▶ フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニムの特許一覧
(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】2024-05-31
(45)【発行日】2024-06-10
(54)【発明の名称】空気質センサーを備えたエアロゾル生成システム
(51)【国際特許分類】
A24F 40/51 20200101AFI20240603BHJP
A24F 40/57 20200101ALI20240603BHJP
【ＦＩ】
A24F40/51
A24F40/57
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020570721
(86)(22)【出願日】2019-07-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-11-18
(86)【国際出願番号】 EP2019068464
(87)【国際公開番号】W WO2020011815
(87)【国際公開日】2020-01-16
【審査請求日】2022-07-11
(31)【優先権主張番号】18182797.3
(32)【優先日】2018-07-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】596060424
【氏名又は名称】フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(74)【代理人】
【識別番号】100141553
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 信彦
(74)【代理人】
【識別番号】100158551
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 貴明
(72)【発明者】
【氏名】ベサント ミシェル
(72)【発明者】
【氏名】タック フィリップ
【審査官】吉澤 伸幸
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１７－５３７６１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０７９７４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５２４８３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５１８７３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３３１０３６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２６５８０６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２４Ｆ ４０／００ － ４７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル生成システムであって、エアロゾル生成装置であって、
エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバを有するハウジングであって、前記チャンバが、前記装置の近位端に配置されている、ハウジングと、
前記エアロゾル形成基体が前記チャンバ内に受容されているときに、前記エアロゾル形成基体を加熱するための加熱構成と、
前記システムの近傍の周囲空気の特性を検知するように配置された周囲空気質センサーであって、前記周囲空気質センサーが、一酸化炭素、揮発性有機化合物、二酸化炭素、微粒子状物質、二酸化窒素、酸素（Ｏ2）、圧力、およびニコチンのうちの１つ以上を検知するように構成されており、前記周囲空気質センサーが、前記近位端の反対側の前記装置の遠位端に配置されている、周囲空気質センサーと、
前記周囲空気質センサーに接続されたコントローラであって、前記周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信するように構成されており、および前記周囲空気質センサーの前記読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている、コントローラと、を含み、
前記周囲空気質センサーが、前記エアロゾル生成装置のチャンバから実質的に分離されており、前記周囲空気質センサーが、前記ハウジング内に配置されており、前記ハウジングが、周囲空気が前記ハウジングに入って、前記周囲空気質センサーに到達することを可能にする、第１の開口部と、周囲空気が前記ハウジングから出ることを可能にする、第２の開口部と、をさらに含み、気流通路が、前記第１の開口部から、前記周囲空気質センサーを越えて、前記第２の開口部まで前記ハウジングを通して形成される、エアロゾル生成装置を含む、エアロゾル生成システム。
【請求項2】
前記コントローラが、前記装置の前記ハウジング上またはその中に配置されている、請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項3】
前記エアロゾル生成装置が、電力供給源と、前記電力供給源から加熱アセンブリへの電力の供給を制御するように構成された電力供給源制御回路と、をさらに含み、前記電力供給源制御回路が、前記コントローラから前記周囲空気質信号を受信し、前記周囲空気質信号に基づいて前記電力供給源から前記加熱アセンブリへの前記電力の供給を制御するように構成されている、請求項１または２に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項4】
前記電力供給源制御回路が、前記周囲空気質センサーからの前記周囲空気質信号と、所定の周囲空気質状態とを比較し、前記周囲空気質信号が前記所定の周囲空気質状態外であるときに、前記電力供給源から前記加熱アセンブリへの前記電力の供給を防ぐように構成されている、請求項３に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項5】
前記周囲空気質センサーが、電気化学センサー、化学抵抗性センサー、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）センサー、触媒センサー、ガス分光計、およびニコチンセンサーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項6】
前記エアロゾル生成システムが、前記コントローラに接続されるか、または接続可能であるディスプレイであって、前記コントローラから前記周囲空気質信号を受信し、前記周囲空気質信号に基づいて周囲空気質情報を表示するように構成されている、ディスプレイをさらに含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項7】
前記エアロゾル生成システムが、前記周囲空気質信号を送信するように構成された無線トランシーバをさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
【請求項8】
エアロゾル生成装置であって、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバを有するハウジングであって、前記チャンバが、前記装置の近位端に配置されている、ハウジングと、
前記エアロゾル形成基体が前記チャンバ内に受容されているときに、前記エアロゾル形成基体を加熱するための加熱構成と、
前記装置の近傍の周囲空気の特性を検知するように配置された周囲空気質センサーであって、前記周囲空気質センサーが、一酸化炭素、揮発性有機化合物、二酸化炭素、微粒子状物質、二酸化窒素、酸素（Ｏ2）、圧力、およびニコチンのうちの１つ以上を検知するように構成されており、前記周囲空気質センサーが、前記近位端の反対側の前記装置の遠位端に配置されている、周囲空気質センサーと、
前記周囲空気質センサーに接続されたコントローラであって、前記周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信するように構成されており、および前記周囲空気質センサーの前記読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている、コントローラと、を含み、
前記周囲空気質センサーが、前記エアロゾル生成装置のチャンバから実質的に分離されており、前記周囲空気質センサーが、前記ハウジング内に配置されており、前記ハウジングが、周囲空気が前記ハウジングに入って、前記周囲空気質センサーに到達することを可能にする、第１の開口部と、周囲空気が前記ハウジングから出ることを可能にする、第２の開口部と、をさらに含み、気流通路が、前記第１の開口部から、前記周囲空気質センサーを越えて、前記第２の開口部まで前記ハウジングを通して形成される、エアロゾル生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル生成システム、エアロゾル生成システムのエアロゾル生成装置、およびエアロゾル生成システムの充填ユニットに関する。
【0002】
エアロゾル形成基体を受容し、エアロゾル形成基体からエアロゾルを生成するように適合されたエアロゾル生成装置を含むエアロゾル生成システムが公知である。こうしたシステムは、一般に、加熱アセンブリを介してエアロゾル形成基体を加熱して、エアロゾルを発生させるように構成されており、そのエアロゾルは、システムのユーザによって吸入され得る。一部のシステムは、典型的にはたばこを含む、固体エアロゾル形成基体からエアロゾルを生成するように構成されている。固体エアロゾル形成基体は、従来の紙巻たばこに類似したロッドを形成するために、フィルターおよびその他の要素と一緒に包まれていてもよい。その他のシステムは、典型的にはニコチンを含有する、液体エアロゾル形成基体からエアロゾルを生成するように構成されている。液体エアロゾル形成基体は、使い捨てカートリッジに含まれてもよく、これはまた、基体を加熱し、および蒸発させるためのエアロゾル生成装置から電力が供給される発熱体を含んでもよい。
【0003】
エアロゾル生成システムは、様々な環境条件下で使用され得る。システムの近傍の環境条件は、エアロゾル生成システムによって生成されるエアロゾルに影響を及ぼす場合がある。例えば、固体エアロゾル形成基体を有するシステムの近傍の湿度は、固体エアロゾル形成基体の水分に影響を及ぼし得、これは、基体から生成されるエアロゾルの組成を変化させ得る。システムの近傍の環境条件はまた、システムによって生成されるエアロゾルのユーザの知覚に影響を及ぼす場合がある。
【0004】
様々な環境条件下で一貫したエアロゾルを生成することができるエアロゾル生成システムを提供することが望ましい。また、様々な環境条件での使用に適応可能なエアロゾル生成システムを提供することが望ましい。
【0005】
本発明によれば、エアロゾル生成装置と、周囲空気質センサーと、コントローラと、を含むエアロゾル生成システムが提供される。エアロゾル生成装置は、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバを有するハウジングと、エアロゾル形成基体がチャンバ内に受容されているときに、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱構成と、を含む。周囲空気質センサーは、システムの近傍の周囲空気の特性を検知するように配置されており、コントローラは、周囲空気質センサーに接続され、周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信し、および周囲空気質センサーの読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている。
【0006】
有利なことに、本発明の発明者らは、エアロゾル生成システムの近傍の周囲環境が、ユーザに対するエアロゾル生成体験に影響を与え得ることを認識した。例えば、周囲環境内の湿度の変動は、エアロゾル形成基体の特性に影響を与え得、エアロゾル生成システムが使用される周囲環境に関係なく一貫したエアロゾルを生成するために、加熱アセンブリの温度を調整することを必要とし得る。したがって、システムの近傍の周囲空気の特性を監視することによって、ユーザに対するエアロゾル生成体験を改善することが可能であり得る。
【0007】
