JP7274586B2 - 非加熱型香味吸引器 - Google Patents

Description

本発明は非加熱型香味吸引器に関する。

非燃焼型香味吸引器においては、エアロゾル源として、グリセリン、プロピレングリコール、または水が使用される。例えば、特許文献１にはグリセリンを含む液体材料を加熱する電子式シガレットが開示されている。また、特許文献２には水と脂肪酸トリグリセライドと香料を内包するカプセルを備える非燃焼型香味吸引器が開示されている。使用者は当該カプセルを破壊してカプセル内の香気を吸引する。この場合、脂肪酸トリグリセライドは香料の希釈剤として機能する。この他、脂肪酸トリグリセライドを含む液体材料として、特許文献３には水と脂肪酸トリグリセライドと乳化剤を含む消化管平滑筋蠕動抑制剤が開示されているが、香味吸引にかかる示唆は一切ない。

ところで、非燃焼型香味吸引器の使用時において、可視煙の視認性が高く、かつ当該可視煙の視認性が高い状態が持続する（持続性が高い）と使用者は高い満足度を得る傾向にある。よって、可視煙の視認性が高く、かつその高い状態を維持できる非燃焼型香味吸引器が求められている。

特開２０１８－０７８９０２号公報 米国特許出願２０１７／０６４９９５号明細書 特許４５２６１２０号

加熱型香味吸引器においては、安定したエアロゾルを得るという観点からグリセリンやプロピレングリコールを主成分とするエアロゾル源が用いられている。一方、超音波振動等の振動を利用する非加熱型香味吸引器においては、エアロゾル発生効率の観点からエアロゾル源は低粘度である必要があり、水を主成分とするエアロゾル源が使用されている。しかし、発明者らは水を主成分とするエアロゾル源を用いた場合、グリセリンやプロピレングリコールを主成分とするエアロゾル源を用いた場合と比較して可視煙の視認性が低く、かつ当該可視煙の持続時間が短いので、使用者が十分な満足度を得られない可能性があることを見出した。かかる事情を鑑み、本発明は、視認性が高く、かつ視認性が高い状態が長く持続する可視煙を形成可能な非加熱型香味吸引器を提供することを課題とする。

発明者らは、水を主成分とするエアロゾル源と脂肪酸トリグリセライドと乳化剤とを含む霧化用液体を用いることで前記課題を解決することを見出した。すなわち、前記課題は以下の本発明によって解決される。
（態様１）
脂肪酸トリグリセライドと、乳化剤と、水を主成分とするエアロゾル源とを含む霧化用液体、
前記霧化用液体を貯蔵するための液体貯蔵部、および
前記霧化用液体を霧化する霧化部を備える、
非加熱型香味吸引器。
（態様２）
前記霧化用液体における前記脂肪酸トリグリセライドの濃度が１０重量％以下である、態様１に記載の非加熱型香味吸引器。
（態様３）
前記エアロゾル源が、当該エアロゾル源中に８０重量％以上の水を含む、態様１または２に記載の非加熱型香味吸引器。
（態様４）
前記霧化用液体が、当該液体中に７０重量％以上の水を含む、態様１～３のいずれかに記載の非加熱型香味吸引器。
（態様５）
前記脂肪酸トリグリセライドが、脂肪酸に由来する脂肪族基であって炭素数が６以上である脂肪族基を有する、態様１～４のいずれかに記載の非加熱型香味吸引器。
（態様６）
前記霧化用液体が香料をさらに含む、態様１～５のいずれかに記載の非加熱型香味吸引器。
（態様７）
前記霧化部が振動による霧化機構を備える、態様１～６のいずれかに記載の非加熱型香味吸引器。
（態様８）
脂肪酸トリグリセライドと、乳化剤と、水を主成分とするエアロゾル源とを含む、非加熱型香味吸引器用の霧化用液体。

本発明によって、視認性が高く、かつ視認性が高い状態が長く持続する可視煙を形成可能な非加熱型香味吸引器を提供できる。

本発明で用いる霧化用液体およびその霧化物の概要を示す図 本発明の非加熱型香味吸引器の一態様を示す図 霧化部の天面カバーと底面カバーの間に配置される部材を説明する図 霧化部と液体貯蔵部との接続関係を説明する図 霧化部の一部を抜粋して示す拡大図 可視煙の持続時間の測定方法を示す図

以下、本発明を詳細に説明する。本発明において「Ｘ～Ｙ」はその端値であるＸおよびＹを含む。

１．霧化用液体
（１）脂肪酸トリグリセライド
脂肪酸トリグリセライドとはグリセリン中の３つのヒドロキシ基に脂肪酸がエステル結合している化合物であり、下記式で表される。

