JP6006806B2 - 多角形エアロゾル発生装置及びシステム - Google Patents

Description

本明細書は、多角形断面を有するエアロゾル発生装置に関する。本明細書は、エアロゾル発生装置と、このエアロゾル発生装置を受け入れるための充電装置とを備えたシステムにも関する。

当業では、タバコ含有基材などのエアロゾル形成基材を燃焼させるのではなく加熱する喫煙物品が知られている。このような加熱式喫煙物品の目的は、従来のシガレットにおけるタバコの燃焼及び熱分解により生成される既知の有害な煙成分を低減することである。通常、このような加熱式喫煙物品では、熱源から、この熱源の内部、周囲又は下流に配置できる物理的に分離されたエアロゾル形成基材又は材料に熱が伝わることにより、吸入可能なエアロゾルが発生する。喫煙中、熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基材から揮発性化合物が放出され、喫煙物品を通じて吸い込まれる空気に同伴する。これらの放出された化合物は、冷えると凝縮してエアロゾルを形成し、これを消費者が吸入する。

数多くの先行技術文献に、加熱式喫煙物品を消費又は喫煙するためのエアロゾル発生装置が開示されている。これらの装置には、例えば、加熱式喫煙システム及び電気加熱式喫煙システムが含まれる。

使用中に装置により発生した余分な熱を放散できるエアロゾル発生装置を提供することが望ましいであろう。使用時に人間工学的に保持できるエアロゾル発生装置を提供することも望ましいであろう。また、未使用時に静止した状態を保つ装置を提供することも望ましいであろう。

当業では、エアロゾル発生装置の未使用時にエアロゾル発生装置を充電するための二次装置を提供することも知られている。このような二次充電装置を提供することにより、エアロゾル発生装置を小型化かつ軽量化することができる。この二次充電装置は、エアロゾル発生装置の使用に関する情報を記憶するための手段を提供することもできる。

エアロゾル発生装置と、このエアロゾル発生装置を充電するための二次装置とを備えた、エアロゾル発生装置を二次装置に不正確に接続してしまう可能性を低減するエアロゾル発生システムを提供することが望ましいであろう。

本明細書で使用する「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル形成基材と相互作用してエアロゾルを発生させる装置に関する。エアロゾル形成基材は、例えば喫煙物品の一部などの、エアロゾル発生物品の一部とすることができる。エアロゾル発生装置は、電源からエアロゾル形成基材にエネルギーを供給してエアロゾルを発生させるために使用される１又はそれ以上の構成要素を含むことができる。例えば、エアロゾル発生装置は、加熱式エアロゾル発生装置とすることができる。エアロゾル発生装置は、電気加熱式エアロゾル発生装置、又はガス加熱式エアロゾル発生装置とすることもできる。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基材と相互作用して、ユーザの口を通じてユーザの肺に直接吸入可能なエアロゾルを形成する喫煙装置とすることもできる。

本明細書で使用する「エアロゾル形成基材」という用語は、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出可能な基材に関する。このような揮発性化合物は、エアロゾル形成基材を加熱することによって放出することができる。場合によっては、加熱又は燃焼の代わりに、化学反応又は超音波などの機械的刺激によって揮発性化合物を放出することもできる。エアロゾル形成基材は、固体又は液体とすることができ、或いは固体及び液体成分を両方含むこともできる。エアロゾル形成基材は、担体又は支持体上に吸着させ、コーティングし、含浸させ、又は別様に充填することができる。エアロゾル形成基材は、エアロゾル発生物品又は喫煙物品の一部とすることができれば好都合である。

エアロゾル形成基材は、ニコチンを含むことができる。エアロゾル形成基材はタバコを含むことができ、例えば、加熱時にエアロゾル形成基材から放出される揮発性タバコ香味化合物を含有するタバコ含有材料を含むことができる。好ましい実施形態では、エアロゾル形成基材が、例えば成型された葉タバコなどの均質化されたタバコ材料を含むことができる。エアロゾル形成基材は、プロピレングリコール又はグリセリンなどの少なくとも１種類のエアロゾルフォーマを含むことができる。

