JP7074818B2 - 喫煙材加熱装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照することによって本明細書に組み込まれた２０１５年６月２６日に出願された米国特許出願第６２／１８５，２２７の全ての内容の利益を主張するものである。

本発明は、喫煙材を加熱するための装置に関する。

紙巻きタバコ、シガーなどの物品は、使用時にタバコを燃やして煙を発生させる。燃焼させずに化合物を放出する製品を創ることによってこれら喫煙品に代わるものが提供されている。そのような製品の例として材料を燃やさずに加熱することによって化合物を放出するタバコ加熱製品またはタバコ加熱装置としても知られている所謂、非燃焼加熱製品が挙げられる。その材料は、例えばタバコまたは他の非タバコ製品またはブレンドミックスなどの組み合わせであってもよく、これはニコチンを含んでも含まなくてもよい。

本発明では、喫煙材を加熱し、この喫煙材の少なくとも１つの成分を気化するための装置が提供され、この装置は、
ハウジングと、少なくとも１つのヒーターとを含み、
ハウジングは、使用時に喫煙材が装置内に収容され、および装置から取り外されるように通ることができる第１開口部を第１端部に有し、
ハウジングは第１端部とは反対側の第２端部に第２開口部を有し、
ハウジングは第１開口部と第２開口部の間にチェンバーを有し、
ヒーターは、使用時にチェンバー内に取り外し自在に収容される喫煙材を加熱するためにハウジング内に配されており、
ユーザーは装置内を掃除するために少なくとも第２開口部を介してチェンバー内に触れることができる。

少なくとも第２開口部を介してチェンバー内に触れることで、特にユーザーは、第２端部でチェンバー内および任意にヒーター内を掃除することができる。特定の例ではユーザーは、チェンバーの実質的に全体を簡単に掃除することができる。

例示的な実施態様では、本装置は第２開口部を選択的に覆うドアを含み、このドアは第２開口部がドアによって閉じている時の第１位置と第２開口部が開いている時の第２位置の間を移動可能である。例示的な実施態様では、該ドアは、ヒンジによってハウジングに連結されている。

例示的な実施態様では、ハウジングはシャーシと第１側部パネルおよび第２側部パネルによって供され、第１および第２側部パネルはシャーシに固定可能であり、第１および第２側部パネルがシャーシに固定された際にドアを固定するように第１および第２側部パネルは配されている。

別の例示的な実施態様では、ドアはドアが第１および第２位置の間でスライドできるようにハウジングにスライド自在に取り付けられている。

例示的な実施態様では、チェンバーは使用時に第１開口部を通過する喫煙材のストッパーとなる第２端部に向かって内径が小さくなる領域を有する。これは、使用時に喫煙材がチェンバー内の予め決められた場所に配置されるようにするのに役立つ。

例示的な実施態様では、装置は、第２端部でチェンバー内に位置する中空管を含む。例示的な実施態様では、第２端部で中空管は使用時に第１開口部を介して通る喫煙材のストッパーとなる第２端部に向かって内径が小さくなる領域を供する。例示的な実施態様では、第２端部のヒーターを支持するように第２端部の中空管が配されている。従って、この実施態様では、中空管はチェンバー内の予め決められた位置に喫煙材を配置することと、第２端部でヒーターを支持することの両方に役立つ。

例示的な実施態様では、装置は第１端部でチェンバー内に位置する中空管を含み、この第１端部の中空管は、ヒーターを支持するように配されている。

例示的な実施態様では、ヒーターは中空の内部を有し、使用時に喫煙材を収容するヒーターの中空内部によってチェンバーは少なくとも部分的に画定される。

例示的な実施態様では、ヒーターは複数の加熱エレメントで形成される。

例示的な実施態様では、装置はヒーターの周りに断熱材を含み、これによってヒーターから装置の外側への熱損失を減少させる。

添付図面を参照して例示のみを目的として、本発明の実施態様を以下に説明する。
図１は喫煙材加熱装置の一例の斜視図を示す。 図２は図１の装置のある端部からの図を示す。 図３は図１の装置の別の端部からの図を示す。 図４は喫煙材を挿入した図１の装置の横断面図を示す。 図５は喫煙材を挿入していない図１の装置の横断面図を示す。 図６は側部パネルを取り外した図１の装置の斜視図である。 図７は図１の装置の中空管部材の斜視図を示す。 図８は一端部でドアが開いた状態の図１の装置の斜視図を示す。

