JP7242569B2 - 管状発熱体を備えた電子ベイピング装置 - Google Patents

Description

本開示は、電子ベイピング装置またはｅベイピング装置に関する。
ｅベイピング装置は、プレベイパー製剤を気化して「ベイパー（蒸気）」を生成する発熱体を含む。

ｅベイピング装置は、装置内に配置された電源（再充電可能電池など）を含む。電池は発熱体に電気的に接続され、これによって発熱体はプレベイパー製剤をベイパーに変えるのに十分な温度まで加熱する。ベイパーは、少なくとも一つの出口を含むマウスピースを通って、ｅベイピング装置から出る。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、電子ベイピング装置のカートリッジに関する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電子ベイピング装置のカートリッジは、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵部と、プレベイパー製剤を加熱するように構成された発熱体と、を備える。発熱体は、第一の端および第二の端を有する金属管を含む。金属管はそれを通る開口部を画定する。金属管は、金属管の一部分に沿って実質的に連続的に延びる少なくとも一つの螺旋チャネルを画定する側壁を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、螺旋チャネルは、金属管の第一の端から約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で開始する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、螺旋チャネルは、金属管の第一の端および第二の端の少なくとも一つから約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で終端する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、螺旋チャネルは金属管の周囲で約２～約２０回転する。各回転は、隣接する回転から約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートル離間する。各回転は、隣接する回転から等間隔で離間する。いくつかの例示的な実施形態では、各回転は、隣接する回転から不均等な間隔で離間する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネルは、約０．１ミリメートル～約０．５ミリメートルの範囲の幅を有する。金属管は、約３．０ミリメートル～約６．０ミリメートルの範囲の長さを有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、螺旋チャネルは、金属管の長さの約２．０ミリメートル～約３．５ミリメートルに沿って延びる。金属管の長さの約０．７５ミリメートル～約２．０ミリメートルは、螺旋チャネルを含まない。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、金属管は約０．１ミリメートル～約４．０ミリメートルの範囲の内径を有する。金属管は、約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートルの範囲の厚さを有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、カートリッジは、金属管の開口部を貫通する芯をさらに含み、その結果、金属管は芯の少なくとも一部分を囲む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、カートリッジは、金属管の少なくとも一部分を少なくとも部分的に囲む芯をさらに含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体は約２．５～約４．５オームの範囲の抵抗を有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、金属管はステンレス鋼およびニクロムのうちの少なくとも一つで形成される。

少なくとも一つの例示的な実施形態は、電子ベイピング装置に関する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電子ベイピング装置は、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵部、プレベイパー製剤を加熱するように構成された発熱体、および発熱体に電力を供給するように構成された電源を備える。発熱体は、第一の端および第二の端を有する金属管を含む。金属管はそれを通る開口部を画定する。金属管は、金属管の一部分に沿って実質的に連続的に延びる少なくとも一つの螺旋チャネルを画定する側壁を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネルは、金属管の第一の端および第二の端の少なくとも一つから約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で開始する。螺旋チャネルは、金属管の第一の端から約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で終端する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネルは金属管の周りで約２～約２０回転する。各回転は、隣接する回転から約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートル離間する。各回転は、隣接する回転から等間隔で離間する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、各回転は、隣接する回転から不均等な間隔で離間する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネルは、約０．１ミリメートル～約０．５ミリメートルの範囲の幅を有する。金属管は、約３．０ミリメートル～約６．０ミリメートルの範囲の長さを有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、螺旋チャネルは、金属管の長さの約２．０ミリメートル～約３．５ミリメートルに沿って延びる。金属管の長さの約０．７５ミリメートル～約２．０ミリメートルは、螺旋チャネルを含まない。

金属管は約０．１ミリメートル～約４．０ミリメートルの範囲の内径を有する。金属管は、約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートルの範囲の厚さを有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、電子ベイピング装置はまた、金属管の開口部を貫通する芯を含み、その結果、金属管は芯の少なくとも一部分を囲む。芯の第二の部分は貯蔵部内に延びる。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、電子ベイピング装置はまた、金属管の少なくとも一部分を少なくとも部分的に囲む芯を含む。

本明細書の非限定的な実施形態の様々な特徴および利点は、詳細な説明を添付の図面と併せて検討すると、より明らかになるはずである。添付の図面は単に図示の目的のために提供され、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。添付の図面は、明記されていない限り、実寸に比例して描かれているとは考えられない。明瞭化の目的で、図面の様々な寸法は誇張されている場合がある。

図１は、少なくとも一つの例示的な実施形態による電子ベイピング装置の側面図である。 図２は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、線ＩＩ－ＩＩに沿った、図１の電子ベイピング装置の断面図である。 図３は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体の斜視図である。 図４は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体の前面図である。 図５は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体組立品の斜視図である。 図６は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体組立品の端面図である。

