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特開2023-169359エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成の改善された制御
(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】P2023169359
(43)【公開日】2023-11-29
(54)【発明の名称】エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成の改善された制御
(51)【国際特許分類】
A24F 40/50 20200101AFI20231121BHJP
【ＦＩ】
A24F40/50
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023160050
(22)【出願日】2023-09-25
(62)【分割の表示】P 2020568738の分割
【原出願日】2019-06-19
(31)【優先権主張番号】18179163.3
(32)【優先日】2018-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(71)【出願人】
【識別番号】596060424
【氏名又は名称】フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100109335
【弁理士】
【氏名又は名称】上杉 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(74)【代理人】
【識別番号】100141553
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 信彦
(74)【代理人】
【識別番号】100158551
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 貴明
(72)【発明者】
【氏名】ビラ ステファーヌ
(72)【発明者】
【氏名】コロット ギヨーム
(72)【発明者】
【氏名】ン ワイ レオン ダリル
(72)【発明者】
【氏名】チャン ホ キート
(57)【要約】 （修正有）
【課題】本発明は、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御することに関する。
【解決手段】エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生要素と、空気吸込み口および空気出口を有するハウジングとを備え、空気吸込み口から空気出口への流路は、エアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供する。システムは、流路内の気流を検出するように構成された流れセンサーを備える。方法は、流れセンサーが、気流の流量３０１が閾値を過ぎて増大したことを検出する場合に、少なくとも第二の時間の間エアロゾル発生要素に供給される電力を増大させることを含む。また、本発明の方法を実施するように配置された回路を備えるエアロゾル発生システムも提供されている。
【選択図】図３
【解決手段】エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生要素と、空気吸込み口および空気出口を有するハウジングとを備え、空気吸込み口から空気出口への流路は、エアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供する。システムは、流路内の気流を検出するように構成された流れセンサーを備える。方法は、流れセンサーが、気流の流量３０１が閾値を過ぎて増大したことを検出する場合に、少なくとも第二の時間の間エアロゾル発生要素に供給される電力を増大させることを含む。また、本発明の方法を実施するように配置された回路を備えるエアロゾル発生システムも提供されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する方法であって、前記システムが、
エアロゾル発生要素と、
空気吸込み口および空気出口を有するハウジングであって、流路が前記空気吸込み口から前記空気出口まで前記ハウジングを通して画定され、前記流路が、ユーザーが前記システムで吸煙した時に前記エアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供する、ハウジングと、
前記ユーザーが吸煙していることを示す前記流路内の気流を検出するように構成された流れセンサーと、を備え、前記方法が、以下の時系列の工程、
前記流れセンサーが、前記気流の流量が第一の閾値よりも大きいことを検出した時に、前記エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程と、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで低減させる工程であって、前記電力Ｐ２は前記電力Ｐ１よりも小さく、前記流れセンサーが前記気流の前記流量が第二の閾値より小さいことを検出した場合に、前記第二の閾値は、前記流れセンサーによって検出される第一の最大流量の所定の第一の割合である流量であるかそれを示している、低減させる工程と、
前記気流の前記流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、前記流れセンサーが、前記気流の前記流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を増大させる工程であって、前記第三の閾値が前記第二の閾値よりも大きく、前記吸煙終了閾値は前記第二の閾値よりも小さい、増大させる工程と、を含む、方法。
エアロゾル発生要素と、
空気吸込み口および空気出口を有するハウジングであって、流路が前記空気吸込み口から前記空気出口まで前記ハウジングを通して画定され、前記流路が、ユーザーが前記システムで吸煙した時に前記エアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供する、ハウジングと、
前記ユーザーが吸煙していることを示す前記流路内の気流を検出するように構成された流れセンサーと、を備え、前記方法が、以下の時系列の工程、
前記流れセンサーが、前記気流の流量が第一の閾値よりも大きいことを検出した時に、前記エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程と、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで低減させる工程であって、前記電力Ｐ２は前記電力Ｐ１よりも小さく、前記流れセンサーが前記気流の前記流量が第二の閾値より小さいことを検出した場合に、前記第二の閾値は、前記流れセンサーによって検出される第一の最大流量の所定の第一の割合である流量であるかそれを示している、低減させる工程と、
前記気流の前記流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、前記流れセンサーが、前記気流の前記流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を増大させる工程であって、前記第三の閾値が前記第二の閾値よりも大きく、前記吸煙終了閾値は前記第二の閾値よりも小さい、増大させる工程と、を含む、方法。
【請求項2】
前記電力Ｐ０がゼロである、または前記電力Ｐ２がゼロである、または、前記電力Ｐ０がゼロであり、および前記電力Ｐ２がゼロである、の両方である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第三の閾値が前記第一の最大流量の所定の第二の割合であり、前記所定の第二の割合が前記所定の第一の割合よりも大きい、または前記第三の閾値が前記第二の閾値の所定の倍数であり、前記所定の倍数が１よりも大きい、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【請求項4】
前記第一の閾値が第一の定数である、または前記吸煙終了閾値が吸煙終了定数である、または前記第一の閾値が第一の定数であり、かつ前記吸煙終了閾値が吸煙終了定数である、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力ＰＸまで増大させることであって、ＰＸが電力Ｐ１以上である、増大させることを含み、前記気流の前記流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、前記流れセンサーが、前記気流の前記流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を増大させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ３まで増大させることであって、Ｐ３がＰＸ以下である、増大させることを含む、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
前記方法が、前記気流の前記流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、前記流れセンサーが、前記気流の前記流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を増大させる前記工程の後に、
前記流れセンサーが、前記気流の前記流量が前記吸煙終了閾値よりも小さいことを検出した時に、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ４まで減少させる工程をさらに含む、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
前記流れセンサーが、前記気流の前記流量が前記吸煙終了閾値よりも小さいことを検出した時に、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ４まで減少させる工程をさらに含む、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
前記電力Ｐ４がゼロである、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで増大させる前記工程が、前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで実質的に即時に増大させることを含む、または、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで実質的に即時に減少させることを含む、または、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで増大させる前記工程が、前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで実質的に即時に増大させることを含む、および前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで実質的に即時に減少させることを含む、の両方である、請求項１～７のいずれかに記載の方法。
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで実質的に即時に減少させることを含む、または、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで増大させる前記工程が、前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで実質的に即時に増大させることを含む、および前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで実質的に即時に減少させることを含む、の両方である、請求項１～７のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで増大させる前記工程が、前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで段階的に増大させることを含む、または、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで段階的に減少させることを含む、または、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで増大させる工程が、前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで段階的に増大させることを含む、および前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで段階的に減少させることを含む、の両方である、請求項１～６のいずれかに記載の方法。
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで段階的に減少させることを含む、または、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで増大させる工程が、前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで段階的に増大させることを含む、および前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を電力Ｐ２まで減少させる前記工程が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで段階的に減少させることを含む、の両方である、請求項１～６のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
前記方法が、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ０から少なくとも前記電力Ｐ１まで増大させる工程の後であるが、前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を前記電力Ｐ２まで減少させる工程の前に、
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を少なくとも前記電力Ｐ１から電力Ｐ５まで増大させる工程をさらに含む、請求項１～９のいずれかに記載の方法。
前記エアロゾル発生要素に供給される前記電力を少なくとも前記電力Ｐ１から電力Ｐ５まで増大させる工程をさらに含む、請求項１～９のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
前記エアロゾル発生要素に電力を供給することが、前記エアロゾル発生要素に電流パルスを供給することを含む、請求項１～１０のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
エアロゾル発生システムであって、前記システムが、
エアロゾル発生要素と、
気流が前記エアロゾル発生要素を通過することを可能にするように構成された流路と、
前記気流を検出するように構成された流れセンサーであって、前記気流が、ユーザーが吸煙していることを示す、流れセンサーと、
前記エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源と、
前記電源から前記エアロゾル発生要素への電力供給を制御するための電気回路であって、前記電気回路が、請求項１～１１のいずれかに記載の方法を実施するように配置される、電気回路と、を備える、エアロゾル発生システム。
エアロゾル発生要素と、
気流が前記エアロゾル発生要素を通過することを可能にするように構成された流路と、
前記気流を検出するように構成された流れセンサーであって、前記気流が、ユーザーが吸煙していることを示す、流れセンサーと、
前記エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源と、
前記電源から前記エアロゾル発生要素への電力供給を制御するための電気回路であって、前記電気回路が、請求項１～１１のいずれかに記載の方法を実施するように配置される、電気回路と、を備える、エアロゾル発生システム。
【請求項13】
