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特開2024-164041エアロゾル送達デバイスのための充電制御
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(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】P2024164041
(43)【公開日】2024-11-26
(54)【発明の名称】エアロゾル送達デバイスのための充電制御
(51)【国際特許分類】
   A24F 40/90 20200101AFI20241119BHJP
   A24F 40/50 20200101ALI20241119BHJP
   A24F 40/40 20200101ALI20241119BHJP
   A24F 40/46 20200101ALI20241119BHJP
【FI】
A24F40/90
A24F40/50
A24F40/40
A24F40/46
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024127293
(22)【出願日】2024-08-02
(62)【分割の表示】P 2021527176の分割
【原出願日】2019-11-04
(31)【優先権主張番号】62/769,296
(32)【優先日】2018-11-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/537,784
(32)【優先日】2019-08-12
(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】ノバック・ザ・サード,チャールズ・ジェイコブ
(72)【発明者】
【氏名】ドーアティ,ショーン・エイ
(72)【発明者】
【氏名】ギャロウェイ,マイケル・ライアン
(72)【発明者】
【氏名】ウッド,ジェイソン・エル
(72)【発明者】
【氏名】フリスビー,マーク
(72)【発明者】
【氏名】ヘンリー・ジュニア,レイモンド・チャールズ
(57)【要約】      (修正有)
【課題】充電のために外部電源に結合されている間の、使用者による喫煙を可能にするエアロゾル送達デバイスを提供する。
【解決手段】エアロゾル送達デバイスは、1つ以上の再充電可能な電池601と、1つ以上の再充電可能な電池601を電源604と相互接続するように構成された電気コネクタ602を含む充電回路603と、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションを検出し、信号を出力するように構成されたセンサ605とを含む。エアロゾル送達デバイスはまた、充電回路603およびセンサ605に結合されたマイクロプロセッサ606を含み、マイクロプロセッサ606は、センサ605から信号を受信したことに応答して、エアロゾル送達デバイスが充電器604に接続されている間の使用者による喫煙または吹かしを可能にするようにエアロゾル送達デバイスを制御するように構成される。
【選択図】図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル送達デバイスであって、
再充電可能な電池と、
再充電可能な電池を電源と相互接続するように構成された電気コネクタを含む充電回路と、
使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションを検出し、信号を出力するように構成されたセンサと、
充電回路およびセンサと動作可能に結合されたマイクロプロセッサと
を備え、
マイクロプロセッサは、センサから信号を受信したことに応答して、
電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池への電流の通過の発生を示す状態を決定し、
電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池への電流の通過を中断し、
エアロゾル送達デバイスをアクティブ化し、ひいては、電力が再充電可能な電池からエアロゾル送達デバイスのさらなる要素に送達されて、電気コネクタが電源に接続されている間の、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答して出力を提供する
ように構成される、
エアロゾル送達デバイス。
【請求項2】
マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることは、電気コネクタと再充電可能な電池との間のスイッチ回路を使用して、電流の通過を中断するように構成されることを含む、請求項1に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項3】
スイッチ回路が、電気コネクタの正の電気接続部および負の電気接続部にそれぞれ結合された一対の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)スイッチを含み、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池から正および負の電気接続部の両方を切断するように構成されることを含む、請求項2に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項4】
スイッチ回路が、電気コネクタの正の電気接続部および負の電気接続部にそれぞれ結合された一対の光アイソレータリレーを含み、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池から正および負の電気接続部の両方を切断するように構成されることを含む、請求項2に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項5】
スイッチ回路が、電気コネクタの正の電気接続部および負の電気接続部のうちの1つまたは両方に結合され、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池から正および負の電気接続部のうちの1つのみを切断するように構成されることを含む、請求項2に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項6】
スイッチ回路が、充電回路と一体化されたMOSFETスイッチと、充電回路の外部にある別のスイッチとを含み、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池から電気コネクタを切断するように構成されることを含む、請求項2に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項7】
センサによりアクションの完了を検出したことに応答して、マイクロプロセッサが、
電気コネクタが電源に接続されていると決定し、
電気コネクタを再充電可能な電池に再接続して、再充電可能な電池を充電するために、電源を再充電可能な電池に再接続する
ようにさらに構成される、請求項1に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項8】
アクションが、使用者による吹かしアクションを含む、請求項1に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項9】
さらなる要素が、エアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答した出力がエアロゾルの形成であるように、エアロゾル送達デバイスのハウジング内に含まれるエアロゾル前駆体組成物の成分を加熱して、気化させるように構成された加熱要素を含む、請求項1に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項10】
含まれるエアロゾル前駆体組成物が、液体、固体、または半固体である、請求項9に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項11】
マイクロプロセッサが、電池の電圧が電圧閾値よりも高いかどうかを決定するために、電池の電圧と電池の電圧閾値との比較を行うようにさらに構成され、
マイクロプロセッサがエアロゾル送達デバイスをアクティブ化するように構成されることは、比較に基づいてエアロゾル送達デバイスをアクティブ化するように構成されることを含む、請求項1に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項12】
マイクロプロセッサが比較を行うように構成されることは、
電池の電圧閾値を、第1の値から第1の値よりも低い第2の値に変更し、
電池の電圧が第1の値よりも低く、第2の値よりも高いと決定する
ように構成されることを含む、請求項11に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項13】
エアロゾル送達デバイスであって、
再充電可能な電池と、
再充電可能な電池を電源と相互接続するように構成された電気コネクタを含む充電回路と、
使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションを検出し、信号を出力するように構成されたセンサと、
充電回路およびセンサに結合されたマイクロプロセッサとを備え、
マイクロプロセッサは、センサから信号を受信したことに応答して、
電気コネクタが電源に接続されているか決定し、
電池の電圧が電圧閾値より高いかどうか決定するために、電池の電圧と電圧閾値との間で比較を行い、
比較に基づいて、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするかどうか決定し、ひいては、電力がエアロゾル送達デバイスのさらなる要素に送達されて、電気コネクタが電源に接続されている間の、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答して出力を提供する
ように構成される、
エアロゾル送達デバイス。
【請求項14】
マイクロプロセッサが比較を行うように構成されることは、
電池の電圧閾値を、第1の値から第1の値よりも低い第2の値に変更し、
電池の電圧が第1の値よりも低く、第2の値よりも高いと決定するように構成されることを含み、
マイクロプロセッサがエアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするかどうかを決定するように構成されることは、アクションを実行するための、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするように構成されることを含む、請求項13に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項15】
第1の値が3.5ボルトであり、第2の値が3.3ボルトまたは3.4ボルトである、請求項14に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項16】
マイクロプロセッサが比較を行うように構成されることは、電池の電圧が第2の値よりも低いと決定するように構成されることを含み、
マイクロプロセッサがエアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするかどうかを決定するように構成されることは、アクションを実行するための、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を不可にするように構成されることを含む、請求項13に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項17】
アクションが、使用者による吹かしアクションを含む、請求項13に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項18】
さらなる要素が、エアロゾル送達デバイスのハウジング内に含まれるエアロゾル前駆体組成物の成分を加熱して、気化させるように構成された加熱要素を含む、請求項13に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項19】
エアロゾル前駆体組成物が、液体、固体、または半固体である、請求項13に記載のエアロゾル送達デバイス。
【請求項20】
センサから信号を受信したことに応答して、マイクロプロセッサは、
電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池への電流の通過の発生を示す状態を決定し、
電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池への電流の通過を中断する
ようにさらに構成される、請求項13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】
関連出願の相互参照
