JP7127038B2 - セカンダリ電池を有するエアロゾル送達装置 - Google Patents

Description

本開示は、喫煙物品などのエアロゾル送達装置に関し、さらに具体的には、エアロゾルの発生のために電気的に生成された熱を利用してもよい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物品）に関する。喫煙物品は、タバコから製造され得るか、タバコに由来し得るか、そうでなければタバコを組み込み得る材料を組み込んでもよいエアロゾル前駆体を加熱するように構成されてもよく、前駆体は人間が摂取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を燃焼することを必要とする喫煙製品の改良品または代替品として、多くの装置が長年にわたって提案されてきた。これらの装置の多くは、称するところによれば、紙巻タバコ、葉巻またはパイプの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送達することはないように設計されている。この目的のために、電気エネルギーを利用して揮発性材料を気化または加熱するか、タバコを著しく燃焼することなく紙巻タバコ、葉巻またはパイプの喫煙感覚を提供しようとする多くの代替喫煙製品、香味発生器および薬用吸入器が提案されている。例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＣｏｌｌｅｔｔらの米国特許第８，８８１，７３７号明細書、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらの米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書、Ｓｅａｒｓらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８１号明細書、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／００９６７８２号明細書、Ｄａｖｉｓらの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らの米国特許出願番号第１５／２２２，６１５号明細書に記載の背景技術に説明されている様々な代替喫煙物品、エアロゾル送達装置および発熱源を参照されたい。また、例えば、参照により組み込まれるＣｏｕｎｔｓらの米国特許第５，３８８，５９４号明細書およびＲｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第８，０７９，３７１号明細書の背景技術の項に説明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、装置の有用性を拡張し得るような改善された電子機器をエアロゾル送達装置に提供することが望ましい場合がある。

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、限定するものではないが、以下の例示的な実施形態を含む。

例示的な実施形態１：エアロゾル送達装置であって、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囲む少なくとも１つのハウジングと、加熱要素と、加熱要素を含む電気負荷に接続された電源と、アクティブモードで動作するように構成されたマイクロプロセッサとを含み、電源は、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ（ｐｒｉｍａｒｙ）電池と再充電可能なセカンダリ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）電池とを含み、再充電可能なセカンダリ電池が再充電可能なプライマリ電池よりも低い公称電圧を有し、アクティブモードにおいて、マイクロプロセッサが電源から加熱要素に電力を導き、加熱要素を制御して、エアロゾル前駆体組成物の構成要素をアクティブ化し、気化させるように構成されている、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態２：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、再充電可能なプライマリ電池が３．７から４．１ボルトの間の公称電圧を有し、再充電可能なセカンダリ電池の、より低い公称電圧が２．３ボルトである、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態３：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、再充電可能なセカンダリ電池が、アノードおよびカソード、ならびに、アノードおよびカソードと接触している電解質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）を有し、アノードおよびカソードがそれぞれチタン酸リチウムおよびコバルト酸リチウムを含み、電解質が有機溶媒中にリチウム塩を含む、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態４：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、電源が、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間で、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに接続されたキャパシタをさらに含む、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態５：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、電源が、再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器をさらに含み、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態６：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、電源が、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間で、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに接続されたキャパシタと、再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器とをさらに含み、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態７：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、電源が、充電器と接続可能な端子をさらに含み、充電器から、再充電可能なプライマリ電池および再充電可能なセカンダリ電池が再充電可能である、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態８：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル送達装置が、エアロゾル送達装置の脆弱性を示す、エアロゾル送達装置の定義されたモーションを検出するように構成されたモーションセンサをさらに含み、モーションセンサが、定義されたモーションを電気信号に変換するように構成され、マイクロプロセッサまたはモーションセンサが、電気信号に基づいて、脆弱性と、脆弱性に関連する動作とを認識するように構成され、マイクロプロセッサが、エアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素を制御して動作を実行するように構成され、脆弱性の検出に応答して動作が実行される、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態９：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、マイクロプロセッサが少なくとも１つの機能要素を制御するように構成されていることが、電源を遮断するように構成されていることを含み、エアロゾル送達装置の脆弱性の検出に応答して電源が遮断される、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態１０：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せのエアロゾル送達装置であって、エアロゾル前駆体組成物がグリセリンおよびニコチンを含む、エアロゾル送達装置。

例示的な実施形態１１：加熱要素を備え、かつエアロゾル前駆体組成物を収容するカートリッジと連結されているか、連結可能な制御本体であって、エアロゾル送達装置を形成するために、制御本体はカートリッジと連結されているか、連結可能であり、エアロゾル送達装置において、加熱要素がエアロゾル前駆体組成物の構成要素をアクティブ化し気化させるように構成されており、制御本体がカートリッジと連結されたときに、加熱要素を含む電気負荷に接続され、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とを含む電源と、アクティブモードで動作するように構成されたマイクロプロセッサとを含み、再充電可能なセカンダリ電池が、再充電可能なプライマリ電池よりも低い公称電圧を有し、アクティブモードにおいて、制御本体がカートリッジと連結され、マイクロプロセッサが、電源から加熱要素に電力を導き、加熱要素を制御して、エアロゾル前駆体組成物の構成要素をアクティブ化し、気化させるように構成される、制御本体。

例示的な実施形態１２：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、再充電可能なプライマリ電池が３．７から４．１ボルトの間の公称電圧を有し、再充電可能なセカンダリ電池の、より低い公称電圧が２．３ボルトである、制御本体。

例示的な実施形態１３：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、再充電可能なセカンダリ電池が、アノードおよびカソード、ならびに、アノードおよびカソードと接触している電解質を有し、アノードおよびカソードがそれぞれチタン酸リチウムおよびコバルト酸リチウムを含み、電解質が有機溶媒中にリチウム塩を含む、制御本体。

例示的な実施形態１４：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、電源が、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間で、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに接続されたキャパシタをさらに含む、制御本体。

例示的な実施形態１５：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、電源が、再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器をさらに含み、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、制御本体。

例示的な実施形態１６：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、電源が、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間で、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに接続されたキャパシタと、再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器とをさらに含み、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、制御本体。

例示的な実施形態１７：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、電源が、充電器と接続可能な端子をさらに含み、充電器から、再充電可能なプライマリ電池および再充電可能なセカンダリ電池が再充電可能である、制御本体。

例示的な実施形態１８：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、制御本体がカートリッジと連結されたときに、エアロゾル送達装置の、または制御本体の脆弱性を示す、制御本体の定義されたモーションを検出するように構成されたモーションセンサをさらに含み、モーションセンサが、定義されたモーションを電気信号に変換するように構成され、マイクロプロセッサまたはモーションセンサが、電気信号に基づいて、脆弱性と、脆弱性に関連する動作とを認識するように構成され、マイクロプロセッサが、制御本体またはエアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素を制御して動作を実行するように構成され、脆弱性の検出に応答して動作が実行される、制御本体。

