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▶ アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-10
(45)【発行日】2022-06-20
(54)【発明の名称】誘導ベースのエアロゾル送達装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/465 20200101AFI20220613BHJP
A24F 47/00 20200101ALI20220613BHJP
【ＦＩ】
A24F40/465
A24F47/00
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2019525892
(86)(22)【出願日】2017-11-15
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-03-12
(86)【国際出願番号】 IB2017057142
(87)【国際公開番号】W WO2018092040
(87)【国際公開日】2018-05-24
【審査請求日】2020-10-20
(31)【優先権主張番号】15/352,153
(32)【優先日】2016-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】516097871
【氏名又は名称】アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】サー，ラジェッシュ
(72)【発明者】
【氏名】ロジャース，ジェームズ・ダブリュ
(72)【発明者】
【氏名】シアーズ，スティーブン・ビー
(72)【発明者】
【氏名】ハント，エリック・ティー
【審査官】土屋 正志
(56)【参考文献】
【文献】特表平０８－５１１１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３４１９７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５１２２６２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２４Ｆ ４７／００
Ａ２４Ｆ ４０／４６５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル送達装置であって、エアロゾル前駆体組成物を担持するように構成された基材と、
送信器連結装置および基材に近接して配置された共振受信器連結装置を含む共振変圧器と、
共振変圧器を駆動するように構成されたパルス幅変調インバータとを含み、
パルス幅変調インバータが、
送信器連結装置に連結され、一対のトランジスタおよび一対のダイオードを含むハーフブリッジであるブリッジ回路と、
集積回路として具体化され、ブリッジ回路にパルス幅変調信号を出力するように構成されたパルス幅変調コントローラとを含み、
ブリッジ回路は、送信器連結装置を駆動して振動磁場を発生させ、振動磁場にさらされた際に共振受信器連結装置に交流電圧を誘導するように構成され
交流電圧は、共振受信器連結装置に熱を発生させ、それによってエアロゾル前駆体組成物の構成要素を気化させ、
共振受信器連結装置に連結され、共振受信器連結装置に誘導された交流電圧から任意の直流電圧成分をフィルタリングするように構成されたハイパスフィルタと、
ハイパスフィルタに連結され、そのようにフィルタリングされた交流電圧を増幅するように構成された非反転増幅回路とをさらに含む、
エアロゾル送達装置。
【請求項2】
充電式スーパーキャパシタ、充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池を含み、パルス幅変調インバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項3】
電源とパルス幅変調インバータとの間にあって、パルス幅変調インバータにおいて一定の電圧レベルを維持するように構成された定電圧レギュレータをさらに含む、請求項２に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項4】
充電式スーパーキャパシタを含み、パルス幅変調インバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項5】
電源が、充電式スーパーキャパシタが充電可能であるエネルギー源と接続可能な端子をさらに含む、請求項４に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項6】
電源がエネルギー源をさらに含み、エネルギー源が充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池であるか、それらを含む、請求項５に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項7】
共振受信器連結装置に近接して配置され、そこに誘導された交流の測定値を生成するように構成されたホール効果電流センサと、測定値を受け、それに応答してエアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素の動作を制御するように構成されたマイクロプロセッサとをさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項8】
送信器連結装置が、共振受信器連結装置を少なくとも部分的に囲むように構成されている、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項9】
送信器連結装置が、管状またはコイル状構成を画定する、請求項８に記載のエアロゾル送達装置。
【請求項10】
エアロゾル前駆体組成物を担持するように構成された基材に近接して配置された共振受信器連結装置を装備されたカートリッジと連結されているか、連結可能な制御本体であって、制御本体がカートリッジと連結された際に共振受信器連結装置とともに共振変圧器を形成する送信器連結装置と、
共振変圧器を駆動するように構成されたパルス幅変調インバータとを含み、
パルス幅変調インバータが、
送信器連結装置に連結され、一対のトランジスタおよび一対のダイオードを含むハーフブリッジであるブリッジ回路と、
集積回路として具体化され、ブリッジ回路にパルス幅変調信号を出力するように構成されたパルス幅変調コントローラとを含み、
ブリッジ回路は、送信器連結装置を駆動して振動磁場を発生させ、振動磁場にさらされた際に共振受信器連結装置に交流電圧を誘導するように構成され、
交流電圧は、共振受信器連結装置に熱を発生させ、それによってエアロゾル前駆体組成物の構成要素を気化させ、
共振受信器連結装置に連結され、共振受信器連結装置に誘導された交流電圧から任意の直流電圧成分をフィルタリングするように構成されたハイパスフィルタと、
ハイパスフィルタに連結され、そのようにフィルタリングされた交流電圧を増幅するように構成された非反転増幅回路とをさらに含む、
制御本体。
【請求項11】
充電式スーパーキャパシタ、充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池を含み、パルス幅変調インバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含む、請求項１０に記載の制御本体。
【請求項12】
電源とパルス幅変調インバータとの間にあって、パルス幅変調インバータにおいて一定の電圧レベルを維持するように構成された定電圧レギュレータをさらに含む、請求項１１に記載の制御本体。
【請求項13】
充電式スーパーキャパシタを含み、パルス幅変調インバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含む、請求項１０に記載の制御本体。
【請求項14】
電源が、充電式スーパーキャパシタが充電可能であるエネルギー源と接続可能な端子をさらに含む、請求項１３に記載の制御本体。
【請求項15】
電源がエネルギー源をさらに含み、エネルギー源が充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池であるか、それらを含む、請求項１４に記載の制御本体。
【請求項16】
送信器連結装置が、共振受信器連結装置を少なくとも部分的に囲むように構成されている、請求項１０に記載の制御本体。
【請求項17】
送信器連結装置が、管状またはコイル状構成を画定する、請求項１６に記載の制御本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、喫煙物品などのエアロゾル送達装置に関し、さらに具体的には、エアロゾルの発生のために電気的に生成された熱を利用してもよいエアロゾル送達装置（例えば、一般に電子タバコと呼ばれる喫煙物品）に関する。喫煙物品は、タバコから製造され得るか、タバコに由来し得るか、そうでなければタバコを組み込み得る材料を組み込んでもよいエアロゾル前駆体を加熱するように構成されてもよく、前駆体は人間が摂取するための吸入可能な物質を形成することができる。
【背景技術】
【0002】
使用のためにタバコを燃焼することを必要とする喫煙製品の改良品または代替品として、多くの装置が長年にわたって提案されてきた。これらの装置の多くは、称するところによれば、紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙に関連する感覚を提供するが、タバコの燃焼に起因する相当量の不完全燃焼および熱分解生成物を送達することはないように設計されている。この目的のために、電気エネルギーを利用して揮発性材料を気化または加熱するか、タバコを著しく燃焼することなく紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙感覚を提供しようとする多くの代替喫煙製品、香味発生器および薬用吸入器が提案されている。例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＣｏｌｌｅｔｔらの米国特許第８，８８１，７３７号明細書、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書、Ｓｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８２号明細書、Ｄａｖｉｓらの米国特許出願公開第２０１５／００５９７８０号明細書および２０１６年７月２８日に出願されたＷａｔｓｏｎらの米国特許出願番号第１５／２２２，６１５号明細書に説明されている背景技術に記載されている様々な代替喫煙物品、エアロゾル送達装置および発熱源を参照されたい。また、例えば、参照により組み込まれるＣｏｕｎｔｓらの米国特許第５，３８８，５９４号明細書およびＲｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第８，０７９，３７１号明細書の背景技術の項に説明されている製品および加熱構成の様々な実施形態も参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】米国特許第８，８８１，７３７号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００９６７８２号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００５９７８０号明細書
【文献】米国特許第５，３８８，５９４号明細書
【文献】米国特許第８，０７９，３７１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
