JP2022116100A - エアロゾル生成 - Google Patents

Abstract

【課題】本書では、エアロゾル生成媒体及びフィルターを備える非燃焼加熱式物品が提供される。【解決手段】フィルターには１つ又は複数の押潰し可能なカプセルが入っている。使用時、エアロゾル生成媒体は燃焼させられることなく加熱され、カプセルは約３０～１００℃の温度に曝される。そのように曝されている間にカプセルの構造的完全性は損なわれることはなく、その結果、使用者は、加熱前、加熱中、又は加熱後にカプセルを押し潰すことができる。【選択図】図３

Description

本発明は、非燃焼加熱式物品及び非燃焼加熱式アセンブリに関する。

紙巻タバコ、葉巻タバコなどの物品は、使用の間、タバコを燃焼させてタバコ煙を発生させる。これらの可燃性物品に代わるものは、基材を加熱することによって吸引可能なエアロゾルを生成する。

これらの製品は一般に、エアロゾル生成デバイスと称されることがある。そのようなエアロゾル生成デバイスの例としては、タバコ加熱製品又はタバコ加熱デバイスとしても知られているいわゆる非燃焼加熱式製品があり、これらは、固体の基材を燃焼させるのではなく加熱することで化合物を放出して吸引可能なエアロゾルを形成する。その材料は、例えば、タバコでもよいし、他の非タバコ製品でもよいし、ブレンドされた混合物などの組合せでもよく、それらは、ニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。

本発明の第１の態様は、エアロゾル生成媒体及びフィルターを備える非燃焼加熱式物品を提供し、フィルターには１つ又は複数の破壊可能ないしは押潰し可能な（ｃｒｕｓｈａｂｌｅ）カプセルが入っており、使用時、エアロゾル生成媒体は燃焼させられることなく加熱され、カプセルは約３０～１００℃の温度に曝され、そのように曝されている間にカプセルの構造的完全性は損なわれることなく、その結果、使用者は、加熱前、加熱中、又は加熱後にカプセルを押し潰すことができる。

いくつかの場合、使用時、エアロゾル生成媒体は高湿分エアロゾルを生成し、カプセルは少なくとも１２ｍｇの水に曝される。

いくつかの場合、カプセルはコア－シェル構造（ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有し、コアは液体を含み、シェルはコアを包み、シェルはカプセルシェル全重量の５～９０重量％のゲル化剤を含み、ゲル化剤はカラギーナンを含む。

いくつかの場合、エアロゾル生成媒体はエアロゾル生成剤を含む。いくつかの場合、エアロゾル生成媒体は、エアロゾル生成媒体の全重量の少なくとも１０重量％のエアロゾル生成剤を含む。

いくつかの場合、エアロゾル生成媒体はタバコ材料を含む。

いくつかの場合、エアロゾル生成媒体はエアロゾル生成剤及びタバコ材料を含み、それらは、エアロゾル生成媒体の同じ部分、又はエアロゾル生成媒体の別々の部分に設けることができる。

いくつかの場合、カプセルは、フィルターの約５～３０％ v/vを占める。

いくつかの場合、フィルターは、７０～９５％ v/vのフィルター材料を含む。いくつかの場合、フィルター材料は、少なくとも約１５０℃の平均融解点を有する。いくつかの場合、フィルター材料は、少なくとも０．１３０Ｗ／ｍＫの平均熱伝導率を有する。

いくつかの場合、フィルターは、他のフィルター構成部品を囲むラッパー（被覆体）をさらに含む。

いくつかの場合、シェルは、カプセルシェル全重量の５～６０重量％のカラギーナンをゲル化剤として含む。シェルは、カプセルシェル全重量の１０～３５重量％のカラギーナンをゲル化剤として含むことが適切である。

いくつかの場合、カプセルシェル内のゲル化剤はカラギーナンを含む。いくつかの場合、カラギーナンは、少なくとも約３０℃又は少なくとも約４０℃の融解点を有する。

いくつかの場合、カプセルシェルは可塑剤をさらに含む。いくつかの場合、可塑剤とゲル化剤とを組み合わせたもののシェル内の全量は、カプセルシェル全重量の約４０～７０重量％とすることができる。

いくつかの場合、カプセルシェルは、でんぷんなどの炭水化物をさらに含む。

いくつかの場合、カプセルは、約０．８キロポンド（ｋｐ）～約３．５ｋｐの初期破壊強度（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｒｕｓｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）（加熱前）を有し、それは、約１．０ｋｐ～約２．５ｋｐ、又は約１．０ｋｐ～約２．０ｋｐが適切である。

いくつかの場合、カプセルコアは香味料を含む。

本発明の第２の態様は、第１の態様による非燃焼加熱式物品及びヒーターを備える非燃焼加熱式アセンブリを提供する。

いくつかの場合、カプセルは、ヒーターから少なくとも約２５ｍｍ又は少なくとも約３０ｍｍのところにある。いくつかの場合、カプセルはヒーターから２５～３０ｍｍのところにある。いくつかの他の場合、カプセルはヒーターから３０～３５ｍｍのところにある。

いくつかの場合、ヒーターは、点火時、非燃焼加熱式物品のエアロゾル生成媒体を加熱するが燃焼させないように配置された可燃性燃料源を備える。

いくつかの場合、ヒーターは、使用時、エアロゾル生成媒体が加熱されるが燃焼しないように非燃焼加熱式物品が少なくとも部分的に挿入されるデバイスである。

いくつかの場合、アセンブリは、１つ又は複数のカプセルが約３０～１００℃の温度に曝されるように構成される。いくつかの場合、アセンブリは、１つ又は複数のカプセルが約４０～９０℃の温度に曝されるように構成される。

いくつかの場合、アセンブリは、加熱期間の少なくとも５０％の間、エアロゾル形成媒体を少なくとも２００℃に曝すように構成することができる。

さらなる態様によれば、本発明は、非燃焼加熱式物品用のフィルターを提供し、このフィルターには押潰し可能なカプセルが入っており、使用時、エアロゾル生成媒体は燃焼させられることなく加熱され、カプセルは約３０～１００℃の温度に曝され、そのように曝されている間にカプセルの構造的完全性は損なわれることなく、その結果、使用者は、加熱前、加熱中、又は加熱後にカプセルを押し潰すことができる。

本発明の１つの態様に対して開示される特徴は、それらが矛盾しない範囲で、すべての他の態様と組み合わせて明示的に開示される。

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して単なる例として挙げる本発明の例の以下の説明から明らかとなろう。

非燃焼加熱式物品の例の概略側面図である。 非燃焼加熱式アセンブリの例の概略側面図である。 非燃焼加熱式物品の例の断面図である。 図３の物品の斜視図である。 非燃焼加熱式物品の例の立面断面図である。 図５の物品の斜視図である。 非燃焼加熱式アセンブリの例の斜視図である。 例示的な非燃焼加熱式アセンブリの断面図である。 非燃焼加熱式アセンブリの例の斜視図である。

本発明の第１の態様は、エアロゾル生成媒体及びフィルターを備える非燃焼加熱式物品を提供し、フィルターには１つ又は複数の押潰し可能なカプセルが入っており、使用時、エアロゾル生成媒体は燃焼させられることなく加熱され、カプセルは約３０～１００℃の温度に曝され、そのように曝されている間、カプセルの構造的完全性は損なわれることなく、その結果、使用者は、加熱前、加熱中、又は加熱後にカプセルを押し潰すことができる。

非燃焼加熱式製品によって生成されたエアロゾルは、加熱プロファイルの特性及びエアロゾル生成媒体の成分により、典型的には温かくて湿っている。例えば、本発明による非燃焼加熱式製品のエアロゾル生成媒体は、可燃性製品で用いられる喫煙材よりも多くの比率のエアロゾル生成剤を含んでもよい。さらに、又は、代わりに、本発明による非燃焼加熱式製品のエアロゾル生成媒体は、可燃性製品の燃焼温度／燃焼時間よりも高い温度及び／又は長い時間加熱することができる。本発明者らは、請求項１で詳しく述べるカプセルは、非燃焼加熱式製品及びその中にある状態で使用するのに特に適していることを確認した。請求項１で規定されたカプセルは、他のカプセルと比較して、非燃焼加熱式製品内の状態に曝されたときに故障や破裂が生じにくいことが分かった。

いくつかの場合、使用時、エアロゾル生成媒体は高湿分エアロゾルを生成し、カプセルは少なくとも１２ｍｇの水に曝される。

本発明者らは、フィルターの中央の温度プロファイルは、使用中、各パフ毎にピークに達することを確認した。これは、パフ時に高温のエアロゾルがフィルターを通って引き入れられることによる。いくつかの場合、カプセルは、使用中、約３０℃、４０℃、又は５０℃を越える温度に曝されることがある。いくつかの場合、カプセルが使用時に曝される最高温度は、約１００℃、９０℃、８０℃、又は７０℃よりも低い。いくつかの場合、カプセルは、３０℃～１００℃の範囲の温度に曝されてもよく、それは、４０℃～８０℃又は５０℃～７０℃が適切である。

