JP6725524B2 - 吸引可能な媒体を発生させるためのカートリッジ、部品および方法 - Google Patents

吸引可能な媒体を発生させるためのカートリッジ、部品および方法 Download PDF

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Description

本発明は、吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジ、吸引媒体を発生させる方法、吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジの特定の部品およびカートリッジを形成する方法に関する。
紙巻きタバコ、シガーなどの喫煙品は使用時にタバコを燃やし、煙を発生させる。燃焼させずに化合物を放出する製品を創ることによってこれら喫煙品に代わるものが提供されている。そのような製品としてはその材料を燃焼させずに加熱によって化合物を放出する加熱装置が挙げられる。その材料は、例えばタバコまたは他の非タバコ製品であってもよく、ニコチンを含んでも含まなくてもよい。別の例としては、所謂電子タバコ装置と言われるものがある。これらの装置は、通常、加熱されると揮発して吸引可能な蒸気またはエアロゾルを製する液体を含む。液体はニコチンおよび／または風味料および／またはグリセリンなどのエアロゾル発生物質を含んでもよい。従来の電子タバコは、通常、タバコを含まないまたは使用しない。
本発明の第１の態様では吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジが提供され、このカートリッジは、
液体を保持するための容器と、
固形材料を収容するための受け部と、
液体容器の外側の周りにあるシェルと、
液体容器とシェルの間に画定された流路とを含み、
カートリッジは、使用の際に容器から出た液体が流路を介して受け部へそして使用の際に受け部によって収容された固形材料を介して少なくとも蒸気およびエアロゾルの少なくとも一方の形体で流れることができるように構成されている。
これにより吸引可能な媒体は、例えば使用の際に受け部に収容された材料由来の１つ以上の風味を得ることが可能になる。特定の用途では材料を通過する蒸気またはエアロゾルは、熱く、従って材料を加熱してそこから１つ以上の成分を蒸発または揮発させ、それら成分を吸引可能な媒体に取り込ませる。
特定の非限定的な例として、材料はタバコであってもよく、またはタバコを含んでもよい。電子タバコ装置と言われるものの１つの特徴は、吸引可能な媒体の風味が、従来のタバコ製品の風味のものとは別物である、または少なくとも異なることがあるということである。本発明の実施態様の材料がタバコであるまたはタバコを含む場合、そのタバコを通過する蒸気またはエアロゾルがその材料からタバコ風味を捕捉する。
ある実施態様ではカートリッジは液体容器とシェルの間に画定された単独の実質的に管状の流路を有する。
ある実施態様ではカートリッジは液体容器とシェルの間に画定された複数の流路を有する。
ある実施態様では流路は液体容器とシェルの間に画定され、実質的に液体容器を囲む環状の流路である。
ある実施態様では容器は円錐台状である。
ある実施態様ではカートリッジは、容器と関連する使用の際に容器内に保持された液体を揮発させるためのヒーターを含む。
ある実施態様ではカートリッジは使用の際に受け部によって収容される固形材料を加熱するための受け部と関連するヒーターを含む。これにより材料をヒーターで加熱することができ、材料から化合物が放出されやすくなり、選択的に低い温度を加熱される液体に使用することが可能になる。
ある実施態様では容器は液体を容器から出せるようにする１つ以上の開口部を有する。
ある実施態様ではカートリッジは、使用の際に容器内に保持された液体を容器から吸い出す芯を含む。
ある実施態様では容器と受け部は一体部品として供される。
ある実施態様では容器と受け部は、互いに取り外し可能に接続された別個の部品として供される。
ある実施態様では受け部は使用の際に受け部内で固形材料を保持するための少なくとも１つの保持器を有する。
ある実施態様では少なくとも１つの保持器は蒸気またはエアロゾルが通過できる少なくとも１つの貫通孔を有する。
ある実施態様では保持器はディスクである。
ある実施態様では保持器は受け部の端部壁である。
ある実施態様ではカートリッジは容器と受け部の間に壁を含み、この壁は蒸気またはエアロゾルが通過できる少なくとも１つの貫通孔を有する。
ある実施態様では受け部はその内容物が見えるように透明の壁を有する。
ある実施態様では受け部は固形材料を含む。
ある実施態様では固形材料はタバコであるまたはタバコを含む。
ある実施態様では固形材料は透明な材料で包装される。
ある実施態様では容器は液体を保持する。ある実施態様では液体はニコチンを含む。ある実施態様では液体はグリセリンである、またはグリセリンを含む。ある実施態様では液体は風味剤である、または風味剤を含む。
カートリッジと吸引可能な媒体を発生させるための装置を組み合わせて提供し、カートリッジは、上述したカートリッジであり、装置はバッテリーセクションとマウスピースを有し、カートリッジは装置に接続可能である。
本発明の第２の態様ではバッテリーセクションとマウスピースとを含む装置と、液体を保持するための容器、固形材料を収容するための受け部と液体容器の外側の周りなるシェルとを含み、装置に接続されるカートリッジを使用して吸引可能な媒体を発生させる方法が提供され、
この方法は、
容器から引き込まれた液体を加熱して液体を気化させること、
気化させた液体を液体容器とシェルの間に画定された流路とカートリッジのシェルを介して固形材料を含む受け部内に送り、固形材料を通過させて固形材料からの少なくとも風味を同伴させること、
風味付けされたエアロゾルを装置のマウスピースを介して送ることを含む。
本発明の第３の態様では固形材料を受けるための受け部が提供され、この受け部は吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するためのカートリッジを形成するために液体を保持するための容器に使用され、受け部はそれをその容器に接続できるようにするコネクターを有する。
ある実施態様ではコネクターは容器内にまたは容器の周囲で受けられる環状の端部壁の形体である。
ある実施態様では受け部は使用の際に受け部内で固形材料を保持するための少なくとも１つの保持器を有する。
ある実施態様では少なくとも１つの保持器は蒸気またはエアロゾルが通過できる少なくとも１つの貫通孔を有する。
ある実施態様では保持器はディスクである。
ある実施態様では保持器は受け部の端部壁である。
ある実施態様では受け部は固形材料を含む。
ある実施態様では固形材料はタバコであるまたはタバコを含む。タバコは、例えば、刻みタバコ、再構成タバコ、粉砕タバコなどであってもよく、異なる種類のタバコを含んでもよい。
本発明の第４の態様では液体を保持するための容器が提供され、この容器は吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジを形成するために固形材料を収容するための受け部に使用され、この容器は液体保持するための内方容器、液体容器の外側の周りにあるシェル、内方容器とシェルの間に画定された流路および容器を上記受け部に接続できるようにするコネクターを有する。
ある実施態様では コネクターは受け部に受けられるまたは受け部の周囲にある環状の端部壁の形体である。
ある実施態様ではカートリッジは内方容器とシェルの間に画定された単独の実質的に管状の流路を有する。
ある実施態様ではカートリッジは内方容器とシェルの間に画定された複数の流路を有する。
ある実施態様では流路は内方容器とシェルの間に画定され、実質的に内方容器を囲む環状の流路である。
ある実施態様では容器は円錐台状である。
本発明の第５の実施態様では、吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジを形成する方法が提供され、この方法は、
容器に液体を充填することと、
受け部に固形材料を充填することと、
使用の際に容器を出た液体が蒸気およびエアロゾルの少なくとも１つの形体で使用の際に受け部によって受けられる固形材料を介して流れるように容器と受け部を接続することとを含む。
