特開 2024-38468 加熱デバイスおよび加熱システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024038468

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】加熱デバイスおよび加熱システム

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/40 20200101AFI20240312BHJP

   A24F 40/20 20200101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

A24F40/40

A24F40/20

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024008414

(22)【出願日】2024-01-24

(62)【分割の表示】P 2022532991の分割

【原出願日】2020-07-03

(71)【出願人】

【識別番号】000004569

【氏名又は名称】日本たばこ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(72)【発明者】

【氏名】岡本 浩

(72)【発明者】

【氏名】川邊 正実

(72)【発明者】

【氏名】松本 吉高

(72)【発明者】

【氏名】泉屋 貴文

(57)【要約】      （修正有）

【課題】消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスが提供される。
【解決手段】加熱デバイスは、空気インレットと、ハウジングと、喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、ハウジング内に位置し、喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、チャンバの側壁の内周面とチャンバに収容された消耗品の側面と第１空隙と、ハウジングとチャンバの側壁の外周面との間の第２空隙と、を有する。第１空隙の厚みは、第２空隙の厚みよりも大きい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスであって、
空気インレットと、
ハウジングと、
前記喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、
前記ハウジング内に位置し、前記喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、
前記チャンバの前記側壁の内周面と前記チャンバに収容された前記消耗品の側面とによって少なくとも一部が区画される第１空隙と、
前記ハウジングと前記チャンバの前記側壁の外周面との間の第２空隙と、を有し、
前記第１空隙の厚みは、前記第２空隙の厚みよりも大きい、加熱デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載された加熱デバイスにおいて、
前記空気インレットから前記チャンバの内部への空気流路を有し、
前記空気流路は、前記第２空隙及び前記第１空隙を通る第１空気流路を含む、加熱デバイス。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された加熱デバイスにおいて、
前記空気インレットから前記チャンバの内部への空気流路を有し、
前記チャンバは、開口を有する底壁を有し、
前記空気流路は、前記チャンバの前記底壁の開口に通じる第２空気流路を含む、加熱デバイス。

【請求項4】

請求項３に記載された加熱デバイスにおいて、
前記ハウジングは、前記消耗品が挿入される挿入端部を有し、
前記空気インレットから前記第１空気流路と前記第２空気流路とに分岐する分岐路を含み、
前記消耗品の挿入方向において、前記挿入端部、前記底壁、前記分岐路、前記空気インレットの順に位置する、加熱デバイス。

【請求項5】

請求項３又は４に記載された加熱デバイスにおいて、
前記第２空気流路から前記喫煙可能物質に供給される空気量は、前記第１空気流路から前記喫煙可能物質に供給される空気量よりも多い、加熱デバイス。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記加熱デバイスは、前記喫煙可能物質が加熱されるとき、前記加熱デバイスの一部が前記消耗品の前記喫煙可能物質に対応する側面とは接触しないように前記喫煙可能物質の前記消耗品の挿入方向における位置を位置決めする位置決め部を有する、加熱デバイス。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記消耗品の側面と接触して前記喫煙可能物質を前記加熱要素にガイドするガイド部を有する加熱デバイス。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記第１空隙の体積は、前記第２空隙の体積よりも大きい、加熱デバイス。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記チャンバは、前記ハウジングと接触する接触部を有し、
前記接触部は、前記消耗品の挿入方向において、前記加熱要素と重ならない位置に配置される、加熱デバイス。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記ハウジングは、前記消耗品が挿入される挿入端部を有し、
前記消耗品の挿入方向において、前記チャンバの前記側壁の一端は、前記加熱要素よりも前記ハウジングの前記挿入端部側に位置する、加熱デバイス。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記チャンバの底壁は、前記ハウジングに対して、前記消耗品の挿入方向に沿って移動可能に構成される、加熱デバイス。

【請求項12】

請求項１から１０のいずれか一項に記載された加熱デバイスと、
前記加熱デバイスによって加熱される喫煙可能物質を備えた消耗品と、を有する、加熱システム。

【請求項13】

消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスと、前記加熱デバイスによって加熱される喫煙可能物質を備えた消耗品と、を有する、加熱システムであって、
空気インレットと、
ハウジングと、
前記喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、
前記ハウジング内に位置し、前記喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、
前記チャンバの前記側壁の内周面と前記チャンバに収容された前記消耗品の側面とによって少なくとも一部が区画される間の第１空隙と、
前記ハウジングと前記チャンバの前記側壁の外周面との間の第２空隙と、を有し、
前記第１空隙の厚みは、前記第２空隙の厚みよりも大きい、加熱システム。

【請求項14】

消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスであって、
ハウジングと、
前記喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、
前記ハウジング内に位置し、前記喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、
前記チャンバの前記側壁の内周面と前記チャンバに収容された前記消耗品の側面とによって少なくとも一部が区画される間の第１空隙とを有し、
前記第１空隙の厚みは、１．５ｍｍ以上３.０ｍｍ以下である、加熱デバイス。

【請求項15】

消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスであって、
ハウジングと、
前記喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、
前記ハウジング内に位置し、前記喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、
前記消耗品と接触して前記喫煙可能物質を前記加熱要素にガイドする内面を備えたガイド部と、を有し、
前記チャンバの前記側壁の内面と前記ガイド部の前記内面との間の前記消耗品の挿入方向と直交する方向における距離は、１．５ｍｍ以上３.０ｍｍ以下である、加熱デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱デバイスおよび加熱システムに関する。

【背景技術】

【0002】

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吸引器が知られている。このような香味吸引器として、例えば、喫煙物品を収容するキャビティをハウジング内に備えた電気加熱式エアロゾル発生システムが知られている（特許文献１）。この電気加熱式エアロゾル発生システムでは、ハウジングとキャビティとの間に内部空気流チャンネルが設けられ、内部空気流チャンネルを空気が通過して喫煙物品に供給されることで、空気を予熱できるとされている。また、特許文献１には、内部空気流チャンネルが設けられることにより、ハウジングが冷却されることも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５９６３３７５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的の一つは、新たな構造を有する加熱デバイス及び加熱システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１態様によれば、消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスが提供される。加熱デバイスは、空気インレットと、ハウジングと、喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、ハウジング内に位置し、喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、チャンバの側壁の内周面とチャンバに収容された前記消耗品の側面とによって少なくとも一部が区画される第１空隙と、ハウジングとチャンバの側壁の外周面との間の第２空隙と、を有する。第１空隙の厚みは、第２空隙の厚みよりも大きい。

【0006】

上記第１態様によれば、複数の空隙を有し、加熱要素に最も近い空隙である第１空隙の厚みが比較的大きいので、空隙が１つの場合に比べて空隙内の空気の対流を制限又は低減させることができ、以下の少なくとも１つが達成され得る。加熱要素及び加熱された喫煙可能物質の熱が第１空隙を通じてチャンバ及びハウジングに伝達されることを抑制又は低減できるので、ハウジング表面の温度上昇を低減でき、且つチャンバにより喫煙可能物質から熱が奪われることを低減することができる。特に、喫煙可能物質の外周側から熱が奪われることが低減できるので、喫煙動作の後半においても、より十分に喫煙可能物質からエアロゾルを発生させることができる。また、チャンバへの熱の伝達も抑制又は低減できることにより、チャンバを介した加熱デバイス内部への熱の伝達をも低減することができる。なお、加熱デバイス内部への熱伝達の低減は、デバイス保護の観点から好ましい。

