JP5762574B2 - 非燃焼型香味吸引器 - Google Patents

Description

本発明は、化学反応熱、特に酸化反応熱を発生させる熱源を備えて、香味発生体から揮発した香味をユーザが吸引する、非燃焼型の香味吸引器に関する。

この種の化学反応熱を利用する香味吸引器については、例えば特許文献1で開示する喫煙物品がある。この喫煙物は、金属酸化反応熱を熱源としたヒートチャンバーを有し、このヒートチャンバーとたばこ葉を同軸上に配置して、上記熱源によりたばこ葉が燃焼しない適温にて熱することで、燃焼させることなく喫味を楽しませるようにしている。

なお、酸化反応熱を利用する技術としては、いわゆる使い捨てカイロに係るものが多く知られている。例えば特許文献２は、発熱体を構成する鉄粉・活性炭・水分・食塩の組成を制御することにより、所望の発熱温度を達成する使い捨てカイロについて開示する。また、特許文献３は、発熱体が収納された袋の表面に、孔の大きさが異なる複数のフィルム状のカバーを、その通気性が大きい順に積層状に複数枚貼り合わせて、発熱温度を可変とするようにした使い捨てカイロを開示する。

しかしながら、特許文献1で開示する喫煙物品は、一度、熱源の酸化反応が開始されると酸化反応が完了するまで自律的に反応が進行してしまう。そのために、例えばユーザが吸引を途中で中止して、後に時間を経てから香味を楽しみたいという場合でも、その要請に対応できない。すなわち、特許文献1の喫煙物は１回の使い切りタイプの喫煙物品であり、複数回に分けて使用することを想定せず不経済である。

そして、特許文献1に開示された技術は、熱源による発熱温度の時間的推移（以後、温度プロファイルと称す場合がある）を制御することが困難である。よって、例えば特許文献1の図５から明らかであるが、熱源が最高温度に達してからの温度低下が著しく、そのためユーザに香味成分を安定的に供給することが難しい。

一方、特許文献２、３は、酸化反応を利用する発熱体で温度制御をする技術を開示している。しかしながら、特許文献２、３はそもそも人の肌に適用する使い捨てカイロに係る改善であって、上記香味吸引器に好適な温度プロファイルは使い捨てカイロとは全く異なる。すなわち、香味吸引器の場合は使用開始時には適温まで速やかに昇温し、香味成分の供給に適した温度域を維持するような温度プロファイルが望ましいが、特許文献２、３にはこのような技術的な観点とは全く関連のない技術を開示するので、これらを参考にすることはできない。

よって、本発明の目的は、使用に際しては熱源を好適な温度範囲に制御でき、しかも複数回の使用も可能な非燃焼型香味吸引器を提供する。

特表２０１１−５０９６６７号公報 特許第４４０５４３７号公報 特開平１０−１０８８７５号公報

第１の特徴に係る非燃焼型香味吸引器は、一端側から入り、他端側から出る空気流に香味を付与する香味発生体と、前記他端側に配置されるユーザ吸引用の吸口部と、酸化反応により発熱して前記香味発生体を昇温させる熱源と、前記香味発生体、前記吸口部および前記熱源を保持するケーシングとを有し、前記ケーシングは、前記熱源と酸化反応に供される空気との接触面積を可逆的に変更可能な空気調整機構を含んでいる。

第１の特徴において、前記空気調整機構は、前記熱源及び前記香味発生体を収容し、第１の開口を備える第１の筒状部材と、前記第１の筒状部材の外側に設けられており、第２の開口を備える第２の筒状部材とを含み、前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は、前記第１の開口と前記第２の開口とが重なる面積が少なくとも２種類以上の面積間で互いに変更されるように相対移動する構成を有する。

第１の特徴において、前記熱源は、該香味発生体の外周部を覆うように配置され、前記ケーシングは、前記熱源上を覆うように配置される。

第１の特徴において、前記空気調整機構は、前記熱源に空気を接触させる第１の開口を備えて、前記熱源を覆うように配設した第１の筒状部材と、前記第１の開口と同等の開口面積である第２の開口および前記第１の開口よりも小さな開口面積である第３の開口を備える第２の筒状部材とを含み、前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は、前記第１開口に前記第２開口が重なる位置、前記第１開口に前記第３開口が重なる位置、および、前記１の開口を閉じる位置に相対移動する構成を有する。

第１の特徴において、前記第２の筒状部材は、前記第２の開口および前記第３の開口が形成された１つの層によって構成される。

第１の特徴において、前記第２の筒状部材は、互いに相対移動可能な２層によって構成されており、一方の層に前記第２の開口が形成されており、他方の層に前記第３の開口が形成されている。

