JP2023166554A - 熱伝達構成要素を備えた喫煙品 - Google Patents
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Abstract
【課題】一酸化炭素、二酸化炭素、他の炭素燃焼の有害生成物を低減し、エアロゾル形成成分への改善された熱伝達をもたらす喫煙品を提供する。【解決手段】喫煙品100であって、点火すると熱を発生するように構成された熱源104、対向する第1及び第2の端を有する基材物質106であって、熱源が基材物質の第1の端に近接して配置され、基材物質が関連するエアロゾル前駆体組成物を有する、基材物質、マウスピース114であって、基材物質の第2の端に近接して配置される、マウスピース、及び熱伝達構成要素105を含む喫煙品を対象とする。熱伝達構成要素は、中空構造部、それぞれの端に配置された対向する第1及び第2のフランジ、中空構造部は、熱源が第1及び第2の対向するフランジの間に位置するようにする。また、熱源の内部に配置された熱伝達構成要素は、基材物質の少なくとも一部を貫通し、熱源と基材物質との間に配置されたキャップを含む。【選択図】図3
Description
本開示は、喫煙品などのエアロゾル送達装置及びシステムに関し、より具体的には、エアロゾルの製造のために可燃性炭素系の点火供給源を利用するエアロゾル送達装置及びシステム(例えば、一般に加熱式システム又は電子タバコと呼ばれる吸入可能な形態のタバコ及び他の物質の成分を生成するための喫煙品)に関する。そのような物品の構成要素は、タバコから作られるかタバコに由来し、又はそれらの物品は、他の方法で人が消費するためにタバコを組み込むものとして特徴付けることができ、タバコ及び/又は他のタバコ関連材料の構成要素を蒸発させて人が消費するための吸入可能なエアロゾルを形成することができる。
タバコを燃焼させることに基づく喫煙製品の改良又は代替として、多くの喫煙品が長年にわたって提案されてきた。例示的な代替策には、固体又は液体燃料を燃焼させて熱をタバコに伝達する装置、又は化学反応がそのような熱源を供給するために利用される装置が含まれている。例としては、参照により本明細書に組み込まれる、Wormらに対する米国特許第9,078,473号明細書に記載された喫煙品が挙げられる。
喫煙品の改善又は代替のポイントは、通常、かなりの量の不完全燃焼及び熱分解生成物を送達することなく、紙巻きタバコ、葉巻、又はパイプの喫煙に関連する感覚をもたらすことであった。この目的のために、揮発性物質を気化又は加熱するために電気エネルギーを利用するか、タバコをあまり燃焼させずに紙巻きタバコ、葉巻又はパイプでの喫煙の感覚を与えることを試みる多数の喫煙製品、風味発生剤及び医薬品吸入器が提案されてきた。例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Robinsonらに対する米国特許第7,726,320号明細書;及びGriffith、Jr.らに対する米国特許出願公開第2013/0255702号明細書;及びSearsらに対する米国特許出願公開第2014/0096781号明細書に記載されている背景技術に記載されている様々な代替喫煙品、エアロゾル送達装置及び熱発生源を参照されたい。また、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Blessらに対する米国特許出願公開第2015/0220232号明細書で商標名及び商業的供給源によって参照される様々な種類の喫煙品、エアロゾル送達装置及び電動発熱源も参照されたい。参照により同様に全体が本明細書に組み込まれる、DePianoらに対する米国特許出願公開第2015/0245659号明細書で、商標名及び商業的供給源によって参照される、さらなる種類の喫煙品、エアロゾル送達装置及び電動発熱源が列挙されている。記載され、場合によっては市販されている他の代表的な紙巻きタバコ又は喫煙品には、Gerthらに対する米国特許第4,735,217号明細書;Brooksらに対する米国特許第4,922,901号明細書、第4,947,874号及び第4,947,875号明細書;Countsらに対する米国特許第5,060,671号明細書;Morganらに対する米国特許第5,249,586号明細書;Countsらに対する米国特許第5,388,594号明細書;Higginsらに対する米国特許第5,666,977号明細書;Adamsらに対する米国特許第6,053,176号明細書;Whiteに対する米国特許第6,164,287号明細書;Vogesに対する米国特許第6,196,218号明細書;Felterらに対する米国特許第6,810,883号明細書;Nicholsに対する米国特許第6,854,461号明細書;Honに対する米国特許第7,832,410号明細書;Kobayashiに対する米国特許第7,513,253号明細書;Robinsonらに対する米国特許第7,726,320号明細書;Hamanoに対する米国特許第7,896,006号明細書;Shayanに対する米国特許第6,772,756号明細書;Honに対する米国特許出願公開第2009/0095311号明細書;Honに対する米国特許出願公開第2006/0196518号明細書、第2009/0126745号明細書及び第2009/0188490号明細書;Thorensらに対する米国特許出願公開第2009/0272379号明細書;Monseesらに対する米国特許出願公開第2009/0260641号明細書及び第2009/0260642号明細書;Oglesbyらに対する米国特許出願公開第2008/0149118号明細書及び第2010/0024834号明細書;Wangに対する米国特許出願公開第2010/0307518号明細書;Honに対するWO2010/091593に記載されているものを含み、これらの文献は参照により本明細書に組み込まれる。
複数の順次配置されたセグメント化構成要素を有する喫煙品を組み立てるための様々な方式及び方法が提案されてきた。例えば、Barnesらに対する米国特許第5,469,871号明細書及びCrooksらに対する米国特許第7,647,932号明細書;及びCrooksらに対する米国特許出願公開第2010/0186757号明細書;Stoneらに対する第2012/0042885号明細書;及びConnerらに対する第2012/00673620号明細書に多様な型の組み立て技術や方法論が記載されてきた。これらのそれぞれは、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
従来型の紙巻きタバコ、葉巻、又はパイプの属性の多くに似ている代表的な製品は、Philip Morris IncorporatedによるACCORD(R);InnoVapor LLCによるALPHA(商標)、JOYE 510(商標)、及びM4(商標);White Cloud CigarettesによるCIRRUS(商標)とFLING(商標);Fontem Ventures B.V.によるBLU(商標);EPUFFER(R)International Inc.によるCOHITA(商標)、COLIBRI(商標)、ELITE CLASSIC(商標)、MAGNUM(商標)、PHANTOM(商標)、及びSENSE(商標);Electronic Cigarettes,Inc.によるDUOPRO(商標)、STORM(商標)、及びVAPORKING(R);Egar AustraliaによるEGAR(商標);JoyetechによるeGo-C(商標)及びeGo-T(商標);Elusion UK LtdによるELUSION(商標);Eonsmoke LLCによるEONSMOKE(R);FIN Branding Group,LLCによるFIN(商標);Green Smoke Inc.USAによるSMOKE(R);Greenarette LLCによるGREENARETTE(商標);SMOKE STIK(R)によるHALLIGAN(商標)、HENDU(商標)、JET(商標)、MAXXQ(商標)、PINK(商標)及びPITBULL(商標);Philip Morris International,Inc.によるHEATBAR(商標);Crown7から得るHYDRO IMPERIAL(商標)及びLXE(商標);LOGIC TechnologyによるLOGIC(商標)及びTHE CUBAN(商標);Luciano Smokes Inc.によるLUCI(R);Nicotek,LLCによるMETRO(R);Sottera,Inc.によるNJOY(R)及びONEJOY(商標);SS Choice LLCによるNO.7(商標);PremiumEstore LLCによるPREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE(商標);Ruyan America,Inc.によるRAPP E-MYSTICK(商標);Red Dragon Products,LLCによるRED DRAGON(商標);Ruyan Group(Holdings)Ltd.によるRUYAN(R);Smoker Friendly International,LLCによるSF(R);The Smart Smoking Electronic Cigarette Company LtdによるGREEN SMART SMOKER(R);Coastline Products LLCによるSMOKE ASSIST(R);Smoking Everywhere,Inc.によるSMOKING EVERYWHERE(R);VMR Products LLCによるV2CIGS(商標);VaporNine LLCによるVAPOR NINE(商標);Vapor 4 Life,Inc.によるVAPOR4LIFE(R);E-CigaretteDirect,LLCによるVEPPO(商標);R.J.Reynolds Vapor CompanyによるVUSE(R);Mistic EcigsによるMistic Menthol製品;及びCN Creative Ltd.のVype製品;Philip Morris InternationalによるIQOS(商標);及びBritish American TobaccoによるGLO(商標)として販売されてきた。さらに他の電動エアロゾル送達装置、特にいわゆる電子タバコとして特徴付けられてきたそれらの装置は、COOLER VISIONS(商標);DIRECT E-CIG(商標);DRAGONFLY(商標);EMIST(商標);EVERSMOKE(商標);GAMUCCI(R);HYBRID FLAME(商標);KNIGHT STICKS(商標);ROYAL BLUES(商標);SMOKETIP(R);及びSOUTH BEACH SMOKE(商標)の商品名で販売されている。
いくつかの例では、上で参照されたものなどの従来型の喫煙品は、設けられるエアロゾル送達構成要素の消費時に分解及び再度の組み立てをしなければならない複数の構成要素の結果、組み立てることが難しい。また、他のいくつかの例では、一部の喫煙品、特に従来の紙の巻材を使用するものは、紙の巻材に近接した燃料源によって高温が達成されるため、点火可能な燃料源の上にある紙の巻材が焦げやすくなる。これは、一部の消費者の喫煙体験の享受を減じ、喫煙品のエアロゾル送達成分によって消費者に送達される風味を覆い隠す、又は望ましくないことに変える可能性がある。さらなる例では、従来型の喫煙品は、使用中に(例えば、炭素燃焼の生成物として)一酸化炭素及び/又は二酸化炭素などの比較的高いレベルのガスを生成する可能性がある。さらに別の例では、従来型の喫煙品は、エアロゾル形成成分をエアロゾル化することに関して十分ではない性能に悩まされる可能性がある。
したがって、従来型の喫煙品に時々関連する技術的問題の1つ又はそれ以上に対処する喫煙品を提供することが望ましい。特に、一酸化炭素、二酸化炭素及び/又は他の炭素燃焼の有害生成物を低減し、及び/又はエアロゾル形成成分への改善された熱伝達をもたらす喫煙品を提供することが望ましい。
本開示は喫煙品を提供する。本開示は、限定することなく、以下の実施形態を含む。
実施形態1:点火すると熱を発生するように構成された熱源、対向する第1及び第2の端を有する基材物質であって、熱源が基材物質の第1の端に近接して配置され、基材物質が関連するエアロゾル前駆体組成物を有する、基材物質、マウスピースであって、基材物質の第2の端に近接して配置されるマウスピース、並びに中空構造部を含み、それぞれの端に配置された対向する第1及び第2のフランジを含む熱伝達構成要素を含む、喫煙品であって、熱伝達構成要素の中空構造部が、熱源が熱伝達構成要素の第1及び第2の対向するフランジの間に位置するように熱源を通って延び、中空構造部が、空気の通過を可能にするように構成される、喫煙品。
実施形態2:基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、タバコロッド及び非タバコ材料の少なくとも1つを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態3:基材物質及び少なくとも一部の熱源を取り囲むように構成されたライナをさらに含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態4:基材物質に配置された1つ以上の穿孔をさらに含み、穿孔が、喫煙品を通る空気の流れを促進するように構成される、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態5:対向する第1及び第2の端を有する第2の基材物質をさらに含み、第2の基材物質が第1の基材物質とマウスピースとの間に配置される、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態6:第2の基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、又はタバコロッドの少なくとも1つを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態7:マウスピースが中間構成要素を含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態8:マウスピースがフィルタを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態9:熱源が、押出されたモノリシック炭素質材料を含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態10:押出されたモノリシック炭素質材料が、押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から押出されたモノリシック炭素質材料の対向する第2の端まで長手方向に延びる1つ以上の溝を画定する、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態11:基材物質が、初期の基材シートの一連の重なり合う層を含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態12:点火すると熱を発生するように構成された熱源、対向する第1及び第2の端を有する基材物質であって、熱源が基材物質の第1の端に近接して配置され、基材物質が関連するエアロゾル前駆体組成物を有する、基材物質、マウスピースであって、基材物質の第2の端に近接して配置されるマウスピース、及び熱源の内部に配置された熱伝達構成要素を含む、喫煙品であって、熱伝達構成要素が、熱源から延び、基材物質の少なくとも一部を貫通し、熱伝達構成要素が熱源と基材物質との間に配置されたキャップを含む、喫煙品。