Ｒ^１～Ｒ^３は脂肪酸に由来する脂肪族基であり、その炭素数は限定されない。しかしながら、Ｒ^１～Ｒ^３の少なくとも１つは炭素数６以上の基であることが好ましく、Ｒ^１～Ｒ^３の少なくとも２つは炭素数６以上の基であることが好ましく、Ｒ^１～Ｒ^３のすべてが炭素数６以上の基であることがより好ましい。当該炭素数の上限は限定されないが好ましくは１２以下である。炭素数が大きくなりすぎると、液体における分散安定性が低下する。この観点から、脂肪酸トリグリセライドの３つの脂肪族基の炭素数は前記範囲であることが好ましい。Ｒ^１～Ｒ^３のすべてが炭素数６以上の基である脂肪酸トリグリセライドを、中鎖脂肪酸トリグリセライドともいう。また、中鎖脂肪酸トリグリセライドは喫煙時に使用者が味や香りを感じないという特徴を有する。

霧化用液体中の脂肪酸トリグリセライド濃度は限定されないが、脂肪酸トリグリセリドの濃度が高すぎると液の粘度が増加するため、超音波振動等の振動を利用する非加熱型香味吸引器においては、霧化量が低下するという問題が生じる。これらの観点から、霧化用液体中の前記濃度の上限は、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。当該濃度の下限は限定されないが、好ましくは１重量％以上、より好ましくは２重量％以上である。

（２）乳化剤
乳化剤は、霧化用液体中の水と、疎水性物質である脂肪酸トリグリセライドに親和性を有する。乳化剤としては公知のものを使用でき、例えばアニオン系界面活性剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルエーテルカルボン酸塩）、カチオン系界面活性剤（例えば、塩化ベンザルコニウム）、両性界面活性剤（例えば、レシチン）、または非イオン性界面活性剤（例えば、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ステアロイル乳酸カルシウム、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、サポニン）等を用いることができる。霧化用液体中の乳化剤濃度は限定されないが、好ましくは２重量％以下、より好ましくは１重量％以下である。当該濃度の下限は限定されないが、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．２重量％以上である。

（３）エアロゾル源
本発明では、水を主成分とするエアロゾル源を用いる。水が主成分であるとはエアロゾル源中に水を７０重量％以上含むことをいう。水は、全エアロゾル源に対して８０重量％以上であることが好ましい。水以外のエアロゾル源としては、例えば、グリセリンやプロピレングリコールが挙げられる。これらの量は、エアロゾル源中、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。あるいは、エアロゾル源は水のみで構成されていてもよい。また、霧化用液体中、水は７０重量％以上を占めることが好ましい。水は不純物を含まないことが好ましいので、イオン交換水等を用いることができる。

（４）他の成分
本発明で用いる霧化用液体は当該分野で公知の香料を含むことができる。当該香料としては限定されないが、メンソールなどが挙げられる。その量は公知の量とすることができるが、霧化用液体中、好ましくは８重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。当該濃度の下限は限定されず、他の成分（香料）は含まなくてもよい。また、本発明で用いる霧化用液体は一態様においてニコチンを含まない。

（５）メカニズム
上記霧化用液体が可視煙の視認性および可視煙の視認性が高い状態の持続時間を長くすることができるメカニズムは限定されないが、次のように推察される。まず、図１に示すように、霧化用液体１は、水を主成分とするエアロゾル源２の中に、蒸気圧が低い疎水性物質（脂肪酸トリグリセライド）の油滴４が微分散した構造を有すると考えられる。乳化剤６によってこの油滴は安定して存在する。次に霧化用液体が霧化されて、粒子１’が集合してなる霧化物が形成される。一態様において粒子１’の直径は０．１～１０μｍ、粒子１’中に存在する油滴４の直径は０．０１～１μｍである。粒子１’において油滴４が核となって周りの前記エアロゾル源２が蒸発することを抑制する。さらに前記エアロゾル源２が蒸発した後も油滴４のみは蒸気圧が低いため蒸発せずにその場に留まるので、可視煙の視認性が高くなり、かつその高い状態の持続時間が長くなると考えられる。