前記電気回路が、請求項１～１１のいずれかに記載の方法を実施するよう配置される、エアロゾル発生システムのための電気回路。
【請求項14】
コンピュータプログラムであって、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行されるとき、前記プログラム可能電気回路に、請求項１～１１に記載のいずれかの方法を実施させる、コンピュータプログラム。
【請求項15】
請求項１４に記載のコンピュータプログラムを格納する、コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御するための方法に関する。本発明は、エアロゾル発生システムにさらに関する。本発明は、エアロゾル発生システムのエアロゾル発生要素に提供される電力の制御を通して、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御するための方法としての特定の用途がある。
【背景技術】
【0002】
ＷＯ２０１２／０７２７９０号は、エアロゾル形成基体を加熱するために、電気加熱式エアロゾル発生システムの少なくとも一つの電気発熱体を制御する方法を開示している。エアロゾル発生システムは、ユーザーが気流期間を有する吸煙をしていることを示す気流を検出するためのセンサーを有する。方法は、センサーが、気流量が第一の閾値まで増大したことを検出した時に、少なくとも一つの発熱体に対する加熱電力を増大させる工程と、センサーが、気流量が第二の閾値まで減少したことを検出した時に、少なくとも一つの発熱体に対する加熱電力を減少させる工程とを含む。
【0003】
ＷＯ２０１２／０７２７９０号に開示されるように、少なくとも一つの発熱体に供給される加熱電力を制御することによって、エネルギー使用量が最適化されうる。加熱電力は、特定のエアロゾル濃度または粒子サイズなどの望ましいエアロゾル特性が達成されうるように、特定の吸煙プロファイルに対して調整されうる。また、特に吸煙の開始または終了に向けた、不要な過熱または加熱不足も回避されうる。吸煙の終了に向けた電力の減少は、発熱体の冷却に影響を及ぼし、従って発熱体およびその近傍の温度に影響を及ぼす。これは次に、システム内で形成することができる凝縮の量に影響を及ぼし、これは液体の漏れに影響を及ぼす可能性がある。
【0004】
ＷＯ２０１２／０７２７９０号の開示は、ユーザーの吸煙の終了前にエアロゾル発生要素に供給される加熱電力を減少させることによって、エアロゾル発生装置によってエアロゾル発生装置内で生成されるエアロゾルの凝縮を最小化する方法を教示している。しかしながら、これは、特により複雑な吸煙プロファイル中、エアロゾル発生要素に供給される電力が減少した後で不十分なエアロゾルがユーザーに送達された場合に、ユーザーを苛立させかねない。
【0005】
エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する改善された方法を提供することが、本発明の目的である。特に、複雑な吸煙プロファイル中のエアロゾル生成を制御する改善された方法を提供することが、本発明の目的である。
【発明の概要】
【0006】
本発明の第一の態様によると、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する方法が提供されている。システムは、エアロゾル発生要素と、空気吸込み口および空気出口を有するハウジングとを備える。流路は、空気吸込み口から空気出口までハウジングを通して画定され、流路は、ユーザーがシステムで吸煙した時にエアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供する。システムは、ユーザーが吸煙していることを示す流路内の気流を検出するように構成された流れセンサーをさらに備える。方法は、以下の時系列の工程、
流れセンサーが、気流の流量が第一の閾値よりも大きいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程と、
エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで低減させる工程であって、電力Ｐ２は電力Ｐ１よりも小さく、流れセンサーが気流の流量が第二の閾値より小さいことを検出した場合に、第二の閾値は、流れセンサーによって検出される第一の最大流量の所定の第一の割合である流量であるかそれを示している、低減させる工程と、
気流の流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を増大させる工程であって、第三の閾値は第二の閾値よりも大きく、吸煙終了閾値は第二の閾値よりも小さい、増大させる工程と、を含む。
流れセンサーが、気流の流量が第一の閾値よりも大きいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程と、
エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで低減させる工程であって、電力Ｐ２は電力Ｐ１よりも小さく、流れセンサーが気流の流量が第二の閾値より小さいことを検出した場合に、第二の閾値は、流れセンサーによって検出される第一の最大流量の所定の第一の割合である流量であるかそれを示している、低減させる工程と、
気流の流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を増大させる工程であって、第三の閾値は第二の閾値よりも大きく、吸煙終了閾値は第二の閾値よりも小さい、増大させる工程と、を含む。
【0007】
方法の工程は、時系列で示されている。つまり、上述の工程の順序は、工程が実施される順序である。しかしながら、上述の方法の任意の工程の前、後、または間に実施されるより多くの工程があってもよい。
【0008】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生システム」という用語は、エアロゾルを発生させるように構成されたシステムを記述するために使用されうる。エアロゾルは、ユーザーによる吸入のためのものでありうる。エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置とカートリッジとを備えうる。エアロゾル発生装置は、電源を含みうる。カートリッジは、エアロゾル形成基体を含みうる。
【0009】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生要素」という用語は、エアロゾル形成基体からエアロゾルまたはベイパーを発生させるように構成された一つ以上の要素を記述するために使用されうる。エアロゾル発生要素、またはエアロゾル発生要素を形成する要素のうちの一つ以上は、電源に接続されうる。すなわち、エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生要素に電力を供給するように構成された電源を備えうる。
【0010】
本明細書で使用される「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体を意味するために使用される。揮発性化合物はエアロゾル形成基体を加熱することによって放出されてもよい。本発明によるエアロゾル発生システムのエアロゾル形成基体から生成されるエアロゾルは、可視であってもよく、または不可視であってもよく、またベイパー（例えば、室温にて通常、液体または固体である物質の、気体状態の微粒子）、ならびに気体および凝縮されたベイパーの液体の液滴を含んでもよい。
【0011】
本明細書で使用される場合、「流量」という用語は、エアロゾル発生システムを通る流量を示す任意のパラメータを記述するために使用されうる。例えば、定義される「流量」とは、圧力、流速、温度、質量流量または容積流量のうちの一つ以上でありうる。このように、定義された「流れセンサー」は、圧力、流速、温度、質量流量または容積流量のうちの一つ以上を検出しうる。
【0012】
本明細書で使用される場合、「吸煙検出システム」という用語は、流れセンサーを備えるシステムを指しうる。
【0013】
本明細書で使用される場合、「気流」という用語は、空気のみの流れを指すために使用されてもよく、またはエアロゾル飛沫と組み合わされた空気の流れを指すために使用されてもよい。
【0014】
本明細書で使用される場合、「飛沫」という用語は、飛沫または粒子を意味するために使用されうる。すなわち、「飛沫」という用語は液体飛沫を指しうる。別の方法として、または追加的に、「飛沫」という用語は固体粒子を指しうる。
【0015】
流れセンサーは、電気機械式装置、または機械式装置、または光学式装置、または光学機械式装置、または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのセンサー、音響センサー、または前述の任意の組み合わせを含みうる。
【0016】
本明細書で使用される場合、「吸煙」という用語は、エアロゾル発生システムを通した空気の流れを生じさせるユーザーによる吸入を記述するために使用される。吸煙の開始点は、流れセンサーが、流量が吸煙開始閾値よりも大きいことを検出する点によって画定され、吸煙の終了点は、流れセンサーが、流量が吸煙終了閾値未満まで減少したことを検出する点によって画定される。
【0017】
本明細書で使用される場合、「所定の」という用語は、吸煙の開始点より前に決定されていることを意味するために使用される。
【0018】
本発明の第一の態様によると、エアロゾル生成を制御する方法は、気流の流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を増大させる工程を含む。すなわち、エアロゾル発生要素に供給される電力は、吸煙プロファイルに応じて、吸煙中に二回以上増大しうる。これにより、有利なことに、エアロゾル発生システムが、複雑な吸煙プロファイルを有する吸煙中に、ユーザーに十分なエアロゾルを送達することが可能になる。この文脈では、「複雑な吸煙プロファイル」という用語は、時間に対する流量のグラフをプロットした時に、少なくとも一つの局所最大を有する吸煙プロファイルを意味するために使用される。例えば、この工程は、以下の段階を含む例示的な吸煙プロファイルにおける潜在的な問題を軽減しうる：
・段階１：ユーザーがシステムで吸煙し、検出される気流の流量をゼロから第一の最大流量まで増大させる。
・段階２：次に、検出される流量が、吸煙終了閾値よりも大きい、第一の局所最小流量まで減少する。
・段階３：次に、流量が第二の最大流量まで増大する。
・段階４：次に、流量が吸煙終了閾値未満まで減少し、吸煙が終了したことを示す。
・段階１：ユーザーがシステムで吸煙し、検出される気流の流量をゼロから第一の最大流量まで増大させる。
・段階２：次に、検出される流量が、吸煙終了閾値よりも大きい、第一の局所最小流量まで減少する。
・段階３：次に、流量が第二の最大流量まで増大する。
・段階４：次に、流量が吸煙終了閾値未満まで減少し、吸煙が終了したことを示す。
【0019】
エアロゾル発生要素に供給される電力が吸煙の段階２と段階３との間で低減して再び増大されない場合、ユーザーは、吸煙の段階３および段階４中の不適切なエアロゾルの送達に苛立つ可能性がある。本発明による方法では、エアロゾル発生要素に供給される電力は、段階３の間に増大されうる。従って、ユーザーは、段階３および段階４中に適切なエアロゾルを送達されうる。
【0020】
電力Ｐ０はゼロであってもよい。有利なことに、これにより電力が節約されうる。これは、エアロゾル発生システムを頻繁に再充電する必要がないことを意味しうる。
【0021】
別の方法として、電力Ｐ０はゼロではない電力であってもよい。有利なことに、これにより、システムが、検出された吸煙に応答して適切なエアロゾルをより迅速に送達することが可能になりうる。
【0022】
電力Ｐ２はゼロであってもよい。有利なことに、これにより電力が節約されうる。これは、エアロゾル発生システムを頻繁に再充電する必要がないことを意味しうる。
【0023】
別の方法として、電力Ｐ２はゼロではない電力であってもよい。有利なことに、これにより、システムが、検出された流量が第三の閾値よりも大きいことに応答して適切なエアロゾルをより迅速に送達することが可能になりうる。
【0024】
第三の閾値は、第一の最大流量の所定の第二の割合でありうる。第三の閾値が第二の閾値よりも大きいように、所定の第二の割合は所定の第一の割合よりも大きい必要がある。
【0025】
別の方法として、第三の閾値は、第二の閾値の所定の倍数であってもよい。所定の倍数は、第三の閾値が第二の閾値よりも大きいように、１よりも大きい必要がある。所定の倍数は、整数である必要はない。
【0026】
第一の閾値は、第一の定数であってもよい。
【0027】
吸煙終了閾値は、吸煙終了定数でありうる。
【0028】
エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ＰＸまで増大させることを含みうるが、ＰＸは電力Ｐ１以上である。気流の流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を増大させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ３まで増大させることを含みうるが、Ｐ３はＰＸ以下である。ＰＸよりも小さいＰ３は、第一の最大流量が吸煙中の最大流量である一般的な吸煙プロファイルに対して有利でありうる。
【0029】
方法は、気流の流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出する前に、流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値よりも大きいことを検出した場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を増大させる工程の後に、流れセンサーが、気流の流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ４まで減少させる工程を含みうる。
【0030】
電力Ｐ４はゼロであってもよい。有利なことに、これにより電力が節約されうる。これは、エアロゾル発生システムを頻繁に再充電する必要がないことを意味しうる。
【0031】
別の方法として、電力Ｐ４はゼロでなくてもよい。有利なことに、これにより、システムが、次に検出される吸煙に応答して適切なエアロゾルをより迅速に送達することが可能になりうる。
【0032】
電力Ｐ４はゼロでなくてもよく、方法は、流れセンサーが、気流の流量が吸煙終了閾値よりも小さいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ４まで減少させる工程の後に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ４からゼロまで減少させる工程をさらに含みうる。エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ４からゼロまで減少させることは、別の吸煙が所与の時間間隔内、例えば、エアロゾル発生要素に供給される電力が電力Ｐ４まで減少された後の５分以内、または３分以内に検出されない場合に生じうる。すなわち、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ４からゼロまで減少させることは、エアロゾル発生要素に供給される電力が電力Ｐ４まで減少された後の所与の時間間隔内に第一の閾値よりも大きい流量が検出されない場合に生じうる。
【0033】
エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程は、電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで実質的に即時に増大させることを含みうる。すなわち、電力は、実質的にゼロに等しい期間にわたって電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大されうる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１までの、垂直な、または実質的に垂直な線によって表されうる。例えば、「実質的に即時」という用語は、電力が０．１秒以内に電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大されうることを意味するために使用されうる。有利なことに、エアロゾル発生要素に供給される電力を実質的に即時に増大させることは、エアロゾルのより迅速な生成およびユーザーに対するより少ないラグをもたらしうる。