本明細書中で使用する「喫煙材」なる用語は、加熱すると揮発成分を典型的にはエアロゾルの形体で供する材料を含む。「喫煙材」は、あらゆるタバコ含有材を含み、例えばタバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコまたはタバコ代替え品の１つ以上を含む。「喫煙材」は製品によってニコチンを含むまたは含まない他の非タバコ製品を含んでもよい。「喫煙材」は、例えば固体、液体、ゲルまたはワックスなどの形体であってもよい。「喫煙材」は、例えばまた材料の組み合わせまたはブレンドであってもよい。

喫煙材を燃やさずにまたは燃焼させずに喫煙材を加熱し、喫煙材の少なくとも１つの成分を気化させて典型的には吸い込み可能なエアロゾルを形成する装置が知られている。そのような装置は、「非燃焼加熱」装置または「タバコ加熱製品」または「タバコ加熱装置」またはそれに類似するものとして説明される場合がある。同様に典型的にはニコチンを含むまたは含まない液状の喫煙材を気化させる電子タバコと呼ばれているものもある。喫煙材は、装置に挿入できるロッド、カートリッジまたはカセットなどの形体であってもよく、またはその一部として提供されてもよい。喫煙材を加熱し、気化させるためのヒー
ターは、装置の「永久」部分として提供されてもよく、または使用後に廃棄され、交換される喫煙品または消耗品の一部として提供されてもよい。本文脈において「喫煙品」は、使用の際に加熱して気化させる喫煙材および任意に他の成分を使用の際に含有または含む装置または物品または他の部品である。

図１～３を参照すると、装置１０の一例の側面図、第１端面図および第２端面図がそれぞれ示されており、この装置は喫煙材を加熱し、喫煙材の少なくとも１つの成分を気化させて、典型的には吸引可能なエアロゾルを形成するように構成されている。装置１０は喫煙材を加熱するが燃焼はさせないことによって化合物を放出する加熱装置１０である。本明細書では、場合によっては第１端部１１を吸い口端１１、そして第２端部１２を遠位端１２と表記する。装置１０はオン／オフボタン１３を有し、これによってユーザーが好きなように装置１０全体のオンとオフを切り替えることができる。

加えて、図４および図５の断面図と図６の斜視図を参照すると、装置１０はハウジングを供し、このハウジングは装置１０の内部の部品を設置し保護する。図示の例では装置１０は１つ以上の「シャーシ」部分と１つ以上の側部パネルで形成されている。図示の特定な例では、装置１０は１つの主シャーシ１４と２つの側部パネル１５、１６を有する。装置１０を組み立てる際、装置１０の様々な内部の部品はこのシャーシ１４内に設置されおよび／または固定され、その後、１つ以上の側部パネル１５、１６がシャーシ１４に固定される。１つ以上の側部パネル１５、１６はシャーシ１４に取り外し可能に固定されることにより、装置１０の内部に簡単に触れることができるようにしてもよいし、またはシャーシ１４に「永久的に」取り付けられることによって、例えばユーザーが装置１０の内部に触れられないようにしてもよい。図示の特定な例ではシャーシ１４は、第１端部または吸い口端１１で装置１０の前壁１７の少なくとも一部を供し、第２端部または遠位端１２で装置１０の後壁１８の少なくとも一部を供する。ある例ではシャーシ１４および側部パネル１５、１６は、例えば射出成形で形成されたガラス繊維入りナイロンを含むプラスチック材料で製造されるが、その他の材料およびその他の製造方法を適用してもよい。

シャーシ１４は、その内部にヒーター２０、制御回路２１および電源２２が設置されるまたは固定されている。本例では、ヒーター２０、制御回路２１および電源２２は横一列に隣接し（すなわち、図２および図３のように端部からみると隣接している）、制御回路２１はほぼヒーター２０と電源２２の間に位置するが、他の配置も可能である。制御回路２１は、マイクロプロセッサー装置のようなコントローラーを含んでもよく、このコントローラーは、以下に説明するように喫煙材の加熱をコントロールするように構成され配されている。電源２２は、例えば、充電式または非充電式電池でもよい。好適な電池の例として、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル電池（ニッケルカドミウム電池など）、アルカリ電池および／またはこれらの類似のものがあげられる。電源２２は電気的にヒーター２０と結合され、必要な場合、制御回路２１のコントロール下で喫煙材の加熱（上述のように、喫煙材を燃焼させずに喫煙材を気化させる）するように電力を供給する。ヒーター２０の横方向に隣接して電源２２を配置することの利点は、装置１０が全体的に長くなることなしに、物理的に大きな電源２２を使用できるということである。当然のことながら、通常、物理的に大きな電源２２はより高い容量（すなわち、しばしばアンペア時などと表される供給することができる総電力）を有し、よって装置１０の電池寿命を長くすることが可能になる。

