JP6817295B2 - 粒子およびその粒子を含むエアロゾル形成システム - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱されるサセプタ材料のコアを有する粒子に関連する。本発明はまた、そのような粒子を含むエアロゾル発生システムに関連する。

従来の技術から公知のエアロゾル発生加熱システムでは、消耗品のたばこ含有材料は、エアロゾル形成のための発熱体によって加熱される。多くの場合、発熱体とたばこ含有材料との間の接触は満足のいくものではない。したがって、加熱、特に、全量のたばこ材料を通じた熱伝達および熱分布が不十分な場合がある。次に、このことは、未使用のたばこ材料の廃棄を引き起こし得る。

したがって、発熱体への良好な加熱接触をもつエアロゾル形成基体を有することが望まれる。特に、エアロゾル発生装置においてその適用に関連する適応性を提供する誘導加熱可能なエアロゾル形成基体を有することが望まれる。

本発明の態様によると、サセプタ材料のコアと、第一のエアロゾル形成基体を含む第一の被覆とを含む粒子が提供される。サセプタ材料のコアは、第一のエアロゾル形成基体を含む第一の被覆で被覆される。

エアロゾル形成基体を用いたサセプタ材料のコアの被覆は、基体とサセプタ材料との間のきわめて密接な且つ直接的な物理接触を提供する。したがって、サセプタから基体への熱伝達が最適化される。この密接な接触は、第一の被覆内のエアロゾル形成基体に渡るきわめて均質な温度プロファイルをもたらし得る。例えば、その他の周知なたばこプラグの周囲部において、基体の未使用が回避され得る。また、基体の効率的な使用により、基体の全体の量が減少され得る。したがって、材料の廃棄または費用が減少する。別の利点は、エアロゾル形成基体の過熱を防ぐことができるので、基体の燃焼および形成される燃焼生成物が減少され、または防がれ得ることである。加熱エネルギーの量が減少されうるので、それは特に装置の長い動作時間の観点から、または電子的加熱装置の電池容量もしくは電池のサイズの観点から有利であり得る。改善された熱伝達および広い接触領域はまた、エアロゾル形成基体の急速なヒートアップをもたらすので、使用の準備のために装置に要求される起動時間を短くし、またエネルギーをより少なくすることができる。

電子的加熱装置における本発明による粒子の使用のために、例えば、標準的な誘導加熱装置のくぼみは、装置の設計の変更を要求することなく複数の粒子で充填され得る。さらに、エアロゾル形成基体が粒子の形態であることによって、基本的に、いくつかの形態のくぼみは、粒子で充填され得る。くぼみはまた、部分的にのみ粒子で充填されてもよい。したがって、投与状況は、ユーザーのニーズに従って選択されてもよく、また変化してもよい。なお、さらに、加熱装置において加熱される複数の粒子の組成は、特定の消費体験を達成するための要求に従って変化してもよい。特定の消費体験は、複数の粒子の組成を変えることによって変化してもよい。

本発明による粒子は、例えば、いくつかのさらなる処理工程を必要とすることなく、直接的に加熱装置で使用され得る。そのようなさらなる処理工程は、例えば、その他の要素との組み合わせであり、それによってエアロゾル発生の手段を形成することができ、または形成工程であり、それによってカプセルもしくはくぼみに適合することができる。

粒子は、細粒または薄片（例えば、丸型もしくは平らな形状をもつ、または均整のとれたもしくは不規則な形状もしくは表面をもつ）であってもよい。細粒は、例えば、ビーズまたはグリットであってもよい。本発明による粒子は、単一のまたはいくつかの被覆を含み得る。粒子は、単一のサセプタ粒子またはいくつかのサセプタ粒子を含むコアを含み得る。

細粒は、形状をもつ要素として本明細書において定義され、いくつかの寸法は、いくつかの他の寸法の２倍よりも小さい。形状は、丸型、実質的な丸型、または角張った形であり得る。細粒の表面は、角張っていても、粗くても、または滑らかであってもよい。

薄片は、１つの主要な寸法をもつ形状をもつ要素として本明細書において定義され、その主要な寸法は、いくつかの他の寸法の少なくとも２倍である。薄片は、実質的に平面である少なくとも１つの表面をもつことが好ましい。

有利には、本発明による粒子の最大のサイズは、６ｍｍ、好ましくは４ｍｍ、より好ましくは２ｍｍである。

粒子または実質的に丸型でない場合の粒子の最大寸法は、０．２ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

そのようなサイズの粒子は、加熱装置のくぼみを充填する時に多くの適応性を提供するように示され、くぼみは、種々の異なるサイズまたは形状であってもよい。

さらに、この範囲における粒子のサイズは、サセプタ材料のエアロゾル形成基体に対する最適化された比をもつ粒子の製造を可能にする。サセプタ材料の量のエアロゾル形成基体の量に対する比は、変化し得る。しかし、そのような比は、ある特定の範囲内に固定されることが好ましい。

サセプタ材料の量のエアロゾル形成基体の量に対する比は、１：１〜１：４、好ましくは１：１．５〜１：２．５であり得る。比は、考察された体積測定比である。

この範囲における比は、効率性、好ましくはエアロゾル形成基体およびエアロゾル生成の均一な加熱に関して好適である。比は、加熱がある様式で実行されて、ユーザーに一定の基体送達、好ましくはニコチン送達を提供するように構成され得る。

