特開 2022-133403 エアロゾル送達装置用の無線周波から直流への変換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022133403

(43)【公開日】2022-09-13

(54)【発明の名称】エアロゾル送達装置用の無線周波から直流への変換器

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/90 20200101AFI20220906BHJP

   A24F 40/10 20200101ALI20220906BHJP

   A24F 40/40 20200101ALI20220906BHJP

【ＦＩ】

A24F40/90

A24F40/10

A24F40/40

【審査請求】有

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022108850

(22)【出願日】2022-07-06

(62)【分割の表示】P 2019500516の分割

【原出願日】2017-07-03

(31)【優先権主張番号】15/205,903

(32)【優先日】2016-07-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【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】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラジェッシュ・サー

(57)【要約】      （修正有）

【課題】エアロゾル送達装置用の無線周波ＲＦから直流（ＤＣ）への変換器が提供される。
【解決手段】エアロゾル送達装置は、電源と、外部ＲＦ送信機から無線周波ＲＦエネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、を含む。外部ＲＦ送信機から無線周波ＲＦエネルギーを受け取り、ＲＦエネルギーから電力を収集して、エアロゾル送達装置の少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成されたパワーハーベスティング回路を、同様に、エアロゾル送達装置は含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル送達装置としてまたはエアロゾル送達装置用のカートリッジとして具体化された機器であって、機器が、
エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを画定するハウジングと、
作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素と、
外部ＲＦ送信機から無線周波（ＲＦ）エネルギーを受け取り、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成されたパワーハーベスティング回路とを含む機器。

【請求項2】

ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を給電するように構成されていることを含む、請求項１に記載の機器。

【請求項3】

ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを給電するように構成された電源を含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を充電するように構成されていることを含む、請求項１に記載の機器。

【請求項4】

パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、そのように受け取られたＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器とを含む、請求項１に記載の機器。

【請求項5】

パワーハーベスティング回路が蓄電池を含み、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池を充電するように構成されていることを含む、請求項１に記載の機器。

【請求項6】

パワーハーベスティング回路が、反転または非反転オペアンプをさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池が、電流を増幅し調整するように構成された反転または非反転オペアンプを通して電流を放出するように構成されていることを含む、請求項５に記載の機器。

【請求項7】

パワーハーベスティング回路が抵抗器をさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電するように構成された蓄電池が、抵抗器を介して電流を放出するように構成されていることを含み、抵抗器が可変抵抗を有し、それにより、電流が、可変ワット数をもたらす可変アンペア数を有し、少なくとも１つの例では、抵抗器がポテンショメータであるかポテンショメータを含む、請求項５に記載の機器。

【請求項8】

パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器と、光エネルギーから電力を収集するように構成された光電池とを含み、少なくとも１つの電子部品が、変換器もしくは光電池のいずれかから、または変換器および光電池の両方から切り替え可能に給電または充電される、請求項１に記載の機器。

【請求項9】

エアロゾル送達装置を形成するためのカートリッジと連結しているか連結可能な制御本体であって、カートリッジが、エアロゾル前駆体組成物を収容し、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素を備え、制御本体が、
加熱要素を制御して、作動させ、エアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように構成された制御構成要素と、
外部ＲＦ送信機から無線周波（ＲＦ）エネルギーを受け取り、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成されたパワーハーベスティング回路とを含む制御本体。

【請求項10】

ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を給電するように構成されていることを含む、請求項９に記載の制御本体。

【請求項11】

ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを給電するように構成された電源を含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を充電するように構成されていることを含む、請求項９に記載の制御本体。

【請求項12】

パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、そのように受け取られたＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器とを含む、請求項９に記載の制御本体。

【請求項13】

パワーハーベスティング回路が蓄電池を含み、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池を充電するように構成されていることを含む、請求項９に記載の制御本体。

【請求項14】

パワーハーベスティング回路が、反転または非反転オペアンプをさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池が、電流を増幅し調整するように構成された反転または非反転オペアンプを通して電流を放出するように構成されていることを含む、請求項１３に記載の制御本体。

【請求項15】

パワーハーベスティング回路が抵抗器をさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電するように構成された蓄電池が、抵抗器を介して電流を放出するように構成されていることを含み、抵抗器が可変抵抗を有し、それにより、電流が、可変ワット数をもたらす可変アンペア数を有し、少なくとも１つの例では、抵抗器がポテンショメータであるかポテンショメータを含む、請求項１３に記載の制御本体。

【請求項16】

パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器と、光エネルギーから電力を収集するように構成された光電池とを含み、少なくとも１つの電子部品が、変換器もしくは光電池のいずれかから、または変換器および光電池の両方から切り替え可能に給電または充電される、請求項９に記載の制御本体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、喫煙品などのエアロゾル送達装置に関し、さらに具体的には、エアロゾルの生成のために電気的に生成された熱を利用してもよいエアロゾル送達装置（例えば、一般に電子タバコと呼ばれる喫煙品）に関する。喫煙品は、タバコから製造され得るか、タバコに由来し得るか、そうでなければタバコを組み込み得る材料を組み込んでもよいエアロゾル前駆体を加熱するように構成されてもよく、前駆体は人間が摂取するための吸入可能な物質を形成することができる。

【背景技術】

【0002】

使用のためにタバコを燃焼することを必要とする喫煙製品の改良品または代替品として、多くの喫煙装置が長年にわたって提案されてきた。これらの装置の多くは、紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙に関連する感覚を提供するように設計されているが、タバコの燃焼に起因する相当量の不完全燃焼および熱分解生成物を送達することはないと言われている。この目的のために、電気エネルギーを利用して揮発性材料を気化または加熱するか、タバコをかなりの程度燃焼することなく紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙感覚を提供しようとする多くの喫煙製品、香味発生器および薬用吸入器が提案されている。例えば、参照により本明細書に組み込まれるＲｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７７２６３２０号明細書およびＣｏｌｌｅｔｔらの米国特許第８８８１７３７号明細書に記載の背景技術に述べられている様々な代替の喫煙品、エアロゾル送達装置および発熱源を参照されたい。また、例えば、参照により本明細書に組み込まれるＢｌｅｓｓらの米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３２号明細書に記載の商標名および商業的供給元によって参照される様々なタイプの喫煙品、エアロゾル送達装置および電気式発熱源を参照されたい。さらに、様々なタイプの電気式エアロゾルおよび蒸気送達装置もまた、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書およびＭｉｎｓｋｏｆｆらの米国特許出願公開第２０１４／０２８３８５９号明細書ならびに２０１４年５月２０日に出願されたＳｅａｒｓらの米国特許出願番号第１４／２８２，７６８号明細書、２０１４年５月２３日に出願されたＢｒｉｎｋｌｅｙらの米国特許出願番号第１４／２８６，５５２号明細書、２０１４年７月１０日に出願されたＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願番号第１４／３２７，７７６号明細書および２０１４年８月２１日に出願されたＷｏｒｍらの米国特許出願番号第１４／４６５，１６７号明細書に提案されている。