いくつかの詳細な例示的な実施形態が本明細書で開示されている。しかしながら、本明細書に開示されている特定の構造面および機能面の詳細は、例示的な実施形態を説明することを目的とした単なる典型にすぎない。しかしながら、例示的な実施形態は、数多くの代替的な形態で具体化されることができ、本明細書に記載の例示的な実施形態のみに限定されるものと解釈されるべきではない。

従って、例示的な実施形態は、様々な修正および代替的形態が可能である一方で、その例示的な実施形態は例として図面に示されており、本明細書で詳細に説明される。しかし当然のことながら、開示された特定の形態に対する例示的な実施形態に限定する意図はなく、反対に、例示的な実施形態は、例示的な実施形態の範囲の中に収まるすべての修正、均等物、代替物を網羅するものである。同様の数字は、図の説明の全体を通して同様の要素を指す。

当然のことながら、要素または層が別の要素もしくは層「の上にある」、「に接続される」、「に連結される」、または「を覆う」と言及される時、これはもう一方の要素もしくは層の上に直接ある、それに直接的に接続される、それに直接的に連結される、またはそれを直接的に覆う場合があり、あるいは介在する要素もしくは層が存在してもよい。対照的に、要素が別の要素もしくは層「の上に直接ある」、「に直接的に接続される」、または「に直接的に連結される」と言及される時、介在する要素もしくは層は存在しない。同様の数字は、本明細書の全体を通して同様の要素を指す。

第一の、第二の、第三のなどの用語は、様々な要素、構成要素、領域、層、またはセクションを記述するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素、構成要素、領域、層、またはセクションはこれらの用語によって限定されないことが理解されるべきである。これらの用語は、ある一つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用される。従って、以下で説明されている第一の要素、構成要素、領域、層、またはセクションは、例示的な実施形態の教示内容から逸脱することなく、第二の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと呼ぶこともできる。

空間的関係の用語（例えば、「下に」、「下方に」、「下部」、「上方に」、「上部」、およびこれに類するもの）は、図中で図示する際に、一つの要素または特徴と他の要素または特徴との間の関係を説明しやすくするために本明細書で使用されてもよい。空間的関係の用語は、図に描写されている方向に加えて、使用時または動作時に装置の異なる方向を包含することが意図されていると理解されるべきである。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、他の要素または特徴の「下方に」または「下に」と説明されている要素は、その後は他の要素または特徴の「上方に」方向付けられることになる。従って、「下方に」という用語は上方および下方の両方の向きを包含する場合がある。装置は、別の方法で（９０度回転して、または他の向きで）向きが決められる場合があり、本明細書で使用される空間的関係の記述語は適宜に解釈される。

本明細書で使用される用語は、様々な例示的な実施形態を説明する目的のみのものであり、例示的な実施形態の制限を意図しない。本明細書で使用される単数形「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は複数形も含むことが意図されているが、文脈によって明らかにそうではないことが示される場合は、その限りではない。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は本明細書で使用される時、述べられた特徴、整数、工程、動作、要素、または構成要素の存在を特定するが、一つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、またはこれらの群の存在または追加を除外しないことがさらに理解されるであろう。

例示的な実施形態は、例示的な実施形態の理想的な実施形態（および中間構造）の概略図である断面図を参照して本明細書で説明される。このように、例えば製造技法または公差の結果としてもたらされた図の形状からの変形が予想される。従って、例示的な実施形態は、本明細書に図示された領域の形状を限定するものとして解釈されるべきでなく、例えば製造の結果としてもたらされる形状の逸脱を含むものである。

別の方法で定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術的用語および科学的用語を含む）は、例示的な実施形態が属する当該技術分野の当業者が一般的に理解しているものと同じ意味を有する。用語（一般的に使用されている辞書で定義された用語を含む）は、関連する技術分野の文脈でのそれらの用語の意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、理想的なまたは過度に正式な意味で解釈されないが、本明細書で明示的にそのように定義されている場合はその限りではないことがさらに理解されるであろう。

