JP2023551138A - Aerosol base material carrier - Google Patents
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Abstract
エアロゾル生成デバイス（１００）と共に使用するための基材担体（１）は、マウスピース（１０）を含む第１の端部（２）と、第１の端部とは反対側の第２の端部（３）と、第２の端部に向かって配置された基材（２０）と、基材の少なくとも一部と第１の端部との間に配置された保温部分（２１）であって、基材の少なくとも１つの上流側部分よりも高い密度を有する基材の部分であり、且つ基材から第１の端部に向かう熱伝達を抑制するように構成される保温部分（２１）とを含む。この方式で基材担体を構成することにより、基材は、使用中にエアロゾル生成デバイスによって効率的に加熱され得る。
【選択図】図２
A substrate carrier (1) for use with an aerosol generation device (100) has a first end (2) comprising a mouthpiece (10) and a second end opposite the first end. (3), a base material (20) disposed toward the second end, and a heat retaining part (21) disposed between at least a portion of the base material and the first end. an insulating portion (21) that is a portion of the substrate that has a higher density than at least one upstream portion of the substrate and is configured to suppress heat transfer from the substrate toward the first end; including. By configuring the substrate carrier in this manner, the substrate can be efficiently heated by the aerosol generating device during use.
[Selection diagram] Figure 2
Description
エアロゾル生成デバイスは、従来の可燃性タバコ製品の代替品として人気となっている。非燃焼加熱式製品とも呼ばれる加熱式タバコ製品は、タバコ基材からエアロゾルを生成するのに十分な温度であるが、タバコが燃焼するほどには高くない温度に基材を加熱するように構成されたエアロゾル生成デバイスの部類の１つである。本明細書は、特に加熱式タバコ製品について言及するが、以下の説明は、他の種類の加熱可能な基材を組み込むエアロゾル生成システムに等しく当てはまることが分かるであろう。 Aerosol-generating devices have become popular as an alternative to traditional combustible tobacco products. Heated tobacco products, also referred to as non-combustible heated products, are configured to heat a tobacco substrate to a temperature sufficient to generate an aerosol from the tobacco substrate, but not so high that the tobacco burns. It is a class of aerosol generating devices. Although this specification refers specifically to heated tobacco products, it will be appreciated that the following discussion is equally applicable to aerosol generation systems incorporating other types of heatable substrates.
一部の加熱式タバコ製品では、タバコ基材は、物品を加熱するための装置を含む、エアロゾル生成デバイス内に装填される別個の物品として提供される。例えば、エアロゾル生成デバイスは、その後の加熱のために物品が内部に装填される加熱チャンバを有し得る。この配置により、廃棄物を最小化し（唯一の廃棄物は、使用済みの物品であるため）、ユーザが単一の再利用可能なデバイスを持ち運ぶのみでよいため、例えば使い捨てデバイスよりも優れた利点を提供する。しかしながら、別個の物品とデバイスとの配置を使用する現在の多くのエアロゾル生成システムには、熱損失及び非効率的な電力の使用といった欠点があり、これらの問題の解消を試みるそれらのシステムにはコストがかかる。 In some heated tobacco products, the tobacco substrate is provided as a separate article that is loaded into an aerosol-generating device that includes an apparatus for heating the article. For example, an aerosol generation device may have a heating chamber into which an article is loaded for subsequent heating. This arrangement minimizes waste (as the only waste is used items) and has advantages over e.g. disposable devices, as the user only has to carry a single reusable device. I will provide a. However, many current aerosol generation systems that use separate article and device arrangements have drawbacks such as heat loss and inefficient power usage, and those systems that attempt to overcome these problems There will be a cost.
したがって、これらの問題を克服するエアロゾル生成システムが必要とされている。 Therefore, there is a need for an aerosol generation system that overcomes these problems.
本発明の第１の態様によれば、エアロゾル生成デバイスと共に使用するための基材担体であって、マウスピースを含む第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部と、第２の端部に向かって配置された基材と、基材の少なくとも一部と第１の端部との間に配置された保温部分であって、基材の少なくとも１つの上流側部分よりも高い密度を有する基材の部分を含み、且つ基材から第１の端部に向かう熱伝達を抑制するように構成される保温部分とを含む基材担体が提供される。 According to a first aspect of the invention, there is provided a substrate carrier for use with an aerosol-generating device, comprising a first end comprising a mouthpiece and a second end opposite the first end. an end portion, a base material disposed toward the second end portion, and a heat retention portion disposed between at least a portion of the base material and the first end portion; A substrate carrier is provided that includes a portion of the substrate that has a higher density than the upstream portion and includes an insulating portion that is configured to inhibit heat transfer from the substrate toward the first end.
基材担体の「流れ」は、ユーザが、基材において生成されたエアロゾルを、基材担体を通してマウスピースに向けて吸引することに対応するように、担体の第２の端部から第１の端部に通過するものとして定義される。例えば、基材担体の第１の端部の近傍の構成要素は、第２の端部の近傍の構成要素の下流側にあるとみなされる。 The "flow" of the substrate carrier is such that the second end of the carrier flows into the first end such that the user inhales the aerosol generated in the substrate through the substrate carrier toward the mouthpiece. Defined as passing through the end. For example, a component near a first end of the substrate carrier is considered downstream of a component near a second end.
高密度の保温部分は、断熱材として機能し、担体の第１の端部に向けて基材から離れる方向に熱が不必要に伝達されることを防止する。基材担体の加熱中に浪費されるエネルギーが少なくなるため、基材担体と共に使用されるエアロゾル生成デバイスの電力効率が高められる。保温部分は、基材を加熱してエアロゾルを生成するために使用される高温から基材担体の他の部分及び構成要素を保護するようにも機能する。さらに、基材のより高密度の部分を保温部分として使用することにより、基材担体内に含まれ得る基材の量が増加するのみならず、簡略化された安価な製造プロセスが実現される。 The dense heat-retaining portion acts as a thermal insulator and prevents unnecessary transfer of heat away from the substrate toward the first end of the carrier. The power efficiency of the aerosol generation device used with the substrate carrier is increased because less energy is wasted during heating of the substrate carrier. The thermal insulation portion also functions to protect other parts and components of the substrate carrier from the high temperatures used to heat the substrate and generate the aerosol. Additionally, using the denser portion of the substrate as the insulating portion not only increases the amount of substrate that can be contained within the substrate carrier, but also provides a simplified and cheaper manufacturing process. .
