JP5860483B2 - 受容側製品に感覚刺激性を付与する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は受容側製品に感覚刺激性を付与する分野に関し、具体的にはタバコ産業製品に関するがこれらに限定されない。

地域の規制によって許可されている場合、タバコ産業製品に感覚刺激性すなわち官能的品質をいくらか変更する添加物を加えることができる。タバコ、葉巻、嗅ぎタバコ、噛みタバコなどに添加物を加えて、味や芳香特性を変えることができる。ふさわしい添加物の例としては、メントール、コーヒー、ビャクシン、ニワトコの花、八角など多数がある。

これまでそのような添加物は製造中にタバコ産業製品に加えられてきた。例えば、添加物は喫煙品の製造中にタバコロッドに加えてもよい。また、添加物はタバコロッドを取り囲むラッパーに塗布してもよい。この場合、添加物は製造過程で用いられる接着剤に加えてもよい。どちらの方法においても、タバコ製品と添加物はある程度接触する必要がある。

以下本明細書に実施例としてさらに詳細に説明した本発明の実施態様により、供給側製品から得られた知覚物質を用いて受容側製品に感覚刺激性を付与する装置が提供される。本装置は供給側製品貯蔵室および受容側製品貯蔵室を備え、供給側製品貯蔵室と受容側製品貯蔵室の間に流体を繰り返し循環させるように配列されており、供給側製品から得られた少なくとも１つの知覚物質が供給側製品貯蔵室から受容側製品貯蔵室内へ運ばれて受容側製品と接触する。

一実施態様では、供給側製品を植物とし、受容側製品をタバコ産業製品とすることができる。知覚物質を放出するために、この植物を１０〜１５０℃の範囲の温度まで加熱してもよい。供給側製品には、例えば９０℃まで加熱したハッカ、または４０℃まで加熱したコーヒー、または１１０℃まで加熱したチョウジでもよい。

植物は凍結状態で供給されて、これを流体の循環の前に挽いて微粒子にしてもよい。

植物の温度を経時変化させてもよく、例えば植物を第１の温度に第１の時間だけ加熱して第１の比較的低い沸点を有する第１の知覚物質を放出し、次に植物の温度を第２のより高い温度まで上げて第一の知覚物質より高い沸点を有する第２の知覚物質を放出してもよい。

タバコ産業製品はタバコ、嗅ぎタバコ、袋詰め嗅ぎタバコ、濾紙、チッピング紙、濾過材、喫煙品、喫煙品容器、または喫煙品容器を形成するためのブランクのうちの１つでもよい。

一実施態様では、供給側製品貯蔵室に入る流体は予備加熱されて供給側製品からの知覚物質の放出を助ける。

本発明をより完全に理解するために、その実施態様を以下の添付図を参照することによって例示的に説明する。
本発明の実施態様による装置の３次元の部分展開図である。 本発明の別の実施態様による装置の側面図である。 図２の装置に用いることができる別の貯蔵容器の側面図である。 感覚刺激性を受容側製品に付与する装置の実施態様の側面図である。 図４に示した実施態様の供給側製品貯蔵室の拡大側面図である。

本明細書に用いられているように、受容側製品の用語は感覚刺激性が付与される製品を意味する。本明細書に以下に説明される実施態様では、受容側製品はタバコ産業で用いられる製品である。そのようなタバコ産業製品には最終製品が含まれると理解すべきであって、そのような製品には、袋詰めしたまたはしていない嗅ぎタバコ、喫煙品のフィルター、全ての喫煙品または喫煙品容器の他に、タバコ、濾過材、喫煙品の容器を形成するブランクのような中間製品がある。形成済みの喫煙品容器よりもブランクを用いるほうが場所を節約できる利点がある。

受容側製品がタバコである場合、様々な種類のタバコの他にいろいろな処理段階のタバコを用いてよい。例えば、細断されたタバコ、葉すなわち葉身状態のタバコ、葉柄、再生タバコシート、または粉末タバコを用いてもよい。受容側製品がタバコである場合の本発明の実施態様では、タバコロッドをいわゆる当業者に既知の方法で喫煙品での使用に適するように形成し、その後に感覚刺激性を付与してもよい。

本明細書に用いられているように、供給側製品の用語は感覚刺激性を受容側製品に付与するために使用される製品を意味する。本明細書で以下に説明される実施態様では、供給側製品にはハッカ、ビャクシン、トウシミキ（anise）、八角、およびチョウジのような
植物があるが、他のものを用いることもできる。

受容側製品に感覚刺激性を付与する装置の実施態様が図１に説明されている。ここで供給側製品には植物が含まれ、受容側製品には本実施例ではタバコを含むタバコ産業製品が含まれる。図１に示した装置は受容側製品貯蔵室１を備え、この中にタバコ産業製品２が収容される。この実施例では、この製品は細かく刻まれたタバコの葉であるが、先に説明した様に他の受容側製品を用いてもよい。網棚３を室１内に置いてタバコ産業製品２を支持してもよい。貯蔵室１には密閉式蓋５があり、これを開けて受容側製品を室内に貯蔵したり取り出したりすることができる。圧力計６および安全弁７を設けてもよい。