図１は、少なくとも一つの例示的な実施形態によるｅベイピング装置の側面図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図１に示す通り、電子ベイピング装置（ｅベイピング装置）１０は、交換可能なカートリッジ（または第一のセクション）１５および再利用可能な電池セクション（または第二のセクション）２０を含んでもよく、これらは、ねじ付きコネクター２５でまとめて連結されうる。当然のことながら、コネクター２５は、滑り嵌め、戻り止め、クランプ、差込みピン、または留め金のうちの少なくとも一つなどの、任意のタイプのコネクターであってもよい。空気吸込み口５５は、コネクター２５の一部分を通って延在する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、コネクター２５は米国出願第１５／１５４，４３９号（２０１６年５月１３日出願）に記載されているコネクターでもよく、その内容全体を参照することによって本明細書に組み込む。米国出願第１５／１５４，４３９号に記載の通り、コネクター２５は深絞り加工処理によって形成されうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のセクション１５は第一のハウジング３０を含んでもよく、また第二のセクション２０は第二のハウジング３０’を含んでもよい。ｅベイピング装置１０は、第一の端４５で口側端インサート３５を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のハウジング３０および第二のハウジング３０’は、概して円筒状の断面を有する。その他の例示的な実施形態において、ハウジング３０および３０’は、第一のセクション１５および第二のセクション２０のうちの一つ以上に沿う概して三角形の断面を有しうる。その上、ハウジング３０および３０’は、同一もしくは異なる断面形状、または同一もしくは異なるサイズを有しうる。本明細書で考察した通り、ハウジング３０、３０’はまた、外側またはメインのハウジングと呼ばれうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は、ｅベイピング装置１０の第二の端５０でエンドキャップ４０を含みうる。ｅベイピング装置１０はまた、エンドキャップ４０とｅベイピング装置１０の第一の端４５との間にライト６０を含む。

図２は、図１のｅベイピング装置の線ＩＩ～ＩＩに沿った断面図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、図２に示す通り、第一のセクション１５は、プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵部９５と、プレベイパー製剤を気化しうる気化器８０とを含みうる。気化器８０は、発熱体８５および芯９０を含む。芯９０は、貯蔵部９５からプレベイパー製剤を引き出し得る。ｅベイピング装置１０は、２０１３年１月３１日に出願された米国特許出願公開第２０１３／０１９２６２３号（Ｔｕｃｋｅｒ他）、および２０１６年４月２２日に出願された米国特許出願第１５／１３５，９３０号（Ｈｏｌｔｚ他）のうちの少なくとも一つに記載の特徴を含むことができ、そのそれぞれの全内容が参照によって本明細書に組み込まれる。他の例示的な実施形態において、ｅベイピング装置は、米国特許出願第１５／１３５，９２３号（２０１６年４月２２日出願）、および米国特許第９，２８９，０１４号（２０１６年３月２２日交付）のうちの少なくとも一つに記載の特徴を含むことができ、そのそれぞれの全内容が参照によって本明細書に組み込まれる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、プレベイパー製剤は、ベイパーへと変形されうる材料または材料の組み合わせである。例えば、プレベイパー製剤は、水、ビーズ、溶媒、活性成分、エタノール、植物抽出物、植物材料（たばこおよび非たばこ植物材料のうちの少なくとも一つなど）、天然または人工香料、たばこ材料、グリセリンおよびプロピレングリコールなどのベイパー形成体、ならびにこれらの組み合わせ（ただしこれらに限定されない）を含む、液体製剤、固体製剤、またはゲル製剤のうちの少なくとも一つであってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のセクション１５は、長手方向に延在するハウジング３０と、ハウジング３０の中に同軸に位置付けられた内側管（またはチムニー）７０とを含んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のコネクター部品１５５は、第一のセクション１５と第二のセクション２０の間の接続を達成するように、オスねじ付きセクションを含んでもよい。

