JP2022521676A - Aerosol-generating articles containing aerosol-generating systems and aerosol-forming substrates - Google Patents
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Abstract
エアロゾル発生物品(10)とエアロゾル発生装置(30)とを備えるエアロゾル発生システム(40)。物品(10)は、上流端(11)および下流端(12)を有し、長軸方向を画定し、上流セグメントおよび下流セグメント(14)を備える。上流セグメントは、基体外径(D2)を有する基体外表面(17)を有するエアロゾル形成基体(13)を含む。下流セグメント(14)は、基体外径(D2)よりも大きな下流セグメント外径(D1)を有する。装置(30)は、装置空洞内径(D4)を有する装置空洞内表面(33)を備え、装置空洞(32)は、少なくともエアロゾル形成基体(13)を受容するように構成される。装置(30)は、少なくとも一つの発熱体(31)を備える。エアロゾル形成基体(13)は、装置空洞(32)内に受容され、気流通路(35)は、基体外表面(17)と装置空洞内表面(33)との間に画定される。
【選択図】図3
An aerosol generation system (40) comprising an aerosol-generating article (10) and an aerosol generator (30). The article (10) has an upstream end (11) and a downstream end (12), defines a major axis direction, and comprises an upstream segment and a downstream segment (14). The upstream segment includes an aerosol-forming substrate (13) having a substrate outer surface (17) with a substrate outer diameter (D2). The downstream segment (14) has a downstream segment outer diameter (D1) that is larger than the substrate outer diameter (D2). The device (30) comprises an inner surface (33) of the device cavity having a device cavity inner diameter (D4), the device cavity (32) being configured to receive at least an aerosol-forming substrate (13). The device (30) comprises at least one heating element (31). The aerosol-forming substrate (13) is received within the device cavity (32) and the airflow passage (35) is defined between the substrate outer surface (17) and the device cavity inner surface (33).
[Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、エアロゾル発生物品、エアロゾル発生装置、ならびにエアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムに関する。 The present invention relates to an aerosol-generating article, an aerosol generator, and an aerosol-generating article and an aerosol-generating system comprising an aerosol-generating article.
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、当業界で公知である。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有害または潜在的に有害な副産物を低減させることである。 Aerosol-generating articles in which an aerosol-forming substrate, such as a tobacco-containing substrate, is heated rather than burned are known in the art. The purpose of such heat-not-burn aerosol-generating articles is to reduce the harmful or potentially harmful by-products produced by the combustion and pyrolysis of tobacco in conventional cigarettes.
エアロゾル発生物品では、吸入可能なエアロゾルは、典型的に、発熱体からエアロゾル形成基体への熱伝達によって生成される。加熱中、揮発性化合物は、エアロゾル形成基体から放出され、空気中に混入される。例えば、揮発性化合物は、エアロゾル発生物品の近傍を通り抜け、通り、その周りに、または別の方法で引き寄せられる空気中に混入する場合がある。放出された揮発性化合物は冷却されるにつれて凝縮してエアロゾルを形成する。エアロゾルは、ユーザーによって吸入され得る。エアロゾルには、香り、風味、ニコチン、および他の望ましい要素が含有され得る。 In aerosol-generating articles, inhalable aerosols are typically produced by heat transfer from the heating element to the aerosol-forming substrate. During heating, the volatile compounds are released from the aerosol-forming substrate and mixed into the air. For example, volatile compounds may pass through the vicinity of aerosol-generating articles, pass around them, or enter the air that is otherwise attracted. The released volatile compounds condense as they cool to form an aerosol. Aerosols can be inhaled by the user. Aerosols may contain aromas, flavors, nicotine, and other desirable elements.
発熱体は、エアロゾル発生装置に含まれ得る。エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置の組み合わせによりエアロゾル発生システムが形成され得る。 The heating element may be included in the aerosol generator. An aerosol generation system can be formed by a combination of an aerosol generating article and an aerosol generating device.
本発明の一態様において、エアロゾル発生システムが提供されており、システムは、
上流端および下流端を有するエアロゾル発生物品であって、エアロゾル発生物品が上流端と下流端との間に長軸方向を画定し、エアロゾル発生物品が、
エアロゾル発生物品の上流端に配置された上流セグメントであって、上流セグメントが、エアロゾル形成基体を含み、エアロゾル形成基体が、基体外径を有する基体外表面を含む、上流セグメント、および、
エアロゾル発生物品の下流端に配置された下流セグメントであって、下流セグメントが、下流セグメント外径を有し、下流セグメント外径が、基体外径よりも大きい、下流セグメント、を含む、エアロゾル発生物品と、
エアロゾル発生装置であって、
装置空洞内径を有する装置空洞内表面を含む装置空洞であって、装置空洞が、少なくともエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を受容するように構成される、装置空洞、および、
エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル形成基体を加熱するように構成された少なくとも一つの発熱体、を含む、エアロゾル発生装置と、を備え、
エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に、気流通路が基体外表面と装置空洞内表面との間に画定され、気流通路は、エアロゾル形成基体の長さに沿って長軸方向に延びる。
In one aspect of the invention, an aerosol generation system is provided, wherein the system is:
An aerosol-generating article having an upstream end and a downstream end, wherein the aerosol-generating article defines a major axis direction between the upstream and downstream ends, and the aerosol-generating article is:
An upstream segment located at the upstream end of an aerosol-generating article, the upstream segment comprising an aerosol-forming substrate and the aerosol-forming substrate comprising an outer surface of the substrate having a substrate outer diameter, and
An aerosol-generating article comprising a downstream segment located at the downstream end of an aerosol-generating article, wherein the downstream segment has a downstream segment outer diameter and the downstream segment outer diameter is greater than the substrate outer diameter. When,
Aerosol generator
A device cavity and a device cavity comprising an inner surface of the device cavity having an inner diameter of the device cavity, wherein the device cavity is configured to receive at least an aerosol-forming substrate of an aerosol-generating article.
It comprises an aerosol generator, comprising at least one heating element, which is configured to heat the aerosol-forming substrate when it is received in the device cavity.
When the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article is received in the device cavity, an airflow path is defined between the outer surface of the substrate and the inner surface of the device cavity, and the airflow path is long axis along the length of the aerosol-forming substrate. Extend in the direction.
エアロゾル発生装置は、装置空洞を備える。使用時に、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体は、エアロゾル発生装置の装置空洞内に受容される。その後、エアロゾル発生物品は、発熱体によって加熱されてエアロゾル形成基体から揮発性化合物を放出し、揮発性化合物は凝縮してエアロゾルを形成し得る。 The aerosol generator comprises a device cavity. During use, the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article is received within the device cavity of the aerosol generator. The aerosol-generating article is then heated by the heating element to release the volatile compounds from the aerosol-forming substrate, which can condense to form an aerosol.
装置空洞がエアロゾル形成基体を受容すると、気流通路が基体外表面および装置空洞内表面によって画定される。装置空洞の内表面と基体の外表面との間のギャップは、気流通路を少なくとも部分的に区切る。気流通路は、エアロゾル形成基体の外部にあり、エアロゾル発生装置の装置空洞内に含まれる。 When the device cavity receives the aerosol-forming substrate, the airflow passage is defined by the outer surface of the substrate and the inner surface of the device cavity. The gap between the inner surface of the device cavity and the outer surface of the substrate at least partially separates the airflow passage. The airflow passage is outside the aerosol forming substrate and is contained within the device cavity of the aerosol generator.
気流通路は、ユーザーによって引き出された空気が、エアロゾル形成基体を通してではなく、エアロゾル形成基体の外表面に沿って流れることを可能にし、それ故にエアロゾル形成基体を通って移動する空気の量を低減または最小化し得る。結果として、装置内の気流は、その厚さ全体を通して基体を冷却するのではなく、気流通路に沿って流れるのに伴い主に基体の外表面を冷却する。有利なことに、これは、ユーザーがエアロゾル発生物品を吸うことによる基体の温度の変動を低減し得る。 The airflow passage allows the air drawn by the user to flow along the outer surface of the aerosol-forming substrate rather than through the aerosol-forming substrate, thus reducing or reducing the amount of air moving through the aerosol-forming substrate. Can be minimized. As a result, the airflow in the device does not cool the substrate throughout its thickness, but mainly cools the outer surface of the substrate as it flows along the airflow passage. Advantageously, this can reduce the temperature fluctuation of the substrate due to the user sucking the aerosol-generating article.
有利なことに、基体外径と装置空洞内径との間に気流通路を提供することにより、加熱されたエアロゾル形成基体から放出された揮発性化合物がその中へと移動し得る空間が提供される。ユーザーによって物品を通して引き出された空気は基体の外表面にわたって引き出されるため、このような気流通路は、加熱された基体からの揮発性化合物の放出を促進し得る。 Advantageously, providing an airflow passage between the outer diameter of the substrate and the inner diameter of the device cavity provides a space through which the volatile compounds released from the heated aerosol-forming substrate can move. .. Such an air flow passage can facilitate the release of volatile compounds from the heated substrate, as the air drawn by the user through the article is drawn over the outer surface of the substrate.
本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾルを発生するためにエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体と相互作用する発熱体を備える装置を指す。 As used herein, the term "aerosol generator" refers to a device comprising a heating element that interacts with an aerosol-forming substrate of an aerosol-generating article to generate an aerosol.
本発明のさらに別の態様によると、上記のエアロゾル発生システムに適したエアロゾル発生物品が提供されており、物品は、
上流端および下流端を備え、上流端と下流端との間に長軸方向を画定し、エアロゾル発生物品は、
エアロゾル発生物品の上流端に配置された上流セグメントであって、エアロゾル形成基体を含み、基体が基体外径を有する基体外表面を含む、上流セグメント、および、
エアロゾル発生物品の下流端に配置された下流セグメントであって、下流セグメント外径を有し、下流セグメント外径が基体外径よりも大きい、下流セグメントを含む。
According to yet another aspect of the present invention, an aerosol generating article suitable for the above aerosol generating system is provided, and the article is described as.
It has an upstream end and a downstream end, defines a major axis direction between the upstream end and the downstream end, and the aerosol-generating article is
An upstream segment located at the upstream end of an aerosol-generating article, comprising an aerosol-forming substrate, the substrate including an outer surface of the substrate having a substrate outer diameter, and an upstream segment.
A downstream segment located at the downstream end of an aerosol-generating article, including a downstream segment having a downstream segment outer diameter and having a downstream segment outer diameter larger than the substrate outer diameter.
下流セグメントは、エアロゾル形成基体の外径よりも大きな外径を有する。物品の長さに沿って一定の外径を有するエアロゾル発生物品と比較して、異なる外径を有するセグメントを有するエアロゾル発生物品を提供することは、エアロゾル形成基体を含む物品のセグメントを、フィルターまたは冷却要素などの物品の他の構成要素よりも薄くすることを可能にし得る。有利なことに、エアロゾル形成基体の厚さを減少させることにより、発熱体から基体に加えられた熱が基体の厚さを通して急速に伝播することが可能になり、発熱体から最も離れている基体の領域における基体の温度を上昇させるのに必要な時間が低減される。これは、エアロゾル形成基体の厚さにわたる温度の変動を低減し、発熱体によって加熱される領域から最も離れている基体の領域に、加熱されずに未使用であるエアロゾル形成基体が残っている可能性を低減し得る。エアロゾル形成基体の厚さにわたる温度の変動が低減され得るため、基体から発生されるエアロゾルの組成物および他の特性は、ユーザー体験全体を通してより均一であり、異なる基体を用いたユーザー体験間の制御がより容易であり得る。有利なことに、これにより、ユーザーにとってより一貫した体験が作り出され得る。 The downstream segment has an outer diameter larger than the outer diameter of the aerosol-forming substrate. Providing an aerosol-generating article having a segment with a different outer diameter as compared to an aerosol-generating article having a constant outer diameter along the length of the article can filter or filter the segment of the article containing the aerosol-forming substrate. It may be possible to make it thinner than other components of the article, such as cooling elements. Advantageously, by reducing the thickness of the aerosol-forming substrate, the heat applied from the heating element to the substrate can be rapidly propagated through the thickness of the substrate, and the substrate farthest from the heating element. The time required to raise the temperature of the substrate in the region is reduced. This reduces temperature fluctuations across the thickness of the aerosol-forming substrate and may leave unheated and unused aerosol-forming substrate in the region of the substrate that is farthest from the region heated by the heating element. It can reduce the sex. Aerosol-forming The composition and other properties of the aerosol generated from the substrate are more uniform throughout the user experience and control between user experiences with different substrates because temperature fluctuations across the thickness of the aerosol-forming substrate can be reduced. Can be easier. Advantageously, this can create a more consistent experience for the user.
本発明のこの態様のエアロゾル発生物品は、本発明の上述の態様のエアロゾル発生システムに適しているため、本システムに対して上記で特定された利点は、物品自体にも当てはまる。 Since the aerosol-generating article of this embodiment of the present invention is suitable for the aerosol-generating article of the above-described aspect of the present invention, the advantages identified above for this system also apply to the article itself.
本明細書において「エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを生成してユーザーに送達するよう加熱可能であるエアロゾル形成基体を備える物品を示すために使用される。本明細書で使用される「エアロゾル発生基体」という用語は、加熱に伴い揮発性化合物を放出してエアロゾルを発生する能力を有する基体を意味する。 As used herein, the term "aerosol-generating article" is used to refer to an article comprising an aerosol-forming substrate that can be heated to generate and deliver an aerosol to a user. As used herein, the term "aerosol-generating substrate" means a substrate capable of releasing volatile compounds to generate aerosols upon heating.
エアロゾル発生物品は、概してロッドの形態を取り得る。物品は、上流端から下流端まで、長軸方向にロッドを通して中央に延びる中央長軸方向軸を備え得る。エアロゾル発生物品の上流セグメントおよび下流セグメントは、エアロゾル形成物品の中央長軸方向軸と同軸に整列して配設されてもよい。エアロゾル発生物品の上流セグメントおよび下流セグメントは、エアロゾル形成物品の中央長軸方向軸と同軸に整列して端と端を接して配設されてもよい。 Aerosol-generating articles can generally take the form of rods. The article may comprise a central longitudinal axis extending centrally through the rod in the longitudinal direction from the upstream end to the downstream end. The upstream and downstream segments of the aerosol-generating article may be arranged coaxially with the central longitudinal axis of the aerosol-forming article. The upstream and downstream segments of the aerosol-generating article may be disposed coaxially aligned with the central longitudinal axis of the aerosol-forming article and end-to-end.
エアロゾル発生物品は、約30ミリメートル~約100ミリメートルの全長を有してもよい。 The aerosol-generating article may have a total length of about 30 mm to about 100 mm.
好ましい実施形態において、エアロゾル発生物品は、約40ミリメートル~約50ミリメートルの全長を有する。エアロゾル発生物品は、約45ミリメートルの全長を有することが好ましい。 In a preferred embodiment, the aerosol-generating article has a total length of about 40 mm to about 50 mm. The aerosol-generating article preferably has a total length of about 45 mm.
エアロゾル発生物品は、複数の構成要素を備え得る。例えば、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体と、熱伝導性層、マウスピース、フィルター、冷却要素、間隔保持要素、および風味要素のうちの任意の一つ、またはこれらのうちの任意の一つ以上の組み合わせを備えてもよい。 Aerosol-generating articles may include multiple components. For example, the aerosol-generating article is an aerosol-forming substrate and any one of, or one or more of, a thermally conductive layer, a mouthpiece, a filter, a cooling element, a spacing element, and a flavor element. May be provided with a combination of.
下流セグメントは、基体外径よりも大きな下流セグメント外径を有する。下流セグメント外径は、少なくとも下流セグメントの上流端において、基体外径よりも大きい。本明細書で使用される場合、「上流端」という用語は、物品の上流端に最も近い物品の特徴または態様の端部を指し、「下流端」という用語は、物品の下流端に最も近い物品の特徴または態様の端部を指す。 The downstream segment has a downstream segment outer diameter that is larger than the substrate outer diameter. The outer diameter of the downstream segment is larger than the outer diameter of the substrate, at least at the upstream end of the downstream segment. As used herein, the term "upstream end" refers to the end of a feature or aspect of an article that is closest to the upstream end of the article, and the term "downstream end" is closest to the downstream end of the article. Refers to the end of a feature or aspect of an article.
