JP6818003B2

JP6818003B2 - 喫煙治具

Info

Publication number: JP6818003B2
Application number: JP2018246902A
Authority: JP
Inventors: 清水　和彦; 和彦清水
Original assignee: インテレクチュアルディスカバリーシーオー．，エルティーディー
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: EP3884787A1; EP4275522A2; US20220007725A1; CN113056213A; JP7019018B2; JP2020080849A; US12022873B2; US20230292842A1; KR102646986B1; EP4275522A3; EP3884787A4; KR20210068584A; JP2021058206A

Description

本願発明は、煙草葉を、ヒーターで加熱して、該煙草葉から蒸発してくるニコチンを吸引できるようにした加熱式喫煙治具に、電子タバコのアトマイザーを組み込んで、喫煙者が該治具に挿入されたフィルター付き紙巻煙草のフィルター、あるいは、煙草葉を入れた煙草葉挿入管に付けられたマウスピースより吸引した時に、煙草葉加熱により発生したニコチン・煙草風味と、該アトマイザーで発生させた蒸気（煙）を同時に吸引できるようにした喫煙治具に関するものである。ここで電子タバコのアトマイザーとは、グリセリンやプロピレングリコール等を主成分とするリキッドを入れて、該アトマイザーの中にあるヒーターで、該リキッドを加熱して蒸気（煙）を発生させる物である。以後、本願中では、この蒸気（煙）を、電子タバコの煙と表現する。

加熱式たばことは、２０１４年に、フィリップ・モリス社が、日本で発売開始したアイコスや、２０１６年に、BAT社が仙台市でテスト販売を開始したグローと言われる商品である。これらは、専用のフィルター付き紙巻煙草を、専用の喫煙治具に挿入して、該治具の中にあるヒーターで、該煙草葉を該ヒーターで加熱することにより、ニコチンと煙草風味と煙が出るようにした商品である。火を点けて喫煙する通常のフィルター付き紙巻煙草の煙草葉部をヒーターで加熱した場合、ニコチンと煙草風味はそれなりに出るが、煙はほとんど出ない。該専用のフィルター付き紙巻煙草の煙草葉には、ヒーターで加熱されると煙が出るような特殊な化学処理した煙草葉が使われている。アイコス用の紙巻煙草は、ヒートスティックといわれ、約７．２φ 長さ４５ｍｍ位、グロー用の紙巻煙草は、ネオステックといわれ、約５．２φ 長さ８３ｍｍ位である。これらのフィルター付き紙巻煙草のフィルター部は、煙草葉加熱により発生したニコチンや煙草風味や煙を吸収することなく喫煙者の口に運ぶために、スカスカに作られている。なを、火を点けて喫煙する通常のフィルター付き紙巻煙草は、約８．０φのものが多く販売されている。

特許第５８５４３９４号公報特許第３３９２１３８号公報特許第５２７２２００号公報特願２０１７−１７１７４３号公報特願２０１６−０３９５６８号公報

特許文献１や、特許文献２に開示された加熱式たばこは、アイコスという名前で、現在販売されているものに関してである。この商品は、アイコス用のフィルター付き紙巻煙草；ヒートスティックを、ホルダーに挿入すると、ホルダー内にある加熱用のヒーターが、ヒートスティックの煙草部のほぼセンターに挿入され、該ヒーターにより該煙草葉は、加熱され、ニコチンと煙草風味と煙が発生する。グローという名前で、現在販売されている商品は、グロー用のフィルター付き紙巻煙草；ネオスティクを、本体に挿入すると、本体内にある円筒状のヒーターの中に入り、該円筒状のヒーターにより該煙草葉は、外周部から加熱され、ニコチンと煙草風味と煙が発生する。

これらの商品のフィルター付き紙巻煙草に使われている煙草葉は、２００℃から３００℃位の温度で加熱されることにより、該煙草葉から、ニコチンと煙草風味と煙が発生するように、該煙草葉に化学処理がされている。

