JP2024517723A - シガレットスティック用点火システム及びそれを備えたシガレットスティック｛ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓｔｉｃｋ ａｎｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓｔｉｃｋ ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ｝ - Google Patents
シガレットスティック用点火システム及びそれを備えたシガレットスティック｛ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓｔｉｃｋ ａｎｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓｔｉｃｋ ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ｝ Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、化学反応を利用した熱源部を提供して加熱式タバコに類似した加熱構造の伝統型シガレットに関し、喫煙場所の環境条件にかかわらず着火できる点火システムが取り付けられたシガレットスティックの提供によって消費者の便宜を図ることができる。
Description
本発明は、触媒刺激によって化学反応が発生する熱源を含むシガレットスティック用点火システムとそれを備えたシガレットスティック及び前記刺激を発生させる着火装置に関する。
一般的に喫煙物品は、精神的なストレスを解消するために多くの人が使用している嗜好品であって、主原料は畑で栽培されるタバコからその葉のみを採取して使用し、採取したタバコ葉は乾燥させて所定の大きさを有するように細く切って、微細な粉末からなるココアを所定の割合で混合して香ばしい味が染み出るようにしたタバコ粉（刻草）から作る。
伝統的なシガレットと可燃性炭素熱源は、シガレット端部にライターやマッチなどの点火手段によって着火して消費される。一方、風が吹くなどの気候の条件又はシガレット着火部（例えば、可燃性炭素）の条件によってライター又はマッチによる着火が容易でない問題がある。
一方、最近喫煙物品の開発分野において、タバコ含有媒質などのエアロゾル形成媒質を燃焼するよりも加熱するエアロゾル発生物品、いわゆる加熱式タバコが開発されて広く利用されている。エアロゾル発生物品を使用するシステムとしては、例えば、ニコチン含有エアロゾルを生成するためにタバコ含有媒質を２００℃以上に加熱させるシステムがある。前記エアロゾル発生のための加熱システムが備えられたデバイスは、加熱式タバコの消費のために必然的に求められる。前記デバイスは、タバコ含有媒質に均等に熱を伝達するためのシステムであって、内部加熱式、外部加熱式、ハイブリッド式があり、内部加熱式は、デバイスのブレート型又は針状のヒータ（加熱器）がシガレットスティック内のタバコ含有媒質（タバコ物質）内部を貫通して内部挿入されることによってタバコを内部から加熱させ、外部加熱式はデバイスのシガレットスティック挿入空間を囲んでいる円筒状ヒータがスティックシガレット内のタバコ物質を外部から加熱する方式による。
本発明は、加熱式タバコなどの加熱構造を伝統型シガレットに適用するために、化学反応を利用した熱源部をシガレットに取り付け、専用着火装置を提供して喫煙物品消費時に着火の容易及び便宜を図るように完成した。
本発明が達成しようとする技術的課題は、加熱式タバコなどの加熱構造を伝統型シガレットに適用してタバコ含有媒質に均一な熱伝達が可能になるように考案されたシガレットスティック用点火システムと前記システムが備えられたシガレットスティックを提供することである。
また、本発明の他の目的は、シガレットスティック用点火システムに点火のための着火装置を提供する。
さらに、本発明は、前記着火装置に前記点火システムが備えられたシガレットスティックを接触させて前記熱源の化学反応を誘導することによってタバコ含有媒質からエアロゾルを発生させる方法を提供する。
しかし、本発明が達成しようとする技術的課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない他の課題は、以下の記載から当該技術分野における通常の技術者に明確に理解できるであろう。
本発明は、化学反応を利用した熱源部を提供し、加熱式タバコに類似した加熱構造の伝統型シガレットを提供する。本発明は、喫煙場所の環境条件にかかわらず着火して消費者の便宜を図ることができる。
以下、添付図面を参照して実施例を詳細に説明する。しかし、実施例には様々な変更が加えられるので、特許出願の権利範囲がこれらの実施例によって制限又は限定されるものではない。実施例に対する全ての変更、均等物又は代替物が権利範囲に含まれると理解されるべきである。
