JP2022510714A - エアロゾル発生装置及びシステム - Google Patents

Abstract

エアロゾル発生装置（１）は、実質的に円筒形の誘導コイル（２）と、エアロゾル発生物品を収容するための加熱チャンバ（１０）とを備える。誘導コイル（２）は長手方向軸線（４）を有し、電磁場を生成し、その磁力線（６）が、長手方向軸線（４）に実質的に平行な方向（８）に誘導コイル（２）を貫通する。加熱チャンバ（１０）は、使用時に加熱チャンバ（１０）内に収容されたエアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向が、誘導コイル（２）の長手方向軸線（４）に実質的に垂直になるように構成される。加熱チャンバ（１０）の長手方向軸線（１２）は、誘導コイル（２）の長手方向軸線（４）に実質的に垂直である。

Description

本開示は、一般に、エアロゾル発生装置に関し、より詳細には、ユーザによる吸入のためのエアロゾルを発生させるためのエアロゾル発生装置に関する。本開示の実施形態はまた、エアロゾルを発生させるのに好適な構成及びエアロゾル発生システムに関する。

近年、エアロゾル発生材料を燃やすのではなく、加熱して、吸入のためのエアロゾルを生じさせる装置が消費者に人気になってきている。

そのような装置は、いくつかの異なる手法のうちの１つを使用して、エアロゾル発生材料に熱を供給することができる。そのような手法の１つは、誘導加熱システムを用いるエアロゾル発生装置を提供することであり、このエアロゾル発生装置には、エアロゾル発生材料を含むエアロゾル発生物品をユーザが着脱可能に挿入することができる。そのような装置では、誘導コイルが装置に設けられ、誘導加熱可能サセプタが、典型的にはエアロゾル発生物品に設けられる。ユーザが装置を作動させると、電気エネルギーが誘導コイルに供給され、これにより交流電磁場が発生する。サセプタがこの電磁場と結合して熱を発生させ、この熱は、例えば、伝導によってエアロゾル発生材料に伝達され、エアロゾル発生材料が加熱されるとエアロゾルが発生する。

本開示の実施形態は、効果的なエアロゾル発生に必要な、サセプタの最適な加熱を提供することを追求している。

本開示の第１の態様によれば、実質的に円筒形の誘導コイルと、エアロゾル発生物品を収容するための加熱チャンバとを備えるエアロゾル発生装置が提供され、誘導コイルは長手方向軸線を有し、（サセプタ内に渦電流及び／又は磁気ヒステリシス損失を誘導することによりエアロゾル発生物品内の１つ以上のサセプタを加熱するために）電磁場を生成し、その磁力線は、長手方向軸線に実質的に平行な方向に誘導コイルを貫通し、加熱チャンバは、加熱チャンバ内に収容されたエアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向が誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直となるように構成されている。

誘導コイルは任意の好適な構造を有してもよく、例えば、それは、誘導コイルの長手方向軸線の周りに好適な巻数で巻かれたヘリカルコイル又は螺旋コイルであってもよい。誘導コイルは典型的には、加熱チャンバを実質的に取り囲んでいる。誘導コイルは、例えば、円形又は楕円形の断面などの任意の好適な断面を有してもよい。後者の場合、より長いエアロゾル発生物品を誘導コイル内に収容できる。なぜなら、エアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向は、加熱チャンバ内に収容された時に、誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直なので、エアロゾル発生物品は、誘導コイルの直径全体にわたって効果的に延びているからである。楕円形の誘導コイルの主軸（すなわち、最長の直径）は、通常、加熱チャンバの長手方向軸線に実質的に平行に向けられることになる。

使用時にエアロゾル発生物品が加熱チャンバ内に収容され、エアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向が、誘導コイルの長手方向軸線と、磁力線が誘導コイルを貫通する方向との両方に実質的に垂直であるようなエアロゾル発生装置を提供することにより、エアロゾル発生物品の簡単な製造と、電磁場とエアロゾル発生物品内の１つ以上のサセプタとの間の良好な電磁結合とが可能になる。

エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成材料の本体を備えてもよい。エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成材料を燃やすことなくエアロゾル形成材料を加熱してエアロゾル形成材料の少なくとも１つの成分を揮発させ、それによりエアロゾル発生装置のユーザによる吸入のためのエアロゾルを発生させるように適合されている。

一般論として、蒸気とは、臨界温度よりも低い温度で気相である物質である。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り、蒸気を液体に凝縮させることができることを意味する。一方、エアロゾルとは、空気中又は別のガス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ることがあることに留意されたい。

エアロゾル形成材料は、任意のタイプの固体又は半固体の材料であり得る。固体又は半個体の材料の例示的なタイプとしては、粉末、顆粒、ペレット、細片、ストランド、粒子、ゲル、ルーズリーフ、カットフィラー、多孔質材料、発泡材料、又はシートが挙げられる。エアロゾル形成材料は、植物由来の材料、特にタバコを含み得る。

エアロゾル形成材料は、エアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向に実質的に沿って延びるストリップ又はストリップの束、特にタバコストリップであり得る。

エアロゾル形成材料は、エアロゾル形成剤を含んでもよい。エアロゾル形成剤の例としては、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る。通常、エアロゾル形成材料は、乾燥重量ベースで約５％～約５０％のエアロゾル形成剤含有量を含み得る。いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、乾燥重量ベースで約１０％～約２０％のエアロゾル形成剤含有率、場合により乾燥重量ベースで約１５％を含み得る。

