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(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】2024-09-05
(54)【発明の名称】誘導加熱
(51)【国際特許分類】
H05B 6/10 20060101AFI20240829BHJP
H05B 6/04 20060101ALI20240829BHJP
A24F 40/465 20200101ALI20240829BHJP
【ＦＩ】
H05B6/10 371
H05B6/04 321
A24F40/465
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024509061
(86)(22)【出願日】2022-08-30
(85)【翻訳文提出日】2024-03-27
(86)【国際出願番号】 GB2022052210
(87)【国際公開番号】W WO2023031593
(87)【国際公開日】2023-03-09
(31)【優先権主張番号】2112365.8
(32)【優先日】2021-08-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】コーラス， アントン
【テーマコード（参考）】
3K059
4B162
【Ｆターム（参考）】
3K059AA07
3K059AA08
3K059AB24
3K059CD52
4B162AA03
4B162AA06
4B162AA22
4B162AB01
4B162AB12
4B162AB14
4B162AC22
4B162AD06
4B162AD23
(57)【要約】
共振回路と、前記共振回路に１つまたは複数のパルスを印加するための回路とを備える装置が記載される。共振回路は、誘導素子およびコンデンサを備える。誘導素子は、少なくとも部分的に露出した１つまたは複数のコイルを備え、前記誘導素子は、サセプタが前記露出したコイルを横切って配置され、前記露出したコイルと電気的に接触するときに前記サセプタを加熱するためのものである。
【選択図】 図１
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘導素子およびコンデンサを含む共振回路であって、前記誘導素子が、少なくとも部分的に露出した１つまたは複数のコイルを含み、前記誘導素子が、サセプタが前記露出したコイルを横切って配置され、前記露出したコイルと電気的に接触するときに前記サセプタを加熱するためのものである、共振回路と、前記共振回路に１つまたは複数のパルスを印加するための回路と、
を備える、装置。
【請求項2】
前記誘導素子の前記露出したコイルが、腐食に耐性がある、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記コイルが金であるか、または先端が金である、請求項１または２に記載の装置。
【請求項4】
前記誘導素子の前記１つまたは複数のコイルが、プリント回路基板によって形成される、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項5】
前記プリント回路基板が多層プリント回路基板であり、前記コイルが前記プリント回路基板の異なる層から形成される、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記誘導素子が、第１の平面と一致する導電性の非螺旋状の第１の部分と、前記第１の平面から離間した第２の平面と一致する導電性の非螺旋状の第２の部分と、前記第１の部分を前記第２の部分に電気的に接続する導電性コネクタとを備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記第１の部分が第１の部分環であり、前記第２の部分が第２の部分環である、請求項６に記載の装置。
【請求項8】
前記誘導素子および前記コンデンサが並列に接続される、請求項１～７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
前記誘導素子および前記コンデンサが直列に接続される、請求項１～７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項10】
前記回路が自己発振駆動回路である、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項11】
前記回路がＨブリッジ駆動回路を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項12】
請求項１～１１のいずれか一項に記載の装置を備える送達システム。
【請求項13】
エアロゾル生成材料を含む取り外し可能な物品を受け入れるように構成された、請求項１２に記載の送達システム。
【請求項14】
前記エアロゾル生成材料が、エアロゾル生成物質およびエアロゾル形成材料を含む、請求項１３に記載の送達システム。
【請求項15】
前記取り外し可能な物品がサセプタ構成を含む、請求項１３または１４に記載の送達システム。
【請求項16】
使用時に、前記サセプタ構成が、前記装置の前記誘導素子の前記１つまたは複数の少なくとも部分的に露出したコイルと電気的に接触する、請求項１５に記載の送達システム。
【請求項17】
前記送達システムが非燃焼性エアロゾル生成デバイスである、請求項１２～１６のいずれか一項に記載の送達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、エアロゾル生成デバイスに使用するための誘導加熱構成に関する。エアロゾル生成デバイスは、例えば、タバコ加熱製品であり得る。
【背景】
【0002】
シガレットおよび葉巻などの喫煙物品は、使用中にタバコを燃やしてタバコの煙を発生させる。燃焼させることなく化合物を放出する製品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ための試みがなされてきた。例えば、タバコ加熱デバイスは、タバコなどのエアロゾル生成物質を加熱して、基材を燃やすのではなく加熱することによって、エアロゾルを形成する。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含有しなくてもよい。
【概要】
【0003】
第１の態様では、本明細書は、誘導素子およびコンデンサを含む共振回路であって、誘導素子が、少なくとも部分的に露出した１つまたは複数のコイルを含み、前記誘導素子が、サセプタが前記露出したコイルを横切って配置され、前記露出したコイルと電気的に接触するときに前記サセプタを加熱するためのものである、共振回路と、前記共振回路に１つまたは複数のパルスを印加するための回路（例えば、駆動回路または制御回路）とを備える、装置を記載する。前記コイルは、金であるか、または先端が金であってもよい。
【0004】
誘導素子の露出したコイルは、腐食に耐性があってもよい。
【0005】
誘導素子の１つまたは複数のコイルは、プリント回路基板によって形成されてもよい。例えば、プリント回路基板は多層プリント回路基板であってもよく、前記コイルは前記プリント回路基板の異なる層から形成されてもよい。
【0006】
誘導素子は、第１の平面と一致する導電性の非螺旋状の第１の部分と、第１の平面から離間した第２の平面と一致する導電性の非螺旋状の第２の部分と、第１の部分を第２の部分に電気的に接続する導電性コネクタとを備えることができる。第１の部分は第１の部分環であってもよく、第２の部分は第２の部分環であってもよい。
【0007】
いくつかの例示的な実施形態では、誘導素子およびコンデンサは並列に接続される。いくつかの例示的な実施形態では、誘導素子およびコンデンサは直列に接続される。
【0008】
回路は、自己発振駆動回路であってもよい。代替的に、前記回路は、Ｈブリッジ駆動回路を含む。
【0009】
第２の態様では、本明細書は、第１の態様を参照して上述したような装置を備える送達システムを記載する。送達システムは、非燃焼性エアロゾル生成デバイスであってもよい。
【0010】
送達システムは、エアロゾル生成材料を含む取り外し可能な物品を受け入れるように構成され得る。例えば、送達システムのエアロゾル生成デバイスは、サセプタが１つまたは複数のコイルの露出した部分と物理的に接触するように（サセプタとコイルとが電気的に接触するように）取り外し可能な物品を受け入れるように構成され得る。エアロゾル生成材料は、例えば、エアロゾル生成物質およびエアロゾル形成材料を含み得る。取り外し可能な物品は、サセプタ構成を含むことができる。さらに、使用時に、サセプタ構成は、装置の誘導素子の１つまたは複数の少なくとも部分的に露出したコイルと電気的に接触することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
ここで、以下の概略図を参照して、単なる例として、例示的な実施形態を説明する。
【詳細な説明】
【0012】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル送達デバイス」という用語は、物質をユーザに送達するシステムを包含することを意図しており、以下を含む：
・電子タバコ、タバコ加熱製品、およびエアロゾル化可能材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステムなどの、エアロゾル化可能材料を燃焼させることなくエアロゾル化可能材料から化合物を放出する非燃焼性エアロゾル提供システム；および