内側管７０の上流端部分において、ガスケット（またはシール）２４０のノーズ部２４５は、内側管７０に嵌合されてもよく、ガスケット２４０の外周が、ハウジング３０の内部表面とのシールを提供しうる。ガスケット２４０はまた、内側管７０と流体連通して、内部通路（中央流路または中央内部通路とも称される）１２０を画定する、中央の長手方向の空気通路２３５を含みうる。ガスケット２４０の背面部分における横断方向チャネル２３０は、ガスケット２４０の空気通路２３５と交差し、かつ連通してもよい。この横断方向チャネル２３０は、空気通路２３５と、ガスケット２４０と第一の接続部品１５５の間に画定されるスペース２５０との間の連通を確実にする。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、第一の接続部品１５５は、第一のセクション１５と第二のセクション２０の間の接続を達成するように、雄型のねじ状のセクションを含みうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、少なくとも二つの空気吸込み口５５はハウジング３０内に含まれうる。別の方法として、単一の空気吸込み口５５は、ハウジング３０内に含まれうる。こうした配置は、第一のコネクター部品１５５の存在による塞がりなく、空気吸込み口５５をコネクター２５の近くに定置することを可能にする。この配置はまた、空気吸込み口５５の領域を強化して、空気吸込み口５５の精密なドリル加工を容易にしうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、空気吸込み口５５は、外側ハウジング３０の代わりにコネクター２５内に提供されうる。その他の例示的な実施形態において、コネクター２５はねじ部分を含まなくてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、少なくとも一つの空気吸込み口５５は、成人ベイパー吸引者の指がポートのうちの一つを塞ぐ可能性を最小限にするために、およびベイピング中の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を制御するために、コネクター２５に隣接してハウジング３０内に形成されうる。少なくとも一つの例示的な実施形態において、空気吸込み口５５は、それらの直径が製造中に正確に制御されて、一つのｅベイピング装置１０から次のものへと複製されるように、精密な工具を用いてハウジング３０内に機械加工されうる。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、空気吸込み口５５は、ｅベイピング装置１０が約６０ミリメートル水柱～約１５０ミリメートル水柱の範囲内の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を有するようにサイズが決められ、かつ構成されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、下流ガスケット６５のノーズ部分１１０は、内側管７０の第一の端部分１０５に嵌合されうる。ガスケット６５の外周は、ハウジング３０の内部表面１２５との実質的な気密シールを提供しうる。ガスケット６５は、内側管７０の内部通路１２０と口側端インサート３５の内側との間に配置された中央チャネル１１５を含んでもよく、これは内部通路１２０から口側端インサート３５にベイパーを移動してもよい。口側端インサート３５は少なくとも二つの出口１００を含み、これらはｅベイピング装置１０の長軸方向軸の軸から離れて位置してもよい。出口１００は、ｅベイピング装置１０の長軸方向軸に対して、外向きに角度付けられてもよい。出口１００は、ベイパーを実質的に均一に分配するように、口側端インサート３５の周囲に実質的に均一に分配されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ガスケット６５と、ガスケット２４０と、ハウジング３０と、内側管７０との間に画定された空間は、貯蔵部９５の閉鎖空間を確立してもよい。貯蔵部９５は、プレベイパー製剤を含んでもよく、またプレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵媒体（図示せず）を随意に含んでもよい。貯蔵媒体は、コットンガーゼまたは他の繊維状材料を内側管７０を中心として巻いたものを含んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、貯蔵部９５は、内部通路１２０を少なくとも部分的に囲みうる。発熱体８５は、横断方向に内部通路１２０を横切って貯蔵部９５の反対側の部分間を延在していてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、発熱体８５は、内部通路１２０の長手方向軸に平行に延在し得る。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０が少なくとも約２００秒間のベイピング用に構成されうるように、貯蔵部９５は十分なプレベイパー製剤を保持するようにサイズが決められ、かつ構成されてもよい。さらに、ｅベイピング装置１０は、毎回の吸煙が最大約５秒間継続することを可能にするように構成されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、貯蔵媒体は綿、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、およびこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む繊維質材料であってもよい。繊維は、約６マイクロメートル～約１５マイクロメートル（例えば、約８マイクロメートル～約１２マイクロメートル、または約９マイクロメートル～約１１マイクロメートル）のサイズの範囲である直径を有してもよい。貯蔵媒体は、焼結材料、多孔性材料、または発泡性材料であってもよい。また、繊維は吸入できないようにサイズが決められてもよく、またＹ字形状、十字形状、クローバー形状、または任意の他の適切な形状の断面を有してもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態において、貯蔵部９５は、いかなる貯蔵媒体も含まず、プレベイパー製剤のみを収容する充填されたタンクを含んでもよい。

ベイピングの間、プレベイパー製剤は、芯９０の毛細管作用によって、貯蔵部９５および貯蔵媒体のうちの少なくとも一つから発熱体８５の近位に移動され得る。芯９０は、貯蔵部９５の対向する側部内に延在し得る、少なくとも第一の端部分および第二の端部分を含みうる。発熱体８５が起動された時、芯９０の中央部分の中のプレベイパー製剤が発熱体８５によって気化されて蒸気を形成し得るように、発熱体８５は芯９０の中央部分を少なくとも部分的に囲んでもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、芯９０は、プレベイパー製剤を引き出す能力を有するフィラメント（またはスレッド）を含み得る。例えば、芯９０は、ガラス（または、セラミック）フィラメントの束、および巻かれたガラスフィラメントの一群などを含む束などであってもよく、そのすべての配置では、フィラメント間の隙間間隔による毛細管作用を介してプレベイパー製剤を引き出すことが可能でありうる。フィラメントは、ｅベイピング装置１０の長軸方向に対して直角を成す（横断する）方向に概して整列していてもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態において、芯９０は、一本～八本のフィラメントストランドを含んでもよく、各ストランドは、一緒に捻られた複数のガラスフィラメントを含む。芯９０の端部は、可撓性であってもよく、貯蔵部９５の境界内に折り畳まれ得る。フィラメントは、概して十字形、クローバー形、Ｙ字形、または任意の他の適切な形状の断面を有してもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、芯９０は任意の適切な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。適切な材料の例は、ガラス、セラミック系材料、または黒鉛系材料でありうるが、これらに限定されない。芯９０は密度、粘度、表面張力、および蒸気圧などの異なる物理特性を有するプレベイパー製剤に合うように、任意の適切な毛細管引き出し作用を有してもよい。芯９０は、非伝導性であってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、発熱体８５は、側壁を含む金属管またはシリンダを含み得る。

