(57)【要約】【課題】少なくとも一つの発熱体を含むヒーターと毛細管本体とを備えたエアロゾル発生システムが提供されている。【解決手段】毛細管本体は発熱体の周りに巻かれている。発熱体および毛細管本体は、互いに絡み合わせうる。本発明によるエアロゾル発生システムは、製造工程が高速かつ確固としたプロセスとしうるという利点を持つ。ヒーターは、高い精度および一貫性をもって形成できる。さらに、ヒーターおよび芯組立品は、機械的に頑丈で、その寸法に影響を及ぼすことなく、手動または自動の取扱いが許容される。これにより、一貫した製造品質が許容される。【選択図】図３ａ
2020054407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生システムであって、
発熱体と、
毛細管本体であって、前記毛細管本体が前記発熱体の周りに巻かれ、また前記発熱体および毛細管本体が互いに絡み合うものとを備える。
【請求項２】
前記発熱体がらせん状である、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項３】
前記毛細管本体がらせん状である、請求項１〜２のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項４】
液体エアロゾル形成基体を含む液体貯蔵部分をさらに備え、前記毛細管本体が前記液体エアロゾル形成基体と接触している、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項５】
前記毛細管本体が２つの端部を持ち、また前記毛細管本体の両方の端部が前記液体エアロゾル形成基体と接触している、請求項４に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項６】
前記液体エアロゾル形成基体がニコチンを含む、請求項４または５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項７】
前記システムが電気加熱式の喫煙システムである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項８】
前記毛細管本体が複数のより糸を含む繊維を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項９】
前記複数のより糸が、長軸方向に延びるコア部を持つ１つ以上の第一の繊維と、前記コア部から横に延びる複数の横断面とを含む、請求項８に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１０】
前記毛細管本体がさらに、長軸方向に延びるコア部を含むが横断面をもたない１つ以上の第二の繊維を含む、請求項９に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１１】
前記発熱体および毛細管本体内に気流経路を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１２】
前記発熱体が複数のワイヤーを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１３】
毛細管本体および発熱体を提供する工程と、前記毛細管本体および前記発熱体をまとめて巻いて、前記毛細管本体および前記発熱体を絡み合わせることにより、前記毛細管本体を前記発熱体の周りに巻く工程とを含む、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、毛細管本体が発熱体の周りに巻かれているか、または発熱体および毛細管本体が互いに絡み合っている、発熱体および毛細管本体を組み込んだエアロゾル発生システムに関する。本開示はまた、こうした発熱体および芯組立品を製造する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
