JP2020509784A - 吸入装置のための吸口と加熱器の組立体 - Google Patents

Abstract

吸口（６２３）と加熱器（１０、１００、５００、７０３）とを備える吸入装置用の組立体であって、前記加熱器は基板（１２、１１２、２１２、５１２）を備え、前記基板は、前記基板の第１の領域の上に当てられた少なくとも１つの抵抗素子部分（１４、１１４、２１４、５１４、７０５）と、少なくとも一対の接点（１１３、２１３、５１３）であって、それぞれが前記接点の一端で少なくとも１つの抵抗素子部分に接続され、前記基板の第２の領域の上に当てられた少なくとも一対の接点と、前記基板上に置かれたある量のエアロゾル化組成物（１８）とを支持し、加熱器は、接点の少なくとも一部が両方とも露出され、アクセス可能な状態で実質的に吸口内に配設され、エアロゾル化組成物が置かれた基板表面は、前記流体連通手段内に又はそれに隣接して配設され、その結果、発生したエアロゾルは、前記流体連通手段を通って流れる流体に混入される、組立体。【選択図】図１０ｂ

Description

本発明は、吸入装置のための吸口及び加熱器の組立体に関する。加熱器は、組成物を加熱して、ユーザーが吸入するエアロゾルを発生するように構成されている。特に、排他的ではないが、本発明は、ニコチン置換療法又は喫煙代替装置用の加熱器に関する。さらに、本発明は、加熱器を含む吸口、加熱器を含む吸入装置、及び加熱器の製造方法に関する。
本出願はユーザーによる吸入のためのニコチン含有組成物の加熱に焦点を当てているが、加熱器は他の組成物、例えば薬物又は香料を含有する組成物を加熱するために使用することができることは理解されるだろう。

ニコチン置換療法は、喫煙をやめ、ニコチンへの依存を克服したい人を対象としている。ニコチン置換療法の１つの形態は吸込装置又は吸入器であり、その一例は、ジョンソン・エンド・ジョンソン株式会社（Ｊｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ）によってニコレット（Ｎｉｃｏｒｅｔｔｅ）（登録商標）というブランド名で販売されている。これらは一般にプラスチック製のシガレットの外観を有し、喫煙用タバコの可燃性タバコの消費に関連する挙動、いわゆる手から口への態様を切望する人々によって使用されている。吸入器は、交換可能なニコチンカートリッジを備えている。ユーザーが装置を介して吸い込むと、ニコチンはカートリッジから霧状になり、肺に移動するのではなく、口と喉の粘膜を介して吸収される。ニコチン置換療法は一般に医薬品として分類されており、イギリスにおいてヒト用医薬品規制（Ｈｕｍａｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）の下で規制されている。

吸入器などの受動ニコチン送達装置に加えて、一般に熱及び／又は超音波攪拌を使用してニコチン及び／又は他の香味料、プロピレングリコール及び／又はグリセロールを含む製剤を吸入用のエアロゾル、ミスト、又は蒸気に気化／エアロゾル化する電子シガレットの形態の能動ニコチン送達装置が存在する。吸い込まれたエアロゾルミスト又は蒸気は通常、可燃性タバコ製品に関連する臭気や健康上のリスクなしにニコチン及び／又は香味料を含み、使用中、ユーザーは、特に呼気に関して可燃性タバコ製品で経験するものと同様の満足感と身体的感覚を経験する。なぜなら、エアロゾルミスト又は蒸気は、従来の可燃性タバコ製品を喫煙するときに吐き出される煙と同様の外観だからである。

熟練の読者は、本明細書で使用される「喫煙代替装置」という用語が、電子ニコチン送達システム（ＥＮＤＳ）、電子シガレット、ｅ−シガレット、ｅ−ｃｉｇ、蒸気吸込み式シガレット、パイプ、葉巻、シガリロ、蒸発器、及びユーザーによって吸い込まれるエアロゾルミスト又は蒸気を生成する機能を持つ同様の性質の装置を含むが、これらに限定されないことを理解するはずである。一部の代替装置は使い捨てであり、他の装置は再利用可能で、交換可能及び詰め替え可能な部品を備える。本発明は主に後者に関し、特に、エアロゾル化を実行するために動力源を必要とする又は保有する「能動」装置に関する。

喫煙代替装置は、典型的には伝統的なシガレットに似ており、一端に吸口を備えた円筒形の形状をしており、吸口を介してユーザーは吸入のためにエアロゾル、ミスト、又は蒸気を引き込むことができる。これらの装置は通常、いくつかの共通の構成要素；バッテリーなどの電源、気化する液体（ｅ液体と呼ばれることが多い）を保持するためのリザーバー、液体を霧化及び／又は気化させてそれによってエアロゾル、ミスト又は蒸気を発生させる加熱器などの気化構成要素、及びユーザーによって作動するスイッチからの作動信号に応答して気化構成要素を作動するように動作可能な、又はユーザーが吸い込むことによって吸口を介して空気を引き込むときを検出するように構成された制御回路を共有する。

能動喫煙代替装置の最も一般的な形態は、芯と巻線の装置として知られており、その例が図１に概略的に示されている。気化構成要素は芯（３）を備え、芯（３）は硬質又は可撓性であり得、ｅ−液体に浸され、加熱コイル（５）が巻き付けられている。芯と巻線の構成物は、通常、液体を含有するリザーバー内に配設され、その中の液体を芯が吸収できるようにする。完全な組立体は、多くの場合「カートムザー（ｃａｒｔｏｍｚｅｒ）」と呼ばれる（カートリッジとアトマイザーという言葉を組み合わせたもの）。使用中、巻線（５）に電流を流して抵抗により加熱させ、このような熱は芯（３）内のｅ−液体に伝達され、それを蒸発させる。通常、浸された芯（３）は一般に、１回の吸入の間に気化され得るよりも多くのｅ−液体を含有している。これは、芯（３）の熱質量を増加し、巻線（５）によって発生された熱は、実際に気化される必要がある量ではなく、ｅ−液体全体の加熱に不必要に費やされることを意味する。余分な液体を加熱すると、装置のエネルギー効率が低下する。さらに、巻線（５）は、芯（３）から離れ、巻線（５）が芯（３）を燃やさないようになっている。これは、芯への熱伝達を減少し、巻線（５）に過剰な電力を供給して、巻線からの熱の放射散逸と大きな基板と大量の液体を加熱する非効率性とを補償する必要があることを意味する。これも、装置のエネルギー効率を低下させる。さらに、余剰のｅ−液体とより高い温度への繰り返される加熱により、ユーザーが意図したよりも大量のニコチンを受け取るリスクが高まり、ニコチンと賦形剤の両方が劣化する可能性が高まる。

既知のｅ−シガレット用加熱器のもう１つの問題は、その設計が自動化に向かないことである。

既知のｅ−シガレットに関するさらなる問題は、ユーザーがその装置向けではないｅ−液体で装置を再充填することができ、その結果、ニコチン又は添加物のレベルが高くなり、これにより加熱すると有害反応が引き起こされる可能性があることである。その結果、ユーザーは過剰なレベルのニコチン又は潜在的に有害な副生成物にさらされる可能性がある。

喫煙代替装置の人気と使用は、この数年で急速に成長した。もともとは可燃性たばこをやめたい習慣的な喫煙者を支援するための補助として販売されていたが、消費者は喫煙代替装置を望ましいライフスタイルアクセサリーとしてますます考えている。さらに、たばこの害を減らすものへの規制上のパラダイムの変化が、消費者がこれらの製品を取り込むことをさらに後押ししている。これにより、喫煙代替装置が、子供、若い成人、及び現在可燃性タバコ製品の消費にかかわっていない人々にとって魅力的になる可能性があるという懸念が生じている。さらに、喫煙代替装置の長期使用による健康への長期的影響と、喫煙代替装置及び関連する液体の使用に関して消費者が入手できる情報の不足に関する懸念、特に医療従事者からの懸念について、継続的な科学的議論がある。そのような情報不足に関する懸念は消費者らがそれらの使用に関して情報に基づいた決定を下すのを妨げている。特に懸念される１つの分野は、現在市場で入手可能な多くのｅ−液体の品質と供給源である。

安全性と品質の懸念に応えて、欧州連合は改訂されたタバコ製品指令（タバコ及び関連製品規制（Ｔｏｂａｃｃｏ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ ２０１６）に同意した。ＴＰＤは、喫煙代替装置に適用可能な以下の規制を導入した：
−リザーバー、容器、タンク、及びカートリッジを補充するための最大サイズを設定することによってニコチンへの不注意な暴露のリスクを制限する（第２０．３条（ａ））
−液体中のニコチン濃度を２０ｍｇ／ｍｌに制限する（第２０．３条（ｂ））。
−液体中の特定の添加物の使用を禁止する（第２０．３条（ｃ））
−液体の製造には高純度の成分のみを使用することを要求する（第２０．３条（ｄ））。
−すべての成分（ニコチンを除く）が加熱又は非加熱の形態で人間の健康にリスクをもたらさないことを要求する（第２０．３条（ｅ））
−すべての喫煙代替装置が、通常の使用条件下で一定レベルのニコチン量を送達することを要求する（第２０．３条（ｆ））
−すべての製品が子供及び不正開封防止ラベル、ファスナー、開封機構を含むことを要求する（第２０．３条（ｇ））。
−すべての製品が特定の安全性と品質基準を満たし、製品が使用中又は補充中に破損したり漏れたりしないことを保証することを要求する（最後から２番目及び最後の文、詳説の段落４１）。

しかしながら、電子シガレットでの使用を意図したニコチン含有製剤の製造業者及び供給業者へのこのようなニコチン投与制御対策の導入にもかかわらず、芯と巻線の装置は本質的に原始的であり、その結果、吸入間の投与量に常に大きなばらつきが生じる。さらに、そのような装置はエンドユーザーによる補充を必要とするが、これには上記のＴＰＤなどの法的枠組みは必然的にほとんど又はまったく支配力を持たないため、そのようなエンドユーザーは、ことによると自分自身と他人の健康に有害である、独自の、場合によっては不純物を混ぜて質を落とした液体製剤を常に使用することができる。

本発明の態様及び実施形態は、上記を念頭において考案された。

第１の態様では、吸口と加熱器とを備える吸入装置用の組立体であって、前記加熱器は基板を備え、前記基板は、
−前記基板の表面の少なくとも１つの第１の領域上に当てられた少なくとも１つの抵抗素子部分と、
−少なくとも一対の接点であって、それぞれが前記接点の一端で少なくとも１つの抵抗素子部分に接続され、前記基板の前記少なくとも１つの表面の第２の領域上に当てられた少なくとも一対の接点と、
−基板の前記少なくとも１つの表面又はその反対側の表面の前記第１の領域上で基板上に置かれたある量のエアロゾル化組成物であって、その結果、抵抗発熱素子によって発生された熱がエアロゾル化組成物に直接又は間接的に伝導され、その少なくともいくらかのエアロゾル化を引き起こす、ある量のエアロゾル化組成物とを支持し、
前記吸口には、後端及び前端に接近してそれぞれ少なくとも流体入口及び流体出口が設けられ、流体連通手段が、前記入口と前記出口との間に前記吸口の内部に設けられる、組立体において、
加熱器が実質的に吸口内に配設され、この際、吸口の後端が前記吸入装置に接続されたときに前記接点との電気的接続の確立を促進するために、接点の少なくとも一部が両方とも露出され、アクセス可能であることを特徴とし、さらに、エアロゾル化組成物が置かれた基板表面が、前記流体連通手段内に又はそれに隣接して配設され、その結果、流体がその中を流れ、組成物のエアロゾル化が同時に起こると、発生したエアロゾルが、前記流体連通手段を通って流れる流体に混入されることを特徴とする組立体が提供される。

上記の先行技術の医療用吸込装置又は吸入器と比較して、加熱器を使用して組成物を加熱する利点は、対象の化合物を肺又は口腔のいずれかに送達するように製剤を特別に設計できることである。ニコチンを含有する組成物の場合、これは、ユーザーが強化された「ヒット」、すなわちニコチンの吸収速度の増加を経験することを意味する。その結果、これは、より少ない吸入で、より迅速にニコチンへの渇望を和らげる一助となり、それにより、ユーザーがニコチンの摂取を徐々に減らすのに一役買うことができる。

例えば、従来のｅ−シガレットの加熱器と比較した場合の本発明の加熱器のさらなる利点は、組成物を基板と直接接触させて配置し、したがって伝導的に加熱できることである。熱は、抵抗素子部分から直接組成物に伝導的に伝達される。加熱器が基板の一方の表面に当てられ、組成物が基板の反対側の別の表面に当てられる１つの特定の実施形態において、しかし、加熱器が当てられる他方の表面の全体領域と同じ全体領域において、加熱器からの熱は、最初に基板の材質を通して伝導された後、組成物に伝導的に直接伝達される。どちらの場合も、組成物と加熱器の間に空隙のスペースはない。これは、先行技術の芯−巻線加熱器と比較して、加熱器がはるかに低い温度で必要な量の液体を蒸発させることができることを意味する。これにより、エネルギー効率が向上し、加熱器の劣化が減少される。

加熱器上に組成物が提供される場合、加熱器は、組成物の少なくとも一部が蒸発又はエアロゾル化するように組成物を加熱するように構成される。当業者は、本明細書に現れる「エアロゾル化組成物」及びその同族表現はエアロゾル自体に限定されず、気相中の組成物の一部も含み得ることを理解するはずである。

さらに、加熱器上に置かれた組成物の量は、加熱器が必要な量の組成物のみを加熱するように注意深く制御することができる。したがって、例えばｅ−シガレット内で過剰なｅ−液体を加熱することによって失われるエネルギーは排除される。結果として、本発明の加熱器は、先行技術の加熱器よりもはるかに低い熱質量を有し、加熱するのに必要なエネルギーが少ない。より低い加熱温度と組み合わせたこの利点は、装置の効率の向上に役立つ。さらに、これにより、ｅ−シガレットで観察される、使用中の製剤の不安定性及び毒性物質の形成につながる可能性のある、繰り返される加熱冷却サイクルが回避される。

好ましくは、第１の領域は基板の前方縁又は前縁により接近し、第２の領域は前記基板の後方縁又は後縁により接近し、基板は吸口内に配設され、後方縁又は後縁は実質的に吸口の後縁に隣接する。

好ましくは、接点の少なくとも一部は露出し、吸口の後端に向かってアクセス可能である。

組成物が、加熱器が当てられた基板の表面と同じ基板の表面に置かれる実施形態では、加熱器、又はその少なくとも１つの抵抗素子部分は、抵抗素子部分の加熱中に発生される望ましくない副生成物が組成物と混合することを防止するための障壁層をさらに備えてもよい。

