特許 7514311 エアロゾル生成デバイスのための装置

(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】2024-07-02

(45)【発行日】2024-07-10

(54)【発明の名称】エアロゾル生成デバイスのための装置

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/465 20200101AFI20240703BHJP

   A24F 40/57 20200101ALI20240703BHJP

   A24F 40/40 20200101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

A24F40/465

A24F40/57

A24F40/40

【請求項の数】 34

(21)【出願番号】P 2022552239

(86)(22)【出願日】2021-03-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-26

(86)【国際出願番号】 GB2021050542

(87)【国際公開番号】W WO2021176224

(87)【国際公開日】2021-09-10

【審査請求日】2022-10-18

(31)【優先権主張番号】2003131.6

(32)【優先日】2020-03-04

(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】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(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】モロニー， パトリック

(72)【発明者】

【氏名】コーラス， アントン

(72)【発明者】

【氏名】ハン ヤン チャン， ジャスティン

【審査官】塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／００２６１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１８６６６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－０００９９９３（ＫＲ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１９５３３５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｆ４０／００－４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるためにサセプタ装置を誘導加熱するための誘導素子を備える加熱回路と、
前記サセプタ装置の温度によって影響を受ける前記加熱回路の１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するための温度決定器と、
前記加熱回路を、
ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために、前記加熱回路に前記サセプタ装置を誘導加熱するための第１の電圧が供給される動作モードと、
前記加熱回路に前記第１の電圧とは異なる連続的な第２の電圧が供給される温度決定モードであって、前記温度決定モードにおいて、前記加熱回路は、前記サセプタ装置を著しく加熱することなく、誘導を介して前記加熱回路にエネルギーを与えるように構成され、前記温度決定器は、前記加熱回路の前記１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の前記温度を決定するように構成される、前記温度決定モードと、にて動作させるように構成される制御装置と、を備え、
前記温度決定器は、前記温度決定モードにおいて、前記加熱回路が動作している周波数及び前記加熱回路によって引き出されるＤＣ電流に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するように構成される、
エアロゾル生成デバイスのための装置。

【請求項2】

前記加熱回路の前記１つまたは複数の電気的特性は、前記加熱回路が動作している周波数、および／または前記加熱回路によって引き出される電流、および／または前記加熱回路のインピーダンスを含む、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第２の電圧は、実質的に一定のＤＣ電圧である、請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

電圧調整器を備え、
前記電圧調整器は、前記温度決定モードにおいて前記第２の電圧を前記加熱回路に供給させ、および／または前記動作モードにおいて前記第１の電圧を前記加熱回路に供給させるように動作可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記動作モードにおいて、前記加熱回路に供給される電圧は、前記電圧調整器によって調整されない、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記電圧調整器は、ＤＣ電圧源からの入力電圧を降圧して、前記入力電圧よりも低い大きさを有するＤＣ電圧を前記加熱回路にわたって出力することを可能にするように構成される、請求項４または５に記載の装置。

【請求項7】

前記制御装置は、前記ＤＣ電圧源から前記電圧調整器への前記入力電圧の特性を制御することによって、前記電圧調整器によって出力される前記電圧を制御するように構成される、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記ＤＣ電圧源から前記電圧調整器への前記入力電圧の前記特性は、前記入力電圧のデューティサイクルである、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記加熱回路は、共振ＬＣ回路である、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

前記加熱回路は、前記誘導素子と並列に配置される容量素子を含む並列ＬＣ回路である、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記共振ＬＣ回路は、前記共振ＬＣ回路の共振周波数で動作して前記サセプタ装置を加熱するように構成されている、請求項９または１０に記載の装置。

【請求項12】

スイッチング装置を更に備え、
前記スイッチング装置は、前記誘導素子を通る変化する電流を生じさせるために第１の状態と第２の状態とを交互に切り替えるように構成され、前記スイッチング装置は、前記共振ＬＣ回路内の電圧振動に応答して前記第１の状態と前記第２の状態とを交互に切り替えるように構成される、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

前記共振ＬＣ回路内の前記電圧振動は、前記スイッチング装置を前記第１の状態と前記第２の状態との間で切り替えさせ、それによって前記誘導素子を通る前記変化する電流を前記共振ＬＣ回路の前記共振周波数で変化させるように作用する、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

前記第２の電圧は、前記第１の電圧よりも低く、任意選択的に、前記第１の電圧は３Ｖ～５Ｖの範囲内、例えば約４Ｖであり、および／または、前記第２の電圧は１Ｖ～３Ｖの範囲内、例えば約２Ｖである、請求項１～１３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項15】

前記温度決定器は、前記温度決定モードにおいて、前記加熱回路が動作している前記周波数及び前記加熱回路によって引き出される前記ＤＣ電流に加えて、前記加熱回路に供給される前記第２の電圧に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するように構成される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項16】

前記温度決定器は、前記温度決定モードにおいて、
前記加熱回路が動作している前記周波数、前記加熱回路によって引き出される前記ＤＣ電流、および前記第２の電圧から、前記誘導素子および前記サセプタ装置の実効集合抵抗を決定し、
前記決定される実効集合抵抗に基づいて前記サセプタ装置の前記温度を決定するように構成される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項17】

エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるためにサセプタ装置を誘導加熱するための第１の誘導素子を有する加熱回路と、
前記サセプタ装置に誘導結合されるように配置される第２の誘導素子であって、前記サセプタ装置を著しく加熱することなく、前記第２の誘導素子から前記サセプタ装置にエネルギーを誘導的に与えるように配置される前記第２の誘導素子を有する温度感知回路と、
前記温度感知回路の１つまたは複数の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するように構成される温度決定器と、
を備えるエアロゾル生成デバイスのための装置。

【請求項18】

ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために、前記加熱回路が前記サセプタ装置を誘導加熱するように動作可能である動作モードと、
前記温度感知回路が前記サセプタ装置にエネルギーを誘導的に与えるように動作可能であり、前記温度決定器が前記サセプタ装置の前記温度を決定するように動作可能であり、前記加熱回路が前記ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために前記サセプタ装置を加熱するように動作可能ではない温度決定モードと、
を前記装置に選択的に動作させるように構成される制御装置を備える、請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

前記温度感知回路の前記１つまたは複数の電気的特性は、前記温度感知回路が動作している周波数、および／または前記温度感知回路によって引き出される電流、および／または前記温度感知回路のインピーダンスを含む、請求項１７または請求項１８に記載の装置。

【請求項20】

前記動作モードにおいて、前記加熱回路に前記サセプタ装置を加熱させるために、前記加熱回路に第１のＤＣ電圧が供給され、
前記温度決定モードでは、前記温度感知回路に前記第１のＤＣ電圧とは異なる連続的な第２のＤＣ電圧が供給されて、前記温度感知回路が前記サセプタ装置にエネルギーを誘導的に与え、前記温度決定器が前記サセプタ装置の温度を決定することを可能にする、請求項１８または請求項１８に従属する場合の請求項１９に記載の装置。

【請求項21】

前記第２のＤＣ電圧は、実質的に一定のＤＣ電圧である、請求項２０に記載の装置。

【請求項22】

前記第２のＤＣ電圧は前記第１のＤＣ電圧よりも低く、任意選択的に、前記第１のＤＣ電圧は３Ｖ～５Ｖの範囲内、例えば約４Ｖであり、および／または前記第２のＤＣ電圧は１Ｖ～３Ｖの範囲内、例えば約２Ｖである、請求項２０または２１に記載の装置。

【請求項23】

前記温度感知回路は、
前記第２の誘導素子を含む共振ＬＣ回路と、
変化する電流をＤＣ供給電圧から生成させ、エネルギーを前記第２の誘導素子から前記サセプタ装置に誘導的に付与させるため前記第２の誘導素子を通って流れさせるように構成されるスイッチング装置とを備える、請求項１７から２２のいずれか一項に記載の装置。

【請求項24】

前記加熱回路は、前記第２の誘導素子と並列に配置される容量素子を備える並列ＬＣ回路である、請求項２３に記載の装置。

【請求項25】

前記共振ＬＣ回路は、前記共振ＬＣ回路の共振周波数で動作して前記サセプタ装置を加熱するように構成されている、請求項２３または２４に記載の装置。

【請求項26】

前記スイッチング装置は、前記第２の誘導素子に前記変化する電流を生じさせるために第１の状態と第２の状態とを交互に切り替えるように構成され、前記スイッチング装置は、前記共振ＬＣ回路内の電圧振動に応答して前記第１の状態と前記第２の状態とを交互に切り替えるように構成される、請求項２３から２５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項27】

前記共振ＬＣ回路内の前記電圧振動は、前記第１の状態と前記第２の状態との間で前記スイッチング装置を切り替えさせ、それによって前記第２の誘導素子を通る前記電流を前記共振ＬＣ回路の前記共振周波数で変化させるように作用する、請求項２５に従属する場合の請求項２６に記載の装置。

【請求項28】

前記温度感知回路が、ＤＣ電圧源から入力電圧を受け取り、前記温度感知回路の前記第２の誘導素子が前記サセプタ装置にエネルギーを誘導的に付与させるために前記温度感知回路にわたって前記第２のＤＣ電圧を出力するように構成される電圧調整器とを備える、請求項２０から２２、及び、請求項２０から２２のいずれか一項に従属する場合の請求項２３～２７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項29】

前記加熱回路は、ＤＣ電圧源から入力電圧を受け取り、前記加熱回路の前記第１の誘導素子が前記サセプタ装置を加熱させ、それによって前記ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために前記加熱回路にわたって前記第１のＤＣ電圧を出力するように構成される電圧調整器を備える、請求項２０から２２、及び、請求項２０から２２のいずれか一項に従属する場合の請求項２３～２８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項30】

請求項１～１６のいずれか一項に記載の装置または請求項１７～２９のいずれか一項に記載の装置を含むエアロゾル生成デバイス。

【請求項31】

請求項１７～２９のいずれか一項に従属する場合の請求項３０に記載のエアロゾル生成デバイスと、
前記第１の誘導素子によって加熱され、それによって前記エアロゾル生成材料を加熱してエアロゾルの流れを発生させるように配置されるサセプタ装置であって、前記温度決定器を動作させて前記サセプタ装置の温度を決定することができるように前記第２の誘導素子に誘導結合されるように配置される前記サセプタ装置と、
を備えるエアロゾル生成システム。

【請求項32】

前記サセプタ装置は、前記エアロゾル生成デバイスとは別個の構成要素内に設けられ、前記エアロゾル生成デバイスと解放可能に係合するように構成される、請求項３１に記載のエアロゾル生成システム。

【請求項33】

エアロゾル生成デバイスと、前記エアロゾル生成デバイスによって加熱されてエアロゾル生成材料を加熱してエアロゾルの流れを発生させるように配置されるサセプタ装置とを備えるエアロゾル生成システムを動作させる方法であって、
前記エアロゾル生成デバイスは、
前記エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるために前記サセプタ装置を誘導加熱するための誘導素子を備える加熱回路と、
前記サセプタ装置の温度によって影響を受ける前記加熱回路の１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するための温度決定器と、
制御装置とを備え、前記方法は、前記制御装置によって、前記装置を、
ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために、前記加熱回路に前記サセプタ装置を誘導加熱するための第１の電圧が供給される動作モードと、
前記加熱回路に前記第１の電圧とは異なる連続的な第２の電圧が供給される温度決定モードであって、前記温度決定モードにおいて、前記加熱回路は、前記サセプタ装置を著しく加熱することなく、誘導を介して前記加熱回路にエネルギーを与えるように構成され、前記温度決定器は、前記加熱回路の前記１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の前記温度を決定するように構成される、温度決定モードと、にて選択的に動作させるように制御し、
前記温度決定器は、前記温度決定モードにおいて、前記加熱回路が動作している周波数及び前記加熱回路によって引き出されるＤＣ電流に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するように構成される、
方法。

【請求項34】

エアロゾル生成デバイスと、前記エアロゾル生成デバイスによって加熱されてエアロゾル生成材料を加熱してエアロゾルの流れを発生させるように配置されるサセプタ装置とを備えるエアロゾル生成システムを動作させる方法であって、
前記エアロゾル生成デバイスは、
エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるためにサセプタ装置を誘導加熱するための第１の誘導素子を備える加熱回路と、
前記サセプタ装置に誘導結合されるように配置され、前記サセプタ装置を著しく加熱することなく前記サセプタ装置にエネルギーを誘導的に与えるように配置される第２の誘導素子、及び温度決定器を備える温度感知回路と、を備え、
前記方法は、前記温度決定器によって、前記温度感知回路の１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定することを備える、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアロゾル生成デバイスのための装置に関し、特に、誘導加熱され、エアロゾル生成材料を加熱してエアロゾルを生成させるように配置されるサセプタ装置の温度を決定するための温度決定器を備える装置に関する。

【従来技術の説明】

【0002】

［背景］
紙巻たばこ、葉巻たばこなどの喫煙物品は、使用中にたばこを燃焼させてたばこ煙を生成する。燃焼することなく化合物を放出する生成物を作り出すことによって、これらの物品の代替物を提供する試みがなされてきた。そのような製品の例は、材料を加熱するが燃焼させないことによって化合物を放出する、いわゆる「非燃焼加熱」製品またはタバコ加熱装置または製品である。材料は、例えば、タバコまたは他の非タバコ製品であってもよく、ニコチンを含有してもしなくてもよい。

【発明の概要】

【0003】

［概要］
本発明の第１の態様によれば、エアロゾル生成デバイスのための装置であって、当該装置は、エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるためにサセプタ装置を誘導加熱するための誘導素子を備える加熱回路と、前記サセプタ装置の温度によって影響を受ける前記加熱回路の１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するための温度決定器と、前記加熱回路を、ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために、前記加熱回路に前記サセプタ装置を誘導加熱するための第１の電圧が供給される動作モードと、前記加熱回路に前記第１の電圧とは異なる連続的な第２の電圧が供給される温度決定モードであって、前記温度決定モードにおいて、前記加熱回路は、前記サセプタ装置を著しく加熱することなく、誘導を介して前記加熱回路にエネルギーを与えるように構成され、前記温度決定器は、前記加熱回路の前記１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の前記温度を決定するように構成される、前記温度決定モードと、にて動作させるように構成される制御装置と、を備える。

【0004】

加熱回路の１つまたは複数の電気的特性は、回路が動作している周波数、および／または加熱回路によって引き出される電流、および／または加熱回路のインピーダンスを含むことができる。

【0005】

第２の電圧は、実質的に一定のＤＣ電圧であってもよい。

【0006】

装置は、電圧調整器を備えることができ、電圧調整器は、温度決定モードにおいて加熱回路に第２の電圧を供給させ、および／または動作モードにおいて加熱回路に第１の電圧を供給させるように動作可能である。

【0007】

動作モードにおいて、加熱回路に供給される電圧は、電圧調整器によって調整されなくてもよい。

【0008】

電圧調整器は、ＤＣ電圧源からの入力電圧を降圧して、入力電圧よりも低い大きさを有するＤＣ電圧を加熱回路にわたって出力することを可能にするように構成され得る。

【0009】

制御装置は、ＤＣ電圧源から電圧調整器への入力電圧の特性を制御することによって、電圧調整器によって出力される電圧を制御するように構成されてもよい。

【0010】

ＤＣ電圧源から電圧調整器への入力電圧の特性は、入力電圧のデューティサイクルであってもよい。

【0011】

加熱回路は共振ＬＣ回路であってもよい。

【0012】

加熱回路は、誘導素子と並列に配置される容量素子を含む並列ＬＣ回路であってもよい。

【0013】

ＬＣ共振回路は、ＬＣ共振回路の共振周波数で動作してサセプタ装置を加熱するように構成されてもよい。

【0014】

スイッチング装置は、誘導素子を流れる電流を変化させるために第１の状態と第２の状態とを交互に切り替えるように構成することができる。スイッチング装置は、共振回路内の電圧振動に応答して第１の状態と第２の状態との間で切り替えるように構成することができる。

【0015】

共振回路内の電圧振動は、スイッチング装置を第１の状態と第２の状態との間で切り替えさせ、それによって誘導素子を通る電流を共振回路の共振周波数で変化させるように作用することができる。

【0016】

第２電圧は、第１電圧よりも低くてもよい。第１の電圧は、３Ｖ～５Ｖの範囲内、例えば約４Ｖであってもよい。第２の電圧は、１Ｖ～３Ｖの範囲内、例えば約２Ｖであってもよい。

【0017】

温度決定器は、温度感知モードにおいて、加熱回路が動作している周波数及び加熱回路によって引き出されるＤＣ電流に基づいてサセプタ装置の温度を決定するように構成されてもよい。

【0018】

温度決定器は、温度感知モードにおいて、加熱回路が動作している周波数及び加熱回路によって引き出されるＤＣ電流に加えて、回路に供給される第２の電圧に基づいて、サセプタ装置の温度を決定するように構成されてもよい。

【0019】

温度決定器は、温度感知モードにおいて、加熱回路が動作している周波数、加熱回路によって引き出されるＤＣ電流、および第２の電圧から、誘導素子およびサセプタ装置の実効集合抵抗を決定するように構成され、決定される実効集合抵抗に基づいてサセプタ装置の前記温度を決定してもよい。

【0020】

本発明の第２の態様によれば、エアロゾル生成デバイスのための装置が提供され、この装置は、加熱回路を備え、この加熱回路は、エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるためにサセプタ装置を誘導加熱するための第１の誘導素子を有する加熱回路と、前記サセプタ装置に誘導結合されるように配置される第２の誘導素子であって、前記サセプタ装置を著しく加熱することなく、前記第２の誘導素子から前記サセプタ装置にエネルギーを誘導的に与えるように配置される前記第２の誘導素子を有する温度感知回路と、 前記温度感知回路の１つまたは複数の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定するように構成される温度決定器と、を備える。

