JP7357770B2 - 物品間にギャップを有するエアロゾル発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生システムに関する。

吸入可能なベイパーを発生するためのエアロゾル発生装置を提供することは公知である。こうした装置は、エアロゾル形成基体を燃焼することなく、エアロゾル形成基体の一つ以上の構成要素が揮発する温度へとエアロゾル形成基体を加熱してもよい。エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生物品の一部として提供されてもよい。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の加熱チャンバーなどの空洞の中へのエアロゾル発生物品の挿入のためにロッド形状を有してもよい。マウスピースは、エアロゾル発生物品が空洞内に受容された時に、空洞を閉じるために提供され得る。ユーザーはマウスピースで吸うことができる。発熱体は、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の加熱チャンバーの中に挿入された後に、エアロゾル形成基体を加熱するために、加熱チャンバーの中に、またはその周りに配設されてもよい。

従来のエアロゾル発生装置では、使用セッションの後、エアロゾル発生物品の加熱により物品の完全性が損なわれる場合がある。このことは、エアロゾル発生物品の取り外しを困難にする可能性がある。エアロゾル発生物品の取り外しに伴い、エアロゾル発生物品が破壊するリスクがあり得る。

従来のエアロゾル発生装置は、装置の一部としてマウスピースを有さない場合があり、代わりに、有効なマウスピースは、エアロゾル発生物品のフィルター端であり得る。物品は、しばらくの間開いたパック内に留まり、例えば、ユーザーのポケット、空気、ユーザーのバッグ、パケットから共有する他のユーザー等に露出される場合がある。エアロゾル発生物品のフィルター端を直接吸煙することは、エアロゾル発生装置のマウスピースを吸煙することよりも衛生的に劣る可能性がある。

周囲空気は、一般に気流チャネル内に引き出される。気流チャネルは、加熱チャンバー、エアロゾル発生物品、およびマウスピースを含み得る。空気は、気流チャネルを通してユーザーに向かって引き出され得る。使用中、入ってくる空気の全体がエアロゾル発生物品を通して引き出されない場合がある。これは、例えば、エアロゾル発生物品と加熱チャンバーの側壁との間のギャップに起因して生じ得る。こうしたギャップにより、一部の空気が、エアロゾル発生物品を通過することなく、そして揮発したエアロゾル形成基体に同伴されることなく、加熱チャンバーから漏れ出る可能性がある。これは、ユーザーへのエアロゾル送達の減少をもたらし得る。こうしたギャップにより、発生したエアロゾルが、ユーザーへの送達のために、エアロゾル発生装置の、またはエアロゾル発生物品のマウスピース要素を通過することなく加熱チャンバーから漏れ出る可能性がある。これは、ユーザーへのエアロゾル送達の減少をもたらし得る。ギャップは、製造公差の結果であり得る。ギャップは、使用中のエアロゾル発生装置の、またはエアロゾル発生物品の一部の熱変形の結果であり得る。ギャップは、気流の一部がエアロゾル発生物品と加熱チャンバーとの間のギャップを通して失われることに起因して、加熱効率に悪影響を与え得る。

さらに、空気は、マウスピースとエアロゾル発生装置の空洞との間のギャップを通して気流チャネル内に意図せずに引き出される場合がある。この空気は、エアロゾル発生物品を通して引き出されることなく、マウスピース内、そしてユーザーに向かって直接引き出され得る。この場合も、この気流は加熱効率に悪影響を与え得る。

改善された完全性および付着の除去しやすさを有するエアロゾル発生システムを提供することが望ましい。改善された加熱効率有するエアロゾル発生システムを提供することが望ましい。入ってくる周囲空気のすべてが、受容されたエアロゾル発生物品を通して引き出される、エアロゾル発生システムを提供することが望ましい。改善された衛生を有するエアロゾル発生システムを提供することが望ましい。

本発明の一実施形態によると、エアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を含む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提供されている。エアロゾル発生装置は、空洞を備えてもよい。空洞は、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を受容するように構成され得る。装置は、空洞を閉じるように構成されたマウスピースをさらに備えてもよい。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品が空洞内に受容され、かつマウスピースが閉じている時に、マウスピースとエアロゾル発生物品との間にギャップが提供されるように構成され得る。

本発明の一実施形態によると、エアロゾル発生装置と、エアロゾル形成基体を含む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提供されている。エアロゾル発生装置は、空洞を備える。空洞は、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を受容するように構成されている。装置は、空洞を閉じるように構成されたマウスピースをさらに備える。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品が空洞内に受容され、かつマウスピースが閉じている時に、マウスピースとエアロゾル発生物品との間にギャップが提供されるように構成されている。

一部の実施形態において、ギャップは、エアロゾル発生物品の端面とマウスピースとの間のギャップであってもよい。エアロゾル発生物品の端面は、下流端面であってもよい。ギャップは、エアロゾル発生物品の端部分がマウスピースに接触しないようなものであり得る。端部分は、下流端部分であってもよい。一部の実施形態において、マウスピースは陥凹領域を含む。マウスピースの陥凹領域は、エアロゾル発生物品の端面とマウスピースとの間にギャップを提供し得る。

エアロゾル発生物品の下流端面とマウスピースとの間のギャップは、冷却機構として作用し得る。エアロゾル発生物品の下流端面から出る空気またはエアロゾルは、ギャップに流入し、その後マウスピースに流入し得る。ギャップを通って流れる間に、空気またはエアロゾルは冷却され得る。結果として、エアロゾル発生物品は、より単純な構造となり得る。従来のエアロゾル発生物品では、エアロゾル発生物品の下流部分に中空アセテート管冷却セクションなどの冷却セクションが必要とされ得る。このようなセクションは、マウスピースにおけるエアロゾル発生物品とのギャップの提供により、本発明によるエアロゾル発生システムには必要ではない場合がある。

エアロゾル発生物品の下流端面とマウスピースとの間にギャップを提供することにより、エアロゾル発生が改善し得る。ギャップを通って流れる空気の冷却は、エアロゾル発生を改善し得る。特に、マウスピースが以下により詳細に記載されるようにベンチュリ要素を含む場合、ギャップを通って流れる空気の冷却は、マウスピースのベンチュリ要素内のエアロゾル発生を相乗的に改善し得る。

マウスピースが閉じている時、マウスピースと挿入されたエアロゾル発生物品との間のギャップは、衛生を改善し得る。ユーザーは、エアロゾル発生物品を直接吸う必要なく、マウスピースを吸い得る。エアロゾル発生物品は、複数のさらなるエアロゾル発生物品と一緒にパック内にあってもよい。こうしたパックは、初回使用後に開封され得る。物品のパックを開封した後、パックは、例えば、ユーザーのバッグまたはポケット内に、かなりの時間にわたって置かれ得る。結果として、ユーザーは、エアロゾル発生物品を吸う代わりに、マウスピースを直接吸うことを好む場合がある。

さらに、ギャップは、エアロゾル発生物品の構造的完全性を確保し得る。マウスピースを閉じている間、マウスピースが閉じている時にエアロゾル発生物品とマウスピースとの間に提供されるギャップに起因して、エアロゾル発生物品は損傷または変形しない。エアロゾル発生物品の構造的完全性は、使用体験を改善し得る。エアロゾル発生物品の構造的完全性は、使用後のエアロゾル発生物品の取り出しやすさを促進し得る。

マウスピースとエアロゾル発生物品との間のギャップは、エアロゾル発生物品を通したマウスピースへの気流を改善し得る。ギャップは、マウスピースが閉じている時の、エアロゾル発生物品の下流端面の詰まりまたは障害物を防止し得る。ギャップは、空気がエアロゾル発生物品の下流端面から自由に流出してマウスピース内に入り得ることを促進し得る。エアロゾル発生物品が、エアロゾル発生装置の空洞の中に挿入され、かつマウスピースが閉じている時、エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の本体の空洞によって、およびマウスピースによって包囲され得る。言い換えれば、エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の空洞およびマウスピースによって包含され得る。