ある実施態様では受け部に固形材料を充填することは、固形材料のロッド物品を所望の長さに切断することと、切断された固形材料のロッドを容器と受け部を接続する前に受け部内に入れることとを含む。
ある実施態様では固形材料は透明な材料で包装される。
ある実施態様では固形材料はタバコであるまたはタバコを含む。
添付図面を参照して本発明の実施態様をあくまで例示を目的として説明する。
吸引可能な媒体を発生させるための装置の略式長手方向断面図である。 吸引可能な媒体を発生させるための別の装置の略式長手方向断面図である。 吸引可能な媒体を発生させるための別の装置の略式長手方向断面図である。 液体容器および固形材料用一体容器を有するカートリッジの一例の略式長手方向断面図である。 液体容器および取り外し可能な固形材料用容器を有するカートリッジの一例の略式長手方向断面図である。 吸引可能な媒体を発生させるための装置の一例の斜視図である。 吸引可能な媒体を発生させるための装置の一例の側面図である。 液体容器と固形材料用一体型容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用一体型容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用一体型容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用一体型容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用一体型容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。 液体容器と固形材料用の別個の容器を有するカートリッジおよびその部材の一例の略式長手方向断面図である。
図１を参照すると吸引可能な媒体を発生させるための装置１の一例が示されている。大筋において、装置１は液体を揮発させて材料を通過する蒸気またはエアロゾル発生材を形成し、その材料に由来する１つ以上の成分を含む吸引可能な媒体を製する。
この点に関し、第１に注目すべきことは一般に蒸気はその臨界温度より低い温度で気相の物質であり、これは例えば蒸気はその温度を下げずに圧力を上げることによって凝縮されて液体になり得ることを意味する。一方、一般にエアロゾルは、空気または別の気体中で微細固体粒子または液滴のコロイドである。「コロイド」は微視的に分散した不溶粒子が別の物質の全体に懸濁されている物質である。
再度図１を参照すると、この例の装置１はほぼ中空の円筒状外方ハウジング２を有する。ハウジング２は開口端部３を有する。この例では管状のマウスピース４が開口端部３に設けられている。この例のマウスピース４はユーザーがハウジング２から取り外すことができる。Ｏリングまたは他のシール５がハウジング２のマウスピース４の封止を補助している。ハウジング２の他端６にまたは他端６の方にあるのは、以下にさらに述べる装置１の種々の部品に給電するためのバッテリー７である。バッテリー７は充電可能なバッテリーまたは使い捨てバッテリーであってもよい。コントローラー８もハウジング２に設けられており、これは以下にさらに述べるように装置１の種々の部品の作動を制御するためのものである。
ハウジング２は液体１０を保持するまたは含むための容器９を有する。種々の異なる形体を容器９に使用してもよい。図１の例では容器９は開口端部３と他端６の間でハウジング２に設けられた環状のチェンバー９の形体である。この特定の例ではハウジング２は２つの部分、即ち開口端部の方にある第１部分２ａと他端６の方にある第２端部２ｂとからなる。ハウジング２の第１および第２部分２ａ、２ｂは、ねじ山、バイオネット嵌めなどによって互いに接続してもよい。使用の際、ユーザーはハウジング２の第１および第２部分２ａ、２ｂを離して、必要に応じて液体１０を補充または交換できる。これとは別にマウスピース４を外して容器に触れられるようにすることも可能である。しかしながら、当然のことながら他の構成も可能である。例えば、液体１０をハウジング２から全体的に取り外すことができる個別の環状のポット状容器に設けてもよい。このような個別の容器は、ユーザーが液体１０を含む新しい容器をハウジング２に嵌めることで液体１０を交換できるように使い捨てであってもよい。あるいはこのような容器を再使用可能にしてもよい。このような場合、ユーザーは、容器がハウジング２から取り外されている間に容器内の液体１０を補充または交換して、この補充された容器をハウジングに戻してもよい。当然のことながらハウジング２は２つの部分から構成される必要はなく、ユーザーが触れることができるようにする他の構成、例えばその場で補充できるようにしてもよい。
ヒーター１１はハウジング２のほぼ中央、即ちこの例ではハウジングの長さと幅に沿って中央に設けられている。この例ではヒーター１１はバッテリー７によって給電され、従ってバッテリー７に電気的に接続されている。ヒーター１１は、例えばニクロム抵抗性ヒーター、セラミックヒーターなどを含む電気抵抗性ヒーターであってもよい。ヒーター１１は、例えばコイル形状であってもよいワイヤ、プレート（２つ以上の異なる材料からなり、それの１つ以上が導電性であり、１つ以上が非導電性であってもよい多層プレートであってもよい）、メッシュ（織りまたは不織であってもよく、多層と類似する）、フィルムヒーターなどであってもよい。非電気的加熱装置などの他の加熱装置を使用してもよい。
ヒーター１１は液体１０を揮発させるために設けられている。図示の例では環状の芯１２がヒーター１１を囲み、ヒーター１１と（熱的に）接触している。環状の芯１２の最外面は、液体容器９に含まれる液体１０と接触する。芯１２は一般的に吸収材であり、毛管作用により液体容器９から液体１０を吸い込むように作用する。芯１２は、好ましくは不織であり、例えばコットンまたはウール材料等または例えばポリエステル、ナイロン、ビスコース、ポリプロピレンなどの合成材料、またはセラミック材であってもよい。これについては後でより詳しく説明するが、ここで注目すべきは使用の際、芯によって吸い込まれる液体１０はヒーター１１によって加熱されるということである。液体１０は、揮発させて液滴のエアロゾルを製してもよく、充分に加熱して蒸気を製してもよい。そのように製せられたエアロゾルまたは蒸気は、芯１２を出て、ユーザーのマウスピース４での吸引作用によって矢印Ａに示すようにマウスピース４の方に移動する。ヒーター１１と芯１２は、単独の効果的に一体化されたアイテムとして供して加熱と吸い上げが単独のユニットで効果的に行われるようにしてもよい。
ハウジング２はさらに装置１内で材料１４を保持するまたは含むチェンバー１３を含む。使用の際、ユーザーは、マウスピース４を取り外すおよび／またはハウジング２の２つの部分２ａ、２ｂを離すことによってハウジング２の開口端部３を介して材料１４を交換または補充するためにチェンバー１３に触れることができる。種々の異なる形状をチェンバー１３に使用してもよい。例えば、チェンバー１３は両端が完全に開口し、材料１４を含む管であってもよい。別の例として、チェンバー１３は１つ以上の端部壁を有する管であってもよく、これら端部壁は蒸気またはエアロゾルが通過できる貫通孔を有してもよい。チェンバー１３はハウジング２内に留まったままでユーザーは材料１４を取り除き、交換する。これとは別に材料を含むチェンバー１３は、使用の際に全体的にハウジング２に挿入され、取り除かれる個別のアイテムであってもよい。この種の取り外し可能なチェンバーは、ユーザーが新鮮な材料１４を含む新しいチェンバー１３をハウジング２に嵌めることによって材料１４を交換するために使い捨てであってもよい。これとは別にチェンバー１３は繰り返し使用可能であってもよい。このような場合、チェンバー１３がハウジング２から取り外されてチェンバー１３内の材料１４を交換して、ハウジング２に補充されたチェンバー１３に変えてもよい。さらに別の例では、チェンバー１３は、ハウジング２の内部に設けられ、材料を所定の位置に保持するクリップを含んでもよい。一部の例では材料１４は、チェンバー１３内に単に滑り嵌めすることも可能である。さらにこれとは別に、液体１０を含むための容器９それ自体を、材料１４を支持または担持するように構成してもよい。例えば、容器９は、材料１４を受けて、所定の位置に保持するための１つ以上のクリップまたは管などを有してもよい。液体１０を含みかつ材料１４を受ける両方のためのこのような２つの機能を持った容器９／チェンバーまたは受け部１３は、カートリッジなどの形状であってもよく、使い捨てのアイテムであってもよく、または液体１０と材料１４が必要に応じてユーザーによって交換されるまたは注ぎ足される繰り返し使用可能であってもよい。場合によっては、ユーザーは充分な液体１０が数回の使用に供される分の材料１４を時々注ぎ足すまたは交換するだけでよい。液体１０が消費されると、ユーザーはこの２つの機能を持った容器９／受け部を廃棄し、新しいものを使用する。同様にユーザー充分な材料１４が数回の使用に供される分の液体１０を時々注ぎ足すまたは交換するだけでよい。材料１４が消費されると、ユーザーはこの２つの機能を持った容器９／受け部を廃棄し、新しいものを使用する。２つの機能を持った容器９／受け部の具体例については以下に述べる。