発熱体８５は、芯９０の長さに沿って完全にまたは部分的に延在してもよい。一部の例示的な実施形態では、発熱体８５は、芯９０と接触しても、接触しなくてもよい。

内側管７０は、一対の対向するスロットを含んでもよく、そのため芯９０ならびに第一および第二の電気リード線２２５および２２５’または発熱体８５の先端は、それぞれの対向するスロットから延出してもよい。内側管７０内で対向するスロットの提供により、スロットが影響し合うことなく、内側管７０内の位置へと発熱体８５および芯９０を配置するのを容易にし得る。少なくとも一つの例示的な実施形態では、内側管７０は、約４ミリメートルの直径を有してもよく、対向するスロットのそれぞれは、約２ミリメートル～約４ミリメートルの大きい寸法、および小さい寸法を有してもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のリード２２５は、オスねじ付きコネクター部分品１５５に物理的および電気的に接続されている。図示の通り、オスねじ付き第一のコネクター部分品１５５は、外部側表面の一部分にオスねじを備えた中空の円筒である。コネクター部分品は導電性であり、また導電性材料で形成または被覆されてもよい。第二のリード線２２５’は、第一の伝導性のポスト１３０に物理的かつ電気的に接続される。第一の導電性支柱１３０は、導電性材料（例えば、ステンレス鋼、銅など）で形成されてもよく、また図２に示す通りＴ字形状の断面を有しうる。第一の導電性支柱１３０は、第一のコネクター部分品１５５の中空部分内に入れられ、かつ絶縁シェル１３５によって第一のコネクター部分品１５５から電気的に絶縁されている。第一の導電性支柱１３０は図示の通り、中空でもよく、および中空部分は空気通路１２０と流体連通しうる。従って、第一のコネクター部分品１５５および第一の導電性支柱１３０はそれぞれ、発熱体８５への外部的な電気的接続を形成する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体８５は、熱伝導によって芯９０内のプレベイパー製剤を加熱してもよい。あるいは、発熱体８５からの熱は、熱伝導要素によってプレベイパー製剤へと伝導されてもよく、または発熱体８５は、ベイピングの間にｅベイピング装置１０を通して引き出される入ってくる周囲空気へと熱を伝達してもよく、その結果プレベイパー製剤を対流によって加熱する。

当然のことながら、芯９０を使用する代わりに、発熱体８５は、迅速に熱を生成する能力を有する高い電気抵抗を有する材料で形成された抵抗発熱体を組み込む多孔性材料を含み得る。

図２に示す通り、第二のセクション２０は電源１４５、制御回路１８５、およびセンサー１９０を含む。図示の通り、制御回路１８５およびセンサー１９０は、ハウジング３０’内に配置される。メスねじ付き第二のコネクター部分品１６０は、第二の端を形成する。図示の通り、第二のコネクター部分品１６０は、内部側表面上にねじ山を備えた中空の円筒形状を有する。二つのコネクター部分品１５５、１６０が互いにねじ込まれてコネクター２５を形成しうるように、第二のコネクター部分品１６０の内径は、第一のコネクター部分品１５５の外径と一致する。その上、第二のコネクター部分品１６０、または少なくともその他の側表面は導電性であり、例えば導電性材料で形成されるか、もしくはそれを含む。そのため、電気的および物理的接続は、接続時に第一のコネクター部分品１５５と第二のコネクター部分品１６０との間で起こる。

図示の通り、第一のリード１６５は、第二のコネクター部分品１６０を制御回路１８５に電気的に接続する。第二のリード１７０は、制御回路１８５を電源１４５の第一の端子１８０に電気的に接続する。第三のリード１７５は、電源１４５の第二の端子１４０を制御回路１８５の電力端子に電気的に接続して、制御回路１８５に電力を供給する。電源１４５の第二の端子１４０はまた、第二の導電性支柱１５０に物理的および電気的に接続されている。第二の導電性支柱１５０は、導電性材料（例えば、ステンレス鋼、銅など）で形成されてもよく、また図２に示す通りＴ字形状の断面を有しうる。第二の導電性支柱１５０は、第二のコネクター部分品１６０の中空部分内に入れられ、かつ第二の絶縁シェル２１５によって、第二のコネクター部分品１６０から電気的に絶縁されている。第二の導電性支柱１５０はまた、図示の通り中空でもよい。第一および第二のコネクター部分品１５５、１６０が嵌合した時、第二の導電性支柱１５０は、第一の導電性支柱１３０に物理的および電気的に接続する。また、第二の導電性支柱１５０の中空部分は、第一の導電性支柱１３０の中空部分と流体連通しうる。