一部の好ましい実施形態では、下流セグメントは、下流セグメントの長さに沿って一定の下流セグメント外径を有する。しかしながら、一部の実施形態では、下流セグメント外径は、物品の上流端から下流端まで、下流セグメントの長さに沿って変化する。下流セグメント外径は、下流セグメントの上流端から物品の下流端まで増大してもよい。下流セグメント外径は、下流セグメントの上流端から物品の下流端まで減少してもよい。 In some preferred embodiments, the downstream segment has a constant downstream segment outer diameter along the length of the downstream segment. However, in some embodiments, the outer diameter of the downstream segment varies from the upstream end to the downstream end of the article along the length of the downstream segment. The outer diameter of the downstream segment may increase from the upstream end of the downstream segment to the downstream end of the article. The outer diameter of the downstream segment may decrease from the upstream end of the downstream segment to the downstream end of the article.
下流セグメントは、約5ミリメートル~約13ミリメートルの下流セグメント外径を有してもよい。下流セグメントは、セグメントの長さに沿って実質的に一定の外径を有することが好ましい。 The downstream segment may have a downstream segment outer diameter of about 5 mm to about 13 mm. The downstream segment preferably has a substantially constant outer diameter along the length of the segment.
下流セグメントは、約7ミリメートル~約25ミリメートルの長さを有してもよい。 The downstream segment may have a length of about 7 mm to about 25 mm.
下流セグメントは、一つ以上の構成要素を含んでもよい。例えば、下流セグメントは、マウスピース、フィルター、間隔保持要素、冷却要素、および風味要素のうちの任意の一つ、またはこれらのうちの任意の一つ以上の任意の組み合わせを含み得る。 The downstream segment may contain one or more components. For example, the downstream segment may include any one of the mouthpiece, filter, spacing element, cooling element, and flavor element, or any combination of any one or more of these.
上流セグメントはマウスピースを含み得る。マウスピースは、エアロゾル発生物品が加熱された時に、エアロゾル発生物品からエアロゾルを受容するためにユーザーによって吸われるように構成された構成要素である。 The upstream segment may include a mouthpiece. The mouthpiece is a component configured to be sucked by the user to receive the aerosol from the aerosol-generating article when the aerosol-generating article is heated.
上流セグメントは、フィルターを含んでもよい。「フィルター」という用語は、フィルターを通して引き出された主流のエアロゾルから、少なくとも部分的に気相または粒子相成分、または気相および粒子相成分の両方を除去するように構成される、エアロゾル発生物品のセクションを示すために使用される。したがって、フィルターは、形成されたエアロゾル中の望ましくない成分の存在を最小化するのに有益であり得る。フィルターは、セルロースアセテートフィルタープラグであることが好ましい。下流セグメントは、フィルターの形態のマウスピースを含むことが好ましい。下流セグメントは、約7ミリメートルの長さであるが、約5ミリメートル~約10ミリメートルの長さを有することができるフィルターの形態のマウスピースを含むことが好ましい。 The upstream segment may include a filter. The term "filter" is used to describe an aerosol-generating article that is configured to remove, at least in part, the gas phase or particle phase component, or both the gas phase and particle phase component, from the mainstream aerosol drawn through the filter. Used to indicate a section. Therefore, the filter can be beneficial in minimizing the presence of unwanted components in the formed aerosol. The filter is preferably a cellulose acetate filter plug. The downstream segment preferably contains a mouthpiece in the form of a filter. The downstream segment is about 7 mm long, but preferably includes a mouthpiece in the form of a filter that can have a length of about 5 mm to about 10 mm.
一部の実施形態では、下流セグメントは、フィルターからなる。これは、部品の数が最小限に低減される、コンパクトなエアロゾル発生物品を提供し得る。 In some embodiments, the downstream segment consists of a filter. This may provide a compact aerosol-generating article with a minimal number of components.
一部の実施形態では、冷却要素および間隔保持要素のうちの少なくとも一つは、エアロゾル形成基体とフィルターとの間に配置されてもよい。こうした追加的な構成要素は、エアロゾル発生物品の熱特性または機械的特性を改善するために使用され得る。 In some embodiments, at least one of the cooling and spacing elements may be located between the aerosol-forming substrate and the filter. These additional components can be used to improve the thermal or mechanical properties of aerosol-generating articles.
本明細書で使用される「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冷却要素を通過して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。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。高い圧力降下を発生させるフィルターおよび他のマウスピース(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空洞は、エアロゾル冷却要素とは見なされない。 As used herein, the term "cooling element" means that an aerosol formed by a volatile compound released from an aerosol-forming substrate during use passes through the cooling element and is cooled by the cooling element before being inhaled by the user. As such, it refers to a component of an aerosol-generating article located downstream of an aerosol-forming substrate. The cooling element has a large surface area but causes a low pressure drop. Filters and other mouthpieces that produce high pressure drops (eg, filters formed of bundles of fibers) are not considered aerosol cooling elements. Chambers and cavities within aerosol-generating articles are not considered aerosol cooling elements.
間隔保持要素は、エアロゾル形成基体の中への発熱体の挿入中に、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た支持要素であり得る。間隔保持要素は、中空管を含み得る。間隔保持要素は、セルロースアセテートの中空管を含み得る。 The spacing element can be a support element configured to resist downstream movement of the aerosol-forming substrate during insertion of the heating element into the aerosol-forming substrate. Spacing elements may include hollow tubes. The spacing element may include a hollow tube of cellulose acetate.
一部の実施形態では、下流セグメントは風味要素を含む。風味要素は、一つ以上の風味剤を含んでもよい。本明細書に使用される場合、「風味剤」という用語は、使用中に、エアロゾル形成基体の加熱によって発生されるエアロゾルに味覚または芳香の一方または両方を与える薬剤を意味する。好適な風味剤の一例は、メントールである。風味要素は、下流セグメントの任意の適切な場所に配設され得る。 In some embodiments, the downstream segment comprises a flavor element. The flavor element may include one or more flavoring agents. As used herein, the term "flavoring agent" means an agent that, during use, imparts one or both of taste and aroma to the aerosol generated by heating of the aerosol-forming substrate. An example of a suitable flavoring agent is menthol. Flavor elements can be placed at any suitable location in the downstream segment.
上流セグメントは、エアロゾル形成基体を含む。上流セグメントはまた、熱伝導性材料の層、冷却要素、および間隔保持要素などの一つ以上の追加的な構成要素を含んでもよい。上流セグメントは、エアロゾル形成基体と、随意に熱伝導性材料の層とからなることが好ましい。 The upstream segment contains an aerosol-forming substrate. The upstream segment may also include one or more additional components such as a layer of thermally conductive material, a cooling element, and a spacing element. The upstream segment is preferably composed of an aerosol-forming substrate and optionally a layer of thermally conductive material.
上流セグメントは、約3ミリメートル~約12ミリメートルの外径を有してもよい。上流セグメントは、セグメントの長さに沿って実質的に一定である外径を有し得る。 The upstream segment may have an outer diameter of about 3 mm to about 12 mm. The upstream segment can have an outer diameter that is substantially constant along the length of the segment.
上流セグメントは、約8ミリメートル~約25ミリメートルの長さを有してもよい。 The upstream segment may have a length of about 8 mm to about 25 mm.
エアロゾル形成基体は、基体外径を有するエアロゾル形成基体外表面を有する。エアロゾル形成基体は、約3ミリメートル~約12ミリメートルの外径を有し得る。基体外径は、エアロゾル形成基体の長さに沿って実質的に一定であることが好ましい。 The aerosol-forming substrate has an aerosol-forming substrate outer surface having a substrate outer diameter. Aerosol-forming substrates can have an outer diameter of about 3 mm to about 12 mm. The outer diameter of the substrate is preferably substantially constant along the length of the aerosol-forming substrate.
基体外径は、下流セグメント外径の約50%~約98%、または下流セグメント外径の約60%~約95%、または下流セグメント外径の約70%~約90%であってもよい。 The substrate outer diameter may be about 50% to about 98% of the downstream segment outer diameter, or about 60% to about 95% of the downstream segment outer diameter, or about 70% to about 90% of the downstream segment outer diameter. ..
エアロゾル形成基体は、約8ミリメートル~約12ミリメートルの長さを有し得る。 The aerosol-forming substrate can have a length of about 8 mm to about 12 mm.
エアロゾル形成基体は、任意の適切な横断断面を有してもよい。本明細書で使用される場合、「横断断面」とは、長軸方向に対して直角を成す断面である。例えば、基体は、円形、楕円形、スタジアム形状、長方形、または三角形の横断断面形状を有してもよい。基体は、円形の横断断面形状を有することが好ましい。 The aerosol-forming substrate may have any suitable cross section. As used herein, a "cross section" is a cross section that is perpendicular to the major axis direction. For example, the substrate may have a circular, elliptical, stadium shape, rectangular, or triangular cross-sectional shape. The substrate preferably has a circular cross-sectional shape.
エアロゾル形成基体は固体のエアロゾル形成基体であることが好ましい。エアロゾル形成基体は、たばこを含むことが好ましい。エアロゾル形成基体は、たばこを含む固体エアロゾル形成基体であることが好ましい。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。 The aerosol-forming substrate is preferably a solid aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate preferably contains tobacco. The aerosol-forming substrate is preferably a solid aerosol-forming substrate containing tobacco. The aerosol-forming substrate may contain a tobacco-containing material containing a volatile tobacco-flavored compound released from the substrate upon heating.
固体エアロゾル形成基体は、たばこのプラグを含んでもよい。たばこのプラグは、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎、膨化たばこおよび均質化したたばこのうち一つ以上を含む、例えば、粉末、顆粒、ペレット、断片、ストランド、細片またはシートのうちの一つ以上を含み得る。用語「均質化したたばこ材料」は本明細書で使用される時、粒子状たばこを凝集することによって形成される材料を意味する。均質化したたばこ材料を提供することは、エアロゾル発生と、エアロゾル発生物品の加熱中に発生したエアロゾルのニコチン含有量および風味プロファイルとを改善する場合がある。具体的には、均質化したたばこを作製するプロセスは、たばこ葉を粉砕することを伴い、これは加熱時のニコチンおよび風味の放出をより効果的に可能にする。たばこプラグが均質化したたばこ材料を含む場合、均質化したたばこ材料は、シートの形態であってもよい。本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さよりも実質的に大きい幅および長さを有する層状の要素を意味する。 The solid aerosol forming substrate may include a cigarette plug. Tobacco plugs include one or more of herbal leaves, tobacco leaves, tobacco stalks, puffed tobacco and homogenized tobacco, eg, of powders, granules, pellets, fragments, strands, strips or sheets. Can include one or more. The term "homogenized tobacco material" as used herein means a material formed by agglomerating particulate tobacco. Providing a homogenized tobacco material may improve aerosol generation and the nicotine content and flavor profile of the aerosol generated during heating of the aerosol-generating article. Specifically, the process of making homogenized tobacco involves grinding tobacco leaves, which more effectively allows the release of nicotine and flavor during heating. If the tobacco plug contains a homogenized tobacco material, the homogenized tobacco material may be in the form of a sheet. As used herein, the term "sheet" means a layered element having a width and length substantially greater than its thickness.
固体エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料を含み得る。固体エアロゾル形成材料は、均質化したたばこ材料の断片、ストランド、または細片を含み得る。固体エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料のシートを含み得る。 The solid aerosol-forming substrate may include a homogenized tobacco material. The solid aerosol-forming material may include homogenized tobacco material fragments, strands, or debris. The solid aerosol-forming substrate may include a sheet of homogenized tobacco material.
エアロゾル形成基体は、実質的に均質な組成物を有し得る。一実施形態では、エアロゾル形成基体は、少なくとも長軸方向に実質的に均質な組成物を有してもよい。 The aerosol-forming substrate can have a substantially homogeneous composition. In one embodiment, the aerosol-forming substrate may have a composition that is at least substantially homogeneous in the longitudinal direction.
均質化したたばこ材料シートは、たばこ葉ラミナおよびたばこ葉茎のうちの一方または両方を粉砕またはその他の方法で細分することによって得られた粒子状たばこを凝集することによって形成されてもよい。均質化したたばこ材料シートは、例えばたばこの処理、取り扱い、輸送中に形成されたたばこダスト、たばこの微粉、その他の粒子状たばこ副産物のうちの一つ以上を含んでもよい。均質化したたばこ材料シートは、粒子状たばこおよび一つ以上の結合剤を含むスラリーをコンベヤーベルトまたはその他の支持表面上にキャスティングすることと、キャストスラリーを乾燥させて均質化したたばこ材料シートを形成することと、均質化したたばこ材料シートを支持表面から取り外すこととを一般的に含むタイプのキャスティングプロセスによって形成されていることが好ましい。 The homogenized tobacco material sheet may be formed by aggregating particulate tobacco obtained by grinding or otherwise subdividing one or both of the tobacco leaf lamina and the tobacco leaf stem. The homogenized tobacco material sheet may contain, for example, one or more of tobacco dust, tobacco fines, and other particulate tobacco by-products formed during the treatment, handling, and transportation of tobacco. The homogenized tobacco material sheet is formed by casting a slurry containing particulate tobacco and one or more binders onto a conveyor belt or other support surface and drying the cast slurry to form a homogenized tobacco material sheet. It is preferably formed by a type of casting process that generally involves removing the homogenized tobacco material sheet from the support surface.
固体エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料のシートの集合体を含み得る。本明細書に使用される「集められた」という用語は、巻き込まれ、折り畳まれ、または別途エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して実質的に横方向に圧縮され、または収縮したシートを記述するために使用される。 The solid aerosol-forming substrate may contain an aggregate of homogenized sheets of tobacco material. As used herein, the term "collected" describes a sheet that is rolled up, folded, or separately compressed or shrunk substantially laterally with respect to the longitudinal axis of the aerosol-generating article. Used to do.
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均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含む。本明細書で使用される「テクスチャ加工されたシート」という用語は、捲縮された、エンボス加工された、デボス加工された、穿孔された、またはその他の方法で変形されたシートを意味する。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得る。エアロゾル形成基体は、複数の間隔を置いたへこみ、突起、穿孔またはそれらの組み合わせを含む均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含んでもよい。 In some preferred embodiments, the aerosol-forming substrate comprises an aggregate of textured sheets of homogenized tobacco material. As used herein, the term "textured sheet" means a crimped, embossed, debossed, perforated, or otherwise deformed sheet. The use of textured sheets of homogenized tobacco material can advantageously facilitate the assembly of homogenized tobacco material sheets to form an aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate may include a textured sheet of homogenized tobacco material containing multiple spaced dents, protrusions, perforations or combinations thereof.
特に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の捲縮したシートの集合体を含む。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。実質的に平行な隆起または波型形状は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、またはそれに平行に延びることが好ましい。これは、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合を都合良く容易にしてエアロゾル発生物品を形成する。しかし、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が、別の方法としてまたは追加的に、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る複数の実質的に平行した隆起または波型形状を有してもよいことが認識される。 In a particularly preferred embodiment, the aerosol-forming substrate comprises an aggregate of crimped sheets of homogenized tobacco material. As used herein, the term "crimped sheet" means a sheet with multiple substantially parallel ridges or corrugations. Substantially parallel ridges or wavy shapes preferably extend along or parallel to the longitudinal axis of the aerosol-generating article. This conveniently facilitates the assembly of crimped sheets of homogenized tobacco material to form aerosol-generating articles. However, multiple substantially crimped sheets of homogenized tobacco material for inclusion in the aerosol-generating article are otherwise or additionally placed at an acute or obtuse angle along the longitudinal axis of the aerosol-generating article. It is recognized that it may have a ridge or corrugated shape parallel to the.
エアロゾル形成基体は、たばこ含有材料および非たばこ含有材料を含んでもよい。 The aerosol-forming substrate may contain tobacco-containing and non-tobacco-containing materials.