エアロゾル発生装置は、封止要素をさらに備えてもよい。封止要素は、空洞とマウスピースとの間を封止するように配設され得る。有利なことに、これは、マウスピースが閉じている時に、空洞とマウスピースとの間の境界を介した外部環境から装置内への気流を防止し得る。

封止要素は、空洞の下流端を包囲して配設されてもよい。封止要素は、空洞の下流端に配設されてもよい。封止要素は、空洞の下流端面に配設されてもよい。封止要素は、空洞の下流に据え付けられてもよい。封止要素は、溝内に据え付けられてもよい。溝は、空洞の下流端面に配設されてもよい。空洞の下流端面は、円形であってもよい。空洞の下流端面に配設される封止要素は、マウスピースを除いて、エアロゾル発生装置の最下流点にあってもよい。空洞の下流端面は、中空円筒の下流端面のように形作られてもよい。封止要素は、空洞の下流端面を完全に覆ってもよい。封止要素は、空洞の下流端面を部分的に覆うことが好ましい。封止要素は、空洞の下流端面の内周に配設されてもよい。封止要素は、空洞の下流端面の外周に配設されてもよい。エアロゾル発生物品が空洞の中に挿入され、かつマウスピースが閉じている時、封止要素は、エアロゾル発生物品と接触しない場合がある。封止要素は、エアロゾル発生装置の外周に隣接して配設されてもよい。エアロゾル発生装置の空洞は、エアロゾル発生装置の中央に配設されてもよい。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の中央に挿入されてもよい。封止要素は、エアロゾル発生物品の直径よりも大きい直径を有してもよい。封止要素は、エアロゾル発生物品の直径よりもかなり大きい直径を有してもよい。封止要素は、空洞の開口部と同心に配置されてもよい。封止要素は、空洞の開口部の直径よりも大きい直径を有してもよい。封止要素は、空洞の開口部の周囲の周りに延びてもよい。有利なことに、シールは、エアロゾル発生装置本体とマウスピースとの間にシールを提供する。結果として、外部環境からの周囲空気は、エアロゾル発生装置とマウスピースとの間の境界からエアロゾル発生装置の空洞に入ることができない。

封止要素は、発泡体を含んでもよい。封止要素は、圧縮可能な発泡体を含んでもよい。封止要素は、発泡体から成ってもよい。封止要素は、圧縮可能な発泡体から成ってもよい。

二つ以上の封止要素が提供されてもよい。複数の封止要素が提供されてもよい。

封止要素は、円形であってもよい。封止要素は、リング形状であってもよい。封止要素は、Ｏリングとして構成されてもよい。封止要素は、円形断面を有してもよい。封止要素は、長方形断面を有してもよい。封止要素は、耐熱性材料を含んでもよい。封止要素は、耐熱性材料から成ってもよい。

動作中、エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置の本体の空洞の中に挿入され、マウスピースは閉じている。封止要素は、エアロゾル発生装置の本体とマウスピースとの間に配設されるため、空気は、エアロゾル発生装置の外部から、マウスピースとエアロゾル発生装置の本体との間の境界面または境界を介してエアロゾル発生装置内に引き出されない。

使用時に、ユーザーはマウスピースを吸い得る。ユーザーがマウスピースを吸うと、周囲空気がエアロゾル発生装置の空気吸込み口を通してエアロゾル発生装置内に引き出され得る。一部の実施形態において、空気吸込み口は、エアロゾル発生装置の上流端に提供されてもよい。一部の実施形態において、空気吸込み口は、エアロゾル発生装置の上流端面に提供されてもよい。周囲空気は、エアロゾル発生装置を通して、空洞の上流端で空洞内に引き出される。空気は、エアロゾル発生物品を通して引き出される。エアロゾル発生物品の下流端を出た後、空気はマウスピースを通して引き出される。マウスピースの下流端で、空気はユーザーの口の中に引き出され得る。空洞とマウスピースとの間に封止要素を提供することは、空気が空洞内に受容されたエアロゾル発生物品を通って流れることを促進する。空洞とマウスピースとの間に封止要素を提供することは、装置の外部の環境からの周囲空気が、空洞とマウスピースとの間のギャップを通して空洞内に引き出されることを防止するのに役立つ。

空洞は、加熱チャンバーであってもよい。空洞は、円筒形状を有してもよい。空洞は、中空円筒形状を有してもよい。空洞は円形断面を有してもよい。望ましい場合、空洞は、円筒形状から逸脱する形状または円形断面から逸脱する断面を有してもよい。空洞は、空洞の中に受容されるエアロゾル発生物品の形状に対応する形状を有してもよい。空洞は、楕円形または長方形の断面を有してもよい。空洞は、空洞の上流端に基部を有してもよい。基部は、円形であってもよい。一つ以上の空気吸込み口は、基部に、または基部に隣接して配設されてもよい。気流チャネルは、空洞を通って延びてもよい。周囲空気は、エアロゾル発生装置内に、空洞の中へと、気流チャネルを通ってユーザーに向かって引き出されてもよい。空洞の下流には、マウスピースが配設されてもよい。気流チャネルは、マウスピースを通って延び得る。

マウスピースは、ベンチュリ要素を含み得る。マウスピース内に、気流チャネルが提供されてもよい。マウスピースの気流チャネルの直径は、下流方向に徐々に増加し得る。言い換えれば、気流チャネルの直径は、エアロゾル発生装置の本体から離れる方向に徐々に増加し得る。気流チャネルの直径は、上流方向に徐々に減少し得る。言い換えれば、気流チャネルの直径は、本体に向かって徐々に減少し得る。マウスピースは、ベンチュリ効果を利用するように構成されてもよい。マウスピースは、流体がマウスピースを通って流れるときにベンチュリ効果が生じるような形状を有し得る。

ベンチュリ効果とは、狭窄された気流通路を通る流体の流れ中の、流体の圧力の低減である。本体近くの気流チャネルの上流部分は、狭窄された気流通路として構成されてもよい。

マウスピースの気流チャネルはベンチュリ部分を含んでもよく、ベンチュリ部分は、入口部分、随意の中央部分、および出口部分を含み得る。入口部分は下流方向に収束するように構成されてもよく、出口部分は下流方向に広がるように構成されてもよい。そのような場合、ベンチュリ部分の任意の中央部分は、入口部分と出口部分の間の最小直径を有する部分である。一部の実施形態では、中央部分はなく、入口部分および出口部分が相互に直接隣接する。この場合、「中央部分」という用語は、物理的に入口部分および出口部分がその断面で接触する場合でも、ベンチュリ部分の狭窄された気流通路を指すために使用され得る。これらの実施形態において、中央断面の長さは、原則としてゼロであってもよい。

気流チャネルは中央気流チャネルであってもよい。気流チャネルは中空気流チャネルであってもよい。気流チャネルは、マウスピースの長軸方向軸に沿って延びてもよい。気流チャネルは、エアロゾル発生装置内に延びてもよい。空洞は、気流チャネルの一部であってもよい。気流チャネルは、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に沿って延びてもよい。気流チャネルは、エアロゾル発生装置の本体の長軸方向軸に沿って延びてもよい。マウスピースが本体と係合すると、マウスピースの気流チャネルは、本体の気流チャネルに流体接続され得る。

マウスピースは、エアロゾル発生装置に、特にエアロゾル発生装置の本体に枢動可能に接続されてもよい。マウスピースは、エアロゾル発生装置にヒンジによって接続されてもよい。

ヒンジは、マウスピースの長軸方向軸と直角を成して延び得る。ヒンジは、ヒンジをエアロゾル発生装置の本体と接続するための従来の接続手段を含み得る。ヒンジは、マウスピースと一体的に形成されてもよい。ヒンジは、マウスピースが枢動可能に開けられて、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞の中に挿入されるのを可能にするように構成されてもよい。エアロゾル発生物品の挿入後、マウスピースはヒンジによって枢動可能に閉じられ得る。エアロゾル発生装置を伴うマウスピースを閉じている間、マウスピースとエアロゾル発生物品との間に接続が確立され得る。