材料１４は、エアロゾルまたは蒸気が液体１０から製せられる場所の下流でハウジング２の開口端３およびマウスピース４の上流のハウジング２内に位置する。この特定の例では材料１４は、芯１２としてハウジング２の同じ部分またはチェンバーに効果的に設けられる。液体１０から製せられるエアロゾルまたは蒸気は、芯１２を出て、矢印Ａで示すようにユーザーのマウスピース４の吸い込み作用によって材料１４の方へと移動する。特定の実施態様では材料１４は、多孔性であり、これによりエアロゾルまたは蒸気が材料１４を通り、その後ハウジング２の開口端３およびマウスピース４を通過する。一部の実施態様では材料１４および／またはそのチェンバー１３は、材料１４／チェンバー１３とハウジング２の内部との間に空隙がなく、エアロゾルまたは蒸気が材料１４全体を介して流れるように構成されている。
液体１０は、装置１の電力消費を下げるのに役立つことから適当な温度、好ましくは１００〜３００℃の範囲でまたはより好ましくは約１５０〜２５０℃で気化可能な液体であることが好ましい。好適な材料は、例えばプロピレングリコールおよびグリセロール（グリセリンとしても知られている）などの電子タバコ装置に従来から使用されているものが挙げられる。
材料１４は、エアロゾルまたは蒸気が材料１４を通過する際に液体１０から製せられるエアロゾルまたは蒸気に風味を付与するために使用される材料である。材料１４は、例えばタバコから構成されてもよく、あるいはタバコを含んでもよい。エアロゾルまたは蒸気がタバコ材１４を通過する際、熱いエアロゾルまたは蒸気がタバコにその感覚刺激性を与えるタバコ材１４からの有機物および他の化合物または成分を同伴し、エアロゾルまたは蒸気がマウスピース４を通過する際にエアロゾルまたは蒸気に風味を付与する。しかし当然のことながらタバコ以外の材料を使用してエアロゾルまたは蒸気流に異なる風味を付与してもよい。例えば、風味剤を材料または液体に含有させることも可能である。
加えて、材料１４がタバコである、またはタバコを含む場合、エアロゾルまたは蒸気流がタバコ材１４から充分なニコチンを引き込む。これとは別にまたはこれに加えて材料１４がタバコを全く含まない場合、材料１４を例えばニコチンを含む材料をコーティングすることによってニコチンを増加させてもよい。当然のことながら材料１４がタバコであるまたはタバコを含む場合であっても、材料１４をニコチンでコーティングするまたはニコチンを増加させてもよい。別の例として、材料１４がタバコであるまたはタバコを含むおよび／またはニコチンを含む場合、ニコチンは液体１０内に供してもよい。従って、装置１がユーザーにニコチンを供することを意図する場合、ニコチンは液体１０に供されてもよく、材料がタバコであるまたはタバコを含む場合材料１４から得てもよく、非タバコ材１４にコーティングなどとして供してもよく、あるいはこれらを組み合わせて供してもよい。同様に風味剤を材料１４（材料がタバコであるまたはタバコを含むかに関係なく）および／または液体１０に加えてもよい。
上述したように加熱装置は、タバコを燃やすのではなく、加熱することによって化合物を放出することが知られている。ここで注目すべきことはタバコは熱伝導性に乏しく、それでも従来のタバコ加熱装置でのタバコの加熱は、タバコの外面からタバコを介した熱伝導によるものである（典型的にはタバコの面と接触した電気抵抗加熱エレメントによる）ということである。これはタバコが不十分に加熱され、および／または装置の電力消費が大きくなることを意味する。バッテリー作動の装置の場合、電力消費が大きいことはバッテリーを頻繁に充電または交換する必要があるのでユーザーにとっては問題である。材料１４がタバコの場合、この問題は、材料１４が多孔性タバコ材料１４の塊を通過する熱いエアロゾルまたは蒸気によって加熱することができるので本装置１のいくつかの実施態様では避けることができ、タバコ材１４の塊をより効果的かつ効率よく加熱することができる。これは装置１の電力消費を下げるのに役立つ。
図１に示す例では、材料１４から有機物および他の化合物または成分を発生させるのに必要とされる装置１で材料１４を加熱するための唯一の熱源は、液体１０から製せられる熱いエアロゾルまたは蒸気である。
ここで図２を参照すると、吸引可能な媒体を発生させるための装置の別の例が示されている。次の説明および図２において、図１を参照して説明した例の対応する部品および特徴と同じまたは類似する部品および特徴は、同じ符号を有するが２００が足されている。簡潔にするためにこれら部品および特徴の説明は全体としてここでは繰り返さない。当然のことながら図１の例に関し上述した構成および代替構成などは図２の例にも適用可能である。ここでも大筋において、図２の装置２０１は液体を加熱し、材料２１４を通過する蒸気またはエアロゾルを形成し、材料２１４に由来する１つ以上の成分を含む吸引可能な媒体を製する。
図２の例の装置２０１ではオーブンヒーターなどの第２ヒーター２１５が材料２１４に熱接触した状態で設けられ、材料２１４を予備加熱するおよび／または装置２０１を使用している間材料２１４を付加的に加熱する。これは使用の際蒸気またはエアロゾルが材料２１４を通過する際に材料２１４からの成分の放出を促進させる。またこれは選択的に低い温度を加熱液体に使用することを可能にし、液体２１０を加熱する第１ヒーター２１１の電力消費を減少させ、材料２１４を充分に加熱するために使用しなければならない加熱された液体２１０の量を減らすことができる。第２ヒーター２１５は、例えばバッテリー２０７によって給電される電気抵抗ヒーター、セラミックヒーターなどであってもよい。ヒーター２１５は、例えばコイル形状であってもよいワイヤ、プレート（２つ以上の異なる材料からなり、それの１つ以上が導電性であり、１つ以上が非導電性であってもよい多層プレートであってもよい）、メッシュ（織りまたは不織であってもよく、多層と類似する）、フィルムヒーターなどであってもよい。非電気的加熱装置などの他の加熱装置を第２ヒーター２１５に使用してもよい。
図２の例の装置２０１では材料２１４を加熱するためのヒーター２１５は、材料２１４の外部に設けられ、材料２１４を材料２１４の外部からの熱伝導によって加熱する。この例のヒーター２１５は、ほぼ円筒状である。ヒーター２１５は、実際には装置２０１の一体部品であり、ハウジング２０２の一部として設けてもよい。これとは別にヒーター２１５は材料２１４を保持するまたは含むチェンバー２１３と一体に設けてもよい。この別例ではチェンバー２１３が使い捨ての場合、ヒーター２１５は、新鮮な材料を有する新しいチェンバー２１３がユーザーによって装置２０１に装填される際に交換される。
ここで図３を参照すると吸引可能な媒体を発生させるための装置の別の例が示されている。次の説明および図３において、図１を参照して説明した例の対応する部品および特徴と同じまたは類似する部品および特徴は、同じ符号を有するが３００が足されている。簡潔にするためにこれら部品および特徴の説明は全体としてここでは繰り返さない。当然のことながら図１および図２の例に関し上述した構成および代替構成などは図３の例にも適用可能である。ここでも大筋において、図３の装置３０１は液体を加熱し、材料３１４を通過する蒸気またはエアロゾルを形成し、材料３１４に由来する１つ以上の成分を含む吸引可能な媒体を製する。
図３の例の装置３０１でも第２ヒーター３１８が材料３１４を加熱するために材料３１４に熱接触した状態で設けられ、使用の際に蒸気またはエアロゾルが材料３１４を通過する際に材料３１４から成分の放出を促進させる。第２ヒーター３１８は、例えばバッテリー３０７によって給電される電気抵抗ヒーター、セラミックヒーターなどであってもよい。非電気加熱装置などの他の加熱装置を第２ヒーター３１８に使用してもよい。
