JP7361969B2 - エアロゾル発生装置及びそのための加熱チャンバ - Google Patents

Description

本開示は、エアロゾル発生装置及びそのための加熱チャンバに関する。本開示は特に、自己完結型且つ低温であり得る携帯型エアロゾル発生装置に適用可能である。そのような装置は、タバコ又は他の好適な材料を、燃やすよりはむしろ、伝導、対流、及び／又は放射によって加熱して吸入用のエアロゾルを発生することができる。

（気化器としても知られる）リスク低減装置又はリスク修正装置の人気と使用は、紙巻きタバコ、葉巻、シガリロ、及びローリングタバコなどの従来のタバコ製品の喫煙を辞めようと望む常習的喫煙者を支援するための手助けとして、ここ数年で急速に成長してきた。従来のタバコ製品においてタバコを燃やすのとは対照的に、エアロゾル化可能な物質を加熱又は温める様々な装置及びシステムが利用可能である。

一般に利用可能なリスク低減装置又はリスク修正装置は、加熱式基質エアロゾル発生装置又は加熱非燃焼式（ｈｅａｔ－ｎｏｔ－ｂｕｒｎ）装置である。このタイプの装置は、典型的には湿った葉タバコ又は他の好適なエアロゾル化可能な材料を含むエアロゾル基質を、典型的には１５０℃～３００℃の範囲の温度に加熱することによってエアロゾル又は蒸気を発生する。エアロゾル基質を燃焼させる又は燃やすのではなく加熱することにより、ユーザが求める成分は含むが、燃焼及び燃やすことによる有毒で発癌性の副生成物は含まないエアロゾルが放出される。更には、タバコ又は他のエアロゾル化可能材料を加熱することによって生成されるエアロゾルは、典型的には、ユーザには不快であり得る、燃焼及び燃やすことに起因する焦げた又は苦い味を含まず、したがって、煙及び／又は蒸気を、ユーザにとって、より口当たりの良いものにするために、基質は、そのような材料に典型的には添加される糖及び他の添加物を必要としない。

一般論として、エアロゾル基質からエアロゾルが放出され得る温度までエアロゾル基質を急速に加熱すること、及びその温度にエアロゾル基質を維持することが望ましい。エアロゾル基質を通過する空気流がある場合にのみ、エアロゾルがエアロゾル基質から放出されユーザに送達されることになることは明らかであろう。

このタイプのエアロゾル発生装置は携帯型装置であるので、エネルギー消費は重要な設計上の考慮事項である。本発明は、既存の装置に関する問題に対処すること、並びに改善されたエアロゾル発生装置及びそのための加熱チャンバを提供することを目的とする。

本開示の第１の態様によれば、エアロゾル発生装置用の加熱チャンバが提供され、加熱チャンバは、
第１の開放端と、
基部と、
開放端と基部との間の側壁と、を備え、
基部は側壁に接続され、側壁に構造的支持を提供し、
側壁は第１の厚さを有し、基部は第１の厚さよりも大きい第２の厚さを有する。

任意選択で、側壁及び基部は同じ材料から形成され、好ましくは、材料は金属であり、より好ましくは、側壁及び基部はステンレス鋼であり、更により好ましくは、ステンレス
鋼は３００シリーズステンレス鋼であり、更により好ましくは、３０４ステンレス鋼、３１６ステンレス鋼、及び３２１ステンレス鋼を含む群から選択される。

任意選択で、基部及び側壁は単一の要素として形成され、好ましくはカップ形状の要素を形成する。

任意選択で、第１の厚さは１００μｍ以下である。

任意選択で、第２の厚さは２００μｍ～５００μｍである。

任意選択で、基部は、開放端の反対側の、側壁の第２の端部を封止し、好ましくは、側壁は基部の周囲全体にわたって延びている。

任意選択で、加熱チャンバは、開放端に取り付けられたフランジ部分を含み、フランジ部分は、加熱チャンバの開放端において半径方向外向きに延びている。

任意選択で、フランジ部分は加熱チャンバの周囲全体にわたって延びている。

任意選択で、フランジ部分は側壁から斜めに離れて延びている。

任意選択で、フランジ部分は第１の材料を含み、側壁は第２の材料を含み、第１の材料は第２の材料よりも低い熱伝導率を有する。

任意選択で、側壁は、５０Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有する材料を含む。

任意選択で、加熱チャンバは、側壁の内部表面上に形成された複数の突出部を更に備える。

任意選択で、突出部は、側壁の外部表面を窪ませることによって形成される。

任意選択で、加熱チャンバは、基部の内部表面上にプラットフォームを更に備える。

任意選択で、プラットフォームは、基部の外側表面の窪みによって形成される。

任意選択で、加熱チャンバは深絞りの製品である。

本開示の第２の態様によれば、エアロゾル発生装置が提供され、エアロゾル発生装置は、
電源と、
上述したような加熱チャンバと、
加熱チャンバに熱を供給するように構成されているヒーターと、
電源からヒーターへの電力の供給を制御するように構成されている制御回路と、を備える。

任意選択で、ヒーターは側壁の外面上に設けられている。

任意選択で、ヒーターは側壁の外面に隣接して位置している。

任意選択で、加熱チャンバはエアロゾル発生装置から取り外し可能である。

本開示の第１の実施形態によるエアロゾル発生装置の概略斜視図である。 図１のエアロゾル発生装置の側面からの概略断面図である。 図２に示す線Ｘ－Ｘに沿った、図１のエアロゾル発生装置の上部からの概略断面図である。 エアロゾル発生装置にエアロゾル基質の基質担体が装填されつつある、図１のエアロゾル発生装置の概略斜視図である。 エアロゾル発生装置にエアロゾル基質の基質担体が装填されつつある、図１のエアロゾル発生装置の側面からの概略断面図である。 エアロゾル発生装置にエアロゾル基質の基質担体が装填されている、図１のエアロゾル発生装置の概略斜視図である。 エアロゾル発生装置にエアロゾル基質の基質担体が装填されている、図１のエアロゾル発生装置の側面からの概略断面図である。 基質担体と加熱チャンバ内の突出部との間の相互作用、及び空気流路への対応する影響を強調している、図６の一部の詳細な断面図である。 加熱チャンバから分離されたヒーターの平面図である。 代替の空気流配置を有する、本開示の第２の実施形態によるエアロゾル発生装置の側面からの概略断面図である。 側壁の部分とは別個の部分として形成された基部を備える加熱チャンバを有する、本開示の第３の実施形態によるエアロゾル発生装置の側面からの概略断面図である。 本開示の第３の実施形態によるエアロゾル発生装置の加熱チャンバの上方からの斜視図である。 本開示の第３の実施形態によるエアロゾル発生装置の加熱チャンバの下方からの斜視図である。 フランジのない加熱チャンバを有する、本開示の第４の実施形態によるエアロゾル発生装置の概略斜視図である。 本開示の第４の実施形態によるエアロゾル発生装置の加熱チャンバの上方からの斜視図である。 本開示の第４の実施形態によるエアロゾル発生装置の加熱チャンバの下方からの斜視図である。 その側壁上に突出部がない加熱チャンバを有する、本開示の第５の実施形態によるエアロゾル発生装置の概略斜視図である。 本開示の第５の実施形態によるエアロゾル発生装置の加熱チャンバの上方からの斜視図である。 本開示の第５の実施形態によるエアロゾル発生装置の加熱チャンバの下方からの斜視図である。

第１の実施形態
図１及び図２を参照すると、本開示の第１の実施形態によれば、エアロゾル発生装置１００は、エアロゾル発生装置１００の様々な構成要素を収容する外部ケーシング１０２を備える。第１の実施形態では、外部ケーシング１０２は管状である。より具体的には、外部ケーシングは円筒形である。外部ケーシング１０２は、管状又は円筒状の形状を有する必要はないが、本明細書で述べる様々な実施形態に記載される構成要素に適合するようにサイズ決めされている限り、任意の形状であり得ることに留意されたい。外部ケーシング１０２は、任意の好適な材料、又は実際には材料の層で形成することができる。例えば、金属の内層をプラスチックの外層で取り囲むことができる。これにより、外部ケーシング１０２は、ユーザが快適に保持できるようになる。エアロゾル発生装置１００から漏れるいかなる熱も、金属層によって外部ケーシング１０２の周囲に分配されるので、ホットスポットが防止される一方で、プラスチックの層は、外部ケーシング１０２の感触を和らげる。加えて、プラスチック層は、金属層を変色又は引っ掻き傷から保護することを手助けできるので、エアロゾル発生装置１００の長期的な外観を改善する。

図１～図６のそれぞれの下の方に示すエアロゾル発生装置１００の第１の端部１０４は、便宜上、エアロゾル発生装置１００の底部、基部、又は下側端部として記載されている。図１～図６のそれぞれの上の方に示すエアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６は、エアロゾル発生装置１００の上端部又は上側端部として記載されている。第１の実施形態では、第１の端部１０４は、外部ケーシング１０２の下側端部である。使用中、ユーザは、典型的には、エアロゾル発生装置１００を、第１の端部１０４を下向きに及び／又はユーザの口に対して遠位位置に、第２の端部１０６を上向きに及び／又はユーザの口に対して近接位置に向ける。

図示するように、エアロゾル発生装置１００は、一対のワッシャ１０７ａ、１０７ｂを、外部ケーシング１０２の内部部分との締まり嵌めによって、第２の端部１０６の所定位置に保持している（図１、図３、及び図５では、上側ワッシャ１０７ａだけが見える）。いくつかの実施形態では、外部ケーシング１０２は、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６において、上側のワッシャ１０７ａの周囲でひだが形成されるか曲げられて、ワッシャ１０７ａ、１０７ｂを所定位置に保持する。他方のワッシャ１０７ｂ（すなわち、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６から最も遠いワッシャ）は、外部ケーシング１０２の肩又は環状隆起部１０９上に支持され、それにより、下部ワッシャ１０７ｂが、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６から所定の距離を超えて着座することを防止する。ワッシャ１０７ａ、１０７ｂは、断熱材料から形成されている。本実施形態では、断熱材料は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であって、医療用装置での使用に好適である。

エアロゾル発生装置１００は、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６の方に位置する加熱チャンバ１０８を有する。加熱チャンバ１０８は、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６に向かって開放されている。換言すれば、加熱チャンバ１０８は、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６に向かって第１の開放端１１０を有する。加熱チャンバ１０８は、ワッシャ１０７ａ、１０７ｂの中央開口部を通して嵌めることにより、外部ケーシング１０２の内部表面から間隔を空けて保持される。この構成では、加熱チャンバ１０８は、外部ケーシング１０２と概ね同軸の構成で保持される。加熱チャンバ１０８は、加熱チャンバ１０８の開放端１１０に位置し一対のワッシャ１０７ａ、１０７ｂの間に把持されている、加熱チャンバ１０８のフランジ１３８によって吊り下げられている。このことは、加熱チャンバ１０８から外部ケーシング１０２への熱伝導は、一般にワッシャ１０７ａ、１０７ｂを通過し、それにより、ワッシャ１０７ａ、１０７ｂの断熱特性によって制限されることを意味する。それ以外の場所では、加熱チャンバ１０８を取り囲むエアギャップがあるので、ワッシャ１０７ａ、１０７ｂを介する以外の、加熱チャンバ１０８から外部ケーシング１０２への熱伝達もまた低減される。図示した実施形態では、フランジ１３８は、加熱チャンバ１０８の側壁１２６から約１ｍｍの距離だけ外向きに延び、環状構造体を形成している。

加熱チャンバ１０８の断熱性を更に高めるために、加熱チャンバ１０８も断熱材で取り囲まれている。いくつかの実施形態では、断熱材は、繊維状材料又は発泡材料、例えば脱脂綿である。図示した実施形態では、絶縁体は、二重壁管１５４及び基部１５６を備える絶縁カップの形態の絶縁部材１５２を備える。いくつかの実施形態では、絶縁部材１５２は、間に空洞を囲む、一対の入れ子になったカップを備えてもよい。二重壁管１５４の壁の間に画定された空洞１５８は、断熱材料、例えば、繊維、発泡体、ゲル、又は（例えば、低圧の）ガスで充填することができる。場合によっては、空洞１５８は真空を含んでもよい。有利なことに、真空は、高い断熱性を実現するのに必要な厚さは非常に薄く、空洞１５８を囲む二重壁管１５４の壁は、僅か１００μｍの厚さとすることができ、総厚さ（２つの壁及びそれらの間の空洞１５８）は、僅か１ｍｍにすることができる。基部１５６はシリコーンなどの絶縁材料である。シリコーンは柔軟なので、ヒーター１２４の電気接続部１５０は、電気接続部１５０の周囲に封止を形成する基部１５６を通過することができる。

図１～図６に示すように、エアロゾル発生装置１００は、上で詳述したように、外部ケーシング１０２、加熱チャンバ１０８、及び絶縁部材１５２を含んでもよい。図１～図６は、絶縁側壁１５４の外向きに面する表面と外部ケーシング１０２の内部表面との間に位置して絶縁部材１５２を所定位置に保持する、弾性変形可能部材１６０を示す。弾性変形可能部材１６０は、絶縁部材１５２を所定位置に維持するために、締まり嵌めを形成するのに十分な摩擦を提供することができる。弾性変形可能部材１６０は、絶縁側壁１５４の外向きに面する表面及び外部ケーシング１０２の内部表面に適合する、ガスケット若しくはＯリング、又は他の材料の閉ループであってもよい。弾性変形可能部材１６０は、シリコーンなどの断熱材料で形成されていてもよい。これにより、絶縁部材１５２と外部ケーシング１０２との間に更なる絶縁性が提供され得る。したがって、これにより、外部ケーシング１０２に伝達される熱は低減されるので、使用時、ユーザは外部ケーシング１０２を快適に保持することができる。弾性変形可能材料は、圧縮及び変形することが可能であるが、その元の形状に跳ね返る、例えば弾性材料又はゴム材料である。

この構成の代替として、絶縁部材１５２は、絶縁部材１５２と外部ケーシング１０２との間を伸びる支柱によって支持されてもよい。支柱は、加熱チャンバ１０８が外部ケーシング１０２内の中央に位置するように、又は加熱チャンバが設定場所に位置するように、剛性を確実に増加させてもよい。支柱は、熱が外部ケーシング１０２全体に均等に分配されて、ホットスポットが生じないように設計することができる。

なお更なる代替形態として、加熱チャンバ１０８は、加熱チャンバ１０８の開放端１１０において側壁１２６と係合するための外部ケーシング１０２上の係合部分によって、エアロゾル発生装置１００内に固定されてもよい。開放端１１０は、最も多くの冷気の流れに曝露され、したがって最も速く冷却されるので、加熱チャンバ１０８を開放端１１０の近くの外部ケーシング１０２に取り付けることにより、熱が環境に迅速に放散されること、及び堅固な嵌合を確保することが可能になる。