本書では、用語「非燃焼加熱式物品」はエアロゾル生成媒体を含む物品を指し、使用時、エアロゾル生成媒体の成分は燃焼せずに加熱によって揮発されて吸引可能な蒸気又はエアロゾルを形成する。

非燃焼加熱式物品のエアロゾル生成媒体は、（エアロゾル生成媒体が液体であるｅシガレットのエアロゾル生成媒体とは対照的に）固体成分を含む。「固体」であることによって、定常状態時にエアロゾル生成媒体は流動性を示さないことを意味する。固体として、ゲル及び類似のものを含んでもよい。誤解を避けるために記すと、非燃焼加熱式物品のエアロゾル生成媒体は、固体成分に加えて液体成分を含んでもよい。

本書に記載のカプセルはコア－シェル構造を有してもよい。このような場合、コアは液体を含む。いくつかの場合、コアは、１つ若しくは複数のエアロゾル生成剤及び／又は１つ若しくは複数の香味料を含んでもよい。いくつかの場合、コアは、酸、塩基、及び／又は水を含んでもよい。いくつかの場合、コアは溶剤を含んでもよい。いくつかの特定な場合、コアはメンソールを含んでもよい。

カプセルシェル材料（本書では、この代わりに、バリア材料又はカプセル化材料と称することもある）はコアを包む。シェル材料は、いくつかの場合、製品の保管中のコアの移動を最小限にする機能を有することができる。いくつかの場合、シェル材料は、使用中のコアの放出を制御することができる。カプセルは、非燃焼加熱式物品の加熱前、加熱中、又は加熱後に破裂されて（すなわち押し潰されて）内容物を放出することができる。

カプセルシェル材料は押潰し可能である、すなわち、割れやすい又は壊れやすい。カプセルは、内容物を放出させるために使用者によって押し潰される、或いは割られる又は壊される。典型的には、カプセルは、加熱開始直前に壊されるが、使用者は、いつ内容物を放出するかを選択することができる（すなわち、加熱開始後に押し潰すことができる）。用語「押潰し可能なカプセル」は、包んでいる材料（シェルとすることができる）を圧力によって壊して包まれた材料（カプセルコアとすることができる）を放出することができるカプセルを指し、より詳細には、包んでいる材料（例えば、シェル）は、使用者がカプセルの内容物を放出したいときに、使用者の指（又は任意の他の圧力生成手段）によって加えられた圧力の下、割ることができる。いくつかの場合、カプセルは、約０．８ｋｐ～約３．５ｋｐの初期（加熱前）破壊強度を有することができ、それは、約１．０ｋｐ～約２．５ｋｐ又は約１．０～約２．０ｋｐが適切である。本発明者らは、加熱するとカプセルが弱くなることがあることを確認した。本発明者らは、少なくとも０．８ｋｐの初期破壊強度を有するカプセルは加熱しても壊れ／割れにくいことを確認した。本発明者らは、３．５ｋｐより強い破壊強度を有するカプセルは加熱前に壊れにくいことを確認した。本発明者らは、１．０ｋｐ～２．０ｋｐの範囲の初期破壊強度が最良のカプセル性能を与えると決定した。

いくつかの場合、本書に記載のカプセルは実質的に球状とすることができ、少なくとも約０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、２．８ｍｍ、又は３．０ｍｍの直径を有する。カプセルの直径は、約１０．０ｍｍ、８．０ｍｍ、７．０ｍｍ、６．０ｍｍ、５．５ｍｍ、５．０ｍｍ、４．５ｍｍ、４．０ｍｍ、３．５ｍｍ、又は３．２ｍｍより小さくてもよい。例示的には、カプセルの直径は、約０．４ｍｍ～約１０．０ｍｍ、約０．８ｍｍ～約６．０ｍｍ、約２．５ｍｍ～約５．５ｍｍ、又は約２．８ｍｍ～約３．２ｍｍの範囲とすることができる。いくつかの場合、カプセルは約３．０ｍｍ～約３．５ｍｍの直径を有してもよい。これらの大きさは、非燃焼加熱式物品用のフィルターにカプセルを組み入れるために特に適切である。

いくつかの場合、本書に記載のカプセルの全重量は、約１ｍｇ～約１００ｍｇの範囲とすることができ、それは、約５ｍｇ～約６０ｍｇ、約１０ｍｇ～約５０ｍｇ、約１５ｍｇ～約４０ｍｇ、又は約１５ｍｇ～約３０ｍｇが適切である。

いくつかの場合、コア配合剤の全重量は、約２ｍｇ～約９０ｍｇの範囲とすることができ、それは、約３ｍｇ～約７０ｍｇ、約５ｍｇ～約２５ｍｇ、約８ｍｇ～約２０ｍｇ、又は約１０ｍｇ～約１５ｍｇが適切である。

シェルは、カプセルシェル全重量の５～９０重量％のゲル化剤を含み、ゲル化剤はカラギーナンを含む、カラギーナンから実質的に構成される、又はカラギーナンのみから構成される。いくつかの場合、シェルは、カプセルシェル全重量の５～６０重量％、５～５０重量％、又は１０～３５重量％の前記ゲル化剤を含む。いくつかの場合、カプセルシェルのゲル化剤はカラギーナンを含む。いくつかの場合、このカラギーナンは、少なくとも約３０℃又は少なくとも約４０℃の融解点を有する。

カラギーナンに加えて、シェルはさらなるゲル化剤を含んでもよい。カプセルシェル材料に含まれてもよい適切なゲル化剤は、限定するものではないが、多糖類又はセルロース系ゲル化剤、ゼラチン、ガム、ゲル、ワックス、又はそれらの混合物を含んでもよい。適切な多糖類には、アルギネート、デキストラン、マルトデキストリン、シクロデキストリン、及びペクチンが含まれる。適切なアルギネートには、例えば、アルギン酸塩、エステル化アルギネート、又はグリセリルアルギネートが含まれる。アルギン酸塩には、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸トリエタノールアミン、並びに、アルギン酸ナトリウム、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムなどの第Ｉ属又は第ＩＩ属の金属イオンアルギン酸塩が含まれる。エステル化アルギネートには、プロピレングリコールアルギネート及びグリセリルアルギネートが含まれる。いくつかの例では、バリア材料には、アルギン酸ナトリウム及び／又はアルギン酸カルシウムが含まれる。適切なセルロース系材料には、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アセチルセルロース、及びセルロースエーテルが含まれる。ゲル化剤は、１つ又は複数の改質されたでんぷんを含んでもよい。ゲル化剤は、１つ又は複数のカラギーナンを含んでもよい。適切なガムには、寒天、ジェランガム、アラビアゴム、プルランガム、マンナンガム、ガティガム、トラガカントガム、カラヤ、ローカストビーン、アカシアゴム、グアー、クインスシード及びキサンタンガムが含まれる。適切なゲルには、寒天、アガロース、カラギーナン、フロイダン（ｆｕｒｏｉｄａｎ）、及びフルセラランが含まれる。適切なワックスには、カルナウバワックスが含まれる。いくつかの場合、ゲル化剤は、カラギーナン及び／又はジェランガムを含んでもよく、これらの結果得られたカプセルを壊すのに必要な圧力が特に適切であるため、これらのゲル化剤は、ゲル化剤として含むことが特に適している。いくつかの場合、カプセルシェルはゼラチンを含まない。

カプセルシェルは、増量剤、緩衝剤、着色料、及び可塑剤のうちの１つ又は複数をさらに含んでもよい。

いくつかの場合、カプセルシェル材料は、でんぷん、変性でんぷん（酸化でんぷんなど）及びマルチトールなどの糖アルコールなどの１つ又は複数の増量剤を含んでもよい。

いくつかの場合、カプセルシェル材料は、製造中のタバコ産業製品内のカプセルの位置をより容易に表す着色料を含んでもよい。着色料は、着色剤と顔料とから選択されることが好ましい。

