JP2022169686A - 蒸気生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気生成装置用の加熱アセンブリが提供される。【解決手段】物体は、使用中に加熱アセンブリの加熱コンパートメントに配置される気化可能物質（２２）を含み、加熱アセンブリは、使用中に加熱装置に電力を供給して物体を加熱するようになっており、また加熱アセンブリは温度センサ（１１）を含み、温度センサは、使用中に、物体から発生した熱に関連した温度を監視するようになっており、物体から発生した熱に関連した温度情報は、この監視された温度から決定することができ、また加熱アセンブリはメモリアクセス装置を含み、メモリアクセス装置は、使用中に、温度情報、加熱装置に供給された電力量、又は加熱装置に供給された電力のプロファイルと、物体の使用時間数、若しくは物体の種類、若しくは物体の有無を含む少なくとも１つの状態との間の関係を保持するメモリ（２８）にアクセスするようになっている。【選択図】図２

Description

本発明は、蒸気生成装置用の加熱アセンブリに関する。

昨今、吸入用の蒸気を生成する物質を燃やすのではなく加熱する装置が、消費者に人気になってきている。

そのような装置は、幾つかの異なる方式のうちの１つを使用して、物質に熱を提供することができる。そのような方式の１つは、素子を加熱するために電力が供給される加熱素子を単純に設けて、次いでその素子が物質を加熱して蒸気を生成するというものである。

蒸気を生成するためには幾つかの方法が存在するが、そのような蒸気生成を実現する１つの方法は、電磁誘導加熱方式を採用した蒸気生成装置を提供することである。そのような装置では、電磁誘導コイル（以降では、インダクタ及び電磁誘導加熱装置とも呼ばれる）が装置の内部に設けられ、サセプタが蒸気生成物質の中に設けられる。ユーザが装置を作動させると電気エネルギーがインダクタに供給され、次いでこれにより、電磁（ＥＭ）場が発生する。サセプタは場と結合し、熱を生成し、この熱は物質に伝達され、物質が加熱されると蒸気が発生する。

蒸気を生成するために電磁誘導加熱を使用すると、制御された加熱、ひいては制御された蒸気生成がもたらされる可能性がある。しかしながら、実際には、そのような方式は、蒸気生成物質において不適切な温度が知らないうちに生じることになり得る。これにより電力が浪費され、動作コストが高くつき、部品に損傷を与えるか又は蒸気生成物質の使用が非効率的になる恐れがあり、簡素で信頼性の高い装置を期待するユーザに不便をかけることがある。これらの問題点は、電磁誘導加熱以外の加熱を通じて蒸気を生成する場合にも当てはまる。

このことは、従来は、装置内の温度を監視し制御することにより対処されてきた。しかしながら、温度以外の要因、例えば使用期間なども、性能及びどれ位効率的に蒸気を生成することができるかという点に影響を及ぼす。

本発明は、上記の問題点のうちの少なくとも幾つかを緩和しようと務めるものである。

第１の態様によれば、蒸気生成装置用の加熱アセンブリが提供され、加熱アセンブリは、使用中に物体を加熱するようになっている加熱装置であって、物体は、使用中に加熱アセンブリの加熱コンパートメントに配置される気化可能物質を含み、加熱アセンブリは、使用中に加熱装置に電力を供給して物体を加熱するようになっているか、又は使用中に所定の電力供給プロファイルに基づいて電力を供給するようになっており、前述の電力供給プロファイルは、物体に所定の加熱プロファイルを提供するように構成されている加熱装置と、使用中に物体の加熱に関連した温度を監視するようになっている温度センサであって、物体の加熱に関連した温度情報は、この監視された温度から決定可能である温度センサと、使用中に、温度情報、加熱装置に供給された電力量、又は加熱装置に供給された電力のプロファイルと、少なくとも１つの状態との間の関係を保持するメモリにアクセスするようになっているメモリアクセス装置であって、少なくとも１つの状態は物体の使用時間数、又は物体の種類、又は物体の有無を含むメモリアクセス装置と、を含む。

これにより、電力使用量及び監視された温度に基づいて、物体の特性を決定することが可能になる。これらの特性は、使用中のアセンブリ（例えば、装置並びに物体）の性能に影響を及ぼすことが分かった。従って、物体の特性を決定できると、使用された物体の特性が、アセンブリの性能、効率、及び安全性が低下する段階に達したときに或いはその前に、使用された物体を未使用の物体と交換することができる。なお、実施形態によっては、記憶された関係データは、物体の使用時間数、若しくは物体の種類、若しくは物体の有無と名付けられた状態を明示的に又は明確に参照しないことがある。それでもなお、関係データが、物体の使用時間数、若しくは物体の種類、若しくは物体の有無に相当する加熱装置に供給された電力量と温度情報との間の特定の関係に実質的に結びつけられている限り、そのような実施形態は当然ながら本発明の範囲内に含まれることが意図されている。

「加熱装置に供給される電力のプロファイル」とは、例えば、供給される電力の変化率、及び／又は加熱装置に電力が供給される時間の長さを考慮に入れて、電力が加熱装置に供給される態様を意味することが意図されている。例えば、電力量、又は電力送達率が同じであっても、電力は１秒間の期間又は３秒間の期間に渡って供給されることがあり、これにより、物体が異なる温度に加熱されることになることがある。加熱装置に供給される電力のプロファイルを使用して物体の少なくとも１つの状態を検出できるようにすることにより、前述の物体の少なくとも１つの状態に適した所定の加熱量又は加熱プロファイルを、使用中の物体に適用することが可能になる。加熱プロファイルは、例えば、物体が所定の温度まで、又は所定の温度上昇率で、又は所定の時間の間、加熱されることに相当することがある。

温度センサは、サーミスタ又は熱電対であり得る。例えば、温度センサは、感知素子としてプラチナ抵抗器を使用することがある抵抗温度検出器などの、抵抗温度検出器であり得る。プラチナ抵抗器とは、ガラス被膜によって不動態化されることがある、セラミック基板上のプラチナ膜（例えば、薄膜）であることがある。温度センサは、例えば、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ社のＰＴＦファミリーのセンサからのＰＴ１００であり得る。

気化可能物質は、固体又は半固体材料であることが好ましく、それによって、物体は、固体又は半固体の材料の気化可能物質を含む。

アセンブリは、使用中に温度情報を取得するようになっていることがある。温度情報は、加熱アセンブリのコントローラ、温度センサ、又は外部の処理ユニットによって生成されるか又は決定されることがある。温度情報は、監視された温度を処理することによって、例えば、所定の期間に渡り監視温度を記録し、その記録した監視温度を、例えば、変化率、上昇率、低下率、変動率、又は複数の他の要因、を含む傾向に関して分析することなどによって、生成されるか又は決定されることがある。加熱装置の電力使用量及び／又は加熱装置に供給された電力も、加熱装置、コントローラ、又は外部の処理ユニットによって監視及び／又は記録及び／又は決定されることがある。

温度情報は、監視された温度自体、又は温度の監視から得られる任意の他の関連情報を含むことがある。通常は、温度情報は監視温度の変化率を含む。温度の変化率により、物体の温度が上昇している速度が分かる。このことは、物体中の水分レベルが使用と共に低下するにつれて物体がどれ位速く加熱されるかが異なってくるので、物体の使用時間数を把握するのに有用な情報であることが分かった。

これに加えて或いはこれに代えて、温度情報は物体の表面温度を含むことがある。物体の表面温度を利用できるようにすることも有用である。これは、電力使用量が同じでも物体の種類が異なれば異なる温度に温まることが分かったからである。よって、これは物体の種類を特定するのに役立つ。更に、これは、物体の使用時間数を決定するのにも役立つ、というのも、特定の電力使用量に対して、より長い時間使用した物体は、より短い時間使用した物体よりもより高い（表面）温度に達することが分かっているからである。

監視温度の一例は、物体の表面温度であってもよい。

少なくとも１つの状態は、メモリに保持された関係に基づいて、温度情報、及び加熱装置に供給された電力量又は加熱装置に供給された電力のプロファイルから決定することができる。

少なくとも１つの状態は、温度情報の任意の態様に基づいて決定可能であることがある。一例として、加熱プロファイルが、物体が所定の温度に加熱されることに対応する（温度情報に相当することがある）場合、この「加熱プロファイル」（例えば、加熱装置に供給された電力のプロファイル）に基づいて、少なくとも１つの状態を検出することができる。

通常、少なくとも１つの状態は、温度情報の閾値温度に基づいて決定することができ、好ましくは、複数の閾値温度が存在し、少なくとも１つの閾値温度は物体の使用時間数を決定し、少なくとも１つの閾値温度は物体の種類を決定し、少なくとも１つの閾値温度は物体の有無を決定する。

物体が達する閾値温度により、物体の特性を区別できることが分かっている。閾値を設定すると、物体の少なくとも１つの状態の決定が簡単になる、というのも、二者択一の選択が可能になるからである。これにより、少なくとも１つの状態を決定するために実行が必要な処理の量が減り、従って、少なくとも１つの状態を決定するのに必要な電力量が減る。

