【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明によると、開放端を有するハウジングを備えるエアロゾル発生物品が提供されている。ハウジングは、たばこ消費財とすることができるエアロゾル形成基体を保持するためのくぼみを備える。エアロゾル発生物品は、ハウジングの中でハウジングの開放端の方向へと移動可能なピストンをさらに備える。ピストンを物品のハウジングの開放端の方向へと押すことによって、くぼみの中に収容されていてもよいエアロゾル形成基体はハウジングの開放端を通して、かつ物品の外へ押し出されてもよい。物品は、エアロゾル発生装置、特に本発明による、および本明細書に記載の通りのエアロゾル発生装置で使用するように構成されていることが好ましい。
【0005】
ハウジング内のくぼみは、くぼみの一方の端を形成するピストンの基部と、内側ハウジング壁と、くぼみの反対側の端を形成するハウジングの開放端とによって画定されてもよい。
【0006】
物品は所定の量のエアロゾル形成基体を含んでもよく、有利なことにくぼみのサイズによって画定される。エアロゾル形成基体をくぼみの中へと充填する前に、エアロゾル形成基体の量は測定されてもよく、ひいては特定のエアロゾル発生装置で同一のエアロゾル形成物品を使用するたびに一貫性のあるユーザー体験を提供しうる。さらに、くぼみ内のエアロゾル形成基体は、その即時の使用までハウジングによって機械的に保護される。基体はまた、例えば湿度または酸化などのその他の環境の影響からも保護されることが好ましい。これは、例えば保護箔の提供によって実現されてもよく、この場合物品は保護箔で密封されることができ、または例えばハウジングの開放端を密封することによって、エアロゾル形成基体を備えるくぼみが密封されてもよい。こうした保護箔または密封は、物品の使用の前に取り除かれてもよい。
【0007】
ハウジング内に配置されたピストンは、エアロゾル形成基体をくぼみの外へ、およびハウジングの外へと動かすのを容易にする。これはピストンの短い(例えば、くぼみの長さにわたる)直線運動によって達成されてもよい。
【0008】
たばこ消費財などのエアロゾル形成基体は、基体を受けるように構成されたエアロゾル発生装置の加熱チャンバーの中へと直接押されることが好ましい。このようにして、明確に定義された量のエアロゾル形成基体が装置の使用準備において加熱チャンバーへと供給されて、一貫性のあるユーザー体験を提供してもよい。以下により詳細に概説されるように、エアロゾル発生装置の単純な設計が支援される。
【0009】
エアロゾル発生物品は、例えば同軸に配置された二つの円筒であるハウジングおよびピストン、または他の幾何学的形態のピストンおよびハウジングによって実現されてもよい。こうした実施形態において、ハウジングは中空円筒であり、またピストンは中実円筒であることが好ましい。
【0010】
ハウジングとピストンは精密なはめ合わせを形成し、その結果エアロゾル形成基体がピストンとハウジングの間を通過しないことが好ましい。ハウジング内のくぼみは、ピストンの基部の下に形成されてもよい。しかしながら、ピストンとハウジングの間に気流通路が提供されてもよく、空気またはエアロゾルを含有する空気は、この通路を通過する。
【0011】
ピストンおよびハウジングの配置およびサイズに依存して、ピストンは完全にハウジングの内側に配置されてもよく、またはハウジングから突出してもよい。
【0012】
ピストンは、好ましくは物品の使用前または使用後、すなわちエアロゾル形成基体をくぼみから外へ押し出す前または後に、ハウジングの端と同一平面で配置されてもよい。ハウジングの端と同一平面で配置されたピストンは、物品または基体の状態(例えば、エアロゾル形成基体の位置など)を示すために動作制御として使用されてもよい。ハウジングの一方の端と同一平面で配置されたピストンは、貯蔵のために物品の積み重ねを単純化する場合があり、また基体が物品内にまだ存在していること、または基体がハウジングの外に完全に押し出されたことを示す場合がある。突出しているピストンは、基体をハウジングの外へと押し出すために簡単にアクセスすることができる。
【0013】
ハウジングの長さはピストンの長さと同一であるか、またはピストンの長さよりも長いことが好ましい。エアロゾル形成基体が物品のくぼみの中に貯蔵される時、ピストンはその移動範囲の一方の極端な端に配置されてもよい。エアロゾル形成基体がくぼみの外へ完全に押し出された時、ピストンはその移動範囲のもう一方の極端な端に配置されてもよい。
【0014】
エアロゾル発生物品は、物品を通した少なくとも一つの気流チャネルを備えてもよい。気流チャネルは物品の一方の端から物品の反対側の端に延びることが好ましい。こうした気流チャネルは、エアロゾル形成基体から蒸発した物質が装置内で加熱チャンバーから物品を通して、さらに下流へ、例えばマウスピースの中へと、またはマウスピースを通って通過することを可能にする場合がある。こうした気流チャネルはまた、新鮮な空気が物品を通過し、加熱チャンバーの中に入り、加熱チャンバー内で発生した蒸発した基体を捕らえることを可能にする場合がある。
【0015】