いくつかの実施形態では、加熱チャンバ１０８はエアロゾル発生装置１００から取り外し可能であることに留意されたい。したがって、加熱チャンバ１０８を、容易にクリーニング又は交換することができる。そのような実施形態では、ヒーター１２４及び電気接続部１５０は、取り外し可能でなくてもよく、絶縁部材１５２中にその場に残されたままであってもよい。

第１の実施形態では、加熱チャンバ１０８の基部１１２は閉じられている。すなわち、加熱チャンバ１０８はカップ形状である。他の実施形態では、加熱チャンバ１０８の基部１１２は、１つ以上の穴を有するか、又は穿孔されており、加熱チャンバ１０８は、ほぼカップ形状のままであるが、基部１１２では閉じられていない。更に他の実施形態では、基部１１２は閉じているが、側壁１２６は、基部１１２に隣接する領域、例えば、ヒーター１２４（又は金属層１４４）と基部１１２との間に１つ以上の穴を有するか、又は穿孔されている。加熱チャンバ１０８はまた、基部１１２と開放端１１０との間に側壁１２６を有する。側壁１２６と基部１１２とは、互いに接続されている。第１の実施形態では、側壁１２６は管状である。より具体的には、側壁は円筒形である。しかしながら、他の実施形態では、側壁１２６は、楕円形又は多角形の断面を有する管などの他の好適な形状を有する。通常、断面は、加熱チャンバ１０８の長さにわたって概ね均一である（突出部１４０を考慮せずに）が、他の実施形態では、断面が変化する場合があり、例えば、管状形状が先細りになるか又は円錐台形になるように、断面が一端に向かってサイズが低減する場合がある。

図示した実施形態では、加熱チャンバ１０８は単一であり、すなわち、側壁１２６及び基部１１２は、単一の材料片から、例えば深絞りプロセスによって形成されている。この結果、加熱チャンバ１０８全体を、より強化することができる。他の例では、基部１１２及び／又はフランジ１３８は別個の部品として形成され、次いで側壁１２６に取り付けられてもよい。この結果、フランジ１３８及び／又は基部１１２は、側壁１２６が作製される材料とは異なる材料から形成されることが可能になり得る。側壁自体１２６は、薄壁になるように構成されている。いくつかの実施形態では、側壁は最大で１５０μｍの厚さである。典型的には、側壁１２６は、１００μｍ未満の厚さ、例えば、約９０μｍの厚さ、又は更には約８０μｍの厚さである。場合によっては、側壁１２６は約５０μｍの厚さであってもよいが、厚さが減少するにつれて、製造プロセスにおける破損率は増加する。全体として、５０μｍ～１００μｍの範囲が通常は適切であり、７０μｍ～９０μｍの範囲が最適である。製造公差は約±１０μｍであるが、提供されるパラメータは約±５μｍの精度であることを意図している。

側壁１２６が上で規定したように薄い場合、加熱チャンバ１０８の熱特性は著しく変化する。側壁１２６は非常に薄いので、側壁１２６を通る熱伝達が受ける抵抗は無視できるほどであるが、側壁１２６に沿った（すなわち、中心軸に平行な、又は側壁１２６の円周の周囲の）熱伝達は、それに沿って伝導が生じ得る小さなチャネルを有するので、加熱チャンバ１０８の外面に位置するヒーター１２４によって生成される熱は、開放端において側壁１２６から半径方向外向きの方向にヒーター１２４の近くで局所化されたままであるが、直ぐに、加熱チャンバ１０８の内部表面の加熱をもたらす。加えて、薄い側壁１２６は、加熱チャンバ１０８の熱質量を低減させるのに役立ち、その結果、エアロゾル発生装置１００の全体的な効率が改善される。なぜなら、側壁１２６の加熱に使用されるエネルギーはより少ないからである。

加熱チャンバ１０８、具体的には加熱チャンバ１０８の側壁１２６は、５０Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有する材料を含む。第１の実施形態では、加熱チャンバ１０８は金属、好ましくはステンレス鋼である。ステンレス鋼は約１５～４０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有し、厳密な値は具体的な合金によって異なる。更なる例として、この用途に適した３００シリーズのステンレス鋼は、約１６Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。好適な例は、３０４、３１６、及び３２１ステンレス鋼を含み、これは、医療用途で承認されており、強度が高く、本明細書で説明する熱の局所化を可能にするように熱伝導率は十分に低い。

記載されているレベルの熱伝導率を有する材料は、より高い熱伝導率を有する材料と比較して、熱を加えた領域から、熱が伝導して去る能力を低下させる。例えば、熱はヒーター１２４に隣接して局所化されたままである。熱がエアロゾル発生装置１００の他の部分に移動することが抑制されるので、それにより、加熱されることが意図されているエアロゾル発生装置１００の部分のみが実際に加熱され、加熱されることが意図されていない部分は加熱されないことを確実にすることによって、加熱効率は改善される。

金属は、強度が高く、可鍛性があり、成形及び形成が容易なので、好適な材料である。加えて、それらの熱特性は金属ごとに大きく異なり、必要に応じて慎重に合金化することで調整できる。本出願では、「金属」は、元素（すなわち、純粋な）金属、並びにいくつかの金属又は他の元素、例えば炭素、の合金を指す。

それに応じて、薄い側壁１２６を有する加熱チャンバ１０８の構成は、側壁１２６が形成される、望ましい熱特性を有する材料の選択と共に、熱が側壁１２６を通ってエアロゾル基質１２８中へと効率的に伝導され得ることを確実にする。有利には、これはまた、ヒーターの初期的な作動に続いて、温度を、周囲温度から、エアロゾルがエアロゾル基質１２８から放出され得る温度へと上昇させるのに要する時間が低減されるという結果をもたらす。

加熱チャンバ１０８は、深絞りによって形成される。これは、加熱チャンバ１０８を形成する効果的な方法であり、非常に薄い側壁１２６を設けるために使用することができる。深絞りプロセスは金属薄板ブランクをパンチツールで加圧成形して成形ダイの中へと押し込むことを含む。一連の徐々に小さくなるパンチツールとダイを使用することにより管状構造が形成され、管状構造は一端に基部を有し、管を有し、管は、管を横切る距離よりも深い（幅よりも相対的に大きい長さを有する管から、「深絞り」という用語になっている）。このように形成されていることに起因して、この方法で形成された管の側壁は、元の金属薄板と同じ厚さである。同様に、この方法で形成された基部は、最初の金属薄板ブランクと同じ厚さである。フランジは、管状壁の基部とは反対側の端部において外向きに延びる、元の金属薄板ブランクの周縁部を残すことによって、管の端部に形成できる（すなわち、管及び基部を形成するのに必要な量よりも多くの材料をブランクに含めて開始して）。代替として、フランジは後で、切断、曲げ、圧延、延伸（ｓｗａｇｉｎｇ）などのうちの１つ以上を含む別個の工程で形成できる。

記載したように、第１の実施形態の管状側壁１２６は、基部１１２よりも薄い。これは、最初に管状側壁１２６を深絞りし、続いて壁にしごき加工（ｉｒｏｎｉｎｇ）することによって実現できる。しごき加工は、管状側壁１２６を加熱し、それを絞ることを指し、その結果、管状側壁は、このプロセスで薄くなる。このようにして、管状の側壁１２６を、本明細書に記載される寸法に作製することができる。

薄い側壁１２６は脆弱な可能性がある。これは、側壁１２６に追加の構造的支持を設けることによって、及び側壁１２６を管状形状に、好ましくは円筒形状に形成することによって軽減され得る。場合によっては、追加の構造的支持が別個のフィーチャとして提供されるが、フランジ１３８及び基部１１２も、一定程度の構造的支持を提供することに留意されたい。最初に基部１１２を考慮すると、両端が開口している管は一般につぶれやすいが、本開示の加熱チャンバ１０８に基部１１２を設けることは支持を追加することに留意されたい。図示した実施形態では、基部１１２は側壁１２６よりも厚く、例えば、側壁１２６の２倍～１０倍の厚さであることに留意されたい。場合によっては、この結果、２００μｍ～５００μｍの厚さ、例えば約４００μｍの厚さの基部１１２が得られる場合がある。基部１１２はまた、基質担体１１４がエアロゾル発生装置１００の中に過度に挿入されることを防止するという更なる目的を有する。基部１１２の厚さを増加させることは、ユーザが基質担体１１４を挿入する場合に不注意で力を入れ過ぎた場合に、加熱チャンバ１０８に損傷が生じることを防止するのに役立つ。同様に、ユーザが加熱チャンバ１０８をクリーニングする場合、ユーザは、典型的には、加熱チャンバ１０８の開放端１１０を通して細長いブラシなどの物体を挿入する場合がある。これは、細長い物体が基部１１２に当たる際に、ユーザは、加熱チャンバ１０８の側壁１２６に対するよりも、基部１１２に対して、より強い力を及ぼす可能性が高いことを意味する。したがって、側壁１２６に対する基部１１２の厚さは、クリーニング中の加熱チャンバ１０８への損傷を防止するのに役立ち得る。他の実施形態では、基部１１２は側壁１２６と同じ厚さを有し、これは、上述した有利な効果のいくつかをもたらす。

フランジ１３８は、側壁１２６から外向きに延び、加熱チャンバ１０８の開放端１１０において側壁１２６の周縁部の周囲全体に延びる環状形状を有する。フランジ１３８は、
側壁１２６における曲げ力及び剪断力に抵抗する。例えば、側壁１２６によって規定される管の横方向の変形は、フランジ１３８が座屈する（ｂｕｃｋｌｅ）ことを必要とする可能性が高い。フランジ１３８は、側壁１２６から概ね直角をなして延びているように示されるが、フランジ１３８は、上述した有利な特徴を保持しながら、例えば、側壁１２６と漏斗形状を形成しながら側壁１２６から斜めに延びることができることに留意されたい。いくつかの実施形態では、フランジ１３８は、環状である代わりに、側壁１２６の周縁部の周囲の一部分のみに位置している。図示した実施形態では、フランジ１３８は、側壁１２６と同じ厚さであるが、他の実施形態では、変形に対する抵抗力を改善するために、フランジ１３８は側壁１２６よりも厚い。エアロゾル発生装置１００が全体として強固であるが効率的なままであるように、強度のために特定部分の厚さを増加させることが、導入される熱質量の増加と比較検討される。

側壁１２６の内部表面には、複数の突出部１４０が形成されている。側壁１２６の外周の周囲の突出部１４０の幅は、側壁１２６の中心軸に平行な（すなわち、概ね加熱チャンバ１０８の基部１１２から開放端１１０への方向の）その長さと比較して小さい。この例では、４つの突出部１４０がある。以下の議論から明らかになるように、加熱チャンバ１０８内の中央位置に基質担体１１４を保持するためには、通常、４つが突出部１４０の好適な数である。いくつかの実施形態では、例えば、側壁１２６の円周の周囲に約１２０度で（均等に）間隔を空けて配置されている３つの突出部で十分な場合がある。突出部１４０は様々な目的を有し、突出部１４０（及び側壁１２６の外部表面上の対応する窪み）の厳密な形状は、所望の効果に基づいて選ばれる。いずれにせよ、突出部１４０は、基質担体１１４に向かって延び、基質担体１１４と係合するので、係合要素と呼ばれることもある。実際、「突出部」及び「係合要素」という用語は、本明細書では同じ意味で用いられる。同様に、突出部１４０が、例えば油圧成形又は加圧成形などによって、側壁１２６を外側から加圧することによって設けられる場合、「窪み」という用語は、「突出部」及び「係合要素」という用語と同じ意味で用いられる。側壁１２６を窪ませることによって突出部１４０を形成することは、突出部が側壁１２６と一体であるという利点を有し、したがって、熱の流れへの影響が最小である。加えて、突出部１４０は、加熱チャンバ１０８の側壁１２６の内部表面に追加の要素が追加された場合のように何らかの熱質量を追加する、ということはない。実際、側壁１２６を窪ませることによって突出部１４０を形成した結果として、側壁１２６の厚さは、突出部が設けられている場所においてさえ、円周方向及び／又は軸方向に実質的に一定のままである。最後に、記載したように側壁を窪ませることは、側壁１２６を横切って延びる部分を導入することにより側壁１２６の強度を増加させるので、側壁１２６の曲げに対して抵抗力がもたらされる。

加熱チャンバ１０８は、基質担体１１４を収容するように構成されている。典型的には、基質担体は、タバコ、又は吸入用のエアロゾルを発生させるために加熱可能な別の好適なエアロゾル化可能材料などの、エアロゾル基質１２８を含む。第１の実施形態では、加熱チャンバ１０８は、例えば、図３～図６に示すように、「消耗品」としても知られる基質担体１１４の形態で、エアロゾル基質１２８の一服分を収容するように寸法設定されている。しかしながら、これは必須ではなく、他の実施形態では、加熱チャンバ１０８は、緩いタバコ又は他の方法でパッケージ化されたタバコなどの他の形態のエアロゾル基質１２８を収容するように構成されている。

エアロゾル発生装置１００は、基質担体１１４の外層１３２と係合する突出部１４０の表面から熱を伝導すること、及び側壁１２６の内部表面と基質担体１１４の外部表面との間のエアギャップ内の空気を加熱すること、の両方によって機能する。すなわち、ユーザがエアロゾル発生装置１００を吸引した場合、加熱された空気がエアロゾル基質１２８を通って引き込まれる際に、エアロゾル基質１２８の対流加熱が存在する（以下でより詳細に説明するように）。幅及び高さ（すなわち、各突出部１４０が加熱チャンバ１２８内へ
と延びる距離）は、熱を空気に伝える側壁１２６の表面積を増加させるので、エアロゾル発生装置１００がより早く有効温度に到達することが可能になる。

基質担体１１４が加熱チャンバ１０８内へと挿入される場合、側壁１２６の内部表面上の突出部１４０は、基質担体１１４に向かって延びており、実際に基質担体１１４に接触する（例えば、図６を参照）。これにより、エアロゾル基質１２８は、基質担体１１４の外層１３２を通して、伝導によっても加熱される。