図１に示した実施態様では、供給側植物８は供給側貯蔵容器９に貯蔵される。植物８は固形物のまま植物貯蔵容器８に入れて貯蔵することができる。例えば、実や葉をそのまま、またはより詳細に後述する特定の網目寸法に従って粉末にして入れることができる。代わりに、植物１０は気体抽出物の形態で貯蔵されても、または加圧された液体として貯蔵されてもよく、ふさわしい推進装置を付随してもよい。植物８が気体または加圧液体の形態である後者の場合、植物貯蔵容器５０を改造して気体または液体の内容物を当業者に明らかな方法で収容してもよい。

流体（本実施例では空気）は、供給側室および受容側室１、９内を通り、配管１０を含む導管配列内を通ってポンプ１１によって繰り返し循環される。配管１０は３つの配管部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備え、流体の流れにそれ自身が著しく溶出しない何らかのふさわしい材料で構成してもよい。ふさわしい材料はステンレス鋼であるが、特定の高分子材料の配管を用いることもできる。第１の部分１０ａはポンプ１１と供給側製品貯蔵容器９の間に延びる。第２の部分１０ｂは供給側製品貯蔵容器９と受容側製品貯蔵容器１の間に延びる。第３の部分１０ｃは受容側製品貯蔵容器１からポンプ１１まで延びる。空気は図１に矢印で示した方向にポンプ１１で圧送してもよいが、別の配置では反対方向に圧送することもできる。

使用中は空気がポンプ１１によって圧送され、配管の第１の部分１０ａを通って供給側製品貯蔵室９に入り、室９内の植物８の知覚物質成分が空気流内を運ばれて配管１０ｂの第２の部分を通って受容側製品貯蔵室１に入る。室１の内部では、植物８の知覚物質成分を運ぶ空気は室１に貯蔵されたタバコ産業製品２内を移動するため、タバコ産業製品２は植物８の知覚物質成分で飽和する。空気は室１を離れ配管１０ｃの第３の部分を通過して、ポンプ１１によって配管１０内を所定の時間で循環し、タバコ産業製品が知覚物質で十分に飽和したら、蓋５を一次的に取り外して室から製品を取り出すことができる。

図２には別の配置が示されており、植物貯蔵容器１２の形態の供給側製品貯蔵室、タバコ混合ドラム１３の形態の受容側製品貯蔵室、およびポンプ１１を備える。この実施例の空気を含む流体は、ポンプ１１によって閉路内を圧送され、空気管１０ａを備える導管を通って植物貯蔵容器１２に送られる。管１０ｂは貯蔵容器１２と混合ドラム１３の間に延び、さらに管１０ｃは混合ドラム１３とポンプ１１の間に延びる。ポンプ１１には蠕動ポンプが含まれ、他の使用可能な別種類のポンプには、回転羽根ポンプ、遠心式圧縮機、ピストンポンプ、歯車ポンプ、および液封ポンプがある。図２に示した装置は大気圧下で作動できる。

貯蔵容器１２には内部室１４があって、ビャクシン、コーヒー、八角その他のふさわしい植物製品８を収容する。植物製品８は室１４の下部１６に置かれた金網１５で支持される。水１７が室１６部内の金網１５の下に貯蔵される。しかし、この処理で必ずしも水を使用しなければならない訳ではなく、水の使用は植物製品８の水分量によって決まる。容器１２の側部は加熱用被覆１８で覆われ、加熱用下敷１９が容器１２の下に置かれる。加熱用被覆１８および加熱用下敷１９は室１２の内容物を加熱するように構成され、何らかのふさわしい方法で駆動することができる。例えば、加熱用被覆および下敷は電気的に加熱および／または蒸気で加熱することができる。蠕動ポンプ１１を貯蔵容器１２に接続する管１０ａは容器１２に上から入る。容器１２に圧送された空気は容器１２内に配置された内部管２０を通過して底に達するため、その後の流れは上方に通過して植物８内を通り、ドラム１３内の受容側タバコ製品に移される知覚物質を受け取る。

タバコ混合ドラム１３は、貯蔵容器１２に貯蔵された植物製品８の知覚物質成分が注入されるまたは飽和する大量のタバコ産業製品２を収容するように配列される。混合ドラム１３はモーター２１によってその中心軸２２の周りに回転できるように構成してもよい。混合ドラム１３を回転させることによって植物製品８の知覚物質成分のタバコ産業製品２への注入が容易になる。

使用中、空気は蠕動ポンプ１１で圧送されて貯蔵容器１２に入る。空気は内部管２０を通って内部室１６の下部へ送られ、植物製品８を支持している金網１５の下の室１４部に貯蔵されている水１７内を通過する。好ましくは、加熱用被覆１８および加熱用下敷１９は貯蔵容器をおよそ９０℃まで加熱する。加えられた熱および空気流は貯蔵容器１２に貯蔵された水のかなりの割合を蒸発させ、水蒸気を発生する。空気および水蒸気は金網１５および植物製品８を通って上方へ押し上げられる。植物貯蔵容器１２に加えられた熱はその内部に貯蔵された植物製品８内に導かれ発散する。このエネルギーによって、植物製品８に含まれる知覚物質の一部が気化して容器に収容される気相になる。空気および水蒸気は貯蔵容器１２を通過すると知覚物質蒸気を取り込んで混合気を作り、これを本明細書では処理空気と呼ぶ。処理空気は次に管１０ｂを通って容器１２から排出される。管１０ｂは容器１２を混合ドラム１３に接続しており、混合ドラム１３には大量のタバコ産業製品２が収容されており、このタバコ産業製品２に植物製品８の知覚物質蒸気が注入される。

