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JP2024530328A - 通気ゾーンに傾斜した穿孔を有するエアロゾル発生物品 - Google Patents

通気ゾーンに傾斜した穿孔を有するエアロゾル発生物品 Download PDF

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JP2024530328A JP2024513427A JP2024513427A JP2024530328A JP 2024530328 A JP2024530328 A JP 2024530328A JP 2024513427 A JP2024513427 A JP 2024513427A JP 2024513427 A JP2024513427 A JP 2024513427A JP 2024530328 A JP2024530328 A JP 2024530328A
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Abstract

本発明は、エアロゾル発生基体のロッドを含むエアロゾル発生物品に関する。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドの下流に配置された通気ゾーンをさらに備える。通気ゾーンは穿孔を備える(62)。穿孔は、通気ゾーンの周辺壁に配置されている。各穿孔は中心軸(CAPER)を有する。エアロゾル発生物品は、中心軸(CAART)を有する。各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離(d)は、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%である。通気ゾーンの周辺壁の厚さは、0.1ミリメートル~2.5ミリメートルである。エアロゾル発生物品は、少なくとも20パーセントの通気レベルを有する。本発明は、エアロゾル発生物品を受容するための空洞を有する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さらに関する。本発明はさらに、エアロゾル発生物品を製造するための方法に関する。【選択図】図2

Description

本発明はエアロゾル発生物品に関する。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体を含んでもよく、かつ加熱に伴い吸入可能なエアロゾルを生成するように適合されてもよい。本発明は、エアロゾル発生物品を受容するための空洞を有する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さらに関する。本発明はさらに、エアロゾル発生物品を製造するための方法に関する。
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、当該技術分野で公知である。典型的に、このような加熱式喫煙物品において、エアロゾルは、熱源からの熱を、物理的に分離されたエアロゾル発生基体または材料に伝達することによって発生され、このエアロゾル発生基体または材料は、熱源に接触して、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っ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却されるにつれて凝縮して、エアロゾルを形成する。
数多くの先行技術文書では、エアロゾル発生物品を消費するためのエアロゾル発生装置が開示される。このような装置としては、例えば、エアロゾル発生装置の一つ以上の電気ヒーター要素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が挙げられる。例えば、エアロゾル発生基体に挿入されるように適合される内部ヒーターブレードを備える、電気加熱式のエアロゾル発生装置が提案されている。代替として、エアロゾル発生基体と、エアロゾル発生基体内に配置されたサセプタとを含む、誘導加熱可能なエアロゾル発生物品が提案されている。別の方法として、サセプタ配設は、エアロゾル発生物品を受容するための空洞を少なくとも部分的に包囲するように、エアロゾル発生装置内に配置されてもよい。
たばこ含有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、従来の喫煙物品では直面しなかったいくつかの課題を呈する。第一に、たばこ含有基体は、典型的には、従来のたばこの燃焼前部が到達する温度と比較して、著しく低い温度まで加熱される。これは、たばこ含有基体からのニコチン放出および消費者へのニコチン送達に影響を及ぼす可能性がある。同時に、ニコチン送達を促進する試みで加熱温度が上昇する場合、生成されるエアロゾルは、典型的には、消費者に到達する前に、より広範囲かつより迅速に冷却される必要がある。しかしながら、タバコの口側端に高濾過効率セグメントを提供するなど、従来の喫煙物品において主流煙を冷却するために一般的に使用された技術的解決策は、タバコ含有基体がニコチン送達を減少させ得るため、燃焼されるよりもむしろ加熱されるエアロゾル発生物品において望ましくない効果を有し得る。第二に、概して、使いやすく、かつ実用性が改善されたエアロゾル発生物品が一般的に必要とされている。
効率的かつ高速で製造されることができ、好ましくは満足のいくRTDを有し、かつ物品間のRTD変動が小さいエアロゾル発生物品を提供することが望ましい。効率的に冷却するエアロゾル発生物品を提供することが望ましい。エアロゾルを効率的に冷却するエアロゾル発生物品を提供することが望ましい。気化したエアロゾル形成基体を効率的に冷却するエアロゾル発生物品を提供することが望ましい。周囲空気と気化したエアロゾル形成基体との効率的な混合を提供するエアロゾル発生物品を提供することが望ましい。
上述の望ましい結果のうちの少なくとも一つを達成するように適合された、新しい改善されたエアロゾル発生物品を提供することが望ましい。
本発明によるエアロゾル発生物品の概略側面断面図を示す。 エアロゾル発生物品の通気ゾーンに沿った断面図を示す。
本発明の実施形態によれば、エアロゾル発生基体のロッドを備え得るエアロゾル発生物品が提供される。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドの下流に配置された通気ゾーンをさらに備え得る。通気ゾーンは、穿孔を含んでもよい。穿孔は、通気ゾーンの周辺壁に配置されてもよい。各穿孔は、中心軸を有してもよい。エアロゾル発生物品は、中心軸を有し得る。各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離は、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%であってもよい。通気ゾーンの周辺壁の厚さは、0.1ミリメートル~2.5ミリメートルであってもよい。
本発明の実施形態によれば、エアロゾル発生基体のロッドを備えるエアロゾル発生物品が提供される。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドの下流に配置された通気ゾーンをさらに備える。通気ゾーンは穿孔を備える。穿孔は、通気ゾーンの周辺壁に配置されている。各穿孔は中心軸を有する。エアロゾル発生物品は、中心軸を有する。各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離は、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%である。通気ゾーンの周辺壁の厚さは、0.1ミリメートル~2.5ミリメートルである。
言い換えれば、穿孔の延長方向は、エアロゾル発生物品の半径方向の延長方向に対して傾斜していてもよい。
穿孔を有する通気ゾーンを設けることで、周囲空気が通気ゾーン内に引き出されることを可能にし得る。この周囲空気は、エアロゾル形成基体のロッドを通して引き出された空気と混合してもよい。エアロゾル形成基体のロッドは、エアロゾル形成基体が揮発するように、エアロゾル発生装置によって加熱されてもよい。揮発したエアロゾル形成基体は、エアロゾル形成基体のロッドを通って流れる空気中に同伴されてもよい。この気流は、通気ゾーン内のエアロゾル形成基体のロッドの下流の周囲空気と混合する。周囲空気とエアロゾル形成基体のロッドを通して引き出された空気との混合物は冷却されてエアロゾルを形成する。
穿孔のこの傾斜は、周囲空気の乱流が穿孔を介して通気ゾーン内に引き出されることにつながり得る。これは、周囲空気と、エアロゾル形成基体のロッドを通して引き出される空気との混合を改善する場合がある。これにより、エアロゾル発生の改善につながり得る。
個々の穿孔の中心軸は、穿孔の周辺断面中心および穿孔の内側断面中心を貫通する軸によって画定され得る。穿孔の周辺断面中心は、穿孔の最外部開口面積における穿孔の断面中心であってもよい。穿孔の内側断面中心は、穿孔の最内側開口面積における穿孔の断面中心であってもよい。
穿孔は、本明細書に記載される延長部または長さを有する。延長部は、穿孔が通気ゾーンの周辺壁を穿孔するため、通気ゾーンの周辺壁の比較的大きな厚さによって作り出される。穿孔の延長部により、穿孔の断面形状は、穿孔の延長部にわたって変化し得る。さらに、穿孔は、穿孔の延長部により傾斜していてもよい。穿孔の延長部は、穿孔の直径と同じ大きさである。結果として、延長部の方向は、穿孔を通る気流に影響を与え、特に穿孔を通る気流の方向を変化させ得る。本明細書に記載されるように、乱気流は、通気ゾーンの断面中心に対して穿孔の延長方向を傾斜させることによって生成され得る。
各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離は、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%、好ましくはエアロゾル発生物品の外径の4%~13%、より好ましくはエアロゾル発生物品の外径の5%~10%、最も好ましくはエアロゾル発生物品の外径の6%であってもよい。
各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間により大きい距離を有することで、穿孔を通して引き出される周囲空気の乱流を増大させる場合があり、従って周囲空気とエアロゾル形成基体のロッドを通して引き出される空気との混合を増大させる場合がある。
各穿孔の各中心軸は、エアロゾル発生物品の半径方向に対して、3度~20度の角度、好ましくは4度~15度の角度、より好ましくは5度~10度の角度、最も好ましくは7度の角度で角度付けられてもよい。
通気領域の断面中心に対する穿孔の配向のこの傾斜は、周囲空気の乱気流が穿孔を通して引き出されることにつながり得る。この乱気流により、周囲空気とエアロゾル形成基体のロッドを通して引き出された空気との混合を増大させうる。
各穿孔は、穿孔の中心軸に沿って測定される長さまたは延長部を有してもよい。一つ以上の穿孔は、少なくとも0.1ミリメートル~2.7ミリメートル、好ましくは0.8ミリメートル~2.4ミリメートル、より好ましくは1.2ミリメートル~2.0ミリメートル、最も好ましくは約1.7ミリメートルの長さを有してもよい。穿孔の長さは、穿孔の傾斜した延長部により、通気ゾーンの周辺壁の厚さよりもわずかに大きいことが好ましい。
穿孔の長さにより、穿孔を通る気流に影響を与え得る。気流は、穿孔の形状によって方向付けられ得る。本明細書に記載の穿孔の傾斜は、空気が穿孔を出る時に乱気流を引き起こし得る。
一実施形態では、すべての穿孔は同じ方向に傾斜している。すべての穿孔は、半径方向に対して同じ角度で傾斜していてもよい。これによりらせん状の乱気流を生成し、周囲空気とエアロゾル形成基体のロッドを通して引き出された空気との混合を促進し得る。
一つ以上の穿孔の断面形状は、穿孔の中心軸に沿って変化しないことがある。一つ以上の穿孔は円筒形状を有してもよい。一つ以上の穿孔は、中空円筒形状を有してもよい。一つ以上の穿孔は、中空管状形状を有してもよい。
穿孔のうちの一つ以上は、非円形断面を有してもよい。穿孔のうちの一つ以上は、スリット形状であってもよく、または楕円形の断面を有してもよい。穿孔のうちの一つ以上は、楕円率を有してもよく、楕円率は、穿孔の大径を穿孔の小径で割った比であり、少なくとも1.5であることが好ましく、少なくとも2であることが好ましく、少なくとも3であることが好ましく、少なくとも4であることがより好ましく、少なくとも5であることが最も好ましい。
穿孔のうちの一つ以上は、スリット形状であってもよく、または楕円形の断面を有してもよい。
非円形断面を有することで、穿孔を介して通気ゾーン内に引き出される周囲空気と、エアロゾル形成基体のロッドを介して通気ゾーン内に引き出される空気との混合を改善し得る。通気ゾーン内に引き出される周囲空気の流れは、穿孔の形状によって影響を受け得る。穿孔の断面形状は、通気ゾーンの中心軸に平行な平面に見ることができる。通気ゾーンの中心軸は、エアロゾル発生物品全体の中心軸と同一であることが好ましい。
通気ゾーン内に5~15個の穿孔が提供されてもよい。7~14個の穿孔が通気ゾーン内に提供され得ることが好ましい。9~13個の穿孔が通気ゾーン内に提供され得ることが好ましい。10~12個の穿孔が、通気ゾーン内に提供され得ることが好ましい。穿孔の数は11であることが好ましい。
10~12個の穿孔を有することにより、穿孔を通して通気ゾーン内に引き出された周囲空気と、エアロゾル形成基体のロッドを通して通気ゾーン内に引き出された空気との混合が改善され得る。この改善された混合により、エアロゾル発生が改善されることがある。いかなる理論にも束縛されるものではないが、10~12個の穿孔が、周囲空気と揮発したエアロゾル形成基体を運ぶ空気の最良の混合につながることが見出されている。理由は、十分な量の周囲空気が通気ゾーン内に引き出されることを可能にするために、この比較的少数の穿孔が、比較的大きな穿孔を必要とすることであり得る。比較的大きな穿孔は、二つの気流間の比較的強い乱流につながり、それ故に二つの気流の改善された混合につながる場合がある。
通気ゾーンは、エアロゾル冷却要素の第二の中空管状セグメント内に配置されてもよい。第二の中空管状セグメントは、130mm3~200mm3、好ましくは155mm3~185mm3、より好ましくは170mm3の内部体積を有してもよい。
第二の中空管状セグメントは、通気ゾーンの中空内側部であってもよく、または通気ゾーンに隣接してもよい。空気は、第二の中空管状セグメントを通して引き出されてもよい。第二の中空管状セグメントは、周囲空気がエアロゾル形成基体のロッドを通して引き出された空気と混合される領域であってもよい。第二の中空管状セグメントは、通気ゾーンの周辺壁であることが好ましい。
穿孔は、通気ゾーンの周辺壁に配置されてもよい。穿孔は、5%超、好ましくは10%超、より好ましくは15%超のピッチの変動係数を有する非定常ピッチを有してもよい。変動係数は、標準偏差と平均の比である。穿孔の非定常ピッチ配置は、ピッチの変動係数が40%未満、好ましくは35%未満、より好ましくは30%未満の配置であってもよい。
