JP7684429B2 - フィルタセグメント、エアロゾル発生物品及びそれを含むシステム - Google Patents

Description

本開示は、フィルタセグメント、エアロゾル発生物品及びそれを含むシステムに関する。

エアロゾル発生物品（例えば、巻タバコ）から非燃焼方式でエアロゾルを発生させるエアロゾル発生装置が開発されている。例えば、公開特許公報第１０－２０１９－０１１９４６５号は、エアロゾル発生装置を開示している。前述した背景技術は、本開示の導出過程で保持したり習得したものであって、必ず本開示の出願前に一般公衆に公開された公知技術とは言えない。

本開示の一様態は、フィルタに均一に熱を分散させるフィルタセグメント及びエアロゾル発生物品を提供することにある。

一実施形態によれば、フィルタセグメントは、エアロゾル発生物品用フィルタセグメントであって、フィルタを含む外部部分と、前記外部部分の内側に位置し、前記フィルタによって囲まれて気流を遅延又は遮断するように構成された気流バリアを含む内部部分とを含むことができる。

一実施形態において、前記気流バリアは、前記フィルタセグメントの中心部に位置することができる。

一実施形態において、前記気流バリアは、前記フィルタセグメントの長手方向に沿って延長することができる。

一実施形態において、前記気流バリアは固体状の物質を含むことができる。

一実施形態において、前記固体状の物質は、ペーパースレッド、シリコンスレッド、ペーパーフィルタ、又はアセテート・トウのうち少なくとも１つ又はその組み合わせを含むことができる。

一実施形態において、前記気流バリアの直径は、前記フィルタセグメントの直径の半分と実質的に同一であるか、それよりも小さくてもよい。

一実施形態において、エアロゾル発生物品は、媒質を含む第１セグメントと、前記第１セグメントの下流に位置する第２セグメントとを含み、前記第２セグメントはフィルタセグメントを含み、前記フィルタセグメントは、フィルタを含む外部部分と、前記外部部分の内側に位置し、前記フィルタによって囲まれて気流を遅延又は遮断するように構成された気流バリアを含む内部部分とを含むことができる。

一実施形態において、エアロゾル発生システムは、媒質を含む第１セグメント及び前記第１セグメントの下流に位置する第２セグメントを含み、前記第２セグメントはフィルタセグメントを含み、前記フィルタセグメントは、フィルタを含む外部部分、及び前記外部部分の内側に位置し、前記フィルタによって囲まれて気流を遅延又は遮断するように構成された気流バリアを含む内部部分を含むエアロゾル発生物品と、第１ハウジング、前記第１ハウジング内に位置して前記エアロゾル発生物品を収容するように構成された第２ハウジング、及び前記第２ハウジングの周辺に位置して前記第１セグメントを加熱するように構成されたヒーターを含むエアロゾル発生装置とを含むことができる。

一実施形態によれば、フィルタセグメント内の気流の偏重を減少又は防止することができる。一実施形態によれば、フィルタセグメント内で気流とフィルタとの間の接触面積を増加させることができる。一実施形態に係るフィルタセグメント及びエアロゾル発生物品の効果は、以上で言及されたものなどに限定されず、言及されない異なる効果は下記の記載により当業者にとって明確に理解できるものである。

本開示の特定の実施形態の上述した、そして他の様態、特徴、及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明から明白になるのであろう。
一実施形態に係るエアロゾル発生システムの図である。 一実施形態に係るエアロゾル発生物品の図である。 一実施形態に係るフィルタセグメントの図である。 一実施形態に係るフィルタセグメントの図である。

以下、添付の図面を参照して実施形態について詳説する。しかし、本明細書で開示する特定の構造的又は機能的な説明は単に実施形態を説明するための目的として例示したものであり、実施形態は様々な異なる形態で実施され、本発明は本明細書で説明した実施形態に限定されるものではない。実施形態に対する全ての変更、均等物又は代替物が権利範囲に含まれているものと理解されなければならない。

