JP2019512239A - 蒸気供給装置 - Google Patents

Abstract

蒸気供給装置を提供する。この蒸気供給装置は、蒸気前駆材料から蒸気を生成するための気化器を含む蒸気生成チャンバと、使用者が使用中に蒸気を吸引することができる、当該蒸気供給装置のマウスピースの端部における蒸気出口と蒸気生成チャンバとの間の空気チャネルを形成する空気チャネル壁とを備え、空気チャネル壁の内面には、使用中に空気チャネル内の空気の流れを変える（方向転換）ために、空気チャネル内に延びる少なくとも一つの突出部が設けられている。例えば、少なくとも一つの突出部は、使用中に空気チャネル内を流れる空気に対して、空気チャネルの延び方向の軸線を中心とした或る度合いの回転を付与するよう、空気チャネル内に延びる螺旋状の壁の一つ以上の部分を形成するように配置されるとよい。【選択図】図１１Ａ

Description

本開示は、ニコチン送達システム（例えば電子タバコ等）のような蒸気供給システム、及びこのシステムに用いるための取外し可能なカートリッジ／カトマイザに関し、特に蒸気供給システムにおける空気流に関する。

電子タバコ（ｅシガレット）のような電子蒸気供給システムは、一般的に、製剤、典型的にはニコチンを含む原料液体（ｓｏｕｒｃｅ ｌｉｑｕｉｄ）のリザーバのような蒸気前駆材料、又はたばこ葉由来製品のような固体材料を含み、そこから、使用者による吸引によって、例えば熱による気化を通して蒸気が生成される。したがって、蒸気供給システムは、典型的には、気化器、例えば加熱要素を含む蒸気生成チャンバを備え、気化器は、蒸気生成チャンバ内で蒸気を生成するために前記材料の一部を気化するように配置されている。使用者がデバイスで吸引を行い、電力が気化器に供給されると、空気が、入口孔を通ってデバイス内に、そして蒸気生成チャンバ内に引き込まれ、そこで空気は気化された前駆材料と混合される。蒸気生成チャンバとマウスピースの開口との間を接続する流路があり、蒸気生成チャンバを通して引き入れられた流入空気が、流路に沿ってマウスピースの開口へと進み、その空気と共に蒸気の一部を移送し、使用者の吸引によってマウスピースの開口を通って流出するようになっている。

電子蒸気供給システムについての使用者の認識では改善が続いており、このシステムが蒸気の特性に関してより洗練されているため、このシステムは、例えば深い肺送達、口の感覚及び性能の一貫性の観点において、使用者の吸引のために供される。それにもかかわらず、電子蒸気供給システムのこれらの側面においてさらなる改善のための手段が未だ求められている。

特定の実施形態の第１の態様によれば、蒸気供給装置が提供され、この蒸気供給装置は、蒸気前駆材料から蒸気を生成するための気化器を含む蒸気生成チャンバと、使用者が使用中に蒸気を吸引することができる、当該蒸気供給装置のマウスピースの端部における蒸気出口と蒸気生成チャンバとの間に空気チャネル（空気流路）を形成する空気チャネル壁とを備えており、空気チャネル壁の内面には、使用中に空気チャネル内の空気の流れを変えるために、空気チャネル内に延びる少なくとも一つの突出部が設けられている。

他の態様によれば、蒸気供給手段が提供され、この蒸気供給手段は、蒸気前駆材料手段から蒸気を生成するための蒸気生成手段を含む蒸気生成チャンバ手段と、
使用者が使用中に蒸気を吸引することができる、当該蒸気供給手段のマウスピースの端部における蒸気出口手段と蒸気生成チャンバ手段との間を流体的に接続する空気チャネル手段を形成する空気チャネル壁手段とを備えており、空気チャネル壁手段の内面には、使用中に空気チャネル手段内の空気の流れを変えるために、空気チャネル手段内に延びる突出部手段が設けられている。

特定の実施形態のこれら対応及び別の態様は、添付の特許請求の範囲の独立項及び従属項に記載されている。従属項における特徴は互いに組み合わされ、また、請求項において明示的に記載されたもの以外の組合せにおいて互いに独立した請求項の特徴と組み合わされ得ることを理解されたい。さらに、本書に記載の手段は、以下に示すような特定の実施形態に限定されるものではなく、本書に提示される特徴の任意の適切な組合せを含み、それを考慮するものである。例えば、蒸気供給システムは、適当なものとして後述する様々な特徴のうちの任意の一つ以上を適宜含む、本書に記載された手段に従って提供されてもよい。

本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザ及び制御ユニットを備えるｅシガレットの断面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットにおけるカトマイザの斜視図である。 本開示のいくつかの実施形態による、図２のカトマイザの五つの外観図を集めたものの図である。特に、底面図はカトマイザを下から示したもの、上面図はカトマイザを上から示したもの、中心図はカトマイザの（前又は後ろからの）正面図を示したものであり、この中心図の両側にはカトマイザのそれぞれの側面図がある。 本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのカトマイザの分解図である。 本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザプラグに嵌め込まれるウィック／ヒータアセンブリを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザプラグに嵌め込まれるウィック／ヒータアセンブリを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザプラグに嵌め込まれるウィック／ヒータアセンブリを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザプラグに嵌め込まれる内部フレームを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザプラグに嵌め込まれる内部フレーム及び通気口シールを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、内部フレームと、ウィック／ヒータアセンブリと、外殻に嵌め込まれる主シールとの組み合わせ、及び後でｅ液が充填されるリザーバを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、内部フレームと、ウィック／ヒータアセンブリと、外殻に嵌め込まれる主シールとの組み合わせ、及び後でｅ液が充填されるリザーバを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、別の構成要素に固定されてカトマイザの形成が完了するＰＣＢ及び端部キャップを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、別の構成要素に固定されてカトマイザの形成が完了するＰＣＢ及び端部キャップを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットの制御ユニットを上から見た状態の図である。 本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットを通過する空気流を示す図であり、一方の側部から他方の側部への断面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットを通過する空気流を示す、前から後ろへの断面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、空気チャネルの様々な態様のうちの一つを示す概略図である。

特定の例及び実施形態の態様及び特徴について、本書にて論じ説明する。特定の例及び実施形態のいくつかの態様及び特徴は、従来どおり実施することができ、これらについては、話を簡潔にする目的で、詳細には論ぜず説明もしない。したがって、本書にて言及するが詳細には説明していない装置及び方法の態様及び特徴は、そのような態様及び特徴を実施するための任意の従来の手法によって実施できることを理解されたい。

本開示は、ｅシガレット等の蒸気供給システムとも呼ばれるエアロゾル供給システムに関する。以下の説明全体にわたって、「ｅシガレット」又は「電子タバコ」という用語を使用することがあるが、この用語は、エアロゾル（蒸気）供給システム又は電子エアロゾル（蒸気）供給システムと互換的に使用することができることを理解されたい。

図１は、本開示のいくつかの実施形態による、例示的なｅシガレット１００（すなわち、蒸気供給システムの一例）の断面図である。ｅシガレット１００は、互いから分離することができる二つの主要構成要素、すなわちカトマイザ２００及び制御ユニット３００を備える。

より詳細に以下で論じるように、カトマイザは、液体のリザーバを収容するチャンバ２７０と、アトマイザすなわち気化器として働くヒータと、マウスピースとを含む。リザーバ内の液体（「ｅ液」と称されることもある）は通常、適切な溶剤中にニコチンを含み、また、例えばエアロゾル生成を助長するための、及び／又は付加的な加香のための別の成分を含むこともある。カトマイザ２００はさらに、ウィック／ヒータアセンブリ５００を含み、このアセンブリは、少量の液体をリザーバからヒータ上の、又はヒータに隣り合う加熱位置まで運ぶウィック又は同様の機構を含む。制御ユニット３００は、ｅシガレット１００に電力を供給するための充電可能セルすなわちバッテリー３５０と、ｅシガレットを全体的に制御するためのプリント回路基板（ＰＣＢ）（図１に図示せず）と、使用者が吸引することを（圧力低下によって）検出するためのマイクロフォン３４５とを含む。使用者のｅシガレット１００のパフを検出するマイクロフォン３４５に応答して、ＰＣＢによって制御された電力をヒータがバッテリーから受け取ると、ヒータは液体をウィックから蒸発させ、この蒸気が次に、マウスピースを通して使用者に吸引される。