加熱すると、エアロゾル形成材料は、揮発性化合物を放出し得る。揮発性化合物は、ニコチン又はタバコ香味料などの香味化合物を含み得る。

本体の異なる領域が、異なるタイプのエアロゾル形成材料を含んでもよいし、異なるエアロゾル形成剤を含んでもよい、若しくは異なるエアロゾル形成剤含有量を有してもよいし、加熱すると異なる揮発性化合物を放出してもよい。

エアロゾル発生物品の形状及び形態に制限はない。いくつかの実施形態では、エアロゾル発生物品は実質的に円筒状又はロッド状であってもよく、したがって、加熱チャンバは、実質的に円筒状又はロッド状の物品を収容するように構成されていてもよい。このことは、気化性又はエアロゾル性の物質、特にタバコ製品が円筒形の形態で包装及び販売されることが多いため、有利であり得る。円筒形エアロゾル発生物品を使用することの別の利点は製造の容易さである。特に、例えば紙巻きタバコなど、他の円筒形のタバコ製品を製造するために現在使用される製造技術及び機器を利用することが可能な場合がある。これは、１つ以上のサセプタがエアロゾル発生物品の概ね長手方向軸線に沿って延びるエアロゾル発生物品の製造を簡単にし得る。本開示のエアロゾル発生装置は、製造が簡単で費用効果も高い、エアロゾル発生物品の効率的な加熱を提供し得る。

エアロゾル形成材料は通気性材料の内部に保持され得る。通気性材料は、電気絶縁性で非磁性の通気性材料を含み得る。この材料は、高温に対する耐性を伴って、この材料を通って空気が流れることを可能にする高い空気透過性を有してもよい。好適な通気性材料の例としては、セルロース繊維、紙、綿、及び絹が挙げられる。通気性材料は、フィルタとしても機能することがある。一実施形態では、エアロゾル形成材料は紙に巻かれ得る。エアロゾル形成材料はまた、通気性を持たないが空気流を可能にする適切な穿孔又は開口部を備える材料の内部に保持されてもよく、又は材料がエアロゾル形成材料の全体に及んでいなくてもよい。例えば、エアロゾル形成材料は、通気性を持たないかも知れないがその端部が開口されてエアロゾル形成材料を通る空気流を可能にする材料チューブ中に保持され得る。代替として、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成材料自体の本体で構成されてもよい。

誘導コイルは、使用時に、約２０ｍＴ～最大密度のポイントにおける約２．０Ｔの磁束密度を有する交流電磁場を伴って動作するように構成されてもよい。

エアロゾル発生装置は、高周波で動作するように構成され得る電源及び回路を含むことができる。電源及び回路は、約８０ｋＨｚ～５００ｋＨｚの間、場合により約１５０ｋＨｚ～２５０ｋＨｚの間、場合により約２００ｋＨｚの周波数で動作するように構成されることがある。電源及び回路は、使用される誘導加熱可能サセプタのタイプに応じて、例えばＭＨｚ範囲などのより高い周波数で動作するように構成されることがある。

加熱チャンバは湾曲壁を備えてもよく、湾曲壁の湾曲方向を含む平面の垂直方向が、誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直であってもよい。その結果、その垂直方向は、エアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向に実質的に平行である。例えば、加熱チャンバが実質的に円筒形である場合、その垂直方向は加熱チャンバの長手方向軸線になる。

この装置は開口部を含んでもよく、開口部を通してエアロゾル発生物品が加熱チャンバ内に挿入されてもよい。開口部は、軸方向に間隔を置いた誘導コイルの導電性トラック又は巻線の間に配置されてもよい。エアロゾル発生物品は、加熱チャンバの長手方向軸線に平行な方向に沿って、又は加熱チャンバの長手方向軸線に垂直な方向に沿って、例えばそれが実質的に円筒形である場合は加熱チャンバの半径に沿って、加熱チャンバ内に挿入されてもよい。

装置は、例えば誘導コイルの長手方向軸線の方向から、加熱チャンバにアクセスするためのカバーを含んでもよい。カバーは装置の開口部に配置されてもよく、開口部を通してエアロゾル発生物品が加熱チャンバ内に挿入されてもよい。好ましくは、カバーを挿入又は取り外す時に、カバーがエアロゾル発生物品を妨害しないので、エアロゾル発生装置は信頼性の高い設計及び構造を有する。カバーは、加熱チャンバの少なくとも一部を規定する表面を有してもよく、本明細書における加熱チャンバの表面へのいかなる言及も、適切な場合、カバーの表面を含むと解釈されるべきである。更に、この場合、装置の開口部とカバーとを誘導コイルの内部に容易に置くことができ、これは、誘導コイルの導電性トラック又は巻線を分離する必要なしに、比較的大きな開口部及びカバーを容易に構成できることを意味する。

カバーは、ドアとして、例えば、蝶番式ドア、引き戸、又は着脱可能な若しくは取り外し可能なドアとして提供され得る。

装置は空気入口を含んでもよく、空気入口は、第１の位置において、空気が誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直な方向に加熱チャンバに流入するように構成されている。装置は空気出口を含んでもよく、空気出口は、第２の位置において、空気が誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直な方向に加熱チャンバから流出するように構成されている。空気入口及び空気出口のそのような構造は、空気が、例えばラッパーによって妨害されることなく、エアロゾル発生物品を通って流れ得ることを意味する。

装置は、加熱時に放出されるエアロゾルをユーザが吸入し得る一体型フィルタを含む第１のタイプに従って、エアロゾル発生物品を収容するように構成され得る。エアロゾル発生装置はまた、第２のタイプによるエアロゾル発生物品を収容するように構成されてもよく、装置はマウスピースを更に備えてもよい。