一部の好ましい実施形態では、エアロゾル生成装置を含むエアロゾル生成システムが提供されており、エアロゾル生成装置は、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバを有するハウジングであって、チャンバが、装置の近位端に配置されている、ハウジングと、エアロゾル形成基体がチャンバ内に受容されているときに、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱構成と、システムの近傍の周囲空気の特性を検知するように配置された周囲空気質センサーであって、周囲空気質センサーが、近位端の反対側の装置の遠位端に配置されている、周囲空気質センサーと、周囲空気質センサーに接続され、周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信し、および周囲空気質センサーの読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている、コントローラと、を含む。
【0008】
有利なことに、周囲空気質センサーのこの配置は、周囲空気質センサーを、装置のエアロゾル生成部分から可能な限り遠ざけて、チャンバおよび加熱アセンブリに位置決めすることができる。これは、エアロゾル生成装置によって生成されるエアロゾルが、周囲空気質センサーからの周囲空気質読取値に影響を与え得る可能性を低減し得る。
【0009】
一部の好ましい実施形態では、エアロゾル生成装置と、充電ユニットと、を含むエアロゾル生成システムが提供されている。エアロゾル生成装置は、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバを有するハウジングと、エアロゾル形成基体がチャンバ内に受容されているときに、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱構成と、ハウジング内に収容された電力供給源と、を含む。充電ユニットは、エアロゾル生成装置の電力供給源に電力を伝達するための電力伝達回路と、システムの近傍の周囲空気の特性を検知するように配置された周囲空気質センサーと、周囲空気質センサーに接続されたコントローラであって、周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信するように構成されており、および周囲空気質センサーの読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている、コントローラと、を含む。
【0010】
有利なことに、エアロゾル生成装置内ではなく、エアロゾル生成システムの充電ユニット内に周囲空気質センサーを提供することにより、周囲空気質センサーを、システムのエアロゾル生成部分からさらに遠ざけて、エアロゾル生成装置のチャンバおよび加熱アセンブリに位置決めすることができる。これは、エアロゾル生成装置によって生成されるエアロゾルが、周囲空気質センサーからの周囲空気質読取値に影響を与え得る可能性をさらに低減し得る。
【0011】
本明細書で使用される場合、「周囲空気」という用語は、システム周辺の周囲環境内の空気を意味するために使用される。言い換えれば、「周囲空気」という用語は、システムを直接的に取り囲む空気を意味するために使用される。「周囲空気」という用語は、エアロゾル形成基体がチャンバ内に受容され、加熱アセンブリによって加熱されて、エアロゾルを生成する場合に、装置のチャンバ内部の空気とエアロゾルの混合物をカバーすることを意図していない。
【0012】
本明細書で使用される場合、「周囲空気質センサー」という用語は、システムの近傍の周囲空気の１つ以上の特性を検知するように構成されたセンサーを指すために使用される。本発明の特に好ましい実施形態では、周囲空気質センサーは、一酸化炭素、揮発性有機化合物、湿度（特に、相対湿度）、二酸化炭素、微粒子状物質、二酸化窒素、二酸素、圧力、およびニコチンのうちの１つ以上を検知するように構成されている。
【0013】
周囲空気質センサーは、システム周辺の周囲環境内の１つ以上のガスの存在を検出するための１つ以上のガスセンサーを含んでいてもよい。特に、１つ以上のガスセンサーは、システムを囲む周囲空気中の１つ以上のガスの濃度を検出するように構成されてもよい。好ましくは、１つ以上のガスセンサーは、一酸化炭素、揮発性有機化合物、二酸化炭素、二酸化窒素、二酸素、およびニコチンのうちの１つ以上を検知するように構成されてもよい。好ましくは、エアロゾル生成システムは、システムを囲む周囲空気中の一酸化炭素を検知するように構成された周囲空気質センサーを含む。
【0014】
１つ以上のガスセンサーは、任意の適切なタイプのガスセンサーとし得る。適切なタイプのガスセンサーには、化学電界効果トランジスタなどの電気化学ガスセンサー、化学抵抗性センサー、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）センサー、触媒センサー（ペリスタ）、マイクロカンチレバーアレイセンサー、表面音響波（ＳＡＷ）センサー、光イオン化検出器（ＰＩＤ）、および赤外線センサーが含まれる。
【0015】
現在利用可能ないくつかの例示的な適切なガスセンサーには、Ｓｅｎｓｉｒｉｏｎ ＡＧ製のＳＧＰ３０およびＳＧＰＣ３、ＦＩＧＡＲＯ ＵＳＡ．，ＩＮＣ製のＣＤＭ７１６０－Ｃ００およびＴＧＳ２６０２、ならびにＳＧＸ Ｓｅｎｓｏｒｔｅｃｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ製のＭｉＣＳ－ＶＺ－８９ＴＥが含まれる。
【0016】
周囲空気質センサーは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を検知するための１つ以上のセンサーを含んでいてもよい。本明細書で使用される場合、「有機化合物」という用語は、炭素酸化物ならびに無機炭酸塩および重炭酸塩を除いて、少なくとも元素炭素、および水素、ハロゲン、酸素、硫黄、リン、ケイ素、または窒素のうちの１つ以上を含む任意の化合物を意味する。本明細書で使用される場合、「揮発性有機化合物（ＶＯＣ）」という用語は、２９３．１５ケルビン（Ｋ）で０．０１キロパスカル（ｋＰａ）以上の蒸気圧力を有する、または特定の使用条件下で対応する揮発性を有する、任意の有機化合物を意味する。本明細書で使用される「有機化合物」および「揮発性有機化合物」の定義は、産業排出物に関する２０１０年１１月２４日の欧州議会および評議会の指令２０１０／７５／ＥＵ（統合された汚染防止および管理）から得られる。
【0017】
１つ以上の揮発性有機化合物センサーは、任意の適切なタイプのセンサーとし得る。例えば、適切なＶＯＣセンサーには、化学電界効果トランジスタなどの電気化学ガスセンサー、化学抵抗性センサー、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）センサー、触媒センサー（ペリスタ）、マイクロカンチレバーアレイセンサー、表面音響波（ＳＡＷ）センサー、光イオン化検出器（ＰＩＤ）、および赤外線センサーが含まれる。
【0018】
現在入手可能ないくつかの例示的な適切なＶＯＣセンサーには、Ｓｅｎｓｉｒｉｏｎ ＡＧ製のＳＧＰ３０およびＳＧＰＣ３、ＦＩＧＡＲＯ ＵＳＡ．，ＩＮＣ製のＴＧＳ２６０２、ならびにＳＧＸ Ｓｅｎｓｏｒｔｅｃｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ製のＭｉＣＳ－ＶＺ－８９ＴＥが含まれる。
【0019】
周囲空気質センサーは、１つ以上の湿度センサーを含んでいてもよい。本明細書で使用される場合、「湿度」という用語は、絶対湿度、相対湿度、または比湿度を指す場合がある。本明細書で使用される場合、「絶対湿度」という用語は、単位体積の空気中の水蒸気の質量を指し、これは立方メートル当たりグラムで表され得る。本明細書で使用される場合、「相対湿度」という用語は、所与の温度における実際の蒸気密度および飽和蒸気密度の比を指し、これはパーセンテージで表され得る。言い換えれば、「相対湿度」という用語は、所与の温度における混合物中の水蒸気の分圧と、その所与の温度における純水の平坦な表面上の水の平衡蒸気圧との比を指す。本明細書で使用される場合、「比湿度」とは、水蒸気と空気の混合物の総質量に対する水蒸気の質量の比を指し、これは空気１キログラム当たりの蒸気のグラム単位で表され得る。
【0020】
１つ以上の湿度センサーは、任意の適切なタイプのセンサーとし得る。例えば、適切な湿度センサーには、静電容量式湿度センサー、抵抗式湿度センサー、および熱伝導率ベースの湿度センサーが含まれる。
【0021】
現在入手可能ないくつかの例示的な適切な湿度センサーには、Ｓｅｎｓｉｒｉｏｎ ＡＧ製のＳＨＴ３ｘ、ＳＨＴＷ２、ＳＨＴＣ３、およびＳＨＴ７ｘ湿度センサーが含まれる。
【0022】
１つ以上の湿度センサーは、１つ以上の温度センサーと組み合わされてもよい。特に、１つ以上の湿度センサーが、エアロゾル生成システムの近傍の空気の相対湿度を検知するように構成されている場合、１つ以上の湿度センサーはまた、温度センサーを含む。１つ以上の温度センサーは、帯域ギャップ温度センサー、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、熱電対、サーミスタ（特に負の温度係数（ＮＴＣ）サーミスタ）、および半導体温度センサーなどの、任意の適切なタイプの温度センサーであってもよい。
【0023】
周囲空気質センサーは、エアロゾル生成システムの近傍の周囲空気中の微粒子状物質を検知するように構成された１つ以上のセンサーを含んでいてもよい。本明細書で使用される場合、「微粒子状物質」という用語は、粒子を指し、エアロゾル生成システムの近傍の周囲空気中に浮遊する。特に、粒子状物質は、一般に１０マイクロメートル以下の直径（ＰＭ１０）の吸入可能な粒子と、一般に２．５マイクロメートル以下の直径（ＰＭ２．５）の微細な吸入可能な粒子と、を含む。
【0024】
より具体的には、本明細書で使用される場合、微粒子状物質は、ＰＭ１０を含み、これは、空気力学的直径１０μｍで効率カットオフが５０％のサイズ選択入口を通過する粒子状物質を指す。ＰＭ１０のサンプリングおよび測定の基準方法は、ＥＮ１２３４１：１９９９「空気質－浮遊粒子状物質のＰＭ１０割合の決定－測定方法の基準同等性を実証するための基準方法およびフィールドテスト手順」に記載されている。本明細書で使用される場合、本明細書で使用される場合、微粒子状物質はまた、ＰＭ２．５を含み、これは、空気力学的直径２．５μｍで効率カットオフが５０％のサイズ選択入口を通過する粒子状物質を指す。ＰＭ２．５のサンプリングおよび測定の基準方法は、ＥＮ１４９０７：２００５「浮遊粒子状物質のＰＭ２，５質量割合を決定するための標準的な重量測定方法」に記載されている。本明細書で用いられるＰＭ１０およびＰＭ２．５の定義は、欧州の周囲空気質および清浄な空気に関する２００８年５月２１日の欧州議会および理事会の指令２００８／５０／ＥＣから得られる。
【0025】
１つ以上の微粒子状物質センサーは、抵抗性粒子状物質センサー、熱発振粒子状物質センサー、レーザーベースの光散乱粒子状物質センサーなどの、任意の適切なタイプの粒子状物質センサーであってもよい。
【0026】
周囲空気質センサーは、１つ以上の周囲圧力センサーを含んでいてもよい。周囲圧力読取値は、湿度、温度、および圧力読取値の組み合わせが、湿度決定の信頼性を改善し得るので、湿度と温度読取値との組み合わせにおいて特に有利であり得る。
【0027】
１つ以上の周囲圧力センサーは、容量性圧力センサー、圧電圧力センサー、およびピエゾ抵抗圧力センサーなどの任意の適切なタイプの圧力センサーであってもよい。１つ以上の圧力センサーは、絶対圧力センサーまたは差圧センサーであってもよい。
【0028】
１つ以上の周囲空気質センサーは、電気化学センサー、化学抵抗性センサー、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）センサー、触媒センサー、および質量分析計のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
【0029】
１つ以上の周囲空気質センサーは、電気機械装置であってもよい。１つ以上の周囲空気質センサーは、機械式装置、光学式装置、光学機械式装置、および微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのセンサーのうちのいずれかであってもよい。好ましくは、１つ以上の周囲空気質センサーは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのセンサーである。
【0030】
