JP6979067B2 - エアロゾル送達装置用の２線式認証システム - Google Patents

エアロゾル送達装置用の２線式認証システム Download PDF

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Description

本開示は、喫煙品などのエアロゾル送達装置に関し、より詳細には、エアロゾルの生成のために電気発生熱を利用することができるエアロゾル送達装置（例えば、一般に電子タバコと呼ばれる喫煙品）に関する。喫煙品は、タバコから作製または得るか、またはタバコを組み込むことができる材料を組み込むことができるエアロゾル前駆体を加熱するように構成することができ、前駆体は人間が消費するための吸入可能な物質を形成することができる。
使用のためにタバコの燃焼を必要とする喫煙製品の改良または代替として、長年にわたり多くの装置が提案されてきた。これらの装置の多くは、称するところによれば、タバコ、葉巻、またはパイプ喫煙に関連する感覚を提供するが、タバコの燃焼に起因する相当量の不完全燃焼および熱分解生成物を供給することはないように設計されている。この目的により、揮発性物質を気化または加熱するために電気エネルギーを利用する、または有意な程度までタバコを燃焼させることなく、タバコ、葉巻、またはパイプ喫煙の感覚を提供することを試みる多数の代替喫煙製品、香り発生器および医療用吸入器が提案されてきた。例えば、参照により本明細書に組み込まれるＣｏｌｌｅｔｔらに対する米国特許第８，８８１，７３７号明細書、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ Ｊｒ．らによる米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらによる米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書、Ｓｅａｒｓらによる米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書、Ａｍｐｏｌｉｎｉらによる米国特許出願公開第２０１４／００９６７８２号明細書、Ｄａｖｉｓらによる米国特許出願公開第２０１５／００５９７８０号明細書、および２０１６年７月２８日に出願されたＷａｔｓｏｎらによる米国特許出願第１５／２２２，６１５号明細書に記載された背景技術に説明された様々な代替喫煙品、エアロゾル送達装置および熱発生源を参照されたい。例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＣｏｕｎｔｓらに対する米国特許第５，３８８，５９４号明細書およびＲｏｂｉｎｓｏｎらに対する米国特許第８，０７９，３７１号明細書の背景技術の項に記載されている製品および加熱構成の様々な実施形態も参照されたい。
米国特許第８，８８１，７３７号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書 米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書 米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書 米国特許出願公開第２０１４／００９６７８２号明細書 米国特許出願公開第２０１５／００５９７８０号明細書 米国特許第５，３８８，５９４号明細書 米国特許第８，０７９，３７１号明細書
しかしながら、エアロゾル送達装置内で電力を認証しかつ方向付けるための２線式認証システムを提供することが望ましい可能性がある。
本開示は、エアロゾル送達装置、そのような装置を形成する方法、およびそのような装置の要素に関する。本開示は、以下の実施形態例を含むが、これらに限定されない。
実施形態例１：エアロゾル送達装置であって、加熱要素および認証装置を備え、エアロゾル前駆体組成物を含むカートリッジと、制御本体であって、カートリッジと連結され、制御本体と共に使用するために、カートリッジを認証するように認証装置と認証信号を交換し、カートリッジが認証された場合にのみ、加熱要素に電力を向けて、エアロゾル前駆体組成物の成分を活性化および気化させるように構成された、制御本体とを備え、制御本体およびカートリッジは、互いに連結された２線式電気コネクタおよび対応する２線式電気コネクタをそれぞれ含み、２線式電気コネクタおよび対応する２線式電気コネクタにわたって、認証信号が交換され、かつ電力が向けられ、制御本体およびカートリッジはそれぞれ第１の切換回路および第２の切換回路をさらに含み、第１の切換回路は、２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成された切換回路を形成するために、第２の切換回路と連結される、エアロゾル送達装置。
実施形態例２：２線式電気コネクタにわたる認証信号は、所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有し、２線式電気コネクタにわたる電力は、所定の閾値電圧より高い電圧レベルを有する、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例３：所定の閾値電圧は、２．５ボルトである、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例４：切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有する場合、認証信号の１つとして、信号を受信して認証装置に信号を転送するように構成されることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例５：切換回路が信号を受信および転送するように構成されていることが、複数の信号を受信し、複数の信号のうちの１つの信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有するまで、認証信号として複数の信号のうちの信号を認証装置に転送するように構成されていることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例６：切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有する場合、信号を受信して、加熱要素に向けられた電力として加熱要素に信号を転送するように構成されることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例７：認証信号および電力は、それぞれ第１の周波数および第２の周波数を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号としてフォーマットされ、第１の周波数は第２の周波数より少なくとも２倍大きい、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例８：切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、第２の周波数を有するＰＷＭ信号のパルス間に、第１の周波数を有するＰＷＭ信号を２線式電気コネクタにわたって切り換えるように切換回路が構成されていることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例９：制御構成要素が加熱要素に電力を向けるように構成されていることが、エアロゾル送達装置の少なくとも一部分を通る空気の流れに応答して、加熱要素を電力に向けるように構成されていることを含み、空気は、エアロゾルを生成するために、エアロゾル前駆体組成物の成分の気化によって形成される蒸気と組み合わせることができる、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載のエアロゾル送達装置。
実施形態例１０：加熱要素および認証装置を備え、かつ、エアロゾル前駆体組成物を含むカートリッジと連結可能であり、エアロゾル送達装置を形成するためにカートリッジと連結可能である制御本体であって、制御本体は、制御本体と共に使用するために、カートリッジを認証するために認証装置と認証信号を交換し、カートリッジが認証された場合にのみ、加熱要素に電力を向けて、エアロゾル前駆体組成物の成分を活性化および気化させるように構成された制御構成要素と、２線式電気コネクタであって、制御本体がカートリッジと連結される時、カートリッジの対応する２線式電気コネクタと連結され、２線式電気コネクタおよび対応する２線式電気コネクタにわたって、認証信号が交換され、電力が向けられる、２線式電気コネクタと、制御本体がカートリッジと結合される時に、カートリッジの第２の切換回路と結合される第１の切換回路であって、第１の切換回路は、２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成された切換回路を形成するために第２の切換回路と連結される、第１の切換回路とを備える、制御本体。
実施形態例１１：２線式電気コネクタにわたる認証信号は、所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有し、２線式電気コネクタにわたる電力は、所定の閾値電圧より高い電圧レベルを有する、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
実施形態例１２：所定の閾値電圧は、２．５ボルトである、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
