JP2020534834A - エアロゾル発生物品のための支持要素 - Google Patents

Abstract

挿入ユニットを受容するための喫煙物品マウスピース。エアロゾル発生基体（２）と、中空の管状支持要素（３）と、エアロゾル冷却要素（１０４）と、フィルターセグメント（１０５）とを備えるエアロゾル発生物品（１０）。中空の管状支持要素（４３）は、開口部（２５）を囲む材料の環状の周辺部を有する。中空の管状支持要素（３）の部分は、開口部（２５）の中に内向きに突出して、内部突起部（２６）を画定する。これらの突起部（２６）は、エアロゾル形成基体（２）の少なくとも一部のための支持バリアを提供する。【選択図】図３

Description

本発明は、加熱時に吸入可能なエアロゾルを発生させるためのエアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品に関する。

たばこ含有基体などのエアロゾル形成基体が燃焼されるのではなく加熱されるエアロゾル発生物品は、当業界で周知である。このような加熱式エアロゾル発生物品の目的は、従来の紙巻たばこにおけるたばこの燃焼および熱分解によって生成される周知の有害な煙成分を低減させることである。

従来の紙巻たばこは、ユーザーが炎を紙巻たばこの一方の端に付けて、他方の端を通して空気を吸う時に点火される。炎と紙巻たばこを通して吸われた空気中の酸素によって提供された局部的な熱は、紙巻たばこの端部を着火させ、その結果生じる燃焼は吸入可能な煙を発生する。それに対して、加熱式エアロゾル発生物品において吸入可能なエアロゾルは典型的に、熱源から、熱源の内部、周囲、または下流に位置しうる物理的に分離されたエアロゾル形成基体または材料への熱伝達によって生成される。消費中、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基体から放出され、エアロゾル発生物品を通して引き出された空気中に同伴される。放出された化合物が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。

エアロゾル発生物品の一つのグループにおいて、エアロゾル形成基体は、基体の中に挿入されているエアロゾル発生装置のヒーターブレードによって加熱される。こうした物品において、支持要素はエアロゾル形成基体のすぐ下流に含まれている。支持要素は、濾過材料の環状管の形態で提供されていて、これはしばしば中空アセテート管と呼ばれる。支持要素は、エアロゾル形成基体の中へのエアロゾル発生装置の加熱用ブレードの挿入中に、エアロゾル形成基体の下流への移動に抵抗するように構成されている。中空の支持要素内の空き空間は、エアロゾルがエアロゾル形成基体からエアロゾル発生物品の口側端に向かって流れるための開口部を提供する。

しかし、こうしたエアロゾル発生物品が消費者に提供する体験には、一貫性がないことがある。特に、中空の支持要素内の開口部の存在は、ヒーターブレードがエアロゾル形成基体の中に挿入されている時に、エアロゾル形成基体の一部の材料が不必要に支持要素の中に押し込まれうることを意味する。これは、物品が使用される時に、異なる量のエアロゾル形成基体がヒーターブレードによって加熱されること、および異なる引き出し抵抗が消費者によって経験されることにつながりうる。こうした差異は、消費者にとって一貫性のない体験につながる可能性がある。

従って、一貫性のなさを経験する可能性が低いエアロゾル発生物品を提供することが望ましいことになる。

本発明の第一の態様によると、エアロゾル形成基体と、エアロゾル形成基体のすぐ下流に配置された中空の管状支持要素とを備えるエアロゾル発生物品が提供されている。中空の管状支持要素は、エアロゾルがエアロゾル形成基体から物品の口側端に向かって流れるための開口部を画定する。中空の管状支持要素の材料の少なくとも一部分は、開口部の中に内向きに突出して、一つ以上の内部突起部を画定する。一つ以上の内部突起部は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部のための支持バリアを提供することができる。

従来技術のエアロゾル発生物品とは対照的に、本発明の第一の態様のエアロゾル発生物品は、少なくとも一つの突起部を有する中空の管状支持要素を備え、この突起部はその開口部の中に内向きに突出する。少なくとも一つの突起部は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部のための支持バリアを提供する働きをする。これは、例えばヒーターブレードがエアロゾル形成基体の中に挿入されている時に、押し込まれるエアロゾル形成基体の材料のために利用できる空き空間を減少させることができる。言い換えれば、少なくとも一つの突起部は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部の下流への移動を防止または制限する支持バリアを提供することができる。結果として、本発明の第一の態様において、物品が使用されている時に、エアロゾル形成材料の部分がエアロゾル形成基体から押し出される可能性は低い。これはユーザーにとって、より一貫した体験につながりうる。

さらに、中空の管状支持要素の支持バリアは、一つ以上の内部突起部の形態で提供されるため、支持要素は依然として、エアロゾルがエアロゾル形成基体から物品の口側端に向かって流れるために適切にサイズ設定された開口部を保持することができる。これは、支持要素が依然として適切に低い引き出し抵抗を有することができることを意味する。これはまた、支持要素が依然として、適切に低い濾過効果を有することができることを意味する。

よって、本発明の第一の態様は、周知のエアロゾル発生物品よりも改善された一貫性を有し、その一方でまた、こうした物品の望ましい特性の一部から恩恵を受けるエアロゾル発生物品を提供する。

本発明の第一の態様において、中空の管状支持要素は、弾性変形可能な材料から形成されることが好ましい。従って、エアロゾル形成基体と、エアロゾル形成基体のすぐ下流に配置された中空の管状支持要素とを備えるエアロゾル発生物品が提供されてもよく、中空の管状支持要素は弾性変形可能な材料から形成されている。中空の管状支持要素は、エアロゾルがエアロゾル形成基体から物品の口側端に向かって流れるための開口部を画定する。中空の管状支持要素の材料の少なくとも一部分は、開口部の中に内向きに突出して、一つ以上の内部突起部を画定する。一つ以上の内部突起部は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部のための支持バリアを提供することができる。

