(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】2022-12-06
(45)【発行日】2022-12-14
(54)【発明の名称】喫煙材を加熱する器具に使用するカートリッジ
(51)【国際特許分類】
A24F 40/42 20200101AFI20221207BHJP
【ＦＩ】
A24F40/42
【請求項の数】
12
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2020182323
(22)【出願日】2020-10-30
(62)【分割の表示】P 2019142660の分割
【原出願日】2015-12-18
(65)【公開番号】P2021019635
(43)【公開日】2021-02-18
【審査請求日】2020-11-06
(31)【優先権主張番号】1423318.3
(32)【優先日】2014-12-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】519138265
【氏名又は名称】ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100094318
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 行一
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123995
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅一
(72)【発明者】
【氏名】ロビンソン、ジョー
(72)【発明者】
【氏名】サットン、ジョーゼフ
【審査官】永安 真
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１４－５２５２３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５２０５４２（ＪＰ，Ａ）
(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】
喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための器具に使用するカートリッジであって、このカートリッジは、 チェンバーを画定するハウジングであって、ハウジングの入り口部分はハウジングの外部からカートリッジのチェンバー内に空気を入れるために多孔性材で作られ、ハウジングの出口部分は、エアロゾル又は揮発した材料がチェンバーからハウジングの外部へと通過させるために第２の多孔性材で作られているハウジングと、
複数の材料の層を有する積層又はサンドイッチ構造の形体の断熱材であって、前記断熱材の複数の材料の層の外側の層は前記ハウジング又はハウジングの一部を形成し、及び前記断熱材の複数の材料の層の１つ以上の他の層は、断熱材の塊を形成する断熱材と、
前記チェンバー内に配置された喫煙材と、
前記チェンバー内に配置された平坦の加熱エレメントであって、複数の層を含む積層構造を含む平坦の加熱エレメントと、を含み、
前記喫煙材が加熱エレメントの上に配置されており、前記加熱エレメントの複数の層は、導電材の層を含み、当該導電材はステンレススチールを含む、カートリッジ。
【請求項2】
喫煙材は加熱エレメントに接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項１記載のカートリッジ。
【請求項3】
断熱材は不織材を含むことを特徴とする請求項１記載のカートリッジ。
【請求項4】
導電材の層は矩形ストリップであることを特徴とする請求項１記載のカートリッジ。
【請求項5】
断熱材は、喫煙材とハウジングの間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のカートリッジ。
【請求項6】
喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させる器具又はキットであって、前記器具又はキットは接合部を有する集合体と、請求項１乃至５いずれか１項記載のカートリッジとを含み、カートリッジは集合体の接合部と協働するためのものであり、及びカートリッジは交換可能である器具又はキット。
【請求項7】
カートリッジが集合体の接合部と協働している際に喫煙材を燃焼させずに喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるように配置されていることを特徴とする請求項６記載の器具又はキット。
【請求項8】
集合体は、カートリッジが集合体の接合部と協働した際に電力源から加熱エレメントへの電力の供給を制御するためのコントローラーを含むことを特徴とする請求項６または７記載の器具又はキット。
【請求項9】
集合体はコントローラーを含み、該コントローラーは、カートリッジが集合体の接合部と協働した際に喫煙材を燃焼させずに喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱させるように加熱エレメントの加熱を制御するように配置されていることを特徴とする請求項６乃至８いずれか１項記載の器具又はキット。
【請求項10】
カートリッジは集合体に対して１つの向きでのみ接合部と協働できることを特徴とする請求項６乃至９いずれか１項記載の器具又はキット。
【請求項11】
集合体は少なくともカートリッジの一部を収容するための凹部を含むことを特徴とする請求項６乃至１０いずれか１項記載の器具又はキット。
【請求項12】
前記凹部はカートリッジの外部断面形状に対応する内部断面形状を有することを特徴とする請求項１１記載の器具又はキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は喫煙材を加熱するための器具に使用するカートリッジおよび喫煙材を加熱するための器具に関する。
【背景技術】
【0002】
紙巻きタバコ、シガーなどの喫煙品は使用時にタバコを燃やし、煙を発生させる。これらの物品に代わるものとして燃焼させずに化合物を放出する製品を作製されている。そのような製品の例としては、所謂「非燃焼加熱」製品またはタバコ加熱装置または製品が挙げられ、これらは材料を燃焼させずに加熱することによって化合物を放出する。材料は、例えばタバコまたは他のタバコ製品であってもよく、これはニコチンを含んでも含まなくてもよい。
【発明の概要】
【0003】
本発明の第１の態様では喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための器具に使用するカートリッジが提供され、このカートリッジは、
チェンバーを画定するハウジングと、
チェンバー内に配置された喫煙材と、
喫煙材とハウジングの間に配置された断熱材の塊とを含む。
チェンバーを画定するハウジングと、
チェンバー内に配置された喫煙材と、
喫煙材とハウジングの間に配置された断熱材の塊とを含む。
【0004】
典型的な実施態様では断熱材は喫煙材を取り巻いている。
【0005】
典型的な実施態様では断熱材は喫煙材と接触している。
【0006】
典型的な実施態様では断熱材は喫煙材とハウジングの間の空間を満たしている。
【0007】
典型的な実施態様では喫煙材はタバコを含む。
【0008】
典型的な実施態様では喫煙材は固体状である。
【0009】
典型的な実施態様では喫煙材は加熱エレメントに接着されている。典型的な実施態様では喫煙材は加熱エレメントに接着剤によって接着されている。
【0010】
典型的な実施態様では断熱材はハウジングと接触している。
【0011】
典型的な実施態様では断熱材は、詰め綿、フリース、不織材、不織フリース、織材料、編生材、ナイロン、発泡体、クローズドセル発泡体、ポリスチレン、クローズドセルポリスチレン発泡体、ポリエステル、ポリエステルフィラメント、ポリプロピレン、ポリエステルとポリプロピレンのブレンドからなる群から選択される１つ以上の材料を含む。
【0012】
典型的な実施態様では断熱材は詰め綿またはフリースを含み、約６０～約１４０ｇｓｍの密度を有する。典型的な実施態様では断熱材は約８０～約１２０ｇｓｍの密度を有する。
【0013】
例示的な実施態様ではカートリッジは非対称な外部断面形状を有する。
【0014】
本発明の第２の態様では喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための器具に使用するカートリッジが提供され、このカートリッジは、
チェンバーを画定するハウジングと、
チェンバーに配置された加熱エレメントと、
加熱エレメントとハウジングの間に位置する断熱材の塊とを含む。
チェンバーを画定するハウジングと、
チェンバーに配置された加熱エレメントと、
加熱エレメントとハウジングの間に位置する断熱材の塊とを含む。
【0015】
典型的な実施態様では断熱材は加熱エレメントを取り巻いている。
【0016】
典型的な実施態様では加熱エレメントは加熱エレメントに電流を通すことによって加熱可能になる。典型的な実施態様ではカートリッジはカートリッジの外部から触れることができる２つの導電性端子を含み、加熱エレメントはこれら導電性端子に電気的に接続されている。
【0017】
典型的な実施態様では喫煙材は加熱エレメントに配され、断熱材は喫煙材とハウジングの間に配置されている。
【0018】
典型的な実施態様では断熱材は喫煙材と接触している。
【0019】
典型的な実施態様では断熱材は喫煙材とハウジングの間の空間を満たしている。
【0020】
典型的な実施態様では喫煙材はタバコを含む。
【0021】
典型的な実施態様では喫煙材は固体状である。
【0022】
典型的な実施態様では喫煙材は加熱エレメントに接着されている。典型的な実施態様では喫煙材は加熱エレメントに接着剤によって接着されている。
【0023】
典型的な実施態様では断熱材はハウジングと接触している。
【0024】
典型的な実施態様では断熱材は、詰め綿、フリース、不織材、不織フリース、織材料、編生材、ナイロン、発泡体、クローズドセル発泡体、ポリスチレン、クローズドセルポリスチレン発泡体、ポリエステル、ポリエステルフィラメント、ポリプロピレン、ポリエステルとポリプロピレンのブレンドからなる群から選択される１つ以上の材料を含む。
【0025】
典型的な実施態様では断熱材は詰め綿またはフリースを含み、約６０～約１４０ｇｓｍの密度を有する。典型的な実施態様では断熱材は約８０～約１２０ｇｓｍの密度を有する。
【0026】
典型的な実施態様ではカートリッジは非対称な外部断面形状を有する。
【0027】
本発明の第３の態様では喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させる器具が提供され、この器具は接合部を有する集合体と本発明の第１または第２の態様によるカートリッジとを含み、カートリッジは集合体の接合部と協働するためのものである。
【0028】
典型的な実施態様では本発明の器具は、カートリッジが集合体の接合部と協働している際に喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を喫煙材を燃焼させずに揮発させるように構成されている。
【0029】
典型的な実施態様では集合体は、カートリッジが集合体の接合部と協働した際に電力源から加熱エレメントへの電力の供給を制御するためのコントローラーを含む。
【0030】