それらがどのように形成されるかに依存して、いくつかの抵抗加熱器は、電流の印加によって加熱されると望ましくない副生成物を放出する。例えば、製造中に抵抗加熱器に追加される材質又は化学物質は、加熱中に他の化学物質と反応して潜在的に有害な副生成物を形成する可能性のある揮発物として放出されることがある。ユーザーがこれらの副生成物を吸い込まないことが望ましい。障壁層は、抵抗加熱器と組成物の間に物理的障壁又は障害物を提供することにより、少なくとも１つの抵抗加熱器の加熱中に発生された望ましくない副生成物が組成物又はエアロゾル化組成物と混合するのを防ぐ一助となる。

任意選択的に、障壁層は、セラミック、プラスチック、及びガラスのうちの１つ以上から選択された材質で形成されてもよい。これらの材質は、効果的な障壁層を提供するのに適していることがわかっている。

組成物が、加熱器が当てられた基板の表面と反対の基板の表面に置かれた代替実施形態では、基板自体が、加熱の望ましくない副生成物が組成物と混合するのを防ぐ障壁を提供する。

加熱器は、基板によって支持される少なくとも２つの接点を備えてもよく、少なくとも２つの接点のそれぞれの第１の端部は抵抗素子部分に接続され、少なくとも２つの接点のそれぞれの第２の端部は電源に接続可能であるように配置される。これにより、２つの接点のそれぞれの第２の端部を、基板とは別の又は離れた電源に接続することが可能になる。例えば、第２の端部は、電源に接続される相補的なコネクターに接続するように構成されたコネクターの一部を形成することができる。

基板の一方又は他方の表面への抵抗素子部分及び接点の適用は、スクリーン印刷、薄膜及び／又は厚膜印刷、レーザーアブレーション、又はこれらの技術の何らかの組み合わせなど、様々な異なる技術によって達成され得る。抵抗素子部分及び／又は接点を印刷する利点は、コスト効率が高く、自動化できることであり、これは、芯に巻線を巻く遅々とした手動プロセスとは対照的である。

任意選択的に、少なくとも１つの抵抗素子部分及び接点は同じ材質で形成されてもよいが、少なくとも１つの抵抗素子部分は、より高い抵抗を有するように接点よりも小さい断面積を有する。これにより、抵抗素子部分と接点を単一の印刷工程で置くことが可能になる。

任意選択的に、単一の印刷工程中に置かれた材質の一部を、例えば、レーザーエッチングによってアブレーションして、断面積が減少した領域が材質の残りの部分よりも比較的高い抵抗を有するように、断面積が減少した領域を有する少なくとも１つの抵抗素子部分を形成することができる。このステップにより、印刷ステップが、抵抗素子部分によって占有される領域全体にわたる単一の印刷工程に短縮され、その結果、必要な細部又は仕上げを後でアブレーションステップによって提供できるようになる。

或いは、彼少なくとも１つの抵抗素子部分及び接点は異なる材質を含んでもよく、別個の印刷工程を用いて基板上に置かれてもよい。これにより、プロセスに柔軟性がもたらされ、抵抗素子部分と導体に含まれる様々な材質成分の割合を変更することで、抵抗素子部分と導体の特性を変更することが可能になる。

少なくとも１つの抵抗素子部分は、少なくとも１つの抵抗素子部分が接点に接続された点と点の間の直線距離より長い長さを有し得る。これにより、抵抗素子部分の抵抗が増加する。抵抗加熱器の抵抗は、抵抗素子部分の長さを変えることで制御可能である。

任意選択的に、少なくとも１つの抵抗素子部分は、導体間の蛇行通路をたどることができる。これは、少なくとも１つの抵抗素子部分のスペース効率の良い構成を提供することがわかっている。

任意選択的に、少なくとも１つの抵抗素子部分は、炭素、又は銀、ルテニウム、パラジウムなどの他の元素の１つを含む。炭素は、本発明の加熱器に適した抵抗特性を有することが判明している。一方、銀は炭素と比較して抵抗の温度係数が比較的高く、銀を含む抵抗素子部分を使用すると、炭素のみの使用と比較して抵抗が大きく増加する。これにより、抵抗の変化、したがって抵抗素子部分の温度の監視が容易になる。

任意選択的に、加熱器抵抗素子部分は、１３０℃の温度で５オーム〜１５オームの間の抵抗を有し得る。これは、抵抗素子部分に特に適した抵抗であることがわかっており、温度は、例えば従来のｅ−シガレットと比較して、比較的低い動作温度を表す。また、この抵抗範囲により、標準のリチウムポリマーバッテリーを使用して加熱器にエネルギーを入力しながら、温度間の抵抗を区別することが可能になる。

加熱器は、複数の抵抗素子部分と、対応する数の接点とを備えてもよい。これにより、どの加熱器を同時に作動するかについての柔軟性が得られる。

任意選択的に、導体は、複数の抵抗素子部分のそれぞれに対する接点と、複数の抵抗素子部分のそれぞれに対する共通接地を形成するさらなる接点とを備えてもよい。これにより、基板上にスペース効率の良い配置が提供される。

基板は、実質的に強固であり得、実質的に平面状であり得る。これは、抵抗素子部分の加熱中の基板の変形を減らすのに一役買い、吸入装置への基板の挿入を助けるために基板に力を加えることを可能にする。

任意選択的に、基板は、セラミック、プラスチック又はガラスのうちの１つ以上から選択される材質を含むことができる。これらの材質は、少なくともそれらの熱的及び機械的特性の点で、本発明の基板に特に適していることが判明している。

基板は、少なくとも１つの抵抗素子部分又は複数の抵抗素子部分を囲む領域に、例えばレーザー切断によって形成された刻み目を備えてもよい。刻み目は、抵抗素子部分を囲む領域の基板の断面積を減少させ、それにより、抵抗素子部分から基板を通って離れる熱伝達を減少させる。これにより、抵抗加熱器の下にある基板部分の熱質量（つまり、加熱サイクル中に加熱する必要がある基板の量）が減少する。これは、基板のこの部分を加熱するために必要なエネルギーがより少ないことを意味する。したがって、加熱器のエネルギー効率が向上する。刻み目は、抵抗加熱領域からの製剤の移行を防ぐようにも機能し得る。

少なくとも１つの抵抗素子部分又は少なくとも１つの接点は、断面積が減少した領域を有し、その結果、断面積が減少した領域を流れる電流が特定の閾値を超えると故障するヒューズとして断面積が減少した領域が機能するようにすることができる。ヒューズは、加熱器の過熱を防ぐ安全装置として機能する。また、ヒューズは、他の安全対策が失敗した場合、例えばエアロゾル発生装置の電子制御又はソフトウェア制御が失敗した場合、フェイルセーフとして機能する。これは、加熱器が医療装置向けに準備万端に厳しい安全規制に準拠するのに一役買う。

基板上へエアロゾル化組成物を置くことは、例えば、スクリーン印刷技術を使用して製造時に起こってもよく、その結果、基板に加熱器が提供され、エアロゾル化される組成物が予め付加される。組成物は、所定の投与数を含むことができる。任意選択的に、組成物はニコチンを含んでもよい。

吸口は、互いに取り外し可能に接続され得る第１及び第２の部分を備え得る。吸口の第１の部分は、加熱器を受け入れるための溝又は凹部を含み得る。加熱器は、第２の吸口部を取り付けることにより、吸口の第１の部分内の適所に保持することができる。第１及び第２の吸口部の取り付けは、第１の吸口部及び第２の吸口部の一方又は両方に設けられたスナップ嵌めコネクターによって達成することができる。吸口は、理想的には本体部に分離可能に取り付け可能である。

最も好ましい実施形態では、流体連通手段は吸口の内部に設けられ入口を出口に接続し、加熱器の少なくとも１つの抵抗素子部分は、前記空気流路の出口の近くに配置される。これにより、実際にエアロゾル化組成物が出口を通って出る前に空気流路の内面に到達する時間がある場合にエアロゾル化組成物がそこに凝結し得る空気流路の長さ及び／又は表面積が減少する。

空気流路は、空気流路の内部に加熱器を保持するためのレールを備えてもよい。空気流路は、加熱器をそれらの間に配設できる第１及び第２の部分を備えてもよく、その結果、第１の部分内を流れる空気が組成物が置かれた加熱器の表面上を横切って流れ、第２の部分内を流れる空気が加熱器の下を流れ、組成物が置かれた基板の表面の反対側の基板の表面の下を横切って流れるようにする。

第１及び／又は第２の空気流路部分は、少なくとも１つの平坦表面によって画定されてもよく、平坦表面は加熱器を通過する層化空気流を生成するのを助け、したがってエアロゾル化組成物が空気流路の内面に接触するのを防ぐ。

空気流路は、その内部の空気の流れを制限するための絞りオリフィスを含んでもよい。空気流路内に絞りオリフィスを採用する結果、空気流路内の圧力降下が生じ、絞りオリフィスの領域で空気流の速度をより正確に（例えばベンチュリ効果によって）制御することが可能になり得、加熱器を横切る空気流が吸口に入る空気流と比較してより速く移動することが可能になる。絞りオリフィスはまた、空気流路を通る空気の流れを制限し、これは従来のシガレットを介した吸入と同様のユーザー体験を提供する。

任意選択的に、絞りオリフィスは加熱器の上流に位置付けられてもよい。
これにより、絞りオリフィスを出る乱流が加熱器を通過する時までに層流に戻るのを助ける時間と空間が提供される。

任意選択的に、第１及び第２の空気流路部分の両方は絞りオリフィスを備えてもよく、理想的には、第１及び第２の空気流路部分の空気流が類似するように、すなわち流路部分内を流れる空気が概ね同じ速度及び質量流量で移動するように、寸法及び流体流特性は選択される。

吸口と加熱器の組立体は、交換可能な消耗品を一緒に形成することができ、この消耗品は新品の場合、組成物がすでに付加されており、最初に存在する全ての組成物がエアロゾル化され、したがって消耗品が使い果たされると、簡単に廃棄することができる。

本発明のさらなる態様では、上述の吸口と加熱器の組立体と、本体部とを備える吸入装置が提供され、本体部は、装置用の電源と、制御ユニットとを備える。

そのような吸入装置は、制御された正確な投与を提供し得、最小限のメンテナンスを必要とし得（例えば、吸口の洗浄は不要である）、より衛生的であり得る（例えば、吸入装置内の以前の使用による残留物の蓄積を減らす）。このような吸入装置は、吸口を交換できるため、より一貫したレベルの性能を維持し得る（例えば、吸口内の閉塞を回避する）。

そのような吸入装置の本体部は、互いに連通する流体入口及び流体出口をさらに含むことができ、その流体出口は、吸口が本体部に接続されると吸口の流体入口と協働し、かくして空気流路が完成される。

任意選択的に、本体部の流体入口は、吸口が取り付けられる前記本体部の端部に接近して自由に位置付けることができる。

本発明の態様による１つ以上の特定の実施形態を、単なる例として、以下の図面を参照して説明する。

先行技術のｅ−シガレットの芯と巻線の加熱器の概略図である。 本発明の異なる実施形態による加熱器の断面図を提供し、ある量の組成物が、最初に、加熱器が当てられる表面と同じ基板の表面に置かれ、次に、加熱器が当てられる表面と反対の表面に置かれる。 本発明の異なる実施形態による加熱器の断面図を提供し、ある量の組成物が、最初に、加熱器が当てられる表面と同じ基板の表面に置かれ、次に、加熱器が当てられる表面と反対の表面に置かれる。 本発明の実施形態による加熱器の概略平面図である。 本発明の実施形態による加熱器の概略平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 本発明の実施形態による吸入装置の側面図である。 図６の装置の吸口の側面図であり、それぞれ分解された形態及び組み立てられた形態で示されている。 図６の装置の吸口の側面図であり、それぞれ分解された形態及び組み立てられた形態で示されている。 図６の線Ａ−Ａに沿った図６の装置の断面図である。 図６の吸入装置の平面図である。 図９ａの線Ｂ−Ｂに沿った吸入装置の断面側面図である。 本発明の１つ以上の実施形態による吸口の平面図である。 図１０ａの線Ｇ−Ｇに沿った吸口の断面側面図である。 図１０ａの矢印Ｈの方向から見た吸口の背面図である。

図２は基板１２と基板１２の一部によって支持される抵抗発熱素子１４と含む本発明による吸入装置のための加熱器１０を示す。抵抗素子部分は接点（図示せず）によって電源（図示せず）に接続可能である。障壁層１６が抵抗素子部分１４と基板１２の一部との上に横たわる。加熱器１０は、障壁層１６上に置かれたある量の組成物１８と共に示されている。

抵抗素子部分１４に電流が流れると、抵抗素子部分１４の温度が上昇し、熱が障壁層１６を介して組成物１８に伝達される。組成物１８の少なくとも一部が蒸発し、加熱器１０の上の空気中に分散される。組成物１８は蒸発して加熱器から離れるにつれて冷却され、気化した組成物の一部が凝縮されて、空気中に懸濁した組成物の液滴、すなわちエアロゾル化した組成物を形成する。このエアロゾル化した組成物をユーザーが吸い込むことができる。

障壁層１６は、抵抗素子部分及び基板の一部を覆うシールを提供し、抵抗加熱器素子が加熱されたときに生成され得る望ましくない副生成物が組成物１８と混合すること、又は蒸発して、ユーザーに吸い込まれるエアロゾル化組成物と混合することを防ぐ。

刻み目２０が抵抗加熱器素子１４の両側の近くで基板１２に形成されている。図２の断面には示されていないが、刻み目２０は抵抗素子部分１４の両側に溝を形成するために、断面の平面に出入りする方向に延在することが理解されるであろう。さらなる刻み目（図示せず）が、抵抗素子部分１４の他の２つの側の近くで断面の平面に平行に同じく形成されてもよい。したがって、少なくとも１つの抵抗素子部分１４を囲む領域に刻み目又はトレンチが形成される。刻み目２０は、基板１２の断面積を減少させ、したがって、刻み目２０の領域で基板を通る熱伝達を減少させる。これは、抵抗素子部分１４の下にある基板１２の領域のある程度の断熱を提供し、及び基板全体を通して熱が放散されるのを抑制する。これにより、任意の特定の加熱サイクル中に抵抗素子部分１４によって加熱される基板１２の体積、すなわち加熱器１０の熱質量が減少する。基板１２中で放散される熱が少ないほど、より多くの熱が組成物１８に伝達され、これにより、加熱器１０の熱効率が改善される。

加熱器１０は、基板１２を提供し、抵抗素子部分１４が支持される領域に、例えばレーザー切断プロセスを使用することによって、刻み目２０を形成することにより製造することができる。次いで、スクリーン印刷プロセスを使用して、刻み目２０によって囲まれた領域に抵抗素子部分１４を置くことができる。これにより、基板上に適切な抵抗を有する導電性インクの厚膜が置かれる。基板上に接点（図示せず）を設ける場合、これらはスクリーン印刷プロセスを使用して基板１２上に置くこともできる。スクリーン印刷は、抵抗素子部分と接点を置く費用効果が高く自動化可能な方法を提供する。接点は、抵抗素子部分１４よりも高い導電性を有する。エッチングプロセスを使用して、スクリーン印刷された特徴の輪郭を仕上げることができる。