第１の特徴において、前記第１の筒状部材は固定位置にあり、前記第２の筒状部材は周方向に回転移動可能に形成してある場合を含む。

第１の特徴において、前記第１の筒状部材は固定位置にあり、前記第２の筒状部材が軸方向にスライド移動可能に形成してある場合を含む。

第１の特徴において、前記熱源は、合計で１００ｗｔ％を超えない範囲で、鉄粉４０〜６０ｗｔ％、活性炭１０〜３０ｗｔ％、水１０〜３０ｗｔ％、塩化ナトリウム０．５〜７ｗｔ％の範囲から選択される。

第１の特徴において、前記香味発生体は、たばこを含む成型体である。

本発明の第１の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器の縦断面構成を拡大し模式的に示した図である。 図1に示した非燃焼型香味吸引器について、（ａ）は昇温状態、（ｂ）は温度維持状態、（ｃ）は熱源と空気との接触を止めた停止状態を示した図である。 本発明の第２の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器について示した図である。 本発明の第３の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器について示した図である。 本発明の第４の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器について示した図である。 香味発生体の試験用試料についての加熱温度とメンソール供給量との関係を示した図である。 空気の通気度が異なるフィルムの様子を示した図である。 試験的に作製した熱源を説明するために示した図である。 熱源に好適な温度プロファイルをまとめて示したグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１Ａの縦断面構成を拡大し模式的に示した図である。

この非燃焼型香味吸引器１Ａは、香味発生体２と、ユーザによる香味の吸引に用いる吸口部３と、香味発生体２を昇温させる熱源４、そしてこれら香味発生体２、吸口部３および熱源４を保持するケーシング５とを備えており、その外形はシガレットや葉巻に近似のロッド形状に形成してある。そして、上記ケーシング５には空気調整機構６が設けてある。

上記香味発生体２は、例えば概ね棒形状であり、その一端側（図において左側）から入って他端側から出る空気流に香味を付与する部材である。ユーザの吸引に供される吸口部３は、この香味発生体２の他端側に設けてある。また、熱源４は化学反応により発熱するもので、上記香味発生体２の外周部を覆うように配置され、香味発生体２を昇温させる。また、ケーシング５は、これらの香味発生体２、吸口部３および熱源４を保持するホルダ部材であり、これによりロッド状の香味吸引器１Ａの外形が維持されている。

そして、特に、上記熱源４は燃焼を伴わない酸化反応による熱を発生させるものであり、ケーシング５はこの熱源４と酸化反応に供される空気との接触面積を可逆的に変更可能な空気調整機構６を含んだ構造体である。

ここで、「可逆的」とは、後述するように、熱源４と空気との接触状態を、昇温状態、温度維持状態及び停止状態の間で相互に変更可能であることを意味する。すなわち、熱源４と空気との接触面積が少なくとも２種類以上の面積間で相互に変更可能であることを意味する。

ケーシング５は、その概略形状は中空な筒状であって、その内部空間に前述した熱源４で覆われた香味発生体２を収納しており、その一端側は開口５ａであり、他端側には前記吸口部３が固定されている。なお、必要に応じて香味発生体２の吸口部３側にフィルタ７を更に配置してもよい。このようなフィルタ７としては、シガレットで一般的なアセテート繊維によるもの、紙によるもの、不織布によるものなどを採用してよい。

そして、ケーシング５は熱源４と空気との接触割合（通気度）を変更するように機能する空気調整機構６を備えるものであるが、これについて説明する前に、本香味吸引器に好ましい香味発生体２および熱源４について下記にて先ず説明する。

香味発生体２は、香味発生源を含むもので、例えばたばこ粉粒体が用いることができるが、これに限定されるものではない。香味発生源は、昇温により香味を発生させて、ユーザをリラックスさせることができ、吸引しても安全に使用できる素材を適宜に選択して採用してよい。また香味発生体２は、香味発生源を熱源４の内側に直接に充填するようしてもよいが、製造効率や取扱容易性、更には繰り返しの使用を想定した場合のユーザによる交換容易性などの観点から、通気性を有する不織布等で外側を覆った包装体としてもよい。更に、香味発生源自体を押出し等の製法を用いて、棒状に成型した固体物としてもよい。この様な棒状とした香味発生源であれば、ユーザでも容易に扱えて取扱性が向上する。

上記香味発生源として、たばこ粉粒体を用いる場合、粉粒体の粒度は０.２ｍｍ〜２.０ｍｍの範囲、粉粒体の充填量は２５０mg〜１０００mgの範囲とするのが望ましい。これらに、更にメンソール等の香料や、プロピレングリコールやＭＣＴ（中鎖脂肪酸トリグリセリド）等の香味安定剤を含んでもよい。

そして、上記香味発生源を成型体とする場合、たばこ粉体に例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のバインダを２〜５％の範囲で配合して成形することが望ましく、その構造については通気性や表面積向上の観点からハニカム状とするのが望ましい。

上記熱源４は、発熱方式として空気（大気）中の酸素を利用した酸化反応熱を活用するものであれば限定はないが、材料の入手容易性や取扱いの容易性などの点から、鉄粉の酸化反応熱を利用するのが望ましい。