参照しやすいように、ｘ軸及びｙ軸が図１に付けられている。ｘ軸は本書ではデバイスの幅と呼ばれ（図１に示されるように一方の側部から他方の側部まで）、ｙ軸は本書では高さ軸と呼ばれ（図１に示されるように底部から上部まで）、カトマイザ２００はｅシガレット１００の上部になり、制御ユニット３００はｅシガレットの下部になる。この方向は、ウィックがカトマイザ２００のリザーバの下部に配置されるとして、デバイスの通常の操作中（例えばパフとパフの間）に使用者がｅシガレット１００をどのように保持するかを反映することに留意されたい。したがって、この方向にｅシガレット１００を保持することにより、ウィックが液体リザーバの底の液体に確実に接することを助けることができる。

さらに、図１に示されたｘ軸及びｙ軸に直角であるｚ軸（図１に図示せず）を想定する。ｚ軸は、本書では奥行き軸と呼ばれる。この例におけるｅシガレット１００の奥行きは、ｅシガレットの幅よりも著しく少なく、そのため全体的に平坦すなわち平らな構成になる（ｘ−ｙ面において）。したがって、ｚ軸は、ｅシガレット１００の面から面に延びていると考えることができ、一方の面をｅシガレット１００の前面と（任意に）考え、反対側の面を後面と考えることができる。しかしながら、本書に記載された原理は、異なる形状やサイズを有する電子タバコにも適用可能であることは理解されたい。

カトマイザ２００と制御ユニット３００は、ｙ軸と平行な方向に引き離すことによって互いに取り外し可能であるが、デバイス１００が使用中のときは、カトマイザ２００と制御ユニット３００の機械的及び電気的連結性が得られるように結合される。カトマイザリザーバ内のｅ液が使い果たされた場合には、或いは、使用者が、例えば異なる香味蒸気前駆材料を含む異なるカトマイザに切り換えたい場合には、カトマイザ２００は取り外され、新しいカトマイザが制御ユニット３００に取り付けられる。したがって、カトマイザ２００は、ｅシガレット１００の使捨て部分と呼ばれることもあるのに対し、制御ユニット３００は再使用可能な部分である。或いはまた、カトマイザはｅ液で再充填可能であるように構成されるとよく、いくつかの場合には、充填ポートにアクセスできるよう制御ユニットから取り外すことを必要としてもよい。

図２は、本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのカトマイザの斜視図である。図１に対する向きはｘｙｚ軸の表示から明らかであろう。この斜視図は、ｚ軸と平行に測定されたときのカトマイザ２００の奥行き（全体としてのｅシガレット１００と同様）が、この特定の例においては、ｘ軸と平行に測定されたときのカトマイザ２００（全体としてのｅシガレット）の幅よりもやや少ないことを示している。しかしながら、上述したように、本書に記載の原理は、例えば、略円筒形のシステムや箱形のシステム等のより一般的な形状の蒸気供給システムを含む、蒸気供給システムの他のサイズ及び形状にも等しく適用可能である。

カトマイザ２００は、少なくとも外部の視点からは、二つの主要部分を備えると見なされる。特に、下部すなわち基部２１０と、上部２２０とがある（上と下という語は、図１に示される向きに関するものとして本書では使用されている）。カトマイザ２００が制御ユニット３００と組み合わされると、カトマイザの基部２１０は制御ユニット３００内に配置され、それゆえに外部から見えないのに対し、カトマイザの上部２２０は制御ユニット３００の上に突き出て、それゆえに外部から見える。したがって、基部２１０の奥行き及び幅は、基部が制御ユニット３００内に収まるように、上部２２０の奥行き及び幅よりも小さい。基部２１０と比べて上部２２０の奥行き及び幅が、リップすなわちリム２４０によって大きくされている。カトマイザ２００が制御ユニット３００に挿入されると、このリップすなわちリム２４０は、制御ユニットの最上部に当接する。

図２に示されるように、基部２１０の側壁は、制御ユニット３００の対応するラッチ部材を受けるための切欠きすなわち凹み２６０を含む。基部２１０の反対側の側壁は、制御ユニット３００の対応するラッチ部材を同様に受けるための類似の切欠きすなわち凹みを備える。基部２００のこの切込み２６０の対（及び制御ユニットの対応するラッチ部材）が、デバイスの操作中にカトマイザ２００を制御ユニット３００内に確実に保持するためのラッチ連結又はスナップフィット連結を可能にすることを理解されたい。切欠き２６０と隣り合って切欠きすなわち凹み２６１があり、これは、カトマイザ２００を形成する際に利用される。

図２に示されるように、基部２１０の底壁２１１は、空気入口用の小さい孔２１４の両側に二つの大きい孔２１２Ａ，２１２Ｂを含む。大きい孔２１２Ａ及び２１２Ｂは、制御ユニット３００からカトマイザ２００への正極及び負極の接続を行うために使用される。したがって、使用者がマウスピース２５０から吸引を行い、デバイス１００が作動すると、空気が空気入口孔２１４を通ってカトマイザ２００に流れ込む。この入ってくる空気流は、リザーバからの（とりわけウィックからの）液体を気化させるように制御ユニット３００内のバッテリーから電力を受け取るヒータ（図２には図示せず）を通過する。次に、気化した液体は、カトマイザを通過する空気流に取り込まれ、すなわち随伴され、それゆえに、使用者による吸引のためのマウスピース２５０を通ってカトマイザ２００から引き出される。

図３は、本開示のいくつかの実施形態による、図２のカトマイザ２００の五つの外観図を集めたものである。特に、底面図はカトマイザを下から示し（図１の向きに関し）、上面図はカトマイザを上から示し、中心図はカトマイザの（前又は後ろからの）正面を示したものであり、この中心図の両側にはカトマイザのそれぞれの側面図がある。カトマイザは前部／後部が対称であるので（すなわち、ｚ軸に対して対称）、カトマイザの前面もカトマイザの後面も図３の中心図と一致することに留意されたい。加えて、カトマイザは幅方向にも対称であり（すなわち、ｘ軸に対して対称）、したがって、中心図の右側と左側の二つの側面図は同様に見える。

図３は、図２に関してすでに上で論じたカトマイザの様々な特徴を示す。例えば、中心図は、カトマイザの上部２２０及び下部２１０を示す。下側の図は、下部２１１の底壁を示し、制御ユニット３００からカトマイザ２００への正極及び負極の接続を行うために使用される二つの大きい孔２１２Ａ及び２１２Ｂに加えて、カトマイザの中への空気入口用の小さい孔２１４を含む。さらに、二つの側面図は、それぞれの側壁に二つの切欠き、すなわち上部切欠き２６１Ａ，２６１Ｂ及び下部切欠き２６０Ａ，２６０Ｂを示し、後者はカトマイザ２００を制御ユニット３００に固定するために使用される。

上面図はさらに、カトマイザ２００からの空気／蒸気の出口であるマウスピース２５０の孔２８０を示す。すなわち操作時、使用者が吸引を行うと、空気は底部のカトマイザに入口２１４から入り、空気が、蒸気を得るためのヒータを通過することを含めて、アトマイザを通過して流れ、次に、カトマイザの中心を上に移動して空気出口２８０から出る。

具体的な例を示すために、図３は、カトマイザ２００の例示的な寸法を提示しており、約３１．３ｍｍの（ｙ方向の）最大高さ、約３５．２ｍｍの（ｘ方向の）最大幅、及び約１４．３ｍｍの（ｚ方向に平行な）最大奥行きが示されている。これらの最大幅及び奥行きの実測値はカトマイザの上部２２０と関係があり、基部２１０の幅及び奥行きは、基部が制御ユニット３００内に受け入れられるようにするために、いくらか小さくされていることに留意されたい。上部２２０と基部２１０の間の幅及び奥行きの相違は、前述のように、リムすなわちフランジ２４０によって吸収される。

図３はまた、マウスピース２５０のサイズ及び形状を示す。ストロー又は従来の紙巻きタバコと類似した円形のマウスピースを設ける多くのｅシガレットとは対照的に、この例におけるマウスピース２５０は異なる全体形状を有する。特に、このマウスピースは一対の大きい、比較的平坦な対向面を備える。これらのマウスピースの対向面のうちの１つが、図３の中心図に面２５１として示されており、対応する反対側の面がデバイスの後部にある。（カトマイザの前部及び後部という名前付けは、前後がｚ軸に関して対称であるので恣意的なものであり、制御ユニット３００のまわりのどちら側にも当てはまることに留意されたい。）しかしながら、上述したように、本書に記載された原理は、全体的な形状やサイズが異なるデバイスにて実施され得る。

図３で分かるように、前面及び後面２５１は、マウスピースの上部で完全に一線に集まるのではなく、張り出して、デバイスのｘ方向に延びる小さい谷部２８４を形成する。空気及び蒸気がカトマイザ２００を出ることができるようにする開口２８０は、この谷部２８４の中心に形成される。マウスピース開口２８０が溝部すなわち谷部２８４の中に位置するようにこの小さい張出しがあることは、マウスピース開口を物理的接触から保護し、それゆえに、可能性のある損傷及び汚れから保護する助けになる。

