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特表2022-514434エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための加熱組立品および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-10
(54)【発明の名称】エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための加熱組立品および方法
(51)【国際特許分類】
A24F 40/465 20200101AFI20220203BHJP
【ＦＩ】
A24F40/465
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2021540923
(86)(22)【出願日】2019-09-24
(85)【翻訳文提出日】2021-03-24
(86)【国際出願番号】 EP2019075632
(87)【国際公開番号】W WO2020064686
(87)【国際公開日】2020-04-02
(31)【優先権主張番号】18196679.7
(32)【優先日】2018-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(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】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜
(74)【代理人】
【識別番号】100109335
【弁理士】
【氏名又は名称】上杉 浩
(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
(72)【発明者】
【氏名】ジノヴィク イハル ニコラエヴィッチ
(72)【発明者】
【氏名】タウリノ イレーヌ
【テーマコード（参考）】
4B162
【Ｆターム（参考）】
4B162AA03
4B162AA22
4B162AB12
4B162AB22
4B162AC12
4B162AC22
(57)【要約】
本発明は、エアロゾル形成基体を動作温度に誘導的に加熱するための誘導加熱組立品に関する。加熱組立品は、サセプタ組立品を誘導的に加熱するための交流電磁場を発生させるように構成された、ＤＣ電源に接続された誘導源を備える。サセプタ組立品は、第一のサセプタ材料を含む第一のサセプタと、動作温度より低いキュリー温度を有する第二のサセプタ材料を含む第二のサセプタとを備える。さらに、加熱組立品は、誘導源およびＤＣ電源に動作可能に接続されたコントローラを備える。コントローラは、サセプタ組立品の実際の温度を示すサセプタ組立品の実際の見かけの抵抗を決定してサセプタ組立品の予熱中に生じる見かけの抵抗の最小値を決定し、そして、実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に加えて、エアロゾル形成基体の動作温度への加熱を制御するための見かけの抵抗の所定のオフセット値に対応するように、誘導源の動作を制御するように構成される。本発明はさらに、エアロゾル発生装置、エアロゾル発生システム、およびこのような加熱組立品が関与するエアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための方法に関する。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル形成基体を動作温度に加熱するための誘導加熱組立品であって、－ ＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流を提供するように構成されたＤＣ電源と、
－ 前記ＤＣ電源に接続され、かつ交流電磁場を発生させるように構成された誘導源と、
－ 前記誘導源によって発生した前記交番磁界の影響下で前記エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するためのサセプタ組立品であって、前記サセプタ組立品が、第一のサセプタ材料を含む第一のサセプタおよび前記動作温度より低い少なくとも摂氏５０度のキュリー温度を有する第二のサセプタ材料を含む第二のサセプタを備え、前記第一および第二のサセプタ材料が、室温で開始される前記サセプタ組立品の予熱中に、前記サセプタ組立品の抵抗対温度プロファイルが、前記第二のサセプタ材料の前記キュリー温度付近の摂氏±５度の温度範囲で見かけの抵抗の最小値を有するように選択される、サセプタ組立品と、
－ 前記誘導源および前記ＤＣ電源に動作可能に接続されたコントローラであって、
－ 前記ＤＣ電源から引き出される前記ＤＣ供給電圧および前記ＤＣ供給電流から、前記サセプタ組立品の実際の温度を示す前記サセプタ組立品の実際の見かけの抵抗を決定することと、
－ 室温で開始されて前記動作温度に向かう前記サセプタ組立品の予熱中に生じる前記見かけの抵抗の前記最小値を決定することと、
－ 前記実際の見かけの抵抗が、前記見かけの抵抗の前記決定された最小値に加えて、前記エアロゾル形成基体の前記動作温度への加熱を制御するための前記見かけの抵抗の所定のオフセット値に対応するように、閉ループ構成で前記誘導源の動作を制御することと、を行うように構成される、コントローラと、を備える、誘導加熱組立品。
【請求項2】
前記コントローラが、前記ＤＣ電源から引き出される前記ＤＣ供給電圧を測定するためのＤＣ電圧センサー、または前記ＤＣ電源から引き出される前記ＤＣ供給電流を測定するためのＤＣ電流センサーのうちの少なくとも一つを備える、請求項１に記載の加熱組立品。
【請求項3】
前記誘導源が少なくとも一つのインダクタを備える、請求項１または２のいずれか一項に記載の加熱組立品。
【請求項4】
前記インダクタが、らせん状コイルまたはフラット平面状コイル、特にパンケーキコイルまたは湾曲した平面状コイルである、請求項４に記載の加熱組立品。
【請求項5】
前記誘導源が、ＬＣネットワークを含む前記ＤＣ電源に接続されたＤＣ／ＡＣコンバータを備え、前記ＬＣネットワークがコンデンサーおよび前記インダクタの直列接続を備える、請求項３または４のいずれか一項に記載の加熱組立品。
【請求項6】
前記コントローラおよび前記誘導源の少なくとも一部、特にインダクタから離れた前記誘導源が、共通のプリント回路基板に配置される、請求項１～５のいずれか一項に記載の加熱組立品。
【請求項7】
前記見かけの抵抗の前記最小値が、前記第二のサセプタ材料の前記キュリー温度付近の摂氏±５°Ｃの温度範囲内である、請求項１～６のいずれか一項に記載の加熱組立品。
【請求項8】
前記第二のサセプタ材料が、前記動作温度より少なくとも摂氏１００度、好ましくは少なくとも摂氏１５０度、最も好ましくは少なくとも摂氏２００度低いキュリー温度を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の加熱組立品。
【請求項9】
前記動作温度が、少なくとも摂氏３００度、特に少なくとも摂氏３５０度、好ましくは少なくとも摂氏３７０度、最も好ましくは少なくとも摂氏４００度である、請求項１～８のいずれか一項に記載の加熱組立品。
【請求項10】
前記第一のサセプタ材料が、正の抵抗温度係数を有し、前記第二のサセプタが、負の抵抗温度係数を有する第二のサセプタ材料を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の加熱組立品。
【請求項11】
エアロゾル形成基体を加熱することによってエアロゾルを発生させるためのエアロゾル発生装置であって、－ 加熱される前記エアロゾル形成基体を受容するための受容くぼみと、
－ 前記受容くぼみ内の前記エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための、請求項１～１０のいずれか一項に記載の誘導加熱組立品と、を備える、エアロゾル発生装置。
【請求項12】
エアロゾル発生装置と、前記エアロゾル発生装置と併用するためのエアロゾル発生物品とを備えるエアロゾル発生システムであって、前記システムが、請求項１～１０のいずれか一項に記載の誘導加熱組立品を備え、前記加熱組立品の前記誘導源および前記ＤＣ電源が、前記エアロゾル発生の一部であり、前記サセプタ組立品の前記第一のサセプタが、前記エアロゾル発生物品の一部であり、前記サセプタ組立品の前記第二のサセプタが、前記エアロゾル発生物品の一部、または前記エアロゾル発生装置の一部である、エアロゾル発生システム。
【請求項13】
請求項１～１０のいずれか一項に記載の加熱組立品を動作させるための、または請求項１１に記載のエアロゾル発生装置を動作せるための、または請求項１２に記載のエアロゾル発生システムを動作させるための方法であって、－ 前記誘導源に誘導的に結合されたサセプタ組立品を加熱するようにＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流を前記誘導源に提供することによって、交流電磁場を発生させる工程と、
－ 前記ＤＣ電源から引き出される前記ＤＣ供給電圧および前記ＤＣ供給電流から、前記サセプタ組立品の実際の温度を示す実際の見かけの抵抗を決定する工程と、
－ 室温で開始されて前記動作温度に向かう前記サセプタ組立品の予熱中の前記見かけの抵抗の前記最小値を決定する工程と、
－ 前記実際の見かけの抵抗が、前記見かけの抵抗の前記決定された最小値に加えて、前記エアロゾル形成基体の前記所定の動作温度への加熱を制御するための前記見かけの抵抗の所定のオフセット値に対応するように、閉ループ構成で前記誘導源の動作を制御する工程と、を含む方法。
【請求項14】
前記誘導源の動作を制御する前記工程が、－ 前記実際の見かけの抵抗が、前記見かけの抵抗の前記決定された最小値に前記見かけの抵抗の前記所定のオフセット値を加えたものと等しいか、またはそれを超えるとき、交流電磁場を発生させる前記工程を中断する工程と、
－ 前記実際の見かけの抵抗が、前記見かけの抵抗の前記決定された最小値に前記見かけの抵抗の前記所定のオフセット値を加えたものより低いとき、交流電磁場を発生させる前記工程を再開する工程と、を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための誘導加熱組立品および方法に関する。本発明は、エアロゾル発生装置と、このような誘導加熱組立品を備えるエアロゾル発生システムとにさらに関する。
【背景技術】
【0002】