本出願は、2019年8月12日に出願された米国特許出願第16/537,784号、発明の名称「Charging Control for an Aerosol Delivery Device」、および2018年11月19日に出願された米国仮特許出願第62/769,296号、発明の名称「Management System for Control Functions in a Vaporization System」に対する優先権および利益を主張し、それらの両方が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
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、エアロゾルの発生のために電気的に生成された熱を利用することができるエアロゾル送達デバイス(例えば、一般に電子タバコと呼ばれる喫煙物品)に関する。喫煙物品は、タバコから作製もしくは由来し得るか、またはタバコを組み込むことができる材料を組み込むことができるエアロゾル前駆体を加熱するように構成することができ、前駆体は人間が消費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】
【0003】
従来のタイプのタバコ、葉巻、またはパイプの属性の多くに似た代表的な製品が、Philip Morris IncorporatedによるACCORD(R)、InnoVapor LLCによるALPHA(TM)、JOYE 510(TM)、およびM4(TM)、White Cloud CigarettesによるCIRRUS(TM)およびFLING(TM)、Fontem Ventures B.V.によるBLU(TM)、EPUFFER(R)International Inc.によるCOHITA(TM)、COLIBRI(TM)、ELITE CLASSIC(TM)、MAGNUM(TM)、PHANTOM(TM)、およびSENSE(TM)、Electronic Cigarettes,Inc.によるDUOPRO(TM)、STORM(TM)、およびVAPORKING(R)、Egar AustraliaによるEGAR(TM)、JoyetechによるeGo-C(TM)およびeGo-T(TM)、Elusion UK LtdによるELUSION(TM)、Eonsmoke LLCによるEONSMOKE(R)、FIN Branding Group,LLCによるFIN(TM)、Green Smoke Inc.USAによるSMOKE(R)、Greenarette LLCによるGREENARETTE(TM)、SMOKE STIK(R)によるHALLIGAN(TM)、HENDU(TM)、JET(TM)、MAXXQ(TM)、PINK(TM)、およびPITBULL(TM)、Philip Morris International,Inc.によるHEATBAR(TM)、Crown7によるHYDRO IMPERIAL(TM)およびLXE(TM)、LOGIC TechnologyによるLOGIC(TM)およびTHE CUBAN(TM)、Luciano Smokes Inc.によるLUCI(R)、Nicotek,LLCによるMETRO(R)、Sottera,Inc.によるNJOY(R)およびONEJOY(TM)、SS Choice LLCによるNO.7(TM)、PremiumEstore LLCによるPREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE(TM)、Ruyan America,Inc.によるRAPP E-MYSTICK(TM)、Red Dragon Products,LLCによるRED DRAGON(TM)、Ruyan Group(Holdings)Ltd.によるRUYAN(R)、Smoker Friendly International,LLCによるSF(R)、The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.によるGREEN SMART SMOKER(R)、Coastline Products LLCによるSMOKE ASSIST(R)、Smoking Everywhere,Inc.によるSMOKING EVERYWHERE(R)、VMR Products LLCによるV2CIGS(TM)、VaporNine LLCによるVAPOR NINE(TM)、Vapor 4 Life,Inc.によるVAPOR4LIFE(R)、E-CigaretteDirect,LLCによるVEPPO(TM)、R.J.Reynolds Vapor CompanyによるVUSE(R)、Mistic Ecigs によるMistic Menthol製品、ならびにCN Creative Ltd.によるVype製品、Philip Morris InternationalによるIQOS(TM)、およびBritish American TobaccoによるGLO(TM)として市販されている。さらに他の電動エアロゾル送達デバイス、具体的には、いわゆる電子タバコとして特徴付けられているデバイスは、商品名COOLER VISIONS(TM)、DIRECT E-CIG(TM)、DRAGONFLY(TM)、EMIST(TM)、EVERSMOKE(TM)、GAMUCCI(R)、HYBRID FLAME(TM)、KNIGHT STICKS(TM)、ROYAL BLUES(TM)、SMOKETIP(R)、およびSOUTH BEACH SMOKE(TM)で市販されている。
【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が充電器に接続されている間、使用者による喫煙を可能にすることが望ましいであろう。また、場合によっては、エアロゾル送達デバイスは、電池の状態が低いために吹かしを可能にすることを停止することがある。したがって、電池レベルがまだ戻っていない場合でも、(電池が消耗している)エアロゾル送達デバイスが充電器に接続されるとすぐに吹かしがおきることを可能にすることが望ましいであろう。
【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。本開示は、特に、エアロゾル送達デバイスが充電のために外部電源に結合されている間の、使用者による喫煙を可能にするように構成されたエアロゾル送達システムに関することができる。本開示は、以下の実施形態例を含むが、これらに限定されない。
【0006】
いくつかの例示的な実施形態は、エアロゾル送達デバイスであって、
再充電可能な電池または多数の電池と、再充電可能な電池(複数可)を電源と相互接続するように構成された電気コネクタを含む充電回路と、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションを検出し、信号を出力するように構成されたセンサと、充電回路およびセンサと動作可能に結合されたマイクロプロセッサとを備え、マイクロプロセッサは、センサから信号を受信したことに応答して、電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池(複数可)への電流の通過の発生を示す状態を決定し、電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池(複数可)への電流の通過を中断し、エアロゾル送達デバイスをアクティブ化し、ひいては、電力が再充電可能な電池(複数可)からエアロゾル送達デバイスのさらなる要素に送達されて、電気コネクタが電源に接続されている間の、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答して出力を提供するように構成される、
エアロゾル送達デバイスを提供する。
【0007】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることは、電気コネクタと再充電可能な電池(複数可)との間のスイッチ回路を使用して、電流の通過を中断するように構成されることを含む。
【0008】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、スイッチ回路が、電気コネクタの正の電気接続部および負の電気接続部にそれぞれ結合された一対の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)スイッチを含み、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池(複数可)から正および負の電気接続部の両方を切断するように構成されることを含む。
【0009】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、スイッチ回路が、電気コネクタの正の電気接続部および負の電気接続部にそれぞれ結合された一対の光アイソレータリレーを含み、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池(複数可)から正および負の電気接続部の両方を切断するように構成されることを含む。
【0010】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、スイッチ回路が、電気コネクタの正の電気接続部および負の電気接続部のうちの1つまたは両方に接続され、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池(複数可)から正および負の電気接続部のうちの1つのみを切断するように構成されることを含む。
【0011】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、スイッチ回路が、充電回路と一体化されたMOSFETスイッチと、充電回路の外部にある別のスイッチとを含み、マイクロプロセッサが電流の通過を中断するように構成されることが、スイッチ回路を使用して、再充電可能な電池(複数可)から電気コネクタを切断するように構成されることを含む。
【0012】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、センサによりアクションの完了を検出したことに応答して、マイクロプロセッサが、電気コネクタが電源に接続されていると決定し、電気コネクタを再充電可能な電池に再接続して、再充電可能な電池(複数可)を充電するために、電源を再充電可能な電池(複数可)に再接続するようにさらに構成される。
【0013】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、アクションが、使用者による吹かしアクションを含む。
【0014】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、さらなる要素が、エアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答した出力がエアロゾルの形成であるように、エアロゾル送達デバイスのハウジング内に含まれるエアロゾル前駆体組成物の成分を加熱して、気化させるように構成された加熱要素を含む。
【0015】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、含まれるエアロゾル前駆体組成物は、液体、固体、または半固体である。
【0016】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、マイクロプロセッサが、電池(複数可)の電圧が電圧閾値よりも高いかどうかを決定するために、電池(複数可)の電圧と電池(複数可)の電圧閾値との比較を行うようにさらに構成され、マイクロプロセッサがエアロゾル送達デバイスをアクティブ化するように構成されることは、比較に基づいてエアロゾル送達デバイスをアクティブ化するように構成されることを含む。
【0017】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、マイクロプロセッサが比較を行うように構成されることは、電池(複数可)の電圧閾値を、第1の値から第1の値よりも低い第2の値に変更し、電池(複数可)の電圧が第1の値よりも低く、第2の値よりも高いと決定するように構成されることを含む。
【0018】
いくつかの例示的な実施形態は、エアロゾル送達デバイスであって、再充電可能な電池と、再充電可能な電池を電源と相互接続するように構成された電気コネクタを含む充電回路と、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションを検出し、信号を出力するように構成されたセンサと、充電回路およびセンサに結合されたマイクロプロセッサとを備え、マイクロプロセッサは、センサから信号を受信したことに応答して、電気コネクタが電源に接続されているか決定し、電池の電圧が電圧閾値より高いかどうか決定するために、電池の電圧と電圧閾値との間で比較を行い、比較に基づいて、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするかどうか決定し、ひいては、電力がエアロゾル送達デバイスのさらなる要素に送達されて、電気コネクタが電源に接続されている間の、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答して出力を提供するように構成される、エアロゾル送達デバイスを提供する。