手持ち式で、毛細管芯内の液体エアロゾル形成基体を加熱することにより動作する電気加熱式の喫煙システムは、当該技術分野において公知である。例えば、ＷＯ２００９／１３２７９３には、シェルおよび交換可能なマウスピースを含む、電気加熱式の喫煙システムの記載がある。シェルは電源および電気回路を含む。マウスピースは液体貯蔵部分と、第一の端および第二の端を持つ毛細管芯とを含む。芯の第一の端は、その内部の液体と接触するために、液体貯蔵部分内に延びる。マウスピースはまた、毛細管芯の第二の端を加熱するための発熱体と、空気出口と、毛細管芯の第二の端と空気出口との間のエアロゾル形成チャンバーとを含む。発熱体は一般に、芯の周りに巻かれたワイヤーのコイルである。シェルおよびマウスピースが噛み合う時、発熱体は回路を経由して電源と電気的接続状態になり、また空気の流れ経路は、少なくとも一つの空気吸込み口からエアロゾル形成チャンバーを経由して空気出口へ流れる経路として画定される。使用時に、液体は芯内での毛細管作用によって、液体貯蔵部分から発熱体に向かって移動される。液体は毛細管芯の第二の端で発熱体によって気化される。過飽和蒸気が生成され、混合されて、少なくとも一つの空気吸込み口からエアロゾル形成チャンバーへと空気の流れに乗って運ばれる。エアロゾル形成チャンバー内で、蒸気は凝結してエアロゾルを形成し、これが空気出口に向かって運ばれ、ユーザーの口内に入る。
【０００３】
図１は、液体貯蔵部分および毛細管本体を持つ従来の技術による電動式のエアロゾル発生システムの一例を示す。図１に示すタイプのシステムはＷＯ２００９／１３２７９３号に開示されている。図１において、システムは喫煙システムである。図１の喫煙システム１００は、マウスピース端１０３および本体端１０５を有するハウジング１０１を含む。本体端には、電池１０７の形態の電源および電気回路１０９が提供されている。電気回路１０９と連動する吸煙検出システム１１１も提供されている。マウスピース端には、液体１１５を含むカートリッジ１１３の形態の液体貯蔵部分、毛細管本体１１７およびヒーター１１９が提供されている。図１ではヒーターは概略的にのみ示されているが、一般に毛細管本体の周りに包まれたワイヤーのコイルを含む。図１に示す模範的な実施形態において、毛細管芯１１７の一方の端はカートリッジ１１３内に延び、毛細管芯１１７の他方の端はヒーター１１９によって囲まれている。ヒーターは、カートリッジ１１３（図１には図示せず）の外側に沿って通りうる接続部１２１を経由して電気回路に接続される。ハウジング１０１はまた、空気吸込み口１２３、マウスピース端にある空気出口１２５、エアロゾル形成チャンバー１２７を含む。
【０００４】
ヒーターコイルは、通常は電気加熱式の喫煙システムにおいて主に電力消費をする部品である。一般に、電気加熱式の喫煙システムは、ユーザーがマウスピースを吸煙する度毎にヒーターコイルを通して電流をかける。この結果、芯の温度が非常に局部的に上昇する。より効率的な加熱用の配置を提供することが有利であろう。
【０００５】
芯およびヒーター組立品の特定の特性は要求される機能の性能を達成するために重要である。したがって、芯およびヒーター組部品を正確かつ一貫して製造する能力が、大量生産する任意の製品にとって重要である。芯およびヒーターコイル組部品では、その脆弱性から製造時の慎重な取り扱いが要求される。一般に、それぞれの芯はボビンから手作業で切断された後、喫煙システムに手作業で組み立てられる。したがって、芯組立品の精度は人間に非常に依存している。
【０００６】
芯もまた、機械的な強度が低いが、要求される性能のためには、正確に配置され、その位置に留まることが要求される。
【０００７】
喫煙システムの一貫した性能のために、また消費者に対する最終的な性能という点で製品毎のばらつきを低減するためには、全製品で、コイルの巻き数およびピッチを含めた同一寸法で製造されたヒーターコイルを持つことが非常に重要である。現行の芯およびヒーターコイルに使用されている製造工程のほか、手作業による組立も、電気コイルの欠陥についての故障モードを創出し、製品毎のばらつきの原因となり、またそのため製品毎の性能のばらつきの原因となる。
【０００８】
一貫性をもって製造できる、電気式喫煙システムおよびその他のエアロゾル発生システムでの使用に適した、より丈夫なヒーターおよび芯組立品を提供することが有利であろう。
【０００９】
第一の態様では、エアロゾル発生システムが提供されているが、これは
少なくとも一つの発熱体を備えたヒーターと、
毛細管本体であって、毛細管本体が発熱体の周りに巻かれているものとを含む。
【００１０】
発熱体および毛細管本体は、互いに絡み合わせうる。この文脈で絡み合わされているとは、まとめて巻き付けることで結合されていることを意味する。
【発明の概要】
【００１１】
本発明によるエアロゾル発生システムは、製造工程が高速でありかつ確固としたプロセスとしうるという利点を持つ。ヒーターは、高い精度および一貫性をもって形成できる。さらに、ヒーターおよび芯組立品は、機械的に頑丈で、その寸法に影響を及ぼすことなく、手動または自動の取扱いが許容される。これにより、一貫した製造品質が許容される。
【００１２】
