特表 2023-546318 蒸気生成システム用カートリッジへの充填方法

(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】2023-11-02

(54)【発明の名称】蒸気生成システム用カートリッジへの充填方法

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/42 20200101AFI20231026BHJP

   A24F 40/10 20200101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

A24F40/42

A24F40/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023516092

(86)(22)【出願日】2021-10-15

(85)【翻訳文提出日】2023-03-10

(86)【国際出願番号】 EP2021078644

(87)【国際公開番号】W WO2022084187

(87)【国際公開日】2022-04-28

(31)【優先権主張番号】20203482.3

(32)【優先日】2020-10-23

(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】516004949

【氏名又は名称】ジェイティー インターナショナル エスエイ

【住所又は居所原語表記】８，ｒｕｅ Ｋａｚｅｍ Ｒａｄｊａｖｉ，１２０２ Ｇｅｎｅｖａ，ＳＷＩＴＺＥＲＬＡＮＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100202854

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 卓行

(72)【発明者】

【氏名】ハイマ，ヘルマン

【テーマコード（参考）】

4B162

【Ｆターム（参考）】

4B162AA05

4B162AA22

4B162AB14

4B162AB23

4B162AC17

4B162AC46

(57)【要約】

蒸気生成システム（１）用のカートリッジ（１２）が、蒸気生成液体を貯蔵するためのリザーバ（３２）を含む。カートリッジ（１２）への充填方法は、（ｉ）第１の開口部（５２）を介してリザーバ（３２）に蒸気生成液体を導入すること（Ｓ１）と、（ｉｉ）ステップ（ｉ）の間に第２の開口部（５４）を介してリザーバ（３２）から空気を排出すること（Ｓ２）と、（ｉｉｉ）第１及び開口部（５２、５４）を封止して、第１及び第２の開口部（５２、５４）を通したリザーバ（３２）からの蒸気生成液体の漏出を防止するために、対応する第１及び第２の開口部（５２、５４）に第１及び第２の弁（６０、６２）を配置すること（Ｓ３）とを含む。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気生成システム（１）用カートリッジ（１２）の充填方法であって、前記カートリッジ（１２）は、蒸気生成液体を貯蔵するためのリザーバ（３２）を含み、前記方法は、
（ｉ）第１の開口部（５２）を介して前記リザーバ（３２）に蒸気生成液体を導入することと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の間に第２の開口部（５４）を介して前記リザーバ（３２）から空気を排出することと、
（ｉｉｉ）前記第１及び第２の開口部（５２、５４）を封止して、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）を通した前記リザーバ（３２）からの蒸気生成液体の漏出を防止するために、前記対応する第１及び第２の開口部（５２、５４）に第１及び第２の弁（６０、６２）を配置することと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記カートリッジ（１２）が気化チャンバ（４８）をさらに含み、ステップ（ｉｉｉ）が、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）を封止して前記リザーバ（３２）からの蒸気生成液体の前記漏出を防止するとともに、空気が第１及び第２の一方向弁（６０、６２）を通って前記気化チャンバ（４８）に流れることを可能にするために、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）に前記第１及び第２の一方向弁（６０、６２）を配置することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記カートリッジ（１２）が、前記気化チャンバ（４８）と連通する第１及び第２の吸気口（５６、５８）をさらに含み、ステップ（ｉｉｉ）が、前記第１及び第２の吸気口（５６、５８）を通る前記気化チャンバ（４８）への空気流を許容するために、前記第１及び第２の吸気口（５６、５８）に前記第１及び第２の一方向弁（６０、６２）を配置することを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１及び第２の一方向弁（６０、６２）のそれぞれが、第１の封止部（６０ａ、６２ａ）及び第２の封止部（６０ｂ、６２ｂ）を含み、ステップ（ｉｉｉ）が、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）を封止するために、前記対応する第１及び第２の開口部（５２、５４）に各第１及び第２の一方向弁（６０、６２）の前記第１の封止部（６０ａ、６２ａ）を配置することと、前記第１及び第２の吸気口（５６、５８）を通る前記気化チャンバ（４８）への一方向空気流を可能にするために、前記対応する第１及び第２の吸気口（５６、５８）に各第１及び第２の一方向弁（６０、６２）の前記第２の封止部（６０ｂ、６２ｂ）を配置することと、を含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第２の封止部（６０ｂ、６２ｂ）が、前記気化チャンバ（４８）に向かう空気流方向において前記第１の封止部（６０ａ、６２ａ）の上流に配置される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記カートリッジ（１２）が近位端（２４）及び遠位端（２６）を含み、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）が前記遠位端（２６）に配置され、ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）が、前記遠位端（２６）が前記近位端（２４）より上に配置されるように前記カートリッジ（１２）が方向づけられた状態で行われる、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