言い換えれば隣接する穿孔の第一の対は、周辺壁の円弧長さに沿って測定される互いの間の第一の距離を有してもよく、穿孔の第二の対は、第一の対と異なり、周辺壁の円弧長さに沿って測定される互いの間の第二の距離を有してもよく、隣接する穿孔の第三の対は、第一の対および第二の対とは異なり、周辺壁の円弧長さに沿って測定される互いの間の第三の距離を有してもよい。第一の距離、第二の距離および第三の距離は、すべて異なっていてもよい。
一実施形態では、穿孔の半分超は、通気ゾーンの周辺壁の半分に配置されてもよく、穿孔の半分未満は、通気ゾーンの周辺壁の残りの半分に配置されてもよい。好ましい実施形態では、穿孔の三分の二超が、通気ゾーンの周辺壁の半分に配置されてもよく、穿孔の三分の一未満が、通気ゾーンの周辺壁の残りの半分に配置されてもよい。
穿孔を非対称的に配置することで、周囲空気とエアロゾル形成基体のロッドを通して引き出された空気との同じ品質の混合を達成し得る。しかしながら、穿孔を非対称に配置すると、製造が容易になり得る、または製造速度の向上を促進し得る。より詳細には、高品質の穿孔の対称的な配置を維持しながら、製造速度を上げることは困難である。本明細書に記載の非対称な配置を有する穿孔を有することは、空気の混合の品質の低下またはエアロゾル発生の品質の低下につながらないことが見出された。
穿孔は、周辺壁を穿孔してもよい。穿孔は、周辺壁を貫通してもよい。
周辺壁は、通気ゾーンを少なくとも部分的に囲んでもよい。周辺壁は、通気ゾーンを完全に囲んでもよい。通気ゾーンの中空管状形状は、通気ゾーンの周辺壁によって促進され得る。周辺壁は、エアロゾル発生物品を囲む周囲環境に当接してもよい。周辺壁は、通気ゾーンの中空内部に当接してもよい。
中空管状通気ゾーンの内径は、2.5ミリメートル~7.5ミリメートル、好ましくは3.5ミリメートル~6.5ミリメートル、より好ましくは4.0ミリメートル~6.0ミリメートル、より好ましくは4.5ミリメートル~5.5ミリメートル、最も好ましくは5.0ミリメートルであってもよい。
通気ゾーンの周辺壁の厚さは、0.8ミリメートル~2.2ミリメートル、より好ましくは1.2ミリメートル~1.8ミリメートル、最も好ましくは約1.5ミリメートルであってもよい。
穿孔は、一列に配置されてもよい。穿孔は、紐上の真珠のように配置されてもよい。穿孔の列は、リング形状の配置であってもよい。穿孔の列は、中心が通気ゾーンの中心軸であるリング形状の配置であってもよい。
通気ゾーンの穿孔とエアロゾル発生基体のロッドの下流端との間の距離は、1ミリメートル~6ミリメートル、好ましくは2ミリメートル~5ミリメートル、より好ましくは3ミリメートル~4ミリメートルであってもよい。
通気ゾーンの穿孔とエアロゾル発生物品の下流端との間の距離は、10ミリメートル~26ミリメートル、好ましくは12ミリメートル~24ミリメートル、より好ましくは14ミリメートル~22ミリメートル、最も好ましくは16ミリメートル~20ミリメートルであってもよい。
通気ゾーンのこの領域における穿孔の配置は、エアロゾル発生を改善し得る。エアロゾル発生は、穿孔を通して通気ゾーン内に引き出される周囲空気と、エアロゾル形成基体のロッドを通して穿孔内に引き出される空気との間で最適化された混合が達成されるように、穿孔を配置することによって改善され得る。
穿孔は、周囲空気が通気ゾーン内に引き出されることを可能にするように構成されてもよい。
穿孔を通して通気ゾーン内に引き出された周囲空気と、エアロゾル形成基体のロッドを通して通気ゾーン内に引き出された空気との比は、5パーセント~75パーセント、好ましくは20パーセント~65パーセント、より好ましくは30パーセント~60パーセント、より好ましくは40パーセント~55パーセント、最も好ましくは50パーセントであってもよい。
この比は、エアロゾル形成基体のロッドを通して引き出される周囲空気と空気の完全な混合を達成することによって、エアロゾル形成を改善する場合がある。この比は、この空気を周囲空気と混合することによって、エアロゾル形成基体のロッドを通して引き出される空気の最適化された冷却を達成することによって、エアロゾル形成を改善する場合がある。
エアロゾル発生物品は、通気ゾーンの下流のフィルタープラグをさらに備え得る。フィルタープラグの引き出し抵抗(RTD)は、5ミリメートルH2O~80ミリメートルH2O、好ましくは10ミリメートルH2O~65ミリメートルH2O、より好ましくは15ミリメートルH2O~50ミリメートルH2O、より好ましくは20ミリメートルH2O~40ミリメートルH2O、最も好ましくは30ミリメートルH2Oであってもよい。一般的に、RTDは、ISO 6565:2002およびコレスタ推奨の方法Nr41のうちの一つで測定されてもよい。
本発明は、本明細書に記述されるようなエアロゾル発生物品を受容するための空洞を有する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さらに関する。
本発明はさらに、エアロゾル発生物品を製造する方法に関し、方法は、
エアロゾル発生基体のロッドを提供するステップと、
エアロゾル発生基体のロッドの下流に通気ゾーンを提供するステップと、
通気ゾーンの周辺壁に穿孔を形成するステップであって、各穿孔が中心軸を有し、エアロゾル発生物品が中心軸を有し、各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離が、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%である、形成するステップと、を含んでもよい。
本発明はさらに、エアロゾル発生物品を製造する方法に関し、方法は、
エアロゾル発生基体のロッドを提供するステップと、
エアロゾル発生基体のロッドの下流に通気ゾーンを提供するステップと、
通気ゾーンの周辺壁に穿孔を形成するステップであって、各穿孔が中心軸を有し、エアロゾル発生物品が中心軸を有し、各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離が、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%である、形成するステップと、を含む。
「エアロゾル発生物品」という用語は本明細書において、エアロゾル発生基体が加熱されて吸入可能なエアロゾルを生成して消費者に送達する物品を意味するために使用される。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、加熱時に揮発性化合物を放出してエアロゾルを発生する能力を有する基体を意味する。
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、エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体と相互作用してエアロゾルを発生するヒーター要素を備える装置を指す。
本発明に関連して本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に円形、長円形または楕円形の断面の一般的に円柱状の要素を示すために使用される。
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との間に延びる、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。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関して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。
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なす方向を指す。エアロゾル発生物品またはエアロゾル発生物品の構成要素の「断面」への任意の言及は、別途記載のない限り、横断断面を指す。
「長さ」という用語は、長軸方向におけるエアロゾル発生物品の構成要素の寸法を意味する。例えばこれは、長軸方向におけるロッドまたは細長い管状要素の寸法を意味するために使用されてもよい。
エアロゾル形成基体は、固体エアロゾル形成基体であってもよい。
ある特定の好ましい実施形態では、エアロゾル形成基体は、均質化した植物材料、好ましくは、均質化したたばこ材料を含む。
本明細書で使用される「均質化した植物材料」という用語は、植物の粒子の凝集によって形成された任意の植物材料を包含する。例えば、本発明のエアロゾル形成基体のための均質化したたばこ材料のシートまたはウェブは、植物材料および随意に、たばこ葉ラミナおよびたばこ葉茎のうちの一つ以上をすり潰す、粉砕する、または細分することによって取得されたたばこ材料の粒子を凝集することによって形成され得る。均質化した植物材料は、キャスティング、押出成形、製紙プロセス、または当技術分野で公知の他の任意の好適なプロセスによって生成されてもよい。
均質化された植物材料は、任意の好適な形態で提供され得る。例えば、均質化した植物材料は、一つ以上のシートの形態であり得る。本発明に関して本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さよりもかなり大きい幅及び長さを有する薄層状の要素を説明する。
均質化した植物材料は、複数のペレット又は顆粒の形態であってもよい。
均質化した植物材料は、複数のストランド、細片、または断片の形態であってもよい。本明細書で使用される場合、「ストランド」という用語は、その幅および厚さより実質的に大きな長さを有する材料の細長い要素を説明する。「ストランド」という用語は、細片、断片、および類似の形態を有する任意のその他の均質化した植物材料を包含するものとみなされるべきである。均質化した植物材料のストランドは、例えば切断する若しくは細かく切ることによって、または他の方法、例えば押出成形方法によって、均質化した植物材料のシートから形成されてもよい。
たばこ粒子は、乾燥重量に基づいて少なくとも約2.5重量パーセントのニコチン含有量を有し得る。より好ましくは、たばこ粒子は、乾燥重量に基づいて、少なくとも約3重量パーセントのニコチン含有量を有してもよく、少なくとも約3.2重量パーセントのニコチン含有量を有することがさらにより好ましく、少なくとも約3.5重量パーセントのニコチン含有量を有することがさらにより好ましく、少なくとも約4重量パーセントのニコチン含有量を有し得ることが最も好ましい。
エアロゾル形成基体は一つ以上のエアロゾル形成体をさらに含んでもよい。揮発に伴い、エアロゾル形成体は、エアロゾル中のニコチンおよび風味剤などの、加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される他の気化した化合物を搬送し得る。均質化された植物材料に含めるのに好適なエアロゾル形成体は当技術分野で公知であり、多価アルコール(トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール及びグリセロールなど)、多価アルコールのエステル(グリセロールモノ-、ジ-又はトリアセテート)、及びモノ-、ジ-又はポリカルボン酸の脂肪族エステル(ドデカン二酸及びテトラデカン二酸ジメチルなど)を含むが、これらに限定されない。
エアロゾル形成基体は、乾燥重量基準で、約5重量パーセント~約30重量パーセント、または乾燥重量基準で、約10重量パーセント~約25重量パーセント、または乾燥重量基準で、約15重量パーセント~約20重量パーセントのエアロゾル形成体含有量を有してもよい。
例えば、基体が発熱体を有する電気的に作動するエアロゾル発生システムのためのエアロゾル発生物品での使用が意図されている場合、乾燥重量基準で約5重量パーセント~約30重量パーセントのエアロゾル形成体含有量を含み得ることが好ましい。基体が発熱体を有する電気的に作動するエアロゾル発生システムのためのエアロゾル発生物品での使用が意図されている場合、エアロゾル形成体はグリセロールであることが好ましい。
エアロゾル形成基体は、アルカロイド化合物、またはカンナビノイド化合物、またはアルカロイド化合物およびカンナビノイド化合物の両方を含む、ゲル組成物を含んでもよい。特に好ましい実施形態では、エアロゾル形成基体は、ニコチンを含むゲル組成物を含む。
好ましくは、ゲル組成物はニコチンを含む。
エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体を少なくとも部分的に囲む基体ラッパーを備えてもよい。基体ラッパーは、エアロゾル発生物品の長軸方向に同じ長さを有する一つ以上の層を備えてもよい。基体ラッパーは、30~45マイクロメートルの厚さを有してもよい。しかしながら、基体ラッパーは、50マイクロメートル以上の厚さを有してもよいことが好ましい。
基体ラッパーは、60マイクロメートル以上、好ましくは65マイクロメートル以上、より好ましくは75マイクロメートル以上、より好ましくは、80マイクロメートル以上、より好ましくは、90マイクロメートル以上、より好ましくは100マイクロメートル以上、より好ましくは110マイクロメートル以上、より好ましくは、120マイクロメートル以上、より好ましくは、130マイクロメートル以上、より好ましくは、140マイクロメートル以上、より好ましくは、145マイクロメートル以上、より好ましくは、150マイクロメートル以上の厚さを有してもよい。基体ラッパーは、約148マイクロメートルの厚さを有してもよい。基体ラッパーは143マイクロメートル~153マイクロメートルの厚さを有してもよい。基体ラッパーは140マイクロメートル~160マイクロメートルの厚さを有してもよい。
本発明による穿孔の向きは、たばこプラグがエアロゾル発生物品の外径と比較して薄い時(すなわち、エアロゾル形成基体のロッドが比較的低い半径方向の厚さを有する時)に好ましい場合がある。これは、基体ラッパーが本明細書に記載の通り厚い時(すなわち、基体ラッパーが50マイクロメートル以上の厚さを有する時)に特に当てはまる。これは、気流が直線状であり、エアロゾル発生基体がスティックの直径全体を占めていない場合、通気から来る空気との別の混合が必要となり得るためであり得る。
基体ラッパーは、800キログラム/立方メートル以下の密度を有してもよい。
好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品では、サセプタは、エアロゾル形成基体のロッド内に配置され、エアロゾル形成基体と熱的に接触する。サセプタは、細長いサセプタであることが好ましい。
本明細書に関して本明細書で使用される場合、「サセプタ」という用語は、電磁エネルギーを熱へと変換することができる材料を指す。変動電磁場内に位置する時に、サセプタ中の誘導された渦電流はサセプタの加熱を生じさせる。細長いサセプタはエアロゾル形成基体と熱的に接触する状態で位置していて、エアロゾル形成基体はサセプタによって加熱される。
サセプタを説明するために使用される場合、「細長い」という用語は、サセプタが、その幅寸法またはその厚さ寸法よりも大きい、例えば、その幅寸法またはその厚さ寸法の二倍より大きい長さ寸法を有することを意味する。