特定の実施形態では、少なくとも１つの状態のうちの１つのみが任意の１度で決定される。しかしながら、通常は、物体の使用時間数、物体の種類、及び物体の有無のうちの少なくとも２つが同時に決定可能である。これにより、複数の状態を単一の決定プロセスで決定できるので、決定がより効率的になる。これにより、複数の状態を決定するのに使用される電力量が減り、従って電力が節約される。

蒸気生成装置は、使用中に、物体の加熱に関係した温度情報を決定するようになっているコントローラを更に含むことがある。

コントローラは、適切と思われる任意の方法で温度情報を使用することができる。通常、温度情報に基づいて、コントローラは、使用中に、加熱アセンブリの次の動作を決定するようになっている。これにより、フィードバックループを確立することができ、コントローラは、最新の温度情報に対して反応し、検出された変化に反応してアセンブリが実行する内容を調節できるようになる。これには、電力の使用をより効率的にするという利点がある、というのも、使用中に微調節しか必要とされないからであり、この微調節は、低水準の電力使用、或いは、対処するのに大量の電力を必要とする極端な状況の発生に起因する電力使用の大きな変化の代わりに、電力使用の小さな変化しか必要としない。

次の動作とは、コントローラ又はアセンブリが実行できる任意の動作であり得る。通常、メモリに保持された関係に基づいて、コントローラは、物体の使用時間数が閾値時間数よりも大きい場合には、使用中に加熱装置に電力を供給するのを防ぐようになっており、また、物体の使用時間数が閾値時間数よりも小さい場合、又は物体の種類が不適切な種類であると判断された場合には、使用中に加熱装置に電力を供給するようになっている。これにより、電力浪費が減り安全性が向上する、というのも、閾値時間数を適切な時間数に設定できるからであり、その場合には、ユーザにとって安全であり、アセンブリに損傷を与えることがなく、物体を使用するにつれて起こり得る非効率的な加熱状況が回避されるレベル内に、物体が加熱される温度が保たれる。

アセンブリは、任意の適切な態様で動作することができる。通常、加熱アセンブリは第１の電力供給モード及び第２の電力供給モードを有し、第１の電力供給モードは、使用中に、物体を加熱する場合に適用されるようになっており、第２の電力供給モードは、使用中に、第１の電力供給モードが適用された後で、物体を所定の温度範囲内の温度に維持するために適用されるようになっており、好ましくは、第１の電力供給モードでは、加熱アセンブリは、加熱装置の全電力の少なくとも８０％を提供するようになっている。これにより、アセンブリが１つのモードで動作している間に取得された電力使用量及び温度情報に基づいて、物体の少なくとも１つの状態が検出できるようになるが、物体の少なくとも１つの状態の決定に対応する処理を実行する必要がない更なるモードも提供される。決定を実行するには、電力を使用する処理を行う必要があるので、決定を行わない電力供給モードがあることにより、前述の決定に起因する電力使用量が減る。

これにより、ユーザが、装置の使用を開始してからできるだけ素早く喫煙を（装置から一服を吸い込もうとすることなどを）楽しめるようになり、また、効果的な電力使用の下で、温度が所定の温度に達した後で、装置を所定の温度内に維持することが可能になる。

このことは、この態様のアセンブリが、液体の気化可能物質を使用した装置（これ以降では「液体蒸気装置」と呼ぶ）の代わりに、固体気化可能物質を使用した装置（これ以降では「固体蒸気装置」と呼ぶ）に関係していることがあることを意味する。固体蒸気装置は、タバコ、タバコ製品、又は他のそのような固体気化可能物質を加熱することで蒸気を生成し、一方、液体蒸気装置は、液体を加熱することで蒸気を生成する。

どちらの種類の装置でも、装置を使用するために、ユーザは装置から蒸気を吸い込む。これは、「一服（ｐｕｆｆ）」と呼ばれる、というのも、装置は通常、マウスピースから一服の蒸気を提供するからである。一服の蒸気を生成するために、気化可能物質が加熱される。これは、固体蒸気装置と液体蒸気装置に共通である。

ユーザは通常、彼らの選んだ期間に渡って装置を使用し、この期間の間、ユーザは、装置の種類に関係なく、装置から複数回の一服を吸い込む。１回以上の一服を生成する装置のこの使用期間は「セッション」と呼ばれる。従って、各セッションは、セッションの開始時に第１の一服を有し、一般的に更なる一服を有する。

第１の一服を生成するためのエネルギー要件は、固体蒸気装置の場合と液体蒸気装置の場合とでは異なる。

仮定の１つは、液体の気化可能物質は、（理想的には、１回の一服のために最小限の）少量の液体のみを気化する必要があるように、使用中に加熱装置に向けて移動させることができるので、そしてこれは固体の気化可能物質には不可能であるので、固体蒸気装置内の加熱装置は、はるかに大量の固体気化可能物質（例えば、全体）を加熱できるようにより多くの熱を提供する必要があり、しかもこの固体気化可能物質は、通常、加熱装置からより離れている傾向がある、ということである。当然、これにはより多くのエネルギー及び時間が必要である、というのも、加熱装置から更に熱を伝達しなくてはならないからである。このことは、そのような固体蒸気装置では、一般に、液体蒸気装置の場合よりも、気化可能物質を同じ温度（通常は周辺温度）から加熱する場合に、第１の蒸気を一服の間に出力するために、より多くの電力及び時間が必要になる、ということを意味する。このことの実証として、一般に、固体蒸気装置は、現在、加熱を開始してから蒸気が生成されるまでに数秒以上を必要とするが、一方、液体蒸気装置は、加熱を開始するのとほぼ同時に蒸気を生成することができる。

一般に、液体蒸気装置では、ユーザが能動的に装置から一服を吸い込んだときにのみ、電力が加熱装置に供給される。一方、固体蒸気装置では、アセンブリがオンにされた後のいつでも、電力が加熱装置（第１の態様のアセンブリの場合には、前述の加熱装置）に供給されることがあることが分かっている。そのような態様で加熱することにより、このことは、気化可能物質が物質を気化させる温度、即ち、気化温度又は目標動作温度に達した後で、例えば第１の電力供給モードの後で、ユーザが一服を吸い込んでいるかどうかに関わらず、蒸気が生成され続ける、ということを意味する。これにより、ユーザが、セッション中、例えば第２の電力供給モード中、いつでもマウスピース上で能動的に吸い込み、蒸気を提供されることが可能になる。この点は、従来のタバコと一致する。

セッション中に継続的に熱を供給することで省エネが達成されることが分かった。これは、一般に、目標動作温度より低く冷却された固体気化可能物質を再度加熱するのには、固体気化可能物質を目標動作温度に維持するのに必要なエネルギーよりも多くのエネルギーを要するからである。更に、その後の一服のために温度を維持することにより、ユーザは、最初の一服を吸うために待たなければならなかったように待つことなく、いつでも装置から一服の蒸気を吸い込むことができる。

従って、第１の態様に関係して、通常、加熱装置は使用中に、ユーザがアセンブリのマウスピースを通じて空気を吸い込んでいる期間中に気化可能物質を加熱するようになっている。この場合には、「期間」とはセッションを意味することが意図されており、セッションの期間全体に渡って加熱がもたらされることを意味する。しかしながら、状況によっては、「期間」は、ユーザがマウスピースを通じて空気／ガス／蒸気／エアロゾルを能動的に吸い込んでいる時間のみを意味することが意図されていることがある。

ユーザはいつ装置を用いて能動的に吸い込むかを選択できるので、セッション中の吸い込みの間隔は一定ではない可能性が高い。セッション中の吸い込みの間隔が長すぎると、気化可能物質を目標動作温度に維持する固体蒸気装置によって使用されるエネルギー量は、気化可能物質を冷却し再加熱するよりも、大きくなる。ユーザが装置を用いて能動的に吸い込む機会の間隔が長すぎない限り、上記で述べた省エネという利点が達成される。効率向上が損なわれるのを回避するために、固体蒸気装置のセッションは、所定の期間後に加熱を停止することにより「タイムアウト」することがあり、これにより、ユーザが次に装置を用いて吸い込みたいと思ったときにセッションを再開することが必要となる。

従って、第１の態様に関連して、加熱装置は使用中に、ユーザがマウスピースを通じて空気を最後に吸い込んでからの時間が所定の期間よりも長くなった場合に、気化可能物質の加熱を終了するようになっていることがある。ユーザによるマウスピースを通る空気の通過は、温度センサ、又は（圧力ベースの）一服センサなどの圧力センサなどの装置内のセンサによって検出可能であり得る。例えば、温度センサは、ユーザがマウスピース（及び加熱コンパートメント）を通して空気を通過させたときの温度変動を検出することができる。

一旦温度情報が取得されると、少なくとも１つの状態は、メモリに保持された関係に基づいて、温度情報、及び第１の電力供給モードで加熱装置に供給された電力量又は加熱装置に供給された電力のプロファイルから決定することができる。

これにより、コントローラが、どのように加熱するかという次のステップをできるだけ早く決定することが可能になり、例えば、第１のモードの後半部分及び／又は第２のモードの加熱プロファイルを、検出された状態に基づいて決定することができる。更に、第１の電力供給モードでは、大量の電力が短期間のうちに供給される。従って、コントローラが、短期間のうちに少なくとも１つの状態をより容易に且つより正確に決定することが有益である。

