▶ アルトリア クライアント サーヴィシーズ リミテッド ライアビリティ カンパニーの特許一覧
(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】2023-05-11
(45)【発行日】2023-05-19
(54)【発明の名称】電子たばこデバイスおよびその部品
(51)【国際特許分類】
A24F 40/465 20200101AFI20230512BHJP
A24F 40/10 20200101ALI20230512BHJP
【ＦＩ】
A24F40/465
A24F40/10
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2022000794
(22)【出願日】2022-01-06
(62)【分割の表示】P 2020098197の分割
【原出願日】2015-02-27
(65)【公開番号】P2022043305
(43)【公開日】2022-03-15
【審査請求日】2022-01-13
(31)【優先権主張番号】61/946,376
(32)【優先日】2014-02-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】517453405
【氏名又は名称】アルトリア クライアント サーヴィシーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100137095
【弁理士】
【氏名又は名称】江部 武史
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(72)【発明者】
【氏名】カデュー， エドモンド
(72)【発明者】
【氏名】バートン， ダグラス
(72)【発明者】
【氏名】スミス， バリー
(72)【発明者】
【氏名】リポヴィチ， ピーター
(72)【発明者】
【氏名】コブラー， パトリック
【審査官】土屋 正志
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１２－５２９９３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０２３９６７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１４／００４６４８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表平０８－５１１１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５１１９６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２０３３２７９５０（ＣＮ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２４Ｆ ４０／４６５
Ａ２４Ｆ ４０／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力供給装置に接続可能な蒸気前製剤貯蔵エレメントを含む電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスであって、前記蒸気前製剤貯蔵エレメントは、繊維性材料と、前記繊維性材料に吸収される蒸気前製剤材料と、を含むように構成され、さらに、
長手方向に延びる外側ケーシングと、
空気注入口と、
蒸気排出口と、
前記空気注入口および前記蒸気排出口を連通する中央空気通路を画成する、前記外側ケーシング内の内側チューブと、
前記中央空気通路に隣接して位置されたサセプタと、を含み、
前記サセプタは、前記蒸気前製剤材料を気化する温度に前記蒸気前製剤材料を加熱するよう動作可能であり、
前記電力供給装置は、誘導源と電気的に連通する電源を含む、長手方向に延びる外側ケーシングを含み、
前記誘導源は、前記電力供給装置が前記蒸気前製剤貯蔵エレメントに取り付けられる場合、前記サセプタから軸方向に所定の距離離間され、前記電源によって電力を供給された場合、前記誘導源が前記サセプタを加熱する誘導場を生成するように動作可能であり、それにより、前記サセプタは、前記蒸気前製剤材料を気化する温度に前記蒸気前製剤材料を加熱することを特徴とするｅ－ベイピングデバイス。
【請求項2】
前記誘導源は、前記蒸気前製剤貯蔵エレメントの前記サセプタの近位端に誘導コイルを含み、前記誘導コイルは、前記サセプタを加熱するために、前記誘導場を発生するように構成されている請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項3】
前記誘導コイルは、前記外側ケーシングの前記長手方向に螺旋状に延びる請求項２に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項4】
前記誘導コイルは、平面コイルを含む請求項２に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項5】
前記誘導コイルは、前記外側ケーシングの前記長手方向に対して横方向に螺旋状に延びる請求項２に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項6】
前記誘導源は、フェライト材料を含む円筒状のコアをさらに含み、前記誘導コイルは、前記円筒状のコアの周りに巻かれ、
前記円筒状のコアは、前記外側ケーシングの前記長手方向、または、前記外側ケーシングの前記長手方向に対して横方向に延びている請求項２に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項7】
前記サセプタは、ステンレス鋼、銅、銅合金、膜抵抗材料で被覆されたセラミック材料、ニッケルクロム合金、これらのサブコンビネーションまたはコンビネーションの一つを含む請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項8】
前記蒸気前製剤貯蔵エレメントは、前記空気注入口と連通する口端インサートを含む請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項9】
前記サセプタは、前記蒸気前製剤貯蔵エレメントが前記電力供給装置に接続されている場合、前記誘導源の近位端から軸方向に約０．０１～２ｍｍ離間されている請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項10】
前記電力供給装置と前記蒸気前製剤貯蔵エレメントとが接続され、前記サセプタが前記誘導源の近位端から軸方向に離間されている場合、前記電力供給装置の一部は、前記蒸気前製剤貯蔵エレメントの中にあり、または、前記電力供給装置と前記蒸気前製剤貯蔵エレメントとが接続され、前記サセプタが前記誘導源の前記近位端から前記軸方向に離間されている場合、前記蒸気前製剤貯蔵エレメントの一部は、前記電力供給装置の中にある請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項11】
前記電力供給装置は、吸煙センサを含む制御回路をさらに含み、前記吸煙センサは、空気の流れを感知し、前記電源と電気的に連通する前記誘導源から前記誘導場の発生を開始するように構成されている請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項12】
前記制御回路は、前記吸煙センサの出力信号の機能として、前記電源から前記誘導源に可変パワーサイクルを制御するように構成されている請求項１１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項13】
前記蒸気前製剤貯蔵エレメントは、機械的接続または磁気的接続で前記電力供給装置に接続されていること、前記蒸気前製剤貯蔵エレメントは、使い捨て下流部であり、前記電力供給装置は、再利用可能な上流部であること、または
前記蒸気前製剤貯蔵エレメントは、機械的接続または磁気的接続で前記電力供給装置に接続され、前記蒸気前製剤貯蔵エレメントは、使い捨て下流部であり、前記電力供給装置は、再利用可能な上流部であること、の一つである請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項14】
前記サセプタは、磁性材料で形成されている請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項15】
請求項１に記載の前記ｅ－ベイピングデバイスを含む電子物品であって、前記電子物品は、約１０ｍｍ以下の均一な径を有し、
前記電力供給装置は、
エアフローを感知し、前記電源と電気的に連通する前記誘導源から前記誘導場の発生を開始するように構成された吸煙センサをさらに含むことを特徴とする電子物品。
【請求項16】
前記サセプタは、ディスク状の形状に形成されている請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項17】
前記誘導源は、円筒状のコアの周りに巻かれた誘導コイルを含み、前記円筒状のコアは、フェライト材料を含む請求項１に記載のｅ－ベイピングデバイス。
【請求項18】
前記サセプタは、ディスク状の形状に形成されている請求項１５に記載の電子物品。
【請求項19】
前記誘導源は、円筒状のコアの周りに巻かれた誘導コイルを含み、前記円筒状のコアは、フェライト材料を含む請求項１５に記載の電子物品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【0001】
本願は、２０１４年２月２８日に出願されたアメリカ仮特許出願第６１／９４６，３７６号の優先権を要求する。その出願の全ての内容はここに挿入される。
【技術分野】
【0002】
例示的な実施形態は、一般的に、電子たばこデバイスに関する。
【背景技術】
【0003】
