JP7074395B2 - エアロゾル生成物品 - Google Patents

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Description

本発明は、吸引可能な媒体を生成するためのエアロゾル供給システムに使用するためのエアロゾル供給物品に関する。
紙巻タバコ、葉巻タバコなどの喫煙品は、使用の間、タバコを燃焼させてタバコ煙を発生させる。
燃焼させずに化合物を放出する製品を創出することによってタバコを燃焼させるこれらの物品に代わるものを提供する試みがなされている。
そのような製品の例としては、材料を加熱するが燃焼しないで化合物を放出する加熱デバイスがある。この材料は、例えば、タバコでもよいし、他の非タバコ製品でもよく、それらは、ニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
別の例として、いわゆるeシガレットデバイスがある。これらのデバイスは典型的には、加熱されて気化して吸引可能な蒸気又はエアロゾルを発生する液体を含む。この液体は、ニコチン及び/又は加香剤及び/又はグリセロールなどのエアロゾル生成物質を含んでもよい。知られているeシガレットデバイスは典型的には、タバコを含まない又は使用しない。
さらに別の例として、いわゆるハイブリッドデバイスがある。これらのハイブリッドデバイスには、典型的には、液体と、タバコ又は他の香料材料が別々に入っている。この液体は、加熱されて気化して、吸引可能な蒸気又はエアロゾルを発生し、それが、タバコ又は他の香料材料を通過して、蒸気又はエアロゾルに香料を付与する。
本発明の第1の態様によれば、使用者がエアロゾル供給システムを吸うときに、エアロゾルを含む吸引可能な媒体を生成するためのエアロゾル供給システムに使用するためのエアロゾル供給物品が提供され、本エアロゾル供給物品は、液体リザーバからの液体を加熱してエアロゾルの流れを生成するための少なくとも第1の加熱要素及び第2の加熱要素と、物質を受け入れるための領域であって、使用時、エアロゾルの流れが、エアロゾル供給物品を出る前に物質を通過して加熱し、物質がエアロゾルの流れの特性を改変し、少なくとも第1の加熱要素及び第2の加熱要素が、領域内の物質をさらに加熱するように配置された、領域と、を備える。
少なくとも第1の加熱要素及び第2の加熱要素は、共通の平面に配置されてもよい。
第1の加熱要素及び第2の加熱要素は細長くてもよい。
第1の加熱要素と第2の加熱要素は実質的に平行に配置されてもよい。
第1の加熱要素及び第2の加熱要素は抵抗加熱コイルでもよい。
第1の加熱要素及び第2の加熱要素は実質的に直線状の抵抗加熱コイルでもよい。
第1の加熱要素及び第2の加熱要素は湾曲した抵抗加熱コイルでもよい。
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を単なる例として説明する。
図1は、吸引可能な媒体を生成するための第1のエアロゾル供給システムの長手方向概略断面図である。 図2aは、図1のエアロゾル供給システム用の第1の加熱構成体の長手方向概略断面図である。 図2bは、第1の加熱構成体の概略平面図である。 図3は、図1のエアロゾル供給システム用の第2の加熱構成体の概略平面図である。
図1を参照すると、エアロゾル供給システム100が概略的に示されている。エアロゾル供給システム100は吸引デバイス(すなわち、システム100によって供給されるエアロゾルを吸引するために使用者はこのデバイスを使用する)であり、システム100は携帯型システムである。この例では、システム100は電子デバイスである。
概略的に述べると、システム100は、システム100に受け入れられた液体20、例えば、eシガレット液体(e-cig liquid)を気化して蒸気及び/又はエアロゾルを形成し、この蒸気及び/又はエアロゾルは、これもまたシステム100に受け入れられたさらなる物質30を通過する。
少なくともいくつかの例では、蒸気が生成され、次いで、その蒸気は、使用者(図示せず)による吸引のためにシステム100を出る前に少なくとも部分的に凝縮してエアロゾルを形成する。さらなる物質は、蒸気及び/又はエアロゾルが使用者による吸引のためにシステム100から出る前に、蒸気及び/又はエアロゾルの特性、例えば香味に加わり、又は特性を改変することができる。
