特許 7013392 エアロゾル発生システム用の流体透過性ヒーター組立品及びエアロゾル発生システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-21

(45)【発行日】2022-02-15

(54)【発明の名称】エアロゾル発生システム用の流体透過性ヒーター組立品及びエアロゾル発生システム

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/46 20200101AFI20220207BHJP

   H05B 3/42 20060101ALI20220207BHJP

   H05B 3/10 20060101ALI20220207BHJP

【ＦＩ】

A24F40/46

H05B3/42

H05B3/10 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018562072

(86)(22)【出願日】2017-05-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-08-08

(86)【国際出願番号】 EP2017062257

(87)【国際公開番号】W WO2017207322

(87)【国際公開日】2017-12-07

【審査請求日】2020-05-08

(31)【優先権主張番号】16172198.0

(32)【優先日】2016-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【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】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(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】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(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】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

(72)【発明者】

【氏名】ミロノフ オレク

(72)【発明者】

【氏名】ジノヴィク イハル ニコラエヴィチ

【審査官】根本 徳子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１１７７０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許第１０２４２５０２３（ＣＮ，Ｂ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル発生システム用の流体透過性ヒーター組立品であって、導電性の平面のフィラメント装置と、
前記平面のフィラメント装置を電気接触させるための第１接触点及び第２接触点とを備える流体透過性ヒーター組立品であって、長手方向軸が前記第１接触点と前記第２接触点との間に画定され、
中央抵抗Ｒｃが前記長手方向軸上に位置する２点の間の電気抵抗であり、前記２点のうちの一方が、前記第１と第２接触点との間の距離のうち、前記第１接触点から４０パーセントに相当する距離に位置し、前記２点のうちの他方が、前記第１接触点から６０パーセントに相当する距離に位置し、
第１抵抗Ｒ１が、前記第１接触点と、前記第１と前記第２接触点との間の距離のうち、前記第１接触点から２０パーセントに相当する距離において、前記長手方向軸上に位置する点との間の電気抵抗であり、
第２抵抗Ｒ２が、前記第２接触点と、前記第１と前記第２接触点との間の距離のうち、前記第１接触点から８０パーセントに相当する距離において、前記長手方向軸上に位置する点との間の電気抵抗であり、
第１抵抗に対する前記中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ１が２から４００の間であり、前記第２抵抗に対する前記中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ２が２から４００の間である、流体透過性ヒーター組立品。

【請求項2】

前記第１接触点と前記第２接触点との間の前記電気抵抗に相当する合計抵抗Ｒｔを備え、
前記合計抵抗に対する前記中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒｔが少なくとも０．５に相当し、
前記合計抵抗に対する前記第１抵抗の比Ｒ１／Ｒｔが０．００５から０．１２５の間であり、前記合計抵抗に対する前記第２抵抗の比Ｒ２／Ｒｔが０．００５から０．１２５の間である、請求項１に記載のヒーター組立品。

【請求項3】

前記長手方向軸上に位置する２点の間の前記電気抵抗に相当する第１境界抵抗Ｒ１ｔｐであって、前記２点のうちの一方は、前記第１と前記第２接触点との間の距離のうち、前記第１接触点から２０パーセントに相当する距離に位置し、前記２点のうちの他方は、前記第１接触点から４０パーセントに相当する距離に位置する第１境界抵抗Ｒ１ｔｐと、
前記長手方向軸上に位置する２点の間の前記電気抵抗に相当する第２境界抵抗Ｒ２ｔｐであって、前記２点のうちの一方は、前記第１と前記第２接触点との間の距離のうち、前記第１接触点から６０パーセントに相当する距離に位置し、前記２点のうちの他方は、前記第１接触点から８０パーセントに相当する距離に位置する第２境界抵抗Ｒ２ｔｐとをさらに備え、
前記第１抵抗に対する前記第１境界抵抗の比Ｒ１ｔｐ／Ｒ１が１．１から４００の間であり、
前記第２抵抗に対する前記第２境界抵抗の比Ｒ２ｔｐ／Ｒ２が１．１から４００の間であり、
前記第１境界抵抗に対する前記中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ１ｔｐが１．１から４００の間であり、
前記第２境界抵抗に対する前記中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ２ｔｐが１．１から４００の間である、請求項１または請求項２のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項4】

前記第１接触点と前記第２接触点との間の前記電気抵抗に相当する合計抵抗Ｒｔが０．５オームから４オームの間であり、前記中央抵抗Ｒｃが０．５オームより高く、前記第１抵抗Ｒ１及び前記第２抵抗Ｒ２がそれぞれ、１００ｍオームより低い、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項5】

前記第１接触点から前記第２接触点に延在する中央長手方向領域を備え、前記中央長手方向領域の電気抵抗が前記中央長手方向領域の外側の電気抵抗より低い、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項6】

前記導電性の平面のフィラメント装置がパーフォレートされたシートであり、前記パーフォレートされたシートの中央面が複数のヒーターフィラメントを含み、前記パーフォレートされたシートの第１及び第２側面が複数の開口部を含み、前記第１及び第２側面が、前記中央面の対向する側面に配置され、前記第１側面が前記第１接触点を含み、前記第２側面が前記第２接触点を含む、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項7】

前記導電性の平面のフィラメント装置が、中央面と、第１及び第２側面を含むメッシュ装置であり、中央面のメッシュと第１及び第２側面のメッシュがそれぞれ、メッシュ密度を含み、前記中央面の前記メッシュ密度が、前記第１及び第２側面のそれぞれにおける前記メッシュ密度より低く、前記第１及び第２側面が、前記中央面の反対側に配置され、前記第１側面が前記第１接触点を含み、前記第２側面が前記第２接触点を含む、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項8】

メッシュ密度勾配が、前記第１側面と前記中央面との間、及び、前記中央面と前記第２側面との間に配置される、請求項７に記載のヒーター組立品。

【請求項9】

前記第１及び前記第２側面の前記メッシュが、ゼロより大きい横糸開口を備え、縦糸開口部は備えない、請求項７から請求項８のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項10】

前記フィラメント装置の織方向において、同数のフィラメントが、前記中央面において、及び、前記第１及び前記第２側面において、互いに隣接して配置される、請求項７から請求項９のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項11】

前記フィラメント装置の織方向において、前記中央長手方向領域の外側よりも多いフィラメントが中央長手方向領域に配置される、請求項７から請求項１０のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項12】

基体であって、前記基体を通る開口部を含み、前記導電性の平面のフィラメント装置が前記基体における前記開口部の上に延在する基体と、
前記平面のフィラメント装置を前記基体に取り付ける締付手段とをさらに備える、請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項13】

前記締付手段が導電性であり、前記フィラメント装置を通した加熱電流を供給するための電気接点としての役目をする、請求項１２に記載のヒーター組立品。

【請求項14】

前記締付手段が、クランプ、スクリュー、又はフォームロックの締付手段といった、機械的な締付手段である、請求項１２から請求項１３のいずれか１つに記載のヒーター組立品。

【請求項15】

電気的に動作するエアロゾル発生システムであって、
エアロゾル発生装置、及び、液体エアロゾル形成基体を含むカートリッジと、
液体エアロゾル形成基体を加熱するための、請求項１から１４のうちのいずれか１つに記載の流体透過性ヒーター組立品と、を備え、
前記カートリッジが、開口部を有する筺体であって、前記ヒーター組立品が前記カートリッジの前記筺体の前記開口部を横断して延在している筺体を備え、
前記エアロゾル発生装置が、前記カートリッジを受容するための空洞部を画定する本体と、電気電源と、前記電気電源を前記ヒーター組立品に接続させるための電気接点とを備える、電気的に動作するエアロゾル発生システム。