・エアロゾル化可能材料を含み、これらの非燃焼性エアロゾル提供システムの１つで使用されるように構成された物品。
・電子タバコ、タバコ加熱製品、およびエアロゾル化可能材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステムなどの、エアロゾル化可能材料を燃焼させることなくエアロゾル化可能材料から化合物を放出する非燃焼性エアロゾル提供システム；および
・エアロゾル化可能材料を含み、これらの非燃焼性エアロゾル提供システムの１つで使用されるように構成された物品。
【0013】
本開示によれば、「可燃性」エアロゾル提供システムは、ユーザへの送達を容易にするために、エアロゾル提供システムの構成エアロゾル化可能材料（またはその構成成分）が燃焼される、または燃やされるものである。
【0014】
本開示によれば、「非燃焼性」エアロゾル提供システムは、ユーザへの送達を容易にするために、エアロゾル提供システムの構成エアロゾル化可能材料（またはその構成成分）が燃焼されない、または燃やされないものである。
【0015】
本明細書に記載の実施形態では、送達システムは、動力式の非燃焼性エアロゾル提供システムなどの非燃焼性エアロゾル提供システムである。
【0016】
一実施形態では、非燃焼性エアロゾル提供システムは、蒸気吸引デバイス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タバコであるが、エアロゾル化可能材料中のニコチンの存在は必要条件ではないことに留意されたい。
【0017】
いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル提供システムは、非燃焼加熱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一例は、タバコ加熱システムである。
【0018】
一実施形態では、非燃焼性エアロゾル提供システムは、エアロゾル化可能材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステムであり、エアロゾル化可能材料の１つまたは複数が加熱され得る。エアロゾル化可能材料の各々は、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含有しなくてもよい。一実施形態では、ハイブリッドシステムは、液体またはゲルエアロゾル化可能材料および固体エアロゾル化可能材料を含む。固体エアロゾル化可能材料は、例えば、タバコまたは非タバコ製品を含み得る。
【0019】
典型的には、非燃焼性エアロゾル提供システムは、非燃焼性エアロゾル提供デバイスと、非燃焼性エアロゾル提供システムと共に使用するための物品とを備えることができる。しかしながら、エアロゾル生成構成要素に動力を与えるための手段をそれ自体が備える物品は、それ自体が非燃焼性エアロゾル提供システムを形成し得ることが想定される。
【0020】
一実施形態では、非燃焼性エアロゾル提供デバイスは、電源およびコントローラを備えてもよい。電源は、電源または発熱電源であってもよい。一実施形態では、発熱電源は、発熱電源に近接するエアロゾル化可能材料または熱伝達材料に熱の形態で電力を分配するように通電され得る炭素基材を含む。一実施形態では、発熱電源などの電源は、非燃焼性エアロゾル提供を形成するように物品に設けられる。
【0021】
一実施形態では、非燃焼性エアロゾル提供デバイスと共に使用するための物品は、エアロゾル化可能材料、エアロゾル生成構成要素、エアロゾル生成領域、吸い口、および／またはエアロゾル化可能材料を受け入れるための領域を含み得る。
【0022】
一実施形態では、エアロゾル生成構成要素は、エアロゾル化可能材料から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、エアロゾル化可能材料と相互作用することができるヒータである。
【0023】
一実施形態では、エアロゾル化可能材料は、活性材料、エアロゾル形成材料、および任意選択的に１つまたは複数の機能性材料を含み得る。活性材料は、ニコチン（タバコもしくはタバコ誘導体に任意選択的に含有される）、または１つもしくは複数の他の非嗅覚性生理学的活性材料を含み得る。非嗅覚性生理学的活性材料は、嗅覚知覚以外の生理学的応答を達成するためにエアロゾル化可能材料に含まれる材料である。本明細書で使用される活性物質は、生理学的応答を達成または増強することを意図した材料である生理学的活性材料であり得る。活性物質は、例えば、栄養補助食品、向知性薬、精神賦活剤から選択され得る。活性物質は、天然に存在していてもよく、または合成的に得られてもよい。活性物質は、例えば、ニコチン、カフェイン、タウリン、テイン、ビタミン、例えばＢ６もしくはＢ１２もしくはＣ、メラトニン、カンナビノイド、またはそれらの構成成分、誘導体もしくは組み合わせを含み得る。活性物質は、タバコ、カンナビスまたは別の植物の１つまたは複数の構成成分、誘導体または抽出物を含み得る。一実施形態では、活性物質は、法的に許容されるレクリエーショナルドラッグである。
【0024】
いくつかの実施形態では、活性物質は、ニコチンを含む。いくつかの実施形態では、活性物質は、カフェイン、メラトニンまたはビタミンＢ１２を含む。
【0025】
エアロゾル形成材料は、グリセリン、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、エリスリトール、ｍｅｓｏ－エリスリトール、バニリン酸エチル、ラウリン酸エチル、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、安息香酸ベンジル、酢酸ベンジルフェニル、トリブチリン、酢酸ラウリル、ラウリン酸、ミリスチン酸、および炭酸プロピレンの１つまたは複数を含み得る。
【0026】
１つまたは複数の機能性材料は、風味剤、担体、ｐＨ調整剤、安定剤および／または酸化防止剤の１つまたは複数を含み得る。
【0027】
一実施形態では、非燃焼性エアロゾル提供デバイスと共に使用するための物品は、エアロゾル化可能材料、またはエアロゾル化可能材料を受け入れるための領域を含み得る。一実施形態では、非燃焼性エアロゾル提供デバイスと共に使用するための物品は、吸い口を含み得る。エアロゾル化可能材料を受け入れるための領域は、エアロゾル化可能材料を貯蔵するための貯蔵領域であってもよい。例えば、貯蔵領域はリザーバであってもよい。一実施形態では、エアロゾル化可能材料を受け入れるための領域は、エアロゾル生成領域とは別個であってもよく、またはエアロゾル生成領域と組み合わされてもよい。
【0028】
本明細書でエアロゾル生成材料とも呼ばれ得るエアロゾル化可能材料は、例えば、任意の他の方法で加熱、照射または通電さ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。エアロゾル化可能材料は、例えば、ニコチンおよび／または風味剤を含有しても含有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。
【0029】
エアロゾル生成材料は、「非晶質固体」であってもよい。いくつかの実施形態では、非晶質固体は「モノリシック固体」である。エアロゾル生成材料は、非繊維状または繊維状であってもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料は、乾燥ゲルであってもよい。エアロゾル生成材料は、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ってもよい。いくつかの実施形態では、保持された流体は水（エアロゾル生成材料の周囲から吸収された水など）であってもよく、または保持された流体は溶媒（エアロゾル生成材料がスラリーから形成される場合など）であってもよい。いくつかの実施形態では、溶媒は水であり得る。
【0030】
エアロゾル化可能材料は、基材上に存在してもよい。基材は、例えば、紙、カード、板紙、厚紙、再構成エアロゾル化可能材料、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り得るか、またはそれらを含み得る。
【0031】
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、その一部または全部は、ユーザによる使用中に消費されることが意図されている。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送構成要素、エアロゾル生成領域、ハウジング、ラッパー、吸い口、フィルタおよび／またはエアロゾル改質剤などの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などのエアロゾル生成器を含み得る。ヒータは、例えば、可燃性材料もしくは電気伝導によって加熱可能な材料、またはサセプタを含み得る。
【0032】
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た装置である。いくつかの実施形態では、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供するように構成されたヒータである。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成器は、加熱せずに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。例えば、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料を振動、圧力上昇、または静電エネルギーの１つまたは複数に供するように構成され得る。