しかしながら、これらのフィルター付き紙巻煙草を使って、喫煙をした場合、加熱温度を約２００℃位にすると、まろやかなタバコ風味が楽しめるが発生する煙量が非常にすくなくなる。逆に発生する煙量を増やそうとして加熱温度を、約３００℃位にすると、煙量は増えるが、焦げたようなタバコ風味になり、自分の好みのタバコ風味で、自分好みの煙量での喫煙が出来ない為か、これらの喫煙治具は有る一定の加熱温度に設定されており、喫煙者の好みの温度で、喫煙を楽しむことが出来ない。

喫煙において、発生する煙は重要な喫煙要素の一つで、該煙が喉元を通過することにより、脳が喫煙をしたと感じるようである。このことにかんがみ、本願発明者は、特許文献５に開示した電子タバコ用のアトマイザーを取付けられる無煙喫煙具を発明したが、煙草葉加熱により発生したニコチン・煙草風味が、電子タバコのアトマイザー中を通って喫煙者の口に運ばれるとうメカニズムになっている。しかしながら、喫煙者の感想は、煙草葉加熱により発生したニコチン・煙草風味が、電子タバコのリキッド中を通ることにより、これらが吸収されるようで、評判はあまり芳しくない。

さらに、ヒートスティックやネオスティクは、ほぼ、通常の火を付けて喫煙するフィルター付き紙巻煙草とほぼ同じくらいの価格であるために、喫煙者の経済的負担は、加熱用の治具が別途必要な分、大きい。

これらの加熱式たばこではないが、ＪＴ社が販売しているプルームテックなる商品もある。この商品は、図９にその外観図（電力を供給する電源部は省いている）を示している。煙発生部３００は、内部に電子タバコの煙を発生する機構を有しており、口金３０２から電力を受け取る。細かくしたタバコの葉を詰めたカプセル３０１を、煙発生部３００に挿入し、マウスピース３０３から喫煙者は吸引する。喫煙者が吸引すると、外気は電源部（図示せず）から取り込まれる。この時、外気は、電源部にもおけられた小さな穴を通るように作られており、通過音が発生する。電源部に組み込まれたマイクロホンがこの通過音を拾って内蔵充電池の電力を煙発生部に供給するように作られている。喫煙者が吸引すると、電源部から口金３０２を経由して、電力が、煙発生部３００の中の電子タバコの煙を発生する機構に供給され、電子タバコの煙が発生する。外気と、この煙は、カプセル３０１の内部を通る時に、細かくしたタバコの葉からのタバコ風味が添加されて、喫煙者の口に届けられる。該タバコの葉は、加熱されていないので、ほとんどニコチンが添加されないので、市場では、電子タバコのようなものと考えられており、ニコチンが摂取できる加熱式煙草とは、違う商品と考えられている。

上記問題点を解決すべく、本願発明者は、煙草葉加熱用ヒーターを持った加熱筒部と、電子タバコのアトマイザーを有する喫煙治具を開発した。本治具に、アイコス用のフィルター付き紙巻煙草を挿入して該フィルター部から吸引した場合、喫煙者は、該煙草葉加熱により発生したニコチン・煙草風味に、アトマイザーからの電子タバコの煙を、添加したものを楽しむことが出来る。さらに、ニコチン・煙草風味と、電子タバコの煙量を別々に設定して、楽しむことが可能になった。

さらに、本治具に、火を点けて喫煙する通常のフィルター付き紙巻煙草を１/５位の長さに切断した煙草葉、あるいは、パイプ用の葉タバコを、煙草葉挿入管に入れて本治具に挿入することにより、該煙草葉からのニコチン・煙草風味に、電子タバコの煙を添加したものを楽しむことが出来る。このような喫煙方法により、煙草代が非常に、安くなることがわかる。

