JPWO2012026481A1 - 非加熱型香味吸引器及び香味カートリッジの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一方、特許文献2の香味吸引器の場合、多孔構造体は空気に対して大きな接触面積を有しているので、多孔構造体から空気に放出される香味の量は特許文献1の香味吸引器に比べて多い。
本発明の目的は、たばこ原料からの香味成分の放出効率を十分に確保でき、また、吸込み音を効果的に抑制することができる非加熱型香味吸引器を提供することにある。
軸線を有する中空のホルダであって、前端、吸口端としての後端、外気導入口、内部に規定され、前記外気導入口から取り入れた外気を前記吸口端まで導く流路とを含む、ホルダと、
前記ホルダ内に配置され、前記ホルダ内を前記前端から前記吸口端に向け、前記軸線に沿って延びる通気性を有した香味カートリッジであって、前記流路を前記香味カートリッジから前記吸口端まで延びる下流域と、前記外気導入口に連通する前記香味カートリッジ側の上流域とに区分する、香味カートリッジと
を備え、
前記香味カートリッジは、
枠と、
前記枠内に充填され、着火されずに香味成分を放出する粒状の香味発生材料であって、たばこ葉を裁刻又は粉砕して得られた粒状のたばこを含む、香味発生材料と、
前記香味カートリッジの通気性を確保しつつ、前記香味発生材料を圧縮状態に維持する圧縮装置と
を含む。
具体的には、圧縮装置は、香味発生材料を軸線と直交する方向に圧縮する一対の圧縮要素を含み、圧縮要素は香味カートリッジの通気性を担保する複数の通気口を有する。この場合、香味発生材料の圧縮方向でみて、一方の圧縮要素の通気口は他方の圧縮要素の通気口に部分的にオーバラップしているのが好ましい。
((1−空隙率^2)/空隙率^3)×(充填部高さ/断面積)の値が0.005以上となるべく充填されている。
通気性パウチ及び通気要素は0.5mmH2O以上の圧力損失を有しているのが好ましい。
ホルダ2の内周面からは半円形の仕切り壁6が突出されている。この仕切り壁6はホルダ2の軸線方向でみて、ホルダ2の中央よりも吸口端4側に位置付けられている。このような仕切り壁6は、ホルダ2の横断面の約半分に相当する半円形の領域を閉塞する。
上述したように通気口37は香味カートリッジ30の通気性を担保するもの、香味発生材料が主として粒状たばこであるから、この粒状たばこが通気口37を通じて零れ落ちて、要求圧縮状態の維持が困難になり、通気口37の存在は好ましいものではない。
製造装置40は支持台42を備え、支持台42上に枠34が通気性シート39を既に備えた下側の圧縮プレート36を介して配置される(図5(a))。このとき、枠34及び下側の圧縮プレート36は既に相互に結合された状態にある。なお、図5中、通気性シート39は省略されている。
一方、プッシャ46は、ガイドフレーム44内に嵌合可能な大きさを有し、ガイドフレーム44及び枠34内を上下方向に移動可能である(図5(e))。
更に、図5の製造装置40は、香気発生材料32の圧縮解放後、香味発生材料32の膨脹を抑制するためにサクション機構を更に含むことができる。具体的には、サクション機構は複数のサクションノズル(図示しない)を有する。これらサクションノズルは下側の圧縮プレート36の通気口37に位置付けられる一方、サクション源に接続されている。サクションノズルは枠34内の空気を吸引し、このような空気の吸引は香味発生材料32を下側の圧縮プレートに36に向けて引き付け、香味発生材料32の膨脹を抑制する。この場合、枠34への上側の圧縮プレート36の取り付けに時間的な余裕が生じる。
従って、ユーザに吸い込まれる空気にはたばこの香味成分が十分含まれていることから、ユーザはたばこの香味を効果的に味わうことができる。
詳しくは、香味カートリッジ30内の香味発生材料32は上述した要求圧縮状態に維持されているので、香味発生材料32は吸込み音を減衰させる吸音壁としても働き、吸込み音の発生を効果的に阻止する。
更に、香味吸引器1は、通常のシガレットと同様な大きさ且つ形状を有することができるので、ユーザは通常のシガレットと同じような吸引感覚にて香味吸引器1を使用することができる。
