JP6198753B2 - ２つの熱伝導要素を含む喫煙物品 - Google Patents

Description

本発明は、熱源と、該熱源の下流側にあるエアロゾル形成基材と、周囲に設けられた熱伝導要素とを備える喫煙物品に関する。

当該技術分野においては、タバコを燃焼させるのではなくて加熱する幾つかの喫煙物品が提案されている。このような「加熱式」喫煙物品の狙いの１つは、従来のシガレットにおいてタバコの燃焼及び熱分解によって発生する種類の公知の有害な煙成分を低減することである。１つの既知のタイプの加熱式喫煙物品において、可燃性熱源から、該可燃性熱源の下流側にあるエアロゾル形成基材への熱伝達によってエアロゾルが発生する。喫煙中に、揮発性化合物が、可燃性熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基材から放出され、喫煙物品を通じて吸い込まれた空気中に同伴される。放出された化合物が冷却すると、これらは凝縮してエアロゾルを形成し、このエアロゾルがユーザによって吸入される。通常、空気は、可燃性熱源を貫通して設けられた１又はそれ以上の空気流チャンネルを通ってこのような既知の加熱式喫煙物品に吸い込まれ、可燃性熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達が対流及び熱伝導によって起こる。

例えば、国際公開特許第２００９／０２２２３２号は、可燃性熱源、可燃性熱源の下流側のエアロゾル形成基材、及び可燃性熱源の後方部分及びエアロゾル形成基材の隣接する前方部分の周りで直接接触状態にある熱伝導要素を備えた喫煙物品を開示している。

国際公開特許第２００９／０２２２３２号の喫煙物品の熱伝導要素は、熱源の燃焼中に発生した熱を熱伝導によりエアロゾル形成基材に伝達している。伝導性熱伝達によって影響を受ける熱放出により、可燃性熱源の後方部分の温度が大幅に低下し、これにより後方部分の温度は、自己点火温度を大きく下回って保持されるようになる。

加熱式タバコの喫煙物品において、エアロゾル形成基材において達する温度は、感覚的に許容可能なエアロゾルを生成する能力に多大な影響を及ぼす。通常は、ユーザへのエアロゾル送出を最適化するために、エアロゾル形成基材の温度を一定の範囲内に維持することが望ましい。一部の場合において、熱伝導要素の外側表面からの放射熱損失により、可燃性熱源及びエアロゾル形成基材の温度を望ましい範囲の外に低下させ、これにより喫煙物品の性能に影響を与える可能性がある。エアロゾル形成基材の温度が過度に低下した場合には、例えば、ユーザに送出されるエアロゾルの粘稠性及び量に悪影響を及ぼす可能性がある。

特定の加熱式喫煙物品においては、伝導性熱伝達に加えて、可燃性熱源からエアロゾル形成基材への対流熱伝達が設けられる。例えば、一部の公知の喫煙物品において、エアロゾル形成基材の対流加熱を提供するために、可燃性熱源を貫通する少なくとも１つの長手方向空気流チャンネルが設けられる。このような喫煙物品において、エアロゾル形成基材は、伝導加熱と対流加熱の組み合わせによって加熱される。

他の加熱式喫煙物品において、貫通する空気流チャンネルの無い可燃性熱源を提供することが好ましい場合がある。このような喫煙物品において、エアロゾル形成基材の対流加熱が制限される可能性があり、エアロゾル形成基材の加熱は、主として熱伝導要素からの伝導熱により達成される。エアロゾル形成基材が主として伝導性熱伝達により加熱される場合、エアロゾル形成基材の温度は、熱伝導要素の温度変化の影響をより受けやすくなる可能性がある。このことは、放射性熱損失に起因する熱伝導要素の何れの冷却も、エアロゾル形成基材の対流加熱が利用可能でもある喫煙物品に比べて、エアロゾル発生に与える影響がより大きい可能性があることを意味している。

国際公開特許第２００９／０２２２３２号

熱源と、該熱源の下流側にある喫煙性能が改善されたエアロゾル形成基材を含む加熱式喫煙物品を提供することが望ましいことになる。詳細には、喫煙中のエアロゾル形成基材の温度を所望の温度範囲内に維持できるようにエアロゾル形成基材の伝導加熱の制御が改善された加熱式喫煙物品を提供することが望ましいことになる。

本発明によれば、熱源と、熱源の下流側にあるエアロゾル形成基材と、熱源の後方部分及び隣接するエアロゾル形成基材の前方部分の周りで接触状態にある第１の熱伝導要素と、第１の熱伝導要素の少なくとも一部の周りにある第２の熱伝導要素と、を備えた喫煙物品が提供される。第２の熱伝導要素の少なくとも一部は、第１の熱伝導要素から半径方向で離隔されている。

本明細書で用いる用語「上流側」、「前方」、「下流側」及び「後方」は、使用中にユーザが喫煙物品を吸引する方向に対して本発明の喫煙物品の構成要素又は構成要素の一部の相対的な位置を説明するのに使用される。

本発明の喫煙物品は、唇側端部及び対向する遠位端部を含む。使用時には、ユーザは、喫煙物品の唇側端部を吸入する。唇側端部は、遠位端部の下流側にある。熱源は、遠位端部又はこれに近接した位置にある。

熱源の後方部分は、第１の熱伝導要素によって囲まれてこれと直接接触した部分である。

エアロゾル形成基材の前方部分は、第１の熱伝導要素によって囲まれてこれと直接接触した部分である。

本明細書で使用される用語「長さ」は、喫煙物品の長手方向の寸法を説明するのに使用される。

本明細書で使用される用語「直接接触」は、２つの構成要素の表面が互いに触れるように、どのような中間の接続材料もない２つの構成要素間の接触を説明するのに使用される。

本明細書で使用される用語「半径方向で離隔されている」は、第２の熱伝導要素の少なくとも一部が半径方向で下にある第１の熱伝導要素から間隔を置いて配置され、第２の熱伝導要素の一部と第１の熱伝導要素との間の直接接触がないことを示すのに使用される。

本発明の喫煙物品は、第１の熱伝導要素の少なくとも一部に重なり合う第２の熱伝導要素を組み込む。喫煙物品の１又はそれ以上の位置において第１及び第２の熱伝導要素間には半径方向の離隔が存在する。

好ましくは、第２の熱伝導要素の全て又は実質的に全ては、第１の熱伝導要素から半径方向で離隔されており、第１及び第２の熱伝導要素間に直接接触が実質的に存在せず、第１の熱伝導要素から第２の熱伝導要素への伝導性の熱伝達を制限又は抑制する。従って、第１の熱伝導要素から第２の熱伝導要素への熱伝達は、好ましくは、放射性熱伝達に制限される。結果として、第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素よりも低い温度を保持する。喫煙物品の外側表面からの放射性熱損失は、第１の熱伝導要素の少なくとも一部の周りに第２の熱伝導要素を持たない喫煙物品と比べて低減される。

有利には、第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素からの熱損失を低減する。第２の熱伝導要素は、熱伝導性材料から形成され、熱源によって熱が発生したときに、喫煙物品の喫煙中に温度が増大することになる。第２の熱伝導要素の温度上昇により、第１の熱伝導要素と上にある材料との間の温度差が低減され、第１の熱伝導要素からの熱損失を低減できるようになる。