好ましくは、保温部分は、空気に対して透過性であり、且つ／又は担体の第１の端部に最も近接する保温部分の端部と、担体の第２の端部に最も近接する保温部分の端部との間に少なくとも１つの孔を含む。このように、基材を加熱することにより生成されたエアロゾルは、吸入のためにユーザが保温部分を通して吸引することができる。 Preferably, the thermal section is permeable to air and/or has an end of the thermal section closest to the first end of the carrier and an end of the thermal section closest to the second end of the carrier. and at least one hole between the end of the hole and the end of the hole. In this way, the aerosol generated by heating the substrate can be drawn through the warming portion by the user for inhalation.
本発明のいくつかの例では、保温部分は、基材の平均密度よりも高い密度を有する。特に、保温部分は、基材材料よりも高い密度を有する材料を含み得る。 In some examples of the invention, the insulating portion has a higher density than the average density of the substrate. In particular, the thermal portion may include a material having a higher density than the base material.
保温部分の構成は、基材担体に使用される基材に応じて異なる。例えば、基材は、エアロゾル形成剤及びタバコ又は非タバコ（例えば、セルロースパルプ）繊維を含み得る。一例では、保温部分のより高い密度は、基材の一部におけるエアロゾル形成剤の量を増加させることによりもたらされる。エアロゾル形成剤の密度は、タバコ又は非タバコ繊維の密度よりも高いため、この部分が保温部分になる。好ましい例では、保温部分のより高い密度は、保温部分内のタバコ又は非タバコ繊維の含有量を増加させることによってももたらされる。すなわち、保温部分内のエアロゾル形成剤と繊維との比率は、基材の平均比率と等しいか又は好ましくはそれよりも低い。エアロゾル生成中にエアロゾル形成剤の含有量が減少する（それにより保温部分の密度が減少する）ため、このエアロゾル形成剤と繊維との比率により、所望のエアロゾル生成が継続し、保温部分の断熱性が持続するように、基材中の（特に保温部分内の）エアロゾル形成剤の有効レベルが維持される。 The configuration of the heat retaining portion varies depending on the base material used for the base material carrier. For example, the substrate can include an aerosol-forming agent and tobacco or non-tobacco (eg, cellulose pulp) fibers. In one example, higher density of the thermal portion is provided by increasing the amount of aerosol former in a portion of the substrate. Since the density of the aerosol-forming agent is higher than that of tobacco or non-tobacco fibers, this area becomes the insulating area. In a preferred example, the higher density of the thermal section is also brought about by increasing the content of tobacco or non-tobacco fibers within the thermal section. That is, the ratio of aerosol-forming agent to fiber within the thermal section is equal to or preferably lower than the average ratio of the substrate. Since the content of the aerosol former decreases during aerosol production (thereby reducing the density of the insulating part), this aerosol former to fiber ratio ensures continued desired aerosol production and the insulation of the insulating part. An effective level of aerosol-forming agent in the substrate (particularly within the insulating portion) is maintained such that the temperature is sustained.
保温部分は、基材担体の第１の端部に最も近接する基材の部分を含み得る。このように、保温部分は、基材の周囲を熱が自由に移動することを可能にし、熱が基材の端部を通り過ぎることを抑制しながら、基材を均一に加熱することを可能にする。 The insulating portion may include the portion of the substrate closest to the first end of the substrate carrier. In this way, the heat retention part allows heat to move freely around the substrate, allowing the substrate to be heated evenly while restricting heat from passing through the edges of the substrate. do.
基材担体は、基材と第１の端部との間に配置されたエアロゾル収集領域をさらに含み得る。使用時、エアロゾル収集領域は、基材を加熱することにより生成されたエアロゾルが、ユーザにより吸入される前に蓄積することを可能にする。生成されたエアロゾルの特性は、エアロゾル収集領域内でより簡単に変化させることができる。例えば、エアロゾル収集領域は、生成されたエアロゾルの温度を低下させるように構成された冷却領域を含み得る。 The substrate carrier may further include an aerosol collection region disposed between the substrate and the first end. In use, the aerosol collection region allows aerosols generated by heating the substrate to accumulate before being inhaled by a user. The properties of the generated aerosol can be more easily varied within the aerosol collection area. For example, the aerosol collection region may include a cooling region configured to reduce the temperature of the generated aerosol.
エアロゾル収集領域は、中空管を含み得る。 The aerosol collection region may include a hollow tube.
保温部分は、基材の少なくとも一部と、エアロゾル収集領域の少なくとも一部との間に配置され得る。この配置により、基材からエアロゾル収集領域に熱が伝達されることが防止される。 The thermal portion may be disposed between at least a portion of the substrate and at least a portion of the aerosol collection area. This arrangement prevents heat transfer from the substrate to the aerosol collection area.
保温部分は、エアロゾル収集領域の少なくとも１つの下流側部分よりも高い密度を有するエアロゾル収集領域の高密度部分を追加的に含み得、エアロゾル収集領域の高密度部分は、基材に隣接する。エアロゾル収集領域の高密度部分は、基材から基材担体の第１の端部に向かう熱伝達をさらに抑制する。いくつかの例では、エアロゾル収集領域の高密度部分は、エアロゾル収集領域の平均密度よりも高い密度を有し得る。 The warming portion may additionally include a dense portion of the aerosol collection region having a higher density than the at least one downstream portion of the aerosol collection region, the dense portion of the aerosol collection region adjacent the substrate. The dense portion of the aerosol collection region further inhibits heat transfer from the substrate toward the first end of the substrate carrier. In some examples, the high density portion of the aerosol collection region may have a higher density than the average density of the aerosol collection region.
