JP2019506892A - 可変空気吸込み口を備えたエアロゾル発生システム - Google Patents
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Abstract
カートリッジ（２）を備えるエアロゾル発生システムが提供されており、カートリッジ（２）は、ニコチン供与源を含む第一の区画（６）と、酸供与源を含む第二の区画（８）とを備える。第一の区画（６）は第一の空気吸込み口（１０）および第一の空気出口（１２）を有し、第二の区画（８）は第二の空気吸込み口（１４）および第二の空気出口（１６）を有する。エアロゾル発生システムは、カートリッジ（２）と係合して、第一の空気出口（１２）および第二の空気出口（１６）と流体連通するチャンバー（２６）を画定するように構成されたマウスピース（４）をさらに備える。マウスピース（４）は、チャンバー（２６）と流体連通する第三の空気吸込み口（３２）と、チャンバー（２６）と流体連通する第三の空気出口（２７）とを備え、第三の空気吸込み口（３２）は流れ面積を画定し、またマウスピース（２）は、第三の空気吸込み口（３２）を通した流れ面積が可変であるように構成される。【選択図】図１
Description
本発明は、カートリッジおよびマウスピースを備えるエアロゾル発生システムに関連し、マウスピースは可変空気吸込み口を有する。本発明には、ニコチン塩粒子を含むエアロゾルを生成するための、ニコチン供与源および酸供与源を備えるエアロゾル発生システムとしての特定の用途がある。
ニコチンをユーザーに送達し、ニコチン供与源および揮発性送達促進化合物供与源を備える装置が周知である。例えば、国際特許公開公報第２００８／１２１６１０ Ａ１号は、ニコチンおよび揮発性酸（ピルビン酸など）が気相で相互に反応して、ユーザーによって吸入されるニコチン塩粒子のエアロゾルを形成する装置を開示している。
ＷＯ ２００８／１２１６１０ Ａ１号に記載のあるタイプなどのエアロゾル発生システムを使用する時、ユーザー体験は、ニコチンと揮発性送達促進化合物供与源の間の反応化学量論に依存しうる。ユーザー体験は、毎回の吸煙に伴うニコチン塩粒子の総送達量に依存しうる。ユーザー体験は、エアロゾル発生システムを通した引き出し抵抗（ＲＴＤ）に依存しうる。
反応化学量論、ニコチン塩粒子の総送達量、またはエアロゾル発生システムを通したＲＴＤに対する予測可能性または制御を増大させるエアロゾル発生システムを提供することが望ましい。
本発明によると、カートリッジを備えるエアロゾル発生システムが提供されており、カートリッジは、ニコチン供与源を含む第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える。第一の区画は第一の空気吸込み口および第一の空気出口を有し、第二の区画は第二の空気吸込み口および第二の空気出口を有する。エアロゾル発生システムは、カートリッジと係合して第一の空気出口および第二の空気出口と流体連通するチャンバーを画定するように構成されたマウスピースをさらに備える。マウスピースは、チャンバーと流体連通する第三の空気吸込み口と、チャンバーと流体連通する第三の空気出口とを備え、第三の空気吸込み口は流れ面積を画定し、またマウスピースは、第三の空気吸込み口を通した流れ面積が可変であるように構成される。
本発明に関連して本明細書で使用される「空気吸込み口」という用語は、空気が通ってエアロゾル発生システムの構成要素または構成要素の部分の中へと引き出されうる一つ以上の開口部を記述するために使用される。
本発明に関連して本明細書で使用される「空気出口」という用語は、空気が通ってエアロゾル発生システムの構成要素または構成要素の部分から外へ引き出されうる一つ以上の開口部を記述するために使用される。
本発明に関連して本明細書で使用される「流れ面積」という用語は、使用中に空気が通って流れる空気吸込み口また空気出口の総面積を記述するために使用される。空気吸込み口または空気出口が複数の開口部を含む実施形態において、空気吸込み口または空気出口の流れ面積は、複数の開口部の総流れ面積である。空気吸込み口または空気出口の断面積が気流の方向で変化する実施形態において、空気吸込み口または空気出口の流れ面積は、気流の方向における最小断面積である。本発明によるエアロゾル発生システムにおいて、第三の空気吸込み口の流れ面積は可変である。すなわち、エアロゾル発生システムは複数の構成間で変形可能であり、第三の空気吸込み口の流れ面積は異なる構成間で異なる。エアロゾル発生システムの所定の構成において、第三の空気吸込み口の流れ面積は、エアロゾル発生システムのその構成の場合で、気流方向で第三の空気吸込み口の最小断面積である。少なくとも一つの構成は、第三の空気吸込み口の最大流れ面積を画定しうる。少なくとも一つの構成は、第三の空気吸込み口の最小流れ面積を画定しうる。残りの構成は、第三の空気吸込み口の最大流れ面積と第三の空気吸込み口の最小流れ面積との間で、第三の空気吸込み口の一つ以上の流れ面積を画定しうる。