混合ドラム１３は貯蔵容器１２より温度が低く、そのため貯蔵容器１２から管１０ｂを通ってドラム１３に運ばれた処理空気、すなわち知覚物質蒸気はドラム１３内で凝結し始める。

モーター２１によるドラム１３の円筒軸２２周りの回転によって、ドラム１３内のタバコ産業製品２と凝結知覚物質成分が十分に循環される。このようにして、タバコ産業製品２に植物製品８の知覚物質成分が注入される。上記処理は、貯蔵室６０に貯蔵された水が全て蒸発するまで続けることができる。代わりに、この処理を所定の時間だけ実施してタバコ産業製品２に所望の程度注入してもよい。

別の供給側製品貯蔵室が図３に示されており、貯蔵容器２３を備える。容器２３は細長く上方に延びており、その底に上向きに配置された入り口２４からポンプ１１からの空気が入る。水は水貯蔵室２５に所蔵され、水入り口２６を通り、弁２８で制御される導管２７を通り容器２３内に送られる。図２に示した容器１２の場合のように、図３に示した容器２３は加熱用被覆１８で加熱される。水は空気流および加熱用被覆１８から加えられた熱によって蒸発する。水蒸気は、室１４に貯蔵され金網１５上に支持された植物製品８を通って上方へ運ばれる。知覚物質蒸気を含む処理空気は空気出口２９から容器２３を出て、管１０ｂを通って図２に示した混合ドラム１３の方へ運ばれ、そこで知覚物質蒸気の凝結およびその内部に貯蔵されたタバコ産業製品２への注入が行われる。

実験データ
図２および３を参照して先に説明した装置を用いてタバコにビャクシンを注入する際の種々の注入条件の効果を分析する実験を行った。注入処理中にタバコに堆積した芳香成分を固相微量抽出−ガスクロマトグラフィー／質量分析（Solid Phase Microextraction - Gas Chromatography/Mass Spectrometry， SPME-GC/MS）法を用いて分析し、５つの試料
を調べた。

分析の結果を表２に示す。各試料に存在する特定成分の量を、その試料の２回の平均で表した。但し、ビャクシン対照試料の分析は１回のみとした。

表２からわかるように、ビャクシン対照試料に存在しタバコ対照試料に存在しない成分が、本発明に従って調整されたビャクシン１〜４の試料に存在する。

同様の結果を、図４および５に示した別の実施態様を用いて得ることができる。図４から分かるように、この装置は供給側製品貯蔵室３０および受容側製品貯蔵室３１を備える。供給側製品貯蔵室３０および受容側製品貯蔵室３１は熱、圧力、および湿度の変動のような広範な環境条件に耐えるどのような頑丈な材料で形成してもよい。ふさわしい材料には綱のような金属、具体的にはステンレス綱または他の耐性金属または合金があるがこれらに限定されない。高分子材料も、その個別の組成が受容側製品に汚染物を溶出しない限り使用することができる。

図５は供給側製品貯蔵室３０をより詳細に示す。供給側製品貯蔵室３０は円筒容器であり、蓋５のような密閉手段を備えているため供給側製品８を入れたり取り出したりできる。

受容側製品貯蔵室３１は、図４に示す様に回転軸２２の周りを回転可能な回転式ドラムとして設けて、これを図２の説明のようにモーター２１で駆動してもよい。受容側製品貯蔵室３１にも、蓋（図示せず）のような密閉手段を設けて受容側製品２を入れたり取り出したりできるようにしてもよい。

供給側製品貯蔵室３０および受容側製品貯蔵室３１は、複数の管１０による閉流路の形態の導管配列によって１つに接続されている。第１の管１０ａはポンプ１１と供給側製品貯蔵室３０の間に延びる。第２の管１０ｂは供給側製品貯蔵室３０から受容側製品貯蔵室３１まで延びる。第３の管１０ｃは受容側製品貯蔵室３１とポンプ１１の間に延びる。このように、流体は外気から遮蔽された閉流路内を供給側製品貯蔵室３０と受容側製品貯蔵室３１の間で繰り返し循環することができる。

複数の配管１０は高温、湿度、および流体流のような条件に耐える頑丈な材料で形成してもよく、その場合、接続部には流体流に汚染物を持ち込むことになる封止剤を用いるべきではない。

図４に示した実施態様では、流体を複数の管１０および室３０、３１を通って循環させるようにポンプ１１を操作することができ、このポンプには蠕動ポンプが含まれる。しかし、他のふさわしいポンプを用いてもよい。別の種類の使用可能なポンプには、真空ポンプ、遠心式圧縮機、ピストンポンプ、歯車ポンプ、液封ポンプがある。ポンプ１１には流体が装置全体に運ばれる流速を制御するポンプ制御器３２が設けられる。

供給側製品貯蔵室３０には、その中に貯蔵された供給側製品８を攪拌するための攪拌器を設けてもよい。例えば攪拌棒３３を設けて攪拌動作によって供給側製品８を攪拌して、供給側製品から流体流に知覚物質を放出させてもよい。