エアロゾル送達装置の様々な実施形態は、エアロゾル前駆体組成物からエアロゾルを生成するために噴霧器を使用する。そのような噴霧器は、直接抵抗加熱を用いて熱を発生させることが多い。これに関して、噴霧器は、電流が導かれる材料に関連する電気抵抗を介して熱を発生させるコイルまたは他の部材を含む加熱要素を含み得る。電流はワイヤまたはコネクタなどの直接的な電気的接続を介して加熱要素を通して、通常導かれる。しかし、そのような電気的接続を形成することは、エアロゾル送達装置の組み立てを複雑にし、潜在的な故障箇所を追加する可能性がある。さらに、いくつかの実施形態では、エアロゾル送達装置は、電源を含み得る制御本体と、噴霧器を含み得るカートリッジとを含み得る。これらの実施形態では、カートリッジと制御本体との間の電気的接続が必要となる可能性があり、これによりエアロゾル送達装置の設計がさらに複雑になる可能性がある。したがって、エアロゾル送達装置に関する進歩が望ましい可能性がある。
【0005】
本開示は、エアロゾルを生成するように構成されたエアロゾル送達装置に関し、このエアロゾル送達装置は、いくつかの実施形態では、電子タバコまたは非燃焼加熱式タバコ（ｈｅａｔ－ｎｏｔ－ｂｕｒｎ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ）と呼ばれ得る。後述するように、エアロゾル送達装置は、送信器連結装置（時に誘導送信器と呼ばれる）および共振受信器連結装置（時に誘導受信器と呼ばれる）を含む共振変圧器を含んでもよい。送信器連結装置は、交流が導かれる際に振動磁場（時間とともに周期的に変化する磁場）を発生させるように構成されたコイルを含んでもよい。共振受信器連結装置は、送信器連結装置内に少なくとも部分的に受け入れられてもよく、導電性材料を含んでもよい。それにより、送信器連結装置を通して交流を導くことによって、誘導を介して共振受信器連結装置に渦電流を発生させてもよい。共振受信器連結装置を画定する材料の抵抗を通って流れる渦電流は、ジュール加熱によってそれを加熱し得る。それにより、噴霧器を画定し得る共振受信器連結装置を無線で加熱して、共振受信器連結装置に近接して配置されたエアロゾル前駆体組成物からエアロゾルを形成してもよい。本明細書で使用される場合、無線で加熱するとは、（電気的な）パワー源に物理的に電気的に接続されていない噴霧器を介して起こる加熱を指す。詳細情報については、いずれも参照により本明細書に組み込まれる２０１５年１１月６日に出願されたＤａｖｉｓらの米国特許出願番号第１４／９３４，７６３号明細書および２０１６年１月２０日に出願されたＳｕｒの米国特許出願番号第１５／００２，０５６号明細書を参照されたい。
【0006】
本開示は、限定するものではないが、以下の例示的な実施形態を含む。
【0007】
例示的な実施形態１：エアロゾル送達装置であって、エアロゾル前駆体組成物を担持するように構成された基材と、送信器連結装置および基材に近接して配置された共振受信器連結装置とを含む共振変圧器と；共振変圧器を駆動するように構成されたパルス幅変調（ＰＷＭ）インバータとを含み、ＰＷＭインバータが、送信器連結装置に連結されたブリッジ回路と、集積回路として具体化され、ブリッジ回路にＰＷＭ信号を出力するように構成されたＰＷＭコントローラとを含み、ブリッジ回路は、送信器連結装置を駆動して振動磁場を発生させ、振動磁場にさらされた際に共振受信器連結装置に交流電圧を誘導するように構成され、交流電圧は、共振受信器連結装置に熱を発生させ、それによってエアロゾル前駆体組成物の構成要素を気化させるエアロゾル送達装置。
【0008】
例示的な実施形態２：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル送達装置が、充電式スーパーキャパシタ、充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池を含み、ＰＷＭインバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含むエアロゾル送達装置。
【0009】
例示的な実施形態３：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル送達装置が、電源とＰＷＭインバータとの間にあって、ＰＷＭインバータにおいて一定の電圧レベルを維持するように構成された定電圧レギュレータをさらに含むエアロゾル送達装置。
【0010】
例示的な実施形態４：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル送達装置が、充電式スーパーキャパシタを含み、ＰＷＭインバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含むエアロゾル送達装置。
【0011】
例示的な実施形態５：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、電源が、充電式スーパーキャパシタが充電可能であるエネルギー源と接続可能な端子をさらに含むエアロゾル送達装置。
【0012】
例示的な実施形態６：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、電源がエネルギー源をさらに含み、エネルギー源が充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池であるか、それらを含むエアロゾル送達装置。
【0013】
例示的な実施形態７：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、ブリッジ回路が、一対のトランジスタおよび一対のダイオードから構成されたハーフブリッジであるエアロゾル送達装置。
【0014】
例示的な実施形態８：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル送達装置が、共振受信器連結装置に近接して配置され、そこに誘導された交流の測定値を生成するように構成されたホール効果電流センサと、測定値を受け、それに応答してエアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素の動作を制御するように構成されたマイクロプロセッサとをさらに含むエアロゾル送達装置。
【0015】
例示的な実施形態９：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル送達装置が、共振受信器連結装置に連結され、共振受信器連結装置に誘導された交流電圧から任意の直流電圧成分をフィルタリングするように構成されたハイパスフィルタと、ハイパスフィルタに連結され、そのようにフィルタリングされた交流電圧を増幅するように構成された非反転増幅回路とをさらに含むエアロゾル送達装置。
【0016】
例示的な実施形態１０：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、送信器連結装置が、共振受信器連結装置を少なくとも部分的に囲むように構成されるエアロゾル送達装置。
【0017】
例示的な実施形態１１：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、送信器連結装置が管状またはコイル状構成を画定するエアロゾル送達装置。
【0018】
例示的な実施形態１２：エアロゾル前駆体組成物を担持するように構成された基材に近接して配置された共振受信器連結装置を装備されたカートリッジと連結されているか、連結可能な制御本体であって、制御本体がカートリッジと連結された際に共振受信器連結装置とともに共振変圧器を形成する送信器連結装置と、共振変圧器を駆動するように構成されたパルス幅変調（ＰＷＭ）インバータとを含み、ＰＷＭインバータが、送信器連結装置に連結されたブリッジ回路と、集積回路として具体化され、ブリッジ回路にＰＷＭ信号を出力するように構成されたＰＷＭコントローラとを含み、ブリッジ回路は、送信器連結装置を駆動して振動磁場を発生させ、振動磁場にさらされた際に共振受信器連結装置に交流電圧を誘導するように構成され、交流電圧は、共振受信器連結装置に熱を発生させ、それによってエアロゾル前駆体組成物の構成要素を気化させる制御本体。
【0019】
例示的な実施形態１３：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、充電式スーパーキャパシタ、充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池を含み、ＰＷＭインバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含む制御本体。
【0020】
例示的な実施形態１４：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、電源とＰＷＭインバータとの間にあって、ＰＷＭインバータにおいて一定の電圧レベルを維持するように構成された定電圧レギュレータをさらに含む制御本体。
【0021】
例示的な実施形態１５：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、充電式スーパーキャパシタを含み、ＰＷＭインバータに電力を供給するように構成された電源をさらに含む制御本体。
【0022】
例示的な実施形態１６：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、電源が、充電式スーパーキャパシタが充電可能であるエネルギー源と接続可能な端子をさらに含む制御本体。
【0023】
例示的な実施形態１７：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、電源がエネルギー源をさらに含み、エネルギー源が充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池であるか、それらを含む制御本体。
【0024】
例示的な実施形態１８：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、ブリッジ回路が、一対のトランジスタおよび一対のダイオードから構成されたハーフブリッジである制御本体。
【0025】
例示的な実施形態１９：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、送信器連結装置が、共振受信器連結装置を少なくとも部分的に囲むように構成される制御本体。
【0026】
例示的な実施形態２０：任意の前述の例示的な実施形態または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、送信器連結装置が管状またはコイル状構成を画定する制御本体。
【0027】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下に簡単に説明する添付の図面とともに、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。本開示は、そのような特徴または要素が本明細書に説明されている特定の例示的な実施形態において明示的に組み合わされているか、そうでなければ列挙されているかどうかにかかわらず、本開示に記載された２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴または要素の任意の組合せを含む。本開示は、本開示の文脈が明らかに他のことを指示しない限り、その態様および例示的な実施形態のいずれかにおいて、本開示の任意の分離可能な特徴または要素が組合せ可能に見えるように全体的に読み取られることを意図している。
【0028】