有利なことに、別個の空気吸込み口と別個の空気出口とを備えた別個の第一および第二の区画にニコチン供与源および酸供与源を提供することによって、本発明によるエアロゾル発生システムはニコチンと酸の間の反応化学量論の制御を容易にする。例えば、反応化学量論は、カーリッジの第二の区画を通る気流量に対して、カートリッジの第一の区画を通る気流量を変化させることによって制御されバランスが取られうる。
有利なことに、第一の空気出口および第二の空気出口と流体連通するチャンバーを画定するマウスピースを提供することによって、ならびにチャンバーと流体連通しかつ可変流れ面積を有する第三の空気吸込み口を備えることによって、本発明によるエアロゾル発生システムは第三の空気出口を通る気流の単位量当たりのニコチン塩粒子の総送達量の制御を容易にする。すなわち、第三の空気吸込み口の流れ面積を変化させることで、第三の空気出口を通る気流の単位量当たりのニコチン塩粒子の総送達量が制御される。第三の空気吸込み口の流れ面積を増大させると、第一および第二の空気出口を通る気流の総量と比較して、第三の空気吸込み口を通る気流の量が増大し、これが第三の空気出口を通る気流の単位量当たりのニコチン塩粒子の総送達量を減少させる。第三の空気吸込み口の流れ面積を減少させると、第一および第二の空気出口を通る気流の総量と比較して、第三の空気吸込み口を通る気流の量が減少し、これが第三の空気出口を通る気流の単位量当たりのニコチン塩粒子の総送達量を増大させる。
有利なことに、可変流れ面積を有する第三の空気吸込み口を備えるマウスピースを提供することでも、本発明によるエアロゾル発生システムを通したＲＴＤのユーザーによる制御がなされうる。第三の空気吸込み口の流れ面積を増大させると、エアロゾル発生システムのＲＴＤは減少しうる。第三の空気吸込み口の流れ面積を減少させると、エアロゾル発生システムのＲＴＤは増大しうる。
第一の空気吸込み口、第一の空気出口、第二の空気吸込み口、第二の空気出口はそれぞれ、一つ以上の開口部によって形成されることが好ましい。第一の区画を通る気流量と第二の区画を通る気流量の比は、第一の空気吸込み口、第一の空気出口、第二の空気吸込み口、第二の空気出口のうちの少なくとも一つを形成する開口部の数、寸法、位置のうちの一つ以上を変化させることによって制御されうる。開口部の数、寸法、位置に関するこうしたバリエーションは、カートリッジを製造する時点で調整・決定されて、第一の区画を通る気流量と第二の区画を通る気流量の望ましい比を提供して、ニコチンと酸の間の望ましい反応化学量論を提供しうる。
マウスピースは、第一のマウスピース部品と、第一のマウスピース部品に対して移動可能な第二のマウスピース部品とを備えることが好ましく、ここで第一のマウスピース部品と第二のマウスピース部品の間の相対的運動は、第三の空気吸込み口を通した流れ面積を変化させる。第一のマウスピース部品は、カートリッジに対して固定されうる。第一のマウスピース部品は、カートリッジの少なくとも一部分と一体的に形成されうる。第一のマウスピース部品は、カートリッジの下流端から延びる管状部分を備えうる。
第二のマウスピース部品は、第一のマウスピース部品に対して摺動するように配置されうる。第二のマウスピース部品は、第一のマウスピース部品に対してねじれて配置されうる。第二のマウスピース部品は、第一のマウスピース部品に対してらせん運動をするよう配置されうる。
第三の空気吸込み口は、一つ以上の開口部によって形成されうる。一つ以上の開口部は、第一のマウスピース部品内に提供されうる。一つ以上の開口部は、第二のマウスピース部品内に提供されうる。一つ以上の開口部は、第一のマウスピース部品内に一つ以上の開口部を備え、第二のマウスピース部品内に一つ以上の開口部を備えうる。第二のマウスピース部品は、一つ以上の開口部が遮られない第一の位置と、一つ以上の開口部の少なくとも一部分が遮られる第二の位置との間で、第一のマウスピース部品に対して移動可能であることが好ましい。第二のマウスピース部品が第二の位置にある時、一つ以上の開口部は部分的にのみ遮られうる。第二のマウスピース部品は、第一のマウスピース部品に対して、一つ以上の開口部が完全に遮られる第三の位置に移動可能としうる。
本発明に関連して本明細書で使用される「遮られない」という用語は、空気が開口部の全面積を通して自由に流れることができるように、空気吸込み口または空気出口の少なくとも一部を形成する開口部が遮られないことを意味する。
本発明に関連して本明細書で使用される「遮られる」という用語は、開口部を通る気流が実質的に阻止されるように、空気吸込み口または空気出口の少なくとも一部を形成する開口部が遮られることを意味する。開口部は、遮られていない開口部の部分のみを通って空気が流れることができるように、部分的に遮られうる。