【0033】
サセプタは、交流磁場などの変動磁場による貫通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、変動磁場による導電性材料の貫通が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、変動磁場による磁性材料の貫通が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ってもよく、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。変動磁場を生成するように構成されたデバイスは、本明細書では磁場生成器と呼ばれる。
【0034】
図１は、例示的な実施形態による、全体として参照番号２００で示されるシステムのブロック図である。システム２００は、共振回路２０１（例えば、ＬＣ共振回路）と、制御モジュール２０２と、サセプタ２０３とを備える。共振回路２０１は、自己発振駆動回路であってもよい。
【0035】
共振回路２０１は、直列または並列に接続されたインダクタおよびコンデンサを備えることができる。共振回路は、サセプタ２０３を誘導加熱してエアロゾル生成材料を加熱するために使用され得る。エアロゾル生成材料を加熱することにより、（以下でさらに説明するように）エアロゾルを生成することができる。
【0036】
制御モジュール２０２は、共振回路２０１のための制御信号（例えば、駆動信号）を提供する。例えば、制御モジュール２０２は、共振回路２０１のインダクタを、充電する第１の状態と放電する第２の状態との間で切り替える切替信号を提供することができる。このような構成では、共振回路は共振し、インダクタからコンデンサに電荷が流れ、再び戻る。以下でさらに説明するように、共振回路を駆動および制御するための他の構成が可能である。
【0037】
システム２００は、多種多様なサセプタ構成と共に使用することができる。いくつかの実施形態を、例として以下に説明する。しかしながら、当業者は、他の実施形態が可能であることを理解するであろう。
【0038】
サセプタは、交流磁場などの変動磁場による貫通によって加熱可能な材料である。加熱材料は導電性材料であってもよく、その結果、変動磁場による導電性材料の貫通が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、変動磁場による磁性材料の貫通が加熱材料の磁気ヒステリシス加熱を引き起こす。加熱材料は、導電性および磁性の両方であってもよく、その結果、加熱材料は両方の加熱機構によって加熱可能である。
【0039】
誘導加熱は、変動磁場で導電性物体を貫通することによって導電性物体が加熱されるプロセスである。このプロセスは、ファラデーの誘導法則およびオームの法則によって説明される。誘導ヒータは、電磁石と、電磁石に交流電流などの可変電流を通過させるためのデバイスとを備えることができる。電磁石および加熱される物体が、電磁石によって生成された結果として生じる変動磁場が物体を貫通するように適切に相対的に位置決めされたとき、１つまたは複数の渦電流が物体内部に生成される。物体は、電流の流れに対する抵抗を有する。したがって、このような渦電流が物体内に生成されたとき、物体の電気抵抗に対する渦電流の流れが物体の加熱を引き起こす。このプロセスは、ジュール加熱、オーム加熱、または抵抗加熱と呼ばれる。誘導加熱され得る物体が、サセプタとして知られている。
【0040】
図２は、例示的な実施形態による、全体として参照番号２１０で示される回路のブロック図である。回路２１０は、上述のシステム２００の例示的な実装形態である。
【0041】
回路２１０は、制御モジュール２１１と、トランジスタ２１２と、インダクタ２１３と、コンデンサ２１４とを備える。制御モジュール２１１およびトランジスタ２１２は、システム２００の制御モジュール２０２の例示的な実装形態である。インダクタ２１３とコンデンサ２１４との並列接続は、共振回路２０１の例示的な実装形態である。したがって、インダクタ２１３およびコンデンサ２１４から形成される共振回路は、システム２００のサセプタ２０３を誘導加熱するために使用することができる。
【0042】
トランジスタ２１２は、制御モジュール２１１の出力に依存する第１の状態および第２の状態を有する。第１の状態では、トランジスタ２１２は、電圧供給ＶＤＣから生成された変動電流がインダクタ２１３を通って流れる（それによってインダクタを充電する）ように導通している。電圧供給は、バッテリー（例えば、エアロゾル生成デバイスのバッテリー）によって提供されてもよい。
【0043】
第２の状態では、インダクタ２１３（第１の状態で充電されている）が放電し、それによってコンデンサ２１４を充電するように、第１のスイッチング構成は非導通である。スイッチング構成が第２の状態のままである場合、共振回路２１１は、式：
によって与えられる、インダクタ２１３のインダクタンス（Ｌ）およびコンデンサ２１４のキャパシタンス（Ｃ）に依存する周波数で共振する。したがって、回路２１０は、いくつかの構成では、自己発振駆動回路であり得る。
【数1】
によって与えられる、インダクタ２１３のインダクタンス（Ｌ）およびコンデンサ２１４のキャパシタンス（Ｃ）に依存する周波数で共振する。したがって、回路２１０は、いくつかの構成では、自己発振駆動回路であり得る。
【0044】
図３は、例示的な実施形態による、全体として参照番号１５０で示されるインダクタ構成の断面図である。
【0045】
図４は、インダクタ構成１５０のインダクタ１６０の斜視図である。インダクタ１６０は、上述の共振回路のインダクタ２１３（または上述の他の例示的な実施形態のインダクタ）を実装するために使用され得るが、代替のインダクタ構成が使用されてもよい。
【0046】
インダクタ構成１５０は、電気絶縁支持体１７２と、インダクタ１６０とを備える。支持体１７２は、対向する第１の側面１７２ａおよび第２の側面１７２ｂを有し、インダクタ１６０の部分１６２、１６４はそれぞれ、支持体１７２の第１の側面１７２ａおよび第２の側面１７２ｂにある。
【0047】
より具体的には、インダクタ１６０は、導電性素子１６０で形成される。素子１６０は、第１の平面Ｐ１と一致する導電性の非螺旋状の第１の部分１６２と、第１の平面Ｐ１から離間した第２の平面Ｐ２と一致する導電性の非螺旋状の第２の部分１６４とを備える。この例では、第２の平面Ｐ２は第１の平面Ｐ１に平行であるが、他の例では、これは当てはまる必要はない。例えば、第２の平面Ｐ２は、２０度以下または１０度以下または５度以下の角度など、第１の平面Ｐ１に対してある角度であってもよい。インダクタ１６０はまた、第１の部分１６２を第２の部分１６４に電気的に接続する第１の導電性コネクタ１６３を備える。第１の部分１６２は支持体１７２の第１の側面１７２ａにあり、第２の部分１６４は支持体１７２の第２の側面１７２ｂにある。導電性コネクタ１６３は、支持体１７２を第１の側面１７２ａから第２の側面１７２ｂまで通過する。導電性コネクタ１６３は、支持体１７２に設けられた貫通孔の表面にめっき（例えば、銅めっき）の構造を有してもよい。
【0048】
支持体１７２は、任意の適切な電気絶縁材料で作製することができる。いくつかの例では、支持体１７２は、母型（エポキシ樹脂など、任意選択的にセラミックなどの充填剤を添加したもの）および補強構造（ガラス繊維または紙などの、織布または不織布材料など）を含む。
【0049】
インダクタ１６０は、任意の適切な導電性材料で作製することができる。いくつかの例では、インダクタ１６０は銅で作製される。
【0050】
いくつかの例では、インダクタ構成１５０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）を備えるか、またはそれから形成される。そのような例では、支持体１７２は、フェノール樹脂を含浸させたＦＲ－４ガラスエポキシまたは綿紙などの材料から形成され得るＰＣＢの非導電性基板であり、インダクタ１６０の第１の部分１６２および第２の部分１６４は基板上のトラックである。これは、インダクタ構成１５０の製造を容易にし、また、以下でより詳細に説明するように、素子１６０の部分１６２、１６４を薄くして密接に離間させることを可能にする。
【0051】
この例では、第１の部分１６２は第１の部分環１６２であり、第２の部分１６４は第２の部分環１６４である。さらに、この例では、第１の部分１６２および第２の部分１６４の各々は、それぞれの円形経路の一部のみを辿る。したがって、第１の部分または第１の部分環１６２は第１の円弧であり、第２の部分または第２の部分環１６４は第２の円弧である。他の例では、第１の部分１６２および第２の部分１６４は、楕円形、多角形または不規則など、円形以外の経路を辿ってもよい。
【0052】
図３のさらなる考察から最もよく理解され得るように、第１の平面Ｐ１に直交する方向、したがってインダクタ１６０の軸線Ｂ－Ｂの方向に見たとき、第１の部分１６２および第２の部分１６４は、第１の導電性コネクタ１６３から反対の回転方向に延びる。例えば、図３のインダクタ１６０を図４が描かれているように左から右へ軸線Ｂ－Ｂの方向に見ると、インダクタ１６０の第１の部分１６２はコネクタ１６３から反時計回り方向に延び、インダクタ１６０の第２の部分１６４はコネクタ１６３から時計回り方向に延びる。