【0021】

本装置は、ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために、加熱回路がサセプタ装置を誘導加熱するように動作可能である動作モードと、温度感知回路がサセプタ装置にエネルギーを誘導的に与えるように動作可能であり、温度決定器が前記サセプタ装置の温度を決定するように動作可能であり、加熱回路がユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するためにサセプタ装置を加熱するように動作可能ではない温度決定モードと、を装置に選択的に動作させるように構成される制御装置を備え得る。

【0022】

温度感知回路の１つまたは複数の電気的特性は、温度感知回路が動作している周波数、および／または温度感知回路によって引き出される電流、および／または温度感知回路のインピーダンスを含み得る。

【0023】

動作モードにおいて、加熱回路にサセプタ装置を加熱させるために、加熱回路に第１のＤＣ電圧が供給されてもよい。温度感知モードでは、温度感知回路に第１のＤＣ電圧とは異なる第２の連続ＤＣ電圧が供給されて、温度感知回路がサセプタ装置にエネルギーを誘導的に与え、温度決定器がサセプタ装置の温度を決定できるようにすることができる。

【0024】

第２の電圧は、実質的に一定のＤＣ電圧であってもよい。

【0025】

第２電圧は、第１電圧よりも低くてもよい。第１の電圧は、３Ｖ～５Ｖの範囲内、例えば約４Ｖであってもよい。第２の電圧は、１Ｖ～３Ｖの範囲内、例えば約２Ｖであってもよい。

【0026】

温度感知回路は、第２の誘導素子を備えるＬＣ共振回路と、変化する電流をＤＣ供給電圧から生成させ、エネルギーを第２の誘導素子からサセプタ装置に誘導的に付与させるため第２の誘導素子を通って流れさせるように構成されるスイッチング装置とを備えてもよい。

【0027】

加熱回路は、第２の誘導素子と並列に配置される容量素子を備える並列ＬＣ回路であってもよい。

【0028】

ＬＣ共振回路は、サセプタ装置を加熱するためにＬＣ共振回路の共振周波数で動作するように構成されてもよい。

【0029】

スイッチング装置は、第２の誘導素子に変化する電流を生じさせるために第１の状態と第２の状態とを交互に切り替えるように構成されてもよい。スイッチング装置は、共振回路内の電圧振動に応答して第１の状態と第２の状態との間で切り替えるように構成することができる。

【0030】

共振回路内の電圧振動は、スイッチング装置を第１の状態と第２の状態との間で切り替えさせ、それによって第２の誘導素子を通る電流を共振回路の共振周波数で変化させるように作用することができる。

【0031】

温度感知回路は、ＤＣ電圧源から入力電圧を受け取り、温度感知回路の第２の誘導素子がサセプタ装置にエネルギーを誘導的に付与させるように温度感知回路にわたってＤＣ電圧を出力するように構成される電圧調整器を備えてもよい。

【0032】

加熱回路は、ＤＣ電圧源から入力電圧を受け取り、加熱回路の第１の誘導素子がサセプタ装置を加熱させ、それによってユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために加熱回路にわたってＤＣ電圧を出力するように構成される電圧調整器を備えてもよい。

【0033】

本発明の第３の態様によれば、第１の態様による装置または第２の態様による装置を含むエアロゾル生成デバイスが提供される。

【0034】

本発明の第４の態様によれば、第３の態様によるエアロゾル生成デバイスと、第１の誘導素子によって加熱され、それによってエアロゾル生成材料を加熱してエアロゾルの流れを発生させるように配置されるサセプタ装置であって、温度決定器を動作させてサセプタ装置の温度を決定できるように第２の誘導素子に誘導結合されるように配置されるサセプタ装置を備えるエアロゾル生成システムが提供される。

【0035】

サセプタ装置は、エアロゾル供給装置とは別個の構成要素内に設けられてもよく、エアロゾル供給装置と解放可能に係合するように構成されてもよい。

【0036】

本発明の第５の態様によれば、エアロゾル生成デバイスと、エアロゾル生成デバイスによって加熱されてエアロゾル生成材料を加熱してエアロゾルの流れを発生させるように配置されるサセプタ装置とを備えるエアロゾル生成システムを動作させる方法であって、エアロゾル生成デバイスは、エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるためにサセプタ装置を誘導加熱するための誘導素子を備える加熱回路と、サセプタ装置の温度によって影響を受ける加熱回路の１つ以上の電気的特性に基づいてサセプタ装置の温度を決定するための温度決定器と、制御装置とを備え、方法は、制御装置によって、装置を、ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するために、加熱回路にサセプタ装置を誘導加熱するための第１の電圧が供給される動作モードと、加熱回路に第１の電圧とは異なる連続的な第２の電圧が供給される温度決定モードであって、温度決定モードにおいて、加熱回路は、サセプタ装置を著しく加熱することなく、誘導を介して加熱回路にエネルギーを与えるように構成され、温度決定器は、加熱回路の１つ以上の電気的特性に基づいてサセプタ装置の温度を決定するように構成される、温度決定モードと、にて選択的に動作させるように制御する。

【0037】

本発明の第６の態様によれば、エアロゾル生成デバイスと、エアロゾル生成デバイスによって加熱されてエアロゾル生成材料を加熱してエアロゾルの流れを発生させるように配置されるサセプタ装置とを備えるエアロゾル生成システムを動作させる方法であって、エアロゾル生成デバイスは、エアロゾル生成材料を加熱し、それによってエアロゾルを生成させるためにサセプタ装置を誘導加熱するための第１の誘導素子を備える加熱回路と、サセプタ装置に誘導結合されるように配置され、サセプタ装置を著しく加熱することなくサセプタ装置にエネルギーを誘導的に与えるように配置される第２の誘導素子、及び温度決定器を備える温度感知回路と、を備え、方法は、温度決定器によって、温度感知回路の１つ以上の電気的特性に基づいて前記サセプタ装置の温度を決定することを備える。

【図面の簡単な説明】

【0038】

本発明は、以下の図面を参照して、単なる例として記載される。

【図1】図１は、一例によるエアロゾル生成デバイスを概略的に示す図である。

【図2】図２は、エアロゾル生成デバイスの回路の態様を概略的に示す。

【図3】図３は、一例による、図２に示される回路の態様をさらに詳細に示す。

【図4A】図４Ａは、実施例による、電圧調整器に入力され、そこから出力される電圧の概略プロットを示す。

【図4B】図４Ｂは、実施例による、電圧調整器に入力され、そこから出力される電圧の概略プロットを示す。

【図5】図５は、第１の例示的な加熱回路を概略的に示す。

【図6】図６は、第２の例示的な加熱回路を概略的に示す。

【図7】図７は、第３の例示的な加熱回路を概略的に示す。

【図8】図８は、第４の例示的な加熱回路を概略的に示す。

【図9】図９は、実施例による、時間に対する電圧、電流、実効集合抵抗およびサセプタ装置温度のプロットを示す。

【図10】図１０は、一例によるパラメータｒに対するサセプタ装置温度のプロットを示す図である。

【図11】図１１は、一例によるパラメータｒに対するサセプタ装置温度の複数のプロットの概略図を示す。

【図12】図１２は、別の例によるエアロゾル生成デバイスの回路の態様を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0039】

［詳細な説明］
誘導加熱は、電磁誘導によって導電性物体（またはサセプタ）を加熱するプロセスである。誘導加熱器は、誘導素子、例えば誘導コイルと、交流電流などの変動電流を誘導素子に通すための装置とを備えることができる。誘導素子内の変動電流は、変動磁界を生成する。変動磁界は、誘導素子に対して適切に配置されるサセプタを貫通し、サセプタ内に渦電流を発生させる。サセプタは渦電流に対して電気抵抗を有しており、この抵抗に抗して渦電流が流れることにより、サセプタがジュール熱によって加熱される。サセプタが鉄、ニッケルまたはコバルトなどの強磁性材料を含む場合、熱はまた、サセプタ内の磁気ヒステリシス損失によって、すなわち、変化する磁場とのそれらの整列の結果として磁性材料内の磁気双極子の変化する配向によって生成され得る。

【0040】

誘導加熱では、例えば伝導による加熱と比較して、サセプタ内部で熱が発生し、迅速な加熱が可能になる。さらに、誘導加熱器とサセプタとの間にいかなる物理的接触も必要とせず、構造および用途の自由度を高めることができる。

【0041】

誘導加熱器は、誘導素子、例えば、サセプタを誘導加熱するように配置され得る電磁石によって提供されるインダクタンスＬと、コンデンサによって提供されるキャパシタンスＣとを有するＬＣ回路を備え得る。回路は、場合によっては、抵抗器によって提供される抵抗Ｒを備えるＲＬＣ回路として表されてもよい。いくつかの場合において、抵抗は、インダクタとキャパシタとを接続する回路の一部のオ－ム抵抗によって提供され、したがって、回路は必ずしもそのような抵抗器を含む必要はない。そのような回路は、例えばＬＣ回路と呼ばれることがある。このような回路は、回路素子のインピーダンスまたはアドミッタンスの虚数部が互いに打ち消し合うときに特定の共振周波数で生じる電気的共振を示すことがある。

【0042】

電気的共振を示す回路の一例は、インダクタと、キャパシタと、任意選択で抵抗器とを備えるＬＣ回路である。ＬＣ回路の一例は、インダクタとキャパシタが直列に接続される直列回路である。ＬＣ回路の別の例は、インダクタとキャパシタが並列に接続される並列ＬＣ回路である。インダクタの崩壊磁界がコンデンサを充電する電流をその巻線に発生させ、一方で、放電コンデンサがインダクタに磁界を形成する電流を供給するので、ＬＣ回路に共振が生じる。本開示におけるいくつかの例は、並列ＬＣ回路を含む。並列ＬＣ回路が共振周波数で駆動されるとき、回路の動的インピーダンスは最大であり（インダクタのリアクタンスはキャパシタのリアクタンスに等しいので）、回路電流は最小である。しかしながら、並列ＬＣ回路の場合、並列インダクタおよびコンデンサループは、電流乗算器として作用する（ループ内の電流、したがってインダクタを通過する電流を効果的に乗算する）。したがって、共振周波数またはその近傍でＲＬＣ回路またはＬＣ回路を駆動することは、サセプタを貫通する磁場の最大値を提供することによって、効果的および／または効率的な誘導加熱を提供し得る。

【0043】

トランジスタは、電子信号をスイッチングするための半導体デバイスである。トランジスタは、通常、電子回路に接続するための少なくとも３つの端子を備える。いくつかの従来技術の例では、所定の周波数、例えば回路の共振周波数でトランジスタをスイッチングさせる駆動信号を供給することによって、トランジスタを使用する回路に交流電流を供給することができる。

【0044】

電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は、印加される電界の効果を用いてトランジスタの有効コンダクタンスを変化させることができるトランジスタである。電界効果トランジスタは、本体Ｂと、ソース端子Ｓと、ドレイン端子Ｄと、ゲート端子Ｇとを備えることができる。電界効果トランジスタは、ソースＳとドレインＤとの間で電荷キャリア、電子または正孔が流れることができる半導体を含むアクティブチャネルを有する。チャネルの導電率、すなわちドレインＤ端子とソースＳ端子との間の導電率は、例えばゲート端子Ｇに印加される電位によって生成される、ゲートＧ端子とソースＳ端子との間の電位差の関数である。エンハンスメントモードＦＥＴでは、実質的に０のゲートＧからソースＳへの電圧が存在するとき、ＦＥＴはオフであってもよく（実質的に電流がそこを通過することを防止され）、実質的に非０のゲートＧ－ソースＳ電圧があるとき、ＦＥＴはオンでもよい（すなわち、実質的に電流がそこを通過することを可能にする）。

【0045】

ｎチャネル（またはｎ型）電界効果トランジスタ（ｎ－ＦＥＴ）は、チャネルがｎ型半導体を含む電界効果トランジスタであり、電子が多数キャリアであり、正孔が少数キャリアである。例えば、ｎ型半導体は、ドナ－不純物（例えばリンなど）でド－プされる真性半導体（例えばシリコンなど）を含むことができる。ｎチャネルＦＥＴでは、ドレイン端子Ｄはソース端子Ｓよりも高い電位（すなわち、正のドレインソース電圧、換言すれば負のソースドレイン電圧）に置かれる。ｎチャネルＦＥＴを「オン」にするために（すなわち、そこに電流を通過することを可能にするために）、ゲート端子Ｇには、ソース端子Ｓの電位よりも高いスイッチング電位が印加される。

【0046】

ｐチャネル（またはｐ型）電界効果トランジスタ（ｐ－ＦＥＴ）は、そのチャネルがｐ型半導体を含む電界効果トランジスタであり、正孔が多数キャリアであり、電子が少数キャリアである。例えば、ｐ型半導体は、アクセプタ不純物（例えばホウ素など）でド－プされる真性半導体（例えばシリコンなど）を含むことができる。ｐチャネルＦＥＴでは、ソース端子Ｓはドレイン端子Ｄよりも高い電位（すなわち、負のドレインソース電圧、換言すれば正のソースドレイン電圧）に置かれる。ｐチャネルＦＥＴを「オン」にするために（すなわち、そこに電流を通過することを可能にするために）、ゲート端子Ｇには、ソース端子Ｓの電位よりも低いスイッチング電位が印加される。

【0047】

金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）は、ゲート端子Ｇが絶縁層によって半導体チャネルから電気的に絶縁される電界効果トランジスタである。いくつかの例では、ゲート端子Ｇは金属であってよく、絶縁層は酸化物（例えば二酸化ケイ素など）であってもよく、したがって「金属－酸化物－半導体」である。しかしながら、他の例では、ゲートは、ポリシリコンなどの金属以外の材料から作られてもよく、および／または絶縁層は、他の誘電体材料などの酸化物以外の材料から作られてもよい。それにもかかわらず、そのようなデバイスは、通常、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と呼ばれ、本明細書で使用される場合、金属酸化物半導体電界効果トランジスタまたはＭＯＳＦＥＴという用語は、そのようなデバイスを含むものとして解釈されるべきであることを理解されるい。

【0048】

ＭＯＳＦＥＴは、半導体がｎ型であるｎチャネル（またはｎ型）ＭＯＳＦＥＴであってもよい。ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（ｎ－ＭＯＳＦＥＴ）は、ｎチャネルＦＥＴについて上述したのと同じ方法で動作させることができる。別の例として、ＭＯＳＦＥＴは、半導体がｐ型であるｐチャネル（またはｐ型）ＭＯＳＦＥＴであってもよい。ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ（ｐ－ＭＯＳＦＥＴ）は、ｐチャネルＦＥＴについて上述したのと同じ方法で動作させることができる。ｎ－ＭＯＳＦＥＴは、典型的には、ｐ－ＭＯＳＦＥＴよりも低いソースドレイン抵抗を有する。したがって、「オン」状態にあるとき（すなわち、そこに電流が流れるとき）、ｎ－ＭＯＳＦＥＴは、ｐ－ＭＯＳＦＥＴと比較してより少ない熱を生成し、したがって、動作中にｐ－ＭＯＳＦＥＴよりも少ないエネルギーを浪費し得る。さらに、ｎ－ＭＯＳＦＥＴは、典型的には、ｐ－ＭＯＳＦＥＴと比較してより短いスイッチング時間（すなわち、ゲート端子Ｇに与えられるスイッチング電位を変化させてからＭＯＳＦＥＴに電流が流れるか否かを変化させるまでの特性応答時間）を有する。これは、より高いスイッチング速度および改善されるスイッチング制御を可能にする。

【0049】

図１は、一例によるエアロゾル生成デバイス１００を概略的に示す。エアロゾル生成デバイス１００は、ＤＣ電源１０４（この例では電池１０４）と、サセプタ装置１１０と、サセプタ装置１１０を加熱するための誘導素子１５８を備える回路１４０とを備える。サセプタ装置１１０は、エアロゾル生成材料１１６を加熱し、それによって例えばユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成させるように構成される。

【0050】

図１の例では、サセプタ装置１１０は、エアロゾル生成材料１１６と共に消耗品１２０内に配置される。ＤＣ電源１０４は、回路１４０に電気的に接続され、回路１４０にＤＣ電力を供給するように構成される。

【0051】

回路１４０は、後述するように、温度決定器の機能を実行するように構成される制御装置１０６（図１には図示せず）を備え、他の機能も実行することができる。回路１４０はまた、誘導素子１５８を含む加熱回路１５０を含む。

【0052】

制御装置１０６は、例えばユーザ入力に応答してデバイス１００をオン及びオフに切り換える手段を含むことができる。制御装置１０６は、例えば、それ自体知られているような吸煙検出器（図示せず）を備えてもよく、および／または少なくとも１つのボタン若しくはタッチコントロール（図示せず）を介してユーザ入力を取得してもよい。制御装置１０６は、デバイス１００の構成要素又は装置内に挿入される消耗品１２０の構成要素の温度を監視するための手段を含むことができる。

【0053】

誘導素子１５８は、例えば平面体であり得るコイルであってもよい。誘導素子１５８は、例えば、銅（比較的低い抵抗率を有する）から形成することができる。回路１４０は、以下でより詳細に説明されるように、ＤＣ電源１０４からの入力ＤＣ電流を、誘導素子１５８を通る変動電流、例えば交流電流に変換するように構成される。回路１４０は、誘導素子１５８を通る変動電流を駆動するように構成される。