図３の例の装置３０１では材料３１４を加熱するためのヒーター３１８が材料３１４の内部に設けられており、材料３１４の内部からの熱伝導によって材料３１４を加熱する。この例のヒーター３１８は、一般に材料３１４の中央長手方向軸に沿って位置する円筒状ロッドの形体である。他の構成ではヒーター３１８は、コイル形状であってもよいワイヤ、プレート（２つ以上の異なる材料からなり、それの１つ以上が導電性であり、１つ以上が非導電性であってもよい多層プレートであってもよい）、メッシュ（織りまたは不織であってもよく、多層と類似する）、フィルムヒーターなどであってもよい。この場合の材料３１４は、ほぼ管状であるか、ヒーター３１８を受けるための内部開口部を有する。ヒーター３１８は実際には装置３０１の一体部品であってもよく、ハウジング３０２の一部として設けられてもよい。この例では材料３１４が装置３０１に装填されると（例えば材料３１４を含むチェンバー３１３が装置３０１内に装填される）、材料３１４が第２ヒーター３１８を囲む。これとは別にヒーター３１８は材料３１４を保持するまたは含むチェンバー３１３と一体に設けられてもよい。この別例ではチェンバー３１３が使い捨ての場合、ヒーター３１８は、新鮮な材料を有する新しいチェンバー３１３がユーザーによって装置３０１に装填される際に交換される。
別の例では複数の内部ヒーター３１８を設けて材料３１４をより効率的に加熱するようにしてもよい。別の例では材料３１４は１つ以上の外部ヒーター（図２の例の第２ヒーター２１５のような）と１つ以上の内部ヒーター（図３の例の第２ヒーター３１８のような）によって加熱してもよい。
図１〜３および別の例の装置は本願出願人による国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０７４３９５により詳しく説明されており、その全内容を参照することによってここに含まれるものとする。
ここで図４を参照するとカートリッジ４００の一例の略式長手方向断面図が示されており、これは液体４０２を含む液体容器４０１と通常は固形材料４０４である材料４０４用の受け部または容器４０３を有する。この例では液体容器４０１と材料容器４０３は、最初に一体に形成されるまたは最初に２つの部分に形成し、その後実質的に永久的に組み立てられるかのいずれかによって１つの一体部品として供される。液体容器４０１と材料容器４０３が２つの部分を一体に形成したものである場合、液体容器４０１と材料容器４０３は、スピン溶接、超音波溶接などの摩擦溶接によって互いに固定されてもよい。カートリッジ４００は、液体４０２を揮発させ液滴のエアロゾルを製するまたは充分に加熱されて蒸気を製する際にエアロゾルまたは蒸気の少なくとも一部そして好ましくはすべてまたは実質的に全てが材料４０４を通過し、材料４０４から風味を捕捉するように配置される。
図４の例では液体容器４０１がカートリッジ４００のほぼ中央に設けられている。図示の例の液体容器４０１は、円錐台形状であるが、円錐状、円筒状などの異なる形状を有してもよい。液体容器４０１は、液体容器４０１の長さの外側周囲で環状の流路４０６を画定し、液体容器４０１の一端から他端へと延びた外方シェル４０５によって囲まれている。外方シェル４０５は液体容器４０１の第１端部壁４０７を越えて延び、液体容器４０１の第１端部壁４０７を越えてチェンバー４０８を画定する。図示の例ではチェンバー４０８と環状の流路４０６は両方とも材料４０４を含み、よって共に材料４０４の容器４０３を供するものとみなすことができる。他の例では材料４０４は、チェンバー４０８のみに設けてもよく、従ってこれが材料４０４用の容器４０３を画定し、環状の流路４０６は空になる。チェンバー４０８は、液体容器４０１の端部壁４０７から離れた端部壁４０９によって遮断されている。端部壁４０９は外方シェル４０５の一部であってもよく、または別個のプラスチックまたはゴム製キャップなどあってもよい。さらに別の例では環状の流路４０６は材料４０４を含み、チェンバー４０８には材料が存在しないが、当然のことながらチェンバー４０８を省略してもよく、流路４０６は効果的に端部壁４０９で終結する。流路４０６および／またはチェンバー４０８は全体的に材料４０４で満たしてもよく、または固形材料４０４の小分けまたはプラグだけを含んでもよい。端部壁４０９は多孔性でありおよび／または１つ以上の貫通孔４１０を有し、エアロゾルまたは蒸気がカートリッジ４００を出て、ユーザーに吸引されるようになっている。液体容器４０１と固形材料容器４０３は、それぞれ硬質で水密であり、気密な材料、例えば金属、好適なプラスチックで形成してもよい。
図４に示す例のカートリッジ４００にはヒーター４１１とヒーター４１１と（熱的に）接触する芯４１２が設けられている。この例ではヒーター４１１と芯４１２は、単独のユニットとして提供される。この例ではカートリッジ４００がヒーター４１１を含む場合、そのようなカートリッジを「カトマイザー」と呼ぶ場合もある。ヒーター４１１の向きを略式に示し、例えばヒーター４１１は図４に示したように平行ではなく、カートリッジ４００の長手方向軸に垂直な長手方向軸を有するコイルであってもよい。
芯４１２は液体４０２と接触している。これは、例えば芯４１２が液体容器４０１の第２端部壁４１３の貫通孔（図示せず）に挿入することによって達成される。これとは別にまたは加えて第２端部壁４１３は、液体を液体容器４０１から通過させる多孔性部材（図４において略式に破線で示されている）であってもよく、芯４１２はこの多孔性の第２端部壁４１３と接触してもよい。第２端部壁４１３は、例えば多孔性セラミックディスクの形体であってもよい。この種の多孔性第２端部壁４１３は、芯４１２への液体の流れを調整するのに役立つ。芯４１２は通常吸収材であり、毛管作用によって液体容器４０１から液体４０２を吸い込むように作用する。芯４１２は好ましくは不織であり、例えばコットンまたはウール材料等または例えばポリエステル、ナイロン、ビスコース、ポリプロピレンなどの合成材料、またはセラミック材であってもよい。
使用の際、カートリッジ４００はヒーター４１１を給電することができるようにユーザーによって装置のバッテリーセクションに接続される（このような装置の例を以下でさらに説明する）。ヒーター４１１が給電されると（これは例えばそれ自体は既に知られているようにユーザーが装置全体のボタンを操作するまたは装置全体のパフ検知器によって生じるようにしてもよい）、芯４１２によって液体容器４０１から引き込まれる液体４０２がヒーター４１１によって加熱され、液体を揮発させるまたは蒸発させる。ユーザーが全体的な装置のマウスピースで吸い込むと、蒸気またはエアロゾルが矢印Ａで示すように液体容器４０１の長さの外側周囲の環状流路４０６とチェンバー４０８内に移動する。蒸気またはエアロゾルは材料４０４から風味を捕捉する。材料４０４がニコチンを含む場合、蒸気またはエアロゾルもまた材料４０４から同伴するニコチンを含む。蒸気またはエアロゾルは、それから矢印Ｂで示すように端部壁４０９を介してカートリッジ４００から出ることができる。一方向バルブ４１４を端部壁４０９の内側に設けて、蒸気またはエアロゾルがカートリッジ４００から出るだけしかできず、ヒーター４１１または装置全体としての電子部品にバックフローできないようにしてもよい。
ここで図５を参照するとカートリッジ５００の別の例の略式長手方向断面図が示されており、これは液体５０２を含む液体容器５０１と通常は固形材料５０４である材料５０４を含むためのチェンバーを画定する容器５０３を有する。次の説明および図５において、図４を参照して説明した例の対応する部品および特徴と同じまたは類似する部品および特徴は、同じ符号を有するが１００が足されている。簡潔にするためにこれら部品および特徴の説明は全体としてここでは繰り返さない。
この例ではカートリッジ５００の液体容器５０１と材料容器５０３は別個の部品として提供され、これらは使用時に取り外し自在に互いに接続される。液体容器５０１と材料容器５０３は、例えばクリップ留めまたは互いに取り外し自在に固定されてもよく、または例えば材料容器５０３は液体容器５０１に単に載せるまたは密な摩擦嵌めしてもよい。カートリッジ５００は、液体５０２を揮発させ液滴のエアロゾルを製するまたは充分に加熱されて蒸気を製する際にエアロゾルまたは蒸気の少なくとも一部そして好ましくはすべてまたは実質的に全てが材料５０４を通過し、材料５０４から風味を捕捉するように配置される。
