JP2021509280A - 表面が変化するエアロゾル発生システム - Google Patents

Abstract

エアロゾル発生システムは、物品ハウジングと、ハウジング内に配置されたエアロゾル形成基体とを含むエアロゾル発生物品を含む。システムは、物品を受けるように構成されたレセプタクルを画定するハウジングを含むエアロゾル発生装置をさらに含む。装置は、ハウジング内に配置された制御電子回路をさらに含み、制御電子回路に動作可能に結合され、物品がレセプタクル内に受けられた時に装置または物品の状態を検出するように構成されたセンサーをさらに含む。さらに、システムは、物品ハウジングおよび装置ハウジングのうちの少なくとも一つの上またはその中に配置された形状変化要素を含む。形状変化要素は、センサーによって検出された装置または物品の状態に応答して形状を変化させ、触覚フィードバックをユーザーに提供するのに十分な、装置または物品の外部表面の形状の変化を生じる。【選択図】図１

Description

本開示は、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生装置に関連付けられたエアロゾル発生物品を備えるエアロゾル発生システムに関し、特に、装置または物品に関連付けられたパラメータに応答して形状を変化させる表面を有する装置および物品を備えるエアロゾル発生システムに関する。

たばこなどのエアロゾル形成基体が燃焼するのではなく加熱される多くのエアロゾル発生物品は公知であるか、または当技術分野において提案もされてきた。こうした物品では、エアロゾルはエアロゾル形成基体の加熱によって発生する。公知の加熱式エアロゾル発生物品には、例えば、エアロゾルが電気加熱によって発生する物品が含まれる。使用中、揮発性化合物は、加熱されるとエアロゾル形成基体から放出され、物品を通して引き出された空気中に混入される。放出された化合物は冷めるにつれて凝結してエアロゾルを形成し、これが消費者によって吸い込まれる。また、燃焼することなく、また一部の場合において加熱することなく、例えば化学反応によって、たばこ材料、たばこ抽出物、またはその他のニコチン供与源からニコチン含有エアロゾルが生成される喫煙物品も公知である。

こうしたエアロゾル発生物品は通常、電源と、例えば、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を、基体を燃焼することなくエアロゾルを発生させるのに十分な程度にまで加熱するための適切な電気構成要素とを含む、エアロゾル発生装置で使用される。

電子たばこなどのその他のエアロゾル発生装置が、液体エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を使用することは公知である。エアロゾル発生物品は一般的に、液体エアロゾル形成基体を含むカートリッジである。装置は、電池などの電源、制御電子回路、および電気的に作動するエアロゾル化器を含みうる。一部の場合において、カートリッジは電気的に作動するエアロゾル化器を含みうる。エアロゾル形成基体の供給源およびエアロゾル化器の両方を含むカートリッジは、「カトマイザー」と呼ばれる場合がある。エアロゾル化器は、液体エアロゾル形成基体に浸された細長い芯の周りに巻かれた抵抗性ワイヤーコイルを含みうる。抵抗線に電流を印加することによりエアロゾル形成基体が加熱され、ユーザーによって吸入されうるエアロゾルが形成されうる。

追加的なエアロゾル発生装置は、ユーザーによる吸入のためのエアロゾルを発生するために加熱されうるゲルを含むエアロゾル発生物品を使用しうる。その他のエアロゾル発生装置は、ユーザーによって吸入されうる粉末を含むエアロゾル発生物品を使用しうる。

そのようなエアロゾル発生装置および物品は、それらのユーザーが知りたいと望みうる異なる固有の状態およびパラメータを有する。例えば、ユーザーは、ユーザーが、装置を使用する予定の時間に関連させていつ電池を充電するかを予定しうるように、電池を使用するエアロゾル発生装置の電池レベルを知ることを望む場合がある。

その他の有用な情報は、例えば、蒸気または粒子レベル、またはそのような装置の使用において調整されうる他のパラメータでありうる。

さらに、ユーザーは、風味、ブランドなどの、装置内の消耗品エアロゾル発生物品に関する有用な情報を見つけうる。ユーザーは通常、消耗品の挿入または再充填時にこの情報を知っている。しかしながら、一定の時間後、またはユーザーがいくつかのエアロゾル発生装置を有する場合に、エアロゾル発生装置内に現在ある消耗品のパラメータのリマインダーはユーザーにとって有用でありうる。

一部のエアロゾル発生装置では、装置または対応する物品に関する情報は視覚的に表示されうる。例えば、装置は、例えば、電池充電レベルが低い時に点灯されうる発光ダイオード（ＬＥＤ）を含みうる。装置は、装置または対応する物品のパラメータに関する情報を提供しうる、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのディスプレイを含んでもよい。

しかしながら、エアロゾル発生装置は多くの場合、ポケットまたはバッグ内に置かれ、ユーザーは、装置の状態に関する視覚的な合図を見るために、装置を自身のバッグまたはポケットから取り出す必要がある。装置を取り出して状態をチェックすることは不便でありうる。一部の例では、ユーザーは、近くにいる他の人にエアロゾル発生装置を見られることなく、自身の装置の状態をチェックすることを望む場合がある。

一部のエアロゾル発生装置は、振動してユーザーに状態を伝達する。ところが、振動は、予想外の場合には邪魔で侵襲的でありうる。さらに、振動は通常、短いバーストで送信され、これは情報が入手可能な時間を制限する。エアロゾル発生装置が例えば、ユーザーのバッグ内にある場合、ユーザーが時々エアロゾル発生装置を物理的にチェックする場合であっても、たまたま振動が生じている間にユーザーが装置上に自身の手を置いていない限り、ユーザーが振動から情報を受信する可能性は低い。さらに、ユーザーがすでに情報を受け取っていた場合、ユーザーは、装置の状態を示す振動の繰り返しのバーストに迷惑しうる。
一部のエアロゾル発生装置は、音の使用を通してユーザーに状態を伝達する。音による伝達は、振動による伝達の欠点の多くに悩まされうる。例えば、伝達された情報が、時間が制限されて連続的ではない、情報が個別ではない、またはユーザーがすでに情報を受け取った後に伝達された場合に迷惑となるなどの場合がありうる。

振動、音、または完全に可視的な合図なしに解釈されうる情報をユーザーに提供する能力を有するエアロゾル発生装置を提供することが望ましい。

本発明の様々な態様において、エアロゾル発生装置または装置に関連付けられたエアロゾル発生物品の検出された状態に応答して形状を変化させる能力を有する外部表面を有する、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生装置に関連付けられたエアロゾル発生物品のうちの少なくとも一つを備える、エアロゾル発生システムが提供されている。 したがって、エアロゾル発生装置または装置に関連付けられたエアロゾル発生物品の検出された状態に応答して形状を変化させる能力を有する外部表面を有するエアロゾル発生装置も提供されている。また、エアロゾル発生装置と使用するためのエアロゾル発生物品も提供されており、ここで物品は、エアロゾル発生物品または物品に関連付けられたエアロゾル発生装置の検出された状態に応答して形状を変化させる能力を有する外部表面を有する。形状変化要素の形状の変化は、触覚フィードバックをユーザーに提供するのに十分な、装置の外部表面および物品の外部表面のうちの少なくとも一つの形状の変化を生じうる。一般的に、形状変化要素は、装置のハウジングおよび物品のハウジングのうちの少なくとも一つの外部表面の形状を変化させうる。

