JP5574510B2 - エアロゾル吸引器のための液タンク - Google Patents
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更に、液タンク内は大気口を通じて大気に開放されていなければならないので、液タンク内の香味溶液が大気口から漏れ出す虞がある。
吸引経路内に吸引圧が繰り返して発生される度に、吸引経路内への香味溶液の供給及びリザーバ流路から供給管内への香味溶液の補充が繰り返され、リザーバ流路内の香味溶液は供給管に向けて移動する。この結果、リザーバ流路内の香味溶液はその全てが吸引経路内に供給可能となる。
一方、液タンクは流入弁を更に備えることができ、この流入弁は大気口の近傍にてリザーバ液流路に配置され、大気口からリザーバ流路域内に向かう空気の流れのみを許容する。このような流入弁は大気口からの香味溶液の漏出を確実に防止する。
空気流入セクション6には液タンク14が接続されている。この液タンク14は香味溶液を蓄えており、この香味溶液は香味エアロゾルの原料である。
液タンク14はハウジング16を備え、このハウジング16は液タンク14の軸線に沿って延びる中空の円筒形状をなし、閉塞端18及び開口端20を有する。この開口端20は端壁22によって閉塞され、この端壁22はハウジング16内の隔壁24と協働して流出弁26を挟持している。隔壁24はハウジング16内を仕切り、ハウジング16の周壁に複数のねじ28を介して固定されている。図2には1個のねじ28のみが示されている。ハウジング16内には閉塞端18と隔壁24との間に内室30が規定されており、この内室30は複数の通気孔32を通じて大気に開放されている。
上述した流出弁26は貫通孔56から弁室24に向かう流れのみを許容する逆止弁である。
以下、流入弁58に関しては、流出弁26と相違する点のみを説明する。
流入弁58は流出弁26とは逆向きに配置されており、流入弁58の貫通孔56は大気導入溝64に接続されている。なお、弁座ホルダ60及び流入弁58のボディ36は複数のねじ66を介して互いに結合されている。
リザーバ流路68は、流入弁58のボディ36に形成された内部通路70、隔壁24内に形成された内部通路72をそれぞれ含む。内部通路70は流入弁58の弁室42に開口する一端と、流入弁58のボディ36の外周面に開口する他端を有する。更に、内部通路70はボディ36の端面にて開口する注入口を有し、この注入口はプラグ74により閉塞されている。一方、内部通路72は、流出弁26の貫通孔56に連通する一端(送出口)と、隔壁24の外周面に開口する他端とを有する。
液タンク14が初期状態にあるとき、流入弁58の弁室42、リザーバ流路68、流出弁26の弁室42及び供給管48から形成された液供給ライン内は吸引経路4内の吸引圧又は毛細管現象に基づき香味溶液Lで満たされ、この香味溶液Lは供給管48の先端まで導かれている。ここで、供給管48の流路断面積は、リザーバ流路68の平均流路断面積よりも十分に小さい。なお、香味溶液Lは前述した注入口を通じて液流路内に注入可能である。
また、吸引経路4内に吸引圧が発生されないとき、流出弁26及び流入弁58は共に閉じた状態にあるので、供給管48の供給口49又は流入弁58から香味溶液Lが漏出する虞もない。
第2実施例を説明するにあたり、第1実施例の部材及び部位と同一の機能を発揮する部材及び部位には同一の参照符号が付されている。
以下、第1実施例とは相違する点について、第2実施例を説明する。
第2実施例の流出弁26は弁座ホルダ78に保持され、この弁座ホルダ78は第1実施例の隔壁24と同様な機能を発揮する。弁座ホルダ78及び弁ケーシング34のフランジ38は複数のねじ80を介して互いに結合されている。また、弁座ホルダ78はその外周面にねじ孔81を有する。第2実施例の液タンク14が前述したハウジング16を備えている場合、ねじ孔81はハウジング16と弁座ホルダ78とを結合するねじをねじ込むために使用される。
詳しくは、リザーバアセンブリ88は円筒状のブロック90を含み、このブロック90は一端面90a及び他端面90bを有する。これら端面90a,90bにはシールプレート92,94を介して円形の端壁96,98がそれぞれ取り付けられている。接続管86は端壁96の中央及びシールプレート92を貫通し、ブロック90の一端面90aに密着した他端を有する。
ブロック90内には絞り孔102と接続管86の他端とを互いに接続する接続通路が形成されている。この接続通路はリザーバ流路68の残部を形成し、ブロック90の軸線に沿い繰り返して往復している。詳しくは、接続通路はブロック90内に形成された多数の貫通孔104を含み、これら貫通孔104はブロック90の軸線方向に沿ってブロック90を貫通し、端面90a,90bにて開口した開口A,Bをそれぞれ有する。
更に、端面90aには多数の溝106が形成され、これら溝106は開口A1と開口A2との間,開口A3と開口A4との間,開口A5と開口A6との間,開口A7と開口A8との間,開口A9と開口A10との間,開口A11と開口A12との間,開口A13と開口A14との間,開口A15と開口A16との間、開口A17と開口A18との間,開口A19と開口A20との間をそれぞれ接続している。
図4中の1点鎖線に付加した矢印を参照すれば明らかなように、前述した貫通孔104及び溝106,108は、絞り孔102と接続管86とを接続する1つの接続通路を形成する。
第2実施例の液タンク14は、リザーバ流路68が大気口100にて大気に直接に開放されていても、香味溶液Lの粘度やリザーバ流路68及び供給管40の流路断面積が適切に設定されていれば、前述した第1実施例の液タンク14と同様な機能を発揮し、大気口100から香味溶液Lが漏出することはない。
