(57)【要約】【課題】熱源と熱源の下流のエアロゾル形成基材とを含み、強い吸煙形態下でのエアロゾル形成基材の温度のスパイクを回避する加熱式喫煙物品を提供すること等。【解決手段】口腔端及び遠位端を有する喫煙物品（２、４０、５０、６０）であって、喫煙物品（２、４０、５０、６０）は、熱源（４）と、熱源（４）の下流のエアロゾル形成基材（６）と、エアロゾル形成基材（６）の下流の少なくとも１つの空気入口と、少なくとも１つの空気入口と喫煙物品（２、４０、５０及び６０）の口腔端との間を延びる空気流通路とを含む。空気流通路は、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材（６）に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、第１の部分から喫煙物品（２、４０、５０、６０）の口腔端まで縦方向下流に延びる第２の部分とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口腔端と遠位端とを有する喫煙物品であって、
熱源と、
前記熱源の下流のエアロゾル形成基材と、
前記エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口と、
前記少なくとも１つの空気入口と喫煙物品の前記口腔端との間を延びる空気流通路と、  を含み、
前記空気流通路は、前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、該第１の部分から喫煙物品の前記口腔端に向けて縦方向下流に延びる第２の部分とを含む、
ことを特徴とする喫煙物品。
【請求項２】
前記空気流通路の前記第１の部分は、前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材まで上流に延び、該空気流通路の前記第２の部分は、該エアロゾル形成基材から喫煙物品の前記口腔端に向けて下流に延びることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
【請求項３】
前記空気流通路の前記第１の部分は、前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材まで上流に延び、該空気流通路の前記第２の部分は、該エアロゾル形成基材内から喫煙物品の前記口腔端に向けて下流に延びることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
【請求項４】
前記空気流通路の前記第１の部分及び該空気流通路の前記第２の部分は、同心であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項５】
前記空気流通路の前記第１の部分は、該空気流通路の前記第２の部分を取り囲むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項６】
前記空気流通路の前記第１の部分及び該空気流通路の前記第２の部分は、実質的に一定の横断面のものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項７】
前記空気流通路の前記第１の部分の前記横断面は、該空気流通路の該第１の部分が上流に延びる時に増加し、該空気流通路の前記第２の部分の前記横断面は、該空気流通路の該第２の部分が下流に延びる時に増加することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項８】
前記エアロゾル形成基材の下流にあり、前記空気流通路の前記第１の部分及び前記空気流通路の前記第２の部分を形成する空気流配向要素、
を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項９】
前記空気流配向要素は、開放端の実質的に空気不透過性の中空体を含むことを特徴とする請求項８に記載の喫煙物品。
【請求項１０】
前記中空体は、直円筒であることを特徴とする請求項９に記載の喫煙物品。
【請求項１１】
前記中空体は、切頭直円錐であることを特徴とする請求項９に記載の喫煙物品。
【請求項１２】
前記熱源は、可燃性熱源であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項１３】
前記可燃性熱源は、前記空気流通路に沿って引き込まれた空気が該可燃性熱源と直接に接触しないように該空気流通路から隔離されることを特徴とする請求項１２に記載の喫煙物品。
【請求項１４】
前記熱源の後部分及び前記エアロゾル形成基材の前部分の周りにあり、かつそれと接触する熱伝導要素、
を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項１５】
吸煙中に喫煙物品のエアロゾル形成基材の温度の上昇を低減又は排除する方法であって、
熱源、
前記熱源の下流のエアロゾル形成基材、
前記エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口、及び
前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、該第１の部分から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる第２の部分とを含み、該少なくとも１つの空気入口と喫煙物品の該口腔端との間を延びる空気流通路、
を含む喫煙物品を、使用時に前記少なくとも１つの空気入口を通して喫煙物品の中に取り込まれた空気が前記エアロゾル形成基材に向けて前記空気流通路の前記第１の部分を上流に、かつ次に喫煙物品の前記口腔端に向けて該空気流通路の前記第２の部分を下流へ通過するように与える段階、
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】