【0053】
また、この例では、第１の平面Ｐ１に直交する方向から見たとき、第１の部分１６２または第１の部分環は、第２の部分１６４または第２の部分環と、部分的のみではあるが、重なる。この例では、第１の部分１６２および第２の部分１６４は一緒になって、第１の平面Ｐ１および第２の平面Ｐ２に直交する軸線Ｂ－Ｂを中心とする約１．７５巻きを画定する。他の例では、巻数は、少なくとも０．９である別の巻数など、１．７５以外であってもよい。例えば、巻数は、０．９～１．５、または１～１．２５であってもよい。他の例では、巻数は０．９未満であってもよいが、支持体１７２当たりの巻数の減少は、インダクタアセンブリ１５０の軸方向長さの増加を招く可能性がある。
【0054】
さらに、第１の平面Ｐ１に直交する方向から見たとき、第１の部分１６２または第１の部分環と、第２の部分１６４または第２の部分環とは、第１の導電性コネクタ１６３と少なくとも部分的に重なる。これは、ＰＣＢ（またはより一般的には、平面基板層）を含むか、またはＰＣＢから形成されるインダクタ構成１５０によって容易になる。特に、そのような例では、第１の導電性コネクタ１６３は、支持体１７２を通って延びる「ビア」の形態をとる。インダクタ構成１５０がＰＣＢから形成されない例でも、コネクタ１６３は依然として支持体１７２を通って延びることができる。この重なった構成により、第１の部分１６２および第２の部分１６４が、第１の部分１６２および第２の部分１６４の半径方向外側に離間したコネクタ１６３によって接続される比較例と比較して、第１の平面Ｐ１に直交する方向に見たときに、インダクタ１６０が占める設置面積を比較的小さくすることが可能になる。さらに、この重なった構成により、第１の部分１６２および第２の部分１６４が、第１の部分１６２および第２の部分１６４の半径方向内側に離間したコネクタ１６３によって接続される比較例と比較して、貫通孔１５２の幅を大きくすることが可能になる。それにもかかわらず、いくつかの例では、コネクタ１６３は、第１の部分１６２および第２の部分１６４の半径方向内側または半径方向外側にあってもよい。これは、支持体１７２を通って延びる「貫通ビア」によって形成されるコネクタ１６３によって実現され得る。貫通ビアは、ＰＣＢが製造された後に形成することができるため、ブラインドビアよりも安価に形成される傾向がある。
【0055】
この例では、インダクタ構成１５０は２つのさらなる支持体１７４、１７６を備え、素子１６０は、第１の平面Ｐ１に平行な２つの離間した平面Ｐ３、Ｐ４とそれぞれ一致する２つのさらなる導電性非螺旋部分１６６、１６８を備えることに留意されたい。他の例では、離間した平面Ｐ３、Ｐ４の１つまたは各々は、２０度以下または１０度以下または５度以下の角度など、第１の平面Ｐ１に対してある角度であってもよい。第２の導電性非螺旋部分１６４および第３の導電性非螺旋部分１６６は、第２の支持体１７４の両側面にあり、第２の導電性コネクタ１６５によって電気的に接続されている。第３の導電性非螺旋部分１６６および第４の導電性非螺旋部分１６８は、第３の支持体１７６の両側面にあり、第３の導電性コネクタ１６７によって電気的に接続されている。第２の導電性コネクタ１６５および第３の導電性コネクタ１６７は、第１の導電性コネクタ１６３から回転方向にずれている。支持体１７２、１７４および１７６がＰＣＢとして形成される構成では、コネクタ１６３、１６７は「ブラインドビア」として形成されてもよく、コネクタ１６５は「埋込みビア」として形成されてもよい。
【0056】
インダクタ１６０はまた、インダクタ１６０の両端に第１の端子１６１および第２の端子１６９を備えることに留意されたい。これらの端子は、使用時にインダクタ１６０に電流を通過させるためのものである。
【0057】
この例では、平面Ｐ１～Ｐ４の各々は、平坦な平面または略平坦な平面である。しかしながら、これは他の例に当てはまる必要はない。
【0058】
第１の導電性コネクタ１６３と導電性素子１６０の第１の部分１６２および第２の部分１６４との組み合わせは、螺旋コイルであるか、またはそれに近いと考えることができる。実際、完全なインダクタ１６０は、螺旋コイルであるか、またはそれに近いと考えることができる。
【0059】
図に示された例のインダクタ構成１５０は、３つの支持体１７２、１７４、１７６と、４つの部分１６２、１６４、１６６、１６８を含むインダクタ１６０とを有するが、これは他の例示的な実施形態に当てはまる必要はない。
【0060】
図５は、例示的な実施形態による、全体として参照番号２２０で示されるインダクタ構成の平面図である。
【0061】
インダクタ構成２２０は、少なくとも部分的に露出した１つまたは複数のコイル２２３を有するインダクタ２２２を含む。例として、インダクタ２２２はインダクタ１６０を使用して実装されてもよく、露出したコイル２２３はインダクタ１６０の部分１６２を形成してもよい。しかしながら、他の構成が可能であり、当業者には明らかであろう。
【0062】
インダクタ構成２２０は、サセプタが露出したコイル２２３と（したがって、インダクタ２２２と）電気的に接触するように、露出したコイル２２３を横切って配置されたサセプタ２２４をさらに備える。
【0063】
例として、インダクタ２２２は、システム２１０のインダクタ２１３を実装するために使用することができる。サセプタ２２４は、以下でさらに説明するサセプタ構成の１つのシステム２００のサセプタ２０３であってもよい。
【0064】
インダクタ２２２の露出したコイル２２３は、腐食に耐性があってもよく、例えば、前記コイルは、金であるか、または先端が金であってもよい。
【0065】
インダクタ２２２のコイルは、プリント回路基板によって形成されてもよい。インダクタ１６０は、そのようなインダクタの１つの例示的な実装形態であるが、代替形態が可能である。
【0066】
図６は、例示的な実施形態による、全体として参照番号２３０で示される等価インダクタ回路を示す。
【0067】
等価回路２３０は、インダクタＬ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６の直列接続を含む。インダクタＬ３～Ｌ６は、インダクタ２２２のインダクタンスを表す。等価回路２３０は、インダクタＬ７および抵抗器Ｒ４を含む並列接続２３２をさらに含む。並列接続２３２はサセプタ２２４を表す。
【0068】
サセプタ２２４をインダクタ２２２の露出したコイル２２３を横切って配置することの影響は、サセプタをインダクタ２２２の一部と並列に設けることによって電気的に表される。サセプタ２２４は、分圧器といくらかの概念的類似性を有する露出したコイルと電気的に接触し、サセプタの誘導加熱をもたらす。効果は、単巻変圧器の効果と同様であり得る。
【0069】
サセプタ（サセプタ２２４など）は、インダクタの露出したコイル（コイル２２３など）と多くの方法で接触することができる。例として、以下に説明するシステム１は、複数の加熱ゾーンが提供されるように、サセプタと露出したコイルとの間に複数の接続点を提供する。これは、本明細書に記載の原理の多くの例示的な実装形態の１つである。
【0070】
図７は、例示的な実施形態による、全体として参照番号１で示されるエアロゾル提供システムの側面図である。エアロゾル提供システム１は、例えば、エアロゾル送達デバイスのサセプタを加熱するためのシステム２００の原理を使用することができる。
【0071】
システム１は、エアロゾル提供デバイス１００と、エアロゾル化可能材料１１を含む物品１０とを備える。エアロゾル化可能材料１１は、例えば、本明細書で説明するエアロゾル化可能材料のタイプのいずれかであってもよい。一例では、エアロゾル提供デバイス１００は、タバコ加熱製品（タバコ加熱デバイスまたは非燃焼加熱デバイスとしても当技術分野で知られる）である。
【0072】
したがって、エアロゾル提供デバイス１００は、上記で詳細に説明したように、物品１０のサセプタがエアロゾル提供デバイス１００のインダクタの１つまたは複数のコイルの露出した部分と物理的および電気的に接触するように、取り外し可能な物品１０を受け入れるように構成され得る。
【0073】
いくつかの例では、エアロゾル化可能材料１１は非液体材料である。いくつかの例では、エアロゾル化可能材料１１はゲルである。いくつかの例では、エアロゾル化可能材料１１はタバコを含む。しかしながら、他の例では、エアロゾル化可能材料１１は、タバコからなってもよく、略完全にタバコからなってもよく、タバコおよびタバコ以外のエアロゾル化可能材料を含んでもよく、タバコ以外のエアロゾル化可能材料を含んでもよく、またはタバコを含まなくてもよい。いくつかの例では、エアロゾル化可能材料１１は、グリセロール、プロピレングリコール、トリアセチンまたはジエチレングリコールなどの蒸気もしくはエアロゾル形成剤または湿潤剤を含み得る。いくつかの例では、エアロゾル化可能材料１１は、再構成タバコなどの再構成エアロゾル化可能材料を含む。
【0074】
いくつかの例では、エアロゾル化可能材料１１は、略円形の断面および長手方向軸を有する略円筒形である。他の例では、エアロゾル化可能材料１１は、異なる断面形状を有してもよく、および／または細長くなくてもよい。
【0075】
物品１０のエアロゾル化可能材料１１は、例えば、８ｍｍ～１２０ｍｍの軸方向長さを有してもよい。例えば、エアロゾル化可能材料１１の軸方向長さは、９ｍｍ、または１０ｍｍ、または１５ｍｍ、または２０ｍｍより長くてもよい。例えば、エアロゾル化可能材料１１の軸方向長さは、１００ｍｍ未満、または７５ｍｍ、または５０ｍｍ、または４０ｍｍであってもよい。