更に、物体が目標温度に向けて加熱されている間の第１の電力供給モード中に、検出された温度の上昇率から有用な情報を決定することが可能であることがある。例えば、物体が例えば５％よりも多いかなりの水分量を含んでいる場合、物体内に存在する水分は約１００℃で蒸発を始め、エネルギーが、温度を上昇させることよりも水分を蒸発させることで消費されるようになるので、約１００℃での物体の（表面）温度の上昇率の低下を検出できることがある。物体に含有される水分量は、物体が、保護パッケージの恩恵を受けることなく、湿度の高い周辺環境において保管されていた期間の指標となることがある。そのような水分含量は、アセンブリによって生成される蒸気の品質にとって有害であることもある。従って、物体の加熱を止め、ユーザにその物体を廃棄し、新しいできたての（例えば、未使用の）物体と交換するように助言したり、或いは、ユーザに蒸気が開始するまで待ち、（余分な）水分の大半が蒸発するまで（余分な水分の全て又は大半を蒸発させるのに十分な）低温で物体の加熱を続け、その後物体を動作温度に加熱するように助言したりすることが、有益であることがある。他の成分もこのようにしてやはり検出可能であることがあり、或いは、物体の他の特性が、特定の温度上昇プロファイルに基づいて決定可能であることがある。

第１の電力供給モードは、いつでも発生するようになっていることがある。通常、第１の電力供給モードは、トリガーに応答して発生するようになっており、トリガーは、監視温度の変化、又は物体の交換のための動作（例えば、コンパートメントの蓋を開く）などのユーザの動作によって引き起こされたスイッチの変化、又は喫煙セッションを開始するためのスイッチオンに基づいて決定される。これにより、物体が加熱コンパートメントに配置された後で初めに加熱されたときに、第１の電力供給モードが使用されることが可能になる。これは有益なことである、というのも、物体が加熱コンパートメントに最初に挿入されたときの物体の状態についての確実度が低下してしまった使用後ではなく、できるだけ早い段階で物体についての情報が収集されるからである。コントローラは、使用中に、トリガーに応答して、或いは、好ましくは上述した状態などの所定の状態が発生したときに第１の電力供給モードが適用された後で第２の電力供給モードが適用されるなどの所定のシーケンスに応答して、それぞれの電力供給モードを適用するようになっていることがある。トリガーは、加熱コンパートメント内の物体の変化を示すことがある。

加熱アセンブリは、使用中に、検出された少なくとも１つの特性のうちの少なくとも１つの特性を表示するようになっているインジケータを更に含むことがある。これにより、使用中の物体の状態をユーザに知らせることができ、また、現在使用中の物体を用いてユーザが体験する可能性が高い経験事項、及び物体の状態が装置の使用方法及び安全性にどのように影響を及ぼすことがあるかという点についてのユーザの認識を向上させることができる。

加熱アセンブリは電磁誘導加熱アセンブリであることがあり、加熱装置は電磁誘導加熱装置であることがあり、物体は電磁誘導加熱可能サセプタを更に含むことがあり、電磁誘導加熱装置は、使用中に、物体の電磁誘導加熱可能サセプタを加熱するようになっており、加熱アセンブリは、使用中に、電磁誘導加熱装置に電力を供給して電磁誘導加熱可能サセプタを加熱するようになっており、温度センサは、使用中に、サセプタから生成された熱に関連した温度を監視するようになっており、サセプタから生成された熱に関連した温度情報は、監視温度から決定可能である。

電磁誘導加熱を使用することで、サセプタが存在する場合にのみ、物体内で熱が発生する。従って、加熱はより効率的になる、というのも、例えば、離れている加熱装置からの伝導によって（これは、物体以外の部品の加熱も引き起こす）物体に熱を伝達しなくてはならないのではなく、物体の内部で熱が発生するからである。更に、電磁誘導による加熱により安全性が向上する、というのも、加熱用の加熱コンパートメント内に配置された適切な物体が無ければ、熱は発生しないからである。これにより、加熱コンパートメント内に適切な物体が存在しない場合に、不必要に又は誤って熱が印加されるのが回避される。

サセプタは、アルミニウム、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、及びそれらの合金（例えば、ニッケルクロム）のうちの１つ又は複数を含むことがあるが、これらに限定はされない。サセプタの近傍に電磁場を印加すると、渦電流及び磁気ヒステリシス損失により電磁気から熱へのエネルギー変換がもたらされるのに起因して、サセプタが熱を生成することができる。

電磁誘導加熱を使用する場合、アセンブリは、例えば、使用中に、最高密度の地点において約０．５Ｔ～約２．０Ｔの間の磁束密度を有する変動電磁場を生成するように動作するようになっている、電磁誘導加熱コイル及び関連する駆動回路及び電源の形態で、変動電磁場生成器を含むことがある。

電源及び回路は、有利にも高周波で動作するように構成されていることがあり、それによって、同様の高周波で加熱装置の電磁誘導加熱コイルを駆動することがある。好ましくは、電源及び回路は、約８０ｋＨｚ～５００ｋＨｚの間、好ましくは約１５０ｋＨｚ～２５０ｋＨｚの間、より好ましくは約２００ｋＨｚの周波数で動作するように構成されていることがある。好ましくは、電磁誘導加熱コイルを含む実施形態では、電源は、同じ周波数（即ち、約８０ｋＨｚ～５００ｋＨｚの間、好ましくは約１５０ｋＨｚ～２５０ｋＨｚの間、より好ましくは約２００ｋＨｚ）で電磁誘導コイルを駆動する。

電磁誘導加熱装置が取り得る１つの形態である電磁誘導コイルは、任意の適切な材料を含むことがあるが、通常は、電磁誘導コイルはリッツ線又はリッツケーブルを含むことがある。

電磁誘導加熱の使用により、この技術が使用される実施形態において、幾つかの技術的な利点がもたらされる。例えば、装置によって加熱されるために物体が（上述したような）サセプタを含むことを必要とする実施形態では、サセプタを含まない物体が装置に挿入された場合（即ち、例えば、誤って、不適切な物体が装置に挿入された場合）、加熱装置に印加された電力と物体の加熱に関連した温度情報との間の関係に基づいて、適切な物体が装置内に存在していないと、容易に判断することができる。

従って、実施形態によっては、適切な物体には、所定の共振周波数を有する１つ又は複数のサセプタが備えられることがある。そのような場合には、変動磁場生成器が所定の共振周波数で変動磁場を生成したときの加熱装置に印加される電力と温度情報との間の関係を監視し検出することに基づいて、適切な物体と不適切な物体とを見分けることが可能である。特に、そのような場合では、加熱に適した物体を識別するために、温度が上昇する速度について予期される範囲が存在する。特に、加熱の速度が遅すぎることは、物体が適切な基板を含んでいないことを示す可能性があり、一方、速すぎる加熱は、不適切なサセプタが含まれているか、或いは物体が古すぎるか又は既に加熱されているので湿気が無くなっていることなどを示すことがある。

第２の態様によれば、物体の状態を決定するための方法が提供され、物体は、気化可能物質を含み、この方法は、加熱可能装置に電力を供給することにより加熱装置を用いて物体を加熱するステップと、物体の加熱に関係した温度を監視するステップであって、物体の加熱に関係した温度情報は監視温度から決定可能であるステップと、メモリにアクセスするステップであって、メモリは温度情報、加熱装置に供給された電力量、又は加熱装置に供給された電力のプロファイルと少なくとも１つの状態との間の関係を保持し、少なくとも１つの状態は、物体の使用時間数、又は物体の種類、又は物体の有無を含み、適用された場合に前述の電力供給プロファイルは物体に所定の加熱プロファイルを提供するステップと、メモリに保持された関係に基づいて少なくとも１つの状態を決定するステップと、を含む。

第１の態様と同様に、第２の態様では、気化可能物質は、固体又は半固体材料であることが好ましく、それによって、物体は、固体又は半固体の材料の気化可能物質を含む。

メモリは、外部装置上に配置されてもよく、又は、クラウドに配置されてもよい。これは、オンデマンドでアクセス可能なインターネットベースのコンピュータストレージ及び処理リソースを意味する。そのような場合、蒸気生成装置は、メモリにアクセスして対話することができるメモリアクセス装置を有することがある。

第２の態様の方法はまた、好ましくは加熱を開始する際に、メモリ内の、温度情報、加熱装置に供給された電力量、又は加熱装置に供給された電力のプロファイルと物体の使用時間数との間の関係に基づいて、物体の残りの加熱量を設定するステップを含むことがある。

物体の残りの加熱量を設定するステップは、所定の期間に渡り所定の電力レベルを提供すること、及び前述の期間中の温度の上昇率を検出することにより達成されることがあり、検出される率は温度情報である。

更に、物体の残りの加熱量を設定するステップは、前述の期間中の検出された温度上昇率に基づいていることがあり、或いは、例えば、物体の温度上昇率のプロファイルなどの検出された温度上昇率に関連したデータ（例えば、異なる温度での温度上昇率の変化を識別すること）に基づいていることがある。更に、（例えば、ルックアップテーブル又は式として）関係情報がメモリ内で保持され得る期間の間、物体の使用時間数と検出された温度上昇率との間の関係についての情報。これを、加熱期間中の温度上昇率についての検出された情報と共に使用して、推定される物体の使用時間数を決定することができ、次いで、物体の残りの加熱量を、推定された物体の使用時間数に基づいて設定することができる。