電子たばこデバイス(electronic vaping (e-vaping) devices)は、蒸気を吸入する大人のベイパー(vaper)用に、蒸気中の液体材料を気化させるために使用されている。これらの電子たばこデバイスは、ｅ－ベイピングデバイスと呼ぶことができる。ｅ－ベイピングデバイスは、蒸気を生成するために、液体材料を気化させるヒータを含む。ｅ－ベイピングデバイスは、電源を含むいくつかのｅ－ベイピング要素と、ヒータを含むｅ－ベイピングタンクまたはカートリッジと、液体材料を保持することができるリザーバと共に含む。これらのデバイスの使用時に、カートリッジ内の液体を使い果たすと、大人のベイパーは、デバイスの使用を継続するために、新鮮な液体を含む新しいカートリッジとそれを交換する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
少なくとも1つの例示的な実施形態は、電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスの液体リザーバコンポーネントを開示する。その液体リザーバコンポーネントは、長手方向に延びる外側ケーシングと、空気注入口と、蒸気排出口と、空気注入口と蒸気排出口とを連通する中央空気通路を画成する、外側ケーシング内の内側チューブと、外側ケーシングと内側チューブとの間の環状空間内にあり、液体材料を収容するように構成された液体リザーバと、中央空気通路に隣接して位置されたサセプタ（susceptor）と、液体リザーバと連通し、中央空気流路を横断して延びるウィック（wick）とを含んでいる。そのウィックは、サセプタが液体材料を気化する温度に液体材料を加熱し、中央空気通路に蒸気を形成するよう動作可能であるように、サセプタと熱連通するように構成されている。液体リザーバコンポーネントは、誘導源と電気的に連通する電源を含む電力供給コンポーネントと接続するように構成されている。誘導源は、液体リザーバコンポーネントが電力供給コンポーネントに取り付けられている場合、一定の距離、サセプタから軸方向に離間されている。その結果、電源によって動力が供給される場合、誘導源は、サセプタを加熱する誘導場を発生するように動作可能である。
【0005】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの周りに巻かれ、コイルヒータである。
【0006】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの周りに巻かれ、サセプタは、メッシュ材料のリボンである。メッシュ材料は、電気抵抗性材料および導電性材料の少なくとも一方である。
【0007】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックと一体化し、サセプタは、少なくとも一つの導電性フィラメントである。
【0008】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックと一体化し、サセプタは、ウィックのフィラメントを通って延びる導電性のロッドである。
【0009】
例示的な実施形態では、サセプタはウィックと一体化し、サセプタは、導電性フレークである。その導電性フレークは、ウィックの中にある。
【0010】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックと一体化し、サセプタは、誘導場において導電性メッシュの一部である。
【0011】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの一部と接触する導電性プレートである。
【0012】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの一部と接触する導電性メッシュである。
【0013】
例示的な実施形態では、サセプタは、ステンレス鋼、銅、銅合金、膜抵抗性材料で被覆されたセラミック材料、ニッケルクロム合金、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも一つの材料を含む。
【0014】
例示的な実施形態では、サセプタは、磁性材料で形成されている。
【0015】
例示的な実施形態では、ウィックは、複数のフィラメントから形成されている。
【0016】
例示的な実施形態では、ウィックは、多孔質発泡体から形成されている。
【0017】
例示的な実施形態では、ウィックは、ガラス、ガラスファイバー、セラミック、金属、グラファイト、またはポリマー材料で形成されている。
【0018】
例示的な実施形態では、液体リザーバは、上流端と下流端にシールで密封されたガーゼを含む。
【0019】
例示的な実施形態では、ｅ－ベイピングデバイスは、約10mm未満の均一な径を有する。
【0020】
少なくとも1つの例示的な実施形態は、電力供給コンポーネントに接続可能な液体リザーバコンポーネントを含む電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスを開示する。その液体リザーバコンポーネントは、長手方向に延びる外側ケーシングと、空気注入口と、蒸気排出口と、空気注入口と蒸気排出口とを連通する中央空気流路を画成する、外側ケーシング内の内側チューブと、外側ケーシングと内側チューブと間の環状空間にあり、液体材料を含むように構成された液体リザーバと、中央空気流路に隣接して位置されたサセプタと、液体リザーバと連通するウィックとを含んでいる。そのウィックは、サセプタが液体材料を気化させる温度に液体材料を加熱するよう動作可能であるように、サセプタと熱連通するように構成されている。電力供給コンポーネントは、誘導源と電気的に連通する電源を含む、長手方向に延びる外側ケーシングを含む。その誘導源は、電力供給コンポーネントが液体リザーバコンポーネントに結合されている場合、サセプタから軸方向に所定の距離離間されている。その結果、電源によって動力が供給される場合、誘導源は、サセプタを加熱する誘導場を発生するように動作可能である。それにより、サセプタは、液体材料を気化する温度まで液体材料を加熱する。
【0021】
例示的な実施形態では、誘導源は、液体リザーバコンポーネントのサセプタの近位端に誘導コイルを含む。その誘導コイルは、サセプタを加熱するために、誘導場を発生するように構成されている。
【0022】
例示的な実施形態では、誘導コイルは、外側ケーシングの長手方向に螺旋状に延びる（helix）。
【0023】
例示的な実施形態では、誘導コイルは、平面コイルを含む。
【0024】
例示的な実施形態では、誘導コイルは、外側ケーシングの長手方向に対して横方向に螺旋状に延びる。
【0025】
例示的な実施形態では、誘導源は、さらに、フェライト材料を含む円筒状のコアを含む。誘導コイルは、コアの周りに巻かれている。そのコアは、外側ケーシングの長手方向と、外側ケーシングの長手方向に対して横方向との一方に延びている。
【0026】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの周りに巻かれ、サセプタは、コイルヒータである。
【0027】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの周りに巻かれ、サセプタは、メッシュ材料のリボンである。そのメッシュ材料は、電気抵抗性材料および導電性材料の少なくとも一方である。
【0028】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックと一体化し、サセプタは、少なくとも一つの導電性フィラメントである。
【0029】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックと一体化し、サセプタは、ウィックのフィラメントを通って延びる導電性のロッドである。
【0030】
例示的な実施形態では、サセプタはウィックと一体化し、サセプタは、導電性フレークである。その導電性フレークは、ウィックの中にある。
【0031】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックと一体化し、サセプタは、誘導場において導電性メッシュの一部分である。
【0032】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの一部分と接触する導電性プレートである。
【0033】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの一部分と接触する導電性メッシュである。
【0034】
例示的な実施形態では、サセプタは、ステンレス鋼、銅、銅合金、薄膜抵抗性材料で被覆されたセラミック材料、ニッケルクロム合金、およびそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む。
【0035】
例示的な実施形態では、液体リザーバコンポーネントはさらに、口端インサートを含み、その口端インサートは、空気注入口と連通している。
【0036】
例示的な実施形態では、液体リザーバコンポーネントが、電力供給コンポーネントに接続されている場合、サセプタは、誘導源の近位端部から約0.01から2mm、軸方向に離間している。
【0037】
例示的な実施形態では、電源コンポーネントと液体リザーバコンポーネントが接続され、サセプタが誘導源の近位端部から軸方向に離間されている場合、電力供給コンポーネントの一部は、液体リザーバコンポーネントの中にある。または、電力供給コンポーネントと液体リザーバコンポーネントが接続され、サセプタが誘導源の近位端部から軸方向に離間されている場合、液体リザーバコンポーネントの一部は、電力供給コンポーネントの中にある。
【0038】
例示的な実施形態では、電力供給コンポーネントは、吸煙センサ(puff sensor)を含む制御回路をさらに含む。その吸煙センサは、空気の流れを感知し、電源と電気的に連通する誘導源から誘導場の発生を開始するように構成されている。
【0039】