これは特に、物品のエアロゾル形成基体部分に挿入されているヒーターによって加熱されるエアロゾル発生物品の文脈において、多くの利点を提供しうる。例えば、弾性変形可能材料から支持要素を形成することによって、バリアは、ヒーターブレードなどのヒーター要素がエアロゾル発生物品の中に挿入される際に、わずかに変形することができる。これは、ヒーター要素がエアロゾル発生物品の中に挿入される際に、バリアによってヒーター要素に生じる損傷の可能性を低減するのに役立ちうる。従って、内側に突出し、弾性変形可能でもある支持バリアは、エアロゾル形成基体への大きな損傷または変更を防止することと、その一方でまた、エアロゾル発生装置のヒーター要素の損傷を回避することとの間の最適なバランスを提供することができる。

本発明は、一つ以上のヒーターブレードを受容するように構成されているロッドの形態のエアロゾル形成基体を有するエアロゾル発生物品に特に適している。こうしたエアロゾル形成基体は、多くの適切な構成を有しうる。一部の特に好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成材料のシートの集合体、例えば均質化したたばこのシートの集合体、またはニコチン塩およびエアロゾル形成体を含むシートの集合体を含むロッドの形態である。

中空の管状部分の開口部は、エアロゾルがエアロゾル形成基体から物品の口側端に向かって流れるための内部通路を提供する。開口部は、エアロゾル発生物品の長軸方向に、中空の管状支持要素の長さ全体を通って延びることが好ましい。これは、エアロゾルが中空の管状支持要素の上流端から中空の管状支持要素の下流端まで妨げられずに通過することを可能にすることができる。

中空の管状支持要素の開口部の断面積は、開口部の全長に沿って変化しないことが好ましい。この場合、突起部は中空の管状支持要素の全長に沿って存在することが好ましい。すなわち、少なくとも一つの突起部は、開口部の全長に沿って開口部の中に延びる。これは、中空の管状支持要素の製造を簡単にするために役立つ場合がある。別の方法として、一部の実施形態において、中空の管状支持要素の開口部の断面積は、開口部の長さに沿って変化する。例えば、中空の管状支持要素の開口部は、中空の管状支持要素の一方の端でより小さい断面積を有するように先細りしてもよい。別の例として、突起部は中空の管状支持要素のある一定の長軸方向の部分（複数可）に沿ってのみ存在してもよい。この場合、突起部は中空の管状支持要素の下流端には存在しないが、その代わりに中空の管状支持要素の上流端に存在してもよい。少なくとも一つの突起部は、中空の管状支持要素の少なくとも上流端部分で開口部の中に延びることが好ましい。少なくとも一つの突起部は、中空の管状支持要素の少なくとも上流端面で開口部の中に延びることがより好ましい。これは、中空の管状支持要素の開口部がその下流端で、より従来的な形状（円形状など）を有することを可能にし、その一方で依然として、上述の少なくとも一つの突起部によって提供される利点の恩恵を受けることができる。

開口部の長さは、エアロゾル発生物品の長軸方向に測定される。

開口部は、中空の管状支持要素の長さに沿って部分的にのみ延びうる。すなわち、開口部は、中空の管状支持要素の上流端から、中空の管状支持要素の上流端と下流端の間にある中空の管状支持要素内の一点まで延びうる。こうした実施形態において、開口部の下流に配置されている中空の管状支持要素のセクションは、多孔性であることが好ましい。これは、エアロゾルが開口部の下流端から物品の口側端に向かって流れ続けることを可能にすることができる。

少なくとも一つの突起部は、中空の管状支持要素の上流端から見て、適切な任意のプロフィールを有してもよい。特に、開口部は、中空の管状支持要素の上流端から見て周辺部を有しうる。中空の管状支持要素の上流端から見た時に、各突起部は、周辺部の第一の部分と、周辺部の第一の部分のそれぞれの端と交わる仮想直線とによって区切られている。仮想直線と、仮想直線から最も遠い周辺部の第一の部分上の点との間の、仮想直線と直角を成す方向の距離は、少なくとも約１ミリメートルであることが好ましく、少なくとも約２ミリメートルであることがより好ましい。従って、それぞれの突起部は、中空の管状支持要素の上流端から見て、直線または曲面の側部を有しうる。それぞれの突起部は、中空の管状支持要素の上流端から見て、鋭いまたは丸みのある先端を有しうる。中空の管状支持要素の上流端は、エアロゾル形成基体に隣接する端である。

開口部の形状は、中空の管状支持要素の上流端から見て、少なくともある程度の左右対称性を有することが好ましい。開口部の形状は、中空の管状支持要素の上流端から見て、放射対称性を有することが好ましい。

中空の管状支持要素は、一つの突起部のみを有してもよい。これは、中空の管状支持要素の製造の複雑さを低減することができる。

別の方法として、一部の好ましい実施形態において、中空の管状支持要素は、開口部の中に内向きに突出する二つ以上の突起部を備える。こうした実施形態において、二つ以上の突起部は開口部の周囲に均一に配置されていることが好ましい。例えば、中空の管状支持要素は、開口部の周囲に直径方向に向かい合った二つの突起部を備えてもよい。別の実施例として、中空の管状支持要素は、開口部の周囲に配置された三つの突起部を備えてもよく、それぞれの突起部は中空の管状支持要素の上流端から見て、仮想正三角形の先端に配置されている。この均一な分布は、エアロゾル形成基体のためのバリアを提供する突起部の有効性を高めることができ、その一方でまた、エアロゾルが流れるための適切なサイズの開口部を許容する。

