(57)【要約】  加熱式エアロゾル発生物品（２）は、ロッドの形態に組み立てられた複数の構成要素を備える。物品は、口側の端および口側の端から上流の遠位端を持つ。物品は、物品（２）内に吸い込まれた空気を加熱するための物品の遠位端に位置する可燃性熱発生要素（３）と、可燃性熱発生要素（３）の下流に位置する液体エアロゾル形成基体（１２）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドの形態に組み立てられた複数の構成要素を備えた加熱式エアロゾル発生物品であって、前記物品は、口側の端および前記口側の端から上流にある遠位端を有し、
前記物品内に吸い込まれた空気を加熱するための前記物品の前記遠位端に位置する、可燃性熱発生要素と、
前記可燃性熱発生要素の下流に位置する液体エアロゾル形成基体であって、壊れやすいカプセル内に放出可能に収容され、ニコチン溶液および少なくとも１つのエアロゾル形成体を含む、液体エアロゾル形成基体と、
前記物品内に前記液体エアロゾル形成基体を保持するための液体保持媒体と、を含む、加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項２】
前記壊れやすいカプセルが、前記液体保持媒体内に位置する、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項３】
前記液体保持媒体が、内腔を有する管の形態であり、前記壊れやすいカプセルが、前記管の前記内腔内に位置する、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項４】
前記液体保持手段が、吸収性ポリマー材料を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項５】
前記液体エアロゾル形成基体から下流に位置する冷却セクションを備える、請求項１〜４のいずれかに記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項６】
前記少なくとも１つのエアロゾル形成体が、少なくとも１つの多価アルコールを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項７】
前記液体エアロゾル形成基体が、１０重量パーセント〜２５重量パーセントの水と、エアロゾル形成体と、少なくとも１つの風味剤と、を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項８】
前記物品の前記口側の端に位置するマウスピースフィルターを備える、請求項１〜７のいずれかに記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項９】
前記複数の構成要素が、ラッパー内に組み立てられ、前記ラッパーが、液体不浸透性材料のシートから形成される、請求項１〜８のいずれかに記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１０】
前記ラッパーが、ポリマー材料のシート、処理濾紙のシート、または金属箔のシートである、請求項９に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１１】
前記加熱式エアロゾル発生物品が、熱放散器を備え、前記熱放散器が、前記可燃性熱発生要素と熱的接触し、前記可燃性熱発生要素と前記液体エアロゾル形成基体との間に位置し、入口を通じて前記加熱式エアロゾル発生物品に入る空気が、前記液体エアロゾル発生基体を通じて流れる前に加熱されるように前記熱放散器を通って流れ、それにより、エアロゾルを形成する、請求項１〜１０のいずれかに記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１２】
前記熱放散器が、固体エアロゾル形成基体を含み、前記物品が、それにより、前記固体エアロゾル形成基体と前記液体エアロゾル形成基体の両方からエアロゾルを生成する、請求項１１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１３】
前記固体エアロゾル形成基体が、均質化したたばこ材料である、請求項１２に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル形成基体および可燃性熱発生要素を備える加熱式エアロゾル発生物品と、こうした加熱式エアロゾル発生物品を形成するための方法と、に関連する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エアロゾル形成基体を燃焼するのではなく加熱することによって吸入可能なエアロゾルを生成する、２つの主要なカテゴリーの加熱式エアロゾル発生システムの出現が見られる。電子たばこシステムとして記述されうる１つのシステムは、一般的には、アトマイザーユニットのカートリッジ内に収容される液体エアロゾル形成基体を備える。動作時に、液体は、芯によってカートリッジから運搬され、加熱コイルによって気化される。加熱式たばこシステムとして記述されうる第二のシステムは、修飾たばこを備える固体基体を加熱して吸入可能なエアロゾルを生成することを伴う。
【０００３】
１つの公知の種類の加熱式たばこシステムは、可燃性熱発生要素を備える消耗可能な物品を備え、可燃性熱発生要素からその可燃性熱発生要素に隣接して位置する固体エアロゾル形成基体への熱の移動によってエアロゾルを生成する。エアロゾル発生の間、揮発性化合物は、可燃性熱発生要素からの熱伝達により固体エアロゾル形成基体から放出され、加熱式エアロゾル発生物品を通して吸い込まれた空気中に混入される。放出された化合物が冷えるにつれて、これらは凝縮してユーザーによって吸入されるエアロゾルを形成する。
【０００４】
両方の主要なカテゴリーの加熱式エアロゾル発生システムには、利点および不都合がある。電子たばこシステムの１つの不都合は、加熱コイルを用いた液体基体の直接的な加熱が、特にカートリッジがほとんど空である時に液体の過熱のリスクを生じさせることである。一般的な電子たばこシステムに関するさらなる問題は、装置が、複数のユーザーによって用いられて、多くの外部汚染物質と接触してしまうようになることである。このことは、潜在的な衛生状態の問題をもたらす。
【０００５】
固体エアロゾル形成基体を収容する消耗可能な物品を使用する加熱式たばこシステムは、知覚的により良好なエアロゾルを生成することができ、また電子たばこに関連する同様の衛生状態の問題を有さない。しかしながら、ユーザーは、液体ベースの加熱式電子たばこシステムを用いて実行可能である、広範に多種な風味を望みうる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第一の態様によれば、ロッドの形態に組み立てられる複数の構成要素を備えた加熱式エアロゾル発生物品が提供されている。物品は、口側の端および口側の端から上流の遠位端を持つ。物品は、物品内に吸い込まれた空気を加熱するための物品の遠位端に位置する可燃性熱発生要素と、可燃性熱発生要素の下流に位置する液体エアロゾル形成基体と、を備える。
【０００７】
液体エアロゾル形成基体は、壊れやすいカプセル内に放出可能に収容され、液体保持媒体は、壊れやすいカプセルからのその放出後に、物品内に液体エアロゾル形成基体を保持するために壊れやすいカプセルの近位に位置することが好ましい。
【０００８】
液体エアロゾル形成基体は、別の方法として、使用前に即時に液体保持媒体内に組み込まれてもよい。例えば、１回分の量の液体エアロゾル形成基体が、使用前に即時に液体保持媒体内に注入されうる。
【０００９】
加熱式エアロゾル発生物品は、消耗可能であり、可燃性熱発生要素を点火することによって消耗されうる。物品は、一回使用された後に処分されることが好ましい。加熱式エアロゾル発生物品を使用する方法は、外部熱源を用いて可燃性熱発生要素を点火する工程と、加熱式エアロゾル発生物品を通じて空気を吸い込む工程と、を含みうる。エアロゾル発生物品内に保持されている液体エアロゾル形成基体は、ついで、可燃性熱発生要素によって供給された熱エネルギーによって気化され、凝縮されて、空気に混入されるエアロゾルを形成する。使用を終えた時、例えば、エアロゾル形成基体または可燃性熱発生要素が消耗された時、物品は、処分されうる。好ましい方法は、液体エアロゾル形成基体が物品の液体保持媒体によって保持されるように、壊れやすいカプセルから液体エアロゾル形成基体を放出する工程と、外部熱源を用いて可燃性熱発生要素を点火する工程と、物品を通じて空気を吸い込む工程と、を含んでもよく、液体エアロゾル形成基体は、可燃性熱発生要素によって供給された熱エネルギーによって気化され、凝縮されて、空気に混入されるエアロゾルを形成する。