実施形態例１３：切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有する場合、認証信号の１つとして、信号を受信して認証装置に信号を転送するように構成されていることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
実施形態例１４：切換回路が信号を受信および転送するように構成されていることが、複数の信号を受信し、複数の信号のうちの１つの信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有するまで、認証信号として複数の信号のうちの信号を認証装置に転送するように構成されていることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
実施形態例１５：切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有する場合、信号を受信して、加熱要素に向けられた電力として加熱要素に信号を転送するように構成されることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
実施形態例１６：認証信号および電力は、それぞれ第１の周波数および第２の周波数を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号としてフォーマットされ、第１の周波数は第２の周波数より少なくとも２倍大きい、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
実施形態例１７：切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、第２の周波数を有するＰＷＭ信号のパルス間に、第１の周波数を有するＰＷＭ信号を２線式電気コネクタにわたって切り換えるように切換回路が構成されていることを含む、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
実施形態例１８：制御部品が加熱要素に電力を向けるように構成されていることが、エアロゾル送達装置の少なくとも一部分を通る空気の流れに応答して、加熱要素に電力を向けるように構成されていることを含み、空気は、エアロゾルを生成するために、エアロゾル前駆体組成物の成分の気化によって形成される蒸気と組み合わせることができる、上記のいずれかの実施形態例または、上記のいずれかの実施形態例のいずれかの組合せに記載の制御本体。
本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下に簡単に説明される添付の図面と共に以下の詳細な説明を読むことから明らかになろう。本開示は、そのような特徴または要素が明示的に組み合わされているか、または本明細書に説明されている特定の実施形態例に列挙されているか否かにかかわらず、本開示に記載されている２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴の任意の組合せを含む。本開示は、本開示の文脈が他に明確に指示しない限り、その態様および実施形態例のいずれかにおいて、本開示の任意の分離可能な特徴または要素が組合せ可能と見なすべきであるように全体的に読み取られることが意図される。
したがって、この簡単な概要は、本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供するためにいくつかの実施形態例を要約する目的のためだけに提供されていることを理解されよう。したがって、上記の実施形態例は単なる例であり、本開示の範囲または趣旨を狭めるように決して解釈されるべきではないことが理解されよう。他の例示的な実施形態、態様、および利点は、いくつかの説明された実施形態例の原理を例として示す添付の図面と併せて説明される、以下の詳細な説明から明らかになろう。
以上の一般的な用語で本開示を説明してきたが、次に、必ずしも原寸に比例して描かれていない添付の図面を参照する。
本開示の実施形態例による、制御本体に連結されたカートリッジを含むエアロゾル送達装置の側面図を示す図である。 様々な実施形態例によるエアロゾル送達装置の部分断面図である。 様々な実施形態例による、エアロゾル送達装置の制御本体およびカートリッジの様々な要素を示す図である。 様々な実施形態例による、図１、図２および図３の制御本体およびカートリッジの適切な切換回路を示す。 様々な実施形態例による、図１、図２および図３の制御本体およびカートリッジの適切な切換回路を示す。
本開示は、以下に、その実施形態例を参照して、より十分に説明される。これらの実施形態例は、本開示が徹底的かつ完全であり、本開示の範囲を当業者に全て伝えるように説明される。実際、本開示は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などは、文脈上他に明確に指示されない限り、複数形を含む。
以下に記載するように、本開示の実施形態例はエアロゾル送達システムに関する。本開示によるエアロゾル送達システムは、電気エネルギーを使用して（好ましくは材料を有意な程度まで燃焼させることなく）材料を加熱して、吸入可能な物質を形成することができ、そのようなシステムの構成要素は、最も好ましくは携帯式装置と見なすのに十分にコンパクトな物品の形態を有する。すなわち、好ましいエアロゾル送達システムの構成要素を使用すると、エアロゾルが主にタバコの燃焼または熱分解の副産物から生じるという意味で煙は発生しないが、むしろこれらの好ましいシステムを使用すると、その中に組み込まれている特定の成分の揮発または気化から生じる蒸気を生成する。いくつかの実施形態例では、エアロゾル送達システムの構成要素は電子タバコとして特徴付けることができ、これらの電子タバコは最も好ましくはタバコおよび／またはタバコ由来の成分を組み込んでおり、したがってタバコ由来成分をエアロゾル形態で送達する。
特定の好ましいエアロゾル送達システムのエアロゾル生成部品は、いかなる構成要素をいかなる実質的な程度にも燃焼することなく、タバコの着火および燃焼によって使用される（したがってタバコの煙を吸い込むこと）タバコ、葉巻、またはパイプを喫煙する多くの感覚（例えば、吸入と吐き出す行為、味または風味の種類、官能的効果、体感、使用行為、目に見えるエアロゾルによって提供されるものなどの視覚的合図など）を提供することができる。例えば、本開示のエアロゾル生成部品の使用者は、喫煙者が伝統的なタイプの喫煙品を使用するようにその部品を保持して使用することができ、その部品によって生成されたエアロゾルの吸入のためにその部品の一端を吸い込み、選択された時間間隔で吸ったり吐いたりなどできる。
本開示のエアロゾル送達システムはまた、蒸気発生物品または薬剤送達品であると特徴付けることができる。したがって、そのような物品または装置は、吸入可能な形態または状態で１つまたは複数の物質（例えば、香味および／または医薬有効成分）を提供するように適合させることができる。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態（すなわち、その臨界点より低い温度で気相にある物質）であってもよい。あるいは、吸入可能な物質はエアロゾルの形態（すなわち、気体中の微細な固体粒子または液滴の懸濁液）であってもよい。単純にするために、本明細書で使用される「エアロゾル」という用語は、目に見えるか否かにかかわらず、および煙状と見なされる形態であるか否かにかかわらず、人間の吸入に適した形態または種類の蒸気、ガスおよびエアロゾルを含むことを意味する。
本開示のエアロゾル送達システムは、一般にハウジングと称されることがある外側本体またはシェル内に設けられたいくつかの構成要素を含む。外側本体またはシェルの全体的な設計は様々であり得、エアロゾル送達装置の全体のサイズおよび形状を規定し得る外側本体の形式または構成は異なっていてもよい。典型的には、タバコまたは葉巻の形状に類似した細長い本体は、単一の一体型ハウジングから形成できるか、または細長いハウジングは、２つ以上の分離可能な本体から形成することができる。例えば、エアロゾル送達装置は、実質的に管状の形状であってもよく、したがって、従来のタバコまたは葉巻の形状に類似し得る細長いシェルまたは本体を含むことができる。一例では、エアロゾル送達装置の全ての構成要素は、１つのハウジング内に収容されている。あるいは、エアロゾル送達装置は、接合されて分離可能な２つ以上のハウジングを含むことができる。例えば、エアロゾル送達装置は、一端に、１つまたは複数の再使用可能な構成要素（例えば充電式電池、薄膜固体電池および／またはコンデンサなどの蓄電池、ならびにその物品の動作を制御するための様々な電子機器）を含むハウジングを備える制御本体と、他端に、取り外し可能に連結された使い捨て部分（例えば、使い捨ての風味含有カートリッジ）を含む外側本体またはシェルとを有することができる。
本開示のエアロゾル送達システムは、最も好ましくは、動力源（すなわち、電源）、少なくとも１つの制御部品（例えば、電源から、例えば、マイクロプロセッサ、個々にまたはマイクロコントローラの一部としての物品の他の構成要素への電流の流れを制御することによるなど、発熱用の電力を制御、調製および終了するための手段）、ヒータまたは発熱部材（例えば、単体でまたは１つまたは複数のさらなる要素と組み合わせて「アトマイザ」と一般に呼ばれてもよい電気抵抗加熱要素または他の構成要素）、エアロゾル前駆体組成物（例えば、「スモークジュース」、「ｅ−リキッド」および「ｅ−ジュース」と一般に呼ばれる成分などの、十分な熱を加えたときにエアロゾルを生成することができる液体）、およびエアロゾル吸入用のエアロゾル送達装置の吸い込みを可能にする吸い口部領域または先端（例えば、生成されたエアロゾルが吸引時にそこから引き出されるような、物品を通る規定された空気流路）のいくつかの組合せを含む。
