JP2011519641A - エアロゾル分出装置 - Google Patents

Abstract

プレナム（３２）、出口（３４）を有するマウスピース（１）、このマウスピースを介してユーザーに供給するための比較的大きな滴と小さな滴を含むエアロゾルとして流体をキャニスター（５）からプレナム内に分出するためのバルブ（１７）、それぞれ一端でプレナムに連結され、エアロゾル中の比較的小さい滴および大きい滴をそれぞれ受けるように構成された第１および第２経路（３３、３６）を供するバッフル構造（２６、２７）を備えた管状胴体部（２、３）を含み、第１経路（３３）の他端がユーザーに小さい滴を提供するためにマウスピースの出口（３４）に延び、第２経路の他端が大きい滴がマウスピースを通過するのを遮断するために閉じ、かつ、キャニスターからの液体の漏れを防ぐために吸着材パッド（３１）を含んでいるエアロゾル分出装置が提供される。パッド（３１）は、予め風味料が充填されていてもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばニコチン含有エアロゾルなどのエアロゾルをユーザーに吸引のために分出するためのエアロゾル分出装置に関する。

これまでにニコチン含有生成物を吸引するための従来のタバコ含有紙巻きタバコを真似た装置についていくつか提案されてきた。例えば下記特許文献１は、ニコチンを含む加圧流体の密閉容器を収容する通常円筒状の胴体部を有する吸入器を開示しており、この加圧流体は、ユーザーが従来の紙巻きタバコから煙を吸い込むのと同じように装置を吸引した際に吸引されるように分出される。下記特許文献２は、ユーザーのために吸い口に向けられるエアロゾルを形成するためにバルブ内で混合されるニコチンと加圧ガスの供給部を含む通常円筒形の胴体部を開示している。この装置の胴体部は、エアロゾル中に形成される比較的大きなサイズの滴の通過を遮断し、小さい滴のみを吸引のために吸い口まで通すバッフル構造を含んでいる。しかしながら、この装置には比較的大きな滴が装置から液体流中に流れ出てしまうという問題がある。

また単にニコチンエアロゾルを使用しただけでは、ニコチンエアロゾル中には煙の風味が欠けているので、吸引されるタバコ煙を提供する従来の紙巻きタバコの代わりとして喫煙者に認められないということが判っている。

米国特許第４，３９３，８８４号 米国特許第４，９４５，９２９号

本発明ではプレナム、マウスピース、このマウスピースを介してユーザーに供給するための比較的大きな滴と小さな滴を含むエアロゾルとして流体をプレナム内に分出するためのバルブ、それぞれ一端でプレナムに連結され、エアロゾル中の比較的小さい滴および大きい滴をそれぞれ受けるように構成された第１および第２経路を供するバッフル構造を備えた胴体部を含み、第１経路の他端がユーザーに小さい滴を提供するためにマウスピースの出口に延び、第２経路の他端が大きい滴がマウスピースを通過するのを遮断するために閉じているエアロゾル分出装置が提供される。

第２経路内に大きな滴を捕捉するための部材を設けてもよく、例えば吸着パッドを第２経路の他端に配置して大きな滴を捕捉するようにしてもよい。このパッドには予めタバコ風味料を充填して、マウスピースを介してユーザーに供されるニコチンエアロゾルの許容度を向上させてもよい。

胴体部は、通常管状であり、これにより一端にマウスピースを有する紙巻きタバコのように見える。

バッフル構造は、第１および第２経路を提供するためにプレナムからマウスピースへと延びた長尺のバッフル部材を管状胴体部内に含んでもよい。バッフル部材は、通常、円筒状であり、第１経路が胴体部とバッフル部材の間に位置し、第２経路がバッフル部材内に位置するように構成してもよい。管状部材およびバッフル部材を同軸に配置してもよい。

バッフル部材は、エアロゾルを第２経路から第１経路へと流れるようにする側部開口部を含んでもよい。

少なくとも１つの通気口を胴体部を介して設けてもよく、外部空気がマウスピースに供給されるエアロゾルに取り込まれるようにしてもよい。

バルブは、マウスピースのユーザーのパフに応じて開いて、プレナム内にエアロゾルを供給するように作動可能である。バルブは、胴体部に位置するバルブシートと、このバルブシートを介して延び、エアロゾルを形成するために加圧された流体が供給されるように構成されたオリフィスと、このオリフィスを閉塞するためにバルブシートに対して弾性的に付勢され、ユーザーがマウスピースで服することによって生じる減圧によってバルブシートから離れるように移動してオリフィスを介して加圧された流体を解放するように構成された可動バルブとを含む。