本発明の第一の態様の中空の管状支持要素は、支持要素がその開口部の中に内向きに延びる一つ以上の突起部を有するため、エアロゾル形成基体のための支持バリアを提供する働きをする。円筒形のロッドの形態のエアロゾル形成基体を有する物品を、ヒーターブレードを有するエアロゾル発生装置で加熱することは周知である。ヒーターブレードは使用中にロッドに挿入されている。こうした配設において、通常はヒーターブレードがロッド内の中央に位置し、エアロゾル形成材料との相互作用を最適化することが望ましい。よって、本発明の一つ以上の突起部は、開口部の中に延び中空の管状支持要素の中心に近い位置まで延びることが好ましい。これは、ヒーターブレードがエアロゾル形成ロッドに挿入されている時にヒーターブレードが存在する半径方向位置に近い半径方向位置に、支持バリアが存在することを可能することができる。これは、最小限の材料が使用時にヒーターブレードによって中空の管状支持要素の開口部の中に押し込まれることを確実にするために特に有利でありうる。

よって、突起部の少なくとも一つは、中空の管状支持要素の半径方向の中心に向かって延びることが好ましい。

少なくとも一つの突起部の先端は、中空の管状支持要素の半径方向の中心から、中空の管状支持要素の半径の約４０パーセント未満の距離に位置することが好ましく、３０パーセント未満の距離に位置することがより好ましく、２３パーセント未満の距離に位置することがさらにより好ましい。これは少なくとも以下の三通りの実施形態を網羅することが理解されよう。第一に、突起部が中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って延びない実施形態を網羅する。第二に、突起部の先端が中空の管状支持要素の半径方向の中心に存在する実施形態を網羅する。第三に、突起部が中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って延びるが、前記突起部の先端が、中空の管状支持要素の半径方向の中心から、中空の管状支持要素の半径の４０パーセント未満の距離だけ間隔を置いているかまたはそれを越えて延びる配設を網羅する。

一部の特に好ましい実施形態において、少なくとも一つの突起部の先端は、中空の管状支持要素の半径方向の中心から、中空管状支持要素の半径の２０パーセント未満の距離に位置する。

本発明の第一の態様には、中空の管状支持要素の材料を中空の管状支持要素の半径方向の中心に、またはその近くに存在させることは利点であるという理解が伴う。これは、こうした材料がエアロゾル形成基体のための支持バリアを提供できるためである。本発明の第一の態様は、材料の一つ以上の突出部を中空の管状支持要素の開口部の中に内向きに延ばすことによって、この利点を達成する。

ところが、本開示ではまた、この利点は先端付き突出部それ自体なしで、代わりに中空の管状支持要素の少なくとも一部の材料を中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って延ばすことによって、またその一方で依然として、エアロゾルが通って流れるための、中空の管状支持要素の一つ以上の開口部を保持することによって達成されうることも認識している。

従って、本発明の第二の態様によると、エアロゾル形成材料のシートの集合体を含むロッドの形態のエアロゾル形成基体と、エアロゾル形成基体のすぐ下流に配置された中空の管状支持要素とを備えるエアロゾル発生物品が提供されている。中空の管状支持要素は、中空の管状支持要素の周辺部の周りに延びる材料の周辺部分と、周辺部分上の少なくとも第一の点から中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って周辺部分上の少なくとも第二の点まで延びる材料の内側部分とを備える。周辺部分および内側部分は一緒に、エアロゾルがエアロゾル形成基体から物品の口側端に向かって流れるための、中空の管状支持要素中の少なくとも二つの開口部を画定する。

それ故に、二つ以上の突起部が一緒に結合または併合されて、中空の管状支持要素の半径方向の中心を通過する材料の架橋を形成する場合、本発明の第二の態様の中空の管状支持要素は、本発明の第一の態様の中空の管状支持要素と類似していると見なされうる。

本明細書で使用される「半径方向の中心」とは、中空の管状支持要素の長軸方向と直交するように切り取られた、中空の管状支持要素の断面の中心点を意味する。断面は点で切り取られ、この点に沿って突出部または材料の内側部分が存在する。この点は、中空の管状支持要素の上流端であることが好ましい。

従って、本発明の第二の態様は、本発明の第一の態様に関連して上述した利点および好ましい特徴の多くから恩恵を受けることができる。特に、中空の管状支持要素の材料の内側部分は有利なことに、エアロゾル形成基体のための支持バリアとしての役割を果たすことができる。中空の管状支持要素の材料の内側部分と周辺部分との間の空き空間に画定された少なくとも二つの開口部は、支持要素が依然として、適切に低い引き出し抵抗を有することができることを確実にすることができる。それらはまた、支持要素が依然として、適切に低い濾過効果を有することを確実にすることができる。

よって、本発明の第二の態様は、周知のエアロゾル発生物品よりも改善された一貫性を有し、その一方でまた、こうした物品の望ましい特性の一部から恩恵を受けるエアロゾル発生物品を提供する。

本発明の第二の態様において、中空の管状支持要素は、弾性変形可能な材料から形成されていることが好ましい。従って、エアロゾル形成材料のシートの集合体を含むロッドの形態のエアロゾル形成基体と、エアロゾル形成基体のすぐ下流に配置された中空の管状支持要素とを備えるエアロゾル発生物品が提供されてもよく、中空の管状支持要素は弾性変形可能な材料から形成されている。中空の管状支持要素は、中空の管状支持要素の周辺部の周りに延びる材料の周辺部分と、周辺部分上の少なくとも第一の点から中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って周辺部分上の少なくとも第二の点まで延びる材料の内側部分とを備える。周辺部分および内側部分は一緒に、エアロゾルがエアロゾル形成基体から物品の口側端に向かって流れるための、中空の管状支持要素中の少なくとも二つの開口部を画定する。