この例では液体容器５０１は、液体容器５０１の長さの外側周囲で環状の流路５０６を画定し、液体容器５０１の一端から他端へと延びた外方シェル５０５によって囲まれている。外方シェル５０５は液体容器５０１の第１端部壁５０７を越えて延び、端部壁５０９で終結する。端部壁５０９は別個のプラスチックまたはゴム製キャップなどあってもよい。端部壁５０９は多孔性でありおよび／または１つ以上の貫通孔５１０を有し、エアロゾルまたは蒸気が環状の流路５０６を出られるようになっている。一方向バルブ５１４を端部壁５０９の内側に設けて、蒸気またはエアロゾルがヒーター５１１および芯５１２から離れた端部で環状流路５０６から出るだけしかできず、ヒーター５１１または装置全体としての電子部品にバックフローできないようにしてもよい。材料容器５０３は使用の際端部壁５０９に亘って配置され、端部壁５０９から出た蒸気またはエアロゾルが材料容器内に移動するようになっている。材料容器５０３は出口開口部および／または多孔性端部壁５１５を有し、エアロゾルまたは蒸気がユーザーによって吸引されるようにカートリッジから出る。
使用の際、カートリッジ５００はヒーター５１１を給電することができるようにユーザーによって装置のバッテリーセクションに接続される（このような装置の例も以下でさらに説明する）。ヒーター５１１が給電されると（これは例えばそれ自体は既に知られているようにユーザーが装置全体のボタンを操作するまたは装置全体のパフ検知器によって生じるようにしてもよい）、芯５１２によって液体容器５０１から端部壁５１３を介して引き込まれる液体５０２がヒーター５１１によって加熱され、液体を揮発させるまたは蒸発させる。ユーザーが全体的な装置のマウスピースで吸い込むと、蒸気またはエアロゾルが矢印Ａで示すように外方シェル５０５の端部壁に向かって液体容器５０１の長さの外側周囲の環状流路５０６内に移動する。蒸気またはエアロゾルは、それから端部壁５０９を介して（一方向バルブがある場合それを介して）材料容器５０３に移動し、そこで材料容器５０３内に含まれる材料５０４からの風味を捕捉する。材料５０４がニコチンを含む場合、蒸気またはエアロゾルも材料５０４から同伴されるニコチンを含む。蒸気またはエアロゾルは、それから矢印Ｂで示すように材料容器５０３の端部壁５１５を介してカートリッジ５００から出ることができる。
図６および７は吸引可能な媒体を発生させるための装置６００の一例の斜視図および側面図である。装置６００は上述のカートリッジのいずれかおよび他のカートリッジと使用してもよい。装置６００はバッテリーセクション６０１およびカートリッジセクション６０２を有する。バッテリーセクション６０１とカートリッジセクション６０２は、図面では互いに接続されて示されているが、カートリッジをカートリッジセクション６０２内に装填できるようにユーザーが分離することができる。バッテリーセクション６０１およびカートリッジセクション６０２は、例えばスナップ嵌め接続、クリップ、ねじ山などを使用して分離自在に互いに接続することができる。カートリッジセクション６０２は、その遠い方の端部にマウスピース６０３を有する。この例ではバッテリーセクション６０１はオンオフまたは給電ボタン６０４を有する。バッテリーセクション６０１は、バッテリーなどの電源を含み、これは充電可能なバッテリーまたは使い捨てバッテリーであってもよい。バッテリーセクション６０１は装置６００の種々の部品の作動を制御するためのコントローラーおよび／またはパフ検知器も含む。使用の際、ユーザーはバッテリーセクション６０１とカートリッジセクション６０２を分離し、カートリッジをカートリッジセクション６０２内に挿入し、その後バッテリーセクション６０１とカートリッジセクション６０２を再度接続する。ユーザーはその後オンオフまたは給電ボタン６０４を使用して装置６００を操作することができる。
ここで図８ａ〜８ｅを参照すると、カートリッジ８００のさらに別の例が示されており、これは液体８０２を含む液体容器８０１と通常は固形材料８０４である材料８０４のための受け部または容器８０３を有する。この例では液体容器８０１および材料容器８０３は、図８ｃおよび８ｄに別々に示すように最初は２つの部分から形成され、それから図８ｂに示すように実質的に永久的に組み立てられることによって１つの一体の部品として提供される。液体容器 ８０１および材料容器８０３はスピン溶接、超音波溶接などの摩擦溶接によって互いに固定されてもよい。カートリッジ８００は、液体８０２を揮発させ液滴のエアロゾルを製するまたは充分に加熱されて蒸気を製する際にエアロゾルまたは蒸気の少なくとも一部そして好ましくはすべてまたは実質的に全てが材料８０４を通過し、材料８０４から風味を捕捉するように配置される。
図８ａ〜８ｅの例の多くの態様および特徴は、図４および５を参照して上述した例と類似しており、それらの態様および特徴の詳細な説明は簡素化のためにここでは繰り返さない。簡潔に言えば、カートリッジ８００の液体容器８０１は外方シェル８０５を有し、これは内方液体容器部８１０の長さの外側周囲に溝または流路８０６を画定し、液体容器８０１の一端から他端へと延びている。図示の例ではこの流路は、図８ｄで最も分かりやすく示されているように内方液体容器部８１０の外壁の溝８０６によって設けられている。カートリッジ８００は液体を加熱するためのヒーター８１１とヒーター８１１と熱接触している芯８１２を有する。ヒーター８１１は、例えば電気抵抗ヒーター、セラミックヒーターなどであってもよい。この例では ヒーター８１１および芯８１２は、単独のユニットとして提供される。この例ではカートリッジ８００がヒーター８１１を含む場合、そのようなカートリッジを「カトマイザー」と呼ぶ場合もある。芯８１２は液体８０２と接触している。上記のようにこれは例えば芯８１２が内方液体容器部８１０の第２端部壁８１３の貫通孔に挿入することによって達成される。これとは別にまたは加えて、第２端部壁８１３は内方液体容器部８１０から液体を通過させる多孔性部材であってもよく、芯８１２は多孔性第２端部壁８１３と接触してもよい。第２端部壁８１３は、例えば多孔性セラミックディスクの形体であってもよい。芯８１２は通常吸収材であり、毛管作用によって内方液体容器部８１０から液体８０２を吸い込むように作用する。芯８１２は好ましくは不織であり、例えばコットンまたはウール材料等または例えばポリエステル、ナイロン、ビスコース、ポリプロピレンなどの合成材料、またはセラミック材であってもよい。
使用の際、カートリッジ８００はユーザーによって装置のバッテリーセクションに接続され（例えば、図６および７に示したもののような装置６００であってもよい）、液体ヒーター８１１を給電することができるようになる。ヒーター８１１が給電されると（これは例えばそれ自体は既に知られているようにユーザーが装置６００全体のボタン６０４を操作するまたは装置６００全体のパフ検知器によって生じるようにしてもよい）、芯８１２によって内方液体容器部８１０から引き込まれる液体８０２がヒーター８１１によって加熱され、液体を揮発させるまたは蒸発させる。ユーザーが装置６００全体のマウスピース６０３で吸引すると、蒸気またはエアロゾルが液体容器８０１の流路８０６および固形材料８０４を含むチェンバー内に移動する。蒸気またはエアロゾルは材料８０４からの風味を捕捉する。材料８０４がニコチンを含む場合、蒸気またはエアロゾルも材料８０４から同伴されるニコチンを含む。蒸気またはエアロゾルは、その後矢印Ａで示すようにカートリッジ８００から出ることができる。一方向バルブ（図示せず）を設けて、蒸気またはエアロゾルがカートリッジから出るだけしかできず、ヒーター８１１または装置全体としての電子部品にバックフローできないようにしてもよい。
固形材料８０４のためのチェンバー８０８は、液体容器８０１の端部壁８０７から離れた端部８０９によって遮断されている。チェンバー８０８の端部壁８０９は、例えば製造時にチェンバー８０８内に挿入されるディスク８０９の形体の別個の保持具８０９によって供されてもよい。これとは別に図示の例のように端部壁８０９は材料容器８０３の一部であってもよい。端部壁または保持器またはディスク８０９は、プラスチックまたはゴムまたはセラミックなどで形成されてもよく、エアロゾルまたは蒸気がカートリッジ８００の吸い口端を通過できるように１つ以上の貫通穴８２０を有する。
