特表 2022-537936 状態検出のための光学的手段を有するエアロゾル発生装置

(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】2022-08-31

(54)【発明の名称】状態検出のための光学的手段を有するエアロゾル発生装置

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/53 20200101AFI20220824BHJP

   A24F 40/51 20200101ALI20220824BHJP

   A24F 40/20 20200101ALI20220824BHJP

   A24F 40/40 20200101ALI20220824BHJP

【ＦＩ】

A24F40/53

A24F40/51

A24F40/20

A24F40/40

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2021573599

(86)(22)【出願日】2020-06-11

(85)【翻訳文提出日】2021-12-10

(86)【国際出願番号】 EP2020066172

(87)【国際公開番号】W WO2020249661

(87)【国際公開日】2020-12-17

(31)【優先権主張番号】19405008.4

(32)【優先日】2019-06-14

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100158469

【弁理士】

【氏名又は名称】大浦 博司

(72)【発明者】

【氏名】フルサ オレク

【テーマコード（参考）】

4B162

【Ｆターム（参考）】

4B162AA03

4B162AA22

4B162AB12

4B162AC12

4B162AD20

4B162AD23

(57)【要約】

本発明は、加熱されたときに吸入可能なエアロゾルを形成する能力を有するエアロゾル形成基体を加熱するための電気加熱式のエアロゾル発生装置に関する。装置は、加熱されるエアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を取り外し可能に受容するための受容くぼみを備える。装置は、物品が受容くぼみ内に受容されているときに、エアロゾル形成基体を加熱するための電気ヒーターをさらに備える。加えて、装置は、受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を検出するための状態検出器を備える。状態検出器は、放射を受容くぼみの中へと発するように配設されかつ構成された放射エミッターを備える。状態検出器は、受容くぼみの内部から反射される発せられた放射の一部分を検出し、少なくとも一つの特定の状態の存在を示すように配設されかつ構成される放射センサーをさらに備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱されたときに吸入可能なエアロゾルを形成する能力を有するエアロゾル形成基体を加熱するための電気加熱式のエアロゾル発生装置であって、
- 前記エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を取り外し可能に受容するための受容くぼみと、
- 前記物品が前記受容くぼみ内に受容されているときに、前記エアロゾル形成基体を加熱するための電気ヒーターと、
- 前記受容くぼみ内の前記少なくとも一つの特定の状態の存在を検出するための状態検出器であって、前記受容くぼみの中へと放射を発するように配設されかつ構成される放射エミッターと、前記受容くぼみの前記内部から反射され、かつ前記少なくとも一つの特定の状態の前記存在を示す、前記発せられた放射の一部分を検出するように配設されかつ構成される放射センサーと、を備える検出器と、を備える、エアロゾル発生装置。

【請求項2】

前記状態検出器が、
- ユーザーの吸煙中に発生する受容くぼみ内の空気密度の変化に起因する反射した放射の強度の変化を検出することによって、ユーザーの吸煙を検出すること、
- 前記エアロゾル発生物品の前記受容くぼみの中への挿入後に、前記反射した放射の前記強度の変化を検出することによって、前記受容くぼみ内の前記エアロゾル発生物品の存在を検出することと、
- 前記反射した放射の前記強度の予め定義された値からの前記反射した放射の前記強度の偏差を検出することによって、前記受容くぼみ内のエアロゾル発生物品の変位を検出することと、
- 前記特定の物品タイプに対応する前記反射した放射の前記強度の予め定義された値を検出することによって、前記受容くぼみ内に受容されたエアロゾル発生物品の特定のタイプを認識することと、のうちの少なくとも一つであるように構成される、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項3】

前記放射エミッターおよび前記放射検出器が、前記受容くぼみの外側に配設される、請求項１～２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項4】

前記放射エミッターおよび前記放射検出器が、前記受容くぼみの前記内部と流体連通していない、請求項１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項5】

前記放射エミッターが、４００ｎｍ～１３００ｎｍ、特に４００ｎｍ～７００ｎｍ、または７００ｎｍ～１３００ｎｍのスペクトル範囲を有する放射を発するように構成される、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項6】

前記放射エミッターおよび前記放射検出器が、前記受容くぼみを画定する壁の一部分を形成する壁部材によって、前記受容くぼみの前記内部から分離され、前記壁部材が、前記発せられた放射および反射した放射の前記スペクトル範囲の少なくとも一部分に対して光学的に透過性である、請求項１～５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項7】

前記壁部材が、前記発せられた放射および反射した放射の前記スペクトル範囲の少なくとも一部分に対して、少なくとも２０パーセント、特に、少なくとも５０パーセントの光学的透過率を有する、請求項６に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項8】

前記壁部材が、ポリテトラフルオロエチレンまたはポリエーテルエーテルケトンで作製される、請求項６または７のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項9】

前記壁部材が、０．１ミリメートル～２ミリメートルの範囲の壁厚さを有する、請求項６～８のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項10】

前記放射エミッターが発光ダイオードを備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項11】

前記放射検出器がフォトダイオードを備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項12】

前記状態検出器の少なくとも一部が、前記くぼみの遠位端部分に近接してまたは隣接して配設される、請求項１～１１のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項13】

前記装置が、コントローラモジュールおよび受容くぼみモジュールを備え、前記受容くぼみモジュールが、前記受容くぼみと、前記放射エミッターと、前記放射検出器と、を備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置と、前記装置の前記受容くぼみ内に取り外し可能に受容される、または受容可能な、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。

【請求項15】

前記物品が、光学的マーカーを備える、請求項１４に記載のエアロゾル発生システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装置の受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を検出するための手段を有する電気加熱式のエアロゾル発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エアロゾル形成基体を電気加熱することによって吸入可能なエアロゾルを発生するために使用されるエアロゾル発生装置は、先行技術から一般的に公知である。こうした装置は、加熱されるエアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を取り外し可能に受容するためのくぼみを備えてもよい。装置は、物品がくぼみ内に受容されているときに基体を加熱するための電気ヒーターをさらに備える。様々な目的のために、受容くぼみ内のある特定の条件および状態の検出は、装置の適正な機能を確保するために重要である。例えば、ユーザーが吸煙するときに、加熱温度の変化に対抗するためにユーザーの吸煙を正確に検出することが重要である。他の事例では、加熱プロセスを有効化または無効化するために、受容くぼみ内のエアロゾル発生物品の存在または変位を検出することが必要とされる場合がある。同様に、適切な物品のみがそれぞれの装置で使用されることを確保するために、物品タイプの認識が要求されてもよい。こうした種類の状態検出は、典型的には、くぼみの内側に配設されるセンサー手段によって実現される。ここで、センサー手段は、必然的に、熱および水分に、なおさらに、誘導加熱装置の場合には、高周波電磁場に曝露される。しばしば、こうした効果は、状態検出が干渉の影響を受けやすくなるようにする。加えて、センサーは、特にくぼみの洗浄中に、またはくぼみの中への物品の挿入中もしくはくぼみからの物品の取り外し中に、機械的効果に起因して、損傷される場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、先行技術の解決策の利点を有するが、それらに限定されない、電気加熱式のエアロゾル発生装置を有することが望ましいことになる。特に、装置の受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を検出するための改善された手段を提供する電気加熱式のエアロゾル発生装置を有することが望ましいことになる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明によると、加熱されたときに吸入可能なエアロゾルを形成する能力を有するエアロゾル形成基体を加熱するための電気加熱式のエアロゾル発生装置が提供される。装置は、加熱されるエアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を取り外し可能に受容するための受容くぼみを備える。装置は、物品が受容くぼみ内に受容されているときに、エアロゾル形成基体を加熱するための電気ヒーターをさらに備える。加えて、装置は、受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を検出するための状態検出器を備える。状態検出器は、放射を受容くぼみの中へと発するように配設されかつ構成された放射エミッターを備える。状態検出器は、受容くぼみの内部から反射される発せられた放射の一部分を検出し、そして少なくとも一つの特定の状態の存在を示すように配設されかつ構成される放射センサーをさらに備える。