したがって、この概要は、本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、いくつかの例示的な実施形態を要約する目的のためにのみ提供されることが理解されるであろう。したがって、上記の例示的な実施形態は単なる例であり、決して本開示の範囲または精神を狭めると解釈されるべきではないことが理解されるであろう。他の例示的な実施形態、態様および利点は、いくつかの説明された例示的な実施形態の原理を例として示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【0029】
このように、本開示は上述の一般的な用語で説明されており、添付の図面をこれから参照するが、これらの図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本開示の例示的な実施形態による、カートリッジと制御本体とを含むエアロゾル送達装置の斜視図を示し、ここでカートリッジと制御本体とは互いに連結されている。
【図12】例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置の回路および他の構成要素を示す。
【図13】例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置の回路および他の構成要素を示す。
【図14】例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置の回路および他の構成要素を示す。
【図15】本開示の例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置を組み立てる方法を概略的に示す。
【図16】本開示の例示的な実施形態によるエアロゾル化方法を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0031】
本開示は、以下、その例示的な実施形態を参照して、さらに充分に記載される。これらの例示的な実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であるように、そして本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように説明される。実際、本開示は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が、適用される法的要件を満たすように提供される。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などは、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。また、本明細書では定量的尺度、値、幾何学的関係などを参照することがあるが、別段の記載がない限り、これらのすべてではないにしてもいずれか１つ以上のものは、技術的な許容範囲などによるものなど、起こり得る許容可能な変形例を説明するように絶対的または近似的であり得る。
【0032】
以下に記載されるように、本開示の例示的な実施形態は、エアロゾル送達装置に関する。本開示によるエアロゾル送達装置は、（好ましくは、材料を著しく燃焼させることなく）材料を加熱して吸入可能な物質を形成するために、電気エネルギーを使用する。そのようなシステムの構成要素は、最も好ましくは手持ち式装置と見なすのに十分に小型の物品の形態を有する。すなわち、エアロゾルが主にタバコの燃焼または熱分解の副産物から生じるという意味では、好ましいエアロゾル送達装置の構成要素を使用しても煙が発生されず、むしろそれらの好ましいシステムを使用すると、その中に組み込まれた特定の構成要素の揮発または気化に起因する蒸気が発生される結果となる。いくつかの例示的な実施形態では、エアロゾル送達装置の構成要素は、電子タバコとして特徴付けられてもよく、これらの電子タバコは、最も好ましくは、タバコおよび／またはタバコ由来の構成要素を組み込み、それによりエアロゾル形態のタバコ由来の構成要素を送達する。
【0033】
特定の好ましいエアロゾル送達装置のエアロゾル生成構成要素は、そのいかなる構成要素も実質的に燃焼することなく、タバコを点火し燃焼させることによって（ひいては、タバコの煙を吸入することによって）使用される紙巻タバコ、葉巻またはパイプを喫煙するという数々の感覚（例えば、吸入および呼気の形式、味または香味の種類、感覚刺激効果、物理的感触、使用形式、目に見えるエアロゾルによってもたらされるような視覚的刺激など）を提供し得る。例えば、本開示のエアロゾル生成構成要素のユーザは、喫煙者が従来の種類の喫煙物品を使用するのと同じように、その構成要素を保持し使用し、その構成要素によって生成されたエアロゾルを吸入するためにその構成要素の一端で吸引し、選択された時間間隔で吹かしたりできる。
【0034】
システムは、一般に、いわゆる「電子タバコ」などのエアロゾル送達装置に関連する実施形態に関して本明細書に説明されているが、機構、構成要素、特徴および方法は、多くの異なる形態で具体化され、様々な物品に関連してもよいことを理解されたい。例えば、本明細書に提供される説明は、従来の喫煙物品（例えば、紙巻タバコ、葉巻、パイプなど）、非燃焼加熱式タバコ、および本明細書に開示されたいずれかの製品のための関係する梱包の実施形態と組み合わせて使用され得る。したがって、本明細書に開示された機構、構成要素、特徴および方法の説明は、エアロゾル送達装置に関する実施形態に関して単なる例として論じられ、様々な他の製品および方法で具体化および使用され得ることを理解されたい。
【0035】
本開示のエアロゾル送達装置はまた、蒸気発生物品または薬剤送達物品として特徴付けることができる。したがって、そのような物品または装置は、吸入可能な形態または状態で、１つ以上の物質（例えば、香味および／または薬学的有効成分）を提供するように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、その臨界点よりも低い温度で気相にある物質）であり得る。あるいは、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態（すなわち、気体中の微細固体粒子または液滴の懸濁）であり得る。分かりやすくするために、本明細書で使用される用語「エアロゾル」は、目に見えるかどうか、また煙状であると見なされ得る形態であるかどうかに関わりなく、人間の吸入に適した形態または種類の蒸気、気体およびエアロゾルを含むことを意味する。
【0036】
本開示のエアロゾル送達装置は、使用時に、従来の種類の喫煙物品（例えば、タバコを点火し、吸入することによって使用される紙巻タバコ、葉巻またはパイプ）を使用する際に個人によって使用される多くの物理的アクションを受け得る。例えば、本開示のエアロゾル送達装置のユーザは、従来の種類の喫煙物品に大いに似たその物品を保持し、その物品によって発生されたエアロゾルを吸入するためにその物品の一端で吸引し、選択された時間間隔で吹かす等を行うことができる。
【0037】
本開示のエアロゾル送達装置は、一般に、ハウジングと呼ばれ得る外側本体またはシェル内に提供された多くの構成要素を含む。外側本体またはシェルの全体的な設計は変更可能であり、エアロゾル送達装置の全体的な寸法および形状を画定することができる外側本体の形式または構成は変更可能である。典型的には、紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似する細長い本体が、単一の一体型のハウジングから形成されてもよいか、細長いハウジングが、２つ以上の分離可能な本体から形成されてもよい。例えば、エアロゾル送達装置は、形状が実質的に管状であり得る細長いシェルまたは本体を含むことができ、それゆえ、従来の紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似し得る。一例では、エアロゾル送達装置のあらゆる構成要素が、１つのハウジング内に収容される。あるいは、エアロゾル送達装置は、接合される、および分離可能である、２つ以上のハウジングを含むことができる。例えば、エアロゾル送達装置は、１つ以上の再使用可能な構成要素（例えば、充電式電池および／または充電式スーパーキャパシタなどの蓄電池、およびその物品の動作を制御するための様々な電子機器）を収容するハウジングを含む制御本体を一端に有し、他端においては、そこへ取り外し可能に連結可能な、使い捨て部分（例えば、使い捨て可能な香味収容カートリッジ）を収容する外側本体またはシェルを有することができる。単一ハウジングタイプのユニット内または複数構成要素の分離可能ハウジングタイプのユニット内の構成要素のさらに具体的な形式、構成および配置は、本明細書に提供されるさらなる開示に照らして明らかになるであろう。さらに、市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して、様々なエアロゾル送達装置の設計と構成要素の配置とを理解することができる。
【0038】
本開示のエアロゾル送達装置は、最も好ましくは、電源（すなわち、電気的なパワー源）、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への電流の流れを制御することなどによって、発熱のための電力を作動、制御、調整および停止するための手段（例えば、個別に、またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ））、ヒータまたは発熱部材（例えば、単独でまたは１つ以上のさらなる要素と組み合わせて、一般に「噴霧器」と呼ばれ得る電気抵抗加熱要素または他の構成要素）、エアロゾル前駆体組成物（例えば、「スモークジュース（ｓｍｏｋｅ ｊｕｉｃｅ）」、「ｅ－リキッド（ｅ－ｌｉｑｕｉｄ）」および「ｅ－ジュース（ｅ－ｊｕｉｃｅ）」と一般に呼ばれる成分など、一般に、十分な熱を加えるとエアロゾルを生じることができる液体）、およびエアロゾル吸入のためにエアロゾル送達装置での吸引を可能にするマウスエンド領域または先端（例えば、生成されたエアロゾルが吸入によりそこから引き出され得るような、物品を通る画定された空気流路）の何らかの組合せを含む。
【0039】
本開示のエアロゾル送達装置内の構成要素の位置合わせは変わることができる。特定の実施形態では、エアロゾル前駆体組成物は、ユーザの口に近接して設置されるように構成され得るエアロゾル送達装置の端部の近くに配置されて、ユーザへのエアロゾル送達を最大にすることができる。ただし、他の構成は除外されない。一般に、加熱要素は、エアロゾル前駆体組成物の十分に近くに配置されて、加熱要素からの熱がエアロゾル前駆体（ならびに、同様に、ユーザへの送達のために提供され得る１つ以上の香味料、薬剤など）を揮発させるようにし、ユーザへの送達のためにエアロゾルを形成することができる。加熱要素がエアロゾル前駆体組成物を加熱すると、消費者による吸入に適した物理的形態でエアロゾルが形成、放出または生成される。前述の用語は、放出する（ｒｅｌｅａｓｅ）、放出する（ｒｅｌｅａｓｉｎｇ）、放出する（ｒｅｌｅａｓｅｓ）または放出された（ｒｅｌｅａｓｅｄ）への言及が、形成するまたは生成する（ｆｏｒｍ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｅ）、形成するまたは生成する（ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）、形成するまたは生成する（ｆｏｒｍｓ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ）および形成されたまたは生成された（ｆｏｒｍｅｄ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ）を含むように言い換え可能であることを意味することに留意すべきである。具体的には、吸入可能な物質は、蒸気もしくはエアロゾルまたはそれらの混合物の形態で放出され、このような用語も、別段に特定されない限り、本明細書では言い換え可能に使用される。
【0040】