本開示の第２の態様によれば、エアロゾル発生システムが提供され、このエアロゾル発生システムは、
実質的に円筒形の誘導コイルを備えるエアロゾル発生装置であって、誘導コイルは長手方向軸線を有し、電磁場を生成し、その磁力線が、長手方向軸線に実質的に平行な方向に誘導コイルを貫通する、エアロゾル発生装置と、
エアロゾル発生物品であって、
エアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向が、誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直である、エアロゾル発生物品と、を備える。

エアロゾル発生物品は、例えば、エアロゾル発生装置の加熱チャンバ内に収容されてもよい。

本開示の第３の態様によれば、構成が提供され、この構成は、
実質的に円筒形の誘導コイルであって、誘導コイルは長手方向軸線を有し、電磁場を生成し、その磁力線が、長手方向軸線に実質的に平行な方向に誘導コイルを貫通する、誘導コイルと、
エアロゾル発生物品であって、
エアロゾル発生物品の長手方向軸線又は長手方向が、誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直である、エアロゾル発生物品と、を備える。

誘導コイルは、エアロゾル発生装置の一部を形成する場合がある。エアロゾル発生物品は、例えば、エアロゾル発生装置の加熱チャンバ内に収容されてもよい。

エアロゾル発生物品は、実質的に円筒形又はロッド状のエアロゾル発生物品を含んでもよい。エアロゾル発生物品は、任意の好適な断面、例えば、円形又は楕円形の断面を有してもよい。

エアロゾル発生物品は、その長手方向軸線又は長手方向に沿って延びる誘導加熱可能サセプタを備えてもよい。したがって、例えばエアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の加熱チャンバ内に収容されている時に、サセプタはまた、誘導コイルの長手方向軸線に、及び使用時に磁力線が誘導コイルを貫通する方向に、実質的に垂直に向けられることが容易に理解されよう。したがって、加熱チャンバは、誘導コイルに対して相対的に向けられ、サセプタが誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直になるようにエアロゾル発生物品を収容するように適合される。

誘導加熱可能サセプタは、エアロゾル発生物品のエアロゾル発生部分又はエアロゾル形成材料の本体の、第１の端部から第２の端部まで延びてもよい。

エアロゾル発生物品は複数の誘導加熱可能サセプタを備えてもよく、各サセプタは、その長手方向軸線又は長手方向に沿って延びている。このようなエアロゾル発生物品は製造が簡単である。

各サセプタは、効率的な加熱を提供し得るシート又はストリップの形態で提供され得る。各サセプタは、例えば、アルミニウムなどの任意の好適な材料で形成されてもよい。他の材料は、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、及びそれらの合金、例えばニッケルクロム又はニッケル銅、のうちの１種以上を含み得るが、これらに限定されない。

各シート又はストリップは、典型的には、２つの平行な主面と２つの端面とを有する。各シート又はストリップの主面は、使用時の電磁場の方向に実質的に垂直に向けられてもよい。典型的には、各シート又はストリップの両方の主面は、電磁場の方向に実質的に垂直に向けられてもよい。

エアロゾル発生物品が複数の誘導加熱可能サセプタを備え、各誘導加熱可能サセプタが導電性材料のシート又はストリップを備える場合、シート又はストリップは、好ましくは、エアロゾル形成材料の本体内で互いに整列され、その結果、各シート又はストリップの主面の法線は実質的に同じ方向に向いている。この場合、各法線が向く方向は、好ましくは、電磁場の方向と実質的に平行な方向である。実際には、各シート又はストリップが２つの平行な主面を有する場合、各シート又はストリップの第１の主面の法線は第１の方向に向けられることになり、各シート又はストリップの第２の主面の法線は第１の方向とは反対の第２の方向に向けられることになり、第１の方向及び第２の方向の両方が、電磁場の方向、すなわち磁力線が誘導コイルを貫通する方向、に実質的に平行になることが容易に理解されるであろう。

エアロゾル発生物品のシート又はストリップが整列している場合、エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置との間の相対的な向きを確保することにより、例えば、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の加熱チャンバ内に挿入及び／又は収容される方法を限定することにより、各シート又はストリップの主面が電磁場の方向に実質的に垂直であることを保証することが可能であり得る。一構成では、エアロゾル発生装置及びエアロゾル発生物品のうちの一方が突出部を含んでもよく、エアロゾル発生装置及びエアロゾル発生物品の他方が、突出部が収容されるチャネル、ノッチ、又は他の凹部を含んでもよく、その結果、各シート又はストリップの主面が電磁場の方向に実質的に垂直に向いた状態で、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置に対して相対的に配置される。エアロゾル発生物品が加熱チャンバ内に好ましい向きで収容された場合、突出部は、エアロゾル発生装置の加熱チャンバの長手方向軸線に平行な方向に沿って延びる、又は加熱チャンバの長手方向軸線に垂直な方向に沿って延びる、チャネル、ノッチ、又は他の凹部に収容されてもよい。例えば、実質的に円筒形又はロッド状のエアロゾル発生物品の場合、突出部はエアロゾル発生物品の外側円筒面に設けられてもよく、チャネル、ノッチ、又は他の凹部は加熱チャンバの円筒面に設けられてもよく、又はその逆であってもよい。代替として、突出部はエアロゾル発生物品の端部表面のうちの１つに設けられてもよく、チャネル、ノッチ、又は他の凹部は物品の端部表面に面する加熱チャンバの表面に設けられてもよく、又はその逆であってもよい。