また、先行するデザインと比較して毛細管本体と発熱体の間の面接触がより大きいということは、同等なエアロゾルの産出について、毛細管本体の寸法を減少させることができ、毛細管本体を製造するのに必要な原材料の低減、および関連する製造コストの低減が許容される。
【００１３】
発熱体らせん状のワイヤーとしうる。一つの実施形態で、発熱体および毛細管本体のどちらもらせん状である。
【００１４】
発熱体は電気抵抗性ワイヤーのコイルとしうる。別の方法として、発熱体は、後の工程で芯の周りを包むことのできる、シート状ブランクのスタンピングまたはエッチングによって形成されうる。好ましい実施形態で、少なくとも一つの発熱体は電気抵抗性ワイヤーのコイルである。コイルのピッチは０．５〜１．５ｍｍであることが好ましく、およそ１．５ｍｍであることが最も好ましい。コイルのピッチは、コイルの隣接した巻きの間隔を意味する。コイルの巻き数は６回未満であることが有利であり、５回未満であることが好ましい。電気抵抗性ワイヤーの直径は０．１０〜０．１５ｍｍであることが有利であり、およそ０．１２５ｍｍであることが好ましい。電気抵抗性ワイヤーは、９０４または３０１ステンレス鋼で製造されることが好ましい。適切なその他の金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な合金の例としては、コンスタンタン、ニッケル−、コバルト−、クロミウム−、アルミニウム−チタン−ジルコニウム−、ハフニウム−、ニオビウム−、モリブデン−、タンタル−、タングステン−、スズ−、ガリウム−、マンガン−および鉄を含有する合金、およびニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄−アルミニウム系合金および鉄−マンガン−アルミニウム系合金が挙げられる。Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）は、Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｍｅｔａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（１９９９  Ｂｒｏａｄｗａｙ  Ｓｕｉｔｅ  ４３００，  Ｄｅｎｖｅｒ，  Ｃｏｌｏｒａｄｏ）の登録商標である。複合材料では、電気抵抗性の材料は、必要なエネルギー移動の動態学および外部の物理化学的性質に応じて、随意に絶縁材へ埋込、封入、または塗布されてもよく、あるいはその逆であってもよい。発熱体は、２層の不活性材料の間で絶縁された、金属製でエッチング加工が施された箔を備える場合がある。その場合、不活性材料はＫａｐｔｏｎ（登録商標）、全層ポリイミドまたはマイカ箔を含んでもよい。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）は、Ｅ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（１００７  Ｍａｒｋｅｔ  Ｓｔｒｅｅｔ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅ  １９８９８、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）の登録商標である。発熱体はまた、リボンの形態で提供される金属箔（例えば、アルミ箔）を含みうる。
【００１５】
発熱体は抵抗加熱により作動しうる。言い換えれば、発熱体の材料および寸法は、特定の電流が発熱体を通過する時に、発熱体の温度が望ましい温度に上昇するように選択されうる。発熱体を通過する電流は、電池からの伝導によって適用されてもよく、あるいは発熱体の周りに変動する磁場を適用することにより発熱体内で誘導されてもよい。
【００１６】
エアロゾル発生システムは、液体エアロゾル形成基体を含んだ液体貯蔵部分を備えうるが、ここで毛細管本体が液体エアロゾル形成基体と接触する。液体貯蔵部分およびカバー部分は、適切な任意の材料または材料の組み合わせを含みうる。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチックもしくはそれらの１つ以上の材料を含有する複合材料、または、例えば、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびポリエチレンなど、食品または医薬品の用途に適した熱可塑性物質が挙げられる。材料は軽量であり、脆くないことが好ましい。
【００１７】