エアロゾル基質１２８内へと熱を伝導するために、突出部１４０の表面１４５は、基質担体１１４の外層１３２と相互に係合しなければならないことは明らかであろう。しかしながら、製造公差が、基質担体１１４の直径に小さな変動をもたらす場合がある。加えて、基質担体１１４の外層１３２及びその中に保持されたエアロゾル基質１２８の比較的柔らかく圧縮可能な性質に起因して、基質担体１１４への何らかの損傷又は乱暴な取り扱いの結果、外層１３２が突出部１４０の表面１４５と相互に係合することが意図されている領域において、直径が減少するか、又は形状が卵形若しくは楕円形の断面に変化する場合がある。それに応じて、基質担体１１４の直径のいかなる任意の変動も、基質担体１１４の外層１３２と突出部１４０の表面１４５との間の熱係合を低減させる結果となる場合があり、これにより、突出部１４０の表面１４５から基質担体１１４の外層１３２を通りエアロゾル基質１２８内へと至る熱伝導に悪影響を及ぼす。製造公差又は損傷に起因する基質担体１１４の直径のいかなる変動の影響をも軽減させるために、突出部１４０は、好ましくは、加熱チャンバ１０８内へと十分に延びるように寸法設定されて、基質担体１１４の圧縮を引き起こし、それにより、突出部１４０の表面１４５と基質担体１１４の外層１３２との間の締まり嵌めが確保される。基質担体１１４の外層１３２のこの圧縮はまた、基質担体１１４の外層１３２の長手方向のマーキングを生じさせ、基質担体１１４が使用されたことの視覚的指標を提供し得る。

図６（ａ）は、加熱チャンバ１０８及び基質担体１１４の拡大図を示す。図から分かるように、矢印Ｂは、上述した対流加熱をもたらす空気流路を示す。上述したように、加熱チャンバ１０８は封止され気密である基部１１２を有するカップ形状であってもよく、このことは、空気流が、封止され気密である基部１１２を通ることは不可能なので、空気流が基質担体の第１の端部１３４に入るためには、基質担体１１４の側面を下に流れなければならないことを意味する。上述したように、突出部１４０は、加熱チャンバ１０８内へと十分な距離を延びて、少なくとも基質担体１１４の外部表面に接触し、典型的には、基質担体の少なくともある程度の圧縮を引き起こす。その結果、図６（ａ）の断面図は、図の左と右にある突出部１４０を貫通しているので、図の平面内では、加熱チャンバ１０８に沿って全体にわたってエアギャップはない。代わりに、空気流路（矢印Ｂ）が、突出部１４０の領域に破線として示され、これは、空気流路が突出部１４０の前方と後方に位置することを示している。実際、図２（ａ）と比較すると、空気流路は、４つの突出部１４０の間の４つの等間隔に配置されたギャップ領域を占めることが分かる。もちろん、状況によっては突出部１４０が４つよりも多い又は少ないこともあり、その場合、空気流路が突出部の間のギャップ内に存在するという一般的な点は真実のままである。

また、図６（ａ）において強調されるのは、基質担体１１４が加熱チャンバ１０８内へと挿入されるにつれて、基質担体１１４が突出部１４０を強制的に通過させられることによって生じる、基質担体１１４の外部表面の変形である。上述したように、突出部１４０が加熱チャンバ内へと延びる距離は、有利には、任意の基質担体１１４の圧縮を生じさせるのに十分な大きさとなるように選択され得る。加熱中のこの（時には恒久的な）変形により、基質担体１１４の外層１３２の変形が、基質担体１１４の第１の端部１３４の近くにおいて、エアロゾル基質１２８のより高密度の領域を作り出すという意味で、基質担体１１４に安定性をもたらす手助けすることができる。加えて、結果として生じる、基質担
体１１４の起伏を有する外部表面は、基質担体１１４の第１の端部１３４の近くにおいて、エアロゾル基質１２８のより高密度の領域のエッジに対して把持効果をもたらす。全体として、これにより、何らかの緩いエアロゾル基質が基質担体１１４の第１の端部１３４から落ちて加熱チャンバ１０８を汚すことになるという可能性は低減される。これは有用な効果である。なぜなら、上述したように、エアロゾル基質１２８を加熱するとエアロゾル基質１２８が収縮し、それにより、緩いエアロゾル基質１２８が基質担体１１４の第１の端部１３４から落ちる可能性が増加するからである。この望ましくない影響は、説明した変形効果によって軽減される。

突出部１４０が基質担体１１４に接触していることを確信するために（エアロゾル基質の伝導加熱、圧縮、及び変形を生じさせるために接触が必要である）、突出部１４０、加熱チャンバ１０８、及び基質担体１１４の各々の製造公差が考慮される。例えば、加熱チャンバ１０８の内径は７．６±０．１ｍｍであってもよく、基質１１４担体は７．０±０．１ｍｍの外径を有してもよく、突出部１４０は±０．１ｍｍの製造公差を有してもよい。この例では、基質担体１１４が加熱チャンバ１０８内の中央に取り付けられている（すなわち、基質担体１１４の外側の周囲に均一なギャップが残っている）と想定すると、基質担体１１４に接触するために、各突出部１４０がまたがらなければならないギャップは０．２ｍｍ～０．４ｍｍの範囲にわたる。換言すれば、各突出部１４０は半径方向距離にまたがるので、この例における可能な最小値は、加熱チャンバ１０８の可能な最小直径と、基質担体１１４の可能な最大直径との差の半分、すなわち、［（７．６－０．１）－（７．０＋０．１）］／２＝０．２ｍｍである。この例における範囲の上限は、（同様の理由で）加熱チャンバ１０８の可能な最大直径と基質担体１１４の可能な最小直径との差の半分、すなわち、［（７．６＋０．１）－（７．０－０．１）］／２＝０．４ｍｍである。突出部１４０が、確かに基質担体に接触することを確実にするために、この例では、突出部はそれぞれ、加熱チャンバ内へと少なくとも０．４ｍｍ延びている必要があることは明らかである。しかしながら、これは突出部１４０の製造公差を考慮していない。０．４ｍｍの突出部が必要な場合、実際に生成される範囲は０．４±０．１ｍｍである、すなわち、０．３ｍｍ～０．５ｍｍの間で変化する。突出部のいくつかは、加熱チャンバ１０８と基質担体１１４との間の可能な最大ギャップにまたがらないであろう。したがって、この例の突出部１４０は、０．５ｍｍの公称突出距離で製作されるべきであり、結果として、０．４ｍｍ～０．６ｍｍの値の範囲となる。この値は、突出部１４０が常に基質担体に接触することを確実にするには十分である。

一般に、加熱チャンバ１０８の内径をＤ±δ_Ｄ、基質担体１１４の外径をｄ±δ_ｄ、そして突出部１４０が加熱チャンバ１０８内に延びる距離をＬ±δ_Ｌと書くと、突出部１４０が加熱チャンバ内に延びることが意図される距離は、以下のように選択されるべきである：

ここで｜δ_Ｄ｜は、加熱チャンバ１０８の内径の製造公差の大きさを指し、｜δ_ｄ｜は、基質担体１１４の外径の製造公差の大きさを指し、｜δ_Ｌ｜は、突出部１４０が加熱チャンバ１０８内に延びる距離の製造公差の大きさを指す。誤解を避けるために、加熱チャンバ１０８の内径がＤ±δ_Ｄ＝７．６±０．１ｍｍである場合、｜δ_Ｄ｜＝０．１ｍｍである。

更には、製造公差が、基質担体１１４内のエアロゾル基質１２８の密度に僅かな変動をもたらす場合がある。エアロゾル基質１２８の密度における、そのようなばらつきは、単
一の基質担体１１４内で、又は同じバッチで製造された異なる基質担体１１４間で、軸方向及び半径方向の両方に存在し得る。それに応じて、特定の基質担体１１４内のエアロゾル基質１２８中での比較的均一な熱伝導を確実にするために、エアロゾル基質１２８の密度も比較的一定であることが重要であることも明らかであろう。エアロゾル基質１２８の密度のいかなる不整合の影響をも軽減させるために、突出部１４０は、加熱チャンバ１０８内へと十分に延びて、基質担体１１４内のエアロゾル基質１２８の圧縮を引き起こすように寸法決めされてもよく、それにより、エアギャップが排除されることによって、エアロゾル基質１２８を通る熱伝導を改善することができる。図示した実施形態では、加熱チャンバ１０８内へと約０．４ｍｍ延びる突出部１４０が適切である。他の例では、突出部１４０が加熱チャンバ１０８内へと延びる距離は、加熱チャンバ１０８を横切る距離の百分率として定義され得る。例えば、突出部１４０は、加熱チャンバ１０８を横切る距離の３％～７％、例えば約５％の距離を延びていてもよい。別の実施形態では、加熱チャンバ１０８内の突出部１４０が外接する制限された直径は、６．０ｍｍ～６．８ｍｍ、より好ましくは６．２ｍｍ～６．５ｍｍ、特に６．２ｍｍ（±０．５ｍｍ）である。複数の突出部１４０の各々は、０．２ｍｍ～０．８ｍｍ、最も好ましくは０．２ｍｍ～０．４ｍｍの半径方向の距離に及ぶ。

突出部／窪み１４０に関して、幅は、側壁１２６の外周の周囲における距離に対応する。同様に、その長さ方向は、その幅に対して直角に伸び、基部１１２から加熱チャンバ１０８の開放端まで、又はフランジ１３８まで広範囲に走り、その高さは、突出部が側壁１２６から延びている距離に対応する。隣接する突出部１４０、側壁１２６、及び基質担体１１４の外層１３２の間の空間が、空気流のために利用可能な領域を規定することに留意されたい。このことにより、隣接する突出部１４０間の距離及び／又は突出部１４０の高さ（すなわち、突出部１４０が加熱チャンバ１０８内へと延びる距離）が小さいほど、エアロゾル発生装置１００を通して空気を引き込むために、ユーザはより強く吸引しなければならないという効果（引き込み抵抗の増加として知られている）がもたらされる。（突出部１４０が基質担体１１４の外層１３２に接触していると想定すると）、側壁１２６と基質担体１１４との間の空気流チャネルの減少を規定するのは突出部１４０の幅であることが明らかであろう。逆に（ここでも、突出部１４０が基質担体１１４の外層１３２に接触しているという想定下で）、突出部１４０の高さを増加させると、エアロゾル基質はより圧縮され、それによりエアロゾル基質１２８内のエアギャップが除去され、これもまた引き込み抵抗を増加させる。これら２つのパラメータを調整して、低過ぎることも高過ぎることもない満足できる引き込み抵抗をもたらすことができる。側壁１２６と基質担体１１４との間の空気流チャネルを増大させるために加熱チャンバ１０８をより大きくすることもできるが、ギャップが大き過ぎてヒーター１２４が有効でなくなり始める実用上の制限がある。典型的には、基質担体１１４の外部表面の周囲の０．２ｍｍ～０．４ｍｍ又は０．２ｍｍ～０．３ｍｍのギャップは良好な妥協点であり、これにより、突出部１４０の寸法を変更することによって、引き込み抵抗を許容値内で微調整することが可能になる。基質担体１１４の外側の周囲のエアギャップは、突出部１４０の数を変更することによっても変えることができる。いかなる数の突出部１４０（１つ以上）も、本明細書で述べられる利点の少なくともいくつかを提供する（加熱領域の増大、圧縮の提供、エアロゾル基質１２８の伝導加熱の提供、エアギャップの調整など）。基質担体１１４を、中央で（すなわち同軸で）加熱チャンバ１０８と位置合わせして確実に保持する最小の数は４である。別の可能な設計では、互いに１２０度の距離で分配された突出部が３つだけ存在する。突出部１４０が４つ未満である設計では、基質担体１１４が、２つの突出部１４０の間で側壁１２６の一部に押し付けられる状況を許容する傾向がある。限られたスペースでは、非常に多くの数の突出部（例えば、３０個以上）を設けることにより、明らかに、突出部の間にギャップが殆どないか又は全くない状況になる傾向があり、それにより、基質担体１１４の外部表面と側壁１２６の内部表面との間の空気流路が完全に閉鎖されて、エアロゾル発生装置が対流加熱を提供する能力が大幅に低下する可能性がある。しかしながら、空気流チャネルを規定するために、基部１１２の中央に穴を設ける可能性に関連して、そのような設計を依然として使用することができる。通常、突出部１４０は、側壁１２６の外周の周囲に等間隔で配置されて、均等な圧縮及び加熱を提供するのに役立ち得るが、いくつかの変形形態では、所望の厳密な効果に応じて非対称な配置を有する場合がある。

突出部１４０のサイズ及び数はまた、伝導加熱と対流加熱との間のバランスを調整することを可能にすることが明らかであろう。基質担体１１４に接触する突出部１４０の幅（突出部１４０が側壁１２６の外周の周囲に延びる距離）を増加させることにより、空気流チャネル（図６及び図６（ａ）の矢印Ｂ）として機能する、側面１２６の利用可能な外周は低減されるので、エアロゾル発生装置１００によって提供される対流加熱は低減される。しかしながら、より広い突出部１４０が、外周のより大きな部分にわたって基質担体１１４に接触するので、エアロゾル発生装置１００によって提供される伝導加熱は増加する。より多くの突出部１４０が追加された場合に、同様の効果が見られるが、それは、対流のために利用可能な側壁１２６の外周が減少する一方で、突出部１４０と基質担体１１４との間の総接触表面積が増加することによって導電チャネルは増加するという点による。突出部１４０の長さを増加させると、ヒーター１２４によって加熱される加熱チャンバ１０８内の空気の体積も減少し、対流加熱が減少する一方で、突出部１４０と基質担体との間の接触表面積は増加し、伝導加熱が増加することに留意されたい。各突出部１４０が加熱チャンバ１０８内へと延びる距離を増加させることは、対流加熱を著しく低減させることなく、伝導加熱を改善することを手助けできる。したがって、エアロゾル発生装置１００は、上述したように突出部１４０の数とサイズを変更することにより、伝導加熱と対流加熱のタイプのバランスをとるように設計することができる。比較的薄い側壁１２６と、熱伝導率が比較的低い材料（例えば、ステンレス鋼）の使用とに起因する熱局在化効果により、熱を基質担体１１４に、続いてエアロゾル基質１２８に伝達させる手段として伝導加熱が適切な手段となることが確保される。なぜなら、加熱される側壁１２６の部分は、突出部１４０の場所に概ね対応する可能性があり、このことは、発生した熱は、突出部１４０によって基質担体１１４に伝導されるが、基質担体から伝導して去ることはないことを意味する。加熱されるが突出部１４０に対応しない場所では、側面１２６の加熱は、上述した対流加熱につながる。