【0076】
いくつかの例では、物品１０は、使用時にエアロゾル化可能材料１１から放出されたエアロゾルまたは蒸気を濾過するためのフィルタ構成１２を備える。代替的または追加的に、フィルタ構成１２は、物品１０の長さにわたって圧力降下を制御するためのものであってもよい。フィルタ構成１２は、１つの、または２つ以上のフィルタを備えることができる。フィルタ構成１２は、タバコ産業で使用される任意のタイプのものとすることができる。例えば、フィルタは酢酸セルロースで作製され得る。いくつかの例では、フィルタ構成１２は、略円形の断面および長手方向軸を有する略円筒形である。他の例では、フィルタ構成１２は、異なる断面形状を有してもよく、および／または細長くなくてもよい。
【0077】
いくつかの例では、フィルタ構成１２は、エアロゾル化可能材料１１の長手方向端部に当接する。他の例では、フィルタ構成１２は、隙間および／または物品１０の１つもしくは複数のさらなる構成要素などによってエアロゾル化可能材料１１から離間されてもよい。いくつかの例では、フィルタ構成１２は、例えば、濾過材料の本体によって、または濾過材料の２つの本体の間に保持され得る添加剤または風味源（添加剤または風味剤含有カプセルまたは糸状物など）を含んでもよい。
【0078】
物品１０はまた、エアロゾル化可能材料１１およびフィルタ構成１２の周りに巻き付けられて、エアロゾル化可能材料１１に対してフィルタ構成１２を保持するラッパー（図示せず）を備えてもよい。ラッパーは、ラッパーの自由端が互いに重なるように、エアロゾル化可能材料１１およびフィルタ構成１２の周りに巻き付けられてもよい。ラッパーは、物品１０の周方向外面の一部または全部を形成し得る。ラッパーは、紙、カードまたは再構成エアロゾル化可能材料（例えば、再構成タバコ）などの任意の適切な材料で作製することができる。紙は、当該技術分野で知られているチップペーパーであってもよい。ラッパーはまた、重なった自由端の分離防止を助けるために、ラッパーの重なった自由端を互いに接着する接着剤（図示せず）を含んでもよい。他の例では、接着剤は省略されてもよく、またはラッパーは記載された形態とは異なる形態をとってもよい。他の例では、フィルタ構成１２は、接着剤などのラッパー以外の接続物によってエアロゾル化可能材料１１に対して保持されてもよい。いくつかの例では、フィルタ構成１２は省略されてもよい。
【0079】
エアロゾル提供デバイス１００は、物品１０の少なくとも一部を受け入れるための加熱ゾーン１１０と、使用時にエアロゾルを加熱ゾーン１１０からユーザに送達可能な出口１２０と、物品１０が加熱ゾーン１１０内に少なくとも部分的に位置するときに物品１０の加熱を引き起こし、それによってエアロゾルを生成するための加熱装置１３０とを備える。いくつかの例では、エアロゾルは、物品１０に隣接する任意の隙間を通してではなく、物品１０自体を通して加熱ゾーン１１０からユーザに送達可能である。それにもかかわらず、そのような例では、物品１０内を移動している間であっても、エアロゾルは依然として出口１２０を通過する。
【0080】
デバイス１００は、加熱ゾーン１１０をデバイス１００の外部と流体接続する少なくとも１つの空気入口（図示せず）を画定することができる。ユーザは、物品１０を介して加熱ゾーン１１０から揮発成分を引き出すことによって、エアロゾル化可能材料の揮発成分を吸入することができる。揮発成分が加熱ゾーン１１０および物品１０から除去されると、空気が、デバイス１００の空気入口を介して加熱ゾーン１１０に引き込まれ得る。
【0081】
この例では、加熱ゾーン１１０は、軸線Ａ－Ａに沿って延び、物品１０の一部のみを収容するようなサイズおよび形状である。この例では、軸線Ａ－Ａは、加熱ゾーン１１０の中心軸である。さらに、この例では、加熱ゾーン１１０は細長く、そのため、軸線Ａ－Ａは、加熱ゾーン１１０の長手方向軸Ａ－Ａである。物品１０は、出口１２０を介して加熱ゾーン１１０内に少なくとも部分的に挿入可能であり、使用時に加熱ゾーン１１０から出口１２０を通って突出する。他の例では、加熱ゾーン１１０は、細長くてもよく、または細長くなくてもよく、物品１０の全体を受け入れるような寸法であってもよい。いくつかのそのような例では、デバイス１００は、出口１２０を覆うように配置され、エアロゾルを加熱ゾーン１１０および物品１０から引き出すことができる吸い口を含むことができる。
【0082】
この例では、物品１０が加熱ゾーン１１０内に少なくとも部分的に位置するとき、エアロゾル化可能材料１１の異なる部分１１ａ～１１ｅは、加熱ゾーン１１０内の異なるそれぞれの位置１１１～１１５に位置する。この例では、これらの位置１１１～１１５は、加熱ゾーン１１０の軸線Ａ－Ａに沿った異なるそれぞれの軸方向位置にある。さらに、この例では、加熱ゾーン１１０が細長いので、位置１１１～１１５は、加熱ゾーン１１０の長さに沿って長手方向に離間した異なる位置にあると考えることができる。この例では、物品１０は、それぞれ第１の位置１１１、第２の位置１１２、第３の位置１１３、第４の位置１１４および第５の位置１１５に位置するエアロゾル化可能材料１１の５つのそのような部分１１ａ～１１ｅを含むと考えることができる。より具体的には、第２の位置１１２は、第１の位置１１１と出口１２０との間に流体的に位置し、第３の位置１１３は、第２の位置１１２と出口１２０との間に流体的に位置し、第４の位置１１４は、第３の位置１１３と出口１２０との間に流体的に位置し、第５の位置１１５は、第４の位置１１４と出口１２０との間に流体的に位置する。
【0083】
加熱装置１３０は、複数の加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅを備え、その各々は、物品１０が加熱ゾーン１１０内に少なくとも部分的に位置するとき、エアロゾル化可能材料１１の部分１１ａ～１１ｅのそれぞれを、その成分をエアロゾル化するのに十分な温度に加熱することができる。複数の加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅは、軸線Ａ－Ａに沿って互いに軸方向に整列していてもよい。このように加熱可能なエアロゾル化可能材料１１の部分１１ａ～１１ｅの各々は、例えば、１ミリメートル～２０ミリメートル、例えば２ミリメートル～１０ミリメートル、３ミリメートル～８ミリメートル、または４ミリメートル～６ミリメートルの軸線Ａ－Ａ方向の長さを有してもよい。
【0084】
この例の加熱装置１３０は、５つの加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅ、すなわち、第１の加熱ユニット１４０ａ、第２の加熱ユニット１４０ｂ、第３の加熱ユニット１４０ｃ、第４の加熱ユニット１４０ｄおよび第５の加熱ユニット１４０ｅを備える。加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅは、加熱ゾーン１１０の軸線Ａ－Ａに沿った異なるそれぞれの軸方向位置にある。さらに、この例では、加熱ゾーン１１０が細長いので、加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅは、加熱ゾーン１１０の長さに沿って長手方向に離間した異なる位置にあると考えることができる。より具体的には、第２の加熱ユニット１４０ｂは、第１の加熱ユニット１４０ａと出口１２０との間に位置し、第３の加熱ユニット１４０ｃは、第２の加熱ユニット１４０ｂと出口１２０との間に位置し、第４の加熱ユニット１４０ｄは、第３の加熱ユニット１４０ｃと出口１２０との間に位置し、第５の加熱ユニット１４０ｅは、第４の加熱ユニット１４０ｄと出口１２０との間に位置する。他の例では、加熱装置１３０は、５つの加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅを超える、または５つ未満の加熱ユニット、例えば４つのみ、３つのみ、２つのみ、もしくは１つのみの加熱ユニットを備えることができる。それぞれの加熱ユニットによって加熱可能なエアロゾル化可能材料１１の部分の数は、対応して変化し得る。
【0085】
加熱装置１３０はまた、加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅの動作を引き起こし、使用時にエアロゾル化可能材料１１のそれぞれの部分１１ａ～１１ｅの加熱を引き起こすように構成されたコントローラ１３５を備える。この例では、コントローラ１３５は、加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅを互いに独立して動作させるように構成され、その結果、エアロゾル化可能材料１１のそれぞれの部分１１ａ～１１ｅは独立して加熱され得る。これは、使用時にエアロゾル化可能材料１１の漸進的な加熱をもたらすために望ましい場合がある。さらに、エアロゾル化可能材料１１の部分１１ａ～１１ｅが異なるタバコブレンドおよび／または異なる適用されたもしくは固有の風味剤などの異なるそれぞれの形態または特性を有する例では、エアロゾル化可能材料１１の部分１１ａ～１１ｅを独立して加熱する能力は、時間依存性である所定の特性を有するエアロゾルを生成するために、使用セッション中の異なる時間にエアロゾル化可能材料１１の選択された部分１１ａ～１１ｅを加熱することを可能にすることができる。それにもかかわらず、いくつかの例では、加熱装置１３０は、コントローラ１３５が、使用セッション中に同時に、加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅのすべてなどの、加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅの２つ以上を動作させるように構成された１つまたは複数のモードで動作可能であってもよい。
