JP2021511816A - エアロゾル生成物品 - Google Patents
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Abstract
エアロゾル生成物品は、チャネルが形成されたフィルタセグメントを含む。一実施例によるエアロゾル生成物品は、エアロゾル生成装置に挿入される上流末端部に配置される前端フィルタセグメント、ユーザの口と接触する下流末端部に配置される後端フィルタセグメント、及び前端フィルタセグメントと後端フィルタセグメントとの間に配置されるタバコロッドを含む。前端フィルタセグメント及び後端フィルタセグメントのうち、少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、上流末端部から下流末端部に向かって延設される少なくとも１つのチャネル、及びエアロゾルの一部成分をフィルタリングするフィルタ構造物を含み、少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、少なくとも１つのチャネル及びフィルタ構造物の断面積の比率に対応する吸引抵抗を有する。
Description
本発明は、エアロゾル生成物品に係り、さらに詳細には、チャネルが形成されたフィルタセグメントを含むエアロゾル生成物品に関する。
最近、一般的なエアロゾル生成物品（シガレット）の短所を克服する代替方法に係わる需要が増大している。例えば、エアロゾル生成物品を燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、エアロゾル生成物品内のエアロゾル生成物質が加熱されることによってエアロゾルがされる方法に係わる需要が増大している。
エアロゾル生成物品は、フィルタセグメントを含み、フィルタセグメントは、エアロゾルに含まれた特定成分をフィルタリングするか、エアロゾルを冷却させる役割を行う。フィルタセグメントは、喫煙時、エアロゾルが容易に吸入されるようにしつつ、エアロゾルの特定成分をフィルタリングする機能を同時に行う。これにより、フィルタセグメントに適切な吸引抵抗を与えるための研究が進められている。
本発明が解決しようとする課題は、端部に位置したフィルタセグメントがチャネルを含み、チャネルの断面積によってエアロゾル生成物品の吸引抵抗調節が可能なエアロゾル生成物品を提供することである。
一実施例によるエアロゾル生成物品は、エアロゾル生成装置に挿入される上流末端部に配置される前端フィルタセグメントと、ユーザの口と接触する下流末端部に配置される後端フィルタセグメントと、前記前端フィルタセグメントと前記後端フィルタセグメントとの間に配置されるタバコロッドと、を含み、前記前端フィルタセグメント及び前記後端フィルタセグメントのうち、少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、前記上流末端部から前記下流末端部に向かって延設される少なくとも１つのチャネルと、エアロゾルの一部成分をフィルタリングするフィルタ構造物と、を含み、前記少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、前記少なくとも１つのチャネル及び前記フィルタ構造物の断面積の比率に対応する吸引抵抗を有する。
本発明によれば、フィルタ構造物の断面積に対するチャネルの断面積の比率（気孔率）を調節して、エアロゾル生成物品の吸引抵抗を調節することができる。また、フィルタセグメントに形成されたチャネルを介してエアロゾルを容易に通過させると共に、フィルタ構造物を介してエアロゾルの成分をフィルタリングすることができる。
エアロゾル生成物品の効果は、前述した内容によって制限されず、さらに多様な効果が本明細書内に含まれている。
一実施例によるエアロゾル生成物品は、エアロゾル生成装置に挿入される上流末端部に配置される前端フィルタセグメントと、ユーザの口と接触する下流末端部に配置される後端フィルタセグメントと、前記前端フィルタセグメントと前記後端フィルタセグメントとの間に配置されるタバコロッドと、を含み、前記前端フィルタセグメント及び前記後端フィルタセグメントのうち、少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、前記上流末端部から前記下流末端部に向かって延設される少なくとも１つのチャネルと、エアロゾルの一部成分をフィルタリングするフィルタ構造物と、を含み、前記少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、前記少なくとも１つのチャネル及び前記フィルタ構造物の断面積の比率に対応する吸引抵抗を有する。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、１ｍｍＷＧ／ｍｍ〜３０ｍｍＷＧ／ｍｍ範囲内の吸引抵抗を有する。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記フィルタ構造物の断面積に対する前記少なくとも１つのチャネルの断面積の比率は、０．０２〜１．４７内の値を有する。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記少なくとも１つのチャネルの断面形状は、円形または多葉形である。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記少なくとも１つのチャネルは、複数のチャネルを含み、前記複数のチャネルは、前記フィルタ構造物と前記フィルタセグメントを取り囲むラッパとの間に配置され、前記フィルタ構造物は、前記フィルタ構造物の中心から外側に向かい、前記複数のチャネル間に延びる複数の脚部を含む。