実施形態13:熱伝達構成要素が、1つ以上の実質的に閉端の構造を含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態14:1つ以上の閉端の構造が、アルミニウム、及びアルミニウムコーティングを有する銅のうちの少なくとも1つから構成される、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態15:熱伝達構成要素が、1つ以上の実質的に中実のロッドを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態16:1つ以上の実質的に中実のロッドが、アルミニウム、及びアルミニウムコーティングを有する銅のうちの少なくとも1つから構成される、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態17:熱伝達構成要素がアルミニウムメッシュを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態18:熱伝達構成要素が、アルミニウムメッシュの長さに沿った位置に配置されたアルミニウムディスクをさらに含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態19:熱伝達構成要素が、1つ以上の実質的に中実のシートを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態20:1つ以上の実質的に中実のシートが、アルミニウム、及びアルミニウムコーティングを有する銅のうちの少なくとも1つから構成される、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態21:基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、又はタバコロッドの少なくとも1つを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態22:基材物質及び少なくとも一部の熱源を取り囲むように構成されたライナをさらに含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態23:対向する第1及び第2の端を有する第2の基材物質をさらに含み、第2の基材物質が第1の基材物質とマウスピースとの間に配置される、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態24:第2の基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、又はタバコロッドの少なくとも1つを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態25:マウスピースが中間構成要素を含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態26:マウスピースがフィルタを含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態27:熱源が、押出されたモノリシック炭素質材料を含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態28:押出されたモノリシック炭素質材料が、押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から押出されたモノリシック炭素質材料の対向する第2の端まで長手方向に延びる1つ以上の溝を画定する、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
実施形態29:基材物質が、初期の基材シートの一連の重なり合う層を含む、いずれかの先行する実施形態、又はいずれかの先行する実施形態のいずれかの組み合わせの喫煙品。
本開示のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、以下に簡潔に説明される添付の図面と共に以下の詳細な説明を読むことから明白になる。
先行の一般的な条件で本開示をこのように説明してきたが、これより必ずしも一定の縮尺で描かれていない添付の図面を参照する。
本開示は、これより、その実施形態を参照しながら、以下でさらに十分に説明される。本開示が徹底的で完全であり、また本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように、これらの実施形態を説明する。実際、本開示は多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「an」、「the」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。
本開示は、エアロゾル及び/又は吸入可能物質を形成するために材料が(好ましくは、材料をいずれかの相当の程度まで燃焼させることなく)加熱される物品(及びそのアセンブリ及び/又はその製造)の説明を提示する。そのような物品は、最も好ましくは、「ハンドヘルド」デバイスと見なされるほど十分に簡素なものである。好ましい態様では、物品は喫煙品として特徴付けられる。本明細書で使用する場合、「喫煙品」という用語は、当該の物品及び/又は装置のいかなる構成要素のいずれの実質的な程度の燃焼もなしに、紙巻きタバコ、葉巻、又はパイプを喫煙する感覚の多く(例えば、吸入及び呼気の慣例行為、複数のタイプの味又は風味、感覚的効果、体感、使用の慣例行為、視覚的な手掛かり、例えば目に見えるエアロゾルによって得られるものなど)を提供する物品及び/又は装置を意味するものとする。本明細書で使用する場合、「喫煙品」という用語は、動作中、物品又は装置が、タバコの燃焼又は熱分解の副産物から生じるエアロゾルという趣旨で煙を生成することを必ずしも意味しているのではなく、むしろ、装置又は物品が、物品及び/又は装置の特定の構成要素、要素などの揮発又は気化から生じる蒸気(煙の類似物と記載すべきと見なされ得る可視のエアロゾルと見なされるエアロゾル内の蒸気を含む)を生成することを意味している。好ましい態様では、喫煙品として特徴付けられる物品又は装置は、タバコ及び/又はタバコに由来する構成要素を組み込む。
本開示の物品又は装置はまた、蒸気生成品、エアロゾル送達品又は薬剤送達品であるとして特徴付けられる。したがって、そのような物品又は装置は、吸入可能な形態又は状態で1つ又は複数の物質を供給するように適合可能である。例えば、吸入可能な物質は実質的に蒸気の形態(例えば、臨界点より低い温度で気相にある物質)である。あるいは、吸入可能な物質はエアロゾルの形態(例えば、気体の微細な固体粒子又は液滴の懸濁液)である。簡潔にする目的で、本明細書で使用される「エアロゾル」という用語は、人間の吸入に適した形態又は種類の、可視かどうかにかかわらず、及び考えられると思われる形態の有無にかかわらず、また煙に類似していると考えられる形かどうかにかかわらず、蒸気、ガス及びエアロゾルを含むことを意味している。
使用中、本開示の喫煙品は、従来型の喫煙品(例えば、火を付けることによって使用され、次に燃やす及び/又は燃焼されるタバコの吸入によって使用される紙巻きタバコ、葉巻、又はパイプ)を使用する際に、個人の多くの身体的行為に曝される。例えば、本開示の喫煙品の使用者は、従来型の喫煙品とかなり似て当該の物品を持ち、その物品によって生成されたエアロゾルを吸入するためにその物品の一端を引き込み、選んだ時間間隔で息を吸う。
本明細書では、システムは一般に、いわゆる「電子タバコ」又は「タバコ加熱製品」などの喫煙品に関連する実施形態に関して説明されるが、機構、構成要素、特徴及び方法は、多くの異なる形式で具体化でき、様々な物品に関連付けられ得ることを理解されたい。例えば、本明細書で提供される説明は、本明細書で開示される製品のいずれかについて、従来の喫煙品(例えば、紙巻きタバコ、葉巻、パイプなど)、加熱式紙巻きタバコ、及び関連するパッケージの実施形態と組み合わせて採用され得る。したがって、本明細書で開示される機構、構成要素、特徴及び方法の説明は、例としてのみエアロゾル送達装置に関連する実施形態に関して説明され、他の様々な製品及び方法で具現化及び使用できることを理解されたい。
本開示の喫煙品は、一般に、ハウジング、外側巻材、又は巻材、ケーシング、構成要素、モジュール、部材など、ある種のエンクロージャ内に設けられる又は含まれる複数の要素を含む。エンクロージャの全体的な設計は可変であり、喫煙品の全体的なサイズと形状を画定するエンクロージャの形式又は構成も可変である。いくつかの態様では、エンクロージャの全体的な設計、サイズ及び/又は形状は、従来の紙巻きタバコ又は葉巻のものと類似していることが望ましい。典型的には、紙巻きタバコ又は葉巻の形状に似たエンクロージャは、エンクロージャを形成するために係合する3つ以上の分離可能な構成要素、部材などを含む。例えば、そのような喫煙品は、いくつかの態様では、マウスピース構成要素、エアロゾル送達構成要素(例えば、基材物質など)及び熱源構成要素を含む3つの分離可能な構成要素を含み得る。様々な態様では、熱源は、例えば、押出構造及び/又は基材、エアロゾル前駆体組成物に関連する基材物質、タバコ及び/又はタバコ関連材料、例えば、タバコから直接単離された、又は合成的に調製された、固体又は液体の形態(例えば、ビーズ、シート、細片、ラップ)などである、タバコに自然に見られる材料を含む基材物質をエアロゾル化するために熱を発生させることを可能にし得る。いくつかの実施形態では、押出構造は、タバコ製品又はタバコと他の材料、例えばセラミック粉末などとの複合物を含むことができる。他の実施形態では、タバコ抽出物/スラリーを多孔質セラミックビーズに充填することができる。他の実施形態では、非タバコ製品を使用する場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、eリキッドが充填された多孔性ビーズ/粉末(セラミック)が使用されてもよい。他の実施形態では、セラミック粉末の押出しスラリーとeリキッドで作られたロッド/シリンダを使用することができる。
本開示の特定の態様によれば、一酸化炭素及び/又は二酸化炭素及び/又は他の炭素燃焼の有害生成物を低減し、及び/又はエアロゾル形成成分への熱伝達を改善する喫煙品を提供することが有利であり得る。図1及び図2は、そのような喫煙品の斜視図を示す。特に、図1は、外側巻材102を含む喫煙品100の斜視図を示し、図2は、外側巻材102及びライナ118(以下に記載)が取り外されて、喫煙品100の他の構成要素を露出させている喫煙品100を示す。図2を参照すると、(外側巻材102及びライナ118に加えて)、図示の実施形態の喫煙品は、熱源104、熱伝達構成要素105、第1の吸入可能な物質媒体106、第2の吸入可能な物質媒体108、中間構成要素110及びフィルタ112を含む。図示の実施形態では、中間構成要素110及びフィルタ112は一緒にマウスピース114を構成する。
本開示による喫煙品は、以下で詳細に論じられるように、様々な実施形態をとることができるが、消費者による喫煙品の使用の範囲は同様である。喫煙品を使用することの前述の説明は、わずかな修正を通して説明される様々な実施形態に適用することができる。実施形態は、本明細書で提供されるさらなる開示に照らして当業者に明らかである。しかし、使用の説明は、本発明の物品の使用を限定することを意図するものではなく、本明細書の開示しているすべての必要な要件を満たすよう提示されている。
様々な実施形態において、熱源104は、その点火時に熱を発生するように構成されてもよい。図示の実施形態では、熱源104は、略円筒形の形状を有し、可燃性炭素質材料を組み込んだ可燃性燃料要素を含む。他の実施形態では、熱源104は、異なる形状、例えば、立方体又は六角形の断面を有するプリズム形状を有することができる。炭素質材料は一般に炭素含有量が多い。好ましい炭素質材料は、主に炭素から構成され、及び/又は典型的には、乾燥重量ベースで、約60パーセントを超える、一般に約70パーセントを超える、頻繁に約80パーセントを超える、多くの場合約90パーセントを超える炭素含有量を有する。
場合によっては、熱源104は、可燃性炭素質材料以外の要素(例えば、粉末タバコ又はタバコ抽出物などのタバコの構成要素;風味剤;塩化ナトリウム、塩化カリウム及び炭酸ナトリウムなどの塩;熱安定性グラファイト繊維;酸化鉄粉末;ガラスフィラメント;粉末炭酸カルシウム;アルミナ顆粒;アンモニア塩などのアンモニア源;及び/又はグアーガム、アルギン酸アンモニウム及びアルギン酸ナトリウムなどのバインダー)を組み込んでもよい。適用可能な熱源の特定の寸法は異なり得るが、図示の実施形態では、熱源104は、約7mm~約20mmの包括的な範囲の長さを有し、いくつかの実施形態では、約17mmであり得、全直径約3mm~約8mmの包括的な範囲で、一部の実施形態では約4.8mm(一部の実施形態では約7mm)になる場合がある。他の実施形態では、熱源は様々な方法で構築することができるが、図示の実施形態では、熱源104は、粉砕又は粉末化した炭素質材料を使用して押出又は配合され、乾燥時の重量ベースで、約0.5g/cm3を超え、頻繁に約0.7g/cm3を超え、多くの場合約1g/cm3を超える密度を有する。例えば、Riggsらに対する米国特許第5,551,451号明細書及びBorschkeらに対する米国特許第7,836,897号明細書に記載されている、燃料源構成要素、配合及び設計のタイプを参照されたい。それらの文献は全体が本明細書に参照により組み込まれる。様々な実施形態において、熱源は、例えば、実質的に中実の円筒形状又は中空円筒(例えば、管)の形状を含む、様々な形態を有し得るが、図示の実施形態の熱源104は、押出されたモノリシック炭素質材料を含む。これは、略円筒形であるが、押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から押出されたモノリシック炭素質材料の反対側の第2の端まで長手方向に延びる複数の溝116を有する。図示の実施形態では、熱源104は、貫通して画定された通路117を有する(図3を参照)。以下でより詳細に論じられるように、様々な実施形態では、通路117は、熱伝達構成要素105の一部を受け入れるように構成される。
図示の実施形態では、熱源104の溝116は、幅と深さが実質的に等しく、熱源104の円周の周りに実質的に等しく分布しているが、他の実施形態はわずか2つの溝を含み得、さらに他の実施形態は、単一の溝を含める。さらに他の実施形態は、溝をまったく含まなくてもよい。追加の実施形態は複数の溝を含んでもよく、この溝は幅及び/又は深さが等しくなくてもよく、熱源の周囲に不等の間隔で配置されてもよい。さらに他の実施形態では、熱源は、押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から反対側の第2の端まで長手方向に延びるフルート及び/又はスリットを含むことができる。いくつかの実施形態では、熱源は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Lobovskyに対する米国特許第7,615,184号明細書に開示されているタイプの発泡工程で形成された発泡カーボンモノリスを含むことができる。したがって、いくつかの実施形態は、熱源を点火するのにかかる時間の短縮に関して利点をもたらす可能性がある。他のいくつかの実施形態では、熱源は、断熱材の層(図示せず)と共押出しすることができ、それにより、製造時間及び費用を削減させる。燃料要素の他の実施形態には、Brooksらに対する米国特許第4,922,901号明細書に記載されているタイプの炭素繊維を含み、又はTakeuchiらに対する米国特許出願公開第2009/0044818号明細書に開示されているような他の熱源実施形態を含み、これらのそれぞれは、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一般に、熱源は、1つ又は複数のエアロゾル化可能構成要素を含むエアロゾル送達構成要素(例えば、基材物質)の十分近くに配置され、そのため、熱源からエアロゾル化可能構成要素(及び、使用者への送達のために同様に供給される任意の風味剤、薬剤など)からの熱の適用によって形成/揮発したエアロゾルは、マウスピースを介して使用者に送達可能である。すなわち、熱源が基材構成要素を加熱すると、エアロゾルが形成され、放出され、又は消費者による吸入に適した物理的形態で生成される。前述の用語は交換可能であることを意味し、そのため、放出する(release、releasing、releases)、放出したということへの言及は、形成する又は生成する(form又はgenerate、forming又はgenerating、forms又はgenerates)、形成した又は生成したということが含まれることに留意されたい。具体的には、吸入可能な物質は、蒸気又はエアロゾル又はそれらの混合物の形で放出される。さらに、様々な喫煙品要素の選択は、本開示の背景技術のセクションに記載されている代表的な製品などの市販の電子喫煙品を考慮して評価される。