ある実施例では、ヒーター２０は、ほぼ中空の円筒管の形体であり、使用時には加熱のために喫煙材が挿入される中空の内部加熱チェンバー２３を有する。ヒーター２０は、異なる構成であってもよい。例えば、ヒーター２０は単一の加熱エレメントで形成されてもよく、ヒーター２０の長手方向軸に沿って位置合わせされた複数の加熱エレメントで形成されてもよい。該加熱エレメントまたは各加熱エレメントは、その外周が環状また管状、あるいは少なくとも部分的に環状または部分的に管状であってもよい。ある実施例では、該加熱エレメントまたは各加熱エレメントは薄いフィルムヒーターであってもよい。別の実施例では、該加熱エレメントまたは各加熱エレメントは、セラミック材料で製造されてもよい。好適なセラミック材料として、アルミナ、窒化アルミニウムおよび窒化ケイ素セラミックスを含み、それらはラミネート加工や焼結されていてもよい。その他の加熱装置も可能であり、例えば誘導加温、赤外線を照射することによって加熱する赤外線加熱エレメントまたは例えば抵抗電気巻線によって形成された抵抗加熱エレメントを含んでもよい。特別な実施例では、ヒーター２０は、ポリイミド基板で形成され、これはその上に１つ以上の加熱エレメントが形成され、ステンレス製の支持管によって保持される。このヒーター２０は、使用時に喫煙材全体が実質的に加熱されるように、挿入された喫煙材全体がヒーター２０の加熱エレメント内に実質的に収まるような大きさとなる。この加熱エレメントまたは各加熱エレメントは、喫煙材の選択された領域が個別に、例えば上述のように順番に（時間を掛けて）または一緒に（同時に）加熱することができるよう配されていてもよい。

本実施例のヒーター２０はその長さの少なくとも一部に沿って断熱材２４に囲まれる。断熱材２４はヒーター２０から装置１０の外側への熱損失を減少させることに役立つ。これによって、通常は熱損失が減少するので、ヒーター２０のための必要電力を抑えることができる。断熱材２４はまたヒーター２０が作動中、装置１０の外方面を冷たいままにしておくことにも役立つ。ある実施例では、断熱材２４は二重壁スリーブであってもよく、このスリーブの２つの壁の間に低圧力領域を備える。つまり、断熱材２４は、例えば「真空」管であってもよく、すなわちこの管は、伝導および／または対流によって熱移動を最小限にするために、部分的に真空であってもよい。二重壁スリーブに加えてまたは代えて、例えば好適な発泡系材料を含む断熱材料の使用を含む断熱材２４の別の構成も可能である。

シャーシ１４の前壁１７は装置１０の吸い口端１１に開口部３０を有し、この開口部を介して、使用時にユーザーは喫煙材を装置１０に挿入し、装置１０から取りはずしてもよい。ドア３１が吸い口端１１に設けられている。ドア３１を開けることができるので、これによってユーザーが使用中、開口部３０を介して喫煙材を装置１０に挿入したり、装置１０から取り外したりすることができ、またドア３１は閉めることができるので、使用していない間、開口部３０を閉じ装置１０の内部を清潔に保ち、装置１０の内部の損傷を防ぐことができる。本例のドア３１は、スライド式ドアであり、開口部の開閉のために上下にスライドできる。他の例では、ドア３１はヒンジ式ドアであってもよく、または他の構成を設けてもよい。この例のドア３１は、装置１０の製造時に、シャーシ１４の前壁１７に（例えば接着剤によって）取り付けられている吸い口部材３２と連動するように備えつけられ、この吸い口部材はドア３１がスライド式に開閉できるようにドア３１を保持している。吸い口部材３２およびドア３１は、例えばガラス繊維入りナイロンを含むプラスチック材料で形成されてもよい。この例の吸い口部材３２は内方に面するカラー３３を有し、これは開口部３０を介して装置１０の内部に突出し、後述のようにヒーター２０を支持し配置することに役立つ。特に本明細書の図４を参照すると、喫煙材５１を含むロッド５０が正面の開口部３０を通って部分的に挿入されると、（少なくとも）喫煙材５１はヒーター２０の加熱チェンバー２３内に位置し、ヒーター２０が稼働すると喫煙材５１が加熱されることが示されている。