【0034】
別の方法として、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程は、電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで段階的に増大させることを含みうる。すなわち、電力は、ある期間にわたって電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで段階的に増大されうる。期間が長いほど、電力増大はより段階的になる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１までの、正の平均勾配を有する線によって表されうる。線の勾配は、一定であってもよく、または一定でなくてもよい。すなわち、電力の変化率は一定であってもよく、または一定でなくてもよい。例えば、「段階的に」という用語は、電力が０．１秒～１秒、または０．２秒～０．６秒、または０．２秒～０．４秒の期間にわたって電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大されうることを意味するために使用されうる。
【0035】
エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで減少させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を少なくとも電力Ｐ１から電力Ｐ２まで減少させることを含みうる。
【0036】
エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで減少させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで実質的に即時に減少させることを含みうる。すなわち、電力は、実質的にゼロに等しい期間にわたって電力Ｐ２まで減少されうる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力Ｐ２までの、垂直な、または実質的に垂直な線によって表されうる。例えば、「実質的に即時」という用語は、電力が０．１秒以内に電力Ｐ２まで増大されうることを意味するために使用されうる。
【0037】
別の方法として、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで減少させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで段階的に減少させることを含みうる。つまり、電力は、ゼロに等しくない期間にわたって減少されうる。つまり、電力はある期間にわたって電力Ｐ２まで段階的に減少されうる。期間が長いほど、電力減少はより段階的になる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力Ｐ２までの、負の平均勾配を有する線によって表されうる。線の勾配は、一定であってもよく、または一定でなくてもよい。例えば、「段階的に」という用語は、流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値よりも小さいことを検出した後、０．１秒～１秒、または０．２秒～０．６秒、または０．２秒～０．４秒の期間内に電力Ｐ２まで電力が減少されうることを意味するために使用されうる。
【0038】
方法は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程の後であるが、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ２まで減少させる工程の前に、エアロゾル発生要素に供給される電力を少なくとも電力Ｐ１から電力Ｐ５まで増大させる工程を含みうる。
【0039】
エアロゾル発生要素に供給される電力は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程の後、好ましくは実質的に直後に、少なくとも電力Ｐ１から電力Ｐ５まで増大されうる。この文脈では、「実質的に即時」という用語は、０．１秒以内を意味するために使用されうる。
【0040】
別の方法として、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から少なくとも電力Ｐ１まで増大させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力Ｐ０から電力Ｐ５まで増大させることを含んでもよく、ここで電力Ｐ５は電力Ｐ１よりも大きい。
【0041】
有利なことに、これは吸煙開始付近の電力のバーストを提供しうる。吸煙開始付近の高電力は、適切なエアロゾル生成の早期開始をもたらしうる。これは、ユーザーに対する良好な反応性を提供しうる。これはまた、吸煙の開始付近のエアロゾル飛沫サイズを減少させうる。電力Ｐ５は予め定義されてもよい。電力Ｐ５は、エアロゾル発生要素、エアロゾル形成基体のタイプ、形成されることが望ましいエアロゾルの量、およびエアロゾルに必要な飛沫サイズを含むがこれらに限定されない、多数の要因に依存しうる。電力の初期バースト後、電力は、例えば電力Ｐ１まで減少することが好ましい。
【0042】
エアロゾル発生要素に電力を供給することは、エアロゾル発生要素に電流パルスを供給することを含みうる。
【0043】
エアロゾル発生要素に供給される電力を増大または減少させることは、エアロゾル発生要素に供給される電流パルスの周波数または大きさ、または周波数および大きさの両方を変更することを含みうる。
【0044】
本発明の第二の態様によると、エアロゾル発生システムが提供されている。システムは、エアロゾル発生要素と、気流がエアロゾル発生要素を通過することを可能にするように構成された流路とを備える。システムは、気流を検出するように構成された流れセンサーであって、気流は、ユーザーが吸煙していることを示している、流れセンサーと、エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源とをさらに備える。システムは、電源からエアロゾル発生要素への電力供給を制御するための電気回路をさらに備え、電気回路は本発明の第一の態様による方法を実施するように配置されている。
【0045】
本発明の第三の態様によると、エアロゾル発生システムのための電気回路が提供されており、電気回路は本発明の第一の態様による方法を実施するように配置されている。
【0046】
本発明の第四の態様によると、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行された時に、プログラム可能電気回路に本発明の第一の態様による方法を実施させるコンピュータプログラムが提供されている。
【0047】
本発明の第五の態様によると、コンピュータ可読記憶媒体が提供されており、コンピュータ可読記憶媒体はその上に本発明の第四の態様によるコンピュータプログラムを格納している。
【0048】
本発明の第六の態様によると、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する方法が提供されている。システムは、エアロゾル発生要素と、空気吸込み口および空気出口を有するハウジングとを備える。流路は、空気吸込み口から空気出口までハウジングを通して画定され、流路は、ユーザーがシステムで吸煙した時にエアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供する。システムは、気流を検出するように構成された流れセンサーをさらに備え、気流はユーザーが吸煙していることを示している。方法は、流れセンサーが、気流の流量が第一の閾値ｔ２１よりも大きいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで増大させる工程を含む。方法は、以下の条件：
・流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値ｔ２２よりも小さいことを検出することであって、第二の閾値ｔ２２は、所定の流量であるかそれを示している、検出すること、または、
・流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値ｔ２３よりも小さいことを検出することであって、第三の閾値ｔ２３が気流の最大検出流量の所定の割合である流量であるかそれを示している、検出すること、
のどちらかが先に発生するのに伴い、気流の流量が第一の閾値ｔ２１よりも大きいことを検出した後に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで減少させる工程をさらに含み、電力ｐ２２は電力ｐ２１よりも小さい。
・流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値ｔ２２よりも小さいことを検出することであって、第二の閾値ｔ２２は、所定の流量であるかそれを示している、検出すること、または、
・流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値ｔ２３よりも小さいことを検出することであって、第三の閾値ｔ２３が気流の最大検出流量の所定の割合である流量であるかそれを示している、検出すること、
のどちらかが先に発生するのに伴い、気流の流量が第一の閾値ｔ２１よりも大きいことを検出した後に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで減少させる工程をさらに含み、電力ｐ２２は電力ｐ２１よりも小さい。
【0049】
第二の閾値ｔ２２および第三の閾値ｔ２３は、共にゼロよりも大きい。
【0050】
有利なことに、流量がゼロまで降下する前にエアロゾル発生要素に供給される電力を減少させることは、システム内で形成することができる凝縮の量を減少させうるが、これは液体の漏れに影響を及ぼしうる。
【0051】
有利なことに、どちらかの条件が先に発生するのに伴い、エアロゾル発生要素に供給される電力を減少させることにより、電力は、より大きな最大検出流量を有する吸煙に対してより大きな流量で減少されうる。ただし、吸煙の最大検出流量に関係なく、第二の閾値ｔ２２は、エアロゾル発生要素に供給される電力が減少する最小流量を提供する。
【0052】
電力ｐ２２はゼロであってもよい。
【0053】
エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで増大させる工程は、電力を電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ１まで実質的に即時に増大させることを含みうる。すなわち、電力は、実質的にゼロに等しい期間にわたって電力Ｐ２０から少なくとも電力Ｐ２１まで増大されうる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力ｐ２０から少なくとも電力Ｐ２１までの、垂直な、または実質的に垂直な線によって表されうる。例えば、「実質的に即時」という用語は、電力が０．１秒以内に電力Ｐ２０から少なくとも電力Ｐ２１まで増大されうることを意味するために使用されうる。
【0054】
別の方法として、第六に態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで増大させる工程は、電力を電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで段階的に増大させることを含みうる。すなわち、電力は、ある期間にわたって電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで段階的に増大されうる。期間が長いほど、電力増大はより段階的になる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１までの、正の平均勾配を有する線によって表されうる。線の勾配は、一定であってもよく、または一定でなくてもよい。例えば、「段階的に」という用語は、電力が０．１秒～１秒、または０．２秒～０．６秒、または０．２秒～０．４秒の期間にわたって電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで増大されうることを意味するために使用されうる。
【0055】
第六の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで減少させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を少なくとも電力ｐ２１から電力ｐ２２まで減少させることを含みうる。
【0056】
第六の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで減少させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで実質的に即時に減少させることを含みうる。すなわち、電力は、実質的にゼロに等しい期間にわたって電力ｐ２２まで減少されうる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力ｐ２２までの、垂直な、または実質的に垂直な線によって表されうる。例えば、「実質的に即時」という用語は、電力が０．１秒以内に電力ｐ２２まで増大されうることを意味するために使用されうる。
【0057】
別の方法として、第六の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで減少させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで段階的に減少させることを含みうる。つまり、電力は、ゼロに等しくない期間にわたって減少されうる。つまり、電力はある期間にわたって電力ｐ２２まで段階的に減少されうる。期間が長いほど、電力減少はより段階的になる。縦軸に加熱電力対横軸に時間のプロット上で、これは、電力ｐ２２までの、負の平均勾配を有する線によって表されうる。線の勾配は、一定であってもよく、または一定でなくてもよい。例えば、「段階的に」という用語は、流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値ｔ２２よりも小さいことを検出した後、０．１秒～１秒、または０．２秒～０．６秒、または０．２秒～０．４秒の期間内に電力ｐ２２まで電力が減少されうることを意味するために使用されうる。
【0058】
第六の態様によると、方法は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで増大させる工程の後であるが、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２２まで減少させる工程の前に、エアロゾル発生要素に供給される電力を少なくとも電力ｐ２１から電力ｐ２５まで増大させる工程を含みうる。
【0059】
第六の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２０から電力ｐ２１まで増大させる工程の後、好ましくは実質的に直後に、少なくとも電力ｐ２１から電力ｐ２５まで増大されうる。この文脈では、「実質的に即時」という用語は、０．１秒以内を意味するために使用されうる。
【0060】
別の方法として、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２０から少なくとも電力ｐ２１まで増大させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ２０から電力ｐ２５まで増大させることを含んでもよく、ここで電力ｐ２５は電力ｐ２１よりも大きい。
【0061】
これは、吸煙開始付近の電力のバーストを提供しうる。吸煙開始付近のこうした電力のバーストは、適切なエアロゾル生成の早期開始をもたらしうる。これは、ユーザーに対する良好な反応性を提供しうる。これはまた、吸煙の開始付近のエアロゾル飛沫サイズを減少させうる。電力ｐ２５は予め定義されてもよい。電力ｐ２５は、エアロゾル発生要素、エアロゾル形成基体のタイプ、形成されることが望ましいエアロゾルの量、およびエアロゾルに必要な飛沫サイズを含むがこれらに限定されない、多数の要因に依存しうる。電力の初期バースト後、電力は、例えば電力ｐ２１まで減少することが好ましい。