これに関して、まず、一般に、蒸気はその臨界温度よりも低い温度では気相の物質であり、これは、例えば、温度を下げることなく蒸気の圧力を増大させることによって蒸気を液体に凝縮させることができることを意味することに気づくことができる。一方、エアロゾルは、一般に、空気中又は別の気体中の微細な固体粒子又は液滴のコロイドである。「コロイド」とは、微視的に分散された不溶解性の粒子が別の物質全体に懸濁された物質である。
便宜上の理由から、本書では、エアロゾルという用語は、エアロゾル、蒸気、又はエアロゾルと蒸気の混合物を意味するものとして受け取るべきである。
図1に戻ると、この例のシステム100は、エアロゾル供給物品200(カートリッジと称されることもある)と、エアロゾル供給デバイス300とを備える。エアロゾル供給物品200は、eシガレット液体20及びさらなる物質30を入れるためのものであり、エアロゾル供給デバイス300は、システム100に電力を供給し、システム100を制御するためのものである。
エアロゾル供給物品200は第1の「上部」ハウジング210を備え、エアロゾル供給デバイス300は第2の「下部」ハウジング310を備える。この例では、第1のハウジング210は、下部ハウジング310に取外し可能に接続できる。
第1のハウジング210は、eリキッドを入れるための液体リザーバ220と、さらなる物質30を受け入れるための領域230とを備える。
第1のハウジング210には加熱構成体240も入っている。加熱構成体は、少なくとも第1の加熱要素(図1には示されていない)と第2の加熱要素(これも図1には示されていない)とを備え、使用時、これらは、使用者がエアロゾル供給物品200を吸うと、液体リザーバ220からのeシガレット液体20を加熱して、エアロゾル供給物品200を出る前に物質30を通過するエアロゾルの流れを生成する。エアロゾル流が物質30を通過すると、エアロゾル流は物質30を加熱し、物質30の1つ又は複数の成分がエアロゾル流に巻き込まれ、それによって、エアロゾルの流れの特性、例えば味を変えることができる。
加熱構成体が液体を加熱してエアロゾルの流れを生成するときに、加熱構成体はまた、エアロゾル流によって供給される熱に加えて追加の熱を物質30に供給し、それが物質30のエアロゾル流への効果を高めることができるように、第1の加熱要素及び第2の加熱要素は領域230に十分近くに配置されることが有利である。
いくつかの例では、領域230の寸法又は大きさ、例えばその長さ、並びに加熱構成体240のそれに対応する寸法又は大きさ、例えば、第1の加熱要素及び第2の加熱要素のそれぞれの長さは、加熱構成体240による物質30の追加の加熱を最適にするように所定の比に設定されてもよい。
第1のハウジング210は、システム100のマウスピースである近位端(又は口側端部)250と、反対側端部に第2のハウジング310に接続する基部260とを画定する。
そのために、基部260は、第1のハウジング210を第2のハウジング310に取外し可能に接続するためのコネクタ部分、例えばねじ又はバヨネット取付具を備える。第1のハウジング210は、1つ又は複数の空気入口261をさらに備えてもよい。
以下でさらに説明するように、第2のハウジング310には、加熱構成体240を含むシステム100の様々な構成部品に電気的に接続されて、電力を供給するための電源320、典型的にはバッテリーが入っている。
バッテリー320は再充電可能なバッテリーであってもよいし、使い捨て可能なバッテリーであってもよい。以下でさらに説明するように、システム100の様々な構成部品の動作を制御するために、マイクロチップ及び関連回路を含んでもよいコントローラ330も第2のハウジング310に設けられる。使用者がコントローラ330を操作するために、使用者入力手段340、例えば1つ又は複数の制御ボタンを第2のハウジング310の外側に設けてもよい。
液体リザーバ220は様々な形態を採ることができる。一例では、液体リザーバ220は、第1のハウジング210内において近位端250と基部260との間を軸方向に延在する環状のチャンバの形態である。
システム100の電力消費を抑えることに役立つので、液体20は、適度な温度で揮発可能である液体であることが好ましく、その温度は100℃~300℃の範囲が好ましく、約150℃~250℃が特に好ましい。適切な材料としては、例えば、プロピレングリコールやグリセロール(グリセリンとしても知られている)を含む、eシガレットデバイスに従来から使用されているものが含まれる。