図１～図６に示すように、突出部１４０は細長い。すなわち、突出部はその幅よりも大きい長さで延びている。場合によっては、突出部１４０は、その幅の５倍、１０倍、又は２５倍でさえある長さを有し得る。例えば、上述したように、突出部１４０は、加熱チャンバ１０８内へと０．４ｍｍ延びていてもよく、一例では更に、幅が０．５ｍｍ、長さが１２ｍｍであってもよい。これらの寸法は、３０ｍｍ～４０ｍｍの長さの加熱チャンバ１０８に好適である。この例では、突出部１４０は、加熱チャンバ１０８の全長にわたって延びていない。なぜなら、与えられた例では突出部は加熱チャンバ１０８よりも短いからである。したがって、突出部１４０はそれぞれ、上部エッジ１４２ａ及び底部エッジ１４２ｂを有する。上部エッジ１４２ａは、加熱チャンバ１０８の開放端１１０に最も接近して位置し、またフランジ１３８にも最も接近して位置する突出部１４０の一部である。底部エッジ１４２ｂは、基部１１２に最も接近して位置する突出部１４０の端部である。上部エッジ１４２ａの上方（上部エッジ１４２ａよりも開放端に近い）、及び底部エッジ１４２ｂの下方（底部エッジ１４２ｂよりも基部１１２に近い）には、側壁１２６には突出部１４０がないことが分かる。すなわち、これらの部分では側壁１２６は変形しておらず窪んでもいない。いくつかの例では、突出部１４０はより長く、側壁１２６の上部及び／又は底部まで全体にわたって延び、その結果、以下の一方又は両方が当てはまる：上部エッジ１４２ａは加熱チャンバ１０８（又はフランジ１３８）の開放端１１０と整列する、及び底部エッジ１４２ｂは基部１１２と整列する。実際、そのような場合、上部エッジ１４２ａ及び／又は底部エッジ１４２ｂは存在しない場合さえある。

突出部１４０が、加熱チャンバ１０８の長さに沿って（例えば、基部１１２からフランジ１３８まで）全体にわたって延びているわけではないことが有利であり得る。上側端部では、後述するように、ユーザが基質担体１１４をエアロゾル発生装置１００の中へと挿入し過ぎないようにするための指標として、突出部１４０の上部エッジ１４２ａを使用することができる。しかしながら、エアロゾル基質１２８を含む基質担体１１４の領域だけでなく、他の領域も加熱することが有用であり得る。これは、いったんエアロゾルが発生したら、その温度を高く（室温より高く、ただしユーザを火傷させるほどは高くなく）維持して、ユーザ体験を損なう再凝結を防止することが有益だからである。したがって、加熱チャンバ１０８の有効加熱領域は、エアロゾル基質１２８の予想される位置を超えて（すなわち、開放端に近い加熱チャンバ１０８の上の方まで）延びている。これは、加熱チャンバ１０８が突出部１４０の上側エッジ１４２ａよりも上の方まで延びていること、又は同様な意味で、突出部１４０が加熱チャンバ１０８の開放端に至るまで全体にわたって延びているわけではないことを意味する。同様に、加熱チャンバ１０８内へと挿入された基質担体１１４の端部１３４におけるエアロゾル基質１２８の圧縮により、エアロゾル基質１２８の一部が基質担体１１４から落ちて加熱チャンバ１０８を汚すことにつながる可能性がある。したがって、突出部１４０の下側エッジ１４２ｂを、基質担体１１４の端部１３４の予想される位置よりも基部１１２から離して位置させることが有利であり得る。

いくつかの実施形態では、突出部１４０は細長くなく、その長さとほぼ同じ幅を有する。例えば、突出部はその高さと同じくらいの幅を有してもよく（例えば、半径方向から見た時に正方形又は円形の輪郭を有する）、又は突出部はその長さが幅の２倍～５倍であってもよい。突出部１４０が提供するセンタリング効果は、突出部１４０が細長くなくても実現できることに留意されたい。いくつかの例では、突出部１４０の複数のセット、例えば、加熱チャンバ１０８の開放端に近い上部セットと、上部セットから間隔を空けて基部１１２の近くに位置する下部セットとが存在してもよい。これは、同じ距離にわたる突出部１４０の単一セットによって導入される引き込み抵抗を低減させながら、基質担体１１４が同軸構成で保持されること確実にするのに役立ち得る。突出部１４０の２つのセットは、実質的に同じであってもよく、或いは、それらは、それらの長さ若しくは幅、又は側壁１２６の周囲に構成された突出部１４０の数若しくは配置が異なってもよい。

側面図では、突出部１４０は台形の輪郭を有するものとして示されている。これが意味するのは、各突出部１４０の長さに沿った輪郭、例えば、突出部１４０の中央の長手方向断面がおよそ台形であるということである。すなわち、上側エッジ１４２ａは概ね平面であり、先細になっていて、加熱チャンバ１０８の開放端１１０に近い側壁１２６と一緒になっている。換言すれば、上側エッジ１４２ａは、輪郭が面取りされた形状である。同様に、突出部１４０は下側部分１４２ｂを有し、これは概ね平面であり、先細になっていて、加熱チャンバ１０８の基部１１２に近い側壁１２６と一緒になっている。すなわち、下側エッジ１４２ｂは、輪郭が面取りされた形状である。他の実施形態では、上側エッジ１４２ａ及び／又は下側エッジ１４２ｂは、側壁１２６に向かって先細りではなく、代わりに、側壁１２６から約９０度の角度で延びている。更に他の実施形態では、上側エッジ１４２ａ及び／又は下側エッジ１４２ｂは、湾曲した又は丸みを帯びた形状を有する。上側エッジ１４２ａと下側エッジ１４２ｂを橋渡ししているのは、基質担体１１４に接触する及び／又は基質担体１１４を圧縮する概ね平面の領域である。平面接触部分は、均等な圧縮及び伝導加熱を提供することに役立ち得る。他の例では、平面部分は、代わりに、例えば多角形の又は湾曲した輪郭（例えば、円の一部）を有する、外向きに曲がって基質担体１２８に接触する湾曲した部分であってもよい。

突出部１４０が上側エッジ１４２ａを有する場合は、突出部１４０は、基質担体１１４の過剰挿入を防止するようにも機能する。図４及び図６で最も明確に示すように、基質担体１１４は、エアロゾル基質１２８を含有する下側部分を有し、これは、基質担体１１４
に沿って、エアロゾル基質１２８の境界において途中で終了する。エアロゾル基質１２８は、典型的には、基質担体１１４の他の領域１３０よりも圧縮性が高い。したがって、基質担体１１４の他の領域１３０の圧縮性が低減したことに起因して、基質担体１１４を挿入しているユーザは、突出部１４０の上側エッジ１４２ａがエアロゾル基質１２８の境界と整列した時に抵抗の増加を感じる。これを実現するために、基質担体１１４が接触する基部１１２の部分は、突出部１４０の上部エッジ１４２ａから、エアロゾル基質１２８が占める基質担体１１４の長さと同じ距離だけ間隔を空けて配置されるべきである。いくつかの例では、エアロゾル基質１２８は、基質担体１１４の約２０ｍｍを占めるので、突出部１４０の上部エッジ１４２ａと、基質担体１１４が加熱チャンバ１０８内へと挿入された場合に基質担体１１４が接触する、基部の部分との間の間隔も約２０ｍｍである。

図示するように、基部１１２はまた、プラットフォーム１４８を含む。プラットフォーム１４８は単一のステップによって形成され、そのステップでは、基部１１２が下からプレス成形されて（例えば、加熱チャンバ１０８の形成の一部として、油圧成形、機械的圧力によって）、基部１１２の外側表面（下面）上に窪みが残り、基部１１２の内側表面（上面、加熱チャンバ１０８の内側）上にプラットフォーム１４８が残る。プラットフォーム１４８が、例えば対応する窪みを伴って、このように形成される場合、これらの用語は交換可能に使用される。他の場合には、プラットフォーム１４８は、基部１１２に別個に取り付けられた別個の部品から、又は基部１１２の一部を削り出してプラットフォーム１４８を残すことにより、形成されてもよく、いずれの場合も、対応する窪みは必要ない。これらの後者の場合は、実現することができるプラットフォーム１４８の形状に、より多くの多様性を提供することができる。なぜなら、これは基部１１２の変形に依存せず、この変形は（便利な方法であるが）、形状を選ぶことができる複雑さを制限するからである。図示する形状は概ね円形であるが、もちろん、本明細書に詳細に記載されている所望の効果を実現するであろう多種多様な形状が存在し、その形状には、多角形、湾曲した形状、及びこれらのタイプのうちの１つ以上の形状を含む形状、を含むがこれらに限定されない形状が含まれる。実際に、中央に位置するプラットフォーム１４８として示されているが、場合によっては、例えば加熱チャンバ１０８のエッジなど、中央から間隔を空けて配置された１つ以上のプラットフォーム要素が存在し得る。典型的には、プラットフォーム１４８は概ね平坦な上部を有するが、半球状のプラットフォーム、又は上部が丸みを帯びたドーム形状を有するプラットフォームも想定される。

上述したように、突出部１４０の上部エッジ１４２ａと、基質担体１１４が接触する基部１１２の部分との間の距離は、ユーザが基質担体１１４をエアロゾル発生装置１００内へと必要なだけ十分に挿入したという指標を、ユーザに提供するように、エアロゾル基質１２８の長さに整合するように注意深く選択することができる。基部１１２上にプラットフォーム１４８がない場合は、このことは単に、基部１１２から突出部１４０の上部エッジ１４２ａまでの距離がエアロゾル基質１２８の長さと一致しなければならないことを意味する。プラットフォーム１４８が存在する場合は、エアロゾル基質１２８の長さは、突出部１４０の上部エッジ１４２ａとプラットフォーム１４８の最上部（すなわち、いくつかの例では加熱チャンバ１０８の開放端１１０に最も近い部分）との間の距離に対応するべきである。更に別の例では、突出部１４０の上部エッジ１４２ａとプラットフォーム１４８の最上部との間の距離は、エアロゾル基質１２８の長さよりも僅かに短い。これは、基質担体１１４の先端１３４がプラットフォーム１４８の最上部を僅かに過ぎるまで延びることにより、基質担体１１４の端部１３４においてエアロゾル基質１２８の圧縮が引き起こされなければならないことを意味する。実際、この圧縮効果は、側壁１２６の内部表面に突出部１４０が存在しない例においてさえ生じ得る。この圧縮は、基質担体１１４の端部１３４にあるエアロゾル基質１２８が加熱チャンバ１０８内へと落ちることを防止するのに役立ち、それにより、複雑で困難な作業であり得る、加熱チャンバ１０８のクリーニングの必要性を低減させることができる。加えて、この圧縮は、基質担体１１４の端部１３４を圧縮することに役立ち、それにより、上述した影響を軽減させる。すなわち、この影響があると、側壁１２６から延びている突出部１４０を使用してこの領域を圧縮することで、エアロゾル基質１２８が基質担体１１４から抜け落ちる可能性が増大する傾向があるゆえに不適切である。

プラットフォーム１４８はまた、基質担体１１４の先端１３４内への空気流路を妨げることなく、基質担体１１４から抜け落ちたいかなるエアロゾル基質１２８をも収集することができる領域を提供する。例えば、プラットフォーム１４８は、加熱チャンバ１０８の下側端部（すなわち、基部１１２に最も近い部分）を、プラットフォーム１４８を形成する起立部分と、基部１１２の残りの部分を形成する下側部分とに分割する。下側部分は、基質担体１１４から抜け落ちたエアロゾル基質１２８の緩い小片を受け取ることができ、一方で、空気は、エアロゾル基質１２８のそのような緩い小片を越えて、基質担体１１４の端部の中へと流れることができる。この効果を実現するために、プラットフォーム１４８を基部１１２の残りの部分よりも約１ｍｍ高くすることができる。エアロゾル基質１２８を通って空気が流れることをプラットフォーム１４８が妨げないように、プラットフォーム１４８は基質担体１１４の直径よりも小さい直径を有してもよい。好ましくは、プラットフォーム１４８は、０．５ｍｍ～０．２ｍｍ、最も好ましくは、０．４５ｍｍ～０．３５ｍｍ、例えば、０．４ｍｍ（±０．０３ｍｍ）の直径を有する。

エアロゾル発生装置１００は、ユーザ操作可能ボタン１１６を有する。第１の実施形態では、ユーザ操作可能ボタン１１６は、ケーシング１０２の側壁１１８上に位置している。ユーザ操作可能ボタン１１６を、例えばユーザ操作可能ボタン１１６を押すことにより作動させると、エアロゾル発生装置１００が起動されて、エアロゾル基質１２８が加熱され、吸入用のエアロゾルが発生されるように、ユーザ操作可能ボタン１１６は構成されている。いくつかの実施形態では、ユーザ操作可能ボタン１１６はまた、ユーザがエアロゾル発生装置１００の他の機能をアクティブにすること、及び／又はエアロゾル発生装置１００のステータスを示すように光を照らすことを可能にするように構成されている。他の例では、エアロゾル発生装置１００のステータスを示すために、別個のライト（例えば、１つ以上のＬＥＤ又は他の好適な光源）が提供されてもよい。これに関連して、ステータスは、バッテリー残量、ヒーターステータス（例えば、オン、オフ、エラーなど）、装置ステータス（例えば、パフを吸う準備ができているかどうか）、又は他のステータスの指標、例えば、エラーモード、消費されたパフの数、基質担体１１４全体が消費されたこと、又は電源が枯渇するまで残っているパフなどの指標、のうちの１つ以上を意味する場合がある。

第１の実施形態では、エアロゾル発生装置１００は電気駆動式である。すなわち、電力を使用してエアロゾル基質１２８を加熱するように構成されている。この目的のために、エアロゾル発生装置１００は、電源１２０、例えばバッテリーを有する。電源１２０は制御回路１２２に結合されている。制御回路１２２は次いでヒーター１２４に結合されている。ユーザ操作可能ボタン１１６は、制御回路１２２を介して電源１２０をヒーター１２４に結合及び結合解除させるように構成されている。この実施形態では、電源１２０は、エアロゾル発生装置１００の第１の端部１０４の方に位置している。これにより、電源１２０を、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６の方に位置するヒーター１２４から間隔を空けて配置することが可能になる。他の実施形態では、加熱チャンバ１０８は、他の方法で、例えば、可燃性ガスを燃やすことによって加熱される。

ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８の外側表面に取り付けられている。ヒーター１２４は金属層１４４上に設けられ、金属層自体は側壁１２６の外部表面と接触して設けられている。金属層１４４は、側壁１２６の外部表面の形状に一致するように、加熱チャンバ１０８の周囲に帯を形成している。ヒーター１２４は、金属層１４４の中央に取り付けられ、金属層１４４は、ヒーター１２４を越えて上向き及び下向きに等しい距離だけ延びている。図示するように、ヒーター１２４は金属層１４４上に全体が位置しており、それにより、金属層１４４は、ヒーター１２４が占める領域よりも広い領域を覆っている。図１～図６に示すようなヒーター１２４は、基部１１２と開放端１１０との間の加熱チャンバ１０８の中間部分に取り付けられ、且つ金属層１１４で覆われた外側表面の領域に取り付けられている。他の実施形態では、ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８の他の部分に取り付けられてもよく、又は加熱チャンバ１０８の側壁１２６内に含まれてもよく、加熱チャンバ１０８の外側が金属層１４４を含むことは必須ではないことに留意されたい。

