(57)【要約】      （修正有）【課題】エアロゾル発生材からのエアロゾルおよび／または気体の発生をより正確に制御できる吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置を提供する。【解決手段】装置は、電気抵抗加熱要素２と一体化したエアロゾル発生材３を備え、これによりエアロゾル発生材は、電気抵抗加熱要素に直接接触している状態で加熱されてもよい。エアロゾル発生材は、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよい一体型構造および／またはコーティングとして提供される。【選択図】図２
2018093884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置であって、装置は、電気抵抗加熱要素と一体化したエアロゾル発生材を備え、これによりエアロゾル発生材は、電気抵抗加熱要素に直接接触している状態で加熱されてもよく、エアロゾル発生材は、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよい一体型構造および／またはコーティングとして提供され、
エアロゾル発生材はニコチンを含み、
電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が網状またはコイル状である装置。
【請求項２】
吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置であって、装置は、電気抵抗加熱要素と一体化したエアロゾル発生材を備え、これによりエアロゾル発生材は、電気抵抗加熱要素に直接接触している状態で加熱されてもよく、エアロゾル発生材は、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよい一体型構造および／またはコーティングとして提供され、
エアロゾル発生材は鋳造または押出成形された材料である装置。
【請求項３】
エアロゾル発生材がニコチンを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が網状またはコイル状であることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
エアロゾル発生材が、吸入用エアロゾルおよび／または気体を供給するために加熱要素により繰り返し加熱されてもよいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
エアロゾル発生材がエアロゾル発生促進剤を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
エアロゾル発生材がタバコ材を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
エアロゾル発生材が無機充填材を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
エアロゾル発生材が結合剤を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
エアロゾル発生材の少なくとも一部分が、少なくとも部分的に電気抵抗加熱要素に囲まれていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
エアロゾル発生材の第１の部分が、エアロゾル発生材の第２の部分とは別に電気抵抗加熱要素により加熱されてもよいことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
第１の部分および第２の部分が、異なる化学組成を有していることを特徴とする請求項
１２に記載の装置。
【請求項１４】
エアロゾル発生材の少なくとも一部分を、電気抵抗加熱要素により加熱するために、第１の部分から第２の部分に移動させなければならないことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
電気抵抗加熱要素によるエアロゾル発生材の加熱が、装置の使用者により開始および／または制御されるものとすることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
装置が発熱するが燃焼はしない装置であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置の製造方法であって、エアロゾル発生材のスラリーを電気抵抗加熱要素に塗布することを含む方法。
【請求項１８】
スラリーを電気抵抗加熱要素に注ぐことにより塗布することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
電気抵抗加熱要素をスラリーに漬けることによりスラリーを塗布することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
スラリーを電気抵抗加熱要素とともに、または電気抵抗加熱要素の上に押出成形することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のニコチンを含むエアロゾルおよび／または気体を発生する装置の使用法。
【請求項２２】
請求項１乃至１６のいずれか１項に規定されたニコチンを含むエアロゾルおよび／または気体を発生するエアロゾル発生材を電気抵抗加熱要素に直接接触させた状態で加熱するエアロゾル発生材の使用法。
【請求項２３】
電気抵抗加熱要素を含む複合構造体であって、電気抵抗加熱要素が、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされており、エアロゾル発生材が、電気抵抗加熱要素と直接接触しており、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよい複合構造体。
【請求項２４】
電気抵抗加熱要素が網であることを特徴とする請求項２３に記載の複合構造体。
【請求項２５】
前記構造体の異なる部分を加熱するために、前記構造体を移動させてもよいことを特徴とする請求項２３または２４のいずれかに記載の複合構造体。
【請求項２６】
前記構造体の異なる部分が、別個の電源により、または電力供給をある部分から別の部分に切り替えることにより個別に加熱されてもよいことを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか１項に記載の複合構造体。
【請求項２７】
前記複合構造体が細長いリボン状または帯状であることを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか１項に記載の複合構造体。
【請求項２８】
エアロゾル発生材が請求項１乃至１６のいずれか１項に規定されたようなものであることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか１項に記載の複合構造体。
【請求項２９】
請求項２３乃至２８のいずれか１項に記載の複合構造体と、複合構造体の異なる部分の加熱を可能にするために複合構造体を移動させる手段とを備える物品。
【請求項３０】
複合構造体が細長いリボン状または帯状であり、前記移動手段がスプールであることを特徴とする請求項２９に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱するとエアロゾルおよび／または気体を発するエアロゾル発生材に関する。
【背景技術】
【０００２】
タバコ材に含まれる物質を放出しエアロゾルとして供給するために、タバコ材は喫煙品の中で加熱される。
【０００３】
多くの喫煙品ではタバコ材からエアロゾルを放出するために必要な熱エネルギーを供給する熱は、燃焼中に起こる物理化学的分解により供給される。物理化学的分解は、酸化崩壊、熱分解、熱合成、および蒸留の組み合わせからなる。燃焼により発生する熱エネルギーは高温であることが多いが、放出される熱量は制御が困難であることが多い。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の態様では吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置が提供される。装置は、電気抵抗加熱要素と一体化したエアロゾル発生材を備え、これによりエアロゾル発生材は、電気抵抗加熱要素に直接接触している状態で加熱されてもよい。エアロゾル発生材は、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよい一体型構造および／またはコーティングとして提供される。
【０００５】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、吸入用エアロゾルおよび／または気体を供給するために加熱要素により繰り返し加熱されてもよい。
【０００６】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材はエアロゾル発生促進剤を含む。
【０００７】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材はニコチンを含む。
【０００８】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材はタバコ材を含む。
【０００９】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は無機充填材を含む。
【００１０】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は結合剤を含む。
【００１１】
一部の実施態様では電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が網状またはコイル状である。
【００１２】
一部の実施態様では電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされている。
【００１３】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材の少なくとも一部分が、少なくとも部分的に電気抵抗加熱要素に囲まれている。
【００１４】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材の第１の部分が、エアロゾル発生材の第２の部分とは別に電気抵抗加熱要素により加熱されてもよい。
【００１５】
一部の実施態様では前記第１の部分および前記第２の部分が、異なる化学組成を有している。
【００１６】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材の少なくとも一部分を、電気抵抗加熱要素により加熱するために、第１の部分から第２の部分に移動させなければならない。
【００１７】
一部の実施態様では電気抵抗加熱要素によるエアロゾル発生材の加熱は、装置の使用者により開始および／または制御されるものとする。
【００１８】
一部の実施態様では装置は発熱するが燃焼はしない装置である。
【００１９】
本発明の第２の態様では第１の態様による吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置の製造方法が提供される。その方法は、エアロゾル発生材のスラリーを電気抵抗加熱要素に塗布することを含む。
【００２０】
一部の実施態様ではスラリーは電気抵抗加熱要素に注ぐことにより塗布される。一部の実施態様では電気抵抗加熱要素をスラリーに浸すことによりスラリーが塗布される。一部の実施態様ではスラリーは、電気抵抗加熱要素とともに、または電気抵抗加熱要素の上に押出成形される。
【００２１】
本発明の第３の態様では第１の態様によるニコチンを含むエアロゾルおよび／または気体を発生する装置の使用法が提供される。
【００２２】
本発明の第４の態様では第１の態様で規定されたニコチンを含むエアロゾルおよび／または気体を発生するエアロゾル発生材を電気抵抗加熱要素に直接接触させた状態で加熱するエアロゾル発生材の使用法が提供される。
【００２３】
本発明の第５の態様では電気抵抗加熱要素を含む複合構造体が提供される。電気抵抗加熱要素は、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされている。エアロゾル発生材は、電気抵抗加熱要素と直接接触しており、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよい。
【００２４】
一部の実施態様では電気抵抗加熱要素は網である。
【００２５】
一部の実施態様では複合構造体の異なる部分を加熱するために、複合構造体を移動させてもよい。
【００２６】