【0062】
第六の態様によると、エアロゾル発生要素に電力を供給することは、エアロゾル発生要素に電流パルスを供給することを含みうる。
【0063】
第七の態様によると、第六の態様の方法を実施するように配置されたエアロゾル発生システムが提供されている。システムは、エアロゾル発生要素と、気流がエアロゾル発生要素を通過することを可能にするように構成された流路とを備える。システムは、気流を検出するように構成された流れセンサーであって、気流は、ユーザーが吸煙していることを示している、流れセンサーと、エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源とをさらに備える。システムは、電源からエアロゾル発生要素への電力供給を制御するための電気回路をさらに備え、電気回路は第六の態様による方法を実施するように配置されている。
【0064】
第八の態様によると、エアロゾル発生システムのための電気回路が提供されており、電気回路は第六の態様の方法を実施するよう配置されている。
【0065】
第九の態様によると、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行された時に、プログラム可能電気回路に第六の態様の方法を実施させるコンピュータプログラムが提供されている。
【0066】
第十の態様によると、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行された時に、プログラム可能電気回路に第六の態様の方法を実施させるコンピュータプログラムを有する、コンピュータ可読記憶媒体が提供されている。
【0067】
第十一の態様によると、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する方法が提供されている。システムは、エアロゾル発生要素と、空気吸込み口および空気出口を有するハウジングと、空気吸込み口から空気出口までハウジングを通して画定された流路とを備え、流路は、ユーザーがシステムで吸煙した時にエアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供している。システムは、気流を検出するように構成された流れセンサーをさらに備え、気流はユーザーが吸煙していることを示している。第十一の態様による方法は、以下の時系列の工程：
流れセンサーが、気流の流量が第一の閾値ｔ３１よりも大きいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３０から少なくとも電力ｐ３１まで増大させる工程と、
流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値ｔ３２よりも小さいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３２まで減少させる工程であって、電力ｐ３２は電力ｐ３１よりも小さい、減少させる工程と、
・流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値ｔ３２よりも小さいことを検出した後の所定の時間間隔内に、流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値ｔ３３よりも大きいことを検出した場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３３まで増大させる工程であって、第三の閾値ｔ３３は第二の閾値ｔ３２よりも小さい、増大させる工程、または、
・流れセンサーが、気流の流量が第四の閾値ｔ３４よりも小さいことを検出する場合であって、第四の閾値ｔ３４が第二の閾値ｔ３２よりも小さい、検出する場合であって、かつ気流の流量が第二の閾値ｔ３２よりも小さいことを検出した時間と、気流の流量が第四の閾値ｔ３４よりも小さいことを検出した時間との間の時間差が、第五の閾値ｔ３５よりも小さい場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３４まで増大させる工程のいずれかと、を含む。
流れセンサーが、気流の流量が第一の閾値ｔ３１よりも大きいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３０から少なくとも電力ｐ３１まで増大させる工程と、
流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値ｔ３２よりも小さいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３２まで減少させる工程であって、電力ｐ３２は電力ｐ３１よりも小さい、減少させる工程と、
・流れセンサーが、気流の流量が第二の閾値ｔ３２よりも小さいことを検出した後の所定の時間間隔内に、流れセンサーが、気流の流量が第三の閾値ｔ３３よりも大きいことを検出した場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３３まで増大させる工程であって、第三の閾値ｔ３３は第二の閾値ｔ３２よりも小さい、増大させる工程、または、
・流れセンサーが、気流の流量が第四の閾値ｔ３４よりも小さいことを検出する場合であって、第四の閾値ｔ３４が第二の閾値ｔ３２よりも小さい、検出する場合であって、かつ気流の流量が第二の閾値ｔ３２よりも小さいことを検出した時間と、気流の流量が第四の閾値ｔ３４よりも小さいことを検出した時間との間の時間差が、第五の閾値ｔ３５よりも小さい場合に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３４まで増大させる工程のいずれかと、を含む。
【0068】
第十一の態様によると、第三の閾値ｔ３３は第二の閾値ｔ３２よりも小さく、第四の閾値ｔ３４は第二の閾値ｔ３２よりも小さい。有利なことに、これにより、エアロゾル発生システムが、ゆっくりと終わっていく吸煙の間にユーザーに十分なエアロゾルを送達することが可能になる。
【0069】
第十一の態様によると、第二の閾値ｔ３２は、流れセンサーによって感知される第一の最大流量の所定の第一の割合である流量であるかそれを示しうる。
【0070】
第十一の態様によると、流れセンサーは、流量を連続的にまたは断続的に検出しうる。
【0071】
第十一の態様によると、流れセンサーは、流れセンサーが、流量が第二の閾値ｔ３２未満まで減少したことを検出した後の第一の所定の期間の流量を検出しうる。流れセンサーは次に、この検出された、流量が第二の閾値ｔ３２未満まで減少したことを検出した後の第一の所定の期間の流量を、第三の閾値ｔ３３と比較しうる。
【0072】
第十一の態様によると、流れセンサーは、吸煙全体を通した流量を規則的に検出しうるが、これは、流量が期間ｔｐ３ごとに検出されることを意味する。流れセンサーは、流量が第二の閾値ｔ３２未満まで減少したことを検出した後に検出されたｎ番目の流量を第三の閾値ｔ３３と比較しうるが、ここでｎは１よりも大きい整数である。有利なことに、これは、流れセンサーが最初に流量が第二の閾値未満まで減少したことを検出してから少なくともｎ－１に期間ｔｐ３を掛けた期間が経過するまで、ｎ番目の流量が第三の閾値と比較されないことを意味する。
【0073】
第十一の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力の任意の増大または減少は、実質的に即時に、または段階的に生じうる。特許請求する発明に関連し、第六の態様の方法を参照して説明するように、「段階的に」という用語は、０．１秒～１秒、または０．２秒～０．６秒、または０．２秒～０．４秒の期間内を意味するために使用されてもよく、「実質的に即時に」という用語は、０．１秒以内を意味するために使用されうる。
【0074】
第十一の態様によると、電力ｐ３２はゼロであってもよい。電力ｐ３３は、所定の電力であってもよい。電力ｐ３４は、所定の電力であってもよい。電力ｐ３３および電力ｐ３４は同一の電力であってもよい。別の方法として、電力ｐ３３および電力ｐ３４は異なる電力であってもよい。
【0075】
第十一の態様による方法は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３０から少なくとも電力ｐ３１まで増大させる工程の後であるが、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３２まで減少させる工程の前に、エアロゾル発生要素に供給される電力を少なくとも電力ｐ３１から電力ｐ３５まで増大させる工程を含みうる。
【0076】
第十一の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３０から少なくとも電力ｐ３１まで増大させる工程の後、好ましくは実質的に直後に、少なくとも電力ｐ３１から電力ｐ３５まで増大されうる。この文脈では、「実質的に即時」という用語は、０．１秒以内を意味するために使用されうる。
【0077】
別の方法として、第十一の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３０から少なくとも電力ｐ３１まで増大させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３０から電力ｐ３５まで増大させることを含みうるが、ここで電力ｐ３５は電力ｐ３１よりも大きい。
【0078】
これは、吸煙開始付近の電力のバーストを提供しうる。吸煙開始付近のこうした電力のバーストは、適切なエアロゾル生成の早期開始をもたらしうる。これは、ユーザーに対するラグを減少させうる。これはまた、吸煙の開始付近のエアロゾル飛沫サイズを減少させうる。電力ｐ３５は予め定義されてもよい。電力ｐ３５は、エアロゾル発生要素、エアロゾル形成基体のタイプ、形成されることが望ましいエアロゾルの量、およびエアロゾルに必要な飛沫サイズを含むがこれらに限定されない、多数の要因に依存しうる。電力の初期バースト後、電力は、例えば電力ｐ３１まで減少することが好ましい。
【0079】
第十一の態様による方法は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３３まで増大させる工程、またはエアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３４まで増大させる工程のいずれかの後に、流れセンサーが、気流の流量が吸煙終了閾値ｔ３ｅ未満まで減少したことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ３６まで減少させる工程をさらに含みうる。
【0080】
電力ｐ３６はゼロであってもよい。吸煙終了閾値ｔ３ｅは、吸煙終了定数でありうる。
【0081】
第十一の態様によると、エアロゾル発生要素に電力を供給することは、エアロゾル発生要素に電流パルスを供給することを含みうる。
【0082】
第十二の態様によれば、第十一の態様による方法を実施するように配置されたエアロゾル発生システムが提供されている。システムは、エアロゾル発生要素と、気流がエアロゾル発生要素を通過することを可能にするように構成された流路とを備える。システムは、気流を検出するように構成された流れセンサーであって、気流は、ユーザーが吸煙していることを示している、流れセンサーと、エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源とをさらに備える。システムは、電源からエアロゾル発生要素への電力供給を制御するための電気回路をさらに備え、電気回路は第十一の態様による方法を実施するように配置されている。
【0083】
本発明の第十三の態様によると、エアロゾル発生システムのための電気回路が提供されており、電気回路は第十一の態様による方法を実施するよう配置されている。
【0084】
第十四の態様によると、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行された時に、プログラム可能電気回路に第十一の態様による方法を実施させるコンピュータプログラムが提供されている。
【0085】
第十五の態様によると、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行された時に、プログラム可能電気回路に第十一の態様による方法を実施させるコンピュータプログラムを有する、コンピュータ可読記憶媒体が提供されている。
【0086】
本発明の第十六の態様によると、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する方法が提供されている。システムは、データ記憶手段とエアロゾル発生要素とを備える。システムは、空気吸込み口および空気出口を有するハウジングと、空気吸込み口から空気出口までハウジングを通して画定された流路とをさらに備え、流路は、ユーザーがシステムで吸煙した時にエアロゾル発生要素を通過する空気の流れを提供している。システムは、気流を検出するように構成された流れセンサーをさらに備え、気流はユーザーが吸煙していることを示している。方法は、流れセンサーが、気流の流量が第一の閾値ｔ４１よりも大きいことを検出した時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１まで増大させる工程を含む。方法は、流れセンサーによって測定された測定値をデータ記憶手段内に格納する工程と、データ記憶手段内に格納された測定値を使用して吸煙の残りの容積の推定値を断続的に計算する工程とをさらに含む。方法は、吸煙の残りの容積の推定値が第二の閾値ｔ４２よりも小さい時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｔ４２まで減少させる工程をさらに含み、第二の閾値ｔ４２は容積の測定値であるかそれを示している。
【0087】
有利なことに、第十六の態様の方法は、エアロゾル発生要素に供給される電力が減少した後に、本明細書では空気のフラッシング容積と呼ばれる近似容積が、エアロゾル発生システムを通過すること可能にしうる。第二の閾値ｔ４２は、フラッシング容積であるかそれを示している。
【0088】
第十六の態様によると、第二の閾値ｔ４２は、所定の値であってもよい。
【0089】
第十六の態様によると、第二の閾値ｔ４２は、エアロゾル発生システムのマウスピース内の流れ通路の内部容積にほぼ等しい容積であるかそれを示しうる。すなわち、気流がエアロゾル発生システムのマウスピース内の流れ通路を通って流れる場合、フラッシング容積は、有利なことに、マウスピース内の流れ通路の容積にほぼ等しくてもよい。この文脈では、「流れ通路の容積とほぼ等しい」とは、流れ通路の容積の１．５～０．５倍、または０．７５～１．２５倍、または０．９～１．１倍以内、または流れ通路の５ｍｌ、または３ｍｌ、または１ｍｌ以内を意味するために使用されうる。
【0090】
第十六の態様によると、第二の閾値ｔ４２は、０．１ｍｌ～１０ｍｌ、または０．１ｍｌ～５ｍｌ、または０．１ｍｌ～３ｍｌ、または０．１ｍｌ～１ｍｌ、または１ｍｌ～１０ｍｌ、または１ｍｌ～５ｍｌの容積であるかそれを示しうる。
【0091】
第十六の態様の方法は、吸煙の残りの容積の推定値が第二の閾値ｔ４２よりも小さい時に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４２まで減少させる工程の後に、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４３まで増大させる工程を含みうる。エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４３まで増大させる工程は、吸煙の残りの容積の推定値が第三の閾値ｔ４３よりも大きい時に生じてもよく、第三の閾値ｔ４３は、第二の閾値ｔ４２よりも大きい。
【0092】
第十六の態様によると、流れセンサーは、測定値を連続的にまたは断続的に測定しうる。
【0093】
第十六の態様によると、吸煙の残りの容積の推定値の断続的計算は、いくつかの方法のうちの一つ以上で計算されうる。
【0094】