本願発明による喫煙治具の外管内部の軸方向断面図本願発明による喫煙治具に使われている加熱筒部の軸方向断面図本願発明による喫煙治具の煙草保持部Ａの軸方向断面図本願発明による喫煙治具の外管に煙草保持部Ａを取付けた状態のものに、ヒートスティックを挿入した状態の軸方向断面図本願発明による喫煙治具に挿入して使われる煙草葉挿入管とマウスピースの軸方向断面図本願発明による喫煙治具の煙草保持部Ｂの軸方向断面図本願発明による喫煙治具の外管に煙草保持部Ｂを取付けた状態のものに、煙草挿入管とマウスピースを挿入した状態の軸方向断面図特許文献４中で開示された無煙喫煙治具にヒートスティックを挿入した状態の軸方向断面図ＪＴ社のプルームテックの充電部を除いた外観図本願発明による喫煙治具のマウスピースに付けて使われる空気流制限部品の軸方向断面図

図８は、特許文献４中で開示された無煙喫煙治具１００の軸方向断面図で、加熱筒部９１とヒーター部９２と煙草保持部とその他充電池部、駆動回路部等から構成されている。以降、本願発明に関係のある部分についてのみ説明する。加熱筒部９１は、３枚のＰ板と、内管５（Ａｌ管あるいはガラス管等）と、台座３３で構成されている。Ｐ板Ｄ１３と、Ｐ板Ｃ１２は、内管５の外径より少し大きい穴があけられ、この穴に、内管５が、キッチリとはまるように作られている。Ｐ板Ｂ１１には、センターの位置に、ヒーター１３１が通る穴が開けられている。さらに、ヒーター部９２を取り付け固定できるように、ビス穴を持った２個の台座３３が、上下に固定されている。Ｐ板Ｃ１２と、Ｐ板Ｂ１１は、接着されているか、一枚のＰ板で、作る場合もある。さらに、Ｐ板Ｄ１３と、Ｐ板Ｂ１１の間には、２から４本のピンを使って、両者の位置関係が動かないようにする場合も有る。

ヒーター部９２についても、特許文献４中で説明されているが、本願発明に関する部分について、再度説明を行う。ヒーター部９２は、ヒーター１３１と、Ｐ板Ａ１０と、ピンＤ５９と、ピンＣ５８から構成されている。但し、本願発明で使われているヒーター１３１は、セラミックの棒の表面に抵抗材料を印刷で作ったもので、特許文献４中で開示された物と構造は違っているが、働きは同じである。

特許文献４で開示された無煙喫煙具１００は、アイコス用の煙草；ヒートスティックを使う物で、アイコスでは出来ないが、煙草葉の加熱温度や、加熱時間をスライドスイッチを使って、喫煙者が好みの温度や時間に設定できるように作られている。

特許文献４で開示された無煙喫煙治具１００を使い、ヒートスティックを挿入して喫煙する場合、加熱温度が変えられるので、喫煙者の好みの温度で喫煙できるが、発生するニコチン・煙草風味と、発生する煙量は、別々にコントロールできない。すなわち、加熱温度を下げると、ニコチン発生量は少なく、煙草風味はまろやかになるが、発生する煙量は少なくなる。逆に、加熱温度を高くすると、発生する煙量は多くなる代わりに、発生するニコチンが分解し少なくなり、煙草風味が苦く・焦げ味になる。

上記課題を解決するために、本願発明者は、図１に外管内部の軸方向断面図を表示している本願発明による喫煙治具１００を開発した。但し、図１は、図３、あるいは、図６に示す煙草保持部Ａ９３，あるいは、煙草保持部Ｂ９５は、省いた図である。すなわち、本願発明による喫煙治具１００は、図３に示す煙草保持部Ａ９３、あるいは、図６に示す煙草保持部Ｂ９５と組み合わせて使われる。充電部、駆動回路部、スイッチ部、裏蓋等は省いてあるが、図８に示すものと、ほぼ同じような物が使われる。さらに、図１において、アトマイザー９４と、５１０口金２２０と、バネ２０３が新たに付け加わっている。煙草保持部Ａ９３，煙草保持部Ｂ９５と、２種類有るのは、ヒートスティック用と、煙草葉用である。

