JP2021514626A - シガレット及びシガレット用のエアロゾル生成装置 - Google Patents
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Abstract
一実施例によれば、シガレットは、タバコロッド、タバコロッドの第１末端に隣接し、第１気孔率を有する第１気流伝達要素及びタバコロッドの第２末端に隣接し、第１気孔率より大きいか、同一である第２気孔率を有する第２気流伝達要素を含み、第２気孔率は、３０％以上でもある。
Description
本発明は、シガレット及びシガレット用のエアロゾル生成装置に関する。
最近、一般的な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、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではないシガレット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生成する方法に係わる需要が増大している。これにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。
本発明が解決しようとする課題は、前方に位置するフィルタの気孔率よりも大きい気孔率を有するフィルタを後方に備えるシガレットを提供することである。
一実施例によれば、シガレットは、タバコロッド、タバコロッドの第１末端に隣接し、第１気孔率を有する第１気流伝達要素及びタバコロッドの第２末端に隣接し、第１気孔率より大きいか、同一である第２気孔率を有する第２気流伝達要素を含み、第２気孔率は、３０％以上でもある。
第１気孔率は、１０％以上３０％以下である。
第１気孔率に対する第２気孔率の比は、１以上３未満である。
第２気流伝達要素は、中空によって形成される内径を有するチューブ状でもある。
第２気流伝達要素の外径に対する内径の比率は、５５％以上でもある。
内径は、３．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である。
第１気流伝達要素及び第２気流伝達要素は、酢酸セルロースを含んでもよい。
他の一実施例によれば、エアロゾル生成装置は、タバコロッド、タバコロッドの前端に隣接し、第１気孔率を有する前端プラグ及びタバコロッドの後端に隣接し、第１気孔率より大きいか、同一である第２気孔率を有するフィルタロッドを含み、第２気孔率は、３０％以上のシガレットを加熱する加熱部、液状組成物を気化させてエアロゾルを生成し、エアロゾルを前端プラグを介してシガレット内部に伝達する蒸気化器及び加熱部及び蒸気化器の動作を制御する制御部を含んでもよい。
一実施例によれば、シガレットは、前方に位置するフィルタの気孔率よりも大きい気孔率を有するフィルタが後方に配置されることにより、主流煙及びシガレットの表面温度を安全な温度に冷却させることができる。
実施形態において使用される用語は、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、当分野に係わる技術者の意図、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。
明細書全体において「エアロゾル発生物品」は、タバコ（シガレット）、シガーのように、エアロゾルを発生させる物質を意味する。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物質、またはエアロゾル形成基質を含んでもよい。また、エアロゾル発生物品は、板状葉タバコ、刻みたばこ、再構成タバコなどタバコ原料に基づく固体物質を含んでもよい。エアロゾルは、揮発性化合物を含んでもよい。
また、明細書全体において「上流」または「前方」は、エアロゾル発生物品を吸煙するユーザの口部から遠ざかる方向を意味し、「下流」または「後方」は、エアロゾル発生物品を吸煙するユーザの口部に近くなる方向を意味する。
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は、一実施例による図面の斜視図である。
図１を参照すれば、シガレット３は、タバコロッド３１、フィルタロッド３２及び前端プラグ３３を含む。タバコロッド３１は、タバコ物質及びエアロゾル生成物質を含む。タバコ物質は、刻みたばこ(tobacco)でもある。
フィルタロッド３２は、タバコロッド３１の末端に隣接している。例えば、フィルタロッド３２は、タバコロッド３１の後端に隣接している。フィルタロッド３２は、単一セグメントまたは複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド３２は、エアロゾルを冷却する第１セグメント３２１及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングする第２セグメント３２２を含んでもよい。
前端プラグ３３は、タバコロッド３１の末端に隣接している。例えば、前端プラグ３３は、タバコロッド３１において、フィルタロッド３２に対向する一側に位置する。前端プラグ３３は、タバコロッド３１の前端に隣接している。前端プラグ３３は、タバコロッド３１の外部への離脱を防止し、喫煙中にタバコロッド３１から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置（図１ないし図３の１）に流れて行くことを防止する。
