マイクロコントローラ、センサ、出力器（例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、触覚式フィードバック要素など）などの要素を含む筐体を含んでよい。
【0007】
いくつかの実施形態において、本開示によるエアロゾル送達デバイスは、外側シェルと、外側シェル内に位置付けられ、チャンバ壁を備える放射トラップチャンバ（ｒａｄｉａｔｉｏｎ−ｔｒａｐｐｉｎｇ ｃｈａｍｂｅｒ）と、放射トラップチャンバ内に放射を提供するように構成された放射源と、を備え得る。エアロゾル送達デバイスは、１つまたは複数の更なる特徴によって定義されてよく、以下の記載はその例示であり、任意のやり方で組み合わされ得る。
【0008】
エアロゾル送達デバイス内の放射トラップチャンバが、実質的に球形状であり得る。
【0009】
エアロゾル送達デバイス内の放射トラップチャンバが、実質的に長細形状（例えば、実質的に管状）であり得る。
【0010】
放射トラップチャンバの内側（例えば、チャンバを形成する壁の内側面、またはチャンバ内の壁の表面）が、放射源からの放射を吸収すること、放出することおよび反射することのうちの１つまたは複数を行うように構成され得る。
【0011】
放射トラップチャンバの内側が黒体として構成され得る。
【0012】
放射トラップチャンバの内側が白体として構成され得る。
【0013】
放射トラップチャンバが、流体連通する入口と出口とを備え得る。
【0014】
放射源が、放射トラップチャンバのチャンバ壁に位置付けられ得る。
【0015】
放射源が、放射トラップチャンバ内に位置付けられ得、チャンバ壁から離間され得る。
【0016】
放射源が、エアロゾル送達デバイスの長手軸に実質的に沿って延在し得、特には、長手軸に対して実質的に平行になるように延在し得る。
【0017】
放射源がレーザダイオードを備え得る。
【0018】
放射源が、約３９０ｎｍから約１ｍｍの範囲の波長を有する電磁放射を放出するように構成され得る。
【0019】
放射源が、可視光の範囲の波長を有する電磁放射を放出するように構成され得る。
【0020】
放射源が、紫光から遠赤外光の範囲の波長を有する電磁放射を放出するように構成され得る。
【0021】
放射源が、１，０００ｎｍ以下の、５００ｎｍ以下の、２５０ｎｍ以下の、１００ｎｍ以下の、５０ｎｍ以下の、１０ｎｍ以下の、５ｎｍ以下の、または２ｎｍ以下の帯域幅を有する波長帯域内の電磁放射を放出するように構成され得る。
【0022】
エアロゾル送達デバイスが、放射トラップチャンバ内にエアロゾル前駆体組成物を送達するように構成された芯を備え得る。
【0023】
芯が、芯の第１のセクションが放射トラップチャンバの外側に位置付けられ、芯の第２のセクションが放射トラップチャンバの内側に位置付けられるように、放射トラップチャンバのチャンバ壁の少なくとも１つの開口を貫通し得る。芯の第２のセクションが蒸気化セクションであり得、芯の第１のセクションが輸送セクションであり得る。芯の第１のセクションが、芯の第２のセクションから離間するように延在するアームを形成してよい。
【0024】
放射源が、芯の第２のセクションの少なくとも一部分に接触し得る。
【0025】
芯の第２のセクションが、外側シェルの長手軸に対して実質的に垂直に位置付けられ得る。
【0026】
芯が、放射トラップチャンバのチャンバ壁の内側の少なくとも一部分を裏打ちするレイヤとして構成され得る。
【0027】
放射トラップチャンバのチャンバ壁が、それを貫通して延在するチャネルを備え得、芯の一部分がチャネルを通って延在し得る。
【0028】
外側シェルが、空気流入口を備え得、エアロゾルポートを有する口元端部（ｍｏｕｔｈｅｎｄ）を備え得る。
【0029】
エアロゾル送達デバイスが、それを貫通し、一端部において空気流入口によって画定され、反対側の端部においてエアロゾルポートに画定される空気路を備え得る。空気路が、放射トラップチャンバを貫通して延在し得る。空気路が実質的に直線的であり得る。
【0030】
エアロゾル送達デバイスが、電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数を備え得る。
【0031】
電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数が、外側シェルに接続可能な制御筐体内に位置付けられ得る。
【0032】
いくつかの実施形態において、本開示によるエアロゾル送達デバイスは、外側シェルと、エアロゾル前駆体組成物を蒸気化させるために構成されたヒータであって、レーザダイオードを備えるヒータと、を備え得る。エアロゾル送達デバイスは、１つまたは複数の更なる特徴によって定義されてよく、以下の記載はその例示であり、任意のやり方で組み合わされ得る。
【0033】
エアロゾル送達デバイスが、電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数を備え得る。
【0034】
電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数が、外側シェルに接続可能な制御筐体内に位置付けられ得る。
【0035】
外側シェルが、空気流入口を備え得、エアロゾルポートを有する口元端部を備え得る。
【0036】
エアロゾル送達デバイスが、それを貫通し、一端部において空気流入口によって画定され、反対側の端部においてエアロゾルポートに画定される空気路を備え得る。空気路が実質的に直線的であり得る。
【0037】
エアロゾル送達デバイスが、ヒータと蒸気化配置になるように、リザーバからエアロゾル前駆体組成物を送達するように構成された芯を備え得る。
【0038】
エアロゾル送達デバイスが、チャンバ壁を有する放射トラップチャンバを備え得、ヒータが放射トラップチャンバ内に位置付けられる。ヒータがチャンバ壁上にまたはチャンバ壁内に位置付けられ得る。ヒータがチャンバ壁から離間して位置付けられ得る。
【0039】
芯が、芯の第１のセクションが放射トラップチャンバの外側に位置付けられ、芯の第２のセクションが放射トラップチャンバの内側に位置付けられるように、放射トラップチャンバのチャンバ壁の少なくとも１つの開口を貫通し得る。
【0040】
芯が、放射トラップチャンバのチャンバ壁の内側の少なくとも一部分を裏打ちするレイヤとして構成され得る。
【0041】
放射トラップチャンバが、実質的に球形状であり得る。
【0042】
放射トラップチャンバが、実質的に長細形状（例えば、実質的に管状）であり得る。
【0043】
放射トラップチャンバの内側（例えば、チャンバを形成する壁の内側面、またはチャンバ内の壁の表面）が、放射源からの放射を吸収すること、放出することおよび反射することのうちの１つまたは複数を行うように構成され得る。
【0044】
放射トラップチャンバの内側が黒体として構成され得る。
【0045】
放射トラップチャンバの内側が白体として構成され得る。
【0046】
１つまたは複数の実施形態において、エアロゾル送達デバイスは：筐体と、エアロゾル前駆体液体と、加熱面を有する第１のヒータと、加熱面を有する第２のヒータと、少なくとも一端部がエアロゾル前駆体液体と吸い上げ配置にある液体輸送要素と、を備え得、第１のヒータおよび第２のヒータが、それらの間に位置付けられた流体輸送要素の一部分に対して実質的に平行な配置に整列され得る。エアロゾル送達デバイスは、１つまたは複数の更なる特徴によって定義されてよく、以下の記載はその例示であり、任意のやり方で組み合わされ得る。
【0047】
エアロゾル前駆体液体が、少なくとも１つの壁によって、第１のヒータおよび第２のヒータから物理的に離間され得る。特には、少なくとも１つの壁が、エアロゾル前駆体液体を保管するチャンバを少なくとも部分的に画定し得る。いくつかの実施形態において、エアロゾル前駆体液体を保管するチャンバが、筐体に対して実質的に環状に配置され得る。
【0048】
エアロゾル前駆体液体を保管するチャンバが再充填可能であり得る。
【0049】
エアロゾル前駆体液体を第１のヒータおよび第２のヒータから物理的に離間させる少なくとも１つの壁が、液体輸送要素の少なくとも１つの端部がそれを通って延在する少なくとも１つの開口を含み得る。特には、この少なくとも１つの開口が、耐漏出ガスケットを含み得る。
【0050】
第１のヒータおよび第２のヒータが、それらの間にエアロゾル形成空間を画定するように離間して配置され得る。
【0051】
第１のヒータおよび第２のヒータが、エアロゾル形成空間が筐体の長手軸に対して実質的に平行になるように配置され得る。
【0052】
デバイスが、筐体を貫通する空気流路を含み得、前記空気流路が、第１のヒータと第２のヒータとの間に画定される空間を通って筐体のエアロゾル出口に延在する。
【0053】
デバイスが、コントローラ、電源および流量センサのうちの１つまたは複数を更に備え得る。
【0054】
エアロゾル送達デバイスが、筐体に接続可能な第２の筐体を更に備え得、コントローラ、電源および流量センサのうちの１つまたは複数が第２の筐体内に位置付けられる。
【0055】
いくつかの実施形態において、本開示は、エアロゾル送達デバイスのための噴霧器を提供し得る。特には、噴霧器は、チャンバ壁で形成される放射トラップチャンバと、放射トラップチャンバ内に位置付けられた放射源と、ヒータと蒸気化配置になるように少なくとも一部分が放射トラップチャンバ内に位置付けられた芯と、を備え得る。噴霧器は、１つまたは複数の更なる特徴によって定義されてよく、以下の記載はその例示であり、任意のやり方で組み合わされ得る。
【0056】
放射トラップチャンバが、実質的に球形状であり得る。
【0057】
放射トラップチャンバが、実質的に長細形状であり得る（例えば、実質的に管状であってよい）。
【0058】
放射トラップチャンバの内側（例えば、チャンバを形成する壁の内側面、またはチャンバ内の壁の表面）が、放射源からの放射を吸収すること、放出することおよび反射することのうちの１つまたは複数を行うように構成され得る。
【0059】
放射トラップチャンバの内側が黒体として構成され得る。
【0060】
放射トラップチャンバの内側が白体として構成され得る。
【0061】
放射源がレーザダイオードを備え得る。
【0062】
放射源が抵抗加熱ワイヤを備え得る。
【0063】
１つまたは複数の実施形態において、エアロゾル形成デバイスのための噴霧器は：加熱面を有する第１のヒータと、加熱面を有する第２のヒータと、液体輸送要素と、を備え得、第１のヒータおよび第２のヒータは、それらの間に位置付けられた流体輸送要素に対して実質的に平行な配置に整列され得る。噴霧器は、１つまたは複数の更なる特徴によって定義されてよく、以下の記載はその例示であり、任意のやり方で組み合わされ得る。
【0064】
第１のヒータおよび第２のヒータが、それぞれの加熱面を互いに対向させた状態で離間され得る。
【0065】
液体輸送要素が、明確に、第１のヒータおよび第２のヒータのうちのどちらとも直接的に接触しなくてよい。
【0066】
第１のヒータおよび第２のヒータが、実質的に平坦な形状を有し得る。
【0067】
第１のヒータおよび第２のヒータがそれぞれ、加熱面を画定するように表面に加熱配線を有する基板を備え得る。必要に応じて、第１のヒータおよび第２のヒータの各々の加熱面が、ヒータ配線を覆う不動態化レイヤを更に備え得る。
【0068】
液体輸送要素が、セラミック材料から成り得る。
【0069】
液体輸送要素が、繊維状材料から成り得る。
【0070】
液体輸送要素が、開放気孔ネットワーク（ｏｐｅｎ ｐｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）（すなわち、多孔性ガラス、焼結多孔性ガラスビーズ、焼結多孔性セラミックビーズ、多孔性カーボン、またはグラファイト）を含む剛性の多孔性構造を備え得る。
【0071】
液体輸送要素が、対向する端部を備え得る。特には、液体輸送要素の対向する端部のうちの少なくとも１つが、第１のヒータおよび第２のヒータと加熱配置にならないように第１のヒータおよび第２のヒータから離間して延在し得る。
【0072】
噴霧器が、第１のヒータ要素および第２のヒータ要素を取り囲む少なくとも１つの壁で形成される噴霧器筐体を更に備え得る。
【0073】
噴霧器筐体が、液体輸送要素がそれを通って延在する少なくとも１つの開口を備え得る。
【0074】
噴霧器筐体が、少なくとも１つの開口に耐漏出ガスケットを含み得る。
【0075】
噴霧器筐体が、空気入口とエアロゾル出口とを備え得る。
【0076】
いくつかの実施形態において、本開示は、エアロゾル送達デバイスを形成する方法に関し得る。例えば、そのような方法は、外側シェル内に噴霧器を挿入するステップであって、噴霧器は、放射トラップチャンバと、電磁放射を提供するように構成されたヒータと、を備える、挿入するステップを備え得る。噴霧器は、芯を更に備え得、芯は開口を通って放射トラップチャンバ内に至ってよく、および／または芯は、放射トラップチャンバを形成する壁の内側面など、チャンバの内側面を実質的に裏打ちしてよい。方法は、ヒータと１つまたは複数の電気接点との間に電気的接続を確立するステップを備え得る。電気接点は、ヒータと電源との間に電気的接続を提供するように構成されてよく、電源は外側シェル内に位置付けられてよく、または別個の制御体内に位置付けられてよく、制御体は、電気的接続を形成するように外側シェルに接続可能であってよい。方法は、リザーバ内に保管されたエアロゾル前駆体組成物と芯とが流体連通するように、外側シェル内にリザーバを挿入するステップを備えてよい。
【0077】
