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(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】2024-06-24
(45)【発行日】2024-07-02
(54)【発明の名称】送出システム
(51)【国際特許分類】
A24F 40/40 20200101AFI20240625BHJP
A24F 40/60 20200101ALI20240625BHJP
【ＦＩ】
A24F40/40
A24F40/60
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2022569483
(86)(22)【出願日】2021-05-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-15
(86)【国際出願番号】 GB2021051122
(87)【国際公開番号】W WO2021240129
(87)【国際公開日】2021-12-02
【審査請求日】2022-11-15
(31)【優先権主張番号】2008120.4
(32)【優先日】2020-05-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(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
【氏名又は名称原語表記】Ｎｉｃｏｖｅｎｔｕｒｅｓ Ｔｒａｄｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｇｌｏｂｅ Ｈｏｕｓｅ， １ Ｗａｔｅｒ Ｓｔｒｅｅｔ，ＷＣ２Ｒ ３ＬＡ Ｌｏｎｄｏｎ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ
(74)【代理人】
【識別番号】100183782
【弁理士】
【氏名又は名称】轟木 哲
(72)【発明者】
【氏名】チェン、ピン チョウ
(72)【発明者】
【氏名】ウッドマン、トム
(72)【発明者】
【氏名】ライ、サム
【審査官】川口 聖司
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１５４７８９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１１３２４２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０００８４７９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２８６８５８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－０８３８１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００
Ａ６１Ｍ １５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
通気開口部を含み、内面を有するハウジングと、 前記ハウジング内に収容されたバッテリーと、
気体透過性材料から形成され、前記通気開口部上を延び、前記ハウジングの内面と接触する周辺を有する膜と、
前記ハウジング内に取り付けられ、前記膜から間隔を空けられた回路基板と、
前記膜と前記回路基板との間に位置し、前記膜に面した上面を有する膜支持体と、を含み、
前記膜支持体は、当該膜支持体が前記膜に向かって直立するように前記回路基板上に位置しており、前記膜支持体の上面は前記膜の周辺に接触している領域を含む、送出デバイス。
【請求項2】
前記膜は、実質的に液体不透過性の材料から形成されることを特徴とする請求項１記載の送出デバイス。
【請求項3】
前記膜は、０．６５μｍの範囲の細孔径を有することを特徴とする請求項１または２記載の送出デバイス。
【請求項4】
前記膜の厚さが０．１１ｍｍ～０．１９ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項5】
前記膜は７ｋｐａの圧力で１９００～２４００ｍｌ／ｃｍ２／分の通気能を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項6】
前記膜はハウジングの内面にのり付けされることにより、取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項7】
前記膜支持体の上面は、当該上面と前記膜の間に圧力を逃す隙間を形成するために前記膜に近いが当該膜から間隔が空けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項8】
前記膜支持体の上面の領域は、前記ハウジングと接触して位置する前記膜の周辺の少なくとも一部と接触して位置することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項9】