本明細書で使用する「エアロゾル発生物品」及び「喫煙物品」という用語は、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出可能なエアロゾル形成基材を含む物品を意味する。例えば、エアロゾル発生物品は、ユーザの口を通じてユーザの肺に直接吸入可能なエアロゾルを発生させる喫煙物品とすることができる。エアロゾル発生物品は、使い捨てとすることもできる。

エアロゾル発生物品は加熱式エアロゾル発生物品であり、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出するために燃焼されるのではなく加熱されることを意図されたエアロゾル形成基材を含むエアロゾル発生物品であることが好ましい。エアロゾル形成基材を加熱することによって形成されるエアロゾルに含まれる既知の有害成分は、エアロゾル形成基材を燃焼又は熱分解させることによって生成されるエアロゾルよりも少ない。エアロゾル発生物品はタバコスティックとすることができ、又はタバコスティックを含むことができる。

１つの態様では、多角形横断面を有する細長いエアロゾル発生装置を提供する。この多角形は、少なくとも６つの辺を有する。

このような多面断面を有するエアロゾル発生装置を提供することにより、円形断面を有する装置に比べて装置の表面積が広くなる。少なくとも６つの辺を有する多角形を利用することにより、より人間工学的な感覚がユーザに与えられるとともに、放熱のための表面積が増えるという利点が得られる。

また、真っ直ぐな辺の多角形断面を提供することにより、未使用時に装置を表面上に置いた時に装置の安定性が高まるという利点も得られる。

この多角形は、６〜１６個の辺を有することができ、７〜１２個の辺を有することが好ましい。１つの好ましい実施形態では、多角形が１０個の辺を有する。

多角形は、規則的な多角形とすることができる。規則的な多角形という用語は、全ての角度が同じである等角の多角形、又は全ての辺が同じ長さである等辺の多角形のことを意味する。エアロゾル発生装置は、その全長にわたって規則的な多角形横断面を有することができる。或いは、エアロゾル発生装置は、その長さの一部のみに沿って延びる規則的な多角形断面を有することもできる。規則的な多角形断面がエアロゾル発生装置の全長に沿って延びていない場合、エアロゾル発生装置に組み込まれた、使用時に装置を作動させるように適合されたボタンなどのボタンによってエアロゾル発生装置の断面が変化することがある。

本明細書で使用する「長さ」という用語は、長手方向の寸法を意味する。「長手方向」という用語は、細長いエアロゾル発生装置の主軸を意味する。本明細書で使用する「横方向」という用語は、長手方向に垂直な方向を意味する。

エアロゾル発生装置の少なくとも一方の端部は、テーパ状にすることができる。或いは、エアロゾル発生装置の両端部をテーパ状にすることもできる。テーパ状の端部の端面又は各端面の半径は、エアロゾル発生装置の最大半径の少なくとも５０％であることが好ましい。多角形の半径は、多角形の図心からその頂点までの間で測定される。

エアロゾル発生装置の少なくとも一方の端部がテーパ状である場合、このエアロゾル発生装置の少なくとも一方の端部は、装置の長さの少なくとも約５％に沿ってテーパ状になっていることが好ましい。エアロゾル発生装置の少なくとも一方の端部は、装置の長さの少なくとも約７％に沿ってテーパ状になっていることがより好ましい。エアロゾル発生装置の少なくとも一方の端部は、装置の長さの少なくとも約７．５％に沿ってテーパ状になっていることがさらに好ましい。

エアロゾル発生装置の少なくとも一方の端部がテーパ状である場合、このテーパ部は直線であっても、又は曲線であってもよい。

細長いエアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基材を受け入れるように適合された基材受け入れキャビティを有する外側ハウジングと、エアロゾル形成基材を加熱してエアロゾルを発生させるように適合された加熱素子と、加熱素子に電力を供給するように適合された電源とを備えることが好ましい。この装置は、電源から加熱素子に供給される電力を制御するためのコントローラを備えることもできる。

