JP7339958B2 - 溶融可能な要素を有するエアロゾル発生物品 - Google Patents

Description

本発明は、溶融可能な要素を含む加熱制御構成要素を組み込む加熱式エアロゾル発生物品と、こうした加熱式エアロゾル発生物品を備えるエアロゾル発生システムとに関する。

たばこ含有基体などのエアロゾル発生基体が燃焼されるのではなく加熱されるエアロゾル発生物品は、当業界で周知である。典型的に、こうした加熱式喫煙物品においてエアロゾルは、熱源から物理的に分離したエアロゾル発生基体または材料への熱伝達によって発生され、このエアロゾル発生基体または材料は熱源と接触して、または熱源内に、または熱源の周囲に、または熱源の下流に位置していてもよい。エアロゾル発生物品の使用中、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル発生基体から放出され、エアロゾル発生物品を通して引き出された空気中に同伴される。放出された化合物は冷えるにつれて凝縮してエアロゾルを形成する。

数多くの先行技術の文書で、加熱式エアロゾル発生物品を消費または喫煙するためのエアロゾル発生装置が開示されている。こうした装置は、例えばエアロゾル発生装置の一つ以上の電気発熱体から加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体への熱伝達によってエアロゾルが発生される、電気加熱式のエアロゾル発生装置を含む。こうした電気加熱式のエアロゾル発生装置の一つの利点は、副流煙を著しく減少させることである。

こうしたエアロゾル発生装置において、発熱体は典型的に、エアロゾル発生物品から最適なエアロゾル放出プロファイルを提供するために、製造者によって選択された定義された温度範囲内でエアロゾル発生基体を加熱するように構成される。従って、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置は、相互に併用するために特に適合される。

しかしながら、エアロゾル発生物品が互換性のないエアロゾル発生装置で不注意にまたは意図的に使用される場合、最適なエアロゾル放出プロファイルが消費者に提供される可能性は非常に低い。互換性のない装置内の発熱体の構造は典型的に、互換性のある装置の構造とは異なり、かつ従ってエアロゾル発生基体の加熱の形態が異なる可能性が高い。さらに、ヒーターは、同一の温度範囲内で同一のやり方で動作されない場合があり、そのためエアロゾル発生基体は互換性のある装置と同一の温度プロファイル下で加熱されない。結果として、基体から放出されるエアロゾルの特性は、製造者によって意図される通りではないことになる。従って、互換性のない装置でエアロゾル発生物品を使用する結果として、消費者の体験は悪影響を受ける可能性が高い。

意図されるより高い温度までエアロゾル発生基体を加熱する装置でエアロゾル発生物品が使用され、これによって基体の少なくとも一部が過熱状態になる時に、特定の問題が生じる場合がある。これは、例えば内部発熱体によって加熱されるように適合されているエアロゾル発生物品がその代わりに、エアロゾル発生物品を外部で加熱するエアロゾル発生装置で使用される時に生じる場合がある。使用中に基体を外側から加熱するこうした装置は典型的に、ずっと高い動作温度を必要とし、従って少なくとも基体の外側部は、内部発熱体を使用して提供されることになるよりもずっと高い温度に加熱される可能性が高い。

互換性のないエアロゾル発生装置での、特に、意図されるより高い温度までエアロゾル発生基体を加熱する互換性のない装置でのエアロゾル発生物品の使用を防止するエアロゾル発生物品の新規な配設を提供することが望ましいことになる。互換性のある装置の通常の加熱条件下でのエアロゾル発生物品の使用に悪影響を及ぼさないエアロゾル発生物品のこうした新規な配設を提供することがさらに望ましいことになる。エアロゾル発生物品の構造、またはエアロゾル発生物品の製造に使用される方法および装置に著しく影響を及ぼすことなく、エアロゾル発生物品のこうした新規な配設を容易に提供することが可能な場合、特に望ましいことになる。

本発明の第一の態様によると、発熱体を有するエアロゾル発生装置で使用する加熱式エアロゾル発生物品であって、エアロゾル発生基体のロッドと、エアロゾル発生基体のロッドの下流に位置付けられ、かつ溶融可能な要素を備える加熱制御構成要素とを備える、加熱式エアロゾル発生物品が提供されている。溶融可能な要素は、一つ以上の（ｏｎｅ ｏｆ ｍｏｒｅ）長軸方向の気流チャネルが加熱制御構成要素を通して提供されるように、加熱制御構成要素内に配設される。溶融可能な要素は、閾値温度を上回って加熱された時に、溶融するよう適合され、その結果溶融可能な要素の溶融に伴い、加熱制御構成要素を通る一つ以上の長軸方向の気流チャネルが遮断され、これによってエアロゾル発生物品を通る気流が実質的に防止される。

本発明の第二の態様によると、上記で画定される通り、本発明の第一の態様によるエアロゾル発生物品と、エアロゾル発生物品を受容するように適合されたエアロゾル発生装置とを備えるエアロゾル発生システムが提供されている。エアロゾル発生装置は、使用中にエアロゾル発生基体のロッドを加熱するように構成された発熱体を備え、発熱体は使用中に最高動作温度未満の温度で動作するように制御される。エアロゾル発生物品の溶融可能な要素は、最高動作温度未満の温度で動作する発熱体を用いたエアロゾル発生システムの使用中に閾値温度を超えないように適合される。

本明細書で使用される「加熱式エアロゾル発生物品」という用語は、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ために、燃焼ではなく加熱されることが意図されるエアロゾル発生基体を含むエアロゾルの生成のためのエアロゾル発生物品を指す。こうした物品は一般的に、「燃やさない加熱式」製品と呼ばれる。

本明細書で使用される「エアロゾル発生基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を加熱時に放出する能力を有する基体を指す。本明細書に記載のエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体から発生されるエアロゾルは、可視または不可視であってもよく、またベイパー（蒸気）（例えば、室温では通常、液体または固体である物質の、気体状態にある物質の微粒子）ならびに気体および凝縮されたベイパーの液滴を含んでもよい。

本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に多角形の断面、および好ましくは円形、長円形または楕円形の概して円筒状の要素を指す。

本明細書で使用される「長軸方向」という用語は、エアロゾル発生物品の上流端と下流端の間に延びる、エアロゾル発生物品の主要な長軸方向軸に対応する方向を指す。使用中、空気はエアロゾル発生物品を通して長軸方向に引き出される。「横断方向」という用語は、長軸方向軸に対して直角を成す方向を指す。

本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語は、使用中にエアロゾル発生物品を通してエアロゾルが搬送される方向に対する、エアロゾル発生物品の要素（または要素の部分）の相対的な位置を説明する。

本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体を加熱するための内部発熱体を有する電気加熱式のエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムでの使用に適切である。例えば、本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドの中に挿入されるように適合されている内部ヒーターブレードを有する電気加熱式のエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムにおいて特定の用途がある。このタイプのエアロゾル発生物品は、先行技術、例えば欧州特許第ＥＰ－Ａ－０ ８２２ ６７０号に記載されている。

本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾルを発生するためにエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体と相互作用する発熱体を備える装置を指す。