そして、香味発生源としてたばこ原料を用いる場合、発熱温度は６０〜７０℃程度とするのが望ましい。発熱温度が６０℃以上であれば、例えば市販のメンソールシガレットと同等で十分な香味を、吸引可能にできる。なお、これの点については、後に具体例を示して詳述する。

上記発熱温度が６０℃未満の場合は香味発生体から香味成分の供給量が不足する傾向となる。そして、逆に発熱温度が７０℃を超える場合は香味成分の供給量が急激に増加して、ユーザに適切な量の香味を供給することが困難となる。なお、発熱温度が７０℃を超えてしまうと、ユーザが手に持って使用する際に過剰の熱が伝わらないように、断熱材を付加するなどの措置を講じる必要が生じてしまう点でも好ましくない。

上記熱源４は、例えば鉄粉・活性炭・水・塩化ナトリウムの組成を有する発熱体とすることができる。より具体的には、発熱体の組成が、合計で１００ｗｔ％（重量％）を超えない範囲で、鉄粉４０〜６０ｗｔ％、活性炭１０〜３０ｗｔ％、水１０〜３０ｗｔ％、塩化ナトリウム０．５〜７ｗｔ％の範囲から選択されることが望ましい。

例えば、比表面積が１７００ｍ²/ｇの活性炭を用いる場合には、鉄粉：活性炭：水：塩化ナトリウムの重量％は、４９：２２：２５：４であることが昇温速度と発熱持続性の観点からより望ましい。一方、比表面積が２３００ｍ²/ｇの活性炭を用いる場合には、望ましい鉄粉：活性炭：水：塩化ナトリウムの重量％は、５４：１４：２７：５となる。

そして、熱源４は、棒形状の香味発生体の外周を覆う（巻付ける）ことができるようなシート状の形態であればよく、例えば上記組成の粉粒体をパウチなどの包材に充填したものなどでもよいし、或いは上記組成物体を混合した後に平坦化してシート状に加工したものなどもよい。このような粉粒体により熱源を形成する場合、鉄粉の粒度は３０〜２００μm、活性炭の粒度は５〜５０μｍの範囲がそれぞれ望ましい。また、熱源４の総重量は３〜８ｇの範囲とするのが望ましい。

そして、熱源４へ必要な酸素供給量を確保するという観点から、空気との接触面積を十分に確保できる形状であること、また発生させた熱を香味発生体２側に効果的に伝達できる構造、配置であるのが望ましい。この点から、熱源４は香味発生体２の外周を筒状に覆った構成としてあり、この熱源４の外側に配置されるケーシング５には空気調整機構が設けてある。

次に、ケーシング５に設けられており、上記熱源４で酸化反応に供される空気（酸素）との接触面積を変更することで、結果として空気の接触割合（通気度）を調整する空気調整機構について説明する。

更に、図２を参照する。なお、先に示した図１は、各部の構成が確認し易いように拡大して示したもので、図２（ａ）に対応している。また、後述するように図２（ａ）は熱源と空気の接触を多くした昇温状態、図２（ｂ）は温度維持状態、図２（ｃ）は熱源と空気との接触を止めた停止状態、をそれぞれ示している図である。そして、図２（ａ）〜図２（ｃ）それぞれの左側には、Ｘ−Ｘ矢視断面図を示してある。

ケーシング５は、熱源４の外周に接して保持する保持構造として機能するが、空気調整機構も有している。第１の筒状部材として内筒層６−１、またこの内筒層６−１を覆うようにして設けられこの内筒層に対して相対移動可能、好ましくは摺動するように形成してある第２の筒状部材として外筒層６−２を備える。図１で示す非燃焼型香味吸引器１Ａは、内筒層６−１上を外筒層６−２が周方向ＣＲに回転可能に配置してある。

内筒層６−１には、熱源４と共に吸口部３も固定されている。内筒層６−１には内部に存する熱源４に空気を供給するための開口６−１ｈが設けてある。ここで示す例では、軸方向ＬＤに沿って４列、また軸方向ＬＤと垂直な径方向で互いに対向するように（軸の中心に対して周方向ＣＲで角度180度も持って）２列として配置されて、計８個の開口６−１ｈを形成した場合を例示している。

そして、上記内筒層６−１上に配置される外筒層６−２には、開口６−１ｈに対応して開口６−２ｈが設けてある。前述した内筒層６−１は熱源４を被覆するように設けた固定の加熱体被覆層となる構造であり、外筒層６−２はその上で周方向に移動（摺動）する回転カバーと見ることができる。

内筒層６−１に設ける開口６−１ｈは、熱源４を空気と接触させる最大面積の開口面積が設定されている。より具体的には、例えば使用時に前述した発熱温度は６０〜７０℃程度が速やかに得られることを条件として、その開口面積を規定するのが望ましい。

上記に対して外筒層６−２に設けられる開口６−２ｈには、２種類がある。この点は、図１では明らかではなかったが、図２によって確認できる。すなわち、開口６−２ｈには、開口６−１ｈと大よそ同じ開口面積の開口６−２ｈａと、開口６−１ｈよりも開口面積が小さい開口６−２ｈｂとが設けてある。