同様に液体容器８０１の端部壁８０７は、製造時に液体容器８０１に嵌められる例えばディスク８０７の形体の別個の保持具８０７によって供されてもよく、または図示の例のように端部壁８０７は液体容器８０１の一部であってもよい。ディスク８０７はプラスチックまたはゴムまたはセラミックなどで形成されてもよく、固形材料８０４を含むチェンバー内にエアロゾルまたは蒸気が移動できるように１つ以上の貫通穴８２０を有する。
液体容器８０１の端部壁／ディスク８０７と固形材料チェンバー８０８の端部壁／ディスク８０９は、カートリッジ８００の輸送中およびカートリッジ８００の使用中の両方で固形材料チェンバー８０８の所定の位置に固形材料８０４を保持するのを補助する。
ここで図９ａ〜９ｅを参照すると、カートリッジ９００の別の例が示されており、これは液体９０２を含む液体容器９０１と通常は固形材料９０４である材料９０４を含むための受け部または容器９０３を有する。図９ａ〜９ｅの例の多くの態様および特徴は、図８ａ〜８ｅを参照して上述した例と類似しており、それらの態様および特徴の詳細な説明は簡素化のためにここでは繰り返さない。
この例では液体容器９０１および材料容器９０３は、図９ｃおよび９ｄに別々に示すように別個の部分として提供される。液体容器９０１および材料容器９０３は、製造時に例えばこれらをクリップ留めする、スピン溶接、超音波溶接などの摩擦溶接によって互いに接続または固定されてもよい。これとは別に液体容器９０１および材料容器９０３は、材料容器９０３が取り外し自在のキャップの形体であることで使用時にユーザーによって互いに接続または固定されてもよい。そのような場合、ユーザーは、場合によっては液体９０２または固形材料９０４が使用時に消費される際に必要に応じて液体容器９０１および材料容器９０３のどちらかを簡単に交換することができる。材料容器９０３は、例えばクリップによっておよび／または摩擦嵌めとして液体容器９０１に嵌めてもよい。ここでもカートリッジ９００は、液体９０２を揮発させ液滴のエアロゾルを製するまたは充分に加熱されて蒸気を製する際にエアロゾルまたは蒸気の少なくとも一部そして好ましくはすべてまたは実質的に全てが材料９０４を通過し、材料９０４から風味を捕捉するように配置される。
固形材料９０４のためのチェンバー９０８は、端部壁９０９によって遮断されている。図示の例ではチェンバー９０８の吸い口端の端部壁９０９は、製造時にチェンバー９０８内に挿入される別個のディスク９０９によって供される。ディスク９０９はプラスチックまたはゴムまたはセラミックなどで形成されてもよく、エアロゾルまたは蒸気がカートリッジ９００の吸い口端を通過できるように１つ以上の貫通穴９２０を有する。別例として端部壁９０９は材料容器９０３の一部であってもよく、同様にエアロゾルまたは蒸気がカートリッジ９００の吸い口端を通過してユーザーに吸引されるように１つ以上の貫通穴を有する。さらなる別例としてチェンバー９０８は、吸い口端の端部壁またはディスク９０９から間隔が空けられた貫通穴を有する第２端部壁またはキャップ（図示せず）を有してもよい。このようにして固形材料９０４用のチェンバー９０８は固形材料９０４を含む完全なユニットを供することができ、これは全カートリッジ９００の製造を容易にし、および／または固形材料９０４が消費された際のユーザーによるチェンバー９０８の交換を簡単にする。
同様に図示の例では液体容器９０１の端部壁９０７は、製造時に液体容器９０１に嵌められる別個のディスク９０７によって供される。ディスク９０７はプラスチックまたはゴムまたはセラミックなどで形成されてもよく、エアロゾルまたは蒸気が固形材料９０４を含むチェンバー９０８を通過できるように１つ以上の貫通穴９２０を有する。別例として端部壁９０７は液体容器９０１の一部であってもよく、同様にエアロゾルまたは蒸気が通過できる１つ以上の貫通孔を有する。どちらにしても液体容器９０１は、液体９０２を含む完全に封止されたユニットになり、これはカートリッジ全体の製造を容易にし、および／または液体９０２が消費された後ユーザーによる液体容器９０１の交換を簡単にする。
図９ａ〜９ｅの例では、材料容器または端部キャップ９０３は、雌コネクターであり、環状の端部壁９２１を有し、使用の際に液体容器９０１の端部に嵌る。図１０ａ〜１０ｅには、カートリッジ１０００の別の例が示されており、これは液体１００２を含む液体容器１００１と通常は固形材料１００４である材料１００４のための受け部または容器１００３を有する。図１０ａ〜１０ｅの例は、この例の場合、材料容器または端部キャップ１００３が雄コネクターであり、使用の際に液体容器１００１の端部に嵌る環状の端部壁１０２１を有すること以外、図９ａ〜９ｅの例と非常に似ている。図１０ａ〜１０ｅもまた固形材料１００４のチェンバー１００８が固形材料１００４を含む完全なユニットを供するように材料容器１００３が吸い口端の端部壁またはディスク１００９から離れて貫通穴を有する第２の端部壁またはキャップ１００９’を有する上述の実施態様の例を示している。
図４、５および８〜１０に示す例は、カトマイザーが、典型的にはねじ山、バイオネット嵌めなどによって装置全体のバッテリーセクション（図６および７に示すような装置６００のバッテリーセクション６０１などの）が嵌められるいわゆるモジュラー製品に使用するのに特に適している。カトマイザーは全体的に通常は使用後に廃棄され、新しい交換用のカトマイザーが使用される。別例として、必要に応じて時々ユーザーが液体を補充し、および／または固形材料を交換することも可能である。
図４、５および８〜１０に示す例は、それ自体は知られている他の種類の電子タバコ装置に使用するために容易に適合させることが可能である。例えば、一般に小型で、従来の紙巻きタバコに類似する形状および外観を有するいわゆる「疑似電子タバコ」または「類似紙巻きタバコ」なる装置がある。このような装置では液体容器は、通常液体を保持するための例えばコットンからなるなんらかの詰め物剤を含む。このような従来の装置のカートリッジまたはカトマイザーは、通常全体的に使い捨てであるが、本発明の実施態様を使用する例において液体を補充するおよび／または固体材料を交換することが可能になる。別例として、一般に比較的多量の液体を保持するための大きな液体容器を有し、装置の多くの点でユーザーが調整できる進んだ機能を供するいわゆるタンク装置またはパーソナル気化器なるものがある。
上述のカトマイザー装置のいずれかの別例として液体用のヒーターを液体および材料容器と別個に設けてもよい。ヒーターは、例えばカトマイザーがユーザーによって取り外し自在に嵌められる装置６００全体のバッテリーセクション６０１の一部として供されてもよい。
図４、５および８〜１０に関連して説明した例のいずれかにおいて、固形材料を「予備加熱」するための固形材料用ヒーターを設けてもよい。この固形材料ヒーターはカートリッジの一部またはカートリッジが使用の際に嵌められる装置のバッテリーセクションの一部として設けてもよい。
上述の例の多くの他の変形および代替えが可能である。
例えば、いくつかの例では固形材料を上述のカートリッジが使用される装置のマウスピース（例えば、上述の装置６００のマウスピース６０３）に独占的にまたは追加で配置することも可能である。
別例として固形材料を例えばユーザーの選択で容器から除いてもよい。これは時にはユーザーが選択した場合、液体を気化させるだけで蒸気またはエアロゾルを固形材料を通過させないでユーザーがカートリッジを旧式の「電子タバコ」装置として使用することができるので、ユーザーにカートリッジの使用に関しより広い適応性を与える。これは例えば固形材料容器の固形材料がユーザーによって交換可能な場合に当てはまる。
一部の例では液体容器の外方シェル４０５、５０５などはヒーター４１１および芯４１２を越えて延び、カートリッジ４００、５００、８００などが使用される装置６００のハウジングまたはバッテリーセクション６０１の一部の周囲に使用の際に嵌るスカートを形成してもよい。そのようなスカート８２１を特に例えば図８ａ〜８ｅの例で示す。これらの図面は上述のように装置６００のバッテリーセクション６０１にカートリッジ８００を嵌めるためのカートリッジ８００のネジ山８２２の例を示している。