毛細管本体は、２つの端部を持ち、毛細管本体の両方の端部は液体エアロゾル形成基体と接触しうる。別の方法として、毛細管本体の一方の端部のみが液体エアロゾル形成基体と接触してもよい。
【００１８】
エアロゾル形成基体はエアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力を持つ基体である。揮発性化合物はエアロゾル形成基体の加熱により放出されうる。エアロゾル形成基体は、液体エアロゾル形成基体であることが好ましく、ニコチンを含みうる。エアロゾル形成基体は植物由来材料を含みうる。エアロゾル形成基体は加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含む、たばこ含有材料を含みうる。別の方法として、エアロゾル形成基体は非たばこ含有材料を含みうる。
【００１９】
エアロゾル形成基体はエアロゾル形成剤を含みうる。エアロゾル形成剤は、使用時に、密度が高く安定したエアロゾルの形成を促進し、エアロゾル発生システムの使用温度で実質的に熱劣化耐性のある任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物としうる。適切なエアロゾル形成剤は当業界で周知であり、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、ジアセテートまたは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およびテトラデカン二酸ジメチルなど）を含むが、これに限定されない。好ましいエアロゾル形成体は多価アルコールまたはその混合物（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（最も好ましい）など）である。
【００２０】
毛細管材料は、エアロゾル形成基体を気化器に向けて運ぶことのできる適切な任意の材料または材料の混合物を含む場合がある。毛細管材料は多孔性材料であることが好ましいが、そうである必要はない。毛細管材料は繊維質または海綿状の構造を有する場合がある。毛細管材料は一束の毛細管を含むことが好ましい。例えば、毛細管材料は複数の繊維もしくは糸、またはその他の微細チューブを含む場合がある。別の方法として、毛細管材料は海綿体様または発泡体様の材料を含む場合がある。毛細管材料の構造は複数の小さな孔または管を形成し、それを通して、毛細管作用によってエアロゾル形成基体が貯蔵部分から気化器に移動できる。好ましい特定の毛細管材料は、エアロゾル形成基体の物理的特性に依存することになる。適切な毛細管材料の例としては、海綿体または発泡体材料、繊維または焼結粉末の形態のセラミック系またはグラファイト系の材料、発泡性の金属またはプラスチックの材料、例えば紡がれたかまたは押し出された繊維（酢酸セルロース、ポリエステル、または結合されたポリオレフィン、ポリエチレン、テリレンまたはポリプロピレン繊維、ナイロン繊維またはセラミックなど）でできた繊維性材料を含む。毛細管材料は異なる液体物理特性で使用されるように、適切な任意の毛細管作用を有する場合がある。液体は毛細管材料を通過して移動できるようにする粘性、表面張力、密度、熱伝導率、沸点および蒸気圧を含むがこれに限定されない物理的特性を持つ。毛細管本体は耐熱性材料で形成されうる。
【００２１】
有利なことに、毛細管本体は複数の繊維より糸を含みうる。毛細管本体は、１つ以上の長軸方向に延びるコア部を持つ第一の繊維と、コア部から横に延びる複数の横断面とを備えうる。横断面は、コア部の反対側から延びてもよい。第一の繊維はそれぞれ毛細管材料のリボンから形成されてもよい。毛細管本体はさらに、長軸方向に延びるコア部を含むが横断面をもたない１つ以上の第二の繊維を備えうる。第二の繊維は、第一の繊維よりも大きな断面を持ちうる。
【００２２】
有利なことに、第一および第二の繊維は発熱体の周りにまとめて撚られている。第一および第二の繊維は、発熱体の周りに巻き付ける前にまとめて撚ってもよい。
【００２３】
第二の繊維は、発熱体を越えて、液体貯蔵部分内の液体に接触するまで延びうる。毛細管本体は、第一の繊維が液体貯蔵部分内にまで延びないように構成されうる。
【００２４】
発熱体は、まとめて撚られた複数のワイヤーを備えうる。毛細管本体は、複数のワイヤー間に保持されうる。複数のワイヤーは、毛細管本体を発熱体の周りに巻き付ける工程と同時にまとめて撚られてもよい。
【００２５】
このようにして構成されたヒーターおよび毛細管本体組立品は、発熱体内部に中央気流経路を提供するとともに、発熱体の外部周辺の気流も可能にしうる。これにより、先行するデザインと比較してシステムの効率が改善される。