図3は、本開示の一実施形態による、図1の喫煙品100の縦断面の概略図を示す。様々な実施形態において、外側巻材102(図1に最も明確に示される)は、少なくとも一部の熱源104を第1の基材物質106、第2の基材物質108及びマウスピース114の少なくとも一部に係合するか、そうでなければ共に加わるために設けられる。したがって、外側巻材料102は、いくつかの態様では、少なくとも一部の熱源104を囲む、例えば同軸で取り囲むように構成され、第1の基材物質106は、その第1の端の周りで熱源104と係合し、第2の基材物質108は、第1の基材物質106の第2の端と、マウスピース114の少なくとも一部と係合する。外側巻材102は、外側巻材102が巻き位置に留まることを可能にするために、接着剤又はファスナーなどを含む任意の方法で巻き位置に保持されるように構成される。そうでなければ、いくつかの他の態様では、外側巻材102は、所望であれば取り外し可能であるように構成されてもよい。例えば、外側巻材102を巻き位置に保持すると、外側巻材102は、熱源104から取り外すことができ、第1の基材物質106は、その第1の端の周りで熱源104と係合し、第2の基材物質108は、第1の基材物質106の第2の端及び/又はマウスピース114と係合し得る。
図に示されるように、外側巻材102に加えて、描かれた実施形態はまた、第1の基材物質106と少なくとも一部の熱源104とを取り囲むように構成されたライナ118も含む。他の実施形態では、ライナ118は、第1の基材物質106の長さの一部のみを囲むことができるが、いくつかの実施形態では、ライナ118は、第2の基材物質108を取り囲むこともできる。いくつかの実施形態では、外側巻材料102は、ライナ118を含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、外側巻材料102及びライナ118は、共になされる(例えば、結合、融合、又は他の方法でラミネートとして一緒に接合される)別個の材料であり得る。他の実施形態では、外側巻材102及びライナ118は、同じ材料であってよい。いずれにしても、ライナ118は、点火された熱源104によって生成された熱の伝導をライナ118の半径方向外側に熱で調整するように構成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、ライナ118は、金属箔材料、グラフェン材料、グラファイト材料又は他の熱伝導性炭素系材料及び/又はアルミニウム材料で構成でき、いくつかの実施形態では、ラミネートを含み得る。図示の実施形態では、ライナ118は、アルミニウムのラミネートで構成される。いくつかの実施形態では、外側巻材102及び/又はライナ118の材料に応じて、薄い断熱材の層をライナ118の半径方向外側に設けることができる。したがって、ライナ118は、いくつかの態様では、喫煙品100の2つ以上の別個の構成要素(例えば、熱源104及び第1の基材物質106など)を係合する方法を有利に提供することができるが、一方でそれに沿って軸方向に熱伝達を促進しながらも半径方向外側の熱伝導を制限する方法も提供する。
また、図3に示すように、外側巻材102(及び必要に応じてライナ118及び第1の基材物質106)は、マウスピース114を引き込むと空気が入ることができるように形成された1つ又は複数の開口部120も含むことができる。様々な実施形態では、これらの開口部のサイズと数は、引き込まれた空気の流れのより大規模の部分がこれらの開口部を通じて発生し(一部の実施形態では、より多い空気流量)、空気の流れのより小規模の部分が以下に説明する中空構造部を通して発生する(一部の実施形態では、より少ない空気流量)ように調整される。このような方法では、中空構造部を通る空気の流れは、熱の伝達を促進するためだけであるか、概ねそのためであり得る。いくつかの実施形態では、開口部120は、熱伝達構成要素105の遠位端と第1の基材物質106との間に配置され得る。いくつかの実施形態では、開口部120は、第1の基材物質106に近接する領域の外側巻材102(及びいくつかの実施形態では、ライナ118)に形成され得、1つ又は複数の別個の冷却開口部121は、フィルタ112に近接する領域で、外側巻材102(及び、いくつかの実施形態では、ライナ118)に形成され得る。図示の実施形態では、複数の実質的に等間隔の開口部120が、第1の基材物質106に近接する領域の外側巻材102及びライナ118に形成され、複数の実質的に等間隔の別個の冷却開口部121が、マウスピース114に近接する(例えば、フィルタ112に近接する)領域の外側巻材102に形成される。様々な実施形態において、複数の開口部は、様々な方法で外側巻材102(及びライナ118)を貫通して形成されてもよいが、図示の実施形態において、複数の開口部120及び複数の別個の冷却開口部121は、レーザ穿孔によって形成される。
図4は、本開示の一実施形態による、図1の喫煙品100の熱源104及び熱伝達構成要素105の斜視図を示す。図5は、本開示の一実施形態による、図1の喫煙品100の熱伝達構成要素105の斜視図を示す。特に、図4は、熱伝達構成要素105が、その一端に近接して配置された第1のフランジ124と、その第2の端に近接して配置された第2のフランジ126とを有する中空構造部122を含むことを示す。図3及び図4に示されるように、熱源105は、熱伝達構成要素105の中空構造部122(図5を参照)が熱源104を通って、特に熱源104の通路117を通って延びるように、第1のフランジ124と第2のフランジ126との間に配置される。図示の実施形態では、中空構造部は中空管の形で示されているが、他の実施形態では、中空構造部は他の任意の非円筒形の中空形状を有することができる。図示の実施形態では、熱伝達構成要素105の中空構造部122、第1のフランジ124及び第2のフランジ126は、アルミニウムで構成される。しかし、他の実施形態では、これらの部分のいずれか1つ又は任意の組み合わせは、例えば、ステンレス鋼、真鍮、銅、銀、金、青銅、グラファイト、セラミック(例えば、アルミナ、ベリリア、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素など)及び/又はそれらの組み合わせを含む別の熱伝導材料で構築されてもよい。さらに、これらの部分の任意の1つ又は任意の組み合わせは、1つ、又は1つより多い材料(例えば、1つの導電性材料)で構成され、他の材料(例えば、別の導電性材料)でコーティングされ得る。
図示の実施形態では、第1のフランジ124及び第2のフランジ126は、レーザ溶接及び/又はろう付け/はんだ付けを使用して、そのそれぞれの端に近接して中空構造部122に取り付けられる。しかし、他の実施形態では、他の取り付け及び/又は構成方法が使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、熱伝達構成要素105は、単一の部分から構築され得る。他の実施形態では、1つ又は複数の接着剤及び/又は他の機械的取り付け手段(例えば、圧入又はねじ込み式係合)を使用することができる。いくつかの実施形態では、フランジ124、126の厚さは、約0.05mm~約1mmの包括的範囲であり得、いくつかの実施形態では、約0.1mm~0.2mmであり得、中空構造部122の内径は、約0.1mm~約3mmの包括的範囲であり得、いくつかの実施形態では約0.3mm~0.7mmであり得、中空構造部122の壁の厚さは約0.05mm~約1mmの包括的範囲であり得、いくつかの実施形態では、約0.1~0.2mmであり得る。図示の実施形態のフランジは実質的に円形のプロファイルを有するが、他の実施形態では、フランジの一方又は両方は、例えば、実質的に楕円形のプロファイル及び/又は実質的に多角形のプロファイル、例えば、三角形、長方形、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形などのプロファイルなどを含む他の形状を有し得ることに留意されたい。
一実施形態では、第1のフランジ124の直径(他の実施形態では、全体のサイズ)は、熱源の外径とほぼ等しくてもよい。しかし、他の実施形態(図3に示される実施形態など)では、第1のフランジ122の直径は、熱源104の外径よりも小さくてもよい。以下で説明するように、そのような構成は、熱源104の溝の空気循環を促進することができる。さらに他の実施形態では、第1のフランジ122の直径は、熱源104の外径よりも大きくてもよい。様々な実施形態では、第1のフランジ124の直径は、熱源104の直径の1/3~4/3倍の間であり得る。図示の実施形態では、第1のフランジ124の直径は、熱源104の直径のサイズの約3/4倍であり得る。いくつかの実施形態では、第2のフランジ126の直径は変化し得るが、図示の実施形態では、第2のフランジ126の直径は、熱源104の外径とほぼ同じである。さらに、様々な実施形態では、中空構造部122の長さは、少なくとも熱源104の長さと同じ長さであり得、いくつかの実施形態では、第1の基材物質106(例えば、図11を参照)内に延びることができ、さらに他の実施形態では、第2の基材物質108内にさらに延びることができる。
様々な実施形態では、熱伝達構成要素の中空構造部122は、空気が中空構造部122を通って流れることができるように、その端で開いていてもよい。このような方法で、使用者が喫煙品100のマウスピース114を引くと、空気は熱伝達構成要素105を通って移動することができる。このような方法で、中空構造部122を通って移動する空気は、第1の基材物質106及びマウスピース114に近接する外側巻材102(及び必要に応じてライナ118)を貫通して形成された開口部120を通って喫煙品100に入る空気に加えてもよい。このように、熱伝達構成要素105の構造によって与えられる熱伝達の機能に加えて、熱伝達構成要素105は、伝導(及び/又はその後の熱伝導、例えば、第2の基材物質108など)を通じて、熱源104から第1の基材物質106への熱の伝達を容易にし、喫煙品100へ引く間の熱伝達構成要素105の中空構造部122を通る空気の通路は、熱源104から、対流により第1の基材物質106(及び/又は後続の基材物質)への熱の伝達をさらに容易にする。なお、さらに他の実施形態では、第1のフランジ124及び第2のフランジ126を接続する中空構造部122は中空である必要はなく、したがって、第1のフランジ124及び第2のフランジ126を接続するために中実の接続部品(例えば、中実シリンダ)が使用され得る。このような実施形態では、空気は熱伝達構成要素を通らない。
図示の実施形態では、喫煙品100は、対向する第1及び第2の端を有する第1の基材物質106も含み、第1の端は、熱伝達構成要素105に近接して配置される。様々な実施形態は1つの基材物質のみを含み得るが、図示の実施形態では、第2の基材物質108は、第1の基材物質106の第2の端に近接して配置される。他の実施形態では、追加の基材物質を含めることができる。様々な実施形態では、基材物質の1つ又は複数は、関連するエアロゾル前駆体組成物とともに、タバコ又はタバコ関連材料を含むことができる。基材物質(及び/又は複数の基材物質)で使用するための他の可能な組成物、構成要素及び/又は添加剤は、以下でより詳細に説明される。以下の考察は、本明細書に記載の喫煙品で使用可能な任意の基材物質(例えば、第1の基材物質106及び/又は第2の基材物質108など、個別に又は一緒に)に適用できることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、基材物質は、カットされたフィラー形態の風味豊かな芳香族のタバコのブレンドを含むことができる。別の実施形態では、基材物質は、Pryorらに対する米国特許第4,807,809号明細書、Pryorらに対する米国特許第4,889,143号明細書及びRakerに対する米国特許第5,025,814号明細書に記載されているような再構成されたタバコの材料を含み得る。これらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。さらに、再構成されたタバコの材料には、Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)に記載されている種類のタバコ用の再構成されたタバコ用の紙が含まれ得る。その内容は、全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。例えば、再構成されたタバコの材料は、タバコ及び/又はタバコ関連材料を含むシート状の材料を含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、基材物質は、再構成されたタバコ材料の巻かれたロールから形成され得る。別の実施形態では、基材物質は、再構成されたタバコ材料の細片、ストリップなどから形成されてもよい。別の実施形態では、タバコシートは、熱伝導性構成要素を含んでも含まなくてもよい、重なり合う層(例えば、ギャザードウェブ)を含んでもよい。繊維状フィラー材料、エアロゾル形成材料及び複数の熱伝導性構成要素によって形成された初期の基材シートの一連の重なり合う層(例えば、ギャザードウェブ)を含む基材部分の例は、2018年2月26日に提出され、Heat Conducting Substrate For Electrically Heated Aerosol Delivery Deviceと題する米国特許出願公開第15/905,320号明細書に記載されており、この文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、基材物質は、タバコ関連材料を含む複数のマイクロカプセル、ビーズ、顆粒などを含み得る。例えば、代表的なマイクロカプセルは、形状が略球形であり得、タバコ由来の抽出物などの液体中心領域を含む外側カバー又はシェルを有し得る。いくつかの実施形態では、基材物質の1つ又は複数は、それぞれが中空の円筒形に形成された複数のマイクロカプセルを含むことができる。いくつかの実施形態では、基材物質の1つ又は複数は、中空の円筒形に形成された複数のマイクロカプセルの構造形状及び/又は完全性を維持するように構成されたバインダー材料を含み得る。
