WO2024142147A1 - 香味発生物品、香味吸引システムおよび香味発生物品の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention was made to solve at least some of the problems described above, and aims to efficiently heat a flavor source using a microwave absorber.
- the microwave absorber in the first aspect has multiple edge portions.
- the flavor source has an opening into which an antenna for irradiating microwaves can be inserted.
- the flavor source has a first region and a second region in which the electric field strength of the microwaves is weaker than that of the first region, and the aerosol generating material that generates an aerosol when heated is disposed in a higher proportion in the first region than in the second region.
- the flavor source has a first region and a second region in which the electric field strength of the microwaves is weaker than that of the first region, and the aerosol generating material that generates an aerosol when heated is disposed in a higher proportion in the second region than in the first region.
- the microwave absorber in a higher proportion in the first region near the tip of the pin antenna than in the second region near the base end of the pin antenna, heating of the flavor source by the microwave absorber can be achieved more quickly. Furthermore, by arranging the aerosol generating material in a higher proportion in the first region than in the second region, atomization of the aerosol generating material can be promoted. Furthermore, by arranging the microwave absorber in a higher proportion in the second region than in the first region, the flavor source can be heated evenly in the first and second regions. Furthermore, by arranging the aerosol generating material in a higher proportion in the second region than in the first region, the aerosol generating material can be atomized evenly in the first and second regions.
- the tip of the pin-shaped antenna when the flavor generating article is positioned at a desired position in the flavor inhaler, the tip of the pin-shaped antenna is positioned so as to overlap the flavor source in the longitudinal direction of the flavor generating article.
- the tip of a pin-type antenna having a strong electric field strength so as to overlap the flavor source in the longitudinal direction of the flavor-generating product, microwaves irradiated from the pin-type antenna can be efficiently transmitted to the flavor source.
- the first region is a region close to the antenna in a direction perpendicular to the longitudinal direction
- the second region is a region far from the antenna in a direction perpendicular to the longitudinal direction.
- the microwave absorber by arranging the microwave absorber in a higher proportion in the first region, which is a region closer to the antenna, than in the second region, which is a region farther from the antenna, heating of the flavor source by the microwave absorber can be realized more quickly. Furthermore, by arranging the aerosol generating material in a higher proportion in the first region than in the second region, atomization of the aerosol generating material can be promoted. Furthermore, by arranging the microwave absorber in a higher proportion in the second region than in the first region, the flavor source can be heated evenly in the first and second regions. Furthermore, by arranging the aerosol generating material in a higher proportion in the second region than in the first region, the aerosol generating material can be atomized evenly in the first and second regions.
- a method for producing a flavor-generating article includes a step of mixing a flavor source ingredient that generates a flavor when heated with a microwave absorber that absorbs microwaves and generates heat, and a step of forming the mixed flavor source ingredient and microwave absorber into a predetermined shape.
- the flavor inhaler 100 has a high-frequency oscillator 101, a waveguide 102, a battery 103, a PCB (Printed Circuit Board) 104, a pin-type antenna 106, an antenna mount 108, a support 110, and a housing 112.
- the flavor generating article 20 has a flavor source 40 that is heated by the flavor inhaler 100 to generate a flavor. The detailed configuration of the flavor generating article 20 will be described later.
- the flavor inhaler 100 is configured to receive a cylindrical flavor generating article 20.
- the high-frequency oscillator 101, the waveguide 102, the battery 103, the PCB 104, the pin-type antenna 106, the antenna mount 108, and the support 110 can be arranged in a direction in which the flavor generating article 20 is inserted into the flavor inhaler 100.
- the housing 112 is a housing that houses the high-frequency oscillator 101, the waveguide 102, the battery 103, the PCB 104, the pin-type antenna 106, the antenna mount 108, and the support 110.
- the high frequency oscillator 101 is, for example, a solid-state semiconductor oscillator, and generates a high frequency electromagnetic field of a predetermined frequency.
- the semiconductor oscillator is, for example, an LDMOS transistor, a GaAs FET, a SiC MESFET, or a GaN HFET.
- high frequency electromagnetic field means a high frequency electromagnetic field between 3 Hz and 3 THz.
- microwave means a high frequency electromagnetic field between 300 MHz and 300 GHz.
- the high frequency oscillator 101 can generate microwaves with a frequency of 2.40 to 2.50 GHz, although this is not particularly limited. In this embodiment, the high frequency oscillator 101 generates microwaves with a frequency of 2.45 GHz.
- magnetron oscillators are also used as devices for generating high-frequency electromagnetic fields
- a semiconductor oscillator is used as the high-frequency oscillator 101
- semiconductor oscillators can operate at a lower operating voltage than magnetron oscillators, and have high frequency stability and output stability.
- the high-frequency oscillator 101 of this embodiment may be a magnetron oscillator as long as it can generate a high-frequency electromagnetic field of a specified frequency.
- the microwaves generated by the high-frequency oscillator 101 are propagated through the waveguide 102 and guided to the pin-type antenna 106.
- a coaxial cable may be used instead of the waveguide 102.
- the waveguide 102 or the coaxial cable may be omitted.
- the waveguide 102 is a tube that connects the high frequency oscillator 101 and the pin antenna 106 and guides the microwaves generated by the high frequency oscillator 101 to the pin antenna 106.
- the waveguide 102 may be provided with an isolator that protects the high frequency oscillator 101 by absorbing reflected waves that are not absorbed by the flavor generating product 20 and return toward the high frequency oscillator 101.
- the waveguide 102 may also be provided with a power monitor that detects the power of the incident wave from the high frequency oscillator 101 and the power of the reflected wave from the flavor generating product 20, and an impedance matching unit that matches the impedance on the high frequency oscillator 101 side with the impedance on the flavor generating product 20 side to reduce the power of the reflected wave.
- the battery 103 stores power used by the flavor inhaler 100. Specifically, the battery 103 can supply power to the high-frequency oscillator 101 and the PCB 104.
- the battery 103 is a lithium-ion battery.
- the battery 103 may be rechargeable by an external power source.
- the PCB 104 is composed of a CPU, memory, etc., and controls the operation of the flavor inhaler 100. For example, the PCB 104 starts heating the flavor source 40 in response to a user operation on an input device such as a push button or slide switch (not shown), and stops heating the flavor source 40 after a certain period of time has elapsed. If the number of puffing actions by the user exceeds a certain value, the PCB 104 may stop heating the flavor source 40 even before the certain period of time has elapsed since the start of heating the flavor source 40. For example, the puffing action is detected by a sensor (not shown).
- the pin-type antenna 106 has a shape that allows it to be inserted into the flavor source 40 along the longitudinal direction, and is configured to irradiate microwaves to the flavor source 40 from the inside.
- the pin-type antenna 106 is positioned so as to overlap the flavor source 40 in the longitudinal direction when the flavor-generating article 20 is positioned at a desired position in the flavor inhaler 100.
- the antenna mount 108 is a member for attaching the pin-type antenna 106 to the housing 112.
- the antenna mount 108 may define the bottom of a chamber in which at least the flavor source 40 of the flavor generating article 20 is housed within the housing 112.
- a shielding member such as a metal mesh with openings equal to or smaller than half the length of microwaves may be arranged on the inner surface of the housing 112 corresponding to the chamber so as to surround the storage space housing the flavor generating article 20 in order to prevent leakage of electromagnetic waves in the direction of the mouthpiece.
- the support portion 110 is provided on the antenna mount 108 and is a member for supporting the upstream end portion of the flavor generating article 20.
- the support portion 110 may also form an air flow path on the side of the support portion 110 that supplies air to the upstream end portion of the flavor generating article 20.
- the antenna mount 108 and the support portion 110 may be formed, for example, from a material that has a relative dielectric constant of 10 or less and does not substantially absorb microwaves.
- the flavor generating article 20 may have a plug element 30, a flavor source 40, a support element 50, a cooling element 60, and a filter element 70.
- the plug element 30, the flavor source 40, the support element 50, the cooling element 60, and the filter element 70 are arranged adjacent to each other in this order from the tip side, and are wrapped with tipping paper 90.
- the flavor generating article 20 only needs to have at least the flavor source 40, and other components may be omitted as appropriate.
- the flavor generating article 20 may have a shielding member such as a metal mesh with openings of less than half the length of a microwave to prevent leakage of electromagnetic waves in the direction of the mouthpiece.