前記膜支持体は弾性変形可能な材料から作製されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項10】
前記膜支持体は、前記ハウジング内に配置された際に前記回路基板と前記膜の間で変形した体勢をとり、前記膜支持体が前記膜を前記ハウジングに対して押すように当該膜に対して付勢力を加えるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項11】
前記回路基板に取り付けられ、前記通気開口部の下に位置するＬＥＤを含み、動作時、当該ＬＥＤからの光が前記通気開口部を横断して延びている前記膜を介して見ることができることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項12】
前記膜は、前記ＬＥＤからの光を拡散する材料から作製されるまたはそのような材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１１記載の送出デバイス。
【請求項13】
前記膜支持体は、前記ＬＥＤ上を延びるように配置されており、当該膜支持体は、前記回路基板上のＬＥＤが収容される凹部を有することを特徴とする請求項１１又は１２記載の送出デバイス。
【請求項14】
前記膜支持体は、光を伝達する材料から作製されている、または前記ＬＥＤからの光が当該膜支持体を通過できるようにするための開口部を有することを特徴とする請求項１１乃至１３いずれか１項記載の送出デバイス。
【請求項15】
ヒーターとエアロゾル化可能な基材を含む基材エアロゾル化モジュールを含み、当該基材エアロゾル化モジュールは、制御モジュールからの制御信号に応答して前記基材をエアロゾル化するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１４いずれか１項記載の送出デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、非燃焼系エアロゾル供給システムまたはエアロゾルを含まない送出システムなどの送出システムに関する。
【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て煙を発生させる。燃焼させずに化合物を放出する製品を創り出すことによってこれらの物品に変わる送出システムを提供する試みがなされている。このような送出システムの例としては、所謂、基材を熱するが燃やさずに化合物を放出する「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る。例えば、タバコ加熱装置は、エアロゾル発生基材を加熱し、この基材は、タバコまたはニコチンを含んでもよいまたは含まなくてもよい非タバコ製品であり、基材を燃やさずに熱することによってエアロゾルを形成するためのものである。
【発明の概要】
【0003】
本発明の態様では通気開口部を含むハウジングと、ハウジング内に収容されたバッテリーとを含み、気体透過性材料から形成された膜が通気開口部上を延びている送出デバイスが提供される。
【0004】
膜は実質的に液体不透過性である材料から形成されてもよい。膜は、０．６５μｍの範囲の細孔径、０．１１ｍｍ～０．１９ｍｍの厚さおよび／または７ｋｐａの圧力で１９００～２４００ｍｌ／ｃｍ２／分の通気能を有してもよい。
【0005】
膜は、ハウジングの内面に取り付けられてもよく、好ましくはのり付けされる。
【0006】
送出デバイスは、ハウジングに取り付けられ、膜から間隔が空けられた回路基板を含んでもよい。
【0007】
膜支持体を膜と回路基板の間に配置してもよい。
【0008】
膜支持体は、それが膜に向かって直立するように回路基板上に位置してもよく、好ましくは回路基板に取り付けられる。
【0009】
膜支持体は膜に面した上面を有してもよい。
【0010】
膜支持体の上面は、上面と膜の間に圧力除去のための隙間を形成するために膜に接近させてもよいが、膜から間隔が空けられる。
【0011】
膜支持体の上面は、膜と接触して位置する領域を含んでもよい。
【0012】
膜と接触する上面の領域は、ハウジングと接触して位置する膜の外縁の少なくとも一部と接触して位置する。
【0013】
膜支持体は、弾性変形可能な材料から作製できる。
【0014】
膜支持体は、ハウジング内に配置された際に回路基板と膜の間で変形した体勢をとり、膜支持体が膜をハウジングに対して押すように膜に対して付勢力を加えるように構成してもよい。膜支持体は、回路基板と膜の間で効果的に押しつぶされる。
【0015】
ＬＥＤを回路基板に取り付け、動作時にＬＥＤからの光が通気開口部を横断して延びている膜を介して見えるように通気開口部の下に配置してもよい。
【0016】
膜は、ＬＥＤからの光を拡散する材料から作製されるまたはそのような材料でコーティングされてもよい。
【0017】
膜支持体は、ＬＥＤ上を延びるように配置することができ、膜支持体は、回路基板上のＬＥＤが収容される凹部を有してもよい。
【0018】
