JP5908099B2 - タバコ抽出液の生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸引器具のカートリッジにタバコ抽出液を供給するための方法、キットおよび装置に関する。

吸引器具は、タバコの煙を吸引したときの風味によく似た吸引蒸気（ミスト）を生成して喫煙行為を摸擬するデバイスである。吸引器具は、吸引可能な蒸気を多くの異なる原理によって、たとえば、プロピレングリコールまたはグリセリン系の液体溶液を加熱し、蒸発した溶液を微細な液滴に凝集させることによって、生成することができる。この熱は、燃料によって供給されるエネルギーや、バッテリーに多くの場合は蓄えられる電気によって発生させることができる。多くの吸引器具は、実際の喫煙用具、たとえば紙巻きタバコ、葉巻または煙管（パイプ）などを摸してデザインされている。

バッテリーによる電気エネルギーから吸引蒸気を生成する吸引器具の例が電子タバコである。電子タバコは、３つの主要な部品である、カートリッジ、霧化器（アトマイザー）およびバッテリーユニットで一般に構成されている。カートリッジは、喫味（フレーバー）と香気（アロマ）の化合物（香喫味化合物）、プロピレングリコール、水および芳香族化合物の溶液に浸漬される吸水性メッシュを備えている。カートリッジは通常は使い捨てであり、カートリッジ内の香喫味化合物の量が減ってきたとユーザが感知したときに、使用済みのカートリッジを新しいカートリッジに交換できるようになっている。

このような吸引器具で生成される吸引蒸気は、たいていの場合タバコ成分を含んでいないため、喫煙用具ならではの固有の感覚特性を欠くことがしばしばある。喫味と香気の供給源として固形タバコを吸引器具に入れることによって、この課題を解決する試みが行われている。

タバコの煙を吸引したときの風味や喫煙感覚に近づけるためには、電子吸引器具をユーザが操作する瞬間に遅れずにできるだけ近いタイミングで香喫味化合物を抽出することが好ましい。喫味と香気の供給源として刻みタバコをカートリッジに入れることによって、この課題を解決する試みが行われている。たとえば、国際公開２００８／１０８８８９号には、カートリッジが装填された様々な形態の電子タバコが開示されている。カートリッジには刻みタバコまたはタバコ抽出物を備えている。しかしながら、使用中にはカートリッジから加熱体への液体のスムーズな物理的な流れがなければならないため、吸引器具の既存のカートリッジの内部に直接的に挿入するという観点で、刻みタバコはとりわけ適しているとは言えない。加熱体に向かう液体の流れをタバコの粒子が容易に妨げうるためである。更に、タバコ粒子は電子吸引器具の芯や加熱体にすぐに不具合をもたらす。

本発明は、従来技術にかかる上記の問題を解決するためのものである。

国際公開第２００８／１０８８８９号パンフレット

本発明者らは、エンドユーザが使用してタバコ由来固形物からタバコ抽出液を抽出できるように装置を立案し、またこの抽出液を吸引器具の詰め替え可能なカートリッジに供給するようにすることで、従来技術の上記の課題を解決した。この結果、エンドユーザは、カートリッジの内部でタバコ由来固形物を取り扱うことなく、カートリッジを詰め替えている間に喫味と香気の抽出液を生成することができる。

上記のタバコ由来固形物とは、刻まれ、粉末化され、再構成され、細断され、粉砕され、すなわちタバコの粒子サイズが減少するように任意の方法で加工されたものを意味する。以下に説明する代表的な実施形態においては、タバコ由来固形物は刻みタバコとする。

第一の態様にて、本発明は、吸引器具のカートリッジにタバコ抽出液を供給するためのキットであり、前記キットは、タバコ由来固形物からタバコ抽出液を抽出する手段が内部に設けられている装置であってタバコ抽出液をカートリッジに供給するように構成されている前記装置と、前記装置からタバコ抽出液を受け取るように構成されているカートリッジと、を備えている。

第二の態様にて、本発明は、吸引器具のカートリッジに対してタバコ抽出液を供給するための装置であり、前記装置はタバコ由来固形物からタバコ抽出液を抽出する手段が内部に設けられているハウジングを備え、前記ハウジングはタバコ抽出液を吸引器具のカートリッジに供給するように構成されている。