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記少なくとも１つのチャネルは、複数のチャネルを含み、前記複数のチャネルは、位置、断面形状、及び断面積のうち、少なくともいずれか１つが互いに異なる。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記少なくとも１つのチャネルの一地点での断面積は、他地点での断面積と互いに異なる。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記少なくとも１つのチャネルの上流末端部側開口面の面積は、下流末端部側開口面の面積よりも大きい。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記少なくとも１つのチャネルの開口面の法線は、前記フィルタ構造物と出合う。
一実施例によるエアロゾル生成物品において、前記前端フィルタセグメントに形成される少なくとも１つのチャネルと前記後端フィルタセグメントに形成される少なくとも１つのチャネルは、断面形状、断面積、及び個数のうち、少なくともいずれか１つが互いに異なる。
他の実施例によるエアロゾル生成物品は、エアロゾル生成装置に挿入される上流末端部に配置されるタバコロッドと、ユーザの口と接触する下流末端部に配置される後端フィルタセグメントと、を含み、前記後端フィルタセグメントは、前記上流末端部から前記下流末端部に向かって延設される少なくとも１つのチャネルと、エアロゾルの一部成分をフィルタリングするフィルタ構造物と、を含み、前記少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、前記少なくとも１つのチャネル及び前記フィルタ構造物の断面積の比率に対応する吸引抵抗を有する。
実施形態で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野に携わる技術者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されねばならない。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」というような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいは、ハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。
以下の実施例において、用語「上流」及び「下流」は、ユーザが喫煙物品を使用して空気を吸引するとき、外部からエアロゾル生成物品内部に空気が流入される部分が「上流」であり、エアロゾル生成物品内部から外部に空気が排出される部分が「下流」である。用語「上流」及び「下流」は、エアロゾル生成物品を構成するセグメント間の相対的な位置または方向を示すために使用された用語である。
以下の実施例において、用語「長手方向」は、エアロゾル生成物品の長軸方向(longitudinal direction)を意味し、「直径方向」は、エアロゾル生成物品の短軸方向を意味する。すなわち、「直径方向」は、「長手方向」との垂直方向を意味する。
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態によって具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図１ないし図３は、エアロゾル生成装置にエアロゾル生成物品が挿入された例を示す図面である。
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、蒸気化器１４をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１の内部空間には、エアロゾル生成物品２が挿入される。
図１ないし図３に図示されたエアロゾル生成装置１には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図１ないし図３に図示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１にさらに含まれることを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
図１には、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３が一列に配置されている。また、図２には、バッテリ１１、制御部１２、蒸気化器１４及びヒータ１３が一列に配置されている。また、図３には、蒸気化器１４及びヒータ１３が並列に配置されている。しかし、エアロゾル生成装置１の内部構造は、図１ないし図３に図示されたものに限定されない。言い換えれば、エアロゾル生成装置１の設計によって、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４の配置は変更される。
エアロゾル生成物品２がエアロゾル生成装置１に挿入されれば、エアロゾル生成装置１は、ヒータ１３及び／または蒸気化器１４を作動させ、エアロゾルを発生させる。ヒータ１３及び／または蒸気化器１４によって発生したエアロゾルは、エアロゾル生成物品２を通過してユーザに伝達される。
バッテリ１１は、エアロゾル生成装置１の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１は、ヒータ１３または蒸気化器１４が加熱されるように電力を供給し、制御部１２の動作に必要な電力を供給する。また、バッテリ１１は、エアロゾル生成装置１に設けられたディスプレイ、センサー、モータなどの動作に必要な電力を供給する。