基板１２は、セラミックから作られる。しかしながら、当業者は、プラスチック又はガラス、或いは前述の材質の組み合わせなどの材質を使用できることを理解するであろう。基板の寸法は、長さ１５ｍｍ×幅１０ｍｍ、及び厚さ０．５ｍｍで、従来のプレシガレットの芯及び巻線加熱器に比べて相対的に小さい。これは加熱器１０の熱質量を減少し、熱効率の改善に一役買う。当業者は、基板が他の適切な寸法を有することができることを理解するであろう。

抵抗素子部分１４を形成するために使用される導電性インクは、炭素粒子と銀粒子を含む。他の成分は、樹脂又はバインダー及び溶媒を含み得る。しかしながら、当業者は、他の混合物を使用できることを理解するであろう。

接点を形成するために使用される導電性インクは、導電性粒子、例えば金属粒子を含む。しかしながら、当業者は、他の種類の粒子、例えばグラファイト粒子を使用できることを理解するであろう。

導電性インクの上記組成物は、特定のスクリーン印刷プロセスに適合させることができる、又は抵抗器の形状又はサイズの特定の方向／レイアウトに対して所望の抵抗を達成するように適合させることができる。

抵抗加熱素子１４及び接点が基板１２上にスクリーン印刷されると、加熱器は、揮発性溶媒が追い出される加熱プロセスを一般に受ける。次いで、加熱器は、導電性インクの導電性又は抵抗性成分を焼結するために、より高い温度で焼結プロセスを受けることができる。

障壁層１６は、基板１２及び抵抗素子部分１４に熱溶接されたガラスの層から作られる。しかしながら、当業者は、障壁層１６が、セラミック又はプラスチック、或いは前述の材質の任意の組み合わせなど、望ましくない揮発性副生成物の排出に対抗する効果的なシールを形成する任意の適切な材質から作られ得ることを理解するだろう。

加えて、エアロゾル化される組成物は、加熱器が組成物を事前に予備付加されて提供されるように、製造中に加熱器１０に置くこともできる。そのような組成物は、加熱器１０上にスクリーン印刷することもできる。

対照的に、図２Ａ（図２と同様の参照番号が同様の部品を示すために使用されている）では、加熱器１０は逆向きに示されており、ここで、加熱器の抵抗素子部分は基板１２の底面、下向き表面１２ａ、すなわち基板の第１の表面に提供され、ある量の組成物１８が、基板１２の上面、すなわち上向き表面１２ｂ、すなわち反対側の第２の表面に置かれている。この配置では、基板自体が組成物１８と加熱器の抵抗素子部分１４との間に障壁を提供するが、そこからの熱は依然として基板１２を介して組成物に直接伝導され、そのエアロゾル化を引き起こし、そうして生成されるエアロゾルは上の空気中に分散される。再び、刻み目２０は、抵抗素子１４の両側の近くで基板１２に形成されてもよい。

前述のように、様々なタイプの導電性インクを使用して、抵抗素子部分及び接点を形成することができる。例えば、炭素ベースのインクを使用して抵抗素子部分を形成することができ、金属又はグラファイトなどの導電性要素を含むインクを使用して接点を形成することができる。他の成分は、そのようなインクを印刷できるようにするための溶媒を含んでもよい。さらに、１種類のインクを使用して、抵抗素子部分及び接点の両方を印刷することができる。セラミックインクとガラスインクの両方には、抵抗率を提供するガラス相と、導電性を提供する金属相と、抵抗の高い温度係数とが含まれている。金属相は、例えば、銀、ルテニウム、パラジウム又は他の適切な金属などの元素を含んでもよい。導電性インクの上記組成物は、特定のスクリーン印刷プロセスに適合させることができる、又は抵抗器の形状又はサイズの特定の向き／レイアウトに対して所望の抵抗を達成するように適合させることができる。抵抗加熱素子部分１４及び接点が基板１２上に印刷されると、基板及び印刷された加熱器はその後溶媒を蒸発させるために一般に加熱プロセスを経て、その後、さらなる加熱プロセスを使用して金属を焼結し、ガラスを溶融することができる。

図３及び４は、異なる製造プロセスを使用して作ることができる本発明による加熱器のさらなる実施形態を示す。これらの図は、簡略化された概略図を示していることに注意されたい。刻み目や障壁層などの特定の機能は、明確にするために省略されている。しかしながら、当業者は、そのような省略された特徴及び他の特徴がこれらの記載された実施形態でも使用され得ることを理解するであろう。

最初に図３を参照すると、加熱器１００は、基板１１２、抵抗素子部分１１４、及び２つの接点１１３を含む。抵抗素子部分１１４及び接点１１３は、異なる材質で形成される、すなわち、異なる組成、例えば上記の組成を有する。したがって、接点１１３は、抵抗素子部分１１４よりも導電性が高い。その結果、抵抗素子部分１１４及び接点は、別個の印刷工程で置かれる。ある印刷工程では、より抵抗性の高い導電性インクを置いて抵抗素子部分１１４を形成し、別の印刷工程では、より導電性の高いインクを置いて接点１１３を形成する。最初に抵抗素子部分１１４を、次に接点１１３を置くことができるが、その逆もまた同様である。

加熱器１００の接点１１３の１つは、断面積が減少した領域１２２を有し、この領域はヒューズとして機能し、この領域を流れる電流が特定の閾値を超えると機能しない。断面積の減少した領域の形成は、このパターンを基板に単に印刷することにより、印刷プロセスの一部として行うことができ、それにより、加熱器１００にさらなる構成要素を追加する必要がなくなる。或いは、ヒューズはレーザー切断などのアブレーションプロセスを用いて形成することができる。ヒューズは安全装置として機能し、加熱器１００の過熱を防止する。

図４を参照すると、加熱器２００は、基板２１２、抵抗素子部分２１４及び接点２１３を含む。抵抗素子部分２１４及び接点２１３は、同じ材質、すなわち同じ導電性インクで形成される。この導電性インクは、一般に、スタンドアロン型抵抗加熱素子を印刷するために使用される導電性インクよりも導電性が高いか、又は上記の２つの組成物の間に導電性を有する組成物を含み得る。抵抗素子部分２１４は、より高い抵抗を有するように、印刷されたトラックの残りの部分よりも小さい断面積又はより薄い幅又は厚さを有する導電性インクの印刷されたトラックを提供することにより形成される。印刷されたトラックの残りの部分、すなわち、より大きな断面積又はより広い幅又は厚さを有する部分は、接点２１３を形成する。

抵抗素子部分２１４の抵抗は、抵抗素子部分２１４が接点２１３に接続される点ＸとＹとの間の直線距離よりも抵抗加熱素子を長くすることにより、接点２１３の抵抗に対して増加させることもできる。これは、抵抗素子部分２１４に蛇行又は波状パターンを与えることにより達成される。

抵抗素子部分２１４及び接点２１３が同じ材質で形成される結果として、これらの特徴は、単一の印刷工程で基板２１２上に置くことができる。抵抗素子部分２１４のパターンを基板上に印刷することができる、又は抵抗加熱器素子２１４をより大きなブロックとして印刷し、例えばレーザーエッチング又は切断プロセスを使用して抵抗加熱ブロックの一部をアブレーションすることによってパターンを得ることができる。

図３及び４では、接点１１３及び２１３は、それぞれ基板１１２及び２１２の縁部まで延在し、そこで終わる。この配置は、加熱器１００及び２００が、加熱器とは別個又は離れた電源（図示せず）に接続可能であることを意味する。例えば、基板１１２及び２１２の縁部は、接点１１３及び２１３が電源への接続部と電気的に接触するように、コネクターに挿入され得る。

図５ａ〜５ｄは、製造の様々な段階中の本発明の加熱器を示す。最初に図５ａを参照すると、加熱器５００は、一連の刻み目５２０がその表面に形成された基板５１２を備える。加熱器５００は、基板５１２の一端に２×２の構成で配置される４つの抵抗加熱素子（図５ａには図示せず）を支持するように構成される。刻み目５２０は、抵抗素子部分のそれぞれを囲む領域に配置される。すべての刻み目５２０が一緒に結合されるわけではなく、その結果、いくつかの刻み目の間に隙間があり、その隙間に基板５１２はその全厚を有する。これは、４つの抵抗素子部分の領域で基板５１２が過度に脆弱化することを避けるためである。刻み目５２０は、適切なアブレーションプロセス、例えばレーザーエッチング又は切断によって形成され得る。

図５ｂは、接点５１３ｉ〜５１３ｖの配列が基板５１２上に支持されている図５ａの基板を示す。接点５１３ｉ〜５１３ｖは、スクリーン印刷プロセスを使用して置かれている。接点５１３ｉ〜５１３ｖのそれぞれの第１の端部は、基板５１２の一端で抵抗素子部分（図５ｂに図示せず）に接続されるように配置される。導体５１３ｉｉｉは、共通接地接続として構成され、その第１の端部で抵抗素子部分のそれぞれに接続されるように配置される。導体５１３ｉｉｉは、接点５１３ｉ〜５１３ｖ及び抵抗加熱器素子の中間に配置される。これは、それを抵抗素子部分のそれぞれに接続できる最も便利な配置であるためである。接点５１３ｉ、５１３ｉｉ、５１３ｉｖ及び５１３ｖは、それらの第１の端部で４つの抵抗素子部分のそれぞれのそれぞれに接続されるように配置される。

接点５１３ｉ〜５１３ｖの第２の端部は、抵抗加熱器素子が位置付けられている端部とは反対側の基板５１２の端部のそれぞれの一連の接点パッド５１３ａ〜５１３ｅで終端する。接点パッド５１３ｃは、抵抗加熱素子のそれぞれを導体５１３ｉｉｉを介して接地電位に接続できるように、電源の共通接地又は負電位に接続可能であるように構成される。接点パッド５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｄ及び５１３ｅは、接点５１３ｉ、５１３ｉｉ、５１３ｉｖ及び５１３ｖの１つ及び共通接地導体５１３ｉｉｉを介して抵抗素子部分のそれぞれを横切って電位差を生成できるように、電源に接続可能であるように構成される。

図５ｃは、４つの抵抗加熱素子５１４ｉ〜５１４ｉｖ支持する基板５１２を示している。明確にするために、接点５１３ｉ〜５１３ｖは省略されている。抵抗加熱素子５１４ｉ〜５１４ｉｖは、基板５１２の一端に２×２パターンで配置される。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれは、刻み目５２０の編成によって囲まれる。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖは、スクリーン印刷プロセスを用いて置かれている。

図５ｄは、基板５１２と、接点５１３ｉ〜５１３ｖと、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖと、障壁層５１６と、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれに置かれたニコチンを含有する組成物（図示せず）とを含む完全に組み立てられた加熱器５００を示す。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれは、接点５１３ｉ、５１３ｉｉ、５１３ｉｖ、及び５１３ｖのそれぞれ１つと、共通接地導体５１３ｉｉｉとを横切って接続されている。抵抗加熱器素子５１４ｉ〜５１４ｉｖのうちの１つを横切って電位差が生成されると、電流が抵抗素子部分を通って流れ、それにより抵抗素子部分を作動し、その温度を上昇させる。例えば、接点パッド５１３ａに正電位を印加し、接点パッド５１３ｃに接地電位又は負電位を印加すると、抵抗加熱素子５１４ｉは作動し、熱を生成する。したがって、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれは、接点パッド５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｄ、及び５１３ｅのいずれか１つに正電位を印加し、接点パッド５１３ｃに接地電位を印加することにより、独立して作動可能である。

障壁層５１６は、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖ及び接点５１３ｉ〜５１３ｖの一部の上にシールを提供する。障壁層５１６は、図５ｄの点ＲＳＴＵで示される加熱器５００の領域の上に延在する。点ＴＵＶＷで示された加熱器の領域は障壁層によって覆われていないため、接点パッド５１３ａ〜５１３ｅを絶縁せず、これらが電源に電気的に接続することを可能にしている。

ニコチン含有組成物（図示せず）は、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれの上の障壁層５１６の上面に置かれる。組成物は０．５ｍｇのニコチンを合計で（濃度４０％で）含有する。組成物を置くためにスクリーン印刷プロセスが使用されたが、当業者は他の置く方法を使用できることを理解するであろう。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれの上に置かれたニコチン含有組成物の量は、吸入あたりのニコチンの単回投与量又は複数回投与量を含み得る。

図６は、本体部６３０及び吸口６３２を備える本発明の一実施形態による吸入装置６００を示す。吸口６３２は、本体部６３０に分離可能に取り付け可能である。さらに、吸口６３２は、製造中に組み立てられる別個の第１の部分６３２ａ及び第２の部分６３２ｂから形成される。しかしながら、当業者は、吸入装置６００が単一の部品、例えば単一のチューブから形成されてもよいことを理解するであろう。

図７ａは、分解された形態の吸口６３２を示している。第１の吸口部６３２ａは、図５ｄの加熱器５００を受け入れるための溝又は凹部（図示せず）を有する。製造中、加熱器５００は、第１の吸口部６３２ａの溝又は凹部に挿入され、第２の吸口部６３２ｂを第１の吸口部６３２ａに取り付けることにより所定の位置に保持される。第２の吸口部６３２ｂは、第２の吸口部６３２ｂの両側のスナップ嵌めコネクター６３４によって第１の吸口部６３２ａに取り付けられている。

図７ｂは、組み立てられた形態の吸口６３２を示している。加熱器５００は、吸口６３２内にしっかりと保持される。上述のように、加熱器５００は、抵抗素子部分上に置かれたニコチン含有組成物を含み、したがって、吸口６２は、吸入装置６００の本体部６３０に分離可能に接続することができる交換可能な消耗品を含む。

図８は、図６の線Ａ−Ａに沿った吸入装置６００の断面を示す。加熱器５００を含む吸口６３２は、本体部６３０に接続される。吸口６３２が接続される本体部６３０の端部は、加熱器５００の接点パッド５１３ａ〜５１３ｅのそれぞれと電気的に接触するように配置された複数の接点ピン６３６を含む。

本体部は、電源（図示せず）を収容するための第１の内部空間６３８と、抵抗素子部分５１４の電気的作動を制御するための制御ユニット（図示せず）を収容するための第２の内部空間とを有する。接点ピン６３６は制御ユニットを介して電源に接続される。ユーザーが加熱器５００を作動できるように本体部６３０にボタン６４８が設けられている。或いは、当業者は、ユーザーの吸入に応答するセンサーを使用して加熱器を作動できることを理解するであろう。

吸口６３２は、加熱器５００が吸口６３２に設置されたときに抵抗素子部分５１４の上に横たわるチャネル６４２を有する。チャネル６４２は、本体部６３０に配置された空気入口（図示せず）及び吸口６３２の空気出口６４４と流体連通している。狭窄部６４６が、抵抗素子部分５１４の直前にチャネル６４２に配置され、空気流を加速し、チャネルのこの領域に圧力降下をもたらす。これは、エアロゾル化された組成物の空気流への同伴を補助する。

