JP-2026514573-A - 懸架されたインダクタコイルを備えるエアロゾル発生装置

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Abstract

エアロゾル発生物品（１０２）の少なくとも一部分を受容するためのチャンバ（１６）を画成するハウジング（１２）を備える、エアロゾル発生装置（１０）が提供される。エアロゾル発生装置（１０）はまた、チャンバ（１６）内に懸架されたインダクタコイル（２４）ならびに、インダクタコイル（４２）に接続された電源（４２）および制御回路（４０）を備える。インダクタコイル（４２）は、第一の端（３０）および第二の端（３２）を含むらせん状コイルである。ハウジング（１２）は、インダクタコイル（４２）の第一の端（３０）および第二の端（３２）でのみ、インダクタコイル（４２）に接触する。電源（４２）と制御回路（４０）は、使用時にインダクタコイル（２４）が交番磁界を生成するように、インダクタコイル（２４）に交流電流を供給するように構成される。エアロゾル発生装置（１０）を備えるエアロゾル発生システム（１００）もまた提供される。【選択図】図１

Inventors

ミロノフオレク
パイネンブルクヨハネスペトルスマリア
ストゥラエンリコ
ヴィダルジュリアン

Assignees

フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム

Dates

Publication Date: 20260512
Application Date: 20240502
Priority Date: 20230502

Claims (15)

エアロゾル発生装置であって、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するためのチャンバを画成するハウジングと、前記チャンバ内に懸架されたインダクタコイルであって、前記インダクタコイルが、第一の端と第二の端とを含むらせん状コイルであり、前記ハウジングが、前記インダクタコイルの前記第一の端と前記第二の端でのみ前記インダクタコイルに接触する、インダクタコイルと、前記インダクタコイルに接続され、使用時に前記インダクタコイルが交番磁界を生成するように前記インダクタコイルに交流電流を供給するように構成された電源と制御回路と、を備える、エアロゾル発生装置。
前記ハウジングの内表面が、前記チャンバの円筒状の壁を形成する、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
前記チャンバの円筒状の壁が、滑らかで連続した表面を有する、請求項２に記載のエアロゾル発生装置。
前記ハウジングが、前記チャンバを少なくとも部分的に画成する内表面を含む、請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
前記インダクタコイルの前記第一の端および前記インダクタコイルの前記第二の端の各々が、前記ハウジングの内表面に当接する、請求項２または４に記載のエアロゾル発生装置。
前記ハウジングの内表面が、第一の凹部および第二の凹部を画成し、前記インダクタコイルの第一の端が、前記第一の凹部内に位置付けられ、前記インダクタコイルの第二の端が、前記第二の凹部内に位置付けられる、請求項５に記載のエアロゾル発生装置。
前記ハウジングの内表面が、第一のスロットおよび第二のスロットを画成し、前記インダクタコイルの第一の端が、前記第一のスロットを通って延び、前記インダクタコイルの第二の端が、前記第二のスロットを通って延びる、請求項５に記載のエアロゾル発生装置。
前記インダクタコイルの外表面が、前記ハウジングの内表面から離間している、請求項２～７のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
前記チャンバが、前記エアロゾル発生物品の少なくとも一部分がそれを通してチャンバの中に挿入され得る、開放された第一の端と、前記開放された第一の端とは反対側の閉鎖された第二の端とを備える、請求項１～８のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
前記エアロゾル発生装置が、前記ハウジングの内表面と前記インダクタコイルの外表面との間に画成された気流チャネルをさらに含み、前記気流チャネルが、前記チャンバの第一の端と前記チャンバの第二の端との間に流体連通を提供する、請求項８と９との組み合わせによるエアロゾル発生装置。
前記チャンバの前記閉鎖された第二の端から前記チャンバの中に延びる少なくとも一つの突起をさらに含む、請求項９または１０に記載のエアロゾル発生装置。
前記チャンバ内に延びる細長いサセプタ要素をさらに含み、任意選択で、前記細長いサセプタ要素の少なくとも一部分が前記インダクタコイル内に位置付けられる、請求項１～１１のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
前記インダクタコイルが、コイルワイヤから形成され、前記ワイヤが、導電性コアおよび導電性コア上の被覆を含み、任意選択的に、前記被覆が電気絶縁性である、請求項１～１２のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
エアロゾル発生システムであって、請求項１～１３のいずれかに記載のエアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品と、を備える、エアロゾル発生システム。
前記エアロゾル発生物品が、物品サセプタ要素をさらに備える、請求項１４に記載のエアロゾル発生システム。