実施例で使用した用語は単に説明を目的として使用されたものであり、限定しようとする意図として解釈されるべきではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数、ステップ、動作、構成要素、部品、又はそれらの組み合わせが存在することを指定するものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数、ステップ、動作、構成要素、部品、又はそれらの組み合わせの存在又は付加可能性を予め排除するものではないと理解されるべきである。
別途の定義がない限り、技術的又は科学的用語を含めて、ここで使用される全ての用語は、実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に使用される辞書に定義されている用語は、関連技術の文脈上有している意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願において明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されない。
さらに、添付図面を参照して説明するにあたって、図面符号にかかわらず、同一の構成要素は同一の参照符号を付し、これについての重複する説明は省略する。実施例を説明するにあたって、関連する公知技術についての具体的な説明が実施例の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
図１は、本発明のシガレットスティック用点火システムの一構成例を示す。
本発明のシガレットスティック用点火システムは、円筒状熱源部２０とその一端面に位置する金属パッケージ１０及び前記金属パッケージに取り付けられた金属端子１１を含む。
前記熱源部２０は、化学反応物質２１で充填されてもよく、これからなってもよい。
前記化学反応物質２１は、固体金属粉末で構成されてもよい。固体金属粉末は高エネルギー密度を有し、液相や気相に比べて反応に対する安全性に優れた長所がある。さらに、前記固体金属粉末は初期の小さなエネルギーで点火を始めることができる。
前記化学反応物質２１は、主原料として金属還元剤及び酸化剤を含む。
前記金属還元剤及び酸化剤は粉末状であってもよく、金属還元剤及び酸化剤粉末の大きさは０．１～２００μｍであってもよく、好ましくは３０～１５０μｍであってもよく、さらに好ましくは５０～１００μｍであってもよい。
また、前記化学反応物質２１は、副原料としてゲル化剤及び界面活性剤を含むことができる。
前記化学反応物質２１は、主原料と副原料を各重量を基準として７～９：３～１の割合で含むことができる。
前記化学反応物質２１に含まれる粉末状の固体金属還元剤は、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ボロン（Ｂ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びチタン（Ｔｉ）などを含むことができ、前記粉末状の酸化剤は、反応時に酸素を提供できるものであれば制限されず、その非制限的な例としては、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ４）、バリウムクロメート（ＢａＣｒＯ４）、ジクロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）などがある。
図２は、上述した点火システムが備えられたシガレットスティックの一構成例を示す。
本発明のシガレットスティックは、円筒状に上述した点源システムが一側面に含まれ、前記システムに近い順に液状部３０、媒質部４０、冷却部５０、及びフィルタ部６０を含み、前記システム上の熱源部２０から発生する熱を媒質部まで伝達するための熱伝達部２２を含む。
前記液状部３０は、風味剤、保湿剤及び／又はセルロースアセテート化合物などの他の添加物質を含有することができる。例えば、風味剤は、甘草、ショ糖、果糖シロップ、イソ甘味剤（ｉｓｏｓｗｅｅｔ）、ココア、ラベンダー、シナモン、カルダモム、セロリ、コロハ、カスカリラ、ビャクダン、ベルガモット、ゼラニウム、蜂蜜エッセンス、ローズオイル、バニラ、レモンオイル、オレンジオイル、ミントオイル、桂皮、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、カモミール、メントール、桂皮、イランイラン、サルビア、スペアミント、生姜、コリアンダー、又はコーヒーなどを含むことができる。さらに、湿潤剤は、グリセリン又はプロピレングリコールなどを含むことができる。
本発明のシガレットスティックは、媒質部の種類によって液状部３０を含まなくてもよい。
