JP2019518430A - 喫煙材を加熱するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するよう構成された装置（１００）に関する。一例では、装置（１００）は、この装置内に使用時に収容される喫煙材を加熱するように構成され配置された少なくとも一つの薄膜ヒータ（２００，３００）を備える。薄膜ヒータ（２００，３００）は、装置（１００）内に使用時に収容される喫煙材の様々な複数の部分を加熱するための複数の加熱領域（２３２，２３４，２３６）を有する。薄膜ヒータの少なくとも第１の加熱領域（２３）は、薄膜ヒータの少なくとも第２の加熱領域（２３４）とは異なるワット密度を有する。【選択図】図３

Description

関連出願への相互参照

本出願は、２０１５年６月２６日付けで出願された米国仮特許出願第６２／１８５２２７号に関連し、その内容全体を参照によって本書に援用する。

本発明は、喫煙材を加熱するための装置及び方法に関する。

紙巻タバコ、葉巻タバコ等の物品は、使用の間、タバコを燃焼してタバコ煙を発生させる。燃焼せずに化合物を放出する製品を創出することによって、タバコを燃焼させるこれらの物品に代わるものを提供する試みがなされている。そのような製品の例としては、タバコ加熱製品又はタバコ加熱装置としても知られているいわゆる非燃焼・加熱式（ｈｅａｔ−ｎｏｔ−ｂｕｒｎ）製品がある。これらは、材料を燃焼するのではなく加熱することで化合物を放出する。その材料は、例えば、タバコでもよいし、他の非タバコ製品でもよいし、ブレンドされた混合物等の組み合わせたものでもよく、それらは、ニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。同様に、いわゆる電子シガレット装置もあり、これは典型的には液体を気化し、この液体は、ニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。

本発明の第１の態様によれば、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するよう構成された装置が提供され、この装置は、当該装置内に使用時に収容される喫煙材を加熱するよう構成され配置された少なくとも一つの薄膜ヒータを備え、
薄膜ヒータが、当該装置内に使用時に収容される喫煙材の様々な複数の部分を加熱するための複数の加熱領域を有し、薄膜ヒータの少なくとも第１の加熱領域が、薄膜ヒータの少なくとも第２の加熱領域とは異なるワット密度を有する。

いくつかの例において、これは、例えば喫煙材の様々な複数の部分が異なる温度に加熱され得ることを意味する。他の例としては、これは、喫煙材の少なくとも一部又は全体に対してより平坦でより均一な温度プロファイルを達成できることを意味する。

一実施形態において、薄膜ヒータの第１の加熱領域のワット密度は、薄膜ヒータの第２の加熱領域のワット密度よりも低く、第１の加熱領域は薄膜ヒータの第１の端部の近くに配置され、第２の加熱領域は薄膜ヒータの第１の端部から離れて配置される。

一実施形態において、第１の加熱領域は少なくとも第１の導電性加熱部分を有し、第２の加熱領域は少なくとも第２の導電性加熱部分を有し、第１の導電性加熱部分の電気抵抗し第２の導電性加熱部分の電気抵抗とは相違する。

一実施形態において、第１の導電性加熱部分の断面積は、第２の導電性加熱部分の断面積とは相違する

一実施形態において、第１の加熱領域は複数の導電性加熱部分を有し記第２の加熱領域は複数の導電性加熱部分を有し、第１の加熱領域における複数の導電性加熱部分のうちの少なくとも一つの電気抵抗が第２の加熱領域における複数の導電性加熱部分のうちの少なくとも一つの電気抵抗とは相違する。

一実施形態において、第１の加熱領域における複数の導電性加熱部分は互いに直列に電気的に接続され、第２の加熱領域における複数の導電性加熱部分は互いに直列に電気的に接続される。