したがって、使用時、使用者が近位端250を吸うと、空気が1つ又は複数の空気入口261を通って引き込まれる。ヒーター構成体240は、使用者が制御ボタン340を操作することによって(又は、これに代えて、それ自体知られているようにパフ検出器(図示せず)によって)電力を供給され、液体リザーバ220から引き込まれた液体20がヒーター構成体240によって加熱されて気化してエアロゾルを生成し、このエアロゾルは空気入口261から流れる空気と混合してエアロゾルの流れを生成する。エアロゾルの流れは、領域230内の物質30を通り、次いで、システム100から引き出されて使用者によって吸引される。
いくつかの場合、物質30は、液体20から生成されたエアロゾルが物質30を通過するときにエアロゾルに香味を付与するために使用することができる物質である。物質30は、例えば、タバコのみから構成されてもよく、タバコを含んでもよい。エアロゾルがタバコの中を通りまたその周囲を通過すると、エアロゾルは、タバコに官能特性を与えているタバコ材料からの有機化合物及び有機成分、又は他の化合物及び成分を巻き込み、したがって、エアロゾルが領域230を通過するときエアロゾルに香味を付与する。
物質30は、タバコ自体、様々な種類のタバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、挽きタバコ、タバコ抽出物、均質化タバコ、又はタバコ代替品を含んでもよい。タバコの場合、物質30などは、タバコのロッド、タバコのポッド又はプラグ、ばらタバコ、塊などの形態であってもよく、例えば、比較的乾燥した形態又は比較的湿った形態であってもよい。物質30は、他の非タバコ製品を含んでいてもよく、非タバコ製品は、製品によっては、ニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
物質30は、香味以外の(又は香味に加えて)エアロゾルの特性を改変するためのものでもよい。
いくつかの例では、物質30は、エアロゾルの1つ又は複数の他の官能特性を改変する物質(例えば、使用者に対してエアロゾルの感触、匂い又は見た目を改変する物質)であっても、そのような物質を含んだものでもよい。
いくつかの例では、物質30は、PHを下げる又は上げる(例えば、エアロゾルの酸性度又は塩基性度を変える)ことによってエアロゾルのPHを変える物質であっても、そのような物質を含んだものでもよい。
いくつかの例では、物質30はエアロゾル中のアルデヒドの量を変える(例えば、下げる)物質であっても、そのような物質を含んだものでもよい。
いくつかの例では、物質30は、エアロゾル流のこれらの特性又は実際には他の特性のうちの2つ以上の様々な組合せを変える物質であっても、そのような物質を含んだものでもよい。
しかしながら、タバコ以外の材料を使用してエアロゾルに様々な香味を付与できることは理解されよう。
物質30がタバコである場合、又はタバコを含む場合、エアロゾルの流れが物質30から十分なニコチンを引き出す可能性がある。これに代えて、又はこれに加えて、物質30がタバコを全く含まない場合、物質30は、例えばニコチンで材料をコーティングすることによって、ニコチンで強化することができる。実際、物質30がタバコの場合、又はタバコを含む場合であっても、物質30をニコチンでコーティングすることができ、又はその他の方法で、ニコチンで強化することができる。別の例として、物質30がタバコであるかどうか、又はタバコを含むかどうか、及び/又はニコチンを含むかどうかにかかわらず、ニコチンを液体20中に加えることもできる。したがって、システム100が使用者にニコチンを供給することを意図する場合、ニコチンは、液体20に加えられてもよいし、材料がタバコである場合、又はタバコを含む場合は物質30から得られるようにしてもよいし、物質30が非タバコ材料である場合には物質30にコーティングするなどして与えられてもよいし、物質30がタバコ材料である場合に、又はこれらの任意の組合せである場合には物質30にコーティングするなどして与えられてもよい。同様に、加香剤を物質30(物質がタバコであるかどうか、又はタバコを含むかどうかにかかわらず)及び/又は液体20に添加することができる。
いくつかの例では、複数回使用するのに十分な液体20が供給されている場合、使用者は物質30を時々補充又は交換するだけでよい場合がある。液体20が消費されると、使用者はエアロゾル供給物品200を廃棄し、次いで新しいものを使用する。
他の例では、ハウジング210は使い捨てになるようには設計されておらず、その代わりに、使用者は液体20を時々補充又は交換することだけが必要である。
いくつかの例では、エアロゾル供給物品200とエアロゾル供給デバイス300は単一のデバイスに一体化され、互いに取外し可能となるようには構成されていない。
