JP4547150B2 - 模擬喫煙品及びその燃料エレメント - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル発生材料とは物理的に別個の燃料エレメントを有した模擬喫煙品及び特に模擬喫煙品のための燃料エレメントに関する。

紙巻きタバコ、葉巻、パイプは一般的に普及している喫煙品であり、これらは点火と同時にエアロゾル状の気体となる香味材料を喫煙者に供する媒体として種々の形態で利用されている。近年、タバコやパイプ材料中の、煙草を含むエアロゾル発生材料のエアロゾル発生香味成分を気化するために十分で、且つ燃焼しない温度まで加熱する喫煙具の提供が望まれている。

当業界で提案されてきた喫煙具の多くは、紙巻きタバコのような従来の喫煙品に真似て造られているが、一方で従来の喫煙品の代替品として開発された他の喫煙具もある。これらの喫煙具は、一般的にタバコ製品を燃焼せずに従来の紙巻きタバコを喫煙している感覚を喫煙者に供することを意図している。例えば、多くの喫煙具は内部の加熱エレメントにより加熱されるエアロゾル形成材料を内部に含んでいる。このように加熱することによって、香味性エアロゾルの発生を促し、香味性エアロゾルを喫煙者に供する。内部加熱エレメントは、今までは水と接触すると熱を発生する電気化学熱源又は炭素性燃料エレメントのどちらかであった。これらの喫煙具では、このような燃料エレメントを再利用できない。炭素性燃料エレメントは一度点火されると、エレメント中の燃料が全て消費されるまで、何もしなくても燃焼し続ける。さらに、点火された燃料エレメントは、水又は他の消火手段を用いても消すことが非常に困難である。電気化学反応では、反応を止めるためには困難が伴い、反応物が全て消費された時にだけ反応が終了する。他の喫煙具は、エアロゾル形成物質を活性化するための電気加熱エレメントを含む。これらの喫煙具では、パフの間に装置を止めることが可能であるとはいえ、電気加熱エレメントには電池を必要とするので、喫煙者は装置を止めるという余分な作業を行わなくてはならず、さらに電池は非常に邪魔になる。

エアロゾル発生喫煙品に関してすでに特許になっているいくつかの例として、バッテル記念研究所（Battelle Memorial Institute）による下記特許文献１，２がある。煙草又は類似の種類の材料を燃焼させずに、且つ、多量の不完全燃焼生成物を発生させること無く、加熱することによって紙巻きタバコを喫煙している感覚を喫煙者に供することが可能な喫煙品を教示する他の特許としては、例えば、Lawsonらによる下記特許文献３があり、物理的に別個のエアロゾル発生手段と熱交換する位置に配された燃料エレメントについて教示されており、また下記特許文献４が挙げられ、これには、中空管中に煙草を有した不燃性喫煙品について教示されており、煙草と熱接触している温度係数サーミスターにより煙草中のエアロゾル材料を加熱気化し、そのサーミスターは電流により加熱される。
英国特許文献 GB1,033,674 英国特許文献 GB1,083,761 米国特許文献 US5,065,776 米国特許文献 US5,144,962

タバコの燃焼を必要としないにもかかわらず、従来の紙巻きタバコを喫煙している感覚が得られ、少なくとも部分的に再利用可能な製品を提供することが当業界で望まれている。

本発明の目的は、喫煙品の香味性化合物を気化させる熱源となる模擬喫煙品のための燃料エレメントを提供することである。

本発明の他の目的は、再利用できる喫煙品を含む模擬喫煙品のための燃料エレメントを提供することである。

本発明の更なる目的は、従来の紙巻きタバコと実質的に類似した外観を有する模擬喫煙品を提供することである。

本発明の更なる目的は、従来の紙巻きタバコと共に再利用できる燃料エレメントを含む模擬喫煙品を提供することである。

本発明は、喫煙品と共に使用するのに適しており、一端に開口部を有している燃料タンクと、その燃料タンク中に配され、液体燃料を含む燃料カートリッジと、そのカートリッジと流体連通する芯と、その芯と近接し及び芯を伝わった燃料の燃焼に応じて作動する赤熱エレメントとから成る、燃料エレメントを提供する。