例示的な実施形態では、吸煙センサは、ｅ－ベイピングデバイスの吸引または煙（パフ）の大きさに応答する複数の信号を生成するように構成されている。その結果、制御回路は、吸煙センサから受信する信号に応答して、動力サイクルの、周波数、大きさ、および／または時間の長さを調整するために信号間を区別することができる。
【0040】
例示的な実施形態では、制御回路は、吸煙センサの出力信号の機能として、電源から誘導源に可変の動力サイクル（パワーサイクル）を制御するように構成されている。
【0041】
例示的な実施形態では、少なくとも一つの液体リザーバコンポーネントは、機械的又は磁気的接続で電力供給コンポーネントに接続されていること、および、液体リザーバコンポーネントは、使い捨ての下流部であり、電力供給コンポーネントは再使用可能な上流部であることの少なくとも一方である。
【0042】
例示的な実施形態では、サセプタは、磁性材料で形成されている。
【0043】
例示的な実施形態では、ウィックは、複数のフィラメントから形成されている。
【0044】
例示的な実施形態では、ウィックは、多孔質発泡体から形成されている。
【0045】
例示的な実施形態では、ウィックは、ガラス、ガラスファイバー、セラミック、金属、グラファイト、またはポリマー材料で形成されている。
【0046】
例示的な実施形態では、ｅ－ベイピングを含む電子物品は、約10mm以下の均一な径を有する。電力供給コンポーネントは、空気の流れを感知し、電源と電気的に連通する誘導源から誘導場の生成を開始するように構成された吸煙センサと、電力供給コンポーネントの自由端に発光ダイオード（LED）とを含む。LEDは、誘導場が発生した場合、点灯するように構成されている。
【0047】
少なくとも1つの例示的な実施形態では、電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスの液体リザーバコンポーネントを開示する。その液体リザーバコンポーネントは、長手方向に延びる外側ケーシングと、空気注入口と、蒸気排出口と（空気注入口と蒸気排出口は、少なくとも部分的に、2つの空気通路を画成する）、外側ケーシング内にあり、液体材料を含むように構成された液体リザーバと（少なくとも2つの空気通路は、液体リザーバの外周に沿って延びている）、各空気通路と隣接して位置されたサセプタと、液体リザーバと連通するウィックとを含む。ウィックは、ウィックがサセプタに液体材料を運ぶように、各サセプタと熱連通するように構成されている。各サセプタは、液体材料を気化する温度に液体材料を加熱するように構成されている。液体リザーバコンポーネントは、電力供給コンポーネントと接続するように構成されている。その電力供給コンポーネントは、誘導源と電気的に連通する電源を含んでいる。液体リザーバコンポーネントが電力供給コンポーネントに接続されている場合、誘導源は、それぞれのサセプタから軸方向に離間されている。その結果、電源によって動力が供給される場合、誘導源は、それぞれのサセプタを加熱する誘導場を発生させるように構成されている。
【0048】
例示的な実施形態では、電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスは、液体リザーバコンポーネントを含み、約10mm未満の均一な径を有する。
【0049】
少なくとも1つの例示的な実施形態は、液体リザーバコンポーネントを含む電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスを開示する。その液体リザーバコンポーネントは、長手方向に延びる外側ケーシングと、空気注入口と、蒸気排出口と、空気注入口と蒸気排出口とを連通する中央空気流路を画成する、外側ケーシング内の内側チューブと、外側ケーシングと内側チューブとの間の環状空間にあり、液体材料を収容するように構成された液体リザーバと、中央空気流路に隣接して位置されたサセプタとを含む。電子たばこデバイスは、液体リザーバコンポーネントに接続可能な電力供給コンポーネントをさらに含む。その電力供給コンポーネントは、搬送チューブを含む圧電素子を含む。電力供給コンポーネントが液体リザーバコンポーネントに接続されている場合、搬送チューブは、液体リザーバに入るように構成されている。その結果、搬送チューブは、圧電素子に液体を運ぶことができる。圧電素子は、サセプタが液滴を気化する温度に液滴を加熱するように、サセプタに液滴を運ぶように構成されている。電力供給コンポーネントは、長手方向に延びる外側ケーシングをさらに含む。外側ケーシングは、誘導源と電気的に連通する電源を含む。電力供給コンポーネントが液体リザーバコンポーネントに取り付けられている場合、誘導源は、サセプタから軸方向に離間されている。その結果、誘導源は、サセプタを加熱する誘導場を生成するように構成されている。これにより、サセプタは、液滴を気化させる温度まで液滴を加熱する。
【0050】
例示的な実施形態では、圧電素子は、サセプタの作動表面上でサセプタに液滴を横方向に運ぶように構成されている。サセプタの作動表面は、ｅ－ベイピングデバイスの長軸に対する角度である。
【0051】
例示的な実施形態では、圧電素子と、サセプタの作動表面とは、ｅ－ベイピングデバイスの長軸に対する角度である。圧電素子は、作動表面上で、サセプタの作動表面に液滴を横方向に運ぶように構成されている。
【0052】
例示的な実施形態では、ｅ－ベイピングデバイスは、約10mm未満の均一な径を有している。
【0053】
少なくとも1つの例示的な実施形態は、液体リザーバコンポーネントを含む電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスを開示する。その液体リザーバコンポーネントは、長手方向に延びる外側ケーシングと、空気注入口と、蒸気排出口と、空気注入口と蒸気排出口とを連通する中央空気流路を画成する、外側ケーシング内の内側チューブと、外側ケーシングと内側チューブとの間の環状の空間にあり、液体材料を収容するように構成された液体リザーバと、中央空気通路に隣接して位置され、液体供給媒体と接触するサセプタとを含んでいる。その液体供給媒体は、サセプタが液体材料を気化させる温度に液体材料を加熱するように、液体リザーバからサセプタに液体材料を運ぶよう構成されている。液体貯蔵媒体の一部は、サセプタを取り囲む。電子たばこデバイスはまた、液体リザーバコンポーネントに接続可能な電力供給コンポーネントを含む。その電力供給コンポーネントは、誘導源と電気的に連通する電源を含む、長手方向に延びる外側ケーシングを含む。電源供コンポーネントが液体リザーバコンポーネントに取り付けられる場合と、誘導源は、液体リザーバコンポーネントに延び、サセプタによって囲まれている。その結果、電源によって電力が供給される場合、誘導源は、サセプタを加熱するために誘導場を発生するよう動作可能である。これにより、サセプタは、液体材料を気化させる温度に液体材料を加熱する。
【0054】
例示的な実施形態では、サセプタは、液体供給媒体の一部から中央空気通路に向かって液体をウィックするように構成されたウィック材料で形成されている。
【0055】
例示的な実施形態では、誘導源は、円筒状のコアのまわりに巻かれた誘導コイル含む。その円筒状のコアは、フェライト材料を含む。誘導コイルと円筒状のコアは、外側ケーシングの長手方向に延びている。
【0056】
例示的な実施形態では、ｅ－ベイピングデバイスは、約10mm未満の均一な径を有している。
【0057】
少なくとも一つの例示的な実施形態は、電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスから蒸気を生成する方法を開示する。この方法は、液体リザーバから、サセプタ（誘導源に近接している）に近接する空気通路の注入部に隣接する位置に、液体材料の一部をウィッキングする工程と、ｅ－ベイピングデバイスの吸引を伝えることによって、煙を示す信号を吸煙センサに生成する工程と、液体材料の少なくとも一部のウィック部を気化させるためにサセプタを加熱するように、生成された信号に応答して、誘導源に振動パワーサイクルを付与することによって、液体材料の少なくとも一部のウィック部を気化させる工程と、空気通路とｅ－ベイピングデバイスを通って、気化された材料を取り出す工程とを含む。
【0058】
例示的な実施形態では、取り出す工程は、直線状の空気通路に沿って気化された材料を取り出す。
【0059】
例示的な実施形態では、電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスは、液体リザーバと連通するウィックを含む。そのウィックは、サセプタの上流側の空気通路の注入口部に隣接している。サセプタは、ウィックの上流側の誘導源に近接して位置されている。ｅ－ベイピングデバイスは、方法を実行するように動作可能である。
【0060】
例示的な実施形態では、ウィックは、液体リザーバと連通する。そのウィックは、サセプタの上流側の空気通路の注入口部に隣接している。サセプタは、ウィックの上流側の誘導源に近接して位置されている。ｅ－ベイピングデバイスは、方法を実行するように動作可能である。
【0061】
少なくとも1つの例示的な実施形態は、電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイスの液体リザーバコンポーネントを開示する。その液体リザーバコンポーネントは、空気注入口と、空気注入口の下流に位置する排出口と、注入口端部を有し、注入口端部を介して空気注入口と空気排出口とを連通する直線状の内部通路と、液体リザーバと、加熱可能なウィック部と第2のウィック部とを含むウィックと、加熱可能なウィック部に対して近接関係にあるサセプタと、を含んでいる。加熱可能なウィック部は、直線状の内部通路の注入口端部の少なくとも一部を横切って、注入口端部の近傍にある。第2のウィック部は、液体リザーバから加熱可能なウィック部に液体を引き出すように配置されている。サセプタは、加熱可能なウィック部から液体を気化させるために、活性振動電磁場の存在下で熱を生成するように構成されている。直線状の内部通路の注入口端部に対して加熱可能なウィック部の近傍で、気化された液体が直線状の内部通路の注入口端部に直接引き出される。