サセプタ材料のコアは、サセプタ細粒またはサセプタ薄片などのサセプタ粒子であってもよい。サセプタ粒子は、例えば、丸型または平らな形状をもっていてもよく、均整のとれたまたは不規則な形状または表面をもっていてもよい。サセプタ細粒は、例えば、サセプタビーズまたはサセプタグリットであってもよい。

一般的に、サセプタは、電磁エネルギーを吸収し、それを熱に変換することができる材料である。交流電磁場内に位置するとき、典型的にサセプタ内で渦電流が誘導され、且つ、ヒステリシス損失が生じ、これはサセプタの加熱の原因となる。本発明による粒子では、例えば誘導加熱装置の誘導コイルなどの、一つまたは複数のインダクタにより発生した電磁場を変化させることでサセプタコアを加熱し、それが次に、主に熱伝導により熱をエアロゾル形成基体の周囲の被覆（複数可）に伝達し、したがって、エアロゾルが形成される。そのような熱伝導は、サセプタが本発明におけるたばこ材料とエアロゾル形成基体被覆のエアロゾル形成体との密接な熱接触状態におかれる場合、最良である。被覆処理によって、サセプタ材料のコアとエアロゾル形成基体の第一の被覆との間の密接な境界面が形成される。

サセプタは、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるのに十分な温度に誘導加熱されることができ、且つ、細粒または薄片などのサセプタ粒子の製造を可能にする任意の材料から形成され得る。好ましいサセプタは金属または炭素を含む。好ましいサセプタは強磁性材料、例えば強磁性合金、フェライト鉄、または強磁性鋼、またはステンレス鋼を含んでよく、またはその強磁性材料からなってよい。適切なサセプタはアルミニウムであってよく、またはアルミニウムを含んでよい。好ましいサセプタは２５０℃を超える温度に加熱され得る。

好ましいサセプタは、金属サセプタ（例えば、ステンレス鋼）である。しかし、サセプタ材料はまた、黒鉛、モリブデン、シリコン炭化物、アルミニウム、ニオブ、インコネル合金（オーステナイトニッケル・クロム系超合金）、金属蒸着フィルム、セラミック（例えば、ジルコニウムなど）、遷移金属（例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなど）、または半金属構成要素（例えば、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｌなど）を含み、またはそれらで作られ得る。

サセプタ材料のコアは、金属サセプタ粒子であることが好ましい。

サセプタはまた、多材料サセプタであってよく、且つ、第１サセプタ材料と第２サセプタ材料を含んでよい。その第１サセプタ材料はその第２サセプタ材料と物理的に密着した状態で積層される。第２サセプタ材料のキュリー温度はエアロゾル形成基体の発火点よりも下であることが好ましい。その第１サセプタ材料は、主に、揺動電磁場にサセプタが配置されるときにそのサセプタを加熱するために使用されることが好ましい。あらゆる適切な材料を使用してよい。例えば、第１サセプタ材料はアルミニウムであってよく、またはステンレス鋼などの鉄材料であってよい。その第２サセプタ材料は、主に、特定の温度であって、その第２サセプタ材料のキュリー温度であるその温度にサセプタが達した時を示すために使用されることが好ましい。その第２サセプタ材料のキュリー温度を使用して操作中にサセプタ全体の温度を調節することができる。第２サセプタ材料の適切な材料にはニッケルおよびある特定のニッケル合金が含まれ得る。

少なくとも第一および第二のサセプタ材料を持つサセプタを提供することにより、エアロゾル形成基体の加熱および加熱の温度制御が分離され得る。第２サセプタ材料は所望の最大加熱温度と実質的に同じである第２キュリー温度を有する磁性材料であることが好ましい。すなわち、その第２キュリー温度は、エアロゾル形成基体からエアロゾルを発生させるためにサセプタが加熱されるべき温度とほぼ同じであることが好ましい。

ビーズおよびグリットなどのサセプタ細粒は、例えば、合金などの原材料を溶解することから製造されて、それは金属液滴を生成し得る。実質的に丸型であるが球状のまたは不規則な球状の（角張った）形状をもち得るビーズを製造するために、液滴が作り変えられ、また篩にかけられて、特定の粒度分析範囲を得ることができる。

実質的に丸型であるが角張った形状をもつグリットを製造するために、液滴が角張った粒子内に圧搾され、また篩にかけられて、特定の粒度分析範囲を得ることができる。グリットはまた、ステンレス鋼処理工場の工業残留物、例えば、医療用具を製造することによって、または医療用の合金を処理することによって生じる残留物から得られ得る。これらの残留物は、切り取られ、粉砕され、また篩にかけられて、特定の粒度分析範囲を得ることができる。

サセプタ薄片は、例えば、上述したような再利用材料を含む種々の原材料を用いるミリング技術によって製造され得る。球状のまたは不規則な球状の（角張った）外径形状をもつ実質的に平面の形状をもつ薄片を製造するために、原材料が、例えば、いくつかの処理工程で処理されて、定義された厚さおよび全体サイズ範囲における薄片が得られる。処理工程において、薄片が凝集しないこと、また最小の粒子内の薄片の破砕が発生しないことが確認されることが好ましい。

サセプタ細粒（例えば、ビーズまたはグリット）のサイズは、０．２ｍｍ〜２．４ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜１．７ｍｍ、より好ましくは０．３ｍｍ〜１．２ｍｍであり得る。

サセプタ薄片の最大の長さは、０．２ｍｍ〜４．５ｍｍ、好ましくは０．４ｍｍ〜３ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍであり得る。