【0054】

サセプタ装置１１０は、誘導素子１５８からサセプタ装置１１０への誘導エネルギー伝達のために誘導素子１５８に対して配置される。サセプタ装置１１０は、誘導加熱することができる任意の適切な材料、例えば金属または金属合金、例えば鋼から形成することができる。いくつかの実装形態では、サセプタ装置１１０は、鉄、ニッケル、およびコバルトなどの例示的な金属のうちの１つまたは組合せを含み得る強磁性材料を含むか、またはそれから完全に形成され得る。いくつかの実装形態では、サセプタ装置１１０は、非強磁性材料、たとえばアルミニウムを含むか、またはそれから全体的に形成され得る。誘導素子１５８は、それを通して駆動される変動電流を有し、上述のように、ジュール加熱および／または磁気ヒステリシス加熱によってサセプタ装置１１０を加熱させる。サセプタ装置１１０は、使用時にエアロゾルを生成させるために、例えば伝導、対流、および／または放射加熱によってエアロゾル生成材料１１６を加熱するように構成される。いくつかの例では、サセプタ装置１１０およびエアロゾル生成材料１１６は、エアロゾル生成デバイス１００に挿入および／またはそこから取り外すことができる一体型ユニットを形成し、使い捨てであってもよい。いくつかの例では、誘導素子１５８は、例えば交換のためにデバイス１００から取り外し可能であってもよい。エアロゾル生成デバイス１００は、手持ち式であってもよい。

【0055】

本明細書で使用される場合、「エアロゾル生成材料」という用語は、典型的には蒸気またはエアロゾルの形態で、加熱時に揮発成分を提供する材料を含むことに留意されるい。エアロゾル生成材料は、非タバコ含有材料またはタバコ含有材料であってもよい。例えば、エアロゾル生成材料はタバコであってもよく、またはタバコを含んでもよい。エアロゾル生成材料は、例えば、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再構成タバコ、タバコ抽出物、均質化したタバコまたはタバコ代替物のうちの１つ以上を含み得る。エアロゾル生成材料は、粉砕タバコ、切断ラグタバコ、押出タバコ、再構成タバコ、再構成材料、液体、ゲル、ゲル化シート、粉末、または凝集体などの形態であってもよい。エアロゾル生成材料はまた、製品に応じてニコチンを含有してもしなくてもよい他の非タバコ製品を含んでもよい。エアロゾル生成材料は、グリセロールまたはプロピレングリコールなどの１つ以上の湿潤剤を含んでもよい。

【0056】

エアロゾル生成デバイス１００は、ＤＣ電源１０４を収容する外側本体１１２と、誘導素子１５８を備える回路１４０とを備える。エアロゾル生成材料１１６を含み、この例ではサセプタ装置１１０も含む消耗品１２０は、使用のためにデバイス１００を構成するために本体１１２に挿入される。外側本体１１２は、使用中に生成されるエアロゾルがデバイス１００から出ることを可能にするマウスピース１１４を備える。

【0057】

使用時に、ユーザは、例えばボタン（図示せず）又は吸煙検出器（図示せず）を介して回路１４０を作動させて、誘導素子１５８を通して駆動される変動電流、例えば交流電流を生じさせ、それによってサセプタ装置１１０を誘導加熱し、これが次にエアロゾル生成材料１１６を加熱し、それによってエアロゾル生成材料１１６にエアロゾルを生成させる。エアロゾルは、空気入口（図示せず）からデバイス１００内に引き込まれた空気中に生成され、それによってマウスピース１１４に運ばれ、そこでエアロゾルは、ユーザによる吸入のためにデバイス１００を出る。他の例では、デバイス１００自体がマウスピースを含まなくてもよい。例えば、消耗品１２０は、生成されるエアロゾルの流れを吸入するためにユーザによって係合されるように構成され得る。

【0058】

デバイス１００は、エアロゾル生成材料を燃焼させることなくエアロゾル生成材料１１６の少なくとも１つの成分を揮発させる温度範囲までエアロゾル生成材料１１６を加熱するように構成されてもよい。例えば、温度範囲は、約５０℃～約３５０℃、例えば、約５０℃～約３００℃、約１００℃～約３００℃、約１５０℃～約３００℃、約１００℃～約２００℃、約２００℃～約３００℃、または約１５０℃～約２５０℃であってもよい。いくつかの例では、温度範囲は約１７０℃～約２５０℃である。いくつかの例では、温度範囲はこの範囲以外であってもよく、温度範囲の上限は３００℃超であってもよい。

【0059】

サセプタ装置１１０の温度とエアロゾル生成材料１１６の温度との間には、例えばサセプタ装置１１０の加熱中に、例えば加熱速度が大きい場合に、差があってもよいことが理解されよう。したがって、いくつかの例では、サセプタ装置１１０が加熱される温度は、例えば、エアロゾル生成材料１１６が加熱されることが望ましい温度よりも高くてもよいことが理解されよう。

【0060】

この例では、サセプタ装置１１０は、使用のためにデバイス１００を構成するためにデバイス１００に挿入可能な消耗品１２０の一部である。しかしながら、他の例では、サセプタ装置１１０は、デバイス１００の一部を形成してもよい。例えば、サセプタ装置１１０は、エアロゾル生成材料１１６を受け入れて加熱することができる加熱チャンバを画定する管を形成してもよい。

【0061】

図２は、一例による、デバイス１００の回路１４０および電圧源１０４の概略図を示す。

【0062】

回路１４０は、制御装置１０６および共振回路１５０を備える。共振回路１５０は、誘導素子１５８と、サセプタ装置１１０を誘導加熱するために誘導素子１５８に変動電流、例えば交流電流を流すように構成されるスイッチング装置１８０とを備える。サセプタ装置１１０は、明確にするために図２に示されていない。

【0063】

この例では、回路１４０は、電圧調整器１５４も備える。電圧調整器１５４は、共振回路１５０に供給される電圧を制御することができる。回路１５０に供給される電圧を制御することにより、共振回路１５０を流れる電流が制御され、したがって、共振回路１５０によってサセプタ装置１１０に伝達されるエネルギーを制御することができる。

【0064】

回路１４０は、加熱回路１５０が吸入用エアロゾルを生成させるようにサセプタ装置１１０を加熱動作可能である動作モードで動作するように動作可能である。回路１４０はまた、温度感知モードで動作するように動作可能である。温度感知モードでは、加熱回路１５０は、サセプタ装置１１０を実質的に加熱することなく、サセプタ装置１１０にエネルギーを誘導的に与えるようにされる。温度感知モードでは、制御装置１０６は、加熱回路１５０の１つ以上の電気的特性に基づいてサセプタ装置１１０の温度を決定するように動作可能である。これについては以下でより詳細に説明する。

【0065】

したがって、回路１４０は、ユーザによる吸入のためのエアロゾルを生成するための加熱モード、またはサセプタ装置１１０に有意なエネルギーが与えられることなくサセプタ装置１１０の温度が決定されている温度感知モードで、任意の時点で動作していてもよい。したがって、温度感知モードは、サセプタ装置１１０を加熱することなくサセプタ装置１１０の温度を決定することを可能にする。

【0066】

回路１４０を動作加熱モードで動作させることは、加熱回路１５０に第１のＤＣ電圧を供給することを含み、回路１４０を温度感知モードで動作させることは、第１のＤＣ電圧とは異なり、この例では第１のＤＣ電圧よりも低い第２のＤＣ電圧を加熱回路１５０に供給することを含む。温度感知モードでは、第２のＤＣ電圧が加熱回路１５０に連続的に供給される。これにより、低電圧温度感知モードが提供され、サセプタ装置１１０を望ましくない加熱をすることなくサセプタ装置１１０の温度を監視することができる。

【0067】

いくつかの例では、電圧調整器１５４は、加熱回路１５０に供給される電圧を制御するために使用され得る。例えば、電圧調整器１５４は、動作モードにおいて第１のＤＣ電圧を供給し、温度感知モードにおいて第２のＤＣ電圧を供給するように構成することができる。いくつかの例では、電圧調整器１５４はまた、動作加熱モードにおいて変動電圧を加熱回路１５０に供給するように構成されてもよい。これにより、加熱回路１５０の加熱電力を調整することができる。

【0068】

制御装置１０６は、電圧調整器１５４によって加熱回路１５０に供給される電圧を制御できるように、電圧調整器１５４の動作を制御することができる。例えば、制御装置１０６は、電圧調整器１５４に供給される入力電圧のデューティサイクルを制御することができる。

【0069】

いくつかの例では、電圧調整器１５４は、電圧源１０４から受け取った電圧を所与の量だけステップダウンするように構成されるバックレギュレータである。これにより、加熱回路１５０に供給される電圧を、動作モードで使用される第１の電圧と温度感知モードで使用される第２の電圧との間で切り替えることができる。電圧調整器１５４はまた、動作モードにおいて、加熱回路１５０に供給される電圧を制御することによって、加熱電力が制御される、例えば低減されることを可能にし得る。

【0070】

いくつかの例では、電圧調整器１５４は、動作モードおよび／または温度感知モードにおいて、一定の電圧が加熱回路１５０に供給されることを確実にするために使用され得る。これは、サセプタ装置１１０を加熱するために（動作モードにおいて）、またはサセプタ装置１１０を励起してその温度を決定することができるようにするために（温度感知モードにおいて）、回路１５０によって提供される電力のより良好な制御を可能にすることができる。

【0071】

いくつかの例では、動作モードにおいて、加熱回路１５０に供給される電圧は、電圧調整器１５４によって調整されなくてもよい。例えば、加熱回路１５０に供給される電圧は、加熱回路１５０によって提供される負荷に基づいて変化することができ、この負荷は、他の要因の中でも特に、サセプタ装置１１０の温度に基づいて変化することができる。例えば、動作モードでは、生電池電圧が加熱回路１５０に供給されてもよい。これは、例えば、電圧調整器１５４がバイパスされることを可能にすることによって、動作モードにおけるより低いエネルギー損失を可能にし得る。

【0072】

電圧調整器１５４は、動作モードと温度感知モードとの間で回路１４０を切り替えるために使用され得る。電圧調整器１５４は、温度感知モードにおいて加熱回路１５０に供給される既知の、例えば一定の電圧を提供するために使用されてもよい。これにより、サセプタ装置１１０の温度を決定する際に制御装置１０６によって実行される計算を簡略化することができる。例えば、以下で説明するように、制御装置１０６は、加熱回路が動作している１つ又は複数の周波数、加熱回路によって引き出される電流、及び加熱回路１５０の両端間のインピーダンスなどの加熱回路１５０の１つ又は複数の電気的特性に基づいて、サセプタ装置１１０の温度を決定することができる。加熱回路１５０に供給されるＤＣ電圧もまた、そのような決定において使用され得る。いくつかの例では、サセプタ装置１１０の温度をそのような電気的特性の１つ以上の所定の値に関連付けるルックアップテーブルは、サセプタ装置１１０の温度を決定するために制御装置１０６によってアクセス可能であってもよい。温度感知モードにおいて既知の、例えば一定の電圧を提供することは、より少ないエントリを有するルックアップテーブルが維持されることを可能にし得、したがって、記憶要件を低減し、および／または温度決定プロセスを簡略化し得る。

【0073】

いくつかの例では、加熱回路１５０にとって誘導素子１５８を通る変動電流を生成するために提供する、スイッチング装置１８０を駆動するための電圧が供給されてもよい。図２に示す例では、スイッチング装置１８０は、制御装置１０６から駆動電圧を受け取る。制御装置１０６は、例えば、スイッチング装置１８０の様々な構成要素に電力を供給し、および／または制御するために、スイッチング装置１８０に供給される電圧信号を提供することができる。スイッチング装置１８０の例については、以下でより詳細に説明する。

【0074】

制御装置１０６は、いくつかの例では、電圧源１０４から入力を受け取り、センサなどから様々な他の入力を受信するように構成されるマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）を含むことができる。ＭＣＵはまた、加熱回路１５０に電力を供給し、スイッチング装置１８０に駆動電圧を供給するための１つ以上の出力などの様々な出力をデバイス１００の構成要素に供給するように構成されてもよい。制御装置１０６は、回路１５０のインピーダンス、回路１５０が動作している周波数、回路１５０の両端の電圧、および／または回路１５０によって引き出される電流などの、温度感知モードにおける加熱回路１５０の特定の電気的特性を監視するように構成されてもよい。これらの特性は、サセプタ装置１１０の温度を決定するために制御装置１０６によって使用されてもよい。

【0075】

図３は、一例による電圧調整器１５４及び加熱回路１５０を示す。図３の電圧調整器１５４は、制御装置１０６からＶ０の入力電圧を受け取り、加熱回路１５０の両端間に電圧Ｖ１を出力するように構成されるバックレギュレータである。電圧調整器１５４は、出力電圧Ｖ１が入力電圧Ｖ０よりも低い大きさを有するように、入力電圧Ｖ０が出力電圧Ｖ１に降圧されることを可能にするように構成される。したがって、この例では、電圧調整器１５４はバックレギュレータと呼ばれることがある。

【0076】

電圧調整器１５４を動作させてＤＣ出力電圧Ｖ１を変化させることによって、回路１４０は、動作モードと温度感知モードとの間で切り替えられ得る。例えば、出力電圧Ｖ１は、動作モードにおいて、例えば３Ｖ～５Ｖ、又は例えば約４Ｖの第１の大きさを有してもよい。出力電圧Ｖ１は、温度感知モードにおいて、第１の大きさよりも小さい第２の大きさを有してもよい。例えば、温度感知モードでは、電圧Ｖ１は、１Ｖ～３Ｖ又は約２Ｖであってもよい。サセプタ装置１１０を誘導加熱するために加熱回路１５０によって供給される加熱電力は、加熱回路１５０が動作している電圧に依存する。したがって、電圧調整器の出力電圧Ｖ１を低下させることにより、動作モードと温度感知モードとの間の切替えが可能になる。

【0077】

図３に示される電圧調整器１５４は、第１のトランジスタ３５１と、第２のトランジスタ３５２と、ゲートドライバ３５３と、出力インダクタ３６１と、出力キャパシタ３６２とを備える。第１のトランジスタ３５１および第２のトランジスタ３５２は両方ともｎチャネルＦＥＴである。第１のトランジスタ３５１及び第２のトランジスタ３５２の各々は、ゲート端子Ｇ、ドレイン端子Ｄ、及びソース端子Ｓを有する。第１および第２のトランジスタ３５１，３５２のゲート端子Ｇは両方ともゲートドライバ３５３に接続される。ゲートドライバ３５３は、この例では制御装置１０６からゲート駆動信号Ｖｇを受信し、トランジスタ３５１，３５２を動作させるためのゲート電圧を供給するように構成される。制御装置１０６は、図３にてそれぞれ＋および－とラベル付けされる正端子および負端子間に電圧Ｖ０を供給する。正端子＋は、第１のトランジスタ３５１のドレイン端子Ｄに接続される。第１のトランジスタ３５１のソース端子Ｓは、第２のトランジスタ３５２のドレイン端子Ｄに接続され、これらの端子の両方は、出力インダクタ３６１の第１の側に接続される。第２のトランジスタ３５２のソース端子Ｓは接地１５１に接続される。電圧調整器１５４の出力キャパシタ３６２は、出力インダクタ３６１の第２の側と接地１５１との間に接続される。加熱回路１５０は、出力キャパシタ３６２と並列に、すなわち出力インダクタ３６１の第２の側と接地１５１との間に接続される。

【0078】

一例では、正端子＋と負端子－との間の電圧Ｖ０は、制御装置１０６から供給される固定周波数電圧信号である。固定周波数電圧信号Ｖ０のデューティサイクルは、制御装置１０６によって可変であってもよい。デューティサイクルを減少させることは、電圧調整器１５４の出力電圧Ｖ１が低減されることを可能にし得る。したがって、電圧調整器１５４は、所望のＤＣ電圧Ｖ１を加熱回路１５０に供給するように構成することができる。

【0079】

図４Ａおよび図４Ｂは、異なるデューティサイクルを有する入力電圧Ｖ０に対して電圧調整器１５４によって出力される結果として生じる出力電圧Ｖ１の理想化される表現を概略的に示す。図４Ａおよび４Ｂは、水平軸上の時間ｔに対する垂直軸上の電圧Ｖの概略プロットを示す。図４Ａには、約５０％の第１のデューティサイクルを有する入力電圧信号Ｖ０の第１の例が示されている。すなわち、電圧信号Ｖ０は、サイクルの約半分の間「オン」状態にあり、サイクルの残りの間「オフ」状態にある。この第１の例による電圧調整器１５４によって出力される電圧Ｖ１は、「オン」状態における電圧信号Ｖ０の大きさよりも小さい大きさを有する定常ＤＣ電圧である。図４Ａに示される第１の例では、電圧調整器１５４によって出力される電圧Ｖ１は、「オン」状態の入力信号Ｖ０の約半分の大きさを有し得る。図４Ｂには、入力電圧信号Ｖ０が「オン」状態において第１の例と同じ大きさを有するが、異なるデューティサイクルを有する第２の例が示されている。図４Ｂは、約３０％のデューティサイクルを有する入力電圧信号Ｖ０を示す。図４Ｂにおいて、出力電圧Ｖ１は、再び、「オン」状態における入力電圧Ｖ０の大きさよりも小さい大きさを有する定常ＤＣ出力電圧である。しかしながら、図４Ｂにおける入力信号Ｖ０のより低いデューティサイクルのために、図４ＢにおけるＶ１の大きさは、図４ＡにおけるＶ１の大きさと比較して対応して低減される。例えば、図４Ｂにおいて、Ｖ１は、「オン」状態における入力電圧Ｖ０の実質的に３０％の大きさを有し得る。

【0080】

図４Ａ及び図４Ｂに概略的に示される原理に従って動作すると、デューティサイクルを変更することにより、サセプタ装置１１０を加熱するための動作高電圧モードと、実質的な加熱を引き起こすことなくサセプタ装置１１０の温度を決定するための温度検知低電圧モードとから回路１４０を切り替えるための出力電圧Ｖ１を低下させることができる。