シャーシ１４の後壁１８は装置１０の遠位端１２に開口部３５を有する。ドア３６が遠位端１２に設けられている。ドア３６を開けると、遠位端１２の開口部に触れることができ、ドアを閉めると遠位端の開口部３５を閉じることができる。この例の遠位端１２のドア３６はヒンジ式ドアである。他の例では、ドア３６はスライド式ドアであってもよく、または他の構成を設けてもよい。遠位端１２のドア３６がヒンジ式ドアの場合、「一体ヒンジ」として供されてもよい。ドア３６が別個の部材であり、ドア３６のヒンジがバレルヒンジであればさらに好ましい。この場合、シャーシ１４にドア３６がヒンジ式に取り付けられた開口部３５の領域において、枢動ピン３７は、ドア３６に一体に設けられたまたは固定された１つ以上の中空のバレルヒンジ３８内、およびシャーシ１４に一体に設けられたまたは固定された１つ以上の凹部または中空のクリップ３９内に配置される。ドア３６は１つ以上のクリップまたは突起部４０等を有し、これらはシャーシ１４がそれを囲む部分またはクリップと弾力的に係合し、後述のように、ドア３６を閉じた位置で留めるための別個の中空管４１によって供されてもよい。ドア３６は図８に最もわかりやすく示されている。ドア３６は、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）を含むプラスチック材料で形成されてもよい。

組み立てられた装置１０で、ヒーター２０は通常は中空の円筒管の形体でシャーシ１４内に配置され、これによって中空管の一端が吸い口端１１の開口部３０と流体連通し、中空管のもう一端が遠位端の開口部３５と流体連通する。

使用時に、ユーザーは遠位端１２の開口部３５を閉じるために遠位端１２のドア３６を閉め、吸い口端１１の開口部３０を開けるために吸い口端１１のドア３０を開ける。そしてユーザーは喫煙材５１を含むロッド５０を吸い口端１１の開口部３０を介して、ヒーター２０の加熱チェンバー２３内へ挿入し、所望する吸引のためのエアロゾルを生成するために喫煙材５１を加熱するよう装置１０を操作し、そして吸い口端１１の開口部３０を介して装置１０から使用済の喫煙材５１を取り出す。重要なことは、ユーザーは、装置１０を使用した後で遠位端１２の開口部３５を開けるために遠位端１２のドア３６を開けることができるということである。遠位端１２の開口部３５によってユーザーは装置１０の内部、特に遠位端１２の開口部３５の領域に触れることができる。これによって、必要なまたは所望する場合、ユーザーは遠位端１２の開口部３５の領域で装置１０の内部を掃除することができる。遠位端１２に触れることで、特にユーザーはヒーター２０と遠位端１２の加熱チェンバー２３内を掃除することができる。事実、吸い口端１１と遠位端１２にそれぞれある開口部３０、３５の間にヒーター２０が位置しており、また事実上、中空のヒーター２０が吸い口端開口部３０と遠位端開口部３５の間を装置１０全体に亘って、まっすぐな貫通孔を画定するので、ユーザーは内部の中空加熱チェンバー２３の実質的に全体に亘って容易に掃除することができる。このためユーザーは開口部３０、３５のどちらか選んだ側を介して加熱チェンバー２３に触れることができる。ユーザーは、例えば従来のパイプクリーナーまたはブラシ等の１つ以上の様々な掃除器具を使用してもよい。

一例では、加熱チェンバー２３は遠位端１２に向かって小さくなる内径の領域を有する。これは、吸い口端の１１の第１開口部３０を通過する喫煙材のための端部ストッパーとなり、喫煙材が遠位端１２の第２開口部３５をそのまま通過するのを防ぐ。

図示の例では、この内径の小さい領域は、遠位端１２の方の加熱チェンバー２３の端部内に位置する中空管４１によって供される。中空管４１の一例が図７に最もわかりやすく示されている。この例の中空管４１は外方へ延びた頭部またはフランジ４２を有する。中空管４１は例えばプラスチック材料で形成されてもよく、このプラスチック材料は例えば、ポリエチル・エチル・ケトン（ＰＥＥＫ）を含んでもよい。装置１０の製造時、中空管４１は外側から遠位端１２の開口部３５へと挿入され、その頭部またはフランジ４２は、中空管４１を所定の位置に配置するためシャーシ１４に対してストッパーを備えている。中空管４１は、例えば接着剤で定位置に固定されてもよい。ヒーター２０の内部チェンバー２３の遠位端に入った中空管４１と共に、ヒーター２０はシャーシ１４内に配置される。したがって、この場合中空管４１は加熱チェンバー２３内に小さい内径の領域を備え、この領域はヒーター２０の内部チェンバー２３の内部に挿入された喫煙材のストッパーとしても機能し、遠位端１２の装置１０内にヒーター２０を支持し配置したりもする。装置１０内にヒーター２０を保持し配置することについてさらに言及すると、上述の例では、吸い口端１１の吸い口部材３２の内方に面しているカラー３３は、ヒーター２０の内部チェンバー２３の吸い口端１１へと同じように突出することによって、吸い口端１１において装置１０内でヒーター２０を保持し配置する。