典型的な実施態様では集合体は、カートリッジが集合体の協働した際に、喫煙材を燃焼させずに喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させる加熱エレメントの加熱を制御するために配置されたコントローラーを含む。
【0031】
典型的な実施態様ではカートリッジは集合体に対して１つの向きでのみ接合部と協働できる。
【0032】
典型的な実施態様では集合体は少なくともカートリッジの一部を収容するための凹部を含む。典型的な実施態様では凹部はカートリッジの外部断面形状に対応する内部断面形状を有する。
【図面の簡単な説明】
【0033】
添付図面を参照して本発明の実施態様をあくまで例示を目的として説明する。
【図1】喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための器具の一例の斜視図である。
【図18】カートリッジの略式断面図である。
【図19】カートリッジの略式断面図である。
【図20】カートリッジの略式断面図である。
【図21】カートリッジの略式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
本明細書中で使用する「喫煙材」成る用語は、加熱すると揮発成分を、典型的にはエアロゾルの形体で供する材料を含む。「喫煙材」は非タバコ含有材またはタバコ含有材であってもよい。「喫煙材」は、例えばタバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、タバコ抽出物、均質化タバコまたはタバコ代替え品の内の１つ以上を含んでもよい。喫煙材は、挽いたタバコ、刻みラグタバコ、押し出しタバコ、ゲルまたは塊の形体であってもよい。「喫煙材」は製品によってニコチンを含むまたは含まない他の非タバコ製品を含んでもよい。
【0035】
本明細書中で使用する「多糖類」は、グリコシド結合によって結びつけられた単糖単位の長鎖で構成された高分子炭水化物分子およびそのような化合物の塩および誘導体を包含する。好適にはそのような化合物の誘導体は、単糖単位にエステル、エーテル、酸、アミン、アミド、尿素、チオエーテル、チオエステル、チオカルボン酸またはチオアミド側基を有してもよい。多糖類の例としてはセルロースおよびセルロース誘導体およびアルギン酸およびその塩などが挙げられる。一部の実施態様では多糖類は、喫煙材を加熱エレメントに付着させてもよい。他の実施態様では接着剤は多糖類を接着促進剤として含んでもよい。
【0036】
本明細書中で使用する「セルロース誘導体」とはセルロースのヒドロキシル基が部分的にまたは完全に種々の基で置換されている化合物である。セルロース誘導体としてはセルロースエステルおよびエーテルが挙げられる。一部の実施態様ではセルロース誘導体は、アルキル、ヒドロキシアルキルおよびカルボキシアルキルエーテルを含むセルロースエーテルを含んでもよい。一部の実施態様ではセルロース誘導体は、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびヒドロキシエチルエチルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロースであってもよい。セルロース誘導体は、一部の場合においてヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびヒドロキシエチルエチルセルロースから選択される。セルロース誘導体は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを含むまたは実質的にヒドロキシプロピルメチルセルロースからなってもよい。
【0037】
本明細書中で使用する「ポリイミド」とはイミドモノマーを含むまたはイミドモノマーで実質的に形成されるあらゆるポリマーを意味し、飽和でも不飽和であってもよい。
【0038】
本明細書中で使用する「ポリエステル」は、その主鎖にエステル官能基を含むポリマーを意味する。これらは多官能性アルコールと酸のエステル化縮合によって形成してもよい。一部の場合においてはエステル官能基は、繰り返し単位の約半分または繰り返し単位の大半または実質的に全てに存在する。ポリエステルは、飽和または不飽和の脂肪族、半芳香族または芳香族であってもよく、共重合体または単独重合体であってもよい。ポリエステルは疎水性であってもよい。
【0039】
本明細書中で使用する「風味」および「風味剤」なる用語は各地の条例で許可されており、成人消費者が望む味や香りを製品に加えるのに用いることができる材料を指す。このような材料としては、抽出物（例えば、ユーカリ、カンゾウ、アジサイ、ホオノキの葉、カミツレ、フェヌグリーク、クローブ、メントール、ニホンハッカ、アニシード、シナモン、ハーブ、ヒメコウジ、サクランボ、ベリー、モモ、リンゴ、ドランブイ、バーボン、スコッチ、ウイスキー、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、サンダルウッド、ベルガモット、ゼラニウム、ハチミツエキス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイランノキ、セージ、ウイキョウ、ピメント、ショウガ、アニス、コリアンダー、コーヒー、ハッカ属のいずれかの種からのハッカ油など）、調味料、苦味受容体部位遮断剤、感覚受容器部位活性化剤または刺激剤、糖及び／または糖置換体（例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、サイクラミン酸塩、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、マンニトールなど）や、木炭、クロロフィル、鉱物、植物息消臭剤などのその他の添加剤などが挙げられる。これら材料は模造品、合成または天然成分であってもよく、またはこれらのブレンドであってもよい。これら材料は、例えば油、液体、粉末などの任意の好適な形態であってもよい。
【0040】
図１および２を参照すると、喫煙材を加熱して、喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための器具１の例の斜視図および略式断面図が示されている。器具１は喫煙材を加熱して、喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させて、典型的には喫煙材を燃焼または燃やさずに吸引可能なエアロゾルを形成するように構成されている。器具１は第１ケーシング部１０と、第２ケーシング部２０と、マウスピース３０と、カートリッジ４０とを含む。第１および第２ケーシング部１０、２０の組み合わせは器具１のケーシングを構成する。第１および第２ケーシング部１０、２０およびマウスピース３０の組み合わせは、カートリッジ４０が協働できる接合部（以下に述べる）を有する集合体を構成する。これら部材それぞれについて順に説明していく。
【0041】
第１ケーシング部１０は第２ケーシング部２０とマウスピース３０との間に位置する。第１および第２ケーシング部１０、２０およびマウスピース３０のそれぞれは、器具１全体の外方ケーシングの各対応する部分を画定する。従って、器具１の外観は第１および第２ケーシング部１０、２０とマウスピース３０の組み合わせによって画定される。
【0042】
図１、５および６を参照すると、第１ケーシング部１０はほぼ管状で長尺であり、第１および第２の対向する長手方向端部１１、１２を有し、カートリッジ４０と協働するための接合部を画定する。この実施態様では接合部はカートリッジ４０を受ける凹部１３を含む。他の実施態様では接合部は棚、面または突起などの異なる形状を取ることができ、任意にカートリッジ４０と協働するためにカートリッジ４０と機械的に対になる必要がある。第１ケーシング部１０の第２長手方向端部１２は、凹部１３内に開口する開口部１４を画定する。開口部１４は、カートリッジ４０が開口部を通って移動でき、以下に詳しく説明するようにユーザーがカートリッジ４０を凹部１３内に挿入でき、および／またはカートリッジ４０を凹部１３から取り除けるような形状、大きさになっている。第１ケーシング部１０の第１長手方向端部１１は、以下に詳しく説明するように第２ケーシング部２０の第２コネクター２５と解除可能に係合可能な第１コネクター１５を含む。
【0043】
図１、２、７および８を参照すると、第２ケーシング部２０はほぼ管状で長尺であり、第１および第２の対向する長手方向端部２１、２２を有し、コンパートメント２３を画定する。複数の第１電気部品がコンパートメント２３に含まれる。この実施態様の第１電気部品は、充電式バッテリーの形体の電力源２４、印刷回路板（ＰＣＢ）２６およびユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）充電インターフェース２７を含む。他の実施態様では電力源２４は、充電式バッテリー以外の非充電式バッテリーまたはコンデンサであってもよい。充電インターフェース２７は第２ケーシング部２０の第１長手方向端部２１の器具１の外部で触れることができる。充電回路と電圧レギュレーター２６ｂがＰＣＢ２６に設けられている。充電回路と充電インターフェース２７の組み合わせは器具１の充電構造を構成する。充電回路はバッテリー２４の正負端子２４ａ、２４ｂに電気的に接続される。バッテリー２４は充電構造を充電インターフェース２７を使用して電力の外部供給源（図示せず）に接続することによって充電可能である。充電回路はバッテリー２４の過充電を妨げるための過充電防止器を含む。例示した実施態様の変形例では充電インターフェース２７はＵＳＢ標準によって決められるもの以外の形体を取ってもよく、および／または器具１の第２ケーシング部２０または他の部分のどこかに配置してもよい。一部の実施態様では充電構造を省略してもよい。
【0044】
図７を参照すると第２ケーシング部２０の第２長手方向端部２２は第１ケーシング部１０の第１コネクター１５と係合可能な第２コネクター２５を含む。この実施態様では第１コネクター１５は、第２ケーシング部２０を第１ケーシング部１０に接続するために第２コネクター２５と係合可能である。他の実施態様では第１コネクター１５と第２コネクター２５の係合が第２ケーシング部２０を第１ケーシング部１０に接続せず、第１ケーシング部１０と第２ケーシング部２０を部分的に分離または開口しやすくする役割を果たすように第１および第２ケーシング部１０、２０をヒンジまたは可撓性部材で永久的に接続してもよい。この実施態様では第１コネクター１５は、第２ケーシング部２０を第１ケーシング部１０に取り外し可能に接続するために第２コネクター２５と解除可能に係合可能である。従って、第２ケーシング部２０に収容された充電式バッテリー２４が消耗したら、ユーザーはその第２ケーシング部２０を消耗していない電気源２４を収容する別の第２ケーシング部２０と交換することができる。ユーザーは、従って例えば最初の使い切った充電式バッテリー２４を充電している間も器具１を使い続けることができる。他の実施態様では第１コネクター１５は、第１および第２コネクター１５、２５が互いに接続されたら第２コネクター２５から外せなくてもよい。このような他の実施態様では第２ケーシング部２０は、第１および第２コネクター１５、２５の係合によって第１ケーシング部１０に永久的に接続される。
【0045】
図５～８を参照すると、この実施態様では第１および第２コネクター１５、２５は、それぞれ雄雌コネクター１５、２５であり、それぞれ協働可能な雄雌ねじ山１５ａ、２５ａを含む。一部の実施態様では第１および第２コネクター１５、２５は、それぞれ雄雌コネクター１５、２５であり、それぞれ協働可能な雄雌ねじ山を含む。さらに別の実施態様では第１および第２コネクター１５、２５は、共に差込みカップリングを画定するピンとスロット、共にスナップ嵌め接続を画定する突起と穴、プラグとソケットなどのねじ山以外の協働可能な構造を含んでもよい。