第一のセクション１５は、オスコネクター部分品を有するものとして図示・説明され、および第二のセクション２０は、メスコネクター部分品を有するものとして図示・説明されている一方、代替的な実施形態はその反対を有し、第一のセクション１５はメスコネクター部分品を有し、および第二のセクション２０はオスコネクター部分品を有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電源１４５はｅベイピング装置１０内に配置された電池を含む。電源１４５は、リチウムイオン電池またはその別形のうちの一つ、例えばリチウムイオンポリマー電池であってもよい。別の方法として、電源１４５は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムマンガン電池、リチウムコバルト電池、または燃料電池であってもよい。ｅベイピング装置１０は、電源１４５のエネルギーが枯渇されるまで、またはリチウムポリマー電池の場合には、最小の電圧カットオフレベルが達成されるまで、成人ベイパー吸引者によってベイピング可能であってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、電源１４５は再充電可能である。第二のセクション２０は、外部充電装置による電池の充電を可能にするように構成された回路を含んでもよい。下記に説明されている通り、ｅベイピング装置１０を再充電するために、ＵＳＢ充電器または他の適切な充電器組立品が使用されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、センサー１９０は、ｅベイピング装置１０内の気流の大きさおよび方向を示す出力を生成するように構成されている。制御回路１８５はセンサー１９０の出力を受信し、（１）口側端インサート８での引き出し（吹き出しに対する）を示すかどうか、および（２）引き出しの大きさが閾値レベルを超えるかどうかを判定する。これらのベイピング条件が満たされる場合、制御回路１８５は電源１４５を発熱体８５に電気的に接続し、それ故に発熱体８５を起動する。すなわち、発熱体８５が電源１４５に電気的に接続されるように、制御回路１８５は、第一および第二のリード１６５、１７０を電気的に接続する（例えば、制御回路１８５の部品を形成する発熱体電力制御トランジスタを起動することによって）。代替的な実施形態において、センサー１９０は圧力降下を示すことができ、制御回路１８５はそれに応答して発熱体８５を起動する。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、制御回路１８５はまた、灯６０を含んでもよく、この灯は発熱体８５が起動された時に、または電池１４５が再充電された時に、またはその両方の時に、制御回路１８５によって起動されて光る。灯６０は、一つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでもよい。ＬＥＤは一つ以上の色（例えば、白色、黄色、赤色、緑色、青色など）を含んでもよい。さらに、灯６０は、ベイピング中に成人ベイパー吸引者に見えるように配置されてもよく、またｅベイピング装置１０の第一の端４５と第二の端５０の間に位置付けられてもよい。加えて、灯６０は、ｅベイピングシステムの診断のために、または再充電が進行中であることを示すために利用されてもよい。灯６０はまた、成人ベイパー吸引者がプライバシーのために発熱体起動灯６０を点灯する、消灯する、または点灯および消灯できるように構成されてもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、制御回路１８５は時間リミッターを含んでもよい。別の例示的な実施形態において、制御回路１８５は、成人ベイパー吸引者が加熱を開始するための手動で操作可能なスイッチを含んでもよい。発熱体８５への電流供給の時間は、気化させたいプレベイパー製剤の所望の量に応じて設定もしくは予め設定されてもよい。

次に、ベイパーを発生するためのｅベイピング装置の操作について説明する。例えば、空気は主に、口側端インサート３５を吸うことに対応して、少なくとも一つの空気吸込み口５５を通して第一のセクション１５に引き出される。空気は、空気吸込み口５５を通って、空間２５０に入り、横断流路２３０を通って空気通路２３５内へ、内部通路１２０内へ、さらに口側の端インサート３５の出口１００を通過する。制御回路１８５が上述のベイピング条件を検出した場合、制御回路１８５は発熱体８５が芯９０の中のプレベイパー製剤を加熱するように、発熱体８５への電源供給を開始する。内部通路１２０を通して流れるベイパーおよび空気は組み合わされて、口側端インサート３５の出口１００を経由してｅベイピング装置１０を出る。

発熱体８５は起動された時、約１０秒未満の間、芯９０の一部分を加熱してもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、第一のセクション１５は交換可能であってもよい。言い換えれば、カートリッジのプレベイパー製剤が枯渇したら、第一のセクション１５のみを交換しうる。代替的な配置は、貯蔵部９５が枯渇したら、ｅベイピング装置１０全体が廃棄されてもよい例示的な実施形態を含んでもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は一体型のｅベイピング装置でもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は、約８０ミリメートル～約１１０ミリメートルの長さ、および約７ミリメートル～約８ミリメートルの直径としうる。例えば、一つの例示的な実施形態において、ｅベイピング装置１０は、約８４ミリメートルの長さ、および約７．８ミリメートルの直径を有してもよい。