基材担体は、基材担体の第２の端部に最も近接する基材の端部に配置された第２の保温部分であって、基材からの熱伝達を抑制するように構成された第２の保温部分をさらに含み得る。基材のこの第２の保温部分は、基材、特に基材担体の第２の端部から離れる方向への熱伝達をさらに抑制する。 The substrate carrier is a second heat retaining portion disposed at the end of the substrate closest to the second end of the substrate carrier and configured to suppress heat transfer from the substrate. It may further include a second insulation portion. This second insulating portion of the substrate further inhibits heat transfer away from the second end of the substrate, particularly the substrate carrier.
第２の保温部分は、基材の少なくとも１つの下流側部分よりも高い密度を有する基材の部分を含み得る。このように、追加の構成要素を導入することなく又は基材担体内に含まれる基材の量を減らすことなく、基材からの熱損失が低減される。いくつかの例では、第２の保温部分は、基材の平均密度より高い密度を有し得る。すなわち、第２の保温部分は、基材材料よりも高い密度を有する材料を含み得る。 The second insulation portion may include a portion of the substrate that has a higher density than at least one downstream portion of the substrate. In this way, heat loss from the substrate is reduced without introducing additional components or reducing the amount of substrate contained within the substrate carrier. In some examples, the second thermal portion can have a higher density than the average density of the substrate. That is, the second insulation portion may include a material having a higher density than the base material.
基材担体は、基材と基材担体の第１の端部との間に配置された冷却領域をさらに含み得る。これにより、生成されたエアロゾルの温度を吸入前に低下させることが可能となり、必要に応じてエアロゾルを迅速に生成するために、基材を（燃焼させずに）高温に加熱することが可能となる。 The substrate carrier may further include a cooling region disposed between the substrate and the first end of the substrate carrier. This allows the temperature of the generated aerosol to be lowered before inhalation and allows the substrate to be heated to a high temperature (without combustion) for rapid aerosol generation if required. Become.
基材は、基材担体の長さの５０％未満に沿って配置され得る。これにより、エアロゾル収集領域、冷却領域及びマウスピースなどの他の構成要素のための十分なスペースが基材担体内に存在することが確実になる。 The substrate may be disposed along less than 50% of the length of the substrate carrier. This ensures that there is sufficient space within the substrate carrier for the aerosol collection area, cooling area and other components such as the mouthpiece.
基材は、基材の長さに沿って変化する密度を有し得る。これは、様々な方式で実現され得る。これにより、エアロゾル生成（及び喫煙／蒸気吸入体験）を修正することが可能となり得る。例えば、基材の密度は、最高密度が担体の第１の端部に最も近接する基材の端部又はその近傍にある基材全体にわたって徐々に、すなわち特質の連続性を伴って変化し得る。これは、具体例では、基材の密度が、保温部分と基材の他の領域との間で徐々に変化し、基材（の少なくとも一部）にわたる変化する密度の勾配を与えることを意味する。別の例では、異なる密度を有する基材のいくつかの別個の領域が基材内に設けられ得る。これは、明確な密度境界又は段階的変化が基材の別個の領域間に位置するように、基材の密度が基材の異なる別個の領域（例えば、保温部分と基材の残り部分との）間で即座に且つ実質的に変化することを意味する。 The substrate may have a density that varies along the length of the substrate. This can be achieved in various ways. This may allow the aerosol production (and smoking/vaping experience) to be modified. For example, the density of the substrate may vary gradually, i.e. with a continuity of character, throughout the substrate with the highest density being at or near the end of the substrate closest to the first end of the carrier. . This means that, in specific examples, the density of the substrate varies gradually between the insulating portion and other areas of the substrate, giving a gradient of varying density across (at least a portion of) the substrate. do. In another example, several distinct regions of substrate with different densities may be provided within the substrate. This means that the density of the substrate differs between distinct areas of the substrate (e.g. between the insulating part and the rest of the substrate) such that a clear density boundary or step change is located between the distinct areas of the substrate. ) means an immediate and substantial change between
基材の密度は、概して、０．２６０～０．８ｍｇ／ｍｍ３に含まれ得る。保温部分の密度は、好ましくは、０．４ｍｇ／ｍｍ３よりも高く、より好ましくは０．５ｍｇ／ｍｍ３よりも高く、最も好ましくは０．６ｍｇ／ｍｍ３よりも高い。保温部分の上流側の基材の密度は、好ましくは、０．５ｍｇ／ｍｍ３よりも低く、好ましくは０．４５ｍｇ／ｍｍ３よりも低く、より好ましくは０．４ｍｇ／ｍｍ３よりも低い。 The density of the substrate may generally be comprised between 0.260 and 0.8 mg/mm 3 . The density of the heat retaining portion is preferably higher than 0.4 mg/mm 3 , more preferably higher than 0.5 mg/mm 3 and most preferably higher than 0.6 mg/mm 3 . The density of the substrate upstream of the heat retention part is preferably lower than 0.5 mg/mm 3 , preferably lower than 0.45 mg/mm 3 , more preferably lower than 0.4 mg/mm 3 .
保温部分は、基材担体の第１の端部よりも第２の端部に近接して位置決めされ得る。 The insulating portion may be positioned closer to the second end of the substrate carrier than the first end.
マウスピースは、フィルタを含み得る。これにより、ユーザにとっての喫煙／蒸気吸入体験が向上し、コンパクトな基材担体が提供され得る。このフィルタは、異なる特性、特に異なる圧力損失、長さ及び／又は繊維密度（すなわちフィラメント当たりデニール、総デニール）を有する少なくとも２つのフィルタセグメントを含み得る。フィルタセグメントは、空洞を含み得るか又は満たされ得る。フィルタは、セルロースアセテート又は紙ベースの材料で作製されたフィラメントで構成されたフィルタトウで形成され得る。 The mouthpiece may include a filter. This may improve the smoking/vaping experience for the user and provide a compact substrate carrier. The filter may comprise at least two filter segments having different properties, in particular different pressure drop, length and/or fiber density (ie denier per filament, total denier). The filter segment may include a cavity or be filled. The filter may be formed with filter tow comprised of filaments made of cellulose acetate or paper-based materials.