上記のように、エアロゾル送達装置は、電池または他の電源を組み込んで、ヒータの電力供給、制御システムの電力供給、インジケータの電力供給などのように、エアロゾル送達装置に様々な機能を提供するのに十分な電流を提供してもよい。電源は様々な実施形態をとることができる。好ましくは、電源は、加熱要素を急速に加熱するのに十分な電力を送達してエアロゾル形成を提供することができ、エアロゾル送達装置に、所望の持続時間にわたり使用を通して電力を供給することができる。電源は、好ましくは、エアロゾル送達装置を容易に取り扱うことができるように、エアロゾル送達装置内に都合よく適合するような大きさである。加えて、好ましい電源は、望ましい喫煙経験を損なわないように十分軽量である。
【0041】
本開示のエアロゾル送達装置内の構成要素のさらに具体的な形式、構成および配置は、以下に提供されるさらなる開示に照らして明らかになるであろう。加えて、市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して、様々なエアロゾル送達装置構成要素の選択を理解することができる。加えて、市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して、エアロゾル送達装置内の構成要素の配置を理解することもできる。
【0042】
以下に記載されるように、本開示はエアロゾル送達装置に関する。エアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を加熱してエアロゾルを生成するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル送達装置は、固体エアロゾル前駆体組成物（押し出されたタバコロッド（ｅｘｔｒｕｄｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ ｒｏｄ））または半固体エアロゾル前駆体組成物（例えば、グリセリン添加（ｇｌｙｃｅｒｉｎ－ｌｏａｄｅｄ）タバコペースト）を加熱するように構成された非燃焼加熱式装置を含んでもよい。別の実施形態では、エアロゾル送達装置は、流体エアロゾル前駆体組成物（例えば、液体エアロゾル前駆体組成物）を加熱し、流体エアロゾル前駆体組成物（例えば、液体エアロゾル前駆体組成物）からエアロゾルを発生するように構成されてもよい。そのようなエアロゾル送達装置は、いわゆる電子タバコを含み得る。
【0043】
加熱されるエアロゾル前駆体組成物の種類にかかわらず、エアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を加熱するように構成された加熱要素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、加熱要素は抵抗加熱要素を含んでもよい。抵抗加熱要素は、それを通って電流が導かれた際に熱を発生するように構成されてもよい。そのような加熱要素は金属材料を含むことが多く、それを通して電流を通過させること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、エアロゾル前駆体組成物に近接して配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、抵抗加熱要素は、それを通してエアロゾル前駆体組成物を引き込むように構成された液体輸送要素（例えば、多孔質セラミック、炭素、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維または多孔質焼結ガラスを含んでもよい芯（ｗｉｃｋ））の周りに巻かれたワイヤの１つ以上のコイルを含んでもよい。あるいは、加熱要素は、固体または半固体エアロゾル前駆体組成物と接触して配置されてもよい。そのような構成は、エアロゾル前駆体組成物を加熱してエアロゾルを生成し得る。
【0044】
いくつかの実施形態では、エアロゾル送達装置は制御本体とカートリッジとを含んでもよい。制御本体が再使用可能であってよいのに対して、カートリッジは限られた数の使用のために構成されてもよく、および／または使い捨てであるように構成されてもよい。カートリッジはエアロゾル前駆体組成物を含んでもよい。エアロゾル前駆体組成物を加熱するために、加熱要素がカートリッジ内に配置されてもよい。制御本体は、充電式または交換式であってよい電源を含んでもよく、それによって制御本体が複数のカートリッジとともに再使用されてもよい。
【0045】
上で説明されたエアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を加熱してエアロゾルを生成するために使用され得るが、そのような構成は１つ以上の不利益を被り得る。これに関して、抵抗加熱要素は、エアロゾル前駆体組成物と接触する１つ以上のコイルを画定するワイヤを含んでもよい。例えば、上記のように、コイルは液体輸送要素（例えば芯）の周りを包み、液体輸送要素を通して加熱要素に導かれたエアロゾル前駆体組成物を加熱しエアロゾル化させてもよい。しかし、コイルが比較的小さい表面積を画定する結果として、エアロゾル前駆体組成物の一部が、エアロゾル化の間に不必要に高い程度まで加熱され、それによってエネルギーを浪費する可能性がある。代替的または追加的に、加熱要素のコイルと接触していないエアロゾル前駆体組成物の一部が、エアロゾル化には不十分な程度まで加熱される可能性がある。したがって、不十分なエアロゾル化が起こり得るか、無駄なエネルギーを伴うエアロゾル化が起こり得る。
【0046】
さらに、上記のように、抵抗加熱要素は、それを通って電流が導かれた際に熱を発生する。したがって、加熱要素をエアロゾル前駆体組成物と接触させて配置する結果として、エアロゾル前駆体組成物の炭化が起こり得る。そのような炭化は、加熱要素によって生成された熱の結果として、および／または加熱要素でエアロゾル前駆体組成物を通って移動する電気の結果として起こる場合がある。炭化が加熱要素上に物質を蓄積させる可能性がある。そのような物質の蓄積は、エアロゾル前駆体組成物から生成されたエアロゾルの味に悪影響を及ぼす可能性がある。
【0047】
上記でさらに説明したように、エアロゾル送達装置は、電源を含む制御本体と、抵抗加熱要素およびエアロゾル前駆体組成物を含むカートリッジとを含んでもよい。抵抗加熱要素に電流を導くために、制御本体とカートリッジとは、カートリッジが制御本体と係合した際に互いに係合するように構成された電気コネクタを含んでもよい。しかし、そのような電気コネクタの使用は、そのようなエアロゾル送達装置をさらに複雑にし、そのようなエアロゾル送達装置のコストを増加させる可能性がある。さらに、流体エアロゾル前駆体組成物を含むエアロゾル送達装置の実施形態では、カートリッジ内の端子または他のコネクタでその漏出が起こる可能性がある。
【0048】
したがって、本開示の実施形態は、上記の問題の一部または全部を回避し得るエアロゾル送達装置を対象としている。これに関して、図１は、本開示の例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置１００を示す。エアロゾル送達装置は、カートリッジ１０２および制御本体１０４を含んでもよい。カートリッジおよび制御本体は、機能的な関係で恒久的にまたは取り外し可能に位置合わせすることができる。これに関して、図１は連結された構成のエアロゾル送達装置を示し、図２は分離された構成のエアロゾル送達装置を示す。様々な機構がカートリッジを制御本体に接続して、ねじ係合、圧入係合、締まり嵌め、磁気係合などをもたらしてもよい。いくつかの実施形態では、カートリッジおよび制御本体が組み立てられた構成にある場合、エアロゾル送達装置は、実質的に棒状、実質的に管状または実質的に円筒形状であってよい。
【0049】
特定の実施形態では、カートリッジ１０２および制御本体１０４の一方または両方は、使い捨て可能であるか、再使用可能であると称され得る。例えば、制御本体は、交換式電池または充電式電池、固体電池、薄膜固体電池、充電式スーパーキャパシタなどを有してもよく、したがって、壁面充電器への接続、自動車の充電器（すなわち、シガーライターリセプタクル）への接続、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、ＵＳＢ２．０、３．０、３．１、ＵＳＢタイプＣ）などを通したコンピュータへの接続、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との接続、または無線周波数（ＲＦ）ベースの充電器を含むあらゆる種類の充電技術と組み合わされてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、カートリッジ１０２は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＣｈａｎｇらの米国特許第８，９１０，６３９号明細書に開示されているような使い捨てカートリッジを含んでもよい。
【0050】
図３は、本開示の例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置１００の制御本体１０４の分解図を示す。図示されるように、制御本体は、送信器連結装置３０２、外側本体３０４、流量センサ３０６（例えば、吹かし（ｐｕｆｆ）センサまたは圧力スイッチ）、制御構成要素３０８（例えば、個別に、またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ）、スペーサ３１０、電源３１２（例えば、充電式であってよい電池、および／または充電式スーパーキャパシタ）、インジケータ３１４（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を有する回路基板、コネクタ回路３１６および端部キャップ３１８を含んでもよい。電源の例は、Ｐｅｃｋｅｒａｒらの米国特許第９，４８４，１５５号明細書および２０１５年１０月２１日に出願されたＳｕｒらの米国特許出願番号第１４／９１８，９２６号明細書に説明され、これらの開示は参照によりそれらの各々の全体が本明細書に組み込まれる。
【0051】
流量センサ３０６に関して、エアロゾル送達装置用の様々なマイクロコントローラ、センサおよびスイッチを含む代表的な電流調整構成要素および他の電流制御構成要素が、いずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＧｅｒｔｈらの米国特許第４，７３５，２１７号明細書、いずれもＢｒｏｏｋｓらの米国特許第４，９２２，９０１号明細書、米国特許第４，９４７，８７４号明細書および米国特許第４，９４７，８７５号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｎｇｕｙｅｎらの米国特許第７，０４０，３１４号明細書ならびにＰａｎの米国特許第８，２０５，６２２号明細書に説明されている。参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許第９，４２３，１５２号明細書に説明された制御方式も参照される。
【0052】
一実施形態では、インジケータ３１４は、１つ以上の発光ダイオード、量子ドットベースの発光ダイオードなどを含んでもよい。インジケータは、コネクタ回路３１６を通して制御構成要素３０８と通信することができ、例えば、流量センサ３０６によって検出されるので、制御本体１０４に連結されたカートリッジ（例えば、図２のカートリッジ１０２）でのユーザの吸引中に、照明されることができる。端部キャップ３１８は、インジケータによって、その下に提供された照明を目に見えるようにするように構成されてもよい。したがって、インジケータは、エアロゾル送達装置１００の使用中に照明されて、喫煙物品の点灯端をシミュレートしてもよい。しかし、他の実施形態では、インジケータは、様々な数で提供されてもよく、様々な形状をとることができ、（例えば、このようなインジケータが存在する場合に音を放つように）外側本体の開口とすることもできる。