図６〜８の装置６００は、非常に正確であり、ヒト用医薬品規制の要件に適合するように構成されている。したがって、このような装置は、ニコチン置換療法として適している。

使用中、ユーザーは、吸入装置６００の吸口６３２の周りに唇を密閉し、吸入する。空気は空気入口に引き込まれ、チャネル６４２を通り、抵抗素子部分５１４の領域において加熱器５００を横切り、その後空気出口６４４を介して吸入装置を出る。吸入と同時に、ユーザーがボタン６４８を押して加熱器５００を作動させる。送達される用量に応じて、制御ユニットは、抵抗素子部分５１４の１つ以上に電流を流してそれらを発熱させることにより、それら抵抗素子部分５１４を作動する。それぞれの１つ以上の抵抗素子部分の上に置かれた組成物の少なくとも一部は気化され、移動する空気流に混入されるエアロゾル化組成物を加熱器５００の上で形成する。組成物は加熱器と直接導電接触しているため、通常約３００℃まで熱くなる従来の芯−巻線加熱器と比較してはるかに低い温度、すなわち１４０℃で、必要な量の組成物のエアロゾル化を達成することができる。次いで、エアロゾル化組成物は、出口６４４を介して使用者によって吸い込まれる。次いで、装置は、次の吸入に備えてリセットされる。

ここで図９ａ及び９ｂを参照すると、本体部６３０の上部表面に配置された空気入口６５０を備えた吸入装置６００が示されている。空気入口６５０は、吸入装置６００の中心縦軸から横方向に間隔をあけ、吸口６３２が本体部６３０に取り付けられる領域に位置する。図９ｂは、図９ａの線Ｂ−Ｂに沿った吸入装置９００の断面図を示す。空気入口６５０は吸口６３２と流体連通しており、空気は出口７０２（その一部が図９ｂに示されている）を介して吸入装置６００から出る。空気流路は、本体部６３０の空気入口６５０から吸口６３２の出口７０２へと通過する。吸口６３２を通過する空気流路の主要部分は、装置の中央縦軸の近くを通過するため、すなわち図１０ａの線Ｇ−Ｇの領域を通過するため、図９ｂでは見えない。

図１０ａを参照すると、これは、吸口６３２のみの、すなわち本体部６３０から取り外された吸口６３２の平面図を示している。図９ｂは、図１０ａの線Ｇ−Ｇに沿った吸口の断面図を示している。空気は、吸口６３２の後部にある開口部７２０を介して吸口６３２に入り、この開口部７２０は空気入口６５０と流体連通している（図９ａ及び９ｂを参照）。空気は、密閉された空気流路又は流体通路を介して、吸口６３２を通って出口７０２に流れる。空気流路を通る空気流は、図１０ｂにおいて点線７２２ａ及び７２２ｂで示されている。

加熱器７０３は、吸口６３２の内側に空気流路内に配置される。加熱器７０３の近傍で、空気流路は、第１の空気流路部分７２４ａ及び第２の空気流路部分７２４ｂを含む。第１の空気流路部分７２４ａは、空気流の一部（点線７２２ａで示される）を、加熱器７０３の第１の上向き表面７０３ａ及びその抵抗素子部分７０５を越えて及びそれらの上方に向けるように配置される。抵抗素子部分７０５は吸口６３２の出口７０２の近傍で又は近くで加熱器７０３の下流端部に位置する。第２の空気流路部分７２４ｂは、空気流の一部（点線７２２ｂで示される）を加熱器７０３の第２の下向き表面７０３ｂを越えて及びその近くに向けるように配置される。第１の空気流路部分７２４ａ及び第２の空気流路部分７２４ｂの上部表面及び下部表面はそれぞれ、抵抗素子部分７０５を通過する層化空気流を促進するために平坦である。

加熱器７０３は、吸口の縦軸に平行に走るレール７２６に支持され、空気が加熱器７０３の上下両方に流れることができるように空気流路内の中央領域で加熱器を保持する。突起７２８ａ及び７２８ｂが、それぞれ第１の空気流路部分７２４ａ及び第２の空気流路部分７２４ｂの上部表面及び下部表面から延在し、その上流端近くで加熱器７０３に接触し、吸口６３２内の適所に加熱器７０３を保持するのを補助する。突起７２８ａ及び７２８ｂのそれぞれは、それを通過する絞りオリフィス又は流路制限部（図１０ｂには図示せず。図１０ｃを参照のこと）を有する。絞りオリフィスの目的は、突起７２８ａ及び７２８ｂの領域の空気流を制限することによって吸入に対する抵抗を高め、吸入装置６００に対するよりリアルな感触を従来のタバコ製品の喫煙者に与えることである。突起７２８ａ及び７２８ｂは、抵抗加熱器素子７０５の十分上流に位置付けられ、その結果、絞りオリフィスを出る乱気流が、抵抗加熱器素子７０５を通過するまでに層流に戻るための空間を有するようにする。層流はエアロゾル化組成物が空気流路の表面に到達することを防止するのに一役買う。それというのも、エアロゾル化組成物は、流線形にされた流れに引っ張られて装置を通って流れる傾向があるからである。

図１０ｃは、吸口６３２の背面図、すなわち図１０ａの矢印Ｈの方向の図を示す。吸口６３２は、空気流路を２つに分割する中央垂直隔壁７３０を有する。隔壁７３０の左側の吸口６３２の部分は、本質的に隔壁７３０の右側の吸口６３２の部分の鏡像である。吸口６３２の左側部分は、隔壁７３０の右側の吸口６３２の特徴を繰り返す。

図１０ｃから分かるように、突起７２８ａ及び７２８ｂは、吸口６３２内の適所に加熱器７０３を保持するのを補助するために加熱器７０３と接触する。突起７２８ａ及び７２８ｂのそれぞれは、絞りオリフィス７３２が通過している。絞りオリフィスの形状は半円形であるが、任意の適切な形状を使用することができる。絞りオリフィス７３２のサイズ又は直径は、それらが位置する空気流路のサイズよりも小さく、それにより上述のように突起７２８ａ及び７２８ｂの領域内で空気流を制限する。

使用中、ユーザーは吸口６３２を自分の口に入れて、吸入装置６００から吸入する。空気は、空気入口６５０から流入し、空気流路を通って吸口６３２の出口６５０まで流れる。センサー（図示せず）が空気流路内の圧力低下を検出するために設けられてもよく、抵抗加熱素子７０５を加熱又は作動させるために制御回路に信号を送信する。しかしながら、当業者は、抵抗加熱器素子７０５を作動させるためにセンサーの代わりにユーザーによって押されるボタン（例えば、図８の６４８）が使用されてもよいことを理解するだろう。作動されると、抵抗加熱器素子７０５からの熱が抵抗加熱器素子７０５の上にある組成物に伝達される。組成物の少なくとも一部は、エアロゾル化組成物を形成するために蒸発し、エアロゾル化組成物は加熱器７０３の上部第１表面７０３ａ上を通過する空気流に混入され、ユーザーによって吸い込まれる。

抵抗加熱器素子７０５は、出口７０２の近傍又は近くにおいて加熱器７０３の下流端に位置するので、凝結が形成されるのに十分な時間及び／又は十分な空気流路の長さ又は表面積は存在しない。その結果、ニコチン含有組成物のより多くの割合がユーザーに届く。さらに、この配置は、吸口６３２内での凝結液滴の形成を抑制する。凝結液滴はユーザーが吸い込むと不快になる可能性がある。

記載される実施形態では、空気流は加熱器７０３の上側表面を通過するだけでなく、空気流路の一部、すなわち第２の空気流路部分７２４ｂが、加熱器７０３の下に位置する。より低い第２の空気流路部分７２４ｂは、基板及び吸口の下側表面上のエアロゾル化組成物の凝結を防止する一助となり得ることが本発明者らによって見出されている。

ユーザーが吸い込むと、空気は絞りオリフィス７３２に引き込まれるよりほかない。上記のように、これは、空気流を制限することにより吸入に対する抵抗を増加させ、吸入装置１００に対するよりリアルな感触を従来のタバコ製品の喫煙者に提供する。絞りオリフィス７３２は上部第１空気流路部分７２４ａと下部第２空気流路部分７２４ｂの両方に位置付けられ、それにより上部及び下部の空気流が等しく制限されるように、つまり、両方の空気流がほぼ同じ速度と質量流量で移動するようにする。これは、装置を通る空気のスムーズな流れを助け、これにより凝結の形成がさらに抑制される。

本発明は、以下の記載のうちの１つ或いは１つ以上の組み合わせによってさらに例示され得る。

１．組成物を加熱してユーザーが吸入するためのエアロゾル化組成物を発生するように構成された、吸入装置用の加熱器であって、
基板と、
基板によって支持された少なくとも１つの抵抗加熱器素子であって、電源に接続可能であるように配置された少なくとも１つの抵抗加熱素子と
を備える加熱器。

２．少なくとも１つの抵抗加熱器素子の加熱中に生成される望ましくない副生成物が組成物と混合するのを防止するための障壁層をさらに備える、上の記載１に記載の加熱器。代替構成では、基板自体が障壁層として構成されてもよい。この後者の構成では、少なくとも１つの抵抗加熱素子は、基板の第１の表面によって支持され、基板の反対側の第２の表面は、組成物を受け取るために配置される。

３．障壁層が少なくとも１つの抵抗加熱素子の少なくとも一部を覆うように配置されている、上の記載２に記載の加熱器。障壁層及び／又は基板は、セラミック、プラスチック、及びガラスの１つ以上から選択された材質で形成されてもよく、基板は強固であってもよく、少なくとも１つの抵抗加熱器素子又は複数の抵抗加熱器素子を囲む領域に１つ以上の刻み目をさらに含んでもよい。刻み目はレーザー切断によって形成されてもよい。

４．基板によって支持される少なくとも２つの接点をさらに備え、少なくとも２つの接点のそれぞれの第１の端部が抵抗加熱器素子に接続され、少なくとも２つの接点のそれぞれの第２の端部が電源に接続可能であるように配置されている、上の記載１〜３のいずれか１つに記載の加熱器。前記抵抗加熱素子及び少なくとも２つの接点のどちらか又は両方は、任意選択的にフィルム（厚い又は薄い）として、任意選択的に印刷により、任意選択的に単一の印刷工程で、例えばスクリーン印刷により、基板上に印刷され得る。さらに、少なくとも１つの抵抗加熱素子及び接点は同じ材質で形成されてもよく、少なくとも１つの抵抗加熱器は接点よりも小さい断面積を有し、それにより抵抗がより高くなる。単一の印刷工程で印刷される場合、置かれた材質の一部は、例えばレーザーエッチングによってアブレーションされ、断面積が減少した領域を有する抵抗加熱素子を形成し、それにより断面積が減少した領域は材質の残りの部分よりも比較的高い抵抗を有する。或いは、抵抗加熱器素子及び接点は異なる材質を含み、別個の印刷工程を使用して基板上に置かれる。

５．少なくとも１つの抵抗加熱器素子が、少なくとも１つの抵抗加熱素子が接点に接続されている点の間の直線距離よりも長い長さを有する上の記載４に記載の加熱器。加えて、少なくとも１つの抵抗加熱素子は、接点間の蛇行経路をたどってもよく、それらは特定の実施形態では異なる材質で形成され得る。例えば、少なくとも１つの抵抗加熱器素子は、炭素、銀、ルテニウム、パラジウムのうちのいずれか１つ以上を含んでもよい。

６．加熱器が、複数の抵抗加熱器素子と、対応する数の接点とを備える記載のいずれか１つに記載の加熱器。例えば、複数の抵抗加熱器素子のそれぞれに接点を設けることができ、複数の抵抗加熱器素子のそれぞれに共通接地を形成するためにさらなる接点を設けることができる。

７．少なくとも１つの抵抗加熱器素子又は少なくとも１つの接点のいずれかが、断面積が減少した領域を有し、断面積が減少した領域は、断面積が減少した領域を流れる電流が特定の閾値を超えると故障するヒューズとして作用する、先行する記載のいずれか１つに記載の加熱器。

８．障壁層によって、又は場合によっては基板によって支持された組成物をさらに含む、先行する記載のいずれか１つに記載の加熱器。組成物はニコチンを含んでもよく、印刷により障壁層又は基板上に置かれてもよい。

９．抵抗加熱器素子が、１３０℃の温度で５オーム〜１５オームの間の抵抗を有する、先行する記載のいずれか１つに記載の加熱器。

１０．先行する記載のいずれか１つに規定された加熱器を備える、吸入装置用の吸口。

１１．記載１０に規定された吸口を備えた吸入装置であって、装置の電源と制御ユニットとを備える本体部を含む吸入装置。

１２．組成物を加熱してユーザーによる吸入のためのエアロゾル化組成物を発生するように構成された加熱器と、装置の少なくとも一部を通過し、エアロゾル化組成物を受け取るように配置された空気流路とを備える吸入装置であって、加熱器は空気流路の出口の近傍に配置される、吸入装置。

１３．加熱器が空気流路の内部に配置され、空気流路は空気流路の内部に加熱器を保持するためのレールを含み得る、記載１２に記載の吸入装置。前記レールは、空気流路内の中央領域で加熱器を保持し得る。

１４．加熱器が、反対側に位置する第１及び第２の表面を有する基板を備え、第１の表面が少なくとも１つの抵抗加熱器素子を支持する、記載１２、１３のいずれかに記載の吸入装置。

１５．少なくとも１つの抵抗加熱器素子を支持する基板の少なくとも第１の表面を通過するように空気流が向けられるように空気流路及び加熱器が配置された、記載１４に記載の吸入装置。加熱器の近傍の空気流路は、基板の第１の表面を通過するように空気流を向けるように配置された第１の空気流路部分と、基板の第２の表面を通過するように空気流を向けるように配置された第２の空気流路とを備えてもよい。第１及び／又は第２の空気流路部分は、少なくとも１つの平坦表面によって画定されてもよく、絞りオリフィスが、絞りオリフィスの領域の空気流路内の空気の流れを制限するために空気流路内に提供されてもよい。絞りオリフィスは、少なくとも１つの抵抗加熱器素子の上流に位置付けることができ、第１及び第２の空気流路部分の両方がそのような絞りオリフィスを備え得る。

１６．吸口をさらに備え、吸口が空気流路の出口を備える、記載１２〜１５のいずれか１つに記載の吸入装置。加熱器の少なくとも一部又は加熱器全体を吸口内に配置してもよい。吸入装置は、吸口を分離可能に取り付け可能な本体部をさらに備えてもよい。本体部は空気流路の入口を備えてもよく、空気流路の入口は、吸口が本体部に取り付けられる領域に位置付けることができる。吸口の長さは、装置の全長の半分未満、又は３分の１未満であり得る。

当業者には様々な修正が明らかであろう。例えば、抵抗素子部分、接点、及び組成物は、スクリーン印刷以外のプロセスによって、例えばインクジェット印刷又は３Ｄ印刷によって置くことができる。さらに、組成物を含むペレットが、加熱器によって支持されるか、加熱器に取り付けられてもよい。熱を加えると、ペレットが溶けて、エアロゾル化された組成物を放出する。