【0005】

本発明によると、受容チャンバーの中へと放射を発し、かつ受容チャンバーの内部から反射した放射を検出する状態検出器は、有利なことに受容くぼみ内の状態の遠隔検出を可能にすることが認識されている。これに起因して、放射エミッターおよび放射センサーは、熱、水分、および電磁場などの受容チャンバー内のあらゆる悪条件から離れた位置に配設されてもよい。

【0006】

加えて、放射に基づく状態検出器は、特定の状態または状態変化の発生と、状態検出器の位置におけるその検出可能性との間のいかなる遅延もなしに、高速かつ即時の状態検出を可能にする。

【0007】

一般に、状態検出器は、受容くぼみ内の一つの特定の状態の存在を検出する、または受容くぼみ内の複数の異なる状態の存在を検出するように構成されてもよい。特に、状態検出器は、
- ユーザーの吸煙中に発生する受容くぼみ内の空気密度の変化に起因する反射した放射の強度の変化を検出することによって、ユーザーの吸煙を検出すること、
- エアロゾル発生物品の受容くぼみの中への挿入後に、反射した放射の強度の変化を検出することによって、受容くぼみ内のエアロゾル発生物品の存在を検出すること、
- 反射した放射の強度の予め定義された値からの反射した放射の強度の偏差を検出することによって、受容くぼみ内のエアロゾル発生物品の変位を検出すること、または
- 特定の物品タイプに対応する反射した放射の強度の予め定義された値を検出することによって、受容くぼみ内に受容されたエアロゾル発生物品の特定のタイプを認識することと、のうちの少なくとも一つであるように構成されてもよい。

【0008】

本明細書で使用される場合、「放射」という用語は、電磁放射、特に光、好ましくは４００ｎｍ～７００ｎｍのスペクトル範囲の可視光、および／または７００ｎｍ～１ｍｍのスペクトル範囲の赤外（ＩＲ）光、特に７００ｎｍ～１．４μｍのスペクトル範囲の近赤外（ＮＩＲ）光、および／または１００ｎｍ～４００ｎｍのスペクトル範囲の紫外（ＵＶ）光を指す。

【0009】

その結果、放射エミッターは、１００ｎｍ～１４００ｎｍ、特に１００ｎｍ～４００ｎｍ、および／または４００ｎｍ～７００ｎｍ、および／または７００ｎｍ～１４００ｎｍのスペクトル範囲における放射を発するように構成されてもよい。特に、放射エミッターは、１００ｎｍ～１４００ｎｍのスペクトル範囲内の光、特に４００ｎｍ～７００ｎｍのスペクトル範囲内の可視光、および／または７００ｎｍ～１ｍｍのスペクトル範囲内の赤外（ＩＲ）光、特に７００ｎｍ～１．４μｍのスペクトル範囲内の近赤外（ＮＩＲ）光、および／または１００ｎｍ～４００ｎｍのスペクトル範囲内の紫外（ＵＶ）光を放射するように構成されてもよい。

【0010】

それに応じて、放射エミッターは、光エミッター、特に可視光エミッターまたは赤外（ＩＲ）光エミッター、特に近赤外（ＮＩＲ）光エミッター、または紫外（ＵＶ）光エミッターであってもよい。

【0011】

放射エミッターは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことが好ましい。ＬＥＤは低コストで利用可能であり、また全体的には小型で省スペースなサイズであり、状態検出器のコンパクトな設計に関して有利であることが証明される。発せられる放射のスペクトル範囲に応じて、放射エミッターは、白色もしくは緑色もしくは赤色もしくは赤外線ＬＥＤ、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。本明細書で使用される場合、緑色ＬＥＤまたは赤色ＬＥＤは、緑色または赤色を原色として有する狭帯域の波長の放射を発するＬＥＤを意味する。こうした種類のＬＥＤはまた、単色ＬＥＤとして表示されてもよい。それに応じて、放射エミッターは、一つ以上の単色放射源を含んでもよい。白色ダイオードは、４００ｎｍ～７００ｎｍの可視スペクトル範囲の大部分、または４００ｎｍ～７００ｎｍの可視スペクトル範囲全体に及ぶ、幅広い帯域の波長の放射を発するＬＥＤを意味する。白色ＬＥＤは、三原色である赤色、緑色、および青色を放射する個々のＬＥＤを含んでもよく、これらは混合されて白色光を形成する。あるいは、白色ＬＥＤは、蛍光ランプに類似した、青色ＬＥＤまたはＵＶのＬＥＤからの単色光を幅広いスペクトルの白色光に変換する蛍光体材料を含んでもよい。

【0012】

好ましくは、放射検出器はフォトダイオードを含む。ＬＥＤと同様、フォトダイオードも低コストで利用可能であり、これも全体的に小型で省スペースなサイズであり、状態検出器のコンパクトな設計に関して有利であることが証明される。放射検出器のスペクトル感度は、発せられた放射のスペクトル範囲の少なくとも一部分、すなわち、放射エミッターの発光スペクトルに調和するように選ばれることが好ましい。例えば、放射検出器は、１９０ｎｍ～１１００ｎｍの範囲のスペクトル感度を有するシリコン（Ｓｉ）フォトダイオード、または４００ｎｍ～１７００ｎｍの範囲のスペクトル感度を有するゲルマニウム（Ｇｅ）フォトダイオード、または８００ｎｍ～２６００ｎｍの範囲のスペクトル感度を有するインジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）フォトダイオードを含んでもよい。

