JP7497277B2 - 喫煙材を加熱するための装置に用いられる物品 - Google Patents

Description

本発明は、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置と共に用いられる物品と、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置と、前記物品及び前記装置を備えるキットとに関する。

紙巻タバコ、葉巻タバコ等の物品は、使用の間、タバコを燃焼してタバコ煙を発生させる。燃焼せずに化合物を放出する製品を創出することによって、タバコを燃焼させるこれらの物品に代わるものを提供する試みがなされている。そのような製品の例としては、タバコ加熱製品又はタバコ加熱装置としても知られているいわゆる非燃焼・加熱式（ｈｅａｔ－ｎｏｔ－ｂｕｒｎ）製品がある。これらは、材料を燃焼するのではなく加熱することで化合物を放出する。その材料は、例えば、タバコでもよいし、他の非タバコ製品でもよいし、ブレンドされた混合物等の組み合わせたものでもよく、それらは、ニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。

本発明の第１の態様によれば、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置に挿入される喫煙品が提供される。この喫煙品は、喫煙材からなる本体と、喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分を冷却するための冷却セグメント、喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分を濾過するための、冷却セグメントに隣接するフィルタセグメント、及び、使用者の口中に受け入れられる、フィルタセグメントに隣接する口側端部セグメントを備えるアセンブリとを具備する。冷却セグメントは喫煙材からなる本体とフィルタセグメントとの間に配置され、喫煙品は、それが喫煙材を加熱するための装置に完全に挿入された場合に、冷却セグメントの第１の部分が装置内にあり、冷却セグメントの第２の部分が装置の外に延びているように構成されており、冷却セグメントの第２の部分は、空気を冷却セグメント内に流入させて、喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分と混合させることを可能とする通気領域を備える。

本発明の第２の態様によれば、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置に挿入される喫煙品が提供され、この喫煙品は、喫煙材からなる本体と、喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分を冷却するための冷却セグメント、喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分を濾過するための、冷却セグメントに隣接するフィルタセグメント、及び、使用者の口中に受け入れられる、フィルタセグメントに隣接する口側端部セグメントを備えるアセンブリとを具備するものであり、冷却セグメントは喫煙材からなる本体とフィルタセグメントとの間に配置され、冷却セグメントは、空気を冷却セグメント内に流入させて、喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分と混合させることを可能とする通気領域を備え、通気領域は、冷却セグメントの外壁を貫通して形成された１列以上の穴を備える。

本発明の第３の態様によれば、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発するように構成された加熱装置と、加熱装置内に挿入される、前記第１の態様及び前記第２の態様のいずれかによる喫煙品とを備えるシステムが提供される。加熱装置は、喫煙品を加熱装置内に挿入することができる第１の開口部を第１の端部に有するハウジングと、使用時に喫煙材を加熱するための、ハウジング内に配置された少なくとも一つのヒータ構成体（「加熱構成体」とも称する）とを備える。

さらに、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために前記喫煙材を加熱するための装置に挿入される喫煙品であって、
喫煙材からなる本体と、
前記喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分を冷却するための冷却セグメント、前記喫煙材の前記揮発された少なくとも一つの成分を濾過するための、前記冷却セグメントに隣接するフィルタセグメント、及び、使用者の口中に受け入れられる、前記フィルタセグメントに隣接する口側端部セグメントを備えるアセンブリと
を具備し、
前記冷却セグメントが前記喫煙材からなる前記本体と前記フィルタセグメントとの間に配置されており、
当該喫煙品が前記喫煙材を加熱するための前記装置に完全に挿入された場合に、前記冷却セグメントの第１の部分が前記装置内にあり、前記冷却セグメントの第２の部分が前記装置の外に延びているように、当該喫煙品が構成されており、
前記冷却セグメントの前記第２の部分が、空気を前記冷却セグメント内に流入させて、前記喫煙材の前記揮発された少なくとも一つの成分と混合させることを可能とする通気領域を備えてもよい。
また、前記冷却セグメントが中空管を備え、前記通気領域が、前記中空管の管壁を貫通して形成された少なくとも一つの穴を備えてもよい。
また、前記通気領域が、前記中空管の管壁を貫通して形成された１列以上の穴を備えてもよい。
また、前記１列以上の穴の各々が、前記中空管の管壁の全周にわたって配置されてもよい。
また、前記通気領域が、前記中空管の管壁を貫通して形成された複数の列の穴を備え、前記複数の列が、前記通気領域に沿って互いに軸線方向に離間されてもよい。
また、隣り合う前記列の少なくとも一つの対が、０．２５ｍｍ～０．７５ｍｍの距離で前記通気領域に沿って互いに軸線方向に離間されてもよい。
また、隣り合う前記列の少なくとも一つの対が、０．５ｍｍの距離で前記通気領域に沿って互いに軸線方向に離間されてもよい。
また、前記通気領域が、前記口側端部セグメントの近位端から少なくとも１１ｍｍにあってもよい。
また、前記少なくとも一つの穴が１００μｍ～５００μｍの直径を有してもよい。
また、当該喫煙品の全長が７１ｍｍ～９５ｍｍであってもよい。
また、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために前記喫煙材を加熱するための装置に挿入される喫煙品であって、
喫煙材からなる本体と、
前記喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分を冷却するための冷却セグメント、前記喫煙材の前記揮発された少なくとも一つの成分を濾過するための、前記冷却セグメントに隣接するフィルタセグメント、及び、使用者の口中に受け入れられる、前記フィルタセグメントに隣接する口側端部セグメントを備えるアセンブリと
を具備し、
前記冷却セグメントが前記喫煙材からなる前記本体と前記フィルタセグメントとの間に配置されており、
前記冷却セグメントが、空気を前記冷却セグメント内に流入させて、前記喫煙材の前記揮発された少なくとも一つの成分と混合させることを可能とする通気領域を備え、前記通気領域が、前記冷却セグメントの外壁を貫通して形成された１列以上の穴を備えてもよい。
また、前記１列以上の穴の各々が、前記冷却セグメントの前記外壁の全周にわたって配置されてもよい。
また、前記通気領域が、前記冷却セグメントの前記外壁を貫通して形成された複数の列の穴を備え、前記複数の列が、前記通気領域に沿って互いに軸線方向に離間されてもよい。
また、隣り合う前記列の少なくとも一つの対が、０．２５ｍｍ～０．７５ｍｍの距離で前記通気領域に沿って互いに軸線方向に離間されてもよい。
また、隣り合う前記列の少なくとも一つの対が、０．５ｍｍの距離で前記通気領域に沿って互いに軸線方向に離間されてもよい。
また、前記通気領域が、前記口側端部セグメントの近位端から少なくとも１１ｍｍにあってもよい。
また、前記少なくとも一つの穴が１００μｍ～５００μｍの直径を有してもよい。
また、当該喫煙品の全長が７１ｍｍ～９５ｍｍであってもよい。
また、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために前記喫煙材を加熱するよう構成された加熱装置と、前記加熱装置に挿入される、上記喫煙品とを備えるシステムであって、
前記加熱装置が、
前記喫煙品を前記加熱装置に挿入することができる第１の開口部を第１の端部に有するハウジングと、
使用時に前記喫煙品における前記喫煙材を加熱するための、前記ハウジング内に配置された少なくとも一つのヒータ構成体と
を備えてもよい。
以下、添付図面を参照してなされる、例としてのみ与えられる本発明の実施形態について説明する。

喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置と共に用いられる物品の一例を示す部分切欠き断面図である。 図１の物品の斜視図である。 喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置と共に用いられる物品の一例を示す部分切欠き断面図である。 喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置と共に用いられる物品の一例を示す斜視図である。 喫煙装置内に挿入された物品の一例を示す斜視図である。 喫煙装置内に挿入された物品の一例を示す部分切欠き断面図である。 喫煙装置内に挿入された物品の一例を示す斜視図である。

本書で用いられる場合、用語「喫煙材」は、加熱された際に揮発成分を、典型的にはエアロゾルの形態で供する材料を含む。「喫煙材」は、タバコ非含有材料又はタバコ含有材料とすることができる。「喫煙材」は、例えば、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、タバコ抽出物、均質化タバコ又はタバコ代替品のうちの一つ以上を含んでもよい。喫煙材は、挽きタバコ、刻みラグタバコ、押出タバコ、ゲル又は塊の形態とすることが可能である。「喫煙材」はまた、他に非タバコ製品を含んでいてもよいし、この非タバコ製品は、製品によってニコチンを含んでもよいし、含まないでもよい。

本書で用いられる場合、用語「ポリイミド」は、イミド単量体を備える任意のポリマー、又はイミド単量体から実質的に形成された任意のポリマーをいい、飽和状態でも不飽和状態でもよい。ポリイミドは疎水性であってもよい。

本書で使用される場合、「香料」及び「香味料」という用語は、成人消費者用の製品において所望の味又は香りをつけるために（現地の規制によって許可される場合に）使用することができる材料のことをいう。これらの材料は、抽出物（例えば、カンゾウ、アジサイ、ホオノキの葉、カモミール、フェヌグリーク、クローブ、メンソール、ニホンハッカ、アニシード、シナモン、ハーブ、ウィンターグリーン、サクランボ、ベリー、モモ、リンゴ、ドランブイ、バーボン、スコッチ、ウイスキー、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、ビャクダン、ベルガモット、ゼラニウム、はちみつエッセンス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイラン、セージ、ウイキョウ、ピーマン、ショウガ、アニス、コリアンダー、コーヒー、又はハッカ属の任意の種からのハッカ油等）、香味強化剤、苦味収容体部位遮断剤、感覚収容体部位活性化剤若しくは感覚収容体部位刺激剤、糖及び／又は代替糖（例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、チクロ、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、又はマンニトール）、並びに他の添加物（例えば、チャコール、クロロフィル、ミネラル、植物性物質、又は息清涼剤）を含んでいてもよい。これらは、模造品、合成材料又は天然材料、或いはこれらの混合物であってもよい。これらは、天然の又はネイチャーアイデンティカルな芳香族化学物質を含んでいてもよい。これらは、油、液体、粉末又はゲル等、任意の適切な形態をとることができる。