基材担体は、基材担体を取り囲む包装材をさらに含み得る。これにより、基材担体の強度が高められる。任意選択的に、包装材は、少なくとも１つの通気孔、好ましくは周方向に配置された複数の孔を含み得る。これにより、エアロゾルの吸引抵抗及び温度を制御することが可能となる。好ましくは、包装材は、紙巻きタバコ用巻紙である。基材又は基材部分、エアロゾル収集領域又は紙管及びフィルタ又はフィルタセグメントを専用の包装材層で個別に包装し、１つ又は複数の外側包装材層と共に組み合わせることができる。フィルタ又はフィルタセグメントは、通常、１つ又は複数のプラグラップで包装され、チッピングペーパーを使用して他の要素（例えば、紙管、基材）と組み合わされる。保温部分は、第１の包装材層で包装され、第２の包装材層を用いて基材の他の部分と組み立てられ得る。 The substrate carrier may further include a wrapping material surrounding the substrate carrier. This increases the strength of the base material carrier. Optionally, the wrapping material may include at least one vent hole, preferably a plurality of circumferentially arranged holes. This makes it possible to control the suction resistance and temperature of the aerosol. Preferably, the wrapping material is cigarette paper. The substrate or substrate portion, the aerosol collection region or paper tube and the filter or filter segment can be individually wrapped in dedicated wrapping layers and combined with one or more outer wrapping layers. Filters or filter segments are typically wrapped in one or more plug wraps and assembled with other elements (eg, paper tubes, substrates) using tipping paper. The thermal portion may be wrapped with a first layer of wrapper and assembled with other portions of the substrate using a second layer of wrapper.
基材は、エアロゾル生成剤で処理されたタバコを含み得る。これにより、ユーザが吸入するための所望のエアロゾルを基材が生成することが確実となる。エアロゾル生成剤及びその量は、生成されるエアロゾルの特性を変化させるように調整され得る。エアロゾル生成剤の例としては、ソルビトール、グリセロール及びプロピレングリコール又はトリエチレングリコールのようなグリコールなどのポリオール、１価アルコール、乳酸などの酸、グリセロール誘導体、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセテート又はクエン酸トリエチルのようなエステルなどの非ポリオールが挙げられる。 The substrate may include tobacco treated with an aerosol-generating agent. This ensures that the substrate produces the desired aerosol for inhalation by the user. The aerosol generating agent and its amount can be adjusted to change the properties of the aerosol produced. Examples of aerosol generating agents include sorbitol, polyols such as glycerol and glycols such as propylene glycol or triethylene glycol, monohydric alcohols, acids such as lactic acid, glycerol derivatives, triacetin, triethylene glycol diacetate or triethyl citrate. Non-polyols such as esters such as
基材は、紙再構成タバコ、押出タバコシート及び／又は成形タバコシートなどの再構成タバコを含み得る。 The substrate may include reconstituted tobacco, such as paper reconstituted tobacco, extruded tobacco sheets, and/or formed tobacco sheets.
紙再構成タバコとは、可溶物の抽出物と、繊維質材料を含む残留物とを得るために溶媒を用いてタバコ原材料が抽出され、その抽出物が、抽出物を繊維質材料の上に堆積させることにより、残留物からの繊維質材料と再混合されるプロセスによって形成されたタバコ材料を指す。エアロゾル生成剤は、任意選択的にフレーバ及び／又は水と共に、シートに添加することができる。紙再構成タバコは、タバコ葉身とブレンドされ得る。 Paper reconstituted tobacco is produced by extracting tobacco raw materials using a solvent to obtain a soluble extract and a residue containing fibrous material. Refers to tobacco material formed by the process of being remixed with fibrous material from the residue by depositing it on. Aerosol forming agents can be added to the sheet, optionally along with flavor and/or water. Paper reconstituted tobacco may be blended with tobacco leaf blades.
成形タバコシートは、タバコとエアロゾル生成剤と水とを含むスラリーから作製され得る。スラリーは、基材を形成するように成形され、次いで乾燥され得る。 Molded tobacco sheets can be made from a slurry that includes tobacco, an aerosol-forming agent, and water. The slurry can be shaped to form a substrate and then dried.
基材は、ギャザー付きシート、細断シート又はストランド、ムース、顆粒及びこれらの組み合わせとして形成され得る。 The substrate can be formed as gathered sheets, shredded sheets or strands, mousses, granules, and combinations thereof.
一実施形態では、基材は、様々な密度を有する細断シートのみを含む。別の実施形態では、基材は、ギャザー付きシートで構成された保温部分で形成され、基材の残り部分は、本質的に細断シートで形成される。細断シートは、概して、再構成タバコのランダムに配置されたストランドを含む。ストランドとは対照的に、ギャザー付きシートは、概して、タバコロッドに折り込まれ、折り込み前に最終的に捲縮され得る再構成タバコの１つ又は複数のシートを含む。 In one embodiment, the substrate includes only shredded sheets with varying densities. In another embodiment, the substrate is formed with an insulating portion comprised of gathered sheets, and the remainder of the substrate is formed essentially of shredded sheets. The shredded sheet generally includes randomly arranged strands of reconstituted tobacco. In contrast to strands, gathered sheets generally include one or more sheets of reconstituted tobacco that can be folded into a tobacco rod and ultimately crimped prior to folding.
本発明の第２の態様によれば、エアロゾル生成デバイスであって、本発明の第１の態様のいずれかの例に記載の基材担体と、基材担体の第２の端部を受け入れるように構成された加熱チャンバと、電源と、加熱チャンバに熱を供給するように配置されたヒータと、電源からヒータへの電力の供給を制御するように構成された制御回路とを含み、加熱チャンバの開口部は、基材担体が加熱チャンバ内に受け入れられるとき、基材担体の保温部分の一部と位置合わせされる、エアロゾル生成デバイスが提供される。 According to a second aspect of the invention, there is provided an aerosol-generating device adapted to receive a substrate carrier according to any example of the first aspect of the invention and a second end of the substrate carrier. a heating chamber configured to provide a heating chamber; a power source; a heater configured to provide heat to the heating chamber; and a control circuit configured to control supply of power from the power source to the heater; An aerosol-generating device is provided, the opening of which is aligned with a portion of the insulating portion of the substrate carrier when the substrate carrier is received within the heating chamber.