これは特に、物品のエアロゾル形成基体部分に挿入されているヒーターによって加熱されるエアロゾル発生物品の文脈において、多くの利点を提供しうる。例えば、弾性変形可能材料から支持要素を形成することによって、中空の管状支持要素の材料の内側部分は、ヒーターブレードなどのヒーター要素がエアロゾル発生物品の中に挿入される際に、わずかに変形することができる。これは、ヒーター要素がエアロゾル発生物品の中に挿入される際に、内側部分によってヒーター要素に生じる損傷の可能性の低減に役立ちうる。従って、こうした弾性変形可能な内側部分を有する支持要素は、エアロゾル形成基体への大きな損傷または変更を防ぐことと、その一方でまた、エアロゾル発生装置のヒーター要素の損傷を回避することとの間の最適なバランスを提供することができる。

本発明の第二の態様において、周辺部分は実質的に環状とすることができる。例えば、当技術分野で周知の中空の管状支持要素の形状と類似した、濾過材料の環状の管の形態とすることができる。

材料の内側部分は、周辺部分内の空間にわたって延びる一つ以上のバーの形態を有することができ、少なくとも一つのバーは中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って延びる。例えば、内側部分は、周辺部分内の空間を横切って、中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って延びる単一のバーから成ってもよい。こうした実施形態において、内側部分および周辺部分は、それらの端の間の空き空間に二つの開口部を画定する。それぞれの開口部は、中空の管状支持要素の上流端から見て、半円形を有しうる。

別の実施形態において、内側部分は二つのバーから成ってよく、そのそれぞれは周辺部分内の空間を横切って、中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って延びる。こうした実施形態において、内側部分および周辺部分は、それらの端の間の空き空間に四つの開口部を画定する。二つのバーが互いに直交する場合、それぞれの開口部は、中空の管状支持要素の上流端から見たて、四分円形状を有しうる。

別の実施形態において、内側部分は、中空の管状支持要素の上流端から見て、明確なバー形状を有しない場合がある。代わりに、中空の管状支持要素は、二つ以上の楕円形状の開口部を有してもよく、内側部分および周辺部分は一緒に、前記楕円形状の開口部を囲む材料を提供する。楕円形状の開口部は、円形状の開口部であってもよい。

上述の通り、本発明の第一の態様に関して上述した好ましい特徴は、本発明の第二の態様に同様に適用されてもよい。例えば、本発明の第二の態様の中空の管状支持要素の少なくとも二つの開口部は、本発明の第一の態様に関して上述した特徴のうちの一つ以上を有しうる。特に、中空の管状支持要素の少なくとも二つの開口部の断面積（複数可）は、中空の管状支持要素の全長に沿って変化しないことが好ましい。この場合、材料の内側部分は中空の管状支持要素の全長に沿って存在することが好ましい。これは、中空の管状支持要素の製造を簡単にするために役立つ場合がある。別の方法として、一部の実施形態において、中空の管状支持要素の少なくとも二つの開口部の断面積（複数可）は、開口部の長さに沿って変化してもよい。例えば、中空の管状支持要素の開口部のそれぞれまたはすべては、中空の管状支持要素の一方の端でより小さい断面積を有するように先細りしてもよい。

材料の内側部分は、中空の管状支持要素の少なくとも上流端部分に存在することが好ましい。材料の内側部分は、中空の管状支持要素の少なくとも上流端面に存在することがより好ましい。これは、中空の管状支持要素の開口部が下流端で、より従来的な形状（円形状など）を有することを可能にし、その一方で依然として、上述の材料の内側部分によって提供される利点から恩恵を受けることができる。

本発明の第一または第二の態様の中空の管状支持要素は、任意の適切な材料から形成されうる。中空の管状支持要素は、弾性変形可能な材料から形成されることが好ましい。例えば、中空の管状支持要素は発泡体材料またはゴムから形成されてもよい。中空の管状支持要素の弾性変形可能材料は、繊維質の濾過材料を含むことが好ましい。繊維質の濾過材料は、酢酸セルロース繊維などのセルロース系繊維を含んでもよい。こうした実施形態において、中空の管状支持要素は、あるタイプの中空アセテート管であると理解されてもよい。

中空の管状支持要素の材料は多孔性であることが好ましい。これは、エアロゾル形成基体で形成されたエアロゾルが、物品の口側端に向かって流れる際に、中空の管状支持要素の材料を通過することも可能にすることができる。特に、こうした多孔性構造は、中空の管状支持要素が非常に低量または実質的にゼロの引き出し抵抗（ＲＴＤ）に貢献することができることを意味しうる。従って、本発明の第一または第二の態様の構造を有する多孔性中空管状支持要素は、エアロゾル形成基体のために十分なバリアがあることを確実にし、その一方でまた、エアロゾルがエアロゾル形成基体から支持要素を通してほとんど妨げられずに流れることができることを確実にすることができる。言い換えれば、中空の管状支持要素の多孔性構造は、消費者に送達されるエアロゾルの量を高めるのに役立ちうる。

従って、中空の管状支持要素は、長さ１ミリメートル当たり約０．１ｍｍＨ₂Ｏ未満の引き出し抵抗を有することができ、長さ１ミリメートル当たり約０．０５ｍｍ Ｈ₂Ｏ未満の引き出し抵抗を有することがより好ましく、長さ１ミリメートル当たり約０．０１ｍｍ Ｈ₂Ｏ未満の引き出し抵抗を有することがさらにより好ましい。

中空の管状支持要素が繊維質の濾過材料で形成されている場合、中空の管状支持要素の弾性特性を調節するために、可塑剤を繊維質の濾過材料に追加しうる。こうした可塑剤には、トリアセチン、およびトリエチレングリコールジアセテートが挙げられる。可塑剤が中空の管状支持要素に含まれる場合、可塑剤は中空の管状支持要素の全重量の約１３重量パーセント〜約２５重量パーセントの量で含まれることが好ましい。

マウスピースの長軸方向における中空の管状支持要素の長さは約４ミリメートル〜約２６ミリメートルであることが好ましく、約６ミリメートル〜約２１ミリメートルであることがより好ましく、約８ミリメートルであることが最も好ましい。