ステップ（ｉ）が、充填針又は充填管を介して前記リザーバ（３２）に前記蒸気生成液体を導入することを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

蒸気生成システム（１）用のカートリッジ（１２）であって、前記カートリッジは、
蒸気生成液体を貯蔵するように構成されたリザーバ（３２）と、
前記リザーバ（３２）に蒸気生成液体を導入するように構成された第１の開口部（５２）と、
前記第１の開口部（５２）を介した前記リザーバ（３２）への蒸気生成液体の前記導入の間に前記リザーバ（３２）から空気を排出するように構成された第２の開口部（５４）と、
を含み、
前記カートリッジ（１２）は、気化チャンバ（４８）と、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）を通した前記リザーバ（３２）からの液体の漏出を防止するとともに、空気が第１及び第２の一方向弁（６０、６２）を通って前記気化チャンバ（４８）に流れることを可能にするために、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）に配置された前記第１及び第２の一方向弁（６０、６２）とをさらに含む、
カートリッジ（１２）。

【請求項9】

前記カートリッジ（１２）が、前記気化チャンバ（４８）と連通する第１及び第２の吸気口（５６、５８）をさらに含み、前記第１及び第２の一方向弁（６０、６２）が、前記第１及び第２の吸気口（５６、５８）を通る前記気化チャンバ（４８）への空気流を許容するように、前記第１及び第２の吸気口（５６、５８）に配置される、請求項８に記載のカートリッジ。

【請求項10】

前記第１及び第２の一方向弁（６０、６２）のそれぞれが、第１の封止部（６０ａ、６２ａ）及び第２の封止部（６０ｂ、６２ｂ）を含み、各第１及び第２の一方向弁（６０、６２）の前記第１の封止部（６０ａ、６２ａ）は、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）を封止するために、前記対応する第１及び第２の開口部（５２、５４）に配置され、各第１及び第２の一方向弁（６０、６２）の前記第２の封止部（６０ｂ、６２ｂ）は、前記第１及び第２の吸気口（５６、５８）を通る前記気化チャンバ（４８）への一方向空気流を可能にするために、前記対応する第１及び第２の吸気口（５６、５８）に配置される、請求項９に記載のカートリッジ。

【請求項11】

前記第２の封止部（６０ｂ、６２ｂ）が、前記気化チャンバ（４８）に向かう空気流方向において前記第１の封止部（６０ａ、６２ａ）の上流に配置される、請求項１０に記載のカートリッジ。

【請求項12】

前記カートリッジ（１２）が近位端（２４）及び遠位端（２６）を含み、前記第１及び第２の開口部（５２、５４）が前記遠位端（２６）に配置される、請求項８～１１のいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項13】

蒸気生成システム（１）であって、
少なくとも１つの加熱要素（１８）を有するベース部分（１０）と、
前記ベース部分（１０）に熱的に接続される、請求項８～１２のいずれか一項に記載のカートリッジ（１２）と、
を含む蒸気生成システム（１）。

【請求項14】

前記カートリッジ（１２）が熱伝達ユニット（４２）を含み、前記加熱要素（１８）が前記熱伝達ユニット（４２）によって前記気化チャンバ（４８）から分離される、請求項１３に記載の蒸気生成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は一般に、蒸気生成液体を加熱して蒸気を生成し、それが冷却及び凝縮して、システムのユーザが吸入するエアロゾルを形成するように構成された蒸気生成システム用のカートリッジに関する。本開示の実施形態は、特に、蒸気生成システム用のカートリッジに蒸気生成液体を充填する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気生成システム（又はより一般的には、電子タバコ又はｅ－タバコ）という用語は、従来の紙巻きタバコでの喫煙の感覚又は体験を模倣することを目的とした携帯型電子デバイスを指す。電子タバコは、冷却及び凝縮して、その後ユーザが吸入するエアロゾルを形成する蒸気を生成する蒸気生成液を加熱することにより機能する。したがって、ｅ－タバコの使用は「ベイピング」と称される場合がある。蒸気生成液体は通常、ニコチン、プロピレングリコール、グリセリン及び香味料を含む。