加熱時に吸入可能なエアロゾルを形成することができるエアロゾル形成基体の誘導加熱に基づくエアロゾル発生システムは、先行技術から一般的に公知である。エアロゾル形成基体を加熱するために、このようなシステムは、誘導源およびサセプタを含む誘導加熱組立品を備えてもよい。誘導源は、熱を発生する渦電流またはヒステリシス損失のうちの少なくとも一つをサセプタ内に誘起する交流電磁場を発生するように構成される。誘導源は典型的にはエアロゾル発生装置の一部であるが、サセプタは、装置の一部であるか、または誘導源を含むエアロゾル発生装置内に受容されるように構成されたエアロゾル発生物品の一体型の部分のいずれかであってもよい。いずれの場合においても、サセプタは、システムの動作中に、基板と熱的に近接するか、または直接物理的に接触するように配置される。
【0003】
基体の温度を制御するために、異なる材料で作製された第一のサセプタおよび第二のサセプタを備えるサセプタ組立品が提案されてきた。第一のサセプタ材料は、熱損失に関して、それ故に加熱効率に関して最適化されている。対照的に、第二のサセプタ材料は温度マーカーとして使用される。このために、第二のサセプタ材料は、サセプタ組立品の所定の動作温度に対応するキュリー温度を有するように選ばれる。そのキュリー温度にて、第二のサセプタの磁性は強磁性またはフェリ磁性から常磁性に変化し、その電気抵抗の一時的な変化が伴う。それ故に、誘導源によって吸収された電流の対応する変化を監視することによって、第二のサセプタ材料がそのキュリー温度に達した時に、およびそれ故に、所定の動作温度に達した時に、その変化を検知することができる。
【0004】
しかしながら、誘導源によって吸収される電流の変化を監視するとき、第二のサセプタ材料がそのキュリー温度に達したときの状況と、電流が同様の特性変化を示す間、ユーザーが吸煙（特に、最初の吸煙）するときの状況とを区別するのが困難である場合がある。ユーザーの吸煙中の電流の変化は、ユーザーが吸煙する時、空気がエアロゾル発生物品を通して引き込まれることによって引き起こされるサセプタ組立品の冷却に起因する。冷却は、サセプタ組立品の電気抵抗の一時的な変化に影響する。これは次に、誘導源によって吸収される電流の対応する変化を引き起こす。典型的には、ユーザーの吸煙中のサセプタ組立品の冷却は、一時的に加熱電力を増加させることによってコントローラのように弱められる。しかしながら、このコントローラによって誘発される加熱電力の一時的な増加は、実際には、第二のサセプタ材料がそのキュリー温度に達したことによる、電流の監視された変化が、誤ってユーザーの吸煙と識別された場合、サセプタ組立品の望ましくない過熱を不利に引き起こす可能性がある。
【0005】
従って、先行技術の解決策の利点を有しながらも、それらだけにとどまらない、エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための誘導加熱組立品および方法を有することが望ましいことになる。特に、改善された温度制御を可能にするエアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための誘導加熱組立品および方法を有することが望ましいことになる。
【0006】
本発明によると、エアロゾル形成基体を動作温度に加熱するための誘導加熱組立品が提供されている。加熱組立品は、ＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流を供給するように構成されたＤＣ電源を備える。加熱組立品は、ＤＣ電源に接続され、かつ交流電磁場を発生させるように構成された誘導源をさらに備える。加熱組立品はまた、誘導源によって発生した交番磁界の影響下で、エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するためのサセプタ組立品も備える。サセプタ組立品は、第一のサセプタ材料を含む第一のサセプタを備える。サセプタ組立品はまた、動作温度より低いキュリー温度を有する第二のサセプタ材料を含む第二のサセプタも備える。さらに、加熱組立品は、誘導源およびＤＣ電源に動作可能に接続されたコントローラを備える。コントローラは、ＤＣ電源から引き出されるＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流から、サセプタ組立品の実際の温度を示すサセプタ組立品の実際の見かけの抵抗を決定するように構成されている。コントローラは、室温で開始されて動作温度に向かうサセプタ組立品の予熱中に生じる見かけの抵抗の最小値を決定するようにさらに構成されている。さらに、コントローラは、実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に加えて、エアロゾル形成基体の動作温度への加熱を制御するための見かけの抵抗の所定のオフセット値に対応するように、閉ループ構成で誘導源の動作を制御するように構成されている。
【0007】
本発明によると、室温で開始されるサセプタ組立品の予熱中に生じる見かけの抵抗の最小値は、ユーザーの吸煙として誤解されるリスクなしに、エアロゾル形成基体の加熱温度を制御するための温度マーカーとして確実に使用されうる。これは、サセプタ組立品の予熱中に、したがって、動作温度より低い温度範囲内で、抵抗が最小値を通過するという事実による。結果として、マーカー温度と動作温度との間には、ユーザーの吸煙中の抵抗の一時的変化が典型的に生じる、十分に大きな温度ギャップがある。したがって、エアロゾル形成基体は、望ましくない過熱から効果的に防ぐことができる。
【0008】
本発明によれば、加熱温度の制御は、見かけの抵抗の所定のオフセット値を使用したオフセットロックまたはオフセット制御の原理に基づく。オフセット値は、マーカー温度で測定した見かけの抵抗と動作温度での見かけの抵抗とのギャップを埋める。有利なことに、これは、動作温度での見かけの抵抗の所定の目標値に基づいて加熱温度を直接制御することを避け、したがって、測定された抵抗特徴の誤った解釈を避けることを可能にする。
【0009】
さらに、加熱温度のオフセット制御は、所望の動作温度における見かけの抵抗の測定された絶対値に基づく温度制御よりも安定性と信頼性が高い。これは、供給電圧および供給電流から決定された見かけの抵抗の測定された絶対値が、例えば、誘導源の電気回路の抵抗および様々な接触抵抗などの様々な要因に依存するという事実による。このような要因は、環境の影響を受けやすく、時間の経過とともに、および／または製造上の条件付きで、異なる誘導源と同じタイプのサセプタ組立品との間で変化しうる。有利なことに、このような影響は、見かけの抵抗の二つの測定された絶対値の間の差の値について実質的に相殺される。したがって、見かけの抵抗のオフセット値を使用して温度を制御すると、このような悪影響および変動が起こりにくい。
【0010】
エアロゾル形成基体の加熱温度を動作温度に制御するための見かけの抵抗のオフセット値は、例えば、装置の製造中に、較正測定によって予め決定されうる。
【0011】
第二のサセプタ材料のキュリー温度付近での最小値は、抵抗対温度プロファイルのグローバル最小値であることが好ましい。
【0012】
本明細書で使用される場合、「室温から開始する」という用語は、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近の最小値が、サセプタ組立品の室温からエアロゾル形成基体が加熱される動作温度までの加熱である、予熱中の抵抗対温度プロファイルで発生することを意味することが好ましい。
【0013】
本明細書で使用される場合、室温は、摂氏１８～２５度の範囲、特に摂氏２０度の温度に対応しうる。
【0014】
サセプタ組立品の予熱中に生じる見かけの抵抗の最小値は、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近の摂氏±５度の温度範囲内であることが好ましい。本発明によれば、第二のサセプタ材料のキュリー温度は、動作温度より低い。すなわち、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料は、室温で開始されるサセプタ組立品の予熱中に、サセプタ組立品の抵抗対温度プロファイルが、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近の摂氏±５度の温度範囲における見かけの抵抗の最小値を有するように選択されることが好ましい。
【0015】
第二のサセプタ材料は、キュリー温度が摂氏３５０度未満、特に摂氏３００度未満、好ましくは摂氏２５０度未満、最も好ましくは摂氏２００度未満を有するように選択されることが好ましい。これらの値は、エアロゾル発生物品内のエアロゾル形成基体を加熱するために使用される典型的な動作温度をかなり下回る。したがって、第二のサセプタ材料のキュリー温度についての抵抗対温度プロファイルの最小値での温度マーカーの適切な識別は、ユーザーの吸煙中の見かけの全体的抵抗の変化が典型的に起こる、動作温度との温度ギャップが十分大きいためにさらに改善される。
【0016】
エアロゾル発生物品内のエアロゾル形成基体を加熱するために使用される動作温度は、少なくとも摂氏３００度、特に少なくとも摂氏３５０度、好ましくは少なくとも摂氏３７０度、最も好ましくは少なくとも摂氏４００度であってもよい。これらの温度は、エアロゾル形成基体を加熱するが燃焼させないための典型的な動作温度である。
【0017】
同様に、第二のサセプタ材料は、動作温度より少なくとも摂氏２０度、特に少なくとも摂氏５０度、より具体的には少なくとも摂氏１００度、好ましくは少なくとも摂氏１５０度、最も好ましくは少なくとも摂氏２００度低いキュリー温度を有する。
【0018】
本明細書で使用される「サセプタ」という用語は、交流電磁場に供された時に電磁エネルギーを熱へと変換する能力を有する要素を指す。これは、サセプタ材料の電気特性および磁性に依存して、サセプタ内で誘導されるヒステリシス損失および／または渦電流の結果でありうる。ヒステリシス損失は、交流電磁場の影響下で切り替えられる材料内の磁区に起因して、強磁性またはフェリ磁性のサセプタ内で生じる。渦電流は、サセプタが導電性である場合に誘起される場合がある。導電性の強磁性またはフェリ磁性サセプタの場合、渦電流およびヒステリシス損失の両方によって熱が発生しうる。
【0019】
本発明によれば、第二のサセプタ材料は、特定のキュリー温度を有する少なくともフェリ磁性または強磁性である。キュリー温度は、フェリ磁性または強磁性材料がこれより高い温度ではそれぞれそのフェリ磁性または強磁性を失い、常磁性になる温度である。フェリ磁性または強磁性であることに加えて、第二のサセプタ材料は導電性でもありうる。
【0020】
第二のサセプタ材料は、ミューメタルまたはパーマロイのうちの一つを含みうることが好ましい。
【0021】