【0013】

放射エミッターおよび放射検出器は、受容くぼみの外側に配設されることが好ましい。有利なことに、これは、放射エミッターおよび放射センサーを、受容チャンバー内のあらゆる悪条件から完全に絶縁することを可能にする。加えて、受容くぼみの外側の配設は、単純なくぼみ設計を可能にする。特に、くぼみは、放射エミッターおよび放射センサーを接続するためのいかなる電気的なフィードスルーも備える必要がない。この理由から、くぼみは閉じた内表面を備えうる。有利なことに、これはまた、例えば、電子構成要素などのエアロゾル発生装置の他の部分も、くぼみの内部に由来する悪影響から遮蔽することを可能にする。それ以外に、受容くぼみの外側の配設は、例えば、くぼみの洗浄中または受容くぼみへの物品の挿入もしくは受容くぼみからの物品の除去中の機械的効果に起因して、センサーが損傷することを防止する。

【0014】

放射エミッターおよび放射検出器は、受容くぼみの内部と流体連通しないことが好ましく、これは上記で考察したのと同じ理由から有利であることを明確に示す。

【0015】

放射エミッターおよび放射検出器は、壁部材によって受容くぼみの内部から分離されていてもよい。壁部材は、受容くぼみの少なくとも一部分を形成する。特に、壁部材は、受容くぼみを画定する壁の一部分を形成してもよい。

【0016】

放射が受容くぼみの中へと発せられること、および放射センサーに向かって外向きに反射されることを可能にするために、壁部材は、好ましくは、発せられた放射および反射した放射のスペクトル範囲の少なくとも一部分に対して光学的に透過性である。

【0017】

十分な量の放射出力が、受容チャンバーの内部に、そしてその後放射センサー（反射した放射）に到達しうることを確保するために、壁部材は、発せられた放射および反射した放射のスペクトル範囲の少なくとも一部分に対して、少なくとも２０パーセントの、特に少なくとも５０パーセントの、好ましくは少なくとも７５パーセントの、なおより好ましくは、少なくとも８０パーセントの光学的透過率を有してもよい。好ましくは、それぞれ透過率が述べられた閾値のうちの一つを上回る、発せられた放射および反射した放射のスペクトル範囲の部分は、発せられた放射および反射した放射のスペクトル範囲の２０％で、特に少なくとも５０％に及ぶ。

【0018】

一般に、壁部材は、受容くぼみを画定する壁の他の部分の材料とは異なる材料で作製されてもよい。別の方法として、壁部材は、受容くぼみを画定する壁の他の部分の材料と同一の材料で作製されてもよい。

【0019】

壁部材は、以下の材料、すなわち、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標）としても知られる）およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうちの一つで作製されてもよい。こうした材料は、十分な透過率を確保する。例えば、ある特定の波長について、ＰＴＦＥは、可視光に対しては不透明であるが、他の波長範囲に対しては透過性なものとすることができる。

【0020】

壁部材は、０．１ミリメートル～２ミリメートルの、特に０．１５ミリメートル～１ミリメートルの、好ましくは０．２ミリメートル～０．５ミリメートルの範囲の壁厚さを有してもよい。壁厚さは、壁部材の横断方向の延長を意味し、特に受容くぼみの内表面を画定する壁部材の表面に対して垂直である。

【0021】

受容くぼみは挿入用開口部を備えてもよく、これを通してエアロゾル発生物品が受容くぼみの中に挿入されてもよい。本明細書で使用される場合、エアロゾル発生物品が挿入される方向は、挿入方向として表示される。挿入方向は、長さ軸、特に受容くぼみの中心軸の延長に対応することが好ましい。

【0022】

受容くぼみの中への挿入後に、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分は依然として、挿入用開口部を通して外向きに延びていてもよい。外向きに延びる部分は、ユーザーとの相互作用のために、特にユーザーの口の中へと入れられるために、提供されていることが好ましい。よって、装置の使用中に、挿入用開口部は口に近接している場合がある。その結果、本明細書で使用される場合、装置の使用時に挿入用開口部に近接するセクション、またはユーザーの口に近接するセクションはそれぞれ、接頭辞「近位」を有して表示される。より遠くに離れて配設されているセクションは、接頭語「遠位」を有して表示される。

【0023】

この慣例に関して、受容くぼみは、エアロゾル発生装置の近位部分に配設されてもよく、または位置してもよい。挿入用開口部は、エアロゾル発生装置の近位端に、特に受容くぼみの近位端に配設されてもよく、または位置してもよい。

【0024】

同様に、受容くぼみは、遠位端部分および近位端部分を備えるくぼみとして、特に細長いくぼみとして形成されてもよい。存在する場合、挿入用開口部は受容くぼみの近位端に配設されてもよい。受容くぼみは遠位端において、挿入用開口部とは反対側の底部を備えてもよい。

【0025】

壁部材は、受容くぼみの遠位端部分に位置することが好ましい。特に、壁部材は、受容くぼみの底部の少なくとも一部分を形成してもよい。別の方法として、壁部材は、受容くぼみの側壁の遠位端部分の少なくとも一部分を形成してもよい。

【0026】

それに応じて、状態検出器、特に放射エミッターおよび放射センサーの少なくとも一部は、受容くぼみの遠位端部分に近接してまたは隣接して配設されてもよい。特に、放射エミッターおよび放射センサーは、受容くぼみの底部に近接してまたは隣接して配設されてもよい。同様に、放射エミッターおよび放射センサーは、受容くぼみの側壁の遠位端部分の一部分に近接してまたは隣接して配設されてもよい。こうした配設は、くぼみを通る気流がくぼみの遠位端部分を通る装置の構成において特に有利である。特に、これは、エアロゾル発生物品がくぼみの中に受容された後に、気流がくぼみの遠位端部分においてエアロゾル発生物品に入る事例に当てはまる。例えば、状態検出器が吸煙検出に使用されるとき、これらの部分に近接したまたは隣接した状態検出器の配設は、これらの部分が、ユーザーの吸煙中に発生する受容くぼみ内の空気密度の変化に最も敏感であるため、有利である。

【0027】

一般に、状態検出器、特に放射エミッターおよび放射センサーの少なくとも一部は、壁部材に近接してまたは隣接して配設されてもよい。特に、状態検出器、特に放射エミッターおよび放射センサーの少なくとも一部は、壁部材に、または少なくとも部分的に壁部材の中に配設されてもよい。上述のように、壁部材は、受容くぼみの側壁または底部の一部分であってもよい。

【0028】

本明細書で使用される場合、「壁部材に配設される」という用語は、特に、それぞれの構成要素が受容くぼみの内表面の少なくとも一部分を形成する壁部材の別の表面とは反対側の壁部材の表面に配設されることを意味する。

【0029】

少なくとも部分的に壁部材内の配設は、吸収効果を低減し、かつ状態検出器の応答時間を増加させるため、有利である場合がある。加えて、少なくとも部分的に壁部材内の配設は、有利なことに、エアロゾル発生装置における、状態検出器、特に放射エミッターおよび放射センサーの少なくとも一部のコンパクトな統合を可能にする。例えば、放射エミッターおよび放射センサーなどの状態検出器の少なくとも一部は、受容くぼみの壁部材の中へと統合されてもよい。