【0086】
この例では、加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅは、交流磁場などのそれぞれの変動磁場を生成するように構成されたそれぞれの誘導加熱ユニットを備える。したがって、加熱装置１３０は、磁場生成器を備えると考えることができ、コントローラ１３５は、それぞれの加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅのインダクタ１５０に可変電流を通過させるように動作可能な装置であると考えることができる。さらに、この例では、デバイス１００は、変動磁場による貫通によって加熱可能であり、それによって使用時に加熱ゾーン１１０およびその中の物品１０を加熱するように構成されたサセプタ１９０を備える。すなわち、サセプタ１９０の部分は、それぞれの変動磁場による貫通によって加熱可能であり、それによって加熱ゾーン１１０内のそれぞれの位置１１１～１１５でエアロゾル化可能材料１１のそれぞれの部分１１ａ～１１ｅの加熱を引き起こす。
【0087】
いくつかの例では、サセプタ１９０は、アルミニウムで作製されるか、またはアルミニウムを含む。しかしながら、他の例では、サセプタ１９０は、導電性材料、磁性材料、および磁性導電性材料からなる群から選択される１つまたは複数の材料を含んでもよい。いくつかの例では、サセプタ１９０は、金属または金属合金を含み得る。いくつかの例では、サセプタ１９０は、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性炭素、グラファイト、鋼、普通炭素鋼、軟鋼、ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、モリブデン、炭化ケイ素、銅、および青銅からなる群から選択される１つまたは複数の材料を含み得る。他の例では、他の材料が使用されてもよい。
【0088】
サセプタ１９０が鋼（例えば軟鋼もしくはステンレス鋼）またはアルミニウムなどの鉄を含む例などのいくつかの例では、サセプタ１９０は、使用時にサセプタ１９０の腐食または酸化を回避するのを助けるためのコーティングを含んでもよい。そのようなコーティングは、例えば、ニッケルめっき、金めっき、またはセラミックもしくは不活性ポリマーのコーティングを含み得る。
【0089】
この例では、サセプタ１９０は管状であり、加熱ゾーン１１０を取り囲む。実際、この例では、サセプタ１９０の内面が加熱ゾーン１１０を部分的に区切る。サセプタ１９０の内部断面形状は、円形であってもよく、または楕円形、多角形もしくは不規則などの異なる形状であってもよい。他の例では、サセプタ１９０は、加熱ゾーン１１０を依然として部分的に取り囲む非管状構造、または加熱ゾーン１１０を貫通するロッド、ピンもしくはブレードなどの突出構造などの異なる形態をとることができる。いくつかの例では、サセプタ１９０は、複数のサセプタで置き換えられてもよく、それらの各々は、変動磁場のそれぞれの１つによる貫通によって加熱可能であり、それによってエアロゾル化可能材料１１の部分１１ａ～１１ｅのそれぞれの１つの加熱を引き起こす。複数のサセプタの各々は、例えば、管状であってもよく、またはサセプタ１９０について本明細書で説明する他の形態の１つをとってもよい。さらに別の例では、デバイス１００はサセプタ１９０を含まなくてもよく、物品１０は、変動磁場による貫通によって加熱可能であり、それによってエアロゾル化可能材料１１のそれぞれの部分１１ａ～１１ｅの加熱を引き起こす１つまたは複数のサセプタを備えてもよい。物品１０の１つまたは複数のサセプタの各々は、エアロゾル化可能材料１１の周りに巻き付けられるか、そうでなければ取り囲む構造（例えば、アルミニウム箔などの金属箔）、エアロゾル化可能材料１１内に配置された構造、またはエアロゾル化可能材料１１と混合された粒子もしくは他の素子の群などの任意の適切な形態をとることができる。デバイス１００がサセプタ１９０を含まない例では、サセプタ１９０は、加熱ゾーン１１０を部分的に区切る耐熱性の管で置き換えられてもよい。このような耐熱性の管は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはセラミック材料から作製することができる。
【0090】
この例では、加熱装置１３０は、デバイスのユーザ操作のための電源（図示せず）およびユーザインターフェース（図示せず）を備える。この例の電源は、充電式バッテリーである。他の例では、電源は、非充電式バッテリー、コンデンサ、バッテリーコンデンサハイブリッド、または主電力供給への接続などの充電式バッテリー以外であってもよい。
【0091】
この例では、コントローラ１３５は、電源と加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅとの間で電気的に接続されている。この例では、コントローラ１３５は、電源にも電気的に接続されている。より具体的には、この例では、コントローラ１３５は、電源から加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅへの電力の供給を制御するためのものである。この例では、コントローラ１３５は、プリント回路基板（ＰＣＢ）上のＩＣなどの集積回路（ＩＣ）を備える。他の例では、コントローラ１３５は、異なる形態をとることができる。コントローラ１３５は、この例では、ユーザインターフェースのユーザ操作によって操作される。ユーザインターフェースは、押しボタン、トグルスイッチ、ダイヤル、タッチスクリーンなどを含み得る。他の例では、ユーザインターフェースは、遠隔にあってもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを介して無線でエアロゾル提供デバイス１００の残りの部分に接続されてもよい。
【0092】
この例では、ユーザによるユーザインターフェースの操作により、コントローラ１３５は、それぞれの加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅの少なくとも１つのインダクタ１５０に交流電流を通過させる。これにより、インダクタ１５０に交流磁場を生成させる。インダクタ１５０およびサセプタ１９０は、インダクタ１５０によって生成された変動磁場がサセプタ１９０を貫通するように適切に相対的に位置決めされる。サセプタ１９０が導電性であるとき、この貫通により、サセプタ１９０内に１つまたは複数の渦電流が生成される。サセプタ１９０の電気抵抗に対するサセプタ１９０内の渦電流の流れにより、ジュール加熱によってサセプタ１９０が加熱される。サセプタ１９０が磁性であるとき、印加された磁場の変化に伴ってサセプタ１９０内の磁気双極子の向きが変化し、サセプタ１９０内に熱が生成される。
【0093】
デバイス１００は、加熱チャンバ１１０、サセプタ１９０または物品１０の温度を検知するための温度センサ（図示せず）を備えることができる。温度センサは、コントローラ１３５に通信可能に接続されてもよく、その結果、コントローラ１３５は、温度センサによって出力された情報に基づいて、加熱チャンバ１１０、サセプタ１９０または物品１０のそれぞれの温度を監視することができる。他の例では、温度は、システムの電気的特性、例えば加熱ユニット１４０ａ～１４０ｅ内の電流の変化を測定することによって、検知および監視することができる。温度センサから受信した１つまたは複数の信号に基づいて、コントローラ１３５は、加熱チャンバ１１０、サセプタ１９０または物品１０の温度がそれぞれ所定の温度範囲内に留まることを確実にするために、必要に応じて可変または交流電流の特性を調整させることができる。特性は、例えば、振幅または周波数またはデューティサイクルであり得る。所定の温度範囲内で、使用時に、加熱チャンバ１１０内に配置された物品１０内のエアロゾル化可能材料１１は、エアロゾル化可能材料１１を燃焼させることなくエアロゾル化可能材料１１の少なくとも１つの成分を揮発させるのに十分に加熱される。
【0094】
したがって、コントローラ１３５、および全体としてのデバイス１００は、エアロゾル化可能材料１１を加熱して、エアロゾル化可能材料１１を燃焼させることなく、エアロゾル化可能材料１１の少なくとも１つの成分を揮発させるように構成される。温度範囲は、約５０℃～約３５０℃、例えば約１００℃～約３００℃、または約１５０℃～約２８０℃であり得る。他の例では、温度範囲は、これらの範囲の１つ以外であってもよい。いくつかの例では、温度範囲の上限は、３５０℃を超える可能性がある。いくつかの例では、温度センサは、省略されてもよい。
【0095】