エアロゾル発生装置が基材受け入れキャビティを備える場合、キャビティ内にホルダを設けることができる。このホルダは、キャビティを有するエアロゾル発生装置の端部に隣接してエアロゾル形成基材を保持するように適合される。このホルダと外側ハウジング部分によって、装置内の複数の空気チャネルにつながる複数の空気入口を形成することができる。外側ハウジングがテーパ付けによって末広になっているので、空気チャネルも装置内で空気入口から離れて末広になることができる。このような空気チャネルを提供することにより、装置内への空気の引き込みを改善することができる。また、引き込まれた空気は、エアロゾル形成基材と外側ハウジングの間の絶縁性を高めることができる。

基材受け入れキャビティは、唇側端部と遠位端部を有するエアロゾル形成基材を含む喫煙物品を受け入れるように適合することができ、エアロゾル形成基材は遠位端部に存在する。

使用時には、ユーザが装置を作動させながら、喫煙物品の唇側端部に自身の唇を当てて吸入する。空気及び装置内で発生したあらゆるエアロゾルは、喫煙物品の唇側端部を通じて引き込まれ、ユーザにより吸入される。ユーザが吸入すると、空気及びエアロゾルが喫煙物品を通じて遠位端部から唇側端部に移動する。いくつかの実施形態では、喫煙物品の近位にある装置の端部を通じて装置内に空気を引き込むことができる。いくつかの実施形態では、側壁を通じて装置内に空気を引き込むことができる。他の実施形態では、装置の近位端部と装置の側壁との組み合わせを通じて装置内に空気を引き込むことができる。

喫煙物品は、実質的に円筒形とすることができる。喫煙物品は、実質的に細長いものとすることができる。喫煙物品は、ある長さと、この長さにほぼ垂直な周囲とを有することもできる。喫煙物品の基材は、エアロゾル発生装置のキャビティ内に、喫煙物品の長さがエアロゾル発生装置内の空気流方向とほぼ平行になるように受け入れることができる。

エアロゾル発生装置の外側ハウジングは、２つ、４つ又はそれ以上の部分から作製することができる。これらの部分は、装置の横断面に沿って互いに接合することができ、装置上のボタンの周囲で接合するように適合されることが好ましい。外側ハウジングが４つの部分を含む場合、これらの部分は、２つのテーパ状の末端部分と、２つの実質的に円筒状の中央部分とすることができる。エアロゾル発生システムの外側ハウジングは、あらゆる好適な材料又は材料の組み合わせから作製することができる。好適な材料の例としては、以下に限定されるわけではないが、金属、合金、プラスチック、又はこれらの材料の１つ又はそれ以上を含む複合材料、或いは食品用途又は薬剤用途に適した、例えばポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びポリエチレンなどの熱可塑性プラスチックを挙げることができる。

さらなる態様では、エアロゾル発生システムも提供する。このシステムは、上述したような細長いエアロゾル発生装置と、エアロゾル発生装置の多角形横断面に対応する多角形横断面を有して細長いエアロゾル発生装置を受け入れるように適合されたキャビティを含む充電装置とを備える。

エアロゾル発生装置受け入れキャビティは、エアロゾル発生装置を充電装置に適合させるための手段を有することが好ましい。この適合手段は、エアロゾル発生装置の少なくとも１つの対応する突出部を受け入れるための少なくとも１つの切り欠き部を含むことができる。この少なくとも１つの突出部は、エアロゾル発生装置を作動させるように適合されたボタンとすることができる。

エアロゾル発生装置が少なくとも１つのテーパ状の端部を含む１つの実施形態では、このテーパ状の端部により、装置を充電装置のキャビティに容易に挿入することができる。

或いは、本明細書におけるミーンズプラスファンクションの機能をこれらの対応する構造面から表すこともできる。

１つの態様に関するあらゆる特徴は、あらゆる適切な組み合わせで他の態様に適用することができる。具体的には、方法の態様を装置の態様に適用することができ、逆もまた同様である。さらに、１つの態様におけるいずれかの、一部の又は全部の特徴を、他のいずれかの態様におけるいずれかの、一部の又は全部の特徴にあらゆる適切な組み合わせで適用することもできる。