【0081】

図３に示される回路の変形形態（図示せず）では、出力インダクタ３６１、出力キャパシタ３６２が省略される。いくつかの例では、出力インダクタ３６１によって提供されるインダクタンスおよび出力キャパシタ３６２によって提供されるキャパシタンスは、加熱回路１５０によって提供することができ、加熱回路１５０は本明細書で説明するとおりであることが分かっている。これにより、回路１４０の部品点数を削減することができる。

【0082】

ここで図５を参照すると、第１の例による加熱回路１５０のさらなる詳細が示されている。この例では、加熱回路１５０は、サセプタ装置１１０の誘導加熱のために配置される共振ＬＣ回路である。したがって、加熱回路１５０は、以下の例では共振回路と呼ばれることがある。

【0083】

共振回路１５０は、この例では第１のトランジスタＭ１及び第２のトランジスタＭ２を含むスイッチング装置１８０を含む。第１のトランジスタＭ１および第２のトランジスタＭ２はそれぞれ、第１端子Ｇ、第２端子Ｄおよび第３端子Ｓを備える。誘導素子１５８とコンデンサ１５６とは並列に接続されている。以下にて詳細に説明するように、第１のトランジスタＭ１および第２のトランジスタＭ２の第２の端子Ｄは、誘導素子１５８およびキャパシタ１５６の並列組合せのいずれかの側に接続される。第１のトランジスタＭ１および第２のトランジスタＭ２の第３の端子Ｓは接地１５１に接続されている。第１のトランジスタＭ１及び第２のトランジスタＭ２は共に、第１のゲート端子Ｇと、第２のドレイン端子Ｄと、第３のソース端子Ｓとを有するＭＯＳＦＥＴである。トランジスタＭ１，Ｍ２は、この例ではいずれもｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。

【0084】

代替例では、上述のＭＯＳＦＥＴの代わりに他のタイプのトランジスタが使用され得ることが理解されよう。

【0085】

共振回路１５０は、インダクタンスＬ及びキャパシタンスＣを有する。共振回路１５０のインダクタンスＬは、誘導素子１５８によって提供され、誘導素子１５８による誘導加熱のために配置されるサセプタ装置１１０のインダクタンスによっても影響され得る。サセプタ装置１１０の誘導加熱は、誘導素子１５８によって生成される変動磁界によるものであり、上述のように、サセプタ装置１１０においてジュール加熱および／または磁気ヒステリシス損失を誘導する。共振回路１５０のインダクタンスＬの一部は、サセプタ装置１１０の透磁率に起因し得る。誘導素子１５８によって生成される変動磁界は、誘導素子１５８を流れる変動電流、例えば交流電流によって生成される。

【0086】

誘導素子１５８は、例えば、コイル状導電素子の形態であってもよい。例えば、誘導素子１５８は銅コイルであってもよい。誘導素子１５８は、例えば、リッツ線などのマルチストランドワイヤ、例えば、一緒に撚られたいくつかの個々に絶縁されるワイヤを含むワイヤを含み得る。マルチストランドワイヤのＡＣ抵抗は周波数の関数であり、マルチストランドワイヤは、誘導素子の電力吸収が駆動周波数で低減されるように構成することができる。別の例として、誘導素子１５８は、例えば、プリント回路基板上のコイル状トラックとすることができる。プリント回路基板上でコイル状トラックを使用することは、（高価であり得る）多重撚り線の任意の要件を不要にする断面と共に、剛性かつ自己支持型のトラックを提供するので有用であり得、それゆえ低コストかつ高い再現性で大量生産され得る。１つの誘導素子１５８が示されているが、１つ以上のサセプタ装置１１０の誘導加熱のために配置される２つ以上の誘導素子１５８が存在してもよいことが容易に理解されるであローう。

【0087】

共振回路１５０のキャパシタンスＣは、キャパシタ１５６によって提供される。コンデンサ１５６は、例えば、クラス１セラミックコンデンサ、例えばＣ０Ｇタイプのコンデンサであってもよい。全容量Ｃはまた、共振回路１５０の浮遊容量を含んでもよい。しかしながら、これは、キャパシタ１５６によって提供されるキャパシタンスと比較して無視できるようにされるか、または無視できるようにされ得る。

【0088】

共振回路１５０の抵抗は図５に示されていないが、回路の抵抗は、共振回路１５０の構成要素を接続するトラックまたはワイヤの抵抗、インダクタ１５８の抵抗、および／またはインダクタ１５８とのエネルギー伝達のために配置されるサセプタ装置１１０によって提供される共振回路１５０を通って流れる電流に対する抵抗によって提供され得ることを理解されるい。いくつかの例では、１つまたは複数の専用抵抗器（図示せず）が共振回路１５０に含まれ得る。

【0089】

共振回路１５０には、上述したように、直流電源１０４から電圧調整器１５４を介して供給される直流電源電圧Ｖ１が供給される。電圧調整器１５４は、共振回路１５０の両端にＤＣ電圧Ｖ１を出力する。共振回路１５０の第１の点１５９および第２の点１６０は電圧Ｖ１であり、ＭＯＳＦＥＴＭ１およびＭ２の両方のソース端子は接地１５１に接続される。

【0090】

したがって、共振回路１５０は、ブリッジの２つのアーム間に並列に接続される誘導素子１５８およびキャパシタ１５６を有する電気ブリッジとして接続されていると考えることができる。共振回路１５０は、以下に説明されるスイッチング効果を生成するように作用し、その結果、変化する、例えば交流の電流が誘導素子１５８を通って引き出され、したがって交流磁場を生成し、サセプタ装置１１０を加熱する。

【0091】

第１の点１５９は、誘導素子１５８とキャパシタ１５６との並列結合の第１の側に位置する第１のノードＡに接続される。第２の点１６０は、誘導素子１５８とキャパシタ１５６との並列結合の第２の側である第２のノードＢに接続される。第１のチョークインダクタ１６１は、第１の点１５９と第１のノードＡとの間に直列に接続され、第２のチョークインダクタ１６２は、第２の点１６０と第２のノードＢとの間に直列に接続される。第１および第２のチョーク１６１および１６２は、それぞれ第１の点１５９および第２の点１６０から回路に入ることからＡＣ周波数をフィルタ除去するように作用するが、ＤＣ電流がインダクタ１５８に引き込まれ、それを通ることを可能にする。チョーク１６１および１６２は、ＡおよびＢにおける電圧が、第１の点１５９または第２の点１６０において目に見える影響をほとんどまたは全く伴わずに振動することを可能にする。

【0092】

この特定の例では、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１および第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２は、ｎチャネルエンハンスメントモードＭＯＳＦＥＴである。第１のＭＯＳＦＥＴＭ１ののドレイン端子は導線等を介して第１ノードＡに接続され、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレイン端子は導線等を介して第２ノードＢに接続される。各ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１，Ｍ２のソース端子は、接地１５１に接続される。

【0093】

共振回路１５０は、第１および第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１およびＭ２のゲート端子Ｇに電圧を供給するために使用される第３の点１６５に接続される正端子を有する第２の電圧源Ｖ２、ゲート電圧源（または本明細書では制御電圧と呼ばれることもある）を備える。この例では、第３の点１６５に供給される制御電圧Ｖ２は、第１および第２の点１５９、１６０に供給される電圧Ｖ１から独立しており、これにより、制御電圧Ｖ２に影響を与えることなく電圧Ｖ１を変化させることができる。第１のプルアップ抵抗器１６３は、第３の点１６５と第１のＭＯＳＦＥＴＭ１のゲート端子Ｇとの間に接続される。第２のプルアップ抵抗器１６４は、第３の点１６５と第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のゲート端子Ｇとの間に接続される。この例における制御電圧Ｖ２は、電圧源１０４から電力を受け取る制御装置１０６から出力される。

【0094】

他の例では、異なるタイプのＦＥＴなど、異なるタイプのトランジスタが使用され得る。以下で説明するスイッチング効果は、「オン」状態から「オフ」状態にスイッチングすることができる異なるタイプのトランジスタについても同様に達成することができることが理解されよう。供給電圧Ｖ１及びＶ２の値及び極性は、使用されるトランジスタ及び回路内の他の構成要素の特性に関連して選択することができる。例えば、供給電圧は、ｎチャネルトランジスタまたはｐチャネルトランジスタが使用されるかどうかに依存して、またはトランジスタが接続される構成に依存して、またはトランジスタがオンまたはオフのいずれかになるトランジスタの端子間に印加される電位差の差に依存して選択され得る。

【0095】

共振回路１５０は、この例ではショットキーダイオードである第１のダイオードｄ１および第２のダイオードｄ２をさらに備えるが、他の例では、任意の他の適切なタイプのダイオードが使用され得る。第１のＭＯＳＦＥＴＭ１のゲート端子Ｇは、第１のダイオードｄ１を介して第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレイン端子Ｄに接続され、第１のダイオードｄ１の順方向は、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレインＤに向かっている。

【0096】

第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のゲート端子Ｇは、第２のダイオードｄ２を介して第１の第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のドレインＤに接続されており、第２のダイオードｄ２の順方向は、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１のドレインＤに向かっている。第１および第２のショットキーダイオードｄ１およびｄ２は、約０.３Ｖのダイオード閾値電圧を有することができる。他の例では、約０.７Ｖのダイオード閾値電圧を有するシリコンダイオードが使用されてもよい。実施例では、使用されるダイオードのタイプは、ゲート閾値電圧と併せて選択され、ＭＯＳＦＥＴＭ１およびＭ２の所望のスイッチングを可能にする。ダイオードおよびゲート供給電圧Ｖ２のタイプはまた、プルアップ抵抗器１６３および１６４、ならびに共振回路１５０の他の構成要素の値に関連して選択され得ることが理解されよう。

【0097】

共振回路１５０は、第１および第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１およびＭ２のスイッチングによる変動電流である、誘導素子１５８を通る電流をサポ－トする。この例では、ＭＯＳＦＥＴＭ１およびＭ２はエンハンスメントモードＭＯＳＦＥＴであるので、ＭＯＳＦＥＴのうちの１つのゲート端子Ｇに印加される電圧が、ゲートソース間電圧がそのＭＯＳＦＥＴの所定の閾値よりも高いようなものである場合、ＭＯＳＦＥＴはオン状態になる。電流は、ドレイン端子Ｄから接地１５１に接続されるソース端子Ｓに流れる。このオン状態におけるＭＯＳＦＥＴの直列抵抗は、回路の動作の目的のために無視でき、ドレイン端子Ｄは、ＭＯＳＦＥＴがオン状態にあるときに接地電位にあると考えることができる。ＭＯＳＦＥＴのゲートソース閾値は、共振回路１５０に適した任意の値とすることができ、電圧Ｖ２の大きさ及び抵抗器１６３，１６４の抵抗は、ＭＯＳＦＥＴＭ１，Ｍ２のゲートソース閾値電圧に応じて、本質的に電圧Ｖ２がゲート閾値電圧よりも大きくなるように選択されることが理解されよう。

【0098】

誘導素子１５８を流れる電流を変化させる共振回路１５０のスイッチング手順について、第１のノードＡの電圧が高く、第２のノードＢの電圧が低い状態から説明する。

【0099】

ノードＡにおける電圧が高いとき、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のドレイン端子Ｄにおける電圧も高い。なぜなら、Ｍ１のドレイン端子は、この例では、導線を介してノードＡに直接接続されているからである。同時に、ノードＢにおける電圧は低く保持され、第２のＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン端子Ｄにおける電圧は対応して低い（Ｍ２のドレイン端子は、この例では、導線を介してノードＢに直接接続されている）。

【0100】

したがって、このとき、Ｍ１のドレイン電圧の値は高く、Ｍ２のゲート電圧よりも大きい。したがって、第２のダイオードｄ２は、この時点で逆バイアスされる。このときのＭ２のゲート電圧はＭ２のソース端子電圧よりも大きく、電圧Ｖ２は、Ｍ２におけるゲートソース間電圧がＭＯＳＦＥＴＭ２のオン閾値よりも大きくなるような電圧である。したがって、この時点でＭ２はオンである。

【0101】

同時に、Ｍ２のドレイン電圧は低く、第１のダイオードｄ１は、Ｍ１のゲート端子へのゲート電圧供給Ｖ２により順方向バイアスされる。したがって、Ｍ１のゲート端子は、順方向バイアスされる第１のダイオードｄ１を介して第２のＭＯＳＦＥＴＭ２の低電圧ドレイン端子に接続され、したがって、Ｍ１のゲート電圧も低い。言い換えれば、Ｍ２はオンであるので、接地クランプとして作用し、その結果、第１のダイオードｄ１は順方向バイアスされ、Ｍ１のゲート電圧は低くなる。したがって、Ｍ１のゲートソース間電圧はオン閾値を下回り、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１はオフである。

【0102】

要約すると、この時点で、回路１５０は第１の状態にある。

【0103】

ノードＡの電圧はハイであり、
ノードＢの電圧はローであり、
第１のダイオードｄ１は順方向バイアスされ、
第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオンであり、
第２のダイオードｄ２は逆バイアスされ、
ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１はオフである。

【0104】

この点から、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオン状態にあり、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１がオフ状態にある状態で、電流は、電源Ｖ１から第１のチョーク１６１および誘導素子１５８を通って引き出される。誘導チョーク１６１が存在するため、ノードＡの電圧は自由に振動する。誘導素子１５８はコンデンサ１５６と並列であるので、ノードＡで観測される電圧は、半正弦波電圧プロファイルの電圧に従う。ノードＡにおいて観測される電圧の周波数は、回路１５０の共振周波数ｆ_０に等しい。

【0105】

ノードＡにおける電圧は、ノードＡにおけるエネルギー減衰の結果として、その最大値から０に向かって時間的に正弦的に減少する。ノードＢにおける電圧は低く保持され（ＭＯＳＦＥＴＭ２がオンであるため）、インダクタＬはＤＣ電源Ｖ１から充電される。ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２は、ノードＡにおける電圧がＭ２のゲートしきい値電圧にｄ２の順方向バイアス電圧を加えたもの以下である時点でオフに切り替えられる。ノードＡの電圧が最終的に０に達すると、ＭＯＳＦＥＴＭ２は完全にオフになる。

【0106】

同時にまたはその直後に、ノードＢの電圧が高くなる。これは、誘導素子１５８とコンデンサ１５６との間のエネルギーの共振伝達によって起こる。このエネルギーの共振伝達によってノードＢの電圧が高くなると、ノードＡおよびＢならびにＭＯＳＦＥＴＭ１およびＭ２に関して上述した状況が逆転する。すなわち、Ａにおける電圧が０に向かって低下すると、Ｍ１のドレイン電圧が低下する。Ｍ１のドレイン電圧は、第２のダイオードｄ２がもはや逆バイアスされず、順バイアスされる点まで低下する。同様に、ノードＢにおける電圧はその最大値まで上昇し、第１のダイオードｄ１は順方向バイアスから逆方向バイアスに切り換わる。これが起こると、Ｍ１のゲート電圧はもはやＭ２のドレイン電圧に結合されず、したがってＭ１のゲート電圧は、ゲート供給電圧Ｖ２の印加の下で高くなる。したがって、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１は、そのゲートソース間電圧がスイッチオンの閾値よりも高いので、オン状態に切り替えられる。Ｍ２のゲート端子は順方向バイアスされる第２のダイオードｄ２を介してＭ１の低電圧ドレイン端子に接続されているので、Ｍ２のゲート電圧は低い。したがって、Ｍ２はオフ状態に切り替えられる。

【0107】

要約すると、この時点で、回路１５０は第２の状態にある。

【0108】

ノードＡの電圧は低く、
ノードＢの電圧はハイであり、
第１のダイオードｄ１は逆バイアスされ、
第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオフであり、
第２のダイオードｄ２は順方向バイアスされ、
第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１はオンである。

【0109】

この時点で、電流は、第２のチョーク１６２を介して供給電圧Ｖ１から誘導素子１５８を通って引き出される。したがって、電流の方向は、共振回路１５０のスイッチング動作によって反転している。共振回路１５０は、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１がオフであり、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオンである上述の第１の状態と、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１がオンであり、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオフである上述の第２の状態との間で切り替わり続ける。

【0110】

動作の定常状態では、エネルギーは、静電ドメイン（すなわち、キャパシタ１５６内）と磁気ドメイン（すなわち、インダクタ１５８）との間で伝達され、逆もまた同様である。

【0111】

正味のスイッチング効果は、共振回路１５０内の電圧振動に応答し、静電分域（すなわち、コンデンサ１５６内）と磁気分域（すなわち、インダクタ１５８）との間のエネルギー伝達を有し、したがって、共振回路１５０の共振周波数で変動する時間変動電流を並列ＬＣ回路内に生成する。これは、共振回路１５０がその最適効率レベルで動作するので、誘導素子１５８とサセプタ装置１１０との間のエネルギー伝達にとって有利である。動作モードにおいて、これは、共振から外れて動作する回路と比較して、エアロゾル生成材料１１６のより効率的な加熱を可能にしうる。上述のスイッチング装置は、共振回路１５０が変化する負荷条件下で共振周波数でそれ自体を駆動することを可能にするので有利である。これが意味することは、共振回路１５０の特性が変化する場合（例えば、サセプタ１１０が存在するか否か、またはサセプタの温度が変化する場合、またはサセプタ素子１１０の物理的移動でさえも）、共振回路１５０の動的性質は、その共振点を最適な様式でエネルギーを伝達するように連続的に適合させ、したがって、共振回路１５０が常に共振で駆動されることを意味する。さらに、共振回路１５０の構成は、スイッチングを行うためにＭＯＳＦＥＴのゲートに制御電圧信号を印加するために外部コントローラなどを必要としないようなものである。