【0046】
この実施態様では第１および第２コネクター１５、２５は導電性であり、これにより第１および第２コネクター１５、２５が係合すると、以下で詳しく説明するように電流が第２コネクター２５から第１コネクター１５へと伝えることができる。この実施態様では第１および第２コネクター１５、２５はそれぞれ銅またはステンレススチールなどの金属または金属合金から作製される。他の実施態様では第１および第２コネクター１５、２５の一方または両方は異なる導電性材で作製してもよい。
【0047】
図７を参照するとこの実施態様では第２のねじ山２５ａはその円周方向に間隔を空けて配された４つのノッチ２５ｎを有することが分かる。他の実施態様では第２のねじ山２５ａを通るノッチ２５ｎはそれより多くても少なくてもよい。この実施態様ではノッチ２５ｎのそれぞれは第２のねじ山２５ａを通って直線的かつ半径方向に延びている。他の実施態様では１つ以上のノッチ２５ｎは第２のねじ山２５ａを通って半径方向に非直線的にまたは第２のねじ山２５ａを通って直線的に非半径方向にまたは第２のねじ山２５ａを通って非直線状に非半径方向に延びてもよい。この実施態様ではノッチ２５ｎは第２のねじ山２５ａのみに設けられている。他の実施態様では第１のねじ山１５ａに追加でまたは別に１つ以上のノッチがあってもよい。一部の実施態様では第１および第２コネクター１５、２５は、第１コネクター１５が第２コネクター２５と完全に係合すると、第２のねじ山２５ａに設けられた１つ以上のノッチと第１のねじ山１５ａに設けられた１つ以上のノッチが整列するように配置されてもよい。
【0048】
図１１に最も分かりやすく示すように第１コネクター１５が第２コネクター２５と完全に係合すると、第１および第２コネクター１５、２５は協働して器具１内に、より具体的には器具１の外部から第１ケーシング部１０の凹部１３内に空気を入れるための４つの入り口６０を第１および第２コネクター１５、２５の間に画定している。第１コネクター１５が第２コネクター２５と完全に係合すると、入り口６０は器具１の外面で第１および第２コネクター１５、２５間に残る環状の隙間６２を介して器具１の外部を流体連通する。第１コネクター１５が第２コネクター２５とそれ以上係合させられないとき、第１コネクター１５は第２コネクター２５と完全に係合する。この実施態様ではこの完全な係合は、第１コネクター１５が第２コネクター２５内にそれ以上移動できないときに生じる。これは例えば第１コネクター１５の第１のねじ山１５ａの先行縁部が第２コネクター２５の第２のねじ山２５ａの端部に到達したからでも、または第１および第２コネクター１５、２５のそれぞれのストッパーが第１および第２コネクター１５、２５の係合時に互いに接触するからであってもよい。他の実施態様では第１および第２コネクター１５、２５が完全に係合するポイントを画定するための他の機構を設けてもよい。この実施態様では第１および第２コネクター１５、２５は入り口６０それぞれの断面積を変えるために相対的に移動可能であり、第１および第２コネクター１５、２５の係合を維持しながら入り口６０を通る空気の流れを調整する。この実施態様では第１および第２コネクター１５、２５の係合の度合いは、第１および第２コネクター１５、２５の一方を他方に対して回転させることによって変えることが可能である。これは入り口６０それぞれの断面積を変えるために第１および第２コネクター１５、２５間の入り口６０の軸方向の寸法を対応させて変える効果を有する。この実施態様では入り口６０それぞれはノッチ２５ｎの対応する１つおよび第１コネクター１５の対応する隣接部分によって画定される。これより多いまたは少ないノッチが設けられている他の実施態様ではそれぞれに対応してこれより多いまたは少ない入り口が設けられる。
【0049】
この実施態様では第２ケーシング部２０に設けられたコンパートメント２３および従ってその中の第１電気部品のそれぞれは各入り口６０から第２コネクター２５の材料、第２および第３導電体２８２、２８３を含むボード（以下に説明し、図９および１０に示す）および第２コネクター２５とボードの間で第２コネクター２５内に入れ子にされるプラグ２５ｂによって分離される。これは第１電気部品の性能に負の影響を与え得る、器具１の操作中に１つ以上の入り口６０を介して器具１内に引き込まれるかもしれない埃または他の異物と第１電気部品が接触するのを妨げる。しかしながら、他の実施態様ではコンパートメント２３および／または電力源２４および／またはＰＣＢ２６（設けられている場合）および／または充電インターフェース２７（設けられている場合）は、これら入り口の１つ以上または全てに流体接続されてもよい。
【0050】
この実施態様では第１および第２ケーシング部１０、２０は、それぞれ以下に説明するようにカートリッジ４０に給電するための電力源２４から第１ケーシング部１０へ電力を供給するための電気接続部を含む。より具体的には好ましい実施態様では第２ケーシング部２０は、バッテリー２４の負端子２４ｂから第２コネクター２５の第２のねじ山２５ａへと延び、電圧レギュレーター２６ｂを迂回する第１導電体２８１（図８に最も分かりやすく示されている）と、バッテリー２４の正端子２４ａからＰＣＢ２６上の電圧レギュレーター２６ｂへと延びた第２導電体２８２（図９および１０に最も分かりやすく示されている）と、電圧レギュレーター２６ｂから端子２８３ａへと延びた第３導電体２８３（図９および１０に最も分かりやすく示されている）とを含む。第３導電体２８３は、第２導電体２８２から電気的に絶縁されるように電気絶縁体２８４によって第２導電体２８２から離隔されている。端子２８３ａは、第２ケーシング部２０の第２長手方向端部２２で第２ケーシング部２０の長手方向軸の中央に配置される。端子２８３ａはプラグ２５ｂの穴２５ｃを介して接触可能である。この実施態様では端子２８３ａは、第２ケーシング部２０の正端子であり、第２コネクター２５の第２のねじ山２５ａは第２ケーシング部２０の負端子である。
【0051】
第２導電体２８２の一部はバッテリー２４の正端子２４ａと接触している。第３導電体２８３の一部は端子２８３ａを含む。第２および第３導電体２８２、２８３のこれらの部分は弾性部材２９に包まれている。弾性部材２９は、第１の方向に第２導電体２８２を付勢してバッテリー２４の正端子２４ａと接触させる。これは第２導電体２８２とバッテリー２４の正端子２４ａ間の電気的接触を良好に維持するのに役立つ。弾性部材２９はまた第２および第３導電体２８２、２８３を第２の方向に付勢してプラグ２５ｂと接触させる。これは第２および第３導電体２８２、２８３とプラグ２５ｂ間を封止し、これによりコンパートメント２３を入り口６０から分離するのに役立つ。バッテリー２４の正端子２４ａを上述したように充電回路およびＰＣＢ２６の電圧レギュレーター２６ｂに電気的に接続するために第２導電体２８２はバッテリー２４の正端子２４ａから弾性部材２９の周囲を第２ケーシング部２０の長手方向の長さの大半に沿ってＰＣＢ２６へと延びている。第３導電体２８３は電圧レギュレーター２６ｂから第２ケーシング部２０の長手方向の長さの大半に沿って端子２８３ａへと延びている。
【0052】
この実施態様では第１、第２および第３導電体２８１、２８２、２８３のそれぞれは銅またはステンレススチールなどの金属または金属合金から作製されるが、他の実施態様では第１、第２および第３導電体２８１、２８２、２８３の１つ以上は異なる導電性材で作製してもよい。
【0053】
本実施態様において電力源２４から電力を第１ケーシング部１０へ供給するための第１および第２ケーシング部１０、２０それぞれの電気接続をさらに図１１～１３に例示する。第１コネクター１５の第１のねじ山１５ａは、この実施態様では第１ケーシング部１０の負端子であり、第１コネクター１５が完全に第２コネクター２５に係合すると負端子、即ち第２ケーシング部２０の第２コネクター２５の第２のねじ山に電気的に接続される。プレート１６が第１コネクター１５に取り付けられている。プレート１６は第１ケーシング部１０の長手方向軸と一致する中央軸を中心に円形である。プレート１６は第１ケーシング部１０の第１長手方向端部１１と第１ケーシング部１０の凹部１３の間で第１ケーシング部１０内にある。５つの穴１６ａ～１６ｅがプレート１６に設けられている。これらの穴の第１の穴１６ａは第１ケーシング部１０の長手方向軸上に中央に配置されている。第１の穴１６ａ内にはプレート１６から離れるように第１ケーシング部１０の第１長手方向端部１１の方へと突出した第１ピン１７ａがある。第１ピン１７ａは導電性であり、銅またはステンレススチールなどの金属または金属合金から作製されてもよい。第１ピン１７ａは第１ケーシング部１０の正端子である。第１コネクター１５が図１１に最も分かりやすく示すように第２コネクター２５と完全に係合すると、第１ピン１７ａがプラグ２５ｂの穴２５ｃ内に位置し、正端子、即ち第２ケーシング部２０の端子２８３ａと面接触する。
【0054】
図１２を参照するとプレート１６を通る穴の内の第２および第３の穴１６ｂ、１６ｃ内にはピン１７ａとは反対の方向にプレート１６から離れるように凹部１３内に突出した第２および第３のピン１７ｂ、１７ｃがある。第２および第３のピン１７ｂ、１７ｃそれぞれは導電性であり、銅またはステンレススチールなどの金属または金属合金から作製されてもよい。本明細書中では第２ピン１７ｂは「第１導電性端子」と言い、第３ピン１７ｃを「第２導電性端子」と言う。さらに第１ピン１７ａは「第３導電性端子」と言い、第２ケーシング部２０の端子２８３ａは「第４導電性端子」と言い、第１コネクター１５の第１のねじ山１５ａは「第５導電性端子」と言い、第２コネクター２５の第２のねじ山２５ａは「第６導電性端子」と言う。接触面がカートリッジ４０と協働すると、（即ちカートリッジ４０が凹部１３内に完全に配置されると）、第１コネクター１５が第２コネクター２５と完全に係合した際に第１および第２導電性端子１７ｂ、１７ｃはカートリッジ４０に電力を供給する。
【0055】
この実施態様では第２導電性端子１７ｃは第１ケーシング部１０に収容されたコントローラー５０を介して第５導電性端子１５ａに電気的に接続される。さらにこの実施態様では第１導電性端子１７ｂはコントローラー５０を介して第３導電性端子１７ａに電気的に接続される。この実施態様ではコントローラー５０は集積回路（ＩＣ）を含む。他の実施態様ではコントローラー５０は他の形体を取ってもよい。コントローラー５０は、カートリッジ４０が以下により詳しく説明するように凹部１３内に完全に配置された際にカートリッジ４０の加熱エレメント４１０への電力の供給を制御するためのものである。第１コネクター１５が第２コネクター２５と完全に係合すると、第３導電性端子１７ａは第４導電性端子２８３ａと面接触し、第５導電性端子１５ａは第６導電性端子２５ａと面接触する。即ち、第１ケーシング部１０は第２ケーシング部２０に接続され、第３および第５導電性端子１７ａ、１５は、それぞれ第４および第６導電性端子２８３ａ、２５ａと面接触する。
【0056】
その結果、第１コネクター１５が第２コネクター２５と完全に係合すると、電力源２４の正端子２４ａが電圧レギュレーター２６ｂを介して電気的にコントローラー５０に接続され、電力源２４の負端子２４ｂは電圧レギュレーター２６ｂを持たない導電性経路によってコントローラー５０に電気的に接続される。第１および第２のねじ山１５ａ、２５ａはそれぞれ器具１のケーシングの一部であるので、導電性経路はケーシングの一部を含む。