一実施形態において、薄膜ヒータは、該薄膜ヒータの概ね中央部に配置された非加熱領域を有する。

一実施形態において、本装置は、第１の加熱領域と第２の加熱領域とに同じ電圧を印加するよう配置された電源を備える。

本発明の第２の態様によれば、或る装置を用いて喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるよう喫煙材を加熱する方法が提供され、前記装置は、使用時に収容される喫煙材を加熱するよう構成され配置された少なくとも一つのヒータを備え、ヒータは、装置内に使用時に収容される喫煙材の様々な複数の部分を加熱するための複数の加熱領域を有し、ヒータの少なくとも第１の加熱領域はヒータの少なくとも第２の加熱領域とは異なるワット密度を有する。そして、本方法は、
前記装置内に喫煙材を挿入することと、
第１の加熱領域及び第２の加熱領域から異なる熱流束を、喫煙材の対応の異なる部分に与えるようにヒータを作動させて、喫煙材の前記対応の異なる部分が異なる温度に加熱されるようにすることとを含む。

一実施形態において、装置は、第１の加熱領域と第２の加熱領域とに同じ電圧を印加する電源を備える。

添付図面を参照してなされる、例としてのみ与えられる本発明の好適な実施形態の以下の詳細な説明から、本発明のさらなる特徴及び利点が明らかとなろう。

喫煙材を加熱するための装置と例を示す第１の斜視図である。 図１の装置を示す第２の斜視図である。 喫煙材が挿入された状態の図１の装置を示す横断面図である。 喫煙材を加熱するための装置において用いられるヒータの一例を示す第１の概略平面図である。 喫煙材を加熱するための装置において用いられるヒータの一例を示す第２の概略平面図である。

本書では、用語「喫煙材」は、加熱されると揮発成分を、典型的にはエアロゾルの形態で供する材料を含む。「喫煙材」は任意のタバコ含有材料を含み、例えば、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、又はタバコ代替品のうちの一つ以上を含んでもよい。「喫煙材」はまた、他の非タバコ製品を含んでいてもよい。この非タバコ製品は、製品によってニコチンを含んでもよいし、含まなくてもよい。「喫煙材」は、例えば、固体、液体、ゲル、又は蝋等の形態をとることができる。「喫煙材」はまた、例えば、材料を組み合わせたもの、又はブレンドしたものであってもよい。

典型的には、喫煙材を燃やさずに、又は燃焼させずに吸引することができるエアロゾルを形成するために喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させる装置が知られている。このような装置は、「非燃焼加熱式」装置、又は「タバコ加熱製品」、又は「タバコ加熱装置」、又はこれらと類似するものとしても説明される。同様に、いわゆるｅシガレット装置（電子タバコ装置）もあり、これは、典型的には、液体の形態の喫煙材（ニコチンを含むものも含まないものあり得る）を気化する。喫煙材は、装置内に挿入され得るロッド、カートリッジ又はカセット等の形態をとる場合や、これらの一部として提供される場合もある。喫煙材を加熱し揮発させるためのヒータは装置の「永久」部品として提供されてもよく、或いは喫煙品の一部、又は使用後破棄され交換される消耗品として提供されてもよい。これに関連して「喫煙品」は、使用時に喫煙材を含み又は収容しており、使用時に加熱され、喫煙材及び任意選択的に他の成分を揮発させる装置、物品又は他の構成部品である。

図１〜図３を参照すると、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させることができるよう喫煙材を受容すべく構成された装置１００の一例が示されている。（以下で詳細に説明するように、本書にて説明する幾つかの特定の例において、喫煙材は、喫煙材２５２と任意のその他の成分を含むロッド２５０として提供される。）装置１００は、第１の端部、近位端又は口側の端部（口側端部）１０２と、第２の端部又は遠位端１０４とを有する。