制御部１２は、エアロゾル生成装置１の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部１２は、バッテリ１１、ヒータ１３及び蒸気化器１４だけでなく、エアロゾル生成装置１に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１２は、エアロゾル生成装置１の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。
制御部１２は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとして具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組み合わせによって具現される。また、他の形態のハードウェアによって具現されることを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
ヒータ１３は、バッテリ１１から供給された電力によって加熱される。例えば、エアロゾル生成物品がエアロゾル生成装置１に挿入されれば、ヒータ１３は、エアロゾル生成物品の内部または、外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ１３は、エアロゾル生成物品内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させることができる。
ヒータ１３は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３には、電気伝導性トラック(track)を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３が加熱される。しかし、ヒータ１３は、前記例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当する。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１に予め設定されていても、ユーザによって所望の温度に設定されてもよい。
一方、他の例において、ヒータ１３は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３には、エアロゾル生成物品を誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、エアロゾル生成物品は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
例えば、ヒータ１３は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってシガレット２の内部または、外部を加熱する。
また、エアロゾル生成装置１には、ヒータ１３が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ１３は、エアロゾル生成物品２の内部に挿入されるように配置されても、エアロゾル生成物品２の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ１３のうち、一部は、エアロゾル生成物品２の内部に挿入されるように配置され、残りは、エアロゾル生成物品２の外部に配置される。また、ヒータ１３の形状は、図１ないし図３に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
蒸気化器１４は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成物品２を通過してユーザに伝達される。言い換えれば、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルがエアロゾル生成物品を通過してユーザに伝達されるように構成される。
例えば、蒸気化器１４は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含むが、それらに限定されない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル生成装置１に含まれてもよい。
液体保存部は、液状組成物を保存する。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体であり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１４から脱／付着可能にも作製され、蒸気化器１４と一体として作製されてもよい。
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、またはビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物はグリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成制を含んでもよい。
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達する。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それらに限定されない。
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達して、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成される。
例えば、蒸気化器１４は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それらに限定されない。