マウスピースは、エアロゾル発生装置の封止要素と接触するように構成されてもよい。マウスピースは、マウスピースを閉じている間、エアロゾル発生装置の封止要素と接触するように構成されてもよい。マウスピースを閉じている時、封止要素は、マウスピースとエアロゾル発生装置の本体との間に挟まれてもよい。マウスピースは、マウスピースを閉じることにより封止要素に圧力を印加し、それによって、マウスピースとエアロゾル発生装置の本体との間の確実な封止が促進されるように構成されてもよい。マウスピースとエアロゾル発生装置の本体との間のマウスピースの接触領域は、円形であってもよい。エアロゾル発生装置の本体とマウスピースとの間のエアロゾル発生装置の本体の接触領域は、円形であってもよい。マウスピースの接触領域およびエアロゾル発生装置の本体の接触領域は、対応するように構成され得る。封止要素は、マウスピースとエアロゾル発生装置の本体との間の接触領域内に配設されてもよい。

装置は、空洞の側壁に配設された第二の封止要素を備えてもよい。第二の封止要素は、空洞の下流部分に配設されてもよい。第二の封止要素は、エアロゾル発生物品が空洞内に受容された時に、空洞の側壁とエアロゾル発生物品との間にシールを提供するように配設されてもよい。第二の封止要素は、空洞の側壁とエアロゾル発生物品との間の気流を防止し得る。結果として、気流は、エアロゾル発生物品を通るように強制され得る。第二の封止要素は、エアロゾル発生物品が空洞内に受容された時に、空洞の側壁とエアロゾル発生物品との間に円周方向シールを提供するように配設されてもよい。

装置は、空洞の上流部分に配設された第三の封止要素を備えてもよい。第三の封止要素は、エアロゾル発生物品が空洞内に受容された時に、空洞の側壁とエアロゾル発生物品との間にシールを提供するように配設されてもよい。第三の封止要素は、エアロゾル発生物品が空洞内に受容された時に、空洞の側壁とエアロゾル発生物品との間に円周方向シールを提供するように配設されてもよい。

二つの追加の封止要素を、それぞれ、空洞の下流部分および上流部分に提供することによって、気流は、エアロゾル発生物品を通るように強制された後、装置出口を通してユーザーへと通過する。この実施形態によれば、気流は、二つの追加の封止要素間で空洞の側壁とエアロゾル発生物品との間で実質的に防止されるか、または完全に防止される。二つの追加の封止要素間の距離は、本質的に、空洞内に受容されたエアロゾル発生物品の基体部分の全長であることが好ましい。この実施形態によると、気流が、エアロゾル発生物品を通る以外、空洞から出ることが防止されるエアロゾル発生装置が提供されている。

第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、Ｏリングを含み得る。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、Ｏリングとして構成されてもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、空洞の側壁のそれぞれの溝に据え付けられてもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、リング形状であってもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、円形の断面を有してもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、長方形の断面を有してもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、空洞を完全に包囲してもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の各々は、エアロゾル発生物品が空洞内に受容された時に、空洞の側壁とエアロゾル発生物品との間に円周方向シールを提供するようにそれぞれ配設されてもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、空洞の長軸方向軸に対して直角を成す平面に配設されてもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、エアロゾル発生装置の長軸方向軸に対して直角を成す平面に配設されてもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、耐熱性材料を含み得る。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、耐熱性材料から成ってもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、エアロゾル発生物品の外径に対応する、またはこれよりわずかに小さい内径を有してもよい。第二の封止要素および第三の封止要素の一方または両方は、空洞の側壁の内径に対応するか、またはそれよりもわずかに大きい外径を有してもよい。

空洞の側壁は、空洞を包囲してもよい。側壁は、空洞の上流端および空洞の下流端で空洞の基部に接続し得る。空洞の下流端は、開放されてもよい。開放下流端は、エアロゾル発生物品の挿入のために構成されてもよい。空洞の上流端は、側壁の上流端に当接してもよい。空洞の下流端は、側壁の下流端に当接してもよい。

一部の実施形態において、エアロゾル発生装置は発熱体を備える。一部の実施形態において、エアロゾル発生装置は、電源および発熱体を備える。一部の実施形態において、発熱体は外部発熱体を含む。一部の実施形態において、発熱体は内部発熱体を含む。一部の実施形態において、発熱体は、内部発熱体および外部発熱体の両方を含む。

電源は電池であってもよい。電源は、エアロゾル発生装置の本体に配設されてもよい。一部の実施形態において、電源はリチウムイオン電池である。一部の実施形態において、電源は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウム系電池（例えば、リチウムコバルト電池、リン酸鉄リチウム、チタン酸リチウム、またはリチウムポリマー電池）であってもよい。代替として、電源は、コンデンサーなどの別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要とする場合があり、また一回以上の使用体験のために十分なエネルギーの蓄積を可能にする容量を有してもよい。例えば、電源は約六分間、または六分の倍数の時間にわたってエアロゾルを連続的に発生するのに十分な容量を有してもよい。別の実施例において、電力供給源は、所定の吸煙回数またはエアロゾル発生装置の不連続的な起動を提供するために十分な容量を有してもよい。

発熱体は電気抵抗性材料を含んでもよい。適切な電気抵抗性材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、およびセラミック材料と金属材料とでできた複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープ炭化ケイ素が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル白金、金、銀が挙げられる。適切な金属合金の例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有、コバルト含有、クロム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオブ含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、金含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、ならびに鉄－マンガン－アルミニウム系合金が挙げられる。複合材料において、電気抵抗性材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的特性に応じて随意に、断熱材料中に包埋、断熱材料中に封入、もしくは断熱材料で被覆されてもよく、またはその逆も可である。

発熱体は、エアロゾル発生装置の一部であってもよい。エアロゾル発生装置は、内部発熱体、または外部発熱体、または内部発熱体と外部発熱体の両方を備えうるが、ここで「内部」および「外部」は、エアロゾル形成基体についてである。内部発熱体は任意の適切な形態を取ってもよい。例えば、内部発熱体は加熱ブレードの形態を取ってもよい。代替的に、内部ヒーターは、異なる導電性部分または電気抵抗性の金属チューブを有するケーシングまたは基体の形態を取ってもよい。代替的に、内部発熱体は、エアロゾル形成基体の中心を通り抜ける一つ以上の加熱針またはロッドであってもよい。その他の代替としては、加熱ワイヤーまたはフィラメント、例えばＮｉ－Ｃｒ（ニッケルクロム）、白金、タングステン、または合金ワイヤーもしくは加熱プレートが挙げられる。随意に、内部発熱体は剛直な担体材料の中またはこの材料上に配置されてもよい。こうした一実施形態において、電気抵抗性のある発熱体は、温度と抵抗率の間の明確な関係を有する金属を使用して形成されてもよい。こうした例示的な装置において、金属は、セラミック材料などの適切な断熱材料上にトラックとして形成され、その後ガラスなどの別の断熱材料中に挟まれてもよい。この様態で形成されたヒーターは動作中に、発熱体の加熱と、その温度のモニターの両方に使用されてもよい。内部発熱体は、空洞内に、好ましくは空洞という意味で配設されてもよい。内部発熱体は、空洞の基部に据え付けられてもよい。

外部発熱体は任意の適切な形態を取ってもよい。例えば、外部発熱体は、ポリイミドなどの誘電性基板上の一つ以上の可撓性の加熱箔の形態を取ってもよい。可撓性の加熱箔は、基体受容空洞の周辺部に適合する形状にすることができる。代替的に、外部発熱体は、金属のグリッド、可撓性プリント基板、成形回路部品（ＭＩＤ）、セラミックヒーター、可撓性炭素繊維ヒーターの形態を取ってもよく、または適切な形状の基体上にプラズマ蒸着などの被覆技法を使用して形成されてもよい。外部発熱体はまた、温度と抵抗率の間の明確な関係を有する金属を使用して形成されてもよい。こうした例示的な装置において、金属は適切な断熱材料の二つの層の間のトラックとして形成されてもよい。この様態で形成された外部発熱体は動作中に、外部発熱体の加熱と、外部発熱体の温度のモニターの両方に使用されてもよい。

