JP6567680B2 - エアロゾル発生装置用の改良型抽出装置 - Google Patents

Description

本明細書は、エアロゾル形成基体を備えたエアロゾル発生物品と併用するための細長いエアロゾル発生装置に関連する。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置によって受けられうる。装置は、消費後のエアロゾル発生物品の除去を助けるための抽出装置を含む。

数多くの従来技術の文献が、例えば、加熱式喫煙システムおよび電気加熱式喫煙システムを含むエアロゾル発生装置を開示している。これらのシステムの１つの利点は、副流煙を著しく減少させつつ、喫煙者が喫煙を選択的に一時停止したり再開したりできることである。加熱式喫煙システムの一例が、米国特許第５，１４４，９６２号に開示されており、これは一つの実施形態で、ヒーターと接触している風味発生媒体を含む。媒体が消耗した時、媒体とヒーターの両方が交換される。発熱体を取り外す必要なしに基体を交換できるエアロゾル発生装置が望ましい。

ＷＯ２０１３／０７６０９８号は、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体に挿入可能なヒーターを有するエアロゾル発生装置と、使用後にエアロゾル発生物品の取り外しを促進する抽出装置とを開示している。ＷＯ２０１３／０７６０９８号の抽出装置は、取り外し中のエアロゾル発生物品の統合性の維持においては成功しているが、ある問題が特定されている。エアロゾル形成基体の遊離した断片およびエアロゾル発生物品から生じるその他の破片は、抽出装置から外れ落ちて、エアロゾル発生装置内に蓄積する傾向がある。これは、ヒーターの基部の周りの装置の領域を効率良く掃除することが困難なため、エアロゾル形成基体を越えて空気を通過させる気流経路に悪影響を与えうる。

本開示は、エアロゾル発生物品を受ける能力を持つ細長いエアロゾル発生装置に関連する。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品を加熱するためのヒーターと、エアロゾル発生装置内に受けられたエアロゾル形成物品を抽出するための抽出装置とを備える。ヒーターは、細長いエアロゾル発生装置に対して長軸方向に延び、かつエアロゾル発生物品の内側部分を貫通するように構成される。抽出装置は、第一の位置と第二の位置の間でエアロゾル発生装置に移動可能なように結合されるが、第一の位置はエアロゾル発生物品と接しているヒーターによって画定される動作位置であり、また第二の位置はエアロゾル発生物品から分離されたヒーターによって画定される抽出位置である。抽出装置は、エアロゾル発生物品を受けるためのくぼみを備える。第一の開口部は、抽出装置が第二の位置と第一の位置の間を移動する時にヒーターがくぼみを貫通できるようにするためのくぼみの端壁を通して画定される。抽出装置は、くぼみ内への空気の流れを許容するための空気流チャネルをさらに画定し、空気流チャネルの入口は第一の開口部の半径方向外向きの地点に配置されている。

使用時、ユーザーはくぼみ内に受けられるエアロゾル発生物品の端を吸う。エアロゾル発生物品は、ヒーターによって加熱されるエアロゾル形成基体を備える。空気は、空気流チャネルを通してくぼみ内に吸い込まれ、エアロゾル形成基体上を流れる。加熱されたエアロゾル形成基体から発生した揮発性構成要素は、空気流に混入されて凝縮され、吸入可能なエアロゾルを形成する。

ＷＯ２０１３／０７６０９８号で開示されているエアロゾル発生装置では、ヒーターがくぼみ内に貫通することを許容する同じ開口部を通して空気が抽出装置のくぼみに流れ込む。装置内の気流経路によって、空気はくぼみの端壁の下側に達することができ、そこから空気は開口部を通過し、ヒーターに沿って流れ、くぼみに流れ込む。空気がくぼみを通して流れる必要性は、開口部が、ヒーターが所定位置になった後で望ましい空気の流れが許容されるような十分な隙間を持つ寸法である必要があることを意味する。多数回使用した後、連続的なエアロゾル発生物品からの破片が開口部を通して落ちて、ヒーターの基部の周辺や装置の気流経路内に蓄積する。この破片は粘着性がある場合があり、また蓄積して装置を通過する気流経路を塞いだり遮ったりする場合があり、それによって消費者の体験を妨げる。抽出装置のくぼみの外側にある装置内に蓄積する破片を掃除することは困難である。

本開示では、ヒーターを収容するための第一の開口部は、抽出装置への空気流入口位置ではない。空気流入口は、第一の開口部の半径方向外側に間隔が置かれている。空気流入口は、抽出装置の側壁に、または抽出装置の端壁の側部を貫いて画定されることが好ましい。例えば、空気流チャネルの入口は、端壁の半径方向の最も外側の部分に画定されうる。空気流チャネルの少なくとも一部は、端壁内を半径方向に、すなわち端壁の内側面と外側面の間に延びうる。

抽出装置を貫く気流経路は、気流経路の少なくとも一部分についてヒーターに向けた半径方向の空気の流れを伴うのが好ましい。第一の開口部を通して落ちる破片は、したがって気流経路を塞がない。破片は気流経路を内側で塞ぎうるが、抽出装置は、装置から取り外して、例えば水で洗うことにより、こうした任意の破片が簡単に除去できることが好ましい。

