(57)【要約】【課題】燃焼ではなく電気エネルギを使用するタバコ喫煙システムを提供する。【解決手段】電気喫煙システム（２０）は、タバコ塊（２４）を含み、これは、約１５０℃から約２２０℃の温度に加熱されて香味豊かなタバコ揮発成分を放出し、それが、タバコ塊を通過する空気（２６）に同伴されて凝縮され、吸引可能なエーロゾル（３２）を形成する。タバコ塊は、回転対称形状を有することができ、その表面の少なくとも一部は、加熱器（２２）と熱伝達関係にある。加熱器は、外部シェル、内部ロッド、又はプレートとすることができる。マウスピース（６０）は、フィルタの有無に関わらず、システムからエーロゾルを誘導するようにタバコ塊と流体連通して配置することができる。【選択図】図６
2009509523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコ塊と、
前記タバコ塊を実質的に封入し、電気的に作動し、該タバコ塊を１５０℃から２２０℃の範囲の温度に加熱するように作動可能であり、かつ空気が誘導されて通過する熱伝達チャンネルを形成する加熱装置と、
を含むことを特徴とする無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項２】
（ａ）前記タバコ塊は、回転対称形状を有し、及び／又は
（ｂ）前記タバコ塊は、担体内に封入され、及び／又は
（ｃ）前記タバコ塊の表面の少なくとも一部は、前記加熱装置に適合する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項３】
（ａ）前記タバコ塊は、ほぼ円筒形形状を有し、及び／又は
（ｂ）前記タバコ塊は、ディスク形状を有し、及び／又は
（ｃ）前記タバコ塊は、ほぼドーナツ形である、
ことを特徴とする請求項２に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項４】
（ａ）前記円筒形形状は、中実であり、及び／又は
（ｂ）前記円筒形形状は、中空である、
ことを特徴とする請求項３に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項５】
（ａ）前記担体は、紙であり、及び／又は
（ｂ）前記担体は、網材料である、
ことを特徴とする請求項２に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項６】
（ａ）前記加熱装置は、実質的に円筒形の加熱要素を含み、及び／又は
（ｂ）前記加熱器は、前記タバコ塊によって受け取られるロッドを含み、及び／又は
（ｃ）前記加熱器は、加熱プレートを含み、及び／又は
（ｄ）前記加熱器は、環状プレート及びディスク状プレートを含み、前記タバコ塊は、該環状プレートと該ディスク状プレートの間に挟まれている、
ことを特徴とする請求項２に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項７】
実質的に円筒形の加熱要素を含み、該実質的に円筒形の加熱要素を受け取る覆いを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項８】
前記実質的に円筒形の加熱要素及び前記覆いは、空気のための予熱チャンバを形成することを特徴とする請求項７に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項９】
前記タバコ塊と流体連通した端部を有するマウスピースを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１０】
（ａ）前記マウスピースは、フィルタを有する第２の端部を含み、及び／又は
（ｂ）前記マウスピースは、前記タバコ塊と前記加熱器の間に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項９に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１１】