ユーザーが装置に接触または装置に触れることによって検出されうる形状の変化は、触覚フィードバックをユーザーに提供するのに十分である。

物品は、物品ハウジングと、物品ハウジング内に配置されたエアロゾル形成基体とを含む。装置は、エアロゾル発生物品を受けるように構成されたレセプタクルを画定する装置ハウジングを含む。装置は、装置ハウジング内に配置された制御電子回路をさらに含む。また、装置は、制御電子回路に動作可能に結合され、レセプタクル内に受けられた装置または物品の状態を検出するように構成されたセンサーを含む。さらに、装置および物品のうちの少なくとも一つは、ハウジングの上またはその中に配置された形状変化要素を含む。制御電子回路は、形状変化要素に動作可能に結合され、センサーによって検出された装置または物品の状態に応答して形状変更要素の形状を変化させるように構成される。装置および物品のうちの少なくとも一つの形状の変化および結果として得られる外部表面の形状は、装置のユーザーに、装置、またはレセプタクル内に受けられた物品などの装置に関連付けられた物品に関する情報を提供しうる。

本明細書に記載のエアロゾル発生装置の様々な態様または実施形態は、現在入手可能なまたは前述の、装置のまたは装置に関連付けられたエアロゾル発生物品の状態に関する情報を提供する装置と比較して、一つ以上の利点を提供しうる。例えば、ＬＥＤまたはＬＣＤによって完全に視覚的な合図を提供するのではなく、装置の外部表面の形状を変化させることにより、ユーザーは、物品を見る必要なく、触覚フィードバックを通して、装置または関連付けられた物品の状態を知りうる。振動的な合図または聴覚的な合図ではなく、装置の外部表面の形状を変化させることにより、ユーザーは、装置または関連付けられた物品の状態の望ましくない可能性のある繰り返しの信号による迷惑がかからない。

本明細書に記載のエアロゾル発生物品の様々な態様または実施形態は、物品の状態に関する情報を提供する、現在入手可能な、または前述の物品と比較して、一つ以上の利点を提供しうる。例えば、エアロゾル発生物品の外部表面の形状を変化させることにより、物品は、物品内に残っているエアロゾル形成基体の量、または物品での吸煙数などの物品の状態に関する情報を提供しうる。

任意の適切なエアロゾル発生装置は、装置の外部表面または外表面の形状を変化させて、エアロゾル発生装置または関連付けられたエアロゾル発生物品の状態に関する情報をユーザーに提供する、形状変化要素を含みうる。 エアロゾル発生装置は、液体基体を含むカートリッジ、固体基体を含むカートリッジ、ゲル基体を含むカートリッジ、または粉末基体を含むカートリッジなどの、任意の適切なエアロゾル発生物品と使用するために構成されうる。例えば、装置は、電子たばこタイプの装置、燃やさない加熱式タイプの装置等としうる。装置は、たばこを含むエアロゾル形成基体を含むＰｈｉｌｉｐ Ｍｏｒｒｉｓ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌのＨＥＡＴＳＴＩＣＫＳ（登録商標）またはＨＥＥＴＳ（登録商標）物品などのカートリッジを受けうる、Ｐｈｉｌｉｐ Ｍｏｒｒｉｓ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌのＩ−ＱＯＳ（登録商標）エアロゾル発生装置と類似したものでもよい。Ｉ−ＱＯＳ（登録商標）エアロゾル発生装置は、基体を燃焼することなく基体からエアロゾルを発生するのに十分な温度までＨＥＡＴＳＴＩＣＫＳ（登録商標）またはＨＥＥＴＳ（登録商標）物品のエアロゾル形成基体を加熱する。装置は、ｅリキッドを含む任意の適切なカートリッジと使用されうるＮＩＣＯＣＩＧ（登録商標）電子たばこと類似したものでもよく、またはｅリキッド含有カートリッジを含むＰｈｉｌｉｐ Ｍｏｒｒｉｓ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌのＭＥＳＨ（登録商標）システムと類似したものでもよい。

同様に、任意の適切なエアロゾル発生物品は、物品の外部表面または外表面の形状を変化させて、エアロゾル発生物品または物品に関連付けられたエアロゾル発生装置の状態に関する情報をユーザーに提供する、形状変化要素を含みうる。エアロゾル発生物品は、液体基体を含むカートリッジ、固体基体を含むカートリッジ、ゲル基体を含むカートリッジ、または粉末基体を含むカートリッジなどの、任意の適切なエアロゾル発生物品であってもよい。エアロゾル発生物品は、任意の適切なエアロゾル発生装置で使用するために構成されてもよい。

エアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品のタイプに関係なく、形状変化要素は、エアロゾル発生装置または関連付けられたエアロゾル発生物品の任意の適切な状態に応答して形状を変化させうる。例えば、形状変化要素は、装置の電源の充電レベル（充電状態）の変化、装置のレセプタクル内に受けられたエアロゾル発生物品のタイプ、装置の使用中に生成したエアロゾルの量等に応答して形状を変化させうる。

形状変化要素は、エアロゾル発生装置の外部表面またはエアロゾル発生物品の外部表面の形状を任意の適切な方法で変化させうる。例えば、形状変化要素は、装置または物品の表面の全体的な形状の変化に影響を及ぼす場合、装置または物品の表面の局所的な形状の変化に影響を与える場合、装置または物品の表面のテクスチャに影響を及ぼす場合等がある。

形状変化要素は、物品ハウジングの外表面上または装置ハウジングの外表面上に配置されうる。

外部表面の形状の変化は、装置または関連付けられたエアロゾル発生物品の状態に関する触覚的な合図をユーザーに提供しうる。形状の変化はまた、一部の例では、視覚的な合図をユーザーに提供しうる。したがって、一部の状況では、ユーザーは、装置を見て状態を識別するか、または装置に触れて状態を識別するか、所与の時間においてユーザーにとってより簡便などちらであってもよい。

エアロゾル発生システムは、任意の適切な形状変化要素を備えうる。形状変化要素は、形状変化材料を含みうる。任意の適切な形状変化材料が使用されうる。例えば、形状変化材料は、圧電材料、形状記憶合金、気泡を含む発泡体、電気活性ポリマー等を含みうる。圧電材料および電気活性ポリマーは、例えば、電流または電圧の印加時に形状が変化し、電流または電圧が印加されなくなるとその元の形状に戻りうる。形状記憶合金および気泡を含む発泡体は、熱または冷気の適用時に形状が変化し、周囲温度に戻る間にその元の形状に戻りうる。

任意の適切な圧電材料は、形状変化材料として使用されうる。例えば、圧電結晶、セラミック、生体材料等が使用されうる。使用されうる圧電材料の例には、石英、ベルリナイト（ＡｌＰＯ₄）、スクロース、ロッシェル塩、トパーズ、トルマリングループ鉱物、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃）、ランガサイト（Ｌａ₃Ｇａ₅ＳｉＯ₁₄）、オルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ₄）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、ジルコン酸チタン酸鉛（Ｐｂ［ＺｒｘＴｉ_1-x］Ｏ₃；０≦ｘ≦１）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ₃）、タングステン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＷＯ₃）、Ｂａ₂ＮａＮｂ₅Ｏ₅、Ｐｂ₂ＫＮｂ₅Ｏ₁₅、酸化亜鉛（ＺｎＯ）ウルツ鉱型構造、ビスマスフェライト（ＢｉＦｅＯ３）、ニオブ酸ナトリウムＮａＮｂＯ₃、チタン酸ビスマスＢｉ₄Ｔｉ₃Ｏ₁₂、ビスマスチタン酸ナトリウム（ＮａＢｉ（ＴｉＯ₃）₂）、グループＩＩＩ−ＶおよびＩＩ−ＶＩ鉱物などの非中心対称を有するバルクまたは非構造半導体結晶、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、および自己組織化ジフェニルアラニンペプチドナノチューブなどの有機ナノ構造等が挙げられる。一部の実施形態では、圧電材料は、電流または電圧が印加されると容積が膨張し、電流または電圧が印加されない時に低減された元の容積に戻りうる。