貯蔵室３０には、その底に図２に示した網１５の方法の供給側製品８を支持する網があり（図４または５には図示せず）、供給側製品材料の床の基部全体に処理空気流を分配することができる。

代わりに、供給側製品８を供給側製品貯蔵室３０の振動によって攪拌してもよく、または室を流動床として構成して流体流自身が供給側製品を攪拌してもよい。

また受容側製品２を攪拌してもよく、図４に示したように円筒の受容側製品貯蔵室３１をその回転軸２２の周りに回転させてもよい。また、攪拌棒３３とほぼ同様の攪拌棒（図示せず）のような攪拌器を設けて受容側製品２を攪拌して、受容側製品２を全体により均等に分布させることができるようにしてもよい。

さらに、受容側製品貯蔵室３１を振動させることによって受容側製品１０を攪拌してもよい。受容側製品２を攪拌すると、供給側製品８から得られた知覚物質と受容側製品２の接触が促進される。

図４および５に示したように、加熱用被覆１８のような熱源を供給側製品貯蔵室３０の外側全体に設けて、その内容物すなわち供給側製品８ならびに供給側製品貯蔵室３０内に存在する何らかの流体を加熱することができる。加熱用被覆１８は抵抗加熱素子でよく、供給側製品貯蔵室３０の周りに巻かれており、外側に絶縁層を備えて装置の外側の熱損失を減らす。当業者には明らかなように、貯蔵室３０を加熱する別の方法には、容器周りの被覆内または容器に収められたコイル内に蒸気または温水を循環させる方法があるがこれらに限定されない。加熱用被覆１８は、室３０の全外周を覆っても上端と下端を覆ってもよく、供給側製品貯蔵室３０およびその内容物の説明を容易にするために切り取られて示されている。

加熱用被覆１８の代わりにまたはそれと組み合わせて、管１０ａを通って室３０に入る流体を予備加熱して供給側製品貯蔵室３０の内容物を加熱してもよい。そのために加熱用被覆３４を管１０ａの周りに配置して室３０に入る流体を予備加熱してもよい。代わりに流体をふさわしい熱交換機に通して予備加熱してもよい。空気の予備加熱の１つの利点は、貯蔵室３０に貯蔵された植物製品８に伝達される熱量が増えることである。

さらに、加熱用被覆３５を管１０ｂの周りに設けて室３０から室３１へ通過する知覚物質但持流体の温度を維持し、室３１に到着する前の凝結を防いでもよい。

供給側製品８を供給側製品貯蔵室３０に入れる前に、供給側製品８の条件設定を行ってもよい。例えば供給側製品８がハッカである実施態様の場合、ハッカを所望の平均粒子寸法に刻んでもまたは粉末にしてもよい。１０〜５０ｍｌの量の水、例えばハッカ１ｋｇあたり３０ｍｌの水をハッカに加えてもよい。

コーヒー、ビャクシン、およびアニスのような植物を、使用前の知覚物質の保持のために、装置内で使用する前の貯蔵中に凍結してもよい。植物を凍結してもよい一般的な温度範囲は−２６〜０℃である。凍結前または後にこれら植物を粉末にしてもよい。その後凍結された植物を、装置で使用するための準備中に再度粉末にしてもよい。粉末化処理によって粒子寸法に分布が生じ、都合がよいことに粒子寸法分布の５０％以上が０．５〜１．５ｍｍの範囲に入る。装置内での使用の前の植物のこの条件設定によって、装置の使用中の供給側製品８からの知覚物質の放出が促進される。

先に説明したように、空気のような流体は導管配列１０の閉流路内を繰り返し循環する。しかし、最低酸素含有量が最少の気体または混合気のような他の流体を用いて、例えば粉末化処理またはタバコ粉によって生じる不要な粉塵の自然発生的燃焼の危険性を減らすことができる。ふさわしい気体は窒素であるが、その他に蒸気または不活性ガス、例えばヘリウムのような希ガスがある。脱酸素処理された流体の使用の更なる利点は、知覚物質成分が酸化し難いこと、つまりそれらの特徴的風味または香りの変化が避けられることである。

使用中、流体は管１０ａを通って供給側製品貯蔵室３０に入り、受容側製品貯蔵室３１内の受容側製品に付与される芳香剤を含む知覚物質を取り込む。室３０内で作られた芳香成分含有流体は管１０ｂを通って受容側製品貯蔵室３１に入って、以下にさらに詳細に説明するように受容側製品２に芳香剤を付与する。

その後管１０ｃによって流体は受容側製品貯蔵室３１からポンプ１１を通って室３０に戻り、循環が完了する。これを十分な回数だけ繰り返してタバコ製品に所望の程度注入してもよい。管１０ｃの入り口はタバコ２の高さより低く埋めて配置されているため、知覚物質を但持した流体は管１０ｂからタバコ製品の中に確実に引き込まれて知覚物質がタバコに付与される。タバコが管内に侵入しないように管１０ｃの入り口に入り口用網フィルター３６が被せられているため、室３０に達する可能性が低くなる。

また、粉塵容器３７を管１０ｃの受容側製品貯蔵室３１とポンプ１１の間に配置してタバコ粉または他の塵芥を収容することができる。粉塵容器は、流体流から固体を除去するが流体流に取り込まれて残った知覚物質を再循環する例えば大容量の沈殿タンク、遠心式集塵装置、濾過剤を用いた濾過装置、または洗浄機などで構成されてよい。