物質30をさらに加熱することは、使用者に満足のできる感覚的経験を与えるのに重要な因子となり得る。例えば、物質30がタバコを含む場合、タバコをさらに加熱すると、使用者が経験するタバコの味の幅を増大させることができ、エアロゾルの流れだけで与えられた加熱の場合よりも、エアロゾルの流れにニコチンなどの成分をより多く巻き込ませることができる。
物質30を加熱するように配置された少なくとも第1の加熱要素と第2の加熱要素とを備える加熱構成体を使用すると、物質30に効率的に熱を伝えることができ、物質30の比較的大きな表面積を加熱することができる。さらに、加熱要素1つ当たりの消費電力は、加熱要素が1つだけしかない加熱構成体の加熱要素によって消費される電力よりも少なくすることができる。
いくつかの例では、少なくとも第1の加熱要素と第2の加熱要素は互いに独立して選択的に動作可能である。
次に、図2a及び図2bを参照すると、液体リザーバ220からの液体20を加熱し、領域230内の物質30を加熱するために図1のエアロゾル供給物品200の加熱構成体240として使用するのに適した加熱構成体240’の第1の例が概略的に示されている。
この例では、加熱構成体240’は、少なくとも第1の加熱要素240a’と第2の加熱要素240b’とを備え、それぞれ、液体リザーバ220からの液体20を加熱してエアロゾル流を生成することができ、また、エアロゾル流が流れる領域230内の物質30を加熱することができる。
この例では、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’は、領域230の底よりわずかに下で領域230と隣り合って配置されている。したがって、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’は、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’が作動させられたとき、物質30を加熱しその温度を上げることができるように領域230の十分近くに配置される。
少なくとも第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’は、この例では、領域230の底に実質的に平行な共通の平面に配置される。この配置は、領域230内の物質30の一様な加熱を促進する。
第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’は細長くて実質的に平行に配置されており、このこともまた、領域230内の物質30の一様な加熱を確実にすることができる。
第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’のそれぞれは、例えば、ニクロム抵抗ヒーター、セラミックヒーターなどを含む電気抵抗ヒーターでもよい。図2a及び図2bに示した例では、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’は、コイルの形態のワイヤである。
代替の例では、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’のそれぞれは、プレート(2つ以上の異なる材料の多層プレートであってもよく、その1つ又は複数は導電性であってもよく、その1つ又は複数は非導電性であってもよい)、メッシュ(例えば、織られたものでもよいし織られていないものでもよく、これもまた、同様に多層であってもよい)、フィルムヒーターなどの形態であってもよい。
第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’のために、非電気式加熱構成体、又は他の電気式加熱構成体を含む他の加熱構成体を使用してもよく、例えば、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’のそれぞれは誘導加熱要素であってもよい。
図2a及び図2bに示された例では、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’は、実質的に直線状(すなわち真っ直ぐな)抵抗加熱コイルで、それぞれが、加熱要素240a’又は240b’と熱的に接触しているそれぞれのウィック242’を取り囲む。ウィック242’はまた、液体リザーバ内に入っている液体20と流体的に接触している。ウィック242’は一般的に吸収性であり、毛管作用によって液体リザーバ220から液体20を引き込むように作用する。