一方、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、少なくとも１つのセンサーを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、エアロゾル生成物品２が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が流出される構造にも作製される。
図１ないし図３には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１のバッテリ１１の充電に用いられる。または、クレードルとエアロゾル生成装置１が結合された状態でヒータ１３が加熱されてもよい。
エアロゾル生成物品２は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、エアロゾル生成物品２は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分される。または、エアロゾル生成物品２の第２部分にエアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されてもよい。
エアロゾル生成装置１の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出される。または、エアロゾル生成装置１の内部に第１部分の一部のみ挿入されても、第１部分の全体及び第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込むことができる。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過して、ユーザの口に伝達される。
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１に形成された少なくとも１つの空気通路を介して流入される。例えば、エアロゾル生成装置１に形成された空気通路の開閉及び／または空気通路の大きさは、ユーザによっても調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節される。他の例として、外部空気は、エアロゾル生成物品２の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を介してエアロゾル生成物品２の内部に流入されてもよい。
以下、図４を参照して、エアロゾル生成物品３００の一例について説明する。
図４を参照すれば、エアロゾル生成物品３００は、タバコロッド３１０及びフィルタロッド３２０を含む。図１ないし図３を参照して上述した第１部分２１は、タバコロッド３１０を含み、第２部分２２は、フィルタロッド３２０を含む。
エアロゾル生成物品３００の直径は、５ｍｍないし９ｍｍの範囲以内であり、長さは、約４８ｍｍでもあるが、それに限定されない。例えば、タバコロッド３１０の長さは、約１２ｍｍ、第１フィルタセグメント３２１の長さは、約１０ｍｍ、第２フィルタセグメント３２２の長さは、約１４ｍｍ、第３フィルタセグメント３２３の長さは、約１２ｍｍでもあるが、それに限定されない。
エアロゾル生成物品３００は、ラッパ３３１、３３２、３３３、３３４、３３５によって包装される。例えば、ラッパ３３１によってタバコロッド３１０が包装され、ラッパ３３２、３３３、３３４によってフィルタロッド３２０が包装される。そして、ラッパによって包装されたタバコロッド３１０及びフィルタロッド３２０が結合され、ラッパ３３５によってエアロゾル生成物品３００全体が再包装される。
タバコロッド３１０は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち、少なくとも１つを含むが、それらに限定されない。また、タバコロッド３１０は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含んでもよい。また、タバコロッド３１０には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコロッド３１０に噴射されることによって添加される。
タバコロッド３１０は、多様にも作製される。例えば、タバコロッド３１０、シート(sheet)によっても作製され、ストランド（strand）によっても作製される。また、タバコロッド３１０は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。
また、タバコロッド３１０は、熱伝導物質によっても取り囲まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されない。一例として、タバコロッド３１０を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド３１０に伝達される熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、これにより、タバコ味を向上させうる。タバコロッド３１０を取り囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能が行える。この際、図面に図示されていないが、タバコロッド３１０は、外部を取り囲む熱伝導物質以外にも追加のサセプタをさらに含んでもよい。