内部発熱体または外部発熱体は、熱を吸収および貯蔵し、そしてその後、エアロゾル形成基体に熱を経時的に放出する能力を有する材料を含む、ヒートシンクまたは蓄熱体を備えてもよい。ヒートシンクは、適切な金属またはセラミック材料など、任意の適切な材料で形成されてもよい。一実施形態において、材料は、高い熱容量（顕熱貯蔵材料）を有するか、または熱を吸収し、その後可逆的なプロセス（高温相変化など）によって熱を放出する能力を有する材料である。適切な顕熱貯蔵材料としては、シリカゲル、アルミナ、炭素、ガラスマット、ガラス繊維、鉱物、金属または合金（アルミニウム、銀、または鉛など）、およびセルロース系材料（紙など）が挙げられる。可逆的な相変化によって熱を放出するその他の適切な材料としては、パラフィン、酢酸ナトリウム、ナフタレン、ろう、ポリエチレンオキシド、金属、金属塩、共晶塩の混合物、または合金が挙げられる。ヒートシンクまたは蓄熱体は、エアロゾル形成基体と直接的に接触し、かつ保存した熱を基体に直接的に伝達できるように配設されてもよい。代替的に、ヒートシンクまたは蓄熱体の中に貯蔵された熱は、金属チューブなどの熱導体によってエアロゾル形成基体に伝達されてもよい。

発熱体は有利なことに、伝導によってエアロゾル形成基体を加熱する。発熱体は基体、または基体が配置されている担体と、少なくとも部分的に接触してもよい。代替的に、内部発熱体または外部発熱体のいずれかからの熱は、熱伝導性要素によって基体に伝導されてもよい。

動作中、エアロゾル形成物品は、エアロゾル発生装置の空洞内に完全に包含されてもよい。その場合、ユーザーはエアロゾル発生装置のマウスピースを吸煙してもよい。

一部の実施形態において、電気抵抗発熱体の代わりに、または電気抵抗発熱体に加えて、発熱体は、誘導発熱体として構成されてもよい。誘導発熱体は、誘導コイルおよびサセプタを含んでもよい。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。交流電磁場中に位置する時、典型的にサセプタの中で渦電流が誘導され、かつヒステリシス損失が生じ、サセプタの加熱を引き起こす。一つまたはいくつかの誘導コイルによって発生される電磁場の変化は、サセプタを加熱し、その後、エアロゾルが形成されるように、エアロゾル発生物品に熱を伝達する。熱伝達は、主に熱の伝導によってもよい。こうした熱の伝達は、サセプタがエアロゾル発生物品と密接な熱的接触状態にある場合に、最も良好である。

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る任意の材料から形成されてもよい。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成ってよい。適切なサセプタはアルミニウムであってもよく、またはアルミニウムを含んでもよい。好ましいサセプタは摂氏２５０度を超える温度に加熱されてもよい。

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。しかしながら、サセプタ材料はまた、黒鉛、モリブデン、炭化ケイ素、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、鉄、コバルト、ニッケルなど）、または半金属構成要素（例えば、ホウ素、炭素、ケイ素、リン、アルミニウムなど）を含みうるか、またはそれらで作製されてもよい。

サセプタ材料は、金属サセプタ材料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もよく、第一のサセプタ材料と第二のサセプタ材料を含んでもよい。一部の実施形態において、第一のサセプタ材料は第二のサセプタ材料と物理的に密着して配置されてもよい。第二のサセプタ材料は、エアロゾル形成基体の発火点よりも低いキュリー温度を有することが好ましい。第一のサセプタ材料は、サセプタが変動する電磁場内に置かれた時に、サセプタを加熱するために主に使用されることが好ましい。任意の適切な材料が使用されてもよい。例えば、第一のサセプタ材料はアルミニウムであってもよく、またはステンレス鋼などの鉄系材料であってもよい。第二のサセプタ材料は、サセプタが特定の温度（第二のサセプタ材料のキュリー温度である温度）に達した時を示すために主に使用されることが好ましい。第二のサセプタ材料のキュリー温度を使用して、動作中にサセプタ全体の温度を調節することができる。第二のサセプタ材料に適切な材料は、ニッケルおよびある特定のニッケル合金を含んでもよい。

少なくとも第一および第二のサセプタ材料を有するサセプタを提供することによって、エアロゾル形成基体の加熱と加熱の温度制御とが別々でありうる。第二のサセプタ材料は、望ましい最大加熱温度と実質的に同じである第二の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、第二のキュリー温度は、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。

誘導発熱体が使用される場合、一部の実施形態において、誘導発熱体は、本明細書に記載される内部発熱体として、または本明細書に記載される外部ヒーターとして構成されてもよい。誘導発熱体が内部発熱体として構成される場合、サセプタ素子は、エアロゾル発生物品を貫通するためのピンまたはブレードとして構成されることが好ましい。誘導発熱体が外部発熱体として構成される場合、サセプタ素子は、空洞を少なくとも部分的に包囲するか、または空洞の側壁を形成する円筒状サセプタとして構成されることが好ましい。

一部の実施形態では、サセプタは、エアロゾル発生物品の一部として提供されてもよい。サセプタは、サセプタ細粒またはサセプタ薄片などの複数のサセプタ粒子として提供されてもよい。サセプタは、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体内に均一に分散されてもよい。サセプタは、規則的または不規則な形状または表面を有してもよく、例えば、丸型または平坦型の形状を有してもよい。サセプタは、サセプタビーズまたはサセプタグリットとして提供されてもよい。粒子は、規則的または不規則な形状または表面を有する細粒または薄片であってもよく、例えば、丸型または平坦型の形状を有してもよい。サセプタは、サセプタ細片または複数のサセプタ細片として提供されてもよい。サセプタは、エアロゾル発生物品内の中央サセプタ細片またはサセプタバーとして提供されてもよい。

エアロゾル発生装置は電気回路を備えてもよい。電気回路はマイクロプロセッサを備えてもよく、これはプログラム可能マイクロプロセッサであってもよい。マイクロプロセッサはコントローラの一部であってもよい。電気回路はさらなる電子構成要素を備えてもよい。電気回路は発熱体への電力供給を調節するよう構成され得る。電力はエアロゾル発生装置の起動に続いて発熱体へと連続的に供給されてもよく、または毎回の吸煙ごとなどのように、断続的に供給されてもよい。電力は、電流パルスの形態で発熱体に供給され得る。電気回路は発熱体の電気抵抗をモニターするように、かつ発熱体の電気抵抗に応じて、発熱体への電力供給を制御するように構成されていることが好ましい。

一部の実施形態において、発熱体の動作は、吸煙検出システムによってトリガーされてもよい。一部の実施形態において、発熱体は、オンオフボタンを押すことによってトリガーされ、ユーザーの吸煙の持続時間にわたって保持されてもよい。吸煙検出システムはセンサーとして提供されてもよく、これは気流センサーとして構成されて、気流速度を測定してもよい。気流速度は、ユーザーによってエアロゾル発生装置の気流経路を通して引き出される時間当たりの空気の量を特徴付けるパラメータである。吸煙の開始は、気流が所定の閾値を超える時に、気流センサーによって検出されてもよい。開始はまた、ユーザーがボタンを起動する際に検出されてもよい。

センサーは、吸煙中にユーザーによって装置の気流経路を通して引き出される、エアロゾル発生装置の内側の空気の圧力を測定するための圧力センサーとして構成されてもよい。センサーは、エアロゾル発生装置の外側の周囲空気の圧力とユーザーによって装置を通して引き出される空気の圧力との間の圧力差または圧力降下を測定するように構成されてもよい。空気の圧力は、空気吸込み口、装置のマウスピース、加熱チャンバー、または空気が通って流れるエアロゾル発生装置内の任意の他の通路もしくはチャンバーにて検出されてもよい。ユーザーがエアロゾル発生装置を吸う時、陰圧または真空が装置内部に作り出され、この陰圧は圧力センサーによって検出されうる。「陰圧」という用語は、周囲空気の圧力よりも相対的に低い圧力として理解される。言い換えれば、ユーザーが装置を吸う時、装置を通して引き出される空気は、装置の外側の周囲空気の圧力より低い圧力を有する。吸煙の開始は、圧力差が所定の閾値を超える場合、圧力センサーによって検出されてもよい。