図４は、煙草保持部Ａ９３を取付けた本願発明による喫煙治具に、ヒートスティック６８を挿入した状態の軸方向断面図である。この状態で、喫煙者が、ヒートスティック６８のフィルター部より吸引した時、喫煙者が煙発生用のスイッチ（図示せず）を押すと、アトマイザー９４で煙が発生し、加熱筒部９１を通って、ヒートスティック６８の中を通り、該煙と発生したニコチン・煙草風味が喫煙者の口の中に届けられる。なを、煙発生用スイッチではなく、喫煙者が吸引した時に外気が流れることにより発生する音をマイクロホン等で拾って、煙を発生させることも出来ることは説明を要しない。該煙は、喫煙者が吸引した時に、アトマイザーの空気取り入れ口２０９から入った空気と共に、アトマイザー９４中のヒーター２０５の所を通り、加熱筒部９１の中を通り、ヒートスティック６８の中を通って、喫煙者の口の中に入る。この経路中で、外気が取り入れられるような隙間があると、喫煙者が吸引しても、アトマイザー内の内管２０６の内部が減圧状態にならないので、煙の発生が抑えられるし、発生した煙も、喫煙者の口に届かないことになる。

図２は、本願発明による喫煙治具に使用される加熱筒部９１の軸方向断面図である。加熱筒部９１は、内管５（ＡＬ管、ガラス管等の円筒状のもの）の端部にＰ板Ａ１０と、ほぼ先端部に近い所にＰ板Ｅ１４を有し、ピンＤ５９とピンＣ５８により、この三つの部品は連結され、耐熱接着剤で固定されている。さらに、該２本のピンＤ，Ｃは、外部からヒーター１３１への電力供給用の接続ピンの機能も持っている。加熱筒部９１の中には、ヒーター１３１とヒーターを支える３枚のＰ板（Ｐ板Ｂ１１、Ｐ板Ｃ１２、Ｐ板Ｄ１３）が、配置され、ピンＣ５８，とピンＤ５９から供給される電力が、ヒーター１３１に供給されるように、配線Ｃ６０、配線Ｄ６１が有る。Ｐ板Ａ１０には、アトマイザー９４からの煙を導入する穴６２が開けられている。この加熱筒部９１は、挿入口１５と、穴６２を塞ぐと、空気が入り込むパスが無いように作られている。本願では、内管と２枚のＰ板で構成した加熱筒部を、開示したが、例えば、耐熱性の有るＰＴＦＥ樹脂等を使って、一体ものとして、構成しても良いことは説明を要しない。

図３は、本願発明に使用されている煙草保持部Ａ９３の軸方向断面図である。詳細な説明は、特許文献４中に説明されているので省くが、違っているところは、内管への挿入部２０１と、コネクター２０２と、内管５の端面と接するようにシリコン性のＯリングを有することである。このＯリングを入れることにより、内管５の端面からの外気の流入が防がれている。内管５への挿入部２０１は、図４に図示されているように、加熱筒部９１の内管５と小さな隙間を保持して挿入されるように作られている。また、コネクター２０２は、コントロール回路（図示せず）につながれており、加熱筒部９１のピンＣ，Ｄが挿入され、ヒーター１３１に、コントロール回路からの電力を供給される。

次に、図１中に示す、アトマイザー９４について説明する。本願に使用されるアトマイザーは、一般的に電子タバコのアトマイザーとして使われているものと同じで、特殊な物ではない。本図のアトマイザーは、アトマイザーのヒーター２０５用の電力を受け取る凸形の５１０口金２０８、電子タバコ用のリキッドを入れる容器２０４、空気・煙の通り道となる内管２０６、アトマイザーヒーター２０５から構成される。容器２０４の中に電子タバコ用のリキッドを入れると、容器２０４内のリキッドが、穴２０７から、アトマイザーのヒーター２０５の周囲にもってこられる。凸形の５１０口金２０８から、ヒーター２０５に電力が供給されると、ヒーター２０５が加熱されて、周囲にあるリキッドが加熱され、煙が発生する。この時、喫煙者が、内管２０６の先端部より吸引すると、内管内が陰圧になり、空気取り入れ口２０９から外気が内管内に取り込まれ、発生した煙と共に、喫煙者の口に運ばれる。該アトマイザーへの電力供給は、コントロール回路に配線２２１で繋がれた５１０口金２２０から、凸型の５１０口金２０８を経由して行われる。