Description

本開示は、エアロゾル発生物品を受容するためのエアロゾル発生装置、およびエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムに関する。エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体から、基体の燃焼や燃焼を伴わずに、基体への熱の適用によってエアロゾルを発生させることが公知である。エアロゾル発生物品は、紙巻たばこのような円筒状であってもよく、またエアロゾル形成基体は、たばこ材料を含んでもよい。こうしたエアロゾル発生物品に熱を加えて、エアロゾル発生物品の外部にある熱源を使用して物品のエアロゾル形成基体を加熱することが知られている。しかしながら、外部熱源は、エアロゾル形成基体を不均一に加熱する傾向がある。熱源に最も近いエアロゾル形成基体は、エアロゾル発生物品の中心で、熱源からより遠いエアロゾル形成基体よりも多く加熱される。また、エアロゾル形成基体の内部内に位置する熱源を使用して、こうした物品のエアロゾル形成基体を加熱することも知られている。一部のエアロゾル発生システムでは、内部熱源は、エアロゾル発生物品の外部に位置付けられた誘導コイルと、エアロゾル発生物品の中央領域内に位置するサセプタ材料とを使用して誘導的に加熱される。エアロゾル形成基体を内部的に加熱することは、ラッパーを通して横断してエアロゾル形成基体に達しなければならない熱を回避する。しかしながら、エアロゾル形成基体を内部的に加熱することはまた、内部熱源において、または内部熱源に最も近くで最大の、そして内部熱源から基体の中へと離れる距離が増大するにつれて減少する、基体の加熱を有し、エアロゾル形成基体が不均一な様態で加熱される結果ももたらす。エアロゾル形成基体の不均一な加熱は、利用可能な揮発性材料のすべてがエアロゾル形成基体から放出されるわけではないことを意味することができる。これは、基体の外部加熱または内部加熱のどちらかを使用する時に、揮発性材料をエアロゾル形成基体から完全に抽出するために基体に加えられる熱のレベルを増加することは、熱源の近くの基体の意図しない、かつ望ましくない燃焼をもたらす場合があり、これは望ましくない化合物および風味の発生を生じさせる可能性があるためである。したがって、複雑な加熱配設を必要とすることなく、エアロゾル形成基体の効率的かつ均一な加熱を容易にするエアロゾル発生装置を提供することが望ましい。本開示の第一の態様によれば、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受容するためのチャンバを画成するハウジングを備えるエアロゾル発生装置が提供される。エアロゾル発生装置はまた、チャンバ内に懸架されたインダクタコイル、ならびにインダクタコイルに接続された電源および制御回路を備える。電源と制御回路は、使用時にインダクタコイルが交番磁界を生成するように、インダクタコイルに交流電流を供給するように構成される。本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾルを発生するためにエアロゾル形成基体と相互作用する装置を記述するために使用される。エアロゾル発生装置は、ユーザーの口を通してユーザーの肺の中に直接吸入可能なエアロゾルを発生させるために、エアロゾル形成基体と相互作用する喫煙装置であることが好ましい。本明細書で使用される場合、用語「懸架される」は、インダクタコイルの外表面の５０％未満がチャンバの内表面に接触する配設を指す。本発明者らは、交流電流が使用中にインダクタコイルを通して流れる時に、インダクタコイルがインダクタコイルの抵抗加熱の形態で熱損失を呈する場合があることを認識した。有利には、インダクタコイルをチャンバ内に位置付けることによって、インダクタコイルからチャンバ内に受容されたエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体への抵抗によって発生した熱の伝達を容易にし得る。