いくつかの場合、カプセルシェル材料は、クエン酸塩化合物又はリン酸塩化合物などの少なくとも１つの緩衝剤をさらに含んでもよい。

いくつかの場合、カプセルシェル材料は少なくとも１つの可塑剤をさらに含んでもよく、この可塑剤は、可塑性を有するグリセロール、ソルビトール、マルチトール、トリアセチン、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、又は別のポリアルコール、並びに、任意選択的に、一酸型、二酸型、又は三酸型のうちの１つの酸、特にクエン酸、フマル酸、及びリンゴ酸などであってもよい。いくつかの場合、可塑剤の量は、シェルの全重量の１～３０重量％の範囲であり、それは、２～１５重量％が好ましく、３～１０重量％がさらに好ましい。いくつかの場合、可塑剤とゲル化剤とを組み合わせたもののシェル内の全量は、カプセルシェル全重量の約４０～７０重量％であり、それは、５０～６０重量％が適している。いくつかの場合、可塑剤は、グリセロールを含む、グリセロールから実質的に構成される、又はグリセロールのみから構成される。

いくつかの場合、カプセルシェルはまた、１つ又は複数の充填剤を含んでもよい。適切な充填剤には、デキストリン、マルトデキストリン、シクロデキストリン（アルファ、ベータ、又はガンマ）などのでんぷん誘導体、又はヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ：ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ－ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ：ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、メチルセルロース（ＭＣ：ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ：ｃａｒｂｏｘｙ－ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）などのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリオール、或いはそれらの混合物が含まれる。カプセルシェルは、いくつかの場合、カプセルシェル全重量の約６０重量％までの充填剤を含んでもよい。いくつかの場合、カプセルシェルは、カプセルシェル全重量の約５０重量％、４０重量％、３０重量％、又は２０重量％までの充填剤を含んでもよい。いくつかの特定の場合には、カプセルシェルは充填剤を含まなくてもよい。

カプセルシェルは、水分によって引き起こされる劣化をカプセルが受けにくくする疎水性外層をさらに含んでもよい。疎水性外層は、ワックス、特にカルナウバワックス、カンデリラワックス又は蜜ろう、カーボワックス、シェラック（アルコール溶液又は水溶液におけるもの）、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ラテックス組成物、ポリビニルアルコール、或いはそれらの組合せを含む群から適切に選択される。少なくとも１つの水分バリア剤が、エチルセルロース、又はエチルセルロースとシェラックの混合物であることがより好ましい。

カプセルを作製する方法としては共押出法があり、任意選択的ではあるが、この共押出法に続いて遠心分離及び硬化及び／又は乾燥が行われる。これら及び他の適切な技法は当該技術において知られている。

フィルターはフィルター材料を含むことができる。例えば、フィルターは、アセチルセルロースなどのセルロース材料、セラミック材料、ポリ乳酸、ポリマーマトリックス、及び／又は活性炭を含んでもよい。セラミック材料の適切な例には、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化チタン、及び二酸化ジルコニウム（ジルコニア）が含まれる。

いくつかの場合、フィルター材料は、少なくとも約１５０℃の平均融解点を有する。エアロゾル生成デバイスでの使用時、フィルターは概して１５０℃より低い温度に曝され、したがって、このような実施形態では、フィルターは融解せず、十分カプセルを支持する。これは、加熱開始後に使用者がカプセルを押し潰そうとすることを助ける。いくつかの場合、フィルター材料は、少なくとも約１６０℃、１７０℃、１８０℃、１９０℃、又は２００℃の平均融解点を有する。

いくつかの場合、フィルター材料は、少なくとも０．１３０Ｗ／ｍＫの平均熱伝導率を有する。本発明者らは、これは、加熱開始後に使用者がカプセルを押し潰そうとすることを助けることを見出した。いくつかの場合、フィルター材料は、少なくとも０．１４０Ｗ／ｍＫ、０．１５０Ｗ／ｍＫ、又は０．１６０Ｗ／ｍＫの平均熱伝導率を有する。

いくつかの場合、フィルターは、他のフィルター構成部品を囲むラッパーをさらに含んでもよい。ラッパーはタバコチップペーパーを含んでもよい。

いくつかの場合、カプセルは、フィルターの約５～３０％ v/vを占める。いくつかの場合、カプセルは、７０～９５％ v/vのフィルター材料を含み、フィルター材料はアセチルセルロースが適切である。本発明者らは、これらの比率にするとカプセルによる熱吸収が適切になることを確認した。

いくつかの場合、フィルターは実質的に円筒形であり、カプセルは円筒の直径に対して実質的に中央に配置される。いくつかの場合、カプセルは円筒の長さに対して実質的に中央に配置される。いくつかの場合、円筒状のフィルターは、長さが約８～１４ｍｍであってもよく、それは、９～１３ｍｍ又は１０～１２ｍｍが適切である。フィルターは、約５～９ｍｍの断面直径を有してもよく、それは、７．５～８ｍｍが適切である。フィルターはアセチルセルロース繊維から形成されてもよい。

いくつかの場合、使用者が吸引するときのフィルター前後の圧力差は、カプセルが壊れていない状態では、３０～９０ｍｍＨ_２Ｏの範囲にある。フィルター前後の圧力差は、カプセルが壊れていない状態では、約３０ｍｍＨ_２Ｏ、３３ｍｍＨ_２Ｏ、３５ｍｍＨ_２Ｏ、３８ｍｍＨ_２Ｏ、又は４０ｍｍＨ_２Ｏ～約９０ｍｍＨ_２Ｏ、７５ｍｍＨ_２Ｏ、６５ｍｍＨ_２Ｏ、６０ｍｍＨ_２Ｏ、５５ｍｍＨ_２Ｏ、又は５０ｍｍＨ_２Ｏの範囲であることが適切である。例示的には、フィルター前後の圧力差は、カプセルが壊れていない状態では、約３５～６０ｍｍＨ_２Ｏの範囲とすることができ、それは、３８～５５ｍｍＨ_２Ｏ又は４０～５０ｍｍＨ_２Ｏが好ましい。

いくつかの場合、フォルターにはカプセルが１つだけ入っている。他の場合には、フィルターにはカプセルが２つ以上入っている。フィルターが複数のカプセルを備える場合、個々のカプセルは互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、使用者がカプセルを壊すときを選ぶ／壊すかどうかを選ぶことができるように複数のカプセルを提供することができ、以て、エアロゾル送出プロファイルを制御することができる。

いくつかの場合、エアロゾル生成媒体はエアロゾル生成剤を含む。いくつかの場合、エアロゾル生成媒体はタバコ材料を含む。いくつかの場合、エアロゾル生成媒体は香味料を含む。いくつかの場合、エアロゾル生成媒体は、エアロゾル生成剤及び／又はタバコ材料及び／又は香味料から実質的に構成される、或いはエアロゾル生成剤及び／又はタバコ材料及び／又は香味料のみから構成される。いくつかの場合、エアロゾル生成媒体は単一の単体の構成部品として提供されてもよい。他の場合には、エアロゾル生成媒体は、異なる成分を含む別々の部分を備えてもよい。例えば、エアロゾル生成媒体は、エアロゾル生成剤及びタバコ材料を含み、これらは、エアロゾル生成媒体の別々の部分に設けられてもよい。

いくつかの場合、カプセルには香味料が入っており、またエアロゾル生成媒体は香味料を含み、香味料は、両方の場合、実質的に同じである。これは、より一貫した香料プロファイルの送出を提供することができる。いくつかの場合、カプセルにはメンソールが入っており、またエアロゾル生成媒体はメンソールを含む。

本書では、用語「タバコ材料」は、タバコ又はその派生物を含む任意の材料を指す。用語「タバコ材料」は、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、又はタバコ代替品のうちの１つ若しくは複数を含んでもよい。タバコ材料は、挽きタバコ、タバコ繊維、刻みタバコ、押出タバコ、タバコの茎、再生タバコ、及び／又はタバコ抽出物のうちの１つ若しくは複数を含んでもよい。

タバコ材料を生産するために使用されるタバコは、バージニア及び／又はバーレー及び／又はオリエンタルを含む、単一等級又はブレンド、刻みラグ又は全葉などの任意の適切なタバコであってもよい。タバコはまた、タバコ粒子の「微細物」又は粉末、膨張タバコ、茎、膨張茎、及びカットロールされた茎などの他の加工茎材料であってもよい。タバコ材料は、挽きタバコ又は再生タバコ材料であってもよい。再生タバコ材料は、タバコ繊維を含んでもよく、キャスティング、タバコ抽出物の逆添加を伴う長網抄紙式手段、又は押出成形によって形成することができる。

本書では、用語「エアロゾル生成剤」は、エアロゾルの生成を促進する薬剤を指す。エアロゾル生成剤は、吸引可能な固体及び／又は液体のエアロゾルへの気体の初期蒸発及び／又は凝縮を促進することによって、エアロゾルの生成を促進することができる。