また、本発明のいずれかの態様において説明し定義する様々な特徴の特定の組み合わせを単独で実装又は供給又は使用することもできると理解されたい。

以下の図を参照しながら説明する以下の例示的な実施形態から、これらの及びその他の装置の態様が明らかになる。

エアロゾル発生装置の１つの実施形態の斜視図である。 図１に示すエアロゾル発生装置の側面図である。 図１及び図２に示すエアロゾル発生装置の端面図である。 図１及び図２に示すエアロゾル発生装置の端面図である。 図１、図２及び図３に示すエアロゾル発生装置を通る空気流の概略図である。 図１、図２及び図３に示すエアロゾル発生装置の分解図である。 図１〜図５に示すエアロゾル発生装置を受け入れて充電するように適合された充電装置の斜視図である。

図１は、エアロゾル発生装置１００の一実施形態の斜視図である。装置１００は細長であり、２つの対向する多角形端面１０２及び１０４を含む。装置１００は、押圧時にエアロゾル発生装置を作動させるように適合されたボタン１０６も含む。以下、装置の動作についてさらに詳述する。図示のように、装置１００の外側ハウジングは、結合線１０８、１１０及び１１２でそれぞれ接合された４つの部分を含む。これらの４つの部分は、それぞれ第１の中央部分１１６に取り付けられた第１のテーパ状末端部分１１４、及び第２の中央部分１１８に取り付けられた第２のテーパ状末端部分１２０である。これらの４つの部分は、内側ハウジング（図示せず）の周囲において、後述する方法で嵌合し合う。

装置１００は、その長さの大部分に沿って規則的な多角形断面を有する。しかしながら、ボタン１０６の領域では、断面はもはや規則的な多角形ではなく、単純な多角形のままである。

図２は、図１に示すエアロゾル発生装置１００の側面図である。図示のように、ボタン１０６は、使用時にユーザが容易にボタンを押して装置を作動できるように装置の表面から突出する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）には、装置１００の多角形端面１０２及び１０４をそれぞれ示す。図示のように、この実施形態における多角形は１０個の辺を有する。ボタン１０６は三角形の断面を有する。図３（ａ）には、５つの電気的接続部３００を備えた端面１０２を示している。これらの電気的接続部は、以下でさらに詳述する二次（充電）装置に接続するように適合される。図示のように、多角形断面を提供することにより、５つの電気的接続部３００をエアロゾル発生装置１００の端面１０２上に容易に位置付けることができる。図３（ｂ）には端面１０４を示す。エアロゾル形成基材を含む喫煙物品を収容するようにキャビティ３０２が設けられる。

図４は、装置を通る空気流の概略的表現である。この実施形態で分かるように、装置１００のキャビティ３０２内に喫煙物品が受け入れられると、装置に引き込まれた空気は、円形断面を有する喫煙物品ホルダ４０２の外側の周囲を通過する。引き込まれた空気は、キャビティ３０２に設けられた刃の形の加熱素子４０６の加熱ブッシュ４０４に隣接する喫煙物品の遠位端においてエアロゾル形成基材の中に進む。引き込まれた空気は基材内を進み、エアロゾルを同伴して、喫煙物品の唇側端部に進む。外側ハウジングとホルダ４０２の間に形成された空気入口４０８は、空気がより効率的に同伴されるようにするとともに、加熱された喫煙物品を外側ハウジングから絶縁する役割を果たす。図３（ｂ）では、空気入口４０８を断面で確認することができる。

図５に、エアロゾル発生装置１００の分解図を示す。装置は、第１のテーパ状末端部分１１４を含む第１の外側ハウジング部分５００及び第１の中央部分１１６を有する。装置は、第２のテーパ状末端部分１２０を含む第２の外側ハウジング部分５０２及び第２の中央部分１１８をさらに有する。装置は、内側ハウジング５０４も有する。装置は、バッテリ５０６の形の電源、及びバッテリ５０６から加熱素子（図示せず）に供給される電力を制御するように適合されたコントローラ５０８も有する。中央ハウジング部分５０４にはボタン１０６が位置し、コントローラ５０８と協働してユーザが装置を作動できるようにする。