上述の通り、本発明によるエアロゾル発生物品は、溶融可能な要素を備える加熱制御構成要素を組み込む。加熱制御構成要素は、望ましい動作温度範囲を過度に上回ってエアロゾル発生物品を加熱する互換性のない装置の中でのエアロゾル発生物品の使用を防止するための安全かつ効果的な手段を提供する。従って、加熱制御構成要素は、エアロゾル発生物品の過熱を防止するための手段を提供する。

溶融可能な要素は、溶融に伴い、加熱制御構成要素を通る気流チャネルが遮断され、これによって消費者がエアロゾル発生物品を通して空気を吸い込むことが困難または不可能なように適合される。このようにして、消費者は、エアロゾル発生物品を互換性のないエアロゾル発生装置で使用しようと試みていること、およびエアロゾル発生物品の喫煙を継続できないことについて警告される。

有利なことに、溶融可能な要素は、過度な動作温度でのみ溶融するように適合される。従って、本発明によるエアロゾル発生物品が、互換性のあるエアロゾル発生装置の中で正常に加熱される時に、加熱制御構成要素の存在は、消費者体験に感知できるほどの影響を与えないことになる。特に、加熱制御構成要素を通る気流チャネルの存在は、加熱制御構成要素の存在が、エアロゾル発生物品の引き出し抵抗（ＲＴＤ）に悪影響を及ぼさないことを確実にする。

溶融可能な要素を備える加熱制御構成要素は都合よく、物品のその他の構成要素の配設に著しく影響を及ぼすことなく、エアロゾル発生物品の中に組み込まれることができる。従って、加熱制御構成要素の包含は、エアロゾル発生物品の製造に著しく影響しないはずである。従って、本発明によるエアロゾル発生物品は有利なことに、既存の高速方法および装置を使用して、若干の修正のみで作製することができる。

上述の通り、加熱制御構成要素は、エアロゾル発生物品内でエアロゾル発生基体の下流の位置に提供され、これによって使用中にエアロゾル発生基体から発生したエアロゾルは、下流に消費者に移動する際に、加熱制御構成要素を通して引き出されなければならない。従って、加熱制御構成要素は、一つ以上の気流チャネルが加熱制御構成要素を通して提供されるように形作られ、かつ位置付けられた溶融可能な要素を用いて構築されていることが不可欠である。従って、正常な動作中にエアロゾルは、エアロゾル発生物品を通る気流および消費者へのエアロゾルの送達が加熱制御構成要素の存在によって影響を受けないように、気流チャネルを通して引き出されることができる。

例えば、互換性のない装置の中でエアロゾル発生物品が過熱されて、これによって溶融可能な要素がその閾値温度に達する場合、溶融可能な要素は、加熱制御構成要素を「起動」するために溶融する。結果として得られる溶融材料は、加熱制御構成要素内で流れる能力を有し、流れて気流チャネルを遮断することになる。溶融した材料によって気流チャネルが遮断されると、エアロゾル発生物品のＲＴＤは著しく増加し、好ましくは１０００ｍｍＨ₂Ｏを上回り、これによってエアロゾル発生物品のさらなる使用を効果的に防止する。溶融可能な要素が溶融されると気流チャネルの遮断を解除できないため、加熱制御構成要素の起動は典型的には不可逆的である。

溶融可能な要素の「閾値温度」は、上述の通り、溶融可能な要素が固体から溶融状態に変化する温度に対応する。これは典型的に、溶融可能な要素を形成するために使用される材料の融点に対応する。下記により詳細に考察する通り、溶融可能な要素の閾値温度は、エアロゾル発生物品が過熱された時に、すなわち意図された動作温度範囲を上回って加熱された時にのみ達する、または超えるように選択される。従って、閾値温度は、製造者によって決定される通りの望ましい最高温度を上回ってエアロゾル発生基体が加熱された時に、溶融可能な要素にて達する温度に対応する。

望ましい閾値温度にて起動が生じるように、またエアロゾル発生物品のさらなる使用を防止するために気流チャネルが効果的に遮断されるように、加熱制御構成要素が適合されうる幾つかの潜在的なやり方がある。

溶融可能な要素を形成するために適切な材料が選択されるべきであり、材料は、エアロゾル発生物品が正常な動作温度範囲内で加熱された時に、溶融可能な要素が溶融するリスクが無いことを確実にするが、溶融可能な要素がこの範囲を上回る温度に加熱された時に、溶融可能な要素が急速に溶融するような適切な融点を有する。

エアロゾル発生物品内の加熱制御構成要素の適切な位置も選択する必要がある。加熱制御構成要素の適切な位置は、閾値温度を適切に定義できるように、選択された材料に大いに依存する。これによって、エアロゾル発生物品の正常な使用中に加熱制御構成要素の意図しない活性化が回避される。

典型的に、エアロゾル発生物品は使用中に、エアロゾル発生装置の中に挿入され、これによってエアロゾル発生基体は装置内の発熱体によって直接的または間接的のいずれかで加熱される。エアロゾル発生物品内の温度は、発熱体に隣接して最も高く、発熱体からの距離を増大するとエアロゾル発生物品全体で減少する。従って、溶融可能な要素にとって適切な閾値温度は、加熱制御構成要素がエアロゾル発生基体から下流に、どの程度離れて定置されているかに応じて異なる。特に、加熱制御構成要素がエアロゾル発生基体の下流に、より離れて定置されているほど、閾値温度をより低くすることが必要になる。

エアロゾル発生物品内の温度プロファイルは、熱電対を使用して容易に測定することができ、これによって、基体が定義された最高温度を上回って過熱されたと見なされる時にのみ加熱制御構成要素が起動することを確実にするために適切な閾値温度を決定することができる。

溶融可能な要素の形状およびサイズは、十分な気流経路がエアロゾル発生物品の正常な使用のために提供されていることを確実にするように、一方で溶融に伴い、溶融可能な要素からの溶融材料が、気流チャネルを効果的に遮断するために十分な量であることも確実にするように適合されてもよい。

本発明のある特定の好ましい実施形態において、加熱制御構成要素は、エアロゾル発生基体のロッドの横断断面に実質的に対応する横断断面を有する、かつ一つ以上の長軸方向の気流チャネルを提供するために溶融可能なディスクを通って延びる一つ以上の穴を備える溶融可能なディスクを備える。

本明細書で使用される「ディスク」という用語は、エアロゾル発生物品の長軸方向における溶融可能な要素の寸法が、その横断寸法と比較して比較的小さいような、比較的平坦な溶融可能な要素を指す。ディスクの形態の溶融可能な要素の使用は有利なことに、溶融可能な要素がエアロゾル発生物品内の多大な空間を占めないことを意味する。

溶融可能なディスクは、少なくとも１ミリメートルの厚さを有することが好ましく、ディスクの厚さはエアロゾル発生物品の長軸方向の寸法に対応する。溶融可能なディスクは１０ミリメートル未満の厚さを有することが好ましい。