【0112】

上述の例では、ゲート端子Ｇには、ソース電圧Ｖ１用の電源とは異なる第２の電源を介してゲート電圧が供給される。しかしながら、いくつかの例では、ゲート端子には、ソース電圧Ｖ１と同じ電圧源が供給され得る。そのような例では、回路１５０内の第１の点１５９、第２の点１６０、および第３の点１６５は、たとえば、電圧調整器１５４からの同じ電力レ－ル出力に接続され得る。そのような例では、回路の構成要素の特性は、説明されるスイッチング動作が行われることを可能にするように選択されなければならないことが理解されよう。例えば、ゲート供給電圧およびダイオードしきい値電圧は、回路の振動が適切なレベルでＭＯＳＦＥＴのスイッチングをトリガするように選択されるべきである。ゲート供給電圧Ｖ２とソース電圧Ｖ１とに別個の電圧値を与えることにより、回路のスイッチング機構の動作に影響を与えることなく、ソース電圧Ｖ１をゲート供給電圧Ｖ２とは無関係に変化させることができる。

【0113】

回路１５０の共振周波数ｆ_０は、ＭＨｚ範囲内、例えば０.５ＭＨｚ～４ＭＨｚの範囲内、例えば２ＭＨｚ～３ＭＨｚの範囲内であってよい。共振回路１５０の共振周波数ｆ_０は、上述したように、回路１５０のインダクタンスＬおよびキャパシタンスＣに依存し、インダクタンスＬおよびキャパシタンスＣは、誘導素子１５８、コンデンサ１５６、さらにはサセプタ装置１１０に依存することが理解されよう。したがって、回路１５０の共振周波数ｆ_０は、実装形態ごとに異なり得る。例えば、周波数は、０.１ＭＨｚ～４ＭＨｚの範囲内、または０.５ＭＨｚ～２ＭＨｚの範囲内、または０.３ＭＨｚ～１.２ＭＨｚの範囲内であり得る。他の例では、共振周波数は、上記で説明した範囲とは異なる範囲内にあり得る。一般に、共振周波数は、サセプタ装置１１０を含む使用される構成要素の電気的および／または物理的特性などの回路の特性に依存する。

【0114】

共振回路１５０の特性は、所与のサセプタ装置１１０についての他の要因に基づいて選択され得ることも理解されよう。例えば、誘導素子１５８からサセプタ装置１１０へのエネルギーの伝達を改善するために、サセプタ装置１１０の材料特性に基づいて、表皮深さ（すなわち、少なくとも周波数の関数である、１／ｅだけ電流密度が低下するサセプタ装置１１０の表面からの深さ）を選択することが有用であり得る。表皮深さは、サセプタ装置１１０の異なる材料によって異なり、駆動周波数が増加するにつれて減少する。一方、例えば、電子機器内で熱として失われる共振回路１５０および／または駆動要素に供給される電力の割合を低減するために、比較的低い周波数でそれ自体を駆動する回路を有することが有益であり得る。この例では駆動周波数は共振周波数に等しいので、駆動周波数に関するここでの考慮は、例えばサセプタ装置１１０を設計することによって、および／または特定のキャパシタンスを有するコンデンサ１５６及び特定のインダクタンスを有する誘導素子１５８を使用することによって、適切な共振周波数を得ることに関してなされる。したがって、いくつかの例では、これらの要因の間の妥協が、適切におよび／または所望に応じて選択され得る。

【0115】

図５の共振回路１５０は、電流Ｉが最小化され、動的インピーダンスが最大化される共振周波数ｆ_０を有する。共振回路１５０は、この共振周波数でそれ自体を駆動し、したがって、インダクタ１５８によって生成される振動磁場は最大であり、誘導素子１５８によるサセプタ装置１１０への誘導エネルギー伝達は最大化される。

【0116】

電圧調整器１５４は、共振回路１５０によるサセプタ装置１１０の誘導加熱が、共振回路１５０に供給される供給電圧Ｖ１を制御することによって制御されることを可能にする。供給電圧Ｖ１を制御することは、次に、共振回路１５０内を流れる電流を制御し、したがって、共振回路１５０によってサセプタ装置１１０に伝達されるエネルギー、したがってサセプタ装置１１０が加熱される程度を制御することができる。いくつかの例では、サセプタ装置１１０の温度が監視されるにつれて、サセプタ装置１１０がより高いまたはより低い程度に加熱されるべきかどうかの決定が行われる。動作加熱モードで使用される所望の加熱電力は、それに応じて決定されてもよい。次いで、所望の加熱電力は、動作加熱モードにおいて共振回路１５０に供給されるＤＣ電圧Ｖ１の大きさを変更するために電圧調整器１５４を使用することによって供給され得る。

【0117】

上述のように、共振回路１５０のインダクタンスＬは、サセプタ装置１１０の誘導加熱のために配置される誘導素子１５８によって提供される。共振回路１５０のインダクタンスＬの少なくとも一部は、サセプタ装置１１０の透磁率によるものである。したがって、インダクタンスＬ、したがって共振回路１５０の共振周波数ｆ_０は、使用される特定のサセプタ（複数可）および誘導素子（複数可）１５８に対するその位置決めに依存することがあり、それは時々変化することがある。さらに、サセプタ装置１１０の透磁率は、サセプタ１１０の温度の変化に伴って変化してもよい。

【0118】

図６は、共振回路２５０の第２の例を示す。第２の共振回路２５０は、共振回路１５０と同じ構成要素の多くを備え、共振回路１５０、２５０の各々における同様の構成要素には同じ参照番号が与えられ、再度詳細に説明されない。

【0119】

第２回路２５０は、第２回路２５０がダイオードｄ１、ｄ２を含まない点で第１回路１５０と異なり、ダイオードｄ１、ｄ２を介して、トランジスタＭ１，Ｍ２の各々のゲート端子Ｇ１，Ｇ２は、トランジスタＭ１，Ｍ２の他方のドレイン端子Ｄ１、Ｄ２にそれぞれ接続される。第１回路１５０に含まれるダイオードｄ１、ｄ２の代わりに、第２回路２５０は、第３のＭＯＳＦＥＴＭ３および第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ４を備える。

【0120】

第２回路２５０において、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のゲートＧ１は、第３のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３を介して第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレインＤ２に接続されている。第２のＭＯＳＦＥＴＭ２のゲートＧ２は、同様に、第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ４を介して第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のドレインＤ１に接続される。制御電圧Ｖ２は、点１６５から第３のＭＯＳＦＥＴＭ３および第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ４の両方のゲート端子Ｇ３、Ｇ４に供給される。図６によって表される例などの例では、第３のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３および第４のＭＯＳＦＥＴＭ４のゲート端子Ｇ３、Ｇ４は、電気導体、たとえば電気トラックを介して互いに接続され、電圧Ｖ２が電気導体上の点に供給される。第３のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３および第４のＭＯＳＦＥＴＭ４の各々は、しきい値電圧よりも高い電圧がそのゲート端子Ｇ３、Ｇ４に印加されると、それぞれのＭＯＳＦＥＴ Ｍ３、Ｍ４が「オン」にされて、電流がそのドレイン端子からそのソース端子に流れることができるようなゲートしきい値電圧を有することが理解されよう。例では、電圧Ｖ２は、制御電圧Ｖ２を印加することが第３および第４のＭＯＳＦＥＴＭ３、Ｍ４をオン状態にするように、第３および第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３、Ｍ４のしきい値電圧よりも大きい。一例では、第３のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３の閾値電圧は、第４のＭＯＳＦＥＴＭ４の閾値電圧に等しい。いくつかの例では、第２の回路２５０は、第１および第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１，Ｍ２のゲートＧ１，Ｇ２と接地との間に接続される１つまたは複数のプルダウン抵抗器（図６には図示せず）を備え得る。

【0121】

第２の回路２５０は、自励発振回路として動作し、図５を参照して第１の例示的な回路１５０を参照して説明した方法で、変動電流を誘導素子１５８に流す。ダイオードｄ１、ｄ２ではなくＭＯＳＦＥＴＭ３、Ｍ４を使用することによる第１の例示的な回路１５０の挙動との第２回路２５０の挙動の差は、以下の説明から明らかになるであローう。

【0122】

次に、誘導素子１５８を流れる電流を変化させる第２の回路２５０のスイッチング手順について説明する。

【0123】

第３及び第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３，Ｍ４のゲートＧ３，Ｇ４に電圧Ｖ２が印加されると、第３及び第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３，Ｍ４がオンする。この時点で電圧Ｖ１を仮定すると、第１、第２、第３および第４のＭＯＳＦＥＴＭ１～Ｍ４の各々はオン状態にある。この時点で、ノードＡおよびＢの電圧は降下し始める。例えば、ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１～Ｍ４間の抵抗の差、または回路内に存在するインダクタの値の特性など、特定の不均衡が回路２５０内に存在し得る。これらの不均衡は、ノードＡまたはＢの一方における電圧が、これらのノードＡ、Ｂの他方における電圧よりも速く降下し始めるように作用する。電圧が最も速く降下するノードＡ、Ｂに対応するＭＯＳＦＥＴＭ１，Ｍ２は、オン状態のままである。ノードＡ，Ｂの他方に対応するＭＯＳＦＥＴ Ｍ１，Ｍ２の他方はオフ状態に切り換えられる。以下では、ノードＡの電圧が振動し始め、ノードＢの電圧が０のままである状況について説明する。しかし、同様に、ノードＡの電圧が０ボルトのままである間に発振を開始するのはノードＢの電圧である場合がある。

【0124】

ノードＡの電圧が上昇すると、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のドレイン端子Ｄ１は導線を介してノードＡに接続されているので、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン端子Ｄ１の電圧も上昇する。同時に、ノードＢにおける電圧は低く保持され、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレイン端子Ｄ２における電圧は対応して低い（第２のＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン端子Ｄ２は、この例では、導線を介してノードＢに直接接続されている）。

【0125】

第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のノードＡおよびドレインＤ１の電圧が上昇すると、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のゲートＧ２の電圧が上昇する。これは、ドレインＤ１が第４のＭＯＳＦＥＴＭ４を介して第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のゲートＧ２に接続され、第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ４がそのゲート端子Ｇ４に印加される電圧Ｖ２により「オン」になることによる。

【0126】

第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のドレインＤ１における電圧が上昇すると、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のゲートＧ２における電圧は、最大電圧値ＶＭａｘに達するまで上昇し続ける。第２のＭＯＳＦＥＴＭ２のゲートＧ２において到達される最大電圧値ＶＭａｘは、制御電圧Ｖ２および第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートソース電圧（Ｖ_ｇｓＭ４）に依存する。最大値ＶＭａｘは、ＶＭａｘ＝Ｖ２Ｖ_ｇｓＭ４と表すことができる。

【0127】

回路２５０の共振周波数での発振の半サイクル後、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のドレインＤ１における電圧は減少し始める。第１のＭＯＳＦＥＴＭ１のドレインＤ１における電圧は、０Vに達するまで低下する。この時点で、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１は「オフ」から「オン」に変わり、第２のＭＯＳＦＥＴＭ２は「オン」から「オフ」に変わる。

【0128】

次に、回路は、ノードＢが自由に発振する間ノードＡが０ボルトのままであることを除いて、上述と同様の方法で発振し続ける。すなわち、第２のＭＯＳＦＥＴＭ２のドレインＤ２およびノードＢにおける電圧は上昇し始めるが、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のドレインＤ１およびノードＡにおける電圧は０のままである。

【0129】

ノードＢおよび第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレインＤ２における電圧が上昇すると、ドレインＤ２が第３のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３を介して第１のＭＯＳＦＥＴＭ１のゲートＧ１に接続され、第３のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３がそのゲート端子Ｇ３に印加される電圧Ｖ２により「オン」であるため、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のゲートＧ１における電圧が上昇する。

【0130】

第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレインＤ２における電圧が上昇すると、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のゲートＧ１における電圧は、最大電圧値ＶＭａｘに達するまで上昇し続ける。ゲートＧ１において到達される最大電圧値ＶＭａｘは、制御電圧Ｖ２および第３のＭＯＳＦＥＴＭ３のゲートソース電圧（Ｖ_ｇｓＭ３）に依存する。最大値ＶＭａｘは、ＶＭａｘ＝Ｖ２Ｖ_ｇｓＭ３で表すことができる。この例では、第３および第４のＭＯＳＦＥＴＭ３、Ｍ４のゲートソース電圧は互いに等しく、すなわちＶ_ｇｓＭ３＝Ｖ_ｇｓＭ４である。

【0131】

第２の回路２５０の共振周波数での発振の半サイクル後、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のドレインＤ２における電圧は減少し始める。第２のＭＯＳＦＥＴＭ２のドレインＤ２における電圧は、０Vに達するまで低下する。この時点で、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２は「オフ」から「オン」に変わり、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１は「オン」から「オフ」に変わる。

【0132】

第１の例示的な回路１５０を参照して説明したように、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオン状態にあり、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１がオフ状態にあるとき、電流は、電源Ｖ１から第１のチョーク１６１および誘導素子１５８を通って引き出される。第１のＭＯＳＦＥＴＭ１がオン状態にあり、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオフ状態にあるとき、電流は、電源Ｖ１から第２のチョーク１６２および誘導素子１５８を通って引き出される。したがって、第２の例示的な回路２５０は、第１の例示的な回路１５０について説明したのと同じように発振し、電流の方向は、回路２５０の各スイッチング動作とともに反転する。

【0133】

いくつかの例では、第３および第４のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３、Ｍ４の使用は、より低いエネルギー損失を可能にし得るので有利であり得る。すなわち、第１の例示的な回路１５０は、プルアップ抵抗器１６３，１６４を通って接地１５１に引き出されるいくらかの電流による抵抗損失をもたらし得る。例えば、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１がオン状態にあるとき、第２のダイオードｄ２は順方向バイアスされ、したがって、小さい電流が第２のプルアップ抵抗器１６４を通して引き出され得、抵抗損失をもたらす。同様に、第２のＭＯＳＦＥＴＭ２がオン状態にあるとき、第１のプルアップ抵抗器１６３を通して引き出される電流による抵抗損失が存在し得る。例における第２の例示的な回路は、抵抗器１６３，１６４を省略することができる。第２の例示的な回路２５０は、第３および第４のＭＯＳＦＥＴＭ３、Ｍ４をプルアップ抵抗器１６３，１６４およびダイオードｄ１、ｄ２で置き換えることによって、そのような損失を低減し得る。たとえば、第２の例示的な回路２５０では、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１がオフ状態にあるとき、第３のＭＯＳＦＥＴ Ｍ３を通して引き込まれる電流は、本質的に０であり得る。同様に、第２の例示的な回路２５０では、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオフ状態にあるとき、第４のＭＯＳＦＥＴＭ４を通って引き出される電流は本質的に０であり得る。したがって、抵抗損失は、第２の回路２５０に示される構成を使用することによって低減され得る。さらに、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１および第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のゲートＧ１，Ｇ２を充電および放電するためにエネルギーが必要とされ得る。第２回路２５０は、このエネルギーがノードＡおよびＢから効果的に供給されるようにすることができる。

【0134】

２つのチョークインダクタ１６１、１６２を備える上記の例示的な回路が説明される。別の例では、例示的な誘導加熱回路は、１つのチョークインダクタのみを備えてもよい。そのような例示的な回路では、インダクタコイル１５８は「センタータップ」され得る。

【0135】

図７は、第１の例示的な回路１５０の変形である第３の例示的な回路３５０を示し、コイル１５８はセンタータップコイルであり、単一のチョークインダクタ４６１が第１および第２のチョークインダクタ１６１、１６２に取って代わる。この場合も、図５に示す回路１５０内の構成要素と同じ構成要素には、図７において同じ参照番号が与えられている。

【0136】

第３回路３５０において、電圧Ｖ１は、チョークインダクタ４６１を介してインダクタコイル１５８の中心に、第１の例示的な回路１５０における第１および第２の点１５９、１６０とは対照的に単一の点４５９で印加される。第１および第２の例示的な回路１５０、２５０のように、回路の共振振動によって回路の電流の方向が変化するときに、第１のチョーク１６１および第２のチョーク１６２を通して電流が交互に引き出されるのではなく、回路３５０の電流振動がＭＯＳＦＥＴＭ１，Ｍ２のスイッチング動作によって方向を変化させるときに、単一のチョークインダクタ４６１を通して電流が引き出され、インダクタ１５８の第１の部分１５８ａおよびインダクタ１５８の第２の部分１５８ｂを通して交互に引き出される。第３回路３５０は、他の点では第１回路１５０と同等に動作する。

【0137】

第４の例示的な回路を図８に示す。この場合も、図５に示す回路１５０内の構成要素と同じ構成要素には、図８において同じ参照番号が与えられている。第４の回路４５０は、第３の回路３５０の単一のキャパシタ１５６を備えるのではなく、第４の回路４５０に第１のキャパシタ１５６ａおよび第２のキャパシタ１５６ｂが設けられるという点で、第３の回路３５０とは異なる。第４の回路４５０は、第３の回路３５０と同様に、第１の部分１５８ａおよび第２の部分１５８ｂを備えるインダクタを有するセンタータップ構成を備える。電圧Ｖ１は、チョークインダクタ４６１を介してインダクタコイル１５８の中心に印加され（図６の構成のように）、さらに、インダクタコイル１５８の中心は、第１のキャパシタ１５６ａと第２のキャパシタ１５６ｂとの間の点に電気的に接続される。したがって、２つの隣接する回路ループが提供され、一方は第１のインダクタ部分１５８ａおよび第１のキャパシタ１５６ａを備え、他方は第２のインダクタ部分１５８ｂおよび第２のキャパシタ１５６ｂを備える。第４回路４５０は、他の点では第３回路３５０と同等に動作する。