１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、一酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、二酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、ニコチンを検知するように構成されたガスセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、一酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサーおよび二酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、一酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサーおよびニコチンを検知するように構成されたガスセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、二酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサーおよびニコチンを検知するように構成されたガスセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、一酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサー、二酸化炭素を検知するように構成されたガスセンサー、およびニコチンを検出するように構成されたガスセンサーから構成され得る。
【0031】
１つ以上の周囲空気質センサーは、ＶＯＣを検知するためのセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサーおよびＶＯＣを検知するためのセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、微粒子状物質を検知するためのセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサーおよび微粒子状物質を検知するためのセンサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサー、ＶＯＣを検知するためのセンサー、および微粒子状物質を検知するためのセンサーから構成され得る。
【0032】
１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサーおよび湿度センサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサー、および周囲温度センサーを含む湿度センサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、湿度センサーおよび圧力センサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、周囲温度センサーを含む湿度センサー、および圧力センサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサー、湿度センサー、および圧力センサーから構成され得る。１つ以上の周囲空気質センサーは、ガスセンサー、周囲温度センサーを含む湿度センサー、および圧力センサーから構成され得る。
【0033】
エアロゾル生成システムは、コントローラを含む。コントローラは、周囲空気質センサーに接続された電気回路である。コントローラは、周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信し、および周囲空気質センサーの読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている。
【0034】
コントローラは、マイクロプロセッサを含んでいてもよく、これはプログラマブルマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または特定用途向け集積回路チップ（ＡＳＩＣ）もしくは制御を提供する能力を有するその他の電子回路であってもよい。コントローラは、さらなる電子構成要素を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、コントローラは、周囲空気質センサーを含んでいてもよい。
【0035】
有利なことに、いくつかの実施形態では、エアロゾル生成装置は、周囲空気質センサーを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル発生装置は、コントローラを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、周囲空気質センサーは、装置のハウジング上またはハウジング内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、コントローラは、装置のハウジング上またはハウジング内に配置されてもよい。有利なことに、周囲空気質センサーをエアロゾル生成装置のハウジング上またはハウジング内に配置することは、周囲空気質読取値が装置の近傍の周囲環境を表すことを確実にし得る。そのような配置は、周囲空気質センサーを、装置のチャンバ、加熱アセンブリ、およびチャンバ内に受容されたエアロゾル形成基体と同じ周囲環境に位置決めする。
【0036】
一部の好ましい実施形態では、周囲空気質センサーは、装置のハウジング内に配置される。これらの好ましい実施形態では、装置のハウジングは、周囲空気がハウジングに入り、周囲空気質センサーに到達することを可能にするための少なくとも１つの開口部を含み得る。開口部は、周囲空気質センサーに隣接して、またはその近くに配置されてもよい。いくつかの実施形態では、ハウジングは、周囲空気がハウジングに入って、周囲空気質センサーに到達することを可能にする、第１の開口部と、周囲空気がハウジングから出ることを可能にする、第２の開口部と、を含んでいてもよい。気流通路は、第１の開口部から、周囲空気質センサーを越えて、第２の開口部までハウジングを通して形成され得る。気流経路は、周囲空気質センサーにわたる周囲空気の流れを可能にし得る。
【0037】
周囲空気質センサーは、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバ内またはその周りに配置されていない。周囲空気質センサーは、エアロゾル生成システムによって生成されるエアロゾルがチャンバ内およびその周辺で生成されるため、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバ内またはその周辺に配置されていない。したがって、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバ内およびその周辺の空気は、一般に、システムを囲む周囲空気を表していない。
【0038】
周囲空気質センサーは、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバから離間していてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成装置は、長手方向軸を有する細長いものであり、周囲空気質センサーは、長手方向軸に沿ってエアロゾル形成基体を受容するためのチャンバから離間している。
【0039】
いくつかの実施形態において、エアロゾル発生装置は、近位端と、近位端の反対側の遠位端と、を含み得る。本明細書で使用される場合、「近位」および「遠位」という用語は、エアロゾル発生装置および充電ユニットの構成要素または構成要素の部分の相対的位置を記述するために使用される。装置のチャンバは、装置の近位端に配置され得る。周囲空気質センサーは、装置の遠位端に配置され得る。有利なことに、この配置は、周囲空気質センサーを、装置のエアロゾル生成部分から可能な限り遠ざけて、チャンバおよび加熱アセンブリに位置決めすることができる。これは、装置によって生成されるエアロゾルが、周囲空気質センサーからの周囲空気質読取値に影響を与え得る可能性を低減し得る。
【0040】
周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置のエアロゾル生成領域から実質的に分離されてもよい。例えば、周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置のチャンバから実質的に分離されてもよい。充電ユニットが周囲空気質センサーを含み、かつ充電ユニットがエアロゾル生成装置を受容するためのチャンバを含む場合、周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバから実質的に分離されてもよい。言い換えれば、周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置が充電ユニットのチャンバ内に受容されているときに、エアロゾル生成装置から実質的に分離されてもよい。
【0041】
周囲空気質センサーをエアロゾル生成装置のエアロゾル生成領域から実質的に分離することにより、エアロゾル生成システムによって生成されたエアロゾルが周囲空気質センサーと接触しないことを確実にすることができる。
【0042】
エアロゾル生成システムは、空気が、エアロゾル生成システムのエアロゾル生成領域を通ってシステム内に引き込まれ、エアロゾル生成システムからユーザに排出される、第１の気流通路を含んでいてもよい。こうした気流通路は、エアロゾル生成システムによって生成されたエアロゾルが、第１の気流通路を通る気流に流入され、第１の気流通路を通ってユーザに送達されることを可能にし得る。第１の気流通路は、エアロゾル生成装置のチャンバを含んでいてもよい。周囲空気質センサーは、第１の気流通路から実質的に分離されてもよい。
【0043】
周囲空気質センサーは、任意の適切な様式で、エアロゾル生成装置のエアロゾル生成領域から実質的に分離されてもよい。例えば、１つ以上のガス不透過性バリアは、周囲空気質センサーと第１の気流通路との間に配置され得る。例えば、周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置の反対側の端で、エアロゾル生成装置のチャンバに位置付けられ得る。例えば、周囲空気質センサーは、エアロゾル生成システムの第２の気流通路に配置されてもよく、第２の気流通路は、第１の気流通路から実質的に分離されている。
【0044】
周囲空気質センサーが、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバを有する充電ユニット内に設けられる場合、周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバの外側に配置されてもよい。周囲空気質センサーは、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバに対して、充電ユニットの反対側の端に配置されてもよい。
【0045】
好ましい実施形態では、エアロゾル発生装置は、加熱アセンブリに電力を供給するように構成された電力供給源を含む。電力供給源は、ＤＣ電力供給源であることが好ましい。電力供給源は、装置のハウジング内に収容され得る。一般的に、電力供給源は、リン酸鉄リチウム電池などの電池である。しかしながら、いくつかの実施形態において、電力供給源は、コンデンサなどの別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電力供給源は再充電を要するものとしてもよく、例えば１回以上のエアロゾル発生の体験などの１回以上のユーザ操作のために十分なエネルギーの蓄積が許容される容量を有し得る。例えば、電力供給源は、従来の紙巻たばこ１本を喫煙するのにかかる一般的な時間に対応する約６分間、または６分の倍数の時間にわたるエアロゾル形成基体の連続的な加熱を可能にするのに十分な容量を有してもよい。別の実施例において、電力供給源は、所定回数の吸煙、または加熱アセンブリの不連続的な起動を可能にするのに十分な容量を有してもよい。
【0046】
好ましくは、エアロゾル生成装置は、電力供給源および加熱アセンブリに接続された電力供給源制御回路をさらに含み得る。電力供給源制御回路は、電力供給源から加熱アセンブリへの電力の供給を制御するように構成されている。電力供給源制御回路は、加熱アセンブリへの電流の供給を調節するように構成された電気回路である。電流は装置の起動後、加熱アセンブリに連続的に供給されてもよく、断続的に供給（例えば、吸煙するごとに供給）されてもよい。
【0047】
電力供給源制御回路は、任意の適切な様式で、電力供給源から加熱アセンブリに供給される電力を制御するように構成され得る。一部の好ましい実施形態では、電力供給源制御回路は、電力供給源から加熱アセンブリにパルス電力信号で電力を供給するように構成されてもよい。これらの好ましい実施形態では、電力供給源制御回路は、周波数変調によって、またはパルス電力信号のパルス幅変調によって、加熱アセンブリに供給される電力を制御するように構成され得る。
【0048】
エアロゾル生成装置がコントローラを含む場合、電力供給源制御回路は、コントローラの一部であってもよく、またはコントローラに接続された別個の電気回路であってもよい。電力供給源制御回路がコントローラに接続されている場合、電力供給源制御回路は、コントローラから周囲空気質信号を受信し、周囲空気質信号に基づいて電力供給源から加熱アセンブリへの電力の供給を制御するように構成されている。このようにして、コントローラは、周囲空気質読取値のうちの１つ以上に基づいて、加熱アセンブリに供給される電力を制御するように構成され得る。