任意の適切な電気活性ポリマーが、形状変化材料として使用されうる。電気活性ポリマーは、電流または電圧の印加に応答して形状が変化し、電流または電圧が印加されなくなるとその元の形状に戻りうる。電気活性ポリマーの例には、誘電体電気活性ポリマーおよびイオン性電気活性ポリマーが含まれる。誘電体電気活性ポリマーの例には、強誘電性ポリマー、電歪グラフトポリマー、および液晶ポリマーが含まれる。イオン性電気活性ポリマーの例には、導電性ポリマー、イオン性ポリマー金属複合体、および刺激応答性ゲルが含まれる。

装置は、電流または電圧を圧電材料または電気活性ポリマーに印加するための任意の適切な方法で構成されうる。例えば、形状変化要素は、それらの間に圧電材料または電気活性ポリマーが配置されうる二つの電極を含みうる。電極は、装置の制御電子回路に動作可能に結合され、電圧を電極に印加するかどうか、印加する量、および印加する時を制御して、圧電材料または電気活性ポリマーの形状の変化に影響を及ぼしうる。一部の実施形態では、電流を圧電材料などの形状変化材料に直接的に印加して、形状の変化に影響を及ぼしてもよい。エアロゾル発生物品が形状変化要素を含む場合、物品および装置は、エアロゾル発生物品が装置によって受けられた時に接続されて、圧電材料または電気活性ポリマーを装置の電源に電気的に接続するように配置された相補的な電気接点を含みうる。

任意の適切な形状記憶合金が、形状変化材料として使用されうる。一部の実施形態では、形状記憶合金は、二方向性形状記憶合金である。二方向性形状記憶合金は、一方の形状は低温における、そして他方の形状は高温における、二つの異なる形状をとりうる材料である。二方向性形状記憶合金の形状は温度に依存しうるが、これは、温度の変化により合金の形状の変化が生じうることを意味する。形状記憶合金の形状が変化する温度範囲内の温度は、合金の変態温度と呼ばれる。この相変態に関連するヒステリシスが存在する。ヒステリシスの大きさは合金システムで異なり、２０℃〜４０℃の範囲の標準値を有する。変態温度は、使用する合金の種類に応じて調整されてもよく、変態温度は、−１００〜１００℃で選択されうる。一部の実施形態では、形状記憶合金は、約４０℃〜約７０℃の範囲の変態温度を有する。

適切な形状記憶合金には、 貴金属系の形状記憶合金、Ｃｕ系形状記憶合金、Ｆｅ系形状記憶合金、Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金等が含まれる。一部の実施形態では、形状変化材料は、チタン−ニッケル−銅（ＴｉＮｉＣｕ）形状記憶合金を含んでもよく、この合金は、何百万回、何千万回、またはそれ以上の形状変態サイクル後に、良好な疲労性能を示しうる。

気泡を含む任意の適切な発泡体が、形状変化材料として使用されうる。発泡体は、加熱されると容積が膨張し、周囲温度まで冷却されるとその元の容積に戻りうる。発泡体は、密封発泡体であってもよい。発泡体は、気泡が発泡体内に保持されうる、または発泡体が可撓性のある密封パッケージ内に置かれうるように、密封でありうる。気泡は、空気、または加熱されると膨張しやすい任意のその他の適切なガスとしうる。発泡体は、ポリウレタンなどの任意の適切な材料を含みうる。

形状変化要素は、形状記憶合金または発泡体を加熱して、形状記憶合金または発泡体の形状を変化させる、または膨張させうる、発熱体を含みうる。形状記憶合金または発泡体は、発熱体と接触または近接して配置されてもよい。

例えば、発熱体は、抵抗性ワイヤーまたはメッシュを含みうる。形状記憶合金または発泡体は、発熱体として機能する抵抗基板上にあってもよい。発熱体は、装置の制御電子回路に動作可能に結合されて、発熱体を加熱するかどうか、加熱する量、および加熱する時を制御して、形状記憶合金または発泡体の形状の変化を生じさせうる。

一部の実施形態では、電流は形状記憶合金などの形状変化材料に直接的に印加されうるが、これは抵抗器として機能して、ジュール効果によって加熱されうる。この加熱は、形状変化材料の形状の変化に影響を及ぼしうる。

熱を適用することによって形状変化要素を活性化することにより、急激な形状の変化がもたらされうる。しかしながら、熱の適用を止めた後に、熱が例えば外部環境へと伝達されるにつれて、長期間にわたって熱の損失が生じうる。こうした状況は、転移温度に達するまで形状が変化しない形状記憶合金を使用する場合に有用でありうる。形状記憶合金を転移温度を超える温度にまで加熱するために小さな、または最小の量のエネルギーが適用されてもよく、結果として得られる形状は、熱が放熱されるまで比較的長期間にわたって保持されうる。したがって、長期間にわたる形状の変化が、小さな、または最小のエネルギー入力によって達成されうる。

形状変化要素またはその一部分は、ハウジングの上またはその中に位置付けられうる。一部の実施形態では、形状変化要素はハウジングの基層と外層との間に位置付けられる。基層は、ハウジングに対して構造剛性を提供しうる。外層は、形状変化要素の形状が変化するときに形状の変化に適合するのに十分に可撓性でありうる。外層は、形状変化要素を保持しうる。外層は、気泡を含む発泡体のための密封バリアを提供する、または密封バリアを提供するのを促進しうる。外層は、基層上に配置された被覆としうる。外層は、弾力性があり、格納状態に向かって付勢されうる。外層は、例えば、形状変化要素の抵抗要素からハウジングに接触しているユーザーに対する過度の熱伝達を防止するための熱遮蔽としての役割を果たしうる。一部の実施形態では、ハウジングは、基層と外層との間に追加的な熱遮蔽層を含む。熱遮蔽層はまた、発熱体が活性化されなくなったときの形状変化要素の冷却を促進するために、大きな領域にわたって熱を伝導する役割も果たしうる。

ハウジングは、任意の適切な基層を含みうる。例えば、ハウジングの基層は、任意の適切な金属材料、剛直なプラスチック材料、またはそれらの組み合わせで形成されてもよい。適切な金属材料の例としては、ステンレス鋼、アルミニウム等が挙げられる。適切な剛直なプラスチック材料の例には、高密度ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン等が挙げられる。

ハウジングは、任意の適切な外層を含みうる。一部の実施形態では、基層はハウジングの外層である。存在する場合、適切な外層の例としては、ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性加硫剤、熱可塑性ウレタン、および可撓性のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が挙げられる。例えば、外層は、ポリウレタン、低密度ポリエチレン、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（登録商標）熱可塑性加硫剤、シリコーン、可塑剤を含むＰＶＣ、ポリエチレンプロピレンジエン等を含みうる。

任意の好適な材料が、随意の熱遮蔽層に使用されてもよい。適切な材料には、熱伝導性ポリマー材料および金属箔が含まれる。熱伝導性のある高分子材料の例は、添加剤として黒鉛繊維または金属粒子を含むポリマーを含みうる。適切な金属箔の例には、アルミニウム、銅、およびスズ箔が挙げられる。

