WO2020157813A1

WO2020157813A1 - 香味吸引器

Info

Publication number: WO2020157813A1
Application number: PCT/JP2019/002827
Authority: WO
Inventors: 山田　学; 亮治藤田; 圭大石
Original assignee: 日本たばこ産業株式会社
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-06
Also published as: EP3918931A4; TW202027625A; EP3918931A1; JP7274509B2; JP7410347B2; JP2023093735A; JPWO2020157813A1; JP2024026439A

Abstract

新たな構造を有する香味吸引器を提供することである。　底壁及び側壁を有する容器に収容された、少なくとも香味源を加熱するように構成された香味吸引器が提供される。香味吸引器は、容器を収容するハウジングと、ハウジングに収容された容器の底壁と対向して配置され、容器の底壁を誘導加熱するように構成される誘導コイルと、を有する。

Description

香味吸引器

　本発明は、香味吸引器に関する。

　従来、材料の燃焼をすることなく香味等を吸引するための香味吸引器が知られている。このような香味吸引器として、例えば、揮発成分を含むたばこから成る喫煙材を加熱することでエアロゾルを形成する、喫煙材加熱装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載されたエアロゾル生成システムでは、カプセルにエアロゾル形成基材とサセプタが収容され、カプセルの側方周囲に配置された誘導コイルでサセプタが誘導加熱される。

国際公開第２０１７／０６８０９５号

　本発明の目的は、新たな構造を有する香味吸引器を提供することである。

　本発明の一形態によれば、底壁及び側壁を有する容器に収容された、少なくとも香味源を加熱するように構成された香味吸引器が提供される。この香味吸引器は、前記容器を収容するハウジングと、前記ハウジングに収容された前記容器の前記底壁と対向して配置され、前記容器の前記底壁を誘導加熱するように構成される誘導コイルと、を有する。

本実施形態に係る香味吸引器の概略断面図である。側壁に放熱部材を有するポッドの一例を示す上面図である。側壁に放熱部材を有するポッドの他の一例を示す側面図である。図２に示すポッドのシール部材が破壊された状態を示す図である。ポッドの他の例を示す平面図である。ポッドのさらに他の例を示す平面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

　図１は、本実施形態に係る香味吸引器の概略断面図である。本実施形態に係る香味吸引器１０は、ポッド２０（容器の一例に相当する）に収容されたエアロゾル源及び香味源を加熱することで、香味を含むエアロゾルを生成するように構成される。具体的には、ポッド２０には、液体状のエアロゾル源と固体状の香味源とが所定の重量比で収容される。エアロゾル源と香味源との重量比は、例えば、３：１～２０：１である。本実施形態では、液体と固体とを含んだ流動体をスラリーという。好ましくは、スラリーは、液体と、固体状の香味源を含む。スラリーを構成する液体としては、例えば水を用いることができる。当該液体は、好ましくは、グリセリン又はプロピレングリコール等のエアロゾル源である。スラリーを構成する液体と固体の重量比は、例えば上述したように３：１～２０：１であり、好ましくは、５：１～１５：１である。また、ポッド２０に収容されるスラリーの重量は、例えば、０．０５ｇから０．５ｇであり、好ましくは０．１ｇから０．３ｇである。

　ポッド２０の使用後は、香味吸引器１０から取り出して廃棄することができる。そして、新たなポッド２０を香味吸引器１０で使用することができる。即ち、ポッド２０は、香味吸引器１０で使用されるカートリッジである。

　図１に示すように、本実施形態の香味吸引器１０は、ハウジング１１と、バッテリ１２と、制御部１３と、電磁シールド１４と、誘導コイル１５と、マウスピース１６と、断熱材３０と、を有する。ハウジング１１は、バッテリ１２、制御部１３、電磁シールド１４、誘導コイル１５、及び断熱材３０を内部に収容する。図示のように、マウスピース１６、ポッド２０、誘導コイル１５、電磁シールド１４、制御部１３、及びバッテリ１２は、香味吸引器１０の長手方向に沿って配列される。なお、ハウジング１１は、二つ以上のパーツに分割可能であってもよい。