実施形態で用いられる用語は、単に、説明を目的として使用されたものであり、限定しようとする意図として解釈されることはない。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。

異なるように定義さがれない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。

また、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく、同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略することにする。実施形態の説明において、関連する公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にするものと判断される場合、その詳細な説明を省略する。

また、実施形態の構成要素を説明することにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該の構成要素の本質や順番、又は順序などが限定されない。いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載されている場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接連結されたり接続されるが、各構成要素間で別の構成要素が「連結」、「結合」又は「接続」され得ると理解できるのであろう。

いずれかの実施形態に含まれる構成要素と共通の機能を含む構成要素は、他の実施形態で同じ名称を用いて説明することにする。逆の記載がない以上、いずれかの実施形態に記載した説明は他の実施形態にも適用され、重複する範囲で具体的な説明は省略することにする。

本文書で説明する「エアロゾル発生物質」は、エアロゾルを発生させ得る物質を意味する。エアロゾルは揮発性化合物を含む。エアロゾル発生物質は、固体又は液相であってもよい。例えば、固体のエアロゾル発生物質は、シートタバコ、刻みタバコ、再構成タバコなど、タバコ原料に基づいた固体物質を含み、液相のエアロゾル発生物質は、ニコチン、タバコ抽出物及び／又は多様な香味剤に基づいた液相組成物を含むことができる。エアロゾル発生物質は、可視的な煙及び／又はエアロゾルを安定的に形成するためにエアロゾル形成剤を含むことができる。

本文書で説明される「エアロゾル発生装置」は、ユーザの口を介してユーザの肺に直接的に吸入可能なエアロゾルを発生させるために、エアロゾル発生物品を用いてエアロゾルを発生させる装置を意味する。

本文書で説明される「上流」又は「上流方向」は、ユーザの口部から遠ざかる方向を意味し、「下流」又は「下流方向」は、ユーザの口部から近づく方向を意味する。上流及び下流の用語は、エアロゾル発生物品を構成している要素の相対的な位置を説明するために使用される。

本文書で説明される「パフ（ｐｕｆｆ）」は、ユーザの吸入（ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ）を意味する。吸入とは、ユーザの口や鼻を介してユーザの口腔内、鼻腔内又は肺に吸引する状況を意味する。

本文書で説明される「長手方向」は、エアロゾル発生物品の長手方向の軸に対応する方向を意味する。

図１は、一実施形態に係るエアロゾル発生システムの図である。図２は、一実施形態に係るエアロゾル発生物品の図である。図３は、一実施形態に係るフィルタセグメントの図である。図４は、一実施形態に係るフィルタセグメントの図である。

図１～図４を参照すると、エアロゾル発生システム１０は、エアロゾル発生物質を含むエアロゾル発生物品１００、及びエアロゾル発生物品１００からエアロゾルを発生させるように構成されたエアロゾル発生装置２００を含む。

一実施形態において、エアロゾル発生物品１００は、複数のセグメント１１０，１２０，１３０，１４０を含む。例えば、エアロゾル発生物品１００は、上流から下流に、第１セグメント１１０、第２セグメント１２０、第３セグメント１３０、及び第４セグメント１４０を含む。

一実施形態において、第１セグメント１１０はフィルタを含んでもよい。一実施形態において、第１セグメント１１０は、アセチルセルロース・トウフィルタを含んでもよい。一実施形態において、第１セグメント１１０はキャビティ１１２を含んでもよい。キャビティ１１２は、アセチルセルロース・トウフィルタによって少なくとも部分的に囲まれてもよい。キャビティ１１２は、第１セグメント１１０の長手方向に沿って延びる。キャビティ１１２は、第２セグメント１２０と接触してもよい。第１セグメント１１０は約７ｍｍの長さを有してもよい。