「加熱量」とは、物体が、有効期限が切れたか又は完全に使用され尽くしたとみなされる前に、物体を加熱することができる残りの量を意味することが意図されている。物体は、所定の量の気化可能物質が物体内に残っている場合、例えばゼロの場合に、有効期限が切れたか又は完全に使用され尽くしたとみなされる。加熱量は、物体を加熱することができる残りの時間の長さで測られることがあり、或いは、物体の加熱により物体が期限を満了するまでに残っている、「一服」とも呼ばれる吸い込みの回数で測られることがある。

「気化可能物質」という用語は、蒸気を生成することができる物質を意味することを意図している。通常、蒸気は、気化可能物質を加熱することにより生成することができるが、他の適切な条件下で生成されることもある。蒸気はエアロゾルの形態であることがあり、これは、気化可能物質がエアロゾル形成剤であり得ることを意味する。気化可能物質は、適切な条件下（例えば、閾値温度を超えて加熱されたときなど）それ自体が蒸気に変わることがあり、或いは、気化可能物質の１つ又は複数の成分が、適切な条件下で気化（又は揮発）して蒸気になることがある。更に、気化可能物質は、適切な条件下で気化する成分が染み込んだ、浸漬された、又は織り交ぜられた材料であることがあり、或いは、変換過程にかけられるか、又は適切な条件下で蒸気に変わる材料を生成する、生成物であることがある。気化可能物質に関係した更なる詳細を以下に提供する。

「加熱の開始時」に適用される「所定の電力レベル」は、上述した第１の電力供給モードであり得る。

残りの加熱量を決定することで、更なる加熱が危険になるか、又は物体が燃焼したり損傷したりするようになる前に、加熱を停止することが可能になる。これにより、ユーザに対する危険性が低減され、また、物体の過度の使用により物体を保持する装置が損傷する可能性が低減される。

一旦残りの加熱量が決定されると、この量をメモリ及び／又はコントローラに記憶することができ、好ましくは、残りの加熱量を、ユーザが（例えば、加熱により）装置を使用している間中監視／検出し、また、コントローラ及び／又はメモリは、残りの加熱量が経過したときを判断することができる。これにより、物体が過度に使用され、燃焼したり損傷したりする機会が低減される。

残りの加熱量を設定するのに加えて或いはその代わりに、好ましくは加熱を開始する際に、物体の最大許容電力レベルを、メモリ内の、温度情報、加熱装置に供給された電力量、又は加熱装置に供給された電力のプロファイルと物体の使用時間数との間の関係に基づいて、決定することがある。これにより、使用時間数及び加熱に起因して物体内の気化可能物質の量が時間の経過と共に減少するにつれて、物体に適切な加熱量を供給することが可能になる。これにより、物体を過度に加熱する危険性が減り、更なる加熱により物体が燃焼する機会が低下する。

この関係は、温度上昇率と許容電力レベルとの間のものであることがあり、検出された率に対応する許容電力レベルに基づいて加熱装置に供給される電力レベルを設定することである。

更に、最大許容電力レベルの決定は、所定の電力レベルを所定の期間の間供給することにより達成することができ、温度上昇率が検出され、検出される率は温度情報である。

監視された率を使用して、温度情報、加熱装置に供給された電力量と少なくとも１つの状態との間の関係に基づいて、物体が、加熱装置に適合した物体であるかどうかを判断することもでき、物体が適合していると判断された場合には加熱が続行され、物体が適合していないと判断された場合には加熱は停止される。これにより、やはり、加熱された物体が不適切な加熱によって損傷しユーザに害を与える危険性が低減される。

物体が適合していないせいで加熱が停止した場合、ユーザにはしるしが提供されることがある。これは、ユーザに、物体を交換する必要があることを警告する。加熱は、残りの加熱量が使用されたと判断された場合にも停止されることがある。

物体の加熱は、トリガーによって開始及び／又は停止されることがある。これにより、加熱のより優れたユーザ制御がもたらされ、物体の寿命を延ばすことができる。物体の加熱を開始させるトリガーは、物体の加熱を停止させるトリガーとは異なっていてもよい。物体の加熱を開始させるトリガーは、「第１のトリガー」と呼ばれることがある。物体の加熱を停止させるトリガーは、「第２のトリガー」と呼ばれることがある。第１のトリガー及び／又は第２のトリガーは、ユーザによる押しボタンなどのボタンの作動によって、もたらされることがある。第１のトリガーは、ユーザが加熱コンパートメントのカバーを開けることによって、もたらされることがある。第２のトリガーは、聞き取りコンパートメントのカバーが閉じられることによって、もたらされることがある。カバーは、通常、閉位置に向かってバイアスされているせいで自動的に閉じることができ、使用中は加熱コンパートメント内に物体が存在するせいで閉じられていない。第２のトリガーは、ユーザが、マウスピースを通じて空気を能動的に吸い込むなどによる、アセンブリから蒸気を吸い込んでから経過した所定の期間、例えば１分、３分、又は５分などであり得る。物体の加熱を開始させるトリガーと物体の加熱を停止させるトリガーとが異なっているか又は同じであるかに関わらず、物体の加熱を停止させるトリガーは、最後の一服、又はプッシュスイッチのプッシュやタッチスイッチのタッチなどのスイッチの作動／停止をしてから経過した所定の期間であることがある。

第３の態様によれば、蒸気生成装置が提供され、この蒸気生成装置は、第１の態様による加熱アセンブリと、加熱アセンブリの加熱コンパートメントの内部に配置された加熱可能カートリッジと、加熱コンパートメントに空気を供給するようになっている吸気口と、加熱コンパートメントと連通した排気口と、を含む。第１の態様のカートリッジは、第１の態様又は第２の態様に関連して説明した物体であり得る。

カートリッジは、任意の適切な材料を含むことがある。通常、カートリッジは湿潤剤又はタバコ含有水分を含み、カートリッジは好ましくは、使用中に、カートリッジの少なくとも１つの成分の所定の量が消費されると有効期限切れになるようになっている使い捨てのカートリッジである。

気化可能物質は、任意のタイプの固体又は半固体の材料である。蒸気生成固体のタイプの例としては、粉末、顆粒、ペレット、断片、ストランド、多孔質材料、発泡材料又はシート、が挙げられる。物質は、植物由来の材料を含むことがあり、特に、物質はタバコを含むことがある。

好ましくは、気化可能物質はエアロゾル形成剤を含むことがある。エアロゾル形成剤の例としては、グリセリン又はプロピレングリコールなどの多価アルコール及びその混合物が挙げられる。通常、気化可能物質は、乾燥重量ベースで約５％～約５０％の間のエアロゾル形成剤含有率を含むことがある。好ましくは、気化可能物質は、乾燥重量ベースで約１５％のエアロゾル形成剤含有率を含むことがある。

本発明の実施形態における物体を形成するのに適した液体エアロゾル形成剤を含有する固体材料の例としては、タバコの棒が挙げられ、このタバコの棒は、通常、約２０重量％までの量の湿潤剤を含浸させた再構成タバコ紙のシートを含み、湿潤剤は通常、グリセロール又はグリセロールとプロピレングリコールとの混合物であり、或いはこのタバコの棒は、ペーストを形成するために湿潤剤が添加された細かく粉砕されたタバコ粒子、又はやはり湿潤剤を混合した細かく粉砕されたタバコ粒子から形成されるが、通常はゲル形成剤を含み、係属中の特許出願国際公開第２０１８／０１２２３７５号パンフレットに記載されているように、湿潤剤のレベルが約４０重量％まで（好ましくは２０％～４０％の間の）である、タバコムースを含む。湿気のレベルが高いムースなどの物体（一方では、物体が接触する可能性がある表面をよごさないように表面の周りは十分に乾いている）を使用すると、特定の実施形態が有利になる、というのも、物体を包んでいる又は包装している何らかの形態の紙を提供して、印刷した表示によって物体の種類を識別可能にする必要なしに、そのような物体の種類を検出できるからであり、従って、過剰な包装物質を最小化するという観点から環境に優しくなる。更に、湿潤剤の重量が大きいそのような物体は、加熱下で温度上昇率を測定することにより使用状態を特定するのに大変適している、というのも、温度上昇率は、湿潤剤が使用され尽すにつれて大いに変化し得るからであり、特に、蒸気を吸っている間に湿潤剤がほぼ完全に使用され尽す（完全な蒸気吸引セッションの後で約４０重量％からゼロ重量％付近にまで変化する）ムースなどの物体でそうである。

加熱すると、気化可能物質は揮発性化合物を放出することがある。揮発性化合物は、ニコチン、又はタバコ香味料などの香味化合物を含むことがある。

物体は、使用中、通気性シェルの内部に気化可能物質を含むカプセルであることがある。通気性材料は、電気絶縁性で非磁性の材料であり得る。この材料は、高い通気性を有し、高温に対する耐性を備えたこの材料を通して空気が流れるのを可能にすることができる。適切な通気性材料の例としては、セルロース繊維、紙、綿、及び絹が挙げられる。通気性材料は、フィルタとしても作用することがある。或いは、物体は、紙に包まれた気化可能物質であり得る。或いは、物体は、通気性ではないが、空気が流れるようにするための適切な穿孔又は開口部を備える材料の内側に保持された気化可能物質であり得る。或いは、物体は、気化可能物質そのものであり得る。物体は、実質的に棒状に形成されることがある。