この例では、加熱装置１３０は、加熱セッション中のエアロゾル化可能材料１１の第２の部分１１ｂの加熱よりも前に、またはより迅速に、エアロゾル化可能材料１１の第１の部分１１ａの成分をエアロゾル化するのに十分な温度までエアロゾル化可能材料１１の第１の部分１１ａの加熱を引き起こすように構成される。より具体的には、コントローラ１３５は、加熱セッション中のエアロゾル化可能材料１１の第２の部分１１ｂの加熱よりも前に、またはより迅速に、エアロゾル化可能材料１１の第１の部分１１ａの加熱を引き起こすように、第１の加熱ユニット１４０ａおよび第２の加熱ユニット１４０ｂの動作を引き起こすように構成される。したがって、加熱セッション中、物品１０のエアロゾル化可能材料１１に熱エネルギーが印加される位置は、最初は出口１２０およびユーザから比較的流体的に離間され、次いで出口１２０に向かって移動する。これは、加熱セッション中に、エアロゾル化可能材料１１の連続した「新鮮な」部分からエアロゾルが生成されるという利点を提供し、これにより、従来の可燃性の工場製造シガレットを喫煙した場合とより類似し得るユーザにとって感覚的に満足のいく体験をもたらすことができる。
【0096】
さらに、いくつかの例では、コントローラ１３５は、コントローラ１３５が第２の加熱ユニット１４０ｂの動作を引き起こすように構成されている期間の少なくとも一部（または全期間）中に、第１の加熱ユニット１４０ａへの電力の供給を停止させるように構成される。これは、エアロゾル化可能材料１１の所与の部分で生成されたエアロゾルが、以前に加熱されたエアロゾル化可能材料１１の別の部分を通過する必要がないというさらなる利点を提供し、これは、そうでなければエアロゾルに悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、以前に加熱された、または使用済みのエアロゾル化可能材料を通過するエアロゾルは、エアロゾルに「不調和」をもたらすエアロゾルピックアップ成分をもたらし得る。
【0097】
加熱装置１３０が３つ以上の加熱ユニットを有するいくつかの例では、加熱セッション中に、加熱装置１３０はまた、エアロゾル化可能材料１１の少なくとも１つのさらなる部分１１ｂ～１１ｅの加熱を、出口１２０に流体的に近いエアロゾル化可能材料１１のなおさらなる部分１１ｃ～１１ｅの加熱よりも前に、またはより迅速に、エアロゾル化可能材料１１のさらなる部分１１ｂ～１１ｅの成分をエアロゾル化するのに十分な温度まで引き起こすように構成され得る。すなわち、コントローラ１３５は、エアロゾル化可能材料１１の少なくとも１つのさらなる部分１１ｂ～１１ｅの加熱を、エアロゾル化可能材料１１のなおさらなる部分１１ｃ～１１ｅの加熱よりも前に、またはより迅速に引き起こすように、加熱ユニットの適切な動作を引き起こすように構成され得る。
【0098】
加熱セッションの所与の持続時間について、エアロゾル化可能材料１１の加熱ユニットおよび関連する部分の数が多いほど、所与の軸方向長さに沿って延びるエアロゾル化可能材料１１の「新鮮な」または未使用の部分からエアロゾルを生成する機会が大きくなることが理解されよう。代替的に、エアロゾル化可能材料１１の各部分を加熱する所与の持続時間について、エアロゾル化可能材料１１の加熱ユニットおよび関連する部分の数が多いほど、加熱セッションは長くなり得る。個々の加熱ユニットが作動され得る持続時間は、加熱セッション全体を調整（例えば、低減）するために調整（例えば短縮）することができ、同時に、加熱素子に供給される電力は、より迅速に動作温度に達するように調整（例えば、増加）することができることを理解されたい。加熱ユニットの数（「新鮮な吸煙」の数を決定し得る）、セッション全体の長さ、および達成可能な電力供給（電源の特性によって決定され得る）の間でバランスがとられ得る。
【0099】
上述したように、並列ＬＣ共振回路の一部を形成するインダクタを使用してサセプタを加熱することができ、サセプタはインダクタの露出したコイルと物理的（および電気的）に接触する。以下でさらに説明するように、いくつかの他の構成が可能である。
【0100】
図８は、例示的な実施形態による、全体として参照番号３００で示されるシステムのブロック図である。
【0101】
システム３００は、直流（ＤＣ）電圧供給１１の形態の電源と、スイッチング構成１３と、共振回路１４と、サセプタ構成１６と、制御回路１８とを備える。スイッチング構成１３および共振回路１４は、サセプタ１６を加熱するために使用することができる誘導加熱構成１２において互いに結合されてもよい。
【0102】
共振回路１４は、コンデンサと、エアロゾル生成材料を加熱するためにサセプタ構成１６を誘導加熱するための１つまたは複数の誘導素子とを備えることができる。エアロゾル生成材料を加熱することにより、エアロゾルを生成することができる。
【0103】
スイッチング構成１３は、（制御回路１８の制御下で）ＤＣ電圧供給１１から交流電流を生成することを可能にすることができる。交流電流は、１つまたは複数の誘導素子を通って流れることができ、サセプタ構成１６の加熱を引き起こすことができる。スイッチング構成は、複数のトランジスタを備えてもよい。例示的なＤＣ－ＡＣコンバータは、Ｈブリッジ回路またはインバータ回路を含み、その例は、以下で説明する。
【0104】
システム３００は、上述のシステム２００といくつかの類似点を有するが、システム３００では、共振回路１４は、以下でさらに説明するように、直列に接続されたインダクタおよびコンデンサを備えることができる。
【0105】
図９は、例示的な実施形態による、全体として参照番号４００で示される回路のブロック図である。回路４００は、上述のシステム３００の例示的な実装形態である。
【0106】
回路４００は、正端子６７および負（接地）端子６８（これらは、上述のシステム３００のＤＣ電圧供給１１の例示的な実装形態である）を備える。回路４００は、スイッチング構成６４（上述のスイッチング構成１３を実装する）を備え、スイッチング構成６４は、ブリッジ回路（例えば、ＦＥＴ Ｈブリッジ回路などのＨブリッジ回路）を備える。スイッチング構成６４は、第１の肢部６４ａおよび第２の肢部６４ｂを備え、第１の肢部６４ａおよび第２の肢部６４ｂは、共振回路６９（この共振回路は上述の共振回路１４を実装する）によって結合される。第１の肢部６４ａは、スイッチ６５ａおよびスイッチ６５ｂを備え、第２の肢部６４ｂは、スイッチ６５ｃおよびスイッチ６５ｄを備える。スイッチ６５ａ、６５ｂ、６５ｃおよび６５ｄは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などのトランジスタであってもよく、システム１０の制御回路１８などのコントローラから入力を受信してもよい。
【0107】
共振回路６９は、共振回路６９がＬＣ共振回路であり得るように、コンデンサ６６と誘導素子６３との直列接続を含む。回路６０は、サセプタ等価回路６２（それによってサセプタ構成１６を実装する）をさらに示す。サセプタ等価回路６２は、例示的なサセプタ構成１６の電気的効果を示す抵抗素子および誘導素子を備える。上記で詳細に説明したように、サセプタ１６は、インダクタ６３の露出したコイルを横切って（および電気的に接触して）配置することができる。（したがって、サセプタ１６は、上述したサセプタ２２４と同様であり得る。）
【0108】
サセプタが存在するとき、サセプタ構成６２および誘導素子６３は、変圧器６１（例えば、単巻変圧器）として作用することができる。変圧器６１は、回路６０が電力を受信したとき、サセプタが加熱されるように変動磁場を生成することができる。サセプタ構成１６が誘導構成によって加熱される加熱動作中、スイッチング構成６４は、交流電流が共振回路６９を通過するように第１および第２の分岐の各々が順に結合されるように、（例えば、制御回路１８によって）駆動される。共振回路６９は、サセプタ構成１６に部分的に基づく共振周波数を有し、制御回路１８は、共振周波数または共振周波数に近い周波数でスイッチするようにスイッチング構成６４を制御するように構成され得る。スイッチング回路を共振または共振付近で駆動することは、効率を改善するのに役立ち、（スイッチング素子の不必要な加熱を引き起こす）スイッチング素子に失われるエネルギーを低減する。アルミニウム箔を備える物品２１が加熱される例では、スイッチング構成６４は、約２．５ＭＨｚの周波数で駆動され得る。しかしながら、他の実装形態では、周波数は、例えば、５００ｋＨｚ～４ＭＨｚのいずれかであってもよい。
【0109】
上述したように、サセプタを加熱するために使用することができる並列ＬＣ共振回路の一部を形成するインダクタを含む他の多くの回路構成があり、サセプタはインダクタの露出したコイルと物理的（および電気的）に接触する。例として、図１０は、例示的な実施形態による、全体として参照番号５００で示される回路のブロック図である。
【0110】
回路５００は、サセプタ構成５１０の誘導加熱のための共振回路５５０を備える。共振回路５５０は、並列に接続された誘導素子５５８およびコンデンサ５５６を備える（上述の共振回路２０１の例示的な実装形態である）。
【0111】
共振回路５５０は、この例では第１のトランジスタＭｌおよび第２のトランジスタＭ２を備えるスイッチング構成Ｍｌ、Ｍ２を備える。第１のトランジスタＭ１および第２のトランジスタＭ２は各々、それぞれの第１の端子Ｇ１、Ｇ２、第２の端子Ｄ１、Ｄ２および第３の端子Ｓ１、Ｓ２を備える。第１のトランジスタＭ１の第２の端子Ｄ１および第２のトランジスタＭ２の第２の端子Ｄ２は、並列の誘導素子５５８とコンデンサ５５６との組み合わせの両側に接続される。第１のトランジスタＭ１の第３の端子Ｓ１および第２のトランジスタＭ２の第３の端子Ｓ２は、各々が、アース１５１に接続される。回路５００では、第１のトランジスタＭ１および第２のトランジスタＭ２はいずれもＭＯＳＦＥＴであり、第１の端子Ｇ１、Ｇ２はゲート端子であり、第２の端子Ｄｌ、Ｄ２はドレイン端子であり、第３の端子Ｓ１、Ｓ２はソース端子である。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。