本開示のエアロゾル送達装置内の構成要素のより具体的な形式、構成および配置は、以下に提供されるさらなる開示に照らして明らかになるであろう。さらに、様々なエアロゾル送達装置構成要素の選択は、市販の電子エアロゾル送達装置を考慮すると理解することができる。さらに、エアロゾル送達装置内の構成要素の配置はまた、市販の電子エアロゾル送達装置を考慮すると理解することができる。その構成要素、その動作方法、その中に含まれる材料、および／またはその他の属性が本開示の装置に含まれ得る市販の製品例は、Ｐｈｉｌｉｐ Ｍｏｒｒｉｓ ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄによるＡＣＣＯＲＤ（Ｒ）、ＩｎｎｏＶａｐｏｒ ＬＬＣによるＡＬＰＨＡ（ＴＭ）、ＪＯＹＥ ５１０（ＴＭ）、およびＭ４（ＴＭ）、Ｗｈｉｔｅ Ｃｌｏｕｄ ＣｉｇａｒｅｔｔｅｓによるＣＩＲＲＵＳ（ＴＭ）およびＦＬＩＮＧ（ＴＭ）、Ｌｏｒｉｌｌａｒｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．によるＢＬＵ（ＴＭ）、Ｅｐｕｆｆｅｒ（Ｒ）Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．によるＣＯＨＩＴＡ（ＴＭ）、ＣＯＬＩＢＲＩ（ＴＭ）、ＥＬＩＴＥ ＣＬＡＳＳＩＣ（ＴＭ）、ＭＡＧＮＵＭ（ＴＭ）、ＰＨＡＮＴＯＭ（ＴＭ）、およびＳＥＮＳＥ（ＴＭ）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ，Ｉｎｃ．によるＤＵＯＰＲＯ（ＴＭ）、ＳＴＯＲＭ（ＴＭ）、およびＶＡＰＯＲＫＩＮＧ（Ｒ）、Ｅｇａｒ ＡｕｓｔｒａｌｉａによるＥＧＡＲ（ＴＭ）、ＪｏｙｅｔｅｃｈによるｅＧｏ−Ｃ（ＴＭ）およびｅＧｏ−Ｔ（ＴＭ）、Ｅｌｕｓｉｏｎ ＵＫ ＬｔｄによるＥＬＵＳＩＯＮ（ＴＭ）、Ｅｏｎｓｍｏｋｅ ＬＬＣによるＥＯＮＳＭＯＫＥ（Ｒ）、ＦＩＮ Ｂｒａｎｄｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，ＬＬＣによるＦＩＮ（ＴＭ）、Ｇｒｅｅｎ Ｓｍｏｋｅ Ｉｎｃ．ＵＳＡによるＳＭＯＫＥ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎａｒｅｔｔｅ ＬＬＣによるＧＲＥＥＮＡＲＥＴＴＥ（ＴＭ）、Ｓｍｏｋｅ Ｓｔｉｋ（Ｒ）によるＨＡＬＬＩＧＡＮ（ＴＭ）、ＨＥＮＤＵ（ＴＭ）、ＪＥＴ（ＴＭ）、ＭＡＸＸＱ（ＴＭ）、ＰＩＮＫ（ＴＭ）、およびＰＩＴＢＵＬＬ（ＴＭ）、Ｐｈｉｌｉｐ Ｍｏｒｒｉｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．によるＨＥＡＴＢＡＲ（ＴＭ）、Ｃｒｏｗｎ７によるＨＹＤＲＯ ＩＭＰＥＲＩＡＬ（ＴＭ）およびＬＸＥ（ＴＭ）、ＬＯＧＩＣ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙによるＬＯＧＩＣ（ＴＭ）およびＴＨＥ ＣＵＢＡＮ（ＴＭ）、Ｌｕｃｉａｎｏ Ｓｍｏｋｅｓ Ｉｎｃ．によるＬＵＣＩ（Ｒ）、Ｎｉｃｏｔｅｋ，ＬＬＣによるＭＥＴＲＯ（Ｒ）、Ｓｏｔｔｅｒａ，Ｉｎｃ．によるＮＪＯＹ（Ｒ）およびＯＮＥＪＯＹ（ＴＭ）、ＳＳ Ｃｈｏｉｃｅ ＬＬＣによるＮＯ．７（ＴＭ）、ＰｒｅｍｉｕｍＥｓｔｏｒｅ ＬＬＣによるＰＲＥＭＩＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＣＩＧＡＲＥＴＴＥ（ＴＭ）、Ｒｕｙａｎ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．によるＲＡＰＰ Ｅ−ＭＹＳＴＩＣＫ（ＴＭ）、Ｒｅｄ Ｄｒａｇｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＬＬＣによるＲＥＤ ＤＲＡＧＯＮ（ＴＭ）、Ｒｕｙａｎ Ｇｒｏｕｐ（Ｈｏｌｄｉｎｇｓ）Ｌｔｄ．によるＲＵＹＡＮ（Ｒ）、Ｓｍｏｋｅｒ Ｆｒｉｅｎｄｌｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＬＬＣによるＳＦ（Ｒ）、Ｔｈｅ Ｓｍａｒｔ Ｓｍｏｋｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．によるＧＲＥＥＮ ＳＭＡＲＴ ＳＭＯＫＥＲ（Ｒ）、Ｃｏａｓｔｌｉｎｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＬＬＣによるＳＭＯＫＥ ＡＳＳＩＳＴ（Ｒ）、Ｓｍｏｋｉｎｇ Ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ，Ｉｎｃ．によるＳＭＯＫＩＮＧ ＥＶＥＲＹＷＨＥＲＥ（Ｒ）、ＶＭＲ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＬＬＣによるＶ２ＣＩＧＳ（ＴＭ）、ＶａｐｏｒＮｉｎｅ ＬＬＣによるＶＡＰＯＲ ＮＩＮＥ（ＴＭ）、Ｖａｐｏｒ ４ Ｌｉｆｅ，Ｉｎｃ．によるＶＡＰＯＲ４ＬＩＦＥ（Ｒ）、Ｅ−ＣｉｇａｒｅｔｔｅＤｉｒｅｃｔ，ＬＬＣによるＶＥＰＰＯ（ＴＭ）、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｖａｐｏｒ ＣｏｍｐａｎｙによるＡＶＩＧＯ、ＶＵＳＥ、ＶＵＳＥ ＣＯＮＮＥＣＴ、ＶＵＳＥ ＦＯＢ、ＶＵＳＥ ＨＹＢＲＩＤ、ＡＬＴＯ、ＡＬＴＯ＋、ＭＯＤＯ、ＣＩＲＯ、ＦＯＸ＋ＦＯＧおよびＳＯＬＯ＋、Ｍｉｓｔｉｃ ＥｃｉｇｓによるＭＩＳＴＩＣ ＭＥＮＴＨＯＬ、ならびにＣＮ Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｌｔｄ．によるＶＹＰＥとして市販されている。さらに他の電動エアロゾル送達装置、具体的には、いわゆる電子タバコとして特徴付けられている装置は、商品名ＣＯＯＬＥＲ ＶＩＳＩＯＮＳ（ＴＭ）、ＤＩＲＥＣＴ Ｅ−ＣＩＧ（ＴＭ）、ＤＲＡＧＯＮＦＬＹ（ＴＭ）、ＥＭＩＳＴ（ＴＭ）、ＥＶＥＲＳＭＯＫＥ（ＴＭ）、ＧＡＭＵＣＣＩ（Ｒ）、ＨＹＢＲＩＤ ＦＬＡＭＥ（ＴＭ）、ＫＮＩＧＨＴ ＳＴＩＣＫＳ（ＴＭ）、ＲＯＹＡＬ ＢＬＵＥＳ（ＴＭ）、ＳＭＯＫＥＴＩＰ（Ｒ）、ＳＯＵＴＨ ＢＥＡＣＨ ＳＭＯＫＥ（ＴＭ）で市販されている。
本開示のエアロゾル送達装置で採用され得る構成要素および関連技術のさらなる製造業者、設計者、および／または出願者としては、Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｊｉｅｓｈｉｂｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，中国）、Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｆｉｒｓｔ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｃｉｔｙ，中国）、Ｓａｆｅ Ｃｉｇ（Ｌｏｓ Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡ）、Ｊａｎｔｙ Ａｓｉａ Ｃｏｍｐａｎｙ（フィリピン）、Ｊｏｙｅｔｅｃｈ Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，中国）、ＳＩＳ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ、Ｂ２Ｂ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ（Ｄｏｖｅｒ，ＤＥ）、Ｅｖｏｌｖ ＬＬＣ（ＯＨ）、Ｍｏｎｔｒａｄｅ（Ｂｏｌｏｇｎａ，イタリア）、Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｂａｕｗａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，中国）、Ｇｌｏｂａｌ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｄｅｍａｒｋｓ Ｉｎｃ．（Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、Ｖａｐｏｒ Ｃｏｒｐ．（Ｆｏｒｔ Ｌａｕｄｅｒｄａｌｅ，ＦＬ）、Ｎｅｍｔｒａ ＧＭＢＨ（Ｒａｓｃｈａｕ−Ｍａｒｋｅｒｓｂａｃｈ，ドイツ）、Ｐｅｒｒｉｇｏ Ｌ．Ｃｏ．（Ａｌｌｅｇａｎ，ＭＩ）、Ｎｅｅｄｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．、Ｓｍｏｋｅｆｒｅｅ Ｉｎｎｏｔｅｃ（Ｌａｓ Ｖｅｇａｓ，ＮＶ）、ＭｃＮｅｉｌ ＡＢ（Ｈｅｌｓｉｎｇｂｏｒｇ，スウェーデン）、Ｃｈｏｎｇ Ｃｏｒｐ、Ａｌｅｘｚａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ（Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ，ＣＡ）、ＢＬＥＣ，ＬＬＣ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）、Ｇａｉｔｒｅｎｄ Ｓａｒｌ（Ｒｏｈｒｂａｃｈ−ｌｅｓ−Ｂｉｔｃｈｅ，フランス）、ＦｅｅｌＬｉｆｅ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，中国）、Ｖｉｓｈａｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＢＭＧＨ（Ｓｅｌｂ，ドイツ）、Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｓｍａｃｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ．（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，中国）、Ｖａｐｏｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ，ＦＬ）、Ｅｘｏｎｏｉｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅｓ（イスラエル）、Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｎｏｗｏｔｅｃｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，中国）、Ｍｉｎｉｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ，中国）、Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｋｏｎｔｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，中国）、およびＦｕｍａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＬＬＣ（Ｍｅｄｉｎａ，ＯＨ）、２１ｓｔ Ｃｅｎｔｕｒｙ Ｓｍｏｋｅ（Ｂｅｌｏｉｔ，ＷＩ）およびＫｉｍｒｅｅ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ（ＨＫ）Ｃｏ．Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ，中国）を含む。
様々な例において、エアロゾル送達装置は、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成されたリザーバを備えることができる。リザーバは、特に、多孔質材料（例えば、繊維質材料）から形成することができ、したがって多孔質基材（例えば、繊維質基材）と称することができる。
エアロゾル送達装置のリザーバとして有用な繊維質基材は、複数の繊維または糸状体から形成された織布または不織布材料であってもよく、また天然繊維および合成繊維の一方または両方から形成することができる。例えば、繊維質基材はガラス繊維材料を含むことができる。特定の例では、酢酸セルロース材料を使用することができる。他の実施形態例では、炭素材料を使用することができる。リザーバは実質的に容器の形態であってもよく、その中に含まれる繊維質材料を含んでいてもよい。
図１は、本開示の様々な実施形態例による、制御本体１０２およびカートリッジ１０４を含むエアロゾル送達装置１００の側面図を示す。特に、図１は、互いに連結されている制御本体とカートリッジを示す。制御本体とカートリッジは、機能的な関係で取り外し可能に位置合わせされていてもよい。様々な機構が、カートリッジを制御本体に接続して、ねじ係合、圧入係合、締り嵌め、磁気係合などをもたらすことができる。エアロゾル送達装置は、カートリッジおよび制御本体が組み立てられた構成にあるとき、いくつかの実施形態例では、実質的に棒状、実質的に管状、または実質的に円筒形であってもよい。エアロゾル送達装置はまた、断面が実質的に長方形または長斜方形であってもよく、これは、扁平形電池を含む電源などの実質的に平坦または薄膜の電源とのより大きな適合性をもたらすのに役立ち得る。カートリッジおよび制御本体は、いくつかの異なる材料のうちのいずれかから形成され得る別個の、それぞれのハウジングまたは外側本体を含むことができる。ハウジングは、任意の適切な構造的に健全な材料で形成することができる。いくつかの例では、ハウジングは、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属または合金で形成することができる。他の適切な材料には、様々なプラスチック（例えば、ポリカーボネート）、プラスチック上の金属メッキ、セラミックなどが含まれる。
いくつかの実施形態例では、エアロゾル送達装置１００の制御本体１０２またはカートリッジ１０４の一方または両方は、使い捨て可能であるか、または再使用可能であると言及されることがある。例えば、制御本体は、交換可能な電池または充電式電池を有することができ、したがって、典型的な交流電気コンセントへの接続、車の充電器への接続（すなわち、シガレットライターレセプタクル）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルまたはコネクタを介するなどのコンピュータへの接続、もしくは光起電力セル（太陽電池と称されることもある）または太陽電池のソーラーパネルへの接続を含む任意の種類の再充電技術で結合できる。さらに、いくつかの実施形態例では、カートリッジは、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＣｈａｎｇらの米国特許第８，９１０，６３９号明細書に開示されているように、使い捨てカートリッジを含み得る。
図２は、いくつかの実施形態例による、エアロゾル送達装置１００をより詳細に示す。それに示されている断面図に見られるように、やはり、エアロゾル送達装置は、それぞれがいくつかのそれぞれの構成要素を含む制御本体１０２およびカートリッジ１０４を備えることができる。図２に示す構成要素は、制御本体およびカートリッジ内に存在し得る構成要素を代表するものであり、本開示によって包含される構成要素の範囲を限定することを意図するものではない。示されるように、例えば制御本体は、制御構成要素２０８（例えば、個別に、またはマイクロコントローラの一部としてのマイクロプロセッサ）、流量センサ２１０、電源２１２、および／または発光ダイオード（ＬＥＤ）２１４などのいくつかの電子部品のそれぞれのうちの１つまたは複数を含み得る制御本体シェル２０６から形成され得、またそのような構成要素は、可変的に位置合わせすることができる。電源は、例えば、電池（使い捨てまたは充電式）、固体電池、薄膜固体電池、スーパーキャパシタなど、またはそれらのいくつかの組合せを含むことができる。適切な電源のいくつかの例は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年１０月２１日に出願されたＳｕｒらの米国特許出願第１４／９１８，９２６号明細書に提供されている。ＬＥＤは、エアロゾル送達装置１００に装備することができる適切な視覚的インジケータの一例であってもよい。ＬＥＤなどの視覚的インジケータに加えてまたは代わりとして、音声インジケータ（例えばスピーカ）、触覚インジケータ（例えば振動モータ）などの他のインジケータが含まれてもよい。
カートリッジ１０４は、エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成され、ヒータ２２０（加熱要素と称されることもある）を含むリザーバ２１８を囲むカートリッジシェル２１６から形成することができる。示されるように、いくつかの例では、リザーバは、リザーバハウジング内に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物を吸い上げるまたはヒータへ輸送するのに適合された液体輸送要素２２２と流体連通していてもよい。いくつかの例では、バルブがリザーバとヒータとの間に配置され、リザーバからヒータへパスされるかまたは送達されるエアロゾル前駆体組成物の量を制御するように構成されていてもよい。様々な構成において、少なくともシェル、リザーバおよびヒータを含む構造は、タンクと称されることがあり、したがって、「カートリッジ」、「タンク」などの用語は、エアロゾル前駆体組成物用のリザーバを囲み、ヒータを含むシェルまたは他のハウジングを指すために互換的に使用することができる。
電流が通って流れるときに熱を生成するように構成された材料の様々な例を採用して、ヒータ２２０を形成することができる。これらの例におけるヒータは、ワイヤコイル、マイクロヒータなどの抵抗性加熱要素であってもよい。ワイヤコイルが形成され得る材料の例としては、カンタル（ＦｅＣｒＡｌ）、ニクロム、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、アルミニウム（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）２）でドープされた二ケイ化モリブデン、グラファイトおよびグラファイト系材料（例えば、炭素系発泡材料または繊維）、およびセラミック（例えば、正または負の温度係数セラミック）が挙げられる。本開示によるエアロゾル送達装置に有用なヒータまたは加熱部材の実装形態例を以下にさらに説明し、本明細書に記載の図２に示すような装置に組み込むことができる。
形成されたエアロゾルのカートリッジ１０４からの排出を可能にするために、開口部２２４がカートリッジシェル２１６に（例えば、吸い口部で）存在してもよい。
カートリッジ１０４はまた、集積回路、メモリ部品、センサなどを含み得る１つまたは複数の電子構成要素を含んでいてもよい。電子構成要素は、有線または無線手段によって、制御構成要素２０８および／または外部装置と通信するように適合されてもよい。電子構成要素は、カートリッジまたはその基部２２６内のどこにでも配置することができる。