第１の熱伝導要素からの熱損失を低減することにより、有利には、第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素の温度を所望の温度範囲内に良好に維持することができる。有利には、第２の熱伝導要素は、エアロゾル形成基材を所望の温度範囲に加温するよう、熱源からの熱をより効果的に利用することができる。別の利点において、第２の熱伝導要素は、エアロゾル形成基材の温度を高いレベルに維持することができる。その結果、第２の熱伝導要素は、エアロゾル形成基材からのエアロゾルの発生を改善する。有利には、第２の熱伝導要素は、ユーザへのエアロゾルの全体の送出を増大させる。詳細には、第２の熱伝導要素を追加することにより、ニコチン送出を有意に改善できることが分かる。

加えて、第２の熱伝導要素は、喫煙物品の喫煙持続時間を有利に延ばし、より多くの回数の吸煙ができることが分かった。

一部の好ましい実施形態において、第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素と同じように熱源から喫煙物品に沿って熱を伝導する。従って、第２の熱伝導要素はまた、このような実施形態において、熱源からエアロゾル形成基材への熱伝導及びその結果としてエアロゾル形成基材の加熱の効率を改善することができる。

第２の熱伝導要素を含めることによって達成される伝導性熱伝達の改善は、対流熱伝達が最小である喫煙物品において特に有利である。

第１及び第２の熱伝導要素間の半径方向の離隔は、好ましくは、第１及び第２の熱伝導要素間に１又はそれ以上の中間層を含めることにより達成される。１又はそれ以上の中間層は、第２の熱伝導要素が第１の熱伝導要素に重なり合う領域全体にわたり設けることができる。或いは、１又はそれ以上の中間層は、この領域の１又は複数の部分にのみ設けることもできる。１又はそれ以上の中間層は、一部の場合において、第１及び第２の熱伝導要素を超えて、例えば、喫煙物品に沿って下流側又は上流側方向で第１及び第２の熱伝導要素を超えて延びることができる。

好ましくは、第１及び第２の熱伝導要素は、紙などの断熱材料の１又はそれ以上の層により半径方向で離隔されている。例えば、本発明の１つの好ましい実施形態において、第１の熱伝導要素は、喫煙物品をその長さの少なくとも一部に沿って囲むペーパーラッパーによって覆われる。周囲を囲むペーパーラッパーは、有利には、第１及び第２の熱伝導要素の表面間の直接接触が無いように第１及び第２の熱伝導要素の完全な離隔を提供する。

特に好ましくは、第１及び第２の熱伝導要素は、喫煙物品をその長さに沿って囲む喫煙物品の外側ラッパーにより分離される。このような実施形態において、外側ラッパーは、第１の熱伝導要素にわたって喫煙物品の周りに巻かれ、次いで、第２の熱伝導要素が、外側ラッパーの少なくとも一部の上に取り付けられる。従って、第２の熱伝導要素は、喫煙物品の外部に設けることができ、第２の熱伝導要素が喫煙物品の外表面上で見えるようになる。或いは、第２の熱伝導要素にわたって追加のラッパーを設け、喫煙物品の外表面を提供することができる。追加のラッパーは、喫煙物品の全て又は一部だけに沿って延びることができる。

外側ラッパーの上に第２の熱伝導要素を設けることは、本発明による喫煙物品の外観、詳細には、喫煙中及び喫煙後の喫煙物品の外観に関して更に利点を提供する。一部の場合では、ラッパーが熱源からの熱に曝された場合に、熱源領域における外側ラッパーのある程度の変色が認められる。加えて、外側ラッパーは、エアロゾル形成基材から外側ラッパーへのエアロゾル形成剤の移動の結果として退色する場合がある。本発明による喫煙物品において、第２の熱伝導要素は、熱源の少なくとも一部及びエアロゾル形成基材の隣接部分の上に設けられ、変色又は退色を覆って見えないようにすることができる。従って、喫煙中に喫煙物品の初期の外観を保持することができる。

第１及び第２の熱伝導要素間の材料の中間層の代替として、又はこれに加えて、第１及び第２の熱伝導要素の少なくとも一部は、エアギャップにより半径方向で離隔することができる。エアギャップは、互いに定められた離隔を維持するために第１の熱伝導要素と第２の熱伝導要素との間に１又はそれ以上のスペーサ要素を含めることにより設けることができる。これは、例えば、第２の熱伝導要素の小孔又はエンボス加工によって達成することができる。このような実施形態において、第２の熱伝導要素のエンボス加工された部分は、第１の熱伝導要素と接触することができ、他方、非エンボス部分は、エアギャップにより第１の熱伝導要素から離隔され、或いはその逆もまた可能である。或いは、熱伝導要素間に１又はそれ以上の別個のスペーサ要素を設けることもできる。

好ましくは、第１及び第２の熱伝導要素は、少なくとも５０ミクロン、より好ましくは、少なくとも７５ミクロン、及び最も好ましくは、少なくとも１００ミクロン互いにから半径方向で離隔されている。上述のように、熱伝導要素間に１又はそれ以上の中間層が設けられている場合、熱伝導要素の半径方向の離隔は、１又はそれ以上の中間層の厚さによって決定付けられることになる。

上述のように、本発明による喫煙物品の第１の熱伝導要素は、熱源の後方部分及びエアロゾル形成基材の隣接する前方部分と接触状態にある。可燃性熱源を有する実施形態において、熱伝導要素は、好ましくは、耐燃焼性及び酸素制限性がある。

本発明の特に好ましい実施形態において、第１の熱伝導要素は、熱源の後方部分及びエアロゾル形成基材の前方部分を緊密に囲む連続スリーブを形成する。

好ましくは、第１の熱伝導要素は、熱源とエアロゾル形成基材との間の実質的に気密接続を提供する。これにより、有利には、燃焼ガスが熱源からエアロゾル形成基材内に周辺を通って容易に吸い込まれるのを阻止する。このような接続はまた、周辺に沿って吸い込まれた高温空気による熱源からエアロゾル形成基材への対流熱伝達を最小に、又は実質的に排除する。

第１の熱伝導要素は、何れかの好適な耐熱材料から、又は適切な熱伝導性を有する材料の組み合わせから形成することができる。好ましくは、第１の熱伝導要素は、改良非定常平面熱源（ＭＴＰＳ）法を用いて測定したときに２３℃及び相対湿度５０％において、約１０ワット毎メートルケルビン（W／（ｍ・K））から約５００ワット毎メートルケルビン（W／（ｍ・K））、より好ましくは、約１５W／ｍ・Kから約４００W／ｍ・Kのバルク熱伝導率を有する材料から形成される。

本発明による喫煙物品で使用するのに好適な第１の熱伝導要素は、限定ではないが、例えば、アルミニウム箔ラッパー、鋼ラッパー、鉄箔ラッパー及び銅箔ラッパー並びに金属合金箔ラッパーなどの金属箔ラッパーを含む。

好ましくは、第１の熱伝導要素の厚さは、約５ミクロンと約５０ミクロンの間、より好ましくは、約１０ミクロンと約３０ミクロンの間、及び最も好ましくは、約２０ミクロンである。本発明の特に好ましい実施形態において、第１の熱伝導要素は、約２０ミクロンの厚さを有するアルミニウム箔から形成される。

好ましくは、第１の熱伝導要素によって囲まれる熱源の後方部分は、長さが約２ｍｍから約８ｍｍ、より好ましくは、長さが約３ｍｍから約５ｍｍである。

好ましくは、第１の熱伝導要素によって囲まれない熱源の後方部分は、長さが約５ｍｍから約１５ｍｍ、より好ましくは、長さが約６ｍｍから約８ｍｍである。

好ましくは、エアロゾル形成基材は、第１の熱伝導要素を超えて下流側に少なくとも約３ｍｍ延びる。他の実施形態において、エアロゾル形成基材は、第１の熱伝導要素を超えて下流側に３ｍｍ未満延びる。更に別の実施形態において、エアロゾル形成基材の全長は、第１の熱伝導要素によって囲むことができる。