本発明は、熱源と熱源の下流のエアロゾル形成基材とを含む喫煙物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
タバコが燃焼するのではなく加熱されるいくつかの喫煙物品が当業技術において提案されてきた。このような「加熱式」喫煙物品の１つの目的は、従来のシガレット内のタバコの燃焼及び熱分解劣化によって生成されるタイプの公知の有害な煙成分を低減することである。公知タイプの１つの加熱式喫煙物品において、エアロゾルは、可燃性熱源から可燃性熱源の下流に位置付けられたエアロゾル形成基材への熱の伝達によって発生される。喫煙中に、揮発性化合物が、可燃性熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基材から放出され、かつ喫煙物品を通って引き込まれる空気中に同伴される。放出された化合物は、冷えると凝縮して、ユーザが吸引するエアロゾルを形成する。典型的に、空気は、可燃性熱源を通して与えられた１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルを通ってそのような公知の喫煙物品内へ引き込まれ、可燃性熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達は、対流及び伝導によって生じる。
【０００３】
例えば、ＷＯ−Ａ２−２００９／０２２２３２は、可燃性熱源と、可燃性熱源の下流のエアロゾル形成基材と、可燃性熱源の後方部分及びエアロゾル形成基材の隣接する前方部分の周りにあり、かつそれに直接に接触する熱伝導要素とを含む喫煙物品を開示している。エアロゾル形成基材の制御された量の対流加熱を与えるために、可燃性熱源を通して少なくとも１つの縦方向の空気流チャネルが与えられる。
【０００４】
熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達が主に対流によって生じる公知の加熱式喫煙物品では、対流熱伝達及び従ってエアロゾル形成基材内の温度は、ユーザの吸煙挙動に応じてかなり変化する可能性がある。その結果、ユーザが吸入する主流エアロゾルの組成及び従って感覚特性は、不利になるほどユーザの吸煙形態に非常に敏感である場合がある。
【０００５】
加熱式喫煙物品を通って引き込まれた空気が加熱式喫煙物品の可燃性熱源と直接に接触する公知の加熱式喫煙物品において、ユーザによる吸煙は、可燃性熱源の燃焼の活性化をもたらす。従って、強い吸煙形態は、エアロゾル形成基材の温度のスパイクを引き起こすほど十分に強い対流熱伝達をもたらす場合があり、エアロゾル形成基材の熱分解及び潜在的に局所的燃焼さえももたらす。本明細書で用いる時に、用語「スパイク」は、エアロゾル形成基材の温度の短命の上昇を説明するために用いる。
【０００６】
そのような公知の加熱式喫煙物品で発生する主流エアロゾル中の望ましくない熱分解及び燃焼副産物のレベルも、ユーザが行う特定の吸煙形態に応じて不利になるほど有意に変わる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ−Ａ２−２００９／０２２２３２
【特許文献２】ＵＳ−Ａ−５，０４０，５５１
【特許文献３】ＷＯ−Ａ２−２００９／０７４８７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
熱源と熱源の下流のエアロゾル形成基材とを含み、強い吸煙形態下でのエアロゾル形成基材の温度のスパイクを回避する加熱式喫煙物品に対する必要性が残っている。特に、熱源と熱源の下流のエアロゾル形成基材とを含み、強い吸煙形態でエアロゾル形成基材の燃焼及び熱分解が実質的に生じない加熱式喫煙物品に対する必要性が残っている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により、口腔端及び遠位端を有する喫煙物品を提供する。喫煙物品は、熱源と、熱源の下流のエアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口と、喫煙物品の少なくとも１つの空気入口と口腔端の間を延びる空気流通路とを含む。空気流通路は、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、第１の部分から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる第２の部分とを含む。
【００１０】
使用時に、空気は、少なくとも１つの空気入口を通って空気流通路の第１の部分内に引き込まれる。引き込まれた空気は、空気流通路の第１の部分を通ってエアロゾル形成基材に向けて上流へ流れ、次に、空気流通路の第２の部分を通って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れる。
【００１１】
本発明により、吸煙中に喫煙物品のエアロゾル形成基材の温度の上昇を低減又は排除する方法も提供する。本方法は、熱源と、熱源の下流のエアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口と、喫煙物品の少なくとも１つの空気入口と口腔端の間を延びる空気流通路とを含む喫煙物品を与える段階を含む。空気流通路は、使用時に、少なくとも１つの空気入口を通して喫煙物品内に引き込まれた空気が、空気流通路の第１の部分を通ってエアロゾル形成基材へ向けて上流へ流れ、次に、空気流通路の第２の部分を通って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れるように、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、第１の部分から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる第２の部分とを含む。
【００１２】
本明細書で用いる時に、用語「空気流通路」は、ユーザによる吸入のために喫煙物品を通じて空気をそれに沿って引き込むことができる経路を説明するために使用する。