ウィック242’は不織布が好ましく、例えば綿又はウール材料などであってもよく、或いは、例えばポリエステル、ナイロン、ビスコース、ポリプロピレンなどを含む合成材料、又はセラミック材料であってもよい。
いくつかの例では、制御回路330は、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’の作動を独立して制御することができるように構成される。
これらの例では、制御回路330は、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’の一方が作動していないときに、第1の加熱要素240a’及び第2の加熱要素240b’の他方を作動させることができるように構成されてもよい。
次に、図3を参照すると、図1のエアロゾル供給物品200の加熱構成体240として使用するのに適した加熱構成体240’’の別の例が示されている。
加熱構成体240’’は、図2に関して説明された加熱構成体240’と類似しており、類似した要素は、同じ参照符号が与えられているが、’が追加されている。
この例では、第1の加熱要素240a’’及び第2の加熱要素240b’’のそれぞれは非線形のコイルである(すなわち、コイルは湾曲している)。同様に、ウィック242’’のそれぞれもまた非線形である。
この特定の例では、各加熱要素240a’’及び240b’’並びにそれらのそれぞれのウィック242’’は概ね「C」字形で、そのC字形の端部は互いに対向し、それらの間に狭い隙間Gがある。
使用時、特に、物質30がタバコの場合、十分又は適切な量の化合物が確実にタバコから放出されるように、タバコ、又は少なくともタバコの表面は約190℃~210℃の温度に加熱されることが好ましく、約200℃に加熱されることが最も好ましい。
含まれるタバコの量は、例えば、50~300mg程度の範囲であってもよい。タバコの量に対して最も適した量は、例えば、50~150mgの範囲とすることができ、130mgが、いくつかの用途で特に適した値であることが現在分かっている。典型的な例では、システムの動作一回当たり(すなわち、パフ一回当たり)に加熱されるタバコの量は約8~50mgに相当する範囲のことがある。
上記の例では、加熱構成体240は、領域230と液体リザーバ220との間にある。他の配置も可能であり、例えば、液体リザーバ220は、加熱構成体240の片側又は両側にあってもよい。
上記の例では、加熱構成体240と領域230との間に狭い隙間がある。これは重要なことではなく、したがって、いくつかの例では、加熱構成体240は領域230内の物質30と接触してもよい。
本書では、用語「香料」及び「香味料」は、成人消費者用の製品において所望の味又は香りを生成するために(現地の規制によって許可される場合に)使用することができる材料を指す。これらの材料は、抽出物(例えば、カンゾウ、アジサイ、ホオノキの葉、カモミール、フェヌグリーク、クローブ、メンソール、ニホンハッカ、アニシード、シナモン、ハーブ、ウィンターグリーン、サクランボ、ベリー、モモ、リンゴ、ドランブイ、バーボン、スコッチ、ウイスキー、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、ビャクダン、ベルガモット、ゼラニウム、はちみつエッセンス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイラン、セージ、ウイキョウ、ピーマン、ショウガ、アニス、コリアンダー、コーヒー、又はハッカ属の任意の種からのハッカ油など)、香味強化剤、苦味受容体部位遮断剤、感覚受容体部位活性化剤、又は感覚受容体部位刺激剤、糖及び/又は代替糖(例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、チクロ、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、又はマンニトール)、並びに他の添加物、例えば、チャコール、クロロフィル、ミネラル、植物性物質、又は息清涼剤を含んでもよい。これらは、模造品、合成材料又は天然材料、或いはこれらの混合物であってもよい。これらは、任意の適切な形態、例えば、油、液体、固体、又は粉末であってもよい。