第１フィルタセグメント３２１は、セルロースアセテートフィルタでもある。例えば、第１フィルタセグメント３２１は、内部に中空を含むチューブ状の構造物でもある。言い換えれば、第１フィルタセグメント３２１は、第１直径を有する中空を含み、中空は、エアロゾルが通過するチャネルの役割を行う。第１フィルタセグメント３２１の長さは、４ｍｍないし３０ｍｍの範囲内で適切な長さが採用されるが、それに限定されない。望ましくは、第１フィルタセグメント３２１の長さは、１０ｍｍにもなるが、それに限定されない。第１フィルタセグメント３２１に含まれた中空の直径は、２ｍｍないし４．５ｍｍの範囲内で適切な直径が採用されるが、それに限定されない。
第２フィルタセグメント３２２は、ヒータ１３がタバコロッド３１０を加熱することで生成されたエアロゾルを冷却させる。したがって、ユーザは、適当な温度に冷却されたエアロゾルを吸入することができる。
第２フィルタセグメント３２２は、相変異作用によってエアロゾルを冷却させることができる。例えば、第２フィルタセグメント３２２を形成する材料は、熱エネルギーの吸収を要する溶融またはガラス遷移のような相変異作用を起こす。エアロゾルが第２フィルタセグメント３２２に進入する温度で吸熱反応が起こることにより、第２フィルタセグメント３２２を通過するエアロゾルの温度が低くなる。
第２フィルタセグメント３２２の長さまたは直径は、エアロゾル生成物品３００の形態によって多様に決定される。例えば、第２フィルタセグメント３２２の長さは、７ｍｍないし２０ｍｍの範囲内で適切に採用される。望ましくは、第２フィルタセグメント３２２の長さは、約１４ｍｍにもなるが、それに限定されない。
一例として、第２フィルタセグメント３２２は、高分子物質または生分解性高分子物質だけで作製される。ここで、高分子物質は、ゼラチン、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリウレタン（ＰＵ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）及びそれらの組み合わせが含まれるが、その限りではない。また、生分解性高分子物質としては、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、セルロースアセテート、ポリε-カプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡｓ）及び澱粉系熱可塑性樹脂が含まれるが、それらに限定されない。
具体的に、第２フィルタセグメント３２２は、純粋なポリ乳酸だけでも作製される。例えば、第２フィルタセグメント３２２は、純粋なポリ乳酸によって作製された繊維ストランド（以下、「繊維ストランド」と称する）を１本以上用いて作製された３次元構造物形状でもある。ここで、繊維ストランドの太さ、長さ、第２フィルタセグメント３２２を構成する繊維ストランドの本数、繊維ストランドの形状は、多様でもある。第２フィルタセグメント３２２が純粋なポリ乳酸によって作製されることにより、エアロゾルが第２フィルタセグメント３２２を通過する過程での特定物質の発生が防止される。
後端フィルタセグメント３２３は、喫煙時にユーザの口と接触する後端末端部に配置される。後端フィルタセグメント３２３の長さは、４ｍｍないし２０ｍｍの範囲内で適切に採用される。例えば、後端フィルタセグメント３２３の長さは、約１２ｍｍにもなるが、それに限定されない。
後端フィルタセグメント３２３を作製する過程で、後端フィルタセグメント３２３に加香液を噴射することで、香味が発生するようにも作製される。または、加香液が塗布された別途の繊維を後端フィルタセグメント３２３の内部に挿入してもよい。タバコロッド３１０で生成されたエアロゾルは、第２フィルタセグメント３２２を通過することにより、冷却され、冷却されたエアロゾルが後端フィルタセグメント３２３を介してユーザに伝達される。したがって、後端フィルタセグメント３２３に加香要素が添加される場合、ユーザに伝達される香味の持続性が増進される効果が発生する。
また、後端フィルタセグメント３２３には、少なくとも１つのカプセル３４０が含まれる。ここで、カプセル３４０は、香料を含む内用液を被膜で覆い包んだ構造でもある。例えば、カプセル３４０は、球状または円筒状を有してもよい。
次いで、図５を参照して、エアロゾル生成物品４００の他の例について説明する。
図５を参照すれば、エアロゾル生成物品４００は、前端フィルタセグメント４２１、タバコロッド４１０、中間フィルタセグメント４２２、及び後端フィルタセグメント４２３を含む。図１ないし図３を参照して上述した第１部分２１は、前端フィルタセグメント４２１及びタバコロッド４１０を含み、第２部分２２は、中間フィルタセグメント４２２及び後端フィルタセグメント４２３を含む。
エアロゾル生成物品４００は、少なくとも１つのラッパ４３０によって包装される。ラッパ４３０には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも１つの孔(hole)が形成される。例えば、第１ラッパ４３１によって前端フィルタセグメント４２１が包装され、第２ラッパ４３２によってタバコロッド４１０が包装され、第３ラッパ４３３によって中間フィルタセグメント４２２が包装され、第４ラッパ４３４によって後端フィルタセグメント４２３が包装される。そして、第５ラッパ４３５によってエアロゾル生成物品４００全体が再包装される。
タバコロッド４１０は、図４を参照して上述したタバコロッド３１０と対応する。したがって、以下では、タバコロッド４１０に係わる具体的な説明は省略する。
前端フィルタセグメント４２１は、エアロゾル生成物品４００がエアロゾル生成装置１に挿入される上流末端部側からタバコロッド４１０に向かうように配置される。前端フィルタセグメント４２１は、喫煙中にタバコロッド４１０から液状化されたエアロゾルがエアロゾル生成装置（図１ないし図３の１）に流れて行くことを防止することができる。