本明細書で使用される際、「一実施形態」又は「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して記載された特定の要素、特徴、構造、又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所における「一実施形態では」という語句又は「実施形態では」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているわけではない。

本明細書で使用する際、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、又はそれらのあらゆる他の変形は、非排他的包含を網羅することを意図している。例えば、要素のリストを備えるプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの要素だけに限定されず、明示的にリストされていないか、そのようなプロセス、方法、物品、又は装置に固有のその他の要素を含む場合がある。さらに、そうではないと明示的に述べられていない限り、「又は」は、包括的な又は表し、排他的な又はを表さない。例えば、条件Ａ又はＢは、Ａが真であり（又は存在し）Ｂが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）Ｂが真である（又は存在する）、及びＡとＢの両方が真である（又は存在する）、のいずれか１つによって満たされる。

さらに、「ａ」又は「ａｎ」の使用は、本発明の要素及び構成要素を記載するために使用される。これは、単に便宜上、及び本発明の一般的な意味を与えるために行われる。この記載は、１つ又は少なくとも１つを含むように読むべきであり、単数形には、別のことを意味することが明らかでない限り、複数形も含まれる。

前述の記載に鑑みて、本発明の範囲内で様々な修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。

本開示の範囲には、それが特許請求の範囲に記載された発明に関連するか、又は本発明によって対処される問題のいずれか又はすべてを軽減するかどうかに関係なく、明示的又は暗示的に本明細書に開示されたあらゆる新しい特徴又は特徴の組み合わせ、或いはそれらのあらゆる概論が含まれる。本出願人は、本出願又はそれから派生したあらゆるそのようなさらなる出願の審査中に、そのような特徴に対して新しい請求項が定式化される可能性があることをここに通知する。特に、添付の請求項を参照すると、従属請求項の特徴は独立請求項の特徴と組み合わされてもよく、それぞれの独立請求項の特徴は、請求項に列挙された特定の組み合わせだけでなく、適切な方法で組み合わされてもよい。

本発明は、吸入装置のための吸口及び加熱器の組立体に関する。加熱器は、組成物を加熱して、ユーザーが吸入するエアロゾルを発生するように構成されている。特に、排他的ではないが、本発明は、ニコチン置換療法又は喫煙代替装置用の加熱器に関する。さらに、本発明は、加熱器を含む吸口、加熱器を含む吸入装置、及び加熱器の製造方法に関する。
本出願はユーザーによる吸入のためのニコチン含有組成物の加熱に焦点を当てているが、加熱器は他の組成物、例えば薬物又は香料を含有する組成物を加熱するために使用することができることは理解されるだろう。

ニコチン置換療法は、喫煙をやめ、ニコチンへの依存を克服したい人を対象としている。ニコチン置換療法の１つの形態は吸込装置又は吸入器であり、その一例は、ジョンソン・エンド・ジョンソン株式会社（Ｊｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ）によってニコレット（Ｎｉｃｏｒｅｔｔｅ）（登録商標）というブランド名で販売されている。これらは一般にプラスチック製のシガレットの外観を有し、喫煙用タバコの可燃性タバコの消費に関連する挙動、いわゆる手から口への態様を切望する人々によって使用されている。吸入器は、交換可能なニコチンカートリッジを備えている。ユーザーが装置を介して吸い込むと、ニコチンはカートリッジから霧状になり、肺に移動するのではなく、口と喉の粘膜を介して吸収される。ニコチン置換療法は一般に医薬品として分類されており、イギリスにおいてヒト用医薬品規制（Ｈｕｍａｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）の下で規制されている。

吸入器などの受動ニコチン送達装置に加えて、一般に熱及び／又は超音波攪拌を使用してニコチン及び／又は他の香味料、プロピレングリコール及び／又はグリセロールを含む製剤を吸入用のエアロゾル、ミスト、又は蒸気に気化／エアロゾル化する電子シガレットの形態の能動ニコチン送達装置が存在する。吸い込まれたエアロゾルミスト又は蒸気は通常、可燃性タバコ製品に関連する臭気や健康上のリスクなしにニコチン及び／又は香味料を含み、使用中、ユーザーは、特に呼気に関して可燃性タバコ製品で経験するものと同様の満足感と身体的感覚を経験する。なぜなら、エアロゾルミスト又は蒸気は、従来の可燃性タバコ製品を喫煙するときに吐き出される煙と同様の外観だからである。

熟練の読者は、本明細書で使用される「喫煙代替装置」という用語が、電子ニコチン送達システム（ＥＮＤＳ）、電子シガレット、ｅ−シガレット、ｅ−ｃｉｇ、蒸気吸込み式シガレット、パイプ、葉巻、シガリロ、蒸発器、及びユーザーによって吸い込まれるエアロゾルミスト又は蒸気を生成する機能を持つ同様の性質の装置を含むが、これらに限定されないことを理解するはずである。一部の代替装置は使い捨てであり、他の装置は再利用可能で、交換可能及び詰め替え可能な部品を備える。本発明は主に後者に関し、特に、エアロゾル化を実行するために動力源を必要とする又は保有する「能動」装置に関する。

喫煙代替装置は、典型的には伝統的なシガレットに似ており、一端に吸口を備えた円筒形の形状をしており、吸口を介してユーザーは吸入のためにエアロゾル、ミスト、又は蒸気を引き込むことができる。これらの装置は通常、いくつかの共通の構成要素；バッテリーなどの電源、気化する液体（ｅ液体と呼ばれることが多い）を保持するためのリザーバー、液体を霧化及び／又は気化させてそれによってエアロゾル、ミスト又は蒸気を発生させる加熱器などの気化構成要素、及びユーザーによって作動するスイッチからの作動信号に応答して気化構成要素を作動するように動作可能な、又はユーザーが吸い込むことによって吸口を介して空気を引き込むときを検出するように構成された制御回路を共有する。

能動喫煙代替装置の最も一般的な形態は、芯と巻線の装置として知られており、その例が図１に概略的に示されている。気化構成要素は芯（３）を備え、芯（３）は硬質又は可撓性であり得、ｅ−液体に浸され、加熱コイル（５）が巻き付けられている。芯と巻線の構成物は、通常、液体を含有するリザーバー内に配設され、その中の液体を芯が吸収できるようにする。完全な組立体は、多くの場合「カートマイザー（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）」と呼ばれる（カートリッジとアトマイザーという言葉を組み合わせたもの）。使用中、巻線（５）に電流を流して抵抗により加熱させ、このような熱は芯（３）内のｅ−液体に伝達され、それを蒸発させる。通常、浸された芯（３）は一般に、１回の吸入の間に気化され得るよりも多くのｅ−液体を含有している。これは、芯（３）の熱質量を増加し、巻線（５）によって発生された熱は、実際に気化される必要がある量ではなく、ｅ−液体全体の加熱に不必要に費やされることを意味する。余分な液体を加熱すると、装置のエネルギー効率が低下する。さらに、巻線（５）は、芯（３）から離れ、巻線（５）が芯（３）を燃やさないようになっている。これは、芯への熱伝達を減少し、巻線（５）に過剰な電力を供給して、巻線からの熱の放射散逸と大きな基板と大量の液体を加熱する非効率性とを補償する必要があることを意味する。これも、装置のエネルギー効率を低下させる。さらに、余剰のｅ−液体とより高い温度への繰り返される加熱により、ユーザーが意図したよりも大量のニコチンを受け取るリスクが高まり、ニコチンと賦形剤の両方が劣化する可能性が高まる。

既知のｅ−シガレット用加熱器のもう１つの問題は、その設計が自動化に向かないことである。

既知のｅ−シガレットに関するさらなる問題は、ユーザーがその装置向けではないｅ−液体で装置を再充填することができ、その結果、ニコチン又は添加物のレベルが高くなり、これにより加熱すると有害反応が引き起こされる可能性があることである。その結果、ユーザーは過剰なレベルのニコチン又は潜在的に有害な副生成物にさらされる可能性がある。

国際公開第２０１６／００５５３３号パンフレットは、電気作動式エアロゾル発生システムで使用するための実質的に平坦なエアロゾル形成カートリッジを開示している。カートリッジは、複数のキャビティを含むベース層と、ベース層上に配置された複数のエアロゾル形成基板とを含み、エアロゾル形成基板はエアロゾル形成基板から放出可能な揮発性タバコ風味化合物を含むタバコ含有材料を含む。ベース層及び複数のエアロゾル形成基板は、実質的に平面状である接点表面で接触しており、カートリッジは、エアロゾル形成基板を加熱するための少なくとも１つの電気加熱要素をさらに含む。理想的には、カートリッジは最初は密封されたアイテムであり、吸入装置の本体に挿入する前にシールが破られるか外され、挿入後、吸口構成要素が同じく吸入装置の本体に取り付けられる。吸口とカートリッジは別々の構成要素である。

米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書は、エアロゾルの送達を改善する、１つ以上のマイクロ加熱器を備える電子喫煙物品について記載している。特に、マイクロ加熱器は、エアロゾル前駆体組成物の気化の改善された制御を提供し、一定のエアロゾル化を達成するために低減された電力要件を提供する。この文書はさらに、喫煙物品内でエアロゾルを形成する方法に関する。電子喫煙物品は、その中にマイクロ加熱器を配設及び／又は収容することができる吸口構成要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、マイクロ加熱器は基板上又は基板内に提供され、基板は吸口内に含まれてもよい。他の実施形態では、マイクロ加熱器は喫煙物品の本体内に設けられ、エアロゾル前駆体組成物を含む交換可能な基板が電子喫煙物品に挿入される。

米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書は、導電性基板、具体的には電子喫煙物品などのジュール加熱に有用な導電性基板を組み込んだ喫煙物品について記載している。特に、この文書は、導電性基板で形成された抵抗発熱素子について記載している。導電性基板は、導電性材質と、バインダー材料などの炭素質添加剤とを含む。導電性基板は、炭素質添加剤をその炭素骨格に効果的に還元するために焼成条件にさらされるという点で炭化される。そのような炭化基板は、炭化されていない同じ配合物の基板と比較して驚くほど改善された抵抗特性を有することが判明している。炭化基板は、エアロゾル前駆材料を含むことができる。形成された抵抗発熱素子は、単一の一体構成要素で抵抗加熱とエアロゾル形成を同時に提供するために、電子喫煙物品に含めることができる。その一体部分を形成する導電性基板を含む吸口構成要素についても記載している。

上記の国際公開第２０１６／００５５３３号パンフレットと開示内容が非常に類似している国際公開第２０１６／００５５３０号パンフレットも、電気作動式エアロゾル発生システムで使用するための実質的に平坦なエアロゾル形成カートリッジを開示している。図３Ａ、３Ｂは、特に、共に内部に凹部を画定し、その間に実質的に平面状である接点表面で接触する加熱器とエアロゾル形成基板の両方を収容する上部及び下部を有するカートリッジを開示する。

喫煙代替装置の人気と使用は、この数年で急速に成長した。もともとは可燃性たばこをやめたい習慣的な喫煙者を支援するための補助として販売されていたが、消費者は喫煙代替装置を望ましいライフスタイルアクセサリーとしてますます考えている。さらに、たばこの害を減らすものへの規制上のパラダイムの変化が、消費者がこれらの製品を取り込むことをさらに後押ししている。これにより、喫煙代替装置が、子供、若い成人、及び現在可燃性タバコ製品の消費にかかわっていない人々にとって魅力的になる可能性があるという懸念が生じている。さらに、喫煙代替装置の長期使用による健康への長期的影響と、喫煙代替装置及び関連する液体の使用に関して消費者が入手できる情報の不足に関する懸念、特に医療従事者からの懸念について、継続的な科学的議論がある。そのような情報不足に関する懸念は消費者らがそれらの使用に関して情報に基づいた決定を下すのを妨げている。特に懸念される１つの分野は、現在市場で入手可能な多くのｅ−液体の品質と供給源である。

安全性と品質の懸念に応えて、欧州連合は改訂されたタバコ製品指令（タバコ及び関連製品規制（Ｔｏｂａｃｃｏ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ ２０１６）に同意した。ＴＰＤは、喫煙代替装置に適用可能な以下の規制を導入した：
−リザーバー、容器、タンク、及びカートリッジを補充するための最大サイズを設定することによってニコチンへの不注意な暴露のリスクを制限する（第２０．３条（ａ））
−液体中のニコチン濃度を２０ｍｇ／ｍｌに制限する（第２０．３条（ｂ））。
−液体中の特定の添加物の使用を禁止する（第２０．３条（ｃ））
−液体の製造には高純度の成分のみを使用することを要求する（第２０．３条（ｄ））。
−すべての成分（ニコチンを除く）が加熱又は非加熱の形態で人間の健康にリスクをもたらさないことを要求する（第２０．３条（ｅ））
−すべての喫煙代替装置が、通常の使用条件下で一定レベルのニコチン量を送達することを要求する（第２０．３条（ｆ））
−すべての製品が子供及び不正開封防止ラベル、ファスナー、開封機構を含むことを要求する（第２０．３条（ｇ））。
−すべての製品が特定の安全性と品質基準を満たし、製品が使用中又は補充中に破損したり漏れたりしないことを保証することを要求する（最後から２番目及び最後の文、詳説の段落４１）。

しかしながら、電子シガレットでの使用を意図したニコチン含有製剤の製造業者及び供給業者へのこのようなニコチン投与制御対策の導入にもかかわらず、芯と巻線の装置は本質的に原始的であり、その結果、吸入間の投与量に常に大きなばらつきが生じる。さらに、そのような装置はエンドユーザーによる補充を必要とするが、これには上記のＴＰＤなどの法的枠組みは必然的にほとんど又はまったく支配力を持たないため、そのようなエンドユーザーは、ことによると自分自身と他人の健康に有害である、独自の、場合によっては不純物を混ぜて質を落とした液体製剤を常に使用することができる。

本発明の態様及び実施形態は、上記を念頭において考案された。

第１の態様において、本出願の請求項１に規定された吸入装置用の組立体が提供される。

上記の先行技術の医療用吸込装置又は吸入器と比較して、加熱器を使用して組成物を加熱する利点は、対象の化合物を肺又は口腔のいずれかに送達するように製剤を特別に設計できることである。ニコチンを含有する組成物の場合、これは、ユーザーが強化された「ヒット」、すなわちニコチンの吸収速度の増加を経験することを意味する。その結果、これは、より少ない吸入で、より迅速にニコチンへの渇望を和らげる一助となり、それにより、ユーザーがニコチンの摂取を徐々に減らすのに一役買うことができる。

例えば、従来のｅ−シガレットの加熱器と比較した場合の本発明の加熱器のさらなる利点は、組成物を基板と直接接触させて配置し、したがって伝導的に加熱できることである。熱は、抵抗素子部分から直接組成物に伝導的に伝達される。加熱器が基板の一方の表面に当てられ、組成物が基板の反対側の別の表面に当てられる１つの特定の実施形態において、しかし、加熱器が当てられる他方の表面の全体領域と同じ全体領域において、加熱器からの熱は、最初に基板の材質を通して伝導された後、組成物に伝導的に直接伝達される。どちらの場合も、組成物と加熱器の間に空隙のスペースはない。