フィルターを装置の他の場所、例えば管１０ｂが受容側製品貯蔵室３０から出る場所に追加的にまたは代わりに設けてもよい。

装置内の温度、湿度、圧力、または流体流速のような種々のパラメーターを１つ以上の測定装置を用いて測定してもよい。図４および５に示した実施態様では、供給側製品貯蔵室３０内部の温度の測定に温度計または熱電対３８が用いられる。他の測定装置３９を用いて装置１内の他のパラメーターを測定してもよい。例えば、湿度計または他のふさわしい測定装置を設けて湿度を測定してもよく、圧力計を設けて圧力を測定してもよく、流量
計を設けて流体流速を測定してもよい。

制御器４０を設けて、加熱用被覆１８が供給側製品貯蔵室３０の内容物を加熱する温度や、室３０に出入りする管１０ａ、１０ｂ周りの加熱用被覆３４、３５による加熱の程度を制御してもよい。制御器４０はユーザーインタフェース４１を備えて使用者が温度値を入力できるようにし、この値に供給側製品貯蔵室３０の内容物を加熱してもよい。温度計３８によって測定された温度に応じて温度を制御することができる。例えば、温度計３８が１００℃の温度を測定したら、使用者はユーザーインタフェース４１を介して制御器４０に指示を与えて、温度を例えば９０℃に下げてもよい。制御器４０は加熱用被覆１８を制御して温度を適宜下げる。

制御器４０は自動化されてもよい。その場合制御器は、温度計３８で測定された温度が所定の値を超えたら温度を自動的に下げるようにプログラム化されて、制御フィードバックループを作用させて温度を当面の公称値に維持してもよい。例えば、制御器４０は加熱用被覆１８に印加される電力を制御して温度を９０℃の設定値近くに維持してもよい。

図４および５は温度フィードバックループが供給側製品貯蔵室３０に対して実現された実施態様を示すが、当然のことながらそのようなフィードバックループは装置１の他の部分例えば受容側製品貯蔵室３１または個々の管１０に対して実現されてもよい。例えば、熱源、温度計、および制御器は受容側製品貯蔵室３１に設けられてもよい。

特定の実施態様では、制御器４０は測定されたパラメーターに応じて種々の他のパラメーターを（すなわち温度に加えてまたはその代わりに）変化させるように構成されてもよい。例えば、制御器は湿度または圧力の測定値に応じて温度を変化させてもよい。その代わりに、測定温度に応じて圧力を変化させてもよい。一般に本装置は、あるパラメーターを同じまたは他のパラメーターの測定値に応じて変化させることができるフィードバックループを備えてよい。

当然のことながら、ここまで供給側製品貯蔵室３０に関する複数パラメーターの測定および制御について説明してきたが、別の実施態様では、装置のいずれかの部分のパラメーターを装置の他の部分で測定されたパラメーターに応じ制御してもよい。例えば一部の実施態様では、受容側製品貯蔵室３１に熱源および制御器を設けてもよい。受容側製品貯蔵室３１の内容物を、例えば供給側製品貯蔵室３０内の圧力測定値に応じて特定の温度まで加熱してもよい。

使用中、流体（例えば空気）は、ポンプ１１で圧送されて導管１０ａを通って供給側製品貯蔵室３０に入る。加熱用被覆１８によって供給側製品貯蔵室３０の内容物が制御器４０で設定された所定の温度まで加熱される。供給側製品貯蔵室３０の内容物が加熱される温度はそこに貯蔵された供給側製品８によって決まるが、便宜上は１０〜１５０℃の範囲に入り、より具体的には植物であれば２０〜１１０℃の範囲に入る。例えば、ハッカは公称温度９０℃まで、コーヒーは４０℃まで、チョウジは１１０℃まで加熱してもよい。供給側製品貯蔵室３０の内容物が特定温度まで加熱されると、その特定温度未満の沸点を有する供給側製品８に含まれる特定の知覚物質が実質的に揮発するようになる。

供給側製品貯蔵室３０を出て管１０ｂを通る流体を加熱用被覆３５で加熱して、受容側製品貯蔵室３１に入る前に凝結する揮発知覚物質の量を減らしてもよい。図５に示した実施態様では、供給側製品貯蔵室３０から垂直に延びる管１０ｂが示されている。この配列には、管１０ｂ内で凝結する全ての物質が容易に落下して供給側製品貯蔵室３０に戻り、再度揮発することができるという利点がある。そのようにして、管１０ｂ内で凝結する物質の量を減らしてもよい。

受容側製品貯蔵室３１の内容物と供給側製品貯蔵室３０の内容物の間に温度差を与えてもよい。図４および５に示したように供給側製品貯蔵室３０用の熱源を設ける他に、加熱用被覆（図示せず）のような熱源を受容側製品貯蔵室３１に設け、制御器４０と接続された温度感知器と関連させて温度差を維持してもよい。

供給側製品貯蔵室３０から管１０ｂを通って受容側製品貯蔵室３１に運ばれる知覚物質のかなりの量が受容側製品貯蔵室３１内で凝結し、そこに貯蔵された受容側製品２と接触する。それによって受容側製品２に、供給側製品８から得られた知覚物質の感覚刺激性が付与される。