【００１３】
本明細書で用いる時に、用語「エアロゾル形成基材」は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を加熱時に放出することができる基材を説明するために使用する。本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材から発生するエアロゾルは、可視又は不可視とすることができ、かつ蒸気（例えば、室温では通常は液体又は固体である気体状態にある物質の微粒子）、並びに凝縮した蒸気の気体又は液滴を含むことができる。
【００１４】
本明細書で用いる時に、用語「上流」及び「前方」、並びに「下流」及び「後方」は、喫煙物品の使用中にユーザが喫煙物品を吸う方向に対する喫煙物品の構成要素又は構成要素の各部分の相対位置を説明するために使用する。本発明による喫煙物品は、口腔端と反対側の遠位端とを含む。使用時に、ユーザは、喫煙物品の口腔端を吸う。口腔端は、遠位端の下流である。熱源は、遠位端又はその近くに位置付けられる。
【００１５】
本明細書で用いる時に、用語「長さ」は、喫煙物品の縦方向の寸法を説明するために使用する。
【００１６】
本明細書で用いる時に、用語「隔離した熱源」は、空気流通路に沿って喫煙物品を通って引き込まれる空気と直接に接触しない熱源を説明するために使用する。
【００１７】
本明細書で用いる時に、用語「直接に接触」は、空気流通路に沿って喫煙物品を通って引き込まれる空気と熱源の表面との間の接触を説明するために使用する。
【００１８】
以下で更に説明するように、本発明による喫煙物品は、ブラインド又は非ブラインドである熱源を含むことができる。
【００１９】
本明細書で用いる時に、用語「ブラインド」は、ユーザによる吸入のために喫煙物品を通って引き込まれる空気が熱源に沿ういずれの空気流チャネルも通過しない本発明による喫煙物品の熱源を説明するために使用する。
【００２０】
本明細書で用いる時に、用語「非ブラインド」は、ユーザによる吸入のために喫煙物品を通って引き込まれる空気が熱源に沿う１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルを通過する本発明による喫煙物品の熱源を説明するために使用する。
【００２１】
本明細書で用いる時に、用語「空気流チャネル」は、ユーザによる吸入のために空気をそれを通して下流に引き込むことができる熱源の長さに沿って延びるチャネルを説明するために使用する。
【００２２】
本発明により、ユーザによる吸煙中に、エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口を通して、かつ空気流通路の第１の部分を通ってエアロゾル形成基材に向けて上流に引き込まれる冷気は、本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材の温度を有利に下げる。これは、ユーザによる吸煙中にエアロゾル形成基材の温度のスパイクを実質的に防止又は阻止する。
【００２３】
本明細書で用いる時に、用語「冷気」は、ユーザによる吸煙中に熱源によって有意に加熱されない周囲空気を説明するために使用する。
【００２４】
エアロゾル形成基材の温度のスパイクを防止又は阻止することにより、エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口と喫煙物品の口腔端との間を延び、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、第１の部分から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる第２の部分とを含む空気流通路を含めることは、強い吸煙形態下で本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材の燃焼又は熱分解を回避又は低減することを有利に助ける。これに加えて、そのような空気流通路を含めることは、本発明による喫煙物品の主流エアロゾルの組成に対するユーザの吸煙形態の影響を最小にするか又は低減することを有利に助ける。
【００２５】
空気流通路の第１の部分は、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材の少なくとも近くまで縦方向上流に延びることが好ましい。空気流通路の第１の部分は、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材まで縦方向上流に延びることがより好ましい。
【００２６】
空気流通路の第２の部分は、エアロゾル形成基材の少なくとも近くから喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びることが好ましい。空気流通路の第２の部分は、エアロゾル形成基材から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びることがより好ましい。
【００２７】
ある一定の実施形態において、空気流通路の第２の部分は、エアロゾル形成基材内から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びることができる。
【００２８】
１つの好ましい実施形態において、空気流通路の第１の部分は、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材へ縦方向上流に延び、空気流通路の第２の部分は、エアロゾル形成基材から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる。
【００２９】
別の好ましい実施形態において、空気流通路の第１の部分は、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材へ縦方向上流に延び、空気流通路の第２の部分は、エアロゾル形成基材内から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる。