突出部は、チャネル、ノッチ、又は他の凹部内に摺動可能に収容されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、エアロゾル発生物品が加熱チャンバ内に挿入され、加熱チャンバから取り出される際に、突出部は、チャネル、ノッチ、又は他の凹部に沿って摺動してもよい。エアロゾル発生物品が、加熱チャンバの長手方向軸線に平行な方向で加熱チャンバ内に挿入される一構成では、チャネルは、軸方向に延びる部分と円周方向に延びる部分とを有することができ、これは、エアロゾル発生物品が最初に軸方向に加熱チャンバ内に挿入され、次いで部分的に回転されて、突出部がチャネルの円周方向に延びる部分内に収容されることを意味する。突出部がチャネルの円周方向に延びる部分内に収容される場合、エアロゾル発生物品、特に整列されたサセプタは、電磁場に対して好ましい向きを成すことになる。このような「摺動させて撚る」係合は、エアロゾル発生物品を加熱チャンバ内に保持すること、並びに電磁場とサセプタとの間の電磁結合を改善するための適切な位置決めを確実にすることに役立ち得る。

別の構成では、エアロゾル発生物品及びエアロゾル発生装置（例えば、加熱チャンバ）は相補的なプロファイル又は形状を有してもよく、その結果、各シート又はストリップの主面が電磁場の方向に実質的に垂直な状態で、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置に対して相対的に配置される。例えば、エアロゾル発生物品は楕円形の断面を有してもよく、エアロゾル発生装置の加熱チャンバは、相補的な楕円形の断面を有し、誘導コイルに対して相対的に構成されてもよい。代替として、エアロゾル発生物品は、任意の他の好適な断面を有してもよく、エアロゾル発生物品が好ましい方向でのみ加熱チャンバ内に挿入及び／又は収容され、各シート又はストリップの主面が電磁場の方向に実質的に垂直となり、それらの間の結合が効率的となるように、加熱チャンバは相補的な断面を有してもよい。

エアロゾル発生装置の第１の実施例の概略図である。 円形断面を有する円筒形エアロゾル発生物品の第１の実施例の概略図である。 図２ａの線Ａ－Ａに沿った断面である。 図１に示すエアロゾル発生装置の第１の実施の概略図であり、図２ａ及び図２ｂの円筒形エアロゾル発生物品の第１の実施例が加熱チャンバ内に配置されている。 エアロゾル発生装置の第２の実施例の概略図である。 図４に示すエアロゾル発生装置の第２の実施例の概略図であり、図２ａ及び図２ｂの円筒形エアロゾル発生物品が加熱チャンバ内に配置されている。 円形断面を有する円筒形エアロゾル発生物品の第２の実施例の概略図である。 図６ａの線Ｂ－Ｂに沿った断面である。 エアロゾル発生物品と電磁場との間の好ましい向きを確実にするための任意選択の突出部を有する円筒形エアロゾル発生物品の第２の実施例の概略図である。 楕円形断面を有する円筒形エアロゾル発生物品の第３の実施例の概略図である。 Ｄ字形の断面を有する円筒形エアロゾル発生物品の第４の実施例の概略図である。 エアロゾル発生装置の第３の実施例の概略図である。 ロッド状のエアロゾル発生物品の拡大した概略図である。 図１０に示すエアロゾル発生装置の第３の実施例の概略図であり、図１１のロッド状のエアロゾル発生物品が加熱チャンバ内に配置されている。

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

図１及び図３を参照すると、本開示の第１の実施形態によるエアロゾル発生装置１が概略的に示されている。

エアロゾル発生装置１は、複数の巻数を有するヘリカル誘導コイル２を備える。他の実施形態では、誘導コイルは、異なる構造、例えば螺旋構造、を有することができる。誘導コイル２は、長手方向軸線４を有する。

誘導コイル２は使用時に電磁場を生成する。図１に示すように、電磁場の磁力線６は、誘導コイル２の内部を、長手方向軸線４に実質的に平行な方向に貫通する。電磁場の方向は、誘導コイル２を流れる電流の方向に依存する。すなわち「右ねじの法則」に従う。図１では、誘導コイル２の上側巻線の点は、電流が紙の平面から流出することを示し、誘導コイルの下側巻線の×印は、電流が紙の平面に流入することを示す。この場合、電磁場の方向は、矢印８で示されるように左から右である。しかし、誘導コイル２を流れる電流は交流であり、これは、その後のある時点で電流が反対方向に流れることを意味することが理解されるであろう。この場合、電磁場の方向は右から左、すなわち、矢印８で示される方向とは反対の方向になる。

エアロゾル発生装置１は、円形断面を有する実質的に円筒形の加熱チャンバ１０を備える。加熱チャンバ１０は、誘導コイル２の長手方向軸線４及び電磁場の方向に実質的に垂直である長手方向軸線１２を有する。

誘導コイル２は、加熱チャンバ１０を実質的に取り囲んでいる。

エアロゾル発生装置１は空気入口１４を備え、空気入口１４は、第１の位置において、空気が誘導コイル２の長手方向軸線４に実質的に垂直な方向に加熱チャンバ１０に流入するように構成されている。エアロゾル発生装置２は空気出口１６を備え、空気出口１６は、第２の位置において、空気が誘導コイル２の長手方向軸線４に実質的に垂直な方向に加熱チャンバ１０から流出するように構成されている。

エアロゾル発生装置１はカバー１８を備え、カバー１８は、開口部に位置し、移動（例えば、旋回、摺動、又は取り外し）させることができて、エアロゾル発生物品を、開口部を通して加熱チャンバの半径方向に沿って加熱チャンバ１０内に挿入することが可能になる。