エアロゾル発生物品は、物品を通る複数の気流チャネルを備えてもよい。
【0016】
気流チャネルは、ピストンとハウジングのサイズおよび相対的な配置に依存して、例えばハウジングの開放端からハウジングの反対側の端まで、ピストンの一方の端からピストンの反対側の端まで、ハウジングの開放端からピストンの近位端まで、延びてもよい。
【0017】
少なくとも一つの気流チャネルは、例えばピストンに沿って配置されてもよい。チャネルはピストンの中に配置されてもよく、例えば中央に配置されたチャネルを形成する。チャネル(複数可)はまた、例えば外側ピストン壁または内側ハウジング壁において、ピストンとハウジングの間に配置されてもよい。複数のチャネルは、物品内で対称に、かつ規則的に配置されてもよい。
【0018】
物品内の気流チャネルは、所望のサイズの気流チャネルを提供するために、例えばピストンと内側ハウジング壁の間の製造公差を選択することによって提供されてもよい。
【0019】
エアロゾル発生物品はくぼみの中に提供されたエアロゾル形成基体を備えることが好ましい。くぼみは、エアロゾル形成基体で充填されることが好ましい。物品内のエアロゾル形成基体は、ハウジングの開放端と同一平面であってもよい。
【0020】
エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品の加熱チャンバーの一回の充填である所定の量のエアロゾル形成基体を備えてもよい。一回の充填は一回のユーザー体験を提供することが好ましい。特に、エアロゾル発生物品は、所定の量のエアロゾル形成基体を含む充填カートリッジであってもよい。所定の量のエアロゾル形成基体は、エアロゾル発生装置を使用する前またはユーザー体験を開始する前のピストンの一回の移動動作で、エアロゾル発生装置の加熱チャンバーの中へと充填されることが好ましい。
【0021】
エアロゾル形成基体は一括でまたはまとめて、エアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと、特にピストンの一回の移動動作によって、移動可能であってもよい。エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置は、形状を保持するまたは寸法的に安定した方法でエアロゾル形成基体を移動するおよび受けるように構成されていることが好ましく、すなわちその結果エアロゾル形成基体は実質的に変形することなくエアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと移動可能である。ハウジングおよびピストンを形成する材料は同一であってもよく、または異なってもよい。ハウジングおよびピストンを形成する材料は、エアロゾル発生装置内に呈される高温、例えばこうした装置の動作温度に耐える能力を有する任意の材料であってもよい。ハウジングおよびピストンを形成する材料はポリマー、例えば摂氏約150度の温度に耐える能力を有するポリマーであってもよい。
【0022】
物品に適切な材料には例えば、紙もしくは厚紙、シリコンゴム、酢酸セルロース、セラミックもしくはガラス、またはPEEKもしくはポリイミドなどの高温ポリマーが含まれてもよい。随意に、コスト低減のために、ヒーターまたは加熱チャンバーと接触する物品の一部分は耐熱であってもよく、またヒーターまたは加熱チャンバーと接触しない部品は、より安価な非耐熱プラスチック材料であってもよい。
【0023】
エアロゾル形成基体は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体であることが好ましい。揮発性化合物はエアロゾル形成基体の加熱によって放出される。
【0024】
エアロゾル形成基体は非液体、特に固体エアロゾル形成基体である。エアロゾル形成基体は加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含む、たばこ含有材料を含んでもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成体をさらに含んでもよい。適切なエアロゾル形成体の例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。
【0025】
エアロゾル形成基体は、例えば薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の断片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押出成形たばこ、および膨化たばこのうちの一つ以上を含有する粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ撚糸、細片またはシートのうちの一つ以上を含んでもよい。
【0026】
随意に、エアロゾル形成基体は、そのエアロゾル形成基体の加熱に伴い放出される、追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含有してもよい。固体エアロゾル形成基体はまた、例えば追加的なたばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含むカプセルを含んでもよく、こうしたカプセルは固体エアロゾル形成基体バルクの加熱中に溶けてもよい。