第一の開口部は、ヒーターに０．５ｍｍ以下の隙間が許容される寸法であることが好ましい。０．５ｍｍ以下の隙間があることで、ヒーターの一部分がくぼみに入り、くぼみ内のエアロゾル形成物品を貫通するように開口部を通過できるが、エアロゾル形成基体の粒子またはその他の破片がくぼみから出るのを防ぐのに役立つ。第一の開口部は、ヒーターがくぼみ内外を通過して出る時に開口部を擦るように、ヒーターの断面寸法と同じ寸法を持つことが好ましい場合がある。これはさらに、破片がくぼみから出て第一の開口部を通過するのを防ぎうる。

空気流チャネル入口からの気流経路は第一の開口部と合流しうる。

抽出装置は、エアロゾル発生物品が抽出された時に、エアロゾル形成基体の粒子、またはエアロゾル発生物品から生じうるその他の破片が、エアロゾル発生装置の抽出装置部分内に閉じ込められるかまたは保持されるように、設計されることが好ましい。よって抽出装置は、消費者の体験を維持するために、定期的に装置から取り外されて掃除されうる。

好ましい実施形態では、エアロゾル発生物品からの破片がエアロゾル発生装置内に蓄積できないように、端壁の外側面は抽出装置が第一の位置にある時にエアロゾル発生装置の一部分または面と隣接しうる。すなわち、抽出装置とエアロゾル発生装置の残りの部品との間には破片が落ち込むギャップはない。これは、すべての破片が抽出装置内に確実に保持されることに役立ちうる。

抽出装置は、第一の空気流チャネルおよび第二の空気流チャネルを備えうるが、第一および第二の空気流チャネルへの入口は抽出装置の反対側に位置する。２つを越える空気流チャネルがあってもよい。

空気は、端壁の内部表面に画定されている空気流チャネルからの出口を経由してくぼみに流れ込みうる。空気は、くぼみへの空気の流れがヒーター上またはその付近に配向されるように、第一の開口部と合流する空気流チャネルからの出口を経由してくぼみに流れ込みうる。

本開示は、上述した細長いエアロゾル発生装置とエアロゾル発生物品とを備えたエアロゾル発生システムにも関連しうるが、エアロゾル発生物品は、ヒーターによって加熱された時に吸入可能なエアロゾルを発生させるためのエアロゾル形成基体を備える。エアロゾル形成基体は均質化したたばこシートを含んでもよい。

エアロゾル形成物品が抽出装置のくぼみ内に受けられる時、抽出装置はヒーターに接触したエアロゾル形成基体の位置決めをする能力を持ちうる。

本明細書で使用される「位置決め」という用語は、エアロゾル発生装置のヒーターに関連したエアロゾル発生物品またはエアロゾル形成基体の動きに関連する。従って、抽出装置は、エアロゾル発生装置からのエアロゾル形成基体の取り外しを促進するためにヒーターに対してエアロゾル形成基体を動かす能力があるといえる。

本明細書に使用される「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体と相互作用してエアロゾルを発生する装置に関連する。エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生物品の一部、例えば喫煙物品の一部である。エアロゾル発生装置は、電源からエアロゾル形成基体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つ以上の構成要素を含みうる。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しうる。エアロゾル発生装置は、電気加熱式エアロゾル発生装置、またはガス加熱式エアロゾル発生装置としうる。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体と相互作用してユーザーの肺にユーザーの口を通して直接吸入可能なエアロゾルを発生する喫煙装置としうる。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品のホルダーとしうる。

「エアロゾル形成基体」という用語は本明細書で使用される時、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を持つ基体に関連する。こうした揮発性化合物は、エアロゾル形成基体の加熱により放出されうる。エアロゾル形成基体は、好都合なことにエアロゾル発生物品または喫煙物品の一部でありうる。

「エアロゾル発生物品」および「喫煙物品」という用語は本明細書で使用される時、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を持つエアロゾル形成基体を含む物品を意味する。例えば、エアロゾル発生物品は、ユーザーの口を通ってユーザーの肺に直接吸入可能なエアロゾルを生成する喫煙物品としうる。エアロゾル発生物品は、使い捨てとしうる。「喫煙物品」という用語がこれ以降一般的に使用される。

喫煙物品は、加熱式喫煙物品であるが、これは、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、燃焼ではなく加熱される意図があるエアロゾル形成基体を含む喫煙物品であることが好ましい。エアロゾル形成基体の加熱によって形成されたエアロゾルは、エアロゾル形成基体の燃焼または熱分解によって生成されるよりも少ない既知の有害成分を含みうる。喫煙物品は、たばこスティックとしうるか、またはそれを備えうる。

一実施形態では、抽出装置はエアロゾル形成基体を備える喫煙物品を第一の位置および第二の位置に位置付けるが、第一の位置はエアロゾル形成基体と接するヒーターによって画定される動作位置であり、第二の位置はヒーターから分離されているエアロゾル形成基体によって画定される抽出位置である。従って、抽出装置は、エアロゾル発生装置に移動可能なように結合することができ、エアロゾル形成基体がエアロゾル発生装置のヒーターと接する第一の位置と、エアロゾル形成基体がヒーターから分離されている第二の位置との間で移動可能としうる。抽出装置は、第一の位置、第二の位置および第一の位置と第二の位置の間の任意の中間地点にある時にエアロゾル発生装置に結合されたままであることが好ましい。抽出装置は、エアロゾル発生装置と取り外し可能なように結合しうるが、その場合、抽出装置が装置から取り外される時、第一の位置と第二の位置のどちらにもない。