こうした実施形態において、溶融可能なディスクには、溶融可能なディスクを通して単一の長軸方向の気流チャネルを提供するための単一の穴が提供されてもよい。単一の穴は、ディスク内のほぼ中央に位置付けられていることが好ましい。単一の穴は、円形状であってもよく、または細長くてもよく、例えばスリットであってもよい。一部の場合において、細長い穴は、溶融可能な要素の溶融の際に、閉鎖するのがより簡単である場合がある。正常な使用中に加熱制御構成要素を通る十分な気流を達成できることを確実にするために、単一の穴は約３平方ミリメートル～約３０平方ミリメートルの横断断面積を有することが好ましい。

別の方法として、溶融可能なディスクには、ディスクを通した複数の長軸方向の気流チャネルを提供するために複数の離隔した穴が提供されてもよい。例えば、溶融可能なディスクには、約２個～約１０個の穴が提供されてもよい。離隔した複数の穴のこの配設は、単一の穴として気流チャネルの同一の総横断断面積を提供することができるが、より小さい穴は閾値温度を上回る溶融可能な要素の溶融に伴い、より簡単かつより迅速に閉鎖しうる。

溶融可能なディスクは、エアロゾル発生物品に沿った望ましい位置にて容易に組み込むことができる自己支持形の構成要素であることが好ましい。こうした実施形態において、ディスクは、ディスクの外側縁と周囲のラッパーの内部表面との間の摩擦の結果として、摩擦嵌めによって適所に保持することができる。

加熱制御構成要素は、溶融可能なディスクのみから成ってもよい。これは有利なことに、エアロゾル発生物品の全体的な構造に著しい影響を及ぼすことなく、エアロゾル発生物品の中に容易に組み込むことを可能にする加熱制御構成要素のための非常に単純な構造を提供する。別の方法として、溶融可能なディスクは、加熱制御構成要素を形成するために一つ以上の他の構成要素と組み合わせられてもよい。

本発明の代替的な実施形態において、加熱制御構成要素は、中央の長軸方向の空洞を備え、溶融可能な要素は、一つ以上の気流チャネルが中央の空洞を通して溶融可能な要素の周りに提供されるように、中央の空洞内に据え付けられる。溶融可能な要素の溶融に伴い、中央の空洞は遮断される。従って、こうした実施形態において、溶融可能な要素は、一つ以上の気流チャネルを提供するために、溶融可能な要素の外表面と中央の空洞の内表面との間に空間があるように、中央の空洞の内径より小さい最大寸法を有する。

こうした実施形態において、加熱制御構成要素の溶融可能な要素は、中央の空洞内に据え付けられた球状のビーズまたはボールであることが好ましい。球状のビーズまたはボールは、中央の長軸方向の空洞の横断直径より小さい直径を有することが好ましい。閾値温度でのビーズまたはボールの溶融に伴い、溶融したビーズまたはボールは横断方向に広がり、これによって中央の空洞が遮断され、気流が実質的に防止される。

中央の空洞を遮断するために溶融したボールまたはビーズの横断方向の拡散は、特に中央の空洞の直径が比較的小さい場合、吸い出し作用の結果として生じてもよい。別の方法として、または追加的に、溶融可能な要素からの溶融した材料の横断方向の拡散を支援するために、中央の空洞内に手段が提供されてもよい。例えば、通気性材料の横断方向のスクリーンは、溶融した材料を中央の空洞を横切って横断方向に方向付けるために役立つ溶融可能な要素の内側に提供されてもよい。横断方向のスクリーンの材料は、正常な使用中にスクリーンの存在が加熱制御構成要素を通るエアロゾルの通過に影響を及ぼさないように選択されなければならない。

加熱制御構成要素の中央の空洞は、プラグラップなどのエアロゾル発生物品の少なくとも一部分を囲むラッパーによって画定されてもよい。別の方法として、加熱制御構成要素は、溶融可能な要素が提供される中央チャネルを有する中空の管状要素（中空のアセテート管など）をさらに備えてもよい。

中央の空洞の内径は、約２ミリメートル～約７ミリメートルであることが好ましい。

中央の空洞の長さは、約１ミリメートル～約４２ミリメートルであることが好ましい。

上記で考察した通り、本発明によるエアロゾル発生物品の加熱制御構成要素は常に、エアロゾル発生基体の下流に提供される。

ある特定の実施形態において、加熱制御構成要素は、そのすぐ下流で、エアロゾル発生基体に直接隣接して提供されてもよい。こうした実施形態において、溶融可能な要素の閾値温度は、使用中にエアロゾル発生装置の発熱体に近接する可能性が高いことに起因して、比較的高い必要がある。

加熱制御構成要素がエアロゾル発生基体に隣接して提供される場合、閾値温度は少なくとも摂氏約１４０度であることが好ましく、少なくとも摂氏約１５０度であることがより好ましい。別の方法として、または追加的に、こうした実施形態における閾値温度は摂氏約２００度未満であり、摂氏約１８０度未満であることがより好ましい。これは、望ましい最高温度を上回るエアロゾル発生基体の加熱に対する、溶融可能な要素の感受性が十分に高いことを確実にする。

従って、こうした実施形態の溶融可能な要素の形成に使用する適切な材料は、閾値温度のこの好ましい範囲内（摂氏１４０度～摂氏２００度）の融点を有することが好ましい。例えば、溶融可能な要素は、ポリエチレンまたはポリプロピレンアイソタクティックなどの高融点プラスチック材料で形成されてもよい。別の方法として、溶融可能な要素は、グルコースなどの閾値温度の好ましい範囲内の融点を有する結晶性固体で形成されてもよい。

エアロゾル発生物品は一般的に、エアロゾル発生基体に直接隣接する中空のアセテート管を含む。本発明によるエアロゾル発生物品において、溶融可能な要素が中空の管状要素内に据え付けられる実施形態について上述の通り、この位置にある中空のアセテート管は、加熱制御構成要素の一部として組み込まれてもよい。別の方法として、加熱制御構成要素は、上記で考察した通り、例えば溶融可能な要素がディスクの形態で提供される実施形態について、中空のアセテート管を置き換えてもよい。

本発明の他の実施形態において、加熱制御構成要素は、エアロゾル発生物品の一つ以上の他の構成要素によってエアロゾル発生基体から分離されてもよい。この場合、溶融可能な要素とエアロゾル発生基体（従って発熱体）との間の距離が増大するにつれて、より低い閾値温度を有する溶融可能な要素が必要になる。

加熱制御構成要素は、エアロゾル発生物品の口側端を提供するマウスピースの上流に、かつこれに隣接して、例えばマウスピースとエアロゾル冷却要素（存在する場合）との間に、提供されてもよい。こうした配設で、閾値温度は、加熱制御構成要素がエアロゾル発生基体に隣接して提供される、上記の実施形態のために定義された範囲より著しく低い必要がある。

加熱制御構成要素がマウスピースに隣接して提供される場合、閾値温度は少なくとも摂氏約８０度であることが好ましく、少なくとも摂氏約１００度であることがより好ましく、少なくとも摂氏約１２０度であることが最も好ましい。別の方法として、または追加的に、こうした実施形態における閾値温度は摂氏約１５０度未満であり、摂氏約１４０度未満であることがより好ましい。これは、加熱制御構成要素とエアロゾル発生基体との間の増大した距離にもかかわらず、溶融可能な要素の感受性がエアロゾル発生基体の過熱を検出するために十分に高いことを確実にする。