加熱チャンバの開口部は、加熱チャンバにより提供される加熱領域の縁部であるため、加熱チャンバの開口部を基材担体の保温部分の一部と位置合わせすることにより、エアロゾル担体に沿って熱が移動することを抑制しながら、加熱チャンバ内で基材を加熱することが可能となる。加えて、この方式で構成要素を位置合わせすることにより、（基材の保温部分と比較して）担体の第１の端部に近接する基材担体の部分と加熱チャンバとの間の熱伝達が低減される。 Since the opening of the heating chamber is the edge of the heating area provided by the heating chamber, by aligning the opening of the heating chamber with a portion of the insulating portion of the substrate carrier, heat can be distributed along the aerosol carrier. It becomes possible to heat the base material within the heating chamber while suppressing movement of the base material. Additionally, by aligning the components in this manner, heat transfer between the heating chamber and the portion of the substrate carrier that is proximate to the first end of the carrier (compared to the insulating portion of the substrate) is reduced.
加熱チャンバは、基材担体の基材からの熱伝達を抑制するための保温部分を含み得る。加熱チャンバの保温部分は、基材担体の基材からエアロゾル生成デバイスの他の構成要素への熱伝達を抑制する。加えて、加熱チャンバの保温部分は、加熱チャンバからデバイスの他の構成要素又は加熱チャンバの外側の基材担体の部分への熱伝達を抑制し得る。 The heating chamber may include a thermal insulation portion to inhibit heat transfer from the substrate of the substrate carrier. The insulating portion of the heating chamber inhibits heat transfer from the substrate of the substrate carrier to other components of the aerosol generation device. Additionally, the insulating portion of the heating chamber may inhibit heat transfer from the heating chamber to other components of the device or to portions of the substrate carrier outside of the heating chamber.
加熱チャンバの保温部分は、基材担体の保温部分と位置合わせされ得る。このように、担体（基材担体の保温部分による）と、基材担体の周囲の加熱チャンバ及びデバイスの内部容積（加熱チャンバの保温部分による）との両方を通る基材担体の基材から離れる方向への望ましくない熱伝達が低減される。すなわち、加熱チャンバ及び基材から離れる方向への熱伝達が低減される。 The warming portion of the heating chamber may be aligned with the warming portion of the substrate carrier. In this way, the separation of the substrate carrier from the substrate through both the carrier (due to the insulating part of the substrate carrier) and the heating chamber surrounding the substrate carrier and the internal volume of the device (due to the insulating part of the heating chamber) Undesirable heat transfer in the direction is reduced. That is, heat transfer away from the heating chamber and substrate is reduced.
加熱チャンバは、加熱チャンバの幅が少なくとも１つの方向において減少するように、加熱チャンバの内面から延びるように配置された１つ又は複数の圧縮要素を含み得る。 The heating chamber may include one or more compression elements arranged to extend from an interior surface of the heating chamber such that the width of the heating chamber decreases in at least one direction.
１つ又は複数の圧縮要素は、受け入れられた基材担体を加熱チャンバ内に確実に保持し、（担体を損傷させずに）基材担体が加熱チャンバにどの程度の距離だけ挿入され得るかを制限し得る。さらに、圧縮要素は、加熱チャンバに対する基材担体の簡単な挿入及び取り外しを容易にする、基材担体のための挿入ガイドとして機能し得る。 The one or more compression elements securely hold the received substrate carrier within the heating chamber and limit how far the substrate carrier can be inserted into the heating chamber (without damaging the carrier). can be restricted. Furthermore, the compression element can act as an insertion guide for the substrate carrier, facilitating easy insertion and removal of the substrate carrier from the heating chamber.
基材担体の保温部分は、１つ又は複数の圧縮要素の上端部と少なくとも部分的に位置合わせされ得る。これにより、（基材担体の保温部分は、典型的には、基材の最も頑丈な部分であるため）基材担体に対するさらなる支持と、保温部分と圧縮要素との間のより効果的な熱シールとがもたらされる。 The thermal portion of the substrate carrier may be at least partially aligned with the upper end of the one or more compression elements. This provides additional support to the substrate carrier (as the thermal section of the substrate carrier is typically the strongest part of the substrate) and more effective heat transfer between the thermal section and the compression element. A seal is provided.
本発明の第３の態様によれば、加熱チャンバと基材担体とを含むエアロゾル生成デバイスであって、加熱チャンバは、基材担体を受け入れるように構成され、及び基材担体は、基材担体が加熱チャンバ内に受け入れられるとき、加熱チャンバの開口部と整合するように構成された保温部分を含む、エアロゾル生成デバイスが提供される。 According to a third aspect of the invention, an aerosol generation device comprising a heating chamber and a substrate carrier, wherein the heating chamber is configured to receive a substrate carrier, and the substrate carrier is configured to receive a substrate carrier. An aerosol generation device is provided that includes a warming portion configured to align with an opening of the heating chamber when the heating chamber is received into the heating chamber.
基材担体の保温部分を加熱チャンバの開口部と位置合わせすることにより、加熱チャンバの断熱が向上し、保温部分を通る熱伝達が抑制される。特に、基材の保温部分は、向上した熱シールを提供して、加熱チャンバから開口部を通しての熱損失を低減し、それによりデバイスの効率を向上させるために、加熱チャンバの開口部内に位置決めされる。 By aligning the insulating portion of the substrate carrier with the opening of the heating chamber, the thermal insulation of the heating chamber is improved and heat transfer through the insulating portion is reduced. In particular, the insulating portion of the substrate is positioned within the opening of the heating chamber to provide an improved thermal seal and reduce heat loss from the heating chamber through the opening, thereby increasing the efficiency of the device. Ru.
保温部分は、基材から基材担体の第１の端部に向かう熱伝達を抑制するように構成され得る。 The insulating portion may be configured to inhibit heat transfer from the substrate toward the first end of the substrate carrier.