本発明の第４の態様によれば、これまでの態様のうちの何れかと共に使用する物体又はカートリッジが提供され、この物体又はカートリッジは、気化可能物質を含み、また、物体若しくはカプセルの使用時間数、物体若しくはカプセルの種類、又は物体若しくはカプセルの有無を含む少なくとも１つの状態を、物体若しくはカプセルを加熱するために加熱装置に供給された電力と物体若しくはカプセルの加熱に関係した温度情報との間の関係に応じて決定することができるように適合されている。好ましくは、この適合は、真新しい又は「若い」時には２０重量％（１００重量％は、タバコ、湿潤剤、及び／又は植物由来の材料などの気化可能物質及び液体の総重量に等しい）よりも大きな割合の気化可能液体（プロピレングリコール及び／又はグリセリンなどの湿潤剤が好ましいが、更には水又はエタノールなどの他の気化可能液体を含む可能性がある）を有する物体を提供することを含むことがあり、この気化可能液体は、物体若しくはカプセルが、１つのセッションの間加熱された場合、又は所定の環境条件において所定の期間（好ましくは、少なくとも３ヶ月間）を超えて、物体若しくはカプセルに関連付けられた包装が取り除かれた後で放置された場合に、少なくとも４重量％低下する。最も好ましくは、気化可能液体は１つのセッションの間加熱されたときに少なくとも７％低下する。

本発明の第４の態様の目的に向けた物体又はカプセルの適合には、物体又はカプセルにサセプタを設けることが含まれることがあり、サセプタは、第１の所定の共振周波数で最大の加熱効率を有し、周波数範囲の両側において最大の加熱効率の５０％の所定の加熱効率閾値を下回るように、励磁している変動磁場の周波数に依存した加熱効率を有する。

本発明の第５の態様によれば、本発明の第４の態様によるカートリッジの物体の組が提供され、これは、（例えば、消費者によって）パッケージが開封されるまで、好ましくは少なくとも１年間の所定の期間の間、気化可能液体の割合が３重量％未満低下するのを防止するように適合されたパッケージの中に包装される。

電磁誘導加熱アセンブリの例を、添付の図を参照しながら、以下で詳細に説明する。

例示的な蒸気生成装置の概略図を示す。 図１に示した例による蒸気生成装置の分解図を示す。 例示的なプロセスの流れ図を示す。 例示的な電力供給モードが時間の経過と共に適用されるグラフを示す。 例示的な電力供給モードが時間の経過と共に適用される更なるグラフを示す。 例示的なプロセスの流れ図を示す。

ここで、蒸気生成装置の例について説明する。これには、例示的な電磁誘導加熱アセンブリ、例示的な電磁誘導加熱可能カートリッジ、及び例示的なサセプタの説明が含まれる。電磁誘導による加熱についてのみ以下で説明するが、他の形態の加熱、例えば抵抗加熱なども存在し、電磁誘導による加熱の代わりに、例示的な蒸気生成装置に適用することもできる。

ここで図１及び図２を参照すると、例示的な蒸気生成装置が、図１では組み立てられた構成で、図２では組み立てられていない構成で、１で一般的に示される。

例示的な蒸気生成装置１は、手持ち式の装置であり（これは、ユーザが片手で補助なしで保持及び支持できる装置を意味することを意図している）、この手持ち式装置は電磁誘導加熱アセンブリ１０、電磁誘導加熱可能カートリッジ２０、及びマウスピース３０を有する。蒸気は、カートリッジが加熱されたときにカートリッジによって放出される。従って、電磁誘導加熱アセンブリを使用して電磁誘導加熱可能カートリッジを加熱することで、蒸気が生成される。その後、ユーザはマウスピースにおいて蒸気を吸い込むことができる。

この例では、ユーザは、カートリッジが加熱されると、周辺環境から電磁誘導加熱可能カートリッジ２０の中又はその周りを通ってマウスピース３０から出るように装置１に空気を引き込むことで、蒸気を吸い込む。これは、カートリッジを電磁誘導加熱アセンブリ１０の一部によって画定される加熱コンパートメント１２の中に配置し、このコンパートメントが、デバイスが組み立てられたときに、アセンブリ内に形成される吸気口１４及びマウスピース内の排気口３２とガス接続することで達成される。これにより、負圧を印加することで装置を通じて空気を引き込むことが可能になり、負圧は通常、ユーザが排気口から空気を吸い込むことで生成される。

カートリッジ２０は、気化可能物質２２及び電磁誘導加熱可能サセプタ２４を含む物体である。この例では、気化可能物質は、タバコ、湿潤剤、グリセリン、及びプロピレングリコールのうちの１つ又は複数を含む。気化可能物質は固体でもある。サセプタは、導電性の複数のプレートを含む。この例では、カートリッジは気化可能物質及びサセプタを包含するための層又は膜２６も有し、この層又は膜は通気性である。他の例では、膜は存在しない。

上述のように、電磁誘導加熱アセンブリ１０を使用してカートリッジ２０を加熱する。アセンブリは、電磁誘導コイル１６及び電源１８の形態での電磁誘導加熱装置を含む。電源及び電磁誘導コイルは、これら２つの部品間で電力を選択的に伝送することができるように、電気的に接続されている。

この例では、電磁誘導コイル１６は実質的に円筒形であり、その結果、電磁誘導加熱アセンブリ１０の形状もまた実質的に円筒形である。加熱コンパートメント１２は、電磁誘導コイルの半径方向内側に画定され、底部が電磁誘導コイルの軸方向の端部にあり、側壁が電磁誘導コイルの半径方向の内側の周りにある。加熱コンパートメントは、底部に対して電磁誘導コイルの反対側の軸方向端部で開いている。蒸気生成装置１が組み立てられると、この開口部はマウスピース３０によって覆われ、排気口３２の開口部が、加熱コンパートメントの開口部に位置する。図に示した例では、吸気口１４は、加熱コンパートメントの底部にある加熱コンパートメントへの開口部を有する。

温度センサ１１は、加熱コンパートメント１２の底部に配置される。従って、温度センサは、加熱コンパートメントの内部に、加熱コンパートメントの底部と同じ電磁誘導コイル１６の軸方向端部に配置される。これは、カートリッジ２０が加熱コンパートメントに配置されたとき、且つ、蒸気生成装置１が組み立てられたとき（言い換えると、蒸気生成装置が使用中であるか又は使用の用意が整っているとき）、カートリッジは温度センサの周りで変形する、ということを意味する。これは、この例では、温度センサは、その大きさ及び形状のおかげで、カートリッジの膜２６に穴を開けないからである。

温度センサ１１は、電磁誘導加熱アセンブリ１０内部に配置されたコントローラ１３と電気的に接続される。コントローラは、電磁誘導コイル１６及び電源１８にやはり電気的に接続され、また、使用中に、電磁誘導コイル及び温度センサのそれぞれにいつ電源から電力を供給すべきかを判断することで、電磁誘導コイル及び温度センサの動作を制御するように適合されている。

ここで、図３に示す例示的なプロセスについて説明する。上述のように、蒸気を生成するために、ステップ１０１で、カートリッジ２０を加熱する。これは、電源１８によって供給される直流電流を交流電流（ＡＣ）に変換し、その後ＡＣを電磁誘導コイル１６に供給することで、達成される。電流は、電磁誘導コイルを通って流れ、コイルの近傍の領域に制御されたＥＭ場を生成する。生成されたＥＭ場は、外部サセプタ（この場合には、カートリッジのサセプタプレート）がＥＭエネルギーを吸収して熱に変換するためのソースを提供し、それによって、電磁誘導加熱が達成される。

より詳細には、電力を電磁誘導コイル１６に供給することで、電流が電磁誘導コイルを通過するようになり、ＥＭ場が生成される。上述のように、電磁誘導コイルに供給される電流は交流（ＡＣ）電流である。これにより、カートリッジ内部で熱が生成される、というのも、カートリッジが加熱コンパートメント１２の中に配置されると、サセプタプレートが、図に示すように電磁誘導コイル１６の半径と（実質的に）平行に配置されるか、又は少なくとも電磁誘導コイルの半径に平行な長さ成分を持つことが意図されているからである。従って、カートリッジが加熱コンパートメント内に配置されている間にＡＣ電流が電磁誘導コイルに供給されると、サセプタプレートの配置により、各サセプタプレートと電磁誘導コイルによって生成されたＥＭ場とが結合するので、各プレート内で渦電流が引き起こされる。これにより、電磁誘導によって各プレートで熱が発生する。

カートリッジ２０のプレートは、この例では各サセプタプレートと気化可能物質との直接的な又は間接的な接触によって、気化可能物質２２と熱的に連通している。これは、サセプタ２４が電磁誘導加熱アセンブリ１０の電磁誘導コイル１６によって電磁誘導的に加熱されると、熱がサセプタ２４から気化可能物質２２に伝達されて気化可能物質２２が加熱され、蒸気が発生することを意味する。

