TWI741161B - 非燃燒加熱型抽煙物品 - Google Patents

Abstract

本發明提供有關煙溫度不會過度上升，且每次吸嘗所輸送之香味成分量安定之非燃燒加熱型抽煙物品之技術。該非燃燒加熱型抽煙物品係具備：吸嘴，係具有吸口孔；香味源收容部，係收容香味源並具有釋出該香味源所蒸發之蒸氣成分之蒸氣釋出口；加熱器，係用以加熱香味源使其蒸發；腔室部，係連通蒸氣釋出口與吸口孔，並用以暫時積滯香味源所蒸發之蒸氣成分；及空氣進入孔，係連通腔室部的內外；蒸氣釋出口係僅對腔室部開放，吸嘗時，滯留於腔室部之蒸氣成分與由空氣進入孔流入腔室部之進入空氣混合而輸送至吸口孔。

Description

非燃燒加熱型抽煙物品

本發明係關於非燃燒加熱型抽煙物品。

已提出各種非燃燒加熱型抽煙物品，藉由電熱器產生的熱來加熱香味源(香味產生源)，可在不伴隨香味源燃燒、熱分解等之情況下吸嘗香味(例如參照專利文獻1、2等)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特表2009-502136號公報。

專利文獻2：日本特表2017-501805號公報。

專利文獻3：國際公開第2013/120565號。

以往的非燃燒加熱型抽煙物品係採用以下構造：使由套管之通氣孔進入內部之吸入空氣於收容香味源之香味源收容部內通氣，藉此將香味成分輸送至抽煙者的口腔內。如上述，根據使香味源收容部通氣之構造(以下稱 為「收容部通氣構造」)，雖有藉由吸入空氣促進香味成分蒸發，使香味成分可容易輸送至吸嘴之吸口孔之優點，但另一方面，因加熱器之加熱，吸入空氣通氣於非常高溫之香味源收容部內，而有供給至口腔內之煙溫度過高之虞。

又，上述收容部通氣構造中，由於空氣通過香味收容部時會促進香味成分之蒸發，香味源中的香味成分減少速度變快，而有多次抽煙(吸嘗)時煙量、香味濃度急速減少之虞。

本發明係鑑於上述實情而研創者，目的在於提供一種有關非燃燒加熱型抽煙物品之技術，該非燃燒加熱型抽煙物品中煙溫度不會過度上升，且每次吸嘗所輸送之香味成分量安定。

為解決上述課題，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品係具備：吸嘴，係具有吸口孔；香味源收容部，係收容香味源並具有釋出該香味源所蒸發之蒸氣成分之蒸氣釋出口；加熱器，係用以加熱前述香味源使其蒸發；腔室部，係連通前述蒸氣釋出口與前述吸口孔，並用以暫時積滯前述香味源所蒸發之蒸氣成分；及空氣進入孔，係連通前述腔室部的內外；前述蒸氣釋出口僅對前述腔室部開放，吸嘗時，滯留於前述腔室部之前述蒸氣成分與由前述空氣進入孔流入前述腔室部之進入空氣混合而輸送至前述吸口孔。藉由採用上述構成，可提供有關煙溫度不會過度上升，且每次吸嘗所輸送之香味成分量安定之非燃燒加熱型抽煙 物品之技術。又，本發明中，腔室部是指蒸氣釋出口與吸口孔間形成之中空空間，包含形成於吸嘴內之流路。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，相對於由該空氣進入孔流入之全空氣量，由前述空氣進入孔通過前述腔室部而流入前述香味源收容部內之空氣量可為25%以下。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，前述香味源可含有煙草細絲及氣溶膠基材。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品係具備對前述加熱器供給電力之電源部，前述電源部可構成為在特定通電開始條件成立起至特定通電結束條件成立為止之通電期間中，恆常地對前述加熱器供給電力。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，前述加熱器可具有加熱前述香味源收容部的側面之發熱體。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，抽煙時的前述香味源之蒸氣成分的溫度可為60℃以下。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，前述腔室部之容積可為2.1mL以上20mL以下。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，前述腔室部之容積可為7.9mL以上20mL以下，且前述蒸氣釋出口至前述空氣進入孔之長度相對於前述蒸氣釋出口至吸口孔之長度之比率(空氣進入孔之開孔高度比率)可為63%以上90%以下。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，前 述腔室部可不配置用以冷卻前述香味源之蒸氣成分之冷卻構件。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，前述空氣進入孔之直徑可為0.2mm以上0.8mm以下。