【００２６】
横断する要素の使用により、発熱体および毛細管本体全体にわたり乱気流が助長され、エアロゾルの生成および分散が最適化される。
【００２７】
電気エネルギーは、発熱体がおよそ２００℃〜４４０℃の温度に達するまで発熱体に供給されうる。このことは、たばこおよび紙巻たばこラッパーの燃焼が８００℃に達しうる従来的な紙巻たばことは対照的である。従って、本明細書で「耐熱性」という用語は、著しく劣化することなく、およそ２００℃を超える、またはより好ましくは、およそ２５０℃を超える、またはさらにより好ましくは、およそ４４０℃までの温度に耐えることができる材料を意味する。適切な材料の例はセラミックである。
【００２８】
エアロゾル発生システムは手持ち式であることが好ましい。エアロゾル発生システムは電気加熱式の喫煙システムとすることができ、従来型の葉巻たばこや紙巻たばこと匹敵するサイズを持ちうる。喫煙システムの全長は、およそ３０ｍｍ〜およそ１５０ｍｍとしうる。喫煙システムの外部直径は、およそ５ｍｍ〜およそ３０ｍｍとしうる。
【００２９】
発熱体および毛細管本体は、システムのカートリッジ部分内にありうるが、ここでカートリッジ部分はシステムの装置部分に結合されるように構成され、  装置部分には電源が含まれる。カートリッジは、使用後に捨てられる単回用品目としうる。別の方法として、カートリッジ部分は再充填可能でもよい。
【００３０】
エアロゾル発生装置またはカートリッジは、少なくとも一つの空気吸込み口を備えうる。エアロゾル発生装置またはカートリッジは、少なくとも一つの空気出口を備えうる。エアロゾル発生装置またはカートリッジは、空気吸込み口と空気出口の間にエアロゾル形成チャンバーを備えうるが、これはそのエアロゾル形成チャンバーを経由した空気吸込み口から空気出口までの空気の流れ経路を画定するためであり、エアロゾルを空気出口に、またユーザーの口内に運ぶためである。液体貯蔵部分が内部通路を含む実施形態では、空気吸込み口から空気出口への空気流経路は、内部通路を通過することが好ましい。エアロゾル形成チャンバーは、エアロゾルの生成を単に補助するかまたは促進する。
【００３１】
エアロゾル発生システムは、電気的に作動しうるが、またさらに電源を備えうる。エアロゾル発生システムはさらに電気回路を備えうる。１つの実施形態において、電気回路は、ユーザーが吸煙していることを示す空気の流れを検出するセンサーを含む。その場合、電気回路は、ユーザーが吸煙をしていることをセンサーが感知した時に、発熱体に電流パルスを供給するよう配置されうることが好ましい。好ましくは、電流パルスの期間は、気化が望まれる液体の量によって事前に設定される。電気回路は、このために好ましくはプログラム可能である。あるいは、電気回路は、吸煙を開始する使用者のために手動で動作可能なスイッチを含んでもよい。電流パルスの期間は、気化が望まれる液体の量によって事前に設定されることが好ましい。電気回路は、このために好ましくはプログラム可能である。
【００３２】
装置またはカートリッジまたはシステムはハウジングを備えることが好ましい。ハウジングは細長いことが好ましい。一つの実施形態では、ハウジングには、液体貯蔵部分、毛細管本体および発熱体を含む取り外し可能なインサートが含まれる。その実施形態において、それらの部品は、単一の構成要素としてハウジングから取り外し可能としうる。これは、例えば、貯蔵部分の再充填または交換に有用でありうる。
【００３３】
ハウジングは適切な任意の材料または材料の組み合わせを含む場合がある。適切な材料の例としては、金属、合金、プラスチックもしくはそれらの１つ以上の材料を含有する複合材料、または、例えば、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびポリエチレンなど、食品または医薬品の用途に適した熱可塑性物質が挙げられる。材料は軽量であり、脆くないことが好ましい。
【００３４】
毛細管本体およびヒーター組立品の長軸方向軸とハウジングの長軸方向軸は実質的に平行としうる。別の方法として、毛細管本体およびヒーター組立品の長軸方向軸とハウジングの長軸方向軸は、実質的に非平行でもよく、また互いに直角をなしてもよい。
【００３５】
気流経路は、使用時に空気がその気流経路を通って流れ、気化された基体を混入させるように、発熱体および毛細管本体内に画定されうる。
【００３６】
第二の態様において、毛細管本体および発熱体を提供する工程と、発熱体の周りに毛細管本体を巻く工程とを含む製造方法が提供されている。