- the flavor generating article 20 may be configured by arranging the plug element 30 and flavor source 40 wrapped by a trumpet (not shown), the support element 50, the cooling element 60 and the filter element 70 wrapped by a trumpet side by side, and wrapping the flavor source 40, the support element 50, the cooling element 60 and the filter element 70 with tipping paper 90.
- the flavor generating article 20 may be configured by arranging the plug element 30, the flavor source 40 and the support element 50 wrapped by a trumpet, the cooling element 60 and the filter element 70 wrapped by a trumpet side by side, and wrapping the support element 50, the cooling element 60 and the filter element 70 with tipping paper 90.
- a “filter” is not limited to a material that filters some object, but includes any breathable material.
- a “filter” includes a breathable material that has one or more communicating holes or one or more grooves or notches.
- the material forming the "filter” may be a porous material that is breathable, or it may be a material that is not breathable (for example, glass, ceramic, cellulose molding), etc.
- the plug element 30 is disposed upstream of the flavor source 40.
- the plug element 30 may be, for example, an acetate filter, a neo filter, a paper filter, or the like.
- the plug element 30 prevents the flavor source 40 from falling off the flavor generating article 20.
- the plug element 30 may also be a center hole filter having a hollow portion into which the pin-type antenna 106 can be inserted.
- the diameter of the hollow portion of the plug element 30 may be smaller than, larger than, or substantially the same as the diameter of the opening 41 of the flavor source 40, which will be described later.
- the length of the flavor source 40 may be equal to or less than the antenna length of the pin-type antenna 106.
- the ratio (L1/L2) of the length L1 of the flavor source 40 to the antenna length L2 of the pin-type antenna 106 may be equal to or less than 1.0.
- the surface area of the flavor source 40 (the surface area of the flavor source 40 that contributes to aerosol generation) is preferably 150 mm2 or more and 4000 mm2 or less.
- the flavor source 40 may be composed of tobacco leaves in a strand form.
- the width of the tobacco leaves in a strand form is preferably 1 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less.
- the flavor source 40 may carry a flavoring.
- the type of flavoring is not particularly limited, and from the viewpoint of imparting a good flavor sensation, the following may be used: acetanisole, acetophenone, acetylpyrazine, 2-acetylthiazole, alfalfa extract, amyl alcohol, amyl butyrate, trans-anethole, star anise oil, apple juice, Peru balsam oil, beeswax absolute, benzaldehyde, benzoin resinoid, benzyl alcohol, benzyl benzoate, benzyl phenylacetate, benzyl propionate, 2,3-butanedione, 2-butanol, butyl butyrate, butyric acid, caramel, cardamom oil, carob absolute, ⁇ -carotene, carrot juice, L-carnitine, glyceryl stearate ...
- the flavor source 40 may have an element such as a paper layer inside to prevent direct contact between the flavor source 40 and the pin-type antenna 106. This element may be porous or have multiple holes. An air flow path may be formed between the flavor source 40 and the pin-type antenna 106 through the opening 41.
- the support element 50 is disposed in contact with the flavor source 40 between the flavor source 40 and the cooling element 60.
- the support element 50 may be made of a synthetic fiber such as cellulose acetate tow. The support element 50 prevents the flavor source 40 from being pushed toward the downstream side of the flavor generating article 20 when the pin-type antenna 106 is inserted into the flavor source 40.
- the cooling element 60 and the filter element 70 may be exposed to the outside of the flavor inhaler 100. Furthermore, if a through hole 61 is formed in the cooling element 60, when the flavor generating article 20 is positioned at a desired position on the flavor inhaler 100, the through hole 61 may be exposed to the outside of the flavor inhaler 100.
- FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an excerpt of the flavor source shown in FIG. 2. Specifically, it shows the portion surrounded by the dashed line in FIG. 2.
- a plurality of microwave absorbers 80 that absorb microwaves and generate heat are dispersedly arranged so as to be in contact with the flavor source 40.
- the microwave absorbers 80 have at least one edge portion 81.
- the microwave absorbers 80 may be exposed from the surface of the flavor source 40.