そして、更に外筒層６−２には、開口が無く、内筒層６−１の開口６−１ｈを塞ぐことができ、熱源４が空気と接触しない様にする閉塞領域６−２ｓが設けてある。

以上の構成を備えた非燃焼型香味吸引器１Ａによると、外筒層６−２を回転する角度によって内筒層６−１の開口６−１ｈと、外筒層６−２の開口６−２ｈａとの位置が一致した図２（ａ）に示した状態が昇温モードとなる。また、内筒層６−１の開口６−１ｈと、外筒層６−２の開口６−２ｈｂとの位置が一致した図２（ｂ）に示した状態が温度維持モードとなる。更に、内筒層６−１の開口６−１ｈが、外筒層６−２の閉塞領域６−２ｓによって通気が遮断された図２（ｃ）に示した状態を停止モードとすることができる。

上記昇温モードは本非燃焼型香味吸引器１Ａの使用開始時に採用するモードであり、速やかな発熱を行って香味発生体２の昇温を実現する。上記温度維持モードは、ユーザが喫味を楽しんでいる間、熱源からの発熱を最適に維持するモードである。

そして、停止モードは熱源への空気供給を停止して、熱源の発熱を止めるモードであり、空気（酸素）の供給を停止することで酸化反応を途中で止めることができる。その後に、熱源を空気と再接触させることで、非燃焼型香味吸引器１Ａを使用できる。よって、この非燃焼型香味吸引器１Ａは、ユーザが複数回に分けて喫味を楽しむこともできるので、経済的な使用が可能である。

更に、図３は、図１、２に示した非燃焼型香味吸引器１Ａに関連する、本発明の第２の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１Ｂについて模式的に示した図である。図３は、非燃焼型香味吸引器１Ｂについて縦断面構成および（ａ）で昇温状態、（ｂ）で温度維持状態、（ｃ）で停止状態を図２と同様に示している。

なお、この非燃焼型香味吸引器１Ｂについては、非燃焼型香味吸引器１Ａと同じ部位については同じ符号を付すことで重複する説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

図３の非燃焼型香味吸引器１Ｂでは、内筒層６−１の外側に外筒層が２層に形成されている。すなわち、内筒層６−１の外側に第１の外筒層６−２、更に第２の外筒層６−３が設けられている。

そして、第１の外筒層６−２には開口６−１ｈに対応する大きな開口６−２ｈａと開口６−１ｈよりも小さな開口６−２ｈｂとが設けてある。そして、第２の外筒層６−３には開口６−１ｈおよび開口６−２ｈａに対応する大きな開口６−３ｈが設けてあると共に、閉塞領域６−３ｓが設けてある。

そして、上記第１の外筒層６−２及び第２の外筒層６−３は、内筒層６−１上にてそれぞれを独立に回転できるように形成してある。なお、図示のように、例えば１の外筒層６−２の左端より、第２の外筒層６−３の左端を短く形成しておけば、外筒層６−２と第２の外筒層６−３とを個別で回転することができる。

上記非燃焼型香味吸引器１Ｂでは、図３（ａ）で３層全てを大きな開口に一致させたときに昇温モードとすることができる。そして、図３（ｂ）で中間の第１の外筒層６−２を回転して開口を小さな開口６−２ｈｂとしたときに温度維持モードとなる。更に、図３（ｃ）で第２の外筒層６−３を回転して閉塞領域６−３ｓで通気を遮断したときが停止モードとなる。このように、非燃焼型香味吸引器１Ｂでも先の非燃焼型香味吸引器１Ａと同様の、昇温モード、温度維持モードおよび停止モードを形成できる。

更に、図４は本発明の第３の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１Ｃ、図５は第４の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１Ｄについて同様に示した図である。

図４に示す香味吸引器１Ｃは、先に説明した香味吸引器１Ａと同様に内筒層６−１と、この内筒層６−１に対して相対移動可能に設けた外筒層６−２を備えている構成としては同様である。しかし、この外筒層６−２は内筒層６−１上を軸方向ＬＤへスライドするように形成したある点が異なる。

よって、この外筒層６−２では軸方向ＬＤに沿って、内筒層６−１側の開口６−１ｈと大よそ同じ開口面積の大きな開口６−２ｈａとこれより小さな開口６−２ｈｂ、そして閉塞領域６−２ｓが設けてある。

上記非燃焼型香味吸引器１Ｃでは、外筒層６−２を軸方向ＬＤに順次にスライドさせることによって内筒層６−１の開口６−１ｈと、外筒層６−２の開口６−２ｈａとの位置を一致させた図４（ａ）の状態が昇温モードとなる。そして、内筒層６−１の開口６−１ｈに、外筒層６−２の開口６−２ｈｂへとスライドさせた図４（ｂ）の状態が温度維持モードとなる。更に、内筒層６−１の開口６−１ｈが、スライドさせた外筒層６−２の閉塞領域６−２ｓによって通気が遮断された図２（ｃ）の状態が停止モードとなる。