図３は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体の斜視図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、図３に示すように、発熱体８５は第一の端３００および第二の端３０５を有する。上述のように、発熱体８５は、第一の端３００から第二の端３０５まで管３１５を貫通する開口部３２０を有する金属管または中空シリンダ３１５から形成される。金属管３１５は側壁３２５を含む。少なくとも一つのチャネル３１０が、側壁３２５にレーザーエッチングまたは切削される。チャネル３１０は、金属管３１５を一回以上囲む螺旋チャネルであり得る。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、発熱体８５は、任意の適切な電気抵抗性材料で形成されてもよい。適切な電気抵抗性材料の例には、銅、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族由来の金属が挙げられうるが、これらに限定されない。適切な金属合金の例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム－チタン－ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル系、鉄系、コバルト系、およびステンレス鋼系の超合金が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、発熱体８５は、ニッケルアルミナイド、表面上にアルミナの層を有する材料、鉄アルミナイドおよび他の複合材料で形成されてもよく、電気抵抗性材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的特性に応じて、随意に断熱材料に包埋されて、断熱材料に封入されて、または断熱材料で被覆されてもよく、もしくはその逆であってもよい。発熱体８５は、ステンレス鋼、銅、銅合金、ニッケル－クロム合金、超合金、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも一つの材料を含んでもよい。一つの例示的な実施形態において、発熱体８５はニッケル－クロム合金または鉄－クロム合金で形成されうる。別の例示的な実施形態において、発熱体８５は、その外側表面上に、電気抵抗性の層を有するセラミック発熱体であってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、少なくとも一つの螺旋チャネル３１０が、金属管３１５の長さの一部分に沿って実質的に連続的に延在する。他の例示的な実施形態では、螺旋チャネル３１０は、金属管３１５の全長に沿って連続的に延在しない。例えば、金属管は、金属管３１５の長さに沿って部分的にのみ延びる複数の螺旋チャネル３１０（図示せず）を含み得る。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネル３１０は金属管３１５の周囲に複数の回転を含む。各回転は、金属管３１５の周りに３６０度フルに延在する。他の例示的な実施形態では、螺旋チャネル３１０は、金属管３１５を完全に囲まない部分的回転を含み得る。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、各回転は、隣接する回転から等間隔で離間する。いくつかの例示的な実施形態では、各回転は、隣接する回転から不均等な間隔で離間する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、発熱体は、約２．５オーム～約４．５オーム（例えば、約３．０オーム～約４．０オーム、または約３．２５オーム～約３．７５オーム）の範囲の抵抗を有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、金属管はステンレス鋼およびニクロムのうちの少なくとも一つで形成される。

図４は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体の前面図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネル３１０は、約０．１ミリメートル～約０．５ミリメートル（例えば、約０．２ミリメートル～約０．４ミリメートル、または約０．２５ミリメートル～約０．３５ミリメートル）の範囲の幅Ｗ１を有する。金属管３１５は約３．０ミリメートル～約１０．０ミリメートル（例えば、約４．０ミリメートル～約９．０ミリメートル、約５．０ミリメートル～約８．０ミリメートル、または約６．０ミリメートル～約７．０ミリメートル）の範囲の長さＬ１を有する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネル３１０は、金属管３１５の長さＬ１の約２．０ミリメートル～約３．５ミリメートル（例えば、約２．５ｍ～約３．０ミリメートル、または約２．７５ミリメートル）に沿って延在する。金属管３１５の長さＬ１の約０．７５ミリメートル～約２．０ミリメートル（例えば、約１．０ミリメートル～約１．５ミリメートル）は、螺旋チャネル３１０を含まない。したがって、金属管３１５の一部分のみが螺旋チャネル３１０を含む。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネル３１０は、金属管３１５の第一の端３００および金属管３１５の第二の端３０５のうちの少なくとも一つから約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で開始する。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、螺旋チャネル３１０は、金属管３１５の第一の端３００および金属管３１５の第二の端３０５のうちの少なくとも一つから約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で終端する。

螺旋チャネル３１０は、他方の端よりも金属管３１５の一方の端に近い場合があり、またはスパイラルチャネル３１０は、金属管３１５の第一の端３００および第二の端３０５から同じ距離であってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態において、螺旋チャネル３１０は、金属管３１５の周囲に約２～約２０（例えば、約４～約１８、約６～約１６、または約１０～約１４）回転を含む。各回転は、約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートル（例えば、約０．１ミリメートル～約０．２ミリメートル）の幅Ｗ２だけ隣接する回転から離間する。換言すれば、螺旋チャネル３１０の厚さは、約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートル（例えば、約０．１ミリメートル～約０．２ミリメートル）の範囲である。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、金属管３１５は長軸方向に延在する軸ｘを有する。各回転は、軸ｘに対して約５度～約９０度（例えば、約１０度～約８５度、約１５度～約８０度、約２０度～約７５度、約２５度～約７０度、約３０度～約６５度、約３５度～約６０度、約４０度～約５５度、または約４５度～約５０度など）傾斜し得る。