図４は、本発明のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットのカトマイザ２００の分解図である。カトマイザは、外殻４１０、通気口シール４２０、内部フレーム４３０、ウィック４４０上にある加熱コイル４５０、主シール４６０（カトマイザプラグとも呼ばれる）、プリント回路基板（ＰＣＢ）４７０、及び端部キャップ４８０を含む。図４は、カトマイザ２００の長手方向（高さすなわちｙ軸）に沿って分解図で表した上記の構成要素を示す。

キャップ４８０は、ポリプロピレン等の実質的に剛性を有するプラスチックから形成され、カトマイザの基部２１０になる。キャップは、各側面に二つの孔２６０，２６１を備える（図４では一方の側しか見えないが、見えていない側面は見えている側面と同じである）。下方の孔２６０は、カトマイザ２００を制御ユニット３００に掛止するためのものであり、上方の孔２６１は、端部キャップ４８０を外殻４１０に掛止するためのものである。より詳細に以下で説明するように、キャップ４８０と外殻４１０を掛止することによりカトマイザの組み立てが実際上完了し、図４に示された様々な構成要素が正しい位置に保持される。

端部キャップの上にＰＣＢ４７０があり、このＰＣＢは、空気がＰＣＢを通過してアトマイザに流れ込めるようにする中心空気孔４７１を含み（端部キャップ４８０も同様に、図４には示されていない、しかし図２では明らかな、中心空気孔を備える）、それによってアトマイザの中への空気流が維持される。いくつかの実施形態によれば、ＰＣＢにはいかなる能動電気構成要素も含まれないが、制御ユニット３００とヒータ４５０の間の回路すなわち導電路が設けられている。

ＰＣＢ４７０上に主シール（カトマイザプラグ）４６０があり、これは、二つの主要部分、すなわちアトマイザチャンバ（蒸気生成チャンバ）４６５を（一部）画定する上部と、リザーバ２７０の端部シールとして機能する下部４６２とを有する。組み立てられたカトマイザ２００では、ｅ液のリザーバはアトマイザチャンバの外側を囲んで設置され、ｅ液はカトマイザプラグ４６０の下部４６２によって、カトマイザから（少なくとも一部が）出ないようになっていることに留意されたい。カトマイザプラグは、わずかに変形可能な材料から作られる。これにより、下部４６２は、外殻４１０に挿入されるときに少し加圧されるようになり、それゆえに、ｅ液をリザーバ２７０の中に保持するための良好なシールになる。

アトマイザチャンバ４６５の二つの対向する側壁にはそれぞれ、ウィック４４０が挿入されるスロット５６９が設けられている。そのためこの構成は、ウィック上に配置されるヒータ（気化器）４５０が、ウィック４４０によってアトマイザチャンバ４６５の中に導入される液体を気化するために、アトマイザチャンバの底部の近くに確実に設置されるようにすることを支援する。いくつかの実施形態では、ウィック４４０はガラス繊維ロープ（すなわち、撚り合わされたガラス繊維のフィラメント又は撚り紐）で作られ、ヒータコイル４５０は、ウィックの周囲に巻き付けられるニクロムワイヤ（ニッケルとクロムの合金）で作られる。しかし、多孔性セラミックから作られるウィック、及び／又は（コイルではない）何らかの形の平面ヒータ等、他の様々なタイプのウィック及びヒータが知られており、カトマイザ２００に使用されてよい。図４は、ヒータコイル４５０が、ウィックから垂れ下がるワイヤのループを各端部に有することを示唆するが、実際には各端部にはただ１本のリード線しかないことに留意されたい。

カトマイザプラグ４６０及びウィック／ヒータアセンブリには、三つの主要部分を有する内部フレーム４３０が載っている。内部フレームは実質的に剛性であり、ポリブチレンテレフタタレート等の材料で作ることができる。内部フレーム４３０の最下部４３６は、カトマイザプラグ４６０の下部４６２を覆い、中間部４３４はカトマイザプラグのアトマイザチャンバ４６５を完全なものにする。特に、内部フレームはアトマイザチャンバの上部壁になり、またカトマイザプラグの霧化チャンバ４６５の二つの側壁と重なり合う二つの側壁にもなる。内部フレームの末尾部分は、霧化チャンバの上部壁（中間部４３４の一部）から上方に通じマウスピース孔２８０に接続する、内部空気チャネルを形成する空気チャネル壁／空気流管４３２を備える。言い換えると、管（空気チャネル壁）４３２は、霧化チャンバ（蒸気生成チャンバ）４６５内で生成された蒸気が、蒸気供給システム／装置１００におけるマウスピース２５０の端部のマウスピース出口孔（蒸気出口）２８０を通って、使用者の吸引によりｅシガレット１００から引き出されるための通路（空気チャネル）を提供する。

内部フレームは実質的に剛性であるので、内部フレームとマウスピース出口孔２８０の周りの外殻４１０の内部との間に適切な封止を確保することを支援するために、通気口シール４２０が空気流管４３２の上部に設けられている（そのまわりに挿入される）。通気口シール４２０は、シリコーン等の適度に変形可能で弾力性のある材料で作られる。最後に、外殻４１０は、カトマイザ２００の上部２２０の外面を、マウスピース２５０と、リップすなわちフランジ２４０ともまた含めて、形成する。外殻４１０は、端部キャプと同様に、ポリプロピレン等の実質的に剛性の材料で形成される。外殻４１０の下部４１２（すなわち、リップ２４０の下）は、カトマイザが組み立てられたときに端部キャプ４８０の内側にある。外殻は、端部キャプ４８０の各側面の孔２６１と係合するために、各側面にラッチタブ４１３を備え、以てカトマイザ２００をその組み立てられた状態で保持する。

カトマイザを貫通する空気流通路は、キャップ４８０の中心孔２１４（図４には図示していないが、図２から明らかである）に入り、次にＰＣＢの孔４７１を通る。空気流は次に、カトマイザプラグ４６０の一部として、少なくとも部分的に形成されているアトマイザチャンバ４６５内へと上に進み、ウィックとヒータのアセンブリ５００の周囲を流れ、内部フレーム４３０の管（空気チャネル壁）４３２により定められた空気チャネルを通過し（換気口シール４２０も通過し）、最後にマウスピース２５０の孔２８０から出る。

ｅ液のリザーバ２７０は、カトマイザ２００を通るこの空気流通路とカトマイザ２００の外面との間のスペースに収容される。したがって、外殻４１０は、リザーバ２７０のハウジングの外壁（及び上部）になり、主シール４６０の基部４６２と一緒になった内部フレームの下部４３６と端部キャップ４８０とは、ｅ液のリザーバ用のハウジングの底部ないしは床部になる。このハウジングの内壁は、内部フレームの中間部４３４と、さらに内部フレーム４３０の空気流管４３２及び換気口シール４２０と協働して、主シール４６０の霧化チャンバ（蒸気生成チャンバ）４６５によって設けられる。言い換えると、ｅ液は、外壁と内壁の間のリザーバのスペースに貯蔵される。理想的には、ｅ液は、内壁の内側である空気流通路の中へは、ウィック４４０を経由する以外は侵入してはならず、さもなければ液体がマウスピース孔２８０から漏れるおそれがある。

このスペースの容積は通常、いくつかの実施形態によれば２ｍＬ程度であるが、この容積は、任意の所与の設計の特定の特徴に応じて変わることを理解されたい。一部のｅシガレットとは異なり、この例におけるｅ液リザーバ２７０は、ｅ液を保持するためのいかなる吸収材（綿、スポンジ、発泡体等）も備えないことに留意されたい。むしろ、リザーバチャンバは液体だけを収容し、そのため液体はリザーバ２７０で自由に動き回ることができる。しかしながら、気化チャンバと蒸気出口との間で延びる空気チャネルに関連するエアロゾル供給システムの態様に関しては、本書に記載された原理にとっては重要ではないことは理解されよう。

図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザプラグに嵌め込まれるウィック／ヒータアセンブリを示す。ウィック／ヒータアセンブリ５００は、ヒータワイヤ４５０及びウィック４４０から形成される。上記のように、この例のウィックは、概して円筒又はロッドの形に作られたガラス繊維を含む。ヒータ／気化器４５０は、ウィックに巻き付けられたワイヤコイル５５１を備える。コイルの各端部に接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂがあり、これらは一緒に、コイルが電力を受け取ることができるように正極端子及び負極端子として機能する。