サセプタ薄片の厚さは、０．０２ｍｍ〜１．８ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり得る。

有利には、サセプタ材料のコアは１つの粒子からなる。しかし、サセプタ材料のコアは、例えば、２つの粒子などのいくつかの粒子を含み得る。いくつかの粒子がサセプタコアを形成する場合、その際いくつかの粒子のサイズの合計は、本明細書で言及される所与の粒度分析範囲内にある。

サセプタ粒子は、部分的に、または全体的に多孔性であってもよい。サセプタ粒子は、大きくてもよく、または中空であってもよい。

有利には、サセプタ粒子のために、サセプタ材料は、摂氏１４５０度〜摂氏１５００度の溶解温度をもって用いられる。粒子密度は、５ｇ／ｃｍ³〜９ｇ／ｃｍ³、好ましくは６ｇ／ｃｍ³〜８ｇ／ｃｍ³であってもよい。粒子サイズによって決まるかさ密度は、ビーズおよび薄片に関して２．８ｇ／ｃｍ³〜６．６ｇ／ｃｍ³、好ましくは３．５ｇ／ｃｍ³〜４．７ｇ／ｃｍ³であってもよい。グリットのかさ密度は、３．１ｇ／ｃｍ³〜６．２ｇ／ｃｍ³、好ましくは３．８ｇ／ｃｍ³〜４．１ｇ／ｃｍ³のわずかにより狭い密度範囲であってもよい。サセプタビーズおよび薄片の硬度は、３０ＨＲＣ〜７０ＨＲＣ（ロックウェルスケール）、好ましくは３０ＨＲＣ〜５０ＨＲＣであり、サセプタグリットの硬度は、好ましくは３０ＨＲＣ〜７０ＨＲＣ、より好ましくは４０ＨＲＣ〜６０ＨＲＣであってもよい。

原則として、本明細書を通して値が述べられる時はいつでも、その値が明示的に開示されることが理解される。しかし、値は技術的考慮のために厳密に特定の値ではなくてもよいことも理解される。値は、例えば、厳密な値±２０％に対応する値の範囲を、含んでいてもよい。

エアロゾル形成基体はたばこ含有エアロゾル形成基体であってもよい。エアロゾル形成基体は、スラリーの形状で提供されてもよい。サセプタコア上への第一の基体の被覆、または以下でさらに記載されるような先のエアロゾル形成基体被覆上へのエアロゾル形成基体の第二の被覆もしくはさらなる被覆を適用するための被覆方法に応じて、スラリーの含水量は変化し得る。

たばこ含有スラリーおよびたばこ含有スラリーから作られる第一のエアロゾル形成基体を含む第一の被覆（または、事例に従って、第二のエアロゾル形成基体もしくはさらなるエアロゾル形成基体を含む第二の被覆もしくはさらなる被覆であってもよい）は、たばこ粒子、繊維粒子、エアロゾル形成体、結合剤、および例えばさらに風味を含む。被覆は、たばこ含有スラリーから形成される再構成たばこの一形態であることが好ましい。

たばこ粒子は、所望の被覆厚さに応じて、３０μｍ〜２５０μｍ程度、好ましくは３０μｍ〜８０μｍ程度、または１００μｍ〜２５０μｍ程度の粒子を持つたばこダストの形状のものであってもよい。

繊維粒子にはたばこの幹材料、茎、または他のたばこ植物材料、および低リグニン含量を有する木質繊維などの他のセルロース系繊維が含まれ得る。繊維粒子は、低含有率、例えば、約２％〜１５％の含有率に対して十分な引張強度を被覆にもたらすという要求に基づいて選択され得る。あるいは、植物繊維などの繊維を上記の繊維粒子と共に使用してもよいし、または別法で使用してもよいが、これには大麻および竹が含まれる。

被覆を形成するスラリーに含まれるエアロゾル形成体は、１つ以上の特性に基づき選択され得る。機能的には、エアロゾル形成体は、そのエアロゾル形成体の特定の気化温度を超えて加熱されたとき、そのエアロゾル形成体を気化させ、且つ、ニコチンまたは風味剤または両方をエアロゾルの状態で運ぶメカニズムを提供する。異なるエアロゾル形成体は通常、異なる温度で気化する。エアロゾル形成体は、例えば室温またはその付近で安定性を保つが、高めの温度、例えば４０℃〜４５０℃などで気化できるその能力に基づき選択されうる。エアロゾル形成体はまた、基質がたばこ粒子を含むたばこ由来の製品で構成されている時にエアロゾル形成基体内に望ましいレベルの水分を維持するのに役立つ、湿潤タイプの属性を持ちうる。特に、一部のエアロゾル形成体は、湿潤剤として機能する吸水性材料、すなわち、基体が湿潤剤を含んだ状態に保つのに役立つ材料である。

１つ以上のエアロゾル形成体を組み合わせてそれらの組み合わせたエアロゾル形成体の１つ以上の特性を利用してもよい。例えば、有効成分を運ぶトリアセチンの能力とグリセリンの保湿性を利用するためにトリアセチンをグリセリンおよび水と組み合わせてもよい。