【0057】
この実施態様ではコントローラー５０は、第１ケーシング部１０、より具体的には凹部１３の半径方向外方で第１ケーシング部１０の第１および第２長手方向端部１１、１２の間に配置される。コントローラー５０は、この実施態様ではアクチュエーター１８のユーザーの作動によって操作される。アクチュエーター１８はコントローラー５０と凹部１３の半径方向外方の第１ケーシング部１０の外部に配置され、押しボタンの形体を取る。他の実施態様ではトグルスイッチ、ダイアルなどの異なる形体のアクチュエーター１８を設けてもよい。この実施態様ではコントローラー５０はプレート１６と凹部を画定する第１ケーシング部１０の一部によって各入り口６０から隔てられている。他の実施態様では第１ケーシング部１０に位置する追加または別の電気部品が入り口６０から隔てられている。これはこれら電気部品の性能に負の影響を与え得る、器具１の操作中に１つ以上の入り口６０を介して器具１内に引き込まれるかもしれない埃または他の異物と第１ケーシング部１０内の電気部品が接触するのを妨げる。しかしながら、他の実施態様ではコントローラー５０および／または第１ケーシング部１０の他の電気部品は入り口６０の１つ以上に流体接続されてもよい。
【0058】
他の実施態様ではコントローラー５０は第１ケーシング部１０のプレート１６または第２ケーシング部２０に設けてもよい。コントローラー５０はＰＣＢまたは他の構造体に設けてもよい。コントローラー５０が第２ケーシング部２０に含まれる実施態様では、電力源２４の正負端子２４ａ、２４ｂの一方は電圧レギュレーター２６ｂを介してコントローラー５０に電気的に接続されてもよく、電力源２４の正負端子２４ａ、２４ｂの他方は電圧レギュレーター２６ｂを持たない導電性経路によってコントローラー５０に電気的に接続される。
【0059】
この実施態様では第１、第３および第４導電性端子１７ｂ、１７ａ、２８３ａが電力源２４の正端子２４ａに電気的に接続され、第２、第５および第６導電性端子１７ｃ、１５ａ、２５ａは、第１コネクター１５が第２コネクター２５と係合すると電力源２４の負端子２４ｂに電気的に接続される。一部の実施態様ではバッテリー２４の端子２４ａ、２４ｂの極性は逆にしてもよい。
【0060】
電力源２４の正負端子２４ａ、２４ｂの一方が電圧レギュレーター２６ｂを介してコントローラーに電気的に接続され、電力源２４の正負端子２４ａ、２４ｂの他方が電圧レギュレーター２６ｂを持たない導電性経路によってコントローラー５０に電気的に接続されることで器具１の製造を簡単にすることに役立つ。電圧レギュレーター２６ｂへの接続を少なくすることが必要とされる場合があり、導電性経路を器具１の電圧レギュレーター２６ｂの位置に関係なく設けることができる。このことは器具１を設計する際にその設計者に多くの設計上の自由度を与えることにもなる。
【0061】
この実施態様の器具１のマウスピース３０について特に図３および４を参照してここで詳しく説明する。マウスピース３０はほぼ管状で長尺であり、第１および第２の対向する長手方向端部３１、３２を有する。マウスピース３０の第１長手方向端部３１は器具１の第１長手方向端部であり、第２ケーシング部２０の第１長手方向端部２１は器具１の第２長手方向端部である。マウスピース３０の第２長手方向端部３２は、第１ケーシング部１０の第２長手方向端部１２で第１ケーシング部１０の第２コネクター１９と係合可能なコネクター３３を含む。
【0062】
この実施態様ではマウスピース３０のコネクター３３は、マウスピース３０を第１ケーシング部１０に接続するために第１ケーシング部１０の第２コネクター１９と係合可能である。他の実施態様ではマウスピース３０と第１ケーシング部１０は、ヒンジまたは他の可撓性部材などによって永久的に接続して、マウスピース３０のコネクター３３の第１ケーシング部１０の第２コネクター１９との係合がマウスピース３０を第１ケーシング部１０へ接続するためのものにならないようにしてもよい。この実施態様ではマウスピース３０のコネクター３３は、マウスピース３０を第１ケーシング部１０に取り外し自在に接続するために第１ケーシング部１０の第２コネクター１９と解除可能に係合可能である。他の実施態様ではマウスピース３０のコネクター３３は第１ケーシング部１０の第２コネクター１９に一度接続されたら外せなくなってもよい。このような実施態様ではマウスピース３０は、マウスピース３０のコネクター３３を第１ケーシング部１０の第２コネクター１９に係合した際に第１ケーシング部に永久的に接続されてもよい。
【0063】
この実施態様ではマウスピース３０のコネクター３３と第１ケーシング部１０の第２コネクター１９は、それぞれ２つの突起とこれに対応する２つの穴または凹部を含む。これら突起と凹部は共にマウスピース３０を第１ケーシング部１０に接続するための嵌め接続を画定する。他の実施態様ではマウスピース３０のコネクター３３および第１ケーシング部の第２コネクター１９は、協働可能なねじ山、差込みカップリング、プラグおよびソケットなどの他の形体の協働可能な構造体を含んでもよい。
【0064】
マウスピース３０は、マウスピース３０の第２長手方向端部３２で入り口３４と、マウスピース３０の第１長手方向端部３１で出口３５と、入り口３４を出口３５に流体接続する流路３６とを含む。この実施態様では流路３６はマウスピース３０の長手方向軸に沿って実質的に直線状に延びている。他の実施態様では流路３６はマウスピース３０のどこに配置してもよく、実質的に直線状の形状以外の形状であってもよい。マウスピース３０は入り口３４を囲む封止部３７も含む。この実施態様では封止部３７は入り口３４を画定するが、他の実施態様では入り口３４は別の部材によって画定されてもよく、封止部３７は他の部材を囲んでもよい。この実施態様では封止部３７は可撓性および弾性であるが、他の実施態様では封止部３７は硬く、硬質であり、非可撓性であってもよい。さらにこの実施態様では封止部３７はマウスピース３０の残りの部分に貼り付けられるＯリングを含むが、他の実施態様では封止部３７は他の形体を取ってもよく、円形でさえなくてもよい。例えば一部の実施態様では封止部３７はマウスピース３０の残りの部分と共成形されてもよい。一部のこのような実施態様では封止部３７は弾性であるが、マウスピース３０の他の部分はそれより小さい弾性または可撓性を有する。
【0065】
一部の実施態様ではマウスピース３０は風味剤を含んでもよい、または風味剤と一体化されてもよい。風味剤は、使用時にエアロゾルがマウスピース３０の流路３６を通過する際に熱いエアロゾルによって拾われように配置してもよい。
【0066】
マウスピース３０は、凹部１３内への開口部１４を覆うために第１ケーシング部１０に対して配置可能である。より具体的にはこの実施態様ではマウスピース３０は、器具１の外部で出口３５および凹部１３に向いた封止部３７で開口部１４を覆う溜めに第１ケーシング部１０に対して配置可能である。マウスピース３０が第１ケーシング部１０に対してそのように配置されている場合、封止部３７はカートリッジ４０が使用時にカートリッジ４０に対してマウスピース３０の入り口３１を封止するために凹部内にあるときにカートリッジ４０と接触するためのものである。この実施態様ではマウスピース３０を第１ケーシング部１０に対してそのように配置し、カートリッジ４０が凹部１３にあるとき、封止部３７は流路３６とカートリッジ４０の間で圧縮される。これによりカートリッジ４０を凹部１３内に押し、次にカートリッジ４０の第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂ（以下に説明する）が確実に第１および第２導電性端子１７ｂ、１７ｃとそれぞれと確実に面接触する。
【0067】
器具１のこの実施態様のカートリッジ４０について特に図１４、１５および１７を参照してここで詳しく説明する。この実施態様ではカートリッジ４０はチェンバー４４を画定するハウジング４３を含む。加熱装置４００はチェンバー４４内に配置される。他の実施態様ではハウジング４３は省略してもよく、あるいは図示したものとは異なる形体を取ってもよい。一部の実施態様では加熱装置はカートリッジを含まない器具に含まれてもよい。以下により詳しく説明するようにこの実施態様では加熱装置４００は加熱エレメント４１０を含み、これはそれに配置された喫煙材４２０を有する。加熱エレメント４１０は喫煙材４２０を加熱するためのものであり、喫煙材が配置される支持体である。加熱装置は喫煙材４２０を加熱して喫煙材４２０の少なくとも１つの成分を揮発させて揮発した材料を作り出すために配置されている。典型的にはこの揮発はエアロゾルを形成する。エアロゾルはマウスピース３０の流路３６を介して器具１のユーザーによって吸引可能である。器具１の操作については以下に詳しく説明する。
【0068】
この実施態様ではハウジング４３は、チェンバー４４を画定するために協働する第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂを含む。加熱装置４００は第１ハウジング部４３ａからチェンバー４４内にそして第２ハウジング部４３の方へと延び、それを通って延びている。第１および第２ハウジング４３ａ、４３ｂは、それぞれカートリッジ４０の第１および第２長手方向端部４１、４２を画定する。他の実施態様ではカートリッジ４０の第１および第２長手方向端部４１、４２は、両方とも１つのハウジング部、即ち１つの部材によって画定してもよい。この実施態様では第１ハウジング部４３ａは第２ハウジング部４３ｂと単一構造をなさず、第２ハウジング部４３ｂに取り付けられる。この実施態様ではこの取り付けは第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂ間のスナップ嵌め接続によって行われるが、他の実施態様では取り付けは他の機構を介して行ってもよい。この実施態様ではハウジング４３の全ては非孔性材料で作製される。従って、空気はハウジング４３自体の材料を通過できない。しかしながら、そのように取り付けられた第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂによって第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂは協働し、第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂの間に穴４５の形状の空気流経路４５を画定する。空気流経路４５はハウジング４３を通って延び、ハウジング４３の外部からカートリッジ４０のチェンバー４４内に空気を入れるためのものである。
【0069】
他の実施態様では空気流経路４５はハウジング４３の部品を介して形成された穴のように異なって画定されてもよい。一部の実施態様ではハウジング４３はチェンバー４４を画定するおよび／または空気流経路４５を画定する上記より多いまたは少ないハウジング部からなってもよい。図に示したもの以外の実施態様ではハウジング４３の一部または全てはハウジング４３の外部からカートリッジ４０のチェンバー４４内に空気を入れるために多孔性材料で作製されてもよい。即ち、空気はハウジングの材料を通る穴または第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂの間の隙間がある必要無しにハウジング４３の材料自体を通過することができてもよい。従って、多孔性材自体がハウジング４３の外部からカートリッジ４０のチェンバー４４内に空気を入れるためにハウジング４３を介して延びる１つ以上の空気流経路を供する。一部の実施態様ではハウジング４３の第１部分はハウジング４３の外部からカートリッジ４０のチェンバー４４内に空気を入れるために多孔性材で作製してもよく、ハウジング４３の第２部分は非孔性材で作製してもよい。一部の実施態様ではハウジング４３の第１部分および／または第２部分はハウジング４３の外部からチェンバー４４内に空気を入れるためにハウジング４３を通って延びる１つ以上の穴を有してもよい。