抽出装置は、第一の位置と第二の位置の間でスライド可能としうる。

抽出装置の第一の位置は、ヒーターが喫煙物品のエアロゾル形成基体を加熱してエアロゾルを形成できる動作位置である。当業者にとっては周知の通り、エアロゾルは、固体粒子または液体小滴、あるいは固体粒子と液体小滴の両方が空気などのガス中に浮遊したものである。抽出装置の第二の位置は、エアロゾル発生装置からの喫煙物品の取り外しを促進する抽出位置である。エアロゾル発生物品の上流および下流の端は、ユーザーが吸煙する時の気流に対して画定される。通常、入ってくる空気は、上流端でエアロゾル発生物品に入り、エアロゾルと混合され、下流端のユーザーの口に向けてエアロゾルが気流に運ばれる。

抽出装置により、喫煙物品がエアロゾル発生装置から取り外される際に、エアロゾル形成基体の統合性が実質的に維持される。

エアロゾル発生装置は、抽出装置が第二の位置に移動する時に、抽出装置がエアロゾル発生装置からスライドして落ちるのを防止するためのストッパーをさらに備えうる。ストッパーは、ストッパー受け手段、例えば、ストッパーを受けるための刻み目や凹部などと連動するように配置されうる。ストッパーは抽出装置上に提供されうる。ストッパー受け手段は、エアロゾル発生装置の別の部品上に提供されてもよい。

エアロゾル発生装置はさらに、抽出装置が第一と第二の位置の間を移動する際に抽出装置を案内するための案内ピンを備えうる。案内ピンは、抽出装置がエアロゾル発生装置に対して実質的に回転しないようにする。案内ピンは、スロットまたは溝と連動するように配置されうる。例えば、案内ピンは抽出装置上に提供されうる。スロットまたは溝は、エアロゾル発生装置の別の部品に提供されてもよい。

抽出装置は、ヒーターの熱からの断熱を提供するための断熱材料を備えうる。

エアロゾル発生装置は、電気ヒーターを備えた電気加熱式の喫煙システムとしうる。その他の実施形態で、エアロゾル発生装置は、ガスバーナー、または電気以外の何らかの熱源を備えたヒーター喫煙システムでもよい。「電気ヒーター」という用語は、１つ以上の電気発熱体を意味する。電気ヒーターは、喫煙物品のエアロゾル形成基体に少なくとも部分的に挿入するための内部電気発熱体を備えうる。「内部発熱体」は、エアロゾル形成材料への挿入に適切なものである。本発明は、内部発熱体と共に使用した時に特に有利であるが、これはその場合に、エアロゾル形成基体が発熱体に貼り付き、したがってエアロゾル形成基体が発熱体から分離される時に崩壊する傾向がありうるためである。

電気ヒーターは、単一の発熱体を備える場合がある。別の方法として、電気ヒーターは１つ以上の発熱体を備えうる。発熱体（単一または複数）は、最も効果的にエアロゾル形成基体を加熱するように適切に配設される場合がある。

電気ヒーターは、電気抵抗性の材料を含みうる。適切な電気抵抗性の材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金およびセラミック材料および金属材料でできた複合材料が挙げられるが、これに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含む場合がある。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープシリコン炭化物が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な合金の例は、ステンレス鋼、ニッケル−、コバルト−、クロミウム−、アルミニウム−チタン−ジルコニウム−、ハフニウム−、ニオビウム−、モリブデン−、タンタル−、タングステン−、スズ−、ガリウム−、マンガン−および鉄を含有する合金、およびニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）および鉄−マンガン−アルミニウム系の合金を含む。複合材料では、電気抵抗性の材料は、必要なエネルギー移動の動態学および外部の物理化学的性質に応じて、随意に断熱材料へ埋込、封入、または塗布されてもよく、あるいはその逆であってもよい。別の方法として、電気ヒーターは赤外線発熱体、光子供給源、または誘導発熱体を備えうる。

電気ヒーターは任意の適切な形態をとりうる。例えば、電気ヒーターは加熱用ブレードの形態をとる場合がある。別の方法として、電気ヒーターは、異なる導電性部分または電気抵抗性の金属チューブを持つケーシングまたは基体の形態をとってもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体の中心を貫通する１つ以上の加熱用の針または棒についてはすでに説明した通りとしうる。別の方法として、電気ヒーターは、ディスク型の（末端の）ヒーターまたはディスク型のヒーターと加熱用の針または棒を組み合わせたものであってもよい。その他の代替物は、加熱用のワイヤまたはフィラメント、例えばＮｉ−Ｃｒ（ニッケル・クロム）、プラチナ、タングステンまたは金属製のワイヤまたは加熱板を含む。任意選択的に、発熱体は固い担体材料内またはその上に蒸着される場合がある。

電気ヒーターは、熱を吸収、貯蔵して、その後、ある期間にわたりエアロゾル形成基体に熱を放出する能力を持つ材料を含む、ヒートシンクまたは蓄熱体を含みうる。ヒートシンクは、適切な金属またはセラミック材料など、任意の適切な材料で形成しうる。一つの実施形態で、材料は、高い熱容量（目的に適った熱貯蔵材料）を持つか、または熱を吸収しその後で可逆的な過程（高温相変化など）を経て放出する能力を持つ材料である。目的に適った適切な熱貯蔵材料は、シリカゲル、アルミナ、炭素、ガラスマット、ガラス繊維、鉱物、金属または合金（アルミニウム、銀または鉛）、およびセルロース系材料（紙など）を含む。可逆的な相変化により熱を放出するその他の適切な材料は、パラフィン、酢酸ナトリウム、ナフタリン、ろう、ポリエチレンオキシド、金属、金属塩、共晶塩の混合物または合金を含む。