形状変化要素は、可動部品を含みうる。可動部品は、一部の実施形態では、形状は変化しないが、形状変化材料が形状を変化した時に移動する。可動部品は、形状変化材料が形状を変化した時に可動部品が移動するように、形状変化材料上に配置される、または形状変化材料に動作可能に結合されうる。可動部品は、視覚的または触覚的な合図をユーザーに提供する形状およびサイズとしうる。可動部品は、円形、三角形、正方形、またはその他の適切な形状の表面を有しうる。一部の例では、可動部品は、文字、単語、または記号の形状の表面を有してもよい。可動部品は、点字のドットに相当しうる。点字は、３つまたは４つのピンを有する２行を用いる。可動部品は、物品および装置のハウジングの基層と外層との間に位置付けられうる。可動部品は任意の適切な材料で形成されてもよい。例えば、可動部品は、剛直なプラスチック、金属、またはそれらの組み合わせで形成されうる。

エアロゾル発生装置のハウジングは、エアロゾル発生物品を受けるためのレセプタクルを画定しうる。レセプタクルは、適切なエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受けるサイズおよび形状である。エアロゾル発生物品は、ハウジングのレセプタクルによって受けられるように構成された容器を含んでもよく、また、容器内に配置されたエアロゾル形成基体を含んでもよい。

任意の適切な容器が使用されうる。エアロゾル形成基体が固体基体である一部の実施形態では、容器はエアロゾル形成基体を囲むラッパーを含みうる。例えば、ラッパーは、プラグラップ、紙巻たばこ用紙等を含みうる。エアロゾル形成基体が液体基体である一部の実施形態では、容器は液体を収容するためのプラスチックまたは金属ハウジングを含みうる。

エアロゾル発生物品および物品内のエアロゾル形成基体の一方または両方に関する情報は、容器の中、上、または周りに配置された要素内に含まれうる。例えば、ＲＦＩＤタグが容器上に配置されてもよく、または電気接点を含む電気回路が容器上に配置されてもよい。エアロゾル発生装置は、容器の接点との電気的接続のために、ＲＦＩＤリーダーまたは電気接点を含みうる（例えば、レセプタクル内に）。ＲＦＩＤリーダーまたは電気接点は、エアロゾル発生装置の制御電子回路に動作可能に結合されて、エアロゾル発生物品および物品内のエアロゾル形成基体の一方または両方に関する情報を受信しうる。センサーは、ＲＦＩＤリーダーまたは電気接点を含みうる。

エアロゾル発生装置のハウジングは、制御電子回路および電源のうちの少なくとも一つが配置されうる装置内部を画定しうる。

制御電子回路は任意の適切な形態で提供されてもよく、また例えばコントローラー、またはメモリおよびコントローラーを含みうる。コントローラーは、「特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）」状態マシン、デジタル信号プロセッサー、ゲートアレイ、マイクロプロセッサ、または等価のディスクリート論理回路もしくは集積論理回路のうちの一つ以上を含んでもよい。制御電子回路は、回路の一つ以上の構成要素に制御電子回路の機能または態様を実行させる命令を含むメモリを含みうる。本開示における制御電子回路に帰属する機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアのうちの一つ以上として具現化されてもよい。制御電子回路は電源に動作可能に結合されてもよい。

エアロゾル発生装置は任意の適切な電源を含みうる。例えば、エアロゾル発生装置の電源は、電池または電池の組であってもよい。電池または電源ユニットは、再充電可能とすることができるだけでなく、取り外し可能かつ交換可能であってもよい。任意の適切な電池が使用されうる。

制御電子回路は、電力供給を調節するよう構成されうる。電力は、形状変化要素、または形状変化要素の適切な一部分に、差動電流または差動電圧の形態などの任意の適切な方法で供給されて、形状変化要素に物品または装置のうちの少なくとも一つの形状を変化させうる。システムが複数の形状変化要素を含む場合、形状変化要素またはその一部分は、マルチプレクサを通して制御電子回路に結合されうる。マルチプレクサの使用により、各形状変化要素またはその一部分までの距離全体に別個の電線を延ばす必要を回避することにより、装置の構造が簡略化しうる。

制御電子回路および電源はまた、エアロゾル発生装置の基本的な動作を制御しうる。例えば、エアロゾル発生装置がエアロゾル形成基体を加熱してユーザーによる吸入のためのエアロゾルを発生させることによって動作する場合、制御電子回路は、発熱体に動作可能に結合されて、エアロゾル形成基体の加熱を制御しうる。装置または物品は、制御電子回路および電源に動作可能に結合された抵抗発熱体を含みうる。一部の実施形態では、装置は、エアロゾル形成基体と接触する、またはそれに近接するサセプタ材料を誘導加熱する誘導加熱コイルを含みうる。

制御電子回路は、コンピュータまたはスマートフォンなどの外部装置と通信するための通信モジュールまたは適切な回路を含みうる。通信は無線、または有線であってもよい。形状変化要素の制御の少なくとも一部分は、外部装置のユーザーによってプログラムされてもよい。例えば、形状変化要素が装置の形状を変化させる方法は、ユーザーによって制御されうる。ユーザーは、特定の形状変化を装置または関連付けられた物品のパラメータに関連付けるよう制御電子回路をプログラムして、ユーザーが形状変化通知をパーソナライズすることを可能にする。装置の製造者は、外部装置上で実行されうるアプリケーションを展開して、外部装置が、必要または希望に応じて制御電子回路と相互作用してこれを随意にプログラムすることを可能にしうる。

制御電子回路は、装置または装置に関連付けられたエアロゾル発生物品の状態を検出するように構成された一つ以上のセンサーに動作可能に結合されうる。制御電子回路は、形状変化要素を活性化して、センサーによって検出された状態に応答して、装置のハウジングの外部表面および物品のハウジングの外部表面のうちの少なくとも一つの形状を変化させうる。エアロゾル発生装置は、装置の状態を識別するための任意の適切な数およびタイプのセンサーを含みうる。使用されるセンサーのタイプは、検出される装置または関連付けられたエアロゾル発生物品の状態に応じて異なりうる。

例えば、装置は、ハウジング内の電池またはその他の適切な電源の充電レベルまたは充電状態を検出するように構成されたセンサーを含みうる。任意の適切なセンサーを使用して、電池の充電レベルを検出しうる。例えば、電池充電レベルセンサーは、電流計、電圧計、抵抗メータ等を含みうる。

装置は、エアロゾル発生物品に関連付けられたパラメータを検出するセンサーを含みうる。例えば、エアロゾル発生物品のタイプ、エアロゾル発生物品のブランド、エアロゾル発生物品内の材料の風味、残りのエアロゾル形成基体の量等が検出されうる。装置は、エアロゾル発生物品に関する情報を任意の適切な方法で取得しうる。例えば、装置の制御電子回路とエアロゾル発生物品との間の直接的な電気的接続は、カートリッジが装置のハウジングによって画定されたレセプタクル内に受けられた時にカートリッジと共に形成されうる。物品に関する情報は、直接的な電気的接続を通して制御電子回路に伝送されうる。例えば、レセプタクルの内部およびエアロゾル発生物品の外部は、装置の制御電子回路の物品への直接的な電気的接続のための接点を含みうる。一部の実施形態では、物品に関する情報は、無線で装置に伝送されうる。一部の実施形態では、無線送信の範囲は、概して装置の近位にある物品ではなく、装置によって受けられた物品からの情報のみが装置に伝送されるように、制限される。一部の実施例では、エアロゾル発生物品がＲＦＩＤタグを含み、装置がＲＦＩＤリーダーを含む。

一部の実施形態では、センサーは、エアロゾル発生物品の外部表面上に提供されるバーコードなどの可視インジケータを検出するための任意の適切な光学センサーを含みうる。センサーは、物品が装置のレセプタクル内に受けられた時に、物品上の可視インジケータを検出するように配置されうる。