図５Ａに見えるように、主シール４６０は、基部４６２及び霧化チャンバ４６５を含む。基部は、外向きの二つのリブを備える。外殻４１０が基部を覆って嵌められるとき、これらのリブは、外殻４１０の内側に収まるようにわずかに加圧される。この加圧、及びその結果としてリブがわずかに弾性変形することが、カトマイザリザーバの基部においてｅ液の良好な封止を確保する助けになる。

図５Ａにやはり見えるように、蒸気生成チャンバ４６５は、略長方形配置の四つの壁、すなわち一対の対向する側壁５６８、及び一対の対向する前壁及び後壁５６７を備える。対向する側壁５６８のそれぞれは、側壁の上部の（及び中心の）開端部と、霧化チャンバ４６５の底部に比較的近い閉端部５６４とを有するスロット５６９を含む。すなわち二つのスロット５６９は、それぞれの側壁５６８の中間よりも下に延びる。

次に図５Ｂを参照すると、この図は、ここではカトマイザプラグの霧化チャンバ４６５に嵌め込まれているウィック／ヒータアセンブリ５００を示す。特に、ウィック／ヒータアセンブリは、二つの対向するスロット５６９Ａ，５６９Ｂの間に延び、そこから突き出るように配置される。ウィックは次に、各スロットの閉端部５６４に達するまで下ろされる。この位置では、コイル５５１は完全に霧化チャンバ４６５の中にあり、スロットからリザーバ領域２７０の中に延びるのはウィック４４０自体だけであることに留意されたい。この配置により、ウィックがｅ液をリザーバ２７０から霧化チャンバ４６５の中に、ヒータワイヤコイル５５１による気化のために吸い出せることを理解されたい。ウィックが霧化チャンバの底部近くに、さらには特にリザーバ２７０の底部近くにも位置することは、ウィックがリザーバ内の液体に届くことが、ｅ液が消費され、それゆえにリザーバ内のｅ液のレベルが低下したときにも維持されることを確実にする助けになる。図５Ｂはまた、主シール４６０の下に延びるヒータ接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂも示す。

図５Ｃは、主シール４６０の基部４６２の下側を示す。この図は、基部が二つの孔５８２Ａ，５８２Ｂを含むことを示し、これらの孔は、より詳細に以下で説明するように、リザーバ２７０にｅ液を充填するために使用される。下側はさらに、ＰＣＢ４７０を受けるための長方形凹部／窪み５８４を含む。中心孔５８３は、カトマイザの下（かつ外側）からの空気通路を霧化（気化）チャンバ４６５内に形成するために、この凹部５８４に設けられる。組立て後、カトマイザプラグのこの中心孔５８３は、ＰＣＢの対応する中心孔４７１と整列されることを理解されたい。

カトマイザプラグ４６０の下部の長方形凹部５８４内に形成された小さな孔５８７Ａ，５８７Ｂもまた、中心孔５８３の両側に一つずつある。接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂは、ヒータ４５０から下方に延び、これら二つの孔５８７Ａ，５８７Ｂをそれぞれ、気化チャンバ４６５を出るために通り抜ける。

スリット５９０Ａ，５９０Ｂが長方形凹部５８４の前壁及び後壁のそれぞれに形成される。ヒータからの各接点ワイヤは、二つの孔５８７Ａ，５８７Ｂを通り抜けて延びた後、カトマイザプラグの下面に対し平たく折り曲げられ、その後それぞれのスリット５９０Ａ，５９０Ｂを経由して長方形凹部を出る。すなわち接点ワイヤ５５２Ａは、孔５８７Ａを通り抜けて霧化チャンバ４６５から出て、その後スロット５９０Ａを経由して長方形凹部５８４を出ていき、同様に接点線５５２Ｂは、孔５８７Ｂを通り抜けて霧化チャンバ４６５から出て、その後スロット５９０Ｂを経由して長方形凹部５８４を出ていく。各ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂの残りの部分は次に、カトマイザプラグ４６０のそれぞれの溝部５９７（図５Ｂ参照）の中に配置されるようにするために霧化チャンバ４６５の方に上向きに折り曲げられる。

図６Ａ及び図６Ｂは、本書のいくつかの実施形態による、カトマイザプラグに嵌め込まれる内部フレーム及び通気口シールを示す。すなわち前述のように、内部フレーム４３０は、基部４３６と、中間部４３４と、カトマイザ２００が使用のために組み付けられた場合に蒸気生成チャンバ４６５と蒸気出口２８０との間を流体連通する空気チャネルを形成する空気チャネル壁４３２を提供する上部とを備える。

内部フレームの基部は、水平横方向（ｘ軸に平行）に延びる二つのスロット６７１Ａ，６７１Ｂを含む。内部フレームの基部４３６は、霧化チャンバ４６５を通り越して下に降ろされ、霧化チャンバ４６５の各側面から出るウィック４４０は、これらのスロット６７１Ａ，６７１Ｂを通り、その結果内部フレームの基部は、カトマイザプラグの下部４６２に受け入れられるまでさらに降ろされることが可能になる。

上記のように、内部フレームの中間部４３４は、カトマイザプラグ４６０の蒸気生成／霧化チャンバ４６５を補完して完全なものにする。特に中間部は、対向する二つの側壁６６８、及び上部壁すなわち屋根部６６０を形成する。後者は、霧化チャンバ４６５からマウスピース２５０の出口孔２８０まで上に延びる空気管４３２以外は、霧化チャンバ４６５の上部を閉じる。

互いに対向する側壁６６８のそれぞれは、スロット６６９Ａ，６６９Ｂを含み、これらのスロットは、側壁の底部からそれぞれのスロットの閉端部まで上向き（ｙ軸に平行）に延びる。したがって、内部フレームの基部４３６が霧化チャンバ４６５を越えて下に降ろされると、霧化チャンバ４６５の各側面から延びるウィック４４０の部分は、これらのスロット６６９Ａ，６６９Ｂを通過する（スロット６７１Ａ，６７１Ｂに加えて）。この結果、内部フレーム４３０の側壁６６８がカトマイザプラグの側壁５６８と重なり合うことが可能になる。スロット６６９Ａ，６６９Ｂの閉端部がウィック４４０と接触した後は内部フレーム４３０がさらに下向きに動くことが防止されるが、この接触は、内部フレームの基部４３６がカトマイザプラグの下部４６２に受け入れられるのと同時に起きる。この段階で、カトマイザプラグ４６０と、ヒータ／ウィックアセンブリ５００と、内部フレーム４３０とを組み合わせたものは図６Ｂに示されるように形成されており、通気口シール４２０はこのとき、内部フレーム４３０の空気管（パイプ／空気チャネル壁）４３２に嵌めることができる。

図７Ａは、内部フレーム４３０と、ウィック／ヒータアセンブリ５００と、外殻４１０に嵌め込まれる主シール４６０との組み合わせを示す。この挿入が行われるとき、外殻４１０の下部４１２の前面及び後面のそれぞれのスロット４１５は、スロット５９０を通り抜けた、かつカトマイザプラグ４６０の外側をまわって溝部５９７の中へ上に折り返された、ワイヤ５５２の一部分を収容する。さらに、主シールの下部４６２まわりの変形可能リブ５６３は、挿入中に外殻４１０の下部４１２の内壁によってわずかに加圧され、その結果、得られたリザーバ２７０内にｅ液を保持するためのシールが形成される。したがって、図７Ｂに示されるように、カトマイザ２００はこのとき、ｅ液を充填する用意ができている。この充填は、矢印７０１Ａ，７０１Ｂで示されるように、主シール４６０の孔５８２Ａ及び５８２Ｂから、内部フレームのスロット６７１Ａ，６７１Ｂ（図７Ｂに図示されていない）を通して行われる。

図８Ａは、主シール４６０の下面の長方形凹部５８４に嵌め込まれるＰＣＢ４７０を示す。このように嵌め込むと、主空気流チャネルをカトマイザ２００に形成するように、ＰＣＢの中心孔４７１が主シール４６０の中心孔５８３と整列される。

前述したように、長方形凹部５８４は、中心孔５８３の両側に位置する一対の孔５８７を備える。各孔は、それぞれの接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂが蒸発器チャンバ４６５から出ることを可能にする。接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂは、長方形凹部５８４の床部に対して平らに折り曲げられ、次に、長方形凹部の前壁及び後壁のそれぞれのスロット５９０Ａ，５９０Ｂを経由して長方形凹部５８４を出る。各ヒータ接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂの末部は次に、上向きに、カトマイザ及びマウスピース２５０の上部に向けて折り返され、カトマイザプラグに形成された対応する溝部すなわちチャネル５９７に入れられる。加えて、外殻の基部もまた、それぞれのヒータ接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂを収容するために、前面及び後面のそれぞれにスロット４１５を含む。