従って、こうした実施形態の溶融可能な要素の形成に使用する適切な材料は、閾値温度のこの好ましい範囲内（摂氏８０度～摂氏１４０度）の融点を有することが好ましい。例えば、溶融可能な要素は、より低い融点のプラスチック材料（低密度ポリエチレン、またはマイクロクリスタリンワックスなど）で形成されてもよい。

一般に、本発明のすべての実施形態について、溶融可能な要素は、望ましい形状を形成するために容易に成形することができる材料で形成されることが好ましく、またこれは上記で考察した通り、エアロゾル発生物品中の加熱制御構成要素の位置に依存して適切な融点を提供する。溶融可能な要素を形成する材料は室温にて、その形状を保持するように、かつ製造中および通常の取り扱い中に受ける典型的な力に耐えることができるように十分に硬いべきである。溶融した時、溶融可能な要素を形成する材料は、気流チャネルを充填するために加熱制御構成要素を通って流れる能力を有していなければならない。溶融した材料の流量は、加熱制御構成要素がエアロゾル発生物品の過熱に比較的迅速に反応できるように十分に高いべきである。

一部の実施形態において、溶融可能な要素を形成する材料は、通常の使用中に加熱制御構成要素を通過するエアロゾルとの接触が防止されるように、密封されたカバー層内に包まれてもよい。これによって、例えば別の方法でエアロゾル内の水分に対して感受性がありうる場合など、材料は保護される。密封されたカバー層は存在する場合、溶融した時に、上述の通り気流チャネルを遮断するために、溶融可能な要素が形状を変化することを可能にする可撓性の材料で形成されることが好ましい。カバー層を形成するための適切な材料は当業者に周知であり、例えば金属箔を含むことになる。

本発明によるエアロゾル発生物品は、紙巻たばこ用紙などのラッパー内で組み立てられた、エアロゾル発生基体のロッドおよび加熱制御構成要素を含む、複数の要素を備えてもよい。

エアロゾル発生基体のロッドは、エアロゾル形成材料で形成され、これは均質化したたばこ材料であることが特に好ましい。

本明細書で使用される「均質化したたばこ材料」という用語は、たばこ材料の粒子の凝集によって形成された任意のたばこ材料を包含する。均質化したたばこ材料のシートまたはウェブは、たばこ葉ラミナおよびたばこ葉茎のうちの一方または両方を粉砕することによって、または別の方法で粉末化することによって得られた粒子状のたばこを凝集することによって形成される。さらに、均質化したたばこ材料は、たばこの処理、取り扱い、および発送の間に形成された少量のたばこダスト、たばこ微粉、およびその他の粒子状たばこ副産物のうちの一つ以上を含んでもよい。均質化したたばこ材料のシートは、キャスティング、押出成形、製紙プロセス、または当業界で周知の他の任意の適切なプロセスによって生産されてもよい。

好ましい実施形態において、ロッドは、プラグを形成するために集合され、外側ラッパーによって囲まれた均質化したたばこ材料の一つ以上のシートを含む。本発明に関連して本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さよりも実質的に大きい幅および長さを有する層状の要素を説明する。本発明に関して本明細書で使用される「集合体」という用語は、渦巻き状にされ、折り畳まれ、または別の方法でエアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して実質的に横断方向に圧縮もしくは締め付けられたシートを記述する。

有利なことに、エアロゾル発生基体は、均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含む。本発明に関連して本明細書で使用される「きめのあるシート」という用語は、捲縮された、エンボス加工された、デボス加工された、穿孔された、または別の方法で変形されたシートを説明する。

均質化したたばこ材料のきめのあるシートの使用は有利なことに、エアロゾル発生基体を形成するために均質化したたばこ材料シートの集合を容易にする場合がある。

エアロゾル発生基体は、複数の離隔したへこみ、突出部、穿孔、またはこれらの任意の組み合わせを備える均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含んでもよい。

ある特定の好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体は、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む。本発明に関連して本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行な隆起または波型を有するシートを説明する。有利なことに、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、実質的に平行な隆起または波型は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、またはそれと平行に延びる。これは、エアロゾル発生基体を形成するために、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合を容易にする。

しかし、当然のことながら、本発明によるエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体に含めるための均質化したたばこ材料の捲縮したシートは別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して鋭角または鈍角で配置されている複数の実質的に平行な隆起または波型を有する。

本発明で使用する均質化したたばこ材料のシートは、乾燥重量基準で少なくとも約４０重量パーセントのたばこ含有量を有してもよく、乾燥重量基準で少なくとも約５０重量パーセントのたばこ含有量を有することがより好ましく、乾燥重量基準で少なくとも約７０重量パーセントのたばこ含有量を有することがより好ましく、乾燥重量基準で少なくとも約９０重量パーセントのたばこ含有量を有することが最も好ましい。

均質化したたばこ材料のシートは、エアロゾル形成体を含むことが好ましい。均質化したたばこ材料のシートは、単一のエアロゾル形成体を含んでもよい。別の方法として、均質化したたばこ材料のシートは、二つ以上のエアロゾル形成体の組み合わせを含んでもよい。

適切なエアロゾル形成体が当業界で周知であり、適切なエアロゾル形成体としては、一価アルコール（メントールなど）、多価アルコール（トリエチレングリコール、１，３－ブタンジオール、およびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、グリセロールジアセテート、またはグリセロールトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチル、テトラデカン二酸ジメチル、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、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など）が挙げられるが、これらに限定されない。

均質化したたばこ材料のシートは、乾燥重量基準で５パーセントを超えるエアロゾル形成体含有量を有することが好ましい。

均質化したたばこ材料シートは、乾燥重量基準でおよそ５パーセント～およそ３０パーセントのエアロゾル形成体含有量を有してもよい。

一つの好ましい実施形態において、均質化したたばこ材料シートは、乾燥重量基準でおよそ２０パーセントのエアロゾル形成体含有量を有する。

本発明で使用する均質化したたばこ材料のシートは、粒子状たばこの凝集を補助するために、たばこ内因性結合剤である一つ以上の内因性結合剤、たばこ外来性結合剤である一つ以上の外因性結合剤、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生基体で使用する均質化したたばこ材料シートは、たばこ繊維および非たばこ繊維、エアロゾル形成剤、湿潤剤、可塑剤、風味剤、充填剤、水性および非水性の溶媒、およびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないその他の添加剤を含んでもよい。

本発明で使用する均質化したたばこ材料のシートに含める適切な外因性結合剤は当業界で周知であり、例えばグアーガム、キサンタンガム、アラビアガム、ローカストビーンガムなどのゴム、例えばヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースなどのセルロース結合剤、例えばデンプン、有機酸（アルギン酸など）、有機酸の共役塩基塩（アルギン酸ナトリウムなど）、寒天、ペクチンなどの多糖類、およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。