第三の空気吸込み口は、複数の開口部によって形成されうる。第二のマウスピース部品が第一の位置にある時、第三の空気吸込み口を形成するすべての開口部が遮られていないことが好ましい。第二のマウスピース部品が第二の位置にある時、第三の空気吸込み口を形成するそれぞれの開口部が部分的にのみ遮られうる。第二のマウスピース部品が第二の位置にある時、第三の空気吸込み口を形成する幾つかの開口部は遮られず、および第三の空気吸込み口を形成する残りの開口部は完全に遮られうる。第二のマウスピース部品が第二の位置にある時、第三の空気吸込み口を形成するすべての開口部は完全に遮られうる。
第三の空気吸込み口が複数の開口部によって形成され、かつ第二のマウスピース部品が第一のマウスピース部品に対して第三の位置に移動可能である実施形態において、第三の空気吸込み口を形成するすべての開口部は、第二のマウスピース部品が第三の位置にある時、完全に遮られうる。
上述の任意の実施形態において、第三の空気吸込み口の最大流れ面積は、約１．５平方ミリメートル〜約２平方ミリメートルであることが好ましい。マウスピースが第一のマウスピース部品と、第一のマウスピース部品に対して第一の位置と第二の位置の間を移動可能な第二のマウスピース部品とを含む実施形態において、第三の空気吸込み口の最大流れ面積は、第二のマウスピース部品が第一の位置にある時に提供されることが好ましい。
第三の空気吸込み口は、複数の開口部で形成されうる。こうした実施形態において、第三の空気吸込み口を形成する開口部を通した総最大流れ面積は、約１．５平方ミリメートル〜約２平方ミリメートルであることが好ましい。第三の空気吸込み口を形成する開口部は、第三の空気吸込み口の総最大流れ面積が第三の空気吸込み口を形成する開口部間で均等に分割されるように、同一の最大流れ面積を有しうる。第三の空気吸込み口を形成する開口部は、第三の空気吸込み口の総最大流れ面積が第三の空気吸込み口を形成する開口部間で不均等に分割されるように、異なる最大流れ面積を有しうる。マウスピースが第一のマウスピース部品と、第一のマウスピース部品に対して第一の位置と第二の位置の間を移動可能な第二のマウスピース部品とを含む実施形態において、第三の空気吸込み口の最大流れ面積は、第二のマウスピース部品が第一の位置にあり、かつ第三の空気吸込み口を形成するすべての開口部が遮られない時に提供されることが好ましい。
上述の任意の実施形態において、第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、約０．６平方ミリメートル未満であることが好ましい。第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、ほぼゼロとしうる。すなわち、第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、第三の空気吸込み口が完全に遮られることに対応しうる。マウスピースが第一のマウスピース部品と、第一のマウスピース部品に対して第一の位置と第二の位置の間を移動可能な第二のマウスピース部品とを含む実施形態において、第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、第二のマウスピース部品が第二の位置にある時に提供されうる。第二のマウスピース部品が第三の位置へと移動可能である実施形態において、第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、第二のマウスピース部品が第三の位置にある時に提供されうる。
第三の空気吸込み口は、複数の開口部で形成されうる。こうした実施形態において、第三の空気吸込み口を形成する開口部を通した総最小流れ面積は、約０．６平方ミリメートル未満であることが好ましい。第三の空気吸込み口を形成する開口部を通した総最小流れ面積は、ほぼゼロとしうる。すなわち、第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、第三の空気吸込み口を形成する開口部が完全に遮られることに対応しうる。マウスピースが第一のマウスピース部品と、第一のマウスピース部品に対して第一の位置と第二の位置の間を移動可能な第二のマウスピース部品とを含む実施形態において、第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、第二のマウスピース部品が第二の位置にあり、かつ第三の空気吸込み口を形成する少なくとも幾つかの開口部が少なくとも部分的に遮られる時に提供されうる。第二のマウスピース部品が第三の位置へと移動可能である実施形態において、第三の空気吸込み口の最小流れ面積は、第二のマウスピース部品が第三の位置にある時に提供されうる。