一部の実施態様では複合構造体の異なる部分は、別個の電源により、または電力供給をある部分から別の部分に切り替えることにより個別に加熱されてもよい。
【００２７】
一部の実施態様では複合構造体は細長いリボン状または帯状である。
【００２８】
一部の実施態様では複合構造体は本発明の第１の態様で規定されたエアロゾル発生材を含む。
【００２９】
本発明の第６の態様では本発明の第５の態様による複合構造体と、複合構造体の異なる部分の加熱を可能にするために複合構造体を移動させる手段とを備える物品が提供される。
【００３０】
一部の実施態様では複合構造体は細長いリボン状または帯状であり、その移動手段はスプールである。
【００３１】
添付の図面を参照しながら本発明の実施態様を例示としてのみ記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施態様による、金属製網状加熱要素にコーティングされたエアロゾル発生材の概略図（原寸比例ではない）である。
【図２】本発明の一実施態様による、金属製網状加熱要素にコーティングされたエアロゾル発生材の概略断面図（原寸比例ではない）である。
【図３】本発明の一実施態様による、電源に接続された金属製網状加熱要素にコーティングされたエアロゾル発生材の概略図（原寸比例ではない）である。
【図４】本発明の一実施態様による、２個の金属製網状加熱要素の概略図（原寸比例ではない）である。各要素は、エアロゾル発生材でコーティングされ、各要素を個別に連続して加熱できるように連続した電源に接続されている。
【図５】本発明の一実施態様による、金属製コイル状加熱要素にコーティングされたエアロゾル発生材の概略図（原寸比例ではない）である。
【図６】本発明の一実施態様による、金属製コイル状加熱要素にコーティングされたエアロゾル発生材の概略断面図（原寸比例ではない）である。
【図７】本発明の一実施態様による、電源に接続された金属製コイル状加熱要素にコーティングされたエアロゾル発生材の概略図（原寸比例ではない）である。
【図８】本発明の一実施態様による、２個の金属製コイル状加熱要素の概略図（原寸比例ではない）である。各要素は、エアロゾル発生材でコーティングされ、各要素を個別に連続して加熱できるように連続した電源に接続されている。
【図９】本発明の一実施態様による、電源に接続された金属製網状加熱要素により囲まれたエアロゾル発生材の概略図（原寸比例ではない）である。
【図１０】本発明の一実施態様による、電源に接続された金属製コイル状加熱要素に囲まれたエアロゾル発生材の概略図（原寸比例ではない）である。
【図１１】本発明の一実施態様による、エアロゾル発生材を含む複数の加熱要素を備える連続したエアロゾル発生室の概略図（原寸比例ではない）である。各加熱要素は、個別に密閉室である密閉カプセル内に置かれてもよく、密閉カプセルには、各要素を個別に連続して加熱することができるように連続した電源と接続する電気接点がある。
【図１２】本発明の一実施態様による、連続したエアロゾル発生室を組み込んでいる喫煙品の概略図（原寸比例ではない）である。
【図１３】連続したエアロゾル発生室を喫煙品に挿入する方法の概略図（原寸比例ではない）である。
【図１４】本発明の一実施態様による、喫煙品内の電気加熱要素の回路論理の概略図（原寸比例ではない）である。
【図１５】カセット形式のコーティングされた加熱要素の概略図（原寸比例ではない）である。加熱要素は、要素を加熱領域に前進させるカセット駆動機構を有し、電源に接続されている。
【図１６】本発明の一実施態様による、カセット状のエアロゾル発生室を組み込んでいる喫煙品の概略図（原寸比例ではない）である。
【図１７】本発明の一実施態様による、喫煙品内のカセット形式電気加熱要素の回路論理の概略図（原寸比例ではない）である。
【図１８】エアロゾル発生性を評価するエアロゾル発生試験装置の概略図（原寸比例ではない）である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明は、吸入用エアロゾルおよび／または気体を形成する装置に関する。装置は、吸入用エアロゾルを発するために加熱されてもよいエアロゾル発生材を備える。より具体的には、本発明は、電気抵抗加熱要素である熱源に接触したエアロゾル発生材を備える装置に関する。
【００３４】
エアロゾル発生材は、電気抵抗加熱要素と一体化しており、これによりエアロゾル発生材と加熱要素とは単一ユニットまたは複合構造体を形成する。一部の実施態様では電気抵抗加熱要素は、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされている。一部の実施態様では電気抵抗加熱要素は、少なくとも部分的にエアロゾル発生材を囲んでいる。
【００３５】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材の加熱によりエアロゾル発生材の実質的な燃焼が起こることはない。一部の実施態様では加熱によりエアロゾル発生材の燃焼または実質的な燃焼が起こることはない。
【００３６】
喫煙品内でのエアロゾル発生材の加熱に電気を使用することには多くの利点がある。特に、燃焼と比べて多くの利点がある。
【００３７】
燃焼は、相互的物理化学的変化の組み合わせによりエアロゾルを発生させる複雑な過程である。相互的物理化学的変化には、酸化崩壊、熱分解、熱合成、および蒸留が含まれる。燃焼により通常は複雑なエアロゾルが発生する。例えば、タバコを含む燃焼性の喫煙品から出る煙は、特定されているだけで５０００種類を超える成分の複雑で動的な混合物である。
【００３８】
燃焼という発熱過程は、自動的に継続し、燃焼性基材の分解に十分な熱発生率および出力熱量をもたらし得る。場合によっては、基材は、非燃焼性無機物を含み得る残留灰になるまで完全に分解される。燃焼の発熱反応により、紙巻きタバコを燃やす際には非常に高い温度になり得る。紙巻きタバコをパフする行為と行為の間（パフ行為と行為の間のくすぶっている時間）には、紙巻きタバコのタバコロッドの燃えている領域の中心は、８００℃にもなり得る。紙巻きタバコをパフしている間には、紙巻きタバコのタバコロッドの燃えている領域の周辺領域は、９１０℃にもなり得る。
【００３９】
電気抵抗による加熱システムを使用すると、燃焼の場合と比べて、熱発生率が制御しやすく、比較的低温の熱を発生させやすいため有利である。
【００４０】
よって、電気加熱システムにより、エアロゾル発生材からのエアロゾルおよび／または気体の発生をより正確に制御できる。さらに、電気加熱システムにより、燃焼して分解することなくエアロゾルおよび／または気体を発生させることができる。さらに、電気加熱システムにより、無機吸着剤などの加熱時にエアロゾルおよび／または気体を発生させる成分を有する本質的に非燃焼性の材料から、エアロゾルおよび／または気体を容易に発生させることができる。
【００４１】
本発明の装置では電気抵抗加熱要素は、電気を通し熱を発生させる媒体を提供する。電流が要素内を流れると、要素の温度は上昇し、要素に接触しているエアロゾル発生材が加熱される。
【００４２】
エアロゾル発生材の温度を上昇させることで、エアロゾル発生材に任意の好適な影響を与えてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材の温度上昇により、気体および／またはエアロゾルの発生が起こってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材の温度上昇により、所望の官能特性を有する、および／またはニコチンを含む気体および／またはエアロゾルの形成が起こってもよい。
【００４３】
加熱要素による加熱時にエアロゾル発生材がもたらす影響は、エアロゾル発生材の化学組成、およびエアロゾル発生材が加熱される温度により変化することになる。
【００４４】
本発明の装置に備えられるエアロゾル発生材は、任意の好適な化学組成を有していてもよい。
【００４５】
本発明の装置により、エアロゾルおよび／または気体を複数回供給することができる。つまり、エアロゾル発生材は、複数回のパフ行為を可能とするのに十分なエアロゾルおよび／または気体を生成するために加熱されてもよい。これは、複数回の供給に適した量のエアロゾルおよび／または気体を生成するのに十分な時間の間、エアロゾル発生材を加熱することにより達成されてもよい。一部の実施態様ではこれは、エアロゾル発生材を継続的に加熱することを含んでもよい。あるいは、これは、エアロゾル発生材を連続して比較的短時間の間加熱することを含んでもよい。必要に応じて、各時間帯でエアロゾルおよび／または気体を１回供給してもよい。後者の実施態様ではエアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために、同じエアロゾル発生材が同じ加熱要素により繰り返し加熱されてもよい。
【００４６】
一部の実施態様では本発明の装置は、一体型構造を有するエアロゾル発生材を備える。つまり、エアロゾル発生材は単品として提供される。この一体型構造は、例えば、押出、鋳造または金型成形で作られてもよい。構造またはコーティングは、乾燥すると固形のエアロゾル発生材になるスラリーから形成されてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材が固形になり加熱要素に付着するように、スラリーを加熱要素に接触させた状態で乾燥させる。
【００４７】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、エアロゾル発生促進剤を含んでもよい。本文脈において、「エアロゾル発生促進剤」とはエアロゾルの発生を促進するものである。エアロゾル発生促進剤は、気体から固体への昇華または気体から液体への凝縮を促進することによりエアロゾルの発生を促進してもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生促進剤は、エアロゾル発生材からの風味の供給を向上させてもよい。
【００４８】
任意の好適なエアロゾル発生促進剤が、本発明のエアロゾル発生材に含まれてもよい。好適なエアロゾル発生促進剤としては、限定はされないが、ソルビトール、グリセロール、およびプロピレングリコールまたはトリエチレングリコールなどのグリコールを含むポリオール、一価アルコール、高沸点炭化水素、乳酸などの酸、グリセロール誘導体、ジアセチン、トリアセチンなどのエステル、二酢酸トリエチレングリコール、クエン酸トリエチルまたはミリスチン酸イソプロピル、ならびにステアリン酸メチル、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の脂肪族カルボン酸エステルを含む非ポリオールなどが挙げられる。
【００４９】
任意の好適な量および濃度のエアロゾル発生促進剤が、エアロゾル発生材に含まれてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生促進剤の量および濃度が、エアロゾル発生材の加熱時に発生するエアロゾルおよび／または気体の量を制御する手段として利用されてもよい。一部の実施態様では加熱時に発生するエアロゾルおよび／または気体の量を増やすために、エアロゾル発生材に含まれるエアロゾル発生促進剤の量および濃度を増やしてもよい。
【００５０】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約５〜５０％、または約１０〜２０％のエアロゾル発生促進剤を含んでもよい。これらの実施態様のうちの一部ではエアロゾル発生促進剤はグリセロールであってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材が重量で約１０〜３０％、または約２０〜４０％のエアロゾル発生促進剤を含むことが有利であるかもしれない。これらの実施態様のうちの一部ではエアロゾル発生促進剤はグリセロールであってもよい。
【００５１】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、エアロゾル発生材に含まれる１種類以上の物質の沸点を下げるために、他の１種類以上の化合物を含んでもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、エアロゾル発生材に含まれる１種類以上の物質とともに共沸混合物を形成するために、他の１種類以上の化合物を含んでもよい。
【００５２】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、１種類以上の風味料を含んでもよい。本明細書中で、「風味」および「風味料」という用語は、現地の規制が許可している場合において、成人消費者向けの製品に所望の味や香りをつけるために使用することができる材料を意味する。
【００５３】