【0003】

典型的なｅ－タバコ気化ユニット、すなわち、蒸気生成液体を気化させるためのシステム又はサブシステムは、綿芯及び加熱要素を利用して、カプセル又はタンク内に貯蔵された液体から蒸気を発生させる。ユーザがｅ－タバコを操作するとき、芯に染み込んだ液体が加熱要素によって加熱され、蒸気を発生させ、それが冷却及び凝縮して、その後吸入され得るエアロゾルを形成する。ｅ－タバコの使い易さを促進するため、カートリッジがしばしば使用される。これらのカートリッジは、多くの場合、「カートマイザ」として構成され、これは、液体貯蔵器（リザーバ）と、液体移送要素（例えば芯）と、ヒータとから形成された、統合された構成要素を意味する。電気コネクタもまた、加熱要素と電源との間の電気接続を確立するように設けられていてよい。このようなカートリッジは使い捨てであってよく、すなわちリザーバ内の液体の供給が尽きた後に再利用できるように意図していない。特に使い捨てカートリッジの場合だけでなく、再充填可能なカートリッジの場合も、カートリッジ部品の数及び複雑さを減らすことにより無駄を減らして製造工程をより簡単且つ安価にすることが望ましい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示の第１の態様によれば、蒸気生成システム用カートリッジへの充填方法が提供され、カートリッジは蒸気発生液体を貯蔵するためのリザーバを含み、本方法は、
（ｉ）第１の開口部を介してリザーバに蒸気生成液体を導入することと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の間に第２の開口部を介してリザーバから空気を排出することと、
（ｉｉｉ）第１及び第２の開口部を封止して、第１及び第２の開口部を通したリザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止するために、対応する第１及び第２の開口部に第１及び第２の弁を配置することと、
を含む。

【0005】

カートリッジは、蒸気生成液体を加熱して、蒸気生成液体の少なくとも１つの成分を揮発させることによって蒸気を生成し、それが冷却及び凝縮して、蒸気生成システムのユーザが吸入するエアロゾルを形成するように構成された蒸気生成システムとともに使用することを意図している。本開示は、特に、携帯型（ハンドヘルド）蒸気生成システムに適用可能であり、このことは、ユーザが助けを受けずに片手でシステムを保持及び支持することができることを意味する。

【0006】

蒸気生成液体としては、グリセリン又はプロピレングリコールなどの多価アルコール及びその混合物が挙げられ得る。蒸気生成液体は、ニコチンを含有し得、したがって、ニコチン含有液体に指定され得る。蒸気生成液体は、香味料などの１つ又は複数の添加物を含有し得る。

【0007】

一般的に、蒸気は、その臨界温度よりも低い温度で気相である物質であり、これは温度を低下させることなく圧力を増加させることによって蒸気を液体に凝縮させ得ることを意味する。一方、エアロゾルは、空気又は別の気体中の微細な固体粒子又は液滴の浮遊物である。しかしながら、本明細書では、「エアロゾル」及び「蒸気」という用語は、特にユーザによる吸入のために生成される吸入可能媒体の形態に関して、互換的に使用され得ることに留意されたい。

【0008】

第１の開口部を介してリザーバに蒸気生成液体を導入し、同時に第２の開口部を介してリザーバから空気を排出することによって、リザーバを過度の圧力にさらすことなく、リザーバの充填を容易に達成することができる。その後、対応する第１及び第２の開口部に第１及び第２の弁を配置する単純なステップによって、第１及び第２の開口部の封止が容易に達成される。

【0009】

カートリッジは、気化チャンバをさらに含み得る。ステップ（ｉｉｉ）は、第１及び第２の開口部を封止してリザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止するとともに、空気が第１及び第２の一方向弁を通って気化チャンバに流れることを可能にするために、第１及び第２の開口部に第１及び第２の一方向弁を配置することを含み得る。第１及び第２の一方向弁は、二重の機能、すなわちリザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止する機能と、空気が気化チャンバに流れることを可能にする機能とを有し、したがって、カートリッジの構造と製造／組み立ての両方が単純化される。

【0010】

カートリッジは、気化チャンバと連通する第１及び第２の吸気口をさらに含み得る。ステップ（ｉｉｉ）は、第１及び第２の吸気口を通る気化チャンバへの空気流を許容するように、第１及び第２の吸気口に第１及び第２の一方向弁を配置することを含み得る。気化チャンバへの確実な空気流が、対応する第１及び第２の一方向弁によって、第１及び第２の吸気口を通して保証される。