これは、先行技術の芯−巻線加熱器と比較して、加熱器がはるかに低い温度で必要な量の液体を蒸発させることができることを意味する。これにより、エネルギー効率が向上し、加熱器の劣化が減少される。

加熱器上に組成物が提供される場合、加熱器は、組成物の少なくとも一部が蒸発又はエアロゾル化するように組成物を加熱するように構成される。当業者は、本明細書に現れる「エアロゾル化組成物」及びその同族表現はエアロゾル自体に限定されず、気相中の組成物の一部も含み得ることを理解するはずである。

さらに、加熱器上に置かれた組成物の量は、加熱器が必要な量の組成物のみを加熱するように注意深く制御することができる。したがって、例えばｅ−シガレット内で過剰なｅ−液体を加熱することによって失われるエネルギーは排除される。結果として、本発明の加熱器は、先行技術の加熱器よりもはるかに低い熱質量を有し、加熱するのに必要なエネルギーが少ない。より低い加熱温度と組み合わせたこの利点は、装置の効率の向上に役立つ。さらに、これにより、ｅ−シガレットで観察される、使用中の製剤の不安定性及び毒性物質の形成につながる可能性のある、繰り返される加熱冷却サイクルが回避される。

組成物が、加熱器が当てられた基板の表面と同じ基板の表面に置かれる実施形態では、加熱器、又はその少なくとも１つの抵抗素子部分は、抵抗素子部分の加熱中に発生される望ましくない副生成物が組成物と混合することを防止するための障壁層をさらに備えてもよい。

それらがどのように形成されるかに依存して、いくつかの抵抗加熱器は、電流の印加によって加熱されると望ましくない副生成物を放出する。例えば、製造中に抵抗加熱器に追加される材質又は化学物質は、加熱中に他の化学物質と反応して潜在的に有害な副生成物を形成する可能性のある揮発物として放出されることがある。ユーザーがこれらの副生成物を吸い込まないことが望ましい。障壁層は、抵抗加熱器と組成物の間に物理的障壁又は障害物を提供することにより、少なくとも１つの抵抗加熱器の加熱中に発生された望ましくない副生成物が組成物又はエアロゾル化組成物と混合するのを防ぐ一助となる。

任意選択的に、障壁層は、セラミック、プラスチック、及びガラスのうちの１つ以上から選択された材質で形成されてもよい。これらの材質は、効果的な障壁層を提供するのに適していることがわかっている。

組成物が、加熱器が当てられた基板の表面と反対の基板の表面に置かれた代替実施形態では、基板自体が、加熱の望ましくない副生成物が組成物と混合するのを防ぐ障壁を提供する。

加熱器は、基板によって支持される少なくとも２つの接点を備えてもよく、少なくとも２つの接点のそれぞれの第１の端部は抵抗素子部分に接続され、少なくとも２つの接点のそれぞれの第２の端部は電源に接続可能であるように配置される。これにより、２つの接点のそれぞれの第２の端部を、基板とは別の又は離れた電源に接続することが可能になる。例えば、第２の端部は、電源に接続される相補的なコネクターに接続するように構成されたコネクターの一部を形成することができる。

基板の一方又は他方の表面への抵抗素子部分及び接点の適用は、スクリーン印刷、薄膜及び／又は厚膜印刷、レーザーアブレーション、又はこれらの技術の何らかの組み合わせなど、様々な異なる技術によって達成され得る。抵抗素子部分及び／又は接点を印刷する利点は、コスト効率が高く、自動化できることであり、これは、芯に巻線を巻く遅々とした手動プロセスとは対照的である。

任意選択的に、少なくとも１つの抵抗素子部分及び接点は同じ材質で形成されてもよいが、少なくとも１つの抵抗素子部分は、より高い抵抗を有するように接点よりも小さい断面積を有する。これにより、抵抗素子部分と接点を単一の印刷工程で置くことが可能になる。

任意選択的に、単一の印刷工程中に置かれた材質の一部を、例えば、レーザーエッチングによってアブレーションして、断面積が減少した領域が材質の残りの部分よりも比較的高い抵抗を有するように、断面積が減少した領域を有する少なくとも１つの抵抗素子部分を形成することができる。このステップにより、印刷ステップが、抵抗素子部分によって占有される領域全体にわたる単一の印刷工程に短縮され、その結果、必要な細部又は仕上げを後でアブレーションステップによって提供できるようになる。

或いは、少なくとも１つの抵抗素子部分及び接点は異なる材質を含んでもよく、別個の印刷工程を用いて基板上に置かれてもよい。これにより、プロセスに柔軟性がもたらされ、抵抗素子部分と導体に含まれる様々な材質成分の割合を変更することで、抵抗素子部分と導体の特性を変更することが可能になる。

少なくとも１つの抵抗素子部分は、少なくとも１つの抵抗素子部分が接点に接続された点と点の間の直線距離より長い長さを有し得る。これにより、抵抗素子部分の抵抗が増加する。抵抗加熱器の抵抗は、抵抗素子部分の長さを変えることで制御可能である。

任意選択的に、少なくとも１つの抵抗素子部分は、導体間の蛇行通路をたどることができる。これは、少なくとも１つの抵抗素子部分のスペース効率の良い構成を提供することがわかっている。

任意選択的に、少なくとも１つの抵抗素子部分は、炭素、又は銀、ルテニウム、パラジウムなどの他の元素の１つを含む。炭素は、本発明の加熱器に適した抵抗特性を有することが判明している。一方、銀は炭素と比較して抵抗の温度係数が比較的高く、銀を含む抵抗素子部分を使用すると、炭素のみの使用と比較して抵抗が大きく増加する。これにより、抵抗の変化、したがって抵抗素子部分の温度の監視が容易になる。

任意選択的に、加熱器抵抗素子部分は、１３０℃の温度で５オーム〜１５オームの間の抵抗を有し得る。これは、抵抗素子部分に特に適した抵抗であることがわかっており、温度は、例えば従来のｅ−シガレットと比較して、比較的低い動作温度を表す。また、この抵抗範囲により、標準のリチウムポリマーバッテリーを使用して加熱器にエネルギーを入力しながら、温度間の抵抗を区別することが可能になる。

加熱器は、複数の抵抗素子部分と、対応する数の接点とを備えてもよい。これにより、どの加熱器を同時に作動するかについての柔軟性が得られる。

任意選択的に、導体は、複数の抵抗素子部分のそれぞれに対する接点と、複数の抵抗素子部分のそれぞれに対する共通接地を形成するさらなる接点とを備えてもよい。これにより、基板上にスペース効率の良い配置が提供される。

基板は、実質的に強固であり得、実質的に平面状であり得る。これは、抵抗素子部分の加熱中の基板の変形を減らすのに一役買い、吸入装置への基板の挿入を助けるために基板に力を加えることを可能にする。

任意選択的に、基板は、セラミック、プラスチック又はガラスのうちの１つ以上から選択される材質を含むことができる。これらの材質は、少なくともそれらの熱的及び機械的特性の点で、本発明の基板に特に適していることが判明している。

基板は、少なくとも１つの抵抗素子部分又は複数の抵抗素子部分を囲む領域に、例えばレーザー切断によって形成された刻み目を備えてもよい。刻み目は、抵抗素子部分を囲む領域の基板の断面積を減少させ、それにより、抵抗素子部分から基板を通って離れる熱伝達を減少させる。これにより、抵抗加熱器の下にある基板部分の熱質量（つまり、加熱サイクル中に加熱する必要がある基板の量）が減少する。これは、基板のこの部分を加熱するために必要なエネルギーがより少ないことを意味する。したがって、加熱器のエネルギー効率が向上する。刻み目は、抵抗加熱領域からの製剤の移行を防ぐようにも機能し得る。

少なくとも１つの抵抗素子部分又は少なくとも１つの接点は、断面積が減少した領域を有し、その結果、断面積が減少した領域を流れる電流が特定の閾値を超えると故障するヒューズとして断面積が減少した領域が機能するようにすることができる。ヒューズは、加熱器の過熱を防ぐ安全装置として機能する。また、ヒューズは、他の安全対策が失敗した場合、例えばエアロゾル発生装置の電子制御又はソフトウェア制御が失敗した場合、フェイルセーフとして機能する。これは、加熱器が医療装置向けに準備万端に厳しい安全規制に準拠するのに一役買う。

基板上へエアロゾル化組成物を置くことは、例えば、スクリーン印刷技術を使用して製造時に起こってもよく、その結果、基板に加熱器が提供され、エアロゾル化される組成物が予め付加される。組成物は、所定の投与数を含むことができる。任意選択的に、組成物はニコチンを含んでもよい。

第１及び第２の吸口部の取り付けは、第１の吸口部及び第２の吸口部の一方又は両方に設けられたスナップ嵌めコネクターによって達成することができる。

最も好ましい実施形態では、加熱器の少なくとも１つの抵抗素子部分は、吸口の内部に設けられた流体連通手段、例えば空気流路の出口の近くに配置される。これにより、実際にエアロゾル化組成物が吸口出口から出る前に空気流路の内部表面に到達する時間がある場合にエアロゾル化組成物がそこに凝結し得る空気流路の長さ及び／又は表面積が低減される。

空気流路は、空気流路の内部に加熱器を保持するためのレールを備えてもよい。空気流路は、加熱器をそれらの間に配設できる第１及び第２の部分を備えてもよく、その結果、第１の部分内を流れる空気が組成物が置かれた加熱器の表面上を横切って流れ、第２の部分内を流れる空気が加熱器の下を流れ、組成物が置かれた基板の表面の反対側の基板の表面の下を横切って流れるようにする。

第１及び／又は第２の空気流路部分は、少なくとも１つの平坦表面によって画定されてもよく、平坦表面は加熱器を通過する層化空気流を生成するのを助け、したがってエアロゾル化組成物が空気流路の内面に接触するのを防ぐ。

空気流路は、その内部の空気の流れを制限するための絞りオリフィスを含んでもよい。空気流路内に絞りオリフィスを採用する結果、空気流路内の圧力降下が生じ、絞りオリフィスの領域で空気流の速度をより正確に（例えばベンチュリ効果によって）制御することが可能になり得、加熱器を横切る空気流が吸口に入る空気流と比較してより速く移動することが可能になる。絞りオリフィスはまた、空気流路を通る空気の流れを制限し、これは従来のシガレットを介した吸入と同様のユーザー体験を提供する。

任意選択的に、絞りオリフィスは加熱器の上流に位置付けられてもよい。
これにより、絞りオリフィスを出る乱流が加熱器を通過する時までに層流に戻るのを助ける時間と空間が提供される。

任意選択的に、第１及び第２の空気流路部分の両方は絞りオリフィスを備えてもよく、理想的には、第１及び第２の空気流路部分の空気流が類似するように、すなわち流路部分内を流れる空気が概ね同じ速度及び質量流量で移動するように、寸法及び流体流特性は選択される。

吸口と加熱器の組立体は、交換可能な消耗品を一緒に形成することができ、この消耗品は新品の場合、組成物がすでに付加されており、最初に存在する全ての組成物がエアロゾル化され、したがって消耗品が使い果たされると、簡単に廃棄することができる。

本発明のさらなる態様では、上述の吸口と加熱器の組立体と、本体部とを備える吸入装置が提供され、本体部は、装置用の電源と、制御ユニットとを備える。

そのような吸入装置は、制御された正確な投与を提供し得、最小限のメンテナンスを必要とし得（例えば、吸口の洗浄は不要である）、より衛生的であり得る（例えば、吸入装置内の以前の使用による残留物の蓄積を減らす）。このような吸入装置は、吸口を交換できるため、より一貫したレベルの性能を維持し得る（例えば、吸口内の閉塞を回避する）。

そのような吸入装置の本体部は、互いに連通する流体入口及び流体出口をさらに含むことができ、その流体出口は、吸口が本体部に接続されると吸口の流体入口と協働し、かくして空気流路が完成される。

任意選択的に、本体部の流体入口は、吸口が取り付けられる前記本体部の端部に接近して自由に位置付けることができる。

本発明の態様による１つ以上の特定の実施形態を、単なる例として、以下の図面を参照して説明する。

先行技術のｅ−シガレットの芯と巻線の加熱器の概略図である。 本発明の異なる実施形態による加熱器の断面図を提供し、ある量の組成物が、最初に、加熱器が当てられる表面と同じ基板の表面に置かれ、次に、加熱器が当てられる表面と反対の表面に置かれる。 本発明の異なる実施形態による加熱器の断面図を提供し、ある量の組成物が、最初に、加熱器が当てられる表面と同じ基板の表面に置かれ、次に、加熱器が当てられる表面と反対の表面に置かれる。 本発明の実施形態による加熱器の概略平面図である。 本発明の実施形態による加熱器の概略平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 製造の様々な段階中の本発明の実施形態による加熱器の平面図である。 本発明の実施形態による吸入装置の側面図である。 図６の装置の吸口の側面図であり、それぞれ分解された形態及び組み立てられた形態で示されている。 図６の装置の吸口の側面図であり、それぞれ分解された形態及び組み立てられた形態で示されている。 図６の線Ａ−Ａに沿った図６の装置の断面図である。 図６の吸入装置の平面図である。 図９ａの線Ｂ−Ｂに沿った吸入装置の断面側面図である。 本発明の１つ以上の実施形態による吸口の平面図である。 図１０ａの線Ｇ−Ｇに沿った吸口の断面側面図である。 図１０ａの矢印Ｈの方向から見た吸口の背面図である。

図２は基板１２と基板１２の一部によって支持される抵抗発熱素子１４と含む本発明による吸入装置のための加熱器１０を示す。抵抗素子部分は接点（図示せず）によって電源（図示せず）に接続可能である。障壁層１６が抵抗素子部分１４と基板１２の一部との上に横たわる。加熱器１０は、障壁層１６上に置かれたある量の組成物１８と共に示されている。

抵抗素子部分１４に電流が流れると、抵抗素子部分１４の温度が上昇し、熱が障壁層１６を介して組成物１８に伝達される。組成物１８の少なくとも一部が蒸発し、加熱器１０の上の空気中に分散される。組成物１８は蒸発して加熱器から離れるにつれて冷却され、気化した組成物の一部が凝縮されて、空気中に懸濁した組成物の液滴、すなわちエアロゾル化した組成物を形成する。このエアロゾル化した組成物をユーザーが吸い込むことができる。

障壁層１６は、抵抗素子部分及び基板の一部を覆うシールを提供し、抵抗加熱器素子が加熱されたときに生成され得る望ましくない副生成物が組成物１８と混合すること、又は蒸発して、ユーザーに吸い込まれるエアロゾル化組成物と混合することを防ぐ。