- the surface area per unit mass is large and the amount of heat generated is large. This increases the effect on the temperature of the flavor source 40, improving the heating response. Also, when the size of the microwave absorber 80 is between 50 ⁇ m and 100 ⁇ m, the surface area per unit mass is small and the amount of heat generated is small. This reduces the effect on the temperature of the flavor source 40, improving the heat retention performance that maintains the flavor source 40 at a predetermined temperature.
- the method may include a step of applying the mixed ingredients of the flavor source 40 and the microwave absorber 80 onto the trumpet or tipping paper 90, and a step of curing the mixed flavor source 40 and the microwave absorber 80 on the trumpet or tipping paper 90.
- the electric field strength distribution of the microwaves irradiated from the pin-type antenna 106 is shown in regions A1 to A7, with region A1 having the strongest electric field strength, and the electric field strength decreasing in the order of region A1, region A2, region A3, region A4, region A5, region A6, and region A7.
- the electric field strength of the microwaves irradiated from pin-type antenna 106 is strong in the area near the tip of the antenna and weak in the area near the base of the antenna. Also, from Figure 4, it can be seen that the electric field strength of the microwaves irradiated from pin-type antenna 106 is strong in the area close to the antenna and weak in the area far from the antenna in the direction perpendicular to the longitudinal direction.
- the tip of the pin-type antenna 106 is positioned so as to overlap the flavor source 40 in the longitudinal direction when the flavor generating article 20 is positioned at the desired position of the flavor inhaler 100.
- the tip of the pin-type antenna 106 which has a strong electric field strength, so as to overlap the flavor source 40 in the longitudinal direction, the microwaves irradiated from the pin-type antenna 106 can be efficiently transmitted to the flavor source 40.
- the amount of heat generated in the first region 42 is greater than the amount of heat generated in the second region 43, facilitating heating of the flavor source 40 in the first region 42. Therefore, heating of the flavor source 40 by the microwave absorbers 80 can be achieved even more quickly.
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Abstract
香味発生物品が提供される。この香味発生物品は、加熱されて香味を発生する香味源と、香味源と接するように配置され、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体と、を備え、マイクロ波吸収体は、少なくとも１つのエッジ部を有する。
Description
本発明は、香味発生物品、香味吸引システムおよび香味発生物品の製造方法に関する。
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発生物品が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。このような香味発生物品として、加熱されて香味を発生するたばこにマイクロ波を吸収する機能性粒子を分散させ、機能性粒子がマイクロ波を吸収して発熱することで、たばこを加熱するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
特許文献３に開示された香味発生物品において、エネルギ効率の向上や加熱待ち時間の短縮の観点から、機能性粒子でたばこを効率よく加熱すること、すなわちマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体で、加熱されて香味を発生する香味源を効率よく加熱することが好ましい。
本発明は、上記のような課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、マイクロ波吸収体で香味源を効率よく加熱することを目的とする。
本発明の第１態様では、香味発生物品が提供される。この香味発生物品は、加熱されて香味を発生する香味源と、香味源と接するように配置され、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体と、を備え、マイクロ波吸収体は、少なくとも１つのエッジ部を有する。
本発明の第１態様によれば、マイクロ波吸収体のエッジ部においてマイクロ波が集中し、エッジ部周辺の温度が早期に上昇するので、マイクロ波吸収体による香味源の加熱を早期に実現することができる。したがって、マイクロ波吸収体で香味源を効率よく加熱することができる。
本発明の第２態様では、第１態様において、マイクロ波吸収体は、複数のエッジ部を有する。
本発明の第２態様によれば、複数のエッジ部によりマイクロ波吸収体の表面積が増加するので、香味源とマイクロ波吸収体との間の伝熱面積を増加させることができる。したがって、マイクロ波吸収体による香味源の加熱をより早期に実現することができる。
本発明の第３態様では、第１態様または第２態様において、マイクロ波吸収体の材料は、機能化ポリシルセスキオキサン、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、活性炭、金属粉、半導体粉、リン酸二水素カリウムおよび二酸化チタンからなる群から選択される少なくとも１つを含む。
本発明の第３態様によれば、比誘電率の高いこれらの材料を用いることで、マイクロ波吸収体の発熱量を増加させることができる。したがって、マイクロ波吸収体による香味源の加熱をより早期に実現することができる。
本発明の第４態様では、第１態様から第３態様までのいずれかにおいて、香味源は、マイクロ波を照射するアンテナを挿入可能な開孔を有する。
本発明の第４態様によれば、香味源の開孔にアンテナを挿入することで、香味源がアンテナに密着しない。したがって、加熱された香味源の成分がアンテナに付着することを抑制することができる。
本発明の第５態様では、第１態様から第４態様までのいずれかにおいて、マイクロ波吸収体は、香味源内に複数分散配置される。
本発明の第５態様によれば、香味源内に分散された複数のマイクロ波吸収体を用いることで、１つのマイクロ波吸収体を用いる場合よりも発熱量を増加させることができる。したがって、マイクロ波吸収体による香味源の加熱をより早期に実現することができる。
本発明の第６態様では、第５態様において、香味源は、第１領域と、マイクロ波による電界強度が第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、マイクロ波吸収体は、第１領域において、第２領域よりも高い割合で配置される。
本発明の第６態様によれば、マイクロ波による電界強度が強い第１領域において、マイクロ波吸収体が高い割合で配置されることで、第１領域における発熱量を第２領域における発熱量よりも大きくして、第１領域における香味源の加熱を促進することができる。したがって、マイクロ波吸収体による香味源の加熱をより一層早期に実現することができる。
本発明の第７態様では、第５態様または第６態様において、香味源は、第１領域と、マイクロ波による電界強度が第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル生成物質は、第１領域において、第２領域よりも高い割合で配置される。
本発明の第７態様によれば、マイクロ波による電界強度が強い第１領域において、エアロゾル生成物質が高い割合で配置されることで、第１領域における霧化量を第２領域における霧化量よりも大きくして、第１領域におけるエアロゾル生成物質の霧化を促進することができる。
本発明の第８態様では、第５態様において、香味源は、第１領域と、マイクロ波による電界強度が第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、マイクロ波吸収体は、第２領域において、第１領域よりも高い割合で配置される。