膜支持体は、光を伝達する材料から作製されてもよくおよび／または膜支持体は、ＬＥＤからの光が膜支持体を通過できるようにするための開口部を有してもよい。
【0019】
送出デバイスは、ヒーターとエアロゾル化可能な基材を含む基材エアロゾル化モジュールを含んでもよく、基材エアロゾル化モジュールは、制御モジュールからの制御信号に応答して基材をエアロゾル化するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【0020】
例示的実施態様を以下の略図を参照して例示のみの目的として説明する。
【図1】例示的実施態様によるデバイスの略図である。
【図5A】膜支持体の上部斜視図である。
【図5B】膜支持体の側部断面図である。
【図5C】膜支持体の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本明細書中では「送出システム」なる用語はユーザーに少なくとも１つの物質を供給するシステムを包含することを意図し、次のものを含む、電子タバコ、タバコ加熱製品、エアロゾル発生材の組み合わせを使用してエアロゾルを発生させるハイブリッドシステムなどのエアロゾル発生材を燃焼させずにエアロゾル発生材から化合物を放出する非燃焼系エアロゾル供給システム。
【0022】
本明細書の実施態様は、ハウジングと、ハウジング内に収容されたバッテリーとを含む送出システムを提供する。ハウジングは、通気口を有し、これは気体をハウジングからこの通気口を介して逃がし、これによりバッテリーが例えば損傷した場合にハウジング内に圧力が堆積するのを防ぐ。
【0023】
図１は、例示的実施態様による参照番号１で示す非燃焼系エアロゾル供給デバイスの形体の送出システムの略図である。デバイス１は２つの主要部品２、８を含む。
【0024】
デバイス１の第１の部品２は、バッテリー４および回路基板５を含む制御モジュール３を含む。制御モジュール３は、ハウジング６内に収容され、このハウジングは、制御モジュール３を囲み、装置の外観を形成する。ハウジング６は、管状のスリーブであってもよく、その場合、制御モジュール３は、デバイス１の組み立ての際、開口端部からハウジング６内に挿入され、その後、ハウジング６のその開口端部は、端部キャップ７によって塞がれる。しかしながら、これとは別にハウジング６は、制御モジュール３の周囲で囲いを形成するために互いに取り付けられる複数の部分またはシェルから形成されてもよい。ハウジング６が２つの半部シェルから形成される場合、例えば、制御モジュール３が１つの半部シェル部内に入れられ、その後、もう一方の半部シェル部がその上に置かれ、一方の半部シェル部に取り付けられることにより、ハウジング内に制御モジュール３をカプセル化する。ハウジング６は、好ましくはアルミニウムなどの金属から形成されるが、ハウジング６用に他の材料も利用可能である。
【0025】
デバイス１の第２の部品８はヒーター９および液体容器１０を含み、これらは共にエアロゾル発生モジュールを形成する。第１および第２の部品２、８は、モジュラー式であってもよく、即ち第２の部品８は、独自のハウジング１２を有し、修理または交換のために第１の部品から分離されてもよい（図１のＸが付された接合部で）。解除可能な電気接続によって第１および第２の部品２、８を接合して電力と制御信号がそれらの間で送られるようにすることが可能になる。しかしながら、第１および第２の部品２、８は、デバイス１の分解以外では分離可能でなくてもよい。より具体的には第１および第２の部品２、８は、組み立て作業中に互いに連結され、同じ一体型のハウジング６内に収容されて一体型ユニットを形成してもよい。
【0026】
図１のデバイスの使用時、空気が矢印１１で示すようにヒーター９の空気入り口内に引き込まれる。ヒーター９は、制御モジュール３によって制御され、入り込む空気を加熱する。熱せられた空気は、液体容器１０へと導かれ、そこでエアロゾルを発生させる。エアロゾルは、矢印Ａで示すように空気出口でデバイス１から出て、デバイス１のユーザーの口の中に入る。
【0027】
図２は、第２の部品８が省略された図１に示した制御モジュール３の分解図であり、図３は、組み立てられて、ハウジング６内に収容された図２の制御モジュール３の断面図である。図２の実施態様ではハウジング６は、スリーブの形状であり、制御モジュール３の残りの部品は、ハウジング６内にその一端から挿入される。その後、その端部は、端部キャップ７で塞がれる。
【0028】
図２にそして組み立てられたデバイス１の断面を示す図３にも示すように制御モジュール３は、バッテリー４が収容され、保持されるフレームまたはキャリアー１３を含む。回路基板５は、キャリアー１３の上面の外側に取り付けられ、キャリアー１３およびバッテリー４の１つの主要面４ａの外側の両方によって支持されている。絶縁されたスペーサーまたは支持パッド１５がバッテリー４の主要面４ａと回路基板５の間の互いに重なり合う所に配置されている。支持パッド１５は、接着剤であってもよく、回路基板５が接着剤パッド１５によってバッテリー４の主要面４ａの所定の位置に保持されようにしてもよい。種々の電気回路および制御素子１６が回路基板５に装着され、またこれは第２の部品８のエアロゾル発生モジュールへの回路基板５の電気的接続のためのコネクタ１７を有する。これらのコネクタ１７は、キャリアー１３の一端から突出した回路基板５のセクションに位置する。