【0003】

エアロゾル送達装置に、無線周波エネルギーを直流電力に変換するための機能を提供することが望ましいであろう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第７７２６３２０号明細書

【特許文献2】米国特許第８８８１７３７号明細書

【特許文献3】米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３２号明細書

【特許文献4】米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書

【特許文献5】米国特許出願公開第２０１４／０２８３８５９号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、エアロゾル送達装置、そのような装置を形成する方法およびそのような装置の要素に関する。したがって、本開示は、限定するものではないが、以下の例示的な実施形態を含む。

【0006】

例示的な実施形態１：エアロゾル送達装置としてまたはエアロゾル送達装置用のカートリッジとして具体化された機器であって、機器が、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを画定するハウジングと、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素と、外部ＲＦ送信機から無線周波（ＲＦ）エネルギーを受け取り、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成されたパワーハーベスティング回路（電力収集回路）とを含む機器。

【0007】

例示的な実施形態２：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの機器であって、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を給電するように構成されていることを含む機器。

【0008】

例示的な実施形態３：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの機器であって、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを給電するように構成された電源を含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を充電するように構成されていることを含む機器。

【0009】

例示的な実施形態４：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの機器であって、パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、そのように受け取られたＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器とを含む機器。

【0010】

例示的な実施形態５：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの機器であって、パワーハーベスティング回路が蓄電池を含み、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池を充電するように構成されていることを含む機器。

【0011】

例示的な実施形態６：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの機器であって、パワーハーベスティング回路が、反転または非反転オペアンプをさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池が、電流を増幅し調整するように構成された反転または非反転オペアンプを通して電流を放出するように構成されていることを含む機器。

【0012】

例示的な実施形態７：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの機器であって、パワーハーベスティング回路が抵抗器をさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電するように構成された蓄電池が、抵抗器を介して電流を放出するように構成されていることを含み、抵抗器が可変抵抗を有し、それにより、電流が、可変ワット数をもたらす可変アンペア数を有し、少なくとも１つの例では、抵抗器がポテンショメータであるかポテンショメータを含む機器。

【0013】

例示的な実施形態８：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの機器であって、パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器と、光エネルギーから電力を収集するように構成された光電池とを含み、少なくとも１つの電子部品が、変換器もしくは光電池のいずれかから、または変換器および光電池の両方から切り替え可能に給電または充電される機器。

【0014】

例示的な実施形態９：エアロゾル送達装置を形成するためのカートリッジと連結しているか連結可能な制御本体であって、カートリッジが、エアロゾル前駆体組成物を収容し、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように制御可能な加熱要素を備え、制御本体が、加熱要素を制御して、作動させ、エアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように構成された制御構成要素と、外部ＲＦ送信機から無線周波（ＲＦ）エネルギーを受け取り、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成されたパワーハーベスティング回路とを含む制御本体。

【0015】

例示的な実施形態１０：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの制御本体であって、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を給電するように構成されていることを含む制御本体。

【0016】

例示的実施形態１１：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの制御本体であって、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、ディスプレイもしくはセンサを給電するように構成された電源を含む少なくとも１つの電子部品、または加熱要素を充電するように構成されていることを含む制御本体。

【0017】

例示的実施形態１２：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの制御本体であって、パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、そのように受け取られたＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器とを含む制御本体。

【0018】

例示的実施形態１３：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの制御本体であって、パワーハーベスティング回路が蓄電池を含み、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池を充電するように構成されていることを含む制御本体。

【0019】

例示的実施形態１４：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの制御本体であって、パワーハーベスティング回路が、反転または非反転オペアンプをさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するように構成された蓄電池が、電流を増幅し調整するように構成された反転または非反転オペアンプを通して電流を放出するように構成されていることを含む制御本体。

【0020】

例示的実施形態１５：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの制御本体であって、パワーハーベスティング回路が抵抗器をさらに含み、少なくとも１つの電子部品を給電するように構成された蓄電池が、抵抗器を介して電流を放出するように構成されていることを含み、抵抗器が可変抵抗を有し、それにより、電流が、可変ワット数をもたらす可変アンペア数を有し、少なくとも１つの例では、抵抗器がポテンショメータであるかポテンショメータを含む制御本体。

【0021】

例示的実施形態１６：先行もしくは後続のいずれかの例示的な実施形態またはそれらのいずれかの組合せの制御本体であって、パワーハーベスティング回路が、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器と、光エネルギーから電力を収集するように構成された光電池とを含み、少なくとも１つの電子部品が、変換器もしくは光電池のいずれかから、または変換器および光電池の両方から切り替え可能に給電または充電される制御本体。

【0022】

本開示のこれらならびに他の特徴、態様および利点は、以下に簡単に説明する添付の図面とともに、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。本開示は、そのような特徴または要素が本明細書に説明されている特定の例示的な実施形態において明示的に組み合わされているか、そうでなければ列挙されているかどうかにかかわらず、本開示に説明されている２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴または要素の任意の組合せを含む。本開示は、本開示の前後関係が明らかに他のことを指示しない限り、その態様および例示的な実施形態のいずれかにおいて、本開示の任意の分離可能な特徴または要素が組合せ可能に見えるように全体的に読み取られることを意図している。

【0023】

したがって、この概要は、本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、いくつかの例示的な実施形態を要約する目的のためにのみ提供されることが理解されるであろう。したがって、上述の例示的な実施形態は単なる例であり、決して本開示の範囲または精神を狭めると解釈されるべきではないことが理解されるであろう。他の例示的な実施形態、態様および利点は、いくつかの説明された例示的な実施形態の原理を例として示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

【0024】

本開示は上述の一般的な用語で説明しており、添付の図面をこれから参照するが、これらの図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本開示の例示的な実施形態による、制御本体に連結されたカートリッジを含むエアロゾル送達装置の側面図を示す。

【図2】様々な例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置の部分断面図である。

【図3】様々な例示的な実施形態による制御本体の様々な要素を示す。

【図4】様々な例示的な実施形態による制御本体の様々な要素を示す。

【図5】様々な例示的な実施形態による制御本体の様々な要素を示す。

【図6】様々な例示的な実施形態による制御本体の様々な要素を示す。

【図7】例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置の制御方法での様々な動作を示す。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本開示は、以下、その例示的な実施形態を参照して、さらに詳細に説明される。これらの例示的な実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように説明される。実際、本開示は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に説明される実施形態に限定される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、適用される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で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などは、前後関係により他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。

【0027】

以下に説明されるように、本開示の例示的な実施形態は、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、（好ましくは、材料をかなりの程度燃焼させることなく）材料を加熱して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装置と見なすのに十分に小型の物品の形態を有する。すなわち、エアロゾルが主にタバコの燃焼または熱分解の副産物から生じるという意味では、好ましいエアロゾル送達システムの構成要素を使用しても煙が生成されず、むしろそれらの好ましいシステムを使用すると、その中に組み込まれた特定の成分の揮発または気化に起因する蒸気が生成される。いくつかの例示的な実施形態では、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付けられてもよく、こ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成分を組み込み、ひいてはエアロゾル形態のタバコ由来成分を送達する。