サセプタは、ロッド内に実質的に長軸方向に配置されることが好ましい。これは、細長いサセプタの長さ寸法が、ロッドの長手方向とほぼ平行に、例えばロッドの長手方向に平行から±10度以内に並ぶことを意味する。望ましい実施形態では、細長いサセプタはロッド内の半径方向に中心の位置に位置付けられてもよく、ロッドの長手方向軸に沿って延在する。
好ましくは、サセプタは、エアロゾル発生物品のロッドの下流端まで全面的に延在している。一部の実施形態では、サセプタは、エアロゾル発生物品のロッドの上流端まで全面的に延在してもよい。特に好ましい実施形態では、サセプタは、エアロゾル形成基体のロッドと実質的に同じ長さを有し、ロッドの上流端からロッドの下流端まで延在している。
サセプタは、ピン、ロッド、細片またはブレードの形態であることが好ましい。
サセプタの長さは、約5ミリメートル~約15ミリメートル(例えば、約6ミリメートル~約12ミリメートル、または約8ミリメートル~約10ミリメートル)の範囲であることが好ましい。
サセプタの長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、約0.2~約0.35とし得る。
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へと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金属または炭素を含む。
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、または強磁性鋼もしくは強磁性ステンレス鋼)を含んでよく、またはそれから成ってもよい。好適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、400シリーズのステンレス鋼、例えばグレード410、またはグレード420、またはグレード430のステンレス鋼から形成されてもよい。異なる材料は、類似の値の周波数および磁界強度を有する電磁場内に位置付けられた時に、異なる量のエネルギーを散逸させる。
こうして、材料のタイプ、長さ、幅、および厚さなどのサセプタのパラメータはすべて、公知の電磁場内で望ましい電力散逸を提供するように改変されてもよい。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。
適切なサセプタは、非金属コア上に配置された金属層(例えばセラミックコアの表面上に形成された金属のトラック)を有する非金属コアを備えてもよい。サセプタは、サセプタを封入する保護用外部層、例えば保護用セラミック層または保護用ガラス層を有してよい。サセプタは、サセプタ材料のコアを覆って形成された、ガラス、セラミック、または不活性金属によって形成された保護被覆を含んでもよい。
サセプタはエアロゾル形成基体と熱的に接触して配置される。こうして、サセプタの温度が高くなると、エアロゾル形成基体は加熱され、エアロゾルが形成される。サセプタは、例えばエアロゾル形成基体内で、エアロゾル形成基体と物理的に直接接触して配置されることが好ましい。
エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体のロッドの下流に位置する下流セクションをさらに備え得る。下流セクションは、エアロゾル形成基体のロッドと整列して、かつその下流に配置されるエアロゾル冷却要素を含む、中間中空セクションを備え得る。
下流セクションは、エアロゾル冷却要素の上に、一つ以上の下流要素をさらに含み得る。例として、中間中空セクションは、エアロゾル形成基体のロッドのすぐ下流に位置付けられた支持要素をさらに備えてもよく、エアロゾル冷却要素は、支持要素とエアロゾル発生物品の下流端(または口側端)との間に位置してもよい。より詳細には、エアロゾル冷却要素は、支持要素のすぐ下流に位置付けられ得る。一部の好ましい実施形態では、エアロゾル冷却要素は、支持要素に当接してもよい。後述するように、下流セクションは、中間中空セクションの下流の位置で、中間中空セクションの上に一つ以上の要素をさらに含みうる。
エアロゾル冷却要素は、エアロゾル冷却要素の上流端からエアロゾル冷却要素の下流端まで全面的に延在する空洞を画定する、中空管状セグメントを備えてもよく、通気ゾーンは、中空管状セグメントに沿った場所に提供されてもよい。
本明細書で使用される場合、「中空管状セグメント」という用語は、一般に、その長軸方向軸に沿った内腔または気流通路を画定する細長い要素を意味するために使用される。特に、「管状」という用語は以下において、実質的に円筒状の断面を有する、かつ管状要素の上流端と管状要素の下流端との間の途切れることのない流体連通を確立する少なくとも一つの気流導管を画定する、管状要素に関して使用される。しかし、当然のことながら、管状要素の代替の形状(例えば、代替の断面形状)が可能である場合がある。
本発明の文脈では、中空管状セグメントは、制限のない流れチャネルを提供する。これは、中空管状セグメントが、無視できるレベルの引き出し抵抗(RTD)を提供することを意味する。したがって、流れチャネルは、長軸方向の空気の流れを妨害するであろういかなる構成要素も含むべきではない。好ましくは、流れチャネルは、実質的に空である。
エアロゾル冷却要素を記述するために使用される場合、「細長い」という用語は、エアロゾル冷却要素が、その幅寸法もしくはその直径寸法よりも大きい、例えば、その幅寸法もしくはその直径寸法の二倍以上の、長さ寸法を有することを意味する。
発明者らは、エアロゾル形成基体の加熱に伴い発生された、かつそのようなエアロゾル冷却要素の一つを介して引き出されたエアロゾルの流れの満足のいく冷却は、中空管状セグメントに沿った場所に通気ゾーンを提供することによって達成されることを見出した。さらに、発明者らは、以下により詳細に記載されるように、特に、エアロゾル冷却要素の長さに沿って正確に画定された場所に通気ゾーンを配置することによって、また好ましくは、所定の周辺壁厚または内部体積を有する中空管状セグメントを利用することによって、通気空気の物品への混入によって引き起こされる増加したエアロゾル希釈の影響に対抗することが可能であり得ることを発見した。
理論に束縛されることを望むものではないが、エアロゾルがマウスピースセグメントに向かって移動するにつれて、通気空気の導入によってエアロゾル流の温度が急速に低減されるため、通気空気がエアロゾル冷却要素の上流端に比較的近い(つまり、使用中の熱源であるエアロゾル形成基体のロッド内に延在しているサセプタに十分に近い)位置でエアロゾル流に入り、エアロゾル流の劇的な冷却が達成され、これがエアロゾル粒子の凝縮および核生成に有利な影響を有すると考えられる。その結果、エアロゾル粒子相とエアロゾル気相との全体的な比率は、既存の無通気のエアロゾル発生物品と比較して高められる場合がある。
エアロゾル冷却要素は、ロッドと実質的に整列して配置される。これは、エアロゾル冷却要素の長さ寸法が、ロッドおよび物品の長手方向とほぼ平行に、例えばロッドの長手方向に平行から±10度以内に配置されることを意味する。好ましい実施形態では、エアロゾル冷却要素は、ロッドの長手方向軸に沿って延在している。ロッドの長軸方向軸は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸と同一であることが好ましい。エアロゾル発生物品の長軸方向軸は、エアロゾル発生物品の中心軸と同一であることが好ましい。
エアロゾル冷却要素は、好ましくは、エアロゾル形成基体のロッドの外径およびエアロゾル発生物品の外径にほぼ等しい外径を有する。
エアロゾル冷却要素は、5ミリメートル~12ミリメートルの外径、例えば5ミリメートル~10ミリメートルの外径、または6ミリメートル~8ミリメートルの外径を有してもよい。好ましい実施形態では、エアロゾル冷却要素は、7.2ミリメートルプラスまたはマイナス10パーセントの外径を有する。
エアロゾル冷却要素の中空管状セグメントは、少なくとも約2ミリメートルの内径を有することが好ましい。エアロゾル冷却要素の中空管状セグメントは、少なくとも約3.5ミリメートルの内径を有することがより好ましい。エアロゾル冷却要素の中空管状セグメントは、少なくとも約5ミリメートルの内径を有することがさらにより好ましい。
エアロゾル冷却要素の周辺壁は、約2.5ミリメートル未満、好ましくは22ミリメートル未満の厚さを有してもよい。特に好ましい実施形態では、エアロゾル冷却要素の周辺壁は、1.2ミリメートル~1.8ミリメートルの厚さを有する。
一実施形態では、エアロゾル冷却要素の周辺壁は、約1.5ミリメートルの厚さを有する。
エアロゾル冷却要素は、約10ミリメートル未満の長さを有し得る。
エアロゾル冷却要素は、少なくとも約5ミリメートルの長さを有し得る。エアロゾル冷却要素は、少なくとも約6ミリメートルの長さを有することが好ましく、少なくとも約7ミリメートルの長さを有することがより好ましい。
エアロゾル冷却要素は、約5ミリメートル~約10ミリメートル、好ましくは、約6ミリメートル~約10ミリメートル、より好ましくは、約7ミリメートル~約10ミリメートルの長さを有してもよい。
エアロゾル冷却要素は、したがって、先行技術のエアロゾル発生物品のエアロゾル冷却要素と比較して、比較的短い長さを有し得る。エアロゾル冷却要素の長さの減少は、エアロゾルの冷却および核形成におけるエアロゾル冷却要素を形成する中空管状セグメントの効果の最適化に起因して可能である。エアロゾル冷却要素の長さの減少は、エアロゾル冷却要素が通常マウスピースよりも変形に対する抵抗が低いため、使用中に圧縮されることによるエアロゾル発生物品の変形のリスクを有利に減少させる。さらに、エアロゾル冷却要素の長さの減少は、中空管状セグメントのコストが、マウスピース要素などの他の要素のコストよりも典型的には単位長さ当たり高いため、製造業者にコストメリットを提供し得る。
エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.25~約1であり得る。
エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、少なくとも約0.3、より好ましくは少なくとも約0.4、さらにより好ましくは少なくとも約0.5である。好ましい実施形態では、エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.9未満、より好ましくは約0.8未満、さらにより好ましくは約0.7未満である。
エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.3~約0.9、好ましくは約0.4~約0.9、より好ましくは約0.5~約0.9であってもよい。他の実施形態では、エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.3~約0.8、好ましくは約0.4~約0.8、より好ましくは約0.5~約0.8である。エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.3~約0.7、好ましくは約0.4~約0.7、より好ましくは約0.5~約0.7である。
エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.66であり得る。
エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、約0.125~約0.375とし得る。
好ましくは、エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、少なくとも約0.13、より好ましくは少なくとも約0.14、さらにより好ましくは少なくとも約0.15である。エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.3未満、より好ましくは約0.25未満、さらにより好ましくは約0.20未満である。
エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.13~約0.3、より好ましくは約0.14~約0.3、さらにより好ましくは約0.15~約0.3である。他の実施形態では、エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.13~約0.25、より好ましくは約0.14~約0.25、さらにより好ましくは約0.15~約0.25である。さらなる実施形態では、エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.13~約0.2、より好ましくは約0.14~約0.2、さらにより好ましくは約0.15~約0.2である。
エアロゾル冷却要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、約0.18である。
マウスピース要素の長さは、好ましくは、エアロゾル冷却要素の長さよりも少なくとも1ミリメートル大きく、より好ましくは、エアロゾル冷却要素の長さよりも少なくとも2ミリメートル大きく、より好ましくは、エアロゾル冷却要素の長さよりも少なくとも3ミリメートル大きい。上記で説明されたようなエアロゾル冷却要素の長さの減少は、有利には、マウスピース要素などのエアロゾル発生物品の他の要素の長さの増加を可能にすることができる。比較的長いマウスピース要素を提供することの潜在的な技術的利益は、上述されている。
本発明によるエアロゾル発生物品では、エアロゾル冷却要素は、少なくとも約80パーセント、より好ましくは少なくとも約85パーセント、なおより好ましくは少なくとも約90パーセントの平均半径方向硬度を有することが好ましい。したがって、エアロゾル冷却要素は、エアロゾル発生物品に所望の硬度レベルを提供することができる。
望ましい場合、例えば少なくとも約80グラム/平方メートル(gsm)、または少なくとも約100gsm、または少なくとも約110gsmの坪量を有するプラグラップなどの堅いプラグラップでエアロゾル冷却要素を囲むことによって、本発明によるエアロゾル発生物品のエアロゾル冷却要素の半径方向硬度をさらに増加させてもよい。
エアロゾル冷却要素は、任意の好適な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。例えば、エアロゾル冷却要素は、酢酸セルロース、厚紙、捲縮した紙(捲縮した耐熱紙または捲縮した硫酸紙など)、および高分子材料(低密度ポリエチレン(LDPE)など)からなる群から選択される一つ以上の材料から形成されてもよい。他の好適な材料には、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)繊維が含まれる。
好ましい実施形態では、エアロゾル冷却要素は、酢酸セルロースから形成されている。
通気ゾーンは、エアロゾル冷却要素の周辺壁を通る複数の穿孔を備える。通気ゾーンは、周辺の少なくとも一列の穿孔を含むことが好ましい。一部の実施形態では、通気ゾーンは、周辺の二列の穿孔を含み得る。例えば、穿孔は、エアロゾル発生物品の製造中にオンラインで形成され得る。穿孔のそれぞれの周辺の列は、8~30個の穿孔を含むことが好ましい。しかしながら、5~15個の穿孔、7~14個の穿孔、9~13個の穿孔、10~12個の穿孔、特に11個の穿孔の特定の数は、エアロゾル発生の改善につながることが見出された。