１つまたは複数の実施形態において、本開示は、吸入のための蒸気を形成する方法に関し得る。例えば、そのような方法は：エアロゾル前駆体液体を液体輸送要素に沿って供給するステップであって、液体輸送要素の一部分は、実質的に平行な配置に整列された第１のヒータと第２のヒータとの間に位置付けられる、供給するステップと、液体輸送要素に沿って供給されるエアロゾル前駆体液体の少なくとも一部分を第１のヒータおよび第２のヒータによって加熱し、蒸気化させるために十分な電力を第１の加熱要素および第２の加熱要素に提供するステップと、を備え得る。方法は、１つまたは複数の更なる特徴によって定義されてよく、以下の記載はその例示であり、任意のやり方で組み合わされ得る。
【0078】
第１のヒータおよび第２のヒータが、それらの間にエアロゾル化空間を画定するように離間され得、液体輸送要素がエアロゾル化空間内に位置付けられ、液体輸送要素が、第１のヒータおよび第２のヒータのうちのどちらとも物理的に接触していない。
【0079】
液体輸送要素に沿って供給されるエアロゾル前駆体液体の加熱が、実質的に第１のヒータおよび第２のヒータからの放射加熱のみによってなされ得る。
【0080】
本発明は、非限定的に、以下の実施形態を含む：
【0081】
実施形態１：外側シェルと、外側シェル内に位置付けられ、チャンバ壁を備える放射トラップチャンバと、放射トラップチャンバ内に放射を提供するように構成された放射源と、を備える、エアロゾル送達デバイス。
【0082】
実施形態２：放射トラップチャンバが、実質的に球形状である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0083】
実施形態３：放射トラップチャンバが、長細形状である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0084】
実施形態４：放射トラップチャンバのチャンバ壁の内側が、放射源からの放射を吸収すること、放出することおよび反射することのうちの１つまたは複数を行うように構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0085】
実施形態５：チャンバ壁の内側が黒体として構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0086】
実施形態６：チャンバ壁の内側が白体として構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0087】
実施形態７：放射トラップチャンバが、流体連通する入口と出口とを備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0088】
実施形態８：放射源が、放射トラップチャンバのチャンバ壁に位置付けられる、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0089】
実施形態９：放射源が、放射トラップチャンバ内に位置付けられ、チャンバ壁から離間される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0090】
実施形態１０：放射源が、エアロゾル送達デバイスの長手軸に実質的に沿って延在する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0091】
実施形態１１：放射源がレーザダイオードを備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0092】
実施形態１２：放射源が、約３９０ｎｍから約１ｍｍの範囲の波長を有する放射を放出するように構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0093】
実施形態１３：放射トラップチャンバ内にエアロゾル前駆体組成物を送達するように構成された芯を更に備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0094】
実施形態１４：芯が、芯の第１のセクションが放射トラップチャンバの外側に位置付けられ、芯の第２のセクションが放射トラップチャンバの内側に位置付けられるように、放射トラップチャンバのチャンバ壁の少なくとも１つの開口を貫通する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0095】
実施形態１５：放射源が、芯の第２のセクションの少なくとも一部分に接触する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0096】
実施形態１６：芯の第２のセクションが、外側シェルの長手軸に対して実質的に垂直に位置付けられる、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0097】
実施形態１７：芯が、放射トラップチャンバのチャンバ壁の内側の少なくとも一部分を裏打ちするレイヤとして構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0098】
実施形態１８：放射トラップチャンバのチャンバ壁が、それを貫通して延在するチャネルを備え得、芯の一部分がチャネルを通って延在する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0099】
実施形態１９：外側シェルが、空気流入口を備え得、エアロゾルポートを有する口元端部を備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0100】
実施形態２０：デバイスが、電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数を更に備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0101】
実施形態２１：電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数が、外側シェルに接続可能な制御筐体内に位置付けられる、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0102】
実施形態２２：外側シェルと、エアロゾル前駆体組成物を蒸気化させるために構成されたヒータであって、レーザダイオードを備えるヒータと、を備える、エアロゾル送達デバイス。
【0103】
実施形態２３：デバイスが、電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数を更に備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0104】
実施形態２４：電源、圧力センサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数が、外側シェルに接続可能な制御筐体内に位置付けられる、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0105】
実施形態２５：外側シェルが、空気流入口を備え得、エアロゾルポートを有する口元端部を備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0106】
実施形態２６：ヒータと蒸気化配置になるように、リザーバからエアロゾル前駆体組成物を送達するように構成された芯を更に備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0107】
実施形態２７：チャンバ壁を有する放射トラップチャンバを更に備え、ヒータが放射トラップチャンバ内に位置付けられる、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0108】
実施形態２８：芯が、芯の第１のセクションが放射トラップチャンバの外側に位置付けられ、芯の第２のセクションが放射トラップチャンバの内側に位置付けられるように、放射トラップチャンバのチャンバ壁の少なくとも１つの開口を貫通する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0109】
実施形態２９：芯が、放射トラップチャンバのチャンバ壁の内側の少なくとも一部分を裏打ちするレイヤとして構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0110】
実施形態３０：放射トラップチャンバが、実質的に球形状である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0111】
実施形態３１：放射トラップチャンバが、長細形状である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0112】
実施形態３２：放射トラップチャンバのチャンバ壁の内側が、放射源からの放射を吸収すること、放出することおよび反射することのうちの１つまたは複数を行うように構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0113】
実施形態３３：チャンバ壁の内側が黒体として構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0114】
実施形態３４：チャンバ壁の内側が白体として構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0115】
実施形態３５：エアロゾル送達デバイスのための噴霧器であって、噴霧器は：チャンバ壁で形成される放射トラップチャンバと、放射トラップチャンバ内に位置付けられた放射源と、ヒータと蒸気化配置になるように少なくとも一部分が放射トラップチャンバ内に位置付けられた芯と、を備える、噴霧器。
【0116】
実施形態３６：放射トラップチャンバが、実質的に球形状である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0117】
実施形態３７：放射トラップチャンバが、長細形状である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0118】
実施形態３８：放射トラップチャンバのチャンバ壁の内側が、放射源からの放射を吸収すること、放出することおよび反射することのうちの１つまたは複数を行うように構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0119】
実施形態３９：チャンバ壁の内側が黒体として構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0120】
実施形態４０：チャンバ壁の内側が白体として構成される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0121】
実施形態４１：放射源がレーザダイオードを備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0122】
実施形態４２：エアロゾル送達デバイスのための噴霧器であって、噴霧器は：加熱面を有する第１のヒータと、加熱面を有する第２のヒータと、液体輸送要素と、を備え、第１のヒータおよび第２のヒータは、それらの間に位置付けられた流体輸送要素に対して実質的に平行な配置に整列される、噴霧器。
【0123】
実施形態４３：第１のヒータおよび第２のヒータが、それぞれの加熱面を互いに対向させた状態で離間される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0124】
実施形態４４：液体輸送要素が、第１のヒータおよび第２のヒータのうちのどちらとも直接的に接触していない、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0125】
実施形態４５：第１のヒータおよび第２のヒータが、実質的に平坦である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0126】
実施形態４６：第１のヒータおよび第２のヒータがそれぞれ、加熱面を画定するように表面に加熱配線を有する基板を備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0127】
実施形態４７：第１のヒータおよび第２のヒータの各々の加熱面が、ヒータ配線を覆う不動態化レイヤを更に備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0128】
実施形態４８：液体輸送要素が、開放気孔ネットワークを含む材料から成る、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0129】
実施形態４９：液体輸送要素が、対向する端部を備え、液体輸送要素の対向する端部のうちの少なくとも１つが、第１のヒータおよび第２のヒータと加熱配置にならないように延在する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0130】
実施形態５０：第１のヒータ要素および第２のヒータ要素を取り囲む少なくとも１つの壁で形成される噴霧器筐体を更に備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0131】
実施形態５１：噴霧器筐体が、液体輸送要素がそれを通って延在する少なくとも１つの開口を備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0132】