【００３０】
使用時に、熱源からの本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材への熱の伝達により、エアロゾルが発生する。エアロゾル形成基材に対する空気流通路の第２の部分の上流端の位置を調節することにより、エアロゾルがエアロゾル形成基材を出る場所を制御することが可能である。これは、本発明による喫煙物品を望ましいエアロゾル送出を有して生成することを有利に可能にする。
【００３１】
好ましい実施形態において、少なくとも１つの空気入口を通って空気流通路の第１の部分内に引き込まれた空気は、空気流通路の第１の部分を通ってエアロゾル形成基材へ上流に流れ、エアロゾル形成基材を通り、次に、空気流通路の第２の部分を通って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れる。
【００３２】
１つの好ましい実施形態において、空気流通路の第１の部分と空気流通路の第２の部分は同心である。しかし、他の実施形態において、空気流通路の第１の部分と空気流通路の第２の部分は、非同心とすることができることは認められるであろう。例えば、空気流通路の第１の部分と空気流通路の第２の部分は、平行かつ非同心とすることができる。
【００３３】
空気流通路の第１の部分と空気流通路の第２の部分が同心である場合に、空気流通路の第１の部分は、空気流通路の第２の部分を取り囲むことが好ましい。しかし、他の実施形態において、空気流通路の第２の部分が、空気流通路の第１の部分を取り囲むことができることは認められるであろう。
【００３４】
空気流通路の第１の部分と空気流通路の第２の部分が同心である１つの特に好ましい実施形態において、空気流通路の第２の部分は、喫煙物品内で実質的に中心に配置され、空気流通路の第１の部分は、空気流通路の第２の部分を取り囲む。この配置は、本発明の喫煙物品が、熱源の後部分及びエアロゾル形成基材の隣接する前部分の周りにあり、かつ直接に接触する熱伝導要素を更に含む場合に特に有利である。
【００３５】
空気流通路の第１の部分及び空気流通路の第２の部分は、実質的に一定の横断面のものとすることができる。例えば、空気流通路の第１の部分と空気流通路の第２の部分が同心である場合に、空気流通路の第１の部分及び空気流通路の第２の部分の一方は、実質的に一定の円形断面のものとすることができ、空気流通路の第１の部分及び空気流通路の第２の部分の他方は、実質的に一定の環状断面のものとすることができる。
【００３６】
これに代えて、空気流通路の第１の部分及び空気流通路の第２の部分の一方又は両方は、非一定断面のものとすることができる。例えば、空気流通路の第１の部分は、空気流通路の第１の部分が上流に延びる時に空気流通路の第１の部分の横断面が増加又は減少するようにテーパを付けることができる。これに代えて又はこれに加えて、空気流通路の第２の部分は、空気流通路の第２の部分が下流に延びる時に空気流通路の第２の部分の横断面が増加又は減少するようにテーパを付けることができる。
【００３７】
１つの好ましい実施形態において、空気流通路の第１の部分の横断面は、空気流通路の第１の部分が上流に延びる時に増加し、空気流通路の第２の部分の横断面は、空気流通路の第２の部分が下流に延びる時に増加する。
【００３８】
本発明による喫煙物品は、熱源の少なくとも後部分、エアロゾル形成基材、及びエアロゾル形成基材の下流の喫煙物品のいずれの他の構成要素をも囲む外側包装紙を含むことが好ましい。外側包装紙は、実質的に空気不透過性であることが好ましい。本発明による喫煙物品は、あらゆる適切な材料又は材料の組合せから形成された外側包装紙を含むことができる。適切な材料は、当業技術で公知であり、かつ限定ではないが、例えば、シガレット紙を含む。外側包装紙は、喫煙物品を組み付ける時に喫煙物品の熱源及びエアロゾル形成基材を把持すべきである。
【００３９】
空気を空気流通路の第１の部分内へ引き込むためにエアロゾル形成基材の下流にある少なくとも１つの空気入口は、外側包装紙及び本発明による喫煙物品の構成要素を囲むいずれかの他の材料に設けられ、それを通して空気を空気流通路の第１の部分内に引き込むことができる。本明細書で用いる時に、用語「空気入口」は、空気を空気流通路の第１の部分内にそれを通して引き込むことができるエアロゾル形成基材の下流にある外側包装紙及び本発明による喫煙物品の構成要素を囲むいずれかの他の材料における１つ又はそれよりも多くの穴、スリット、スロット、又は他の開口を説明するために使用する。
【００４０】
空気入口の数、形状、大きさ、及び場所は、良好な吸煙性能を達成するように適切に調節することができる。
【００４１】
本発明による喫煙物品は、エアロゾル形成基材の下流に空気流配向要素を含むことが好ましい。空気流配向要素は、空気流通路の第１の部分及び空気流通路の第２の部分を定める。少なくとも１つの空気入口は、エアロゾル形成基材の下流端と空気流配向要素の下流端との間に設けられる。
【００４２】
空気流配向要素は、エアロゾル形成基材に当接することができる。これに代えて、空気流配向要素は、エアロゾル形成基材の中に延びることができる。例えば、ある一定の実施形態において、Ｌをエアロゾル形成基材の長さとした時に、空気流配向要素は、エアロゾル形成基材の中に０．５Ｌまでの距離を延びることができる。
【００４３】
空気流配向要素は、約７ｍｍと約５０ｍｍの間の長さ、例えば、約１０ｍｍと約４５ｍｍの間又は約１５ｍｍと約３０ｍｍの間の長さを有することができる。空気流配向要素は、喫煙物品の望ましい全長と喫煙物品内の他の構成要素の存在及び長さとに応じて他の長さを有することができる。
【００４４】