エアロゾル／蒸気が液体ヒーターから固形材料へと流れる際に通る流路は環状であり一部の例では液体容器を完全に囲むと上述されている（例えば、図４および５に示す例の流路４０６、５０６）。他の例では流路は環状でなく、液体容器４０１、５０１、８０１などを囲まない。例えば、図８ａ〜８ｅに示すような一部の例では、液体容器から固形材料へと延びた単独の実質的に管状の流路または溝であってもよい。別例として液体容器から固形材料へと延びた複数の流路または溝であってもよく、その内の１つ以上は実質的に管状であってもよい。複数の流路の場合、それに異なる特性を有する材料で満たす、含むまたは充填することが可能である。例えば、１つの流路を蒸気またはエアロゾルに第１の風味を付与する材料で満たす、含むまたは充填してもよく、第２の流路を蒸気またはエアロゾルに第２の風味を付与する材料で満たす、含むまたは充填してもよい。
上記の例では液体容器および固形材料／固形材料容器は、装置またはカートリッジの長手方向軸に沿って実質的に直列に配置されている。他の例では液体容器および固形材料／固形材料容器は、装置またはカートリッジの長手方向において少なくとも部分的に重なって配置され、そのような例において、液体容器および固形材料／固形材料容器は、装置またはカートリッジの長手方向軸に沿って実質的に直列に配置されてもよく、１つがもう一方の内側に部分的にまたは完全に入って配置されてもよい。さらに別の例では液体容器および固形材料／固形材料容器は、同軸（固形材料／固形材料容器の内側に液体容器またはその逆のいずれか）に配置され、装置またはカートリッジの長手方向軸に沿って互いに完全にオフセットして、または重なって、または１つが他方の中に入るように配置されてもよい。
別の具体例として、固形材料／固形材料容器は、ヒーターと出口の間の少なくとも１つの流路に配置され、その流路は装置またはカートリッジの長手方向軸において液体容器と少なくとも部分的に重なる。言い換えれば、蒸気またはエアロゾル流の流路は、液体容器を越えて、材料はその流路のどこかに配置される。
カートリッジはクーラーまたは熱交換器を含んでもよく、および／またはカートリッジ４００、５００、８００などが使用される装置はクーラーまたは熱交換器を含んでもよい。このような構成の材料およびクーラーは、互いに離れていてもよい。クーラーは液体ヒーターの下流で受け部の上流にあってもよく、クーラーまたは冷却ゾーンは気化された液体を冷却して使用の際に受け部に収容された材料を通過する液滴のエアロゾルを形成するために配置されている。クーラーは実際に熱交換器として作用するように構成され、蒸気からの熱を回収することができる。回収された熱は、例えば材料を予備加熱するおよび／または液体の加熱を補助するために使用することができる。
上記第１の組の例に関し説明したように液体は、カートリッジが使用される装置の電力消費を下げることに役立つことから、好ましくは妥当な温度で、好ましくは１００〜３００℃、より好ましくは１５０〜２５０℃の範囲で揮発可能な液体である。好適な材料は電子タバコ装置に従来から使用されている、例えばプロピレングリコールおよびグリセロール（グリセリンとして知られている）などがある。また上述の例に関して説明したように固形材料は、液体から製せられるエアロゾルまたは蒸気にこれらが材料を通過する際に風味を付与するために使用してもよい材料である。材料は例えばタバコからなるまたはタバコを含んでもよい。エアロゾルまたは蒸気がタバコ材料内または上を通過する際、熱くなったエアロゾルまたは蒸気がタバコに感覚刺激性を与えるタバコ材からの有機物および他の化合物または構成成分を同伴し、よってエアロゾルまたは蒸気にそれがマウスピースを通過する際に風味を付与する。しかし当然のことながらタバコ以外の材料を使用してエアロゾルまたは蒸気流に異なる風味を付与してもよい。例えば、風味剤を材料または液体に含有させることも可能である。
上述の例のいずれにおいても装置のコントローラーは装置全体としての操作を制御する。コントローラーは、例えばそのまたは各加熱エレメントが必要なときに給電されるようにし、そのまたは各加熱エレメントを加熱が必要でないときに電源を切る。その１つ以上の加熱エレメントの操作は、液体および／または材料が適当な温度に加熱されるように制御してもよい。特に考慮すべきことは、確実に材料が燃えないようにし、確実に液体が適度に気化されるようにし、確実に気化された液体が適した温度で材料から化合物を自由にし、確実にユーザーに届いた蒸気またはエアロゾルが心地よくかつ安全温度にするということである。それ自体は知られている装置であるパフ検知器を１つ以上の加熱エレメントを励起させる必要がある場合にコントローラーに信号を送るために設けてもよい。装置は蒸気またはエアロゾルがユーザーに届く前にこれらをろ過する１つ以上のフィルター、装置は蒸気またはエアロゾルがユーザーに届く前にこれらを冷却するための冷却装置、ハウジングの内側で発生する熱からユーザーを守るために装置の内部にある絶縁体などを含んでもよい。
使用の際、そして材料１４、２１４などがタバコである場合、タバコまたは少なくともタバコの表面は、確実に適当または妥当な量の化合物がタバコから放出されるように約１９０〜２１０℃、最も好ましくは２００℃の温度で加熱されるのが好ましい。上記で詳述したように材料は、材料を通過した熱くなった蒸気またはエアロゾルによってのみ加熱されてもよく、あるいは材料は、例えば専用ヒーターを使用して予備加熱または二重加熱してもよい。予備加熱する場合、材料、特にタバコの場合、約１００〜１５０℃の範囲の温度に予備加熱される。当然のことながら他の温度も利用可能である。例えば、材料または少なくとも材料の表面は２１０℃より高い温度、例えば２３０〜２４０℃および２９０℃程度の温度に加熱されてもよい。含まれるタバコの量は、例えば５０〜３００ｍｇの範囲であってもよい。タバコの量について最も好適な量は、例えば５０〜１５０ｍｇの範囲であり、１３０ｍｇがいくつかの用途で特に好適であることが現在分かっている。典型的な例では装置の操作一回当たり（即ち、パフ一回当たり）に加熱されるタバコの量は約８〜５０ｍｇに相当する範囲であってもよい。
使用の際、液体１０、２１０などは約１００〜３００℃の間の温度またはより好ましくは約１５０〜２５０℃の温度に加熱されてもよい。
好適な材料１４などは、加熱によって気化した化合物、通常はエアロゾルの形で供する材料が挙げられる。好適な材料１４は、あらゆるタバコ含有材を含み、タバコそのもの、異なる種類のタバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、粉タバコ、タバコ抽出物、均質化タバコまたはタバコ代替品の内の１つ以上が挙げられる。タバコの場合、材料１４等はタバコロッド、タバコパッドまたはプラグ、ばらのタバコ、凝集体の形状であってもよく、例えば比較的乾燥した形体または比較的湿った形体であってもよい。好適な材料１４等はタバコの非タバコ製品であってもよく、これらは製品によってニコチンを含んでも含まなくてもよい。
特に固形材料がタバコである場合、タバコは、所定の長さに切断されたタバコロッドのプラグ形状であってもよく、固形材料用の受け部または容器が液体容器と組み合わされる前に（固形材料用の受け部または容器が液体容器と製造時または使用の際にユーザーによって組み合わされるかに関係なく）、固形材料用の受け部または容器内に入れてもよい。
一部の例では固形材料用の受け部または容器は、透明であり、ユーザーが使用の際に内容物（即ち、固形材料）を見ることができ、これは一部のユーザーにとっては好ましいことである。タバコロッドは包装材などの透明な材料を使用して形成し、ユーザーがタバコを見えるようにしてもよい。特に好適な材料は、“NatureFlex”（商標）であり、これはInnovia Films Limited社による再生可能な原料から作製された生分解性フィルムである。