このような風味や風味料としては、抽出物（例えば、甘草、アジサイ、オオガシワ（Ｊａｐａｎｅｓｅ  ｗｈｉｔｅ  ｂａｒｋ  ｍａｇｎｏｌｉａ  ｌｅａｆ）、カモミール、コロハ、クローブ、メンソール、ハッカ、アニス果実、シナモン、ハーブ、ウィンターグリーン、サクランボ、ベリー、モモ、リンゴ、ドランブイ、バーボン、スコッチ、ウィスキー、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、ビャクダン、ココナッツオイル、ベルガモット、ゼラニウム、ハチミツエキス、バラ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、カッシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイラン、セージ、フェンネル、ピメント、ジンジャー、アニス、コリアンダー、コーヒー、またはハッカ属の任意の種由来のミント油）、香料増強剤、苦味受容体部位遮断剤、感覚受容体部位活性剤または感覚受容体部位刺激剤、砂糖および／または砂糖代替品（例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、シクラメート、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、またはマンニトール）、および他の添加剤、例えば、木炭、クロロフィル、ミネラル類、植物類、または口臭防止剤が挙げられる。これらは、模倣成分、合成成分または天然成分であってもよく、その混合物であってもよい。これらは、任意の好適な形態、例えば、油、液体または粉末であってもよい。
【００５４】
エアロゾル発生材が１種類以上の風味料を含む実施態様ではエアロゾル発生材が、エアロゾル発生材から発生するエアロゾルおよび／または気体に所望の量の風味料を供給するのに適した量および濃度の風味料を含むことが有利である場合がある。一部の実施態様では所望の量とは、本発明の装置の成人消費者が風味をはっきりと感じられる量であってもよい。
【００５５】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材はニコチンを含んでもよい。一部の実施態様では所望の量のニコチンをエアロゾル発生材の加熱時に発生するエアロゾルおよび／または気体に供給するのに適した量および濃度のニコチンを、エアロゾル発生材が含んでいることが有利である場合がある。
【００５６】
一部の実施態様では従来の燃焼する紙巻きタバコからニコチンを放出する場合と比べると、エアロゾル発生材は、より正確に制御しながらより効率的にニコチンを放出する。従来の紙巻きタバコではタバコが燃え続けるため、ニコチンはパフしていないときにも放出される。しかし、本発明の装置の一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、所望のとき（装置内で発生するエアロゾルおよび／または気体を吸入するときなど）にのみ加熱されてもよい。
【００５７】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、または１０％を超えるニコチンを含んでもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約２５％、２０％、１５％、１０％、または５％未満のニコチンを含んでもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約４％のニコ
チンを含んでもよい。
【００５８】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、タバコ材を含んでもよい。タバコ材は、タバコまたはその誘導体を含む任意の材料である。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、タバコ代替品を含んでもよい。
【００５９】
エアロゾル発生材に使用するタバコ、またはエアロゾル発生材に使用するタバコ抽出物などのタバコ材を製造するために処理されるタバコは、例えば、バージニアおよび／またはバーレーの単一等級またはブレンド、切断片または全葉などの任意の好適なタバコであってもよい。さらに、タバコ「粒子」またはダスト、膨張タバコ、葉柄、膨張葉柄、および切断巻き葉柄などの他の加工茎材であってもよい。
【００６０】
エアロゾル発生材がタバコ材を含む実施態様ではタバコ材は、任意の好適な化学組成を有し、任意の好適な工程を経て調製されてもよい。一部の実施態様ではタバコ材は、固相および／または液相にある１種類以上の物質を含んでもよい。これらの実施態様ではタバコ材は、任意の好適な固体分および液体分を有していてもよい。
【００６１】
一部の実施態様ではタバコ材は、重量で約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、または１０％を超えるニコチンを含んでもよい。一部の実施態様ではタバコ材は、重量で約２５％、２０％、１５％、１０％、または５％未満のニコチンを含んでもよい。一部の実施態様ではタバコ材は、重量で約４％のニコチンを含んでもよい。
【００６２】
一部の実施態様ではタバコ材はタバコ抽出物を含んでもよい。タバコ抽出物は、タバコを溶剤で処理しながら他の好適な抽出処理をすることを含む方法により得られるタバコの組成物である。
【００６３】
一部の実施態様ではタバコ抽出物は、タバコを水で処理することを含む方法により得てもよい。一部の実施態様ではタバコの水処理は、水をタバコに加えることと、結果として生じる水溶液抽出物をタバコ原料の不溶性部分から分離することと、必要に応じて余分な水を除去してタバコ抽出物を形成することとを含んでもよい。遠心固体ろ過や真空流動層ろ過などの任意の好適なろ過法を使用してもよい。真空回転盤、真空落下、または上昇薄膜蒸発などの任意の好適な蒸発濃縮法を使用してもよい。そのような工程は、ろ過および蒸発濃縮の分野の当業者により知られている。
【００６４】
一部の実施態様ではタバコ抽出物は、ある物質を除去すること、またはその物質の濃度を下げることを含む方法により調製してもよい。例えば、タバコ抽出物は、タンパク質含量を低減するためにベントナイトにより処理、および／またはポリフェノール含量を低減するためにポリビニルポリピロリドンにより処理してもよい。
【００６５】
一部の実施態様ではタバコ抽出物は、１種類以上の物質を加えること、またはその物質の濃度を上げることを含む方法により調製してもよい。これらの実施態様のうちの一部では例えば、エアロゾル発生促進剤および／または風味料を加えてもよい。
【００６６】
本発明の装置のエアロゾル発生材に含まれるタバコ抽出物は、任意の好適な化学組成を有していてもよい。タバコ抽出物は、任意の好適な固体分および液体分を有していてもよい。タバコ抽出物の固体分は、電気抵抗加熱要素に加えられると、エアロゾル発生材の構造安定性に大きな影響を与える可能性があり、加熱されると、エアロゾル発生材がもたらす影響を大きく変化させる可能性がある。
【００６７】
実験から、約５５％の固形分を有するタバコ抽出物を含むエアロゾル発生材のスラリー
を乾燥させることにより調製されたエアロゾル発生材が、本発明に適することが分かった。実験の詳細については下記の実施例の項目に記載する。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、少なくとも約４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または９９％の固形分を有するタバコ抽出物を含むエアロゾル発生材のスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、約５５％の固形分を有するタバコ抽出物を含むエアロゾル発生材のスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。
【００６８】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、タバコ抽出物の代わりにまたはタバコ抽出物に加えて、任意の好適な物質を含んでもよい。好適な物質の例としては、限定はされないが、水、結合剤、無機充填材、およびエアロゾル発生促進剤などが挙げられる。一部の実施態様ではそのような物質は、再構成タバコ材の製造工程において、エアロゾル発生材に加えられてもよい。一部の実施態様ではそのような物質は、タバコ材の含浸を含む工程で、エアロゾル発生材に加えてもよい。
【００６９】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、１種類以上の無機充填材を含んでもよい。エアロゾル発生材は、任意の好適な無機充填材を含んでもよい。好適な無機充填材としては、限定はされないが、炭酸カルシウム（例えば、チョーク）、パーライト、バーミキュライト、珪藻土、コロイドシリカ、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、およびモレキュラーシーブなどの好適な無機吸着剤などが挙げられる。
【００７０】
無機充填材は、任意の好適な目的のためにエアロゾル発生材に含まれてもよい。一部の実施態様では無機充填材は、エアロゾル発生材に含まれる他の物質の吸着剤および／または担体として機能してもよい。一部の実施態様では無機充填材は、加熱時に他の物質が放出される前にその物質を吸着する構造として機能してもよい。一部の実施態様では無機充填材は、グリセロールなどのエアロゾル発生促進剤、および／または加熱時に発生するエアロゾルの官能特性に影響する任意の他の物質のための吸着剤および／または担体として機能してもよい。
【００７１】
一部の実施態様では無機充填材は、強度を増すためにエアロゾル発生材に含まれてもよい。一部の実施態様では無機充填材は、タバコ抽出物を担持する、および／またはタバコ抽出物の強度を増すために含まれる場合、タバコ抽出物とともに含まれてもよい。
【００７２】
無機充填材は、任意の好適な量および濃度でエアロゾル発生材に含まれてもよい。一部の実施態様では強度を増すために、大量および高濃度の無機充填材がエアロゾル発生材に含まれることが有利であるかもしれない。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約１〜９０％、４５〜９５％、５０〜９０％、５５〜８５％、６０〜８０％、または６５〜７５％の無機充填材を含んでもよい。これらの実施態様の一部では無機充填材はチョークであってもよい。
【００７３】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、１種類以上の結合剤を含んでもよい。エアロゾル発生材は、任意の好適な結合剤を含んでもよい。一部の実施態様では結合剤は、アルギン酸塩、セルロースまたは加工セルロース、澱粉または加工澱粉、および天然ゴムのうちの１種類以上を含む。
【００７４】
好適な結合剤としては、限定はされないが、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウム、アルギン酸カリウムなどの任意の好適な陽イオンを含むアルギン酸塩、セルロースまたはヒドロキシプロピルセルロースおよびカルボキシメチルセルロースなどの加工セルロース、澱粉または加工澱粉、ペクチン酸ナトリウムなどの任意の好適な陽イオンを含むペクチン塩、キサンタンゴム、グアールゴム、および任意の他の好適な天然ゴムなどが挙
げられる。
【００７５】
結合剤は、任意の好適な量および濃度でエアロゾル発生材に含まれてもよい。エアロゾル発生材に含まれる結合剤の量および濃度は、エアロゾル発生材の組成、電気抵抗加熱要素などの熱源の性質、および熱源が組み込まれる装置の所望の特性により変えてもよい。
【００７６】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約３〜５０％、５〜４０％、１０〜３５％、または１５〜３０％の結合剤を含んでもよい。これらの実施態様のうちの一部では結合剤はアルギン酸ナトリウムであってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材が重量で約２０〜２５％の結合剤を含むことが有利である。これらの実施態様のうちの一部では結合剤はアルギン酸ナトリウムであってもよい。
【００７７】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は水を含んでもよい。水は、任意の好適な目的のために含まれてもよく、逆浸透、蒸留、および／またはイオン交換などの任意の好適な浄化法により浄化されたものが含まれてもよい。一部の実施態様では水はエアロゾル発生材を湿らせるために含まれてもよい。あるいはまたは加えて、水はエアロゾル発生材の加熱時に発生するエアロゾルおよび／または気体の官能特性を変化させるために含まれてもよい。
【００７８】
任意の好適な量の水が、エアロゾル発生材に含まれてもよい。例えば、無機系エアロゾル発生材の一部は、約３〜１０％の水を含んでもよい。例えば、タバコ系エアロゾル発生材の一部は、約１０〜１５％の水を含んでもよい。