エアロゾル発生基体で使用する均質化したたばこ材料のシートに含むための適切な非たばこ繊維は当業界で周知であり、セルロース繊維、針葉樹繊維、広葉樹繊維、ジュート繊維およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。エアロゾル発生基体で使用する均質化したたばこ材料シートに含める前に、非たばこ繊維は、当業界で周知の適切なプロセスによって処理されてもよく、プロセスには機械式パルプ化、精製、化学的パルプ化、漂白、硫酸塩パルプ化、およびこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。

本発明で使用する均質化したたばこのシートは、約７０ｍｍ～約２５０ｍｍの幅、例えば約１２０ｍｍ～約１６０ｍｍの幅を有することが好ましい。均質化したたばこ材料のシートの厚さは、約５０マイクロメートル～３００マイクロメートルであることが好ましく、約１５０マイクロメートル～約２５０マイクロメートルであることがより好ましい。

本発明のエアロゾル発生物品で使用する均質化したたばこのシートは、当業界で周知の方法（例えば国際特許出願第ＷＯ－Ａ－２０１２／１６４００９ Ａ２号で開示された方法）によって作製されてもよい。

一つの好ましい実施形態において、エアロゾル発生物品で使用する均質化したたばこ材料のシートはキャスティングプロセスによって、粒子状たばこ、グアーガム、セルロース繊維およびグリセリンを含むスラリーから形成される。

上述の通り、均質化したたばこ材料シートの集合体の使用の代替として、エアロゾル発生基体は均質化したたばこ材料シートの複数の細片または断片で形成されてもよい。例えば、エアロゾル発生基体は、長軸方向に整列され、一緒にまとめられ、かつ巻かれてエアロゾル発生基体のロッドを形成する均質化したたばこ材料の複数の断片で形成されてもよい。

均質化したたばこ材料の断片は、約１０ミリメートル～約２０ミリメートルの長さを有することが好ましく、約１２ミリメートル～約１８ミリメートルの長さを有することがより好ましく、約１４ミリメートル～約１６ミリメートルの長さを有することがより好ましく、約１５ミリメートルの長さを有することがより好ましい。別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料の断片は、約０．４ミリメートル～約０．８ミリメートルの幅を有することが好ましい。

断片が形成される均質化したたばこ材料シートの密度は、約５００～約１５００ミリグラム／立方センチメートルであることが好ましく、約８００～約１２００ミリグラム／立方センチメートルであることがより好ましく、約９００～約１１００ミリグラム／立方センチメートルであることがより好ましく、約９００～約９７０ミリグラム／立方センチメートルであることが最も好ましい。

エアロゾル発生基体内の均質化したたばこ材料の断片のかさ密度は、約０．４グラム／立方センチメートル～約０．８グラム／立方センチメートルであることが好ましく、約０．５グラム／立方センチメートル～約０．７グラム／立方センチメートルであることが好ましく、約０．６５グラム／立方センチメートル～約０．６７グラム／立方センチメートルであることが最も好ましい。

上述の通り、均質化したたばこ材料は、スラリーのキャスティングによって形成されてもよい。別の方法として、均質化したたばこ材料は、例えば押出成形方法などの別の適切な方法によって形成されてもよい。

エアロゾル発生基体は、ラッパーによって囲まれた均質化したたばこ材料のロッドを備えることが好ましく、ラッパーは均質化したたばこ材料の周りに、かつそれと接触して提供される。ラッパーは、均質化したたばこ材料の周りに巻かれて、エアロゾル発生基体を形成する能力を有する任意の適切なシート材料から形成されてもよい。ラッパーは、多孔性であってもよく、非多孔性であってもよい。ラッパーは紙ラッパーであることが好ましいが、別の方法として、ラッパーは紙以外であってもよい。

エアロゾル発生基体のロッドは、エアロゾル発生物品の外径にほぼ等しい外径を有することが好ましい。

エアロゾル発生基体のロッドは、少なくとも５ミリメートルの外径を有することが好ましい。エアロゾル発生基体のロッドは、約５ミリメートル～およそ１２ミリメートル、例えば約５ミリメートル～約１０ミリメートル、または約６ミリメートル～約８ミリメートルの外径を有してもよい。一つの好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体のロッドは７．２ミリメートル±１０パーセントの外径を有する。

エアロゾル発生基体のロッドは、約７ミリメートル～約１５ｍｍの長さを有してもよい。一実施形態において、エアロゾル発生基体のロッドは、約１０ミリメートルの長さを有してもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体のロッドは、約１２ミリメートルの長さを有する。

エアロゾル発生基体のロッドは、ロッドの長さに沿って実質的に均一な断面を有することが好ましい。エアロゾル発生基体のロッドは、実質的に円形断面を有することが特に好ましい。

本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドおよび加熱制御構成要素に加えて一つ以上の要素を備えることが好ましい。例えば、本発明によるエアロゾル発生物品は、マウスピース、エアロゾル冷却要素、支持要素（中空のアセテート管など）のうちの少なくとも一つをさらに備えてもよい。例えば、一つの好ましい実施形態において、エアロゾル発生物品は直線状の連続的な配設で、上述の通りのエアロゾル発生基体のロッドと、エアロゾル形成基体のすぐ下流に位置する支持要素と、支持要素の下流に位置するエアロゾル冷却要素と、ロッド、支持要素およびエアロゾル冷却要素を囲む外側ラッパーとを備える。加熱制御構成要素は、上述の通り、エアロゾル発生基体の上流の画定された場所に提供される。ある特定の実施形態において、加熱制御構成要素は支持要素を置き換えてもよい。

本発明によるエアロゾル発生システムは、上記に詳細に説明される通り、喫煙中にエアロゾル発生物品の上流端を受容するように適合されたエアロゾル発生装置と組み合わせたエアロゾル発生物品を含む。エアロゾル発生装置は、使用中にエアロゾルを発生するためにエアロゾル発生基体を加熱するように構成された発熱体を備える。エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の中に挿入されている時に、発熱体はエアロゾル発生基体を貫通するように適合されていることが好ましい。例えば、発熱体はヒーターブレードの形態であることが好ましい。

発熱体は使用中に、最高動作温度より低い定義された動作温度範囲で動作するように制御される。エアロゾル発生物品の溶融可能な要素は、最高動作温度未満で動作する発熱体を用いて、エアロゾル発生装置中のエアロゾル発生物品の正常な使用中に閾値温度に達しないように適合される。これは、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置が一緒に使用される時に、溶融可能な要素が正常な使用中に起動されないことを確実にする。

エアロゾル発生装置は、ハウジングと、発熱体に接続された電力供給源と、電源から発熱体への電力の供給を制御するように構成された制御要素とを追加的に備えることが好ましい。