液体燃料は、エタノール及び低分子量炭化水素油から成る群から選択されることが好ましい。

赤熱エレメントは、銅、黄銅、白金、又はそれらの金属若しくは他の金属との合金から成ることが好ましい。赤熱エレメントはフィラメントであると有利であり、そのフィラメントはらせん状のコイルであっても良く、又は他の形状で芯の周囲に配してもよい。これとは別に、赤熱エレメントはビーズ又は繊維粒子形状の触媒材を含んだチャンバーから成る。触媒は、銅、黄銅、白金を被覆したセラミック又はセラミックを基材とした材料のうちの適当な一つ又はそれ以上から成る。

芯は、不燃性繊維又はガラス毛管から成ることが好ましい。

燃料カートリッジは、多孔質媒体から成ることが好ましい。多孔質媒体は、セルロースアセテート、低密度ポリエチレン、エチルビニルアセテート、炭素繊維、綿、又は他の織物材料から成る群から選択されるものが有効である。

芯は、燃料タンクの開口部から延びた管に囲まれるのが好ましい。開口部から延びたその管は、セラミック材料であることが有効である。

本発明はさらに、筒状ラッパーと、その筒状ラッパーの吸い口端内部に配された香味発生材料と、その筒状ラッパーの吸い口端とは遠位端の内部に配され、且つ香味発生材料とは間隔を開けて配された燃料エレメントとから成る模擬喫煙品を提供する。

筒状ラッパーは、不燃性であり、又は少なくとも容易に発火しないことが好ましい。筒状ラッパーに適した材料は、セラミック、海泡石、金属、紙、ダンボール、再生タバコ、木、竹、ガラス、金属ホイル、及びそれらの組み合わせである。前述の材料のいずれも、燃焼を防ぐために処理されても良い。燃焼傾向を減じるための化学処理が、当業界でよく知られている。

筒状ラッパーの吸い口端内部に配された最も好ましい香味発生材料は、紙巻きタバコのタバコロッドである。香味発生源として、所望であれば、エアロゾルを発生させる材料を含んだ多孔質カートリッジ又は煙草材料を栓状に形成したものを挿入して使用しても良い。

模擬喫煙品の燃料エレメントは、本発明の燃料エレメントであることが好ましい。

模擬喫煙品は、燃料エレメントと香味発生材料との間に位置する熱拡散体を含むと有効である。熱拡散体は、ワイヤーメッシュであることが好ましい。熱拡散体は、一酸化炭素を二酸化炭素に転化する触媒で処理されてもよく、又は様々な種類の炎及び加熱エレメントにより生じた一酸化炭素以外の炭化水素を転化又は除去するための触媒で処理されてもよい。熱拡散体は、用途に合わせた好適などのような種類の材料であっても良い。

燃料タンクは、セラミック材料などの適切な、燃料不透性で、不燃性の材料である。カートリッジ中に含まれた液体燃料は、炭素性液体燃料などの完全燃焼する燃料が好ましく、例えば、エタノール、メタノール、イソプロパノール若しくはプロパノール、などのアルコール、又はペンタン若しくはヘキサンのような他の低分子量炭化水素油が好ましい。

パフ空気引入れ口を筒状ラッパーに設けることが好ましい。その空気引入れ口は熱拡散体から上流に位置すること、換言すれば液体燃料を赤熱エレメントで燃焼させる領域に位置することが好都合である。

本発明を明確に理解し、容易に実施できるように、下記の線図を参照して本発明を例示し、なお、２つの図において同一の符号は同一の部品を示す。

図に示すように、模擬喫煙品１０は、筒状ラッパー中に配された符号１１に示す燃料エレメントと及び符号１３に示す従来の紙巻タバコのような香味発生材料とを含む。従来の紙巻タバコ１３は、フィルター１２に取り付けられたタバコロッド１４を含む。