第三の態様にて、本発明は、吸引器具のカートリッジにタバコ液を供給する方法であって、以下のａからｄの工程を含む方法である。
ａ 上記の装置を用意する；
ｂ 前記装置の前記ハウジングにタバコ由来固形物および溶媒を充填する；
ｃ 前記タバコ由来固形物からタバコ抽出物を抽出して、タバコ抽出液および溶媒の混合物を生成する；および
ｄ 吸引器具のカートリッジを用意して前記タバコ抽出物を前記カートリッジに供給する。

以下の図面を参照して本発明の具体例を説明する。

電子タバコおよび使い捨てカートリッジを示す。 タバコ抽出液を使い捨てカートリッジに供給するための定量スプレーボトルを示す。 タバコ抽出液を使い捨てカートリッジに供給するための点滴器ボトルを示す。 刻みタバコからタバコ抽出液を抽出するためのプランジャー機構を備える装置の発明を示す。 上記装置から内部にタバコ抽出液が提供される着脱式のカートリッジを備える装置の発明を示す。

本発明は、刻みタバコからタバコ抽出液を生成して吸引器具のカートリッジに詰め替えるための装置、キットおよび方法を提供するものである。本吸引器具は、好ましくは、紙巻きタバコ型、葉巻型または煙管（パイプ）型の電子タバコである。

本装置は、刻みタバコおよび溶媒が内部に供給されるハウジング（筐体）を備えている。ハウジングの内部にタバコと溶媒が予め与えられた状態で、本装置をエンドユーザに供給してもよい。ハウジングは、ユーザが自ら所有する刻みタバコを装置に供給して、ユーザが当該装置からタバコ抽出液を抽出するように構成されてもよい。刻みタバコとしては、タバコ抽出液を生成して吸引器具のカートリッジに詰め替えて用いられるものであれば、本技術で知られているいずれのタバコ材料でもよい。溶媒は、吸引器具のカートリッジにタバコ抽出物を運んでいっぱいに満たすのに用いられるものであれば、本技術で用いられているいずれの溶媒でもよい。溶媒は、好ましくは、水、プロピレングリコール、グリセロールまたはこれらの混合物である。

刻みタバコと溶媒は、混合物としてハウジング内に供給される。ハウジングは、ユーザによる抽出プロセスの間に溶媒とタバコとが混合されるように、刻みタバコと溶媒とを互いに隔離して保持する。

タバコ液抽出手段は、本発明にかかる装置のハウジングの内部に設けられている。この抽出手段は、タバコ抽出物を含む溶媒の通過を許容してタバコ粒子を保持するフィルターとすることができる。

タバコ由来固形物の粒子は、物理的分離（たとえば、鉄製のメッシュフィルターや、フランズセル・シリコーン膜）などの種々の手段によって抽出液から除去することができる。更に、化学濾過を適用して、タバコ由来固形物のうちの必要な成分が抽出液を自由に通過できて、タバコ由来固形物のうちの不要な成分がこの濾過構造を通過できないようにしてもよい。このように、抽出液中にタバコ由来固形物のどの構成要素が存在することが好ましいかに応じて濾過構造を決定することによって、たとえばタバコ風の香気の濃度を調整することができる。

化学濾過構造の例としては、透析法や逆浸透法で用いられる選択性透過膜を挙げることができる。このような膜を構成するのに用いられる材料によれば、分子サイズ、分子量または極性などの主要なパラメータに基づいて、膜に対する種々の化学基の透水性を調節することができる。かかる材料としては、ポリイミド、ポリジメチルシロキサンおよび再生セルロースが例示される。

本発明の装置は、カートリッジが取り外し可能に接続されるボトル形状に形成されていてもよい。このボトルは、変形可能なハウジングを備え、ハウジングを変形させる外力がユーザから負荷されたときにタバコ抽出液がボトルからカートリッジに提供されるようにしてもよい。本実施形態では、刻みタバコを溶媒との混合物として供給することが好ましい。本装置は、好ましくは、中空のペン軸形状などのシリンダー状のハウジングを備えている。プランジャーは、軸内部に摺動可能に設けられ、抽出プロセスの間、溶媒を押圧して刻みタバコを通過させる。本装置は、より好ましくは、１回分の一定量のタバコ抽出液をカートリッジに供給する定量スプレーの形態をなしてもよい。