第二のサセプタは主にサセプタ組立品の温度を監視するために構成される一方で、第一のサセプタはエアロゾル形成基体を加熱するために構成されることが好ましい。このために、第一のサセプタは、熱損失に関して、それ故に加熱効率に関して最適化されてもよい。したがって、第一のサセプタ材料は、導電性および／または常磁性、強磁性、もしくはフェリ磁性のうちの一つであってもよい。第一のサセプタ材料が強磁性またはフェリ磁性である場合、第一のサセプタ材料の対応するキュリー温度は、第二のサセプタのキュリー温度とは区別され、特に、エアロゾル形成基体を加熱するために使用される上述の任意の典型的な動作温度よりも高いことが好ましい。例えば、第一のサセプタ材料は、少なくとも摂氏４００度、特に少なくとも摂氏５００度、好ましくは少なくとも摂氏６００度のキュリー温度を有してもよい。
【0022】
例えば、第一のサセプタ材料は、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、青銅、コバルト、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、またはオーステナイト系ステンレス鋼のうちの一つを含んでもよい。
【0023】
第一のサセプタ材料は、正の抵抗温度係数を有することが好ましく、一方で第二のサセプタ材料は、負の抵抗温度係数を有することが好ましい。本発明によれば、反対の抵抗温度係数を有する二つのサセプタ材料を備えるサセプタ組立品は、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近の抵抗の最小値、例えば、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近の摂氏±５度の抵抗対温度プロファイルを有することが認識されている。この最小値は、抵抗対温度プロファイルのグローバル最小値であることが好ましい。最小値は、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料のそれぞれの電気抵抗の反対の温度挙動、および第二のサセプタ材料の磁性によって生じる。サセプタ組立品を室温から加熱し始めると、第一のサセプタ材料の抵抗が増加する一方で、第二のサセプタ材料の抵抗は温度の上昇と共に減少する。サセプタ組立品を誘導的に加熱するのに使用される誘導源によって「見られる」サセプタ組立品の全体的な見かけの抵抗は、第一のサセプタ材料および第二のサセプタ材料のそれぞれの抵抗の組み合わせによって与えられる。第二のサセプタ材料のキュリー温度に下から達すると、第二のサセプタ材料の抵抗の減少が、一般的に、第一のサセプタ材料の抵抗の増加を支配する。したがって、サセプタ組立品の全体的な見かけの抵抗は、第二のサセプタ材料のキュリー温度より下の、特に近接して下の温度範囲で減少する。キュリー温度では、第二のサセプタ材料がその磁性を失う。これは、第二のサセプタ材料の渦電流に利用可能なスキン層の増加を引き起こし、その抵抗の突然の降下を伴う。したがって、第二のサセプタ材料のキュリー温度を超えてサセプタ組立品の温度をさらに上昇させると、第二のサセプタ材料の抵抗がサセプタ組立品の全体的な見かけの抵抗に及ぼす寄与は、より少なくなるか、または無視できる程度になる。結果として、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近で最小値を通過した後、サセプタ組立品の全体的な見かけの抵抗は、主に第一のサセプタ材料の抵抗の増加によって与えられる。すなわち、サセプタ組立品の全体的な見かけの抵抗が再び増加する。結果として、サセプタ組立品は、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近の抵抗の所望の最小値を含む、抵抗対温度プロファイルを有する。
【0024】
第一のサセプタおよび第二のサセプタは、相互に密接な物理的接触をしていることが好ましい。特に、第一のサセプタおよび第二のサセプタは、単一のサセプタ組立品を形成してもよい。それ故に、加熱された時に第一のサセプタおよび第二のサセプタは基本的に同一の温度を有する。これに起因して、第二のサセプタによる第一のサセプタの温度制御は高度に正確である。第一のサセプタと第二のサセプタとの間の密接な接触は、任意の適切な手段によって遂行されてもよい。例えば、第二のサセプタは、第一のサセプタの上にメッキ、堆積、コーティング、クラッディング、または溶接されてもよい。好ましい方法としては、電気メッキ（亜鉛メッキ）、クラッディング、ディップコーティング、またはロールコーティングが挙げられる。
【0025】
本発明によるサセプタ組立品は、交流の、特に高周波の電磁場によって駆動されるように構成されることが好ましい。本明細書に参照されるように、高周波電磁場は、５００ｋＨｚ（キロヘルツ）～３０ＭＨｚ（メガヘルツ）、特に５ＭＨｚ（メガヘルツ）～１５ＭＨｚ（メガヘルツ）、好ましくは５ＭＨｚ（メガヘルツ）～１０ＭＨｚ（メガヘルツ）の範囲内でありうる。
【0026】
第一のサセプタおよび第二のサセプタの各々、またはサセプタ組立品は、様々な幾何学的構成を含んでもよい。第一のサセプタ、第二のサセプタ、またはサセプタ組立品のうちの少なくとも一つは、粒子状サセプタ、またはサセプタフィラメント、またはサセプタメッシュ、またはサセプタウィック、またはサセプタピン、またはサセプタロッド、またはサセプタブレード、またはサセプタ細片、またはサセプタスリーブ、またはサセプタカップ、または円筒形サセプタ、または平面サセプタのうちの一つでありうる。
【0027】
一例として、第一のサセプタ、第二のサセプタ、またはサセプタ組立品のうちの少なくとも一つは、フィラメントサセプタ、またはメッシュサセプタ、またはウィックサセプタのうちの一つであってもよい。こうしたサセプタは、その製造、その幾何学的な規則性および再現性、ならびにそれらのウィッキング機能に関して利点を有しうる。幾何学的な規則性および再現性は、温度制御および局所加熱の制御の両方の点で有利であると証明されうる。ウィッキング機能は、液体エアロゾル形成基体との使用に有利であることが証明されうる。使用中、これらのサセプタのいずれかは、加熱されるエアロゾル形成基体と直接物理的に接触しうる。例えば、フィラメント様の第一および／または第二のサセプタは、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体内に埋め込まれてもよい。同様に、第一および／または第二のサセプタは、好ましくは液体エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品の一部として、またはエアロゾル発生装置の一部として、メッシュサセプタまたはウィックサセプタであってもよい。後者の構成では、装置は、液体エアロゾル形成基体のための貯蔵部を備えうる。あるいは、装置は、エアロゾル発生物品、特に、液体エアロゾル形成基体を含み、エアロゾル発生装置のフィラメントサセプタまたはメッシュサセプタまたはウィックサセプタと係合するように構成された、カートリッジを受けるように構成されうる。
【0028】
第一のサセプタ、第二のサセプタ、またはサセプタ組立品のうちの少なくとも一つは、サセプタブレード、またはサセプタロッド、またはサセプタピンであってもよい。第一のサセプタと第二のサセプタは共にサセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンを形成することが好ましい。例えば、第一または第二のサセプタのうちの一つは、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンのコアまたは内側層を形成してもよく、一方、第一または第二のサセプタのうちのそれぞれの他の一つは、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンのジャケットまたはエンベロープを形成してもよい。
【0029】
サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンとして、第一のサセプタ、第二のサセプタ、またはサセプタ組立品のうちの少なくとも一つは、エアロゾル発生物品の一部であってもよく、特にエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体内に配置されてもよい。サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンの一端は、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンを物品のエアロゾル形成基体に挿入することを容易にするために、先細りまたは先の尖ったものとすることができる。
【0030】
あるいは、それぞれがサセプタブレード、またはサセプタロッド、またはサセプタピンとしての、第一のサセプタ、第二のサセプタ、またはサセプタ組立品のうちの少なくとも一つは、エアロゾル発生装置の一部であってもよい。その一方の端部、特に遠位端で、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンは、装置の受容くぼみの底部分に配置され、特に、取り付けることができる。そこから、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンは、受容くぼみの内部空隙内に受容くぼみの開口部に向かって延在することが好ましい。受容くぼみの開口部は、エアロゾル発生装置の近位端に位置することが好ましい。もう一方の端部、すなわち、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンの遠位自由端は、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンが、例えば、エアロゾル発生物品の遠位端部分に配置されたエアロゾル形成基体内に加熱されるエアロゾル形成基体内に容易に貫通することを可能にするように、先細りまたは先の尖ったものとすることができる。
【0031】
いずれの場合も、サセプタブレードまたはサセプタロッドまたはサセプタピンは、８ｍｍ（ミリメートル）～１６ｍｍ（ミリメートル）、特に１０ｍｍ（ミリメートル）～１４ｍｍ（ミリメートル）、好ましくは１２ｍｍ（ミリメートル）の範囲の長さを有しうる。サセプタブレードの場合、第一のサセプタおよび／または第二のサセプタ、特にサセプタ組立品は、例えば、２ｍｍ（ミリメートル）～６ｍｍ（ミリメートル）、特に４ｍｍ（ミリメートル）～５ｍｍ（ミリメートル）の範囲の幅を有しうる。同様に、ブレード形状の第一のサセプタおよび／または第二のサセプタ、特にブレード形状のサセプタ組立品の厚さは、好ましくは０．０３ｍｍ（ミリメートル）～０．１５ｍｍ（ミリメートル）、より好ましくは０．０５ｍｍ（ミリメートル）～０．０９ｍｍ（ミリメートル）の範囲内である。
【0032】