【0028】

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部品は、そのいかなる成分も実質的に燃焼することなく、タバコを点火し燃焼させることによって（ひいては、タバコの煙を吸い込むことによって）使用される紙巻タバコ、葉巻またはパイプを喫煙するという数々の感覚（例えば、吸入および呼気の作法、味または香味の種類、感覚刺激効果、物理的感触、使用作法、目に見えるエアロゾルによってもたらされるような視覚的刺激など）をもたらし得る。例えば、本開示のエアロゾル生成部品のユーザは、喫煙者が従来のタイプの喫煙品を使用するのと同じように、その部品を保持し使用し、その部品によって生成されたエアロゾルを吸入するためにその部品の一端を吸い、選択された時間間隔で吸煙する等々を行うことができる。

【0029】

本開示のエアロゾル送達システムはまた、蒸気生成物品または薬剤送達物品として特徴付けることができる。したがって、そのような物品または装置は、吸入可能な形態または状態で、１つ以上の物質（例えば、香味および／または薬学的有効成分）を提供するように構成することができる。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態（すなわち、その臨界点よりも低い温度で気相にある物質）であり得る。あるいは、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態（すなわち、気体中の微細固体粒子または液滴の懸濁液）であり得る。分かりやすくするために、本明細書で使用される用語「エアロゾル」は、目に見えるかどうか、また煙状であると見なされ得る形態であるかどうかに関わりなく、人間の吸入に適した形態またはタイプの蒸気、気体およびエアロゾルを含むことを意味する。

【0030】

本開示のエアロゾル送達システムは、一般に、ハウジングと呼ばれ得る外側本体またはシェル内に設けられる多数の構成要素を含む。外側本体またはシェルの全体的な設計は変更可能であり、エアロゾル送達装置の全体的な寸法および形状を画定することができる外側本体の形式または構成は変更可能である。典型的には、紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似する細長い本体が、単一の一体型のハウジングから形成されてもよいか、細長いハウジングが、２つ以上の分離可能な本体から形成されてもよい。例えば、エアロゾル送達装置は、形状が実質的に管状であり得、従来の紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似し得る細長いシェルまたは本体を含むことができる。一例では、エアロゾル送達装置のあらゆる構成要素が、１つのハウジング内に収容される。あるいは、エアロゾル送達装置は、接合され、分離可能な２つ以上のハウジングを含むことができる。例えば、エアロゾル送達装置は、１つ以上の再使用可能な構成要素（例えば、再充電可能なバッテリおよび／またはキャパシタなどの蓄電池、およびその物品の動作を制御するための様々な電子機器）を収容するハウジングを含む制御本体を一端に有し、使い捨て部分（例えば、使い捨て可能な香味含有カートリッジ）を収容する外側本体またはシェルを他端に取り外し可能に連結可能に有することができる。

【0031】

本開示のエアロゾル送達システムは、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、個別に、またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ）への電流の流れを制御することなどによって、発熱のための電力を作動、制御、調整および停止するための手段）、ヒータまたは発熱部材（例えば、単独でまたは１つ以上の追加要素と組み合わせて、一般に「噴霧器」と呼ば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、「スモークジュース（ｓｍｏｋｅ ｊｕｉｃｅ）」、「ｅ－リキッド（ｅ－ｌｉｑｕｉｄ）」および「ｅ－ジュース（ｅ－ｊｕｉｃｅ）」と一般に呼ばれる成分など、一般に、十分な熱を加えるとエアロゾルを生じることができる液体）、およびエアロゾル吸入のためにエアロゾル送達装置を吸引することを可能にするマウスエンド領域または先端（例えば、生成されたエアロゾルが吸入によりそこから引き出され得るように、物品を通る画定された空気流路）の何らかの組合せを含む。

【0032】

本開示のエアロゾル送達システム内の構成要素のさらに具体的な形式、構成および配置は、以下に提供されるさらなる開示に照らして明らかになるであろう。さらに、様々なエアロゾル送達システム構成要素の選択および配置は、本開示の背景技術の項で参照される代表的な製品などの市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して理解することができる。

【0033】

様々な例では、エアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを含むことができる。リザーバは、特に、多孔質材料（例えば、繊維質材料）から形成することができ、したがって、多孔質基材（例えば、繊維質基材）と呼ばれてもよい。

【0034】

エアロゾル送達装置のリザーバとして有用な繊維質基材は、複数の繊維またはフィラメントから形成された織布または不織布材料であってよく、天然繊維および合成繊維の一方または両方から形成することができる。例えば、繊維質基材は、ガラス繊維材料を含んでもよい。特定の例では、酢酸セルロース材料を使用することができる。他の例示的な実施形態では、炭素材料を使用することができる。リザーバは、実質的に容器の形態であってよく、その中に含まれる繊維質材料を含んでもよい。

【0035】

図１は、本開示の様々な例示的な実施形態による、制御本体１０２およびカートリッジ１０４を含むエアロゾル送達装置１００の側面図を示す。具体的には、図１は、互いに連結された制御本体およびカートリッジを示す。制御本体およびカートリッジは、機能的な関係で取り外し可能に位置合わせされてもよい。様々な機構がカートリッジを制御本体に接続して、ねじ係合、圧入係合、締まり嵌め、磁気係合などをもたらしてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、カートリッジおよび制御本体が組み立てられた構成にある場合、エアロゾル送達装置は、実質的に棒状、実質的に管状または実質的に円筒形状であってよい。エアロゾル送達装置はまた、断面が実質的に長方形または菱形であってよく、これにより、扁平型電池を含む電源など、実質的に扁平または薄膜の電源との優れた適合性がもたらされ得る。カートリッジおよび制御本体は、多数の異なる材料のうちのいずれかから形成され得る別個のそれぞれのハウジングまたは外側本体を含んでもよい。ハウジングは、任意の好適な構造的に安定した材料から形成されてもよい。いくつかの例では、ハウジングは、ステンレス鋼、アルミニウムなどのような金属または合金から形成されてもよい。他の好適な材料には、様々なプラスチック（例えば、ポリカーボネート）、プラスチック上の金属めっき、セラミックなどが挙げられる。

【0036】

いくつかの例示的な実施形態では、エアロゾル送達装置１００の制御本体１０２またはカートリッジ１０４の一方または両方は、使い捨て可能であるか、再使用可能であると称され得る。例えば、制御本体は、交換可能なバッテリまたは再充電可能なバッテリを有してもよく、したがって、典型的な壁コンセントへの接続、車の充電器（すなわち、シガーソケット）への接続、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルもしくはコネクタなどを介したコンピュータへの接続、または光電池（時に太陽電池と呼ばれる）もしくは太陽電池のソーラーパネルへの接続を含む任意のタイプの再充電技術と組み合わされてもよい。好適な再充電技術のいくつかの例を以下に説明する。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、カートリッジは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＣｈａｎｇらの米国特許第８９１０６３９号明細書に開示されているような使い捨てカートリッジを含んでもよい。