本書で使用される場合、用語「環状」は、リング状又はリングの形態にあることをいう。「環状」はそれ自体が円形であることを意味しない。いくつかの実施形態において、本書に「環状」として記載される要素は実際に円形であることもあるが、他の実施形態では、そのような要素は「環状」であってもよいし、楕円形や多角形のような円形以外のものであってもよい。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による喫煙品１０１の一例の部分切欠き断面図及び斜視図がそれぞれ示されている。喫煙品１０１は、電源とヒータとを有する装置と共に使用するように構成されている。この実施形態の喫煙品１０１は、以下に説明する図５～図７に示す装置１と共に使用するのに特に適している。使用時、喫煙品１０１は、装置１の挿入点２０において図５に示す装置に取出し可能に挿入され得る。

一例の喫煙品１０１は略円筒形のロッドの形態であり、これは、喫煙材１０３からなる本体と、ロッドの形態のフィルタアセンブリ１０５とを含む。フィルタアセンブリ１０５は、三つのセグメント（区分）、すなわち冷却セグメント１０７、フィルタセグメント１０９及び口側端部セグメント１１１を含む。喫煙品１０１は、口側の端部（本書では「口側端部」と称する）又は近位端としても知られる第１の端部１１３と、遠位端としても知られる第２の端部１１５とを有する。喫煙材１０３からなる本体は、喫煙品１０１の遠位端１１５の近傍に配置されている。一例では、冷却セグメント１０７は、喫煙材１０３とフィルタセグメント１３０とに当接関係であるように、喫煙材１０３からなる本体とフィルタセグメント１０９との間にて、喫煙材１０３からなる本体に隣接して配置されている。他の例では、喫煙材１０３からなる本体と冷却セグメント１０７との間、及び喫煙材１０３からなる本体とフィルタセグメント１０９との間に、間隔があってもよい。フィルタセグメント１０９は、冷却セグメント１０７と口側端部セグメント１１１との間に配置されている。口側端部セグメント１１１は、フィルタセグメント１０９に隣接して、喫煙品１０１の近位端１１３の近傍に配置されている。一例では、フィルタセグメント１０９は口側端部セグメント１１１と当接関係にある。一実施形態では、フィルタアセンブリ１０５の全長は３７ｍｍ～４５ｍｍであり、より好ましくはフィルタアセンブリ１０５の全長は４１ｍｍである。

一実施形態において、喫煙材１０３からなる本体はタバコを含む。しかしながら、他の各実施形態では、喫煙材１０３からなる本体は、タバコから成るものであってもよく、実質的に完全にタバコから成るものや、タバコとタバコ以外の喫煙材とを含むもの、タバコ以外の喫煙材を含むもの、又はタバコがないものでもよい。喫煙材は、グリセロール等のエアロゾル形成剤を含んでもよい。

一例では、喫煙材１０３からなる本体の長さは３４ｍｍ～５０ｍｍであり、より好ましくは喫煙材１０３からなる本体の長さは３８ｍｍ～４６ｍｍであり、さらに好ましくは喫煙材１０３からなる本体の長さは４２ｍｍである。

一例では、喫煙品１０１の全長は７１ｍｍ～９５ｍｍであり、より好ましくは喫煙品１０１の全長は７９ｍｍ～８７ｍｍであり、さらに好ましくは喫煙品１０１の全長は８３ｍｍである。

喫煙材１０３からなる本体の軸線方向端部は、喫煙品１０１の遠位端１１５にて見ることができる。しかしながら、他の実施形態においては、喫煙品１０１の遠位端１１５は、喫煙材１０３からなる本体の軸線方向端部を覆う端部部材（図示せず）を備え得る。

喫煙材１０３からなる本体は、環状のチップペーパー（図示せず）によってフィルタアセンブリ１０５に接合され、このチップペーパーは、フィルタアセンブリ１０５を取り囲むようにフィルタアセンブリ１０５の実質的に全周に配置され且つ喫煙材１０３からなる本体の長さに沿って部分的に延びている。一例では、チップペーパーは、５８ＧＳＭの標準的なチップ原紙から作られる。また、一例では、チップペーパーは、４２ｍｍ～５０ｍｍの長さを有し、より好ましくは、４６ｍｍの長さを有する。

一例では、冷却セグメント１０７は環状管であり、冷却セグメント内の空隙の周囲に配置され冷却セグメント内の空隙を画定する。空隙は、喫煙材１０３からなる本体から発せられる加熱された揮発成分を流動させるためのチャンバを提供する。冷却セグメント１０７は、エアロゾルを溜めるためのチャンバを提供するために中空であるが、製造中に生じることがある軸線方向の圧縮力及び曲げモーメント、及び装置１に挿入されている間に喫煙品１０１が使用される場合に生じることがある軸線方向の圧縮力及び曲げモーメントに耐えるのに十分な程硬い。一例では、冷却セグメント１０７の壁厚は約０．２９ｍｍである。

冷却セグメント１０７は、喫煙材１０３とフィルタ部１０９との間に物理的変位をもたらす。冷却セグメント１０７によってもたらされる物理的変位は、冷却セグメント１０７の長さ全体にわたって熱勾配を与える。一例では、冷却セグメント１０７は、冷却セグメント１０７の第１の端部に入る加熱された揮発成分と冷却セグメント１０７の第２の端部を出る加熱された揮発成分との間に少なくとも４０℃の温度差をもたらすように構成される。一例では、冷却セグメント１０７は、冷却セグメント１０７の第１の端部に入る加熱された揮発成分と冷却セグメント１０７の第２の端部を出る加熱された揮発成分との間に少なくとも６０℃の温度差をもたらすように構成される。冷却要素１０７の長さ全体にわたるこの温度差は、装置１の加熱構成体によって加熱されたときに、温度に敏感なフィルタセグメント１０９を喫煙材１０３の高温から保護する。フィルタセグメント１０９と、喫煙材１０３からなる本体と、装置１の加熱要素との間に物理的変位が与えられない場合、温度に敏感なフィルタセグメント１０９は使用中に損傷を受ける可能性があるので、必要な機能を効果的に果たさないおそれがある。