本発明のエアロゾル発生システムで使用する適切なエアロゾル発生装置は、国際特許公開公報第２０１３／０９８４０５号に記載されている。

ここで、図を参照しながら本発明をさらに説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生物品の概略的な長軸方向の断面図を示す。 図２ａは、加熱制御構成要素の起動前起動後の、図１のエアロゾル発生物品の溶融可能な要素の斜視図を示す。 図２ｂは、加熱制御構成要素の起動後の、図１のエアロゾル発生物品の溶融可能な要素の斜視図を示す。 図３ａは、図１のエアロゾル発生物品で使用する代替的な溶融可能な要素を示す。 図３ｂは、図１のエアロゾル発生物品で使用する代替的な溶融可能な要素を示す。 図４は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生物品の概略的な長軸方向の断面図を示す。 図５は、加熱制御構成要素の起動後の、図４のエアロゾル発生物品を示す。 図６は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生物品の概略的な長軸方向の断面図を示す。 図７は、加熱制御構成要素の起動後の、図６のエアロゾル発生物品を示す。 図８は、エアロゾル発生装置と、本発明による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の概略断面図である。 図９は、図８の電気加熱式のエアロゾル発生装置の概略断面図である。

図１に示すエアロゾル発生物品１０は、同軸に整列して配設された四つの要素、すなわちエアロゾル発生基体２０、加熱制御構成要素３０、エアロゾル冷却要素４０、およびマウスピース５０を備える。四つの要素の各々は対応するプラグラップ（図示せず）によって囲まれている。これらの四つの要素は連続的に配設され、また外側ラッパー６０によって囲まれて、エアロゾル発生物品１０を形成する。エアロゾル発生１０は、ユーザーが使用中にユーザーの口の中に挿入する近位端または口側端７０と、口側端７０に対してエアロゾル発生物品１０の反対側の端に位置する遠位端８０とを有する。

使用時に、空気は、ユーザーによってエアロゾル発生物品を通して遠位端８０から口側端７０に吸い込まれる。エアロゾル発生物品の遠位端８０はまた、エアロゾル発生物品１０の上流端として記述されてもよく、エアロゾル発生物品１０の口側端７０はまた、エアロゾル発生物品１０の下流端として記述されてもよい。口側端７０と遠位端８０の間に位置するエアロゾル発生物品１０の要素を、口側端７０の上流にあると記述することができ、または別の方法として、遠位端８０の下流にあると記述することができる。

エアロゾル発生基体２０は、エアロゾル発生物品１０の最遠の遠位端または上流端に位置する。図１に図示した実施形態において、エアロゾル発生基体２０は、ラッパーによって囲まれた、捲縮した均質化したたばこ材料シートの集合体を備える。均質化したたばこ材料の捲縮したシートはエアロゾル形成体としてグリセリンを含む。

加熱制御構成要素３０はエアロゾル発生基体２０のすぐ下流に位置し、かつエアロゾル発生基体２０に当接する。図１に示す実施形態において、加熱制御構成要素３０は、エアロゾル発生基体２０の横断断面に実質的に対応する横断断面を有する溶融可能なディスク３２から成る。

図２ａは、加熱制御構成要素３０の起動前の溶融可能なディスク３２を示す。図２ａに示す通り、溶融可能なディスク３２は、およそ４ミリメートルの直径を有する円形状の形状を有する単一の中央穴３４を備える。中央穴３４は、溶融可能なディスクを通る気流チャネルを提供する。溶融可能なディスク３２は、加熱制御構成要素が起動する閾値温度がおよそ摂氏１５０度であるように、およそ摂氏１５０度の融点を有する溶融可能な材料で形成される。

エアロゾル発生物品１０の過熱に起因して、加熱制御構成要素３０にて摂氏１５０度の閾値温度を超える場合、加熱制御構成要素３０が起動し、溶融可能なディスク３２が溶融することになる。結果として得られる溶融材料は、横断方向に流れて、単一の中央穴３４を遮断する。図２ｂは、単一の中央の穴３４が遮断され、これによって溶融可能なディスク３４を通る気流が実質的に防止され、かつエアロゾル発生物品１０をもはや使用できない、加熱制御構成要素３０の起動後の溶融可能なディスク３２を示す。

図１に示す実施形態において、加熱制御構成要素３０は、エアロゾル発生基体２０をエアロゾル発生物品１０の最遠の遠位端８０に位置させる支持要素としての役目をさらに果たし、これによってエアロゾル発生装置の発熱体によってエアロゾル発生基体２０を貫通することができる。下記にさらに記述する通り、支持要素は、エアロゾル発生装置の発熱体がエアロゾル発生基体２０の中に挿入されている時に、エアロゾル発生基体２０がエアロゾル冷却要素４０に向かってエアロゾル発生物品１０内で下流に押し込まれるのを防止するために定位置にある。支持要素はまた、エアロゾル発生物品１０のエアロゾル冷却要素４０をエアロゾル発生基体２０から離隔するためのスペーサーとしての役目を果たす。

エアロゾル冷却要素４０は、加熱制御構成要素３０のすぐ下流に位置し、かつ溶融可能なディスク３２に当接する。使用時に、エアロゾル発生基体２０から放出される揮発性物質は、エアロゾル発生物品１０の口側端７０に向かって、エアロゾル冷却要素４０に沿って通る。揮発性物質は、エアロゾル冷却要素４０内で冷却されて、ユーザーが吸入するエアロゾルを形成してもよい。図１に図示した実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ラッパー９０によって囲まれたポリ乳酸の捲縮したシートの集合体を備える。ポリ乳酸の捲縮したシートの集合体は、エアロゾル冷却要素４０の長さに沿って延びる複数の長軸方向チャネルを画定する。

マウスピース５０はエアロゾル冷却要素４０のすぐ下流に位置し、かつエアロゾル冷却要素４０に当接する。図１に図示した実施形態において、マウスピース５０は低濾過効率の従来のセルロースアセテートトウフィルターを備える。

エアロゾル発生物品１０を組み立てるために、上述の四つの要素は外側ラッパー６０内で整列され、かつしっかりと巻かれる。図１に図示した実施形態において、外側ラッパー６０は従来の紙巻たばこ用紙である。エアロゾル発生物品１０の外側ラッパー６０の遠位端部分は、チッピングペーパーの帯によって囲まれる（図示せず）。

図３ａは、図１に示すエアロゾル発生物品１０の中で加熱制御構成要素３０として使用する代替的な溶融可能なディスク３２ａを示す。溶融可能なディスク３２ａは、上述の溶融可能なディスク３２と類似した構造および機能を有し、かつ類似した材料で形成される。しかしながら、図３ａに示す溶融可能なディスク３２ａにおいて、単一の中央穴３４ａは細長い楕円形形状を有する。

図３ｂは、図１に示すエアロゾル発生物品１０の中で加熱制御構成要素３０として使用するさらなる代替的な溶融可能なディスク３２ｂを示す。溶融可能なディスク３２ｂは、上述の溶融可能なディスク３２と類似した構造および機能を有し、かつ類似した材料で形成される。しかしながら、図３ｂに示す溶融可能なディスク３２ｂにおいて、三つの離隔した穴３４ｂが提供され、各々がおよそ１．５ミリメートルの直径を有する円形状形状を有する。

図４は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生物品１１０を示す。エアロゾル発生物品１１０が上述の構造とは異なる構造を有する加熱制御構成要素１３０を備えることを除いて、エアロゾル発生物品１１０は、図１に示した、かつ上述したエアロゾル発生物品１０と類似した構造を有する。エアロゾル発生物品１１０のその他のすべての構成要素は、図１に示すエアロゾル発生物品１０に関して上述した通りであり、同一の参照符号が適用されている。