いくつかの実施形態では、ＰＣＢ４７０にはいかなる能動構成要素も含まれないが、中心孔４７１の両側に二つの大きい接点パッド８１０Ａ，８１０Ｂが設けられる。これらの接点パッドは、図８ＡではＰＣＢの下面に、すなわち組み立て後に制御ユニット３００と向き合う側に見える。ＰＣＢの反対面、すなわち長方形凹部５８４に受け入れられヒータ４５０と向き合う上面は、同様の、対応する接点パッドの構成物（図８Ａに図示せず）を備える。ヒータ接点線５５２Ａ，５５２Ｂは、ＰＣＢの上面のそれぞれの接点パッドと物理的に、それゆえに電気的に、接触している。

ＰＣＢ４７０の両面の接点パッドのうちの対向する対は、一つ又は複数のビア８２０Ａ，８２０Ｂのそれぞれの組によって接続される。言い換えると、ビア８２０Ａは、ＰＣＢの下面の一つの接点パッドと、ＰＣＢの上面の対応する接点パッドとの間の導電路を形成し、ビア８２０Ｂは、ＰＣＢの下面の別の接点パッドと、ＰＣＢの上面のその対応する接点パッドとの間の導電路を形成する。したがって、制御ユニットがカトマイザに接続されると、制御ユニットからのピンがＰＣＢ４７０の下面の接点パッドに接触し、電流がそれぞれのビアと、ＰＣＢ４７０の上面の接点パッドと、それぞれのヒータ接点ワイヤ５５２Ａ，５５２Ｂとを通ってヒータ４５０に又はヒータから流れる。

図８Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、カトマイザ２００に嵌められる端部キャップ４８０を示す。特に、端部キャップ４８０は、カトマイザプラグ４６０の端部及び外殻４１０の下部４１２を覆って嵌められ、端部キャップの各側面の対応する孔すなわちスロット２６１に係合する、外殻の下部４１２の各側面に設けられた突出部材４１３によって、この位置に保持される。この完全に組み立てられた状態で（図２参照）、端部キャップ４８０は、液体リザーバ２７０を充填するために使用されたカトマイザプラグの孔５８２Ａ，５８２Ｂを覆い、したがって閉鎖する。実際は、図１０Ａで分かるように、端部キャップ４８０は、充填孔５８２Ａ，５８２Ｂにそれぞれ侵入して閉ざす二つの上向きのプラグ８７０Ａ及び８７０Ｂを備える。したがって、リザーバ２７０はこのとき、霧化チャンバ４６５の各側面の、ウィック４４０が霧化チャンバ４６５に入るための開口は別として、完全に封止される。

前述したように、端部キャップは三つの孔、すなわち中心孔２１４と、この中心孔の両側に位置する二つの孔２１２Ａ，２１２Ｂとを含む。端部キャップ４８０を嵌めると、主空気流チャネルをカトマイザ２００内に形成するように、端部キャップの中心孔２１４がＰＣＢの中心孔４７１と、主シール４６０の中心孔５８３とに整列される。二つの孔２１２Ａ，２１２Ｂにより、正極端子及び負極端子として機能する制御ユニット３００からのピンが端部キャップ４８０を通過し、ＰＣＢの下面のそれぞれの接点パッド８１０Ａ，８１０Ｂと接触できるようになり、その結果、制御ユニット３００のバッテリー３５０がヒータ４５０に電力を供給することが可能になる。

いくつかの実施形態では、前記のようにシリコーン等の弾力性のある変形可能材料で作られている主シール４６０は、内部フレーム４３０と端部キャップ４８０の間に加圧された状態で保持される。言い換えると、掛止構成要素４１３と２６１が互いに係合する前に、端部キャップはカトマイザ２００に押し付けられ、主シール４６０にわずかに加圧する。その結果、主シールは、端部キャップ４８０及び外殻４１０が一緒に掛止された後、このわずかに加圧された状態にとどまる。この加圧の一つの利点は、端部キャップが、ＰＣＢ ４７０をヒータ接点ワイヤ５５２Ａ，５５０Ｂに押し付ける働きをし、その結果、ハンダを使用せずに良好な電気的接続を確保する助けになることである。

図９は、本開示のいくつかの実施形態による、図１のｅシガレットの制御ユニット３００を上から見た上面図である。制御ユニットは外部壁３１５を含み、この壁は制御ユニットの残り部分の上方に立ち上がって（図１で最もよく見える）、カトマイザの下部２１０を収容するためのキャビティを形成する。これらの壁３１５の各側面は、ばねクリップ９３１Ａ，９３１Ｂを備え、このばねクリップは、カトマイザ２００の各側面の孔すなわちスロット２６０（図２参照）と係合し、以てカトマイザを制御ユニット３００と係合したままに保持して、組み立てられたｅシガレット１００を形成する。

制御ユニット壁３１５の上部によって形成されたキャビティの底部に（別の言い方では、制御ユニット３００の本体の最上部に）、バッテリーシール９１０がある（図１も参照）。バッテリーシール９１０は、シリコーン等の弾力性のある（かつ圧縮可能な）材料から形成される。バッテリーシール９１０は、ｅ液がリザーバ２７０から、デバイスを貫通する主空気通路へ漏洩するという、ｅシガレット１００の一つの潜在的な危険を緩和する助けになる（この危険は、液体が発泡体又はそのような材料によって保持されているのではなく、リザーバ内に自由な液体がある場合の方が大きい）。特に、ｅ液が、バッテリー３５０及び制御電子回路を収容する制御ユニットの部分に漏洩することが可能である場合、漏洩により回路が短絡し、そのような構成要素が腐食するおそれがある。さらに、ｅ液自体が、カトマイザ２００に戻り、その後マウスピース孔２８０から出ていく前に汚染されるという危険もまたある。したがって、カトマイザの中心空気通路に漏洩するｅ液がもしあれば、バッテリーシール９１０は、このような漏洩がバッテリー３５０及び制御電子回路を収容する制御ユニットの部分に進行することを防止する助けになる。（バッテリーシール９１０の小さい孔９０８は、マイクロフォン３４５又は他のセンサデバイスとの非常に制限された流体連通を可能にするが、この場合マイクロフォン３４５自体が、制御ユニットへとさらに進行するそのようないかなる漏洩に対しても、バリアとして機能することができる。

図９に示されるように、バッテリーシール９１０の最上部と制御ユニットの壁３１５の内面との間の周囲に小さい溝部すなわちスペース９２１があるが、これは主として、バッテリーシール９１０の丸みのある角によって形成される。バッテリーシールは、前から後に至る中心溝部９２２をさらに備え、この中心溝部は、より詳細に以下で説明するように、カトマイザの中への空気流を維持するために両端部（前後）で周囲溝部９２１とつながる。中心溝部９２２にすぐ隣り合って、二つの孔９０８Ａ，９０８Ｂが溝９２２の両側に一つずつある。これらの空気孔は、マイクロフォン３４５まで下に延びる。したがって、使用者が吸引を行うと、カトマイザ２００を貫通する、空気管４３２、主シール４６０の中心孔５８３等によって画定された中心空気通路の中の、さらにはこの中心空気通路の端部にある中心溝部９２２の中の、圧力が低下することになる。圧力の低下は、孔９０８Ａ，９０８Ｂを経由してマイクロフォン３４５にまでさらに及び、マイクロフォンはこの圧力の低下を検出し、この検出は次に、ヒータ４５０を起動するのに用いられる。

図９にはまた、バッテリー３５０の正極端子及び負極端子に接続されている二つの接点ピン９１２Ａ，９１２Ｂが示されている。これらの接点ピン９１２Ａ，９１２Ｂは、バッテリーシール９１０のそれぞれの孔を通過し、端部キャップの孔２１２Ａ，２１２Ｂから延びてＰＣＢの接点パッド８１０Ａ，８１０Ｂそれぞれと接触する。したがって、このときにヒータ４５０に電力を供給するための電気回路が形成される。接点ピンは、カトマイザ２００が制御ユニット３００に掛止されるときに装着が加圧下にあるように、バッテリーシールに弾性的に装着される（ときには「ポゴピン」と呼ばれる）。この加圧により、装着することが接点ピンをＰＣＢ接点パッド８１０Ａ，８１０Ｂに押し当てることになり、以て良好な電気的接続性を確保する助けになる。