以下により詳細に説明されるように、例えば、カートリッジ１０４の電子構成要素は、模造カートリッジが制御本体１０２と共に使用されるのを阻止または防止するための認証装置２２８を含むことができる。適切な認証装置の例には、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のｂｑ２６１５０認証装置、Ａｔｍｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＡＴＳＨＡ２０４およびＡＴＳＨＡ２０４Ａ認証装置などが含まれる。別々には示されていないが、認証装置に関連する追加のメモリユニットを使用して、カートリッジユニットの減少量を記憶するとともに、カートリッジユニットに関連する他のプログラム可能な機能および情報を記憶することができる。
制御構成要素２０８は、認証装置２２８と通信して、制御本体１０２と共に使用するためにカートリッジ１０４を認証するように構成することができる。この認証は、いくつかの異なる方法で開始し実行することができる。いくつかの例では、制御構成要素は、カートリッジが制御本体と共に使用するための正当な装置であるとしてカートリッジを検証するために、装置１００上の各ふかしの開始時に認証装置と通信するように構成され得る。エラー状態は、カートリッジが許可されていない事例をもたらしてもよく、このエラー状態は、１つまたは複数の視覚的、聴覚的または触覚的なインジケータによって示されていてもよい。あるいは、制御構成要素は、カートリッジが認証されている場合にはふかしの継続を許可することができ、これは制御構成要素がヒータ２２０にエアロゾル前駆体組成物を活性化させ気化させることを含むことができる。本開示の態様による認証に関するより多くの情報は、参照により本明細書に組み込まれるＡｍｐｏｌｉｎｉらによる米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号明細書に見出すことができる。
制御構成要素２０８および流量センサ２１０などの電子構成要素は別々に示されているが、電子構成要素を支持し電気的に接続する電子プリント回路基板（ＰＣＢ）上で、様々な電子構成要素を組み合わせることができることを理解されたい。さらに、ＰＣＢは、制御本体の中心軸に対して長手方向に平行であり得るという点で、図１の図に対して水平に配置されていてもよい。いくつかの例では、１つまたは複数の電子構成要素は、それらを取り付けることができる自体のそれぞれのＰＣＢまたは他の基本要素を含むことができる。いくつかの例では、フレキシブルＰＣＢを利用することができる。フレキシブルＰＣＢは、実質的に管状の形状を含む様々な形状に構成することができる。いくつかの例では、フレキシブルＰＣＢは、ヒータ基板と組み合わされ、その上に積層され、またはその一部もしくは全部を形成することができる。
制御本体１０２およびカートリッジ１０４は、それらの間の流体係合を容易にするように適合された構成要素を含むことができる。図２に示すように、制御本体は、内部にキャビティ２３２を有するカプラ２３０を含むことができる。カートリッジの基部２２６は、カプラと係合するように適合させることができ、キャビティ内に嵌合するように適合される突起部２３４を含むことができる。そのような係合は、制御本体とカートリッジとの間の安定した接続を容易にし、また制御本体内の電源２１２および制御構成要素２０８とカートリッジ内のヒータ２２０との間の電気的接続を確立することができる。さらに、制御本体シェル２０６は、空気取入れ口２３６を含むことができ、空気取入れ口はシェル内の切欠きであってもよく、空気取入れ口はシェルでカプラに接続し、これによりカプラの周囲空気がシェル内に通過し、次にカプラの空洞を通過し、突起部を通ってカートリッジ内に入ることが可能になる。
本開示による有用なカプラおよび基部は、Ｎｏｖａｋらによる米国特許出願第２０１４／０２６１４９５号明細書に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。例えば、図２に見られるように、カプラ２３０は、基部２２６の内周２４０と嵌合するように構成された外周２３８を画定することができる。一例では、基部の内周は、カプラの外周の半径と実質的に等しい、またはわずかに大きい半径を画定することができる。さらに、カプラは、基部の内周に画定された１つまたは複数の凹部２４４と係合するように構成された１つまたは複数の突起２４２を外周に画定することができる。しかしながら、基部をカプラに連結するために、構造、形状および構成要素の他の様々な例を使用することができる。いくつかの例では、カートリッジ１０４の基部と制御本体１０２のカプラとの間の接続は、実質的に恒久的であってもよいが、他の例では、それらの間の接続は取り外し可能であってもよく、例えば、制御本体は、使い捨ておよび／または詰め替え可能であってもよい１つまたは複数の追加のカートリッジと共に再使用できる。
エアロゾル送達装置１００は、いくつかの例では、実質的に棒状または実質的に管状の形状、または実質的に円筒状の形状であってもよい。他の例では、さらなる形状および寸法、例えば長方形または三角形の断面、多面的な形状などが包含される。
図２に示すリザーバ２１８は、現在説明されているように、容器であってもよく、または繊維状のリザーバであってもよい。例えば、この例では、リザーバは、実質的にカートリッジシェル２１６の内部を取り囲む管形状に形成された１つまたは複数層の不織繊維を含むことができる。エアロゾル前駆体組成物はリザーバ内に保持することができる。したがって、例えば液体成分は、リザーバによって収着的に保持することができる。リザーバは液体輸送要素２２２と流体接続している。液体輸送要素は、この例では金属ワイヤコイルの形態であるヒータ２２０に毛管作用を介してリザーバ内に貯蔵されたエアロゾル前駆体組成物を輸送することができる。このように、ヒータは液体輸送要素と加熱構成にある。本開示によるエアロゾル送達装置に有用なリザーバおよび輸送要素の実施形態例を以下にさらに説明し、そのようなリザーバおよび／または輸送要素は、本明細書に記載の図２に示すような装置に組み込むことができる。特に、以下にさらに記載されるような加熱部材および輸送要素の特定の組合せは、本明細書に記載の図２に示すような装置に組み込むことができる。
使用時に、使用者がエアロゾル送達装置１００を吸い込むと、空気流が流量センサ２１０によって検出され、ヒータ２２０が作動してエアロゾル前駆体組成物の成分を気化させる。エアロゾル送達装置の吸い口部を吸い込むと、周囲空気が空気取入れ口２３６に入り、カプラ２３０内のキャビティ２３２と基部２２６の突起部２３４の中央開口部を通過する。カートリッジ１０４において、吸い込まれた空気は形成された蒸気と結合してエアロゾルを形成する。エアロゾルは撹拌され、吸引されるか、またはヒータから引き出され、エアロゾル送達装置の吸い口部の開口部２２４から外へ排出される。
いくつかの例では、エアロゾル送達装置１００は、いくつかの追加のソフトウェア制御機能を含むことができる。例えば、エアロゾル送達装置は、電源入力、電源端子への負荷、および充電入力を検出するように構成された電源保護回路を含むことができる。電源保護回路は、短絡保護および低電圧ロックアウトを含むことができる。エアロゾル送達装置はまた、周囲温度測定用の構成要素を含んでもよく、その制御部品２０８は、周囲温度が特定の温度（例えば０℃）未満である場合、または充電開始前または充電中に特定の温度（例えば４５℃）を超えている場合、少なくとも１つの機能要素を制御して、電源充電を阻止するように構成されていてもよい。
電源２１２からの電力送達は、電力制御機構に従って、装置１００上の各ふかしの経過にわたって変化しもよい。装置は、「長いふかし」安全タイマを含み得、ユーザまたは構成要素の故障（例えば、流量センサ２１０）により装置が連続的にふかそうとする場合に、制御構成要素２０８が少なくとも１つの機能要素を制御して、しばらく（例えば４秒）してから自動的にふかしを終了してもよい。さらに、装置でのふかしの間の時間は、ある期間（例えば、１００秒）未満に制限されていてもよい。ウォッチドッグ安全タイマは、その制御構成要素またはウォッチドッグ安全タイマ上で実行されているソフトウェアが不安定になり、適切な時間間隔（例えば、８秒）内にタイマにサービスしない場合、エアロゾル送達装置を自動的にリセットすることができる。不注意による加熱を防止するために、エアロゾル送達装置を永久的に無効にするなどによって、流量センサに欠陥があるまたは故障した場合に、さらなる安全保護を提供することができる。圧力センサが故障して４秒間の最大ふかし時間の後に装置を停止させることなく連続的に作動させる場合には、ふかし制限スイッチが装置を非作動にすることができる。
エアロゾル送達装置１００は、（カートリッジ内のｅ―リキッド充填に照らして計算された利用可能なふかしの数に基づいて）取り付けられたカートリッジについて規定の数のふかしが達成されると、ヒータロックアウトのために構成されるふかし追跡アルゴリズムを含むことができる。エアロゾル送達装置は、スリープ、スタンバイまたは低電力モード機能を含むことができ、それにより所定の不使用期間の後に電力送達が自動的に遮断してもよい。電源２１２の全ての充電／放電サイクルがその寿命にわたって制御構成要素２０８によって監視され得るという点で、さらなる安全保護を提供することができる。電源が所定数（例えば、２００）のフル放電およびフル充電サイクル相当に達した後、それは使い果たされたと宣言されてもよく、制御部品は電源のさらなる充電を防ぐために少なくとも１つの機能要素を制御してもよい。