温度センサ１１が使用中の場合、ステップ１０２で、温度センサは表面で温度を測定することで温度を監視する。各温度測定値は電気信号の形態でコントローラ１３に送信される。その後、ステップ１０３で、コントローラは電気信号を処理して、サセプタから発生した熱に関係した温度情報を取得することができる。この例では、温度情報には、監視温度、カートリッジ２０の表面温度（上述のように、これは監視温度であり得る）、又は温度の変化率のうちの１つ又は複数が含まれる。

コントローラ１３は、電源１８によって電磁誘導コイル１６に供給される電力の量を監視することもできる。

この例では、蒸気生成装置１はメモリ２８も有する。温度情報、電磁誘導コイル１６に供給された電力量とカートリッジの少なくとも１つの状態との間の関係を表すデータがメモリに記憶される。従って、メモリはこの関係を保持する。この例では、少なくとも１つの状態は、カートリッジ２０の使用時間数、カートリッジの種類、又は加熱コンパートメント１２の中にカートリッジが存在するかどうかという点のうちの１つ又は複数である。

代替的な例では、メモリは、外部装置上に配置され、又は、クラウドに配置される。これは、オンデマンドでアクセス可能なインターネットベースのコンピュータストレージ及び処理リソースを意味する。そのような場合、蒸気生成装置は、メモリにアクセスして対話することができるメモリアクセス装置を有する。

使用中に、コントローラ１３は、ステップ１０４でメモリ２８にアクセスして、ステップ１０５で、温度情報及び電磁誘導コイル１６に供給された電力量を使用して処理を実行することで前述の関係に基づいてカートリッジ２０の少なくとも１つの状態を決定できるように、十分な情報を引き出すことができる。

前述の関係の一例として、タバコを含むカートリッジの場合、加熱されると、カートリッジ内のタバコはエアロゾルを生成する。エアロゾルが生成されるのと同時に、エアロゾルの生成に起因してタバコの水分レベルが低下する。従って、未使用のカートリッジに保管されているタバコと、使用済みのカートリッジに保管されているタバコは、水分レベルが異なり、水分レベルは、湿潤剤（例えばエアロゾル形成剤を提供する）及び水の量によって決定されることがある。このことは、カートリッジが加熱されたときの温度変化率に影響を及ぼす。使用済みカプセルの場合、水分レベルが低下しているせいで、そのようなカートリッジは、同じ条件下で加熱される未使用のカートリッジよりも速く加熱され、そのため、使用済みカートリッジの温度変化率は未使用のカートリッジよりも大きくなる。同様に、使用済みカートリッジを特定の温度まで加熱するのに必要な電力量は、未使用のカートリッジの場合よりも小さくなる。当然ながら、これは、使用済みカートリッジは、電磁誘導コイルに同じ電力量が供給されて加熱がもたらされた場合に、未使用のカートリッジよりも高温に加熱することができる、ということも意味する。

前述の関係の更なる例は、加熱されているカートリッジの種類を決定することができることである。カートリッジの種類の違い、例えば異なるカートリッジ種類の組成の違いなどに起因して、カートリッジを加熱するために特定の電力量を供給すると、異なるカートリッジ種類が異なる温度に加熱される。従って、カートリッジの表面温度がある温度範囲内であるか又は特定の温度閾値未満である場合、カートリッジはある種類のカートリッジであると決定することができ、カートリッジの表面温度が第２の温度範囲内であるか又は２つの温度閾値の間である場合、カートリッジは第２の種類のカートリッジであると決定することができ、カートリッジの表面温度が第３の温度範囲内であるか、又は更なる２つの温度閾値の間であるか、又は更なる温度閾値を下回る若しくは上回る場合、カートリッジは更なる種類のカートリッジであると決定することができる。

前述の関係の別の例は、加熱コンパートメント内にカートリッジが存在するかどうかを決定できることである。この例では、電磁誘導コイルに電力が供給され、温度が温度閾値を下回ったままである場合、カートリッジが存在しない。一方、電磁誘導コイルに電力が供給され、温度が温度閾値以上に上昇する場合、カートリッジが存在する。前述の関係のこの態様は、カートリッジ内のサセプタによって熱が生成されることから、存在する。よって、加熱コンパートメント内にカートリッジが存在しない場合には熱は発生しない、というのも、熱を発生させるサセプタが無いからである。一方、カートリッジが存在する場合には、熱を発生させるサセプタが存在する。

当然ながら、上記で説明した前述の関係の３つの例は全て、同時に決定することができる。例えば、カートリッジが存在しない場合、監視できる温度は第１の閾値温度を下回る。温度が第１の閾値温度と第１の閾値温度よりも高温の第２の閾値温度との間である場合、カートリッジは第１の種類の未使用のカートリッジである。温度が第２の閾値温度と第２の閾値温度よりも高温の第３の閾値温度との間である場合、カートリッジは第２の種類の未使用のカートリッジである。温度が第３の閾値温度と第３の閾値温度よりも高い第４の温度閾値との間である場合、カートリッジは第３の種類のカートリッジの未使用のカートリッジである。温度が第４の閾値温度を上回る場合、カートリッジは使用済みカートリッジである。

一旦カートリッジ２０の少なくとも１つの状態が決定されると、コントローラ１３はステップ１０６で、少なくとも１つの状態に基づいて、蒸気生成装置１が実行すべき次の動作を選択する。次の動作の一例は、カートリッジが使用済みである場合に、電磁誘導コイル１６に電力を供給するのを止めることである。これにより、加熱にもはや適していないカートリッジの使用は止められる。当然ながら、カートリッジは、「使用済み」カートリッジであると判断される前に、１回より多く使用することができる。カートリッジがもはや適切ではないとみなされる前にカートリッジがさらされる使用量は、例えば、使用済みカートリッジの所定の閾値温度によって決定され、カートリッジが周辺温度から加熱されたときにその温度に達すると、カートリッジは「使用済み」とみなされる。これにより、カートリッジは、もはや加熱に適していないとみなされる前に長時間使用することが可能になる。

当然ながら、カートリッジ２０が未使用であると判断された場合には、コントローラは、要求に応じて電磁誘導コイル１６に電力を供給するものとして次の動作を選択する。

例によっては、蒸気生成装置１は、コントローラ１３によって決定されたカートリッジ２０の少なくとも１つの状態をユーザに示すインジケータ又は表示部（図示せず）を有する。

図４は、蒸気生成装置１が時間の経過と共にどのように動作するかの一例を示す。ユーザがこの装置を使用するとき、初期期間３０があり、この期間では、装置は２つの電力供給モード、即ち第１の電力供給モード３２又は温度急上昇電力供給モード３４のうちの１つで動作する。これらの電力供給モードにより、監視可能温度が所定の温度まで上昇し、その時点で、特定の基準が満たされている（これについては以下でより詳細に説明する）限り、装置は第１の電力供給モード又は急上昇電力供給モードでの動作から第２の電力供給モード３６に切り換わり、この第２の電力供給モード３６は、ユーザが１回の使用（一服３８）で装置を使用する時間の残り時間の間、監視可能温度を所定の温度範囲内に維持する。或いは、場合によっては、装置が第１の電力供給モードにある期間の後で、１つのセッション４２の間中、装置は第２の電力供給モードで継続することがある。この場合には、例えば、第２の電力供給モードは、一服が無い期間の間であっても継続する（図５に記載する動作と同様）。しかしながら、当然ながら、所定の期間の間一服が行われなかった場合、第２の電力供給モードが終了することがあり、その後、次のトリガーなどの何らかのトリガーにより第１の電力供給モードが再び開始することがある。

第１の電力供給モード３２は、装置が第１の電力供給モードにある場合にのみ、監視可能温度を所定の温度まで上げるのに加えて、この期間中に電磁誘導コイル１６に供給される電力量が監視され、温度情報が取得されるという点で、急上昇電力供給モード３４とは異なる。その後、これにより、加熱されているカートリッジ２０の少なくとも１つの状態が決定される。第１の電力供給モード及び急速電力供給モードのそれぞれは、装置が電磁誘導コイルに電力供給できる最大容量の少なくとも８０％の率で、電磁誘導コイルに電力を供給する。これにより、カートリッジが素早く加熱されるので、ユーザが装置を使用しようとしてからユーザの期待通りに装置が動くまでの間の時間差ができる限り小さくなる。

このプロセスは、ユーザが装置１を使用するたびに（即ち、ユーザが一服３８を行うたびに）実行され、各使用は、ユーザが装置のマウスピース３０上で吸い込むこと３８により、決定される。しかしながら、第２の電力供給モード３６への切り替えは、カートリッジが使用済みカートリッジであると判断されない場合にのみ、実行される。カートリッジが使用済みカートリッジであると判断された場合には、装置は第２の電力供給モードに切り替わらない。或いは場合によっては、検出された状態に基づいて、コントローラは、この判断後に、第１の電力供給モードの後半部分、急上昇電力供給モード３４、及び／又は第２の電力供給モード３６の加熱プロファイル（加熱の停止を含む）を変更する。