【0029】
金属または導電プレート１８がキャリアー１３の下側および回路基板５に対してバッテリー４の反対側のバッテリー４のもう一方の主要面４ｂに取り付けられる。絶縁パッド１９またはスペーサーがバッテリー４のもう一方の主要面４ｂと金属プレート１８の間に位置してもよく、絶縁パッド１９またはスペーサーは、金属プレート１８がバッテリー４のもう一方の主要面４ｂの所定の位置に保持されるように接着剤であってもよい。金属プレート１８は、バッテリー４と回路基板５上の回路および制御素子１６の間の電気的接続を形成している。当然のことながらキャリアー１３は、それがバッテリー４を完全に覆わないまたは囲まないという意味で開口している。回路基板５と金属プレート１８がキャリアー１３に取り付けられ、バッテリー４の主要面４ａ、４ｂ上を延びていてもバッテリー４は部分的に露出する。これにより通常の使用の結果としてまたは異常によって起こるバッテリー４によって発生する熱または気体をキャリアー１３内に捕捉するのではなく、バッテリー４を囲むハウジング６の領域内に逃がすことができる。
【0030】
制御モジュール３は、プレスボタン式オン／オフスイッチ２０を含み、これは金属プレート１８に取り付けられ、ハウジング６の開口部を介して操作可能である。オンオフスイッチ２０をプレスすることでバッテリー４を回路基板５の回路と接続またはそれから解除し、これによりデバイスのオンまたはオフを切り替える、あるいは必要に応じて他の制御機能を実行する。
【0031】
図３および４に最も明確に示すようにバッテリー４およびそれに取り付けられた回路基板５と共にキャリアー１３は、回路基板５およびバッテリー４が発する熱または気体が内部的に分散するハウジング６の壁との間に空間「Ｓ」が設けられるようにハウジング６内に収容される。回路基板５に取り付けられる電気回路および制御部品１６は、この空間を占める。
【0032】
ハウジング６は、組み立てられると密閉されたユニットになるので、気体は、ハウジング６内に集まり、結果として圧力が増大することになる。したがって、通気口２２がハウジング６の壁を介して設けられ、全ての気体を逃がし、デバイス１内の呼び圧力または周囲圧力を維持できる。また通気口２２は、空気をハウジング６の内外で循環させ全ての温度差を最小にする。
【0033】
空気または他の気体をハウジング６から逃す通気口２２は、膜２３で覆われ、これは最低必要条件として空気および／または気体を殆どまたは全く抵抗なく通過させるには充分なものである。しかしながら、膜２３は防水処理されてもよく、あるいは少なくともある程度の耐水性を有してもよい。例えば、International Electrotechnical Commission（ＩＥＣ）によって策定されたＩＰスタンダードを参照すると、デバイス１は、一般に「ＩＰ６７等級」なるものを有し、これはデバイス１内に浸透する塵や埃に対する抵抗を意味し、膜からその情報が得られる。またこの等級は、デバイス１がデバイス１に水が浸透せずに３０分間、１．５メートルまでの深さの真水に沈めることができることを意味し、したがってハウジング６の通気口２２を覆う膜２３はそのような浸透を妨げることができる必要がある。
【0034】
気体または空気を通過させるために膜２３は、７ｋｐａの圧力で１９００～２４００ｍｌ／ｃｍ２／分の通気能を有して孔径が０．６５μｍ、厚さが０．１１ｍｍ～０．１９ｍｍであることが想定される。これらの要件を満たす１つのそのような材料は、商品番号PUW867でDong Guan PUW EPTFE Material Co., LTD.社製のものがある。
【0035】
膜２３は開口部の下でハウジング６に貼り付けられる。特に膜２３は、ハウジング６の内側の面に貼り付けられ、それがハウジング６の外面からハウジング６の厚さだけ凹んで触れにくく、よって良好に保護されるようになっている。好ましくは膜２３は、通気口２２より大きく、したがって開口部を越えて延び、ハウジング６の内面に向いた周辺領域２４を有する。永久接着剤からなるリング２５が周辺領域２４全体に環状のパターンにこの周辺領域２４に塗布され、膜２３をハウジング６に貼り付け、膜がハウジング６に対して保持され、通気口２２を横断して延びるようになっている。
【0036】
隙間またはスペースが回路基板５と膜２３の間に存在する。この隙間は比較的小さいので、ハウジング６の通気口２２を介して挿入され、膜２３に圧力を加えるあらゆる異物または指によって膜２３を破裂させるまたは接着剤２５を機能させなくし、結果として膜２３はハウジング６から外れてしまう。これらの問題を防ぐまたは軽減するために図３および４に最も基本的な形体に示されている膜支持体２６を膜２３と回路基板５の間に配置してもよい。好ましくは膜支持体２６は、回路基板５に取り付けられ、膜２３に向かって直立している。