【0037】

図２は、いくつかの例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置１００をさらに詳細に示す。そこに示されている断面図に見られるように、この場合もやはり、エアロゾル送達装置は、各々が多数のそれぞれの構成要素を含む制御本体１０２およびカートリッジ１０４を含むことができる。図２に示される構成要素は、制御本体およびカートリッジ内に存在してもよい構成要素の代表であり、本開示に包含される構成要素の範囲を限定することを意図するものではない。示されるように、例えば、制御本体は、制御構成要素２０８（例えば、個別に、またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ）、流量センサ２１０、電源２１２および１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１４などの様々な電子部品を含むことができる制御本体シェル２０６から形成することができ、そのような構成要素は、可変に位置合わせすることができる。流量センサ２１０に加えて、制御本体の様々な電子部品はまた、例えば、加速度計、ジャイロスコープ、近接センサなどの多数の他の好適なセンサを含んでもよい。

【0038】

電源２１２は、参照により本明細書に組み込まれるＲａｊｅｓｈらの米国特許出願番号第１４／９１８９２６号明細書に開示されているように、リチウムイオン電池、固体電池またはスーパーキャパシタなどの好適な電源であり得るか、それらを含んでもよい。好適な固体電池の例には、ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓのＥｎＦｉｌｍ（ＴＭ）充電式固体リチウム薄膜電池が挙げられる。好適なスーパーキャパシタの例には、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）、ハイブリッドキャパシタ、例えば、リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）などが挙げられる。

【0039】

ＬＥＤ２１４は、エアロゾル送達装置１００に備えられ得る好適な視覚インジケータの一例であり得る。ＬＥＤなどの視覚インジケータに加えて、またはその代わりとして、音声インジケータ（例えば、スピーカ）、触覚インジケータ（例えば、振動モータ）などの他のインジケータを含めることができる。

【0040】

いくつかの実施形態では、制御構成要素２０８の様々な電子部品はディスプレイを含んでもよい。ディスプレイは、エアロゾル送達装置１００の状態に関する情報、エアロゾル送達装置の状態に関係のない情報（例えば、現在の時間）、および／または非情報的なグラフィックス（例えば、ユーザの娯楽の目的で提供されるグラフィックス）を含む様々な情報を出力するように構成されてもよい。これにより、ディスプレイは、グラフィック形式および／または数値形式などの任意の形式で、上述の情報のいずれかまたはすべて（例えば、電源２１２の容量の残存または使用済み部分）を出力するように構成されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、動作またはディスプレイが、入力機構または別個の入力機構によって制御されてもよい。ディスプレイは、例えば、タッチスクリーンであってよく、したがってユーザ入力用に構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、ユーザがエアロゾル送達装置の機能に関連する制御選択を行い、装置の特定の状態をチェックすることなどを可能にするように構成されたアイコン、メニューなどを提供してもよい。ディスプレイは、エアロゾル送達装置の比較的小さな部分のみを包含するように示されているが、ディスプレイが、エアロゾル送達装置のかなり大きな部分を覆ってもよいことが理解される。

【0041】

リザーバハウジング内に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物をヒータ２２２（時に加熱要素と呼ばれる）に吸い上げるか、そうでなければ輸送するように構成された液体輸送要素２２０と、流体連通しているリザーバ２１８を囲むカートリッジシェル２１６から、カートリッジ１０４は形成することができる。様々な構成では、この構造はタンクと呼ばれてもよい。したがって、「タンク」、「カートリッジ」などの用語は、エアロゾル前駆体組成物のリザーバを囲み、ヒータを含むシェルまたは他のハウジングを指すために区別なく使用されてもよい。いくつかの例では、リザーバとヒータとの間に弁が配置され得、リザーバからヒータに送られるか送達されるエアロゾル前駆体組成物の量を制御するように弁が構成されてもよい。

【0042】

電流が印加されると熱を発生するように構成された様々な例の材料を使用して、ヒータ２２２を形成してもよい。これらの例のヒータは、ワイヤコイル、マイクロヒータなどのような抵抗加熱要素であってよい。ワイヤコイルを形成してもよい材料の例には、カンタル（ＦｅＣｒＡｌ）、ニクロム、二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ_２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ）、アルミニウムをドープした二珪化モリブデン（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）_２）、チタン（Ｔｉ）、黒鉛および黒鉛系材料（例えば、炭素系発泡体および糸）ならびにセラミック（例えば、正温度係数セラミックまたは負温度係数セラミック）が挙げられる。本開示によるエアロゾル送達装置に有用なヒータまたは加熱部材の例示的な実施形態がさらに以下に説明され、本明細書に描かれた図２に示すような装置に組み込むことができる。

【0043】

形成されたエアロゾルをカートリッジ１０４から流出することを可能にするために、開口部２２４がカートリッジシェル２１６内に（例えば、マウスエンドに）存在してもよい。

【0044】

ヒータ２２２に加えて、カートリッジ１０４はまた、１つ以上の他の電子部品２２６を含んでもよい。これらの電子部品は、集積回路、メモリ部品、センサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、近接センサなど）などを含んでもよい。いくつかの例では、カートリッジの電子部品は、制御本体に関して上述したものと同様のディスプレイを含んでもよく、ディスプレイを有する制御本体に加えてまたはその代わりにしてもよい。電子部品は、有線または無線手段によって、制御構成要素２０８および／または外部装置と通信するように構成されてもよい。電子部品は、カートリッジまたはその基部２２８内のどこに配置されてもよい。

【0045】

制御構成要素２０８および流量センサ２１０は別個に図示されているが、空気流量センサが直接取り付けられた電子回路基板として、制御構成要素および流量センサが組み合わされてもよいことが理解される。さらに、電子回路基板は、電子回路基板が制御本体の中心軸に対して長さ方向に平行であり得るという点で、図１の図に対して水平に配置されてもよい。いくつかの例では、空気流量センサは、それが取り付けられ得るそれ自体の回路基板または他の基部要素を含んでもよい。いくつかの例では、フレキシブル回路基板が利用されてもよい。フレキシブル回路基板は、実質的に管状の形状を含む様々な形状に構成されてもよい。いくつかの例では、フレキシブル回路基板は、以下でさらに説明されるように、ヒータ基板と組み合わされるか、ヒータ基板上に積層されるか、ヒータ基板の一部または全部を形成してもよい。