燃料エレメント１１は、炭素性液体燃料、本態様ではエタノールを含んだ多孔質媒体から成る燃料カートリッジ２４が充填された、非浸透性で不燃性の燃料タンク２０を含み、燃料カートリッジ２４の多孔質媒体は、その液体燃料を含浸している。燃料エレメント１１はまた、横方向に延びた芯２２と赤熱エレメント１６とから成る。燃料エレメント１１は筒状ラッパー２６の一端で覆われ、そのラッパーには赤熱エレメント１６のわずかに上流の位置にパフ空気引入れ口１８が複数設けられており、そのため使用中はパフ空気が引入れ口１８を通して導入され、芯２２中の燃料を燃焼させるための酸素が供給される。燃料タンク２０の一端は、開口端が供されており、開口端が芯２２を取り囲むセラミックチューブ等３２を支持する。赤熱エレメント１６は、銅線フィラメント又は黄銅、白金、金属合金などの他の熱伝導材料若しくは赤熱材料から製せられたコイルである。赤熱エレメント１６は、セラミックチューブ３２の開口端の方へ挿入され、保持されている。通常、不燃性繊維又はガラス毛管である芯２２が、本態様では金属フィラメントである赤熱エレメント１６中に、その先端がわずか約1ｍｍから2ｍｍ程度入り込んでいる。使用時、赤熱エレメント１６は、ブタン型ライターのような市販されているライターを用いて点火される。

また、熱拡散体３０が、筒状ラッパー２６中に配され、香味発生材料１３の末端部と赤熱エレメント１６との間に位置している。熱拡散体３０は、パフ空気引入れ口１８を通して筒状部材２６に導入される高温ガス及び高温空気を、熱拡散体３０の穴を通して紙巻タバコ１３のタバコロッドの蒸気発生材料へ搬送する役割を果たす。さらに、熱拡散体３０は、喫煙者によるフィルター端又は吸い口端での吸い込みの際、紙巻タバコ１３に炎が接触するのを防ぐ。これによって、紙巻タバコ１３の発火及び実質的な燃焼を妨げることができる。

喫煙具１０の使用時は、喫煙品のパフ空気引入れ口部の下から赤熱エレメント１６である金属フィラメントにライターで点火することにより始動する。燃料は、不燃性の芯２２により金属フィラメント部に引き込まれ、ライターの炎で燃料が気化する。気化した燃料は、金属フィラメントで反応し、その後連続的に赤熱し続ける。喫煙者がパフする間、空気がパフ空気引入れ口１８を通して引き込まれ、金属フィラメントを横切り、気化した燃料を燃焼させる。パフとパフの間もフィラメント１６の赤熱は維持される。喫煙品の火を消す時は、セラミック筒のようなスリーブ等（図示せず）を摺動することによって、筒状ラッパーの上からパフ空気引入れ口１８を覆うことで空気の供給が停止され、燃料供給が断たれ、消火する。別の方法として、パフ空気引入れ口１８を含む筒状ラッパーの末端部を覆う程度の大きさのキャップを使用して消火しても良い。さらに別の方法として、摺動可能なスリーブと、紙巻きタバコを取り外した際の筒状ラッパーの吸い口端を覆う程度の小さなキャップとを組み合わせて消火しても良い。

燃料エレメントは使用後、模擬喫煙品から取り外し可能で、さらに別の紙巻きタバコと共に再利用できる。

さらに、紙巻きタバコは、模擬喫煙品から取り外しができ、必要に応じて、従来の喫煙品として喫煙することができ、すなわち火をつけて燃焼させて喫煙しても良い。

本発明における模擬喫煙品の一つの態様における部分分解斜視図である。 図１の模擬喫煙品の縦断面図である。

符号の説明

１０……模擬喫煙品
１１……燃料エレメント
１２……フィルター
１３……香味発生材料，紙巻タバコ
１４……タバコロッド
１６……赤熱エレメント
１８……パフ空気引入れ口
２０……燃料タンク
２２……芯
２４……燃料カートリッジ
２６……筒状ラッパー
３０……熱拡散体
３２……管