シガレット３は、少なくとも１枚のラッパ３５によって包装される。ラッパ３５は、シガレット３を覆い包むことができる。
シガレット３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、その限りではない。タバコロッド３１は、例えば、エアロゾル生成物質であるグリセリン、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３１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３１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３１に噴射されることにより添加される。
タバコロッド３１は、多様に作製される。例えば、タバコロッド３１、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３１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３１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、酢酸セルロースフィルタでもある。
一方、フィルタロッド３２の形状には制限がない。例えば、フィルタロッド３２は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド３２は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド３２が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも１つが異なる形状にも作製される。
以下では、フィルタロッド３２の各セグメントを詳細に説明する。
フィルタロッド３２の第１セグメント３２１は、加熱部１３がタバコロッド３１を加熱することで生成されたエアロゾルを冷却させることができる。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１セグメント３２１は、タバコロッドから出る気体を第２セグメント３２２に通過させる過程で異物のような所定の成分は遮断するフィルタでもある。また、第１セグメント３２１は、タバコロッドから排出された気体が移動する経路を提供することで、気体をその前端から後端に伝達させる気流伝達要素でもある。
第１セグメント３２１は、気体が移動する空き空間を含んでもよい。空き空間は、中空であるか、その断面が多角形であり、長手方向に延びた通路でもある。または、空き空間は、第１セグメント３２１が多孔性材質からなって形成された多数の小孔でもある。
空き空間によって第１セグメント３２１の気孔率が多様に決定される。気孔率は、第１セグメント３２１の全体断面積のうち、空き空間が占める面積の比率でもある。気流の冷却効果及びニコチン移行量などを考慮して設計される。空き空間及び気孔率は、多様な形態及び数値に設計されるが、その実施例について図６に基づいてさらに詳細に後述する。
第１セグメント３２１の長さまたは直径は、シガレット３の形態によって多様に決定される。例えば、第１セグメント３２１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１セグメント３２１の長さは、約１４ｍｍにもなるが、それに限定されない。
一実施例によれば、フィルタロッド３２の第１セグメント３２１は、酢酸セルロースフィルタでもある。また、第１セグメント３２１は、内部（例えば、中空）に同一または異形の材質のフィルム、チューブなどの構造物を挿入して製造される。
例えば、第１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。第１セグメント３２１によって加熱部１３が挿入される場合、タバコロッド２１０の内部物質が後方に押される現象を防止し、エアロゾルの冷却効果も発生する。第１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。
他の一実施例によれば、第１セグメント３２１は、ポリマー繊維を製織して作製される。その場合、ポリマーでもって製造された繊維に加香液を塗布することもできる。または、加香液が塗布された別途の繊維とポリマーでもって製造された繊維とを共に製織して第１セグメント３２１を作製することもできる。または、第１セグメント３２１は、巻縮されたポリマーシートによって形成される。これにより、エアロゾルと接触する表面積が増大される。したがって、冷却構造物８３０のエアロゾル冷却効果はさらに向上しうる。
例えば、ポリマーは、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、ｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ）、酢酸セルロース（ＣＡ）及びアルミニウムホイルからなる群から選択された材料によっても作製される。
第１セグメント３２１が製織されたポリマー繊維または巻縮されたポリマーシートによって形成されることにより、第１セグメント３２１は、縦方向に延びる単数または複数のチャネルを含んでもよい。ここで、チャネルは、気体（例えば、空気またはエアロゾル）が通過する通路を意味する。