【００７９】
一部の実施態様では下記により詳細に記載するように、エアロゾル発生材は、乾燥すると固体のコーティングもしくは層、または一体構造になる形態またはスラリーとして熱源に塗布されてもよい。スラリーは水を含んでもよく、水の一部はスラリーが乾燥する過程で除去される。
【００８０】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、任意の可能な組み合わせで以下の物質のうちの１種類以上を含んでもよい。その物質とは、グリセロールなどのエアロゾル発生促進剤、チョークなどの無機充填材、アルギン酸ナトリウムなどの結合剤、風味料、ニコチン、および水である。
【００８１】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、導熱粒子を含んでもよい。導熱粒子は、電気抵抗加熱要素からエアロゾル発生材への熱伝達率を向上させてもよい。あるいはまたは加えて、導熱粒子は、エアロゾル発生材のある領域から別の領域への熱伝達率を向上させてもよい。
【００８２】
スラリーおよび全成分のパラメーターに関する下記の記載は、エアロゾル発生材を調整するためのスラリーの成分についての想定される量および／または濃度に関するものである（特に記載がない限り、結果として生じるエアロゾル発生材の成分については述べない）。
【００８３】
本明細書中で、スラリーは、液体、ゲル、溶液、懸濁液、または乳濁液である。スラリーは、必ずしも固体の粒子を含むものではない。一部の実施態様ではスラリーは、乾燥するとコーティングを形成するまたは熱源を収容するように、熱源の表面にすぐに塗布できる形態である。
【００８４】
従って、一部の実施態様ではスラリーは、熱源に注がれる、熱源を浸す、または熱源に吹き付けられるのに適するような粘度および／または含水量を有する。さらなる実施態様
ではスラリーは、例えば、熱源が周りに置かれてもよいまたは形成されてもよいエアロゾル発生材のロッドを形成するために、押出成形に適するような粘度および／または含水量を有していてもよい。
【００８５】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約３０〜８０％、４０〜７０％、または５０〜６０％のタバコ材を含むスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約５５％のタバコ材を含むスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。
【００８６】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約３０〜８０％、４０〜７０％、または５０〜６０％のタバコ抽出物を含むスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約５５％のタバコ抽出物を含むスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。
【００８７】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約１〜４０％、２〜１８％、４〜１６％、６〜１４％、または８〜１２％の結合剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。これらの実施態様のうちの一部では結合剤はアルギン酸ナトリウムであってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材が、重量で約１０％の結合剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製されることが有利である場合がある。これらの実施態様のうちの一部では結合剤はアルギン酸ナトリウムであってもよい。
【００８８】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約１０〜５０％、１５〜４５％、２０〜４０％、または２５〜３５％の水を含むスラリーを乾燥させることにより調製されてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材が、重量で約３０％の水を含むスラリーを乾燥させることにより調製されることが有利であるかもしれない。
【００８９】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、重量で約１〜４０％、２〜１５％、３〜１０％、または４〜６％のエアロゾル発生促進剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製してもよい。これらの実施態様のうちの一部ではエアロゾル発生促進剤はグリセロールであってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材が、重量で約５％のエアロゾル発生促進剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製されることが有利である場合がある。これらの実施態様のうちの一部ではエアロゾル発生促進剤はグリセロールであってもよい。
【００９０】
実験から、約３４０ｇのタバコ抽出物、約６０ｇのアルギン酸ナトリウム、約２００ｇの水、および約３５ｇのグリセロールを含むスラリーを乾燥させることにより調製されるエアロゾル発生材が、本発明の装置のエアロゾル発生材として使用するのに適した特性を有することが分かった。実験の詳細については下記の実施例の項目に記載する。従って、これらの物質を同じまたは同様の割合で含むスラリーを乾燥させることにより調製されるエアロゾル発生材は、本発明の装置に適する。
【００９１】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、固形分として重量で約３５〜９５％、４０〜９０％、４５〜８５％、５０〜８０％、５５〜７５％、または６０〜７０％のタバコ抽出物を含むスラリーを乾燥させることにより調製してもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、固形分として重量で約６５％のタバコ抽出物を含むスラリーを乾燥させることにより調製してもよい。
【００９２】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、固形分として重量で約５〜３５％、１０〜３０％、または１５〜２５％の結合剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製してもよい。これらの実施態様のうちの一部では結合剤はアルギン酸ナトリウムであってもよい。
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、固形分として重量で約２０％の結合剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製してもよい。これらの実施態様のうちの一部では結合剤はアルギン酸ナトリウムであってもよい。
【００９３】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、固形分として重量で約５〜２０％、または１０〜１５％のエアロゾル発生促進剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製してもよい。これらの実施態様のうちの一部ではエアロゾル発生促進剤はグリセロールであってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、固形分として重量で約１３％のエアロゾル発生促進剤を含むスラリーを乾燥させることにより調製してもよい。これらの実施態様のうちの一部ではエアロゾル発生促進剤はグリセロールであってもよい。
【００９４】
実験から、固形分として重量で約６５％のタバコ抽出物、重量で約２０％のアルギン酸ナトリウム、および重量で約１３％のグリセロールを含むスラリーを乾燥させることにより調製されるエアロゾル発生材が、本発明の装置のエアロゾル発生材として使用するのに適した特性を有することが分かった。実験の詳細については下記の実施例の項目に記載する。従って、同じまたは同様の固形分を含むスラリーを乾燥させることにより調製されるエアロゾル発生材は、本発明の装置に適する。
【００９５】
一部の実施態様では発生するエアロゾルの官能特性を改良するために、追加成分をエアロゾル発生材に含有させてもよい。場合によっては水、風味料、外包、または酸性であっても塩基性であってもよい物質により、エアロゾルの味、風味、および官能的印象を変化させてもよい。一部の実施態様ではこれらの追加成分により口当たりの良いまろやかな効果を出すことができる。一部の実施態様ではこれらの追加成分によりはっきりとした効果を出すことができる。
【００９６】
エアロゾル発生材は、本発明の装置内で電気抵抗加熱要素などの熱源により任意の好適な温度まで加熱されてもよい。エアロゾル発生材は、特定の感覚をもたらすために、特定の温度まで加熱されてもよい。
【００９７】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、エアロゾル発生材に含まれる物質の蒸発および／または昇華の速度を実質的に上げるのに十分であるが、燃焼を開始するには不十分な温度まで加熱されてもよい。これは、本発明の装置が発熱するが燃焼はしない装置である場合のことである。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、燃焼を開始するのに十分な温度まで加熱されてもよい。これは装置が燃焼装置である場合のことである。
【００９８】
一部の実施態様では装置は、エアロゾル発生材を約５０〜４００℃、１００〜３５０℃、１５０〜３５０℃、１５０〜３３０℃、または１８０〜３００℃の温度範囲にまで加熱するように構成してもよい。
【００９９】
本発明の装置内でエアロゾル発生材が加熱される温度は、熱源の特性により変化することになる。例えば、電気抵抗加熱要素により、本発明の装置内でエアロゾル発生材が加熱される。電気抵抗加熱要素による加熱は、電流を阻害することにより電気エネルギーを熱エネルギーに変換する導電媒体により行われる。
【０１００】
１個以上の電気抵抗加熱要素が、本発明の装置に備えられてもよい。２個以上の加熱要素が備えられる実施態様では各要素が同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１０１】
電気抵抗加熱要素は、任意の好適な導電媒体を含んでもよい。一部の実施態様では電気抵抗加熱要素は、金属または金属合金を含む。金属は電気エネルギーおよび熱エネルギーの優れた導体であるため、電気抵抗加熱要素が金属または金属合金を含むことが有利であ
る場合がある。
【０１０２】
好適な金属としては、限定はされないが、銅、アルミニウム、白金、タングステン、金、銀、およびチタンなどが挙げられる。好適な金属合金としては、限定はされないが、ニクロムおよびステンレス鋼などが挙げられる。下記の実施例の項目に記載されるように、実験から、ステンレス鋼が効果的であることが分かった。
【０１０３】
一部の実施態様では金属または金属合金は、それらよりも耐食性の高い別の材料でコーティングしてもよい。一部の実施態様ではこの材料も、金や銀などの金属または金属合金であってもよい。
【０１０４】
本発明の装置内で使用される電気抵抗加熱要素は、任意の好適な寸法および形状であってもよい。一部の実施態様では熱エネルギーの放散およびエアロゾル発生材の加熱を促進するために、加熱要素の形状が、体積に対する表面積の比率が大きいものであることが有利である場合がある。加熱要素は任意の好適な形状であってもよく、例としては、直線状のワイヤー、平坦なシート、コイル状やばね状などの湾曲したワイヤー、およびジグザグ状や波状に折られたシートなどの平坦ではないシートなどが挙げられる。シートは穴がなくてもよいし、１個以上の穴があってもよい。
【０１０５】
一部の実施態様では電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が網状である。一部の実施態様では加熱要素の少なくとも一部分が、金属製の網状である。網は体積に対する表面積の比率が大きい。さらに網は少量の材料で大きい表面を覆うことができるため有利である。
【０１０６】
加熱要素が網または金属網である実施態様では加熱要素は平坦または実質的に平坦であってもよい。この平坦な網は、任意の好適な寸法であってもよい。一部の実施態様では平坦な網は、細長くてもよいし長方形であってもよい。一部の実施態様では平坦な網は、幅約０．３〜２ｃｍ、または０．７５〜１．２５ｃｍの長方形であってもよい。一部の実施態様では平坦な網は、長さ約３〜６ｃｍ、または４〜５ｃｍの長方形であってもよい。一部の実施態様では平坦なシートは、幅約１ｃｍ、長さ約５ｃｍの長方形であってもよい。一部の実施態様では網はリボンなどのような細長い形である。