一例では、冷却セグメント１０７の長さは少なくとも１５ｍｍである。一例では、冷却セグメント１０７の長さは、２０ｍｍ～３０ｍｍであり、より具体的には２３ｍｍ～２７ｍｍであり、より具体的には２５ｍｍ～２７ｍｍであり、さらに具体的には２５ｍｍである。

冷却セグメント１０７は紙で作られており、これは、使用時に装置１のヒータ構成体の近傍に配置された場合にも、問題の化合物、例えば毒性化合物を生成しない材料から構成されていることを意味する。一例では、冷却セグメント１０７は、中空の内部チャンバを提供すると共に機械的剛性を維持する螺旋巻きの紙管から製造される。螺旋巻きの紙管は、管の長さ、外径、真円度及び真直度に関して、高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。

別の例では、冷却セグメント１０７は、堅いプラグ巻取紙又はチップペーパーから作られた凹部である。堅いプラグ巻取紙又はチップペーパーは、製造中に生じることがある軸線方向の圧縮力及び曲げモーメント、及び装置１に挿入されている間に喫煙品１０１が使用される場合に生じることがある軸線方向の圧縮力及び曲げモーメントに耐えるのに十分な程剛性を有するように製造される。

冷却セグメント１０７の各例について、冷却セグメントの寸法精度は、高速製造プロセスの寸法精度要件を満たすのに十分なものである。

フィルタセグメント１０９は、喫煙材から、加熱された揮発成分からの一つ以上の揮発化合物を除去するのに十分な任意のフィルタ材料から作られるとよい。一例では、フィルタセグメント１０９は、セルロースアセテート等のモノアセテート材料から作られる。フィルタセグメント１０９は、加熱された揮発成分の量を使用者にとって満足のいかないレベルまで減らすことなく、加熱された揮発成分を冷却し、そこからの刺激の低減を可能とする。

フィルタセグメント１０９のセルロースアセテートトウ材料の密度は、フィルタセグメント１０９の端から端までの圧力降下を制御し、ひいては喫煙品１０１の吸引抵抗を制御する。したがって、フィルタセグメント１０９の材料の選択は、喫煙品１０１の吸引抵抗を制御するのに重要である。さらに、フィルタセグメントは喫煙品１０１における濾過機能を果たす。

一例では、フィルタセグメント１０９は８Ｙ１５グレードのフィルタトウ材料で作られ、これは、加熱された揮発材料に対して濾過効果を発揮すると共に、加熱された揮発材料から生じる凝縮されたエアロゾル液滴のサイズを小さくして、加熱された揮発材料の刺激及びのどへの衝撃を満足のいくレベルまで低減する。

フィルタセグメント１０９の存在は、冷却セグメント１０７を流出する加熱された揮発成分をさらに冷却することによる断熱効果をもたらす。このさらなる冷却効果は、フィルタセグメント１０９の表面上の使用者の唇の接触温度を下げる。

一つ以上の香料は、加香された液体をフィルタセグメント１０９に直接注入する形態、又は一つ以上の加香された易壊性カプセル若しくは他の香料担体をフィルタセグメント１０９のセルロースアセテートトウ内に埋め込むか配置することによる形態のいずれかで、フィルタセグメント１０９に添加され得る。

一例では、フィルタセグメント１０９は、長さが６ｍｍ～１０ｍｍであり、より好ましくは８ｍｍである。

口側端部セグメント１１１は環状管であり、口側端部セグメント１１１内の空隙の周囲に配置され空隙を画定する。空隙は、フィルタセグメント１０９から流れる加熱された揮発成分のためのチャンバを提供する。口側端部セグメント１１１は、エアロゾルを収容するためのチャンバを提供するために中空であるが、製造中に生じることがある軸線方向の圧縮力及び曲げモーメント、及び装置１に挿入されている間に喫煙品１０１が使用される場合に生じることがある軸線方向の圧縮力及び曲げモーメントに耐えるのに十分な程硬い。

一例では、口側端部セグメント１１１の長さは６ｍｍ～１０ｍｍであり、より好ましくは８ｍｍである。一例では、口側端部セグメントの厚さは０．２９ｍｍである。

口側端部セグメント１１１は、中空の内部チャンバを提供すると共に臨界的な機械的剛性を維持する螺旋巻きの紙管から製造され得る。螺旋巻き紙管は、管の長さ、外径、真円度及び真直度に関して、高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。

口側端部セグメント１１１は、フィルタセグメント１０９の出口に溜まる液体凝縮物が使用者と直接接触するのを防ぐ機能を果たす。

一例では、口側端部セグメント１１１及び冷却セグメント１０７は単一の管から形成されてもよく、フィルタセグメント１０９はその管内に配置され、口側端部セグメント１１１と冷却セグメント１０７とを分離することは理解されるべきである。