空気流配向要素は、開放端の実質的に空気不透過性の中空体を含むことができる。そのような実施形態において、開放端の実質的に空気不透過性の中空体の外部は、空気流通路の第１の部分及び空気流通路の第２の部分の一方を定め、開放端の実質的に空気不透過性の中空体の内部は、空気流通路の第１の部分及び空気流通路の第２の部分の他方を定める。
【００４５】
実質的に空気不透過性の中空体は、熱源からエアロゾル形成基材へ熱の伝達によって発生するエアロゾルの温度で実質的に熱的に安定である１つ又はそれよりも多くの適切な空気不透過性の材料から形成することができる。適切な材料は、当業技術で公知であり、限定ではなく、例えば、ボール紙、プラスチック、セラミック、及びその組合せである。
【００４６】
開放端の実質的に空気不透過性の中空体の外部は、空気流通路の第１の部分を形成し、開放端の実質的に空気不透過性の中空体の内部は、空気流通路の第２の部分を形成することが好ましい。
【００４７】
１つの好ましい実施形態において、開放端の実質的に空気不透過性の中空体は、円筒、好ましくは直円筒である。
【００４８】
別の好ましい実施形態において、開放端の実質的に空気不透過性の中空体は、切頭円錐、好ましくは切頭直円錐である。
【００４９】
開放端の実質的に空気不透過性の中空体の長さは、約７ｍｍと約５０ｍｍの間、例えば、約１０ｍｍと約４５ｍｍの間又は約１５ｍｍと約３０ｍｍの間とすることができる。開放端の実質的に空気不透過性の中空体の長さは、喫煙物品の望ましい全長、及び喫煙物品内の他の構成要素の有無及びその長さに応じて変えることができる。
【００５０】
開放端の実質的に空気不透過性の中空体が円筒である場合に、円筒の直径は、約２ｍｍと約５ｍｍの間、例えば、約２．５ｍｍと約４．５ｍｍの間とすることができる。円筒の直径は、喫煙物品の望ましい全直径に応じて変えることができる。
【００５１】
開放端の実質的に空気不透過性の中空体が切頭円錐である場合に、切頭円錐の上流端の直径は、約２ｍｍと約５ｍｍの間、例えば、約２．５ｍｍと約４．５ｍｍの間とすることができる。切頭円錐の上流端の直径は、喫煙物品の望ましい全直径に応じて変えることができる。
【００５２】
開放端の実質的に空気不透過性の中空体が切頭円錐である場合に、切頭円錐の下流端の直径は、約５ｍｍと約９ｍｍの間、例えば、約７ｍｍと約８ｍｍの間とすることができる。切頭円錐の下流端の直径は、喫煙物品の望ましい全直径に応じて変えることができる。切頭円錐の下流端は、エアロゾル形成基材と同じ直径であることが好ましい。
【００５３】
開放端の実質的に空気不透過性の中空体は、エアロゾル形成基材に当接することができる。これに代えて、開放端の実質的に空気不透過性の中空体は、エアロゾル形成基材の中に延びることができる。例えば、ある一定の実施形態において、Ｌをエアロゾル形成基材の長さとした時に、開放端の実質的に空気不透過性の中空体は、０．５Ｌまでエアロゾル形成基材の中に延びることができる。
【００５４】
実質的に空気不透過性の中空体の上流端は、エアロゾル形成基材と比べて小さい直径のものである。
【００５５】
ある一定の実施形態において、実質的に空気不透過性の中空体の下流端は、エアロゾル形成基材に比べて小さい直径のものである。
【００５６】
他の実施形態において、実質的に空気不透過性の中空体の下流端は、実質的にエアロゾル形成基材と同じ直径のものである。
【００５７】
実質的に空気不透過性の中空体の下流端の直径がエアロゾル形成基材に比べて小さいものである場合に、実質的に空気不透過性の中空体は、実質的に空気不透過性のシールによって囲むことができる。そのような実施形態において、実質的に空気不透過性のシールは、少なくとも１つの空気入口の下流に位置付けられる。実質的に空気不透過性のシールは、実質的にエアロゾル形成基材と同じ直径とすることができる。例えば、一部の実施形態において、実質的に空気不透過性の中空体の下流端は、実質的にエアロゾル形成基材と同じで直径である実質的に空気不透過性のプラグ又はワッシャによって囲むことができる。
【００５８】
実質的に空気不透過性のシールは、熱源からエアロゾル形成基材へ伝達する熱によって発生するエアロゾルの温度で実質的に熱的に安定である１つ又はそれよりも多くの適切な空気不透過性の材料から形成することができる。適切な材料は、当業技術で公知であり、ボール紙、プラスチック、ワックス、シリコーン、セラミック、及びその組合せを含むがこれらに限定されない。
【００５９】
開放端の実質的に空気不透過性の中空体の長さの少なくとも一部分は、空気透過性のディフューザによって囲むことができる。空気透過性ディフューザは、エアロゾル形成基材と同じ直径のものとすることができる。空気透過性ディフューザは、熱源からエアロゾル形成基材へ伝達する熱によって発生するエアロゾルの温度で実質的に熱的に安定である１つ又はそれよりも多くの適切な空気透過性の材料から形成することができる。適切な空気透過性の材料は、当業技術で公知であり、例えば、酢酸セルローストウ、綿、オープンセルセラミック、ポリマー発泡体、タバコ材料、及びその組合せを含むがこれらに限定されない。特定の好ましい実施形態において、空気透過性ディフューザは、実質的に均質な空気透過性の多孔性材料を含む。
【００６０】
１つの好ましい実施形態において、空気流配向要素は、エアロゾル形成基材と比べて小さい直径であって開放端の実質的に空気不透過性の中空管体と、エアロゾル形成基材と実質的に同じ直径であって少なくとも１つの空気入口の下流で中空管体を囲む環状で実質的に空気不透過性のシールとを含む。
【００６１】
この実施形態において、中空管体の外部と喫煙物品の外側包装紙とによって半径方向に境界付けられた容積が、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる空気流通路の第１の部分を形成し、中空管体の内部によって半径方向に境界付けられた容積が、喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる空気流通路の第２の部分を形成する。
【００６２】
更に、空気流配向要素は、中空管体及び環状で実質的に空気不透過性のシールを囲む内側包装紙を含むことができる。