適切なエアロゾル生成剤には、限定するものではないが、ポリオール（ソルビトール、グリセロール、及びプロピレングリコール又はトリエチレングリコールのようなグリコールなど）、及び、非ポリオール（一価アルコール、高沸点炭化水素、乳酸のような酸、グリセロール誘導体、ジアセチン、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセタート、ミリスチン酸エチル及びミリスチン酸イソプロピルを含むトリエチルシトレート又はミリスチン酸塩などのエステル、並びにステアリン酸メチル、ドデカン二酸ジメチル及びテトラデカン二酸ジメチルなどの脂肪族カルボン酸エステルなど）が含まれる。いくつかの場合、エアロゾル生成剤は、グリセロール及び／又はプロピレングリコールを含んでもよい。

いくつかの場合、エアロゾル生成媒体は、エアロゾル生成媒体の全重量の少なくとも１０重量％のエアロゾル生成剤を含む。エアロゾル生成媒体は、エアロゾル生成媒体の全重量の少なくとも１２重量％、１５重量％、１８重量％、又は２０重量％のエアロゾル生成剤を含むことが適切である。残りは、いくつかの場合、タバコ材料とすることができる。

いくつかの場合、非燃焼加熱式物品は実質的に円筒形であってもよい。

いくつかの場合、非燃焼加熱式物品は冷却要素をさらに備えてもよい。冷却要素は、例えば、フィルターとエアロゾル生成媒体との間に配置されてもよい。冷却要素は、これがある場合、非燃焼加熱式物品の（使用時）最も高い温度の部分からフィルターを離す。冷却要素は、これがある場合、空っぽのチューブを備えてもよく、紙から形成されることが適切である。エアロゾル生成媒体の気化した成分は、冷却要素がある場合、使用時、冷却要素に凝縮してエアロゾルを形成する。

非燃焼加熱式物品は、換気開口をさらに備えてもよい。これら換気開口は、物品の側壁に設けられてもよい。いくつかの場合、換気開口は、フィルター及び／又は冷却要素に設けられてもよい。これらの開口によって、使用中、低温の空気を物品内に引き込むことができ、それが、加熱された揮発した成分と混合してエアロゾルを冷却する。

使用時に物品が加熱されると、この換気によって物品からの加熱された揮発した可視成分の生成が促進される。加熱された揮発した成分の過飽和が生じるように、加熱された揮発した成分を冷却するプロセスによって、この加熱された揮発した成分は可視化される。次いで、加熱された揮発した成分は核形成としても知られる液滴形成をし、最終的には、加熱された揮発した成分のさらなる凝縮と、加熱された揮発した成分からの新たに形成された液滴の凝集とによって、加熱された揮発した成分のエアロゾル粒子のサイズが増大する。

いくつかの場合、換気率として知られている、加熱された揮発した成分と低温空気との合計に対する低温空気の割合は、少なくとも１５％である。換気率が１５％であれば、上記の方法によって加熱された揮発した成分を可視化することができる。加熱された揮発した成分が可視化されると、使用者は揮発した成分が生成されたことを認識することができ、これが喫煙経験の感覚的経験に加わる。

別の例では、換気率を５０％～８５％にして、加熱された揮発した成分をさらに冷却する。

本書では、用語「非燃焼加熱式アセンブリ」は、非燃焼加熱式物品とヒーターとを組み合わせたものを指す。ヒーターは、非燃焼加熱式物品のエアロゾル生成媒体を燃焼させることなく加熱して、基材の成分を揮発させて吸引可能な蒸気又はエアロゾルを生成する。

いくつかの場合、ヒーターは、物品と一体的に設けられてもよい。例えば、ヒーターは、使用時、その燃焼が、エアロゾル生成媒体を燃焼させないで加熱するように物品に取り付けられた可燃性燃料源であってもよい。別の例では、ヒーターは、使用時に熱を生じるように発熱反応をする相変化材料などの化学的熱源を備えてもよい。

他の場合、ヒーターは、物品とともに使用するように構成された別体の物であってもよい。例えば、ヒーターは、非燃焼加熱式物品が少なくとも部分的に挿入されるデバイスであってもよい。別の例では、ヒーターは、非燃焼加熱式物品に少なくとも部分的に挿入されるデバイスであってもよい。ヒーターは電気的に制御されてもよい。いくつかの場合、ヒーターは、薄膜の電気抵抗ヒーター、又は誘導ヒーターなどを含む。

いくつかの場合、アセンブリは、加熱期間の少なくとも５０％の間、非燃焼加熱式物品のエアロゾル生成媒体の少なくとも一部分が少なくとも１８０℃又は２００℃の温度に曝されるように構成されてもよい。いくつかの例では、エアロゾル生成媒体は、内容全体が本書に援用される、同時係属中の出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１７／０６８８０４に記載の熱プロファイルに曝されてもよい。

いくつかの特定の場合、エアロゾル生成媒体の２つの部分を別々に加熱するように構成された非燃焼加熱式アセンブリが提供される。第１の部分と第２の部分の温度プロファイルが異なるように、これらの部分の温度を経時的に制御することによって、使用中のエアロゾルのパフプロファイルを制御することが可能である。エアロゾル生成媒体の２つの部分に供給される熱を異なる時点又は比率で供給することができ、このように加熱を互い違いにすることによって迅速なエアロゾルの生成と使用の長時間化の両方が可能になる。

１つの特定の例では、本アセンブリは、消費経験の開始時に、エアロゾル生成媒体の第１の部分に対応する第１の加熱要素が２４０℃の温度に直ちに加熱されるように構成することができる。この第１の加熱要素は、１４５秒間２４０℃に保たれ、次いで、１３５℃に下げられる（これは消費経験の残り時間維持される）。消費経験の開始後７５秒の時点で、エアロゾル生成媒体の第２の部分に対応する第２の加熱要素が１６０℃の温度に加熱される。消費経験の開始後１３５秒の時点で、第２の加熱要素の温度は２４０℃に上げられる（これは消費経験の残り時間維持される）。消費経験は２８０秒続き、その時点で、両方のヒーターは室温に下げられる。

いくつかの場合、本アセンブリは、非燃焼加熱式物品のフィルターが直接加熱されないように構成される。例えば、ヒーターが、物品が部分的に挿入されるデバイスである場合、アセンブリは、非燃焼加熱式物品のフィルターがデバイスに挿入されないよう構成することができる。

いくつかの特定の場合、本アセンブリは、非燃焼加熱式物品のフィルター、及び、もしあれば、冷却要素が直接加熱されないように構成される。例えば、ヒーターが、物品が部分的に挿入されるデバイスである場合、アセンブリは、非燃焼加熱式物品のフィルター、及び、もしあれば、冷却要素がデバイスに挿入されないように構成することができる。他の場合には、冷却要素の少なくとも一部はデバイス内に挿入されてもよい。

このような場合、フィルターが直接加熱されなくても、消費経験中（使用者のパフ中）、熱は非燃焼加熱式物品の中を通って引き入れられる。本発明者らは、フィルターの中央の温度プロファイルは、各パフ毎にピークに達することを確認した。これは、パフ時に高温のエアロゾルがフィルターを通って引き入れられることによる。いくつかの場合、フィルター（及びカプセル）は、使用中、約３０℃、４０℃、又は５０℃を越える温度に曝されることがある。いくつかの場合、フィルター（及びカプセル）が使用時に曝される最高温度は、約１００℃、９０℃、８０℃、又は７０℃よりも低い。いくつかの場合、フィルター（及びカプセル）は、３０℃～１００℃の範囲の温度に曝されてもよく、それは、４０℃～８０℃又は５０℃～７０℃が適切である。

本発明者らは、請求項１で規定されたカプセルは、非燃焼加熱式物品に使用するのに特に適していることを確認した。いくつかの場合、カプセルがシェルの融解点又はガラス転移温度を越える温度に曝されても、請求項１に規定されたカプセルは、他のカプセルと比較して、非燃焼加熱式アセンブリ内の状態に曝されたときに故障や破裂が生じにくいことが分かった。このようなカプセルは、加熱開始前、加熱開始中、又は加熱開始後、使用者によって容易に押し潰されてその内容物を放出することができる。押潰し時のクリック感は維持され、それは、押し潰したという触覚フィードバックを使用者に与える。次いで、使用者は、十分な圧力が加えられてカプセルの内容物が放出されたと知るので、このクリック感は有用である。したがって、非燃焼加熱式物品に損傷を与えることがある過大な圧力を加える可能性が低くなる。

理論に縛られることを望むものではないが、本書に記載のカプセルが非燃焼加熱式物品に使用するのに適していることは、シェル材料の成分及び水吸収性によるものと考えられる。関係するであろう他の因子には、シェル材料の熱容量、シェル材料の融解点又はガラス転移温度、及び／又はヒーターからのカプセルの距離が含まれる。