一方、第１セグメント３２１には、揮発性香味成分を含むスレッド（ｔｈｒｅａｄ）が含まれる。ここで、揮発性香味成分は、メントールでもあるが、その限りではない。フィルタロッド３２の第２セグメント３２２は、酢酸セルロースフィルタでもある。第２セグメント３２２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、第２セグメント３２２の長さは、約１４ｍｍまたは約１２ｍｍにもなるが、それに限定されない。
第２セグメント３２２を作製する過程で、第２セグメント３２２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第２セグメント３２２の内部に挿入してもよい。タバコロッド３１で生成されたエアロゾルは、第１セグメント３２１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第２セグメント３２２を介してユーザに伝達される。したがって、第２セグメント３２２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。
前端プラグ３３は、タバコロッドから排出された気体が移動する経路を提供することで、気体をその前端から後端に伝達させる気流伝達要素でもある。
前端プラグ３３は、気体が移動する空き空間を含んでもよい。空き空間は、中空であるか、その断面が多角形であり、長手方向に延びた通路でもある。または、空き空間は、前端プラグ３３が多孔性材質からなって形成された多数の小孔でもある。
空き空間によって、前端プラグ３３の気孔率が多様に決定される。気孔率は、前端プラグ３３の全体断面積のうち、空き空間が占める面積の比率でもある。気流の冷却効果及びニコチン移行量などを考慮して設計される。空き空間及び気孔率は、多様な形態及び数値に設計されるが、その実施例について図６に基づいてさらに詳細に後述する。
前端プラグ３３の気孔率は、第１セグメント３２１の気孔率よりも小さい値によって設計される。これにより、前端プラグ３３を通過した気流が第１セグメント３２１を経つつ膨脹し、これによる気流の冷却効果及びニコチン移行量の増加効果が得られる。これについては、図５に基づいてさらに詳細に後述する。
前端プラグ３３は、酢酸セルロースによっても作製される。また、必要によって、前端プラグ３３は、少なくとも１つのチャネルを含み、チャネルの断面形状は、多様に作製される。
図２は、他の一実施例によるシガレットの斜視図である。
図２で説明するシガレット３には、図１において説明した事項が適用され、図２では、図１で詳述したシガレット３がさらに含むことができる事項について記述する。
ラッパ３５は、各セグメントを包む多数のラッパを含んでもよい。例えば、第１ラッパ３５１によって、前端プラグ３３が包装され、第２ラッパ３５２によってタバコロッド３１が包装され、第３ラッパ３５３によって第１セグメント３２１が包装され、第４ラッパ３５４によって第２セグメント３２２が包装される。そして、第５ラッパ３５５によってシガレット３全体が再包装される。
第１ラッパ３５１は、一般的なフィルタ巻紙にアルミニウムホイルのような金属ホイルが結合されたものである。第２ラッパ３５２及び第３ラッパ３５３は、一般的なフィルタ巻紙によっても作製される。例えば、第２ラッパ３５２及び第３ラッパ３５３は、多孔質巻紙または無多孔質巻紙でもある。
ラッパ３５には、少なくとも１つの穿孔３６が形成される。ラッパ３５に形成された穿孔３６を介してシガレット３外部の空気がシガレット３内部に流入される。穿孔３６が形成される位置は、多様である。例えば、穿孔３６は、第５ラッパ３５５に形成される。第５ラッパ３５５を介して流入された空気は、第５ラッパ３５５が覆い包んでいる内部のラッパを通過してシガレット３内部に流入される。
他の一例によれば、穿孔３６は、フィルタロッド３２を取り囲む領域に形成される。具体的に、穿孔３６は、第１セグメント３２１を取り囲む領域に形成される。この際、穿孔３６を介して流入された空気は、タバコロッド３１を通過する加熱された空気がユーザ口部に到逹する以前に、加熱された空気を冷却させ、フィルタロッド３２表面を冷却させる役割を行う。
穿孔３６の個数は、多様である。例えば、３個の穿孔３６が形成され、または、９個の穿孔３６が形成される。この際、各穿孔３６間の離隔距離は、一定であり、または一定のパターンをもって互いに異なる離隔距離によって形成されてもよい。
図３ないし図４は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
図３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及び加熱部１３を含む。図４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、シガレット３が挿入される。
図３ないし図４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３ないし図４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において通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
また、図４には、エアロゾル生成装置１に加熱部１３が含まれていると図示されているが、必要によって、加熱部１３は省略されてもよい。