【００３７】
発熱体の周りに毛細管本体を巻く工程は、毛細管本体および発熱体をまとめて巻いて毛細管本体および発熱体を絡み合わせる工程を含みうる。
【００３８】
毛細管本体は、同一または異なる構造の複数の繊維を含みうる。方法は、毛細管本体の繊維を互いの周りに撚る工程を含みうる。繊維を撚る工程は、発熱体の周りに毛細管本体を巻く工程の前に、または発熱体の周りに毛細管本体を巻く工程と同時に実施されうる。
【００３９】
毛細管本体は、長軸方向に延びるコア部を持つ１つ以上の第一の繊維と、コア部から横に延びる複数の横断面とを備えうる。横断面は、コア部の反対側から延びてもよい。第一の繊維はそれぞれ毛細管材料のリボンから形成されてもよい。毛細管本体はまず、長軸方向に延びるコア部を含むが横断面をもたない１つ以上の第二の繊維を備えうる。第二の繊維は、第一の繊維よりも大きな断面を持ちうる。
【００４０】
方法は、第一の繊維を発熱体の長さに対応する長さに切断する工程を含みうる。
【００４１】
方法は、複数のワイヤーをまとめて撚って発熱体を形成する工程を含みうる。複数のワイヤーを撚る工程は、発熱体の周りに毛細管本体を巻く工程の前に、または発熱体の周りに毛細管本体を巻く工程と同時に実施されうる。
【００４２】
方法は、毛細管本体を液体貯蔵部分に取り付ける工程を含みうる。毛細管本体を液体貯蔵部分に取り付ける工程は、第二の繊維を液体貯蔵部分に取り付ける工程を含みうる。
【００４３】
方法はさらに、発熱体を取り付けて電力を供給する工程を含みうる。
【００４４】
方法は、連続的な毛細管本体の供給から毛細管本体の長さ分を供給し、また連続的な発熱体の供給から発熱体の長さ分を供給する工程と、毛細管本体の供給から毛細管本体の長さ分を切断し、また発熱体の供給から発熱体の長さ分を切断する工程とを含みうる。毛細管本体の長さ分を切断し、また発熱体の長さ分を切断する工程は、有利なことに、発熱体の周りに毛細管本体をまとめて巻く工程の後に実施しうる。
【００４５】
本発明の１つの態様に関連して説明した特徴は、本発明の別の態様に適用されうる。
【００４６】
ここで実施形態を、以下の添付図面を参照しながら、例証としてのみであるが説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、従来技術によるエアロゾル発生システムの概略図である。
【図２】図２は、図１に示すタイプのシステムにおける基体と発熱体の間の接点の概略図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明による発熱体および毛細管本体組立品の第一の実施例を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、毛細管本体の部分を形成する横断面を有するリボンの繊維を示す。
【図３ｃ】図３ｃは、図３ａの組立品の端面図である。
【図４】図４は、本発明による発熱体および毛細管本体組立品の第二の実施例を示す。
【図５】図５は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。
【図６】図６は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。
【図７】図７は、本発明による発熱体および毛細管本体組立品の製造工程を図解した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１に図示したシステムは、毛細管芯１１７の周りに巻かれたワイヤーのコイルで構成される発熱体１１９を含む。電流がワイヤーのコイルを通過すると、ワイヤーは加熱する。ワイヤー内で発生する熱の一部は、毛細管芯内にある液体基体１１５に移動する。それによってその基体１１５は気化される。
【００４９】
ところが、電流が発熱体を通過することによって発生した熱の大半は、液体基体には移動しない。図２は、図１に示すタイプのシステム内の液体基体１１５と発熱体１１９との間の接触部分を図示したものである。毛細管本体内の液体基体１１５は、発熱体に引き込まれるメニスカス１１８を形成する。ただし、発熱体１１９の表面の半分未満が基体１１５と接触していることが見て分かる。液体基体と接触した状態を保ちうる発熱体の表面の比率がより大きい場合には、システムはより効率の良いものになりうる。これにより、電池から要求される電力が低減され、これによって、より速い再充電時間を持つ小さめの容量の電池の使用、またはより少ない頻度での電池の再充電または交換が可能になる。
【００５０】