前記加熱器は、ロッドを含み、該加熱ロッドは、前記タバコ塊から延びる端部を有し、加熱ディスクが、該加熱ロッドに取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１２】
前記加熱ディスクは、空気通路を含むことを特徴とする請求項１１に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１３】
加熱プレートを含み、
（ａ）前記加熱プレートは、ほぼ円形であり、及び／又は
（ｂ）前記加熱プレートには、空気通路が貫通しており、及び／又は
（ｃ）システムは、前記加熱プレートとほぼ同じ広がりを有する絶縁プレートを更に含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１４】
前記タバコ塊を実質的に取り囲み、かつ該タバコ塊の中に空気流を誘導するように作動可能なバッフルを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１５】
環状加熱プレートを含むことを特徴とする請求項１４に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１６】
前記バッフル及び前記環状加熱プレートは、予熱通路を形成することを特徴とする請求項１５に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１７】
空気が喫煙システムを出るための空気流通路を形成するコネクタチューブを更に含むことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１８】
マウスピースを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項１９】
前記マウスピースは、フィルタを含むことを特徴とする請求項１８に記載の無燃焼タバコ喫煙システム。
【請求項２０】
タバコエーロゾルを生成する方法であって、
空気の流れを確立する段階と、
タバコ塊を１５０℃から２２０℃の範囲の温度に加熱しながら該タバコ塊を前記空気の流れに接触させ、空気が誘導されて通過する熱伝達チャンネルを形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、燃焼ではなく電気エネルギを使用するタバコ喫煙システムに関する。より詳細には、本明細書に開示する喫煙システムは、電気加熱源によるタバコの伝導式及び／又は対流式無燃焼加熱を通してエーロゾルを発生させる。
【発明の開示】
【０００２】
ある一定量のタバコが、加熱システムに接触させて置かれる。加熱システムとタバコとを通って空気が移動するための通路が設けられる。加熱システムは、タバコとの直接接触により、タバコへの対流式熱伝達により、及び／又は空気を加熱し、これが次にタバコを加熱するにより、タバコの温度を約１５０℃から約２２０℃の範囲に上げる。加熱されたタバコは、揮発成分を放出し、それが次に冷却されて、加熱システムから送出するためのエーロゾルを形成する。
タバコは、以下に限定されるものではないが、枕形状、ほぼ回転対称形状、ほぼ円筒形プラグ、ほぼ円筒形シェル、ほぼ円形ディスク、プラグ形状、ペレット形状、及びシガレット形状などを含む様々な形状を有することができる。
【０００３】
加熱システムはまた、様々な構成を有することができる。一例として、かつ以下に限定されるものではないが、加熱システムは、両端が開放しているほぼ円筒形の加熱されたシェル、両端が閉鎖しているほぼ円筒形の加熱されたシェル、挿入可能な加熱要素、加熱されたディスク、又は１対の加熱されたディスクなどのような加熱要素を含むことができる。そのような加熱要素は、電流が流れると発熱する電気抵抗性材料で作ることができる。そのような加熱要素はまた、ワイヤのような内部又は外部加熱装置のいずれかを含むこともできる。空気は、タバコ及び加熱システムを軸線方向に通過することができる。代替的に、空気は、タバコに半径方向に入り、かつ実質的に軸線方向に出ることができる。更に、加熱システムは、空気がタバコ内に導かれる前に予備加熱されるように配置することができる。