第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素の少なくとも一部の上に設けられ、喫煙物品の周囲の全て又は一部の周りに延びることができる。好ましくは、第２の熱伝導要素は、少なくとも第１の熱伝導要素の一部の上で喫煙物品を囲む連続スリーブの形態である。

第２の熱伝導要素は、何れかの好適な耐熱材料から、又は適切な熱伝導性を有する材料の組み合わせから形成することができる。好ましくは、第２の熱伝導要素は、改良非定常平面熱源（ＭＴＰＳ）法を用いて測定したときに２３℃及び相対湿度５０％において、約１０ワット毎メートルケルビン（W／（ｍ・K））から約５００ワット毎メートルケルビン（W／（ｍ・K））、より好ましくは、約１５ワット毎メートルケルビン（W／（ｍ・K））から約４００ワット毎メートルケルビン（W／（ｍ・K））のバルク熱伝導率を有する材料から形成される。

本発明による喫煙物品で使用するのに好適な第２の熱伝導要素は、限定ではないが、例えば、アルミニウム箔ラッパー、鋼ラッパー、鉄箔ラッパー及び銅箔ラッパー並びに金属合金箔ラッパーなどの金属箔ラッパーを含む。第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素と同じ材料から、又は異なる材料から形成することができる。好ましくは、第１及び第２の熱伝導要素は、同じ材料から形成され、最も好ましいのはアルミニウム箔である。

本発明の特に好ましい実施形態において、第２の熱伝導要素は、アルミニウム又は鋼鉄のような熱反射材料を含む。このような実施形態において、第２の熱伝導要素は、有利には、第１の熱伝導要素から放射する熱の一部を第１の熱伝導要素に反射して戻す。これにより、第１の熱伝導要素からの熱損失が更に低減され、熱伝導要素の温度をより良好に制御することができ、熱源を高温に保持することができるようになる。

本明細書で使用される用語「熱反射材料」は、放出するよりも表面から入射する放射熱のより多くの割合を反射するように、比較的高い熱反射率及び比較的低い熱放射率を有する材料を指す。好ましくは、材料は、入射する放射熱の５０％より多くを反射し、より好ましくは、入射する放射熱の７０％より多く、最も好ましくは、７５％より多く反射する。

第２の熱伝導要素が熱反射材料を含む実施形態において、好ましくは、第２の熱伝導要素の全て又は実質的に全ては、第１の熱伝導要素に向かう熱反射を可能にするために第１の熱伝導要素から半径方向で離隔されている。

第２の熱伝導要素の反射性は、光沢のある内側表面を設けることにより改善することができ、ここで内側表面は、第１の熱伝導要素の外側表面に面する第２の熱伝導要素の面である。

一部の好ましい実施形態において、第２の熱伝導要素は、アルミニウムのような熱伝導材料の単一の層から形成することができる。或いは、第２の熱伝導要素は、１又はそれ以上の他の伝導又は非伝導層と組み合わせて熱伝導材料の少なくとも１つの層を含む、多層又は積層材料から形成することができる。熱伝導層は、上記で示した材料の何れかから形成することができる。一部の実施形態において、第２の熱伝導要素は、少なくとも１つの熱伝導層と少なくとも１つの断熱層を含む積層材料から形成することができ、ここで第２の熱伝導要素は、熱伝導要素の間に内側層を形成する断熱層を備える。このようにして、積層体の断熱層は、熱伝導要素の望ましい半径方向離隔を提供する。必要に応じて、熱伝導層の上に追加の外側層を設けることができる。例えば、審美的理由から熱伝導層の上に紙製の外側層を設けることができる。

加えて、積層材料を用いて第２の熱伝導要素を提供することは、断熱層が追加の強度及び剛性を提供できるので、本発明による喫煙物品の製造中に有利とすることができる。これにより、比較的薄く脆弱な場合がある熱伝導層が圧壊又は破断する危険を低減して、材料をより容易に処理することが可能となる。

第２の熱伝導要素を形成するのに特に好適な積層材料の１つの実施例は、アルミニウムの外側層と紙の内側層とを含む二重層積層体である。

好ましくは、第２の熱伝導要素の厚さは、約５ミクロンから約５０ミクロン、より好ましくは、約１０ミクロンから約３０ミクロン、及び最も好ましくは、約２０ミクロンである。第２の熱伝導要素の厚さは、第１の熱伝導要素の厚さと実質的に同じとすることができ、或いは、熱伝導要素は、互いに異なる厚さを有することができる。好ましくは、第１及び第２の熱伝導要素の両方が、約２０ミクロンの厚さを有するアルミニウム箔から形成される。

第２の熱伝導要素の位置及び被覆範囲は、第１の熱伝導要素及び下にある熱源及びエアロゾル形成基材に対して調整し、喫煙中の喫煙物品の加熱を制御することができる。第２の熱伝導要素は、エアロゾル形成基材の少なくとも一部の上に位置付けることができる。或いは、又はこれに加えて、第２の熱伝導要素は、熱源の少なくとも一部の上に位置付けることができる。より好ましくは、第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素と同様の方法で、エアロゾル形成基材の一部及び熱源の一部の上に設けられる。

上流側及び下流側方向での第１の熱伝導要素に対する第２の熱伝導要素の範囲は、喫煙物品の所望の性能に応じて調整することができる。

第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素と実質的に同じ喫煙物品の領域を覆い、これら熱伝導要素が喫煙物品の同じ長さに沿って延びるようにすることができる。この場合、第２の熱伝導要素は、好ましくは、第１の熱伝導要素の上に直接重なり合い、第１の熱伝導要素を完全に覆う。

或いは、第２の熱伝導要素は、上流側方向、下流側方向、又は上流側及び下流側の両方で第１の熱伝導要素を超えて延びることができる。代替として、又はこれに加えて、第１の熱伝導要素は、上流側及び下流側方向の少なくとも一方で第２の熱伝導要素を超えて延びることができる。

好ましくは、第２の熱伝導要素は、上流側方向で第１の熱伝導要素を超えて延びていない。第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素と熱源上のほぼ同じ位置まで延びて、第１及び第２の熱伝導要素が熱源の上で実質的に整列される。或いは、第１の熱伝導要素は、上流側方向で第１の熱伝導要素を超えて延びることができる。この構成は、熱源の温度を低減することができる。

好ましくは、第２の熱伝導要素は、下流側方向で第１の熱伝導要素と少なくとも同じ位置まで延びる。第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素とほぼ同じ位置まで延び、第１及び第２の熱伝導要素がエアロゾル形成基材の上で実質的に整列されるようにすることができる。或いは、第２の熱伝導要素は、下流側方向で第１の熱伝導要素を超えて延び、第１の熱伝導要素よりも大きな長さの割合にわたってエアロゾル形成基材を覆うようにすることができる。例えば、第２の熱伝導要素は、第１の熱伝導要素を超えて少なくとも１ｍｍ、又は第１の熱伝導要素を超えて少なくとも２ｍｍ延びることができる。しかしながら、好ましくは、エアロゾル形成基材は、第２の熱伝導要素を超えて下流側に少なくとも２ｍｍ延び、エアロゾル形成基材の後方部分が両方の熱伝導要素により覆われないままであるようにする。

意外にも、エアロゾル形成基材上の第１の熱伝導要素に対する第２の熱伝導要素の範囲は、喫煙物品の喫煙性能に有意な影響を及ぼすことが分かっている。従って、エアロゾル形成基材上の第２の熱伝導要素の被覆範囲を調整して、喫煙物品のエアロゾル送出プロファイルを調整することができる。