ヒーター１２４は、図７に示すように、加熱要素１６４、電気接続トラック１５０、及びバッキングフィルム１６６を備える。加熱要素１６４は、電流が加熱要素１６４を通過すると、加熱要素１６４が加熱され温度が上昇するように構成されている。加熱要素１６４は、鋭い角を含まないように成形されている。鋭い角は、ヒーター１２４にホットスポットを誘発するか、又は溶融ポイントを形成する場合がある。加熱要素１６４もまた均一な幅を有し、互いに接近して伸びる要素１６４の部分は、ほぼ等しい距離だけ離して保持されている。図７の加熱要素１６４は２つの抵抗経路１６４ａ、１６４ｂを示し、これらはそれぞれ、ヒーター１２４の領域上で曲がりくねった経路を取り、上述した基準に準拠しながら可能な限り広い領域を覆っている。これら経路１６４ａ、１６４ｂは、図７では、互いに電気的に並列に構成されている。他の数の経路、例えば、３つの経路、１つの経路、又は多数の経路を使用できることに留意されたい。経路１６４ａ、１６４ｂは、短絡しないように、交差することはない。加熱要素１６４は、必要とされる加熱のレベルに対して正しい電力密度を作り出すように、抵抗を有するように構成されている。いくつかの例では、加熱要素１６４は、０．４Ω～２．０Ω、特に有利には０．５Ω～１．５Ω、より具体的には０．６Ω～０．７Ωの抵抗を有する。

電気接続トラック１５０は、ヒーター１２４の一部として示しているが、いくつかの実施形態では、ワイヤ又は他の接続要素によって置き換えてもよい。電気接続部１５０は、加熱要素１６４に電力を供給し、電源１２０と回路を形成するために使用される。電気接続トラック１５０は、加熱要素１６４から垂直に下向きに延びるように示されている。ヒーター１２４が所定位置にある状態で、電気接続部１５０は、加熱チャンバ１０８の基部１１２を越えて、絶縁部材１５２の基部１５６を通って延びて、制御回路１２２と接続する。

バッキングフィルム１６６は、加熱要素１６４が取り付けられた単一のシートであってもよく、又は２つのシート１６６ａ、１６６ｂの間に加熱要素を挟むエンベロープを形成してもよい。いくつかの実施形態では、バッキングフィルム１６６は、ポリイミドで形成されている。いくつかの実施形態では、バッキングフィルム１６６の厚さは、ヒーター１２４の熱質量を減少させるために最小化される。例えば、バッキングフィルム１６６の厚さは、５０μｍ、又は４０μｍ、又は２５μｍであってもよい。

加熱要素１６４は、側壁１０８に取り付けられる。図７では、加熱要素１６４は、ヒーター１２４のサイズを注意深く選択することによって、加熱チャンバ１０８の周囲に１回巻き付くように構成されている。これにより、ヒーター１２４によって生成された熱が、ヒーター１２４によって覆われている表面の周囲にほぼ均等に分配されることが確実になる。いくつかの例では、ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８の周囲に、ちょうど１回だけ巻き付けるのではなく、整数回、巻き付けてもよいことに留意されたい。

ヒーター１２４の高さが約１４ｍｍ～１５ｍｍであることにも留意されたい。ヒーター１２４の円周（又は加熱チャンバ１０８に適用される前のその長さ）は、約２４ｍｍ～２５ｍｍである。加熱要素１６４の高さは、１４ｍｍ未満であってもよい。これにより、加熱要素１６４を、加熱要素１６４の周囲に境界を有して、ヒーター１２４のバッキングフィルム１６６の内側に完全に位置付けることが可能になる。したがって、ヒーター１２４によって覆われる領域は、いくつかの実施形態では、約３．７５ｃｍ^２であり得る。

ヒーター１２４によって使用される電力は、この実施形態ではセル（又はバッテリー）の形態である電源１２０によって供給される。電源１２０によって供給される電圧は、安定化電圧又は昇圧電圧である。例えば、電源１２０は、２．８Ｖ～４．２Ｖの範囲の電圧を発生するように構成されてもよい。一例では、電源１２０は、３．７Ｖの電圧を発生するように構成されている。一実施形態における加熱要素１６４の例示的な抵抗を０．６Ωとし、例示的な電圧を３．７Ｖとすると、これは、加熱要素１６４に約３０Ｗの電力出力を生じさせることになる。例示的な抵抗及び電圧に基づいて、電力出力は１５Ｗ～５０Ｗであり得ることに留意されたい。電源１２０を形成するセルは、再充電可能なセルであってもよく、又は代わりに一回使用のセル１２０であってもよい。電源は典型的には、２０回以上の熱サイクルに電力を供給できるように構成されている。これにより、エアロゾル発生装置１００の単一の充電で、２０個の基質担体１１４のフルパケットをユーザが使用することが可能になる。セルは、リチウムイオンセル、又は任意の他のタイプの市販のセルであってもよい。セルは、例えば、１８６５０セル又は１８３５０セルであってもよい。セルが１８３５０セルである場合、エアロゾル発生装置１００は、１２熱サイクル又は実際には２０熱サイクルに対して十分な電荷を貯蔵して、ユーザが１２個又は２０個の基質担体１１４を消費することを可能にするように構成されていてもよい。

ヒーター１２４に関する重要な値の１つは、ヒーターが生成する単位面積当たりの電力である。これは、ヒーター１２４によって、ヒーターと接触する領域（この場合、加熱チャンバ１０８）にどれだけの熱が供給され得るかの尺度である。記載された例では、これは４Ｗ／ｃｍ^２～１３．５Ｗ／ｃｍ^２の範囲である。ヒーターの最大電力密度の定格は通常、設計に応じて、２Ｗ／ｃｍ^２～１０Ｗ／ｃｍ^２である。したがって、これら実施形態のいくつかでは、銅又は他の導電性の金属層１４４が加熱チャンバ１０８上に設けられて、ヒーター１２４から熱を効率的に伝導し、ヒーター１２４への損傷の可能性を低減させてもよい。

ヒーター１２４によって供給される電力は、いくつかの実施形態では一定であってもよく、他の実施形態では一定でなくてもよい。例えば、ヒーター１２４は、デューティサイクルを介して、又はより具体的にはパルス幅変調サイクルで、可変電力を供給してもよい。これにより、電力をパルスで供給することが可能になり、ヒーター１２４によって出力される時間平均電力を、単に「オン」時間と「オフ」時間の比を選択することにより容易に制御することが可能になる。ヒーター１２４によって出力される電力のレベルはまた、電流又は電圧の操作などの追加の制御手段によって制御されてもよい。

図７に示すように、エアロゾル発生装置１００は、ヒーター１２４の温度、又はヒーター１２４を取り囲む環境の温度を検出するための温度センサ１７０を有する。温度センサ１７０は、例えば、サーミスタ、熱電対、又は任意の他の温度計であってもよい。例えば、サーミスタは、抵抗性材料を封入したガラスビーズで形成されてもよく、抵抗性材料は電圧計に接続され、抵抗性材料を流れる電流は既知である。したがって、ガラスの温度が変化すると抵抗性材料の抵抗は予測可能な形で変化し、したがって、定電流における抵抗性材料の両端の電圧降下から、その温度を確定することができる（定電圧モードも可能である）。いくつかの実施形態では、温度センサ１７０は、加熱チャンバ１０８の表面上に、例えば、加熱チャンバ１０８の外部表面に形成された窪み内に位置付けられている。窪みは、本明細書の他の場所で説明されるようなもの、例えば突出部１４０の一部であってもよく、又は、温度センサ１７０を保持するために特別に設けられた窪みであってもよい。図示した実施形態では、温度センサ１７０は、ヒーター１２４のバッキング層１６６上に設けられている。他の実施形態では、温度センサ１７０は、加熱要素１６４の抵抗の変化を監視することによって温度が検出されるという意味で、ヒーター１２４の加熱要素１６４と一体である。

第１の実施形態のエアロゾル発生装置１００では、エアロゾル発生装置１００の開始後の、最初のパフまでの時間が重要なパラメータである。エアロゾル発生装置１００のユーザは、エアロゾル発生装置１００を開始してから基質担体１２８からエアロゾルを吸入するまでの遅延時間を最小にして、基質担体１２８からのエアロゾルの吸入をできるだけ早く開始することが好ましいと理解するであろう。したがって、加熱の第１段階の間、電源１２０は、例えば、デューティサイクルを常にオンに設定することによって、又は電圧と電流の積をその可能な最大値に操作することによって、利用可能な電力の１００％をヒーター１２４に供給する。これは、３０秒の期間、より好ましくは２０秒の期間、又は温度センサ１７０が２４０℃に対応する読み取り値を与えるまでの任意の期間であり得る。典型的には、基質担体１１４は１８０℃で最適に動作し得る。それでもやはり、ユーザが基質担体１１４からエアロゾルを可能な限り迅速に抽出できるように、温度センサ１７０を、この温度を超えるように加熱することが有利であり得る。この理由は、エアロゾル基質１２８は、エアロゾル基質１２８を通る温風の対流によって、そしてある程度は、突出部１４０と基質担体１１４の外部表面との間の伝導によって加熱されるので、エアロゾル基質１２８の温度は、典型的には、温度センサ１７０によって検出される温度よりも遅れる（すなわち、より低い）からである。対照的に、温度センサ１７０は、ヒーター１２４との熱接触が良好に保持されているので、エアロゾル基質１２８の温度よりもむしろ、ヒーター１２４の温度に近い温度を測定する。実際、エアロゾル基質１２８の温度を正確に測定することは困難な場合があるので、多くの場合、加熱サイクルは実験的に決定され、その場合、異なる加熱プロファイル及びヒーター温度が試され、エアロゾル基質１２８によって発生するエアロゾルに対して、その温度にて形成される様々なエアロゾル成分が監視される。最適なサイクルでは、エアロゾルは可能な限り迅速に供給されるが、エアロゾル基質１２８の過熱に起因する燃焼生成物の発生は回避される。

温度センサ１７０によって検出された温度を使用して、例えば、温度センサ１７０によって検出された温度を使用してヒーターの電力供給サイクルが制御されるフィードバックループを形成することによって、セル１２０によって送達される電力のレベルを設定してもよい。以下で説明する加熱サイクルは、ユーザが単一の基質担体１１４を消費することを望む場合のものであり得る。

第１の実施形態では、ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８の周囲に延びている。すなわち、ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８を取り囲んでいる。より詳細には、ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８の側壁１２６の周囲に延びているが、加熱チャンバ１０８の基部１１２の周囲には延びていない。ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８の側壁１２６全体にわたって延びているわけではない。むしろ、ヒーターは側壁１２６の周囲全体にわたって延びているが、側壁１２６の長さの一部のみにわたって延びている。これに関連して、この長さは、加熱チャンバ１０８の基部１１２から開放端１１０までの長さである。他の実施形態では、ヒーター１２４は、側壁１２６の全長にわたって延びている。更に他の実施形態では、ヒーター１２４は、ギャップによって分離された２つの加熱部分を備え、それにより、加熱チャンバ１０８の中央部分、例えば、加熱チャンバ１０８の基部１１２と開放端１１０との間の中間にある側壁１２６の一部分が覆われないままである。他の実施形態では、加熱チャンバ１０８はカップ形状であるので、ヒーター１１０は同様にカップ形状であり、例えば、ヒーターは、加熱チャンバ１０８の基部１１２の周囲に完全に延びている。更に他の実施形態では、ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８に近接して分配された複数の加熱要素１６４を備える。いくつかの実施形態では、加熱要素１６４の間にスペースが存在する。他の実施形態では、加熱要素は互いに重なっている。いくつかの実施形態では、加熱要素１６４は、加熱チャンバ１０８又は側壁１２６の円周の周囲に、例えば横方向に、間隔を空けて配置されてもよく、他の実施形態では、加熱要素１６４は、加熱チャンバ１０８又は側壁１２６の長さに沿って、例えば縦方向に、間隔を空けて配置されてもよい。第１の実施形態のヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８の外側の、加熱チャンバ１０８の外面上に設けられていることが理解されるであろう。ヒーター１２４は、加熱チャンバ１０８との熱接触が良好な状態で設けられて、ヒーター１２４と加熱チャンバ１０８との間の熱の良好な伝達が可能になっている。

金属層１４４は、銅、又は高熱伝導率を有する他の任意の材料（例えば、金属又は合金）、例えば金若しくは銀、から形成され得る。これに関連して、高い熱伝導率とは、１５０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する金属又は合金を指す場合がある。金属層１４４は、任意の好適な方法によって、例えば電気めっきによって適用することができる。層１４４を適用するための他の方法は、金属テープを加熱チャンバ１０８に貼り付けること、化学蒸着、物理蒸着などを含む。電気めっき法は層１４４を適用するための便利な方法であるが、層１４４をめっきする部分が導電性である必要がある。他の堆積方法では、その必要はなく、これら他の方法は、加熱チャンバ１０８が、有用な熱特性を有し得るセラミックなどの非導電性材料から形成される可能性を開く。また、層が金属として記述されている場合、これは通常「金属又は合金から形成される」ことを意味すると解釈されるべきであるが、これに関連して、金属は比較的高い熱伝導率の材料（＞１５０Ｗ／ｍＫ）を指す。金属層１４４が側壁１２６に電気めっきされる場合、電気めっき層が外部表面に確実に接着するように、最初に「ストライク層」を形成する必要があり得る。例えば、金属層１４４が銅であり、側壁１２６がステンレス鋼である場合、確実に良好な接着となるようにニッケルストライク層が多くの場合に使用される。電気めっき層及び堆積層は、金属層１４４と側壁１２６の材料との間に直接接触があるので、２つの要素間の熱伝導率を改善するという利点を有する。

金属層１４４を形成するためにどちらの方法が使用されても、層１４４の厚さは通常、側壁１２６の厚さよりもある程度は薄い。例えば、金属層の厚さの範囲は、１０μｍ～５０μｍ、又は１０μｍ～３０μｍ、例えば、約２０μｍであり得る。ストライク層が使用される場合、これは金属層１４４よりも更に薄く、例えば、１０μｍ、又は５μｍでさえある。以下でより詳細に説明するように、金属層１４４の目的は、ヒーター１２４によって発生した熱を、ヒーター１２４が占める領域よりも広い領域に分配させることである。いったんこの効果が十分に達成されたら、金属層１４４を更に厚くすることには殆ど利点がない。なぜなら、これはただ単に熱質量を増加させ、エアロゾル発生装置１００の効率を低下させるからである。