又，本發明之非燃燒加熱型抽煙物品中，前述腔室部可設有複數個前述空氣進入孔。

根據本發明可提供一種有關非燃燒加熱型抽煙物品之技術，該非燃燒加熱型抽煙物品中煙溫度不會過度上升，且每次吸嘗所輸送之香味成分量安定。

1‧‧‧非燃燒加熱型抽煙物品

2‧‧‧電源部

3‧‧‧香味源收容莢

4‧‧‧加熱器

5‧‧‧電子控制部

6‧‧‧電源開關

7‧‧‧中空部

8‧‧‧腔室部

8A‧‧‧第1腔室部

8B‧‧‧第2腔室部

9‧‧‧空氣進入孔

20‧‧‧吸嘴

31‧‧‧耐熱容器

31a‧‧‧平坦底面

31b‧‧‧側面

31c‧‧‧蒸氣釋出口

32‧‧‧香味源

41‧‧‧發熱體

100‧‧‧套管

100a‧‧‧非燃燒加熱型抽煙物品之後端

110‧‧‧第1套管

120‧‧‧第2套管

200‧‧‧吸口孔

CL‧‧‧中心軸

第1圖係實施形態1之非燃燒加熱型抽煙物品之概略圖。

第2A圖係實施形態1之非燃燒加熱型抽煙物品之概略圖。

第2B圖係實施形態1之非燃燒加熱型抽煙物品之概略圖。

第3圖係說明實施形態1之香味源收容莢之圖。

第4A圖係表示實施例1之裝置之概略構造之圖。

第4B圖係示意表示實施例1之裝置中的進入空氣之流動之圖。

第5A圖係比較例1之裝置之概略構造之圖。

第5B圖係示意表示比較例1之裝置中的進入空氣之 流動之圖。

第6圖係一覽表示煙溫度上升抑制效果的驗證試驗條件與香味源規格之圖。

第7圖係表示比較例1之煙溫度變遷之測定結果之圖。

第8圖係表示實施例1之煙溫度變遷之測定結果之圖。

第9圖係表示實施例1及比較例1的抽煙試驗時，以抽煙機吸引之氣溶膠及蒸氣所含的全粒子狀物質的量之圖。

第10圖係一覽表示實施例1~12及比較例1之規格之圖。

第11圖係表示實施例2~4之裝置之概略構造之圖。

第12圖係表示對實施例1~4實施抽煙試驗時的TPM量之測定結果之圖。

第13圖係表示對實施例1、2、5實施抽煙試驗時的TPM量之測定結果之圖。

第14圖係表示對實施例1、3、6實施抽煙試驗時的TPM量之測定結果之圖。

第15圖係表示對實施例1、4、7、8實施抽煙試驗時的TPM量之測定結果之圖。

第16圖係表示實施例2之裝置中的進入空氣之流體通過線之圖。

第17圖係說明變形例之非燃燒加熱型抽煙物品之空 氣進入孔之圖。

在此，根據圖式說明本發明之非燃燒加熱型抽煙物品之實施形態。若無特定的記載，不應將本發明之技術範圍僅限於本實施形態所記載的構成要件之尺寸、材質、形狀、及其相對配置等。

<實施形態1>

第1圖、第2A圖及第2B圖係實施形態1之非燃燒加熱型抽煙物品1之概略圖。第1圖係非燃燒加熱型抽煙物品1之側面圖。第2A圖係非燃燒加熱型抽煙物品1之內部構造圖。第2B圖係第2A圖中A-A線箭視剖面圖。非燃燒加熱型抽煙物品1係具有棒狀之小型攜帶式抽煙裝置。非燃燒加熱型抽煙物品1係具有互相裝卸自在的第1套管110及第2套管120。第1套管110係有底圓筒狀的套管，第2套管120前端側係形成有吸嘴20。第1套管110及第2套管120可藉由螺合方式、彈扣鎖定方式等習知的連接方式而裝卸自在。本說明書中，「套管」之用語是指收容非燃燒加熱型抽煙物品1之各種零件之殼體，例如也可稱為「殼」、「外殼」等。又，第1套管110及第2套管120合稱為套管100。第2A圖及第2B圖中所示符號CL係非燃燒加熱型抽煙物品1(套管100)之沿長軸方向延伸之中心軸。

以下，非燃燒加熱型抽煙物品1中，設置有 吸嘴20的一方定義為「上端」，相反側定義為「下端」。吸嘴20係具有吸口孔200。抽煙時可叼住吸嘴20並通過吸口孔200抽煙。

符號100a係表示非燃燒加熱型抽煙物品1之後端。套管100內部收容有電源部2、香味源收容莢3(香味源收容部)、加熱器4、電子控制部5等。加熱器4係電加熱式的加熱器，例如具有陶瓷等所構成之發熱體41。電源部2係用以對加熱器4供給電力之電池，例如可為鋰離子二次電池等之充電式電池。電子控制部5係用以控制各種電子零件之電腦，例如控制由電源部2對加熱器4之電力供給。電子控制部5係例如可為具有實裝了處理器、記憶體等之電路基板(未圖示)之微處理器。