基材物質の1つ又は複数で使用されるタバコは、熱気送管乾燥黄色種のタバコ、バーレー種タバコ、オリエンタルタバコ、メリーランドタバコ、ダークタバコ、暗色火干タバコ、及びルスティカタバコなどのタバコ、他の珍しい又は特別なタバコ、又はそれらのブレンドを含むか、それらに由来することができる。1つ又は複数の様々な代表的なタバコの種類、加工された種類のタバコ、及びタバコのブレンドの種類は、Lawsonらに対する米国特許4,836,224号明細書;Perfettiらに対する米国特許第4,924,888号明細書;Brownらに対する米国特許第5,056,537号明細書;Brinkleyらに対する米国特許5,159,942号明細書;Gentryらに対する米国特許第5,220,930号明細書;Blakleyらに対する米国特許第5,360,023号明細書;Shaferらに対する米国特許第6,701,936号明細書;Dominguezらに対する米国特許第6,730,832号明細書;Liらに対する米国特許第7,011,096号明細書;Liらに対する米国特許第7,017,585号明細書;Lawsonらに対する米国特許第7,025,066号明細書;Perfettiらに対する米国特許出願公開第2004/0255965号明細書;Beremanに対する国際公開第02/37990号;及びBombick et al.Fund.Appl.Toxicol.,39,p.11-17(1997)に記載されている;これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示のさらに他の実施形態では、基材物質は、タバコ、タバコ関連材料、グリセリン、水及び/又はバインダー材料を含む、又は本質的にそれらから構成される押出構造として構成され得るが、特定の配合物は、バインダー材料を除くことができる。様々な実施形態において、適切なバインダー材料は、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸プロピレングリコール、アルギン酸カリウム及びアルギン酸ナトリウムなどのアルジネートを含み得る。アルジネート、特に高粘度アルジネートは、制御されたレベルの遊離カルシウムイオンと組み合わせて使用することができる。他の適切なバインダー材料には、Aqualon Co.のKlucel Hなどのヒドロキシプロピルセルロース;The Dow Chemical Co.のMethocel K4MSなどのヒドロキシプロピルメチルセルロース;Aqualon Co.のNatrosol 250MRCSなどのヒドロキシエチルセルロース;FMCのAvicelなどの微結晶セルロース;The Dow Chemical Co.のMethocel A4Mなどのメチルセルロース;Hercules Inc.のCMC 7HF及びCMC 7H4Fなどのカルボキシメチルセルロースナトリウムが含まれる。さらに他の可能なバインダー材料には、デンプン(例えば、コーンスターチ)、グアーガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、ペクチン及びキサンタンガムが含まれる。いくつかの実施形態では、2つ以上のバインダー材料の組み合わせ又はブレンドを使用することができる。バインダー材料の他の例は、例えば、Jakobらに対する米国特許第5,101,839号明細書;及びRakerらに対する米国特許第4,924,887号明細書にて記載されており、これらの文献のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、バインダー材料(例えば、アルギン酸プロピレングリコール)の一部として設けられてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、バインダー材料は、タバコ又は他のバイオマスに由来するナノセルロースを含み得る。
いくつかの実施形態では、基材物質は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Stoneらに対する米国特許出願公開第2012/0042885号明細書に記載されているように、押出材料として構成されてもよい。さらに別の実施形態では、基材物質は、マルマライズされた及び/又は非マルマライズされたタバコから形成された押出構造及び/又は基材を含み得る。マルマライズされたタバコは、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Banerjeeらに対する米国特許第5,105,831号明細書により公知である。マルマライズされたタバコは、粉末形態の約20~約50パーセント(重量で)のタバコブレンドと、グリセロール(約20~約30パーセントの重量で)、炭酸カルシウム(概して約10~約60重量パーセントで、頻繁に約40~約60重量パーセントで)を含み、本明細書に記載されているようなバインダー剤及び/又は風味剤を伴う。様々な実施形態では、押出材料は、1つ又は複数の長手方向の開口部を有することができる。
様々な実施形態において、基材物質は、その中で利用される様々な量の材料に基づいて様々な構造をとることができる。例えば、サンプルの基材物質は、最大約98重量%、最大約95重量%、又は最大約90重量%のタバコ及び/又はタバコ関連材料を含み得る。サンプルの基材物質は、最大約25重量%、約20重量%、又は約15重量%、特に約2%~約25%、約5%~約20%、又は約7%~約15重量%の水を含む場合もある。風味など(例えば、ニコチンなどの薬剤を含む)は、エアロゾル送達構成要素の最大約10重量%、最大約8重量%、又は最大約5重量%を構成し得る。
追加又は代替として、基材物質は、押出構造及び/又はタバコ、グリセリン、水及び/又はバインダー材料を含む又は本質的に構成する基材として構成することができ、エアロゾル生成工程全体にわたってその構造を実質的に維持するようにさらに構成する。すなわち、基材物質は、エアロゾル生成工程全体を通じてその形状を実質的に維持するように(例えば、基材物質は、加えられた剪断応力下で継続的には変形しない)構成されてもよい。このような例示的な基材物質は、液体及び/又はいくらかの含水量を含み得るが、基材は、エアロゾル生成工程全体を通じて実質的に固体のままであり得、エアロゾル生成工程全体にわたって構造的完全性を実質的に維持し得る。実質的に固体の基材物質に適した例示的なタバコ及び/又はタバコ関連材料は、Ademeらに対する米国特許出願公開第2015/0157052号明細書;Searsらに対する米国特許出願公開第2015/0335070号明細書;Whiteに対する米国特許第6,204,287号明細書;及びHearnらに対する米国特許第5,060,676号明細書に記載されている。
いくつかの実施形態では、喫煙品内部で使用される基材物質の量は、物品が許容可能な感覚特性及び官能特性、並びに望ましい性能特性を示すような量であり得る。例えば、いくつかの実施形態において、例えばグリセリン及び/又はプロピレングリコールなどのエアロゾル前駆体組成物は、多くの点でタバコの煙の外観に似ている、可視の主流のエアロゾルの生成をもたらすために、基材物質内部で使用され得る。例えば、喫煙品の基材物質に組み込まれるエアロゾル前駆体組成物の量は、約3.5グラム以下、約3グラム以下、約2.5グラム以下、約2グラム以下、約1.5グラム以下、約1グラム以下、又は約0.5グラム以下の範囲であってよい。
別の実施形態によれば、本開示による喫煙品は、例えばセラミック材料などの多孔質の不活性材料を含む基材物質を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、様々な細孔形態を有する様々な形状及び幾何学形状(例えば、ビーズ、ロッド、チューブなど)のセラミックが使用されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、eリキッドなどの非タバコ材料をセラミックに装填することができる。別の実施形態では、基材物質は、例えば、タバコ由来の抽出物などのタバコ関連材料と化学的及び/又は物理的には実質的に反応しない多孔性の不活性材料を含むことができる。さらに、上記のものなどの押出タバコは、多孔性であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、押出されたタバコ材料は、押出工程中に発泡剤として機能する、例えば窒素などの不活性ガスを有し得る。
上記のように、様々な実施形態において、基材物質の1つ又は複数は、エアロゾル前駆体組成物(例えば、プロピレングリコール、グリセリンなどの保湿剤など)及び/又は少なくとも1つの風味剤、並びに熱源による基材物質の着火、熱分解、燃焼、及び/又は焦げを防止するのに役立つよう構成される難燃剤(リン酸二アンモニウム及び/又は別の塩など)を組み込むために処理、製造、生産、及び/又は加工されたタバコ、タバコの構成要素、及び/又はタバコ由来材料を含み得る。タバコを喫煙品に組み込むための様々な方式及び方法、特にそれらの喫煙品内部の実質的にすべてのタバコを意図的に燃焼させないように設計された喫煙品は、Brooksらに対する米国特許第4,947,874号明細書;Cantrellらに対する米国特許第7,647,932号明細書;Robinsonらに対する米国特許第8,079,371号明細書;Banerjeeらに対する米国特許第7,290,549号明細書;及びCrooksらに対する米国特許出願公開第2007/0215167号明細書に記載されている;これらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
前述のように、一部の実施形態では、基材物質の1つ又は複数に含めることができ、有機リン化合物、ホウ砂、水和アルミナ、グラファイト、トリポリリン酸カリウム、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール及びポリオールを含み得る、難燃剤物質及び他の添加剤。窒素含有ホスホン酸、リン酸モノアンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、臭化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸エタノールアンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、ハロゲン化有機化合物、チオ尿素及び酸化アンチモンなどの他のものも適しているが、好ましい薬剤ではない。基材物質及び/又は他の構成要素(単独で又は互いに及び/又は他の材料と組み合わせて)に使用される難燃剤及び/又は焦げ抑制性材料の各態様において、望ましい特性は、最も好ましくは、望ましくないオフガス又は溶融タイプの動作なしに設けられる。
本開示の他の実施形態によれば、基材物質はまた、タバコ製品の製造に従来使用されているタイプのタバコ添加剤を組み込んでもよい。これらの添加剤は、葉巻、紙巻きタバコ、パイプなどの製造に使用されるタバコの風味及び芳香を増強するために使用される種類の材料を含み得る。例えば、これらの添加剤は、様々な紙巻きタバコケーシング及び/又は上部ドレッシング成分を含み得る。例えば、Wochnowskiに対する米国特許第3,419,015号明細書;Berndtらに対する米国特許第4,054,145号明細書;Burcham、Jr.らに対する米国特許第4,887,619号明細書;Watsonに対する米国特許第5,022,416号明細書;Strangらに対する米国特許第5,103,842号明細書;及びMartinに対する米国特許第5,711,320号明細書を参照されたい;これらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。好ましいケーシング材料は、水、糖及びシロップ(例えば、スクロース、グルコース及び高フルクトースコーンシロップ)、保湿剤(例えば、グリセリン又はプロピレングリコール)及び風味剤(例えば、ココア及び甘草)を含み得る。これらの追加された成分はまた、上部ドレッシング材料(例えば、メントールなどの風味材料)を含み得る。例えば、Maysらに対する米国特許4,449,541号明細書を参照されたい。その開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。追加できるさらなる材料には、Lawsonらに対する米国特許第4,830,028号明細書及びMarshallらに対する米国特許第8,186,360号明細書に開示されるものを含み、それらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
上記のように、様々な実施形態において、基材物質の1つ以上は、それに関連するエアロゾル前駆体組成物を有し得る。例えば、いくつかの実施形態において、エアロゾル前駆体組成物は、多価アルコール(例えば、グリセリン、プロピレングリコール、又はそれらの混合物)などの1つ以上の異なる成分を含み得る。さらなるエアロゾル前駆体組成物の代表的なタイプは、Sensabaugh、Jr.らに対する米国特許第4,793,365号明細書;Jakobらに対する米国特許第5,101,839号明細書;Biggsらに対するPCT WO98/57556;及びChemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)に記載されている;これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの態様では、基材物質は、十分な熱が加えられると(及び必要に応じて空気で冷却されると)可視のエアロゾルを生成でき、基材物質は「煙のような」エアロゾルを生成できる。他の態様では、基材物質は、実質的に見えないが、風味又は質感などの他の特性によって存在すると認識されるエアロゾルを生成することができる。したがって、生成されるエアロゾルの性質は、エアロゾル送達構成要素の特定の構成要素に応じて変動し得る。基材物質は、タバコを燃焼することによって生成される煙の化学的性質に比べて化学的に単純であり得る。
喫煙品の主流エアロゾルの感覚的又は官能的な特性又は性質を変える多種多様なタイプの風味剤又は材料が、使用されるのに適している場合がある。いくつかの実施形態では、そのような風味剤は、タバコ以外の供給源から供給されてもよく、天然又は人工の性質であってもよい。例えば、いくつかの風味剤は、基材物質及び/又はエアロゾルが生成される喫煙品の領域に適用されても、又はその中に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、そのような薬剤は、熱源に最も近い加熱キャビティ又は領域に直接供給されてもよく、又は基材物質とともに設けられてもよい。風味剤の例には、例えば、バニリン、エチルバニリン、クリーム、茶、コーヒー、果物(例えば、リンゴ、チェリー、イチゴ、桃、柑橘類の風味、ライムとレモンを含む)、メープル、メントール、ミント、ペパーミント、スペアミント、ウィンターグリーン、ナツメグ、クローブ、ラベンダー、カルダモン、ジンジャー、ハチミツ、アニス、セージ、シナモン、ビャクダン、ジャスミン、カスカリーラ、ココア、甘草及び紙巻きタバコ、葉巻及びパイプタバコの風味に従来使用されているタイプと特性の風味及びフレーバーパッケージが含まれる。高果糖コーンシロップなどのシロップも使用するのに適している場合がある。
風味剤はまた、酸性又は塩基性の特徴(例えば、レブリン酸、コハク酸及びピルビン酸などの有機酸)を含み得る。いくつかの実施形態では、風味剤は、必要に応じて、基材物質の要素と組み合わせることができる場合がある。適切であり得る例示的な植物由来の組成物の例は、いずれもDubeらに対する米国特許第9,107,453号明細書及び米国特許出願公開第2012/0152265号明細書に開示されており、これらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれている。本明細書に記載されるような官能特性を含む、感覚特性に影響を与えるためにタバコ材料と組み合わせて有用であり得る風味、ケーシングなどの任意の材料は、基材物質と組み合わせることができる。有機酸は特に、基質材料と組み合わせることができるニコチンなどの薬剤の風味、感覚、又は感覚刺激特性に影響を与えるために基質材料に組み込むことができる場合がある。例えば、レブリン酸、乳酸及びピルビン酸などの有機酸は、ニコチンと等モル(総有機酸含有量に基づく)までの量でニコチンを含む基質材料に含まれてもよい。有機酸の任意の組み合わせが適切であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、基材物質は、存在する有機酸の総量が基質材料に存在するニコチンの総量と等モルになる濃度までの、ニコチン1モルあたり約0.1~約0.5モルのレブリン酸、ニコチン1モルあたり約0.1~約0.5モルのピルビン酸、ニコチン1モルあたり約0.1~約0.5モルの乳酸又はそれらの組み合わせを含み得る。基材物質を製造するために使用される有機酸の様々な追加の例は、Dullらに対する米国特許出願公開第2015/0344456号明細書に記載されている。この文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