【0053】
本開示のエアロゾル送達装置には、さらに別の構成要素を利用することができる。例えば、Ｓｐｒｉｎｋｅｌらの米国特許第５，１５４，１９２号明細書は、喫煙物品用のインジケータを開示する；Ｓｐｒｉｎｋｅｌ，Ｊｒ．の米国特許第５，２６１，４２４号明細書は、吸引をすることに関連したユーザの唇の動作を検出し、次いで加熱装置の加熱をトリガする装置のマウスエンドに関連し得る圧電センサを開示する；ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書は、マウスピースを通る圧力の降下に応答して加熱負荷アレイへのエネルギー流を制御するための吹かしセンサを開示する；Ｈａｒｒｉｓらの米国特許第５，９６７，１４８号明細書は、挿入された構成要素の赤外線透過性の不均一性を検出する識別機と、構成要素がリセプタクルに挿入された際に検出ルーチンを実行するコントローラとを含む喫煙装置内のリセプタクルを開示する；Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書は、複数の差動位相を有する規定済みの実行可能なパワーサイクルを説明する；Ｗａｔｋｉｎｓらの米国特許第５，９３４，２８９号明細書は、フォトニックオプトロニック（ｐｈｏｔｏｎｉｃ－ｏｐｔｒｏｎｉｃ）構成要素を開示する；Ｃｏｕｎｔｓらの米国特許第５，９５４，９７９号明細書は、喫煙装置を通る引込み抵抗を変化させるための手段を開示する；Ｂｌａｋｅらの米国特許第６，８０３，５４５号明細書は、喫煙装置に使用するための特定の電池構成を開示する；Ｇｒｉｆｆｅｎらの米国特許第７，２９３，５６５号明細書は、喫煙装置とともに使用するための様々な充電システムを開示する；Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第８，４０２，９７６号明細書は、充電を容易にし、装置のコンピュータ制御を可能にするための喫煙装置用のコンピュータインターフェース手段を開示する；Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第８，６８９，８０４号明細書は、喫煙装置用の識別システムを開示する；そして、ＦｌｉｃｋによるＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１０／００３４８０は、エアロゾル生成システムを用いた吹かしを示す流体流感知システムを開示しており、前述の開示はいずれも、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0054】
本明細書で使用され得る電子エアロゾル送達物品に関連する構成要素および開示材料または構成要素のさらなる例は；Ｇｅｒｔｈらの米国特許第４，７３５，２１７号明細書；Ｍｏｒｇａｎらの米国特許第５，２４９，５８６号明細書；Ｈｉｇｇｉｎｓらの米国特許第５，６６６，９７７号明細書；Ａｄａｍｓらの米国特許第６，０５３，１７６号明細書；Ｗｈｉｔｅの米国第６，１６４，２８７号明細書；Ｖｏｇｅｓの米国特許第６，１９６，２１８号明細書；Ｆｅｌｔｅｒらの米国特許第６，８１０，８８３号明細書；Ｎｉｃｈｏｌｓの米国特許第６，８５４，４６１号明細書；Ｈｏｎの米国特許第７，８３２，４１０号明細書；Ｋｏｂａｙａｓｈｉの米国特許第７，５１３，２５３号明細書；Ｈａｍａｎｏの米国特許第７，８９６，００６号明細書；Ｓｈａｙａｎの米国特許第６，７７２，７５６号明細書；Ｈｏｎの米国特許第８，１５６，９４４号明細書および第８，３７５，９５７号明細書；Ｔｈｏｒｅｎｓらの米国特許第８，７９４，２３１号明細書；Ｏｇｌｅｓｂｙらの米国特許第８，８５１，０８３号明細書；Ｍｏｎｓｅｅｓらの米国特許第８，９１５，２５４号明細書および第８，９２５，５５５号明細書；ＤｅＰｉａｎｏらの米国特許第９，２２０，３０２号明細書；Ｈｏｎの米国特許出願公開第２００６／０１９６５１８号明細書および米国特許出願公開第２００９／０１８８４９０号明細書；Ｏｇｌｅｓｂｙらの米国特許出願公開第２０１０／００２４８３４号明細書；Ｗａｎｇの米国特許出願公開第２０１０／０３０７５１８号明細書；ＨｏｎのＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１０／０９１５９３ならびにＦｏｏのＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１３／０８９５５１を含み、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。さらに、２０１５年１０月１３日に出願されたＷｏｒｍらの米国特許出願番号第１４／８８１，３９２号明細書は、エアロゾル送達装置およびエアロゾル送達装置用のフォブ形状（ｆｏｂ－ｓｈａｐｅ）構成に含まれ得るカプセルを開示し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。様々な実施形態では、前述の文献によって開示された様々な材料が本装置に組み込まれてもよく、前述の開示はいずれも、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0055】
制御本体１０４の各構成要素は、外側本体３０４内に少なくとも部分的に受け入れられてもよい。外側本体は、係合端部３０４’から外側端部３０４”まで延びてもよい。端部キャップ３１８は、外側本体の外側端部に配置され、これと係合してもよい。それによって、半透明または透明であり得る端部キャップがインジケータ３１４によって照明されて、喫煙物品の点灯端をシミュレートするか、上記のような他の機能を実施してもよい。外側本体の反対側の係合端部は、カートリッジ１０２と係合するように構成されてもよい。
【0056】
図４は、外側本体３０４の係合端部３０４’に近接した制御本体１０４を通る部分断面図を概略的に示す。図示されるように、送信器連結装置３０２は、外側本体の係合端部に近接して延びてもよい。一実施形態では、図３および図４に示すように、送信器連結装置は管状構成を画定してもよい。図４に示すように、送信器連結装置は、コイル支持体４０２とコイル４０４とを含んでもよい。管状構成を画定し得るコイル支持体は、コイルが共振受信器連結装置または他の構造と接触するように移動し、それによって短絡することがないようにコイルを支持するように構成されてもよい。コイル支持体は、コイルが発生させる振動磁場に対して実質的に透過性であり得る非導電性材料を含んでもよい。コイルは、コイル支持体内に埋め込まれてもよく、そうでなければコイル支持体に連結されてもよい。図示の実施形態では、コイルはコイル支持体の内面と係合して、共振受信器連結装置に振動磁場を伝達することに関連するあらゆる損失を低減する。しかし、他の実施形態では、コイルは、コイル支持体の外面に配置されてもよいか、コイル支持体内に完全に埋め込まれてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、コイルは、コイル支持体上に印刷されたか、そうでなければコイル支持体に連結された電気トレース、またはワイヤを含んでもよい。いずれの実施形態でも、コイルは螺旋形状を画定してもよい。
【0057】
代替実施形態では、図５に示すように、送信器連結装置３０２は、コイル支持体４０２を伴わずコイル４０４を含んでもよい。各実施形態では、送信器連結装置は、内側チャンバ４０６を画定し、送信器連結装置がその周りに延びてもよい。
【0058】
図３から図５にさらに示すように、いくつかの実施形態では、送信器連結装置３０２は支持部材３２０に連結されてもよい。支持部材は、送信器連結装置と係合し、外側本体３０４内に送信器連結装置を支持するように構成されてもよい。例えば、送信器連結装置は、送信器連結装置が外側本体内に固定的に配置されるように、支持部材内に埋め込まれるか、そうでなければ支持部材に連結されてもよい。さらなる例として、送信器連結装置は支持部材に射出成形されてもよい。
【0059】
支持部材３２０は、外側本体３０４の内側表面と係合して、外側本体に対して支持部材の位置合わせを提供してもよい。それにより、支持部材と送信器連結装置３０２との間の固定連結の結果として、送信器連結装置の長手方向軸が、外側本体の長手方向軸と実質的に平行に延びてもよい。したがって、送信器連結装置が外側本体と接触しないように配置されて、送信器連結装置から外側本体への電流の伝送を回避してもよい。しかし、いくつかの実施形態では、図５に示すように、オプションの絶縁体５０２が送信器連結装置３０２と外側本体３０４との間に配置されて、それらの間の接触を防いでもよい。理解され得るように、絶縁体および支持部材は、絶縁性ポリマー（例えば、プラスチックまたはセルロース）、ガラス、ゴムおよび磁器などの任意の非導電性材料を含んでもよい。あるいは、外側本体がプラスチック、ガラス、ゴムまたは磁器などの非導電性材料から形成される実施形態では、送信器連結装置が外側本体と接触してもよい。
【0060】
以下に詳細に説明するように、送信器連結装置３０２は、電源３１２から電流を受け、カートリッジ１０２を無線で加熱するように構成されてもよい（例えば、図２参照）。したがって、図４および図５に示すように、送信器連結装置は、そこに電流を供給するように構成された電気コネクタ４０８を含んでもよい。例えば、電気コネクタは、送信器連結装置を制御構成要素に接続してもよい。それによって、電源からの電流が、制御構成要素によって制御されるので、送信器連結装置に選択的に導かれてもよい。例えば、制御構成要素３１２は、流量センサ３０６によってエアロゾル送達装置１００での吸引が検出された際に、電源（例えば、図３参照）から送信器連結装置に電流を導いてもよい。電気コネクタは、例として、端子、ワイヤ、または電流を伝送するように構成されたコネクタの任意の他の実施形態を含んでもよい。さらに、電気コネクタは、負の電気コネクタおよび正の電気コネクタを含んでもよい。
【0061】
いくつかの実施形態では、電源３１２は、直流を供給し得る電池および／または充電式スーパーキャパシタを含んでもよい。本明細書の他の箇所に記載されているように、エアロゾル送達装置の動作は、交流を送信器連結装置３０２に導いて、振動磁場を発生させて、共振受信器連結装置に渦電流を誘導することを必要とし得る。したがって、いくつかの実施形態では、制御本体１０４の制御構成要素３０８は、電源によって供給された直流を送信器連結装置に供給される交流に変換するように構成されたインバータまたはインバータ回路を含んでもよい。
【0062】
図６は、いくつかの例では図１のカートリッジ１０２に相当し得るカートリッジ６００の分解図を示す。図示されるように、カートリッジ６００は、共振受信器連結装置６０２、外側本体６０４、容器６０６、封止部材６０８および基材６１０を含んでもよい。外側本体６０４は、係合端部６０４’と外側端部６０４”との間に延びてもよい。カートリッジ６００の残りの構成要素のうちの一部または全部は、外側本体６０４内に少なくとも部分的に配置されてもよい。
【0063】
カートリッジ６００は、マウスピース６１２をさらに含んでもよい。マウスピース６１２は、外側本体６０４もしくは容器６０６、または別個の構成要素と一体であってよい。マウスピース６１２は、外側本体６０４の外側端部６０４”に配置されてもよい。
【0064】
図７は、組み立てられた構成のカートリッジ６００を通る断面図を示す。図示されるように、容器６０６は外側本体６０４内に受け入れられてもよい。さらに、封止部材６０８を容器６０６と係合させて内部区画６１４を画定してもよい。図７にさらに示すように、いくつかの実施形態では、封止部材６０８は外側本体６０４とさらに係合してもよい。
【0065】