詳細には、第２の熱伝導要素が下流側方向で第１の熱伝導要素を超えて延びたときには、喫煙中により一貫した吸煙毎のエアロゾル送出が提供されることが分かった。詳細には、中間の吸煙中のエアロゾル送出が低減されることが認められ、これによりこれらの吸煙中の喫煙強度が低減され、喫煙の初めと終わりの喫煙強度がより一致するようになる。また、喫煙持続期間が更に増大することが分かった。

第２の熱伝導要素がエアロゾル形成基材の上で第１の熱伝導要素を超えて延びたときには、エアロゾル形成基材のより大きな領域が第２の熱伝導要素によって覆われる。これにより、エアロゾル形成基材のより大きな体積にわたって熱が分散され、エアロゾル形成基材の異なる部分の間であまり温度差が存在しないようになる。このことは、エアロゾル形成基材の前方部分の温度の低下と、エアロゾル形成基材の下流側部分の温度の上昇とをもたらす結果となる。これは、エアロゾルの吸煙毎の送出に対して認められる作用の原因であると考えられる。

更に、下流側方向での第１の熱伝導要素を超える第２の熱伝導要素の延びの調整は、喫煙物品の最初の吸煙の時間を変化させることが認められている。詳細には、下流側方向で第１の熱伝導要素を超える第２の熱伝導要素の延びが増大することにより、最初の吸煙の時間が増加することになる。

本発明によれば、吸煙中の喫煙物品の吸煙毎のエアロゾル送出を調整する方法が更に提供され、本方法は、上述のような本発明による喫煙物品を準備するステップと、エアロゾル形成基材にわたって下流側方向で第１の熱伝導要素を超えて第２の熱伝導要素が延びる量を調整するステップと、を含む。

本明細書で用いる用語「吸煙毎のエアロゾル送出」とは、喫煙物品で行われる各後続の吸煙中にユーザに送出されるエアロゾルの量のプロファイルを指す。典型的な加熱式喫煙物品では、プロファイルは、鐘形曲線の形であり、送出されるエアロゾルの量が中間の吸煙に向かって増大した後、喫煙の終わりに向かって再度減少する。吸煙毎のエアロゾル送出は、各吸煙で実際にユーザに送給されるエアロゾルの量を修正できるよう調整することができる。代替として、又はこれに加えて、各吸煙で送給される相対量を変えることができ、その結果、プロファイルの形状が変わることになる。

本発明によれば、熱源を通じて熱が発生する。熱源は、例えば、ヒートシンク、化学的熱源、可燃性熱源、又は電気的熱源とすることができる。熱源は、好ましくは、可燃性熱源であり、限定ではないが、炭素、アルミニウム、マグネシウム、カーバイド、亜硝酸化合物、及びこれらの組み合わせを含む、何れかの好適な可燃性燃料を含む。

好ましくは、本発明による喫煙物品の熱源は、炭素質可燃性熱源である。

本明細書で用いる用語「炭素質」は、炭素を含む熱源を説明するのに使用される。好ましくは、本発明による炭素質可燃性熱源は、可燃性熱源の乾燥重量で、少なくとも約３５パーセント、より好ましくは、少なくとも約４０パーセント、最も好ましくは少なくとも約４５パーセントの炭素含有量を有する。

一部の実施形態において、本発明による喫煙物品の熱源は、可燃性の炭素系熱源である。本明細書で用いる用語「炭素系熱源」は、として炭素を含む熱源から構成される熱源を説明するのに使用される。

本発明による喫煙物品で使用するための可燃性炭素系熱源は、可燃性炭素系熱源の乾燥重量で、少なくとも約５０パーセント、好ましくは少なくとも約６０パーセント、より好ましくは少なくとも約７０パーセント、最も好ましくは少なくとも約８０パーセントの炭素含有量を有することができる。

本発明による喫煙物品は、１又はそれ以上の好適な炭素含有材料から形成された可燃性炭素質熱源を含むことができる。

必要に応じて、１又はそれ以上の結合剤を１又はそれ以上の炭素含有材料と組み合わせることができる。好ましくは、１又はそれ以上の結合剤は、有機結合剤である。好適な公知の結合剤は、限定ではないが、ガム（例えば、グアーガム）、改質セルロース及びセルロース誘導体（例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロース）粉末、澱粉、糖、植物性油、及びこれらの組み合わせを含む。

１つの好ましい実施形態では、可燃性熱源は、炭素粉体、改質セルロース、粉末及び糖の混合物から形成される。

１又はそれ以上の結合剤の代わりに又はこれに加えて、本発明による喫煙物品で使用する可燃性熱源は、可燃性炭素質熱源の特性を改善するために１又はそれ以上の添加剤を含むことができる。好適な添加剤は、限定ではないが、可燃性熱源の固化作用を促進する添加剤（例えば、焼結助剤）、可燃性熱源の点火を促進する添加剤（例えば、過塩素酸塩、塩素酸塩、硝酸塩、過酸化物、過マンガン酸塩、及び／又はジルコニウムなどの酸化剤）、可燃性熱源の燃焼を促進する添加剤（例えば、クエン酸カリウムのようなカリウム及びカリウム塩）及び可燃性熱源の燃焼によって生成する１又はそれ以上のガスの分解を促進する添加剤（例えば、ＣｕＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃及びＡｌ₂Ｏ₃などの触媒）を含む。

本発明による喫煙物品で使用する可燃性熱源は、好ましくは、１又はそれ以上の炭素含有材料を１又はそれ以上の結合剤及び含まれる場合には他の添加剤と混合し、該混合物を所望の形状に予備形成することにより形成される。１又はそれ以上の炭素含有材料、１又はそれ以上の結合剤、及び任意選択的に他の添加剤の混合物は、例えば、鋳込み成形、押し出し成形、射出成形、及びダイ圧密などの何れかの好適な公知のセラミック形成法を用いて、所望の形状に予備形成することができる。一部の好ましい実施形態において、混合物は、押し出し成形によって所望の形状に予備形成される。

好ましくは、１又はそれ以上の炭素含有材料、１又はそれ以上の結合剤、及び他の添加剤の混合物は、細長いロッドに予備形成される。しかしながら、１又はそれ以上の炭素含有材料、１又はそれ以上の結合剤、及び他の添加剤の混合物は、他の所望の形状に予備形成することができることは理解されるであろう。

形成後、特に押し出し成形後、細長いロッド又は他の所望の形状物は、好ましくは、乾燥させてその水分含有量を低減して、次に、存在する場合には、１又はそれ以上の結合剤を炭化するのに十分な温度の非酸化性雰囲気で熱分解して、実質的に細長いロッド又は他の形状物中の何らかの揮発性物質を排除する。細長いロッド又は他の所望の形状物は、好ましくは、約７００℃〜約９００℃の温度の窒素雰囲気において熱分解される。

可燃性熱源は、好ましくは、約２０パーセントから約８０パーセント、より好ましくは約２０パーセントから約６０パーセントの多孔率を有する。より一層好ましくは、可燃性熱源は、例えば、水銀ポロシメトリ又はヘリウムピクノメトリによって測定したときに、約５０パーセントから約７０パーセント、より好ましくは約５０パーセントから約６０パーセントの多孔率を有する。従来の方法及び技術を用いて可燃性熱源の製造中に所要の多孔率を容易に達成することができる。

有利には、本発明による喫煙物品で使用する可燃性炭素質熱源は、約０．６ｇ／ｃｍ³ｔｐから約１ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有する。