【0049】
一部の好ましい実施形態では、電力供給源制御回路は、コントローラの一部である。これらの好ましい実施形態では、コントローラは、１つ以上の周囲空気質読取値に基づいて、電力供給源から加熱アセンブリに供給される電力を制御するように構成され得る。これらの実施形態では、電力供給源回路は、電力信号の形態で周囲空気質信号を加熱アセンブリに出力し得る。
【0050】
コントローラは、周囲空気質読取値が、周囲空気質が１つ以上の所定の周囲空気質状態を満たすことを示すときに、加熱アセンブリに供給される電力を減少させるように構成され得る。例えば、コントローラは、周囲空気質読取値が所定の閾値を超えたときに、加熱アセンブリに供給される電力を減少させるように構成され得る。加熱アセンブリに供給される電力を減少させることは、システムによって生成されるエアロゾルの量を減少させ得る。
【0051】
いくつかの実施形態では、制御回路は、周囲空気質読取値が、周囲空気質が特定の空気質状態を満たすか、または特定の品質閾値を超えたことを示すときに、電力供給源から加熱アセンブリに供給される電力を増加させるように構成され得る。
【0052】
例示的な実施形態では、コントローラは、周囲空気質信号が、湿度が特定の湿度閾値を超えたことを示すときに、電力供給源から加熱アセンブリに供給される電力を増加させるように構成され得る。コントローラは、ユーザがエアロゾル生成体験を開始する前に、湿度による基体内のいくつかの付加的な水分が蒸発するように、初期の所定の期間、電力供給源から加熱アセンブリに供給される電力を増加させるように構成され得る。別の例示的な実施形態では、コントローラは、周囲空気質信号が、一酸化炭素および二酸化炭素などの１つ以上のガスの濃度が所定の濃度閾値を超えたことを示すときに、電力供給源から加熱アセンブリに供給される電力を減少させるように構成され得る。
【0053】
コントローラは、１つ以上の所定の周囲空気質状態または周囲空気質閾値を記憶するように構成され得る。コントローラは、１つ以上の所定の周囲空気質状態または周囲空気質閾値をコントローラのメモリに記憶するように構成され得る。１つ以上の所定の周囲空気質状態または周囲空気質閾値は、ルックアップテーブルに記憶され得る。
【0054】
任意の適切な周囲空気質状態または閾値は、コントローラのメモリに記憶され得る。
【0055】
適切な一酸化炭素（ＣＯ）濃度閾値は、少なくとも１００万分の１（ｐｐｍ）、少なくとも５ｐｐｍ、少なくとも１０ｐｐｍ、少なくとも２０ｐｐｍ、少なくとも３０ｐｐｍ、少なくとも４０ｐｐｍ、少なくとも５０ｐｐｍ、少なくとも６０ｐｐｍ、少なくとも７０ｐｐｍ、少なくとも８０ｐｐｍ、少なくとも９０ｐｐｍ、少なくとも１００ｐｐｍ、少なくとも１５０ｐｐｍ、少なくとも２００ｐｐｍの周囲空気中の一酸化炭素を含み得る。
【0056】
適切なＰＭ２．５粒子状物質濃度閾値は、立方メートルあたり少なくとも５マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも７マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも１０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも１２マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも１５マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも２０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも２５マイクログラム、および立方メートルあたり少なくとも３０マイクログラムの周囲空気中のＰＭ２．５を含み得る。適切なＰＭ１０粒子状物質濃度は、立方メートルあたり少なくとも１０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも１５マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも２０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも２５マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも３０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも４０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも５０マイクログラム、および立方メートルあたり少なくとも６０マイクログラムの周囲空気中のＰＭ１０を含み得る。
【0057】
適切な二酸化窒素（ＮＯ２）濃度閾値は、立方メートルあたり少なくとも２０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも２５マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも３０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも３５マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも４０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも４５マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも５０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも６０マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも１００マイクログラム、立方メートルあたり少なくとも１５０マイクログラム、および立方メートルあたり少なくとも２００マイクログラムの周囲空気中の二酸化窒素を含み得る。
【0058】
適切な二酸化炭素（ＣＯ２）濃度閾値は、少なくとも３５０ｐｐｍ、少なくとも５００ｐｐｍ、少なくとも７５０ｐｐｍ、少なくとも１０００ｐｐｍ、少なくとも１５００ｐｐｍ、少なくとも２０００ｐｐｍ、少なくとも３０００ｐｐｍ、少なくとも４０００ｐｐｍ、少なくとも５０００ｐｐｍ、少なくとも５０００ｐｐｍ、少なくとも６０００ｐｐｍの周囲空気中の二酸化炭素を含むことができる。
【0059】
第１の実施例として、いくつかの実施形態では、制御回路は、周囲空気中の一酸化炭素の濃度が少なくとも１ｐｐｍであると決定されたときに、電力供給源から加熱アセンブリへの減少された電力を供給するように構成され得る。これらの実施形態では、制御回路は、周囲空気中の一酸化炭素の濃度が少なくとも７０ｐｐｍであると決定されたときに、電力供給源から加熱アセンブリに電力が供給されることを防ぐようにさらに構成され得る。
【0060】
第２の実施例として、いくつかの実施形態では、制御回路は、周囲空気中の二酸化窒素の濃度が少なくとも２５ｐｐｍであると決定されたときに、電力供給源から加熱アセンブリへの減少された電力を供給するように構成され得る。これらの実施形態では、制御回路は、周囲空気中の二酸化窒素の濃度が少なくとも１５０ｐｐｍであると決定されたときに、電力供給源から加熱アセンブリに電力が供給されることを防ぐようにさらに構成され得る。
【0061】
いくつかの実施形態では、電力供給源制御回路は、エアロゾル生成体験にわたって加熱アセンブリに一定の平均電力を供給するように構成され得る。一部の好ましい実施形態では、電力供給源制御回路は、エアロゾル生成体験の間、時間とともに変化する所定の電力プロファイルで、電力供給源から加熱アセンブリに電力を供給するように構成されている。例えば、電力供給源制御回路は、予熱期間にわたって、加熱アセンブリに供給される電力を初期電力から動作電力に徐々に増加させ、その後、加熱アセンブリに供給される電力を一定の平均電力に維持するように構成され得る。例えば、電力供給源制御回路は、初期の予熱期間にわたって、加熱アセンブリに供給される電力を初期電力から予熱電力に上げ、その後、電力を予熱電力よりも少ない動作電力に減少させるように構成され得る。電力供給源制御回路は、エアロゾルが生成される間、動作期間中に加熱アセンブリに供給される電力を経時的に減少させるように構成され得る。
【0062】
周囲空気質センサーからの周囲空気質読取値が、周囲空気質が通常の範囲内にあることを示す場合、コントローラは、加熱アセンブリに通常の電力プロファイルを供給するように構成され得る。
【0063】
周囲空気質センサーが湿度センサーを含み、周囲空気質読取値が、周囲空気の湿度が所定の湿度閾値を超えていることを示す場合、コントローラは、予熱期間中に加熱アセンブリに供給される電力を増加させるように構成され得る。これは、湿度の高い周囲環境でより急速にエアロゾル形成基体の温度を上昇させて、予熱期間中に湿度の高い環境から生じる基体中の任意の追加的な水分を蒸発させ得る。例えば、コントローラは、初期の予熱期間中に加熱アセンブリに供給される電力を増加させて、加熱アセンブリの温度を通常の予熱温度より約１０度上げるように構成され得る。これにより、システムは、より湿度の低い環境で生成されたエアロゾルと一致する予熱期間後にエアロゾルを生成することができるようになり得る。予熱期間後、コントローラは、加熱アセンブリに通常の動作電力を供給するように構成され得る。
【0064】
周囲空気質センサーが一酸化炭素センサーを含み、周囲空気質読取値が、一酸化炭素レベルが所定の一酸化炭素閾値を超えることを示す場合、コントローラは、動作期間中に加熱アセンブリに供給される電力を減少させて、エアロゾル生成システムによって生成されるエアロゾルの量を減少させるように構成され得る。
【0065】
いくつかの実施形態では、コントローラは、エアロゾル生成体験中に加熱アセンブリに供給される電力を監視し、加熱アセンブリに供給される電力を標的電力プロファイルに維持するように構成され得る。コントローラは、周囲空気質センサーからの１つ以上の読取値に基づいて、標的電力プロファイルを制御するように構成され得る。
【0066】
いくつかの実施形態では、コントローラは、エアロゾル生成体験中に、加熱アセンブリの抵抗などの電力制御回路または加熱アセンブリの別の特性を監視し、加熱アセンブリに供給される電力を制御して、加熱アセンブリの特性を標的値またはプロファイルに維持するように構成され得る。例えば、制御回路は、加熱アセンブリの抵抗を監視し、加熱アセンブリに供給される電力を制御して、加熱アセンブリの抵抗を標的抵抗プロファイルに維持するように構成され得る。制御回路は、周囲空気質センサーからの１つ以上の読取値に基づいて、標的プロファイルを調整するように構成され得る。
【0067】
一部の好ましい実施形態では、電力供給源制御回路は、周囲空気質センサーからの周囲空気質読取値を所定の周囲空気質状態と比較するように構成されている。所定の周囲空気質状態は、所定の閾値または所定の範囲であってもよい。所定の周囲空気質状態は、コントローラのメモリに記憶されてもよい。コントローラは、１つ以上の周囲空気質読取値が所定の周囲空気質状態外にあるときに、電力供給源から加熱アセンブリへの電力の供給を実質的に防止または阻止するようにさらに構成され得る。言い換えれば、コントローラは、１つ以上の周囲空気質読取値が所定の範囲外であるか、または所定の閾値を超えるときに、電力供給源から加熱アセンブリへの電力の供給を停止するように構成され得る。有利なことに、これにより、ユーザが周囲環境から生じる望ましくないエアロゾル生成体験を受けないことを確実にし得る。
【0068】
例えば、周囲空気質センサーは、一酸化炭素ガスセンサーを含んでいてもよく、コントローラは、周囲空気質センサーからの１つ以上の読取値が、周囲空気中の一酸化炭素の濃度が所定の一酸化炭素濃度閾値を超えていることを示したときに、加熱アセンブリに電力が供給されることを防ぐように構成されていてもよい。
【0069】
いくつかの実施形態では、システムは、充電ユニットをさらに含む。充電ユニットは、エアロゾル生成装置の電力供給源に電力を伝達するための電力伝達回路を含む。電力伝達回路は、任意の適切なタイプの回路であってもよい。
【0070】
電力伝達回路は、有線電力伝達回路を含んでもよい。これらの実施形態では、充電ユニットは、電気コネクタを含み、エアロゾル生成装置は、充電ユニットの電気コネクタと電気的に係合するように構成された相補的な電気コネクタを含む。
【0071】
電力伝達回路は、無線電力伝達回路を含み得る。これらの実施形態では、充電ユニットは、第１のインダクタコイルを含んでいてもよく、エアロゾル生成装置は、第１のインダクタコイルと第２のインダクタコイルとの間の電力の伝達のために第１のインダクタコイルと連結するように構成された第２のインダクタコイルを含んでいてもよい。
【0072】