図２ａ及び図２ｂを参照すると、本開示の一実施形態によるエアロゾル発生物品２０の第１の実施例が概略的に示されている。エアロゾル発生物品２０は、実質的に円筒形であり、円形断面を有し、長手方向軸線２２を有する。エアロゾル発生物品２０は、エアロゾル発生装置１の加熱チャンバ１０内に収容されるように成形されサイズ決めされている。エアロゾル発生物品２０は、エアロゾル形成材料の本体２４及び複数のサセプタ２６を備え、これらは図示するように、エアロゾル発生物品の長手方向軸線２２に沿って延びるアルミニウムストリップとして形成されている。エアロゾル形成材料２４は、加熱すると揮発性化合物を放出する。揮発性化合物は、ニコチン又はタバコ香味料などの香味化合物を含み得る。エアロゾル形成材料２４は、例えば、紙などの空気不透過性材料のチューブ又はラッパー２８の内部に保持されている。エアロゾル形成材料２４はタバコであってもよく、長手方向軸線２２に沿って延びるストリップ、特にタバコストリップの束であってもよい。空気入口１４及び空気出口１６の構造は、空気が、例えばラッパーによって妨害されることなく、エアロゾル発生物品１を通って流れ得ることを意味する。

図３は、エアロゾル発生装置１の加熱チャンバ１０内に収容されたエアロゾル発生物品２０の第１の実施例を示す。エアロゾル発生物品２０の長手方向軸線２２は、加熱チャンバ１０の長手方向軸線１２に実質的に平行である。これは、エアロゾル発生物品２０の長手方向軸線２２が、誘導コイル２の長手方向軸線４に、及び使用時に誘導コイル２によって発生される電磁場の方向に実質的に垂直であることを意味する。複数のサセプタ２６もまた、誘導コイル２の長手方向軸線４に及び電磁場の方向に実質的に垂直に延び、それにより、電磁場とサセプタとの間の電磁結合が改善され、加熱がより効率的になる。

図４及び図５を参照すると、本開示の第２の実施形態によるエアロゾル発生装置３０が概略的に示されている。エアロゾル発生装置３０は、図１及び図３に示すエアロゾル発生装置１に類似しており、同様の部品には同じ参照記号が与えられている。図１及び図３に示すエアロゾル発生装置１の第１の実施形態では、ヘリカル誘導コイル２の長手方向軸線４は、エアロゾル発生装置１の長手方向軸線に実質的に垂直であり、加熱チャンバ１０の長手方向軸線１２は、エアロゾル発生装置の長手方向軸線に実質的に平行である。第２の実施形態では、ヘリカル誘導コイル２の長手方向軸線４は、エアロゾル発生装置３０の長手方向軸線に実質的に平行であり、加熱チャンバ１０の長手方向軸線１２は、エアロゾル発生装置の長手方向軸線に実質的に垂直である。しかしながら、誘導コイル２に対する加熱チャンバ１０の相対的な向きは、前述したものと同じである。

エアロゾル発生装置３０はカバー３２を備え、カバー３２は、開口部に位置し、移動させることができて、エアロゾル発生物品を、開口部を通して加熱チャンバの半径方向に沿って加熱チャンバ１０内に挿入することが可能になる。カバー３２は、空気出口１６に接続されたマウスピース３４の一部を形成し、それを通して、ユーザは、加熱時に放出されるエアロゾルを吸入してもよい。

図５は、エアロゾル発生装置３０の加熱チャンバ１０内に収容された、図２ａ及び図２ｂのエアロゾル発生物品２０の第１の実施例を示す。エアロゾル発生物品２０の長手方向軸線２２は、加熱チャンバ１０の長手方向軸線１２に実質的に平行である。これは、エアロゾル発生物品２０の長手方向軸線２２が、誘導コイル２の長手方向軸線４に、及び使用時に誘導コイルによって発生される電磁場の方向に実質的に垂直であることを意味する。複数のサセプタ２６もまた、誘導コイル２の長手方向軸線４に及び電磁場の方向に実質的に垂直に延び、それにより、電磁場とサセプタとの間の電磁結合が改善され、加熱がより効率的になる。

図６ａ及び図６ｂを参照すると、本開示の一実施形態によるエアロゾル発生物品４０の第２の実施例が概略的に示されている。エアロゾル発生物品４０は、図２ａ及び図２ｂに示すエアロゾル発生物品２０に類似しており、同様の部品には同じ参照記号が与えられている。エアロゾル発生物品４０は、実質的に円筒形であり、円形断面を有し、長手方向軸線２２を有する。エアロゾル発生物品２０は、エアロゾル形成材料の本体２４及び複数のサセプタ２６を備え、これらは図示するように、エアロゾル発生物品の長手方向軸線２２に沿って延びるアルミニウムストリップとして形成されている。エアロゾル形成材料２４は、加熱すると揮発性化合物を放出する。揮発性化合物は、ニコチン又はタバコ香味料などの香味化合物を含み得る。エアロゾル形成材料２４は、例えば、紙などの空気不透過性材料のチューブ又はラッパー２８の内部に保持されている。図２ａ及び図２ｂに示すエアロゾル発生物品２０では、サセプタ２６は、実質的に長手方向軸線２２に沿って延びていることを除いて、エアロゾル形成材料２４の本体内で、互いに対して特定の向きに又は整列して配置されていない。しかしながら、図６ａ及び図６ｂに示すエアロゾル発生物品４０では、サセプタ２６は互いに整列している。特に、各サセプタ２６は、第１の主面２６ａ、第２の主面２６ｂ、及び２つの端面を含む。サセプタ２６は、各サセプタ２６の第１の主面２６ａの法線が実質的に同じ方向（すなわち、第１の方向）に向けられ、各サセプタの第２の主面２６ｂの法線が実質的に同じ方向（すなわち、第１の方向とは反対の第２の方向）に向けられるように、エアロゾル形成材料２４の本体内に配置される。好ましくは、エアロゾル発生物品４０がエアロゾル発生装置の加熱チャンバ１０内に収容される場合、第１の方向及び第２の方向は電磁場の方向に実質的に平行である。換言すれば、サセプタ２６が誘導コイルの長手方向軸線に実質的に垂直に延び、各サセプタの主面２６ａ、２６ｂが好ましくは電磁場の方向に実質的に垂直となるように、サセプタ２６が整列され、それにより、電磁場とサセプタとの間の電磁結合が改善され、加熱がより効率的になる。