いくつかの場合、カプセルは、非燃焼加熱式アセンブリ内のヒーターから少なくとも約２５ｍｍ又は少なくとも約３０ｍｍになるように非燃焼加熱式物品内に配置されてもよい。いくつかの場合、カプセルは、ヒーターから約２５～３０ｍｍ又は約３０～３５ｍｍになるように非燃焼加熱式物品内に配置されてもよい（これらの距離は、カプセルの中央からヒーターの最も近い点までの距離を指す）。この位置決めは、カプセルが適切な熱レベルに曝される一方、非燃焼加熱式物品が適切な寸法を確実に有することを意味し得る。

少なくとも３０℃又は少なくとも４０℃の融解点を有するカラギーナンを含むシェル材料から形成されたカプセルは、非燃焼加熱式状態への暴露にも十分耐えることが分かった。

非燃焼加熱式物品の例が図１に示されている。図示の非燃焼加熱式物品１０は実質的に円筒形である。物品１０は、第１の端部２の方にエアロゾル生成媒体１のロッド、適切にはタバコ材料のロッドと、第２の端部４の方にフィルター３とを含むことができる。第２の端部４は口側となる端部(以下「口側端部」）である。カプセル５はフィルター３内に配置されている。フィルター３はフィルター材料を含み、フィルター材料はアセチルセルロースであってもよい。被覆紙６は、構成要素を円筒形状に保持し、タバコロッド１とフィルタープラグ３との間に通路７を提供する。通路７は、冷却要素として機能し、代替の実施形態では省略されてもよい。さらなる短い通路がフィルタープラグ３と第２の端部４との間に示されている。これもまた、代替の実施形態では省略されてもよい。

使用時、非燃焼加熱式物品１０は、加熱されて吸引可能なエアロゾルを形成することができるように非燃焼加熱式アセンブリ（図示せず）のヒーター内に部分的に挿入される。一実施形態において、ヒーターは、エアロゾル生成媒体の周りにオーブン型構成体を形成する。いくつかの実施形態では、非燃焼加熱式物品１０の第１の端部２は、エアロゾル生成媒体１がヒーター内に入るように挿入される。非燃焼加熱式物品１０及び非燃焼加熱式アセンブリは、フィルター３及び通路７の少なくとも一部がヒーターに入らないように構成される。

代替の実施形態では、実質的に円筒状の非燃焼加熱式物品は、フィルター３とすぐ隣り合ってエアロゾル生成媒体１を含んでもよい。通路は、フィルターの媒体とは反対側に設けられてもよく、又は通路はなくてもよい。

使用後、非燃焼加熱式物品はヒーターから取り出されて、典型的には廃棄される。その後にヒーターを使用する場合は、さらなる非燃焼加熱式物品を使用する。

代替の非燃焼加熱式アセンブリが図２に描かれている。このアセンブリでは、可燃性熱源８が、非燃焼加熱式物品１０の第１の端部２でエアロゾル生成媒体１と隣り合って配置されている。可燃性熱源８は、アルミニウム箔の層などの非可燃性材料（図示せず）によってエアロゾル生成媒体１から隔てられてもよい。アルミニウム箔又は他の伝導性非可燃性材料は、（ａ）エアロゾル生成媒体に熱を伝える、及び（ｂ）燃料源の燃焼がエアロゾル生成媒体の燃焼を生じさせることを防ぐので、有用である。使用時、燃料源８は使用者によって点火され、熱は、アルミニウム箔（又は同様のもの）によってエアロゾル生成媒体１に伝えられて、燃焼させることなく媒体１の成分を揮発させる。

図３及び図４を参照すると、図１に示されたものと類似の、非燃焼加熱式物品１０１の例の部分切欠き断面図及び斜視図が示されている。物品１０１は、電源及びヒーターを有するデバイスとともに使用するように構成されている。この実施形態の物品１０１は、以下で説明する図７～図９に示されたデバイス５１とともに使用するのに特に適している。使用時、物品１０１は、図７に示されたデバイス５１の挿入点２０において取出し可能にデバイスに挿入することができる。

一例の物品１０１は、ロッドの形態のエアロゾル生成媒体１０３の本体及びフィルターセンブリ１０５を含む実質的に円筒ロッドの形態である。フィルターセンブリ１０５は、３つのセグメント、すなわち冷却セグメント１０７、フィルターセグメント１０９、及び口側端部セグメント１１１を含む。物品１０１は、口側端部又は近位端としても知られる第１の端部１１３と、遠位端としても知られる第２の端部１１５とを有する。エアロゾル生成媒体１０３の本体は、物品１０１の遠位端１１５の方に配置されている。一例では、冷却セグメント１０７は、エアロゾル生成媒体１０３の本体とフィルターセグメント１０９との間でエアロゾル生成媒体１０３の本体と隣り合って配置され、その結果、冷却セグメント１０７は、エアロゾル生成媒体１０３及びフィルターセグメント１０３と当接関係になっている。他の例では、エアロゾル生成媒体１０３の本体と冷却セグメント１０７との間、及びエアロゾル生成媒体１０３の本体とフィルターセグメント１０９との間に間隔があってもよい。フィルターセグメント１０９は、冷却セグメント１０７と口側端部セグメント１１１との間に配置されている。口側端部セグメント１１１は、フィルターセグメント１０９と隣り合って物品１０１の近位端１１３の方に配置されている。一例では、フィルターセグメント１０９は口側端部セグメント１１１と当接関係にある。一実施形態では、フィルターセンブリ１０５の全長は３７ｍｍ～４５ｍｍであり、フィルターセンブリ１０５の全長は４１ｍｍがより好ましい。

一実施形態では、エアロゾル生成媒体１０３の本体はタバコを含む。しかし、他の各実施形態では、エアロゾル生成媒体１０３の本体は、タバコのみから構成されてもよく、実質的に完全にタバコから構成されてもよく、タバコとエアロゾル生成剤及び／又は香味料などの他の成分とを含んでもよい。いくつかの場合、エアロゾル生成媒体はタバコを含まなくてもよい。

一例では、エアロゾル生成媒体１０３のロッドの長さは３４ｍｍ～５０ｍｍであり、それは、３８ｍｍ～４６ｍｍが適切であり、４２ｍｍが適切である。

一例では、物品１０１の全長は７１ｍｍ～９５ｍｍであり、それは、７９ｍｍ～８７ｍｍが適切であり、８３ｍｍが適切である。

エアロゾル生成媒体１０３の本体の軸線方向端部は、物品１０１の遠位端１１５において見ることができる。しかし、他の実施形態では、物品１０１の遠位端１１５は、エアロゾル生成媒体１０３の本体の軸線方向端部を覆う端部部材（図示せず）を備えてもよい。

エアロゾル生成媒体１０３の本体は、環状のチップペーパー（図示せず）によってフィルターセンブリ１０５に接合され、このチップペーパーは、フィルターセンブリ１０５を取り囲むようにフィルターセンブリ１０５の実質的に全周に配置されており、エアロゾル生成媒体１０３の本体の長さに沿って部分的に延在している。一例では、チップペーパーは、５８ＧＳＭの標準的なチップ原紙から作られる。一例では、チップペーパーの長さは４２ｍｍ～５０ｍｍであり、それは、４６ｍｍが適切である。

一例では、冷却セグメント１０７は環状のチューブであり、冷却セグメント内の空隙の周りに配置されその空隙を画定する。空隙は、エアロゾル生成媒体１０３の本体から生成される加熱された揮発した成分が流れるためのチャンバを提供する。冷却セグメント１０７は、エアロゾルを溜めるためのチャンバを提供するように中空であるが、それでも、製造中及び使用時に物品１０１がデバイス５１に挿入されるときに生じることがある軸線方向の圧縮力並びに曲げモーメントに耐えるだけの十分な剛性がある。一例では、冷却セグメント１０７の壁厚は約０．２９ｍｍである。

冷却セグメント１０７は、エアロゾル生成媒体１０３とフィルターセグメント１０９との間に物理的な間隔を提供する。冷却セグメント１０７によって与えられたこの物理的な間隔によって、冷却セグメント１０７の長さ全体にわたって熱勾配が生じる。一例では、冷却セグメント１０７は、冷却セグメント１０７の第１の端部に入る加熱された揮発した成分と冷却セグメント１０７の第２の端部を出る加熱された揮発した成分との間に少なくとも摂氏４０度の温度差を与えるように構成されている。一例では、冷却セグメント１０７は、冷却セグメント１０７の第１の端部に入る加熱された揮発した成分と冷却セグメント１０７の第２の端部を出る加熱された揮発した成分との間に少なくとも摂氏６０度の温度差を与えるように構成されている。デバイス５１によって加熱されたときに、冷却要素１０７の長さ全体でのこの温度差が、温度に敏感なフィルターセグメント１０９をエアロゾル生成媒体１０３の高温から保護する。フィルターセグメント１０９と、エアロゾル生成媒体１０３の本体及びデバイス５１の加熱要素との間に物理的な間隔が設けられていなければ、温度に敏感なフィルターセグメント１０９は使用時に損傷を受けることがあり、したがって、必要な機能を効果的に果たさないであろう。