エアロゾル発生物品が、エアロゾル冷却要素を、エアロゾル発生物品の他の構成要素のうちの一つ以上に付着するための結合プラグを備える場合、通気ゾーンは、好ましくは、結合プラグラップの一部分を通して提供される、少なくとも一つの対応する円周方向の列の穿孔を含む。これらは、喫煙物品の製造中にオンラインで形成され得る。結合プラグラップの一部分を貫いて提供された周辺の列または複数の列の穿孔は、エアロゾル冷却要素の周辺壁を貫く穿孔の列(単一または複数)と実質的に整列された状態にあることが好ましい。一部の実施形態では、通気ゾーンとエアロゾル冷却要素の中空管状セグメントの上流端との間の距離は、少なくとも約1ミリメートルである。通気ゾーンとエアロゾル冷却要素の中空管状セグメントの上流端との間の距離は、少なくとも約2ミリメートルであることが好ましい。通気ゾーンとエアロゾル冷却要素の中空管状セグメントの上流端との間の距離は、少なくとも約3ミリメートルであることがより好ましい。
一部の実施形態では、通気ゾーンとエアロゾル冷却要素の中空管状セグメントの上流端との間の距離は、約6ミリメートル以下である。通気ゾーンとエアロゾル冷却要素の中空管状セグメントの上流端との間の距離は、約5ミリメートル以下であることが好ましい。通気ゾーンとエアロゾル冷却要素の中空管状セグメントの上流端との間の距離は、約4ミリメートル以下であることがより好ましい。
通気ゾーンとエアロゾル発生物品の口側端との間の距離は、好ましくは少なくとも約10ミリメートルである。通気ゾーンとエアロゾル発生物品の口側端との間の距離は、少なくとも約12ミリメートルであることがより好ましい。通気ゾーンとエアロゾル発生物品の口側端との間の距離は、少なくとも約16ミリメートルであることがさらにより好ましい。
通気ゾーンとエアロゾル発生物品の口側端との間の距離は、約26ミリメートル以下であることが好ましい。通気ゾーンとエアロゾル発生物品の口側端との間の距離は、約24ミリメートル以下であることがより好ましい。通気ゾーンとエアロゾル発生物品の口側端との間の距離は、約22ミリメートル以下であることがさらにより好ましい。特に好ましい実施形態では、通気ゾーンとエアロゾル発生物品の口側端との間の距離は、約20ミリメートル以下である。
通気ゾーンと下流セクションの上流端との間の距離は、少なくとも約6ミリメートルであることが好ましい。通気ゾーンと下流セクションの上流端との間の距離は、少なくとも約8ミリメートルであることがより好ましい。通気ゾーンと下流セクションの上流端との間の距離は、少なくとも約10ミリメートルであることがさらにより好ましい。
通気ゾーンと下流セクションの上流端との間の距離は、約20ミリメートル以下であることが好ましい。通気ゾーンと下流セクションの上流端との間の距離は、約18ミリメートル以下であることがより好ましい。通気ゾーンと下流セクションの上流端との間の距離は、約16ミリメートル以下であることがさらにより好ましい。
通気ゾーンとサセプタの下流端との間の距離は、少なくとも約6ミリメートルであることが好ましい。通気ゾーンとサセプタの下流端との間の距離は、少なくとも約8ミリメートルであることがより好ましい。通気ゾーンとサセプタの下流端との間の距離は、少なくとも約10ミリメートルであることがさらにより好ましい。
通気ゾーンとサセプタの下流端との間の距離は、9ミリメートル~10ミリメートルであってよい。
通気ゾーンとエアロゾル形成基体の下流端との間の距離は、9ミリメートル~10ミリメートルであってもよい。
通気ゾーンとサセプタの下流端との間の距離は、約20ミリメートル以下であることが好ましい。通気ゾーンとサセプタの下流端との間の距離は、約18ミリメートル以下であることがより好ましい。通気ゾーンとサセプタの下流端との間の距離は、約16ミリメートル以下であることがさらにより好ましい。
本発明によるエアロゾル発生物品は、少なくとも約5パーセントの通気レベルを有し得る。「通気レベル」という用語はまた、「通気パーセンテージ」として示されてもよい。
「通気レベル」という用語は本明細書全体を通して、通気ゾーン(通気気流)を介してエアロゾル発生物品の中に入る気流と、エアロゾル気流および通気気流の合計との容積比を意味するために使用される。通気レベルが大きいほど、消費者に送達されるエアロゾル流の希釈度が高くなる。
本発明によるエアロゾル発生物品は、少なくとも約10パーセント、好ましくは少なくとも約15パーセント、より好ましくは少なくとも約20パーセント、より好ましくは少なくとも約30パーセント、最も好ましくは少なくとも約40パーセントの通気レベルを有し得ることが好ましい。特に好ましい実施形態では、本発明によるエアロゾル発生物品は、少なくとも約25パーセントの通気レベルを有する。
エアロゾル発生物品は、好ましくは約75パーセント未満、好ましくは約65パーセント未満、より好ましくは約60パーセント未満の通気レベルを有する。
本発明によるエアロゾル発生物品は、約45パーセント以下の通気レベルを有することが好ましい。より好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品は、より好ましくは約40パーセント以下、さらにより好ましくは約35パーセント以下の通気レベルを有する。
特に好ましい実施形態では、エアロゾル発生物品は、約30パーセントの通気レベルを有する。
特に好ましい実施形態では、エアロゾル発生物品は、約28パーセント~約42パーセントの通気レベルを有する。一部の特に好ましい実施形態では、エアロゾル発生物品は、約30パーセントの通気レベルを有する。
理論に束縛されることを望むものではないが、発明者らは、より冷たい外気を、通気ゾーンを介して中空管状セグメントの中に入れることによって生じる温度低下が、エアロゾル粒子の核形成および成長に有利な効果を及ぼす場合があることを見出した。
様々な化学種を含有する気体状混合物からのエアロゾルの形成は、蒸気濃度、温度および速度場の変化を説明する、核形成と、蒸発と、凝縮と、さらには融合との間の繊細な相互作用に依存する。いわゆる古典的な核生成理論は、気相中の分子の一部が、十分な確率で(例えば、二分の一の確率など)長時間にわたりコヒーレントなままであるように十分に大きいという想定に基づいている。これらの分子は、一時的な分子凝集体の中のある種類の臨界の、閾値分子クラスターを表し、これは、より小さい分子クラスターが概して、やや迅速にガス相へと分解しやすく、一方でより大きいクラスターが概して、成長しやすいことを意味している。こうした臨界クラスターは、蒸気からの分子の凝縮に起因して液滴が成長することが期待される、主要な核生成コアとして特定される。核生成されたばかりの未処理の液滴は、ある特定の本来の直径を有して出現し、その後、数桁で成長する場合があると想定される。これは、凝縮を誘起する、周囲の蒸気の急速な冷却によって促進され、かつ強化される場合がある。この点について、蒸発および凝縮は、一つの同一のメカニズム、すなわち気液の物質移動の二つの側面であることを念頭に置くことが役立つ。蒸発は液滴から気相への正味の物質移動に関連し、凝縮は気相から液滴相への正味物質移動である。蒸発(または凝縮)によって、液滴が縮小(または成長)するが、液滴の数は変化しない。
このシナリオにおいて(シナリオは融合現象によって更に複雑である場合)、冷却の温度および速度は、システムがどのように応答するかを決定する上で重要な役割を果たす場合がある。一般に、核生成プロセスが典型的に非線形であるため、異なる冷却速度は、液相(液滴)の形成に関して、著しく異なる温度挙動につながる場合がある。理論に束縛されることを望むものではないが、冷却は液滴の凝縮数の急速な増加を生じさせることができ、その後、この成長の短期間の強力な増加が続く(核生成バースト)と仮定される。この核生成バーストは、より低い温度にて、より著しいと思われる。更に、より速い冷却速度は、早期の核生成の開始に有利に働く場合があると思われる。対照的に、冷却速度の減少は、エアロゾル液滴が最終的に到達する最終的なサイズに有利な効果を及ぼすと思われる。
したがって、通気ゾーンを介して中空管状セグメントの中に外気を入れることによって誘起された急速な冷却は、エアロゾル液滴の有利な核形成および成長に有利なように使用することができる。しかしながら、同時に、中空の管状セグメントの中に外気を入れることは、消費者に送達されるエアロゾルの流れの希釈という直接の欠点を有する。
発明者らは驚くべきことに、エアロゾルに対する希釈効果(特に、エアロゾル形成基体に含まれるエアロゾル形成体(グリセロールなど)の送達に対する効果を測定することによって評価され得る)が、上述の範囲内の通気レベルの時に有利に最小限に抑えられることを見出した。特に、20パーセント~70パーセント、好ましくは25パーセント~50パーセント、なおより好ましくは28~42パーセントの通気レベルが、特に満足のいくグリセリン送達の値につながることが見出された。同時に、核生成の程度、および結果として、ニコチンおよびエアロゾル形成体(例えば、グリセロール)の送達が強化される。
発明者らは驚くべきことに、物品への通気空気の導入によって誘発される急速冷却によって促進される強化された核形成の好ましい効果が、希釈化の望ましくない効果に著しく対抗することができることを見出した。したがって、エアロゾル送達の満足できる値は、本発明にしたがって、エアロゾル発生物品によって一貫して達成される。
これは、エアロゾル形成基体のロッドの長さが約40ミリメートル未満、好ましくは25ミリメートル未満、なおより好ましくは20ミリメートル未満である、またはエアロゾル発生物品の全長が約70ミリメートル未満、好ましくは約60ミリメートル未満、なおより好ましくは50ミリメートル未満であるなどの、「短い」エアロゾル発生物品に特に有利である。理解される通り、こうしたエアロゾル発生物品において、エアロゾル形成のための時間および空間、およびエアロゾルの粒子相が消費者への送達のために利用可能となるための時間および空間がほとんどない。
さらに、通気された中空管状要素は実質的にエアロゾル発生物品の全体的なRTDに寄与しないため、本発明によるエアロゾル発生物品において、エアロゾル形成基体のロッドの長さおよび密度、または任意選択でマウスピースの一部を形成する濾過材料のセグメントの長さおよび密度、またはエアロゾル形成基体およびサセプタの上流に提供される濾過材料のセグメントの長さおよび密度を調整することによって、物品の全体的なRTDは有利なことに微調整され得る。それ故に、所定のRTDを有するエアロゾル発生物品を一貫してかつ高い精度で製造することができ、これによって通気の存在下でさえも、消費者のために満足のいくレベルのRTDを提供することができる。
本発明によるエアロゾル発生物品では、物品の全体的なRTDは、本質的にロッドのRTD、および任意選択的にマウスピースおよび/または上流プラグのRTDに依存する。これは、エアロゾル冷却要素の中空管状セグメントおよび支持要素の中空管状セグメントが、実質的に空であり、そのため、エアロゾル発生物品の全体的なRTDに実質的にわずかに寄与するに過ぎないからである。
実際には、エアロゾル冷却要素の中空管状セグメントは、およそ0ミリメートルH2O(約0Pa)~およそ20ミリメートルH2O(約200Pa)の範囲のRTDを発生させるように適合され得る。エアロゾル冷却要素の中空管状セグメントは、およそ0ミリメートルH2O(約0Pa)~およそ10ミリメートルH2O(約100Pa)のRTDを発生させるように適合されることが好ましい。
本発明によるエアロゾル発生物品の下流セクションは、好ましくは、エアロゾル形成基体のロッドと整列して、かつその下流に配置される支持要素を含む、中間中空セクションを備える。とりわけ、支持要素はエアロゾル形成基体のロッドのすぐ下流に位置することができ、またエアロゾル形成基体のロッドに当接してもよい。
支持要素は、任意の好適な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。例えば、支持要素は、酢酸セルロース、厚紙、捲縮した紙(捲縮した耐熱紙または捲縮した硫酸紙など)、および高分子材料(低密度ポリエチレン(LDPE)など)から成る群から選択される一つ以上の材料から形成されてもよい。好ましい実施形態では、支持要素は、酢酸セルロースから形成されている。他の好適な材料には、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)繊維が含まれる。
支持要素は中空の管状要素を含んでもよい。好ましい実施形態において、支持要素は、中空のセルロースアセテート管を含む。
支持要素は、ロッドと実質的に整列して配置される。これは、支持要素の長さ寸法が、ロッドおよび物品の長手方向とほぼ平行に、例えばロッドの長手方向に平行から±10度以内に配置されることを意味する。好ましい実施形態では、支持要素は、ロッドの長手方向軸に沿って延びる。
支持要素は、好ましくは、エアロゾル形成基体のロッドの外径およびエアロゾル発生物品の外径にほぼ等しい外径を有する。
支持要素は、5ミリメートル~12ミリメートルの外径、例えば5ミリメートル~10ミリメートルの外径、または6ミリメートル~8ミリメートルの外径を有してもよい。好ましい実施形態では、支持要素は7.2ミリメートル±10パーセントの外径を有する。支持要素は、5ミリメートル~15ミリメートルの長さを有してもよい。好ましい実施形態では、支持要素は、8ミリメートルの長さを有する。
支持要素の周辺壁は、少なくとも1ミリメートルの厚さを有してもよく、少なくとも約1.5ミリメートルの厚さを有することが好ましく、少なくとも約2ミリメートルの厚さを有することがより好ましい。
支持要素は、約5ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有してもよい。
支持要素は、少なくとも約6ミリメートルの長さを有することが好ましく、少なくとも約7ミリメートルの長さを有することがより好ましい。
好ましい実施形態では、支持要素は、約12ミリメートル未満、より好ましくは約10ミリメートル未満の長さを有する。
いくつかの実施形態では、支持要素は、約5ミリメートル~約15ミリメートル、好ましくは約6ミリメートル~約15ミリメートル、より好ましくは約7ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有する。他の実施形態では、支持要素は、約5ミリメートル~約12ミリメートル、好ましくは約6ミリメートル~約12ミリメートル、より好ましくは約7ミリメートル~約12ミリメートルの長さを有する。さらなる実施形態では、支持要素は、約5ミリメートル~約10ミリメートル、好ましくは約6ミリメートル~約10ミリメートル、より好ましくは約7ミリメートル~約10ミリメートルの長さを有する。
好ましい実施形態では、支持要素は、約8ミリメートルの長さを有する。
支持要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.25~約1であり得る。