装置は、装置の任意の適切な動作パラメータを検出するように構成されたセンサーを含みうる。例えば、装置が使用されているときに生成されるエアロゾルまたは粒子状物質の量が監視されうる。任意の適切なセンサーが使用されてもよい。例えば、センサーは、例えば、光散乱または光吸収を通してエアロゾルまたは粒子状物質濃度を検出するための任意の適切な光学センサーを含みうる。一部の実施形態では、それを通してエアロゾルまたは粒子状物質が流れる通路にわたる容量または抵抗を測定するように構成されたセンサーを使用して、装置の使用中に発生するエアロゾルまたは粒子状物質の濃度を検出しうる。

本発明の別の態様では、エアロゾル発生物品を受けるように構成されたレセプタクルを画定するハウジングと、ハウジング内に配置された制御電子回路と、制御電子回路に動作可能に結合されたセンサーとを含む、エアロゾル発生装置が提供されている。センサーは、物品がレセプタクル内に受けられた時に、装置または物品の状態を検出するように構成される。システムは、ハウジングの上またはその中に配置された形状変化要素をさらに含み、制御電子回路は、形状変化要素に動作可能に結合可能であって、センサーによって検出された装置または物品の状態に応答して形状変化要素の形状を変化させるように構成される。

本発明の別の態様では、エアロゾル発生装置と使用するためのエアロゾル発生物品が提供されており、物品は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたエアロゾル形成基体と、ハウジングの上またはその中に配置された形状変化要素とを含む。形状変化要素は、エアロゾル発生装置の制御電子回路に動作可能に結合可能であって、形状変化要素の形状を変化させる。

また、一つの態様に関して上述された特徴は、本発明のその他の態様に適用されうる。

本開示に記載の一つ以上の態様を描写する図面をこれから参照する。しかし、当然のことながら図面に描写されていないその他の態様も、本開示の範囲および趣旨に収まる。図内で使用されている類似の番号は、類似の構成要素、工程、およびこれに類するものを指す。しかし当然のことながら、所与の図内で一つの構成要素を指すために一つの番号を使用することは、別の図内で同一の番号が付けられた構成要素を制限することを意図するものではない。加えて、異なる図内で構成要素を指すための異なる番号の使用は、異なる番号の付いた構成要素を他の番号の付いた構成要素と同一または類似のものとすることはできないと示すことを意図するものではない。図面は例示の目的で提示されていて、制限の目的で提示されていない。図面に提示された概略図は、必ずしも縮尺通りではない。

図１は、本発明に従って使用されうるエアロゾル発生装置および物品の概略断面図である。 図２Ａは、本発明に従って使用されうるエアロゾル発生装置および関連付けられたエアロゾル発生物品の切り離された部品およびカバーの概略断面図である。 図２Ｂ〜２Ｃは、図２Ａに示すエアロゾル発生システムの一例の概略斜視図である。図２Ｂは、接続された部品、ならびに取り外されたカバーを示す。図２Ｃは、カバーが所定位置に固定された状態のシステムを示す。 同上。 図３Ａ〜３Ｂは、不活性化状態（図３Ａ）および活性化状態（図３Ｂ）の形状変化要素を有するエアロゾル発生装置の概略断面図である。 同上。 図４Ａ〜４Ｂは、不活性化状態（図４Ａ）および活性化状態（図４Ｂ）の形状変化要素を有するエアロゾル発生装置の概略ブロック図である。 同上。 図５Ａ〜５Ｂは、不活性化状態（図５Ａ）および活性化状態（図５Ｂ）の形状変化要素を有するエアロゾル発生装置の概略ブロック図である。 同上。 図６Ａ〜６Ｂは、ハウジングの一部分およびハウジング内に配置された形状変化要素の概略断面図である。図６Ａで、形状変化要素は不活性化状態にある。図６Ｂで、形状変化要素は活性化状態にある。 同上。 図７Ａ〜図７Ｂは、図６Ａ〜６Ｂに図示するハウジングの一部分の一実施形態の概略平面図である。図７Ａは、図６Ａに対応し、形状変化要素は不活性化状態にある。図７Ｂは図６Ｂに対応し、形状変化要素は活性化状態にある。 同上。 図８Ａ〜図８Ｂは、不活性化状態（図８Ａ）および活性化状態（図８Ｂ）の形状変化要素を有する、エアロゾル発生装置および関連付けられたエアロゾル発生物品を含む、エアロゾル発生システムの概略断面図である。 同上。 図９は、不活性化状態の形状変化要素を有する、エアロゾル発生装置および関連付けられたエアロゾル発生物品を含む、エアロゾル発生システムの概略ブロック図である。

図１は、本発明の一実施形態によるエアロゾル発生装置２００および関連付けられたエアロゾル発生物品１００を含むシステムを図示する。装置２００は、エアロゾル発生物品１００を受けるように構成された、レセプタクル２２０を画定するハウジング２１０を含む。また、装置２００は、レセプタクル２２０内に延びる細長い発熱体２３０も含む。発熱体２３０は電気抵抗加熱構成要素を含みうる。レセプタクル２２０は、それを通してエアロゾル発生物品１００が挿入されうる開端部を有する。レセプタクル２２０は、エアロゾル発生物品１００がレセプタクル２２０内に挿入された時に当接しうる、閉端部を有する。さらに、装置２００は、ハウジング２１０の内部内に配置された電源２４０および制御電子回路２５０を含む。電源２４０および制御電子回路２５０は、協働して発熱体２３０の加熱を制御する。制御電子回路２５０は、基体を燃焼することなく、装置２００で使用されるエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるのに十分な程度にまで発熱体を加熱するように構成される。

エアロゾル発生物品１００は、エアロゾル形成基体３００が収容されるハウジング１１０を含む。ハウジング１１０は、例えば、プラグラップまたは紙巻たばこ用紙などのラッパーとしうる。エアロゾル発生物品１００は、酢酸セルローストウまたはその他の適切なフィルターなどのフィルター１４０を、エアロゾル形成基体３００の下流の口側端１０２に含みうる。口側端１０２の反対側にある物品１００の端１０４は、物品１００が装置２００のレセプタクル２２０内に挿入された時にレセプタクル２２０の閉端部と接触しうる。

ユーザーは、物品１００の口側端１０２を自身の口の中に挿入して物品１００を吸い、これによって空気が物品１００を通って流れる。エアロゾル形成基体３００は、装置２００の発熱体２３０により加熱される。ユーザーが物品１００の口側端１０２を吸うと、加熱された基体３００を通過する空気および基体から発生したエアロゾルが、物品１００を通して引き出された空気に混入される。物品１００を通して引き出された空気中に混入されたエアロゾルは、ユーザーによる吸入のために物品１００の口側端１０２を通して送達されうる。

図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の別の実施形態によるエアロゾル発生装置２００および関連付けられたエアロゾル発生物品１００を含むシステムを図示する。装置２００は、第一の部品１０、気化ユニット２０、およびカバー４０を含む。この実施形態では、エアロゾル発生物品１００は、液体エアロゾル形成基体３００が貯蔵されうる貯蔵部を画定するハウジング３１０を含むカプセルの形態である。

第一の部品１０は、気化ユニット２０に取り外し可能に接続可能である。気化ユニット２０は、エアロゾル発生物品１００に取り外し可能に接続可能である。カバー４０は、気化ユニット２０およびエアロゾル発生物品（カプセル）１００の上に配置可能である。カバー４０は、気化ユニット２０およびエアロゾル発生物品１００に対する位置に取り外し可能に固定可能である。一部の実施例（図示せず）では、気化ユニットの構成要素は、エアロゾル発生物品１００に含まれてもよく、システムは、別個の気化ユニットを含まなくてもよい。