【0070】
この実施態様ではハウジング４３の全てが非孔性材で作製されるので、ハウジング４３内で発生するエアロゾルまたは揮発した材料は、ハウジング４３の材料自体を通過することができない。しかしながら、ハウジング４３はそれを通過して延び、揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３を出るように通過させるための複数の揮発した材料の流れの経路を有する。この実施態様では揮発した材料の流れの経路は、ハウジングを通って延びた複数の開口部４６を含む。この実施態様では開口部４６は、第２ハウジング部４３ｂを通って延びている。図２および１６に示すようにこの実施態様では、開口部１４を覆うためにマウスピース３０が第１ケーシング部１０に対して配置すると、封止部３７はハウジング４３の外部で開口部４６を囲み、開口部４６はマウスピース３０の入り口３４を介して流路３６に流体接続される。この実施態様では開口部４６はカートリッジ４０の第２長手方向端部４２にある。第２長手方向端部４２は組み立てられた器具１においてマウスピースにカートリッジ４０の第１長手方向端部４１より近くにある。一部の実施態様ではハウジング４３はそれを通過して延び、揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３を出るように通過させるための揮発した材料の流れの経路１つだけ有してもよい。例えば一部の実施態様では複数の開口部４６に代わりに単独の開口部だけ設けてもよい。
【0071】
図に示したもの以外の実施態様ではハウジング４３の一部または全ては、エアロゾルまたは揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３から出るように通過させるために多孔性材で作製してもよい。即ち、エアロゾルまたは揮発した材料はハウジングの材料を通る１つ以上の開口部を設ける必要性無しにハウジング４３の材料自体を通過することができてもよい。従って、多孔性材自体がハウジング４３を通過して延び、揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３を出るように通過させるための１つ以上の揮発した材料の流れの経路を供する。一部の実施態様ではハウジング４３の第１部分は非孔性材で作製され、ハウジング４３の第２部分は揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３を出るように通過させるための多孔性材で作製される。ハウジング４３の第２部分は、例えばハウジング４３の第１部分と共成形されたプレートを含んでもよい。一部のこのような実施態様ではハウジング４３の第１部分および／または第２部分は、ハウジング４３を通過して延び、さらに揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３を出るように通過させるための１つ以上の開口部４６を有してもよい。一部の実施態様ではハウジング４３の入り口部分はハウジング４３の外部からカートリッジ４０のチェンバー４４内に空気を入れるために多孔性材で作製してもよく、ハウジング４３の出口部分は揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３の外部へと通過させるために多孔性材で作製してもよい。入り口および出口は同じまたは異なる孔隙率またはボイド率を有してもよい。
【0072】
使用する場合、ハウジング４３の多孔性材は、例えばポリエチレンまたはナイロンを含んでもよい。グレードの異なるポリエチレンは、異なるレベルの孔隙率を供する。エアロゾルまたは揮発した材料をチェンバー４４からハウジング４３の外部へと通過させるために好適なハウジングまたはハウジングの一部を供するためにポリエチレンを使用することは、本開示を考慮した際に当業者には明らかである。一部の実施態様ではハウジングなどのカートリッジの部分は、風味剤を含んでもよい、または風味剤と一体化されてもよい。風味剤は使用時にチェンバー４４内で発生した熱いエアロゾルによって拾われように配置してもよい。
【0073】
この実施態様では図１７に示すように加熱エレメント４１０は、３つの層を含むサンドウィッチまたは積層構造を含む。これら３つの層は第１材料層４１１、導電材層４１２、第２材料層４１３である。導電材層４１２は第１および第２材料層４１１、４１３の間でこれらと接触して位置する。第１材料層４１１は第１支持層４１１であり、第２材料層４１３は第２支持層４１３である。しかしながら、他の実施態様ではこのサンドウィッチまたは積層構造は、これより多いまたは少ない層を含んでもよい。この実施態様のような一部の実施態様では加熱エレメント４１０は、第１材料層４１１および第１材料層４１１の表面上にあり、１つ以上の導電トラックを画定する導電材層４１２を含む。一部の実施態様では加熱エレメント４１０はサンドウィッチまたは積層構造を含まなくてもよい。例えば、一部の実施態様では第１および第２サポート層４１１、４１３の一方または両方を省略してもよい。一部の実施態様では、１つ以上の追加の層を導電材層４１２と第１支持層４１１の間および／または導電材層４１２と第２支持層４１３の間に設けてもよい。
【0074】
導電材層４１２は第１および第２支持層４１１、４１３それぞれに対して保持される。これは多くの異なる方法で行える。例えば、この実施態様のように第１および第２支持層４１１、４１３の材料が導電材層４１２を包むまたは囲んで第１および第２支持層４１１、４１３それぞれに対して導電材層４１２を保持するようにしてもよい。これとは別にまたはこれに加えて第１および第２支持層４１１、４１３の材料の一部またはいくつかの部分を第１および第２支持層４１１、４１３を導電材層４１２に対して係止するように導電材層４１２を通って形成された穴の中に位置させてもよい。これとは別にまたはこれに加えて使用する材料によっては第１および第２支持層４１１、４１３の材料を第１および第２支持層４１１、４１３を導電材層４１２に対して係止するように層４１２の材料に自然に結合してもよい。これとは別にまたはこれに加えて第１および第２支持層４１１、４１３は接着剤で導電材層４１２に結合させてもよい。接着剤を使用する場合、その接着剤は導電材層４１２と第１および第２支持層４１１、４１３それぞれの間に追加の見分けのつく接着剤層を形成してもよい。
【0075】
この実施態様では第１支持層４１１の材料は第２支持層４１３の材料と同じ材料である。これによりサンドウィッチまたは積層構造の製造を容易にすることができる。製造の際、導電材層４１２を流体状の第１および第２支持層４１１、４１３の材料に浸して、導電材層４１２の一部または全てをコーティングしてもよい。それから第１および第２支持層４１１、４１３の材料を硬化または固化させて硬くし、導電材層４１２に対して得られた第１および第２支持層４１１、４１３を保持する。
【0076】
この実施態様では導電材層４１２はステンレススチールの層４１２である。しかしながら、他の実施態様では導電材層は異なる合金または金属などであってもよい。導電材は鋼、ステンレススチール、銅およびニクロムの１つ以上であるまたは１つ以上を含む。この実施態様では導電材は導電材層４１２が箔の層になるように箔の形体である。導電材層がステンレススチール以外である実施態様では導電材層４１２はそれでも箔の層４１２であってもよい。
【0077】
この実施態様では導電材層は、導電トラックを供し、導電材の表面積を大きくするためにパターン化されるようにエッチング処理してもよい。例えば、パターン化することで導電性材の表面を粗くしたり、凹凸を付けたり、波状にしたり、剥離させたりしてもよい。他の実施態様では導電材層はパターン化されるようにプリントしてもよく、あるいはいくつかの他の方法でパターン化してもよい。さらに別の実施態様では導電材層は、パターン化されてなくてもよい。例えば、一部の実施態様では導電材層４１２は、導電材層の単純な矩形ストリップであってもよい。
【0078】
加熱エレメント４１０の導電材はそれに電流を通すことによって加熱可能である。導電材を好適にパターン化することによって導電材の表面積を大きくして、加熱エレメント４１０上に配置された喫煙材４２０への熱伝導のためにより大きな領域を供してもよい。第１および第２支持層４１１、４１３は、導電材のその粗くされたまたはパターン化された面を完全に満たさないような薄さにしてもよい。喫煙材４２０は、例えば喫煙材４２０が高い容量対表面積率を有するように加熱エレメント４１０のその粗くされたまたはパターン化された面を満たしてもよい。一部の実施態様では導電材のパターン化は、加熱エレメント４１０の加熱が所定の電流を導電材を通すことによって行えるように導電材の電流の流れ経路の断面積および長さを設定する役割を果たすこともできる。さらに導電材を好適にパターン化することによって導電材を導電材が加熱が集中する加熱エレメント４１０の領域で維持されるように形成することができる。従って、設けるパターンによって使用時の喫煙材４２０の加熱を均一にすることができる。
【0079】
この実施態様では第１および第２支持層４１１、４１３それぞれは、耐熱材で作製される。この実施態様では第１および第２支持層４１１、４１３それぞれは電気絶縁体である。さらに具体的にはこれらの層それぞれは、少なくとも操作時に生じる加熱エレメント４１０の予想される範囲の温度、例えば１８０～２２０℃に亘って耐熱性である。ポリイミドは少なくともこの温度範囲に亘って耐熱性である材料の一例である。この実施態様では第１および第２支持層４１１、４１３のそれぞれはポリイミドの層である。本明細書の他の箇所で説明したようにコントローラー５０が一部の実施態様で設けられ、加熱エレメント４１０がこの範囲の温度に確実に加熱されるようになっている。従って、ポリイミドは装置の使用中に導電材の加熱に耐えることができる。他の実施態様では第１支持層４１１の材料はポリイミド以外であってもよく、および／または第２支持層４１３の材料はポリイミド以外であってもよい。一部の実施態様では第１および第２支持層４１１、４１３は、それぞれ異なる材料の層である。しかしながら、第１および第２支持層４１１、４１３に使用されるどちらかの材料または両方の材料、好ましくは両方の材料は、少なくとも上述の温度範囲に亘って耐熱性である。この実施態様では第１および第２支持層４１１、４１３それぞれは、喫煙材４２０に存在する水分が導電材の層４１２と接触しないようにする水分不透過性の層である。
【0080】
この実施態様では加熱エレメント４１０は平坦であり、または少なくとも実質的に平坦である。平坦な加熱エレメント４１０は製造が簡単になりやすい。しかしながら、他の実施態様では加熱エレメント４１０は非平面であってもよい。例えば、一部の実施態様では加熱エレメント４１０は、折りたたまれてもよく、しわ寄せしてもよく、波形にしてもよく、断面を十字形にしてもよい。実質的に円筒状のヒーターフォーマットも想定される。非平面の加熱エレメント４１０は、その上に喫煙材４２０を保持するのに適した外面を有することが可能である。例えば、波形または類似の加熱エレメント４１０を使用する場合、喫煙材４２０は、その波形によって形成された加熱エレメント４１０の外面のトラフにより簡単に接着または結合する。さらに非平面加熱エレメント４１０は、喫煙材４２０への熱伝導のためにより大きな表面積を供する。またそれは所定の厚さの層により多くの喫煙材４２０を支持することができる。タバコなどの喫煙材は場合によっては熱が伝導しにくく、よって消費電力を減少させるまたは喫煙材４２０の加熱速度を上げるために比較的薄い層にして喫煙材４２０を供することが望ましい場合がある。