必要に応じて、フィルタの有無に関わらずマウスピースを加熱システムと共に使用して、タバコの揮発成分のための冷却領域を形成すると共に、得られるエーロゾルをそれを消費するものに誘導することができる。
添付図面は、本開示の電気加熱式タバコ喫煙システムのいくつかの実施形態を示している。添付図面では、同じ参照番号は、同じ要素に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
図１に移ると、本発明の開示による電気作動式タバコ喫煙システム２０が示されている。喫煙システム２０は、少なくとも１つの加熱システム２２と、切断充填タバコのプラグ２４を含むことができるタバコ塊とを含む。加熱システムは、誘導加熱構成、抵抗加熱構成、放射加熱構成、又は対流加熱構成とすることができる。ここでは、現在好ましい実施形態として抵抗加熱装置を以下に説明する。タバコプラグ２４は、好ましくは、５ｍｇから５００ｍｇの範囲の重さである。単一及び複数吸煙が適用される場合、５ｍｇから１５０ｍｇの重さがより好ましい。タバコが複数の機会に使用される場合、３００ｍｇから５００ｍｇの範囲の重さがより好ましい。タバコ塊は、あらゆる種類のタバコから、又は以下に限定されるものではないが、シート生成物、粉塵、葉、茎、及びその組合せを含むタバコ草のあらゆる部分から作ることができる。最終的な形態では、タバコ塊は、以下に限定されるものではないが、配合及び香味付けなどを含むあらゆる種類の共通したタバコ処理段階を伴う可能性があると考えられる。
【０００５】
必要に応じて、タバコプラグ２４は、取扱いを容易にするために紙又は網カバー又は担体を含むことができる。タバコプラグの周りに紙が使用される場合、紙基体は、加熱チャンバの特定の形状及びタバコプラグ２４が使用される方法によって選択された孔隙率及び重さを有することができる。例えば、タバコプラグ２４が交換可能な場合、紙は、取扱い、取り外し、及び挿入中に一体性を維持するために十分な強度を有するべきである。更に、紙が喫煙システムを通る空気の主要な移動を担う場合、紙は、空気が通過するのに十分な孔隙率を有するべきである。網材料が選択される場合、網の開口部は、全部とは言わないまでも実質的に大部分の切断充填タバコ微粒子を収容するように十分小さく寸法設定すべきである。
【０００６】
タバコ塊はまた、タバコ微粒子で形成することができる。微粒子が使用されるか又は他のタバコ切断物が使用されるかに関わらず、タバコ自体は、結合剤として機能し、タバコ部分を好ましい形状に保持することができる。必要に応じて、本発明のシステムで使用されるタバコは、香味発生を高めるように前処理することができる。同様に、必要に応じて、香味料を使用することができる。タバコ塊の形状又は構成は、回転対称とすることができる。更に、タバコ塊は、ほぼ円筒形、ディスク状、又はほぼドーナツ形とすることができる。円筒形構成が適用される場合、それは、中心が開放した中実又はシェル形状とすることができる。タバコ塊の特定の形状は、好ましくは、加熱装置の形状に適応される。
【０００７】
加熱システム２２は、タバコ塊の表面の少なくとも一部が加熱装置に適合するようにタバコ塊の実質的な部分を実質的に封入するか又は取り囲んでいる。加熱システム２２に接続した作動システムは、加熱システム２２に通電するように作動可能である。作動システムは、１つ又はそれよりも多くのバッテリ３７のような電気エネルギ源を含むことができる。バッテリ寿命を保存して加熱システム２２の始動を制御するために、適切なスイッチ３８をバッテリ３７と直列に接続することができる。用途に応じて、スイッチ３８は、押しボタンスイッチ、流量感知装置、又は吸煙感知装置とすることができる。適切な導体３６が、バッテリ３７、スイッチ３８、及び加熱システム２２を直列に接続する。
加熱システム２２は、タバコ発火温度に到達せず、かつ煙及び／又は灰を発生させずに香味豊かな揮発成分を放出するように、約１５０℃から約２２０℃の範囲の温度までタバコ塊を加熱するように作動可能である。更に、加熱システムは、空気が通過して導かれる熱伝達チャンネル又は通路を形成する。