エアロゾル形成体はポリオール、グリコールエーテル、ポリオールエステル、エステル、および脂肪酸から選択されてよく、且つ、次の化合物、すなわちグリセリン、エリスリトール、１，３−ブチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、プロピレンカーボネート、ラウリン酸エチル、トリアセチン、メソ−エリスリトール、ジアセチン混合物、ジエチルスベリン酸塩、クエン酸トリエチル、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、バニリン酸エチル、トリブチリン、酢酸ラウリル、ラウリル酸、ミリスチル酸、およびプロピレングリコールのうちの１つ以上を含んでよい。

たばこ含有エアロゾル形成基体のためのスラリーを製造する標準的なプロセスには、たばこを準備する工程が含まれる。このために、たばこは細かく切られる。細かく切られたたばこは次に、その他の種類のたばこと混合され粉砕される。通常、その他の種類のたばこは、バージニア種またはバーレー種などその他のタイプのたばこであり、または例えば違う方法で処理したたばこでもよい。混合および粉砕の工程は切り替えうる。繊維は別個に準備され、溶液の形状のスラリー用に使用されるなどが好ましい。繊維は主に、被覆に安定性を提供するためにスラリー内に存在するので、繊維の量は減少されてもよく、あるいは繊維は、エアロゾル形成基体被覆がサセプタ材料のコアによって安定化されるのでむしろ省かれてもよい。

存在する場合、繊維溶液および準備したたばこが次に混合される。スラリーは次に、被覆または造粒化装置に移動される。同一のまたは異なるスラリーを用いた単一のまたは複数の被覆の後、今度は粒子が、好ましくは熱乾燥され、乾燥後に冷却される。

たばこ含有スラリーは均質化たばこ材料を含み、エアロゾル形成体としてグリセリンを含むことが好ましい。エアロゾル形成基体の第一の被覆は、上述の通りたばこ含有スラリーで作られていることが好ましい。エアロゾル形成基体の第二の被覆およびさらなる被覆は、上述の通りたばこ含有スラリーで作られていることが好ましい。

有利には、サセプタ材料のコアを囲むエアロゾル形成基体は、多孔性であり、それによって揮発した物質が基体を出ることを可能にする。サセプタ材料の被覆を形成するエアロゾル形成基体により、例えば、加熱ブレードによって加熱されるエアロゾル形成基体と比較して、わずかな量の基体のみが１つのサセプタコアによって加熱されるであろう。ひいては、空隙率をもたないまたはわずかな空隙率のみをもつ被覆がまた用いられてもよい。例えば、わずかな厚さをもつ被覆が選択され、それは大きな厚さをもつ被覆より小さい空隙率をもっていてもよい。

有利には、第一の被覆の第一の厚さは、０．０５ｍｍ〜４．８ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．５ｍｍである。

本発明による粒子は、第二のエアロゾル形成基体を含む第二の被覆をさらに含んでいてもよい。第二の被覆は、第一の被覆を被覆する。有利には、第二の被覆の第二の厚さは、０．０５ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜１．３ｍｍである。

第一のエアロゾル形成基体を含む第一の被覆と第二のエアロゾル形成基体を含む第二の被覆は、同様であってもよい。第一のエアロゾル形成基体を含む第一の被覆と第二のエアロゾル形成基体を含む第二の被覆は、組成、空隙率、被覆厚さ、または被覆表面の形状のうちの少なくとも１つで異なっていることが好ましい。

２つ以上であるが異なるエアロゾル形成基体を選択することによって、エアロゾル化が、所与の誘導加熱装置に関して変化し、制御され得る。例えば、ニコチンまたは風味剤などの異なる物質の送達がまた、所与の誘導加熱装置に関して変化し、制御され得る。特に、カスタム化された性能をもつエアロゾル発生システムが提供され得る。

粒子にさらなるエアロゾル形成基体を含むさらなる被覆が、提供され得る。有利には、さらなる被覆は、第一または第二の被覆とは異なる。さらなる被覆の厚さは、第一もしくは第二の被覆または先のさらなる被覆の厚さよりも小さいことが好ましい。

異なる被覆の特質は、異なる材料組成または異なる量の同様の材料をもつ被覆材料を提供することによって達成され得る。異なる被覆の特質はまた、異なる被覆技法によって達成され得る。異なる被覆技法は、被覆の異なる被覆表面または基体密度を達成するように選択されることが好ましい。例えば、回転チャンバーを有する被覆技法は、一般的に滑らかな被覆表面を提供する一方で、湿式造粒化装置は、粗い被覆表面を得ることが好ましくあり得る。

本発明による粒子は、少なくとも１つの保護層をさらに含んでもよい。保護層は、例えば、粒子の保存期間を確実にし、または向上し得る。追加的に、または別の方法として、保護層は、粒子の使用性および気化挙動を最適化し得る。

保護層は、周囲条件の影響に対して粒子およびその被覆材料を保護する外側保護層であってもよい。外側層は、湿気保護層であることが好ましい。外側保護層は、粒子の最も外側の材料であることが好ましい。

保護層はまた、例えば、第一の被覆と第二の被覆との間に配置される内側保護層であってもよい。そのような内側保護層は、第一の被覆と第二の被覆との間の、または任意の２つの被覆の間の化学的なバリアを形成し得る。第一の被覆と第二の被覆との間（または一般的に、内側保護層が配置された被覆の間）の接触が製品の消費に基づいてのみ許容される場合、内側保護層は好適であり得る。