【0019】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、マイクロプロセッサが比較を行うように構成されることは、電池(複数可)の電圧閾値を、第1の値から第1の値よりも低い第2の値に変更し、電池(複数可)の電圧が第1の値よりも低く、第2の値よりも高いと決定するように構成されることを含み、マイクロプロセッサが、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするかどうかを決定するように構成されることは、アクションを実行するための、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするように構成されることを含む。
【0020】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、第1の値が3.5ボルトであり、第2の値が3.3ボルトまたは3.4ボルトである。
【0021】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、マイクロプロセッサが比較を行うように構成されることは、電池(複数可)の電圧が第2の値よりも低いと決定するように構成されることを含み、マイクロプロセッサがエアロゾル送達デバイスのアクティブ化を可能にするかどうかを決定するように構成されることは、アクションを実行するための、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を不可にするように構成されることを含む。
【0022】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、アクションが、使用者による吹かしアクションを含む。
【0023】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、さらなる要素が、エアロゾル送達デバイスのハウジング内に含まれるエアロゾル前駆体組成物の成分を加熱して、気化させるように構成された加熱要素を含む。
【0024】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、エアロゾル前駆体組成物は、液体、固体、または半固体である。
【0025】
任意の前述の例示的な実施形態の、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組み合わせの、エアロゾル送達デバイスのいくつかの例示的な実施形態では、センサから信号を受信したことに応答して、マイクロプロセッサは、電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池(複数可)への電流の通過の発生を示す状態を決定し、電気コネクタを通る電源から再充電可能な電池(複数可)への電流の通過を中断するようにさらに構成される。
【0026】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下に簡単に説明される添付の図面と共に以下の詳細な説明を読むことから明らかになろう。本開示は、そのような特徴または要素が明示的に組み合わされているか、または本明細書に記載されている特定の実施形態例に列挙されているか否かにかかわらず、本開示に記載されている2つ、3つ、4つまたはそれ以上の特徴の任意の組み合わせを含む。本開示は、本開示の文脈が他に明確に指示しない限り、その態様および実施形態例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み合わせ可能と見なすべきであるように全体的に読み取られることが意図される。
【0027】
したがって、この簡単な概要は、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実施形態例を要約する目的のためだけに提供されていることを理解されよう。したがって、上記の実施形態例は単なる例であり、本開示の範囲または趣旨を狭めるように決して解釈されるべきではないことが理解されよう。他の実施形態例、態様、および利点は、いくつかの説明された実施形態例の原理を例として示す添付の図面と併せて説明される、以下の詳細な説明から明らかになろう。
【0028】
以上の一般的な用語で本開示を説明してきたが、次に、必ずしも原寸に比例して描かれていない添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
図1】本開示の例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための制御デバイスを示す図である。
図2図1に示す制御デバイスの部分断面図である。
図3】本開示の例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するためのカートリッジを示す図である。
図4図3に示すカートリッジの部分断面図である。
図5A】本開示の例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための外部コネクタおよび2つの充電器を示す図である。
図5B】本開示の例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための外部コネクタおよび2つの充電器を示す図である。
図5C】本開示の例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための外部コネクタおよび2つの充電器を示す図である。
図6】本開示の例示的な実施形態による、図1に示される制御デバイスの構成要素を示す図である。
図7A】本開示の例示的な実施形態による、図1に示される制御デバイスのスイッチ回路を示す図である。
図7B】本開示の例示的な実施形態による、図1に示される制御デバイスのスイッチ回路を示す図である。
図7C】本開示の例示的な実施形態による、図1に示される制御デバイスのスイッチ回路を示す図である。
図8】本開示の例示的な実施形態による充電制御の方法を示すフローチャートを示す図である。
図9】本開示の別の例示的な実施形態による充電制御の方法を示すフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
本開示は、以下に、その例示的な実施形態を参照して、より十分に説明される。これらの例示的な実施形態は、本開示が徹底的で完全になり、本開示の範囲を当業者に全て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現化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく;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で使用されるように、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、「その(the)」は、文脈上別段に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。
【0031】
以下に説明するように、本開示の実施形態は、エアロゾル送達システムまたは気化システムに関するものであり、前記用語は、本明細書では互いに交換可能に使用される。本開示によるエアロゾル送達システムは、電気エネルギーを使用して(好ましくは材料を著しい程度まで燃焼させることなく、および/または材料を著しく化学的に変化させることなく)材料を加熱して、吸入可能な物質を形成することができ;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見なすのに十分にコンパクトな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を使用は、煙の発生を、つまり、タバコの燃焼または熱分解の副産物から、もたらさず、むしろこ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ている特定の成分の揮発または気化から生じる蒸気の生成をもたらす。好ましい実施形態例では、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ることができ、これらの電子タバコは最も好ましくはタバコおよび/またはタバコ由来の成分を組み込んでおり、したがってタバコ由来成分をエアロゾル形態で送達する。
【0032】
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、いかなる成分をいかなる実質的な程度にも燃焼することなく、タバコの着火および燃焼によって使用される(したがってタバコの煙を吸入すること)タバコ、葉巻、またはパイプを喫煙する多くの感覚(例えば、吸入と吐き出す行為、味または風味の種類、官能的効果、体感、使用行為、目に見えるエアロゾルによって提供されるものなどの視覚的合図など)を提供することができる。例えば、本開示のエアロゾル生成部品の使用者は、喫煙者が伝統的なタイプの喫煙物品を使用するようにその部品を保持して使用することができ、その部品によって発生したエアロゾルの吸入のためにその部品の一端を吸い込み、選択された時間間隔で吹かしたりできる。
【0033】
本開示のエアロゾル送達デバイスはまた、蒸気発生物品または薬剤送達物品であると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デバイスは、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/または医薬有効成分)を提供するように適合されることができる。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態(すなわち、その臨界点より低い温度で気相にある物質)であってもよい。あるいは、吸入可能な物質はエアロゾルの形態(すなわち、気体中の微細な固体粒子または液滴の懸濁)であってもよい。単純にするために、本明細書で使用される「エアロゾル」という用語は、目に見えるか否かにかかわらず、および煙状と見なされる形態であるか否かにかかわらず、人間の吸入に適した形態またはタイプの蒸気、ガスおよびエアロゾルを含むことを意味する。
【0034】
本開示のエアロゾル送達デバイスは、最も好ましくは、パワー源(すなわち、電気的パワー源)、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、への電流の流れを制御することによるなど、発熱用の電力を作動、制御、調整および終了するための手段)、ヒータまたは発熱部材(例えば、単体でまたは1つ以上のさらなる要素と組み合わせて「アトマイザ」と一般に呼ばれてもよい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の、一般的に十分な熱の印加時にエアロゾルを作り出すことができる液体)、およびエアロゾル吸入用のエアロゾル送達デバイスの吸い込み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時に引き出されるように、物品を通る画定された空気流路)のいくつかの組み合わせを含む。
【0035】
本開示のエアロゾル送達システム内の構成要素のより具体的な形式、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。加えて、本開示の背景技術部分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デバイスを考慮すると、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が理解されることができる。
【0036】
1つ以上の実施形態では、本開示は、少なくとも電力を提供するための要素、電力の出力および追加の機能的能力を制御するための要素、および電力を使用して蒸気を形成するための要素を含む気化システムに関する。1つ以上の実施形態では、気化システムは、制御デバイスおよびカートリッジから形成されることができる。
【0037】
本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための制御デバイス100の例示的な実施形態が図1に示される。制御デバイス100は、デバイス外壁104、デバイス遠位端106、およびデバイス近位端108を画定するデバイス外側ハウジング102を備える。デバイス近位端108は、デバイス内側フレーム114によって画定されるデバイスチャンバ112へのアクセスを提供する開口部110を含む。
【0038】