【0081】
この実施態様では喫煙材４２０はタバコを含み、図１５および１７に示すように加熱エレメント４１０に２つの部分４２１、４２２に分けて配置される。この実施態様では喫煙材４２０は固体状態にあり、喫煙材の粒子を含む。喫煙材４２０の第１および第２部分４２１、４２２は、ここで詳しく説明するように接着剤によって加熱エレメント４１０に接着される。より具体的には喫煙材４２０の第１の部分４２１は、第１支持層４１１が導電材層４１２と喫煙材４２０の第１の部分４２１の間に位置するように第１支持層４１１に接着される。喫煙材４２０の第２の部分４２２は、第２支持層４１３が導電材層４１２と喫煙材４２０の第２の部分４２２の間に位置するように第２支持層４１３に接着される。従って、喫煙材４２０の第１および第２部分４２１、４２２は、加熱エレメント４１０の第１および第２の部分、即ち第１および第２支持層４１１、４１３のそれぞれの面に配置される。この実施態様ではそれぞれの表面は、それぞれ加熱エレメント４１０の第１および第２の側部である。さらにこの実施態様では第１および第２の側部はそれぞれ加熱エレメント４１０の対向側部である。他の実施態様では第１および第２の側部は、加熱エレメント４１０の隣接する側部などの加熱エレメント４１０の非対向側部であってもよい。
【0082】
図１７に示すようにこの実施態様では接着剤は、加熱エレメント４１０と喫煙材４２０の第１および第２の部分４２１、４２２それぞれの間で追加の見分けができる接着剤層３１０、３２０を形成する。しかしながら、一部の実施態様では喫煙材４２０は、喫煙材４２０の第１および第２の部分４２１、４２２が接着剤を含み、さらなる見分けができる接着剤層が存在しないように接着剤内にまき散らされてもよい。一部の実施態様では接着剤を省略し、喫煙材４２０を加熱エレメント４１０に接着させてもよい、またはいくつかの他の機構によって加熱エレメント４１０に配置してもよい。
【0083】
一部の実施態様では喫煙材４２０の第１の部分４２１は、喫煙材４２０の第２の部分４２２より速く加熱エレメント４１０によって加熱される形状を有する。より具体的にはこの実施態様において、例えば喫煙材４２０の第１の部分４２１は、第１の厚さで加熱エレメント４１０上に配され、喫煙材４２０の第２の部分４２２は、第２の厚さで加熱エレメント４１０上に配される。従って、喫煙材４２０の第１の部分４２１は第１の厚さを有し、喫煙材４２０の第２の部分４２２は第２の厚さを有する。第２の厚さは第１の厚さより厚い。本明細書中の文脈において、「厚さ」は、喫煙材４２０が配される加熱エレメント４１０の面からその面の法線方向に測定した喫煙材４２０の関連する部分４２１、４２２の深さを意味する。
【0084】
一部の実施態様では喫煙材４２０の第１および第２部分４２１、４２２は、加熱エレメント４１０の１つの側の第１および第２部分である加熱エレメント４１０の第１および第２部分に配してもよい。即ち、喫煙材４２０の第１および第２部分４２１、４２２は、加熱エレメント４１０の同じ側にあってもよい。
【0085】
例えば、図１８の実施態様に示すように喫煙材４２０は、加熱エレメント４１０の第１の側４１０ａの喫煙材４２０の第１の部分４２１は第１の厚さを有し、加熱エレメント４１０の第１の側４１０ａの喫煙材４２０の第２の部分は第２の厚さを有する。第２の厚さは第１の厚さより厚い。喫煙材４２０の同じ構成を第１の側４１０ａから反対の加熱エレメント４１０の第２の側４１０ｂに設けられる。
【0086】
図１８に示すように加熱エレメント４１０の第１の側４１０ａの喫煙材４２０の厚さは、喫煙材４２０の第１の部分４２１から喫煙材４２０の第２の部分４２２へとテーパーしている。この実施態様ではテーパーは直線状または実質的に直線状である。他の実施態様ではテーパーは非直線状、例えば喫煙材４２０の外面は凹状または凸状であってもよい。さらに他の実施態様では喫煙材４２０は加熱エレメント４１０の第１の側４１０ａ上で喫煙材４２０の第１の部分４２１から喫煙材４２０の第２の部分４２２へと段階的に増加する厚さに配置されてもよい。１つのこのような実施態様では図１９に示すように加熱エレメント４１０の第１の側４１０ａに配置された喫煙材４２０の厚さは一段階のみである。この一段階は喫煙材４２０の第１部分４２１が喫煙材４２０の第２の部分４２２と合うポイントである。図２０に示すように別のこのような実施態様では加熱エレメント４１０の第１の側４１０ａに配置された喫煙材４２０の第１および第２の部分の間で喫煙材４２０の厚さが複数段階ある。図２０に示す実施態様では喫煙材４２０の第１および第２の部分４２１、４２２は喫煙材４２０の対応する対向端部にある。しかしながら、他の実施態様ではその限りではない。
【0087】
一部の実施態様では喫煙材４２０は、加熱エレメント４１０の一方の側のみに配置されてもよい。例えば、図１８～２０に示す実施態様に対するそれぞれの別の実施態様では加熱エレメント４１０の第１の側４１０ａまたは第２の側４１０ｂの喫煙材４２０は省略してもよい。
【0088】
加熱エレメント４１０に異なる厚さの異なる分量の喫煙材４２０を配置することによって、喫煙材４２０の進行的な加熱、これによりエアロゾルの進行的な発生を達成することができる。より具体的には使用時に喫煙材４２０の第１の薄い部分４２１を加熱し、これにより喫煙材４２０の第１の部分４２１の喫煙材４２０の少なくとも１つの成分の気化および喫煙材４２０の第１の部分４２１のエアロゾルの形成を開始するのに加熱エレメント４１０は、僅かに加熱を行うだけでよい。加熱エレメントがさらに熱くなると、喫煙材４２０の第２の厚い部分４２２が充分に加熱され、喫煙材４２０の第２部分４２２の喫煙材４２０の少なくとも１つの成分の気化および喫煙材４２０の第２の部分４２２のエアロゾルの形成を開始する。エアロゾルは喫煙材４２０の第１および第２の部分４２１、４２２のそれぞれの外面から排出される。従って、エアロゾルをユーザーによる吸引のために比較的速く形成することができ、加熱装置４００はその後喫煙材４２０の第１の薄い部分４２１がエアロゾルを発生しなくなった後でもユーザーによるその後の吸引のためにエアロゾルを形成し続けるように配置されている。喫煙材４２０の第１の部分４２１は、それが喫煙材４２０の揮発性成分を使い切ったときエアロゾルを発生しなくなってもよい。
【0089】
他の実施態様では上述の実施態様のいずれかにおける喫煙材４２０の厚さの変形例に加えてまたはそれとは別に喫煙材４２０の第１および第２の部分４２１、４２２は、異なる平均粒径を有してもよい。即ち、喫煙材４２０の第１の部分４２１は、第１の平均粒径を有する喫煙材４２０の粒子を含んでもよく、喫煙材４２０の第２の部分４２２は、第２の平均粒径を有する喫煙材４２０の粒子を含んでもよい。第２の平均粒径は第１の平均粒径より大きい。典型的には小さい平均粒径を有する喫煙材４２０の粒子は、所定の熱源によって大きい平均粒径を有する喫煙材４２０の粒子が加熱されるよりより速く加熱され得る。異なる平均粒径を有する異なる分量の喫煙材４２０を供することによって喫煙材４２０の進行的な加熱、これによりエアロゾルの進行的な発生を実質的に上述したように達成することができる。
【0090】
一部の実施態様では平均粒径が０．６～０．９ｍｍまたは０．７～０．８ｍｍの喫煙材４２０を供してもよい。しかしながら、平均粒径は喫煙材全体で異なってもよい。一部の実施態様では喫煙材は、喫煙材の大半または実質的に全てが上述の範囲の粒径を有するようにメッシュ分離（または篩い分け）を使用して調製される。一部の実施態様ではこのような粒状の喫煙材４２０でコートされる６ｃｍ２のヒーター面積が消費者が許容できる名目上３分間続く感覚を供する。この大きさは、当然のことながら必要に応じてより長いまたは短い感覚に調整してもよい。一部の実施態様では喫煙材４２０はゲル形状であってもよい。ゲルは喫煙材の粒子を含んでもよく、または含まなくてもよい。
【0091】
上述の各実施態様おいて喫煙材４２０は第１の部分４２１を含み、これは喫煙材４２０の第２の部分４２２より速く加熱エレメント４１０によって加熱され得る形状を有し、他の実施態様ではこの特徴は省略されてもよい。
【0092】
喫煙材４２０を加熱エレメント４１０に接着させるために使用される接着剤は、セルロース、セルロース誘導体、アルギン酸またはアルギン酸塩、好適にはアルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウムまたはアルギン酸カルシウムなどの多糖類を含む。１つの実施態様では接着剤は、セルロース誘導体、好適にはヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）を含む。他の実施態様では喫煙材４２０を加熱エレメント４１０に接着させるために使用される接着剤は、アルギン酸またはアルギン酸塩、好適にはアルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウムまたはアルギン酸カルシウムを含む。これらのような多糖類は良好な濡れ性を示し、これは喫煙材４２０を加熱エレメント４１０に接着させるのに役立つ。特にこれは接着剤が喫煙材４２０を疎水性面、ポリイミド疎水性面に接着させる場合に当てはまる。接着剤は食品的に許容され、任意に食品グレード材であることが望ましい。
【0093】
１つの実施態様では加熱エレメント４１０と喫煙材４２０の間の見分けのつく接着剤層３１０、３２０は多糖類を含む。接着剤層３１０、３２０は、支持層４１１、４１３に配され、実質的に完全にこれらを覆う。接着剤は少なくとも部分的に加熱エレメント４１０を覆ってもよい。他の実施態様では接着剤は導電材１２に直接配置されてもよい。いずれの場合にも接着剤と喫煙材４２０は加熱エレメント４１０の最外層にコートされる。
【0094】
この実施態様では見分けのつく接着剤層３１０、３２０は、それら自体が導電材４１２を囲む支持層４１１、４１３に配される。喫煙材の部分４２１、４２２は接着剤層３１０、３２０の上部に配置される層である。他の実施態様では接着剤の個別の層と喫煙材４２０は識別できない。接着剤と喫煙材を含む層は支持層４１１、４１３に配置されてもよい。喫煙材４２０は接着剤内に少なくとも部分的にまたは完全に分散されてもよい。
【0095】
一部の実施態様ではカートリッジ４０は、加熱装置４００とハウジング４３の間に断熱材の塊を含む。「断熱材の塊」とは、その断熱材が気体ではないまたは単に気体ではないことを意味する。
【0096】
例えば、図２１に示す実施態様ではカートリッジ４０は、図２１のカートリッジが加熱装置４００とハウジング４３の間に断熱材の塊を含むこと以外図１５に示したカートリッジ４０と同じである。この実施態様では断熱材４３０は、加熱装置４００を囲み、加熱装置４００とハウジング４３の間のスペースを満たし、ハウジング４３と加熱装置４００の喫煙材４２０と接触している。他の実施態様では断熱材４３０は加熱装置４００を完全に囲まずに加熱エレメント４００を取り巻いてもよい。一部の実施態様では断熱材４３０はハウジング４３と加熱装置４００の１つだけと接触してもよく、その間のスペースを満たさなくてもよい。