エアロゾル発生物品４０内のサセプタ２６の整列と、加熱チャンバ１０に対するエアロゾル発生装置４０の電磁場の方向との両方が既知であると想定すると、エアロゾル発生物品４０と加熱チャンバ１０との間の向きを固定又は拘束することにより、整列されたサセプタ２６と電磁場との間を確実に好ましい向きにすることが可能である。図７を参照すると、エアロゾル発生物品４０は、その円筒形の外面（すなわち、チューブ又はラッパー２８によって画定される）に突出部２８ａが設けられてもよく、突出部２８ａは、加熱チャンバ１０の表面にあるチャネル又は凹部１０ａ内に収容される。図７は、各サセプタ２６の主面２６ａ、２６ｂが、誘導コイルを通る電流のこの特定の方向について、矢印８によって示される電磁場の方向に対して実質的に垂直に向けられる方法を示す。突出部２８ａがチャネル又は凹部１０ａ内に収容されるという事実は、エアロゾル発生物品４０が、この好ましい向きでのみ加熱チャンバ１０内に収容され得ることを意味する。突出部はまた、エアロゾル発生物品４０とエアロゾル発生装置との間の相対回転を防止する。代替的実施形態では、エアロゾル発生物品には、その外面にチャネル、ノッチ、又は他の凹部が設けられていてもよく、突出部は、例えば、加熱チャンバの表面に形成されてもよい。

整列されたサセプタと電磁場との間を確実に好ましい向きにする他の手段が可能である。例えば、エアロゾル発生物品は、特定のプロファイル又は形状を有してもよく、エアロゾル発生装置の加熱チャンバは、エアロゾル発生物品が好ましい向きでのみ加熱チャンバ内に収容され得るように、相補的なプロファイル又は形状を有してもよい。図８を参照すると、本開示の一実施形態によるエアロゾル発生物品５０の第３の実施例が概略的に示されている。図９を参照すると、本開示の一実施形態によるエアロゾル発生物品６０の第４の実施例が概略的に示されている。エアロゾル発生物品５０、６０は、図６ａ及び図６ｂに示すエアロゾル発生物品４０に類似しており、同様の部品には同じ参照記号が与えられている。エアロゾル発生物品５０、６０は実質的に円筒形であり、長手方向軸線２２を有する。エアロゾル発生物品５０、６０は、エアロゾル形成材料の本体２４及び複数のサセプタ２６を備え、これらは図示するように、エアロゾル発生物品の長手方向軸線２２に沿って延びるアルミニウムストリップとして形成されている。エアロゾル形成材料２４は、加熱すると揮発性化合物を放出する。揮発性化合物は、ニコチン又はタバコ香味料などの香味化合物を含み得る。エアロゾル形成材料２４は、例えば、紙などの空気不透過性材料のチューブ又はラッパー２８の内部に保持されている。各サセプタ２６は、各サセプタ２６の第１の主面２６ａの法線が実質的に同じ方向（すなわち、第１の方向）に向けられ、各サセプタの第２の主面２６ｂの法線が実質的に同じ方向（すなわち、第１の方向とは反対の第２の方向）に向けられるように、エアロゾル形成材料２４の本体内に配置される。エアロゾル発生物品５０は楕円形の断面を有し、エアロゾル発生装置の加熱チャンバ１０は、エアロゾル発生物品５０が加熱チャンバ１０内に好ましい向きでのみ収容され得るように、相補的な楕円形の断面を有し、第１の方向と第２の方向は電磁場の方向に実質的に平行である。エアロゾル発生物品６０は、曲面及び平面を有するＤ字形の断面を有し、エアロゾル発生装置の加熱チャンバ１０は、エアロゾル発生物品６０が加熱チャンバ１０内に好ましい向きでのみ収容され得るように、相補的なＤ字形の断面を有し、第１の方向と第２の方向は電磁場の方向に実質的に平行である。どちらの場合も、各サセプタの主面２６ａ、２６ｂが電磁場の方向に実質的に垂直となるように、サセプタ２６が整列され、それにより、電磁場とサセプタとの間の電磁結合が改善され、加熱がより効率的になる。

図１０及び図１２を参照すると、本開示の第３の実施形態によるエアロゾル発生装置７０が概略的に示されている。

エアロゾル発生装置７０は、複数の巻数を有するヘリカル誘導コイル７２を備える。他の実施形態では、誘導コイルは、異なる構造、例えば螺旋構造、を有することができる。誘導コイル７２は、長手方向軸線７４を有し、使用時に電磁場を生成する。図１０に示すように、電磁場の磁力線７６は、誘導コイル７２の内部を、長手方向軸線７４に実質的に平行な方向に貫通する。電磁場の方向は、誘導コイル７２を流れる電流の方向に依存する。図１０では、誘導コイル７２の上側巻線の点は、電流が紙の平面から流出することを示し、誘導コイルの下側巻線の×印は、電流が紙の平面に流入することを示す。この場合、電磁場の方向は、矢印７８で示されるように左から右である。しかし、誘導コイル７２を流れる電流は交流であり、これは、その後のある時点で電流が反対方向に流れることを意味することが理解されるであろう。この場合、電磁場の方向は右から左、すなわち、矢印７８で示される方向とは反対の方向になる。