図３には、バッテリ１１、制御部１２及び加熱部１３が一列に配置されている。また、図４には、バッテリ１１、制御部１２、蒸気化器１４及び加熱部１３が一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３ないし図４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、加熱部１３及び蒸気化器１４の配置は並列に配置されるとかまたは、他の配置形態に変更される。
シガレット３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、加熱部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。加熱部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、シガレット３を通過してユーザに伝達される。
必要によって、シガレット３がエアロゾル生成装置１に挿入されていない場合であっても、エアロゾル生成装置１は、加熱部１３を加熱することができる。
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、加熱部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、加熱部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。
加熱部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、シガレット３がエアロゾル生成装置１に挿入されれば、加熱部１３は、シガレット３の外部に位置する。したがって、加熱された加熱部１３は、シガレット３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。
加熱部１３は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、加熱部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、加熱部１３が加熱される。しかし、加熱部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、制限なしに該当される。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いてもよい。
一方、他の例において、加熱部１３は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、加熱部１３には、シガレット３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、シガレット３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、加熱部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３の内部または外部を加熱することができる。
また、エアロゾル生成装置１には、加熱部１３が複数個配置されてもよい。この際、複数個の加熱部１３は、シガレット３の内部に挿入されるように配置されても、シガレット３の外部に配置されてもよい。また、複数個の加熱部１３のうち、一部は、シガレット３の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット３の外部に配置される。また、加熱部１３の形状は、図３ないし図４に図示された形状に限定されず、多様な形状によっても作製される。
図４を参照すれば、エアロゾル生成装置は、蒸気化器１４をさらに含む。
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、シガレット３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シガレット３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／付着可能に作製され、蒸気化器１４と一体にも作製される。
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剤を含んでもよい。
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、加熱部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、シガレット３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よっても作製される。
図３ないし図４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加熱部１３が加熱されてもよい。
シガレット３は、一般的な燃焼型シガレットと類似している。例えば、シガレット３は、タバコ物質及びエアロゾル生成物質を含むタバコロッド３１とフィルタなどを含むフィルタロッド３２に区分される。または、シガレット３のフィルタロッド３２にもエアロゾル生成物質が含まれる。例えば、顆粒状またはカプセル状のエアロゾル生成物質がフィルタロッド３２に挿入されてもよい。