一実施形態において、第２セグメント１２０は媒質１２２を含むことができる。媒質１２２は、エアロゾル発生物質、香り物質及び／又はその他のエアロゾルを発生させるために適切な任意の物質を含んでもよい。媒質１２２は、第１セグメント１１０と第３セグメント１３０との間で延びてもよい。媒質１２２は、第１セグメント１１０及び／又は第３セグメント１３０と少なくとも部分的に接触してもよい。第２セグメント１２０は、約１５ｍｍの長さを有してもよい。

一実施形態において、第３セグメント１３０はフィルタを含む。例えば、第３セグメント１３０は、アセチルセルロースフィルタを含んでもよい。一実施形態において、第３セグメント１３０は、エアロゾル及び／又は気流を冷却するよう構成されたペーパースリーブ１３２（ｐａｐｅｒ ｓｌｅｅｖｅ）を含んでもよい。ペーパースリーブ１３２は、アセチルセルロース・トウフィルタによって少なくとも部分的に囲まれてもよい。ペーパースリーブ１３２は、第２セグメント１２０と第４セグメント１４０との間で延びてもよい。ペーパースリーブ１３２は、第２セグメント１２０及び／又は第４セグメント１４０と接触している。第３セグメント１３０は、約１２ｍｍの長さを有してもよい。

一実施形態において、第４セグメント１４０はフィルタ１４２を含む。例えば、フィルタ１４２は、アセチルセルロースフィルタを含んでもよい。フィルタ１４２は、第４セグメント１４０の外部部分（例えば、外側）に配置されてもよい。フィルタ１４２は、第３セグメント１３０を対面（例えば、接触）している第１端部１４２Ａ（例えば、図３において左側端部）、第１端部１４２Ａに反対となる第２端部１４２Ｂ（例えば、図３において右側端部）、及び第１端部１４２Ａと第２端部１４２Ｂとの間の第１延長部１４２Ｃを含んでいる。第４セグメント１４０は約１４ｍｍの長さを有してもよい。

一実施形態において、第４セグメント１４０は、上流から下流に第４セグメント１４０を通過して流動する気流を遅延、又は遮断するように構成された気流バリア１４４を含む。気流バリア１４４は、フィルタ１４２によって少なくとも部分的に囲まれて第４セグメント１４０の内部部分（例えば、内側）に配置されてもよい。気流バリア１４４は、第４セグメント１４０の中心部に配置されてもよい。

一実施形態において、気流バリア１４４は、第４セグメント１４０の長手方向に沿って延びてもよい。いずれかの実施形態において、気流バリア１４４は、第４セグメント１４０の一端部（例えば、第１端部１４２Ａ）上に位置する第１端部１４４Ａ、第４セグメント１４０の他端部（例えば、第２端部１４２Ｂ）上に位置する第２端部１４４Ｂ、及び第１端部１４４Ａと第２端部１４４Ｂとの間の延長部１４４Ｃを含んでもよい。

一実施形態において、気流バリア１４４は、実質的に円形又は楕円形の断面を有する円筒状を有してもよい。一実施形態において、気流バリア１４４は、長手方向に沿って実質的に一定の直径を有してもよい。

いずれかの実施形態において、気流バリア１４４は、エアロゾル発生物品１００の直径（例えば、第４セグメント１４０の直径）の半分と実質的に同一であるか、それよりも小径を有してもよい。例えば、エアロゾル発生物品１００の直径（例えば、第４セグメント１４０の直径）は約７ｍｍであり、気流バリア１４４は約１ｍｍ～３．５ｍｍの直径を有してもよい。上記のような大きさを有する気流バリア１４４は、気流がフィルタ１４２に接触する体積を増加させる。

一実施形態において、気流バリア１４４は、長手方向に沿って可変的な直径を有してもよい。例えば、気流バリア１４４は第４セグメント１４０の上流で第１直径を有し、第４セグメント１４０の下流で第１直径より小さい第２直径を有するテーパ形状を有してもよい。テーパ形状は、例えば、線型的なプロファイル又は非線形なプロファイル（例えば、指数関数的プロファイル）を有してもよい。