【0046】

制御本体１０２およびカートリッジ１０４は、それらの間の流体係合を容易にするように構成された構成要素を含んでもよい。図２に示すように、制御本体は、内部にキャビティ２３２を有するカプラ２３０を含むことができる。カートリッジの基部２２８は、カプラと係合するように構成することができ、キャビティ内に嵌合するように構成された突起２３４を含むことができる。このような係合は、制御本体とカートリッジとの間の安定した接続を容易にするとともに、制御本体内の電源２１２および制御構成要素２０８とカートリッジ内のヒータ２２２との間の電気的接続を確立することができる。さらに、制御本体シェル２０６は、吸気口２３６を含むことができ、吸気口２３６はシェル内のノッチであってよく、ここでノッチは、周囲空気がカプラの周りを通過してシェル内に入り、次いでカプラのキャビティ２３２を通過し、突起２３４を介してカートリッジ内に入ることを可能にするカプラに接続する。

【0047】

使用時に、ユーザがエアロゾル送達装置１００を吸引すると、流量センサ２１０によって空気流が検出され、ヒータ２２２が作動してエアロゾル前駆体組成物の成分が気化される。エアロゾル送達装置のマウスエンドを吸引すると、周囲空気が吸気口２３６に入り、カプラ２３０内のキャビティ２３２と、基部２２８の突起２３４内の中央開口部とを通過する。カートリッジ１０４では、吸引された空気が形成された蒸気と混合して、エアロゾルを形成する。エアロゾルは、ヒータから吹き飛ばされるか、吸入されるか、そうでなければ吸引され、エアロゾル送達装置のマウスエンド内の開口部２２４から出る。

【0048】

本開示による有用なカプラおよび基部は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＮｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書に記載されている。例えば、図２に見られるように、カプラ２３０は、基部２２８の内周２４０と嵌合するように構成された外周２３８を画定してもよい。一実施形態では、基部の内周は、カプラの外周の半径と実質的に等しいか、それよりもわずかに大きい半径を画定してもよい。さらに、カプラは、基部の内周に画定された１つ以上の凹部２４４と係合するように構成された１つ以上の凸部２４２を外周に画定してもよい。しかし、様々な他の例の構造、形状および構成要素を使用して、基部をカプラに連結してもよい。いくつかの例では、カートリッジ１０４の基部と制御本体１０２のカプラとの間の接続が実質的に恒久的であってよいのに対して、他の例では、例えば、制御本体が、使い捨ておよび／または再充填可能であってよい１つ以上の追加のカートリッジとともに再利用され得るように、それらの間の接続は解放可能であってよい。

【0049】

いくつかの例では、エアロゾル送達装置１００は、実質的に棒状または実質的に管状または実質的に円筒形状であってよい。他の例では、追加の形状および寸法、例えば、長方形または三角形の断面、多面体形状などが包含される。

【0050】

図２に示すリザーバ２１８は、本明細書に説明されるように、容器であってもよいし、繊維質リザーバであってもよい。例えば、この例では、リザーバは、カートリッジシェル２１６の内部を取り囲むチューブの形状に実質的に形成された不織繊維の１つ以上の層を含むことができる。エアロゾル前駆体組成物をリザーバに保持することができる。例えば、リザーバによって液体成分を吸着して保持することができる。リザーバは、液体輸送要素２２０と流体接続することができる。この例では、液体輸送要素は、毛細管作用によって、金属ワイヤコイルの形態であるヒータ２２２に、リザーバ内に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物を輸送することができる。このように、ヒータは液体輸送要素を伴った加熱構成にある。本開示によるエアロゾル送達装置に有用なリザーバおよび輸送要素の例示的な実施形態がさらに以下に説明され、本明細書に描かれた図２に示すような装置に、このようなリザーバおよび／または輸送要素を組み込むことができる。特に、以下にさらに説明する加熱部材と輸送要素との特定の組合せが、本明細書に描かれた図２に示すような装置に組み込まれてもよい。

【0051】

いくつかの例では、エアロゾル送達装置１００は、多数の追加のソフトウェア制御機能を含んでもよい。例えば、エアロゾル送達装置は、電源入力、電源端子への負荷、および充電入力を検出するように構成された電源保護回路を含んでもよい。電源保護回路は、短絡保護および低電圧ロックアウトを含んでもよい。エアロゾル送達装置はまた、周囲温度測定のための構成要素を含んでもよく、その制御構成要素２０８は、充電開始前または充電中に、周囲温度が特定の温度（例えば、０℃）を下回るか、特定の温度（例えば、４５℃）を超えた場合に、少なくとも１つの機能要素を制御して、（特にあらゆるバッテリの）電源充電を禁止するように構成されてもよい。

【0052】

電源２１２からの電力供給は、電力制御機構に従って、装置１００を用いた各吸煙の経過にわたって変化してもよい。装置は、ユーザまたは構成要素の故障（例えば、流量センサ２１０）によって装置が連続的に吸煙を試みる場合に、制御構成要素２０８が、少なくとも１つの機能要素を制御して、ある期間（例えば、４秒）後に自動的に吸煙を終了させてもよいように、「長期吸煙」安全タイマを含んでもよい。さらに、装置を用いた吸煙の間の時間は、一定時間（例えば、１００秒）未満に制限されてもよい。ウォッチドッグ安全タイマは、エアロゾル送達装置上で実行されるその制御構成要素またはソフトウェアが不安定になり、適切な時間間隔（例えば、８秒）内にタイマに情報を提供しない場合、エアロゾル送達装置を自動的にリセットしてもよい。流量センサ２１０の欠陥、そうでなければ故障の場合には、不慮の加熱を防止するためにエアロゾル送達装置を恒久的に使用不能にするなどにより、追加の安全保護が提供されてもよい。圧力センサが故障して、４秒の最大吸煙時間後に装置を停止させることなく連続的に作動させた場合には、吸煙リミットスイッチが装置を停止させてもよい。

【0053】

エアロゾル送達装置１００は、（カートリッジ内のｅ－リキッド充填の観点から計算された利用可能な吸煙の数に基づいて）取り付けられたカートリッジについて所定の数の吸煙が達成されると、ヒータをロックアウトするように構成された吸煙追跡アルゴリズムを含んでもよい。エアロゾル送達装置は、スリープ、スタンバイまたは低電力モード機能を含んでもよく、それによって、所定の不使用期間の後に電力供給が自動的に遮断されてもよい。電源２１２のあらゆる充電／放電サイクルがその寿命にわたって制御構成要素２０８によって監視され得るという点で、追加の安全保護が提供されてもよい。電源が所定数（例えば、２００回）の完全放電および完全再充電サイクルに相当するサイクルに達した後、電源は消耗していると判断され得、制御構成要素が少なくとも１つの機能要素を制御して、電源がさらに充電されるのを防いでもよい。

【0054】

本開示によるエアロゾル送達装置の様々な構成要素は、当該技術分野で述べられる市販されている構成要素から選択することができる。本開示に従って使用することができるバッテリの例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＰｅｃｋｅｒａｒらの米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号明細書に記載されている。