【0007】

本明細書において、「第１空隙」は、消耗品がチャンバ内の所望の位置に位置付けられた状態において、喫煙可能物質の挿入方向におけるチャンバ内の喫煙可能物質の長さに対応する場所に位置するチャンバの側壁の内周面と、チャンバに収容された消耗品の側面とによって少なくとも一部が区画された隙間をいう。第１空隙の厚みとは、「第１空隙において、チャンバの中心を通り加熱デバイスの長手方向（消耗品の挿入方向）に延びる軸から放射方向に延びる方向における距離」をいう。また、第１空隙の厚みとは、具体的に「第１空隙において、チャンバの中心を通り加熱デバイスの長手方向に延びる軸から放射方向に延びる方向における距離のうち最も長い距離」と考えてもよいし、「第１空隙において、チャンバの中心を通り加熱デバイスの長手方向に延びる軸から放射方向に延びる方向における距離のうち最も短い距離」と考えてもよい。同様に、「第２空隙」は、消耗品がチャンバ内の所望の位置に位置付けられた状態において、喫煙可能物質の挿入方向におけるチャンバ内の喫煙可能物質の長さに対応する場所に位置するハウジングとチャンバの側壁の外周面との間に存在する隙間をいう。第２空隙の厚みとは、「第２空隙において、チャンバの中心を通り加熱デバイスの長手方向に延びる軸から放射方向に延びる方向における距離」をいう。また、第２空隙の厚みとは、具体的に「第２空隙において、チャンバの中心を通り加熱デバイスの長手方向に延びる軸から放射方向に延びる方向における距離のうち最も長い距離」と考えてもよいし、「第２空隙において、チャンバの中心を通り加熱デバイスの長手方向に延びる軸から放射方向に延びる方向における距離のうち最も短い距離」と考えてもよい。言い換えれば、「第１空隙」及び「第２空隙」は、喫煙可能物質の挿入方向において、チャンバに収容された喫煙可能物質の径方向外側に位置する空隙である。また、本明細書において、「消耗品がチャンバ内の所望の位置に位置決めされた状態」とは、消耗品からエアロゾルを発生させるために、消耗品がチャンバ内の意図された位置に正しく位置決めされた状態（例えばチャンバが「挿入された消耗品が突き当てられる底壁」を有している場合は、消耗品が底部の少なくとも一部に突き当てられた状態、もしくは加熱デバイスが「挿入された消耗品が突き当てられる突当部」をチャンバの内部又は外部に有している場合は、消耗品が突当部の少なくとも一部に突き当てられた状態）をいう。

【0008】

加熱要素は、ピンやブレード等の喫煙可能物質に挿入可能な形状を有する。加熱要素は、例えば、セラミックや耐熱樹脂等の加熱に対する耐熱性と喫煙可能物質への挿入を許容する程度の剛性を有する基板や芯などの支持部と、支持部の表面や内部に形成された抵抗加熱可能なヒーティングトラック等の発熱部とを有し得る。これに限らず、加熱要素は、インダクションコイルによって誘導加熱されるサセプタであってもよい。本明細書における「サセプタ」という用語は、電磁エネルギーを熱に変換できる材料を意味し、“喫煙可能物質”を加熱する目的の材料を意味する。サセプタは、“喫煙可能物質”に熱を伝えられる位置に配置される。サセプタが変動電磁場内に位置するとき、サセプタ内で誘起される渦電流やサセプタ内での磁気ヒステリシス損失がサセプタの加熱の原因となる。加熱要素は、消耗品がチャンバ内の所望の位置に位置付けられた状態において、喫煙可能物質と接触する部分ということもできる。

【0009】

サセプタは、アルミニウム、鉄、ニッケル、及びこれらの合金(例えば、ニクロムやステンレス鋼)からなる群の少なくとも一つから選択される材料を含むことが好ましい。サセプタの形状は任意であり、例えば、顆粒状、棒状、ストリップ状、管状、又は筒状等でもよい。サセプタの形状が、環状の電気流路を有する管状であれば、効率よく渦電流を発生させることができる。区画部には、同一形状のサセプタが複数配置されてもよいし、異なる形状のサセプタが配置されてもよい。

【0010】

加熱要素としてサセプタが採用される場合、ハウジング及び／又はチャンバは、透磁性及び非導電性（電気絶縁性）を有することが好ましい。これにより、インダクションコイルによりハウジング及び／又はチャンバが発熱しにくく、効率よくサセプタを発熱させることができる。透磁性及び非導電性（電気絶縁性）を有する材料としては、例えば、ガラス、植物、木材、紙、ＰＥＥＫ等の樹脂等が挙げられる。

【0011】

インダクションコイルは、例えば平板コイルやシリンドリカルコイルであり得る。インダクションコイルは、消耗品がチャンバ内の所望の位置に位置決めされた状態において、チャンバの底壁を介して消耗品の反対側もしくはチャンバを囲むように設けられ得る。

【0012】

加熱デバイスは、空気インレットからチャンバの内部への空気流路を有し、空気流路は、第２空隙及び第１空隙を通る第１空気流路を含んでもよい。これにより、第２空隙を介して第１空隙に空気が到達するので、第１空隙から喫煙可能物質に空気を供給することができる。この場合、例えば消耗品の側面を形成する部材（例えば巻紙）に穴又は切り欠きを形成するか、消耗品の側面を形成する部材を気体が透過する部材とすることで、ユーザが消耗品を吸引したときに第１空隙に供給された空気を消耗品の側面から消耗品内部に取り込むことができる。また、チャンバは、チャンバ内に挿入された消耗品が突き当てられる底部を有してもよい。底部は、消耗品の端面の少なくとも一部がチャンバの内部に露出されるように、チャンバの所望の位置に位置決めされた消耗品の一部を支持するための凹部又は凸部を有してもよい。この場合、ユーザが消耗品を吸引したときに第２空隙を介して第１空隙に供給された空気を消耗品の端面から消耗品内部に取り込むことができる。また、第１空隙の厚みが第２空隙の厚みよりも大きいので、第１空隙に到達した空気の流速が比較的低くなり、空気の対流によるチャンバの冷却を抑制又は低減することができる。これにより、喫煙可能物質の外周側から熱が奪われることが低減できる。

【0013】

加熱デバイスにおいて、第１空隙と第２空隙とが、消耗品がチャンバ内の所望の位置に位置づけられた状態において、互いに連通しないように構成されていてもよい。これにより、第１空隙と第２空隙との間の空気の対流を阻害することができるので、第１空隙と第２空隙とにおける断熱性能を一層向上させることができる。

【0014】

チャンバは、開口を有する底壁を有し得る。空気流路は、チャンバの底壁の開口に通じる第２空気流路を含んでもよい。これにより、第２空隙及び第１空隙を通る第１空気流路を含む場合には、第１空隙から喫煙可能物質への空気の供給に加えて、チャンバの底壁の開口から喫煙可能物質の端部に空気を供給することができるので、第１空気流路と第２空気流路の空気流量比率を容易に調整することができる。即ち、例えば喫煙可能物質の側面から消耗品に取り込まれる空気量と、喫煙可能物質の端面から取り込まれる空気量との比率を容易に調整することができる。これにより、消耗品への空気の供給の自由度を向上させることができる。

【0015】

ハウジングは、消耗品が挿入される挿入端部を有し、加熱デバイスは、空気インレットから第１空気流路と第２空気流路とに分岐する分岐路を含み、消耗品の挿入方向において、挿入端部、底壁、分岐路、空気インレットの順に位置してもよい。これにより、第１空気流路よりも、第２空気流路の長さを短くすることが容易にできるので、第２空気流路から喫煙可能物質の端部に供給する空気量の割合を容易に増加させることができる。その結果、第１空隙における空気の対流によるチャンバの冷却を抑制又は低減しながら、喫煙可能物質に効率よく空気を供給することができる。