第一の部品１０は、電源２４０および制御電子回路２５０がその中に配置される内部を画定する、ハウジング１３０を含む。制御電子回路２５０は、電源２４０に電気的に結合される。制御電子回路２５０からの電気伝導体１４０は、ハウジング１３０を通して露出され、その上に配置され、またはそれによって形成される接点（図示せず）に接続されうる。

気化ユニット２０は、液体移動要素２１５および発熱体２２５がその中に配置される、ハウジング２４５を含む。液体移動要素２１５は、発熱体２２５と熱的接続する。電気伝導体２３５は、ハウジング２４５を通して露出され、その上に配置され、またはそれによって形成される接点（図示せず）に発熱体２２５を電気的に結合する。気化ユニット２０が第一の部品１０（例えば、図２Ｂに示す）に接続されると、発熱体２２５は、気化ユニット２０の電気伝導体２３５、第一の部品１０の電気伝導体１４０、および、第一の部品１０の接点（図示せず）と気化ユニット２０との間の電気的接続を介して制御電子回路２５０および電源２４０に電気的に結合される。

エアロゾル発生物品１００は、例えば、スナップ嵌め、締り嵌め、または任意のその他の適切な接続によって気化ユニット２０に接続されうる。エアロゾル発生物品１００が気化ユニット２０に接続されると、貯蔵部およびひいてはエアロゾル形成基体３００は、液体移動要素２１５と流体連通する状態に、直接的に配置されるまたは連続的に係合するのうちのどちらかでありうる。例えば、この実施形態では、エアロゾル発生物品１００は、気化ユニットとカプセルが接続されていない時に、閉じるように構成され、また気化ユニットとカプセルが接続されている時に、開くように構成される、弁３９９を含みうる。弁３９９は、エアロゾル発生物品１００内の遠位開口部および気化ユニット２０内の近位開口部（図示せず）と整列され、したがって、弁３９９が開いている時に、貯蔵部内の液体エアロゾル形成基体３００は、液体移動要素２１５と連通する。

また、図２Ａには、空気またはエアロゾルの流れのための通路が示されている。気化ユニット２０は、気化ユニットの近位端へと延びる通路２１８と連通するハウジング２４５内の一つ以上の入口２４４（二つ示される）を含む。中央通路３１５は、エアロゾル発生物品１００を通じて延び、また気化ユニット２０とエアロゾル発生物品１００が接続されている時に、気化ユニット２０の通路２１８と連通する。カバー４０は、中央通路４１５を含む。カバー４０の中央通路４１５は、カバー４０が物品１００の上に配置された時に、エアロゾル発生物品１００の中央通路３１５と連通する。

カバー４０は、気化ユニット２０および物品１００上に配置されるように構成された窪み４１６を画定するハウジング４１０を含む。カバー４０は、螺合、スナップフィット係合、締まりばめ係合、磁気係合等の、任意の適切な手法で、第一の部品１０、気化ユニット２０、または物品１００のうちの任意の一つ以上に対する位置（係合は図示せず）に、維持されうる。

図２Ｂ〜２Ｃは、図２Ａに図示するエアロゾル発生装置２００および関連付けられたエアロゾル発生物品１００の概略斜視図を示す。図２Ｂ〜２Ｃに示す装置２００は、第一の部品１０、気化ユニット２０、およびカバー４０を含む。部品は、概して図２Ａに関して説明した通りである。一部の実施例（図示せず）では、気化ユニットの構成要素は、エアロゾル発生物品内に含まれてもよく、システムは、別個の気化ユニットを含まなくてもよい。

接続されたシステムは、口側端１０２から遠位端１０３へと延びる。エアロゾル発生物品１００のハウジングは、物品１００の長さを通る通路と連通する開口部３５を画定する。通路は、システムを通るエアロゾル流路の一部分を画定する。気化ユニット２０のハウジングは、気化ユニット２０を通る通路と連通する空気吸込み口２４４を画定する。気化ユニット２０を通る通路は、エアロゾル発生物品１００を通る通路と連通する。気化ユニット２０およびエアロゾル発生物品１００を覆うように構成されるカバー４０は、カバー４０がシステムのその他の部品に対して所定位置に固定された時に、気化ユニット２０の空気吸込み口２４４と連通する空気吸込み口４４を画定する側壁を有するハウジング４１０を含む。カバー４０のハウジング４１０はまた、エアロゾル発生物品１００を通る通路と連通する口側端の開口部４５を画定する。したがって、ユーザーが口側端１０２で吸い込んだ時に、カバー４０の入口４４に入り、次に気化ユニット２０の入口２４４に入る空気は、気化ユニット２０内の通路を通って、エアロゾル発生物品１００内の通路を通って、物品１００の近位端における開口部３５を通って、さらに口側端の開口部４５を通って流れる。

図２Ｂ〜図２Ｃに示すエアロゾル発生システムの第一の部品１０は、ボタン１５を含み、それは押下されて、システムを起動させ、または随意的にシステムを停止させうる。ボタン１５は、制御電子回路のスイッチに結合される。

図２Ｂに示すシステムにまた示されるように、第一の部品１０のハウジング１３０は、近位端にリム１２を画定する。カバー４０の遠位端は、カバー４０が気化ユニット２０および物品１００の上に所定位置に固定された時に、リム１２に当接する。カバー４０のハウジング４１０および第一の部品１０のハウジング１３０は共に、エアロゾル発生装置２００のハウジングを形成する。

図１および図２Ａ〜２Ｃに図示する装置２００は、本明細書に提示する教示に従って使用されうるエアロゾル発生装置の例示にすぎない。また、本明細書に提示される教示は、粉末基体またはゲル基体を含むエアロゾル発生物品で使用されるように構成された装置を含む、任意のその他の適切なエアロゾル発生装置にも適用可能である。

次に図３Ａ〜３Ｂおよび４Ａ〜４Ｂを参照すると、例示的であってこれに限定されないエアロゾル発生装置２００が概略的な形態で図示される。装置２００は、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を受けるように構成されたレセプタクル２２０を画定するハウジング２１０を含む。また、ハウジング２１０は、制御電子回路２５０および電源２４０が配置される内部を画定する。装置２００はまた、センサー２６０、および制御電子回路２５０によって活性化された時に形状を変化するように構成された形状変化要素２７０も含む。形状変化要素２７０は、装置の形状を変化させるように配置される。制御電子回路２５０は、電源２４０、センサー２６０、および形状変化要素２７０に動作可能に結合される。センサー２６０は、装置２００または装置２００に関連付けられたエアロゾル発生物品の状態、例えば、物品がレセプタクル２２０内に配置された時を検出するように構成される。制御電子回路２５０は、所定の状態がセンサー２６０によって検出された時に、電源２４０からの電力が形状変化要素２７０に供給されて、形状変化要素２７０を活性化することを許容するように構成される。形状変化要素２７０の活性化により、装置２００の外部形状が変化する。例えば、形状変化要素２７０が活性化されている図３Ｂを、形状変化要素２７０が活性化されていない図３Ａと比較されたい。同様に、例えば、形状変化要素２７０が活性化されている図４Ｂを、形状変化要素２７０が活性化されていない図４Ａと比較されたい。図示する実施形態では、形状変化要素２７０の、またはその一部分の活性化（差動電流および差動電圧の印加など）により、形状変化要素２７０またはその一部分の容積が増大し、これにより装置２００の形状が変化する。図３Ａおよび３Ｂの装置の形状変化要素２７０は、装置２００の長さの一部分に沿って装置２００の周囲全体の周りにハウジング２１０を変形させ、装置２００の外部形状を変化させるように配置される。図４Ａおよび４Ｂの装置の形状変化要素２７０は、装置２００の一つの特定の側面上に配置されて、形状変化要素が活性化された時にその特定の側面における装置の外部形状を変化させる。