使用時には、ユーザが、エアロゾル形成基材を含む喫煙物品をエアロゾル発生装置１００のキャビティ３０２に挿入する。エアロゾル形成基材は加熱素子４０６に係合する。ユーザがボタン１０６を押すことにより装置を作動させると、コントローラ５０８を介してバッテリ５０６から加熱素子４０６に電力が供給される。加熱素子４０６が、エアロゾル形成基材を加熱してエアロゾルを発生させ、ユーザが喫煙物品の唇側端部を吸うと、空気流にエアロゾルが同伴する。

図６は、エアロゾル発生装置１００を受け入れて充電するように適合された充電装置６００の斜視図である。この充電装置は、エアロゾル発生装置１００を受け入れるように適合されたキャビティ６０２、バッテリ６０４の形の電源、及びコントローラ６０６を含む。装置１００を充電する必要がある場合には、装置１００をキャビティ６０２に挿入し、電気的接続部３００をキャビティ６０２の底部の対応する電気的接続部（図示せず）に結合する。

キャビティ６０２は、エアロゾル発生装置１００の断面に対応する多角形断面を有する。また、このキャビティには、装置のボタン１０６をキャビティ６０２内に位置決めできるようにする追加の切り欠き部６１２が設けられる。この切り欠き部と装置１００のボタン突出部が、装置１００を充電装置６００に１つの配向でのみ挿入できるように装置を充電装置６００に適合させる。このような適合手段を設けることにより、ユーザが装置１００を不正確に挿入することが防がれ、従って装置１００を挿入する度に正しい電気的接続が行われるようになる。また、ユーザは、エアロゾル発生装置１００のテーパ状末端部分１１４によって装置をキャビティ６０２に容易に挿入することもできる。

当然ながら、本明細書は、ほんの例示として説明した上記の実施形態の詳細に限定されるものではないと理解されたい。

１００ エアロゾル発生装置
１０２ 端面
１０４ 端面
１０６ ボタン
１０８ 結合線
１１０ 結合線
１１２ 結合線
１１４ 第１のテーパ状末端部分
１１６ 第１の中央部分
１１８ 第２の中央部分
１２０ 第２のテーパ状末端部分

Claims (9)

1. エアロゾル発生システムであって、
   少なくとも６つの辺を有する多角形横断面を有する細長いエアロゾル発生装置（１００）と、
   前記エアロゾル発生装置の前記多角形横断面に対応する多角形横断面を有し、前記細長いエアロゾル発生装置を受け入れるように適合され、前記エアロゾル発生装置を充電装置に適合させるための適合手段を有するキャビティ（６０２）を含む充電装置（６００）と、
   を備え、前記適合手段は、前記エアロゾル発生装置上の少なくとも１つの対応する突出部を受け入れるための少なくとも１つの切り欠き部を含み、少なくとも１つの突出部は、前記エアロゾル発生装置を作動させるように適合されたボタンである、
   ことを特徴とするエアロゾル発生システム。
2. 前記多角形は、７個〜１２個の辺を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
3. 前記多角形は規則的な多角形である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアロゾル発生システム。
4. 前記エアロゾル発生装置の少なくとも一方の端部はテーパ付けされる、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
5. 前記エアロゾル発生装置の両端部はテーパ付けされる、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
6. 前記エアロゾル発生装置の端面又は各テーパ付けされた端部の半径は、前記エアロゾル発生装置の最大半径の少なくとも５０％である、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のエアロゾル発生システム。
7. 前記エアロゾル発生装置の前記又は各端部は、該装置の長さの少なくとも５％に沿ってテーパ付けされる、
   ことを特徴とする請求項４、５又は６に記載のエアロゾル発生システム。
8. 前記テーパ付けは直線状又は曲線状である、
   ことを特徴とする請求項４から７のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
9. 前記エアロゾル発生装置は、
   エアロゾル形成基材を受け入れるように適合された基材受け入れキャビティ（３０２）と、
   前記エアロゾル形成基材を加熱してエアロゾルを発生させるように適合された加熱素子（４０６）と、
   前記加熱素子に電力を供給するように適合された電源（５０６）と、
   を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。

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