様々な実施形態の制御デバイスの性質は、制御デバイス100の部分断面を示す図2に関連してさらに明らかである。そこに見られるように、制御デバイス100は、外側ハウジング102内に配置されたデバイス電池116をさらに含み、デバイス外部接続要素118も含む。例えば、制御デバイス100は、交換式電池もしくは再充電可能な電池、固体電池、薄膜固体電池、再充電可能なスーパーキャパシタなどを有することができ、したがって、壁面充電器への接続、自動車の電源への(例えば、シガレットライターレセプタクル、USBポートなどを介する)接続、および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(例えば、USB 2.0、3.0、3.1、USB Type-C)などを通したコンピュータへの接続、USB(例えば、USB 2.0、3.0、3.1、USB Type-C)コネクタ(例えば、自動車、壁コンセント、電子デバイスなどに実現され得る)への接続、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、誘導無線充電(例えば、Wireless Power Consortium(WPC)からのQi無線充電規格による無線充電を含む)を使用する充電器などの無線充電器、または無線周波数(RF)ベースの充電器、USBコネクタもしくは無線充電器を介して充電するためのパワーバンクなどの外部電池のアレイへの接続を含む任意の種類の再充電技術と組み合わせられ得る。誘導無線充電システムの例は、Surらによる米国特許出願公開第2017/0112196号に記載され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0039】
いくつかの実施形態のデバイス外部接続要素118は、デバイス外側ハウジング102の遠位端106に配置されるが、デバイス外部接続要素118の代替的な場所が本開示の範囲内で企図されることが理解されよう。デバイス電気コネクタ120は、デバイスチャンバ112内に配置され、図示のように、デバイス内側フレーム114の側壁114a内にあり、そのフレーム114はデバイスチャンバ112の境界を画定する。しかしながら、デバイス電気コネクタ120は、デバイス内側フレーム114の底壁114b内に配置されてもよいことが理解される。さらに、デバイス電気コネクタ120は、デバイス内側フレーム114の側壁114aまたは底壁114bの任意の位置に存在してもよい。例えば、デバイス電気コネクタ120は、デバイス外側ハウジング102の近位端108とデバイス内側フレーム114の底壁114bとの間の側壁114a上の箇所に配置され得る。さらに、デバイス電気コネクタ120は、側壁114aの中間点とデバイス外側ハウジング102の近位端108との間に(すなわち、側壁の上半分に)配置され得る。あるいは、デバイス電気コネクタ120は、側壁114aの中間点とデバイス内側フレーム114の底壁114bとの間に(すなわち、側壁の下半分に)配置され得る。
【0040】
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記載されており市販されている構成要素から選択されることができる。本開示により使用されることができる電池の例は、Peckerarらによる米国特許公開第2010/0028766号明細書に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【0041】
図2から明らかなように、デバイスチャンバ112は、デバイス外側ハウジング102から分離されている。言い換えれば、チャンバは、外側ハウジングによって画定される単なる内部空間ではない。むしろ、チャンバを画定する内側フレームは、外側ハウジングとは独立して別個に存在する。チャンバの開口部は、外側ハウジングの近位端の開口部と一致し得る。したがって、内側フレームは、外側ハウジングに取り付けられている完全に異なる要素であり得る。あるいは、内側フレームおよび外側ハウジングは、連続的に形成され得る。しかしながら、いずれの場合でも、内側フレームを形成する側壁は、外側ハウジングの内部に存在し、外側ハウジングから分離されている。しかしながら、必要に応じて、デバイスチャンバ112は、外側ハウジング102によって明示的に画定され得ることが理解される。そのような実施形態では、底壁114bは、底壁および外ハウジングの壁によって画定されるチャンバの底壁を画定するように、外側ハウジング102を形成する壁の間に延在することができる。
【0042】
デバイス外側ハウジング102は、金属、プラスチック、セラミック、ガラスなどの任意の適切な材料で形成され得る。好ましくは、デバイス内側フレーム114は、デバイス外側ハウジング102を形成するために使用されるのと同じ材料で形成される。しかしながら、異なる材料が使用されてもよい。
【0043】
本開示のシステムは、単一の制御デバイスを備えることができる。そのような単一の制御デバイスは、複数の異なる気化システムを形成するために複数のカートリッジと互いに交換可能に接続可能であり得る。例えば、制御デバイスは、第1の特性セットを有する第1の機能する気化システムを形成するために第1のカートリッジと互いに交換可能に接続可能であってもよく、制御デバイスは、第2の異なる特性セットを有する第2の機能する気化システムを形成するために第2のカートリッジと互いに交換可能に接続可能であってもよい。そのような気化は、2つの異なるカートリッジ、3つの異なるカートリッジ、または全て第1の制御デバイスと互いに交換可能なさらに多数の異なるカートリッジを含むことができる。
【0044】
本開示のシステムは、複数の制御デバイス(例えば、第1の制御デバイスおよび第2の制御デバイス、および任意選択で第3の制御デバイスまたはさらに多数の制御デバイス)を含み得る。複数の制御デバイスは、複数の異なる気化システムを形成するために、少なくとも1つのカートリッジと互いに交換可能に接続可能である。例えば、第1の制御デバイスは、第1の特性セットを有する第1の機能気化システムを形成するために第1のカートリッジと互いに交換可能に接続可能であってもよく、第2の制御デバイスは、第2の異なる特性セットを有する第2の機能気化システムを形成するために第1のカートリッジと互いに交換可能に接続可能であってもよい。
【0045】
本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するためのカートリッジ300の例示的な実施形態が図3に示される。カートリッジ300は、近位端305および閉鎖された遠位端307を含む外側タンク壁303によって画定されたタンク301を含む。したがって、タンク301は、タンク壁303がタンクの周りで連続する側壁であり、遠位端307が底壁を画定することを特徴とすることができる。タンクは、気化のための液体組成物、すなわち、本明細書に別段に記載があるように構成され得る電子液体またはエアロゾル前駆体組成物を含むように構成される。カートリッジ300はさらに、出口ポータル315を備えた近位端313と、タンク301の近位端305と係合している遠位端317とを含む外側マウスピース壁311によって画定されるマウスピース309を備えることができる。
【0046】
カートリッジ300は、図4にさらに示されている。そこに見られるように、カートリッジ300は、ヒータ319と、ヒータとタンク301内に含まれる液体323との間に延在する液体輸送要素321とをさらに含む。ヒータ319および液体輸送要素321は、流体接続された別個の要素として構成され得るか、または組み合わされた要素として構成され得る。さらに、ヒータ319および液体輸送要素321は、本明細書に別段の記載があるように、任意の構造で形成され得る。様々な実施態様では、加熱部材は、箔、発泡体、メッシュ、中空ボール、ハーフボール、ディスク、スパイラル、繊維、ワイヤ、フィルム、糸、ストリップ、リボン、またはシリンダの形態などの様々な形態で提供されてもよい。そのような加熱要素は、多くの場合、金属材料を含み、電流の通過に関連する電気抵抗の結果として熱を発生するように構成される。そのような抵抗加熱要素は、液体輸送要素321に近接して、および/または直接接触して配置されてもよい。加熱アセンブリまたは加熱部材は、制御デバイス100および/またはカートリッジ300内に置かれてもよい。様々な実施形態では、液体輸送要素は、加熱アセンブリとして機能するか、またはその機能を促進することができる液体輸送要素に埋め込まれた、または他の方法で液体輸送要素の一部である構成要素(すなわち、熱伝導構成物質)を含むことができる。様々な加熱部材および要素のいくつかの例は、Wormらによる米国特許第9,078,473号明細書に記載されており、その開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。カートリッジ300はまた、ヒータ319を制御デバイス100内の電池116と電気的に接続するように構成された1つ以上の電気接点325を含む。
【0047】
液体輸送要素321は、毛細管現象などによる液体の輸送のために構成された1つ以上の材料から形成され得る。液体輸送要素は、例えば、繊維性材料(例えば、有機綿、酢酸セルロース、再生セルロース布、ガラス繊維)、多孔質セラミック、多孔質炭素、グラファイト、多孔質ガラス、焼結ガラスビーズ、焼結セラミックビーズ、毛細管などから形成され得る。したがって、液体輸送要素321は、開いた細孔ネットワーク(すなわち、流体が要素を通って複数の方向にある細孔から別の細孔に流れることができるように相互接続された複数の細孔)を含む任意の材料であり得る。本明細書でさらに論じられるように、本開示のいくつかの実施形態は、特に非繊維性輸送要素の使用に関し得る。したがって、繊維性輸送要素は明示的に除外されることができる。あるいは、繊維性輸送要素と非繊維性輸送要素との組み合わせが利用されることができる。エアロゾル前駆体を支持するための代表的な種類の基材、貯蔵器、または他の構成要素は、Newtonによる米国特許第8,528,569号明細書;Chapmanらによる米国特許公開第2014/0261487号明細書、Davisらによる米国特許公開第2014/0059780号明細書;Blessらによる米国特許公開第2015/0216232号明細書に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。さらに、様々なウィッキング(wicking)材料、ならびに特定のタイプの電子タバコ内のこれらのウィッキング材料の構成および動作が、Searsらによる米国特許第8,910,640号明細書に記載されており;これは参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、液体輸送要素321は、多孔質セラミック、多孔質ガラスなどの多孔質モノリスから部分的または完全に形成されることができる。本開示の実施形態による使用に適切な例示的なモノリシック材料は、例えば、LaMotheに対する2016年1月5日に出願された米国特許出願第14/988,109号明細書、および米国特許第2014/0123989号明細書に記載されており、それらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。多孔質モノリスは、実質的に固体の芯を形成することができる。
【0048】
電流が印加されたときに熱を発生するように構成された材料の様々な実施形態が採用されて、ヒータ319を形成することができる。いくつかの実施形態では、ヒータ319はワイヤコイルであり得る。ワイヤコイルが形成され得る例示的材料は、カンタル(FeCrAl)、ニクロム、二ケイ化モリブデン(MoSi)、モリブデンシリサイド(MoSi)、アルミニウム(Mo(Si,Al))でドープされた二ケイ化モリブデン、チタン、プラチナ、銀、パラジウム、銀とパラジウムの合金、グラファイトおよびグラファイト系材料(例えば、炭素系発泡材料または糸を含む。さらなる実施形態では、ヒータ319は、導電性インク、ホウ素ドープシリカ、および/またはセラミック(例えば、正または負の温度係数セラミック)から形成され得る。レーザダイオードまたはマイクロヒータなどの他のタイプのヒータも利用され得る。レーザダイオードは、エアロゾル前駆体組成物の気化のために調整されることができ、および/または、エアロゾル前駆体組成物が液体輸送要素を介して気化のために提供され得る、その液体輸送要素を加熱するために調整され得る特定の波長または波長帯域の電磁放射線を送達するように構成され得る。レーザダイオードは、チャンバ内に電磁放射線を送達するように特に配置されることができ、チャンバは、放射線トラッピング(例えば、黒体または白体)であるように構成されることができる。適切なマイクロヒータは、Collettらによる米国特許第8,881,737号明細書に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。マイクロヒータは、例えば、上にヒータトレース(例えば、Ag、Pd、Ti、Pt、Pt/Ti、ボロンドープシリコン、または他の金属もしくは金属合金などの抵抗素子)を有する基板(例えば、石英、シリカ)を含むことができ、これは印刷されるか、そうでなければ基板に適用され得る。ヒータトレース上に不動態化層(例えば、酸化アルミニウムまたはシリカ)が設けられることができる。ヒータ319は、特に、実質的に平坦になるように構成されてもよい。そのようなヒータは、DePianoらによる米国特許出願公開第2016/0345633号明細書に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【0049】