　バッテリ１２は、例えば、充電式バッテリ又は非充電式のバッテリであり得る。バッテリ１２は、制御部１３を介して、誘導コイル１５と電気的に接続される。これにより、バッテリ１２は、ポッド２０に収容されるスラリーを適切に加熱するように、誘導コイル１５に電力を供給することができる。

　制御部１３は、例えばマイクロプロセッサ等を含み、バッテリ１２から誘導コイル１５への電力の供給を制御することができる。これにより、制御部１３は、誘導コイル１５によるスラリーの加熱を制御することができる。本実施形態では、電磁シールド１４は、ハウジング１１の長手方向において誘導コイル１５と制御部１３との間に配置される。これにより、電磁シールド１４は、誘導コイル１５によって生じる電磁波が制御部１３に到達することを抑制することができる。本実施形態では、電磁シールド１４は、例えばフェライト系の金属材料から構成され得る。また、電磁シールド１４の形状は特に限定されないが、誘導コイル１５の形状に応じたディスク状であることが好ましい。図１に示すように、長手方向に直交する短手方向において、電磁シールド１４の幅又は径は、誘導コイル１５の最大幅よりも大きいことが好ましい。これにより、誘導コイル１５からの電磁波が制御部１３に到達することをより確実に抑制することができる。

　ハウジング１１は、吸口側端部（マウスピース１６側）に、ポッド２０を収容するためのキャビティ１１ａを有する。ポッド２０は、略円筒状の側壁２２と、側壁２２の端部を閉止する底壁２４とを有する。誘導コイル１５は、ハウジング１１のキャビティ１１ａに収容されたポッド２０の底壁２４よりもバッテリ１２側であって、ポッド２０の底壁２４と対向して配置される。本実施形態では、ポッド２０の少なくとも底壁２４が導電体で形成されればよい。具体的には、ポッド２０の側壁２２及び底壁２４は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）で形成されることが好ましい。ＳＵＳはアルミニウムよりも熱伝導性が低いので、底壁２４が発熱したときに、底壁２４の熱が側壁２２に伝わりにくく、ポッド２０内のスラリーに効率よく伝熱させることができる。これにより、底壁２４が、誘導コイル１５によって加熱されるサセプタとして機能し得る。このため、底壁２４の誘導コイル１５と対向する面（外側面）は、平面状であることが好ましい。

　誘導コイル１５は、ポッド２０の底壁２４を誘導加熱するように構成される。誘導コイル１５は、図示のように、全体として略板状に形成されることが好ましい。また、本実施形態では、誘導コイル１５の全体が、ポッド２０の底壁２４の面積よりも狭い領域内に配置される。即ち、長手方向から見たときに、誘導コイル１５は、底壁２４と重なる位置に配置され且つ底壁２４を画定する縁よりも内側に位置する。誘導コイル１５は、底壁２４と略平行に配置される。

　本実施形態のように、誘導コイル１５がポッド２０の底壁２４と対向配置されると、誘導コイル１５がポッド２０の側壁２２の周囲に配置される場合に比べて、香味吸引器１０の外部において誘導電流が生じにくい。このため、香味吸引器１０の周囲に別の電子機器が存在しても、この電子機器が誘導コイル１５に起因する誘導電流の影響を受けにくくなる。さらに、本実施形態によれば、ポッド２０の底壁２４が加熱されるので、ポッド２０の上部の温度が上昇し難い。このため、後述するようにポッド２０の開口にシール部材２８を設ける場合において、ポッド２０とシール部材２８とを接着する接着剤の溶解を抑制することができる。

　また、ポッド２０に収容されるスラリーを、ステンレス鋼を発熱抵抗体とした面状発熱体（フィルムヒータ）で加熱する場合、面状発熱体で発生した熱は、スラリーを収容するポッド２０を介してスラリーに伝導する。即ち、面状発熱体で発生した熱が、ポッド２０及びスラリーに伝導するので、比較的伝熱ロスが大きい。これに対して、本実施形態では、上述のように、スラリーを加熱する方式としてＩＨ（誘導加熱）方式を採用する。ＩＨ方式によれば、ポッド２０の底壁２４自身が発熱し、底壁２４の熱がスラリーに伝導する。したがって、底壁２４で発生した熱が直接スラリーに伝導するので、面状発熱体でスラリーを加熱する場合に比べて、伝熱時のロスを低減することができる。