このように、外筒層をスライド型に変更した非燃焼型香味吸引器１Ｃでも先の非燃焼型香味吸引器１Ａと同様に、昇温モード、温度維持モードおよび停止モードを形成できる。

更に、図５に示す本発明の第４の実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１Ｄは、先に説明した香味吸引器１Ｂと同様に内筒層６−１と、その上に２層の外筒層６−２、６−３を備えている構成で同様であるが、これら外層を第３実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１Ｃと同様に軸方向ＬＤにスライドさせる。

ここでは内側となる第１の外筒層６−２側に、内筒層６−１の開口６−１ｈに対応する開口６−２ｈと閉塞領域６−２ｓとが設けてある。そして外側となる第２の外筒層６−３側には、内筒層６−１の開口６−１ｈに対応して、大きい開口６−２ｈａと小さい開口６−２ｈｂとが設けてある。この非燃焼型香味吸引器１Ｄでも先の非燃焼型香味吸引器１Ｃと同様に、昇温モード、温度維持モードおよび停止モードを形成できる。

なお、図４、図５で示したスライド型の非燃焼型香味吸引器１Ｃ、１Ｄでは、押込みの端部（左端）に移動を規制するストッパを適宜に設けてもよいし、例えば吸口部３を回転させたときにこれに応じて外筒層が軸方向へスライドする機構を付加してもよい。

以上で説明した非燃焼型香味吸引器１Ａ〜１Ｄに設けた内筒層と外筒層で開口を開閉する構造は空気調整機構としての好適な構成例であり、熱源４への空気の供給状態を可逆的に調整でき、同様の効果を得られる構造であれば図２〜図５に示したものに限らない。

なお、上記内筒層や外筒層を構成する素材は、非通気性のフィルム材でもよいし、非通気性の樹脂素材などを好適に採用できる。

また、ユーザが通気調整をするタイミングを把握できるように、熱源の発熱温度を可視化するインジケータなどを付加してもよい。これについては特定の温度において可逆的に変色する示温材を使用でき、例えば特許第4175519号に示す示温材を好適に採用できる。より具体的には、示温材を非燃焼型香味吸引器の最も外側に位置する材料の一部または全部に含有させる、又は表面に塗布、または示温材を含むシールを貼り付ける方法などを採用すればよい。示温材が変色を生じる温度は６０〜７０℃の範囲にある特定の温度に設定してもよいし、或いは変色温度が異なる示温材を複数箇所に配置し、熱源の温度変化を段階的に表示できるようにしてもよい。

以上の説明により本発明に係る非燃焼型香味吸引器を理解できるものであるが、更に、下記では、たばこを含む香味発生体を採用した場合、その香味発生体と加熱温度との関係、そしてこれに好適な熱源などについて、より具体的に説明しておく（香味発生体と加熱温度）。

下記のように、メンソールたばこの代替を想定して香味発生体を作製した。たばこ粉３２０ｍｇとメンソール６０ｍｇ、ＭＣＴ（中鎖脂肪酸トリグリセリド）およびペパーミント香料１２ｍｇを混合して香料源とし、内径８ｍｍ、長さ45ｍｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブに充填して香味源とした。この香味源を、ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂）による袋に封入して密閉し、２２℃、湿度６０％の条件で３日蔵置したものを香味発生体の効果を確認するための試験用試料とした。

上記香味発生体中の香味成分（メンソール）に着目して、サンプリング・定量分析を実施した。上記試料を５０℃、６０℃、７０℃、８０℃の加熱温度にて、それぞれ香味成分のサンプリングを実施した。ここでは、前述した非燃焼型香味吸引器における構造に適用することを想定して、香味発生体を所定温度に加熱したヒータで外周部を覆うようにセットし、５分間保持して原料温度が平衡に達した後にサンプリングを行った。これは、一本セットの喫煙器（吸引容量：５５ｍｌ、吸引時間：２ｓｅｃ、吸引間隔：３０ｓｅｃ）にて吸引を行い、１０パフ分の香味成分を液体捕集器であるインピンジャー（抽出液：エタノール１０ｍｌ）にて捕集した。捕集液をＧＣ/ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析計）を用いて定量し、１パフあたりのメンソール供給量を算出した。

その際、比較例として、市販のメンソールシガレット６種について、上記と同様の条件でサンプリングおよびＧＣ/ＭＳを用いて定量して、１パフあたりのメンソール供給量を算出した。これら市販のメンソールシガレットでは、１パフでは概ね約１００〜２５０μｇ/puffのメンソール供給量であった。