【0030】

放射エミッターおよび放射センサーは、感知ユニットの一部であってもよい。感知ユニットは、放射エミッターおよび放射センサーが取り付けられており、かつ感知ユニットを装置内に取り付けるために機能する支持本体を備えてもよい。例えば、装置は、受容くぼみの底部分に近接して位置し、かつ感知ユニットを受容するように構成されている、プラグを差し込む陥凹部を備えてもよい。感知ユニットを、プラグを差し込む陥凹部内にしっかりと保持するために、支持本体は、感知ユニットのプラグを差し込む陥凹部の中への挿入後に、プラグを差し込む陥凹部の対応するスナップ嵌めと係合する、一つ以上のスナップ嵌めを備えてもよい。

【0031】

放射エミッターおよび放射センサーに加えて、状態検出器は、放射エミッターの動作を制御し、かつ／または放射センサーの出力信号を、受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を示す信号へと変換するための電気回路をさらに備えてもよい。電気回路は、電流電圧変換のためのトランスインピーダンスアンプ、反転信号アンプ、シングルエンドから差動への変換器、アナログデジタルコンバータ、およびマイクロコントローラのうちの少なくとも一つを備えてもよい。

【0032】

エアロゾル発生装置は、状態検出器と動作可能に連結されたコントローラをさらに備えてもよい。コントローラは、受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を示す状態検出器、特に、放射センサーによって提供される出力信号に基づいて、受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を判定するように構成されてもよい。

【0033】

コントローラは、エアロゾル発生装置の全体的な動作、特に、加熱プロセスを制御するようにさらに構成されてもよい。受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を示す信号に基づいて、コントローラは、ユーザーが吸煙するときに、加熱温度をある特定のレベルに維持するために、加熱プロセスを制御するように構成されてもよい。同様に、コントローラは、特に、エアロゾル発生物品の受容くぼみの中への挿入後に、反射した放射の強度の変化を検出することによって、受容くぼみ内のエアロゾル発生物品の存在が検出されたとき、加熱プロセスを可能にする、または開始する（好ましくは自動的に）ように構成されてもよい。別の例として、コントローラは、特に、反射した放射の強度の予め定義された値からの反射した放射の強度の偏差を検出することによって、受容くぼみ内のエアロゾル発生物品の変位が検出されたときに加熱を停止または無効化するように構成されてもよい。別の例として、コントローラは、特に特定の物品タイプに対応する反射した放射強度の予め定義された値を検出することによって、受容くぼみ内に受容された適切なまたは不適切な物品タイプが認識されたとき、装置の動作を有効または無効化するように構成されてもよい。

【0034】

コントローラおよび状態検出器の少なくとも一部は、エアロゾル発生装置の全体的な電気回路の一体型の部品であってもよい。

【0035】

エアロゾル発生装置は、電源、好ましくはリン酸鉄リチウム電池などの電池を備えてもよい。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する場合があり、また一回以上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、電力供給源は、所定の回数の吸煙、または加熱装置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。

【0036】

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てもよい。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へと延びる、また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へとさらに延びる空気経路を備えてもよい。

【0037】

好ましくは、空気吸込み口は、物品をくぼみの中へと挿入するために使用される受容くぼみの挿入用開口部において実現される。物品がくぼみの中に受容されているとき、空気は挿入用開口部のへりにおいて、およびエアロゾル発生物品の外周部と受容くぼみの内表面の少なくとも一つ以上の部分との間に形成された気流通路をさらに通して、受容くぼみの中へと引き出されてもよい。

【0038】

受容くぼみは、受容くぼみの内部の中に延びる複数の突出部を備えてもよい。好ましくは、複数の突出部は、隣り合う突出部の間に気流通路が形成されるように、すなわち隣り合う突出部の間の隙間（自由空間）によって、互いから距離を置いている。

【0039】

加えて、複数の突出部は、エアロゾル発生物品を受容くぼみ中に保持するために、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分に接触するように構成されてもよい。

【0040】

複数の突出部のうちの少なくとも一つ、特に複数の突出部の各々は、リブを含んでもよく、またはリブとして形成されてもよく、またはリブであってもよい。一つ以上のリブは、長さ軸、特に受容くぼみの中心軸の方向に沿って延びることが好ましい。受容くぼみの長さ軸は、挿入方向に対応することが好ましく、エアロゾル発生物品は、この挿入方向に沿って受容くぼみの中へと挿入可能である。

【0041】

リブは、長さ軸、特に中心軸の周りに対称的に配設されてもよい。特に、リブは、長さ軸、特に中心軸の周りに等しく離隔して配設されてもよい。これらの構成のうちのいずれかは、装置の改善された気流管理に関して有利である。上述のように、「長さ軸、特に中心軸の方向に沿って延びる」という用語は、中心軸に平行な延長だけでなく、中心軸に対して傾斜（例えば、２度～５度傾斜）していてもよいが、依然として中心軸と共通のそれぞれの平面内にある、概して中心軸の方向の延長の両方を含む。後者は特に、下記にさらに記載したように、受容くぼみの実質的にテーパー付きの、例えば円錐状または円錐台状の形状に適用される。

【0042】

一つ以上のリブは、実質的に三角形状の断面形状を有してもよい。別の方法として、一つ以上のリブは、実質的に長方形もしくは実質的に台形、または実質的に半楕円形もしくは実質的に半円形の断面形状を有してもよい。

【0043】

一つ以上のリブは、受容くぼみの中への物品の挿入後に接触表面が接触するエアロゾル発生物品のそれぞれの部分の形状に適合されていることが好ましい接触面を備えてもよい。

【0044】

複数の突出部のうちの少なくとも一つ、特に複数の突出部の各々は、面取りされていてもよく、または少なくとも一つの面取りを備えてもよい。好ましくは、それぞれの突出部は、受容くぼみの挿入用開口部の方を向く側面にて面取りされていてもよく、または受容くぼみの挿入用開口部の方を向く少なくとも一つの面取りを備えてもよい。これは有利なことに、受容くぼみの中への物品の挿入を容易にする。同様に、それぞれの突出部は、受容くぼみの挿入用開口部から離れる方を向く側面で面取りされていてもよく、または受容くぼみの挿入用開口部から離れる方を向く少なくとも一つの面取り部を備えてもよい。有利なことに、これは受容くぼみからの物品の取り外しを容易にする。

【0045】

エアロゾル発生装置は、受容くぼみ内に、特に受容くぼみの遠位端に配設された一つ以上の端部停止部を備えてもよい。一つ以上の端部停止部は、受容くぼみの中へのエアロゾル発生物品の挿入深さを制限するように構成されていることが好ましい。特に、一つ以上の端部停止部は、受容くぼみの近位端における受容くぼみの挿入用開口部とは反対側の受容くぼみの遠位端においてエアロゾル発生物品が受容くぼみの内表面に当接するのを防止するように構成されてもよい。それ故に、一つ以上の端部停止部は有利なことに、受容くぼみの遠位部分内に自由空間を提供し、物品が受容くぼみ内に受容されているとき、受容くぼみの遠位端とエアロゾル発生物品の遠位端との間の自由な気流を可能にする。くぼみの底部に近接する受容くぼみの遠位部分内の自由空間または間隙体積は、有利なことに、エアロゾルを検出するくぼみとして機能する場合がある。