いくつかの実施形態では、充電ユニットは、周囲空気質センサーを含んでいてもよい。これらの実施形態では、充電ユニットは、コントローラを含んでいてもよい。周囲空気質センサーは、充電ユニット上または充電ユニット内に配置されてもよい。コントローラは、充電ユニット上または充電ユニット内に配置されてもよい。有利なことに、充電ユニットのサイズは、エアロゾル生成装置のサイズよりも大きい場合があり、これは、エアロゾル生成装置よりも充電ユニット内により多くの数のセンサーを備える、より大きな周囲空気質センサーを可能にし得る。
【0073】
一部の好ましい実施形態では、充電ユニットは、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバを有する充電ケースである。チャンバは、エアロゾル生成装置を受容するようにサイズ決めおよび成形されてもよい。
【0074】
充電ケースは、ハウジング内に収容される電力供給源を含むことが好ましい。電力供給源は、ＤＣ電力供給源であることが好ましい。一般的に、電力供給源は、リン酸鉄リチウム電池などの電池である。しかしながら、いくつかの実施形態において、電力供給源は、コンデンサなどの別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電力供給源は、再充電を必要とする場合があり、またエアロゾル生成装置の電力供給源を複数回、例えば１０回または２０回充電するのに十分なエネルギーの貯蔵を可能にする容量を有していてもよい。
【0075】
充電ユニットは、ハウジング内に収容される電力伝達回路をさらに含んでいてもよい。電力伝達回路は、エアロゾル生成装置が充電ケースのチャンバ内に受容されているときに、充電ケースの電力供給源からエアロゾル生成装置の電力供給源に電力を伝達するように配置され得る。
【0076】
一部の好ましい実施形態では、周囲空気質センサーは、充電ケースのハウジング内に配置される。これらの好ましい実施形態では、充電ケースのハウジングは、周囲空気がハウジングに入り、周囲空気質センサーに到達することを可能にするための少なくとも１つの開口部を含み得る。開口部は、周囲空気質センサーに隣接して、またはその近くに配置されてもよい。いくつかの実施形態では、ハウジングは、周囲空気がハウジングに入って、周囲空気質センサーに到達することを可能にする、第１の開口部と、周囲空気がハウジングから出ることを可能にする、第２の開口部と、を含んでいてもよい。気流通路は、第１の開口部から、周囲空気質センサーを越えて、第２の開口部までハウジングを通して形成され得る。気流経路は、周囲空気質センサーにわたる周囲空気の流れを可能にし得る。
【0077】
周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバ内またはその周りに配置されていない。周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバ内およびその周りの空気が、システムを囲む周囲空気を一般的に表さないため、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバ内またはその周辺に配置されていない。
【0078】
周囲空気質センサーは、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバから離間していてもよい。
【0079】
いくつかの実施形態において、充電ケースは、近位端と、近位端の反対側の遠位端と、を含み得る。充電ケースのチャンバは、充電ケースの近位端で開くことができる。充電ケースのチャンバは、充電ケースの近位端で閉じてもよい。周囲空気質センサーは、充電ケースの遠位端に配置され得る。有利なことに、この配置は、エアロゾル生成装置が充電ケースのチャンバ内に受容されているときに、周囲空気質センサーを、エアロゾル生成装置のエアロゾル生成部分から可能な限り遠ざけて位置決めすることができる。これは、装置によって生成されるエアロゾルが、周囲空気質センサーからの周囲空気質読取値に影響を与え得る可能性を低減し得る。
【0080】
一部の特に好ましい実施形態では、エアロゾル生成装置および充電ユニットの両方は、周囲空気質センサーを含んでいてもよい。エアロゾル生成装置は、第１の周囲空気質センサーを含んでいてもよく、充電ユニットは、第２の周囲空気質センサーを含んでいてもよい。
【0081】
エアロゾル生成システムが充電ケースを含み、かつエアロゾル生成装置が周囲空気質センサーを含む実施形態では、コントローラは、エアロゾル生成装置が充電ケースのチャンバ内に受容されているときに、エアロゾル生成装置の周囲空気質センサーが周囲空気質読取値を取得するのを防ぐように構成され得る。これは、充電ケースのチャンバ内の空気が、システムの近傍の周囲空気を表すものではない可能性があるため、有利であり得る。これは、特に、エアロゾル生成装置が、熱分解によって装置のチャンバ内の残留物を燃焼させるために、加熱アセンブリに電力を供給することを含む充電ケースで受容されているときに、洗浄サイクルを実行するように構成されている場合に適用され得る。
【0082】
いくつかの実施形態では、エアロゾル生成システムは、コントローラに接続された、またはそれに接続可能なディスプレイをさらに含む。ディスプレイは、コントローラから周囲空気質信号を受信し、周囲空気質信号に基づいて周囲空気質情報を表示するように構成され得る。
【0083】
こうした表示装置を提供することで、ユーザのシステムとの対話をより効率的かつより効果的にすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、システムは、ユーザが、加熱アセンブリが加熱される温度および加熱の期間などの装置の１つ以上の設定を変更することができ、その結果、ユーザがエアロゾル生成体験を変更することができるように構成されてもよい。これらの実施形態では、周囲空気質情報を表示するように構成されたディスプレイの提供は、ユーザが、特定のエアロゾル生成体験要件が確実にシステムによって満たされるように調節され得る潜在的設定を素早くかつ容易に決定することを可能にし得る。
【0084】
ディスプレイは、ユーザ入力を受信するようにさらに構成されたタッチスクリーン装置が好ましい。好ましくは、タッチスクリーンは、ユーザがエアロゾル生成装置の１つ以上の設定を調整できるようにするように構成される。
【0085】
ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはＬＥＤディスプレイなどの任意の適切なタイプのディスプレイであってもよい。いくつかの実施形態において、システムは、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含み得る。グラフィカルユーザインターフェースは、タッチスクリーンを含んでいてもよい。
【0086】
コントローラによってディスプレイに出力される周囲空気質信号は、１つ以上の周囲空気質読取値に基づいてユーザに推奨される操作を含み得る。例えば、周囲空気質読取値が、所定の閾値を超える微粒子物質の濃度などの、周囲空気質不良を示す場合、周囲空気質信号は、窓を開けるか、またはエアロゾル生成体験を開始する前に新しい場所に移動するという推奨される操作を含み得る。推奨される操作が、ユーザが見るために、ディスプレイ上に表示され得る。
【0087】
充電ケースを含む好ましい実施形態では、充電ケースは、コントローラに接続される、またはそれに接続可能であり、およびコントローラから周囲空気質信号を受信し、周囲空気質信号に基づいて周囲空気質情報を表示するように構成されたディスプレイを含む。
【0088】
一部の好ましい実施形態では、エアロゾル生成システムは、周囲空気質アラームをさらに含んでいてもよい。これらの実施形態では、コントローラは、特定の状態下で周囲空気質信号を周囲空気質アラームに出力するように構成され得る。例えば、コントローラは、周囲空気質センサーからの１つ以上の周囲空気質読取値を１つ以上の所定の閾値または所定の状態と比較するように構成されてもよい。コントローラは、比較が、１つ以上の周囲空気質読取値が所定の閾値を超えているか、または所定の状態を満たさないことを示すときに、周囲空気質信号をアラームに出力して、アラームを作動させるようにさらに構成され得る。
【0089】
エアロゾル生成装置は、アラームを含み得る。充電ユニットを含む実施形態では、充電ユニットは、アラームを含んでいてもよい。充電ユニットおよびエアロゾル発生装置は両方とも、アラームを含んでいてもよい。充電ユニットおよびエアロゾル生成装置は、同じタイプのアラームを有してもよい。充電ユニットおよびエアロゾル生成装置は、異なるタイプのアラームを有してもよい。
【0090】
アラームは、任意の適切なタイプのアラームであってもよい。いくつかの実施形態では、アラームは、１つ以上のＬＥＤまたはシステムのディスプレイ上に表示される特定のメッセージなどの視覚的アラームであってもよい。いくつかの実施形態では、アラームは、ブザーまたはラウドスピーカーなどの可聴アラームであってもよい。
【0091】
一部の好ましい実施形態では、コントローラは、外部装置またはサーバとの通信リンクを介して周囲空気質信号と通信するように構成されている。外部装置は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、またはスマートフォンなどの任意の適切な外部装置であってもよい。外部サーバは、リモートサーバであってもよい。いくつかの実施形態では、システムは、インターネットを介してクラウドサーバと通信するように構成されてもよい。
【0092】
通信リンクは、エアロゾル生成システムと外部装置またはサーバとの間のデータの流れに適していることが好ましい。通信リンクは、エアロゾル生成システムから外部装置またはサーバへのデータの流れに適し得る。通信リンクは、外部装置またはサーバからエアロゾル生成システムへのデータの流れに適し得る。好ましくは、通信リンクは、エアロゾル生成システムから外部装置またはサーバへの、および外部装置またはサーバからエアロゾル生成システムへのデータの双方向の流れに適している。
【0093】
いくつかの例示的な実施形態では、通信リンクは、有線通信リンクである。いくつかの例示的な実施形態では、通信リンクは、無線通信リンクである。通信リンクは、インターフェース規格に基づき動作することが好ましい。インターフェース規格は、２つ以上のシステムまたは装置の部品間での情報交換を許容するために必要な、コード変換、ライン割り当て、またはプロトコル準拠などの１つ以上の機能的特性、または電気的、機械的、または光学的な特性などの物理的特性を描写した規格である。通信リンクのための適切なインターフェース規格の例としては、Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２３２（ＲＳ－２３２）系統の規格、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（Ａｐｐｌｅ，Ｉｎｃのブランド名で、自社のＩＥＥＥ １３９４インターフェース用）、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ－赤外線による短距離データ交換のための通信規格）、Ｚｉｇｂｅｅ（無線パーソナルエリアネットワーク用のＩＥＥＥ ８０２．１５．４規格に基づくアプリケーション）およびその他のＷｉ－Ｆｉ規格が含まれるが、これに限定されない。
【0094】
コントローラは、サーバ、ネットワーク装置、パーソナルコンピュータ、通信インターフェースを有するその他のエアロゾル生成システム、およびこれに類するものなどの他の外部装置と、インターネットおよびこれに類するものなどの他のネットワークとの双方向通信のための通信インターフェース（例えば、少なくともテレメトリ回路およびアンテナなど）を含むことが好ましい。より具体的には、データおよびコマンドは、通信インターフェースを使用して、エアロゾル生成システムと他の外部装置および／またはネットワークとの間のアップリンクテレメトリまたはダウンリンクテレメトリ中に送信および受信されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、通信インターフェースは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、極超短波（ＵＨＦ）帯における任意のプロトコル、センチメートル波（ＳＨＦ）帯における任意のプロトコル、低周波などの１つ以上の無線（無線周波数）データ送信プロトコルを使用する無線インターフェースである。
【0095】
いくつかの実施形態では、エアロゾル生成装置は、通信インターフェースを有するコントローラを含み得る。充電ユニットを含むいくつかの実施形態では、充電ユニットは、通信インターフェースを有するコントローラを含む。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成装置は、第１の通信インターフェースを有する第１のコントローラを含み、充電ユニットは、第２の通信インターフェースを有する第２のコントローラを含む。