受容側製品貯蔵室３１を上記の様に攪拌すると、供給側製品８から得られた知覚物質と受容側製品貯蔵室３１内の受容側製品２の接触がさらに促進される。

流体は供給側製品貯蔵室３０と受容側製品貯蔵室３１の間を繰り返し循環してもよい。そのような繰り返し循環を必要回数行い、供給側製品から得られた感覚刺激性を受容側製品に所望の程度付与してもよい。例えば、一般的には４〜９時間の所定時間を越えて再循環してもよく、例えば６時間の場合に５〜７時間実施してもよい。または、処理中に感知したパラメーターによって完了したことが分かるまで継続してもよい。

装置１は、装置１に入る異物（すなわち装置１の外部からの不要な物質）の量を削減するような材料で形成してもよい。例えば、ステンレス綱またはアルミニウムのような孔隙率が低い材料を用いて供給側製品貯蔵室３０および受容側製品貯蔵室３１を形成してもよい。

代わりに、供給側製品貯蔵室３０の蓋５および受容側製品貯蔵室３１の蓋（図示せず）のような各密閉手段を密封手段と一緒に取り付けて外部からの異物の侵入を最少にし、知覚物質蒸気を含む処理空気の外気への損失を最少にしてもよい。

装置１の構成部品同士が接触する領域、例えば供給側製品貯蔵室３０と管１０ａが接触する場所は装置に入る異物を減らすように構成してもよい。例えば、構成要素の寸法は確実な締まりばめにしてもよく、またはふさわしい非溶出性密封手段を設けてもよい。

供給側製品貯蔵室３０の内容物の温度は、上記のような制御器４０を用いて、供給側製品貯蔵室３０のような装置の種々の部分の温度を変えることによって変化させてもよい。供給側製品貯蔵室３０に貯蔵された供給側製品８の種々の知覚物質を異なる温度で揮発させてもよく、供給側製品貯蔵室３０内の温度を第１の時間の第１の温度値から第２の時間の第２の温度値に変化させることによって、異なる時間に異なる知覚物質を揮発させるのを容易にしてもよい。

例えば第１の時間Ｐ１中に、供給側製品貯蔵室３０を温度Ｔ１まで加熱してもよい。沸騰温度がＴ１未満の供給側製品８の知覚物質Ｓ１は実質的に揮発し、ポンプ１１の作動による流体流に運ばれて管１０ｂを通り、受容側製品貯蔵室３１へ向かう。揮発に温度Ｔ１よりも高温度が必要な知覚物質は、第１の時間Ｐ１中にはほとんど揮発しない。

第２の時間Ｐ２中に供給側製品貯蔵室３０を、Ｔ１より高い温度Ｔ２まで加熱してもよい。Ｔ２はＴ１よりも高温であるため、上記の知覚物質Ｓ１は揮発し続ける。また、沸騰温度がＴ１より高いがＴ２未満でかつ時間Ｐ１中にはほとんど揮発しなかった知覚物質Ｓ２は時間Ｐ２中に実質的に揮発する。その後、そのような知覚物質Ｓ２をポンプ１１による流体流で受容側製品貯蔵室３１の方へ運んでもよい。

すなわち供給側製品貯蔵室３０の温度を経時的に上昇させて、沸騰温度が順次高くなる知覚物質の揮発を実現してもよい。

温度が高くなると、供給側製品８または知覚物質成分は劣化し始める場合がある。経時的に温度を徐々に上昇させることによるそのような何らかの劣化は、沸点が低い知覚物質が実質的に揮発してしまった後に生じ易い。反対に、供給側製品８が時間Ｐ１中に知覚物質Ｓ１の沸点より十分に高い高温に曝されると、知覚物質Ｓ１の感覚刺激性は影響を受ける場合がある。

経時的な温度変化は、例えばユーザーインタフェース４１を介して制御器４０を手で調節することによって実施してもよい。代わりに、経時的な温度変化が自動化されるように、制御器４０に操作方法を記憶する記憶手段およびプロセッサーを設けてもよい。例えば、記憶手段に操作方法を収容して、供給側製品貯蔵室３０を２０分で約３０℃の温度まで加熱し、その後６０分で約９５℃の温度まで加熱してもよい。

上記処理中に、流体の試料を質量分析計またはガスクロマトグラフィーのような分析ユニット４２によって分析してクロマトグラムを得て、それによって流体試料中にどのような物質がどの位の量だけ存在するかという情報を得てもよい。例えばクロマトグラムによって、供給側製品８から得られる特定の知覚物質がある量だけ存在することを示してもよい。また、上記処理の開始に先立つ供給側製品８の条件設定に用いられる水のような何らかの物質の存在について分析してもよい。クロマトグラムは装置内部の異物の存在示すこともでき、漏れの有無が分かる場合がある。

図４および５に関して説明した実施態様では、分析ユニット４２は管１０ｃに接続されているが、管１０ａまたは１０ｂの片方に接続されてもよい。実際のところ分析ユニットは、導管配列１０に沿ったまたは室３０、３１内の１箇所または複数箇所から試料を採取し分析してもよい。