例示的な実施形態１９：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、マイクロプロセッサが少なくとも１つの機能要素を制御するように構成されていることが、電源を遮断するように構成されていることを含み、制御本体またはエアロゾル送達装置の脆弱性の検出に応答して電源が遮断される、制御本体。

例示的な実施形態２０：任意の前述の例示的な実施形態、または任意の前述の例示的な実施形態の任意の組合せの制御本体であって、エアロゾル前駆体組成物がグリセリンおよびニコチンを含む、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、以下に簡単に説明する添付の図面とともに、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。本開示は、そのような特徴または要素が本明細書に説明されている特定の例示的な実施形態において明示的に組み合わされているか、そうでなければ列挙されているかどうかにかかわらず、本開示に記載された２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴または要素の任意の組合せを含む。本開示は、本開示の文脈が明らかに他のことを指示しない限り、その態様および例示的な実施形態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に見えるように全体的に読み取られることを意図している。

したがって、この概要は、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、いくつかの例示的な実施形態を要約する目的のためにのみ提供されることが理解されるであろう。したがって、上記で説明された例示的な実施形態は単なる例であり、決して本開示の範囲または精神を狭めると解釈されるべきではないことが理解されるであろう。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例示的な実施形態の原理を例として示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

このように本開示は上述の一般的な用語で説明しており、添付の図面をこれから参照するが、これらの図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。

本開示の例示的な実施形態による、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。 様々な例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置の部分切欠図である。 様々な例示的な実施形態による、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。 例示的な実施形態による、再充電可能なセカンダリ電池を含むエアロゾル送達装置用の電源を示す。 例示的な実施形態による再充電可能なリチウムイオン電池（ＬｉＢ）を示す。

本開示は、以下、その例示的な実施形態を参照して、さらに充分に記載される。これらの例示的な実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であるように、そして本開示の範囲を当業者に完全に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と解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が、適用される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、複数の指示対象を含む。また、本明細書では定量的尺度、値、幾何学的関係などを参照することがあるが、別段の記載がない限り、これらのすべてではないにしてもいずれか１つ以上のものは、技術的な許容範囲などによるものなど、起こり得る許容可能な変形例を説明するように絶対的または近似的であり得る。

以下に説明されるように、本開示の例示的な実施形態は、エアロゾル送達装置に関する。本開示によるエアロゾル送達装置は、（好ましくは、材料を著しく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ために、電気エネルギーを使用する。そのようなシステムの構成要素は、最も好ましくは手持ち式装置と見なすのに十分に小型の物品の形態を有する。すなわち、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は、好ましいエアロゾル送達装置の構成要素を使用しても煙が発生されず、むしろそ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た特定の構成要素の揮発または気化に起因する蒸気が発生されるという結果となる。いくつかの例示的な実施形態では、エアロゾル送達装置の構成要素は、電子タバコとして特徴付けられてもよく、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構成要素を組み込み、それによりエアロゾル形態のタバコ由来の構成要素を送達する。

特定の好ましいエアロゾル送達装置のエアロゾル生成部品は、そのいかなる構成要素も実質的に燃焼することなく、タバコを点火し燃焼させることによって（ひいては、タバコの煙を吸い込むことによって）使用される紙巻タバコ、葉巻またはパイプを喫煙するという数々の感覚（例えば、吸入および呼気の形式、味または香味の種類、感覚刺激効果、物理的感触、使用形式、目に見えるエアロゾルによってもたらされるような視覚的刺激など）をもたらし得る。例えば、本開示のエアロゾル生成部品のユーザは、喫煙者が従来の種類の喫煙物品を使用するのと同じように、その部品を保持し使用し、その部品によって生成されたエアロゾルを吸入するためにその部品の一端で吸引し、選択された時間間隔で吹かしたりできる。

システムは、一般に、いわゆる「電子タバコ」などのエアロゾル送達装置に関連する実施形態に関して本明細書に説明されているが、機構、構成要素、特徴および方法は、多くの異なる形態で具体化され、様々な物品に関連してもよいことを理解されたい。例えば、本明細書に提供される説明は、従来の喫煙物品（例えば、紙巻タバコ、葉巻、パイプなど）、非燃焼加熱式タバコ（ｈｅａｔ－ｎｏｔ－ｂｕｒｎ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ）、および本明細書に開示されたいずれかの製品のための関連するパッケージングの実施形態と組み合わせて使用され得る。したがって、本明細書に開示された機構、構成要素、特徴および方法の説明は、エアロゾル送達装置に関する実施形態に関して単なる例として論じられ、様々な他の製品および方法で具体化および使用され得ることを理解されたい。

本開示のエアロゾル送達装置はまた、蒸気発生物品または薬剤送達物品として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つ以上の物質（例えば、香味および／または薬学的有効成分）を提供するように適合されることができる。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態（すなわち、その臨界点よりも低い温度で気相にある物質）であり得る。あるいは、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態（すなわち、気体中の微細固体粒子または液滴の懸濁）であり得る。分かりやすくするために、本明細書で使用される用語「エアロゾル」は、目に見えるかどうか、また煙状であると見なされ得る形態であるかどうかに関わりなく、人間の吸入に適した形態または種類の蒸気、気体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装置は、使用時に、従来の種類の喫煙物品（例えば、タバコを点火し、吸入することによって使用される紙巻タバコ、葉巻またはパイプ）を使用するときに個人によって使用される多くの物理的アクションを受け得る。例えば、本開示のエアロゾル送達装置のユーザは、従来の種類の喫煙物品に大いに似たその物品を保持し、その物品によって発生されたエアロゾルを吸入するためにその物品の一端で吸引し、選択された時間間隔吹かしたりできる。

本開示のエアロゾル送達装置は、一般に、ハウジングと呼ばれ得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変更可能であり、エアロゾル送達装置の全体的な寸法および形状を画定することができる外側本体の形式または構成は変更可能である。典型的には、紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似する細長い本体が、単一の一体型のハウジングから形成されてもよいか、細長いハウジングが、２つ以上の分離可能な本体から形成されてもよい。例えば、エアロゾル送達装置は、形状が実質的に管状であり得る細長いシェルまたは本体を含むことができ、それゆえ、従来の紙巻タバコまたは葉巻の形状に類似し得る。一例では、エアロゾル送達装置のあらゆる構成要素が、１つのハウジング内に収容される。あるいは、エアロゾル送達装置は、接合される、および分離可能である、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、１つ以上の再使用可能な構成要素（例えば、再充電可能な電池および／または再充電可能なスーパーキャパシタなどの蓄電池、およびその物品の動作を制御するための様々な電子機器）を収容するハウジングを含む制御本体を一端に有し、他端においては、そこへ取り外し可能に連結可能な、使い捨て部分（例えば、使い捨て可能な香味含有カートリッジ）を収容する外側本体またはシェルを有することができる。単一ハウジングタイプのユニット内または複数部品の分離可能ハウジングタイプのユニット内の構成要素のさらに具体的な形式、構成および配置は、本明細書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、市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して、様々なエアロゾル送達装置の設計と構成要素の配置とを理解することができる。