外側タンク壁303は、その中に含まれる液体323が外部から見えるように、少なくとも部分的に透明または半透明であるように構成されることができる。したがって、外側タンク壁303全体は、透明または半透明であり得る。あるいは、外側タンク壁303の単一の側のみが透明または半透明であり得るが、外側タンク壁の残りの部分は実質的に不透明であり得る。さらなる実施形態では、外側タンク壁303は着色されることができる。色は、タンク301内の液体323がまだ見えるように構成されることができ、または色は、外側タンク壁303が実質的に不透明になるように構成されることができる。
【0050】
1つ以上の実施形態では、カートリッジ300のマウスピース309は、タンク301と係合するように構成されることができる。例えば、図3および図4に示すように、マウスピース309の遠位端317は、外側マウスピース壁330から少なくとも部分的に挿入されたリム壁330を含むことができ、リム壁は、外側タンク壁303の近位端305の内部と係合するように構成され得る。リム壁330は、約1mmから約20mm、約2mmから約18mm、または約5mmから約15mmの長さを有することができる。リム壁330は、摩擦嵌合のみを介して外側タンク壁303と係合することができ、またはリム壁は、溶接または接着などによって、外タンク壁に実質的に恒久的に取り付けられることができる。
【0051】
いくつかの実施形態では、マウスピース309は、形成された蒸気が空気と結合して、マウスピースの出口ポータル315を通る出力のために、エアロゾルを形成し得る開かれた内部空間にのみ実質的に画定され得る。1つ以上の実施形態では、マウスピース309は、マウスピース内の1つ以上の区画を画定するように構成されることができる1つ以上のさらなる内壁を含むことができる。例えば、マウスピースは、マウスピースの近位端と遠位端との間に内部上壁を含むことができ、また、マウスピースの内側上壁と近位端との間に内部下壁を含むことができる。より具体的には、マウスピース309は、近位端313と遠位端317との間に内部上壁332を含むことができる。さらに、マウスピース309は、マウスピースの内部上壁332と遠位端317との間に内部下壁334を含むことができる。
【0052】
マウスピースの2つ以上の壁は、ヒータが配置されることができる気化チャンバを画定するように構成されることができる。外側マウスピース壁311、内部上壁332、および内部下壁334は、ヒータ319が配置される気化チャンバ342を画定することができる。1つ以上の電気接点325は、気化チャンバ342を画定する外側マウスピース壁311の一部内に配置されることができる;しかしながら、1つ以上の電気リード線は、ヒータ319から、外側マウスピース壁の異なる部分に配置された、または外側タンク壁303に配置された1つ以上の電気接点まで延在してもよいことが理解される。マウスピースの1つ以上の壁はまた、カートリッジ300の1つ以上のさらなる要素の通過または形成された蒸気/エアロゾルの通過のための1つ以上の開口部を含んでもよい。例えば、内部上壁332は、気化チャンバ342内に形成された蒸気が出口ポータル315に向かって通過することができる蒸気開口部333を含むことができる。内部上壁332の蒸気開口部333は、その中の実質的に中央に配置されることができ、カートリッジ300の長手方向軸に沿ってヒータ319と実質的に整列されることができる。さらなる例として、内部下壁334は、液体輸送要素321(例えば、芯)がヒータ319とタンク301内の液体323との間を通過することができる芯アパーチャ335を含むことができる。内部下壁334の芯アパーチャ335は、その中に実質的に中央に配置されることができ、カートリッジ300の長手方向軸に沿ってヒータ319と実質的に整列されることができる。必要に応じて、気化チャンバは、タンク301の下部で画定されることができる。
【0053】
マウスピースの2つ以上の壁は、形成されたエアロゾルが出口ポータルを通過する前に膨張するおよび/または冷却されることができる冷却チャンバを画定するように構成されることができる。特に、外側マウスピース壁311および内部上壁332は、ヒータ319から形成された蒸気/エアロゾルを受け取る、特に気化チャンバ342から蒸気/エアロゾルを受け取る冷却チャンバ344を画定する。したがって、形成された蒸気/エアロゾルは、気化チャンバ342から蒸気開口部333を通って冷却チャンバ344に入る。
【0054】
必要に応じて、マウスピース309は、そこからの凝縮液体の漏出を低減または防止するように構成された1つ以上の要素を含むことができる。例えば、マウスピース壁311の内部および/または冷却チャンバ344を画定する内部上壁332の内部の全部または一部は、液体を保持するように構成された吸収性または吸着性材料から形成され得るか、またはそれらを含み得る。代替的または追加的に、マウスピース壁311の内部および/または冷却チャンバ344を画定する内部上壁332の全部または一部は、マイクロチャネルなどの追加などによって、液体を霧化チャンバ342に向けて戻すように構成されることができる。
【0055】
1つ以上の実施形態では、カートリッジ300は、マウスピース壁311がその近位端313と遠位端317との間に配置されたフランジを含むことができるように構成されることができる。例えば、フランジ350は、マウスピース壁311からマウスピース309の実質的に全体の周りに円周方向に存在して延在することができる。フランジ350がマウスピース壁311から延在する距離は、マウスピース309の全周にわたって実質的に均一であり得る。いくつかの実施形態では、フランジ350がマウスピース壁311から延在する距離は、マウスピース309の円周の周りの1つ以上の箇所で変化し得る。カートリッジ300全体またはマウスピース309は、長手方向軸(L)、長手方向軸に垂直な第1の横軸(T1)、および長手方向軸に垂直であり、第1の横軸に垂直な第2の横軸(T2)に関して別々に画定されることができる。したがって、カートリッジ300全体および/またはマウスピース309は、長手方向軸(L)に沿った全長、第1の横軸(T1)に沿った全幅、および第2の長手方向軸(T2)に沿った全深さに関して画定されてもよい。長さは幅より大きくてもよく、幅は深さより大きくてもよい。フランジ350がマウスピース壁311から離れるように延在する距離は、第1の横軸(T1)に沿ったよりも第2の横軸(T2)に沿った方が大きくてもよい。したがって、代替的な実施形態では、第1の横軸(T1)に沿ったマウスピース309にわたるフランジ350の対向する外縁間の総距離は、第2の横軸(T2)に沿ったマウスピースにわたるフランジの対向する縁間の総距離よりも大きくてもよく;第1の横軸(T1)に沿ったマウスピース309にわたるフランジ350の対向する外縁間の合計距離は、第2の横軸(T2)に沿ったマウスピースを横切るフランジの対向する縁間の合計距離に実質的に等しくてもよいか;または、第1の横軸(T1)に沿ったマウスピース309にわたるフランジ350の対向する外縁間の総距離は、第2の横軸(T2)に沿ったマウスピースにわたるフランジの対向する縁間の総距離より小さくてもよい。特定の実施形態では、第2の横軸(T2)に沿って測定したときのマウスピース壁311とフランジ350の外縁との間の距離(d2)は、第1の横軸(T1)に沿って測定したときのマウスピース壁とフランジの外縁との間の距離(d1)よりも大きくてもよい。前記距離(d1、d2)は、特に、第1の横軸(T1)および第2の横軸(T2)の各々のほぼ中間点で測定されるものであってもよい。
【0056】
フランジ350は、制御デバイス100上の対応するリップと相互作用して、カートリッジ300の制御デバイスとの適切な接続を確実にすることができる。例えば、図1を参照すると、デバイス100は、デバイス近位端108の開口部110が、内側に突出するリップ121を有する凹部を含むように構成されることができる。したがって、凹部は、デバイス100の長手方向軸と実質的に平行なリム壁122を備えてもよい。リム壁122は、近位端108から短い距離だけ下方に延在し、この距離は、カートリッジ300のフランジ350の厚さおよび/またはフランジに隣接して存在し得るさらなる要素の厚さに実質的に対応し得る。
【0057】
フランジ350および/または内向きに突出するリップ121は、カートリッジ300をデバイス100との接続部へバイアスするように構成されてもよい。例えば、磁気接続が利用されることができる。例えば、カートリッジ300は、フランジ350の底面に隣接して配置された磁石352を含むことができる。磁石352は、マウスピース309の円周の周りに実質的に完全に延在してもよく、または単一または複数の別個の磁石として構成されるように不連続であってもよい。磁石352は、マウスピース壁311に接着されてもよく、フランジ350に接着されてもよく、またはマウスピース壁とフランジの両方に接着されてもよい。内向きに突出するリップ121は、磁石352が磁力によって引き付けられる金属または他の材料で形成され得る。さらなる実施形態では、磁石352は、デバイス100上に配置されてもよい。具体的には、磁石352は、内向きに延在するリップ121に接着され得る。そのような実施形態では、フランジ350は、磁石352が磁力によって引き付けられる金属または他の材料で形成され得る。さらなる実施形態では、磁石352は、カートリッジ300およびデバイス100上に存在し得る。必要に応じて、磁石352は、タンク壁303の遠位端307に配置されて、デバイスチャンバ112内、特に底壁114b上に配置された磁気要素と相互作用することができる。
【0058】
デバイス100は、いくつかの実施形態では、カートリッジ300がデバイスと係合されたときにタンク301の少なくとも一部が見えるように構成されることができる。上述したように外側タンク壁303の少なくとも一部は、その中に含まれる液体323が外部から見えるように、少なくとも部分的に透明または半透明であるように構成されることができる。したがって、デバイス100の外壁104は、カートリッジ300がデバイス100と係合されているときに、外側タンク壁303および任意選択でタンク301内に存在する任意の液体323が見える窓135を含むように構成されることができる。窓135は、デバイス100の外壁104の切り欠きとして構成されてもよく、またはデバイス100の外壁104の近位端108からデバイスの遠位端106に向かってある距離だけ延在するノッチとして構成されてもよい。さらに、窓135は完全に開いていてもよく、または窓は、窓によって画定された開口部内に配置された、またはデバイス100の外壁104の内面および外面のうちの一方または両方で窓を覆う、透明部材(例えば、ガラスまたはプラスチック)を有してもよい。
【0059】
1つ以上の実施形態では、デバイス100は、光源139と、光源からの光が見える、デバイスの外壁104を通る少なくとも1つの開口部137とを含んでもよい。光源139は、例えば、1つ以上の色の照明を提供可能な1つ以上の発光ダイオード(LED)を備えてもよい。光源139は、さらなる制御構成要素(例えば、マイクロコントローラおよび/またはメモリ構成要素)が含まれ得るプリント回路板(PCB)141上に直接配置されることができる。開口部137は、任意の所望の形状で設けられてもよく、特にデバイス100の遠位端106の近くに配置されてもよい。開口部137は、完全に開いていてもよいし、導光材料などで充填されていてもよいし、デバイス100の外壁104の内面および外面のうちの一方または両方で、透明または半透明の部材(例えば、ガラスまたはプラスチック)で覆われていてもよい。エアロゾル送達デバイスは、最も好ましくは、吸引中に発熱要素への電力量を制御するための制御機構を組み込む。代表的な種類の電子構成要素、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動作方法は、Gerthらに対する米国特許第4,735,217号明細書、Brooksらに対する米国特許第4,947,874号明細書、McCaffertyらに対する米国特許第5,372,148号明細書;Fleischhauerらに対する米国特許第6,040,560号明細書;Nguyenらに対する米国特許第7,040,314号明細書、およびPanに対する米国特許第8,205,622号明細書;Fernandoらによる米国特許公開第2009/0230117号明細書、Colletらによる米国特許公開第2014/0060554号明細書、およびAmpoliniらによる米国特許公開第2014/0270727号明細書;Henryらによる米国特許公開第2015/0257445号明細書に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
【0060】