実施形態５２：噴霧器筐体が、少なくとも１つの開口に耐漏出ガスケットを含む、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0133】
実施形態５３：噴霧器筐体が、空気入口とエアロゾル出口とを備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の噴霧器。
【0134】
実施形態５４：筐体と、エアロゾル前駆体液体と、加熱面を有する第１のヒータと、加熱面を有する第２のヒータと、少なくとも一端部がエアロゾル前駆体液体と吸い上げ配置にある液体輸送要素と、を備え、第１のヒータおよび第２のヒータは、それらの間に位置付けられた流体輸送要素の一部分に対して実質的に平行な配置に整列される、エアロゾル送達デバイス。
【0135】
実施形態５５：エアロゾル前駆体液体が、少なくとも１つの壁によって、第１のヒータおよび第２のヒータから物理的に離間される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0136】
実施形態５６：少なくとも１つの壁が、エアロゾル前駆体液体を保管するチャンバを少なくとも部分的に画定する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0137】
実施形態５７：エアロゾル前駆体液体を保管するチャンバが、筐体に対して実質的に環状に配置される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0138】
実施形態５８：エアロゾル前駆体液体を保管するチャンバが、再充填可能である、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0139】
実施形態５９：エアロゾル前駆体液体を第１のヒータおよび第２のヒータから物理的に離間させる少なくとも１つの壁が、液体輸送要素の少なくとも１つの端部がそれを通って延在する少なくとも１つの開口を含む、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0140】
実施形態６０：少なくとも１つの開口が、耐漏出ガスケットを含む、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0141】
実施形態６１：第１のヒータおよび第２のヒータが、それらの間にエアロゾル形成空間を画定するように離間して配置される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0142】
実施形態６２：第１のヒータおよび第２のヒータが、エアロゾル形成空間が筐体の長手軸に対して実質的に平行になるように配置される、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0143】
実施形態６３：デバイスが、筐体を貫通する空気流路を含み、前記空気流路が、第１のヒータと第２のヒータとの間に画定される空間を通って筐体のエアロゾル出口に延在する、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0144】
実施形態６４：デバイスが、コントローラ、電源および流量センサのうちの１つまたは複数を更に備える、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0145】
実施形態６５：デバイスが、筐体に接続可能な第２の筐体を更に備え、コントローラ、電源および流量センサのうちの１つまたは複数が第２の筐体内に位置付けられる、前述または後述の実施形態のいずれかに記載のエアロゾル送達デバイス。
【0146】
実施形態６６：吸入のための蒸気を形成する方法であって、方法は：エアロゾル前駆体液体を液体輸送要素に沿って供給するステップであって、液体輸送要素の一部分が、実質的に平行な配置に整列された第１のヒータと第２のヒータとの間に位置付けられる、供給するステップと、液体輸送要素に沿って供給されるエアロゾル前駆体液体の少なくとも一部分を第１のヒータおよび第２のヒータによって加熱し、蒸気化させるために十分な電力を第１の加熱要素および第２の加熱要素に提供するステップと、を備える、方法。
【0147】
実施形態６７：第１のヒータおよび第２のヒータが、それらの間にエアロゾル化空間を画定するように離間され、液体輸送要素がエアロゾル化空間内に位置付けられ、液体輸送要素が、第１のヒータおよび第２のヒータのうちのどちらとも物理的に接触していない、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の方法。
【0148】
実施形態６８：液体輸送要素に沿って供給されるエアロゾル前駆体液体の加熱が、実質的に第１のヒータおよび第２のヒータからの放射加熱のみによってなされる、前述または後述の実施形態のいずれかに記載の方法。
【0149】
本開示のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を、以下に簡単に説明される添付の図面とともに読むことによって明らかであろう。本発明は、上述された実施形態のうちの２つ、３つ、４つまたはそれ以上のものの任意の組合せ、および本開示において述べられる任意の２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴または要素の組合せを、それらの特徴または要素が本明細書における特定の実施形態の説明において明示的に組み合わせられているか否かに関わらず、含む。本開示は、開示される発明の任意の分離可能な特徴または要素が、その様々な態様および実施形態のうちの任意のものにおいて、文脈が明確にそうでないと指示するのでない限りにおいて、組合せ可能であると意図されると見なされるように、総体的に読まれることを意図される。
【0150】
このように本開示を前述の一般的用語で説明し、これより添付の図面を参照するが、これらは必ずしも縮尺通りに描かれてはいない。
【図面の簡単な説明】
【0151】
【図1】本開示の様々な実施形態による、エアロゾル送達デバイスにおいて利用され得る種々の要素を含むカートリッジおよび制御体を備えるエアロゾル送達デバイスの一部切り欠き図である。
【図2a】本開示の例示的実施形態による、噴霧器としての使用のための、芯開口を有する放射トラップチャンバの一部透明図である。
【図2b】本開示の例示的実施形態による、放射トラップチャンバ、放射源、および芯を含む、噴霧器の断面図である。
【図2c】本開示の例示的実施形態による、噴霧器としての使用のための、内部にチャネルを有する放射トラップチャンバの一部透明図である。
【図2d】本開示の例示的実施形態による、放射トラップチャンバ、放射源、および芯を含む、噴霧器の断面図である。
【図3】本開示の例示的実施形態による、エアロゾル送達デバイスの一部切り欠き透視図である。
【図4】本開示の例示的実施形態による、更なるエアロゾル送達デバイスの一部切り欠き透視図である。
【図5】本開示の例示的実施形態による、更に別のエアロゾル送達デバイスの一部切り欠き透視図である。
【図6】本開示の例示的実施形態による、なおも別のエアロゾル送達デバイスの一部切り欠き透視図である。
【図7a】本開示の例示的実施形態による、デバイスにおける使用に適したマイクロヒータの上面図である。
【図7b】本開示の例示的実施形態による、デバイスにおける使用に適したマイクロヒータの側面図である。
【図8】本開示の例示的実施形態による、第１のヒータ、第２のヒータ、およびそれらの間の液体輸送要素を含む、噴霧器の透視分解図である。
【図9a】本開示の例示的実施形態による、第１のヒータ、第２のヒータ、およびそれらの間の液体輸送要素を含む、噴霧器の透視図である。
【図10a】本開示の例示的実施形態による、内部に２つのヒータを有するチャンバおよび２つのヒータの間に位置付けられてチャンバの外に延在する液体輸送要素を含む、噴霧器の透視図である。
【図11】本開示の例示的実施形態による、エアロゾル前駆体液体が内部に吸収および／または吸着された状態の繊維状のリザーバを含む、エアロゾル送達デバイスの一部断面図である。
【図12】本開示の例示的実施形態による、エアロゾル前駆体液体を保持するリザーバタンクを含む、エアロゾル送達デバイスの一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0152】
これより、本開示は、その例示的実施形態を参照して、以下においてより完全に説明される。これらの例示的実施形態は、本開示が徹底的で完全であるように、および本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように説明される。実際のところ、本開示は多くの異なる形態において具現化されてよく、本明細書において述べられる実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形の「１つの（ａ）、（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明確にそうでないと指示するのでない限りにおいて、複数の参照先を含むものとする。
【0153】
以下に説明されるように、本開示の実施形態は、エアロゾル送達システムに関する。本開示によるエアロゾル送達システムは、材料を加熱して（好ましくは、材料のいかなる著しい程度の燃焼も伴うことなく、および／または材料の著しい化学的変質を伴うことなく）、吸入可能な物質を形成するために電気エネルギーを使用する。そのようなシステムの構成要素は、最も好ましくは、手持ち式デバイスとして見なされるのに十分に小型である物品の形態を有する。すなわち、好ましいエアロゾル送達システムの構成要素の使用は、煙の生成、すなわちタバコの燃焼または熱分解の副産物からの煙の生成をもたらすものではなく、むしろ、それらの好ましいシステムの使用は、それらに組み込まれた特定の構成要素の揮発または蒸気化に起因する蒸気の生成をもたらす。好ましい実施形態において、エアロゾル送達システムの構成要素は、電子タバコとして特徴づけられてよく、それらの電子タバコは、最も好ましくは、タバコおよび／またはタバコに由来する構成成分を組み込み、従って、タバコに由来する構成成分をエアロゾルの形態で送達する。
【0154】
特定の好ましいエアロゾル送達システムのエアロゾル生成片は、タバコに点火して燃焼させること（従って、タバコの煙を吸入すること）によって用いられる紙巻きタバコ、葉巻またはパイプを喫煙することの多くの感覚（例えば、吸入および吐出の習慣、味覚および香りの種類、感覚刺激効果、物理的感触、使用習慣、視認可能なエアロゾルによって提供されるものなどの視覚的刺激など）を、その任意の構成成分のかなりの程度の燃焼を伴うことなく、提供し得る。例えば、本開示のエアロゾル生成片は、喫煙者が従来の種類の喫煙物品を用いるのと同様に保持され、使用され得、エアロゾル生成片によって生成されるエアロゾルの吸入のために一端部を吸引したり、選択された時間間隔で吹かしたりすることなどが可能である。
【0155】
本開示のエアロゾル送達デバイスは、蒸気生成物品または薬剤送達物品としても特徴づけられ得る。従って、そのような物品またはデバイスは、１つまたは複数の物質（例えば、香料および／または薬学的活性成分）を吸入可能な形態または状態で提供するように構成され得る。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態（すなわち、その臨界点より低い温度において気相にある物質）であり得る。代替的には、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態（すなわち、気体中の微細な固体粒子または液滴の浮遊物）であり得る。簡潔さのために、「エアロゾル」という用語は、本明細書において使用されるとき、視認できるか否か、煙状であると見なされ得る形態であるか否かに関わらず、人間による吸入に適した形態または種類の蒸気、気体、およびエアロゾルを含むものとする。
【0156】
本開示のエアロゾル送達デバイスは、概して、筐体と称され得る外側本体またはシェル内に設けられるいくつかの構成要素を含む。外側本体またはシェルの全体的設計は、様々であり得、エアロゾル送達デバイスの全体的大きさおよび形状を画定し得る外側本体の形態または構成は、様々であり得る。典型的には、紙巻きタバコまたは葉巻の形状に似た長細形状の本体は、単一の一体式筐体から形成され得、または長細形状の筐体は、２つ以上の分離可能な本体から形成され得る。例えば、実質的に管状の形状であり得、従って、従来の紙巻きタバコまたは葉巻の形状に似た長細形状のシェルまたは本体をエアロゾル送達デバイスは備え得る。一実施形態において、エアロゾル送達デバイスの全ての構成要素は、１つの筐体内に収容される。代替的に、エアロゾル送達デバイスは、接合され、分離可能な２つ以上の筐体を備え得る。例えば、エアロゾル送達デバイスは、１つまたは複数の構成要素（例えば、バッテリおよびこの物品の動作を制御するための様々な電子回路）を収容する筐体を備える制御体を一端部に有し得、他端部には、エアロゾル形成構成要素（例えば、香料およびエアロゾル形成物などの１つまたは複数のエアロゾル前駆体構成要素、１つまたは複数のヒータ、および／または１つまたは複数の芯）を収容する、取り外し可能に取り付けられた外側本体またはシェルを有し得る。
【0157】