本発明の装置にかかるハウジングにはカートリッジが取り外し可能に接続されて、タバコ抽出液が本装置からカートリッジに供給され、そしてこのカートリッジは本装置から取り外されて吸引器具での使用に供される。本装置は、この取り外し可能なカートリッジを備えて構成されてもよく、また本装置は、このカートリッジを分離された構成部品として添付された複数部品のキットとして提供されてもよい。本装置は、好ましくは、カートリッジを備えずに提供される。

図１を参照すると、電子タバコは３つの要素を備えている。充電池および回路（１）、加熱体（２）および芯（３）、ならびに喫味と香気が封入された詰め替え可能なカートリッジ（４）である。カートリッジ（４）は、香喫味化合物、プロピレングリコール、水および芳香族化合物の溶液に浸漬された吸水性のメッシュまたは繊維体が内部に収容されたハウジングを備えている。絶縁体の周囲に巻かれた金属ワイヤで構成される加熱体（２）は、カートリッジ（４）における煙が出ない側の端部に配置されており、カートリッジ（４）の他端には喫煙動作中にカートリッジを通じて外部に空気を通過させる孔（５）が形成されている。芯（３）は、多孔質かつ耐熱性の材料で構成され、熱源に近接して配置されており、香喫味化合物を含み揮発したプロピレングリコールを移送することができる。

使用時には、煙を吹かしている間の低圧や、毛管現象および電子タバコの保持状態に応じた重力に応じて、充填材から加熱体（２）にプロピレングリコールは流れる。プロピレングリコールが加熱体（２）で加熱されて気化するに伴って、カートリッジを通過する全体的な気流は、この蒸気を小さな液滴（エアロゾル）に凝集させ、次にこの液滴は孔（５）を通ってユーザの口に入る。

カートリッジ（４）には、図２に示す装置を用いてタバコ抽出液を詰め替える（再充填する）ことができる。本実施形態では、本装置は噴霧するごとに所定量のタバコ抽出液をカートリッジ（４）に供給する定量スプレーボトル（６）の形状をなしている。ボトル（６）は、ボトル（６）の内腔を横切るように配置された、フランズセル・シリコーン膜やポリジメチルシロキサン膜などの選択性透過膜（９）によって上部区画（７）と下部区画（８）とに分けられている。下部区画（８）は刻みタバコおよびプロピレングリコールの混合物を備えており、上部区画（７）はプロピレングリコールのみを備えている。上部区画（７）のプロピレングリコールの内部にスプレーチューブ（１０）の自由端が配置されており、スプレーノズル（１１）を作動させることでプロピレングリコールをスプレーチューブ（１０）内にて上方に通過させる。これにより、この膜を通じてタバコ液が拡散し、さらにカートリッジ内に向けてスプレーノズル（１１）から外部に噴霧される。この膜（９）は、刻みタバコの粒子が下部区画（８）から通過することを阻止する。このように、この膜は、下部区画から上部区画に液体を通過させるとともにタバコ粒子を保持する物理的な障壁として、また化学濾過手段として働き、これにより、膜材料の選択および厚みにより、通過するタバコ成分を、たとえば極性や分子サイズに基づいて選択することができる。

図３は他の実施形態を示す。点滴器ボトル（１２）は、ＰＶＣなどの変形可能な樹脂材料で作成されている。鉄製のメッシュフィルター（１３）は、ボトル（１２）の頸部に設けられている。刻みタバコおよびプロピレングリコールの混合物がボトル内部に配置されており、タバコ抽出物はプロピレングリコールに溶解することが可能になっている。使用にあたり、変形可能なボトル（１２）をユーザが圧搾すると、ボトルの内圧が上昇する。タバコ抽出液は鉄製のメッシュフィルター（１３）を圧送され、タバコ抽出物の液滴となってボトルから浮かび上がってカートリッジに吸い上げられる。メッシュフィルター（１３）が刻みタバコの粒子を保持することにより、これらの粒子はカートリッジ内に移行することはない。

図４および図５は、更に他の実施形態を示す。図４は、刻みタバコおよびプロピレングリコールの混合物が収容される略円筒形のハウジング（１４）を備える装置を示す。鉄製のメッシュフィルターを備えるプランジャー（１５）がハウジング（１４）の内腔の内側に摺動可能に係合している。使用にあたり、ユーザがプランジャー（１５）をハウジング（１４）の内腔に沿って押し進めると、タバコ抽出液は鉄製のメッシュフィルターを通過して刻みタバコの粒子がハウジング（１４）の底部に対して押圧される。そして、タバコ抽出液はハウジング（１４）の開口端からカートリッジに流し込まれる。