いくつかの実施形態では、封止部材６０８は、ゴムまたはシリコーン材料などの弾性材料を含んでもよい。これらの実施形態では、封止材料６０８は、圧縮して容器６０６および／または外側本体６０４との間で密封を形成してもよい。封止部材６０８と容器６０６および／または外側本体６０４との間の封止をさらに改善するために接着剤を使用してもよい。別の実施形態では、封止部材６０８は、プラスチック材料または金属材料などの非弾性材料を含んでもよい。これらの実施形態では、封止部材６０８は、容器６０６および／または外側本体６０４に（例えば、超音波溶接を介して）接着または溶接されてもよい。したがって、これらの機構のうちの１つ以上を介して、封止部材６０８は内部区画６１４を実質的に封止して閉じてもよい。
【0066】
共振受信器連結装置６０２は封止部材６０８と係合してもよい。一実施形態では、共振受信器連結装置６０２は、封止部材６０８内に部分的に埋め込まれてもよい。例えば、共振受信器連結装置６０２は、封止部材６０８に射出成形されて、それらの間に密封および接続が形成されるようにしてもよい。したがって、封止部材６０８は、共振受信器連結装置を所望の位置に保持してもよい。例えば、共振受信器連結装置６０２は、共振受信器連結装置の長手方向軸が外側本体６０４の長手方向軸と実質的に同軸に延びるように配置されてもよい。
【0067】
さらに、基材６１０は封止部材６０８と係合してもよい。一実施形態では、基材６１０は封止部材６０８を通って延びてもよい。これに関して、封止部材６０８は、それを通って延びる開口部６１６を画定してもよく、開口部６１６を通して基材６１０が受け入れられる。それにより、基材６１０は内部区画６１４内に延びてもよい。例えば、図７に示すように、基材６１０の端部が、容器６０６によって画定されたポケット６１８内に受け入れられてもよい。したがって、容器６０６および封止部材６０８はそれぞれ、基材６１０と係合し、基材を所望の位置に協働して維持してもよい。例えば、基材６１０の長手方向軸が、共振受信器連結装置６０２の長手方向軸と実質的に同軸に配置されてもよい。それによって、図示されるように、いくつかの実施形態では、基材６１０が、共振受信器連結装置６０２に近接しているが接触していない状態で配置されてもよい。基材６１０と共振受信器連結装置６０２との間の直接接触を回避することによって、誘導コイルには使用による残留物が実質的に蓄積しないままであり得、したがってカートリッジは、オプションでエアロゾル前駆体組成物および／または新しい基材によって再充填されるか、そうでなければ再使用されてもよい。しかし、後述するように、いくつかの実施形態では、基材と共振受信器連結装置との間の直接接触が好ましい場合がある。
【0068】
基材６１０はエアロゾル前駆体組成物を含んでもよい。エアロゾル前駆体組成物は、固体タバコ材料、半固体タバコ材料および液体エアロゾル前駆体組成物のうちの１つ以上を含んでもよい。例えば、固体タバコ材料および半固体タバコ材料は、いわゆる非燃焼加熱式タバコを画定するエアロゾル送達装置１００の実施形態に使用されてもよい。逆に、追加の例として、いわゆる電子タバコを画定するエアロゾル送達装置の実施形態に、流体（例えば液体）エアロゾル前駆体組成物が使用されてもよい。
【0069】
代表的な種類の液体エアロゾル前駆体構成要素および製剤は、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，７２６，３２０号明細書、Ｃｈｏｎｇらの米国特許第９，２５４，００２号明細書；Ｚｈｅｎｇらの米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号明細書；Ｌｉｐｏｗｉｃｚらの米国特許出願公開第２０１５／００２０８２３号明細書；およびＫｏｌｌｅｒの米国特許出願公開第２０１５／００２０８３０号明細書、ならびにＢｏｗｅｎらのＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１４／１８２７３６；およびＣｏｌｌｅｔｔらの米国特許第８，８８１，７３７号明細書に記載され、特徴付けられており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。使用されてもよい他のエアロゾル前駆体は、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｖａｐｏｒ ＣｏｍｐａｎｙのＶＵＳＥ（Ｒ）製品、Ｉｍｐｅｒｉａｌ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣのＢＬＵ製品、Ｍｉｓｔｉｃ ＥｃｉｇｓのＭＩＳＴＩＣ ＭＥＮＴＨＯＬ製品およびＣＮ Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｌｔｄ．のＶＹＰＥ製品に組み込まれているエアロゾル前駆体を含む。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」も望ましい。発泡性材料の実施形態がエアロゾル前駆体とともに使用されてもよく、例えば、参照により本明細書に組み込まれるＨｕｎｔらの米国特許出願公開第２０１２／００５５４９４号明細書に説明されている。さらに、発泡性材料の使用は、例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＮｉａｚｉらの米国特許第４，６３９，３６８号明細書；Ｗｅｈｌｉｎｇらの米国特許第５，１７８，８７８号明細書；Ｗｅｈｌｉｎｇらの米国特許第５，２２３，２６４号明細書；Ｐａｔｈｅｒらの米国特許第６，９７４，５９０号明細書；Ｂｅｒｇｑｕｉｓｔらの米国特許第７，３８１，６６７号明細書；Ｃｒａｗｆｏｒｄらの米国特許第８，４２４，５４１号明細書；Ｓｔｒｉｃｋｌａｎｄらの米国特許第８，６２７，８２８号明細書；およびＳｕｎらの米国特許第９，３０７，７８７号明細書、ならびにＢｒｉｎｋｌｅｙらの米国特許出願公開第２０１０／００１８５３９号明細書；およびＪｏｈｎｓｏｎらのＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９７／０６７８６号パンフレットに説明されている。
【0070】
代表的な種類の固体および半固体エアロゾル前駆体組成物および製剤は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＴｈｏｍａｓらの米国特許第８，４２４，５３８号明細書；Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許第８，４６４，７２６号明細書；Ｃｏｎｎｅｒらの米国特許出願公開第２０１５／００８３１５０号明細書；Ａｄｅｍｅらの米国特許出願公開第２０１５／０１５７０５２号明細書および２０１５年６月３０日に出願されたＮｏｒｄｓｋｏｇらの米国特許出願番号第１４／７５５，２０５号明細書に開示されている。
【0071】
エアロゾル前駆体組成物が液体または他の流体を含む、カートリッジ１０２の実施形態では、基材６１０は、エアロゾル前駆体組成物をその中に保持し、以下に記載される様式で共振受信器連結装置６０２によってそれに熱が加えられるとそこから蒸気を放出するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、基材６１０は、所望の程度持続するのに十分な量のエアロゾル前駆体組成物を保持してもよい。他の実施形態では、カートリッジ１０２に増加した容量のエアロゾル前駆体組成物を提供することが好ましい場合がある。基材が流体エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されている実施形態では、基材６１０に使用され得る材料の例には、多孔質セラミック、炭素、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維および多孔質焼結ガラスが挙げられる。
【0072】
これに関して、図６および図７に例として示すように、一実施形態では、容器６０６はリザーバを含んでもよく、内部区画６１４は液体エアロゾル前駆体組成物を受け入れるように構成されてもよい。この実施形態では、基材６１０は、液体輸送要素（例えば芯）を含み、液体輸送要素は、内部区画６１４からエアロゾル前駆体組成物を受け取り、それに沿ってエアロゾル前駆体組成物を輸送するように構成されてよい。したがって、エアロゾル前駆体組成物は、内部区画６１４から、共振受信器連結装置６０２が基材６１０の長手方向長さに沿った位置に輸送され、共振受信器連結装置６０２はその周りを延びてよい。
【0073】
理解され得るように、図７に示すカートリッジ６００の実施形態は、例示目的のみのために提供される。これに関して、さらなる例として、カートリッジ１０２の様々な代替の実施形態が本明細書に提供される。カートリッジ１０２の実施形態は本明細書で別個に説明されているが、それぞれの構成要素およびその特徴の各々は、本明細書で別段の記載がない限り、任意の様式で組み合わされてもよいことに留意されたい。
【0074】
図８は、いくつかの例では図１のカートリッジ１０２に相当し得る別のカートリッジ８００を示す。カートリッジ８００はカートリッジ７００と類似しているが、ここでは、封止部材７０８が係合端部６０４’ではなく外側本体６０４の外側端部６０４”に近接して配置されている。この実施形態では、容器８０６は、それを通って延びる開口部８１６を含んでもよく、封止部材８０８は、上記と実質的に同じ様式で基材６１０を支持するためにポケット８１８を画定してもよい。したがって、封止部材６０８は容器６０６の係合端部６０４’に配置されてもよいか（図７参照）、封止部材８０８は容器８０６の外側端部６０４”に配置されてもよい（図８参照）。
【0075】
いくつかの実施形態では、容器は、エアロゾル前駆体組成物の漏出が実質的に回避されるように十分に封止されてもよい。しかし、図８に示すように、いくつかの実施形態では、カートリッジ８００はリザーバ基材８２０をさらに含んでもよい。理解され得るように、リザーバ基材８２０は、内部区画６１４を含む、本明細書に開示されるカートリッジのうちのいずれかに使用されてもよい。
【0076】
一実施形態では、リザーバ基材８２０は、内部区画８２０内で基材６１０を完全にまたは部分的に取り囲むチューブの形状に実質的に形成された不織繊維の複数の層を含んでもよい。他の実施形態では、リザーバ基材８２０は、多孔質セラミック、炭素、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維または多孔質焼結ガラスを含んでもよい。それによって、液体エアロゾル前駆体組成物は、リザーバ基材８２０によって吸着的に保持され得る。リザーバ基材８２０とリザーバとの間の接触の結果として、リザーバ基材は基材６１０と流体連通する。したがって、基材６１０は、毛細管作用または他の液体輸送機構を介して、内部区画６１４内のリザーバ基材８２０から、内部区画の外側の基材６１０の長手方向長さに沿った位置に、液体エアロゾル前駆体組成物を輸送するように構成されてもよい。
【0077】
上記のように、カートリッジ６００、８００のいくつかの実施形態では、基材６１０は、共振受信器連結装置６０２に近接しているが接触していない状態で配置されてもよい。そのような構成では、それらの間の直接接触を欠くことにより、共振受信器連結装置上に残留物が蓄積するのを回避することができる。しかし、他の実施形態では、基材６１０は共振受信器連結装置と接触してもよい。これに関して、図９は、いくつかの例では図１のカートリッジ１０２に相当し得、カートリッジ６００、８００と類似しているが基材９１０が共振受信器連結装置６０２と接触し得るさらに別のカートリッジ９００を示す。この構成を使用することにより、共振受信器連結装置６０２の大きさを必ずしも増大させることなく、比較的大量のエアロゾル前駆体組成物を収容し得る比較的大きい基材９１０が可能になり得る。さらに、共振受信器連結装置と基材との間の直接接触により、対流を介した共振受信器連結装置から基材への熱伝達が容易になり得、これは、それらの間に直接接触がない実施形態で用いられる放射加熱よりもはるかに効率的であり得る。したがって、本明細書に開示されるカートリッジの各実施形態は、共振受信器連結装置と基材および／またはエアロゾル前駆体組成物との間の直接接触を含み得ることを理解されたい。一例として、エアロゾル前駆体組成物が、液体エアロゾル前駆体組成物よりも共振受信器連結装置上に残留物が蓄積しにくい傾向にある固体タバコ材料または半固体タバコ材料を含む実施形態では、基材９１０と共振受信器連結装置６０２との間に直接接触が使用されてもよい。