一例では、冷却セグメント１０７の長さは少なくとも１５ｍｍである。一例では、冷却セグメント１０７の長さは、２０ｍｍ～３０ｍｍであり、それは、より詳細には２３ｍｍ～２７ｍｍ、より詳細には２５ｍｍ～２７ｍｍ、２５ｍｍが適切である。

冷却セグメント１０７は紙で作られており、これは、使用時にデバイス５１のヒーターと隣り合うときに、懸念のある化合物、例えば、毒性化合物を生成しない材料から構成されていることを意味する。一例では、冷却セグメント１０７は、螺旋状に巻かれた紙チューブから製造され、これは、中空の内部チャンバを備えるが、それでも機械的剛性を維持する。螺旋状に巻かれた紙チューブは、チューブの長さ、外径、真円度、及び真直度に関して、高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。

別の例では、冷却セグメント１０７は、堅いプラグ巻取紙又はチップペーパーから作られた凹所である。堅いプラグ巻取紙又はチップペーパーは、製造中及び使用時、物品１０１がデバイス５１に挿入される間に生じることがある軸線方向の圧縮力並びに曲げモーメントに耐えるだけの十分な剛性を有するように製造される。

フィルターセグメント１０９は、エアロゾル生成媒体からの加熱された揮発した成分から１つ又は複数の揮発化合物を除去するのに十分な任意のフィルター材料から形成することができる。一例では、フィルターセグメント１０９は、アセチルセルロースなどのモノアセタート材料から作られる。フィルターセグメント１０９は、加熱された揮発した成分の量を使用者にとって不満なレベルにまで減らすことなく、加熱された揮発した成分を冷却し、それらから刺激を低減する。

押潰し可能なカプセル５はフィルターセグメント１０９に設けられる。押潰し可能なカプセル５は、実質的にフィルターセグメント１０９の中央、すなわち、フィルターセグメント１０９の直径及びフィルターセグメント１０９の長さのどちらにとっても中央に配置することができる。他の場合には、押潰し可能なカプセル５は、１つ又は複数の方向にずれていてもよい。

フィルターセグメント１０９のアセチルセルローストウ材料の密度は、フィルターセグメント１０９の端から端までの圧力降下を制御し、ひいては物品１０１の吸引抵抗を制御する。したがって、フィルターセグメント１０９の材料の選択は、物品１０１の吸引抵抗を制御するのに重要である。さらに、フィルターセグメントは物品１０１における濾過機能を果たす。

一例では、フィルターセグメント１０９は８Ｙ１５グレードのフィルタートウ材料で作られ、これは、加熱された揮発した材料に対して濾過効果を発揮すると共に、加熱された揮発した材料から生じる凝縮したエアロゾル液滴のサイズを小さくする。

フィルターセグメント１０９があることによって、冷却セグメント１０７を出る加熱された揮発した成分をさらに冷却することによる断熱効果が得られる。このさらなる冷却効果は、使用者の唇のフィルターセグメント１０９の表面との接触温度を下げる。

一例では、フィルターセグメント１０９の長さは６ｍｍ～１０ｍｍであり、それは、８ｍｍが適切である。

口側端部セグメント１１１は環状のチューブであり、口側端部セグメント１１１内の空隙の周りに配置されその空隙を画定する。空隙は、フィルターセグメント１０９から流れる加熱された揮発した成分のためのチャンバを提供する。口側端部セグメント１１１は、エアロゾルを溜めるためのチャンバを提供するように中空であるが、それでも、製造中及び使用時に物品がデバイス５１に挿入されるときに生じることがある軸線方向の圧縮力並びに曲げモーメントに耐えるだけの十分な剛性がある。一例では、口側端部セグメント１１１の壁厚は約０．２９ｍｍである。一例では、口側端部セグメント１１１の長さは６ｍｍ～１０ｍｍであり、それは、８ｍｍが適切である。

口側端部セグメント１１１は、螺旋状に巻かれた紙チューブから製造されてもよく、これは、中空の内部チャンバを備えるが、それでも最終的な機械的剛性を維持する。螺旋状に巻かれた紙チューブは、チューブの長さ、外径、真円度、及び真直度に関して、高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。

口側端部セグメント１１１は、フィルターセグメント１０９の出口に溜まるいかなる液体凝縮物も使用者と直接接触するのを防ぐ機能を果たす。

一例では、口側端部セグメント１１１と冷却セグメント１０７は、単一のチューブから形成されてもよく、フィルターセグメント１０９はそのチューブ内に配置されて、口側端部セグメント１１１と冷却セグメント１０７とを分離することは理解されるべきである。

図５及び図６を参照すると、物品３０１の例の部分切欠き断面図及び斜視図が示されている。図５及び図６に示されている参照符号は、図３及び図４に示された参照符号に「２００」を加えた値と同じである。

図５及び図６に示された物品３０１の例では、空気が物品３０１の外部から物品３０１の内部に流れることを可能にするために、物品３０１に換気領域３１７が設けられている。一例では、換気領域３１７は、物品３０１の外層を貫通して形成された１つ又は複数の換気穴３１７の形態をとる。換気穴は、物品３０１の冷却を助けるために冷却セグメント３０７に配置することができる。一例では、換気領域３１７は、１つ又は複数の列の穴を備え、各列の穴は、物品３０１の長手方向軸線に対して実質的に垂直な断面で物品３０１の全周にわたって配置されることが好ましい。

一例では、物品３０１のための換気を行うために１列～４列の換気穴がある。換気穴のそれぞれの列は、１２個～３６個の換気穴３１７を有することができる。換気穴３１７の直径は、例えば、１００μｍ～５００μｍとすることができる。一例では、換気穴３１７の列と列との間の軸線方向の間隔は、０．２５ｍｍ～０．７５ｍｍであり、それは、０．５ｍｍが適切である。

一例では、換気穴３１７は均一の大きさである。別の例では、換気穴３１７は大きさが異なる。換気穴は、任意の適切な技術、例えば、以下の技術のうちの１つ又は複数を使用して作ることができる。すなわち、レーザ技術、冷却セグメント３０７の機械的穿孔、又は冷却セグメント３０７を物品３０１に形成する前の事前穿孔である。換気穴３１７は、物品３０１を効果的に冷却するように配置されている。

１つの例では、換気穴３１７の列は、物品の近位端３１３から少なくとも１１ｍｍに配置され、物品３０１の近位端３１３から１７ｍｍ～２０ｍｍに配置されることが適切である。換気穴３１７の位置は、物品３０１の使用時に使用者が換気穴３１７を塞がないように配置される。

図８及び図９から分かるように、物品３０１の近位端３１３から１７ｍｍ～２０ｍｍに換気穴の列を設けることによって、物品３０１がデバイス５１内に完全に挿入されたときに、換気穴３１７をデバイス５１の外側に配置することができる。デバイスの外側に換気穴を配置することによって、加熱されていない空気が、デバイス５１の外側から換気穴を通って物品３０１に入って、物品３０１の冷却を助けることができる。

冷却セグメント３０７の長さは、物品３０１がデバイス５１内に完全に挿入されたときに、冷却セグメント３０７がデバイス５１内に部分的に挿入されるような長さである。冷却セグメント３０７の長さは、デバイス５１のヒーター構成体と熱に敏感なフィルター構成体３０９との間に物理的な間隙を設けるという第１の機能と、物品３０１がデバイス５１内に完全に挿入されたときに、換気穴３１７が、冷却セグメント内に配置されているが、デバイス５１の外側にも位置することも可能にするという第２の機能とを提供する。図８及び図９から分かるように、冷却要素３０７の大部分はデバイス５１内に位置している。しかし、冷却要素３０７の一部分はデバイス５１の外へ延在している。デバイス５１から外に延在している冷却要素３０７のこの部分に換気穴３１７が位置している。

次に、図７～図９をより詳細に参照すると、エアロゾル生成媒体の少なくとも１つの成分を揮発させるために、典型的には吸引することができるエアロゾルを形成するために、前記エアロゾル生成媒体を加熱するよう構成されたデバイス５１の例が示されている。デバイス５１は、エアロゾル生成媒体を燃焼させることなく加熱することによって化合物を放出する加熱デバイスである。

第１の端部５３は、本書では、デバイス５１の口側端部又は近位端５３とも称され、第２の端部５５は、本書では、デバイス５１の遠位端５５とも称される。デバイス５１は、使用者が望むように、デバイス５１全体のオンオフを切り換えられるようにするオンオフボタン５７を有する。