【００１０】
可燃性熱発生要素は、加熱式エアロゾル発生物品内に吸い込まれた空気を加熱し、加熱された空気は、物品の液体保持媒体を越えてまたはそれを通じて通って、液体エアロゾル形成基体を気化し、エアロゾルの形成を可能にすることが好ましい。空気は、液体保持媒体を越えてまたはそれを通じて通る前に、約２００℃〜２２０℃の温度に加熱されることが好ましい。混入された揮発性成分を有する空気は、次に、物品内で約１００℃の温度に冷却されることが好ましく、それにより、揮発性成分が凝縮されて、エアロゾルを形成することが可能となる。可燃性熱発生要素は、別の方法として、液体エアロゾル形成基体を気化してエアロゾルの形成を可能にするために、伝導または放射によって液体保持媒体を加熱しうる。
【００１１】
物品が１回の使用後に処分されることが意図されるので、一般的な電子たばこシステムと関連付けられうる衛生状態の問題が克服される。さらに、液体エアロゾル形成基体は発熱体と直接接触しないので、エアロゾル形成基体の過熱に関する問題が起こらない。物品は、広範囲に有効な異なる液体エアロゾル形成基体の組成を有して生成されてもよく、それにより、電子たばこシステムによって提供されうる広範囲に有効な風味および体験がユーザーに提供される。
【００１２】
本明細書で使用される「加熱式エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出するために、燃焼ではなく加熱されることが意図されるエアロゾル形成基体を含む物品を意味する。エアロゾル形成基体の加熱によって形成されたエアロゾルは、エアロゾル形成基体の燃焼または熱分解によって生成されるよりも少ない公知の有害成分を含みうる。
【００１３】
「エアロゾル形成基体」という用語は本明細書で使用されるとき、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持つ基体を意味する。エアロゾル形成基体は固体でも液体でもよく、固体および液体の両方の成分を含んでもよい。
【００１４】
本明細書で使用される場合、「液体エアロゾル形成基体」という用語は、固体の形態ではなく液状である、エアロゾル形成基体を意味する。液体エアロゾル形成基体は、液体保持媒体によって少なくとも部分的に吸収されうる。液体エアロゾル形成基体は、ゲルの形態のエアロゾル形成基体を含む。
【００１５】
本明細書で使用される場合、「口側の端」という用語は、そこでエアロゾルが物品から抜け出て、ユーザーの口内に送達される、加熱式エアロゾル発生物品の一部分を意味する。使用において、ユーザーは加熱式エアロゾル発生物品によって発生されるエアロゾルを吸入するために物品の口側の端で吸い込んでもよい。
【００１６】
本明細書で使用される場合、「遠位端」という用語は、口側の端と向かい合った物品の端を意味する。
【００１７】
本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語は、加熱式エアロゾル発生物品の構成要素もしくは構成要素の部分の、その使用時に空気が物品を通して吸い込まれる方向に対する相対的な位置を表すために使用される。また、物品の口側の端は下流端と呼ばれてもよく、また、物品の遠位端は上流端と呼ばれてもよい。物品の構成要素または構成要素の部分は、口側の端と遠位端との、または下流端と上流端との間のこれらの相対的位置に基づく互いの上流または下流にあると記述されてもよい。
【００１８】
「長手方向」という用語は、本明細書で使用される時、エアロゾル発生物品の上流端と下流端との間の方向を記述するために使用され、「横断方向」という用語は、長手方向と直角を成す方向を記述するために使用される。
【００１９】
本明細書に使用される「直径」という用語は、エアロゾル発生物品の横方向での最大寸法を説明するために使用される。本明細書に使用される場合、「長さ」という用語は、長手方向の最大寸法を記述するために使用される。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「液体保持媒体」という用語は、液体エアロゾル形成基体を放出可能に保持することが可能な構成要素を意味する。液体保持媒体は、気化によって液体エアロゾル形成基体の放出が許容される間に、液体エアロゾル形成基体と接触されると考えられる、液体エアロゾル形成基体を吸収する、または別のやり方では、それを保持する、多孔性または繊維性材料であってもよい、またはそれを含んでもよい。
【００２１】
本明細書で使用される場合、「壊れやすいカプセル」という用語は、液体エアロゾル形成基体を収容し、また破壊された時または破裂された時に液体エアロゾル形成基体を放出することができる、カプセルを意味する。壊れやすいカプセルは、ユーザーによって容易に破壊されてその液体エアロゾル形成基体内容物を放出する、壊れやすい材料から形成されうる、またはそれを含みうる。例えば、カプセルは、指圧などの外力によって破壊されうる。
【００２２】
加熱式エアロゾル発生物品は実質的に円筒形の形状としうる。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また、長さと実質的に直交する長さと円周を有しうる。液体保持媒体は実質的に円筒形の形状であってもよい。液体保持媒体は実質的に細長くてもよい。液体保持媒体はまた、長さおよび長さと実質的に直交する円周も有してもよい。
【００２３】
エアロゾル発生物品は、およそ５ミリメートル〜およそ１２ミリメートルの間、例えばおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートルの間の外径を有してもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル発生物品は７．２ミリメートル＋／−１０パーセントの外径を有する。
【００２４】
エアロゾル発生物品の全長は、およそ２５ｍｍ〜およそ１５０ｍｍであってもよい。１つの特定の実施形態で、エアロゾル発生物品の全長はおよそ８５ｍｍである。別の特定の実施形態で、エアロゾル発生物品の全長はおよそ６５ｍｍである。
【００２５】
可燃性熱発生要素は、約７ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば、８ｍｍ〜１５ｍｍの長さを有してもよい。１つの実施形態において、液体保持媒体は、およそ１０ｍｍの長さを有しうる。
【００２６】
液体保持媒体は、約７ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば、８ｍｍ〜１５ｍｍの長さを有してもよい。１つの実施形態において、液体保持媒体は、およそ１０ｍｍの長さを有しうる。
【００２７】
可燃性熱発生要素および液体保持媒体は、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。その外径は、およそ５  ｍｍ〜およそ１２  ｍｍであってもよい。１つの実施形態において、外径は、およそ７．２  ｍｍ＋／−１０パーセントであってもよい。
【００２８】
加熱式エアロゾル発生物品は、ロッドの形態のラッパーによって組み立てられる、または囲まれる、複数の構成要素を備えうる。例えば、物品は、可燃性熱源と、液体保持媒体と、液体保持媒体の下流に位置するマウスピースと、を備えうる。
【００２９】
マウスピースは物品の口側の端に位置しうる。マウスピースはフィルターを含んでもよい。フィルターは、１つ以上の適切な濾過材料から形成されてもよい。多くのこのような濾過材料は当技術分野で公知である。一つの実施形態において、マウスピースは酢酸セルローストウから形成されるフィルターを含んでもよい。
【００３０】
マウスピース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。マウスピースは、およそ５ミリメートル〜およそ１０ミリメートルの間、例えばおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートルの間の径の外径を有してもよい。好ましい実施形態において、マウスピースは７．２ミリメートル＋／−１０％の外径を有する。
【００３１】
マウスピースは、およそ５ミリメートル〜およそ２０ミリメートルの間の長さを有してもよい。例えば、マウスピースは、約７ｍｍ〜約１２ｍｍの長さを有しうる。
【００３２】