本発明の第８態様によれば、マイクロ波による電界強度が弱い第２領域において、マイクロ波吸収体が高い割合で配置されることで、第１領域における発熱量が第２領域における発熱量よりも小さくなる。したがって、第１領域および第２領域で、香味源を均等に加熱することができる。
本発明の第９態様では、第５態様または第８態様において、香味源は、第１領域と、マイクロ波による電界強度が第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル生成物質は、第２領域において、第１領域よりも高い割合で配置される。
本発明の第９態様によれば、マイクロ波による電界強度が弱い第２領域において、エアロゾル生成物質が高い割合で配置されることで、第１領域における霧化量が第２領域における霧化量よりも小さくなる。したがって、第１領域および第２領域で、エアロゾル生成物質を均等に霧化させることができる。
本発明の第１０態様では、香味吸引システムが提供される。この香味吸引システムは、第１態様から第９態様までのいずれかの香味発生物品と、マイクロ波を照射するアンテナを有する香味吸引器と、を備える。
本発明の第１０態様によれば、マイクロ波吸収体のエッジ部においてマイクロ波が集中し、エッジ部周辺の温度が早期に上昇するので、マイクロ波吸収体による香味源の加熱を早期に実現することができる。したがって、マイクロ波吸収体で香味源を効率よく加熱することができる。
本発明の第１１態様では、第６態様から第９態様までのいずれかを引用する第１０態様において、アンテナは、香味発生物品の長手方向に沿って挿入されるピン型アンテナであり、第１領域は、ピン型アンテナの先端近傍の領域であり、第２領域は、ピン型アンテナの基端近傍の領域である。
本発明の第１１態様によれば、マイクロ波吸収体を、ピン型アンテナの先端近傍の第１領域において、ピン型アンテナの基端近傍の第２領域よりも高い割合で配置することで、マイクロ波吸収体による香味源の加熱をより一層早期に実現することができる。また、エアロゾル生成物質を、第１領域において第２領域よりも高い割合で配置することで、エアロゾル生成物質の霧化を促進することができる。また、マイクロ波吸収体を、第２領域において第１領域よりも高い割合で配置することで、第１領域および第２領域で、香味源を均等に加熱することができる。また、エアロゾル生成物質を、第２領域において第１領域よりも高い割合で配置することで、第１領域および第２領域で、エアロゾル生成物質を均等に霧化させることができる。
本発明の第１２態様では、第１１態様において、香味発生物品が香味吸引器の所望の位置に位置付けられた状態で、ピン型アンテナの先端は、香味発生物品の長手方向において香味源と重なるように配置される。
本発明の第１２態様によれば、強い電界強度を有するピン型アンテナの先端を、香味発生物品の長手方向において香味源と重なるように配置することで、ピン型アンテナから照射されるマイクロ波を香味源に効率よく伝達することができる。
本発明の第１３態様では、第６態様から第９態様までのいずれかを引用する第１０態様から第１２態様までのいずれかにおいて、第１領域は、長手方向と直交する方向において、アンテナから近い領域であり、第２領域は、長手方向と直交する方向において、アンテナから遠い領域である。
本発明の第１３態様によれば、マイクロ波吸収体を、アンテナから近い領域である第１領域において、アンテナから遠い領域である第２領域よりも高い割合で配置することで、マイクロ波吸収体による香味源の加熱をより一層早期に実現することができる。また、エアロゾル生成物質を、第１領域において第２領域よりも高い割合で配置することで、エアロゾル生成物質の霧化を促進することができる。また、マイクロ波吸収体を、第２領域において第１領域よりも高い割合で配置することで、第１領域および第２領域で、香味源を均等に加熱することができる。また、エアロゾル生成物質を、第２領域において第１領域よりも高い割合で配置することで、第１領域および第２領域で、エアロゾル生成物質を均等に霧化させることができる。
本発明の第１４態様では、香味発生物品の製造方法が提供される。この香味発生物品の製造方法は、加熱されて香味を発生する香味源の原料とマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体とを混合する工程と、混合された香味源の原料とマイクロ波吸収体とを所定形状に成形する工程と、を有する。
本発明の第１４態様によれば、香味源の原料とマイクロ波吸収体とを混合して所定形状に成形することで、マイクロ波吸収体で香味源を効率よく加熱することができる香味発生物品を得ることができる。
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、同一のまた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。なお、本明細書において「長手方向」とは、香味発生物品の長手方向、言い換えれば香味発生物品の香味吸引器への挿入方向をいう。
図１は、本発明の一実施形態に係る香味吸引システムの概略側断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る香味発生物品の概略側断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る香味吸引システム１０は、香味発生物品２０と、香味吸引器１００とを有する。香味吸引器１００は、携帯デバイスまたはハンドヘルド型デバイスであることが好ましい。
図１に示すように、香味吸引器１００は、高周波発振部１０１と、導波管１０２と、バッテリ１０３と、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）１０４と、ピン型アンテナ１０６と、アンテナマウント１０８と、支持部１１０と、ハウジング１１２と、を有する。香味発生物品２０は、香味吸引器１００によって加熱されて香味を発生する香味源４０を有する。香味発生物品２０の詳細な構成については後述する。
香味吸引器１００は、香味発生物品２０の香味源４０に含まれる香味生成物質やエアロゾル生成物質を霧化させるように構成される。香味源４０は、例えば長手方向に沿って延びる柱状形状の香味発生物品２０の一部を構成する。香味発生物品２０は、例えば香味源４０がたばこを含むたばこスティックであり得る。
図示の例では、香味吸引器１００は、柱状形状の香味発生物品２０を受け入れるように構成される。また、図示のように、高周波発振部１０１、導波管１０２、バッテリ１０３、ＰＣＢ１０４、ピン型アンテナ１０６、アンテナマウント１０８および支持部１１０は、香味発生物品２０を香味吸引器１００に挿入する方向に配列され得る。ハウジング１１２は、高周波発振部１０１、導波管１０２、バッテリ１０３、ＰＣＢ１０４、ピン型アンテナ１０６、アンテナマウント１０８および支持部１１０を収容する筐体である。
高周波発振部１０１は、例えば半導体式（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ）発振器であり、所定の周波数の高周波電磁界を生成する。半導体式発振器は、例えばＬＤＭＯＳトランジスタ、ＧａＡｓ ＦＥＴ、ＳｉＣ ＭＥＳＦＥＴ、ＧａＮ ＨＦＥＴである。本明細書において「高周波電磁界」とは、３Ｈｚから３ＴＨｚの間の高周波電磁界を意味する。また、「マイクロ波」とは、３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの間の高周波電磁界を意味する。高周波発振部１０１は、特に限定されるものではないが、周波数が２．４０～２．５０ＧＨｚであるマイクロ波を生成し得る。本実施形態では、高周波発振部１０１は、周波数が２．４５ＧＨｚであるマイクロ波を生成する。
高周波発振部１０１は、高周波電磁界を増幅するための増幅器を備えてもよい。高周波発振部１０１そのものが増幅器の機能を有するものであってもよいし、高周波発振部１０１とは別の電子部品を使用して、増幅器を備えてもよい。
高周波電磁界を生成する装置としてマグネトロン式発振器もあるが、高周波発振部１０１として半導体式発振器を用いる場合、マグネトロン式発振器を用いる場合と比較して本体を小型化することが可能である。また、半導体式発振器は、マグネトロン式発振器と比較してより低い動作電圧で動作が可能であり、周波数安定度や出力安定度が高い。ただし、本実施形態の高周波発振部１０１は、所定の周波数の高周波電磁界を生成できればよく、マグネトロン式発振器であってもよい。
高周波発振部１０１で発生したマイクロ波は、導波管１０２を伝搬して、ピン型アンテナ１０６へ導かれる。なお、導波管１０２に代えて、同軸ケーブルを用いてもよい。また、高周波発振部１０１とピン型アンテナ１０６とを直接接続した場合、導波管１０２または同軸ケーブルは、省略してもよい。
導波管１０２は、高周波発振部１０１とピン型アンテナ１０６とを接続し、高周波発振部１０１で発生したマイクロ波をピン型アンテナ１０６に導く管である。導波管１０２には、香味発生物品２０に吸収されず高周波発振部１０１に向かって戻ってくる反射波を吸収して、高周波発振部１０１を保護するアイソレータを設けてもよい。また、導波管１０２には、高周波発振部１０１からの入射波の電力と香味発生物品２０からの反射波の電力とを検出するパワーモニタや、高周波発振部１０１側のインピーダンスと香味発生物品２０側のインピーダンスとを整合させて、反射波の電力を低減させるインピーダンス整合部を設けてもよい。
バッテリ１０３は、香味吸引器１００で用いる電力を蓄積する。具体的には、バッテリ１０３は、高周波発振部１０１やＰＣＢ１０４に電力を供給し得る。例えば、バッテリ１０３は、リチウムイオン電池である。バッテリ１０３は、外部電源によって充電可能であってもよい。
ＰＣＢ１０４は、ＣＰＵおよびメモリ等によって構成されており、香味吸引器１００の動作を制御する。例えば、ＰＣＢ１０４は、図示しない押しボタンやスライド式スイッチ等の入力装置に対するユーザ操作に応じて香味源４０の加熱を開始し、一定時間が経過したら香味源４０の加熱を終了する。ＰＣＢ１０４は、ユーザによるパフ動作の回数が一定値を超過した場合に、香味源４０の加熱開始から一定時間が経過する前であっても香味源４０の加熱を終了してもよい。例えば、パフ動作は、図示しないセンサによって検出される。
なお、ＰＣＢ１０４は、パフ動作の開始に応じて香味源４０の加熱を開始し、パフ動作の終了に応じて香味源４０の加熱を終了してもよい。ＰＣＢ１０４は、パフ動作の開始から一定時間が経過した場合に、パフ動作の終了前であっても香味源４０の加熱を終了してもよい。本実施形態に係る香味吸引器１００では、ＰＣＢ１０４は、バッテリ１０３と高周波発振部１０１との間に配置されている。