図４において、アトマイザー９４は、バネ２０３によって、ブッシュ２３０を間に入れた状態で、加熱筒部９１に、押し付けられ、アトマイザー９４の内管２０６と、加熱筒部９１の内管５の内部空間の空気が漏れないような状態でつながる。さらに、この部分からの空気のモレを防ぐために、シリコン製のＯリング１から３本を使うこともある。このブッシュ２３０は、ヒーター１３１の熱で熱くなったＰ板Ａ１０の熱をアトマイザーに伝えないように、ＰＴＦＥ等の耐熱樹脂で造られている。さらに、図示していないが、アトマイザー９４の容器２０４の先端部には、熱収縮チューブを、被せ、それを熱収縮させることにより、該先端部とブッシュ２３０の間から空気が漏れることを防ぐ有効な手段であることがわかった。

図４に示す状態で、喫煙者がヒートスティック６８のフィルター部から吸引すると、まず、加熱筒部９１の内管５の内部が陰圧状態になり、次に、ブッシュ２３０でつながれた、アトマイザー９４の内管２０６の内部が陰圧になる。そして、この状態で、空気取り入れ口２０９から取り込まれた外気は、アトマイザーヒーター２０５近傍で発生した電子タバコの煙を伴って、ブッシュ２３０を通って、加熱筒部９１の内部に入り、ヒーター１３１で加熱されたヒートスティックの煙草葉からの、ニコチン・煙草風味を添加して、ヒートスティックのフィルター部を通って、喫煙者に運ばれる。この時、アトマイザーヒーター２０５と、ヒーター１３１には、コントロール回路から別々の電力が加えられるので、喫煙者は、好みの電子タバコの煙量と、好みのニコチン・煙草風味を発生させることが可能になる。

図５は、図６に示す煙草保持部Ｂ９５を持った図７に示す喫煙治具１００に使われる、煙草葉挿入管３１１とマウスピース３１０の軸方向断面図である。煙草葉挿入管３１１の先端部３１２は、中央に、ヒーター１３１が通る穴３１３を持っている。先端部３１２は、煙草葉挿入管３１１の先端部を折り曲げて作っても良いし、厚みが０．５から１．０ｍｍ位の金属スペーサーを、挿入して製作しても良い。マウスピース３１０は、一般的な電子タバコの５１０ドリップチップといわれるものをそのまま使っている。材質は、シリコンや、熱硬化性樹脂が使われている。この煙草葉挿入管３１１には、通常の火を点けて喫煙するフィルター付き紙巻タバコの煙草部を、シガーカッターを使用して1/5 位に切断したものや、パイプ用の煙草葉を、詰めて、マウスピース３１０で、蓋をして、煙草保持部Ｂ９５を取付けた喫煙治具１００に挿入する。なを、マウスピース３１０には、図９に示す円筒状の空気流制限部品５００の挿入部５０１をマウスピースに挿入して、取り付けることも出来る。マウスピースの中央にある穴径は、比較的大きく、吸引した場合多くの空気が流れるので、この流れる空気量を制限する物である。すなわち、先端部にある穴５０３の穴径を変えることにより、流れる空気量を制限できる。さらに、筒部５０２の長さを変えることにより、煙草挿入管３１１に入れる煙草葉の量を変えることが出来る。