刻み目２０が抵抗加熱器素子１４の両側の近くで基板１２に形成されている。図２の断面には示されていないが、刻み目２０は抵抗素子部分１４の両側に溝を形成するために、断面の平面に出入りする方向に延在することが理解されるであろう。さらなる刻み目（図示せず）が、抵抗素子部分１４の他の２つの側の近くで断面の平面に平行に同じく形成されてもよい。したがって、少なくとも１つの抵抗素子部分１４を囲む領域に刻み目又はトレンチが形成される。刻み目２０は、基板１２の断面積を減少させ、したがって、刻み目２０の領域で基板を通る熱伝達を減少させる。これは、抵抗素子部分１４の下にある基板１２の領域のある程度の断熱を提供し、及び基板全体を通して熱が放散されるのを抑制する。これにより、任意の特定の加熱サイクル中に抵抗素子部分１４によって加熱される基板１２の体積、すなわち加熱器１０の熱質量が減少する。基板１２中で放散される熱が少ないほど、より多くの熱が組成物１８に伝達され、これにより、加熱器１０の熱効率が改善される。

加熱器１０は、基板１２を提供し、抵抗素子部分１４が支持される領域に、例えばレーザー切断プロセスを使用することによって、刻み目２０を形成することにより製造することができる。次いで、スクリーン印刷プロセスを使用して、刻み目２０によって囲まれた領域に抵抗素子部分１４を置くことができる。これにより、基板上に適切な抵抗を有する導電性インクの厚膜が置かれる。基板上に接点（図示せず）を設ける場合、これらはスクリーン印刷プロセスを使用して基板１２上に置くこともできる。スクリーン印刷は、抵抗素子部分と接点を置く費用効果が高く自動化可能な方法を提供する。接点は、抵抗素子部分１４よりも高い導電性を有する。エッチングプロセスを使用して、スクリーン印刷された特徴の輪郭を仕上げることができる。

基板１２は、セラミックから作られる。しかしながら、当業者は、プラスチック又はガラス、或いは前述の材質の組み合わせなどの材質を使用できることを理解するであろう。基板の寸法は、長さ１５ｍｍ×幅１０ｍｍ、及び厚さ０．５ｍｍで、従来のプレシガレットの芯及び巻線加熱器に比べて相対的に小さい。これは加熱器１０の熱質量を減少し、熱効率の改善に一役買う。当業者は、基板が他の適切な寸法を有することができることを理解するであろう。

抵抗素子部分１４を形成するために使用される導電性インクは、炭素粒子と銀粒子を含む。他の成分は、樹脂又はバインダー及び溶媒を含み得る。しかしながら、当業者は、他の混合物を使用できることを理解するであろう。

接点を形成するために使用される導電性インクは、導電性粒子、例えば金属粒子を含む。しかしながら、当業者は、他の種類の粒子、例えばグラファイト粒子を使用できることを理解するであろう。

導電性インクの上記組成物は、特定のスクリーン印刷プロセスに適合させることができる、又は抵抗器の形状又はサイズの特定の方向／レイアウトに対して所望の抵抗を達成するように適合させることができる。

抵抗加熱素子１４及び接点が基板１２上にスクリーン印刷されると、加熱器は、揮発性溶媒が追い出される加熱プロセスを一般に受ける。次いで、加熱器は、導電性インクの導電性又は抵抗性成分を焼結するために、より高い温度で焼結プロセスを受けることができる。

障壁層１６は、基板１２及び抵抗素子部分１４に熱溶接されたガラスの層から作られる。しかしながら、当業者は、障壁層１６が、セラミック又はプラスチック、或いは前述の材質の任意の組み合わせなど、望ましくない揮発性副生成物の排出に対抗する効果的なシールを形成する任意の適切な材質から作られ得ることを理解するだろう。

加えて、エアロゾル化される組成物は、加熱器が組成物を事前に予備付加されて提供されるように、製造中に加熱器１０に置くこともできる。そのような組成物は、加熱器１０上にスクリーン印刷することもできる。

対照的に、図２Ａ（図２と同様の参照番号が同様の部品を示すために使用されている）では、加熱器１０は逆向きに示されており、ここで、加熱器の抵抗素子部分は基板１２の底面、下向き表面１２ａ、すなわち基板の第１の表面に提供され、ある量の組成物１８が、基板１２の上面、すなわち上向き表面１２ｂ、すなわち反対側の第２の表面に置かれている。この配置では、基板自体が組成物１８と加熱器の抵抗素子部分１４との間に障壁を提供するが、そこからの熱は依然として基板１２を介して組成物に直接伝導され、そのエアロゾル化を引き起こし、そうして生成されるエアロゾルは上の空気中に分散される。再び、刻み目２０は、抵抗素子１４の両側の近くで基板１２に形成されてもよい。

前述のように、様々なタイプの導電性インクを使用して、抵抗素子部分及び接点を形成することができる。例えば、炭素ベースのインクを使用して抵抗素子部分を形成することができ、金属又はグラファイトなどの導電性要素を含むインクを使用して接点を形成することができる。他の成分は、そのようなインクを印刷できるようにするための溶媒を含んでもよい。さらに、１種類のインクを使用して、抵抗素子部分及び接点の両方を印刷することができる。セラミックインクとガラスインクの両方には、抵抗率を提供するガラス相と、導電性を提供する金属相と、抵抗の高い温度係数とが含まれている。金属相は、例えば、銀、ルテニウム、パラジウム又は他の適切な金属などの元素を含んでもよい。導電性インクの上記組成物は、特定のスクリーン印刷プロセスに適合させることができる、又は抵抗器の形状又はサイズの特定の向き／レイアウトに対して所望の抵抗を達成するように適合させることができる。抵抗加熱素子部分１４及び接点が基板１２上に印刷されると、基板及び印刷された加熱器はその後溶媒を蒸発させるために一般に加熱プロセスを経て、その後、さらなる加熱プロセスを使用して金属を焼結し、ガラスを溶融することができる。

図３及び４は、異なる製造プロセスを使用して作ることができる本発明による加熱器のさらなる実施形態を示す。これらの図は、簡略化された概略図を示していることに注意されたい。刻み目や障壁層などの特定の機能は、明確にするために省略されている。しかしながら、当業者は、そのような省略された特徴及び他の特徴がこれらの記載された実施形態でも使用され得ることを理解するであろう。

最初に図３を参照すると、加熱器１００は、基板１１２、抵抗素子部分１１４、及び２つの接点１１３を含む。抵抗素子部分１１４及び接点１１３は、異なる材質で形成される、すなわち、異なる組成、例えば上記の組成を有する。したがって、接点１１３は、抵抗素子部分１１４よりも導電性が高い。その結果、抵抗素子部分１１４及び接点は、別個の印刷工程で置かれる。ある印刷工程では、より抵抗性の高い導電性インクを置いて抵抗素子部分１１４を形成し、別の印刷工程では、より導電性の高いインクを置いて接点１１３を形成する。最初に抵抗素子部分１１４を、次に接点１１３を置くことができるが、その逆もまた同様である。

加熱器１００の接点１１３の１つは、断面積が減少した領域１２２を有し、この領域はヒューズとして機能し、この領域を流れる電流が特定の閾値を超えると機能しない。断面積の減少した領域の形成は、このパターンを基板に単に印刷することにより、印刷プロセスの一部として行うことができ、それにより、加熱器１００にさらなる構成要素を追加する必要がなくなる。或いは、ヒューズはレーザー切断などのアブレーションプロセスを用いて形成することができる。ヒューズは安全装置として機能し、加熱器１００の過熱を防止する。

図４を参照すると、加熱器２００は、基板２１２、抵抗素子部分２１４及び接点２１３を含む。抵抗素子部分２１４及び接点２１３は、同じ材質、すなわち同じ導電性インクで形成される。この導電性インクは、一般に、スタンドアロン型抵抗加熱素子を印刷するために使用される導電性インクよりも導電性が高いか、又は上記の２つの組成物の間に導電性を有する組成物を含み得る。抵抗素子部分２１４は、より高い抵抗を有するように、印刷されたトラックの残りの部分よりも小さい断面積又はより薄い幅又は厚さを有する導電性インクの印刷されたトラックを提供することにより形成される。印刷されたトラックの残りの部分、すなわち、より大きな断面積又はより広い幅又は厚さを有する部分は、接点２１３を形成する。

抵抗素子部分２１４の抵抗は、抵抗素子部分２１４が接点２１３に接続される点ＸとＹとの間の直線距離よりも抵抗加熱素子を長くすることにより、接点２１３の抵抗に対して増加させることもできる。これは、抵抗素子部分２１４に蛇行又は波状パターンを与えることにより達成される。

抵抗素子部分２１４及び接点２１３が同じ材質で形成される結果として、これらの特徴は、単一の印刷工程で基板２１２上に置くことができる。抵抗素子部分２１４のパターンを基板上に印刷することができる、又は抵抗加熱器素子２１４をより大きなブロックとして印刷し、例えばレーザーエッチング又は切断プロセスを使用して抵抗加熱ブロックの一部をアブレーションすることによってパターンを得ることができる。

図３及び４では、接点１１３及び２１３は、それぞれ基板１１２及び２１２の縁部まで延在し、そこで終わる。この配置は、加熱器１００及び２００が、加熱器とは別個又は離れた電源（図示せず）に接続可能であることを意味する。例えば、基板１１２及び２１２の縁部は、接点１１３及び２１３が電源への接続部と電気的に接触するように、コネクターに挿入され得る。

図５ａ〜５ｄは、製造の様々な段階中の本発明の加熱器を示す。最初に図５ａを参照すると、加熱器５００は、一連の刻み目５２０がその表面に形成された基板５１２を備える。加熱器５００は、基板５１２の一端に２×２の構成で配置される４つの抵抗加熱素子（図５ａには図示せず）を支持するように構成される。刻み目５２０は、抵抗素子部分のそれぞれを囲む領域に配置される。すべての刻み目５２０が一緒に結合されるわけではなく、その結果、いくつかの刻み目の間に隙間があり、その隙間に基板５１２はその全厚を有する。これは、４つの抵抗素子部分の領域で基板５１２が過度に脆弱化することを避けるためである。刻み目５２０は、適切なアブレーションプロセス、例えばレーザーエッチング又は切断によって形成され得る。

図５ｂは、接点５１３ｉ〜５１３ｖの配列が基板５１２上に支持されている図５ａの基板を示す。接点５１３ｉ〜５１３ｖは、スクリーン印刷プロセスを使用して置かれている。接点５１３ｉ〜５１３ｖのそれぞれの第１の端部は、基板５１２の一端で抵抗素子部分（図５ｂに図示せず）に接続されるように配置される。導体５１３ｉｉｉは、共通接地接続として構成され、その第１の端部で抵抗素子部分のそれぞれに接続されるように配置される。導体５１３ｉｉｉは、接点５１３ｉ〜５１３ｖ及び抵抗加熱器素子の中間に配置される。これは、それを抵抗素子部分のそれぞれに接続できる最も便利な配置であるためである。接点５１３ｉ、５１３ｉｉ、５１３ｉｖ及び５１３ｖは、それらの第１の端部で４つの抵抗素子部分のそれぞれのそれぞれに接続されるように配置される。

接点５１３ｉ〜５１３ｖの第２の端部は、抵抗加熱器素子が位置付けられている端部とは反対側の基板５１２の端部のそれぞれの一連の接点パッド５１３ａ〜５１３ｅで終端する。接点パッド５１３ｃは、抵抗加熱素子のそれぞれを導体５１３ｉｉｉを介して接地電位に接続できるように、電源の共通接地又は負電位に接続可能であるように構成される。接点パッド５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｄ及び５１３ｅは、接点５１３ｉ、５１３ｉｉ、５１３ｉｖ及び５１３ｖの１つ及び共通接地導体５１３ｉｉｉを介して抵抗素子部分のそれぞれを横切って電位差を生成できるように、電源に接続可能であるように構成される。

図５ｃは、４つの抵抗加熱素子５１４ｉ〜５１４ｉｖ支持する基板５１２を示している。明確にするために、接点５１３ｉ〜５１３ｖは省略されている。抵抗加熱素子５１４ｉ〜５１４ｉｖは、基板５１２の一端に２×２パターンで配置される。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれは、刻み目５２０の編成によって囲まれる。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖは、スクリーン印刷プロセスを用いて置かれている。

図５ｄは、基板５１２と、接点５１３ｉ〜５１３ｖと、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖと、障壁層５１６と、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれに置かれたニコチンを含有する組成物（図示せず）とを含む完全に組み立てられた加熱器５００を示す。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれは、接点５１３ｉ、５１３ｉｉ、５１３ｉｖ、及び５１３ｖのそれぞれ１つと、共通接地導体５１３ｉｉｉとを横切って接続されている。抵抗加熱器素子５１４ｉ〜５１４ｉｖのうちの１つを横切って電位差が生成されると、電流が抵抗素子部分を通って流れ、それにより抵抗素子部分を作動し、その温度を上昇させる。例えば、接点パッド５１３ａに正電位を印加し、接点パッド５１３ｃに接地電位又は負電位を印加すると、抵抗加熱素子５１４ｉは作動し、熱を生成する。したがって、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれは、接点パッド５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｄ、及び５１３ｅのいずれか１つに正電位を印加し、接点パッド５１３ｃに接地電位を印加することにより、独立して作動可能である。

障壁層５１６は、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖ及び接点５１３ｉ〜５１３ｖの一部の上にシールを提供する。障壁層５１６は、図５ｄの点ＲＳＴＵで示される加熱器５００の領域の上に延在する。点ＴＵＶＷで示された加熱器の領域は障壁層によって覆われていないため、接点パッド５１３ａ〜５１３ｅを絶縁せず、これらが電源に電気的に接続することを可能にしている。

ニコチン含有組成物（図示せず）は、抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれの上の障壁層５１６の上面に置かれる。組成物は０．５ｍｇのニコチンを合計で（濃度４０％で）含有する。組成物を置くためにスクリーン印刷プロセスが使用されたが、当業者は他の置く方法を使用できることを理解するであろう。抵抗素子部分５１４ｉ〜５１４ｉｖのそれぞれの上に置かれたニコチン含有組成物の量は、吸入あたりのニコチンの単回投与量又は複数回投与量を含み得る。

図６は、本体部６３０及び吸口６３２を備える本発明による吸入装置６００を示す。吸口６３２は、本体部６３０に分離可能に取り付け可能である。さらに、吸口６３２は、製造中に組み立てられる別個の第１の部分６３２ａ及び第２の部分６３２ｂから形成される。しかしながら、当業者は、吸入装置６００が単一の部品、例えば単一のチューブから形成されてもよいことを理解するであろう。

図７ａは、分解された形態の吸口６３２を示している。第１の吸口部６３２ａは、図５ｄの加熱器５００を受け入れるための溝（図示せず）を有する。製造中、加熱器５００は、第１の吸口部６３２ａの溝又は凹部に挿入され、第２の吸口部６３２ｂを第１の吸口部６３２ａに取り付けることにより所定の位置に保持される。第２の吸口部６３２ｂは、第２の吸口部６３２ｂの両側のスナップ嵌めコネクター６３４によって第１の吸口部６３２ａに取り付けられている。

図７ｂは、組み立てられた形態の吸口６３２を示している。加熱器５００は、吸口６３２内にしっかりと保持される。上述のように、加熱器５００は、抵抗素子部分上に置かれたニコチン含有組成物を含み、したがって、吸口６２は、吸入装置６００の本体部６３０に分離可能に接続することができる交換可能な消耗品を含む。