エアロゾル形成基体はエアロゾル形成体を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、単一のエアロゾル形成体また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。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動作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公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としては、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、もしく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(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など)またはこれらの混合物である。エアロゾル形成基体のエアロゾル形成体の含有量は、乾燥重量基準で5パーセントを超えてもよい。エアロゾルエアロゾル形成基体は、乾燥重量基準で約5パーセント~約30パーセントのエアロゾル形成体含有量を有し得る。エアロゾル形成基体は、乾燥重量基準で約20パーセントのエアロゾル形成体含有量を有し得る。 The aerosol-forming substrate may contain an aerosol-forming body. The aerosol-forming substrate may include a single aerosol-forming body or a combination of two or more aerosol-forming bodies. As used herein, the term "aerosol formant" is any suitable that facilitates the formation of aerosols in use and is substantially resistant to thermal decomposition at the operating temperature of the aerosol-generating article. Used to describe known compounds or mixtures of compounds. Suitable aerosol-forming bodies include polyhydric alcohols (such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, and glycerin), esters of polyhydric alcohols (such as glycerol monoacetate, diacetate, or triacetate), and Examples include, but are not limited to, monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, or aliphatic esters of polycarboxylic acids such as dimethyl dodecanoate and dimethyl tetradecanediate. Preferred aerosol-forming bodies are polyhydric alcohols (such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, and most preferably glycerin) or mixtures thereof. The aerosol-forming body content of the aerosol-forming substrate may exceed 5 percent on a dry weight basis. Aerosol Aerosol-forming substrates can have an aerosol-forming body content of about 5 percent to about 30 percent on a dry weight basis. Aerosol-forming substrates can have an aerosol-forming body content of about 20 percent on a dry weight basis.
エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料と、エアロゾル形成体と、水とを含むことが好ましい。 The aerosol-forming substrate preferably contains a homogenized tobacco material, an aerosol-forming body and water.
均質化したたばこ材料は、折り畳まれた、捲縮された、または細片に切断されたのうちの一つのシートで提供され得る。特に好ましい実施形態では、シートは、約0.2ミリメートル~約2ミリメートル、より好ましくは約0.4ミリメートル~約1.2ミリメートルの幅を持つ細片に切断される。一つの実施形態では、細片の幅は約0.9ミリメートルである。 The homogenized tobacco material may be provided in one sheet of folded, crimped, or cut into strips. In a particularly preferred embodiment, the sheet is cut into strips with a width of about 0.2 mm to about 2 mm, more preferably about 0.4 mm to about 1.2 mm. In one embodiment, the width of the strip is about 0.9 mm.
一部の実施形態において、エアロゾル形成基体は内側空洞を含み得る。言い換えれば、エアロゾル形成基体は中空の管状基体であってもよい。エアロゾル形成基体は、基体内径を有する基体内表面を含んでもよく、基体内表面は、エアロゾル形成基体内に長軸方向に延びる内側空洞を区切っている。内側空洞をエアロゾル形成基体内に提供することにより、基体を貫通することなく、そして基体の構造を変更することなく、空洞内で、発熱体をエアロゾル形成基体の中へと挿入することが可能になり得る。内側空洞の提供はまた、エアロゾル形成基体の厚さをさらに減少させ、上記で説明した熱伝達の利点を強化するのにも有益であり得る。 In some embodiments, the aerosol-forming substrate may include an inner cavity. In other words, the aerosol-forming substrate may be a hollow tubular substrate. The aerosol-forming substrate may include an inner surface of the substrate having an inner diameter of the substrate, and the inner surface of the substrate separates an inner cavity extending in the longitudinal direction in the aerosol-forming substrate. By providing the inner cavity within the aerosol-forming substrate, it is possible to insert the heating element into the aerosol-forming substrate within the cavity without penetrating the substrate and without changing the structure of the substrate. Can be. The provision of inner cavities can also be beneficial in further reducing the thickness of the aerosol-forming substrate and enhancing the heat transfer benefits described above.
基体内径は、基体外径の約60%~約90%であってもよく、または約70%~約90%、または約80%~約90%であってもよい。こうした範囲は、基体に必要な機械的特性を与えると同時に、エアロゾル形成基体内に必要な熱の伝播を提供し得る。 The inner diameter of the substrate may be about 60% to about 90% of the outer diameter of the substrate, or may be about 70% to about 90%, or about 80% to about 90%. These ranges may provide the substrate with the required mechanical properties while at the same time providing the required heat transfer within the aerosol-forming substrate.
エアロゾル形成基体が、内側空洞を区切る基体内表面を含む場合、基体内表面は、基体外表面と同じ横断断面形状を有してもよい。特に、基体内表面は、実質的に円形、楕円形、またはスタジアム形状の横断断面を有してもよい。 When the aerosol-forming substrate contains an inner surface of the substrate that separates the inner cavities, the inner surface of the substrate may have the same cross-sectional shape as the outer surface of the substrate. In particular, the inner surface of the substrate may have a substantially circular, elliptical, or stadium-shaped cross section.
一部の実施形態では、エアロゾル発生物品は、熱伝導性材料の層を備える。一部の実施形態では、熱伝導性材料の層は、少なくともそうでなければ露出されるエアロゾル形成基体の少なくとも部分を覆ってもよい。一部の実施形態では、熱伝導性材料の層は、少なくとも基体外表面上に配置されてもよい。一部の実施形態では、熱伝導性材料の層は、少なくとも基体内表面上に配置されてもよい。一部の実施形態では、熱伝導性材料の層は、少なくとも基体内表面上および基体外表面上に配置されてもよい。そうでなければ露出される基体表面上に熱伝導性材料の層を提供することによって、基体によって受容される、または基体と係合する発熱体からの熱を、エアロゾル形成基体のより広い領域に配分することが可能になり、発熱体とエアロゾル形成基体との間の熱伝達効率が改善され得る。熱伝導性材料の層はまた、内側空洞内に受容される発熱体とエアロゾル形成基体との間に物理的分離を作り出し得、これは、発熱体の近くの基体の領域においてエアロゾル形成基体を過熱するリスクを低減し得る。熱伝導性材料の層はまた、内側空洞の提供による基体の厚さの減少によって低減されている場合がある、管状エアロゾル形成基体の堅牢性を増大し得る。 In some embodiments, the aerosol-generating article comprises a layer of thermally conductive material. In some embodiments, the layer of thermally conductive material may cover at least a portion of the otherwise exposed aerosol-forming substrate. In some embodiments, the layer of thermally conductive material may be placed at least on the outer surface of the substrate. In some embodiments, the layer of thermally conductive material may be disposed at least on the inner surface of the substrate. In some embodiments, the layer of thermally conductive material may be arranged at least on the inner surface of the substrate and on the outer surface of the substrate. By providing a layer of thermally conductive material on the surface of the otherwise exposed substrate, heat from the heating element received or engaged by the substrate can be transferred to a wider area of the aerosol-forming substrate. It can be distributed and the heat transfer efficiency between the heating element and the aerosol forming substrate can be improved. A layer of thermally conductive material can also create a physical separation between the heating element received within the inner cavity and the aerosol-forming substrate, which overheats the aerosol-forming substrate in the region of the substrate near the heating element. Can reduce the risk of The layer of thermally conductive material can also increase the robustness of the tubular aerosol-forming substrate, which may be reduced by the reduction in substrate thickness due to the provision of inner cavities.
本明細書で使用される場合、「熱伝導性」という用語は、摂氏23度および50%の相対湿度で、少なくとも10W/m.K、好ましくは少なくとも40W/m.K、より好ましくは少なくとも100W/m.Kの熱伝導率を有する材料を指す。好ましい実施形態では、熱伝導性材料の層は、摂氏23度および50%の相対湿度で、少なくとも40W/m.K、好ましくは少なくとも100W/m.K、より好ましくは少なくとも150W/m.K、最も好ましくは少なくとも200W/m.Kの熱伝導率を有する材料を含む。 As used herein, the term "thermally conductive" refers to at least 10 W / m at 23 degrees Celsius and 50% relative humidity. K, preferably at least 40 W / m. K, more preferably at least 100 W / m. Refers to a material having a thermal conductivity of K. In a preferred embodiment, the layer of thermally conductive material is at least 40 W / m. At 23 degrees Celsius and 50% relative humidity. K, preferably at least 100 W / m. K, more preferably at least 150 W / m. K, most preferably at least 200 W / m. Includes materials with a thermal conductivity of K.
適切な導電材料の例としては、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of suitable conductive materials include, but are not limited to, aluminum, copper, zinc, nickel, silver, and combinations thereof.
エアロゾル形成基体は、複数の別個のセグメントで提供されてもよい。一部の実施形態において、各セグメントは、同じエアロゾル形成基体組成物を含んでもよい。一部の実施形態では、一つ以上のセグメントは、異なる組成物を有するエアロゾル形成基体を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、第一の組成物を有する第一のエアロゾル形成基体セグメント、および第二の組成物を有する第二のエアロゾル形成基体セグメントを含み得る。 Aerosol forming substrates may be provided in multiple separate segments. In some embodiments, each segment may comprise the same aerosol-forming substrate composition. In some embodiments, the one or more segments may comprise aerosol-forming substrates with different compositions. The aerosol-forming substrate may include a first aerosol-forming substrate segment having a first composition and a second aerosol-forming substrate segment having a second composition.
第一および第二のエアロゾル形成基体セグメントの異なる組成物は、異なる組成物を有するエアロゾルを単一のエアロゾル発生物品から発生させることを可能にし得る。これはまた、ユーザーが、体験中に特定のエアロゾルを発生するために加熱される特定のエアロゾル形成基体を選択することを可能にし得る。 Different compositions of the first and second aerosol-forming substrate segments may allow aerosols with different compositions to be generated from a single aerosol-generating article. This may also allow the user to select a particular aerosol-forming substrate that is heated to generate a particular aerosol during the experience.
第一および第二のエアロゾル形成基体セグメントは、連続的に加熱されるように構成され得る。これは、少なくとも二つのタイプのエアロゾルが予め設定された時間で連続的に発生する、所定のユーザー体験を確立するのに有益であり得る。 The first and second aerosol-forming substrate segments can be configured to be continuously heated. This can be useful in establishing a given user experience in which at least two types of aerosols occur consecutively at a preset time.
一部の好ましい実施形態では、個別のセグメントは、物品の長軸方向に端と端を接して配設されてもよい。 In some preferred embodiments, the individual segments may be disposed end-to-end in the longitudinal direction of the article.
一部の実施形態において、エアロゾル発生物品は、上流セグメントを囲むラッパーを備えてもよい。有利なことに、こうしたラッパーは、ユーザーがエアロゾル形成基体に触れることを防止し、これは高い衛生レベルを維持するのに役立ち得る。ラッパーは任意の適切な材料から作製され得る。特に、ラッパーは多孔性材料から形成され得る。ラッパーは、ラッパーが下流セグメントの周りに配置された時に、揮発性化合物がエアロゾル形成基体から放出されることを許容する材料から作製され得る。 In some embodiments, the aerosol-generating article may include a wrapper surrounding the upstream segment. Advantageously, these wrappers prevent the user from touching the aerosol-forming substrate, which can help maintain high hygiene levels. The wrapper can be made from any suitable material. In particular, the wrapper can be formed from a porous material. The wrapper can be made from a material that allows the volatile compounds to be released from the aerosol-forming substrate when the wrapper is placed around the downstream segment.
一部の実施形態において、エアロゾル発生物品は、下流セグメントを囲むラッパーを備えてもよい。有利なことに、下流セグメントが複数の構成要素を含む場合、ラッパーは複数の構成要素を一緒に保持し得る。 In some embodiments, the aerosol-generating article may include a wrapper surrounding the downstream segment. Advantageously, if the downstream segment contains multiple components, the wrapper may hold the multiple components together.
一部の実施形態では、エアロゾル発生物品は、上流セグメントおよび下流セグメントを囲むラッパーを備えてもよい。有利なことに、ラッパーは、上流セグメントと下流セグメントを一緒に保持し得る。 In some embodiments, the aerosol-generating article may include wrappers that surround the upstream and downstream segments. Advantageously, the wrapper can hold the upstream and downstream segments together.
有利なことに、一つ以上のラッパーの提供は、エアロゾル発生物品の構造の完全性を改善し得る。 Advantageously, the provision of one or more wrappers can improve the structural integrity of the aerosol-generating article.
上流セグメントおよび下流セグメントは一緒に固定されてもよい。上流セグメントおよび下流セグメントは、任意の適切な手段によって一緒に固定されてもよい。例えば、エアロゾル発生物品は、接続機構を備えてもよい。接続機構は、上流セグメントおよび下流セグメントを一緒に保持することに寄与し得る。一実施形態では、接続機構は、上流セグメントの下流端が挿入される下流セグメントの上流端に提供される空洞を含んでもよい。上流セグメントの下流端は、空洞に挿入される突起部を含み得る。 The upstream and downstream segments may be fixed together. The upstream and downstream segments may be fixed together by any suitable means. For example, the aerosol-generating article may include a connecting mechanism. The connection mechanism can contribute to holding the upstream and downstream segments together. In one embodiment, the connecting mechanism may include a cavity provided at the upstream end of the downstream segment into which the downstream end of the upstream segment is inserted. The downstream end of the upstream segment may include a protrusion that is inserted into the cavity.
下流セグメントを囲むラッパーが提供され、エアロゾル発生物品が接続機構を備える場合、ラッパーは、接続機構に圧力を加えるように構成され得る。一実施形態では、ラッパーは、下流セグメントの下流端を受容する空洞の周りに圧力を加え得る。これはまた、上流セグメントと下流セグメントを一緒に保持することにも寄与し得る。 If a wrapper surrounding the downstream segment is provided and the aerosol generating article comprises a connecting mechanism, the wrapper may be configured to apply pressure to the connecting mechanism. In one embodiment, the wrapper may apply pressure around a cavity that receives the downstream end of the downstream segment. This can also contribute to holding the upstream and downstream segments together.
エアロゾル発生物品の下流セグメント外径は、装置空洞内径と実質的に同じ、またはそれよりも大きい場合がある。これは、気流通路の下流縁を通して気流通路を出るエアロゾルが、エアロゾル発生システムの外側に向かって直接放出される代わりに、下流セグメントを通して引き出され得ることを確実にするのに有益であり得る。 The outer diameter of the downstream segment of the aerosol-generating article may be substantially the same as or greater than the inner diameter of the device cavity. This can be useful to ensure that the aerosol exiting the air passage through the downstream edge of the air passage can be drawn through the downstream segment instead of being discharged directly to the outside of the aerosol generation system.
少なくとも一つの発熱体は、装置空洞内に位置付けられる。少なくとも一つの発熱体は、任意の適切なタイプの発熱体であり得る。一部の実施形態では、装置は、一つの発熱体のみを備える。一部の実施形態では、装置は、複数の発熱体を備える。例えば、一部の実施形態では、装置は、二つ以上の発熱体を備える。一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、エアロゾル形成基体の外表面を加熱するように配設される。一部の好ましい実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル形成基体の中へと少なくとも部分的に挿入されるように配設される。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に基体の内側空洞の中へと挿入されるように配設され得る。少なくとも一つの発熱体は、細長い発熱体であり得る。少なくとも一つの細長い発熱体は、ブレード形状であってもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、ピン形状であってもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、先細り形状、または少なくとも先細りした端部を有してもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、先の尖った端部を有してもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、円錐形状であってもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、エアロゾル形成基体の中への発熱体の挿入を促進するように配設される、任意の適切な形状であってもよい。有利なことに、細長い発熱体は、エアロゾル形成基体と装置の発熱体のより容易な係合もしくはより容易な係合解除、またはより容易な係合およびより容易な係合解除の両方を提供し得る。 At least one heating element is located within the device cavity. The at least one heating element can be any suitable type of heating element. In some embodiments, the device comprises only one heating element. In some embodiments, the device comprises a plurality of heating elements. For example, in some embodiments, the device comprises two or more heating elements. In some embodiments, the at least one heating element is arranged to heat the outer surface of the aerosol-forming substrate. In some preferred embodiments, the at least one heating element is disposed so that when the aerosol-forming substrate is received into the apparatus cavity, it is at least partially inserted into the aerosol-forming substrate. When the aerosol-forming substrate comprises an inner cavity, in some embodiments, at least one heating element is arranged such that when the aerosol-forming substrate is received into the device cavity, it is inserted into the inner cavity of the substrate. Can be set up. The at least one heating element can be an elongated heating element. The at least one elongated heating element may be in the shape of a blade. The at least one elongated heating element may be pin-shaped. The at least one elongated heating element may have a tapered shape, or at least a tapered end. The at least one elongated heating element may have a pointed end. The at least one elongated heating element may be conical. The at least one elongated heating element may be of any suitable shape arranged to facilitate insertion of the heating element into the aerosol-forming substrate. Advantageously, the elongated heating element provides easier engagement or disengagement, or both easier engagement and easier disengagement of the aerosol-forming substrate and the heating element of the device. obtain.