物品は、液体保持媒体と可燃性熱源との間に位置する多孔性または通気性のプラグを備えうる。こうしたプラグは、物品内に液体エアロゾル形成基体を保持するのに役立つように作用しうる。プラグは、およそ５ミリメートル〜およそ１０ミリメートルの間、例えばおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートルの間の外径を有してもよい。好ましい実施形態において、プラグは７．２ミリメートル＋／−１０％の外径を有する。
【００３３】
プラグは、およそ２ミリメートル〜およそ１０ミリメートルの間の長さを有してもよい。例えば、マウスピースは、約３ｍｍ〜約５ｍｍの長さを有しうる。
【００３４】
物品は、エアロゾル形成セクションまたはエアロゾル冷却セクションを備えうる。複数の構成要素は、ラッパー内で同軸に整列され、組み立てられうる。ラッパーは伝統的な紙巻たばこ用紙でもよい。ラッパーは、高分子フィルムまたはコート紙であってもよい。
【００３５】
液体保持媒体は、例えば、吸収性ポリマー材料などの、吸収材料を含むことが好ましい。適切な液体保持材料の実施例は、連続気泡発泡体などの、繊維状ポリマーおよび多孔性ポリマーを含む。液体保持媒体は、繊維状セルロースアセテートまたは繊維状セルロースポリマーを含んでもよい。液体保持媒体は、多孔性ポリプロピレン材料を含みうる。液体の保持を可能にする適切な材料は、当業者には公知であろう。
【００３６】
液体保持媒体は、加熱式エアロゾル発生物品を通じる気流経路内に位置する、またはエアロゾル発生物品を通じる気流経路の少なくとも一部分を画定するのうちのいずれかである。液体保持媒体を通じて画定される１つ以上の穴は、物品の遠位端と物品の口側の端との間に、加熱式エアロゾル発生物品を通じる気流経路の一部分を画定することが好ましい。
【００３７】
液体保持媒体は、中央内腔を有する管の形態であってもよい。管の壁は、その際、適切な液体保持材料から形成される、またはそれを含む。
【００３８】
加熱式エアロゾル発生物品は、壊れやすいカプセル内に含まれた液体エアロゾル形成基体を備えうる。壊れやすいカプセルは、２ｍｍ〜８ｍｍ、例えば４ｍｍ〜６ｍｍの最大寸法を有する、例えば、球形または卵形などの球状体であることが好ましい。壊れやすいカプセルは、２０〜３００マイクロリットル、例えば３０〜２００マイクロリットルの容積を含みうる。こうした範囲は、１０〜１５０回のエアロゾルの吸入をユーザーに提供しうる。
【００３９】
液体保持媒体は、壊れやすいカプセル内に収容される液体の総容積の１０５％〜１１０％を吸収可能であることが好ましい。このことは、壊れやすいカプセルが破壊されて、その内容物を放出した後の物品からの液体エアロゾル形成基体の漏れを防ぐのに役立つ。液体保持媒体は、壊れやすいカプセルからの液体エアロゾル形成基体の放出後に９０％〜９５％浸されることが好ましい。
【００４０】
壊れやすいカプセルは、壊れやすいシェルを有してもよく、または外力を受けた時の破壊を容易にするような形状であってもよい。壊れやすいカプセルは、外力の印加によって破壊されるように構成されうる。例えば、壊れやすいカプセルは、特定の定められた外力で破壊され、それにより、液体エアロゾル形成基体を放出するように構成されうる。壊れやすいカプセルは、そのシェルのもろいまたは壊れやすい部分を有し、それにより、破壊が容易になるように構成されうる。壊れやすいカプセルは、カプセルを破壊して液体エアロゾル形成基体を放出するための貫通要素と係合するように配置されうる。壊れやすいカプセルは、約０．５〜２．５重量キログラム（ｋｇｆ）、例えば、１．０〜２．０ｋｇｆの破裂強度を有することが好ましい。
【００４１】
壊れやすいカプセルのシェルは、例えば、ゼラチン系材料などの適切なポリマー材料を含みうる。カプセルのシェルは、セルロース系材料またはデンプン材料を含みうる。
【００４２】
壊れやすいカプセルは、物品内の液体保持媒体に隣接して位置してもよく、そのため壊れやすいカプセルから放出された液体エアロゾル形成基体は、液体保持媒体と接触し、液体保持媒体によって保持されうる。壊れやすいカプセルは、液体保持媒体内に位置しうる。例えば、液体保持媒体は、内腔を有する管の形態であってもよく、液体エアロゾル形成基体を収容する壊れやすいカプセルは、管の内腔内に位置しうる。
【００４３】
加熱式エアロゾル発生物品は、液体保持媒体の下流に位置するエアロゾル発生セクションを備えうる。使用時に、液体エアロゾル形成基体は、気化され、基体の揮発性成分は、液体保持媒体から下流に吸い込まれる。揮発性成分は、ついで、エアロゾル形成セクションにおいて冷却されて、吸入可能なエアロゾルを形成する。エアロゾル形成セクションは、物品内の空間によって、または物品内の管の内腔によって画定されうる。エアロゾル形成セクションは、例えば、集合されたポリマー材料のシートを含むエアロゾル冷却要素などのエアロゾル冷却要素を含みうる。
【００４４】
エアロゾル冷却要素は、長さ１ミリメートルあたりおよそ３００〜１０００平方ミリメートルの間の総表面積を有しうる。好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ミリメートル長さあたりおよそ５００平方ミリメートルの総表面積を有する。
【００４５】
エアロゾル冷却要素は低吸い込み抵抗を有するのが好ましい。すなわち、エアロゾル冷却要素は、エアロゾル発生物品を介して空気の通過に低抵抗性を提供することが好ましい。エアロゾル冷却要素はエアロゾル発生物品の吸い込み抵抗に実質的に影響を及ぼさないことが好ましい。
【００４６】
エアロゾル冷却要素は複数の長手方向に延在する経路を含んでもよい。複数の長手方向に延在する経路は、捲縮、ひだ付け、ギャザー付け、折り畳みのうち１つ以上の加工がなされて経路を形成するシート材料によって画定されうる。複数の長手方向に延在する経路は、捲縮、ひだ付け、ギャザー付け、折り畳みのうち１つ以上の加工がなされて複数の経路を形成する単一のシートによって画定され得る。別の方法として、複数の長手方向に延在する経路は、捲縮、ひだ付け、ギャザー付け、折り畳みのうち１つ以上の加工がなされて複数の経路を形成する複数のシートによって画定され得る。
【００４７】
いくつかの実施形態において、エアロゾル冷却要素は、金属箔、ポリマー材料および実質的に非多孔性の紙またはボール紙から成る群より選択される集合された材料シートを含んでもよい。いくつかの実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、酢酸セルロース（ＣＡ）およびアルミ箔から成る群より選択される集合された材料シートを含んでもよい。
【００４８】
好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素は、生物分解性の集合された材料シートを含む。例えば、集合された非多孔性の紙のシートまたは集合されたポリ乳酸またはＭａｔｅｒ−Ｂｉ（登録商標）の等級（デンプンベースのコポリエステルの市販のファミリー）などの生物分解可能な重合体材料のシートである。特に好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素は、集合されたポリ乳酸のシートを含む。
【００４９】
エアロゾル冷却要素は、重量ミリグラムあたりおよそ１０〜１００平方ミリメートルの間の比表面積を有する集合された材料シートから形成されてもよい。いくつかの実施形態において、エアロゾル冷却要素は、およそ３５  ｍｍ２／ｍｇの比表面積を有する集合された材料シートから形成されてもよい。
【００５０】
液体エアロゾル形成基体は水を含む。液体エアロゾル形成基体はまた、プロピレングリコールまたはグリセリンなどのエアロゾル形成体を含むことが好ましい。液体エアロゾル形成基体は、風味剤を含むことが好ましい。液体エアロゾル形成基体は、ニコチンなどの活性成分をさらに含みうる。液体エアロゾル形成基体は、１０〜２５重量パーセント（例えば、１２〜２０重量パーセント）の水含量を有することが好ましい。水は、適切な吸入可能なエアロゾルを形成することを要求される。液体エアロゾル形成基体はニコチン溶液を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は、加熱に伴い液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むことが好ましい。液体エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。液体エアロゾル形成基体は、溶媒、エタノール、植物エキス、および天然の風味または人工の風味を含んでもよい。
【００５１】