気流センサ、圧力センサなどがデバイスに含まれていてもよい。例えば、図2に示すように、デバイス100は、PCB141上にセンサ143を含むことができる。プリント回路板および圧力センサの構成は、例えば、Wormらによる米国特許公開第2015/0245658号明細書に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。センサ143は、デバイスの吸引を知らせることができる空気流および/または圧力変化を受け、したがって電池116にカートリッジ300内のヒータ319に電力を送達させるように、デバイス100内の任意の所に配置されることができる。あるいは、気流センサがない場合、ヒータ319は、押しボタンなどによって手動でアクティブ化されてもよい。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、およびそれらの一般的な動作方法は、Sprinkel,Jrの米国特許第5,261,424号明細書;McCaffertyらの米国特許第5,372,148号明細書;およびFlickのPCT国際公開第2010/003480号パンフレットに記載されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。
【0061】
入力要素は、エアロゾル送達デバイスに含まれてもよい(そして気流または圧力センサを置き換えまたは補完してもよい)。入力は、使用者がデバイスの機能を制御できるようにするため、および/または使用者への情報の出力のために含まれ得る。任意の構成要素または構成要素の組み合わせは、デバイス100の機能を制御するための入力として利用され得る。例えば、1つ以上のプッシュボタンはWormらによる米国特許公開第2015/0245658号明細書に記載されているように使用されることがあり、これは参照により本明細書に組み込まれる。同様に、タッチスクリーンはSearsらによる2015年3月10日に出願された米国特許出願第14/643,626号明細書に記載されているように使用されることがあり、これは参照により本明細書に組み込まれる。さらなる例として、エアロゾル送達デバイスの特定の動きに基づくジェスチャ認識に適合された構成要素は入力として使用され得る。参照により本明細書に組み込まれる、Henryらによる米国特許公開第2016/0158782号明細書を参照されたい。さらに別の例として、容量センサがエアロゾル送達デバイスに実現されて、容量センサが実現されているデバイスの表面に触れるなどして、使用者が入力を提供することを可能にしてもよい。別の例では、デバイスに関連する動きを検出することができるセンサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、光電近接センサなど)がエアロゾル送達デバイスに実現されて、使用者が入力を提供することを可能にしてもよい。適切なセンサの例は、Surらによる米国特許出願公開第2018/0132528号明細書およびHenryらによる米国特許出願公開第2016/0158782号明細書に記載され、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
【0062】
いくつかの実施形態では、入力は、スマートフォンもしく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含むことができる。特に、エアロゾル送達デバイスは、USBコードまたは同様のプロトコルの使用などを介して、コンピュータまたは他のデバイスに配線されてもよい。エアロゾル送達デバイスはまた、無線通信を介して入力として作動するコンピュータまたは他のデバイスと通信してもよい。例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Ampoliniらによる米国特許公開第2016/0007561号明細書に記載される読出し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では、アプリ(APP)または他のコンピュータプログラムがコンピュータまたは他のコンピューティングデバイスに関連して使用されて、エアロゾル送達デバイスに制御命令を入力することができ、そのような制御命令は、例えば、ニコチン含有量および/または含まれるさらなる香味の含有量を選択することによって特定の組成のエアロゾルを形成する能力を含む。
【0063】
LEDに加えて、またはLEDの代替として、さらなるインディケータ(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)が含まれ得る。発光ダイオード(LED)構成要素などの視覚的合図またはインディケータを作り出す追加の代表的な種類の構成要素、ならびにそれらの構成および使用は、Sprinkelらに対する米国特許第5,154,192号明細書;Newtonに対する米国特許第8,499,766号明細書、およびScatterdayに対する米国特許第8,539,959号明細書、Gallowayらに対する米国特許公開第2015/0020825号明細書;およびSearsらによる米国特許出願公開第2015/0216233号明細書に記載されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。図示された要素の全てが必要とされるわけではないことが理解される。例えば、LEDは、存在しなくてもよく、または振動インディケータなどの異なるインディケータで置き換えられてもよい。同様に、流量センサは、プッシュボタンなどの手動アクチュエータに置き換えられてもよい。
【0064】
図5Aは、本開示のいくつかの例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための外部コネクタを示す図である。図5Aに示す外部コネクタは、限定ではなく例として提供されることが理解されよう。これに関して、様々な実施形態によるエアロゾル送達デバイスは、異なる形状およびフォームファクタおよび/または嵌め合わせインタフェースを有する様々な外部コネクタと共に使用されてもよい。例えば、エアロゾル送達デバイスの形状/フォームファクタに応じて、エアロゾル送達デバイス上に実現された任意の対応する嵌め合わせインタフェース(例えば、ウェル106aなど)、エアロゾル送達デバイス上で利用可能なデバイス外部接続要素118のタイプおよび/または場所、ならびに/または他のファクタが利用されることができる。1つ以上の実施形態では、1つ以上のデバイスと1つ以上のカートリッジとの任意の組み合わせによって形成された気化システムは、デバイス外部接続要素118との電気的接触のために構成された外部コネクタ500をさらに含むことができる。外部コネクタ500は、例えば可変長のコードであってもよいユニオン507によって相互接続された第1のコネクタ端部503および第2のコネクタ端部505を含むことができる。第1のコネクタ端部503は、デバイス100との電気的および任意選択的に機械的接続のために構成され得る。特に、第1のコネクタ端部503は、デバイス100の遠位端106に存在するウェル(例えば、デバイス100の遠位端106のウェル106a)内に受け入れられ得る挿入壁503aを含むことができる。外部コネクタ500は、デバイス外部接続要素118との充電および/または情報転送接続を行うように構成された挿入壁503aの内部に複数の電気ピン511を含むことができる。いくつかの実施形態では、デバイス100は、デバイス外部接続要素118に隣接する機械的コネクタ119を含むことができる。機械的コネクタ119は、磁石または磁石への磁気引力に適合された金属(または同様の要素)であり得る。次いで、第1のコネクタ端部503は、同様に、挿入壁503aと電気ピン511との間に配置される機械的接続要素513を含むことができる。機械的接続要素513は、磁石または磁石への磁気引力に適合された金属(または同様の要素)とすることができる。第2のコネクタ端部505は、コンピュータまたは同様の電子デバイスへの接続のために、または電源への接続のために構成され得る。図示のように、第2のコネクタ端部505は、ユニバーサルシリアルバス(USB)接続を有するが;異なる接続が提供されてもよく、および/またはアダプタが同様に含まれていてもよい(例えば、USB/ACアダプタ)。例えば、一方の端部にUSBコネクタを含み、反対側の端部に電源ユニットコネクタを含むアダプタが、Novakらによる米国特許出願公開第2014/0261495号明細書に開示され、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【0065】
図5Bは、本開示のいくつかの例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための充電器518を示す図である。図5Bに示すように、充電器518は、充電器ベース520、接点521、およびUSB接続を有するコネクタ端部522を含むことができる。充電器518は、USBケーブル523を使用して電源に接続されてもよい。図5Cは、本開示のいくつかの例示的な実施形態による、本開示のエアロゾル送達デバイスまたは気化システムで使用するための充電器530を示す図である。充電器530は、充電器ベース531および接点532を含むことができる。充電器530は、ケーブル533を使用して電源に接続されることができる。いくつかの実施形態では、充電器ベース518および/または530は、金属(例えば、アルミニウム)またはプラスチック材料によって作製されることができる。
【0066】
電子タバコとして特徴付けられるエアロゾル送達システムの場合、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由来成分を組み込む。1つの点では、タバコは、細かくひかれた、粉砕された、または粉末化されたタバコ薄層などのタバコの一部または片として提供されてもよい。Searsらによる米国特許公開第2015/0335070号明細書に記載されるように、タバコビーズ、ペレット、または他の固体形態が含まれてもよく、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。別の点では、タバコは、タバコの水溶性成分の多くを組み込んだ噴霧乾燥抽出物などの抽出物の形態で提供されてもよい。あるいは、タバコ抽出物は、比較的高いニコチン含有量の抽出物の形態を有してもよく、この抽出物は、タバコ由来の少量の他の抽出成分も組み込んでいる。別の点では、タバコに由来する特定の香味剤など、タバコに由来する成分は、比較的純粋な形態で提供され得る。1つの点では、タバコに由来し、高度に精製された形態または本質的に純粋な形態で使用され得る成分は、ニコチン(例えば、医薬品グレードのニコチン)である。
【0067】
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、一例として、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/または香味料を含む様々な成分を含むことができる。代表的な種類のエアロゾル前駆体成分および配合物もまた、Robinsonらによる米国特許第7,217,320号明細書、およびZhengらによる米国特許公開第2013/0008457号明細書;Chongらによる米国特許公開第2013/0213417号明細書;Collettらによる2014/0060554;Lipowiczらによる2015/0020823;およびKollerによる米国特許公開第2015/0020830号明細書、およびBowenらによる国際公開第2014/182736号パンフレットに記載および特徴付けられており、これらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。使用され得る他のエアロゾル前駆体は、R.J.Reynolds Vapor CompanyによるVUSE(R)製品、Lorillard TechnologiesによるBLU(TM)製品、Mistic EcigsによるMISTIC MENTHOL製品、およびCN Creative Ltd.によるVYPE製品に組み込まれているエアロゾル前駆体を含む。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」もまた望ましい。さらに別の例のエアロゾル前駆体組成物は、以下のブランド名、BLACK NOTE、COSMIC FOG、THE MILKMAN E-LIQUID、FIVE PAWNS、THE VAPOR CHEF、VAPE WILD、BOOSTED、THE STEAM FACTORY、MECH SAUCE、CASEY JONES MAINLINE RESERVE、MITTEN VAPORS、DR.CRIMMY’S V-LIQUID、SMILEY E LIQUID、BEANTOWN VAPOR、CUTTWOOD、CYCLOPS VAPOR、SICBOY、GOOD LIFE VAPOR、TELEOS、PINUP VAPORS、SPACE JAM、MT.BAKER VAPOR、およびJIMMY THE JUICE MANで販売される。