図３及び図４を参照すると、本発明の一実施形態による物品ないしは喫煙品３０１の一例の部分切欠き断面図及び斜視図がそれぞれ示されている。図３及び図４に示されている参照符号は、図１及び図２に示されている参照符号に「２００」を加えた値と同じである。

図３及び図４に示す喫煙品３０１の例では、通気領域３１７が、喫煙品３０１の外部から喫煙品３０１の内部に空気が流れることを可能にするために、喫煙品３０１内に設けられている。一例では、通気領域３１７は、喫煙品３０１の外層を貫通して形成された一つ以上の通気穴３１７の形態をとる。通気穴は、喫煙品３０１の冷却を助けるために冷却セグメント３０７に配置されるとよい。一例では、通気領域３１７は、１列以上の穴を含み、好ましくは、各列の穴は、喫煙品３０１の長手方向軸線に対して実質的に垂直な断面で喫煙品３０１の全周にわたって配置される。

一例では、喫煙品３０１に対して通気を可能とするために１列～４列の通気穴がある。各列の通気穴は、１２個～３６個の通気穴３１７を有することができる。通気穴３１７は、例えば、直径が１００μｍ～５００μｍとすることができる。一例では、通気穴３１７の列間の軸線方向の間隔は、０．２５ｍｍ～０．７５ｍｍであり、より好ましくは、通気穴３１７の列間の軸線方向の間隔は０．５ｍｍである。

一例では、通気穴３１７は均一のサイズである。別の例では、通気穴３１７はサイズが異なる。通気穴は、任意の適切な技術、例えば、以下の技術のうちの一つ以上を使用して作製することができる。すなよち、レーザ技術、冷却セグメント３０７の機械的穿孔、又は冷却セグメント３０７を喫煙品３０１に形成する前の事前穿孔、である。通気穴３１７は、喫煙品３０１を効果的に冷却するように配置される。

一例では、通気穴３１７の列は、喫煙品の近位端３１３から少なくとも１１ｍｍに配置され、より好ましくは通気穴は喫煙品３０１の近位端３１３から１７ｍｍと２０ｍｍとの間に配置される。通気穴３１７の位置は、喫煙品３０１の使用中に使用者が通気穴３１７を塞がないように配置される。

有利なことに、図６及び図７から理解されるとおり、喫煙品３０１の近位端３１３から１７ｍｍと２０ｍｍとの間に通気穴の列を設けることによって、喫煙品３０１が装置１内に完全に挿入されたときに、通気穴３１７を装置１の外側に配置することができる。装置の外側に通気穴を配置することによって、加熱されていない空気は、装置３０１の外側から通気穴を通って喫煙品３０１に入ることができ、喫煙品３０１の冷却を助ける。

冷却セグメント３０７の長さは、喫煙品３０１が装置１に完全に挿入されたときに冷却セグメント３０７の一部が装置１に挿入されるような長さである。冷却セグメント３０７の長さは、装置１のヒータ構成体と熱に敏感なフィルタ構成３０９との間に物理的な間隙を提供する第１の機能と、喫煙品３０１が装置１内に完全に挿入された場合に、通気穴３１７を冷却セグメント内に配置すると共に、装置１の外側にも配置することを可能にする第２の機能とを提供する。図６及び図７から分かるように、冷却要素３０７の大部分は装置１内に配置される。しかしながら、装置１の外へ延びる冷却要素３０７の部分もある。冷却要素３０７のこの部分は装置１の外に出ており、ここに通気穴３１７が配置されている。

図５～図７をより詳細に参照すると、喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために、典型的には吸引することができるエアロゾルを形成するために、喫煙材を加熱するよう構成された装置１の一例が示されている。装置１は、喫煙材を燃焼させることなく加熱することによって化合物を放出する加熱装置１である。

第１の端部３は、本書では、装置１の口側の端部（口側端部）又は近位端３とも称され、第２の端部５は、本書では、装置１の遠位端５とも称される。装置１には、装置１全体が使用者の所望に応じてオン・オフを切り換えられるようにするオン・オフボタン７が設けられている。

装置１は、装置１の様々な内部構成要素を配置し保護するためのハウジング９を含む。図示の例では、ハウジング９は、装置１の周りを囲む一体型スリーブ１１を備え、このスリーブ１１は、装置１の「上部」を概ね画定する上部パネル１７と、装置１の「底部」を概ね画定する底部パネル１９とで閉じられている。他の例では、ハウジングは、上部パネル１７と底部パネル１９に加えて、前部パネル、後部パネル及び一対の互いに対向する側部パネルを備える。

上部パネル１７及び／又は底部パネル１９は、装置１の内部への容易なアクセスを可能にするために、一体型スリーブ１１に取外し可能に固定されてもよく、又は、例えば装置１の内部に使用者がアクセスすることができないように、一体型スリーブ１１に「永久的に」固定されてもよい。一例では、パネル１７，１９は、プラスチック材料（例えば、射出成形によって形成されるガラス充填ナイロン等）から作られ、一体型スリーブ１１はアルミニウムから作られるが、他の材料や他の製造プロセスが使用されてもよい。

装置１の上部パネル１７は、装置１の口側端部３に開口２０を有し、この開口２０を通して、使用時に、喫煙材を含む喫煙品１０１，３０１を使用者が装置１に挿入し、また装置１から取り出すことができる。