本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、エアロゾル発生装置の使用中にユーザーがエアロゾル発生装置を吸う方向に対する、エアロゾル発生装置の構成要素または構成要素の部分の相対的な位置を説明するために使用される。「下流」という用語は、口側端に比較的近い位置を指し得る。「上流」という用語は、口側端から比較的遠く、好ましくは対向する端に近い位置を指し得る。

本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」は、エアロゾル形成基体と相互作用してエアロゾルを発生する装置に関する。エアロゾル形成基体は、エアロゾル発生物品の一部、例えば喫煙物品の一部であってもよい。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体と相互作用してユーザーの口を通してユーザーの肺の中に直接吸入可能なエアロゾルを発生する喫煙装置であってもよい。エアロゾル発生装置はホルダーであってもよい。装置は、電気加熱式の喫煙装置であってもよい。エアロゾル発生装置は、ハウジング、電気回路、電源、加熱チャンバー、および発熱体を備えうる。

エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品の外周部の周りに巻かれたラッピングペーパーを含んでもよい。ラッピングペーパーは、不透気性で構成されてもよい。

エアロゾル発生物品は、基体部分を備え得る。基体部分は、エアロゾル形成基体を含み得る。基体部分は、エアロゾル発生物品の上流端に隣接して配設されてもよい。エアロゾル発生物品はさらに、フィルター部分を備え得る。フィルター部分は、エアロゾル発生物品の下流端に隣接して配設されてもよい。ラッピングペーパーは、エアロゾル発生物品の二つの部分を一緒に接続および保持するように、基体部分を少なくとも部分的に包囲するように、そしてフィルター部分を部分的に包囲するように構成されてもよい。

エアロゾル発生物品は、第一の封止ラッパーを備えてもよく、第一の封止ラッパーはラッピングペーパーを部分的に覆う。第一の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品の直径を増加させる。

第一の封止ラッパーは、リング形状であってもよい。第一の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品を円周方向または周方向に包囲してもよい。第一の封止ラッパーは、ラッピングペーパーを円周方向または周方向に包囲してもよい。第一の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品の外周または周囲を完全に包囲してもよい。第一の封止ラッパーは、円形または長方形の断面を有してもよい。第一の封止ラッパーは、シガレットペーパーで作製されてもよい。第一の封止ラッパーは、高摩擦外表面を有してもよい。第一の封止ラッパーの外表面は、高摩擦コーティングを含み得る。第一の封止ラッパーは、不透気性であってもよい。第一の封止ラッパーは、コーティングとして構成されてもよい。

エアロゾル発生物品は、第二の封止ラッパーを備えてもよく、第一の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品の上流部分に配設されてもよく、第二の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品の下流部分に配設されてもよい。

第二の封止ラッパーは、リング形状であってもよい。第二の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品を円周方向または周方向に包囲してもよい。第二の封止ラッパーは、ラッピングペーパーを円周方向または周方向に包囲してもよい。第二の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品の外周または周囲を完全に包囲してもよい。第二の封止ラッパーは、円形または長方形の断面を有してもよい。第二の封止ラッパーは、シガレットペーパーで作製されてもよい。第二の封止ラッパーは、高摩擦外表面を有してもよい。第二の封止ラッパーの外表面は、高摩擦コーティングを含み得る。第二の封止ラッパーは、不透気性であってもよい。第二の封止ラッパーは、コーティングとして構成されてもよい。

エアロゾル発生物品の第一の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に受容され得る時に、エアロゾル発生装置の第二の封止要素と整列するように配設され得る。エアロゾル発生物品の第一の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に受容され得る時に、エアロゾル発生装置の第二の封止要素と接触するように配設され得る。

エアロゾル発生物品の第一の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に受容され得る時に、エアロゾル発生装置の第二の封止要素と整列するように配設されてもよい。エアロゾル発生物品の第二の封止ラッパーは、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の空洞内に受容され得る時に、エアロゾル発生装置の第三の封止要素に封止するように接触するように配設されてもよい。

本明細書で使用される「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能力を有するエアロゾル形成基体を含む物品を指す。例えば、エアロゾル発生物品は、ユーザーの口を通ってユーザーの肺の中に直接吸入可能なエアロゾルを発生する喫煙物品であってもよい。エアロゾル発生物品は、使い捨てであってもよい。

エアロゾル発生物品は実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル発生物品は実質的に細長くてもよい。エアロゾル発生物品は、長さと、その長さに対して実質的に直角を成す円周とを有してもよい。エアロゾル発生物品は、実質的にロッド形状であってもよい。エアロゾル形成基体は実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル形成基体は実質的に細長くてもよい。エアロゾル形成基体はまた、長さと、その長さに対して実質的に直角を成す円周とを有してもよい。エアロゾル形成基体は実質的にロッド形状であってもよい。

エアロゾル発生物品は、およそ３０ｍｍ～およそ１００ｍｍの全長を有してもよい。エアロゾル発生物品は、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍの外径を有してもよい。エアロゾル発生物品は、フィルター部分にフィルタープラグを備えてもよい。フィルタープラグは、エアロゾル発生物品の下流端に位置してもよい。フィルタープラグは、セルロースアセテートフィルタープラグであってもよい。フィルタープラグは、およそ５ｍｍ～およそ１５ｍｍの長さを有してもよい。一部の実施形態において、フィルタープラグは、およそ７ｍｍの長さである。

一部の実施形態では、エアロゾル発生物品は、およそ４５ｍｍの全長を有する。エアロゾル発生物品は、およそ５．３ｍｍの外径を有してもよい。基体の直径が小さいほど、十分な量の材料が放出されて望ましい量のエアロゾルを形成するようにエアロゾル発生物品のコア温度を上昇させるために必要な温度がより低くなる。同時に、小さな直径は、エアロゾル形成基体の全体積への熱の迅速な浸透を可能にする。にもかかわらず、直径が小さすぎる場合、エアロゾル形成基体の比表面積は、利用可能なエアロゾル形成基体の量が減少するにつれて好ましさが低くなる。５～６ミリメートルの直径の好ましい範囲は、エネルギー消費量とエアロゾル送達の間のバランスの点から特に有利である。さらに、エアロゾル形成基体は、およそ１０ｍｍの長さを有してもよい。代替的に、エアロゾル形成基体は、およそ１２ｍｍの長さを有してもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は、１０ｍｍ～３２ｍｍ、好ましくは約２２ｍｍの長さを有してもよい。さらに、エアロゾル形成基体の直径は、およそ５ｍｍ～およそ１２ｍｍであってもよい。エアロゾル発生物品は、ラッピングペーパーとして外側紙ラッパーを備えてもよい。さらに、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体とフィルタープラグの間に分離部を備えてもよい。分離部は、およそ１８ｍｍであってもよいが、およそ５ｍｍ～およそ２５ｍｍの範囲であってもよい。

エアロゾル形成基体はカットフィラーを含むことが好ましい。本文書では、「カットフィラー」は、細かく切られた植物材料、特に葉ラミナ、加工された茎およびリブ、均質化した植物材料、例えば、キャスティングまたは製紙プロセスを使用してシート形態に作られたものなどのブレンドを指すために使用される。カットフィラーはまた、他の切断されたもの、フィラーたばこまたはケーシングを含んでもよい。本発明の好ましい実施形態によれば、カットフィラーは、少なくとも２５パーセントの植物葉ラミナ、より好ましくは少なくとも５０パーセントの植物葉ラミナ、さらにより好ましくは少なくとも７５パーセントの植物葉ラミナ、最も好ましくは少なくとも９０パーセントの植物葉ラミナを含む。植物材料は、たばこ、ミント、茶、およびクローブのうちの一つであることが好ましいが、本発明は、その後エアロゾルを形成することができる熱の適用時に物質を放出する能力を有するその他の植物材料に等しく適用可能であることが好ましい。