第1圖中所示符號6係電源開關。電源開關6係例如按鍵式開關，藉由按下電源開關6而切換導通與關斷。電源開關6係經由電氣配線而與電子控制部5連接，電子控制部5係檢測電源開關6之導通、關斷之各狀態。電子控制部5係於檢測到電源開關6為導通操作時，使電源部2對加熱器4之通電開始。並且，電子控制部5係於檢測到電源開關6為關斷操作時，使電源部2對加熱器4之通電停止。加熱器4係藉由來自電源部2之電力供給而通電，藉此使發熱體41發熱。

第3圖係說明實施形態1之香味源收容莢3之圖。香味源收容莢3係含有耐熱容器31、及收容於此耐熱容器31內之香味源(香味產生源)32。耐熱容器31係具 有杯狀之金屬製容器，具有圓形之平坦底面31a、及由平坦底面31a立起設置之側面31b。又，耐熱容器31中之側面31b的上端側形成有作為開口端之蒸氣釋出口31c。香味源32只要為藉由加熱釋出香味之材料則無特別限定，本實施形態中，例如有煙草細絲、氣溶膠基材、及將香料揉捏成塊者。本實施形態中，香味源收容莢3係如第3圖所示，以香味源32緊貼耐熱容器31中之側面31b內側之狀態，收容於耐熱容器31內。惟，耐熱容器31內的香味源32之收容形態並無特別限定。又，本實施形態中，氣溶膠基材係藉由加熱而生成氣溶膠之液體，例如可為丙二醇溶液。

如第2A圖所示，套管100內的電源部2的前部設置有用以配置香味源收容莢3之中空部7，於此中空部7配置香味源收容莢3。於中空部7設置香味源收容莢3之方法並無特別限定。又，香味源收容莢3係以蒸氣釋出口31c對向著吸嘴20之吸口孔200之方式設置於中空部7。

如第2A圖所示，香味源收容莢3之蒸氣釋出口31c與吸嘴20之吸口孔200之間形成有腔室部8。腔室部8係具有固定容積之中空部。腔室部8係連通蒸氣釋出口31c與吸口孔200，並在香味源32藉由加熱器4之發熱體41之加熱而蒸發時，用以暫時積滯由蒸氣釋出口31c釋出之蒸氣成分(香味成分)之積滯空間。本實施形態中，香味源收容莢3之蒸氣釋出口31c僅對腔室部8開放。又， 本實施形態中，腔室部8係包含第1腔室部8A及第2腔室部8B。第1腔室部8A係設置於吸嘴20之中空狀的積滯空間並面對吸口孔200。第2腔室部8B係形成於第2套管120的上端側之中空狀的積滯空間並面對蒸氣釋出口31c。本實施形態中第1腔室部8A及第2腔室部8B係具有圓柱狀，且第2腔室部8B之直徑大於第1腔室部8A，但其形狀並無特別限定。又，構成腔室部8之第1腔室部8A與第2腔室部8B之比率並無特別限定，例如第1腔室部8A與第2腔室部8B任一者之容積(體積)可實質為零。例如，後述實施例1中，腔室部8實質上僅由第1腔室部8A形成，第2腔室部8B之容積(體積)實質為零。

如第1圖及第2A圖、第2B圖所示，第2套管120設置有連通腔室部8內外之空氣進入孔9。本實施形態中，於第2套管120設置二個空氣進入孔9。二個空氣進入孔9係設置於非燃燒加熱型抽煙物品1之長方向(軸方向)的相等高度。又，如第2B圖所示，二個空氣進入孔9係以非燃燒加熱型抽煙物品1之中心軸CL為中心，設置於周方向相差180°之位置，並為互相對向之配置關係。亦即，二個空氣進入孔9係配置於以非燃燒加熱型抽煙物品1之中心軸CL為中心互為點對稱之位置。

上述構成之非燃燒加熱型抽煙物品1中，若電子控制部5檢測到抽煙者對電源開關6進行導通操作，則電子控制部5對電源部2送出控制訊號，開始對加熱器4通電。其結果，發熱體41發熱而加熱香味源收容莢3之 耐熱容器31。藉此，加熱收容於耐熱容器31內之香味源32而釋出由香味源32蒸發之含有香味成分之蒸氣(以下稱為「香味蒸氣」)。藉由香味源32蒸發而生成的香味蒸氣係由香味源收容莢3中之耐熱容器31之蒸氣釋出口31c流入腔室部8，並暫時積滯於腔室部8。

如上述，在腔室部8內積滯有香味蒸氣之狀態下，抽煙者叼住吸嘴20並吸嘗時，通過連通腔室部8內外之各空氣進入孔9使外部空氣進入腔室部8。如此，吸嘗時通過各空氣進入孔9流入腔室部8之空氣係與滯留於腔室部8之香味蒸氣混合而形成氣溶膠，該氣溶膠輸送至吸嘴20之吸口孔200，通過此吸口孔200供給至抽煙者口腔內。