【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用の流体透過性ヒーター組立品に関連する。特に、本発明は、平面のフィラメント配置を含む、平面の流体透過性ヒーター組立品に関する。

【背景技術】

【0002】

性能が改良された流体透過性ヒーター組立品を有することが望ましいであろう。特に、接点と加熱性能が最適化された流体透過性ヒーター組立品を有することが望ましいであろう。

【発明の概要】

【0003】

本発明によれば、エアロゾル発生システム用の流体透過性ヒーター組立品が提供されている。流体透過性ヒーター組立品は、平面の導電性フィラメント配置と、平面のフィラメント配置に電気接触し、平面のフィラメント配置を外部電源に接続するための第１接触点及び第２接触点とを含む。長手方向軸は、第１接触点と第２接触点との間に画定される。ヒーター組立品では、中央抵抗Ｒｃは、長手方向軸上に位置する２点の間の電気抵抗であり、２点のうちの一方は、第１と第２接触点との間の距離のうち、第１接触点から４０パーセントに相当する距離に位置し、２点のうちの他方は、第１接触点から６０パーセントに相当する距離に位置する。第１抵抗Ｒ１は、第１接触点と、第１と第２接触点との間の距離のうち、第１接触点から２０パーセントに相当する距離において、長手方向軸上に位置する点との間の電気抵抗である。第２抵抗Ｒ２は、第２接触点と、第１と第２接触点との間の距離のうち、第１接触点から８０パーセントに相当する距離において、長手方向軸上に位置する点との間の電気抵抗である。第１抵抗に対する中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ１は、２から４００の間であり、第２抵抗に対する中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ２は、２から４００の間である。

【0004】

第１抵抗に対する中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ１は、２から３００の間が好ましく、４０から２００の間がさらに好ましい。

【0005】

第２抵抗に対する中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ２は、２から３００の間が好ましく、４０から２００の間がさらに好ましい。

【0006】

ヒーター組立品は、第１接触点と第２接触点との間の電気抵抗に相当する、合計抵抗Ｒｔを含む。

【0007】

合計抵抗に対する中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒｔは、少なくとも０．３又は０．４、好ましくは０．５、０．６、又は０．７が好ましい。

【0008】

合計抵抗に対する第１抵抗の比Ｒ１／Ｒｔは、０．００５から０．１２５の間が好ましく、０．０１より大きいことが好ましく、０．０１から０．１の間がさらに好ましく、０．０５から０．１の間がさらにより好ましい。

【0009】

合計抵抗に対する第２抵抗の比Ｒ２／Ｒｔは、０．００５から０．１２５の間が好ましく、０．０１より大きいことが好ましく、０．０１から０．１の間がさらに好ましく、０．０５から０．１の間がさらにより好ましい。

【0010】

中央抵抗Ｒｃは、第１と第２接触点との間のヒーター組立品の合計電気抵抗Ｒｔの少なくとも５０パーセントに相当するのが好ましい。第１及び第２抵抗はそれぞれ、最大で合計電気抵抗の約１３パーセントに、最小で合計電気抵抗Ｒｔの約０．５パーセントに相当するのが好ましい。

【0011】

中央抵抗Ｒｃは、最大で合計抵抗Ｒｔの約９９パーセントに相当し得る。中央抵抗は、合計抵抗Ｒｔの約８０パーセントから約９８パーセントに相当するのが好ましく、約９０パーセントから約９５パーセントがより好ましい。フィラメント配置の、選択したある領域においてそのように電気抵抗が高くなることによって、この加熱領域において目標を定めてフィラメントを抵抗加熱し、蒸発することになるエアロゾル形成流体を効率的に蒸発させることができる。

【0012】

原則として、特定の値に関連して「約」という用語が本明細書全体を通して使用される時はいつでも、「約」という用語に続く値は、技術的な考慮事項のため、厳密に正確なその特定の値を持つ必要はないと理解される。ただし、特定の値に関連して使用される「約」という用語は常に、用語「約」に続く特定の値を含み、かつ明示的に開示するものと理解されるだろう。

【0013】

比較的低い第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２を含む、第１と第２接触点に隣接した、且つ、第１と第２接触点との間にある領域は、ヒーター組立品の電気接触領域を画定する。フィラメント配置の接触領域を通って流れる電流が熱に変換されないよう、又は実質的に変換されないように、接触領域が設計される。比較的高い中央抵抗を含む、第１と第２接触点との間の中央領域は、ヒーター組立品の加熱領域を画定する。

【0014】

上記で画定された範囲における、中央抵抗と第１抵抗、及び、中央抵抗と第２抵抗との間の電気抵抗の比、特に、最大でそれぞれの合計電気抵抗の約１３パーセントに相当し、同時に、最小で合計電気抵抗の約０．５パーセントに相当する、第１及び第２接触点に近い低電気抵抗との比が、ヒーター組立品の性能に有益であることがわかっている。

【0015】

接触点に近い低電気抵抗は、加熱領域の電気抵抗よりずっと小さいことが好ましい。接触点に近い電気抵抗はまた、規定の最小値を有してもよい。

【0016】

接触点に近い低電気抵抗は、例えば、例えばフィラメント配置の加熱領域用に好まれるメッシュのような、メッシュ密度の低いメッシュを含むフィラメント配置を含むヒーター組立品と比較すると、ヒーター組立品の電気接点に良い影響を及ぼし得る。さらに、低電気抵抗によって、加熱が所望される、より中央に配置された加熱領域に加熱電流が良好に送られる。一方、第１及び第２抵抗に対して中央抵抗、特に、接触領域における最小電気抵抗の特定比を有することにより、加熱領域から接触領域への熱の放散を限定する利点を有する。これによって、蒸発が起こる、ヒーター組立品の中央面に熱が保持され得る。ヒーター及び各エアロゾル発生装置の全体電力消費量が制限されてもよい。さらに、接触領域における、通常はポリマー材である現在可能な任意の外側被覆材は、熱による影響がより少ない。

【0017】

例えば加熱領域及び接触領域における特定の材料、サイズ、又は構造の選択といった、ヒーター組立品の抵抗配分のこのような多様性によって、加熱領域を変化、特に、拡大させすぎることなく、フィラメント配置の全サイズを変化、特に、拡大させることができる。エアロゾル発生装置の電源システムに過度な要求が課されないよう、これが要求されるか、又は所望され得る。

【0018】

本発明によるヒーター組立品は、約０．５オームから約４オームの間の合計抵抗Ｒｔを有し得、約０．８オームから約３オームの間がさらに好ましく、約２．５オームがさらにより好ましい。

【0019】

中央抵抗Ｒｃは、約０．５オームより高いことが好ましく、約１オームより高いのがさらに好ましく、約２オームより高いのがさらにより好ましい。

【0020】

第１抵抗Ｒ１は、約１００ｍオームより低いことが好ましく、例えば、抵抗が約５ｍオームと約２５ｍオームとの間といった、約５０ｍオームより低いことがさらに好ましい。第１抵抗は、約３ｍオームより高いことが好ましく、約５ｍオームより高いことがより好ましい。