そのようなさらなる構成要素の選択は、喫煙品に望まれる感覚特性などの要因に基づいて可変であり得、本開示は、タバコ及びタバコ関連又はタバコ由来の製品の当業者に容易に明らかである任意のそのようなさらなる構成要素を包含することが意図される。Gutcho,Tobacco Flavoring Substances and Methods,Noyes Data Corp.(1972)及びLeffingwell et al.,Tobacco Flavoring for Smoking Products(1972)を参照されたい。その開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれている。
他の実施形態では、第1の基材物質は、様々な固有の特性又は特質を有する他の材料を含み得る。例えば、基材物質は、レーヨンの形態の可塑化材料又は再生セルロースを含み得る。別の例として、シリカを組み込んだ再生セルロース製品であるビスコース(VISIL(R)として市販されている)が適している場合がある。一部の炭素繊維には、少なくとも95%以上の炭素が含まれている場合がある。同様に、綿などの天然セルロース繊維が適していることがあり、難燃性を高め、オフガス、特に任意の望ましくないオフガス成分の発生を最小限に抑えるために、シリカ、カーボン、又は金属粒子を注入又はその他の方法で処理することができる、風味への悪影響(特に任意の有毒なオフガス製品の可能性を最小限に抑える)を有する。綿は、例えばホウ酸又は様々な有機リン酸化合物で処理可能であり、浸漬、噴霧又は当技術分野で知られている他の技術によって望ましい難燃性を設けることができる。これらの繊維はまた、有機又は金属ナノ粒子で処理可能(コーティング、注入、又はその両方、例えば浸漬、噴霧、又は蒸着など)で処理可能であり、望ましくないオフガスや溶融タイプの動作なしに、難燃性の望ましい特性を付与できる。
図1及び図2を再び参照すると、図示の実施形態の喫煙品100において、第1の基材物質106は、実質的に円筒形の部分に形成された複数のタバコビーズを含む。上述のように、様々な実施形態において、第1の基材物質のサイズ及び形状は変化し得るが、例えば、いくつかの実施形態において、第1の基材物質106は、約5mm~約15mmの包括的範囲の長さ、約3mm~約8mmの包括的範囲の全直径を有し得、図示の実施形態では、第1の基材物質106は、約10mmの長さ及び約4.8mm(及びいくつかの実施形態では、約7mm)の直径を有する。図示の実施形態では、第2の基材物質108は、実質的に円筒形の部分に形成された複数のタバコロッドを含む。同様に、様々な実施形態において、第2の基材物質108のサイズ及び形状は変化し得るが、例えば、いくつかの実施形態において、第2の基材物質108は、約5mm~約25mmの包括的範囲の長さ、約3mm~約8mmの包括的範囲の全直径を有し得、図示の実施形態では、第2の基材物質108は、約10mmの長さ及び約4.8mm(及びいくつかの実施形態では、約7mm)の直径を有する。
図示の実施形態では、第1の基材物質106及び第2の基材物質108は、それぞれの対向する第1及び第2の端各々の間に中央に画定された長手方向に延びる軸を含み得、第1の基材物質106及び第2の基材物質108の断面は、一部の実施形態では、軸に関して対称であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、第1の基材物質106及び第2の基材物質108の断面は、第1の基材物質106及び第2の基材物質108がその対向する第1及び第2の端の間に延びる実質的に円筒形の形状を画定するように、実質的に円形であり得る。しかし、他の実施形態では、第1の基材物質106及び第2の基材物質108は、第1の基材物質106又は第2の基材物質108の一方又は両方が反対側の第1及び第2の端の間で実質的に非円筒形の形状を画定できるように、実質的に非円形の断面を画定し得る。そうでなければ、他の例では、第1の基材物質106又は第2の基材物質108の一方又は両方は、軸の周りに非対称の断面を含むことができる。様々な実施形態では、第1の基材物質106及び第2の基材物質108の各端は、隣接する要素と軸方向に整列していてもよい。例えば、第2の基材物質108の第1の端は、係合時に第1の基材物質106の第2の端と同軸に整列するように構成されてもよい。
図示の実施形態の喫煙品はまた、中間構成要素110及び少なくとも1つのフィルタ112を含む。様々な実施形態では、中間構成要素110又はフィルタ112は、個別に又は一緒に、喫煙品100のマウスピース114と見なされてもよいことに留意されたい。様々な実施形態では、中間構成要素もフィルタも含まれる必要がないが、図示の実施形態では、中間構成要素110は、長手方向軸に沿って実質的に非可撓性である実質的に剛性の部材を含む。図示の実施形態では、中間構成要素110は、中空管構造を備え、喫煙品100に構造的な一体性を追加し、生成されたエアロゾルを冷却するために含まれる。いくつかの実施形態では、中間構成要素110は、エアロゾルを収集するための容器として使用され得る。図示の実施形態では、フィルタ112は、使用者によって吸入される前に、基材物質106及び/又は108によって生成されたエアロゾルを濾過するために含まれる。様々な実施形態において、そのような管は、様々な材料のいずれかから構築されてもよく、1つ以上の接着剤を含んでもよい。材料の例には、紙、紙の層、板紙、プラスチック、段ボール及び/又は複合材料が含まれるが、これらに限定されない。図示の実施形態では、中間構成要素110は、紙又はプラスチック材料(例えば、エチルビニルアセテート(EVA)、又は他のポリマー材料、例えばポリエチレン、ポリエステル、シリコーンなど、又はセラミック(例えば、炭化ケイ素、アルミナなど)、又は他のアセテート繊維)で構成される中空円筒形要素を含み、フィルタは、気体透過性材料(例えば、酢酸セルロース又は繊維、例えば紙又はレーヨン、又はポリエステル繊維)で構成された充填ロッド又は円筒ディスクを含む。フィルタ112は、追加的又は代替的に、参照により全体が本明細書に組み込まれる、Rakerらに対する米国特許第5,025,814号明細書に記載されているようなタバコ含有材料のストランドを含有していてもよい。様々な実施形態において、中間構成要素110及び/又はフィルタ112のサイズ及び形状は変動し得、例えば、中間構成要素110の長さは、約10mm~約30mmの包括的範囲であり得、中間構成要素110の直径は、約3mm~約8mmの包括的範囲であり得、フィルタ112の長さは、約10mm~約20mmの包括的範囲であり得、フィルタ112の直径は、約3mm~約8mmの包括的範囲であり得る。図示の実施形態では、中間構成要素110は、約20mmの長さ及び約4.8mmの直径(及びいくつかの実施形態では約7mm)を有し、フィルタ112は、約15mmの長さ及び約4.8mmの直径(又は一部の実施形態では約7mm)を有する。
様々な実施形態では、マウスピース114(例えば、中間構成要素110及び/又はフィルタ112)は、使用者によってマウスピース114に加えられた引き込みに応じて、生成されたエアロゾルを受け入れるように構成される。いくつかの実施形態では、マウスピース114は、基材物質(基材物質108など)に固定するように係合され得る。例えば、接着剤、ボンド、溶接などが、マウスピース114を基材物質108に固定するように係合するのに適している場合がある。一例では、マウスピース114は、超音波溶接され、基材物質108の第2の端に封止される。
述べたように、いくつかの実施形態では、マウスピース114は、マウスピース114に加えられた引き込みに応答してエアロゾルを受け入れるように構成されたフィルタ112を備え得る。様々な実施形態では、フィルタ112は、いくつかの態様で、中間構成要素108の第2の端に近接して半径方向及び/又は長手方向に配置される円形ディスクとして設けられる。このようにして、マウスピース114を引き込むと、フィルタ112は、喫煙品100の中間構成要素110を通って流れるエアロゾルを受け入れる。
様々な実施形態において、熱源104の点火は、第1の基材物質106及び第2の基材物質108に関連するエアロゾル前駆体組成物のエアロゾル化をもたらす。好ましくは、第1の基材物質106及び第2の基材物質108の要素は、いずれのかなりの程度の熱分解(例えば、炭化、焼け焦げ、又は燃焼)をも経ず、エアロゾル化した成分は、フィルタ112を含む喫煙品100を通して引き込まれる空気に伴い、使用者の口に入る。
図6は、本開示の別の実施形態による、喫煙品200の縦断面の概略図を示す。特に、図6は、外側巻材202、熱源204、熱伝達構成要素205、第1の吸入可能な物質媒体206、第2の吸入可能な物質媒体208及びフィルタ212を含む喫煙品200を示す。フィルタ212はマウスピース214を構成し得る。
様々な実施形態では、熱源204は、その点火時に熱を生成するように構成され得る。図示の実施形態では、熱源204は、略円筒形状を有し、可燃性炭素質材料を組み込んだ可燃性燃料要素を含む。炭素質材料は一般に炭素含有量が多い。好ましい炭素質材料は、主に炭素から構成され、及び/又は典型的には、乾燥重量ベースで、約60パーセントを超える、一般に約70パーセントを超える、頻繁に約80パーセントを超える、多くの場合約90パーセントを超える炭素含有量を有する。
場合によっては、熱源204は、可燃性炭素質材料以外の要素(例えば、粉末タバコ又はタバコ抽出物などのタバコの構成要素;風味剤;塩化ナトリウム、塩化カリウム及び炭酸ナトリウムなどの塩;熱安定性グラファイト繊維;酸化鉄粉末;ガラスフィラメント;粉末炭酸カルシウム;アルミナ顆粒;アンモニア塩などのアンモニア源;及び/又はグアーガム、アルギン酸アンモニウム及びアルギン酸ナトリウムなどのバインダー)を組み込んでもよい。適用可能な熱源の特定の寸法は異なり得るが、図示の実施形態では、熱源204は、約7mm~約20mmの包括的な範囲の長さを有し、いくつかの実施形態では、約17mmであり得、全直径約3mm~約8mmの包括的な範囲で、一部の実施形態では約4.8mm(一部の実施形態では約7mm)になる場合がある。他の実施形態では、熱源は様々な方法で構築することができるが、図示の実施形態では、熱源204は、粉砕又は粉末化した炭素質材料を使用して押出又は配合され、乾燥時の重量ベースで、約0.5g/cm3を超え、頻繁に約0.7g/cm3を超え、多くの場合約1g/cm3を超える密度を有する。例えば、Riggsらに対する米国特許第5,551,451号明細書及びBorschkeらに対する米国特許第7,836,897号明細書に記載されている、燃料源構成要素、配合及び設計のタイプを参照されたい。それらの文献は全体が本明細書に参照により組み込まれる。
様々な実施形態において、熱源は、例えば、実質的に中実の円筒形状又は中空円筒(例えば、管)の形状を含む、様々な形態を有し得るが、図示の実施形態の熱源204は、押出されたモノリシック炭素質材料を含む。これは、押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から押出されたモノリシック炭素質材料の反対側の第2の端まで長手方向に延びる複数の溝(図6では見えない)を画定する。図示の実施形態では、溝は幅と深さが実質的に等しく、熱源204の周囲に実質的に等しく分布しているが、他の実施形態は単一の溝を含むことができる。他の実施形態は、複数の溝を含んでもよく、この溝は幅及び/又は深さが等しくなくてもよく、熱源の周囲に不等の間隔で配置されてもよい。さらに他の実施形態では、熱源は、押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から反対側の第2の端まで長手方向に延びるフルート及び/又はスリットを含むことができる。いくつかの実施形態では、熱源は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Lobovskyに対する米国特許第7,615,184号明細書に開示されているタイプの発泡工程で形成された発泡カーボンモノリスを含むことができる。したがって、いくつかの実施形態は、熱源を点火するのにかかる時間の短縮に関して利点をもたらす可能性がある。別の実施形態では、熱源は、断熱材の層(図示せず)と共押出しすることができ、それにより、製造時間及び費用を削減させる。燃料要素の他の実施形態には、Brooksらへの米国特許第4,922,901号明細書に記載されているタイプの炭素繊維を含み、又はTakeuchiらへの米国特許出願公開第2009/0044818号明細書に開示されているような他の熱源の実施形態を含み、これらのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一般に、熱源は、1つ又は複数のエアロゾル化可能構成要素を含む基材物質の十分近くに配置され、そのため、熱源から基材物質(及び、使用者への送達のために同様に供給される1つ以上の風味剤、薬剤など)への熱の適用によって形成/揮発したエアロゾルは、マウスピースを介して使用者に送達可能である。すなわち、熱源が基材物質を加熱すると、エアロゾルが消費者による吸入に適した物理的形態で形成され、放出され、又は生成される。前述の用語は交換可能であることを意味し、そのため、放出する(release、releasing、releases)、放出したということへの言及は、形成する又は生成する(form又はgenerate、forming又はgenerating、forms又はgenerates)、形成した又は生成したということが含まれることに留意されたい。具体的には、吸入可能な物質は、蒸気又はエアロゾル又はそれらの混合物の形で放出される。さらに、様々な喫煙品要素の選択は、本開示の背景技術のセクションに記載されている代表的な製品などの市販の電子喫煙品を考慮して評価される。
図示の実施形態では、熱伝達構成要素205は、一端又は両端が閉じており、熱源204の一部を通って延び、第1の基材物質206の一部に貫通する中空円筒管を含む。他の実施形態では、熱伝達構成要素は、中実ロッド(図7に示される熱伝達構成要素275など)を含むことができることに留意されたい。様々な実施形態では、熱伝達構成要素は、熱源204の任意の部分を貫通して延びることができ、基材物質の任意の部分を貫通することができる。いくつかの実施形態では、熱伝達構成要素205は、第2の基材物質208の一部にさらに延びることができる。図示の実施形態では、熱伝達構成要素205は、熱源204の実質的に全長にわたって延在し、第1の基材物質206の実質的に全長を貫通する。
図示の実施形態では、熱伝達構成要素205は、アルミニウム材料でコーティングされた銅である材料で構成される。しかし、他の実施形態では、熱伝達構成要素は、例えば、ステンレス鋼、真鍮、銅、アルミニウム、銀、金、青銅、グラファイト、コーティングあり又はなし、及びそれらの組み合わせを含む他の熱伝導材料で構成されてもよい。さらに、これらの部分の任意の1つ又は任意の組み合わせは、1つの材料(例えば、1つの導電性材料)で構成され、他の材料(例えば、別の導電性材料)でコーティングされ得る。図示の実施形態では、熱伝達構成要素は、約1mm~約3mmの包括的範囲の直径、約0.5mm~約2.5mmの包括的範囲の内径及び約10mm~約35mmの包括的範囲の長さを有する。このようにして、熱伝達構成要素205は、熱源204から第1の基材物質206(及び、いくつかの実施形態では、追加の基材物質)への熱の伝達を容易にする。
図示の実施形態では、喫煙品200は、対向する第1及び第2の端を有する第1の基材物質206も含み、第1の端は、熱伝達構成要素205に近接して配置される。様々な実施形態は1つの基材物質のみを含み得るが、図示の実施形態では、第2の基材物質208は、第1の基材物質206の第2の端に近接して配置される。他の実施形態では、追加の基材物質を含めることができる。様々な実施形態では、基材物質の1つ又は複数は、関連するエアロゾル前駆体組成物とともに、タバコ又はタバコ関連材料を含むことができる。第1の基材物質及び/又は第2の基材物質及び/又は任意の他の基材物質で使用するための他の可能な組成物、構成要素及び/又は添加剤は、以下でより詳細に説明される。