【０１０７】
加熱要素が網を含む実施態様では網は本発明の装置に組み込まれたときに実質的に平坦であってもよい。他の実施態様では網は巻かれた形になるように巻かれてもよく、場合によっては、巻かれた形は円筒形であってもよい。
【０１０８】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、網にコーティングしてシートを形成する。一部の実施態様ではシートは平坦または実質的に平坦である。他の実施態様ではシートは巻かれている。一部の実施態様では巻かれたシートは、装置の使用者により巻きを解かれてもよい。一部の実施態様では未加熱の新しいエアロゾル発生材を露出させるために、シートの巻きを解いてもよい。一部の実施態様では既に露出しているエアロゾル発生材が加熱された後に、新しいエアロゾル発生材を露出させるために、シートの巻きを解いてもよい。これにより、加熱できるエアロゾル発生材の量を増やし、装置を使用できる期間を延ばすことができる。
【０１０９】
エアロゾル発生材で網をコーティングして形成したシートが巻かれている実施態様ではシートはスプールの周りに巻かれていてもよい。スプールにより、シートの巻きを比較的容易に解くことができる。一部の実施態様ではスプールは円筒形であってもよい。
【０１１０】
一部の実施態様ではシートは、個別に加熱してもよいエアロゾル発生材の部分を複数含んでもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材および電気抵抗加熱要素を含むシート
の隣接する部分は、絶縁手段により分離される。
【０１１１】
一部の実施態様では電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分は、コイル状である。一部の実施態様では加熱要素の少なくとも一部分は、金属製のコイル状である。
【０１１２】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、コイルの表面、またはコイルの表面の少なくとも一部分にコーティングされる。
【０１１３】
別の実施態様の一部ではコイルまたは（例えば、網から形成された）円筒形加熱要素は、一体構造のエアロゾル発生材を囲む。例えば、エアロゾル発生材は、ロッド形または円筒形に押出成形されてもよい。一部の実施態様では熱源はエアロゾル発生材を加熱するためにエアロゾル発生材に接触している。そのような実施態様では熱源が新しいエアロゾル発生材を加熱できるように、エアロゾル発生材を移動させる、および／または置き換えてもよい。
【０１１４】
加熱要素が金属網および／または金属コイルを含む実施態様では加熱要素の重要な特性が、各金属線の直径または線番であってもよい。これは、金属線の直径が、電流が金属線を流れるときに電気を通し、熱を放散させる金属線の能力に影響するためである。一部の実施態様では加熱要素は、本発明の装置にとって望ましい発熱率の達成に最も適した直径を有する金属線を含んでもよい。一部の実施態様では比較的小さい直径が、比較的大きい直径よりも好ましいかもしれない。なぜなら、流れる電流が同じならば、比較的小さい直径は、比較的大きい直径よりも速く発熱する傾向があるためである。
【０１１５】
加熱要素の導電率および熱伝導率は、加熱要素の機能にとって非常に重要である。本発明の装置内でエアロゾル発生材を加熱するのに適する限りにおいて、加熱要素は、任意の好適な導電率および熱伝導率を有していてもよい。
【０１１６】
一部の実施態様では加熱要素が、高い導電率を有することが有利である場合がある。別の実施態様では加熱要素が、低い導電率を有することが有利である場合がある。これは、加熱要素の導電率により任意の電圧において発生する電流が決まり、それにより要素の発熱率および電力消費率の２つが決まるためである。
【０１１７】
加熱要素の導電率が高い実施態様では発熱率も電力消費率も高くなることになる。これは、電流が大きければ、より多くの熱が発生し、より多くの電気が消費されるためである。加熱要素の導電率が低い実施態様では発熱率も電力消費率も低くなることになる。これは、電流が小さければ、比較的少ない熱しか発生せず、比較的少ない電気しか消費されないためである。
【０１１８】
一部の実施態様ではどれぐらいの電力量が得られるか、またどれぐらいの速さでエアロゾル発生材に熱伝達をしなければならないかを考慮して、加熱要素が組み込まれる装置にとって最も適した導電率を加熱要素が有していてもよい。
【０１１９】
任意の好適な大きさの電流を本発明の装置の加熱要素に流してもよい。一部の実施態様では大きな電流を加熱要素に流すことでエアロゾル発生材への熱伝達率を上げることになるため、大きな電流を加熱要素に流すことが有利である場合がある。一部の実施態様では小さな電流を加熱要素に流すことで電力消費率を下げることになるため、小さな電流を加熱要素に流すことが有利である場合がある。一部の実施態様では約０．３〜８Ａ、２〜６Ａ、または４〜６Ａの大きさの電流を加熱要素に流してもよい。
【０１２０】
本発明の装置の加熱要素に電流を流すために、任意の好適な手段を使用してもよい。加
熱要素は、電源に継続的に接触していてもよいし、装置が使用されエアロゾル発生材が加熱されるべきときにのみ電源に接触してもよい。他の実施態様では加熱要素は、エアロゾル発生材に継続的に接触していてもよいし、装置が使用されエアロゾル発生材が加熱されるべきときにのみエアロゾル発生材に接触してもよい。接触は要素の相対的移動を含んでもよい。
【０１２１】
一部の実施態様では１個以上の電池を電位差を生じさせて加熱要素に直流を流すために使用してもよい。これらの実施態様では１個以上の電池を任意の好適な方法、例えば、ワイヤーおよび／またはクリップを使用して加熱要素に接続してもよい。２個以上の電源を提供するために２個以上の電池が使用される実施態様では電池は同じであっても異なっていてもよい。
【０１２２】
本発明の装置で使用される電池は、任意の好適な特徴を有していてもよい。例えば、電池は、充電式であっても非充電式であってもよいし、取り替え可能であっても取り替え不可能であってもよい。
【０１２３】
本発明の装置で使用される電池は、任意の好適な電圧を有していてもよい。一部の実施態様では高圧の電池はより大きい電流を発生し、金属網の発熱率がより高くなることになるため、高圧の電池が低圧の電池よりも好まれる場合がある。一部の実施態様では本発明の装置に組み込まれる電池は、約０．５〜１０Ｖ、２〜８Ｖ、または４〜６Ｖの電圧を有する。
【０１２４】
この装置で使用される電池の電圧は、加熱要素に流されるべき電流の大きさに基づいて選択されてもよい。加熱要素の電気抵抗が高い実施態様では電池の電圧は高くてもよい。加熱要素の電気抵抗が低い実施態様では電池の電圧は低くてもよい。
【０１２５】
この装置で使用される電池は、任意の好適な充電容量を有していてもよい。一部の実施態様では充電容量の大きい電池は、より長期にわたり電位差を生じることができるため、充電容量の大きい電池が、充電容量の小さい電池よりも好まれる。
【０１２６】
１個以上の電池が、任意の好適な電子回路を介して、本発明の装置の電気抵抗加熱要素に接続されてもよい。一部の実施態様では１個以上の電池が、装置の２個以上の加熱要素に接続されてもよい。一部の実施態様では２個以上の加熱要素に、１個以上の電池から個別に給電してもよい。一部の実施態様では２個以上の加熱要素に、１個以上の電池から連続して給電してもよい。
【０１２７】
エアロゾル発生材がどのようにおよびどれぐらい加熱要素に接触しているのかも、エアロゾル発生材の加熱時のエアロゾルおよび／または気体の発生に影響することになる。
【０１２８】
加熱要素の温度がエアロゾルを形成するためにエアロゾル発生材を加熱するのに十分であれば、エアロゾル発生材は、任意の好適な方法で加熱要素と接触していてもよい。少なくとも一部の実施態様ではその温度は、エアロゾル発生材を燃焼させるほどには高くない。
【０１２９】
一部の実施態様では加熱要素は、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされていてもよい。一部の実施態様では加熱要素は網状であってもよく、エアロゾル発生材はその網にコーティングされていてもよい。一部の実施態様では加熱要素はコイル状であってもよく、エアロゾル発生材はそのコイルにコーティングされていてもよい。
【０１３０】
一部の実施態様では加熱要素の大部分または全部が、エアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされていることが有利である場合がある。なぜならこれにより加熱要素からエアロゾル発生材への熱伝達効率を向上させることになるからである。
【０１３１】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、少なくとも部分的に加熱要素に囲まれていてもよい。これらの実施態様のうちの一部では本発明の装置のエアロゾル発生材の一部分または全てが、一体構造であってもよい。エアロゾル発生材が一体構造である実施態様ではエアロゾル発生材が、押出成形を含む工程により形成されてもよい。
【０１３２】
一部の実施態様では加熱要素は、網状であってもよく、エアロゾル発生材の一部分または全周に巻かれていてもよい。一部の実施態様では加熱要素は、コイル状であってもよく、エアロゾル発生材の一部分または全周に巻かれていてもよい。これらの実施態様のうちの一部ではエアロゾル発生材の一部分および全てが、金属コイルの中心に位置していてもよい。
【０１３３】
限定のためではなく例示のために図１を参照すると、本発明の典型的実施態様による、金属網２にコーティングされているエアロゾル発生材３を含むシート１が示されている。この典型的実施態様では金属網２の大部分が、エアロゾル発生材３の中に埋まっている。
【０１３４】
限定のためではなく例示のために図２を参照すると、図１に示す金属網２に注がれたエアロゾル発生材３を含むシート１の断面図が示されている。
【０１３５】
限定のためではなく例示のために図３を参照すると、図１に示す金属網２にコーティングされているエアロゾル発生材３を含むシート１が電源４に接続されて提供されている。図４には、電源４に接続された複数枚のシート１と、各シート１への給電を制御できる切替機構５とを示す。
【０１３６】
限定のためではなく例示のために図５を参照すると、コーティングされたコイル１１が示されている。図６の断面に示すように、コーティングされたコイル１１は、本発明の典型的一実施態様による金属コイル１２にコーティングされているエアロゾル発生材１３を含んでいる。
【０１３７】
限定のためではなく例示のために図７を参照すると、図５に示すコーティングされたコイル１１が電源１４に接続されて示されている。図８には電源１４に接続された複数のコイル１１と、各コイル１１への給電を制御できる切替機構１５とを示す。
【０１３８】
限定のためではなく例示のために図９を参照すると、エアロゾル発生材の一体構造２１と、その周りに巻かれた金属網加熱要素２３とが示されている。金属網加熱要素２３は、電源２４に接続されている。
【０１３９】
限定のためではなく例示のために図１０を参照すると、エアロゾル発生材の一体構造３１と、その周りに巻かれた金属コイル加熱要素３３とが示されている。金属コイル加熱要素３３は、電源３４に接続されている。
【０１４０】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材の第１の部分は、エアロゾル発生材の第２の部分とは別に、電気抵抗加熱要素などの熱源により加熱されてもよい。これらの実施態様の一部ではエアロゾル発生材の第１の部分は、エアロゾル発生材の第２の部分とは異なる化学組成を有していてもよい。これにより、本発明の装置内で異なるエアロゾルおよび／または気体を発生させることができてもよい。
【０１４１】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材の異なる部分は、異なる風味を作ることができてもよく、および／または異なる感覚をもたらしてもよい。
【０１４２】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材の異なる部分は、個別におよび／または連続して加熱されてもよい。一部の実施態様では装置の使用者が、特定の部分の加熱を開始および／または制御することにより、特定のエアロゾルおよび／または気体の発生を開始および／または制御することができてもよい。
【０１４３】
本発明の一部の実施態様ではエアロゾル発生材の少なくとも一部分を、熱源で加熱するために、第１の部分から第２の部分に装置内で移動させなければならない。これらの実施態様の一部では装置の使用者の意志により、エアロゾル発生材を移動させてもよい。一部の実施態様では移動により電気抵抗加熱器が電源と接触することになる。