上述の任意の実施形態において、第三の空気吸込み口は、一つ以上の開口部で形成されうる。第三の空気吸込み口を形成する開口部の総数は、２〜１０であることが好ましい。一部の実施形態において、マウスピースの少なくとも一部は、実質的に円形の断面形状を有し、その周りに第三の空気吸込み口を形成する開口部が提供される。第三の空気吸込み口を形成する開口部は、マウスピースの周りで等間隔であることが好ましい。
第三の空気吸込み口が一つ以上の開口部で形成されている実施形態において、それぞれの開口部は任意の適切な断面形状を有しうる。各開口部の断面形状は、正方形、長方形、円形または楕円形でありうる。各開口部は、実質的に円形断面の形状を有することが好ましい。各開口部の直径は、約０．４ミリメートル〜約０．６ミリメートルであることが好ましい。
第三の空気吸込み口が一つ以上の開口部で形成されている実施形態において、一つ以上の開口部は細長くしうる。マウスピースが第一のマウスピース部品と、第一のマウスピース部品に対して移動可能な第二のマウスピース部品とを含む実施形態において、それぞれの細長い開口部の最長の寸法は、実質的に第一のマウスピース部品と第二のマウスピース部品の間の相対運動の方向に延びうることが好ましい。有利なことに、一つ以上の細長い開口部で第三の空気吸込み口を形成することで、第三の空気吸込み口を通した流れ面積が、細長い開口部の一つ以上が徐々に遮られるまたは遮られなくなるのに伴い、連続的に変化されることを可能にする。例えば、マウスピースが第一のマウスピース部品と、第一のマウスピース部品に対して移動可能な第二のマウスピース部品とを含む実施形態において、一つ以上の細長い開口部の流れ面積は、第二のマウスピース部品が第一のマウスピース部品に対して移動するのに伴い、連続的に変化されうる。
一つ以上の細長い開口部のそれぞれは、任意の適切な断面形状を有しうる。例えば、それぞれの細長い開口部の断面形状は、実質的に長方形または実質的に楕円形としうる。
第三の空気吸込み口は、単一の細長い開口部で形成されうる。第三の空気吸込み口は、複数の細長い開口部を備えうる。第三の空気吸込み口は、二つまたは三つの細長い開口部を備えうる。
カートリッジの第一の区画および第二の区画は、カートリッジ内で互いに対して対称的に配置されうる。カートリッジは実質的に円筒形であり、カートリッジの第一の区画および第二の区画はカートリッジの長軸周りに対称的に配置されることが好ましい。
カートリッジおよびマウスピースは、任意の適切な材料または材料の組み合わせで形成されうる。適切な材料には、アルミニウム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）など）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、および修飾ＬＣＰ（黒鉛またはガラス繊維を含むＬＣＰなど）が含まれるがこれらに限定されない。
カートリッジは、耐ニコチン性および耐酸性である一つ以上の材料で形成されうる。
有利なことに、カートリッジおよびマウスピースは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、および他の半晶質熱可塑性ポリマーから成る群から選択される一つ以上の材料で形成される。
カートリッジおよびマウスピースは、任意の適切な方法によって形成されうる。適切な方法には、深絞り図面、射出成形、ブリスタリング、吹き込み成形および押し出しが含まれるがこれに限定されない。
カートリッジは、第一および第二の区画のニコチンと酸が涸渇すると廃棄されるように設計されうる。
カートリッジは、再充填可能になるように設計されうる。
マウスピースは、カートリッジの第一および第二の区画のニコチンと酸が涸渇すると廃棄されるように設計されうる。
マウスピースは、再利用可能であるように設計されうる。
カートリッジは、任意の適切な形状を有しうる。カートリッジは実質的に円柱状であることが好ましい。本発明に関連して本明細書で使用される「円筒」および「円筒形の」という用語は、実質的に一対の向かい合った実質的に平面状の端面を有する正円柱を指す。
カートリッジは、任意の適切なサイズを有しうる。カートリッジは、例えば約５ｍｍ〜約５０ｍｍの長さを有しうる。例えば、カートリッジは約２０ｍｍの長さを有しうる。カートリッジは、例えば約４ｍｍ〜約１０ｍｍの直径を有しうる。例えば、カートリッジは約７ｍｍ〜約８ｍｍの直径を有しうる。
カートリッジおよびマウスピースの組み合わせは、紙巻たばこ、葉巻、または細い葉巻などの可燃性喫煙物品の形状や寸法をまねてもよい。カートリッジおよびマウスピースの組み合わせは、紙巻たばこの形状および寸法をまねることが好ましい。
以下でさらに説明されるように、カートリッジは、第一の区画と第二の区画を加熱するように構成されたヒーターを受けるためのくぼみを備えうる。カートリッジは、第一の区画と第二の区画を誘導的に加熱するためのサセプタを含むくぼみを備えうる。