本明細書で使用される「エアロゾル形成体」という用語は、使用時に高密度で安定したエアロゾルの形成を促進する任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物を記述するために使用される。エアロゾル形成体は、エアロゾル発生物品の作動温度で熱分解に対して実質的に耐性がある。適切なエアロゾル形成体は当技術分野で周知であり、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。
【００５２】
好ましい加熱式エアロゾル発生物品において、空気流路は、加熱式エアロゾル発生物品を通じて画定される。空気流路は、空気がそこでエアロゾル発生物品に入る一点と、空気がそこで液体保持媒体にわたって通る一点と、空気がそこで加熱式エアロゾル発生物品の口側の端の外へ出て、ユーザーの口内へと通る一点と、を含む。好ましい物品では、エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品内に入る一点と液体保持媒体にわたって通る一点との間の空気を加熱するよう機能する。これは、加熱された空気が液体保持媒体によって保持されている液体エアロゾル形成基体を気化することを可能にする。空気の加熱は、空気流路内に位置し、空気が液体保持媒体を通過する前に空気を直接的に加熱するよう機能する、加熱コイルなどのヒーターによって達成されうる。
【００５３】
加熱式エアロゾル発生物品はまた、熱放散器を備えうる。熱放散器は、物品の空気流路内に配置されてもよい。熱放散器は、可燃性熱発生要素と熱的接触してもよい。熱放散器は、可燃性熱発生要素と液体保持媒体との間に配置されうる。
【００５４】
熱放散器は、空気流路内に配置されて空気を加熱する、通気性の蓄熱器または熱放散器を含みうる。熱放散器という用語は、以下で用いられる。熱放散器は、ヒーターと相互作用して熱エネルギーを得ることができる。熱エネルギーは、ついで、熱放散器を通り抜ける空気に伝えられる。熱放散器は、広い表面積および高い多孔度を有する構成要素であることが好ましい。空気は、著しい圧力降下を受けることなく熱放散器を通じて流れることが可能であるべきである。適切な熱放散器の実施例は、ヒーターと熱的接触して、および加熱式エアロゾル発生物品の空気流路内の両方で配置される、多孔性の金属発泡体または多孔性のセラミック発泡体の構成要素でありうる。
【００５５】
熱放散器は、可燃性熱発生要素からの熱を吸収するための不燃性多孔体を備えてもよく、そのため使用時に、遠位端から口側の端へとエアロゾル発生物品を通じて吸い込まれた空気が、多孔体に吸収された熱によって加熱される。
【００５６】
本明細書で使用される場合、「多孔性」という用語は、固有の多孔性である材料だけでなく、複数の穴の提供を通じて多孔性または浸透性に作られた実質的に非多孔性である材料を包含することが意図される。多孔体は、例えば、セラミックまたは金属発泡体などの、多孔性材料のプラグから形成されうる。別の方法として、多孔体は、複数の開口部がそれらの間に提供される、複数の固体要素から形成されうる。例えば、多孔体は、相互接続されたフィラメントの繊維または格子の束を含んでもよい。多孔性材料は、十分なサイズの空孔を有する必要があり、それにより、空気がその空孔を通じて多孔体を通って吸い込まれうる。例えば、多孔体における空孔は、約３．０ｍｍより小さい、より好ましくは約１．０ｍｍより小さい、最も好ましくは約０．５ｍｍより小さい平均横断寸法を有してもよい。別の方法として、または加えて、空孔は、約０．０１ｍｍより大きい平均横断寸法を有してもよい。例えば、空孔は、約０．０１ｍｍ〜約３．０ｍｍ、より好ましくは約０．０１ｍｍ〜約１．０ｍｍ、最も好ましくは約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍである、平均横断寸法を有してもよい。
【００５７】
「空孔」という用語は本明細書で使用されるとき、材料が不在の多孔性物品の領域に関連する。例えば、多孔体の横断エリアは、本体を形成する材料の部分、および材料の部分の間の空隙である部分を備える。
【００５８】
空孔の平均横断寸法は、空孔のそれぞれの最小の横断寸法の平均を取ることによって算出される。空孔サイズは、多孔体の長さに沿って実質的に一定であってもよい。別の方法として、空孔サイズは、多孔体の長さに沿って変化してもよい。
【００５９】
本明細書で使用される場合、「横断寸法」という用語は、加熱式エアロゾル発生物品の長手方向に対して実質的に直角をなす方向における寸法を意味する。
【００６０】
多孔体の空隙率分布は、実質的に均一でありうる。すなわち、多孔体内の空孔は、多孔体の横断エリアにわたって実質的に均等に分布されうる。空隙率分布は、多孔体の横断エリアにわたって異なりうる。すなわち、横断エリアの１つ以上のサブエリアにおける局所的な空隙率は、横断エリアの１つ以上のその他のサブエリアにおける局所的な空隙率より大きくてもよい。例えば、横断エリアの１つ以上のサブエリアにおける局所的な空隙率は、横断エリアの１つ以上のその他のサブエリアにおける局所的な空隙率より５パーセント〜８０パーセント大きくてもよい。これによって、多孔体を通じる空気の流れを可能にしうる。
【００６１】
「横断エリア」という用語は、本明細書で使用されるとき、多孔体の長手方向寸法と一般的に直角をなす平面内にある多孔体の面積に関連する。例えば、多孔体はロッドとすることができ、横断エリアは、ロッドに沿って任意の長さでのロッド断面とすることもでき、また横断エリアはロッドの端面とすることもできる。
【００６２】
「空隙率」という用語は本明細書で使用されるとき、多孔性物品内の空隙空間の体積率を意味する。「局所的な空隙率」という用語は本明細書で使用されるとき、多孔体のサブエリア内の空孔の率を意味する。
【００６３】
空隙率分布を変化することによって、多孔体を通る気流は、望む通りに、例えば、改善されたエアロゾル特性を提供するように変えられうる。例えば、この空隙率分布は、エアロゾル発生物品の気流特性、または可燃性熱発生要素の温度プロファイルに従って、変えられうる。
【００６４】
一部の実施例では、局所的な空隙率は、多孔体の中央部分に向かうに従って低くなりうる。この配置により、多孔体の中央部分を通る気流は、多孔体の周辺に対して減少される。これは、可燃性熱発生要素の温度プロファイル、またはエアロゾル発生物品の気流の特性に応じて有利である場合がある。
【００６５】
その他の実施例では、局所的な空隙率は、多孔体の中央部分に向かうに従って大きくなりうる。この配置は、多孔体の中心を通る気流の増大を容易にすることができ、可燃性熱発生要素の温度プロファイル、またはエアロゾル発生物品の気流の特性に応じて有利である場合がある。
【００６６】
多孔体が高い表面積対体積比を有するので、熱放散器は、多孔体を通して吸い込まれた空気の迅速な、かつ効率的な加熱を可能としうる。これは、多孔体を通して吸い込まれた空気の均一な加熱、結果として、熱放散器の下流のエアロゾル形成基体のより均一な加熱を可能にしうる。
【００６７】
好ましい実施形態では、多孔体は、少なくとも２０：１、好ましくは少なくとも１００：１、より好ましくは少なくとも５００：１の表面積対体積比を有する。有利には、これは、可燃性熱発生要素から多孔体を通して吸い込まれた空気への熱エネルギーの特定の効率的な伝達を可能にする一方で、コンパクトな熱放散器を提供しうる。これは、多孔体を通して吸い込まれた空気の迅速な、かつ均一な加熱、結果として、低い表面積対体積比を有する多孔体と比較して、熱放散器の下流のエアロゾル形成基体のより均一な加熱をもたらしうる。
【００６８】
好ましい実施形態では、多孔体は、高比表面積を有する。これは、質量単位あたりの本体の全表面積の基準である。有利には、これは、可燃性熱発生要素から多孔体を通して吸い込まれた空気への熱エネルギーの効率的な伝達のための大きい表面積を、質量の小さい熱放散器に提供しうる。例えば、多孔体は、グラムあたり少なくとも０．０１ｍ２、好ましくはグラムあたり少なくとも０．０５ｍ２、より好ましくはグラムあたり少なくとも０．１ｍ２、最も好ましくはグラムあたり少なくとも０．５ｍ２の比表面積を有しうる。
【００６９】
多孔体は、材料容積に対する空隙容積が約６０パーセント〜約９０パーセントの連続気泡空隙率を有することが好ましい。
【００７０】
いくつかの実施形態では、多孔体は、低吸い込み抵抗を有する。すなわち、多孔体は、熱放散器を介して空気の通過に低抵抗性を提供しうる。そのような実施例では、多孔体は、エアロゾル発生物品の吸い込み抵抗に実質的に影響を与えない。いくつかの実施形態では、多孔体の吸い込み抵抗（ＲＴＤ）は、約１０〜１３０ｍｍのＨ２Ｏ、好ましくは約４０〜１００ｍｍのＨ２Ｏである。標本のＲＴＤは、体積流量が出力端で１７．５ミリリットル／秒である安定した条件下での空気の流れによって横断された時の、標本の２つの端部間の静的圧力差を意味する。標本のＲＴＤは、ＩＳＯ規格６５６５：２００２に記載された方法を使用して、すべての換気を遮断した状態で測定できる。