本例では、図７に示すとおり、中空管４１の頭部またはフランジ４２は、内方に対向して面した突出部またはクリップ４３を有する。ドア３６が閉じた位置にある時、ドア３６のクリップまたは突出部４０はそれぞれ弾力的に中空管４１の頭部またはフランジ４２の突出部またはフランジ４２と係合し、ドア３６を閉じた位置に留める。

再度特に図４を参照すると、一例では、喫煙材は円筒状ロッド５０の形体の消耗品の一部として提供され、このロッドは一端（使用時にシャーシ１４に挿入される遠位端）に喫煙材５１を有するまたは含む。この例では、ロッド５０はもう一端（吸い口端）にマウスピース集合体を有し、これはエアロゾルを濾過するためのフィルターおよび／またはエアロゾルを冷却するための冷却エレメント５２の１つ以上を含む。フィルター／冷却エレメント５２は、間隔５３をもって喫煙材から離れて配置され、またさらなる間隔５４によって吸い口端からも離れて配置される。

ここで説明した種々の実施態様は、特許請求された特徴の理解と教示の単なる補助のために提供されている。これらの実施態様は単なる代表的な具体例であり、包括的および／または排他的でもない。当然のことながら、本開示の利点、実施形態、具体例、機能、特徴、構造、および／または他の側面は本開示を特許請求の範囲に規定されたとおりに限定するあるいは特許請求の範囲の均等物に限定すると考えるべきではなく、本開示の範囲および／または思想から乖離することなく他の実施形態を利用しても改変してもよいと考えるべきである。種々の実施形態は、開示された構成要素、成分、特徴、部品、工程、手段他の組合せを適切に備えても、これらで構成されても、基本的にこれらで構成されてもよい。加えて、本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性がある他の発明を含む。

Claims (9)

1. 喫煙材を加熱し、この喫煙材の少なくとも１つの成分を気化するための装置であって、
   この装置は、
   ハウジングと、少なくとも１つのヒーターと、中空管とを含み、
   前記ハウジングは、使用時に喫煙材が前記装置内に収容され、および前記装置から取り外されるように通ることができる第１開口部を第１端部に有し、
   前記ハウジングは前記第１端部とは反対側の第２端部に第２開口部を有し、
   前記ハウジングは前記第１開口部と前記第２開口部の間にチェンバーを有し、
   前記少なくとも１つのヒーターは、使用時に前記チェンバー内に取り外し自在に収容される喫煙材を加熱するために前記ハウジング内に配されており、
   前記中空管は、前記第２端部で前記チェンバー内に位置し、該第２端部の前記中空管は、前記中空管の長手方向に前記ヒーターと接触して該第２端部の前記ヒーターを支持するように配されており、
   前記チェンバーは使用時に前記第１開口部を通過する喫煙材のストッパーとなる、前記第２端部に向かって内径が小さくなる領域を有し、
   前記中空管は、前記第２端部に向かって内径が小さくなる前記領域を提供し、
   ユーザーは装置内を掃除するために第１開口部または第２開口部を介してチェンバー内に触れることができる装置。
2. 前記第２開口部を選択的に覆うドアを含み、前記ドアは前記第２開口部が前記ドアによって閉じている時の第１位置と前記第２開口部が開いている時の第２位置の間を移動可能であることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記ドアは、ヒンジによって前記ハウジングに連結されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記ハウジングはシャーシと第１側部パネルおよび第２側部パネルによって供され、前記第１および第２側部パネルは前記シャーシに固定可能であり、前記第１および第２側部パネルが前記シャーシに固定された際に前記ドアを固定するように前記第１および第２側部パネルは配されていることを特徴とする請求項２または３記載の装置。
5. 前記ドアは前記ドアが前記第１位置および前記第２位置の間でスライドできるように前記ハウジングにスライド自在に取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の装置。
6. 前記第１端部で前記チェンバー内に位置する中空管を含み、前記第１端部の前記中空管は、前記ヒーターを支持するように配されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の装置。
7. 前記ヒーターは中空の内部を有し、使用時に喫煙材を収容する前記ヒーターの前記中空の内部によって前記チェンバーは少なくとも部分的に画定されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の装置。
8. 前記ヒーターは複数の加熱エレメントで形成されることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の装置。
9. 前記ヒーターから前記装置の外側への熱損失を減少させるために前記ヒーターの周りを包む断熱材を含むことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の装置。

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