根據本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1，由於具備：腔室部8，係與香味源收容莢3中的蒸氣釋出口31c及吸嘴20之吸口孔200連通，用以暫時積滯藉由香味源32蒸發而生成之香味蒸氣；及空氣進入孔9，係連通腔室部8內外，且構成為香味源收容莢3之蒸氣釋出口31c僅對腔室部8開放，因此，通過空氣進入孔9進入腔室部8內之空氣可不通過香味源收容莢3之耐熱容器31內而與積滯於腔室部8之香味蒸氣混合，而往吸嘴20之吸口孔200輸送。亦即，由於採用以下構造：使由空氣進入孔9流入腔室部8內之空氣(以下亦稱為「進入空氣」)不通過以發熱體41加熱成非常高溫之耐熱容器31內(以下稱為「加熱部非通氣構造」)，故可抑制由空氣進入孔9流入腔 室部8內之空氣流經高溫而使溫度過度上升。藉此，可抑制往口腔內輸送之煙溫度過度提高。又，在此所述之煙中係混有氣溶膠及蒸氣，故本說明書中的「煙」可視作為混有「氣溶膠」及「蒸氣」之混合氣。

又，由於採用如上述使由空氣進入孔9進入腔室部8內之空氣不通氣於耐熱容器31內之加熱部非通氣構造，故可抑制以加熱器4之發熱體41加熱時，過度促進收容於耐熱容器31內之香味源32的蒸發。藉此，可防止香味源32中之香味成分減少速度過快，可抑制抽煙者多次抽吸(吸嘗)時，煙量、香味的濃度急速減少。由以上方式，根據本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1，煙溫度(氣溶膠與蒸氣之混合氣溫度)不會過度上升，且可使每次吸嘗所輸送之香味成分量安定。

又，根據本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1，由於具有腔室部8，係具有足以將由收容於耐熱容器31內之香味源32蒸發之香味蒸氣適度積滯之容積，故即使採用由空氣進入孔9進入腔室部8內之空氣不通氣於耐熱容器31內之非通氣構造，亦可適當地促進香味源32的蒸發，充分地確保煙量。

又，本實施形態中，由電源部2對加熱器4通電時，電子控制部5係以耐熱容器31(或耐熱容器31內之環境溫度)成為150℃~250℃的範圍之方式控制電源部2。例如電子控制部5係可藉由習知的溫度反饋控制而控制由電源部2對加熱器4之通電，使耐熱容器31(或耐熱容器 31內之環境溫度)維持150℃~250℃的範圍。此時，可使用溫度感應器監測耐熱容器31中的側面31b之溫度，或耐熱容器31內之環境溫度。使耐熱容器31或耐熱容器31內之環境溫度維持在上述適當範圍內，可抑制香味源32(煙草細絲)燒焦，使香味源32適當地霧化。

又，本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1係於腔室部8設置二個空氣進入孔9，該二個空氣進入孔9係對向配置在以非燃燒加熱型抽煙物品1之中心軸CL為中心互為點對稱之位置，亦即周方向相差180°之位置。如上述，將一組空氣進入孔9設置於以中心軸CL為中心對稱之位置，相較於空氣進入孔數為一個之情形，進入空氣會在腔室部8之橫剖面中央對沖，藉由其對沖可降低朝下方(香味源收容莢3方向)之進入空氣之線速度降低。其結果，相對於由空氣進入孔9流入腔室部8之進入空氣之全空氣量，可減少通過腔室部8進入香味源收容莢3內之空氣量的比例之空氣流入量率。

又，本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1中，空氣進入孔9的數量以多數較佳。空氣進入孔9的數量越多，在抽煙者的吸嘗量假設為固定之條件下，由單一個空氣進入孔9流入腔室部8之空氣量越少，故由空氣進入孔9流入腔室部8之進入空氣之線速度越低。其結果，可使由空氣進入孔9流入腔室部8之進入空氣難以進入香味源收容莢3內。藉此，可更適當地提供煙溫度不會過度上升，且每次吸嘗所輸送之香味成分量安定之非燃燒加熱 型抽煙物品1。

又，非燃燒加熱型抽煙物品1係在檢測到抽煙者進行電源開關6的導通操作時，電子控制部5送出控制訊號至電源部2而開始對加熱器4通電，而在檢測到電源開關6的關斷操作時，電子控制部5送出控制訊號至電源部2而結束由電源部2對加熱器4之通電。上述情形中，由於電源開關6被導通操作使得通電開始條件成立，且由於電源開關6被關斷操作使得通電結束條件成立，並且，在通電開始條件成立起至通電結束條件成立為止之通電期間，恆常地持續由電源部2對加熱器4供給電力。此種恆常加熱型的非燃燒加熱型抽煙物品1中，在通電期間中，香味源收容莢3內恆常地進行香味源32之霧化，故特別有利於在香味源收容莢3生成之香味蒸氣流入腔室部8後，吸嘗暫時積滯於腔室部8之香味蒸氣。