エアロゾル発生装置７０は、実質的に円筒形の加熱チャンバ８０を備える。加熱チャンバ８０は、誘導コイル７２の長手方向軸線７４及び電磁場の方向に対して実質的に直角をなす長手方向軸線８２を有する。

誘導コイル７２は、加熱チャンバ８０を実質的に取り囲んでいる。

エアロゾル発生装置７０は開口部８４を含み、開口部８４を通してエアロゾル発生物品が加熱チャンバ８０内に挿入されてもよい。開口部８４は、図１０に示すように、誘導コイル７２の軸方向に間隔を置いた導電性巻線の間に配置されてもよく、それにより、エアロゾル発生物品は加熱チャンバの軸方向に沿って加熱チャンバ８０内に挿入される。

エアロゾル発生装置７０は空気入口８６を備え、空気入口８６は、第１の位置において、空気が誘導コイル７２の長手方向軸線７４に実質的に垂直な方向に加熱チャンバ８０に流入するように構成されている。

図１１を参照すると、本開示の一実施形態によるエアロゾル発生物品９０の第５の実施例が概略的に示されている。エアロゾル発生物品９０はロッド形状である。エアロゾル発生物品９０は、エアロゾル形成材料の本体９２及び複数のサセプタ９４を備え、これらは図示するように、エアロゾル発生物品９０の長手方向に沿って延びるアルミニウムストリップとして形成されている。エアロゾル形成材料９２は、加熱すると揮発性化合物を放出する。揮発性化合物は、ニコチン又はタバコ香味料などの香味化合物を含み得る。エアロゾル発生物品９０はフィルタ９６及びスペーサ９８も含み、これらは中空チューブとして形成されてもよく、蒸気温度を低減させてもよい。

図１２は、エアロゾル発生装置７０の加熱チャンバ８０内に収容されたエアロゾル発生物品９０を示す。エアロゾル発生物品９０の長手方向は、加熱チャンバ８０の長手方向軸線８２に実質的に平行である。これは、ロッド状のエアロゾル発生物品９０の長手方向が、誘導コイル７２の長手方向軸線７４に、及び使用時に誘導コイルによって発生される電磁場の方向に実質的に垂直であることを意味する。複数のサセプタ９４もまた、誘導コイル７２の長手方向軸線７４に及び電磁場の方向に実質的に垂直に延び、それにより、電磁場とサセプタとの間の電磁結合が改善され、加熱がより効率的になる。

図１１に示すエアロゾル発生物品９０では、各サセプタ９４は、第１の主面９４ａ、第２の主面９４ｂ、及び２つの端面を含む。各サセプタ９４は、各サセプタ９４の第１の主面９４ａの法線が実質的に同じ方向（すなわち、第１の方向）に向けられ、各サセプタの第２の主面９４ｂの法線が実質的に同じ方向（すなわち、第１の方向とは反対の第２の方向）に向けられるように、エアロゾル形成材料９２の本体内に配置される。好ましくは、エアロゾル発生物品９０がエアロゾル発生装置の加熱チャンバ８０内に収容される場合、第１の方向及び第２の方向は電磁場の方向に実質的に平行である。換言すれば、各サセプタの主面９４ａ、９４ｂが好ましくは電磁場の方向に実質的に垂直となるように、サセプタ９４が整列され、それにより、電磁場とサセプタとの間の電磁結合が改善され、加熱がより効率的になる。整列されたサセプタと電磁場との間の好ましい向きは、エアロゾル発生物品及びエアロゾル発生装置に、突出部及びチャネル、ノッチ又は他の凹部を、又は上述したような相補的なプロファイル又は形状などを設けることにより保証され得る。

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様々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。

本明細書において別途記載のない限り、又は文脈によって明らかに矛盾することがない限り、上述した特徴の任意の組み合わせが、その全ての可能な変形形態にて、本開示によって包含される。

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。

Claims (18)