【0097】
図２１の実施態様では断熱材４３０は詰め綿を含む。しかしながら、他の実施態様では断熱材４３０は、詰め綿、フリース、不織材、不織フリース、織材料、編生材、ナイロン、発泡体、クローズドセル発泡体、ポリスチレン、クローズドセルポリスチレン発泡体、ポリエステル、ポリエステルフィラメント、ポリプロピレン、ポリエステルとポリプロピレンのブレンドからなる群から選択される１つ以上の材料を含んでもよい。他の種類の断熱材も適している。
【0098】
図２１に示すカートリッジでは断熱材４３０は、１平方メートル当たり約１００グラム（ｇｓｍ）の密度および約１．２ミリメートルの厚さを有する。他の実施態様では断熱材４３０の厚さおよび密度の一方または両方は異なってもよい。しかしながら、密度が高すぎると、断熱材４３０はフィルターとして作用し、加熱装置４００からのエアロゾル出力を弱めてしまう。これとは別に密度が低すぎると、断熱材４３０が充分な断熱を行わない場合がある。特に断熱材４３０が詰め綿またはフリースを含む場合の適した密度は、約６０～約１４０ｇｓｍまたは８０～１２０ｇｓｍであってもよい。断熱材４３０が詰め綿またはフリース以外の材料を含む場合、断熱材４３０の密度は、断熱材４３０が上記密度の詰め綿またはフリースを含む場合に達成される熱的特徴と類似の特徴をもたらすように選択してもよい。一部の実施態様では断熱材の塊４３０は、少なくとも操作中に生じる加熱エレメント４１０の予測される範囲の温度、例えば上述したように１８０～２２０℃に亘って耐熱性であり、そのような操作温度に晒された際に劣化しない。
【0099】
一部の実施態様ではカートリッジ４０は、複数の材料の層を有する積層またはサンドウィッチ構造の形体の断熱材を含む。一部のこのような実施態様ではこれら材料の層の外層は、カートリッジ４０のハウジング４３またはハウジング４３の一部を形成し、サンドウィッチ構造の１つ以上の他の層は断熱材の塊４３０を形成する。従って、一部の実施態様ではハウジング４３またはハウジング４３の一部は、断熱材の塊４３０と一体に形成されてもよい。
【0100】
一部の実施態様では断熱材は、使用の際の加熱装置４００からの熱損失を遅らせるのに役立つ。一部の実施態様では断熱材は、使用の際に確実にチェンバー４４内で発生した揮発した材がハウジング４３の内面に凝集しないようにするのに役立つ。一部の実施態様では断熱材の塊を設けることは、使用の際カートリッジ４０内で発生するエアロゾルが形成する表面積を大きくするのに役立つ。一部の実施態様ではヘッドスペースが断熱材の塊とハウジング４３の間に残り、これはさらに使用の際カートリッジ４０内で発生するエアロゾルが形成する表面積を大きくするのに役立つ。一部の実施態様ではこのような断熱材の塊は、使用の際にカートリッジ４０内で発生するエアロゾルの量を増加させるのに役立ち、従って、消費者の感覚を向上させる。
【0101】
図２１に示すカートリッジ４０は、図１５に示したカートリッジ４０の図１８～２０に示した実施態様に対応する変形例に類似するような変形例であり、カートリッジ４０は加熱装置４００とハウジング４３の間に断熱材の塊を含んでもよい。当然のことながらここで説明したカートリッジ４０の各実施態様それぞれの変形例において、カートリッジ４０は、加熱装置４００または加熱エレメント４１０とハウジング４３の間に断熱材の塊を含んでもよい。
【0102】
加熱エレメント４１０または喫煙材４２０がカートリッジ４０から省略されている一部の実施態様では、断熱材の塊をハウジング４３と喫煙材４２０または加熱エレメント４１０それぞれの間でカートリッジ４０に設けてもよい。一部のこのような実施態様では断熱材の塊は喫煙材４２０または加熱エレメント４１０それぞれを取り囲むおよび／または接触する。一部のこのような実施態様では断熱材の塊は、ハウジング４３と接触し、および／またはハウジング４３と喫煙材４２０または加熱エレメント４１０それぞれの間のスペースを満たす。
【0103】
一般的に言えば、加熱装置４００は、導電材層４１２を第１の材料層４１１と第２の材料層４１３の間に配置して加熱エレメント４１０を形成し、喫煙材４２０を加熱エレメント４１０上に配置することによって製造してもよい。この方法の実施態様では喫煙材４２０は、導電材層４１２を第１および第２支持層４１１、４１３の間にこれらと接触するように配置した後、加熱エレメント４１０上に配される。
【0104】
本発明の方法のこの実施態様では、本発明の方法は、導電材をエッチングまたはプリントすることなどによって導電材層４１２を形成するために導電材をパターン化することを含む。一部の実施態様では導電材は、第１および第２支持層４１１、４１３の１つに配置され、その後パターン化され、さらにその後第１および第２支持層４１１、４１３の他方は第１および第２支持層４１１、４１３の間に導電材層４１２を配置するために貼付される。他の実施態様では導電材はパターン化され、その後第１および第２支持層４１１、４１３の間に配置される。一部の実施態様では導電材は第１および第２支持層４１１、４１３の間に配置され、その後パターン化されてもよい。さらに別の実施態様では本発明の方法は導電材のパターン化を含まなくてもよい。
【0105】
加熱装置を製造する際、導電材層４１２はステンレススチールである。しかしながら、他の実施態様では導電材は、上記したような異なる合金または金属であってもよい。
【0106】
この製造方法の実施態様では第１および第２の材料層４１１、４１３それぞれはポリイミドである。しかしながら、上記したように他の実施態様では第１支持層４１１の材料はポリイミド以外であってもよく、および／または第２支持層４１３の材料はポリイミド以外であってもよい。一部の実施態様では第１および第２支持層４１１、４１３は、それぞれ異なる材料の層である。
【0107】
この製造方法の実施態様では喫煙材４２０はタバコを含み、本発明の方法は喫煙材４２０を加熱エレメント４１０に接着させることを含む。より具体的にはそして上述したように喫煙材４２０の第１の部分４２１は第１支持層４１１に接着させ、喫煙材４２０の第２の部分４２２は第２支持層４１３に接着させる。上述の通り他の実施態様では喫煙材４２０は、加熱エレメント４１０の一方の側のみなどの複数の異なる方法で加熱エレメント４１０に配置してもよい。しかしながら、簡潔にするために種々の可能な構成についてここでは再度詳しく説明しない。この実施態様では接着は、本明細書で詳しく説明するように喫煙材４２０を接着剤によって加熱エレメント４１０に接着させることを含む。一部の他の実施態様では接着剤を省略してもよく、本発明の方法はいくつかの他の機構によって喫煙材４２０を加熱エレメント４１０に接着させるまたは喫煙材を加熱エレメント４１０に配置することを含んでもよい。
【0108】
この実施態様では導電材を支持層４１１、４１３の間に配置した後、加熱エレメント４１０を２００℃で焼き鈍しし、酸素プラズマを使用して、好適にはコロナ処理によって表面処理される。処理された加熱エレメントは、多糖類の水性溶液（ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはアルギン酸またはその塩を含む水溶液などの）に浸して、支持層４１１、４１３の一部またはすべてをコートする。加熱エレメント４１０は、その後水溶液から取り出され、その後接着剤の一部または全てをコートするために喫煙材に浸される。加熱エレメント４１０は、その後喫煙材から取り出され、接着剤が硬くなる、または硬化、乾燥および／または固化させることによって硬くする。他の実施態様では別個の接着剤および喫煙材層は、連続的なスプレー工程または当業者に知られている他の方法によって加えられ、例えば接着剤はスプレーコーティング、トランスファーコーティング、スロットダイ押し出を使用して塗布されてもよく、喫煙材はスプレーコーティング、流動床、静電コーティングを使用して塗布してもよい。これらの実施態様では接着剤層３１０、３２０は支持層４１１、４１３に配置される。喫煙材４２０の部分４２１、４２２は接着剤層によって支持層４１１、４１３に接着される。喫煙材４２０の部分４２１、４２２は、実質的に接着剤層３１０、３２０とは別個に配される。
【0109】
水性溶液の溶液濃度は、それが加熱エレメントに容易に塗布されるのに充分に低い粘度を有し、かつ、それが硬くなる前に加熱エレメントの表面で保持されるのに充分に高い粘度を有する好適な粘度を有するように選択される。水性溶液中の多糖類濃度は、約２％ｗ／ｗ、４％ｗ／ｗまたは５％ｗ／ｗ溶液～約７％ｗ／ｗ、８％ｗ／ｗまたは１０％ｗ／ｗ溶液（好適には２～１０％ｗ／ｗ溶液または５～７％ｗ／ｗ溶液）であってもよい。
【0110】
他の実施態様では喫煙材４２０と接着剤は見分けのつく別個の層になくてもよい。例示として喫煙材は、最初に多糖類溶液に分散させてもよい。加熱エレメント４１０は、その後この分散液に浸してもよく、あるいはこの分散液を加熱エレメント４１０にスプレーして、支持層４１１、４１３の面に単独の層を形成し、この単独の層は接着剤と喫煙材４２０の両方を含む。
【0111】
この実施態様では図１２に示すようにカートリッジ４０は２つの導電性端子４７ａ、４７ｂを含み、これらはそれぞれ本明細書において「第７導電性端子」４７ａおよび「第８導電性端子」４７ｂと称される。加熱エレメント４１０は第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂに電気的に接続されており、これら第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂを介して加熱エレメント４１０に電流を通すことによって加熱可能になる。第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂは、対応する凹部に配置されるが、カートリッジ４０の外部から触れることができる。この実施態様ではカートリッジ４０が凹部１３に完全に収容されると、第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂは、それぞれ第１および第２導電性端子１７ｂ、１７ｃと面接触する。従って、加熱エレメント４１０は、第１および第２導電性端子１７ｂ、１７ｃに電力を加えることによって発熱させられる。
【0112】
一部の実施態様ではカートリッジ４０は、第１ケーシング部１０に対して１つの向きでのみ凹部１３に完全に収容されるようにすることができる。この実施態様ではこれはカートリッジ４０によるものであり、より具体的には凹部１３の非対称内部断面形状に対応する非対称外部断面形状を有するハウジング４３によるものである。他の実施態様ではカートリッジ４０は、１つ以上の他の機構を設けることにより第１ケーシング部１０に対して１つの向きでのみ凹部１３に収容される、または接触面と協働することができる。例えば一部の実施態様ではカートリッジ４０のハウジング４３は、回転対称であり、従って、対称な外側断面形状を有し、カートリッジ４０は、ハウジング４３から突出し、カートリッジ４０全体を凹部１３の非対称な内部断面形状に対応する非対称外側断面形状にする楔を有してもよい。カートリッジ４０が第１ケーシング部１０に対して１つの向きで接触面と協働できるようにすることは、カートリッジ４０が、対応する第１および第２導電性端子１７ｂ、１７ｃと面接触する第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂを有する器具１の残りの部分と確実に正しく組み立てられるようにするのに役立つ。しかしながら、一部の実施態様ではカートリッジは、第１ケーシング部１０に対して２つ以上の向きで凹部１３に完全に収められてもよい。