【0021】

第２抵抗Ｒ２は、約１００ｍオームより低いことが好ましく、例えば、抵抗が約５ｍオームと約２５ｍオームとの間といった、約５０ｍオームより低いことがさらに好ましい。第２抵抗は、約３ｍオームより高いことが好ましく、約５ｍオームより高いことがより好ましい。

【0022】

本明細書を通して値が述べられる時はいつでも、その値が明示的に開示されることが理解される。しかし、値は技術的考慮のために厳密に特定の値ではなくてもよいことも理解される。

【0023】

本発明におけるヒーター組立品の抵抗は、メッシュフィラメントを含む従来のヒーター組立品とは異なり、その従来のヒーター組立品は例えば、フィラメント配置全体において同一のメッシュ密度を有する同種のメッシュがヒーター組立品に取り付けられているか、又は、フィラメント配置が接触点として２つの金属側面プレートを有するメッシュで構成されている。例えば、中央加熱領域に使用される材料又はフィラメント構造によっては、接触領域における抵抗は、接触点として金属プレートを使用する場合より高いが、加熱領域では同じか又は高くてもよい。

【0024】

接触点の近くで画定された低電気抵抗により、フィラメント配置の接触及び加熱を考慮して、及び、組立品及びヒーター組立品の使用を考慮して、ヒーター組立品にかかる抵抗が最適化され得る。

【0025】

ヒーター組立品の中央抵抗値は、所望の蒸発結果によって、又は、例えば、ヒーター組立品のパラメータ、又は、ヒーター組立品が共に使用されることになるエアロゾル発生装置のパラメータによって、画定及び選択され得る。例えば、中央抵抗値は、蒸発することになる液体によって（粘度、蒸発温度、蒸発物質量、等）、選択され得る。

【0026】

加熱領域の配置と電気抵抗は、フィラメント配置の中央面のフィラメントによって効率的に加熱され、蒸発されることになる液体のために提供され、適合されることが好ましい。

【0027】

ヒーター組立品の接触領域の配置及び電気抵抗、又は、フィラメント配置の第１及び第２側面の配置及び電気抵抗は、外部電源にフィラメント配置を良好に電気接触させるよう提供され、適合されるの好ましい。接触領域はまた、加熱領域、又は、フィラメント配置の中央面と最適に相互作用するようそれぞれ適合される。

【0028】

本発明によるヒーター組立品はさらに、長手方向軸上に位置する２点の間の電気抵抗に相当する第１境界抵抗Ｒ１ｔｐを含み得、２点のうちの一方は、第１と第２接触点との間の距離のうち、第１接触点から２０パーセントに相当する距離に位置し、２点のうちの他方は、第１接触点から４０パーセントに相当する距離に位置する。ヒーター組立品はさらに、長手方向軸上に位置する２点の間の電気抵抗に相当する第２境界抵抗Ｒ２ｔｐを含み得、２点のうちの一方は、第１と第２接触点との間の距離のうち、第１接触点から６０パーセントに相当する距離に位置し、２点のうちの他方は、第１接触点から８０パーセントに相当する距離に位置する。第１抵抗に対する第１境界抵抗の比Ｒ１ｔｐ／Ｒ１は、１．１から４００の間であり、第２抵抗に対する第２境界抵抗の比Ｒ２ｔｐ／Ｒ２は、１．１から４００の間であり、第１境界抵抗に対する中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ１ｔｐは、１．１から４００の間であり、第２境界抵抗に対する中央抵抗の比Ｒｃ／Ｒ２ｔｐは、１．１から４００の間である。

【0029】

比Ｒ１ｔｐ／Ｒ１、Ｒ２ｔｐ／Ｒ２、Ｒｃ／Ｒ１ｔｐ、Ｒｃ／Ｒ２ｔｐは、２から３００の間が好ましく、４０から２００の間がより好ましい。

【0030】

第１境界抵抗Ｒ１ｔｐを含むフィラメント配置の第１境界面は、第１側面と、フィラメント配置又はヒーター組立品の中央面それぞれとの間に配置される。第２境界抵抗Ｒ２ｔｐを含むフィラメント配置の第２境界面は、第２側面と中央面との間に配置される。各境界面は、実質的には、対応する第１及び第２側面の第１及び第２抵抗から、中央面の中央抵抗までの範囲で、電気抵抗を含む。

【0031】

例えば、電気抵抗に勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を設ける、といった、境界電気抵抗を設けることによって、ヒーター組立品における電力分配のスムーズな移行及びそれぞれの加熱を達成し得る。

【0032】

境界抵抗は、中央抵抗よりも第１及び第２抵抗に近いことが好ましい。

【0033】

第１及び第２境界抵抗は、ヒーター組立品の第１と第２接触点との間において、長手方向軸の２０パーセントを超えて延在する。

【0034】

「平面の」ヒーター組立品又は「平面の」フィラメント配置という用語は、本明細書全体を通して実質的に二次元の位相幾何学的マニホールドの形態であるフィラメント配置又は平面のヒーター組立品を意味するために使用される。従って、平面のフィラメント配置及び平面のヒーター組立品は、実質的に第三の寸法よりも大きい表面に沿って二次元的に延在する。特に、その表面内での二次元的な平面のフィラメント配置の寸法は、表面に対して垂直の第三の寸法よりも少なくとも５倍大きい。平面のフィラメント配置及び平面のヒーター組立品の例は、２つの実質的に平行な架空表面間の構造であって、ここでこれらの２つの架空表面間の距離は、実質的にその表面内の延長部分よりも小さい。いくつかの好適な実施形態では、平面のフィラメント配置は平坦であり、平面のヒーター組立品は実質的に平坦である。その他の実施形態では、平面のフィラメント配置及び平面のヒーター組立品は、一つ以上の寸法に沿って曲がっており、例えばドーム形状またはブリッジ形状を形成する。

【0035】

平面のフィラメント配置は、平面の加熱要素において使用されるのが好ましく、その加熱要素は、製造中に簡単に取り扱うことができ、丈夫な構造を提供する。

【0036】

「フィラメント」という用語は、本明細書全体を通して、２つの電気接点間に配置された電気的な経路を意味するために使用される。フィラメントは任意に、いくつかの経路またはフィラメントにそれぞれ枝分かれ・分岐させてもよく、またはいく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、平坦型、またはその他の任意の断面形状を有してもよい。フィラメントは、真っ直ぐな様式または曲がった様式で配置されてもよい。

【0037】

「フィラメント配置」という用語は、本明細書全体で１つの、または好ましくは複数のフィラメントの配置を意味するために使用される。フィラメント配置は、例えば相互に並列に配列された、フィラメントのアレイであってもよい。フィラメントはメッシュを形成しうることが好ましい。メッシュは織物または不織布であってもよい。フィラメント配置は、約０．５マイクロメートルから約５００マイクロメートルの間の厚さを持つことが好ましい。フィラメント配置は、例えば、平行または交差した導電性フィラメントのアレイの形態としうる。フィラメントは、例えば、エッチング加工されてフィラメント又は中央面及び側面における開口部を画定する導電性の箔、例えば、ステンレス鋼スチール箔から形成された、電気接点と一体型として形成され得る。

【0038】

フィラメント配置の中央面は常に、フィラメント配置の第１側面と第２側面との間に配置される。中央面は、第１と第２側面との間の幾何学的中央（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｍｉｄｄｌｅ）に配置されるのが好ましい。例えば、長方形状のフィラメント配置といった、横方向延長部より縦方向延長部が長いフィラメント配置では、中央面及び側面もまた、縦方向又は長方形状を有し得る。