【0037】
膜支持体２６を図５Ａ～５Ｃに詳しく示し、これらの図から膜支持体２６は、少なくとも通気口２２を横断して延びた膜２３の部分の少なくとも下で膜２３の下側に向いて、これと接触して位置している上面を有することがわかる。膜支持体２６の上面２７が膜２３と接触して位置している場合、膜支持体は、膜と接触していない領域を有して気体が支持体２６の上面２７に亘ってそして膜２３と通気口を介して通過できる空間が残るようにしてもよい。特に図５ＡおよびＢに示すように膜支持体２６は、膜２３が載る隆起した領域３０を有してもよい。隆起した領域３０は、膜２３と上面２７の間に空間を形成する。この隆起した領域３０は通気口２２の通気口の一部のみの周囲を延び、気体が上面２７と膜２３の間で逃げて、通気口２２を通過させる。
【0038】
膜支持体２６が設けられ、圧力が通気口２２を介して膜２３に掛かる場合、膜２３が殆どまたは全く撓まずに膜支持体２６の上面２７または領域３０に対してプレスされ、よってこれらに支持され、これにより膜２３の損傷を防ぐまたは膜２３がハウジング６から外れないようにする。
【0039】
膜支持体２６は、ゴムなどの変形可能であるまたは弾性を有する材料から作製され、ハウジング６内に配置した際に回路基板５と膜２３の間で変形または潰される大きさであってもよい。膜支持体２６は、変形したら膜２３をハウジング６に対して押す力を膜２３に加える、即ちハウジング６にのり付けされた膜２３の周辺領域２４が膜支持体２６によってハウジング６に対して押されるようにある程度の弾性を有する。したがって、膜支持体２６も接着剤２５に加えて膜２３を所定の位置に保持する。一部の実施態様では膜２３は膜支持体２６だけで所定の位置に保持できることがわかっており、この場合、膜２３はハウジング６にのり付けまたは貼り付けられる必要がない。また膜２３を膜支持体２６にのり付けまたは貼り付けて、次に膜支持体２６の変形または弾性によってハウジング６に対して付勢させることも可能である。当然のことながら膜支持体２６は、膜支持体２６の変形前に力が通気口２２を介して膜に加えられると、ある程度の圧力には抗する。
【0040】
特に図４から当然のことながらハウジング６は、一方から他方へと狭くなってもよい。この例では膜支持体２６もまた一端で薄くなり、即ちその上面２７は、それが膜２３およびハウジング壁と平行になるように角度が付けられてもよい。
【0041】
送出デバイス１にとってユーザーがデバイスに電気が入っているかわかるまたはバッテリー４の充電の必要性などの他の機能を伝えるために発光ダイオード（ＬＥＤ）２９を備えるのが一般的である。従来のデバイスの大半においてＬＥＤは回路基板５に設けられ、窓がハウジング６に設けられ、それを介してＬＥＤ２９を見ることができ、その中にＬＥＤ２９が配置される。本発明の一部の実施態様では通気口２２をＬＥＤ２９が見えるようにする窓として使用され、よって二重機能を供し、これによりハウジング６に設ける必要のある開口部の数を減らすことができる。このために通気口２２と回路基板のＬＥＤ２９は、デバイス１が組み立てられた際にそれらが位置合わせされる、即ちＬＥＤ２９が通気口２２に下に位置するように配置される。通気口２２に下の回路基板５に取り付けられたＬＥＤ２９を図３および４に示す。
【0042】
通気口２２もＬＥＤ２９が見える窓を供する場合、膜２３は、さらにＬＥＤ２９からの光を拡散する導光部として作用できるようにする特徴を有する。特定の実施態様では膜２３は、その気体／空気透過性を有することに加えて導光部としての性能を向上させる拡散フィルムまたは光制御フィルムなどの光学フィルムでコーティングされてもよい。
【0043】
ＬＥＤ２９が通気口２２の下に位置する場合、異物または指が通気口２２を介して挿入され、圧力が膜２３に加えられたら、膜２３に加えてまたは代わりにＬＥＤ２９が傷つく可能性がある。したがって、ＬＥＤ２９がある場合に膜支持体２６が設けられていればこれは有利であるが、必須ではない。膜支持体２６は、回路基板５上のＬＥＤ２９上を延びてもよく、膜支持体２６が回路基板５に取り付けられた際にＬＥＤ２９が収容される脚部３２の間に形成された凹部３１を有してもよい。膜支持体２６は、光がＬＥＤ２９から膜２３を介して膜支持体を通過でき、光がハウジング６の外側から見えるように光透過性材料で作製してもよい。さらにまたはこれとは別に、膜支持体２６は、ＬＥＤ２９の近傍に位置する開口部３１を有して、ＬＥＤ２９からの光が開口部３１を介し、膜２３を介して通過し、デバイス１の外側からユーザーに見えるようにしてもよい。
【0044】
本明細書に記載の種々の実施態様は、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。これらの実施態様は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。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5A】
【図5B】
【図5C】