少なくとも一つの発熱体は、少なくとも一つの抵抗発熱体を含み得る。少なくとも一つの発熱体は、複数の抵抗発熱体を含むことが好ましい。抵抗発熱体は、平行な配設で電気的に接続されていることが好ましい。有利なことに、平行な配設で電気的に接続された複数の抵抗発熱体を提供することは、望ましい電力を提供するために必要とされる電圧を低減または最小化しながら、少なくとも一つの発熱体への望ましい電力の送達を容易にし得る。有利なことに、少なくとも一つの発熱体を動作させるために必要とされる電圧を低減または最小化することは、電源の物理的なサイズを低減または最小化することを容易にし得る。 The at least one heating element may include at least one resistance heating element. The at least one heating element preferably includes a plurality of resistance heating elements. The resistance heating elements are preferably electrically connected in a parallel arrangement. Advantageously, providing multiple resistance heating elements electrically connected in parallel arrangements reduces or minimizes the voltage required to provide the desired power, while at least one heating element. It may facilitate the delivery of the desired power to the body. Advantageously, reducing or minimizing the voltage required to operate at least one heating element can facilitate reducing or minimizing the physical size of the power supply.
一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、電気的に絶縁された基体、および電気的に絶縁された基体上に一つ以上の導電トラックを含み得る。 In some embodiments, the at least one heating element may include an electrically isolated substrate and one or more conductive tracks on the electrically isolated substrate.
電気的に絶縁された基体は、少なくとも一つの発熱体の動作温度で安定していることが好ましい。電気的に絶縁された基体は、最高で摂氏約400度の温度で安定していることが好ましく、摂氏約500度で安定していることがより好ましく、摂氏約600度で安定していることがより好ましく、摂氏約700度で安定していることがより好ましく、摂氏約800度で安定していることがより好ましい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、少なくとも摂氏約200度であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約700度未満であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約600度未満であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約500度未満であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約400度未満であってもよい。 The electrically isolated substrate is preferably stable at the operating temperature of at least one heating element. The electrically insulated substrate is preferably stable at a temperature of up to about 400 degrees Celsius, more preferably at about 500 degrees Celsius, and stable at about 600 degrees Celsius. Is more preferable, it is more preferable that it is stable at about 700 degrees Celsius, and it is more preferable that it is stable at about 800 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be at least about 200 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 700 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 600 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 500 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 400 degrees Celsius.
電気的に絶縁された基体は、任意の適切な材料を含み得る。例えば、電気的に絶縁された基体は、紙、ガラス、セラミック、陽極酸化金属、被覆金属、およびポリイミドのうちの一つ以上を含み得る。セラミックは、マイカ、アルミナ(Al2O3)またはジルコナ(ZrO2)を含み得る。電気的に絶縁された基体は、約40ワット/メートルケルビン以下、好ましくは約20ワット/メートルケルビン以下、理想的には約2ワット/メートルケルビン以下の熱伝導率を有することが好ましい。 The electrically isolated substrate may contain any suitable material. For example, an electrically insulated substrate may include one or more of paper, glass, ceramics, anodized metals, coated metals, and polyimides. The ceramic may include mica, alumina (Al 2 O 3 ) or zircona (Zr O 2) . The electrically isolated substrate preferably has a thermal conductivity of about 40 watts / metric kelvin or less, preferably about 20 watts / metric kelvin or less, ideally about 2 watts / metric kelvin or less.
少なくとも一つの抵抗発熱体、および特に一つ以上の導電トラックを形成するための適切な材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」セラミック(例えば、二ケイ化モリブデンなど)、炭素、黒鉛、金属、金属合金、ならびにセラミック材料および金属材料で作製された複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な金属合金の例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有、コバルト含有、クロム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Timetal(登録商標)、ならびに鉄-マンガン-アルミニウム系合金が挙げられる。 Suitable materials for forming at least one resistance heating element, and in particular one or more conductive tracks, include semiconductors such as doped ceramics, "conductive" ceramics (eg, molybdenum dissilicate), carbon. , Graphite, metals, metal alloys, and composite materials made of ceramic and metallic materials, but are not limited thereto. Such composites may include a doped ceramic or an undoped ceramic. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbide. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, and platinum group metals. Examples of suitable metal alloys are stainless steel, nickel-containing, cobalt-containing, chromium-containing, aluminum-containing, titanium-containing, zirconium-containing, hafnium-containing, niobium-containing, molybdenum-containing, tantalum-containing, tungsten-containing, tin-containing, gallium-containing. , Manganese-containing and iron-containing alloys, as well as nickel, iron, cobalt, stainless steel-based superalloys, Metaltal®, and iron-manganese-aluminum based alloys.
一部の実施形態において、少なくとも一つの抵抗発熱体は、電気抵抗性材料(ステンレス鋼など)の一つ以上のスタンプ加工された部分を含む。別の方法として、少なくとも一つの抵抗発熱体は、加熱ワイヤーまたはフィラメント(例えばNi-Cr(ニッケル-クロム)、白金、タングステンもしくは合金のワイヤー)を含んでもよい。 In some embodiments, the at least one resistance heating element comprises one or more stamped portions of an electrically resistant material (such as stainless steel). Alternatively, the at least one resistance heating element may include a heating wire or filament (eg, Ni—Cr (nickel-chromium), platinum, tungsten or alloy wire).
一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、誘導発熱体を含み得る。誘導発熱体は、インダクタコイルと、高周波振動電流をインダクタコイルに提供するように構成される電源とを含み得る。本明細書で使用される高周波振動電流とは、500kHz~30MHzの周波数を有する振動電流を意味する。少なくとも一つの発熱体は、有利なことに、DC電源によって供給されるDC電流を交流電流に変換するためのDC/ACインバータを含み得る。インダクタコイルは、電源から高周波発振電流を受容すると高周波振動電磁場を発生するように配設され得る。インダクタコイルは、装置空洞内に高周波振動電磁場を発生するように配設されてもよい。一部の好ましい実施形態では、インダクタコイルは、装置空洞を実質的に囲んでもよい。インダクタコイルは、装置空洞の長さに沿って少なくとも部分的に延び得る。 In some embodiments, the at least one heating element may include an induction heating element. The induction heating element may include an inductor coil and a power source configured to provide high frequency oscillating current to the inductor coil. As used herein, the high frequency oscillating current means an oscillating current having a frequency of 500 kHz to 30 MHz. The at least one heating element may advantageously include a DC / AC inverter for converting the DC current supplied by the DC power supply into an alternating current. The inductor coil may be arranged to generate a high frequency oscillating electromagnetic field when it receives a high frequency oscillating current from a power source. The inductor coil may be arranged so as to generate a high frequency oscillating electromagnetic field in the device cavity. In some preferred embodiments, the inductor coil may substantially enclose the device cavity. The inductor coil can extend at least partially along the length of the device cavity.
誘導発熱体は、サセプタ素子を含み得る。本明細書で使用される「サセプタ素子」という用語は、電磁エネルギーを熱に変換する能力を有する材料を含む要素を指す。したがって、サセプタ素子が交流電磁場内に位置している時に、サセプタは加熱される。サセプタ素子の加熱は、サセプタ材料の電気特性および磁性に依存して、サセプタ内で誘導されるヒステリシス損失および/または渦電流の結果であり得る。ヒステリシス損失は、交流電磁場の影響下で切り替えられる材料内の磁区に起因して、強磁性またはフェリ磁性のサセプタ材料の中で生じる。渦電流は、サセプタ材料が導電性である場合に誘発されうる。導電性の強磁性またはフェリ磁性サセプタ材料である場合、渦電流およびヒステリシス損失の両方によって熱を発生させることができる。したがって、サセプタ素子は、サセプタ材料の電気的特性および磁性に依存して、ヒステリシス損失または渦電流のうちの少なくとも一つにより加熱可能であり得る。 The induction heating element may include a susceptor element. As used herein, the term "susceptor element" refers to an element that includes a material that has the ability to convert electromagnetic energy into heat. Therefore, the susceptor is heated when the susceptor element is located in the AC electromagnetic field. The heating of the susceptor element can be the result of hysteresis loss and / or eddy currents induced within the susceptor, depending on the electrical properties and magnetism of the susceptor material. Hysteresis loss occurs in ferromagnetic or ferrimagnetic susceptor materials due to magnetic domains in the material that are switched under the influence of an AC electromagnetic field. Eddy currents can be induced if the susceptor material is conductive. In the case of conductive ferromagnetic or ferrimagnetic susceptor materials, heat can be generated by both eddy currents and hysteresis losses. Therefore, the susceptor element can be heated by at least one of hysteresis loss or eddy current, depending on the electrical properties and magnetism of the susceptor material.
サセプタ素子は、エアロゾル発生物品が装置空洞内に受容された時に、インダクタコイルによって発生される振動電磁場がサセプタ素子内に電流を誘発し、サセプタ素子を加熱するように配設される。エアロゾル発生装置は、1~5キロアンペア/メートル(kA/m)、好ましくは2~3kA/m、例えば約2.5kA/mの磁界強度(H場の強度)を有する変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。電気的に動作するエアロゾル発生装置は、周波数が1~30MHz、例えば1~10MHz、例えば5~7MHzである、変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。 The susceptor element is arranged so that when the aerosol generating article is received in the device cavity, the oscillating electromagnetic field generated by the inductor coil induces a current in the susceptor element to heat the susceptor element. The aerosol generator is capable of generating a fluctuating electromagnetic field with a magnetic field strength of 1-5 ampere / meter (kA / m), preferably 2-3 kA / m, for example about 2.5 kA / m. It is preferable that there is. The electrically operated aerosol generator preferably has the ability to generate a fluctuating electromagnetic field having a frequency of 1 to 30 MHz, such as 1 to 10 MHz, such as 5 to 7 MHz.
一部の実施形態では、サセプタ素子は、エアロゾル発生物品内に位置する。これらの実施形態では、サセプタ素子は、エアロゾル形成基体に接触して位置することが好ましい。サセプタ素子は、エアロゾル形成基体内に位置し得る。サセプタ素子は、物品の長軸方向に、基体の長さに沿って延びる細長いサセプタであることが好ましい。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、サセプタ素子は、内側空洞内に配設されてもよい。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、サセプタ素子は基体内表面上に配設されてもよい。エアロゾル発生物品は、一つ以上のサセプタ素子を備えてもよい。エアロゾル発生物品は、複数のサセプタ素子を備えてもよい。 In some embodiments, the susceptor element is located within the aerosol-generating article. In these embodiments, the susceptor element is preferably located in contact with the aerosol forming substrate. The susceptor element may be located within the aerosol-forming substrate. The susceptor element is preferably an elongated susceptor extending along the length of the substrate in the longitudinal direction of the article. If the aerosol-forming substrate contains an inner cavity, the susceptor element may be disposed within the inner cavity. If the aerosol-forming substrate contains an inner cavity, the susceptor element may be disposed on the inner surface of the substrate. The aerosol-generating article may include one or more susceptor elements. The aerosol-generating article may include a plurality of susceptor elements.
一部の実施形態では、サセプタ素子は、エアロゾル発生装置内に位置する。これらの実施形態では、サセプタ素子は、装置空洞内に位置してもよい。サセプタ素子は、エアロゾル発生物品が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の中へと少なくとも部分的に挿入されるように構成され得る。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、サセプタ素子は、エアロゾル発生物品が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル形成基体の内側空洞の中へと少なくとも部分的に挿入されるように構成され得る。サセプタ素子は、装置空洞の長軸方向に装置空洞の中へと延び得る。サセプタ素子は、細長くてもよい。細長いサセプタ素子は、ブレード形状であってもよい。細長いサセプタ素子は、ピン形状であってもよい。細長いサセプタ素子は、先細り形状、または少なくとも先細りした端部を有してもよい。細長いサセプタ素子は、先の尖った端部を有してもよい。細長いサセプタ素子は、円錐形状であってもよい。エアロゾル発生装置は、一つ以上のサセプタ素子を含み得る。エアロゾル発生装置は、複数のサセプタ素子を備え得る。 In some embodiments, the susceptor element is located within the aerosol generator. In these embodiments, the susceptor element may be located within the device cavity. The susceptor element may be configured to be at least partially inserted into the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article when the aerosol-generating article is received into the device cavity. If the aerosol-forming substrate contains an inner cavity, the susceptor element may be configured to be at least partially inserted into the inner cavity of the aerosol-forming substrate when the aerosol-generating article is received into the device cavity. The susceptor element can extend into the device cavity in the longitudinal direction of the device cavity. The susceptor element may be elongated. The elongated susceptor element may have a blade shape. The elongated susceptor element may be pin-shaped. The elongated susceptor element may have a tapered shape, or at least a tapered end. The elongated susceptor element may have a pointed end. The elongated susceptor element may be conical. The aerosol generator may include one or more susceptor elements. The aerosol generator may include a plurality of susceptor elements.
サセプタ素子は、任意の適切な材料を含み得る。サセプタ素子は、エアロゾル形成基体から揮発性化合物を放出するのに十分な温度に誘導加熱され得る任意の材料から形成されてもよい。細長いサセプタ素子に適した材料には、黒鉛、モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス鋼、ニオブ、アルミニウム、ニッケル、ニッケル含有化合物、チタン、および金属材料の複合体が挙げられる。好ましいサセプタ素子は金属または炭素を含む。有利なことに、サセプタ素子は、例えばフェライト鉄、強磁性鋼またはステンレス鋼などの強磁性合金、強磁性粒子、およびフェライトなどの強磁性材料を含む、またはその強磁性材料から成り得る。適切なサセプタ素子はアルミニウムであってよく、またはアルミニウムを含んでもよい。サセプタ素子は、5パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことが好ましく、20パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことが好ましく、50パーセント超または90パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことがより好ましい。好ましい細長いサセプタ素子は摂氏250度を超える温度に加熱されうる。 The susceptor element may include any suitable material. The susceptor element may be formed from any material that can be induced and heated to a temperature sufficient to release the volatile compounds from the aerosol-forming substrate. Suitable materials for elongated susceptor elements include composites of graphite, molybdenum, silicon carbide, stainless steel, niobium, aluminum, nickel, nickel-containing compounds, titanium, and metallic materials. Preferred susceptor devices include metal or carbon. Advantageously, the susceptor element may include or consist of a ferromagnetic alloy such as ferrite iron, ferromagnetic steel or stainless steel, ferromagnetic particles, and a ferromagnetic material such as ferrite. Suitable susceptor elements may be aluminum or may contain aluminum. The susceptor element preferably contains more than 5% ferromagnetic or paramagnetic material, preferably more than 20% ferromagnetic or paramagnetic material, more than 50% or more than 90% ferromagnetic material or. It is more preferable to include a paramagnetic material. Preferred elongated susceptor devices can be heated to temperatures above 250 degrees Celsius.
サセプタ素子は、非金属コア上に配置された金属層を有する非金属コアを含んでもよい。例えば、サセプタ素子は、セラミックコアまたは基体の外表面上に形成された金属トラックを含み得る。 The susceptor element may include a non-metal core having a metal layer disposed on the non-metal core. For example, the susceptor element may include a metal track formed on the outer surface of a ceramic core or substrate.
一部の実施形態では、エアロゾル発生システムは、少なくとも一つの抵抗発熱体および少なくとも一つの誘導発熱体を備える。一部の実施形態では、エアロゾル発生システムは、抵抗発熱体と誘導発熱体との組み合わせを備える。 In some embodiments, the aerosol generation system comprises at least one resistance heating element and at least one induction heating element. In some embodiments, the aerosol generation system comprises a combination of a resistance heating element and an inductive heating element.
エアロゾル発生装置は、複数の発熱体を備え得る。エアロゾル発生装置は、第一の発熱体および第二の発熱体を備え得る。一部の実施形態では、第二の発熱体は、第一の発熱体から離隔していてもよい。第二の発熱体は、装置空洞の長軸方向に第一の発熱体から離隔していてもよい。互いから離隔した発熱体を提供することにより、エアロゾル発生装置が、エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル形成基体の異なるセクションを個別に加熱することが可能になり得る。 The aerosol generator may include multiple heating elements. The aerosol generator may include a first heating element and a second heating element. In some embodiments, the second heating element may be separated from the first heating element. The second heating element may be separated from the first heating element in the longitudinal direction of the device cavity. By providing the heating elements separated from each other, the aerosol generator may be able to individually heat different sections of the aerosol forming substrate when the aerosol forming substrate is received in the device cavity.