【0138】

図７および図８を参照して説明したセンタータップ構成は、図６を参照して説明したように、ダイオードの代わりに第３および第４のＭＯＳＦＥＴを使用する構成に同様に適用することができる。回路を組み立てるのに必要な部品の数を減らすことができるので、センタータップ構成の使用は有利である。例えば、チョークインダクタの数を２つから１つに減らすことができる。

【0139】

本明細書に記載の例では、サセプタ装置１１０は消耗品内に収容され、したがって交換可能である。例えば、サセプタ装置１１０は使い捨てであってもよく、例えば、加熱するように構成されるエアロゾル生成材料１１６と一体化されてもよい。共振回路１５０は、回路が共振周波数で駆動されることを可能にし、サセプタ装置１１０が交換されるときに、異なるサセプタ装置１１０間の構造および／または材料タイプの差、および／または誘導素子１５８に対するサセプタ装置１１０の配置の差を自動的に考慮する。さらに、共振回路１５０は、特定の誘導素子１５８、または実際には使用される共振回路１５０の任意の構成要素にかかわらず、共振でそれ自体を駆動するように構成される。これは、サセプタ装置１１０に関してだけでなく、回路１５０の他の構成要素に関しても、製造における変動に対応するのに特に有用である。例えば、共振回路１５０は、異なる値のインダクタンスを有する異なる誘導素子１５８の使用、および／またはサセプタ装置１１０に対する誘導素子１５８の配置の差にかかわらず、回路が共振周波数で自身を駆動し続けることを可能にする。回路１５０はまた、デバイスの寿命にわたって構成要素が交換される場合であっても、共振でそれ自体を駆動することができる。

【0140】

いくつかの例では、エアロゾル生成デバイス１００は、複数の異なる種類の消耗品と共に使用可能であるように構成され、その消耗品の各々は、他の消耗品とは異なる種類のサセプタ装置を備える。

【0141】

異なるサセプタ装置は、例えば、異なる材料から形成されてもよく、又は異なる形状若しくは異なるサイズ、又は異なる材料若しくは形状若しくはサイズの異なる組み合わせから形成されてもよい。

【0142】

使用中、回路１５０の共振周波数は、どのタイプの消耗品がデバイス１００に結合されているか、例えばデバイス１００に挿入されているかにかかわらず、特定のサセプタ装置に依存する。しかしながら、共振回路の誘導素子１５８を通る交流周波数は、回路１５０の自励発振構成に起因して、誘導素子への異なるサセプタ／消耗品の結合によって引き起こされる共振周波数の変化に一致するように自己調整するように構成される。したがって、回路は、サセプタ装置または消耗品の特性にかかわらず、その消耗品がデバイス１００に結合されるときに回路１５０の共振周波数で所与のサセプタ装置にエネルギーを誘導的に伝達するように構成される。

【0143】

いくつかの例では、エアロゾル生成デバイス１００は、第１のサセプタ装置を有する第１の消耗品を受容するように構成され、デバイスはまた、第１のサセプタ装置とは異なる第２のサセプタ装置を有する第２の消耗品を受容するように構成される。

【0144】

例えば、デバイス１００は、特定のサイズのアルミニウムサセプタを含む第１の消耗品を受け入れるように構成されてもよく、また、アルミニウムサセプタとは異なる形状および／またはサイズであってもよい鋼サセプタを含む第２の消耗品を受け入れるように構成されてもよい。

【0145】

回路１５０内の変動電流は、第１の消耗品がデバイスに結合されるときに共振回路１５０の第１の共振周波数に維持され、第２の消耗品がデバイス１００に結合されるときに共振回路の第２の共振周波数に維持される。

【0146】

例におけるエアロゾル生成デバイス１００は、消耗品を受容するための受容部分を備える。収容部は、第１の消耗品または第２の消耗品などの複数の種類の消耗品を収容するように構成されてもよい。図１は、エアロゾル生成デバイス１００の受容部分１３０に受容されるように概略的に示される消耗品１２０を受容したエアロゾル生成デバイス１００を示す。受容部分１３０は、デバイスの本体１１２内の空洞またはチャンバであってもよい。消耗品１２０が受容部分１３０内にあるとき、消耗品１２０のサセプタ装置１１０は、誘導素子１５８による誘導結合及び加熱のために近接して配置される。

【0147】

デバイス１００は、異なる形状の複数の異なる消耗品を受け入れるように構成されてもよい。

【0148】

例では、上述のように、誘導素子１５８は導電性コイルである。そのような例では、消耗品のサセプタ装置の少なくとも一部は、コイル内に受け入れられるように構成されてもよい。これは、サセプタ装置と誘導素子との間に効率的な誘導結合を提供し、したがって、サセプタ装置の効率的な加熱を提供することができる。

【0149】

次に、共振回路１５０を備えるエアロゾル生成デバイス１００の動作の特定の特徴について、一例に従って説明する。デバイス１００がオンにされる前に、デバイス１００は「オフ」状態にあってもよく、すなわち、共振回路１５０に電流は流れない。デバイス１００は、例えばユーザがデバイス１００をオンにすることによって、「オン」状態に切り替えられる。デバイス１００のスイッチをオンにすると、回路１４０は、電圧が電圧調整器１５４を介して加熱回路１５０に供給され、誘導素子１５８を通る電流が共振周波数ｆ_０で変化するように、電圧源１０４から電流を引き出し始める。デバイス１００は、さらなる入力が制御装置１０６によって受信されるまで、例えば、ユーザがもはやボタン（図示せず）を押さなくなるまで、または吸煙検出器（図示せず）がもはや起動されなくなるまで、または最大加熱持続時間が経過するまで、オン状態のままであり得る。共振周波数ｆ０で駆動される共振回路１５０によって交流電流Ｉが共振回路１５０及び誘導素子１５８に流れ、したがってサセプタ装置１１０が動作加熱モードで誘導加熱される。

【0150】

サセプタ装置１１０が誘導加熱されると、その温度（したがって、エアロゾル生成材料１１６の温度）が上昇する。この例では、サセプタ装置１１０（及びエアロゾル生成材料１１６）は、定常温度Ｔ_ＭＡＸに達するように加熱される。温度Ｔ_ＭＡＸは、実質的な量のエアロゾルがエアロゾル生成材料１１６によって発生する温度以上である温度であってもよい。温度Ｔ_ＭＡＸは、例えば約２００℃と約３００℃との間であってもよい（ただし、当然ながら、材料１１６、サセプタ装置１１０、デバイス１００全体の構成、ならびに／または他の要件および／もしくは条件に応じて異なる温度であってもよい）。したがって、デバイス１００は「加熱」状態またはモードにあり、エアロゾル生成材料１１６は、エアロゾルが実質的に生成されているか、または相当量のエアロゾルが生成されている温度に達する。すべてではないにしてもほとんどの場合、サセプタ装置１１０の温度が変化すると、共振回路１５０の共振周波数ｆ_０も変化することを理解される。これは、サセプタ装置１１０の透磁率が温度の関数であり、上述したように、サセプタ装置１１０の透磁率が誘導素子１５８とサセプタ装置１１０との間の結合、したがって共振回路１５０の共振周波数ｆ_０に影響を及ぼすためである。

【0151】

上述のように、制御装置１０６はまた、デバイス１００を温度感知モードで動作させるように構成される。温度感知モードでは、回路１４０は、動作モードについて上述したのと同様に動作して、サセプタ装置１１０にエネルギーを誘導的に伝達する。しかしながら、サセプタ装置１１０へのエネルギーの誘導伝達がサセプタ装置１１０を実質的に加熱しないが、サセプタ装置１１０の温度が決定されることを可能にするように、動作モードよりも温度感知モードにおいて異なる、例えばより低い電圧が共振回路１５０に供給される。すなわち、温度感知モードにおけるサセプタ装置１１０へのエネルギーの誘導伝達（またはエネルギー、すなわち電力の供給速度）は、サセプタ装置１１０の温度を上昇させるのに十分ではない。

【0152】

様々な例では、制御装置１０６は、異なる制御方式に従って動作モードと温度感知モードとの間で切り替わるように構成され得る。例えば、制御装置１０６は、所定の期間にわたって固定電圧を使用して回路１４０を動作モードで動作させることができる。次いで、コントローラ１０６は、所定の間隔にわたって回路１４０を温度感知モードで動作させて、サセプタ装置１１０の温度を決定することができる。これは、温度感知モードおよび動作モードの交互の期間の所定のスケジュールと考えることができる。サセプタ装置１１０の決定される温度に依存して動作が行われてもよい。例えば、サセプタ装置１１０が目標温度以上である場合、制御装置１０６は、例えばサセプタ装置１１０が目標温度に向かって冷却することを可能にするために、次のスケジュールされる期間の間、回路１４０を動作加熱モードで動作させなくてもよい。

【0153】

一例では、制御装置１０６は、決定される温度と目標温度との間の比較の結果に応じて回路１４０の動作を制御するように構成することができる。例えば、制御装置１０６が、加熱回路１５０に供給される電圧を調整する、例えば電圧調整器１５４を使用して加熱回路１５０によって供給される電力を調整する、をできる場合、制御装置１０６は、デルタＴと呼ばれ得る、決定される温度と目標温度との間の差に基づく大きさを有する電圧を供給することができる。例えば、デルタＴが大きい場合、制御装置１０６は、動作モードにおいて対応する大きな電圧を加熱回路１５０に供給させ、それにより、サセプタ装置１１０の温度をより迅速に上昇させるために高い加熱電力を供給することができる。逆に、デルタＴが小さい場合、制御装置１０６は、加熱回路１５０に供給される電圧を低下させることができる。加熱が必要とされない一例では、制御装置１０６は、温度感知モードで印加される電圧と大きさが等しい電圧を印加させることができる。

【0154】

目標温度は、いくつかの実施例では、例えば、所定の加熱プロファイルに従って、使用セッションを通して変化してもよい。

【0155】

別の例では、制御装置１０６は、回路１４０が動作加熱モードで動作する時間の割合に対する回路１４０が温度感知モードで動作する時間の割合を調整するように構成されてもよい。例えば、サセプタ装置１１０の温度が目標温度よりも高い場合、回路１４０が動作モードで動作する時間の割合を低減することによって、サセプタ装置１１０を加熱するために供給される平均加熱電力を低減することができる。動作モード中に供給される電圧の大きさが制御され得る方法と同様に、制御装置１０６は、決定されるデルタＴに基づいて、回路１４０が動作モードで動作する時間の割合を制御するように構成され得る。

【0156】

本明細書に記載の温度感知モードは低電圧で動作することができるので、より高い電圧で動作する場合よりも長い時間にわたって温度測定を行う目的で、サセプタ装置１１０にエネルギーを誘導的に与えることができる。この１つの利点は、監視されている回路１５０の電気的特性の測定をより長い期間にわたって行うことができ、より正確な測定を可能にすることである。例えば、加熱回路１５０が温度感知モードで動作している周波数の測定は、より正確な平均値が決定されることを可能にするより長い期間にわたって行われ得る。したがって、サセプタ装置１１０を加熱することなく、サセプタ装置１１０の温度を正確に監視することができる。

【0157】

いくつかの例では、サセプタ装置１１０を加熱するために回路が動作モードで動作している間にサセプタ装置１１０の温度も監視され得るが、いくつかの実装形態では、サセプタ装置１１０の温度は動作モード中に上昇することがあり、したがって温度の測定は、たとえば、温度感知モードで行われるときよりも正確でないことがある。温度感知モードでサセプタ装置１１０の温度を決定するために使用されるのと同じ原理が、温度を決定するために動作モードで典型的に使用されるより高い電圧で適用されてもよい。そのような例では、コントローラは、感知モード中および／または動作加熱モード中に決定される温度に応じて、後続の期間にわたって動作モードに入ること、または動作加熱モード中に特定の電圧を印加することなど、取るべきアクションを決定することができる。一例では、動作モードでの動作から決定される温度測定値は、サセプタ装置１１０の温度を監視するために使用されてもよく、サセプタ装置１１０をどのように加熱するかに関してコントローラによって行われるべき動作は、温度感知モード中に行われた測定値に基づいて行われてもよい。

【0158】

本開示は、ＬＣ並列回路構成がサセプタ装置１１０を加熱するために電力供給される構成を主に説明する。上述のように、共振時のＬＣ並列回路では、インピーダンスは最大であり、電流は最小である。最小である電流は、一般に、並列ＬＣル－プの外側、例えばチョーク１６１の左側またはチョーク１６２の右側で観測される電流を指すことに留意されるい。逆に、直列ＬＣ回路では、電流は最大であり、一般的に言えば、回路内の特定の電気部品への損傷を防止するために電流を安全な値に制限するために抵抗器を挿入することができる。これは、エネルギーが抵抗器を介して失われるので、回路の効率を低下させる可能性がある。共振で動作する並列回路は、そのような制限を有さなくてもよい。

【0159】

いくつかの例では、サセプタ装置１１０はアルミニウムを含むか、またはアルミニウムからなる。アルミニウムは非鉄材料の一例であり、したがって１に近い比透磁率を有する。これが意味することは、アルミニウムが印加される磁界に応答して一般に低い磁化度を有することである。したがって、特にエアロゾル供給システムで使用されるような低電圧でアルミニウムを誘導加熱することは一般に困難であると考えられてきた。共振周波数で回路を駆動することは、誘導素子１５８とサセプタ装置１１０との間の最適な結合を提供するので有利であることも一般的に分かっている。アルミニウムについては、共振周波数からのわずかな偏差が、サセプタ装置１１０と誘導素子１５８との間の誘導結合の顕著な低減を引き起こし、したがって、加熱効率の顕著な低減（場合によっては、加熱がもはや観察されない程度まで）を引き起こすことが観察される。上述したように、サセプタ装置１１０の温度が変化すると、回路１５０の共振周波数も変化する。したがって、サセプタ装置１１０がアルミニウムなどの非鉄サセプタを含むかまたはそれからなる場合、本開示の共振回路１５０は、回路が常に（任意の外部制御機構から独立して）共振周波数で駆動されるという点で有利である。これは、最大の誘導結合、したがって最大の加熱効率が常に達成され、アルミニウムを効率的に加熱することができることを意味する。アルミニウムサセプタを含む消耗品が、閉電気回路を形成し、かつ／または５０ミクローン未満の厚さを有するアルミニウムラップを含む場合に、消耗品を効率的に加熱できることが見出される。

【0160】

サセプタ装置１１０が消耗品の一部を形成する例では、消耗品は、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＰＣＴ／ＥＰ２０１６／０７０１７８に記載されている形態をとることができる。

【0161】

上述したように、デバイス１００には、使用時にサセプタ装置１１０の温度を決定する温度決定器が設けられている。上述したように、温度決定器は、制御装置１０６、例えば、デバイス１００の全体的な動作を制御するプロセッサであってもよい。温度決定器１０６は、加熱回路１５０の１つ以上の特性、例えば、加熱回路１５０が駆動されている周波数、加熱回路１５０によって引き出されているＤＣ電流、及び加熱回路１５０に供給されているＤＣ電圧のうちの１つ以上に基づいて、サセプタ装置１１０の温度を決定する。

【0162】

本明細書に記載される例では、温度決定器１０６は、サセプタ装置１１０の温度を決定するために温度感知モードで動作する。一例では、サセプタ装置１１０の温度は、温度感知モードで動作しているときのサセプタ装置１１０の温度と加熱回路１５０の電気的特性との間の決定される相関関係に基づいて決定することができる。

【0163】

一例では、温度決定が行われる電気的特性は、回路１５０に供給されるＤＣ電圧、例えば電圧調整器１５４からの出力電圧Ｖ１と、加熱回路１５０によって引き出されるＤＣ電流とを含む。加熱回路１５０によって引き出される電流は、例えば、電流感知抵抗器を使用することによって測定され、サセプタ装置１１０の温度がそこから決定されるように制御装置１０６に提供されてもよい。

【0164】

別の例では、サセプタ装置１１０の温度は、サセプタ１１０の温度と、回路１５０に供給されるＤＣ電圧、例えば電圧調整器１５４からの出力電圧Ｖ１と、回路１５０が動作している周波数との間の決定される相関関係に基づいて決定されてもよい。回路１５０が動作している周波数は、例えば、スイッチング装置１８０が状態を変化させる周波数を測定することによって決定することができる。例えば、ＭＯＳＦＥＴＭ１、Ｍ２のいずれかまたは両方がオン状態とオフ状態との間で変化する周波数は、監視され得、回路１５０における発振の周波数を示すために使用され得る。

【0165】

さらに別の例では、サセプタ装置１１０の温度は、サセプタ１１０の温度と、回路１５０に供給されるＤＣ電圧、例えば電圧調整器１５４からの出力電圧Ｖ１と、回路１５０のインピーダンスとの間の決定される相関関係に基づいて決定されてもよい。

【0166】

一例では、温度決定器１０６は、共振加熱回路１５０が駆動されている周波数、加熱回路１５０によって引き出されているＤＣ電流、及び加熱回路１５０に供給されているＤＣ電圧に基づいて、サセプタ装置１１０の温度を決定する。ここで、この例によるサセプタ装置１１０の温度を決定する方法をより詳細に説明する。

【0167】

加熱回路１５０の上述の電気的特性のいずれかとサセプタ装置１１０の温度との間の相関関係は、較正プロセスを実行することによって決定することができる。例えば、そのような特性の値は、加熱回路１５０によって加熱されている間に、サセプタ装置１１０の温度が温度センサによって測定される間に測定されてもよい。

【0168】

理論に束縛されることを望むものではないが、以下の説明は、本明細書に記載されるいくつかの例におけるサセプタ装置１１０の温度を決定することを可能にする共振回路１５０の電気的特性と物理的特性との間の関係の導出を説明する。