【0039】

フィラメント配置の第１及び第２側面の電気抵抗は、フィラメント配置全体の加熱レジームに応じて、又は、フィラメント配置がヒーター基体に接触する方法又はヒーター組立品に接触する方法に応じて、選択され得る。

【0040】

第１及び第２抵抗は、２つ側面のそれぞれの上で同様に分配されてもよい。

【0041】

第１及び第２抵抗は、それぞれの側面の上で不規則に分配されてもよい。例えば、より高い電気抵抗が縁部領域において提供されてもよく、より低い電気抵抗が側面の中央領域において提供されてもよい。

【0042】

第１及び第２抵抗は、中央抵抗と同じか、又は、中央抵抗に対して対称であってもよい。しかしながら、第１及び第２抵抗は、異なってもよい。印加される電圧を考慮したフィラメント配置の配置（第１及び第２接触点が、接地されているか、又は、電圧に接続されている）によって、局地加熱がわずかに異なってもよい。異なる電気抵抗、例えば、第１及び第２側面における異なるフィラメント材又はフィラメント密度は、加熱における差を均一にするのに使用され得、さらに、ヒーター組立品の温度のばらつきを平衡化する。従って、フィラメント配置の加熱領域全体にわたる、一定の加熱が支持される。

【0043】

本発明による平面の流体透過性ヒーター組立品はまた、多様な中央抵抗又は第１及び第２抵抗、又は、長手方向軸に対する中央抵抗及び第１及び第２抵抗の多様性を含み得る。

【0044】

ヒーター組立品は、例えば、第１接触点から第２接触点まで延在する中央長手方向領域を含み得、中央長手方向領域における電気抵抗は、中央長手方向領域の外側の電気抵抗より低い。

【0045】

例えば、中央長手方向領域よりも、フィラメント配置に沿った縁部領域において、より少ない又はより小さいフィラメントが配置され得る。例えば、メッシュ密度は、フィラメント配置に沿った横長手方向領域よりも、中央長手方向領域において高くてもよい。これによって、電力分配が、中央面の中央領域上に集中し得る。そのような特定の電力分配は、例えば、平面のフィラメント配置によって実現され得、長手方向軸の方向において、より多くのフィラメントが、中央長手方向領域の外側よりも、中央長手方向領域において配置される。

【0046】

電気抵抗は、フィラメント配置に使用される材料の選択によって、又は、フィラメント配置におけるフィラメントのサイズ及び配置によって、画定され、変化してもよい。電気抵抗は、予め選択されたフィラメント材によって、フィラメント配置の全エリアに対する開エリアの比によって画定されるのが好ましい。

【0047】

例えば、流体透過性ヒーター組立品は、導電性の平面のフィラメント配置と、平面のフィラメント配置に電気接触するための第１接触点及び第２接触点とを含み得る。長手方向軸は、第１接触点と第２接触点との間に画定される。ヒーター組立品では、中央面Ｓｃは、長手方向軸に垂直に置かれ、長手方向軸上に配置された２点において長手方向軸と交差する２つの線の間を延在する、ヒーター組立品のエリアであり、２点のうちの一方は、第１と第２接触点との間の距離のうち、第１接触点から４０パーセントに相当する距離に位置し、２点のうちの他方は、第１接触点から６０パーセントに相当する距離に位置する。第１側面Ｓ１は、長手方向軸に垂直に置かれ、第１接触点と、長手方向軸上に配置され、第１と第２接触点との間の距離のうち第１接触点から２０パーセントに相当する距離に位置する点とにおいて長手方向軸と交差する２つの線の間を延在する、ヒーター組立品のエリアである。第２側面Ｓ２は、長手方向軸に垂直に置かれ、第２接触点と、長手方向軸上に配置され、第１と第２接触点との間の距離のうち第１接触点から８０パーセントに相当する距離に位置する点とにおいて長手方向軸と交差する２つの線の間を延在する、ヒーター組立品のエリアである。

【0048】

中央面Ｓｃは、開エリアＳｃＯＡを画定する複数の開口部を含み、第１側面Ｓ１は、開エリアＳ１ＯＡを画定する複数の開口部を含み、第２側面Ｓ２は、開エリアＳ２ＯＡを画定する複数の開口部を含む。第１側面の開エリアに対する中央面の開エリアの比ＳｃＯＡ／Ｓ１ＯＡは、１．１から３０の間であり、第２側面の開エリアに対する中央面の開エリアの比ＳｃＯＡ／Ｓ２ＯＡは、１．１から３０の間である。第１側面対する中央面の開エリアの比ＳｃＯＡ／Ｓ１ＯＡ、又は、第２側面対する中央面の開エリアの比ＳｃＯＡ／Ｓ２ＯＡは、例えば、２から１５の間、又は、１５から２８の間といった、２から２８の間であることが好ましい。

【0049】

中央面ＳｃＯＡの開エリアは、中央面の全エリアの約４０パーセントから約９０パーセントの間であってもよい。中央面の開エリアは、約５０パーセントから約８０パーセントの間であることが好ましく、約５０パーセントから約７０パーセントの間がより好ましい。

【0050】

ヒーター組立品は、フィラメント配置に対して、長手方向軸の長さに沿った一定の幅を有し得る。

【0051】

ヒーター組立品は、長手方向軸の長さに沿って変化する幅を有し得る。これらの場合、開エリアを計算するため、ヒーター組立品を、長手方向軸から最も離れたフィラメント配置の点を通過する、長手方向軸に平行な２つの線の間の長方形エリアと考える。これによって、ヒーター組立品のより狭い部分にフィラメント配置がない場合は、開エリアとしてカウントされる。

【0052】

加熱のほとんどは、２つの接触点の間のヒーター組立品の中央面で起こり得る。側面では、発熱はほとんど起こらなくてもよい。

【0053】

中央面の開エリアは、複数の開口部によって形成され、その開口部は、蒸発することになる流体に対して最適化されたサイズ及び配分を有し、開口部内に貫通し、流体を直接、効率的に加熱可能であることが好ましい。

【0054】

各側面の開エリアは、中央面の開エリアより小さい。しかしながら、第１側面の開エリアは、第１側面の全エリアの約１０パーセントより大きくはなく、また、第２側面の開エリアは、第２側面の全エリアの約１０パーセントよりは大きくないことが好ましい。側面の開エリアはそれぞれ、約５から約３５パーセントの間、例えば、側面の全エリアの約５から約２０パーセントの間、又は、約５から約１５パーセントの間といった範囲にあってもよい。

【0055】

側面の開エリアが小さいか又はほとんどないことによって、例えば、フィラメント配置の中央面に好適なメッシュ、といった、例えば密度の低いメッシュと比べ、これらの側面における電気接触を向上させるこができる。

【0056】

さらに、側面の複数の開口部は、ヒーター組立品の外に液体が漏れるの制限し得る。通常、液体は、例えばタンクシステム又はカートリッジといった、液体保存リザーバから、ヒーター組立品へ供給される。液体は、液体が加熱され、蒸発され得る中央面の複数の開口部内に浸透する。

【0057】

液体は、例えば毛細管現象を介して、ヒーター基体と、ヒーターの径方向外向きの接触部分との間を通過する傾向がある。従来のフィラメント配置で箔を接触部分と使用する場合、この効果は有意であり得る。