【0062】
例示的な実施形態では、液体リザーバコンポーネントは、排出口端部と反対端部とを有する外側ケーシングと、その反対端部のコネクタと、支持体とを含む。コネクタは、密閉中、液体リザーバコンポーネントを別の電磁エネルギー源と解放可能に結合するように構成されている。支持体は、外側ケーシングの反対端部に対して固定された関係で、サセプタを維持するように配置されている。コネクタの密閉時に、サセプタは、別の電磁エネルギー源から軸方向に一定の距離、離間される。
【0063】
例示的な実施形態では、ウィックは、フィラメントウィックである。サセプタは、加熱可能なウィック部の周りに巻かれ、コイルヒータである。
【0064】
例示的な実施形態では、ウィックは、フィラメントウィックである。サセプタは、加熱可能なウィック部の周りに巻かれ、電気抵抗性／導電性メッシュ材料のリボンである。
【0065】
例示的な実施形態では、ウィックは、フィラメントウィックである。サセプタは、ウィックと一体化され、フィラメントウィックのフィラメントと絡み合った少なくとも一つの導電性フィラメントである。
【0066】
例示的な実施形態では、ウィックは、フィラメントウィックである。サセプタは、ウィックと一体化され、ウィックのフィラメントを通って延びる導電性のロッドである。
【0067】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックと一体化されている。サセプタは、導電性フレークである。導電性フレークは、ウィックの中にある。
【0068】
例示的な実施形態では、サセプタおよびウィックは、単一のウィック／サセプタ要素に一体化されている。
【0069】
例示的な実施形態では、サセプタおよびウィックは、ディスク状の形状を有している。サセプタは、ウィックと、直線状の内部通路の注入口端部とに対して重畳関係にある。
【0070】
例示的な実施形態では、サセプタは、ウィックの一部に接触する導電性メッシュである。
【0071】
例示的な実施形態では、ウィックは、複数のフィラメントから形成されている。
【0072】
例示的な実施形態では、ウィックは、多孔質発泡体から形成されている。
【0073】
例示的な実施形態では、ウィックは、ガラス、ガラスファイバー、セラミック、金属、グラファイト、またはポリマー材料で形成されている。
【0074】
例示的な実施形態では、サセプタは、ディスク状に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【0076】
【0077】
【0078】
【0079】
【0080】
【0081】
【0082】
【0083】
【0084】
【0085】
【0086】
【0087】
【0088】
【0089】
【0090】
【0091】
【0092】
【0093】
【0094】
【0095】
【0096】
【0097】
【0098】
【0099】
【0100】
【0101】
【0102】
【0103】
【発明を実施するための形態】
【0104】
いくつかの詳細な例示的な実施形態が本明細書に開示される。しかしながら、本明細書に開示された特定の構造および機能の詳細は、本発明の一実施形態を説明する目的のための単なる例示にすぎない。例示的な実施形態は、しかしながら、多くの代替形態で実施することができ、本明細書に記載された実施形態のみに限定されると解釈されるべきではない。
【0105】
したがって、例示的な実施形態は、様々な修正および代替の形態が可能であるが、その実施形態は、図面に例として示され、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、開示された特定の形態に例示的な実施形態を限定する意図はないことが理解されるべきであり、反対に、例示的な実施形態は、例示的な実施形態の範囲内に入るすべての修正、均等物、および代替物をカバーする。符号は、図の説明全体を通して同じ要素を指す。
【0106】
要素または層が別の要素又は層「上にあり」、「に接続され」、「に結合され」または「をカバーする」と言及されるとき、それは、他の要素又は層上に直接、あり、接続され、結合されまたはカバーされていてもよく、要素または層を介在するものが存在していてもよい。これに対し、要素が別の要素または層「上に直接あり」、「に直接結合され」または「に直接接続され」ると言及されるとき、要素または層に介在するものは存在しない。符号は、明細書全体を通して同じ要素を指す。本明細書で使用されるように、「および／または」なる語は、関連した記載項目のうちの1つ以上の任意および全ての組み合わせを含む。
【0107】
第１、第２、第３等の語は、様々な要素、コンポーネント、領域、層および／または部を説明するためにここで使用されるが、これらの要素、コンポーネント、領域、層および／または部は、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、単に別の領域、層または部から一つの要素、コンポーネント、領域、層または部を区別するために使用される。このように、以下に説明された第１の要素、コンポーネント、領域、層または部は、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第２の要素、コンポーネント、領域、層または部であることができる。
【0108】
空間的に相対的な用語（例えば、「下方」、「下」、「下部」、「上」、「上部」など）は、図に示されるように、別の要素または特徴に対する一つの要素または特徴の関係を説明するために、本明細書中で容易に使用される。空間的に相対的な用語は、図面に示された方向に加えて、使用又は操作におけるデバイスの異なる向きを包含するように意図されていることが理解されるべきである。例えば、図中のデバイスがひっくり返された場合、他の要素または特徴の「下」または「下方」として説明される要素は、他の要素または特徴の「上に」配向されることになる。こうして、「下」なる語は、上と下の両方の配向を包含する。デバイスは、配向され（90度回転または他の向き）、本明細書中で使用される空間的に相対的な記述子は、そのように解釈されてもよい。
【0109】
本明細書で使用される専門用語は、様々な実施形態のみを説明する目的のためであり、例示的な実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「a」、「an」、「the」は、文脈で明らかに他を示さない限り、複数形をも同様に含む意図である。「含む(includes)」、「含む(including)」、「含む(comprises)」および／または「含む(comprising)」は、本明細書で使用される場合、述べられた特徴、整数、工程、動作、要素および／またはコンポーネントの存在を特定することが理解される。しかし、1種以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、コンポーネントおよび／またはグループの存在または追加を排除するものではない。
【0110】
例示的な実施形態は、例示的な実施形態の理想化された実施形態（および中間構造）の概略図である断面図を参照して、本明細書中で記載される。このように、例えば、製造技術および／または許容範囲の結果として、図の形状からの変化が予想される。したがって、例示的な実施形態は、本明細書で示された領域の形状に限定されると解釈されるべきではなく、例えば、製造から生じる形状の偏差を含むことがある。このように、図示された領域は、実際は概略であり、それらの形状は、デバイスの領域の実際の形状を示す意図ではなく、例示的な実施形態の範囲を限定するものでもない。
【0111】
特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、例示的な実施形態が属する技術分野の当業者によって、一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般に使用される辞書に定義されている語を含む用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致している意味を持つものとして解釈されるべきある。そして、それらの用語は、本明細書に定義されていない限り、理想化または過度に形式的な意味に解釈されることはない。
【0112】
本明細書において、電子たばこ（ｅ－ベイピング）デバイス60の新規な例示的な実施形態が開示される。図1を参照すると、ｅ－ベイピングデバイス60は、液体リザーバコンポーネント（第１の又はカートリッジ部）70と、再利用可能な電力供給コンポーネント（バッテリー部）72とを含む。誘導源（induction source）35とサセプタ（susceptor）14は、液体を加熱して、ウィック（wick）28から液体を気化させるように動作する。ウィックは、液体リザーバコンポーネント70の液体リザーバ22から液体を取り出す。液体リザーバコンポーネント70は、コネクタ205（例えば、ねじ接続）、または、滑り嵌め、戻り止め、クランプ、留め金および／または磁気接続などの別の便利なものによって、電力供給コンポーネント72に接続可能である。コネクタ205は、液体リザーバコンポーネント70と電力供給コンポーネント72の正確な配置を成し遂げるために、単一の成形品であってもよい。コネクタ205の密閉時には、誘導源35は、所定の及び／又は所望の量だけサセプタ14から軸方向に離間されている。その結果、誘導源35は、振動誘導電磁場を発生するように動作可能である。その振動誘導電磁場は、サセプタ14と重畳し、サセプタ14を加熱させる。誘導源35は、サセプタ14から軸方向に約2mm未満（より好ましくは約1mm未満）離間されている。
カートリッジ部
カートリッジ部
【0113】