【００７１】
多孔体は熱貯蔵材料で形成されうる。
【００７２】
本明細書で使用される「熱貯蔵材料」という用語は、高い熱容量を有する材料を意味する。この配置により、多孔体は、熱放散器が可燃性熱発生要素からの熱を吸収および貯蔵して、その後、多孔体を通して吸い込まれた空気を介して、ある期間にわたりエアロゾル形成基体に熱を放出することを可能にする、蓄熱体として機能しうる。
【００７３】
多孔体が熱貯蔵材料から形成される場合、多孔体は、摂氏２５度および定圧において、少なくとも０．５Ｊ／ｇ．Ｋ、好ましくは少なくとも０．７Ｊ／ｇ．Ｋ、より好ましくは少なくとも０．８Ｊ／ｇ．Ｋの比熱容量を有する材料から形成されることが好ましい。材料の比熱容量が実質的に熱エネルギーを貯蔵する材料能力の基準であるので、高い熱容量を有する材料から多孔体を形成することは、エアロゾル発生物品の重量を実質的に増加することなく、その多孔体が熱放散器を通して吸い込まれた空気を加熱するための多くの蓄熱体を提供することを可能としうる。
【００７４】
多孔体は任意の適切な材料（複数可）から形成されうる。多孔体が熱貯蔵材料から形成される場合、適切な材料は、ガラスファイバー、ガラスマット、セラミック、シリカ、アルミナ、カーボンおよびミネラル、またはそれらの任意の組合せを含むが、これらに限定されない。
【００７５】
熱貯蔵材料は、断熱性であってもよい。本明細書で使用される場合、「断熱性」という用語は、摂氏２３度および５０％の相対湿度で、１００Ｗ／ｍ．Ｋ未満、好ましくは４０Ｗ／ｍ．Ｋ未満、または１０Ｗ／ｍ．Ｋ未満の熱伝導率を有する材料を意味する。これは、可燃性熱発生要素の温度変動によって引き起こされる多孔体を通して吸い込まれた空気の温度変化を減少する熱伝導性熱放散器と比較して、高い熱慣性を有する熱放散器をもたらしうる。これは、より一貫したエアロゾル特性をもたらしうる。
【００７６】
多孔体は熱伝導性でありうる。本明細書で使用される場合、「熱伝導性」という用語は、摂氏２３度および５０％の相対湿度で、少なくとも１０Ｗ／ｍ．Ｋ、好ましくは少なくとも４０Ｗ／ｍ．Ｋ、より好ましくは少なくとも１００Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有する材料を意味する。多孔体が熱伝導性である場合、多孔体は、摂氏２３度および５０％の相対湿度で、少なくとも４０Ｗ／ｍ．Ｋ、好ましくは少なくとも１００Ｗ／ｍ．Ｋ、より好ましくは少なくとも１５０Ｗ／ｍ．Ｋ、最も好ましくは少なくとも２００Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有する材料から形成されることが好ましい。
【００７７】
有利には、これは、熱放散器の熱慣性を減少し、熱放散器の温度が可燃性熱発生要素の温度の変化を迅速に調節することを可能にすることができる。さらに、高い熱伝導率を有することによって、多孔体を通じる熱抵抗は低くなる。これは、使用時に可燃性熱発生要素から離れた多孔体の部分の温度が、使用時に可燃性熱発生要素に近い多孔体の部分と同様の高温であることを可能にしうる。これは、多孔体を通して吸い込まれた空気の特定の効率的な加熱を提供しうる。
【００７８】
多孔体が熱伝導性である場合、多孔体は、摂氏２３度および５０％の相対湿度で、少なくとも４０Ｗ／ｍ．Ｋ、好ましくは少なくとも１００Ｗ／ｍ．Ｋ、より好ましくは少なくとも１５０Ｗ／ｍ．Ｋ、最も好ましくは少なくとも２００Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有する材料から形成されることが好ましい。
【００７９】
多孔体が熱伝導性である場合、適切な熱伝導性材料は、アルミニウム、銅、亜鉛、鋼鉄、銀、熱伝導性ポリマー、またはそれらの任意の組み合わせもしくはそれらの合金を含むが、これらに限定されない。
【００８０】
いくつかの実施形態では、多孔体は、アルミニウムなどの熱伝導性でもある、熱貯蔵材料から形成される。
【００８１】
熱放散器は、可燃性熱発生要素によって加熱され、熱放散器要素を通過する空気を加熱しうる。加熱された空気は、その後、熱放散器の下流に位置する加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を揮発しうる。このようにして、エアロゾル発生物品がエアロゾル形成基体を加熱する様式は、主に可燃性熱発生要素との直接的な接触を介することから空気の加熱を通じる間接的な加熱に変化しうる。
【００８２】
熱放散器は、約７ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば、８ｍｍ〜１５ｍｍの長さを有してもよい。１つの実施形態において、熱放散器は、およそ１０ｍｍの長さを有しうる。
【００８３】
熱放散器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。熱放散器は、およそ５ミリメートル〜およそ１０ミリメートルの間、例えばおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートルの間の径の外径を有してもよい。好ましい実施形態において、熱放散器は７．２ミリメートル＋／−１０％の外径を有する。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態では、熱放散器は、固体エアロゾル形成基体の本体を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、加熱に伴い基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含有するたばこ含有材料を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は非たばこ材料を含んでもよい。固体エアロゾル形成基体は、たばこ含有材料および非たばこ含有材料を含んでもよい。
【００８５】
固体のエアロゾル形成基体は、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎、膨化たばこおよび均質化したたばこのうち１つ以上を含む、例えば、粉末、顆粒、ペレット、断片、より糸、細片またはシートのうち１つ以上を含みうる。
【００８６】
固体のエアロゾル形成基体は、たばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含んでもよく、それは固体のエアロゾル形成基体の加熱に応じて放出される。また、固体のエアロゾル形成基体は、例えば、さらなるたばこ揮発性風味化合物または非たばこ揮発性風味化合物を含む１つ以上のカプセルを含んでもよく、このようなカプセルは、固体のエアロゾル形成基体の加熱の間、溶解してもよい。
【００８７】
固体エアロゾル形成基体は均質化したたばこ材料を含んでもよい。本明細書で使用される「均質化したたばこ材料」という用語は、粒子状たばこを凝集することによって形成される材料を指す。
【００８８】
固体エアロゾル形成基体は、集合された、均質化したたばこ材料のテクスチャ加工されたシートを含みうる。固体エアロゾル形成基体は、複数の間隔を置いたへこみ、突出部、および穿孔の１つ以上を含む集合された、均質化したたばこ材料のテクスチャ加工されたシートを含んでもよい。均質化したたばこ材料のテクスチャ加工されたシートの使用は、均質化したたばこ材料シートの集結を容易にして固体エアロゾル形成基体を形成してもよい。本明細書で使用される「シート」という用語は、実質的に厚さより大きい幅および長さを有する薄層状の要素を指す。本明細書に使用される「集合された（ｇａｔｈｅｒｅｄ）」という用語は、巻き込まれ、折り畳まれ、または別途固体エアロゾル形成基体の長手方向軸に対して実質的に横方向に圧縮され、または収縮したシートを記述するために使用される。本明細書で使用される「テクスチャ加工されたシート」という用語は、捲縮され、型押しされ、デボス加工され、穿孔され、または別途変形されたシートを意味する。
【００８９】
固体エアロゾル形成基体は、集合された、均質化したたばこ材料の捲縮したシートを含みうる。本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行した隆起または波型形状を有するシートを指す。実質的に平行な隆起または波型形状は、固体エアロゾル形成基体の長手方向軸に沿って、またはそれに平行に延在することが好ましい。これは、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合を容易にして固体エアロゾル形成基体を形成しうる。しかし、固体エアロゾル形成基体に含めるための均質化したたばこ材料の捲縮したシートが、別の方法としてまたは追加的に、固体エアロゾル形成基体の長手方向軸に鋭角または鈍角で配置される複数の実質的に平行した隆起または波型形状を有してもよいことが認識される。