【0113】
この実施態様では上述したようにコントローラー５０は、接触面１３がカートリッジ４０と協働している際に電力源２４から加熱エレメント４１０への電力の供給を制御するためのものである。器具１が第１コネクター１５が第２コネクター２５と完全に係合し、カートリッジ４０が凹部１３に完全にかつ正しく収められて完全に組み立てられると、ユーザーによるアクチュエーター１８の作動によりコントローラー５０が電流を第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂ、そして従って加熱エレメント４１０に印可させる。アクチュエーター１８のこのような作動によりコントローラー５０の電気回路を完成させる。電流がこのように加熱エレメント４１０に印可されると、加熱エレメント４１０は熱くなり、喫煙材４２０を加熱する。この実施態様では加熱エレメント４１０の電気抵抗は、加熱エレメント４１０の温度が上昇するにつれて変化する。コントローラー５０は、加熱エレメント４１０の温度が確実に約１８０℃～約２２０℃の上述の温度範囲内に留まるようにするために加熱された加熱エレメント４１０の電気抵抗を監視し、その後必要に応じて監視された電気抵抗に基づいて加熱エレメント４１０に印可される電流の度合いを調節する。この温度範囲内で喫煙材４２０は、喫煙材４２０を燃焼させずに喫煙材４２０の少なくとも１つの成分を揮発させるのに充分に加熱される。従って、コントローラー５０および器具１全体として喫煙材４２０を加熱して、喫煙材４２０を燃焼させずに喫煙材４２０の少なくとも１つの成分を揮発させるように構成されている。他の実施態様では温度範囲はこれ以外の温度範囲であってもよい。
【0114】
上述したようにプレート１６は、それを通る５つの穴１６ａ～１６ｅを有し、第１～第３ピン１７ａ、１７ｂ、１７ｃがこれらの穴の第１～第３の穴１６ａ、１６ｂ、１６ｃ内に設けられている。５つの穴１６ａ～１６ｅの第４と第５の穴１６ｄ、１６ｅは、開口したままであり、第１および第２コネクター１５、２５の協働によって画定された入り口６０と凹部１３を流体接続する。さらにカートリッジ４０が凹部１３内に完全に収められると、カートリッジ４０の第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂの協働によって画定された空気流経路４５が凹部１３と流体接続される。従って図１６に示すように完全に組み立てられた器具１では、器具１の外部から第１および第２コネクター１５、２５の協働によって画定された入り口６０のいずれか１つを通り、その後プレート１６の第４および第５の穴１６ｄ、１６ｅのどちらか１つを通り、それから凹部１３を通り、それからカートリッジ４０の第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂの協働によって画定された空気流経路４５を通り、それからカートリッジ４０のチェンバー４４を通り、カートリッジ４０のハウジング４３を通って延びた開口部４６のいずれか１つを通り、それからマウスピース３０の流路３６を通って器具１の外部へと延びる全体流れ経路が画定される。マウスピース３０の封止部３７は空気が凹部１３からマウスピース３０の流路３６へと移動する際にカートリッジ４０のチェンバー４４を迂回するのを妨げる。
【0115】
この実施態様の器具１の典型的な操作をここで説明する。ユーザーは第１ケーシング部１０に対してカートリッジ４０が開口部１４を介して移動可能な位置にあることを確認する。ユーザーはそれからカートリッジ４０を開口部１４を介して凹部１３内に押し込み、カートリッジ４０の第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂをそれぞれ第１および第２導電性端子１７ｂ、１７ｃと面接触させる。それからユーザーは、マウスピース３０が開口部１４を覆う位置へ第１ケーシング部１０に対してマウスピース３０を移動させ、マウスピース３０の出口３５が器具１の外部に位置し、封止部３７がカートリッジ４０と接触し、これを押し、開口部４６を囲む。マウスピース３０は、マウスピース３０のコネクター３３と第１ケーシング部１０の第２コネクター１９の係合を介してこの位置に留まる。
【0116】
このようにカートリッジ４０およびマウスピース３０を第１ケーシング部１０に対して移動させる前、移動させている間または移動後にユーザーは第１ケーシング部１０の第１コネクター１５が確実に第２ケーシング部２０の第２コネクター２５と完全に係合させる。上述のように第１および第２コネクター１５、２５が完全に係合すると、第３導電性端子１７ａが第４導電性端子２８３ａと面接触し、第５導電性端子１５ａが第６導電性端子２５ａと面接触する。
【0117】
アクチュエーター１８がユーザーによる始動によってその後始動させられると、コントローラー５０が電流を第７および第８導電性端子４７ａ、４７ｂおよび従って加熱エレメント４１０に印可されるように作動する。この電流の印可により上述したように加熱エレメント４１０を熱し、喫煙材４２０を加熱して喫煙材４２０を燃焼させずに喫煙材４２０の少なくとも１つの成分を揮発させる。典型的にはこの揮発はカートリッジ４０のチェンバー４４内でエアロゾルを形成する。ユーザーは、マウスピース３０の出口３５で吸い込むことによってエアロゾルを吸引する。これによりカートリッジ４０の開口部４６およびマウスピース３０の流路３６を介してカートリッジ４０のチェンバー４４からユーザーの口の中にエアロゾルが引き込まれる。カートリッジ４０のチェンバー４４からのエアロゾルの引き込みはチェンバー４４内の圧力を減少させる。この圧力の減少により空気がチェンバー４４内に環状の隙間６２、第１および第２コネクター１５、２５の間に画定された入り口、プレート１６の第４および／または第５の穴１６ｄ、１６ｅ、凹部１３、カートリッジ４０の第１および第２ハウジング部４３ａ、４３ｂの協働によって画定された空気流経路４５を介して順に引き込まれる。ユーザーはそれに続く量のエアロゾルを吸引するためにこのような吸引を続けて行うことができる。
【0118】
喫煙材４２０が消費されると、または実質的に喫煙材４２０の全てが消費されると、ユーザーはマウスピース３０を第１ケーシング部１０に対してカートリッジ４０が開口部１４を介して可動になる位置に移動してもよい。ユーザーは、その後カートリッジ４０を凹部１３から開口部１４を介して取り出してもよい。続いてユーザーは、別の未消費のカートリッジ４０を凹部１３に挿入して、上記の工程を繰り返す。加熱エレメント４１０は、使用の際揮発した材料または消費された喫煙材４２０によって汚される場合がある。第１ケーシング部１０ではなくカートリッジ４０に加熱エレメント４１０を配置することによって、新しい未消費のカートリッジ４０が使用される度にユーザーに新しい加熱エレメント４１０が提供される。そのためユーザーは加熱エレメント４１０を掃除することを気にする必要がなくなる。
【0119】
一部の実施態様では器具１は完全に組み立てられて提供される。完全に組み立てられた状態では、第１ケーシング部１０の第１コネクター１５は第２ケーシング部２０の第２コネクター２５と係合し、マウスピースのコネクター３３は第１ケーシング部の第２コネクター１９と係合する。一部のこのような実施態様ではカートリッジ４０は凹部１３内に配置される。他のこのような実施態様ではカートリッジ４０は凹部１３内に配置されない。他の実施態様では器具１は第１ケーシング部１０の第１コネクター１５が第２ケーシング部２０の第２コネクター２５から外されているが、係合可能であり、および／またはマウスピースのコネクター３３が第１ケーシング部１０の第２コネクター１９から外されているが係合可能なキット形状であってもよい。一部のこのようなキット形状の器具ではカートリッジ４０は凹部１３内に配置してもよい。他のこのようなキット形状の器具ではカートリッジ４０の１つ以上の例が器具の一部としてであるが凹部１３の外側に設けられてもよい。
【0120】
この実施態様では器具１は加熱エレメントを１つだけ有する。他の実施態様では器具１は２つ以上の加熱エレメントを有してもよい。この実施態様ではカートリッジ４０は使用され、その後上述のように別のカートリッジと交換されるものである。しかしながら、他の実施態様ではカートリッジ４０は交換可能でなく、器具１は使い切り用であってもよい。一部の実施態様では器具１はカートリッジ４０を含まなくてもよい。一部の実施態様では加熱エレメント４１０または加熱装置４００は、第１ケーシング部１０と一体であってもよく、第１ケーシング部１０から外せなくてもよい。一部の実施態様では、電力源２４は第２ケーシング部２０と一体であってもよく、第２ケーシング部２０から外せなくてもよい。一部の実施態様では、第１ケーシング部１０は第２ケーシング部２０と一体であってもよく、またはこれと単一の部品であってもよく、第２ケーシング部２０に永久的に固定されてもよい。従って、一部の実施態様では器具１のケーシングは一体ケーシングであってもよく、上述の第１および第２コネクター１５、２５を有さなくてもよい。一部の実施態様では、電力源２４の正負端子２４ａ、２４ｂは、電気的にコントローラー５０に永久的に接続されてもよい。一部の実施態様ではマウスピース３０は第１ケーシング部１０に対して可動でなくてもよい。一部の実施態様ではマウスピース３０は第１ケーシング部１０と一体であって、またはこれとの単一の部材であってもよい。
【0121】
上述の実施態様のそれぞれにおいて、喫煙材４２０は加熱エレメント４１０である支持体に配される。しかしながら、一部の実施態様では支持体は加熱エレメント４１０以外のものであってもよい。支持体が加熱エレメント４１０以外の一部の実施態様では支持体は本明細書で説明した加熱エレメント４１０の特徴のいずれかを有してもよい。支持体が加熱エレメント４１０以外の一部の実施態様では喫煙材４２０は本明細書で説明した喫煙材４２０の特徴のいずれかを有してもよく、従って喫煙材４２０を加熱エレメント４１０に配するための本明細書で説明した方法のいずれかで支持体に配されてもよい。支持体が加熱エレメント４１０以外の一部の実施態様では喫煙材４２０と支持体は加熱装置ではなく装置内に構成されてもよい。
【0122】
種々の問題の対処と技術の発展のため、本開示全体は種々の実施形態を例示的に示しており、これらの実施形態では特許請求された発明が実践され、優れた喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱する器具を提供することができる。本開示の利点および特徴は実施形態の単なる代表的な具体例であり、包括的でも排他的でもない。これらは特許請求された特徴の理解と教示の単なる補助に提供されている。当然だが、本開示の利点、実施形態、具体例、機能、特徴、構造、および／または他の側面は本開示を特許請求の範囲に規定されたとおりに限定するあるいは特許請求の範囲の均等物に限定すると考えるべきではなく、本開示の範囲および／または思想から乖離することなく他の実施形態を利用しても改変してもよいと考えるべきである。種々の実施形態は、開示された構成要素、成分、特徴、部品、工程、手段他の組合せを適切に備えても、これらで構成されても、基本的にこれらで構成されてもよい。また本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性がある他の発明を含む。
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】