図４に示すエアロゾル発生物品１１０の加熱制御構成要素１３０は、加熱制御構成要素１３０を通して延びる中央の長軸方向チャネル１３４を有する中空のアセテート管の形態の管状支持要素１３２を備える。管状支持要素１３２は、エアロゾル発生基体２０の下流端に当接し、かつエアロゾル発生基体１３２の外径に実質的に対応する外径を有する。管状支持要素１３２は、エアロゾル発生物品１０に関して上述の通り、エアロゾル発生物品１１０内の支持要素としての役目を果たす。

管状支持要素１３２の長軸方向チャネル１３４の内側には、およそ摂氏１５０度の融点を有する溶融可能な材料で形成された球状のビーズ１３６の形態の溶融可能な要素が据え付けられる。図４は、起動前の加熱制御構成要素１３０を示す。示す通り、球状のビーズ１３６は、管状の支持要素１３２の長軸方向チャネル１３４の内径より小さい直径を有し、これによって長軸方向チャネル１３４を通る気流を可能にするように空間が球状のビーズ１３６の周りに提供される。

エアロゾル発生物品１１０の過熱に起因して、加熱制御構成要素１３０にて摂氏１５０度の閾値温度を超える場合、加熱制御構成要素１３０が起動し、球状のビーズ１３６が溶融することになる。結果として得られる溶融した材料は、横断方向に流れ、管状支持要素の長軸方向チャネル１３４を遮断する扁平なディスクを形成する。図５は、長軸方向チャネル１３４が球状のビーズ１３６からの溶融した材料によって遮断された、加熱制御構成要素１３０の起動後のエアロゾル発生物品１１０を示し、これによって管状支持要素１３２を通る気流が実質的に防止され、かつエアロゾル発生物品１１０はもはや使用することができない。

図６は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生物品２１０を示し、ここで加熱制御構成要素２３０は、上述のエアロゾル発生物品とは異なる場所に提供される。エアロゾル発生物品２１０は、同軸に整列して配設された五つの要素、すなわちエアロゾル発生基体２２０、支持要素２６０、エアロゾル冷却要素２４０、加熱制御要素２３０、およびマウスピース２５０を備える。五つの要素の各々は対応するプラグラップ（図示せず）によって囲まれている。これらの五つの要素は連続的に配設され、また外側ラッパー６０によって囲まれて、エアロゾル発生物品２１０を形成する。

エアロゾル発生基体２２０、エアロゾル冷却要素２４０およびマウスピース２５０は、上述の通り、エアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０、エアロゾル冷却要素４０およびマウスピース５０に対応する。支持要素２６０は、エアロゾル発生基体２２０のすぐ下流に位置する中空のセルロースアセテートチューブの形態であり、またエアロゾル発生物品１０に関して上述した機能を提供する。

図６のエアロゾル発生物品２１０において、加熱制御構成要素２３０は、エアロゾル冷却要素２４０とマウスピース２５０の間で上述の第一の実施形態および第二の実施形態においてよりも、さらに下流に提供される。加熱制御構成要素２３０は、加熱制御構成要素２３０の位置にてエアロゾル発生物品２１０を囲むプラグラップ（図示せず）の外層によって画定された空洞２３４を備える。

空洞２３４の内側には、およそ摂氏１２０度の融点を有する溶融可能な材料で形成された球状のビーズ２３６の形態の溶融可能な要素が据え付けられる。従って、加熱制御構成要素２３０の閾値温度はおよそ１２０度であり、これは、エアロゾル発生基体２２０からさらに遠い加熱制御構成要素２３０の位置付けに起因して上述の第一の実施形態および第二の実施形態の場合よりも低い。

図６は、起動前の加熱制御構成要素２３０を示す。示す通り、球状のビーズ２３６は、空洞２３４の内径よりも著しくより小さい直径を有し、これによって空洞２３４を通る気流を可能にするように、空間が球状のビーズ２３６の周りに提供される。

エアロゾル発生物品２１０の過熱に起因して、加熱制御構成要素２３０にて摂氏１２０度の閾値温度を超える場合、加熱制御構成要素２３０が起動し、球状のビーズ２３６が溶融することになる。結果として得られる溶融材料は、横断方向に流れ、空洞２３４を遮断する扁平なディスクを形成する。図７は、空洞２３４が球状のビーズ２３６からの溶融した材料によって遮断された、加熱制御構成要素２３０の起動後のエアロゾル発生物品２１０を示し、これによって空洞を通る気流が実質的に防止され、かつエアロゾル発生物品２１０はもはや使用することができない。

上述の図に図示したエアロゾル発生物品は、ユーザーによって消費されるために発熱体を備えるエアロゾル発生装置と係合するように設計されている。使用時に、エアロゾル発生装置の発熱体は、エアロゾルを形成するのに十分な温度までエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体を加熱し、このエアロゾルがエアロゾル発生物品を通して下流に引き出され、ユーザーによって吸入される。

図８は、エアロゾル発生装置３１０と、上述の、かつ図１に示す第一の実施形態によるエアロゾル発生物品１０とを備えるエアロゾル発生システム３００の一部分を図示する。当然のことながら、エアロゾル発生装置３１０は、上述の、かつ図に示すその他の実施形態のいずれかなど、本発明による代替的なエアロゾル発生物品と組み合わせて使用することができる。

エアロゾル発生装置３１０は発熱体３２０を備える。図８に示す通り、発熱体３２０は、エアロゾル発生装置３１０のエアロゾル発生物品受容チャンバー内に据え付けられる。使用時に、ユーザーは、エアロゾル発生物品１０をエアロゾル発生装置３１０のエアロゾル発生物品受容チャンバーの中に挿入し、これによって、図８に示す通り、発熱体３２０はエアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０の中に直接挿入される。図８に示す実施形態において、エアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０は、ヒーターブレードである。

エアロゾル発生装置３１０は、発熱体３２０を作動させることを可能にする電源および電子機器（図３に示す）を備える。こうした作動は手動操作されてもよく、またはエアロゾル発生装置３１０のエアロゾル発生物品受容チャンバーの中に挿入されたエアロゾル発生物品１０のユーザーの吸い込みに反応して自動的に生じてもよい。空気がエアロゾル発生物品１０に流れることを可能にするように、複数の開口部がエアロゾル発生装置の中に提供され、気流の方向は、図８で矢印によって図示されている。

エアロゾル発生物品１０の加熱制御構成要素３０の溶融可能なディスク３２は、エアロゾル発生基体２０の中へのエアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０の挿入中に、エアロゾル発生物品１０が経験する貫通力に抵抗するための支持要素としての役目を果たす。これによって、溶融可能なディスク３２は、エアロゾル発生基体２０の中へのエアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０の挿入中に、エアロゾル発生物品１０内のエアロゾル発生基体２０の下流への移動に抵抗する。