デバイス５１は、デバイス５１の様々な内部構成部品を配置し保護するためのハウジング５９を備える。図示の例では、ハウジング５９は、デバイス５１の周りを囲む一体型スリーブ１１を備え、デバイス５１の「上部」を概ね画定する上部パネル１７、及びデバイス５１の「底部」を概ね画定する底部パネル１９を被せられている。別の例では、ハウジングは、上部パネル１７及び底部パネル１９に加えて、前部パネル、後部パネル、及び一対の両側の側部パネルを備える。

上部パネル１７及び／又は底部パネル１９は、デバイス５１の内部に容易にアクセスすることができるように、一体型スリーブ１１に取外し可能に固定されてもよく、又は、例えば、使用者がデバイス５１の内部にアクセスすることができないように、一体型スリーブ１１に「永久的に」固定されてもよい。一例では、パネル１７及び１９は、例えば、射出成形によって形成されたガラス充填ナイロンを含むプラスチック材料から作られ、一体型スリーブ１１はアルミニウムから作られるが、他の材料や他の製造プロセスが使用されてもよい。

デバイス５１の上部パネル１７は、デバイス５１の口側端部５３に開口部２０を有し、使用時、この開口部２０を通して、使用者はエアロゾル生成媒体を含む物品１０１、３０１をデバイス５１に挿入する、またデバイス５１から取り出すことができる。

ハウジング５９内には、ヒーター構成体２３と、制御回路２５と、電源２７とが配置又は固定されている。この例では、ヒーター構成体２３、制御回路２５、及び電源２７は、制御回路２５が概ねヒーター構成体２３と電源２７との間に配置された状態で、横方向に隣り合っている（すなわち、一端から見て隣り合っている）が、他の位置も可能である。

制御回路２５は、以下でさらに論じるように、物品１０１、３０１のエアロゾル生成媒体の加熱を制御するように構成及び配置されたマイクロプロセッサ構成体などのコントローラを含むことができる。

電源２７は、例えば、バッテリーでもよく、バッテリーは、再充電可能なバッテリーでもよいし、再充電できないバッテリーでもよい。適切なバッテリーの例には、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル電池（ニッケル－カドミウム電池など）、及び／又はアルカリ電池などが含まれる。バッテリー２７は、必要時に電力を供給するために、また制御回路２５の制御下で物品のエアロゾル生成媒体を加熱するために（上述したように、エアロゾル生成媒体を燃焼させることなく、エアロゾル生成媒体を揮発させるために）、ヒーター構成体２３に電気的に接続されている。

電源２７をヒーター構成体２３の側方に隣り合わせで配置する利点は、デバイス５１全体を過度に長くすることなく、物理的に大きな電源２５を使用することができることである。理解されるように、一般に、物理的に大きな電源２５は、より大きな容量（すなわち、供給可能な総電気エネルギー、多くの場合はアンペア時などで測定されるもの）を有し、したがって、デバイス５１のバッテリー寿命をより長くすることができる。

一例では、ヒーター構成体２３は、概ね、中空の内部加熱チャンバ２９を有する中空の円筒状チューブの形態であり、使用時に、エアロゾル生成媒体を備えた物品１０１、３０１が加熱チャンバ２９内に加熱のために挿入される。ヒーター構成体２３の異なる構成が可能である。例えば、ヒーター構成体２３は、単一の加熱要素を備えてもよいし、ヒーター構成体２３の長手方向軸線に沿って整列した複数の加熱要素から形成されてもよい。この加熱要素又は各加熱要素は、環状でもよいし、管状でもよいし、又はその周囲が少なくとも部分的に環状でもよいし、部分的に管状でもよい。一例では、この加熱要素又は各加熱要素は薄膜ヒーターであってもよい。別の例では、この加熱要素又は各加熱要素はセラミックス材料から作られてもよい。適切なセラミックス材料の例には、アルミナ、窒化アルミニウム、及び窒化ケイ素セラミックスが含まれ、これらは積層及び焼結されてもよい。他の加熱構成体が可能であり、これには、例えば、誘導加熱、赤外線を放射することによって加熱する赤外線ヒーター要素、又は、例えば、抵抗電気巻線によって形成された抵抗加熱要素が含まれる。

１つの特定の例では、ヒーター構成体２３は、ステンレス鋼製の支持チューブによって支持され、ポリイミド加熱要素を備える。ヒーター構成体２３は、デバイス５１内に物品１０１、３０１が挿入されたときに、実質的に物品１０１、３０１のエアロゾル生成媒体１０３、３０３の本体の全体がヒーター構成体２３内に挿入されるような寸法である。

この加熱要素又は各加熱要素は、エアロゾル生成媒体の選択された領域を、例えば、望むように、順番に（上記のように、経時的に）又は一緒に（同時に）独立して加熱することができるように構成することができる。

この例のヒーター構成体２３は、その長さの少なくとも一部に沿って断熱体３１によって囲まれている。断熱体３１は、ヒーター構成体２３からデバイス５１の外部に流れる熱を減少させるのに役立つ。これは、一般に熱損失を低減するので、ヒーター構成体２３に対する電力条件を低く抑えるのに役立つ。断熱体３１はまた、ヒーター構成体２３の動作中にデバイス５１の外側を低温に維持するのに役立つ。一例では、断熱体３１は、スリーブの２つの壁の間に低圧領域を設けた二重壁型のスリーブでもよい。すなわち、断熱体３１は、例えば、「真空」チューブ、すなわち伝導及び／又は対流による伝熱を最小限にするように少なくとも部分的に真空にされたチューブであってもよい。断熱体３１の他の構成が可能であり、これには、二重壁型のスリーブに加えて、又はそれに代えて、例えば適切な発泡型の材料を含む断熱材料の使用が含まれる。

ハウジング５９は、加熱構成体２３だけでなく、すべての内部構成部品を支持するための様々な内部支持構造３７をさらに備えることができる。

デバイス５１は、開口部２０の周りに延在し開口部２０からハウジング５９の内部に突出するカラー３３と、カラー３３と真空スリーブ３１の一端との間に配置された概ね管状のチャンバ３５とをさらに備える。チャンバ３５は冷却構造３５ｆをさらに備え、冷却構造３５ｆは、この例では、チャンバ３５の外面に沿って間隔を置いて配置され、それぞれがチャンバ３５の外面の周りに周方向に配置された複数の冷却フィン３５ｆを備える。中空のチャンバ３５の長さの少なくとも一部にわたって物品１０１、３０１がデバイス５１に挿入されているとき、中空のチャンバ３５と物品１０１、３０１との間に空隙３６がある。空隙３６は、冷却セグメント３０７の少なくとも一部にわたって物品１０１、３０１の全周の周りにある。

カラー３３は、開口部２０の周囲に周方向に配置された複数の隆起部６０を備え、これらの隆起部６０は開口部２０内に突出している。隆起部６０は、隆起部６０の位置での開口部２０の開口スパンが、隆起部６０のない位置での開口部２０の開口スパンよりも狭くなるように、開口部２０内の空間を占めている。隆起部６０は、デバイス内に挿入された物品１０１、３０１と係合して物品１０１、３０１をデバイス５１内に固定するのを助けるように構成されている。隣り合う隆起部６０の対と物品１０１、３０１とによって画定される開放空間（図示せず）は、物品１０１、３０１の外側の周りに換気通路を形成する。これらの換気通路は、物品１０１、３０１から漏れた高温の蒸気がデバイス５１から出ることを可能にし、また、冷却空気が空隙３６内の物品１０１、３０１の周りからデバイス５１内に流入することを可能にする。

動作時、物品１０１、３０１は、図７～図９に示すように、デバイス５１の挿入点２０に取出し可能に挿入される。特に図８を参照すると、一例では、物品１０１、３０１の遠位端１１５、３１５の方に配置されているエアロゾル生成媒体１０３、３０３の本体は、デバイス５１のヒーター構成体２３内に完全に収容されている。物品１０１、３０１の近位端１１３、３１３はデバイス５１から延在して、使用者のためのマウスピースアセンブリとして働く。

動作時、エアロゾル生成媒体１０３、３０３の本体からエアロゾル生成媒体の少なくとも１つの成分を揮発させるために、ヒーター構成体２３は物品１０１、３０１を加熱する。

エアロゾル生成媒体１０３、３０３の本体からの加熱された揮発した成分のための主流路は、物品１０１、３０１を軸線方向に貫通し、冷却セグメント１０７、３０７の内側のチャンバを通り、フィルターセグメント１０９、３０９を通り、口側端部セグメント１１１、３１３を通って使用者に至る。一例では、エアロゾル生成媒体の本体から生成された、加熱された揮発した成分の温度は６０℃～２５０℃であり、これは使用者にとって許容可能な吸引温度よりも高い可能性がある。加熱された揮発した成分が冷却セグメント１０７、３０７を移動するにつれて、その温度は下がり、一部の揮発した成分は冷却セグメント１０７、３０７の内面で凝縮する。