エアロゾル発生物品は、フィルターセグメントを備えることが好ましい。フィルターセグメントはロッドの口側端に位置していることが好ましい。フィルターセグメントはプラグの形態であることが好ましい。フィルターセグメントは繊維を含むことが好ましい。フィルターセグメントの繊維は酢酸セルロースを含むことが好ましい。

フィルターセグメントの引き出し抵抗は、長さ１ミリメートル当たり約０．４ｍｍ Ｈ₂Ｏ〜約３ｍｍ Ｈ₂Ｏであることが好ましい。エアロゾル発生物品の総引き出し抵抗は、長さ１ミリメートル当たり約０．６ｍｍ Ｈ₂Ｏ〜約１．５ｍｍ Ｈ₂Ｏであることが好ましく、長さ１ミリメートル当たり約０．８ｍｍ Ｈ₂Ｏ〜約１．２ｍｍ Ｈ₂Ｏであることがより好ましい。

エアロゾル冷却要素はエアロゾル形成基体の下流に位置することができ、例えばエアロゾル冷却要素は支持要素のすぐ下流に位置すること、および支持要素と隣接することができる。

本明細書で使用される「エアロゾル冷却要素」は、使用中にエアロゾル形成基体から放出された揮発性化合物によって形成されたエアロゾルが、ユーザーによって吸入される前にエアロゾル冷却要素を通過し、かつエアロゾル冷却要素によって冷却されるように、エアロゾル形成基体の下流に位置するエアロゾル発生物品の構成要素を指す。エアロゾル冷却要素は、エアロゾル形成基体とマウスピースの間に位置付けられていることが好ましい。エアロゾル冷却要素は広い表面積を有するが、低い圧力降下を生じさせる。高い圧力降下を生じさせるフィルターおよびその他のマウスピース（例えば繊維の束で形成されたフィルター）は、エアロゾル冷却要素とは見なされない。エアロゾル発生物品内のチャンバーおよびくぼみは、エアロゾル冷却要素であるとは見なされない。

本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に円形、長円形、または楕円形の断面の概して円筒状の要素を示すために使用される。

複数の長軸方向に延びる経路は、捲縮、ひだ付け、集合、または折り畳みの加工がなされてチャネルを形成するシート材料によって画定されうる。複数の長軸方向に延びる経路は、捲縮、ひだ付け、集合、または折り畳みの加工がなされて複数のチャネルを形成する単一のシートによって画定されうる。シートは捲縮されていてもよい。別の方法として、複数の長軸方向に延びるチャネルは、捲縮、ひだ付け、集合、または折り畳みの加工がなされて複数の経路を形成する複数のシートによって画定されうる。

本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さより実質的に大きい幅および長さを有する薄層状の要素を意味する。

本明細書で使用される「長軸方向」という用語は、ロッドの円筒軸に沿って、またはそれと平行に延びる方向を意味する。

本明細書で使用される「捲縮」という用語は、複数の実質的に平行した隆起またはコルゲーションを有するシートを意味する。エアロゾル発生物品が組み立てられた時、実質的に平行な隆起またはコルゲーションは、ロッドに対して長軸方向に延びることが好ましい。

本明細書で使用される「集合」、「ひだ付け」、または「折り畳み」という用語は、材料シートがロッドの円筒軸に対して実質的に横方向に渦巻き状にされるか、折り畳まれるか、または別の方法で圧縮または収縮されていることを意味する。シートは集合、ひだ付け、または折り畳みの前に捲縮されうる。シートは事前に捲縮されることなく、集合され、ひだ付けされ、または折り畳まれうる。

別の方法として、エアロゾル発生物品はエアロゾル冷却要素を有しない場合がある。この場合、フィルターセグメントは、エアロゾル形成基体のすぐ下流に、または支持要素（存在する場合）のすぐ下流に位置しうる。くぼみは、フィルターセグメントとエアロゾル形成基体の間の、またはフィルターセグメントと支持要素（存在する場合）の間のエアロゾル発生物品の中に提供されうる。くぼみは、エアロゾル発生基体からフィルターセグメントまで、または支持要素（存在する場合）からフィルターセグメントまで延びることが好ましい。

エアロゾル冷却要素は、長さ１ミリメートル当たりおよそ３００平方ミリメートル〜およそ１０００平方ミリメートルの総表面積を有しうる。好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素は、長さ１ミリメートル当たりおよそ５００平方ミリメートルの総表面積を有する。一部の実施形態において、エアロゾル冷却要素は、実質的に円形断面および約５ミリメートル〜約１０ミリメートルの直径を有しうる。例えば、エアロゾル冷却要素は約７ミリメートルの直径を有しうる。

エアロゾル冷却要素は代わりに、熱交換器と称されうる。

エアロゾル冷却要素は低い引き出し抵抗を有することが好ましい。すなわち、エアロゾル冷却要素は、エアロゾル発生物品を通る空気の通路に低抵抗性を提供することが好ましい。エアロゾル冷却要素はエアロゾル発生物品の引き出し抵抗に実質的に影響を及ぼさないことが好ましい。

エアロゾル冷却要素は複数の長軸方向に延びるチャネルを含んでもよい。複数の長軸方向に延びるチャネルは、捲縮、ひだ付け、集合、折り畳みのうち一つ以上の加工がなされてチャネルを形成するシート材料によって画定されうる。複数の長軸方向に延びるチャネルは、捲縮、ひだ付け、集合、折り畳みのうち一つ以上の加工がなされて複数のチャネルを形成する単一のシートによって定義されうる。複数の長軸方向に延びるチャネルは、捲縮、ひだ付け、集合、折り畳みのうち一つ以上の加工がなされて複数のチャネルを形成する複数のシートによって定義されうる。

エアロゾル冷却要素は、金属箔、重合体材料および実質的に非多孔性の紙またはボール紙から成る群より選択される材料シートの集合体を含んでもよい。一部の実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、セルロースアセテート（ＣＡ）およびアルミ箔から成る群から選択される材料シートの集合体を含んでもよい。