Claims (18)

1. 筒状ラッパーと、前記筒状ラッパーの吸い口端内部に配された香味発生材料と、前記筒状ラッパーの吸い口端に対向する遠位端の内部に配され、且つ前記香味発生材料とは間隔を開けて配された燃料エレメントと、その燃料エレメント及び前記香味発生材料の間に配され、後記の赤熱エレメントで生ずる熱の拡散に寄与し、香味発生材料への炎の接触を防止するワイヤーメッシュからなる熱拡散体とから成り、前記燃料エレメントが、前記吸い口端側に開口部を有している燃料タンクと、前記燃料タンク内に配され、液体燃料を含む燃料カートリッジと、前記カートリッジと流体流連通する芯と、前記芯に隣接して芯を伝わった燃料の燃焼に応じて作動する赤熱エレメントとから成ることを特徴とする、模擬喫煙品。
2. 前記香味発生材料が、紙巻きタバコであることを特徴とする、請求項１記載の模擬喫煙品。
3. 前記筒状ラッパーに設けられ、前記燃料エレメントの上流に位置するパフ空気引入れ口を含むことを特徴とする、請求項１記載の模擬喫煙品。
4. 前記香味発生材料が煙草であることを特徴とする、請求項１、２又は３記載の模擬喫煙品。
5. 前記筒状ラッパーが、セラミックであることを特徴とする、請求項１乃至４いずれか一項記載の模擬喫煙品。
6. 前記液体燃料がエタノール及び低分子量炭化水素油から成る群から選択されることを特徴とする、請求項１乃至５いずれか一項記載の模擬喫煙品。
7. 前記赤熱エレメントが、銅、黄銅、白金、及び金属合金から成る群から選択されることを特徴とする、請求項１乃至６いずれか一項記載の模擬喫煙品。
8. 前記赤熱エレメントがフィラメントであることを特徴とする、請求項７記載の模擬喫煙品。
9. 前記燃料カートリッジが多孔質媒体から成ることを特徴とする、請求項１乃至８いずれか一項記載の模擬喫煙品。
10. 前記多孔質媒体が、セルロースアセテート、低密度ポリエチレン、エチルビニルアセテート、炭素繊維、綿、及び他の織物材料から成る群から選択されることを特徴とする、請求項９記載の模擬喫煙品。
11. 前記芯が不燃性繊維又はガラス毛管であることを特徴とする、請求項１乃至１０いずれか一項記載の模擬喫煙品。
12. 空気引入れ穴が前記赤熱エレメントの上流に位置することを特徴とする、請求項１乃至１１いずれか一項記載の模擬喫煙品。
13. 前記赤熱エレメントがビーズ又は繊維粒子形状の触媒材を含んだチャンバーから成ることを特徴とする、請求項１乃至１２いずれか一項記載の模擬喫煙品。
14. 前記触媒が銅、黄銅、白金を被覆したセラミック及び被覆したセラミックを基材とした材料から成る群から選択されることを特徴とする、請求項１３記載の模擬喫煙品。
15. 前記芯と前記多孔質媒体とが同じ材料であることを特徴とする、請求項９記載の模擬喫煙品。
16. 前記芯が管に取り囲まれていることを特徴とする、請求項１乃至１５いずれか一項記載の模擬喫煙品。
17. 前記管がセラミックであることを特徴とする、請求項１６記載の模擬喫煙品。
18. 前記筒状ラッパーが、セラミック、海泡石、金属、紙、ダンボール、再生タバコ、木、竹、ガラス、及び金属ホイルから成る群から選択されることを特徴とする、請求項１乃至１７いずれか一項記載の模擬喫煙品。

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