装置１が第１の電力供給モード３２で動作しているのか又は急上昇電力供給モード３４で動作しているのかを判断する行為は、セッション４２中でトリガー４１の後の装置の最初の使用にあたる。第１の電力供給モードは、前述の最初の使用において適用され、後の方の使用では、第１の電力供給モード又は急上昇電力供給モードの何れかを適用することができる。

各セッション４２は、連続するトリガー４０の間の時間であることが意図されている。例示的なトリガーとしては、ボタンを押すことが挙げられる。

図４に示した例では、更なるイベントトリガーがある。そのようなイベントトリガーの１つは、カートリッジの交換トリガー４０である。他の例では、このトリガーは異なるイベントによって引き起こされることがある。

カートリッジの交換トリガー４０は、加熱コンパートメントが開いている状態から閉じている状態になったこと、カートリッジの挿入、又はカートリッジの取り外しによる温度の低下、の検出であり得る。この例では、カートリッジの交換トリガーが発生すると、装置１がリセットされて、トリガー４０（ボタンの押し下げなど）が発生した場合に次のセッション４２の開始時に第１の電力供給モードが適用されるか、且つ／又は、カートリッジの残りの加熱時間若しくは残りの一服の回数などの、カートリッジに関係したカウンタがリセットされる。

トリガー４０がカートリッジの交換トリガーである場合、この例では、これにより、次のトリガー４１を受け取って加熱を開始する際に第１の電力供給モード３２が適用されるべきである、という信号が提供される。トリガー４０が提供するトリガーの種類に関わらず、これは、セッションが開始されるということを示すことがある。例によっては、これは、ボタンの押し下げによってもたらされることがある。その後、次のトリガー４１が受け取られたときにセッションが開始する。トリガー４１は、ボタンの押し下げなどの任意の形態のイベントによってもたらされることがある。トリガー４０がボタンの押し下げによってもたらされる場合、異なる種類のボタンの押し下げがトリガー４１をもたらすことがあり、例えば、ボタンの複数回の押し下げ、又は少なくとも所定の時間の間ボタンを押し続けることがそうである。いずれにせよ、トリガー４１により加熱（従って、セッション）が開始する。

この例の更なるイベントトリガーは、停止トリガー４３である。停止トリガーは、一服の終わり（即ち、ユーザが吸い込むのを止めたときの、マウスピース３０上での吸引の終わり）の検出である。この例では、これにより、第２の電力供給モードが終了し、それによって加熱が停止する。

図５は、蒸気生成装置１が時間の経過と共にどのように動作できるかの第２の例を示す。ユーザが装置を使用するとき、装置が第１の電力供給モード３２で動作する期間がある。図４に示す例と同様に、この電力供給モードにより、監視可能温度が所定の温度まで上昇し、その時点で、特定の基準が満たされている（これについては以下でより詳細に説明する）限り、装置は第１の電力供給モードでの動作から第２の電力供給モード３６に切り換わる。これにより、セッション４２の残りの時間の間、監視可能温度が所定の温度範囲内に維持される。これは、図４に示した例とは異なる、というのも、セッション中の使用（即ち、一服３８）回数の総数に渡って、それが１回であろうが複数回の一服であろうが、第２の電力供給モードが維持されるからである。従って、第２の電力供給モードは、一服が無い期間の間であっても継続する。しかしながら、当然ながら、所定の期間の間一服が行われなかった場合、第２の電力供給モードが終了することがあり、その後、次のトリガーなどの何らかのトリガーにより第１の電力供給モードが再び開始することがある。

図４に示した例と同様に、図５に示す例では、次いで、加熱されているカートリッジ２０の少なくとも１つの状態が、監視温度が所定の温度まで上がるまでの期間中に電磁誘導コイル１６に供給された電力量の監視、及びこの期間中に取得された温度情報から、決定される。

電磁誘導コイルへの第１の電力供給モードは、装置が電磁誘導コイルに電力供給できる最大容量の少なくとも８０％の率である。これにより、カートリッジが素早く加熱されるので、ユーザが装置を使用しようとしてからユーザの期待通りに装置が動くまでの間の時間差ができる限り小さくなる。固体蒸気装置では、抵抗加熱が使用される場合、一般に、この期間は約２０秒間よりも長い。電磁誘導加熱技術を使用した固体蒸気装置の場合、加熱により、監視温度が約３秒以内に達することができる。

図５のプロセスは、装置１を使用するセッションをユーザが開始するたびに（例えば、ボタンの押し下げ又は別のイベントなどにより、トリガー４０が受け取られるたびに）、実行される。そのようなトリガーが発生すると、これにより、第１の電力供給モード３２が開始する。装置１が第１の電力供給モードにある間に、カートリッジが使用済みカートリッジであるのか、使用済みカートリッジではない（従って、未使用のカートリッジである）のか、又は存在しないのか、を判断するための判定が行われる。

第２の電力供給モード３６への切り替えは、カートリッジが使用済みカートリッジであると判断されるか又は存在しないことが検出されるなど、カートリッジが使用済みカートリッジであると判断されなかった場合にのみ実行される。カートリッジが使用済みカートリッジであるか又は存在しないと判断された場合には、装置は第２の電力供給モードに切り替わらない。或いは場合によっては、検出された状態に基づいて、コントローラは、この判断後に、第１の電力供給モードの後半部分、急上昇電力供給モード３４、及び／又は第２の電力供給モード３６の加熱プロファイル（加熱の停止を含む）を変更する。第１の電力供給モードは、トリガー４０が受け取られてから３秒以内などの短時間に渡って発生する。次いで、装置が第２の電力供給モードに移行した後で、ユーザは一服３８を吸い込む。

図５に示す例でのセッションは、セッション終了トリガー４５が発生したときに終了する。そのようなセッション終了トリガーは、例えば、カートリッジを加熱することができる残りの時間が満了したときに発生する。これにより、加熱が停止する。

当然ながら、検出されたカートリッジの種類に基づいて、装置が第２の電力供給モードにある場合に装置が維持される温度範囲を変えることも可能である。

一例では、使用中に、カートリッジは、もはや必要なくなるとユーザによって蒸気生成装置の加熱コンパートメントから取り外される。その後、別のカートリッジがユーザによって加熱コンパートメントに挿入される。これを成し遂げるために、マウスピースを、蒸気生成装置の本体のその他の部分から取り外す。これにより、加熱コンパートメントが開けられて、ユーザがカートリッジにアクセスできるようになる。その後、カートリッジがユーザによって加熱コンパートメントから引き出される。その後、ユーザが加熱コンパートメントに別のカートリッジを配置し、マウスピースを蒸気生成装置の本体のその他の部分に再度取り付ける。

マウスピースがカバー（図示せず）によって置き換えられるか、又は、マウスピースに加えて加熱コンパートメントのカバーがマウスピースと互い違いの位置に設けられており、カバーは前後に関節でつながれてコンパートメントを開閉できるようになっている実施形態では、マウスピースを取り外す代わりに、カバーを開けて、カバーが配置されている開口部を経てユーザがカートリッジを引き出すことによって、チャンバからカートリッジが取り外される。前述の開口部は勿論、加熱コンパートメントと連通している。その後、代わりのカートリッジを、前述の開口部を通して挿入することにより、チャンバに導入することができる。次いで、カバーが閉じられる。

上述のように、トリガーは幾つかのイベントのうちの１つであり得る。トリガーが加熱コンパートメントを閉じることである場合を例にとると、（蒸気生成装置のセンサなどによって）これが検出されると、コントローラは、ユーザが蒸気生成装置を使用しようとして最初に加熱が適用された場合に、第１の電力供給モードを適用するように適合される。

図６は、上述した蒸気生成装置を使用して実行できる例示的なプロセスを示す。ユーザが装置の使用セッションを開始すると、トリガーイベントによって加熱プロセスが開始する（ステップ２０１）。トリガーイベントは、例えば、ユーザによるボタンの押し下げであり得る。上記で説明したように、他の例では、トリガーは幾つかのイベントのうちの１つであり得る。

セッションは、以前に使用されたカートリッジ、又は新しいカートリッジなどの未使用のカートリッジ、又は初めて装置で使用中のカートリッジを使用したセッションであり得る。セッションが、装置の加熱コンパートメントで以前に使用されたカートリッジを使用したセッションである場合には、セッションの開始は、セッションの「再開」と呼ばれることがある。セッションが、加熱コンパートメントで以前に使用されておらず、装置にとって新しいカートリッジを使用したセッションである場合には、セッションの開始は、セッションの「開始」と呼ばれることがある。

セッションが開始されようと又は再開されようと、上述のように、加熱プロセスが開始する。一例では、これは、低電力レベルの既知の電力量を提供して、所定の期間の間カートリッジを加熱することを含む。「温度増加率」とも呼ばれる温度上昇率が監視される。

図３に関連して上記で述べたプロセスなどのプロセスを使用して、カートリッジの種類及び／又は使用時間数を検出する（ステップ２０２）。例によっては、これは、監視温度増加率と、カートリッジの後での加熱のために許された最大電力とを比較するためにルックアップテーブルを使用することを含み、このルックアップテーブルは、使用時間数、状態、及び種類を含めて異なるタイプのカートリッジに対して以前に検討された試験に基づいて決定される。