好ましくは、可燃性熱源は、約３００ｍｇから約５００ｍｇ、より好ましくは約４００ｍｇから約４５０ｍｇの質量を有する。

好ましくは、可燃性熱源は、約７ｍｍから約１７ｍｍｍ、より好ましくは約７ｍｍから約１５ｍｍ、最も好ましくは約７ｍｍから約１３ｍｍｍの長さを有する。

好ましくは、可燃性熱源は、約５ｍｍから約９ｍｍ、より好ましくは約７ｍｍから約８ｍｍの直径を有する。

好ましくは、可燃性熱源の直径は、実質的に均一である。しかしながら、別の方法として、可燃性熱源は、可燃性熱源の後方部分の直径が前方部分の直径よりも大きいようにテーパ付けすることができる。特に好ましいのは、実質的に円筒形の可燃性熱源である。可燃性熱源は、例えば、実質的に円形断面の円筒体又はテーパ付けされた円筒体、或いは実質的に楕円形断面の円筒体又はテーパ付けされた円筒体とすることができる。

本発明による喫煙物品は、ユーザの吸入のため喫煙物品を通って空気を吸い込むことができる１又はそれ以上の空気流路を含むことになる。

本発明の一部の実施形態において、熱源は、少なくとも１つの長手方向空気流チャンネルを含み、熱源を通る１又はそれ以上の空気流路を提供する。用語「空気流チャンネル」は、ユーザの吸入のため喫煙物品を通って空気を吸い込むことができる、熱源の長さに沿って延びるチャンネルを説明するために本明細書で使用される。１又はそれ以上の長手方向空気流チャンネルを含むこのような熱源は、本明細書では「非閉塞」熱源と呼ばれる。

少なくとも１つの長手方向空気流チャンネルの直径は、約１.５ｍｍから約３ｍｍ、より好ましくは、約２ｍｍから約２.５ｍｍとすることができる。少なくとも１つの長手方向空気流チャンネルの内側表面は、国際公開特許第２００９／０２２２３２号においてより詳細に説明されるように部分的に又は全体的にコーティングすることができる。

本発明の代替の実施形態において、喫煙物品を通って吸い込まれる空気が熱源に沿ってどのような空気流チャンネルも通過しないように、熱源内には長手方向空気流チャンネルが設けられない。このような熱源は、本明細書では「閉塞熱源」と呼ばれる。閉塞熱源を含む喫煙物品は、喫煙物品を貫通する代替の空気流路を定める。

閉塞熱源を備えた本発明による喫煙物品において、熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達は、主として伝導によって生じ、対流によるエアロゾル形成基材の加熱は最小限に又は低減される。従って、熱源とエアロゾル形成基材との間の伝導性熱伝達を最適にすることが、閉塞熱源では特に重要である。第２の熱伝導要素を使用することは、対流に起因した加熱作用の補償があったとしてもほとんど存在しない場合、閉塞熱源を含む喫煙物品の喫煙性能に特に有利な作用をもたらすことが分かっている。

好ましくは、本発明による喫煙物品は、少なくとも１つのエアロゾル形成剤と、加熱に反応して揮発性化合物を放出することができる材料とを含むエアロゾル形成基材を備える。

少なくとも１つのエアロゾル形成剤は、使用時に高密度で安定したエアロゾルの形成を促進する何れかの好適な既知の化合物又は化合物の混合物とすることができる。エアロゾル形成剤は、好ましくは、喫煙物品の動作温度での熱劣化に耐性がある。好適なエアロゾル形成剤は、当該技術分野で公知であり、例えば、多価アルコール、グリセロールモノ−、ジ−又はトリアセテートのような多価アルコールのエステル、並びにジメチルドデカンジオアート及びジメチルテトラデカンジオアートなどのモノ−、ジ−又はポリカルボン酸の脂肪族エステルを含む。本発明による喫煙物品で用いるのに好ましいエアロゾル形成剤は、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、最も好ましくはグリセリンなどの多価アルコール又はこれらの混合物である。

好ましくは、加熱に反応して揮発性化合物を放出することができる材料は、植物由来の材料チャージ、より好ましくは均質化植物由来の材料チャージである。例えば、エアロゾル形成基材は、限定ではないが、タバコ、例えば緑茶のような茶、ペパーミント、月桂樹、ユーカリ、バジル、セージ、バーベナ、及びタラゴンを含む植物に由来する１又はそれ以上の材料を含むことができる。植物由来の材料は、限定ではないが、保湿剤、香味料、結合剤、及びこれらの混合物を含む添加剤を含むことができる。好ましくは、植物由来の材料は、本質的にタバコ材料、最も好ましくは均質化タバコ材料からなる。

好ましくは、エアロゾル形成基材は、約５ｍｍから約２０ｍｍ、より好ましくは、約８ｍｍから約１２ｍｍの長さを有する。好ましくは、第１の熱伝導要素によって囲まれるエアロゾル形成基材の前方部分は、長さが約２ｍｍから約１０ｍｍ、より好ましくは、長さが約３ｍｍから約８ｍｍ、最も好ましくは約４ｍｍから約６ｍｍである。好ましくは、第１の熱伝導要素によって囲まれないエアロゾル形成基材の後方部分は、長さが約３ｍｍから約１０ｍｍである。換言すると、エアロゾル形成基材は、好ましくは、第１の熱伝導要素を超えて下流側に約３ｍｍから約１０ｍｍ延びる。より好ましくは、エアロゾル形成基材は、第１の熱伝導要素を超えて下流側に少なくとも約４ｍｍ延びる。

本発明による喫煙物品の熱源及びエアロゾル形成基材は、互いに実質的に当接することができる。或いは、本発明による喫煙物品の熱源及びエアロゾル形成基材は、互いから長手方向に間隔を置いて配置することができる。

好ましくは、本発明による喫煙物品は、エアロゾル形成基材の下流側に空気流配向要素を備える。空気流配向要素は、喫煙物品を貫通する空気流路を定める。好ましくは、エアロゾル形成基材の下流側端部と、空気流配向要素の下流側端部との間に少なくとも１つの空気入口が設けられる。空気流配向要素は、空気を少なくとも１つの空気入口から喫煙物品の唇側端部に配向する。

空気流配向要素は、開口した実質的に空気不透過性の中空本体を含むことができる。このような実施形態において、少なくとも１つの空気入口を通って吸い込まれる空気は、最初に、開口した実質的に空気不透過性の中空本体の外部に沿って上流側に吸い込まれ、次いで、開口した実質的に空気不透過性の中空本体の内部を通って下流側に吸い込まれる。

実質的に空気不透過性の中空本体は、熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達によって発生するエアロゾルの温度にて実質的に熱的に安定している１又はそれ以上の好適な空気不透過性の材料から形成することができる。好適な材料は、当該技術分野で公知であり、限定ではないが、ボール紙、プラスチック、セラミック、及びこれらの組み合わせを含む。

１つの好ましい実施形態において、開口した実質的に空気不透過性の中空本体は、円筒体、好ましくは直円筒体である。

別の好ましい実施形態において、開口した実質的に空気不透過性の中空本体は、円錐台であり、好ましくは、切頭直円錐体である。

開口した実質的に空気不透過性の中空本体は、約７ｍｍから約５０ｍｍの長さ、例えば、約１０ｍｍから約４５ｍｍの長さ、又は約１５ｍｍから約３０ｍｍの長さを有することができる。空気流配向要素は、喫煙物品の所望の全長、並びに喫煙物品内の他の構成要素の存在及びその長さに応じて他の長さを有することができる。