【０００８】
図示のように、加熱システム２２は、両端が開放しているほぼ円筒形のシェルを含むことができる。図２で最も良く分るように、ほぼ円筒形のシェルは、タバコプラグ２４の側面を取り囲む。加熱システム２２は、通電されて熱を発生する。そのために加熱システム２２は、例えば、家庭用の電力供給網、自動車用のシガレット点火器のような携帯用発電装置、バッテリ、及び他のあらゆる適切な従来型の電源のような適切な電気エネルギ源に接続することができる。エネルギ源は、プラグ内のタバコが約１５０℃から約２２０℃の範囲の温度に上げられるように、加熱システム２２からタバコプラグ２４まで熱を供給できなければならない。この温度範囲内では、タバコは、満足できる体験をもたらす香味豊かな揮発成分を放出する一方、可視煙を殆ど又は全く生成しない。
加熱システム２２は、シガレットを喫煙するために通常使用される時間の長さに対応する期間にわたって連続して作動することができる。従来的には、その時間の長さは、一般的に約５から１０分かかる。代替的に、加熱システム２２は、例えばシステムユーザによる吸煙に応答して、オンデマンドで断続的に作動することができる。
【０００９】
使用中は、加熱システム２２は、例えば、吸煙センサ又は適切な「オン−オフ」装置によって起動される。加熱システム２０の開放端部２８を通してタバコプラグ２４に外気２６が吸引される。加熱システム２２は、タバコプラグ２４の周囲に密接に適合し、伝導及び／又は対流熱伝達によって望ましい温度範囲（約１５０℃から約２２０℃）までタバコプラグ２４を加熱し、タバコから香味豊かな揮発成分を放出する。周囲空気２６がタバコプラグ２４を通って移動すると、空気２６は、放出されたタバコ揮発成分を同伴し、かつそれら揮発成分を冷却することによって蒸留する。同伴揮発成分を伴った空気は、矢印３０で示すように加熱システム２２の第２の端部を出ると、周囲空気に露出されて同伴揮発成分を更に冷却してエーロゾル３２を形成し、それが、加熱システム２２から送出される。
【００１０】
必要に応じて、タバコプラグ２４にエーロゾル形成剤を付加することができる。適切なエーロゾル形成剤は、例えば、グリセロール、プロピレン、グリコール、トリアセチン、及びそれらの混合物などである。エーロゾル形成剤の濃度には、重量比で約０から２５％の範囲を使用することができる。エーロゾル形成剤はまた、エーロゾル形成におけるタバコの関与を強める。
タバコプラグ２４が使用された後は、それは、加熱システム２２から取り外されて新しいプラグ又はカートリッジと交換される。使い果たされたタバコプラグ２４は、廃棄することができる。
【００１１】
本明細書に説明する電気式タバコ喫煙システムが多くの利点を提供することは、当業者によって認められるであろう。例えば、より少量のタバコが使用されるので、タバコの供給を延ばすことができる。より少ないタバコを使用することにより、喫煙体験から使い捨てされる廃棄物も減少する。更に、加熱システムがタバコから主として香味豊かな揮発成分を放出するので、これは、シガレットの燃焼からもたらされる副流芳香よりも満足感のあるものとして感知することができる。
【００１２】
タバコプラグ２４は、端部着火式喫煙物品で起こるような実際の燃焼を受けない。本明細書で説明する電気式タバコ喫煙システムには、くすぶっているコールがないので、不注意な処理をした場合に従来の着火端部シガレットと比べて火災を起こす危険性が少ない。同じ理由で、本明細書で説明する喫煙システムは、本質的に対処する灰がないのでより少ない清掃しか必要としない。更に、使い捨てされる廃棄物が存在せず、燃焼がないために残存芳香がより少ない。更に、煙がないことは、間接喫煙に対する非喫煙者の異議を未然に防ぐはずである。
【００１３】
勿論のことであるが、電気式タバコ喫煙システムの様々な他の実施形態が実現可能であるばかりか、本発明の開示の範囲にも入る。例えば（図３を参照されたい）、タバコプラグ２４は、加熱システム２２によって実質的に封入することができる。この実施形態では、加熱システムは、ほぼ円筒形の覆い４２内に収容された加熱器４０を含むことができる。図３の作動システムは、図１のそれと同様であり、かつ導体３６、バッテリ３７、及びスイッチ３８を含む。