流体試料は、流体が受容側製品貯蔵室３１に入る前に管１０ｂから入手しても、および／または流体が受容側製品貯蔵室３１から出た後に管１０ｃから入手してもよい。受容側製品貯蔵室３１に入る前後の両方で入手した場合、そのような試料は比較してもよい、そうすれば何の物質が受容側製品貯蔵室３１内に堆積されたという情報が得られる。

そうして得られた結果を基に、制御器４０を用いて供給側製品貯蔵室３０のような装置の各部の温度を変化させてよい。例えば、特定の知覚物質が流体試料に所望量未満の量だけ存在することがクロマトグラムで分かったら、温度を上げてその知覚物質の揮発を増やしてもよい。反対に、知覚物質の存在量が多過ぎることがわかったら、供給側製品貯蔵室の温度を下げてその知覚物質の揮発を減らしてもよい。さらにクロマトグラムは、作動時間中継続的に知覚物質成分の濃度特性を可視化して、処理の完了の程度を示すことができる。得られた特性は、いつ処理流体の循環を停止するか、またはいつ貯蔵容器の加熱を停止するかを決定する助けになる。というのは、知覚物質の放出は自然の減衰曲線に従い、追加処理すると知覚物質成分の移動が最少になる点が存在するからである。

図４および５の装置を用いた２つの具体的な実施例を以下に示す。ここでは、１回の投入量の供給側製品から得られた知覚物質の感覚刺激性が、１回の投入量の受容側製品に付与された。

実施例１−コーヒー
受容側製品室３１には紙巻タバコロッドに用いる市販等級の刻みタバコ２を入れた。

供給側製品室３０にはコスタリカ産の口当たりが柔らかいコーヒー豆を挽いて調整したコーヒーを入れた。豆は使用前に凍結させ、ふるいが取り付けられた製粉器で粉末にした。粉末コーヒーを室３０に入れたら、加熱用被覆１８および管用加熱被覆３４、３５の両方の加熱を３０℃から開始した。

攪拌器羽根３３を用いて室３０の内容物を攪拌した。攪拌はまず通常２０分ごとに例えば１回または２回の低回転数で行い、処理過程が進むに連れて約１時間ごとに３回または４回に増やした。注入の総時間は約７時間であった。

室３０の加熱温度は２回に分けて上昇させた。５５分後に３０℃から４５℃に上げ、その１時間後に５５℃に上げた。

室３１から取り出した際のタバコ２には、明確に識別可能なコーヒーの香りがあることがわかった。

実施例２−ビャクシン
受容側製品室３１には紙巻タバコロッドに用いる市販等級の刻みタバコ２を入れた。

供給側製品室３０には挽いて調整したビャクシンの実を入れた。実は使用前に凍結させ、ふるいを取り付けていない製粉器でまず粉末にし、その後再度凍結させ製粉器で粉末にして４ｍｍのふるいに通した。粉末にした材料を室３０に入れたら、加熱用被覆１８および管用加熱被覆３４、３５の両方の加熱を９０℃で６時間実施した。

実施例１と同様、攪拌器羽根３３を用いて室３０の内容物を攪拌した。室３１から取り出した際のタバコ２には、明確に識別可能なビャクシンの香りがあることがわかった。

両実施例とも、ポンプ１１のスイッチを切ってから室から取り出すまでの時間、タバコを室３１内に放置してもよく、この放置が受容側のタバコへの芳香剤の浸透を助けることが分かっている。

一変更形態では、羽根３３は粉砕器として機能するよう設計されているため、植物の粉砕を蓋５が閉められた室３０の中でそのまま実施できる。これによって植物を装置の外で挽くときに生じる粉塵の発生が減る。

供給側製品貯蔵室３０の温度を変化させるのと同様に、装置内の湿度、流体流速、および／または圧力、さらには処理の継続時間、供給側製品貯蔵室３０および受容側製品貯蔵室３１の内容物を攪拌する程度を変えてもよい。そのようなパラメーターは処理そのものを邪魔することなく変更することができる。

当然のことながら、本明細書に説明したどの装置も、部分的に真空状態で作動するようにまたは大気圧より高い圧力で作動するように適合させたり設計したりすることができる。特定の植物が大気圧からの圧力変化に良く反応して、温度にもっと敏感な知覚物質成分の移動が可能になる場合もある。

様々な事項に対処し本技術を向上させるために、本開示の全体は説明によって種々の実施態様を示した。これら実施態様の中で、特許請求の範囲に規定された本発明が実施され、供給側製品から得られた知覚物質を用いて受容側製品へ感覚刺激性を付与する優れた方法が提供される。本開示の利点および特徴は実施態様の代表的実施例のものでしかなく、全てを包括するものでもこれらに限定されるものでもない。これらは単に理解を助け、特許請求の範囲に規定された特徴を教示するために提示される。当然のことながら、本開示の利点、実施態様、実施例、機能、特徴、構造、および／または他の態様は、特許請求の範囲によって規定された本開示に制限されるまたは特許請求の範囲の均等物に制限されると考えるのではなく、他の実施態様を利用しても改良しても本開示の概念の範囲から逸脱することはない。種々の実施態様が、本開示の要素、構成要素、特徴、部品、工程、手段その他の種々の組み合せを備えても、またはそれらから構成されても、または基本的にそれらから構成されてもよい。さらに本開示には、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性がある他の発明も含まれる。