開口した実質的に空気不透過性の中空本体が円筒体である場合、該円筒体は、約２ｍｍから約５ｍｍの直径、例えば、約２．５ｍｍから約４．５ｍｍの直径を有することができる。円筒体は、喫煙物品の所望の全体直径に応じて他の直径を有することができる。

開口した実質的に空気不透過性の中空本体が円錐台である場合、円錐台の上流側端部は、約２ｍｍから約５ｍｍの直径、例えば、約２．５ｍｍから約４．５ｍｍの直径を有することができる。円錐台の上流側端部は、喫煙物品の所望の全体直径に応じて他の直径を有することができる。

開口した実質的に空気不透過性の中空本体が円錐台である場合、円錐台の下流側端部は、約５ｍｍから約９ｍｍの直径、例えば、約７ｍｍから約８ｍｍの直径を有することができる。円錐台の下流側端部は、喫煙物品の所望の全体直径に応じて他の直径を有することができる。好ましくは、円錐台の下流側端部は、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径である。

開口した実質的に空気不透過性の中空本体は、エアロゾル形成基材と当接することができる。或いは、開口した実質的に空気不透過性の中空本体は、エアロゾル形成基材内に延びることができる。例えば、一部の実施形態において、開口した実質的に空気不透過性の中空本体は、エアロゾル形成基材内に最大で０．５Ｌの距離を延びることができ、ここでＬはエアロゾル形成基材の長さである。

実質的に空気不透過性の中空本体の上流側端部は、エアロゾル形成基材と比べて小さい直径のものである。

一部の実施形態において、実質的に空気不透過性の中空本体の下流側端部は、エアロゾル形成基材と比べて小さい直径のものである。

他の実施形態において、実質的に空気不透過性の中空本体の下流側端部は、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径のものである。

実質的に空気不透過性の中空本体の下流側端部がエアロゾル形成基材と比べて小さい直径のものである場合、実質的に空気不透過性の中空本体は、実質的に空気不透過性のシールによって囲むことができる。このような実施形態において、実質的に空気不透過性のシールは、１又はそれ以上の空気入口の下流側に位置付けられる。実質的に空気不透過性のシールは、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径のものとすることができる。例えば、幾つかの実施形態において、実質的に空気不透過性の中空本体の下流側端部は、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径の実質的に不透過性のプラグ又はワッシャによって囲むことができる。

実質的に空気不透過性のシールは、可燃性熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達によって発生したエアロゾルの温度にて実質的に熱的に安定している１又はそれ以上の好適な空気不透過性の材料から形成することができる。好適な材料は、当該技術分野で公知であり、限定ではないが、ボール紙、プラスチック、ワックス、シリコーン、及びこれらの組み合わせを含む。

開口した実質的に空気不透過性の中空本体の長さの少なくとも一部は、空気透過性ディフューザによって囲むことができる。空気透過性ディフューザは、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径とすることができる。空気透過性ディフューザは、可燃性熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達によって発生したエアロゾルの温度にて実質的に熱的に安定している１又はそれ以上の好適な空気透過性の材料から形成することができる。好適な空気透過性の材料は、当該技術分野で公知であり、限定ではないが、例えば、セルロースアセテートトウ、綿、オープンセルセラミック及びポリマー発泡体、タバコ材料、及びこれらの組み合わせなどの多孔性材料を含む。特定の好ましい実施形態において、空気透過性ディフューザは、実質的に均質な空気透過性の多孔性材料を含む。

１つの好ましい実施形態において、空気流配向要素は、エアロゾル形成基材と比べて小さな直径の開口した実質的に空気不透過性の中空管と、エアロゾル形成基材と実質的に同じ外径の実質的に空気不透過性の環状シールとを含み、該環状シールは、中空管の下流側端部を囲む。

空気流配向要素は更に、中空管及び実質的に空気不透過性の環状シールを囲む内側ラッパーを含むことができる。

中空管の開口した上流側端部は、エアロゾル形成基材の下流側端部に当接することができる。或いは、中空管の開口した上流側端部は、エアロゾル形成基材の下流側端部に挿入又は他の方法で延びることができる。

空気流配向要素は更に、エアロゾル形成基材と実質的に同じ外径の環状空気透過性ディフューザを含むことができ、該ディフューザは、実質的に空気不透過性の環状シールの上流側の中空管の長さの少なくとも一部を囲む。例えば、中空管は、セルロースアセテートトウのプラグ内に少なくとも部分的に埋め込むことができる。

別の好ましい実施形態において、空気流配向要素は、エアロゾル形成基材と比べて小さな直径の上流側端部と、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径の下流側端部とを有する開口した実質的に空気不透過性の中空円錐台を含む。

中空円錐台の開口した上流側端部は、エアロゾル形成基材の下流側端部に当接することができる。或いは、中空円錐台の開口した上流側端部は、エアロゾル形成基材の下流側端部に挿入又は他の方法で延びることができる。

空気流配向要素は更に、エアロゾル形成基材と実質的に同じ外径の環状空気透過性ディフューザを含むことができ、該ディフューザは、中空円錐台の長さの少なくとも一部を囲む。例えば、中空円錐台は、セルロースアセテートトウのプラグ内に少なくとも部分的に埋め込むことができる。

本発明による喫煙物品は更に、好ましくは、エアロゾル形成基材の下流側に、及び存在する場合には空気流配向要素の下流側に膨張チャンバを備える。有利には、膨張チャンバを含むことで、熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達によって発生するエアロゾルの更なる冷却が可能になる。有利には、膨張チャンバはまた、本発明による喫煙物品の全長を所望の値、例えば、膨張チャンバの長さの適切な選択によって従来のシガレットの長さに類似した長さに調節することを可能にする。好ましくは、膨張チャンバは、細長い中空管である。

また、本発明による喫煙物品は更に、エアロゾル形成基材の下流側に、及び存在する場合には空気流配向要素及び膨張チャンバの下流側にマウスピースを備えることができる。マウスピースは、例えば、セルロースアセテート、紙、又は他の好適な公知の濾過材で作られたフィルタを含むことができる。好ましくは、マウスピースは、低濾過効率のもの、より好ましくは超低濾過効率のものである。代替として、又はこれに加えて、マウスピースは、吸収剤、吸着剤、香味料、及び従来のシガレット用のフィルタで使用される他のエアロゾル改質剤及び添加剤、又はこれらの組み合わせを含む１又はそれ以上のセグメントを含むことができる。

本発明による喫煙物品は、公知の方法及び機械を用いて組み立てることができる。

本発明は、例証として添付図面を参照しながら以下で更に説明する。

本発明の第１の実施形態による、喫煙物品の長手方向概略断面図である。 本発明の第２の実施形態による、喫煙物品の長手方向概略断面図である。 本発明の第３の実施形態による、喫煙物品の長手方向概略断面図である。

図１に示す喫煙物品２は、本発明による当接した状態で同軸上に整列した可燃性炭素質熱源４、エアロゾル形成基材６、細長い膨張チャンバ８、及びマウスピース１０を備える。可燃性炭素質熱源４、エアロゾル形成基材６、細長い膨張チャンバ８、及びマウスピース１０は、空気透過性の低いシガレット紙１２の外側ラッパーで包装される。

図１に示すように、可燃性炭素質熱源４の実質的に後面全体の上に、不燃性で耐ガス性の第１の障壁コーティング１４が設けられている。代替の実施形態では、可燃性炭素質熱源４の後面及びエアロゾル形成基材６の前面に当接するディスクの形態で、不燃性で実質的に空気不透過性の第１の障壁が設けられる。