【0169】

使用中、誘導素子１５８とコンデンサ１５６との並列結合の共振時のインピーダンスは、動的インピーダンスＲ_ｄｙｎである。

【0170】

上述したように、スイッチング装置Ｍ１及びＭ２の動作により、ＤＣ電圧源、例えば電圧調整器１５４から引き出されるＤＣ電流が、誘導素子１５８及びコンデンサ１５６を流れる交流電流に変換される。誘導交流電圧はまた、誘導素子１５８とコンデンサ１５６との間に生成される。

【0171】

共振回路１５０の振動性質の結果として、発振回路を見たインピーダンスは、所与の電源電圧Ｖ_Ｓに対してＲ_ｄｙｎであり、これは、上述の特定の例示的な回路における電圧調整器１５４によって回路１５０にわたって出力される電圧Ｖ１である。電流Ｉ_ＳはＲ_ｄｙｎに応答して引き出される。したがって、共振回路１５０の負荷Ｒ_ｄｙｎのインピーダンスは、有効な電圧および電流引き込みのインピーダンスと等しくすることができる。これは、以下の式（１）のように、ＤＣ電圧Ｖ_Ｓ及びＤＣ電流Ｉ_Ｓの決定、例えば測定値を介して負荷のインピーダンスを決定することを可能にする。

【数1】

【0172】

共振周波数ｆ_０において、動的インピーダンスＲ_ｄｙｎは以下のようになる。

【0173】

【数2】

【0174】

ここで、パラメータｒは、誘導素子１５８の実効集合抵抗及びサセプタ装置１１０（存在する場合）の影響を表すと考えることができ、上述のように、Ｌは誘導素子１５８のインダクタンスであり、Ｃはコンデンサ１５６のキャパシタンスである。パラメータｒは、本明細書では実効集合抵抗として説明される。以下の説明から理解されるように、パラメータｒは抵抗の単位（オーム）を有するが、特定の状況では、回路１５０の物理的／実際の抵抗を表すとは考えられない場合がある。

【0175】

上述したように、誘導素子１５８のインダクタンスは、ここでは誘導素子１５８とサセプタ装置１１０との相互作用を考慮する。したがって、インダクタンスＬは、サセプタ装置１１０の特性および誘導素子１５８に対するサセプタ装置１１０の位置に依存する。誘導素子１５８の、したがって共振回路１５０のインダクタンスＬは、他の要因の中でも特に、サセプタ装置１１０の透磁率μに依存する。透磁率μは、それ自体の中で磁場の形成を支持する材料の能力の尺度であり、印加磁場に応答して材料が得る磁化の程度を表す。サセプタ装置１１０を構成する材料の透磁率μは、温度と共に変化し得る。

【0176】

式（１）および（２）から、以下の式（３）が得られる。

【0177】

【数3】

【0178】

インダクタンスＬおよびキャパシタンスＣに対する共振周波数ｆ_０の関係は、以下の式（４ａおよび４ｂ）によって与えられる少なくとも２つの方法でモデル化することができる。

【0179】

【数4】

【数5】

【0180】

式（４ａ）は、インダクタＬおよびキャパシタＣを備える並列ＬＣ回路を使用してモデル化される共振周波数を表し、式（４ｂ）は、インダクタＬに直列接続される追加の抵抗器ｒを有する並列ＬＣ回路を使用してモデル化される共振周波数を表す。式（４ｂ）では、ｒが０に近づくにつれて、式（４ｂ）は式（４ａ）に近づくことを理解されるい。

【0181】

以下では、ｒが小さいと仮定し、したがって式（４ａ）を利用することができる。以下で説明するように、この近似は、Ｌの表現内で回路１５０内（たとえば、インダクタンスおよび温度）の変化を組み合わせるので、うまく機能する。式（３）および式（４ａ）から、以下の式が得られる。

【0182】

【数6】

【0183】

式（５）は、測定可能な量または既知の量に関するパラメータｒの式を提供することが理解されるであろう。ここで、パラメータｒは、共振回路１５０における誘導結合によって影響を受けることを理解される。装填されるとき、すなわちサセプタ装置が存在するとき、パラメータｒの値が小さいと考えることができるのは事実ではない。この場合、パラメータｒはもはや群抵抗の正確な表現ではなく、ｒは回路１５０における有効な誘導結合によって影響されるパラメータである。パラメータｒは、サセプタ装置１１０の特性及びサセプタ装置の温度Ｔに依存する動的パラメータであると言われる。ＤＣ電源Ｖ_Ｓの値は既知である（例えば、電圧調整器１５４によって出力される電圧Ｖ１）、もしくは、引き出されるＤＣ電流Ｉ_Ｓの値は、例えば、電流感知抵抗器を横断する電圧を測定するなど、任意の好適な手段によって測定されてもよい。

【0184】

周波数ｆ_０は、パラメータｒが得られることを可能にするように測定および／または決定され得る。

【0185】

一例では、周波数ｆ_０は、周波数－電圧（Ｆ／Ｖ）変換器２１０の使用を介して測定され得る。Ｆ／Ｖ変換器２１０は、例えば、第１のＭＯＳＦＥＴＭ１または第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２のうちの１つのゲート端子に結合され得る。他のタイプのトランジスタが回路のスイッチング機構において使用される例では、Ｆ／Ｖ変換器２１０は、トランジスタのうちの１つのスイッチング周波数に等しい周波数を有する周期的電圧信号を提供するゲート端子または他の端子に結合され得る。したがって、Ｆ／Ｖ変換器２１０は、共振回路１５０の共振周波数ｆ_０を表すＭＯＳＦＥＴＭ１、Ｍ２のうちの１つのゲート端子から信号を受信することができる。Ｆ／Ｖ変換器２１０によって受信される信号は、共振回路２１０の共振周波数を表す周期を有するほぼ方形波表現であり得る。そして、Ｆ／Ｖ変換器２１０は、この期間を用いて、共振周波数ｆ_０を出力電圧として表してもよい。

【0186】

したがって、Ｃはコンデンサ１５６の静電容量の値から既知であり、Ｖ_Ｓ、Ｉ_Ｓおよびｆ_０は、例えば上述のように測定することができるので、パラメータｒは、これらの測定値および既知の値から決定することができる。

【0187】

誘導素子１５８のパラメータｒは、温度の関数として、さらにインダクタンスＬの関数として変化する。これは、共振回路１５０が「無負荷」状態にあるとき、すなわち誘導素子１５８がサセプタ装置１１０に誘導結合されていないときにパラメータｒが第１の値を有し、回路が「負荷」状態に移行するとき、すなわち誘導素子１５８とサセプタ装置１１０とが互いに誘導結合されるときにｒの値が変化することを意味する。

【0188】

サセプタ装置１１０の温度を決定するために本明細書に記載の方法を温度感知モードで使用する際に、回路が「負荷」状態にあるか「無負荷」状態にあるかを考慮に入れることができる。例えば、特定の構成における誘導素子１５８のパラメータｒの値は既知であってもよく、測定値と比較して、回路が「負荷」または「無負荷」であるかを判定してもよい。いくつかの例では、共振回路１５０が無負荷であるか負荷であるかは、制御装置１０６がサセプタ装置１１０のデバイス１００への挿入を検出すること、例えばサセプタ装置１１０を含む消耗品のデバイス１００への挿入を検出することによって決定されてもよい。サセプタ装置１１０の挿入は、例えば光学センサまたは容量センサなどの任意の適切な手段を介して検出することができる。他の例では、パラメータｒのアンロードされる値は既知であり、制御装置１０６に記憶され得る。いくつかの例では、サセプタ装置１１０は、デバイス１００の一部を含むことができ、したがって、共振回路１５０は、負荷状態にあると継続的に見なされ得る。

【0189】

共振回路１５０が負荷状態にあり、サセプタ装置１１０が誘導素子１５８に誘導結合されていると判定されるか又は仮定されると、パラメータｒの変化は、サセプタ装置１１０の温度の変化を示すと仮定することができる。例えば、ｒの変化は、誘導素子１５８によるサセプタ装置１１０の誘導加熱を示すと考えることができる。

【0190】

デバイス１００（または事実上共振回路１５０）は、温度決定器１０６がパラメータｒの測定に基づいてサセプタ装置１１０の温度を決定することを可能にするように較正されてもよい。

【0191】

較正は、パラメータｒの複数の所与の値において、熱電対などの適切な温度センサを用いてサセプタ装置１１０の温度Ｔを測定し、Ｔに対するｒのプロットを取ることによって、共振回路１５０自体に対して（または較正目的で使用される同一の試験回路に対して）実行され得る。

【0192】

図９は、ｘ軸上の共振回路１５０の動作の時間ｔに対するｙ軸上に示されるＶ_Ｓ、Ｉ_Ｓ、r、及びＴの測定値の例を示す。約４Ｖの本質的に一定のＤＣ供給電圧Ｖ_Ｓにおいて、約３０秒の時間ｔにわたって、ＤＣ電流Ｉ_Ｓは約２.５Ａから約３Ａに増加し、パラメータｒは約１.７～１.８Ωから約２.５Ωに増加することが分かる。同時に、温度Ｔは約２０～２５℃から約２５０～２６０℃に上昇する。図９は、約４Ｖの供給電圧での加熱回路１５０の動作を示し、これは、より低い電圧の温度感知モードよりも動作加熱モードに対してより典型的であり得るが、図９を参照して説明される温度決定の原理は、温度感知モードにおいて使用されるより低い供給電圧において同じである。

【0193】

図１０は、図９に示され、上述されるｒおよびＴの値に基づく較正グラフを示す。図１０では、サセプタ装置１１０の温度Ｔがｙ軸に示され、パラメータｒがｘ軸に示されている。図１０の例では、関数がｒに対するＴのプロットに適合されており、この例では、関数は３次多項式関数である。この関数は、温度Ｔの変化に対応するｒの値に適合される。上述のように、パラメータｒの値は、無負荷状態（サセプタ装置１１０が存在しないとき）と負荷状態（サセプタ装置１１０が存在するとき）との間で変化してもよいが、これは図１０には示されていない。したがって、そのような較正のためにプロットされるように選択されるｒの範囲は、回路の変化、例えば、「負荷」および「無負荷」状態への／からの変化によるｒの任意の変化を排除するように選択されてもよい。他の例では、他の関数をプロットに当てはめてもよく、またはｒおよびＴの値の配列をルックアップフォーマットで、例えばルックアップテーブルに記憶してもよい。上述したように、負荷状態ではｒが小さいとは考えられないが、式４ａの近似は依然として温度の正確な追跡を可能にすることが分かっている。理論に束縛されることを望むものではないが、回路の様々な電気的及び磁気的パラメータの変化は、式４ａのＬの値に「包まれる」と考えられる。

【0194】

使用中、温度決定器１０６は、ＤＣ電圧Ｖ_Ｓ、ＤＣ電流Ｉ_Ｓ、および周波数ｆ_０の値を受信し、上記の式５に従ってパラメータｒの値を決定することができる。温度決定器は、例えば、図１０に示されるような関数を使用して温度を計算することによって、又は上述のように較正によって得られたパラメータｒ及び温度Ｔの値のテーブル内でルックアップを実行することによって、パラメータｒの計算される値を使用してサセプタ装置１１０の温度の値を決定することができる。

【0195】

いくつかの例では、これは、制御装置１０６がサセプタ１１０の決定される温度に基づいて動作を行うことを可能にし得る。例えば、上述したように、サセプタ装置１１０の温度が目標値よりも低いと判定される場合、回路１４０を動作モードで動作させてサセプタ装置１１０を加熱することができる。例えば、決定される温度が目標値を上回る場合、制御装置１０６は、決定される温度が目標温度以下に低下するまで、回路１４０に温度感知モードでの動作を継続させてもよい（動作加熱モードに切り替わらない）。

【0196】

いくつかの例では、パラメータｒから温度Ｔを決定する方法は、Ｔとｒとの間の関係を仮定することと、ｒの変化を決定することと、ｒの変化から温度Ｔの変化を決定することとを含み得る。

【0197】

図１０は、特定のサセプタ装置１１０の幾何学的形状、材料の種類、および／または誘導素子１５８に対する相対的な位置を表す単一の較正曲線を表す。いくつかの実装形態では、特に、広く類似したサセプタ装置１１０がデバイス１００において使用されるべきである実装形態では、単一の較正曲線が、たとえば製造公差を考慮するのに十分であり得る。換言すれば、（ｒの決定される値からの）温度測定における誤差は、単一のサセプタ装置１１０の様々な製造公差を考慮するために許容可能であり得る。したがって、制御装置１０６は、ｒの値を決定し、続いて温度Ｔの値を決定する動作を実行するように構成される（例えば、上記のような多項式曲線またはルックアップテーブルを使用して）。

【0198】

他の例では、特にサセプタが異なる形状を有するおよび／または異なる材料で形成される例では、異なる較正曲線（例えば、異なる三次多項式）が、異なるサセプタ装置１１０毎に必要とされ得る。図１１は、３つの較正曲線のセットの基本的表現を示し、その各々は、それに適合される関連する多項式関数（図示せず）を有する。図１０と同様に、サセプタ装置１１０の温度Ｔはｙ軸上に示され、実効集団抵抗ｒはｘ軸上に示される。純粋に例として、そして説明の目的のみのために、曲線Ａはステンレス鋼サセプタを表し得、曲線Ｂは鉄サセプタを表し得、そして曲線Ｃはアルミニウムサセプタを表し得る。

【0199】

異なるサセプタ装置１１０を受け入れて加熱することができるエアロゾル生成デバイス１００において、制御回路１０６は、（例えば、図１１の曲線Ａ、Ｂ、またはＣから選択するための）較正曲線のうちのどれが、挿入されるサセプタ装置１１０に使用する正しい曲線であるかを決定するようにさらに構成されてもよい。一例では、エアロゾル生成デバイス１００は、デバイス１００に関連する温度を測定するように構成される温度センサ（図示せず）を備えていてもよい。一実装形態では、温度センサは、デバイス１００を取り囲む環境の温度（すなわち、周囲温度）を検出するように構成され得る。この温度は、サセプタ装置が挿入前に直接の環境以外の任意の他の手段によって温められないと仮定して、装置１１０内への挿入直前のサセプタ装置１１０の温度を表し得る。他の例では、温度センサは、消耗品１２０を受け入れるように構成されるチャンバの温度を測定するように構成することができる。

【0200】

図１１によって広く示されるように、ｒの値は、式（５）に基づいて決定することができる（ｒ_ｄｅｔ）。ｒ_ｄｅｔは、サセプタ装置１１０がデバイス１００内に配置されるとすぐに（誘導素子１５８が現在アクティブである場合）、または誘導素子１５８がアクティブ化されるとすぐに（すなわち、電流が回路１５０に流れ始めるとすぐに）測定される。すなわち、ｒ_ｄｅｔは、誘導素子１５８からのエネルギー伝達によって引き起こされる追加の加熱がない状態で決定されることが好ましい。図１１から分かるように、所与のｒ_ｄｅｔについて、複数の可能な温度（Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３）があり、それぞれは、較正曲線のうちの１つの上の点に対応する。デバイス１００に現在挿入されているサセプタ装置１１０に使用するのに最も適切な較正曲線を区別するために、制御装置１０６は、最初にｒの値を決定するように構成される（上述のように）。制御装置１０６は、温度センサから温度測定値（または温度測定値の表示）を取得／受信し、温度測定値を、較正曲線の各々（または較正曲線のサブセット）について決定されるｒ値に対応する温度値と比較するように構成される。例として、図１１を参照すると、温度センサがＴ１に等しい温度Ｔを感知する場合、制御装置は、感知される温度Ｔを、各較正曲線Ａ、Ｂ、およびＣについて決定されるｒ値に対応する３つの温度値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と比較する。比較の結果に応じて、制御装置は、測定／感知される温度値に最も近い温度値を有する較正曲線をそのサセプタ装置１１０の較正曲線として設定する。上記の例では、較正曲線Ａは、挿入されるサセプタ１１０の較正曲線として制御装置１０６によって設定される。その後、ｒの値が制御装置１０６によって決定されるたびに、サセプタ装置１１０の温度が、選択される較正曲線（曲線Ａ）に基づいて計算される。較正曲線が選択／設定されることを上記で説明したが、これは、曲線を表す多項式が選択されるか、又は例えばルックアップテーブル内の曲線に対応する較正値のセットが選択されるかのいずれかを意味し得ることを理解される。

【0201】

これに関して、上述の比較ステップは、任意の適切な比較アルゴリズムに従って実施することができる。例えば、感知される温度ＴがＴ１とＴ２との間にあると仮定する。制御装置１０６は、使用されるアルゴリズムに応じて曲線Ａまたは曲線Ｂのいずれかを選択することができる。アルゴリズムは、最小の差を有する曲線を選択することができる（すなわち、Ｔ２－ｔまたはｔ－Ｔ１のいずれかが最小である）。最大値（この場合はＴ２）を選択するような他のアルゴリズムを実施してもよい。本開示の原理は、この点において特定のアルゴリズムに限定されない。

【0202】

加えて、制御装置１０６は、特定の条件において較正曲線を決定するためのプロセスを繰り返すように構成されてもよい。例えば、デバイスが電源投入されるたびに、制御装置１０６は、適切な時間（例えば、誘導素子１５８に最初に電流が供給されるとき）に適切な曲線を識別するプロセスを繰り返すように構成されてもよい。これに関して、デバイス１００は、バッテリからの電力が制御装置１０６に供給される（しかし共振回路１５０には供給されない）初期電源オン状態などのいくつかの動作モードを有することができる。この状態は、例えば、ユーザがデバイス１００の表面上のボタンを押すことによって遷移することができる。デバイス１００はまた、電力が共振回路１５０に追加的に供給されるエアロゾル生成モードを有してもよい。これは、（上述したように）ボタン又は吸煙センサのいずれかを介して起動され得る。したがって、制御装置１０６は、エアロゾル生成モードが最初に選択されるときに適切な較正曲線を選択するためのプロセスを繰り返すように構成されてもよい。あるいは、制御装置１０６は、サセプタ装置がデバイス１００から取り外される（またはデバイス１００に挿入される）ときを決定するように構成されてもよく、次の適切な機会に較正曲線を決定するためのプロセスを繰り返すように構成される。