前記媒質部４０は、タバコ含有媒質で充填され、前記媒質部に充填されるタバコ含有媒質は、刻草又は再構成タバコ（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ）であってもよい。上述した再構成タバコは、しわのあるシートが折れた形態であってもよく、再構成タバコシートが細切れた複数のタバコストランドの形態であってもよい。例えば、前記媒質部は、複数のタバコストランドが互いに同じ方向（平行）に又は不作為に合わされて形成されてもよい。１つのタバコストランドは横長さが１ｍｍ、縦長さが１２ｍｍ、厚さ（高さ）が０．１ｍｍである直方体形状に製造できるが、これに限定されない。一方、本発明の媒質部は、通常的な伝統型シガレットに適用する刻草で充填され得る。
前記媒質部４０は、再構成タバコシートで充填されるものと比較してタバコストランドで充填される場合よりも多量のエアロゾルが発生することができ、タバコストランドで充填されるものと比較して粉砕された形状の再構成タバコ又は刻草で充填される場合よりも多量のエアロゾルが発生することができる。タバコシートよりもタバコストランドが、タバコストランドよりも粉砕された粒状タバコが熱伝達部２２又は熱源部２０から円滑に媒質部内部のタバコ含有媒質まで熱が伝達できる。
前記冷却部５０は、熱伝達部２２又は熱源部２０が媒質部を加熱することによって生成されたエアロゾルを冷却させる。したがって、ユーザは適度な温度に冷却されたエアロゾルを吸入することができる。前記冷却部は、ポリ乳酸で作製できる。前記冷却部は、単位面積当たりの表面積（すなわち、エアロゾルと接触する表面積）を増やすために様々な形態で作製できる。
前記フィルタ部６０は、セルロースアセテートフィルタであってもよく、中空を含むリセスフィルタで作製されてもよいが、これらに限定されない。
前記熱伝達部２２は、熱伝導率の高い物質であれば制限されず、その非制限的な例としては炭素素材がある。前記熱伝達部２２は、熱源部２０と媒質部４０とを囲む薄いペーパー状に提供され、外部加熱式電子タバコに類似して熱源部から提供された熱エネルギーを媒質部に伝達することができる。
一方、本発明のシガレットスティックは、外部シガレット紙７０で側面が囲まれて提供されることができる。外部シガレット紙７０は、紙類包装材の一面又は両面に所定の物質が塗布（又は、コーティング）されることによって生成できる。ここで、所定の物質の例としてはシリコンが該当するが、これに限定されない。シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、又は電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンでなくても、上述した特性を有する物質であれば、制限なく外部シガレット紙７０に塗布（又はコーティング）されることができる。
外部シガレット紙７０は、シガレットスティックが燃焼する現象を防止することができる。例えば、媒質部４０が熱伝達部２２又は熱源部２０によって加熱されると、シガレットスティックが燃焼する可能性がある。具体的には、媒質部４０に含まれた物質のいずれかの発火点以上に温度が上昇すると、シガレットスティックが燃焼することができる。このような場合にも、外部シガレット紙７０は不燃性物質を含むので、シガレットスティックが燃焼する現象を防止することができる。
一方、本発明の熱源部２０内部の化学反応物質が含む金属還元剤の種類と大きさによって、化学反応に必要な活性化エネルギーが変わり得る。上述した化学反応物質の大きさと金属還元剤種類の条件下で化学反応に必要な活性化エネルギーは０．１～１０ｍＪである。
本発明は、熱源部２０に前記活性化エネルギーを伝達するために熱源部２０の一端面に金属端子１１を含む金属パッケージ１０を位置させる。金属パッケージはヒータとして作用し、熱源部にライターなどを用いて直接熱を伝達するのと比較して熱源部内部に均一に熱を伝達することができる。
前記金属パッケージ１０は別途の着火装置１００によって電気を供給される。具体的には、金属パッケージ１０の金属端子１１は、５～３０Ｖ電圧、１０～３００ｕＦキャパシタの小型バッテリ及び定電圧レギュレータを含む着火装置１００と接触して電流を印加される。
着火装置１００は、金属端子１１を介して金属パッケージに電流を印加することができる形態であれば制限されず、市販の加熱式電子タバコに類似した形態で本発明のシガレットスティックを挿入することができる形状であり得る。
前記着火装置１００は、熱伝達部２２の温度を感知するセンサ部を含むことができ、前記センサ部を介して感知される温度が特定の温度に達すると、振動、点灯、又は音などの信号を発生し得る作動部を含むことができる。