ピン型アンテナ１０６は、長手方向に沿って香味源４０に挿入可能な形状を有し、香味源４０に対して内部からマイクロ波を照射するように構成される。ピン型アンテナ１０６は、香味発生物品２０が香味吸引器１００の所望の位置に位置付けられた状態で、長手方向において香味源４０と重なるように配置される。
なお、本明細書において「香味発生物品２０が香味吸引器１００の所望の位置に位置付けられた状態」とは、香味発生物品２０から香味やエアロゾルを発生させるために、香味発生物品２０が香味吸引器１００の意図された位置に正しく位置決めされた状態をいう。
ピン型アンテナ１０６のアンテナ長は、照射する高周波電磁波の周波数に応じて適宜設定することができる。例えば、ピン型アンテナ１０６で生成されるマイクロ波の周波数が２．４５ＧＨｚ（波長は約１２０ｍｍ）である場合、アンテナ長は約３０ｍｍ（すなわち、１／４波長）に設定することができる。また、アンテナ径は、例えば１ｍｍである。なお、ピン型アンテナ１０６の形状は、円筒状に限定されるものではなく、例えば平板状であってもよいし、先端が面取りされた形状であってもよい。
アンテナマウント１０８は、ピン型アンテナ１０６をハウジング１１２に対して取り付けるための部材である。アンテナマウント１０８は、ハウジング１１２内で香味発生物品２０の少なくとも香味源４０が収容されるチャンバの底部を画定してもよい。なお、チャンバに対応するハウジング１１２の内面には、吸口方向への電磁波の漏洩を防止するために、マイクロ波の半端長以下の開孔をもった金属メッシュ等のシールド部材が、香味発生物品２０を収容する収容空間を囲うように配置されてもよい。
支持部１１０は、アンテナマウント１０８に設けられ、香味発生物品２０の上流側端部を支持するための部材である。また、支持部１１０により、支持部１１０の側方に、香味発生物品２０の上流側端部に対して空気を供給する空気流路が形成されてもよい。アンテナマウント１０８および支持部１１０は、例えば、比誘電率が１０以下の実質的にマイクロ波を吸収しない材料で形成され得る。
香味吸引器１００は、マイクロ波の電力を制御するために、例えばチャンバ内等の香味吸引器１００の任意の場所の温度を検知するように構成される熱電対または放射温度計を有していてもよい。ＰＣＢ１０４は、熱電対または放射温度計の検知データに基づいて、ピン型アンテナ１０６に供給する電力を制御し得る。なお、ＰＣＢ１０４は、例えばチャンバ等の香味吸引器１００の任意の部材の、加熱によって変化する誘電率やインピーダンスを検知することで、ピン型アンテナ１０６に供給する電力を制御してもよい。
また、香味吸引器１００は、ＰＣＢ１０４による制御に基づいて、ユーザに対して情報を報知する通知部を有していてもよい。ユーザに対して報知される情報とは、例えば、香味発生物品２０の挿入検知、マイクロ波による加熱開始、エアロゾルの吸引可能状態への移行、エラー情報、バッテリ１０３の残量等である。通知部は、ＬＥＤのような発光素子によって構成されていてもよく、振動モータのような振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。通知部は、発光素子、振動素子、および音出力素子のうち、２以上の素子の組合せであってもよい。
また、香味吸引器１００は、香味吸引器１００の使用状態に関する情報を取得して外部のデータサーバやユーザの携帯端末装置等（以下、データサーバ等と称する）に送信し、また、データサーバ等からデータを受信するインターフェースである通信部を有していてもよい。例えば、通信部は、エラー情報や使用日時の情報といった香味吸引器１００の使用状態に関する情報をデータサーバ等に送信する。これにより、香味吸引器１００のメーカーは、香味吸引器１００の使用状態を把握することができ、ＰＣＢ１０４に内蔵されるファームウェアのアップデートに関する情報を作成することができる。通信部は、ファームウェアのアップデートに関する情報を受信可能である。
通信部は、例えば、近距離無線通信であるＢｌｕｅｔооｔｈ（登録商標）や、遠距離無線通信であるＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）により、データサーバ等との通信を行うことができる。なお、通信部とデータサーバ等との通信は、上述した無線通信に限られず、別形態の無線通信や、有線通信であってもよい。
図２に示すように、本実施形態に係る香味発生物品２０は、プラグ要素３０と、香味源４０と、支持要素５０と、冷却要素６０と、フィルタ要素７０と、を有し得る。香味発生物品２０を香味吸引器１００に挿入する方向において、先端側からプラグ要素３０、香味源４０、支持要素５０、冷却要素６０、およびフィルタ要素７０がこの順で隣接して配置され、チップペーパ９０により巻装される。なお、香味発生物品２０は、少なくとも香味源４０を有していればよく、他の構成は適宜省略され得る。また、香味発生物品２０は、吸口方向への電磁波の漏洩を防止するために、マイクロ波の半端長以下の開孔をもった金属メッシュ等のシールド部材を備えていてもよい。
ここで、香味発生物品２０は、図示しないラッパにより巻装されたプラグ要素３０および香味源４０と、支持要素５０と、ラッパにより巻装された冷却要素６０およびフィルタ要素７０とが並べて配置され、香味源４０、支持要素５０、冷却要素６０およびフィルタ要素７０がチップペーパ９０により巻装されて構成されてもよい。また、香味発生物品２０は、ラッパにより巻装されたプラグ要素３０、香味源４０および支持要素５０と、ラッパにより巻装された冷却要素６０およびフィルタ要素７０とが並べて配置され、支持要素５０、冷却要素６０およびフィルタ要素７０がチップペーパ９０により巻装されて構成されてもよい。
なお、本明細書において「フィルタ」とは、何らかの対象物を濾過する部材に限らず、任意の通気可能な部材を含む。具体的には、例えば「フィルタ」には、一以上の連通孔もしくは一以上の溝または切欠を有して、通気可能な部材を含む。また、「フィルタ」を形成する材料は、それ自体が通気可能な多孔質材料であってもよいし、それ自体が通気性を有しない材料（例えば、ガラス、セラミック、セルロース成形体）等であってもよい。
プラグ要素３０は、香味源４０の上流側に配置される。プラグ要素３０は、例えばアセテートフィルタ、ネオフィルタ、ペーパーフィルタ等であり得る。プラグ要素３０は、香味源４０が香味発生物品２０から脱落することを防止する。また、プラグ要素３０は、ピン型アンテナ１０６を挿入可能な中空部分を有するセンターホールフィルタであってもよい。ここで、プラグ要素３０の中空部分の直径は、香味源４０の後述する開孔４１の直径よりも小さくてもよいし、大きくてもよいし、実質的に同じであってもよい。
香味源４０は、例えばたばこを含んでいてもよい。具体的なたばことしては、乾燥したたばこ葉を刻んだもの、葉たばこ粉砕物、またはたばこ抽出物（水、有機溶媒、またはこれらの混合溶液による抽出物）等が挙げられる。なお、香味源４０は、たばこを含んでいなくてもよい。
香味源４０は、刻状、シート状、粒子状、顆粒状、ペースト状、ゲル状、塊状、または成形体等の任意の形態を有していてもよい。また、ラッパまたはチップペーパ９０の内面に香味源４０を形成してもよい。この場合、香味源４０は、例えば印刷等によって直接、ラッパまたはチップペーパ９０の内面に形成されてもよい。
香味源４０がシート状である場合、抄造法、スラリー法、圧延法等の公知の方法で適宜製造されたシートを用いることができる。抄造法の場合は、例えば以下の工程を含む方法で製造できる。１）たばこ刻みやたばこ顆粒等の乾燥たばこ葉を粗砕し、水で抽出して水抽出物と残渣に分離する。２）水抽出物を減圧乾燥して濃縮する。３）残渣にパルプやセルロースを加え、リファイナで繊維化した後、抄紙する。４）抄紙したシートに水抽出物の濃縮液を添加して乾燥する。
スラリー法の場合は、例えば以下の工程を含む方法で製造できる。１）水、パルプやセルロースおよびバインダーと、砕いたたばこ葉を混合する。２）当該混合物を薄く延ばして（キャストして）乾燥する。圧延法の場合は、例えば以下の工程を含む方法で製造できる。１）水、パルプやセルロースおよびバインダーと、砕いたたばこ葉を混合する。２）当該混合物をシート状に押出成形して乾燥する。
香味源４０がシート状である場合、香味源４０の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることがより好ましい。また、香味源４０がシート状である場合、香味源４０は、皺寄せされたり、折り畳まれたり、ストリップ状に切断されたりしてもよい。シート状の香味源４０がストリップ状に切断される場合、ストリップの幅は、例えば０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり得る。
香味源４０が粒子状や顆粒状である場合、香味源４０の平均粒子径は、例えば０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり得る。香味源４０が成形体である場合、香味源４０は多孔質体であってもよい。また、香味源４０が成形体である場合、香味源４０はハニカム構造を有していてもよい。また、香味源４０は、開孔４１を有する成形体であってもよい。また、成形体は、押出成形体や打錠成形体等であってもよい。
香味源４０の長さは、ピン型アンテナ１０６のアンテナ長以下であってもよい。香味源４０の長さＬ１とピン型アンテナ１０６のアンテナ長Ｌ２との比（Ｌ１／Ｌ２）は、１．０以下であってもよい。
香味源４０は、加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル生成物質をさらに含んでいてもよい。エアロゾル生成物質の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質および／またはそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル生成物質は、多価アルコールであることが好ましく、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、トリアセチン、１，３－ブタンジオール、およびこれらの混合物とすることができる。なお、エアロゾル生成物質は、プラグ要素３０に含まれていてもよい。