第一のサセプタ、第二のサセプタ、またはサセプタ組立品のうちの少なくとも一つは、円筒形サセプタ、またはサセプタスリーブ、またはサセプタカップであってもよい。円筒形サセプタもしくはサセプタスリーブサセプタカップは、受容くぼみを形成してもよく、または加熱組立品がその一部でありうる、エアロゾル発生装置の受容くぼみの周りに円周方向に配置されてもよい。この構成では、第一および／または第二のサセプタまたはサセプタ組立品は、その中に加熱されるエアロゾル形成基体を受けるように構成された誘導加熱オーブンまたは加熱チャンバを実現する。あるいは、それぞれが円筒形サセプタ、またはサセプタスリーブもしくはサセプタカップとしての、第一のサセプタ、第二のサセプタ、またはサセプタ組立品のうちの少なくとも一つは、加熱されるエアロゾル形成基体の少なくとも一部を囲み、したがって加熱オーブンまたは加熱チャンバを実現しうる。特に、それらの各々は、エアロゾル発生物品のシェル、ラッパー、ケーシング、またはハウジングの少なくとも一部を形成することができる。
【0033】
サセプタ組立品は多層サセプタ組立品でありうる。これに関して、第一のサセプタおよび第二のサセプタは、層、特に多層サセプタ組立品の隣接する層を形成することができる。
【0034】
多層サセプタ組立品において、第一のサセプタ、第二のサセプタは、相互に密接な物理的接触をしていてもよい。そのため、第一および第二のサセプタは実質的に同じ温度を有するので、第二のサセプタによる第一のサセプタの温度制御は十分に正確である。
【0035】
第二のサセプタは、第一のサセプタの上にメッキ、堆積、コーティング、クラッディング、または溶接されてもよい。第二のサセプタはスプレー、ディップコーティング、ロールコーティング、電気メッキ、またはクラッディングによって第一のサセプタの上に付けられることが好ましい。
【0036】
第二のサセプタは高密度層として存在することが好ましい。高密度層は多孔性の層よりも高い透磁率を有し、キュリー温度での微細な変化を検出することをより容易にする。
【0037】
多層サセプタ組立品の個別の層は、層に平行および／または横方向の任意の方向で見た時に、多層サセプタ組立品の周囲の外表面上の環境に対してむき出しであるか、または露出していてもよい。あるいは、多層サセプタ組立品は、保護コーティングで被覆されうる。
【0038】
多層サセプタ組立品は、サセプタ組立品の異なる幾何学的構成を実現するために使用されうる。
【0039】
例えば、多層サセプタ組立品は、８ｍｍ（ミリメートル）～１６ｍｍ（ミリメートル）、特に１０ｍｍ（ミリメートル）～１４ｍｍ（ミリメートル）、好ましくは１２ｍｍ（ミリメートル）の範囲の長さを有する、細長いサセプタ細片またはサセプタブレードでありうる。サセプタ組立品の幅は、例えば、２ｍｍ（ミリメートル）～６ｍｍ（ミリメートル）、特に４ｍｍ（ミリメートル）～５ｍｍ（ミリメートル）の範囲であってもよい。サセプタ組立品の厚さは、好ましくは０．０３ｍｍ（ミリメートル）～０．１５ｍｍ（ミリメートル）、より好ましくは０．０５ｍｍ（ミリメートル）～０．０９ｍｍ（ミリメートル）の範囲である。多層サセプタブレードは、自由テーパー付端を有してもよい。
【0040】
一例として、多層サセプタ組立品は、１２ｍｍ（ミリメートル）の長さ、４ｍｍ（ミリメートル）～５ｍｍ（ミリメートル）、例えば４ｍｍ（ミリメートル）の幅、および約５０μｍ（マイクロメートル）の厚さを有する等級４３０のステンレス鋼の細片である、第一のサセプタを有する細長い細片であってもよい。等級４３０のステンレス鋼は、第二のサセプタとして５μｍ（マイクロメートル）～３０μｍ（マイクロメートル）、例えば１０μｍ（マイクロメートル）の厚さを有するミューメタルまたはパーマロイの層でコーティングされてもよい。
【0041】
本明細書で使用される「厚さ」という用語は、上部と下側面の間、例えば層の上側面と下側面との間、または多層サセプタ組立品の上側面と下側面との間に延びる寸法を指す。本明細書で使用される「幅」という用語は、二つの対向する側方側面の間に延びる寸法を指す。本明細書で使用される「長さ」という用語は、幅を形成する二つの対向する側方側面と直角な、正面と背面との間、または他の二つの対向する側面の間に延びる寸法を指す。厚さ、幅、および長さは相互に直角であってもよい。
【0042】
同様に、多層サセプタ組立品は、多層サセプタロッドまたは多層サセプタピンであってもよく、特に前述した通りである。この構成では、第一または第二のサセプタのうちの一つは、第一または第二のサセプタのうちのそれぞれの他の一つによって形成される周囲層を囲むコア層を形成してもよい。第一のサセプタが基体の加熱のために最適化される場合、周囲層を形成するのは第一のサセプタであることが好ましい。したがって、周囲のエアロゾル形成基体への熱伝達が強化される。
【0043】
あるいは、多層サセプタ組立品は、多層サセプタスリーブまたは多層サセプタカップまたは円筒形多層サセプタであってもよく、特に前述した通りである。第一または第二のサセプタのうちの一つは、多層サセプタスリーブまたは多層サセプタカップまたは円筒形多層サセプタの内壁を形成しうる。第一または第二のサセプタのそれぞれのもう一方は、多層サセプタスリーブまたは多層サセプタカップまたは円筒形多層サセプタの外壁を形成しうる。特に、第一のサセプタが基体の加熱のために最適化される場合、内壁を形成するのは第一のサセプタであることが好ましい。前述のように、多層サセプタスリーブまたは多層サセプタカップまたは円筒形多層サセプタは、加熱されるエアロゾル形成基体の少なくとも一部を囲むことができ、特に、エアロゾル発生物品のシェル、ラッパー、ケーシングまたはハウジングの少なくとも一部を形成しうる。あるいは、多層サセプタスリーブもしくは多層サセプタカップまたは円筒形多層サセプタは、受容くぼみを形成してもよく、または加熱組立品がその一部でありうる、エアロゾル発生装置の受容くぼみの周りに円周方向に配置されてもよい。
【0044】
例えば、エアロゾル発生物品の製造目的で、第一のサセプタおよび第二のサセプタは、上述したように、類似した幾何学的構成であることが望ましい場合がある。
【0045】
あるいは、第一のサセプタおよび第二のサセプタは、異なる幾何学的構成であってもよい。それ故に、第一のサセプタおよび第二のサセプタは、これらの特定の機能に合わせられてもよい。好ましくは加熱機能を有する第一のサセプタは、熱伝達を高めるためにエアロゾル形成基体に対して広い表面積を提供する幾何学的構成を有してもよい。対照的に、好ましくは温度制御機能を有する第二のサセプタは、非常に大きい表面積を有する必要はない。第一のサセプタ材料が基体の加熱のために最適化されている場合、第二のサセプタ材料の容積は検知可能なキュリー点を提供するために必要とされるものよりも大きくないことが好ましい場合がある。
【0046】
この態様によれば、第二のサセプタは、一つまたは複数の第二のサセプタ要素を含みうる。一つまたは複数の第二のサセプタ要素は、第一のサセプタよりも著しく小さい、すなわち、第一のサセプタの体積よりも小さい体積を有することが好ましい。一つまたは複数の第二のサセプタ要素の各々は、第一のサセプタと密接な物理的接触をしていてもよい。そのため、第一および第二のサセプタは実質的に同じ温度を有し、これにより温度マーカーとして機能する第二のサセプタを介して第一のサセプタの温度制御の精度を改善する。
【0047】
例えば、第一のサセプタは、サセプタブレードまたはサセプタ細片またはサセプタスリーブまたはサセプタカップの形態であってもよく、一方で第二のサセプタ材料は、第一のサセプタ材料の上にメッキ、堆積、または溶接された個別のパッチの形態であってもよい。
【0048】
別の例によれば、第一のサセプタは、細片サセプタまたはフィラメントサセプタまたはメッシュサセプタであってもよく、一方で第二のサセプタは、粒子状サセプタである。フィラメントまたはメッシュ様の第一のサセプタと粒子状の第二のサセプタとの両方は、例えば、加熱されるエアロゾル形成基体と直接的に物理的接触をしているエアロゾル発生物品内に包埋されてもよい。この特定の構成において、第一のサセプタは、エアロゾル発生物品の中心を通してエアロゾル形成基体の中で延びてもよく、一方で第二のサセプタはエアロゾル形成基体全体に均一に分布されてもよい。
【0049】
第一および第二のサセプタは、相互に密接な物理的接触をしている必要はない。第一のサセプタは、加熱されるエアロゾル形成基体内に貫通するための加熱ブレードを実現するサセプタブレードであってもよい。同様に、第一のサセプタは、加熱オーブンまたは加熱チャンバを実現する、サセプタスリーブまたはサセプタカップであってもよい。これらの構成のいずれかにおいて、第二のサセプタは、第一のサセプタから間隔を置いているが、熱的に近接する、加熱組立品内の異なる場所に配置されてもよい。
【0050】
第一および第二のサセプタは、サセプタ組立品の異なる部分を形成しうる。例えば、第一のサセプタは、カップ形状サセプタ組立品の側壁部分またはスリーブ部分を形成しうるが、第二のサセプタは、カップ形状サセプタ組立品の底部分を形成する。
【0051】
第一のサセプタおよび第二のサセプタのうちの少なくとも一つの少なくとも一部は、保護カバーを備えてもよい。同様に、サセプタ組立品の少なくとも一部は、保護カバーを備えてもよい。保護カバーは、ガラス、セラミック、または不活性金属によって形成されてもよく、第一のサセプタおよび／または第二のサセプタ、またはサセプタ組立品の少なくとも一部上にそれぞれ形成またはコーティングされてもよい。有利には、保護カバーは、エアロゾル形成基体がサセプタの表面に固着することを回避する、材料拡散、例えばサセプタ材料からエアロゾル形成基体の中への金属拡散を回避する、サセプタ組立品の機械的剛性を改善する、のうちの少なくとも一つを行うように構成されうる。保護カバーは非導電性であることが好ましい。
【0052】
交流電磁場を発生させるために、誘導源は少なくとも一つのインダクタ、好ましくは少なくとも一つの誘導コイルを備えうる。
【0053】
誘導源は単一の誘導コイルまたは複数の誘導コイルを備えうる。誘導コイルの数は、サセプタの数および／またはサセプタ組立品のサイズおよび形状に依存しうる。単一または複数の誘導コイルは、それぞれ第一および／または第二のサセプタまたはサセプタ組立品の形状に一致する形状を有しうる。同様に、単一または複数の誘導コイルは、加熱組立品がその一部でありうる、エアロゾル発生装置のハウジングの形状に適合する形状を有しうる。
【0054】
少なくとも一つの誘導コイルは、らせん状コイルまたはフラット平面状コイル、特にパンケーキコイルまたは湾曲した平面状コイルでありうる。フラットスパイラルコイルの使用は、頑丈でかつ製造が安価なコンパクトな設計を可能にする。らせん状誘導コイルの使用は有利なことに、均質な交流電磁場を発生することを可能にする。本明細書で使用される「フラットスパイラルコイル」は、一般的に平面状のコイルであり、コイルの巻線の軸がコイルのある表面に対して垂直であるコイルを意味する。フラットスパイラル誘導はコイルの平面内で任意の所望の形状を有することができる。例えば、フラットスパイラルコイルは円形の形状を有してもよく、または概して楕円形もしくは長方形の形状を有してもよい。しかしながら、本明細書で使用される「フラットスパイラルコイル」という用語は、平面状のコイルと、曲面に適合するように成形されたフラットスパイラルコイルとの両方を網羅する。例えば、誘導コイルは、好ましくは円筒形のコイル支持体（例えば、フェライトコア）の周囲に配設された「湾曲した」平面状コイルであってもよい。さらに、フラットスパイラルコイルは、例えば四回巻きフラットスパイラルコイルの二層、または四回巻きフラットスパイラルコイルの単層を備えてもよい。