本開示のエアロゾル送達デバイスは、実質的に管状の形状でないが実質的により大きな寸法に形成され得る外側筐体またはシェルで形成され得る。筐体またはシェルは、マウスピースを含むように構成され得、および／または、液体エアロゾル形成物などの消耗品要素を含み得るとともに蒸発器または噴霧器を含み得る別個のシェル（例えば、カートリッジ）を受け入れるように構成されてもよい。
【0158】
本開示のエアロゾル送達デバイスは、最も好ましくは、電源（すなわち、電力源）、少なくとも１つの制御構成要素（例えば、電源から物品の他の構成要素、例えばマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサに流れる電流を制御することなどによって、熱生成のための電力を作動、制御、制限、および停止するための手段）、ヒータまたは熱生成部材（例えば、単独でまたは１つまたは複数の更なる要素と組み合わされて「噴霧器」と一般に称され得る電気抵抗加熱要素または他の構成要素）、エアロゾル前駆体組成物（例えば、一般的には、「スモークジュース（ｓｍｏｋｅ ｊｕｉｃｅ）」「ｅリキッド」「ｅジュース」と一般に称される成分などの、十分な熱が印加された際にエアロゾルを生むことができる液体）、およびエアロゾル吸入のためにエアロゾル送達デバイスを吸引することを可能にするマウスピースまたは口元領域（例えば、生成されたエアロゾルが、吸引されたときにそこから引き出され得るような、物品を貫通する画定された空気流路）のある組合せを備える。
【0159】
本エアロゾル送達システム内の構成要素のより具体的形式、構成および配置は、以下に提供される更なる開示に照らして明らかであろう。加えて、様々なエアロゾル送達システムの構成要素の選択および配置は、本開示の背景技術の節において言及された代表的製品などの、市販の電子エアロゾル送達デバイスを考慮することで理解され得る。
【0160】
本開示による、エアロゾル送達デバイスにおいて利用され得る構成要素を示すエアロゾル送達デバイス１００の一例示的実施形態が、図１に提供される。そこに示される切り欠き図に見られるように、エアロゾル送達デバイス１００は、制御体１０２と、恒久的にまたは着脱可能に、機能する関係で整列され得るカートリッジ１０４と、を備え得る。制御体１０２とカートリッジ１０４との係合は、（示されるような）圧入、ネジ式、締まり嵌めまたは磁気などであり得る。特には、本明細書において更に説明されるものなどの接続構成要素が使用されてよい。例えば、制御体は、接続具をカートリッジに係合させるように構成された連結具を含んでよい。
【0161】
特定の実施形態において、制御体１０２およびカートリッジ１０４のうちの一方または両方は、使い捨てのものまたは再使用可能なものとして言及されてよい。例えば、制御体は、交換可能なバッテリまたは充電可能なバッテリを有してよく、従って、典型的電源コンセントへの接続、自動車の充電器（すなわち、タバコ点火受け口）への接続、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルなどを介したコンピュータへの接続などの任意の種類の再充電技術と組み合わされてよい。例えば、ＵＳＢコネクタを一端部に、制御体接続具を反対側の端部に含むアダプタが、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている、Ｎｏｖａｋらに対する米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号に開示されている。更に、いくつかの実施形態において、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている、Ｃｈａｎｇらに対する米国特許第８，９１０，６３９号に開示されるように、カートリッジは、単回使用カートリッジを備えてよい。
【0162】
図１に示されるように、制御体１０２は、制御構成要素１０６（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、集積回路、メモリ構成要素、マイクロコントローラなど）、流量センサ１０８、バッテリ１１０、およびＬＥＤ１１２を含み得る制御体シェル１０１で形成され得、そのような構成要素は可変的に整列され得る。更なる指示器（例えば、触覚フィードバック構成要素、音声フィードバック構成要素など）が、ＬＥＤに加えて、またはそれに代わって含まれ得る。発光ダイオード（ＬＥＤ）構成要素などの、視覚的刺激または表示を生む追加的な代表的種類の構成要素、ならびにその構成および使用が、引用により本明細書に組み込まれている、Ｓｐｒｉｎｋｅｌらに対する米国特許第５，１５４，１９２号、Ｎｅｗｔｏｎに対する米国特許第８，４９９，７６６号、Ｓｃａｔｔｅｒｄａｙに対する米国特許第８，５３９，９５９号、およびＳｅａｒｓらに対する２０１４年２月５日出願の米国特許出願第１４／１７３，２６６号において説明されている。
【0163】
カートリッジ１０４は、リザーバ筐体に保管されたエアロゾル前駆体組成物をヒータ１３４へと吸い上げるかまたは他のやり方で輸送するように構成された液体輸送要素１３６と流体連通するリザーバ１４４を取り囲むカートリッジシェル１０３で形成され得る。液体輸送要素は、毛細管作用などによる液体の輸送のために構成された１つまたは複数の材料で形成され得る。液体輸送要素は、例えば、繊維状材料（例えば、オーガニックコットン、酢酸セルロース、再生セルロース布地、グラスファイバ）、多孔性セラミック、多孔性カーボン、グラファイト、多孔性ガラス、焼結ガラスビーズ、焼結セラミックビーズ、キャピラリーチューブなどで形成され得る。従って、液体輸送要素は、開放気孔ネットワーク（すなわち、１つの孔から別の孔へ要素を通って複数の方向において流体が流動し得るように相互に接続された複数の孔）を含む任意の材料であり得る。電流が印加されたときに熱を生むように構成された材料の様々な実施形態が、抵抗加熱要素１３４を形成するために用いられてよい。ワイヤコイルが形成され得る例示的材料としては、カンタル（ＦｅＣｒＡｌ）、ニクロム、二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ）、アルミニウムでドープされた二珪化モリブデン（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）２）、チタニウム、プラチナ、銀、パラジウム、グラファイトおよびグラファイト系材料（例えば、カーボン系発泡体および糸）、ならびにセラミック（例えば、正または負の温度係数のセラミック）などがある。本明細書において更に説明されるように、ヒータは、レーザダイオードなどの、電磁放射を提供するように構成された材料を備えてよい。
【0164】
形成されたエアロゾルのカートリッジ１０４からの出現を可能にするために、開孔１２８がカートリッジシェル１０３内に（例えば、口元端部に）存在してよい。そのような構成要素は、カートリッジ内に存在し得る構成要素の代表的ものであり、本開示によって包含されるカートリッジ構成要素の範囲を限定することは意図されない。
【0165】
カートリッジ１０４は、１つまたは複数の電子構成要素１５０も含んでよく、これは集積回路、メモリ構成要素、センサなどを含んでよい。電子構成要素１５０は、有線または無線手段によって外部デバイスおよび／または制御構成要素１０６と通信するように構成されてよい。電子構成要素１５０は、カートリッジ１０４またはそのベース部１４０内のどこに位置付けられてもよい。
【0166】
制御構成要素１０６および流量センサ１０８は別個に図示されているが、制御構成要素および流量センサは、空気流量センサが直接的に取り付けられた電子回路基板として、組み合わされてよいことが理解される。更に、電子回路基板は、図１の図に対して水平に位置付けられてよく、電子回路基板が制御体の中央軸に対して長さ方向で平行となり得る。いくつかの実施形態において、空気流量センサは、それが取り付けられ得る、それ自身の回路基板または他のベース要素を備えてよい。いくつかの実施形態において、フレキシブル回路基板が利用されてよい。フレキシブル回路基板は、実質的に管状の形状など種々の形状に構成されてよい。
【0167】
制御体１０２およびカートリッジ１０４は、それらの間の流体係合を促進するように構成された構成要素を含んでよい。図１に示されるように、制御体１０２は、内部に空洞１２５を有する連結具１２４を含み得る。カートリッジ１０４は、連結具１２４と係合するように構成されたベース部１４０を含み得、空洞１２５内に嵌合するように構成された突起部１４１を含み得る。そのような係合は、制御体１０２とカートリッジ１０４と間の安定した接続を促進し得、バッテリ１１０と、制御体内の制御構成要素１０６と、カートリッジ内のヒータ１３４との間の電気的接続を確立し得る。更に、制御体シェル１０１は、空気取り入れ口１１８を含み得、これは、シェル内のノッチであってよく、そこで連結具１２４に接続し、連結具の周りの周囲空気のシェル内への通過を可能にし、シェル内で周囲空気は連結具の空洞１２５を通過し、突起部１４１を介してカートリッジ内へと入る。
【0168】
本開示によれば有用な連結具およびベース部は、その開示は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている、Ｎｏｖａｋらに対する米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号において説明されている。例えば、図１に示される連結具は、ベース部１４０の内周部１４２と結合するように構成された外周部１２６を画定してよい。一実施形態において、ベース部の内周部は、連結具の外周部の半径に実質的に等しい、またはそれよりも僅かに大きい半径を有してよい。更に、連結具１２４は、ベース部の内周部に画定された１つまたは複数の凹部１７８と係合するように構成された１つまたは複数の突出部１２９を外周部１２６に画定してよい。しかしながら、構造、形状、および構成要素の様々な他の実施形態が、ベース部を連結具に連結するために用いられてよい。いくつかの実施形態において、カートリッジ１０４のベース部１４０と制御体１０２の連結具１２４との間の接続は、実質的に恒久的であってよいが、一方で他の実施形態においては、それらの間の接続は、例えば、使い捨ておよび／または再充填可能であり得る１つまたは複数の追加的カートリッジとともに制御体が再使用され得るように、解除可能であってよい。
【0169】
エアロゾル送達デバイス１００は、いくつかの実施形態において、実質的に棒状、実質的に管状、または実質的に筒形状であってよい。他の実施形態において、更なる形状および寸法、例えば、矩形状または三角形状の断面、多面的形状などが包含される。
【0170】
図１に示されるリザーバ１４４は、容器であり得、または現在説明されているように、繊維状のリザーバであり得る。例えば、本実施形態においては、リザーバ１４４は、カートリッジシェル１０３の内側を取り巻く管の形状に実質的に形成された不織布繊維の１つまたは複数のレイヤを備え得る。エアロゾル前駆体組成物は、リザーバ１４４内に保持され得る。液体構成要素は、例えば、リザーバ１４４によって、吸着的に保持され得る。リザーバ１４４は、液体輸送要素１３６と流体連通し得る。液体輸送要素１３６は、リザーバ１４４内に保管されたエアロゾル前駆体組成物を、本実施形態においては金属ワイヤコイルの形態である加熱要素１３４に、毛細管作用によって輸送し得る。このように、加熱要素１３４は、液体輸送要素１３６と加熱配置にある。
【0171】
使用時に、ユーザが物品１００を吸引すると、センサ１０８によって空気流が検知され、加熱要素１３４が活性化され、エアロゾル前駆体組成物の構成成分が加熱要素１３４によって蒸気化される。物品１００の口元端部を吸引することで、周囲空気が空気取り入れ口１１８に進入し、連結具１２４内の空洞１２５およびベース部１４０の突起部１４１の中央開孔を通過する。カートリッジ１０４において、吸引された空気は蒸気と混合してエアロゾルを形成する。エアロゾルは、吹き払われ、吸われ、または他のやり方で加熱要素１３４から引き離され、物品１００の口元端部の口元開孔（ｍｏｕｔｈ ｏｐｅｎｉｎｇ）１２８から外に出る。
【0172】
エアロゾル送達デバイス内に入力要素が含まれてよい。入力具は、デバイスの機能をユーザが制御することを可能にするために、および／またはユーザへの情報の出力のために含まれてよい。任意の構成要素または構成要素の組合せが、デバイスの機能を制御するための入力具として利用されてよい。例えば、引用により本明細書に組み込まれている、２０１４年２月２８日出願のＷｏｒｍらに対する米国特許出願第１４／１９３，９６１号において説明されるように、１つまたは複数の押ボタンが使用されてよい。同様に、引用により本明細書に組み込まれている、２０１５年３月１０日出願のＳｅａｒｓらに対する米国特許出願第１４／６４３，６２６号において説明されるように、タッチスクリーンが使用されてよい。更なる例として、エアロゾル送達デバイスの指定済みの運動に基づいたジェスチャ認識のために構成された構成要素が入力具として使用されてよい。引用により本明細書に組み込まれている、２０１４年１２月９日出願のＨｅｎｒｙらに対する米国特許出願第１４／５６５，１３７号を参照されたい。
【0173】