香味源４０は、バインダーを含んでいてもよい。バインダーとしては、例えば、グアーガム、キサンタンガム、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、ＣＭＣ－Ｎａ（カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩）、ＨＰＣ（ヒドロキシプロピルセルロース）、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム等を挙げることができる。バインダーの含有量としては、香味源４０の全重量に対して１重量％以上１５重量％以下であることが好ましい。
香味源４０は、さらに他の添加物を含んでもよい。他の添加物としては、例えばパルプ等のフィラーを挙げることができる。フィラーの含有量は、特に限定されないが、香味源４０の全重量に対して１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。
香味源４０に含まれる香味生成物質やエアロゾル生成物質を含む材料は、ピン型アンテナ１０６から照射されるマイクロ波によって加熱され得る。香味源４０の填充量は、例えば１００ｍｇ以上３５０ｍｇ以下であり、好ましくは１２０ｍｇ以上２５０ｍｇ以下であり得る。
香味源４０の表面積（エアロゾル生成に寄与する香味源４０の表面積）は、１５０ｍｍ２以上４０００ｍｍ２以下であることが好ましい。香味源４０は、ストランド状のたばこ葉から構成されてもよい。この場合、ストランド状のたばこ葉の幅は、１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましい。
香味源４０には、香料を担持させてもよい。当該香料の種類は、特に限定されず、良好な香料感の付与の観点から、アセトアニソール、アセトフェノン、アセチルピラジン、２－アセチルチアゾール、アルファルファエキストラクト、アミルアルコール、酪酸アミル、トランス－アネトール、スターアニス油、リンゴ果汁、ペルーバルサム油、ミツロウアブソリュート、ベンズアルデヒド、ベンゾインレジノイド、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、２，３－ブタンジオン、２－ブタノール、酪酸ブチル、酪酸、カラメル、カルダモン油、キャロブアブソリュート、β－カロテン、ニンジンジュース、Ｌ－カルボン、β－カリオフィレン、カシア樹皮油、シダーウッド油、セロリーシード油、カモミール油、シンナムアルデヒド、ケイ皮酸、シンナミルアルコール、ケイ皮酸シンナミル、シトロネラ油、ＤＬ－シトロネロール、クラリセージエキストラクト、ココア、コーヒー、コニャック油、コリアンダー油、クミンアルデヒド、ダバナ油、δ－デカラクトン、γ－デカラクトン、デカン酸、ディルハーブ油、３，４－ジメチル－１，２－シクロペンタンジオン、４，５－ジメチル－３－ヒドロキシ－２，５－ジヒドロフラン－２－オン、３，７－ジメチル－６－オクテン酸、２，３－ジメチルピラジン、２，５－ジメチルピラジン、２，６－ジメチルピラジン、２－メチル酪酸エチル、酢酸エチル、酪酸エチル、ヘキサン酸エチル、イソ吉草酸エチル、乳酸エチル、ラウリン酸エチル、レブリン酸エチル、エチルマルトール、オクタン酸エチル、オレイン酸エチル、パルミチン酸エチル、フェニル酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ステアリン酸エチル、吉草酸エチル、エチルバニリン、エチルバニリングルコシド、２－エチル－３，（５または６）－ジメチルピラジン、５－エチル－３－ヒドロキシ－４－メチル－２（５Ｈ）－フラノン、２－エチル－３－メチルピラジン、ユーカリプトール、フェネグリークアブソリュート、ジェネアブソリュート、リンドウ根インフュージョン、ゲラニオール、酢酸ゲラニル、ブドウ果汁、グアヤコール、グァバエキストラクト、γ－ヘプタラクトン、γ－ヘキサラクトン、ヘキサン酸、シス－３－ヘキセン－１－オール、酢酸ヘキシル、ヘキシルアルコール、フェニル酢酸ヘキシル、ハチミツ、４－ヒドロキシ－３－ペンテン酸ラクトン、４－ヒドロキシ－４－（３－ヒドロキシ－１－ブテニル）－３，５，５－トリメチル－２－シクロヘキセン－１－オン、４－（パラ－ヒドロキシフェニル）－２－ブタノン、４－ヒドロキシウンデカン酸ナトリウム、インモルテルアブソリュート、β－イオノン、酢酸イソアミル、酪酸イソアミル、フェニル酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、フェニル酢酸イソブチル、ジャスミンアブソリュート、コーラナッツティンクチャー、ラブダナム油、レモンテルペンレス油、カンゾウエキストラクト、リナロール、酢酸リナリル、ロベージ根油、マルトール、メープルシロップ、メンソール、メントン、酢酸Ｌ－メンチル、パラメトキシベンズアルデヒド、メチル－２－ピロリルケトン、アントラニル酸メチル、フェニル酢酸メチル、サリチル酸メチル、４’－メチルアセトフェノン、メチルシクロペンテノロン、３－メチル吉草酸、ミモザアブソリュート、トウミツ、ミリスチン酸、ネロール、ネロリドール、γ－ノナラクトン、ナツメグ油、δ－オクタラクトン、オクタナール、オクタン酸、オレンジフラワー油、オレンジ油、オリス根油、パルミチン酸、ω－ペンタデカラクトン、ペパーミント油、プチグレインパラグアイ油、フェネチルアルコール、フェニル酢酸フェネチル、フェニル酢酸、ピペロナール、プラムエキストラクト、プロペニルグアエトール、酢酸プロピル、３－プロピリデンフタリド、プルーン果汁、ピルビン酸、レーズンエキストラクト、ローズ油、ラム酒、セージ油、サンダルウッド油、スペアミント油、スチラックスアブソリュート、マリーゴールド油、ティーディスティレート、α－テルピネオール、酢酸テルピニル、５，６，７，８－テトラヒドロキノキサリン、１，５，５，９－テトラメチル－１３－オキサシクロ（８．３．０．０（４．９））トリデカン、２，３，５，６－テトラメチルピラジン、タイム油、トマトエキストラクト、２－トリデカノン、クエン酸トリエチル、４－（２，６，６－トリメチル－１－シクロヘキセニル）２－ブテン－４－オン、２，６，６－トリメチル－２－シクロヘキセン－１，４－ジオン、４－（２，６，６－トリメチル－１，３－シクロヘキサジエニル）２－ブテン－４－オン、２，３，５－トリメチルピラジン、γ－ウンデカラクトン、γ－バレロラクトン、バニラエキストラクト、バニリン、ベラトルアルデヒド、バイオレットリーフアブソリュート、Ｎ－エチル－ｐ－メンタン－３－カルボアミド（ＷＳ－３）、エチル－２－（ｐ－メンタン－３－カルボキサミド）アセテート（ＷＳ－５）、糖（スクロース、フルクトース等）、ココア粉、キャロブ粉、コリアンダー粉、リコリス粉、オレンジピール粉、ローズピップ粉、カモミールフラワー（ｆｌｏｗｅｒ）粉、レモンバーベナ粉、ペパーミント粉、リーフ粉、スペアミント粉、紅茶粉、天然植物性香料（例えば、ジャスミン油、レモン油、ベチバー油、ロベージ油）、エステル類の少なくとも１つが選択され得る。
上述に限らず、香味源４０は、非たばこ材料に、たばこ、エアロゾル生成物質および香料から選択される少なくとも１つを用いたものであってもよい。例えば、香味源４０は、非たばこ材料である不織布等に、たばこ、エアロゾル生成物質および香料から選択される少なくとも１つを添加したものでもよい。また、香味源４０は、カートリッジの内部に配置されていてもよい。この場合、非たばこ材料としては、比誘電率が１０以下、好ましくは４以下である材料を用いることが好ましい。具体的には、非たばこ材料は、ガラス、ロックウール、セラミックを原材料とする紙（例えば、ガラス繊維ろ紙）、不織布、または多孔質成形体等で構成されていてもよい。
香味源４０には、ピン型アンテナ１０６を挿入可能な開孔４１が、香味源４０の長手方向に貫通して設けられてもよい。開孔４１の直径は、アンテナ径よりも大きくてもよいし、同一であってもよい。香味源４０が開孔４１を有しない場合、ピン型アンテナ１０６が香味源４０に挿入されると、ピン型アンテナ１０６に加熱された香味源４０の成分が付着する可能性がある。香味源４０の開孔４１にピン型アンテナ１０６を挿入することで、香味源４０がピン型アンテナ１０６に密着しない。したがって、加熱された香味源４０の成分がピン型アンテナ１０６に付着することを抑制することができる。
なお、香味源４０の内側に、香味源４０とピン型アンテナ１０６との直接的な接触を防ぐ紙層等の要素を有してもよい。この要素は、多孔質でもあってもよいし、複数の孔が開いていてもよい。また、香味源４０とピン型アンテナ１０６との間に、開孔４１を通る空気流路が形成されてもよい。
また、香味源４０には、後述する、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体８０が、香味源４０と接するように配置される。香味源４０およびマイクロ波吸収体８０の詳細な構成については後述する。
支持要素５０は、香味源４０と冷却要素６０との間で香味源４０に接して配置される。支持要素５０は、例えばセルロースアセテートトウ等の合成繊維を材料として用いることができる。支持要素５０は、ピン型アンテナ１０６が香味源４０に挿入される際、香味源４０が香味発生物品２０の下流側に向けて押されることを防止する。
また、支持要素５０には、香味源４０で発生する香味やエアロゾルの濾過を避けるために、支持要素５０の長手方向に貫通する開孔５１が設けられてもよい。ここで、開孔５１の直径は、香味源４０の開孔４１の直径よりも大きくてもよい。支持要素５０の長さは、香味源４０の長さよりも長くてもよい。また、ピン型アンテナ１０６の先端は、支持要素５０の開孔５１の内部までは到達しなくてもよい。
冷却要素６０は、支持要素５０の下流側に配置される。冷却要素６０は、例えば紙管等であり得る。冷却要素６０は、香味源４０で発生する香味やエアロゾルを冷却する。なお、冷却要素６０の内部には、香味やエアロゾルとの接触面積を増加させて香味やエアロゾルの冷却を促進するためのシート等の材料が充填されてもよい。
また、冷却要素６０には、冷却要素６０の周方向に同心状に、壁面を貫通する複数の貫通孔６１が形成されてもよい。貫通孔６１は、ユーザの吸引による外部からの空気の流入を促進するための孔であり、この空気の流入により香味源４０で発生する香味やエアロゾルをさらに冷却することができる。なお、複数の貫通孔は、支持要素５０、香味源４０、プラグ要素３０に形成されていてもよい。
また、冷却要素６０には、冷却要素６０の長手方向に貫通する開孔６２が設けられてもよい。開孔６２の直径は、支持要素５０の開孔５１の直径よりも大きくてもよい。冷却要素６０の長さは、支持要素５０の長さよりも短くてもよい。なお、香味源４０の開孔４１と、支持要素５０の開孔５１と、冷却要素６０の開孔６２とは、同一軸を有するように配置されていてもよい。
フィルタ要素７０は、冷却要素６０の下流側に配置される。フィルタ要素７０は、例えばセルロースアセテートトウ等の合成繊維を材料として用いることができる。フィルタ要素７０は、一般的なフィルタとしての機能を有していれば特に限定されない。フィルタの一般的な機能とは、例えば、エアロゾル等を吸引する際に混合される空気量の調整、香味の軽減、ニコチンやタールの軽減等が挙げられるが、これらの機能を全て備えていることは要しない。