エアロゾル冷却要素は、生物分解性物質のシートの集合体を含むことが好ましい。例えば、非多孔性の紙のシートの集合体、またはポリ乳酸またはＭａｔｅｒ−Ｂｉ（登録商標）の等級（デンプンベースのコポリエステルの市販のファミリー）などの生物分解性高分子材料シートの集合体。

特に好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素はポリ乳酸のシートの集合体を含む。

エアロゾル冷却要素は、重量ミリグラム当たりおよそ１０〜１００平方ミリメートルの比表面積を有する材料シートの集合体から形成されてもよい。一部の実施形態において、エアロゾル冷却要素は、およそ３５ ｍｍ２／ｍｇの比表面積を有する材料シートの集合体から形成されてもよい。

本発明のエアロゾル発生物品はエアロゾル形成基体を含む。本明細書で使用される「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体に関する。こうした揮発性化合物は、エアロゾル形成基体を加熱することによって放出されてもよい。エアロゾル形成基体は、担体または支持体の上に吸着、被覆、含浸またはその他の方法で装填されていてもよい。エアロゾル形成基体は好都合なことに、エアロゾル発生物品または喫煙物品の一部であってもよい。

本発明のエアロゾル発生物品は、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。本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」は、エアロゾル形成基体と相互作用してエアロゾルを発生する装置に関する。

エアロゾル形成基体は、植物材料およびエアロゾル形成体を含むことが好ましい。植物材料は、アルカロイドを含む植物材料であることが好ましく、ニコチンを含む植物材料であることがより好ましく、たばこ含有材料であることがより好ましい。

エアロゾル形成基体は、乾燥質量基準で、植物材料の７０重量パーセントを含むことが好ましく、少なくとも植物材料の９０重量パーセントを含むことがより好ましい。エアロゾル形成基体は、乾燥質量基準で植物材料の９０〜９５重量パーセントなど、乾燥質量基準で植物材料の９５重量パーセント未満を含むことが好ましい。

エアロゾル形成基体は、乾燥質量基準で少なくともエアロゾル形成体の５重量パーセントを含むことが好ましく、少なくともエアロゾル形成体の１０重量パーセントを含むことがより好ましい。エアロゾル形成基体は、乾燥質量基準で５〜３０重量パーセントのエアロゾル形成体など、乾燥質量基準で３０重量パーセント未満のエアロゾル形成体を含むことが好ましい。

一部の特に好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は、植物材料およびエアロゾル形成体を含み、基体は乾燥質量基準で５〜３０重量％のエアロゾル形成体含有量を有する。植物材料は、アルカロイドを含む植物材料であることが好ましく、ニコチンを含む植物材料であることがより好ましく、たばこ含有材料であることがより好ましい。アルカロイドは天然の窒素含有有機化合物の部類である。アルカロイドは主に植物に見いだされるが、細菌、真菌および動物にも見いだされる。アルカロイドの例には、カフェイン、ニコチン、テオブロミン、アトロピン、およびツボクラリンが含まれるがこれらに限定されない。好ましいアルカロイドはニコチンであり、これはたばこ中に見いだされうる。

エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。エアロゾル形成基体はたばこを含んでもよく、例えば加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料、例えばキャストリーフたばこを含んでもよい。エアロゾル形成基体は固体成分と液体成分の両方を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成体をさらに含んでもよい。適切なエアロゾル形成体の例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。

一部の好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は、乾燥質量基準で５〜３０重量パーセントのエアロゾル形成体含有量を有する均質化したたばこ材料のテクスチャードシートを含みうる。均質化したたばこ材料のテクスチャードシートの使用は有利なことに、均質化したたばこ材料シートを集合してエアロゾル形成基体を形成するのを容易にしうる。

本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行した隆起またはコルゲーションを有するシートを意味する。エアロゾル発生物品が組み立てられた時、実質的に平行な隆起またはコルゲーションは、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、または平行に延びることが好ましい。これは有利なことに、均質化したたばこ材料の捲縮したシートを集合してエアロゾル形成基体を形成するのを容易にする。しかし、当然のことながら、エアロゾル発生物品に含めるための均質化したたばこ材料の捲縮したシートは別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に鋭角または鈍角で配置されている複数の実質的に平行な隆起またはコルゲーションを有してもよい。

エアロゾル形成基体は、紙またはその他のラッパーによって取り囲まれたエアロゾル形成材料を含むプラグの形態であってもよい。エアロゾル形成基体がプラグの形態である場合、任意のラッパーを含めてプラグ全体がエアロゾル形成基体であると考えられる。

本発明のエアロゾル形成基体はエアロゾル形成体を含むことが好ましい。本明細書で使用される「エアロゾル形成体」という用語は、使用時にエアロゾルの形成を容易にし、かつエアロゾル発生物品の使用温度にて熱分解に対して実質的に抵抗性である任意の適切な周知の化合物または化合物の混合物を説明するために使用される。

適切なエアロゾル形成体は当業界で周知であり、多価アルコール（プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテートまたはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）が挙げられるが、これらに限定されない。好ましいエアロゾル形成体は、多価アルコール（例えば、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、および最も好ましくはグリセリン）またはその混合物である。

エアロゾル形成基体は単一のエアロゾル形成体を含んでもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は、二つ以上のエアロゾル形成体の組み合わせを含んでもよい。

エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成材料のシートの集合体、例えば均質化したたばこのシートの集合体、またはニコチン塩およびエアロゾル形成体を含むシートの集合体を含むロッドの形態であることが好ましい。

エアロゾル発生物品で使用するための均質化したたばこのシートの集合体を含むエアロゾル形成基体は、当業界で周知の方法（例えばＷＯ２０１２／１６４００９ Ａ２号で開示されている方法）によって製造しうる。