バルブ部材は、エアロゾルを通過させる開口部を含む可撓性のダイアフラムを含んでもよく、このダイアフラムは、圧縮バネによってバルブシートの方に付勢される。

胴体部は、取り替え可能なキャニスターに保持される加圧された流体を収容するためのチャンバーを含んでもよい。

加圧された流体は、ニコチンおよび／または他の好適な風味料、例えばタバコ抽出物を含んでもよく、装置の外観は、従来のタバコを含有するフィルター付き紙巻きタバコに対応する。

本発明がより完全に理解されるようにその一態様を添付の図面を参照し、例示することによって説明する。

エアロゾル装置の略式斜視図である。 図１に示した装置の構成部材を示す分解図である。 図１に示した装置の長手方向断面図である。 図３に示したバルブ構造の拡大図である。 装置の一端から見た取り除いたマウスピースの斜視図である。 マウスピースの出口を示す他端から見たマウスピースの斜視図である。 図５に示したマウスピースの断面図である。

図１に示すエアロゾル装置は、従来のタバコ含有紙巻きタバコに対応する大きさおよび外観を有する通常円筒状の管状胴体部を含む。この装置は、マウスピース部材１と、端部キャップ４を有する遠位（ｄｉｓｔａｌ）管状胴体部材３に連結された近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）管状胴体部材２を有する。

図２および３に示すように胴体部材３の遠位管３は、ユーザーによって吸い込まれる物質、例えばニコチン、ニコチン含有物質または混合物を含む加圧された流体が充填されたキャニスター５を収容するチャンバーとして機能する。キャニスターは、窒素または二酸化炭素などのガスで加圧してもよく、またはヒドロフルオロアルカンなどの高圧ガスを含んでもよい。キャニスター５は、そこから加圧された流体を解放するために内方に摺動自在な出口管７が下降することによって作動する内部バルブ６を有する。バルブ６の構造は、計量された流れではなく、連続した流れを供するために加圧されたエアロゾルスプレーに一般的に使用される従来の種類のものであってもよいので、ここでは具体的に説明しない。キャニスターを装置に嵌め込むために、端部キャップ４が遠位管３のマウスピースから遠い方の端部のネジ山が設けられたはめ込み部８から取り外され、キャニスター５が遠位管３内に滑入され、近位管状胴体２と遠位管状胴体３の間に位置するキャニスターバルブ連結部９と当接する。

キャニスターバルブ連結部９は、図４に詳しく示すように入り口部１０と出口部１１とを含んでいる。入り口部１０は、Ｏ型リング１４を保持する環状のフランジ１３で形成された軸方向に延びた管状開口部１２を含んでいる。使用の際にはキャニスター５の出口管７が出口部１１に当接するように開口部１２内に挿入される。キャニスター５が所定の位置に移動し、端部キャップ４が閉じられると、キャニスターバルブ管７がキャニスター５の内方へと強制的に移動させられ、バルブ６が開く。圧力封止部がＯ型リング１４および開口部１２内のガスケット１５によって形成されている。出口部１１は、マウスピース１の方向にキャニスター５からの加圧流体を供給するための軸方向に延びたオリフィス１６を含む。

キャニスターからの流体の流れは、バルブ連結部９の出口部分１１に形成されたバルブシート１８と、出口ノズル２１を含む横方向に延びた隔壁２０と周囲が当接する通常のカップ形状のダイアフラムを含む軸方向に移動可能なバルブ部材１９とを含むバルブ１７によって調整される。またバルブ部材１９は、オリフィス１６を閉じるためにバルブシート１８に対して圧縮バネ２３によって付勢される中央に位置するバルブブロック２２を含む。

バルブ１７は、ユーザーが従来のタバコを含む紙巻きタバコから煙を吸い込むのと同じようにユーザーがマウスピースで吸い込むことに応じてキャニスター５を開いて、そこから加圧された流体を放出するように構成されている。このパフ動作によって胴体部の近位管２内の圧力を減少させ、減少した圧力は、キャニスター５内の流体の圧力が圧縮バネ２３の力に抗して作用し、バルブブロックをマウスピースの方へと移動させることができるように出口ノズル２１を介して伝達され、これによりオリフィス１６を開き、キャニスター５から流体がオリフィス１６を介してマウスピース１の方へと流れることができる。ダイアフラム１９は、流体がダイアフラムを介して流れ、出口ノズル２１を通過し近位管部２内へ流れるように複数の小さい開口部２４を含む。出口ノズル２１は胴体部の近位管部２内に流体のエアロゾルスプレーが生成される直径に構成されている。