エアロゾル生成装置１の内部には、タバコロッド３１の全体が挿入され、フィルタロッド３２は、外部に露出されうる。または、エアロゾル生成装置１の内部にタバコロッド３１の一部のみ挿入されても、タバコロッド３１の全体及びフィルタロッド３２の一部が挿入されてもよい。ユーザは、フィルタロッド３２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、外部空気がタバコロッド３１を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、フィルタロッド３２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、シガレット３の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を介してシガレット３の内部にも流入される。
図５は、図１のシガレットを通過する空気の流れを示すＡ−Ａ’方向の断面図である。
図５を参照すれば、ユーザがシガレット３を用いて喫煙時、空気は、前端プラグ３３を介してシガレット３内部に流入され、以後タバコロッド３１を経つつ生成されたエアロゾルを運搬し、フィルタロッド３２の第１セグメント３２１及び第２セグメント３２２を経てユーザ口部に到逹する。
第１セグメント３２１の気孔率は、前端プラグ３３の気孔率よりもさらに大きい値に設計される。これにより、空気及び主流煙を含む気体が前端プラグ３３を経た後、第１セグメント３２１に進入しつつ、気体は瞬間的に体積が膨脹する。これにより、気体は膨脹しつつ冷却される。また、第１セグメント３２１に進入しつつ、気体は、シガレット３の直径方向に拡散される。この際、後方に向かっている気流の偏向性が減少することにより気体が第１セグメント３２１に留まる時間が長くなり、冷却効果が向上する。
前端プラグ３３及び第１セグメント３２１の間に気孔率の差が大きいほど上述した気体の冷却効果は向上する。言い換えれば、第１セグメント３２１の気孔率が大きいほど上述した気体の冷却効果は向上する。
例えば、第１セグメント３２１が中空を含むチューブ状である時、内径が増加するほど気孔率が増加し、気体の冷却効果が向上する。前端プラグ３３がチューブ状である時、前端プラグ３３の内径に対する第１セグメント３２１の内径が大きいほど、気体の冷却効果が向上する。
また、前端プラグ３３及び第１セグメント３２１の気孔率は、気流の吸引抵抗及び気流が運搬するニコチン移行量に影響を与える。第１セグメント３２１の気孔率が大きいほど、流入される空気量が大きくなり、吸引抵抗は減少する。これにより、タバコロッドで生成されたニコチンを含むエアロゾルの移行量が増加する。
したがって、前端プラグ３３及び第１セグメント３２１の気孔率及び内径数値などは吸引抵抗、エアロゾル運搬量及び気体の冷却効果などを考慮して決定される。
図６は、図１のシガレットのＢ−Ｂ’方向の断面図及びＣ−Ｃ’方向の断面図である。図６の断面は、シガレット３の断面の一例であって、それに限定されるものではない。
図６（ａ）は、シガレット３のＢ−Ｂ’方向の断面図である。図６（ａ）を参照すれば、シガレット３の断面は、多数のスリット状または棒状の空き空間が結合された形態の空き空間を含んでもよい。図６（ａ）の断面は、前端プラグ３３の断面でもある。
例えば、空き空間は、その延長方向が互いに異なる三つのスリット状または棒状の空き空間が結合されたＹ状でもある。
スリット状または棒状の空き空間の個数、厚さ及び長さなどによってシガレット３の断面の気孔率は、互いに異なる。一例として、シガレット３全体の断面積は、３８．５ｍｍ２であり、空き空間の断面積は、１０．８９ｍｍ２でもある。この際、シガレット３の気孔率は、２８．３％でもある。
他の一例において、シガレット３全体の断面積は、３８．５ｍｍ２であり、空き空間の断面積は、８．２１ｍｍ２である。この際、シガレット３断面の気孔率は、２１．３％でもある。さらに他の一例において、シガレット３全体の断面積は、３８．５ｍｍ２であり、空き空間の断面積は、５．７５ｍｍ２である。この際、シガレット３断面の気孔率は、１４．９％でもある。すなわち、図６（ａ）によれば、シガレット３断面の気孔率は、１０％ないし３０％未満である。
図６（ａ）の断面は、シガレット３断面の一例であって、それに限定されるものではない。例えば、シガレット３の断面は、スリット状または棒状の空き空間が１つ、二つまたは四つ以上備えられる。この際、スリット状または棒状の空き空間の個数が増加することにより、気孔率が増加する。
図６（ｂ）は、シガレット３のＣ−Ｃ’方向の断面図である。図６（ｂ）を参照すれば、シガレット３の断面は、中空が形成されたチューブ状でもある。図６（ｂ）は、例えば、第１セグメント３２１の断面でもある。
中空の内径は所定の気孔率を提供するための数値に設計される。中空の内径が増加するほど気孔率が増加し、中空の内径が減少するほど気孔率は減少する。
例えば、シガレット３全体の直径は、５ｍｍないし９ｍｍの範囲以内でもあり、具体的にシガレット３の直径は、７ｍｍないし７．４ｍｍでもある。
この際、中空の内径は、３．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である。望ましくは、中空の内径は、３．８ｍｍ以上でもある。さらに望ましくは、中空の内径は、４．０ｍｍ以上でもある。