【0078】
図６から図８に示すカートリッジ６００、８００の実施形態では、基材６１０は内部区画６１４内に延びる。しかし、他の実施形態では、カートリッジは内部区画を画定しなくてもよい。例えば、図９に示すカートリッジ９００は内部区画を含まない。これに関して、基材９１０が十分な量のエアロゾル前駆体組成物を含んでもよく、その結果、いくつかの実施形態では内部区画の使用が必要とされない場合がある。したがって、例えば、共振受信器連結装置６０２および基材９１０は、それらの長手方向端部が実質的に同じ点で終端するように、実質的に同延であってよい。これに関して、基材共振受信器連結装置６０２および／または基材９１０は、外側本体９０４によって画定されるか、そうでなければ外側本体と係合（例えば直接係合）したポケット９２２内に受け入れられてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、カートリッジ９００は、容器、封止部材または内部区画を含まなくてもよい比較的単純な構成を画定してもよい。そのような構成は、カートリッジ９００の複雑さおよび／またはコストを低減し得る。
【0079】
上述のように、いくつかの実施形態では、基材９１０は内部区画内に延びていなくてもよく、代わりに、例えば外側本体９０４に近接して終端してもよい。図９に関して上記でさらに説明したように、一実施形態では、カートリッジ９００は容器または内部区画を含まなくてもよい。しかし、別の実施形態では、カートリッジは、基材が区画内に延びていない内部区画を画定する容器を含んでもよい。これが図１０に示されており、図１０は、図１のカートリッジ１０４に相当し得るさらに別のカートリッジ１０００を示す。示されるように、カートリッジ１０００は、基材１０１０が区画内に延びていない内部区画６１４を画定する容器１００６を含んでもよい。これに関して、共振受信器連結装置６０２および基材１０１０は、容器または外側本体と係合してもよい。例えば、図１０では、共振受信器連結装置６０２および基材１０１０はそれぞれ容器１００６と係合している。さらなる例として、上述のように、共振受信器連結装置６０２は容器１００６内に部分的に埋め込まれてもよい。さらに、基材１０１０は、容器１００６によって画定されたポケット１０２２と係合してもよい。
【0080】
基材１０１０が内部区画６１４内に延びないようにカートリッジ１０００を構成することによって、エアロゾル前駆体組成物のためのリザーバ以外の目的のために区画が使用されてもよい。例えば、図１０に示すように、いくつかの実施形態では、カートリッジ１０００は電子制御構成要素１０２４を含んでもよい。後述するように、電子制御構成要素１０２４は、カートリッジ１０００の認証に使用されてもよいか、他の目的に使用されてもよい。
【0081】
上記のように、本開示の各カートリッジ１０２は、制御本体１０４と連携して動作してエアロゾルを生成するように構成される。例として、図１１は、制御本体１０４と係合しているカートリッジ６００を示す。図示されるように、制御本体１０４がカートリッジ６００と係合している場合、送信器連結装置３０２は、共振受信器連結装置６０２を（例えば、その周囲に延びることによって）少なくとも部分的に囲み、好ましくは実質的に囲み、より好ましくは完全に囲んでもよい。さらに、送信器連結装置３０２は、共振受信器連結装置６０２の長手方向長さの少なくとも一部に沿って延びてもよく、好ましくは、共振受信器連結装置の長手方向長さの大部分に沿って延びてもよく、最も好ましくは、共振受信器連結装置の長手方向長さの実質的に全部に沿って延びてもよい。
【0082】
したがって、共振受信器連結装置６０２は、内側チャンバ４０６の内側に配置され、送信器連結装置３０２がその周りに延びてもよい。したがって、ユーザがカートリッジ６００のマウスピース６１２で吸引した際に、圧力センサ３０６がその吸引を検出してもよい。それにより、制御構成要素３０８が、電源３１２（例えば、図３参照）から送信器連結装置３０２に電流を導いてもよい。それによって、送信器連結装置３０２が振動磁場を発生させてもよい。共振受信器連結装置６０２が内側チャンバ４０６内に受け入れられた結果として、送信器連結装置３０２により発生された振動磁場に共振受信器連結装置がさらされ得る。
【0083】
特に、送信器連結装置３０２および共振受信器連結装置６０２は電気変圧器を形成してもよい。いくつかの例では、共振変圧器と、ＰＷＭインバータを含む関連回路とは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）によって開発されたＱｉインターフェース規格、ＰＭＡによって開発されたＰｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ（ＰＭＡ）インターフェース規格、Ａｌｌｉａｎｃｅ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ（Ａ４ＷＰ）によって開発されたＲｅｚｅｎｃｅインターフェース規格などのような好適な無線電力伝送規格に従って動作するように構成されてもよい。
【0084】
例示的な実施形態によると、制御構成要素３０８によって電源３１２（例えば、図３参照）から導かれた、送信器連結装置３０２における電流の変化が、共振受信器連結装置６０２に侵入する交流電磁場を発生させ、これにより、共振受信器連結装置内に電気渦電流が発生し得る。交流電磁場は、送信器連結装置３０２に交流を導くことによって発生し得る。上記のように、いくつかの実施形態では、制御構成要素３０８は、電源３１２によって供給された直流を送信器連結装置３０２に供給される交流に変換するように構成されたインバータまたはインバータ回路を含んでもよい。
【0085】
共振受信器連結装置６０２を画定する材料を流れる渦電流は、ジュール効果によって共振受信器連結装置を加熱し得、ここで生成される熱量は、電流の２乗に共振受信器連結装置の材料の電気抵抗を乗じたものに比例する。磁性材料を含む共振受信器連結装置６０２の実施形態では、磁気ヒステリシス損失によっても熱が生成され得る。限定するものではないが、送信器連結装置３０２への近接度、磁場の分布、共振受信器連結装置の材料の電気抵抗率、飽和磁束密度、表皮効果または深さ、ヒステリシス損失、磁化率、透磁率、および材料の双極子モーメントを含むいくつかの要因が、共振受信器連結装置６０２の温度上昇に寄与する。
【0086】
これに関して、共振受信器連結装置６０２および送信器連結装置３０２の両方が導電性材料を含んでもよい。例として、送信器連結装置３０２および／または共振受信器連結装置６０２は、銅およびアルミニウムなどの金属、導電性材料の合金（例えば、反磁性、常磁性または強磁性材料）、またはその中に埋め込まれた１つ以上の導電性材料を有するセラミックもしくはガラスなどの他の材料を含む様々な導電性材料を含んでもよい。別の実施形態では、共振受信器連結装置は、エアロゾル前駆体組成物を充填したリザーバ内に受け入れられる様々な大きさのうちのいずれかの導電性粒子または物体を含んでもよい。いくつかの実施形態では、共振受信器連結装置は、エアロゾル前駆体組成物との直接接触を防ぐために、熱伝導性パッシベーション層（例えば、ガラスの薄層）によってコーティングされるか、そうでなければそれを含んでもよい。
【0087】
このように、共振受信器連結装置６０２が加熱されてもよい。共振受信器連結装置６０２によって生成された熱がエアロゾル前駆体組成物を含む基材６１０を加熱して、エアロゾル１１０２が生成されるようにしてもよい。したがって、共振受信器連結装置６０２は噴霧器を含んでもよい。共振受信器連結装置６０２を基材６１０の周囲から実質的に均一な距離で（例えば、基材および共振受信器連結装置の長手方向軸を位置合わせすることによって）配置することによって、基材とエアロゾル前駆体組成物とが実質的に均一に加熱され得る。
【0088】
エアロゾル１１０２は、共振受信器連結装置６０２および送信器連結装置３０２の周りまたはそれらを通って移動してもよい。例えば、図示されるように、一実施形態では、共振受信器連結装置６０２は、それを通って延びる複数の開口部を画定するメッシュ、スクリーン、螺旋、編組または他の多孔質構造を含んでもよい。他の実施形態では、共振受信器連結装置は、基材内に埋め込まれるか、そうでなければエアロゾル前駆体組成物と接触しているロッド、基材内に埋め込まれるか、そうでなければエアロゾル前駆体組成物と接触している複数のビーズもしくは粒子、または焼結構造を含んでもよい。これらの各実施形態では、エアロゾル１１０２が、共振受信器連結装置６０２および／または基材を自由に通過して、エアロゾルがマウスピースを通ってユーザまで移動することを可能にしてもよい。
【0089】
エアロゾル１１０２は、制御本体１０４内（例えば、外側本体３０４内）に画定され得る入口４１０（例えば、図４参照）を通って入る空気１１０４と混合してもよい。このように、混合空気およびエアロゾル１１０６がユーザに導かれてもよい。例えば、混合空気およびエアロゾル１１０６は、カートリッジ６００の外側本体６０４内に画定された１つ以上の貫通孔６２６を通ってユーザに導かれてもよい。いくつかの実施形態では、封止部材６０８は、それを通って延びる貫通孔６２８をさらに含んでもよく、貫通孔６２８は、外側本体６０４を通って画定される貫通孔６２６と位置合わせされてもよい。しかし、理解され得るように、エアロゾル送達装置１００を通る流れパターンは、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な様式のうちのいずれかで上記の特定の構成と異なってもよい。
【0090】
さらに上記のように、いくつかの実施形態では、カートリッジ１０２は第２の電子制御構成要素をさらに含んでもよい。例えば、図１０に示すカートリッジ１０００は、第２の制御構成要素１０２４を含む。第２の制御構成要素１０２４は、カートリッジ１０００の認証を可能にするように構成されてもよい。これに関して、いくつかの実施形態では、第２の制御構成要素１０２４は、（第１の）制御構成要素３０８（例えば、図３参照）が分析することができるコードを制御本体１０４に出力するように構成されてもよい。それによって、例えば、カートリッジ１０００が本物であると検証された場合にのみ、制御構成要素３０８が送信器連結装置３０２に電流を導いてもよい。いくつかの実施形態では、第２の制御構成要素は、制御本体に接続する端子を含んでもよい。さらに好ましくは、第２の制御構成要素１０２４は、制御本体１０４にコードまたは他の情報を無線送信するように構成された無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップを含んでもよい。それによって、エアロゾル送達装置１００は、カートリッジと制御本体との間の電気コネクタの係合を必要とせず使用され得る。さらに、制御構成要素およびそれによって実行される機能の様々な例が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８２号明細書に説明されている。
【0091】