　誘導コイル１５によって底壁２４が誘導加熱されてポッド２０内のスラリーが霧化すると、ポッド２０からスラリーに含まれる固体（香味源）がマウスピース１６に到達するおそれがある。そこで、本実施形態では、側壁２２の開口の少なくとも一部を閉じるように多孔構造体２６がポッド２０に設けられる。多孔構造体２６は、例えば、フィルタ、金属メッシュ、その他、気体及びエアロゾルを通過させる任意の多孔質の構造体を採用することができる。多孔構造体２６は、フィルタであることが好ましい。多孔構造体２６として、例えばアセテートフィルタを用いることができる。フィルタは、気体及びエアロゾルを通過させるとともに、液体が通過することを抑制することができる。このため、後述するようにポッド２０のシール部材２８が破壊された後に、スラリーがポッド２０の外部に漏れることを抑制することができる。即ち、本実施形態では、多孔構造体２６は、ポッド２０内のスラリーが霧化したとき、ポッド２０の内部で生じるエアロゾルをポッド２０の外部に流出させ、且つポッド２０内部のスラリーは流出させないように構成される。

　ポッド２０の側壁２２を加熱した場合、又は面状発熱体若しくはコイルヒータ等を使用した場合、熱がスラリー全体に広がりやすくなる。その結果、多孔構造体２６に熱が伝わって、霧化効率の低下又は多孔構造体２６の溶解を引き起こす虞がある。これに対して本実施形態では、誘導コイル１５が底壁２４に対向して配置され、底壁２４を誘導加熱するので、底壁２４の熱が多孔構造体２６に伝わりにくく、霧化効率の低下又は多孔構造体２６の溶解の発生を抑制することができる。

　図示のように、多孔構造体２６のポッド２０の底壁に対向する面の少なくとも一部は、ポッド２０の底壁２４に向かって凸状に形成された凸状面２６ａを有することが好ましい。底壁２４が誘導加熱されると、ポッド２０内の底壁２４付近のスラリーと、ポッド２０内の多孔構造体２６付近のスラリーとの間で温度差が生じ、スラリーに対流が生じる。多孔構造体２６が凸状面２６ａを有することで、ポッド２０の下方から上方へ対流したスラリーが凸状面２６ａに接触して、左右方向に案内される。その結果スラリーの対流が促進される。したがって、本実施形態によれば、スラリーの霧化が進むにつれてスラリー量が減少しても、スラリーの対流により、スラリー全体の温度を均一化することができる。これにより、エアロゾル源から生じるエアロゾル量と香味源から生じるエアロゾル量との割合を維持することができ、その結果、喫味を一定にすることができる。

　図示のように、マウスピース１６は、ハウジング１１のキャビティ１１ａを閉止するように、ハウジング１１の一端部に接続される。マウスピース１６は、マウスピース１６の外部とハウジング１１のキャビティ１１ａと連通する空気入口流路１６ａと、キャビティ１１ａと使用者の口内とを連通する空気出口流路１６ｂとを有する。使用者が空気出口流路１６ｂから空気を吸うと、空気入口流路１６ａからキャビティ１１ａに入り込んだ空気は、多孔構造体２６を通過してポッド２０から生じたエアロゾルを取り込みながら使用者の口内に到達する。