いくつかの実施形態では、基材物質は、カットされたフィラー形態の風味豊かな芳香族のタバコのブレンドを含むことができる。別の実施形態で、基材物質は、Pryorらに対する米国特許第4,807,809号明細書、Pryorらに対する米国特許第4,889,143号明細書及びRakerに対する米国特許第5,025,814号明細書に記載されているような再構成されたタバコの材料を含み得る。さらに、再構成されたタバコの材料には、Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)に記載されている種類のタバコ用の再構成されたタバコ用の紙が含まれ得る。その内容は、全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。例えば、再構成されたタバコの材料は、タバコ及び/又はタバコ関連材料を含むシート状の材料を含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、基材物質は、再構成されたタバコ材料の巻かれたロールから形成され得る。別の実施形態では、基材物質は、再構成されたタバコ材料の細片、ストリップなどから形成されてもよい。
いくつかの実施形態では、基材物質は、タバコ関連材料を含む複数のマイクロカプセル、ビーズ、顆粒などを含み得る。例えば、代表的なマイクロカプセルは、形状が略球形であり得、タバコ由来の抽出物などの液体中心領域を含む外側カバー又はシェルを有し得る。いくつかの実施形態では、基材物質の1つ又は複数は、それぞれが中空の円筒形に形成された複数のマイクロカプセルを含むことができる。いくつかの実施形態では、基材物質の1つ又は複数は、中空の円筒形に形成された複数のマイクロカプセルの構造形状及び/又は完全性を維持するように構成されたバインダー材料を含み得る。
基材物質の1つ又は複数で使用されるタバコは、熱気送管乾燥黄色種のタバコ、バーレー種タバコ、オリエンタルタバコ、メリーランドタバコ、ダークタバコ、暗色火干タバコ、及びルスティカタバコなどのタバコ、他の珍しい又は特別なタバコ、又はそれらのブレンドを含むか、それらに由来することができる。様々な代表的なタバコの種類、加工された種類のタバコ、及びタバコのブレンドの種類は、Lawsonらへの米国特許4,836,224号明細書;Perfettiらに対する米国特許第4,924,888号明細書;Brownらに対する米国特許第5,056,537号明細書;Brinkleyらに対する米国特許5,159,942号明細書;Gentryらに対する米国特許第5,220,930号明細書;Blakleyらに対する米国特許第5,360,023号明細書;Shaferらに対する米国特許第6,701,936号明細書;Dominguezらに対する米国特許第6,730,832号明細書;Liらに対する米国特許第7,011,096号明細書;Liらに対する米国特許第7,017,585号明細書;Lawsonらに対する米国特許第7,025,066号明細書;Perfettiらに対する米国特許出願公開第2004/0255965号明細書;Beremanに対する国際公開第02/37990号;及びBombickら、Fund.Appl.Toxicol.,39,p.11-17(1997)に記載されている;これらの開示は全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示のさらに他の実施形態では、基材物質は、タバコ、タバコ関連材料、グリセリン、水及び/又はバインダー材料を含む、又は本質的にそれらから構成される押出構造として構成され得るが、特定の配合物は、バインダー材料を除く。バインダー材料は、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ガム(例えば、グアーガム)、キサンタン、プルラン及び/又はアルジネートを含む、タバコ配合物に一般的に使用される任意のバインダー材料であり得る。いくつかの態様によれば、基材物質に含まれるバインダー材料は、基材物質の構造形状及び/又は完全性を実質的に維持するように構成され得る。様々な代表的なバインダー、バインダーの特性、バインダーの使用法及びバインダーの量は、Rakerらに対する米国特許第4,924,887号明細書に記載されており、この文献は参照により全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、基材物質は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Stoneらに対する米国特許出願公開第2012/0042885号明細書に記載されているように、押出材料として構成されてもよい。さらに別の実施形態では、基材物質は、マルマライズされた及び/又は非マルマライズされたタバコから形成された押出構造及び/又は基材を含み得る。マルマライズされたタバコは、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Banerjeeらに対する米国特許第5,105,831号明細書により公知である。マルマライズされたタバコは、粉末形態の約20~約50パーセント(重量で)のタバコブレンドと、グリセロール(約20~約30パーセントの重量で)、炭酸カルシウム(概して約10~約60重量パーセントで、頻繁に約40~約60重量パーセントで)を含み、本明細書に記載されているようなバインダー剤及び/又は風味剤を伴う。
様々な実施形態において、基材物質は、その中で利用される様々な量の材料に基づいて様々な構造をとることができる。例えば、サンプルの基材物質は、最大約98重量%、最大約95重量%、又は最大約90重量%のタバコ及び/又はタバコ関連材料を含み得る。サンプルの基材物質は、最大約25重量%、約20重量%、又は約15重量%、特に約2%~約25%、約5%~約20%、又は約7%~約15重量%の水を含む場合もある。風味など(例えば、ニコチンなどの薬剤を含む)は、エアロゾル送達構成要素の最大約10重量%、最大約8重量%、又は最大約5重量%を構成し得る。
追加又は代替として、基材物質は、押出構造及び/又はタバコ、グリセリン、水及び/又はバインダー材料を含む又は本質的に構成する基材として構成することができ、エアロゾル生成工程全体にわたってその構造を実質的に維持するようにさらに構成する。すなわち、基材物質は、エアロゾル生成工程全体を通じてその形状を実質的に維持するように(例えば、基材物質は、加えられた剪断応力下で継続的には変形しない)構成されてもよい。このような例示的な基材物質は、液体及び/又はいくらかの含水量を含み得るが、基材は、エアロゾル生成工程全体を通じて実質的に固体のままであり得、エアロゾル生成工程全体にわたって構造的完全性を実質的に維持し得る。実質的に固体の基材物質に適した例示的なタバコ及び/又はタバコ関連材料は、Ademeらに対する米国特許出願公開第2015/0157052号明細書;Searsらに対する米国特許出願公開第2015/0335070号明細書;Whiteに対する米国特許第6,204,287号明細書;及びHearnらに対する米国特許第5,060,676号明細書に記載されている。
いくつかの実施形態では、喫煙品内部で使用される基材物質の量は、物品が許容可能な感覚特性及び官能特性、並びに望ましい性能特性を示すような量であり得る。例えば、いくつかの実施形態において、例えばグリセリン及び/又はプロピレングリコールなどの十分なエアロゾル前駆体組成物は、多くの点でタバコの煙の外観に似ている、可視の主流のエアロゾルの生成をもたらすために、基材物質内部で使用され得る。例えば、喫煙品の基材物質に組み込まれるエアロゾル前駆体組成物の量は、約3.5グラム以下、約3グラム以下、約2.5グラム以下、約2グラム以下、約1.5グラム以下、約1グラム以下、又は約0.5グラム以下の範囲であってよい。
別の実施形態によれば、本開示による喫煙品は、例えばセラミック材料などの多孔質の不活性材料を含む基材物質を含む。別の態様では、エアロゾル送達構成要素は、例えばタバコ由来の抽出物などのタバコ関連材料と化学的及び/又は物理的には実質的に反応しない多孔性の不活性材料を含む。
上記のように、様々な実施形態において、基材物質の1つ又は複数は、エアロゾル前駆体組成物(例えば、プロピレングリコール、グリセリンなどの保湿剤)及び/又は少なくとも1つの風味剤、並びに熱源によるエアロゾル送達構成要素の点火、熱分解、燃焼及び/又は焦げを防止するのを促すように構成された難燃剤(例えば、リン酸二アンモニウム及び/又は別の塩)を組み込むために処理、製造、生産及び/又は加工されたタバコ、タバコの構成要素及び/又はタバコ由来材料を含み得る。タバコを喫煙品に組み込むための様々な方式及び方法、特にそれらの喫煙品内部の実質的にすべてのタバコを意図的に燃焼させないように設計された喫煙品は、Brooksらに対する米国特許第4,947,874号明細書;Cantrellらに対する米国特許第7,647,932号明細書;Robinsonらに対する米国特許第8,079,371号明細書;Banerjeeらに対する米国特許第7,290,549号明細書;及びCrooksらに対する米国特許出願公開第2007/0215167号明細書に記載されている;これらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、基材物質の1つ又は複数に含めることができる難燃剤及びその他の添加剤には、有機リン化合物、ホウ砂、水和アルミナ、グラファイト、トリポリリン酸カリウム、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール及びポリオールが含まれ得る。窒素含有ホスホン酸、リン酸モノアンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、臭化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸エタノールアンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、ハロゲン化有機化合物、チオ尿素及び酸化アンチモンなどの他のものも適しているが、好ましい薬剤ではない。エアロゾル送達構成要素及び/又は他の構成要素(単独で又は互いに及び/又は他の材料と組み合わせて)に使用される難燃剤及び/又は焦げ抑制性材料の各態様において、望ましい特性は、最も好ましくは、望ましくないオフガス又は溶融タイプの動作なしに設けられる。
本開示の他の実施形態によれば、基材物質はまた、タバコ製品の製造に従来使用されているタイプのタバコ添加剤を組み込んでもよい。これらの添加剤は、葉巻、紙巻きタバコ、パイプなどの製造に使用されるタバコの風味及び芳香を増強するために使用される種類の材料を含み得る。例えば、これらの添加剤は、様々な紙巻きタバコケーシング及び/又は上部ドレッシング成分を含み得る。例えば、Wochnowskiに対する米国特許第3,419,015号明細書;Berndtらに対する米国特許第4,054,145号明細書;Burcham、Jr.らに対する米国特許第4,887,619号明細書;Watsonに対する米国特許第5,022,416号明細書;Strangらに対する米国特許第5,103,842号明細書;及びMartinに対する米国特許第5,711,320号明細書を参照されたい;これらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。好ましいケーシング材料は、水、糖及びシロップ(例えば、スクロース、グルコース及び高フルクトースコーンシロップ)、保湿剤(例えば、グリセリン又はプロピレングリコール)及び風味剤(例えば、ココア及び甘草)を含み得る。これらの追加された成分はまた、上部ドレッシング材料(例えば、メントールなどの風味材料)を含み得る。例えば、Maysらに対する米国特許4,449,541号明細書を参照されたい。その開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。追加できるさらなる資料には、Lawsonらに対する米国特許第4,830,028号明細書及びMarshallらに対する米国特許第8,186,360号明細書に開示されるものを含み、その開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
上記のように、様々な実施形態において、基材物質の1つ以上は、それに関連するエアロゾル前駆体組成物を有し得る。例えば、いくつかの実施形態において、エアロゾル前駆体組成物は、多価アルコール(例えば、グリセリン、プロピレングリコール、又はそれらの混合物)などの1つ以上の異なる成分を含み得る。さらなるエアロゾル前駆体組成物の代表的なタイプは、Sensabaugh、Jr.らに対する米国特許第4,793,365号明細書;Jakobらに対する米国特許第5,101,839号明細書;Biggsらに対するPCT WO98/57556;及びChemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)に記載されている;これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの態様では、エアロゾル送達構成要素は、十分な熱が加えられると(及び必要に応じて空気で冷却されると)目に見えるエアロゾルを生成でき、エアロゾル送達構成要素は「煙のような」エアロゾルを生成できる。他の態様では、エアロゾル送達構成要素は、実質的に見えないが、風味又は質感などの他の特性によって存在すると認識されるエアロゾルを生成することができる。したがって、生成されるエアロゾルの性質は、エアロゾル送達構成要素の特定の構成要素に応じて変動し得る。エアロゾル送達構成要素は、タバコを燃焼することによって生成される煙の化学的性質に比べて化学的に単純であり得る。
喫煙品の主流エアロゾルの感覚的又は官能的な特性又は性質を変える多種多様なタイプの風味剤又は材料が、使用されるのに適している場合がある。いくつかの実施形態では、そのような風味剤は、タバコ以外の供給源から供給されてもよく、天然又は人工の性質であってもよい。例えば、いくつかの風味剤は、基材物質及び/又はエアロゾルが生成される喫煙品の領域に適用されても、又はその中に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、そのような薬剤は、熱源に最も近い加熱キャビティ又は領域に直接供給されてもよく、又は基材物質とともに設けられてもよい。風味剤の例には、例えば、バニリン、エチルバニリン、クリーム、茶、コーヒー、果物(例えば、リンゴ、チェリー、イチゴ、桃、柑橘類の風味、ライムとレモンを含む)、メープル、メントール、ミント、ペパーミント、スペアミント、ウィンターグリーン、ナツメグ、クローブ、ラベンダー、カルダモン、ジンジャー、ハチミツ、アニス、セージ、シナモン、ビャクダン、ジャスミン、カスカリーラ、ココア、甘草及び紙巻きタバコ、葉巻及びパイプタバコの風味に従来使用されているタイプと特性の風味及びフレーバーパッケージが含まれる。高果糖コーンシロップなどのシロップも使用するのに適している場合がある。