保護層はまた、例えば、着色を外側保護層に加えることによるなどのマーキングの目的のために用いられてもよい。

本発明による粒子は基本的に、任意の種類の湿式造粒化もしくは乾式造粒化または湿式被覆もしくは乾式被覆によって１つまたはいくつかの被覆で被覆され得る。湿式または乾式被覆は、例えば、粉末もしくはスラリー被覆または回転被覆であってもよい。湿式造粒化は、例えば、バッチまたは連続的な液体ベッド造粒化、下部または上部散布造粒化であってもよい。乾式造粒化は、例えば、剪断造粒化、球状化または回転造粒化を含み得る。乾式造粒化は、細粒の形状の粒子を製造するために用いられることが好ましい。

本発明による粒子は、上記の被覆方法のうちの任意の１つによる１つまたは２つの被覆で被覆されることが好ましい。

これらの被覆方法は、被覆された粒子の多量の製造を可能にする標準的な信頼性のある工業処理である。これらの被覆処理はまた、製造における高い製品の一貫性および粒子の性能の反復性を容易にする。

本発明の別の態様によれば、エアロゾル発生システムが提供されている。エアロゾル発生システムは、複数の粒子を含み、各粒子は、サセプタ材料のコアおよびエアロゾル形成基体を含む少なくとも１つの被覆を含む。複数の粒子は、少なくとも２つの粒子を含み得る。しかし、複数の粒子は、複数の〜数十または数百の粒子を含むことが好ましい。複数の粒子は、例えば、１０〜２００の粒子または５０〜１５０の粒子などの最大数２００の粒子を含むことが好ましい。

システムは、負荷ネットワークに接続された電源をさらに備える。負荷ネットワークは、例えば、１つ以上の誘導コイルなどのインダクタを備え、それは複数の粒子の少なくともいくつかの粒子のサセプタ材料のコアと誘導結合する。１つの誘導コイルのみが提供される場合、単一の誘導コイルは、複数の粒子と誘導結合する。いくつかの誘導コイルが提供される場合、各誘導コイルは、複数の粒子の異なる粒子または複数の粒子によって全体的に形成された個別の部分を加熱し得る。複数の粒子の存在により、複数の粒子による全体的な形成は、きわめて均質である。したがって、消費体験の時の吸煙の間のエアロゾル形成における一貫性、ならびに消費体験の間の反復性が向上することが考えられる。さらに、全体的に異なる個々の部分、すなわち、複数の粒子の部分を加熱（区分化された加熱）する時もまた、均質なまたは一貫性のあるエアロゾル生成が提供される。

エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置を備え得る。装置は、装置ハウジング内に配置されたくぼみを含む装置ハウジングを備え得る。くぼみは複数の粒子を含む。装置は、くぼみの近位端を閉じる閉じ込め部分をさらに含み得る。ここにおいて、閉じ込め部分は、少なくとも１つの開口部を含み、それによりくぼみ内の複数の粒子によって生成されたエアロゾルが閉じ込め部分を通過する。一方では、少なくとも１つの開口部は、複数の粒子の最小のサイズの粒子よりも小さいサイズをもち、それにより、くぼみ内の複数の粒子を保持する。閉じ込め部分は、複数の開口部、例えば、不規則なまたは規則的な配置の開口部、例えば、グリッド、メッシュ、またはウェブのような多孔性材料または隙間における開口部を含み得る。

閉じ込め部分は、多孔性材料、好ましくは、通気性の多孔性材料で作られ、またはグリッド、ウェブ、またはメッシュの形状であることが好ましい。メッシュのサイズは、くぼみ内の粒子のサイズよりも小さい。メッシュのサイズは、くぼみ内の粒子の最小のサイズまたは寸法よりも小さいことが好ましい。例えば、狭い幅をもつ薄片の形状における粒子が用いられる場合、閉じ込め部分における少なくとも１つの開口部またはいくつかの開口部の厚さまたは幅は、寸法が最小である薄片の厚さまたは幅のいずれよりも小さい。有利には、グリッドまたはメッシュは、６ｍｍ未満、好ましくは４ｍｍ未満、より好ましくは２ｍｍ未満のグリッド開口部をもつ閉じ込め部分として用いられる。

閉じ込め部分は、それによってくぼみがくぼみを充填した後に閉じ込められ得る別個の要素であり得る。閉じ込め部分はまた、装置の一体型の要素であってもよい。閉じ込め部分は、例えば、装置のマウスピースに組み込まれてもよい。例えば、閉じ込め部分は、マウスピースの遠位端を形成してもよい。くぼみを充填するためにまたは使用された粒子をくぼみから取り出すために、マウスピースが取り外されてもよい。新しい粒子で、例えば、個別に選択された量の粒子でくぼみを充填した後に、マウスピースが、装置ハウジングに再び取り付けられ得、システムの使用の用意ができる。

閉じ込め部分は、本発明によるシステム内で、またエアロゾル発生加熱装置内で使用するのに適した任意の材料で作られてもよい。閉じ込め部分は、マウスピースと、例えば、マウスピースと一体的に形成される同様の材料で作られることが好ましい。閉じ込め部分は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）など）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エポキシ樹脂、５ポリウレタン樹脂およびビニル樹脂などのプラスチック材料で作られることが好ましい。