さらに図1を参照すると、液体リザーバコンポーネントまたはカートリッジ部70は、長手方向に延び、空気注入口44を含む外側ケーシング6（例えば、円筒管）を含む。内側チューブ62は、空気注入口44と蒸気排出口（口端挿入出口）24と連通する直線状の中央空気通路20を画成する。中央空気通路20と連通する2つの空気注入口44がある。また、3つ、4つ、5つまたはそれ以上の空気注入口44があってもよい。2つ以上の空気注入口がある場合、空気注入口44は、ｅ－ベイピングデバイス60の外周の周りおよび／または長さに沿って、異なる位置に位置されてもよい。また、空気注入口44のサイズと数を変更することは、ｅ－ベイピングデバイス60の吸い込み（draw）感に対して所望の抵抗を確立するのに役立ち、ｅ－ベイピングデバイス60の吸引（draw）中にヒューヒューする音の発生を低減し、そして中央空気通路20内のヘルムホルツ共鳴を低減することができる。
【0114】
液体リザーバ22は、外側ケーシング6と内側チューブ62との間の環状空間内に確立される。環状空間は、上流シール15によって上流端で、下流シール（またはストッパ）10によって下流の位置で封止されている。液体リザーバ22は、液体材料と、必要に応じて、液体リザーバ22内の液体材料を分散させるように動作可能な液体貯蔵媒体21（すなわち、繊維状の媒体）とを含む。例えば、液体貯蔵媒体21は、内側チューブ62の周りのガーゼのラッピングであることができる。液体貯蔵媒体21は、同一または異なる材料のガーゼの内側ラッピングを取り囲むガーゼの外側ラッピングを含む。一つの例示的な実施形態では、液体リザーバ22の液体貯蔵媒体21は、緩い（loose）粒子、緩い繊維、または織物または不織布繊維の形態でアルミナセラミックから構成されている。または、液体貯蔵媒体21は、セルロース系材料（例えば、綿またはガーゼ材料）またはポリマー材料（例えば、ポリエチレンテレフタレート）から構成されている。セルロース系材料は、織布の形態であってもよいし、あるいはポリマー材料は、緩い繊維束の形態であってもよい。
【0115】
液体貯蔵媒体21は、綿、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、およびそれらの組み合わせを含む繊維材料を含む。その繊維は、約6ミクロン～約15ミクロン（約8ミクロン～12ミクロン、または約9ミクロン～約11ミクロン）のサイズ範囲の径を有する。液体貯蔵媒体21は、焼結材料、多孔質材料または発泡材料であってもよい。繊維は、吸入できないようなサイズであってもよく、Y字形、十字形、クローバー形状または他の任意の適切な形状の断面を有していればよい。代替的には、液体リザーバ22は、液体貯蔵媒体21がない液体充填タンクを含むことができる。
【0116】
さらに図1を参照すると、液体リザーバコンポーネント70は、中央空気通路20の上流部に隣接して位置されるサセプタ14と、液体リザーバ22内の液体材料と液体連通し、サセプタ14と熱連通するウィック28とを含む。ウィック28は、サセプタ14との近接関係で、液体リザーバ22から液体材料を取り出すように動作可能である。その結果、サセプタ14は、誘導源35による起動の際、ウィック28の隣接部で液体材料を気化させ、蒸気を生成するために十分な温度に液体材料を加熱する。サセプタ14は、中央空気流路20の注入口部230の少なくとも一部の上に置かれ、それに対して近接な液体リザーバコンポーネント70内に位置される。
【0117】
さらに図1を参照すると、サセプタ14は、導電性と電気抵抗性材料の薄いディスク（円板）またはホイル（箔）の形態であってもよい。材料は、金属性であり、必要に応じて磁性であってもよい。サセプタ14を形成するために使用される適切な電気抵抗性／導電性材料の例は、金属、合金、超合金を含む。例えば、特に限定されないが、金属（ニッケル、コバルト、クロム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、モリブデン、タンタル、タングステン、スズ、ガリウム、マンガン、鉄、白金、オスミウム、イリジウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銅、およびそれらの合金）が、サセプタ14を形成するために使用される。サセプタ14は、ステンレス鋼、銅合金、ニッケル－クロム合金、コバルト合金、超合金、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つの材料を含む。代替の例示的な実施形態では、例えば、サセプタ14は、ニッケルアルミナイド、表面上にアルミナの層を有する材料、鉄アルミナイドおよび他の複合材料で形成されることができる。電気抵抗／導電性材料は、エネルギー移動の速度および必要な外部の物理化学的特性に応じて、絶縁材料でカプセル化された又は覆われた中に任意に埋め込まれてもよく、またはその逆であってもよい。
【0118】
例示的な実施形態では、サセプタ14は、ニッケル－クロム合金、鉄－クロム合金で形成されている。他の例示的な実施形態では、サセプタ14は、その外側表面上に電気抵抗／導電層を有するセラミック複合サセプタとすることができる。別の例示的な実施形態において、電気抵抗／導電層は、セラミックサセプタに埋め込むことができる。
【0119】
別の例示的な実施形態では、サセプタ14は、Sikkaらの米国特許第5,595,706に開示されたような鉄－アルミナイド（例えば、FeAlまたはFe3Al）、または、ニッケルアルミナイド（例えば、Ni3Al）で構成される。
【0120】
金属ディスク又はホイルの形態の場合、サセプタ14は、家庭用アルミニウムホイルの薄さにわたって、約3～8ミリメートル（mm）であってもよい。
【0121】
さらに図1を参照すると、ウィック28は、フレキシブルなフィラメント材料で構成される。ウィック28は、液体リザーバ22から液体を取り出すために、フィラメント間の隙間空間を介して、十分な毛管現象を有する複数のフィラメントを含む。ウィック28は、そのようなガラス、セラミック、または、金属フィラメントの束および別々の束またはストランドに巻かれた巻きフィラメントの束を含んでいてもよい。ウィック28は、巻かれたガラスファイバーフィラメントの３つ以上の束またはストランドのような複数の束を含んでいる。
【0122】
ウィック28は、一般的な十字状、クローバー状、Y字状または任意の他の適切な形状の断面を有するフィラメントを含む。
【0123】
ウィック28は、任意の適切な材料または材料の組合せを含む。適切な材料の例は、ガラスフィラメント、ガラスファイバーフィラメントおよびセラミック系材料、金属系材料またはグラファイト系材料である。さらに、ウィック28は、異なる液体の物理的性質（例えば、密度、粘度、表面張力及び蒸気圧）を有する液体を発生する蒸気を収容するための任意の適切な毛細管力（capillarity）を有している。ウィック28の毛管特性および液体の特性は、ウィック28がセプタ14および／またはウィック28の過熱を防ぐために、サセプタ14に隣接する領域で常に湿っているように、選択される。
【0124】
図1及び図5を参照すると、支持体207は、ウィック28および／またはコネクタ205に対して固定された位置で、液体リザーバコンポーネント70内のサセプタ14を支持する。例示的な実施形態では、ウィック28は、加熱可能なウィック部分（横方向中間部）228を含む。それは、中央空気通路20の上流（注入口）部230と、上流シール15とを横切って延びている（に隣接している）。ウィック28はまた、第1端部29と、第2端部31とを含む。それらは、液体リザーバ22内の液体と接触するように、液体リザーバ部22の範囲内で上流シール15を通って長手方向に延びる。切り欠きは、ウィック28の端部29、31の配置に対応するために、上流シールの外周に沿った位置に設けられている。ウィック28は、どこに位置されても、液体がサセプタ14との近接関係で液リザーバ22から取り出される限り、リザーバと連通する一つの端部29のみを含んでもよい。ウィック28の一部の経路設定（routing）と配置とは、具体的に説明されている以外のものであってもよい。
【0125】
サセプタ14は、ウィック28と熱連通し、熱伝導によりウィック28内の液体を加熱する。また、サセプタ14からの熱は、使用中のｅ－ベイピングデバイス60を通って引き込まれる外気の流入流れに伝達される。それは、順に対流により液体材料を加熱する。
【0126】
液体リザーバコンポーネント70（カートリッジ）は、2以上の軸外発散排出口24（例えば、4つの排出口）を有する口端インサート8をさらに含む。代替的に、口端インサート8は、単一の排出口24を有することができる。口端インサート8は、内側チューブ62の内部で画成された中央空気通路20と流体連通する。
【0127】
図1および図5をさらに参照すると、中央通路20の注入口部230に隣接するサセプタ14を位置することは、サセプタ14の位置（蒸気が最初に形成される）から口端インサート8の内部にほぼ直線状の流路を提供することによって、より完全な蒸気の形成を促進する。そのような配置は、流れの方向の急激な変化を回避し、固着や他の効果が原因の関連する損失を回避する。そうでなければ、それらの原因は、蒸気の成長及び生成を妨げる。また、中央空気流路20は、蒸気と液体リザーバ22の壁との間の接触と、熱移動を最小限に抑えることができる。
【0128】
液体リザーバ22内の液体材料は、ｅ－ベイピングデバイス60で使用するのに適した沸点を有している。沸点が高すぎる場合には、サセプタ14は、ウィック28から液体を気化することはできない。しかしながら、沸点が低すぎる場合には、液体は、起動したサセプタ14なしに早く気化する。
【0129】
液体材料は、加熱されると、液体から放出される揮発性タバコ香味化合物を含むタバコ含有材料を含む。液体はまた、タバコ香味含有材料またはニコチン含有材料であってもよい。あるいは、または、それに加えて、液体は、非タバコ材料を含んでいてもよい。例えば、液体は、水、溶媒、エタノール、植物抽出物、アミノ酸、カフェイン、および天然または人工香味料を含むことができる。液体は、蒸気形成剤をさらに含んでもよい。適切な蒸気形成剤の例としては、グリセリン及びプロピレングリコールである。
【0130】