インダクタコイルが、エアロゾル形成基体の内側に位置付けられたサセプタ材料または要素を誘導加熱するために使用される実施形態では、有利には、サセプタ要素の誘導加熱およびインダクタコイルの抵抗加熱は、エアロゾル形成基体の同時の内部加熱および外部加熱を提供する場合がある。有利には、エアロゾル形成基体の同時の内部加熱および外部加熱は、エアロゾル形成基体のより均一な加熱を容易にする場合がある。有利には、インダクタコイルをチャンバ内に懸架することは、インダクタコイルからハウジングへの抵抗によって発生した熱の伝達を低減または最小化し得る。有利には、インダクタコイルからハウジングへの抵抗加熱により発生した熱の伝達を低減または最小化することは、インダクタコイルからエアロゾル形成基体への抵抗によって発生した熱の伝達を増大または最大化し得る。好ましくは、インダクタコイルの外表面の４０パーセント未満がチャンバの内表面に接触する。好ましくは、インダクタコイルの外表面の３０パーセント未満がチャンバの内表面に接触する。好ましくは、インダクタコイルの外表面の２０パーセント未満がチャンバの内表面に接触する。好ましくは、インダクタコイルの外表面の１０パーセント未満がチャンバの内表面に接触する。好ましくは、インダクタコイルの外表面の５パーセント未満がチャンバの内表面に接触する。好ましくは、インダクタコイルは、第一の端および第二の端を備えるらせん状コイルである。好ましくは、ハウジングは、インダクタコイルの第一の端および第二の端でのみインダクタコイルに接触する。有利には、インダクタコイルの第一の端および第二の端でのみインダクタコイルに接触するようにハウジングを配置することにより、インダクタコイルからハウジングへの伝導性熱伝達が最小化され得る。ハウジングは、少なくとも部分的にチャンバを画成する内表面を含み得る。インダクタコイルの第一の端およびインダクタコイルの第二の端の各々は、ハウジングの内表面に当接してもよい。ハウジングの内表面は、第一の凹部および第二の凹部を画成してもよく、インダクタコイルの第一の端は第一の凹部内に位置付けられ、インダクタコイルの第二の端は第二の凹部内に位置付けられる。代替的に、ハウジングの内表面は、第一のスロットおよび第二のスロットを画成してもよく、インダクタコイルの第一の端は第一のスロットを通って延び、インダクタコイルの第二の端は第二のスロットを通って延びる。有利には、第一および第二の凹部、または第一および第二のスロットは、チャンバ内のインダクタコイルの保持および正しい位置付けを容易にし得る。ハウジングの内表面は、インダクタコイルをチャンバ内に保持および位置付けるために、インダクタコイルの第一および第二の端に対してオーバーモールドされ得る。好ましくは、チャンバは、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分がそれを通してチャンバの中へと挿入されてもよい開放された第一の端と、開放された第一の端とは反対側の閉鎖された第二の端とを備える。好ましくは、インダクタコイルの外表面は、ハウジングの内表面から離間している。有利には、インダクタコイルの外表面とハウジングの内表面との間の空間は、インダクタコイルからハウジングへの伝導性熱伝達を低減または最小化する。好ましくは、エアロゾル発生装置は、ハウジングの内表面とインダクタコイルの外表面との間に画成された気流チャネルをさらに備え、気流チャネルは、チャンバの第一の端とチャンバの第二の端との間に流体連通を提供する。有利には、ハウジングの内表面とインダクタコイルの外表面との間の空間を気流チャネルとして使用することにより、チャンバ内に複雑な気流配設を設ける必要がなくなり得る。例えば、ハウジングの内表面は、チャンバの円筒状の壁を形成することができ、円筒状の壁は、実質的に滑らかで連続した表面を有する。有利には、ハウジングの内表面とインダクタコイルの外表面との間の空間を気流チャネルとして使用することにより、インダクタコイルからハウジングへの熱の伝達がさらに低減または最小化され得る。