【0058】

側面に複数の開口部を設けることによって、液体は開口部に浸入し、従って側面において保持されることになる。

【0059】

さらには、接触部分の外側被覆が容易になる。外側被覆は通常、例えば、薄い接触箔又は荒いメッシュを使用する場合、接触部分を安定化させる目的で使用される。側面は、例えば、耐熱ポリマーで外側被覆されてもよい。外側被覆は、個々のフィラメントの誤配置、又はフィラメント縁部がほどけるのを防止し得る。側面又は接触部分全体を外側被覆すれば、側面の安定化が向上され得る。これによって、ヒーター組立品を組み立てるとき、フィラメント配置を取付けやすくなり得る。また、フィラメント配置の形態及び形状が保持されやすくなり得る。従って、フィラメント装置を使用したヒーターの再現性及び信頼性が向上され得る。

【0060】

外側被覆材は、本発明による流体透過性ヒーターで使用するのに好適な、任意の材料であってよい。外側被覆材は、例えば、ポリイミド、又は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）といった、熱可塑性物質といった、高温（摂氏３００度超）に耐え得る材料であってもよい。

【0061】

フィラメント配置において、外側被覆材は、第１及び第２側面の開口部内に入り込み得る。開口部は、例えば、フィラメント配置においてマイクロチャネルを形成し得る。従って、フィラメント配置の材料と外側被覆材との間の接続が向上され得る。開エリア、特にサイズの小さい開口部の低値によって、外側被覆材が側面において保持され、流れないことをさらに支持され得る。

【0062】

フィラメント配置に複数の開口部が設けられると、漏れが、外側被覆された側面によって防止されるか又は低減され得る。外側被覆された側面の表面が平面でないことにより、表面の不規則性が液体保持の役目となり得る。

【0063】

フィラメント配置の中央面の開エリアの比又は開エリアの値、又は、中央面の複数の開口部の開口部の数、サイズ、及び配置は、例えば、蒸発することになる液体に応じて選択され得る（粘度、蒸発温度、蒸発物質量、等）。

【0064】

フィラメント配置の第１及び第２側面の開エリアの比又は開エリアの値は、例えば、フィラメント配置を通る加熱レジームによって、又は、フィラメント配置をヒーター基体に接触させるか又はヒーター組立品を接触させる方法によって、選択され得る。２つの側面の開エリアの値はまた、例えば、使用される外側被覆材によって選択され得る（流速、外側被覆中の温度、等）。

【0065】

側面の複数の開口部は、２つの側面のそれぞれにわたって同様に、及び、規則的に配置され得る。

【0066】

側面の複数の開口部は、側面のそれぞれにわたって不規則に配置され得る。例えば、より多い、又はより大きい開口部が、縁部領域に設けられ得、より小さい、又はより少ない開口部が側面の中央領域に設けられ得る。

【0067】

２つの側面の開口部の量及び配分は、中央面と同一か、又は、中央面に対して対称であってもよい。しかしながら、例えば、フィラメント配置に特定の電力を適用することによる加熱の差異を平衡化するため、２つの側面の開口部の量及び配分は、２つの側面において異なってもよい。

【0068】

側面と中央面との間に配置される境界面は、側面の開エリアから中央面の開エリアまでの範囲にわたって開エリア勾配を含み得る。

【0069】

平面のフィラメント配置は、例えば、パーフォレートされたシートであってもよい。パーフォレートされたシートの中央面は、複数の開口部によって互いから分離され、距離を置かれた複数のヒーターフィラメントを含み得る。パーフォレートされたシートの側面はそれぞれ、複数の開口部を含み得る。

【0070】

開口部は、例えば、化学エッチング又はレーザー処理によって製造され得る。

【0071】

平面のフィラメント配置は、例えば、メッシュ配置であってもよく、中央面のメッシュと、第１及び第２側面のメッシュがそれぞれ、メッシュ密度を含む。中央面のメッシュ密度は、第１及び第２側面のそれぞれにおけるメッシュ密度よりも低い。従って、電気抵抗は、中央面のよりも２つの側面の方が低い。メッシュのフィラメント間の隙間は、中央面の開エリアと、第１及び第２側面のそれぞれの開エリアとを画定する。

【0072】

メッシュ配置は、メッシュの異なる表面を製造するための異なる織り方法を適用して織ることによって製造されてもよい。これによって、側面及び中央面のメッシュ密度が様々である、メッシュの単一ストリップ又は一続きのバンドが製造され得る。一続きに製造されたメッシュのバンドは、メッシュの適切なサイズのストリップに切断され得る。

【0073】

フィラメント配置は、低コストで、信頼可能且つ繰り返し可能な方法で製造され得る。フィラメント配置は、１つの製造ステップで製造することができ、個々のフィラメント配置部品の組立てを必要としない。

【0074】

メッシュ配置では、電気抵抗勾配に一致するメッシュ密度勾配は、第１側面と中央面との間、及び、中央面と第２側面との間に配置され得る。これらのメッシュ勾配は、中央面と側面との間の境界面を表わし得る。

【0075】

中央面のメッシュは、中央面のメッシュの縦糸開口と同じサイズを有する横糸開口を含み得る。これによって、中央面に規則的な、方形状の開口部を有するメッシュが製造され得る。

【0076】

第１及び第２側面のメッシュは、ゼロより大きい横糸開口を備えてもよいし、縦糸開口を含まなくてもよい。これによって、２つの側面のメッシュの、非常に小さい、規則的に配置された開口部が製造され得る。

【0077】

フィラメント配置の織方向に、同数の（縦糸）フィラメントが、フィラメント配置の全長に沿って互いに隣り合って配置されることが好ましい。これらの実施形態では、一続きの縦糸フィラメントが、少なくとも第１側面から第２側面まで延在するのが好ましく、フィラメント配置の全長に沿うのがより好ましい。この方法によって、メッシュ配置が製造され得、２つの側面の縦糸開口は、中央面の縦糸開口に等しい。

【0078】

フィラメント配置がメッシュ配置であることが好ましい。

【0079】

フィラメント配置のフィラメントについては、フィラメント配置を製造するのに、及び、加熱されるのに好適な任意の導電性の材料が使用され得る。

【0080】

フィラメント配置用の好適な材料とは、金属合金、カーボンファイバを含む、金属である。カーボンファイバは、フィラメントの抵抗を変化させるよう、金属又はその他のキャリア材料に追加され得る。

【0081】

フィラメント径は、約８マイクロメーターから約５０マイクロメーターの間の範囲であり得、約１０マイクロメーターから約３０マイクロメーターの間が好ましく、例えば約１６マイクロメーターといった、約１２マイクロメーターから約２０マイクロメーターの間がさらに好ましい。

【0082】

メッシュから成る側面は、圧縮され得る。これによって、メッシュの個々のフィラメント間の電気接触、従って、フィラメント配置との接触が、向上され得る。

【0083】

中央面の開口部のサイズは、例えば、約６０マイクロメーターから約８０マイクロメーターの間の長さ及び幅又は径といった、例えば、約２５マイクロメーターから約７５マイクロメーターの間の長さ及び幅、又は径を有し得る。