２．非加熱型香味吸引器
非加熱型香味吸引器は、少なくとも前記霧化用液体を貯蔵する液体貯蔵部と、霧化用液体を霧化する霧化部を備える、霧化用液体中に含まれる香味成分を吸入可能とする装置である。したがって、前記液体貯蔵部に前記霧化用液体が充填された状態で使用に供される。非加熱型香味吸引器は、吸入を容易にするためのマウスピースを有することが好ましい。霧化部は霧化用液体に振動を印加できる振動発生機構を備えることができる。振動発生機構を備える霧化部は霧化効率が高いので好ましい。当該霧化部は加熱機構を備えないことが好ましい。加熱機構を備えない霧化部を備えることによって加熱に適さない香味成分も吸入可能となる。加熱機構とは、それ単独で霧化用液体を霧化できる機構である。例えば振動発生機構によって振動を与えられた液体の温度が上昇することがあるが、この場合の振動発生機構は加熱機構には該当しない。

また、当該霧化部は補助的な加熱機構を備えていてもよい。「補助的な加熱機構」とは、霧化用液体を加熱できるが、それ単独では霧化用液体を霧化できない加熱機構をいう。補助的な加熱機構は、例えば、霧化用液体をその沸点まで加熱しない加熱機構である。

図２に非加熱型香味吸引器の一態様を示す。図中、１０００は非加熱型香味吸引器、１００１Ｄはマウスピース、１１００は霧化部、１２００Ａおよび１２００Ｂは液体貯蔵部、１２０２はハウジング、１１０２および１１０４は開口部、１１０６は霧化部の天面カバー、１１０７は霧化部の底面カバー、１００４はビスである。液体貯蔵部１２００Ａおよび１２００Ｂはハウジング１２０２に設けられた収容部に収容され、その天面に、霧化部１１００およびマウスピース１００１Ｄがこの順にビス１００４を用いて接続される。図２に示すように、霧化部１１００は、霧化部の天面カバー１１０６および霧化部の底面カバー１１０７によって覆われている。図３は、霧化部１１００において、霧化部の天面カバー１１０６と霧化部の底面カバー１１０７の間に配置される部材を説明する図である。図３に示すように、霧化部１１００は、ＰＣＢボード１１０９と、櫛形電極対１０３３を備えた圧電素子基板１０３１と、一対のガイド壁１７１１Ａ、１７１１Ｂとを有する。図示されていないが、これら部材の上方にはトップカバーが、下方にはベース部材等が配置されてもよい。さらに、これらの部材とトップカバーとの間には、必要に応じてセンサやシール部材が配置されていてもよい。図４は、霧化部と液体貯蔵部との接続関係を説明する図である。当該図では簡略化するために、液体貯蔵部１２００Ａのみを示すが、実際には液体貯蔵部１２００Ｂも霧化部１１００に接続される。図４に示すように、液体貯蔵部１２００Ａの天面に設けられた液体排出部が、貫通孔１７１３Ａと連通するように液体貯蔵部１２００Ａと霧化部１１００は接続される。図５は、図３に示した霧化部１１００の一部を抜粋して示す拡大図である。具体的には、図５では、図３に示した霧化部１１００のうち、ＰＣＢボード１１０９と、櫛形電極対１０３３を備えた圧電素子基板１０３１と、ガイド壁１７１１Ａと、シール部材１１１１と、センサ１０７０と、を示している。

霧化部１１００は、櫛形電極対１０３３を備えた圧電素子基板１０３１を有し、櫛形電極対１０３３に高周波で電圧を印加することによって生じる表面弾性波（ＳＡＷ）によって液体を霧化するように構成される。表面弾性波によって液体貯蔵部１２００Ａおよび１２００Ｂ内の霧化用液体が霧化され、その霧化物はマウスピースに到達する。

圧電素子基板１０３１は、櫛形電極対１０３３に高周波数（共振周波数）で電圧を印加することによって生じるＳＡＷによって液体を霧化するように構成される。

圧電素子基板１０３１は、電圧の印加によって伸縮する圧電体を含む。圧電体としては、石英、チタン酸バリウム、ニオブ酸リチウムなどのセラミックなどによって構成される既知の圧電体を用いることができる。

櫛形電極対１０３３は、ハウジング１２０２の中に備えられた電源（図示せず）と電気的に接続され、電力が供給される。例えば、櫛形電極対１０３３は、金メッキが施された金属などによって構成される。