本開示によるエアロゾル送達装置の様々な構成要素は、当技術分野において記載されており市販されている構成要素から選択することができる。本開示により使用できる電池の例は、Ｐｅｃｋｅｒａｒらによる米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号明細書に記載されており、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
エアロゾル送達装置１００は、エアロゾル発生が望まれる場合（例えば、使用中の引き込み時）にヒータ２２０への電力の供給を制御するために、流量センサ２１０または他のセンサまたは検出器を組み込むことができる。このように、例えば、使用中にエアロゾル送達装置が吸い込まれていない場合にヒータへの電力をオフにし、吸い込みの間にヒータによる熱の発生を作動またはトリガするために電力をオンにする方式または方法が提供される。追加の代表的なタイプの感知または検出機構、その構造および構成、その構成要素、およびそれらの一般的な動作方法は、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ，Ｊｒに対する米国特許第５，２６１，４２４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙら対する米国特許第５，３７２，１４８号明細書、およびＦｌｉｃｋによるＰＣＴ国際公開第２０１０／００３４８０号パンフレットに記載されており、これら全ては、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
エアロゾル送達装置１００は、吸い込みの間、最も好ましくは、ヒータ２２２への電力量を制御するための制御部品２０８または他の制御機構を組み込んでいる。代表的な種類の電子部品、それらの構造および構成、それらの特徴、ならびにそれらの一般的な動作方法は、Ｇｅｒｔｈらに対する米国特許第４，７３５，２１７号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらに対する米国特許第４，９４７，８７４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらに対する米国特許第５，３７２，１４８号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらに対する米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｎｇｕｙｅｎらに対する米国特許第７，０４０，３１４号明細書、Ｐａｎに対する米国特許第８，２０５，６２２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらによる米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔらによる米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書、Ａｍｐｏｌｉｎｉらによる米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号明細書、Ｈｅｎｒｙらによる米国特許出願公開第２０１５／０２５７４４５号明細書に記載されており、これら全ては参照により本明細書に組み込まれる。
エアロゾル前駆体を支持するための代表的な種類の基材、リザーバ、または他の構成要素は、Ｎｅｗｔｏｎに対する米国特許第８，５２８，５６９号明細書、Ｃｈａｐｍａｎらによる米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号明細書、Ｄａｖｉｓらによる米国特許出願公開第２０１５／００５９７８０号明細書、Ｂｌｅｓｓらによる米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３２号明細書に記載されており、これら全ては参照により本明細書に組み込まれる。さらに、様々な吸湿材料、ならびに特定のタイプの電子タバコ内のこれらの吸湿材料の構成および動作が、Ｓｅａｒｓらによる米国特許出願第２０１４／０２０９１０５号明細書に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
蒸気前駆体組成物とも呼ばれるエアロゾル前駆体組成物は、一例として、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコールまたはそれらの混合物）、ニコチン、タバコ、タバコ抽出物および／または香味料を含む様々な成分を含むことができる。代表的な種類のエアロゾル前駆体成分および配合物もまた、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらに対する米国特許第７，２１７，３２０号明細書、Ｚｈｅｎｇらに対する米国特許公開第２０１３／０００８４５７号明細書、およびＣｈｏｎｇらに対する米国特許公開第２０１３／０２１３４１７号明細書、Ｃｏｌｌｅｔｔらに対する米国特許公開第２０１４／００６０５５４号明細書、Ｌｉｐｏｗｉｃｚらに対する米国特許公開第２０１５／００２０８２３号明細書、Ｋｏｌｌｅｒに対する米国特許公開第２０１５／００２０８３０号明細書、ならびにＢｏｗｅｎらによる国際公開第２０１４／１８２７３６号パンフレット、および２０１６年７月２８日に出願されたＷａｔｓｏｎらによる米国特許出願第１５／２２２，６１５号に記載および特徴付けられており、これらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。使用され得る他のエアロゾル前駆体としては、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｖａｐｏｒ ＣｏｍｐａｎｙによるＶＵＳＥ（Ｒ）製品、Ｉｍｐｅｒｉａｌ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｇｒｏｕｐ ＰＬＣによるＢＬＵ（ＴＭ）製品、Ｍｉｓｔｉｃ ＥｃｉｇｓによるＭＩＳＴＩＣ ＭＥＮＴＨＯＬ製品、およびＣＮ Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｌｔｄ．によるＶＹＰＥ製品に組み込まれているエアロゾル前駆体が挙げられる。Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｒｅｅｋ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ＬＬＣから入手可能な電子タバコ用のいわゆる「スモークジュース」もまた望ましい。
視覚的インジケータおよび関連する構成要素、音声的インジケータ、触覚的インジケータなどの視覚的合図またはインジケータをもたらす構成要素のさらなる代表的なタイプをエアロゾル送達装置１００に採用することができる。適切なＬＥＤ部品の例、ならびにその構成および使用法は、Ｓｐｒｉｎｋｅｌらに対する米国特許第５，１５４，１９２号明細書、Ｎｅｗｔｏｎに対する米国特許第８，４９９，７６６号明細書、Ｓｃａｔｔｅｒｄａｙに対する米国特許第８，５３９，９５９号明細書およびＳｅａｒｓらによる米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３３号明細書に記載されており、これらの全ては、参照により本明細書に組み込まれている。
本開示のエアロゾル送達装置に組み込むことができるさらに他の特徴、制御部または構成要素は、Ｈａｒｒｉｓらの米国特許第５，９６７，１４８号明細書、Ｗａｔｋｉｎｓらの米国特許第５，９３４，２８９号明細書、Ｃｏｕｎｔｓらの米国特許第５，９５４，９７９号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｈｏｎの米国特許第８，３６５，７４２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第８，４０２，９７６号明細書、Ｋａｔａｓｅの米国特許出願公開第２００５／００１６５５０号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号明細書、Ｔｕｃｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号明細書、Ｌｅｖｅｎらの米国特許出願公開第２０１３／０２９８９０５号明細書、Ｋｉｍらの米国特許出願公開第２０１３／０１８０５５３号明細書、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書、Ｎｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書およびＤｅＰｉａｎｏらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４０８号明細書に記載されており、これらのいずれもその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