【0084】

側面の開口部サイズは、例えば、約０．５マイクロメーターから約７５マイクロメーターの間の長さ及び幅を有し得る。側面の開口部のサイズは、例えば、約０．５マイクロメーターに対して長さが減少するとき、幅が最大で約７５マイクロメーターであることが好ましい。側面の開口部のサイズは、約５マイクロメーターから約５０マイクロメーターの間の径、又は、対応する開口部エリアの径を有するのが好ましい。

【0085】

平面のフィラメント配置の中央面は、例えば約２５平方ミリメートルといった、例えば約１０平方ミリメートルから約３０平方ミリメートルの間の範囲といった、例えば約５平方ミリメートルから約３５平方ミリメートルの間の範囲のサイズを有し得る。中央面は、例えば、約５×５平方ミリメートルといった、実質的には方形形態が好ましいが、長方形を有することが好ましい。熱放散は、ほぼ同じ長さ及び幅を有する表面において低く保持され得る。

【0086】

側面は、例えば、約５平方ミリメートル又は約１０平方ミリメートルといった、例えば、約５平方ミリメートルから約１０平方ミリメートルの間の範囲といった、例えば、約３平方ミリメートルから約１５平方ミリメートルの間の範囲のサイズを有し得る。

【0087】

フィラメント上の接触位置又は接触点によって、接触点間の距離は、フィラメント配置の全長に等しくてもよい。通常、２つの接触点間の距離は、フィラメント配置の全長より短い。接触点を超えて長手方向に延在する、フィラメント配置の残りの長手端部の仕様は、側面の仕様に等しいか又は類似し、且つ、本明細書に説明される通りであるのが好ましい。特に、メッシュフィラメントの長手端部は、側面のような抵抗と開エリアとを含むのが好ましい。

【0088】

側面は、例えば、約５×（１－２）平方ミリメートルの長方形ストリップといった、ストリップの形態を有するのが好ましい。

【0089】

接触部分又は側面のサイズはそれぞれ、例えばポゴピンとの接触といった、ヒーター組立品を電源に接続するのに使用されるコネクタを使用して、良好な接触をもたらすよう適合され得る。

【0090】

中央面の複数の開口部の開口部数は、例えば、１平方ミリメートルあたり、開口部の数が約５から約１００の範囲であり得ることが好ましく、例えば１平方ミリメートルあたり開口部の数が約４０と言った、１平方ミリメートルあたり開口部の数が約１５から約７０の間が好ましい。

【0091】

側面の複数の開口部の開口部数は、例えば、１平方ミリメートルあたり、開口部の数が約２０から約４００の間の範囲であり得、例えば１平方ミリメートルあたり開口部の数が約３００から約３５０の間といった、１平方ミリメートルあたり開口部の数が約５０から約３５０の間であるのが好ましい。

【0092】

フィラメント配置は、事前処理され得る。事前処理は、例えば、フィラメント表面の表面特性を変えるといった、化学的又は物理的事前処理であってもよい。例えば、フィラメントの湿潤性を向上させるためにフィラメント表面が処理されてもよく、その処理は中央面又は加熱領域のみであることが好ましい。湿潤性の増加は、電気蒸発装置で通常使用される液体、すなわちＥ液体（ｅ－ｌｉｑｕｉｄｓ）にとっては特に好ましいことが見出されている。Ｅ液体は通常、グリセリン又はプロピレングリコールといった、エアロゾル形成体を含む。液体はさらに、風味材又はニコチンを含んでもよい。

【0093】

本発明による、加熱されたフィラメント配置によって蒸発されるエアロゾル形成液体は、少なくとも１つのエアロゾル形成体及び液体添加剤を含む。

【0094】

エアロゾル形成液体は水を含んでもよい。

【0095】

液体添加剤は、液体風味または液体刺激物質のうちのいずれか一つまたは任意の組み合わせであってもよい。液体風味は、例えばたばこ風味、たばこ抽出物、果実風味、またはコーヒー風味を含んでもよい。液体添加剤は、例えばスイート系の液体（例えば、バニラ、キャラメル、およびココアなど）、ハーブ液、スパイス系の液体、または刺激的な液体（例えば、カフェイン、タウリン、ニコチン、もしくは食品業界で使用される公知の他の刺激剤を含有する液体）であってもよい。

【0096】

有利には、流体透過性ヒーター組立品は基体を含み、その基体は、基体を貫通する開口部を含む。導電性の平面のフィラメント配置は、基体の開口部にわたって延在する。ヒーター組立品はさらに、平面のフィラメント配置を基体に取り付ける締付手段を含む。

【0097】

締付手段はそれ自体が導電性であってよく、締付手段はフィラメント配置を通した加熱用電流を供給するための電気接点としての役目をする。

【0098】

締付手段は、化学的又は機械的な締付手段であってもよい。フィラメント配置は、例えば、結合又は接着することによって基体に取り付けられ得る締付手段は、クランプ、スクリュー、又はフォームロックの締付手段といった、機械的な締付手段であることが好ましい。クランプ及びフィラメント配置をヒーター基体にクランプするためのクランプを使用する平面のヒーター組立品は、国際特許公開ＷＯ２０１５／１１７７０１に詳細が説明されてきた。これによって、この国際特許公開ＷＯ２０１５／１１７７０１を参照し、本明細書で使用され、説明されるヒーター組立品及びクランプに関するその内容が、これによって取り込まれる。

【0099】

締付手段は、前述の締付手段の１つ又は組み合わせであってもよい。

【0100】

ヒーター組立品は平面のヒーター組立品であることが好ましく、抵抗加熱可能な流体透過性の、平面のヒーター組立品であることが好ましい。

【0101】

本発明によれば、電気的に動作するエアロゾル発生システムがまた、提供されている。システムは、エアロゾル発生装置と、液体エアロゾル形成基体を含むカートリッジを含む。システムは、本発明による、加熱液体エアロゾル形成基体用に本明細書で説明した流体透過性ヒーター組立品をさらに含む。カートリッジは、開口部を有する筺体を含み、ヒーター組立品が、カートリッジの筺体の開口部を横切って延在する。エアロゾル発生装置は、カートリッジを受容するための空洞部を画定する本体と、電気電源と、フィラメント配置を加熱するため、電気電源をヒーター組立品に接続する、つまり、ヒーター組立品の第１及び第２接触点に接続するための電気接点とを含む。

【0102】

カートリッジは、少なくともエアロゾル形成体と液体添加剤とを含む液体を含むことが好ましい。

【0103】

エアロゾル発生システムの特徴及び利点が、本発明によるヒーター組立品に関して説明されてきた。
本発明についてはさらに、実施形態に関して説明するが、これを下記の図表によって例示する。

【図面の簡単な説明】

【0104】

【図1】図１は、ヒーター組立品の抵抗配分の略図である。

【図2】図２は、メッシュ配置の略図である。図２ａは、図２のメッシュ配置の抵抗配分の略図である。

【図3】図３は、メッシュ配置を有するヒーター組立品の分解図である。

【図4】図４は、図３の、組み立てられたヒーター組立品を示す。

【図5】図５は、メッシュ配置を有するヒーター基体を示す。

【図6】図６は、図５の拡大図である。

【図7】図７は、メッシュ配置の境界及び接触領域の拡大図を示す。

【図8】図８は、メッシュヒーターの、すずメッキされた接触領域を示す。

【図9】図９は、メッシュ配置の別の実施形態の略図である。

【発明を実施するための形態】

【0105】

図１では、ヒーター組立品の長手方向軸１００に沿った、位置０％の第１接触点と位置１００％の第２接触点との間の、抵抗配分の一例の略図が示されている。縦軸は、最大でヒーター組立品の合計抵抗Ｒｔである、ヒーター組立品の抵抗（Ｒ）を示す。横軸（Ｌ［％］）は、第１接触点から第２接触点までの、長手方向軸上の位置を示す。