装置１００は、喫煙材２５２を受容するためのハウジング１０６を提供する。ハウジング１０６は、喫煙材２５２を通すことができる少なくとも一つの開口部を有する。図示の特定の例では、二つの開口部がある。第１の開口部１０８は、喫煙材２５２がハウジング１０６に導入され、またハウジング１０６から取り出されることを可能にするために設けられている。第２の開口部１１０は、使用者がハウジング１０６の内部にアクセスできるように、例えばハウジング１０６の内部を清掃することができるように、設けられている。図示されている特定の例では、開口部１０８，１１０はそれぞれ口側端部１０２と遠位端１０４に配置されている。ハウジング１０６はまた、口側端部１０２と遠位端１０４との間に配置されたチャンバ１１２を有する。図３に最も明瞭に示されるように、開口部１０８，１１０は、ハウジング１０６内のチャンバ１１２の両端に配置されている。喫煙材２５２は、使用時にチャンバ１１２内に受容される。使用前、使用者は、喫煙材２５２を第１の開口部１０８を通してチャンバ１１２に挿入することができる。使用後、使用者は、喫煙材２５２をチャンバ１１２から取り出し、例えばパイプクリーナを第２の開口部１１０に挿入することによってチャンバ１１２を清掃することができる。

図示の例では、装置１００は、開口部１０８，１１０を閉開することを可能にする蓋すなわちカバー１１６，１１８を有する。ヒンジ式のカバー１１６は、遠位端１１０にてハウジング１０６に枢動可能に取り付けられ、開位置と閉位置と（それぞれ図１及び図２に示す）の間を移動することができる。摺動可能なカバー１１８は、ハウジング１０６の近位端１０２に取り付けられ、開位置と閉位置との間を摺動可能に移動することができる。スライドカバー１１８は、喫煙材２５２を装置１００内に挿入する前に開位置に移動される。

ここで特に図３を参照すると、これは、（少なくとも）喫煙材２５２が装置１００内に配置されるように、前側の開口部１０８を部分的に挿入された喫煙材２５２を含むロッド２５０を示している。ロッド２５０は、エアロゾルを濾過するためのフィルタ及び／又はエアロゾルを冷却するための冷却要素２５４のうちの一つ以上を含むマウスピースアセンブリを口側端部に有する。フィルタ／冷却要素２５４は、空間２５６によって喫煙材２５２から離隔され、また、別の空間２５８によって口側端部から離隔されている。

装置１００は、内部に配置され又は固定されたヒータ２００、制御回路２０２及び電源２０４を有している。この例では、ヒータ２００、制御回路２０２及び電源２０４は、制御回路２１が概ねヒータ２０と電源２２との間に配置された状態で、横方向に隣り合っているが（すなわち、一端から見て隣り合っているが）、他の場所としても可能である。制御回路２０２は、以下でさらに説明するように、喫煙材２５２の加熱を制御するように構成され配置されたマイクロプロセッサ装置のようなコントローラを含むことができる。電源２０４は、例えば、再充電可能なバッテリー又は再充電できないバッテリーのようなバッテリーであってもよい。適切なバッテリーの例には、例えば、リチウムイオン電池、（ニッケル−カドミウム電池のような）ニッケル電池、アルカリ電池等が含まれる。バッテリー２０４は、必要時に電力を供給するために、また制御回路２０２の制御下において喫煙材２５２が開口部１１０を通して装置１００内に挿入された後、喫煙材２５２を加熱するために、ヒータ２００に電気的に接続されている。電源２０４をヒータ２００の側方に隣接して配置する利点は、装置１００全体を過度に長くさせることなく、物理的に大きな電源２０４を使用できることである。理解されるように、一般に、物理的に大きな電源２０４は、より高い容量（すなわち、供給可能な総電気エネルギー、多くの場合はアンペア時等で測定されるもの）を有し、したがって、装置１００のバッテリー寿命をより長くすることができる。