ヒートシンクまたは蓄熱体は、エアロゾル形成基体と直に接するよう、かつ貯蔵した熱を基体に直かに伝達できるように配置されうる。別の方法として、ヒートシンクまたは蓄熱体に貯蔵された熱は、金属チューブなどの熱導体の手段によってエアロゾル形成基体に伝達されうる。

電気ヒーターは伝導によりエアロゾル形成基体を加熱しうる。電気ヒーターは、基体と、または基体が付着している担体と、少なくとも部分的に接触しうる。別の方法として、電気ヒーターからの熱は熱伝導性の要素の手段によって基体に伝導しうる。

別の方法として、電気ヒーターは、使用中に電気加熱式喫煙システムを通して引き出された、入ってくる周囲空気に熱を伝達しうるが、これが次に、対流によってエアロゾル形成基体を加熱する。周囲空気はエアロゾル形成基体を通過する前に加熱される場合がある。

１つの実施形態で、電気エネルギーは、電気ヒーターの発熱体または要素が約２５０℃〜約４４０℃の温度に達するまで電気ヒーターに供給される。約２５０℃〜約４４０℃の温度に達するまでの発熱体または要素の加熱を制御するために、適切な任意の温度センサーおよび制御回路を使用しうる。このことは、たばこおよび紙巻たばこラッパーの燃焼が８００℃に達しうる従来的な紙巻たばことは対照的である。

一つの実施形態で、抽出装置は、抽出装置内に受けられた時に喫煙物品を掴むための保持手段を含む。

保持手段は、ユーザーが吸煙する時にヒーターが喫煙物品のエアロゾル形成基体を加熱できるように、喫煙物品が正しく位置づけられるように確保しうる。さらに、保持手段は、喫煙システムが垂直方向と違う方向、または動作方向と違う方向を向いた場合に、喫煙物品がエアロゾル発生装置から落ちないように確保する。保持手段は、抽出装置が第一の位置または第二の位置のどちらにあるかによらず、喫煙物品が抽出装置内に受けられた時に、喫煙物品を掴むように配置されうる。別の方法として、保持手段は、喫煙物品が抽出装置内に受けられた時、スライドする容器が第一の位置にある時にのみ喫煙物品を掴むように配置されうる。

上述した通り、エアロゾル発生装置からの喫煙物品の取り外しは２段階で達成されうる。第一の段階では、喫煙物品および抽出装置は、好ましくはスライドすることにより、エアロゾル発生装置の構成要素に対して移動される。第二の段階では、喫煙物品はここでヒーターから分離され、抽出装置から取り外しされうる。保持手段がある場合には、第二の段階中に喫煙物品を放出するように配置されうる。

一実施形態では、エアロゾル発生装置はさらに抽出装置を第一と第二の位置の間で移動させるための移動手段を含む。

移動手段は、動力化した移動手段を備えうる。抽出装置は、ユーザーが喫煙物品に力を作用させて喫煙物品をエアロゾル発生装置から取り外す時に、第一と第二の位置の間を自動的に移動させうる。別の方法として、抽出装置は、ユーザーがスイッチを動作する時、第一と第二の位置の間を自動的に移動しうる。別の方法として、移動手段を提供しなくてもよく、抽出装置は第一と第二の位置の間でユーザーによって手動で動作させうる。

動作中、エアロゾル形成基体を含む喫煙物品は、エアロゾル発生装置内部に完全に収容されうる。その場合に、ユーザーは、エアロゾル発生装置のマウスピースで喫煙しうる。別の方法として、動作中、エアロゾル形成基体を含む喫煙物品は、エアロゾル発生装置内に部分的に収容されうる。その場合に、ユーザーは直に喫煙物品で喫煙しうる。

喫煙物品は、実質的に円筒形の形状としうる。喫煙物品は、実質的に細長くてもよい。喫煙物品はまた、長さと実質的に直交する長さと円周を持ちうる。エアロゾル形成基体は、実質的に円筒形の形状としうる。エアロゾル形成基体は、実質的に細長くてもよい。エアロゾル形成基体はまた、長さと実質的に直交する長さと円周を持ちうる。エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成基体の長さがエアロゾル発生装置内の気流方向に実質的に平行となるように、エアロゾル発生装置の抽出装置に受けられうる。

喫煙物品の全長は、およそ３０ｍｍ〜およそ１００ｍｍとしうる。喫煙物品の外径は、およそ５ｍｍ〜およそ１２ｍｍ、例えば約７ｍｍとしうる。喫煙物品は、フィルタープラグを含みうる。フィルタープラグは、喫煙物品の下流端に位置しうる。フィルタープラグは、酢酸セルロースフィルタープラグとしうる。フィルタープラグは、一つの実施形態で長さおよそ７ｍｍとしうるが、およそ５ｍｍ〜およそ１０ｍｍの長さを持ちうる。