【0106】

図１の例では、ヒーター組立品は第１抵抗Ｒ１を含み、その第１抵抗Ｒ１は、０の第１接触点で始まり、第２接触点へ、長手方向軸に沿って２０パーセントを超えて存在する。第１境界抵抗Ｒ１ｔｐは、長手方向軸に沿って、２０パーセントから４０パーセントの間に存在する。中央抵抗Ｒｃは、長手方向軸に沿って、第１接触点後の、４０パーセントから６０パーセントの間に存在する。第２境界抵抗Ｒ２ｔｐは、長手方向軸に沿って、第１接触点後の、６０パーセントから８０パーセントの間に存在する。第２抵抗は、第１と第２接触点との間の長手方向軸に沿って、８０パーセントから１００パーセント、つまり、ヒーター組立品の最後の２０パーセントにわたって存在する。

【0107】

ヒーター組立品は、第１及び第２接触点において接触され、電流がヒーター組立品のフィラメント配置を通って流れることができる。

【0108】

第１抵抗Ｒ１は、合計抵抗Ｒｔの最大１３パーセントまでであってよく、且つ、合計抵抗Ｒｔの０．５パーセントと同じくらい低くてもよい。

【0109】

第１境界抵抗Ｒ１ｔｐ及び第２境界抵抗Ｒ２ｔｐはそれぞれ、ヒーター組立品の境界面で加熱が拡大するのを防止するよう、中央抵抗よりも高くはない。通常、第１境界抵抗Ｒ１ｔｐ及び第２境界抵抗Ｒ２ｔｐは、第１抵抗Ｒ１と中央抵抗Ｒｃとの間、又は、中央抵抗Ｒｃと第２抵抗Ｒ２との間の値をそれぞれ有する。中央抵抗Ｒｃは、ヒーター組立品の合計抵抗Ｒｔの約５０パーセントである。中央抵抗Ｒｃは、合計抵抗Ｒｔの５０パーセントより大きいことが好ましい。第２抵抗は、合計抵抗Ｒｔの最大１３パーセントまでであってよく、且つ、合計抵抗Ｒｔの０．５パーセントと同じくらい低くてもよい。

【0110】

第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２、第１境界抵抗Ｒ１ｔｐ及び第２境界抵抗Ｒ２ｔｐ、及び、中央抵抗Ｒｃの合計が、ヒーター組立品の合計抵抗Ｒｔとなる。

【0111】

図２では、抵抗加熱可能な平面の流体透過性ヒーター用メッシュ配置１が示されている。メッシュ配置は、長さ１０１（Ｌｆ）を有する長方形状を有する。メッシュフィラメントは、接触点２８、４８によって表示されるような１つのスポットにおいて、例えば、ポゴピンによって、接触され得る。接触点２８、４８に、電圧が印加される。

【0112】

ヒーター組立品内に配置され、接触点２８、４８において接触されると、フィラメント配置のエリアが、第１接触点２８と第２接触点４８との間の距離の２０パーセントを超えてそれぞれ延在するヒーター面を画定する。

【0113】

長手方向軸１００は、第１接触点２８と第２接触点４８の間に画定され、長手方向軸は、フィラメント配置１の中央長手方向軸に相当する。長手方向軸１００に沿って、ヒーター面の抵抗が測定される（図１参照）。

【0114】

第１側面１１は、第１接触点２８から、第１接触点２８と第２接触点４８との間の距離の２０パーセントにわたって、長手方向軸に沿って、第２接触点４８の方向に延在する。

【0115】

第１境界面１２は、第１接触点２８と第２接触点４８との間の距離の２０パーセントから４０パーセントの間に、長手方向軸に沿って延在する。

【0116】

中央面１３は、第１接触点２８と第２接触点４８との間の距離の４０パーセントから６０パーセントの間に、長手方向軸に沿って延在する。

【0117】

第２境界面１４は、第１接触点２８と第２接触点４８との間の距離の６０パーセントから８０パーセントの間に、長手方向軸に沿って延在する。

【0118】

第２側面１５は、第１接触点２８と第２接触点４８との間の距離の８０パーセントから１００パーセントの間に、第１接触点２８から第２接触点４８の方向にカウントした長手方向軸に沿って延在する。

【0119】

中央面１３は、その表面全体にわたって、低メッシュ密度を含む。

【0120】

第１側面１１及び第２側面１５は、その表面全体にわたって高メッシュ密度を含む。

【0121】

第１境界表面１２及び第２境界表面１４は、高メッシュ密度を有する部分と、低メッシュ密度を有する部分とを含む。

【0122】

中央面１３は、メッシュ配置の主要加熱領域であるよう設計される。

【0123】

図２では、ヒーター面はすべて長方形状を有し、２つの側面１１、１５は同サイズを有する。

【0124】

第１側面１１と第２側面１５のメッシュは、中央表面１３のメッシュよりも高い密度を有する。側面のメッシュの密度は同一であることが好ましい。側面のメッシュ密度はまた、例えば、これら領域のメッシュフィラメントの異なるサイズを補うため、又は、例えば、メッシュ配置を通って流れる電流の流方向による加熱差異を均一にするため、異なっていてもよい。

【0125】

側面１１、１５のメッシュは、第１及び第２側面それぞれの合計エリアの、好ましくは２０パーセントより少ないメッシュのフィラメント間の隙間の合計によって形成される開エリアを有する。従って、第１側面１１及び第２側面１５では、開エリアは、それぞれ最大約１平方ミリメートルであり、第１及び第２側面のそれぞれの合計サイズが約４から５平方ミリメートルであるのが好ましい。

【0126】

接触点２８と４８との間を流れる電流は、中央面１３及び境界面１２、１４において、それらのより高い抵抗に応じて、メッシュフィラメントの抵抗加熱を引き起こす。

【0127】

図２ａでは、図２のメッシュ配置の略抵抗配分が示されている。

【0128】

図２ａでは、抵抗配分が、第１接触点２８と第２接触点４８との間の長手方向軸１００に沿って示されている。

【0129】

通常、接触点２８、４８は、フィラメント配置の極端部（ｅｘｔｒｅｍｅ ｅｎｄｓ）においては配置されない。従って、フィラメント配置の全長１０１が、フィラメント配置を含むヒーター組立品の抵抗に貢献するわけではない。

【0130】

図２のメッシュ配置は、例えば、メッシュ密度勾配を有する、任意の境界部分を有しない。従って、第１境界抵抗Ｒ１ｔｐは、初めは側面１１の第１抵抗Ｒ１に等しく、次いで、中央面１３の中央抵抗Ｒｃに等しい。従って、長手方向軸１００に沿って第１接触点２８から第２接触点４８の方向で見ると、第２境界抵抗Ｒ２ｔｐは、初めは中央面１３の中央抵抗Ｒｃに等しく、次いで、第２側面１５の第２抵抗Ｒ２に等しい。従って、低メッシュ密度及び高抵抗を含む図２のメッシュ配置の加熱領域は、フィラメント配置の約５０パーセントにわたって延在する。低メッシュ密度及び低第１抵抗Ｒ１及び低第２抵抗Ｒ２を含む２つの側面１２、１５はそれぞれ、２つの接触点２８、４８の間の距離の２０パーセントにわたって延在する。