本開示のエアロゾル送達装置は、最も好ましくは、電源（すなわち、電気的なパワー源）、少なくとも１つの制御構成要素（例えば、電源から物品の他の構成要素への電流の流れを制御することなどによって、発熱のための電力を作動、制御、調整および停止するための手段（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））、ヒータまたは発熱部材（例えば、単独でまたは１つ以上のさらなる要素と組み合わせて、一般に「噴霧器」と呼ばれ得る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（ｓｍｏｋｅ ｊｕｉｃｅ）」、「ｅ－リキッド（ｅ－ｌｉｑｕｉｄ）」および「ｅ－ジュース（ｅ－ｊｕｉｃｅ）」と一般に呼ばれる成分など、一般に、十分な熱を加えるとエアロゾルを生じることができる液体）、およびエアロゾル吸入のためにエアロゾル送達装置での吸引を可能にするマウスエンド領域または先端（例えば、生成されたエアロゾルが吸入時に引き出され得るような、物品を通る画定された空気流路）の何らかの組合せを含む。

本開示のエアロゾル送達装置内の構成要素の位置合わせは変更可能である。特定の実施形態では、エアロゾル前駆体組成物は、ユーザの口に近接して配置されるように構成され得るエアロゾル送達装置の端部の近くに配置されて、ユーザへのエアロゾル送達を最大にすることができる。ただし、他の構成は除外されない。一般に、加熱要素は、エアロゾル前駆体組成物の十分に近くに配置されて、加熱要素からの熱がエアロゾル前駆体（ならびに、同様に、ユーザへの送達のために提供され得る１つ以上の香味料、薬剤など）を揮発させるようにし、ユーザへの送達のためのエアロゾルを形成することができる。加熱要素がエアロゾル前駆体組成物を加熱すると、消費者による吸入に適した物理的形態でエアロゾルが形成、放出または生成される。前述の用語は、放出する（ｒｅｌｅａｓｅ）、放出する（ｒｅｌｅａｓｉｎｇ）、放出する（ｒｅｌｅａｓｅｓ）または放出された（ｒｅｌｅａｓｅｄ）への言及が、形成するまたは生成する（ｆｏｒｍ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｅ）、形成するまたは生成する（ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）、形成するまたは生成する（ｆｏｒｍｓ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ）および形成されたまたは生成された（ｆｏｒｍｅｄ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ）を含むように言い換え可能であることを意味することに留意すべきである。具体的には、吸入可能な物質は、蒸気もしくはエアロゾルまたはそれらの混合物の形態で放出され、このような用語も、別段の定めがない限り、本明細書では言い換え可能に使用される。

上述したように、エアロゾル送達装置は、電池または他の電源を組み込んで、ヒータの電力供給、制御システムの電力供給、インジケータの電力供給などのように、エアロゾル送達装置に様々な機能を提供するのに十分な電流を提供してもよい。電源は様々な実施形態をとることができる。好ましくは、電源は、加熱要素を急速に加熱するのに十分な電力を送達してエアロゾル形成を提供することができ、エアロゾル送達装置に、所望の持続時間にわたり使用を通して電力を供給することができる。電源は、好ましくは、エアロゾル送達装置を容易に取り扱うことができるように、エアロゾル送達装置内に都合よく適合するような大きさである。さらに、好ましい電源は、望ましい喫煙経験を損なわないように十分に軽量である。

本開示のエアロゾル送達装置内の構成要素のさらに具体的な形式、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、市販の電子エアロゾル送達装置を考慮して、様々なエアロゾル送達装置の構成要素の選択および配置を理解することができる。本開示のエアロゾル送達装置ならびに市販の電子エアロゾル送達装置内の構成要素の形式、構成および配置に関する追加の情報は、参照により本明細書に組み込まれる２０１６年１０月１２日に出願されたＳｕｒらの米国特許出願番号第１５／２９１，７７１号明細書に見出され得る。

図１は、本開示の様々な例示的な実施形態による、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。具体的には、図１は、互いに連結された制御本体およびカートリッジを示す。制御本体およびカートリッジは、機能的な関係で着脱可能に位置合わせされてもよい。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、締まり嵌め、磁気係合などをもたらしてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、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、エアロゾル送達装置は、実質的に棒状、実質的に管状または実質的に円筒形状であってよい。エアロゾル送達装置はまた、実質的に長方形、菱形または三角形の断面、多面的形状などであってよく、そのうちの一部は、扁平型電池を含む電源など、実質的に扁平または薄膜の電源との優れた適合性がもたらされ得る。

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んでもよい。ハウジングは、任意の好適な構造的に安定した材料から形成されてもよい。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ような金属または合金から形成されてもよい。他の好適な材料は、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めっき、セラミックなどを含む。

いくつかの例示的な実施形態では、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、再使用可能であると称され得る。例えば、制御本体は、交換可能な電池または再充電可能な電池を有してもよく、したがって、典型的な壁コンセントへの接続、自動車の充電器（すなわち、シガーソケット）への接続、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルもしくはコネクタなどを通したコンピュータへの接続、光電池（時に太陽電池と呼ばれる）、もしくは太陽電池のソーラーパネルへの接続、またはＲＦ－ＤＣコンバータへの接続を含む任意の種類の再充電技術と組み合わされてもよい。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、カートリッジは、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な使い捨てカートリッジを含んでもよい。

図２は、いくつかの例示的な実施形態によるエアロゾル送達装置１００をさらに具体的に示す。そこに示されている切欠図に見られるように、この場合もやはり、エアロゾル送達装置は、各々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を含むことができる。図２に示される構成要素は、制御本体およびカートリッジ内に存在してもよい構成要素の代表であり、本開示に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１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１４、量子ドット対応ＬＥＤなどを含むことができる制御本体シェル２０６から形成することができ、そのような構成要素は、可変に位置合わせすることができる。電源は、例えば、電池（使い捨てまたは再充電可能な）、再充電可能なスーパーキャパシタ、再充電可能な固体電池（ＳＳＢ）、再充電可能なリチウムイオン電池（ＬｉＢ）など、またはそれらの何らかの組合せを含んでもよい。好適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らの米国特許出願番号第１４／９１８，９２６号明細書に提供されている。好適な電源の他の例は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＨａｗｅｓらの米国特許出願公開第２０１４／０２８３８５５号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２０１４／００１４１２５号明細書、Ｎｉｃｈｏｌｓらの米国特許出願公開第２０１３／０２４３４１０号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２０１０／０３１３９０１号明細書およびＦｅｒｎａｎｄｏらの米国特許出願公開第２００９／０２３０１１７号明細書に提供されている。