上記のようにシリコーン等の弾力性のある変形可能材料で作られるバッテリーシール９１０は、カトマイザ２００と制御ユニット３００の間に加圧された状態で保持される。言い換えると、壁３１５によって形成された空洞の中にカトマイザを挿入することにより、制御ユニットのばねクリップ９３１Ａ，９３１Ｂがカトマイザの下部２１０の対応する孔２６０Ａ，２６０Ｂと係合する前に、カトマイザの端部キャップ４８０がバッテリーシール９１０をわずかに加圧する。その結果、バッテリーシール９１０は、カトマイザ２００と制御ユニット３００が一緒に掛止された後、わずかに加圧された状態のままになり、前に論じたように、いかなるｅ液の漏洩も防止する助けになる。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、図１の電子タバコを通過する空気流を示す、それぞれ（ａ）側部から側部、及び（ｂ）前から後ろの断面図である。空気流は図１０Ａ及び図１０Ｂに、黒い太破線の矢印で示されている。（図１０Ａはデバイスの片側の空気流のみを示すが、類似した空気流が別の側にもあることに留意されたい。複数のこのような空気入口があることにより、使用者がデバイスを保持しながら自分の指で空気入口を偶発的に塞ぐ危険が低減する。）

空気流は、制御ユニットの壁３１５の最上部とカトマイザ外殻４１０のフランジすなわちリム２４０との間の、電子タバコ１００の側面の隙間を通って流入する。次に空気流は、壁３１５の内面とカトマイザ２００の下部２１０の外面との間のわずかなスペースを下に進み、ばねクリップ９３１を通り、そうして周囲溝部９２１（図９に示される）に入る。次に空気流は、周囲溝部９２１をまわって吸い出され、したがって図１０Ａ及び図１０Ｂの紙面から出る（そのため空気流路のこの部分は、これらの二つの図では見えない）。通常はいくらかのスペースが制御ユニット壁の内面とカトマイザ端部キャップの外面との間の溝部９２１の上方にあり、したがって空気流は、必ずしも溝部９２１自体に制約されないことに留意されたい。

周囲溝部９２１をまわって約９０度の角度進んだ後、空気流は中心溝部９２２へ進み、ここから端部キャップ４８０の中心孔５８３に向かって進んで通過し、そうして蒸気生成チャンバ４６５の上流の（すなわち、蒸気生成チャンバ４６５よりも蒸気出口２８０から離れている）カトマイザの中心空気通路に入る。図１０Ｂは、中心溝部９２２に沿って中心空気通路に入るこの空気流を示し、その後中心空気通路を上に流通する空気の流れは、図１０Ａと図１０Ｂの両方に示されていることに留意されたい。溝部９２１とは異なり、溝部９２２の上方のスペースは開放しておらず、バッテリーシール９１０が、カトマイザ２００の端部キャップ４８０に押し付けて加圧されている。この構成の結果として、端部キャップが溝部を覆って、制限されたスペースを有する閉チャネルを形成することになる。この制限されたチャネルは、電子タバコ１００の吸引抵抗を制御する助けになるように利用することができる。

空気流は、空気入口孔２１４を通ってカトマイザに流入した後、蒸気生成チャンバ４６５に流入し、そこで空気流は、気化器によって生成された蒸気と混合する。次いで、蒸気は、（上述したように、カトマイザの内部フレーム構成要素によって提供される）空気チャネル壁４３２によって形成された空気チャネル４３３に沿って、空気によって運ばれる。

したがって、カトマイザ２００は蒸気供給装置を備え、蒸気供給装置は、制御ユニット３００に結合されると、蒸気供給システムを形成し、この蒸気供給システムにおいて、カトマイザは、蒸気前駆材料／ｅ液から蒸気を生成するための気化器（例えば電気ヒータ）４５０を含む蒸気生成チャンバ４６５を備える。カトマイザは、蒸気生成チャンバと、使用時にデバイスから蒸気を流出させる蒸気出口２８０との間に空気チャネル４３３を形成する空気チャネル壁４３２をさらに含む。本開示の特定の実施形態によれば、以下で説明するように、空気チャネル壁の内面には少なくとも一つの突出部が設けられており、この突出部は、使用中に空気チャネル内の空気の流れを変え／向きを転換し／乱すために、空気チャネル内に延びている。この手段は、使用者が受け取る送達されたエアロゾルの性質を改善するのに役立つ。例えば、理論により制限されるものではないが、本書に記載の原理による手段は、より均一で一貫した蒸気を提供するために、空気入口２１４を通って周囲環境からカトマイザ２００に引き込まれた空気と、気化器４５０により蒸気生成チャンバ内で生成された蒸気との混合を促進すると考えられる。

図１１Ａ〜図１１Ｃは、本開示の特定の実施形態による、延び方向の軸線７４０に沿って延びる空気チャネル４３３を形成する空気チャネル壁４３２の概略的な図である。図１１Ａは、空気チャネル壁４３２の外面の後ろに隠れた、破線で示された要素を有する空気チャネル壁４３２の斜視図を概略的に示している。図１１Ｂは、空気チャネル壁４３２の端面を概略的に示しており、この例では図１１Ａの左側端部を概略的に示している（すなわち、図１に示すｙ軸に平行な見方で）。図１１Ｃは、空気チャネル壁４３２の側面を概略的に示している（すなわち、図１に示すｘ軸に平行な見方で）。カトマイザが使用されているときの通常の空気流の方向は、図１１Ａ及び図１１Ｃに矢印で示されている。説明を容易にするために、図１１Ａ〜図１１Ｃに示される空気チャネル壁４３２は、空気チャネル４３３と蒸気生成チャンバ４６５との結合に関連する構造的特徴を有する略円筒形状を含むものとして示され、（出口シール４２０を介しての）蒸気出口２８０については単純化のために示されていない。

また、図１１Ａ〜図１１Ｃには、蒸気供給システムが使用されているときに空気が流れる空気チャネル４３３の外面を画す空気チャネル壁４３２の内壁面４３２Ａが示されている。これらの図に概略的に示されているように、空気チャネル壁４３２は、内壁面４３２Ａの一部から空気チャネル４３３内に延びる突出部７５０を含む。この例では、突出部は、略螺旋状の経路に沿って図１１に示された空気チャネルの一部分の長さにおいて延びる突出壁の形態をとり、概ね一回りしている。

空気チャネルの長さに沿った突出部７５０の螺旋状／渦巻状の経路は、その突出部が、空気チュネルに沿って引き込まれた空気に面する表面を有する、空気チャネル内に延びる壁であって、空気チャネル４３３の延び方向の軸線７４０（すなわち、使用中の空気流の方向に概ね対応する軸線）に対して０度ではない角度で傾斜している壁を提供することを意味する。これにより、チャネル４３３に沿って流通する空気は、空気流管の中心軸線の周りで（この例では上流側の端部から見て時計回りの方向に）偏向され、以て、空気チャネルを流れる空気に、空気チャネルの軸線を中心としたある程度の回転が加えられる。このようにして、突出部は、この例では回転が加えられることによって、使用中に空気チャネル内の空気の流れを変える。

回転の度合いは、突出部のサイズ等（すなわち、突出部が空気チャネル４３３内にどの程度伸びているか（その高さ）、延び方向の軸線７４０に対して突出部により与えられる偏向壁の傾き、突出部の数等）の様々な要因に依存する。図１１Ａ〜図１１Ｃに示す例では、空気流チャネル４３３は約５ｍｍの直径を有し、突出部は、約２ｍｍの距離で、空気流チャネル内に延びている。突出部７５０は、流入空気に対して比較的浅い角度、例えば約１５度を呈する。さらに、この例では、突出部は一つだけである。

より大きな程度の空気流の変更（すなわち、より多くの回転）が望まれる場合、より多くの壁、例えば一つ以上のさらなる突出壁が、図１１Ａ〜図１１Ｃに示される突出壁７５０から適切な方位角にてオフセットで追加され得る（例えば、さらに一つの壁の場合には１８０°のオフセット、さらに二つの壁の場合にはそれぞれに対して１２０°のオフセット等）。また、空気チャネル４３３内への突出壁（又は他の突出部／隆起部）の延びを大きくして、空気流の変更を増すこともできる。さらに、より緊密な螺旋（すなわち、空気チャネル４３３の長さに沿って巻回数をより多くすること）を使用して、空気チャネルを流れる空気に与えられる偏向角を増加させることができる。例えば、いくつかの例では、偏向角は、少なくとも１０度、少なくとも２０度、少なくとも３０度、少なくとも４０度、少なくとも５０度、少なくとも６０度、少なくとも７０度及び少なくとも８０度からなる群から選択され得る。

回転の度合いをより小さくするためには、突出壁７５０を小さくするか、又は突出壁を螺旋状の経路に沿って多数の非連続部分に分割することができる。

より一般的には、所望の回転の度合いを提供するように調整することができる一つ以上の突出部の構成についての多くのパラメータがあることは理解されよう。任意の所与の実施形態のための適切な回転の度合いは、例えば様々な構成例の性能を試験することによって、経験的に決定することができる。