【0046】

一つ以上の端部停止部は、エアロゾル発生物品、特にエアロゾル発生物品の遠位端が、物品が受容くぼみの内に受容されているときに当接しうる接触表面を備えてもよい。

【0047】

好ましくは、エアロゾル発生装置は、複数の別個の端部停止部、例えば、受容くぼみ内に、特に受容くぼみの遠位端に配設されている三つの端部停止部を備えてもよい。

【0048】

複数の端部停止部は、受容くぼみの長さ軸、特に中心軸の周りに対称的に配設されてもよい。特に、複数の端部停止部は、受容くぼみの長さ軸、特に中心軸の周りに等しく離隔して配設されてもよい。上述のように、これは、端部停止部および受容くぼみ内に受容された物品の周りの自由な気流を可能にする。

【0049】

エアロゾル発生装置の電気ヒーターは、誘導ヒーターであってもよい。誘導ヒーターは、受容くぼみ内に交流電磁場、特に高周波の交流電磁場を発生するように構成されている、インダクタを含む誘導源を備えてもよい。交流電磁場、特に高周波の交流電磁場は、５００ｋＨｚ（キロヘルツ）～３０ＭＨｚ（メガヘルツ）、特に５ＭＨｚ～１５ＭＨｚ、好ましくは５ＭＨｚ～１０ＭＨｚの範囲であってもよい。物品の受容くぼみの中への挿入後、交流電磁場は、加熱されるエアロゾル形成基体と熱的に接触または熱的に近接しているサセプタを誘導加熱するために使用される。インダクタは、受容くぼみの少なくとも一部分、または受容くぼみの内表面の少なくとも一部分をそれぞれ包囲するように配設されてもよい。インダクタは、インダクタコイル、例えば受容くぼみの側壁内に配設されたらせん状コイルであってもよい。インダクタは、受容くぼみの内表面の遠位部分のみを包囲するように配設されてもよい。同様に、インダクタは、受容くぼみの内表面の少なくとも中間軸部分を包囲するように配設されてもよく、中間軸部分は、受容くぼみの内表面の遠位部分と近位部分の間に位置する。

【0050】

別の方法として、ヒーターは、抵抗発熱体を備える抵抗ヒーターであってもよい。抵抗発熱体は、抵抗発熱体の内在するオーム抵抗または抵抗負荷に起因して、電流がこれを通過するときに加熱するように構成されている。例えば、抵抗発熱体は、抵抗加熱ワイヤ、抵抗加熱トラック、抵抗加熱グリッド、または抵抗加熱メッシュのうちの少なくとも一つを備えてもよい。装置の使用時に、抵抗発熱体は、加熱されるエアロゾル形成基体と熱的に接触するか、または熱的に近接する。

【0051】

一般に、受容くぼみは、任意の適切な形状を有してもよい。特に、受容くぼみの形状は、その中に受容されるエアロゾル発生物品の形状に対応してもよい。好ましくは、受容くぼみは、実質的に円筒状の形状またはテーパー付き形状、例えば実質的に円錐状または実質的に円錐台状の形状を有してもよい。

【0052】

同様に、受容くぼみは、受容くぼみの長さ軸に垂直な平面、または物品の挿入方向に垂直な平面で見られる通りの任意の適切な断面を有してもよい。特に、受容くぼみの断面は、その中に受容されるエアロゾル発生物品の形状に対応してもよい。受容くぼみは、実質的に円形断面を有することが好ましい。別の方法として、受容くぼみは、実質的に楕円形の断面、または実質的に長円形の断面、または実質的に正方形の断面、または実質的に長方形の断面、または実質的に三角形の断面、または実質的に多角形の断面を有してもよい。本明細書で使用される場合、上述の形状および断面は、いかなる突出部も考慮せずに、受容くぼみの形状または断面を指すことが好ましい。

【0053】

装置は、コントローラモジュールおよび受容くぼみモジュールを備えてもよい。有利なことに、これは、エアロゾル発生装置のモジュール式の組立を可能にする。コントローラモジュールは、コントローラおよび電源を備えることが好ましい。受容くぼみモジュールは、少なくとも、受容くぼみ、放射エミッター、および放射検出器を備えてもよい。好ましくは、受容くぼみモジュールは、電気ヒーターの少なくとも一部を備えてもよい。例えば、ヒーターが誘導ヒーターである場合である。受容くぼみモジュールは、誘導コイルを備えてもよい。誘導コイルは、受容くぼみを画定する壁の中に統合されていてもよい。例えば、誘導コイルは、特に、受容くぼみの内部の少なくとも一部分を包囲するように、受容くぼみの壁側に統合されていてもよい。受容くぼみモジュールは、エアロゾル発生装置のコントローラモジュールの中へと挿入されてもよい、管状スリーブとして形成されてもよい。

【0054】

別の方法として、受容くぼみの少なくとも一部は、エアロゾル発生装置の主本体と一体的に形成されてもよい。主本体の一部として受容くぼみの少なくとも一部を提供することによって、エアロゾル発生装置を構築するために必要な部品の数を減少させる場合がある。

【0055】

本発明は、本発明により、かつ本明細書に記載したようなエアロゾル発生装置を含むエアロゾル発生システムにさらに関する。システムは、装置によって加熱される少なくとも一つのエアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品をさらに含み、物品の少なくとも一部分は、装置の受容くぼみの中に取り外し可能に受容可能であり、または取り外し可能に受容される。

【0056】

エアロゾル発生物品は、特に単回使用が意図された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。特に、物品は、ロッド状の物品、好ましくは従来の紙巻たばこと似ていてもよい円筒状のロッド形状の物品であってもよい。

【0057】

物品は、以下の要素、すなわち第一の支持要素、基体要素、第二の支持要素、冷却要素、およびフィルター要素のうちの一つ以上を備えてもよい。エアロゾル発生物品は、少なくとも第一の支持要素、第二の支持要素、および第一の支持要素と第二の支持要素との間に位置する基体要素を備えることが好ましい。

【0058】

前述の要素のすべては、上述の順序で物品の長さ軸に沿って逐次的に配設されてもよく、第一の支持要素は物品の遠位端に配設されることが好ましく、かつフィルター要素は物品の近位端に配設されることが好ましい。前述の要素の各々は、実質的に円筒状であってもよい。特に、すべての要素は、同じ外側断面形状を有してもよい。加えて、要素は、要素を一緒にまとめて保つように、かつロッド状の物品の所望の断面形状を維持するように、外側ラッパーによって囲まれてもよい。ラッパーは紙で作製されることが好ましい。

