JPWO2008093738A1 - 喫煙用具 - Google Patents

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Abstract

本発明の目的は、たばこ煙中の粒子相成分を除去するろ過材を目標温度に精度よく加熱するとともに、喫煙者に対する安全性を確保した喫煙用具を提供することにある。本発明によれば、煙流路をなす貫通孔を有し、煙流路の途中にろ過材(20)を着脱可能に保持するホルダー(1、2)と、前記ろ過材(20)より上流側に位置するように前記ホルダーに取り付けられたヒーター(4)と、前記ヒーター(4)より上流側に位置するように前記ホルダーに取り付けられた断熱材(3)と、前記ヒーター(4)のろ過材対向面および煙流路対向面を覆うように設けられた金属板(5)とを具備した喫煙用具が提供される。

Description

本発明は喫煙用のろ過材を加熱するための喫煙用具に関する。
加熱手段を有する喫煙用具は、従来から多数知られているが、これらはシガレットを局所的に加熱してたばこ様のエアロゾルを生成するものがほとんどである。
一方、ろ過材を有する喫煙用フィルターにおいて、前記ろ過材または前記ろ過材周辺を加熱する手段を備える喫煙用フィルターが知られている(特許文献1)。この喫煙用フィルターでは、ろ過材を加熱手段で加熱することによって、常温ではろ過材にトラップされる粒子相成分の一部を揮発させるようにし、有害成分を取り除くとともにたばこの香喫味に対する影響を少なくしている。
このような喫煙用フィルターでは、ろ過材を目標温度に精度よく加熱するとともに、喫煙者に対する安全性を確保することが求められる。ここで、エアロゾル生成型の喫煙用具は制御温度が高いため、その加熱手段をろ過材加熱型の喫煙用具の加熱手段に転用することは極めて困難である。
国際公開第2004/021810号
本発明の目的は、たばこ煙中の粒子相成分を除去するろ過材を目標温度に精度よく加熱するとともに、喫煙者に対する安全性を確保した喫煙用具を提供することにある。
本発明の一態様に係る喫煙用具は、煙流路をなす貫通孔を有し、煙流路の途中にろ過材を着脱可能に保持するホルダーと、前記ろ過材より上流側に位置するように前記ホルダーに取り付けられたヒーターと、前記ヒーターより上流側に位置するように前記ホルダーに取り付けられた断熱材と、前記ヒーターのろ過材対向面を覆うように設けられた金属板とを具備したことを特徴とする。
本発明の喫煙用具において、前記ヒーターによる加熱温度は100〜200℃であることが望ましい。本発明の喫煙用具は、前記ヒーターによる加熱温度をモニタリングするセンサーを有していてもよい。本発明の喫煙用具は、前記ヒーターに電力を供給する電池を備えていてもよい。前記金属板はOリングを介して前記ホルダーに取り付けられ、前記ヒーターのろ過材対向面および煙流路対向面を覆うように設けられていることが好ましい。前記ホルダーは、エンジニアリングプラスチックで形成されていることが望ましい。本発明の喫煙用具は、前記ホルダーの前記ろ過材より上流側の煙流路に、着脱可能に挿入される触媒充填層を備えていてもよい。
本発明によれば、たばこ煙中の粒子相成分を除去するろ過材を目標温度に精度よく加熱するとともに、喫煙者に対する安全性を確保した喫煙用具を提供することができる。
図1は本発明の一実施形態に係る喫煙用具を示す断面図である。 図2は図1の喫煙用具に電池ボックスを取り付けた状態を示す断面図である。 図3は本発明の一実施形態に係る喫煙用具を用いてシガレットを喫煙するときの状態を示す断面図である。
以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る喫煙用具を示す断面図である。この喫煙用具は、おねじを有するオスのホルダー1と、めねじを有するメスのホルダー2とを有し、これらはねじ止めされる。ホルダー1およびホルダー2を貫通して煙流路が形成されている。ホルダー1、2は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのエンジニアリングプラスチックで形成することが好ましい。これらのエンジニアリングプラスチックは耐熱性が高く、加工性に優れ、サニタリー性にも優れている。後述するように、ホルダー1の上流側(図中左側)の煙流路開口1aにはシガレットが挿入され、ホルダー2の下流側(図中右側)の煙流路開口2aにはマウスピースが挿入される。シガレットやマウスピースを簡易にかつリークなく取り付けることができるように、煙流路開口1aおよび煙流路開口2aはテーパー構造となっている。また、ホルダー1とホルダー2との間の煙流路の途中に、ろ過材20が着脱可能に保持される。ろ過材20としては、たとえばHEPAフィルター(high efficiency particulate air filter)が用いられる。上記のように、ホルダー1とホルダー2をねじ止めする構造になっているので、ろ過材20の交換や喫煙用具内部の清掃を容易に行うことができる。
ホルダー1の後部には、断熱材3およびヒーター4が取り付けられている。ヒーター4はろ過材20に対向するようにろ過材20より上流側に位置し、一部が煙流路に面している。断熱材3は、煙流路対向面においてヒーター4より上流側に位置し、ろ過材対向面においてヒーター4の外周に位置し、ヒーター4を包囲している。なお、ホルダー2にも断熱材を設けてもよい。断熱材3としては、無機質ファイバーで補強したセラミック粉末からなる0.1μm以下の非閉鎖セルを有する構造物やケイ酸カルシウムなどの極めて熱伝導率が小さいものを用いることができる。ホルダー1の後部の煙流路対向面およびろ過材対向面には、断熱材3およびヒーター4を覆うように、金属板からなるヒーターカバー5がOリング6、7を介して設けられている。ホルダー1およびホルダー2もOリング8を介してねじ止めされている。Oリングはフッ素樹脂などの耐熱性樹脂からなるものを用いることが好ましい。
ホルダー1の内部にはヒーター通電用導線9が配線されている。また、ヒーター4にはその温度をモニタリングする温度センサー(たとえば熱電対やサーミスタ)が接続されており、ホルダー1の内部には温度センサー用導線10が配線されている。
図2は、図1の喫煙用具と電池ボックスとを接続した状態を示す断面図である。図2に示すように、図1の喫煙用具の下部に電池ボックス11が取り付けられている。電池ボックス11内には、回路基板12および電池13が設けられている。ヒーター通電用導線9および温度センサー用導線10は回路基板12に接続され、さらに回路基板12は電池13に接続されている。
図3は、図2の電池ボックスつき喫煙用具を用いてシガレットを喫煙するときの状態を示す断面図である。図1を参照して説明したように、ホルダー1とホルダー2との間にろ過材20を着脱可能に保持する。ホルダー1の煙流路内部に触媒充填層21を挿入する。触媒充填層21には、たばこ煙中の一酸化炭素を選択的に除去できる酸化触媒、たとえばMnO−CuO、CuO/ZnO、CuO/ZnO、ZrO/CeOなどが充填される。ホルダー2の煙流路開口2aにマウスピース22を装着する。この状態で、ホルダー1の煙流路開口1aに、たばこロッド23に吸着剤を分散させたシガレットフィルター24を接続したシガレット25を挿入する。
ヒーター4は、電池13から回路基板12に設けられた制御回路、安全回路を介して電力が供給されて100〜200℃に加熱される。ヒーター4の温度は温度センサーによってモニタリングされ、回路基板12の制御回路によって目標温度に制御される。制御回路はPID制御などの手法で制御を行う。
なお、差圧センサーを設けて喫煙を感知し、喫煙時にのみ電池13から電力を供給してヒーター4を目標温度に到達させるようにしてもよい。この場合、非喫煙時には電池13からの電力供給を停止してヒーター4の温度を目標温度よりも低くしてもよいので、消費電力を低減することができる。
このとき、ヒーター4からの熱は金属板からなるヒーターカバー5を介してろ過材20に伝わるので、ろ過材20を均一に加熱することができる。ヒーター4の周囲は断熱材3によって囲まれているので、ヒーター4の熱がホルダーに伝わるのを防止し、その表面温度を低く保つことができ、喫煙者のやけどなどを防止できる。また、断熱材3を設けることにより、電池13の消費電力を低減することもできる。
さらに、ヒーター4のろ過材対向面および煙流路対向面は、Oリング6、7でシールされた状態で金属板からなるヒーターカバー5によって覆われているので、たばこ煙がヒーター4に付着するのを防止するとともに、断熱材3の飛沫がたばこ煙中へ飛散するのを防ぐことができる。
以上のように、本発明の喫煙用具は、たばこ煙中の粒子相成分を除去するろ過材を目標温度に精度よく加熱するとともに、喫煙者に対する安全性を確保することができる。