図５は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体組立品の斜視図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、発熱体８５は、芯９０が略Ｕ字形状であることを除いて、図２～４と同じである。

図６は、少なくとも一つの例示的な実施形態による発熱体組立品の端面図である。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、発熱体８５は、芯９０が発熱体８５を囲むことを除いて、図２～５と同じである。芯９０は、ウィッキング材料の管または発熱体８５の少なくとも一部分の周りに包まれたウィッキング材料であってもよい。

少なくとも一つの例示的な実施形態では、金属管３１５は、約０．１ミリメートル～約４．０ミリメートル（例えば、約０．５ミリメートル～約３．５ミリメートル、約１．０ミリメートル～約３．０ミリメートル、または約１．５ミリメートル～２．５ミリメートル）の範囲の内径Ｄ１を有する。金属管は、約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートル（例えば、約０．１ミリメートル～約０．２ミリメートル）の範囲の厚さＴ１を有する。

図６の加熱組立品は、２０１６年８月１日に出願された米国特許出願第１５／２２４，８６６号または２０１６年４月２２日に出願された米国出願第１５／１３５，９３０号に記載のカートリッジまたは電子ベイピング装置と共に使用され得るが、それぞれ全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

例示的な実施形態が本明細書で開示されてきたが、当然のことながら他の変形が可能である場合がある。こうした変形は、本開示の範囲を逸脱するものと見なされず、また当業者にとって明らかであろうすべてのかかる修正は、以下の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (16)

1. 電子ベイピング装置のカートリッジであって、
   プレベイパー製剤を貯蔵するように構成された貯蔵部と、
   前記プレベイパー製剤を加熱するように構成された発熱体とを備え、前記発熱体が、
   第一の端および第二の端を有する金属管であって、前記金属管がそれを通る開口部を画定し、
   前記金属管の一部分に沿って実質的に連続的に延在する少なくとも一つの螺旋チャネルを画定する側壁を含む、金属管を含む、カートリッジ。
2. 前記螺旋チャネルが、前記金属管の前記第一の端から約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で開始する、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記螺旋チャネルが、前記金属管の前記第一の端および前記金属管の前記第二の端のうちのいずれか一つから約０．５ミリメートル～約１．０ミリメートルの位置で終端する、請求項１または２に記載のカートリッジ。
4. 前記螺旋チャネルが、前記金属管の周囲に約２～約２０の回転を含む、請求項１、２または３に記載のカートリッジ。
5. 各回転が、隣接する回転から約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートル離間する、請求項４に記載のカートリッジ。
6. 各回転が、隣接する回転から等間隔に離間する、請求項４または５に記載のカートリッジ。
7. 各回転が、隣接する回転から不均等な間隔で離間する、請求項４または５に記載のカートリッジ。
8. 前記螺旋チャネルが、約０．１ミリメートル～約０．５ミリメートルの範囲の幅を有する、請求項１～７のいずれかに記載のカートリッジ。
9. 前記金属管が、約３．０ミリメートル～約６．０ミリメートルの範囲の長さを有する、請求項１～８のいずれかに記載のカートリッジ。
10. 前記螺旋チャネルが、前記金属管の長さの約２．０ミリメートル～約３．５ミリメートルに沿って延在し、前記金属管の前記長さの約０．７５ミリメートル～約２．０ミリメートルが前記螺旋チャネルを含まず、
    好ましくは、前記金属管が、約０．１ミリメートル～約４．０ミリメートルの範囲の内径を有する、請求項１～９のいずれかに記載のカートリッジ。
11. 前記金属管が、約０．０５ミリメートル～約０．２５ミリメートルの範囲の厚さを有する、請求項１～１０のいずれかに記載のカートリッジ。
12. 前記金属管の前記開口部を貫通する芯をさらに含み、その結果、前記金属管が前記芯の少なくとも一部分を囲む、請求項１～１１のいずれかに記載のカートリッジ。
13. 前記金属管の少なくとも一部分を少なくとも部分的に囲む芯をさらに含む、請求項１～１２のいずれかに記載のカートリッジ。
14. 前記発熱体が、約２．５オーム～約４．５オームの範囲の抵抗を有し、
    好ましくは、前記金属管が、ステンレス鋼およびニクロムのうちの少なくとも一つから形成される、請求項１～１３のいずれかに記載のカートリッジ。
15. 前記螺旋チャネルは、前記側壁にレーザーエッチングされ又は切削されたものである、請求項１～１４のいずれかに記載のカートリッジ。
16. 電子ベイピング装置であって、
    請求項１～１５のいずれかに記載のカートリッジと、
    前記カートリッジの前記発熱体に電力を供給するように構成された電源と、を備える、電子ベイピング装置。

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