図８は、図６の線Ａ−Ａに沿った吸入装置６００の断面を示す。加熱器５００を含む吸口６３２は、本体部６３０に接続される。吸口６３２が接続される本体部６３０の端部は、加熱器５００の接点パッド５１３ａ〜５１３ｅのそれぞれと電気的に接触するように配置された複数の接点ピン６３６を含む。

本体部は、電源（図示せず）を収容するための第１の内部空間６３８と、抵抗素子部分５１４の電気的作動を制御するための制御ユニット（図示せず）を収容するための第２の内部空間とを有する。接点ピン６３６は制御ユニットを介して電源に接続される。ユーザーが加熱器５００を作動できるように本体部６３０にボタン６４８が設けられている。或いは、当業者は、ユーザーの吸入に応答するセンサーを使用して加熱器を作動できることを理解するであろう。

吸口６３２は、加熱器５００が吸口６３２に設置されたときに抵抗素子部分５１４の上に横たわるチャネル６４２を有する。チャネル６４２は、本体部６３０に配置された空気入口（図示せず）及び吸口６３２の空気出口６４４と流体連通している。狭窄部６４６が、抵抗素子部分５１４の直前にチャネル６４２に配置され、空気流を加速し、チャネルのこの領域に圧力降下をもたらす。これは、エアロゾル化された組成物の空気流への同伴を補助する。

図６〜８の装置６００は、非常に正確であり、ヒト用医薬品規制の要件に適合するように構成されている。したがって、このような装置は、ニコチン置換療法として適している。

使用中、ユーザーは、吸入装置６００の吸口６３２の周りに唇を密閉し、吸入する。空気は空気入口に引き込まれ、チャネル６４２を通り、抵抗素子部分５１４の領域において加熱器５００を横切り、その後空気出口６４４を介して吸入装置を出る。吸入と同時に、ユーザーがボタン６４８を押して加熱器５００を作動させる。送達される用量に応じて、制御ユニットは、抵抗素子部分５１４の１つ以上に電流を流してそれらを発熱させることにより、それら抵抗素子部分５１４を作動する。それぞれの１つ以上の抵抗素子部分の上に置かれた組成物の少なくとも一部は気化され、移動する空気流に混入されるエアロゾル化組成物を加熱器５００の上で形成する。組成物は加熱器と直接導電接触しているため、通常約３００℃まで熱くなる従来の芯−巻線加熱器と比較してはるかに低い温度、すなわち１４０℃で、必要な量の組成物のエアロゾル化を達成することができる。次いで、エアロゾル化組成物は、出口６４４を介して使用者によって吸い込まれる。次いで、装置は、次の吸入に備えてリセットされる。

ここで図９ａ及び９ｂを参照すると、本体部６３０の上部表面に配置された空気入口６５０を備えた吸入装置６００が示されている。空気入口６５０は、吸入装置６００の中心縦軸から横方向に間隔をあけ、吸口６３２が本体部６３０に取り付けられる領域に位置する。図９ｂは、図９ａの線Ｂ−Ｂに沿った吸入装置９００の断面図を示す。空気入口６５０は吸口６３２と流体連通しており、空気は出口７０２（その一部が図９ｂに示されている）を介して吸入装置６００から出る。空気流路は、本体部６３０の空気入口６５０から吸口６３２の出口７０２へと通過する。吸口６３２を通過する空気流路の主要部分は、装置の中央縦軸の近くを通過するため、すなわち図１０ａの線Ｇ−Ｇの領域を通過するため、図９ｂでは見えない。

図１０ａを参照すると、これは、吸口６３２のみの、すなわち本体部６３０から取り外された吸口６３２の平面図を示している。図９ｂは、図１０ａの線Ｇ−Ｇに沿った吸口の断面図を示している。空気は、吸口６３２の後部にある開口部７２０を介して吸口６３２に入り、この開口部７２０は空気入口６５０と流体連通している（図９ａ及び９ｂを参照）。空気は、密閉された空気流路又は流体通路を介して、吸口６３２を通って出口７０２に流れる。空気流路を通る空気流は、図１０ｂにおいて点線７２２ａ及び７２２ｂで示されている。

加熱器７０３は、吸口６３２の内側に空気流路内に配置される。加熱器７０３の近傍で、空気流路は、第１の空気流路部分７２４ａ及び第２の空気流路部分７２４ｂを含む。第１の空気流路部分７２４ａは、空気流の一部（点線７２２ａで示される）を、加熱器７０３の第１の上向き表面７０３ａ及びその抵抗素子部分７０５を越えて及びそれらの上方に向けるように配置される。抵抗素子部分７０５は吸口６３２の出口７０２の近傍で又は近くで加熱器７０３の下流端部に位置する。第２の空気流路部分７２４ｂは、空気流の一部（点線７２２ｂで示される）を加熱器７０３の第２の下向き表面７０３ｂを越えて及びその近くに向けるように配置される。第１の空気流路部分７２４ａ及び第２の空気流路部分７２４ｂの上部表面及び下部表面はそれぞれ、抵抗素子部分７０５を通過する層化空気流を促進するために平坦である。

加熱器７０３は、吸口の縦軸に平行に走るレール７２６に支持され、空気が加熱器７０３の上下両方に流れることができるように空気流路内の中央領域で加熱器を保持する。突起７２８ａ及び７２８ｂが、それぞれ第１の空気流路部分７２４ａ及び第２の空気流路部分７２４ｂの上部表面及び下部表面から延在し、その上流端近くで加熱器７０３に接触し、吸口６３２内の適所に加熱器７０３を保持するのを補助する。突起７２８ａ及び７２８ｂのそれぞれは、それを通過する絞りオリフィス又は流路制限部（図１０ｂには図示せず。図１０ｃを参照のこと）を有する。絞りオリフィスの目的は、突起７２８ａ及び７２８ｂの領域の空気流を制限することによって吸入に対する抵抗を高め、吸入装置６００に対するよりリアルな感触を従来のタバコ製品の喫煙者に与えることである。突起７２８ａ及び７２８ｂは、抵抗加熱器素子７０５の十分上流に位置付けられ、その結果、絞りオリフィスを出る乱気流が、抵抗加熱器素子７０５を通過するまでに層流に戻るための空間を有するようにする。層流はエアロゾル化組成物が空気流路の表面に到達することを防止するのに一役買う。それというのも、エアロゾル化組成物は、流線形にされた流れに引っ張られて装置を通って流れる傾向があるからである。

図１０ｃは、吸口６３２の背面図、すなわち図１０ａの矢印Ｈの方向の図を示す。吸口６３２は、空気流路を２つに分割する中央垂直隔壁７３０を有する。隔壁７３０の左側の吸口６３２の部分は、本質的に隔壁７３０の右側の吸口６３２の部分の鏡像である。吸口６３２の左側部分は、隔壁７３０の右側の吸口６３２の特徴を繰り返す。

図１０ｃから分かるように、突起７２８ａ及び７２８ｂは、吸口６３２内の適所に加熱器７０３を保持するのを補助するために加熱器７０３と接触する。突起７２８ａ及び７２８ｂのそれぞれは、絞りオリフィス７３２が通過している。絞りオリフィスの形状は半円形であるが、任意の適切な形状を使用することができる。絞りオリフィス７３２のサイズ又は直径は、それらが位置する空気流路のサイズよりも小さく、それにより上述のように突起７２８ａ及び７２８ｂの領域内で空気流を制限する。

使用中、ユーザーは吸口６３２を自分の口に入れて、吸入装置６００から吸入する。空気は、空気入口６５０から流入し、空気流路を通って吸口６３２の出口６５０まで流れる。センサー（図示せず）が空気流路内の圧力低下を検出するために設けられてもよく、抵抗加熱素子７０５を加熱又は作動させるために制御回路に信号を送信する。しかしながら、当業者は、抵抗加熱器素子７０５を作動させるためにセンサーの代わりにユーザーによって押されるボタン（例えば、図８の６４８）が使用されてもよいことを理解するだろう。作動されると、抵抗加熱器素子７０５からの熱が抵抗加熱器素子７０５の上にある組成物に伝達される。組成物の少なくとも一部は、エアロゾル化組成物を形成するために蒸発し、エアロゾル化組成物は加熱器７０３の上部第１表面７０３ａ上を通過する空気流に混入され、ユーザーによって吸い込まれる。

抵抗加熱器素子７０５は、出口７０２の近傍又は近くにおいて加熱器７０３の下流端に位置するので、凝結が形成されるのに十分な時間及び／又は十分な空気流路の長さ又は表面積は存在しない。その結果、ニコチン含有組成物のより多くの割合がユーザーに届く。さらに、この配置は、吸口６３２内での凝結液滴の形成を抑制する。凝結液滴はユーザーが吸い込むと不快になる可能性がある。

記載される実施形態では、空気流は加熱器７０３の上側表面を通過するだけでなく、空気流路の一部、すなわち第２の空気流路部分７２４ｂが、加熱器７０３の下に位置する。より低い第２の空気流路部分７２４ｂは、基板及び吸口の下側表面上のエアロゾル化組成物の凝結を防止する一助となり得ることが本発明者らによって見出されている。

ユーザーが吸い込むと、空気は絞りオリフィス７３２に引き込まれるよりほかない。上記のように、これは、空気流を制限することにより吸入に対する抵抗を増加させ、吸入装置１００に対するよりリアルな感触を従来のタバコ製品の喫煙者に提供する。絞りオリフィス７３２は上部第１空気流路部分７２４ａと下部第２空気流路部分７２４ｂの両方に位置付けられ、それにより上部及び下部の空気流が等しく制限されるように、つまり、両方の空気流がほぼ同じ速度と質量流量で移動するようにする。これは、装置を通る空気のスムーズな流れを助け、これにより凝結の形成がさらに抑制される。

当業者には様々な修正が明らかであろう。例えば、抵抗素子部分、接点、及び組成物は、スクリーン印刷以外のプロセスによって、例えばインクジェット印刷又は３Ｄ印刷によって置くことができる。さらに、組成物を含むペレットが、加熱器によって支持されるか、加熱器に取り付けられてもよい。熱を加えると、ペレットが溶けて、エアロゾル化された組成物を放出する。

Claims (20)

1. 吸口と加熱器とを備える吸入装置用の組立体であって、前記加熱器は基板を備え、前記基板は、
   −前記基板の表面の少なくとも１つの第１の領域上に当てられた少なくとも１つの抵抗素子部分と、
   −少なくとも一対の接点であって、それぞれが前記接点の一端で前記少なくとも１つの抵抗素子部分に接続され、前記基板の前記少なくとも１つの表面の第２の領域上に当てられた少なくとも一対の接点と、
   −前記基板の前記少なくとも１つの表面又はその反対側の表面の前記第１の領域上で前記基板上に置かれたある量のエアロゾル化組成物であって、その結果、前記抵抗発熱素子によって発生された熱が前記エアロゾル化組成物に直接又は間接的に伝導され、その少なくともいくらかのエアロゾル化を引き起こす、ある量のエアロゾル化組成物とを支持し、
   前記吸口には、その後端及び前端に接近してそれぞれ少なくとも流体入口及び流体出口が設けられ、流体連通手段が、前記入口と前記出口との間に前記吸口の内部に設けられる、組立体において、
   前記加熱器が実質的に前記吸口内に配設され、この際、前記吸口の前記後端が前記吸入装置に接続されたときに前記接点との電気的接続の確立を促進するために、前記接点の少なくとも一部が両方とも露出され、アクセス可能であることを特徴とし、さらに、前記エアロゾル化組成物が置かれた前記基板表面が、前記流体連通手段内に又はそれに隣接して配設され、その結果、流体がその中を流れ、前記組成物のエアロゾル化が同時に起こると、発生したエアロゾルが、前記流体連通手段を通って流れる前記流体に混入されることを特徴とする組立体。
2. 前記基板の前記第１の領域はその前方縁又は前縁により接近し、前記第２の領域はその後方縁又は後縁により接近し、前記基板は、その前方縁又は前縁が前記吸口の流体出口により接近し、前記後方縁又は後縁が前記流体入口により接近するように、前記吸口内に配設される、請求項１に記載の組立体。
3. 前記基板は、前記後方縁又は後縁が前記吸口の前記後端に実質的に隣接した状態で前記吸口内に配設される、請求項２に記載の組立体。
4. 前記組成物は、前記加熱器の前記抵抗素子部分が当てられた表面と同じ前記基板の表面に置かれる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組立体。
5. 前記組成物は、前記抵抗素子加熱器部分が当てられた表面と反対側の前記基板の表面に置かれる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組立体。
6. 前記加熱器の前記少なくとも１つの抵抗素子部分は障壁層をさらに備える、請求項４に記載の組立体。
7. 前記障壁層は、セラミック、プラスチック及びガラスの１つ以上から選択された材質から形成される、請求項６に記載の組立体。
8. 前記少なくとも１つの抵抗素子部分及び接点は同じ材質から形成されるが、前記少なくとも１つの抵抗素子部分は前記接点よりも小さい断面積を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組立体。
9. 前記少なくとも１つの抵抗素子部分及び前記接点が構成される前記材質は異なる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組立体。
10. 前記少なくとも１つの抵抗素子部分は、前記少なくとも１つの抵抗素子部分がそれぞれの接点に接続される点と点の間の直線距離よりも長い長さを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組立体。
11. 前記少なくとも１つの抵抗素子部分は、蛇行通路が前記それぞれの接点のそれぞれに接続される点と点の間で前記蛇行通路をたどる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組立体。
12. 前記少なくとも１つの抵抗素子部分は、炭素、銀、ルテニウム、パラジウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組立体。
13. 前記抵抗素子部分は、１３０℃の温度で５オーム〜１５オームの間の抵抗を有し得る、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の組立体。
14. 前記加熱器は、複数の抵抗素子部分と、それに対応する数の接点の対とを備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の組立体。
15. 前記加熱器は、前記複数の抵抗素子部分のそれぞれに対する１つの接点と、前記複数の抵抗素子部分のそれぞれに対する共通接地を形成し、各抵抗素子部分が必要とする前記接点の対の代替接点として機能する１つのさらなる接点とを備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の組立体。
16. 基板は、実質的に強固である、実質的に平面状である、及びガラス、セラミック、プラスチックのうちの１つである材質から形成される、のうちの１つ以上である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の組立体。
17. 前記基板は、前記少なくとも１つの抵抗素子部分を少なくとも部分的に囲む１つ以上の刻み目を備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の組立体。
18. 前記吸口は、互いに取り外し可能に接続された第１及び第２の部分を備え、前記加熱器は、前記第２の吸口部を前記吸口の第１の部分に取り付けることによって前記吸口の第１の部分内に適所に保持される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の組立体。
19. 前記吸入装置の本体部に分離可能に取り付け可能な、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の組立体。
20. 吸入装置であって、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の組立体を含み、前記装置用の電源と制御ユニットとを含む本体部をさらに備える吸入装置。

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