図７に示す状態で、喫煙者がマウスピース３１０から吸引すると、まず、煙草葉挿入管３１１の内部が陰圧状態になり、内管５の内部が陰圧状態になり、次に、ブッシュ２３０でつながれた、アトマイザー９４の内管２０６の内部が陰圧になる。そして、この状態で、空気取り入れ口２０９から取り込まれた外気は、アトマイザーヒーター２０５近傍で発生した電子タバコの煙を伴って、ブッシュ２３０を通って、加熱筒部９１の内部に入り、ヒーター１３１で加熱された煙草葉からの、ニコチン・煙草風味を添加して、ヒートスティックのフィルター部を通って、喫煙者に運ばれる。この時、アトマイザーヒーター２０５と、ヒーター１３１には、コントロール回路から別々の電力が加えられるので、喫煙者は、好みの電子タバコの煙量と、好みのニコチン・煙草風味を発生させることが可能になる。なを、煙草葉挿入管３１１の外径と、内管５の内径との差は、０．０５〜０．１ｍｍφ位に作られているので、この部分からの外気の取り込みは、少なく、さらに、Ｏリング４００の内径と、煙草葉挿入管３１１の外径はほぼ同じに作られるので、この部分からの外気の取り込みはほとんどないように作られている。

本願発明による喫煙治具１００を使う場合、アトマイザー９４に電子タバコ用のリキッドを供給する必要がある。その場合、バネ２０３を使っているので、図４、あるいは、図７において、アトマイザー９４を、図の左方向に、引くことが出来、其の状態でアトマイザーを回転させることにより、容易に５１０口金２２０から取り外せる。すなわち、バネ２０３は、アトマイザー９４を、加熱筒部９１にブッシュ２３０を介して押し付ける役目と、アトマイザーを容易に取り外せるという役目をしている。

以上の説明では、アトマイザー９４と、加熱筒部９１は、別々の構造物としているが、両者を一つの筒の中に入れることにより、バネが不要になり、より機密性が保たれたものが出来ることは、容易に考えられる。

本願発明による喫煙治具は、電子タバコの煙に、煙草葉の風味を添加していることは、ＪＴ社のプルームテックという商品と同じであるが、該商品は、煙草葉を加熱する機構を持っていない。タバコ場に含まれるニコチンは、少なくとも１００℃以上の温度で加熱しないと、喫煙者が満足するような量のニコチンは蒸発してこないので、本製品は、市場では、電子タバコと同類の物と考えられている。煙草葉を加熱するためには、別のコントロール回路、加熱機構、を有する事が必要であり、本願発明の喫煙治具は、プルームテックとは、技術的に違うものであることは、明らかである。

喫煙治具内に、電子タバコ用のアトマイザーと、煙草葉加熱筒を入れ、両者を空気が漏れないような構造にし、アトマイザーヒーターに供給する電力・印加時間と、煙草葉加熱用ヒーターに供給する電力・時間を別々にコントロールすることにより、好みの量の煙と、好みのニコチン・煙草風味に設定することが可能になり、色々な喫煙方法が楽しめる喫煙治具が、開発された。さらに、煙草葉挿入管に、煙草葉を入れての喫煙も可能になり、喫煙コストが大幅に低下させることが可能になった。

９１加熱筒部
９３煙草保持部Ａ
９４アトマイザー
９５煙草保持部Ｂ
２０３バネ

Claims

第１ヒーターを用いて煙草葉を加熱する加熱筒部と、
第２ヒーターを用いて煙を発生させるアトマイザーと、を含み、
前記第２ヒーターにより前記アトマイザーで発生させた煙を、前記煙草葉を前記第１ヒーターで加熱することにより発生する煙草風味に添加して、喫煙者が吸引できるようにした事を特徴とし、
前記アトマイザーがバネにより前記加熱筒部につながり、前記アトマイザーの内部の空気と前記加熱筒部の内部の空気が漏れないようにする、
喫煙治具。
前記バネを有する口金から前記アトマイザーへの電力供給を行う、
請求項１に記載の喫煙治具。
異なる種類の煙草に対応する挿入部が取り付けられるようにした事を特徴とする、
請求項１又は２に記載の喫煙治具。
前記加熱筒部の前記第１ヒーターと前記アトマイザーの前記第２ヒーターには、互いに異なる電力が加えられて、前記煙草風味と前記煙の発生量が異なるように調節される、請求項１に記載の喫煙治具。