例えばキャニスター５内の圧力を１２５ｐｓｉ、オリフィスの直径を０．２ｍｍと想定した場合、ダイアフラム１９を開くために作用する加圧流体の力は、約３グラムである。ドーム型のカップ形状のダイアフラム１９は、ダイアフラムを閉じた状態に維持する力を越える負圧を吸引中にユーザーが加えることによってバルブ１７を開くことになる。この例では２の安全係数（ｓａｆｅｔｙ ｆａｃｔｏｒ）が、即ち約６グラムでダイアフラムの直径が約８ｍｍでバネ２３によって出口を閉じた状態にすると仮定した場合、バルブ１７を開くために必要な負圧は、約０．１６ｐｓｉとなる。またこれは従来の紙巻きタバコの抵抗に近似した吸引抵抗が自然に備わっているという利点を供する。

隔壁２０は、出口ノズル２１と位置合わせされた直径方向の溝２５を含み、これによりバルブが開いている間にバルブブロック２２が隔壁２０と当接する場合、ダイアフラム開口部２４を通過する流体が溝２５に沿ってノズル２１内へと移動することができるので、出口ノズル２１を封鎖しない。

通常マウスピース１は、プラスチック材で一体成形された管状部材を含み、交換できるように近位管部分２内に取り外し自在に嵌め込まれる。この例ではマウスピース１は、図３に示した構成になるように近位管部２に押し込み式に嵌め込まれる。

図５、６および７に円筒状の外方部２６とこれと同軸に延びた通常円筒状の内方部２７とを含むマウスピース１を示す。マウスピースの近位端で内方部２７が端部プレート２８によってマウスピースの近位端で閉じた連続した管を形成している。遠位端に向かって内方部２７は、この例では内方部２７の円筒状延長部を含む羽部３０の間に位置する側面開口部２９を含む。従って内方部２７は、この後詳しく説明するバッフル部材として機能する。

吸着材のパッド３１が内方部２７内のその閉じた端部２８に含まれている。パッド３１は、タバコ含有紙巻きタバコ用のフィルターに従来から使用されている種類のセルロースアセテート材で形成してもよく、タバコ風味料、例えばメンソールおよび／またはタバコ煙の香りを模した風味料を例えばパッド３１をタバコ煙に予め晒すことによって染み込ませてもよい。しかしながら、当然のことながらパッド３１は、他の吸着材で作製することも可能である。

図３に示すようにマウスピース１が管２に挿入されると、プレナム３２がキャニスター５内の流体から製せられたエアロゾル用の出口ノズル２１に隣接して管２内に設けられる。マウスピース１の内方および外方部２６、２７は、マウスピース１の近位端に向かってプレナム３２から延びた第１および第２経路を形成する。通常、第１経路３３は、円筒状であり、マウスピースの内方および外方部２６、２７の間に設けられる。第１経路３３は、ユーザーのマウスピースでの吸い込みに応じてユーザーにプレナム３２からエアロゾルを供給するためのプレナム３２と連通する入口およびマウスピース１の出口開口部３４に接続した出口を有する。

図３に示すように近位管２は、ユーザーのマウスピースでの吸い込みに応じて外部空気がプレナム内に引き込まれるように隔壁２０に隣接して通気孔３５を含む。空気は、経路３３を介してユーザーに供給されるエアロゾルを希釈するためにプレナム３２のエアロゾルと混ざる。

ノズル２１によって発せられるエアロゾルは、一定の範囲の滴径を有し、マウスピースとバッフル構造１は、比較的小さいサイズのエアロゾル滴だけがユーザーに届くように構成されている。例えばこのノズル構造は、２μｍ乃至２００μｍの範囲のサイズの滴を製するが、効果的に滴を送るためには５０μｍ未満の比較的小さいサイズの滴が望ましい場合があり、肺まで到達するようにするには２．５乃至４μｍ、口内に到達するには２０μｍから５０μｍの範囲が望ましい。比較的大きなサイズの滴は、その大きな嵩のために小さいサイズの滴と比較してマウスピースの軸の長手方向に噴出しやすい。内方部分２７は、端部プレート２８によって閉じられる第２経路３６として機能し、開口部３４を介してマウスピースを通過するキャニスターからの液体の漏れを防ぐためにパッド３１で吸収できる比較的大きいサイズの滴を捕捉する。さらにエアロゾルによってパッド３１を湿らせることによって第１経路３３を介してユーザーに供給されるエアロゾル流に混合されるパッドからの風味を解放しやすくする。マウスピース１は、交換するために特にパッド３１がその風味料が切れた時に交換できるように簡単に取り外すことができる。