【0016】

ユーザが消耗品を吸引したときに第２空気流路から喫煙可能物質に供給される空気量は、第１空気流路から喫煙可能物質に供給される空気量よりも多くてもよい。これにより、第１空気流路の空気の対流によるチャンバの冷却を抑制又は低減しながら、喫煙可能物質から効率的にエアロゾルを放出することができる。

【0017】

加熱デバイスは、喫煙可能物質が加熱されるとき、加熱デバイスの一部が消耗品の喫煙可能物質に対応する側面とは接触しないように喫煙可能物質の消耗品の挿入方向における位置を位置決めする位置決め部を有してもよい。これにより、加熱された喫煙可能物質の熱が加熱デバイスの一部を介して放熱されることが抑制又は低減され得る。

【0018】

加熱デバイスは、消耗品と接触して喫煙可能物質を加熱要素にガイドするガイド部を有してもよい。加熱デバイスの一部は、ガイド部であってよい。これにより、ガイド部が消耗品の喫煙可能物質に対応する側面と接触しないように、位置決め部によって消耗品の挿入方向における喫煙可能物質の位置が位置決めされる場合に、加熱された喫煙可能物質の熱がガイド部を介して放熱されることが抑制又は低減され得る。

【0019】

第１空隙の体積は、第２空隙の体積よりも大きいことが好ましい。チャンバは、ハウジングと接触する接触部を有してもよい。接触部は、消耗品の挿入方向において、加熱要素と重ならない位置に配置されることが好ましい。これにより、加熱要素がチャンバの接触部から離間した位置に設けられるので、加熱要素の熱が接触部を介してハウジングやデバイス内部に伝達されることが抑制又は低減される。その結果、効率よく喫煙可能物質を加熱することができるとともに、ハウジングやデバイス内部の温度上昇を抑制又は低減することができる。消耗品の挿入方向において、チャンバの側壁の一端は、加熱要素よりもハウジングの挿入端部側に位置することが好ましい。これにより、第１空隙と第２空隙とがチャンバの側壁により区画されるので第１空隙と第２空隙との間での空気の対流が抑制又は低減され、第１空隙の熱が第２空隙に伝達されることを抑制又は低減することができる。

【0020】

チャンバの底壁は、ハウジングに対して、消耗品の挿入方向に沿って移動可能に構成されてもよい。これにより、消耗品の使用後に、喫煙可能物質がチャンバ内に配置された状態でチャンバを加熱要素から離れるように（即ち、ハウジングの挿入端部に向かって）移動させることで、たばこ刻み等の喫煙可能物質が消耗品からこぼれることを抑制又は低減しながら、又は容易に、加熱要素から喫煙可能物質を除去することができる。もしくは、消耗品の使用後にハウジングから容易に消耗品を除去することができる。

【0021】

加熱デバイスは、チャンバに連結し、その一部がハウジングの外部に露出されるレバーなどの操作部を有してもよい。これにより、ユーザが操作部を操作することにより、チャンバの底壁をハウジングに対して消耗品の挿入方向に沿って移動させることができる。操作部は、チャンバの接触部に接続されることが好ましい。これにより、接触部が加熱要素から比較的離間した位置に設けられる場合において、加熱要素の熱が接触部に伝達されることが抑制又は低減される。このため、操作部が接触部に接続されることで、操作部に加熱要素の熱が伝達されにくく、ユーザが操作部をより安全に操作することができる。

【0022】

喫煙可能物質は、通気性を有する第１の巻紙によって巻かれてもよい。第１の巻紙には、通気性を有し、喫煙可能物質の落下を防止する蓋が設けられてもよい。蓋は、第１の巻紙に糊で張り付けられてもよいし、摩擦力により第１の巻紙に固定されてもよい。蓋は、例えば、ペーパフィルタ又はアセテートフィルタであり得る。消耗品は、筒状部材を有してもよい。筒状部材は、紙管又は中空フィルタであり得る。

【0023】

中空フィルタは、１つ又は複数の中空チャネルを有する充填層と、充填層を覆うプラグラッパーとで構成され得る。充填層は、繊維の充填密度が高いため、吸引時、空気やエアロゾルは、中空チャネルのみを流れることになり、充填層内はほとんど流れない。中空フィルタは隣接するフィルタ部等で構成されたマウスピースを有していてもよい。

【0024】

喫煙可能物質の長手方向の長さは、４０ｍｍ～９０ｍｍであることが好ましく、５０ｍｍ～７５ｍｍであることがより好ましく、５０ｍｍ～６０ｍｍであることがさらに好ましい。喫煙可能物質の円周は、１５ｍｍ～２５ｍｍであることが好ましく、１７ｍｍ～２４ｍｍであることがより好ましく、２０ｍｍ～２３ｍｍであることがさらに好ましい。また、喫煙可能物質の長さは１２ｍｍ～２２ｍｍ、第１の巻紙の長さは１２ｍｍ～２２ｍｍ、中空フィルタの長さは７ｍｍ～２６ｍｍ、フィルタ部の長さは６ｍｍ～２０ｍｍであってよい。

【0025】

消耗品に含まれる喫煙可能物質は、所定温度で加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル源を含有し得る。エアロゾル源の種類は、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及び／又はそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル源として、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、及びこれらの混合物を挙げることができる。固形の喫煙可能物質中のエアロゾル源の含有量（喫煙可能物質全体の重量に対する重量％）は、特に限定されないが、十分にエアロゾルを発生するとともに、良好な香喫味の付与の観点から、通常５重量％以上であり、好ましくは１０重量％以上であり、また、通常５０重量％以下であり、好ましくは２０重量％以下である。

【0026】

喫煙可能物質としては、ラミナ、中骨等のたばこ、又はその他の公知の植物を使用し得る。また、たばこ等の喫煙可能物質の形状は、刻み状、シート状、紐状、粉状、粒状、ペレット状、スラリー状、又は多孔質状などであってもよい。消耗品におけるたばこ等の喫煙可能物質の含有量の範囲は、喫煙可能物質の大きさが円周２０ｍｍ～２３ｍｍ、長さ１８ｍｍ～２２ｍｍの場合、例えば、２００ｍｇ～４００ｍｇであり、２５０ｍｇ～３２０ｍｇであることが好ましい。たばこ等を喫煙可能物質として含む喫煙可能物質の水分含有量（喫煙可能物質全体の重量に対する重量％）は、例えば、８重量％～１８重量％であり１０重量％～１６重量％であることが好ましい。このような水分含有量であると、巻染みの発生を抑制又は低減し、製造時の巻上適性を良好にする。喫煙可能物質の一例として用いるたばこ刻みの大きさやその調製法については特に制限はない。例えば、乾燥したたばこ葉を、幅０．８ｍｍ～１．２ｍｍに刻んだものを用いてもよい。また、乾燥したたばこ葉を平均粒径が２０μｍ～２００μｍ程度になるように粉砕して均一化したものをシート加工し、それを幅０．８ｍｍ～１．２ｍｍに刻んだものを用いてもよい。さらに、上記のシート加工したものについて刻まずにギャザー加工したものを喫煙可能物質として用いてもよい。さらに、喫煙可能物質は液状でもよく、液は粘度を有してもよく、この場合喫煙可能物質はエアロゾル源が大部分を占めていてもよい。液状の喫煙可能物質中のエアロゾル源の含有量（喫煙可能物質全体の重量に対する重量％）は、８０重量％以上、９０重量％以上、又は９５重量％以上とすることができる。また、喫煙可能物質は、１種又は２種以上の香料を含んでいてもよい。当該香料の種類は特に限定されないが、良好な喫味の付与の観点から、好ましくはメンソールである。