たばこ植物材料は、ブライトたばこラミナ、ダークたばこ、アロマティックたばこ、およびフィラーたばこのうちの一つ以上のラミナを含むことが好ましい。ブライトたばこは、概して大きく明るい色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「ブライトたばこ」という用語は熱風送管乾燥処理されたたばこに対して使用される。ブライトたばこの例としては、中国産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、ブラジル産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、米国産の熱風送管乾燥処理されたたばこ（バージニアたばこなど）、インド産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、タンザニア産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、または他のアフリカ産の熱風送管乾燥処理されたたばこが挙げられる。ブライトたばこは、糖対窒素の比が高いことによって特徴付けられる。感覚的な見方からは、ブライトたばこは乾燥処理後に、スパイスが効いていて活気のある感覚を伴うたばこタイプである。本発明によると、ブライトたばこは、還元糖の含有量が葉の乾燥重量基準で約２．５パーセント～約２０パーセントであり、かつ総アンモニア含有量が葉の乾燥重量基準で約０．１２パーセント未満であるたばこである。還元糖には、例えばグルコースまたはフルクトースが含まれる。総アンモニアは、例えばアンモニアおよびアンモニア塩を含む。ダークたばこは、概して大きく暗い色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「ダークたばこ」という用語は空気乾燥処理されたたばこに対して使用される。さらに、ダークたばこは発酵していてもよい。主として噛みたばこ、嗅ぎたばこ、葉巻たばこ、およびパイプブレンド用に使用されるたばこもこの範疇に含まれる。典型的には、これらのダークたばこは、空気乾燥処理され、発酵される可能性がある。感覚的な見方からは、ダークたばこは、乾燥処理後、スモーキーでダークシガータイプの感覚を伴うたばこタイプである。ダークたばこは糖対窒素の比が低いことによって特徴付けられる。ダークたばこの例は、バーレーマラウイまたは他のアフリカンバーレー、ダークキュアブラジルガルパオ、サンキュアまたはエアキュアインドネシアカストリ（Ｋａｓｔｕｒｉ）である。本発明によると、ダークたばこは、還元糖の含有量が葉の乾燥重量基準で約５パーセント未満、かつ総アンモニア含有量が葉の乾燥重量基準で約０．５パーセント以下であるたばこである。アロマティックたばこは、しばしば小さい明るい色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「アロマティックたばこ」という用語は、芳香成分含有量、例えば精油の含有量が高いその他のたばこに対して使用される。感覚的な見方からは、アロマティックたばこは、乾燥処理後、スパイスが効いていて芳しい感覚を伴うたばこタイプである。アロマティックたばこの例には、グリークオリエント、オリエントターキー、セミオリエントたばこであるが火力乾燥処理されたたばこ、ペリクなどのＵＳバーレー、ルスティカ、ＵＳバーレーまたはメリーランドがある。フィラーたばこは具体的なたばこタイプではないが、ブレンドで使用され、かつ最終生成物に特定の特徴的な芳香の方向性をもたらさないその他のたばこタイプを補完するために主に使用されるたばこタイプを含む。フィラーたばこの例は、他のたばこタイプの茎、中央脈、または葉柄である。具体的な例は、ブラジル産の熱風送管乾燥された葉柄下部の熱風送管乾燥処理された茎であり得る。

本発明で使用するのに適したカットフィラーは、一般に、従来の喫煙物品に使用されるカットフィラーに似ていてもよい。カットフィラーのカット幅は、０．３ミリメートル～２．０ミリメートルであることが好ましく、カットフィラーのカット幅は０．５ミリメートル～１．２ミリメートルであることがより好ましく、カットフィラーのカット幅は０．６ミリメートル～０．９ミリメートルであることが最も好ましい。カット幅は、物品の基体部分内側の熱の分布に役割を果たしうる。また、カット幅は、物品の引き出し抵抗に役割を果たしうる。さらに、カット幅は、基体部分の全体的密度に影響を与えうる。

ストランドの長さはストランドが切断される物体の全体的なサイズに依存するため、カットフィラーのストランド長さはある程度ランダムな値である。それにもかかわらず、切断前に材料をコンディショニングすることによって、例えば、材料の水分含量および全体的な繊細さを制御することによって、より長いストランドを切断することができる。ストランドは、ストランドが基体セクションに形成される前に、約１０ミリメートル～約４０ミリメートルの長さを有することが好ましい。明らかに、ストランドが、セクションの長手方向の延長部分が４０ミリメートル未満である長手方向の基体セクションに配置されている場合、最終基体セクションは、初期ストランド長さよりも平均的に短いストランドを含んでもよい。カットフィラーのストランド長さは、約２０パーセント～６０パーセントのストランドが基体部分の全長に沿って延びるようなものであることが好ましい。これは、ストランドが基体セクションから容易に外れるのを防ぐ。代替的にまたは追加的に、ストランド長さは、切断プロセスによって制御されてもよい。

好ましい実施形態では、エアロゾル形成基体の重量は、５９ミリグラム～１９０ミリグラム、好ましくは７０ミリグラム～１７０ミリグラム、より好ましくは１１５ミリグラム～１５５ミリグラム、最も好ましくは約１３２ミリグラムである。この量のエアロゾル形成は、典型的には、エアロゾルの形成のための十分な材料を可能にする。加えて、直径およびサイズに関する前述の制約に照らして、これは、エネルギー取り込みと、引き出し抵抗と、基体が植物材料を含む基体セクション内の流体通路の間のエアロゾル形成基体のバランスのとれた密度を可能にする。

エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成体で浸されてもよい。エアロゾル形成基体の浸漬は、噴霧またはその他の適切な適用方法によって行うことができる。エアロゾル形成体は、カットフィラーの調製中にブレンドに適用されうる。例えば、エアロゾル形成体は、直接コンディショニングケーシング円筒（ＤＣＣＣ）中のブレンドに適用されてもよい。エアロゾル形成体をカットフィラーに適用するために、従来の機械を使用することができる。エアロゾル形成体は、使用時に密度の高い安定したエアロゾルの形成を促進する、任意の適切な既知の化合物または化合物の混合物とすることができる。エアロゾル形成体は、エアロゾル発生物品の使用中に典型的に適用される温度において、エアロゾルが熱分解に対して実質的に耐性であることを促進しうる。適切なエアロゾル形成体は例えば、多価アルコール（例えば、トリエチレングリコール、１，３－ブタンジオール、プロピレングリコールおよびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（例えば、グリセロールモノアセテート、ジアセテートまたはトリアセテートなど）、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（例えば、ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）、およびそれらの組み合わせである。

エアロゾル形成体は、グリセリンおよびプロピレングリコールのうちの一つ以上を含むことが好ましい。エアロゾル形成体は、グリセリンもしくはプロピレングリコール、またはグリセリンおよびプロピレングリコールの組み合わせから成りうる。

エアロゾル形成体の量は、エアロゾル形成基体の乾燥質量基準で６重量パーセント～２０重量パーセントであることが好ましく、エアロゾル形成体の量は、エアロゾル形成基体の乾燥質量基準で８重量パーセント～１８重量パーセントであることがより好ましく、エアロゾル形成体の量は、エアロゾル形成基体の乾燥質量基準で１０重量パーセント～１５重量パーセントであることが最も好ましい。一部の実施形態では、エアロゾル形成体の量は、エアロゾル形成基体の乾燥質量基準で約１３重量パーセントの目標値を有する。エアロゾル形成体の最も効率的な量は、エアロゾル形成基体にも依存し、エアロゾル形成基体が植物ラミナを含むかまたは均質化した植物材料を含むかどうかにも依存する。例えば、他の要因の中でも特に、基体のタイプは、エアロゾル形成体が、エアロゾル形成基体からの物質の放出を促進できる程度を決定する。

これらの理由から、本発明のエアロゾル形成基体は、比較的低い温度で十分な量のエアロゾルを効率的に発生することができ得る。加熱チャンバー内の摂氏１５０度～摂氏２２０度の温度は、エアロゾル形成基体が十分な量のエアロゾルを発生するのに十分であり得る。