　なお、マウスピース１６は、空気入口流路１６ａ及び空気出口流路１６ｂに代えて、空気流路１６ｃを備えてもよい。空気流路１６ｃは、マウスピース１６の図示しない内部空間と連通している。この場合、ポッド２０から生じたエアロゾルは、マウスピース１６の内部空間に移動し、空気流路１６ｃを通じて外部の空気がエアロゾルを取り込みながら使用者の口内に到達できる。また、空気流路１６ｃは、マウスピース１６の吸口端部からハウジング１１のキャビティ１１ａまで延長され且つマウスピース１６の側部へと延びる三叉状の流路であってもよい。また、空気流路１６ｃの空気入口部が、マウスピース１６とハウジング１１との接続領域に設けられてもよい。具体的には例えば、マウスピース１６に溝が設けられ、ハウジング１１とマウスピース１６とを接続することで、空気流路１６ｃの空気入口部が形成されてもよい。これにより、空気流路１６ｃの空気入口部から流入した空気がポッド２０表面を通過して、ポッド２０から発生したエアロゾルを取り込んでマウスピース１６から流出することができる。

　断熱材３０は、ハウジング１１のキャビティ１１ａに収容されたポッド２０の側壁２２を少なくとも部分的に取り囲むように、ハウジング１１に配置される。本実施形態の断熱材３０は、第１管３０ａと、第２管３０ｂと、上端部３０ｃと、下端部３０ｄと、を有する。第２管３０ｂは、第１管３０ａの外周側に配置される。上端部３０ｃは、第１管３０ａの上端と第２管３０ｂの上端とを連結する。下端部３０ｄは、第１管３０ａの下端と第２管３０ｂの下端とを連結する。第１管３０ａ、第２管３０ｂ、上端部３０ｃ、及び下端部３０ｄにより、断熱材３０に密閉された内部空間３１が画定される。内部空間３１は、例えば、真空状態にされ得、これにより、断熱材３０は真空断熱材として機能する。また、例えば、内部空間３１には、エアロゲル等の断熱材が充填されてもよい。

　断熱材３０の少なくとも第１管３０ａ及び第２管３０ｂは、ＳＵＳから形成されることが好ましい。これにより、誘導コイル１５から生じる電磁波を、第１管３０ａ又は第２管３０ｂが吸収することができる。なお、本実施形態では、断熱材３０の全体がＳＵＳから構成される。また、断熱材３０の第１管３０ａ及び第２管３０ｂは、誘導コイル１５の周囲を少なくとも部分的に取り囲むように配置されることが好ましい。これにより、誘導コイル１５からハウジング外部に向かう電磁波を、第１管３０ａ又は第２管３０ｂにより一層吸収することができる。したがって、断熱材３０は、ポッド２０及び誘導コイル１５の側方を全体的に取り囲む、言い換えれば、断熱材３０の装置長手方向における長さが、ポッド２０及び誘導コイル１５が配置された領域の上端部から下端部までの長手方向の長さよりも長いことが好ましい。

　さらに、香味吸引器１０は、ハウジング１１のキャビティ１１ａに収容されたポッド２０の側壁２２と接触する放熱部材３４を有することができる。図１に示す例では、放熱部材３４は、キャビティ１１ａを画定するハウジング１１の内壁に設けられた、長手方向に延びるフィンである。放熱部材３４は、ポッド２０の側壁２２の上端部近傍（多孔構造体２６近傍）と接触することが好ましい。これにより、ポッド２０の上端部近傍の温度の上昇を抑制し、多孔構造体２６の溶解の発生を抑制し、且つ後述するようにポッド２０の開口にシール部材２８を設ける場合においてはポッド２０とシール部材２８とを接着する接着剤の溶解を抑制することができる。なお、放熱部材３４の形状は、ポッド２０の側壁２２と接触すればどのような形状でもよく、例えば、キャビティ１１ａを画定するハウジング１１の内壁の周方向に沿って延びるリング状のフィンであってもよい。放熱部材３４は、金属からなることが好ましい。