一つの実施形態で、喫煙物品の全長は、およそ４５ｍｍである。喫煙物品の外径は、およそ７．２ｍｍとしうる。さらに、エアロゾル形成基体の長さは、およそ１０ｍｍとしうる。別の方法として、エアロゾル形成基体の長さは、およそ１２ｍｍとしうる。さらに、エアロゾル形成基体の直径は、およそ５ｍｍ〜およそ１２ｍｍとしうる。喫煙物品は、外側の紙ラッパーを含みうる。さらに、喫煙物品は、エアロゾル形成基体とフィルタープラグの間の分離部を含みうる。分離部は、およそ１８ｍｍとしうるが、およそ５ｍｍ〜およそ２５ｍｍの範囲としうる。

エアロゾル形成基体は固体のエアロゾル形成基体でもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は、固体および液体の両方の構成要素を含みうる。エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含む、たばこ含有材料を含みうる。別の方法として、エアロゾル形成基体は、非たばこ材料を含みうる。エアロゾル形成基体は、さらにエアロゾル形成体を含みうる。適切なエアロゾル形成体の例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。

エアロゾル形成基体が固体のエアロゾル形成基体である場合、固体のエアロゾル形成基体は、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の断片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押し出し成形たばこおよび膨化たばこのうち１つ以上を含む、例えば、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートのうち１つ以上を含みうる。固体エアロゾル形成基体は、容器に入っていない形態にしてもよく、または適切な容器またはカートリッジを提供してもよい。随意に、固体エアロゾル形成基体は、基体の加熱に伴い放出される追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含みうる。固体エアロゾル形成基体はまた、例えば、追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含むカプセルを含みうるが、こうしたカプセルは、固体エアロゾル形成基体の加熱中に溶ける。

随意に、固体のエアロゾル形成基体は、熱的に安定な担体上に提供されてもまたはその中に包埋されてもよい。担体は、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートなどの形態をとりうる。別の方法として、担体は、その内部表面上、またはその外部表面上、またはその内部および外部の表面上の両方に配置された固体基体の薄い層を持つ、管状の担体としうる。こうした管状の担体は、例えば、紙、または紙様の材料、不織布炭素繊維マット、質量の小さく目の粗いメッシュ金属スクリーン、または穴あきの金属箔またはその他の任意の熱的に安定した高分子マトリクスで形成しうる。

固体エアロゾル形成基体は、例えば、シート、発泡体、ゲルまたはスラリーの形態の担体の表面上に配置されうる。固体のエアロゾル形成基体は、担体の全表面上に沈着してもよく、または代わりに、使用中、均一でない風味送達を提供するために一定のパターンにおいて沈着してもよい。

上記では、固体エアロゾル形成基体を参照したが、当業者には、その他の形態のエアロゾル形成基体を本発明のその他の実施形態に含めうることが明らかであろう。例えば、エアロゾル形成基体は、液体エアロゾル形成基体としうる。液体エアロゾル形成基体が提供される場合、エアロゾル発生装置は、液体を保持する手段を含むことが好ましい。例えば、液体エアロゾル形成基体は、容器内に保持されうる。代替的または追加的に、液体エアロゾル形成基体は、多孔性担体材料に吸収されうる。多孔性担体材料は、適切な任意の吸収性のプラグまたは本体、例えば、発泡性の金属またはプラスチック材料、ポリプロピレン、テリレン、ナイロン繊維またはセラミックで作成しうる。液体エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生装置を使用する前に、多孔性担体材料内に保持されてもよく、あるいは別の方法として、液体エアロゾル形成基体材料は、使用中またはその直前に多孔性担体材料内に放出されてもよい。例えば、液体エアロゾル形成基体は、カプセル内に提供しうる。カプセルのシェルは、加熱に伴い溶けて、液体エアロゾル形成基体を多孔性担体材料に放出することが好ましい。カプセルは液体と組み合わされて、任意選択的に固体を含む場合がある。

別の方法として、担体は、たばこ成分が組み込まれた不織布繊維または繊維の束としうる。不織布繊維または繊維の束は、例えば、炭素繊維、天然セルロース繊維、またはセルロース誘導体繊維を含みうる。

エアロゾル発生装置が電気加熱式喫煙システムである場合、電気加熱式喫煙システムはさらに電気ヒーターに電力を供給するための電源を備えうる。電源は、例えばＤＣ電圧電源などの適切な任意の電源としうる。一つの実施形態において、電源はリチウムイオン電池である。あるいは、電力供給源は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池またはリチウムベースの電池、例えばリチウムコバルト、リチウム鉄リン酸またはリチウムポリマー電池でもよい。

電気加熱式喫煙システムは、電源と電気ヒーターに接続されるように配置された電子回路をさらに備えうる。複数の発熱体が提供される場合、電子回路は発熱体が独立的に制御できるようにするために提供されうる。電子回路はプログラム可能なものであってもよい。

一実施形態では、エアロゾル発生装置はユーザーが吸煙していることを示す空気の流れを検出するセンサーさらに含み、吸煙ベースの電気ヒーターの起動、または電気ヒーターの改良型エネルギー管理を可能にする。センサーは、機械式装置、電気機械式装置、光学式装置、光学機械式装置および微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのセンサーのうちのいずれであってもよい。その実施形態では、センサーは電源に接続されることがあり、またシステムは、ユーザーが吸煙していることをセンサーが感知した時に電気ヒーターを起動するように配置される。別の実施形態において、システムはさらに、ユーザーが吸煙を開始するために、または持続的な喫煙体験を可能にするために手動で動作するスイッチを含む。