【0011】

第１及び第２の一方向弁のそれぞれは、第１の封止部及び第２の封止部を含み得る。ステップ（ｉｉｉ）は、第１及び第２の開口部を封止するために、対応する第１及び第２の開口部に各第１及び第２の一方向弁の第１の封止部を配置することと、第１及び第２の吸気口を通る気化チャンバへの一方向空気流を可能にするために、対応する第１及び第２の吸気口に各第１及び第２の一方向弁の第２の封止部を配置することとを含み得る。第１及び第２の封止部は、各一方向弁に上述の二重の機能を提供する。特に、第１の封止部は、第１及び第２の開口部を封止することによってリザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止し、一方、第２の封止部は、空気が第１及び第２の吸気口を通って気化チャンバに流れることを可能にする。これにより、カートリッジの構造及び製造／組み立ては、さらに単純化される。

【0012】

第２の封止部は、気化チャンバに向かう空気流方向において第１の封止部の上流に配置され得る。第１の封止部は、リザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止するが、第１及び第２の吸気口を通る気化チャンバへの空気流を妨げない。

【0013】

カートリッジは、近位端及び遠位端を含み得る。第１及び第２の開口部は、遠位端に配置され得る。ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）は、遠位端が近位端より上に配置されるようにカートリッジが方向づけられた状態で行われる。第１及び第２の開口部を最上位置に配置することによって、第１の開口部を介したリザーバへの蒸気生成液体の充填と、第２の開口部を介したリザーバからの空気の排出とを、リザーバからの蒸気生成液体の不必要な漏洩なしに確実に行うことができる。

【0014】

ステップ（ｉ）は、充填針又は充填管を介してリザーバに蒸気生成液体を導入することを含み得る。これにより、リザーバへの蒸気生成液体の充填が容易になり得る。

【0015】

本開示の第２の態様によれば、蒸気生成システム用のカートリッジが提供され、カートリッジは、
蒸気生成液体を貯蔵するように構成されたリザーバと、
リザーバに蒸気生成液体を導入するように構成された第１の開口部と、
第１の開口部を介したリザーバへの蒸気生成液体の導入の間にリザーバから空気を排出するように構成された第２の開口部と、
を含み、
カートリッジは、気化チャンバと、第１及び第２の開口部を通したリザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止するとともに、空気が第１及び第２の一方向弁を通って気化チャンバに流れることを可能にするために、第１及び第２の開口部に配置された第１及び第２の一方向弁とをさらに含む。

【0016】

第１の開口部により、蒸気生成液体をリザーバに導入することが可能になる一方で、第２の開口部により、空気をリザーバから同時に排出することが可能になる。これにより、リザーバを過度の圧力にさらすことなく、リザーバを簡単に充填することが可能になる。リザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止し、同時に空気が気化チャンバに流れることを可能にすることによって、第１及び第２の一方向弁は、二重の機能を有し、したがって、カートリッジの構造を単純化し、その製造可能性及び組み立ての容易性を改善する。

【0017】

カートリッジは、気化チャンバと連通する第１及び第２の吸気口をさらに含み得る。第１及び第２の一方向弁は、第１及び第２の吸気口を通る気化チャンバへの空気流を許容するように、第１及び第２の吸気口に配置され得る。気化チャンバへの確実な空気流が、対応する第１及び第２の一方向弁によって、第１及び第２の吸気口を通して保証される。

【0018】

第１及び第２の一方向弁のそれぞれは、第１の封止部及び第２の封止部を含み得る。各第１及び第２の一方向弁の第１の封止部は、第１及び第２の開口部を封止するために、対応する第１及び第２の開口部に配置され得る。各第１及び第２の一方向弁の第２の封止部は、第１及び第２の吸気口を通る気化チャンバへの一方向空気流を可能にするために、対応する第１及び第２の吸気口に配置され得る。第１及び第２の封止部は、各一方向弁に上述の二重の機能を提供する。特に、第１の封止部は、第１及び第２の開口部を封止することによってリザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止し、一方、第２の封止部は、空気が第１及び第２の吸気口を通って気化チャンバに流れることを可能にする。これにより、カートリッジの構造は単純化される。

【0019】

第２の封止部は、気化チャンバに向かう空気流方向において第１の封止部の上流に配置され得る。第１の封止部は、リザーバからの蒸気生成液体の漏出を防止するが、第１及び第２の吸気口を通る気化チャンバへの空気流を妨げない。