可燃性炭素質熱源４は、非閉塞熱源であり、可燃性炭素質熱源４及び不燃性で耐ガス性の第１の障壁コーティング１４を長手方向に貫通して延びる中心空気流チャンネル１６を含む。中心空気流チャンネル１６の内側表面上には、耐ガス性で耐熱性の第２の障壁コーティング（図示せず）設けられている。

エアロゾル形成基材６は、可燃性炭素質熱源４の直ぐ下流側に位置し、エアロゾル形成剤としてグリセリンを含み、フィルタプラグラップ２０によって囲まれたタバコ材料１８の円筒形プラグを含む。

アルミニウム箔の管体からなる第１の熱伝導要素２２は、可燃性炭素質熱源４の後方部分４ｂ及び当接するエアロゾル形成基材６の前方部分６ａを囲み、これらと接触状態にある。図１に示すように、エアロゾル形成基材６の後方部分は、第１の熱伝導要素２２によって囲まれていない。

細長い膨張チャンバ８は、エアロゾル形成基材６の下流に位置し、ボール紙２４の円筒形開口管を備える。喫煙物品２のマウスピース１０は、膨張チャンバ８の下流に位置し、フィルタプラグラップ２８によって囲まれた濾過効率が極めて低いセルロースアセテートトウ２６の円筒形プラグを備える。マウスピース１０は、チップペーパー（図示せず）によって囲むことができる。

アルミニウム箔の管体からなる第２の熱伝導要素３０は、外側ラッパー１２を囲み、これと接触状態にある。第２の熱伝導要素３０は、第１の熱伝導要素２２の上に位置付けられ、第１の熱伝導要素２２と同じ寸法である。従って、第２の熱伝導要素３０は、間に外側ラッパー１２を備えて第１の熱伝導要素２２に直接重なる。

使用時には、ユーザは、可燃性炭素質熱源４に着火し、次に中心空気流チャンネル１６を通じてマウスピース１０に向かって下流側に空気を吸い込む。エアロゾル形成基材６の前方部分６ａは、当接する可燃性炭素質熱源４の非燃焼後方部分４ｂ及び第１の熱伝導要素２２を介して主として熱伝導によって加熱される。吸い込まれた空気は、可燃性炭素質熱源４の中心空気流チャンネル１６を通過する際に加熱され、その後、対流によってエアロゾル形成基材６を加熱する。エアロゾル形成基材６の加熱により、エアロゾル形成基材１８から揮発性及び半揮発性化合物及びグリセリンが放出され、これらはエアロゾル形成基材１８を通過する際に加熱された吸入空気に同伴される。加熱された空気及び同伴された化合物は、膨張チャンバ８を下流側に通過し、冷却されて凝縮し、エアロゾルを形成し、マウスピース１０を通過してユーザの口腔に入る。

第２の熱伝導要素３０は、喫煙中に第１の熱伝導要素２２の温度を維持するのを助けるために、喫煙物品２内の熱を保持する。これにより、エアロゾル形成基材の温度６が維持され、連続し強化されたエアロゾルの送出が可能となる。

図２に示される本発明の第２の実施形態による喫煙物品５４は、当接した状態で同軸上に整列した、可燃性炭素質熱源４０、エアロゾル形成基材６、空気流配向要素４４、細長い膨張チャンバ８、及びマウスピース１０を備える。可燃性炭素質熱源４０、エアロゾル形成基材６、空気流配向要素４４、細長い膨張チャンバ８、及びマウスピース１０は、空気透過性の低いシガレット紙１２の外側ラッパーで包装される。

図２に示すように、喫煙物品５４の後面全体の上に、不燃性で実質的に空気不透過性の障壁コーティング１４が設けられている。代替の実施形態では、コーティングではなく、可燃性炭素質熱源４０の後面及びエアロゾル形成基材６の前面に当接するディスクの形態で、不燃性で実質的に空気不透過性の障壁が設けられる。

可燃性熱源４０は、閉塞熱源であり、第２の実施形態による喫煙物品５４において、ユーザにより吸入するために喫煙物品を通って吸い込まれる空気は、可燃性熱源４０に沿ってどのような空気流チャンネルも通過しない。

エアロゾル形成基材６、膨張チャンバ８、及びマウスピース１０は、図１に示す第１の実施形態の喫煙物品２に関連して上記で説明したものと同じ構成及び機能のものである。

図１に示す第１の実施形態の喫煙物品２と同様に、アルミニウム箔の管体からなる第１の熱伝導要素２２は、可燃性炭素質熱源４の後方部分４ｂ及び当接するエアロゾル形成基材６の前方部分６ａを囲み、これらと接触状態にある。アルミニウム箔の同様の管体からなる第２の熱伝導要素３０もまた、図１に示す第１の実施形態の喫煙物品２に関連して上記で説明したように設けられる。

空気流配向要素４４は、エアロゾル形成基材６の下流側に位置し、例えばボール紙から作られてエアロゾル形成基材６と比べて小さな直径の開口した実質的に空気不透過性の中空管５６を備える。開口した中空管５６の上流側端部は、エアロゾル形成基材６に当接する。開口した中空管５６の下流側端部は、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径の実質的に空気不透過性の環状シール５８によって囲まれる。開口した中空管５６の残りの部分は、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径のセルロースアセテートトウ６０の円筒プラグ内に埋め込まれる。

開口した中空管５６及びセルロースアセテートトウ６０の円筒プラグは、空気透過性の内側ラッパー５０によって囲まれる。

図２に更に示すように、内側ラッパー５０を囲む外側ラッパー１２内に、空気入口５２の円周方向列が設けられる。

使用時に、ユーザがマウスピース１０を吸引すると、冷却空気が、空気入口５２を通って、本発明の第２の実施形態による喫煙物品５４内に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、開口した中空管５６の外側と内側ラッパー５０との間で上流側に進み、セルロースアセテートトウ６０の円筒プラグを通ってエアロゾル形成基材６まで通過する。

図１に示し且つ上記で説明した本発明の第１の実施形態による喫煙物品２と同様に、エアロゾル形成基材６は、熱伝導によって加熱されてエアロゾルを形成し、このエアロゾルは、吸い込まれた空気がエアロゾル形成基材６を通って流れるときに吸い込まれた空気内に同伴される。吸入空気及び同伴されたエアロゾルは、空気流配向要素４４の中空管５６の内部を通って下流側に膨張チャンバ８まで通過し、ここで冷却されて凝縮される。次いで、冷却されたエアロゾルは、喫煙物品５４のマウスピース１０を通過して下流側に流れてユーザの口腔に入る。

可燃性炭素質熱源４０の後面全体上に設けられた不燃性で実質的に空気不透過性の障壁コーティング１４は、喫煙物品５４を通る空気流路から可燃性炭素質熱源４０を分離し、使用時に、空気流路に沿って喫煙物品５４に吸い込まれる空気が可燃性炭素質熱源４０に直接接触しないようにする。

第２の熱伝導要素３０は、図１に示す第１の実施形態の喫煙物品２に関して上記で説明されたように、喫煙物品５４内に熱を保持する。

図２に示す本発明の第２の実施形態による喫煙物品は、以下で表１に示される構成要素から組み立てた。

表１

図３に示す本発明の第３の実施形態による喫煙物品６０は、図２に示す本発明の第２の実施形態による喫煙物品と同様の構成のものである。しかしながら、図３に示す喫煙物品６０は、以下で説明するように、空気流配向要素４４の構成において図２に示す喫煙物品５４とは異なっている。加えて、図２に示す喫煙物品５４とは違って、喫煙物品６０の第２の熱伝導要素３０’は、下流側方向で第１の熱伝導要素２２を超えて約３ｍｍ延びている。従って、第２の熱伝導要素３０’は、エアロゾル形成基材６のより多くの割合を覆う。