カートリッジは実質的に円筒形であり、くぼみはカートリッジの長軸に沿って延びることが好ましい。こうした実施形態において、くぼみは第一の区画と第二の区画の間に位置されることが好ましく、すなわち第一の区画と第二の区画がくぼみの両側に配置されることが好ましい。
ニコチン供与源はニコチン、ニコチン塩基、ニコチン塩（ニコチン−ＨＣｌ、ニコチン酒石酸塩、またはニコチン二酒石酸塩など）、またはニコチン誘導体のうちの一つ以上を含んでもよい。
ニコチン供与源は天然ニコチンまたは合成ニコチンを含んでもよい。
ニコチン供与源は純粋なニコチン、水性溶剤または非水性溶剤中のニコチン溶液、あるいは液体たばこ抽出物を含んでもよい。
ニコチン供与源は電解質形成化合物をさらに含んでもよい。電解質形成化合物はアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、およびこれらの組み合わせから成る群から選択されてもよい。
例えば、ニコチン供与源は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化バリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される電解質形成化合物を含んでもよい。
ある特定の実施形態において、ニコチン供与源はニコチン、ニコチン塩基、ニコチン塩、またはニコチン誘導体および電解質形成化合物の水溶液を含んでもよい。
ニコチン供与源は他の構成成分をさらに含んでもよく、構成成分には例えば天然風味、人工風味、酸化防止剤などが挙げられるがこれらに限定されない。
ニコチン供与源は収着要素および収着要素上に収着されたニコチンを含んでもよい。
収着要素は任意の適切な材料または材料の組み合わせで形成されてもよい。例えば、収着要素はガラス、セルロース、セラミック、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ（シクロヘキサンジメチレンテレフタラート）（ＰＣＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）およびＢＡＲＥＸ（登録商標）のうちの一つ以上を含んでもよい。
収着要素は多孔性の収着要素としうる。例えば、収着要素は多孔性プラスチック材料、多孔性高分子繊維、多孔性ガラス繊維から成る群から選択される一つ以上の材料を含む多孔性収着要素であってもよい。
収着要素はニコチンに関して化学的に不活性であることが好ましい。
収着要素は任意の適切なサイズおよび形状を有してもよい。
ある特定の実施形態において、収着要素は実質的に円筒形のプラグとしうる。例えば、収着要素は多孔性の実質的に円筒形のプラグとしうる。
他の実施形態において、収着要素は実質的に円筒形の中空管であってもよい。例えば、収着要素は多孔性の実質的に円筒形の中空管としうる。
収着要素のサイズ、形状、組成は、所望の量のニコチンを収着要素上に収着できるように選んでもよい。
収着要素は有利なことに、ニコチンのための貯蔵部として作用する。
酸供与源は有機酸または無機酸を含みうる。酸供与源は有機酸を含むのが好ましく、カルボン酸を含むのがより好ましく、乳酸またはα−ケト酸もしくは２−オキソ酸を含むのが最も好ましい。
有利なことに、酸供与源は乳酸、３−メチル−２−オキソペンタン酸、ピルビン酸、２−オキソペンタン酸、４−メチル−２−オキソペンタン酸、３−メチル−２−オキソブタン酸、２−オキソオクタン酸、およびこれらの組み合わせから成る群から選択された酸を含む。有利なことに、酸供与源は乳酸またはピルビン酸を含む。
酸供与源は収着要素および収着要素上に収着された酸を含んでもよい。
収着要素は任意の適切な材料または材料の組み合わせ（例えば上記に列挙した材料）で形成されうる。
収着要素は酸に関して化学的に不活性であることが好ましい。
収着要素は任意の適切なサイズおよび形状を有してもよい。
ある特定の実施形態において、収着要素は実質的に円筒形のプラグとしうる。例えば、収着要素は多孔性の実質的に円筒形のプラグとしうる。
他の実施形態において、収着要素は実質的に円筒形の中空管であってもよい。例えば、収着要素は多孔性の実質的に円筒形の中空管としうる。
収着要素のサイズ、形状、組成は、所望の量の酸を収着要素上に収着できるように選んでもよい。
収着要素は有利なことに、酸のための貯蔵部として作用する。
上述の任意の実施形態において、エアロゾル発生システムはエアロゾル発生装置をさらに備えることができ、エアロゾル発生装置はカートリッジの少なくとも一部分を受けるためのくぼみを画定するハウジングと、カートリッジの第一の区画および第二の区画の一方または両方を加熱するためのヒーターとを備える。