又，本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1中，加熱器4係具有加熱香味源收容莢3的側面之發熱體41，且採用不於腔室部8配置加熱器4之構造，故有可冷卻滯留於腔室部8之氣溶膠亦即香味吸氣之優點。又，非燃燒加熱型抽煙物品1中，未特別於腔室部8設置用以冷卻香味源32之蒸氣成分之冷卻構件。非燃燒加熱型抽煙物品1藉由採用上述加熱部非通氣構造而可抑制香味蒸氣的溫度過度提高，故無需於腔室部8設置冷卻構件，能夠以更低的成本製造抽煙裝置。

以下驗證依本實施形態之非燃燒加熱型抽煙 物品1而實現的各種效果。

<驗證煙溫度上升抑制效果>

有關本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1，為了驗證藉由採用進入空氣不通氣於耐熱容器31內之加熱部非通氣構造之煙溫度上升抑制效果，係與採用進入空氣通氣於耐熱容器31內之加熱部通氣構造之比較例1比較吸入時煙溫度。

第4A圖係表示實施例1之裝置之概略構造之圖。第4B圖係示意表示實施例1之裝置中的進入空氣之流動之圖。第5A圖係表示比較例1之裝置之概略構造之圖。第5B圖係示意表示比較例1裝置中的進入空氣之流動之圖。

第4A圖及第4B圖所示實施例1係模仿本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1之加熱部非通氣型裝置，使用未於底面形成通氣用孔之香味源收容莢3，並於吸嘴20中香味源收容莢3之上部開口端(蒸氣釋出口)31c起7mm的高度，於二處設置孔徑0.5mmφ之空氣進入孔9。實施例1中，蒸氣釋出口31c至空氣進入孔9之長度相對於蒸氣釋出口31c至吸口孔200(第1腔室部8A之上端)之長度之比率(以下稱為「空氣進入孔之開孔高度比率」)為20%。實施例1中，香味源收容莢3之上部開口端(蒸氣釋出口)31c至空氣進入孔9之流路中之腔室部8(第1腔室部8A)之容積(體積)設為0.4mL。又，實施例1中，腔室部8實質上僅由第1腔室部8A(吸嘴20之內部空間)構成，第2 腔室部8B之容積(體積)實質為零。另一方面，第5A圖及第5B圖所示比較例1係於形成為於香味源收容莢3底部形成直徑2mm之通氣用孔之加熱部通氣型裝置，且在吸嘴20中未形成空氣進入孔9之點與實施例1相異。又，實施例1及比較例1中，由香味源收容莢3之容積減去香味源(煙草細絲及氣溶膠基材之混合物)32所占體積之空洞部容積皆為0.3mL。

第6圖係一覧表示煙溫度上升抑制效果的驗證試驗條件與香味源規格之圖。對於上述構成之實施例1及比較例1之各裝置，使用抽煙機(Borgwaldt，RM-26)進行抽煙試驗。抽煙試驗中之抽煙流量設為55mL/2秒，抽煙間隔設為30秒。抽煙試驗時各裝置之溫度控制係使用桌上型溫度控制單元(CHINO CORPORATION製，形式：SY2111-30)及K熱電偶。設置成K熱電偶接觸於香味源收容莢3內之香味源(煙草細絲)32的表面，並設定升溫曲線為以120秒使加熱器到達目標溫度域(200℃)，在到達目標溫度域後，即時測定香味源(煙草細絲)32之溫度以進行PID控制。

又，抽煙試驗時，於實施例1及比較例1之各裝置連接矽管，並將熱電偶插入自吸嘴20前端30mm之位置，測定溫度變遷，藉此測定以抽煙機吸引之煙(含有氣溶膠及蒸氣之混合氣)之溫度。第7圖係表示比較例1之煙溫度變遷之測定結果之圖。第8圖係表示實施例1之煙溫度變遷之測定結果之圖。採用加熱部通氣構造之比較例1 中，第一次抽吸之煙溫度到達100℃，第五次抽吸以後約固定在60℃。另一方面，採用加熱部非通氣構造之實施例1中，第一次抽吸之最高溫度為50℃以下，第五次抽吸以後亦安定地維持在30℃附近。由以上可確認相較於採用加熱部通氣構造之比較例1，採用加熱部非通氣構造之實施例1可抑制煙溫度上升。又，根據實施例1，可確認不另外設置用以冷卻煙之煙冷卻機構亦可將抽煙時之煙溫度維持在常溫附近之溫度域。

<評價香味成分輸送傾向>

進行上述抽煙試驗時，分別在實施例1及比較例1中，測定以抽煙機吸引之氣溶膠及蒸氣所含的全粒子狀物質(TPM：total particulate matter)的量。第9圖係表示對實施例1及比較例1的抽煙試驗時，以抽煙機吸引之氣溶膠及蒸氣所含的全粒子狀物質的量之圖。縱軸表示全粒子狀物質(TPM)的量，橫軸表示抽吸次數。