【0055】

エアロゾル送達装置１００は、エアロゾル生成が所望される場合（例えば、使用中に吸引された場合）、ヒータ２２２への電力の供給を制御するためのセンサ２１０または別のセンサもしくは検出器を組み込むことができる。このように、例えば、使用中にエアロゾル送達装置が吸引されていない場合にヒータへの給電をオフにし、吸引中にヒータによる熱の発生を作動させるか引き起こすために給電をオンにする様式または方法が提供される。追加の代表的なタイプの感知または検出機構、それらの構造および構成、それらの構成要素ならびにそれらの一般的な操作方法は、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ，Ｊｒ．の米国特許第５２６１４２４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５３７２１４８号明細書およびＦｌｉｃｋのＰＣＴ特許出願国際公開第２０１０／００３４８０号パンフレットに記載されており、これらのいずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0056】

エアロゾル送達装置１００は、吸引中にヒータ２２２への電力量を制御するための制御構成要素２０８または別の制御機構を組み込むことが最も好ましい。代表的なタイプの電子部品、それらの構造および構成、それらの特徴ならびにそれらの一般的な操作方法は、Ｇｅｒｔｈらの米国特許第４７３５２１７号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第４９４７８７４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５３７２１４８号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６０４０５６０号明細書、Ｎｇｕｙｅｎらの米国特許第７０４０３１４号明細書、Ｐａｎの米国特許第８２０５６２２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔらの米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号明細書および２０１４年３月１３日に出願されたＨｅｎｒｙらの米国特許出願番号第１４／２０９，１９１号明細書に記載されており、これらのいずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0057】

エアロゾル前駆体を支持するための代表的なタイプの基材、リザーバまたは他の構成要素は、Ｎｅｗｔｏｎの米国特許第８５２８５６９号明細書、Ｃｈａｐｍａｎらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号明細書、２０１３年８月２８日に出願されたＤａｖｉｓらの米国特許出願番号第１４／０１１，９９２号明細書および２０１４年２月３日に出願されたＢｌｅｓｓらの米国特許出願番号第１４／１７０，８３８号明細書に記載されており、これらのいずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。さらに、様々なウィッキング材料ならびに特定のタイプの電子タバコ内のそれらのウィッキング材料の構成および操作は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／０２０９１０５号明細書に記載されている。

【0058】

蒸気前駆体組成物とも呼ばれるエアロゾル前駆体組成物は、例えば、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／または風味料を含む様々な成分を含んでもよい。代表的なタイプのエアロゾル前駆体成分および調合物もまた、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７２１７３２０号明細書ならびにＺｈｅｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号明細書、Ｃｈｏｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０２１３４１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔｔらの米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書、Ｌｉｐｏｗｉｃｚらの米国特許出願公開第２０１５／００２０８２３号明細書およびＫｏｌｌｅｒの米国特許出願公開第２０１５／００２０８３０号明細書、ならびにＢｏｗｅｎらの国際公開第２０１４／１８２７３６号パンフレットに記載され、特徴付けられており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。使用されてもよい他のエアロゾル前駆体には、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｖａｐｏｒ ＣｏｍｐａｎｙのＶＵＳＥ（Ｒ）製品、Ｉｍｐｅｒｉａｌ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣのＢＬＵ（ＴＭ）製品、Ｍｉｓｔｉｃ ＥｃｉｇｓのＭＩＳＴＩＣ ＭＥＮＴＨＯＬ製品およびＣＮ Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｌｔｄ．のＶＹＰＥ製品に組み込まれているエアロゾル前駆体が挙げられる。Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｒｅｅｋ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ 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」も望ましい。

【0059】

視覚インジケータおよび関連部品、音声インジケータ、触覚インジケータなど、視覚的刺激をもたらす構成要素、またはインジケータの追加の代表的なタイプがエアロゾル送達装置１００に使用されてもよい。好適なＬＥＤ部品の例ならびにそれらの構成および使用は、Ｓｐｒｉｎｋｅｌらの米国特許第５１５４１９２号明細書、Ｎｅｗｔｏｎの米国特許第８４９９７６６号明細書、Ｓｃａｔｔｅｒｄａｙの米国特許第８５３９９５９号明細書および２０１４年２月５日に出願されたＳｅａｒｓらの米国特許出願番号第１４／１７３，２６６号明細書に記載されており、これらのいずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0060】

本開示のエアロゾル送達装置に組み込むことができるさらに他の特徴、制御部または構成要素は、Ｈａｒｒｉｓらの米国特許第５９６７１４８号明細書、Ｗａｔｋｉｎｓらの米国特許第５９３４２８９号明細書、Ｃｏｕｎｔｓらの米国特許第５９５４９７９号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６０４０５６０号明細書、Ｈｏｎの米国特許第８３６５７４２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第８４０２９７６号明細書、Ｋａｔａｓｅの米国特許出願公開第２００５／００１６５５０号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号明細書、Ｔｕｃｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号明細書、Ｌｅｖｅｎらの米国特許出願公開第２０１３／０２９８９０５号明細書、Ｋｉｍらの米国特許出願公開第２０１３／０１８０５５３号明細書、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書、Ｎｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書およびＤｅＰｉａｎｏらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４０８号明細書に記載されており、これらのいずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0061】

制御構成要素２０８は、多数の電子部品を含み、いくつかの例では、電子部品を支持し電気的に接続するプリント回路基板（ＰＣＢ）から形成されてもよい。電子部品は、マイクロプロセッサまたはプロセッサコアおよびメモリを含んでもよい。いくつかの例では、制御構成要素は、統合されたプロセッサコアおよびメモリを有するマイクロコントローラを含んでもよく、１つ以上の統合された入力／出力周辺機器をさらに含んでもよい。いくつかの例では、制御構成要素は、１つ以上のネットワーク、コンピューティング装置または他の適切にイネーブルされた装置との無線通信を可能にするために通信インターフェイスに連結されてもよい。好適な通信インターフェイスの例は、２０１５年３月４日に出願されたＭａｒｉｏｎらの米国特許出願番号第１４／６３８，５６２号明細書に開示されており、その内容は参照によりその全体が組み込まれる。エアロゾル送達装置が無線通信するように構成されてもよい好適な方法の例は、２０１４年７月１０日に出願されたＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願番号第１４／３２７，７７６号明細書および２０１５年１月２９日に出願されたＨｅｎｒｙ，Ｊｒ．らの米国特許出願番号第１４／６０９，０３２号明細書に開示されており、それらの各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0062】

いくつかの例では、制御本体１０２は、制御本体１０２またはカートリッジ１０４の一方または両方の１つ以上の電子部品を給電または充電するための無線周波（ＲＦ）エネルギーに構成されたパワーハーベスティング回路２４６を含んでもよい。上述のように、例えば、制御本体は、センサ（例えば、流量センサ２１０）、電源２１２、ヒータ２２２、ディスプレイなどのような様々な電子部品を含んでもよい。パワーハーベスティング回路は、８００～１０００メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数範囲内でＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されてもよい。