ＬＥＤ２１４は、エアロゾル送達装置１００に備えられ得る好適な視覚的インジケータの一例であり得る。ＬＥＤ、量子ドット対応ＬＥＤなどの視覚的インジケータに加えて、またはそれらの代わりとして、音声的インジケータ（例えば、スピーカ）、触覚的インジケータ（例えば、振動モータ）などの他のインジケータを含めることができる。

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たリザーバ２１８を囲み、ヒータ２２２（時に加熱要素と呼ばれる）を含むカートリッジシェル２１６から形成することができる。様々な構成では、この構造はタンクと呼ばれてもよい。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区別なく使用され得る。

示されるように、いくつかの例では、リザーバ２１８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ヒータ２２２に吸い上げる（ｗｉｃｋ）か、そうでなければ輸送するように構成された液体輸送要素２２０と流体連通してもよい。いくつかの例では、弁が、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に送られるか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もよい。

電流が印加されると熱を発生するように構成された様々な例の材料を使用して、ヒータ２２２を形成してもよい。これらの例のヒータは、ワイヤコイル、マイクロヒータなどのような抵抗加熱要素であってよい。加熱要素を形成してもよい材料の例は、カンタル（ＦｅＣｒＡｌ）、ニクロム、ステンレス鋼、二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ_２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ）、アルミニウムをドープした二珪化モリブデン（Ｍｏ（Ｓｉ，Ａｌ）_２）、黒鉛および黒鉛系材料（例えば、炭素系発泡体および糸）ならびにセラミック（例えば、正温度係数セラミックまたは負温度係数セラミック）を含む。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例示的な実施形態がさらに以下に説明され、本明細書に説明されるような装置に組み込まれることができる。

形成されたエアロゾルをカートリッジ１０４から放出することを可能にするために、開口部２２４がカートリッジシェル２１６内に（例えば、マウスエンドに）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（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ）、センサなどを含んでもよい１つ以上の電子的な構成要素２２６を含んでもよい。電子的な構成要素は、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構成されてもよい。電子的な構成要素は、カートリッジまたはその基部２２８内のどこに配置されてもよい。

制御構成要素２０８および流量センサ２１０は別個に示されているが、制御構成要素および流量センサを含む様々な電子的な構成要素が、電子的な構成要素を支持し電気的に接続する電子プリント回路板（ＰＣＢ）上で組み合わせられてもよいことを理解されたい。さらに、ＰＣＢは、ＰＣＢが制御本体の中心軸に対して長さ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もよい。いくつかの例では、空気流量センサは、それが取り付けられ得るそれ自体のＰＣＢまたは他の基部要素を含んでもよい。いくつかの例では、フレキシブルＰＣＢが利用されてもよい。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されてもよい。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るか、ヒータ基板上に積層されるか、ヒータ基板の一部または全部を形成してもよい。

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構成された構成要素を含んでもよい。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２２８は、カプラと係合するように構成することができ、キャビティ内に嵌合するように構成された突起２３４を含むことができる。このような係合は、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するとともに、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２２２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、吸気口２３６を含むことができ、吸気口２３６はシェル内のノッチであってよく、ここでノッチはカプラに接続し、これが、カプラ周辺の周囲空気が通過してシェル内に入り、次いでカプラのキャビティ２３２を通過し、突起２３４を介してカートリッジ内に入ることを可能とする。

本開示による有用なカプラおよび基部は、参照により本明細書に組み込まれるＮｏｖａｋらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４９５号明細書に説明されている。例えば、図２に見られるように、カプラ２３０は、基部２２８の内周２４０とつがいになるように構成された外周２３８を画定してもよい。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か、それよりもわずかに大きい半径を画定してもよい。さらに、カプラは、基部の内周に画定された１つ以上の凹部２４４と係合するように構成された１つ以上の凸部２４２を外周に画定してもよい。しかしながら、様々な他の例の構造、形状および構成要素を使用して、基部をカプラに連結してもよい。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が実質的に恒久的であってよいのに対して、他の例では、それらの間の接続は解放可能であってもよく、例えば、制御本体が、使い捨ておよび／または再充填可能であってよい１つ以上の追加のカートリッジとともに再利用され得る。

図２に示すリザーバ２１８は、本明細書に説明されるように、容器であってもよいし、繊維質リザーバであってもよい。例えば、この例では、リザーバは、カートリッジシェル２１６の内部を取り囲むチューブの形状に実質的に形成された不織繊維の１つ以上の層を含むことができる。リザーバ内にエアロゾル前駆体組成物を保持することができる。例えば、液体構成要素がリザーバによって吸着して保持されることができる。リザーバは、液体輸送要素２２０と流体接続することができる。この例では、液体輸送要素は、毛細管作用によって、金属ワイヤコイルの形態であるヒータ２２２に、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を伴った加熱する配置にある。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例示的な実施形態がさらに以下に説明され、本明細書に説明されるような装置に、このようなリザーバおよび／または輸送要素を組み込むことができる。特に、以下にさらに説明されるような加熱部材と輸送要素との特定の組合せが、本明細書に説明されるような装置に組み込まれてもよい。

使用時に、ユーザがエアロゾル送達装置１００で吸引すると、流量センサ２１０によって空気流が検出され、ヒータ２２２がアクティブ化してエアロゾル前駆体組成物の構成要素が気化される。エアロゾル送達装置のマウスエンドでの吸引により、周囲空気が吸気口２３６に入り、カプラ２３０内のキャビティ２３２と、基部２２８の突起２３４内の中央開口部とを通過する。カートリッジ１０４では、吸引された空気が形成された蒸気と組み合わさって、エアロゾルを形成する。エアロゾルは、ヒータから吹き飛ばされるか、吸入されるか、そうでなければ吸引され、エアロゾル送達装置のマウスエンド内の開口部２２４から出る。

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んでもよい。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んでもよい。電源保護回路は、短絡保護、低電圧ロックアウトおよび／または過電圧充電保護、電池温度補償を含んでもよい。エアロゾル送達装置はまた、周囲温度測定のための構成要素を含んでもよく、その制御構成要素２０８は、充電開始前または充電中に、周囲温度が特定の温度（例えば、０℃）を下回るか、特定の温度（例えば、４５℃）を超えた場合に、少なくとも１つの機能要素を制御して、（特にあらゆる電池の）電源充電を禁止するように構成されてもよい。