計算の実施方法の第一の実施例として、流れセンサーは、容積流量値を断続的に格納してもよい。この文脈では、「断続的に」とは定期的、例えば、期間ＴPごとを意味するために使用されうる。期間ＴPは、例えば、０．０１秒であってもよい。第二の、およびその後の格納された値それぞれについて、プロセッサは、現在の流量の平均変化率Ａcを計算しうる。この現在の流量の平均変化率Ａcは、現在の流量値Ｑcから直前に格納された流量値Ｑc-1を差し引いた後、期間ＴPによって割ることで推定されうる。次に、プロセッサは、この現在の流量の平均変化率Ａcが一定のままであると仮定しうる。これは、現在の流量の平均変化率Ａcが負である場合に、現在の吸煙の残りの時間ＴCは、現在の流量値Ｑcを現在の流量の平均変化率Ａcで割った負に等しいものと推定されうることを意味する。プロセッサは、吸煙の現在の残りの容積Ｖcの推定値を、－０．５に現在の流量値Ｑcの二乗を掛けて現在の流量の平均変化率Ａcで割ったものとして計算しうる。当然ながら、この計算は、現在の流量の平均変化率Ａcが負である時に、現在の残りの容積Ｖcが正となるような、吸煙の現在の残りの容積Ｖcおよび現在の残りの時間ＴCの合理的な推定を提供するに過ぎない。プロセッサは、負の値を戻す、こうした現在の残りの容積Ｖcのすべてを無視してもよい。プロセッサは、現在の流量の平均変化率Ａcが計算されるまで、推定値を計算しなくてもよい。特に、現在の残りの時間ＴCは、現在の残りの容積Ｖcを推定するために計算される必要はない。式の形態では、第一の実施例は次のように要約されうる。
【数1】
【0095】
別の方法として、第二の実施例として、現在の流量の平均変化率Ａcは、直後の流量値Ｑc+1から直前に格納された流量値Ｑc-1を差し引いた後、期間Ｔpで割ることによって推定されうる。当然ながら、この推定は、流量値Ｑc+1が測定された直後まで実施することはできない。式の形態では、第二の実施例は次のように要約されうる。
【数2】
【0096】
別の方法として、第三の実施例として、流量の非線形の外挿が使用されてもよい。非線形の外挿は、所定の多項式を使用しうる。非線形の外挿は、一般的な吸煙プロファイルの終了に向けた吸煙の流量の変化をより正確に表す所定の多項式を使用しうる。別の方法として、非線形の外挿は、現在の吸煙中に流れセンサーによって測定された以前に格納された測定値に依存してもよい。例えば、流量の平均変化率が、吸煙の終了付近で測定された以後の測定値それぞれにおいて減少しているように見える場合、こうした吸煙に対する流量の変化をより正確に推定する多項式が選択されてもよく、流量の変化率が一定または増大している吸煙に対しては異なる多項式が選択されてもよい。有利なことに、これは吸煙の終了に向かう流量の変化をより正確に推定し、したがって、吸煙の残りの容積のより良好な推定を提供しうる。
【0097】
第十六の態様によると、吸煙の残りの容積の推定値の断続的な計算は、流れセンサーが、流量が推定開始閾値ｔ４ｓ未満まで減少したことを検出するまで開始しない場合がある。あるいは、吸煙の残りの容積の推定値の断続的な計算は、流れセンサーが、流量が推定開始閾値ｔ４ｓ未満まで減少したことを検出するまで作用しない場合があり、これはエアロゾル発生要素に供給される電力が変化しないことを意味する。推定開始閾値ｔ４ｓは、検出される最大流量の所定の割合でありうる。有利なことに、これは、吸煙の残りの容積の不正確に小さな推定値に基づいて、エアロゾル発生要素に供給される電力を変更することを回避するのに役立ちうる。例えば、最大流量が検出された後で流量が大きく減少する場合、吸煙の残りの容積に対する計算された推定値は、実際の吸煙の残りの容積よりもあまりに小さい場合がある。
【0098】
第十六の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力の任意の増大または減少は、実質的に即時に、または段階的に生じうる。特許請求する発明に関連し、第六の態様の方法を参照して説明するように、「段階的に」という用語は、０．１秒～１秒、または０．２秒～０．６秒、または０．２秒～０．４秒の期間内を意味するために使用されてもよく、「実質的に即時に」という用語は、０．１秒以内を意味するために使用されうる。
【0099】
第十六の態様の方法は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１まで増大させる工程の後であるが、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４２まで減少させる工程の前に、エアロゾル発生要素に供給される電力を少なくとも電力ｐ４１から電力ｐ４５まで増大させる工程を含みうる。
【0100】
第十六の態様によると、エアロゾル発生要素に供給される電力は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４ｘから電力ｐ４１まで増大させる工程の後、好ましくは実質的に直後に、少なくとも電力ｐ４１から電力ｐ４５まで増大されうる。この文脈では、「実質的に即時」という用語は、０．１秒以内を意味するために使用されうる。
【0101】
別の方法として、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１まで増大させる工程は、エアロゾル発生要素に供給される電力を電力ｐ４ｘから電力ｐ４５まで増大させることを含みうるが、ここで電力ｐ４５は電力ｐ４１よりも大きい。
【0102】
これは、吸煙開始付近の電力のバーストを提供しうる。吸煙開始付近のこうした電力のバーストは、適切なエアロゾル生成の早期開始をもたらしうる。これは、ユーザーに対する良好な反応性を提供しうる。これはまた、吸煙の開始付近のエアロゾル飛沫サイズを減少させうる。電力ｐ４５は予め定義されてもよい。電力ｐ４５は、エアロゾル発生要素、エアロゾル形成基体のタイプ、形成されることが望ましいエアロゾルの量、およびエアロゾルに必要な飛沫サイズを含むがこれらに限定されない、多数の要因に依存しうる。電力の初期バースト後、電力は、例えば電力ｐ４１まで減少することが好ましい。
【0103】
第十六の態様によると、エアロゾル発生要素に電力を供給することは、エアロゾル発生要素に電流パルスを供給することを含みうる。
【0104】
別の態様によると、第十六の態様の方法を実施するように配置されたエアロゾル発生システムが提供されている。システムは、エアロゾル発生要素と、気流がエアロゾル発生要素を通過することを可能にするように構成された流路とを備える。システムは、気流を検出するように構成された流れセンサーであって、気流は、ユーザーが吸煙していることを示している、流れセンサーと、エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源とをさらに備える。システムは、電源からエアロゾル発生要素への電力供給を制御するための電気回路をさらに備え、電気回路は第十六の態様による方法を実施するように配置されている。
【0105】
別の態様によると、エアロゾル発生システムのための電気回路が提供されており、電気回路は第十六の態様の方法を実施するよう配置されている。
【0106】
別の態様によると、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行された時に、プログラム可能電気回路に第十六の態様の方法を実施させるコンピュータプログラムが提供されている。
【0107】
別の態様によると、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能電気回路上で実行された時に、プログラム可能電気回路に第十六の態様の方法を実施させるコンピュータプログラムを格納する、コンピュータ可読記憶媒体が提供されている。
【0108】
エアロゾル発生システムは、エアロゾル形成基体を備えてもよく、エアロゾル発生要素は、エアロゾル形成基体と相互作用して、例えば、エアロゾル飛沫を気流に加えてエアロゾルを生成することで、エアロゾルまたはベイパーを生成するように構成された一つ以上の要素を含みうる。
【0109】
エアロゾル発生要素は、振動オリフィストランスデューサーまたは圧電装置などの機械的装置を含みうる。エアロゾル発生要素は、少なくとも一つのヒーター要素を含む電気ヒーターを含みうる。少なくとも一つの電気発熱体は、エアロゾル形成基体を加熱してエアロゾルを形成するように配置されうる。
【0110】
エアロゾル発生要素は単一の発熱体を含みうる。別の方法として、エアロゾル発生要素は、複数の発熱体、例えば二個、または三個、または四個、または五個、または六個、またはそれ以上の発熱体を含みうる。発熱体（単一または複数）は、最も効果的にエアロゾル形成基体を加熱するように適切に配設されてもよい。
【0111】
エアロゾル発生要素は、少なくとも一つの電気発熱体を含みうる。少なくとも一つの電気発熱体は、電気抵抗性の材料を含むことが好ましい。適切な電気抵抗性の材料には例えば、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、およびセラミック材料製・金属材料製の複合材料が挙げられるが、これに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な金属合金の例には、ステンレス鋼、コンスタンタン、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有の合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄－アルミニウム系合金および鉄－マンガン－アルミニウム系合金が挙げられる。Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）は、Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｍｅｔａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（１９９９ Ｂｒｏａｄｗａｙ Ｓｕｉｔｅ ４３００，Ｄｅｎｖｅｒ Ｃｏｌｏｒａｄｏ）の登録商標である。複合材料において、電気抵抗性材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的特性に応じて随意に、断熱材料内に包埋、断熱材料内に封入、もしくは断熱材料で被覆されてもよく、またはその逆も可である。発熱体は、二層の不活性材料の間で絶縁された、金属製でエッチング加工が施された箔を含んでもよい。その場合、不活性材料はＫａｐｔｏｎ（登録商標）、全層ポリイミドまたはマイカ箔を含んでもよい。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（１００７ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ １９８９８，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）の登録商標である。
【0112】
別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生要素は赤外線発熱体、光子供給源、または誘導発熱体を含みうる。
【0113】
少なくとも一つの電気発熱体は任意の適切な形態を取ってもよい。例えば、少なくとも一つの電気発熱体は加熱用ブレードの形態を取ってもよい。
【0114】
少なくとも一つの電気発熱体は、異なる導電性部分または電気抵抗性の金属管を有するケーシングまたは基体を含みうる。エアロゾル形成基体が容器内に提供されている液体である場合、容器は使い捨ての発熱体を組み込んでもよい。
【0115】
少なくとも一つの電気発熱体は、エアロゾル形成基体の中心を貫通する加熱用の針またはロッドを含みうる。
【0116】
少なくとも一つの電気発熱体は、ディスク型の（末端の）ヒーターまたはディスク型のヒーターと加熱用の針またはロッドとを組み合わせたものを含みうる。
【0117】
少なくとも一つの電気発熱体は、エアロゾル形成基体を囲むように、または部分的に囲むように配置された柔軟な材料シートを備えてもよい。その他の代替物としては、加熱ワイヤーもしくは加熱フィラメント、例えばＮｉ－Ｃｒ、プラチナ、タングステン、または合金製のワイヤーまたは加熱プレートが挙げられる。随意に、発熱体は剛直な担体材料内またはその上に配置されてもよい。
【0118】
別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生要素は発熱体を含んでもよく、発熱体は複数の導電性フィラメントを含む。本明細書で使用される場合、「フィラメント」という用語は、二つの電気接点間に配置された電気的な経路を指す。フィラメントは恣意的に、幾つかの経路またはフィラメントへとそれぞれ枝分かれおよび分岐させてもよく、または幾つかの電気的な経路から一つの経路に合流させてもよい。フィラメントは丸型、正方形型、平坦型、または任意の他の形態の断面を有してもよい。フィラメントは、真っ直ぐな様式で配列されてもよく、または湾曲した様式で配置されてもよい。
【0119】
発熱体は、例えば相互に平行に配置されたフィラメントのアレイであってもよい。好ましくは、フィラメントがメッシュを形成しうる。メッシュは織られていてもよく、または不織であってもよい。メッシュは、異なるタイプの織り構造または格子構造を使用して形成されてもよい。別の方法として、導電性発熱体は、フィラメントのアレイまたはフィラメントの織物から成る。導電性フィラメントのメッシュ、アレイ、または織物はまた、液体を保持するその能力によっても特徴付けられる場合がある。
【0120】
好ましい実施形態では、実質的に平坦な発熱体は、ワイヤーメッシュへと形成されたワイヤーで構築されてもよい。メッシュは平織の設計を有することが好ましい。発熱体は、メッシュ細片から作製されたワイヤーグリルであることが好ましい。
【0121】
発熱体のフィラメントは、適切な電気特性を有する任意の材料で形成されてもよい。適切な材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック、炭素、黒鉛、金属、合金、およびセラミック材料と金属材料とで作製された複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。
【0122】
導電性フィラメント用の好ましい材料はステンレス鋼および黒鉛であり、ＡＩＳＩ ３０４、３１６、３０４Ｌ、３１６Ｌなどの３００シリーズのステンレス鋼であることがより好ましい。発熱体の抵抗の制御を改善するために、導電性発熱体に対して材料の組み合わせが使用されてもよい。例えば、固有抵抗が高い材料を、固有抵抗が低い材料と組み合わせてもよい。これは、材料のうちの一つが他の観点、例えば価格、機械加工性、またはその他の物理的または化学的パラメータの観点から、より有益である場合に、有利である場合がある。有利なことに、抵抗を増大させた実質的に平坦なフィラメント配列は、寄生損失を低減する。有利なことに、抵抗が高いヒーターは、電池エネルギーのより効率的な使用を可能にする。
【0123】
フィラメントはワイヤーで作製されることが好ましい。ワイヤーは金属で作製されることが好ましく、ステンレス鋼で作製されることが最も好ましい。
【0124】
導電性フィラメントはフィラメントの間の隙間を画定しうる。隙間は、１０マイクロメートル～１００マイクロメートルの幅を有しうる。使用時に気化されることになる液体が隙間の中に引き出されるように、フィラメントは隙間の中で毛細管作用を生じさせることが好ましく、発熱体と液体エアロゾル形成基体との間の接触面積を増大する。
【0125】
少なくとも一つの発熱体は伝導によってエアロゾル形成基体を加熱する場合がある。発熱体は基体と、または基体が堆積されている担体と、少なくとも部分的に接触してもよい。
【0126】
発熱体からの熱は熱伝導性要素の手段によって基体に伝導される場合がある。
【0127】
少なくとも一つの発熱体は、使用中に電気加熱式のエアロゾル発生システムを通して引き込まれた、入ってくる周囲空気に熱を伝達してもよく、これが次に対流によってエアロゾル形成基体を加熱する。周囲空気はエアロゾル形成基体を通過する前に加熱されてもよい。
【0128】
エアロゾル形成基体が液体基体である場合、周囲空気はまず基体を通して引き込まれ、その後加熱されてもよい。
【0129】