【0027】

消耗品は、筒状部材、中空フィルタ部、及びフィルタ部の少なくとも一つを巻装する、第１の巻紙とは異なる第２の巻紙を有していてもよい。第２の巻紙は、喫煙可能物質を巻装する第１の巻紙の一部を巻装してもよい。消耗品の第１の巻紙及び第２の巻紙は、坪量が例えば２０ｇｓｍ～６５ｇｓｍである原紙から作られることができる。第１の巻紙及び第２の巻紙の厚みは、特に限定されないが、剛性、通気性、及び製紙時の調整の容易性の観点から、１０μｍ～１００μｍであることが好ましい。

【0028】

消耗品の第１の巻紙及び第２の巻紙には、填料が含まれ得る。填料の含有量は、第１の巻紙及び第２の巻紙の全重量に対して１０重量％～６０重量％を挙げることができ、１５重量％～４５重量％であることが好ましい。好ましい坪量の範囲（２５ｇｓｍ～４５ｇｓｍ）に対して、填料は１５重量％～４５重量％であることが好ましい。填料としては、例えば、炭酸カルシウム、二酸化チタン、カオリン等を使用することができる。このような填料を含む紙は、消耗品の巻紙として利用する外観上の観点から好ましい白色系の明るい色を呈し、恒久的に白さを保つことができる。そのような填料を多く含有させることで、例えば、巻紙のＩＳＯ白色度を８３％以上にすることができる。また、消耗品の巻紙として利用する実用上の観点から、第１の巻紙及び第２の巻紙は、８Ｎ／１５ｍｍ以上の引張強度を有することが好ましい。この引張強度は、填料の含有量を少なくすることで高めることができる。具体的には、上記で例示した各坪量の範囲において示した填料の含有量の上限よりも填料の含有量を少なくすることで、引張強度を高めることができる。

【0029】

なお、第１態様において第１態様の作用・効果を阻害しない限り、他の態様の特徴を組合せ又は適用することができる。

【0030】

本発明の第２態様によれば、加熱システムが提供される。加熱システムは、上記加熱デバイスと、加熱デバイスによって加熱される喫煙可能物質を備えた消耗品と、を有する。この消耗品は、加熱デバイス内の所望の位置に位置決めされ得る。ここで、消耗品が位置決めされる「加熱デバイス内の所望の位置」とは、喫煙可能物質からエアロゾルが発生するように適した加熱を行うことができる位置をいう。

【0031】

なお、第２態様において第２態様の作用・効果を阻害しない限り、他の態様の特徴を組合せ又は適用することができる。

【0032】

第３態様によれば、消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスと、加熱デバイスによって加熱される喫煙可能物質を備えた消耗品と、を有する、加熱システムが提供される。加熱システムは、空気インレットと、ハウジングと、喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、ハウジング内に位置し、喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、チャンバの側壁の内周面とチャンバに収容された消耗品の側面とによって少なくとも一部が区画される間の第１空隙と、ハウジングとチャンバの側壁の外周面との間の第２空隙と、を有する。第１空隙の厚みは、第２空隙の厚みよりも大きい。

【0033】

第３態様によれば、複数の空隙を有し、加熱要素に最も近い空隙である第１空隙の厚みが比較的大きいので、空隙が１つの場合に比べて空隙内の空気の対流を制限又は低減させることができる。これにより、以下の少なくとも１つが達成され得る。加熱要素及び加熱された喫煙可能物質の熱が第１の空隙を通じてチャンバ及びハウジングに伝達されることを抑制又は低減できるので、ハウジング表面の温度上昇を低減でき、且つチャンバにより喫煙可能物質から熱が奪われることを低減することができる。特に、喫煙可能物質の外周側から熱が奪われることが低減できるので、喫煙動作の後半においても、より十分に喫煙可能物質からエアロゾルを発生させることができる。また、チャンバへの熱の伝達も抑制又は低減できることにより、チャンバを介した加熱デバイス内部への熱の伝達をも低減することができる。なお、加熱デバイス内部への熱伝達の低減は、デバイス保護の観点から好ましい。また、第２態様によれば、加熱要素が加熱デバイスに設けられてもよいし、消耗品に設けられてもよい。加熱要素が消耗品に設けられる場合には、消耗品に、喫煙可能物質を内部から加熱するサセプタが設けられ得る。

【0034】

なお、第３態様において第３態様の作用・効果を阻害しない限り、他の態様の特徴を組合せ又は適用することができる。

【0035】

第４態様によれば、消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスが提供される。加熱デバイスは、ハウジングと、喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、ハウジング内に位置し、喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、チャンバの側壁の内周面とチャンバに収容された喫煙可能物質とによって少なくとも一部が区画される間の第１空隙とを有する。第１空隙の厚みは、１．５ｍｍ以上３.０ｍｍ以下である。好ましくは第１空隙の厚みは、１．５ｍｍ以上２.０ｍｍ以下である。

【0036】

第４態様によれば、第１空隙の厚みが１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることにより、加熱デバイスにおける喫煙時に、チャンバが喫煙可能物質から熱を奪うことを効果的に抑制又は低減することができる。具体的には、喫煙可能物質の最外層を、喫煙可能物質に含まれるグリセリン、プロピレングリコール等のエアロゾル源が蒸発する温度（例えば約２５０℃）を超えて加熱することができる。その結果、喫煙可能物質の略全体から効果的にエアロゾルを生成することができるので、特に喫煙動作の後半におけるエアロゾルの生成量を増加させることができる。第１空隙の厚みが１．５ｍｍ未満であると、喫煙可能物質の最外層の温度がエアロゾル源が蒸発する温度（例えば約２５０℃）を大きく下回り、エアロゾルが適切に生成されない恐れがある。また、第１空隙の厚みが３．０ｍｍ超であると、喫煙可能物質の最外層を十分に加熱することができるものの、加熱デバイス（ハウジング）のサイズが不必要に大きくなってしまう。第１空隙の厚みが２.０ｍｍを超えると厚みを増やしてもチャンバが喫煙可能物質から熱を奪うことを低減する作用が小さくなるため、加熱デバイスのサイズを鑑みると、第１空隙の厚みは、１．５ｍｍ以上２.０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、本明細書において、「喫煙動作の後半」とは、１つの消耗品に対して行われる喫煙動作の後半を言う。

【0037】

なお、第４態様において第４態様の作用・効果を阻害しない限り、他の態様の特徴を組合せ又は適用することができる。

【0038】

第５態様によれば、消耗品に含まれる喫煙可能物質を加熱可能な加熱デバイスが提供される。加熱デバイスは、ハウジングと、喫煙可能物質を内部から加熱する加熱要素と、ハウジング内に位置し、喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、消耗品と接触して喫煙可能物質を加熱要素にガイドする内面を備えたガイド部と、を有する。チャンバの側壁の内面とガイド部の内面との間の消耗品の挿入方向と直交する方向における距離は、１．５ｍｍ以上３.０ｍｍ以下である。好ましくは、チャンバの側壁の内面とガイド部の内面との間の消耗品の挿入方向と直交する方向における距離は、１．５ｍｍ以上２.０ｍｍ以下である。