ここで具体的な実施形態を以下の添付図面を参照しながら、例証としてのみであるが説明する。

図１は、従来技術のエアロゾル発生装置の一部分の概略断面図であり、特に、ヒーター、抽出装置、および装置への気流経路を示す。 図２は、図１に図示した従来技術のエアロゾル発生装置の略図であり、たばこの破片および残留物が装置内に通常蓄積する位置を示す。 図３は、本発明の一実施形態によるエアロゾル発生装置で使用される抽出装置の斜視図である。 図４は、図３の抽出装置の側面図である。 図５は、本発明の一実施形態によるエアロゾル発生装置の一部分の概略断面図であり、特に、ヒーター、抽出装置、および装置への気流経路を示す。 図６は、図５に示すエアロゾル発生装置の概略図であり、たばこの破片および残留物が装置内に通常蓄積する位置を示す。 図７は、エアロゾル発生物品と係合された時の図５のエアロゾル発生装置の概略図である。 図８は、図７のエアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品を図示した概略図で、その抽出装置は抽出位置に配置されている。 図９は、本発明の一実施形態によるエアロゾル発生装置の一部分を示す概略断面図であり、エアロゾル発生装置は動作位置にあるエアロゾル発生物品と係合している。 図１０は、図９のエアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品の概略図で、その抽出装置は抽出位置にある。

図１は、開示したタイプ（例えば、ＷＯ ２０１３／０７６０９８号）の抽出装置を含む従来技術のエアロゾル発生装置の一部分を図示している。装置１は、ヒーター支持体２０によって取り付けられ、そこから外側に突き出すヒーターブレード１０を含む。装置１は、ヒーター１０に対して移動できるようにスライド可能に取り付けられている抽出装置３０をさらに含む。抽出装置３０はエアロゾル発生物品を受けるためのくぼみ３５を持つ。くぼみの近位端は、エアロゾル発生物品を受けることができるように開いている。くぼみの遠位端３６は、くぼみ３５内に受けられたエアロゾル発生物品の遠位端を保持する役目をする端壁３７で終結している。抽出装置３０の端壁３７の厚さを貫いて画定された開口部３８により、ヒーターブレード１０はくぼみ３５内に貫通できる。

図１は、ヒーターブレードに対して第一の位置、つまりは動作位置にある抽出装置を図示する。この位置で、くぼみ３５内に受けられたエアロゾル発生物品は、ヒーターブレード１０によって貫通されることができ、それによりヒーターブレード１０がエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を加熱できる。気流経路４０は、エアロゾル発生装置５０の外壁と抽出装置の側壁３１の間に延びるチャネルによって画定される。図１の矢印は、装置の側壁５０と抽出装置の側壁３１の間をチャネルに沿って通過する気流経路を図示し、その後、ヒーター支持体２０と抽出装置の遠位端壁３７との間で流れの方向を変え、さらに最終的に流れの方向を変えて端壁の開口部３８を通り、くぼみ３５内に入る。この空気の流れは、ヒーターの近くを通り、したがって空気は加熱されてエアロゾルの形成に貢献する。

エアロゾル発生物品は、たばこを含む喫煙物品が好ましい。連続的なエアロゾル発生物品が消費される際、エアロゾル形成基体の断片およびエアロゾル形成基体から発生するその他の破片および残留物がヒーターブレードに付着し、その上に堆積する。この破片および残留物の一部は抽出装置の遠位端壁３７の開口部３８を通過して、ヒーター支持体２０と抽出装置の遠位端壁３７の間に画定されるギャップ２１内に溜まる。このギャップは、開口部３８への、したがってくぼみへの空気の流れを許容するために存在する。

繰り返し使用した場合に装置に溜まる基体に由来する破片および残留物のレベルを判断するために、試験が実施された。図２は、装置を使用して約４０本のエアロゾル発生物品が消費された後で発生する残留物の典型的な蓄積を図示する。図２の概略図で分かる通り、一部の破片および残留物６１は、ヒーターブレード１０に付着し、その他の破片および残留物６２は、ヒーター支持体と抽出装置との間のギャップ２１内、および抽出装置内に画定された開口部３８内に蓄積する。望ましくないエアロゾル生成物や匂いの形成に寄与することに加え、この残留物および破片はまた装置への空気の流れにも影響し、したがって長期にわたるエアロゾルの形成にも影響する。破片および残留物６１、６２がブレード上に形成され、基部ブレードの周りに蓄積されると、破片を効果的に掃除するのが困難になる。破片および残留物は付着性が高く、軽い機械的ブラッシングに耐える。より激しい機械的ブラッシングは、ヒーターブレード１０を損傷しやすいため望ましくない。破片６２は主にヒーターブレード１０の基部に蓄積し、ヒーターブレードのこの部分は加熱されないか、またはヒーターブレードの作用側の端よりも低い温度に加熱されるため、熱分解を使用して除去するのが困難である。すなわち、ヒーターブレードのこの部分は低い温度に維持される必要があるため、残留物および破片を熱分解するためにヒーターブレードを高い温度に加熱することによりヒーターブレードの基部の周りの破片および残留物の蓄積を除去することは困難である。その上、破片が溜まる装置の部分は、エレクトロニクスを含むエアロゾル発生装置の部分である。したがって、エレクトロニクスへの損傷のリスクなしに装置のこの部分を洗うのは困難である。