又，全粒子狀物質的量之測定係使用抽煙機來實施。在特定抽煙條件(抽煙容量為55mL/2秒，抽煙間隔為30秒)下，將三十次抽吸量以間隔二次抽吸捕集於劍橋過濾器(cambridge filter)(CF)，將附著於劍橋過濾器之氣溶膠狀物質之重量增加份秤重，藉此將全粒子狀物質的量定量。有關於初期抽吸(約至十次抽吸為止)，相較於採用加熱部非通氣構造之實施例1，採用加熱部通氣構造之比較例1相對地有全粒子狀物質的量較多之傾向，另一方面， 在第十次抽吸以後，其傾向相反，可確認相較於比較例1，實施例1有全粒子狀物質的量較多之傾向。

有關於採用加熱部通氣構造之比較例1，尤其在富含氣溶膠溶液之抽煙初期中，在以抽煙機吸引之2秒間，由於進入空氣通過以加熱器4加熱之香味源表面，故促進香味成分之蒸發。對此，在採用加熱部非通氣構造之實施例1中，進入空氣不通過以加熱器4加熱之香味源32表面，故以抽煙機吸引時，主要吸引滯留於腔室部之蒸氣。其結果，不會像採用加熱部通氣構造之比較例1般過度地促進香味源32之蒸發，香味源32中的香味成分之減少速度適當地變小。亦即，相對於採用加熱部通氣構造之比較例1，採用加熱部非通氣構造之實施例1可安定地輸送香味成分。

在此，若將抽煙時的氣溶膠及蒸氣所含的全粒子狀物質(TPM)的量之減少率(以下稱為「TPM減少率」)定義為下式，則相對於採用加熱部通氣構造之比較例1中TPM減少率為0.91，採用加熱部非通氣構造之實施例1中TPM減少率為0.61。在此，TPM減少率較小係表示第一次抽吸至第十次抽吸之成分輸送量的減少較少(亦即安定)。如上述，由於加熱部非通氣構造(實施例1)之TPM減少率係較加熱部通氣構造(比較例1)小，故加熱部非通氣構造(實施例1)可安定地輸送成分。

接著說明對實施例1變更腔室部8之容積(體積)、空氣進入孔9之開孔位置、開孔數、開孔徑等之實施例2~12。第10圖係一覧表示實施例1~12及比較例1之規格之圖。第10圖中一併表示實施例1~12及比較例1之空氣流入量率R_pod、實施例1~8及比較例1之煙溫度及TPM減少率。空氣流入量率R_pod詳細如後述。又，第10圖中的「開孔位置(mm)」是指香味源收容莢3之上部開口端(蒸氣釋出口)31c至空氣進入孔9之距離尺寸。又，第10圖中的「開孔高度比率(%)」是指「空氣進入孔之開孔高度比率」，如上述，係指蒸氣釋出口31c至空氣進入孔9之長度相對於蒸氣釋出口31c至吸口孔200(第1腔室部8A之上端)之長度之比率。又，有關於實施例1~8、11、12，係二個空氣進入孔9對向配置於以裝置中心軸為中心，於周方向相差180°之位置。另外，有關於實施例9，係四個空氣進入孔9配置於以裝置中心軸為中心，於周方向相差90°之位置。在此，實施例2~12係與實施例1同樣地採用加熱部非通氣構造。實施例2~4係相對於實施例1變更作為參數之腔室部8的容積。第11圖表示實施例2~4之裝置之概略構造。實施例1中之腔室部8之容積(第1腔室部8A與第2腔室部之容積的合計)為0.4mL，相對於此，實施例2~4中腔室部8之容積(第1腔室部8A與第2腔室 部之容積的合計)分別為2.1mL、3.5mL、7.9mL。又，實施例2~4中香味源收容莢3係與第4A圖說明之實施例1中的香味源收容莢3相同。

第12圖係表示對實施例1~4實施抽煙試驗時的全粒子狀物質(TPM)量之測定結果。由第12圖所示可知，相較於實施例1，增加腔室部容積之實施例2~4中，氣溶膠及蒸氣所含的全粒子狀物質(TPM)量係較實施例1增加。其原因認為如下：由於充分確保腔室部8之容積，在抽煙間隔30秒間，腔室部8內之蒸氣分壓不會過度提高，可抑制收容於香味源收容莢3內之香味源32之香味成分蒸發受到阻礙。亦即，由實施例2~4可知，藉由充分確保腔室部8之容積，可抑制隨著香味成分的蒸發使腔室部8內蒸氣分壓變得過高，藉由順利地促進來自收容於香味源收容莢3內之香味源32的香味成分的蒸發，可增加香味成分的輸送量。又，有關於抽煙試驗時的香味成分輸送量，由於在實施例2~4彼此間並未發現顯著差異，故可認為在香味源收容莢3的上部設置固定容積(例如腔室部8之容積為2.1mL)以上之腔室部8時，無關於腔室部8之容積而可充分地確保香味成分的輸送量。然而，以抽煙裝置的規格而言，腔室部8過大者難以實現小型的抽煙裝置，故腔室部8之容積較佳為20mL以下。