上記のように、制御構成要素２０８は、いくつかの電子構成要素を含み、いくつかの例では、ＰＣＢから形成されていてもよい。電子構成要素は、マイクロプロセッサまたはプロセッサコア、およびメモリを含むことができる。いくつかの例では、制御構成要素は、統合されたプロセッサコアおよびメモリを有するマイクロコントローラを含んでもよく、１つ以上の統合された入力／出力周辺機器をさらに含むことができる。いくつかの例では、制御部品は、１つまたは複数のネットワーク、コンピューティング装置または他の適切にイネーブルにされた装置との無線通信を可能にするために通信インターフェースに連結することができる。好適な通信インターフェースの例は、２０１５年３月４日に出願されたＭａｒｉｏｎらの米国特許出願第１４／６３８，５６２号明細書に開示されており、その内容はその全体が参照により組み込まれる。エアロゾル送達装置が無線通信するように構成されていてもよい好適な方法の例は、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１６／０００７６５１号明細書およびＨｅｎｒｙ，Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２０１６／０２１９９３３号明細書に開示されており、その各々は参照により本明細書に組み込まれる。
制御構成要素２０８は、エアロゾル送達装置１００の１つ以上の機能要素を、装置の異なる状態で制御するように構成されていてもよい。エアロゾル送達装置が分離可能な本体で形成されたハウジングを有する例では、エアロゾル送達装置、より詳細には制御構成要素１０２は、制御部品がカートリッジ１０４と切り離されているときに待機モードであってもよい。一体型または分離型ハウジングの例では、エアロゾル送達装置は、制御構成要素がカートリッジと連結されているとき、ふかしの間に待機モードであってもよい。同様に、一体型ハウジングまたは分離型ハウジングの例では、ユーザが装置を吸い込み、流量センサ２１０が空気流を検出すると、エアロゾル送達装置がアクティブモードになってもよく、この間に制御部品が電源２１２から電力をヒータ２２０（加熱要素）に導き、それによりヒータを制御してエアロゾル前駆体組成物の成分を活性化し気化させる。
前述のように、いくつかの実装形態では、制御構成要素２０８は、認証装置２２８と通信して、制御本体１０２と共に使用するためにカートリッジ１０４を認証するように構成することができる。特に、制御構成要素は、制御本体と共に使用するためにカートリッジを認証するために認証装置と認証信号を交換し、カートリッジが認証された場合にのみ、加熱要素２２０に電力を向けて、エアロゾル前駆体組成物の成分を活性化および気化させるように構成されていてもよい。制御構成要素は、エアロゾル送達装置１００の少なくとも一部分を通る空気の流れに応答して、電力を加熱要素に向けるように構成されていてもよい。これらの実装形態では、制御本体およびカートリッジは互いに連結され、２線式認証システムを使用してそれらの間でデータ（例えば認証データ）および電力を交換するように構成されていてもよい。この構成は、類似する２線式認証システムを有する他の一般的なカートリッジまたは制御本体と共にそれぞれ制御体またはカートリッジを使用するための柔軟性を提供する。
図２に示すように、制御本体１０２は、２線式電気コネクタ２４６を含んでもよく、カートリッジ１０４は、対応する２線式電気コネクタ２４８を含んでもよい。２線式電気コネクタは、制御本体がカートリッジと連結されたときに連結される。そのため、認証信号が交換され、連結された２線式電気コネクタにまたがって電力が向けられる。さらに、制御本体は第１の切換回路２５０を含み、カートリッジは第２の切換回路２５２を含んでもよい。同様に、第１および第２の切換回路は、制御本体がカートリッジと連結されたときに連結される。第１および第２の切換回路は、２線式電気コネクタにわたる認証信号の交換および電力の方向を管理するように構成された切換回路を形成するように連結されていてもよい。
いくつかの例では、認証信号および電力は、それぞれ第１の周波数および第２の周波数を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号としてフォーマットされる。これらの例では、第１の周波数は第２の周波数より少なくとも２倍大きい。２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するために、切換回路（第１および第２の切換回路２５０、２５２を含む）は、第２の周波数を有するＰＷＭ信号のパルス間に、第１の周波数を有するＰＷＭ信号を２線式電気コネクタ２４６、２４８にわたって切り換えるように構成される。いくつかの例では、第１の切換回路は、バストランシーバに動作可能に連結されたハイサイドスイッチであるかまたはそれを含むことができ、ハイサイドスイッチは、２線式電気コネクタにわたってＰＷＭ信号を受信して切り換えるように構成されている。
いくつかの実装形態では、２線式電気コネクタ２４６、２４８にわたって交換される認証信号は、所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有し、２線式電気コネクタにわたる電力は、所定の閾値電圧より高い電圧レベルを有する。一実施態様では、所定の閾値電圧は２．５ボルトである。例えば、信号が所定の閾値電圧より高い電圧レベルを有する場合、切換回路（第１および第２の切換回路２５０、２５２を含む）は、加熱要素に向けられた電力として、信号を受信して加熱要素２２０に信号を転送するように構成される。いくつかの例では、所定の閾値電圧は電源２１２の公称電圧に対応する。
あるいは、信号が所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有する場合、切換回路（第１および第２の切換回路２５０、２５２を含む）は、認証信号の１つとして、信号を受信して認証装置２２８に信号を転送するように構成される。いくつかの例では、切換回路は、複数の信号を受信し、複数の信号のうちの信号を認証信号として認証装置に転送するように構成される。これらの実施形態例では、複数の信号は、複数の信号のうちの１つの信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有するまで転送される。
図３は、様々な実施形態例による、制御本体１０２およびカートリッジ１０４の様々な相互接続された電子構成要素をより詳細に示す。図示のように、制御構成要素２０８は、マイクロプロセッサ３０２と、抵抗器、コンデンサ、スイッチなどの他のいくつかの電気部品とを含み、これらはワイヤ、トレースなどの導体を介して互いに連結し、かつ電源２１２およびヒータ２２０と共に連結して、電気回路を形成することができる。いくつかの例では、ヒータは、ふかし数などのデータを通信するための通信端子を含むことができる。
本開示の実施形態例によれば、マイクロプロセッサ３０２は、いくつかの制御動作を実行するように構成することができる。アクティブモードでは、例えば、マイクロプロセッサは、電源２１２からの電力を（例えば直接または流量センサ２１０を介して）導いてヒータ２２２をオンにし、それによってヒータを制御して、エアロゾル前駆体組成物の成分を活性化し気化させるように構成されていてもよい。これは、例えば、電源とヒータとの間のスイッチＳ１を含むことができ、図３に示すように、マイクロプロセッサは閉状態で動作することができる。いくつかの例では、マイクロプロセッサはまた、少なくとも１つの他の機能要素の動作を制御することができる。適切な機能要素の一例は、視覚的、聴覚的または触覚的インジケータなどのインジケータ３０４であってもよい。
いくつかの例では、電源２１２からの電力送達は電力制御機構に従って変化し得、これはヒータ２２０の正極端子での電圧を測定し、それに基づいてヒータへの電力を制御するように構成されるマイクロプロセッサ３０２を含むことができる。正極端子での電圧は正のヒータ電圧に対応することができる。マイクロプロセッサは実際の電圧で動作してもよく、または実際の電圧をデジタル構成の等価物に変換するためにアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）が含まれてもよい。いくつかの例では、制御部品２０８は、抵抗器Ｒ１およびＲ２を有する分圧器３０６を含んでいてもよく、これはマイクロプロセッサへの電圧を低下させるように構成されていてもよい。
図４および図５は、切換回路（第１および第２の切換回路２５０、２５２を含む）の適切な例をさらに詳細に示している。示されるように、第２の切換回路は、複数の電子構成要素（例えば、抵抗器、ダイオード、コンデンサ、演算増幅器、トランジスタなど）を含むことができる。一例では、図４に示すように、第２の切換回路は、抵抗器Ｒ４、Ｒ５およびＲ６、ダイオードＤ１およびＤ２（例えば、従来のダイオード、または電圧シャントレギュレータを実装するように構成されたツェナーダイオード）、ならびに、信号が所定の閾値電圧より高い電圧レベルを有する場合、加熱要素に向けられた電力として、信号を受信して加熱要素２２０に転送するか、または、信号が所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有する場合、認証信号の１つとして、信号を受信して認証装置２２８に転送するように構成されたトランジスタＱ１（例えば、酸化膜電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ））の構成を含んでもよい。
別の例では、図５に示されるように、第２の切換回路２５２は、抵抗器Ｒ７、Ｒ８およびＲ９、コンデンサＣ１、ダイオードＤ３およびＤ４（例えば、従来のダイオードまたはショットキダイオード）、ならびに、第１の周波数が第２の周波数より少なくとも２倍大きい第２の周波数を有するＰＷＭ信号のパルス間で、２線式電気コネクタ２４６、２４８にわたる第１の周波数を有するＰＷＭ信号を切り換えるように構成されたトランジスタＱ１（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）の構成を含むことができる。図４および図５の実施形態は別々に示されているが、第２の切換回路は、電子構成要素の両方の構成を含むことができることに留意されたい。