図１に示すように当然のことながらエアロゾル装置の外観は、端部キャップ４が灰に対応し、遠位管３がタバコロッドに対応し、近位管２がフィルターに対応させて従来の紙巻きタバコの外観に対応するように構成してもよい。しかしながら、従来の紙巻きタバコと異なり、ここで説明した装置はタバコ煙を発生させずに作動する。密閉容器は、複数、例えば２０本の従来のタバコ含有紙巻きタバコの喫煙を真似ることができるように加圧された流体を充分含み、その後端部キャップ４を緩めて密閉容器を取り外し、交換してもよい。

本発明の上述の例の多くの変形および変更が当業者に明らかになるはずであるが、これらはこの後の特許請求の範囲の範囲内にある。例えばここで説明した装置は、密閉容器５内に加圧された流体が充填されるが、遠位管３は、充填バルブを介して加圧された流体が直接充填される密閉チャンバーであってもよい。また本発明の装置は、必ずしも管状の外観である必要はなく、他の胴体部形状も利用可能である。

Claims (20)

1. プレナム、出口を有するマウスピース、このマウスピースを介してユーザーに供給するための比較的大きな滴と小さな滴を含むエアロゾルとして流体をプレナム内に分出するためのバルブ、それぞれ一端でプレナムに連結され、エアロゾル中の比較的小さい滴および大きい滴をそれぞれ受けるように構成された第１および第２経路を供するバッフル構造を備えた胴体部を含み、第１経路の他端がユーザーに小さい滴を提供するためにマウスピースの出口に延び、第２経路の他端が大きい滴がマウスピースを通過するのを遮断するために閉じているエアロゾル分出装置。
2. 前記第２経路内の前記大きな滴を捕捉するための部材を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記部材が前記第２経路の他端に吸着パッドを含むことを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記パッドが予めタバコ風味料が充填されていることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 前記胴体部が一端にマウスピースを有する管状のものであり、前記バッフル構造がこの管状胴体部内に位置し、前記プレナムからマウスピースの出口の方へと延びて第１および第２経路を供する長尺のバッフル部材を含むことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の装置。
6. 前記バッフル部材が円筒状であり、前記第１経路が前記胴体部とバッフル部材との間に位置し、前記第２経路がバッフル部材内に位置するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 前記管状胴体部とバッフル部材が同軸に配置されていることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 前記マウスピースとバッフル部材が交換のために前記管状胴体に取り外し自在に取り付けられる単独のユニットとして形成されていることを特徴とする請求項５乃至７いずれか１項記載の装置。
9. 前記マウスピースが管状の外方部分を含み、この外方部分は、その中に形成されたバッフル部材を有し、これにより第１経路が外方部分とバッフル部材の間に設けられることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 前記バッフル部材が前記第２経路から第１経路へとエアロゾルが流れるようにするための側面開口部を含むことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の装置。
11. 外部空気がマウスピースに供給されるエアロゾル内に引き込まれるように前記胴体部を通る少なくとも１つの通気孔を含むことを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項記載の装置。
12. 前記バルブは、マウスピースのユーザーの吸い込みに応じて開いて、プレナム内にエアロゾルを供給するように作動可能であることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項記載の装置。
13. 前記バルブは、胴体部に位置するバルブシートと、このバルブシートを介して延び、エアロゾルを形成するために加圧された流体が供給されるように構成されたオリフィスと、このオリフィスを閉塞するためにバルブシートに対して弾性的に付勢され、ユーザーがマウスピースで吸い込むことによって生じる減圧によってバルブシートから離れるように移動してオリフィスを介して加圧された流体を解放するように構成された可動バルブとを含むことを特徴とする請求項１２記載の装置。
14. 前記バルブ部材が可撓性のダイアフラムを含むことを特徴とする請求項１３記載の装置。
15. 前記ダイアフラムがエアロゾルを通過させる開口部を含み、圧縮バネによってバルブシートの方に付勢されることを特徴とする請求項１４記載の装置。
16. 前記プレナムがエアロゾルをバルブからプレナムに供給するためにノズルを含む隔壁によって胴体の位置側部に拘束されていることを特徴とする請求項１乃至１５いずれか１項記載の装置。
17. 前記胴体が加圧された流体を収容するチャンバーを含むことを特徴とする請求項１乃至１６いずれか１項記載の装置。
18. 前記チャンバーが加圧された流体の交換可能な密閉容器を収容するように構成されていることを特徴とする請求項１７記載の装置。
19. ニコチンを含む流体が充填されることを特徴とする請求項１乃至１８いずれか１項記載の装置。
20. タバコ含有フィルター付き紙巻きタバコの外観に対応した外観を有する請求項１乃至１９いずれか１項記載の装置。

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