電源２１２からの電力送達は、電力制御機構に従って、装置１００を用いた各吹かしの経過にわたって変化してもよい。装置は、ユーザまたは構成要素（例えば、流量センサ２１０）の故障によって装置に連続的に吹かしを試みさせる場合に、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、いくらかの期間（例えば、４秒）後に自動的に吹かしを終了させてもよいように、「長期吹かし」安全タイマを含んでもよい。さらに、装置を用いた吹かしの間の時間は、ある期間（例えば、１００秒）未満に制限されてもよい。ウォッチドッグ安全タイマは、エアロゾル送達装置上で実行されるその制御構成要素または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してもよい。流量センサ２１０の欠陥、そうでなければ故障の場合には、不慮の加熱を防止するためにエアロゾル送達装置を恒久的にディセーブルするなどにより、さらなる安全保護が提供されてもよい。圧力センサが故障して、４秒の最大吹かし時間後に装置を停止させることなく連続的にアクティブ化させた場合には、吹かしリミットスイッチが装置を停止させてもよい。

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吹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定義された数の吹かしが達成されると、ヒータをロックアウトするように構成された吹かし追跡アルゴリズムを含んでもよい。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んでもよく、それによって、定義された不使用期間の後に電力送達が自動的に遮断されてもよい。電源２１２のあらゆる充電／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、追加の安全保護が提供されてもよい。電源が所定数（例えば、２００回）の完全放電および完全再充電サイクルに相当するサイクルに達した後、電源は消耗されたと宣言され得、制御構成要素が少なくとも１つの機能要素を制御して、電源がさらに充電されるのを防いでもよい。

本開示によるエアロゾル送達装置の様々な構成要素は、当該技術で説明され市販されている構成要素から選択することができる。本開示に従って使用されることができる電池の例は、参照により本明細書に組み込まれるＰｅｃｋｅｒａｒらの米国特許第９，４８４，１５５号明細書に説明されている。

エアロゾル送達装置１００は、エアロゾル生成が所望されたときに（例えば、使用中に吸引されたときに）、ヒータ２２２への電力の供給を制御するためのセンサ２１０もしくは別のセンサまたは検出器を組み込むことができる。そのため、例えば、使用中にエアロゾル送達装置で吸引されていないときにヒータへの給電をオフにし、吸引中にヒータによる熱の発生をアクティブ化させるかトリガするために給電をオンにする様式または方法が提供される。追加の代表的な種類の感知または検出機構、それらの構造および構成、それらの構成要素ならびにそれらの一般的な動作の方法は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＳｐｒｉｎｋｅｌ， Ｊｒ．の米国特許第５，２６１，４２４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書およびＦｌｉｃｋのＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１０／００３４８０に説明されている。

エアロゾル送達装置１００は、吸引中にヒータ２２２への電力量を制御するための制御構成要素２０８または別の制御機構を組み込むことが最も好ましい。代表的な種類の電子的な構成要素、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の方法は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＧｅｒｔｈらの米国特許第４，７３５，２１７号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第４，９４７，８７４号明細書、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらの米国特許第５，３７２，１４８号明細書、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらの米国特許第６，０４０，５６０号明細書、Ｎｇｕｙｅｎらの米国特許第７，０４０，３１４号明細書、Ｐａｎの米国特許第８，２０５，６２２号明細書、Ｃｏｌｌｅｔらの米国特許出願公開第８，８８１，７３７号明細書、Ａｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許第９，４２３，１５２号明細書、Ｆｅｒｎａｎｄｏらの米国特許第９，４３９，４５４号明細書およびＨｅｎｒｙらの米国特許出願公開第２０１５／０２５７４４５号明細書に記載されている。

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、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＮｅｗｔｏｎの米国特許第８，５２８，５６９号明細書、Ｃｈａｐｍａｎらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１４８７号明細書、Ｄａｖｉｓらの米国特許出願公開第２０１５／００５９７８０号明細書およびＢｌｅｓｓらの米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３２号明細書に説明されている。さらに、様々なウィッキング（ｗｉｃｋｉｎｇ）材料ならびに特定の種類の電子タバコ内のそれらのウィッキング材料の構成および動作は、参照により本明細書に組み込まれるＳｅａｒｓらの米国特許第８，９１０，６４０号明細書に記載されている。

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、例えば、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／または風味料を含む様々な構成要素を含んでもよい。代表的な種類のエアロゾル前駆体構成要素および製剤もまた、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらの米国特許第７，２１７，３２０号明細書、Ｃｈｏｎｇらの米国特許第９，２５４，００２号明細書、Ｃｏｌｌｅｔｔらの米国特許第８，８８１，７３７号明細書、Ｚｈｅｎｇらの米国特許公開第２０１３／０００８４５７号明細書、Ｌｉｐｏｗｉｃｚらの米国特許公開第２０１５／００２０８２３号明細書およびＫｏｌｌｅｒの米国特許公開第２０１５／００２０８３０号明細書、ならびにＢｏｗｅｎらのＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１４／１８２７３６および２０１６年７月２８日に出願されたＷａｔｓｏｎらの米国特許出願番号第１５／２２２，６１５号明細書に記載され、特徴付けられており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。使用されてもよい他のエアロゾル前駆体は、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を含む。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」も望ましい。

エアロゾル前駆体とともに発泡性材料の実施形態を使用することができ、発泡性材料の実施形態は、例えば、参照により本明細書に組み込まれるＨｕｎｔらの米国特許出願公開第２０１２／００５５４９４号明細書に説明されている。さらに、発泡性材料の使用は、例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＮｉａｚｉらの米国特許第４，６３９，３６８号明細書、Ｗｅｈｌｉｎｇらの米国特許第５，１７８，８７８号明細書、Ｗｅｈｌｉｎｇらの米国特許第５，２２３，２６４号明細書、Ｐａｔｈｅｒらの米国特許第６，９７４，５９０号明細書、Ｂｅｒｇｑｕｉｓｔらの米国特許第７，３８１，６６７号明細書、Ｃｒａｗｆｏｒｄらの米国特許第８，４２４，５４１号明細書およびＳｔｒｉｃｋｌａｎｄらの米国特許第８，６２７，８２８号明細書、ならびにＳｕｎらの米国特許第９，３０７，７８７号明細書、Ｂｒｉｎｋｌｅｙらの米国特許出願公開第２０１０／００１８５３９号明細書およびＪｏｈｎｓｏｎらのＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９７／０６７８６に説明されている。エアロゾル前駆体組成物に含まれるタバコまたはタバコ由来の構成要素の説明を含む、エアロゾル前駆体組成物の実施形態に関する追加の説明は、いずれも２０１６年７月２１日に出願され、いずれもＤａｖｉｓらの米国特許出願番号第１５／２１６，５８２号明細書および米国特許出願番号第１５／２１６，５９０号明細書に提供され、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

視覚的インジケータおよび関連部品、音声的インジケータ、触覚的インジケータなど、視覚的刺激をもたらす構成要素、またはインジケータの追加の代表的な種類がエアロゾル送達装置１００に使用されてもよい。好適なＬＥＤ部品の例ならびにそれらの構成および使用は、いずれも参照により本明細書に組み込まれるＳｐｒｉｎｋｅｌらの米国特許第５，１５４，１９２号明細書、Ｎｅｗｔｏｎの米国特許第８，４９９，７６６号明細書、Ｓｃａｔｔｅｒｄａｙの米国特許第８，５３９，９５９号明細書およびＳｅａｒｓらの米国特許第９，４５１，７９１号明細書に説明されている。