一実施形態において、気流バリア１４４は、固体状の物質を含んでもよい。例えば、固体状の物質は、ペーパースレッド、シリコンスレッド、ペーパーフィルタ、アセチルセルロース・トウ及び／又はその他の固体状の物質を含んでもよい。ペーパースレッド及びシリコンスレッドを含むスレッド系列の固体状の物質は、気流を遮断する実質的に閉塞された構造を有してもよい。ペーパーフィルタ及びアセテート・トウを含むフィルタ系列の固体状の物質は、フィルタ１４２よりも大きい吸引抵抗を有するように設計されており、気流がフィルタ１４２よりも固体状の物質を介して流動することを低減させることができる。

一実施形態において、気流バリア１４４は、気流とフィルタ１４２との間の接触面積を増加させ、第４セグメント１４０の熱分散を増加することで、ユーザの口部に接する気流の温度を低減し得る。気流バリア１４４は、フィルタ１４２の第１端部１４２Ａと第２端部１４２Ｂとの間で気流バリア１４４を中心に偏重された気流を、気流バリア１４４の放射状の方向に分散させることができる。

一実施形態において、エアロゾル発生装置２００は、第１ハウジング２１０、第２ハウジング２２０、ヒーター２３０、及びコントローラ２４０を含む。

一実施形態において、第１ハウジング２１０は、エアロゾル発生装置２００の外観を形成してもよい。第２ハウジング２２０は、第１ハウジング２１０内に位置してエアロゾル発生物品１００を少なくとも部分的に収容するように構成されもよい。

一実施形態において、ヒーター２３０は、第２ハウジング２２０内に位置するエアロゾル発生物品１００を加熱するように構成されてもよい。例えば、ヒーター２３０は、第１セグメント１１０を加熱するように構成されてもよい。

一実施形態において、ヒーター２３０は、第２ハウジング２２０を囲むように構成してもよい。一実施形態において、ヒーター２３０は、空気の流動ストリーム方向に沿ってみると、第２ハウジング２２０の上流部分（例えば、第１部分）に配置されてもよい。

一実施形態において、ヒーター２３０はリジストを含んでもよい。例えば、ヒーター２３０は、電気絶縁性基質（例えば、ポリイミドで形成された基質）及び電気伝導性トラックを含み、電気伝導性トラックに電流の流れにより発熱する加熱要素を含んでもよい。

一実施形態において、ヒーター２３０はコイルを含んでもよい。第２ハウジング２２０の少なくとも一部はサセプタ物質を含んでもよく、ヒーター２３０は、第２ハウジング２２０のサセプタ物質と電磁気的にカップリングされることで第２ハウジング２２０内の領域を加熱し得る。

一実施形態において、コントローラ２４０は、ヒーター２３０の動作を制御するように構成してもよい。コントローラ２４０は、ヒーター２３０の温度を制御してもよい。コントローラ２４０は、ヒーター２３０の動作開始時点を決定してもよい。コントローラ２４０は、ヒーター２３０の動作終了時点を決定してもよい。コントローラ２４０は、受信信号（例えば、センサの信号）に基づいてヒーター２３０の動作を制御するように構成される。

一実施形態において、コントローラ２４０は、プロセッサにより実現されてもよい。コントローラ２４０は、複数の論理ゲートのアレイから実現されてもよく、マイクロプロセッサ及びがマイクロプロセッサで実行され得るプログラムが格納されたメモリの組み合せで実現されてもよい。