支持要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、少なくとも約0.3、より好ましくは少なくとも約0.4、さらにより好ましくは少なくとも約0.5である。好ましい実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.9未満、より好ましくは約0.8未満、さらにより好ましくは約0.7未満である。
一部の実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.3~約0.9、好ましくは約0.4~約0.9、より好ましくは約0.5~約0.9である。他の実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.3~約0.8、好ましくは約0.4~約0.8、より好ましくは約0.5~約0.8である。さらなる実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.3~約0.7、好ましくは約0.4~約0.7、より好ましくは約0.5~約0.7である。
特に好ましい実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.66である。
支持要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、約0.125~約0.375とし得る。
支持要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、少なくとも約0.13、より好ましくは少なくとも約0.14、さらにより好ましくは少なくとも約0.15である。支持要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.3未満、より好ましくは約0.25未満、さらにより好ましくは約0.20未満である。
一部の実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.13~約0.3、より好ましくは約0.14~約0.3、さらにより好ましくは約0.15~約0.3である。他の実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.13~約0.25、より好ましくは約0.14~約0.25、さらにより好ましくは約0.15~約0.25である。さらなる実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは約0.13~約0.2、より好ましくは約0.14~約0.2、さらにより好ましくは約0.15~約0.2である。
特に好ましい実施形態では、支持要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、約0.18である。
本発明によるエアロゾル発生物品では、支持要素は、少なくとも約80パーセント、より好ましくは少なくとも約85パーセント、なおより好ましくは少なくとも約90パーセントの平均半径方向硬度を有することが好ましい。したがって、支持要素は、エアロゾル発生物品に所望の硬度レベルを提供することができる。
望ましい場合、例えば少なくとも約80グラム/平方メートル(gsm)、または少なくとも約100gsm、または少なくとも約110gsmの坪量を有するプラグラップなどの堅いプラグラップで支持要素を囲むことによって、本発明によるエアロゾル発生物品の支持要素の半径方向硬度をさらに増加させてもよい。
エアロゾル形成基体の加熱のための本発明によるエアロゾル発生物品のエアロゾル発生装置への挿入の際に、ユーザーは、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の挿入に対する抵抗を克服するために、いくらかの力を加える必要がある場合がある。これは、エアロゾル発生物品とエアロゾル発生装置とのうちの一方または両方に損傷を与える場合がある。加えて、エアロゾル発生物品をエアロゾル発生装置へ挿入する際に力を加えると、エアロゾル発生物品内のエアロゾル形成基体がずれる場合がある。これにより、エアロゾル発生装置の発熱体がエアロゾル形成基体内に提供されるサセプタと適切に位置合わせされなくなる可能性があり、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の不均一で非効率的な加熱につながる可能性がある。支持要素は有利なことに、物品のエアロゾル発生装置への挿入中、エアロゾル形成基体の下流への移動に抵抗するように構成されている。
本発明によるエアロゾル発生物品では、物品の全体的なRTDは、本質的にロッドのRTD、および任意選択的にマウスピースおよび/または上流プラグのRTDに依存する。これは、エアロゾル冷却要素の中空管状セグメントおよび支持要素の中空管状セグメントが、実質的に空であり、そのため、エアロゾル発生物品の全体的なRTDに実質的にわずかに寄与するに過ぎないからである。
実際には、支持要素の中空管状セグメントは、およそ0ミリメートルH2O(約0Pa)~およそ20ミリメートルH2O(約200Pa)の範囲のRTDを発生させるように適合され得る。支持要素の中空管状セグメントは、およそ0ミリメートルH2O(約0Pa)~およそ10ミリメートルH2O(約100Pa)のRTDを発生させるように適合されることが好ましい。
下流セクションが、第一の中空管セグメントを含む支持要素と第二の中空管状セグメントを含むエアロゾル冷却要素との両方を備え、支持要素とエアロゾル冷却要素が共に中間中空セクションを画定するようないくつかの実施形態では、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)は、好ましくは、第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)よりも大きい。
より詳細には、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)と第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)との間の比は、好ましくは少なくとも約1.25である。より好ましくは、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)と第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)との間の比は、好ましくは少なくとも約1.3である。さらにより好ましくは、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)と第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)との間の比は、好ましくは少なくとも約1.4である。特に好ましい実施形態では、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)と第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)との間の比は、少なくとも約1.5、より好ましくは少なくとも約1.6である。
第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)と第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)との間の比は、約2.5以下であることが好ましい。より好ましくは、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)と第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)との間の比は、約2.25以下であることが好ましい。さらにより好ましくは、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)と第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)との間の比は、約2以下であることが好ましい。
物品がエアロゾル形成基体内に長軸方向に配置された細長いサセプタをさらに備えるこれらの実施形態では、第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)とサセプタの幅との間の比は、好ましくは少なくとも約0.2である。より好ましくは、第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)とサセプタの幅との間の比は、少なくとも約0.3である。さらにより好ましくは、第一の中空管状セグメントの内径(DFTS)とサセプタの幅との間の比は、少なくとも約0.4である。
加えて、または代替として、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)とサセプタの幅との間の比は、好ましくは少なくとも約0.2である。より好ましくは、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)とサセプタの幅との間の比は、少なくとも約0.5である。さらにより好ましくは、第二の中空管状セグメントの内径(DSTS)とサセプタの幅との間の比は、少なくとも約0.8である。
好ましくは、第一の中空管状セグメントの空洞の容積と第二の中空管状セグメントの空洞の容積との間の比は、少なくとも約0.1である。より好ましくは、第一の中空管状セグメントの空洞の体積と第二の中空管状セグメントの空洞の体積との間の比は、少なくとも約0.2である。さらにより好ましくは、第一の中空管状セグメントの空洞の体積と第二の中空管状セグメントの空洞の体積との間の比は、少なくとも約0.3である。
好ましくは、第一の中空管状セグメントの空洞の体積と第二の中空管状セグメントの空洞の体積との間の比は、約0.9以下である。より好ましくは、第一の中空管状セグメントの空洞の体積と第二の中空管状セグメントの空洞の体積との間の比は、約0.7以下であることが好ましい。さらにより好ましくは、第一の中空管状セグメントの空洞の体積と第二の中空管状セグメントの空洞の体積との間の比は、約0.5以下であることが好ましい。
好ましい実施形態では、本発明によるエアロゾル発生物品の下流セクションは、上述のようなエアロゾル冷却要素および上述のような支持要素の両方を有する、中間中空セクションを備える。
マウスピース要素の長さは、好ましくは、中間中空セクションの全長の少なくとも0.4倍、より好ましくは、中間中空セクションの長さの少なくとも0.5倍、より好ましくは、中間中空セクションの長さの少なくとも0.6倍、より好ましくは、中間中空セクションの長さの少なくとも0.7倍である。
本発明のエアロゾル発生物品の下流セクションは、マウスピース要素を備えることが好ましい。マウスピース要素は、エアロゾル発生物品の下流端または口側端に位置することが好ましい。マウスピース要素は、エアロゾル形成基体から発生されるエアロゾルを濾過するための少なくとも一つのマウスピースフィルターセグメントを含むことが好ましい。例えば、マウスピース要素は、繊維質の濾過材料の一つ以上のセグメントを備え得る。好適な繊維質の濾過材料は、当業者に公知である。少なくとも一つのマウスピースフィルターセグメントは、セルロースアセテートトウから形成されたセルロースアセテートフィルターセグメントを含むことが特に好ましい。
特定の好ましい実施形態において、マウスピース要素は、単一のマウスピースフィルターセグメントからなる。代替的な実施形態において、マウスピース要素は、相互に端と端を接する関係で当接して軸方向に整列した二つ以上のマウスピースフィルターセグメントを含む。
本発明の特定の実施形態では、下流セクションは、上述のようなマウスピース要素の下流にある下流端に口側端くぼみを備え得る。口側端くぼみは、マウスピースの下流端に提供される中空管状要素によって画定され得る。別の方法として、口側端くぼみは、マウスピース要素の外側ラッパーによって画定されてもよく、ここで、外側ラッパーは、マウスピース要素から下流方向に延在している。
マウスピース要素は、任意の好適な形態で提供され得る風味剤を任意選択的に含んでもよい。例えば、マウスピース要素は、一つ以上のカプセル、風味剤のビーズもしくは顆粒、または一つ以上の風味負荷スレッドもしくはフィラメントを含んでもよい。
本発明によるエアロゾル発生物品では、マウスピース要素は、下流セクションの一部を形成し、したがって、エアロゾル形成基体のロッドの下流に位置する。
特定の好ましい実施形態では、エアロゾル発生物品の下流セクションは、エアロゾル形成基体のロッドのすぐ下流に位置する支持要素をさらに備える。マウスピース要素は、支持要素の下流に位置する。好ましくは、下流セクションは、支持要素のすぐ下流に位置するエアロゾル冷却要素をさらに備える。マウスピース要素は、好ましくは、支持要素およびエアロゾル冷却要素の両方の下流に位置される。特に好ましくは、マウスピース要素は、エアロゾル冷却要素のすぐ下流に位置される。一例として、マウスピース要素は、エアロゾル冷却要素の下流端に当接してもよい。
好ましくは、マウスピース要素は、低い粒子濾過効率を有する。
好ましくは、マウスピースは、繊維質の濾過材料のセグメントから形成される。
マウスピース要素は、プラグラップによって囲まれていることが好ましい。マウスピース要素は、空気がマウスピース要素に沿ってエアロゾル発生物品に入らないように通気されないことが好ましい。
マウスピース要素は、好ましくは、先端ラッパーによって、エアロゾル発生物品の隣接する上流構成要素のうちの一つ以上に接続される。
好ましくは、マウスピース要素は、約25ミリメートルH2O未満のRTDを有する。より好ましくは、マウスピース要素は、約20ミリメートルH2O未満のRTDを有する。さらにより好ましくは、マウスピース要素は、約15ミリメートルH2O未満のRTDを有する。
約10ミリメートルH2O~約15ミリメートルH2OのRTDの値は、一つのこのようなRTDを有するマウスピース要素が、エアロゾル発生物品の全体的なRTDに最小限寄与することが予期されるため、消費者に送達されるエアロゾルに実質的に濾過作用を及ぼさないことが特に好ましい。
マウスピース要素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。マウスピース要素は、約5ミリメートル~約10ミリメートルの外径、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。好ましい実施形態では、マウスピース要素は、約7.2ミリメートルの外径を有する。
マウスピース要素は、好ましくは少なくとも約5ミリメートル、より好ましくは少なくとも約8ミリメートル、より好ましくは少なくとも約10ミリメートルの長さを有する。別の方法として、または追加的に、マウスピース要素は、好ましくは約25ミリメートル未満、より好ましくは約20ミリメートル未満、より好ましくは約15ミリメートル未満の長さを有する。