【0055】
第一の誘導コイルおよび／または第二の誘導コイルは、加熱組立品のハウジング、または加熱組立品を備えるエアロゾル発生装置の主本体またはハウジングのうちの一つ内に保持されることができる。第一の誘導コイルおよび／または第二の誘導コイルは、好ましくは円筒形のコイル支持体、例えばフェライトコアの周りに巻かれてもよい。
【0056】
誘導源は交流（ＡＣ）発電機を備えてもよい。ＡＣ発電機はエアロゾル発生装置の電源によって電力供給されてもよい。ＡＣ発電機は少なくとも一つの誘導コイルに動作可能に結合される。特に、少なくとも一つの誘導コイルは、ＡＣ発電機の一体型の部分であってもよい。ＡＣ発電機は、交流電磁場を発生させるために少なくとも一つの誘導コイルを通過する高周波振動電流を発生するように構成されている。ＡＣ電流はシステムの起動後、少なくとも一つの誘導コイルに連続的に供給されてもよく、または、例えば、毎回の吸煙ごとに断続的に供給されてもよい。
【0057】
誘導源は、ＬＣネットワークを含むＤＣ電源に接続されたＤＣ／ＡＣコンバータを備え、ＬＣネットワークはコンデンサーおよびインダクタの直列接続を備えることが好ましい。
【0058】
誘導源は、高周波電磁場を発生するように構成されることが好ましい。本明細書に参照されるように、高周波電磁場は、５００ｋＨｚ（キロヘルツ）～３０ＭＨｚ（メガヘルツ）、特に５ＭＨｚ（メガヘルツ）～１５ＭＨｚ（メガヘルツ）、好ましくは５ＭＨｚ（メガヘルツ）～１０ＭＨｚ（メガヘルツ）の範囲内でありうる。
【0059】
コントローラは、マイクロプロセッサ、例えば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を備えてもよい。コントローラは、少なくとも一つのＤＣ／ＡＣインバータおよび／または電力増幅器、例えば、クラスＤまたはクラスＥ電力増幅器など、さらなる電子構成要素を備えてもよい。特に、誘導源はコントローラの一部であってもよい。
【0060】
コントローラは、本発明による加熱組立品がその一部である、エアロゾル発生装置の全体的コントローラであってもよく、またはその技術であってもよい。
【0061】
コントローラおよび誘導源の少なくとも一部、特にインダクタから離れた誘導源は、共通のプリント回路基板に配置されてもよい。これは、加熱組立品のコンパクト設計に関して特に有利である。
【0062】
サセプタ組立品の実際の温度を示すサセプタ組立品の実際の見かけの抵抗を決定するために、加熱組立品のコントローラは、ＤＣ電源から引き出されるＤＣ供給電圧を測定するためのＤＣ電圧センサー、またはＤＣ電源から引き出されるＤＣ供給電流を測定するためのＤＣ電流センサーのうちの少なくとも一つを備えうる。
【0063】
電源はリン酸鉄リチウム電池などの電池であることが好ましい。代替として、電源は、コンデンサーなどの別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要としうる、すなわち、電源は充電可能でありうる。電源は、一回または複数回のユーザー体験のために十分なエネルギーの貯蔵を可能にする容量を有する場合がある。例えば、電源は約六分間、または六分の倍数の時間にわたるエアロゾルの連続的な発生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、電源は所定の吸煙回数、または誘導源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。電源は、本発明による加熱組立品がその一部である、エアロゾル発生装置の全体的な電源であってもよい。
【0064】
本発明によると、エアロゾル形成基体を加熱することによってエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置も提供されている。装置は、加熱されるエアロゾル形成基体を受容するための受容くぼみを備える。装置は、受容くぼみ内のエアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための、本発明による、および本明細書に記載の誘導加熱組立品をさらに備える。
【0065】
本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、基体を加熱することによってエアロゾルを発生するように、少なくとも一つのエアロゾル形成基体と相互作用する能力、特にエアロゾル発生物品内に提供されたエアロゾル形成基体と相互作用する能力を有する電気的に作動する装置を記述するために使用される。エアロゾル発生装置は、ユーザーによってユーザーの口を通して直接吸入可能なエアロゾルを発生するための吸煙装置であることが好ましい。特に、エアロゾル発生装置は手持ち式のエアロゾル発生装置である。
【0066】
本明細書で使用される「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾル形成基体の加熱に伴い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に関する。エアロゾル形成基体はエアロゾル発生物品の一部である。エアロゾル形成基体は固体エアロゾル形成基体、または好ましくは液体エアロゾル形成基体であってもよい。両方の場合において、エアロゾル形成基体は固体成分および液体成分のうちの少なくとも一つを含んでもよい。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。別の方法として、または追加的に、エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は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。エアロゾル形成基体はまた、ニコチンまたは風味剤などのその他の添加物および成分を含んでもよい。エアロゾル形成基体はまた、ペースト様の材料、エアロゾル形成基体を含む多孔性材料のサシェ、または例えばゲル化剤または粘着剤と混合されたばらのたばこであってもよく、これはグリセリンなどの一般的なエアロゾル形成体を含むことができ、これはプラグへと圧縮または成形される。
【0067】
受容くぼみは、エアロゾル発生装置のハウジングに埋め込まれてもよい。
【0068】
上述のように、エアロゾル発生装置は、装置の動作を制御するための全体的なコントローラを備えてもよい。全体的なコントローラは、加熱組立品のコントローラを備えるか、または含んでもよい。
【0069】
上述したように、エアロゾル発生装置はまた、電源、特にバッテリなどのＤＣ電源を備えてもよい。特に、電源は、とりわけ、ＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流を加熱組立品の誘導源に提供するために使用されるエアロゾル発生装置の全体的な電源であってもよい。
【0070】
エアロゾル発生装置は、少なくとも一つの誘導源、少なくとも一つの誘導コイル、コントローラ、電源、および受容くぼみの少なくとも一部分のうちの少なくとも一つを含むことが好ましい主本体を備えうる。
【0071】
主本体に加えて、エアロゾル発生装置は、特に装置と共に使用されるエアロゾル発生物品がマウスピースを含まない場合、マウスピースをさらに備えうる。マウスピースは、装置の主本体に据え付けられてもよい。マウスピースは、マウスピースを主本体に取り付けると受容くぼみを閉じるように構成されてもよい。マウスピースを主本体に取り付けるために、主本体の近位端部分は、マウスピースの遠位端部分にて対応する相手側と係合する磁気的マウントまたは機械的マウント、例えばバヨネットマウントまたはスナップ嵌めマウントを備えてもよい。装置がマウスピースを備えない場合、エアロゾル発生装置と共に使用されるエアロゾル発生物品はマウスピース、例えばフィルタープラグを備えてもよい。
【0072】
エアロゾル発生装置は、少なくとも一つの空気出口、例えばマウスピース（存在する場合）の空気出口を備えてもよい。
【0073】
エアロゾル発生装置は、少なくとも一つの空気吸込み口から、受容くぼみを通って、そして場合によってはさらに、もしあれば、マウスピースの空気出口に延びる空気経路を備えることが好ましい。エアロゾル発生装置は、受容くぼみと流体連通する少なくとも一つの空気吸込み口を備えることが好ましい。その結果、エアロゾル発生システムは、少なくとも一つの空気吸込み口から受容くぼみの中に延びる、および場合によっては物品内のエアロゾル形成基体とマウスピースを通してユーザーの口の中にさらに延びる空気経路を備えてもよい。
【0074】
本発明によるエアロゾル発生装置のさらなる特徴および利点については、加熱組立品に関連して既に説明されており、繰り返さない。
【0075】
本発明によると、エアロゾル発生システムも提供されている。システムは、本発明による、および本明細書に記載のエアロゾル発生装置、エアロゾル発生装置と併用されるエアロゾル発生物品、および誘導加熱組立品を備える。加熱組立品の誘導源は、エアロゾル発生装置の一部である。サセプタ組立品の第一のサセプタは、エアロゾル発生物品の一部であるが、サセプタ組立品の第二のサセプタは、エアロゾル発生物品の一部またはエアロゾル発生装置の一部のいずれかである。
【0076】
有利なことに、第一のサセプタは、エアロゾル発生物品の一部として、エアロゾル形成基体を加熱するように構成されうる。このために、第一のサセプタは、熱損失に関して、それ故に加熱効率に関して最適化されてもよい。例えば、第一のサセプタは、サセプタ細片、サセプタブレード、サセプタロッド、サセプタピン、サセプタメッシュ、サセプタフィラメント、またはエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体と共に配置された粒子状サセプタであってもよい。
【0077】
対照的に、第二のサセプタは、主にサセプタ組立品の温度を監視するために構成されてもよい。このために、第二のサセプタは、エアロゾル発生物品またはエアロゾル発生装置の一部であるか、特にこれに配置されたもののいずれかでありうる。いずれの構成においても、物品が、特に装置と共に使用される場合、第二のサセプタは、第一のサセプタおよび／またはエアロゾル形成基体と熱的に近接するか、またはさらに熱的に接触して配置されることが好ましい。有利なことに、これにより、第二のサセプタが、エアロゾル発生システムの動作中に、第一のサセプタおよび／またはエアロゾル形成基体と実質的に同じ温度を有することを確実にする。したがって、適切かつ正確な温度制御が達成されうる。例えば、第二のサセプタは、エアロゾル発生装置の受容くぼみの内壁に配置されてもよい。