【0068】
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、エアロゾル生成部品が許容可能な感覚的および望ましい性能特性を提供するような量である。例えば、多くの点でタバコの煙の外観に似ている目に見える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)が使用さ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、エアロゾル生成部品当たりの所望の吹かしの数などの要因に依存し得る。1つ以上の実施形態では、約1ml以上、約2ml以上、約5ml以上、または約10ml以上のエアロゾル前駆体組成物が含まれてもよい。
【0069】
本開示のエアロゾル送達システム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らに対する米国特許第5,967,148号明細書;Watkinsらに対する米国特許第5,934,289号明細書;Countsらに対する米国特許第5,954,979号明細書;Fleischhauerらに対する米国特許第6,040,560号明細書;Honに対する米国特許第8,365,742号明細書;Fernandoらに対する米国特許公開第8,402,976号明細書;Fernandoらに対する米国特許公開第2010/0163063号明細書;Tuckerらに対する米国特許公開第2013/0192623号明細書;Levenらに対する米国特許出願公開第2013/0298905号明細書;Kimらに対する2013/0180553、Sebastianらに対する2014/0000638、Novakらに対する2014/0261495、およびDePianoらに対する2014/0261408に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
【0070】
図6は、本開示の例示的な実施形態による、図1に示す制御デバイス100の構成要素を示す。示されるように、制御デバイス100は、再充電可能な電池601を含む。いくつかの例では、再充電可能な電池601は、図2に示される電池116に対応し得る。制御デバイス100はまた、再充電可能な電池601を適切な電源と相互接続するように構成されたUSB充電コネクタなどの電気コネクタ602を含む。いくつかの例では、電気コネクタ602は、外部コネクタ500、より具体的には、図5Aに示される第1のコネクタ端部503に対応し得る。いくつかの実施形態では、電気コネクタ602は、USB充電回路603を介して再充電可能な電池601に接続することができる。電気コネクタ602および充電回路603は、制御デバイス100の充電回路に含まれる。電気コネクタ602は、充電器604を介して電源に接続することができる。いくつかの例では、充電器604は、本明細書に別段の記載があるように、壁変圧器またはUSB充電源または他の供給源を含み得る。いくつかの実施形態では、制御デバイス100は、多数の再充電可能な電池601を含み得る。
【0071】
いくつかの実施形態では、制御デバイス100は、充電器604が接続されていることを検出し、再充電可能な電池601の充電を開始することができる。電気コネクタ602が充電器604を介して電源に接続されると、使用者が吹かしを試みる場合、再充電可能な電池601は電源から絶縁され得る。これを達成するために、いくつかの実施形態では、制御デバイス100は、使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションを検出し、アクションの検出を示す信号を出力するように構成されたセンサ605を含み、これは、使用者による吹かしアクションであり得る。制御デバイス100はまた、USB充電回路603を含む充電回路に結合され、センサ605に結合されたマイクロプロセッサ606を含む。
【0072】
いくつかの実施形態では、マイクロプロセッサ606は、センサ605から信号を受信したことに応答して、電気コネクタ602を通る電源から再充電可能な電池601への電流の通過の発生を示すエアロゾル送達デバイスの状態を決定するように構成される。いくつかの実施形態のマイクロプロセッサ606は、決定に応答して、電気コネクタ602を通る電源から再充電可能な電池601への電流の通過を中断するように構成される。いくつかのそのような実施形態では、マイクロプロセッサ606は、電気コネクタ602と再充電可能な電池601との間のスイッチ回路607を使用して電流の通過を中断するように構成される。例えば、スイッチ回路607が開かれて、電気コネクタ602をUSB充電回路603から切断し、それによって再充電可能な電池601から切断することができる。
【0073】
いくつかの実施形態では、電源から再充電可能な電池601への電流が中断された後、マイクロプロセッサ606は、エアロゾル送達デバイスをアクティブ化するように構成される。エアロゾル送達デバイスは、電力が再充電可能な電池601からエアロゾル送達デバイスのさらなる要素に送達されるようにアクティブ化され、電気コネクタ602が電源に接続されている間の使用者によるエアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答して出力を提供する。いくつかの実施形態では、さらなる要素が、エアロゾル送達デバイスのハウジング内に含まれるエアロゾル前駆体組成物の成分を加熱し、それによって、気化させるように構成された加熱要素を含む。したがって、エアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答する出力は、使用者による吸入のためのエアロゾルの形成であり得る。例えば、さらなる要素は、図4に示されるヒータ319に対応し得る。したがって、デバイスを使用するアクションは、デバイスで吹かすことであり得、デバイスでの吹かしに応答する出力は、吸入のためのエアロゾルの形成であり得る。いくつかの実施形態では、エアロゾル前駆体組成物は、液体、または、固体、または半固体である。さらなる実施形態では、さらなる要素は、デバイスのステータスを提供するように構成されたフィードバック要素(例えば、振動する構成要素または照明する構成要素またはサウンド構成要素)などの、デバイスの別の機能構成要素に対応し得る。このようにして、デバイスの使用中(例えば、エアロゾルの形成中および/またはデバイスの他の使用中)のエアロゾル送達デバイスへの電力供給は、電気コネクタ602が接続されている電源からではなく、電池から直接来る。いくつかの実施形態では、マイクロプロセッサ606は、電源から再充電可能な電池601への電流が中断されたときに、エアロゾル送達デバイスを同時にアクティブ化するように構成され得る。いくつかの実施形態では、マイクロプロセッサ606は、電源から再充電可能な電池601への電流が中断される前に、エアロゾル送達デバイスをアクティブ化するか、エアロゾル送達デバイスのアクティブ化を始めるように構成されてもよい。
【0074】
エアロゾル送達デバイスを使用するアクションに応答した出力は、電池からエアロゾル送達デバイスのさらなる要素への電力の送達を必要とするデバイスによる任意の活動であり得る。上述したように、出力は、液体エアロゾル前駆体組成物を気化させるヒータへの電池からの電力の送達による、エアロゾルの形成であり得る。いくつかの実施形態では、出力は、デバイスの揺れまたはデバイス上の容量センサへの接触など、デバイスを使用するアクションに応答してデバイスのステータスのインディケーションを提供するためのステータスインディケータ(例えば、光、触覚要素、サウンド要素、ディスプレイなどである)のアクティブ化であってもよい。そのような実施形態では、センサは、デバイスの動きを感知するように構成されたデバイス(ジャイロスコープまたは同様の要素など)を含むことができる。
【0075】
いくつかの実施形態では、上記の動作は、マイクロプロセッサ606によって実施されてもよい。例えば、上記の動作の命令は、非一時的メモリにコンピュータ可読プログラムコードとして記憶されてもよい。マイクロプロセッサ606は、コンピュータ可読プログラムコードを実行して上記の動作の命令を実施するように構成されることができる。マイクロプロセッサ606は、特定の実施態様に応じて、いくつかのプロセッサ、マルチコアプロセッサ、または他の何らかのタイプのプロセッサであってもよい。さらに、マイクロプロセッサ606は、メインプロセッサが単一チップ上の1つ以上の2次プロセッサと共に存在するいくつかのヘテロジニアスプロセッサシステムを使用して実現されてもよい。別の例示的な例として、マイクロプロセッサ606は、同じタイプの多数のプロセッサを含む対称マルチプロセッサシステムであってもよい。さらに別の例では、マイクロプロセッサ606は、1つ以上のASIC、FPGAなどとして具現化されてもよく、そうでなければこれらを含んでもよい。したがって、マイクロプロセッサ606は、1つ以上の機能を行うためにコンピュータプログラムを実行することができるが、様々な例のマイクロプロセッサ606は、コンピュータプログラムの支援なしに1つ以上の機能を行うことができる。いずれの場合も、マイクロプロセッサ606は、本開示の例示的な実施形態による機能または動作を行うように適切にプログラムされることができる。
【0076】
いくつかの実施形態では、電源から再充電可能な電池601への電流がないため、加熱要素は、電源ではなく、再充電可能な電池601の残りの電力によってのみ給電される。このようにして、制御デバイス100は、エアロゾル送達デバイス、より具体的には電気コネクタ602が充電器604に接続されている間の、使用者による喫煙を可能にする。
【0077】
図7(A)から図7(C)は、本開示の例示的な実施形態による、図1に示す制御デバイス100内のスイッチ回路607を示す。図7(A)に示すように、一実施形態では、スイッチ回路607が、電気コネクタ102の正の電気接続部および負の電気接続部にそれぞれ結合された一対の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)スイッチを含む。この実施形態のマイクロプロセッサ606は、スイッチ回路607を使用して、再充電可能な電池601から正および負の両方の電気接続部を切断するように構成される。例えば、マイクロプロセッサ606は、両方のMOSFETスイッチを開くように制御することができる。
【0078】
図7(B)に示すように、別の実施形態では、スイッチ回路607は、電気コネクタ102の正の電気接続部および負の電気接続部にそれぞれ結合された一対の光アイソレータリレーを含む。この実施形態のマイクロプロセッサ606は、スイッチ回路607を使用して、再充電可能な電池601から正および負の両方の電気接続部を切断するように構成される。例えば、マイクロプロセッサ606は、両方の光アイソレータリレーを開くように制御することができる。
【0079】
図7(C)に示すように、別の実施形態では、スイッチ回路607は、充電回路603と一体化されたMOSFETスイッチと、充電回路603の外部の別のスイッチとを含む。この実施形態のマイクロプロセッサ606は、スイッチ回路607を使用して、再充電可能な電池601から電気コネクタ602を切断するように構成される。例えば、外部スイッチは、イネーブル信号をマイクロプロセッサ606に送信することができ、マイクロプロセッサ606は、イネーブル信号に基づいて、充電回路603と一体化されたMOSFETスイッチを開き、外部スイッチを開くように制御することができる。
【0080】
さらなる例では、スイッチ回路607は、電気コネクタ602の正の電気接続部および負の電気接続部のうちの一方または両方に結合される。この例のマイクロプロセッサは、スイッチ回路607を使用して、再充電可能な電池601から正および負の電気接続部のうちの一方のみを切断するように構成される。
【0081】
いくつかの実施形態では、電源から再充電可能な電池601への電流が中断された後、センサ605は、使用が吹かしアクションなどのアクションを終了したことを検出することができる。センサ605によりアクションの完了を検出したことに応答して、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、電源から再充電可能な電池601への電流がないにもかかわらず、電気コネクタ602が依然として電源に接続されていると決定するように構成される。マイクロプロセッサ606は、電気コネクタ602を再充電可能な電池601に再接続し、それによって再充電可能な電池601に電源を再接続して再充電可能な電池601を充電するように構成される。例えば、マイクロプロセッサ606は、電源から電気コネクタ602を通して再充電可能な電池601に電流が流れるように、スイッチ回路607を閉じるように制御することができる。
【0082】