【００６３】
この実施形態において、中空管体の外部と空気流配向要素の内側包装紙とによって半径方向に境界付けられた容積が、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる空気流通路の第１の部分を形成し、中空管体の内部によって境界付けられた容積が、喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる空気流通路の第２の部分を形成する。
【００６４】
中空管体の開いた上流端は、エアロゾル形成基材の下流端に当接することができる。これに代えて、中空管体の開いた上流端は、エアロゾル形成基材の下流端の中に挿入されるか又はその他の方法でその中に延びることができる。
【００６５】
更に、空気流配向要素は、エアロゾル形成基材と実質的に同じ外径の環状空気透過性ディフューザを含み、このディフューザは、環状で実質的に空気不透過性のシールの上流で中空管体の長さの少なくとも一部分を囲むことができる。例えば、中空管体は、酢酸セルローストウのプラグへ少なくとも部分的に埋めることができる。
【００６６】
空気流配向要素が内側包装紙を更に含む場合に、内側包装紙は、中空管体、環状で実質的に空気不透過性のシール、及び環状空気透過性ディフューザを囲むことができる。
【００６７】
使用時に、ユーザが喫煙物品の口腔端を吸うと、冷気が、エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口から喫煙物品内へ引き込まれる。引き込まれた空気は、中空管体の外部と喫煙物品の内側包装紙又は空気流配向要素の内側包装紙との間にある空気流通路の第１の部分に沿ってエアロゾル形成基材へ上流に流れる。引き込まれた空気は、ユーザによる吸入のためにエアロゾル形成基材を通り、次に、中空管体の内部を通る空気流通路の第２の部分に沿って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れる。
【００６８】
空気流配向要素が環状空気透過性ディフューザを含む場合に、引き込まれた空気は、それが空気流通路の第１の部分に沿ってエアロゾル形成基材に向けて上流へ流れる時に環状空気透過性ディフューザを通過する。
【００６９】
別の好ましい実施形態において、空気流配向要素は、エアロゾル形成基材よりも小さい直径の上流端と実質的にエアロゾル形成基材と同じ直径の下流端とを有する両端が開口した実質的に空気不透過性の切頭中空円錐を含む。
【００７０】
この実施形態において、切頭中空円錐の外部と喫煙物品の外側包装紙とによって半径方向に境界付けられた容積が、少なくとも１つの空気入口からエアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる空気流通路の第１の部分を形成し、切頭中空円錐の内部によって半径方向に境界付けられた容積が、喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる空気流通路の第２の部分を形成する。
【００７１】
切頭中空円錐の開いた上流端は、エアロゾル形成基材の下流端に当接することができる。これに代えて、切頭中空円錐の開いた上流端は、エアロゾル形成基材の下流端の中に挿入されるか又はその他の方法でその中に延びることができる。
【００７２】
空気流配向要素は、実質的にエアロゾル形成基材と同じ直径であって切頭中空円錐の長さの少なくとも一部分を囲む環状空気透過性ディフューザを更に含むことができる。例えば、切頭中空円錐は、酢酸セルローストウのプラグに少なくとも部分的に埋めることができる。
【００７３】
使用時に、ユーザが喫煙物品の口腔端を吸うと、冷気が、エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口から喫煙物品内へ引き込まれる。引き込まれた空気は、喫煙物品の外側包装紙と空気流配向要素の切頭中空円錐の外部との間にある空気流通路の第１の部分に沿ってエアロゾル形成基材へ上流に流れる。引き込まれた空気は、ユーザによる吸入のためにエアロゾル形成基材を通り、次に、切頭中空円錐の内部を通る空気流通路の第２の部分に沿って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れる。
【００７４】
空気流配向要素が環状空気透過性ディフューザを含む場合に、引き込まれた空気は、それが空気流通路の第１の部分に沿ってエアロゾル形成基材に向けて上流へ流れる時に環状空気透過性ディフューザを通過する。
【００７５】
本発明による喫煙物品は、少なくとも１つの追加空気入口を含むことができる。
【００７６】
例えば、本発明による喫煙物品は、熱源の下流端とエアロゾル形成基材の上流端との間に少なくとも１つの追加空気入口を含むことができる。そのような実施形態において、ユーザが喫煙物品の口腔端を吸煙すると、冷気も、熱源の下流端とエアロゾル形成基材の上流端との間にある少なくとも１つの追加空気入口から喫煙物品内へ引き込まれる。少なくとも１つの追加空気入口から引き込まれた空気は、エアロゾル形成基材を通って下流へ流れ、次に、空気流通路の第２の部分を通って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れる。
【００７７】
これに代えて又はこれに加えて、本発明による喫煙物品は、エアロゾル形成基材の周囲の周りに少なくとも１つの追加空気入口を含むことができる。そのような実施形態において、ユーザが喫煙物品の口腔端を吸煙すると、冷気も、エアロゾル形成基材の周囲にある少なくとも１つの追加空気入口からエアロゾル形成基材内へ引き込まれる。少なくとも１つの追加空気入口から引き込まれた空気は、エアロゾル形成基材を通って下流へ流れ、次に、空気流通路の第２の部分を通って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れる。