いくつかの点で、空気チャネル４３３に沿った空気流を回転させるという手段は、回転運動付与効果を与えると考えられる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１１Ｂ及び図１１Ｃと同様であり、それらから理解されるであろうが、異なる突出構造を示している。特に、図１２Ａ及び図１２Ｂの例では、空気チャネル壁４３２の内壁面４３２Ａからの単一のリボン状螺旋突出部ではなく、空気チャネル４３３を画定する内壁面４３２Ａから内方に延びる複数の別個独立の突出部がある。これらの突出部７６０は、空気流の方向に対向する表面を概ね直角となっている（すなわち、流入空気に対向する各突出部の斜面は、空気流チャネルの延び方向７４０／空気流の方向に実質的に直交している）。したがって、空気流に回転を与えるのではなく、この構成では、空気チャネル４３３内に示される空気流の矢印によって概略的に示されるように、乱流を形成する。突出部の具体的な配置は、必要とされる空気流の変化の度合いに依存することは理解されよう。例えば、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、個々の突出部７６０は、比較的小さい方位角範囲で延びているが、他の例では、より大きな包囲角範囲、おそらくは閉リングを形成するよう延び、空気チャネル内の空気流により大きな変化を与え或いはより大きな乱流を形成する。同様に、突出部による空気チャネル内の空気流の変化の度合いを増加又は減少させるために、空気流路の軸線方向の延びに沿って突出部の数をより多くしたりより少なくしたりするとよい。

構造面から述べるならば、図１１Ａ〜図１１Ｃと図１２Ａ〜図１２Ｂとのそれぞれの実施形態で示される突出部７５０，７６０及び空気流壁７３２は、いずれの場合も、例えば適当な成形技術又は機械加工技術を用いて、一体的に形成される。しかしながら、他の例では、空気チャネル壁の内面には、本書に記載の原理に従って空気チャネル内に延びる少なくとも一つの突出部が設けられるとし、この少なくとも一つの突出部が、空気チャネル壁とは別に形成され、その代わりに空気チャネルのための別個の挿入体を備えるものとしてもよい。

図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃと概ね同様であり、それらから理解されるであろう。しかしながら、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃの例では、空気チャネル壁４３２に一体的に形成された螺旋状の壁からなる突出部を用いることによって空気流の変化（回転）が得られ、図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃの例では、螺旋ばね形状の構造からなる突出部７７０が、滑らかにされた内壁面４３２Ａによって形成された空気チャネル４３３内に挿入される。この例では、螺旋ばね形状の構造は、適切な外径及び厚さ（ゲージ）を有する従来一般のばねを備える。この点に関しては、図１３Ａ〜図１３Ｂの突出部を提供するばね７７０の厚さは、この例では、図１１Ａ〜図１１Ｃの突出部を構成する壁７５０の高さよりも小さいが、ばね７７０は、流入空気に急斜面の角度を示するように配置され（すなわち、より多くのターン（１ターンはコイルの一巻き分）を有する密な螺旋状に配置されている）、空気チャネルを流れる空気に、より広範囲に対応する回転度合いを与えることができる。いずれにせよ、上述したように、所望の度合いの空気流の変化を与える適切な構成は、例えば異なる寸法のばねを使用して性能を評価すること等によって、経験的試験を通じて確立することができる。

図１４Ａ及び図１４Ｂは、延び方向の軸線８４０に沿って延びる空気チャネル８３３を形成する空気チャネル壁８３２の一部を概略的に示しており、空気チャネル壁８３２は、本開示の特定の実施形態による、カトマイザでの使用のための突出部８３５Ａ，８３５Ｂを含む。カトマイザが使用されているときの通常の空気流の方向は、図１４Ａに矢印８３６で示されている。この例では、空気チャネル壁８３２は二つの部品として作製され、角部品は、例えばプラスチック材料から一体成形され、それぞれ突出部８３５Ａ，８３５Ｂの対応のものを有する。したがって、空気チャネル壁８３２は、第１の部品８３２Ａと第２の部品８３２Ｂとを備え、これらは、本書に記載された原理に従って空気流を変化させるために、空気チャネル８３３内に延びる突出部８３５Ａ，８３５Ｂを有する略管状の空気チャネル８３３を形成するよう組み立てられる。図１４Ａ及び図１４Ｂの両図において、簡略化のために、突出部８３５Ａ，８３５Ｂの近傍の空気チャネル壁８３２の一部のみが示されており、さらに、空気チャネル壁の第１の半体８３２Ａのみが図１４Ａに示されている。

これらの種類の突出部は、電子タバコの他の部分の全体的な構造及び動作に関係なく、空気チャネルに組み込まれることができ、その観点では、空気チャネル壁８３２が、例えば電子タバコの他の部分を封止しその部分と結合することに関しては、電子タバコに組み込まれる態様は、本書に記載された原理にとっては重要ではない。

大きさに関しては、この実施具体例における空気チャネル壁８３２は、突出部の近傍において、約６ｍｍの外径と約３ｍｍの内径（すなわち、壁厚は約１．５ｍｍ）を有する。各突出部は約４ｍｍの長さを有し、この例では傾斜しており、空気チャネル壁に対して約４０°の角度である。突出部の厚さは約０．５ｍｍであり、高さは約１．５ｍｍである。その結果、空気チャネル壁８３２の二つの半体が互いに組み付けられて使用されるとき、図１４Ｂに見られるように、各突出部８３５Ａ，８３５Ｂは空気チャネル８３３の中心で接するよう接近する。その意味で、突出部は、空気チャネルの中心の周辺へと空気チャネル壁から延びるように配置され、それらが協働して、空気チャネルの直径の大部分、例えば５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上又は９０％以上にわたるようになっている。いくつかの場合において、個々の突出部は空気チャネルの中心にあるように壁から延び、空気チャネルの一側における突出部が空気チャネルの他側における突出部と重なるようになっている。換言するならば、突出部は、空気チャネル壁と空気チャネルの中心軸線との間の距離の少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％及び少なくとも１００％のいずれかに対応する距離で、空気チャネルの中心軸線の方向に、空気チャネル壁から延びている。

突出部が、空気チャネルの軸線に沿う同じ位置の周辺にて、空気チャネルの中心の周辺へと空気チャネル壁から延びる二つの傾斜が付けられた壁（羽根）を備える上述の配置構成については、空気チャネルの軸線に沿ってみた場合、突出部は、空気チャネルの断面積の約５０％をカバーすることは理解されよう。しかし、他の例において、突出部が、例えば突出部によって提供される吸引抵抗の所望の増加を考慮して、空気チャネルの異なる断面積をカバーするようにしてもよいことは理解されよう。例えば、他の場合には、突出部は、延び方向の軸線に対して直角な或る面における空気流チャネルの断面積の２０％〜８０％、３０％〜７０％又は４０％〜６０％を、投影方向においてカバーする。

上述した特定の例のサイズ及び形状は、単に一つの特定の実施形態のためのものであり、他の実施形態は、異なる形状、例えば空気チャネルが設けられるカトマイザの全体構造を考慮した異なるサイズを有してもよいことは理解されよう。さらに、空気チャネルの空気チャネル壁／長手方向軸線に対する４０度という各突出部の傾斜角の特定の例も、単に一つの特定の実施形態であることは理解されよう。他の実施形態では、例えば１０度〜７０度、２０度〜６０度、３０度〜５０度のいずれかの範囲の角度を使用することができる。

図１４Ａ及び図１４Ｂに関連して上述した例による手段、すなわち空気チャネルの中心でほぼ接するよう配置された二つの突出部を備える手段は、使用時に吸引抵抗及び／又は結露の望ましくないかなりの増加を生ずることなく、空気流に対する適当な度合いの変化を与えることが分かった。

したがって、本書に記載された原理によれば、エアロゾル供給装置（例えば、蒸気生成チャンバの気化器に電力を選択的に供給するためのバッテリーを備える制御ユニットに結合するカトマイザ）内において蒸気生成チャンバと蒸気出口の開口との間の流体連通を可能とする空気チャネルには、例えば或る程度の回転及び／又は或る程度の乱流を付与することによって、空気チャネル内の空気の流れを変えるための手段（例えば、一つ以上の突出部）が設けられている。上述したように、これは、蒸気／エアロゾルに、使用者の感覚の点で改善された特性を提供するのに役立つ。