【００９０】
固体エアロゾル形成基体は、可燃性熱発生要素によって加熱され、固体エアロゾル形成基体を通過する空気を加熱しうる。加熱された固体エアロゾル形成基体の揮発性化合物はまた、蒸発されてもよい。加熱された空気および蒸気は、ついで、固体エアロゾル形成基体の下流に位置する液体保持媒体内に保持されている液体エアロゾル形成基体を加熱し、揮発しうる。これは、もっぱら液体エアロゾル形成基体から発生したエアロゾルに好ましくは知覚的であるエアロゾルを発生させうる。
【００９１】
固体エアロゾル形成基体は、フィルタープラグラップによって囲まれうる。
【００９２】
可燃性熱発生要素は、炭素質の熱発生要素であってもよい。本明細書に使用される場合、「炭素質」という用語は、炭素を含む可燃性熱発生要素を記述するために使用される。本発明によるエアロゾル発生物品で使用するための可燃性炭素質熱発生要素の炭素含有量は、３０の可燃性熱発生要素の乾燥質量で少なくとも約３５パーセントであることが好ましく、少なくとも約４０パーセントがより好ましく、少なくとも約４５パーセントが最も好ましい。
【００９３】
本発明による可燃性熱発生要素は可燃性炭素ベース熱発生要素でありうる。本明細書に使用される場合、「炭素ベース熱発生要素」という用語は、主に炭素を含む可燃性熱発生要素を記述するために使用される。
【００９４】
本発明によるエアロゾル発生物品での使用のための可燃性炭素ベース熱発生要素の炭素含有量は、可燃性炭素ベース可燃性熱発生要素の乾燥質量で、少なくとも約５０パーセントであり、少なくとも約６０パーセントであることが好ましく、少なくとも約７０パーセントであることがより好ましく、少なくとも約８０パーセントであることが最も好ましくありうる。
【００９５】
本発明の加熱式エアロゾル発生物品は１つ以上の気流経路を含み、その経路に沿って、ユーザー吸入用に加熱式エアロゾル発生物品を通して空気を吸い込むことができる。用語「上流」および「下流」は本明細書で使用される時、ユーザーが加熱式エアロゾル発生物品で吸い込んだ時に、空気が１つ以上の気流経路を通じて流れる方向に関して加熱式エアロゾル発生物品の構成要素の相対的な方向および位置を記述するために使用される。
【００９６】
可燃性熱発生要素は、１つ以上の気流経路から分離されてもよく、そのため、使用時に、加熱式エアロゾル発生物品を通して１つ以上の気流経路に沿って吸い込まれた空気は、可燃性熱発生要素と直接接触しない。
【００９７】
加熱式エアロゾル発生物品の１つ以上の気流経路からの可燃性熱発生要素の分離は、ユーザーがたばこを吸う間、可燃性熱発生要素の燃焼の活性化を実質的に防止または阻害しうる。これは、ユーザーが加熱式エアロゾル発生物品で吸煙する間、エアロゾル形成基体の温度におけるスパイクを実質的に防止または阻害しうる。これは、激しい吸煙の状況の下でのエアロゾル形成基体の燃焼または熱分解を実質的に防止または阻害しうる。このことは、ユーザーの吸煙の状況により加熱式エアロゾル発生物品によって発生したエアロゾルの組成の変化を実質的に防止または阻害しうる。
【００９８】
１つ以上の気流経路からの可燃性熱発生要素の分離はまた、可燃性熱発生要素の点火中および燃焼中に形成される燃焼および分解生成物ならびにその他の材料が、１つ以上の気流経路に沿って加熱式エアロゾル発生物品を通して吸い込まれる空気に入るのを実質的に防止または阻害しうる。
【００９９】
分離される可燃性熱発生要素は、ブラインド可燃性熱発生要素を含みうる。本明細書で使用される場合、「ブラインド」という用語は、ユーザーによる吸入のための加熱式エアロゾル発生物品を通して吸い込まれた空気が、可燃性熱発生要素に沿ったいかなる気流チャネルも通過しない可燃性熱発生要素を記述するために使用される。そのため、ブラインド可燃性熱発生要素とエアロゾル形成基体との間の熱伝達は、伝導性熱伝達によって主に起こる。
【０１００】
可燃性熱発生要素を通る気流チャネルが提供されないので、可燃性熱発生要素とエアロゾル形成基体との間の伝導性熱伝達が低減される、または最小限にされる。可燃性熱発生要素とエアロゾル形成基体との間の伝導性熱伝達を低減することは、ユーザーがたばこを吸う間、エアロゾル形成基体の温度におけるスパイクを実質的に防止または阻害しうる。これは、激しい吸煙の状況の下でのエアロゾル形成基体の燃焼または熱分解を実質的に防止または阻害しうる。このことは、ユーザーの吸煙の状況により加熱式エアロゾル発生物品によって発生したエアロゾルの組成の変化を実質的に防止または阻害しうる。これはまた、可燃性熱発生要素の点火中および燃焼中に形成される燃焼および分解生成物ならびにその他の材料が、１つ以上の気流経路に沿って加熱式エアロゾル発生物品を通して吸い込まれる空気に入るのを実質的に防止または阻害しうる。
【０１０１】
加熱式エアロゾル発生物品は、可燃性熱発生要素の近位端と加熱式エアロゾル発生物品の近位端との間に１つ以上の空気吸込み口を含みうる。１つ以上の空気吸込み口は、空気が、可燃性熱発生要素を通じて吸い込まれることなく、１つ以上の空気吸込み口を通じて加熱式エアロゾル発生物品の１つ以上の気流経路内に吸い込まれうるように配置されうる。これは、ユーザーがたばこを吸う間、エアロゾル形成基体の温度におけるスパイクを実質的に防止または阻害しうる。
【０１０２】
１つ以上の空気吸込み口は、空気がそれを通じて加熱式エアロゾル発生物品内に吸い込まれうる、任意の適切な空気吸込み口を含んでもよい。例えば、適切な空気吸込み口は、穴、スリット、溝穴またはその他の開口部を含む。空気吸込み口の数、形状、サイズおよび配置を、優れたエアロゾル発生性能を達成するように適切に調整してもよい。
【０１０３】
１つ以上の空気吸込み口は、可燃性熱発生要素の近位端と加熱式エアロゾル発生物品の近位端との間の任意の位置に配置されうる。１つ以上の空気吸込み口は、液体エアロゾル形成基体に配置されうる。１つ以上の空気吸込み口は、熱放散器に配置されうる。１つ以上の空気吸込み口は、エアロゾル形成基体の遠位端とエアロゾル形成基体の近位端との間に配置されうる。１つ以上の開口部は、空気がそれを通じて加熱式エアロゾル発生物品内に吸い込まれうる、スリット、溝穴またはその他の適切な開口部でありうる。開口部の数、形状、サイズおよび配置を、優れたエアロゾル発生性能を達成するように適切に調整してもよい。
【０１０４】
加熱式エアロゾル発生物品は、可燃性熱発生要素とエアロゾル形成基体との間に不燃性の実質的に不通気性の第一のバリアをさらに備えうる。第一のバリアは、加熱式エアロゾル発生物品の１つ以上の気流経路からの可燃性熱発生要素の分離を容易にしうる。
【０１０５】
「不燃性」という用語は、本明細書で使用される場合、その燃焼中または点火時に可燃性熱発生要素が到達する温度で実質的に不燃性であるバリアを描写するために使用される。本明細書に使用される場合、「不通気性」という用語は、それを通じる空気の通路を実質的に防止または阻害するバリアを記述するために使用される。
【０１０６】
第一のバリアは、可燃性熱発生要素の近位端と可燃性熱源に隣接する構成要素の遠位端のうち一方または両方に隣接してもよい。第一のバリアは、可燃性熱発生要素の近位端と隣接する構成要素の遠位端のうち一方または両方に付着されてもよく、または別のやり方では、それに貼り付けられてもよい。第一のバリアは、液体保持媒体の遠位端に隣接してもよい。第一のバリアは、熱放散器の遠位端に隣接してもよい。
【０１０７】
第一のバリアは、可燃性熱発生要素の近位面に提供される第一のバリア被覆を含みうる。このような実施形態において、第一のバリアは、少なくとも実質的に可燃性熱発生要素の近位面全体に提供される第一のバリア被覆を含みうる。第一のバリアは、可燃性熱発生要素の近位面全体に提供される第一のバリア被覆を含みうる。第一のバリア被覆は、ＷＯ−Ａ１−２０１３１２０８５５に記載の方法などの任意の適切な方法によって、可燃性熱発生要素の近位面に形成され、塗布されうる。
【０１０８】
加熱式エアロゾル発生物品の所望の特徴および性能に応じて、第一のバリアは、低熱伝導率または高熱伝導率を有してもよい。一定の実施形態において、第一のバリアは、約０．１Ｗ／ｍ．Ｋ〜約２００Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有してもよい。
【０１０９】