【0020】

カートリッジは、近位端を含み得、遠位端を含み得、第１及び第２の開口部は、遠位端に配置され得る。上記のように、特に遠位端が近位端より上に配置されるようにカートリッジが方向づけられているとき、第１の開口部を介したリザーバへの蒸気生成液体の充填と、第２の開口部を介したリザーバからの空気の排出とが、これにより容易になる。

【0021】

カートリッジは、例えば液体出口を介して、リザーバからの蒸気生成液体を吸収するために、気化チャンバ内に少なくとも部分的に配設された収着部材をさらに含み得る。カートリッジは、収着部材と接触して収着部材を加熱し、吸収された蒸気生成液体を気化させることができる熱伝達ユニットをさらに含み得る。これは、リザーバからの蒸気生成液体が収着部材によって連続的に吸収される、連続的なプロセスである。本プロセス中に生成された蒸気は、蒸気生成システムのユーザが吸入できるように、カートリッジ内の蒸気出口チャネルを介して気化チャンバから移送される。

【0022】

カートリッジは、少なくとも１つの加熱要素を有するベース部分に熱的に接続するように構成され得る。熱伝達ユニットは、カートリッジがベース部分に熱的に接続されるとき、加熱要素から収着部材に熱を伝達して、収着部材によって吸収された蒸気生成液体を気化させるように構成され得る。

【0023】

本開示の第３の態様によれば、蒸気生成システムであって、
少なくとも１つの加熱要素を有するベース部分と、
ベース部分に熱的に接続される、第２の態様によるカートリッジと、
を含む蒸気生成システムが提供される。

【0024】

ベース部分は、加熱要素に接続された電源ユニット、例えばバッテリを含み得る。動作時、蒸気生成システムを作動させると、電源ユニットは、ベース部分の加熱要素を電気的に加熱し、その後、加熱要素は、その熱を伝導によってカートリッジの熱伝達ユニットに提供する。熱伝達ユニットは、今度はその熱を収着部材に提供し、収着部材に吸収された蒸気生成液体の気化をもたらす。加熱要素は、熱伝達ユニットによって気化チャンバから分離され得る。

【0025】

収着部材は、別の材料の収着及び／又は吸収を行うことができる任意の材料又は材料の組み合わせで作製することができ、例えば以下の材料：繊維、ガラス、アルミニウム、綿、セラミック、セルロース、ガラス繊維ウィック、ステンレス鋼メッシュ、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ（シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）及びＢＡＲＥＸ（登録商標）などのうちの１つ又は複数で作製することができる。

【0026】

熱伝達ユニットは、熱伝導性材料、例えばアルミニウム、銅等などの金属を含み得る。

【0027】

加熱要素は、電気抵抗材料を含み得る。加熱要素は、セラミック材料、例えばタングステン及びその合金を含み得る。セラミック材料の使用は、加熱要素を堅くするのに便利に役立つ。加熱要素は、少なくとも部分的に、ガラスなどの保護材料に封入され得るか又はガラスなどの保護材料でコーティングされ得る。

【0028】

加熱要素は、温度と抵抗率との間の定義された関係を有する金属を使用して形成され得る。このような実施形態では、金属は、２層の適切な絶縁材料間のトラックとして形成され得る。このようにして形成された加熱要素は、ヒータ及び温度センサの両方として使用され得る。

【0029】

加熱要素は、加熱要素に埋め込まれた又は取り付けられた温度センサを含み得る。

【0030】

電源ユニット、例えばバッテリは、直流電圧源であり得る。例えば、電源ユニットは、ニッケル水素バッテリ、ニッケルカドミウムバッテリ又はリチウムベースのバッテリ、例えばリチウムコバルトバッテリ、リン酸鉄リチウムバッテリ、リチウムイオンバッテリ又はリチウムポリマーバッテリであり得る。

【0031】

ベース部分は、バッテリを含む蒸気生成システムの電気部品と関連付けられたプロセッサをさらに含み得る。

【0032】

カートリッジは、リザーバ及び気化チャンバを少なくとも部分的に含むカートリッジハウジングと、カートリッジハウジングに沿って延び、且つ気化チャンバと流体連通する蒸気出口チャネルとをさらに含み得る。カートリッジハウジングは、蒸気出口チャネルを介して気化チャンバと流体連通するマウスピース端部として構成される近位端と、熱伝達ユニットと関連付けられた遠位端とを有し得る。マウスピース端部は、気化された液体（すなわち、蒸気又はエアロゾル）をユーザに提供するように構成され得る。熱伝達ユニットは、遠位端に配置され得る。熱伝達ユニットは、蒸気出口チャネルに実質的に垂直であり得る。