加熱装置のくぼみ内に充填された複数の粒子は全て、同様の粒子、すなわち、例えば、同様の組成、形状、サイズまたはエアロゾル送達プロフィールをもつ粒子であってもよい。しかし、くぼみ内に充填された複数の粒子は、異なる種類の粒子を含んでもよい。異なる種類の粒子は、被覆の数（例えば、１つのもしくは２つの被覆）、粒子のサイズ、粒子の形状（例えば、粗いもしくは滑らかな表面、球状もしくは角張った形状）、サセプタ材料（例えば、同様のもしくは異なる表面構造もしくは材料組成をもつ細粒もしくは薄片）の形状もしくは組成、１つもしくはいくつかのエアロゾル形成基体被覆の厚さ、１つもしくはいくつかのエアロゾル形成基体被覆の空隙率もしくは組成のうちの少なくとも１つで異なっていてもよく、またはエアロゾル送達プロフィールで異なっていてもよい。

誘導加熱可能なエアロゾル形成生成物のこの可変性および適応性は、本質的に「一体型の」消耗品をもつその他の種類のエアロゾル発生物品では可能でない消費体験のカスタマイゼーションを可能にする。

本発明のなお別の態様によれば、本発明によるエアロゾル発生システムで使用するためのエアロゾル発生装置も提供されている。装置は、装置ハウジング内に配置されたくぼみを含む装置ハウジングを備える。くぼみは、サセプタ材料のコアとエアロゾル形成基体を含む少なくとも１つの被覆とを含む複数の粒子、好ましくは本発明による且つ本明細書において説明したような複数の粒子を収容するように適合された内部表面を有する。装置は、負荷ネットワークのインダクタをさらに備え、そのインダクタは、動作時に複数の粒子のサセプタ材料のコアと誘導結合する。装置はまた、くぼみを閉じる遠位端をもつマウスピースを備える。遠位端は、グリッド、メッシュまたはウェブを含む。グリッド、メッシュまたはウェブは、マウスピースの一体的な部分であることが好ましい。

装置のさらなる態様および利点は、本発明によるシステムに関連して言及してきたため、繰り返さない。

本発明についてはさらに、実施形態に関して説明するが、これを下記の図表によって例示する。

図１ａ〜図１ｃは、エアロゾル形成基体を用いた２つの被覆工程の前および後のサセプタ細粒の断面図を示す。 図２ａ〜図２ｃは、エアロゾル形成基体を用いた２つの被覆工程の前および後のサセプタ薄片の断面図を示す。 図３は、滑らかな表面をもつエアロゾル形成基体被覆を示す図である。 図４は、均整のとれた丸型粒子の形状におけるサセプタ粒子を示す図である。 図５は、不規則な丸型粒子の形状におけるサセプタ粒子を示す図である。 図６は、グリット（角張った形状）の形状におけるサセプタ粒子を示す図である。 図７は、薄片の形状におけるサセプタ粒子を示す図である。 図８は、使用の準備の間の誘導加熱可能なエアロゾル発生装置を概略的に示す図である。 図９は、動作中の図８の装置を示す図である。

図１ａは、粗い表面１００をもつ細粒１０の形状におけるサセプタコア粒子の断面図を示す。図１ｂにおいて、サセプタコア粒子１０は、エアロゾル形成基体２０の第一の被覆で被覆される。この第一の被覆２０もまた、粗い表面２００をもつ。図１ｃにおいて、エアロゾル形成基体の第二の被覆２１は、第一の被覆２０を被覆する。また、この第二の被覆２１にも粗い表面２１０が提供される。第一の被覆および第二の被覆のエアロゾル形成基体は、同様であってもよく、または、例えば、組成、密度、空隙率、被覆厚さのうちの任意の１つまたは組み合わせで異なっていてもよい。

１つまたは２つのエアロゾル形成基体被覆２０、２１で被覆されたサセプタコア１０によって形成された細粒の形状における図１ｂおよび図１ｃに示す粒子１は、本発明による粒子１を形成し、その粒子１は、誘導加熱可能であり、誘導加熱装置での使用の用意ができる。

サセプタ細粒１０は、金属または金属合金、例えばオーステナイトまたはマルテンサイトステンレス鋼からなる金属細粒であることが好ましい。第一のエアロゾル形成基体被覆２０と第二のエアロゾル形成基体被覆２１は、たばこ含有基体被覆であることが好ましい。図１ｂおよび図１ｃに示す実施形態では、第二の被覆２１の厚さは、第一の被覆２０の厚さの約半分である。

被覆と粒子のサイズは、図１ａ〜図１ｃの下位部分に示したような平均円周５００、５５０、５６０によって決定されてもよい。最終細粒１と、サセプタ細粒は、平均直径５０、５５、５６または平均被覆厚さ５１、５２がサセプタ細粒１０と最終細粒１に対して決定されるのに正確な丸型形状を有さない場合が多い。

サセプタ細粒１０の平均直径５０は、０．１ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲とし得る。

第一のエアロゾル形成基体被覆２０の平均厚さ５１は、０．０５ｍｍ〜４．８ｍｍの範囲であってもよく、０．１ｍｍ〜２．５ｍｍが好ましい。

したがって、１つのエアロゾル形成基体の被覆２０を含む細粒の平均の直径５５は、０．２ｍｍ〜最大６ｍｍであってもよく、０．５ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。

第二のエアロゾル形成基体被覆２１の平均厚さ５２は、０．０５ｍｍ〜４ｍｍの範囲であってもよく、０．１ｍｍ〜１．３ｍｍが好ましい。

したがって、エアロゾル形成基体の２つの被覆２０、２１を含む細粒の平均の直径５６は、０．３ｍｍ〜最大６ｍｍであってもよく、０．７ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。