Claims (32)

1. 供給側製品から得られた知覚物質を用いて感覚刺激性を受容側製品に付与する装置であって、
   ひとまとまりの供給側製品を収容するように構成された供給側製品貯蔵室と、
   ひとまとまりの受容側製品を収容するように構成された受容側製品貯蔵室と
   を備え、
   流体を前記供給側製品貯蔵室と前記受容側製品貯蔵室を通る閉流路内に繰り返し循環させるように配列されており、前記供給側製品から得られた少なくとも１つの知覚物質が前記供給側製品貯蔵室から前記受容側製品貯蔵室内に運ばれて前記受容側製品と接触し、前記受容側製品貯蔵室は、前記ひとまとまりの受容側製品を攪拌するための攪拌器を備えている装置。
2. 前記知覚物質が前記受容側製品へ運ばれる間に前記装置の内容物のパラメーターを制御する制御器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記制御器は前記装置の前記内容物の第１のパラメーターの測定値に応答し、前記第１のパラメーターの前記測定値に応じて前記装置の前記内容物の第２のパラメーターを制御するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第１のパラメーターは前記第２のパラメーターと同じパラメーターであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記第１および第２のパラメーターはそれぞれ、温度、湿度、圧力、流体流速のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項３または４に記載の装置。
6. 前記制御器は前記装置の内容物の温度を経時変化させるように構成されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記装置の内容物を加熱する熱源をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記供給側製品貯蔵室の前記内容物を加熱する加熱器を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記供給側製品貯蔵室に入る前記流体を予備加熱する加熱器を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
10. 前記制御器は前記装置の異なる部分の内容物の間の温度差を維持するよう構成されていることを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の装置。
11. １回の投入量の前記供給側製品から得られた知覚物質の感覚刺激性が１回の投入量の前記受容側製品に付与されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記供給側製品貯蔵室は攪拌器を備えてその内容物を攪拌することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
13. ポンプをさらに備えて前記流体を前記供給側製品貯蔵室と前記受容側製品貯蔵室の間およびその中を循環させることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記供給側製品貯蔵室は植物を収容することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記受容側製品貯蔵室はタバコ産業製品を収容することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の装置であって、空気を含む前記流体が充填された装置。
17. 前記供給側製品貯蔵室および／または前記受容側製品貯蔵室はそれの内容物を流動化できることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 処理流体の試料を採取し知覚物質成分を監視する質量分析計を備えて、前記供給側製品貯蔵室の温度を制御できるようにすることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の装置を利用し、供給側製品から得られた知覚物質を用いて感覚刺激性を受容側製品に付与する方法。
20. 供給側製品から得られた知覚物質を用いて感覚刺激性を受容側製品に付与する方法であって、供給側製品を収容した供給側製品貯蔵室とひとまとまりの受容側製品を収容した受容側製品貯蔵室を通る閉流路内に流体を繰り返し循環させることを含み、前記供給側製品から得られた少なくとも１つの知覚物質が前記供給側製品貯蔵室から前記受容側製品貯蔵室内に運ばれ、前記受容側製品と接触して感覚刺激性をそれに付与し、前記受容側製品貯蔵室内の前記ひとまとまりの受容側製品を攪拌する方法。
21. 前記供給側製品は植物であり、前記受容側製品はタバコ産業製品であることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記植物を１０〜１５０℃の範囲の温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 前記植物はコーヒー、ビャクシン、ハッカ、メントール、およびアニスのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項２１または２２に記載の方法。
24. 前記供給側製品はミントを含み９０℃まで加熱され、またはコーヒーを含み４０℃まで加熱され、またはチョウジを含み１１０℃まで加熱されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
25. 凍結状態の前記植物を提供することと、前記流体を循環させる前に前記植物を粉砕することを含むことを特徴とする請求項２３または２４に記載の方法。
26. 前記供給側製品貯蔵室の温度を経時変化させることを更に含むことを特徴とする請求項２１乃至２５のいずれか１項に記載の方法。
27. 前記植物を第１の温度に第１の時間加熱して、そこから比較的低い第１の沸点を有する第１の知覚物質を放出させることと、次に前記植物の温度をより高い第２の温度に上昇させて、そこから前記第１の知覚物質より高い沸点を有する第２の知覚物質を放出させることを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 前記タバコ産業製品はタバコ、嗅ぎタバコ、袋詰め嗅ぎタバコ、濾紙、チッピング紙、濾過材、喫煙品、喫煙品容器、または喫煙品容器を形成するためのブランクのうちの１つであることを特徴とする請求項２１乃至２７のいずれか１項に記載の方法。
29. 前記供給側製品貯蔵室に入る前記流体を予備加熱することをさらに含むことを特徴とする請求項２１乃至２８のいずれか１項に記載の方法。
30. 前記植物を攪拌することをさらに含むことを特徴とする請求項２１乃至２８のいずれか１項に記載の方法。
31. 前記供給側製品貯蔵室と前記受容側製品貯蔵室の間を循環する前記流体の組成を測定することを含むことを特徴とする請求項２１乃至３０のいずれか１項に記載の方法。
32. 前記植物から得られた知覚物質は酸素に反応し、前記装置内を循環する前記流体は不活性気体であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。

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