接著說明變更作為參數之空氣進入孔9之開孔位置、開孔數、開孔徑時之影響。第13圖係表示對實施例1、2、5實施抽煙試驗時的全粒子狀物質(TPM)量之測 定結果之圖。第14圖係表示對實施例1、3、6實施抽煙試驗時的全粒子狀物質(TPM)量之測定結果之圖。第15圖係表示對實施例1、4、7、8實施抽煙試驗時的全粒子狀物質(TPM)量之測定結果之圖。

如第15圖所示，腔室部8之容積為7.9mL且空氣進入孔9之開孔位置為43mm(「空氣進入孔之開孔高度比率」在63%之位置)之實施例8中，至大致第十五次抽吸為止，可維持充分量之成分輸送量。其原因認為如下：由於空氣進入孔9之位置遠離香味源收容莢3而抑制了積蓄於腔室部8之香味成分的蒸氣之吸嘗量。因此，為了使香味成分的蒸發量相較於未設置腔室部8之構造增加，並且使成分輸送量安定化，較佳為使腔室部8之容積為7.9mL以上，且在空氣進入孔9之開孔高度比率為63%以上之位置設置空氣進入孔9。

<流體解析>

接著比較各實施例及比較例1中之流入香味源收容莢3內之空氣流入量率R_pod。空氣流入量率R_pod係在以抽煙機抽煙的2秒間，藉由流體解析算出通過腔室部8而進入香味源收容莢3內之空氣量相對於由空氣進入孔9流入腔室部之進入空氣之全空氣量之比例。又，計算空氣流入量率R_pod時的溫度條件，係以使香味源收容莢3(耐熱容器31)之壁面及莢內部之空間部為500K(kelvin；絕對溫度)，其他的空間為300K之初始條件，實施流體解析。流體解 析係使用Fluent version 18.0(ANSYS)，在抽煙流量55mL/2秒之型態曲線下實施解析。又，流入香味源收容莢3內之空氣流入量率R_pod(%)係使用下式計算。

在此，V_pod係在以抽煙機抽煙的2秒間進入香味源收容莢3內部之空氣體積，V_inhalation係抽煙容量之55mL之固定值。又，本流體解析中同時計測進入(流入)香味源收容莢3內之空氣及由香味源收容莢3流出之空氣，並由其值計算進入香味源收容莢3內之空氣體積，因此空氣流入量率R_pod之計算實際數值要乘以0.5。解析結果係如第10圖所示。實施例1之空氣流入量率R_pod為0.15%，可確認空氣幾乎未進入香味源收容莢3內。

如第10圖所示，相較於其他實施例，實施例2~4中，空氣流入量率R_pod高於10%以上。其原因認為如下：由配置於腔室部8中的對向位置之二個空氣進入孔9流入之進入空氣係在腔室部8內對沖而生成朝下之氣流，藉由該氣流而使進入空氣進入香味源收容莢3內。舉例而言，第16圖表示實施例2之裝置中進入空氣之流體通過線。

另一方面，空氣進入孔9之開孔位置遠離香味源收容莢3之實施例5~8中，進入空氣在腔室部8之中心部對沖而生成朝下之氣流，該氣流未到達香味源收容莢3，而得到空氣流入量率R_pod為1%以下之結果。又，關於 空氣進入孔9之開孔數，四個空氣進入孔9配置於以抽煙裝置之中心軸CL為中心，於周方向分別間隔90°之位置之實施例9中，可觀察到空氣流入量率R_pod有與空氣進入孔9之開孔數為二個之實施例1相同之傾向。

在此，比較僅空氣進入孔9之開孔數相異之實施例1及實施例10之空氣流入量率R_pod時，結果如下：相較於空氣進入孔9為二個之實施例1(R_pod：0.15%)，空氣進入孔9為一個之實施例10(R_pod：12.4%)其空氣流入量率R_pod提高。其主原因認為如下：相較於空氣進入孔9為二個之實施例1，空氣進入孔9為一個之實施例10係在吸嘗(抽吸)時通過空氣進入孔9而由外部流入腔室部8內之空氣之線速度較快，且在空氣進入孔9為一個之實施例10中，由空氣進入孔9流入之空氣吹襲於與空氣進入孔9對向之腔室部8內壁面，而容易產生向下方亦即香味源收容莢3方向之氣流。又，吸嘗(抽吸)時通過空氣進入孔9而由外部流入腔室部8內之空氣之線速度，在實施例1為146.2m/秒，相對於此，在實施例10為257.9m/秒。由以上可知，採用加熱部非通氣構造之實施例中，較佳為在腔室部8設置複數個空氣進入孔9。

進一步改變空氣進入孔9之開孔徑(直徑)時，相較於開孔徑為0.8mm之實施例12，開孔徑為0.2mm之實施例11中的進入空氣線速度約成為8倍，顯著形成往香味源收容莢3方向之氣流，藉此提高實施例11之空氣流入量率R_pod，但由於R_pod本身為1%以下，故可確認開口徑 之影響較小。