エアロゾル形成基体は固体エアロゾル形成基体であってもよい。エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放射される揮発性のたばこ風味化合物を含む、たばこ含有材料を含むことが好ましい。エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、たばこ含有材料および非たばこ含有材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体はエアロゾル形成体をさらに含むことが好ましい。適切なエアロゾル形成体の例はグリセリンおよびプロピレングリコールである。
【0130】
エアロゾル形成基体は液体エアロゾル形成基体でもよい。エアロゾル発生システムは、液体貯蔵部分を備えてもよい。液体エアロゾル形成基体は、液体貯蔵部分内に貯蔵されることが好ましい。エアロゾル発生要素は、液体貯蔵部分と連通する毛細管芯を含んでもよい。エアロゾル発生システムは、液体貯蔵部分を有することなく液体を保持するための毛細管芯を備えてもよい。その場合には、毛細管芯には予め液体が装填されていてもよい。
【0131】
液体貯蔵部分内の液体と接触するように毛細管芯を配設することが好ましい。その場合、使用時に、液体は毛細管芯内での毛細管作用によって、液体貯蔵部分から少なくとも一つの電気発熱体に向かって移動される。一つの実施形態で、毛細管芯は第一の端と第二の端を持ち、第一の端はその内部で液体と接するための液体貯蔵部分内に延び、また少なくとも一つの電気発熱体は第二の端内の液体を加熱するように配置される場合がある。発熱体が活性化されると、毛細管芯の第二の端での液体がヒーターによって気化され、過飽和蒸気を形成する。過飽和蒸気は気流と混合され、気流中で運ばれる。流れる間に、蒸気は凝縮されてエアロゾルを形成し、エアロゾルはユーザーの口に向かって運ばれる。毛細管芯と組み合わせた発熱体は、素早い反応を提供する場合があるが、これはこの配置が、発熱体に液体の広い表面積を提供する場合があるためである。従って本発明による発熱体の制御は、毛細管芯の配設の構造に依存する場合がある。
【0132】
液体基体は、適切な任意の吸収性のプラグまたは本体、例えば、発泡性の金属またはプラスチック材料、ポリプロピレン、テリレン、ナイロン繊維またはセラミックで作成されてもよい多孔性担体材料に吸収されてもよい。液体基体は、電気加熱式のエアロゾル発生システムを使用する前に多孔性担体材料内に保持されてもよく、あるいは別の方法として、液体基体材料は使用中またはその直前に多孔性の担体材料内に放出されてもよい。例えば、液体基体はカプセル内に提供される場合がある。カプセルのシェルは加熱に伴い溶けて、液体基体を多孔性担体材料に放出することが好ましい。カプセルは随意に、液体と組み合わせた固体を含有してもよい。
【0133】
エアロゾル形成基体が液体基体である場合、液体は物理的特性、例えばエアロゾル発生システムでの使用に適した沸点を有する。沸点が高すぎる場合、少なくとも一つの電気発熱体は、毛細管芯内の液体を気化することはできないが、沸点が低すぎる場合、少なくとも一つの電気発熱体を起動させなくても、液体が気化しうる。少なくとも一つの電気発熱体の制御は、液体基体の物理的特性に依存する場合がある。液体は、加熱されると液体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含む、たばこ含有材料を含むことが好ましい。代替的にまたは追加的に、液体は非たばこ材料を含んでもよい。液体は水、溶媒、エタノール、植物エキス、および天然または人工の風味を含んでもよい。液体はさらにエアロゾル形成体を含むことが好ましい。適切なエアロゾル形成体の例はグリセリンおよびプロピレングリコールである。
【0134】
液体貯蔵部分を提供することの利点は、高いレベルの衛生状態が維持できることである。液体と電気発熱体との間に延びる毛細管芯を使用することで、システムの構造を比較的単純にすることができる。液体は、液体が毛細管作用によって毛細管芯を通して運ばれるようにする粘性および表面張力を含む物理的特性を持つ。液体貯蔵部分は、容器であることが好ましい。液体貯蔵部分は、再充填できなくてもよい。したがって、液体貯蔵部分内の液体が使い尽くされた時、エアロゾル発生システムは交換される。別の方法として、液体貯蔵部分は再充填可能でもよい。その場合、エアロゾル発生システムは、液体貯蔵部分の一定の回数の再充填の後で交換されてもよい。液体貯蔵部分は、所定の吸煙回数のための液体を保持するよう配置されることが好ましい。
【0135】
毛細管芯は繊維質または海綿状の構造を有してもよい。毛細管芯は一束の毛細管を含むことが好ましい。例えば、毛細管芯は複数の繊維もしくは糸、またはその他の微細チューブを含んでもよい。繊維または糸は一般的にエアロゾル発生システムの長軸方向に配列されうる。
【0136】
別の方法として、毛細管芯はロッド形状に形成された海綿体様または発泡体様の材料を含む場合がある。ロッド形状はエアロゾル発生システムの長軸方向に沿って延びうる。芯の構造は複数の小さな穴またはチューブを形成し、それを通して液体が毛細管作用によって電気発熱体に移動できる。毛細管芯は任意の適切な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。適切な材料の例には、繊維または焼結粉末の形態のセラミックまたはグラファイトをベースにした材料がある。毛細管芯は、密度、粘性、表面張力、および蒸気圧などの異なる液体物理特性を併用するような、任意の適切な毛細管性および多孔性を有してもよい。芯の毛細管の性質は、液体の性質と相まって、加熱領域内で芯が常に湿っていることを確実にする。芯が乾燥している場合、過熱がある場合があり、これは、液体の劣化につながりうる。
【0137】
動作中、基体は、エアロゾル発生システムの中に完全に収容されてもよい。その場合に、ユーザーは、電気加熱式のエアロゾル発生システムのマウスピースで喫煙しうる。別の方法として、動作中、基体は、エアロゾル発生システム内に部分的に収容されてもよい。その場合に、基体は別個の物品の部分を形成してもよく、またユーザーは別個の物品を直接吸煙してもよい。
【0138】
エアロゾル発生システムは電気加熱式エアロゾル発生システムであることが好ましい。エアロゾル発生システムは、電気加熱式喫煙システムであることがさらにより好ましい。
【0139】
エアロゾル発生システムは、流路を備え、その一部分はエアロゾル形成チャンバーと呼ばれうる。エアロゾル形成チャンバーでは、エアロゾルが過飽和蒸気から形成されて、その後ユーザーの口内に運ばれうる。空気吸込み口、空気出口およびチャンバーは、エアロゾルを空気出口に運び、ユーザーの口の中へと入れるように、空気吸込み口からエアロゾル形成チャンバーを経由して空気出口への気流の経路を画定するように配置されることが好ましい。凝縮は、エアロゾル形成チャンバーの壁上に形成されうる。凝縮の量は、特に吸煙の終了に向かう、加熱プロファイルに依存しうる。
【0140】
エアロゾル発生システムのハウジングは細長いことが好ましい。凝縮の形成に利用可能な表面を含めたハウジングの構造は、エアロゾル特性、およびエアロゾル発生システムからの液体の漏れがあるかどうかに影響を及ぼすことになる。ハウジングは、シェルおよびマウスピースを備えうる。その場合、すべての構成要素は、シェルまたはマウスピースのいずれかに含まれうる。ハウジングは、任意の適切な材料または材料の組み合わせを含みうる。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチック、もしくはこれらの材料のうちの一つ以上を含有する複合材料、または食品もしくは医薬品用途に適切な熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリエチレンが挙げられる。材料は軽く、かつ脆くないことが好ましい。ハウジングの材料は、ハウジングに形成される凝縮の量に影響を及ぼす場合があり、これが次にシステムからの液体の漏れに影響を及ぼすことになる。
【0141】
エアロゾル発生システムは携帯型であることが好ましい。エアロゾル発生システムは喫煙システムとすることができ、従来型の葉巻たばこや紙巻たばこと匹敵するサイズを持ちうる。喫煙システムの全長は、およそ３０ｍｍ～およそ１５０ｍｍであってもよい。喫煙システムの外径は、およそ５ｍｍ～およそ３０ｍｍであってもよい。
【0142】
本明細書に記載の方法のうちの二つ以上を、組み合わせて使用してもよい。例えば、第一の態様の方法の吸煙終了閾値は、第十六の態様による方法を使用して計算されうる。すなわち、第一の態様の吸煙終了閾値は、第十六の態様のフラッシング容積と等しくてもよい。
【0143】
本明細書に記載の方法のうちの二つ以上は、単一のエアロゾル発生システムにおける異なる動作モードとして提供されてもよい。ユーザーは、ユーザーインターフェースを使用していずれの方法を実施するかを選択することができうる。
【0144】
本明細書に記載の一つの態様に関連して説明した特徴は、本明細書に記載の別の態様に適用可能でありうる。ある態様に関連して説明した特徴が別の態様に適用可能であることは、当業者には明らかであろう。
【0145】
ここで、例証としてのみであるであるが、本発明を、以下の添付図面を参照しながらさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【0146】
【発明を実施するための形態】
【0147】
図１はエアロゾル発生システムの概略図である。システム１００は、二つの主構成要素、カートリッジ１０２、および制御本体１０４を備える。カートリッジ１０２の接続端１０６は、制御本体１０４の対応する接続端１０８に取り外し可能に接続される。エアロゾル発生システム１００は携帯型であり、また従来の葉巻たばこまたは紙巻たばこに匹敵するサイズを有する。
【0148】
制御本体１０４は、電池１１０（この実施例では再充電可能リチウムイオン電池である）と、制御回路１１２とを収容する。制御回路１１２は、吸煙検出システム１１１を含む。
【0149】
カートリッジ１０２は、霧化組立品１１６と、液体貯蔵区画１１８とを収容するハウジング１１４を含む。液体貯蔵区画は、液体エアロゾル形成基体内に浸された毛細管材料を含む。この例では、エアロゾル形成基体は、３９重量パーセントのグリセリン、３９重量パーセントのプロピレングリコール、２０重量パーセントの水および風味剤、および２重量パーセントのニコチンを含む。毛細管材料は、液体を一方の端から他方の端へと能動的に運ぶ材料であり、任意の適切な材料から作製されてもよい。この例では、毛細管材料はポリエステルから形成される。
【0150】
この実施形態では、霧状化組立品は、電気加熱式メッシュ発熱体を形成する複数の導電性ヒーターフィラメントを含む。カートリッジ１０２が制御本体１０４に接続されると、電源１１０はメッシュ発熱体に電気的に接続される。気流通路は、空気吸込み口１２２から霧化組立品１１６を通過し、ハウジング１１４内の口側端の開口１２４へとカートリッジを通って延びる。
【0151】
システムは、ユーザーがカートリッジ１０２の口側端の開口１２４を吸って、エアロゾルを自分の口の中に引き出すことができるように構成されている。動作時、ユーザーが口側端の開口１２４を吸う時に、空気は空気吸込み口１２２から気流通路を通して引き出される。吸煙検出システム１１１は、気流通路を通る気流を検出し、霧状化組立品１１６を起動させる。制御回路１１２は、電源１１０から霧化組立品１１６への電力供給を制御する。空気は霧状組立品１１６を通過して流れる。霧状組立品１１６は、気流通路を通過する気流に混入されるベイパーを生成する。霧状化組立品１１６によって生成されるベイパーの量および特性は、電源１１０から霧状化組立品１１６に供給される電力によって少なくとも部分的に制御される。空気および混入されたベイパー、またはエアロゾルは、口側端の開口１２４を通してユーザーの口内に流れる。
【0152】
図１は、本発明で使用されうる電気加熱式エアロゾル発生システムの一例を示す。ただし、その他の数多くの例を本発明と併用できる。本発明は、電気回路の制御下で電源によって電力供給されるエアロゾル発生要素を備える任意の電気加熱式エアロゾル発生システムで使用されうる。例えば、システムは、喫煙システムである必要はない。例えば、エアロゾル形成基体は、液体基体よりも固定基体としうる。あるいは、このエアロゾル形成基体は、ゲルまたはペーストなどの他の基体の形態である場合がある。エアロゾル発生要素は任意の適切な形態をとりうる。ハウジングの全体的な形状およびサイズは、変更可能であり、ハウジングが、別のシェルおよびマウスピースを備えてもよい。他の変形形態も、もちろん可能である。
【0153】
図１の実施形態では、吸煙検出システム１１１を含む制御回路１１２は、メッシュ発熱体への電力供給を制御するためにプログラム可能である。これは次に、ベイパー、またはエアロゾルの特性に影響を及ぼしうる加熱プロファイルに影響を及ぼす。「加熱プロファイル」という用語は、吸煙のためにかかる時間にわたって発熱体に供給される電力（または別の類似の測定値、例えば、発熱体によって発生する熱）のグラフィック表現を指す。ただし、制御回路１１２および吸煙検出システム１１１が発熱体への電力供給を制御するために有線接続される場合、エアロゾル発生システムは、ほぼ同様に機能しうる。ここでも、これは加熱プロファイルに、そして次に、エアロゾルの飛沫サイズに影響を及ぼしうる。
【0154】
図２は、エアロゾル生成を制御する公知の方法を実施する公知のエアロゾル発生システムにおける、時間に対する気流量および時間に対する加熱電力を示すプロットである。
【0155】
図２は、縦軸に気流量２０１および加熱電力２０３、横軸に時間２０５を示すプロットである。気流量２０１は実線によって示され、加熱電力２０３は点線によって示されている。気流量は、図１の吸煙検出システム１１１などの吸煙検出システムによって感知される。ワットで測定される加熱電力は、図１の制御回路１１２などの電気回路の制御下で、電源から発熱体に提供される電力である。図２は、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙を示す。
【0156】
図２で分かるように、この実施形態では、吸煙のための気流量は、正規分布またはガウス分布の形状を取るものとして図示されている。気流量はゼロで開始し、最大２０１ｍａｘまで段階的に増大した後、減少してゼロまで戻る。しかしながら、気流量は通常、厳密なガウス分布を有しない。ただし、全ての場合において、吸煙中の気流量は、ゼロから最大まで増大した後、最大からゼロまで減少する。気流量曲線より下の領域は、その吸煙に対する総空気容積である。
【0157】
吸煙検出システムが、気流量２０１が時間２０５ａで閾値２０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力２０３を直接ゼロから電力２０３ａまで増大させる。吸煙検出システムが、気流量２０１が時間２０５ｂで閾値２０１ａまで戻って減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力２０３を電力２０３ａからゼロまで直ちに減少させる。時間２０５ａ～時間２０５ｂの間、吸煙検出システムは、気流量が閾値２０１ａよりも大きいままであることを検出し、発熱体への加熱電力は電力２０３ａで維持されている。従って、加熱期間は時間２０５ｂ～２０５ａである。
【0158】
図２の実施形態では、発熱体をオンにするための気流量閾値は、発熱体をオフにするための気流量閾値と同一である。図２の配置の利点は、設計の簡略化である。しかしながら、この配置では、図２の丸で囲まれた領域２０７など、吸煙の終わりに向かって過熱の可能性がある。さらに、ヒーターに供給される電力が時間２０５ｂにおいてゼロまで減少した後に吸煙の流量が再び増大した場合には、ヒーターが電力を有さないままであるため、時間２０５ｂ後は、ユーザーが不適切なエアロゾル送達に苛立ちかねない。
【0159】
図３は二つのプロットを含む。一方のプロットは、縦軸に気流量３０１、横軸に時間３０５を示しており、他方のプロットは、縦軸に加熱電力３０３、横軸に時間３０５を示している。両方のプロットに示されている時間３０５は同一の時間である。すなわち、図３のプロットは、同一の吸煙に対する気流量および加熱電力を示している。気流量３０１は実線によって示され、加熱電力３０３は点線によって示されている。気流量は、単位時間当たりの容積、一般的には立方センチメートル毎秒で測定される。気流量は、図１の吸煙検出システム１１１などの吸煙検出システムによって感知される。加熱電力は、図１の制御回路１１２などの電気回路の制御下で、電源から発熱体に提供される電力である。図３は、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙を示す。