【0027】
エアロゾル形成基体は、その他の添加物およびニコチンまたは風味剤などの成分を含んでもよい。
【0028】
エアロゾル形成基体はニコチンおよび少なくとも一つのエアロゾル形成体を含むことが好ましい。
【0029】
エアロゾル形成体はまた、基体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、湿潤剤タイプの特性も有してもよい。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湿性材料、すなわち湿潤剤を含有する基体を湿った状態に保つのに役立つ材料である。
【0030】
一つ以上のエアロゾル形成体を組み合わせて、その組み合わせたエアロゾル形成体の一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ロールの保湿性を利用するためにトリアセチンをグリセロールおよび水と組み合わせてもよい。
【0031】
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、また以下の化合物、すなわちグリセロール、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、スベリン酸ジエチル、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、ラウリン酸、ミリスチン酸、およびプロピレングリコールのうちの一つ以上を含んでよい。
【0032】
エアロゾル形成基体は、物品のくぼみの中へと嵌合するように集められた、一つ以上の均質化したたばこ材料シートを含んでもよい。エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含んでもよい。
【0033】
たばこシートはキャストリーフであることが好ましい。キャストリーフは、たばこ粒子、繊維粒子、エアロゾル形成体、結合剤、および例えば風味も含むスラリーから形成される、再構成たばこの一形態である。
【0034】
エアロゾル形成基体のシートは、例えば細片へと切断されてもよく、また続いてくぼみの中へと挿入され、かつその定位置に、例えば基体と物品ハウジングまたは結合剤とのぴったりとした嵌合によって固定されてもよい。
【0035】
エアロゾル形成基体はまた、ペースト様の材料、エアロゾル形成基体を含む多孔性材料のサシェ、または例えばゲル化剤または粘着剤と混合されたルースたばこであってもよく、これはグリセリンなどの一般的なエアロゾル形成体を含むことができ、その後プラグへと圧縮または成形される。これが配備され、圧縮され、加熱チャンバー内で加熱された時、プラグは実質的に単一片のまま保持される場合がある。
【0036】
本発明によると、エアロゾル形成基体(特に非液体の、好ましくは固体エアロゾル形成基体)を含むエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受けるためのくぼみを備えるエアロゾル発生装置も提供されている。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品から受けられたエアロゾル形成基体を加熱するために、くぼみに隣接して配置された加熱チャンバーをさらに備える。くぼみおよび加熱チャンバーは同一の長軸方向軸に沿って配置され、これによってエアロゾル形成基体は長軸方向軸の方向での直線運動でエアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと移動可能である。
【0037】
エアロゾル発生装置は、本発明による、また本明細書に記載の通りのエアロゾル発生物品で使用するように構成されていることが好ましい。特に、装置のくぼみは、本発明による、また本明細書に記載の通りのエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受けるために適合されている。
【0038】
装置は単純な構造であってもよい。エアロゾル発生物品を受けるためのくぼみ、または少なくともその一部分、ならびに加熱チャンバーは、いずれもくぼみとして構築されてもよい。エアロゾル形成物品を受けるためのくぼみ、および加熱チャンバーの内側を形成するくぼみが一つの大きいくぼみによって実質的に形成される場合、物品を受けるためのくぼみには、加熱チャンバーへと届かないように、大きいくぼみの中に物品を位置付けるための止め部が提供されることが好ましい。加熱チャンバー壁および物品ハウジングは、例えば相互に隣接して配置されてもよい。
【0039】
加熱チャンバーは、加熱チャンバーの内容物を加熱するために発熱体を備える。発熱体は、加熱チャンバーの外側または内側に配置されてもよい。加熱チャンバー壁自体が発熱体を含んでもよく、または発熱体であってもよい。
【0040】
加熱チャンバー内で抵抗加熱または誘導加熱によって、基体に熱が提供されることが好ましい。加熱チャンバーは抵抗によってまたは誘導によって加熱されてもよい。
【0041】