図１～図６から、金属層１４４は、側壁１２６の外部表面の一部にわたってのみ延びていることが明らかであろう。これは、加熱チャンバ１０８の熱質量を低減させることだけでなく、加熱領域を規定することも可能にする。概して、金属層１４４は側壁１２６よりも高い熱伝導率を有するので、ヒーター１２４によって生成された熱は、金属層１４４によって覆われている領域全体に急速に広がるが、側壁１２６は金属層１４４よりも薄く且つ比較的低い熱伝導率を有することに起因して、熱は、金属層１４４によって覆われている側壁１２６の領域に比較的局所化されたままである。選択的電気めっきは、加熱チャンバ１０８の一部分を好適なテープ（例えば、ポリエステル又はポリイミド）又はシリコーンゴム型でマスキングすることによって実現される。他のめっき方法では、適宜、異なるテープ又はマスキング方法を使用してもよい。

図１～図６に示すように、金属層１４４は、突出部／窪み１４０が沿って延びている加熱チャンバ１０８の全長と重なっている。このことは、突出部１４０が金属層１４４の熱伝導効果によって加熱され、その結果、突出部１４０が上述した伝導加熱を提供すること
が可能になることを意味する。金属層１４４の範囲は、概ね加熱領域の範囲に対応するので、多くの場合、金属層を加熱チャンバ１０８の上部及び下部（すなわち、開放端及び基部１１２に最も近い場所）まで延ばす必要はない。上述したように、加熱されることになる基質担体１１４の領域は、エアロゾル基質１２８の境界の少し上から始まり基質担体１１４の端部１３４に向かって延びているが、多くの場合、基質担体１１４の端部１３４は含まない。上述したように、金属層１４４は、ヒーター１２４によって発生した熱が、ヒーター１２４自体が占める領域よりも広い領域に広がるという効果を有する。このことは、その定格Ｗ／ｃｍ^２と、ヒーター１２４が占める表面積とに基づく名目上の電力よりも、より多くの電力をヒーター１２４に供給できることを意味する。なぜなら、発生した熱がより広い領域に広がるので、ヒーター１２４の有効領域は、ヒーター１２４が実際に占める表面積よりも大きいからである。

加熱ゾーンは、金属層１４４によって覆われている側壁１２６の部分によって規定され得るので、ヒーター１２４を加熱チャンバ１０８の外側に厳密に配置することはそれほど重要ではない。例えば、ヒーター１２４を側壁１２６の上部又は下部から特定の距離に位置合わせする必要がある代わりに、むしろ金属層１４４を極めて特定された領域に形成し、ヒーター１２４を金属層１４４の上部を覆って配置することができ、それにより、上述したように金属層１４４領域又は加熱ゾーンにわたって熱が広がる。電気めっき又は堆積のためのマスキングプロセスを標準化することは、多くの場合、ヒーター１２４を厳密に位置合わせすることよりも簡単である。

同様に、側壁１２６を窪ませることによって形成された突出部１４０が存在する場所では、窪みは、加熱チャンバ１０８の周囲に巻かれたヒーター１２４と接触することがない側壁１２６の部分を表し、代わりにヒーター１２４は窪みの上を橋渡ししてギャップが残る傾向がある。金属層１４４は、この効果を軽減させる手助けができる。なぜなら、ヒーター１２４に直接接触していない側壁１２６の部分でさえ、金属層１４４を介した伝導によってヒーター１２４から熱を受け取るからである。場合によっては、ヒーター要素１６４を、例えば、加熱要素１６４が窪みを横切るが窪みに沿って伸びることはないように構成することによって、ヒーター要素１６４と側壁１２６の外面上の窪みとの間の重なりを最小限にするように構成されていてもよい。他の場合では、ヒーター１２４は、窪みの上を覆うヒーター１２４の部分が、ヒーター要素１６４の間のギャップとなるように、側壁１２６の外面上に位置付けられている。窪みの上を覆うヒーター１２４の影響を軽減させるために選ばれた方法がどれであろうとも、金属層１４４は、窪みに熱を伝導することによって、その影響を軽減させる。加えて、金属層１４４は、側壁１２６の窪んだ領域に追加の厚さを提供し、それにより、これら領域に追加の構造的支持を提供する。実際、金属層１２６によって提供される追加の厚さは、金属層１４４によって覆われる全ての部分において薄い側壁１２６を強化する。

金属層１４４は、外部表面の側壁１２６に窪みが形成されて加熱チャンバ１０８内へと延びる突出部１４０が設けられるステップの前又は後に形成することができる。金属層の前に窪みを形成することが好ましい。なぜなら、いったん金属層１４４が形成されると、アニーリングなどの工程が金属層１４４を損傷する傾向があり、金属層１４４と組み合わせると側壁１２６の厚さが増加することに起因して、側壁１２６を打抜き加工して突出部１４０を形成することがより困難になるからである。しかしながら、金属層１４４が側壁１２６上に形成される前に窪みが形成される場合は、金属層１４４が窪みを越えて（すなわち、上方及び下方に）延びるように金属層１４４を形成することは遥かに容易である。なぜなら、金属層が窪み内へと延びるように側壁１２６の外部表面をマスクすることは困難だからである。マスキングと側壁１２６との間にいかなるギャップがあっても、金属層１４４がマスキングの下に堆積する可能性がある。

ヒーター１２４の周囲には、断熱層１４６が巻かれている。この層１４６は張力を受けているので、ヒーター１２４に圧縮力を提供し、ヒーター１２４を側壁１２６の外部表面に対して堅く保持する。有利には、この断熱層１４６は熱収縮材料である。これにより、断熱層１４６を加熱チャンバの周囲に（ヒーター１２４、金属層１４４などの上に）堅く巻き付けてから加熱することが可能になる。加熱すると、断熱層１４６は収縮し、加熱チャンバ１０８の側壁１２６の外部表面に対してヒーター１２４を堅く押し付ける。これにより、ヒーター１２４と側壁１２６との間のいかなるエアギャップも排除され、ヒーター１２４は側壁との非常に良好な熱接触に保持される。その結果、良好な効率が保証される。なぜなら、ヒーター１２４によって生成された熱は側壁（及び続いてエアロゾル基質１２８）の加熱をもたらし、空気の加熱に浪費されること又は他の形で漏れることがないからである。

好ましい実施形態では、熱収縮材料、例えば、一方向にのみ収縮する処理済みポリイミドテープが使用される。例えば、ポリイミドテープの例では、テープは、長さ方向にのみ収縮するように構成され得る。これは、テープを加熱チャンバ１０８及びヒーター１２４の周囲に巻き付けることができ、加熱すると収縮し、ヒーター１２４を側壁１２６に押し付けることを意味する。断熱層１４６は長さ方向に収縮するので、このようにして発生する力は均一であり、内向きに向いている。テープが横方向（幅）方向に収縮する場合には、これによりヒーター１２４又はテープ自体に皺が生じる可能性がある。これは次いでギャップを導入し、エアロゾル発生装置１００の効率を低下させるであろう。

図３～図６を参照すると、基質担体１１４は、外層１３２内に包まれたエアロゾル収集領域１３０と共に、事前にパッケージ化された量のエアロゾル基質１２８を含む。エアロゾル基質１２８は、基質担体１１４の第１の端部１３４の方に位置している。エアロゾル基質１２８は、外層１３２内の基質担体１１４の全幅にわたって延びている。エアロゾル基質はまた、基質担体１１４に沿って途中で互いに当接し、境界で出会う。全体として、基質担体１１４は略円筒形である。図１及び図２では、エアロゾル発生装置１００は基質担体１１４なしで示されている。図３及び図４では、基質担体１１４はエアロゾル発生装置１００の上方に示されているが、エアロゾル発生装置１００内には装填されていない。図５及び図６では、エアロゾル発生装置１００に装填されている基質担体１１４が示されている。

ユーザがエアロゾル発生装置１００を使用することを望んだ場合、ユーザは最初にエアロゾル発生装置１００に基質担体１１４を装填する。これは、基質担体１１４を加熱チャンバ１０８内へと挿入することを伴う。基質担体１１４は、エアロゾル基質１２８が位置する方にある基質担体１１４の第１の端部１３４が、加熱チャンバ１０８内に入るように方向付けられて、加熱チャンバ１０８内へと挿入される。基質担体１１４は、基質担体１１４の第１の端部１３４が、加熱チャンバ１０８の基部１１２から内向きに延びるプラットフォーム１４８に接して静止するまで、すなわち、基質担体１１４がそれ以上、加熱チャンバ１０８内へと挿入されることができなくなるまで、加熱チャンバ１０８内へと挿入される。示される実施形態では、上述したように、突出部１４０の上側エッジ１４２ａと、エアロゾル基質１２８及び基質担体１１４の圧縮性がより低い隣接領域の境界との間の相互作用から追加の効果があり、これにより、基質担体１１４がエアロゾル発生装置１００内へと十分に深くまで挿入されたことがユーザに警告される。図３及び図４から、基質担体１１４が加熱チャンバ１０８内へと可能な限り深く挿入された場合、基質担体１１４の長さの一部分のみが加熱チャンバ１０８の内側にあることが分かるであろう。基質担体１１４の長さの残部は、加熱チャンバ１０８から突出している。基質担体１１４の長さの残部の少なくとも一部分もまた、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６から突出している。第１の実施形態では、基質担体１１４の長さの残部の全てが、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６から突出している。すなわち、加熱チャンバ１０８の開放端１１０は、エアロゾル発生装置１００の第２の端部１０６と一致している。他の実施形態では、基質担体１１４のいかなる部分も又は実質的にいかなる部分もエアロゾル発生装置１００から突出しないように、基質担体１１４の全て又は実質的に全てがエアロゾル発生装置１００内に収容されてもよい。

基質担体１１４が加熱チャンバ１０８内へと挿入されていると、基質担体１１４内のエアロゾル基質１２８は、少なくとも部分的に加熱チャンバ１０８内に構成されている。第１の実施形態では、エアロゾル基質１２８は完全に加熱チャンバ１０８内にある。実際、基質担体１１４内の事前にパッケージ化された量のエアロゾル基質１２８は、基質担体１１４の第１の端部１３４から基質担体１１４に沿って、加熱チャンバ１０８の基部１１２から開放端１１０までの加熱チャンバ１０８の内部高さにほぼ（或いは厳密に）等しい距離だけ延びるように構成されている。これは、加熱チャンバ１０８の内側にある、加熱チャンバ１０８の側壁１２６の長さと実効的に同じである。

基質担体１１４がエアロゾル発生装置１００に装填された状態で、ユーザは、ユーザ操作可能ボタン１１６を使用してエアロゾル発生装置１００のスイッチを入れる。これにより、電源１２０からの電力が、制御回路１２２を介して（及びその制御下で）ヒーター１２４に供給される。ヒーター１２４は、突出部１４０を介してエアロゾル基質１２８内へと熱を伝導させ、エアロゾル基質１２８を、エアロゾル基質１２８が蒸気を放出し始めることができる温度まで加熱する。いったん蒸気が放出され始めることができる温度まで加熱されたら、ユーザは、基質担体１１４の第２の端部１３６を通して蒸気を吸引することにより蒸気を吸入することができる。すなわち、蒸気は、加熱チャンバ１０８内の基質担体１１４の第１の端部１３４に位置するエアロゾル基質１２８から発生し、基質担体１１４の長さに沿って、基質担体１１４内の蒸気収集領域１３０を通って基質担体の第２の端部１３６まで引き込まれ、そこでユーザの口に入る。この蒸気の流れが、図６の矢印Ａで示される。

ユーザが図６の矢印Ａの方向に蒸気を吸引すると、蒸気は、加熱チャンバ１０８内のエアロゾル基質１２８の近傍から流れることが理解されるであろう。この動作により、周囲空気が、エアロゾル発生装置１００を取り囲む環境から（図６の矢印Ｂによって示され、図６（ａ）により詳細に示される流路を介して）加熱チャンバ１０８内へと引き込まれる。次いで、この周囲空気はヒーター１２４によって加熱され、この周囲空気は次にエアロゾル基質１２８を加熱してエアロゾルを発生させる。より具体的には、第１の実施形態では、空気は、加熱チャンバ１０８の側壁１２６と基質担体１１４の外層１３２との間に設けられた空間を通って加熱チャンバ１０８に入る。この目的のために、基質担体１１４の外径は、加熱チャンバ１０８の内径よりも小さい。より具体的には、第１の実施形態では、加熱チャンバ１０８は、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、最も好ましくは約７．６ｍｍの内径（例えば、突出部が設けられていない場所で、例えば、突出部１４０が存在しない場合、又は突出部１４０の間で）を有する。これにより、基質担体１１４は、約７．０ｍｍ（±０．１ｍｍ）の直径を有することが可能になる（突出部１４０によって圧縮されていない所で）。これは、２１ｍｍ～２２ｍｍ、より好ましくは２１．７５ｍｍの外周に対応する。換言すれば、基質担体１１４と加熱チャンバ１０８の側壁１２６との間の間隔は、最も好ましくは約０．１ｍｍである。他の変形形態では、間隔は少なくとも０．２ｍｍであり、いくつかの実施例では最大で０．３ｍｍである。図６の矢印Ｂは、空気が加熱チャンバ１０８内へと引き込まれる方向を示す。

ユーザがユーザ操作可能ボタン１１６を作動させることによってエアロゾル発生装置１００を起動させた場合、エアロゾル発生装置１００は、エアロゾル基質１２８を、エアロゾル基質１２８の一部の気化を生じさせるのに十分な温度に加熱する。より詳細には、制御回路１２２は、電力を電源１２０からヒーター１２４に供給して、エアロゾル基質１２８を第１の温度に加熱する。エアロゾル基質１２８が第１の温度に達すると、エアロゾル基質１２８の成分が気化し始める。すなわち、エアロゾル基質は蒸気を生成する。いったん蒸気が生成されていると、ユーザは、基質担体１１４の第２の端部１３６を通して蒸気を吸入することができる。いくつかのシナリオでは、エアロゾル発生装置１００がエアロゾル基質１２８を第１の温度に加熱するのに、そしてエアロゾル基質１２８が蒸気を生成し始めるのに、一定の時間を要することをユーザは知っていてもよい。これは、ユーザがいつ蒸気の吸入を開始するかを自分で判断できることを意味する。他のシナリオでは、エアロゾル発生装置１００は、蒸気が吸入のために利用可能であるという指標をユーザに発するように構成されている。実際、第１の実施形態では、エアロゾル基質１２８が初期の一定期間にわたって第１の温度にあった場合に、制御回路１２２はユーザ操作可能ボタン１１６を点灯させる。他の実施形態では、指標は、音声を発生させることによって、又はバイブレータを振動させることによってなど、別の指標によって提供される。同様に、他の実施形態では、指標は、ヒーター１２４が動作温度に達すると直ぐに、又は他の何らかの事象に続いて、起動されているエアロゾル発生装置１００から、固定した一定期間の後に提供される。