エアロゾル形成基体は、第一のエアロゾル形成基体セグメントおよび第二のエアロゾル形成基体セグメントを含み得る。第一のエアロゾル形成基体セグメントは、長軸方向に第二のエアロゾル形成基体セグメントに隣接してもよい。エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に、第一の発熱体は、第一の長軸方向基体セグメントを加熱するように配設されてもよく、第二の発熱体は、第二の長軸方向基体セグメントを加熱するように配設されてもよい。 The aerosol-forming substrate may include a first aerosol-forming substrate segment and a second aerosol-forming substrate segment. The first aerosol-forming substrate segment may be adjacent to the second aerosol-forming substrate segment in the longitudinal direction. When the aerosol-forming substrate is received in the device cavity, the first heating element may be arranged to heat the first longitudinal substrate segment and the second heating element may be the second. It may be arranged so as to heat the long axis direction substrate segment.
第二のエアロゾル形成基体セグメントは、第一のエアロゾル形成基体セグメントとは異なる組成物を有し得る。第一および第二のエアロゾル形成基体セグメントの異なる組成物は、異なる組成物を有するエアロゾルを単一のエアロゾル発生物品から発生させることを可能にし得る。これは、ユーザーが、体験中に特定のエアロゾルを発生するために加熱される特定のエアロゾル形成基体を選択することを可能にし得る。 The second aerosol-forming substrate segment may have a different composition than the first aerosol-forming substrate segment. Different compositions of the first and second aerosol-forming substrate segments may allow aerosols with different compositions to be generated from a single aerosol-generating article. This may allow the user to select a particular aerosol-forming substrate that is heated to generate a particular aerosol during the experience.
第一および第二の発熱体は、ユーザー体験中に第一および第二のエアロゾル形成基体セグメントを連続的に加熱するように構成され得る。これは、少なくとも二つのタイプのエアロゾルが予め設定された時間で連続的に発生する、所定のユーザー体験を確立するのに有益であり得る。 The first and second heating elements may be configured to continuously heat the first and second aerosol-forming substrate segments during the user experience. This can be useful in establishing a given user experience in which at least two types of aerosols occur consecutively at a preset time.
第一の発熱体は、第二のエアロゾル形成基体セグメントを、第二のエアロゾル形成基体セグメントから揮発性化合物が放出される温度に加熱することなく、第一のエアロゾル形成基体セグメントを、第一のエアロゾル形成基体セグメントから揮発性化合物が放出される温度に加熱するように配設され得る。第二の発熱体は、第一のエアロゾル形成基体セグメントを、第一のエアロゾル形成基体セグメントから揮発性化合物が放出される温度に加熱することなく、第二のエアロゾル形成基体セグメントを、第二のエアロゾル形成基体セグメントから揮発性化合物が放出される温度に加熱するように配設され得る。言い換えれば、各発熱体は、個々のエアロゾル形成基体セグメントを加熱するように配設され得る。これは、このようなエアロゾル形成基体セグメントの連続的な加熱を促進し得る。 The first heating element provides the first aerosol-forming substrate segment with the first aerosol-forming substrate segment without heating the second aerosol-forming substrate segment to a temperature at which the volatile compounds are released from the second aerosol-forming substrate segment. It may be arranged to heat to a temperature at which the volatile compounds are released from the aerosol-forming substrate segment. The second heating element heats the first aerosol-forming substrate segment to the temperature at which the volatile compounds are released from the first aerosol-forming substrate segment, and the second aerosol-forming substrate segment to the second. It may be arranged to heat to a temperature at which the volatile compounds are released from the aerosol-forming substrate segment. In other words, each heating element may be arranged to heat individual aerosol-forming substrate segments. This can facilitate continuous heating of such aerosol-forming substrate segments.
エアロゾル発生装置は、電源を備えることが好ましい。電源はDC電圧源であってもよい。好ましい実施形態において、電源は電池である。例えば、電源はニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウム系電池(例えば、リチウムコバルト電池、リン酸鉄リチウム電池、またはリチウムポリマー電池)であってもよい。別の方法として、電源はコンデンサーなど別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要とする場合があり、またエアロゾル発生装置を一つ以上のエアロゾル形成基体とともに使用するために十分なエネルギーの蓄積を可能にする容量を有する場合がある。 The aerosol generator preferably comprises a power source. The power source may be a DC voltage source. In a preferred embodiment, the power source is a battery. For example, the power source may be a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, or a lithium-based battery (for example, a lithium cobalt battery, a lithium iron phosphate battery, or a lithium polymer battery). Alternatively, the power source may be another form of charge storage device, such as a capacitor. The power supply may require recharging and may have a capacity that allows the storage of sufficient energy for the aerosol generator to be used with one or more aerosol forming substrates.
電源は、少なくとも一つの発熱体に電力を供給するために、少なくとも一つの発熱体に電気的に接続されてもよい。発熱体が電源から電力を受容すると、発熱体は熱を発生し得る。電源は、少なくとも一つの発熱体に十分な電力を供給して、エアロゾル形成基体を、揮発性化合物が基体から放出される温度に加熱するように構成され得る。 The power source may be electrically connected to at least one heating element in order to supply power to at least one heating element. When the heating element receives power from a power source, the heating element can generate heat. The power source may be configured to supply sufficient power to at least one heating element to heat the aerosol-forming substrate to a temperature at which the volatile compounds are released from the substrate.
エアロゾル発生装置はハウジングを備えることが好ましい。ハウジングは、エアロゾル形成基体を受容するための空洞を少なくとも部分的に画定することが好ましい。 The aerosol generator preferably includes a housing. The housing preferably defines at least a partial cavity for receiving the aerosol-forming substrate.
エアロゾル発生装置は、空洞と流体連通する少なくとも一つの空気吸込み口を備えることが好ましい。エアロゾル発生装置がハウジングを備える実施形態において、ハウジングは、少なくとも一つの空気吸込み口を少なくとも部分的に画定することが好ましい。少なくとも一つの空気吸込み口は、空洞の上流端と流体連通していることが好ましい。少なくとも一つの発熱体が、空洞内に位置付けられた細長い少なくとも一つの発熱体である実施形態では、細長い少なくとも一つの発熱体は、空洞の上流端から空洞の中へと延びることが好ましい。 The aerosol generator preferably comprises at least one air inlet that allows fluid communication with the cavity. In embodiments where the aerosol generator comprises a housing, the housing preferably defines at least one air inlet at least partially. It is preferred that at least one air inlet is in fluid communication with the upstream end of the cavity. In embodiments where the at least one heating element is at least one elongated heating element located within the cavity, the elongated at least one heating element preferably extends from the upstream end of the cavity into the cavity.
エアロゾル発生装置は、コントローラを備えてもよい。コントローラは、電源から少なくとも一つの発熱体への電力供給を制御するように構成され得る。コントローラは、任意の適切なコントローラであってもよい。コントローラは、任意の適切な電気回路および電気構成要素を含み得る。コントローラは、プロセッサおよびメモリを含むことが好ましい。コントローラはマイクロプロセッサを備えてもよく、これはプログラム可能マイクロプロセッサであってもよい。 The aerosol generator may include a controller. The controller may be configured to control the power supply from the power source to at least one heating element. The controller may be any suitable controller. The controller may include any suitable electrical circuit and electrical components. The controller preferably includes a processor and memory. The controller may include a microprocessor, which may be a programmable microprocessor.
エアロゾル発生装置は、ユーザーが吸煙していることを示す気流を検出するためのセンサーを備えてもよい。気流センサーは電気機械装置であってもよい。気流センサーは、機械式装置、光学式装置、光学機械式装置、および微小電気機械システム(MEMS)ベースのセンサーのうちのいずれかであってもよい。エアロゾル発生装置は、ユーザーが吸煙を開始するための手動スイッチを備えてもよい。 The aerosol generator may be equipped with a sensor for detecting an air flow indicating that the user is smoking. The airflow sensor may be an electromechanical device. The airflow sensor may be one of a mechanical device, an optical device, an optical mechanical device, and a microelectromechanical system (MEMS) based sensor. The aerosol generator may include a manual switch for the user to initiate smoke absorption.
エアロゾル発生装置は、少なくとも一つの発熱体が起動された時を示すためのインジケータを備えることが好ましい。インジケータは、少なくとも一つの発熱体が起動された時に起動されるライトを含み得る。 The aerosol generator preferably comprises an indicator to indicate when at least one heating element is activated. The indicator may include a light that is activated when at least one heating element is activated.
エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生装置を別の電気的な装置に接続することを可能にする、外部プラグまたはソケットのうちの少なくとも一つと、少なくとも一つの外部電気接点とを備えてもよい。例えば、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生装置を別のUSB使用可能装置に接続することを可能にする、USBプラグまたはUSBソケットを備えてもよい。例えば、USBプラグまたはソケットは、エアロゾル発生装置内の再充電可能電源を充電するために、USB充電装置へのエアロゾル発生装置の接続を可能にする場合がある。追加的に、または別の方法として、USBプラグまたはソケットは、エアロゾル発生装置へのデータ転送、またはエアロゾル発生装置からのデータ転送、またはエアロゾル発生装置へのデータ転送とエアロゾル発生装置からのデータ転送との両方に対応する場合がある。追加的に、または別の方法として、新しいエアロゾル発生物品のための新しい加熱プロファイルなどのデータを装置に転送するために、エアロゾル発生装置をコンピュータに接続してもよい。 The aerosol generator may include at least one of an external plug or socket and at least one external electrical contact that allows the aerosol generator to be connected to another electrical device. For example, the aerosol generator may include a USB plug or USB socket that allows the aerosol generator to be connected to another USB-enabled device. For example, a USB plug or socket may allow the aerosol generator to be connected to the USB charger in order to charge the rechargeable power source in the aerosol generator. Additional or otherwise, the USB plug or socket can be used to transfer data to or from an aerosol generator, or to transfer data to an aerosol generator and transfer data from an aerosol generator. May correspond to both. Additional or otherwise, the aerosol generator may be connected to the computer to transfer data such as a new heating profile for the new aerosol generator article to the appliance.
エアロゾル発生装置がUSBプラグまたはソケットを備える実施形態において、エアロゾル発生装置は、使用されていない時にUSBプラグまたはソケットを覆う取り外し可能なカバーをさらに備えてもよい。USBプラグまたはソケットがUSBプラグである実施形態において、USBプラグは追加的に、または別の方法として、装置内に選択的に格納可能であってもよい。 In embodiments where the aerosol generator comprises a USB plug or socket, the aerosol generator may further comprise a removable cover covering the USB plug or socket when not in use. In embodiments where the USB plug or socket is a USB plug, the USB plug may be additionally or otherwise selectively storable within the device.
本発明のさらなる態様によれば、エアロゾル形成基体を受容するためのエアロゾル発生装置が提供され、エアロゾル発生装置は、
少なくとも一つの発熱体と、
第一のハウジング部分および第二のハウジング部分を含むハウジングであって、第一のハウジング部分が第一の空洞を有する、ハウジングとを備え、
第二のハウジング部分は、開位置と閉位置との間で第一のハウジング部分に対して移動可能であり、
閉位置において、第一の空洞および第二のハウジング部分は、装置空洞を画定し、装置空洞は、上流端および下流端を有し、かつ上流端と下流端との間に長軸方向を画定し、
少なくとも一つの発熱体は、エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時にエアロゾル形成基体を加熱するように配設され、
開位置において、開口部が第一のハウジング部分と第二のハウジング部分との間に形成されて、エアロゾル形成基体が、長軸方向とは異なる方向に、第一の空洞の中へと挿入される、または第一の空洞から取り外されることを可能にする。
According to a further aspect of the present invention, an aerosol generator for receiving an aerosol-forming substrate is provided, and the aerosol generator is a device.
With at least one heating element,
A housing comprising a first housing portion and a second housing portion, comprising a housing in which the first housing portion has a first cavity.
The second housing part is movable with respect to the first housing part between the open position and the closed position.
In the closed position, the first cavity and the second housing portion define the device cavity, which has upstream and downstream ends and defines a major axis direction between the upstream and downstream ends. death,
The at least one heating element is arranged to heat the aerosol-forming substrate when it is received in the device cavity.
In the open position, an opening is formed between the first housing portion and the second housing portion, and the aerosol-forming substrate is inserted into the first cavity in a direction different from the major axis direction. Or allows it to be removed from the first cavity.
有利なことに、この態様のエアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体を、空洞の長軸方向以外の方向に、装置の空洞の中へと挿入し、装置の空洞から取り外すことを可能にする。これにより、基体を装置空洞の中へと挿入し、装置空洞から特に容易に取り外すことが可能になり、エアロゾル形成基体の挿入および取り外し時に基体または装置を損傷するリスクを低減することが可能になり得る。 Advantageously, the aerosol generator of this embodiment allows the aerosol-forming substrate to be inserted into and removed from the cavity of the device in a direction other than the longitudinal direction of the cavity. This allows the substrate to be inserted into and removed from the device cavity with particular ease, reducing the risk of damage to the substrate or device during insertion and removal of the aerosol-forming substrate. obtain.
特に、第一のハウジング部分と第二のハウジング部分との間の開口部は、エアロゾル形成基体が、長軸方向とは異なる方向に、第一の空洞の中へと挿入される、または第一の空洞から取り外されることを可能にする。長軸長軸方向とは異なる方向は、長軸方向とは異なる任意の適切な方向であり得る。方向は、長軸方向に対して実質的に直角を成すことが好ましい。 In particular, the opening between the first housing portion and the second housing portion allows the aerosol-forming substrate to be inserted into the first cavity in a direction different from the longitudinal direction, or first. Allows it to be removed from the cavity. The direction different from the major axis direction can be any suitable direction different from the major axis direction. The direction is preferably substantially perpendicular to the major axis direction.
装置空洞は、細長い空洞であってもよい。言い換えれば、装置空洞は、直径などの、空洞の他の寸法よりも大きな長さを有し得る。細長い装置空洞の長さは、長軸方向に延びてもよい。典型的には、装置空洞は、円形の円筒状空洞である。しかしながら、装置空洞は、任意の適切な形状およびサイズを有してもよい。例えば、装置空洞は、任意の適切な横断断面を有してもよい。特に、装置空洞は、円形、楕円形、スタジアム形状、正方形、または三角形の横断断面を有し得る。 The device cavity may be an elongated cavity. In other words, the device cavity can have a length larger than other dimensions of the cavity, such as diameter. The length of the elongated device cavity may extend in the longitudinal direction. Typically, the device cavity is a circular cylindrical cavity. However, the device cavity may have any suitable shape and size. For example, the device cavity may have any suitable cross section. In particular, the device cavity can have a circular, oval, stadium shape, square, or triangular cross section.
装置空洞は、長軸方向を中心としてエアロゾル形成基体を囲むように構成されてもよい。言い換えれば、装置空洞は、エアロゾル形成基体の側面を囲むかまたは封入する管を形成するように構成され得る。装置空洞は開放端を有してもよい。装置空洞は、両端で開いていてもよい。装置空洞は、一つの開放端と、一つの実質的な閉鎖端とを有し得る。開放端は、装置空洞の下流端にあってもよく、実質的な閉鎖端は、装置空洞の上流端にあってもよい。実質的な閉鎖端は、周囲空気が装置空洞内に引き込まれるように構成された一つ以上の空気吸込み口を含み得る。 The device cavity may be configured to surround the aerosol-forming substrate about the major axis direction. In other words, the device cavity can be configured to form a tube that surrounds or encapsulates the sides of the aerosol-forming substrate. The device cavity may have an open end. The device cavity may be open at both ends. The device cavity can have one open end and one substantially closed end. The open end may be at the downstream end of the device cavity and the substantially closed end may be at the upstream end of the device cavity. The substantially closed end may include one or more air inlets configured to draw ambient air into the device cavity.
装置空洞は、周囲空気が装置空洞内に引き込まれるように構成された一つ以上の空気吸込み口を有し得る。第一のハウジング部分は、周囲空気が装置空洞内に引き込まれるように構成された一つ以上の空気吸込み口を含んでもよい。第二のハウジング部分は、周囲空気が装置空洞内に引き込まれるように構成された一つ以上の空気吸込み口を含んでもよい。 The device cavity may have one or more air inlets configured to draw ambient air into the device cavity. The first housing portion may include one or more air inlets configured to draw ambient air into the device cavity. The second housing portion may include one or more air inlets configured to draw ambient air into the device cavity.