有利なことに、使用中に、第一の区画と第二の区画の一方または両方を周囲温度を超える温度に加熱することによって、第一の区画内のニコチンおよび第二の区画内の酸の蒸気濃度をそれぞれ制御して比例的に均衡にすることができ、ニコチンと酸の間の効率的な反応化学量論が得られる。有利なことに、これはニコチン塩粒子の形成効率、およびユーザーへの送達の一貫性を改善しうる。また有利なことに、未反応のニコチンおよび未反応の酸のユーザーへの送達が低減されうる。
マウスピースは、ニコチンおよび酸が第一および第二の区画から枯渇した時にカートリッジとともに廃棄されるために、カートリッジに取り付けられうる。
マウスピースは、エアロゾル発生装置およびカートリッジのうちの少なくとも一つに取り外し可能に取り付けられるように構成されうる。
ヒーターはニコチン供与源と酸供与源の両方を加熱するように構成されることが好ましい。特定の好ましい実施形態において、ヒーターはニコチン供与源および酸供与源の両方を摂氏約２５０度（℃）未満の温度に加熱するように構成されている。ヒーターはニコチン供与源および酸供与源の両方を約８０℃〜約１５０℃、または約１００℃〜約１２０℃の温度に加熱するように構成されることが好ましい。
ヒーターはニコチン供与源および酸供与源を実質的に同一の温度に加熱するように構成されることが好ましい。
本発明に関連して本明細書で使用される「実質的に同一の温度」という用語は、ヒーターに関してそれぞれの位置で測定されるニコチン供与源と酸供与源の間の温度の違いが約３℃未満であることを意味する。
ヒーターは電気ヒーターとしうる。
ヒーターはエアロゾル発生装置のくぼみ内に位置してもよく、カートリッジは、上述のように、ヒーターを受けるためのくぼみを含んでもよい。ヒーターは抵抗ヒーターとしうる。
カートリッジがくぼみ内に受けられる時に、ヒーターはカートリッジの少なくとも一部分を囲むように配置されうる。ヒーターは抵抗ヒーターとしうる。ヒーターは誘導ヒーターとすることができ、カートリッジは上述の通り、くぼみ内に受けられるサセプタを備えうる。
ヒーターが電気ヒーターである実施形態において、エアロゾル発生システムは、ヒーターに電力を供給するための電源と、電源からヒーターへの電力供給を制御するように構成されたコントローラとをさらに備えうる。
エアロゾル発生装置は、ヒーターの温度ならびにカートリッジの第一の区画および第二の区画の温度を検出するように構成された一つ以上の温度センサーをさらに備えうる。こうした実施形態において、コントローラは検出した温度に基づいてヒーターへの電力供給を制御するように構成されうる。
ヒーターは化学的加熱手段などの非電気的な加熱手段であってもよい。
ヒーターは、外部熱源からカートリッジの第一および第二の区画のうちの一方または両方へと熱エネルギーを伝達するように構成されたヒートシンクまたは熱交換器を備えてもよい。ヒートシンクまたは熱交換器は任意の適切な熱伝導性材料で形成されてもよい。適切な熱伝導性材料には例えば、アルミニウムおよび銅などの金属が挙げられるが、これらに限定されない。
添付図面を参照しながら、例証としてのみ、本発明をさらに説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態によるカートリッジ２およびマウスピース４の長軸方向の断面図を示す。カートリッジ２は、ニコチン供与源を含む第一の区画６と、酸供与源を含む第二の区画８とを備える。ニコチン供与源は収着要素（ＰＴＦＥ芯など）を含んでもよく、その上にニコチンが吸着され、これが第一の区画６内に受けられる。酸供与源は収着要素（ＰＴＦＥ芯など）を含んでもよく、その上に酸が吸着され、これが第二の区画８内に受けられる。酸は、例えば乳酸でもよい。
第一の区画６は第一の空気吸込み口１０および第一の空気出口１２を備え、第二の区画は第二の空気吸込み口１４および第二の空気出口１６を備える。図１に点線矢印で示されている通り、使用中に空気は、第一の空気吸込み口１０および第二の空気吸込み口１４を通ってカートリッジ２へと引き出され、第一の空気出口１２および第二の空気出口１６を通ってカートリッジ２を出る。
カートリッジ２は、第一の区画６と第二の区画８の間で延びるカートリッジくぼみ１８と、カートリッジくぼみ１８内に位置するサセプタ２０とをさらに備える。
マウスピース４は、第一のマウスピース部品２２および第二のマウスピース部品２４を備える。第一のマウスピース部品２２は、カートリッジ２の下流端から延び、かつそれと一体的に形成される管状部分を備える。第二のマウスピース部品２４は、第二のマウスピース部品２４が第一のマウスピース部品２４に対して回転できるように、第一のマウスピース部品２２に回転可能に接続される。
マウスピース４は、第一の空気出口１２および第二の空気出口１６からの気流が受けられるチャンバー２６を画定する。使用中に、第一の区画６および第二の区画８からチャンバー２６に入るニコチン蒸気および酸蒸気は、混合され反応してニコチン塩粒子のエアロゾルを形成し、これがマウスピース４内の第三の空気出口２７を通ってユーザーに送達される。