装置２００は、装置の状態を検出するように位置付けられ、かつ構成された複数のセンサー２６０を含みうる。例えば、センサー２６０は、電源２４０に動作可能に結合されて、電源の充電レベルを測定しうる。センサー２６０は、物品が装置のレセプタクル２２０内に挿入された時に、エアロゾル発生物品に動作可能に結合可能でありうる。センサー２６０は、装置２００の口側端を通って流れるエアロゾルまたは粒子の量または濃度を検出するように位置付けられ、かつ構成されうる。

図５Ａ〜５Ｂは、これに限定されない別のエアロゾル発生装置２００を図示する。図３Ａ〜３Ｂおよび図４Ａ〜４Ｂに図示する装置と同様、図５Ａ〜５Ｂに図示する装置２００は、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を受けるように構成されたレセプタクル２２０を画定するハウジング２１０を含む。また、ハウジング２１０は、制御電子回路２５０および電源２４０が配置される内部を画定する。装置２００はまた、物品がレセプタクル２２０内に受けられた時など、装置２００または装置２００に関連付けられた物品の状態を検出するように構成されたセンサー２６０も含む。

図５Ａ〜５Ｂに図示する装置２００は、活性化された時に装置２００の形状を変化させるように構成された複数の形状変化要素２７０を含む。 制御電子回路２５０は、電源２４０、センサー２６０、および形状変化要素２７０のそれぞれに動作可能に結合される。この実施形態では、制御電子回路２５０は、マルチプレクサ２８０を通して形状変化要素２７０に結合される。

制御電子回路２５０は、所定の状態がセンサー２６０によって検出された時に、電源２４０からの電力が複数の形状変化要素２７０のうちの一つ以上を活性化することを許容するように構成される。形状変化要素２７０の活性化により、装置２００の外部形状が変化する。例えば、形状変化要素２７０が活性化されている図５Ｂを、形状変化要素２７０が活性化されていない図５Ａと比較されたい。

図５Ｂに示すように、各形状変化要素２７０は、制御電子回路２５０によって独立して制御されうる 形状変化要素２７０は、同一であってもよく、異なっていてもよい。一部の場合において、二方向性形状記憶合金を使用する形状変化要素などの、形状変化要素の活性化は、完全な活性化をもたらしうる。その他の場合において、活性化の量（例えば、熱の適用）は、形状変化要素の部分的な活性化をもたらしうる。例えば、気泡を含む発泡体へのフル未満の加熱の適用により、要素が、例えば、制御電子回路２５０にプログラムされた命令によって決定されるように、最大の活性化において可能でありうる装置２００の完全な変化未満の程度の形状の変化に影響を及ぼすように、要素のフル未満の（例えば、部分的な）活性化がもたらされうる。

図６Ａ〜図６Ｂは、エアロゾル発生装置のハウジング２１０の一部分の一実施形態を図示する。ハウジング２１０は、構造基層２１２と、基層２１２と外層２１４との間に位置付けられた形状変化要素２７０の形状の変化に適合するのに十分に可撓性のある外層２１４とを含む。図示する形状変化要素２７０は、抵抗性ワイヤーメッシュなどの発熱体２７２を含み、これは、適切な電気的接続（図示せず）を通して制御電子回路および電源に動作可能に結合されうる。また、形状変化要素２７０は、発熱体２７２上に配置された熱応答性形状変化材料２７４を含み、形状変化材料２７４上に配置された可動部品２７６を含む。発熱体２７２に電流を印加することにより、発熱体２７２の温度が上がって、形状変化材料２７４の温度が上がり、これによって形状変化材料２７４の形状が変化し、可動部品２７６の移動がもたらされる。図示する実施形態では、活性化されると形状変化材料２７４の容積が増大し、これによって可動部品２７６がハウジングの外層２１４の元の外縁を超えて移動し、図６Ｂに示すように、接触または視覚的に検出されうる、膨れ２１６または特有の特徴を作りだす。

図７Ａおよび７Ｂは、図６Ａおよび６Ｂに図示されるハウジング２１０の一部分の一実施形態のそれぞれ概略平面図を示す。図７Ａに示すように、ハウジング２１０の表面は、形状変化要素が活性化していない時には、特有の外部特徴を有さない。しかしながら、形状変化要素が活性化されると、ハウジング２１０の外部表面が形状を変化させ、可動部品の形状などの、形状変化要素の属性を有する特徴２１６が明らかになる。

図６Ａ〜６Ｂに図示する実施形態は可動部品２７６を含むが、装置の形状変化は、可動部品２７６を含まない形状変化要素２７０によって達成されうる。例えば、形状変化材料２７４それ自体の形状の変化は、ハウジング２１０の形状を変化させるのに十分でありうる。しかしながら、可動部品２７６の使用により、装置の形状のより一貫した変化が可能となり、単語、文字、または記号の外観などのより複雑な変化を提供しうる。すなわち、形状変化要素の上面は、単語、文字、または記号を提供してもよく、形状変化要素の形状の変化は、装置の状態に応じて、単語、文字、または記号の出現または消失を可能にしうる。

複数の形状変化要素２７０を含む一部の実施形態では、形状変化要素２７０のそれぞれは、文字または数字の形態であり、形状変化要素が活性化した時に装置２００の外部形状を変化させる、端または可動部品を含みうる。これらの実施形態では、形状変化要素２７０の異なる要素の活性化により、異なる単語または数字が装置の外部表面に形成されうる。言い換えれば、単語または数字は、活性化された形状変化要素２７０によって装置２００の表面に上昇または下降しうる。こうした単語または数字は、電源の充電のレベル、エアロゾル発生物品がレセプタクル２２０内に受けられたかどうか、またはレセプタクル２２０内に受けられたエアロゾル発生物品のタイプまたはブランドなどの、情報をユーザーに伝達するのに使用されうる。

次に図８Ａ〜８Ｂおよび図９を参照すると、エアロゾル発生装置２００および物品１００を含む、例示的であってこれに限定されないエアロゾル発生システムが概略的な形態で図示されている。装置２００は、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品１００を受けるように構成されたレセプタクル２２０を画定するハウジング２１０を含む。装置ハウジング２１０はまた、制御電子回路２５０および電源２４０が配置される内部を画定する。装置２００はまた、装置２００または物品１００の状態を検出するように構成されたセンサー２６０を含む。

エアロゾル発生物品１００は、ハウジング１１０および形状変化要素１７０を含む。形状変化要素１７０は、物品１００がレセプタクル２２０内に挿入された時に、装置２００の制御電子回路２５０に電気的に結合されるように構成される。例えば、物品１００は、物品１００がレセプタクル２２０によって受けられた時にレセプタクル２２０の内表面を通して露出する一つ以上の電気接点（図示せず）と結合しうる、物品ハウジング１１０を通して露出する一つ以上の電気接点（図示せず）を含みうる。物品１００の接点（図示せず）は、形状変化要素１７０に電気的に結合されうる。物品１００の形状変化要素１７０は、制御電子回路２５０によって活性化された時に形状を変化するように構成される。形状変化要素２７０は、物品１００の形状を変化させるように配置される。