有利には、インダクタコイルの外表面からの熱損失は、気流チャネルを通る気流によって吸収され、加熱された気流がチャンバ内に受容されたエアロゾル形成基体によって受容されるようにし得る。好ましくは、環状ギャップは、少なくとも０．５ミリメートル、または少なくとも１ミリメートル、または少なくとも１．５ミリメートル、または少なくとも２ミリメートルの半径方向の数平均幅を有する。好ましくは、環状ギャップは、５ミリメートル未満、または４ミリメートル未満、または３ミリメートル未満、または２ミリメートル未満の半径方向の数平均幅を有する。好ましくは、エアロゾル発生装置は、環状ギャップによって画成された気流チャネルと流体連通する圧力センサを備える。有利には、環状ギャップによって画成される比較的狭い気流チャネルは、ユーザーがエアロゾル発生装置を含むエアロゾル発生システムを吸うときに生じる圧力降下を増幅し得る。有利には、増幅された圧力降下は、ユーザーによる吸煙に対する圧力センサの感度を高め得る。好ましくは、圧力センサは、エアロゾル発生装置を含むエアロゾル発生システムにユーザーが吸引したことを示す信号を制御回路に提供するように構成される。好ましくは、エアロゾル発生装置は、チャンバの閉鎖された第二の端からチャンバの中へと延びる少なくとも一つの突起を備える。有利には、少なくとも一つの突起は、チャンバ内に受容されたエアロゾル発生物品の上流端と当接して、エアロゾル発生物品の上流端をチャンバの閉鎖端から離すように離隔してもよい。有利には、エアロゾル発生物品の上流端をチャンバの閉鎖端から離隔することは、使用中にエアロゾル発生物品の中への気流を促進する場合がある。好ましくは、ハウジングは、チャンバの閉鎖された第二の端を画成する端壁を備え、少なくとも一つの突起は端壁からチャンバの中へと延びる。好ましくは、少なくとも一つの突起は、端壁と一体的に形成される。好ましくは、少なくとも一つの突起は、少なくとも三つの突起を備える。有利には、少なくとも三つの突起を提供することは、チャンバ内のエアロゾル発生物品の確実かつ正しい位置付けを容易にする場合がある。好ましくは、チャンバは、エアロゾル発生物品の少なくとも一部分がそれに沿ってチャンバの中へと挿入されてもよい第一の方向を画成する長軸方向軸を有し、少なくとも三つの突起は、長軸方向軸の周りの円周方向に相互から等距離で離隔される。エアロゾル発生装置は、サセプタ要素を備えてもよい。有利には、エアロゾル発生装置の一部としてサセプタ要素を提供することは、各エアロゾル発生物品にサセプタ要素を提供する必要性を除去する場合がある。有利には、これは、各エアロゾル発生物品のコストを低減する場合がある。本明細書で使用される場合、「サセプタ要素」という用語は、磁界のエネルギーを熱へと変換する能力を有する材料を含む要素を指す。サセプタ要素が交番磁界内に位置する時、サセプタは誘導加熱される。サセプタの加熱は、サセプタ材料の電気的特性および磁気的特性に依存して、サセプタ内で誘起されるヒステリシス損失および渦電流のうちの少なくとも一つの結果である場合がある。好ましくは、サセプタ要素は、細長いサセプタ要素である。好ましくは、細長いサセプタ要素は、チャンバの閉鎖された第二の端からチャンバの中へと延びる。好ましくは、細長いサセプタ要素の少なくとも一部分は、インダクタコイルの内側に位置付けられる。サセプタ要素は、エアロゾル形成基体をエアロゾル化するために十分な温度へと誘導加熱することができる任意の材料から形成されてもよい。サセプタ要素のための適切な材料としては黒鉛、モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス鋼、ニオブ、およびアルミニウムが挙げられる。好ましいサセプタ要素は、金属または炭素を含む。好ましくは、サセプタ要素は、強磁性材料、例えば、フェライト鉄、強磁性鋼またはステンレス鋼などの強磁性合金、強磁性粒子、およびフェライトを含む