【0033】

リザーバは、気化チャンバとマウスピース端部との間に延びる蒸気出口チャネルに並置され得る。リザーバは、蒸気出口チャネルの周りに配設され得る。

【0034】

カートリッジハウジングは、以下の材料：アルミニウム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、カプトン（登録商標）などのポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂及びビニル樹脂のうちの１つ又は複数で作製され得る。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】ベース部分及びカートリッジを含む蒸気生成システムの概略図である。

【図2】本開示によるカートリッジの一例の斜視図である。

【図3】第１及び第２の開口部を封止する前の、図２に示すカートリッジの断面図である。

【図4】第１及び第２の開口部を封止した後の、図２～図４に示すカートリッジの断面図である。

【図5】本開示によるカートリッジに蒸気生成液体を充填するための方法の一例を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0036】

ここで、本開示の実施形態について、単なる例として、添付の図面を参照しながら説明する。

【0037】

最初に図１を参照すると、システム１のユーザによる吸入のための蒸気（又はエアロゾル）を生成するために蒸気生成液体を気化させるための蒸気生成システム１が図式的に示されている。蒸気生成システム１は、ベース部分１０と、ベース部分１０に熱的に接続されるカートリッジ１２とを含む。したがって、ベース部分１０は、蒸気生成システム１の本体部であり、好ましくは再利用可能である。

【0038】

ベース部分１２は、ハウジング１４を含み、ハウジング１４は、ハウジング１４の第１の端部１４ａに位置する抵抗加熱要素１８に接続されるバッテリ１６の形態の電源ユニットを収容する。ハウジング１４の第１の端部１４ａは、カートリッジ１２の対応するインタフェースと適合するように構成されるインタフェース１５を有する。インタフェース１５は、例えば、管状カートリッジ台座の形状であってもよく、カートリッジ１２をカートリッジ台座に取り外し可能に接続するためのコネクタを含むことができる。バッテリ１６は、加熱要素１８の動作に必要な電力を加熱要素１８に提供するように構成され、加熱要素１８が必要とされる温度まで加熱されることを可能にする。バッテリ１６は、プロセッサ２０にも接続され、プロセッサ２０の動作に必要とされる電力供給を可能にする。プロセッサ２０は、加熱要素１８に接続され、その動作を制御する。

【0039】

さらに図２～図４を参照すると、カートリッジ１２は、近位端２４と遠位端２６とを有するカートリッジハウジング２２を含む。近位端２４は、ユーザの口内に直接導入されるように構成されたマウスピース端を構成することができ、したがって、口端２４として指定することもできる。いくつかの実施形態では、マウスピースは、近位端２４に嵌め込まれ得る。しかしながら、蒸気生成システム１を、ベース部分１０に取り外し可能に接続可能な別個のマウスピース部とともに構成することも可能であり、それにより、カートリッジ１２は、蒸気生成システム１の内部に封入される。

【0040】

カートリッジ１２は、ベース部２８及び液体貯蔵部３０を含む。液体貯蔵部３０は、蒸気生成液体がその中に入るように構成されたリザーバ３２と、蒸気出口チャネル３４とを含む。蒸気生成液体は、プロピレングリコール及び／又はグリセロールなどのエアロゾル形成物質を含んでもよく、ニコチン及び酸などの他の物質を含有し得る。蒸気生成液体は、例えばタバコ、メントール又はフルーツ味などの香味料も含み得る。リザーバ３２は、概ね近位端２４と遠位端２６との間に延び得るが、遠位端２６から間隔を空けている。リザーバ３２は、蒸気出口チャネル３４を包囲し、且つ蒸気出口チャネル３４と同一の広がりを有し得る。

【0041】

図４から最もよく分かるように、カートリッジ１２のベース部２８は、カートリッジ１２の遠位端２６を封止的に閉鎖するように構成され得る。ベース部２８は、第１及び第２のプラグ部材３６ａ、３６ｂを含むプラグアセンブリ３６と、中央に配置された穴４０を有する円板形状の収着部材３８と、熱伝達ユニット４２とを含み、これらはすべて、カートリッジハウジング２２の遠位端２６、より詳細にはリザーバ３２と遠位端２６との間に形成される空間に配置される。プラグアセンブリ３６、より具体的には第１のプラグ部材３６ａは、カートリッジハウジング２２の遠位端２６を閉じ、それによって蒸気生成液体をリザーバ３２内に保つ。