圧電素子基板１０３１は、互いに対向する一対のエッジ１０３１Ａおよび１０３１Ｂを有する。ガイド壁１７１１Ａは、圧電素子基板１０３１のエッジ１０３１Ａ側に設けられ、ガイド壁１７１１Ｂは、エッジ１０３１Ｂ側に設けられる。ガイド壁１７１１Ａ、１７１１Ｂは、それぞれ、上面と下面との間に延びる貫通孔１７１３Ａ、１７１３Ｂを有する。また、ガイド壁１７１１Ａ、１７１１Ｂは、それぞれ、貫通孔１７１３Ａ、１７１３Ｂと連通する凹部１７１４Ａ、１７１４Ｂを有する。図４に示すように、ガイド壁１７１１Ａ、１７１１Ｂの下面には、それぞれ液体貯蔵部１２００Ａ、１２００Ｂが接続される。液体貯蔵部１２００Ａおよび１２００Ｂから、シリンジポンプ（図示せず）によって供給される霧化用液体は、それぞれ、貫通孔１７１３Ａ、１７１３Ｂを下方から上方に向かって通過し、凹部１７１４Ａ、１７１４Ｂに達する。凹部１７１４Ａ、１７１４Ｂに達した液体は、圧電素子基板１０３１のエッジ１０３１Ａ、１０３１Ｂに到達し、櫛形電極対１０３３のエネルギーにより霧化される。即ち、シリンジポンプは、霧化用液体を圧電素子基板１０３１のエッジ１０３１Ａ、１０３１Ｂに供給するように構成される。

このような非加熱型香味吸引器は、例えばＰＣＴ／ＪＰ２０１９／０１５３７７に開示されている。また、図では液体貯蔵部が二つある態様を示したが、液体貯蔵部は１つであってもよい。

図２に示したものの他に、非加熱型香味吸引器として、例えば超音波振動を利用した振動発生機構を有する霧化部を備えるものも使用できる。このような霧化部は、超音波式ネブライザー（例えばオムロン社製ＮＥ－Ｕ１７、ＮＥ－Ｕ２２）などに使用されている。

また、非加熱型香味吸引器として、ノズルを用いた霧化部を備えるものも使用できる。当該霧化部は、液体貯蔵部、圧縮空気を吐出するノズル、および当該ノズルに隣接して設けられ前記霧化用液体保持部に連通している吸水管を備え、圧縮空気がノズルから吐出される際にノズル部と吸水管の間に生じる圧力差によって霧化用液体を霧化する。このような霧化部は、コンプレッサー式ネブライザーなどに使用されている。

本発明の非加熱型香味吸引器は、霧化部以外の部分に加熱機構を備えていてもよい。例えば図２の香味吸引器においては、液体貯蔵部１２００Ａ、１２００Ｂの周囲に液を加熱するための加熱機構を設けてもよく、あるいはマウスピース１００１Ｄの流路に加熱機構を設けてもよい。

［実施例１］
中鎖脂肪酸トリグリセライドとして花王株式会社製ココナード（登録商標）ＭＴ（Ｃ_８／Ｃ_１０酸トリグリセライド）５ｇ、乳化剤（花王社製エマゾールＳ－１２０Ｖ）５ｇ、水４９０ｇを混合し、ホモジナイザー（エーテックジャパン社 Ｄｏｓｔｏｒｍｉｘ Ｂ ＤＭＭ）で乳化した。得られた液を高圧ホモジナイザー（ＮＩＲＯ ＳＯＡＶＩ社 ＰＡＮＤＡ ｐｌｕｓ ２０００）を用いて５０ＭＰａの圧力にてさらに乳化し、霧化用液体を得た。

図６に示すような装置を準備した。図中、２００はネブライザー（メッシュ式ネブライザーＮＥ－Ｕ２２（オムロン株式会社製））、２０２はレーザー源、２０４は受光部、２０６は透明なチャンバー（５ｃｍ×５ｃｍ×２４ｃｍ）、２０８はチューブである。ネブライザー２００の液体充填部に前記霧化用液体を充填し、霧化して煙を発生させた。当該煙をチャンバーの上方から５５ｍｌ／２ｓｅｃの速度で２秒間吸引した。吸引開始時（０秒経過後）からチャンバー底面から８．５ｃｍの位置にレーザーを照射し、５秒経過後の、チャンバー２０６中央部の光透過率を測定した。光透過性はレーザー源２０２と受光部２０４を備えるＭａｌｖｅｒｎ社製Ｓｐｒａｙｔｅｃを用いて評価した。ただし煙が存在しないチャンバーの光透過率を１００％とした。結果を表１に示す。光透過率が低いほど、可視煙の視認性が高いことを示す。また、吸引開始時（０秒経過後）から３０秒経過後まで光透過率を連続して測定し、３０秒経過後までのうち８５％以下の光透過率であった時間長さの合計（Ｔ）を記録した。結果を表１に示す。