いくつかの実施形態において、入力具は、スマートフォンまたはタブレットなどのコンピュータまたはコンピューティングデバイスを備えてよい。特には、エアロゾル送達デバイスは、ＵＳＢコードまたは類似のプロトコルの使用を介してなどにより、コンピュータまたは他のデバイスに有線接続されてよい。エアロゾル送達デバイスは、入力具として働くコンピュータまたは他のデバイスと、無線通信を介して通信してもよい。例えば、その開示は、引用により本明細書に組み込まれている、２０１４年７月１０日出願のＡｍｐｏｌｉｎｉらに対する米国特許出願第１４／３２７，７７６号において説明されている、読み込みリクエストを介してデバイスを制御するためのシステムおよび方法を参照されたい。そのような実施形態において、ＡＰＰまたは他のコンピュータプログラムが、エアロゾル送達デバイスに制御命令を入力するためにコンピュータまたは他のコンピューティングデバイスとともに使用されてよく、そのような制御命令は、例えば、ニコチン含有率および／または含有される更なる香料の含有率を選択することによって特定の組成物のエアロゾルを形成する能力を含む。
【0174】
本開示によるエアロゾル送達デバイスの様々な構成要素は、当技術分野において説明され、市販されている構成要素から選択され得る。使用され得るバッテリの例は、その開示は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている、Ｐｅｃｋｅｒａｒらに対する米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号において説明されている。
【0175】
エアロゾル送達デバイスは、エアロゾル生成が望まれる際（例えば、使用中に吸引するとき）の熱生成要素への電力の供給の制御のためにセンサまたは検知器を組み込み得る。従って、例えば、エアロゾル送達デバイスが使用中に吸われないとき熱生成要素への電力供給を止めるための、および吸引中に熱生成要素による熱の生成を作動またはトリガするために電力供給を開始するための手段または方法が提供される。追加的な代表的種類の感知または検出機構、その構造および構成、その構成要素、ならびにその動作の一般的方法は、引用により本明細書に組み込まれている、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ、Ｊｒに対する米国特許第５，２６１，４２４号、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらに対する米国特許第５，３７２，１４８号、Ｆｌｉｃｋに対するＰＣＴＷＯ２０１０／００３４８０において説明されている。
【0176】
エアロゾル送達デバイスは、最も好ましくは、吸引中に熱生成要素への電力の量を制御するための制御機構を組み込む。代表的電子構成要素、その構造および構成、その特徴、ならびにその動作の一般的方法は、引用により本明細書に組み込まれている、Ｇｅｒｔｈらに対する米国特許第４，７３５，２１７号、Ｂｒｏｏｋｓらに対する米国特許第４，９４７，８７４号、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらに対する米国特許第５，３７２，１４８号、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらに対する米国特許第６，０４０，５６０号、Ｎｇｕｙｅｎらに対する米国特許第７，０４０，３１４号、およびＰａｎに対する米国特許第８，２０５，６２２号、Ｆｅｒｎａｎｄｏらに対する米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号、Ｃｏｌｌｅｔらに対する米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号、Ａｍｐｏｌｉｎｉらに対する米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号、および２０１４年３月１３日出願のＨｅｎｒｙらに対する米国特許出願第１４／２０９，１９１号において説明されている。
【0177】
エアロゾル前駆体を支持するための代表的種類の基板、リザーバまたは他の構成要素は、引用により本明細書に組み込まれている、Ｎｅｗｔｏｎに対する米国特許第８，５２８，５６９号、Ｃｈａｐｍａｎらに対する米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号、Ｄａｖｉｓらに対する米国特許出願公開第２０１４／００５９７８０号、および２０１４年２月３日出願のＢｌｅｓｓらに対する米国特許出願第１４／１７０，８３８号において説明されている。加えて、様々な吸い上げ材料、およびある種類の電子タバコ内のそれらの吸い上げ材料の構成および動作は、引用により本明細書に組み込まれている、Ｓｅａｒｓらに対する米国特許第８，９１０，６４０号において述べられている。
【0178】
電子タバコとして特徴づけられるエアロゾル送達システムのためには、エアロゾル前駆体組成物は、最も好ましくは、タバコまたはタバコに由来する構成成分を組み込む。１つの点において、タバコは、細かく粉砕、製粉または粉末化されたタバコ葉片など、タバコの一部または断片として提供されてよい。別の点において、タバコは、タバコの水溶性構成成分の多くを組み込んだ噴霧乾燥された抽出物などの抽出物の形態で提供されてよい。代替的には、タバコ抽出物は、比較的高いニコチン含有率の抽出物の形態を有してよく、この抽出物は、タバコに由来する他の抽出された構成成分も少量組み込んでいる。別の点において、タバコに由来する構成成分は、タバコに由来するある香料剤などの、比較的純粋な形態で提供されてよい。１つの点において、タバコに由来する、高度に純化されたまたは本質的に純粋な形態において用いられ得る構成成分は、ニコチン（例えば、医薬品等級のニコチン）である。
【0179】
蒸気前駆体組成物とも称されるエアロゾル前駆体組成物は、例としては、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、またはそれらの混合物）、ニコチン、タバコ、タバコ抽出物、および／または香料などの種々の構成成分を備えてよい。代表的種類のエアロゾル前駆体構成成分および配合物も、その開示は、引用により本明細書に組み込まれている、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらに対する米国特許第７，２１７，３２０号、Ｚｈｅｎｇらに対する米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号、Ｃｈｏｎｇらに対する米国特許出願公開第２０１３／０２１３４１７号、Ｃｏｌｌｅｔｔらに対する米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号、Ｌｉｐｏｗｉｃｚらに対する米国特許出願公開第２０１５／００２０８２３号、Ｋｏｌｌｅｒに対する米国特許出願公開第２０１５／００２０８３０号、およびＢｏｗｅｎらに対するＷＯ２０１４／１８２７３６において述べられ、特徴づけられている。用いられ得る他のエアロゾル前駆体としては、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｖａｐｏｒ ＣｏｍｐａｎｙによるＶＵＳＥ製品、Ｌｏｒｉｌｌａｒｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによるＢＬＵ製品、Ｍｉｓｔｉｃ ＥｃｉｇｓによるＭＩＳＴＩＣ ＭＥＮＴＨＯＬ製品、およびＣＮ Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｌｔｄ．によるＶＹＰＥ製品に組み込まれたエアロゾル前駆体がある。同様に望ましいのは、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｒｅｅｋ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ＬＬＣから入手可能な、電子タバコ用のいわゆる「スモークジュース」である。
【0180】
エアロゾル送達システム内に組み込まれるエアロゾル前駆体の量は、エアロゾル生成片が、許容可能な感覚および所望の性能特徴を提供するような量である。例えば、多くの点においてタバコの煙の見た目に似た視認可能な主流エアロゾルの生成を提供するために、十分な量のエアロゾル形成材料（例えば、グリセリンおよび／またはプロピレングリコール）が用いられることが非常に好ましい。エアロゾル生成システム内のエアロゾル前駆体の量は、エアロゾル生成片当たりの所望の吹かしの回数などの要因に依存してよい。典型的には、エアロゾル送達システム内、特にはエアロゾル生成片内に組み込まれるエアロゾル前駆体の量は、約２ｇ未満、一般的には約１．５ｇ未満、しばしば約１ｇ未満、高頻度で０．５ｇ未満である。
【0181】
本開示のエアロゾル送達システム内に組み込まれ得る更に他の特徴、制御器または構成要素は、引用により本明細書に組み込まれている、Ｈａｒｒｉｓらに対する米国特許第５，９６７，１４８号、Ｗａｔｋｉｎｓらに対する米国特許第５，９３４，２８９号、Ｃｏｕｎｔｓらに対する米国特許第５，９５４，９７９号、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらに対する米国特許第６，０４０，５６０号、Ｈｏｎに対する米国特許第８，３６５，７４２号、Ｆｅｒｎａｎｄｏらに対する米国特許第８，４０２，９７６号、Ｆｅｒｎａｎｄｏらに対する米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号、Ｔｕｃｋｅｒらに対する米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号、Ｌｅｖｅｎらに対する米国特許出願公開第２０１３／０２９８９０５号、Ｋｉｍらに対する米国特許出願公開第２０１３／０１８０５５３号、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらに対する米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号、Ｎｏｖａｋらに対する米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号、ＤｅＰｉａｎｏらに対する米国特許出願公開第２０１４／０２６１４０８号において説明されている。
【0182】
物品の使用についての前述の説明は、本明細書において提供される更なる開示に照らして当業者には明らかであり得る僅かな修正を通じて、本明細書において説明される様々な実施形態に対して適用され得る。使用についての上記の説明は、物品の使用を限定するものと意図されるものではなく、本開示の開示の全ての必要な要件に従うように提供される。図１において示される物品に図示される要素または他のやり方で上述された要素のうちの任意のものが、本開示のエアロゾル送達デバイスに含まれてよい。
【0183】
いくつかの実施形態において、本開示は、エアロゾル送達デバイスにおいて利用され得る噴霧器およびその要素に関し得る。そのような噴霧器およびその要素は、エアロゾル送達デバイスにおけるエネルギー効率の向上に特に有益であり得る。例えば、デバイスでの吹かしの間に所望の加熱温度を達成することに関連するエネルギー流出は、最小化され得る。より詳細には、噴霧器および関連する要素は、所望の加熱温度をより迅速に達成し得、および／または蒸気化を妨げる可能性のある熱損失を減少させ得る。
【0184】
いくつかの実施形態において、噴霧器において使用されるヒータは、電磁放射の源であり得る。特には、ヒータは、特定の波長または波長の特定の範囲（すなわち、定義済みの帯域）の電磁放射を放出するように構成され得る。例えば、ヒータは、紫光から遠赤外光を包含する範囲内の波長を有する電磁放射を放出するように構成され得る。より詳細には、波長は約３９０ｎｍから約１ｍｍの範囲内であり得る。別の例として、波長は可視光を包含する範囲（すなわち、約４００ｎｍから約７００ｎｍ）内であり得る。
【0185】
放射源は、集中された帯域の放射を放出するように構成されてよく、そのような集中された帯域は、加熱されるべき基板に基づいて、特定の基板の加熱を最大化するように選択されてよい。例えば、放射源は、１００μｍ以下の、１０μｍ以下の、１，０００ｎｍ以下の、５００ｎｍ以下の、２５０ｎｍ以下の、１００ｎｍ以下の、５０ｎｍ以下の、１０ｎｍ以下の、５ｎｍ以下の、または２ｎｍ以下の帯域幅を有する波長帯域内の電磁放射を放出するように構成され得る。より詳細には、放射源は、芯材料、エアロゾル前駆体組成物および／またはエアロゾル前駆体組成物の１つまたは複数の特定の構成成分の特有の吸収波長に対応する範囲内の電磁放射を放出するように構成され得る。非限定的な例として、エアロゾル前駆体組成物において使用され得る多くのポリオールは、約２μｍから約１２μｍの波長帯域において優先吸収を示し得る。従って、本開示によるヒータは、１０μｍ以下の波長帯域内の電磁放射（すなわち、２μｍから１２μｍの範囲内の特定の波長を有する）を放出するように構成されてよい。しかしながら、他の範囲も包含される。例えば、約７００ｎｍから約１ｍｍの波長帯域は、透明に見えるが赤外光に関しては通さない材料による可視光の電磁エネルギーの比吸光度に対して有益であり得る。更なる例としては、約３９０ｎｍから約７９０ｎｍの波長帯域は、黒色に見える基板による比吸光度に対して有益であり得る。
【0186】
いくつかの実施形態において、レーザダイオードがヒータとして使用されてよい。特定の波長または非常に狭い帯域（一般にレーザなど）の放射の利用は、様々な波長に散開するエネルギーがより少なくなるように、スペクトル的にエネルギーを集中し得る。放射波長は、エアロゾル前駆体組成物またはその構成要素、および／もしくはそこからエアロゾル前駆体組成物が蒸気化され得る芯など、基板の特定の吸収波長（または帯域）に調整され得る。レーザをベースとする放射源の使用は、放射損失を最小化するために放射エネルギーをより小さな空間領域に集中させるためにも有利であり得る。
【0187】