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、いずれも参照により本明細書に組み込まれる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らの米国特許第８，６８９，８０４号明細書、Ｔｕｃｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号明細書、Ｌｅｖｅｎらの米国特許第９，４２７，０２２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らの米国特許第９，２２０，３０２号明細書に説明されている。

上記のように、制御構成要素２０８は、いくつかの電子的な構成要素を含み、いくつかの例では、ＰＣＢから形成されてもよい。電子的な構成要素は、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んでもよい。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んでもよい。いくつかの例では、制御構成要素は、１つ以上のネットワーク、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２４６に連結されてもよい。好適な通信インターフェースの例は、Ｍａｒｉｏｎらの米国特許出願公開第２０１６／０２６１０２０号明細書に開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。好適な通信インターフェースの別の例は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＣＣ３２００シングルチップワイヤレスマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）である。また、エアロゾル送達装置が無線通信するように構成されてもよい好適な様式の例は、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。

いくつかの例示的な実施形態によれば、制御構成要素２０８は、エアロゾル送達装置／制御本体の脆弱性を示す、エアロゾル送達装置１００、またはさらに具体的には制御本体１０２の定義されたモーションを検出するように構成されたモーションセンサ２４８を含んでもよいか、それに連結されてもよい。モーションセンサは、定義されたモーションを検出し、定義されたモーションを電気信号に変換し、電気信号を出力するように構成され得る複数のセンサのうちのいずれかであってよい。好適なモーションセンサの例は、傾斜センサ、単軸または多軸加速度計、ジャイロスコープなどの１つまたは組合せを含み、それらのうちの任意の１つ以上が、微小電気機械システムベース（ＭＥＭＳ）技術を使用して構築されてもよい。

モーションセンサ２４８は、定義されたモーションを電気信号に変換するように構成されてもよい。制御構成要素２０８またはモーションセンサは、電気信号に基づいて、脆弱性と、脆弱性に関連する動作とを認識するように構成されてもよい。いくつかの例では、モーションセンサによって検出可能な定義されたモーションは、振動、衝撃または自由落下を含んでもよい。モーションセンサが加速度計である特定の例を考慮する。これらの例では、少なくとも閾値量の周期的加速によって振動が検出可能であってよい。追加的または代替的に、閾値期間未満の少なくとも閾値量の加速によって衝撃が検出可能であってよいか、少なくとも閾値期間の閾値量未満の加速によって自由落下が検出可能であってよい。

次いで、制御構成要素２０８は、エアロゾル送達装置１００／制御本体１０２の少なくとも１つの機能要素を制御して動作を実行するように構成されてもよく、それにより、脆弱性の検出に応答して動作が実行されてもよい。例えば、制御構成要素は、電源２１２を遮断するように構成されてもよく、それにより、エアロゾル送達装置の脆弱性の検出に応答して電源２１２が遮断されてもよい。この態様に関するさらに多くの情報については、参照により本明細書に組み込まれる２０１５年１２月７日に出願されたＳｕｒらの米国特許出願番号第１４／９６１，４２１号明細書を参照されたい。

いくつかの例示的な実施形態によれば、制御構成要素２０８は、装置の様々な状態でエアロゾル送達装置１００の１つ以上の機能要素を制御するように構成されてもよい。図３は、アクティブモードでカートリッジ１０４と連結された制御本体１０２を示す。示されるように、制御本体は、ヒータ２２２（加熱要素）の対応する端子と接続可能な正負の端子３０２、３０４を含んでもよい。制御構成要素２０８は、電源２１２およびヒータと連結されて電気回路を形成してもよいマイクロプロセッサ３０６と、抵抗器、キャパシタ、スイッチなどのような複数の他の電気的な構成要素とを含んでもよい。いくつかの例では、ヒータは、吹かし回数などのデータを通信するための通信端子を含んでもよい。

本開示の例示的な実施形態によれば、マイクロプロセッサ３０６は、正端子３０２で電圧を測定し、それに基づいてヒータ２２２への電力を制御するように構成されてもよい。いくつかの例では、マイクロプロセッサはまた、正端子の電圧に基づいてエアロゾル送達装置１００の少なくとも１つの機能要素の動作を制御してもよい。好適な機能要素の一例は、視覚的、音声的または触覚的インジケータなどのインジケータ３０８であり得る。

マイクロプロセッサ３０６は正端子３０２の実際の電圧により動作してもよいか、実際の電圧をデジタル等価物に変換するためにアナログ－デジタルコンバータ（ＡＤＣ）が含まれてもよい。いくつかの例では、ＡＤＣは、正端子に存在し得る最大電圧よりも低い最大電圧に定格され得る。これらの例では、制御構成要素２０８は、マイクロプロセッサへの電圧を下げるように構成された分圧器３１０を含んでもよい。示されるように、例えば、分圧器は、抵抗器Ｒ１およびＲ２を含んでもよく、接地を基準にして正端子およびマイクロプロセッサに接続され、それらの間に配置されてもよい。マイクロプロセッサは、分圧器から正端子の電圧を測定するように構成されてもよい。これに関して、分圧器はマイクロプロセッサに接続された出力を含み、そこからマイクロプロセッサが正端子の電圧を測定するように構成されてもよい。

エアロゾル送達装置１００が分離可能な本体から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、さらに具体的には制御構成要素１０２は、制御構成要素がカートリッジ１０４と連結されていないときにスタンバイモードにあってよい。一体型のまたは分離可能な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に、吹かしの合間にスタンバイモードにあってよい。同様に、一体型のまたは分離可能なハウジングの例では、ユーザが装置で吸引し、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、その間にセンサを介して電源２１２からの電力を導いてヒータ２２２に電力を供給して、エアロゾル前駆体組成物の構成要素をアクティブ化し、気化させてもよい。別の例では、電源からの電力がセンサを通過せず（センサがインラインになることなく）ヒータにさらに直接的に電力を供給してもよいが、流量センサは、ユーザが装置で吸引するとやはり空気流を検出してもよい。上記のように、電源からの電力供給は電力制御機構に従って変化してもよい。いくつかの例では、この電力制御機構は、正端子３０２で測定された電圧に依存してもよい。

制御本体１０２がカートリッジ１０４と（一体型のまたは分離可能なハウジングによって）連結されているアクティブモードでは、マイクロプロセッサ３０６は、ヒータ２２２に電力を導いて、エアロゾル前駆体組成物の構成要素をアクティブ化し、気化させるように構成されてもよい。正端子３０２の電圧は、正のヒータ電圧に対応し得る。マイクロプロセッサは、分圧器３１０などから正のヒータ電圧を測定し、それに基づいてヒータに導かれる電力を制御するように構成されてもよい。