【0078】
存在する場合、加熱組立品のコントローラは、エアロゾル発生装置の一部であってもよく、特にこの中に配置されてもよい。エアロゾル発生装置のコントローラは、加熱組立品のコントローラを含むか、または加熱組立品のコントローラでありうることが好ましい。
【0079】
同様に、存在する場合、加熱組立品の電源は、エアロゾル発生装置の一部であってもよく、特にこの中に配置されてもよい。エアロゾル発生装置の電源は、加熱組立品の電源を含むか、または加熱組立品の電源でありうることが好ましい。
【0080】
エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受けるための受容くぼみを備えてもよい。
【0081】
本明細書で使用される「エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を、加熱された時に放出する少なくとも一つのエアロゾル形成基体を含む物品を指す。エアロゾル発生物品は、加熱式エアロゾル発生物品であることが好ましい。すなわち、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ために、燃焼ではなく加熱されることが意図されている少なくとも一つのエアロゾル形成基体を含むことが好ましい、エアロゾル発生物品である。エアロゾル発生物品は、消耗品、特に単回使用後に廃棄される消耗品であってもよい。エアロゾル発生物品はたばこ物品であってもよい。例えば、物品は、加熱される液体または固体エアロゾル形成基体を含むカートリッジであってもよい。別の方法として、物品は従来の紙巻たばこに似ている、および固体エアロゾル形成基体を含む、ロッド状の物品、特にたばこ物品であってもよい。
【0082】
エアロゾル発生物品は、円形または楕円形または長円形または正方形または長方形または三角形または多角形断面を有することが好ましい。
【0083】
エアロゾル形成基体およびサセプタ組立品に加えて、物品はさらに異なる要素を備えうる。
【0084】
特に、物品はマウスピースを備えてもよい。本明細書で使用される場合、「マウスピース」という用語は、物品からエアロゾルを直接吸い込むために、ユーザーの口に入れられる物品の一部分を意味する。マウスピースはフィルターを含むことが好ましい。
【0085】
さらに、物品は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部を囲むケーシング、特に管状ラッパーを備えてもよい。ラッパーはサセプタ組立品を含みうる。有利なことに、これにより、サセプタ組立品によって囲まれたエアロゾル形成基体の均一かつ対称的な加熱が可能になる。
【0086】
特に、従来の紙巻たばこに似たロッド形状の物品を有する、および／または固体エアロゾル形成基体を備える、エアロゾル発生物品に関して、物品は、中央空気通路を有する支持要素、エアロゾル冷却要素、およびフィルター要素をさらに備えることができる。フィルター要素は、マウスピースとして機能することが好ましい。特に、物品は、エアロゾル形成基体およびエアロゾル形成基体と接触するサセプタ組立品を備える、基体要素を備えてもよい。これらの要素のうちの任意の一つまたは任意の組み合わせは、エアロゾル形成ロッドセグメントに連続的に配置されてもよい。基体要素は、物品の遠位端に配置されることが好ましい。同様に、フィルター要素は、物品の近位端に配置されることが好ましい。さらに、これらの要素は、エアロゾル形成ロッドセグメントと同一の外側断面を有してもよい。
【0087】
さらに、物品は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部を囲むケーシングまたはラッパーを備えてもよい。特に、物品は、それらを一緒に保持し、物品の所望の断面形状を維持するために、上述の異なるセグメントおよび要素のうちの少なくとも一部を囲むラッパーを備えてもよい。
【0088】
ケーシングまたはラッパーは、少なくとも第一のサセプタ、またはサセプタ組立品の第一および第二のサセプタの両方を備えてもよい。有利なことに、これにより、第一のサセプタまたはサセプタ組立品によって囲まれたエアロゾル形成基体の均一かつ対称的な加熱が可能になる。
【0089】
ケーシングまたはラッパーは、物品の外表面の少なくとも一部分を形成することが好ましい。ケーシングは、エアロゾル形成基体、例えば、液体エアロゾル形成基体を含む、貯蔵部を含むカートリッジを形成してもよい。ラッパーは、紙ラッパー、特に紙巻たばこ用紙で作製された紙ラッパーであってもよい。別の方法として、ラッパーは、例えばプラスチックでできた箔であってもよい。ラッパーは、気化したエアロゾル形成基体が物品から放出されることを可能にするように、またはその周囲を通して空気が物品の中に引き出されることを可能にするように流体透過性であってもよい。さらに、ラッパーは、加熱に伴い活性化され、かつラッパーから放出される少なくとも一つの揮発性物質を含んでもよい。例えば、ラッパーは風味揮発性物質で含浸されてもよい。
【0090】
本発明によるエアロゾル発生システムのさらなる特徴および利点については、エアロゾル発生装置および加熱組立品に関して説明してきたため、繰り返さない。
【0091】
本発明によると、エアロゾル形成基体を誘導的に加熱するための方法、とりわけ本発明による、および本明細書に記載の加熱組立品が関与する方法も提供されている。本方法は、本発明による、および本明細書に記載の加熱組立品を動作させるための、または、本発明による、および本発明に記載のエアロゾル発生装置を動作させるための、または、本発明による、および本明細書に記載のエアロゾル発生システムを動作させるための方法であることが好ましい。
【0092】
本方法は、
－ 誘導源に誘導的に結合されたサセプタ組立品を加熱するようにＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流を誘導源に提供することによって、交流電磁場を発生させる工程と、
－ ＤＣ電源から引き出されるＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流から、誘導源に誘導的に結合可能、または結合されたサセプタ組立品の実際の温度を示す実際の見かけの抵抗を決定する工程と、
－ 室温で開始されて動作温度に向かうサセプタ組立品の予熱中の見かけの抵抗の最小値を決定する工程と、を含む。
－ 誘導源に誘導的に結合されたサセプタ組立品を加熱するようにＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流を誘導源に提供することによって、交流電磁場を発生させる工程と、
－ ＤＣ電源から引き出されるＤＣ供給電圧およびＤＣ供給電流から、誘導源に誘導的に結合可能、または結合されたサセプタ組立品の実際の温度を示す実際の見かけの抵抗を決定する工程と、
－ 室温で開始されて動作温度に向かうサセプタ組立品の予熱中の見かけの抵抗の最小値を決定する工程と、を含む。
【0093】
本方法はさらに、
－ 実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に加えて、エアロゾル形成基体の所定の動作温度への加熱を制御するための見かけの抵抗の所定のオフセット値に対応するように、閉ループ構成で誘導源の動作を制御する工程を含みうる。
－ 実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に加えて、エアロゾル形成基体の所定の動作温度への加熱を制御するための見かけの抵抗の所定のオフセット値に対応するように、閉ループ構成で誘導源の動作を制御する工程を含みうる。
【0094】
誘導源の動作を制御する工程は、以下の工程：
－ 実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に見かけの抵抗の所定のオフセット値を加えたものと等しいか、またはそれを超えるとき、交流電磁場を発生させる工程を中断する工程と、
－ 実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に見かけの抵抗の所定のオフセット値を加えたものより低いとき、交流電磁場を発生させる工程を再開する工程と、を含む。
－ 実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に見かけの抵抗の所定のオフセット値を加えたものと等しいか、またはそれを超えるとき、交流電磁場を発生させる工程を中断する工程と、
－ 実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に見かけの抵抗の所定のオフセット値を加えたものより低いとき、交流電磁場を発生させる工程を再開する工程と、を含む。
【0095】
本発明による方法のさらなる特徴および利点は、加熱組立品、エアロゾル発生装置、およびエアロゾル発生システムに関して記載してきたため、繰り返さない。
【0096】
本発明を、添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに記載する。
【図面の簡単な説明】
【0097】
【発明を実施するための形態】
【0098】
図１は、本発明によるエアロゾル発生システム１の第一の例示的な実施形態を概略的に図示する。システム１は、本発明によるエアロゾル発生装置１０、ならびに装置と併用するように構成され、加熱されるエアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品１００を備える。
【0099】
図２は、エアロゾル発生物品１００のさらなる詳細を示し、エアロゾル発生物品１００は、ロッド状を実質的に有し、同軸アライメントで連続的に配置された四つの要素、すなわち、サセプタ組立品１２０およびエアロゾル形成基体１３０を備えるエアロゾル形成ロッドセグメント１１０、中央空気通路１４１を有する支持要素１４０、エアロゾル冷却要素１５０、およびマウスピースとして機能するフィルター要素１６０を備える。エアロゾル形成ロッドセグメント１１０は、物品１００の遠位端１０２に配置され、一方、フィルター要素１６０は、物品１００の遠位端１０３に配置される。これらの四つの要素の各々は実質的に円筒形の要素であり、これら全ては実質的に同一の直径を有する。さらに、四つの要素は、四つの要素をまとめて保持し、ロッド様物品１００の所望の円形断面形状を維持するように、外側ラッパー１７０によって包囲される。ラッパー１７０は紙製であることが好ましい。物品のさらなる詳細は、ロッドセグメント１１０内のサセプタ組立品１２０の詳細を除く、特に四つの要素の詳細が、国際公開第２０１５／１７６８９８Ａ１号に開示されている。