本開示による噴霧器は、いくつかの実施形態において、その内部に放射が放出され、およびそこから蒸気化されたエアロゾル前駆体組成物が放たれ得るチャンバによって画定され得る。レーザ放射源が特に利用されるとき、放射エネルギーを集中してエネルギー損失を避ける能力があることにより、チャンバのサイズは減少されてよい。従って、浪費されるエネルギーが少ないので、所望の量の蒸気が、より少ない体積から生み出され得る。いくつかの実施形態において、レーザ放射源は、エアロゾル前駆体組成物の直接的加熱を提供し得る。例えば、デバイスは、エアロゾル前駆体組成物が、チャンバ内の特定の場所（すなわち、蒸気化ターゲット）に送達（吸い上げを介してなどを含む）され、１つまたは複数のレーザ放射源が特定の場所に直接的に集中され得るように構成されてよい。このように、チャンバ内での散乱のために使用可能な放射はより少なくなるが、放射の大部分が蒸気化ターゲットに直接的に当たる。レーザ放射帯域が、ターゲット（すなわち、ターゲット基板および／またはエアロゾル前駆体材料）の好ましい吸収波長に集中される実施形態において、そのような集中された加熱は、エネルギー必要量を減少させつつ蒸気形成を増加させるために特に有益であり得る。
【0188】
チャンバは、種々の形状を取ってよい。例えば、チャンバは、実質的に球形状であってよい。多面的構造も利用されてよい。いくつかの実施形態において、チャンバは、実質的に長細形状（例えば、管状）であってよい。チャンバ形状（任意選択的に、チャンバを通るおよび／またはチャンバの周りの空気流路との組合せにおいて）は、エネルギー吸収だけでなく、蒸気溶出も向上させ得る。
【0189】
いくつかの実施形態において、チャンバは放射トラップチャンバであり得る。チャンバは、優先的にチャンバ壁への入射放射の捕捉および／または解放を最大化するように構成される。従って、チャンバを形成する壁の内側は、放射源からの放射を吸収すること、放出することおよび反射することのうちの１つまたは複数を行うように構成され得る。例えば：チャンバ壁の内側は、全ての入射電磁放射の少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、または少なくとも約８０％を吸収するように構成されてよく、チャンバ壁の内側は、全ての入射電磁放射の少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、または少なくとも約８０％を反射するように構成されてよい。
【0190】
いくつかの実施形態において、チャンバ壁の内側は、黒体として構成され得る。換言すれば、黒体構造は、周波数または入射の角度に関わらず、入射電磁放射の実質的に全てが吸収されることを示し得る。入射電磁放射の実質的に全てを吸収する黒体構造の能力とは、全ての入射電磁放射の少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、または少なくとも９９．９％が吸収されることを意味し得る。黒体構造は、それが理想的放射体（すなわち、全ての周波数において、それが同じ温度において任意の他の放射体と同等の（またはそれより多くの）エネルギーを放出する）であること、および／またはそれが拡散放射体（すなわち、エネルギーが、方向に関係なく、等方的に放射される）であることを更に示し得る。熱平衡にある黒体は、電磁放射、すなわち黒体放射を放出し得る。そのような放射は、黒体構造の形状または構成によって決定されるのではなく、温度によって決定されるスペクトルを有して放出される。従って、放射トラップチャンバは、１に近い放射率を有する材料で構成されてよい。例えば、黒体として実質的に構成された放射トラップチャンバの放射率は、０．５より大きく、０．６より大きく、０．７より大きく、０．８より大きく、または０．９より大きくなり得、例えば、約０．６から約０．９９、約０．７から約０．９８、または約０．７５から約０．９５などである。
【0191】
他の実施形態において、チャンバ壁の内側は、白体として構成され得る。換言すれば、チャンバ壁の内側は、実質的に全ての入射電磁放射を完全におよび全ての方向に均一に反射するように構成され得る。実質的に全ての入射電磁放射を反射する能力とは、全ての入射電磁放射の少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、または少なくとも９９．９％が反射されることを意味し得る。白体として実質的に構成された放射トラップチャンバの放射率は、０．５未満、０．４未満、０．３未満、０．２未満、または０．１未満であり得、例えば、約０．０１から約０．４、約０．０２から約０．３、または約０．０５から約０．２５の範囲などである。
【0192】
放射トラップチャンバは、チャンバ内で達成される温度において十分に熱安定性の任意の材料で形成されてよい。放射トラップチャンバは、特には、チャンバから離れていく熱の放射を実質的に防止しまたは減少させるように外側の断熱レイヤを含んでよい。非限定的な例として、放射トラップチャンバを形成するために有用であり得る材料としては、セラミックおよびシリコンベースの材料などがあり得る。いくつかの実施形態において、二重壁式のチャンバが、壁の間に断熱材料（空気を含む）が存在し得るように、利用されてもよい。
【0193】
ヒータとして利用される放射源は、チャンバ、特には放射トラップチャンバ内に放射を提供するように構成され得る。いくつかの実施形態において、放射源は、チャンバ内に直接的に放射を放出するように、チャンバの壁に位置付けられて（すなわち、壁に直接的に取り付けられ、または壁内に組み込まれて）よい。他の実施形態において、放射源はチャンバ内に位置付けられ得、チャンバ壁から離間され得る。例えば、放射源が実質的にチャンバ内に吊り下げられるように、１つまたは複数の支柱または支持体が、チャンバ壁を貫通してまたはチャンバ壁から延在してよい。放射源は、チャンバ内で実質的に中央に位置されてよく、またはチャンバのほぼ中心からオフセットされてよい。いくつかの実施形態において、放射源は、チャンバおよび放射源が内部に位置付けられたデバイスのシェルおよび／またはチャンバを通る長手軸に実質的に沿って延在し得る。
【0194】
チャンバは、形成された蒸気がそこを通って外に出ることのできるまたは排出され得る少なくとも１つの開孔（または出口）を含み得る。チャンバは、空気または他の気体が内部に進入し得る入口も含み得、空気または他の気体は、形成された蒸気を伴ってまたはそれと相互に混ざり合い、次いで出口を通って外に出る。特には、入口および出口は、流体連通し得る。チャンバは、噴霧器および／またはエアロゾル送達デバイスの追加的要素が通過し得る１つまたは複数の更なる開孔、開口などを含んでよい。更なる開孔は、空気の内向きの流れも可能にしてよい。代替的に、更なる開孔は、実質的に封止されてもよい。いくつかの実施形態において、例えば、芯または類似の液体輸送要素が、１つまたは複数の開孔を通ってチャンバ内に入ってよく、および／またはチャンバから外に出てよい。更に電気接点が、チャンバ内に位置付けられ得るヒータに電力を提供するためにチャンバ内へとチャンバ壁を貫通してよい。
【0195】
例示的チャンバ構成が図２ａから図２ｄに示される。図２ａの例示的実施形態において、噴霧器２０１は、実質的に球形状（しかしながら、他の形状も包含される）のチャンバ２０３（好ましくは、放射トラップチャンバ）を備える。チャンバ２０３は、その説明を容易にするために部分的に透明に示されている。チャンバ２０３は、内側面２０５ａと外側面２０５ｂとを有するチャンバ壁２０５で形成される。本明細書において別に説明されるように、内側面２０５ａは、例えば、放射トラップチャンバとしての構成を可能にするために黒体または白体として構成されてよい。入口２０７と出口２０９とは、実質的に対向するように離間されてよいが、チャンバ２０３から出る形成された蒸気の運動を最適化するために他の構成も利用されてよい。入口２０７および出口２０９の位置は逆にされてよい。チャンバ２０３は、芯（不図示）がそこを通って挿入され得る開口２１１も含む。２つの開口２１１が示されているが、単一の開口だけが使用されてもよく、または２つより多くの開口が使用（すなわち、複数の芯の挿入のため）されてもよい。チャンバ２０３の内側２０３ａ内に電磁放射を放出するようにレーザダイオード２１５も存在し、チャンバ２０３の壁２０５に位置付けられる。
【0196】
図２ａからの噴霧器２０１の断面が図２ｂに示される。図２ｂにおいて、芯２１２は、芯の一部分がチャンバ２０３の内側にあり、芯の一部分がチャンバの外側にあるように、開口２１１を貫通するように図示されている。使用時に、レーザダイオード２１５からの電磁放射が、エアロゾル前駆体組成物を蒸気化し、蒸気化されたエアロゾル前駆体組成物が、特には入口２０７を通ってチャンバ内に入った空気と混合されて、出口２０９を通って（例えばエアロゾルとして）チャンバの外へ出るために利用され得るように、芯２１２は、チャンバ２０３の内側２０３ａへとエアロゾル前駆体組成物を輸送し得る。
【0197】
噴霧器２０１の更なる例示的実施形態が、図２ｃおよび図２ｄに図示される。ここでも、実質的に球形状のチャンバ２０３は、内側面２０５ａと外側面２０５ｂとを有するチャンバ壁２０５で形成され、入口２０７および出口２０９とともにレーザダイオード２１５がチャンバ壁に位置付けられる。この実施形態において、芯２１２は実質的に、チャンバ壁２０５の内側面２０５ａを裏打ちするシートの形態で存在する。芯２１２は、特には、湾曲し、平面的な形態である。チャンバ２０３は、チャンバの内側からチャンバの外側へと貫通するチャネル２１３も含む。示された実施形態において、チャネル２１３は、実質的に球体の「赤道」にあり、チャンバ２０３を本質的に２つの半球に分割するようにその全周囲に延在する。芯延長部２１４は、チャンバ２０３を包囲する外部環境と流体連通するように、チャネル２１３を通って突出する。本明細書において更に示されるように、芯延長部２１４は、リザーバからチャンバ２０３の内側にエアロゾル前駆体組成物を輸送して芯裏打ちを「湿潤」させるように、リザーバと接触してよい。レーザダイオード２１５からの電磁放射は、本明細書において説明される放射トラップ効果を促進し、芯内のエアロゾル前駆体組成物を蒸気化させるために、芯裏打ち２１２を貫通してよい。
【0198】
以下に更に説明されるように、チャンバは他の構成を取り得る。例えば、チャンバは実質的に長細形状であってよい。同様に、電磁放射源は、更なる構成を取り得る。例えば、加熱ワイヤが使用されてよい。
【0199】
チャンバ３０３と電磁放射源３１５とを含むエアロゾル送達デバイス３５０が、図３に図示される。示される実施形態においてもやはり、チャンバ３０３は実質的に球形状であるが、以下により詳細に説明されるように、他のチャンバ構成も包含される。エアロゾル送達デバイス３５０は、デバイスの更なる部分が内部に位置付けられる外側シェル３２０を備える。チャンバ３０３は、内側面３０５ａと外側面３０５ｂとを有するチャンバ壁３０５を備える。レーザダイオード３１５は、チャンバ壁３０５に位置付けられ、チャンバ３０３内に放射を放出するように構成される。本明細書において別に説明されるように、チャンバ壁３０５の内側面３０５ａは、放出された放射をトラップするように構成される。芯３１２は、芯の一部分がチャンバ３０３の内側にあり、芯の一部分がチャンバの外側にあるように位置付けられる。特には、１つまたは複数の芯アーム３１２ａが、チャンバ３０３の外側にあり、リザーバ３３０に接触している。リザーバ３３０は、示されるように、繊維状マットなどの多孔性の基板である（しかしながら、他のリザーバ構成および材料も包含される）。リザーバ３３０は、示されるように、外側シェル３２０の内側の周りに巻かれる。芯３１２とリザーバ３３０との間の接触は、リザーバに保持されたエアロゾル前駆体組成物が、チャンバ３０３への輸送のために芯に移動し得るのに十分な程度である。
【0200】
チャンバ３０３は、空気がそこを通って進入し得る入口３０７と、形成されたエアロゾルがそこを通って退出し得る出口３０９とを含む。エアロゾル送達デバイス３５０は、その対向する端部に、空気流入口３５２とエアロゾルポート３５４とを備える。空気流入口３５２を通ってエアロゾル送達デバイス３５０内に入った空気は、空気流入口と入口３０７との間に延在する空気通路壁３５３ｂによって画定された空気通路３５３ａによってチャンバの入口３０７に向けられる。示された実施形態において、空気通路壁３５３ｂは、空気通路３５３ａがチャンバ３０３の入口３０７に向かって先細になるような実質的に円錐形状になり、チャンバに入る空気の集中を向上させるように構成される。そのような構成が好ましいが、これは必須ではなく、他の構成（空気通路壁３５３ｂがない構成も含む）も含まれる。同様に、空気と蒸気化されたエアロゾル前駆体組成物との混合を通じてチャンバ３０３において形成されたエアロゾルは、出口３０９を通ってエアロゾルポート３５４へと移動する。エアロゾル通路３５５ａは、出口３０９とエアロゾルポート３５４との間に延在するエアロゾル通路壁３５５ｂによって画定される。示されるように、エアロゾル通路は実質的に直線的であるが、他の実施形態も包含される。エアロゾルポート３５４は、エアロゾル送達デバイス３５０の口元端部３６０に位置付けられ、エアロゾルポート３５４は、特には、口元端部キャップ３６１内に画定されてよい。
【0201】
図３において、エアロゾル送達デバイス３５０は、そのｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸に対して図示される。デバイス３５０を更に示すために、図３ａはｘｙ平面を通るその断面を図示し、図３ｂはｘｚ平面を通るその断面を図示する。