図３ａは、本発明による発熱体および毛細管本体組立品の第一の実施例を示す。発熱体２００は、らせん状の構造に形成された電気抵抗性のワイヤーである。毛細管本体２１０は、発熱体の周りに巻かれる。図３に示す実施例において、毛細管本体２１０は複数の別個の繊維のより糸を含む。繊維のより糸２１１の一部は、長軸方向に延びるコア部と、コア部から横方向に延びる複数の横断面２１２を持つ。これらの繊維のより糸は、図３ｂに示すとおり、当初は平坦なリボン様の繊維である。横断面は、リボンを横に切断して歯状の構造を形成することで形成してもよく、あるいはリボンの端を複数の横断面が作り出されるように形成してもよい。横断面は、コア部の反対側から延びる。
【００５１】
毛細管本体はさらに、リボン繊維よりも大きな断面を持つコア繊維２１４を含む。コア繊維は、横断面を含まない。コア繊維は、加熱されることになる液体基体内に延びることができるように、発熱体を越えて延びる。
【００５２】
図３ｃは、図３ａの発熱体および毛細管本体組立品の端面図である。
【００５３】
図４は、本発明による発熱体および芯組立品の第二の実施例を示す。図４に示す実施例は、毛細管本体２１０のコア繊維４１４がらせん状の発熱体２００の両端から延びることを除き、図に示すものと同じである。毛細管本体の両端が同一または異なる液体貯蔵部分と接触している場合、液体基体は毛細管本体の両端から発熱体に運ばれるようになる。
【００５４】
図３ａ、３ｂおよび４に図示した発熱体および毛細管本体組立品は、図１に図示したシステムで使用でき、毛細管本体（特にコア繊維）は、液体貯蔵部分１１３から延びる。代替的な配置も可能である。特に、発熱体および毛細管本体組立品をシステムを通過する空気の流れに対して望ましい任意の向きに配置することが可能である。
【００５５】
図５は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。図５の実施形態において、らせん状の発熱体および毛細管本体組立品３１０要素は、システムを通過する気流の方向に対して横断して延びる。図５に示す実施形態において、毛細管本体は、図４に図示したとおり、らせん状の発熱体の両端から延びる。電池３０７は、制御回路３０９を通して発熱体３１０に電力を供給する。液体貯蔵部分３１３は環状で、発熱体を取り囲む。空気は、マウスピース３２５を吸うユーザーによって、システムを通して引き込まれ、発熱体を通過し、気化された液体基体を混入させる。
【００５６】
図６は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。図６の実施形態において、らせん状の発熱体はシステムを通過する気流の方向と平行に延びる。電池４０７は、制御回路４０９を通って発熱体４１０に電力を供給する。液体貯蔵部分４１３は環状で、発熱体を取り囲む。空気は、マウスピース４２５を吸うユーザーによって、システムを通して引き込まれ、発熱体を通過し、気化された液体基体を混入させる。
【００５７】
図７は、本発明による発熱体および芯組立品の製造工程を図解した概略図である。
【００５８】
１．  エアロゾル発生システムであって、
発熱体と、
毛細管本体であって、毛細管本体が発熱体の周りに巻かれているものとを含む。
２．  前記発熱体および毛細管本体が互いに絡み合わされている、１に記載のエアロゾル発生システム。
３．  前記発熱体がらせん状である、１または２に記載のエアロゾル発生システム。
４．  前記毛細管本体がらせん状である、１〜３のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
５．  液体エアロゾル形成基体を含む液体貯蔵部分をさらに備え、前記毛細管本体が前記液体エアロゾル形成基体と接触している、１〜４のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
６．  前記毛細管本体が２つの端部を持ち、また前記毛細管本体の両方の端部が前記液体エアロゾル形成基体と接触している、５に記載のエアロゾル発生システム。
７．  前記液体エアロゾル形成基体がニコチンを含む、５または６に記載のエアロゾル発生システム。
８．  前記システムが電気加熱式の喫煙システムである、１〜７のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
９．  前記毛細管本体が複数のより糸を含む繊維を含む、１〜８のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