【0039】

第５態様によれば、チャンバの側壁の内面とガイド部の内面との間の消耗品の挿入方向と直交する方向における距離は、１．５ｍｍ以上３.０ｍｍ以下である。即ち、ガイド部の内面は消耗品と接触するので、チャンバの側壁の内面とガイド部の内面との距離は、消耗品の外面とチャンバの側壁の内面との間の距離に実質的に相当する。したがって、第５態様によれば、消耗品がチャンバ内の所望の位置に位置決めされた状態において、喫煙可能物質の外周面とチャンバの側壁の内周面との隙間の厚みが略１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下になる。これにより、加熱デバイスにおける喫煙時に、チャンバが喫煙可能物質から熱を奪うことを効果的に抑制又は低減することができる。具体的には、喫煙可能物質の最外層を、喫煙可能物質に含まれるグリセリン、プロピレングリコール等のエアロゾル源が蒸発する温度（例えば約２５０℃）を超えて加熱することができる。その結果、喫煙可能物質の略全体から効果的にエアロゾルを生成することができるので、特に喫煙動作の後半におけるエアロゾルの生成量を増加させることができる。上記隙間の厚みが１．５ｍｍ未満であると、喫煙可能物質の最外層の温度が、エアロゾル源が蒸発する温度（例えば約２５０℃）を大きく下回り、エアロゾルが適切に生成されない恐れがある。また、上記隙間の厚みが３．０ｍｍ超であると、喫煙可能物質の最外層を十分に加熱することができるものの、加熱デバイス（ハウジング）のサイズが不必要に大きくなってしまう。上記隙間の厚みが２.０ｍｍを超えると厚みを増やしてもチャンバが喫煙可能物質から熱を奪うことを低減する作用が小さくなる。このため、加熱デバイスのサイズを鑑みると、チャンバの側壁の内面とガイド部の内面との間の消耗品の挿入方向と直交する方向における距離、即ち上記隙間の厚みは、１．５ｍｍ以上２.０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0040】

なお、第５態様において第５態様の作用・効果を阻害しない限り、他の態様の特徴を組合せ又は適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本実施形態に係る加熱システムの概略側断面である。

【図2】図１に示した加熱ユニットの拡大概略図である。

【図3】喫煙可能物質の最外層の温度を示すグラフである。

【図4】他の実施形態にかかる加熱デバイスの加熱ユニットの拡大概略図である。

【図5】さらに他の実施形態にかかる加熱デバイスの加熱ユニットの拡大概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

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、同一の又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。

【0043】

図１は、本実施形態に係る加熱システムの概略側断面である。本実施形態に係る加熱システム１００は、消耗品１０と、加熱デバイス２０とを有する。加熱デバイス２０は、携帯デバイス又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、消耗品１０は、加熱デバイス２０によって加熱される喫煙可能物質１６と、中空フィルタ１４と、フィルタ部１２とを有する。加熱デバイス２０は、バッテリ２２と、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）２４と、ハウジング３０と、加熱ユニット４０と、を有する。

【0044】

加熱デバイス２０は、固形の喫煙可能物質１６を加熱して喫煙可能物質１６を霧化させるように構成される。喫煙可能物質１６は、例えば長手方向に沿って延びる柱状形状の消耗品１０の一部を構成する。消耗品１０は、例えば喫煙可能物質１６がたばこを含むたばこスティックであり得る。バッテリ２２は、加熱デバイス２０で用いる電力を蓄積する。例えば、バッテリ２２は、リチウムイオン電池である。バッテリ２２は、外部電源によって充電可能であってもよい。

【0045】

ＰＣＢ２４は、ＣＰＵ及びメモリなどによって構成されており、加熱デバイス２０の動作を制御する。例えば、ＰＣＢ２４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喫煙可能物質１６の加熱を開始し、一定時間が経過したら喫煙可能物質１６の加熱を終了する。ＰＣＢ２４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、喫煙可能物質１６の加熱開始から一定時間が経過する前であっても喫煙可能物質１６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。

【0046】

或いは、ＰＣＢ２４は、パフ動作の開始に応じて喫煙可能物質１６の加熱を開始し、パフ動作の終了に応じて喫煙可能物質１６の加熱を終了してもよい。ＰＣＢ２４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喫煙可能物質１６の加熱を終了してもよい。本実施形態では、ＰＣＢ２４は、バッテリ２２と加熱ユニット４０との間に配置されている。

【0047】

図示の例では、加熱デバイス２０は、スティック状の消耗品１０を受け入れるように構成される。また、図示のように、バッテリ２２、ＰＣＢ２４、及び加熱ユニット４０は、消耗品１０を加熱デバイス２０に挿入する方向に配列され得る。ハウジング３０は、バッテリ２２、ＰＣＢ２４、加熱ユニット４０を収容する筐体である。ハウジング３０は、加熱ユニット４０に空気を供給するための空気インレット３０ａと、消耗品１０が挿入される開口３４が形成された挿入端部３２と、を有する。

【0048】

加熱ユニット４０は、加熱部４２と、チャンバ５０と、を有する。加熱部４２は、喫煙可能物質１６に挿入可能な形状を有し、喫煙可能物質１６を内部から加熱するように構成される。具体的には、加熱部４２は、喫煙可能物質１６に挿入されるブレード部４２ａ（加熱要素の一例に相当する）と、加熱部４２をハウジング３０に固定するためのホルダ部４２ｂとを有する。ブレード部４２ａ（加熱要素）は、消耗品１０がチャンバ５０内の所望の位置に位置付けられた状態において、喫煙可能物質１６と接触する部分である。ブレード部４２ａは、例えば、樹脂基板と、その表面に形成されたヒーティングトラックとを有することができる。ブレード部４２ａには、バッテリ２２からの電力をブレード部４２ａに供給するためのリード線４３が接続される。加熱部４２は、インダクションコイルによって誘導加熱されるサセプタ（加熱要素の一例に相当する）を有してもよい。その場合、サセプタが喫煙可能物質１６の内部に挿入され、図示しないインダクションコイルによって誘導加熱されることで、喫煙可能物質１６が加熱される。

【0049】

次に、加熱ユニット４０のチャンバ５０について詳細を説明する。図２は、図１に示した加熱ユニット４０の拡大概略図である。図２に示すように、チャンバ５０は、喫煙可能物質１６を取り囲む側壁５２と、喫煙可能物質１６の端部が当接する底壁５４と、を有する。底壁５４は、喫煙可能物質１６の端部に空気を供給するための開口５４ａを有する。

【0050】

加熱デバイス２０には、チャンバ５０の側壁５２の内周面とチャンバ５０に収容された消耗品１０の喫煙可能物質１６との間に第１空隙Ｓ１が設けられる。第１空隙Ｓ１が設けられることにより、喫煙可能物質１６の周囲に空気断熱層が形成されて、加熱部４２のブレード部４２ａから生じた熱が第１空隙Ｓ１を通じてチャンバ５０及びハウジング３０に伝達されることを抑制又は低減できるので、ハウジング３０表面の温度上昇を低減でき、且つチャンバ５０により喫煙可能物質１６から熱が奪われることを低減することができる。特に、喫煙可能物質１６の外周側から熱が奪われることが低減できるので、喫煙動作の後半においても、より十分に喫煙可能物質１６からエアロゾルを発生させることができる。

【0051】

また、加熱デバイス２０には、ハウジング３０とチャンバ５０の側壁５２の外周面との間に第２空隙Ｓ２が設けられる。本実施形態では、第１空隙Ｓ１の厚みＡは、第２空隙Ｓ２の厚みＢよりも大きい。また、好ましくは、第１空隙Ｓ１の体積は、第２空隙Ｓ２の体積よりも大きくてもよい。加熱デバイス２０は、第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２を有し、ブレード部４２ａに最も近い空隙である第１空隙Ｓ１の厚みＡが比較的大きいので、空隙が１つの場合に比べて空隙内の空気の対流を制限又は低減させることができる。これにより、ブレード部４２ａ及び加熱された喫煙可能物質１６の熱が第１空隙Ｓ１を通じてチャンバ５０及びハウジング３０に伝達されることを抑制又は低減できるので、ハウジング３０表面の温度上昇を低減でき、且つチャンバ５０により喫煙可能物質１６から熱が奪われることを低減することができる。特に、喫煙可能物質１６の外周側から熱が奪われることが低減できるので、喫煙動作の後半においても、より十分に喫煙可能物質１６からエアロゾルを発生させることができる。また、チャンバ５０への熱の伝達も抑制又は低減できることにより、チャンバ５０を介した加熱デバイス２０内部への熱の伝達をも低減することができる。図示の例では、第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２は、チャンバ５０の側壁５２の端部を回り込む第３空隙Ｓ３によって連通されている。