代替的にまたは追加的に、エアロゾル発生基体は、エアロゾル形成体で含浸されてもよい。均質化したたばこ材料を提供することは、エアロゾル発生と、エアロゾル発生物品の加熱中に発生したエアロゾルのニコチン含有量および風味プロファイルとを改善する場合がある。具体的には、均質化したたばこを作製するプロセスは、植物、たばこ葉、たばこ根、たばこ花およびたばこ種子を粉砕することを伴ってもよく、これは加熱時のニコチンおよび風味の放出をより効果的に可能にする。

均質化したたばこ材料は、折り畳まれた、捲縮された、または細片に切断されたうちの一つのシートで提供され得る。特に好ましい実施形態では、シートは、約０．２ミリメートル～約２ミリメートル、より好ましくは約０．４ミリメートル～約１．２ミリメートルの幅を持つ細片に切断される。一つの実施形態では、細片の幅は約０．９ミリメートルである。

別の方法として、均質化したたばこ材料は、球形化を使用して球形に形成してもよい。球形の平均直径は、約０．５ミリメートル～約４ミリメートルであることが好ましく、約０．８ミリメートル～約３ミリメートルであることがより好ましい。

エアロゾル発生基体は、約５５～約７５重量パーセントの均質化したたばこ材料と、約１５～約２５重量パーセントのエアロゾル形成体と、約１０～約２０重量パーセントの水とを含むことが好ましい。

エアロゾル発生基体の試料を測定する前に、相対湿度５０パーセント、２２℃で、４８時間にわたり平衡化させた。均質化したたばこ材料の含水量を決定するためにＫａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ技法が使用された。

エアロゾル発生基体はさらに、約０．１～約１０重量パーセントの風味剤を含みうる。風味剤は、メントールなど、当技術で周知の適切な任意の風味剤としうる。

カプセルを含むエアロゾル発生物品における使用のための均質化したたばこ材料のシートは、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またはその他の方法で細分することによって得られた粒子状たばこを凝集することによって形成されてもよい。

カプセルを含むエアロゾル発生物品で使用するための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、それは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、または加えて、均質化したたばこ材料のシートは、たばこおよび非たばこ繊維、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限定されないその他の添加剤を含んでもよい。

カプセルを含むエアロゾル発生物品で使用するための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、アラビアゴムおよび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、メチルセルロースおよび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、アルギン酸などの有機酸、アルギン酸ナトリウム、寒天および３０ペクチンなどの有機酸の共役塩基塩などの多糖類、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。

均質化したたばこ材料シートを製造するための多数の再構成プロセスが当業界で周知である。これらには、例えばＵＳ－Ａ－３，８６０，０１２号に記載されているタイプの製紙プロセス、例えばＵＳ－Ａ－５，７２４，９９８号に記載されているタイプのキャスティングまたは「キャストリーフ」プロセス、例えばＵＳ－Ａ－３，８９４，５４４号に記載されているタイプの軟塊再構成プロセス、および例えばＧＢ－Ａ－９８３，９２８号に記載されているタイプの押出プロセスが含まれるが、これらに限定されない。一般に、押出プロセスおよび軟塊再構成プロセスにより製造された均質化したたばこ材料シートの密度は、キャスティングプロセスにより製造した均質化したたばこ材料シートの密度よりも大きい。

カプセルを含むエアロゾル発生物品において使用するための均質化したたばこ材料のシートは、粒子状たばこおよび一つ以上の結合剤を含むスラリーをコンベヤーベルトまたはその他の支持表面上にキャスティングし、キャストスラリーを乾燥させて均質化したたばこ材料のシートを形成し、均質化したたばこ材料のシートを支持表面から除去することを一般的に含むタイプのキャスティングプロセスにより形成されることが好ましい。

均質化したたばこシート材料は、異なるタイプのたばこを使用して生成されうる。例えば、たばこシート材料は、数多くの異なる種類のたばこ、またはたばこ植物の異なる部位（葉や茎など）からのたばこを使用して形成されうる。処理後に、シートは一貫した属性と均質化した風味を持つ。単一シートの均質化したたばこ材料は、特定の風味を持つように生成されうる。異なる風味を持つ製品を生成するには、異なるたばこシート材料が生成される必要がある。多数の異なるきざみたばこを従来的な紙巻たばこに混合することによって生成される一部の風味は、単一の均質化したたばこシートで複製するのが困難な場合がある。例えば、バージニア種たばこおよびバーレー種たばこは、個別の風味を最適化するために異なる方法で処理される必要がありうる。特定ブレンドのバージニア種およびバーレー種のたばこを単一シートの均質化したたばこ材料内に複製することは可能でないかもしれない。そのため、エアロゾル発生基体は第一の均質化したたばこ材料および第二の均質化したたばこ材料を備えうる。二つの異なるシートのたばこ材料を単一のエアロゾル発生基体に組み合わせることにより、単一シートの均質化したたばこでは生成できない新しいブレンドを創出しうる。

エアロゾル形成体は、少なくとも一つの多価アルコールを含むことが好ましい。好ましい一つの実施形態では、エアロゾル形成体は、トリエチレングリコール、１，３－ブタンジオール、プロピレングリコール、およびグリセリンのうち少なくとも一つを含む。

一態様に関して説明された特徴は、本発明の他の態様にも等しく適用されてもよい。

例証としてのみであるが、添付図面を参照しながら本発明をさらに説明する。

図１は、本発明によるエアロゾル発生装置の断面図を示す。 図２Ａは、本発明によるエアロゾル発生装置の断面図を示し、エアロゾル発生装置のマウスピースは開位置にある。図２Ｂは、本発明によるエアロゾル発生装置の断面図を示し、エアロゾル発生装置のマウスピースは閉位置にある。 図３は、本発明によるマウスピースとエアロゾル発生装置の本体との間の接続、およびエアロゾル発生装置の封止要素の二つの詳細図を示す。 図４は、エアロゾル発生装置のマウスピースの開位置および閉位置の断面図を示す。 図５は、さらなる封止要素を有するエアロゾル発生装置と、封止ラッパーを有す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実施形態を示す。

図１は、エアロゾル発生装置１０の一実施形態を示す。エアロゾル発生装置１０では、エアロゾル発生物品１２は、エアロゾル発生装置の空洞１４の中に挿入されている。マウスピース１６は、空洞１４の下流端１８を閉じるために提供される。図１に示す実施形態では、マウスピース１６は、エアロゾル発生装置１０の本体２６から取り外し可能に構成されている。エアロゾル発生装置１０では、空気は、矢印によって示されるように、空洞１４の上流端２０で空洞１４に流入し得る。空洞１４では、空気はエアロゾル発生物品１２を通って流れ得る。図１に図示されるさらなる要素は、空洞１４の基部に配設された空気吸込み口２２、空洞１４の周りに配設された外部発熱体２４、およびエアロゾル発生装置１０の本体２６である。

図２Ａおよび図２Ｂは、本発明によるエアロゾル発生装置１０の一実施形態を示す。本発明によるエアロゾル発生装置１０および従来のエアロゾル発生装置１０の類似の要素は、同じ参照符号で示されている。特に、図２は、エアロゾル発生装置１０の本体２６ならびにマウスピース１６を示す。エアロゾル発生物品１２は、エアロゾル発生装置１０の本体２６の空洞１４内に挿入されて示されている。エアロゾル発生装置１０の本体２６とエアロゾル発生装置１０のマウスピース１６との間に、封止要素２８が配設される。封止要素２８は、エアロゾル発生装置１０の本体２６の空洞１４の下流端面３０に配設される。封止要素２８は、空洞１４の下流端面３０の溝４２（図３を参照）に配設されてもよい。封止要素２８は、図２Ａに見られるように、空洞１４の下流端面３０にショルダー部に隣接して配設されてもよい。封止要素２８は、ショルダー部の半径方向外向きに配設されてもよい。封止要素２８は、ショルダー部の周囲の周りに配設されてもよい。ショルダー部は、空洞１４の開放下流端に直接隣接して配設されてもよい。