【００１４】
加熱器４０周りの空気流のための１つ又はそれよりも多くのチャンネルを設けるために、加熱器４０及び／又は覆い４２は、加熱器４０を覆い４２から離間させるように作動可能な２つ又はそれよりも多くの半径方向外側に延びるリブ４４、４６（図４参照）を含むことができる。リブ４４、４６は、加熱器４０の外面に沿って縦方向に延びることができる。リブ４４、４６は、覆い４２及び加熱器４０と協働して、図３に矢印で示すように喫煙システムに空気が通過して入ることができる１対の予熱チャンバ又はチャンネル４８、５０を形成する。リブ４４、４６の少なくとも一方はまた、加熱器４０を超えて軸線方向に延び、かつスペーサとして機能して加熱器４０を覆い４２の端部壁５２から離して保持する。
【００１５】
チャンネル４８、５０の断面積は、自由に選択することができる。例えば、加熱器４０の周りに加熱器４０内部を通る流れ領域と同様の流れ領域をもたらすように要求することができる。代替的に、タバコプラグ２４を通る流れ領域と同様の流れ領域をもたらすように要求することもできる。選択された流れ領域とは無関係に、加熱器４０は、好ましくは、加熱器４０の内側端部での流れ領域がチャンネル４８、５０を通る流れ領域と少なくとも同じ大きさになるように十分な距離だけ端部壁５２から離間している。このようにして、加熱器４０と覆い４２のアセンブリによってではなく、タバコプラグによって吸煙抵抗（吸引抵抗）が形成される。
【００１６】
図３及び４の装置により、電気式タバコ喫煙システムに入る空気は、矢印５４で示すように加熱器４０と覆い４２の間の予熱チャンバ又はチャンネル４８、５４を通って軸線方向に流れる。その時間中に、空気は、そうでなければ加熱器４０の外面から逃げる場合がある熱エネルギによって加熱される。その空気は、次に、加熱器の端部周りを通り、タバコプラグ２４を通って流れ、そこで加熱器４０によって加熱されたタバコから香味豊かな揮発成分を拾い上げる。空気５４は、加熱器４０を出ると冷えて、そのために揮発成分が凝縮し、かつエーロゾル５６を形成して加熱システムから送出される。
【００１７】
必要に応じて、加熱器４０と覆い４２の間の間隔は、上述の縦方向のリブ以外の構造体により達成することができる。例えば、必要に応じて、不連続リブ、半径方向に延びるピン、及びバッフルを使用することができる。バッフルは、一部状況下で空気に対する熱伝達を改善するのに使用されであろう。
従って、図３及び４の実施形態は、空気に対する熱伝達を改善するので、覆い４２がない実施形態よりも効率的である。
【００１８】
本開示の電気式タバコ喫煙システムはまた、タバコ塊と流体連通している端部を有するマウスピース（図５及び６を参照）を含むことができる。マウスピース６０は、それが加熱器アセンブリ２２の断面に対応する断面形状を有するように構成して配置することができる。更に、マウスピース６０は、ほぼ円筒形のシェル６２及び取付鞘６４を含むことができる。シェル６２は、好ましくは、タバコプラグ２４から外側に延び、開放内部を有し、エーロゾル３２を送出するためのチャンネル又は通路を提供する。シェル６２はまた、加熱器２２及びタバコプラグ２４に対して構造的支持を提供するように機能する。鞘６４は、好ましくはシェル６２を取り囲み、紙又は他のあらゆる適切な従来の材料で作ることができる。
鞘６４は、シェル６２の端部を超えて加熱アセンブリ２２内の開口部の中に延び、開口部は、加熱アセンブリ２２とタバコ塊との間とすることができる。鞘６４を電気式タバコ喫煙システム２０に取り付けることにより、喫煙システム２０とマウスピース６０の組合せは、外観上従来のシガレットに類似する。
【００１９】