【0042】

第１のプラグ部材３６ａは、リザーバ３２の内周面と接触する周面４６を備えている。第１のプラグ部材３６ａは、周面４６がリザーバ３２の内周面と接触したときに封止効果を提供する弾性を有する材料で形成され得る。例えば、第１のプラグ部材３２ａは、ゴム又はシリコーンを含み得る。代わりに、第１のプラグ部材３６ａは、第１のプラグ部材３６ａとリザーバ３２とを例えば超音波溶接によって互いに接合することを可能にする熱可塑性材料を含み得る。第１のプラグ部材３６ａは、図３及び図４に示すように、蒸気出口チャネル３４の遠位端３４ａに封止的に接続するように構成された接続部分４４を含む。

【0043】

カートリッジ１２は、第１のプラグ部材３６ａと熱伝達ユニット４２との間に画定された気化チャンバ４８を含む。収着部材３８は、気化チャンバ４８内に配置される。第１のプラグ部材３６ａは、リザーバ３２から液体出口５０に隣接する気化チャンバ４８内に配置された収着部材３８への蒸気生成液体の制御された流れを提供する、複数の周方向に間隔を空けた液体出口５０を含む。

【0044】

収着部材３８は、液体出口５０と熱伝達ユニット４２との間において気化チャンバ４８内に配置される。収着部材３８は、一方では、リザーバ３２からの蒸気生成液体の一部を吸収するように構成され、他方では、熱伝達ユニット４２によって加熱されることにより、収着部材３８中に吸収された蒸気生成液体を、気化チャンバ４８内で気化させるように構成される。

【0045】

ベース部分１０とカートリッジ１２とが図１に示されるように互いに組み立てられるとき、ベース部分１０の加熱要素１８は、カートリッジ１２がベース部分１０に熱的に接続されるように、カートリッジ１２の熱伝達ユニット４２に接触する。動作時、加熱要素１８は、バッテリ１６からの電力によって抵抗加熱され、その熱を、伝導を介して熱伝達ユニット４２に提供する。熱伝達ユニット４２からの熱は、その後、主に伝導によって収着部材３８に伝達される。したがって、収着部材３８は、熱伝達ユニット４２によって間接的に加熱され、ベース部分１０の加熱要素１８によって直接加熱されない。収着部材３８と熱伝達ユニット４２との間の接続部が、気化が起こる温度（通常２００℃～２５０℃の間）に到達するように、十分な熱を伝達するために、ベース部分１２内の加熱要素１８は、理想的には約５００℃の温度に達する必要がある。収着部材３８の加熱の結果として、リザーバ３２から収着部材３８に吸収された蒸気生成液体は、気化チャンバ４８で気化し、ユーザがカートリッジ１２の近位（口）端２４を吸引するとき、蒸気は、蒸気出口チャネル３４を介して気化チャンバ４８から漏出する。蒸気は、蒸気出口チャネル３４を通って流れるとき冷却及び凝縮して、近位（口）端２４を介してユーザが吸入できるエアロゾルを形成する。

【0046】

カートリッジ１２は、リザーバ３２に蒸気生成液体を充填することを可能にする、リザーバ３２と連通する第１及び第２の開口部５２、５４を含む。具体的には、第１の開口部５２は、蒸気生成液体をリザーバ３２に導入することを可能にし、一方、第２の開口部５４は、第１の開口部５２を介してリザーバ３２に蒸気生成液体が充填されている間に、空気をリザーバ３２から排出することを可能にする。したがって、充填中にリザーバ３２内部の過度の圧力が回避され、リザーバ３２に蒸気生成液体を容易に充填することができる。図示例では、第１及び第２の開口部５２、５４は、カートリッジハウジング２２の遠位端２６にあり、第１のプラグ部材３６ａに形成される。

【0047】

カートリッジ１２はまた、上述のように、蒸気生成システム１の使用中にユーザがカートリッジ１２の近位（口）端２４を吸引するときに、空気が気化チャンバ４８に流れることを可能にするために第１及び第２の吸気口５６、５８も含む。図示例では、第１及び第２の吸気口５６、５８は、第２のプラグ部材３６ｂに形成され、図４に示すように、第１及び第２のプラグ部材３６ａ、３６ｂの間に形成される経路に沿って空気が気化チャンバ４８に流れることを可能にする。