一部の実施形態では、マウスピース要素は、好ましくは約5ミリメートル~約25ミリメートル、より好ましくは約8ミリメートル~約25ミリメートル、さらにより好ましくは約10ミリメートル~約25ミリメートルの長さを有する。他の実施形態では、マウスピース要素は、好ましくは約5ミリメートル~約10ミリメートル、より好ましくは約8ミリメートル~約20ミリメートル、さらにより好ましくは約10ミリメートル~約20ミリメートルの長さを有する。さらなる実施形態では、マウスピース要素は、好ましくは約5ミリメートル~約15ミリメートル、より好ましくは約8ミリメートル~約15ミリメートル、さらにより好ましくは約10ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有する。
例えば、マウスピース要素は、約5ミリメートル~約25ミリメートル、または約8ミリメートル~約20ミリメートル、または約10ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有してもよい。好ましい実施形態では、マウスピース要素は、およそ12ミリメートルの長さを有する。
本発明の特定の好ましい実施形態では、マウスピース要素は、少なくとも10ミリメートルの長さを有する。こうした実施形態では、マウスピース要素は、したがって、先行技術の物品に提供されるマウスピース要素と比較して比較的長い。本発明のエアロゾル発生物品における比較的長いマウスピース要素の提供は、消費者にいくつかの利益を提供し得る。マウスピース要素は、典型的には、エアロゾル冷却要素または支持要素などのエアロゾル形成基体のロッドの下流に提供され得る他の要素よりも、変形に対してより弾性があるか、または変形後にその初期形状を回復するようにより良好に適合される。したがって、マウスピース要素の長さを増やすことは、消費者による改善されたグリップを提供し、エアロゾル発生物品の加熱装置への挿入を容易にすることが見出されている。より長いマウスピースを追加的に使用して、より高いレベルの濾過およびフェノールなどの望ましくないエアロゾル成分の除去を提供し得、それによって、より高品質なエアロゾルを送達することができる。さらに、より長いマウスピース要素の使用により、カプセル、スレッド、およびリストリクターなどのマウスピース構成要素を組み込むためのより多くのスペースがあるので、より複雑なマウスピースが提供されることが可能になる。
本発明の特に好ましい実施形態では、少なくとも10ミリメートルの長さを有するマウスピースは、比較的短いエアロゾル冷却要素、例えば、10ミリメートル未満の長さを有するエアロゾル冷却要素と組み合わされる。この組み合わせは、使用中にエアロゾル冷却要素の変形のリスクを低減し、消費者によるより効率的な吸煙作用に寄与する、より剛直なマウスピースを提供することが見出された。
マウスピース要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.5~約1.5であり得る。
好ましくは、マウスピース要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、少なくとも約0.6、より好ましくは少なくとも約0.7、さらにより好ましくは少なくとも約0.8である。好ましい実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約1.4未満、より好ましくは約1.3未満、さらにより好ましくは約1.2未満である。
一部の実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.6~約1.4、好ましくは約0.7~約1.4、より好ましくは約0.8~約1.4である。他の実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.6~約1.3、好ましくは約0.7~約1.3、より好ましくは約0.8~約1.3である。さらなる実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約0.6~約1.2、好ましくは約0.7~約1.2、より好ましくは約0.8~約1.2である。
特に好ましい実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル形成基体のロッドの長さとの間の比は、約1である。
マウスピース要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、約0.2~約0.35であり得る。
好ましくは、マウスピース要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、少なくとも約0.22であり、より好ましくは、少なくとも約0.24、さらにより好ましくは、少なくとも約0.26である。マウスピース要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは、約0.34未満、より好ましくは、約0.32未満、さらにより好ましくは、約0.3未満である。
一部の実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは、約0.22~約0.34、より好ましくは、約0.24~約0.34、さらにより好ましくは、約0.26~約0.34である。他の実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは、約0.22~約0.32、より好ましくは、約0.24~約0.32、さらにより好ましくは、約0.26~約0.32である。さらなる実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、好ましくは、約0.22~約0.3、より好ましくは、約0.24~約0.3、さらにより好ましくは、約0.26~約0.3である。
特に好ましい実施形態では、マウスピース要素の長さとエアロゾル発生物品基体の全長との間の比は、約0.27である。
エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体のロッドの上流の位置に上流セクションをさらに備え得る。上流セクションは、一つ以上の上流要素を備え得る。一部の実施形態では、上流セクションは、エアロゾル形成基体のロッドのすぐ上流に配置された上流要素を備え得る。
本発明のエアロゾル発生物品は、好ましくは、エアロゾル形成基体の上流に位置し、かつこれに隣接した上流要素を含み、上流セクションは、少なくとも一つの上流要素を含む。上流要素は、有利なことに、エアロゾル形成基体の上流端との直接的な物理的接触を防止する。特に、エアロゾル形成基体がサセプタ要素を備える場合、上流要素は、サセプタ要素の上流端との直接的な物理的接触を防止し得る。これは、エアロゾル発生物品の取り扱い又は輸送中のサセプタ素子の変位又は変形を防止するのに役立つ。これは結果として、サセプタ要素の形態及び位置を固定するのに役立つ。さらに、上流要素の存在は、例えば、基体が粒子状植物材料を含有する場合に有利であり得る、基体のいかなる損失をも防止するのに役立つ。
上流要素はまた、エアロゾル発生物品の上流端に改善された外観を提供し得る。さらに、所望される場合、上流要素は、エアロゾル発生物品に関する情報、例えば、その物品が使用されることが意図されるエアロゾル発生装置のブランド、風味、含量、または詳細に関する情報を提供するために使用され得る。
上流要素は、多孔性のプラグ要素であり得る。多孔性のプラグ要素は、エアロゾル発生物品の引き出し抵抗を変化させないことが好ましい。上流要素は、エアロゾル発生物品の長手方向に少なくとも約50パーセントの空隙率を有することが好ましい。より好ましくは、上流要素は、長手方向に約50パーセント~約90パーセントの空隙率を有する。上流要素の長手方向の空隙率は、上流要素の位置での、上流要素を形成する材料の断面積と、エアロゾル発生物品の内部断面積との比によって定義される。
上流要素は、多孔性材料で作製されてもよく、または複数の開口部を備え得る。これは、例えばレーザー穿孔により達成され得る。複数の開口部は、上流要素の断面全体にわたり均質に分布することが好ましい。
上流要素の空隙率または浸透性は、エアロゾル発生物品の望ましい全体的な引き出し抵抗を提供するために、有利に変化し得る。
上流要素のRTDは、少なくとも約5ミリメートルH2Oであることが好ましい。より好ましくは、上流要素のRTDは、少なくとも約10ミリメートルH2Oである。さらにより好ましくは、上流要素のRTDは、少なくとも約15ミリメートルH2Oである。特に好ましい実施形態では、上流要素のRTDは、少なくとも約20ミリメートルH2Oである。
上流要素のRTDは、好ましくは、約80ミリメートルH2O以下である。より好ましくは、上流要素のRTDは、約60ミリメートルH2O以下である。さらにより好ましくは、上流要素のRTDは、約40ミリメートルH2O以下である。
いくつかの実施形態では、上流要素のRTDは、約5ミリメートルH2O~約80ミリメートルH2O、好ましくは約10ミリメートルH2O~約80ミリメートルH2O、より好ましくは約15ミリメートルH2O~約80ミリメートルH2O、さらにより好ましくは約20ミリメートルH2O~約80ミリメートルH2Oである。他の実施形態では、上流要素のRTDは、約5ミリメートルH2O~約60ミリメートルH2O、好ましくは約10ミリメートルH2O~約60ミリメートルH2O、より好ましくは約15ミリメートルH2O~約60ミリメートルH2O、さらにより好ましくは約20ミリメートルH2O~約60ミリメートルH2Oである。さらなる実施形態では、上流要素のRTDは、約5ミリメートルH2O~約40ミリメートルH2O、好ましくは約10ミリメートルH2O~約40ミリメートルH2O、より好ましくは約15ミリメートルH2O~約40ミリメートルH2O、さらにより好ましくは約20ミリメートルH2O~約40ミリメートルH2Oである。
代替的な実施形態では、上流要素は、空気に対して不透過性である材料から形成されてもよい。こうした実施形態では、エアロゾル発生物品は、ラッパー内に提供される好適な通気手段を介して、空気がエアロゾル形成基体のロッドに流入するように構成され得る。
上流要素は、エアロゾル発生物品での使用に好適な任意の材料で作製され得る。上流要素は、例えば、マウスピース、冷却要素、または支持要素などのエアロゾル発生物品のその他の構成要素のうちの一つに使用されるものと同じ材料で作製されてもよい。上流要素を形成するための好適な材料には、フィルター材料、セラミック、高分子材料、酢酸セルロース、厚紙、ゼオライト、またはエアロゾル形成基体が含まれる。上流要素は、酢酸セルロースのプラグから形成されることが好ましい。
上流要素は、耐熱性材料で形成されることが好ましい。例えば、上流要素は、最大摂氏350度の温度に耐える材料から形成されることが好ましい。これにより、上流要素が、エアロゾル形成基体を加熱するための加熱手段によって悪影響を受けないことを確実にする。
上流要素は、エアロゾル発生物品の直径とほぼ等しい直径を有することが好ましい。
上流要素は、約1ミリメートル~約10ミリメートルの長さを有することが好ましく、約3ミリメートル~約8ミリメートルであることがより好ましく、約4ミリメートル~約6ミリメートルであることがより好ましい。特に好ましい実施形態では、上流要素は、約5ミリメートルの長さを有する。上流要素の長さは、エアロゾル発生物品の所望の全長を提供するために有利に変化し得る。例えば、エアロゾル発生物品の他の構成要素のうちの一つの長さを減少させることが望ましい場合、上流要素の長さは、物品の同じ全長を維持するために増加され得る。
上流要素は、実質的に均質な構造を有することが好ましい。例えば、上流要素は、質感および外観が実質的に均質であり得る。上流要素は、例えば、その断面全体の上に連続的な規則的な表面を有してもよい。上流要素は、例えば、認識可能な対称性を有しない場合がある。
上流要素は、ラッパーによって囲まれていることが好ましい。上流要素を囲むラッパーは、硬いプラグラップ、例えば、少なくとも平方メートル当たり約80グラム(gsm)、または少なくとも約100gsm、または少なくとも約110gsmの坪量を有するプラグラップ)であることが好ましい。これにより、上流要素に構造的剛性が提供される。
エアロゾル発生物品は、約35ミリメートル~約100ミリメートルの長さを有してもよい。
本発明によるエアロゾル発生物品の全長は、少なくとも約38ミリメートルであることが好ましい。本発明によるエアロゾル発生物品の全長は、少なくとも約40ミリメートルであることがより好ましい。本発明によるエアロゾル発生物品の全長は、少なくとも約42ミリメートルであることが更により好ましい。
本発明によるエアロゾル発生物品の全長は、70ミリメートル以下であることが好ましい。より好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品の全長は、60ミリメートル以下であることが好ましい。更により好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品の全長は、50ミリメートル以下であることが好ましい。
いくつかの実施形態では、エアロゾル発生物品の全長は、約38ミリメートル~約70ミリメートルであることが好ましく、約40ミリメートル~約70ミリメートルであることがより好ましく、約42ミリメートル~約70ミリメートルであることが更により好ましい。他の実施形態では、エアロゾル発生物品の全長は、約38ミリメートル~約60ミリメートルであることが好ましく、約40ミリメートル~約60ミリメートルであることがより好ましく、約42ミリメートル~約60ミリメートルであることが更により好ましい。更なる実施形態では、エアロゾル発生物品の全長は、約38ミリメートル~約50ミリメートルであることが好ましく、約40ミリメートル~約50ミリメートルであることがより好ましく、約42ミリメートル~約50ミリメートルであることが更により好ましい。例示的な実施形態では、エアロゾル発生物品の全長は、約45ミリメートルである。
エアロゾル発生物品は、少なくとも5ミリメートルの外径を有する。エアロゾル発生物品は、少なくとも6ミリメートルの外径を有することが好ましい。エアロゾル発生物品は、少なくとも7ミリメートルの外径を有することがより好ましい。
エアロゾル発生物品は、約12ミリメートル以下の外径を有することが好ましい。エアロゾル発生物品は、約10ミリメートル以下の外径を有することがより好ましい。エアロゾル発生物品は、約8ミリメートル以下の外径を有することが更により好ましい。
いくつかの実施形態では、エアロゾル発生物品は、約5ミリメートル~約12ミリメートル、好ましくは約6ミリメートル~約12ミリメートル、より好ましくは約7ミリメートル~約12ミリメートルの外径を有する。他の実施形態では、エアロゾル発生物品は、約5ミリメートル~約10ミリメートル、好ましくは約6ミリメートル~約10ミリメートル、より好ましくは約7ミリメートル~約10ミリメートルの外径を有する。さらなる実施形態では、エアロゾル発生物品は、約5ミリメートル~約8ミリメートル、好ましくは約6ミリメートル~約8ミリメートル、より好ましくは約7ミリメートル~約8ミリメートルの外径を有する。
本発明の特定の好ましい実施形態では、口側端でのエアロゾル発生物品の直径(DME)は、遠位端でのエアロゾル発生物品の直径(DDE)よりも(好ましくは)大きい。より詳細には、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、(好ましくは)少なくとも約1.005である。