【0052】

加熱デバイス２０は、ハウジング３０の空気インレット３０ａからチャンバ５０の内部に空気を供給するための空気流路を有する。具体的には、加熱デバイス２０は、第２空隙Ｓ２及び第１空隙Ｓ１を通る第１空気流路Ｆ１を有する。これにより、第２空隙Ｓ２を介して第１空隙Ｓ１に空気が到達するので、第１空隙Ｓ１から喫煙可能物質１６に空気を供給することができる。本実施形態において、例えば消耗品１０の側面を形成する部材（例えば巻紙）に穴又は切り欠きを形成するか、消耗品１０の側面を形成する部材を気体が透過する部材とすることができる。これにより、ユーザが消耗品１０を吸引したときに、第１空気流路Ｆ１を通じて第１空隙Ｓ１に供給された空気を消耗品１０の側面から消耗品１０内部に取り込むことができる。また、本実施形態において、チャンバ５０の底壁５４は、消耗品１０の端面の少なくとも一部がチャンバ５０の内部に露出されるように、消耗品１０の一部を支持するための凹部又は凸部を有してもよい。この場合、ユーザが消耗品１０を吸引したときに第１空隙Ｓ１に供給された空気を消耗品１０の端面から消耗品１０内部に取り込むことができる。また、第１空隙Ｓ１の厚みＡが第２空隙Ｓ２の厚みＢよりも大きいので、第１空隙Ｓ１に到達した空気の流速が比較的低くなり、空気の対流によるチャンバ５０の冷却を抑制又は低減することができる。これにより、喫煙可能物質１６の外周側から熱が奪われることが低減できる。図示の例では、第１空気流路Ｆ１は、第２空隙Ｓ２と、第３空隙Ｓ３と、第１空隙Ｓ１を通過している。

【0053】

加熱デバイス２０は、さらに、チャンバ５０の底壁５４の開口５４ａに通じる第２空気流路Ｆ２と、空気インレット３０ａから第１空気流路Ｆ１と第２空気流路Ｆ２とに分岐する分岐路Ｆ３とを有する。これにより、第１空隙Ｓ１から喫煙可能物質１６への空気の供給に加えて、チャンバ５０の底壁５４の開口５４ａから喫煙可能物質１６の端部に空気を供給することができるので、第１空気流路Ｆ１と第２空気流路Ｆ２の空気流量比率を容易に調整することができる。即ち、例えば喫煙可能物質１６の側面から消耗品１０に取り込まれる空気量と、喫煙可能物質１６の端面から取り込まれる空気量との比率を容易に調整することができる。これにより、消耗品１０への空気の供給の自由度を向上させることができる。なお、上述したように第１空気流路Ｆ１から消耗品１０の内部に第１空隙Ｓ１に供給された空気を取り込むことができる場合には、チャンバ５０の底壁５４が開口５４ａを有していなくてもよい。

【0054】

図示のように、本実施形態では、分岐路Ｆ３は、消耗品１０の挿入方向において、挿入端部３２、底壁５４、分岐路Ｆ３、空気インレット３０ａの順に位置する。これにより、第１空気流路Ｆ１よりも、第２空気流路Ｆ２の長さを短くすることが容易にできるので、第２空気流路Ｆ２から喫煙可能物質１６の端部に供給する空気量の割合を容易に増加させることができる。従って、本実施形態では、第２空気流路Ｆ２は、第１空気流路Ｆ１よりも流路長が短く、第１空気流路Ｆ１よりも流路断面積が大きいので、第２空気流路Ｆ２から喫煙可能物質１６に供給される空気量は、第１空気流路Ｆ１から喫煙可能物質１６に供給される空気量よりも多くなる。これにより、第２空気流路Ｆ２の空気の対流によるチャンバ５０の冷却を抑制又は低減しながら、喫煙可能物質１６に効率よく空気を供給することができる。

【0055】

図２に示すように、チャンバ５０は、消耗品１０の挿入方向において、バッテリ２２側にハウジング３０と接触する接触部５６を有する。本実施形態では、接触部５６は、ハウジング３０に固定されており、したがってチャンバ５０がハウジング３０に固定される。接触部５６は、例えば、チャンバ５０の側壁５２又は底壁５４から延びる筒状又は棒状等の部材であり得る。図示のように、接触部５６は、消耗品１０の挿入方向において、加熱部４２のブレード部４２ａと重ならない位置に配置される。具体的には、接触部５６は、消耗品１０の挿入方向において、加熱部４２のブレード部４２ａよりもバッテリ２２側（ハウジング３０の挿入端部３２の反対側）に配置される。これにより、ブレード部４２ａがチャンバ５０の接触部５６から離間した位置に設けられるので、ブレード部４２ａの熱が接触部５６を介してハウジング３０に伝達されることが抑制又は低減される。その結果、効率よく喫煙可能物質１６を加熱することができるとともに、ハウジング３０の温度上昇を抑制又は低減することができる。

【0056】

図示のように、チャンバ５０の側壁５２の一端（挿入端部３２側の端部）は、消耗品１０の挿入方向において、加熱部４２のブレード部４２ａよりもハウジング３０の挿入端部３２側に位置することが好ましい。これにより、第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２とがチャンバ５０の側壁５２により区画されるので第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２との間での空気の対流が抑制又は低減され、第１空隙Ｓ１の熱が第２空隙Ｓ２に伝達されることを抑制又は低減することができる。

【0057】

ハウジング３０は、ガイド部３６を有し、ガイド部３６によって消耗品１０が挿入される開口３４が画定される。ガイド部３６は、開口３４を形成する縁部がバッテリ２２側に向かって延びる筒状部材である。ガイド部３６は、開口３４を通じて加熱デバイス２０に挿入される消耗品１０の外周面と接触して喫煙可能物質１６を加熱部４２にガイドする内面３６ａを有する。図２に示す状態、即ち、加熱デバイス２０によって喫煙可能物質１６が加熱されるとき、ガイド部３６が、消耗品１０の挿入方向において喫煙可能物質１６の位置に対応する消耗品１０の側面と接触しないように、喫煙可能物質１６が底壁５４（位置決め部の一例に相当する）によって位置決めされる。言い換えれば、加熱デバイス２０によって喫煙可能物質１６が加熱されるとき、ガイド部３６が喫煙可能物質１６と接触しないように、ガイド部３６の長さが設計される。これにより、加熱された喫煙可能物質１６の熱がガイド部３６を介して放熱されることが抑制又は低減され得る。