この態様のエアロゾル発生装置は、少なくとも一つの発熱体を備える。この態様の装置は、複数の発熱体を備えることが好ましい。一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、第一のハウジング部分に配設される。一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、第二のハウジング部分に配設される。 The aerosol generator of this embodiment comprises at least one heating element. The device of this aspect preferably comprises a plurality of heating elements. In some embodiments, the at least one heating element is disposed in the first housing portion. In some embodiments, the at least one heating element is disposed in the second housing portion.
少なくとも一つの発熱体は、任意の適切なタイプの発熱体であり得る。一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、エアロゾル形成基体の外表面を加熱するように配設される。一部の好ましい実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル形成基体の中へと少なくとも部分的に挿入されるように配設される。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に基体の内側空洞の中へと挿入されるように配設され得る。少なくとも一つの発熱体は、細長い発熱体であり得る。少なくとも一つの細長い発熱体は、ブレード形状であってもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、ピン形状であってもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、先細り形状、または少なくとも先細りした端部を有してもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、先の尖った端部を有してもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、円錐形状であってもよい。少なくとも一つの細長い発熱体は、エアロゾル形成基体の中への発熱体の挿入を促進するように配設される、任意の適切な形状であってもよい。有利なことに、細長い発熱体は、エアロゾル形成基体と装置の発熱体のより容易な係合もしくはより容易な係合解除、またはより容易な係合およびより容易な係合解除の両方を提供し得る。 The at least one heating element can be any suitable type of heating element. In some embodiments, the at least one heating element is arranged to heat the outer surface of the aerosol-forming substrate. In some preferred embodiments, the at least one heating element is disposed so that when the aerosol-forming substrate is received into the apparatus cavity, it is at least partially inserted into the aerosol-forming substrate. When the aerosol-forming substrate comprises an inner cavity, in some embodiments, at least one heating element is arranged such that when the aerosol-forming substrate is received into the device cavity, it is inserted into the inner cavity of the substrate. Can be set up. The at least one heating element can be an elongated heating element. The at least one elongated heating element may be in the shape of a blade. The at least one elongated heating element may be pin-shaped. The at least one elongated heating element may have a tapered shape, or at least a tapered end. The at least one elongated heating element may have a pointed end. The at least one elongated heating element may be conical. The at least one elongated heating element may be of any suitable shape arranged to facilitate insertion of the heating element into the aerosol-forming substrate. Advantageously, the elongated heating element provides easier engagement or disengagement, or both easier engagement and easier disengagement of the aerosol-forming substrate and the heating element of the device. obtain.
抵抗発熱体は、平行な配設で電気的に接続されていることが好ましい。有利なことに、平行な配設で電気的に接続された複数の抵抗発熱体を提供することは、望ましい電力を提供するために必要とされる電圧を低減または最小化しながら、少なくとも一つの発熱体への望ましい電力の送達を容易にし得る。有利なことに、少なくとも一つの発熱体を動作させるために必要とされる電圧を低減または最小化することは、電源の物理的なサイズを低減または最小化することを容易にし得る。 The resistance heating elements are preferably electrically connected in a parallel arrangement. Advantageously, providing multiple resistance heating elements electrically connected in parallel arrangements reduces or minimizes the voltage required to provide the desired power, while at least one heating element. It may facilitate the delivery of the desired power to the body. Advantageously, reducing or minimizing the voltage required to operate at least one heating element can facilitate reducing or minimizing the physical size of the power supply.
一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、電気的に絶縁された基体、および電気的に絶縁された基体上に一つ以上の導電トラックを含み得る。 In some embodiments, the at least one heating element may include an electrically isolated substrate and one or more conductive tracks on the electrically isolated substrate.
電気的に絶縁された基体は、少なくとも一つの発熱体の動作温度で安定していることが好ましい。電気的に絶縁された基体は、最高で摂氏約400度の温度で安定していることが好ましく、摂氏約500度で安定していることがより好ましく、摂氏約600度で安定していることがより好ましく、摂氏約700度で安定していることがより好ましく、摂氏約800度で安定していることがより好ましい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、少なくとも摂氏約200度であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約700度未満であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約600度未満であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約500度未満であってもよい。使用中の少なくとも一つの発熱体の動作温度は、摂氏約400度未満であってもよい。 The electrically isolated substrate is preferably stable at the operating temperature of at least one heating element. The electrically insulated substrate is preferably stable at a temperature of up to about 400 degrees Celsius, more preferably at about 500 degrees Celsius, and stable at about 600 degrees Celsius. Is more preferable, it is more preferable that it is stable at about 700 degrees Celsius, and it is more preferable that it is stable at about 800 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be at least about 200 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 700 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 600 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 500 degrees Celsius. The operating temperature of at least one heating element in use may be less than about 400 degrees Celsius.
電気的に絶縁された基体は、任意の適切な材料を含み得る。例えば、電気的に絶縁された基体は、紙、ガラス、セラミック、陽極酸化金属、被覆金属、およびポリイミドのうちの一つ以上を含み得る。セラミックは、マイカ、アルミナ(Al2O3)またはジルコナ(ZrO2)を含み得る。電気的に絶縁された基体は、約40ワット/メートルケルビン以下、好ましくは約20ワット/メートルケルビン以下、理想的には約2ワット/メートルケルビン以下の熱伝導率を有することが好ましい。 The electrically isolated substrate may contain any suitable material. For example, an electrically insulated substrate may include one or more of paper, glass, ceramics, anodized metals, coated metals, and polyimides. The ceramic may include mica, alumina (Al 2 O 3 ) or zircona (Zr O 2) . The electrically isolated substrate preferably has a thermal conductivity of about 40 watts / metric kelvin or less, preferably about 20 watts / metric kelvin or less, ideally about 2 watts / metric kelvin or less.
少なくとも一つの抵抗発熱体、および特に一つ以上の導電トラックを形成するための適切な材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」セラミック(例えば、二ケイ化モリブデンなど)、炭素、黒鉛、金属、金属合金、ならびにセラミック材料および金属材料で作製された複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な金属合金の例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有、コバルト含有、クロム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Timetal(登録商標)、ならびに鉄-マンガン-アルミニウム系合金が挙げられる。 Suitable materials for forming at least one resistance heating element, and in particular one or more conductive tracks, include semiconductors such as doped ceramics, "conductive" ceramics (eg, molybdenum dissilicate), carbon. , Graphite, metals, metal alloys, and composite materials made of ceramic and metallic materials, but are not limited thereto. Such composites may include a doped ceramic or an undoped ceramic. Examples of suitable doped ceramics include doped silicon carbide. Examples of suitable metals include titanium, zirconium, tantalum, and platinum group metals. Examples of suitable metal alloys are stainless steel, nickel-containing, cobalt-containing, chromium-containing, aluminum-containing, titanium-containing, zirconium-containing, hafnium-containing, niobium-containing, molybdenum-containing, tantalum-containing, tungsten-containing, tin-containing, gallium-containing. , Manganese-containing and iron-containing alloys, as well as nickel, iron, cobalt, stainless steel-based superalloys, Metaltal®, and iron-manganese-aluminum based alloys.
一部の実施形態において、少なくとも一つの抵抗発熱体は、電気抵抗性材料(ステンレス鋼など)の一つ以上のスタンプ加工された部分を含む。別の方法として、少なくとも一つの抵抗発熱体は、加熱ワイヤーまたはフィラメント(例えばNi-Cr(ニッケル-クロム)、白金、タングステンもしくは合金のワイヤー)を含んでもよい。 In some embodiments, the at least one resistance heating element comprises one or more stamped portions of an electrically resistant material (such as stainless steel). Alternatively, the at least one resistance heating element may include a heating wire or filament (eg, Ni—Cr (nickel-chromium), platinum, tungsten or alloy wire).
一部の実施形態では、少なくとも一つの発熱体は、誘導発熱体を含み得る。誘導発熱体は、インダクタコイルと、高周波振動電流をインダクタコイルに提供するように構成される電源とを含み得る。本明細書で使用される高周波振動電流とは、500kHz~30MHzの周波数を有する振動電流を意味する。少なくとも一つの発熱体は、有利なことに、DC電源によって供給されるDC電流を交流電流に変換するためのDC/ACインバータを含み得る。インダクタコイルは、電源から高周波発振電流を受容すると高周波振動電磁場を発生するように配設され得る。インダクタコイルは、装置空洞内に高周波振動電磁場を発生するように配設されてもよい。一部の好ましい実施形態では、インダクタコイルは、装置空洞を実質的に囲んでもよい。インダクタコイルは、装置空洞の長さに沿って少なくとも部分的に延び得る。 In some embodiments, the at least one heating element may include an induction heating element. The induction heating element may include an inductor coil and a power source configured to provide high frequency oscillating current to the inductor coil. As used herein, the high frequency oscillating current means an oscillating current having a frequency of 500 kHz to 30 MHz. The at least one heating element may advantageously include a DC / AC inverter for converting the DC current supplied by the DC power supply into an alternating current. The inductor coil may be arranged to generate a high frequency oscillating electromagnetic field when it receives a high frequency oscillating current from a power source. The inductor coil may be arranged so as to generate a high frequency oscillating electromagnetic field in the device cavity. In some preferred embodiments, the inductor coil may substantially enclose the device cavity. The inductor coil can extend at least partially along the length of the device cavity.
誘導発熱体は、サセプタ素子を含み得る。本明細書で使用される「サセプタ素子」という用語は、電磁エネルギーを熱に変換する能力を有する材料を含む要素を指す。したがって、サセプタ素子が交流電磁場内に位置している時に、サセプタは加熱される。サセプタ素子の加熱は、サセプタ材料の電気特性および磁性に依存して、サセプタ内で誘導されるヒステリシス損失および/または渦電流の結果であり得る。ヒステリシス損失は、交流電磁場の影響下で切り替えられる材料内の磁区に起因して、強磁性またはフェリ磁性のサセプタ材料の中で生じる。渦電流は、サセプタ材料が導電性である場合に誘発されうる。導電性の強磁性またはフェリ磁性サセプタ材料である場合、渦電流およびヒステリシス損失の両方によって熱を発生させることができる。したがって、サセプタ素子は、サセプタ材料の電気的特性および磁性に依存して、ヒステリシス損失または渦電流のうちの少なくとも一つにより加熱可能であり得る。 The induction heating element may include a susceptor element. As used herein, the term "susceptor element" refers to an element that includes a material that has the ability to convert electromagnetic energy into heat. Therefore, the susceptor is heated when the susceptor element is located in the AC electromagnetic field. The heating of the susceptor element can be the result of hysteresis loss and / or eddy currents induced within the susceptor, depending on the electrical properties and magnetism of the susceptor material. Hysteresis loss occurs in ferromagnetic or ferrimagnetic susceptor materials due to magnetic domains in the material that are switched under the influence of an AC electromagnetic field. Eddy currents can be induced if the susceptor material is conductive. In the case of conductive ferromagnetic or ferrimagnetic susceptor materials, heat can be generated by both eddy currents and hysteresis losses. Therefore, the susceptor element can be heated by at least one of hysteresis loss or eddy current, depending on the electrical properties and magnetism of the susceptor material.
サセプタ素子は、エアロゾル発生物品が装置空洞内に受容された時に、インダクタコイルによって発生される振動電磁場がサセプタ素子内に電流を誘発し、サセプタ素子を加熱するように配設される。エアロゾル発生装置は、1~5キロアンペア/メートル(kA/m)、好ましくは2~3kA/m、例えば約2.5kA/mの磁界強度(H場の強度)を有する変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。電気的に動作するエアロゾル発生装置は、周波数が1~30MHz、例えば1~10MHz、例えば5~7MHzである、変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。 The susceptor element is arranged so that when the aerosol generating article is received in the device cavity, the oscillating electromagnetic field generated by the inductor coil induces a current in the susceptor element to heat the susceptor element. The aerosol generator is capable of generating a fluctuating electromagnetic field with a magnetic field strength of 1-5 ampere / meter (kA / m), preferably 2-3 kA / m, for example about 2.5 kA / m. It is preferable that there is. The electrically operated aerosol generator preferably has the ability to generate a fluctuating electromagnetic field having a frequency of 1 to 30 MHz, such as 1 to 10 MHz, such as 5 to 7 MHz.
一部の実施形態では、サセプタ素子は、エアロゾル発生物品内に位置する。これらの実施形態では、サセプタ素子は、エアロゾル形成基体に接触して位置することが好ましい。サセプタ素子は、エアロゾル形成基体内に位置し得る。サセプタ素子は、物品の長軸方向に、基体の長さに沿って延びる細長いサセプタであることが好ましい。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、サセプタ素子は、内側空洞内に配設されてもよい。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、サセプタ素子は基体内表面上に配設されてもよい。エアロゾル発生物品は、一つ以上のサセプタ素子を備えてもよい。エアロゾル発生物品は、複数のサセプタ素子を備えてもよい。 In some embodiments, the susceptor element is located within the aerosol-generating article. In these embodiments, the susceptor element is preferably located in contact with the aerosol forming substrate. The susceptor element may be located within the aerosol-forming substrate. The susceptor element is preferably an elongated susceptor extending along the length of the substrate in the longitudinal direction of the article. If the aerosol-forming substrate contains an inner cavity, the susceptor element may be disposed within the inner cavity. If the aerosol-forming substrate contains an inner cavity, the susceptor element may be disposed on the inner surface of the substrate. The aerosol-generating article may include one or more susceptor elements. The aerosol-generating article may include a plurality of susceptor elements.
一部の実施形態では、サセプタ素子は、エアロゾル発生装置内に位置する。これらの実施形態では、サセプタ素子は、装置空洞内に位置してもよい。サセプタ素子は、エアロゾル発生物品が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の中へと少なくとも部分的に挿入されるように構成され得る。エアロゾル形成基体が内側空洞を含む場合、サセプタ素子は、エアロゾル発生物品が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル形成基体の内側空洞の中へと少なくとも部分的に挿入されるように構成され得る。サセプタ素子は、装置空洞の長軸方向に装置空洞の中へと延び得る。サセプタ素子は、細長くてもよい。細長いサセプタ素子は、ブレード形状であってもよい。細長いサセプタ素子は、ピン形状であってもよい。細長いサセプタ素子は、先細り形状、または少なくとも先細りした端部を有してもよい。細長いサセプタ素子は、先の尖った端部を有してもよい。細長いサセプタ素子は、円錐形状であってもよい。エアロゾル発生装置は、一つ以上のサセプタ素子を含み得る。エアロゾル発生装置は、複数のサセプタ素子を備え得る。 In some embodiments, the susceptor element is located within the aerosol generator. In these embodiments, the susceptor element may be located within the device cavity. The susceptor element may be configured to be at least partially inserted into the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article when the aerosol-generating article is received into the device cavity. If the aerosol-forming substrate contains an inner cavity, the susceptor element may be configured to be at least partially inserted into the inner cavity of the aerosol-forming substrate when the aerosol-generating article is received into the device cavity. The susceptor element can extend into the device cavity in the longitudinal direction of the device cavity. The susceptor element may be elongated. The elongated susceptor element may have a blade shape. The elongated susceptor element may be pin-shaped. The elongated susceptor element may have a tapered shape, or at least a tapered end. The elongated susceptor element may have a pointed end. The elongated susceptor element may be conical. The aerosol generator may include one or more susceptor elements. The aerosol generator may include a plurality of susceptor elements.