喫煙システム２０と共に１つよりも多いマウスピース６０が使用されることになる時には、あるいは、１つよりも多い喫煙システム２０と共に１つのマウスピースが使用されることになる時には、加熱アセンブリ２２とタバコプラグ２４の間に鞘６４の延長部分を挿入することによって、鞘は、マウスピースが喫煙システム２０に移動可能に取り付けられるように十分に剛性のある材料で作ることができる。一部の用途の場合、マウスピース６０の排気端にセルロースアセテートのプラグのような適切なフィルタ（図示せず）を設けることも望ましい。通常は、そのようなフィルタは、マウスピースの端部に配置されるであろう。図５の作動システムは、図１のそれと同様であり、かつ導体３６、バッテリ３７、及びスイッチ３８を含むが、図５では、スイッチ３８は、吸煙感知装置又は空気流感知装置とすることができる。
【００２０】
図７と８に加熱アセンブリの別の構成が示されている。この実施形態では、加熱アセンブリは、端部部分７０と突出部７２を含む。突出部７２は、例えば、タバコプラグ２４内に挿入されてそれによって受け取ることができるように構成されて配置されたロッドとすることができる。突出部７２の軸線方向長さは、それがタバコプラグを貫通して終わりまで延びないように選択される。端部部分又は加熱ディスク７０は、タバコプラグ２４に空気を取り入れることができる空気通路又は開口部７４、７６を含む。端部部分７０及び突出部７２の少なくとも一方に通電し、例えば、抵抗加熱又は誘導加熱によって熱を発生させることができる。現時点では、端部部分７０及び突出部７２の両方が熱を発生させることができると考えられている。しかし、タバコプラグ２４が突出部７２の横寸法と比較して小さな直径を有する場合には、端部部分７０から付加的な熱を必要とせずに突出部７２によって十分な熱を発生させることができる。図７の作動システムは、図１のそれと同様であり、かつ導体３６、バッテリ３７、及びスイッチ３８を含む。
【００２１】
端部部分７０が２つの開口部を備えるとして説明したが、開口部の数、配列、及び形状は変化する。例えば、必要に応じて円形孔のパターンを使用することができる。端部部分７０が加熱される場合、より小さな開口部を使用することによって開口部を通過する空気に対する熱伝達を増加させることができる。
必要に応じて、加熱アセンブリ７０、７２及び関連するタバコプラグ２４は、他の構造体に封入することができる。例えば、円筒形シェルは、タバコプラグか又は端部部分７０と共にタバコプラグを取り囲むことができる。そのような円筒形シェルも、マウスピース部分を含むことができると考えられる。
【００２２】
上述の実施形態は、タバコのほぼ円筒形のプラグを含むが、タバコの形状は重要ではない。断面は、図示のように円形とすることができる。代替的に、断面は、均一又は不均一とし、かつ多角形、長円形、楕円形、及びドーナツ形などのようなあらゆる望ましい形状を有することができる。更に、タバコは、当業者には明白なことであるように、他の適切な形状を有することができる。例えば、タバコは、枕、すなわち、横寸法と比較して浅い深さを有するユニットとして成形することができる。枕は、円形、正方形、多角形、角を丸めた多角形、又はドーナツ形などとすることができる。
【００２３】
枕構成のほぼ円形の実施形態が図９と１０に示されている。ここで枕８０は、切断充填タバコで作られる。必要に応じて、枕８０は、それを取り囲み、その形状を保持し、取扱いを容易にする浸透膜を含むことができる。枕８０の厚みは、枕８０の公称横寸法の１０から８０％の範囲とすることができる。図９との関連では、公称横寸法は、垂直方向に測定され、かつ枕８０の直径に対応するであろう。枕の厚みは、空気流の方向に軸線方向かつ水平方向に測定されると考えられる。
【００２４】
この実施形態の加熱システム８２は、タバコ枕８０と熱伝達関係にある加熱プレートを含む。図９の作動システムは、図１のそれと同様であり、かつ導体３６、バッテリ３７、及びスイッチ３８を含む。プレート８２は、ほぼ円筒形のディスクとし、枕８０に空気を流す複数の開口部８４を含むことができる。それら開口部８４は、あらゆる望ましい形状を有することができる。一部の用途では、開口部８４は、空気がタバコ枕８０に入る前に加熱プレート８２から空気への（矢印８６参照）熱伝達をもたらすように寸法設定されることになる。