【0160】
図３で分かるように、この実施形態では、吸煙プロファイルは図２に示す吸煙プロファイルよりも複雑である。この実施形態では、気流量３０１は、ゼロから第一の最大流量３０１ｍａｘ１まで上昇する。次に、気流量は流量３０１ｍｉｎ１まで減少する。次に、気流量は第二の最大流量３０１ｍａｘ２まで増大する。気流量は次に、ゼロまで減少する。
【0161】
吸煙検出システムが、気流量３０１が時間３０５ａで閾値３０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力３０３をゼロから電力３０３ａまで実質的に即時に増大させる。吸煙検出システムが、気流量３０１が時間３０５ｂで閾値３０１ｂまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力３０３を電力３０３ａからゼロまで実質的に即時に減少させる。時間３０５ａ～時間３０５ｂの間、発熱体への加熱電力は電力３０３ａに維持される。
【0162】
吸煙検出システムがその後、気流量３０１が時間３０５ｃで閾値３０１ｃまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力３０３をゼロから電力３０３ｃまで実質的に即時に増大させる。吸煙検出システムが、気流量３０１が時間３０５ｄで閾値３０１ｄまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力３０３を電力３０３ｃからゼロまで実質的に即時に減少させる。時間３０５ｃ～時間３０５ｄの間、発熱体への加熱電力は電力３０３ｃに維持される。
【0163】
図３の実施形態では、閾値３０１ａは所定の定数であり、閾値３０１ｄは別の、吸煙終了の所定の定数である。閾値３０５ｄは、閾値３０１ａよりも小さい。閾値３０１ｂは、３０１ｍａｘ１の５０％であり、閾値３０１ｃは３０１ｍａｘ１の６５％である。電力３０３ａおよび電力３０３ｃは等しい。
【0164】
図４は二つのプロットを含む。図４の第一のプロットは、図３に示すものと同一の吸煙プロファイルを示す。これは、図４の第二のプロットとの比較のためにのみ図４上にコピーされている。第二のプロットは、縦軸に加熱電力４０３、横軸に時間４０５を示す。両方のプロットに示されている時間は同一の時間である。すなわち、図４のプロットは、同一の吸煙に対する気流量および加熱電力を示している。気流量３０１は実線によって示され、加熱電力４０３は点線によって示されている。気流量は、図１の吸煙検出システム１１１などの吸煙検出システムによって感知される。加熱電力は、図１の制御回路１１２などの電気回路の制御下で、電源から発熱体に提供される電力である。図４は、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙を示す。
【0165】
時間３０５ｚで、ユーザーはエアロゾル発生システム上のボタンを押す。応答して、電気回路は電力を制御して発熱体をオンにし、発熱体への加熱電力を電力レベル４０３ｚまで増大させる。図４に示すように、ユーザーは、システムでの吸煙開始直後にボタンを押している。しかしながら、システムで吸煙を開始する前にユーザーがボタンを押して、気流量が増大する前に電力が電力レベル４０３ｚで供給される場合がある。この実施形態では、ユーザーがボタンを押したが、吸煙検出システムが、ユーザーがボタンを押してから１０秒以内に閾値３０１ａを超える気流量を検出しない場合には、発熱体に供給される電力は低減されてゼロに戻りうる。
【0166】
吸煙検出システムが、気流量３０１が時間３０５ａで閾値３０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、発熱体への電力を制御して、加熱電力４０３を４０３ｚから電力４０３ａまで直ちに増大させる。発熱体に供給される電力は、時間３０５ｘにおいて電力レベル４０３ｘまで減少する前は、平均吸煙時間に対して短い期間、およそ０．２秒の間、このレベルに保持される。これは、吸煙開始に向けた電力の初期バーストを提供する。
【0167】
吸煙検出システムが、気流量３０１が時間３０５ｂで閾値３０１ｂまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力４０３を電力４０３ｘからゼロまで減少させる。図４に示すように、この電力の減少は、時間３０５ｂ～３０５ｂ２の間で一定のレートで段階的に生じている。
【0168】
吸煙検出システムがその後、気流量３０１が時間３０５ｃで閾値３０１ｃまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力４０３をゼロから電力４０３ｃまで直ちに増大させる。吸煙検出システムが、気流量３０１が時間３０５ｄで閾値３０１ｄまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力４０３を電力４０３ｃからゼロまで直ちに減少させる。時間３０５ｃ～時間３０５ｄの間、発熱体への加熱電力は電力４０３ｃに維持される。
【0169】
図４の実施形態では、閾値３０１ａは所定の定数であり、閾値３０１ｄは別の、吸煙終了の所定の定数である。閾値３０５ｄは、閾値３０１ａよりも小さい。閾値３０１ｂは、３０１ｍａｘ１の５０％であり、閾値３０１ｃは３０１ｍａｘ１の６５％である。電力４０３ａは、電力４０３ｘよりも大きく、電力４０３ｘは電力４０３ｃよりも大きく、電力４０３ｃは電力４０３ｚよりも大きい。
【0170】
図５は二つのプロットを含む。一方のプロットは、縦軸に気流量５０１、横軸に時間５０５を示しており、他方のプロットは、縦軸に加熱電力５０３、横軸に時間５０５を示している。両方のプロットに示されている時間５０５は同一の時間である。すなわち、図５のプロットは、同一の吸煙に対する気流量および加熱電力を示している。気流量５０１は実線によって示され、加熱電力５０３は点線によって示されている。気流量は、図１の吸煙検出システム１１１などの吸煙検出システムによって感知される。加熱電力は、図１の制御回路１１２などの電気回路の制御下で、電源から発熱体に提供される電力である。図５は、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙を示す。
【0171】
図５で分かるように、この実施形態では、吸煙プロファイルは図３に示す吸煙プロファイルよりも複雑である。この実施形態では、気流量５０１は、ゼロから第一の最大流量５０１ｍａｘ１まで上昇する。次に、気流量は、局所最小流量５０１ｍｉｎ１まで減少する前に、別の局所最大５０１ｍａｘｚを経験する。次に、気流量は、別の局所最小流量５０１ｍｉｎ２まで減少する前に、別の局所最大流量５０１ｍａｘ２まで増大する。気流量は次に、ゼロまで減少する前に別の局所最大５０１ｍａｘ３まで増大する。図５では、流量５０１ｍａｘ２は５０１ｍａｘ１よりも大きく、５０１ｍａｘ１は５０１ｍａｘｚよりも大きく、５０１ｍａｘｚは５０１ｍｉｎ３よりも大きく、５０１ｍｉｎ３は５０１ｍｉｎ１よりも大きく、５０１ｍｉｎ１は５０１ｍｉｎ２よりも大きい。
【0172】
吸煙検出システムが、気流量５０１が時間５０５ａで閾値５０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力５０３を直接ゼロから電力５０３ａまで増大させる。吸煙検出システムが、気流量５０１が時間５０５ｂで閾値５０１ｂまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を発熱体への電力を制御して加熱電力５０３を電力５０３ａから５０３ｗ１まで直ちに減少させる。時間５０５ａ～時間５０５ｂの間、発熱体への加熱電力は電力５０３ａに維持される。
【0173】
吸煙検出システムがその後、気流量５０１が時間５０５ｃで閾値５０１ｃまで増大したことを感知すると、電気回路は、発熱体への電力を制御して、加熱電力５０３を５０３ｗ１から電力５０３ｃまで直ちに増大させる。吸煙検出システムが、気流量５０１が時間５０５ｄで閾値５０１ｄまで減少したことを感知すると、電気回路は、発熱体への電力を制御して、加熱電力５０３を電力５０３ｃから５０３ｗ２まで直ちに減少させる。時間５０５ｃ～時間５０５ｄの間、発熱体への加熱電力は電力５０３ｃに維持される。
【0174】
吸煙検出システムがその後、気流量５０１が時間５０５ｅで閾値５０１ｅまで増大したことを感知すると、電気回路は、発熱体への電力を制御して、加熱電力５０３を５０３ｗ２から電力５０３ｅまで直ちに増大させる。吸煙検出システムが、気流量５０１が時間５０５ｆで閾値５０１ｆまで減少したことを感知すると、電気回路は、発熱体への電力を制御して、加熱電力５０３を電力５０３ｅから５０３ｗ３まで直ちに減少させる。時間５０５ｅ～時間５０５ｆの間、発熱体への加熱電力は電力５０３ｅに維持される。
【0175】
吸煙検出システムが、気流量５０１が閾値５０１ｇ未満まで減少したことを感知すると、電気回路は、発熱体への電力を制御して、加熱電力５０３を電力５０３ｗ３からゼロまで直ちに減少させる。
【0176】
図５の実施形態では、閾値５０１ａは所定の定数であり、閾値５０１ｇは別の、吸煙終了の所定の定数である。閾値５０１ｇは、閾値５０１ａよりも小さい。
【0177】
局所最大流量５０１ｍａｘｚは流量５０１ｍａｘ１と閾値５０１ｂとの間にあり、かつ局所最大流量５０１ｍａｘｚは流量５０１ｍａｘ１よりも小さいため、局所最大流量５０１ｍａｘｚは閾値５０１ｂに影響しない。流量５０１ｍａｘｚが流量５０１ｍａｘ１よりも大きい場合、閾値５０１ｂは流量５０１ｍａｘｚの割合として計算されうる。
【0178】
閾値５０１ｂは、５０１ｍａｘ１の７０％である。閾値５０１ｃは、５０１ｍａｘ１の８０％である。閾値５０１ｄは、５０１ｍａｘ２の７０％である。閾値５０１ｅは、５０１ｍａｘ２の８０％である。電力５０３ａ、電力５０３ｃ、電力５０３ｅ、電力５０３ｗ１、電力５０３ｗ２、および電力５０３ｗ３は所定の電力であり、ここで電力５０３ｗ１、５０３ｗ２および５０３ｗ３のうちの最大のものは、電力５０３ａ、５０３ｃおよび５０３ｅのうちの最小のものよりも小さい。
【0179】
注目すべきは、図５の実施形態によれば、発熱体に供給される電力は、気流量が局所最大によって画定される閾値よりも大きく増大することに応答して無期限に増大し、気流量が局所最大によって画定される閾値未満に減少することに応答して無期限に減少しうることである。すなわち、図５は、発熱体に供給される電力の三つの増大を示すが、異なる吸煙プロファイルは、発熱体に供給される電力の四つ、または五つまたはそれ以上の増大を示す場合がある。
【0180】
図６は、本明細書に記載の第六の態様によるエアロゾル発生システムにおける、時間に対する気流量を示すプロットおよび時間に対する加熱電力を示すプロットである。図６は、縦軸に、第一の吸煙６Ａおよび第二の吸煙６Ｂに対する気流量６０１、横軸に時間６０５を示すプロットであり、第二のプロットは、縦軸に、第一の吸煙６Ａおよび第二の吸煙６Ｂに対する加熱電力６０３、横軸に時間６０５を示している。吸煙６Ａに対する気流量６０１および加熱電力６０３は実線で示され、吸煙６Ｂに対する気流量６０１および加熱電力６０３は点線で示されている。気流量は、図１の吸煙検出システム１１１などの吸煙検出システムによって感知される。加熱電力は、図１の制御回路１１２などの電気回路の制御下で、電源から発熱体に提供される電力である。図６は、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙を示す。
【0181】
図６で分かるように、この実施形態では、吸煙のための気流量は、正規分布またはガウス分布の形状をとるものとして図示されている。
【0182】
吸煙６Ａについて、気流量は、ゼロで開始し、最大値６０１ｍａｘＡまで段階的に増大した後、段階的に減少してゼロまで戻る。吸煙６ｂについて、気流量は、ゼロで開始し、最大６０１ｍａｘＢまで段階的に増大した後、段階的に減少してゼロまで戻る。
【0183】
閾値６０１ａは所定の定数である。また、閾値６０１ｅｎｄは吸煙終了の所定の定数である。閾値６０１ｂＡは、吸煙Ａには適用されるが吸煙Ｂには適用されず、局所最大６０１ｍａｘＡの５０％である。閾値６０１ｂＢは、吸煙Ｂには適用されるが吸煙Ａには適用されず、局所最大６０１ｍａｘＢの５０％である。
【0184】
吸煙６Ａについては、吸煙検出システムが、気流量６０１が時間６０５ａＡで閾値６０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力６０３をゼロから電力６０３ａまで直ちに増大させる。図６で分かるように、閾値６０１ｅｎｄは閾値６０１ｂＡよりも小さく、吸煙Ａについては、閾値６０１ｅｎｄの前に閾値６０１ｂＡに達する。従って、吸煙検出システムが、気流量６０１が時間６０５ｂＡで閾値６０１ｂＡまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力６０３を電力６０３ａからゼロまで直ちに減少させる。時間６０５ａ～時間６０５ｂの間、発熱体への加熱電力は電力６０３ａに維持される。
【0185】
吸煙６Ｂについては、吸煙検出システムが、気流量６０１が時間６０５ａＢで閾値６０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力６０３をゼロから電力６０３ａまで直ちに増大させる。図６で分かるように、吸煙Ｂについては、閾値６０１ｂＢの前に閾値６０１ｅｎｄに達する。従って、吸煙検出システムが、気流量６０１が時間６０５ｅｎｄＢで閾値６０１ｅｎｄまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力６０３を電力６０３ａからゼロまで直ちに減少させる。発熱体に供給される電力は、気流量がその後閾値６０１ｂＢまで減少したときには変化しない。時間６０５ａ～時間６０５ｂの間、発熱体への加熱電力は電力６０３ａに維持される。
【0186】
図７は、本明細書に記載の第十一の態様によるエアロゾル発生システムにおける、時間に対する気流量を示すプロットおよび時間に対する加熱電力を示すプロットである。図７の第一のプロットは、時間に対する気流量を示し、図７の第二のプロットは時間に対する加熱電力を示す。両方のプロットは、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙に関連する。
【0187】
第一のプロットは、縦軸に気流量７０１、横軸に時間７０５を示し、第二のプロットは、縦軸に加熱電力７０３、横軸に時間７０５を示している。両方のプロットに示されている時間７０５は同一の時間である。すなわち、図７のプロットは、同一の吸煙に対する気流量および加熱電力を示している。気流量７０１は実線によって示され、加熱電力７０３は点線によって示されている。気流量は、図１の吸煙検出システム１１１などの吸煙検出システムによって感知される。加熱電力は、図１の制御回路１１２などの電気回路の制御下で、電源から発熱体に提供される電力である。図７は、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙を示す。
【0188】
図７の第一のプロットは、気流量がゼロから気流量７０１ｍａｘまで増大した後、７０１ｍａｘからゼロまで減少する吸煙プロファイルを示す。プロットは、正に歪んだ、または右に歪んだ、正規分布に類似した形状を呈する。
【0189】
吸煙検出システムが、気流量７０１が時間７０５ａで閾値７０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力７０３を直接ゼロから電力７０３ａまで増大させる。この実施形態では、閾値７０１ａは所定の定数である。
【0190】
吸煙検出システムが、気流量７０１が時間７０５ｂで閾値７０１ｂまで減少したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力７０３を電力７０３ａからゼロまで直ちに減少させる。この実施形態では、閾値７０１ｂは、流量７０１ｍａｘの７０％である。
【0191】