【0096】
いくつかの実施形態では、コントローラは、通信リンクを介して、エアロゾル生成装置からの空気質信号を充電ユニットに通信するように構成されている。いくつかの実施形態では、コントローラは、通信リンクを介して、充電ユニットからの空気質信号をエアロゾル生成装置に通信するように構成されている。いくつかの実施形態では、通信リンクは、エアロゾル生成装置と充電ユニットとの間のデータの双方向の流れに適している。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成装置は、第１の通信インターフェースを有する第１のコントローラを含み、充電ユニットは、第２の通信インターフェースを有する第２のコントローラを含み、第１および第２のコントローラは、第１の通信インターフェースと第２の通信インターフェースとの間の通信リンクを介して周囲空気質信号を通信するように構成されている。好ましくは、通信リンクは、エアロゾル生成装置と充電ユニットとの間のデータの双方向の流れに適している。
【0097】
いくつかの好ましい実施形態では、エアロゾル生成システムのコントローラは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの短距離通信プロトコルを介して、ユーザのスマートフォンなどの外部装置に周囲空気質信号を通信するように構成されていてもよく、外部装置は、インターネットなどのネットワークを介して、クラウドサーバなどの外部サーバに周囲空気質信号を通信するように構成されていてもよい。
【0098】
外部装置またはサーバは、エアロゾル生成システムから通信されたデータを記憶するように構成され得る。外部装置またはサーバは、エアロゾル生成システムから通信されるデータを分析するように構成され得る。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成システムのコントローラは、さらなるセンサーを含んでもよく、エアロゾル生成システムの使用データおよび地理的場所データなどのさらなるデータを収集するように構成されてもよい。コントローラはまた、外部装置またはサーバに追加データを通信するように構成されてもよく、外部装置またはサーバは、使用データおよび場所データなどの追加データと併せて周囲空気質データを解析するように構成されてもよい。
【0099】
エアロゾル生成装置は、装置のチャンバ内に受容されたエアロゾル形成基体を加熱するための加熱アセンブリを含む。加熱アセンブリは、任意の適切な加熱アセンブリであってもよい。
【0100】
加熱アセンブリは、１つ以上の発熱体を含み得る。特に、加熱アセンブリは、１つ以上の抵抗性発熱体を含み得る。エアロゾル形成基体が固体基体である場合、１つ以上の発熱体は、エアロゾル形成基体を貫通するように構成された内部発熱体であってもよい。１つ以上の発熱体は、エアロゾル形成基体での、またはその周りでの配置のために構成された外部発熱体であってもよい。加熱アセンブリは、１つ以上の内部発熱体および１つ以上の外部発熱体を含み得る。
【0101】
１つ以上の発熱体は、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバ内に延在していてもよい。１つ以上の発熱体は、エアロゾル形成基体がチャンバ内に受容されたときにエアロゾル形成基体内に挿入され得る針、ピン、ロッド、またはブレードとして便利に成形され得る。
【0102】
１つ以上の発熱体は、電気抵抗性材料を含み得る。適切な電気抵抗性材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、およびセラミック材料と金属材料とでできた複合材料が挙げられるが、これに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な金属合金の例には、ステンレス鋼、コンスタンタン、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有の合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄－アルミニウム系合金および鉄－マンガン－アルミニウム系合金が挙げられる。Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）は、Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｍｅｔａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（１９９９ Ｂｒｏａｄｗａｙ Ｓｕｉｔｅ ４３００，Ｄｅｎｖｅｒ Ｃｏｌｏｒａｄｏ）の登録商標である。複合材料において、電気抵抗性材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的特性に応じて随意に、断熱材料内に包埋、断熱材料内に封入、もしくは断熱材料で被覆されてもよく、またはその逆も可である。１つ以上の発熱体は、二層の不活性材料の間で絶縁された、金属製でエッチング加工が施された箔を含んでもよい。その場合、不活性材料はＫａｐｔｏｎ（登録商標）、全層ポリイミドまたはマイカ箔を含んでもよい。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）は、Ｅ．Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（１００７ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ １９８９８，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）の登録商標である。このタイプの可撓性発熱体は、チャンバの形状に適合してもよく、チャンバの周辺部の周りを延在し得る。
【0103】
電気発熱体は、温度と比抵抗の間で明確な関係を有する金属を使用して形成され得る。こうした実施形態で、金属は二層の適切な絶縁材の間のトラックとして形成し得る。このように形成された電気発熱体は、ヒーターおよび温度センサーのどちらとしても使用され得る。
【0104】
いくつかの実施形態では、加熱アセンブリは、誘導性加熱アセンブリであってもよい。これらの実施形態では、サセプターは、エアロゾル形成基体と共にチャンバ内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、サセプターは、エアロゾル生成装置の一部であってもよい。一部の好ましい実施形態では、サセプターは、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル生成物品またはカートリッジ内に含まれる。
【0105】
本明細書で使用される「サセプター素子」は、変動磁界に供されたときに加熱する導電性素子を意味する。これはサセプター素子に誘起された渦電流および／またはヒステリシス損失の結果であり得る。
【0106】
エアロゾル生成装置は、チャンバの少なくとも一部分を囲むインダクタコイルを含んでいてもよい。これらの実施形態では、エアロゾル生成装置の電力供給源制御回路は、チャンバ内に変動電磁場を生成するように構成され得る。インダクタコイル、電力供給源、および電力供給源制御回路は、１～３０ＭＨｚの変動電磁場、例えば２～１０ＭＨｚ、例えば５～７ＭＨｚの変動電磁場を発生させる能力があり得ることが好ましい。電力供給源、電力供給源制御回路、およびインダクタコイルは、１～５ｋＡ／ｍの磁界強度（Ｈ場）、例えば２～３ｋＡ／ｍ、例えば約２．５ｋＡ／ｍの磁界強度を有する変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。
【0107】
エアロゾル生成装置は、ハウジングを含む。ハウジングは、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバを含み得る。ハウジングは、近位端および遠位端を有し得る。チャンバは、装置の近位端に配置され得る。
【0108】
装置ハウジングは、細長くてもよい。装置ハウジングは、円筒形の形状であることが好ましい。装置ハウジングは、任意の適切な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチック、もしくはこれらの材料のうちの１つ以上を含有する複合材料、または食品もしくは医薬品用途に適切な熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリエチレンが挙げられる。材料は軽く、かつ脆くないことが好ましい。
【0109】
エアロゾル生成装置は、携帯型であることが好ましい。エアロゾル生成装置は、およそ７０ミリメートル～およそ１２０ミリメートルの長さを有してもよい。エアロゾル生成装置は、ハンドヘルド装置であってもよい。言い換えれば、エアロゾル生成装置は、ユーザの手に保持されるようにサイズ決め、および成形され得る。
【0110】
充電ケースを含む実施形態では、充電ケースのハウジングは、エアロゾル生成装置と類似した材料から形成され得る。充電ケースのチャンバは、エアロゾル生成装置を受容するように構成されている。充電ケースは、携帯型であることが好ましい。充電ケースは、ハンドヘルドケースであってもよい。言い換えれば、充電ケースは、ユーザの手に保持されるようにサイズ決め、および成形され得る。
【0111】
エアロゾル生成装置は、エアロゾル形成基体と相互作用して、エアロゾルを生成するように構成されている。
【0112】
本明細書で使用される場合、エアロゾル形成基体は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体である。揮発性化合物は、エアロゾル形成基体を加熱することによって放出されてもよい。
【0113】
エアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成基体であってもよい。固体エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、高密度で安定したエアロゾルの形成を容易にするエアロゾル形成体をさらに含んでもよい。適切なエアロゾル形成体の例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。
【0114】
固体エアロゾル形成基体は例えば、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の破片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押出成形たばこ、膨化たばこのうちの１つ以上を含む、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートのうち１つ以上を含み得る。本明細書で使用される「均質化したたばこ」は、粒子状たばこを凝集することによって形成された材料を意味する。均質化したたばこは、シートの形態であってもよい。均質化したたばこ材料は、乾燥重量基準で５％超のエアロゾル形成体含有量を有してもよい。エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含み得る。本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行した隆起またはコルゲーションを有するシートを意味する。固体エアロゾル形成基体は、ばらの形態になっていてもよく、または適切な容器もしくはカートリッジの区画内で提供されてもよい。
【0115】
エアロゾル形成基体は、液体エアロゾル形成基体でもよい。液体エアロゾル形成基体は、ニコチンを含んでもよい。ニコチンを含有する液体エアロゾル形成基体は、ニコチン塩マトリクスであってもよい。液体エアロゾル形成基体は、たばこを含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は、加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は、均質化した植物由来材料を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は、１つ以上のエアロゾル形成体を含んでもよい。エアロゾル形成体は、使用時に高密度の安定したエアロゾルの形成を容易にし、かつシステムの動作温度にて熱分解に対して実質的に抵抗性である任意の適切な周知の化合物または化合物の混合物である。適切なエアロゾル形成体の例としては、グリセリンおよびプロピレングリコールが含まれる。液体エアロゾル形成基体は、水、溶媒、エタノール、植物抽出物、および天然風味または人工風味を含んでもよい。
【0116】