【0112】
共振回路５５０は、インダクタンスＬおよびキャパシタンスＣを有する。共振回路５５０のインダクタンスＬは、誘導素子５５８によってもたらされ、誘導素子５５８による誘導加熱のために配置されたサセプタ構成５１０のインダクタンスによっても影響を受ける可能性がある。上述したように、使用時に、サセプタ構成５１０は、誘導素子５５８の露出したコイルを横切って（および電気的に接触して）設けることができる。
【0113】
共振回路５５０には、ＤＣ供給電圧Ｖ１が供給される。ＤＣ電圧供給Ｖ１の正端子は、第１の点５５９および第２の点５６０で共振回路５５０に接続される。ＤＣ電圧供給Ｖ１の負端子（図示せず）は、アース５５１に接続され、したがって、この例では、ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１およびＭＯＳＦＥＴ Ｍ２の両方のソース端子Ｓに接続される。例では、ＤＣ供給電圧Ｖ１は、バッテリーから直接または中間素子を介して共振回路に供給され得る。
【0114】
したがって、共振回路５５０は、ブリッジの２つのアームの間に並列に接続された誘導素子５５８およびコンデンサ５５６を有する電気ブリッジとして接続されると考えることができる。共振回路５５０は、以下に説明するスイッチング効果を生成するように作用し、これにより、誘導素子５５８を介して可変電流、例えば交流電流が引き出され、したがって交流磁場が作り出され、サセプタ構成５１０が加熱される。第１の点５５９は、誘導素子５５８とコンデンサ５５６との並列の組み合わせの第１の側に位置する第１のノードＡに接続されている。第２の点５６０は、誘導素子５５８とコンデンサ５５６との並列の組み合わせの第２の側の第２のノードＢに接続されている。第１のチョークインダクタ５６１は、第１の点５５９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５６２は、第２の点５６０と第２のノードＢとの間に直列に接続される。第１のチョーク５６１および第２のチョーク５６２は、それぞれ第１の点５５９および第２の点５６０から回路に入るＡＣ周波数を除去するように作用するが、インダクタ５５８にＤＣ電流を引き込んで流すことを可能にする。チョーク５６１および５６２は、ＡおよびＢにおける電圧が、第１の点５５９または第２の点１６０における可視効果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。
【0115】
共振回路５５０は、第１の状態から第２の状態に切り替わり、再び戻る。したがって、共振回路５５は、自己発振回路であると考えることができる。
【0116】
第１の状態では、
・ノードＡの電圧は高く；
・ノードＢの電圧は低く；
・第１のダイオードｄ１は順方向バイアスされ；
・第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２はオンであり；
・第２のダイオードｄ２は逆方向バイアスされ；
・第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１はオフである。
・ノードＡの電圧は高く；
・ノードＢの電圧は低く；
・第１のダイオードｄ１は順方向バイアスされ；
・第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２はオンであり；
・第２のダイオードｄ２は逆方向バイアスされ；
・第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１はオフである。
【0117】
この時点から、第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２をオン状態として、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１をオフ状態として、供給Ｖ１から第１のチョーク５６１および誘導素子５５８を介して電流が引き込まれる。誘導チョーク５６１の存在により、ノードＡにおける電圧は自由に振動する。誘導素子５５８はコンデンサ５５６と並列であるため、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で観測される電圧の周波数は、回路５５０の共振周波数に等しい。
【0118】
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、その最大値からゼロに向かって正弦波的に時間的に低減する。ノードＢにおける電圧は低く保持され（ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２がオンであるため）、インダクタＬはＤＣ供給Ｖ１から充電される。ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２は、ノードＡの電圧がＭ２のゲート閾値電圧＋ｄ２の順方向バイアス電圧以下になった時点でオフにされる。ノードＡの電圧が最終的にゼロに達したとき、ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２は完全にオフになる。
【0119】
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５５８とコンデンサ５５６との間のエネルギーの共振伝達に起因して起こる。このエネルギーの共振伝達によりノードＢの電圧が高くなるとき、ノードＡ、ＢおよびＭＯＳＦＥＴ Ｍ１、Ｍ２に関して上述した状況が逆転する。すなわち、Ａの電圧がゼロに向かって低減するにつれて、Ｍ１のドレイン電圧は低減される。Ｍ１のドレイン電圧は、第２のダイオードｄ２に逆方向バイアスされなくなり、順方向バイアスとなる点まで低減する。同様に、ノードＢの電圧はその最大まで上昇し、第１のダイオードｄｌは順方向バイアスから逆方向バイアスに切り替わる。これが起こると、Ｍ１のゲート電圧はＭ２のドレイン電圧に結合されなくなり、したがって、Ｍ１のゲート電圧は、ゲート供給電圧Ｖ２の印加下で高くなる。したがって、第１のＭＯＳＦＥＴ Ｍ１は、そのゲート－ソース電圧がここでスイッチ－オンの閾値を上回るため、オン状態に切り替えられる。ここで、Ｍ２のゲート端子は、順方向バイアスされた第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ため、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。
【0120】
要約すると、この時点で、回路１５０は第２の状態にあり、
・ノードＡの電圧は低く；
・ノードＢの電圧は高く；
・第１のダイオードｄ１は逆方向バイアスされ；
・第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２はオフであり；
・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。
・ノードＡの電圧は低く；
・ノードＢの電圧は高く；
・第１のダイオードｄ１は逆方向バイアスされ；
・第２のＭＯＳＦＥＴ Ｍ２はオフであり；
・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。
【0121】
この時点で、第２チョーク５６２を介して供給電圧Ｖ１から誘導素子５５８に電流が引き込まれる。したがって、電流の方向は、共振回路５５０のスイッチング動作に起因して逆転している。共振回路５５０は、第１の状態と第２の状態との間で切り換わり続ける。
【0122】
定常動作状態では、エネルギーは静電ドメイン（すなわち、コンデンサ５５６において）と磁気ドメイン（すなわち、インダクタ５５８）との間で伝達され、逆もまた同様である。
【0123】
回路５５０の共振周波数は、上記のように、回路５５０のインダクタンスＬおよびキャパシタンスＣに依存し、これは次に誘導素子５５８、コンデンサ５５６、さらにサセプタ構成５１０に依存する。すなわち、誘導素子からサセプタ構成にエネルギーが伝達されることに応じて共振周波数が変化すると考えることができる。
【0124】
本明細書に記載の様々な実施形態は、特許請求される特徴の理解および教示を支援するためにのみ提示される。これらの実施形態は、実施形態の代表的なサンプルとしてのみ提供され、網羅的および／または排他的ではない。本明細書に記載の利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、および／または他の態様は、特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲に対する制限または特許請求の範囲の均等物に対する制限と見なされるべきではなく、特許請求された発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用することができ、修正を行うことができることを理解されたい。本発明の様々な実施形態は、本明細書に具体的に記載されたもの以外の、開示された要素、構成要素、特徴、部分、ステップ、手段などの適切な組み合わせを適切に含むか、それからなるか、または本質的にそれからなることができる。さらに、本開示は、現在特許請求されていないが、将来特許請求され得る他の発明を含み得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【国際調査報告】