風味剤はまた、酸性又は塩基性の特徴(例えば、レブリン酸、コハク酸及びピルビン酸などの有機酸)を含み得る。いくつかの実施形態では、風味剤は、必要に応じて、基材物質の要素と組み合わせることができる場合がある。適切であり得る例示的な植物由来の組成物の例は、いずれもDubeらに対する米国特許第9,107,453号明細書及び米国特許出願公開第2012/0152265号明細書に開示されており、これらの開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれている。本明細書に記載されるような官能特性を含む、感覚特性に影響を与えるためにタバコ材料と組み合わせて有用であり得る風味、ケーシングなどの任意の材料は、基材物質と組み合わせることができる。有機酸は特に、基質材料と組み合わせることができるニコチンなどの薬剤の風味、感覚、又は感覚刺激特性に影響を与えるために基質材料に組み込むことができる場合がある。例えば、レブリン酸、乳酸及びピルビン酸などの有機酸は、ニコチンと等モル(総有機酸含有量に基づく)までの量でニコチンを含む基質材料に含まれてもよい。有機酸の任意の組み合わせが適切であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、基材物質は、存在する有機酸の総量が基質材料に存在するニコチンの総量と等モルになる濃度までの、ニコチン1モルあたり約0.1~約0.5モルのレブリン酸、ニコチン1モルあたり約0.1~約0.5モルのピルビン酸、ニコチン1モルあたり約0.1~約0.5モルの乳酸又はそれらの組み合わせを含み得る。エアロゾル送達構成要素を製造するために使用される有機酸の様々な追加の例は、Dullらに対する米国特許出願公開第2015/0344456号明細書に記載されている。
そのようなさらなる構成要素の選択は、喫煙品に望まれる感覚特性などの要因に基づいて可変であり得、本開示は、タバコ及びタバコ関連又はタバコ由来の製品の当業者に容易に明らかである任意のそのようなさらなる構成要素を包含することが意図される。Gutcho,Tobacco Flavoring Substances and Methods,Noyes Data Corp.(1972)及びLeffingwell et al.,Tobacco Flavoring for Smoking Products(1972)を参照されたい。その開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれている。
他の実施形態では、第1の基材物質206は、様々な固有の特性又は特性を有する他の材料を含むことができる。例えば、第1の基材物質206は、レーヨンの形態の可塑化材料又は再生セルロースを含み得る。別の例として、シリカを組み込んだ再生セルロース製品であるビスコース(VISIL(R)として市販されている)が適している場合がある。一部の炭素繊維には、少なくとも95%以上の炭素が含まれている場合がある。同様に、綿などの天然セルロース繊維が適していることがあり、難燃性を高め、オフガス、特に任意の望ましくないオフガス成分の発生を最小限に抑えるために、シリカ、カーボン、又は金属粒子を注入又はその他の方法で処理することができる、風味への悪影響(特に任意の有毒なオフガス製品の可能性を最小限に抑える)を有する。綿は、例えばホウ酸又は様々な有機リン酸化合物で処理可能であり、浸漬、噴霧又は当技術分野で知られている他の技術によって望ましい難燃性を設けることができる。これらの繊維はまた、有機又は金属ナノ粒子で処理可能(コーティング、注入、又はその両方、例えば浸漬、噴霧、又は蒸着など)で処理可能であり、望ましくないオフガスや溶融タイプの動作なしに、難燃性の望ましい特性を付与できる。
図示の実施形態の喫煙品200はまた、第1の基材物質106に近接した熱源204の端を覆うように構成された熱伝達キャップ207を含む。いくつかの実施形態では、キャップ207は、熱源204の端に押し付けられてもよい。図示の実施形態では、熱伝達キャップ207は、第1の基材物質206に近接する熱源204の実質的に端全体を覆う端207Aと、熱源204の長さの少なくとも一部の周囲に上向き及び周辺に延びるリム部分207Bとを含む。図示の実施形態では、熱伝達キャップ207のリム部分207Bは、熱源204の長さの約1/3~1/2に延びる。図示の実施形態では、熱伝達キャップ207は、熱伝達構成要素205と同じ材料で構成される。しかし、他の実施形態では、熱伝達構成要素505又は熱伝達キャップ507の一方又は両方は、本明細書で説明されるように、別の材料で構築されてもよい。加えて、様々な実施形態において、熱伝達構成要素205又は熱伝達キャップ207の一方又は両方は、1つの材料(例えば、1つの導電性材料)で構成されて、別の材料(例えば、別の導電性材料)でコーティングされ得る。
図示の実施形態では、熱伝達構成要素205は、熱源204の一部を通って延び、第1の基材物質206の一部、特に第1の基材物質206の実質的に全長に延びる。しかし、他の実施形態では、熱伝達構成要素205は、熱源204の任意の部分を通って延び得、第1の基材物質の任意の部分を貫通し得、いくつかの実施形態では、第2の基材物質の一部にさらに延び得る。
上記のように、いくつかの実施形態では、喫煙品200は、対向する第1及び第2の端を有する第2の基材物質208をさらに含むことができる。様々な実施形態では、第2の基材物質208は、対向する第1の端と第2の端のそれぞれの間で中央に画定された長手方向に延びる軸を含むことができる。いくつかの実施形態における第1の基材物質206と同様に、第2の基材物質208の断面は、いくつかの実施形態において、軸に関して対称であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、第1の基材物質206及び第2の基材物質208の断面は、第1及び第2の基材物質206、208がその対向する第1及び第2の端の間に延びる実質的に円筒形の形状を画定するように実質的に円形であり得る。しかし、他の実施形態では、第1及び第2の基材物質206、208は、第1の基材物質206又は第2の基材物質208の一方又は両方が反対側の第1及び第2の端の間で実質的に非円筒形の形状を画定できるように、実質的に非円形の断面を画定し得る。そうでなければ、他の例では、第1の基材物質206又は第2の基材物質208の一方又は両方は、軸の周りに非対称の断面を含むことができる。様々な実施形態では、第1及び第2の基材物質206、208の各端は、隣接する要素と軸方向に整列することができる。例えば、第2の基材物質208の第1の端は、係合時に、第1の基材物質206の第2の端と同軸に整列するように構成されてもよい。
様々な実施形態において、熱源204の点火は、第1の基材物質206及び第2の基材物質208のそれぞれに関連するエアロゾル前駆体組成物のエアロゾル化をもたらす。好ましくは、第1の基材物質206及び第2の基材物質208の要素は、いずれかのかなりの程度まで熱分解(例えば、炭化、焦げ、又は燃焼)を経ず、エアロゾル化した成分は、フィルタ212を含む喫煙品200を通して引き込まれる空気に伴い、使用者の口内に入る。
図6に戻って参照すると、外側巻材202は、少なくとも一部の熱源204を第1の基材物質206、第2の基材物質208及びマウスピース214の少なくとも一部に係合するか、そうでなければ共に加わるために設けられる。したがって、外側巻材料202は、いくつかの態様では、少なくとも一部の熱源204を囲む、例えば同軸で取り囲むように構成され、第1の基材物質206は、その第1の端の周りで熱源204と係合し、第2の基材物質208は、第1の基材物質206の第2の端と、マウスピース214の少なくとも一部と係合する。外側巻材202は、外側巻材202が巻き位置に留まることを可能にするために、接着剤又はファスナーなどを含む任意の方法で巻き位置に保持されるように構成される。そうでなければ、いくつかの他の態様では、外側巻材202は、所望であれば取り外し可能であるように構成されてもよい。例えば、外側巻材202を巻き位置に保持すると、外側巻材202は、熱源204から取り外すことができ、第1の基材物質206は、その第1の端の周りで熱源204と係合し、第2の基材物質208は、第1の基材物質206の第2の端及びマウスピース214の一部と係合し得る。この例では、接着剤、ファスナーなどは取り除かれ、外側巻材料202はその周囲に外接されていない。
図に示されているように、外側巻材202に加えて、描かれた実施形態はまた、第1の基材物質206と少なくとも一部の熱源204を取り囲むように構成されたライナ218も含む。いくつかの実施形態では、ライナ218はまた、第2の基材物質208を取り囲んでもよい。いくつかの実施形態では、外側巻材料202は、ライナ218を含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、外側巻材料202及びライナ218は、共になされる(例えば、結合、融合、又は他の方法でラミネートとして一緒に接合される)別個の材料であり得る。他の例では、外側巻材202及びライナ218は、同じ材料であり得る。いずれにしても、ライナ218は、点火された熱源204によって生成された熱の伝導をライナ218の半径方向外側に熱で調整するように構成され得る。したがって、いくつかの実施形態では、ライナ218は、箔材料、グラフェン材料、グラファイト材料及び/又はアルミニウム材料で構成され得、いずれにしても、材料はラミネートであり得る。図示の実施形態では、ライナは、アルミニウムのラミネートで構成される。いくつかの実施形態では、外側巻材202及び/又はライナ218の材料に応じて、薄い断熱材の層をライナ218の半径方向外側に設けることができる。したがって、ライナ218は、いくつかの態様では、喫煙品200の2つ以上の別個の構成要素(例えば、熱源204及び第1の基材物質206など)を係合する方法を有利に提供するが、一方でそれに沿って軸方向に熱伝達を促進しながらも半径方向外側の熱伝導を制限する方法も提供する。
また、図6に示すように、外側巻材202(及び必要に応じてライナ218及び第1の基材物質206)はまた、マウスピース214を引き込むと空気が入ることができるように形成された1つ又は複数の開口部220を含むことができる。いくつかの実施形態では、開口部220は、熱伝達構成要素205の遠位端と第1の基材物質206との間に配置され得る。いくつかの実施形態では、開口部220は、第1の基材物質206に近接する領域の外側巻材202(及びいくつかの実施形態では、ライナ218)に形成され得、別個の冷却開口部221は、フィルタ212に近接する領域で、外側巻材202(及び、いくつかの実施形態では、ライナ218)に形成され得る。図示の実施形態では、複数の実質的に等間隔の開口部220が、第1の基材物質206に近接する領域の外側巻材202及びライナ218に形成され、複数の実質的に等間隔の別個の冷却開口部221が、マウスピース214に近接する(例えば、図示の実施形態では、フィルタ212に近接する)領域の外側巻材202に形成される。様々な実施形態では、開口部は、様々な方法で外側巻材202(及びライナ218)を貫通して形成されてもよいが、図示の実施形態では、複数の開口部220は、レーザ穿孔によって形成される。
図示の実施形態の喫煙品200では、第1の基材物質206は、実質的に円筒形の部分に形成された複数のタバコビーズを含む。上述のように、様々な実施形態において、第1の基材物質のサイズ及び形状は変化し得るが、例えば、第1の基材物質206は、約5mm~約15mmの包括的範囲の長さ、約3mm~約8mmの包括的範囲の全直径を有し得、図示の実施形態では、第1の基材物質206は、約10mmの長さ及び約4.8mm(及びいくつかの実施形態では、約7mm)の直径を有する。図示の実施形態では、第2の基材物質208は、実質的に円筒形の部分に形成された複数のタバコロッドを含む。同様に、様々な実施形態において、第2の基材物質108のサイズ及び形状は変化し得るが、例えば、いくつかの実施形態において、第2の基材物質208は、約5mm~約25mmの包括的範囲の長さ、約3mm~約8mmの包括的範囲の全直径を有し得、図示の実施形態では、第2の基材物質208は、約30mmの長さ及び約4.8mm(及びいくつかの実施形態では、約7mm)の直径を有する。
図示の実施形態の喫煙品は、フィルタ212も含む。様々な実施形態では、喫煙品は、上述の中間構成要素などの中間構成要素も含み得ることに留意されたい。様々な実施形態では、フィルタ212は、個別に、又は別の構成要素と一緒に、喫煙品200のマウスピース214と見なすことができる。様々な実施形態では、中間構成要素もフィルタも含まれる必要がないことに留意されたい。しかし、図示の実施形態では、フィルタ212は、使用者によって吸入される前に、基材物質206及び/又は208によって生成されたエアロゾルを濾過するために含まれる。図示の実施形態では、フィルタは、ガス透過性材料(例えば、酢酸セルロース又は繊維、例えば紙又はレーヨン、又はポリエステル繊維など)で構成された充填ロッド又は円筒形ディスクを含む。フィルタ112は、追加的又は代替的に、参照により全体が本明細書に組み込まれる、Rakerらに対する米国特許第5,025,814号明細書に記載されているようなタバコ含有材料のストランドを含有していてもよい。様々な実施形態において、フィルタ212のサイズ及び形状は変化し得るが、例えば、中間構成要素110の長さは、約10mm~約30mmの包括的範囲であり得、中間構成要素110の直径は、約3mm~8mmの包括的範囲であり得、フィルタ112の長さは、約10mm~20mmの包括的範囲であり得、フィルタ112の直径は、約3mm~8mmの包括的範囲であり得る。図示の実施形態では、フィルタ112は、約15mmの長さ及び約4.8mm(及びいくつかの実施形態では約7mm)の直径を有する。
様々な実施形態において、マウスピース214(例えば、フィルタ212)は、使用者によってマウスピース214に加えられた引き込みに応じて、生成されたエアロゾルを受け入れるように構成される。いくつかの実施形態では、マウスピース214は、基材物質(基材物質208など)に固定するように係合され得る。例えば、接着剤、ボンド、溶接などが、マウスピース214を基材物質208に固定するように係合するのに適している場合がある。一例では、マウスピース214は、超音波溶接され、基材物質208の第2の端に封止される。
述べたように、いくつかの実施形態では、マウスピース214は、マウスピース214に加えられた引き込みに応答してエアロゾルを受け入れるように構成されたフィルタ212を備え得る。いくつかの態様では、フィルタ212は、いくつかの態様では、第2の基材物質208の第2の端に近接して半径方向及び/又は長手方向に配置された円形ディスクとして設けられる。このようにして、マウスピース214を引き込むと、フィルタ212は、喫煙品200の中間構成要素210を通って流れるエアロゾルを受け入れる。
図7は、本開示の別の実施形態による、喫煙品の熱源及び熱伝達構成要素の断面の概略図を示す。特に、図7は、熱源504と、熱伝達キャップ507を含む熱伝達構成要素505とを示している。様々な実施形態において、図示の実施形態の熱源504は、上述の熱源と同様であってよく、したがって、本明細書に記載された様々な熱源の実施形態が参照される。図示の実施形態では、熱伝達構成要素505は、熱源504を通って延びる中実の円筒を含む。上記のように、他の実施形態では、熱伝達構成要素は、例えば、管、ロッド、シート、又はメッシュを含む他の幾何学的構成を有することができる。図示の実施形態では、熱伝達構成要素505はアルミニウムで構成される。しかし、上述したように、他の実施形態では、熱伝達構成要素505は、例えば、ステンレス鋼、真鍮、銅、銀、金、青銅、グラファイト及びそれらの組み合わせを含む他の熱伝導材料で構成され得る。
図7に示される実施形態は、基材物質に近接する熱源504の端を覆うように構成される熱伝達キャップ507も含む。図示の実施形態では、熱伝達キャップ507は、基材物質に近接する熱源504の実質的に全体の端を覆う端507Aと、熱源504の長さの少なくとも一部の周囲に上向き及び周辺に延びるリム部分507Bとを含む。図示の実施形態では、熱伝達キャップ507のリム部分507Bは、熱源504の長さの約1/3~約1/2に延びる。図示の実施形態では、熱伝達キャップ507は、熱伝達構成要素505と同じ材料(例えば、アルミニウム)で構成される。しかし、他の実施形態では、熱伝達構成要素505又は熱伝達キャップ507の一方又は両方は、上述のように、別の材料で構築されてもよい。さらに、様々な実施形態において、熱伝達構成要素505又は熱伝達キャップ507の一方又は両方は、1つの材料(例えば、1つの導電性材料)で構成されて、別の材料(例えば、別の導電性材料)でコーティングされ得る。