以上、蒸気供給装置（例えば、蒸気供給システムのための取外し可能なカートリッジ）について説明したが、その蒸気供給装置は、蒸気前駆材料から蒸気を生成するための気化器を含む蒸気生成チャンバと、使用者が使用中に蒸気を吸引することができる、当該蒸気供給装置のマウスピースの端部における蒸気出口と蒸気生成チャンバとの間の空気チャネルを形成する空気チャネル壁とを備え、空気チャネル壁の内面には、使用中に空気チャネル内の空気の流れを変える（方向転換する）ために、空気チャネル内に延びる少なくとも一つの突出部が設けられている。例えば、少なくとも一つの突出部は、使用中に空気チャネル内を流れる空気に対して、空気チャネルの延び方向の軸線を中心とした或る度合いの回転を付与するよう、空気チャネル内に延びる螺旋状の壁の一つ以上の部分を形成するように配置されるとよい。

いくつかの特定の例を上で説明してきたが、他の実施形態に従って多くの変形がなされ得ることは理解されよう。

例えば、いくつかの実施形態は、上述した様々な実施形態の特徴、例えば、乱流誘起用の突出部及び回転誘起用の突出部の組合せ等を組み込むことができることは理解されよう。

上述の様々な要素の特定の形状及び構成は、例えば電子タバコの所望の全体的なサイズや形状に従って、様々な実施形態に対して変更され得ることも理解されよう。例えば、本システムは、略平坦である必要はなく、気化チャンバを蒸気出口に接続する空気チャネルに沿う空気流に関して本書に記載された原理を依然として利用しながら、より円筒形へとすることができる。

さらに、上述の実施形態は主として電気ヒータを基礎にした気化器に焦点を当てたものであるが、他の技術に基づく気化器、例えば圧電振動子を基礎とした気化器に従って同じ原理を採用してもよいことも理解されよう。

上述の実施形態は主として液体を元にしたエアロゾル供給システムに焦点を当てたものであるが、蒸気供給システムの出口空気チャネル内の空気流を操作するための同じ原理は、固体の前駆材料又は他の非液体の前駆材料から蒸気を生成するためのシステムにも等しく適用可能であり、例えばたばこ葉又はたばこ葉の派生物を加熱することに基づくエアロゾル供給システムが本書に記載の原理を用いることができることは同様に理解されよう。

本書では様々な実施形態が詳細に説明されたが、この説明は単に例示的なものであり、既に述べたように、本書に記載された原理による手段は多くの色々な構成で利用できることは理解されよう。例えば、このような手段は、（本明細書に記載の、二つの部分すなわちカトマイザ及び制御ユニットからなるデバイスではなく）一つの部分又は三つの部分からなるデバイスに使用されてもよい。同様に、既に述べたように、このような手段は、非液体のエアロゾル前駆材料、例えば植物のたばこから別のものにされた材料（粉末、ペースト、刻み葉等）であって、使用者による吸引のための揮発性物質を生成するよう加熱される材料を含む電子蒸気供給システムで利用され得る。本書に記載されたこの手段はまた、ｅシガレット用の様々なタイプのヒータ、様々なタイプの空気流構成、カトマイザと制御ユニットの間の様々なタイプの連結（ねじ又はバヨネット等）等と共に使用することもできる。当業者は、本書に記載の種類の手段を利用できる、他の様々な形態の電子蒸気供給システムがあり得ることは認識している。

総じて述べるならば、本書に記載された様々な実施形態は、特許請求の範囲に記載された特徴を理解し知ることを支援するためにのみあるものである。これらの実施形態は、実施形態の代表例としてのみ提供され、包括的でも排他的でもない。本書に記載された利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び／又は他の態様は、特許請求の範囲によって定義される本発明に対する限定、又は特許請求の範囲の等価物に対する限定と解釈されるべきものではないこと、並びに、特許請求の範囲に記載された発明から逸脱することなく他の実施形態を利用することができ、また修正を加えることができることを理解されたい。様々な実施形態は、本書に特に記載されたもの以外の、開示された要素、構成要素、特徴、部材、ステップ、手段等の適当な組合せを適切に備えるか、これらの組み合わせから成るか、又はこれらの組み合わせから本質的に成ることができる。加えて、本開示は、現在は特許請求されていないが将来は特許請求される可能性がある、他の発明を含み得る。

Claims (21)

1. 蒸気供給装置であって、
   蒸気前駆材料から蒸気を生成するための気化器を含む蒸気生成チャンバと、
   使用者が使用中に蒸気を吸引することができる、当該蒸気供給装置のマウスピースの端部における蒸気出口と前記蒸気生成チャンバとの間に空気チャネルを形成する空気チャネル壁と
   を備え、
   前記空気チャネル壁の内面には、使用中に前記空気チャネル内の空気の流れを変えるために、前記空気チャネル内に延びる少なくとも一つの突出部が設けられている、蒸気供給装置。
2. 前記少なくとも一つの突出部が、前記空気チャネル内に延びる少なくとも一つの突出壁を定めており、前記少なくとも一つの突出壁が、前記空気チャネルの延び方向の軸線に対してゼロでない角度で傾斜する面を有している、請求項１に記載の蒸気供給装置。
3. 前記ゼロでない角度が、少なくとも２０度、少なくとも３０度、少なくとも４０度、少なくとも５０度、少なくとも６０度、少なくとも７０度及び少なくとも８０度からなる群から選択される角度である、請求項２に記載の蒸気供給装置。
4. 前記少なくとも一つの突出部が、使用中に前記空気チャネル内を流れる空気に対して、空気チャネルの延び方向の軸線を中心とした或る度合いの回転を付与するよう、前記空気チャネルの少なくとも一部分に沿って延びる螺旋状の経路上に配設されている、請求項２又は３に記載の蒸気供給装置。
5. 前記少なくとも一つの突出部が、使用中に前記空気チャネルに沿って流れる空気に或る度合いの乱流を生じさせるよう配設されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
6. 前記少なくとも一つの突出部及び前記空気チャネル壁が一体的に形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
7. 前記少なくとも一つの突出部が、前記空気チャネル壁から独立して形成されており、前記空気チャネルに対する挿入体を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
8. 前記挿入体が螺旋状のばねを備える、請求項７に記載の蒸気供給装置。
9. 当該蒸気供給装置が、蒸気供給システムのための取外し可能なカートリッジであり、前記蒸気供給システムが、前記取外し可能なカートリッジと、制御ユニットとを備え、前記制御ユニットが、使用のために前記取外し可能なカートリッジが前記制御ユニットに結合された場合に前記気化器に電力を選択的に供給するための電力供給源を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
10. 前記気化器に電力を選択的に供給するための電力供給源をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
11. 前記気化器が、前記蒸気前駆材料の少なくとも一部の近傍に配置されたヒータを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
12. 前記蒸気前駆材料が液体を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
13. 前記蒸気前駆材料が固体材料を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
14. 前記少なくとも一つの突出部が、前記空気チャネル内に延び且つ前記空気チャネルの延び方向の軸線に対してゼロ出ない角度で傾斜した面を有する少なくとも一つの突出壁を定めており、前記ゼロではない角度が、１０度〜７０度の範囲内の角度、２０度〜６０度の範囲内の角度又は３０度〜５０度の範囲内の角度である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
15. 前記少なくとも一つの突出部が、前記空気チャネル壁と前記空気チャネルの中心軸線との間の距離の少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％及び少なくとも１００％のうちの距離で、前記空気チャネル壁から前記中心軸線に向かって延びている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
16. 前記少なくとも一つの突出部が二つの突出部であり、前記空気チャネル壁が第１の壁部分と第２の壁部分とから形成されており、前記第１の壁部分と前記第２の壁部分との各々が前記突出部の対応のものと一体的に成形されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
17. 前記少なくとも一つの突出部が、前記空気チャネルの前記軸線に沿う同位置にて、前記空気チャネル内に延びる二つの突出部である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
18. 前記少なくとも一つの突出部が、前記空気チャネルの延び方向の軸線に対して直角の面における前記空気チャネルの断面積の２０％〜８０％、３０％〜７０％又は４０％〜６０％をカバーしている、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の蒸気供給装置。
19. 蒸気供給手段であって、
    蒸気前駆材料手段から蒸気を生成するための蒸気生成手段を含む蒸気生成チャンバ手段と、
    使用者が使用中に蒸気を吸引することができる、当該蒸気供給手段のマウスピースの端部における蒸気出口手段と前記蒸気生成チャンバ手段との間を流体的に接続する空気チャネル手段を形成する空気チャネル壁手段と
    を備え、
    前記空気チャネル壁手段の内面には、使用中に前記空気チャネル手段内の空気の流れを変えるために、前記空気チャネル手段内に延びる突出部手段が設けられている、蒸気供給手段。
20. 添付図面を参照して説明された明細書に実質的に記載されたエアロゾル供給システム。
21. 添付図面を参照して説明された明細書に実質的に記載された方法。

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