第一のマウスピース部品２２は第一の複数の開口部２８を備え、第二のマウスピース部品２４は第二の複数の開口部３０を備える。第一の複数の開口部２８と第二の複数の開口部３０の組み合わせは第三の空気吸込み口３２を形成し、空気はそれを通ってマウスピース４の外部からチャンバー２６に直接入ることができる。
第二のマウスピース部品２４は、第一のマウスピース部品２２に対して、図２に示す第一の位置から、中間の第二の位置を通り、図３に示す第三の位置へと回転可能である。図２に示す第一の位置において、第一の複数の開口部２８は、第二の複数の開口部３０と完全に整列し、第三の空気吸込み口３２の最大流れ面積を提供する。図３に示す第三の位置において、第三の空気吸込み口３２が完全に遮られるように、第一の複数の開口部２８は第二の複数の開口部３０のどの部分とも整列しない。従って、図３に示す第三の位置は、第三の空気吸込み口３２の最小流れ面積（ゼロ）を表す。第一の位置と第三の位置の間の中間の第二の位置（図示せず）では、第一の複数の開口部２８は、第三の空気吸込み口３２が部分的にのみ遮られるように、第二の複数の開口部３０と部分的に整列する。従って、第二の位置において、第三の空気吸込み口３２は、最大流れ面積と最小流れ面積の間の流れ面積を有する。第三の空気吸込み口３２の流れ面積を変化させることによって、ユーザーは、第三の空気吸込み口３２を通してチャンバー２６に入る空気流量を変化させることができ、これが第三の空気出口２７を通る気流の単位量当たりのニコチン塩粒子の総送達量を変化させる。
図４は、エアロゾル発生装置４０と組み合わせた、図１のカートリッジ２およびマウスピース４を示す。エアロゾル発生装置４０は、カートリッジ２を受けるためのくぼみ４４を画定するハウジング４２と、くぼみ４４を囲む誘導ヒーター４６とを備える。装置４０は電源４８と、電源４８から誘導ヒーター４６への電力供給を制御するためのコントローラ５０とをさらに備える。使用中に、コントローラ５０は、カートリッジ２のカートリッジくぼみ１８内に受けられるサセプタ２０を加熱するための、電源４８から誘導ヒーター４６への電力供給を制御する。サセプタ２０はいったん加熱されると、第一の区画６および第二の区画８を加熱して、第一の区画６および第二の区画８内に受けられるニコチンおよび酸を揮発させる。
図５および図６は、本発明の第二の実施形態によるカートリッジ２およびマウスピース１０４を示す。カートリッジ２は、図１に関連して説明したカートリッジ２と同一である。マウスピース１０４は図１に関連して説明したマウスピース４と類似しており、類似の部品を示すために類似の参照番号が使用されている。
図５および図６に示すマウスピース１０４は、第一のマウスピース部品１２２および第二のマウスピース部品１２４を備える。第一のマウスピース部品１２２は、カートリッジ２の下流端から延びて、それと一体的に形成される管状部分を備える。第二のマウスピース部品１２４は、第二のマウスピース部品１２４が第一のマウスピース部品１２４に対して摺動できるように、第一のマウスピース部品１２２に摺動可能に接続される。
マウスピース１０４は、第一の空気出口１２および第二の空気出口１６からの気流が受けられるチャンバー２６を画定する。使用中に、第一の区画６および第二の区画８からチャンバー２６に入るニコチン蒸気および酸蒸気は、混合され反応してニコチン塩粒子のエアロゾルを形成し、これがマウスピース１０４内の第三の空気出口２７を通してユーザーに送達される。
第一のマウスピース部品１２２は第一の複数の開口部２８を備え、第二のマウスピース部品１２４は第二の複数の開口部３０を備える。第一の複数の開口部２８と第二の複数の開口部３０の組み合わせは第三の空気吸込み口３２を形成し、空気はそれを通ってマウスピース１０４の外部からチャンバー２６に直接入ることができる。
第二のマウスピース部品１２４は、第一のマウスピース部品１２２に対して、図５に示す第一の位置から、中間の第二の位置を通り、図６に示す第三の位置へと摺動可能である。図５に示す第一の位置において、第一の複数の開口部２８は第二の複数の開口部３０と完全に整列し、第三の空気吸込み口３２の最大流れ面積を提供する。図６に示す第三の位置において、第一の複数の開口部２８は、第三の空気吸込み口３２が完全に遮られるように、第二の複数の開口部３０のどの部分とも整列しない。従って、図６に示す第三の位置は、第三の空気吸込み口３２の最小流れ面積（ゼロ）を表す。第一の位置と第三の位置の間の中間の第二の位置（図示せず）において、第一の複数の開口部２８は、第三の空気吸込み口３２が部分的にのみ遮られるように、第二の複数の開口部３０と部分的に整列する。従って、第二の位置において、第三の空気吸込み口３２は、最大流れ面積と最小流れ面積の間の流れ面積を有する。第三の空気吸込み口３２の流れ面積を変化させることで、ユーザーは、第三の空気吸込み口３２を通してチャンバー２６に入る空気流量を変化させることができ、これが第三の空気出口２７を通る気流の単位量当たりのニコチン塩粒子の総送達量を変化させる。