図示の実施形態では、熱伝達構成要素505は、熱源504の一部を通って延び、第1の基材物質の一部に貫通する(上記を参照)。様々な実施形態では、熱伝達構成要素505は、熱源504の任意の部分を貫通して延びることができ、基材物質の任意の部分を貫通することができる。いくつかの実施形態では、熱伝達構成要素は、第2の基材物質の一部にさらに延びることができる。
図8は、本開示のいくつかの他の実施形態による、喫煙品の様々な熱伝達構成要素の概略図を示す。特に、図8は、本開示の一実施形態による熱伝達構成要素275、並びに本開示の別の実施形態による熱伝達構成要素305及び本開示のさらに別の例示的な実施形態による熱伝達構成要素405を示す。様々な実施形態において、図示された熱伝達構成要素275、305、405のそれぞれは、熱源から1つ以上の下流の基材物質への熱の伝達を容易にするように構成される。
本開示の熱伝達構成要素275は、アルミニウム材料を含むコーティング275Bを含む、銅材料で構成された中実の円筒管又はロッド275Aを含むが、他の実施形態では、円筒形ロッド275A及びコーティング275Bが上記のように他の材料で構成されてもよいことに留意されたい。熱伝達構成要素305は、銅材料で構成されたシート305Aを含み、アルミニウム材料を含むコーティング305Bを含むという点で異なるが、他の実施形態では、上記のように、シート305A及びコーティング305Bは他の材料の構成であり得ることに留意されたい。例えば、いくつかの実施形態では、コーティング305Bは、銅の本体シート上にアルミニウムの積層シートを含むことができる。図には示されていないが、様々な実施形態において、熱伝達構成要素275及び305はまた、上記のような熱伝達キャップを含み得る。さらに他の実施形態では、熱伝達構成要素275及び/又はシート305Aは、アルミニウム材料で構成され得、コーティングを含まなくてもよい。
熱伝達構成要素405は、アルミニウム材料を含む、長さに沿って配置された延長部405Bを含む、アルミニウム材料も含むメッシュ405Aを含むという点で異なる。他の実施形態では、メッシュ405A又は延長部405Bの一方又は両方が、上記のように、別の材料で構築され得ることに留意されたい。図示の実施形態では、メッシュ405Aは、実質的に円筒形の形状を有する(例えば、円形断面を有する)が、様々な他の実施形態では、メッシュ405Aは、他の幾何学的構成(例えば、実質的に正方形、実質的に長方形、又は実質的に三角形の断面)を有することができる。同様に、図示の実施形態では、延長部405Bはディスク形状を有するが、様々な他の実施形態では、延長部405Bは、別の形状(例えば、実質的に正方形又は実質的に三角形の形状など)を有することができる。さらに、様々な実施形態では、延長部405Bが熱源204及び/又は基材物質206に沿った任意の場所を有するように熱伝達構成要素405を構成することができるが、図示の実施形態では、延長部405Bは、熱源204と基材物質206の間に配置されるように構成される。
図9は、本開示の別の実施形態による、喫煙品700の縦断面の概略図を示す。特に、図9は、熱源704、熱伝達構成要素705、第1の吸入可能な物質媒体706、第2の吸入可能な物質媒体708、中間構成要素710及びフィルタ712を含む喫煙品700を示す。図示の実施形態では、中間構成要素710及びフィルタ712は一緒にマウスピース714を構成する。また、図示の実施形態の喫煙品700は、熱源704を貫通して形成され、熱伝達構成要素705の中空構造部が通る通路717も含む。図に示されるように、外側巻材702に加えて、描かれた実施形態はまた、第1の基材物質706と熱源704の少なくとも一部とを取り囲むように構成されたライナ718も含む。また、図に示されているように、外側巻材702(及び、必要に応じて、ライナ718及び第1の基材物質706)には、マウスピース714を引き込んだときに空気が入るように形成された1つ又は複数の開口部720が含まれる場合もある。1つ以上の別個の冷却開口部721はまた、フィルタ712に近接する領域の外側巻材702に形成され得る。
多くの点で、図9の実施形態は図3の実施形態と類似しており、したがって、喫煙品の様々な可能な構成要素に関する上記の説明を言及している。図9の実施形態が図3のものと異なる1つの方式は、第1の基材物質706が、貫通して形成された通路707を含む押出中空形状を有することである。図示の実施形態では、第1の基材物質通路707の直径は、熱源704を貫通して形成された通路717と実質的に同じであるが、他の様々な実施形態では、通路707の直径が異なり得ることに留意されたい。したがって、いくつかの実施形態では、第1の基材物質通路707の直径は、熱源704を貫通して形成された通路717の直径よりも小さくてよく、他の実施形態では、第1の基材物質通路707の直径は、熱源704を貫通して形成された通路717の直径よりも長くてよい。
図10は、本開示の別の実施形態による、喫煙品800の縦断面の概略図を示す。特に、図10は、熱源804、熱伝達構成要素805、第1の吸入可能な物質媒体806、中間構成要素810及びフィルタ812を含む喫煙品800を示す。図示の実施形態では、中間構成要素810及びフィルタ812は共にマウスピース814を構成する。また、図示の実施形態の喫煙品800は、熱源804を貫通して形成され、熱伝達構成要素805の中空構造部が通る通路817も含む。図に示されるように、外側巻材802に加えて、描かれた実施形態はまた、第1の基材物質806及び熱源804の少なくとも一部を取り囲むように構成されたライナ818も含む。また、図に示されているように、外側巻材802(及び、必要に応じて、ライナ818及び第1の基材物質806)には、マウスピース814を引き込んだときに空気が入るように形成された1つ又は複数の開口部820が含まれている場合もある。1つ以上の別個の冷却開口部821はまた、フィルタ812に近接する領域の外側巻材702に形成され得る。
多くの点で、図10の実施形態は図3の実施形態と類似しており、したがって、喫煙品の様々な可能な構成要素に関する上記の説明を言及している。図10の実施形態が図3のものと異なる1つの方式は、第1の基材物質806が、貫通して形成された通路807を含む押出中空形状を有することである。図示の実施形態では、第1の基材物質通路807の直径は、熱源804を貫通して形成された通路817と実質的に同じであるが、他の様々な実施形態では、通路807の直径が異なり得ることに留意されたい。したがって、いくつかの実施形態では、第1の基材物質通路807の直径は、熱源804を貫通して形成される通路817の直径よりも小さくてよく、他の実施形態では、第1の基材物質通路807の直径は、熱源804を貫通して形成された通路817の直径よりも長くてよい。
図10の実施形態が図3の実施形態と異なる別の方式は、図10の実施形態が第2の基材物質を含まないことである。したがって、いくつかの実施形態では、第1の基材物質806の長さ及び/又は中間構成要素810の長さは、同じ全長の喫煙品を提供することが望ましい場合、より長くなり得る。図示の実施形態では、中間構成要素810の長さは、第2の基材物質の欠如を補償するために増加されている。
図11は、本開示の別の実施形態による、喫煙品900の縦断面の概略図を示す。特に、図11は、熱源904、熱伝達構成要素905、第1の吸入可能な物質媒体906、第2の吸入可能な物質媒体908、中間構成要素910及びフィルタ912を含む喫煙品900を示す。図示の実施形態では、中間構成要素910及びフィルタ912は共にマウスピース914を構成する。また、図示の実施形態の喫煙品900は、熱源904を貫通して形成され、熱伝達構成要素905の中空構造部が通る通路917を含む。図に示されるように、外側巻材902に加えて、描かれた実施形態はまた、第1の基材物質906及び熱源904の少なくとも一部を取り囲むように構成されたライナ918も含む。図にも示されているように、外側巻材902(及び必要に応じて、ライナ918及び第1の基材物質906)には、マウスピース914を引き込んだときに空気が入るように形成された1つ又は複数の開口部920が含まれている場合もある。1つ以上の別個の冷却開口部921はまた、フィルタ712に近接する領域の外側巻材に形成され得る。
多くの点で、図11の実施形態は図3の実施形態と類似しており、したがって、喫煙品の様々な可能な構成要素に関する上記の説明を言及している。図11の実施形態が図3のものと異なる1つの方式は、熱伝達構成要素905の中空構造部が、遠位フランジを越えて、第1の基材物質906の少なくとも一部に延びることである。他の実施形態では、熱伝達構成要素905の中空構造部は、第1の基材物質906を通って第2の基材物質908内に延びることができる。
本開示による喫煙品は、本明細書で詳細に論じられるように、様々な実施形態をとることができるが、消費者による喫煙品の使用の範囲は同様である。喫煙品を使用することの前述の説明は、わずかな修正を通して説明される様々な実施形態に適用することができる。実施形態は、本明細書で提供されるさらなる開示に照らして当業者に明らかである。しかし、使用の説明は、本発明の物品の使用を限定することを意図するものではなく、本明細書の開示しているすべての必要な要件を満たすよう提示されている。
本開示の多くの修正及び他の実施形態は、前述の説明及び関連する図面に提示された教示の恩恵を受けて、本開示が関係する当業者に思い浮かぶ。したがって、本開示は本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるべきではなく、修正形態及び他の実施形態が添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されていることを理解されたい。本明細書では特定の用語が使用されているが、それらは一般的及び説明的な意味でのみ使用されており、限定の目的では使用されていない。
Claims (29)
- 点火すると熱を発生するように構成された熱源、
対向する第1及び第2の端を有する基材物質であって、前記熱源が、前記基材物質の前記第1の端に近接して配置され、前記基材物質が、関連するエアロゾル前駆体組成物を有する、基材物質、
マウスピースであって、前記基材物質の前記第2の端に近接して配置されるマウスピース、並びに
中空構造部を含み、それぞれの端に配置された対向する第1及び第2のフランジを含む熱伝達構成要素
を含む、喫煙品であって、
前記熱伝達構成要素の前記中空構造部が、前記熱源が前記熱伝達構成要素の前記第1及び第2の対向するフランジの間に位置するように前記熱源を通って延び、前記中空構造部が、空気の通過を可能にするように構成される、喫煙品。 - 基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、タバコロッド及び非タバコ材料の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の喫煙品。
- 基材物質及び少なくとも一部の熱源を取り囲むように構成されたライナをさらに含む、請求項1に記載の喫煙品。
- 基材物質に配置された1つ以上の穿孔をさらに含み、前記穿孔が、喫煙品を通る空気の流れを促進するように構成される、請求項1に記載の喫煙品。
- 対向する第1及び第2の端を有する第2の基材物質をさらに含み、前記第2の基材物質が、第1の基材物質とマウスピースとの間に配置される、請求項1に記載の喫煙品。
- 第2の基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、及びタバコロッドの少なくとも1つを含む、請求項5に記載の喫煙品。
- マウスピースが中間構成要素を含む、請求項1に記載の喫煙品。
- マウスピースがフィルタを含む、請求項1に記載の喫煙品。
- 熱源が、押出されたモノリシック炭素質材料を含む、請求項1に記載の喫煙品。
- 押出されたモノリシック炭素質材料が、前記押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から前記押出されたモノリシック炭素質材料の対向する第2の端まで長手方向に延びる1つ以上の溝を画定する、請求項1に記載の喫煙品。
- 基材物質が、初期の基材シートの一連の重なり合う層を含む、請求項1に記載の喫煙品。
- 点火すると熱を発生するように構成された熱源、
対向する第1及び第2の端を有する基材物質であって、前記熱源が、前記基材物質の前記第1の端に近接して配置され、前記基材物質が、関連するエアロゾル前駆体組成物を有する、基材物質、
マウスピースであって、前記基材物質の前記第2の端に近接して配置されるマウスピース、及び
前記熱源の内部に配置された熱伝達構成要素
を含む、喫煙品であって、
前記熱伝達構成要素が、前記熱源から延び、前記基材物質の少なくとも一部を貫通し、前記熱伝達構成要素が、前記熱源と前記基材物質との間に配置されたキャップを含む、喫煙品。 - 熱伝達構成要素が、1つ以上の実質的に閉端の構造を含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 1つ以上の閉端の構造が、アルミニウム、及びアルミニウムコーティングを有する銅のうちの少なくとも1つから構成される、請求項13に記載の喫煙品。
- 熱伝達構成要素が、1つ以上の実質的に中実のロッドを含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 1つ以上の実質的に中実のロッドが、アルミニウム、及びアルミニウムコーティングを有する銅のうちの少なくとも1つから構成される、請求項12に記載の喫煙品。
- 熱伝達構成要素がアルミニウムメッシュを含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 熱伝達構成要素が、アルミニウムメッシュの長さに沿った位置に配置されたアルミニウムディスクをさらに含む、請求項17に記載の喫煙品。
- 熱伝達構成要素が、1つ以上の実質的に中実のシートを含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 1つ以上の実質的に中実のシートが、アルミニウム、及びアルミニウムコーティングを有する銅のうちの少なくとも1つから構成される、請求項19に記載の喫煙品。
- 基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、又はタバコロッドのうちの少なくとも1つを含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 基材物質及び少なくとも一部の熱源を取り囲むように構成されたライナをさらに含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 対向する第1及び第2の端を有する第2の基材物質をさらに含み、前記第2の基材物質が、第1の基材物質とマウスピースとの間に配置される、請求項12に記載の喫煙品。
- 第2の基材物質が、タバコ含有ビーズ、タバコの細片、タバコのストリップ、再構成されたタバコの材料の断片、及びタバコロッドの少なくとも1つを含む、請求項23に記載の喫煙品。
- マウスピースが中間構成要素を含む、請求項12に記載の喫煙品。
- マウスピースがフィルタを含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 熱源が、押出されたモノリシック炭素質材料を含む、請求項12に記載の喫煙品。
- 押出されたモノリシック炭素質材料が、前記押出されたモノリシック炭素質材料の第1の端から前記押出されたモノリシック炭素質材料の対向する第2の端まで長手方向に延びる1つ以上の溝を画定する、請求項27に記載の喫煙品。
- 基材物質が、初期の基材シートの一連の重なり合う層を含む、請求項12に記載の喫煙品。
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