【0058】

〈実験例〉
次に、図１及び図２に説明した加熱デバイス２０における第１空隙Ｓ１の厚みＡの適切な数値について説明する。本実験例では、図１及び図２に示した加熱デバイス２０の第１空隙Ｓ１の厚みＡを、それぞれ１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍとしたときの、喫煙可能物質１６の最外層の温度を計測した。加熱部４２のブレード部４２ａは、加熱開始後３５０℃に到達するまで昇温され、３５０℃に到達した後は３５０℃で一定になるように制御される。加熱部４２のブレード部４２ａが加熱を開始してから、３０秒ごとに所定量の吸引を行うことで、ユーザが加熱デバイス２０を使用する状態をシミュレーションした。喫煙可能物質１６の一例であるたばこシートに紙を巻いた消耗品１０の直径は７．０ｍｍであり、ブレード部４２ａは長さ１２．０ｍｍで直径が２．５ｍｍのピン状の形態を有する。即ち、この実験例ではブレード部４２ａはピンヒータを構成する。ピンヒータはセラミックの中に導電トラックを有し抵抗発熱により自身を昇温する。なお、加熱部４２の温度はピンヒータの外表面の最高温度を測定した値である。

【0059】

図３は、喫煙可能物質１６の最外層の温度を示すグラフである。図３に示すグラフにおいては縦軸が温度、横軸が時間を示している。図３に示すように、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．０ｍｍの場合、加熱を開始してから徐々に温度が上がり、１５０秒前後の時点で温度が安定し始める。およそ２７０秒の時点以降では、３０秒ごとの吸引により一時的に温度が下がるため、温度は１５０℃から２００℃の間を変動する。他方、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．５ｍｍの場合、加熱を開始してから徐々に温度が上がり、９０秒前後の時点で温度が安定し始める。１２０秒の時点以降では、温度はおよそ２１０℃からおよそ２６０℃の間を変動する。第１空隙Ｓ１の厚みＡが２．０ｍｍの場合も、加熱を開始してから徐々に温度が上がり、９０秒前後の時点で温度が安定し始める。１２０秒の時点以降では、温度はおよそ２００℃からおよそ２７５℃の間を変動する。

【0060】

以上の実験例によれば、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．０ｍｍの場合、喫煙可能物質１６の最外層の温度は２００℃に到達しない。ここで、喫煙可能物質１６に含まれるグリセリン、プロピレングリコール等のエアロゾル源が蒸発する温度は、例えば約２５０℃である。このため、第１空隙Ｓ１の厚みＡが、１．０ｍｍの場合、喫煙可能物質１６の熱がチャンバ５０に奪われて、消耗品１０の外周面の温度がエアロゾル源の蒸発温度まで上昇しないことが判った。他方、第１空隙Ｓ１の厚みＡが、１．５ｍｍ及び２．０ｍｍの場合、喫煙可能物質１６の最外層の温度は、吸引によって一時的に低下するものの、２５０℃を超える。即ち、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．５ｍｍ及び２．０ｍｍの場合、チャンバ５０が喫煙可能物質１６から熱を奪うことが抑制又は低減され、喫煙可能物質１６の最外層からもエアロゾル源を蒸発させることが判った。したがって、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．５ｍｍ及び２．０ｍｍの場合、厚みＡが１．０ｍｍの場合に比べて、喫煙可能物質１６のほぼ全体からエアロゾル源を蒸発させることができるので、エアロゾルの生成量を増加させることができる。

【0061】

また、図３のグラフを参照すると、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．０ｍｍと１．５ｍｍとの場合における温度の差は、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．５ｍｍと２．０ｍｍとの場合における温度の差に比べて明らかに大きいことが判る。言い換えれば、第１空隙Ｓ１の厚みＡの差はともに０．５ｍｍであるのにかかわらず、厚みＡを１．５ｍｍから１．０ｍｍに減少させると、大幅に断熱性能が低下する一方で、厚みＡを１．５ｍｍから２．０ｍｍに増加させても第１空隙Ｓ１の断熱性能に大きな変化はない。そうすると、第１空隙Ｓ１の厚みＡを少しずつ減少させていくと、第１空隙Ｓ１の１．５ｍｍの厚みＡ周辺を臨界として、断熱性能が顕著に劣化するといえる。言い換えれば、第１空隙Ｓ１の厚みＡを１．５ｍｍ未満にすると、厚みＡが１．５ｍｍ以上の場合に比べて単位厚み当たりの断熱性能の劣化が顕著になる。

【0062】

したがって、以上の実験例によれば、第１空隙Ｓ１の厚みＡは１．５ｍｍ以上であることが好ましい。また、第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．５ｍｍに対して著しく大きい場合、喫煙可能物質１６の最外層を十分に加熱することはできるものの、加熱デバイス２０（ハウジング３０）が不必要に大きくなってしまう。また、厚みＡが増えることで３０秒ごとの吸引時の温度が低くなる傾向も見られた。このため、加熱デバイス２０のサイズ及び吸引時の温度低下の観点から、第１空隙Ｓ１の厚みＡは、３．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、図３のグラフを参照すると、上述したように第１空隙Ｓ１の厚みＡが１．５ｍｍから２．０ｍｍに増加しても、第１空隙Ｓ１の断熱性能に大きな変化はない。そうすると、第１空隙Ｓ１の厚みＡが２.０ｍｍを超えると、厚みＡを増やしてもチャンバ５０が喫煙可能物質１６から熱を奪うことを低減する作用が小さくなるものと考えられる。このため、加熱デバイス２０のサイズ及び断熱性能に鑑みると、第１空隙Ｓ１の厚みＡは、２.０ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0063】

また、図２に示す加熱デバイス２０はでは、ガイド部３６の内面３６ａが、消耗品１０が挿入される開口３４を画定する。ガイド部３６の内面３６ａは、消耗品１０が開口３４に挿入される際に消耗品１０の外周面と接触するので、ガイド部３６の内面３６ａの径は、消耗品１０の外径と略同一ということができる。このため、チャンバ５０の側壁５２の内面とガイド部３６の内面３６ａとの間の、消耗品１０の挿入方向と直交する方向における距離は、第１空隙Ｓ１の厚みＡの大きさと略同一である。そうすると、上記実験例によれば、チャンバ５０の側壁５２の内面とガイド部３６の内面３６ａとの間の、消耗品１０の挿入方向と直交する方向における距離は、１．５ｍｍ以上３.０ｍｍ以下が好ましく、１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下がより好ましいということができる。

【0064】

次に、加熱デバイス２０の他の実施形態について説明する。図４は、他の実施形態にかかる加熱デバイス２０の加熱ユニット４０の拡大概略図である。図４に示す加熱デバイス２０は、図１及び図２に示した加熱デバイス２０と比べて、チャンバ５０がハウジング３０に対して、消耗品１０の挿入方向に沿って移動可能に構成される点が異なる。具体的には、チャンバ５０の接触部５６は、ハウジング３０に固定されず、ハウジング３０に対して摺動可能に構成される。また、ハウジング３０は開口３０ｂを備え、この開口３０ｂを通じて、接触部５６に連結したレバー５８の一部がハウジング３０の外部に露出される。一例として、開口３０ｂは、第１空気流路Ｆ１及び第２空気流路Ｆ２と連通しており、空気インレットとしても機能し得る。ユーザは、レバー５８を、消耗品１０の挿入方向に沿って移動させることで、レバー５８が連結したチャンバ５０を消耗品１０の挿入方向に動かすことができる。

【0065】

図４に示す実施形態によれば、消耗品１０の使用後に、喫煙可能物質１６がチャンバ５０内に配置された状態で、レバー５８を操作してチャンバ５０を挿入端部３２に向かって移動させることで、たばこ刻み等の喫煙可能物質１６が消耗品１０からこぼれることを抑制又は低減しながら、ブレード部４２ａから喫煙可能物質１６を除去することができる。第３空隙Ｓ３の一部は、チャンバ５０が挿入端部３２に向かって移動したときのチャンバ５０の側壁５２の可動域となる。チャンバ５０が挿入端部３２に向かって移動して、ブレード部４２ａから喫煙可能物質１６を除去するときでも、チャンバ５０の側壁５２によって第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２は第３空隙Ｓ３を介して連通する。即ち、第３空隙Ｓ３は、チャンバ５０の側壁５２によって閉鎖されない。