くぼみと加熱チャンバーの同軸配列は、ピストンを用いた単純な直線運動でのエアロゾル形成基体の挿入および取り出しを可能にする。エアロゾル形成基体は、短い平行移動運動動作によって物品から加熱チャンバーに移動されてもよい。
【0042】
特に、エアロゾル形成基体が一括でまたはまとめて、エアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと、特に長軸方向軸の方向の一つの直線運動によって、移動可能であるように装置が構成されてもよい。エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体をエアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと、エアロゾル形成基体の形状を保持しながら移動することを可能にするように構成されていることが好ましく、その結果エアロゾル形成基体は実質的に変形することなく、エアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと移動可能である。
【0043】
加熱チャンバーの内径または内側横寸法、特に内側横隙間寸法は、物品から移動されたエアロゾル形成基体の外径または外側横寸法に実質的に対応するか、または外径または外側横寸法よりもほんのわずかに大きいことが好ましい。例えば、加熱チャンバーは、チャンバー内で加熱されるエアロゾル形成基体の外径または外側横寸法と同一の、またはエアロゾル形成基体の外径または外側横寸法よりも約10パーセント大きい直径または外側横寸法を有してもよい。従って、エアロゾル発生物品のハウジングの内側横寸法、特に内側横隙間寸法は、加熱チャンバーの内側横寸法、特に内側横隙間寸法に対応することが好ましい。
【0044】
加熱チャンバーのサイズは、加熱されるエアロゾル形成基体のサイズに実質的に対応するか、または加熱されるエアロゾル形成基体のサイズよりもほんのわずかに大きいことが好ましい。
【0045】
例えば、加熱チャンバーの体積は、チャンバー内で加熱されるエアロゾル形成基体の体積と同一であるか、またはエアロゾル形成基体の体積よりも約10パーセント大きくてもよい。物品内のくぼみのサイズは、加熱チャンバーのサイズに対応することが好ましい。
【0046】
装置は、物品が装置のくぼみの中に配置された時に、物品のピストンへのアクセスを提供することが好ましい。ピストンは、ユーザーによって直接押されてもよく、または装置の要素を介して押されてもよい。装置自体が、押圧要素を用いてピストンを押す可能性を提供してもよい。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品のピストンをエアロゾル発生物品のハウジングに対して押すために適合された押圧要素を備えてもよい。
【0047】
エアロゾル発生装置は、装置ハウジングおよびマウスピースを備えてもよく、マウスピースは押圧要素を備えてもよい。こうした実施形態において、マウスピースおよび装置ハウジングの組立の際にピストンが直接押されてもよい。ピストンは、例えば押圧要素を別個に起動することによって別個に押されてもよい。
【0048】
エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体を加熱チャンバーの外へと排出するための排出機構を備えてもよい。排出機構は、エアロゾル形成物品を装置の外へと、または少なくとも部分的に装置の外へと排出するように適合されてもよい。その後、物品はユーザーによってつかまれ、廃棄されてもよい。
【0049】
装置の加熱チャンバーは、基部および加熱チャンバー壁を備える。基部は加熱チャンバー壁に対して相対的に移動可能であってもよい。加熱チャンバーの上部の方向へと基部が動くのに伴い、加熱チャンバーの内容物は加熱チャンバーから排出される。
【0050】
基部を相対的に動かすことは、例えば基部に接続されたレバーを起動することによって実施されてもよい。
【0051】
移動可能な基部はまた、加熱チャンバーを掃除するために機能する場合がある。加熱チャンバーの内容物を排出すると、基部の周囲が加熱チャンバーの壁を掃除し、それ故に装置の使用後に加熱チャンバー内に残される残渣の量を減らす場合がある。これは、加熱チャンバーのための、複雑な掃除機構を必要としない単純かつ効率的な掃除の手順を提供する。
【0052】
エアロゾル形成基体を加熱チャンバーの外へ排出することは、使用済みの基体を物品の中へと押し戻すことによって実施されてもよい。これはまた、物品を少なくとも部分的に装置ハウジング内のそのくぼみの外へ押し出すことによって実施されてもよい。部分的に押し出された物品は、その後つかまれて、廃棄されてもよく、または再充填されてもよい。物品は装置ハウジング内に緩く配置されている場合、例えば重力によって、つまり装置を上下逆さまにして、場合によっては装置を軽く叩く、または装置を振ることによって、ハウジングから取り出されてもよい。こうした動作はまた、装置の中に残されたあらゆる残りのエアロゾル形成基体を除去するために使用されてもよい。
【0053】