図５に表される実施形態が示す装置にも、刻みタバコの粒子からタバコ抽出液を分離するためのプランジャー形式の機構が採用されている。この装置は、ペン（１６）に略類似した形状をなし、カートリッジ（４）が取り外し可能に係合している開口端（１７）を備えている。プランジャー（１８）は、ペン軸のハウジングの内壁に対してネジ継手によって係合しており、ユーザが操作するハンドル（１９）を有している。乾燥したタバコ混合物（２０）およびプロピレングリコール（２１）は、プランジャーとペン開口との間にあるペン軸の内腔に別々に供給される。粗フィルター（２２）はペン軸の内部のうち開口の直前に配置されている。

使用にあたり、ユーザがプランジャーのハンドル（１９）を回転させると、プランジャーはペンの内腔を開口端（１７）に向かって進む。この結果、プロピレングリコール（２１）は、乾燥した刻みタバコ（２０）の間を圧送され、タバコ抽出物がプロピレングリコールに溶解する。プランジャーを更に続けて回転させると、タバコ抽出液は粗フィルター（２２）を通過して開口（１７）から排出されるとともに、この開口が取り外し可能に係合しているカートリッジ（４）の充填材に浸入する。刻みタバコ粒子（２０）はフィルターに保持され、開口（１７）を通過することはない。

図２から図５に示す装置によれば、ユーザは刻みタバコからタバコ抽出液を自ら生成し、この抽出液を詰め替え可能なカートリッジに供給することができる。刻みタバコ粒子がカートリッジに供給されることはなく、このため、刻みタバコを用いる従来技術のカートリッジにおけるカートリッジ性能に影響を及ぼす課題が解決される。

Claims (10)

1. 吸引器具のカートリッジにタバコ抽出液を供給するためのキットであって、
   タバコ由来固形物からタバコ抽出液を抽出する手段が内部に設けられている装置であってタバコ抽出液をカートリッジに供給するように構成されている前記装置と、前記装置からタバコ抽出液を受け取るように構成されているカートリッジと、を備えるキット。
2. 吸引器具のカートリッジに対してタバコ抽出液を供給するための装置であって、
   タバコ由来固形物からタバコ抽出液を抽出する手段が内部に設けられているハウジングを備え、
   前記ハウジングが、タバコ抽出液を吸引器具のカートリッジに供給するように構成されている装置。
3. 前記ハウジングが、タバコ由来固形物と、水、プロピレングリコール、グリセロールまたはこれらの混合物から選択される１以上の溶媒と、を備える請求項２に記載の装置。
4. 前記タバコ由来固形物が前記溶媒から隔離されているか、または前記タバコ由来固形物および前記溶媒が混合物となっている請求項３に記載の装置。
5. タバコ由来固形物からタバコ抽出液を抽出する前記手段が、メッシュフィルターまたは選択性透過膜である請求項１に記載のキットまたは請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記ハウジングはタバコ由来固形物と溶媒の混合物が内部に貯留された変形可能なボトルであり、
   前記ハウジングを変形させる外力が負荷されたときに前記ボトルが前記カートリッジにタバコ抽出液を提供する請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
7. タバコ抽出液を抽出する前記手段が、前記ハウジングの外壁に対して摺動可能に係合しうるプランジャーである請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記吸引器具が電子タバコである請求項１に記載のキットまたは請求項２から４、６もしくは７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記ハウジングに対して取り外し可能に接続される吸引器具のカートリッジを更に備える請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
10. 吸引器具のカートリッジにタバコ抽出液を供給する方法であって、以下のａからｄの工程を含む方法：
    ａ 請求項２から４、６、７または９のいずれか一項に記載の装置を用意する；
    ｂ 前記装置の前記ハウジングにタバコ由来固形物および溶媒を充填する；
    ｃ 前記タバコ由来固形物からタバコ抽出物を抽出して、タバコ抽出液および溶媒の混合物を生成する；および
    ｄ 吸引器具のカートリッジを用意して前記タバコ抽出物を前記カートリッジに供給する。

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