ユーザは、エアロゾル基質１２８が蒸気を生成し続けることができる間は常に、例えば、好適な蒸気に気化させるための気化可能な成分がエアロゾル基質１２８に残っている間は常に、蒸気を吸入し続けることができる。制御回路１２２は、ヒーター１２４に供給される電力を調整して、エアロゾル基質１２８の温度が閾値レベルを超えないことを確実にしている。具体的には、エアロゾル基質１２８の構成に依存する特定の温度において、エアロゾル基質１２８は燃え始める。これは望ましい効果ではなく、この温度以上の温度は回避される。これを手助けするために、エアロゾル発生装置１００には温度センサ１７０が設けられている。制御回路１２２は、エアロゾル基質１２８の温度の指標を温度センサから受け取り、その指標を使用して、ヒーター１２４に供給される電力を制御するように構成されている。例えば、１つのシナリオでは、制御回路１２２は、ヒーター又はチャンバが第１の温度に達するまで、初期の一定期間にわたってヒーター１２４に最大電力を提供する。続いて、いったんエアロゾル基質１２８が第１の温度に達すると、制御回路１２２は、エアロゾル基質１２８が、第１の温度よりも低い第２の温度に達するまで、第２の一定期間にわたってヒーター１２４への電力の供給を停止する。続いて、ヒーター１２４が第２の温度に達すると、制御回路１２２は、ヒーター１２４が再び第１の温度に達するまで、第３の一定期間にわたってヒーター１２４に電力を供給し始める。これは、エアロゾル基質１２８が使い尽くされる（すなわち、加熱によって発生され得る全てのエアロゾルが既に発生されている）まで、又はユーザがエアロゾル発生装置１００の使用を停止するまで続いてもよい。別のシナリオでは、いったん第１の温度に達すると、制御回路１２２は、エアロゾル基質１２８を第１の温度に維持するが、エアロゾル基質１２８の温度を上昇させないように、ヒーター１２４に供給される電力を低減させる。

ユーザによる１回の吸入は、一般に「パフ」と呼ばれる。いくつかのシナリオでは、タバコの喫煙経験をエミュレートすることが望ましい。これは、エアロゾル発生装置１００が、典型的には、１０～１５パフを提供するのに十分なエアロゾル基質１２８を保持することが可能であることを意味する。

いくつかの実施形態では、制御回路１２２は、パフをカウントし、ユーザが１０～１５回のパフを行った後にヒーター１２４をオフにするように構成されている。パフのカウントは、様々な方法のうちの１つで実行される。いくつかの実施形態では、制御回路１２２は、パフ中に温度がいつ低下したかを判定する。これは、新鮮で冷たい空気が温度センサ１７０を通過して流れるにつれて冷却が引き起こされ、これが温度センサによって検出されることによる。他の実施形態では、空気流は、流れ検出器を使用して直接検出される。他の好適な方法が、当業者には明らかであろう。他の実施形態では、制御回路は、加えて
又は代わりに、最初のパフから所定の時間が経過した後にヒーター１２４をオフにする。これは、消費電力を低減させることと、所定の数のパフが行われたことをパフカウンターが正しく登録できなかった場合にスイッチをオフにするためのバックアップを提供することとの両方に役立つ。

いくつかの例では、制御回路１２２は、完了するのに所定の時間が掛かる所定の加熱サイクルに従うように、ヒーター１２４に電力を供給するように構成されている。いったんサイクルが完了すると、ヒーター１２４は完全にオフにされる。場合によっては、このサイクルは、ヒーター１２４と温度センサ１７０との間のフィードバックループを利用してもよい。例えば、加熱サイクルは一連の温度によってパラメータ化されてもよく、その温度までヒーター１２４（又は、より正確には温度センサ）が加熱されるか、又は冷却される。そのような加熱サイクルの温度及び持続時間は、エアロゾル基質１２８の温度を最適化するように経験的に決定することができる。これは必要であり得る。なぜならば、例えば、エアロゾル基質１２８の外層がコアとは異なる温度である所では、エアロゾル基質の温度の直接測定は非現実的である又は誤解を招く可能性があるからである。

次の例では、最初のパフまでの時間は２０秒である。この時点以降、温度が約２０秒間にわたって約２４０℃で一定に保たれるように、ヒーター１２４に供給される電力のレベルは１００％から低減される。次いで、ヒーター１２４に供給される電力は、温度センサ１７０によって記録される温度が約２００℃となるように更に低減させることができる。この温度は約６０秒間、保持される。次に、温度センサ１７０によって測定される温度が、この場合は約１８０℃である基質担体１１４の動作温度まで低下するように、電力レベルを更に低減させてもよい。この温度は１４０秒間、保持され得る。この時間間隔は、基質担体１１４が使用され得る時間の長さによって決定されてもよい。例えば、基質担体１１４は、設定された一定期間の後にエアロゾルの生成を停止してもよく、したがって、温度が１８０℃に設定される一定期間は、加熱サイクルがこの持続時間にわたって継続することを可能にしてもよい。この時点の後、ヒーター１２４に供給される電力をゼロに低減させてもよい。ヒーター１２４がオフにされている時でさえ、ヒーター１２４がオンの間に発生したエアロゾル又は蒸気は、それをユーザが吸引することによって、依然としてエアロゾル発生装置１００から引き出すことができる。したがって、ヒーター１２４がオフにされている時でさえ、エアロゾル吸入セッションの終了に備えてヒーター１２４が既にオフにされているにもかかわらず、視覚的指標がオンのままであることによって、この状況がユーザに警告され得る。いくつかの実施形態では、この設定期間は２０秒であってもよい。加熱サイクルの合計持続時間は、いくつかの実施形態では、約４分であってもよい。

上記の例示的な熱サイクルは、ユーザによる基質担体１１４の使用によって変更されてもよい。ユーザが基質担体１１４からエアロゾルを抽出する時、ユーザの呼吸により、冷気が加熱チャンバ１０８の開放端を通りヒーター１２４を通過して加熱チャンバ１０８の基部１１２に向かって流れることが促進される。次いで、空気は、基質担体１１４の先端１３４を通って基質担体１１４に入ってもよい。冷気が加熱チャンバ１０８の空洞内へと入ることにより、以前に存在していた熱気が冷気に置き換えられるのにつれて、温度センサ１７０によって測定される温度は低下する。温度が低下したことを温度センサ１７０が感知した場合、これを使用して、セルによってヒーターに供給される電力を増加させて、温度センサ１７０を加熱して、基質担体１１４の動作温度に戻してもよい。これは、ヒーター１２４に最大量の電力を供給することによって、又は代わりに、温度センサ１７０が一定の温度を読み取ることを維持するのに必要な量よりも多い量の電力を供給することによって実現されてもよい。

電源１２０は、少なくとも、単一の基質担体１１４中のエアロゾル基質１２８を最大で
第１の温度まで上昇させ、それを第１の温度に維持して、少なくとも１０～１５回のパフに十分な蒸気を供給するのに十分である。より一般的には、喫煙の経験をエミュレートすることに即して、電源１２０は普通、このサイクルを１０回又は更には１２回繰り返す（エアロゾル基質１２８を第１の温度に上げ、第１の温度及び蒸気発生を１０から１５パフの間維持する）のに十分であり、これにより、電源１２０を交換又は再充電する必要が生じる前に、タバコのパケットを喫煙するユーザ経験がエミュレートされる。

一般に、エアロゾル発生装置１００の効率は、ヒーター１２４によって発生する熱の可能な限り多くが、エアロゾル基質１２８の加熱につながる場合に改善される。この目的のために、エアロゾル発生装置１００は、通常、エアロゾル発生装置１００の他の部分への熱流を低減させながら、熱をエアロゾル基質１２８に制御された形で提供するように構成されている。特に、ユーザが取り扱う、エアロゾル発生装置１００の部分への熱流は最小限に保たれ、それにより、例えば、本明細書でより詳細に説明する断熱材によって、これらの部分は冷たく保たれ、把持することが快適に保たれる。

図１～図６、及び付随する説明から、第１の実施形態によれば、エアロゾル発生装置１００用の加熱チャンバ１０８が提供され、加熱チャンバ１０８は、開放端１１０、基部１１２、及び開放端１１０と基部１１２との間の側壁１２６を備え、側壁１２６は第１の厚さを有し、基部１１２は第１の厚さよりも大きい第２の厚さを有することが理解できる。側壁１２６の厚さを低減させることは、加熱チャンバ１０８を所望の温度に加熱するのに必要なエネルギーを減らすので、エアロゾル発生装置１００の電力消費を低減させる手助けをすることができる。

第２の実施形態
ここで、第２の実施形態を、図８を参照して説明する。第２の実施形態のエアロゾル発生装置１００は、以下に説明するものを除いて、図１～図６を参照して説明した第１の実施形態のエアロゾル発生装置１００と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第２の実施形態のエアロゾル発生装置１００は、使用中に空気を加熱チャンバ１０８内へと引き込むことを可能にする構成を有し、これは第１の実施形態とは異なる。

より詳細には、図８を参照すると、加熱チャンバ１０８の基部１１２にチャネル１１３が設けられている。チャネル１１３は、基部１１２の中央に位置している。チャネルは、エアロゾル発生装置１００の外部ケーシング１０２の外側の環境と流体連通するように、基部１１２を通って延びている。より具体的には、チャネル１１３は、外部ケーシング１０２の入口１３７と流体連通している。

入口１３７は、外部ケーシング１０２を貫通して延びている。チャネルは、エアロゾル発生装置１００の第１の端部１０４と第２の端部１０６との間で、外部ケーシング１０２の長さに沿って途中まで位置している。第２の実施形態では、外部ケーシングは、制御回路１２２に近接し外部ケーシング１０２における入口１３７と加熱チャンバ１０８の基部１１２におけるチャネル１１３との間にある、空隙１３９を規定している。空隙１３９は、入口１３７とチャネル１１３との間の流体連通を提供し、それにより、空気が、外部ケーシング１０２の外側の環境から、入口１３７、空隙１３９、及びチャネル１１３を介して、加熱チャンバ１０８内へと通過できる。

使用中、基質担体１１４の第２の端部１３６において、ユーザによって蒸気が吸入されるにつれて、エアロゾル発生装置１００を取り囲む環境から空気が加熱チャンバ１０８内へと引き込まれる。より具体的には、空気は、矢印Ｃの方向に入口１３９を通過して、空隙１３９内へと入る。空隙１３９から、空気は、矢印Ｄの方向にチャネル１１３を通過し
て、加熱チャンバ１０８内へと入る。これにより、最初に蒸気が、次いで空気と混合された蒸気が、矢印Ｄの方向に基質担体１１４を通して引き込まれ、基質担体１１４の第２の端部１３６においてユーザによって吸入されることが可能になる。空気は、一般に、加熱チャンバ１０８に入る際に加熱され、それにより、空気は対流によって、熱をエアロゾル基質１２８に伝達することを支援する。

加熱チャンバ１０８を通る空気流路は、第２の実施形態では略線形であり、すなわち、流路は、加熱チャンバ１０８の基部１１２から加熱チャンバ１０８の開放端１１０まで、概して直線に延びていることが理解されよう。第２の実施形態の構成はまた、加熱チャンバ１０８の側壁１２６と基質担体との間のギャップを低減させることを可能にしている。実際、第２の実施形態では、加熱チャンバ１０８の直径は７．６ｍｍ未満であり、直径７．０ｍｍの基質担体１１４と加熱チャンバ１０８の側壁１２６との間の間隔は１ｍｍ未満である。

第２の実施形態の変形形態では、入口１３７の位置は異なっている。１つの特定の実施形態では、入口１３７は、エアロゾル発生装置１００の第１の端部１０４に位置している。これにより、エアロゾル発生装置１００全体を通る空気の通過は概ね直線状であることが可能になり、例えば、典型的には使用中にユーザの遠位に向けられる第１の端部１０４において、空気がエアロゾル発生装置１００に入り、エアロゾル発生装置１００内のエアロゾル基質１２８を通って（又は越えて、通過して等）流れて、典型的には使用中にユーザの近位に、例えばユーザの口に向けられる基質担体１１４の第２の端部１３６において、ユーザの口の中に入る。

第３の実施形態
ここで、第３の実施形態を、図９、図９（ａ）、及び図９（ｂ）を参照して説明する。第３の実施形態のエアロゾル発生装置１００は、以下に説明するものを除いて、図１～図６を参照して説明した第１の実施形態のエアロゾル発生装置１００と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第３の実施形態の加熱チャンバ１０８が、例えば、加熱チャンバ１０８の基部１１２にチャネル１１３が設けられた第２の実施形態の加熱チャンバ１０８に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これが本開示の更なる実施形態を形成する。

第３の実施形態のエアロゾル発生装置１００は、図１～図６に示すように基部１１２が側壁１２６と一体である代わりに、別個の要素として形成される加熱チャンバ１０８を有する。

別個の基部を有する加熱チャンバ１０８を立証することが、第１の実施形態に関連して説明した構造的支持効果をもたらす。更に、そのような基部１１２は、側壁１２６が形成される材料とは異なる材料から、例えば、側壁１２６よりも熱伝導性が低い材料から形成することができる。基質担体１１４の第１の端部１３４を加熱することは、望ましくないエアロゾル成分の発生につながる可能性があるので、問題となる可能性がある。加熱チャンバ１０８の基部１１２に断熱部分を設けることにより、基質担体１１４の第１の端部１３４への熱伝導を低減させ、それにより、基質担体１１４の第１の端部１３４を加熱することの望ましくない影響を軽減させることができる。実際、プラットフォーム１４８が存在する場合、プラットフォーム１４８を、基部１１２とは別個の構成要素として設けることができる。この別個のプラットフォーム１４８は、（基部１１２及び／又は側壁１２６に対して）断熱性の構成要素を備えることができ、それにより、基質担体１１４の第１の端部１３４の望ましくない加熱が低減される。この例では、基部１１２は、例えば、接着剤、ねじ山、締まり嵌めなどを使用して、任意の好適な手段によって取り付けることができる。

第４の実施形態
ここで、第４の実施形態を、図１０、図１０（ａ）、及び図１０（ｂ）を参照して説明する。第４の実施形態のエアロゾル発生装置１００は、以下に説明するものを除いて、図１～図６を参照して説明した第１の実施形態のエアロゾル発生装置１００と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第４の実施形態の加熱チャンバ１０８が、例えば、加熱チャンバ１０８の基部１１２にチャネル１１３が設けられた第２の実施形態の加熱チャンバ１０８に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これは本開示の更なる実施形態を形成する。