これにより、シガレット３の全体直径に対する中空の内径は、５０％以上でもある。具体的に、シガレット３全体直径に対する中空の内径は、５５％以上でもある。
一方、シガレット３全体の断面積は、３８．５ｍｍ２であり、中空による空き空間の断面積は、１３．８５ｍｍ２でもある。この際、シガレット３断面の気孔率は、３０％以上でもある。具体的に、シガレット３断面の気孔率は、３６．０％でもある。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に基づいて上述したように、シガレット３の断面形態によってシガレット３断面の気孔率は、互いに異なって設計される。例えば、第１セグメント３２１は、図６（ｂ）のように３０％以上の気孔率を有する中空型断面を有し、前端プラグ３３は、図６（ａ）のように１０％以上３０％未満の気孔率を有するＹ状空き空間を含む断面を有する。言い換えれば、前端プラグ３３の気孔率に対する第１セグメント３２１の気孔率の比は、１以上３未満である。
図７は、一実施例によるシガレットにおいて主流煙の温度及びシガレット表面温度が測定された地点を表示する図面である。図７（ａ）は、シガレット３の長手方向の断面図であり、図７（ｂ）は、シガレット３の斜視図である。穿孔３６は、第１セグメント３２１を覆い包むラッパの一領域に位置する。
表１は、前端プラグ３３の気孔率に対する第１セグメント３２１気孔率の比率を異ならせ、シガレット３の主流煙温度、シガレット３の表面温度、及びニコチン移行量を測定したデータである。図７（ａ）のように、第１セグメント３２１と第２セグメント３２２が隣接し、主流煙が通過する領域（Ａ１）で主流煙温度が測定された。主流煙温度は、温度センサーを介して測定される。図７（ｂ）のように、第２セグメント３２２の表面の中央の一領域（Ａ２）で表面温度が測定された。表面温度は、熱画像分析を通じて測定される。
前端プラグ３３の空き空間断面積は、１０．８９であり、気孔率は、２８．３％である。
各実験例において、前端プラグ３３の空き空間断面積は、１０．８９ｍｍ２であり、これによる前端プラグ３３断面の気孔率は、２８．３％に保持される。
第１実験例において、第１セグメント３２１は、中空を含むチューブ状であり、第１セグメント３２１の外径は、７ｍｍないし７．４ｍｍである。第１セグメント３２１の内径は、２．５ｍｍである。第１セグメント３２１の外径に対する内径の比は、３４％である。第１セグメント３２１の空き空間断面積は、４．９１ｍｍ２であり、これによる第１セグメント３２１断面の気孔率は、１２．８％である。
第２実験例において、第１セグメント３２１の内径は、３．４ｍｍである。第１セグメント３２１の外径に対する内径の比は、４６％である。第１セグメント３２１の空き空間断面積は、９．０７ｍｍ２であり、これによる第１セグメント３２１断面の気孔率は、２３．６％である。
第３実験例において、第１セグメント３２１の内径は、４．２ｍｍである。第１セグメント３２１の外径に対する内径の比は、５６％である。第１セグメント３２１の空き空間断面積は、１３．８５ｍｍ２であり、これによる第１セグメント３２１断面の気孔率は、３６．０％である。
表１を参照すれば、図５に基づいて上述したように、第１セグメント３２１の気孔率が高いほど、シガレット３の表面温度及び主流煙温度は減少し、ニコチン移行量は増加することが分かる。
特に、前端プラグ３３の気孔率が３０％未満であり、第１セグメント３２１の気孔率が３０％以上であるとき、主流煙温度が５６．２℃と低く、ニコチン移行量が０．７１ｍｇ／シガレットと高く確保されうる。
本実施例に係わる技術分野において通常の知識を有する者ならば、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 (8)
- タバコロッドと、
前記タバコロッドの第１末端に隣接し、第１気孔率を有する第１気流伝達要素と、
前記タバコロッドの第２末端に隣接し、前記第１気孔率より大きいか、同一である第２気孔率を有する第２気流伝達要素と、を含み、
前記第２気孔率は、３０％以上である、シガレット。 - 前記第１気孔率は、１０％以上３０％以下である、請求項１に記載のシガレット。
- 前記第１気孔率に対する前記第２気孔率の比は、１以上３未満である、請求項１に記載のシガレット。
- 前記第２気流伝達要素は、中空によって形成される内径を有するチューブ状である、請求項１に記載のシガレット。
- 前記第２気流伝達要素の外径に対する前記内径の比率は、５５％以上である、請求項４に記載のシガレット。
- 前記内径は、３．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である、請求項４に記載のシガレット。
- 前記第１気流伝達要素及び前記第２気流伝達要素は、酢酸セルロースを含む、請求項１に記載のシガレット。
- ケースと、
タバコロッド、前記タバコロッドの前端に隣接し、第１気孔率を有する前端プラグ及び前記タバコロッドの後端に隣接し、前記第１気孔率より大きいか、同一である第２気孔率を有するフィルタロッドを含み、前記第２気孔率は、３０％以上のシガレットを加熱する加熱部と、
液状組成物を気化させてエアロゾルを生成し、前記エアロゾルを前記前端プラグを介して前記シガレット内部に伝達する蒸気化器と、
前記加熱部及び前記蒸気化器の動作を制御する制御部と、を含む、エアロゾル生成装置。
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