【0048】

カートリッジ１２は、第１及び第２の一方向弁６０、６２を含み、これらの両方が、第１の封止部６０ａ、６２ａ及び第２の封止部６０ｂ、６２ｂを含む。図４に示すように第１及び第２の一方向弁６０、６２がカートリッジに嵌め込まれるとき、第１の封止部６０ａ、６２ａは、対応する第１及び第２の開口部５２、５４に配置され、第２の封止部６０ｂ、６２ｂは、第１及び第２の吸気口５６、５８に配置される。第１の封止部６０ａ、６２ａは、上述の方式でリザーバ３２に蒸気生成液体が充填された後に、第１及び第２の開口部５２、５４を介したリザーバ３２からの蒸気生成液体の漏出を防止する液密封止を提供する。第１及び第２の一方向弁６０、６２は、通常、第１の封止部６０ａ、６２ａが対応する第１及び第２の開口部５２、５４に配置されたときに封止効果を提供する弾性を有する材料で形成される。例えば、第１及び第２の一方向弁６０、６２は、ゴム又はシリコーンを含み得る。

【0049】

ダックビル弁又は同様の逆流防止弁を含み得る第２の封止部６０ｂ、６２ｂは、空気が第１及び第２の吸気口５６、５８を通って気化チャンバ４８に流れることを可能にするが、空気が反対方向に流れることを可能にしない。図４に示すように、各第１及び第２の一方向弁６０、６２の第２の封止部６０ｂ、６２ｂは、気化チャンバ４８に向かう空気流方向において第１の封止部６０ａ、６２ａの上流に配置される。したがって、空気は、第１の封止部６０ａ、６２ａによって妨げられることなく、第２の封止部６０ｂ、６２ｂ並びに第１及び第２の吸気口５６、５８を通って気化チャンバ４８に流れることができる。したがって、第１の封止部６０ａ、６２ａの幾何学的形状は、液密封止を提供するために最適化することができ、これによりリザーバ３２からの蒸気生成液体の漏洩を防止することができる。

【0050】

図６に例示するように、カートリッジ１２への例示的な充填方法は、
Ｓ１ － 第１の開口部５２を介してリザーバ３２に蒸気生成液体を導入するステップと、
Ｓ２ － ステップＳ１の間に第２の開口部５４を介してリザーバ３２から空気を排出するステップと、
Ｓ３ － 第１及び開口部５２、５４を封止して、第１及び第２の開口部５２、５４を通したリザーバ３２からの蒸気生成液体の漏出を防止するために、対応する第１及び第２の開口部５２、５４に第１及び第２の弁６０、６２（例えば、上述のような一方向弁）を配置するステップと、
を含む。

【0051】

ステップＳ１は、カートリッジ１２が図３に示すように方向づけられた状態で、すなわち、遠位端２６が近位端２４より上に配置された状態で行われる。充填針又は充填管を使用して、第１の開口部５２を介したリザーバ３２への蒸気生成液体の導入を容易にし、それによって流出のリスクを最小限にすることができる。その後、第１及び第２の一方向弁６０、６２は、遠位端２６が近位端２４より上に配置された状態で、第１及び第２の開口部５２、５４に配置される（ステップＳ３）。第１及び第２の一方向弁６０、６２の弾性及び可撓性の性質のために、それらは、第１及び第２の開口部５２、５４に押し込むことができ、液密封止を形成することが可能になる。カートリッジ１２に蒸気生成液体が充填され、第１及び第２の一方向弁６０、６２が第１及び第２の開口部５２に配置された後、カートリッジ１２は、使用の準備が整い、上述の方式でベース部分１０に接続することができる。この時点で、カートリッジ１２は、リザーバ３２からの蒸気生成液体の漏洩が起こることなく、任意の向きで（例えば図４に示すように）保持することができる。

【0052】

これまでの段落では例示的な実施形態について説明してきたが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に対してさまざまな修正を加えることができることを理解されたい。したがって、特許請求の広さ及び範囲は、上述した例示的な実施形態に限定されるべきではない。

【0053】

本明細書において別段の指示がない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、すべての可能な変形形態における上述した特徴の任意の組み合わせは、本開示によって包含される。

【0054】

文脈上、明らかに他の意味に解すべき場合を除き、本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、「含む」、「含んでいる」などの語は、排他的意味又は網羅的意味とは反対に、包括的に、すなわち「含むが、限定されない」という意味で解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】