前端フィルタセグメント４２１の長さまたは直径は、エアロゾル生成物品４００の形態によって多様に決定される。例えば、前端フィルタセグメント４２１の長さは、４ｍｍないし２０ｍｍの範囲内で適切に採用される。望ましくは、前端フィルタセグメント４２１の長さは、約７ｍｍにもなるが、それに限定されない。例えば、前端フィルタセグメント４２１の直径は、４ｍｍないし１０ｍｍ範囲内で適切に採用される。望ましくは、前端フィルタセグメント４２１の直径は、約７ｍｍにもなるが、それに限定されない。
中間フィルタセグメント４２２は、セルロースアセテートフィルタでもある。例えば、中間フィルタセグメント４２２は、内部に中空を含むチューブ状の構造物でもある。言い換えれば、中間フィルタセグメント４２２は、第１直径を有する中空を含み、中空は、エアロゾルが通過するチャネルの役割を行う。中間フィルタセグメント４２２の長さは、４ｍｍないし３０ｍｍの範囲内で適切な長さが採用されるが、それに限定されない。望ましくは、中間フィルタセグメント４２２の長さは、１２ｍｍにもなるが、それに限定されない。中間フィルタセグメント４２２に含まれた中空の直径は、２ｍｍないし４．５ｍｍの範囲内で適切な直径が採用されるが、それに限定されない。
後端フィルタセグメント４２３は、喫煙時ユーザの口と接触する後端末端部に配置される。後端フィルタセグメント４２３の長さは、４ｍｍないし２０ｍｍの範囲内で適切に採用される。例えば、後端フィルタセグメント４２３の長さは、約１４ｍｍにもなるが、それに限定されない。
後端フィルタセグメント４２３を作製する過程で、後端フィルタセグメント４２３に加香液を噴射することで、香味が発生するようにも作製される。または、加香液が塗布された別途の繊維を後端フィルタセグメント４２３の内部に挿入してもよい。
また、後端フィルタセグメント４２３には、少なくとも１つのカプセル４４０が含まれる。ここで、カプセル４４０は、香料を含む内用液を被膜で覆い包んだ構造でもある。例えば、カプセル４４０は、球状または円筒状を有してもよい。
前述したエアロゾル生成物品で、図４に図示された後端フィルタセグメント３２３、図５に図示された前端フィルタセグメント４２１及び後端フィルタセグメント４２３は、喫煙時、エアロゾルがユーザに容易に吸入されるようにしつつ、同時にエアロゾルの成分をフィルタリングする機能を同時に行うように、適切な吸引抵抗を有さねばならない。このために、前端及び後端フィルタセグメント３２３、４２１、４２３は、上流末端部から下流末端部方向に形成される少なくとも１つのチャネル及びエアロゾルの成分をフィルタリングするフィルタ構造物を含んでもよい。
図６は、フィルタ構造物及びチャネルを含むフィルタセグメントの直径方向断面図の一例を示す。すなわち、図６は、図４または図５に図示された前端及び後端フィルタセグメント３２３、４２１、４２３のうち、いずれか１つの直径方向断面図の一例を示す。
フィルタ構造物５２０は、エアロゾルの一部成分をフィルタリングする構成要素であり、セルロースアセテートにも作製される。
フィルタ構造物５２０に使用されるセルロースアセテートトウのモノデニール、トータルデニール、可塑剤の含量などを調整してフィルタセグメントの吸引抵抗を調節することができる。しかし、その方法は、適切な吸引抵抗を獲得する際に、リセスが発生するなど構造的欠陷が発生する。
前端及び後端フィルタセグメントは、適切な吸引抵抗を具現するようにチャネル５１０を含む。チャネル５１０は、タバコロッドまたは蒸気化器で発生したエアロゾルがフィルタリングなしに通過する部分であって、チャネルの断面積が広くなるほど吸引抵抗は低くなる。逆に、フィルタ構造物５２０は、エアロゾルの流れを阻害する構成要素であり、フィルタ構造物５２０の断面積が広くなるほど吸引抵抗は高くなる。したがって、チャネル及びフィルタ構造物の断面積の比率を調整して適切な吸引抵抗を具現することができる。
本発明において、前端及び後端フィルタセグメントは、チャネル及びフィルタ構造物の断面積の比率に対応する吸引抵抗を有するように構成される。例えば、フィルタ構造物の断面積に対するチャネル断面積の比率（気孔率）は、０．０２〜１．４７の範囲内に含まれる。望ましくは、気孔率は、０．０８〜０．５の範囲内に含まれる。気孔率によって前端及び後端フィルタセグメントの吸引抵抗は、１ｍｍＷＧ／ｍｍ〜３０ｍｍＷＧ／ｍｍの範囲内に含まれる。望ましくは、吸引抵抗は、８ｍｍＷＧ／ｍｍ〜１２ｍｍＷＧ／ｍｍの範囲内に含まれる。さらに望ましくは、吸引抵抗は、１０ｍｍＷＧ／ｍｍでもある。
図６に図示されたもの以外にも、前端及び後端フィルタセグメントは、多様な位置、断面形状、個数のチャネルを含んでもよい。
例えば、図７に図示されたように、チャネルは三葉断面を有するように形成されるか、図８に図示されたように、四葉断面を有するように形成される。チャネルの形状は、図示された種類に限定されず、多葉断面、多角形、ハート状、水玉状など多様な形状に形成される。
図６ないし図８に図示されたチャネルは、前端及び後端フィルタセグメントの中央部位に位置するように形成されている。図示とは異なって、チャネルは、セグメントの側面に近く位置するように形成され、形成される位置が限定されない。
他の例として、図９ないし図１２に図示されたように、前端及び後端フィルタセグメントには、複数のチャネル５１０が形成される。図９ないし図１２には、４個以上のチャネルが形成されているが、複数のチャネル５１０は、２個以上形成される。
複数のチャネル５１０は、前端及び後端フィルタセグメントに放射状に形成される。例えば、複数のチャネル５１０は、図９に図示されたように、中央部位に近く形成されるか、図１０及び図１１に図示されたように側面に近く形成される。または、複数のチャネル５１０は、図１２に図示されたように規則なしに任意の位置に形成される。