いくつかのさらに具体的な例では、マイクロプロセッサ３０６は、電源２１２からの電力を（例えば、直接または流量センサ２１０を通して）導いてヒータ２２２をオンにし、それに応じて加熱期間を開始するように構成されてもよい。これは、例えば、図３に示すように、電源（またはインライン流量センサ）とヒータとの間のスイッチＱ１を含んでもよく、マイクロプロセッサは閉状態で動作してもよい。次いで、マイクロプロセッサは、加熱期間の満了まで周期的な速度で、正端子３０２の電圧に基づいてヒータに導かれる電力を調整してもよい。

いくつかの例では、ヒータ２２２に導かれる電力のこの調整は、ヒータに導かれた瞬間の実際の電力の測定値の移動ウィンドウを決定するように構成されたマイクロプロセッサ３０６を含んでもよく、測定値ウィンドウの各測定値は、正のヒータ電圧とヒータを通る電流との積として決定される。この電流は、電流センス抵抗器Ｒ３からなど、複数の異なる方法で測定されてもよい。いくつかの例では、マイクロプロセッサは、ヒータを通る実際の電流により動作してもよいか、制御構成要素２０８またはマイクロプロセッサは、実際の電流をデジタル等価物に変換するように構成されたＡＤＣを含んでもよい。

マイクロプロセッサ３０６は、瞬間の実際の電力の測定値の移動ウィンドウに基づいてヒータ２２２に導かれる単純な移動平均電力を計算し、単純な移動平均電力と、電源２１２に関連する選択された電力設定点とを比較してもよい。次いで、マイクロプロセッサは、ヒータに導かれる電力を調整して、単純な移動平均電力が選択された電力設定点をそれぞれ上回るか下回るそれぞれの場合に、周期的な速度でヒータをオフまたはオンにしてもよい。本開示の例示的な実施形態による制御構成要素の態様に関するさらに多くの情報は、上記で引用され組み込まれるＡｍｐｏｌｉｎｉらの米国特許出願公開第２０１４／０２７０７２７号明細書に見出され得る。

図４は、制御本体１０２がカートリッジ１０４と連結されたときにヒータ２２２（加熱要素）を含む電気負荷４０２に接続された電源２１２の一例を示している。さらに具体的には、電気負荷は、上述したように、電源と連結されて電気回路を形成してもよい制御構成要素２０８（およびマイクロプロセッサ３０６を含むその電気的な構成要素）およびヒータを含んでもよい。これは、例えば、流量センサ２１０、インジケータ３０８などをさらに含んでもよい。

図４に示すように、いくつかの例では、電源は、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ（ｐｒｉｍａｒｙ）電池Ｖ１と再充電可能なセカンダリ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）電池Ｖ２とを含み、再充電可能なセカンダリ電池は再充電可能なプライマリ電池よりも低い公称電圧を有する。これらの例のいくつかでは、再充電可能なプライマリ電池は３．７から４．１ボルトの間の公称電圧を有し、再充電可能なセカンダリ電池の、より低い公称電圧は２．３ボルトである。そのため、再充電可能なプライマリ電池がスイッチオンになると、再充電可能なセカンダリ電池の方が容量が小さいため、再充電可能なセカンダリ電池が最初にエネルギーを消散する。

例示的な実施形態によれば、再充電可能なセカンダリ電池Ｖ２は、プライマリ電池がスイッチオンになったときに再充電可能なプライマリ電池Ｖ１からのあらゆる電圧スパイクを平滑化するように機能し、これが次には、再充電可能なプライマリ電池の一充電当たりの寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、再充電可能なプライマリ電池との再充電可能なセカンダリ電池の配置は、再充電可能なセカンダリ電池の一充電当たりの寿命を３０から３５％延ばす。

再充電可能なプライマリ電池Ｖ１および再充電可能なセカンダリ電池Ｖ２はそれぞれ、いくつかの異なる方法のいずれかで具体化されてもよい。プライマリ電池またはセカンダリ電池のいずれかまたはそれぞれを具体化し得る好適な電池の例は、再充電可能なＳＳＢ、再充電可能なＬｉＢなど、またはそれらの何らかの組合せを含む。これらの電池は、それぞれがアノード、カソードおよび電解質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）を含む１つ以上の電気化学セルから構成されており、少なくともこのように、電池はキャパシタと区別することができる。キャパシタと比較して、再充電可能なセカンダリ電池は、再充電可能なプライマリ電池がオフになった後でさえも、その充電量を良好に保持する。いくつかの実施形態では、再充電可能なセカンダリ電池は、３カ月間の不使用期間にわたって、その充電量の約９２％を保持する。

図５は、いくつかの例では再充電可能なセカンダリ電池Ｖ２に相当し得るＬｉＢ５００を示す。示されるように、ＬｉＢは、セパレータ５０６によって互いに分離されたアノード５０２およびカソード５０４と、アノードおよびカソードと接触している電解質５０８とを含む。いくつかの例では、アノードおよびカソードはそれぞれチタン酸リチウムおよびコバルト酸リチウムを含み、電解質は有機溶媒中にリチウム塩を含む。再充電可能なセカンダリ電池に適した好適な市販のＬｉＢの例は、Ｍｕｒａｔａ製のＵＭＡシリーズ小型エネルギーデバイスである。

図４に戻って、いくつかの例では、電源２１２は、キャパシタＣおよび／または抵抗器Ｒなどの他の構成要素をさらに含む。示されるように、キャパシタは、再充電可能なプライマリ電池Ｖ１と再充電可能なセカンダリ電池Ｖ２との間で、再充電可能なプライマリ電池Ｖ１と再充電可能なセカンダリ電池Ｖ２とに接続されてもよい。抵抗器は、再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続されてもよく、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池は、直列の組合せと並列に接続される。図４は、キャパシタおよび抵抗器の両方を含む電源を示しているが、電源はどちらか一方を含み他方を含まなくてもよいことを理解されたい。

いくつかの例では、電源２１２は、充電器と接続可能な端子４０４、４０６をさらに含み、充電器から再充電可能なプライマリ電池Ｖ１および再充電可能なセカンダリ電池Ｖ２が再充電可能であってもよい。上記のように、充電器は、典型的な壁コンセント、自動車の充電器、コンピュータ（例えば、ＵＳＢを通して）、光電池、または太陽電池のソーラーパネル、ＲＦ－ＤＣコンバータなどへの接続など、いくつかの異なる種類の再充電技術のうちのいずれかを実装してもよい。