１０．  前記複数のより糸が、長軸方向に延びるコア部を持つ１つ以上の第一の繊維と、前記コア部から横に延びる複数の横断面とを含む、９に記載のエアロゾル発生システム。
１１．  前記毛細管本体がさらに、長軸方向に延びるコア部を含むが横断面をもたない１つ以上の第二の繊維を含む、１０に記載のエアロゾル発生システム。
１２．  前記発熱体および毛細管本体内に気流経路を備える、１〜１１のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
１３．  前記発熱体が複数のワイヤーを含む、１〜１２のいずれかに記載のエアロゾル発生装置。
１４．  毛細管本体および発熱体を提供する工程と、前記発熱体の周りに前記毛細管本体を巻く工程とを含む、製造方法。
１５．  前記の巻く工程が、前記毛細管本体および前記発熱体をまとめて巻いて前記毛細管本体および前記発熱体を撚る工程を含む、１４に記載の方法。
【図１】
2020054407.tif 000003
【図２】
2020054407.tif 000004
【図３ａ】
2020054407.tif 000005
【図３ｂ】
2020054407.tif 000006
【図３ｃ】
2020054407.tif 000007
【図４】
2020054407.tif 000008
【図５】
2020054407.tif 000009
【図６】
2020054407.tif 000010
【図７】
2020054407.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月20日(2020.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生システムであって、
まとめて撚られた複数のワイヤーを備える発熱体と、
毛細管本体であって、毛細管本体が発熱体の周りに巻かれているものとを含む。
【請求項２】
前記発熱体および前記毛細管本体が互いに絡み合わされている、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項３】
前記発熱体がらせん状である、請求項１または２に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項４】
前記毛細管本体がらせん状である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項５】
液体エアロゾル形成基体を含む液体貯蔵部分をさらに備え、前記毛細管本体が前記液体エアロゾル形成基体と接触している、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項６】
前記毛細管本体が２つの端部を持ち、また前記毛細管本体の両方の端部が前記液体エアロゾル形成基体と接触している、請求項５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項７】
前記液体エアロゾル形成基体がニコチンを含む、請求項５または６に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項８】
前記システムが電気加熱式の喫煙システムである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項９】
前記毛細管本体が複数のより糸を含む繊維を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１０】
前記複数のより糸が、長軸方向に延びるコア部を持つ１つ以上の第一の繊維と、前記コア部から横に延びる複数の横断面とを含む、請求項９に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１１】
前記毛細管本体がさらに、長軸方向に延びるコア部を含むが横断面をもたない１つ以上の第二の繊維を含む、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１２】
前記発熱体および毛細管本体内に気流経路を備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１３】
毛細管本体を提供する工程と、
複数のワイヤーをまとめて撚って発熱体を形成する工程と、
前記発熱体の周りに前記毛細管本体を巻く工程と
を含む、製造方法。
【請求項１４】
前記の巻く工程が、前記毛細管本体および前記発熱体をまとめて巻いて前記毛細管本体および前記発熱体を撚る工程を含む、請求項１３に記載の方法。