第一のバリアは、点火および燃焼中、可燃性熱発生要素によって達成される温度にて実質的に熱安定しており不燃性である１つ以上の適切な材料から形成されてもよい。適切な材料は当技術分野で公知であり、粘土（例えば、ベントナイトおよびカオリナイトなど）、ガラス、ミネラル、セラミック材料、樹脂、金属、およびこれらの組み合わせが挙げられるがこれに限定されない。  第一のバリアが形成されうる材料は、粘土およびガラスを含む。第一のバリアが形成されうるその他の材料は、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、合金、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、樹脂およびミネラル接着剤を含む。
【０１１０】
第一のバリアが、銅、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属または合金を含む場合、第一のバリア被覆は、有利には、可燃性熱発生要素と隣接する構成要素との間の熱リンクとしての役目を果たしうる。このことは、可燃性熱発生要素から液体エアロゾル形成基体への伝導性熱伝達を改善しうる。このことは、可燃性熱発生要素から熱放散器への伝導性熱伝達を改善しうる。
【０１１１】
加熱式エアロゾル発生物品は、１つ以上の気流チャネルを備えてもよい。１つ以上の気流チャネルは、可燃性熱発生要素の長さに沿って延在しうる。１つ以上の気流チャネルは、加熱式エアロゾル発生物品の１つ以上の気流経路の一部分を形成しうる。別の言い方をすると、可燃性熱発生要素は、非ブラインド可燃性熱発生要素であってもよい。本明細書で使用される場合、「非ブラインド」という用語は、ユーザーによる吸入のための加熱式エアロゾル発生物品を通して吸い込まれた空気が、可燃性熱発生要素に沿った１つ以上の気流チャネルを通過する可燃性熱発生要素を記述するために使用される。このことは、非ブラインド可燃性熱発生要素と液体エアロゾル形成基体との間の伝導性熱伝達を容易にしうる。
【０１１２】
可燃性熱発生要素が１つ以上の気流チャネルを含む場合、加熱式エアロゾル発生物品は、可燃性熱発生要素と可燃性熱発生要素の１つ以上の気流チャネルとの間に不燃性の実質的に不通気性の第二のバリアをさらに備えてもよい。第二のバリアは、加熱式エアロゾル発生物品の１つ以上の気流経路からの可燃性熱発生要素の分離を容易にしうる。第二のバリアは、本発明に従ったエアロゾル発生物品の可燃性熱発生要素の点火中および燃焼中に形成される燃焼および分解生成物が１つ以上の気流チャネルに沿って下流に吸い込まれる空気に入ることを実質的に防止または阻害しうる。
【０１１３】
第二のバリアは、可燃性熱発生要素に接着され、または別途貼り付けられてもよい。第二のバリアは１つ以上の気流チャネルの内側表面上に提供された第二のバリア被覆を含みうる。第二のバリアは、１つ以上の気流チャネルの内側表面に提供される第二のバリア被覆を含みうる。第二のバリア被覆は、１つ以上の気流チャネルへのライナーの挿入によって提供されてもよい。例えば、１つ以上の気流経路が可燃性熱発生要素の内部を通って延在する１つ以上の気流チャネルを含む場合、不燃性で実質的に不通気性の中空管は、１つ以上の気流チャネルのそれぞれに挿入されてもよい。第二のバリアが１つ以上の気流チャネルの内側表面に提供される第二のバリア被覆を含む場合、ＵＳ  Ａ−５，０４０，５５１およびＷＯ−Ａ１−２０１３１２０８５５に記述される方法などの任意の適切な方法によって、第二のバリア被覆は、１つ以上の気流チャネルの内部表面に塗布されてもよい。
【０１１４】
加熱式エアロゾル発生物品の所望の特徴および性能に応じて、第二のバリアは、低熱伝導率または高熱伝導率を有してもよい。
【０１１５】
第二のバリアは、点火および燃焼中、可燃性熱発生要素によって達成される温度にて実質的に熱安定しており不燃性である１つ以上の適切な材料から形成されてもよい。適切な材料は当技術分野で公知であり、例えば粘土、金属酸化物（酸化鉄、アルミナ、チタニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニアおよびセリアなど）、ゼオライト、リン酸ジルコニウム、およびその他のセラミック材料またはこれらの組み合わせを含むが限定されない。
【０１１６】
第二のバリアが形成されうる材料は、粘土、ガラス、アルミニウム、酸化鉄およびこれらの組み合わせを含む。必要に応じて、二酸化炭素への一酸化炭素の酸化を促進する原料成分などの触媒原料成分は、第二のバリアに組み込まれてもよい。適切な触媒原料成分は、例えば、白金、パラジウム、遷移金属およびこれらの酸化物を含むが限定されない。
【０１１７】
本発明に従ったエアロゾル発生物品が、可燃性熱発生要素の下流端とエアロゾル形成基体の上流端との間にある第一のバリア、および可燃性熱発生要素と可燃性熱発生要素に沿った１つ以上の気流チャネルとの間にある第二のバリアを含む場合、第二のバリアは、第一のバリアと同様の材料または異なる材料のどちらかから形成されてもよい。
【０１１８】
加熱式エアロゾル発生物品は、可燃性熱発生要素の少なくとも近位部分および可燃性熱発生要素に隣接して配置される構成要素の少なくとも遠位部分を囲む、熱伝導性要素をさらに備えうる。熱伝導性要素は、可燃性熱発生要素からその隣接する構成要素への伝導性熱伝達を容易にしうる。熱伝導性要素は、液体保持媒体の少なくとも遠位部分を囲みうる。熱伝導性要素は、熱放散器の少なくとも遠位部分を囲みうる。
【０１１９】
熱伝導性要素は、実質的に耐燃焼性でありうる。適切な熱伝導性要素には、金属箔ラッパーまたは合金箔ラッパーが含まれうる。金属箔ラッパーは、アルミ箔ラッパー、スチール箔ラッパー、鉄箔ラッパーおよび銅箔ラッパーを含みうる。熱伝導性要素は、アルミニウムの管を含みうる。
【０１２０】
加熱式エアロゾル発生物品は、可燃性熱発生要素と液体エアロゾル形成基体との間に配置される熱伝導性部材を備えうる。加熱式エアロゾル発生物品が熱放散器を備える場合、熱伝導性部材は、可燃性熱発生要素と熱放散器との間に配置されうる。熱伝導性部材は、上述の第一のバリアであってもよい。加熱式エアロゾル発生物品は、熱伝導性部材および第一のバリアを備えうる。熱伝導性部材は、熱伝導性要素と同様の材料を含んでもよい。加熱式エアロゾル発生物品は、熱伝導性部材および熱伝導性要素を備えうる。熱伝導性要素および熱伝導性部材のうちの少なくとも１つの提供は、可燃性熱発生要素とその隣接する構成要素との間の伝導性熱伝達を容易にしうる。
本発明を、添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は、ブラインド可燃性熱発生要素を備える、本発明による加熱式エアロゾル発生物品の第一の実施形態の略図を示す。
【図２】図２は、壊れやすいカプセルが破壊された図１の加熱式エアロゾル発生物品を示す。
【図３】図３は、固体エアロゾル形成基体の形態の熱放散器を備える、本発明による加熱式エアロゾル発生物品の第二の実施形態の略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１２２】
図１は、本発明の第一の実施形態に従う加熱式エアロゾル発生物品２の略図を示す。
【０１２３】
加熱式エアロゾル発生物品１は、可燃性熱発生要素３と、熱放散器４と、管状の液体保持媒体８と、エアロゾル冷却要素１３および移動要素１４を有する円柱状のエアロゾル発生セクションと、マウスピースフィルター１５と、を備える。これらの構成要素は同軸に配置され、ラッパー１６によって取り囲まれる。加熱式エアロゾル発生物品は、実質的に円柱状のロッドの形態であり、マウスピースフィルター１５における口側の端と、可燃性熱発生要素３における口側の端に対向する遠位端とを持つ。物品１０の合計長さは７３ｍｍで、７．２ｍｍの外径を持つ。
【０１２４】
管状の液体保持媒体８は、内腔９を備え、壊れやすいカプセル１０は、管状の液体保持媒体８の内腔９内に位置する。壊れやすいカプセル１０は、液体エアロゾル形成基体１２を収容する外側シェル１１を備える。
【０１２５】
可燃性熱発生要素３は、約１０ミリメートルの長さを有する炭素質の材料の実質的に環状の円柱状の本体を含む。可燃性熱発生要素３は、ブラインド可燃性熱発生要素である。別の言い方をすると、可燃性熱発生要素３は、それを通じて延在する任意の空気チャネルを含まない。
【０１２６】
加熱式エアロゾル発生物品２は、熱放散器４をさらに備える。熱放散器４は、ガラスファイバーから形成される実質的に円柱状の要素である。熱放散器は、セラミックファイバー、セラミック発泡体または焼結金属などのその他の多孔性材料からなってもよい。熱放散器４は、可燃性熱発生要素３と液体保持媒体８との間に配置される。熱放散器４は、可燃性熱発生要素３と熱的接触する。
【０１２７】