ウィック配置の一つの利点は、液体リザーバ22内の液体材料が、酸素から保護されるということである（なぜなら、酸素は一般的に、ウィックを通って液体貯蔵部に入ることができないからである）。その結果、液体材料の劣化のリスクが大幅に低減される。さらに、不透明な外側ケーシング6を用いることで、液体リザーバ22は、光から保護される。その結果、液体材料の劣化のリスクが大幅に低減される。従って、貯蔵期間及び清浄度を高いレベルで維持することができる。
【0131】
図3を今参照して、例示的な実施形態では、サセプタ14は、ウィック28を少なくとも部分的に取り囲むワイヤコイルを含む。ワイヤコイルは、コイルの巻線の間に間隔を有し、または間隔を有さずに、ウィック28の外周の回りに完全にまたは部分的に延びている。別の例示的な実施形態では、サセプタコイルは、隣接して位置されているが、ウィック28の周りに巻かれていない。さらに、下流側ガスケット10は、内側チューブ62の下流端部に嵌め込まれている。
バッテリー部
バッテリー部
【0132】
【0133】
電池または電源1は、リチウムイオン電池またはその変異体のいずれか、例えば、リチウムイオンポリマー電池である。あるいは、電池は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムマンガン電池、リチウムコバルト電池や燃料電池であってもよい。この場合において、ｅ－ベイピングデバイス60は、電源のエネルギーが消費されるまで、大人のベイパーによって使用可能である。代替的に、電源1は、再充電可能であり、電池が外部充電器によって充電可能であることが可能な回路を含む。その場合、回路は、充電を行うと、所定数の煙（パフ）用の電力を提供する。その後、回路は、外部充電器に再接続する必要がある。
【0134】
制御回路16は、誘導源35に供給される電力を発振させるように動作可能な発振器18を含む。その結果、後者（誘導源35）は、所望の方向及び時期で、振動誘導場を発生する。そのような誘導源35は、所定の及び／又は所望の温度に、および所定の及び／又は所望の期間、サセプタ14に加熱させることができる。制御回路16は、誘導源35の両端間の電圧が制御されるように、電圧調整器19を含む。誘導源35は、約100kHz～1MHzの周波数で発振器18を介して電源1によって電力を供給される。周波数は、サセプタ14の表皮深さ、サセプタ14と誘導源35との間の軸方向の間隔および誘導源35のパラメータに基づいて選択される。図2に示すような一次誘導コイル36の場合には、これらのパラメータは、巻数との間の間隔および巻数を含む。周波数は、誘導コイル36が巻回されるフェライトコア37の特性に依存する。誘導源とサセプタの詳細は、米国特許第5,613,505に見出すことができ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0135】
例示的な実施形態では、図2に示すように、例えば、一次誘導コイル36とフェライトコア37の対称軸は、外側ケーシング6の長手方向に延びている。代替の例示的な実施形態において、図4に示すように、例えば、誘導コイル36とフェライトコアとの対称軸は、横方向に配向されている。
【0136】
図1及び図5を参照すると、制御回路16は、吸煙センサ（圧力センサ）17と応答可能に通信する。その吸煙センサ17は、バッテリー部72の先端部に位置されている。吸煙センサ17は、口端インサート8を介して、ｅ－ベイピングデバイス60から吸引される空気に応答した信号を発生するよう動作する。吸煙センサ17からの信号に応答して、制御回路16は、誘導源35に発振パワーサイクルを伝達する。液体リザーバコンポーネント70の口端インサート8の吸入（またはパフ）の圧力降下は、コンポーネント70および72のそれぞれにおける開口44B及び44C（図5及び6）（コネクタ205に隣接する）を通って、ケーシング6の隣接部と電池1との間に提供される空間を介して、吸煙センサ17にそれぞれ伝達される。吸煙センサ17は、複数の信号（例えば、ｅ－ベイピングデバイス60の吸入またはパフの大きさに応じた信号の範囲）を生成するように動作可能である。その結果、制御回路16は、吸煙センサから受信する信号に応答する、周波数、大きさ、および／または即時の電力サイクルの時間の長さを調整するための信号間を区別することができる。
【0137】
隔壁61は、圧力逃がし口44aを分離する吸煙センサ17、またはその上流に設けられている。その圧力逃がし口44aは、バッテリー部7の先端に位置されている。圧力逃がし口44aは、吸煙センサ17の側の圧力を軽減するのに役立つ。そうでなければ、それは吸煙センサ17の容易な操作を妨げる。例示的な実施形態では、吸煙センサ17および制御回路16は、ChipTechからMP909チップのような単一のチップであることができる。MP909チップは、切り替えるよう機能することができるタイミング回路、入力および出力ならびに抵抗を有する集積回路である（すなわち、吸煙センサ信号および他の機能に基づいて、電源から誘導源に電力を供給する、および、電力が低下するとき、LEDの点滅および他の機能を引き起こす電力を供給する）。
【0138】
図3、図5および図6を参照すると、電源1は、ｅーベイピングデバイス60に配置されたバッテリーを含む。バッテリーのアノードコネクタ一は、誘導源35の一方の極とバッテリーの負極（アノード）を接続する。そして、バッテリーのカソードコネクターは、誘導源35の他方の極とバッテリーの正極（カソード）を接続する。その結果、誘導場が発生する。誘導源35が誘導場を発生させる際に、サセプタ14は加熱される。サセプタ14は、誘導場内に配置されている。
【0139】
制御回路16は、パワーサイクルを提供するよう構成されている。その要素は、サセプタ14の温度の最適な上昇と、所定の期間および／または所望の期間の動作温度の維持とを実現する。例えば、パワーサイクルは、T1及びT2のそれぞれの期間を有する2つ（またはそれ以上）の段階に分割されている。第1段階（T1）では、より高い周波数および／または発振の大きさは、サセプタ14における急速加熱を誘導するように使用される。第2段階（T2）では、制御回路16は、第2段階を通じて、安定した加熱効果を達成するように、より適度な周波数および／またはより適度な振動の大きさをパワーサイクルに提供することができる。テスト、分析および／またはモデリングを通じて、所望のパワーサイクルが確立される。パワーサイクルは、複数の段階を含む。振幅のみや周波数のみが変化し、誘導源35に向けられているパワーおよび／または振動はない段階を含んでいる。
【0140】
制御回路16は、代替の誘導場が発生するように、誘導源35を制御することができる。または、例示的な実施形態において、制御回路16は、発生した誘導場がサセプタ14を加熱するように、オン状態とオフ状態との間の誘導源35をパルスすることができる。パルスは、サセプタ14の温度と蒸気生成を制御することができる。
【0141】
制御回路16は、一貫した性能を維持するように、バッテリー電圧の読み出しに応答する期間および／または周波数、大きさを調整するように構成されている。なぜなら、バッテリー1の電圧レベルは、使用中低下するからである。
【0142】
吸煙センサ17は、複数の信号（例えば、口端インサート8の吸入またはパフの大きさに応じた信号の範囲）を生成するように動作可能である。その結果、制御回路16は、吸煙センサ17から受信する信号に応じて、周波数、大きさ、および／または即時電源サイクルを調整する信号間を識別することができる。例えば、重たい吸い込み感（heavy draw）は、吸煙センサ17から第1の信号を生成する。同様に、制御回路が蒸気の大きな生成を提供するために、応答即時電源サイクルの時間を延長させ、または、パワーサイクルにおける他のいくつかの調整を作成させる。
【0143】
起動すると、サセプタ14は、約10秒未満（好ましくは、約7秒未満）で、サセプタに囲まれたウィック28の一部を加熱する。したがって、パワーサイクル（または最大パフ長）は、約2秒～約10秒の期間（例えば、約3秒～約9秒、約4秒～約8秒または約5秒～約7秒）の範囲とすることができる。
【0144】
あるいは、制御回路16は、パフを開始するために、大人のベイパー用に手動操作可能なスイッチを含む。誘導源35への電流供給の特徴と期間は、気化されるべき所望の液体の量に依存して、あらかじめ設定される。制御回路16は、この目的のために、予めプログラムルまたはプログラムされていてもよい。代わりに、電源回路16は、吸煙センサ17が圧力低下を検出する限り、誘導源35に電力を提供する。
【0145】
制御回路16は、サセプタ14が起動するとき、輝くように動作可能なLED48を含む。LED48は、LED48がパフ中に燃焼する石炭の外観を模倣するように、ｅ－ベイピングデバイス60の上流（先）端にある。LED48は、大人のベイパーに見えるように配置される。加えて、LED48は、ベイピングシステム診断に利用することができる。LED48は、大人のベイパーがプライバシーのためにLED48を起動および／または無効化するように構成されている。その結果、LED48は、必要であれば、ベイピング中起動しない。
【0146】
図6を参照すると、コネクタ205の密閉時に、誘導源35は、サセプタ14から所定の及び／又は所望の軸方向の距離に位置される。その距離は、2 mmより小さく、より好ましくは1 mmよりも小さい。
再利用可能な電源コンポーネントおよび交換可能な液体リザーバコンポーネント
再利用可能な電源コンポーネントおよび交換可能な液体リザーバコンポーネント
【0147】
図3および図13を参照すると、別の例示的な実施形態は、図1および図5を参照して説明され、示される例示的な実施形態に関連して説明されるようなコンポーネントおよび機能を有している。ただし、サセプタ14は、一体化されたウィック／サセプタ要素28／14を確立するように、ウィック28のフィラメントの周りに配置された導電性／抵抗性材料のワイヤコイル（またはワイヤケージ）14の形態であることができることを除く。任意に、ワイヤ材料は、磁性材料であってもよい。
【0148】