上記市販のメンソールシガレットに対して、下記表１は、上記試料を５０℃、６０℃、７０℃、８０℃の加熱温度での１パフでのメンソール供給量である。

そして、図６は香味発生体の試験用試料についての加熱温度とメンソール供給量との関係を示した図である。

上記表１及び図６から、６０℃程度の加熱温度で、市販のメンソールシガレットと同等のメンソール供給を実現可能であることが確認できる。そして、加熱温度が７０℃を超えるとメンソール供給量の急激な増加が認められ、特に８０℃でのメンソール供給量は市販のメンソールシガレットの約３〜５倍と非常に高くなる。したがって、メンソールシガレットの代替を想定した非燃焼型香味吸引器の加熱温度は、７０℃以下に設定するのが望ましい。

次に、上記したように６０〜７０℃にて加熱するのが好ましい香味発生体を、１）使用開始時には速やかにこれを加熱し、２）使用に亘って香味発生に適した発熱温度に維持でき、更に１）、２）の温度プロファイルを複数回再現できること、という条件を満たすように熱源の発熱を制御すればよいことになる。これについて下記に記載する。（熱源と温度プロファイル） 熱源とするパウチを下記のように作製した。

鉄粉（和光純薬工業株式会社製 鉄粉末 45μm 99.9％）４００ｍｇと、活性炭（クラレケミカル株式会社 クラレコール SA2300 平均粒径6μm）１００ｍｇを混合して発熱体とした。この発熱体を、ポリプロピレンフィルム（生産日本社製 ミニグリップス 0.04ｍｍ厚）と、親水性ポリプロピレン不織布（クラレクラレックス株式会社製 PC0070-OEM）を貼り合せて、作製した幅１１ｍｍ、長さ２５ｍｍのパウチ内に、封入した。

そして、上記親水性ポリプロピレン不織布側に、１５％の塩化ナトリウム水溶液（和光純薬工業株式会社製 塩化ナトリウム 試薬特級）を212μl添加し、酸素の移動を遮断した密閉条件下で一晩（12時間）蔵置して、熱源のパウチとした。

次に、上記熱源と空気との接触を調整するための部材を作製した。なお、この部材は、前述した本発明の非燃焼型香味吸引器において、空気調整機構を想定したものである。熱源と空気との接触変化で熱源の発熱状態を確認して、好適な温度プロファイルを特定する。

下記表２に示す通り、空気に対する通気特性が異なる４水準のフィルムＡ〜Ｄを準備した。

なお、上記表２において開口率（％）は、開口率（％）＝（総開口面積（ｍｍ²）/フィルム面積（ｍｍ²））×100、により算出した。

上記フィルムＡ、Ｂは非通気性のポリプロピレンフィルム（生産日本社製 ミニグリップス 0.04ｍｍ厚）を使用し、開口はベルトポンチ（トラスコ中山株式会社製 TPO-8S 及び 藤原産業株式会社製 SK11 皮ポンチ1ｍｍ）により設けた。

フィルムＣはセロハンテープ（住友スリーエム株式会社製：スコッチ透明粘着テープ透明美色CC1220-BXJ）を使用した。

フィルムＤはポリプロピレンフィルム（大江化学工業株式会社製 FOH20/P02）を使用した。

上記各フィルムＡ〜Ｄの平面を拡大した様子を図７に示した。

上記のように作製した熱源（熱源パウチ）を用いて、下記のような確認試験をした。

温度測定は、図８に示すように、熱源パウチ２０の非通気性のポリプロピレンフィルム２１側の中央部を温度測定点２２として、Ｋ型熱電対（福音特殊金属株式会社製：SF-30Kφ0.25ｘ100-U-2-COS(P)）を貼り付けて行った。

熱源パウチ２０内には熱源となる発熱体２３、ポリプロピレンフィルム２１との反対側は親水性ポリプロピレン不織布２４とされ、こちらが各フィルムＡ〜Ｄの貼り付け面となる。

温度測定開始（発熱反応開始）後、熱源パウチの温度および経過時間に応じて、貼り付けるフィルムの種類を以下のように変更する操作を行った。

１）測定開始から６０℃に到達する時点まで
熱源パウチ２０に親水性ポリプロピレン不織布２４面に最も開口率が大きいフィルムＡのみを貼り付ける。
２）６０℃に到達した時点から５分間
フィルムＡ上面に、開口率が小さいフィルムＢを貼り付ける。
３）２）の終了時から１０分間
フィルムＢの上面に、更にフィルムＣを貼り付ける。
４）３）の終了時から再び６０℃に到達する時点まで
フィルムＢ、フィルムＣを剥がして、フィルムＡのみを貼り付ける。
５）再び、６０℃に到達した時点から５分間
フィルムＡ上面に、開口率が小さいフィルムＢを貼り付ける。

上記確認試験に対して、下記の比較試験も行った。

比較例１として、全ての測定温度に亘って熱源パウチの親水性ポリプロピレン不織布面にフィルムＡのみを貼り付けした場合を測定した。即ちサンプルの条件は、上記１）および４）と同様とした。

比較例２として、全ての測定温度に亘って熱源パウチの親水性ポリプロピレン不織布面にフィルムＡ、その上面にフィルムＢを貼り付けした場合を測定した。即ちサンプルの条件は、上記２）および５）と同様とした。