また、各試験装置TrのチューブA内には4種類の液D1〜D4が吸引によって所定量だけ収容され、液Dの長さEはそれぞれ30mmである。具体的には、液D1〜D4はそれぞれ、水(W)、プロピレングリコール(PG)の水溶液(重量ベースにて、W:PG=1:1、PGL)、プロピレングリコール(PG)、グリセリン(G)である。
条件1:試験中、試験装置Trは細管Cを上向きにした吊り下げた鉛直姿勢にある。
条件2:試験中、試験装置TrはチューブAを水平に保持した水平姿勢にある。
条件3:試験中、試験装置Trは逆止弁Bを除いた鉛直姿勢にある。
条件1,2と条件3の場合を対比すれば、表1から明らかなように逆止弁Bの存在、即ち、リザーバ流路68と供給管48との間の流出弁26の存在は、図3の液タンク14がたとえ傾斜姿勢になっても、大気口100からの香味溶液Lの漏れのリスクを大幅に回避するうえで有効に働く。
この点、香味溶液Lがグリセリンに比べて沸点が低く、且つ、20℃にて60.5mPa・s以下の粘度を有するプロピレングリコール(PG)等の溶液である場合、香味溶液Lの漏れを有効に阻止するには、リザーバ流路68の流路断面積は28mm2以下(リザーバ流路68の内径は6mmよりも小)であるのが好ましい。
試験装置Tsは、逆止弁Bを除いて試験装置Trの細管Cを吸引管Fに接続したものに相当する。試験装置Ts1〜Ts3のチューブAは同一あるが、その細管Cの内径は互いに相違する。また、吸引管Fは前述した吸引経路4に相当し、その先端に空気導入口12に相当するオリフィスを有する。
表2
表2中、ID.SAは内径及び流路断面積をそれぞれ示す。
なお、吸引動作中、チューブA内の液Dは途切れることなく、連続した液柱状態を維持していた。
上述の試験装置Ts、即ち、エアロゾル吸引器において、吸引時、生成されたエアロゾルの量は、シガレットの喫煙時、シガレットから発生されたタール量に相当すると考えられる。一般的に、1本当たりのシガレットの吸引回数、即ち、パフ(puff)回数は8程度である。また、タールの送出量が高いシガレットは1本当たり、タールを20mg送出する。この場合、1パフ当たりのタールの送出量は2.5mgである。
一方、図7は、上述の吸引条件での細管Cの流路断面積とPGの供給量との間の関係を示す。図6から明らかなように、細管Cの流路断面積が0.1mm2の場合、55ml/2sec,35ml/2secの吸引条件にて、PGの供給量はそれぞれ2.98mg/puff,2.58mg/puffとなる。
本発明は、上述した第1及び第2実施例の液タンクに制約されるものではなく、流出弁26、流入弁58及びリザーバ域の具体的な構造は種々に変更可能である。また、液タンク14の供給管48は吸引経路内の吸引圧によらず、毛細管現象により、その先端まで香味溶液Lを導くキャピラリであってもよい。
48 供給管
49 供給口
58 流入弁
64 大気導入溝
68 リザーバ流路
76 コイルチューブ
88 リザーバアセンブリ
100 大気口
110 プラグ液
112 空気層
L 香味溶液
Claims (8)
- 空気の吸引経路内にて香味溶液を香気エアロゾルに変換させ、この香気エアロゾルを空気とともに吸引させるエアロゾル吸引器のための液タンクであって、
前記香味溶液で満たされ、一端に大気に開放された大気口及び他端に送出口をそれぞれ有する管状のリザーバ流路であって、前記送出口からの前記香味溶液の送出に伴い、前記リザーバ流路内に残る前記香味溶液を前記送出口に向けて前進させるリザーバ流路と、
前記リザーバ流路の前記送出口と前記吸引経路とを接続し、前記リザーバ流路の流路断面積よりも小さな流路断面積及び前記吸引経路に開口した供給口をそれぞれ有し、前記吸引経路内の吸引圧及び毛細管現象の一方の働きに基づき、前記リザーバ流路の前記送出口から前記供給口に前記香味溶液を導く供給管と、
前記リザーバ流路の前記送出口と前記供給管との間に設けられ、前記リザーバ流路から前記供給管に向かう前記香味溶液の流れのみを許容する流出弁と
を具備し、
前記リザーバ流路はその一部に、コイルチューブ又は基準線に沿って繰り返して往復する通路を含むことを特徴とするエアロゾル吸引器のための液タンク。 - 前記大気口の近傍にて前記リザーバ液流路に配置され、前記大気口から前記リザーバ流路域内に向かう空気の流れのみを許容する流入弁を更に具備したことを特徴とする請求項1に記載の液タンク。
- 前記大気口と前記リザーバ流路内の前記香味溶液との間にて前記リザーバ流路内に位置付けられ、前記リザーバ流路を塞ぐプラグ液を更に具備したことを特徴とする請求項1に記載の液タンク。
- 前記プラグ液は前記香味溶液に対する親和性を有さず、前記香味溶液に隣接していることを特徴とする請求項3に記載の液タンク。
- 前記リザーバ流路内に前記プラグ液と前記香味溶液を互いに分離する空気層を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の液タンク。
- 前記香味溶液はJIS規格での常温にて、1499mPa・s以下の粘度を有し、前記リザーバ流路は38mm2以下の流路断面積を有することを特徴とする請求項1に記載の液タンク。
- 前記香味溶液はJIS規格での常温にて、61mPa・s以下の粘度を有し、前記リザーバ流路は28mm2以下の流路断面積を有することを特徴とする請求項1に記載の液タンク。
- 前記供給管は、0.1mm2以下の流路断面積を有することを特徴とする請求項7に記載の液タンク。
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