エアロゾル形成基体は、ゲルを含んでもよい。室温では、ゲルは、安定したサイズおよび形状を有してもよく、流動しない場合がある。ゲルは、熱可逆性ゲルを含み得る。これは、ゲルが溶解温度に加熱された時に流体になり、ゲル化温度で再びゲルになることを意味する。ゲル化温度は、室温以上であり、かつ大気圧以上であることが好ましい。溶融温度は、ゲル化温度より高いことが好ましい。ゲルの溶解温度は、摂氏５０度または摂氏６０度または摂氏７０度より高いことが好ましく、摂氏８０度より高いことがより好ましい。この文脈において溶融温度は、ゲルがもはや固体ではなくなり、流れ始める温度を意味する。ゲルは、寒天またはアガロースまたはアルギン酸ナトリウムを含むことが好ましい。ゲルは、ジェランガムを含み得る。ゲルは、材料の混合物を含み得る。ゲルは、水を含み得る。
【0117】
エアロゾル形成基体は、約７０℃～約２３０℃の蒸発温度を有してもよい。エアロゾル生成システムは、エアロゾル形成基体を約６０℃～約２４０℃の平均温度に加熱するように構成され得る。
【0118】
本発明の第２の態様によると、エアロゾル形成基体を受容するためのチャンバを有するハウジングと、エアロゾル形成基体がチャンバ内に受容されているときに、エアロゾル形成基体を加熱するするための加熱構成と、を含む、エアロゾル生成装置が提供されている。エアロゾル生成装置は、装置の近傍の周囲空気の特性を検知するように配置された周囲空気質センサーと、周囲空気質センサーに接続されたコントローラであって、周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信し、および周囲空気質センサーの読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている、コントローラと、をさらに含む。
【0119】
本発明の第３の態様によれば、エアロゾル生成システムのための充電ケースが提供されており、充電ケースは、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバを含むハウジングと、エアロゾル生成装置がチャンバ内に受容されているときに、エアロゾル生成装置の電力供給源に電力を伝達するように構成された電力伝達回路と、を含む。充電ケースは、充電ケースの近傍の周囲空気の特性を検知するように配置された周囲空気質センサーと、周囲空気質センサーに接続されたコントローラであって、周囲空気質センサーから周囲空気質読取値を受信し、および周囲空気質センサーの読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている、コントローラと、をさらに含む。
【0120】
本発明の第４の態様によれば、加熱アセンブリおよび周囲空気質センサーを含むエアロゾル生成システムを動作させる方法が提供されており、方法は、周囲空気質センサーを使用して、システムの近傍の周囲空気の特性を測定することと、周囲空気質センサーからの周囲空気質の１つ以上の測定値に基づいて加熱アセンブリへの電力の供給を制御することと、を含む。
【0121】
誤解を避けるために、本発明の１つの態様に関する上述の特徴は、本発明の他の態様に適用されてもよい。特に、第１の態様に関連して説明される任意の特徴は、第２、第３、および第４の態様に等しく適用可能であってもよく、第２の態様に関連して説明される任意の特徴は、第１、第３、および第４の態様に等しく適用可能であってもよく、第３の態様に関連して説明される任意の特徴は、第１、第２、および第４の態様に等しく適用可能であってもよく、第４の態様に関連して説明される任意の特徴は、第１、第２、および第３の態様に等しく適用可能であってもよい。
【0122】
ここで、例証としてのみであるが、以下の添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0123】
【0124】
図１は、本発明の第１の実施形態によるエアロゾル生成システムのための充電ユニットの概略図を示している。図１に示す充電ユニットは、充電ケース１００である。充電ケース１００は、ユーザが手でつかみ、およびユーザの衣服のポケットに入るように成形およびサイズ決めされたハウジング１０２を有する携帯型ケースである。ハウジング１０２は、一般に、約２０ｍｍの長さ、約５０ｍｍの幅、および約１１０ｍｍの高さを有する長方形の立方体である。
【0125】
ハウジング１０２は、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバ１０４を含む。チャンバ１０４は、ハウジング１０２の近位端で開いて、エアロゾル生成装置を受容し、ハウジング１０２の近位端の反対側の遠位端で閉じられる。リッド１０５は、ヒンジを介してハウジング１０２の近位端に旋回可能に取り付けられており、閉位置に旋回されたときにチャンバ１０４の開放端を覆い、開位置に旋回されたときにチャンバ１０４の開放端を明らかにするように構成されている。
【0126】
約２９００ミリアンペア時間（ｍＡｈ）の容量を有するリチウムイオン電池の形態の電力供給源１０６が、ハウジング１０２内に収容されている。
【0127】
電気コネクタ１０８は、エアロゾル生成装置を受容するためのチャンバ１０４の閉じた遠位端部に配置されている。電力供給源１０６に接続された電気コネクタ１０８は、エアロゾル生成がチャンバ１０４内に完全に受容されたときに、エアロゾル生成装置の対応する電気コネクタと電気的に接続するように配置されている。
【0128】
コントローラ１１０がまた、ハウジング１０２内に収容されている。コントローラ１１０は、電力供給源１０６および電気コネクタ１０８に接続されており、電力供給源１０６から電気コネクタ１０８への電力の供給を制御するように構成されている。
【0129】
コントローラ１１０および電気コネクタ１０８は、チャンバ１０４内に受容されたエアロゾル生成装置に電力を供給するように構成されており、また、エアロゾル生成装置と通信し、エアロゾル生成装置にデータを転送し、かつエアロゾル生成装置からデータを受信するように構成されている。
【0130】
コントローラ１１０は、マイクロプロセッサ（図示せず）を含み、また通信インターフェース１１２を含み、この実施形態では、この通信インターフェースは、テレメトリ回路および外部装置またはサーバとの双方向通信のためのアンテナを含む。この実施形態では、通信１１２インターフェースは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルを使用して、外部装置またはサーバと通信する無線インターフェースである。典型的には、通信インターフェース１１２は、ユーザのスマートフォンと通信するように構成されている。
【0131】
本発明によれば、周囲空気質センサー１１６がまた、ケース１００のハウジング１０２内に収容されている。この実施形態では、周囲空気質センサー１１６は、一酸化炭素濃度（ＣＯ）および揮発性有機化合物（ＶＯＣ）濃度を検知するためのガスセンサー、微粒子状物質センサー、周囲空気の温度を含む、ケース周囲の周囲空気の相対湿度を検知するように適合された湿度センサー、および周囲圧力センサーを含む、複数の空気質センサーから構成される。当然のことながら、いくつかの実施形態では、周囲空気質センサー１１６は、二酸化窒素（ＮＯ２）濃度、二酸化炭素（ＣＯ２）濃度、および酸素（Ｏ２）濃度を検知するためのさらなるガスセンサーをさらに含み得る。
【0132】
有利なことに、周囲空気センサー１１６は、ハウジング１０２の遠位端に向かって、チャンバ１０４の開放端および近位端のリッド１０５の反対側、ならびにチャンバ１０４に対してハウジング１０２の反対側に配置されている。この配置は、チャンバ１０４内に受容されたエアロゾル生成装置から可能な限り遠ざけて、周囲空気センサー１１６を位置決めする。この配置は、エアロゾル生成装置が最近、ケース１００内に挿入されたときに使用されていた可能性があり、ケース内に挿入されたときに、依然として少量のエアロゾルを生成している可能性があるため、有利である。このシナリオでは、センサー１１６によって受信される周囲空気が装置によって生成されるエアロゾルを含む場合、装置によって生成されるエアロゾルは、センサー１１６の周囲空気質読取値に影響を与え得る。さらに、エアロゾル生成装置は、熱分解によって望ましくない残留物を燃焼させるために、比較的高い電力をヒーターに供給することを含み得る、チャンバ内に挿入されたときの洗浄ルーチンを実行するように構成されてもよい。熱分解からの製品はまた、センサー１１６によって受信される周囲空気が熱分解製品の一部を含む場合、センサー１１６からの周囲空気質読取値に影響を与え得る。
【0133】
第１の開口部１１８は、周囲空気質センサー１１６の近くでハウジング内に設けられる。第１の開口部１１８は、ケースの近傍の周囲空気がハウジング１０２に入り、周囲空気質センサー１１６に到達することを可能にするように配置されている。第２の開口部１２０はまた、周囲空気質センサー１１６の近くでハウジング１０２内に設けられる。第２の開口部１２０は、周囲空気質センサー１１６によって受信される周囲空気がハウジング１０２から出ることを可能にするように配置されている。したがって、気流通路１２２は、第１の開口部１１８から、周囲空気質センサー１１６を越えて、第２の開口部１２０までハウジング１０２を通して形成される。
【0134】
ケース１００のコントローラ１１０は、周囲空気質センサー１１６に接続されており、周囲空気質センサー１１６から周囲空気質読取値を受信するように構成されている。コントローラ１１０は、周囲空気質センサー１１６から定期的に読取値を取得するように構成されている。周囲空気質センサー１１６からの読取値は、周囲空気中の一酸化炭素濃度、周囲空気中の揮発性有機化合物濃度、周囲空気中の微粒子濃度、周囲空気の温度を含む相対湿度、および周囲空気の圧力を含む、情報を含む。当然のことながら、いくつかの実施形態では、周囲空気質センサーからの読取値は、二酸化炭素濃度、二酸化窒素濃度、および酸素濃度を含む、追加情報を含み得る。
【0135】
コントローラ１１０は、周囲空気質センサー１１６の読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するようにさらに構成されている。
【0136】
コントローラ１１０は、周囲空気質センサーの読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を、通信インターフェース１１２に出力するようにさらに構成されている。通信インターフェース１１２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルを使用して、通信リンクを介してユーザのスマートフォンと第１の周囲空気質信号を通信するように構成されている。
【0137】
第１の周囲空気質信号における周囲空気質情報を分析するために、ユーザのスマートフォンにプログラムを記憶してもよいことが想定される。いくつかの実施形態において、ユーザのスマートフォンに記憶されたプログラムは、第１の周囲空気質信号で受信されたデータを分析するように構成されていなくてもよく、むしろ、データまたは信号を、分析のためにクラウドサーバなどの外部サーバに転送するように構成され得る。
【0138】
充電ケース１００は、ハウジング１０２の外表面にグラフィックディスプレイ１２４をさらに含む。コントローラ１１０は、周囲空気質センサーの１つ以上の読取値に基づいて第２の周囲空気質信号をディスプレイ１２４に出力するようにさらに構成されている。ディスプレイ１２４は、ユーザが充電ユニット１００の近傍の現在の空気質に関する情報をケース自体から受信することができるように、第２の周囲空気質信号に含まれる周囲空気質情報を表示するように構成されている。
【0139】
図２は、本発明の第２の実施形態によるエアロゾル生成装置２００の概略図を示している。図２に示すエアロゾル生成装置２００は、固体エアロゾル形成基体と、従来の紙巻たばこのようなロッドの形態で一緒に包まれたフィルターとを含む、エアロゾル生成物品（図示せず）を受容するように構成された装置である。エアロゾル生成装置２００は、ユーザの手に保持されるように構成されている携帯型装置である。エアロゾル生成装置２００は、従来の葉巻に類似した、約９０ｍｍの長さ、約１４ｍｍの直径を有する、略円筒形であるハウジング２０２を含む。装置２００のハウジング２０２は、図１に示す充電ケース１００のチャンバ１０４の形状および寸法に一般的に相補的である形状および寸法を有する。したがって、装置２００は、充電ケース１００のチャンバ１０４内に受容されるように構成されている。
【0140】
開放チャンバ２０４は、エアロゾル生成物品のエアロゾル形成基体を受容するための装置２００のハウジング２０２の近位端に設けられる。抵抗性加熱ブレードまたはピンの形態の加熱アセンブリ２０６は、チャンバ２０４内に受容されたエアロゾル生成物品のエアロゾル形成基体内に貫通するために、チャンバ２０４内に延在している。
【0141】
約１２０ミリアンペア時間の容量を有するリチウムイオン電池の形態の電力供給源２０８が、ハウジング２０２内に収容されている。
【0142】
コントローラ２１０がまた、ハウジング２０２内に収容されている。コントローラ２１０は、マイクロプロセッサ（図示せず）を含む。コントローラ２１０は、加熱アセンブリ２０６および電力供給源２０８に接続されており、コントローラ２１０は、電力供給源２０８から加熱アセンブリ２０６への電力の供給を制御するように構成されている。