比較例３として、全ての測定温度に亘って熱源パウチの親水性ポリプロピレン不織布面にフィルムＤのみを貼り付けした場合を測定した。

図９は、上記のように操作した場合の確認試験例（好適な温度制御例）と、上記比較例１〜３の温度プロファイルをまとめて示したグラフである。

上記比較例１は、反応開始後約３０秒で香味吸引器に好適な温度である６０℃に達しており、良好な昇温速度を示してはいる。しかし、熱源温度が８０℃を超えており、短期に強い香味が供給されてしまう。よって、香味吸引器の熱源としては不適である。

また、比較例２は、到達温度は香味吸引器に好適な温度である６０℃となるものの、昇温速度が非常に遅い。６０℃に到達するまでに１０分程度も要するので、これも香味吸引器の熱源としては不適である。

さらに、比較例３も比較例１に近似した温度となり、香味吸引器の熱源としては不適である。

上記に対して、上記確認試験例の場合、下記のような温度プロファイルを示した。

１）測定開始から約３０秒で、約６０℃に達した。２）その後、５分間、約６０℃を維持できた。３）前記２）の後に空気の供給を停止する時間を１０分間取ると、発熱が停止して熱源温度が常温まで低下した。４）前記３）の後に再び空気に接触させると、約４０秒で６０℃に達した。そして、５）その後、６０℃の温度を５分間維持した。

上記１）および２）より、使用開始時点では発熱体への通気を大きく確保し、６０℃に到達した段階で通気を制限することにより、使用開始直後に速やかに温度上昇するが、過剰な高温とならず、香味吸引器として好適な温度である６０℃を少なくとも５分間維持可能であることを確認できる。

また、上記３）〜５）より、非使用時には発熱体の発熱温度を停止することが可能であり、再使用時には再び発熱体に空気を接触させることで、複数回の使用が可能であることも確認できた。

上記より加熱体に対して空気を可逆的に接触制御するのに好ましい形態は、ａ）使用開始時には目標温度（ここでは、６０℃）よりも若干（２、３℃程度）高い平衡温度となるように発熱体への空気の接触面積の条件（通気度）を設定すること。ｂ）目標温度に達してからは通気度を一定量に低減して目標温度を維持すること。ｃ）使用終了時には、発熱体と空気の接触を完全に遮断すること、がある。

上記ａ）〜ｃ）のように発熱体への通気状態を適宜に切替えることで、先に指摘した従来の課題を解決して、使用開始時には速やかに香味発生に適した温度まで昇温し、その後はその供給に適した温度に維持され、かつ複数回の使用が可能な香味吸引器に最適な温度プロファイルが実現できることが確認された。上記では、フィルムＡ〜Ｃにより熱源が接触する空気（酸素）を制御する場合を試験的に示したが、先に説明した本発明に係る非燃焼型香味吸引器では、前述した空気調整機構により、確認試験により確認されたと同様の好適な温度プロファイルを実現することができる。

以上で説明した本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。

本発明に係る非燃焼型香味吸引器では、香味発生体および熱源を交換可能とし、それ以外のケーシングや吸口部は繰り返して使用できるようにすることでより経済的な使用が可能となる。

本非燃焼型香味吸引器は、十分な香味供給および発熱を持続するとの観点から、葉巻に類似したサイズ（例えば長さ７０ｍｍ〜１００ｍｍ、外径１２ｍｍ〜１６ｍｍ）で実現するようにしてもよい。

また、前述した空気調整機構を実現する内筒層や外筒層に設ける開口は、熱源に接触する空気を調整できればその形状に限定はなく、円形や矩形、楕円形等のような形状でもよい。また、上記では各筒層に複数の開口を設けた場合を例示したが、１つの開口としてもよい。

詳細には、第１の筒状部材（例えば、内筒層６−１）に設けられる開口（以下、第１の開口）と第２の筒状部材（例えば、外筒層６−２）に設けられる開口（以下、第２の開口）とが重なる面積（すなわち、熱源４と空気との接触面積）が少なくとも２種類以上の面積間で相互に変更可能であればよい。言い換えると、第１の筒状部材と第２の筒状部材との相対位置として複数の位置がある場合に、各位置において各筒状部材の開口が重なる面積（すなわち、熱源４と空気との接触面積）が異なっていればよい。従って、第１の開口及び第２の開口の形状は、円形形状である必要はなく、スリット形状であってもよく、楕円形状であってもよい。第１の筒状部材及び第２の筒状部材は、第１の開口と第２の開口とが重なる面積が少なくとも２種類以上の面積間で相互に変更されるように相対移動する構成を有していればよい。

なお、少なくとも２種類以上の面積は、ゼロの面積を含んでもよい。また、実施形態で説明したように、第１の筒状部材及び第２の筒状部材は、第１の開口と第２の開口とが重なる面積が３種類の面積間で相互に変更されるように相対移動する構成を有することが好ましい。