第４の（及び更なる）実施形態のエアロゾル発生装置１００は、フランジ１３８が存在しない加熱チャンバ１０８を有する。

加熱チャンバ１０８にフランジ１３８を設けないことにより、フランジ１３８によって提供される構造的強度が低減するという犠牲を払って、加熱チャンバ１０８の熱質量が低減される。この実施形態では、ワッシャ１０６の間で把持するフランジ１３８が存在しないので、加熱チャンバ１０８は、異なる方法でエアロゾル発生装置１００に取り付けられる。より詳細には、加熱チャンバ１０８は、ワッシャ１０７の内径と締まり嵌めを形成するようにサイズ決めされ、そのような形で保持される。これにより、ワッシャ１０７と接触する加熱チャンバ１０８の表面積はより小さくなり、その結果、加熱チャンバ１０８からの熱伝達が低減し、エアロゾル発生装置１００の全体的な効率が改善されるという利点がもたらされる。

第５の実施形態
ここで、第５の実施形態を、図１１、図１１（ａ）、及び図１１（ｂ）を参照して説明する。第５の実施形態のエアロゾル発生装置１００は、以下に説明するものを除いて、図１～図６を参照して説明した第１の実施形態のエアロゾル発生装置１００と同一であり、同様の特徴を指すために同じ参照番号が使用されている。第５の実施形態の加熱チャンバ１０８が、例えば、加熱チャンバ１０８の基部１１２にチャネル１１３が設けられた第２の実施形態の加熱チャンバ１０８に対応することも可能であるが、以下に記載されるようなことを除くものであり、これは本開示の更なる実施形態を形成する。

第５の（及び更なる）実施形態のエアロゾル発生装置１００は、突出部１４０が存在しない加熱チャンバ１０８を有する。

第５の実施形態では、側壁１２６は比較的薄いので、加熱チャンバ１０８内の比較的少量の空気がヒーター１２４によって比較的迅速に加熱されるので、突出部１４０を使用して伝導加熱経路を形成することは必須ではないことが認識される。薄い側壁１２６へのいかなる変形も、側壁１２６を損傷する危険をもたらす可能性がある。言い換えれば、突出部１４０のない壁を製造することは、製造誤差に起因して却下される必要がある加熱チャンバ１０８の数を低減させることによって、製造プロセスの効率を改善することができる。

定義及び代替実施形態
上述した説明から、様々な実施形態の多くの特徴が互いに交換可能であることが理解されよう。本開示は、様々な実施形態からの特徴を、具体的に言及されていない形態で一緒に組み合わせた特徴を含む、更なる実施形態に及ぶ。例えば、第３～第５の実施形態は、図１～図６に示すプラットフォーム１４８を持たない。このプラットフォーム１４８が、第３～第５の実施形態に含まれることにより、それらの図に関連して説明されたプラットフォーム１４８の利点がもたらされてもよい。

図９（ａ）と図９（ｂ）、図１０（ａ）と図１０（ｂ）、及び図１１（ａ）と図１１（ｂ）は、エアロゾル発生装置１００から分離された加熱チャンバ１０８を示す。これにより、加熱チャンバ１０８の設計に関して記載された有利な特徴が、エアロゾル吸入装置１００の他の特徴とは独立していることが強調される。特に、加熱チャンバ１０８の用途は多く、その全てが、本明細書に記載される蒸気吸入装置１００に結び付けられているわけではない。そのような設計は、本明細書に記載されるような、側壁１２６に支持を提供するための基部１１２から利益を得ることができる。そのような用途には、有利には、本明細書に記載される加熱チャンバが提供される。

「ヒーター」という用語は、エアロゾル基質１２８からエアロゾルを形成するのに十分な熱エネルギーを出力するための任意の装置を意味すると理解されるべきである。ヒーター１２４からエアロゾル基質１２８への熱エネルギーの伝達は、伝導性、対流性、放射性、又はこれら手段の任意の組み合わせであり得る。非限定的な例として、導電性ヒーターが、エアロゾル基質１２８に直接接触して押し付けてもよく、又は別個の構成要素に接触し、別個の構成要素自体が伝導、対流、及び／又は放射によってエアロゾル基質１２８の加熱を生じさせてもよい。対流加熱は、液体又は気体を加熱することを含む場合があり、その結果、熱エネルギーが（直接的又は間接的に）エアロゾル基質に伝達される。

放射加熱は、電磁スペクトルの紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波、又は無線部分で電磁放射を放出することによって、エネルギーをエアロゾル基質１２８に伝達することを含むが、これに限定されない。このようにして放出された放射は、エアロゾル基質１２８によって直接吸収されて加熱を生じさせてもよく、又は放射は、サセプタ又は蛍光材料などの別の材料によって吸収され、その結果、放射は、異なる波長又はスペクトルの重み付けで再放出されてもよい。場合によっては、放射は材料によって吸収されてもよく、次いで材料が熱を伝導、対流、及び／又は放射の任意の組み合わせによってエアロゾル基質１２８に伝達する。

ヒーターは、電気的に駆動されるか、燃焼により駆動されるか、又は任意の他の好適な手段で駆動されてもよい。電気駆動ヒーターは、抵抗性トラック要素（任意選択で絶縁パッケージングを含む）、誘導加熱システム（例えば、電磁石及び高周波発振器を含む）などを含んでもよい。ヒーター１２８は、エアロゾル基質１２８の外側の周囲に構成されてもよく、エアロゾル基質１２８内へと途中まで又は完全に入り込んでもよく、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。

「温度センサ」という用語は、エアロゾル発生装置１００の一部分の絶対温度又は相対温度を決定することが可能な要素を説明するために使用される。これは、熱電対、サーモパイル、サーミスタなどを含み得る。温度センサは、別の構成要素の一部として提供されてもよく、又は別個の構成要素であってもよい。いくつかの例では、複数の温度センサが設けられて、例えば、エアロゾル発生装置１００の様々な部分の加熱を監視すること、例えば熱プロファイルを決定することができる。

制御回路１２２は、エアロゾル発生装置１００をトリガーしてオンするための単一のユーザ操作可能ボタン１１６を有するものとして、全体を通して示されている。これにより、制御は単純に保たれ、ユーザがエアロゾル発生装置１００を誤用する、又はエアロゾル発生装置１００を正しく制御することに失敗する可能性が低減する。しかしながら、場合によっては、ユーザが利用可能な入力制御は、例えば、温度を、例えば事前に設定された制限内で制御して、蒸気の風味バランスを変化させる、又は例えば省電力モードと急速加熱モードとを切り替えるために、これよりも複雑な場合がある。

上述した実施形態を参照すると、エアロゾル基質１２８は、タバコを、例えば乾燥した又はキュアした形態で含み、場合によっては、風味のための、又はより滑らかな若しくはより楽しい経験を提供する、追加の成分を有する。いくつかの例では、タバコなどのエアロゾル基質１２８は、気化剤で処理されてもよい。気化剤は、エアロゾル基質からの蒸気の発生を改善し得る。気化剤は、例えば、グリセロールなどのポリオール、又はプロピレングリコールなどのグリコールを含んでもよい。場合によっては、エアロゾル基質はタバコ又はニコチンさえも含まなくてもよいが、代わりに、風味付け、揮発性、滑らかさの改善、及び／又は他の満足を与える効果を提供するための天然の又は人工由来の成分を含んでもよい。エアロゾル基質１２８は、細断された、ペレット状の、粉末状の、粒状の、ストリップ又はシート形態、任意選択でこれらの組み合わせの固体又はペーストタイプの材料として提供されてもよい。同様に、エアロゾル基質１２８は、液体又はゲルであってもよい。実際、いくつかの例では、固体部分と液体／ゲル部分の両方が含まれる場合がある。

したがって、エアロゾル発生装置１００を、「加熱式タバコ装置」、「加熱非燃焼式タバコ装置」、「タバコ製品気化用装置」などと等しく呼ぶことができ、これらの効果を実現するのに好適な装置として解釈される。本明細書に開示される特徴は、任意のエアロゾル基質を気化させるように設計された装置に等しく適用可能である。

エアロゾル発生装置１００の実施形態は、事前にパッケージ化された基質担体１１４内のエアロゾル基質１２８を収容するように構成されていると説明されている。基質担体１１４は、好適な形態で構成されたエアロゾル基質を有する管状領域を有する紙巻きタバコに概ね類似していてもよい。一部の設計には、フィルター、蒸気収集領域、冷却領域、及びその他の構造も含まれる場合がある。紙の外層、又は例えばホイルなどの他の柔軟な平面材料の外層も設けて、例えば、エアロゾル基質を所定位置に保持して、紙巻きタバコなどとの類似性を更に高めてもよい。

本明細書で使用する場合、「流体」という用語は、液体、ペースト、ゲル、粉末などを含むがこれらに限定されない流動可能なタイプの非固形材料を総称して説明するものとして解釈されるものとする。それに応じて、「流動化された材料」は、本質的に流体である材料として、又は流体として振る舞うように改質された材料として解釈されるものとする。流動化は、粉末化、溶媒への溶解、ゲル化、増粘化、減粘化などを含んでもよいが、これらに限定されない。

本明細書で使用する場合、「揮発性」という用語は、固体又は液体状態から気体状態へと容易に変化することが可能な物質を意味する。非限定的な例として、揮発性物質は、周囲気圧において室温に近い沸騰又は昇華温度を有するものであり得る。したがって、「揮発する（ｖｏｌａｔｉｌｉｚｅ）」又は「揮発する（ｖｏｌａｔｉｌｉｓｅ）」は、（材料を）揮発させること、及び／又は蒸気中に蒸発又は分散させることを意味すると解釈されるものとする。

本明細書で使用する場合、「蒸気（ｖａｐｏｕｒ）」（又は「蒸気（ｖａｐｏｒ）」）という用語は、以下を意味する：（ｉ）液体が、十分な程度の熱の作用によって自然に変換される形態；又は（ｉｉ）大気中に浮遊し、湯気／煙の雲として見える液体／湿気の粒子；又は（ｉｉｉ）気体のように空間を満たすが、臨界温度を下回っている時は圧力だけで液化できる流体。

この定義と整合して、「気化させる（ｖａｐｏｒｉｓｅ）」（又は「気化させる（ｖａｐｏｒｉｚｅ）」）という用語は、以下を意味する：（ｉ）蒸気へと変化させる、又は蒸気への変化を生じさせる；及び（ｉｉ）粒子が物理状態を変化させる場合（すなわち、液
体又は固体から気体状態へと）。

本明細書で使用する場合、「噴霧する（ａｔｏｍｉｓｅ）」（又は「噴霧する（ａｔｏｍｉｚｅ）」）という用語は、以下を意味するものとする：（ｉ）（物質、特に液体を）非常に小さな粒子又は液滴へと変えること；及び（ｉｉ）粒子が、噴霧前と同じ物理状態（液体又は固体）のままである場合。

本明細書で使用する場合、「エアロゾル」という用語は、ミスト、霧、又は煙など、空気又はガス中に分散された粒子系を意味するものとする。それに応じて、「エアロゾル化する（ａｅｒｏｓｏｌｉｓｅ）」（又は「エアロゾル化する（ａｅｒｏｓｏｌｉｚｅ）」）という用語は、エアロゾルにすること、及び／又はエアロゾルとして分散させることを意味する。エアロゾル／エアロゾル化するの意味は、上記で定義した、揮発する、噴霧する、及び気化させるの各々と整合することに留意されたい。誤解を回避するために、エアロゾルは、霧化された、揮発された、又は気化された粒子を含むミスト又は液滴を一貫して説明するために使用される。エアロゾルはまた、噴霧された、揮発された、又は気化された粒子の任意の組み合わせを含むミスト又は液滴も含む。

Claims (16)

1. エアロゾル発生装置用の加熱チャンバであって、
   第１の開放端と、
   基部と、
   前記第１の開放端と前記基部との間を延在し、前記基部と接続される側壁と、を備え、
   前記側壁は、管状であり、管状形状が先細りになるように前記第１の開放端に向かってサイズが低減する断面を有し、
   前記加熱チャンバは、前記第１の開放端に配置されたフランジ部分を備え、前記フランジ部分は、前記加熱チャンバの前記第１の開放端において半径方向外向きに延びており、
   前記フランジ部分は、前記側壁よりも厚い、加熱チャンバ。
2. 請求項１に記載された加熱チャンバにおいて、
   前記側壁は第１の厚さを有し、前記基部は前記第１の厚さよりも大きい第２の厚さを有し、それにより前記側壁に構造的支持を提供する、加熱チャンバ。
3. 請求項１又は２に記載された加熱チャンバにおいて、
   前記側壁及び前記基部は同じ材料から形成される、加熱チャンバ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載された加熱チャンバにおいて、
   前記基部及び前記側壁が単一の要素として形成される、加熱チャンバ。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載された加熱チャンバにおいて、
   前記基部は、前記第１の開放端の反対側の、前記側壁の第２の端部を封止する、加熱チャンバ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載された加熱チャンバにおいて、
   前記側壁は前記基部の周囲全体にわたって延びている、加熱チャンバ。
7. 請求項１に記載された加熱チャンバにおいて、
   前記フランジ部分は、前記側壁に取り付けられる、加熱チャンバ。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載された加熱チャンバにおいて、
   前記側壁の内部表面に形成された複数の係合要素を有する、加熱チャンバ。
9. 請求項８に記載された加熱チャンバにおいて、
   複数の前記係合要素は、均等に間隔を空けて配置される、加熱チャンバ。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載された加熱チャンバにおいて、
    前記基部の内部表面上に一つ以上のプラットフォーム要素を更に備える、加熱チャンバ。
11. 請求項１０に記載された加熱チャンバにおいて、
    一つ以上の前記プラットフォーム要素は、前記基部の中央から間隔を空けて配置される、加熱チャンバ。
12. 請求項１１に記載された加熱チャンバにおいて、
    一つ以上の前記プラットフォーム要素は、前記加熱チャンバのエッジに配置される、加熱チャンバ。
13. 請求項１０から１２のいずれか一項に記載された加熱チャンバにおいて、
    一つ以上の前記プラットフォーム要素は、平坦な上部を有する、加熱チャンバ。
14. エアロゾル発生装置であって、
    電源と、
    エアロゾル基質を取り外し可能に受け入れるように構成される請求項１～１３のいずれか一項に記載の加熱チャンバと、
    前記加熱チャンバ受け入れられた前記エアロゾル基質をエアロゾル化するように構成されるヒーターと、
    前記電源から前記ヒーターへの電力の供給を制御するように構成されている制御回路と、を備える、エアロゾル発生装置。
15. 請求項１４に記載されたエアロゾル発生装置において、
    前記ヒーターは、サセプタによって吸収される電磁放射を放出することによって前記エアロゾル基質をエアロゾル化し、このサセプタが吸引可能なエアロゾルを形成するために熱を前記エアロゾル基質に伝達する、エアロゾル発生装置。
16. 請求項１５に記載されたエアロゾル発生装置において、
    前記ヒーターは、電磁石及び高周波発振器を含む、エアロゾル発生装置。

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