エアロゾル形成基体の外径は少なくとも５ミリメートルであることが好ましい。エアロゾル形成基体の外径は、およそ５ミリメートル〜およそ１２ミリメートル、例えばおよそ５ミリメートル〜およそ１０ミリメートル、またはおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートルでもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は７．２ミリメートル±１０％の外径を有する。

エアロゾル形成基体は、およそ５ミリメートル〜およそ１５ミリメートルの長さ、例えば約８ミリメートル〜約１２ミリメートルの長さを有しうる。一実施形態において、エアロゾル形成基体は、およそ１０ミリメートルの長さを有しうる。好ましい実施形態において、エアロゾル形成基体は、およそ１２ミリメートルの長さを有する。エアロゾル形成基体は実質的に円柱状であることが好ましい。

当然のことながら、本発明の第一の態様に関して上述した好ましい特徴はまた、本発明の第二の態様に同様に適用されてもよい。

「上流」および「下流」という用語は、主流煙がエアロゾル発生基体から引き出されてフィルターまたはマウスピースを通る際の主流煙の方向に関して説明された、喫煙物品またはマウスピースの要素の相対的な位置を指す。

「長軸方向の」という用語は本明細書で使用される場合、エアロゾル発生物品の長さに平行な方向を指す。

本発明によるエアロゾル発生物品は、燃焼して煙を形成するたばこ材料を含むエアロゾル発生基体が中に含まれているフィルター付き紙巻たばこまたは他の喫煙物品であってもよい。従って、上述の実施形態のうちのいずれかにおいて、エアロゾル発生基体はたばこロッドを備えてもよい。さらに、上述の実施形態のうちのいずれかにおいて、マウスピース（存在する場合）はフィルターを備えてもよい。こうした実施形態において、フィルターはチッピングペーパーによってたばこロッドに固定されてもよい。

別の方法として、本発明によるエアロゾル発生物品は、その中でたばこ材料が燃焼されるのではなく加熱されてエアロゾルを形成する物品でありうることが好ましい。一つのタイプの加熱式エアロゾル発生物品において、たばこ材料は一つ以上の電気発熱体によって加熱されてエアロゾルを生成する。

ここで、例証としてのみであるが、以下の添付図面を参照しながら本発明をさらに説明する。

図１は、従来技術のエアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って切り取られた、従来技術のエアロゾル発生物品の概略断面図である。 図２は、包まれていない構成での、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生物品の部分的に透明な斜視図である。 図３は、図２の一部の構成要素の分解組立図を示す。 図４Ａは、図３の中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。 図４Ｂは、図３の中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。 図５Ａは、図４Ａの平面Ａ〜Ａに沿って切り取られた図２の物品の断面図を示す。 図５Ｂは、図４Ａの平面Ｂ〜Ｂに沿って切り取られた図２の物品の断面図を示す。 図６は、本発明の第二の実施形態による中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。 図７は、本発明の第三の実施形態による中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。 図８は、本発明の第四の実施形態による中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。

図１は、従来技術のエアロゾル発生物品１を図示する。物品１は、四つの要素を備える。要素は、エアロゾル発生基体２、中空の管状支持要素４、エアロゾル冷却要素１０４、フィルターセグメント１０５である。中空の管状支持要素４は、開口部２５を囲む材料４１の環状の周辺部を有する。開口部は、中空の管状支持要素４の上流端からその下流端に延びる。エアロゾルは、エアロゾル発生基体２から開口部２５を通って物品１の下流端７に向かって妨げられずに流れることができる。

四つの要素は順に同軸の配置で並べられ、紙巻たばこ用紙６によって組み立てられ、ロッドを形成する。ロッドは、ユーザーが使用中に自分の口の中に挿入する口側端７と、ロッドの口側端７の反対側の端に位置する遠位端８と有する。口側端７と遠位端８の間に位置する要素は、口側端７の上流にある、または別の方法として、遠位端８の下流にあると説明することができる。ロッドは組み立てられた時、長さ５２ミリメートルおよび直径７．２ミリメートルである。フィルターセグメント１０５は８ミリメートルの長さを有し、エアロゾル冷却要素１０４は１７ミリメートルの長さを有する。

図２は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生物品１０を図示する。物品は、図２の中空の管状支持要素３の二つの部分が、開口部２５の中に内向きに突出して二つの内部突起部２６を画定するという点で、図１の従来技術の物品１とは異なる。これらの突起部２６は、エアロゾル形成基体２の少なくとも一部のための支持バリアを提供する。中空の管状支持要素３およびその突起部２６は、図３の分解図で最もよく分かる。

図４Ａは、図３の中空の管状支持要素３の上流端面の断面図を示す。図４Ａから分かる通り、突起部２６は、追加的材料が中空の管状支持要素３の半径方向の中心２５１の近くに存在することを確実にするのに役立つ。これは、加熱用ブレードがエアロゾル形成基体２の中に挿入されている時に、エアロゾル形成材料が支持要素３の開口部の中に押し込まれる可能性を低減するための支持バリアを提供するのに役立つ。開口部は、十分なエアロゾルが支持要素３を妨げられずに通過できることを確実にするのに役立つ。

図４Ｂから分かる通り、開口部２５は、中空の管状支持要素３の上流端面から見て、周辺部２５５を有する。中空の管状支持要素３のそれぞれの突起部２６は、周辺部の第一の部分と、周辺部の第一の部分のそれぞれの端と交わる仮想直線２６２とによって区切られている。直線２６２と、直線から最も遠い周辺部の第一の部分上の点との間の、直線と直角を成す方向の距離２６５は、突起部２６の「高さ」２６５に対応する。

突起部２６によって生じる開口部２５の減少は、図５Ａおよび５Ｂからさらに理解されうる。特に、図５Ａの図は突起部２６を含まない。その結果、開口部は、より幅広に見えて、図１の開口部とより類似している。支持要素３の半径方向の中心２５１の近くには材料が提供されていない。対照的に、図５Ｂの図は突起部を含む。その結果、開口部２５は図１の開口部と比較して、より狭く見える。これによって、支持要素の材料が支持要素３の半径方向の中心２５１の近くに提供されていて、それ故にエアロゾル形成基体２のための有効な支持バリアを提供する。