最大の粒子サイズは、６ｍｍ、好ましくは４ｍｍ、さらにより好ましくは２ｍｍであるが、１つの被覆を有する図１ｂに示す粒子の平均直径５５は通常、２つの被覆を有する図１ｃに示す粒子の平均直径５６よりも小さい。

エアロゾル形成基体被覆としてたばこおよびエアロゾル形成体含有スラリーを用いる場合、液体ベッド造粒法を粒子１の高体積生成に使用することが好ましい。低湿度スラリーが用いられる場合、粉末造粒法が、粒子生成のために用いられ得ることが好ましい。回転可能な被覆造粒機を細粒の製造に使用することが好ましい。

図２ａは、薄片１１の形状におけるサセプタコア粒子の断面図を示す。図２ｂにおいて、サセプタ薄片１１は、エアロゾル形成基体２２の第一の被覆で被覆される。図２ｃにおいて、エアロゾル形成基体の第二の被覆２３は、第一の被覆２２を被覆する。図２ｂまたは図２ｃに示すように複数の誘電加熱可能な薄片１は、エアロゾル発生のために誘導加熱可能な装置で使用され得る。

サセプタ薄片の直径６０は、０．２ｍｍ〜４．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍとし得る。サセプタ薄片の厚さ６００は、０．０２ｍｍ〜１．８ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍとし得る。

第一のエアロゾル形成基体被覆２２と第二のエアロゾル形成基体被覆２３の厚さ６１、厚さ６２は同一の範囲としてもよく、細粒の被覆について上記したのと同一の好ましい範囲とし得る。

したがって、図２ｂに示すような１つのエアロゾル形成被覆で被覆された薄片１の直径６５は、０．３ｍｍ〜最大６ｍｍの範囲であってもよく、０．７ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。１つのエアロゾル形成被覆２２で被覆された薄片１の厚さは、０．１２ｍｍ〜最大６ｍｍの範囲であってもよく、０．２５ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。

図２ｃに示すような２つのエアロゾル形成被覆２２、２３で被覆された薄片１の直径６６は、０．４ｍｍ〜最大６ｍｍの範囲であってもよく、０．９ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。２つのエアロゾル形成被覆で被覆された薄片１の厚さは、０．２２ｍｍ〜最大６ｍｍの範囲であってもよく、０．４５ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。

図３は、第一のエアロゾル形成基体被覆２０および第二のエアロゾル形成基体被覆２１で被覆される、粗い表面１００をもつサセプタ細粒１０の断面図を示す。第一の被覆２０の後に形成された細粒１は、滑らかな表面２００をもつ。また第二の被覆２１の適用の後、第二の被覆の表面２１０は、滑らかであり、滑らかな表面をもつ細粒１を提供する。

コア粒子および異なる被覆の表面は、相互に影響を受けずに粗くもしくは滑らかであってもよく、また所望の製造処理の結果であってもよく、または所望の結果に従って選択されてもよいことは、図１、図２および図３に示す実施例から明らかとなる。表面特性は、被覆の組成、圧縮、または密度の影響を受けずに選択されてもよい。さらなるエアロゾル形成体基体被覆（例えば、第三または第四の被覆）がまた、適用されてもよいが、それは本明細書で画定された粒度分析範囲内であり、すなわち、本明細書で画定されたサイズ範囲において最大粒子サイズを保持する範囲内であることがまた明らかとなる。

さらに、保護層が、個別の被覆の間に、または好ましくは、粒子１の最も外側の層として提供され得る。外側の保護層は、湿気保護として提供されるが、組み合わせでまたは代替的にマーキング層として用いられ得ることが好ましい。例えば、特定の色は、特定の加熱装置で用いられた時の特定の風味剤またはエアロゾル化プロフィールの表示であってもよい。

図４〜図７は、本発明による粒子の製造におけるサセプタコアとして好適な異なる形式のサセプタ粒子の実施例を示す。図４において、均整のとれたサイズの球状のまたはビーズの形状における複数のサセプタ粒子が示される。図５は、複数のサセプタ粒子を示し、その粒子は、不規則なサイズの球形またはビーズである。図６は、グリットの形状のサセプタコア粒子を示す。サセプタ粒子は、いくつかの主要な寸法をもたない細粒の形状を基本的にもつが、細粒の形状は、角張っており、不規則（例えば、丸みのある表面部分と相まる種々の平らな表面部分）である。サセプタ薄片を図７に示す。薄片は、平らであり、それは大抵２つの平行な平らな側面をもつが不規則な外径形状をもつ。

図８および図９に示す誘導加熱可能なエアロゾル発生装置は、メインハウジング７０およびマウスピース７１を含む。メインハウジング７０、好ましくは管状のハウジングは、複数の誘導加熱可能な粒子１、好ましくは本明細書で説明したような粒子を受けるためのくぼみ７０１を含む。メインハウジング７０はまた、本明細書においてくぼみ７０１内に配置された粒子１のサセプタコアを誘導加熱するための誘導コイル７０３の形状のインダクタを備える。誘導コイル７０３が配置され、それは長手方向でくぼみを囲み、くぼみ７０１内に配置された熱誘導性の材料を加熱することができる。

メインハウジング７０はまた、電池および電力管理システム（図示せず）を備える。

マウスピース７１は、装置の近位または最も下流にある要素を形成する。

くぼみ７０１の下部ならびにマウスピース７１の下部または遠位端は、例えば、多孔性材料またはグリッドまたはメッシュなどの多孔性要素７００、７１０によって閉じられる。多孔性要素７００、７１０（図９に示すようなマウスピースが取り付けられた状態における）は、粒子１をくぼみ７０１内に保持するように、また気流が多孔性要素を通って、くぼみ７０１を通って、マウスピース７１内に入り、マウスピース７１を通り抜けることを可能にするように適合される。