または、複数のチャネル５１０は、図１１に図示されたように、フィルタ構造物５２０と前端及び後端フィルタセグメントを取り囲むラッパとの間に配置される。図１１に図示されたように、フィルタ構造物５２０は、フィルタ構造物の中心から外側に向かい、複数のチャネル５１０間に延びる複数の脚部を含んでもよい。すなわち、フィルタ構造物５２０の断面形状は、一種の鋸歯状でもある。図１１には、７個のチャネル５１０と７個の脚部が図示されているが、フィルタセグメントは、７個より少ないか、あるいはそれよりも多いチャネル５１０及びフィルタ構造物５２０の脚部を含んでもよい。図１１に図示されたフィルタセグメントは、前端フィルタセグメントでもある。
また、複数のチャネル５１０は、図９及び図１０に図示されたように円形に形成されるか、図１１に図示されたように扇状にも形成される。または、複数のチャネル５１０は、図１２に図示されたように、形状が一定しないように形成される。複数チャネルの形状は、図示された種類に限定されない。
また、複数のチャネル５１０は、図９ないし図１１に図示されたように、各チャネルの断面積が同一に形成される。または、図１２に図示されたように、各チャネルの断面積が一定しないように形成される。
前述したように、フィルタ構造物の断面積に対するチャネル断面積の比率（気孔率）を調節してエアロゾル生成物品の吸引抵抗を調節することができる。所望の吸引抵抗を具現するために、多様な形状、面積、個数のチャネルを形成し、さらに前端及び後端フィルタセグメントにチャネルが形成される位置を調整することで、エアロゾルの移動経路を調節することができる。
次いで、チャネルの長手方向断面形状について説明する。
図１３は、フィルタ構造物及びチャネルを含むフィルタセグメントの長手方向断面図の一例を示す。すなわち、図１３は、図４または、図５に図示された前端及び後端フィルタセグメント３２３、４２１、４２３のうち、いずれか１つの長手方向断面図の一例を示す。
チャネル５１０は、長手方向と平行に形成される。すなわち、チャネル５１０とフィルタ構造物５２０との境界線は、長手方向と平行に形成され、チャネル５１０は、一定幅を有するように形成される。
フィルタセグメントの直径Ｗ２に対するチャネル５１０の直径Ｗ１の比率は、０．０５〜０．９の範囲内に含まれる。望ましくは、フィルタセグメントの直径Ｗ２に対するチャネル５１０の直径Ｗ１の比率は、０．２〜０．７範囲内に含まれるが、提示された範囲に限定されない。例えば、フィルタセグメントの直径Ｗ２が７ｍｍである場合、チャネル５１０の直径Ｗ１は、０．０５ｍｍ〜６．３ｍｍまたは１．４ｍｍ〜４．９ｍｍの範囲内に含まれる。
また、チャネル５１０は、一地点での断面積が他地点での断面積と互いに異なって形成される。例えば、図１４に図示されたように、チャネルの長手方向断面形状は、テーパー状でもあり、長手方向に進行することにより、チャネル５１０の断面積が漸増することができる。
また、図１４に図示されたように、チャネルの上流末端部側開口面５１１の面積は、下流末端部側開口面５１２の面積より大きく形成される。図５に図示された前端フィルタセグメント４２１は、喫煙中にエアロゾルが下流に容易に流れる機能以外にも、タバコロッド４１０の外部への離脱を防止し、喫煙中にタバコロッド４１０から液状化されたエアロゾルがエアロゾル生成装置（図１ないし図３の１）に流れて行くことを防止する機能を行うことで、上流末端部側開口面５１１の面積をさらに大きく形成して、エアロゾルがチャネル５１０に容易に流入されるようにし、下流末端部側開口面５１２の面積をさらに小さく形成してタバコロッド４１０が外部に離脱するか、液状化されたエアロゾルがエアロゾル生成装置１に流れて行くことを防止することができる。
または、図１５に図示されたように、チャネル開口面５１１の法線５１３は、フィルタ構造物５２０と出合うようにチャネル５１０が形成される。すなわち、チャネル５１０が長手方向に対して斜めに形成される。同様に、図５に図示された前端フィルタセグメント４２１の役割を考慮したとき、このようにチャネル５１０を形成すれば、タバコロッド４１０や液状化されたエアロゾルがチャネル開口面５１１、５１２の法線方向に流入されても、フィルタ構造物５２０によって塞ぐようになるので、タバコロッド４１０や液状化されたエアロゾルがエアロゾル生成装置（図１ないし図３の１）に流出されることを防止することができる。
図１６は、後端フィルタセグメントにチャネルが形成されたエアロゾル生成物品の一例を示す。図１６は、図４に図示された後端フィルタセグメントに図１０に図示された複数のチャネルが形成されたエアロゾル生成物品を示す。
ユーザが後端フィルタセグメント３２３を口にくわえて吸入すれば、タバコロッド３１０または蒸気化器で形成されたエアロゾルは、後端フィルタセグメント３２３を通過してユーザに伝達される。本発明では、後端フィルタセグメント３２３に適正な断面積を有する複数のチャネル５１０を形成することで、ユーザが容易にエアロゾルを吸入可能な吸引抵抗を具現することができる。また、側面に近く形成された複数のチャネル５１０に沿ってエアロゾルが自然に流れるようにして、エアロゾルの移動経路を制御することができる。同様に、図５に図示された後端フィルタセグメント４２３にも複数のチャネルが形成される。
図１７は、前端フィルタセグメントにチャネルが形成されたエアロゾル生成物品の一例を示す。図１７は、図５に図示された前端フィルタセグメントに図７に図示されたチャネルが形成されたエアロゾル生成物品を示す。
ユーザが喫煙を始めれば、エアロゾルは、下流に向けて流れるが、一部液状化されたエアロゾルが上流に向けて液漏れする。前端フィルタセグメント４２１は、タバコロッド４１０と上流側で接するように配置されることで、タバコロッド４１０が外部に離脱するか、液状化されたエアロゾルがエアロゾル生成装置１に流れて行くことを防止することができる。また、前端フィルタセグメント４２１にチャネル５１０を形成することで、ユーザが蒸気化器（図２、図３の１４）で生成されたエアロゾルを吸い込むのに適切な吸引抵抗を具現することができる。