又，依據上述驗證結果，採用了在香味源收容莢3方向的後段配置之腔室部8設置空氣進入孔9之加熱部非通氣構造之各實施例中，若空氣流入量率R_pod為25%以下，則可充分具有加熱部非通氣構造之特徵，較佳為空氣流入量率R_pod為15%以下，更佳為空氣流入量率R_pod為1%以下。又，腔室部8之容積(第1腔室部8A及第2腔室部8B之容積的合計)較佳為2.1mL以上，更佳為7.9mL以上。又，就於腔室部8設置空氣進入孔9之設置高度而言，開孔位置越高，亦即空氣進入孔9之開孔高度比率(蒸氣釋出口31c至空氣進入孔9之長度之比率相對於蒸氣釋出口31c至吸口孔200之長度)越大越佳，較佳係將空氣進入孔9之開孔高度比率設為63%以上。有鑑於作為抽煙具來使用時必需設置人能夠以嘴巴叼住之吸嘴長度，又，若空氣進入孔9設置於包含口腔內之位置時，則空氣無法流入，故認為空氣進入孔9之開孔高度比率設為90%以下係較妥當的範圍。又，有關於空氣進入孔9之開孔徑(直徑)，較佳範圍可舉例如0.2mm以上0.8mm以下。

又，如第10圖所示，相對於比較例1中的煙溫度超過100℃，實施例1~12中的煙溫度維持在60℃以下。如上述，若使抽煙時之香味源32的蒸氣成分的溫度為60℃以下，則可供給對抽煙者而言為容易抽煙之溫度域之氣溶膠。

又，本實施形態之非燃燒加熱型抽煙物品1 中的空氣進入孔9係設定為空氣流入腔室部8內時的流入方向(空氣進入孔9之軸線方向)相對於中心軸CL垂直之方向，惟，如第17圖所示的變形例，亦可為空氣流入腔室部8內時的流入方向(空氣進入孔9之軸線方向)以朝向著吸嘴20之吸口孔200側之方式相對於中心軸CL傾斜。藉此，由空氣進入孔9流入腔室部8之進入空氣更難以進入香味源收容莢3內，故可更適合地實現煙溫度的上升抑制及香味成分的安定供給。

1‧‧‧非燃燒加熱型抽煙物品

2‧‧‧電源部

3‧‧‧香味源收容莢

4‧‧‧加熱器

5‧‧‧電子控制部

7‧‧‧中空部

8‧‧‧腔室部

8A‧‧‧第1腔室部

8B‧‧‧第2腔室部

9‧‧‧空氣進入孔

20‧‧‧吸嘴

31‧‧‧耐熱容器

31c‧‧‧蒸氣釋出口

32‧‧‧香味源

41‧‧‧發熱體

100‧‧‧套管

100a‧‧‧非燃燒加熱型抽煙物品之後端

110‧‧‧第1套管

120‧‧‧第2套管

200‧‧‧吸口孔

CL‧‧‧中心軸

Claims (10)

1. 一種非燃燒加熱型抽煙物品，係具備：吸嘴，係具有吸口孔；香味源收容部，係收容香味源並具有釋出該香味源所蒸發之蒸氣成分之蒸氣釋出口；加熱器，係用以加熱前述香味源使其蒸發；腔室部，係連通前述蒸氣釋出口與前述吸口孔，並用以暫時積滯前述香味源所蒸發之蒸氣成分；及空氣進入孔，係連通前述腔室部的內外；前述香味源收容部係成為「藉由前述蒸氣釋出口僅對前述腔室部開放而於吸嘗時從前述空氣進入孔流入至前述腔室部之進入空氣係不通過前述香味源收容部」之加熱部非通氣構造，於吸嘗時，滯留於前述腔室部之前述蒸氣成分與前述進入空氣混合而輸送至前述吸口孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，相對於由該空氣進入孔流入之全空氣量，由前述空氣進入孔通過前述腔室部而流入前述香味源收容部內之空氣量為25%以下。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，前述香味源係含有煙草細絲及氣溶膠基材。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，係具備對前述加熱器供給電力之電源部；前述電源部係在特定通電開始條件成立起至特定 通電結束條件成立為止之通電期間中，恆常地對前述加熱器供給電力。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，前述加熱器係具有加熱前述香味源收容部的側面之發熱體。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，前述腔室部之容積為2.1mL以上20mL以下。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，前述腔室部之容積為7.9mL以上20mL以下，且前述蒸氣釋出口至前述空氣進入孔之長度相對於前述蒸氣釋出口至前述吸口孔之長度之比率為63%以上90%以下。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，前述腔室部未配置用以冷卻前述香味源之蒸氣成分之冷卻構件。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，前述空氣進入孔之直徑為0.2mm以上0.8mm以下。
10. 如申請專利範圍第1或2項所述之非燃燒加熱型抽煙物品，其中，前述腔室部設有複數個前述空氣進入孔。

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