　また、本実施形態では、放熱部材３４がハウジング１１に設けられるが、これに代えて、ポッド２０に放熱部材を設けてもよい。図２は、側壁２２に放熱部材を有するポッド２０の一例を示す上面図である。図３は、側壁２２に放熱部材を有するポッド２０の他の一例を示す側面図である。図２に示す例では、ポッド２０は、側壁２２の軸方向（図１における上下方向）に延びるフィン状の４つの放熱部材２７を有する。図３に示す例では、ポッド２０は、側壁２２の周方向に延びるリング状の放熱部材２７を有する。図２及び図３に示すように側壁２２の外周面に放熱部材２７が設けられる場合、ポッド２０がキャビティ１１ａに収容されたときに、ポッド２０の側壁２２に設けられる放熱部材２７がキャビティ１１ａを画定するハウジング１１の内壁と接触するように、ポッド２０が設計される。また、図２に示すように、側壁２２の軸方向に延びるフィン状の放熱部材２７をポッド２０が備える場合、ハウジング１１に対応する溝を設けることで放熱部材２７をガイドすることができる。その結果、ポッド２０とハウジング１１との位置決めを正確に行うことができ、霧化動作の安定性を向上させることができる。なお、図２及び図３に示した放熱部材２７は、金属からなることが好ましい。

　本実施形態のポッド２０は、流動性を有するスラリーを収容するので、ポッド２０の保存時のスラリーの漏出を防止するために、図２に示すように、ポッド２０は、側壁２２の開口を封止するシール部材２８を有することが好ましい。具体的には、シール部材２８は、多孔構造体２６が設けられる側壁２２の端部と、例えば樹脂製の接着剤により接着され、それによりポッド２０の開口を封止する。図２に示す例では、シール部材２８の全体がアルミ箔等の金属箔２８ａで形成される。

　図４は、図２に示すポッド２０のシール部材２８が破壊された状態を示す図である。図２に示したようにポッド２０の上面に金属箔２８ａのシール部材２８が設けられる場合には、ポッド２０の使用時にシール部材２８を破壊する必要がある。このため、図２に示したポッド２０を図１に示した香味吸引器１０で使用する際は、マウスピース１６に図示しない突出部を設け、マウスピース１６をハウジング１１に係合させることで突出部がシール部材２８の一部を破壊する。

　図５は、ポッド２０の他の例を示す平面図である。図６は、ポッド２０のさらに他の例を示す平面図である。図５に示すポッド２０のシール部材２８は、略中央部がフィルム２８ｂで構成され、他の部分がアルミ箔等の金属箔２８ａで形成される。図６に示すポッド２０のシール部材２８は、全体がフィルム２８ｂで構成される。図５及び図６に示すフィルム２８ｂは、誘導コイル１５によって誘導加熱されたポッド２０の底壁２４を介して側壁２２に伝った熱により加熱されて、フィルム２８ｂの少なくとも一部が破壊される。ここで、図５及び図６に示すフィルム２８ｂが加熱により溶解して液滴を形成するような材料である場合、溶けたフィルムがスラリーに落下して喫味に悪影響を及ぼすおそれがあるので好ましくない。このため、図５及び図６に示すフィルム２８ｂは熱収縮フィルムであり、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ゼラチン、又は多糖類等の材料から形成され得る。また、フィルム２８ｂは、シール部材２８の中心部から外周部に向かって収縮が生じることが好ましい。このため、例えば、フィルム２８ｂの中心部の膜厚が、外周部の膜厚よりも薄いことが好ましい。なお、図１に示すポッド２０についても、図２，図４－図６に示すシール部材２８を備えることができる。

　なお、本実施形態では、ポッド２０とマウスピース１６とが別部材であるものとして説明した。しかし、上述したように、シール部材２８としてフィルム２８ｂを用いた場合は、ポッド２０の熱によりフィルム２８ｂが破壊される。このため、この場合は、マウスピース１６でシール部材２８を破壊する必要がないので、ポッド２０とマウスピース１６とが一体の部材であってもよい。また、シール部材２８を多孔構造体２６の側面まで延長して、多孔構造体２６の側面と接着してもよい。その場合、誘導コイル１５によって誘導加熱された底壁２４からの熱により接着部分が溶解し、多孔構造体２６の側面を香味吸引器１０の外部からの空気が通過する流路となり得る。

　以上に本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。

　以下に本明細書が開示する形態のいくつかを記載しておく。
　第１形態によれば、底壁及び側壁を有する容器に収容された、少なくとも香味源を加熱するように構成された香味吸引器が提供される。香味吸引器は、前記容器を収容するハウジングと、前記ハウジングに収容された前記容器の前記底壁と対向して配置され、前記容器の前記底壁を誘導加熱するように構成される誘導コイルと、を有する。