【0059】

本明細書で使用される場合、「エアロゾル形成基体」という用語は、加熱されたときに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固体エアロゾル形成基体であってもよく、または液体エアロゾル形成基体であってもよい。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付け物質などのその他の添加物および成分を含んでもよい。特に、液体エアロゾル形成基体は水、溶媒、エタノール、植物抽出物、および天然の風味または人工の風味を含んでもよい。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、その後でプラグへと圧縮または成形される。

【0060】

基体要素は、加熱され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。エアロゾル発生システムが誘導加熱に基づく場合には、基体要素は、エアロゾル形成基体と熱的に接触する、またはエアロゾル形成基体に熱的に近接するサセプタをさらに含んでもよい。本明細書で使用される場合、「サセプタ」という用語は、交流電磁場内で誘導加熱される能力を有する材料を含む要素を指す。これは、サセプタ材料の電気的特性および磁気的特性に依存して、サセプタ内で誘導されたヒステリシス損失または渦電流のうちの少なくとも一つの結果であってもよい。

【0061】

第一の支持要素および第二の支持要素のうちの少なくとも一つは、中央空気通路を備えてもよい。好ましくは、第一の支持要素および第二の支持要素のうちの少なくとも一つは、中空のセルロースアセテートチューブを備えてもよい。別の方法として、第一の支持要素は、基体要素の遠位前方端を覆い、かつ保護するために使用されてもよい。

【0062】

エアロゾル冷却要素は、大きい表面積および低い引き出し抵抗（例えば、１５ｍｍＷＧ～２０ｍｍＷＧ）を有する要素である。使用時に、基体要素から放出された揮発性化合物によって形成されたエアロゾルは、エアロゾル発生物品の近位端へと搬送される前にエアロゾル冷却要素を通して引き出される。

【0063】

フィルター要素は、マウスピースとして、またはエアロゾル冷却要素と一緒にマウスピースの一部として機能することが好ましい。本明細書で使用される場合、「マウスピース」という用語は、エアロゾルが通ってエアロゾル発生物品から出る物品の一部分を指す。

【0064】

加えて、物品は光学的マーカーを含んでもよい。光学的マーカーは、特定のタイプの物品をマーキングおよび識別するために使用されてもよい。マーカーは、エアロゾル発生物品が装置のくぼみ内に受容されるとき、エアロゾル発生装置の状態検出器によって検出可能でありうる。

【0065】

光学的マーカーは、放射エミッターから放射センサーに向かって発せられた、入ってくる放射を反射する、再帰反射材料を含む受動光学的マーカーであることが好ましい。例えば、光学的マーカーは、エアロゾル発生物品の外表面に取り付けられたステッカーであってもよい。それに応じて、こうした物品の特定のタイプは、受容くぼみ内に受容されるとき、特定の物品タイプに対応する反射した放射の予め定義された値の強度を検出することによって認識されてもよい。

【0066】

本発明によるエアロゾル発生システムおよびエアロゾル発生物品のさらなる特徴および利点は、エアロゾル発生装置に関してすでに上述されており、等しく適用される。

【0067】

例証としてのみであるが、以下の添付図面を参照しながら、本発明をさらに説明する。

【図面の簡単な説明】

【0068】

【図1】図１は、本発明によるエアロゾル発生装置の例示的な実施形態を断面図で概略的に図示する。

【図2】図２は、図１による装置の受容くぼみモジュールを、その中に導入されたエアロゾル発生物品とともに斜視図で概略的に図示する。

【図3】図３は、図２による受容くぼみモジュールおよびエアロゾル発生物品を、斜視断面図で概略的に図示する。

【図4】図４は、図２による受容くぼみモジュールを、エアロゾル発生物品を有さずに概略的に図示する。

【図5】図５は、図４による受容くぼみの断面図を、エアロゾル発生物品を有しないで概略的に図示する。

【図6】図６は、第一の状態検出の適用における本発明によるエアロゾル発生装置の実施形態を概略的に図示する。

【図7】図７は、第二の状態検出の適用における本発明によるエアロゾル発生装置の実施形態を概略的に図示する。

【図8】図８は、第三の状態検出の適用における本発明によるエアロゾル発生装置の実施形態を概略的に図示する。

【0069】

図１は、本発明によるエアロゾル発生装置２００の例示的な実施形態を概略的に図示する。エアロゾル発生装置２００は、細長い形状を有し、またコントローラモジュール２１０および受容くぼみモジュール２２０を備える。くぼみモジュール２２０は、エアロゾル発生物品２の少なくとも一部分を受容するための受容くぼみ２２１を備える。受容くぼみモジュール２２０は、コントローラモジュール２１０の近位部分２１１内に形成された陥凹部２３０の中へと挿入されている。遠位部分２１２内でコントローラモジュール２１０は、装置２００に電力供給し、かつその動作を制御するための電源２５０およびコントローラ２６０を備える。エアロゾル発生装置２００およびエアロゾル発生物品２はともに、本発明によるエアロゾル発生システムを形成する。

【0070】

くぼみ２３０を形成するコントローラモジュール２１０の近位部分２１１内に、エアロゾル発生装置はインダクタ２４０を備える。本実施形態において、インダクタ２４０は、受容くぼみ２２１の周りに配設されたらせん状コイルである。インダクタ２４０は、電源２５０およびコントローラ２６０によって電力供給され、かつ動作する誘導ヒーターの一部である。装置２００の使用時に、インダクタ２４０は、受容くぼみ２２１内に交流電磁場を発生して、物品２が受容くぼみ２２１の中に受容されているときに、物品２に含有されているエアロゾル形成基体を誘導加熱する。別の方法として、インダクタ２４０は、受容くぼみモジュール２２０の一部であってもよい。

【0071】

図２、図３、および図４は、エアロゾル発生物品２を有する、およびエアロゾル発生物品２を有しない、受容くぼみモジュール２２０の異なる態様を示す。分かるように、受容くぼみモジュール２２０は挿入用開口部１５を備える細長いスリーブであり、この挿入用開口部１５を通してエアロゾル発生物品２は受容くぼみ２２１の中へと少なくとも部分的に挿入されてもよい。エアロゾル発生物品２の挿入方向は、受容くぼみ２２１の中心軸２０１に実質的に沿って延びる。受容くぼみ２２１は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）で作製されている。受容くぼみ２２１は、約１５ミリメートルの直径を有する実質的に円形断面を有する実質的に円筒状の形状を有する。