図３および４は、それぞれエアロゾル発生装置の抽出装置１３０の斜視図および側面図である。抽出装置は、エアロゾル発生物品を受けるためのくぼみ（図示せず）を画定する環状の側壁１３１を持ち、くぼみの遠位端が端壁１３７で終結する、実質的に管状構造である。スロット型の開口部１３８は、ヒーターブレードが抽出装置１３０のくぼみを貫通できるように、端壁１３７を貫いて画定される。端壁１３７の外側表面は、ヒーター支持体の対応する表面に対して平らになり、ギャップが生じないように適合するように設計される。抽出装置１３０は複数の配向ラグ１５１を含む配向リング１５３を含む。配向ラグは、ヒーターブレードと係合するように抽出装置１３０および開口部１３８を適切に配向するためにエアロゾル発生装置の一部分で対応する溝と係合する。

空気流チャネル１７１の空気流入口１７０は、抽出装置１３０の側壁１３１内に画定される。空気流チャネル１７１は、くぼみ内への空気の流れを許容する。空気流チャネル１７１の配置は、図５および図６の略図により明瞭に示されている。

図５のエアロゾル発生装置１００は概略断面図である。装置１００は、ヒーター支持体１２０によって取り付けられ、そこから延びるヒーターブレード１１０を含む。装置１００は、図３および図４に図示したタイプの抽出装置１３０をさらに含む。抽出装置はエアロゾル発生物品を受けるためのくぼみ１３５を画定する。くぼみは、側壁１３１および端壁１３７によって画定される。開口部１３８は、端壁１３７を貫いて画定され、くぼみ１３５へのヒーター１１０の通過が許容される。端壁１３７の外側面１３９は平面であり、ヒーター支持体１２０の平面１２９に隣接する。外側面１３９または端壁１３７とヒーター支持体１２０の面１２９との間には、実質的にギャップはない。空気流チャネル１７１は、端壁１３７の厚さ内で半径方向に延びるチャネルとして画定される。空気流チャネル１７１の入口１７０は、抽出装置の側壁１３１内に定義される。空気流チャネル１７１は、ヒーターブレード開口部に向けて半径方向に内側に延びる。空気流チャネル１７１は開口部１３８に合流し、それによって抽出装置１３０のくぼみ１３５への空気の流れが許容される。気流経路を、図５の矢印で示す。矢印は、気流経路１４０が装置１００の外側壁１５０と抽出装置の側壁１３１との間に画定されていることを示す。その後、気流経路は、進路を変えて抽出装置の側壁１３１内に画定された空気流入口１７０を通り、抽出装置の端壁１３７内に画定される空気流チャネル１７１に沿って流れ、それを通してヒーター１１０が延びる開口部１３８によって抽出装置のくぼみ１３５に入る。

図６は、使用後の残留物の典型的な蓄積を示す。残留物１６１、１６２は、空気流チャネル１７１内に広範囲に形成されうる。破片および残留物１６２の大半は抽出装置１３０内に保持されるため、装置を清潔に保つことが容易である。例えば、抽出装置１３０を装置１００から取り外して、流水で洗って破片および残留物を除去することができる。これは、装置の内部部分を清潔に保つ便利な方法を提供する。その上、ヒーターブレード１１０が延びる開口部１３８は、ヒーターブレード１１０のみが開口部を通過するように、少なくとも開口部の部分については、きつくはまる寸法としうる。開口部は、開口部１３８を通過する際に、ヒーターブレードが物理的に抽出装置と係合するような寸法としうる。従って、開口部は、抽出装置がその動作位置から抽出位置に移動する時にヒーターブレードが擦れるか拭うような寸法にすることができ、それにより破片および残留物のブレードが掃除され、破片および残留物が抽出装置内に残る。

従って、空気流入口１７０を開口部１３８に対して半径方向に外側の位置に移動することにより、破片および残留物が実質的に抽出装置内に保持されるような装置を構成することが可能である。これにより、ヒーターブレードおよび装置が比較的清潔に保たれる。抽出装置内の破片および残留物は、抽出装置を洗うことにより容易にかつ便利に掃除されうる。本発明は、装置の清潔さの維持をかなり単純なものにし、したがってユーザーによる装置の体験を向上させる。

ここで、装置１００を動作させる方法について図７および８を参照しながら説明する。図７は、エアロゾル発生物品１９０と係合した図５および図６のエアロゾル発生装置１００を図示する。エアロゾル発生物品１９０は、使用時にユーザーがエアロゾルを得るために吸うことができる近位端、または口側の端１９１を有する。エアロゾル発生物品１９０はさらに、物品１９０の遠位端に向けて位置するエアロゾル形成基体１９２を備える。図７では、エアロゾル発生物品１９０は、抽出装置１３０のくぼみ１３５内に受けられた状態で示されている。抽出装置は、その第一の位置、つまりは動作位置にあり、エアロゾル発生物品１９０はヒーター１１０によって貫通されている。ヒーターは起動されて、エアロゾル発生物品を加熱する。ユーザーがエアロゾル発生物品の近位端を吸うと、空気がエアロゾル発生装置内に引き込まれ、エアロゾル形成基体１９２を通過する。エアロゾル形成基体から発生した揮発性構成要素は、空気流に混入されて凝縮され、吸入可能なエアロゾルを形成する。