保温部分は、空気に対して透過性であり、且つ／又は担体の第１の端部に最も近接する保温部分の端部と、担体の第２の端部に最も近接する保温部分の端部との間に少なくとも１つの孔を含み得、基材担体の第２の端部は、第１の端部とは反対側にある。 The thermal section is permeable to air and/or has an end of the thermal section closest to the first end of the carrier and an end of the thermal section closest to the second end of the carrier. and the second end of the substrate carrier is opposite the first end.
保温部分は、基材担体の少なくとも１つの上流側部分よりも低い熱伝導率を有し得る。いくつかの例では、保温部分は、基材担体の平均熱伝導率よりも低い熱伝導率を有し得る。 The thermal portion may have a lower thermal conductivity than at least one upstream portion of the substrate carrier. In some examples, the thermal portion may have a thermal conductivity that is lower than the average thermal conductivity of the substrate carrier.
保温部分は、断熱材を含み得る。断熱材は、ポリイミド若しくは他の耐熱性に優れたプラスチック、セラミック、ガラスファイバ又はエポキシ樹脂を含み得る。 The heat retention portion may include insulation. The insulation may include polyimide or other high temperature plastic, ceramic, fiberglass or epoxy.
保温部分は、基材担体の少なくとも１つの上流側部分よりも高い密度を有する基材の部分を含み得る。いくつかの例では、保温部分は、基材担体の平均密度よりも高い密度を有する基材の部分を含み得る。 The insulating portion may include a portion of the substrate that has a higher density than at least one upstream portion of the substrate carrier. In some examples, the insulating portion may include a portion of the substrate that has a higher density than the average density of the substrate carrier.
第３の態様の基材担体は、本発明の第１又は第２の態様に関して上で説明した又は以下で説明する特徴のいずれかを含み得る。 The substrate carrier of the third aspect may include any of the features described above or below in relation to the first or second aspect of the invention.
ここで、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して単なる例として説明する。 Embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.
図１Ａ及び図１Ｂには、例示的なエアロゾル生成デバイス１００が組み立てられた構成で全体的に示されている。デバイス１００は、基材担体１をデバイス１００に挿入できる開口が設けられた外側ハウジングを含む。図１Ａは、基材担体１の挿入中のデバイス１００を示し、図１Ｂは、エアロゾル生成デバイス１００内に保持された基材担体１を示す。
An exemplary
エアロゾル生成デバイス１００は、ハウジング内に、加熱チャンバ１１０の開口部１１１を通して基材担体１を受け入れるように構成された加熱チャンバ１１０を含む。この説明の目的で、開口部１１１の近傍の加熱チャンバ１１０の端部は、加熱チャンバ１１０の「最上部」と呼ばれ、その一方で、開口部から最も離れた加熱チャンバ１１０の端部は、加熱チャンバの「底部」と呼ばれる。加えて、開口部１１１の近傍の加熱チャンバ１１０の端部は、開口部１１１から最も離れた加熱チャンバ１１０の端部の「下流側」と呼ばれる。ヒータ１２０は、加熱チャンバ１１０の内部容積に熱を供給するために加熱チャンバ１１０の近傍に配置され、電源１３０に接続される。制御回路１４０は、電源１３０からヒータ１２０への電力の供給を制御するように構成される。
基材担体１は、使用時、加熱チャンバ１１０内に受け入れられて、エアロゾルを形成する蒸気を放出するために加熱されるように構成された基材２０を含む。典型的には、基材２０は、例えば再構成タバコと呼ばれる、プロピレングリコール又はグリセロールなどのエアロゾル生成剤で処理されたタバコを含む。
図１Ｂに示すように、基材２０の寸法は、加熱チャンバ１１０の寸法と同様である。これにより、基材２０以外の基材担体１の領域を加熱するエネルギーを無駄にすることなく、基材２０を均一に加熱することが容易になる。基材２０の幅又は直径は、加熱チャンバ１１０への基材２０の簡単な挿入を可能にするために、加熱チャンバ１１０の内部容積の幅又は直径よりも僅かに小さい。
As shown in FIG. 1B, the dimensions of the
図２、図３及び図４に示すように、担体１は、第１の端部２と、担体１の第２の端部３側に配置された基材２０を有する第２の端部３とを含む。使用時、基材２０において生成されたエアロゾルは、吸入のためにユーザが基材担体１を通して吸引することができる。有利には、基材２０の一部は、担体１の第１の端部２に最も近接する基材２０の端部に配置された保温部分２１を含む。保温部分２１は、基材２０の平均密度よりも高い密度を有する。この構成は、断熱材として機能し、基材２０から第１の端部１に向かう熱伝達を抑制する。特に、保温部分２１は、保温部分２１の上流側に位置決めされた少なくとも１つの第２の部分よりも高い密度を有する。このように、担体１の不必要な部分（すなわち基材２０以外の担体１領域の部分）を加熱するために使用されるエネルギーが少なくなるため、基材担体１と共に使用されるエアロゾル生成デバイスの加熱効率が高められる。基材２０のより高密度の部分を保温部分２１として使用することにより、基材担体に組み込まれなければならない別個の保温構成要素を使用するかかる担体と比較して、基材担体１の構造の簡略化及び基材担体１のコストの低減も可能となる。加えて、この構成により、基材担体１内に含まれ得る基材２０の量が増加し、そのため、担体１の寿命が延びる。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the
図３に示す基材担体１は、担体１の第２の端部３に最も近接する基材２０の端部に配置された第２の保温部分２２を含む。第１の保温部分２１と同様に、第２の保温部分２２は、基材２０からの熱伝達をさらに抑制するために、基材２０の平均密度よりも高い密度を有する。この場合、基材の少なくとも１つの低密度部分は、第１の保温部分２１と第２の保温部分２２との間に位置決めされる。他の例では、異なる保温部分は異なる特性を有し得るが、本発明のいくつかの例では、第２の保温部分２２の大きさ、形状及び密度は、第１の保温部分２１と同じである。