上述のように、いくつかの実施形態では、制御本体１０４の制御構成要素３０８は、電源３１２によって供給された直流を、送信器連結装置３０２に供給される交流に変換するように構成されたインバータまたはインバータ回路を含んでもよい。図１２、図１３および図１４は、本開示の例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置１００の回路１２００および他の構成要素を示す。示されるように、エアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を担持するように構成された基材６１０、および送信器連結装置３０２と基材に近接して配置された共振受信器連結装置６０２とを含む共振変圧器１２０２を含む回路を含む。また、エアロゾル送達装置の制御構成要素３０８は、共振変圧器を駆動するように構成されたパルス幅変調（ＰＷＭ）インバータ１２０４を含む。
【0092】
示されるように、ＰＷＭインバータ１２０４は、送信器連結装置３０２に連結されたブリッジ回路１２０６を含み、ブリッジ回路１２０６は、いくつかの例では、金属－酸化物－半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの一対のトランジスタと、一対のダイオードとから構成されるハーフブリッジである。ＰＷＭインバータは、ブリッジ回路に連結されたＰＷＭコントローラ１２０８も含む。いくつかの例によれば、ＰＷＭコントローラは、集積回路として具体化され、ブリッジ回路にＰＷＭ信号を出力するように構成され、ブリッジ回路は、送信器連結装置を駆動して振動磁場を発生させ、振動磁場にさらされた際に共振受信器連結装置６０２に交流電圧を誘導するように構成される。この交流電圧は、共振受信器連結装置に熱を発生させ、それによってエアロゾル前駆体組成物の構成要素を気化させる。好適なＰＷＭコントローラの例は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のｂｑ５００２１０およびｂｑ５００２１２Ａコントローラ、ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ製のＳＴＷＢＣシリーズコントローラなどを含む。
【0093】
また示されるように、いくつかの例では、エアロゾル送達装置１００は、ＰＷＭインバータ１２０４に電力を供給するように構成された電源３１２、例えば、充電式スーパーキャパシタ、充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池をさらに含む。いくつかのさらなる例では、エアロゾル送達装置は、電源とＰＷＭインバータとの間にあって、ＰＷＭインバータにおいて一定の電圧レベルを維持するように構成された定電圧レギュレータ１２１０をさらに含む。好適な電圧レギュレータの例は、スイッチングレギュレータ、リニアレギュレータ、例えば、低ドロップアウト（ＬＤＯ）レギュレータなどを含む。
【0094】
図１３は、いくつかの例では電源３１２に相当し得る電源１３００を示す。示されるように、いくつかの例では、電源は、ＰＷＭインバータ１２０４に電力を供給するように構成された充電式スーパーキャパシタ１３０２を含む。いくつかのさらなる例では、電源は、充電式スーパーキャパシタが充電可能であるエネルギー源１３０６と接続可能な端子１３０４をさらに含む。上述のように、例えば、制御本体１０４は、任意の種類の再充電技術（例えば、壁面充電器、自動車の充電器、コンピュータ、光電池、太陽電池のソーラーパネル、無線ＲＦベースの充電器）と組み合わされてもよい。また、なおまたさらなる例では、電源はエネルギー源をさらに含み、エネルギー源は充電式固体電池または充電式リチウムイオン電池であるか、それらを含む。
【0095】
図１２に戻ると、いくつかの例では、エアロゾル送達装置１００は、共振受信器連結装置６０２の温度が閾値温度に達するか閾値温度を超えるのをさらに防いでもよい。これらの例のいくつかでは、制御構成要素３０８は、例えば、共振受信器連結装置６０２に近接して配置されたホール効果電流センサ１２１４から、共振受信器連結装置６０２に誘導された交流の測定値を受けるように構成されたマイクロプロセッサ１２１２を含む。このホール効果電流センサは、カートリッジ１０２の一部であってよいか、いくつかの例では制御本体１０４の一部であってよい。次いで、マイクロプロセッサは、測定値が閾値温度以上の温度を示す場合には、共振受信器連結装置６０２の温度を下げるなど、測定値に応答してエアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素の動作を制御してもよい。温度を下げる１つの様式は、エアロゾル送達装置内にさらなる空気出口を含めることであり得、エアロゾル送達装置１００から空気を排出するように制御することであり得る。ホール効果電流センサを装備された好適なエアロゾル送達装置のいくつかの例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１６年１月１２日に出願されたＳｕｒの米国特許出願番号第１４／９９３，７６２号明細書に記載されている。
【0096】
図１４に示すように、いくつかの例では、エアロゾル送達装置は、ハイパスフィルタ１４０２と、ハイパスフィルタに連結された非反転増幅回路１４０４とをさらに含む。これらの例では、ハイパスフィルタは、共振受信器連結装置６０２に連結され、共振受信器連結装置に誘導された交流電圧から任意の直流電圧成分をフィルタリングするように構成される。次いで、非反転増幅回路は、そのようにフィルタリングされた交流電圧を増幅するように構成される。
【0097】
上述のように、本開示は、電源から電流を受け、噴霧器を無線で加熱するように構成された無線電力送信器を含む制御本体を含むエアロゾル送達装置に関する。理解され得るように、リザーバ内に収容されてもよく、および／または基材と接触してもよいエアロゾル前駆体組成物を加熱するために、様々な無線加熱技術が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、噴霧器に電流を伝送せずに、噴霧器が無線で加熱されてもよい。
【0098】
上述の実施形態では、無線電力送信器は送信器連結装置を含んでもよく、噴霧器は共振受信器連結装置を含んでもよい。それにより、共振受信器連結装置に渦電流が誘導されて、熱を発生させてもよい。さらに上記のように、送信器連結装置は、共振受信器連結装置を少なくとも部分的に囲むように構成されてもよい。追加の例として、他の実施形態では、放射加熱、音波加熱、フォトニック加熱（例えば、レーザによる）および／またはマイクロ波加熱を使用して、噴霧器が無線で加熱されてもよい。
【0099】
しかし、他の実施形態では、噴霧器を無線で加熱するために他の様々な技術および機構が使用されてもよい。例えば、電流が噴霧器に無線伝送されてもよく、そのような無線電力伝送技術は、ワイヤコイル抵抗加熱要素などの噴霧器の任意の実施形態とともに使用されてもよい。無線電力伝送方法および機構の例示的な実施形態は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１５年７月３１日に出願されたＳｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願番号第１４／８１４，８６６号明細書に提供されている。
【0100】
本開示は、共振受信器連結装置に近接して配置されたエアロゾル前駆体組成物を含む基材を加熱してエアロゾルを生成することを、一般に説明するが、他の実施形態では、共振受信器連結装置は、それに導かれた（例えば分配された）エアロゾル前駆体組成物を加熱するように構成されてもよいことに留意されたい。例えば、いずれもＢｒａｍｍｅｒらの米国特許出願公開第２０１５／０１１７８４２号明細書；米国特許出願公開第２０１５／０１１４４０９号明細書；および米国特許出願公開第２０１５／０１１７８４１号明細書は、流体エアロゾル前駆体組成物送達機構および方法を開示しており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。そのような流体エアロゾル前駆体組成物送達機構および方法を使用して、リザーバから共振受信器連結装置にエアロゾル前駆体組成物を導いて、エアロゾルを生成してもよい。追加の実施形態では、共振受信器連結装置はリザーバに接続された中空針を含んでもよく、エアロゾル前駆体組成物が針によって気化されるにつれて、毛細管作用がエアロゾル前駆体組成物を針の中に導いて針を補充する。共振受信器連結装置および送信器連結装置の例示的な形状および構成が本明細書で説明されているが、様々な他の構成および形状が使用されてもよいことにさらに留意されたい。
【0101】
図１５は、いくつかの例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置を組み立てる方法１５００での様々な動作を示す。図１５に示すように、方法は、動作１５０２において、エアロゾル前駆体組成物を含む基材を提供することを含んでもよい。方法は、動作１５０４において、共振受信器連結装置を提供することをさらに含んでもよい。加えて、方法は、動作１５０６において、共振受信器連結装置に近接して基材を配置することを含んでもよい。共振受信器連結装置は、振動磁場にさらされて、エアロゾル前駆体組成物を加熱してエアロゾルを生成するように構成されてもよい。
【0102】
いくつかの実施形態では、動作１５０６において、共振受信器連結装置に近接して基材を配置することは、共振受信器連結装置と直接接触するように基材を配置することを含んでもよい。さらに、動作１５０６において、共振受信器連結装置に近接して基材を配置することは、共振受信器連結装置の内側に基材を配置することを含んでもよい。方法は、基材にエアロゾル前駆体組成物を充填することを追加的に含んでもよい。エアロゾル前駆体組成物は、液体エアロゾル前駆体組成物を含んでもよい。
【0103】
方法は、送信器連結装置を提供することと、送信器連結装置が共振受信器連結装置を少なくとも部分的に囲むように送信器連結装置を配置することとを追加的に含んでもよい。送信器連結装置を配置することは、送信器連結装置を共振受信器連結装置と直接接触しないように配置することを含んでもよい。
【0104】
方法は、基材および共振受信器連結装置を含むカートリッジを形成することを追加的に含んでもよい。さらに、方法は、送信器連結装置を含む制御本体を形成することを含んでもよい。送信器連結装置が共振受信器連結装置を少なくとも部分的に囲むように送信器連結装置を配置することは、カートリッジを制御本体に連結することを含んでもよい。加えて、制御本体を形成することは、電源を送信器連結装置に連結することを含んでもよい。
【0105】
図１６は、いくつかの例示的な実施形態によるエアロゾル化方法１６００での様々な動作を示す。図１６に示すように、方法は、動作１６０２においてカートリッジを提供することを含んでもよい。カートリッジは、エアロゾル前駆体組成物および噴霧器を含んでもよい。方法は、動作１６０４において制御本体を提供することを追加的に含んでもよい。制御本体は、電源および無線電力送信器を含んでもよい。方法は、動作１６０６において、電源から無線電力送信器に電流を導くことをさらに含んでもよい。加えて、方法は、動作１６０８において、無線電力送信器を用いて噴霧器を無線で加熱して、エアロゾル前駆体組成物を加熱してエアロゾルを生成することを含んでもよい。
【0106】
上記の説明および関連する図面に示された教示の利益を有し、本開示が関連する当業者には、本開示の多くの変更および他の実施形態が思い浮かぶであろう。したがって、本開示は、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、変更および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることが理解されるべきである。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定のために使用されない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】