【0131】

図３及び図４は、メッシュ配置を有する、平面の流体透過性ヒーター組立品のセットアップの一例を略的に示す。図３のヒーターの分解図では、電気絶縁基体５０と、メッシュ配置１及び２つの金属シート６の形態のヒーター要素及びフィラメント配置が示されている。金属シートは、例えば接触ピンといった、コネクタのメッシュ配置１の、長手方向端部２０との電気接触を変更させるため、例えば、すずのシートであってよい。

【0132】

基体５０は、円形のディスクの形態を有し、中央に配置された開口部５１を含む。基体は、基体において互いに対向して対角線上に配置された２つのボア穴５２を含む。ボア穴５２は、例えば、エアロゾル発生装置内にヒーター組立品を位置決めし、取り付けるのに役立ち得る。

【0133】

メッシュ配置１は、中央面１３を含み、図３及び図４に示された実施形態では、ＰＥＥＫで外側被覆された２つの長手端部２０を含む。メッシュ配置は、方形状に中央に配置された開口部５１と基体５０との上に配置される。低メッシュ密度を含む境界面のそれらの部分を具備するメッシュ配置の中央面１３全体が、開口部５１の上に置かれるようになる。２つの長手端部２０、特に、ＰＥＥＫで外側被覆され、すずメッキされた（金属シート６で覆われた）長手端部のそれらの部分が、基体５０上に置かれることになる。

【0134】

中央面１３の両横側に開口部５１の開口部分５１１が形成されるように、中央面１３のメッシュの幅は開口部５１の幅よりも小さい。開部分５１１は、メッシュによって覆われていない。長手端部のすずメッキされた、密度の高いメッシュは、メッシュ自体よりも大きい、平らな接触エリア２４を形成する。接触エリア２４は、ヒーター組立品の基体５０の上面に平行に配置される。接触部分２４は、例えば電池からの電気コネクタによってヒーター組立品を接触させるためである。

【0135】

図４は、組み立てられた状態の図３のヒーター組立品を示す。メッシュ配置１は、機械的手段、又は、例えば接着剤によって、基体５０に取り付けられ得る。

【0136】

図５は、メッシュ配置１が取り付けられたヒーター基体５０を示す。メッシュ配置は、ヒーター組立品の接触エリア２４では高密度メッシュを、及び、ヒーター組立品の加熱領域を画定する間では低密度メッシュを有する、メッシュの長方形ストリップである。

【0137】

これは、図６においてより良く見ることができ、これは図５の詳細拡大図である。メッシュ配置の中央面１３の低密度メッシュは、例えば７０マイクロメーターといった、マイクロメーター範囲において長方形隙間３０を有する。フィラメントのワイヤ径が１６マイクロメーターの場合、中央面の開エリアは、中央面の全体エリアの約７５パーセントを占める。

【0138】

メッシュ配置の側面１１の高密度メッシュは、約０．１マイクロメーター×５マイクロメーターの、より小さい隙間２１を有する。フィラメント径が１６マイクロメーターの場合、側面の開エリアは、側面それぞれの合計エリアの約３パーセントを占める。

【0139】

メッシュ配置は、様々な織方法によって一片に製造され得る。

【0140】

織方向におけるフィラメント量は、フィラメント配置全体にわたって同一である。織方向は、フィラメント配置の縦糸方向に一致し、縦糸方向は、メッシュ配置の主要電流流方向に一致する。しかしながら（縦糸方向に垂直な）横糸方向のフィラメントの織密度は、側面１１において改善される。横糸方向におけるフィラメント間距離は、側面１１、１５においてゼロまで減少されてもよい。

【0141】

生産方法に応じて、例えばメッシュ密度における密度勾配といった、メッシュ密度の境界（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）が、中央面１３と側面１１との間に設けられ得る。そのような密度勾配は、中央面のメッシュの低密度から側面のメッシュのより高い密度へスムーズに変化し、その逆も同様であることが好ましい。

【0142】

図７では、側面２２におけるより高い密度メッシュは、メッシュの個々のフィラメントの間の電気接触を改良するよう圧縮されている。縦糸フィラメント３５の間の、フィラメント間距離は、約２５マイクロメーターから７５マイクロメーターであり、図７では、約７０マイクロメーターである。横糸フィラメント３６のフィラメント間距離は、ゼロである。側面の開エリアは、織りながらフィラメント配置を製造することによって発生する。

【0143】

メッシュ配置の長手端部の電気接触を改善させるため、少なくとも側面２２を部分的に含む、圧縮端部の最外部が、図８において見られるように、すずメッキ６１されている。

【0144】

図９は、第１側面１３と、中間中央面１３と、反対の第２側面１５とを有するメッシュ配置１を示す。２つの側面１１、１５のメッシュ密度は、中央面１３のメッシュ密度より高い。メッシュ配置１は、メッシュ配置１の長手方向中央軸１００に沿って配置された長手方向中央部分３８を含む。この長手方向中央部分３８のメッシュ密度は、メッシュ配置の横側領域３７の外側よりも高い。長手方向軸中央部分３８は、メッシュ配置１の全体幅の約５０％から６０％の幅を有する。

【0145】

中央面の中央領域３３の、より高いメッシュ密度は、この領域に高電力密度をもたらし、主要加熱ゾーンを中央面１３のこの中央領域３３に集中させる。メッシュ配置の様々な領域における様々なメッシュ密度により、最高電力密度は、中央面１３の中間又は中央領域３３にある。中央面１３における横領域３７のより低密度エリアは、同等の高抵抗を有する。中央面１３の幅にわたる電力密度カーブが、線８５で示されている。

【0146】

側面１１、１５は、同等の低抵抗を有する高密度のメッシュ接触パッドの一部を形成する。電気接点は、電気抵抗が側面で最も低い、側面１１、１５における長手方向軸上に配置されることが好ましい。

【0147】

図に示された例は通常、同一サイズ及び同一メッシュ密度又は密度分配を有する対称的な側面を有する。そのような実施形態は、ヒーター組立品の製造及び対称的な配置を簡素化する。しかしながら、メッシュフィラメントにおいて所望の電力分配レジームを達成するよう、非対称のメッシュ配置及びメッシュ勾配が容易に設けられ得る。

【0148】

抵抗配分から明らかになる通り、例えば、フィラメント配置の側面がより小さくても、より大きくてもよいし、フィラメント配置の側面の開口部がより多く且つより小さくても、開口部がより少なく且つより大きくてもよいし、フィラメント配置の側面がより小さく且つメッシュ密度が高くても、フィラメント配置の側面がより大きく且つメッシュ密度がより低くてもよく、それらはすべてヒーター組立品の表面において、同一か又は特定の抵抗レジームを達成するためのものである。そのような多様性により、ヒーター組立品の用途において多大な柔軟性を可能にする。例えば、ヒーター組立品を、例えば多少粘性のある液体といった、エアロゾル化されることになる様々な液体に適合させることが可能になる。

【0149】

フィラメント配置は、異なるサイズのヒーターか、又は、ヒーター組立品を加熱するのに利用可能な幾分かの力を有するエアロゾル発生装置に簡単に適合され得る。

【図1】

【図2-2a】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】