Claims (15)
- エアロゾル発生システムであって、
カートリッジであって、
ニコチン供与源を含む第一の区画であって、前記第一の区画が第一の空気吸込み口および第一の空気出口を持つものと、
酸供与源を含む第二の区画であって、前記第二の区画が第二の空気吸込み口および第二の空気出口を持つものと、
前記カートリッジと係合して前記第一の空気出口および前記第二の空気出口と流体連通するチャンバーを画定するように構成されたマウスピースであって、前記マウスピースが、前記チャンバーと流体連通する第三の空気吸込み口と、前記チャンバーと流体連通する第三の空気出口とを備え、前記第三の空気吸込み口が流れ面積を画定し、また前記第三の空気吸込み口を通した前記流れ面積が可変であるように前記マウスピースが構成されるものとを備える、カートリッジを含む、エアロゾル発生システム。 - 前記マウスピースが、第一のマウスピース部品と、前記第一のマウスピース部品に対して移動可能な第二のマウスピース部品とを備え、前記第一のマウスピース部品と前記第二のマウスピース部品の間の相対運動が前記第三の空気吸込み口を通した前記流れ面積を変化させる、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記第三の空気吸込み口が一つ以上の開口部を備え、また前記一つ以上の開口部が遮られない第一の位置と、前記一つ以上の開口部の少なくとも一部分が遮られる第二の位置との間で、前記第二のマウスピース部品が前記第一のマウスピース部品に対して移動可能である、請求項２に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記第三の空気吸込み口の最大流れ面積が１．５平方ミリメートル〜２平方ミリメートルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記第三の空気吸込み口の最小流れ面積が０．６平方ミリメートル未満である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記第三の空気吸込み口が複数の開口部を備え、また開口部の総数が２〜１０である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記第三の空気吸込み口が一つ以上の開口部を備え、また各開口部が実質的に円形である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記第三の空気吸込み口が一つ以上の開口部を備え、また各開口部が細長い、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
- 前記酸供与源が乳酸を含む、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。
- 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であって、
前記カートリッジの少なくとも一部分を受けるためのくぼみを画定するハウジングと、
前記カートリッジの前記第一の区画および前記第二の区画の一方または両方を加熱するためのヒーターとを備えるエアロゾル発生装置をさらに備える、エアロゾル発生システム。 - 前記マウスピースが、前記カートリッジおよび前記エアロゾル発生装置の少なくとも一つに取り付けられるように構成されている、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記ヒーターが前記エアロゾル発生装置のくぼみ内に位置し、また前記カートリッジが前記ヒーターを受けるためのヒーターくぼみを備える、請求項１０または１１に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記カートリッジが前記くぼみ内に受けられた時に、前記ヒーターが前記カートリッジの少なくとも一部分を囲むように配置される、請求項１０または１１に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記ヒーターが誘導ヒーターである、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
- 前記ヒーターが誘導ヒーターであり、また前記カートリッジが少なくとも一つのサセプタを備える、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
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