ハウジング９内には、ヒータ構成体２３と、制御回路２５と、電源２７とが配置され又は固定されている。この例では、ヒータ構成体２３、制御回路２５及び電源２７は、制御回路２５が概ねヒータ構成体２３と電源２７との間に配置された状態で、横方向に隣り合っているが（すなわち、一端から見て隣り合っているが）、他の配置とすることも可能である。

制御回路２５２は、以下でさらに説明するように、喫煙品１０１，３０１における喫煙材の加熱を制御するように構成され配置されたマイクロプロセッサ装置のようなコントローラを含むことができる。

電源２７４は、例えば、再充電可能なバッテリー又は再充電できないバッテリーのようなバッテリーであってもよい。適切なバッテリーの例には、例えば、リチウムイオン電池、（ニッケル－カドミウム電池のような）ニッケル電池、アルカリ電池等が含まれる。バッテリー２７は、必要時に電力を供給するために、また制御回路２５の制御下において喫煙品の喫煙材を加熱するために（上述したように、喫煙材を燃焼させることなく、喫煙材を揮発させるために）、ヒータ構成体２３に電気的に接続されている。

電源２７をヒータ構成体２３の側方に隣接して配置する利点は、装置１全体を過度に長くさせることなく、物理的に大きな電源２５を使用できることである。理解されるように、一般に、物理的に大きな電源２５は、より高い容量（すなわち、供給可能な総電気エネルギー、多くの場合はアンペア時等で測定されるもの）を有し、したがって、装置１のバッテリー寿命をより長くすることができる。

一例では、ヒータ構成体２３は、概ね、中空の内部加熱チャンバ２９を有する円筒形の中空管の形態をとり、加熱チャンバ２９内に、喫煙材を含む喫煙品１０１，３０１が使用時に加熱のために挿入される。ヒータ構成体２３は別の異なる構成とすることもできる。例えば、ヒータ構成体２３は、単一の加熱要素からなるものとしてもよいし、ヒータ構成体２３の長手方向軸線に沿って整列された複数の加熱要素から形成されてもよい。加熱要素は、環状であってもよいし、管状であってもよく、又はその周りにおいて少なくとも部分的に環状であっても、部分的に管状であってもよい。一例では、加熱要素は薄膜ヒータとすることができる。他の例では、加熱要素はセラミックス材料から作られたものでもよい。適切なセラミックス材料の例には、アルミナ、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素セラミックスがあり、これらは積層され焼結されてもよい。他の加熱構成体も可能であり、例えば、誘導加熱、赤外線を放射することによって加熱する赤外線加熱素子、又は例えば抵抗電気巻線によって形成された抵抗加熱素子等がある。

一つの特定の例では、ヒータ構成体２３は、ステンレス鋼製の支持管によって支持され、ポリイミド加熱要素を備える。ヒータ構成体２３は、装置１内に喫煙品１０１，３０１が挿入された場合に、喫煙品１０１，３０１における喫煙材１０３，３０３からなる本体の全体が実質的にヒータ構成体２３内に挿入されるように、寸法が定められている。

加熱要素は、喫煙材の選択された部分が、例えば、必要に応じて順番に（徐々に）又は一緒に（同時に）個別的に加熱されるように配置構成され得る。

この例のヒータ構成体２３は、熱絶縁体３１によってその長さの少なくとも一部に沿って囲まれている。熱絶縁体３１は、ヒータ構成体２３から装置１の外部に伝わる熱を減少させるのに役立つ。これは、一般に熱損失を低減するので、ヒータ構成体２３の電力条件を低く抑えるのに役立つ。熱絶縁体３１はまた、ヒータ構成体２３の動作中に装置１の外部を低温に維持するのに役立つ。一例では、熱絶縁体３１は二重壁型のスリーブであり、これはスリーブの二つの壁の間に低圧領域を有するとよい。すなわち、熱絶縁体３１は、例えば、「真空」管、すなわち熱伝導及び／又は対流による伝熱を最小限にするために少なくとも部分的に排気された管であるとよい。二重壁型のスリーブに加えて又はその代わりに、例えば適当な発泡型の材料を含む断熱材料を使用すること等、熱絶縁体３１のための他の配置構成も可能である。

ハウジング９は、加熱構成体２３だけでなく、すべての内部構成要素を支持するための様々な内部支持構造３７をさらに備えることができる。

装置１は、開口部２０の周りに延び開口部２０からハウジング９の内部に突出するカラー３３と、カラー３３と真空スリーブ３１の一端との間に配置された略管状のチャンバ３５とをさらに備える。チャンバ３５はさらに冷却構造３５ｆを備え、冷却構造３５ｆは、この例では、チャンバ３５の外面に沿って間隔を置いて配置され、それぞれがチャンバ３５の外面の周りに周方向に配置された複数の冷却フィン３５ｆを備える。中空のチャンバ３５の長さの少なくとも一部にわたって喫煙品１０１，３０１が装置１に挿入された場合、中空のチャンバ３５と喫煙品１０１、３０１との間に空隙３６が形成される。空隙３６は、冷却セグメント３０７の少なくとも一部にわたって喫煙品１０１、３０１の全周の周りに形成される。