図６は、本発明の第二の実施形態による中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。

この実施形態において、中空管状支持要素３は、中空の管状支持要素３の周辺部の周りに延びる材料６１の周辺部分と、材料６２の内側部分とを備える。内側部分６２は、周辺部分６１上の少なくとも第一の点から、中空の管状支持要素３の半径方向の中心２５１を通って、周辺部分６１上の少なくとも第二の点まで延びる。周辺部分および内側部分は一緒に、エアロゾルがエアロゾル形成基体２から物品の口側端に向かって流れるための、中空の管状支持要素３中の二つの開口部２５を画定する。

図６の実施形態において、内側部分６２は、周辺部分６１内の空間を横切って、中空の管状支持要素の半径方向の中心を通って延びる単一のバーから成ってもよい。結果として、内側部分および周辺部分は、それらの端の間の空き空間に二つの開口部を画定する。それぞれの開口部は、中空の管状支持要素の上流端から見て、半円形を有する。

図７は、本発明の第三の実施形態による中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。第三の実施形態は、中空の管の内側部分６２が二つのバーから成り、それぞれが周辺部分６１内の空間を横切って、中空の管状支持要素３の半径方向の中心２５１を通って延びるという点で、第二の実施形態とは異なる。結果として、内側部分および周辺部分は、それらの端の間の空き空間に四つの開口部２５を画定する。図７では、内側部分６２の二つのバーは、それぞれの開口部２５が、中空の管状支持要素３の上流端から見て、四分円形状を有するように、互いに直交する。

図８は、本発明の第四の実施形態による中空の管状支持要素の上流端面の断面図を示す。第四の実施形態は、中空の管状支持要素３の上流端から見て、内側部分６２が明確なバー形状を有しないという点で、第二および第三の実施形態とは異なる。代わりに、中空の管状支持要素３は三つの楕円形状の開口部２５を有し、内側部分６２および周辺部分６１は一緒に、前記楕円形状の開口部２５を囲む材料を提供する。この実施形態における楕円形状の開口部２５は円形状である。

Claims (15)

1. エアロゾル発生物品であって、
   エアロゾル形成基体と、
   前記エアロゾル形成基体のすぐ下流に配置された中空の管状支持要素と、を備え、前記中空の管状支持要素が弾性変形可能な材料から形成されていて、
   前記中空の管状支持要素が、エアロゾルが前記エアロゾル形成基体から前記物品の口側端に向かって流れるための開口部を画定し、
   前記中空の管状支持要素の前記材料の少なくとも一部分が、前記開口部の中に内向きに突出して、一つ以上の内部突起部を画定する、エアロゾル発生物品。
2. 前記開口部が前記中空の管状支持要素の全長を通って延びる、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
3. 前記少なくとも一つの突起部が、前記中空の管状支持要素の少なくとも上流端部分にある前記開口部の中に延びる、請求項１または請求項２に記載のエアロゾル発生物品。
4. 前記中空の管状支持要素が、前記開口部の中に内向きに突出する二つ以上の突起部を備え、前記二つ以上の突起部が前記開口部の周りに均一に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
5. 少なくとも一つの突起部の先端が、前記中空の管状支持要素の半径方向の中心から、前記中空の管状支持要素の半径の２３パーセント未満の距離に位置している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
6. 前記突起部の少なくとも一つの前記先端が前記中空の管状支持要素の半径方向の中心に存在する、請求項５に記載のエアロゾル発生物品。
7. 前記突起部の少なくとも一つが、前記中空の管状支持要素の前記半径方向の中心を通って延び、前記突起部の前記先端が、前記中空管状支持要素の半径の２３パーセント未満の距離だけ前記中空管状支持要素の前記半径方向の中心を越えて延びる、請求項５に記載のエアロゾル発生物品。
8. エアロゾル発生物品であって、
   ロッドの形態のエアロゾル形成基体と、
   前記エアロゾル形成基体のすぐ下流に配置された中空の管状支持要素と、を備え、前記中空の管状支持要素が弾性変形可能な材料から形成されていて、
   前記中空の管状支持要素が、
   前記中空の管状支持要素の周辺部の周りに延びる材料の周辺部分と、
   前記周辺部分上の少なくとも第一の点から前記中空の管状支持要素の前記半径方向の中心を通って前記周辺部分上の少なくとも第二の点まで延びる材料の内側部分と、を備え、
   前記周辺部分および前記内側部分が一緒に、エアロゾルが前記エアロゾル形成基体から前記物品の前記口側端に向かって流れるための、前記中空の管状支持要素中の少なくとも二つの開口部を画定する、エアロゾル発生物品。
9. 前記中空の管状支持要素の前記周辺部分が実質的に環状である、請求項８に記載のエアロゾル発生物品。
10. 材料の前記内側部分が、前記周辺部分内の空間にわたって延びる一つ以上のバーを備え、少なくとも一つのバーが前記中空の管状支持要素の前記半径方向の中心を通って延びる、請求項８または請求項９のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
11. 材料の前記内側部分が前記中空の管状支持要素の少なくとも前記上流端部分に存在する、請求項８、９または１０のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
12. 前記中空の管状支持要素が繊維質の濾過材料を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
13. 前記物品の前記口側端にフィルターセグメントをさらに備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
14. 前記中空の管状支持要素の下流にエアロゾル冷却要素をさらに備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
15. エアロゾル発生システムであって、
    請求項１〜１４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品と、
    前記エアロゾル発生物品の前記エアロゾル形成基体に挿入されるように構成されたヒーターブレードを備えるエアロゾル発生装置と、を備える、エアロゾル発生システム。

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