マウスピース１６は、エアロゾル発生装置１０の本体２６に枢動可能に取り付けられている。マウスピース１６とエアロゾル発生装置１０の本体２６との間の取り付けは、ヒンジ３２によって実現される。封止要素２８は、マウスピース１６が閉じている場合、マウスピース１６の接触面とエアロゾル発生装置１０の本体２６との間に配設される。

図２Ａは、開配設のマウスピース１６を示す。図２Ｂは、閉配設のマウスピース１６を示す。

マウスピース１６は、図２Ｂに示すように、マウスピース１６が閉じている時に、ギャップ３４がエアロゾル発生物品１２の下流端面３０とマウスピース１６との間に提供され得るような寸法であってもよい。ユーザーは、エアロゾル発生物品１２の代わりにマウスピース１６を直接吸うことができるため、衛生が最適化される。さらに、エアロゾル発生物品１２は、マウスピースがギャップ３４を提供することによって閉じている時に損傷または変形しない。

マウスピース１６は、ベンチュリ要素を含み得る。結果として、マウスピース１６は、狭窄された気流通路３６を含み得る。狭窄された気流通路３６の下流に、マウスピース１６の出口３８が提供されてもよい。出口３８は、狭窄された気流通路３６の下流に広がる直径を有してもよい。マウスピース１６を通して引き出されるエアロゾルは、出口３８で膨張し、エアロゾル形成およびエアロゾルの冷却を補助し得る。

図２Ａおよび２Ｂでは、第二の封止要素４０が図示されている。第二の封止要素４０は、空洞１４の側壁に配設されてもよい。第二の封止要素４０は、Ｏリングとして構成され、空洞１４の側壁の溝４２内に据え付けられる。第二の封止要素４０は、エアロゾル発生物品１２の周りの気流を防止し得る。

図３は、ヒンジ３２ならびに封止要素２８（図２Ａおよび２Ｂの円で示される）のより詳細な図を示す。図３の上部図では、マウスピース１６は開位置に位置する。図３の下部図では、マウスピース１６は閉位置に位置する。図３に見られるように、封止要素２８は、マウスピース１６が閉位置にある時に、マウスピース１６とエアロゾル発生装置１０の本体２６との間に挟まれる。封止要素２８は、マウスピース１６を閉じている間に弾性的に変形し得る発泡材料を含むことが好ましく、弾性的に変形し得る発泡材料から成ることが好ましい。マウスピース１６を閉じた後、エアロゾル発生装置１０の本体２６とマウスピース１６との間の接合部または境界面を介した、装置の外部環境と装置の内部気流経路との間の空気の流れが防止される。図３はまた、封止要素２８が、エアロゾル発生装置１０の空洞１４の下流端面３０の溝４２に配設されていることを示す。

図４は、図４の上部図における開いたマウスピース１６を備える、および図４の下部図における閉じたマウスピース１６を備える、エアロゾル発生装置１０を示す。さらに、図４の下部図は、エアロゾル発生装置を通る気流を示す。気流は、エアロゾル発生装置１０の本体２６とマウスピース１６との間の封止要素２８のために、マウスピース１６と装置本体２６との間の接合部において入ってくる周囲空気によって希釈されない。さらに、気流は、空洞１４の側壁に第二の封止要素４０を提供することによって、エアロゾル発生物品１２を通るように強制される。マウスピース１６は、ベンチュリ要素を含み得る。ベンチュリ要素は、狭窄された気流通路を含んでもよい。狭窄された気流通路は、ギャップ３４の下流に提供されてもよい。狭窄された気流通路の下流では、マウスピース１６を通る気流チャネルの直径が増加し得る。気流チャネルの直径の増加により、エアロゾルが膨張および冷却され、それによってエアロゾル発生を改善することが可能になり得る。

図５は、第三の封止要素４４が第二の封止要素４０に加えて空洞１４の側壁に配設される実施形態を示す。この場合、二つの封止要素４０、４４は、空洞１４の下流領域および空洞１４の上流領域にそれぞれ配設される。さらに、エアロゾル発生物品１２は、エアロゾル発生物品１２のラッピングペーパーに加えて、封止ラッパー４６を備える。封止ラッパー４６は、エアロゾル発生物品１２の外周の周りに配設されて、封止ラッパー４６の領域のエアロゾル発生物品１２の外径を増加させ得る。封止ラッパー４６の位置決めは、エアロゾル発生物品１２の第二の封止要素４０および第三の封止要素４４に対応し得る。図５の左部分に見られるように、エアロゾル発生物品１２がエアロゾル発生装置１０の空洞１４の中に挿入された時、エアロゾル発生物品１２の封止ラッパー４６は、空洞１４の側壁とエアロゾル発生物品１２との間の気流が防止されるように、エアロゾル発生装置１０の第二の封止要素４０および第三の封止要素４４と係合する。

Claims (14)

1. エアロゾル発生装置と、エアロゾル発生基体を含む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であって、前記エアロゾル発生装置が、
   エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品を受容するように構成された空洞と、
   前記空洞を閉鎖するように構成されたマウスピースと、を備え、
   前記エアロゾル発生装置が、前記エアロゾル発生物品が前記空洞内に受容され、かつ前記マウスピースが閉じている時に、前記マウスピースと前記エアロゾル発生物品との間にギャップが提供されるように構成され、前記エアロゾル発生装置が、第一の封止要素をさらに備え、
   前記エアロゾル発生物品が前記空洞に受容された時に、前記空洞の側壁と前記エアロゾル発生物品との間に封止を提供するように、前記空洞の側壁に配設された第二の封止要素を前記装置が備える、
   エアロゾル発生システム。
2. 前記マウスピースが、陥凹領域を含んで、前記エアロゾル発生物品の端面と前記マウスピースとの間にギャップを提供する、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
3. 前記第一の封止要素が、前記マウスピースが閉じている時に、外部環境から前記空洞と前記マウスピースとの間の境界を介した前記装置への気流を防止するように配設される、請求項１または請求項２に記載のエアロゾル発生システム。
4. 前記第一の封止要素が、発泡体を含む、圧縮可能な発泡体を含む、発泡体から成る、または圧縮可能な発泡体から成る、請求項１～３のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
5. 前記第一の封止要素が、前記空洞の下流端を包囲して配設される、請求項１～４のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
6. 前記第一の封止要素がリング形状である、請求項１～５のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
7. 前記マウスピースが、前記エアロゾル発生装置に枢動可能に接続される、請求項１～６のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
8. 前記装置が、前記空洞の上流部分に配設された第三の封止要素を備え、前記第二の封止要素が、前記空洞の下流部分に配設される、請求項１～７のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
9. 前記第二の封止要素および前記第三の封止要素がＯリングを含む、請求項８に記載のエアロゾル発生システム。
10. 前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル発生物品の外周の周りにラッピングペーパーを備え、前記ラッピングペーパーが、不透気性に構成される、請求項１～９のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
11. 前記エアロゾル発生物品が、第一の封止ラッパーを備え、前記第一の封止ラッパーが、前記ラッピングペーパーを部分的に覆い、前記第一の封止ラッパーの領域における前記エアロゾル発生物品の直径を増加させる、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
12. 前記エアロゾル発生物品が、第二の封止ラッパーを備え、前記第一の封止ラッパーが、前記エアロゾル発生物品の上流部分に配設され、前記第二の封止ラッパーが、前記エアロゾル発生物品の下流部分に配設される、請求項１１に記載のエアロゾル発生システム。
13. 前記エアロゾル発生物品の前記第一の封止ラッパーが、前記エアロゾル発生物品が前記エアロゾル発生装置の前記空洞内に受容された時に、前記エアロゾル発生装置の前記第二の封止要素に封止するように接触するように配設される、請求項１２に記載のエアロゾル発生システム。
14. 前記エアロゾル発生物品の前記第二の封止ラッパーが、前記エアロゾル発生物品が前記エアロゾル発生装置の前記空洞内に受容された時に、前記エアロゾル発生装置の第三の封止要素に封止するように接触するように配設される、請求項１２または１３のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。

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