1. 実質的に円筒形の誘導コイル（２；７２）と、
   エアロゾル発生物品（２０；４０；５０；６０；９０）を収容するための加熱チャンバ（１０；８０）と、
   を備え、
   前記誘導コイル（２；７２）は、長手方向軸線（４；７４）を有し、電磁場を生成し、
   前記電磁場の磁力線（６；７６）が、前記長手方向軸線（４；７４）に実質的に平行な方向（８；７８）に前記誘導コイル（２；７２）を貫通し、
   前記加熱チャンバ（１０；８０）は、前記加熱チャンバ（１０；８０）内に収容されたエアロゾル発生物品（２０；４０；５０；６０；９０）の長手方向軸線（２２）又は長手方向が、前記誘導コイル（２；７２）の前記長手方向軸線（４；７４）に実質的に垂直となるように構成されている、
   エアロゾル発生装置（１；３０；７０）。
2. 前記加熱チャンバ（１０；８０）は湾曲壁を備え、
   前記湾曲壁の湾曲方向を含む平面の垂直方向が、前記誘導コイル（２；７２）の前記長手方向軸線（４；７４）に実質的に垂直である、
   請求項１に記載のエアロゾル発生装置（１；３０；７０）。
3. 前記装置は開口部（８４）を含み、
   前記開口部を通して前記エアロゾル発生物品（９０）を前記加熱チャンバ（８０）内に挿入することができ、
   前記開口部（８４）は、前記誘導コイル（７２）の軸方向に間隔を置いた導電性トラックの間に配置されている、
   請求項１又は２に記載のエアロゾル発生装置（７０）。
4. 前記装置は、前記誘導コイル（２）の前記長手方向軸線（４）の方向から前記加熱チャンバ（１０）にアクセスするためのカバー（１８、３２）を含む、
   請求項１又は２に記載のエアロゾル発生装置（１；３０）。
5. 前記装置は空気入口（１４；８６）を含み、
   前記空気入口は、第１の位置において、空気が前記誘導コイル（２；７２）の前記長手方向軸線（４；７４）に実質的に垂直な方向に前記加熱チャンバ（１０；８０）に流入するように構成されている、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置（１；３０；７０）。
6. 前記装置は空気出口（１６）を含み、
   前記空気出口は、第２の位置において、空気が前記誘導コイル（２）の前記長手方向軸線（４）に実質的に垂直な方向に前記加熱チャンバ（１０）から流出するように構成されている、
   請求項１～５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置（１；３０）。
7. 前記加熱チャンバ（１０；８０）は実質的に円筒形である、
   請求項１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置（１；３０；７０）。
8. 前記誘導コイルは楕円形の断面を有する、
   請求項１～７のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
9. 実質的に円筒形の誘導コイル（２；７２）を備えるエアロゾル発生装置（１；３０；７０）であって、前記誘導コイル（２；７２）は長手方向軸線（４；７４）を有し、電磁場を生成し、前記電磁場の磁力線（６；７６）が、前記長手方向軸線（４；７４）に実質的に平行な方向（８；７８）に前記誘導コイル（２；７２）を貫通する、エアロゾル発生装置（１；３０；７０）と、
   エアロゾル発生物品（２０；４０；５０；６０；９０）の長手方向軸線（２２）又は長手方向が、前記誘導コイル（２；７２）の前記長手方向軸線（４；７４）に実質的に垂直である、エアロゾル発生物品（２０；４０；５０；６０；９０）と、
   を備える、エアロゾル発生システム。
10. 前記エアロゾル発生物品は、誘導加熱可能サセプタ（２６；９４）を含む実質的に円筒形又はロッド状のエアロゾル発生物品（２０；４０；５０；６０；９０）を備え、
    前記誘導加熱可能サセプタは、前記エアロゾル発生物品の前記長手方向軸線（２２）又は長手方向に沿って延びている、
    請求項９に記載のエアロゾル発生システム。
11. 前記誘導加熱可能サセプタ（２６；９４）は、前記エアロゾル発生物品（２０；４０；５０；６０；９０）のエアロゾル発生部分の第１の端部から第２の端部まで延びている、
    請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
12. 前記誘導加熱可能サセプタは導電性材料のストリップ（２６；９４）を備え、前記ストリップの主面（２６ａ；９４ａ）は、前記電磁場の方向に実質的に垂直である、
    請求項１０又は１１に記載のエアロゾル発生システム。
13. 前記エアロゾル発生装置（１；３０）及び前記エアロゾル発生物品（４０）のうちの一方が、突出部（２８ａ）を含み、
    前記エアロゾル発生装置（１；３０）及び前記エアロゾル発生物品（４０）のうちの他方が、前記突出部（２８ａ）が収容されるチャネル（１０ａ）を含み、
    前記ストリップの前記主面（２６ａ；９４ａ）が前記電磁場の方向に実質的に垂直な状態で、前記エアロゾル発生物品（４０）が前記エアロゾル発生装置（１；３０）に対して相対的に向いている、
    請求項１２に記載のエアロゾル発生システム。
14. 前記エアロゾル発生装置（１；３０）及び前記エアロゾル発生物品（５０；６０）は相補的なプロファイル又は形状を有し、
    前記ストリップの前記主面（２６ａ、９４ａ）が前記電磁場の方向に実質的に垂直な状態で、前記エアロゾル発生物品（５０；６０）が前記エアロゾル発生装置（１；３０）に対して相対的に向いている、
    請求項１２又は１３に記載のエアロゾル発生システム。
15. 前記エアロゾル発生装置（１；３０）は、前記エアロゾル発生物品（５０）が収容される加熱チャンバ（１０）を備え、
    前記エアロゾル発生物品（５０）は楕円形の断面を有し、
    前記加熱チャンバ（１０）は相補的な楕円形の断面を有する、
    請求項１４に記載のエアロゾル発生システム。
16. 前記エアロゾル発生物品（４０；５０；６０；９０）は、前記エアロゾル発生物品の前記長手方向軸線（２２）又は長手方向に沿って延びる複数の誘導加熱可能サセプタ（２６；９４）を備え、
    誘導加熱可能サセプタの各々は、導電性材料のストリップ（２６；９４）を備え、
    前記ストリップ（２６；９４）は、ストリップの各々の主面（２６ａ、９４ａ）の法線が実質的に同じ方向に向くように整列されている、
    請求項１０又は１１に記載のエアロゾル発生システム。
17. 実質的に円筒形の誘導コイル（２；４２）であって、前記誘導コイル（２；４２）は長手方向軸線（４；４４）を有し、電磁場を生成し、前記電磁場の磁力線（６；４６）が、前記長手方向軸線（４；４４）に実質的に平行な方向に前記誘導コイル（２；４２）を貫通する、誘導コイル（２；４２）と、
    エアロゾル発生物品（２０；６０）の長手方向軸線（２２）又は長手方向が、前記誘導コイル（２；４２）の前記長手方向軸線（４；４４）に実質的に垂直である、エアロゾル発生物品（２０；６０）と、
    を備える、構成。
18. 前記エアロゾル発生物品は、誘導加熱可能サセプタ（２６；６４）を含む実質的に円筒形又はロッド状のエアロゾル発生物品（２０；６０）を備え、
    前記誘導加熱可能サセプタは、前記エアロゾル発生物品の前記長手方向軸線（２２）又は長手方向に沿って延びている、
    請求項１７に記載の構成。

Images