一体化したウィック／サセプタ要素28／14を含むさらなる例示的な実施形態を提供する。図11A及び図11Bと、特に図11（c）を参照すると、サセプタ14は、1またはそれ以上の誘導的に加熱可能なワイヤフィラメントを含む。そのワイヤフィラメントは、電気抵抗性／導電性であり、一体化したウィック／サセプタ要素28／14を形成するために、ウィック28のフィラメントと絡み合っている（一体化されている）。図12をまた参照すると、サセプタ14がウィック28の周りに巻かれていることに加え、または、それと代替的に、サセプタ14は、電気抵抗性／導電性メッシュ材料の誘導的に加熱可能なリボンである。メッシュ材料は、ウィック／サセプタ28／14のウィックフィラメントの間で絡み合っている。図14を参照すると、別の例示的な実施形態は、薄いホイルまたは金属材料の誘導的に加熱可能な電気抵抗性／導電性フレーク14を含む。そのフレークは、一体化されたウィック／サセプタアセンブリ28／14の別の形態を確立するように、ウィック28の加熱可能な部分に沿って配置されている。フレーク14は、長方形、三角形、もしくは楕円形またはそれらの組み合わせのいずれの形状であってもよい。フレーク14は、小さいサイズ（1mmより小さい幅、より好ましくは、約0.5mmより小さい幅）のため、誘導加熱に対してより迅速な応答を提供し、加熱されたフレーク14に隣接する液体へ熱のより効率的な伝達を発揮する。
【0149】
特に図8Aおよび8Bを参照すると、代替の例示的な実施形態において、一体化されたウィック／サセプタ要素28／14は、液体リザーバ22から液体材料を吸い上げる（ウィックする）ことができる導電性メッシュから形成されている。導電性メッシュの加熱可能な部分801は、中央空気通路20の注入口230に隣接して配置されている。メッシュ状のウィック／サセプタ要素28／14は、織物ステンレススチール糸またはメッシュの２以上の層を含んでいる。メッシュ材料の特性および層の数は、一体化されたウィック／サセプタ要素28／14の加熱可能な部分801に向けて液体を吸い上げる能力を有する十分な毛管現象を成し遂げるように選択される。一体化されたウィック／サセプタ要素28／14は、加熱可能な（中央）部分801を有する。その部分801は、密度、繊維長、化学、層の数、幅および他の方法の点で、ウィッキングする要素28／14の端部と異なっている。その結果、中央部は、誘導加熱および／または熱伝達を最適化するように構成されている。そして、要素28／14の端部は、ウィッキングのために最適化されている。
さらなる例示的な実施形態
さらなる例示的な実施形態
【0150】
ｅ－ベイピングデバイス60のさらなる例示的な実施形態では、図5及び図6を参照すると、液体リザーバコンポーネント70は、空気注入口44と、空気注入口の下流に位置された排出口24と、注入口端部230を有する直線状の内部通路20とを有する。直線状の内部通路20は、注入口端部230を介して、空気注入口44と空気排出口24とを連通する。液体リザーバコンポーネント70は、液体リザーバ22と、ウィック28とを有する。ウィック28は、加熱可能なウィック部228と、第1の端部29と、第2の端部31とを有する。加熱可能なウィック部228は、直線状の内部通路20の注入口端部230の少なくとも一部の近傍にあり、それを横切って配置されている。第1の端部29と、第2の端部31は、液体リザーバ22から加熱可能なウィック部228に液体を吸い上げるように配置されている。サセプタ14は、加熱可能なウィック部228対して近位関係にある。サセプタ14は、加熱可能なウィック部228から液体を気化させるのに十分な活性化振動電磁場の存在で、熱を生成するように適合されている。活性化振動電磁場は、液体リザーバコンポーネント70と分離する電磁場源72（例えば、電力供給コンポーネント）によって生成される。直線状の内部通路20の注入口端部に対して近位に加熱されたウィック部があると、直線状の内部通路20の注入口端部230に直接吸い上げられる液体を十分に気化することができる。上記は、最小限の劣化で形成されている。
【0151】
液体リザーバコンポーネント70は、排出端部と、反対端部とを有する外側ケーシング60を含む。コネクタ205は、反対端部にある。密閉時に、コネクタ205は、分離した（別の）電磁気エネルギー源72と液体リザーバコンポーネント70を解放可能に結合するように適合されている。支持体207は、コネクタ205の密閉時に、サセプタ14が分離した電磁気エネルギー源72から軸方向に所定のおよび／または所望の距離離間されるように、外側ケーシング6の反対端部に固定された関係で、サセプタ14を維持するように配置されている。
【0152】
次に図5を具体的に参照すると、バッテリー部72は、外部要素からバッテリー部72の電子的内容物を保護するように、カップリング205に隣接するシール233を含む。
【0153】
さらに別の実施形態例では、図15を参照すると、ｅ－ベイピングデバイス60の例示的な実施形態において、制御回路16は、電力供給コンポーネント72における吸煙センサ17から分離している。そして、制御回路16は、電源1の下流に配置されている。吸煙センサ17は、電力供給コンポーネント72の先端にあっても良い。隔壁61は、電力供給コンポーネント72の残りの部分から吸煙センサ17の下流側を隔離する。
【0154】
図7Aおよび図7Bを参照すると、例示的な実施形態において、液体リザーバコンポーネント70は、中央空気通路20の注入口端部230の上に置くフィラメントウィック28を含む。サセプタ14は、電気導電性／抵抗材料の平面スクリーンを含み、任意に空気透過性である。本例示的な実施形態および他の実施形態で、サセプタ14は、液体リザーバコンポーネント70の内部環状フランジ41に支持されている。サセプタ14は、任意の適切な手段（例えば、スナップフィットまたは熱抵抗性接着剤）によって、フランジ41に固定される。本例示的な実施形態および他の実施形態で、空気注入口744a、744bは、２つ以上の収束指向チャネル（ｅ－ベイピングデバイス60の口端インサートに向けて収束するチャネル）を含む。それらは、ｅ－ベイピングデバイス60の吸い込み中、口笛音の発生を最小限にするように、ケーシング6の外面に面取りされた縁（beveled rim）を含む。空気注入口744a、744bは、フランジ41の上流の位置で液体リザーバコンポーネント70の中に空気を放出する。本例示的な実施形態において、サセプタ14は、ホイルディスクまたは有孔ホイルを備える。空気注入口744a、744bは、代りに、フランジ41の上流の空気を放出するように構成されていてもよい。
【0155】
図9Aおよび図9Bを参照すると、例示的な実施形態において、空気透過性サセプタ14は、フィラメント状ウィック28の下流で、それに隣接する中央空気通路20を横断して位置するスクリーンディスクもしくは有孔ホイルディスクを含む。サセプタ14は、任意に、熱分解からシール15を保護するために、シール15とサセプタ14との間に介在されている熱絶縁性ガスケット33で、シール15から支持されている（またはに貼付）されている。
【0156】
図10A、図10Bを参照すると、例示的な実施形態において、中央チャネル20の注入口部230の上流シール15は、ウィック構造を含んでいる。このウィック構造は、第1の液体透過性多孔質トロイダル層28aを含む。その層28aは、それが中央空気通路20を囲むが、塞がないように、液体リザーバ22の上流側の注入口（端）部230を覆っている。また、ウィック構造は、ディスク形態の絶縁性の第2の層28bを含む。この層28bは、第1の層28aを覆い、中央空気通路20を横断して延びている。第１の層28aは、焼結ポリマー（例えば、インクマーカーでウィックとして用いられるもの）または焼結された多孔質金属から構成されている。第2の上流側層28bは、第1の層28aより大きい程度の毛細管現象と空気透過性を有するガラスファイバーのマットや緩い織りを含む。ウィック層28a、28bは、本明細書に教示されたように、近くに位置されたサセプタ14と協働する。第1の層28aは、有孔材料のディスクであってもよい。第1の層28aは、液体リザーバ22から液体を引き出すことができる。液体は、第1の層28aから第2の層28bに転送されることができる。第2の層28bは、第1の層28aに対して緊密に保持されたグラスファイバーカバーであってもよい。グラスファイバーは、それが空気透過性であるように、緩い織りを有する。また、第2の層28bは、空気透過性材料である。その材料は、サセプタ14と熱連通するように配置された液体が気化（揮発）されることができるように、液体をウィックする能力を有する。第2の層28bを形成する空気透過性材料は、400℃までの温度に耐える。この例示的な実施形態において、サセプタ14は、第2のウィック層28aに近接関係で保持されたスクリーンディスクまたはホイルディスクを含む。
【0157】
図16を参照すると、例示的な実施形態において、サセプタ14とウィック28は、互いに一体であり、ウィック／サセプタ28／14を形成する。ウィック／サセプタ28／14は、電気抵抗／導電性メッシュスクリーンである。それは、液体リザーバ22からその中心領域に液体をウィック（吸い上げる）することができる。液体リザーバコンポーネント70が、電力供給コンポーネント72にコネクタ205を介して接続されているとき、ウィック／サセプタ28／14は、誘導源35から所定の及び／又は所望の距離、軸方向に離間されている。電源1に電力が供給されると、電源1と制御回路16（電圧レギュレータ19と発振器18とを含む）と連通する誘導源35は、電力供給コンポーネント72に完全に含まれる共振回路を形成する。このようにして、誘導源35は、ウィック／サセプタ28／14を加熱する誘導場を発生し、ウィック／サセプタ28／14の中央領域で液体を気化するように動作可能である。したがって、液体リザーバコンポーネント70と電力供給コンポーネント72との間の電気的接続は必要とされていない。
【0158】