香味カートリッジ30は、香味発生材料32を包み込む通気性パウチ86を更に含み、これら香味発生材料32及び通気性パウチ86は、香味パック87を形成する。通気性パウチ86は前述した通気性シート39と同様に不織布から形成され、0.5mmH2O以上の圧力損失を有する。
図6に示された製造装置40は以下の手順にて香味カートリッジ30を製造する。
先ず、枠34が支持台42上に配置され(図6(a))、枠34内に製造された香味パック87が収容される(図6(b))。この後、香味パック87はプッシャ46により過度圧縮状態まで圧縮される(図6(c))。プッシャ46による香味パック87の圧縮が解放された後、上側の圧縮プレート36が枠34に取り付けられ(図6(d))、この時点、香味カートリッジ30の製造が完了し(図6(e))、香味パック87の香味発生材料32は要求圧縮状態に維持される。
香味パック87、即ち、香味発生材料32の吸音効果を検証するため、図7に示される試験吸引器88が準備された。
通気性パウチ86の材料:ポリオレフィンの不織布(廣瀬製紙株式会社製 HOP-30H)
なお、HOP-30H中の数字は目付(g/mm2)を示す。
通気性パウチ86のサイズ::11mm×50mm
香味発生材料32:0.2mm〜1.18mmの篩で選別された粒状たばこ(国産バーレー種、
嵩密度=142mg/cc、見掛け密度=550mg/cc
香味発生材料32の充填量:200mg,300mg
枠34の内部サイズ:10mm×50mm、
枠34の有効深さD(上下の圧縮プレート36間の距離):2mm,3mm,4mm
上下の圧縮プレート36aのサイズ:長さL=50mm、幅W=10mm
各圧縮プレート36aの通気口37のサイズ及び個数、配置:直径7mmの4つの円孔、ピッチ10mm
先ず、この検証のために、図9及び図10に示される圧縮プレート36b,36cが新たに準備された。圧縮プレート36bは5つの通気口37を有する点のみで、圧縮プレート36aとは異なる。圧縮プレート36cは円孔の通気口に代えて、長孔の通気口37を有する。この場合、個々の通気孔37のサイズは2.4mm×14.6mmであり、そして、通気孔37は、圧縮プレート36の中央域に2×2の配列で分布されている。
測定装置89は、エタノールを20ml含むインピンジャ91を備える。具体的には、インピンジャ91には木下理化工業株式会社製の木下式ガス吸収洗浄瓶(標準型50ml)が使用された。インピンジャ91はその内部にフィルタ粒子(100〜200μm)を有する一方、その内部から導出された吸引管93及び送出管95をそれぞれ有する。
ル(1パフ)当たりにおけるニコチンの送出量が測定された。
このような測定プロセスは各試験吸引器88に対して実施され、その測定結果は図12に示されている。
空気へのたばこ成分の送出を悪化させることにもなる。それ故、前述したように上下の通気口37は部分的にオーバラップすべく配置されているのが好適する。
吸引試験器105は軸線を有し、この軸線に沿って並ぶ上流部材107、メッシュ部材109、枠34、メッシュ部材111、下流部材113及び吸口部材115を備え、これらは複数の連結ボルト・ナット117により一体的に結合されている。
メッシュ部材109,111は、0.1mmの径を有するステンレス鋼のワイヤによって形成され、100メッシュの開口度を有する。それ故、メッシュ部材109,111の圧力損失は限りなく零に近い。なお、メッシュ部材109,111は香味カートリッジ30の圧縮プレート36に相当する。
香味カートリッジ30aが取り付けられた試験吸引器105を使用し、複数の試験員による吸引試験が実施され、この際、試験員から50cm離れて位置にて、複数の評価員が試験吸引器105からの吸込み音の発生や香味カートリッジ30内での粒状たばこの片寄りに関して評価した。ここでの評価結果は以下の表3に示されている。
また、粒状たばこの片寄りは、以下のようにして評価された。