The
図４に示すように、基材担体１は、担体１の第１の端部２に配置されたマウスピース１０などの追加の構成要素を含み得る。マウスピース１０は、吸入に先立って生成されるエアロゾルの特性を変化させるためのフィルタ（図示せず）を含み得る。基材２０と第１の端部２との間に配置されるエアロゾル収集領域３０も設けられ、典型的には、エアロゾル収集領域３０は、中空管を含む。いくつかの例では、エアロゾル収集領域は、セルロースアセテートなど、折り畳まれてロール状に巻かれたポリマーフィルムを含み得る。本発明のいくつかの例では、保温部分２１は、基材２０から離れる方向への望ましくない熱伝達をさらに抑制するエアロゾル収集領域３０の高密度部分３１を追加的に含む。エアロゾル収集領域３０の高密度部分３１は、エアロゾル収集領域３０の少なくとも１つの下流側部分よりも高い密度を有する。好ましくは、エアロゾル収集領域３０の高密度部分３１は、基材３０からの熱伝達を最小限に抑えるために、基材２０に隣接する。収集領域３０の高密度部分３１がエアロゾルの通過を可能にすることが重要である。このエアロゾルの通過は、空気に対して透過性であるか又は部分３１を貫通する少なくとも１つの孔を含む高密度部分３１により実現され得る。
As shown in FIG. 4, the
冷却領域４０は、基材２０と基材担体１の第１の端部２との間に配置され得る。図４の例では、冷却領域４０が別個の構成要素として示されているが、本発明のいくつかの例では、冷却領域４０は、マウスピース１０又はエアロゾル収集領域３０に組み込まれ得る。特に、図４では、冷却領域４０は、セルロースアセテートなどで作製された中空フィルタセグメントであり得る。マウスピース１０は、セルロースアセテートなどで作製されたプレーンフィルタセグメントであり得る。冷却領域４０がエアロゾル収集領域３０に組み込まれる例では、エアロゾル収集領域３０の高密度部分３１は、冷却領域４０の少なくとも一部を含み得る。
The
マウスピース１０、冷却領域４０及びエアロゾル収集領域３０の全てにより、生成されたエアロゾルの特性（例えば、温度及び質感）をカスタマイズし制御して、ユーザの喫煙／蒸気吸入体験を向上させることが可能となる。いくつかの例では、基材担体１は、基材担体１を取り囲む包装材６０も含み得る。包装材は、異なる構成要素を個別に製造し、これらを互いに組み合わせて基材担体を製造することを可能にする別個の内側包装材層及び外側包装材層で構成され得る。特に、基材２０は、プラグラップによって包装され、外側包装紙により冷却領域３０及びマウスピース１０に組み合わされ得る。マウスピース１０及び冷却領域４０はまた、個々のプラグラップによって個別に包装され、且つ／又はプラグラップによって一緒に包装され得る。このプラグラップは、基材担体１の強度を高め、さらに、ユーザの喫煙／蒸気吸入体験をカスタマイズするために使用することができる。例えば、包装材６０は、吸引抵抗を調整すると共に、エアロゾル及び／又は基材担体１を冷却するための通気孔を含み得る。
図５Ａ及び図５Ｂは、別のエアロゾル生成デバイス１００と共に使用されるときの基材担体１を示す。図１Ａ及び図１Ｂに関して上で説明したデバイス１００とは対照的に、このエアロゾル生成デバイス１００の加熱チャンバ１１０は、圧縮要素１１２と保温部分１１３とをさらに含む。
5A and 5B illustrate the
圧縮要素１１２は、加熱チャンバ１１０の幅が少なくとも１つの方向において減少するように、加熱チャンバ１１０の内面から延びる。例えば、図５Ａ及び図５Ｂでは、圧縮要素１１２は、開口部１１１の大きさを効果的に小さくし、これにより、基材担体１が加熱チャンバ１１０に導入されるときに基材担体１を圧縮する、加熱チャンバ１１０の開口部１１１の周囲に配置された単一の要素である。このように、基材担体１は、所定の構成で、例えば、基材２０が加熱チャンバ１１０の内部容積の中心で固定され、そのため、均一に加熱され得る配置で、加熱チャンバ１１０内に確実に保持することができる。図６に示すものなどの他の形態の圧縮要素１１２は、同じ効果をもたらすことができ、例えば、多数の圧縮要素１１２が、加熱チャンバ１１０の内面から延びる、加熱チャンバ１１０の長さ又は幅に沿ったストリップ又は細長いエンボス加工部として配置され得る。これにより、生成されたエアロゾルを同伴するように、空気が開口部１１１から担体１の外部の周囲を下方に加熱チャンバ１１０の底部に向けて基材２０内に引き込まれることが可能となる。加熱チャンバ１１０の底部に対する近接度が増すにつれて、圧縮要素１１２の対向する側面間（例えば、圧縮要素１１２の内径）又は対向する圧縮要素１１２間の間隔が狭まるように、圧縮要素１１２を構成することにより、圧縮要素１１２が基材担体１を加熱チャンバ１１０内の所望の位置に確実に案内することが可能となる。
好ましくは、基材担体１の保温部分２１は、圧縮要素１１２の上端部と少なくとも部分的に位置合わせされる。この位置合わせにより、熱損失をさらに低減し、基材担体１を支持し、基材担体１が加熱チャンバ１１０内の奥まで押し込まれすぎることを防止するために、（圧縮要素１１２を介して）基材担体１と加熱チャンバ１１０との間にシールが設けられる。例えば、基材２０が加熱チャンバ１１０の底部に直接接触する場合、これにより基材２０の過熱が生じ得る。
Preferably, the
エアロゾル生成デバイス１００のいくつかの例では、圧縮要素１１２は、加熱チャンバ１１０の全長にわたって延びるように構成され得るが、他の例では、圧縮要素は、加熱チャンバ１１０の長さの一部のみにわたって延び得る。
In some examples of
（上で説明したような）基材担体１の第２の端部３に第２の保温部分２２が近接する担体１を受け入れるように構成されたデバイス１００について、圧縮要素１１２が加熱チャンバ１１０の底部まで延びないことが好ましい。代わりに、圧縮要素１１２は、第２の保温部分２２までのみ下方に延びる。すなわち、基材担体１が加熱チャンバ１１０内に受け入れられるとき、圧縮要素１１２は、第２の保温部分２２と重ならない。このように、第２の保温部分２２は、デバイス１００内の基材担体１を支持するのに役立つ、圧縮要素１１２とのシールを形成する。
For a
加熱チャンバ１１０の保温部分１１３は、基材担体１の基材２０からエアロゾル生成デバイス１００の他の構成要素への熱伝達を抑制する。加えて、加熱チャンバ１１０の保温部分１１３は、加熱チャンバ１１０からデバイス１００の他の構成要素又は加熱チャンバ１１０の外側の基材担体１の部分への熱伝達を抑制し得る。好ましくは、加熱チャンバ１１０の保温部分１１３は、基材担体１が加熱チャンバ１１０内に受け入れられるとき、基材担体１の保温部分２１と位置合わせされる。これにより、基材担体１（保温部分２１による）と基材担体１の周囲のデバイス１００の内部空間（保温部分１１３による）との両方を通って基材２０から離れる方向に熱が不必要に伝達されることが防止される。典型的には、保温部分１１３は、加熱チャンバ１１０の開口部１１１に又はその近傍に配置された断熱材である。
The
エアロゾル生成デバイス１００のいくつかの例では、保温部分１１３は、圧縮要素１１２と一体化され得るが、他の例では、保温部分１１３及び圧縮要素１１２は、別個の構成要素であり得る。例えば、図５Ａ、図５Ｂ及び図６に示すように、圧縮要素１１２は、保温部分１１３の一部で覆われる。代替的に、一部のデバイス１００は、圧縮要素１１２のない保温部分１１３を含み得、その一方で、他のデバイスは、図７に示すように、保温部分のない圧縮要素１１２を含み得る。