一例では、ヒータ２００は、概ね、中空の内部加熱チャンバ２０６を有する円筒形の中空管の形態をとり、加熱チャンバ２０６内に喫煙材２５２が使用時に加熱のために挿入される。ヒータ２００は別の異なる構成とすることもできる。例えば、ヒータ２００は、単一の加熱素子から形成されてもよいし、ヒータ２００の長手方向軸線に沿って整列された複数の加熱素子から形成されてもよい。ヒータ２００は、環状であってもよいし、管状であってもよく、又はその周りにおいて少なくとも部分的に環状であっても、部分的に管状であってもよい。一例では、加熱素子は薄膜ヒータとすることができる。他の例では、加熱素子はセラミックス材料から作られたものでもよい。適切なセラミックス材料の例には、アルミナ、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素セラミックスがあり、これらは積層され焼結されてもよい。他の加熱装置も可能であり、例えば、誘導加熱、赤外線を放射することによって加熱する赤外線加熱素子、又は例えば抵抗電気巻線によって形成された抵抗加熱素子等がある。一つの特定の例では、ヒータ２００は、基板上に形成された少なくとも一つの導電路を有する基板から作られたものとすることができる。基板はシートの形態であってもよく、例えば、プラスチック層を含んでもよい。特定の例では、層はポリイミド層である。導電路は、層上に印刷されたものでも、さもなければ積層されたものでもよい。ヒータ２００は、導電路上に形成された又は導電路を覆うように形成されたさらなるプラスチック層を有してもよい。この例では、導電路は二つのプラスチック層の間にあることになる。ヒータ２００は、挿入時に喫煙材２５２の実質的に全体がヒータ２００の加熱素子内に配置され、喫煙材２５２の実質的に全体が使用中に加熱されるように、寸法決めされる。ヒータ２００は、喫煙材２５２の選択された部分が、例えば、必要に応じて順番に（徐々に）又は一緒に（同時に）個別に加熱されるように配置構成され得る。

この例のヒータ２００は、熱絶縁体２１２によってその長さの少なくとも一部に沿って囲まれている。熱絶縁体２１２は、ヒータ２００から装置１００の外部に伝わる熱を減少させるのに役立つ。これは、一般に熱損失を低減するので、ヒータ２００の電力条件を低く抑えるのに役立つ。熱絶縁体２１２はまた、ヒータ２００の動作中に装置１００の外部を低温に維持するのに役立つ。一例では、熱絶縁体２１２は二重壁型のスリーブであり、これはスリーブの二つの壁の間に低圧領域を有するとよい。すなわち、熱絶縁体２１２は、例えば、「真空」管、すなわち熱伝導及び／又は対流による伝熱を最小限にするために少なくとも部分的に排気された管であるとよい。二重壁型のスリーブに加えて又はその代わりに、例えば適当な発泡型の材料を含む断熱材料を使用すること等、熱絶縁体２１２のための他の配置構成も可能である。

組み立てられた装置１００において、ヒータ２００は、円筒形の中空管の形態であり、この中空管の一端が口側端部１０２にて開口部１０８と流体連通するように且つ他端が遠位端１０４にて開口部１１０と連通するように、ハウジング１０６内に配置される。

図１〜図３に示され上述された装置１００は、喫煙材を加熱するための装置の一例に過ぎず、他の配置や構成も可能であることは理解されよう。

次に図４を参照すると、喫煙材を加熱するための装置に使用されるヒータの一例の第１の概略平面図であって、その例のヒータにおける様々な加熱領域及び加熱ゾーンを概略的に示す図を示している。ヒータは、例えば、図１〜図３に示され上述されたタイプの装置１００に使用することができ、喫煙材を加熱するための他の装置に使用することもできる。

ヒータ２００は、装置１００に挿入された喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるための熱を発生されるための複数の加熱ゾーンを有する。図示の特定の例では、ヒータ２００は、第１の加熱ゾーン２２０と、第２の加熱ゾーン２３０とを有する。他の例としては、ヒータ２００は、一つのヒータゾーン又は三つ以上の加熱ゾーンを有することができる。加熱ゾーンの少なくとも一つは、喫煙材の異なる複数の部分を加熱するためにそのゾーン内に複数の加熱領域を設けるよう形成されるとよい。