好ましくは、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、(好ましくは)少なくとも約1.01である。より好ましくは、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、少なくとも約1.02である。さらにより好ましくは、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、少なくとも約1.05である。
口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、約1.30以下であることが好ましい。より好ましくは、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、約1.25以下である。さらにより好ましくは、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、約1.20以下である。特に好ましい実施形態では、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、1.15または1.10以下である。
一部の好ましい実施形態では、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、約1.01~1.30、より好ましくは1.02~1.30、さらにより好ましくは1.05~1.30である。
他の実施形態では、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、約1.01~1.25、より好ましくは1.02~1.25、さらにより好ましくは1.05~1.25である。さらなる実施形態では、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、約1.01~1.20、より好ましくは1.02~1.20、さらにより好ましくは1.05~1.20である。なおもさらなる実施形態では、口側端でのエアロゾル発生物品の直径と遠位端でのエアロゾル発生物品の直径との間の比(DME/DDE)は、約1.01~1.15、より好ましくは1.02~1.15、さらにより好ましくは1.05~1.15である。
一例として、物品の外径は、エアロゾル発生物品の遠位端から少なくとも約5ミリメートルまたは少なくとも約10ミリメートル延在している物品の遠位部分にわたって実質的に一定であり得る。代替として、物品の外径は、遠位端から少なくとも約5ミリメートルまたは少なくとも約10ミリメートル延在している物品の遠位部分にわたってテーパ状であり得る。
本発明の特定の好ましい実施形態では、上述のように、エアロゾル発生物品の要素は、エアロゾル発生物品の質量の中心が、下流端からエアロゾル発生物品の長さに沿って少なくとも約60パーセントになるように配置される。より好ましくは、エアロゾル発生物品の要素は、エアロゾル発生物品の質量の中心が、下流端からエアロゾル発生物品の長さに沿って少なくとも約62パーセント、より好ましくは、下流端からエアロゾル発生物品の長さに沿って少なくとも約65パーセントになるように配置される。
質量の中心は、好ましくは、下流端からのエアロゾル発生物品の長さに沿って約70パーセント以下になる。
下流端よりも上流端に近い質量の中心を与える要素の配置を提供することにより、重い上流端を有する重量不均衡を有するエアロゾル発生物品が生じる。この重量不均衡は、消費者に触覚フィードバックを有利に提供して、消費者が上流端と下流端を区別できるようにし、正しい端部をエアロゾル発生装置に挿入することができるようにし得る。これは、エアロゾル発生物品の上流端および下流端が視覚的に互いに類似しているように上流要素が提供される場合に特に有益であり得る。
本発明によるエアロゾル発生物品の実施形態では、エアロゾル冷却要素および支持要素の両方が存在し、これらは、好ましくは、組み合わせられたラッパーで一緒に包まれる。組み合わせられたラッパーは、エアロゾル冷却要素および支持要素を囲むが、マウスピース要素などのさらなる下流を囲まない。
これらの実施形態では、エアロゾル冷却要素および支持要素は、組み合わされたラッパーによって囲まれる前に組み合わされ、その後、マウスピースセグメントとさらに組み合わされる。
製造の観点からは、これは、より短いエアロゾル発生物品を組み立てることを可能にするという点で有利である。
一般的に、直径よりも長さが小さい個々の要素を扱うことは難しい場合がある。例えば、直径7ミリメートルの要素については、約7ミリメートルの長さは、変わらないことが望ましい閾値を表す。しかしながら、10ミリメートルのエアロゾル冷却要素を、各側面上の7ミリメートルの支持要素の対(および潜在的には、エアロゾル形成基体のロッドなどのような他の要素と)と組み合わせて、24ミリメートルの中空セグメントを提供し、その後、12ミリメートルの二つの中間中空セクションへと切断することができる。
特に好ましい実施形態では、エアロゾル発生物品のその他の構成要素は、それら自身のラッパーによって個別に囲まれている。言い換えれば、上流要素、エアロゾル形成基体のロッド、支持要素、およびエアロゾル冷却要素は、すべて個別に包まれる。支持要素およびエアロゾル冷却要素が組み合わされて、中間中空セクションが形成される。これは、支持要素およびエアロゾル冷却要素を、組み合わせたラッパーで包むことによって達成される。上流要素、エアロゾル形成基体のロッド、および中間中空セクションは、次いで外側ラッパーと一緒に組み合わされる。その後、それらは、チッピングペーパーを使用して、独自のラッパーを備えたマウスピース要素と組み合わされる。
好ましくは、エアロゾル発生物品の構成要素のうちの少なくとも一つは、疎水性ラッパーで包まれる。
「疎水性」という用語は撥水特性を呈する表面を指す。これを決定するための一つの有用なやり方は、水接触角を測定することである。「水接触角」は、従来的に液体を通して測定された角度であり、液体/蒸気界面が固体表面と交わる所である。これは液体による固体表面の湿潤性を、ヤングの式を介して定量化する。疎水性又は水接触角は、TAPPI T558試験方法を利用することによって決定されてもよく、また結果は界面接触角として表されて「度」で報告され、ほぼゼロからほぼ180度の範囲にわたることができる。
好ましい実施形態では、疎水性ラッパーは、約30度以上、好ましくは約35度以上、又は約40度以上、又は約45度以上の水接触角を有する紙層を含む。
例として、紙層は、PVOH(ポリビニルアルコール)またはシリコンを含んでもよい。PVOHは、表面被覆として紙層に適用されてもよく、または紙層は、PVOHもしくはシリコンを含む表面処理を含み得る。
特に好ましい実施形態では、本発明によるエアロゾル発生物品は、線形の連続配置で、上流要素と、上流要素のすぐ下流に位置するエアロゾル形成基体のロッドと、エアロゾル形成基体のロッドのすぐ下流に位置する支持要素と、支持要素のすぐ下流に位置するエアロゾル冷却要素と、エアロゾル冷却要素のすぐ下流に位置するマウスピース要素と、上流要素、支持要素、エアロゾル冷却要素、およびマウスピース要素を囲む外側ラッパーと、を備える。
より詳細には、エアロゾル形成基体のロッドは、上流要素に当接してもよい。支持要素は、エアロゾル形成基体のロッドに当接してもよい。エアロゾル冷却要素は、支持要素に当接し得る。マウスピース要素は、エアロゾル冷却要素に当接し得る。
エアロゾル発生物品は、実質的に円筒形の形状、および約7.25ミリメートルの外径を有する。エアロゾル発生物品の周囲は、20ミリメートル~23ミリメートル、より好ましくは21ミリメートル~22ミリメートルである。
上流要素は、約5ミリメートルの長さを有し、エアロゾル発生物品のロッドは、約12ミリメートルの長さを有し、支持要素は、約8ミリメートルの長さを有し、マウスピース要素は、約12ミリメートルの長さを有する。したがって、エアロゾル発生物品の全長は、約45ミリメートルである。
上流要素は、硬いプラグラップで包まれた酢酸セルロースのプラグの形態である。
エアロゾル発生物品は、実質的にエアロゾル形成基体のロッド内に長軸方向に配置され、かつエアロゾル形成基体と熱的に接触する、細長いサセプタを備える。サセプタは、ストリップまたはブレードの形態であり、エアロゾル形成基体のロッドの長さと実質的に等しい長さ、および約60マイクロメートルの厚さを有する。
支持要素は、中空の酢酸セルロース管の形態であり、約1.9ミリメートルの内径を有する。したがって、支持要素の周辺壁の厚さは、約2.675ミリメートルである。
エアロゾル冷却要素は、より微細な中空の酢酸セルロース管の形態であり、約3.25ミリメートルの内径を有する。したがって、エアロゾル冷却要素の周辺壁の厚さは、約2ミリメートルである。
マウスピースは、低密度セルロースアセテートフィルターセグメントの形態にある。
エアロゾル形成基体のロッドは、たばこ以外の植物の粒子を含む均質化したたばこ、ゲル製剤、または均質化した植物材料などの、上述のエアロゾル形成基体のタイプのうちの少なくとも一つを含む。
[実施例]
以下に非限定的な実施例の非網羅的なリストを提供している。これらの実施例の特徴のうちのいずれか一つ以上は、本明細書に記載の別の実施例、実施形態、または態様のうちのいずれか一つ以上の特徴と組み合わされてもよい。
実施例A:
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配置された通気ゾーンと、を備え、
通気ゾーンが穿孔を備え、穿孔が、通気ゾーンの周辺壁に配置され、各穿孔が中心軸を有し、エアロゾル発生物品が中心軸を有し、各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離が、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%であり、通気ゾーンの周辺壁の厚さが0.1ミリメートル~2.5ミリメートルである、エアロゾル発生物品。
実施例B:
各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離が、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%、好ましくはエアロゾル発生物品の外径の4%~13%、より好ましくはエアロゾル発生物品の外径の5%~10%、最も好ましくはエアロゾル発生物品の外径の6%である、実施例Aに記載のエアロゾル発生物品 。
実施例C:
各穿孔の各中心軸が、エアロゾル発生物品の半径方向に対して、3度~20度の角度、好ましくは4度~15度の角度、より好ましくは5度~10度の角度、最も好ましくは7度の角度で角度付けられる、実施例A~Bのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例D:
各穿孔が、穿孔の中心軸に沿って測定される長さを有し、一つ以上の穿孔が、少なくとも0.1ミリメートル~2.7ミリメートル、好ましくは0.8ミリメートル~2.4ミリメートル、より好ましくは1.2ミリメートル~2.0ミリメートル、最も好ましくは約1.7ミリメートルの長さを有する、実施例A~Cのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例E:
一つ以上の穿孔の断面形状が、穿孔の中心軸に沿って変化しない、実施例A~Dのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例F:
穿孔のうちの一つ以上が、非円形断面を有する、実施例A~Eのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例G:
穿孔のうちの一つ以上がスリット形状であるか、または楕円形の断面を有する、実施例A~Fのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例H:
10~12個の穿孔が提供され、好ましくは穿孔の数が11である、実施例A~Gのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例I:
通気ゾーンが、エアロゾル冷却要素の第二の中空管状セグメント内に配置され、第二の中空管状セグメントが、130mm3~200mm3、好ましくは155mm3~185mm3、より好ましくは170mm3の内部体積を有する、実施例A~Hのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例J:
穿孔が、通気ゾーンの周辺壁内に配置され、好ましくは、穿孔が、5%を超えるピッチの変動係数を有する非定常ピッチを有する、実施例A~Iのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例K:
通気ゾーンが、中空管状通気ゾーンとして構成され、中空管状通気ゾーンの内径が、2.5ミリメートル~5.0ミリメートル、好ましくは3.0ミリメートル~4.0ミリメートル、より好ましくは3.1ミリメートル~3.5ミリメートル、最も好ましくは3.3ミリメートルである、実施例A~Jに記載のエアロゾル発生物品。
実施例L:
通気ゾーンの周辺壁の厚さが、0.8ミリメートル~2.2ミリメートル、より好ましくは1.2ミリメートル~1.8ミリメートル、最も好ましくは約1.5ミリメートルである、実施例A~Kに記載のエアロゾル発生物品。
実施例M:
穿孔が列状に配置されている、実施例A~Lのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例N:
通気ゾーンの穿孔とエアロゾル発生基体のロッドの下流端との間の距離が、1ミリメートル~6ミリメートル、好ましくは2ミリメートル~5ミリメートル、より好ましくは3ミリメートル~4ミリメートルである、実施例A~Mのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例O:
通気ゾーンの穿孔とエアロゾル発生物品の下流端との間の距離が、10ミリメートル~26ミリメートル、好ましくは12ミリメートル~24ミリメートル、より好ましくは14ミリメートル~22ミリメートル、最も好ましくは16ミリメートル~20ミリメートルである、実施例A~Nのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例P:
穿孔が、周囲空気が通気ゾーン内に引き出されることを可能にするように構成される、実施例A~Oのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例Q:
穿孔を通して通気ゾーン内に引き出された周囲空気と、エアロゾル形成基体のロッドを通して通気ゾーン内に引き出された空気との比が、5パーセント~75パーセント、好ましくは20パーセント~65パーセント、より好ましくは30パーセント~60パーセント、より好ましくは40パーセント~55パーセント、最も好ましくは50パーセントである、実施例A~Pに記載のエアロゾル発生物品。
実施例V:
エアロゾル発生物品が、通気ゾーンの下流にフィルタープラグをさらに備え、フィルタープラグの引き出し抵抗が、5ミリメートルH2O~80ミリメートルH2O、好ましくは10ミリメートルH2O~65ミリメートルH2O、より好ましくは15ミリメートルH2O~50ミリメートルH2O、より好ましくは20ミリメートルH2O~40ミリメートルH2O、最も好ましくは30ミリメートルH2Oである、実施例A~Qのいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
実施例W:
実施例A~Vのいずれか一つに記載のエアロゾル発生物品を受容するための空洞を有するエアロゾル発生装置を備える、エアロゾル発生システム。
実施例X:
エアロゾル発生物品を製造するための方法であって、
エアロゾル発生基体のロッドを提供するステップと、
エアロゾル発生基体のロッドの下流に通気ゾーンを提供するステップと、
通気ゾーンの周辺壁に穿孔を形成するステップであって、各穿孔が中心軸を有し、エアロゾル発生物品が中心軸を有し、各穿孔の中心軸とエアロゾル発生物品の中心軸との間の最小距離が、エアロゾル発生物品の外径の3%~15%である、形成するステップと、を含む、方法。
図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
図1に示すエアロゾル発生物品10は、エアロゾル形成基体12のロッド12、およびエアロゾル形成基体のロッド12の下流に位置する下流セクション14を備える。さらに、エアロゾル発生物品10は、エアロゾル形成基体のロッド12の上流の位置に上流セクション16を備える。したがって、エアロゾル発生物品10は、上流または遠位端18から下流または口側端20まで延在し得る。
エアロゾル発生物品は、約45ミリメートルの全長を有する。
下流セクション14は、エアロゾル形成基体のロッド12のすぐ下流に位置する支持要素22を備え、支持要素22は、ロッド12と長手方向に整列している。図1の実施形態において、支持要素18の上流端は、エアロゾル形成基体のロッド12の下流端に当接している。加えて、下流セクション14は、支持要素22のすぐ下流に位置するエアロゾル冷却要素24を備え、エアロゾル冷却要素24は、ロッド12および支持要素22と長軸方向の整列の状態にある。図1の実施形態において、エアロゾル冷却要素24の上流端は、支持要素22の下流端に当接している。
以下の記述から明らかになる通り、支持要素22およびエアロゾル冷却要素24は、エアロゾル発生物品10の中間中空セクション50を一緒に画定する。全体として、中間中空セクション50は、エアロゾル発生物品の全体的なRTDに実質的に寄与しない。全体としての中間中空セクション26のRTDは、実質的に0ミリメートルH2Oである。
支持要素22は、第一の中空管状セグメント26を含んでもよい。第一の中空管状セグメント26は、セルロースアセテートで作製された中空円筒状管の形態で提供されている。第一の中空管状セグメント26は、第一の中空管状セグメントの上流端30から第一の中空管状セグメント20の下流端32まで全面的に延在している、内部空洞28を画定する。内部空洞28は実質的に空であり、そのため内部空洞28に沿って、実質的に制限のない気流が可能である。第一の中空管状セグメント26、および結果として、支持要素22は、エアロゾル発生物品10の全体的なRTDに実質的に寄与しない。より詳細には、第一の中空管状セグメント26のRTD(実質的に支持要素22のRTDである)は、実質的に0ミリメートルH2Oである。
第一の中空管状セグメント26は、約8ミリメートルの長さ、約7.25ミリメートルの外径、および約1.9ミリメートルの内径(DFTS)を有する。したがって、第一の中空管状セグメント26の周辺壁の厚さは、約2.67ミリメートルである。
エアロゾル冷却要素24は、第二の中空管状セグメント34を備える。第二の中空管状セグメント34は、セルロースアセテートで作製された中空円筒状管の形態で提供されている。第二の中空管状セグメント34は、第二の中空管状セグメントの上流端38から第二の中空管状セグメント34の下流端40にずっと延びる内部空洞36を画定する。内部空洞36は実質的に空であり、そのため内部空洞36に沿って、実質的に制限のない気流が可能である。第二の中空管状セグメント28、および結果として、エアロゾル冷却要素24は、エアロゾル発生物品10の全体的なRTDに実質的に寄与しない。より詳細には、第二の中空管状セグメント34のRTD(本質的にエアロゾル冷却要素24のRTDである)は、実質的に0ミリメートルH2Oである。
第二の中空管状セグメント34は、約8ミリメートルの長さ、約7.25ミリメートルの外径、および約3.25ミリメートルの内径(DSTS)を有する。したがって、第二の中空管状セグメント34の周辺壁の厚さは、約2ミリメートルである。したがって、第一の中空管状セグメント26の内径(DFTS)と第二の中空管状セグメント34の内径(DSTS)との間の比は、約0.75である。
エアロゾル発生物品10は、第二の中空管状セグメント34に沿った場所に提供された通気ゾーン60を備える。より詳細に、通気ゾーンは、第二の中空管状セグメント34の上流端から約2ミリメートルにて提供されている。エアロゾル発生物品10の通気レベルは、約25パーセントである。
図1の実施形態では、下流セクション14は、中間中空セクション50の下流の位置にマウスピース要素42をさらに備える。より詳細には、マウスピース要素42は、エアロゾル冷却要素24のすぐ下流に位置付けられる。図1の図面に示す通り、マウスピース要素42の上流端は、エアロゾル冷却要素18の下流端40に当接する。
マウスピース要素42は、低密度酢酸セルロースの円筒形プラグの形態で提供されている。
マウスピース要素42は、約12ミリメートルの長さ、および約7.25ミリメートルの外径を有する。マウスピース要素42のRTDは、約12ミリメートルH2Oである。
ロッド12は、上述のタイプのうちの一つのエアロゾル形成基体を含む。
エアロゾル形成基体のロッド12は、約7.25ミリメートルの外径、および約12ミリメートルの長さを有する。
エアロゾル発生物品10は、エアロゾル形成基体のロッド12内に細長いサセプタ44をさらに備える。より詳細には、サセプタ44は、ロッド12の長軸方向に対してほぼ平行になるようになど、エアロゾル形成基体内で実質的に長軸方向に配置される。図1の図面に示されるように、サセプタ44は、ロッド内の半径方向で中央の位置に位置付けられており、ロッド12の長手方向軸に沿って効果的に延在している。
サセプタ44は、ロッド12の上流端から下流端まで全面的に延在している。実際には、サセプタ44は、エアロゾル形成基体のロッド12と実質的に同じ長さを有する。
図1の実施形態では、サセプタ44は、細片の形態で提供されており、約12ミリメートルの長さ、約60マイクロメートルの厚さ、および約4ミリメートルの幅を有する。上流セクション16は、エアロゾル形成基体のロッド12のすぐ上流に位置する上流要素46を備え、上流要素46は、ロッド12と長手方向に整列している。図1の実施形態では、上流要素46の下流端は、エアロゾル形成基体のロッド12の上流端に当接する。これにより、有利なことに、サセプタ44が外れることを防止する。さらに、これにより、消費者が使用後に加熱サセプタ44に偶発的に接触し得ないようにすることができる。
上流要素46は、硬質ラッパーによって囲まれた酢酸セルロースの円筒形プラグの形態で提供される。上流要素46は、約5ミリメートルの長さを有する。上流要素46のRTDは、約30ミリメートルH2Oである。
図2は、エアロゾル発生物品の通気ゾーン60、より具体的には、通気ゾーン60の断面図を示す。複数の穿孔62が通気ゾーン60内に提供されている。穿孔62は中空管状セグメント34内に提供されている。11個の穿孔62が提供されている。穿孔62は、周囲空気が穿孔62を通して中空管状セグメント34内に流れることができるように、中空管状セグメント34を貫通する。周囲空気は、穿孔62を通って中空管状セグメント34の内部空洞36の中に流れることができる。
図2で分かる通り、穿孔は傾斜している。例示的に、穿孔の中心軸CAPERを図2に示す。穿孔の中心軸CAPERは、穿孔の周辺断面中心および穿孔の内側断面中心を通って走る。穿孔の周辺断面中心は、図2に示す穿孔の最外部開口面積64における穿孔の断面中心であってもよい。穿孔の内側断面中心は、図2に示す穿孔の最内側開口面積66における穿孔の断面中心であってもよい。図2は、エアロゾル発生物品の中心軸CAARTをさらに示す。エアロゾル発生物品の中心軸CAARTは、エアロゾル発生物品の中心長軸方向軸である。図2に見られるように、穿孔の中心軸CAPERは、エアロゾル発生物品の中心軸CAARTから距離dだけ距離を置いて配置される。同じことが、穿孔62のすべてについて当てはまる。すべての穿孔62は、穿孔62の中心軸がエアロゾル発生物品の中心軸CAARTから距離を置くように傾斜している。
一つの実施形態に関して説明される特徴は、本発明の他の実施形態にも等しく適用されてもよい。

Claims (16)

  1. 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配置された通気ゾーンと、を備え、
    前記通気ゾーンが穿孔を含み、前記穿孔が、前記通気ゾーンの周辺壁に配置され、各穿孔が中心軸を有し、前記エアロゾル発生物品が中心軸を有し、各穿孔の前記中心軸と前記エアロゾル発生物品の前記中心軸との間の最小距離が、前記エアロゾル発生物品の外径の3%~15%であり、前記通気ゾーンの前記周辺壁の厚さが0.1ミリメートル~2.5ミリメートルであり、前記エアロゾル発生物品が、少なくとも20パーセントの通気レベルを有する、エアロゾル発生物品。
  2. 各穿孔の前記中心軸と前記エアロゾル発生物品の前記中心軸との間の最小距離が、前記エアロゾル発生物品の外径の4%~13%、より好ましくは前記エアロゾル発生物品の外径の5%~10%、最も好ましくは前記エアロゾル発生物品の外径の6%である、請求項1に記載のエアロゾル発生物品。
  3. 各穿孔の各中心軸が、前記エアロゾル発生物品の半径方向に対して、3°~20°の角度、好ましくは4°~15°の角度、より好ましくは5°~10°の角度、最も好ましくは7°の角度で角度付けられる、請求項1~2のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  4. 各穿孔が、前記穿孔の前記中心軸に沿って測定される長さを有し、一つ以上の穿孔が、少なくとも0.1ミリメートル~2.7ミリメートル、好ましくは0.8ミリメートル~2.4ミリメートル、より好ましくは1.2ミリメートル~2.0ミリメートル、最も好ましくは約1.7ミリメートルの長さを有する、請求項1~3のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  5. 一つ以上の穿孔の断面形状が、前記穿孔の前記中心軸に沿って変化しない、請求項1~4のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  6. 前記穿孔のうちの一つ以上が、非円形断面を有する、請求項1~5のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  7. 前記穿孔のうちの一つ以上がスリット形状であるか、または楕円形の断面を有する、請求項1~6のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  8. 10~12個の穿孔が提供され、好ましくは穿孔の数が11である、請求項1~7のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  9. 前記通気ゾーンが、エアロゾル冷却要素の中空管状セグメント内に配置され、前記中空管状セグメントが、130mm3~200mm3、好ましくは155mm3~185mm3、より好ましくは170mm3の内部体積を有する、請求項1~8のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  10. 前記通気ゾーンの前記穿孔と前記エアロゾル発生基体のロッドの下流端との間の距離が、1ミリメートル~6ミリメートル、好ましくは2ミリメートル~5ミリメートル、より好ましくは3ミリメートル~4ミリメートルである、請求項1~9のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  11. 前記通気ゾーンの前記穿孔と前記エアロゾル発生物品の下流端との間の距離が、10ミリメートル~26ミリメートル、好ましくは12ミリメートル~24ミリメートル、より好ましくは14ミリメートル~22ミリメートル、最も好ましくは16ミリメートル~20ミリメートルである、請求項1~10のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  12. 前記穿孔を通して前記通気ゾーン内に引き出された周囲空気と、前記エアロゾル形成基体のロッドを通して前記通気ゾーン内に引き出された空気との比が、5パーセント~75パーセント、好ましくは20パーセント~65パーセント、より好ましくは30パーセント~60パーセント、より好ましくは40パーセント~55パーセント、最も好ましくは50パーセントである、請求項1~11に記載のエアロゾル発生物品。
  13. 前記エアロゾル発生物品が、前記通気ゾーンの下流にフィルタープラグをさらに備え、前記フィルタープラグの引き出し抵抗が、5ミリメートルH2O~80ミリメートルH2O、好ましくは、10ミリメートルH2O~65ミリメートルH2O、より好ましくは、15ミリメートルH2O~50ミリメートルH2O、より好ましくは、20ミリメートルH2O~40ミリメートルH2O、最も好ましくは、30ミリメートルH2Oである、請求項1~12のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  14. 前記エアロゾル発生物品が、前記エアロゾル形成基体のロッドを少なくとも部分的に囲む基体ラッパーをさらに備え、前記基体ラッパーが、50マイクロメートル以上、好ましくは65マイクロメートル以上、より好ましくは80マイクロメートル以上の厚さを有する、請求項1~13のいずれかに記載のエアロゾル発生物品。
  15. 請求項1~14のいずれかに記載のエアロゾル発生物品を受容するための空洞を有するエアロゾル発生装置を備える、エアロゾル発生システム。
  16. エアロゾル発生物品を製造するための方法であって、
    -エアロゾル発生基体のロッドを提供するステップと、
    -前記エアロゾル発生基体の前記ロッドの下流に通気ゾーンを提供するステップと、
    -前記通気ゾーンの周辺壁に穿孔を形成するステップであって、各穿孔が中心軸を有し、前記エアロゾル発生物品が中心軸を有し、各穿孔の前記中心軸と前記エアロゾル発生物品の前記中心軸との間の最小距離が、前記エアロゾル発生物品の外径の3%~15%であり、前記エアロゾル発生物品が、少なくとも20パーセントの通気レベルを有する、形成するステップと、を含む、方法。
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