物品の使用の上述の説明は、本明細書に提供されるさらなる開示に照らして当業者には明らかであり得る軽微な変更を介して、本明細書に説明される様々な例示的な実施形態に適用することができる。しかしながら、上述の使用の説明は、物品の使用を限定することを意図するものではなく、本開示の全ての必要な開示要件に従うために提供される。図１から図７に示されたか、そうでなければ上述に説明された物品に示された要素はいずれも、本開示によるエアロゾル送達装置に含むことができる。
上述の説明および関連する図面に示された教示の利益を有するこれらの開示に関連する当業者には、本明細書に述べられた開示の多くの変更および他の実施形態が思い浮かぶであろう。したがって、本開示は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、変更および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることが理解されるべきである。さらに、上述の説明および関連する図面は、要素および／または機能の特定の例の組合せに照らして例示的な実施形態を説明しているが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、代替的な実施形態によって要素および／または機能の異なる組合せが提供されていてもよいことが理解されるべきである。これに関して、例えば、添付の特許請求の範囲のいくつかに述べられ得るように、明示的に上述されたもの以外の要素および／または機能の異なる組合せも考えられる。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定のために使用されない。

Claims (18)

  1. エアロゾル送達装置であって、
    加熱要素および認証装置を備え、エアロゾル前駆体組成物を含むカートリッジと、
    カートリッジと連結される制御本体であって、制御本体と共に使用するために、カートリッジを認証するように認証装置と認証信号を交換し、カートリッジが認証された場合にのみ、加熱要素に電力を向けて、エアロゾル前駆体組成物の成分を活性化および気化させるように構成された、制御本体と
    を備え、
    制御本体およびカートリッジは、互いに連結された２線式電気コネクタおよび対応する２線式電気コネクタをそれぞれ含み、２線式電気コネクタおよび対応する２線式電気コネクタをわたって、認証信号が交換され、かつ電力が導かれ、
    制御本体およびカートリッジは、それぞれ第１の切換回路および第２の切換回路をさらに含み、第１の切換回路は、第２の切換回路と連結されて、２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成された切換回路を形成する、エアロゾル送達装置。
  2. ２線式電気コネクタにわたる認証信号は、所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有し、２線式電気コネクタにわたる電力は、所定の閾値電圧より高い電圧レベルを有する、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
  3. 所定の閾値電圧が２．５ボルトである、請求項２に記載のエアロゾル送達装置。
  4. 切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有する場合、認証信号の１つとして、信号を受信して認証装置に信号を転送するように構成されていることを含む、請求項２に記載のエアロゾル送達装置。
  5. 信号を受信および転送するように構成されていることが、複数の信号を受信し、複数の信号のうちの１つの信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有するまで、認証信号として複数の信号のうちの信号を認証装置に転送するように構成されていることを含む、請求項４に記載のエアロゾル送達装置。
  6. 切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有する場合、信号を受信して、加熱素子に向けられた電力として加熱要素に信号を転送するように構成されていることを含む、請求項２に記載のエアロゾル送達装置。
  7. 認証信号および電力は、それぞれ第１の周波数および第２の周波数を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号としてフォーマットされ、第１の周波数は第２の周波数より少なくとも２倍大きい、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
  8. 切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、第２の周波数を有するＰＷＭ信号のパルス間に、第１の周波数を有するＰＷＭ信号を２線式電気コネクタにわたって切り換えるように切換回路が構成されていることを含む、請求項７に記載のエアロゾル送達装置。
  9. 制御部品が加熱要素に電力を向けるように構成されていることが、エアロゾル送達装置の少なくとも一部分を通る空気の流れに応答して、加熱要素に電力を向けるように構成されていることを含み、空気は、エアロゾルを生成するために、エアロゾル前駆体組成物の成分の気化によって形成される蒸気と組み合わせることができる、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
  10. 加熱要素および認証装置を備え、かつエアロゾル前駆体組成物を含むカートリッジと連結可能な制御本体であって、制御本体は、エアロゾル送達装置を形成するためにカートリッジと連結可能であり、制御本体は、
    制御本体と共に使用するために、カートリッジを認証するように認証装置と認証信号を交換し、カートリッジが認証された場合にのみ、加熱要素に電力を向けて、エアロゾル前駆体組成物の成分を活性化および気化させるように構成された制御構成要素と、
    ２線式電気コネクタであって、制御本体がカートリッジと連結されるとき、カートリッジの対応する２線式電気コネクタと連結され、２線式電気コネクタおよび対応する２線式電気コネクタをわたって、認証信号が交換され、電力が向けられる、２線式電気コネクタと、
    制御本体がカートリッジと結合されるときに、カートリッジの第２の切換回路と結合される第１の切換回路であって、第１の切換回路は、第２の切換回路と連結されて、２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成された切換回路を形成する、第１の切換回路と
    を備える、制御本体。
  11. ２線式電気コネクタにわたる認証信号は、所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有し、２線式電気コネクタにわたる電力は、所定の閾値電圧より高い電圧レベルを有する、請求項１０に記載の制御本体。
  12. 所定の閾値電圧が２．５ボルトである、請求項１１に記載の制御本体。
  13. 切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧以下の電圧レベルを有する場合、認証信号の１つとして、信号を受信して認証装置に信号を転送するように構成されていることを含む、請求項１１に記載の制御本体。
  14. 切換回路が信号を受信および転送するように構成されていることが、複数の信号を受信し、複数の信号のうちの１つの信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有するまで、認証信号として複数の信号のうちの信号を認証装置に転送するように構成されていることを含む、請求項１３に記載の制御本体。
  15. 切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、信号が所定の閾値電圧より大きい電圧レベルを有する場合、信号を受信して、加熱素子に向けられた電力として加熱要素に信号を転送するように構成されていることを含む、請求項１１に記載の制御本体。
  16. 認証信号および電力は、それぞれ第１の周波数および第２の周波数を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号としてフォーマットされ、第１の周波数は第２の周波数より少なくとも２倍大きい、請求項１０に記載の制御本体。
  17. 切換回路が２線式電気コネクタにわたる認証信号および電力を管理するように構成されていることが、第２の周波数を有するＰＷＭ信号のパルス間に、第１の周波数を有するＰＷＭ信号を２線式電気コネクタにわたって切り換えるように切換回路が構成されていることを含む、請求項１６に記載の制御本体。
  18. 制御構成要素が加熱要素に電力を向けるように構成されていることが、エアロゾル送達装置の少なくとも一部分を通る空気の流れに応答して、加熱要素に電力を向けるように構成されていることを含み、空気は、エアロゾルを生成するために、エアロゾル前駆体組成物の成分の気化によって形成される蒸気と組み合わせることができる、請求項１０に記載の制御本体。
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