物品を、完全にまたは少なくとも部分的に装置の外へ排出するために、さらなる排出機構または別個の排出機構が提供されてもよい。例えば、好ましくはエアロゾル発生装置の外部から操作可能な、別個のレバーが装置内に提供されてもよい。
【0054】
加熱チャンバーの上部へと動かされた基部は、加熱チャンバーの新たな充填のための加熱チャンバーの基部として、その元の位置へと押し戻されてもよい。基部のこうした逆向きの動作は、例えば加熱チャンバーの基部に接続されたレバーを動かすことによって実施されてもよい。基部はまた、新しいエアロゾル形成基体の挿入によって。その元の位置へと戻されてもよい。基体を物品の外へと押し出す際に、基体は加熱チャンバーの基部に対して押される。これによって基部は加熱チャンバーの下部へと動かされる。
【0055】
本発明によると、本発明による、および本明細書に記載の通りのエアロゾル発生装置と、本発明による、および本明細書に記載の通りのエアロゾル発生物品とを備える、エアロゾル発生システムがさらに提供されている。エアロゾル発生物品は、少なくとも部分的に装置のくぼみの中に配置されている。
【0056】
エアロゾル発生システムにおいて、エアロゾル発生物品のハウジングの内側横寸法、特に内側横隙間寸法は、装置の加熱チャンバーの内側横寸法、特に内側横隙間寸法に対応することが好ましい。これはシステムの単純なセットアップ、およびシステムの操作を支援する。
【0057】
システムの利点およびさらなる要素は、本発明によるエアロゾル発生装置および本発明によるエアロゾル発生物品に関して既に説明されている。
【0058】
本発明によると、エアロゾル発生装置の使用の方法も提供されている。方法は、本発明による、および本明細書に記載の通りのエアロゾル発生装置を提供する工程を備える。方法は、開放端とハウジングの中で移動可能なピストンとを有するハウジングのくぼみの中にエアロゾル形成基体を提供する工程と、ハウジングの開放端の方向へとピストンを押す工程であって、これによって開放端を通してエアロゾル形成基体をハウジングの外へと押し出し、装置の加熱チャンバーの中へと押し込む、工程と、をさらに含み。ピストンは、これによってピストンの基部または遠位端でハウジングの開放端を閉鎖してもよい。
【0059】
方法は、移動可能な基部を有する加熱チャンバーを提供する工程と、加熱チャンバーの基部を加熱チャンバーの上部の方向へと動かす工程であって、これによって使用済みのエアロゾル形成基体を加熱チャンバーの外へと排出する、工程と、をさらに含んでもよい。
【0060】
本発明による方法の利点は、本発明による装置、物品、およびシステムに関して既に説明されており、繰り返さない。
【0061】
本発明によると、エアロゾル発生システムのためのキットも提供されている。キットは、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を受けるためのくぼみを備えるエアロゾル発生装置を備える。装置は、エアロゾル発生物品から受けられたエアロゾル形成基体を加熱するために、くぼみに隣接して配置された加熱チャンバーをさらに備える。キットは、開放端を有するハウジングを備えるエアロゾル発生物品をさらに備える。ハウジングは、エアロゾル形成基体を保持するためのくぼみを備える。従って、物品は、くぼみの中に提供されたエアロゾル形成基体、特に非液体エアロゾル形成基体、好ましくは固体エアロゾル形成基体を備えてもよい。物品は、ハウジングの中でハウジングの開放端の方向へと移動可能なピストンをさらに備える。エアロゾル発生物品は、少なくとも部分的にエアロゾル発生装置のくぼみの中に取り付けられるように構成されており、その結果エアロゾル形成基体は直線運動でエアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと移動可能である。
【0062】
特に、エアロゾル形成基体は一括でまたはまとめて、エアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと、特にピストンの一回の移動動作によって、移動可能であってもよい。エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置は、形状を保持するまたは寸法的に安定した方法でエアロゾル形成基体を移動するおよび受けるように構成されていることが好ましく、すなわちその結果エアロゾル形成基体は実質的に変形することなくエアロゾル発生物品から加熱チャンバーの中へと移動可能である。
【0063】
キット内に備えられた装置において、加熱チャンバーは、加熱チャンバーの上部の方向へと移動可能となるように構成された移動可能な基部を備えてもよく、その結果使用済みのエアロゾル形成基体は加熱チャンバーの外へと排出可能である。
【0064】
エアロゾル発生装置は、本発明による、また本明細書に記載の通りの装置であることが好ましい。
【0065】
エアロゾル発生物品は、本発明による、また本明細書に記載の通りの物品であることが好ましい。本発明によるキットのさらなる特徴および利点は、本発明による装置、物品、およびシステムに関して既に説明されており、繰り返さない。
【0066】
本発明は、単なる例証として、添付図面を参照しながら、さらに説明される。