図５及び図６に示した物品３０１の例では、低温の空気は、冷却セグメント３０７に形成された換気穴３１７を通って冷却セグメント３０７に入ることができる。この低温の空気は、加熱された揮発した成分と混合し、加熱された揮発した成分をさらに冷却する。

使用時に物品がデバイス５１によって加熱されると、この換気によって物品３１７からの加熱された揮発した可視成分の生成が促進される。加熱された揮発した成分の過飽和が生じるように、加熱された揮発した成分を冷却するプロセスによって、この加熱された揮発した成分は可視化される。次いで、加熱された揮発した成分は核形成としても知られる液滴形成をし、最終的には、加熱された揮発した成分のさらなる凝縮と、加熱された揮発した成分からの新たに形成された液滴の凝集とによって、加熱された揮発した成分のエアロゾル粒子のサイズが増大する。

一実施形態では、換気率として知られている、加熱された揮発した成分と低温空気との合計に対する低温空気の割合は、少なくとも１５％である。換気率が１５％であれば、上記の方法によって加熱された揮発した成分を可視化することができる。加熱された揮発した成分が可視化されると、使用者は揮発した成分が生成されたことを認識することができ、これが喫煙経験の感覚的経験に加わる。

別の例では、換気率を５０％～８５％にして、加熱された揮発した成分をさらに冷却する。

本書では、用語「香料」、「加香剤」、及び「香味料」は、成人消費者用の製品において所望の味又は香りを生成するために（現地の規制によって許可される場合に）使用することができる材料を指す。これらの材料は、抽出物（例えば、カンゾウ、アジサイ、ホオノキの葉、カモミール、フェヌグリーク、クローブ、メンソール、ニホンハッカ、アニシード、シナモン、ハーブ、ウィンターグリーン、サクランボ、ベリー、モモ、リンゴ、ドランブイ、バーボン、スコッチ、ウイスキー、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、ビャクダン、ベルガモット、ゼラニウム、はちみつエッセンス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイラン、セージ、ウイキョウ、ピーマン、ショウガ、アニス、コリアンダー、コーヒー、又はハッカ属の任意の種からのハッカ油など）、香味強化剤、苦味受容体部位遮断剤、感覚受容体部位活性化剤、又は感覚受容体部位刺激剤、糖及び／又は代替糖（例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、チクロ、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、又はマンニトール）、並びに他の添加物（例えば、チャコール、クロロフィル、ミネラル、植物性物質、又は息清涼剤）を含んでいてもよい。これらは、模造品、合成材料又は天然材料、或いはこれらの混合物であってもよい。これらは、任意の適切な形態、例えば、油、液体、又は粉末であってもよい。

誤解を避けるために記すと、本書において、本発明又は本発明の特徴を規定する際に用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」が用いられる場合、「含む」の代わりに、用語「から実質的に構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」又は「のみから構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ）」を用いて本発明又は特徴を規定することができる実施形態も開示されている。

上記の実施形態は、本発明の説明のための例であると理解されたい。本発明のさらなる実施形態も考えられる。任意の１つの実施形態に関して説明された任意の特徴は、単独で使用されてもよく、又は、説明された他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、実施形態のうちの任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせて使用されてもよく、又は実施形態のうちの任意の他の実施形態の任意の組合せにおいて使用されてもよいことを理解されたい。さらに、上で説明していない等価物及び修正物もまた、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱していなければ使用することができる。

本書で説明した様々な実施形態は、特許請求される特徴の理解と教示を助けるためだけに提示されている。これらの実施形態は、単に、実施形態の代表的な例として供され、すべてを網羅するものでもなければ、他を排除するものでもない。本書で説明した利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び／又は他の態様は、特許請求の範囲によって規定されたように本発明の範囲を限定するもの、或いは特許請求の範囲に対する均等物を制限するものと考えるべきではなく、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用し、修正を施すことができることを理解されたい。本発明の様々な実施形態は、本書で詳細に説明されたもの以外の、開示された要素、構成要素、特徴、部分、ステップ、手段などの適切な組合せを適切に備えてもよく、それらのみから構成されてもよく、又は実質的にそれらから構成されてもよい。さらに、本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性のある他の発明を含むことができる。

Claims (24)

1. エアロゾル生成媒体及びフィルターを備える非燃焼加熱式物品であって、
   前記フィルターが１つ又は複数の押潰し可能なカプセルを包含し、
   使用時、前記エアロゾル生成媒体が燃焼させられることなく加熱され、前記カプセルが約３０～１００℃の温度に曝され、約３０～１００℃の温度に曝されている間に前記カプセルの構造的完全性が損なわれることはなくその結果、使用者が、加熱前、加熱中、又は加熱後に前記カプセルを押し潰すことができるようになっている、非燃焼加熱式物品。
2. 使用時、前記エアロゾル生成媒体が高湿分エアロゾルを生成し、前記カプセルが少なくとも１２ｍｇの水に曝される、請求項１に記載の非燃焼加熱式物品。
3. 前記カプセルがコア－シェル構造を有し、前記コアが液体を含み、前記シェルが前記コアを包み、前記シェルがカプセルシェル全重量の５～９０重量％のゲル化剤を含み、前記ゲル化剤がカラギーナンを含む、請求項１又は２に記載の非燃焼加熱式物品。
4. 前記エアロゾル生成媒体がエアロゾル生成剤を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
5. 前記エアロゾル生成媒体が、前記エアロゾル生成媒体の全重量の少なくとも１０重量％のエアロゾル生成剤を含む、請求項４に記載の非燃焼加熱式物品。
6. 前記エアロゾル生成媒体がタバコ材料を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
7. 前記エアロゾル生成媒体がエアロゾル生成剤及びタバコ材料を含み、前記エアロゾル生成剤及び前記タバコ材料は、前記エアロゾル生成媒体の同じ部分、又は前記エアロゾル生成媒体の別々の部分に設けられ得る、請求項１～６のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
8. 前記１つ又は複数のカプセルが、前記フィルターの約５～３０％ v/vを占める、請求項１～７のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
9. 前記フィルターが、７０～９５％ v/vのフィルター材料を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
10. 前記フィルター材料が、少なくとも約１５０℃の平均融解点を有する、請求項９に記載の非燃焼加熱式物品。
11. 前記フィルター材料が、少なくとも０．１３０Ｗ／ｍＫの平均熱伝導率を有する、請求項９又は１０に記載の非燃焼加熱式物品。
12. 前記フィルターが、他のフィルター構成部品を囲むラッパーをさらに備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
13. カプセルシェルが、カプセルシェル全重量の５～６０重量％のカラギーナンをゲル化剤として含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
14. カプセルシェルが、カプセルシェル全重量の１０～３５重量％のカラギーナンをゲル化剤として含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
15. カプセルシェルが、可塑剤及び／又はでんぷんなどの炭水化物をさらに含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
16. 前記１つ又は複数のカプセルが、加熱が開始される前に、約０．８ｋｐ～約３．５ｋｐ、適切には約１．０ｋｐ～約２．５ｋｐの破壊強度を有する、請求項１～１５のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
17. カプセルコアが香味料を含む、請求項１～１６のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品。
18. 請求項１～１７のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式物品及びヒーターを備える非燃焼加熱式アセンブリ。
19. 前記１つ又は複数のカプセルが、前記ヒーターから少なくとも約２５ｍｍのところに配置されている、請求項１８に記載の非燃焼加熱式アセンブリ。
20. 前記ヒーターが、点火時、前記非燃焼加熱式物品のエアロゾル生成媒体を加熱するが燃焼させないように配置された可燃性燃料源を備える、請求項１８又は１９に記載の非燃焼加熱式アセンブリ。
21. 前記ヒーターは、使用時、前記エアロゾル生成媒体が加熱されるが燃焼しないように前記非燃焼加熱式物品が少なくとも部分的に挿入されるデバイスである、請求項１８又は１９に記載の非燃焼加熱式アセンブリ。
22. 前記１つ又は複数のカプセルが約３０～１００℃の温度に曝されるように構成されている、請求項１８～２１のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式アセンブリ。
23. 前記１つ又は複数のカプセルが約４０～９０℃の温度に曝されるように構成されている、請求項２２に記載の非燃焼加熱式アセンブリ。
24. 加熱期間の少なくとも５０％の間、エアロゾル形成媒体を少なくとも２００℃に曝すように構成されている、請求項１８～２３のいずれか一項に記載の非燃焼加熱式アセンブリ。

Images