カラー３３は、開口部２０の周囲に周方向に配置された複数の隆起部６０を備え、これらの隆起部６０は開口部２０内に突出している。隆起部６０は、隆起部６０の位置での開口部２０の開口スパンが、隆起部６０のない位置での開口部２０の開口スパンよりも小さくなるように、開口部２０内の空間を占めている。隆起部６０は、装置１内に挿入された喫煙品１０１，３０１と係合するように構成され、それを装置１内に固定するのを助ける。隣り合う対の隆起部６０と喫煙品１０１，３０１とによって画定された開放空間（図示せず）は、喫煙品１０１，３０１の外側の周りに通気路を形成する。これらの通気路１は、喫煙品１０１，３０１から放散された高温の蒸気が装置１から流出することを可能にし、冷却空気が空隙３６内の喫煙品１０１，３０１の周りの装置１内に流入することを可能にする。

動作時、喫煙品１０１，３０１は、図５～図７に示すように、装置１の挿入点２０に取出し可能に挿入される。特に図６を参照すると、一例では、喫煙品１０１，３０１の遠位端１１５、３１５の近傍に配置されている喫煙材１０３，３０３からなる本体は、装置１のヒータ構成体２３内に完全に収容される。喫煙品１０１，３０１の近位端１１３、３１３は装置１から突出し、使用者のためのマウスピースアセンブリとして機能する。

動作時、喫煙材１０３，３０３からなる本体から喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために、ヒータ構成体２３は消耗可能な物品１０１，３０１を加熱する。

喫煙材１０３，３０３からなる本体からの加熱された揮発成分のための主流路は、喫煙品１０１，３０１を軸線方向に貫通し、冷却セグメント１０７，３０７の内側のチャンバを通り、フィルタセグメント１０９，３０９を通り、口側端部セグメント１１１，３１１を通って使用者に至る。一例では、喫煙材からなる本体から発せられる加熱された揮発成分の温度は６０℃～２５０℃であり、これは使用者にとって許容可能な吸引温度よりも高いかもしれない。加熱された揮発成分が冷却セグメント１０７，３０７を移動するにつれて、その揮発成分は冷却され、いくつかの揮発成分は冷却セグメント１０７，３０７の内面上に凝縮する。

図３及び図４に示す喫煙品３０１の例では、低温の空気は、冷却セグメント３０７に形成された通気穴３１７を通って冷却セグメント３０７に流入することができる。この低温の空気は、加熱された揮発成分と混合し、加熱された揮発成分をさらに冷却する。

使用時に装置１によって喫煙品３１７が加熱されると、通気によって喫煙品３１７からの可視の加熱された揮発成分の生成が促進される。加熱された揮発成分は、この加熱揮発成分の過飽和が生じるように加熱揮発成分を冷却するプロセスによって可視化される。次いで、加熱揮発成分は核形成としても知られる液滴形成をし、最終的には、加熱揮発成分のさらなる凝縮と、加熱揮発成分からの新たに形成された液滴の凝固とによって、加熱揮発成分のエアロゾル粒子のサイズが増大する。

一実施形態では、加熱された揮発成分と低温空気との合計に対する低温空気の割合（換気率として知られている）は、少なくとも１５％である。１５％の換気率は、加熱された揮発成分を上記の方法によって可視化することを可能にする。加熱された揮発成分の視認性は、揮発成分が生成されたことを使用者が認識することを可能にし、喫煙経験における感覚的経験を増すものとする。

別の例では、加熱された揮発成分をさらに冷却するために、換気率は５０％～８５％とする。

様々な問題に取り組み、技術を進歩させるために、本開示の全体は、例示的な或いは例としての様々な実施形態をもって、特許請求される発明が実施されること、また喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために喫煙材を加熱するための装置と共に用いる優れた喫煙品を提供することを示している。本開示の利点及び特徴は、実施形態の代表例にすぎず、包括的及び／又は排他的なものではない。それらは、特許請求の範囲に記載された特徴及びそれ以外の開示された特徴を理解と教示を助けるためだけに提示されている。本開示における利点、実施形態、例、機能、特徴、構造及び／又は他の態様は、特許請求の範囲によって規定される本開示を限定するもの、或いは特許請求の範囲の均等物を限定するものと考えるべきではなく、本開示の範囲及び／又は精神から逸脱することなく他の実施形態を利用し、変形を施すことができることは理解されるべきである。様々な実施形態は、開示された要素、構成部品、特徴、部品、ステップ、手段等の適切な組合せを好適に備え、それらから構成され、或いは実質的にそれらから構成されてもよい。さらに、本開示は、特許請求の範囲に現在は記載されていないが将来記載される可能性のある他の発明を含む可能性がある。

Claims (21)