図１８は、前端フィルタセグメントと後端フィルタセグメントにチャネルが形成されたエアロゾル生成物品の一例を示す。図１８は、図５に図示された前端フィルタセグメントに図８に図示されたチャネルが、後端フィルタセグメントに図９に図示されたチャネルが形成されたエアロゾル生成物品を示す。
図１６及び図１７において、前端及び後端フィルタセグメントに形成されるチャネルが行う機能を説明したように、図１８の前端フィルタセグメント４２１及び後端フィルタセグメント４２３に形成されたチャネル５１０は、同じ機能を行う。すなわち、前端フィルタセグメント４２１のフィルタ構造物５２０によって液状化されたエアロゾルやタバコロッドがエアロゾル生成装置に流出されることを防止し、前端フィルタセグメント４２１のチャネル５１０を介してユーザが蒸気化器（図２、図３の１４）で生成されたエアロゾルを吸い込むのに適切な吸引抵抗を具現し、後端フィルタセグメント４２３のチャネル５１０を介してユーザが蒸気化器またはタバコロッド４１０で生成されたエアロゾルを吸い込むのに適切な吸引抵抗を具現することできる
本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲内で変形された形態に具現可能であることを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。
Claims (11)
- エアロゾル生成装置に挿入される上流末端部に配置される前端フィルタセグメントと、
ユーザの口と接触する下流末端部に配置される後端フィルタセグメントと、
前記前端フィルタセグメントと前記後端フィルタセグメントとの間に配置されるタバコロッドと、を含み、
前記前端フィルタセグメント及び前記後端フィルタセグメントのうち、少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、
前記上流末端部から前記下流末端部に向かって延設される少なくとも１つのチャネルと、
エアロゾルの一部成分をフィルタリングするフィルタ構造物と、を含み、
前記少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、前記少なくとも１つのチャネル及び前記フィルタ構造物の断面積の比率に対応する吸引抵抗を有する
ことを特徴とするエアロゾル生成物品。 - 前記少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、１ｍｍＷＧ／ｍｍ〜３０ｍｍＷＧ／ｍｍ範囲内の吸引抵抗を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記フィルタ構造物の断面積に対する前記少なくとも１つのチャネルの断面積の比率は、０．０２〜１．４７内の値を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記少なくとも１つのチャネルの断面形状は、円形または多葉形である
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記少なくとも１つのチャネルは、複数のチャネルを含み、
前記複数のチャネルは、前記フィルタ構造物と前記フィルタセグメントを取り囲むラッパとの間に配置され、
前記フィルタ構造物は、前記フィルタ構造物の中心から外側に向かい、前記複数のチャネル間に延びる複数の脚部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記少なくとも１つのチャネルは、複数のチャネルを含み、
前記複数のチャネルは、位置、断面形状、及び断面積のうち、少なくともいずれか１つが互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記少なくとも１つのチャネルの一地点での断面積は、他地点での断面積と互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記少なくとも１つのチャネルの上流末端部側開口面の面積は、下流末端部側開口面の面積よりも大きい
ことを特徴とする請求項７に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記少なくとも１つのチャネルの開口面の法線は、前記フィルタ構造物と出合う
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記前端フィルタセグメントに形成される少なくとも１つのチャネルと前記後端フィルタセグメントに形成される少なくとも１つのチャネルは、断面形状、断面積、及び個数のうち、少なくともいずれか１つが互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成物品。 - エアロゾル生成装置に挿入される上流末端部に配置されるタバコロッドと、
ユーザの口と接触する下流末端部に配置される後端フィルタセグメントと、を含み、
前記後端フィルタセグメントは、
前記上流末端部から前記下流末端部に向かって延設される少なくとも１つのチャネルと、
エアロゾルの一部成分をフィルタリングするフィルタ構造物と、を含み、
前記少なくともいずれか１つのフィルタセグメントは、前記少なくとも１つのチャネル及び前記フィルタ構造物の断面積の比率に対応する吸引抵抗を有する
ことを特徴とするエアロゾル生成物品。
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