ユーザーがエアロゾル発生物品１９０を消費すると、抽出装置１３０はその第二の抽出位置に移動される。この位置で、抽出装置の端壁１３７はエアロゾル発生物品に係合し、ヒーターブレード１１０からエアロゾル発生物品を引き出す。次に、エアロゾル発生物品は、くぼみから簡単に取り外されうる。たばこの断片などの破片は抽出装置内に保持される。

エアロゾル発生装置が多数回使用された後、抽出装置内の破片および残留物の蓄積は、抽出装置内の空気の流れに影響し始めうる。この時点で、抽出装置１３０全体がエアロゾル発生装置から取り外されて、水で洗うことにより掃除される。

エアロゾル発生物品１９０は、喫煙物品が好ましく、エアロゾル形成基体は均質化したたばこを含む基体が好ましい。好ましい一実施形態では、喫煙物品は細長い円筒形状を有し、順に同軸の配置で並べられたエアロゾル形成基体とフィルタープラグを含む。エアロゾル形成基体およびフィルタープラグは、外側紙ラッパーで重なり合う。その他の構成要素を喫煙物品に含めうる。

図９および図１０は、エアロゾル発生物品１９０と係合したエアロゾル発生装置２００のさらなる実施形態を図示する。前述した通り、エアロゾル発生装置は抽出装置２３０を含む。抽出装置３０はエアロゾル発生物品１９０を受けるための側壁２３１によって画定されたくぼみ２３５を持つ。くぼみ２３５の遠位端は、端壁２３７で終結する。開口部２３８は、ヒーターブレードの通過を許容するための端壁を貫通して画定される。抽出装置２３０がその動作位置にある時、端壁２３７の外側面２３９は、ヒーターブレード支持体の面２２９に隣接する。抽出装置とヒーター支持体の間には実質的にギャップはない。空気流入口２７０は、抽出装置２３０の側壁２３１を貫通して画定される。使用時、空気は空気流入口２７０を通してくぼみ２３５内に入る。

図９の実施形態と図５の実施形態の違いは、空気流入口が抽出装置の側面によって画定され、空気がこれらの入口を通ってくぼみに流れ込むことである。空気の流れをヒーターブレード方面に切り替えために端壁内に溝を設けてもよいが、この実施形態では端壁自体内に画定される半径方向に延びるチャネルはない。

図１０は、図９の装置２００を示し、抽出装置２３０がその第二の抽出位置に向けて移動している。

Claims (8)

1. エアロゾル発生物品を受ける能力のある細長いエアロゾル発生装置であって、
   前記エアロゾル発生物品を加熱するためのヒーターであって、前記ヒーターが前記細長いエアロゾル発生装置に対して長軸方向に延び、また前記エアロゾル発生物品の内側部分を貫通するように構成されているものと、
   前記エアロゾル発生装置内に受けられたエアロゾル形成物品を抽出するための抽出装置であって、前記抽出装置が第一の位置と第二の位置の間で前記エアロゾル発生装置に移動できるように結合され、前記第一の位置が前記エアロゾル発生物品と接している前記ヒーターによって画定された動作位置であり、また前記第二の位置がエアロゾル発生物品と分離されている前記ヒーターによって画定される抽出位置であるものとを備え、
   前記抽出装置が前記エアロゾル発生物品を受けるくぼみを備え、前記抽出装置が前記第二の位置と前記第一の位置との間を移動する時に前記ヒーターが前記くぼみを貫通できるように、第一の開口部が前記くぼみの端壁を貫いて画定され、
   空気流チャネルの入口が前記第一の開口部の半径方向外向きに位置付けられており、前記抽出装置を貫く気流経路は、該気流経路の少なくとも一部分について前記ヒーターに向けた半径方向の空気の流れを伴い、
   （ａ）前記空気流チャネルの前記入口が前記くぼみの側壁内に画定される、又は、 （ｂ）前記空気流チャネルの前記入口が前記端壁の半径方向に最も外側の部分内に画定される、又は、
   （ｃ）前記空気流チャネルの少なくとも一部分が前記端壁内を半径方向に延びる、細長いエアロゾル発生装置。
2. 前記第一の開口部が前記ヒーターに対して０．５ｍｍ以下の隙間が許容される寸法である、請求項１に記載の細長いエアロゾル発生装置。
3. 前記エアロゾル発生物品が抽出された時、前記エアロゾル発生物品からの破片を前記抽出装置内に保持するように、前記第一の開口部および前記空気流チャネルが配置されている、請求項１〜２のいずれか１項に記載の細長いエアロゾル発生装置。
4. 前記エアロゾル発生物品からの破片が前記エアロゾル発生装置内に蓄積できないように、前記抽出装置が前記第一の位置にある時に、前記端壁の外側面が前記エアロゾル発生装置の一部分に隣接する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細長いエアロゾル発生装置。
5. 前記抽出装置を洗浄のために前記エアロゾル発生装置から取り外すことができる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の細長いエアロゾル発生装置。
6. 第一の空気流チャネルおよび第二の空気流チャネルを備え、前記第一および第二の空気流チャネルへの入口が前記抽出装置の反対側に位置する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の細長いエアロゾル発生装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の細長いエアロゾル発生装置と、エアロゾル発生物品とを備え、前記エアロゾル発生物品が、前記ヒーターによって加熱された時に吸入可能なエアロゾルを発生するエアロゾル形成基体を備える、エアロゾル発生システム。
8. 前記エアロゾル形成基体が均質化したたばこシートを備える、請求項７に記載のエアロゾル発生システム。

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