【００７８】
熱源は、可燃性熱源、化学熱源、電気熱源、ヒートシンク、又はその組合せとすることができる。
【００７９】
熱源は、可燃性熱源であることが好ましい。可燃性熱源は、炭素質熱源であることが更に好ましい。本明細書で用いる時に、用語「炭素質」は、炭素を含む可燃性熱源を説明するために使用する。
【００８０】
本発明による喫煙物品で使用する可燃性炭素質熱源は、可燃性熱源の乾燥重量で、炭素含有量が、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パーセントであることがより好ましく、少なくとも約４５パーセントであることが最も好ましい。
【００８１】
一部の実施形態において、本発明による可燃性熱源は、可燃性炭素系熱源である。本明細書で用いる時に、用語「炭素系熱源」は、主に炭素を含む熱源を説明するために使用する。
【００８２】
本発明による喫煙物品で使用する可燃性炭素系熱源は、可燃性炭素系熱源の乾燥重量で、炭素含有量が、少なくとも約５０パーセントとすることができ、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い。
【００８３】
本発明による喫煙物品は、１つ又はそれよりも多くの適切な炭素含有材料から形成された可燃性炭素質熱源を含むことができる。
【００８４】
必要に応じて、１つ又はそれよりも多くの炭素含有材料に１つ又はそれよりも多くの結合剤を組み合わせることができる。１つ又はそれよりも多くの結合剤は、有機結合剤であることが好ましい。公知の好ましい有機結合剤は、ゴム（例えば、グアルゴム）、変性セルロース及びセルロース誘導体（例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ハイドロキシプロピルセルロース、及びハイドロキシプロピルメチルセルロース）、小麦粉、でんぷん、砂糖、植物油、及びこれらの組合せを含むがこれらに限定されない。
【００８５】
１つの好ましい実施形態において、可燃性熱源は、炭素粉末、変性セルロース、小麦粉、及び砂糖の混合物から形成される。
【００８６】
１つ又はそれよりも多くの結合剤に代えて又はこれに加えて、本発明の喫煙物品で使用する可燃性熱源は、その特性を改善するために１つ又はそれよりも多くの添加剤を含むことができる。好ましい添加剤は、以下に限定されないが、可燃性熱源の圧密化を促す添加剤（例えば、焼結助剤）、可燃性熱源の発火を促す添加剤（過塩素酸塩、塩素酸塩、硝酸塩、過酸化物のような酸化剤、過マンガン酸塩、ジルコニウム、及びその組合せ）、可燃性熱源の燃焼を促す添加剤（例えば、カリウム、及び例えばクエン酸カリウムのようなカリウム塩）、及び可燃性熱源の燃焼によって発生する１つ又はそれよりも多くのガスの分解を促す添加剤（例えば、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）のような触媒）を含む。
【００８７】
１つの好ましい実施形態において、可燃性熱源は、炭素及び少なくとも１つの発火補助剤を含む円筒形の可燃性熱源であり、円筒形の可燃性熱源は、前方端面（すなわち、上流端面）と、反対側の後方端面（すなわち、下流端面）とを有し、前方端面と後方端面の間にある円筒形の可燃性熱源の少なくとも一部は、耐燃焼性包装紙に包まれ、円筒形の可燃性熱源の前方端面の発火時に、円筒形の可燃性熱源の後方端面は、温度が第１の温度へ上昇し、円筒形の可燃性熱源の引き続く燃焼中に、円筒形の可燃性熱源の後方端面は、第１の温度よりも低い第２の温度を保つ。少なくとも１つの発火補助剤は、可燃性熱源の乾燥重量で少なくとも約２０パーセントだけ含むことが好ましい。耐燃焼性包装紙は、熱伝導性及び実質的に酸素不透過性のうちの一方又は両方の特性を含むことが好ましい。
【００８８】
本明細書で用いる時に、用語「発火補助剤」は、可燃性熱源の発火中にエネルギ及び酸素のうちの一方又は両方を放出する材料を意味するために使用し、材料によるエネルギ及び酸素のうちの一方又は両方の放出速度は、周囲酸素拡散に制限されない。換言すれば、可燃性熱源の発火中に材料が放出するエネルギ及び酸素のうちの一方又は両方の速度は、周囲酸素が材料に到達することができる速度とはほとんど無関係である。本明細書で用いる時に、用語「発火補助剤」は、可燃性熱源の発火中にエネルギを放出する元素金属を意味するためにも使用し、元素金属の発火温度は、約５００℃未満であり、元素金属の燃焼熱は、少なくとも約５ｋＪ／ｇである。
【００８９】
本明細書で用いる時に、用語「発火補助剤」は、炭素燃焼を修正すると考えられるカルボン酸のアルカリ金属塩（アルカリ金属クエン酸塩、アルカリ金属アセテート塩、及びアルカリ金属コハク酸エステル塩のような）、アルカリ金属ハロゲン化物塩（アルカリ金属塩化物塩のような）、アルカリ金属炭酸塩、又はアルカリ金属リン酸塩を含まない。このようなアルカリ金属燃焼塩は、たとえ可燃性熱源の総重量に対して大量に存在する場合でも、早期吸煙中の満足することができるエアロゾルを生成するほど十分なエネルギを可燃性熱源の発火中に放出しない。
【００９０】
好ましい酸化剤の例は、以下に限定されないが、例えば、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸ナトリウム、硝酸バリウム、硝酸リチウム、硝酸アルミニウム及び硝酸鉄のような硝酸塩、亜硝酸塩、他の有機又は無機ニトロ化合物、例えば、塩素酸ナトリウム及び塩素酸カリウムのような塩素酸塩、例えば、過塩素酸ナトリウムのような過塩素酸塩、亜塩素酸塩、例えば、臭素酸ナトリウム及び臭素酸カリウムのような臭素酸塩、過臭素酸塩、亜臭素酸塩、例えば、ホウ素酸ナトリウム及びホウ素酸カリウムのようなホウ素酸塩、例えば、鉄酸バリウムのような鉄酸塩、フェライト、例えば、マンガン酸カリウムのようなマンガン酸塩、例えば、過マンガン酸カリウムのような過マンガン酸塩、例えば、過酸化ベンゾイル及び過酸化アセトンのような有機過酸化物、例えば、過酸化水素、過酸化ストロンチウム、過酸化マグネシウム、過酸化カルシウム、過酸化バリウム、過酸化亜鉛及び過酸化リチウムのような無機過酸化物、例えば、超酸化カリウム及び超酸化ナトリウムのような超酸化物、ヨード酸塩、過ヨード酸塩、亜ヨード酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、他のスルホキシド、リン酸塩、ホスホン酸塩、亜リン酸塩及び亜ホスフィン酸エステルを含む。