プレート８２からの熱エネルギは、枕の温度が上がって香味豊かな揮発成分を放出するように、伝導及び対流によってタバコ枕８０に付加される。他の実施形態と同様に、その温度は、約１５０℃から約２２０℃の範囲に入る。香味豊かな揮発成分を同伴して空気がタバコ枕を出ると（矢印８８参照）、香味豊かな揮発成分が冷えてエーロゾルを形成する（矢印９０参照）。
【００２５】
半径方向に入口を有して軸線方向に出口を有する枕８０が、図１１と１２に示されている。この実施形態では、加熱装置は、ディスク形状加熱器９２と環状加熱器９４を含むことができる。ディスク加熱器９２と環状加熱器９４は、枕８０の厚みに対応する距離だけ互いに離間し、かつその間に枕をサンドイッチ状に挟んでいる。ディスク加熱器９２及び環状加熱器９４の両方は、枕８０と熱伝達関係を有し、そのために加熱器９２、９４は、香味豊かな揮発成分を放出するのに十分な温度（すなわち、約１５０℃から約２２０℃）まで枕８０内のタバコの温度を上げる。図１１の作動システムは、図１のそれと同様であり、かつ導体３６、バッテリ３７、及びスイッチ３８を含む。
【００２６】
この構成では、周囲空気は、例えば吸入に応答して、ほぼ半径方向に枕９０に入る。周囲空気が枕８０を通過すると、その空気は、加熱器９２、９４の一方又は両方からの熱伝達によって温度が上がり、かつタバコから放出された揮発成分を同伴する。香味豊かな揮発成分を伴う空気は、軸線方向に向きを変え、環状加熱器９４の中心にあるほぼ円形のオリフィス又は開口部９６を通じてアセンブリを出る。タバコ揮発成分を同伴した空気は、それが加熱器を出ると冷えて凝縮し、エーロゾルを形成する（矢印９８）。
【００２７】
図１１及び１２の実施形態の加熱効率を強化するために、タバコ枕８０のアセンブリ、ディスク加熱器９２、及び環状加熱器９４は、ハウジング１００内に封入することができる（図１３及び１４参照）。ハウジング１００は、絶縁材料で作られた壁１０２を含み、ディスク加熱器９２からの熱損失を低減することができる。絶縁壁１０２は、好ましくは、ディスク加熱器９２と実質的に同じ広がりを有する。ハウジング１００はまた、絶縁壁１０２に取り付けられて空気流をタバコ塊に導くように作動可能なバッフル部分１０３を含む。バッフル１０３は、ディスク加熱器９２及び環状加熱器９４の両方から半径方向に離間している。更に、バッフル１０３は、環状加熱器９４の前に軸線方向に離間している。作動システムは、図１３には概略的に示されていないが、図１３の作動システムは、図１のそれと同様であり、かつ導体、バッテリ、及びスイッチを含む。
【００２８】
その構成により、バッフル１０３は、内部チャンネル１０４を形成し、このチャンネルは、環状開口部１０６を通して周囲空気を収容し、かつ環状加熱器９４とバッフルの間に形成された予熱通路を通して、その周囲空気を枕８０の周縁を実質的に取り囲む回収器まで半径方向外側に誘導する。空気がチャンネル１０４内の環状加熱器９４を通過すると、空気が加熱され、それによって環状加熱器９４からのエネルギ損失又は廃棄物が減少する。加熱された空気は、次に、ディスク加熱器９２と環状加熱器９４の間で半径方向内側に枕８０を通過し、ほぼ円形の開口部９６を通って出る。
ほぼ円形断面を有するほぼ円筒形のコネクタチューブ１０８は、開口部９６に嵌合し、かつ開口部９６を通って枕８０を出るタバコ揮発成分を同伴した加熱風の通路を提供する。更に、チューブ１０８は、バッフル１０３の中心開口部１１０と協働して環状入口開口部１０６を形成する。空気がチューブ１０８を出ると、それが冷えて同伴したタバコ揮発成分がエーロゾルを形成する。
【００２９】
ほぼ環形のタバコ塊の使用が、図１５及び１６に示されている。ここで、電気式タバコ加熱器の構造的特性は、図１３及び１４に関連して上述した加熱器のそれと本質的に同一である。図１５には作動システムが概略的に示されていないが、図１５の作動システムは、図１のそれと同様であり、かつ導体、バッテリ、及びスイッチを含む。主な相違は、使用されるタバコ塊である。ここでタバコ塊１２０は、ほぼドーナツ形状、すなわち、ドーナツと似た形状である。タバコドーナツ１２０は、このタバコドーナツが両方の加熱器と接触するようにディスク加熱器９２と環状加熱器９４の間にサンドイッチ状に挟まれる。従って、空気は、タバコドーナツ１２０を通って移動を強制される。タバコドーナツは、好ましくは、空気の通路がふさがれないように、外側に延びてシェル１０３と接触しない。