本明細書中で使用する「風味」および「風味剤」なる用語は各地の条例で許可されており、成人消費者が望む味や香りを製品に加えるのに用いることができる材料を指す。このような材料としては、抽出物（例えば、ユーカリ、カンゾウ、アジサイ、ホオノキの葉、カミツレ、フェヌグリーク、クローブ、メントール、ニホンハッカ、アニシード、シナモン、ハーブ、ヒメコウジ、サクランボ、ベリー、モモ、リンゴ、ドランブイ、バーボン、スコッチ、ウイスキー、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、サンダルウッド、ベルガモット、ゼラニウム、ハチミツエキス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイランノキ、セージ、ウイキョウ、ピメント、ショウガ、アニス、コリアンダー、コーヒー、ハッカ属のいずれかの種からのハッカ油など）、調味料、苦味受容体部位遮断剤、感覚受容器部位活性化剤または刺激剤、糖及び／または糖置換体（例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、サイクラミン酸塩、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、マンニトールなど）や、木炭、クロロフィル、鉱物、植物息消臭剤などのその他の添加剤などが挙げられる。これら材料は模造品、合成または天然成分であってもよく、またはこれらのブレンドであってもよい。これら材料は、例えば油、液体、粉末などの任意の好適な形態であってもよい。
種々の問題の対処と技術の発展のため、本開示全体は種々の実施形態を例示的に示しており、これらの実施形態では特許請求された発明が実践され、吸引可能な媒体を発生させるように構成された優れた装置を提供することができる。本開示の利点および特徴は実施形態の単なる代表的な具体例であり、包括的でも排他的でもない。これらは特許請求された特徴の理解と教示の単なる補助に提供されている。当然だが、本開示の利点、実施形態、具体例、機能、特徴、構造、および／または他の側面は本開示を特許請求の範囲に規定されたとおりに限定するあるいは特許請求の範囲の均等物に限定すると考えるべきではなく、本開示の範囲および／または思想から乖離することなく他の実施形態を利用しても改変してもよいと考えるべきである。種々の実施形態は、開示された構成要素、成分、特徴、部品、工程、手段他の組合せを適切に備えても、これらで構成されても、基本的にこれらで構成されてもよい。また本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性がある他の発明を含む。

Claims (21)

  1. 液体を保持するための液体容器と、
    固形材料を収容するための受け部と、
    液体容器の外側の周りにあるシェルと、を含む、吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジであって、
    シェルと液体容器は、それらの間に流路を画定し、
    使用の際に液体容器から出た液体が流路を介して受け部へ、そして使用の際に受け部によって収容された固形材料を介して蒸気およびエアロゾルの少なくとも一方の形体で流れることができるように構成され、
    流路は、液体容器とシェルの間に画定された単独の実質的に管状の流路である、
    カートリッジ。
  2. 液体容器は円錐台状であることを特徴とする請求項１記載のカートリッジ。
  3. 液体容器と関連する使用の際に液体容器内に保持された液体を揮発させるためのヒーターを含むことを特徴とする請求項１または２記載のカートリッジ。
  4. 使用の際に受け部によって収容される固形材料を加熱するための受け部と関連するヒーターを含むことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のカートリッジ。
  5. 液体容器は液体を液体容器から出せるようにする１つ以上の開口部を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のカートリッジ。
  6. 使用の際に液体容器内に保持された液体を液体容器から吸い出す芯を含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載のカートリッジ。
  7. 液体容器と受け部は一体部品として供されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載のカートリッジ。
  8. 液体容器と受け部は、互いに取り外し可能に接続された別個の部品として供されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載のカートリッジ。
  9. 受け部は使用の際に受け部内で固形材料を保持するための少なくとも１つの保持器を有することを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載のカートリッジ。
  10. 受け部は固形材料を含むことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載のカートリッジ。
  11. 固形材料はタバコであるまたはタバコを含むことを特徴とする請求項１０記載のカートリッジ。
  12. 液体容器は液体を保持することを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項記載のカートリッジ。
  13. カートリッジと吸引可能な媒体を発生させるための装置との組み合わせにおいて、カートリッジは請求項１乃至１２いずれか１項記載のカートリッジであり、装置はバッテリーセクションおよびマウスピースを有し、カートリッジは装置に接続可能である組み合わせ。
  14. バッテリーセクションとマウスピースとを含む装置と、液体を含む液体容器、固形材料を収容するための受け部と液体容器の外側の周りにあるシェルとを含み、シェルと液体容器は、それらの間に流路を画定し、流路は、液体容器とシェルの間に画定された単独の実質的に管状の流路であり、装置に接続されるカートリッジを使用して吸引可能な媒体を発生させる方法であって、
    液体容器から引き込まれた液体を加熱して液体を気化させること、
    気化させた液体を液体容器とシェルの間に画定された流路とカートリッジのシェルを介して固形材料を含む受け部内に送り、固形材料を通過させて固形材料からの少なくとも風味を同伴させること、
    風味付けされたエアロゾルを装置のマウスピースを介して送ることを含む方法。
  15. 液体を保持するための液体容器であって、この液体容器は吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジを形成するために固形材料を収容するための受け部に使用され、この液体容器は液体保持するための内方容器、液体容器の外側の周りにあるシェルおよび液体容器を受け部に接続できるようにするコネクターを有し、シェルと液体容器は、それらの間に流路を画定し、使用の際に液体容器から出た液体が流路を介して受け部へ、蒸気およびエアロゾルの少なくとも一方の形体で流れることができ、流路は、内方容器とシェルの間に画定された単独の実質的に管状の流路である液体容器。
  16. コネクターは受け部に受けられるまたは受け部の周囲にある環状の端部壁の形体であることを特徴とする請求項１５記載の液体容器。
  17. 液体容器は円錐台状であることを特徴とする請求項１５記載の液体容器。
  18. 液体容器に液体を充填することと、
    受け部に固形材料を充填することと、
    使用の際に液体容器を出た液体が蒸気およびエアロゾルの少なくとも１つの形体で使用の際に受け部によって受けられる固形材料を介して流れるように液体容器と受け部を接続することとを含む、
    液体を保持するための液体容器と、
    固形材料を収容するための受け部と、
    液体容器の外側の周りにあるシェルと、を含み、シェルと液体容器は、それらの間に流路を画定し、
    流路は、液体容器とシェルの間に画定された単独の実質的に管状の流路である、
    吸引可能な媒体を発生させるための装置に使用するカートリッジの形成方法。
  19. 受け部に固形材料を充填することは、固形材料のロッド物品を所望の長さに切断することと、切断された固形材料のロッドを液体容器と受け部を接続する前に受け部内に入れることとを含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
  20. 固形材料は透明な材料で包装されることを特徴とする請求項１８または１９記載の方法。
  21. 固形材料はタバコであるまたはタバコを含むことを特徴とする請求項１８乃至２０いずれか１項記載の方法。
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