エアロゾル送達装置１００がモーションセンサ２４８を含み、制御構成要素２０８がマイクロプロセッサ３０６を含む例に、再度簡単に言及する。これらの例では、マイクロプロセッサまたはモーションセンサは、電気信号に基づいて、脆弱性と、脆弱性に関連する動作とを認識するように構成される。それで、マイクロプロセッサは、制御本体１０２またはエアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素を制御して動作を実行するように構成され、それにより、脆弱性の検出に応答して動作が実行される。例えば、マイクロプロセッサは、電源２１２を遮断するように構成されてもよく、それにより、制御本体／エアロゾル送達装置の脆弱性の検出に応答して電源２１２が遮断される。

物品の使用の上記の説明は、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修正を介して、本明細書に記載される様々な例示的な実施形態に適用され得る。しかしながら、上記の使用の説明は、物品の使用を限定することを意図するものではなく、本開示のすべ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５に示されたか、そうでなければ上記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まれ得る。

上記の説明および関連する図面に示された教示の利益を有し、本開示が関連する当業者には、本明細書に記載された開示の多くの修正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、修正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、上記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記載され得るように、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 (24)

1. エアロゾル送達装置であって、
   電気負荷に接続された電源と、
   アクティブモードで動作するように構成されたマイクロプロセッサと
   を備え、
   電源は、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とを備え、再充電可能なセカンダリ電池が、再充電可能なプライマリ電池よりも低い公称電圧を有し、
   アクティブモードにおいて、マイクロプロセッサが、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とを含む電源から電気負荷に電力を導いて、エアロゾル送達装置にエアロゾル前駆体組成物からエアロゾルを生成させるように構成されている、
   エアロゾル送達装置。
2. エアロゾル前駆体組成物を保持するように構成された少なくとも１つのハウジングをさらに備える、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
3. 加熱要素をさらに備え、マイクロプロセッサが、電源から加熱要素を含む電気負荷に電力を導いて加熱要素を制御して、エアロゾル前駆体組成物の構成要素をアクティブ化させ、気化させて、エアロゾルを生成させるように構成されている、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
4. 再充電可能なプライマリ電池が３．７から４．１ボルトの間の公称電圧を有し、再充電可能なセカンダリ電池の、より低い公称電圧が２．３ボルトである、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
5. 再充電可能なセカンダリ電池が、アノードおよびカソード、ならびに、アノードおよびカソードと接触している電解質を有し、アノードおよびカソードがそれぞれチタン酸リチウムおよびコバルト酸リチウムを含み、電解質が有機溶媒中にリチウム塩を含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
6. 再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間にあり、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに並列に接続されたキャパシタを、電源がさらに備える、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
7. 電源が、再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器をさらに備え、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
8. 電源が、
   再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間にあり、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに並列に接続されたキャパシタと、
   再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器とをさらに備え、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
9. 電源が、充電器と接続可能な端子をさらに備え、充電器から、再充電可能なプライマリ電池および再充電可能なセカンダリ電池が再充電可能である、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
10. エアロゾル送達装置の脆弱性を示す、エアロゾル送達装置の定義されたモーションを検出するように構成されたモーションセンサをさらに備え、モーションセンサが、定義されたモーションを電気信号に変換するように構成され、
    マイクロプロセッサまたはモーションセンサが、電気信号に基づいて、脆弱性と、脆弱性に関連する動作とを認識するように構成され、マイクロプロセッサが、エアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素を制御して動作を実行するように構成され、脆弱性の検出に応答して動作が実行される、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
11. マイクロプロセッサが少なくとも１つの機能要素を制御するように構成されていることが、電源を遮断するように構成されていることを含み、エアロゾル送達装置の脆弱性の検出に応答して電源が遮断される、請求項１０に記載のエアロゾル送達装置。
12. エアロゾル前駆体組成物がグリセリンおよびニコチンを含む、請求項１に記載のエアロゾル送達装置。
13. エアロゾル送達装置のための制御本体であって、
    制御本体が、
    電気負荷に接続され、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とを含む電源と、
    再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とを含む電源から電気負荷に電力を導いて、エアロゾル送達装置にエアロゾル前駆体組成物からエアロゾルを生成させるように構成されたマイクロプロセッサと
    を備え、
    再充電可能なセカンダリ電池が、再充電可能なプライマリ電池よりも低い公称電圧を有する、
    制御本体。
14. 制御本体が、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されているか、連結可能であり、カートリッジは、エアロゾル前駆体組成物を含んでいる、請求項１３に記載の制御本体。
15. エアロゾル送達装置が加熱要素を含み、マイクロプロセッサが、電源から加熱要素を含む電気負荷に電力を導いて加熱要素を制御して、エアロゾル前駆体組成物の構成要素をアクティブ化させ、気化させて、エアロゾルを生成させるように構成されている、請求項１３に記載の制御本体。
16. 再充電可能なプライマリ電池が３．７から４．１ボルトの間の公称電圧を有し、再充電可能なセカンダリ電池の、より低い公称電圧が２．３ボルトである、請求項１３に記載の制御本体。
17. 再充電可能なセカンダリ電池が、アノードおよびカソード、ならびに、アノードおよびカソードと接触している電解質を有し、アノードおよびカソードがそれぞれチタン酸リチウムおよびコバルト酸リチウムを含み、電解質が有機溶媒中にリチウム塩を含む、請求項１３に記載の制御本体。
18. 再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間にあり、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに並列に接続されたキャパシタを、電源がさらに備える、請求項１３に記載の制御本体。
19. 電源が、再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器をさらに備え、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、請求項１３に記載の制御本体。
20. 電源が、
    再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池との間にあり、再充電可能なプライマリ電池と再充電可能なセカンダリ電池とに並列に接続されたキャパシタと、
    再充電可能なセカンダリ電池と直列の組合せで接続された抵抗器とをさらに備え、並列に組み合わされた再充電可能なプライマリ電池が、直列の組合せと並列に接続される、請求項１３に記載の制御本体。
21. 電源が、充電器と接続可能な端子をさらに備え、充電器から、再充電可能なプライマリ電池および再充電可能なセカンダリ電池が再充電可能である、請求項１３に記載の制御本体。
22. 制御本体がカートリッジと連結されたときに、エアロゾル送達装置の、または制御本体の脆弱性を示す、制御本体の定義されたモーションを検出するように構成されたモーションセンサをさらに備え、モーションセンサが、定義されたモーションを電気信号に変換するように構成され、
    マイクロプロセッサまたはモーションセンサが、電気信号に基づいて、脆弱性と、脆弱性に関連する動作とを認識するように構成され、マイクロプロセッサが、制御本体またはエアロゾル送達装置の少なくとも１つの機能要素を制御して動作を実行するように構成され、脆弱性の検出に応答して動作が実行される、請求項１３に記載の制御本体。
23. マイクロプロセッサが少なくとも１つの機能要素を制御するように構成されていることが、電源を遮断するように構成されていることを含み、制御本体またはエアロゾル送達装置の脆弱性の検出に応答して電源が遮断される、請求項２２に記載の制御本体。
24. エアロゾル前駆体組成物がグリセリンおよびニコチンを含む、請求項１３に記載の制御本体。

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