より詳細には、図４に示される例では、ヒータ２００の第１の加熱ゾーン２２０は、第１の加熱領域２２２、第２の加熱領域２２４及び第３の加熱領域２２６を有する。また、この例の第２の加熱ゾーン２３０は、第１の加熱領域２３２、第２の加熱領域２３４及び第３の加熱領域２３６を有する。ヒータ２００における第１の加熱ゾーン２２０の少なくとも第１の加熱領域２２２と第２の加熱領域２２４とは、ワット密度が異なる。他の例では、ヒータ２００の全ての加熱領域は異なるワット密度を有してもよいし、同じワット密度を有するいくつかの加熱領域と異なるワット密度を有する他の加熱領域とがあってもよい。

使用時、ヒータ２００の加熱領域の異なるワット密度は、異なる熱流束が喫煙材２５２の異なる部分に作用することを確実にする簡単な方法を提供する。したがって、ヒータ２００は、例えば、装置１００内の喫煙材２５２の異なる部分を異なる温度に加熱することができる。特定の例では、喫煙材２５２の口側端部は、喫煙材２５２の他の部分よりも小さな熱流束で加熱される。より小さな熱流束は、使用者による吸引前にエアロゾルからより多くの水蒸気を凝縮させることになる。これにより、エアロゾルの温度を低下させることができ、また、「ホットパフ（熱い吸引）」として知られる現象の可能性を低減することができる。

ヒータ２００の様々な加熱領域２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６の異なるワット密度は、異なる方法で達成されてもよい。例えば、様々な加熱領域２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６は、異なる材料で形成されること、及び／又は、異なる電気抵抗を有すること、及び／又は、異なる寸法（例えば異なる厚さ、又はより一般的には異なる断面積）を有することのような、異なる特性を有する加熱素子を有してもよい。別の例として、様々な加熱領域２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６は、異なる熱容量を有してもよい。特定の例については、以下でさらに説明する。

ヒータ２００の加熱ゾーン２２０，２３０は、互いに異なる寸法（長さ、幅、高さ）を有してもよい。図４の特定の例では、ヒータ２００の六つの加熱領域２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６は同じ長さＬである。しかしながら、領域２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６の幅は、全て同じとはなっていない。この例では、第１の加熱ゾーン２２０の第１の加熱領域２２２の幅Ｕと第２の加熱ゾーン２３０の第１の加熱領域２３２の幅Ｚは同一又は実質的に同じである。しかし、この例では、第１の加熱領域２２０の第１の加熱領域２２２と第２の加熱領域２３０の第１の加熱領域２３２との幅Ｕ、Ｚは、他の加熱領域２２４，２２６，２３４，２３６の幅Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙとは異なっている。いくつかの特定の例では、幅Ｕは５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内とし、幅Ｖは９ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内とし、幅Ｗは６ｍｍ〜７ｍｍの範囲内とし、幅Ｘ６ｍｍ〜７ｍｍの範囲内とし、幅Ｙは９ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内とし、幅Ｚは５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内とすることができる。

次に図５を参照すると、ヒータ３００は、少なくとも一つの導電性の加熱部分を有している。図示の特定の例では、ヒータ３００は、二つの加熱ゾーン３２０，３３０と、六つの導電性加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６とを有する。他の例では、ヒータは、より多くの又はより少ない加熱ゾーン及びより多い又はより少ない加熱部分を有してもよい。第１の加熱ゾーン３２０は、第１の加熱部分３２２、第２の加熱部分３２４及び第３の加熱部分３２６を有し、第２の加熱ゾーン３３０は、第１の加熱部分３３２、第２の加熱部分３３４及び第３の加熱部分３３６を有する。（図５に概略的に示される六つの導電性加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６は、図４に概略的に示される六つの加熱領域２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６に相当する。）一例では、導電性の加熱部分は導電性の材料によって形成される。導電性加熱部分に適した材料には、金属、セラミック等の導電性材料が含まれる。導電性材料は、層、配線路、一つ以上の要素、又は一つ以上のワイヤの形態であってもよい。導電性加熱部分は、例えば、ポリイミド基材のようなポリマー基材上に印刷されるか、そうでなければポリマー基材上に成膜される薄い金属配線路とすることができる。