図17を参照すると、例示的な実施形態において、ディスク状のウィック28は、中央空気通路20を横断して延びている。そして、熱透過性素子73は、ヒータ27からウィック28に熱を熱伝達する。ヒータ27（例えば、セラミック抵抗ヒータまたは誘導加熱されたサセプタ）は、熱素子73と接触する。その結果、ヒータ27は、電源1によって電力が供給されるとき、制御回路16を介して、熱素子73を通過した熱と、ウィック28によって引き出された熱とを伝達するように動作可能である。これにより、液体を気化し、水蒸気を形成する。熱透過性素子73は、（空気がその周りに引き出されるように）ロッドなどの形態であってもよく、液体リザーバコンポーネント70の一部である。それにより、空気は、空気注入口44を通って、熱透過性素子73を過ぎて、中央空気流路20に引き込まれる。熱透過性素子73はまた、ヒータ27の清浄度を長持ちさせるように、ヒータ27とウィック28との間の間隔を維持する働きをする。
【0159】
図18Aを参照すると、さらなる例示的な実施形態において、電力供給コンポーネント72の誘導源35は、液体リザーバコンポーネント70の領域（範囲）に拡張するように構成されている。その結果、電力供給コンポーネント72が液体リザーバコンポーネント70に接続されたとき、誘導源35は、サセプタ14によって少なくとも部分的に囲まれる。図18Aにおいて特徴Aで表されたサセプタは、中央チャネル20の注入口部230に隣接する液体リザーバ22領域で、液体リザーバ22から液体材料をウィックするための能力を有する導電性／抵抗素子14’で形成されている（図18Bを参照）。または、サセプタは、中央チャネル20の注入口部230に隣接する液体リザーバ22領域で、一体化されたウィック／サセプタ28／14を形成するように、ウィッキング層（28）と連結されている（図18Cを参照）。そのウィック／サセプタ28／14は、液体リザーバ22の液体貯留媒体21の一部と連通している。そのような配置によって、ウィック／サセプタ28／14は、液体貯蔵媒体21から液体材料をウィックする。液体貯蔵媒体21の一部は、サセプタ14を囲んでもよく、あるいはウィック／サセプタ28／14を囲んでもよい。
【0160】
さらに図18Aを参照すると、代替的な例示的な実施形態では、液体貯蔵媒体21は、特徴Aで表される、電気抵抗／導電性シリンダーであるサセプタに接触するように構成されている。サセプタが加熱されると、サセプタは、液体が気化するように、液体貯蔵媒体21内の液体材料を直接加熱する。気化した液体は、サセプタに提供された隙間や孔319を介して、中央空気通路20に引き出される（図18Cを参照）。誘導源35は、フェライト材料を含む円筒状のコア37の周りに巻かれた誘導コイル36を含む。誘導コイル36と円筒状のコア37は、外側ケーシング6の長手方向に延びている。誘導コイル36は、円筒状のコア37の周りに螺旋状に巻かれていてもよい。しかしながら、別の例示的な実施形態において、誘導コイル36は、平面コイルであることができる。平面コイルは、円筒状のコア37を取り囲んていてもよい。
【0161】
図16-18Aを参照すると、電力供給コンポーネント72は、ねじ接続されたコネクタ205で液体リザーバコンポーネント70に接続されている。空気注入口44は、液体リザーバコンポーネント70に含まれている。空気注入口44は、ねじ接続部44に隣接している。各空気注入口44は、面取りされた入り口や角度の付いた通路を含む。例示的な実施形態では、ｅ－ベイピングデバイス60は、一組の空気注入口44を含む。各空気注入口44は、物品60の長軸に対して約35°～約55°の範囲の角度（より好ましくは、約40°～約50°の範囲、最も好ましくは約45°）で、ｅ－ベイピングデバイス60の口端インサート8に向かって角度が付けられている。このような配置は、ｅ－ベイピングデバイス60のドロー中、「口笛」ノイズを最小化する（弱める）。
【0162】
図19を参照すると、さらなる実施形態例では、バッテリー部72は、キャピラリー要素（または針）78を含む圧電素子76を含む。その要素78は、カートリッジコンポーネント70とバッテリー部72との間のコネクタ205の密閉時に、液体リザーバコンポーネント70の液体リザーバ22に伸びている。圧電素子76は、（上記教示されるように）吸煙センサ17に応答して動作可能である。圧電素子76は、大人のベイパーがｅ－ベイピングデバイスを吸引するとき、吐出口77から隣接するサセプタ14に液滴を運ぶ。（上記教示されるように）誘導源35はまた、吸煙センサ17に応答して起動される。その後すぐに、サセプタ14は、中央空気通路20を通って引き込まれた蒸気を形成するために、液滴を気化する。圧電素子76（液滴）の出力は、サセプタ14上に横方向に向けられている。その作動表面は、圧電素子76によって製造された液滴の流れに自分自身を渡すよう、ｅ－ベイピングデバイス60の長軸に対して角度を設定されている。角度関係を逆にすることができるか、両方のコンポーネントをある角度に設定することができる。ウィック28は、ウィック28がサセプタ14の代わりに、圧電素子76の出力を受けるように、サセプタに隣接して位置されている。そのようなウィック28は、カートリッジ部70の変更毎に置換されるように、カートリッジ部70の一部に作られている。
【0163】
図20及び図21を参照すると、例示的な実施形態において、液体リザーバ22は、自己支持要素であり、液体リザーバ22の壁に沿って長尺状の溝（凹部）を含むように形成されている。その結果、空気チャネル26または複数の空気チャネル26は、リザーバ壁とケーシング6の隣接部分との間に規定されている。ウィック28とサセプタ14の配置は、上記の教示にしたがって、各チャンネル26の注入口（端）部分230に隣接し、そこを横断して延びている。液体リザーバ22は、内部隔壁237（図21に破線で示されている）によって、第1の液体リザーバ22aと、第2の液体リザーバ22bとに分離される。各液体リザーバ22a、22bは、それぞれのチャネル26a、26bを含み、各液体リザーバはさらに、それぞれのウィック28c、28dを含む。そして、それぞれのサセプタ14a、14bは、それぞれのウィック28c、28dを加熱するように操作可能である（図21を参照）。この例示的な実施形態では、各液体リザーバ22a、22bは、異なる液体材料を含んでいる。その結果、液体材料から形成された蒸気は、ｅ－ベイピングデバイス60で混合されても良い。あるいは、異なる液体材料によって形成された蒸気は、大人のベイパーの口の中で混合されてもよい。
【0164】
いくつかの例示的な実施形態では、ｅ－ベイピングデバイス60は、約80mm～約110mmの長さ、好ましくは、約80mm～約100 mmの長さ、約10mm以下の径である。例えば、例示的な実施形態において、ｅ－ベイピングデバイス60は、約84 mmの長さであり、約7.8mmの径を有する。代替の例示的な実施形態では、ｅ－ベイピングデバイス60は、より大きい。これは、円筒形断面（例えば、正方形断面を有するもの）、または、三角形または長方形の断面よりも他の形状であってもよい。
【0165】
外側ケーシング6および／または内側チューブ62は、任意の適切な材料または材料の組み合わせで形成されている。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチックまたは1以上のそれらの材料を含む複合材料、または熱可塑性物質を含む。熱可塑性物質は、食品または医薬用途に適しており、例えば、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、セラミック、ポリエチレンが挙げられる。その材料は、軽くて非脆性である。
【0166】
液体リザーバコンポーネント70と、電力供給コンポーネント72とを別々に有すると、サセプタ14、ウィック28および液体リザーバ22（液体材料と接触する）は、液体リザーバコンポーネント70が消耗したときに処分され、電力供給コンポーネント72は再利用可能である。したがって、異なる液体材料を使用するとき、例えば、異なる口端インサート8の間の二次汚染はない。また、液体リザーバコンポーネント70が適当な間隔で交換されると、液体材料がサセプタ14および／またはウィック28で目詰まりすることはほとんどない。また、電力供給コンポーネント72の全ての電気接続部を配置することは（液体リザーバコンポーネント70に電力供給コンポーネント72を接続する配線はない）、ｅ－ベイピングデバイス60の製造コストを低減し、組立を単純化する。
【0167】
本明細書の教示は、ｅ－ベイピングデバイス60の例示的な実施形態を説明する。そのデバイス60は、リザーバコンポーネント70と、バッテリーコンポーネント72とを含む。しかしながら、ｅ－ベイピングデバイス60は、コネクタ205がないシングルピース物品60として構成されても良い。
【0168】
例示的な実施形態は、円筒状であるように教示されている。他の適切な形態は、右の角、三角形、楕円形、長円形、または他の断面を含む。
【0169】
用語「約」は、数値との関連で本明細書中に使用される場合、それは、関連する数値が記載数値の±10％の許容誤差を含むことが意図される。さらに、本明細書中の百分率を参照すると、百分率は重量、すなわち、重量百分率に基づいていることが意図される。
【0170】
また、用語「一般的」と「実質的」が、幾何学的形状に関連して使用される場合、幾何学的形状の精度は要求されていないが、形状の自由度は本開示の範囲内にあることが意図される。
【0171】
新規で、改良され、非自明なｅ－ベイピングデバイスが当業者によって十分に理解されるように、本明細書で説明されたことは明らかである。また、変更、変形、置換、及び等価物がｅ－ベイピングデバイスの機能に存在することは、当業者に明らかである。そのｅ－ベイピングデバイスは、本明細書に開示された例示的な実施形態の精神および範囲から実質的に逸脱しない。したがって、そのような全ての変更、変形、置換、及び均等物（添付の特許請求の範囲によって定義されるような発明の精神および範囲内にある）が添付の特許請求の範囲に包含されるということは、明示的に意図されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19】
【図20】
【図21】