【0066】

なお、レバー５８は、チャンバ５０の任意の場所に接続されてもよいが、接触部５６に接続されることが好ましい。上述したように、接触部５６はブレード部４２ａから比較的離間した位置に設けられるので、ブレード部４２ａの熱が接触部５６に伝達されることが抑制又は低減される。このため、レバー５８が接触部５６に接続されることで、レバー５８にブレード部４２ａの熱が伝達されにくく、ユーザがレバー５８をより安全に操作することができる。

【0067】

図５は、さらに他の実施形態にかかる加熱デバイス２０の加熱ユニット４０の拡大概略図である。図５に示す加熱デバイス２０は、図４に示した加熱デバイス２０と比べて、第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２とが互いに連通しない点、及び加熱部４２に代えてインダクションコイル４４及びサセプタ１８（加熱要素の一例に相当する）を備える点が異なる。サセプタ１８は、消耗品１０の喫煙可能物質１６の内部に設けられる。また、図５に示す消耗品１０は、図１、図２、図４に示した消耗品１０と異なり、フィルタ部１２に代えて、マウスピースＭ１がガイド部３６に設けられる。

【0068】

具体的には、図５に示すように、加熱デバイス２０は、第３空隙Ｓ３に代えて、チャンバ５０の側壁５２の厚さと略同一の厚さの摺動用空隙Ｓ４を備える。摺動用空隙Ｓ４は消耗品１０の挿入方向に延びる。図５に示すように、消耗品１０がチャンバ５０内の所望の位置に位置決めされた状態において、チャンバ５０の側壁５２の先端が摺動用空隙Ｓ４の一部に実質的に隙間なく挿入され、摺動用空隙Ｓ４の一部は、チャンバ５０が挿入端部３２に向かって移動したときのチャンバ５０の側壁５２の可動域となる。これにより、第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２とがチャンバ５０の側壁５２により区画され、互いに連通しない。したがって、第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２との間の空気の対流を阻害することができるので、第１空隙Ｓ１と第２空隙Ｓ２とにおける断熱性能を一層向上させることができる。なお、第２空隙Ｓ２は、空気インレット３０ａと連通しなくてもよいし、してもよい。摺動用空隙Ｓ４はチャンバ５０が挿入端部３２に向かって移動したときに空気を逃がすためのハウジング３０外部に連通する空気穴を有していてもよい。

【0069】

消耗品１０の中空フィルタ１４は、熱伝導率が低い部材で形成されることが好ましい。中空フィルタ１４がハウジング３０の開口３４内に位置することにより、中空フィルタ１４及び喫煙可能物質１６が消耗品１０の挿入方向と直交する方向において位置決めされ得る。中空フィルタ１４は、中空構造に限らず、エアロゾルを通過させることができる任意の構造を有する部材であってもよい。マウスピースＭ１は、着脱可能に消耗品１０に取り付けられてもよい。マウスピースＭ１は、複数の消耗品１０に対して繰り返し使用されてもよい。消耗品１０は、マウスピースＭ１を取り外した後、加熱デバイス２０内に入り込んで取り出しにくい。このため、ユーザは、レバー５８を操作してチャンバ５０を挿入端部３２に向かって移動させることで、消耗品１０の端部を加熱デバイス２０から押し出すことができる。

【0070】

インダクションコイル４４は、例えば渦巻き状の平板コイルであり得る。図５に示すように、インダクションコイル４４は、消耗品１０がチャンバ５０内の所望の位置に位置決めされた状態において、チャンバ５０の底壁５４を介して消耗品１０の反対側に設けられ得る。インダクションコイル４４は、喫煙可能物質１６の内部に設けられるサセプタ１８を誘導加熱して、発熱させるように構成される。これにより、発熱したサセプタ１８が喫煙可能物質１６を内部から加熱することができる。図５の実施形態では、ハウジング３０及び／又はチャンバ５０（特に底壁５４）は、透磁性及び非導電性（電気絶縁性）を有することが好ましい。これにより、インダクションコイル４４によりハウジング３０及び／又はチャンバ５０が発熱しにくく、効率よくサセプタ１８を発熱させることができる。透磁性及び非導電性（電気絶縁性）を有する材料としては、例えば、ガラス、植物、木材、紙、ＰＥＥＫ等の樹脂等が挙げられる。

【0071】

以上に本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。

【符号の説明】

【0072】

１０ ：消耗品
１６ ：喫煙可能物質
１８ ：サセプタ
２０ ：加熱デバイス
３０ ：ハウジング
３０ａ ：空気インレット
３２ ：挿入端部
３４ ：開口
３６ ：ガイド部
４２ ：加熱要素
５０ ：チャンバ
５２ ：側壁
５４ ：底壁
５４ａ ：開口
５６ ：接触部
１００ ：加熱システム
Ｆ１ ：第１空気流路
Ｆ２ ：第２空気流路
Ｆ３ ：分岐路
Ｓ１ ：第１空隙
Ｓ２ ：第２空隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

消耗品に含まれる喫煙可能物質を内部から加熱可能な加熱デバイスであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に位置し、前記喫煙可能物質の側面を取り囲む側壁を有するチャンバと、
前記チャンバの前記側壁の内周面と前記チャンバに収容された前記消耗品の側面とによって少なくとも一部が区画される第１空隙と、
前記ハウジングと前記チャンバの前記側壁の外周面との間の第２空隙と、
を有し、
前記加熱デバイスは、前記喫煙可能物質が加熱されるとき、前記加熱デバイスの一部が前記消耗品の前記喫煙可能物質に対応する側面とは接触しないように前記喫煙可能物質の前記消耗品の挿入方向における位置を位置決めする位置決め部を有する、加熱デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載された加熱デバイスにおいて、
前記第１空隙と前記第２空隙とが、互いに連通しないように構成されている、加熱デバイス。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された加熱デバイスにおいて、
前記加熱デバイスはガイド部を有し、
前記ガイド部は、前記加熱デバイスによって前記喫煙可能物質が加熱されるとき、前記喫煙可能物質の位置に対応する前記消耗品の側面と接触しない、加熱デバイス。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記ハウジング及び前記チャンバの少なくとも一つは、透磁性及び非導電性を有する、加熱デバイス。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載された加熱デバイスにおいて、
前記第１空隙の厚みは、前記第２空隙の厚みよりも大きい、加熱デバイス。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載された前記加熱デバイスと、
前記喫煙可能物質を備えた前記消耗品と、を有する、加熱システム。

【請求項7】

請求項６に記載された加熱システムにおいて、
前記消耗品は、前記喫煙可能物質の落下を防止する蓋を有する、加熱システム。

【請求項8】

請求項７に記載された加熱システムにおいて、
前記喫煙可能物質は、第１の巻紙によって巻かれており、
前記蓋は、前記第１の巻紙に設けられる、加熱システム。

【請求項9】

請求項８又は９に記載された加熱システムにおいて、
前記蓋は、アセテートフィルタである、加熱システム。

【請求項10】

請求項６から９のいずれか一項に記載された加熱システムにおいて、
前記消耗品は、中空フィルタと、前記中空フィルタと隣接するフィルタ部で構成されたマウスピースと、を有する、加熱システム。

【請求項11】

請求項６から１０のいずれか一項に記載された加熱システムにおいて、
前記消耗品は、前記喫煙可能物質を内部から加熱するサセプタを有する、加熱システム。