メインハウジング７０には空気入口チャネル７０２が提供され、それは空気９０が周囲からハウジング７０に入って、くぼみ７０１内を通ることを可能にする。ここにおいて、空気９０は、粒子１を加熱することによってくぼみ内に形成されたエアロゾルを捕らえる。エアロゾル含有空気９１は、続いてマウスピースの近位端にあるマウスピース７１の出口開口部７１１を通って装置からさらに下流に離れ、その気流９０、９１は図９に示される。

図８に示すように、貯蔵部８が粒子１のために提供され得る。貯蔵部８は、くぼみ７０１の１回の再補充に対応する粒子の量を含み得る。貯蔵部８は、くぼみ７０１の複数回の再補充のために十分な量の粒子を含むことが好ましい。貯蔵部８は、粒子１の既定の混合物を含んでもよく、または同様の粒子を含んでもよい。貯蔵部８内の複数の粒子の利用可能性により、ユーザーは、自身の必要性に従って粒子を添加し、または混合することができる。

使用のために装置を準備する時に、マウスピース７１は、メインハウジング７０から取り外され、したがってそれはくぼみ７０１への開放連通を提供し得る。取り外しは、図８の実施例に示したようなマウスピース７１のハウジング７０からの完全な分離であってもよい。取り外しはまた、例えば、マウスピースにヒンジを付けるなどの不完全な取り外しであり、マウスピース７１は、ヒンジによってハウジング７０に接続されたままであってもよい。

くぼみ７０１は、その後、所望の量の粒子１で充填され得る。マウスピース７１のハウジング７０への再配置の後に、装置の使用の用意ができる。

Claims (15)

1. サセプタ材料のコアおよび第一のエアロゾル形成基体を含む第一の被覆を含む粒子であって、前記サセプタ材料のコアが、前記第一のエアロゾル形成基体を含む前記第一の被覆で被覆される、粒子。
2. 細粒または薄片である、請求項１に記載の粒子。
3. 前記粒子の最大のサイズが６ｍｍである、請求項１または２に記載の粒子。
4. 前記サセプタ材料のコアが、サセプタ細粒またはサセプタ薄片である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の粒子。
5. サセプタ細粒のサイズが０．２ｍｍ〜２．４ｍｍであり、サセプタ薄片の最大の長さが０．２ｍｍ〜４．５ｍｍである、請求項４に記載の粒子。
6. 前記第一の被覆の第一の厚さが０．０５ｍｍ〜４．８ｍｍである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の粒子。
7. 第二のエアロゾル形成基体を含む第二の被覆をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の粒子。
8. 前記第二の被覆の第二の厚さが０．０５ｍｍ〜４ｍｍである、請求項７に記載の粒子。
9. 前記第一のエアロゾル形成基体を含む前記第一の被覆と前記第二のエアロゾル形成基体を含む前記第二の被覆が、組成、空隙率、被覆厚さ、または被覆表面の形状のうちの少なくとも１つで異なる、請求項７または８に記載の粒子。
10. 少なくとも１つの保護層をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の粒子。
11. エアロゾル発生システムであって、
    ‐各粒子がサセプタ材料のコアおよびエアロゾル形成基体を含む少なくとも１つの被覆を含む複数の粒子と、
    ‐前記複数の粒子の少なくともいくつかの粒子の前記サセプタ材料のコアと誘導結合するためのインダクタを備える、負荷ネットワークと接続される電源、とを備える、エアロゾル発生システム。
12. 装置ハウジング内に配置されたくぼみを含む装置ハウジングであって、前記くぼみが前記複数の粒子を含む、装置ハウジングと、
    前記くぼみの近位端を閉じる閉じ込め部分であって、前記閉じ込め部分が少なくとも１つの開口部を含み、それにより前記くぼみ内に生成されたエアロゾルが前記閉じ込め部分を通り抜け、前記少なくとも１つの開口部が前記複数の粒子の最小の粒子のサイズ未満のサイズをもち、それにより前記複数の粒子を前記くぼみ内に保持する、閉じ込め部分、とを含む、エアロゾル発生装置を備える、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記閉じ込め部分が、多孔性であり、またはグリッド、ウェブ、またはメッシュの形状である、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記複数の粒子が異なる種類の粒子を含み、異なる種類の粒子が、被覆の数、サイズ、形状、サセプタ材料の形状または組成、エアロゾル形成基体被覆の厚さ、空隙率または組成、エアロゾル送達プロフィールのうちの少なくとも１つで異なる、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
15. ‐装置ハウジング内に配置されたくぼみを含む装置ハウジングであって、前記くぼみが、サセプタ材料のコアおよびエアロゾル形成基体を含む少なくとも１つの被覆を含む複数の粒子を収容するように適合された内部表面を有する、装置ハウジングと、
    ‐負荷ネットワークのインダクタであって、動作時に前記複数の粒子の前記サセプタ材料のコアと誘導結合するインダクタと、
    ‐前記くぼみを閉じる遠位端をもつマウスピースであって、前記遠位端が、多孔性材料、グリッド、メッシュ、またはウェブを含む、マウスピース、とを備える、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のシステムにおける使用のためのエアロゾル発生装置。

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