なお、香味発生物品２０が香味吸引器１００の所望の位置に位置付けられた状態で、冷却要素６０およびフィルタ要素７０は、香味吸引器１００の外部に露出していてもよい。また、冷却要素６０に貫通孔６１が形成される場合、香味発生物品２０が香味吸引器１００の所望の位置に位置付けられた状態で、貫通孔６１は、香味吸引器１００の外部に露出していてもよい。
香味発生物品２０のプラグ要素３０から流入した空気は、香味源４０の内部および開孔４１を通過して香味やエアロゾルと混合され、支持要素５０を通過し、冷却要素６０で冷却された後、フィルタ要素７０を通過してユーザの口内に到達する。
図３は、図２に示した香味源を抜粋して示す拡大断面図である。具体的には、図２の一点鎖線で囲まれた部分を示す。図３に示すように、香味源４０内には、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体８０が、香味源４０と接するように複数分散配置される。マイクロ波吸収体８０は、少なくとも１つのエッジ部８１を有する。なお、マイクロ波吸収体８０は、香味源４０の表面から露出してもよい。
マイクロ波吸収体８０が少なくとも１つのエッジ部８１を有することで、エッジ効果によりエッジ部８１においてマイクロ波が集中し、エッジ部８１周辺の温度が早期に上昇する。そのため、マイクロ波吸収体８０による香味源４０の加熱を早期に実現することができる。したがって、マイクロ波吸収体８０で香味源４０を効率よく加熱することができる。なお、本明細書において「エッジ部」とは、角部、とがった部分、凸部等、エッジ効果による電界集中が起こりやすい形状をいう。
また、香味源４０内に分散された複数のマイクロ波吸収体８０を用いることで、１つのマイクロ波吸収体８０を用いる場合よりも発熱量を増加させることができる。したがって、マイクロ波吸収体８０による香味源４０の加熱をより早期に実現することができる。なお、マイクロ波吸収体８０は、少なくとも１つ配置されていれば、マイクロ波吸収体８０の温度上昇により、香味源４０の加熱を早期に実現することができる。
また、図３に示すように、マイクロ波吸収体８０は、複数のエッジ部８１を有していてもよい。この場合、複数のエッジ部８１によりマイクロ波吸収体８０の表面積が増加するので、香味源４０とマイクロ波吸収体８０との間の伝熱面積を増加させることができる。したがって、マイクロ波吸収体８０による香味源４０の加熱をより早期に実現することができる。
複数のエッジ部８１を有するマイクロ波吸収体８０の形状は、例えば板状を含む直方体形状、立方体形状、三角柱形状、金平糖形状、不定形でエッジ部を有する形状等であることが好ましく、実質的に球状でなければよい。このような形状のマイクロ波吸収体８０であれば、香味源４０とマイクロ波吸収体８０との間の伝熱面積を増加させることができる。
また、マイクロ波吸収体８０の大きさは、２μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。マイクロ波吸収体８０の大きさが２μｍ未満である場合には、マイクロ波吸収体８０の発熱量が少なくなるおそれがある。また、マイクロ波吸収体８０の大きさが１００μｍよりも大きい場合には、マイクロ波吸収体８０の大きさが１００μｍ以下である場合と比較して、１つのマイクロ波吸収体８０あたりの香味源４０との間の伝熱面積の増加率が小さくなるおそれがある。そのため、マイクロ波吸収体８０の大きさを２μｍ以上１００μｍ以下とすることで、マイクロ波吸収体８０の発熱量を確保しながら、香味源４０とマイクロ波吸収体８０との間の伝熱面積を増加させることができる。
特に、マイクロ波吸収体８０の大きさが２μｍ以上５０μｍ以下である場合、同じ質量当たりの表面積が大きくなり、発熱量が大きくなる。これにより、香味源４０の温度に与える影響が大きくなり、加熱応答性を向上させることができる。また、マイクロ波吸収体８０の大きさが５０μｍ以上１００μｍ以下である場合、同じ質量当たりの表面積が小さくなり、発熱量が小さくなる。これにより、香味源４０の温度に与える影響が小さくなり、香味源４０を所定温度に維持しようとする保温性能を向上させることができる。
なお、マイクロ波吸収体８０の材料は、機能化ポリシルセスキオキサン、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、活性炭、金属粉、半導体粉、リン酸二水素カリウムおよび二酸化チタンからなる群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。比誘電率の高いこれらの材料を用いることで、マイクロ波吸収体８０の発熱量を増加させることができる。したがって、マイクロ波吸収体８０による香味源４０の加熱をより早期に実現することができる。
香味発生物品２０は、加熱されて香味を発生する香味源４０の原料と、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体８０とを混合する工程と、混合された香味源４０の原料とマイクロ波吸収体８０とを所定形状に成形する工程と、を有する製造方法により製造される。これによれば、マイクロ波吸収体８０で香味源４０を効率よく加熱することができる香味発生物品２０を得ることができる。所定形状としては、刻状、シート状、粒子状、顆粒状、ペースト状、ゲル状、塊状、または成形体等であってもよい。
また、ラッパまたはチップペーパ９０の内面に香味源４０を形成する場合、混合された香味源４０の原料とマイクロ波吸収体８０とをラッパまたはチップペーパ９０上に塗布する工程と、ラッパまたはチップペーパ９０上の混合された香味源４０とマイクロ波吸収体８０とを硬化する工程と、を含んでもよい。
ここで、図１に示したピン型アンテナ１０６は、特徴的な電界強度分布を示す。図４は、図１に示したピン型アンテナから照射されるマイクロ波の電界強度分布を表す概略図である。この電界強度分布は、直径１．０ｍｍ、長さ２０ｍｍのピン型アンテナ１０６を、内径約１０ｍｍ、厚み約０．５ｍｍの銅パイプの中心に配置したときの電界強度のシミュレーション結果を示している。シミュレーションの簡素化のため、銅パイプ内は空気で満たされている。
図４に示すように、ピン型アンテナ１０６から照射されるマイクロ波の電界強度分布について、領域Ａ１～領域Ａ７が示されており、領域Ａ１が最も電界強度が強く、領域Ａ１から、領域Ａ２、領域Ａ３、領域Ａ４、領域Ａ５、領域Ａ６、領域Ａ７の順に電界強度が弱くなる。
図４から、ピン型アンテナ１０６から照射されるマイクロ波の電界強度は、アンテナの先端近傍の領域で強く、アンテナの基端近傍の領域で弱いことが分かる。また、図４から、ピン型アンテナ１０６から照射されるマイクロ波の電界強度は、長手方向と直交する方向において、アンテナから近い領域で強く、アンテナから遠い領域で弱いことが分かる。
そのため、ピン型アンテナ１０６の先端は、香味発生物品２０が香味吸引器１００の所望の位置に位置付けられた状態で、長手方向において香味源４０と重なるように配置されることが好ましい。強い電界強度を有するピン型アンテナ１０６の先端を、長手方向において香味源４０と重なるように配置することで、ピン型アンテナ１０６から照射されるマイクロ波を香味源４０に効率よく伝達することができる。
また、ピン型アンテナ１０６から照射されるマイクロ波の電界強度分布に応じて、香味源４０内に複数分散配置されるマイクロ波吸収体８０の位置を変化させることにより、香味源４０の加熱のされ方を変化させることができる。
図５は、図２に示した香味源を抜粋して示す別の拡大断面図である。具体的には、図２の一点鎖線で囲まれた部分を示す。図５に示すように、香味源４０は、第１領域４２と、マイクロ波による電界強度が第１領域４２よりも弱い第２領域４３と、を有する。マイクロ波吸収体８０は、第１領域４２において、第２領域４３よりも高い割合で配置される。
ここで、第１領域４２は、ピン型アンテナ１０６の先端近傍の領域と、長手方向と直交する方向において、ピン型アンテナ１０６から近い領域とを重ね合わせた領域である。また、第２領域４３は、ピン型アンテナ１０６の基端近傍の領域と、長手方向と直交する方向において、ピン型アンテナ１０６から遠い領域とを重ね合わせた領域である。
マイクロ波による電界強度が強い第１領域４２において、マイクロ波吸収体８０が高い割合で配置されることで、第１領域４２における発熱量を第２領域４３における発熱量よりも大きくして、第１領域４２における香味源４０の加熱を促進することができる。したがって、マイクロ波吸収体８０による香味源４０の加熱をより一層早期に実現することができる。
なお、エアロゾル生成物質を、第１領域４２において、第２領域４３よりも高い割合で配置してもよい。マイクロ波による電界強度が強い第１領域４２において、エアロゾル生成物質が高い割合で配置されることで、第１領域４２における霧化量を第２領域４３における霧化量よりも大きくして、第１領域４２におけるエアロゾル生成物質の霧化を促進することができる。
図６は、図２に示した香味源を抜粋して示すさらに別の拡大断面図である。具体的には、図２の一点鎖線で囲まれた部分を示す。図６に示すように、香味源４０は、第１領域４２と、マイクロ波による電界強度が第１領域４２よりも弱い第２領域４３と、を有する。マイクロ波吸収体８０は、第２領域４３において、第１領域４２よりも高い割合で配置される。
ここで、第１領域４２は、ピン型アンテナ１０６の先端近傍の領域と、長手方向と直交する方向において、ピン型アンテナ１０６から近い領域とを重ね合わせた領域である。また、第２領域４３は、ピン型アンテナ１０６の基端近傍の領域と、長手方向と直交する方向において、ピン型アンテナ１０６から遠い領域とを重ね合わせた領域である。
マイクロ波による電界強度が弱い第２領域４３において、マイクロ波吸収体８０が高い割合で配置されることで、第１領域４２における発熱量が第２領域４３における発熱量よりも小さくなる。したがって、第１領域４２および第２領域４３で、香味源４０を均等に加熱することができる。
なお、エアロゾル生成物質を、第２領域４３において、第１領域４２よりも高い割合で配置してもよい。マイクロ波による電界強度が弱い第２領域４３において、エアロゾル生成物質が高い割合で配置されることで、第１領域４２における霧化量が第２領域４３における霧化量よりも小さくなる。したがって、第１領域４２および第２領域４３で、エアロゾル生成物質を均等に霧化させることができる。