【0143】
電気コネクタ２１２は、チャンバ２０４の反対側のハウジング２０２の遠位端面に配置されている。電力供給源２０８およびコントローラ２１０は、電気コネクタ２１２に接続されている。電気コネクタ２１２は、装置２００がケース１００のチャンバ１０４内に受容されているときに、ケース１００のハウジング１０２内のチャンバ１０４の遠位端で電気コネクタ１０８と電気的に接続されるように配置され、構成されている。したがって、装置２００がケース１００のチャンバ１０４内に受容されると、ケース１００の電気コネクタ１０８は、装置２００の電気コネクタ２１２に電気的に接続される。ケース１００の電気コネクタ１０８および装置２００の電気コネクタ２１２が電気的に接続されると、ケース１００のコントローラ１１０は、装置２００の電力供給源２０８を充電するために、ケース１００の電力供給源１０６から装置２００の電力供給源２０８に電力を供給するように構成されている。コントローラ２１０は、電力供給源２０８を充電するために、電気コネクタ２１２から電力供給源２０８への電力の供給を制御するように構成されている。これにより、コントローラ２１０は、装置２００の電力供給源２０８を過充電から保護することができる。
【0144】
ケース１００のコントローラ１１０および装置２００のコントローラ２１０は、電気接続した電気コネクタ１０８、２１２を介してデータの双方向通信のためにさらに構成されている。
【0145】
本発明によれば、周囲空気質センサー２１４は、装置２００のハウジング２０２内に収容されている。この実施形態では、周囲空気質センサー２１４は、装置２００を囲む周囲空気中の一酸化炭素（ＣＯ）濃度を検知するためのガスセンサーと、周囲空気の温度を含む、装置２００の周囲の周囲空気の相対湿度を検知するように適合された湿度センサーと、を含む、複数の空気質センサーを含む。エアロゾル生成装置２００の周囲空気質センサー２１４は、エアロゾル生成装置２００のサイズが充電ケース１００のサイズよりも著しく小さいため、充電ケース１００の周囲空気質センサー１１６よりも少ないセンサーを含み、エアロゾル生成装置２００のハウジング２０２内の限られた空間は、エアロゾル生成装置２００の周囲空気質センサー２１４に設けられ得るセンサーの数およびタイプを制限する。
【0146】
有利なことに、周囲空気センサー２１４は、ハウジング２０２の遠位端に向かって、近位端のチャンバ２０４に対して装置２００の反対側の端部に配置されている。この配置は、加熱アセンブリ２０６および装置２００によって生成されるエアロゾルから可能な限り遠ざけて、周囲空気センサー２１４を位置決めする。この配置は、周囲空気質センサー２１４によって受信される周囲空気が装置２００によって生成されるエアロゾルを含む場合、エアロゾル生成装置によって生成されるエアロゾルがセンサー２１４の周囲空気質読取値に影響を与え得るので、有利である。
【0147】
第１の開口部２１６は、周囲空気質センサー２１４の近くでハウジング２０２内に設けられる。第１の開口部２１６は、装置の近傍の周囲空気がハウジング２０２に入り、周囲空気質センサー２１４に到達することを可能にするように配置されている。第２の開口部２１８はまた、周囲空気質センサー２１４の近くでハウジング２０２内に設けられる。第２の開口部２１８は、周囲空気質センサー２１４によって受信される周囲空気がハウジング２０２から出ることを可能にするように配置されている。気流通路２２０は、第１の開口部２１６から、周囲空気質センサー２１４を越えて、第２の開口部２１８までハウジング２０２を通して形成される。
【0148】
装置２００のコントローラ２１０は、周囲空気質センサー２１４に接続されており、周囲空気質センサー２１４から周囲空気質読取値を受信するように構成されている。コントローラ２１０は、周囲空気質センサー２１４の読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するようにさらに構成されている。
【0149】
コントローラ２１０は、周囲空気質センサー２１４の読取値のうちの１つ以上に基づいて周囲空気質信号を出力するように構成されている。特に、コントローラ２１０は、図４を参照して下記により詳細に説明するように、周囲空気質センサー２１４からの１つ以上の周囲空気質読取値に基づいて、電力供給源２０８から加熱アセンブリ２０６への電力の供給を制御するように構成されている。
【0150】
コントローラ２１０は、装置２００が充電ケース１００内に受容されるまで、周囲空気質センサー２１４からの周囲空気質読取値をメモリ（図示せず）に記憶するように構成され得る。コントローラ２１０は、装置２００が充電ケース１００のチャンバ１０４内に受容されたときに、記憶された周囲空気質読取値を充電ケース１００のコントローラ１１０に伝達するように構成され得る。
【0151】
【0152】
エアロゾル生成装置２００がケース１００内に受容されたときに、エアロゾル生成装置２００のコントローラ２１０は、電気接続された電気コネクタ１０８、２１２を介して充電ケース１００のコントローラ１１０と通信するように構成されている。特に、装置２００のコントローラ２１０は、記憶された周囲空気質読取値をケース１００のコントローラ１１０に伝達するように構成されている。
【0153】
装置２００のコントローラ２１０はまた、装置２００が充電ケース１００内に受容されたときを、ケース１００のコントローラ１１０から情報を得ること、または電力供給源２０８が充電されていると決定することのいずれかによって決定するように構成されている。装置２００のコントローラ２１０は、装置２００がケース１００のチャンバ１０４内に受容されている間に、周囲空気質読取値の取得を停止するようにさらに構成されている。コントローラ２１０は、チャンバ１０４内の空気がシステムの近傍の周囲空気を表すものではない可能性があるため、装置２００がチャンバ１０４内に受容されている間に、周囲空気質読取値の取得を停止するように構成されている。ケース１００のチャンバ１０４内の空気質とシステムの近傍の周囲空気質との間の差は、装置２００がケース１００のチャンバ１０４内に受容されているときに熱分解によって残留物を焼却するために加熱アセンブリに電力を供給することなど、装置２００のコントローラ２１０が洗浄動作を実行するように構成されている場合に、特に大きくなり得る。
【0154】
図３はまた、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルを使用して、無線通信リンクを介してユーザのスマートフォン３００と通信する、充電ケース１００のコントローラ１１０を示している。
【0155】
充電ケース１００のコントローラ１１０は、通信インターフェース１１２を介してユーザのスマートフォン３００に第１の周囲空気質信号を定期的に伝達するように構成されている。コントローラ１１０は、通信インターフェース１１２を介して、無線通信リンクを介してエアロゾル生成装置２００のコントローラ２１０から受信した周囲空気質信号を、ユーザのスマートフォン３００に伝達するようにさらに構成されている。
【0156】
この実施形態では、ユーザのスマートフォンは、受信した周囲空気質信号に受信した周囲空気質データを記憶し、インターネットを介して、記憶した周囲空気質データを外部クラウドサーバに定期的に伝達するように構成されている。周囲空気質データは、例えば、周囲空気質データを過去の周囲空気質データと比較することによって、クラウドサーバによって分析されてもよい。ユーザのスマートフォンは、周囲空気質データの地理的マップがクラウドサーバによって構築され得るように、周囲空気質データを用いて地理的場所情報を外部クラウドサーバに伝達するようにさらに構成され得る。
【0157】
図４は、図２のエアロゾル生成装置２００のコントローラ２１０が従うように構成されている、例示的な論理図を示している。言い換えれば、図４は、本発明による周囲空気質センサーを有するエアロゾル生成装置の動作の例示的な方法を示している。
【0158】
第１のステップ４０１では、コントローラ２１０は、周囲空気質センサー２１４から周囲空気質読取値を受信するように構成されている。この実施形態では、周囲空気質読取値は、一酸化炭素濃度読取値および相対湿度読取値を含む。
【0159】
第２のステップ４０３では、コントローラ２１０は、一酸化炭素濃度読取値を、コントローラ２１０のメモリ内のルックアップテーブル上に記憶された最小一酸化炭素濃度閾値と比較するように構成されている。
【0160】
第２のステップ４０３において、一酸化炭素濃度読取値が所定の最小閾値を超えていると決定された場合、第３のステップ４０５において、コントローラ２１０は、一酸化炭素濃度読取値を、コントローラ２１０のメモリ内のルックアップテーブル上に記憶された所定の最大一酸化炭素濃度閾値と比較するように構成されている。
【0161】
第３のステップ４０５において、一酸化炭素濃度読取値が、所定の最大一酸化炭素濃度閾値を超えていると決定された場合、第４のステップ４０７において、コントローラ２１０は、電力供給源２０８から加熱アセンブリ２０６への電力の供給を防ぐように構成されている。言い換えれば、コントローラ２１０は、周囲空気中の一酸化炭素のレベルが所定の最大閾値を超えている場合、装置２００の動作を防ぐように構成されている。
【0162】
いくつかの実施形態では、エアロゾル生成装置２００には、例えば、ＬＥＤなどの視覚的アラーム、またはブザーなどの可聴アラームなどのアラームが提供されていてもよく、コントローラ２１０は、コントローラ２０が測定された一酸化炭素濃度が所定の最大一酸化炭素濃度閾値を超えていると決定したときに、アラーム信号をアラームに送信して、アラームを作動させるように構成され得る。
【0163】
第３のステップ４０５において、一酸化炭素濃度読取値が所定の最大一酸化炭素濃度閾値未満であると決定された場合、第５のステップ４０９において、コントローラ２１０は、装置によって、周囲空気中の一酸化炭素濃度が所定の最小閾値未満である通常の条件下よりも低い量のエアロゾルが生成され得るように、低減された電力プロファイルを加熱アセンブリ２０６に供給するように構成されている。低減された電力プロファイルは、コントローラ２１０のメモリ上のルックアップテーブルに記憶される。
【0164】
第２のステップ４０３において、一酸化炭素濃度読取値が所定の最小一酸化炭素濃度閾値未満であると決定された場合、第６のステップ４１１において、コントローラ２１０は、相対湿度読取値を、コントローラ２１０のメモリ上のルックアップテーブル上に記憶された所定の湿度閾値と比較するように構成されている。
【0165】
第６のステップ４１１において、相対湿度読取値が所定の湿度閾値未満であると決定された場合、コントローラ２１０は、ユーザが消費する標準的なエアロゾルを生成するための標準的な温度プロファイルで加熱アセンブリ２０６の温度を維持するために、加熱アセンブリ２０６に標準的な電力プロファイルを供給するように構成されている。標準的な電力プロファイルは、コントローラ２１０のメモリ上のルックアップテーブルに記憶される。
【0166】
第６のステップ４１１において、相対湿度読取値が所定の湿度閾値を超えていると決定された場合、コントローラ２１０は、加熱アセンブリ２０６の温度が、予熱期間中に、標準的な電力プロファイルよりも高温に上昇して、湿度の結果として基体中に存在し得る任意の付加的な水分を蒸発させるように、初期予熱期間中に、増大した電力プロファイルを加熱アセンブリ２０６に供給するように構成されている。増加した電力プロファイルは、コントローラ２１０のメモリ上のルックアップテーブルに記憶される。
【0167】
このように、エアロゾル生成装置２００のコントローラ２１０は、周囲空気質センサーからの周囲空気質読取値に基づいて、加熱アセンブリ２０６への電力の供給を制御するように構成されている。
【0168】
この実施形態では、コントローラ２１０は、加熱アセンブリ２０６に電力を供給する前に、周囲空気質センサー２１４から読取値を取得するように構成されている。結果として、エアロゾル生成が開始される前に、周囲空気質読取値が取得される。これは、エアロゾル生成装置２００によって生成されるエアロゾルを含むことから、装置２００の周囲空気質センサー２１４によって検知される周囲空気の可能性をさらに低減する。さらに、エアロゾル生成開始前に分析される周囲空気質の読取値のみを要求することによって、コントローラは、エアロゾル生成体験のための周囲空気質を決定する際のプロセッサリソースの使用を最小限に抑え、装置を動作させるために必要な電力を減少し、電池寿命を節約することができる。
【0169】
上述の例示的な実施形態は例証するが限定はしない。上記で考察した例示的な実施形態に照らすことによって、上記の例示的な実施形態と一貫したその他の実施形態も当業者には明らかとなろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】