【０１４４】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は２つ以上の部分を含み、エアロゾル発生材の２つ以上の部分を容易に連続して加熱するために、エアロゾル発生材を移動させてもよい。例えば、移動によりエアロゾル発生材の任意の部分に関する電気抵抗加熱器が電源に接触してもよい。
【０１４５】
一部の実施態様では電気抵抗加熱要素は個別に給電される２つ以上の部分を含み、加熱要素のこれらの異なる部分に関するエアロゾル発生材の部分を、個別におよび／または連続して加熱できる。一部の実施態様では別個の電池などの別個の電源を有する部分により、電気抵抗加熱要素の異なる部分に個別に給電する。一部の実施態様では電気抵抗加熱要素の異なる部分を１個の電源につなぐ１個以上のスイッチにより、電気抵抗加熱要素の異なる部分に個別に給電する。
【０１４６】
限定のためではなく例示のために図１５を参照すると、電気抵抗加熱要素として機能する網に注がれたエアロゾル発生材を含むリボン４１が提供されている。リボン４１は、複数の部分４２を含み、移動可能である。複数の部分４２は、絶縁片などの絶縁手段４３により分離されており、各部分は、加熱要素の部分を収容するエアロゾル発生材の部分を含む。リボン４１を連続して移動させることにより、加熱要素の一部分が、電池などの電源４４に接触する。これにより加熱要素が給電され、加熱要素の一部分に接触しているエアロゾル発生材の部分が加熱される。リボンの新しい部分を加熱するために、リボン４１を移動させなくてはならず、それにより加熱要素の新しい部分が電源と接触し、エアロゾル発生材の新しい部分が加熱される。
【０１４７】
リボン４１は、２個のスプール４５、４６の周りに巻かれており、リボンを移動させるために２個のスプールのうちの１個を駆動してもよい。一部の実施態様では駆動スプール４６を手動で回転させてもよい。他の実施態様では駆動スプール４６をモーター４７で駆動してもよい。従って、リボン４１およびスプール４５、４６は、カートリッジまたは「カセット」４８を形成する。駆動スプール４６を回転させてリボン４１を駆動スプール４６に巻きつけてもよく、それによりリボン４１は他方のスプール４５からほどかれる。このように、リボン４１を移動させ、異なる部分４２を電源４４と並ぶようにおよび／または接触するように移動させてもよい。
【０１４８】
限定のためではなく例示のために図１６を参照すると、本発明の典型的一実施態様による装置が提供されている。装置５２は、図１５に示すカートリッジ５７を備え、カートリッジ５７はリボン５１とスプール５５、５６とを備える。さらに、装置は、電源５４と、リボン５１の複数の部分を個別に連続して加熱することを制御する制御回路５３と、駆動スプール５６を駆動するカセットモーター駆動部５８とを備える。さらに、装置は、加熱
されたエアロゾル発生材からのエアロゾルが形成されてもよいエアロゾル形成室６１を備える。形成されたエアロゾルは、装置の吸い口５９を介して吸入されてもよい。装置５２を通る空気の流れを矢印で示す。装置５２の本体または筐体６０の穴から入った周囲空気は、カセット内で加熱されているエアロゾル発生材を通り、加熱により発生する気体および蒸気を運ぶ。その後、空気は、エアロゾルが形成されるエアロゾル形成室６１に流れ込む。その後、エアロゾルは空気に運ばれて吸い口５９を通って装置の外に出る。一部の実施態様では装置５２を吸引するまたはパフすることにより空気の流れを発生させてもよい。
【０１４９】
限定のためではなく例示のために図１７を参照すると、図１６に示すような装置内での熱源による発熱を制御するために使用される電子回路の概要が提供されている。温度調整器が、加熱要素の過熱を防ぐために備えられる。回路は、電子機器の様々な特性を示す指示器を備える。
【０１５０】
エアロゾル発生材は、任意の好適な方法で、電気抵抗加熱要素に接触させ、本発明の装置を形成するためにエアロゾル発生装置に組み込んでもよい。
【０１５１】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、エアロゾル発生装置に組み込む前に加熱要素に接触させてもよい。一部の実施態様では使用者が、エアロゾル発生材と加熱要素とを装置に入れてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材と加熱要素がカートリッジに入っていてもよく、そのカートリッジを装置に挿入してもよい。これらの実施態様の一部ではこのカートリッジは取り替え可能であってもよい。
【０１５２】
エアロゾル発生材と加熱要素がカートリッジに入っている実施態様ではカートリッジは任意の好適な構造を有していてもよい。
【０１５３】
一部の実施態様ではカートリッジの表面に、カートリッジの加熱要素を装置の電源に接続するための１つ以上の領域があってもよい。一部の実施態様ではカートリッジが装置に入れられていないときには、これらの領域は蓋のようなカバーで覆われていてもよい。一部の実施態様ではカートリッジは、空気、気体、および／またはエアロゾルを通す１個以上の穴を有していてもよい。一部の実施態様ではカートリッジが装置に入れられていないときには、これらの穴は、蓋のようなカバーに覆われていてもよい。
【０１５４】
エアロゾル発生材と加熱要素がカートリッジに入っている実施態様ではカートリッジを、任意の好適な方法でエアロゾル発生装置の他の部分と組み合わせてもよい。一部の実施態様では摩擦嵌め、および／またはねじ嵌め、および／または圧入により、カートリッジを装置の他の部分に装着してもよい。
【０１５５】
限定のためではなく例示のために図１１を参照すると、本発明の一実施態様によるカートリッジ１０１が提供されている。カートリッジ１０１は３個の電気抵抗加熱要素１０２を備え、３個の電気抵抗加熱要素１０２はエアロゾル発生材（図示せず）でコーティングされている。電気抵抗加熱要素１０２は、個別に連続して加熱されてもよい。カートリッジ１０１は、空気穴１０３を有する。カートリッジは、必要に応じて２個の端蓋１０５、１０６を備え、２個の端蓋１０５、１０６は、カートリッジ１０１の端部にねじ留めされてもよいし、押し込まれてもよい。端蓋１０５、１０６は、加熱要素１０２の電気接点および空気穴１０４を覆う。
【０１５６】
限定のためではなく例示のために図１２を参照すると、本発明の一実施態様による装置１１０に組み込まれた（図１１に示す）カートリッジ１０１が提供されている。装置１１０は、電池などの電源１１１を備える。さらに、装置１１０は、カートリッジ１０１の加
熱要素１０２を個別に連続して加熱することを制御するための制御回路１１２を備える。さらに、装置１１０は、エアロゾル発生材からのエアロゾルが形成されてもよいエアロゾル形成室１１３を備える。形成されたエアロゾルは、装置の吸い口１１４を介して吸入されてもよい。装置１１０を通る空気の流れを矢印で示す。装置１１０の本体またはハウジング１１５の穴から入った周囲空気は、カートリッジ１０１内で加熱されているエアロゾル発生材を通り、加熱により発生する気体および蒸気を運ぶ。その後、空気は、エアロゾルが形成されるエアロゾル形成室１１３に流れ込む。その後、エアロゾルは空気に運ばれて吸い口１１４を通って装置１１０の外に出る。一部の実施態様では装置１１０を吸引するまたはパフすることにより空気の流れを発生させてもよい。
【０１５７】
限定のためではなく例示のために図１３を参照すると、図１２に示す装置１１０に組み込まれた（図１１に示す）カートリッジ１０１が提供されている。端蓋１０５、１０６をカートリッジ１０１から取り除いてから、ねじ嵌めまたは締り嵌め機構によりカートリッジ１０１を装置１１０に挿入する。
【０１５８】
限定のためではなく例示のために図１４を参照すると、図１２に示すような装置内での加熱要素による発熱を制御するために使用される電子回路の概要が提供されている。温度調整器が、加熱要素の過熱を防ぐために備えられる。回路は、電子機器の様々な特性を示す指示器を備える。
【０１５９】
本発明のエアロゾル発生装置は、エアロゾル発生材や電気抵抗加熱要素などの熱源の他にも任意の好適な部品を備えてもよい。
【０１６０】
一部の実施態様では装置は作動装置を備えてもよい。作動装置は、熱源を始動させるために作動してもよい。一部の実施態様では作動装置は、熱を発生させるために、電気抵抗加熱要素の少なくとも一部に電気を流してもよい。これらの実施態様の一部では作動装置は、電気回路内のスイッチであってもよいし、電気回路内のスイッチに接続されてもよい。あるいはまたは加えて、作動装置は、装置内のエアロゾル発生材および／または加熱要素の位置を制御する要素に接続されてもよい。
【０１６１】
一部の実施態様では作動装置を有する装置に加えて、または作動装置を有する装置に替えて、装置内で圧力勾配を発生させることにより電気抵抗加熱要素などの熱源を始動させてもよい。この圧力勾配は、例えば、装置をパフたり吸入したりすることにより発生させてもよい。一部の実施態様ではパフたり吸入したりすることにより電気抵抗加熱要素を加熱してもよい。
【０１６２】
一部の実施態様では装置は指示器を備えてもよい。指示器は、加熱要素および／またはエアロゾル発生材の一種類以上の特性を示す。例えば、装置は、電気抵抗加熱要素および／またはエアロゾル発生材の温度を示す指示器を備えてもよい。例えば、装置は、エアロゾル発生材がどの程度エアロゾルおよび／または気体を放出したのかを示す指示器を備えてもよい。
【０１６３】
一部の実施態様では装置は、加熱要素の温度を調整する温度制御フィードバック回路を備えてもよい。温度制御フィードバック回路は、加熱によるエアロゾル発生にとって最適な温度にするために使用されてもよい。
【０１６４】
一部の実施態様では装置は装置の外側と電気抵抗加熱要素との間に絶縁層を備えてもよい。
【０１６５】
熱源に接触しているエアロゾル発生材を提供するために、任意の好適な工程を用いても
よい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は熱源から分離されており、本発明の装置の組み立ての際または使用の際にエアロゾル発生材を熱源に物理的に接触させる。一部の実施態様では例えば、エアロゾル発生材は、熱源と接触させる一体構造として提供される。エアロゾル発生材と熱源との接触を最大にするために、熱源はエアロゾル発生材の外面と接触した状態でエアロゾル発生材を部分的に囲んでいてもよい。エアロゾル発生材の一体構造は、鋳造、押出成形、または任意の他の好適な方法により形成してもよい。
【０１６６】
他の実施態様ではエアロゾル発生材と熱源は、例えば、複合品として組み合わせられる。そのような実施態様では熱源は、エアロゾル発生材でコーティングされている、および／またはエアロゾル発生材の中に埋まっていてもよい。
【０１６７】
本発明の第２の態様では本発明のエアロゾル発生装置の製造方法が提供される。その方法は、エアロゾル発生材のスラリーを、電気抵抗加熱要素などの熱源に塗布することを含む。一部の実施態様ではこの方法は、エアロゾル発生材のスラリーで熱源をコーティングする、および／または熱源をエアロゾル発生材のスラリーに浸すことを含む。他の実施態様ではこの方法は、エアロゾル発生材のスラリーを熱源の上に押出成形する、またはエアロゾル発生材のスラリーを熱源とともに押出成形することを含む。
【０１６８】
熱源およびエアロゾル発生材のスラリーを組み合わせる前にこれらを用意するために、任意の好適な工程を用いてもよい。一部の実施態様では熱源は、金属網または金属コイルなどの電気抵抗加熱要素であってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、熱源に塗布してから乾燥させるスラリーから形成される。一部の実施態様ではエアロゾル発生材、およびエアロゾル発生材を調整するために使用されるスラリーは、タバコ材を含む。
【０１６９】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材は、スラリーの形成を含む方法により調製される。スラリーを形成するために、エアロゾル発生材の成分を任意の好適な順序で加えてもよい。エアロゾル発生材が、タバコ抽出物、水、アルギン酸ナトリウム、およびグリセロールを含む実施態様ではタバコ抽出物を水に加えてから、アルギン酸ナトリウムを加え、その後グリセロールを加えてもよい。一部の実施態様ではスラリーの成分を加えている間および／または加えた後に、スラリーを混合してもよい。これらの実施態様では任意の好適な時間の間、スラリーを混合してもよい。スラリーを混合する時間の長さは、スラリーの組成や量により変えてもよい。一部の実施態様ではスラリーの成分を実質的に均一にするために必要に応じてスラリーを混合してから、複合品を形成するためにスラリーを熱源と組み合わせてもよい。
【０１７０】