なお、本実施形態では、第１領域４２および第２領域４３が、ピン型アンテナ１０６の先端近傍の領域および基端近傍の領域と、ピン型アンテナ１０６から近い領域および遠い領域とをそれぞれ重ね合わせた領域であると説明したが、これに限定されない。例えば、ピン型アンテナ１０６の先端および基端のみに注目し、ピン型アンテナ１０６の先端近傍の領域を第１領域４２とし、ピン型アンテナ１０６の基端近傍の領域を第２領域４３としてもよい。
また、ピン型アンテナ１０６からの距離のみに注目し、長手方向と直交する方向において、ピン型アンテナ１０６から近い領域を第１領域４２とし、長手方向と直交する方向において、ピン型アンテナ１０６から遠い領域を第２領域４３としてもよい。ここで、ピン型アンテナ１０６以外のアンテナを用いた場合でも、アンテナから照射されるマイクロ波の電界強度が、長手方向と直交する方向において、アンテナから近い領域で強く、アンテナから遠い領域で弱いことがいえる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。
例えば、本実施形態では、アンテナとしてピン型アンテナ１０６を挙げたが、これに限定されず、アンテナは、平面状のアンテナ等であってもよい。また、アンテナは、香味発生物品２０に必ずしも挿入される必要はなく、例えば、チャンバに対応するハウジング１１２の内面に、長手方向と直交する方向において、香味発生物品２０と隣接して配置されてもよい。
また、本実施形態では、香味発生物品２０が柱状形状であると説明したが、これに限定されず、香味発生物品２０の形状は、フラット形状、カップ形状等であってもよい。また、香味発生物品２０の断面は、円形状断面、楕円状断面であってもよいし、その他の形状、例えば矩形断面や他の多角形断面等であってもよい。
また、本実施形態の香味吸引器１００は、香味源４０が収容されるチャンバの上流側から流入した空気が香味発生物品２０の上流側端面に供給される、いわゆるカウンターフロー式の空気流路を有するが、これに限定されず、チャンバの底部から香味発生物品２０の上流側端面に空気が供給される、いわゆるボトムフロー式の空気流路を有してもよい。
１０…香味吸引システム
２０…香味発生物品
３０…プラグ要素
４０…香味源
４１…開孔
４２…第１領域
４３…第２領域
５０…支持要素
５１…開孔
６０…冷却要素
６１…貫通孔
６２…開孔
７０…フィルタ要素
８０…マイクロ波吸収体
８１…エッジ部
９０…チップペーパ
１００…香味吸引器
１０１…高周波発振部
１０２…導波管
１０３…バッテリ
１０４…ＰＣＢ
１０６…ピン型アンテナ
１０８…アンテナマウント
１１０…支持部
１１２…ハウジング
２０…香味発生物品
３０…プラグ要素
４０…香味源
４１…開孔
４２…第１領域
４３…第２領域
５０…支持要素
５１…開孔
６０…冷却要素
６１…貫通孔
６２…開孔
７０…フィルタ要素
８０…マイクロ波吸収体
８１…エッジ部
９０…チップペーパ
１００…香味吸引器
１０１…高周波発振部
１０２…導波管
１０３…バッテリ
１０４…ＰＣＢ
１０６…ピン型アンテナ
１０８…アンテナマウント
１１０…支持部
１１２…ハウジング
Claims (14)
- 香味発生物品であって、
加熱されて香味を発生する香味源と、
前記香味源と接するように配置され、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体と、を備え、
前記マイクロ波吸収体は、少なくとも１つのエッジ部を有する、
香味発生物品。 - 請求項１に記載の香味発生物品であって、
前記マイクロ波吸収体は、複数のエッジ部を有する、
香味発生物品。 - 請求項１または請求項２に記載の香味発生物品であって、
前記マイクロ波吸収体の材料は、機能化ポリシルセスキオキサン、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、活性炭、金属粉、半導体粉、リン酸二水素カリウムおよび二酸化チタンからなる群から選択される少なくとも１つを含む、
香味発生物品。 - 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の香味発生物品であって、
前記香味源は、マイクロ波を照射するアンテナを挿入可能な開孔を有する、
香味発生物品。 - 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の香味発生物品であって、
前記マイクロ波吸収体は、前記香味源内に複数分散配置される、
香味発生物品。 - 請求項５に記載の香味発生物品であって、
前記香味源は、
第１領域と、
前記マイクロ波による電界強度が前記第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、
前記マイクロ波吸収体は、前記第１領域において、前記第２領域よりも高い割合で配置される、
香味発生物品。 - 請求項５または請求項６に記載の香味発生物品であって、
前記香味源は、
第１領域と、
前記マイクロ波による電界強度が前記第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、
加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル生成物質は、前記第１領域において、前記第２領域よりも高い割合で配置される、
香味発生物品。 - 請求項５に記載の香味発生物品であって、
前記香味源は、
第１領域と、
前記マイクロ波による電界強度が前記第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、
前記マイクロ波吸収体は、前記第２領域において、前記第１領域よりも高い割合で配置される、
香味発生物品。 - 請求項５または請求項８に記載の香味発生物品であって、
前記香味源は、
第１領域と、
前記マイクロ波による電界強度が前記第１領域よりも弱い第２領域と、を有し、
加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル生成物質は、前記第２領域において、前記第１領域よりも高い割合で配置される、
香味発生物品。 - 香味吸引システムであって、
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の香味発生物品と、
マイクロ波を照射するアンテナを有する香味吸引器と、を備える、
香味吸引システム。 - 請求項６から請求項９までのいずれか１項を引用する請求項１０に記載の香味吸引システムであって、
前記アンテナは、前記香味発生物品の長手方向に沿って挿入されるピン型アンテナであり、
前記第１領域は、前記ピン型アンテナの先端近傍の領域であり、
前記第２領域は、前記ピン型アンテナの基端近傍の領域である、
香味吸引システム。 - 請求項１１に記載の香味吸引システムであって、
前記香味発生物品が前記香味吸引器の所望の位置に位置付けられた状態で、前記ピン型アンテナの先端は、前記香味発生物品の長手方向において前記香味源と重なるように配置される、
香味吸引システム。 - 請求項６から請求項９までのいずれか１項を引用する請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載の香味吸引システムであって、
前記第１領域は、前記長手方向と直交する方向において、前記アンテナから近い領域であり、
前記第２領域は、前記長手方向と直交する方向において、前記アンテナから遠い領域である、
香味吸引システム。 - 香味発生物品の製造方法であって、
加熱されて香味を発生する香味源の原料とマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収体とを混合する工程と、
混合された前記香味源の原料と前記マイクロ波吸収体とを所定形状に成形する工程と、を有する、
香味発生物品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/047876 WO2024142147A1 (ja) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 香味発生物品、香味吸引システムおよび香味発生物品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/047876 WO2024142147A1 (ja) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 香味発生物品、香味吸引システムおよび香味発生物品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024142147A1 true WO2024142147A1 (ja) | 2024-07-04 |
Family
ID=91716922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/047876 Ceased WO2024142147A1 (ja) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 香味発生物品、香味吸引システムおよび香味発生物品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024142147A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN208708751U (zh) * | 2018-08-08 | 2019-04-09 | 北京航天雷特机电工程有限公司 | 一种微波腔及电子烟 |
| CN110876492A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-13 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 电子雾化装置 |
| US20220232882A1 (en) * | 2019-09-23 | 2022-07-28 | Shenzhen Smoore Technology Limited | Baked item, method for preparing baked item, and microwave heating method for baked item |
| JP2022535369A (ja) * | 2019-06-06 | 2022-08-08 | エヌヴィーエックス ラボス ゲーエムベーハー | マイクロ波加熱ユニットおよび方法 |
-
2022
- 2022-12-26 WO PCT/JP2022/047876 patent/WO2024142147A1/ja not_active Ceased
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