加熱ゾーン３２０，３３０における導電性加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６の配置の一例を図５に示す。第１の加熱部分３２２は、ヒータ３００の第１の端部３０２の近くに配置されている。第２の加熱部分３２４は、ヒータ３００の第１の端部３０２から離れて配置されている。図示の特定の例では、第１の加熱部分３２２は第１の加熱ゾーン３２０における第２の加熱部分３２４に隣接し、第３の加熱部分３２６は第２の加熱部分３２４に隣接し、ヒータ３００の中心部の近くに配置されている。また、第２の加熱ゾーン３３０の配置も示されている。第２の加熱ゾーン３３０における第１の加熱部分３３２は、ヒータ３００の第２の端部３０４の近くに配置され、第２の加熱ゾーン３３０における第２の加熱部分３３４はヒータ３００の第２の端部３０４から離れて、第１の加熱部分３３２に隣接して配置されており、第３の加熱部分３３６は、第２の加熱部分３３４に隣接し、ヒータ３００の中心部の近くに配置されている。

使用時、電流が導電性加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６に通され、熱が生成されて、装置１００のチャンバ１１２内に使用中収容される喫煙材２５２を加熱するようになっている。異なるワット密度が与えられると、様々な不均一な熱プロファイルが喫煙材２５２に与えられる。これは、例えば、喫煙材２５２の異なる部分を異なる温度に加熱することができることを意味する。別の例としては、これは、喫煙材２５２の少なくとも一部又は全部について、より平坦でより均一な温度プロファイルを達成することができることを意味し、このことは、例えば喫煙材２５２のいくつかの部分が同じ温度を得るために他の部分よりも加熱する必要があるという事実を考慮したものである（例えば、異なる部分では熱損失率が異なっているため）。加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６によって与えられる熱流束は、例えば導電性の加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６の電気抵抗を含む様々な要因に依存する。

ヒータ３００の一つの加熱部分の電気抵抗は、ヒータ３００の別の加熱部分の電気抵抗と異なっていてもよい。一例では、第１の加熱ゾーン３２０における第１の加熱部分３２２の電気抵抗は、第２の加熱ゾーン３３０における第２の加熱部分３２４の電気抵抗と異なっていてもよい。

導電性の加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６の少なくともいくつかは、互いに電気的に接続されていてもよい。これらの部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６は、装置１００の電力制限に応じて、製造中に直列又は並列に接続されるとよい。

一例では、第１の加熱ゾーン３２０内に複数の加熱部分がある場合、複数の加熱部分は互いに直列に接続されてもよい。同様に、第２の加熱ゾーン３３０内に複数の加熱部分がある場合、それらは互いに直列に接続されてもよい。すなわち、図示された特定の例では、第１の加熱ゾーン３２０における加熱部分３２２，３２４，３２６が互いに直列に接続され、第２の加熱ゾーン３３０における加熱部分３３２，３３４，３３６互いに直列に接続される。いずれの場合も、これは、例えば、第１の加熱ゾーン３２０における加熱部分３２２，３２４，３２６についての単一の連続的な導電性の加熱要素と、第２の加熱ゾーン３３０における加熱部分についての単一の連続した導電性の加熱要素とがあることによって達成され得る。

使用時、装置１００の電源２０４は、ヒータに印加される電圧を供給する。図５に示されるヒータ３００では、同じ電圧が、一つの電源２０４から二つの加熱ゾーン３２０，３３０に印加される。個々の加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６のいずれかについてもそこを横断する特定の電圧降下は、その部分の電気抵抗に比例する。その部分によって生成される熱流束は、この電圧降下に関係する。したがって、ヒータ３００は、加熱部分３２２，３２４，３２６，３３２，３３４，３３６の電気抵抗と、一つの電源２０４の電圧とに基づいて、喫煙材２５２に多様な熱プロファイルを提供する。