サセプタ素子は、任意の適切な材料を含み得る。サセプタ素子は、エアロゾル形成基体から揮発性化合物を放出するのに十分な温度に誘導加熱され得る任意の材料から形成されてもよい。細長いサセプタ素子に適した材料には、黒鉛、モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス鋼、ニオブ、アルミニウム、ニッケル、ニッケル含有化合物、チタン、および金属材料の複合体が挙げられる。好ましいサセプタ素子は金属または炭素を含む。有利なことに、サセプタ素子は、例えばフェライト鉄、強磁性鋼またはステンレス鋼などの強磁性合金、強磁性粒子、およびフェライトなどの強磁性材料を含む、またはその強磁性材料から成り得る。適切なサセプタ素子はアルミニウムであってよく、またはアルミニウムを含んでもよい。サセプタ素子は、5パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことが好ましく、20パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことが好ましく、50パーセント超または90パーセント超の強磁性材料もしくは常磁性材料を含むことがより好ましい。好ましい細長いサセプタ素子は摂氏250度を超える温度に加熱されうる。 The susceptor element may include any suitable material. The susceptor element may be formed from any material that can be induced and heated to a temperature sufficient to release the volatile compounds from the aerosol-forming substrate. Suitable materials for elongated susceptor elements include composites of graphite, molybdenum, silicon carbide, stainless steel, niobium, aluminum, nickel, nickel-containing compounds, titanium, and metallic materials. Preferred susceptor devices include metal or carbon. Advantageously, the susceptor element may include or consist of a ferromagnetic alloy such as ferrite iron, ferromagnetic steel or stainless steel, ferromagnetic particles, and a ferromagnetic material such as ferrite. Suitable susceptor elements may be aluminum or may contain aluminum. The susceptor element preferably contains more than 5% ferromagnetic or paramagnetic material, preferably more than 20% ferromagnetic or paramagnetic material, more than 50% or more than 90% ferromagnetic material or. It is more preferable to include a paramagnetic material. Preferred elongated susceptor devices can be heated to temperatures above 250 degrees Celsius.
サセプタ素子は、非金属コア上に配置された金属層を有する非金属コアを含んでもよい。例えば、サセプタ素子は、セラミックコアまたは基体の外表面上に形成された金属トラックを含み得る。 The susceptor element may include a non-metal core having a metal layer disposed on the non-metal core. For example, the susceptor element may include a metal track formed on the outer surface of a ceramic core or substrate.
一部の実施形態では、エアロゾル発生システムは、少なくとも一つの抵抗発熱体および少なくとも一つの誘導発熱体を備える。一部の実施形態では、エアロゾル発生システムは、抵抗発熱体と誘導発熱体との組み合わせを備える。 In some embodiments, the aerosol generation system comprises at least one resistance heating element and at least one induction heating element. In some embodiments, the aerosol generation system comprises a combination of a resistance heating element and an inductive heating element.
この態様の少なくとも一つの発熱体は、第一のハウジング部分および第二のハウジング部分が閉位置にあり、エアロゾル形成基体が装置空洞内に受容された時に、エアロゾル形成基体の中へと挿入されるように構成されることが好ましい。したがって、少なくとも一つの発熱体は、第一および第二のハウジング部分が閉位置にある時に、第一のハウジング部分から装置空洞の中へと突出し得る。したがって、少なくとも一つの発熱体は、第一および第二のハウジング部分が閉位置にある時に、第二のハウジング部分から装置空洞の中へと延びる、または突出し得る。 At least one heating element of this embodiment is inserted into the aerosol-forming substrate when the first housing portion and the second housing portion are in the closed position and the aerosol-forming substrate is received into the device cavity. It is preferable that the configuration is as follows. Thus, at least one heating element may project from the first housing portion into the device cavity when the first and second housing portions are in the closed position. Thus, at least one heating element may extend or project from the second housing portion into the device cavity when the first and second housing portions are in the closed position.
発熱体が第一および第二のハウジング部分のうちの一つから装置空洞の中へと延びる場合、発熱体は、任意の適切な方向に装置空洞の中へと延び得る。一部の実施形態では、発熱体は、長軸方向に対して実質的に直角を成す方向に装置空洞の中へと延びることが好ましい。装置が装置空洞の中へと延びる複数の発熱体を備える場合、発熱体の全ては実質的に互いに平行であることが好ましい場合がある。 If the heating element extends from one of the first and second housing portions into the device cavity, the heating element can extend into the device cavity in any suitable direction. In some embodiments, it is preferred that the heating element extends into the device cavity in a direction substantially perpendicular to the major axis direction. If the device comprises a plurality of heating elements extending into the device cavity, it may be preferable that all of the heating elements are substantially parallel to each other.
本態様の装置は、任意の適切な数の発熱体を備えてもよい。例えば、装置は、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個または12個の発熱体を備え得る。装置が複数の発熱体を備える場合、発熱体は間隙を介していてもよい。発熱体は、装置空洞の上流端と下流端との間に、装置空洞の長軸方向に間隙を介してもよい。発熱体は、長軸方向に平行に、装置空洞の横断方向に間隙を介してもよい。 The device of this embodiment may include any suitable number of heating elements. For example, the device may include one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, eleven or twelve heating elements. If the device comprises more than one heating element, the heating element may be through a gap. The heating element may have a gap between the upstream and downstream ends of the equipment cavity in the longitudinal direction of the equipment cavity. The heating element may pass through a gap in the transverse direction of the device cavity, parallel to the major axis direction.
一部の実施形態では、この態様の装置は、少なくとも二つの発熱体、第一の発熱体および第二の発熱体を備え、第二の発熱体は、装置空洞の長軸方向に第一の発熱体から間隙を介している。これらの実施形態では、装置は、前述の態様に関連して上述したように、長軸方向に間隙を介したエアロゾル形成基体の二つ以上のセグメントを備えたエアロゾル発生物品での使用に適し得る。これらの実施形態では、第一の発熱体は、装置空洞内に受容されたエアロゾル形成基体の第一のセグメントを加熱するように配設されてもよく、第二の発熱体は、装置空洞内に受容されたエアロゾル形成基体の第二のセグメントを加熱するように配設されてもよい。装置は、第一および第二の発熱体を、異なる時間に、またはシステムによって発生されるエアロゾルおよびユーザーの体験を変化させるよう異なる温度に加熱するように構成され得る。 In some embodiments, the apparatus of this embodiment comprises at least two heating elements, a first heating element and a second heating element, the second heating element being the first in the longitudinal direction of the device cavity. From the heating element through the gap. In these embodiments, the apparatus may be suitable for use in aerosol-generating articles comprising two or more segments of an aerosol-forming substrate with a gap in the longitudinal direction, as described above in connection with the aforementioned embodiments. .. In these embodiments, the first heating element may be disposed to heat the first segment of the aerosol-forming substrate received in the device cavity, and the second heating element may be disposed in the device cavity. The second segment of the aerosol-forming substrate received in may be arranged to heat. The device may be configured to heat the first and second heating elements at different times or to different temperatures to alter the aerosol and user experience generated by the system.
この態様の装置の一部の実施形態では、装置は、第一のハウジング部分から延びる少なくとも一つの発熱体と、第二のハウジング部分から延びる少なくとも一つの発熱体とを備える。有利なことに、第一および第二のハウジング部分の両方に発熱体を提供することにより、発熱体を異なる側面からエアロゾル形成基体の中へと挿入することができ、これにより、エアロゾル形成基体の温度の変動が低減し得る。さらに、開位置と閉位置との間の第一および第二のハウジング部分の移動によって、エアロゾル形成基体をこうした装置の中へと挿入し、またこうした装置から容易に取り外すことが可能になる。 In some embodiments of the device of this aspect, the device comprises at least one heating element extending from the first housing portion and at least one heating element extending from the second housing portion. Advantageously, by providing the heating element to both the first and second housing portions, the heating element can be inserted into the aerosol-forming substrate from different sides, whereby the aerosol-forming substrate can be inserted. Temperature fluctuations can be reduced. In addition, the movement of the first and second housing portions between the open and closed positions allows the aerosol-forming substrate to be inserted into and easily removed from such devices.
第二のハウジング部分は、第一のハウジング部分に対して移動可能である。第一のハウジング部分および第二のハウジング部分は、移動可能に連結可能であり得る。第一および第二のハウジング部分は、任意の適切な連結手段によって一緒に移動可能に連結され得る。 The second housing portion is movable with respect to the first housing portion. The first housing portion and the second housing portion may be movably connectable. The first and second housing portions may be movably connected together by any suitable connecting means.
一部の実施形態では、第一および第二のハウジング部分は、一緒に摺動可能に連結され得る。これらの実施形態では、第一および第二のハウジング部分は、第二のハウジング部分が、開位置と閉位置との間で第一のハウジング部品に対して摺動することを可能にする相補的なレールを提供されてもよい。 In some embodiments, the first and second housing portions may be slidably connected together. In these embodiments, the first and second housing portions are complementary, allowing the second housing portion to slide relative to the first housing component between the open and closed positions. Rails may be provided.
一部の実施形態では、第二のハウジング部分は、第一のハウジング部分に取り外し可能なように連結可能であり得る。これらの実施形態では、第一および第二のハウジング部分は、第二のハウジング部分が第一のハウジング部分から取り外される時に、開位置にあり得る。これらの実施形態では、第一および第二のハウジング部分は、第二のハウジング部分が第一のハウジング部分に取り外し可能に連結される時に、閉位置にあり得る。 In some embodiments, the second housing portion may be detachably connectable to the first housing portion. In these embodiments, the first and second housing portions may be in the open position when the second housing portion is removed from the first housing portion. In these embodiments, the first and second housing portions may be in the closed position when the second housing portion is detachably connected to the first housing portion.
一部の好ましい実施形態では、第一および第二のハウジング部分は共に回転可能に連結される。第二のハウジング部分は、第一のハウジング部分に回転可能に連結され、開位置と閉位置との間で回転可能である。第一および第二のハウジング部分は、任意の適切な手段によって回転可能に連結され得る。例えば、第一および第二のハウジング部分は、ピボットまたはヒンジによって回転可能に連結され得る。 In some preferred embodiments, the first and second housing portions are both rotatably coupled. The second housing portion is rotatably coupled to the first housing portion and is rotatable between the open and closed positions. The first and second housing portions may be rotatably connected by any suitable means. For example, the first and second housing portions may be rotatably connected by pivots or hinges.
第二のハウジング部分は、任意の適切な方向に第一のハウジング部分に対して回転可能であり得る。第二のハウジング部分は、長軸方向に垂直な方向に第一のハウジング部分に対して回転可能であることが好ましい。これは、第一および第二のハウジング部分が長軸方向とは異なる方向に開位置にある時、装置の空洞の中へのエアロゾル形成基体の挿入、および装置の空洞からのエアロゾル形成基体の取り外しを促進し得る。 The second housing portion may be rotatable relative to the first housing portion in any suitable direction. The second housing portion is preferably rotatable with respect to the first housing portion in a direction perpendicular to the major axis direction. This is the insertion of the aerosol-forming substrate into the cavity of the device and the removal of the aerosol-forming substrate from the cavity of the device when the first and second housing portions are in the open position in a direction different from the longitudinal direction. Can be promoted.
一部の好ましい実施形態では、第二のハウジング部分は第二の空洞を含む。第二の空洞は、閉位置において、第一の空洞および第二の空洞が装置空洞を画定するように配設されてもよい。言い換えれば、第一の空洞および第二の空洞は、第一のハウジング部分および第二のハウジング部分が閉位置にある時に、より大きな空洞である装置空洞を形成するように整列してもよい。 In some preferred embodiments, the second housing portion comprises a second cavity. The second cavity may be arranged in the closed position so that the first cavity and the second cavity define the device cavity. In other words, the first cavity and the second cavity may be aligned to form a device cavity, which is a larger cavity when the first housing portion and the second housing portion are in the closed position.
一部の実施形態では、第二の空洞は第一の空洞とは異なる。これは、第一および第二の空洞が、非対称形状を有する装置空洞を形成することを可能にし得る。 In some embodiments, the second cavity is different from the first cavity. This may allow the first and second cavities to form device cavities with asymmetrical shapes.
第二の空洞は、第一の空洞と実質的に同一であり、同じ形状およびサイズを有することが好ましい。例えば、第一の空洞は実質的に半円筒状であってもよく、そして第二の空洞は実質的に半円筒状であってもよく、第一および第二の空洞は、第一および第二のハウジング部分が閉位置にある時に、実質的に円筒状の装置空洞を形成する。第一および第二の空洞は、任意の適切な量のエアロゾル形成基体を収容するよう任意の適切なサイズおよび形状を有し得る。 The second cavity is substantially identical to the first cavity and preferably has the same shape and size. For example, the first cavity may be substantially semi-cylindrical, the second cavity may be substantially semi-cylindrical, and the first and second cavities may be first and second. When the second housing portion is in the closed position, it forms a substantially cylindrical device cavity. The first and second cavities can have any suitable size and shape to accommodate any suitable amount of aerosol-forming substrate.
その他のすべての態様では、この態様のエアロゾル発生装置は、前述の態様に関連して上述したエアロゾル発生装置と同じであり得る。 In all other embodiments, the aerosol generator of this embodiment may be the same as the aerosol generator described above in connection with the aforementioned embodiments.
例えば、装置は、周囲空気を装置空洞内に引き込むことを可能にするように構成された一つ以上の空気吸込み口、電力を少なくとも一つの発熱体に供給するための電源、および電源から少なくとも一つの発熱体への電力供給を制御するためのコントローラを備えることが好ましい。 For example, the device has one or more air inlets configured to allow ambient air to be drawn into the device cavity, a power source for supplying power to the at least one heating element, and at least one from the power source. It is preferable to provide a controller for controlling the power supply to one heating element.
本発明のさらなる態様によると、
前述の態様によるエアロゾル発生装置と、
エアロゾル形成基体を備えるエアロゾル発生物品と、を備えるエアロゾル発生システムが提供されている。
According to a further aspect of the invention
Aerosol generator according to the above-mentioned embodiment and
An aerosol generation article comprising an aerosol forming substrate and an aerosol generation system comprising.
この態様のエアロゾル発生装置と組み合わせて使用されるエアロゾル発生物品は、本発明の前述の態様に関連して上述するエアロゾル発生物品と同じ特徴を含み得る。しかしながら、当然のことながら、他のエアロゾル発生物品も、前述の態様の装置を備えるシステムで使用するのに好適であり得る。例えば、それらの長さに沿って実質的に一定の外径を有するエアロゾル発生物品は、前述の態様の装置での使用に適し得る。 The aerosol-generating article used in combination with the aerosol-generating device of this embodiment may include the same features as the aerosol-generating article described above in connection with the aforementioned aspects of the present invention. However, of course, other aerosol-generating articles may also be suitable for use in systems equipped with the devices of the aforementioned embodiments. For example, aerosol-generating articles having a substantially constant outer diameter along their length may be suitable for use in the devices of the aforementioned embodiments.
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、添付の図を参照して、例証的かつ非限定的な例によってのみ与えられる、好ましい実施形態の以下の詳細な説明に照らして、より明らかになるであろう。 These and other features and advantages of the invention will be more apparent with reference to the accompanying figures in the light of the following detailed description of preferred embodiments given only by exemplary and non-limiting examples. Will be.
図1は、上流端11および下流端12を備えるエアロゾル発生物品10を示す。物品10は、エアロゾル形成基体13を含む上流セグメントと、この実施形態ではフィルター15から成る下流セグメント14とを備える。フィルター15は概して、下流セグメント外径D1を有する外側円筒状表面を有する、円筒状部品を形成する。この実施形態では、エアロゾル形成基体13は概して、均質化したキャストリーフたばこの中空の円筒状管を形成する。管状エアロゾル形成基体13は、基体外径D2を有する基体外表面17と、基体内径D3を有する基体内表面18とを有する。基体内表面18は、エアロゾル形成基体13内で長軸方向に延びる内側空洞16を区切っている。
FIG. 1 shows an aerosol-generating
フィルターの外径D1は、基体の外径D2よりも大きい。 The outer diameter D1 of the filter is larger than the outer diameter D2 of the substrate.