様々な課題に対処し、技術を進歩させるため、本開示はその全体にわたって様々な実施形態を例示している。これらの実施形態は、特許請求された発明を実施することが可能なものであり、また、吸引可能な媒体を生成するように構成された優れたシステムを提供するものである。本開示の利点及び特徴は、実施形態のうち代表的な例のものにすぎず、すべての利点や特徴を網羅したものでもなければ、他の利点や特徴を排除するものでもない。これらは、特許請求の範囲などに開示される特徴の理解と教示を助けるためだけに提示されている。本開示の利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び/又は他の側面は、特許請求の範囲によって規定されたとおりに本開示を限定するもの、或いは特許請求の範囲の均等物を制限するものと考えるべきではなく、本開示の範囲や趣旨から逸脱することなく他の実施形態を利用し、変形を施すことができることを理解されたい。様々な実施形態が、開示された要素、構成、特徴、部品、ステップ、手段などの様々な組合せを適切に備え、それらのみから構成され、或いは本質的にそれらから構成されてもよい。本開示は、特許請求の範囲に現在は記載されていないが将来記載される可能性のある他の発明を含む可能性がある。

Claims (13)

  1. 使用者がエアロゾル供給システムを吸うときに、エアロゾルを含む吸引可能な媒体を生成するための前記エアロゾル供給システムに使用するためのエアロゾル供給物品であって、
    液体リザーバからの液体を加熱してエアロゾルの流れを生成するための少なくとも第1の加熱要素及び第2の加熱要素と、
    物質を受け入れるための領域であり、使用時、前記エアロゾルの流れが、前記エアロゾル供給物品を出る前に前記物質を通過して加熱し、前記物質が前記エアロゾルの流れの特性を改変し、前記少なくとも第1の加熱要素及び第2の加熱要素が、前記領域内の前記物質をさらに加熱するように配置された、領域と、
    を備え
    前記少なくとも第1の加熱要素及び第2の加熱要素が、共通の平面に配置されている、エアロゾル供給物品。
  2. 前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素が細長い、請求項に記載のエアロゾル供給物品。
  3. 前記第1の加熱要素と前記第2の加熱要素が実質的に平行に配置されている、請求項1又は2に記載のエアロゾル供給物品。
  4. 前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素が抵抗加熱コイルである、請求項1~のいずれか一項に記載のエアロゾル供給物品。
  5. 前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素が実質的に直線状の抵抗加熱コイルである、請求項に記載のエアロゾル供給物品。
  6. 前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素が湾曲した抵抗加熱コイルである、請求項に記載のエアロゾル供給物品。
  7. 前記液体リザーバからの液体を前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素に移送するためのウィック構成体を備える、請求項1~のいずれか一項に記載のエアロゾル供給物品。
  8. 前記ウィック構成体が、前記液体リザーバからの液体を前記第1の加熱要素に移送するための第1のウィックと、前記液体リザーバからの液体を前記第2の加熱要素に移送するための第2のウィックとを備える、請求項に記載のエアロゾル供給物品。
  9. 前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素が互いに独立して制御可能である、請求項1~のいずれか一項に記載のエアロゾル供給物品。
  10. 前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素の一方が作動していないときに、前記第1の加熱要素及び前記第2の加熱要素の他方を作動させることができる、請求項に記載のエアロゾル供給物品。
  11. 前記液体を入れるための液体リザーバをさらに備える、請求項1~10のいずれか一項に記載のエアロゾル供給物品。
  12. エアロゾルを含む吸引可能な媒体を生成するためのエアロゾル供給システムであって、
    請求項1~11のいずれか一項に記載のエアロゾル供給物品と、
    前記少なくとも第1の加熱要素及び第2の加熱要素を制御するための制御器を備えるエアロゾル供給デバイスと、
    を備えるエアロゾル供給システム。
  13. 前記エアロゾル供給物品と前記エアロゾル供給デバイスが取外し可能に接続可能である、請求項12に記載のエアロゾル供給システム。
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