【0202】
エアロゾル送達デバイス４５０の更なる例示的実施形態が、図４に図示される。エアロゾル送達デバイス４５０はここでも、チャンバ４０３と電磁放射源４１５とを含む。示された実施形態においてもやはり、チャンバ４０３は実質的に球形状であるが、他のチャンバ構成も包含される。エアロゾル送達デバイス４５０は、デバイスの更なる部分が内部に位置付けられる外側シェル４２０を備える。チャンバ４０３は、内側面（これは、図においては、チャンバ壁の内側を実質的に裏打ちする芯４１２によって覆い隠されている）と外側面４０５ｂとを有するチャンバ壁４０５を備える。レーザダイオード４１５は、チャンバ壁４０５に位置付けられ、チャンバ４０３内に放射を放出するように構成される。芯４１２は、実質的に、チャンバ壁４０５の内側面を裏打ちするシートの形態で存在する。チャンバ４０３は、チャンバの内側からチャンバの外側へとその壁４０５を貫通するチャネル４１３を含むように形成される。示された実施形態において、チャネル４１３は、実質的に球体の「赤道」にあり、チャンバ４０３を本質的に２つの半球に分割するようにその全周囲に延在する。芯延長部４１４は、チャンバ４０３を包囲する外部環境と流体連通するように、チャネル４１３を通って突出する。特には、芯延長部４１４は、エアロゾル前駆体組成物が保管されたリザーバ４３０と流体連通する。芯４１４とリザーバ４３０との間の接触は、リザーバに保持されたエアロゾル前駆体組成物が、チャンバ４０３の内側の周りでの分配のために芯延長部４１４を介して芯４１２に移動し得るのに十分な程度である。本明細書において別に説明されるように、チャンバ壁４０５の内側面は、放出された放射をトラップするように構成される。好ましくは、芯４１２の構造は、チャンバ壁４０５の内側面との相互作用のために放射が芯４１２を通過し得るように構成される。
【0203】
図４において、チャンバ４０３は、空気がそこを通って進入し得る入口４０７と、形成されたエアロゾルがそこを通って退出し得る出口４０９とを含む。エアロゾル送達デバイス４５０は、その対向する端部に、空気流入口４５２とエアロゾルポート４５４とを備える。空気流入口４５２を通ってエアロゾル送達デバイス４５０内に入った空気は、空気流入口と入り口３０７との間に延在する空気通路壁４５３ｂによって画定された空気通路４５３ａによってチャンバ４０３の入口４０７に向けられる。チャンバ４０３において形成されたエアロゾルは、出口４０９を通ってエアロゾルポート４５４へと移動する。エアロゾル通路４５５ａは、出口４０９とエアロゾルポート４５４との間に延在するエアロゾル通路壁４５５ｂによって画定される。エアロゾルポート４５４は、エアロゾル送達デバイス４５０の口元端部４６０に位置付けられ、エアロゾルポートは、特には、口元端部キャップ４６１内に画定されてよい。
【0204】
エアロゾル送達デバイス５５０の別の例示的実施形態が、図５に図示される。エアロゾル送達デバイス５５０は、長細形状（すなわち、実質的に管状）のチャンバ５０３であって、チャンバ内に位置付けられた電磁放射源５１５を含むチャンバ５０３を含む。示された実施形態において、電磁放射源５１５は、抵抗加熱を提供し得るコイル状ワイヤであるが、ワイヤは異なる構成で提供されてよく、他の種類の電磁放射源が使用されてよい。電磁放射源５１５は、電源への電気的接続を提供する電気的接続具５１６に接続されたそれぞれの端部を有する。
【0205】
エアロゾル送達デバイス５５０は、デバイスの更なる部分が内部に位置付けられる外側シェル５２０を備える。チャンバ５０３は、内側面（これは、図においては、チャンバ壁の内側を実質的に裏打ちする芯５１２によって覆い隠されている）と外側面５０５ｂとを有するチャンバ壁５０５を備える。芯５１２は、実質的に、チャンバ壁５０５の内側面を裏打ちするシートの形態で存在する。チャンバ５０３は、チャンバの内側からチャンバの外側へとその壁５０５を貫通するチャネル５１３を含むように形成される。特には、チャンバ５０３のおよそ長手方向中間点においてｙｚ平面を通る図５ａの断面図を参照されたい。チャネル５１３は、任意の場所においてチャンバ壁５０５を貫通してよく、図５ａに示された２つの場所に限定されるものではない。芯延長部５１４は、チャンバ５０３を包囲する外部環境と流体連通するように、チャネル５１３を通って突出する。特には、芯延長部５１４は、エアロゾル前駆体組成物が保管されたリザーバ５３０と流体連通する。芯延長部５１４とリザーバ５３０との間の接触は、リザーバに保持されたエアロゾル前駆体組成物が、チャンバ５０３の内側の周りでの分配のために芯延長部５１４を介して芯５１２に移動し得るのに十分な程度である。本明細書において別に説明されるように、チャンバ壁５０５の内側面は、放出された放射をトラップするように構成される。好ましくは、芯５１２の構造は、チャンバ壁５０５の内側面との相互作用のために放射が芯５１２を通過し得るように構成される。
【0206】
図５において、長細形状のチャンバ５０３は、空気がそこを通って進入し得る入口５０７と、形成されたエアロゾルがそこを通って退出し得る出口５０９とを含む。エアロゾル送達デバイス５５０は、その対向する端部に、空気流入口５５２とエアロゾルポート５５４とを備える。空気流入口５５２を通ってエアロゾル送達デバイス５５０内に入った空気は、空気流入口と入口５０７との間に延在する空気通路壁５５３ｂによって画定された空気通路５５３ａによってチャンバ５０３の入口５０７に向けられる。チャンバ５０３において形成されたエアロゾルは、出口５０９を通ってエアロゾルポート５５４へと移動する。エアロゾル通路５５５ａは、出口５０９とエアロゾルポート５５４との間に延在するエアロゾル通路壁５５５ｂによって画定される。エアロゾルポート５５４は、エアロゾル送達デバイス５５０の口元端部５６０に位置付けられ、エアロゾルポートは、特には、口元端部キャップ５６１内に画定されてよい。この実施形態においては、ヒータは、エアロゾル送達デバイスの長手軸に対して実質的に平行に整列される。
【0207】
いくつかの実施形態において、チャンバにおける芯の加熱は、芯とヒータとの間にいかなる直接的な物理的接触もない状態で行われる。従って、加熱は、実質的にまたは完全に放射性であってよい。
【0208】
放射性加熱のみによって十分な加熱レベルを達成する能力は、実質的に管形状のチャンバ（例えば、図５を参照されたい）内における熱移動および管の実質的に中央に置かれた加熱ロッドのコンピュータモデルによって検証された。１，２００℃の温度にまで達する加熱ロッドは、１２５℃から３５０℃の範囲内のチャンバ壁の放射性加熱をもたらした。そのようなモデルは、放射性加熱のみで、本明細書において論じられる典型的なエアロゾル前駆体材料の蒸気化のために適切な温度を達成し得ることを示した。より詳細には、いくつかの実施形態において、放射性加熱は、基板（例えば、芯）および／またはエアロゾル前駆体材料を、約１００℃から約４００℃、約１２５℃から約３５０℃、または約１５０℃から約３００℃の温度に加熱するのに十分であり得る。いくつかの実施形態において、放射性加熱は、液体エアロゾル前駆体材料の蒸気化温度よりも高いが、３００℃未満、２５０度未満、または２００℃未満である範囲内であり得る。
【0209】
特定の実施形態において、加熱は、熱伝導（すなわち、加熱源と芯との直接的な接触）および放射性加熱の組合せを使用して行われてよい。組合せ加熱を利用することは、効率を向上させるために特に役立ち得る。熱伝導のみを利用したとき、熱源からの熱の一部分が芯に伝導される一方、熱の多くの部分は熱源から離れる方向に放射する。従って、熱源は、放射性熱損失を十分に克服しつつ、なおも芯を必要な蒸気形成温度まで加熱するために、より高い温度に加熱される必要があり得る。しかしながら、放射トラップチャンバ内に伝導加熱構造を取り囲むことによって、熱源から離れる方向に放射する熱が、芯に向かって戻され得る。従って、必要な蒸気生成温度を達成するために必要となる電力がより小さくなり得る。
【0210】
例えば、図６に示されるように、エアロゾル送達デバイス６５０は、加熱ワイヤの形態のヒータ６１５が、チャンバ６０３内に位置付けられて、チャンバ内にある部分とチャンバの外側にある芯アーム６１２ａとを有する芯６１２の周りに巻かれるように構成され得る。芯アーム６１２ａは、リザーバ内に保管されたエアロゾル前駆体組成物が芯を通ってチャンバ６３０内に移動し得るように、リザーバ６３０と流体連通している。チャンバ６０３では、ヒータ６１５と直接的に接触することによる伝導加熱と、ヒータから離れる方向に放射するが、チャンバ６０３の壁６０５の内側面６０５ａの性質により芯に戻される追加的な熱を受け取ることによる放射性加熱とを通じて、エアロゾル前駆体組成物が加熱され、蒸気化される。
【0211】
図６に示される実施形態において、エアロゾル送達デバイス６５０は、外側シェル６２０と、空気流入口６５２と、エアロゾルポート６５４とを含む。空気流入口６５２は、エアロゾル送達デバイス６５０の接続端部６５６に位置付けられ、これは制御体（図１を参照されたい）への接続のために構成されてよい。エアロゾルポート６５４は、エアロゾル送達デバイス６５０の口元端部６６０に位置付けられ、特には口元端部キャップ６６１内に形成される。空気流入口６５２を通ってエアロゾル送達デバイス６５０内に入った空気は、空気流入口と入口との間に延在する空気通路壁６５３ｂによって画定された空気通路６５３ａによってチャンバ６０３の入口６０７に向けられる。チャンバ６０３において形成されたエアロゾルは、出口６０９を通ってエアロゾルポート６５４へと移動する。エアロゾル通路６５５ａは、出口６０９とエアロゾルポート６５４との間に延在するエアロゾル通路壁６５５ｂによって画定される。この実施形態においては、芯のチャンバ内の部分およびヒータは、エアロゾル送達デバイスの長手軸に対して実質的に垂直に整列される。
【0212】
いくつかの実施形態において、本開示は、エアロゾル送達デバイスを作製するための方法を、更に提供し得る。そのような方法は、外側シェルを放射トラップチャンバと組み合わせるステップ、および／または外側シェルをレーザダイオードと組み合わせるステップを含み得る。
【0213】
ある実施形態において、エアロゾル送達デバイスを組み立てる方法は、放射トラップチャンバを外側シェル内に挿入するステップを、少なくとも備え得る。組み立て方法は、以下のステップ、すなわち：ヒータがチャンバ内に電磁放射を提供するために構成されるように、ヒータを放射トラップチャンバと組み合わせるステップと、電力が電源からヒータに送達され得るように、ヒータと１つまたは複数の電気的接続具との間に電気的接続を確立するステップと、芯をチャンバ内に挿入するステップと、芯がリザーバと流体連通するように、リザーバを外側シェル内に設置するステップと、口元端部がエアロゾル送達デバイスからのエアロゾルの退出のために構成されるように、端部キャップを外側シェルの口元端部に追加するステップと、のうちの１つまたは複数を更に備え得る。このような方法において、チャンバがヒータと組み合わされる前もしくは後に、および／またはチャンバが外側シェル内に挿入される前もしくは後に、芯がチャンバ内に挿入されてよい。チャンバを外側シェル内に挿入する前または後に、リザーバが外側シェル内に設置されてよい。
【0214】
１つまたは複数の実施形態において、本開示により使用されるヒータは、マイクロヒータであり得る。非限定的な例として、図７に図示されるマイクロヒータ７３３は、基板７３８と、基板上のヒータ配線７３４と、電源との電気的接続を形成するためにヒータ配線が接続する電気的端子７３５と、を備え得る。図７ｂにおけるマイクロヒータ７３３の側面図に見られるように、マイクロヒータは、基板７３８の上に、ヒータ配線７３４および電気的接続具７３５を実質的にまたは完全に覆う不動態化レイヤ７３９を更に備え得る。示されるように、不動態化レイヤ７３９は実質的に透明であるが、そうでなくて、不動態化レイヤは半透明または不透明であってよい。不動態化レイヤ７３９は、好ましくは、化学的および熱的に安定しており、マイクロヒータ７３３から離れる方向のヒータ配線７３４からの熱伝達を著しく減少させるものではない。
【0215】
図７ｂに見られるように、マイクロヒータ７３３は、実質的に平坦な形状であり得る。理解されようが、実質的に平坦な要素は、要素の長さ未満であり、かつ要素の幅未満である厚さを有する。実質的に平坦な要素は、要素の長さおよび幅のうちの一方または両方の約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、約４０％以下、約３０％以下、または約２０％以下の厚さも有し得る。例えば、マイクロヒータの長さおよび幅はそれぞれが個別に、約１．５ｍｍから約２０ｍｍ、約２ｍｍから約１５ｍｍ、約２．５ｍｍから約１０ｍｍ、または約３ｍｍから約８ｍｍであり得る。いくつかの実施形態において、マイクロヒータの長さは幅よりも大きくなり得、マイクロヒータの長さ方向軸は、マイクロヒータが使用されるエアロゾル形成デバイスの長さ方向軸に対して実質的に平行であり得る。代替的に、マイクロヒータの長さ方向軸は、マイクロヒータが使用されるエアロゾル形成デバイスの長さ方向軸に対して実質的に垂直であり得る。マイクロヒータの実質的に平坦な性質は、図８、図９ａ、および図９ｂに関しても明らかである。
【0216】