【0203】

制御装置が式４ａおよび式５を利用することを上記で説明したが、同一または同様の効果を達成する他の式が本開示の原理に従って使用され得ることを理解されるい。一例では、Ｒ_ｄｙｎは、回路１５０内の電流および電圧のＡＣ値に基づいて計算することができる。例えば、ノードＡにおける電圧を測定することができ、これはＶ_Ｓ－とは異なることが分かっている。この電圧をＶ_ＡＣと呼ぶ。Ｖ_ＡＣは、任意の適切な手段によって実際に測定することができるが、並列ＬＣループ内のＡＣ電圧である。これを使用して、ＡＣおよびＤＣ電力を等しくすることによってＡＣ電流，Ｉ_ＡＣを決定することができる。すなわち、Ｖ_ＡＣＩ_ＡＣ=Ｖ_ＳＩ_Ｓである。パラメータＶ_ＳおよびＩ_Ｓは、式５またはパラメータｒについての任意の他の適切な式において、それらのＡＣ等価物で置換され得る。この場合、較正曲線の異なるセットが実現され得ることを理解される。

【0204】

上記の説明は、共振周波数で自己駆動するように構成される回路１５０の文脈で温度測定概念の動作を説明したが、上記の概念は、共振周波数で駆動されるように構成されていない誘導加熱回路にも適用可能である。例えば、サセプタの温度を決定する上述の方法は、回路の共振周波数でなくてもよい所定の周波数で駆動される誘導加熱回路と共に用いられてもよい。１つのそのような例では、誘導加熱回路は、複数のＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング機構を備えるＨブリッジを介して駆動され得る。Ｈブリッジは、マイクロコントローラによって設定されるＨブリッジのスイッチング周波数でインダクタコイルに交流電流を供給するためにＤＣ電圧を使用するように、マイクロコントローラなどを介して制御することができる。そのような例では、式（１）～（５）に記載される上記の関係は、共振周波数を含む周波数範囲内の周波数に対する温度Ｔの有効な、例えば使用可能な推定値を保持し、提供すると仮定される。一例では、上述の方法は、共振周波数におけるパラメータｒと温度Ｔとの間の較正を得るために使用することができ、回路が共振で駆動されないときにｒとＴとを関連付けるために同じ較正が使用される。しかしながら、式５の導出は、回路１５０が共振周波数ｆ_０で動作することを仮定することを理解される。したがって、決定される温度に関連する誤差は、共振周波数ｆ_０と所定の駆動周波数との間の差が増大するにつれて増大する可能性がある。換言すれば、回路が共振周波数またはそれに近い周波数で駆動されるとき、より高い精度で温度測定値を決定することができる。例えば、ｒおよびＴを関連付けて決定する上記の方法は、範囲ｆ_０－Δｆからｆ_０＋Δｆ内の周波数に対して使用されてもよく、Δｆは、例えば、サセプタＴの温度を直接測定し、上記の導出される関係を試験することによって実験的に決定することができるものでよい。例えば、Δｆのより大きい値は、サセプタの温度Ｔの決定においてより低い精度を提供し得るが、依然として使用可能であり得る。

【0205】

いくつかの例では、本方法は、Ｖ_ＳおよびＩ_Ｓを定数値に割り当て、これらの値がパラメータｒを計算する際に変化しないと仮定することを含み得る。この場合、サセプタの温度を推定するために電圧Ｖ_Ｓ及び電流Ｉ_Ｓを測定する必要はない。例えば、電圧および電流は、電源および回路の特性、例えば、電圧調整器１５０の構成および電圧調整器に入力される電圧信号から近似的に知ることができ、使用される温度の範囲にわたって一定であると仮定することができる。そのような例では、温度Ｔは、次いで、回路が動作している周波数のみを測定し、電圧および電流について仮定されるまたは以前に測定される値を使用することによって推定され得る。したがって、本発明は、回路の動作周波数を測定することによってサセプタの温度を決定する方法を提供することができる。したがって、いくつかの実装形態では、本発明は、回路の動作周波数を測定することのみによってサセプタの温度を決定する方法を提供することができる。

【0206】

別の例では、エアロゾル生成デバイス１００用の回路は、サセプタ装置を加熱するための加熱回路と、サセプタ装置を実質的に加熱することなくサセプタ装置にエネルギーを誘導的に与えるための温度感知回路と、温度感知回路の１つ以上の電気的特性に基づいてサセプタ装置の温度を決定するための温度決定器とを備える。

【0207】

図１２は、そのような例を示し、電圧源１０４は、制御装置１０６および加熱回路１５０、さらに温度感知回路１０５０を備える回路１４００に給電する。回路１４００内の加熱回路１５０は、先の図を参照して上述した特徴のいずれかを有することができ、サセプタ装置１１０を誘導加熱するために上述した方法で動作する。加熱回路１５０の説明はここでは繰り返さない。

【0208】

この例では、制御装置１０６は、エアロゾルを生成するためにサセプタ装置１１０を加熱するように加熱回路１５０が動作される動作モードと、温度感知回路１０５０は、サセプタ装置１１０を著しく加熱することなく、サセプタ装置１１０の温度を決定するように動作可能である温度感知モードとのそれぞれにおいて、回路１４００を選択的に動作させるように動作可能である。

【0209】

温度感知回路１０５０への入力電圧は、この例では、電圧調整器１０５４によって供給される。電圧調整器１０５４は、先の例の電圧調整器１５４を参照して上述した特徴のいずれかを有することができる。この例における電圧調整器１０５４は、固定される低電圧を温度感知回路に供給するように動作して、温度感知回路がサセプタ装置１１０を著しく加熱することなくサセプタ装置１１０にエネルギーを誘導的に与えることを可能にする。

【0210】

温度検知回路１０５０は、誘導素子１０５８及びスイッチング装置１０８０を有する。先の例を参照して上述したように、スイッチング装置１０８０は、変化する電流が誘導素子１０５８を通過するように動作し、これによりエネルギーがサセプタ装置１１０に誘導的に付与される。温度感知回路１０５０、ならびにその構成要素である誘導素子１０５８およびスイッチング装置１０８０は、加熱回路１５０およびその対応する構成要素について上述した特徴のいずれかを有することができる。

【0211】

図１２の例において、加熱回路１５０は、サセプタ装置１１０を加熱することが望まれるときにのみ動作可能であってもよい。この構成では、加熱回路１５０が温度感知モードで動作する必要がないので、電圧調整器１５４を省略することができる。加熱回路１５０への供給から電圧調整器１５４を省くことは、サセプタ装置１１０を加熱することが望まれる場合に、より低い損失及びより高い効率を提供することができる。例えば、加熱回路１５０は、生バッテリ電圧を供給されてもよい。代替的に、先の例を参照して説明される電圧調整器１５４は、回路１５０の加熱電力が制御されることを可能にするために、加熱回路１５０への供給に含まれ得る。これはまた、調整される（場合によっては一定の）電圧が誘導素子１５８に供給されるように、枯渇する電圧供給（例えば、バッテリ）出力を考慮してもよい。あるいは、変動電圧調整器（すなわち、２つ以上の異なる電圧を出力するように制御することができる電圧調整器）を、電圧調整器１５４および１０５４の代わりに電圧源と制御装置１０６との間に配置する（または制御装置と一体化する）ことができ、動作モードに応じて所望の調整電圧を誘導素子１５８または１０５８に供給するように選択的に制御することができる。

【0212】

温度感知モードにおいて、温度感知回路１０５０は、動作加熱モードにおける加熱回路１５０よりも少ないエネルギーをサセプタ装置１１０に与えるように構成される。したがって、例えば、温度感知回路と加熱回路の電気的特性が類似している場合、温度感知回路１０５０には、加熱回路１５０よりも低い電圧を供給することができる。一般に、温度感知回路１０５０は、加熱回路とは異なる特性を有することができ、例えば、温度感知回路１０５０の誘導素子１０５８は、加熱回路１５０の誘導素子１５８とは異なるインダクタンスを有することができる。したがって、温度感知回路１０５０は、温度感知モードにおいて、サセプタ装置１１０を著しく加熱することなくサセプタ装置の温度を決定することを可能にするためにサセプタ装置１１０にエネルギーを与える効果を達成するための任意の適切な電圧を供給されてもよい。

【0213】

温度感知モードでは、サセプタ装置１１０の温度は、温度検知回路１０５０の１つ以上の電気的特性から決定されてもよい。これは、加熱回路１５０が温度感知モードで動作する先の例を参照して上述した方法のいずれかで行うことができる。

【0214】

図１２に示されるもの等の実施例では、別個の加熱回路が使用され、加熱回路１５０内の動作周波数、電圧、および／または電流等のパラメータを監視する必要がなくてもよい。これは、デバイス１００で使用される回路を単純化することができる。さらに、上述したように、加熱回路１５０に供給される電圧を調整する必要がなく、損失を低減することができる。

【0215】

制御装置１０６は、例えば、回路１４００が動作加熱モードで動作する時間の割合に対する回路１４００が温度感知モードで動作する時間の割合が、決定される温度とサセプタ装置１１０の目標温度との間の差に依存する上述の制御スキームを動作させることができる。

【0216】

上述のいくつかの例は、その共振周波数で自己駆動するように構成される回路を含むが、上述の概念は、共振周波数で駆動されるように構成されていない誘導加熱回路にも適用可能である。例えば、上述の原理は、回路の共振周波数でなくてもよい所定の周波数で駆動される誘導加熱回路において使用されてもよい。１つのそのような例では、誘導加熱回路は、複数のＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング機構を備えるＨブリッジを介して駆動され得る。Ｈブリッジは、マイクロコントローラによって設定されるＨブリッジのスイッチング周波数でインダクタコイルに交流電流を供給するためにＤＣ電圧を使用するように、マイクロコントローラなどを介して制御することができる。

【0217】

上述した例では、電圧調整器は、ＤＣ電圧源からの電圧を降圧するように構成されるバックレギュレータであるが、他の例では、電圧調整器は、ＤＣ電圧源の出力電圧よりも大きい電圧を出力する、すなわち電圧を昇圧するように構成されるブーストレギュレータであってもよい。このタイプの電圧調整器は、ブーストレギュレータと呼ばれることがある。さらに他の例では、電圧調整器は、電圧を上げることと電圧を下げることの両方のための機能を提供するように構成されてもよく、すなわち、電圧調整器は、電圧源からの入力電圧よりも小さいおよび大きい電圧の範囲を出力するように制御可能であってもよい。このタイプの電圧調整器は、バック／ブーストレギュレータ、またはバック／ブーストコンバ－タと呼ばれることがある。

【0218】

本明細書に記載される特定の例は、「送達システム」または送達システムの一部を形成し得る。特定の例では、送達システムは、「不燃性」エアロゾル供給システムであってもよく、これは不燃性エアロゾル生成システムとも呼ばれ得る。本開示によれば、不燃性エアロゾル供給システムは、ユーザへの少なくとも１つの物質の送達を促進するために、エアロゾル供給システムの構成エアロゾル生成材料（またはその構成要素）が燃焼されないか、または燃焼されるものである。

【0219】

いくつかの例では、不燃性エアロゾル供給システムは、ベイピング装置または電子ニコチン送達システム（ＥＮＤ）としても知られる電子たばこであるが、エアロゾル生成材料中のニコチンの存在は要件ではないことに留意されるい。

【0220】

いくつかの例では、不燃性エアロゾル供給システムは、熱非燃焼システムとしても知られるエアロゾル生成材料加熱システムである。そのようなシステムの例は、タバコ加熱システムである。

【0221】

いくつかの例において、不燃性エアロゾル供給システムは、エアロゾル生成材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成させるためのハイブリッドシステムであり、その１つまたは複数は加熱されてもよい。エアロゾル生成材料のそれぞれは、例えば、固体、液体またはゲルの形態であってもよく、ニコチンを含有してもしなくてもよい。いくつかの例では、ハイブリッドシステムは、液体またはゲルエアロゾル生成材料および固体エアロゾル生成材料を含む。固体エアロゾル生成材料は、例えば、タバコまたは非タバコ製品を含みうる。

【0222】

典型的には、不燃性エアロゾル供給システムは、不燃性エアロゾル供給装置と、不燃性エアロゾル供給装置と共に使用するための消耗品とを備えてもよい。

【0223】

上記のように、エアロゾル供給システムは、本明細書ではエアロゾル生成システムと呼ばれることがあり、さらに、エアロゾル供給装置は、本明細書ではエアロゾル生成デバイスと呼ばれることがある。

【0224】

いくつかの例では、本開示は、エアロゾル生成材料を含み、不燃性エアロゾル供給装置と共に使用されるように構成される消耗品に関する。これらの消耗品は、本開示全体を通して物品又はエアロゾル生成物品と呼ばれることがある。

【0225】

いくつかの例では、不燃性エアロゾル供給システムは、消耗品を受容するための領域、エアロゾル生成器、エアロゾル生成領域、ハウジング、マウスピース、フィルターおよび／またはエアロゾル変性剤を含み得る。

【0226】

いくつかの例では、不燃性エアロゾル供給装置と共に使用するための消耗品は、エアロゾル生成材料、エアロゾル生成材料貯蔵領域、エアロゾル生成材料移動構成要素、エアロゾル生成器、エアロゾル生成領域、ハウジング、ラッパー、フィルター、マウスピース、および／またはエアロゾル変性剤を含み得る。

【0227】

いくつかの例では、送達される物質は、エアロゾル生成材料またはエアロゾル化されることを意図しない材料であってもよい。必要に応じて、いずれかの材料は、１つ以上の活性成分、１つ以上の香味料、１つ以上のエアロゾル形成材料、および／または１つ以上の他の機能性材料を含んでもよい。

【0228】

エアロゾル生成材料は、例えば加熱され、照射され、または任意の他の方法でエネルギーを与えられたときに、エアロゾルを生成することができる材料である。エアロゾル生成材料は、例えば、活性物質および／または風味剤を含有してもしなくてもよい固体、液体またはゲルの形態であってもよい。いくつかの例では、エアロゾル生成材料は「非晶質固体」を含んでもよく、これは代替的に「モノリシック固体」（すなわち、「モノリシック固体」）と呼ばれてもよい。非繊維状）。いくつかの例において、非晶質固体は乾燥ゲルであってもよい。非晶質固体は、その中に液体などの何らかの流体を保持することができる固体材料である。いくつかの例では、エアロゾル生成材料は、例えば、約５０重量％、６０重量％または７０重量％の非晶質固体から、約９０重量％、９５重量％または１００重量％の非晶質固体を含んでもよい。

【0229】

エアロゾル生成材料は、１つ以上の活性物質および／または香味料、１つ以上のエアロゾル形成材料、ならびに任意選択的に１つ以上の他の機能性材料を含み得る。

【0230】

材料は、支持体上または支持体内に存在して、基板を形成してもよい。支持体は、例えば、紙、カード、板紙、厚紙、再構成材料、プラスチック材料、セラミック材料、複合材料、ガラス、金属、または金属合金であってもよく、またはそれらを含んでもよい。いくつかの例では、支持体はサセプタを含む。いくつかの例では、サセプタは材料内に埋め込まれる。いくつかの代替例では、サセプタは、材料の片側または両側にある。

【0231】

消耗品は、エアロゾル生成材料を含むかまたはそれからなる物品であり、その一部またはすべては、使用者による使用中に消費されることが意図される。消耗品は、エアロゾル生成材料貯蔵領域、エアロゾル生成材料移動構成要素、エアロゾル生成領域、ハウジング、ラッパー、マウスピース、フィルターおよび／またはエアロゾル変性剤などの１つまたは複数の他の構成要素を含み得る。消耗品はまた、使用時にエアロゾル生成材料にエアロゾルを生成させるために熱を放出するヒーターなどのエアロゾル生成器を含んでもよい。ヒ－タは、例えば、可燃性材料、電気伝導によって加熱可能な材料、又はサセプタを含むことができる。

【0232】

サセプタは、交番磁場などの変動磁界の侵入によって加熱可能な材料である。サセプタは、導電性材料であってもよく、その結果、変動磁界によるその貫通は、加熱材料の誘導加熱を引き起こす。加熱材料は磁性材料であってもよく、その結果、変化する磁場による加熱材料の貫通は、加熱材料の磁気ヒステリシス加熱を引き起こす。サセプタは、導電性および磁性の両方であり得、その結果、サセプタは、両方の加熱機構によって加熱可能である。変動磁界を生成するように構成されるデバイスは、本明細書では誘導素子と呼ばれるが、磁場発生器と呼ばれることもある。

【0233】

エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料からエアロゾルを生成させるように構成される装置である。本開示の例において、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料から１つまたは複数の揮発性物質を放出してエアロゾルを形成するように、エアロゾル生成材料を熱エネルギーにさらすように構成される。

【0234】

上記の実施例は、本発明の例示的な実施例として理解されるべきである。任意の１つの実施例に関して説明される任意の特徴は、単独で、または説明される他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、また、任意の他の実施例の１つ以上の特徴と組み合わせて、または任意の他の他の実施例の任意の組み合わせで使用されてもよいことを理解されるい。さらに、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明されていない均等物および修正形態も採用され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】