Claims (7)

  1. 煙流路をなす貫通孔を有し、煙流路の途中にろ過材を着脱可能に保持するホルダーと、
    前記ろ過材より上流側に位置するように前記ホルダーに取り付けられたヒーターと、
    前記ヒーターより上流側に位置するように前記ホルダーに取り付けられた断熱材と、
    前記ヒーターのろ過材対向面および煙流路対向面を覆うように設けられた金属板と
    を具備したことを特徴とする喫煙用具。
  2. 前記ヒーターによる加熱温度が100〜200℃であることを特徴とする請求項1に記載の喫煙用具。
  3. 前記ヒーターの温度をモニタリングする温度センサーを有することを特徴とする請求項1に記載の喫煙用具。
  4. 前記ヒーターに電力を供給する電池を備えたことを特徴とする請求項1に記載の喫煙用具。
  5. 前記金属板はOリングを介して前記ホルダーに取り付けられ、前記ヒーターのろ過材対向面および煙流路対向面を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の喫煙用具。
  6. 前記ホルダーは、エンジニアリングプラスチックで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の喫煙用具。
  7. 前記ホルダーの前記ろ過材より上流側の煙流路に、着脱可能に挿入される触媒充填層を備えたことを特徴とする請求項1に記載の喫煙用具。
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