また、第２の筒状部材は、互いに異なる面積を有する開口（例えば、開口６−２ｈａ、開口６−２ｈｂ）を有する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。すなわち、第１の開口と第２の開口とが重なる面積が変更可能であればよいため、第１の筒状部材は、１種類の面積を有する開口のみを有していてもよい。

また、図４、図５に示した非燃焼型香味吸引器１Ｃ，１Ｄは軸方向に沿って外筒層をスライドさせるものであるから、横断面の形状は円形である必要がなく、多角形断面や平板状などの形状でもよい。

詳細には、香味発生体２の形状は、棒状形状（円柱形状）に限定されるものではなく、多角柱形状や平板形状であってもよい。熱源４は、香味発生体２を加熱可能な位置に設けられていればよいため、熱源４の形状も任意である。例えば、熱源４は、香味発生体２に隣接して積層されてもよい。第１の筒状部材及び第２の筒状部材は、香味発生体２及び熱源４を収容すればよいため、第１の筒状部材及び第２の筒状部材の形状も、円筒形状に限定されるものではなく、多角形の断面を有する中空形状であってもよい。

また、上述したように、第１の筒状部材及び第２の筒状部材は、第１の開口と第２の開口とが重なる面積が変更されるように相対移動する構成を有していればよい。従って、非燃焼型香味吸引器が直方体形状を有する場合には、第１の筒状部材が箱型形状を有しており、第２の筒状部材が四角形の断面を有する中空形状を有していてもよい。

なお、日本国特許出願第２０１２−０１２００３号（２０１２年１月２４日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

本発明の非燃焼型香味吸引器によると、酸化反応熱を熱源として空気調整機構を含んでいるので、熱源と空気との接触割合の制御をして、使用開始時には香味成分の発生に適した温度まで速やかに昇温させ、その後は香味成分の供給に適した温度域を維持するというような好適な温度プロファイルを実現できる。よって、ユーザの使用に際し、熱源を速やかに昇温しつつ最適温度に維持して香味を確実に提供でき、更に必要に応じて複数回使用することも可能な非燃焼型香味吸引器を提供できる。

Claims (10)

1. 一端側から入り、他端側から出る空気流に香味を付与する香味発生体と、前記他端側に配置されるユーザ吸引用の吸口部と、酸化反応により発熱して前記香味発生体を昇温させる熱源と、前記香味発生体、前記吸口部および前記熱源を保持するケーシングとを有し、
   前記ケーシングは、前記熱源と酸化反応に供される空気との接触面積を可逆的に変更可能な空気調整機構を含んでいる、ことを特徴とする非燃焼型香味吸引器。
2. 前記空気調整機構は、前記熱源及び前記香味発生体を収容し、第１の開口を備える第１の筒状部材と、前記第１の筒状部材の外側に設けられており、第２の開口を備える第２の筒状部材とを含み、
   前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は、前記第１の開口と前記第２の開口とが重なる面積が少なくとも２種類以上の面積間で互いに変更されるように相対移動する構成を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の非燃焼型香味吸引器。
3. 前記熱源は、前記香味発生体の外周部を覆うように配置され、
   前記ケーシングは、前記熱源上を覆うように配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の非燃焼型香味吸引器。
4. 前記空気調整機構は、前記熱源に空気を接触させる第１の開口を備えて、前記熱源を覆うように配設した第１の筒状部材と、前記第１の開口と同等の開口面積である第２の開口および前記第１の開口よりも小さな開口面積である第３の開口を備える第２の筒状部材とを含み、
   前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は、前記第１開口に前記第２開口が重なる位置、前記第１開口に前記第３開口が重なる位置、および、前記１の開口を閉じる位置に相対移動する構成を有する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の非燃焼型香味吸引器。
5. 前記第２の筒状部材は、前記第２の開口および前記第３の開口が形成された１つの層によって構成される、ことを特徴とする請求項４に記載の非燃焼型香味吸引器。
6. 前記第２の筒状部材は、互いに相対移動可能な２層によって構成されており、一方の層に前記第２の開口が形成されており、他方の層に前記第３の開口が形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の非燃焼型香味吸引器。
7. 前記第１の筒状部材は固定位置にあり、前記第２の筒状部材は周方向に回転移動可能に形成してある場合を含む、ことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の非燃焼型香味吸引器。
8. 前記第１の筒状部材は固定位置にあり、前記第２の筒状部材が軸方向にスライド移動可能に形成してある場合を含む、ことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の非燃焼型香味吸引器。
9. 前記熱源は、合計で１００ｗｔ％を超えない範囲で、鉄粉４０〜６０ｗｔ％、活性炭１０〜３０ｗｔ％、水１０〜３０ｗｔ％、塩化ナトリウム０．５〜７ｗｔ％の範囲から選択される、ことを特徴とする請求項１〜８に記載の非燃焼型香味吸引器。
10. 前記香味発生体は、たばこを含む成型体である、ことを特徴とする請求項１〜９に記載の非燃焼型香味吸引器。

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