【0063】

好適なパワーハーベスティング回路の例は、２００４年１０月１８日に出願されたＭｉｃｋｌｅらの米国特許出願公開第２００５／０１０４５５３号明細書および２００９年１２月１日に出願されたＳａｌｔｅｒ，Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２０１１／０１０１７８９号明細書に開示されており、それらの各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。好適なパワーハーベスティング回路の追加の例は、Ｐｒｉｙａ、ＳｈａｓｈａｎｋおよびＤａｎｉｅｌ Ｊ．Ｉｎｍａｎ編、Ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、第２１巻２８０～３２１、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ、２００９に開示されている。使用され得る他のパワーハーベスティング回路には、Ｐｏｗｅｒｃａｓｔ（ＴＭ）のＰｏｗｅｒｈａｒｖｅｓｔｅｒ（ＴＭ）受信機製品に組み込まれているパワーハーベスティング回路が挙げられる。

【0064】

パワーハーベスティング回路２４６は、外部ＲＦ送信機からＲＦエネルギーを受け取り、ＲＦエネルギーから電力を収集して、１つ以上の電子部品を給電または充電するように構成されてもよい。例えば、ＲＦエネルギーから収集された電力は、加速度計、ジャイロスコープ、近接センサなどであり得るか、それらを含んでもよいエアロゾル送達装置１００のセンサを給電するために利用されてもよい。別の例では、ＲＦエネルギーから収集された電力は、エアロゾル送達装置のディスプレイ（例えば、ＬＥＤディスプレイ）を給電するために利用されてもよい。

【0065】

図３は、本開示の例示的な実施形態による、少なくとも１つの電子部品３０２を給電または充電するためのパワーハーベスティング回路２４６を含む図１および図２の制御本体１０２をさらに詳細に示す。電子部品は、エアロゾル送達装置１００の制御本体またはカートリッジ１０４の一方または両方に含まれてもよいことに留意されたい。図３に示すように、パワーハーベスティング回路２４６は、外部ＲＦ送信機からＲＦエネルギーを受け取るように構成されたアンテナ３０４と、ＲＦエネルギーから電力を収集するように構成された変換器３０６とを含んでもよい。

【0066】

図４、図５および図６は、本開示の例示的な実施形態による図３の制御本体１０２をさらに詳細に示す。いくつかの例示的な実施形態によれば、制御本体１０２の電源２１２は、充電式リチウムイオン二次電池（ＬｉＢ）、薄膜固体電池（ＳＳＢ）または薄膜スーパーキャパシタなどの充電式電源であってよく、したがって、あらゆるタイプの再充電技術と組み合わされてもよく、そのうちの一部は、ＲＦエネルギーから収集された電力を使用することを含んでもよい。したがって、図４に示すように、いくつかの例示的な実施形態では、少なくとも１つの電子部品は電源を含んでもよく、パワーハーベスティング回路２４６はＲＦエネルギーから電力を収集して電源を充電するように構成されてもよい。

【0067】

また、図４に示されるように、電気回路を形成するために制御本体の様々な構成要素を含み、制御本体がカートリッジ１０４と連結される場合にヒータ２２２も含み得る電気負荷４０２に、電源２１２は接続されてもよい。さらに具体的には、電気負荷は制御構成要素２０８を含んでもよく、制御構成要素２０８もまた電源と連結されてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電子部品は電気負荷を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ＲＦエネルギーから収集された電力は、電源２１２（例えば、リチウムイオン電池、固体電池またはスーパーキャパシタ）とは無関係に、またはそれと共に、様々な電子部品を給電するために利用されてもよい。したがって、これらの例のいくつかでは、パワーハーベスティング回路２４６は、ＲＦエネルギーから電力を収集して電源を充電するように構成されてもよく、電源は、ディスプレイもしくはセンサなどの少なくとも１つの他の電子部品、またはヒータを給電するように構成されてもよい。

【0068】

図５に示すように、いくつかの例示的な実施形態では、パワーハーベスティング回路２４６は蓄電池５０２を含む。これらの例示的な実施形態では、パワーハーベスティング回路は、ＲＦエネルギーから電力を収集して、少なくとも１つの電子部品３０２を給電または充電するように構成された蓄電池を充電するように構成されてもよい。蓄電池は、充電式リチウムイオン二次電池、充電式薄膜固体電池、充電式スーパーキャパシタなどのような好適なエネルギー蓄積構成要素であり得るか、それらを含んでもよい。いくつかの例では、変換器３０６は、ＲＦエネルギーをＤＣ電力に変換し、蓄電池の充電閾値が達成されるまで、蓄電池に電力を蓄積するように構成されてもよい。蓄電池の充電閾値が達成されている場合には、蓄電池は、直流（ＤＣ）電圧昇圧変換器回路を使用して、その出力電圧レベルを昇圧するように構成されてもよい。充電が充電閾値を下回ると、電圧出力が止められ得る。

【0069】

また図５に示されるように、いくつかの例では、パワーハーベスティング回路２４６は、増幅器、アナログ－デジタル（ＡＤＣ）変換器、デジタル－アナログ（ＤＡＣ）変換器、抵抗器、インジケータなどの多数の他の電子部品を含み、電気回路を形成してもよい。いくつかの例では、蓄電池５０２は、オペアンプ５０４（例えば、反転または非反転オペアンプ）を通して電力を放出するように構成されてもよく、その場合、オペアンプは、蓄電池から少なくとも１つの電子部品３０２への放出電流を増幅し調整するように構成されてもよい。また、パワーハーベスティング回路は可変抵抗器５０６を含んでもよく、その場合、蓄電池は、抵抗器を通して少なくとも１つの電子部品に電流を放出するように構成されてもよい。抵抗器は可変抵抗を有してもよく、それによって、電流が、可変ワット数をもたらす可変アンペア数を有してもよい。例えば、抵抗器は、ポテンショメータなどの三端子抵抗器であり得るか、それを含んでもよい。このように、抵抗器は、蓄電池から少なくとも１つの電子部品に放出される電力の電圧または電流範囲を調整するように構成されてもよい。いくつかの例では、蓄電池の出力電圧は３．３ボルトに設定されてもよく、電圧は可変抵抗器を用いて１．８ボルトから最大５．２５ボルトまで調整可能であってよい。

【0070】

パワーハーベスティング回路２４６はまた、蓄電池５０２の電圧レベルを視覚的に示すように構成されたインジケータ５０８（例えば、有機ＬＥＤを含み得る発光ダイオード（ＬＥＤ）２１４）を含んでもよい。いくつかの例では、インジケータは、制御構成要素２０８に連結されてもよく、制御本体１０２に含まれてもよい。これらの例では、パワーハーベスティング回路は、信号を生成し制御構成要素に送信してインジケータを駆動してもよく、その場合、信号は蓄電池の電圧レベルに対応し得る。