図8は、本開示の例示的な実施形態による充電制御の方法800を示すフローチャートを示す。示されるように、そのような実施形態では、ブロック801において、マイクロプロセッサ606は、センサ605の圧力センサステータスを読み取ることができる。ブロック802において、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、センサ605からの出力信号に基づいて、使用者による吹かしアクションがセンサ605によって検出されたかどうかを決定することができる。吹かしアクションが検出されない場合、方法800はブロック801に戻り、マイクロプロセッサ606はセンサステータスを監視し続けることができる。一方、吹かしアクションが検出された場合、方法800はブロック803に進むことができる。
【0083】
ブロック803において、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、充電が可能であるか否かを決定することができる。充電は、マイクロプロセッサ606が、電気コネクタ602を通る電源から再充電可能な電池601への電流の通過の発生を示すエアロゾル送達デバイスの状態を決定することができる場合に可能になる。充電が可能である場合、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、上述したように、電気コネクタ602を通る電源から再充電可能な電池601への電流の通過を中断するために充電接続を無効にすることができる。電流の通過が中断された後、マイクロプロセッサ606は、ブロック805に示すように、吹かすことを可能にするためにヒータ319などの蒸気機構をアクティブ化するように制御することができる。一方、充電が可能でない場合、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、ブロック805に示すように、蒸気形成機構を直接アクティブ化することができる。
【0084】
そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、圧力センサステータスを読み取るためにセンサステータスを監視し続け、ブロック806および807にそれぞれ示されるように、使用者が吹かしアクションを終了したかどうかを決定することができる。吹かしアクションが完了された場合、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、ブロック808に示されるように、電源から再充電可能な電池601への電流がないにもかかわらず、電気コネクタ602がまだ電源に接続されているかどうかを決定することができる。充電源が依然として存在する場合、すなわち、電気コネクタ602が依然として電源に接続されている場合、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、ブロック809に示すように、電気コネクタ602を再充電可能な電池601に再接続し、それによって再充電可能な電池601を充電するために、再充電可能な電池601に電源を再接続することができる。
【0085】
3.7V電子タバコ電池の典型的な低電池(low-battery)閾値は、約3.4Vであり得る。この低電池閾値は、残りの回路および蒸気/加熱機構に応じて3.3Vから3.5Vの間で変化し得る。この閾値では、マイクロプロセッサ606が動作を継続し、LEDを点灯させるなどのために十分な電力がある。しかしながら、電池セルを過放電から保護するために、高アンペア数の加熱が抑制される。一例では、再充電可能な電池601のみで正常に動作しているときの電池閾値は、3.5Vに設定される。再充電可能な電池601の電圧が3.5V未満である場合、使用者はヒータ319をアクティブ化することができず、低電池インディケーションがLEDまたは他の方法によって与えられる。使用者がこの時点でエアロゾル送達デバイスと充電デバイス(例えば、充電器604)との間の充電接続を確立する場合、再充電可能な電池601は、3.5V閾値を超えて上昇するのに十分な充電電流を取り入れ、マイクロプロセッサ606に吹かし活動の許容を再開させるのに、許容できないほど長い時間を要する可能性がある。
【0086】
いくつかの例では、電池残量がまだ低電池閾値を下回っている場合であっても、(電池が枯渇している)エアロゾル送達デバイスが充電器に接続されるとすぐに吹かしがおきることを可能にすることが望ましい。再充電可能な電池601のみで動作するときに使用され得る単一の閾値とは異なる吹かし防止電圧閾値(例えば、より低い閾値)を、充電器604に接続された状態で再充電可能な電池601で動作するときに有することによって、エアロゾル送達デバイス(電池が枯渇した状態)が充電器に接続されるとすぐに吹かしがおきることを可能にすることが達成されることができる。
【0087】
いくつかの実施形態では、充電器604が電気コネクタ602に接続されると、マイクロプロセッサ606は、電気コネクタ602が電源に接続されている間に使用者がヒータをアクティブ化することを可能にするために、低電池閾値を3.5V(例えば、約3.4Vまたは約3.3Vの範囲の電圧まで)から下げることができる。他の実施形態では、充電前および充電器が接続された状態の両方の他の異なる電圧閾値が使用されることができる。いくつかの実施形態では、特定の電池の化学的性質、セル容量など、電池の寿命もしくは再充電サイクル数に対する特定の電池製造業者の充電曲線および放電曲線、マイクロプロセッサ、および加熱回路、および/または所望の使用者体験に適したに応じて、電圧閾値の値が特徴付けられ、電圧の任意の組み合わせに調整されることができる。
【0088】
いくつかの実施形態では、制御デバイス100は、再充電可能な電池601と、スーパーキャパシタまたは補助電池などの補助エネルギー貯蔵要素とを含むことができる。補助エネルギー貯蔵要素は、加熱要素に電力を供給して、所定の回数、例えば10回の吹かし、または所定の期間、例えば5分間に十分なエアロゾルを発生することができる。そのような実施形態では、再充電可能な電池601が、吹かすために使用者にエアロゾルを生成するのに十分な電力を加熱要素に提供することができる場合、補助エネルギー貯蔵要素は、加熱要素に電力を提供するために使用されないことがある。再充電可能な電池601が充電のために充電器604に接続されると、マイクロプロセッサ601は補助エネルギー貯蔵要素をチェックすることができる。補助エネルギー貯蔵要素が加熱要素に電力を提供して、所定の回数の吹かしまたは所定の期間に十分なエアロゾルを発生することができる場合、マイクロプロセッサ606は、充電器604を制御して再充電可能な電池601の充電を開始することができる。充電中に、使用者のアクション、例えば吹かしアクションが検出され、再充電可能な電池601が加熱要素に十分な電力を提供するのに十分な容量を回復していない場合、マイクロプロセッサ606は、補助エネルギー貯蔵要素をアクティブ化して、加熱要素に電力を提供して、所定の回数または所定の期間に十分なエアロゾルを生成することができる。補助エネルギー貯蔵要素によって提供される電力は、再充電可能な電池601の回復時間に依存し得る。回復時間は、吹かしのために使用者にエアロゾルを生成するのに十分な電力を加熱要素に提供するために再充電可能な電池601が充電される必要がある時間であってもよい。そのような実施形態では、再充電可能な電池601および補助エネルギー貯蔵要素は、加熱要素への分離された接続を有してもよい。したがって、補助エネルギー貯蔵要素からの電力が加熱要素に供給されているとき、再充電可能な電池601が同時に充電されることができる。
【0089】
図9は、本開示の他の例示的な実施形態による充電制御の方法900を示すフローチャートを示す。示されるように、そのような実施形態では、ブロック901において、マイクロプロセッサ606は、センサ605の圧力センサステータスを読み取ることができる。ブロック902において、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、センサ605からの出力信号に基づいて、使用者による吹かしアクションがセンサ605によって検出されたかどうかを決定することができる。吹かしアクションが検出されない場合、方法900はブロック901に戻り、マイクロプロセッサ606はセンサステータスを監視し続けることができる。一方、吹かしアクションが検出された場合、方法900はブロック903に進むことができる。
【0090】
ブロック903において、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、3.5Vなどの再充電可能な電池601のみで動作するときに、再充電可能な電池601の電圧が電池の閾値よりも高いかどうかを決定することができる。再充電可能な電池601の電圧が電池閾値よりも高い場合、方法900はブロック906に直接進むことができ、マイクロプロセッサ606は、エアロゾル送達デバイス内のヒータ319のアクティブ化を可能にして吹かしアクションを実行することができる。一方、再充電可能な電池601の電圧が電池閾値よりも低い場合、方法900はブロック904に進むことができる。
【0091】
ブロック904において、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、電気コネクタ602が充電器604を介して電源に接続されているかどうかを決定することができる。接続されていない場合、方法900はブロック907に進むことができる。ブロック907に示すように、再充電可能な電池601の電圧が電池閾値よりも低く、再充電可能な電池601を充電するために接続された充電器が存在しないため、再充電可能な電池601は低電池レベルであり得、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、吹かしアクションを実行するためのエアロゾル送達デバイス内のヒータ319のアクティブ化を不可にすることができる。
【0092】
一方、ブロック904において、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606が、電気コネクタ602が充電器604を介して電源に接続されていると決定することができる場合、マイクロプロセッサ606は、再充電可能な電池601の電圧閾値をより高い値からより低い値、例えば約3.5Vから約3.3Vに変更することができる。より低い値は、充電器604が接続された状態で再充電可能な電池601で動作するときの充電閾値と呼ぶことができ、これは上述のように電池閾値よりも低い。方法900は、ブロック904からブロック905に進むことができる。
【0093】
ブロック905において、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、再充電可能な電池601の電圧と再充電可能な電池601の充電閾値との比較(例えば、約3.3V)を行って、再充電可能な電池601の電圧が充電閾値よりも高いかどうかを決定することができる。再充電可能な電池601の電圧が充電閾値よりも高い(しかし、約3.5Vの電池閾値よりも依然として低い)場合、そのような実施形態のマイクロプロセッサ606は、ブロック906に示すように、吹かしアクションを実行するための、エアロゾル送達デバイス内のヒータ319のアクティブ化を可能にすることができる。一方、再充電可能な電池601の電圧が充電閾値よりも低い場合、ブロック907に示すように、マイクロプロセッサ606は、吹かしアクションを実行するためのエアロゾル送達デバイス内のヒータ319のアクティブ化を不可にすることができる。
【0094】
方法800および900は、一緒にまたは別々に使用されることができる。例えば、マイクロプロセッサ606が、電源から再充電可能な電池601への電気コネクタ602を通る電流の通過の発生を示すエアロゾル送達デバイスの状態を決定する場合、マイクロプロセッサ606は、スイッチ回路607を開いて電流の通過を中断し、再充電可能な電池601の電圧閾値をより高い値からより低い値に変更して、吹かしがおきることができる。別の例では、マイクロプロセッサ606が吹かしアクションを検出し、電気コネクタ602が電源に接続されている(スイッチ回路607が開閉されることができる)と決定すると、マイクロプロセッサ606は、再充電可能な電池601の電圧閾値をより高い値からより低い値に変更して、エアロゾル送達デバイスの充電器604への接続に応答して吹かしがおきることができる。
【0095】
本開示の多くの改変および他の実施形態が、前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することを当業者は思い付くであろう。したがって、本開示は、本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、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ことが意図されることを理解されたい。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的で説明的な意味でのみ使用され、限定のためではない。
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図6
図7A
図7B
図7C
図8
図9
【外国語明細書】