検出されたカートリッジの種類が何らかの理由で装置に適さない場合、加熱は停止され、装置はユーザにしるしを提供する（ステップ２０３）。この例では、このしるしは、表示部上でのメッセージの形式で提供されることがあり、このメッセージとは、例えば「新しいカートリッジを挿入して下さい」などである。

カートリッジの種類が適切なカートリッジ種類であると検出された場合、残りの加熱時間又は残りの一服の回数が、検出されたカートリッジの種類及び／又は使用時間数に基づいて設定される（ステップ２０４）。ステップ２０２、２０４、及び２０５は第１の電力供給モードで実施されることが好ましい。セッションが続くにつれて、装置は開始加熱モードから通常動作加熱モード、例えば第２の電力供給モードに移行する。このとき、そのカートリッジに適した最大電力レベルが適用される。カートリッジの状態が変化するにつれて、カートリッジの状態に基づいて、加熱をもたらすための最大電力レベルを調節する（ステップ２０５）。加熱プロファイルのこの調節は、カートリッジの残りの時間又は残りの利用可能な一服の回数に基づいており、且つ、その使用時間／残りの一服の回数に伴ってカートリッジに適用されることになる最大許容電力レベルなどの適切な電力量を決定するために、装置がアクセスできるメモリをチェックすることにより、達成される。

通常動作加熱モードが継続している間、カートリッジが加熱される残り時間が監視され、且つ／又はカートリッジの一服の回数が監視される。残りの時間又は残りの一服がゼロになったかどうかを確かめるためのチェックが実行される（ステップ２０６）。残りの時間又は残りの一服がゼロに達した場合、加熱は停止され、装置はユーザにしるしを提供する（ステップ２０３）。ユーザに対するしるしは、カートリッジが装置に適した種類のものではないことが検出された場合と同じであってもよい。

残りの時間又は一服のカウントがゼロに達していない場合、加熱プロセスの停止トリガーが受け取られたかどうかを確認するためのチェックが実行される（ステップ２０７）。例によっては、停止トリガーはユーザがボタンを押し下げることによってもたらされ、このボタンは、開始トリガーをもたらすボタンと同じボタンであることがある。停止トリガーが受け取られると、加熱は停止する（ステップ２０８）。停止トリガーが受け取られていない場合、プロセスは、ステップ２０６で残りの時間又は一服のカウントがゼロになったかどうかのチェックに戻ることにより、循環して進む。

加熱が停止されるのに続いて、次の開始トリガーが受け取られると、このプロセス全体を再開することができる。

本発明は、蒸気生成装置に関する。

Claims (17)

1. 蒸気生成装置用の加熱アセンブリであって、
   使用中に物体を加熱するようになっている加熱装置であって、前記物体は使用中に前記加熱アセンブリの加熱コンパートメント内に配置される気化可能物質を含み、前記加熱アセンブリは、使用中に前記物体を加熱するために前記加熱装置に電力を供給するようになっているか、又は使用中に所定の電力供給プロファイルに基づいて電力を供給するようになっており、前記電力供給プロファイルは前記物体に所定の加熱プロファイルを提供するように構成されている、加熱装置と、
   使用中に前記物体の加熱に関係した温度を監視するようになっている温度センサであって、前記物体の加熱に関係した温度情報は、前記監視温度から決定可能である、温度センサと、
   使用中に、前記温度情報、前記加熱装置に供給された電力量、又は前記加熱装置に供給された電力の前記プロファイルと、少なくとも１つの状態との間の関係を保持するメモリにアクセスするようになっているメモリアクセス装置であって、前記少なくとも１つの状態は、前記物体の使用時間数、又は前記物体の種類、又は前記物体の有無を含む、メモリアクセス装置と、を含む加熱アセンブリ。
2. 前記温度情報は前記監視温度の変化率を含む、請求項１に記載の加熱アセンブリ。
3. 前記温度情報は前記物体の表面温度を含む、請求項１又は２に記載の加熱アセンブリ。
4. 前記少なくとも１つの状態は、前記メモリに保持された前記関係に基づいて、前記温度情報、及び前記加熱装置に供給された前記電力量又は前記加熱装置に供給された電力の前記プロファイルから決定することができる、請求項１～３の何れか一項に記載の加熱アセンブリ。
5. 前記少なくとも１つの状態は、前記温度情報の閾値温度に基づいて決定することができ、好ましくは、複数の閾値温度が存在し、少なくとも１つの閾値温度は前記物体の前記使用時間数を決定し、少なくとも１つの閾値温度は前記物体の前記種類を決定し、少なくとも１つの閾値温度は前記物体の有無を決定する、請求項４に記載の加熱アセンブリ。
6. 前記物体の前記使用時間数、前記物体の前記種類、及び前記物体の有無のうちの少なくとも２つは同時に決定可能である、請求項４又は５に記載の加熱アセンブリ。
7. 使用中に前記物体の加熱に関係した温度情報を決定するようになっているコントローラを更に含む、請求項１～６の何れか一項に記載の加熱アセンブリ。
8. 前記温度情報に基づいて、前記コントローラは、使用中に、前記加熱アセンブリの次の動作を決定するようになっている、請求項７に記載の加熱アセンブリ。
9. 前記メモリに保持された前記関係に基づいて、前記コントローラは、前記物体の使用時間数が閾値時間数よりも大きい場合には、使用中に前記加熱装置に電力を供給するのを防ぐようになっており、また、前記物体の前記使用時間数が前記閾値時間数よりも小さい場合、又は前記物体の種類が不適切な種類であると判断された場合には、使用中に前記加熱装置に電力を供給するようになっている、請求項８に記載の加熱アセンブリ。
10. 前記加熱アセンブリは第１の電力供給モード及び第２の電力供給モードを有し、前記第１の電力供給モードは、使用中に、前記物体を加熱する場合に適用されるようになっており、前記第２の電力供給モードは、使用中に、前記第１の電力供給モードが適用された後で、前記物体を所定の温度範囲内の温度に維持するために適用されるようになっており、好ましくは、前記第１の電力供給モードでは、前記加熱アセンブリは、前記加熱装置の全電力の少なくとも８０％を提供するようになっている、請求項１～９の何れか一項に記載の加熱アセンブリ。
11. 前記少なくとも１つの状態は、前記メモリに保持された前記関係に基づいて、前記第１の電力供給モードにおける前記温度情報、及び前記加熱装置に供給された前記電力量又は前記加熱装置に供給された電力の前記プロファイルから決定することができる、請求項１０に記載の加熱アセンブリ。
12. 前記第１の電力供給モードはトリガーに応答して発生するようになっており、前記トリガーは、前記監視温度の変化、又はユーザの動作によって引き起こされたスイッチの変化に基づいて決定される、請求項１０又は１１に記載の加熱アセンブリ。
13. 前記加熱アセンブリは電磁誘導加熱アセンブリであり、前記加熱装置は電磁誘導加熱装置であり、前記物体は電磁誘導加熱可能サセプタを更に含み、前記電磁誘導加熱装置は、使用中に、前記物体の前記電磁誘導加熱可能サセプタを加熱するようになっており、前記加熱アセンブリは、使用中に、前記電磁誘導加熱装置に電力を供給して前記電磁誘導加熱可能サセプタを加熱するようになっており、前記温度センサは、使用中に、前記サセプタから生成された熱に関連した温度を監視するようになっており、前記サセプタから生成された熱に関連した温度情報は、前記監視温度から決定可能である、請求項１～１２の何れか一項に記載の加熱アセンブリ。
14. 物体の状態を決定するための方法であって、前記物体は気化可能物質を含み、前記方法は、
    加熱装置に電力を供給することにより、前記加熱装置を用いて前記物体を加熱するステップと、
    前記物体の加熱に関係した温度を監視するステップであって、前記物体の加熱に関係した温度情報は、前記監視温度から決定可能である、ステップと、
    メモリにアクセスするステップであって、前記メモリは、前記温度情報、前記加熱装置に供給された電力量、又は前記加熱装置に供給された電力のプロファイルと、少なくとも１つの状態との間の関係を保持し、前記少なくとも１つの状態は、前記物体の使用時間数、又は前記物体の種類、又は前記物体の有無を含み、適用された場合に前記電力供給プロファイルは前記物体に所定の加熱プロファイルを提供する、ステップと、
    前記メモリに保持された前記関係に基づいて前記少なくとも１つの状態を決定するステップと、を含む方法。
15. 好ましくは加熱を開始する際に、前記メモリ内の、前記温度情報、前記加熱装置に供給された前記電力量、又は前記加熱装置に供給された電力の前記プロファイルと前記物体の使用時間数との間の関係に基づいて、前記物体の残りの加熱量を設定するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. 好ましくは加熱を開始する際に、前記メモリ内の、前記温度情報、前記加熱装置に供給された前記電力量、又は前記加熱装置に供給された電力の前記プロファイルと前記物体の使用時間数との間の関係に基づいて、前記物体の最大許容電力レベルを決定するステップを更に含む、請求項１４又は１５に記載の方法。
17. 蒸気生成装置であって、
    請求項１～１３の何れか一項に記載の加熱アセンブリと、
    前記加熱アセンブリの加熱コンパートメント内に配置された加熱可能カートリッジと、
    前記加熱コンパートメントに空気を供給するようになっている吸気口と、
    前記加熱コンパートメントと連通している排気口と、を含む、蒸気生成装置。

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