　第２形態によれば、第１形態において、前記容器は、前記香味源を含むスラリーを収容する。

　第３形態によれば、第２形態において、香味吸引器は、前記ハウジングに収容された前記容器の前記側壁を少なくとも部分的に取り囲む断熱材を有する。

　第４形態によれば、第３形態において、前記断熱材は、前記誘導コイルの周囲を少なくとも部分的に取り囲むように構成される。

　第５形態によれば、第３形態又は第４形態において、前記断熱材は、第１管と、前記第１管の外周側に配置される第２管とを有する。

　第６形態によれば、第５形態において、前記断熱材の前記第１管及び前記第２管は、ステンレス鋼からなる。

　第７形態によれば、第１形態から第６形態のいずれかにおいて、前記誘導コイルは、全体として略板状に形成され、前記誘導コイルの全体が、前記容器の前記底壁の面積よりも狭い領域内に配置される。

　第８形態によれば、第１形態から第７形態のいずれかにおいて、香味吸引器は、前記ハウジングに収容された前記容器の前記側壁と接触するように構成された放熱部材を有する。

　第９形態によれば、第１形態から第８形態のいずれかにおいて、香味吸引器は、前記誘導コイルを制御するように構成される制御部と、前記誘導コイルと前記制御部との間に配置される電磁シールドと、を有する。

　第１０形態によれば、第９形態において、前記電磁シールドは、ディスク状であり、前記誘導コイルの最大幅よりも大きい径を有する。

　　１０…香味吸引器
　　１１…ハウジング
　　１１ａ…キャビティ
　　１３…制御部
　　１４…電磁シールド
　　１５…誘導コイル
　　１６…マウスピース
　　２０…容器
　　２２…側壁
　　２４…底壁
　　２６…多孔構造体
　　２６ａ…凸状面
　　２７…放熱部材
　　２８…シール部材
　　２８ａ…金属箔
　　２８ｂ…フィルム
　　３０…断熱材
　　３０ａ…第１管
　　３０ｂ…第２管
　　３１…内部空間
　　３４…放熱部材

Claims

　底壁及び側壁を有する容器に収容された、少なくとも香味源を加熱するように構成された香味吸引器であって、
　前記容器を収容するハウジングと、
　前記ハウジングに収容された前記容器の前記底壁と対向して配置され、前記容器の前記底壁を誘導加熱するように構成される誘導コイルと、を有する、香味吸引器。
　請求項１に記載された香味吸引器において、
　前記容器は、前記香味源を含むスラリーを収容する、香味吸引器。
　請求項２に記載された香味吸引器において、
　前記ハウジングに収容された前記容器の前記側壁を少なくとも部分的に取り囲む断熱材を有する、香味吸引器。
　請求項３に記載された香味吸引器において、
　前記断熱材は、前記誘導コイルの周囲を少なくとも部分的に取り囲むように構成される、香味吸引器。
　請求項３又は４に記載された香味吸引器において、
　前記断熱材は、第１管と、前記第１管の外周側に配置される第２管とを有する、香味吸引器。
　請求項５に記載された香味吸引器において、
　前記断熱材の前記第１管及び前記第２管は、ステンレス鋼からなる、香味吸引器。
　請求項１から６のいずれか一項に記載された香味吸引器において、
　前記誘導コイルは、全体として略板状に形成され、
　前記誘導コイルの全体が、前記容器の前記底壁の面積よりも狭い領域内に配置される、香味吸引器。
　請求項１から７のいずれか一項に記載された香味吸引器において、
　前記ハウジングに収容された前記容器の前記側壁と接触するように構成された放熱部材を有する、香味吸引器。
　請求項１から８のいずれか一項に記載された香味吸引器において、
　前記誘導コイルを制御するように構成される制御部と、
　前記誘導コイルと前記制御部との間に配置される電磁シールドと、を有する、香味吸引器。
　請求項９に記載された香味吸引器において、
　前記電磁シールドは、ディスク状であり、前記誘導コイルの最大幅よりも大きい径を有する、香味吸引器。