【0072】

受容くぼみ２２１の形状に対応し、エアロゾル発生物品２は実質的に円筒状のロッド形状を有する。図１および図３に示すように、物品２は、物品２の長さ軸に沿って逐次的に配設された五つの要素、すなわち第一の支持要素２５と、基体要素２４と、中央空気通路２６を備える第二の支持要素２３と、冷却要素２２と、フィルター要素２１とを備える。第一の支持要素２５は物品２の遠位端に配設されていて、フィルター要素２１は物品２の近位端に配設されている。前述の要素２１、２２、２３、２４、２５の各々は実質的に円筒状であり、これらのすべてが同じ外側断面形状を有する。加えて、要素は、要素を一緒に保持し、かつロッド状の物品２の所望の円形断面形状を維持するように、外側ラッパーによって囲まれる。ラッパーは紙で作製されることが好ましい。第一の支持要素２５は、基体要素２４の遠位前方端を覆い、かつ保護するために使用される。基体要素２４は、加熱される少なくとも一つのエアロゾル形成基体を含む。加えて、基体要素２４は、エアロゾル形成基体と熱的に接触しているサセプタ（図示せず）をさらに備える。インダクタ２４０の起動に伴い、サセプタ材料の電気的特性および磁気的特性に応じて、電磁場によって誘発され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に起因して、サセプタは加熱される。サセプタは、エアロゾル形成基体からの材料を気化するのに十分な温度に到達するまで加熱される。放出された材料は、第一の支持要素２５から、基体要素２４、第二の支持要素２３、および冷却要素２２を通してフィルター要素２１に向かって物品２を通過する気流中に同伴されてもよい。この過程で、気化した材料は冷却されてエアロゾルを形成し、その後、物品２の近位端でフィルター要素２１を通して漏れ出る。

【0073】

図５は、受容くぼみモジュール２２０および受容くぼみ２２１のさらなる詳細をそれぞれ図示する。受容くぼみ２２１は、複数の第一の突出部１０および第二の突出部１７を備える内表面１６を備える。図１および図３で分かるように、物品２がくぼみ２２１の中に受容されているとき、第一の支持要素２５は第一の突出部１０と接触し、第二の支持要素２３は第二の突出部１７と接触する。対照的に、基体要素２４は、加熱くぼみ２２１の内表面１６とのいかなる接触も有しない。有利なことに、これは、エアロゾル発生物品２からくぼみ２２１のその部分内の内表面１６への直接的な熱伝導がないため、熱損失の全体的な低減につながる。さらに、くぼみ２２１の中での凝縮物形成に起因する物品の湿潤の悪影響も低減される。本実施形態において、第一の突出部１０および第二の突出部１７は、中心軸２０１に対して平行な方向に沿って延びるリブとして形成されている。リブは、中心軸２０１の周りに対称的に配設されて、かつ互いに等しく離隔している。隣り合うリブ間の間隔は、１．３ミリメートル～１．５ミリメートルの範囲内である。その長さ延長に関して、各リブは両端にて、すなわち挿入用開口部１５に面する側と、挿入用開口部１５から離れる方を向く反対側との両端にて、面取りされているか、またはそれぞれの面取り部を備える。有利なことに、面取りは、受容くぼみ２２１の中へのエアロゾル発生物品２の挿入、および受容くぼみ２２１からのエアロゾル発生物品２の取り外しを容易にする。それ以外に、各リブは、その長さ延長に沿って一定の高さ延長を有する。本実施形態では、中心軸２０１に向かって半径方向で測定した場合、高さは、０．４ミリメートル～０．５ミリメートルの範囲内である。

【0074】

第一の突出部１０および第二の突出部１７は一直線上に並び、すなわち第一の突出部１０の各々は、中心軸２０１に対して平行な方向で見られるように、第二の突出部１７のうちの一つとそれぞれ整列する。これに起因して、隣り合う第一の突出部１０の間、および隣り合う第二の突出部１７の間の隙間（自由空間）は、有利なことに、受容くぼみ２２１の近位端４における挿入用開口部１５から、その遠位端５における受容くぼみ２２１の底部まで延びる、多チャネル気流通路１２を形成する。

【0075】

その結果、陰圧が、受容くぼみ２２１内に受容されるエアロゾル発生物品２のフィルター要素２１に印加されるとき、例えば、ユーザーが吸煙するとき、空気は、挿入用開口部１５のへりで受容くぼみ２２１の中へと引き込まれ、さらに多チャネル気流通路１２に沿って、受容くぼみ２２１の遠位端部５において底部分の中へと引き込まれる。ここで、気流は、第一の支持要素２５を通してエアロゾル発生物品２に入り、そしてさらに、基体要素２４、第二の支持要素２３、エアロゾル冷却要素２２、およびフィルター要素２１を通過し、ここで最終的に物品２を出る。基体要素２４では、エアロゾル形成基体からの気化した材料が気流の中へと同伴される。続いて、気化した材料および空気は、第二の支持要素２３、エアロゾル冷却要素２２、およびフィルター要素２１を通過する際に冷却され、それによってエアロゾルを形成する。

【0076】

受容くぼみ２２１の底部分におけるエアロゾル発生物品２の中への気流の適正な方向転換を可能にするために、エアロゾル発生装置２００は、受容くぼみ２２１の遠位端５に配設されている三つの端部停止部１４を備える。端部停止部１４は、受容くぼみ２２１の中への物品２の挿入深さを制限するように、かつそれ故に物品２が受容くぼみ２２１の底面に当接するのを防止するように構成されている。これは図１に示されている。

【0077】

上述のように、受容くぼみ内のある特定の条件および状態の検出は、装置の適正な機能を確保するなど、様々な目的および理由のために重要である。例えば、ユーザーが吸煙するときに加熱温度の変動に対抗するために、ユーザーの吸煙を正確に検出することが重要である。他の事例では、加熱プロセスを有効化または無効化するために、受容くぼみ内のエアロゾル発生物品の存在または変位を検出することが必要とされる場合がある。同様に、適切な物品のみがそれぞれの装置で使用されることを確保するために、物品タイプの認識が要求されてもよい。

【0078】

これらの目的のために、本実施形態によるエアロゾル発生装置２００は、受容くぼみ内の少なくとも一つの特定の状態の存在を検出するように構成される、状態検出器７０を備える。このために、状態検出器７０は、放射エミッター７１および放射センサー７２を備える。図１および図５に見られるように、放射エミッター７１は、放射を受容くぼみ２２１の中へと発するように配設および構成される。同様に、放射センサーは、受容くぼみ２１１の内部から反射された、そしてそれ故に少なくとも一つの特定の状態の存在を示す可能性のある、発せられた放射の一部分を検出するように配設および構成される。

【0079】

本実施形態において、状態検出器７０は、挿入用開口部１５とは反対側のくぼみ２２１の遠位端部分に位置する。下記にさらに詳細に説明するように、この位置は、受容くぼみ２２１内の複数の異なる条件および状態を検出するために特に適切である。

【0080】

本実施形態では、放射エミッター７１は、約６７０ｎｍ±５０ｎｍで赤色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。

【0081】

放射センサー７２は、放射エミッター７１から発せられた光のスペクトル範囲に適合するスペクトル感度を有するフォトダイオードである。フォトダイオードは、Ｓｉ（シリコン）フォトダイオードであることが好ましい。

【0082】

図５でさらにわかるように、放射エミッター７１および放射センサー７２は、放射エミッター７１および放射センサー７２を受容くぼみ２２１の内部から分離する壁部材１８に隣接して配設される。壁部材１８は、受容くぼみ２２１の底部の一部分を形成する。放射エミッター７１および放射センサー７２は、くぼみ２２１の内表面１６に対向する側の受容くぼみの底部壁の陥凹部１９内に受容される。