以下の表１は、利用可能な様々な特性の例を示すために、ヒータ３００の特定の例についての加熱部分の電気抵抗及びワット密度を含む詳細を示す。例えば、二つの導電性加熱部分の断面積が異なる場合、それらの導電性加熱部分の電気抵抗は異なる。第１の加熱部分３２２の断面積が小さくなると、その部分３２２の電気抵抗が高くなり、第１の加熱部分３２２の熱流束が大きくなる。別の例では、第１の加熱部分３２２の長さが第２の加熱部分３２４の長さよりも長いため、第１の加熱ゾーン３２０の第１の加熱部分３２２及び第２の加熱部分３２４の電気抵抗は異なる。加熱部分が長くなればなるほど、その加熱部分の抵抗が大きくなり、したがってヒータが作動することができる温度もより高くなる。ヒータ２００の作動温度は、例えば１５０℃〜２５０℃の範囲内であり、特定の加熱ゾーンの連続加熱の最高温度は約２５５℃である。特定の加熱ゾーンの短期間（１秒未満）の最高温度は約２６０℃である。

装置１００は、温度の変化に対して抵抗が変化する構成要素を有することができる。この構成要素は、一つ以上の加熱部分の温度を制御するための温度制御装置として働くことができ、例えば装置１００の制御回路２０２の一部であってもよいし、制御回路２０２と関連されるものであってもよい。特定の例では、温度制御装置は、第１の加熱ゾーン３２０の第１の加熱部分３２２の温度を制御する。温度制御装置の抵抗は温度と共に変化し、そのため、加熱部分３２２の両端の電圧が変化する。これは、ひいてはヒータ３００内の他の加熱部分３２４，３２６，３３２，３３４，３３６における電圧を変化させる。したがって、この例の加熱部分３２２は「主」加熱部分として機能し、「主」加熱部分の温度変化の結果として熱出力が変化する他の加熱部分３２４，３２６，３３２，３３４，３３６は「従属」部分として機能する。温度制御装置は、例えば、正温度係数（ＰＴＣ）タイプ又は負温度係数（ＮＴＣ）タイプのサーミスタ又は抵抗温度検出器（ＲＴＤ）であってもよい。

これの利点は、簡単な制御を有する単純な電源のみが必要であり、しかも喫煙材に沿う不均一な熱プロファイルを得ることができるという点である。実際には、第１の加熱ゾーン３２０の各加熱部分３２２，３２４，３２６と、第２の加熱ゾーン３３０の各加熱部分３３２，３３４，３３６とに同じ電流を供給する一つの電源のみが必要とされる。供給される電流は、一つの加熱部分３２２の温度を単に監視することによって制御される。その一つの加熱部分３２２の温度が制御され、他の加熱部分３２４，３２６，３３２，３３４，３３６の温度が「自動的に」それに従う。これは、比較的単純なハードウェアで達成され、複雑なソフトウェア制御等を回避し、コストを削減し、信頼性を向上させる。

再び図４及び図５を参照すると、この例では、ヒータ２００は非加熱領域３１０を有する。非加熱領域３１０は幅Ｔを有する。幅Ｔは、例えば２ｍｍ〜３ｍｍとすることができる。図示の特定の例では、非加熱領域３１０は、ヒータ２００の概ね中央部に、二つの加熱ゾーン３２０，３３０間に配置されている。非加熱領域３１０は、導電性要素上に配置された断熱面によって提供されてもよい。或いは、第１の加熱ゾーン３２０の第３の加熱部分３２６と第２の加熱ゾーン３３０の第３の加熱部分３３６との間に間隙を設けてもよい。この例では、間隙は非加熱領域３１０として作用することができ、ヒータ３００は単一の一体ヒータ３００であるが、ヒータ３００は、詳細に前述し表１に示されるようなワット密度についての様々なプロファアイルを有する二つの別個の加熱領域３２０，３３０を有する。

ヒータ要素領域は、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）シュリンクチューブ等の外部誘電体層によって覆われてもよい。誘電体層は、温度制御装置又はセンサ（設けられている場合）が、例えば上述の「真空」絶縁体２１２のような金属構成要素に短絡するのを防止するのに役立つ。誘電体層はまた、ヒータに外圧を加え、上記の内部ステンレススチール支持管と密着させておくことができる。