一部の実施態様ではまずタバコ抽出物を水に加えて約３０秒間混合し、スラリーに渦ができないように非常にゆっくりとアルギン酸ナトリウムを加えてから約１０分間混合し、その後グリセロールを加えることによりスラリーを形成してもよい。一部の実施態様ではその後スラリーをさらに任意の好適な時間の間混合してもよい。一部の実施態様ではスラリーをさらに約１〜２０分間、例えば、約５分間混合してもよい。
【０１７１】
一部の実施態様ではエアロゾル発生材のスラリーは、風味料などの一種類以上の添加剤を加えることを含む工程を経て形成されてもよい。
【０１７２】
エアロゾル発生材のスラリーを調製した後に、適切であれば熱源を作り、スラリーと熱源を組み合わせる。一部の実施態様ではエアロゾル発生材のスラリーを熱源に注ぐ、および／または熱源をスラリーに浸すことにより、スラリーと熱源を組み合わせてもよい。一部の実施態様ではエアロゾル発生材のスラリーを熱源の上に押出成形する、またはエアロゾル発生材のスラリーを熱源とともに押出成形することにより、スラリーと熱源を組み合わせてもよい。一部の実施態様では熱源は、網やコイルなどの電気抵抗加熱要素である。
【０１７３】
エアロゾル発生材のスラリーが熱源に注がれる実施態様では熱源を板の上に置いてからスラリーをその上に注いでもよい。一部の実施態様ではスラリーが任意の好適な厚みまたは深さで熱源上に均一に広がるように、スラリーを熱源の上に注いでもよい。一部の実施態様ではスラリーの厚みまたは深さが約０．５〜５ｍｍ、０．６〜４ｍｍ、０．７〜３ｍｍ、０．８〜２ｍｍ、または０．９〜２ｍｍになるように、スラリーを熱源の上に注いでもよい。一部の実施態様ではスラリーが約１ｍｍの厚みまたは深さで均一に広がるように、スラリーを熱源の上に注いでもよい。
【０１７４】
熱源と組み合わせた後に、スラリーを任意の好適な乾燥法で乾燥させてもよい。一部の実施態様ではスラリーを暖かい空気（つまりオーブン）の中で乾燥させてもよい。これらの実施態様では任意の好適な温度で任意の好適な時間の間スラリーを乾燥させてもよい。一部の実施態様ではスラリーを約４０〜９０℃、または５０〜８０℃で乾燥させてもよい。一部の実施態様ではスラリーを約６０℃または８０℃で乾燥させてもよい。一部の実施態様ではタバコ材のスラリーを、約３０〜１２０分、または６０〜１２０分間乾燥させてもよい。
【０１７５】
一部の実施態様ではスラリーを約６０℃で約７０分間乾燥させてもよい。他の実施態様ではスラリーを約８０℃で約１１０分間乾燥させてもよい。実験から、これらの条件下で本発明の装置に適した特性を有する複合シートを製造できることが分かった。
【０１７６】
エアロゾル発生材のスラリーを板の上の熱源に注ぐ実施態様では結果として生じる複合構造体を板から取り除いてもよい。
【０１７７】
一部の実施態様では構造体と板との間の空間に入れるナイフなどの器具を使用して、複合構造体を取り除いてもよい。あるいはまたは加えて、蒸気などにより構造体と板との間の接触点の温度を上昇させることで、複合構造体を取り除いてもよい。
【０１７８】
一部の実施態様では板から取り除いた後の複合構造体を調整してもよい。一部の実施態様では約２０〜２５℃、例えば、約２２℃で、複合構造体を調整してもよい。あるいはまたは加えて、相対湿度約５０〜８０％、例えば、約６０％の空気中で、複合構造体を調整してもよい。あるいはまたは加えて、約６〜２４時間、例えば、約１２時間の間、複合構造体を調整してもよい。一部の実施態様では約２２℃、相対湿度約６０％の空気中で約１２時間の間、複合構造体を調整してもよい。
【０１７９】
一部の実施態様ではその後、おおよそ周囲温度および任意の好適な湿度で任意の好適な時間の間、複合構造体を保管してから、本発明の装置に組み込んでもよい。これにより、複合構造体の強度を増すことができる。
【０１８０】
エアロゾル発生材のスラリーを熱源と組み合わせ、乾燥させ、調整し、保管した後に、得られた複合構造体を複数の部分に分割してもよい。その後、これらの複数の部分を１個以上の装置に組み込んでもよい。これらの実施態様のうちの一部では複合構造体は、シート状または条片状であってもよく、任意の好適な切断法により複数の部分に切断してもよい。他の実施態様では隣接する部分と部分との間に絶縁片などの絶縁手段を挟むことにより、複合構造体を複数の部分に分割してもよい。
【０１８１】
本発明の第３の態様では本発明によるニコチンを含む気体および／またはエアロゾルを発生させる装置の使用法が提供される。
【０１８２】
一部の実施態様では装置は、ニコチン以外の一種類以上の他の物質を含む気体および／
またはエアロゾルを発生させるために使用してもよい。例えば、装置は、一種類以上の風味料および／または希釈剤を含む気体および／またはエアロゾルを発生させるために使用してもよい。一部の実施態様では装置は、好適な官能特性を有するニコチンを含むエアロゾルを発生させるために使用されてもよい。
【０１８３】
一部の実施態様では使用される装置は、発熱するが燃焼はしない装置であってもよい。
【０１８４】
本発明の第４の態様では第１の態様に規定されたニコチンを含むエアロゾルおよび／または気体を発生させるエアロゾル発生材を電気抵抗加熱要素などの熱源に接触させながら加熱する使用法が提供される。
【０１８５】
本発明の第５の態様では電気抵抗加熱要素などの熱源を含む複合構造が提供される。電気抵抗加熱要素などの熱源は、少なくとも部分的に本発明の第１の態様に規定されたエアロゾル発生材の中に埋まっているかエアロゾル発生材でコーティングされている。そのような構造の例を図１および図５に示す。
【０１８６】
本発明の第６の態様では本発明の第５の態様による複合構造体と、複合構造体の異なる部分の加熱を可能にするために複合構造体を移動させる手段とを備えるカセットが提供される。そのようなカセットの例を図１５に示す。一部の実施態様ではそのようなカセットを、電池などの電源と、複合構造体に接触することになる電気接続部とを備える装置に挿入してもよい。
【０１８７】
実施例
実施例では「固体」および「固体分」は、抽出物またはスラリーの水以外の全てを指し、グリセロールなどの室温および室内圧力において単独では液体の成分を含んでもよい。
【０１８８】
実施例では逆浸透水とは、逆浸透によりさらに精製された軟水を指す。
【０１８９】
実施例１：タバコ抽出物および抽出物の組成
４．５ｋｇの刻みバージニアタバコのブレンドを、８０ｋｇの水（逆浸透したもの）により、６０℃で２５〜３０秒間軽く撹拌しながら抽出した。得られた混合物を、ろ過した後に、蒸発濃縮工程で４５〜６０％の範囲の所望の濃度の固形分を含む抽出物になるまで濃縮した。表１に得られたタバコ抽出物の組成を示す。
【０１９０】
【表１】
2018093884.tif 000003
【０１９１】
このタバコ抽出物を使用して、実施例２に記載されているようなエアロゾル発生材を調製した。
【０１９２】
実施例２：エアロゾル発生材−製造工程と組成
タバコ抽出物を含むエアロゾル発生材の製造において、タバコ抽出物を、親水コロイド結合剤を使用してグリセロールなどのエアロゾル発生促進剤と結合させた。その後、得られたゲルで金属網加熱要素をコーティングした。内部架橋と乾燥の組み合わせによりゲルを金属網上で成形および固定し、エアロゾル発生材の層を加熱要素に塗布した、または結合させた。
【０１９３】
エアロゾル発生材は、以下の工程を経て調製した。水（逆浸透したもの、２０１ｇ）を、高剪断ミキサー内のタバコ抽出物（３３９ｇ、５３．１％の固形分を含む）に加えた。アルギン酸ナトリウム粉末（６０ｇ）をこの混合物にゆっくりと加えながら、アルギン酸塩粉末が均一に分散するように高剪断ミキサーを断続運転した。添加後、アルギン酸塩を完全に水和させるために、高剪断ミキサーの運転モードを切り替え、１０分間連続運転した。この工程中に、混合物はゲルのような粘度になった。グリセロール（３７ｇ）をスラリーに加え、５分間混合した。
【０１９４】
その結果、粘性の液体スラリーができた。スラリーの固形分の含有率は、４３．４９％であった。鋳造工程を容易にするために支持金属板の上に置かれたステンレス鋼製の網の上にこのスラリーを直接注いだ。ステンレス鋼製の網は、金属線の外径が０．１７ｍｍであり、網のサイズは４０であった。この網を、８０℃に予熱したオーブンに１１３分間置いた。乾燥したエアロゾル発生材を冷却した。エアロゾル発生材は、金属網に密着した粘着シートのようになった。表２にエアロゾル発生材の組成を示す。
【０１９５】
【表２】
2018093884.tif 000004
【０１９６】
エアロゾル発生材でコーティングした鋼製の網からなる複合シート構造体を、必要に応じて蒸気を当てながら切刃を用いて支持板から取り除いた。
【０１９７】
エアロゾル発生材でコーティングしたステンレス鋼製の網の条片を以下の寸法に切断した。
幅１ｃｍ×長さ５ｃｍ
幅１ｃｍ×長さ３．５ｃｍ
幅０．８ｃｍ×長さ５ｃｍ
実施例３で、電力印加に対するエアロゾル発生能力およびこの複合材料の到達温度について考察する。
【０１９８】
実施例３：電力によるエアロゾル発生
この工程において、電気接続部である「ワニ口ばねクリップ」をコーティングされたステンレス鋼製の網の周縁部に装着し、確実な電気接点を作った。鋼製の網が、エアロゾル発生材の熱源となる加熱要素として機能し、エアロゾルおよび／または気体が発生した。電源には、ＨＡＭＥＧ社のＨＭＰ４０３０を使用した。加熱されたコーティングステンレス鋼製網の温度を、熱探知カメラのＦＬＵＫＥ  Ｔｉ３２を使用して測定した。
【０１９９】
この場合に発生したエアロゾルは、コーティングされた網から立ち上る霧として目視できた。さらに、湿った暖かいタバコのような芳香が確認できた。表３に電流値と測定温度
を示す。
【０２００】
【表３】
2018093884.tif 000005
【０２０１】
実施例４：タバコ抽出物、エアロゾル発生材の製造、および電力によるエアロゾル発生
ここではタバコ抽出物の全製造工程、タバコ抽出物からのエアロゾル発生材の製造、および電力によるエアロゾル発生材からのエアロゾルの発生についての例示的方法を示す。この方法は、
（ｉ）タバコを水抽出する工程（タバコ抽出工程）と、
（ｉｉ）タバコ抽出物からエアロゾル発生材を調整する工程（エアロゾル発生材製造工程）と、
（ｉｉｉ）電力加熱要素を使用してエアロゾル発生材から大気中にエアロゾルを発生させる工程（電気加熱要素による大気エアロゾル発生工程）とを含む。
【０２０２】
さらに、電力加熱要素の加熱によりエアロゾル発生材から大気中を漂うエアロゾルに移った選択物質の量、および移った選択物質の推定パーセント値を計算した。
【０２０３】
実施例４（ｉ）：タバコ抽出工程
３．０ｋｇの刻みバーレータバコのブレンドを、８０ｋｇの水（逆浸透したもの）により、６０℃で２５〜３０分間軽く撹拌しながら抽出した。得られた混合物を、ろ過した後に、蒸発濃縮工程で４５〜６０％の範囲の所望の濃度の固形分を含む抽出物になるまで濃縮した。表４に得られたタバコ抽出物の組成を示す。
【０２０４】
【表４】
2018093884.tif 000006
【０２０５】
この物質を使用して、実施例４（ｉｉ）に記載されているようなタバコ抽出物を基に作られるエアロゾル発生材を調製した。
【０２０６】
実施例４（ｉｉ）：エアロゾル発生材の製造
エアロゾル発生材の製造原理は、実施例２のものと類似している。
【０２０７】
以下の工程を経て、タバコ抽出物を基に作られるエアロゾル発生材を調製した。
【０２０８】
タバコ抽出物（２００．９３ｇ、４１．８％の固形分を含む）を高剪断ミキサーに入れた。アルギン酸ナトリウム粉末（２７．７ｇ）をこの混合物にゆっくりと加えながら、アルギン酸塩粉末が均一に分散するように高剪断ミキサーを断続運転した。添加後、アルギン酸塩を完全に水和させるために、高剪断ミキサーの運転モードを切り替え、１０分間連続運転した。この工程中に、混合物はゲルのような粘度になった。グリセロール（２０．６２ｇ）をスラリーに加え、５分間混合した。
【０２０９】
その結果、粘性の液体スラリーができた。スラリーの固形分の含有率は、５３．０９％であった。鋳造工程を容易にするために支持金属板の上に置かれたステンレス鋼製の網の条片の上にこのスラリーを直接注いだ。この網を、７０℃に予熱したオーブンに２９０分間置いた。乾燥したエアロゾル発生材を冷却した。エアロゾル発生材は、金属網に密着した粘着シートのようになった。表５にエアロゾル発生材の組成を示す。
【０２１０】
【表５】
2018093884.tif 000007
【０２１１】
エアロゾル発生材でコーティングした鋼製の網からなる構造を、必要に応じて蒸気を当てながら切刃を用いて支持板から取り除いた。
【０２１２】
表６に、このエアロゾル発生材の水、ニコチン、およびグリセロールの含有量の分析結果を示す。
【０２１３】
【表６】
2018093884.tif 000008
【０２１４】
エアロゾル発生材のワイヤー網への密着性を実証するために、長さ約４．５ｃｍ、幅約１．０ｃｍのワイヤー網の条片をコーティングした。しかし、この実験ではこれらの条片は、エアロゾルを発生させるためには使用しなかった。エアロゾル発生材の汎用性を実証するために、エアロゾル発生材をニクロム線のコイルの周りに成型した。このコイルは、ステンレス鋼製の網でできた加熱要素の代替加熱要素として機能するように設計した。実施例４（ｉｉｉ）に記載されているように、エアロゾル発生性を調べるために、これらの要素をエアロゾル発生試験装置内に設置した。