［実施例２］
中鎖脂肪酸トリグリセライドの濃度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同じ方法で評価を実施した。

［実施例３］
中鎖脂肪酸トリグリセライドとして、花王株式会社製ココナード（登録商標）ＲＫ（Ｃ_８酸トリグリセライド）を用いた以外は、実施例２と同じ方法で評価を行った。

［実施例４］
中鎖脂肪酸トリグリセライドとして、花王株式会社製ＭＴ－Ｎ（Ｃ_８／Ｃ_１０酸トリグリセライド）を用いた以外は、実施例２と同じ方法で評価を行った。

［実施例５］
中鎖脂肪酸トリグリセライドとして、花王株式会社製ココナード（登録商標）ＭＬ（Ｃ_８／Ｃ_１０／Ｃ_１２酸トリグリセライド）を用いた以外は、実施例２と同じ方法で評価を行った。

［比較例１］
脂肪酸トリグリセライドを用いずに霧化用液体の組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同じ方法で評価を実施した。

［比較例２］
表１に示す組成の霧化用液体を調製した。市販されている、リフィルタイプの加熱型電子たばこを準備した。当該製品の香味液体を、本例で調製した霧化用液体に入れ替え、図６に示す装置において、ネブライザー２００の代わりに当該比較用加熱型電子たばこを配置した。５Ｗの条件で加熱し可視煙を発生させ、実施例１と同じ方法で評価を行った。結果を表１に示す。

比較例１と２の結果から、水を主成分とするエアロゾル源を用いる非加熱型香味吸引器は、プロピレングリコール等の高粘度のエアロゾル源を用いる加熱型香味吸引器に比べて、可視煙の視認性および持続性が低いことが明らかである。しかし、実施例に示すように、脂肪酸トリグリセライドと、乳化剤と、水を主成分とするエアロゾル源とを含む霧化用液体を用いる本発明の非加熱型香味吸引器は、可視煙の視認性および持続性が大幅に改善されることが明らかである。特に、実施例２～５の比較から、脂肪酸に由来する脂肪族基の炭素数が長くなると可視煙の視認性および持続性がさらに高まることが明らかである。

１ 霧化用液体
１’ 粒子
２ エアロゾル源
４ 油滴
６ 乳化剤

２００ ネブライザー
２０２ レーザー源
２０４ 受光部
２０６ 透明なチャンバー
２０８ チューブ

１０００ 非加熱型香味吸引器
１００１Ｄ マウスピース
１００４ ビス

１０３３ 櫛形電極対
１０３１ 圧電素子基板
１０３１Ａ、Ｂ エッジ

１１００ 霧化部
１１０２、１１０４ 開口部
１１０６ 霧化部の天面カバー
１１０７ 霧化部の底面カバー
１１０９ ＰＣＢボード
１１１１ シール部材

１２００ Ａ、Ｂ 液体貯蔵部
１２０２ ハウジング

１７１１Ａ、Ｂ ガイド壁
１０７０ センサ
１７１３Ａ、Ｂ 貫通孔
１７１４Ａ、Ｂ 凹部

Claims (7)

1. 脂肪酸トリグリセライドと、乳化剤と、水を主成分とするエアロゾル源とを含む霧化用液体、
   前記霧化用液体を貯蔵するための液体貯蔵部、および
   前記霧化用液体を霧化する霧化部を備え、
   前記脂肪酸トリグリセライドが、脂肪酸に由来する脂肪族基であって炭素数が６以上である脂肪族基を有する、
   非加熱型香味吸引器。
2. 前記霧化用液体における前記脂肪酸トリグリセライドの濃度が１０重量％以下である、請求項１に記載の非加熱型香味吸引器。
3. 前記エアロゾル源が、当該エアロゾル源中に８０重量％以上の水を含む、請求項１または２に記載の非加熱型香味吸引器。
4. 前記霧化用液体が、当該液体中に７０重量％以上の水を含む、請求項１～３のいずれかに記載の非加熱型香味吸引器。
5. 前記霧化用液体が香料をさらに含む、請求項１～４のいずれかに記載の非加熱型香味吸引器。
6. 前記霧化部が振動による霧化機構を備える、請求項１～５のいずれかに記載の非加熱型香味吸引器。
7. 脂肪酸トリグリセライドと、乳化剤と、水を主成分とするエアロゾル源とを含み、
   前記脂肪酸トリグリセライドが、脂肪酸に由来する脂肪族基であって炭素数が６以上である脂肪族基を有する、
   非加熱型香味吸引器用の霧化用液体。

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