エアロゾル形成基体13の厚さは、エアロゾル形成基体が管状ではない、その長さおよび物品に沿って一貫した外径を有する物品中のエアロゾル形成基体の厚さと比較して、著しく減少している。エアロゾル形成基体13の厚さの減少により、基体13に加えられた熱が基体の厚さを通して急速に伝播することが可能になり得る。これにより、基体13の温度を上昇させるのに必要な時間が減少し得る。例えば、これは、発熱体31から最も離れている基体13の領域における基体13の温度を上昇させるのに必要な時間を減少させ得る。エアロゾル発生物品10のエアロゾル形成基体13の厚さの減少は、エアロゾル発生物品からのエアロゾル発生の効率を改善し得る。
The thickness of the aerosol-forming
図2のエアロゾル発生物品10は、下流セグメント14が間隔保持要素19およびフィルター15を含むことを除いて、図1の実施形態の物品と類似している。この実施形態では、間隔保持要素19は、フィルター15とエアロゾル形成基体13との間に配置される。
The aerosol-generating
この実施形態では、間隔保持要素19は支持要素である。しかし、当然のことながら、他の実施形態では、物品は、支持要素に加えて、またはその代わりに、フィルター15と基体13との間に配置される冷却要素を提供されてもよい。
In this embodiment, the
図3は、図1のエアロゾル発生物品10とエアロゾル発生装置30とを備えるエアロゾル発生システム40を示す。エアロゾル発生装置30は、エアロゾル発生物品が装置30内に受容された時に、エアロゾル形成基体13の中へと挿入されるように構成された発熱体31を備える。図3の実施形態では、発熱体31は、基体内表面18によって画定される、物品10の内側空洞16内に受容される。
FIG. 3 shows an
エアロゾル発生装置30は、装置空洞内表面33を有する装置空洞32を備える。装置空洞内表面33は、装置空洞内径D4を有する。図3では、装置空洞32は、物品10のエアロゾル形成基体13を受容する。エアロゾル形成基体13が装置空洞32内に受容されると、基体外表面17と装置空洞内表面33との間に環状ギャップが形成され、環状ギャップは、基体13の長さに沿った長軸方向に、基体を囲む気流通路35を提供する。気流通路35の幅は、チャンバー内径D4と基体外径D2との差である。気流通路35は、エアロゾル形成基体13の外部にある。
The
エアロゾル発生システム40が使用中である場合、図3に示すように、発熱体31に電力が供給され、エアロゾル形成基体13を、揮発性化合物が基体13から放出される温度に加熱する。ユーザーが物品10のフィルター15などの下流セグメント14を吸うことにより、空気が、装置空洞32の遠位端にある空気吸込み口36を通り、物品10の長軸方向に気流通路35に沿って気流通路35内に引き込まれ、そして、フィルター15を通してなど、下流セグメント14を通して装置空洞32から流出する。加熱されたエアロゾル形成基体13から放出される揮発性化合物は、図3の湾曲した矢印によって概略的に表されるように、気流通路35内に放出され、冷却されてユーザーが吸入できるエアロゾルを形成する。エアロゾルは、気流通路35を通って引き出された空気中に混入し、矢印A1で示されるように、物品10のフィルター15を通って下流端部12に向かって装置空洞32から流出する。
When the
図3の実施形態では、下流セグメント外径D1は、装置空洞内径D4と同じである。したがって、気流通路は、この実施形態ではフィルター15に対応する下流セグメント14によってその下流縁で区切られる。したがって、気流通路35から出るエアロゾルをフィルター15を通して流す必要がある。
In the embodiment of FIG. 3, the downstream segment outer diameter D1 is the same as the device cavity inner diameter D4. Therefore, the airflow passage is separated at its downstream edge by the
図4のエアロゾル発生システム40では、エアロゾル発生物品10は、エアロゾル形成基体13が内側空洞を含まず、代わりに、エアロゾル形成基体13が、均質化したたばこキャストリーフの固体の円筒状プラグであるという点で、図1および3のものとは異なる。エアロゾル発生装置30は、エアロゾル形成基体13が装置空洞32内に受容された時に、エアロゾル形成基体13を貫通する発熱体31を備える点を除いて、図3のものと同一である。一部の実施形態では、発熱体は、ブレード、ピン、スパイク、またはエアロゾル形成基体の中への発熱体の挿入を容易にするように構成された任意の他の形状のいずれかである。例えば、発熱体は、先細りである、または先の尖った端部を有してもよい。図4の実施形態では、発熱体は、ブレード形状の発熱体である。
In the
図5のエアロゾル発生システム40では、エアロゾル発生物品10は、エアロゾル発生物品10が、装置空洞内径D4よりも大きな下流セグメント外径D1を有する、この実施形態ではフィルター15である下流セグメント14を備えるという点で、図1および3のものとは異なる。こうした下流セグメント構成は、フィルター15の上流縁が気流通路35の下流縁を区切ることをさらに確実にし得る。さらに、熱伝導性材料の層23は、基体内表面18上に配置される。熱伝導性材料の層23は、基体内表面18を実質的に覆い、内側空洞16を囲んで、内側空洞16の全長に延びる。これにより、発熱体31から基体13への熱の配分が改善され得る。熱伝導性材料の層23はまた、内側空洞16内に受容される発熱体31とエアロゾル形成基体13との間に物理的分離を作り出し得、これは、発熱体31の近くの基体13の領域においてエアロゾル形成基体13を過熱するリスクを低減し得る。熱伝導性材料の層23はまた、内側空洞16の提供による基体13の厚さの減少によって損なわれている場合がある、管状エアロゾル形成基体13の堅牢性を増大し得る。
In the
図5のシステム40の他の特徴は、図3のシステム40の特徴に対応している。
Other features of the
図6のエアロゾル発生システム40では、エアロゾル発生装置30は、装置空洞32の長軸方向に互いから間隙を介した第一の発熱体34および第二の発熱体38を備える。エアロゾル発生物品10は、二つのエアロゾル形成基体セグメントである、物品の長軸方向に端と端を接して配設される第一のエアロゾル形成基体セグメント21および第二のエアロゾル形成セグメント22を有するエアロゾル形成基体13を備える。第一のエアロゾル形成基体セグメント21は、第一のエアロゾル形成基体組成物を含み、第二のエアロゾル形成基体セグメント22は、第一の長軸方向基体セグメント21の組成物とは異なる第二のエアロゾル形成基体組成物を含む。
In the
エアロゾル形成基体13が装置空洞32内に受容された時に、第一の発熱体34は、第一のエアロゾル形成基体セグメント21を加熱するように配設され、第二の発熱体38は、第二のエアロゾル形成基体セグメント22を加熱するように配設される。したがって、エアロゾル発生装置30は、エアロゾル形成基体13の各セグメントを個別に加熱するように構成され得る。第一の基体セグメント21および第二の基体セグメント22に熱を選択的に加えることができるため、セグメント21、22は、エアロゾル発生装置40によって連続的に加熱され得る。各セグメントはまた、ユーザーが消費したいエアロゾルのタイプに従って加熱されてもよい。
When the aerosol-forming
図6のエアロゾル発生装置30はさらに、エアロゾル形成基体13が装置空洞32内に受容された時に、装置空洞32内、装置空洞内表面33上、および気流通路35内に配置されたセンサー37を備える。センサー37は、装置および/またはユーザーに、気流通路35内の吸煙の開始、吸煙の持続時間、エアロゾルの温度、またはエアロゾルの特定の成分の濃度などの関連データを提供し得る。
The
図7は、本発明のさらなる実施形態によるエアロゾル発生装置300を示している。装置300は、エアロゾル形成基体を受容するための装置空洞305を形成することができるハウジングを備える。ハウジングは、互いに対して移動可能である、第一のハウジング部分301および第二のハウジング部分302を含む。この実施形態では、第一および第二のハウジング部分301、302は、互いに対して回転可能であり、相対的な移動は、図7の矢印R1で表される。ヒンジ307は、第一のハウジング部分301を第二のハウジング部品302に回転可能に取り付ける。
FIG. 7 shows an
第一および第二のハウジング部品301、302は、開位置と閉位置との間で回転可能である。閉位置において、第一および第二のハウジング部品301、302は、エアロゾル形成基体130を受容するための装置空洞を形成するように配設される。閉位置において、形成された装置空洞はエアロゾル形成基体を囲み得る。開位置において、第一および第二のハウジング部分301、302は、エアロゾル形成基体130が本体301、302上に受容され、そして本体301、302から取り外されるように配設される。
The first and
第一のハウジング部分301は、第一の空洞303を備え、第二のハウジング部品302は、第二の空洞304を含む。この実施形態では、第一の空洞303は、実質的に半円筒状空洞であり、第二の空洞304は実質的に半円筒状空洞である。閉位置において、第一の空洞303および第二の空洞304は、エアロゾル形成基体130を受容するための装置空洞305を形成するように整列される。この実施形態では、装置空洞305は、エアロゾル形成基体130が装置空洞305内に受容された時に、長軸方向Xを中心にエアロゾル形成基体130を囲む。言い換えれば、装置空洞305は、エアロゾル形成基体130を囲むかまたは封入する管状空洞を形成し、管状空洞は長軸方向Xに延びる長さを有する。管状空洞は端部で閉じていてもよい。開位置において、第一の空洞303および第二の空洞304は回転して開口部306を形成し、図7に示すように、それを通して、長軸方向Xとは異なる方向に第一の空洞303および第二の空洞304のそれぞれの中へとエアロゾル形成基体130を挿入することができる。この実施形態では、エアロゾル形成基体130は、長軸方向Xに対して実質的に直角を成すP1の方向に、第一の空洞303および第二の空洞304のいずれかの中へと挿入され得る。
The
エアロゾル発生装置300は、複数の内部発熱体310を備える。内部発熱体310は、エアロゾル形成基体を少なくとも部分的に貫通するように構成される。この実施形態では、内部発熱体310は、ピン形状の発熱体310である。第一のハウジング部品301は、第一の空洞303の中へと延びる複数のピン形状の発熱体310を備え、第二のハウジング部品302は、第二の空洞304の中へと延びる複数のピン形状の発熱体310を備える。具体的には、図示した実施形態では、装置300は、第一のハウジング部分301から第一の空洞303の中へと延びる6個の発熱体310および第二のハウジング部分302から第二の空洞304の中へと延びる6個の発熱体310、の12個の発熱体310を備える。ピン形状の発熱体310は、チャンバー305内に実質的に横断方向に延びる。ピン形状の発熱体310は、第一のハウジング部分301および第二のハウジング部分302が閉位置にある時に、実質的に互いに平行に、かつ空洞の長軸方向Xに対して直角を成して延びるように配設される。ピン形状の発熱体が本明細書に説明および図示されているが、当然のことながら、様々な形状のいずれかが使用されてもよい。例えば、発熱体は、エアロゾル形成基体の中へと発熱体を挿入することを容易にするように構成されたブレード、ピン、スパイク、または任意の他の形状の任意の一つ、またはそれらの組み合わせを有してもよい。例えば、発熱体は、先細りである、または先の尖った端部を有してもよい。第一の空洞303の発熱体は、互いに同じであってもよく、または変化してもよい。第二の空洞304の発熱体は、互いに同じであってもよく、または変化してもよい。第一の空洞303内の発熱体は、第二の空洞304内の発熱体と比較して、同じ形状を有してもよく、または異なる形状を有してもよい。図示した実施形態を参照すると、12個の発熱体が記載されているが、当然のことながら、他の数の発熱体が使用されてもよい。図示した本発明は、空洞303、304両方の発熱体を記述するが、当然のことながら、一部の実施形態では、一つの空洞から延びる発熱体だけである場合もあり得る。
The
第一のハウジング部分301および第二のハウジング部分302のそれぞれはさらに、空気吸込み口360を含んでもよい。空気吸込み口360は、装置空洞305の一方の端部に配設され、周囲空気が装置空洞305内に引き込まれるように配設される。
Each of the
図8は、エアロゾル発生物品100で使用される、閉位置にある図7のエアロゾル発生装置300の長軸方向断面を示している。図8に示されるエアロゾル発生物品100は、図1のものと類似している。物品100は、上流セグメントにエアロゾル形成基体130を備える。物品100は、この実施形態では、エアロゾル形成基体130のすぐ下流にあるフィルター150を含む下流セグメント140を備える。図8に示す実施形態では、エアロゾル形成基体130は、内側空洞160を有する円筒状の管状形状を有する。しかしながら、当然のことながら、他のエアロゾル発生物品、特に非管状エアロゾル発生物品は、図7のエアロゾル発生装置での使用に等しく好適であり得る。
FIG. 8 shows a longitudinal cross section of the
エアロゾル発生装置300の装置空洞30は、装置空洞の上流端308から装置空洞の下流端309まで、長軸方向Xに延びる。閉位置において、第一の空洞303および第二の空洞304は整列して、実質的に円筒状の装置空洞305を形成する。
The
エアロゾル形成基体130が第一の空洞303内に配置され、第一のハウジング部分301および第二のハウジング部分302が開位置にある場合、第一のハウジング部分301のピン形状の発熱体310は、エアロゾル形成基体を貫通する。第一のハウジング部分301および第二のハウジング部分302が閉位置へと移動すると、エアロゾル形成基体は、円筒状装置空洞305内に保持され、第二のハウジング部分302のピン形状の発熱体310もまた、エアロゾル形成基体130を貫通する。図8に示すように、ピン形状の発熱体310は、長軸方向Xおよび横断方向の両方において互いから間隙を介している。このように、ピン形状の発熱体310は、エアロゾル形成基体130の異なる部分を加熱するように配設される。有利なことに、これは、システム400の使用中に、エアロゾル形成基体130のすべてが所望の温度に加熱されることを確実にする。
When the aerosol-forming
使用中、ユーザーがエアロゾル発生物品100のフィルター150を吸うと、空気が、装置空洞の上流端308の空気吸込み口360を通して、装置空洞内に引き込まれる。この実施形態では、空気吸込み口360は、装置チャンバーの中央長軸方向軸に向けて方向付けられている。空気吸込み口360から装置空洞内に引き込まれてエアロゾル形成基体130の内側空洞160に入る空気は、矢印A10によって示されるように、内側空洞160に沿ってフィルター150に向かって引き出され、エアロゾル発生物品100の下流端120においてフィルター150から放出されて、ユーザーへと送達される。
During use, when the user sucks the filter 150 of the
電力が複数の発熱体310に提供されると、複数の発熱体310がエアロゾル形成基体130を、揮発性化合物が基体130から放出される温度まで加熱するが、揮発性化合物は、基体130から基体130の内側空洞160の中へと放出され、冷却されて、ユーザーによって吸入され得るエアロゾルを形成する。エアロゾルは、内側空洞160を通して引き出された空気に混入されて、フィルター150を通して内側空洞160から引き出され、下流端120においてユーザーに送達される。
When power is provided to the plurality of
Claims (14)
上流端および下流端を有するエアロゾル発生物品であって、前記エアロゾル発生物品が前記上流端と前記下流端との間に長軸方向を画定し、前記エアロゾル発生物品が、
前記エアロゾル発生物品の前記上流端に配置された上流セグメントであって、前記上流セグメントが、エアロゾル形成基体を含み、前記エアロゾル形成基体が、基体外径を有する基体外表面を含む、上流セグメント、および、
前記エアロゾル発生物品の前記下流端に配置された下流セグメントであって、前記下流セグメントが、下流セグメント外径を有し、前記下流セグメント外径が、前記基体外径よりも大きい、下流セグメント、を含む、エアロゾル発生物品と、
エアロゾル発生装置であって、
装置空洞内径を有する装置空洞内表面を含む装置空洞であって、前記装置空洞が、少なくとも前記エアロゾル発生物品の前記エアロゾル形成基体を受容するように構成される、装置空洞、および、
前記エアロゾル形成基体が前記装置空洞内に受容された時に、前記エアロゾル形成基体を加熱するように構成された少なくとも一つの発熱体、を含む、エアロゾル発生装置と、を備え、
前記エアロゾル発生物品の前記エアロゾル形成基体が前記装置空洞内に受容された時に、気流通路が前記基体外表面と前記装置空洞内表面との間に画定され、前記気流通路が、前記エアロゾル形成基体の長さに沿って前記長軸方向に延びる、エアロゾル発生システム。 Aerosol generation system
An aerosol-generating article having an upstream end and a downstream end, wherein the aerosol-generating article defines a major axis direction between the upstream end and the downstream end, and the aerosol-generating article is:
An upstream segment located at the upstream end of the aerosol-generating article, wherein the upstream segment comprises an aerosol-forming substrate, the aerosol-forming substrate comprises an outer surface of the substrate having a substrate outer diameter, and an upstream segment. ,
A downstream segment arranged at the downstream end of the aerosol-generating article, wherein the downstream segment has a downstream segment outer diameter and the downstream segment outer diameter is larger than the substrate outer diameter. Including aerosol-generating articles and
Aerosol generator
A device cavity comprising an inner surface of the device cavity having an inner diameter of the device cavity, wherein the device cavity is configured to receive at least the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article.
It comprises an aerosol generator comprising at least one heating element configured to heat the aerosol-forming substrate when it is received in the apparatus cavity.
When the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article is received in the apparatus cavity, an airflow passage is defined between the outer surface of the substrate and the inner surface of the apparatus cavity, and the airflow passage is the aerosol-forming substrate. An aerosol generation system that extends along the length along the major axis.
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