図示していない実施形態において、エアロゾル発生装置２００は、エアロゾル発生物品１００の多様な特性を検出できるように構成されたセンサを含んでもよい。センサは、エアロゾル発生物品１００が第２ハウジング２２０内に定められた位置に配置されているか否かを検出できるように構成されてもよい。センサは、エアロゾル発生物品１００内のエアロゾル発生物質（例えば、ニコチン）の量を検出するよう構成されてもよい。センサは、ユーザのパフ回数を検出するように構成されているパフセンサを含んでもよい。センサは、ヒーター２３０の温度を検出するように構成された少なくとも１つの温度センサを含んでもよい。センサは、第１セグメント１１０の温度、第２セグメント１２０の温度、第３セグメント１３０の温度、及び／又は第４セグメント１４０の温度を検出するように構成された少なくとも１つの温度センサを含んでもよい。

ここで説明した実施形態のうち任意の実施形態は、本明細書で説明した任意の他の実施形態と結合して使用されてもよい。

上述したように様々な実施形態が、たとえ限定された図面により説明されたが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、前記に基づいて様々な技術的修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法とは異なる順に実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態に結合又は組み合せられたり、他の構成要素又は均等物によって代替、置換されても、適切な結果を達成することができる。

したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。

Claims (8)

1. エアロゾル発生物品用フィルタセグメントであって、
   フィルタを含む外部部分と、
   前記外部部分の内側に位置し、前記フィルタによって囲まれて気流を遅延又は遮断するように構成された気流バリアを含む内部部分と、
   を含み、
   前記気流バリアは、前記フィルタセグメントの上流で第１直径を有し、前記フィルタセグメントの下流で前記第１直径より小さい第２直径を有するテーパ形状を有する、
   フィルタセグメント。
2. 前記気流バリアは、前記フィルタセグメントの中心部に位置する、請求項１に記載のフィルタセグメント。
3. 前記気流バリアは、前記フィルタセグメントの長手方向に沿って延長する、請求項１に記載のフィルタセグメント。
4. 前記気流バリアは固体状の物質を含む、請求項１に記載のフィルタセグメント。
5. 前記固体状の物質は、ペーパースレッド、シリコンスレッド、ペーパーフィルタ、又はアセテート・トウのうち少なくとも１つ又はその組み合わせを含む、請求項４に記載のフィルタセグメント。
6. 前記気流バリアの前記第２直径は、前記フィルタセグメントの直径の半分と実質的に同一であるか、それよりも小さい、請求項１～５のいずれか一項に記載のフィルタセグメント。
7. 媒質を含む第１セグメントと、
   前記第１セグメントの下流に位置する第２セグメントと、
   を含み、
   前記第２セグメントはフィルタセグメントを含み、
   前記フィルタセグメントは、
   フィルタを含む外部部分と、
   前記外部部分の内側に位置し、前記フィルタによって囲まれて気流を遅延又は遮断するように構成された気流バリアを含む内部部分と、
   を含み、
   前記気流バリアは、前記フィルタセグメントの上流で第１直径を有し、前記フィルタセグメントの下流で前記第１直径より小さい第２直径を有するテーパ形状を有する、
   エアロゾル発生物品。
8. 媒質を含む第１セグメント及び前記第１セグメントの下流に位置する第２セグメントを含み、前記第２セグメントはフィルタセグメントを含み、前記フィルタセグメントは、フィルタを含む外部部分、及び前記外部部分の内側に位置し、前記フィルタによって囲まれて気流を遅延又は遮断するように構成された気流バリアを含む内部部分を含むエアロゾル発生物品と、
   第１ハウジング、前記第１ハウジング内に位置して前記エアロゾル発生物品を収容するように構成された第２ハウジング、及び前記第２ハウジングの周辺に位置して前記第１セグメントを加熱するように構成されたヒーターを含むエアロゾル発生装置と、
   を含み、
   前記気流バリアは、前記フィルタセグメントの上流で第１直径を有し、前記フィルタセグメントの下流で前記第１直径より小さい第２直径を有するテーパ形状を有する、
   エアロゾル発生システム。

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