本発明の第３の実施形態において、空気流配向要素４４は、軸方向の開口した実質的に空気不透過性の円錐台６２を含み、喫煙物品６０内の中心に位置付けられる。中空円錐体６２の下流側端部は、エアロゾル形成基材６と実質的に同じ直径のものであり、中空円錐体６２の上流側端部は、エアロゾル形成基材６と比べて小さな直径のものである。中空円錐体６２は、限定ではないが、ボール紙、プラスチック、及びこれらの組み合わせを含む何れかの好適な空気不透過性材料から形成することができる。

実質的に空気不透過性の中空円錐台６２の上流側端部は、エアロゾル形成基材６内に延びる。

エアロゾル形成基材６の下流側で中空円錐体６２を囲む外側ラッパー１２内には、空気入口５２の円周方向列が設けられる。

使用時に、ユーザが、本発明の第３の実施形態による喫煙物品６０のマウスピース１０を吸引すると、冷却空気が、空気入口５２を通って喫煙物品６０内に吸い込まれる。冷却空気は、外側ラッパー１２と空気流配向要素４４の中空円錐体６２の外部との間で上流側に進み、エアロゾル形成基材６に入る。

図２に示し且つ上記で説明した本発明の第２の実施形態による喫煙物品５４と同様に、エアロゾル形成基材６は、熱伝導によって加熱されてエアロゾルを形成し、このエアロゾルは、吸い込まれた空気がエアロゾル形成基材６を通って流れるときに吸い込まれた空気内に同伴される。吸入空気及び同伴されたエアロゾルは、空気流配向要素４４の中空円錐体６２の内部を通って下流側に膨張チャンバ８まで通過し、ここで冷却されて凝縮される。次いで、冷却されたエアロゾルは、喫煙物品６０のマウスピース１０を通過して下流側に流れてユーザの口腔に入る。

第２の熱伝導要素３０’は、図１に示す第１の実施形態の喫煙物品２に関して上記で説明されたように、喫煙物品５４内に熱を保持する。加えて、第２の熱伝導要素３０’は、エアロゾル形成基材６に沿って第１の熱伝導要素２２の下流側端部を超えて熱を伝達する。従って、熱は、エアロゾル形成基材６のより大きな体積にわたって放散され、上述のように、より一貫した吸煙毎のエアロゾル送出が提供される。

図３に示す第３の実施形態の喫煙物品６０の喫煙中、可燃性熱源４０の後方部分４ｂの温度（可燃性熱源４０の下流側端部から約１ｍｍの位置に設けられた熱電対により測定してた）は、第２の熱伝導要素３０’を備えていない同じ喫煙物品における対応する温度よりもおよそ５０℃高いことが分かった。更に、エアロゾル形成基材６の前方部分の温度（エアロゾル形成基材６の上流側端部から約２ｍｍの位置に設けられた熱電対により測定した）は、第２の熱伝導要素３０’を備えていない同じ喫煙物品における対応する温度よりも２０℃〜５０℃高いことが分かった。

更に、本発明の第３の実施形態の喫煙物品６０の喫煙持続期間は、第２の熱伝導要素３０’を備えていない同じ喫煙物品における喫煙持続期間と比べて、およそ１分又は２吸煙だけ増大したことが分かった。

更に、本発明の第３の実施形態の喫煙物品６０は、第２の熱伝導要素３０’を備えていない同じ喫煙物品と比べて、喫煙中におよそ２５パーセント多くのニコチンを送出することが分かった。同様に、喫煙物品６０は、第２の熱伝導要素３０’を備えていない同じ喫煙物品と比べて、喫煙中におよそ３０パーセント多くのグリセリンを送出することが分かった。

第３の実施形態による喫煙物品は、記載された個々の構成要素から構築することができ、そのパラメータは、第２の実施形態の表１において提供された情報に関する類推によって決定することができる。

図１〜図３に示され且つ上記で説明された実施形態は、例証であり、本発明を限定するものではない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の他の実施形態を実施することができ、本明細書で記載される特定の実施形態は限定ではないことを理解されたい。

２ 喫煙物品
４ 可燃性炭素質熱源
６ エアロゾル形成基材
８ 細長い膨張チャンバ
１０ マウスピース
１２ シガレット紙
１４ 第１の障壁コーティング
１６ 空気流チャンネル
１８ タバコ材料
２０ フィルタプラグラップ
２２ 第１の熱伝導要素
３０ 第２の熱伝導要素

Claims (14)

1. 喫煙物品であって、
   熱源と、
   前記熱源の下流側にあるエアロゾル形成基材と、
   前記熱源の後方部分及び隣接する前記エアロゾル形成基材の前方部分の周りで直接接触状態にある第１の熱伝導要素と、
   前記第１の熱伝導要素の少なくとも一部の周りにある第２の熱伝導要素と、
   を備え、前記第２の熱伝導要素の少なくとも一部が、前記第１の熱伝導要素から、断熱材料の少なくとも１つの層により半径方向で離隔されており、前記熱源は、使用中に前記喫煙物品を通って吸い込まれる空気が前記熱源に沿ってどのような空気流チャンネルも通過しないように、長手方向の空気流チャンネルが内部に設けられていない閉塞可燃性熱源である、喫煙物品。
2. 前記第１及び第２の熱伝導要素間で直接接触が無いように、前記第２の熱伝導要素の全てが前記第１の熱伝導要素から半径方向で離隔されている、請求項１に記載の喫煙物品。
3. 前記断熱材料がペーパーラッパーである、請求項１又は２に記載の喫煙物品。
4. 前記第２の熱伝導要素が、熱反射材料の１又はそれ以上の層を含む、請求項１〜３の何れかに記載の喫煙物品。
5. 前記第２の熱伝導要素が、アルミニウムの１又はそれ以上の層を含む、請求項１〜４の何れかに記載の喫煙物品。
6. 前記第２の熱伝導要素が、前記エアロゾル形成基材の少なくとも一部と前記熱源の少なくとも一部と重なり合う、請求項１〜５の何れかに記載の喫煙物品。
7. 前記第２の熱伝導要素が、５〜５０ミクロンの最大厚さを有する、請求項１〜６の何れかに記載の喫煙物品。
8. 前記第１の熱伝導要素及び前記第２の熱伝導要素が、少なくとも５０ミクロン半径方向で離隔されている、請求項１〜７の何れかに記載の喫煙物品。
9. 前記第２の熱伝導要素の周りに外側ペーパーラッパーを更に備える、請求項１〜８の何れかに記載の喫煙物品。
10. 前記第２の熱伝導要素が、熱伝導材料の１又はそれ以上の層を含む積層材料から形成される、請求項１〜９の何れかに記載の喫煙物品。
11. 前記第２の熱伝導要素が鋼鉄を含む、請求項１〜１０の何れかに記載の喫煙物品。
12. 前記第２の熱伝導要素が、下流側方向で第１の熱伝導要素を超えて延びる、請求項１〜１１の何れかに記載の喫煙物品。
13. 前記第１の熱伝導要素及び前記第２の熱伝導要素の上流側縁部が、実質的に整列している、請求項１〜１２の何れかに記載の喫煙物品。
14. 吸煙中に喫煙物品の吸煙毎のエアロゾル送出を調整する方法であって、
    請求項１に記載の喫煙物品を準備するステップと、
    前記第２の熱伝導要素が前記エアロゾル形成基材にわたって下流側方向で前記第１の熱伝導要素を超えて延びる量を調整するステップと、
    を含む、方法。

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