１つまたは複数の実施形態において、一対のヒータが、エアロゾル前駆体液体を加熱するために利用され得る。対になったヒータの各々は、加熱面を含み得、そのような加熱面は、特には、実質的に平坦な面であり得る。従って、加熱面は、加熱表面とも称されてよく、加熱面または表面は、例えば、約３ｍｍ２から約４００ｍｍ２、約４ｍｍ２から約２００ｍｍ２、約５ｍｍ２から約１００ｍｍ２、約６ｍｍ２から約５０ｍｍ２、約７ｍｍ２から約３０ｍｍ２、または約８ｍｍ２から約２０ｍｍ２などの画定された面積を有し得る。加熱面を有するヒータは、具体的には、マイクロヒータであり得るが、本開示はそのような実施形態に限定されるものではなく、ヒータは、本明細書において開示される液体輸送要素を加熱するために構成された任意の構造および性質を取り得る。
【0217】
一対のヒータが利用されるとき、それぞれのヒータは、好ましくは、実質的に平行な配置に整列され得る。そのような平行な配置において、各ヒータの加熱面の約２５％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、または約９５％が重なるように、それぞれのヒータの加熱面が重なることが好ましくなり得る。実質的に平行な配置において、それぞれのヒータの加熱面は、互いに対向する。液体輸送要素は、そのような配置にあるヒータの間に位置付けられ得る。従って、熱は、液体輸送要素に対して２つの方向から与えられ得る。液体輸送要素と組み合わされた２つのヒータは、噴霧器として特徴づけられ得る。
【0218】
噴霧器８０１の一実施形態が、図８に図示される。噴霧器８０１は、第１のマイクロヒータ８３３ａと、第２のマイクロヒータ８３３ｂと、を備える。示された実施形態におけるヒータはマイクロヒータであるが、そのような構成は例示のみを目的とするものであり、ヒータは、本明細書において提供される残りの開示に従って、任意の数の組合せにおいて、他の形態を取り得ることが理解される。第１のマイクロヒータ８３３ａは、ヒータ配線８３４bと電気接点８３５ａ（ヒータ配線および電気接点は、それらが基板の裏面に位置されることを示す破線で示されている）とを有する基板８３８ａを備える。第１のマイクロヒータ８３３ａの下向きの面は、ヒータ配線８３４ａをその上に有した加熱面「Ｈａ」として機能する。図解を容易にするために、不動態化レイヤは設けられていないが、不動態化レイヤがマイクロヒータ８３３ａおよび８３３ｂのうちの一方または両方に存在してよいことは理解される。第２のマイクロヒータ８３３ｂも同様に、ヒータ配線８３４ｂと電気接点８３５ｂとを有する基板８３８ｂを備え、ヒータ配線８３４ｂをその上に有する上向きの面は、加熱面「Ｈｂ」として機能する。液体輸送要素８３６は、第１のマイクロヒータ８３３ａと第２のマイクロヒータ８３３ｂとの間に位置付けられる。示されるように、液体輸送要素８３６は、実質的に平坦である。そのような構成は、その内部で輸送されるエアロゾル前駆体液体の蒸気化のための表面積を最大化するために特に有益であり得る。実質的に平坦な構成は、第１のマイクロヒータ８３３ａと第２のマイクロヒータ８３３ｂとの間の間隔を最小化もし得る。図８に示されるように、それぞれのマイクロヒータは最終的な設置状態にはなく、見やすくするために要素は分離されている。組み立てられると、第１のマイクロヒータ８３３ａおよび第２のマイクロヒータ８３３ｂのうちの一方または両方が、液体輸送要素８３６と物理的に接触してよい。しかしながら、１つまたは複数の実施形態において、第１のマイクロヒータ８３３ａおよび第２のマイクロヒータ８３３ｂは、それらの間に加熱空間を形成するように離間され得、液体輸送要素が加熱空間内に位置付けられ得る。従って、噴霧器８０１は、液体輸送要素８３６が、第１のマイクロヒータ８３３ａおよび第２のマイクロヒータ８３３ｂのうちのどちらとも（または、更なる実施形態において使用され得る他のヒータと）殊更に直接的に接触しなくてよいことによって、特徴づけられ得る。
【0219】
組み立てられた構成の噴霧器が、図９ａおよび図９ｂに示される。特には、噴霧器９０１は、第１のヒータの加熱面Ｈａと第２のヒータの加熱面Ｈｂとが対向配置にある状態で実質的に平行な配置にある第１のヒータ９３３ａと第２のヒータ９３３ｂと、を備える。第１のヒータ９３３ａおよび第２のヒータ９３３ｂは、第１のヒータの加熱面Ｈａの実質的に１００％が、第２のヒータの加熱面Ｈｂの実質的に１００％と重なるように整列される。特に図９ｂに見られるように、第１のヒータ９３３ａおよび第２のヒータ９３３ｂは、それらの間に加熱空間９３１が存在するように離間される。液体輸送要素９３６は、この加熱空間９３１内に位置付けられ、その中で実質的に中央に位置される。この構成において、液体輸送要素９３６は、それぞれのヒータのうちのどちらとも物理的に接触しない。むしろ、加熱は実質的にまたは完全に放射加熱を介して起こる。加熱空間９３１は、実質的に平坦な液体輸送要素９３６の上面９３６ａおよび底面９３６ｂにおける蒸気形成を可能にする。液体輸送要素９３６は、ヒータ９３３ａおよび９３３ｂの寸法を越えて延在する対向する端部９３６ｃおよび９３６ｄを有する。液体輸送要素９３６の対向する端部９３６ｃおよび９３６ｄは、ヒータ９３３ａおよび９３３ｂへの液体の吸い上げをもたらすように、エアロゾル前駆体液体が保管されたリザーバと接触するように構成され得る。
【0220】
噴霧器の例示的な代替的配置が図９ｃに示される。示された実施形態において、第１のヒータ９３３ａおよび第２のヒータ９３３ｂは実質的に平行な配置のままであるが、それぞれのヒータの重なりは、それぞれのヒータの加熱面の１００％よりも少ない。より詳細には、第１のヒータ９３３ａの加熱面Ｈａの約５０％が、第２のヒータ９３３ｂの加熱面Ｈｂの約５０％と重なり配置にある。
【0221】
エアロゾル前駆体液体がそれによって輸送されている液体輸送要素などの基板の放射加熱のために構成されたヒータは、エアロゾル形成デバイスに種々の構成で含まれ得る。例えば、上記において別に説明されたように、液体輸送要素がそれらの間に置かれた２つのヒータの組合せは、知られているエアロゾル形成デバイスにおいて、そこで使用されるヒータおよび液体輸送要素と組み合わされて、またはそれに代わって、利用され得る。１つまたは複数の実施形態において、一対のヒータと液体輸送要素との組合せは、液体輸送要素の一方または両方の端部が、ヒータへの輸送のためのエアロゾル前駆体液体を含むリザーバまたは他の保管要素と液体輸送配置にあるように構成され得る。故に、ヒータは、リザーバ内のエアロゾル前駆体液体から、１つまたは複数の壁によって離間され得る。１つまたは複数の壁は、ヒータを含む噴霧器の一部を構成し得、および／または、１つまたは複数の壁は、リザーバまたは他の液体保管チャンバ／要素の一部を構成し得、および／または、１つまたは複数の壁は、ヒータと別個の液体保管チャンバ／要素との間に設けられた仕切りであり得る。
【0222】
噴霧器の例示的実施形態が図１０ａに関して示され、これは、種々のエアロゾル形成デバイスとの組合せに適した内蔵ユニットとして構成された噴霧器１００１の外面図を図示し、図１０ｂに関しては、これは１つの壁が切り取られた状態の噴霧器１００１の内面図を図示する。噴霧器１００１は、内側面１００５ａと外側面１００５ｂとを有するチャンバ壁１００５で形成されたチャンバ１００３を備える。チャンバ１００３は実質的に直方体形状を有するものとして示されているが、球形状、筒形状などの他の形状も包含されることが理解される。壁１００５は、単一の壁または複数の壁であり得、ヒータを完全に包囲するように、すなわち、ヒータがチャンバ１００３によって取り囲まれるように、構成される。壁１００５の内側面１００５ａは、黒体として、または白体として構成され得、またはそのどちらでもない構成とされ得る。チャンバ１００３は、空気がそれによってチャンバ内に進入し得る入口１００７を含み得、形成された蒸気および／またはエアロゾルがそれによってチャンバの外に移動し得る出口１００９を含み得る。入口１００７および出口１００９は、チャンバ１００３を通る空気流を最適化するような大きさに形成され得る。例えば、入口１００７は、出口１００９よりも大きく（すなわち、より大きな面積を包含する）てよい。必要に応じて、入口１００７および／または出口１００９は、気体（例えば、空気および／またはエアロゾル）の通過を可能にする一方、液体（例えば、チャンバ１００３内で凝縮し得る、または液体輸送要素１０３６から漏出し得る水、エアロゾル前駆体液体など）の通過を実質的に防止するように構成されたメッシュ、スクリーン、または他の覆いを含み得る。第１のヒータ１０３３ａおよび第２のヒータ１０３３ｂは、上記において別に説明された構成でチャンバ１００３内に設けられ、液体輸送要素１０３６が、ヒータの間に位置付けられる。液体輸送要素１０３６の端部１０３６ｃおよび１０３６ｄは、チャンバ１００３の壁１００５の開口１０１１を通って延在する。開口１０１１は、液体輸送要素１０３６の周囲で流体が漏出することを実質的に防止するように構成された要素を含み得る。例えば、ガスケット１０８６が含まれ得るが、液体輸送要素１０３６の周囲で開口１０１１を実質的に封止する任意の適切な要素が使用され得る。示されるように、入口１００７および出口１００９は、チャンバ１００３を貫通する空気流路が、第１のヒータ１０３３ａおよび第２のヒータ１０３３ｂの水平軸に対して、ならびに／または液体輸送要素１０３６の水平軸に対して実質的に平行であるように構成される。空気流路は、ヒータおよび／または液体輸送要素と実質的に同一の平面にあってよい。入口および出口のうちの一方または両方は、ヒータおよび／または液体輸送要素の水平軸に対して軸外に位置付けられ得る。入口および出口のうちの一方または両方は、ヒータおよび／または液体輸送要素の長手軸に対して実質的に垂直であってよい。
【0223】
エアロゾル形成デバイス内に位置付けられる噴霧器に関する例示的実施形態が、図１１に関連して説明される。図１１では、カートリッジ１１０４は、カートリッジを制御体（例えば、図１の制御体１０２を参照されたい）に取り付けるように構成されたベース部１１４０を有する筐体１１０３で形成される。カートリッジ筐体１１０３内には、リザーバ１１４４があり、これは、示された実施形態においては、カートリッジ筐体の内側を実質的に取り巻き、その内部にエアロゾル前駆体液体が保管された繊維状マットである。流管１１１３は、カートリッジ１１０４の中央の長手軸に沿って、実質的に中心にあり、空気がその中を流れることを可能にするためにその両端が開放されている。カートリッジ１１０４は、口元開孔１１２８を含む口元端部１１２７を有する。噴霧器１１０１は、流管を流れる空気が実質的に直接的にチャンバ１１０３内に入るように、流管１１１３の一端部に隣接して位置付けられ、チャンバ１１０３は、第１のヒータ１１３３ａおよび第２のヒータ（不図示）を含み、ヒータの間に液体輸送要素１１３６が位置付けられる。液体輸送要素１１３６の端部は、開口（図１０ａの要素１０１１を参照されたい）を通って延在し、リザーバ１１４４と接触する。示されるように、ヒータおよび液体輸送要素は、カートリッジの長手軸に実質的に沿って整列され、カートリッジを貫通する空気路１１９２は、ベース部１１４０の突起部１１４１を通り、流管１１１３を通り、入口１１０７を通ってチャンバ１１０３に進入し、少なくとも部分的にヒータの間を通り、出口１１０９を通ってチャンバから退出し、口元開孔１１２８を通ってカートリッジの口元端部１１２７から外に出る。
【0224】
エアロゾル形成デバイス内に位置付けられる噴霧器に関する例示的実施形態が、図１２に関して説明される。図１２では、タンク形式のカートリッジ１２０４は、カートリッジを制御体に取り付けるように構成されたベース部１２４０を有する筐体１２０３で形成される。筐体１２０３は、開放タンクであるリザーバ１２４４と蒸気形成チャンバ１２０１とを分離する仕切り壁１２８８を含む。蒸気形成チャンバ１２０１内には、第２のヒータ１２３３ｂに対して実質的に平行な配置にある第１のヒータ１２３３ａがあり、この２つは、それらの間に液体輸送要素１２３６が位置付けられた状態で離間される。液体輸送要素１２３６は、ヒータの端部を越えて延在し、接続芯１２３７は、液体輸送要素およびリザーバ１２４４と流体連通する。流管１２１３は、カートリッジ１２０４の口元端部１２２７および仕切り壁１２８８を貫通して開口する。マウスピース１２２３は、カートリッジ１２０４の口元端部１２２７に接続され、エアロゾルがカートリッジからユーザへと移動することを可能にするために実質的に開口する。エアロゾル前駆体液体１２４５は、リザーバ１２４４内に保管され、第１のヒータ１２３３ａおよび第２のヒータ１２３３ｂによる蒸気を形成するための加熱（放射加熱によるなど）のために、接続芯１２３７に沿って液体輸送要素１２３６へと移動する。空気は、ベース部１２４０に進入し、突起部１２４１を通り、蒸気形成チャンバ１２０１内で蒸気と混合してエアロゾルを形成し、エアロゾルは、流管１２１３を通ってマウスピース１２２３に移動し、口元開孔１２２８から出る。接続芯１２３７および液体輸送要素１２３６は、別個の要素として示されているが、それらは一体となって単一の液体輸送要素を形成してもよいことが理解される。更に、ヒータは、カートリッジを通る空気の流れに対して実質的に垂直であるものとして示されているが、ヒータは蒸気形成チャンバ内で任意の構成に配置されてよいことが理解される。
【0225】
前述の説明および関連する図面において提示された教示の助けを借りて、本開示の多くの修正および他の実施形態が、本開示が関連する技術分野の当業者には思い浮かぶであろう。従って、本開示は、本明細書において開示された特定の実施形態に限定されるべきものではなく、修正および他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内に含まれるものと意図されることを理解されたい。本明細書において特定の用語が用いられているが、それらは一般的な意味および説明的な意味のみで使用されおり、限定を目的としたものではない。