評価員は試験吸引器105を横向きの姿勢にして状態で、試験吸引器105よりも2cm上方の位置から試験吸引器105を10回タッピンクし、枠34内に隙間、即ち、粒状たばこの片寄りが発生しているか否かを確認した。表3〜表5中、Oは、「片寄り無し」、Xは「片寄り有り」をそれぞれ表す。
更に、表3〜表5には、各条件下での粒状たばこの圧縮状態が圧縮率として示されている。ここで、圧縮率は、下記から求められる。
圧縮率(%)=(1−枠内の充填容積/粒状たばこの自然な充填体積)×100
粒状たばこの自然な充填体積=充填重量/嵩密度
なお、圧縮率に関し、表3〜表5中の空白は非圧縮を示す。
更に、表3〜表5は、圧縮率が同様な条件下では、枠34の内径が小さい程、つまり、通気口37の総面積(開口119の面積)が小さい程、吸込み音の発生がより抑制されることを示す。
粒状たばこの充填層は流路抵抗を有するが、この流路抵抗が大きくなればなるほど、充填層は吸込み音の反射及び吸収により優れたものになると考えられる。充填層の流路抵抗は、コゼニー・カルマンの式で表されることが知られており、以下の式で代表することができる。
空隙率=(枠内の充填体積−充填した粒状たばこ自体の体積)/枠内の充填体積
粒状たばこ自体の体積=充填重量/見掛け密度
ここで検討には、図13の試験吸引器105と、この試験吸引器105のメッシュ部材109,111と枠34との間に異なる圧力損失を有した不織布を配置した試験吸引器が使用された。以下の表6は、複数種の不織布と圧力損失との関係を示す。
なお、不織布の圧力損失は以下のように評価された。
表7から明らかなように、不織布が少なくとも0.5mmH2O以上の圧力損失を有していれば、不織布は吸込み音の抑制効果を十分に発揮する。ここで、不織布の材質は特に指定れるべきものではない。
ここでの検証のための香味パックが準備され、この香味パックは、11mmX50mmのサイズを有し、300mgの香味発生材料32及びHOP-30Hの通気性パウチを含む。
圧縮率(%)=(1−香味パックの圧縮高さ/香味パックの初期高さ) X 100
それ故、上側の圧縮プレート36の取り付けに要する時間を勘案すれば、過度圧縮状態は50%以上の圧縮率を要求するが、80%を超えた圧縮率になると、粒状たばこの破砕を招くことになる。それ故、過度圧縮状態は、50%以上且つ80%以下の圧縮率であるのが好ましい。
また、図44に示された2つの香味カートリッジ94は個々に香味発生材料を含み、それぞれ非通気性の包材104により個別にピロー包装されている。それ故、保管中、1つの香味カートリッジ94の香味発生材料の香味成分が他の香味カートリッジ94の香味発生材料を劣化させることもない。なお、香味カートリッジ94はピロー包装に限らず、ブリスター包装、開閉シールにより密閉されていてもよい。
2 ホルダ
4 吸口端
6 仕切り壁
8 長手方向溝
12 上流域
14 下流域
16 外気導入口
30 香味カートリッジ
32 香味発生材料
34 枠
36 圧縮プレート
37 通気口
39 通気性シート
40 製造装置
42 支持台
44 投入ガイド
46 プッシャ
50 張出部
52 ガイドスロット
54、55 押さえ面(押圧面)
56 突起
58 楔面
60 フィルタ
62 外気導入口(空気取り入れ孔)
63 外気導入口(空気取り入れ孔)
64 外気導入口(空気取り入れ孔)
66 連通孔
70 アッパハーフパイプ
71 ロアハーフパイプ
72 セルフヒンジ
73 凹部
74 凸部
76 レスト面
86 通気性パウチ
87 香味パック
89 測定装置
90 香味カートリッジ
91 枠
92 リブ
93 香味発生材料
94 香味カートリッジ
95 枠
96 香味カートリッジ
98 スリーブ
100 包材
102 シールフィルム
104 包材
Claims (13)
- 軸線を有する中空のホルダであって、前端、吸口端としての後端、外気導入口、内部に規定され、前記外気導入口から取り入れた外気を前記吸口端まで導く流路とを含む、ホルダと、
前記ホルダ内に配置され、前記ホルダ内を前記前端から前記吸口端に向け、前記軸線に沿って延びる通気性を有した香味カートリッジであって、前記流路を前記香味カートリッジから前記吸口端まで延びる下流域と、前記外気導入口に連通する前記香味カートリッジ側の上流域とに区分する、香味カートリッジと