【０２１５】
エアロゾル発生材のエアロゾル発生能力、電流値、および温度を調べた。
【０２１６】
実施例４（ｉｉｉ）：電気加熱要素による大気エアロゾル発生
本実施例でエアロゾル発生材のエアロゾル発生性を評価するために使用したエアロゾル発生試験装置は、取り外し可能なガラス製端板を備えたガラス管からなる。２本のタングステン製ロッドが、ガラス管を貫通した状態でガラス金属漏れ止め溶接をされており、電極として機能する。図１８にその装置を示す。装置の部品は以下のとおりである。
２０１  吸気口
２０２  喫煙器または連続吸引ポンプ
２０３  取り外し可能なガラス製端板：４０／３８すり合わせ接合
２０４  ガラス管（長さ１９ｃｍ×直径３．５ｃｍ）
２０５  エアロゾル発生材でコーティングされた加熱要素（コイルの形状が描かれている）：電極に接続している
２０６  ガラスを貫通した状態でガラス金属漏れ止め溶接をした電極（タングステン製ロッド）
２０７  電源接続部
２０８  粒子フィルター付きのケンブリッジフィルター保持具
【０２１７】
種類の「喫煙方法」でエアロゾル発生材のエアロゾル発生性を評価した。
実験１：３秒間で８０ｍｌの吸引を３０秒毎に行った
実験２：エアロゾル発生材でコーティングしたコイルを加熱し、毎秒２．５Ｌの空気を連続吸引した
【０２１８】
表７に示すように、どちらの実験でも、ニクロム線の規格およびコイル状加熱要素の寸法は同じである。
【０２１９】
【表７】
2018093884.tif 000009
【０２２０】
実験１
表７に示す規格のニクロム線のコイルに０．４１ｇのエアロゾル発生材を接触させて組み込んだ加熱要素
【０２２１】
この工程において電気接続部である「ワニ口ばねクリップ」を、エアロゾル発生材を組み込んだニクロム製コイルの端部（端部はコーティングされていない）に装着し、確実な接点を作った。ガラス製端板をエアロゾル発生試験装置から取り外し、エアロゾル発生材と電気加熱コイルからなる組立体の各端部を、ガラス管を貫通するタングステン製電極に固定し、確実な電気接点を作った。ガラス製端蓋を管に再度装着し、図１８に示すように、粒子フィルター付きのケンブリッジフィルター保持具を配置し、喫煙器を装着した。
【０２２２】
ガラス管内のコイルおよびエアロゾル発生材を加熱するための電力を供給するために、ガラス管の外に突き出ているタングステン製ロッドに電源をガラス管の外で接続した（図１８）。
【０２２３】
電源には、Ｗｅｉｒ社の４１３Ｄモデルを使用した。加熱されたコーティングされたコイルの温度は、熱探知カメラ（ＦＬＵＫＥ  Ｔｉ３２）を使用して測定した。
【０２２４】
喫煙エンジンのスイッチを入れ、装置の空気を吸引した。電源を入れ、エアロゾル発生材の表面の電流および温度を測定および記録した。パフとパフとの間（３０秒間）に、エアロゾル発生材と加熱コイルからなる組立体が収容された装置の内部で、白くて濃い不透明なエアロゾルが発生し、試験装置の端部開口から流出するのを観察した。試験装置のガラス管の内面、および喫煙エンジンにより吸引されたエアロゾルが通る（ケンブリッジフィルター支持具内の）ケンブリッジフィルターパッドに付着した堆積物を分析することにより、発生したエアロゾルの量を推測した。実験ではケンブリッジフィルターパッドに堆積したエアロゾルのみを測定し、フィルターパッドを通過した分については評価しなかった。表８には、結果として発生したエアロゾル中の選択物質の量についてのデータを示す。
【０２２５】
【表８】
2018093884.tif 000010
【０２２６】
下記の表９に、電源を入れて電流を流し、電気加熱コイル要素を覆うエアロゾル発生材の表面温度を上昇させたことで、エアロゾル発生材からエアロゾルに移ったニコチン、グ
リセロール、および水のパーセント値を示す。
【０２２７】
【表９】
2018093884.tif 000011
【０２２８】
なお、この実験では壁面に堆積したエアロゾルも分析対象とした。しかし、分析対象の一部は気相である可能性があるため、粒子状態のエアロゾル成分を捕集するケンブリッジフィルターを通過した可能性がある。さらに、エアロゾルの一部が試験装置の端部開口から流出したのを観察した。これらの要因から、分析対象とするエアロゾルの測定値が低くなったと思われるため、加熱時にエアロゾル発生材から移った物質の推定値も低くなったと思われる。
【０２２９】
実験２
表７に示す（実験１と同一の）規格のニクロム線のコイルに０．４８ｇのエアロゾル発生材を接触させて組み込んだ加熱要素
【０２３０】
実験２でも実験１で使用したのと同じ実験装置を使用し、同じ手順を取った。ただし、エアロゾル発生材と加熱コイルからなる組立体に対し毎秒２．５Ｌの空気を連続吸引した。この手順により、エアロゾルを捕集するケンブリッジフィルターパッドにエアロゾルを吸引した。表１０に実験２のデータを示す。
【０２３１】
【表１０】
2018093884.tif 000012
【０２３２】
下記の表１１に、電源を入れて電流を流し、電気加熱コイル要素を覆うエアロゾル発生材の表面温度を上昇させたことで、エアロゾル発生材からエアロゾルに移ったニコチン、グリセロール、および水のパーセント値を示す。
【０２３３】
【表１１】
2018093884.tif 000013
【０２３４】
なお、この実験では壁面に堆積したエアロゾルは分析対象にしなかった。さらに、分析対象の一部は粒子状態に加えて気相である可能性があるため、粒子状態のエアロゾル成分を捕集するケンブリッジフィルターを通過した可能性がある。これらの２つの要因から、分析対象とするエアロゾルの測定値が低くなったと思われるため、加熱時にエアロゾル発生材から移った物質の推定値も低くなったと思われる。
【０２３５】
実施例４についての考察
推定値が低くなる可能性がある分析手法を用いたが、どちらの実験でも、電源を入れて加熱要素コイルを加熱すると、相当量のニコチンとグリセロールがエアロゾル発生材から、漂うエアロゾルに移ったことが分かる。これにより、電力によるエアロゾル発生材の加熱が、ニコチンおよびグリセロールの含有量が高いエアロゾルを発生させるのに十分であったことが結論付けられる。ニコチンとグリセロールはどちらも沸点が高いが、どちらの実験でもこれらの条件下ではニコチンのほうがグリセロールよりも多く移ったことがデータから分かる。
【０２３６】
様々な問題を解決し技術を進歩させるために、本開示は全て、優れたエアロゾル発生装置を提供するために実施される特許請求の範囲の発明の様々な実施態様の例として示されている。本開示の利点および特徴は、実施態様の単なる代表例であり、包括的および／または排他的なものではない。本開示の利点および特徴は、特許請求の範囲の特徴の理解を助けて教示するためにのみ提供されている。本開示の利点、実施態様、実施例、機能、特徴、構造、および／または他の態様は、特許請求の範囲に規定される本開示に対する制限、または特許請求の範囲と同等の範囲に対する制限として考慮するべきではなく、本開示の範囲および／または精神から逸脱することなく、他の実施態様が使用され、修正が加えられることを理解されたい。当然、様々な実施態様が、開示の要素、成分、特徴、部品、工程、手段などの様々な組み合わせを含む、様々な組み合わせからなる、または様々な組み合わせから実質的になってもよい。さらに、本開示は、本特許請求の範囲ではないが、将来特許請求される可能性のある他の発明を含む。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月26日(2018.2.26)
【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】
吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置であって、装置は、電気抵抗加熱要素と一体化したエアロゾル発生材を備え、該加熱要素は、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているか又はエアロゾル発生材でコーティングされており、これによりエアロゾル発生材は、電気抵抗加熱要素に直接接触している状態で加熱されてもよく、エアロゾル発生材は、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよい一体型構造および／またはコーティングとして提供され、エアロゾル発生材は鋳造または押出成形された材料であり、電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が網状である装置。  
【請求項２】
エアロゾル発生材がニコチンを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。  
【請求項３】
エアロゾル発生材がエアロゾル発生促進剤を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。  
【請求項４】
エアロゾル発生材がタバコ材を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項５】
エアロゾル発生材が無機充填材を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項６】
エアロゾル発生材が結合剤を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項７】
エアロゾル発生材の少なくとも一部分が、少なくとも部分的に電気抵抗加熱要素に囲まれていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項８】
エアロゾル発生材の第１の部分が、エアロゾル発生材の第２の部分とは別に電気抵抗加熱要素により加熱されてもよく、任意に第１の部分および第２の部分が、異なる化学組成を有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項９】
エアロゾル発生材の少なくとも一部分を、電気抵抗加熱要素により加熱するために、第１の部分から第２の部分に移動させなければならないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項１０】
電気抵抗加熱要素によるエアロゾル発生材の加熱が、装置の使用者により開始および／または制御されるものとすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項１１】
装置が発熱するが燃焼はしない装置であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の吸入用エアロゾルおよび／または気体を発生する装置の製造方法であって、エアロゾル発生材のスラリーを電気抵抗加熱要素に塗布する、又はスラリーを電気抵抗加熱要素に注ぐことにより塗布する、又はスラリーを電気抵抗加熱要素とともに、又は電気抵抗加熱要素の上に押出成形することを含み、電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が網状である方法。  
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のニコチンを含むエアロゾルおよび／または気体を発生する装置の使用法。  
【請求項１４】
電気抵抗加熱要素を含む複合構造体であって、電気抵抗加熱要素が、少なくとも部分的にエアロゾル発生材の中に埋まっているか又はエアロゾル発生材でコーティングされており、エアロゾル発生材が、電気抵抗加熱要素と直接接触しており、吸入用エアロゾルおよび／または気体を複数回供給するために加熱されてもよく、エアロゾル発生材は鋳造または押出成形された材料であり、エアロゾル発生材は、請求項１乃至１１のいずれか１項に規定されたものであり、電気抵抗加熱要素の少なくとも一部分が網状である複合構造体。
【請求項１５】
複合構造体の異なる部分を加熱するために該構造体を移動させてもよい；複合構造体の異なる部分が別個の電源により、または電力供給をある部分から別の部分に切り替えることにより個別に加熱されてもよい；及び複合構造体が細長いリボン状または帯状であるかの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の複合構造体。  
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の複合構造体と、複合構造体の異なる部分の加熱を可能にするために複合構造体を移動させる手段とを備える物品。  
【請求項１７】
複合構造体が細長いリボン状または帯状であり、前記移動手段がスプールであることを特徴とする請求項１６に記載の物品。  
【外国語明細書】
2018093884000001.pdf