本発明の一例によれば、点火システムが取り付けられたシガレットスティックを着火装置１００に挿入すると、着火装置で金属端子１１を介して電気が供給されながら熱源部２０内部に化学反応が起こり、熱源部２０によって加熱される熱伝達部２２が特定の温度に達すると、着火装置で振動、点灯、又は音などの信号を発生することになり、前記信号を感作したユーザが着火装置１００からシガレットスティックを取り除き、伝統型シガレットと同様の方法で点火システムが取り付けられたシガレットスティックのフィルタ部を介して吸入してエアロゾルを吸引することができる。
以上のように、実施例は限られた図面によって説明されたが、該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、上記に基づいて様々な技術的修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法とは異なる順序で実行され、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態で結合又は組み合わせられる、又は他の構成要素又は均等物によって代替又は置換されても適切な結果を達成することができる。
したがって、他の実施形態、他の実施例及び特許請求の範囲と均等なものも、後述する特許請求の範囲に属する。
本発明は、喫煙場所の環境条件にかかわらず着火して消費者の便宜を図るシガレットとして利用することができる。
１０：金属パッケージ
１１：金属端子
２０：熱源部
２１：化学反応物質
２２：熱伝達部
３０：液状部
４０：媒質部
５０：冷却部
６０：フィルタ部
７０：外部シガレット紙
１００：着火装置
１１：金属端子
２０：熱源部
２１：化学反応物質
２２：熱伝達部
３０：液状部
４０：媒質部
５０：冷却部
６０：フィルタ部
７０：外部シガレット紙
１００：着火装置
Claims (12)
- 金属端子が取り付けられた金属パッケージと、
前記金属パッケージと接触する熱源部を含むシガレットスティック用点火システムであって、
前記熱源部は固体金属及び酸化剤を含む、シガレットスティック用点火システム。 - 前記固体金属は粉末状であり、
前記固体金属は、アルミニウム（Ａｌ）ジルコニウム（Ｚｒ）、ボロン（Ｂ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びチタン（Ｔｉ）からなる群より選ばれる１種以上である、請求項１に記載のシガレットスティック用点火システム。 - 前記酸化剤は粉末状であり、
前記酸化剤は、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ４）、バリウムクロメート（ＢａＣｒＯ４）、ジクロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）、及び酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）からなる群より選ばれる１種以上である、請求項１に記載のシガレットスティック用点火システム。 - 前記熱源部はゲル化剤及び界面活性剤をさらに含む、請求項１に記載のシガレットスティック用点火システム。
- 前記熱源部は円筒状である、請求項１に記載のシガレットスティック用点火システム。
- 前記熱源部は、熱伝導率の高い熱伝達部で外面が囲まれた、請求項１に記載のシガレットスティック用点火システム。
- 請求項１のシガレットスティック用点火システムが含まれたシガレットスティックであって、
前記シガレットスティックは円筒状であり、
請求項１の点火システムを一末端に含み、他末端にはフィルタ部を含み、
熱源と接触する媒質部、及び
前記媒質部及びフィルタ部に各末端を含む冷却部を含む、シガレットスティック。 - 前記シガレットスティックは、熱源部と媒質部との間に液状部をさらに含む、請求項７に記載のシガレットスティック。
- 前記シガレットスティックは、熱源部と媒質部の外面を囲む１つの熱伝達部を含む、請求項７に記載のシガレットスティック。
- 前記シガレットスティックは、金属パッケージを除いた熱源部、媒質部、冷却部、及びフィルタ部の外面を囲む１つの外部シガレット紙を含み、
前記外部シガレット紙は耐熱性物質でコーティングされた紙類包装材である、請求項７に記載のシガレットスティック。 - 請求項７のシガレットスティックが挿入される入口と対向する他面に５～３０Ｖ電圧を加えることができる１０～３００ｕＦキャパシタの小型バッテリ及び定電圧レギュレータを含む着火装置。
- 前記着火装置は、シガレットスティック外面の温度を感知できるセンサ部と、
前記センサ部で特定の温度を感知すると、振動、点灯、及び／又は音の信号を発生する作動部を含む、請求項１１に記載の着火装置。
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