【００３０】
チューブ１０８の一端に取り付けられたマウスピース１２２を備えた電気式タバコ加熱器（図１５）が示されている。他端において、マウスピース１２２は、適切なフィルタ１２４を含むことができる。
タバコ塊の連続する部分が加熱システムに送られるようにタバコ塊を配置することも考えられている。１回の吸煙、又は複数回の吸煙にほぼ対応するか、又は従来のシガレット喫煙と同等の時間に対応する時間にわたって個々のタバコ塊部分を使用することができる。図９から１２の実施形態は、そのような用途に特に良く適している。例えば、連続したタバコ塊部分は、適切な指標付け装置により、テープ上に担持されて加熱システムに対する位置内に進めることができる。代替的に、タバコ塊部分は、カセットによって搬送され、又は個別のパッケージを含むことができる。
【００３１】
本明細書で使用される用語及び語句は、数学的又は幾何学的正確さで解釈されるものではなく、むしろ、幾何学的用語は、幾何学的用語及び概念に近似するか又は類似の意味であると解釈されるべきである。用語「約」が数に関して使用される場合、その数が、±５％の公差を有するように意図されている。同様に、「ほぼ」及び「実質的に」のような用語は、関連用語に関する正確な意味及び概念の両方を含み、並びに形態、機能、及び／又は意味と矛盾しない妥当な自由度をもたらすように意図されている。
【００３２】
本明細書が新奇で有用かつ進歩的な無煙電気式タバコ喫煙システムを説明していることは今や当業者には明らかであろう。上の詳細説明で既に説明した本発明の様々な態様に対して多くの修正、変更、置換、及び均等物が存在することも当業者には明らかであろう。従って、特許請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲に該当する全てのそのような修正、変更、置換、及び均等物がそれによって含まれていることを明確に意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】電気加熱式タバコ喫煙システムの断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿った電気加熱式タバコ喫煙システムの断面図である。
【図３】電気加熱式タバコ喫煙システムの別の実施形態の断面図である。
【図４】図３の線４−４に沿った断面図である。
【図５】マウスピースを含む図１の電気加熱式タバコ喫煙システムの断面図である。
【図６】図５の電気加熱式タバコ喫煙システムの端面図である。
【図７】電気加熱式タバコ喫煙システムの第３の実施形態の断面図である。
【図８】図７の電気加熱式タバコ喫煙システムの端面図である。
【図９】タバコ材料の枕を使用した電気加熱式タバコ喫煙システムの断面図である。
【図１０】図９の電気加熱式タバコ喫煙システムの端面図である。
【図１１】空気の半径方向流入を有する電気加熱式タバコ喫煙システムの断面図である。
【図１２】図１１の電気加熱式タバコ喫煙システムの端面図である。
【図１３】対向流熱交換を有する電気加熱式タバコ喫煙システムの断面図である。
【図１４】図１３の電気加熱式タバコ喫煙システムの端面図である。
【図１５】ドーナツ形タバコ塊を有する電気加熱式タバコ喫煙システムの断面図である。
【図１６】図１５の線１６−１６に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２２  加熱器
２４  タバコ塊
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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