内部発熱体３２０がエアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０の中に挿入され、発熱体３２０が作動されると、エアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０は、エアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０によって、およそ摂氏３５０度の温度に加熱される。この温度にて揮発性化合物が、エアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０から放出される。ユーザーがエアロゾル発生物品１０の口側端７０を吸うにつれ、エアロゾル発生基体２０から放出された揮発性化合物は、エアロゾル発生物品１０を通して下流に引き出されて、そして凝縮してエアロゾル発生物品１０のマウスピース５０を通してユーザーの口の中に吸い込まれるエアロゾルを形成する。

エアロゾルがエアロゾル冷却要素４０を下流へと通過するにつれ、エアロゾルの温度は、エアロゾルからエアロゾル冷却要素４０への熱エネルギーの伝達に起因して低減する。エアロゾルがエアロゾル冷却要素４０に入る時に、その温度はおよそ摂氏６０度である。エアロゾル冷却要素４０内での冷却に起因して、エアロゾルがエアロゾル冷却要素を出る時のエアロゾルの温度は、およそ摂氏４０度である。

図９において、エアロゾル発生装置３１０の構成要素は、簡略化された方法で示されている。特に、エアロゾル発生装置３１０の構成要素は、図９において実寸に比例して描かれていない。図９の簡略化のために、実施形態の理解に関連しない構成要素は省略されている。

図９に示す通り、エアロゾル発生装置３１０はハウジング３３０を備える。発熱体３２０は、ハウジング３３０内のエアロゾル発生物品受容チャンバー内に据え付けられる。エアロゾル発生物品１０（図９において破線によって示されている）は、発熱体３２０がエアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０の中に直接挿入されるように、エアロゾル発生装置３１０のハウジング３３０内のエアロゾル発生物品受容チャンバーの中に挿入される。

ハウジング３３０内には、電気エネルギー供給源３４０、例えば再充電可能なリチウムイオン電池がある。コントローラ３５０は、発熱体３２０、電気エネルギー供給源３４０、およびユーザーインタフェース３６０（例えばボタンまたはディスプレイ）に接続される。コントローラ３５０は、温度を調節するために発熱体３２０に供給される電力を制御する。

図８および図９に示す互換性のあるエアロゾル発生装置３１０を用いた本発明によるエアロゾル発生物品のこの通常の使用中に、エアロゾル発生物品内の加熱制御構成要素は影響を受けず、またエアロゾルは上述の通り、溶融可能な要素の中の気流チャネルを通過することができる。

本発明によるエアロゾル発生物品が互換性のない装置で使用され、そして好ましい最高動作温度を上回って過熱された場合、加熱制御構成要素は、所定の閾値温度に達すると起動する。別個の実施形態に関して上述の通り、加熱制御構成要素の起動は、溶融可能な要素の溶融をもたらす。結果として得られる溶融した材料は、加熱制御構成要素内で流れて、加熱制御構成要素を通るあらゆる気流チャネルを遮断する。加熱制御構成要素の起動後、従ってエアロゾル発生物品は、もはや使用することができなくなる。

このように、本発明のエアロゾル発生物品の中に加熱制御構成要素を組み込むことは、互換性のない装置における意図しない方法でのエアロゾル発生物品の使用から消費者を保護する効果的な手段を提供する。

Claims (15)

1. 発熱体を有するエアロゾル発生装置で使用する加熱式エアロゾル発生物品であって、
   エアロゾル発生基体のロッドと、
   前記エアロゾル発生基体のロッドの下流に位置付けられ、かつ溶融可能な要素を備える、加熱制御構成要素であって、前記溶融可能な要素が前記加熱制御構成要素内に配設され、その結果一つ以上の（ｏｎｅ ｏｆ ｍｏｒｅ）長軸方向の気流チャネルが前記加熱制御構成要素を通して提供され、前記溶融可能な要素が閾値温度を上回って加熱された時に溶融するように適合され、その結果前記溶融可能な要素の溶融に伴い前記加熱制御構成要素を通る前記一つ以上の長軸方向の気流チャネルが遮断され、これによってエアロゾル発生物品を通る気流が実質的に防止される、加熱制御構成要素と、を備える加熱式エアロゾル発生物品。
2. 前記加熱制御構成要素の前記溶融可能な要素が、前記エアロゾル発生基体のロッドの横断断面に実質的に対応する横断断面を有する、かつ前記一つ以上の長軸方向の気流チャネルを提供するために溶融可能なディスクを通って延びる一つ以上の穴を備える溶融可能なディスクを備える、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
3. 前記溶融可能なディスクが、前記溶融可能なディスクを通して単一の長軸方向の気流チャネルを提供するための単一の穴を備える、請求項２に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
4. 前記溶融可能なディスクが、前記ディスクを通して複数の長軸方向の気流チャネルを提供するための複数の離隔した穴を備える、請求項２に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
5. 前記加熱制御構成要素が、中央の長軸方向の空洞を備え、前記溶融可能な要素が、前記中央の長軸方向の空洞内に据え付けられ、その結果一つ以上の長軸方向の気流チャネルが前記溶融可能な要素の周りの前記中央の長軸方向の空洞を通して提供され、前記溶融可能な要素の溶融に伴い前記中央の長軸方向の空洞が遮断される、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
6. 前記溶融可能な要素が、前記加熱制御構成要素の前記中央の長軸方向の空洞の横断直径より小さい直径を有する球状のビーズの形態である、請求項５に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
7. 前記中央の長軸方向の空洞が、前記エアロゾル発生物品の少なくとも一部分を囲むプラグラップによって画定される、請求項５または６に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
8. 前記加熱制御構成要素が、前記中央の長軸方向の空洞を画定する中央チャネルを有する中空の管状要素をさらに備え、その中に前記溶融可能な要素が据え付けられる、請求項５または６に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
9. 前記加熱制御構成要素が前記エアロゾル発生基体に隣接して提供され、かつ前記溶融可能な要素が溶融する閾値温度が少なくとも摂氏１４０度である、請求項１～８のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
10. 前記溶融可能な要素が、少なくとも摂氏１４０度の融点を有するプラスチック材料で形成されている、請求項９に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
11. 前記溶融可能な要素が、少なくとも摂氏１４０度の融点を有する結晶性固体で形成されている、請求項９に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
12. 前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル発生物品の口側端にマウスピースをさらに備え、前記加熱制御構成要素が前記マウスピースに隣接して提供され、かつ前記溶融可能な要素が溶融する前記閾値温度が少なくとも摂氏８０度である、請求項１～８のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
13. 前記溶融可能な要素が、少なくとも摂氏８０度の融点を有するマイクロクリスタリンワックスで形成されている、請求項１２に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
14. 前記溶融可能な要素が可撓性の外側カバー層内に密封されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
15. エアロゾル発生システムであって、
    請求項１～１４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品と、
    前記エアロゾル発生物品を受容するように適合されたエアロゾル発生装置であって、使用中に前記エアロゾル発生基体のロッドを加熱するように構成された発熱体を備え、使用中に前記発熱体が最高動作温度未満の温度で動作するように制御される、エアロゾル発生装置と、を備え、
    前記エアロゾル発生物品の前記溶融可能な要素が、前記最高動作温度未満の温度で動作する前記発熱体を用いた前記エアロゾル発生システムの使用中に前記閾値温度を超えないように適合される、エアロゾル発生システム。

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