を備え、
前記香味カートリッジは、
枠と、
前記枠内に充填され、着火されずに香味成分を放出する粒状の香味発生材料であって、たばこ葉を裁刻又は粉砕して得られた粒状のたばこを含む、香味発生材料と、
前記香味カートリッジの通気性を確保しつつ、前記香味発生材料を圧縮状態に維持する圧縮装置と
を含むことを特徴とする非加熱型香味吸引器。 - 前記圧縮装置は、前記香味発生材料を前記軸線と直交する方向に圧縮する一対の圧縮要素を含み、各圧縮要素は前記香味カートリッジの通気性を担保する複数の通気口を有することを特徴とする請求項1に記載の非加熱型香味吸引器。
- 前記香味発生材料の圧縮方向でみて、一方の圧縮要素の通気口は他方の圧縮要素の通気口に部分的にオーバラップしていることを特徴とする請求項2に記載の非加熱型香味吸引器。
- 前記香味発生材料は、圧縮後における前記香味発生材料の流路抵抗を表す下式、
((1−空隙率^2)/空隙率^3)×(充填部高さ/断面積)の値が0.005以上となるべく充填されていることを特徴とする請求項3に記載の非加熱型香味吸引器。 - 前記香味カートリッジは、前記香味発生材料を包み込む通気性パウチを更に含むことを特徴とする請求項2に記載の非加熱型香味吸引器。
- 前記通気性パウチは0.5mmH2O以上の圧力損失を有することを特徴とする請求項5に記載の非加熱型香味吸引器。
- 前記香味発生材料は前記枠内に直接に充填され、
前記香味カートリッジは、前記圧縮要素の前記通気口を覆う通気要素を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の非加熱型香味吸引器。 - 前記通気要素は0.5mmH2O以上の圧力損失を有することを特徴とする請求項7に記載の非加熱型香味吸引器。
- 前記香味カートリッジは、異なる種類の香味発生材料を収容するために、複数の独立した収容領域を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の非加熱型香味吸引器。
- 前記香味カートリッジは、前記収容領域を開閉可能且つ気密に覆う包材を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の非加熱型香味吸引器。
- 非加熱型香味吸引器の香味カートリッジを製造する方法において、前記香味カートリッジは、枠と、この枠内に充填され、着火されずに香味成分を放出する粒状の香味発生材料であって、たばこ葉を裁刻又は粉砕して得られた粒状のたばこを含む、香味発生材料と、香味カートリッジの通気性を確保しつつ、前記香味発生材料を所定の要求圧縮状態に維持する蓋とを含む、前記方法は、以下の工程を備える、
前記枠内に前記香味発生材料を所定の量だけ充填し、
前記枠内の前記香味発生材料をプッシャにより圧縮し、
前記枠に前記蓋を固定して、前記香味発生材料を前記要求圧縮状態に維持する、
前記圧縮工程は、
前記要求圧縮状態よりも過度な過度圧縮状態まで前記香味発生材料を圧縮する過度圧縮プロセスを含み、
前記過度圧縮プロセスは、前記過度圧縮状態が解放されてから前記蓋の固定までの間に前記香味発生材料が前記要求圧縮状態と前記過度圧縮状態の中間の圧縮状態を提供し、この中間の圧縮状態は、前記蓋の固定後、前記要求圧縮状態への前記香味発生材料の膨脹を許容する、
ことを特徴とする香味カートリッジの製造方法。 - 前記過度圧縮プロセスは、前記香味発生材料を50%以上且つ80%以下の過度圧縮状態まで香味発生材料を圧縮することを特徴とする請求項11に記載の香味カートリッジの製造方法。
- 前記充填及び圧縮工程は、前記枠内への前記香味発生材料の充填及び前記枠内への前記プッシャの進入を案内するガイドフレームを使用し、このガイドフレームは前記枠の延長部材を形成することを特徴とする請求項11に記載の香味カートリッジの製造方法。
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