次に、吸煙検出システムは、時間７０５ｂ～時間７０５ｃまで、０．３秒の固定時間の間待機する。時間７０５ｃにおいて、吸煙検出システムは、流量７０１ｃとして流量を測定し、流量７０１ｃを再起動閾値流量（図示せず）と比較する。この実施形態では、再起動閾値流量は、流量７０１ｍａｘの６０％である。流量７０５ｃが再起動閾値流量よりも大きい場合、電気回路は電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力を増大させる。流量７０５ｃが再起動閾値流量よりも小さい場合、発熱体は、吸煙の終了まで、または発熱体をオンに戻す別の理由があるまで、オフのままである。図７の実施形態では、流量７０５ｃは、再起動閾値流量よりも大きく、そのため、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力７０３をゼロから電力７０３ｃまで直ちに増大させる。この実施形態では、電力７０３ｃは電力７０３ａよりも小さい。
【0192】
発熱体への電力は、吸煙検出システムが、流量が流量閾値７０１ｄよりも小さいことを検出するまで、電力７０３ｃのままであるが、流量閾値７０１ｄでは、電気回路が電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力７０３を電力７０３ｃからゼロまで直ちに減少させる。
【0193】
この実施形態では、吸煙検出システムは、流量閾値７０１ｂに達した後の所与の時間の流量を測定する。この所与の時間は、時間７０５ｃから時間７０５ｂを引いたものに等しい。しかしながら、類似または同一の効果を多数の代替的な方法で達成することができうる。これらの代替案の一部は、図７を参照して説明することができる。
【0194】
一つの例示的な代替案では、吸煙検出システムは、定期的に流量を測定しうる。吸煙検出システムは、測定された流量７０１ｃを再起動閾値と比較しうるが、ここで流量７０１ｃは、流量が閾値７０１ｂ未満に減少した後の第一の測定後の所与の回数の流量測定で測定される。次に、図７の実施形態で実施される方法と同様に、流量７０５ｃが再起動閾値流量よりも大きい場合、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力を増大させるが、流量７０５ｃが再起動閾値流量よりも小さい場合、吸煙の終了まで、または発熱体をオンに戻す別の理由があるまで、発熱体はオフのままである。
【0195】
第二の例示的な代替案では、吸煙検出システムは、流量を連続的または断続的に測定しうる。吸煙検出システムが、気流量が閾値７０１ｃよりも小さいことを検出すると、エアロゾル発生システムは、近似時間差を再起動時間閾値と比較しうるが、ここで近似時間差とはおよそ、流量が閾値７０１ｂよりも小さいことを検出した時間と流量が閾値７０１ｃよりも小さいことを検出した時間との間の時間であり、ここで閾値７０１ｂは閾値７０１ｃよりも大きい。したがって、近似時間差が再起動時間閾値よりも大きい場合、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力を増大させる、または、近似時間差が再起動時間閾値よりも小さい場合には、吸煙の終了まで、または発熱体をオンに戻す別の理由があるまで、発熱体はオフのままである。
【0196】
図８は、本明細書に記載の第十六の態様によるエアロゾル発生システムにおける、時間に対する気流量を示すプロットおよび時間に対する加熱電力を示すプロットである。
【0197】
図８は、縦軸に気流量８０１、横軸に時間８０５を示すプロットであり、第二のプロットは、縦軸に加熱電力８０３、横軸に時間８０５を示している。気流量８０１は実線によって示され、加熱電力８０３は点線によって示されている。気流量は、図１の吸煙検出システム１１１などの吸煙検出システムによって感知される。加熱電力は、図１の制御回路１１２などの電気回路の制御下で、電源から発熱体に提供される電力である。図８は、図１に示すものなど、電気加熱式エアロゾル発生システムでのユーザーによる単一の吸煙を示す。この実施形態では、図１に示す制御回路１１２は、吸煙検出システム１１１によって測定された測定値を格納することができるデータ記憶手段を備える必要がある。
【0198】
図８で分かるように、この実施形態では、吸煙のための気流量は、正規分布またはガウス分布に類似した形状を取るものとして図示されている。気流量はゼロで開始し、最大８０１ｍａｘまで段階的に増大した後、減少してゼロまで戻る。
【0199】
この実施形態では、エアロゾル発生システムは、吸煙検出システムによって測定された測定値をデータ記憶手段内に断続的に格納する。
【0200】
吸煙検出システムが、気流量８０１が時間８０５ａで閾値８０１ａまで増大したことを感知すると、電気回路は、電力を制御して発熱体をオンにし、加熱電力８０３を直接ゼロから電力８０３ａまで増大させる。
【0201】
吸煙検出システムが、気流量８０１が時間８０５ｓで閾値８０１ｓまで減少したことを感知すると、エアロゾル発生システムは、現在の検出される流量および現在の流量の変化率の推定値に基づいて、吸煙の残りの容積に対する推定値を断続的に計算することを開始する。この実施形態では、流量閾値８０１ｓは、最大検出流量８０１ｍａｘの８０％である。
【0202】
この実施形態では、流れセンサーは容積流量値を断続的に格納する。この文脈では、「断続的に」とは、値が定期的に格納されない場合には、システムが同様に機能しない場合があるが、定期的、毎期間ＴPごとを意味するために使用される。時間ＴPは、平均吸煙期間に対して短い。この実施形態では、期間ＴPは０．０１秒である。閾値８０１ｓに達した後、エアロゾル発生システムのプロセッサは、現在の流量の平均変化率Ａcを計算する。現在の流量の平均変化率Ａcは、現在の流量値より前に格納された五つの流量値である流量値Ｑc-5を現在の流量値Ａcから差し引き、次に５で割った後、期間ＴPで割ることで計算される。次に、プロセッサは、この現在の流量の平均変化率Ａcが一定のままであると仮定する。これは、現在の流量の平均変化率Ａcが負である場合に、現在の吸煙の残りの時間ＴCは、現在の流量値Ｑcを現在の流量の平均変化率Ａcで割った負に等しいものと推定されうることを意味する。プロセッサは、次に、吸煙の現在の残り容積Ｖcの推定値を、－０．５に現在の流量値の二乗を掛けて現在の流量の平均変化率で割ったものとして計算する。プロセッサは、現在の吸煙の残りの容積Ｖcの計算された推定値それぞれを閾値容積と比較する。この実施形態では、閾値容積は３ｍｌである。
【0203】
図８の第一のプロットでは、時間８０５ｂにおいて、流量８０１ｂが測定され、データ記憶手段に格納される。次に、吸煙の残り容積の推定値が計算される。この吸煙の残りの容積の推定値は、図８の第一のプロットにおいて影を付けた容積として示されている。図８の実施形態では、この吸煙の残りの容積に対する推定値は、３ｍｌよりも小さい第一の推定値である。こうして、電気回路は電力を制御して発熱体をオフにし、加熱電力８０３を電力８０３ａからゼロまで直ちに減少させる。
【0204】
図は、本明細書に記載の態様の特定の実施形態を示す。しかしながら、変更が本発明の範囲内の説明された実施形態に加えられうることは明らかである。必要に応じて、一つの態様または実施形態に関連して説明した特徴は、他の態様または実施形態のうちの一つ以上に適用されうることは当業者には明らかであろう。
【0205】
有利なことに、本明細書に記載の実施形態のすべては、エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する改善された方法を提供する。具体的には、特許請求する発明は、複雑な吸煙プロファイル中のエアロゾル生成を制御する改善された方法を提供する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2023-10-24
【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】
エアロゾル発生システム内のエアロゾル生成を制御する方法であって、前記システムが、
データ記憶手段と、
エアロゾル発生要素と、
ユーザーが前記システムで吸煙した時に前記エアロゾル発生要素を通過する空気流を提供する流路と、
前記空気流を検出するように構成された流れセンサーと、を備え、
前記方法が、
前記流れセンサーが前記空気流の流速が第一の閾値ｔ４１より大きいことを検出したとき、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１に増大させる工程と、
前記流れセンサーによって取得された測定値を前記データ記憶手段に記憶する工程と、
前記データ記憶手段に記憶されている前記測定値を用いて、前記吸煙の残りの容積の推定値を断続的に計算する工程と、
前記吸煙の残りの容積の前記推定値が第二の閾値ｔ４２より小さいとき、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４２に減少させる工程であって、前記第二の閾値ｔ４２が容積の測定値であるかそれを示している、工程と、を含む方法。
データ記憶手段と、
エアロゾル発生要素と、
ユーザーが前記システムで吸煙した時に前記エアロゾル発生要素を通過する空気流を提供する流路と、
前記空気流を検出するように構成された流れセンサーと、を備え、
前記方法が、
前記流れセンサーが前記空気流の流速が第一の閾値ｔ４１より大きいことを検出したとき、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１に増大させる工程と、
前記流れセンサーによって取得された測定値を前記データ記憶手段に記憶する工程と、
前記データ記憶手段に記憶されている前記測定値を用いて、前記吸煙の残りの容積の推定値を断続的に計算する工程と、
前記吸煙の残りの容積の前記推定値が第二の閾値ｔ４２より小さいとき、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４２に減少させる工程であって、前記第二の閾値ｔ４２が容積の測定値であるかそれを示している、工程と、を含む方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法において、前記第二の閾値ｔ４２は予め定義されている値である、方法。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の方法において、前記第二の閾値ｔ４２は、前記エアロゾル発生システムのマウスピース内の流れ通路の内部容積であるか、前記内部容積の１．５～０．５倍内の容積であるか、又は、５ｍｌの容積であるか、もしくは、それを示す、方法。
【請求項4】
請求項１又は２に記載の方法において、前記第二の閾値ｔ４２は、０．１から５ｍｌの間の容積であるか、もしくは、それを示す、方法。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか一項に記載の方法において、前記方法は、前記吸煙の残りの容積の前記推定値が第二の閾値ｔ４２より小さいとき、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４２に減少させる前記工程の後、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４３に増大させる工程を含む、方法。
【請求項6】
請求項５に記載の方法において、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４３に増大させる工程は、前記吸煙の残りの容積の前記推定値が前記第二の閾値ｔ４２より大きい第三の閾値ｔ４３より大きいときに行われる、方法
【請求項7】
請求項１～６のいずれか一項に記載の方法において、前記流れセンサーが断続的に測定値を取得する、方法。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか一項に記載の方法において、
前記吸煙の残りの容積の推定値における断続的な前記計算は、前記流れセンサーが前記流速が推定開始閾値ｔ４ｓより小さい値に減少していることを検出するまで開始しない、又は、
前記吸煙の残りの容積の推定値における断続的な前記計算は、前記エアロゾル発生要素に供給する電力が変化しないことを意味する、前記流れセンサーが前記流速が推定開始閾値ｔ４ｓより小さい値に減少していることを検出するまで作用しない、方法。
前記吸煙の残りの容積の推定値における断続的な前記計算は、前記流れセンサーが前記流速が推定開始閾値ｔ４ｓより小さい値に減少していることを検出するまで開始しない、又は、
前記吸煙の残りの容積の推定値における断続的な前記計算は、前記エアロゾル発生要素に供給する電力が変化しないことを意味する、前記流れセンサーが前記流速が推定開始閾値ｔ４ｓより小さい値に減少していることを検出するまで作用しない、方法。
【請求項9】
請求項８に記載の方法において、前記推定開始閾値ｔ４ｓが検出される最大流量の所定の割合である、方法。
【請求項10】
請求項１～９のいずれか一項に記載の方法において、前記方法は、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから電力ｐ４１に増大させる前記工程の後であるが、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４２に減少させる前記工程の前に、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を少なくとも電力ｐ４１から電力ｐ４５に増大させる工程を含む、方法。
【請求項11】
請求項１０に記載の方法において、
前記エアロゾル発生要素に供給する電力は、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１に増大させる前記工程の実質的直ぐ後に、電力ｐ４１から電力ｐ４５に増加し、又は、
前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１に増大させる前記工程は、電力ｐ４５が電力ｐ４１より大きい場合、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから電力ｐ４５に増加させることを含む、方法。
前記エアロゾル発生要素に供給する電力は、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１に増大させる前記工程の実質的直ぐ後に、電力ｐ４１から電力ｐ４５に増加し、又は、
前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから少なくとも電力ｐ４１に増大させる前記工程は、電力ｐ４５が電力ｐ４１より大きい場合、前記エアロゾル発生要素に供給する電力を電力ｐ４ｘから電力ｐ４５に増加させることを含む、方法。
【請求項12】
エアロゾル発生システムであって、
エアロゾル発生要素と、
空気流が前記エアロゾル発生要素を通過することを可能にする流路と、
ユーザーが吸煙したことを示す前記空気流を検出するように構成された流れセンサーと、
前記エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源と、
前記電源から前記エアロゾル発生要素への電力の供給を制御するための電気回路とであって、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法を実行するように配置された電気回路と、を備えている、エアロゾル発生システム。
エアロゾル発生要素と、
空気流が前記エアロゾル発生要素を通過することを可能にする流路と、
ユーザーが吸煙したことを示す前記空気流を検出するように構成された流れセンサーと、
前記エアロゾル発生要素に電力を供給するための電源と、
前記電源から前記エアロゾル発生要素への電力の供給を制御するための電気回路とであって、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法を実行するように配置された電気回路と、を備えている、エアロゾル発生システム。
【請求項13】
エアロゾル発生システムのための電気回路であって、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法を実行するように配置された電気回路。
【請求項14】
コンピュータプログラムであって、エアロゾル発生システムのためのプログラム可能な電気回路で実行されたときに、前記プログラム可能な電気回路に、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項15】
請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。