【0100】
図１を参照すると、エアロゾル発生装置１０は、その中に物品１００の少なくとも遠位部分を受けるために、装置１０の近位部分１２内に画定された円筒形の受容くぼみ２０を備える。装置１０はさらに、交流の、特に高周波電磁場を生成するための誘導コイル３０を含む誘導源を備える。本実施形態では、誘導コイル３０は、円筒形の受容くぼみ２０を円周方向に取り囲むらせん状コイルである。コイル３０は、エアロゾル発生物品１００のサセプタ組立品１２０が、物品１００を装置１０と係合させるときに電磁場を経験するように配置される。したがって、誘導源を作動させるときに、サセプタ組立品１２０は、サセプタ組立品１２０のサセプタ材料の磁気的および電気的特性に応じて、交流電磁場によって誘導される渦電流および／またはヒステリシス損失に起因して昇温する。サセプタ組立品１２０は、物品１００内のサセプタ組立品１２０を囲むエアロゾル形成基体１３０を気化するのに十分な動作温度に達するまで加熱される。
【0101】
遠位部分１３内に、エアロゾル発生装置１０は、電力を供給し、加熱プロセスを制御するためのＤＣ電源４０とコントローラ５０（図１に概略的にのみ示される）とをさらに備える。電子的には、誘導源は、誘導コイル３０とは別に、コントローラ５０の少なくとも部分的に一体型の部分であることが好ましい。
【0102】
装置１０の一部としての誘導源と、エアロゾル発生物品１００の一部としてのサセプタ組立品１２０の両方が、本発明による誘導加熱組立品５の必須部分を構成する。
【0103】
図３は、図１および図２に示すエアロゾル発生物品内で使用されるサセプタ組立品１２０の詳細図を示す。本発明によれば、サセプタ組立品１２０は、第一のサセプタ１２１および第二のサセプタ１２２を備える。第一のサセプタ１２１は、正の抵抗温度係数を有する第一のサセプタ材料を含み、第二のサセプタ１２２は、負の抵抗温度係数を有する第二の強磁性またはフェリ磁性サセプタ材料を含む。反対の抵抗温度係数を有する第一および第二のサセプタ材料のため、また第二のサセプタ材料の磁性のため、サセプタ組立品１２０は、第二のサセプタ材料のキュリー温度付近の抵抗の最小値を含む、抵抗対温度プロファイルを有する。
【0104】
対応する抵抗対温度プロファイルを図４に示す。サセプタ組立品１２０を室温Ｔ＿Ｒから加熱し始めると、第一のサセプタ材料の抵抗が増加する一方で、第二のサセプタ材料の抵抗は温度Ｔが増加するにつれて減少する。サセプタ組立品１２０の全体的な見かけの抵抗Ｒ＿ａは、サセプタ組立品１２０を誘導的に加熱するために使用される装置１０の誘導源によって「見られる」ように、第一および第二のサセプタ材料のそれぞれの抵抗の組み合わせによって与えられる。下から第二のサセプタ材料のキュリー温度Ｔ＿Ｃに達すると、第二のサセプタ材料の抵抗の減少は、第一のサセプタ材料の抵抗の増加を一般的に支配する。したがって、サセプタ組立品１２０の全体的な見かけの抵抗Ｒ＿ａは、第二のサセプタ材料のキュリー温度Ｔ＿Ｃよりも下の、特に近接して下の温度範囲で減少する。キュリー温度Ｔ＿Ｃでは、第二のサセプタ材料がその磁性を失う。これは、第二のサセプタ材料の渦電流に利用可能なスキン層の増加を引き起こし、その抵抗の突然の降下を伴う。したがって、第二のサセプタ材料のキュリー温度Ｔ＿Ｃを超えてサセプタ組立品１２０の温度Ｔをさらに上昇させると、第二のサセプタ材料の抵抗がサセプタ組立品１２０の全体的な見かけの抵抗Ｒ＿ａに及ぼす寄与は、より少なくなるか、または無視できる程度になる。結果として、第二のサセプタ材料のキュリー温度Ｔ＿Ｃ付近で最小値Ｒ＿ｍｉｎを通過した後、サセプタ組立品１２０の全体的な見かけの抵抗Ｒ＿ａは、主に第一のサセプタ材料の抵抗の増加によって与えられる。すなわち、サセプタ組立品１２０の全体的な見かけの抵抗Ｒ＿ａは、動作温度Ｔ＿ｏｐで動作抵抗Ｒ＿ｏｐに向かって再び増加する。有利なことに、第二のサセプタ材料のキュリー温度Ｔ＿Ｃ付近での最小値Ｒ＿ｍｉｎの周りの抵抗対温度プロファイルの減少およびその後の増加は、ユーザーの吸煙中の全体的な見かけの抵抗の一時的変化と十分に区別できる。結果として、第二のサセプタ材料のキュリー温度Ｔ＿Ｃ付近の抵抗Ｒ＿ａの最小値は、ユーザーの吸煙として誤解されるリスクなしに、エアロゾル形成基体の加熱温度を制御するための温度マーカーとして確実に使用されうる。したがって、エアロゾル形成基体は、望ましくない過熱から効果的に防ぐことができる。
【0105】
エアロゾル形成基体の加熱温度を制御して、所望の動作温度Ｔ＿ｏｐに対応させるために、図１に示す装置１０のコントローラ５０は、実際の見かけの抵抗を、見かけの抵抗Ｒ＿ａ の決定された最小値Ｒ＿ｍｉｎに所定のオフセット値ΔＲ＿ｏｆｆｓｅｔを加えた値に対応する値に維持するように、閉ループオフセット構成で誘導源の動作を制御するように構成される。オフセット値△Ｒ＿ｏｆｆｓｅｔは、マーカー温度Ｔ＿Ｃで測定した見かけの抵抗Ｒ＿ｍｉｎと動作温度Ｔ＿ｏｐでの動作抵抗Ｒ＿ｏｐとのギャップを埋める。有利なことに、これは、動作温度Ｔ＿ｏｐでの見かけの抵抗の所定の目標値に基づいて加熱温度を直接制御することを避けることを可能にする。また、加熱温度のオフセット制御は、所望の動作温度における見かけの抵抗の測定された絶対値に基づく温度制御よりも安定し、信頼性が高い。
【0106】
実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に見かけの抵抗の所定のオフセット値を加えたものと等しいか、またはそれを超えるとき、加熱プロセスは、交流電磁場の生成を中断することによって、すなわち、誘導源のスイッチを切ることによって、または少なくとも誘導源の出力電力を減少させることによって停止されうる。実際の見かけの抵抗が、見かけの抵抗の決定された最小値に見かけの抵抗の所定のオフセット値を加えたものより低いとき、加熱プロセスは、交流電磁場の生成を再開することによって、すなわち、誘導源のスイッチを再び入れることによって、または誘導源の出力電力を再び増加させることによって再開されうる。
【0107】
本実施形態では、動作温度は摂氏約３７０度である。この温度は、エアロゾル形成基体を加熱するが燃焼させないための典型的な動作温度である。第二のサセプタ材料のキュリー温度Ｔ＿Ｃにおけるマーカー温度と、動作温度Ｔ＿ｏｐとの間に、少なくとも摂氏２０度の十分に大きな温度ギャップを確保するために、第二のサセプタ材料が、摂氏３５０度未満のキュリー温度を有するように選択される。
【0108】
図３に示すように、図２の物品内のサセプタ組立品１２０は、多層サセプタ組立品、より具体的には、二層サセプタ組立品である。それは、第一のサセプタ１２１を構成する第一の層と、第一の層上に配置され、第一の層に密接に結合される第二のサセプタ１２２を構成する第二の層とを含む。第一のサセプタ１２１は、熱損失、したがって加熱効率に関して最適化されているが、第二のサセプタ１２２は、上述のように、主に温度マーカーとして使用される機能的サセプタである。サセプタ組立品１２０は、長さＬが１２ミリメートル、幅Ｗが４ミリメートルである細長い細片の形態であり、すなわち、両方の層は長さＬが１２ミリメートル、幅Ｗが４ミリメートルである。第一のサセプタ１２１は、例えば、等級４３０のステンレス鋼などの４００°Ｃを超えるキュリー温度を有するステンレス鋼で作製された細片である。厚さは約３５マイクロメートルである。第二のサセプタ１２２は、動作温度より低いキュリー温度を有するミューメタルまたはパーマロイの細片である。厚さは約１０マイクロメートルである。サセプタ組立品１２０は、第二のサセプタ細片を第一のサセプタ細片にクラッディングすることによって形成される。
【0109】
図５は、図１および図２に示すサセプタ組立品１２０の実施形態と類似した、細片形状サセプタ組立品２２０の代替実施形態を示す。後者とは対照的に、図５によるサセプタ組立品２２０は、第一および第二の層をそれぞれ形成する第一および第二のサセプタ２２１、２２２に加えて、第三の層を形成する第三のサセプタ２２３を備える、三層のサセプタ組立品である。三つの層すべてが互いの上に配置され、隣接する層は互いに密接に結合される。図５に示される三層サセプタ組立品の第一および第二のサセプタ２２１、２２２は、図１および図２に示される二層サセプタ組立品１２０の第一および第二のサセプタ１２１、１２２と同一である。第三のサセプタ２２３は、第一のサセプタ２２１と同一である。すなわち、第三の層２２３は、第一のサセプタ２２１と同じ材料を含む。また、第三のサセプタ２２３の層の厚さは、第一のサセプタ２２１の層の厚さと等しい。したがって、第一および第三のサセプタ２２１、２２３の熱膨張挙動は、実質的に同じである。有利なことに、これは、高度に対称的な層構造を提供し、本質的に平面外変形を示さない。さらに、図５による三層サセプタ組立品は、より高い機械的安定性を提供する。
【0110】
図６は、二層サセプタ１２０の代わりに図２の物品内で代替的に使用されうる、細片形状サセプタ組立品３２０の別の実施形態を示す。図６によるサセプタ組立品３２０は、第二のサセプタ３２２に密着して結合されている第一のサセプタ３２１から形成される。第一のサセプタ３２１は寸法が１２ミリメートル×４ミリメートル×３５マイクロメートルの等級４３０のステンレス鋼の細片である。したがって、第一のサセプタ３２１は、サセプタ組立品３２０の基本的な形状を画定する。第二のサセプタ３２２は、寸法が３ミリメートル×２ミリメートル×１０マイクロメートルのミューメタルまたはパーマロイのパッチである。パッチ形状の第二のサセプタ３２２は、細片形状の第一のサセプタ３２１上に電気メッキされる。第二のサセプタ３２２は、第一のサセプタ３２１よりも著しく小さいにもかかわらず、依然として加熱温度の正確な制御を可能にするために十分である。有利なことに、図６によるサセプタ組立品３２０は、第二のサセプタ材料の著しい節約を提供する。さらなる実施形態（図示せず）において、第一のサセプタと密接に接触して位置する第二のサセプタの二つ以上のパッチがあってもよい。
【0111】
図７は、図１および図２に示す物品と併用するためのサセプタ組立品１０２０のさらに別の実施形態を示す。この実施形態によると、サセプタ組立品１０２０はサセプタロッドを形成する。サセプタロッドは、円形断面を有する円筒形である。サセプタロッドは、図２に示す物品の長さ軸に延在するように、エアロゾル形成基体内の中央に配置されることが好ましい。その端面の一つに見られるように、サセプタ組立品１０２０は、本発明による第二のサセプタ１０２２を形成する、内部コアサセプタを備える。コアサセプタは、本発明による第一のサセプタ１０２１を形成する、ジャケットサセプタによって囲まれる。第一のサセプタ１０２１は、好ましくは加熱機能を有するため、この構成は、周囲のエアロゾル形成基体への直接熱伝達に関して有利であることを証明する。さらに、サセプタピンの円筒形状は、ロッド形状のエアロゾル発生物品に関して有利でありうる、非常に対称的な加熱プロファイルを提供する。