不燃性で、実質的に不通気性の第一のバリア６は、可燃性熱発生要素３の近位端と熱放散器４の遠位端との間に配置される。第一のバリア６は、アルミ箔のディスクを備える。第一のバリア６はまた、可燃性熱発生要素３の近位面から熱放散器４の遠位面に熱を伝導するために、可燃性熱発生要素３と熱放散器４との間に熱伝導性部材を形成する。
【０１２８】
熱伝導性要素７は、可燃性熱発生要素３の近位部分および熱放散器４の遠位部分を囲む。熱伝導性要素７は、アルミ箔の管を含む。熱伝導性要素７は、可燃性熱発生要素３の近位部分および熱放散器４と直接接触する。
【０１２９】
加熱式エアロゾル発生物品２は、熱放散器４の近位端に配置される液体保持媒体８をさらに備える。液体保持媒体８は、ＰＥＴファイバーなどの高保持材料の円柱状の端の開いた中空管を備える。液体保持媒体８は、液体保持媒体８を通じて中央に延在し、また加熱式エアロゾル発生物品の長手方向軸と整列される、中央内腔９を有する。
【０１３０】
管状の液体保持媒体８は、８ｍｍの長さを有し、繊維状セルロースアセテート材料から形成される。液体保持媒体８は、３５マイクロリットルの液体を吸収するための容量を有する。管状の液体保持媒体８の内腔９は、液体保持媒体を通じる空気流路を提供し、壊れやすいカプセル１０を置くようにも機能する。液体保持媒体の材料は、任意のその他の適切な繊維質または多孔性材料でありうる。
【０１３１】
壊れやすいカプセル１０は、楕円形球状体のように形成され、内腔の軸と整列される楕円形の長寸法を有する。カプセル１０の楕円形球状体の形状は、それが円球の形状である場合よりも破壊が容易であることを意味しうるが、カプセルのその他の形状が用いられてもよい。カプセルは、液体エアロゾル形成基体を囲むゼラチン系ポリマー材料を含む、外側シェル１１を有する。
【０１３２】
液体エアロゾル形成基体１２は、プロピレングリコール、ニコチン抽出物および２０重量パーセントの水を含む。広範囲に有効な風味剤が、随意的に加えられてもよい。広範囲に有効なエアロゾル形成体が、別の方法として、または追加的にプロピレングリコールとして用いられてもよい。カプセル１０は、約４ｍｍの長さの長軸を有し、約３３マイクロリットルの量の液体エアロゾル形成基体を収容する。
【０１３３】
エアロゾル冷却要素１３は、捲縮され、集合されたポリマー材料のシートを含む。ポリマー材料のシートは、高密度に圧縮されず、エアロゾル冷却要素は、セクションを通り抜ける空気における著しい圧力降下を引き起こさない。エアロゾル冷却要素は、約１８ｍｍの長さ、約７．１２ｍｍの外径、および約６．９ｍｍの内径を有する。１つの実施形態では、エアロゾル冷却要素は、５０ｍｍ±２ｍｍの厚さを持つポリ乳酸シートから形成される。ポリ乳酸のシートは、捲縮されかつ集合されて、エアロゾル冷却要素の長さに沿って延在する複数のチャネルを画定する。エアロゾル冷却要素の総表面積は、８０００ｍｍ2〜９０００ｍｍ2であり、これはエアロゾル冷却要素の長さ１ｍｍ当たりおよそ５００ｍｍ2に相当する。エアロゾル冷却要素の比表面積はおよそ２．５ｍｍ2／ｍｇであり、また長手方向に６０パーセント〜９０パーセントの空隙率を持つ。ポリ乳酸は、使用時に摂氏１６０度以下の温度に保たれる。
【０１３４】
空隙率は、エアロゾル冷却要素などの材料を含むロッド内の満たされていないスペースの測定手段として本明細書で定義される。例えば、ロッドの直径がエアロゾル冷却要素によって５０％満たされていない場合、空隙率は５０％となる。同様に、内径が完全に満たされていない場合にはロッドは１００％の空隙率を持ち、完全に満たされている場合には０％の空隙率を持つことになる。空隙率は、公知の方法を使用して計算されうる。
【０１３５】
移動要素１４は、約１８ｍｍの長さ、約７．１２ｍｍの外径、および約６．９ｍｍの内径を有する、ポリマー材料の中空管を備える。
【０１３６】
エアロゾル発生セクションは、エアロゾル冷却要素と移動要素の両方を備えていなくてもよい。エアロゾル発生セクションは、エアロゾル冷却要素および移動要素のうちの一方を備えていてもよい。
【０１３７】
マウスピースフィルター１５は、７ｍｍの長さを有し、酢酸セルローストウから形成される。その他の適切なマウスピースフィルターが当該技術分野で公知である。
【０１３８】
ラッパー１６は、非多孔性ラッパーである。例えば、高分子フィルムフまたは疎水性紙などの、適切な非多孔性材料が公知である。一部の実施形態では、伝統的な紙巻たばこ用紙が用いられうる。
【０１３９】
複数の空気吸込み口１７が、熱伝導性要素７の近位に熱放散器４にわたって配置され、それは、周囲空気が加熱式エアロゾル発生物品２内へ吸い込まれることを可能にする。空気吸込み口１７は、液体不浸透性の層１６を通る複数の穿孔を備える。
【０１４０】
加熱式エアロゾル発生物品２は、複数の空気吸込み口１７とマウスピースフィルター１５との間に延在する空気流路を備える。熱放散器４は、加熱式エアロゾル発生物品の空気流路内に配置される。
【０１４１】
ユーザーが加熱式エアロゾル発生物品２のマウスピース１５で吸い込むと、周囲空気が複数の空気吸込み口１７を通じて加熱式エアロゾル発生物品２内に吸い込まれる。加熱式エアロゾル発生物品２内に吸い込まれた空気は、熱放散器４を通じて液体保持媒体８に流れ、液体保持媒体８から冷却要素１３、スペーサー要素１４およびマウスピース１５に流れ、ここにおいて、空気は、吸入のためにユーザーに送達される。
【０１４２】
加熱式エアロゾル発生物品２を使用する方法は、図１の実施形態に関連して説明される。
【０１４３】
第一の工程は、液体エアロゾル形成基体をその壊れやすいカプセルから放出することである。これは、人差し指と親指との間のカプセルの領域において物品を圧搾して、外力を加えて、壊れやすいカプセルを破壊することによって達成される。破壊されると、液体エアロゾル形成基体は、液体保持媒体上に放出され、液体保持媒体によって迅速に吸収される。図２に示すように、物品はこうして、可燃性熱発生要素の点火のために準備され、その用意ができる。
【０１４４】
ユーザーは、可燃性熱発生要素３をライターなどの外部熱源に露出することによって、可燃性熱発生要素３を点火する。可燃性熱発生要素３は、燃焼され、熱を発生し始める。熱は、熱伝導性部材６および熱伝導性要素７を通じる伝導を介して、可燃性熱発生要素３から熱放散器４に運ばれうる。ユーザーがマウスピース１５で吸い込んだ時に、周囲空気は、空気吸込み口１７を介してエアロゾル発生物品２に吸い込まれる。エアロゾル発生物品２内に吸い込まれた空気は、熱放散器４内に直接的に吸い込まれる。空気は、それが熱放散器４を通じて近位に液体保持媒体８内へと吸い込まれるのに従って、加熱される。加熱された空気は、液体保持媒体８を加熱し、また液体エアロゾル形成基体１２を加熱し、加熱式エアロゾル形成基体１２の揮発性成分が気化され、加熱された空気に混入される。混入された蒸気は、マウスピース１５に向かって液体保持媒体８の外へと吸い込まれる。蒸気が、エアロゾル冷却要素１３およびスペーサー要素１４を通じてマウスピース１５に向かって吸い込まれるのに従って、蒸気は冷却されてエアロゾルを形成する。エアロゾルは、マウスピース１５内に吸い込まれ、物品２の近位端の外へ出て、それにより、吸入のためにユーザーに送達される。
【０１４５】
当然のことながら、実質的に不通気性の第一のバリア６は、空気が可燃性熱発生要素３を通じて、熱放散器４内に吸い込まれることを阻害する。そのため、第一のバリア６は、加熱式エアロゾル発生物品２の気流経路を可燃性熱発生要素３から実質的に分離する。
【０１４６】
図３は、本発明の第二の実施形態による加熱式エアロゾル発生物品１０２を示す。加熱式エアロゾル発生物品１０２は、図１に関連して説明された物品２と同様であるが、ガラスファイバー熱放散器４がフィルタープラグラップ１０５に包まれた固体エアロゾル形成基体１０４の円柱状の本体と置き換えられた相違点を有する。物品１０２を通じる気流はまた、図１に関連して説明された物品２を通じる気流と同様であるが、空気が熱放散器４を通じて近位に液体保持媒体８内へ吸い込まれるのに従って、加熱された時に、加熱された固体エアロゾル形成基体１０４の揮発性成分は、蒸発し、加熱された空気内に混入される相違点を有する。
【０１４７】
上記の特定の実施形態は本発明を例証するように意図される。しかし、その他の実施形態は、特許請求の範囲に定義されるように本発明の範囲から逸脱することなく作製されてもよく、また当然のことながら上記の特定の実施形態が制限的であるように意図されていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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