In some examples of
図５Ｂに示すように、圧縮要素１１２により、基材１０が加熱チャンバ１１０内に保持されたとき、基材１０の比較的小さい部分のみが圧縮される。これにより、加熱チャンバ１１０内で空気が基材１０の周囲をより容易に流れることが可能となり、吸引抵抗が低下し得る。
As shown in FIG. 5B, the
図６は、圧縮要素１１２と保温部分１１３とを備えたエアロゾル生成デバイス１００を示す。図５Ａ及び図５Ｂに示すデバイス１００とは対照的に、圧縮要素１１２は、基材担体１の基材２０が、デバイス１００内に受け入れられるとき、基材２０の長さに沿って圧縮されるように、開口部１１１から加熱チャンバ１１０の底部までの加熱チャンバ１１０の長さに沿って配置される。これにより、デバイス１００により基材担体１が適所に確実に保持され、加熱チャンバ１１０から基材１０への一貫した熱伝達が促進されることが確実になる。
FIG. 6 shows an
より高密度を有する基材の一部は、より多くの量のタバコが溝領域においてロッド内に留まることを可能にする溝を備えた円盤を使用して、紙で包装されたロッドにより多くの基材を充填することにより得ることができる。これにより、ロッドが紙で包装された時点で、それらの領域においてより高密度が形成される。別の可能な方法は、異なる密度を有するタバコ基材の別個の包装されたセグメントを製造し、セグメントを追加の包装紙と組み合わせることである。 Some of the substrates with higher densities allow more to be packed into the paper-wrapped rods, using discs with grooves that allow a greater amount of tobacco to stay within the rods in the groove areas. It can be obtained by filling a base material. This creates a higher density in those areas once the rod is wrapped in paper. Another possible method is to produce separate wrapped segments of tobacco substrate with different densities and to combine the segments with additional wrapping paper.
上記の説明では、基材担体１の保温部分２１は、基材２０の少なくとも１つの上流側部分よりも高い密度を有する基材２０の部分により提供されるが、他の例では、保温部分２１は、必ずしも基材担体１により単独で提供されるわけではない。例えば、保温部分２１は、加熱チャンバ１１０の開口部１１１と整合して、チャンバ１１０の断熱を向上させ、基材１０からの熱伝達を抑制する、エアロゾル収集領域３０の高密度部分３１も含み得る。別の例では、保温部分２１は、エアロゾルに対して透過性であるように構成された断熱要素など、別個の構成要素も基材担体１内に含み得、断熱要素は、基材１０と担体１の第１の端部２との間において、基材１０に隣接して配置され、使用時に加熱チャンバ１１０の開口部１１１と位置合わせされる。
Although in the above description the
Claims (24)
マウスピースを含む第１の端部と、
前記第１の端部とは反対側の第２の端部と、
前記第２の端部に向かって配置された基材と、
前記基材の少なくとも一部と前記第１の端部との間に配置された保温部分であって、前記基材の少なくとも１つの上流側部分よりも高い密度を有する前記基材の部分を含み、且つ前記基材から前記第１の端部に向かう熱伝達を抑制するように構成される保温部分と
を含む基材担体。 A substrate carrier for use with an aerosol generation device, the substrate carrier comprising:
a first end including a mouthpiece;
a second end opposite to the first end;
a base disposed toward the second end;
an insulating portion disposed between at least a portion of the substrate and the first end, the portion of the substrate having a higher density than at least one upstream portion of the substrate; and a heat retention portion configured to suppress heat transfer from the substrate toward the first end.
請求項１～１９のいずれか一項に記載の基材担体と、
前記基材担体の前記第２の端部を受け入れるように構成された加熱チャンバと、
電源と、
前記加熱チャンバに熱を供給するように配置されたヒータと、
前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御するように構成された制御回路と
を含み、前記加熱チャンバの開口部は、前記基材担体が前記加熱チャンバ内に受け入れられるとき、前記基材担体の前記保温部分の一部と位置合わせされる、エアロゾル生成デバイス。 An aerosol generation device, comprising:
A base material carrier according to any one of claims 1 to 19,
a heating chamber configured to receive the second end of the substrate carrier;
power supply and
a heater arranged to supply heat to the heating chamber;
and a control circuit configured to control the supply of power from the power source to the heater, the opening of the heating chamber being configured to control the supply of power to the heater when the substrate carrier is received in the heating chamber. an aerosol-generating device aligned with a portion of the insulating portion of the apparatus.
Applications Claiming Priority (3)
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| EP20210465.9 | 2020-11-27 | ||
| EP20210465 | 2020-11-27 | ||
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|---|---|
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