【0112】
図８～１０は、本発明による加熱組立品の一部であるサセプタ組立品のさらなる実施形態を含む、様々なエアロゾル発生物品４００、５００、６００を概略的に図示する。物品４００、５００、６００は、特に物品の一般的設定に関して、図１および図２に示す物品１００と非常に類似している。したがって、同様または同一の特徴は、図１および図２と同一の参照符号にそれぞれ３００、４００、および５００を加えた参照符号で示されている。
【0113】
図１および図２に示す物品１００とは対照的に、図８によるエアロゾル発生物品４００は、フィラメントサセプタ組立品４２０を備える。すなわち、第一および第二のサセプタ４２１、４２２は、ねじれたフィラメント対を形成するように互いにねじれたフィラメントである。フィラメント対は、基体４３０と直接接触して、エアロゾル形成基体４３０の中央に配置される。フィラメント対は、物品４００の長さ延長部に沿って実質的に延在する。第一のサセプタ４２１は、強磁性ステンレス鋼で作製されたフィラメントであり、したがって、主に加熱機能を有する。第二のサセプタ４２２は、ミューメタルまたはパーマロイで作製されたフィラメントであり、したがって、主に温度マーカーとして機能する。
【0114】
図９によるエアロゾル発生物品５００は、粒子状サセプタ組立品５２０を備える。第一のサセプタ５２１および第二のサセプタ５２２は共に、物品５００のエアロゾル形成基体５３０内に広がる複数のサセプタ粒子を含む。したがって、サセプタ粒子はエアロゾル形成基体５３０と直接物理的に接触している。第一のサセプタ５２１のサセプタ粒子は、強磁性ステンレス鋼から作られ、したがって、主に、周囲のエアロゾル形成基体５３０を加熱する役割を果たす。対照的に、第二のサセプタ４２２のサセプタ粒子は、ミューメタルまたはパーマロイで作製され、したがって、主に温度マーカーとして機能する。
【0115】
図１０によるエアロゾル発生物品６００は、異なる幾何学的構成の第一のサセプタ６２１および第二のサセプタ６２２を含むサセプタ組立品６００を備える。第一のサセプタ６２１は、エアロゾル形成基体６３０内に広がる複数のサセプタ粒子を含む粒子サセプタである。その粒子状の性質により、第一のサセプタ６２１は、周囲のエアロゾル形成基体６３０に大きな表面積を提示し、これは有利なことに熱伝達を強化する。したがって、第一のサセプタ６２１の粒子状構成は、加熱機能に関して特に選択される。対照的に、温度制御機能を主に有する第二のサセプタ６２２は、したがって、非常に大きい表面積を有する必要はない。したがって、本実施形態の第二のサセプタ６２２は、エアロゾル発生物品６００の中心を通ってエアロゾル形成基体６３０内に延在するサセプタ細片である。
【0116】
図１１は、本発明によるエアロゾル発生システム２００１の第二の例示的な実施形態を概略的に図示する。システム２００１は、サセプタ組立品を除き、図１に示すシステム１と非常に類似している。したがって、同様または同一の特徴は、図１および図２と同一の参照符号に、さらに２０００を加えた参照符号で示されている。図１に示す実施形態とは対照的に、図１１の実施形態による加熱組立品２００５のサセプタ組立品２０６０は、エアロゾル発生装置２０１０の一部である。
【0117】
【0118】
同様に、図１１のエアロゾル発生装置２０１０は、基本的に図１に示す装置１０に対応する。後者とは対照的に、装置２０１０は本発明による加熱組立品２００５のすべての部分を備える。すなわち、装置２０１０は、円筒形の受容くぼみ２０２０を円周方向に取り囲むらせん状誘導コイル２０３０を含む誘導源を備える。さらに、装置は、誘導コイル２０３０によって発生する電磁場を経験するように受容くぼみ内に配置されたサセプタ組立品２０６０をさらに備える。
【0119】
サセプタ組立品２０６０は、サセプタブレードである。その遠位端２０６４で、サセプタブレード２０６０は、装置２０１０の受容くぼみ２０２０の底部分に配置されている。そこから、サセプタブレードは、受容くぼみ２０２０の開口部に向かって受容くぼみ２０２０の内側空間の中に延びる。受容くぼみ２０２０の開口部は、エアロゾル発生装置２０１０の近位端２０１４に位置し、したがって、エアロゾル発生物品２１００を受容くぼみ２０２０に挿入することを可能にする。
【0120】
図１２から特に分かるように、図１１による装置２０１０のサセプタ組立品２０６０は、図１～３に示す二層サセプタ組立品１２０と非常に類似した二層サセプタブレードである。後者とは対照的に、サセプタ組立品２０６０の遠位自由端２０６３は、ブレード形状サセプタ組立品が、エアロゾル発生物品２１００の遠位端内のエアロゾル形成基体２１３０内に容易に貫通できるように先細になっている。
【0121】
【0122】
図１３、図１４および図１５は、本発明によるサセプタ組立品２１６０、２２６０、２３６０のさらなる実施形態を示しており、これは、図１１による装置と共に代替的に使用されうる。サセプタ組立品２１６０、２２６０および３６０は、基本的に、図５、図６および図７にそれぞれ示されるサセプタ組立品２２０、３２０および１０２０に対応する。したがって、これらのサセプタ組立品２１６０、２２６０、２３６０の特徴および利点のほとんどが、サセプタ組立品２２０、３２０、１０２０に関して記載されており、したがって、繰り返さない。サセプタ組立品１２０と同様に、サセプタ組立品２１６０、２２６０、２３６０のそれぞれの遠位自由端２１６３、２２６３、２３６１は、エアロゾル形成基体への貫通を容易にするために先細である。
【0123】
図１６～１８は、本発明におけるエアロゾル発生システム２７０１、２８０１、２９０１のさらなる実施形態を概略的に図示し、各誘導加熱組立品２７０５、２８０５、２９０５は、それぞれのエアロゾル発生装置２７１０、２８１０、２９１０の独占的な一部である。システム２７０１、２８０１、および２９０１は、特に装置２７１０、２８１０、２９１０、および物品２７００、２８００、２９００の一般的設定に関して、図１１に示すシステム２００１と非常に類似している。したがって、装置の同様または同一の特徴は、図１１と同一の参照符号にそれぞれ７００、８００、および９００を加えた参照符号で示されている。
【0124】
図１１に示す装置２０１０とは対照的に、図１６によるエアロゾル発生システム２７０１のエアロゾル発生装置２７１０は、サセプタ組立品２７６０を備え、第一のサセプタ２７６１および第二のサセプタ２７６２は異なる幾何学的構成である。第一のサセプタ２７６１は、図１１および図１２に示す二層サセプタ組立品２０６０に類似した単層サセプタブレードであるが、第二のサセプタ層は存在しない。この構成では、第一のサセプタ１７６１は、主に加熱機能を有する誘導加熱ブレードを基本的に形成する。対照的に、第二のサセプタ２７６２は、受容くぼみ２７２０の円周方向の内側壁の少なくとも一部を形成するサセプタスリーブである。当然ながら、第一のサセプタが円筒形の受容くぼみ２７２０の円周方向の内側壁の少なくとも一部を形成するサセプタスリーブであってもよく、一方で第二のサセプタがエアロゾル形成基体に挿入される単層サセプタブレードであってもよい、反対の構成も可能である。後者の構成では、第一のサセプタは、誘導オーブンヒーターまたは加熱チャンバを実現しうる。これらの構成のいずれかにおいて、第一および第二のサセプタ２７６１、２７６２は、エアロゾル発生装置２７１０内の異なる場所に位置し、互いに間隔を置いているが、それでも互いに熱的に近接している。
【0125】
図１７に示すエアロゾル発生システム２８０１のエアロゾル発生装置２８１０は、サセプタカップであるサセプタ組立品２８６０を備え、したがって、誘導オーブンヒーターまたは加熱チャンバを実現する。この構成では、第一のサセプタ２８６１は、カップ形状サセプタ組立品２８６０の円周方向の側壁を形成するサセプタスリーブであり、したがって、円筒形の受容くぼみ２８２０の内側壁の少なくとも一部である。対照的に、第二のサセプタ２８６２は、カップ形状サセプタ組立品２８６０の底部分を形成する。第一および第二のサセプタ２８６１、２８６２の両方とも、装置２８１０の受容くぼみ２８２０内に受容されるとき、エアロゾル発生物品２１００のエアロゾル形成基体２１３０に熱的に近接している。
【0126】
図１８に示すエアロゾル発生システム２９０１のエアロゾル発生装置２９１０は、多層サセプタスリーブであるサセプタ組立品２９６０を備える。この構成では、第二のサセプタ２９６２は、多層サセプタスリーブの外壁を形成する一方、第一のサセプタ２９６１は、多層サセプタスリーブの内壁を形成する。第一および第二のサセプタ２９６１、２９６２のこの特定の配置は、したがって、主にエアロゾル形成基体２１３０を加熱するために使用される第一のサセプタ２９６１が、基体２１３０に近いため好ましい。有利なことに、サセプタ組立品２９６０はまた、誘導オーブンヒーターまたは加熱チャンバを実現する。
【0127】
図１９は、本発明によるエアロゾル発生システム３７０１のさらに別の実施形態を概略的に図示する。システム３７０１は、図１６に示すシステム２７０１と非常に類似している。したがって、同様または同一の特徴は、図１６と同一の参照符号に、さらに１０００を加えた参照符号で示されている。図１６に示す実施形態とは対照的に、図１６の実施形態による加熱組立品３７０５のサセプタ組立品３７６０は、分割されている。サセプタ組立品３７６０の第一のサセプタ３７６１が、エアロゾル発生物品３１００の一部である一方で、サセプタ組立品３７６０の第二のサセプタ３７６２は、エアロゾル発生装置３７１０の一部である。第一のサセプタ３７６１は、図１～３に示す二層サセプタ組立品１２０と類似した単層サセプタ細片であるが、物品３１００のエアロゾル形成基体３１３０内に配置され、第二のサセプタ層は存在しない。したがって、第一のサセプタ１７６１は、物品３１００と一体型の部分として誘導発熱体を基本的に形成する。第二のサセプタ２７６２は、受容くぼみ２７２０の円周方向の内側壁の少なくとも一部を形成し、誘導オーブンヒーターまたは加熱チャンバを実現するサセプタスリーブである。第一のサセプタ３７６１から離間しているが、第二のサセプタ３７６２は、第一のサセプタ３７６１およびエアロゾル形成基体３１３０と熱的に近接しているため、温度マーカーとして容易に使用することができる。
【0128】
図１６～１９に示す三つの実施形態すべてに関して、第一のサセプタは、エアロゾル形成基体を加熱するために最適化された強磁性ステンレス鋼で作製されることが好ましい。対照的に、第二のサセプタは、好適な温度マーカー材料である、ミューメタルまたはパーマロイで作製されることが好ましい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【国際調査報告】