1. 喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために前記喫煙材を加熱するための装置に挿入される喫煙品であって、
   喫煙材からなる本体と、
   前記喫煙材の揮発された少なくとも一つの成分を冷却するための冷却セグメント、前記喫煙材の前記揮発された少なくとも一つの成分を濾過するための、前記冷却セグメントに隣接するフィルタセグメント、及び、使用者の口中に受け入れられる、前記フィルタセグメントに隣接する口側端部セグメントを備えるアセンブリと
   を具備し、
   前記冷却セグメントは、第１の端面および第２の端面を有する環状管であり、前記環状管は、前記冷却セグメント内の空隙の周囲に配置され前記冷却セグメント内の空隙を画定し、前記空隙は、前記喫煙材からなる本体から発せられる加熱された揮発成分を流動させるためのチャンバを提供し、
   前記冷却セグメントの前記環状管が前記喫煙材からなる前記本体と前記フィルタセグメントとの間に配置されており、前記冷却セグメントの前記環状管の前記第１の端面は、前記喫煙材と当接関係にあり、前記冷却セグメントの前記環状管の前記第２の端面は、前記フィルタセグメントと当接関係にあり、
   当該喫煙品が前記喫煙材を加熱するための前記装置に完全に挿入された場合に、前記冷却セグメントの前記環状管の第１の部分が前記装置内にあり、前記冷却セグメントの前記環状管の第２の部分が前記装置の外に延びているように、当該喫煙品が構成されており、
   前記喫煙品が、空気を前記喫煙品内に流入させて、前記喫煙材の前記揮発された少なくとも一つの成分と混合させることを可能とする通気領域を備え、
   前記通気領域は、前記冷却セグメントの前記環状管の外壁を貫通して形成された少なくとも一つの穴を備え、前記少なくとも一つの穴は、前記口側端部セグメントの近位端から１７ｍｍ～２０ｍｍの間に置かれ、あるいは、前記少なくとも一つの穴は、１００～５００μｍの直径を有する、喫煙品。
2. 前記冷却セグメントが中空管を備える、請求項１に記載の喫煙品。
3. 前記通気領域が、前記喫煙品の前記外壁を貫通して形成された１列以上の穴を備える、請求項１に記載の喫煙品。
4. 前記１列以上の穴の各々が、前記喫煙品の前記外壁の全周にわたって配置されている、請求項３に記載の喫煙品。
5. 前記喫煙品が長手方向軸線を有し、前記通気領域が、前記喫煙品の前記外壁を貫通して形成された複数の列の穴を備え、前記複数の列が、前記長手方向軸線に沿った延びる方向で互いに離間されている、請求項４に記載の喫煙品。
6. 隣り合う前記列の少なくとも一つの対が、０．２５ｍｍ～０．７５ｍｍの距離で前記長手方向軸線に沿って延びる方向で互いに軸線方向に離間されている、請求項５に記載の喫煙品。
7. 隣り合う前記列の少なくとも一つの対が、０．５ｍｍの距離で前記長手方向軸線に沿って延びる方向で互いに軸線方向に離間されている、請求項６に記載の喫煙品。
8. 当該喫煙品の全長が７１ｍｍ～９５ｍｍである、請求項１～７のいずれか一項に記載の喫煙品。
9. 隣り合う前記列の少なくとも一つの対が、０．２５ｍｍ～０．７５ｍｍの距離で前記長手方向軸線に沿って延びる方向で互いに軸線方向に離間されている、請求項５に記載の喫煙品。
10. 当該喫煙品の全長が７１ｍｍ～９５ｍｍである、請求項９に記載の喫煙品。
11. 前記冷却セグメントは、前記冷却セグメントの第1の端部に入る加熱された揮発成分と前記冷却セグメントの第2の端部から出る加熱された揮発成分との間に、少なくとも40℃の温度差を提供するように構成される、請求項２に記載の喫煙品。
12. 前記口側端部セグメントは、６ｍｍから１０ｍｍの長さの中空の管からなる、請求項１～１１のいずれか一項に記載の喫煙品。
13. 前記フィルタセグメントは、モノアセテート材料を含み、長さが6 mmから10 mmである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の喫煙品。
14. 前記アセンブリの長さは、３７ｍｍから４５ｍｍである、請求項１～１３のいずれか一項に記載の喫煙品。
15. 前記喫煙材からなる本体の長さは、３４ｍｍから５０ｍｍである、請求項１～１４のいずれか一項に記載の喫煙品。
16. 加熱された揮発成分と低温空気との合計に対する低温空気の割合である換気率は、少なくとも１５％である、請求項１～１５のいずれか一項に記載の喫煙品。
17. 加熱された揮発成分と低温空気との合計に対する低温空気の割合である換気率は、５０％から８５％である、請求項１～１６のいずれか一項に記載の喫煙品。
18. 喫煙材の少なくとも一つの成分を揮発させるために前記喫煙材を加熱するよう構成された加熱装置と、前記加熱装置に挿入される、請求項１～１７のいずれか一項に記載の喫煙品とを備えるシステムであって、
    前記加熱装置が、
    前記喫煙品を前記加熱装置に挿入することができる第１の開口部を第１の端部に有するハウジングと、
    使用時に前記喫煙品における前記喫煙材を加熱するための、前記ハウジング内に配置された少なくとも一つのヒータ構成体と
    を備える、システム。
19. 前記喫煙品の通気穴は、前記喫煙品が前記加熱装置に完全に挿入されたときに、前記加熱装置の外側に配置される、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記加熱装置は、前記第1の開口部の周囲に周方向に配置された複数の隆起部を備え、前記隆起部は、前記隆起部の位置での前記第１の開口部の開口スパンが、前記隆起部のない位置での前記第１の開口部の開口スパンよりも小さくなるように、前記第１の開口部内に突出する、請求項１８又は１９に記載のシステム。
21. 前記隆起部は、前記加熱装置内に挿入されたときに前記喫煙品と係合して、それを前記加熱装置内に固定するのを助けるように構成される、請求項２０に記載のシステム。

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