本書で説明した様々な実施形態は、特許請求される特徴の理解と教示を助けるためだけに提示されている。これらの実施形態は単に実施形態のうちの代表的な例として提供されており、包括的及び／又は排他的なものではない。本書で説明した利点、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規定される本発明の範囲を限定するもの、或いは特許請求の範囲の均等物を限定するものと考えるべきではなく、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用し、変形を施すことができることを理解されたい。本発明の様々な実施形態は、本書で特に説明されたもの以外の開示された要素、構成部品、特徴、部品、ステップ、手段等の適切な組合せを好適に備え、それらから構成され、或いは実質的にそれらから構成されてもよい。さらに、本開示は、特許請求の範囲に現在は記載されていないが将来記載される可能性のある他の発明を含む可能性がある。

Claims (10)

1. 喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために前記喫煙材を加熱するよう構成された装置であって、
   当該装置内に使用時に収容される喫煙材を加熱するよう構成され配置された少なくとも一つの薄膜ヒータを備え、
   前記薄膜ヒータが、当該装置内に使用時に収容される喫煙材の様々な複数の部分を加熱するための複数の加熱領域を有し、前記薄膜ヒータの少なくとも第１の加熱領域が、前記薄膜ヒータの少なくとも第２の加熱領域とは異なるワット密度を有する、装置。
2. 前記薄膜ヒータの前記第１の加熱領域のワット密度が、前記薄膜ヒータの前記第２の加熱領域のワット密度よりも低く、前記第１の加熱領域が前記薄膜ヒータの第１の端部の近くに配置され、第２の加熱領域が前記薄膜ヒータの前記第１の端部から離れて配置されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記第１の加熱領域が少なくとも第１の導電性加熱部分を有し、前記第２の加熱領域が少なくとも第２の導電性加熱部分を有し、前記第１の導電性加熱部分の電気抵抗が前記第２の導電性加熱部分の電気抵抗と異なっている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記第１の導電性加熱部分の断面積が、前記第２の導電性加熱部分の断面積と異なっている、請求項３に記載の装置。
5. 前記第１の加熱領域が複数の導電性加熱部分を有し、前記第２の加熱領域が複数の導電性加熱部分を有し、前記第１の加熱領域における前記複数の導電性加熱部分のうちの少なくとも一つの電気抵抗が前記第２の加熱領域における前記複数の導電性加熱部分のうちの少なくとも一つの電気抵抗とは異なっている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記第１の加熱領域における前記複数の導電性加熱部分が互いに直列に電気的に接続され、前記第２の加熱領域における前記複数の導電性加熱部分が互いに直列に電気的に接続されている、請求項５に記載の装置。
7. 前記薄膜ヒータが、該薄膜ヒータの概ね中央部に配置された非加熱領域を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記第１の加熱領域と前記第２の加熱領域とに同じ電圧を印加するよう配置された電源を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 使用時に収容される喫煙材を加熱するよう構成され配置された少なくとも一つのヒータを備える装置であり、前記ヒータが、前記装置内に使用時に収容される喫煙材の様々な複数の部分を加熱するための複数の加熱領域を有し、前記ヒータの少なくとも第１の加熱領域が前記ヒータの少なくとも第２の加熱領域とは異なるワット密度を有する、装置を用いて、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために前記喫煙材を加熱する方法であって、
   前記装置内に喫煙材を挿入することと、
   前記第１の加熱領域及び前記第２の加熱領域から異なる熱流束を、前記喫煙材の対応の異なる部分に与えるように前記ヒータを作動させて、前記喫煙材の前記対応の異なる部分が異なる温度に加熱されるようにすることと
   を含む方法。
10. 前記装置が、前記第１の加熱領域と前記第２の加熱領域とに同じ電圧を印加する電源を備える、請求項９に記載の方法。