【0083】

十分な量の放射出力が放射エミッター７１から壁部材１８を通して受容チャンバー２１１の内部へと通過し、そしてその後、（反射した放射が）くぼみ２２１の内部から壁部材１８を通して放射センサー７１に向かって戻るように、壁部材１８は、発せられた放射および反射した放射のスペクトル範囲の少なくとも一部分に対して光学的に透過性である。例えば、壁部材１８は、発せられた放射および反射した放射のスペクトル範囲の少なくとも２０パーセントに対して、少なくとも２０パーセント、特に少なくとも５０パーセント、好ましくは少なくとも７５パーセント、なおより好ましくは少なくとも８０パーセントの光学的透過率を有してもよい。このために、壁部材１９は、好ましくは、かなり薄く、０．１ミリメートル～２ミリメートル、特に０．１５ミリメートル～１ミリメートル、好ましくは０．２ミリメートル～０．５ミリメートルの範囲の壁厚さを有する。例えば、本実施形態におけるように、約６７０ｎｍ±５０ｎｍで赤色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）に対して、壁部材１８は、ＰＥＥＫで作製されてもよく、また０．２ｍｍの壁厚さを有してもよい。

【0084】

一般に、壁部材１８は、受容くぼみを画定する壁の他の部分の材料とは異なる材料で作製されてもよい。あるいは、壁部材１８は、受容くぼみを画定する壁の他の部分の材料と同一の材料で作製されてもよい。

【0085】

また図１および図５でもわかるように、放射エミッター７１および放射センサー７２は、感知ユニット７３の一部である。感知ユニット７３は、放射エミッター７１および放射センサー７２が取り付けられており、かつ感知ユニット７３を受容くぼみモジュール２２０へと取り付けるために機能する支持本体７４を備える。図５に示すように、受容くぼみモジュール２２０は、受容くぼみモジュール２２０の底部分に位置し、かつ感知ユニット７３を受容するように構成されている、プラグを差し込む陥凹部１１を備える。感知ユニット７３を、プラグを差し込む陥凹部１１の中にしっかりと保持するために、支持本体７４は、プラグを差し込む陥凹部１１の中への感知ユニット７３の挿入後に、プラグを差し込む陥凹部１１の対応するスナップ嵌めと係合する、一つ以上のスナップ嵌めを備えてもよい。

【0086】

感知ユニット７０は、放射エミッター７１および放射センサー７２を状態検出器７０の電気回路（図示せず）と動作可能に接続するために電気コネクター要素をさらに備える。電気回路は、放射エミッター７１の動作を制御し、かつ放射センサー７２の出力信号を、受容くぼみ２２１内の少なくとも一つの特定の状態の存在を示す信号へと変換するように構成される。状態検出器７０の電気回路は、コントローラ２６０の一体型の部品であってもよい。状態検出器７０によって提供される出力信号に基づいて、コントローラ２６０は、装置の動作に影響を与えるために異なる動作を取ってもよい。ここで、本発明による状態検出器の異なる適用を示す、図６、図７、および図８に関してこの点を説明する。

【0087】

図６は、吸煙検出器として機能する、状態検出器７０の第一の適用を概略的に図示する。図６の下部は、ユーザーが吸煙するときの状態のエアロゾル発生システムを示す。対照的に、図６の上部は、二回の吸煙の間、すなわち、ユーザーが吸煙していないときの状態のエアロゾル発生システムを示す。上記で説明したように、ユーザーが吸煙するとき、空気は受容くぼみ２２１を通して引き出される。気流は、受容くぼみ２２１内の空気密度を変化させる。これは、特に、端部停止部１４の間に形成される、受容くぼみ２２１の底部と、エアロゾル発生物品２の遠位端との間の間隙体積に対して適用される（図１および図５を参照）。空気密度の変化は、主に、吸煙と吸煙との間に間隙体積を充填し、そしてユーザーが吸煙するときに間隙体積から排出される副流エアロゾルに起因する。その結果、受容くぼみ２２１の底部に近接する間隙体積は、エアロゾル検出くぼみとして機能する。空気密度の変化は、間隙体積の光学的透過率および吸光度特性の変化を引き起こす。これは、次に放射エミッター７１から発せられる放射の強度の変化を引き起こし、そしてその後、受容くぼみ２２１の内部から放射センサー７２に向かって反射され、それが検出される。それ故に、反射した光の強度の変化は、ユーザーの吸煙を示す。ユーザーの吸煙の発生を示す状態検出器７０によって提供される対応する出力信号に基づいて、加熱プロセスは、例えば、ユーザーの吸煙中に装置を通る気流の冷却効果に起因する加熱温度の変動に対抗するように適合されてもよい。

【0088】

図７は、受容くぼみ２２１内のエアロゾル発生物品２の挿入または（非）存在を検出するように機能する状態検出器７０の第二の適用を概略的に図示する。図７の上部は、エアロゾル発生物品の挿入前の受容くぼみ２２１を示し、一方で図７の下部は、物品の挿入後の受容くぼみ２２１を示す。矢印によって示されるように、物品の挿入は、放射エミッター７１からくぼみ２２１の中へと発せられた放射を、くぼみ２２１内に受容された物品を有しない状況と比較して異なったように反射させる。その結果、放射センサー７２によって検出される反射した光の強度は、物品２がくぼみ２の中へと挿入されているときに変化する。それ故に、反射した光の強度の変化は、受容くぼみ２におけるエアロゾル発生物品２の挿入または（非）存在を示す。くぼみ２２１内の物品２の挿入または（非）存在を示す状態検出器７０によって提供される対応する出力信号に基づいて、加熱プロセスは有効化または無効化されうる。好ましくは、装置は、くぼみ２２１内の物品２の挿入または存在が状態検出器７０によって検出されるときに、加熱プロセスを自動的に開始するように構成される。

【0089】

図８は、受容くぼみ２２１内の事前定義されたまたは所望の位置からのエアロゾル発生物品２の変位を検出するように機能する状態検出器７０の第三の適用を概略的に図示する。物品２の変位は、装置の受容くぼみ２２１内への挿入後に、または何らかの機械的影響に起因する使用中の物品２の誤配置に起因する場合がある。図８の上部は、受容くぼみ２２１内の事前定義された位置または所望の位置における物品２の適正な定置を示し、一方で図８の下部は、事前定義されたまたは所望の位置（破線を参照のこと）から変位された物品を示す。図６および図７に示す他の適用と同様に、物品２の変位は、放射センサー７２によって検出されたとき、反射した放射の強度の予め定義された強度値からの偏差を引き起こす。予め定義された強度値は、予め定義された位置または所望の位置に対応する。それ故に、反射した放射の強度の偏差は、物品２の変位を示す。くぼみ２２１内の物品２の変位を示す状態検出器７０によって提供される対応する出力信号に基づいて、加熱プロセスは無効化されうる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】