制御電子回路２５０は、電源２４０、センサー２６０、および形状変化要素１７０に動作可能に結合される。センサー２６０は、物品１００がレセプタクル２２０内に配置された時に、装置２００またはエアロゾル発生物品１００の状態を検出するように構成される。制御電子回路２５０は、所定の状態がセンサー２６０によって検出された時に、電源２４０からの電力が形状変化要素１７０に供給されて、形状変化要素１７０を活性化することを許容するように構成される。形状変化要素１７０の活性化により、物品１００の外部形状が変化する。例えば、形状変化要素１７０が活性化されている図９Ｂを、形状変化要素１７０が活性化されていない図８Ａと比較されたい。図示する実施形態では、形状変化要素１７０の、またはその一部分の活性化（差動電流および差動電圧の印加など）により、形状変化要素１７０またはその一部分の容積が増大し、これにより物品１００の形状の変化が生じる。図８Ａおよび８Ｂの物品１００の形状変化要素１７０は、物品１００の長さの一部分に沿って物品１００の周囲全体の周りにハウジング１１０を変形させ、物品１００の外部形状を変化させるように配置される。

装置２００は、装置２００または物品１００の状態を検出するように位置付けられ、かつ構成された複数のセンサー２６０を含みうる。例えば、センサー２６０は、物品１００に動作可能に結合されて、物品内に残っているエアロゾル形成基体の量、または物品１００での吸煙数を監視しうる。

本明細書で使用されるすべての科学的および技術的な用語は、別途指定のない限り、当業界で一般的に使用される意味を有する。本明細書で提供されている定義は、本明細書で頻繁に使用される特定の用語の理解を容易にするために提供されている。

本明細書および添付した請求の範囲で使用される単数形（「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」）は、複数形の対象を有する実施形態を含蓄するが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

本明細書および添付した請求の範囲で使用される「または」という用語は概して、「および／または」を含む意味で使用されるが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

本明細書で使用される「有する、持つ（ｈａｖｅ）」、「有している、持っている（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、またはこれに類するものは制約のない意味で使用され、概して「含むが、これに限定されない」を意味する。当然のことながら、「から本質的に成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」、「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、およびこれに類するものは、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」およびこれに類するものに包摂される。

「好ましい」および「好ましくは」という語は、ある特定の状況下で、ある特定の利益をもたらしうる本発明の実施形態に言及する。しかしながら、同一のまたはその他の状況下で、その他の実施形態もまた好ましいものである場合がある。その上、一つ以上の好ましい実施形態の列挙は、その他の実施形態が有用ではないことを暗示するものではなく、また特許請求の範囲を含む本開示の範囲からその他の実施形態を除外することを意図するものではない。

「上」、「下」、「左」、「右」、「上方」、「下方」およびその他の方向または向きなど、本明細書で言及される任意の方向は、本明細書において明確さおよび簡潔さのため記述されていて、実際の装置またはシステムを限定する意図はない。本明細書に記載の装置およびシステムは、多数の方向および向きで使用されうる。

上述の例示的な実施形態は限定するものではない。上述の実施形態と一貫性のあるその他の実施形態は、当業者には明らかであろう。

Claims (16)

1. エアロゾル発生システムであって、
   物品ハウジング、および、
   前記物品ハウジング内に配置されたエアロゾル形成基体を有する、エアロゾル発生物品と、
   前記エアロゾル発生物品を受けるように構成されたレセプタクルを画定する装置ハウジング、
   前記装置ハウジング内に配置された制御電子回路、および、
   前記制御電子回路に動作可能に結合され、前記物品が前記レセプタクル内に受けられた時に、前記装置または前記物品の状態を検出するように構成されたセンサーを有する、装置と、を備え、
   前記システムが、前記物品ハウジングおよび前記装置ハウジングのうちの少なくとも一つの上またはその中に配置された形状変化要素をさらに備え、前記制御電子回路が、前記形状変化要素に動作可能に結合可能であって、前記センサーによって検出された前記装置または前記物品の前記状態に応答して前記形状変化要素の形状を変化させるように構成され、
   前記形状変化要素の前記形状の変化が、触覚フィードバックをユーザーに提供するのに十分な、前記装置または前記物品の外部表面の形状の変化を生じさせる、エアロゾル発生システム。
2. 前記形状変化要素が形状変化材料を含む、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
3. 前記形状変化材料が圧電材料を含む、請求項２に記載のエアロゾル発生システム。
4. 前記形状変化材料が形状記憶合金を含む、請求項２に記載のエアロゾル発生システム。
5. 前記形状変化材料が、気泡を含む発泡体を含む、請求項２に記載のエアロゾル発生システム。
6. 前記形状変化要素が、前記制御電子回路に動作可能に結合可能な電気抵抗性要素を含み、前記電気抵抗性要素が前記形状記憶合金または前記発泡体と熱的に近接している、請求項４または５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
7. 前記形状変化材料が電気活性ポリマーを含む、請求項２に記載のエアロゾル発生システム。
8. 前記形状変化要素が、前記形状変化材料に動作可能に結合された可動部品を含み、前記形状変化材料の形状の変化が前記可動部品を移動させる、請求項２〜７のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
9. 前記物品ハウジングおよび前記装置ハウジングのうちの少なくとも一つが、基層および前記基層上の外層を含み、前記形状変化要素が前記外層と前記基層の間にある、請求項１〜８のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
10. 前記制御電子回路が、前記装置または前記物品の発熱体に動作可能に結合可能であり、前記制御電子回路が、前記エアロゾル発生物品が前記レセプタクル内に受けられた時に前記発熱体に前記エアロゾル形成基体を加熱させるように構成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
11. 前記装置が複数の形状変化要素を含み、前記複数の形状変化要素がマルチプレクサを通して前記制御電子回路に動作可能に結合可能である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
12. 前記形状変化要素が、前記物品および前記装置のうちの少なくとも一つの前記外部表面の全体的な形状、前記物品および前記装置のうちの少なくとも一つの前記外部表面の局所的な形状、および前記物品および前記装置のうちの少なくとも一つの前記表面の表面粗さのうちの一つ以上を変化させる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
13. 前記センサーが、前記エアロゾル発生物品のパラメータを検出するように構成され、前記制御電子回路が、前記検出された前記エアロゾル発生物品のパラメータに基づいて前記形状変化要素の形状を適合させるように構成される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
14. 電源をさらに備え、前記センサーが前記電源の充電レベルを検出するように構成され、前記制御電子回路が、前記感知された充電レベルに基づいて前記形状変化要素の形状を適合させ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エアロゾル発生システム。
15. エアロゾル発生装置であって、
    前記エアロゾル発生物品を受けるように構成されたレセプタクルを画定するハウジングと、
    前記ハウジング内に配置された制御電子回路と、
    前記制御電子回路に動作可能に結合され、前記物品が前記レセプタクル内に受けられた時に前記装置または前記物品の状態を検出するように構成されたセンサーと、を含み、
    前記システムが、前記ハウジング上またはその中に配置された形状変化要素をさらに備え、前記制御電子回路が、前記形状変化要素に動作可能に結合可能であって、前記センサーによって検出された前記装置または前記物品の状態に応答して前記形状変化要素の形状を変化させるように構成され、
    前記形状変化要素の前記形状の変化が、触覚フィードバックをユーザーに提供するのに十分な程度、前記装置の外部表面の形状を変化させる、エアロゾル発生装置。
16. エアロゾル発生装置と使用するためのエアロゾル発生物品であって、前記物品が、
    ハウジングと、
    前記ハウジング内に配置されたエアロゾル形成基体と、
    前記ハウジングの上またはその中に配置された形状変化要素であって、エアロゾル発生装置の制御電子回路に動作可能に結合可能であり、前記形状変化要素の形状を変化させる、形状変化要素と、を含み、
    前記形状変化要素の前記形状の変化が、触覚フィードバックをユーザーに提供するのに十分な程度、前記物品の外部表面の形状を変化させる、エアロゾル発生物品。

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