【0071】

図６に示すように、いくつかの例では、パワーハーベスティング回路２４６は、光エネルギーから電力を収集するように構成された光電池ＰＣを含んでもよい。これらの例では、少なくとも１つの電子部品３０２は、変換器３０６もしくは光電池のいずれかから、または変換器および光電池の両方から切り替え可能に給電または充電されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、少なくとも１つの電子部品は、変換器から電力を受け取り、変換器が少なくとも閾値量まで放出した後にのみ光電池に切り替えるように構成されてもよい。

【0072】

図２を再び参照すると、制御本体１０２に加えて、またはその代わりに、カートリッジ１０４は、図３～図６を参照して上述したように、制御本体のパワーハーベスティング回路２４６と同様に構成され機能してもよいパワーハーベスティング回路２４８を含んでもよい。例えば、カートリッジは、カートリッジの様々な電子部品を給電または充電するためにＲＦエネルギーから電力を収集するように構成されたパワーハーベスティング回路を含んでもよく、場合によっては、ヒータ２２２、センサ、ディスプレイまたは他の好適な電子部品などの制御本体を含んでもよい。これらの例では、パワーハーベスティング回路は、本明細書で説明する様々な例示的な実施形態に従って、外部ＲＦ送信機からＲＦエネルギーを受け取り、ＲＦエネルギーから電力を収集して様々な電子部品を給電または充電するように構成されてもよい。

【0073】

図７は、本開示の例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置を制御する方法７００での様々な動作を示す。エアロゾル送達装置は、エアロゾル送達装置を形成するためのカートリッジと連結しているか連結可能な制御本体を含んでもよい。カートリッジは、作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させるように構成された加熱要素を備えてもよい。方法は、ブロック７０２に示されるように、アンテナを介して外部ＲＦ送信機からＲＦエネルギーを受け取ることを含んでもよい。方法はまた、ブロック７０４に示すように、少なくとも１つの電子部品を給電または充電するために、変換器を使用してＲＦエネルギーから電力を収集することを含んでもよい。

【0074】

物品の使用の上述の説明は、本明細書に提供されるさらなる開示に照らして当業者には明らかであり得る軽微な変更を介して、本明細書に述べられた様々な例示的な実施形態に適用され得る。しかし、上述の使用の説明は、物品の使用を限定することを意図するものではなく、本開示のすべての必要な開示要件に従うために提供される。図１から図７に示されたか、そうでなければ上述に説明された物品に示された要素はいずれも、本開示によるエアロゾル送達装置に含まれ得る。

【0075】

上述の説明および関連する図面に示された教示の利益を有し、本開示が関連する当業者には、本明細書に述べられた開示の多くの変更および他の実施形態が思い浮かぶであろう。したがって、本開示は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、変更および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることが理解されるべきである。さらに、上述の説明および関連する図面は、要素および／または機能の特定の例の組合せの観点から例示的な実施形態を説明しているが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、代替的な実施形態によって要素および／または機能の異なる組合せが提供されてもよいことが理解されるべきである。これに関して、例えば、添付の特許請求の範囲のいくつかに記載され得るように、明示的に上述されたもの以外の要素および／または機能の異なる組合せも考えられる。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定のために使用されない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-04

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成された基材、
エアロゾル前駆体組成物からエアロゾルを生成するように構成された噴霧器、および
制御回路であって、
噴霧器に電力を供給するように構成されたエネルギー蓄積構成要素と、
外部供給源からエネルギーを受け取るように構成された受信機と、
受信機と電気通信し、外部供給源から受け取ったエネルギーから電力を収集し、エネルギー蓄積構成要素に電力を蓄積するように構成されたパワーハーベスティング回路と、
を含む制御回路
を含むエアロゾル送達装置。

【請求項2】

パワーハーベスティング回路が抵抗器をさらに含み、エネルギー蓄積構成要素が、前記抵抗器を通して電流を放出するように構成され、抵抗器が可変抵抗を有し、それにより、電流が、可変ワット数をもたらす可変アンペア数を有する、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項3】

外部エネルギー源が外部無線周波送信機である、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項4】

受信機が、無線周波エネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、そのように受け取られた無線周波エネルギーから電力を収集するように構成された変換器とを含む、請求項３に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項5】

外部エネルギー源が光エネルギーである、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項6】

受信機が、そのように受け取られた光エネルギーから電力を収集するように構成された光電池を含む、請求項５に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項7】

受信機が、無線周波エネルギーから電力を収集するように構成された変換器によって無線周波エネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、光エネルギーを受け取るように構成された光電池とを含み、エネルギー蓄積装置が、変換器もしくは光電池のいずれかから、または変換器および光電池の両方から切り替え可能に、給電または充電される、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項8】

制御回路が、センサと、エアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素を制御するように構成された制御構成要素とをさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項9】

噴霧器が加熱要素を含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項10】

基材、噴霧器または制御回路のうちの少なくとも１つを保持するように構成されたハウジングをさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項11】

ハウジングが、２つの分離可能な本体を含み、第１の本体が、基材と噴霧器とを含むカートリッジを含み、第２の本体が、制御回路を含む制御本体を含む、請求項１０に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項12】

エネルギー蓄積構成要素が再充電可能なバッテリを含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項13】

パワーハーベスティング回路が、反転または非反転オペアンプをさらに含み、エネルギー蓄積構成要素が、反転または非反転オペアンプを通して電流を放出するように構成され、反転または非反転オペアンプが、電流を増幅し調整するように構成される、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。

【請求項14】

エアロゾル送達装置用の制御本体であって、制御本体が、エアロゾル前駆体組成物を保持する基材を含むカートリッジと連結可能であり、制御本体が、
エアロゾル送達装置にエアロゾル前駆体組成物からエアロゾルを生成させるように構成された制御構成要素、および
制御回路であって、
制御構成要素に電力を供給するように構成されたエネルギー蓄積構成要素と、
外部供給源からエネルギーを受け取るように構成された受信機と、
受信機と電気通信し、外部供給源から受け取ったエネルギーから電力を収集し、エネルギー蓄積構成要素に電力を蓄積するように構成されたパワーハーベスティング回路と、
を含む制御回路、
を含む制御本体。

【請求項15】

パワーハーベスティング回路が抵抗器をさらに含み、エネルギー蓄積構成要素が、前記抵抗器を通して電流を放出するように構成され、抵抗器が可変抵抗を有し、それにより、電流が、可変ワット数をもたらす可変アンペア数を有する、請求項１４に記載の制御本体。

【請求項16】

パワーハーベスティング回路が、反転または非反転オペアンプをさらに含み、エネルギー蓄積構成要素が、反転または非反転オペアンプを通して電流を放出するように構成され、反転または非反転オペアンプが、電流を増幅し調整するように構成される、請求項１４に記載の制御本体。

【請求項17】

受信機が、無線周波エネルギーから電力を収集するように構成された変換器によって無線周波エネルギーを受け取るように構成されたアンテナと、光エネルギーを受け取るように構成された光電池とを含み、エネルギー蓄積装置が、変換器もしくは光電池のいずれかから、または変換器および光電池の両方から切り替え可能に、給電または充電される、請求項１４に記載の制御本体。