【００９１】
可燃性熱源の発火及び燃焼特性を有利に改善するが、発火及び燃焼添加剤を含めることにより、喫煙物品の使用時に望ましくない分解及び反応生成物が生じる。例えば、可燃性熱源にその発火を助けるために含まれる硝酸塩が分解すると、酸化窒素の形成をもたらすことがある。更に、発火を助けるために硝酸塩又は他の添加物のような酸化剤を含めることにより、可燃性熱源の発火時に高温気体及び可燃性熱源の高温をもたらす。
【００９２】
本発明による喫煙物品において、使用時に、喫煙物品を通って引き込まれる空気が熱源に直接に接触しないように、熱源は、ユーザによる吸入のために喫煙物品を通って引き込まれる空気が沿って流れる全ての空気流通路から隔離することが好ましい。
【００９３】
熱源が可燃性熱源である実施形態において、喫煙物品を通って引き込まれる空気から可燃性熱源を隔離することにより、本発明による喫煙物品の可燃性熱源の発火及び燃焼時に形成される燃焼及び分解生成物及び他の材料は、喫煙物品を通って引き込まれる空気への組み込みから有利に実質的に防止又は阻止される。
【００９４】
また、喫煙物品を通って引き込まれる空気から可燃性熱源を隔離することにより、ユーザによる吸煙中に、本発明による喫煙物品の可燃性熱源の燃焼の活性化が実質的に防止又は阻止される利点が得られる。それによってユーザによる吸煙中にエアロゾル形成基材の温度のスパイクが実質的に防止又は阻止される。
【００９５】
可燃性熱源の燃焼の活性化を実質的に防止又は阻止し、かつ従ってエアロゾル形成基材での過度の温度上昇を防止又は阻止することにより、本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材が強い吸煙形態により燃焼かつ熱分解することを有利に回避することができる。これに加えて、本発明による喫煙物品の主流エアロゾルに対するユーザの吸煙形態の影響が有利に最小にされ、又は低減される。
【００９６】
喫煙物品を通って引き込まれる空気から熱源を隔離すれば、熱源は、エアロゾル形成基材から隔離される。熱源をエアロゾル形成基材から隔離すれば、喫煙物品の貯蔵時に、本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材の成分が熱源へ移るのを有利に実質的に防止又は阻止することができる。
【００９７】
これに代えて又はこれに加えて、喫煙物品を通って引き込まれる空気から熱源を隔離すれば、喫煙物品の使用中に、本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材の成分が熱源へ移るのを有利に実質的に防止又は阻止することができる。
【００９８】
以下で詳細に説明するように、喫煙物品及びエアロゾル形成基材を通って引き込まれる空気から熱源を隔離することは、エアロゾル形成基材が少なくとも１つのエアロゾルフォーマを含む場合に特に有利である。
【００９９】
熱源が可燃性熱源である実施形態において、喫煙物品を通って引き込まれる空気から可燃性熱源を隔離するために、本発明による喫煙物品は、可燃性熱源の下流端とエアロゾル形成基材の上流端との間に不燃性で実質的に空気不透過性の障壁を含むことができる。
【０１００】
本明細書で用いる時に、用語「不燃性」は、可燃性熱源がその燃焼又は発火時に達する温度で実質的に不燃性である障壁を説明するために使用する。
【０１０１】
障壁は、可燃性熱源の下流端及びエアロゾル形成基材の上流端のうちの一方又は両方に当接することができる。
【０１０２】
障壁は、可燃性熱源の下流端及びエアロゾル形成基材の上流端のうちの一方又は両方に接着されるか又はその他の方法で固定することができる。
【０１０３】
一部の実施形態において、障壁は、可燃性熱源の後面に設けられた障壁コーティングを含むことができる。そのような実施形態において、第１の障壁は、可燃性の熱源の少なくとも実質的に後面全体に設けられた障壁コーティングを含むことが好ましい。障壁は、可燃性熱源の後面全体に設けられた障壁コーティングを含むことが更に好ましい。
【０１０４】
本明細書で用いる時に、用語「コーティング」は、可燃性熱源を覆いかつこれに接着された材料の層を説明するために使用する。
【０１０５】
障壁は、可燃性熱源の発火又は燃焼時にエアロゾル形成基材が露出される温度を制限し、従って、喫煙物品の使用中にエアロゾル形成基材の熱劣化又は燃焼を回避又は低減するのを有利に助けることができる。これは、可燃性熱源がその発火を助けるための１つ又はそれよりも多くの添加物を含む場合に特に有利である。
【０１０６】
喫煙物品の望ましい特性及び性能に応じて、障壁の熱伝導率は、低く又は高くすることができる。ある一定の実施形態において、障壁は、修正移行平面ソース（ＭＴＰＳ）方法を用いて２３℃及び相対湿度が５０％で測定した時に、バルク熱伝導率がメートルカルビン当たり約０．１Ｗ（Ｗ／（ｍ・Ｋ））からメートルカルビン当たり約２００Ｗ（Ｗ／（ｍ・Ｋ））である材料で作ることができる。
【０１０７】
障壁の厚みは、吸煙性能が良好になるように適切に調節することができる。ある一定の実施形態において、障壁の厚みは、約１０ミクロンと約５００ミクロンの間とすることが好ましい。
【０１０８】
障壁は、可燃性熱源が発火及び燃焼時に到達する温度で実質的に熱的に安定して不燃性である１つ又はそれよりも多くの適切な材料から形成することができる。適切な材料は当業技術で公知であり、粘土（例えば、ベントナイト、カオリナイトなど）、ガラス、鉱物、セラミック材料、樹脂、金属、及びこれらの組合せを含むがこれらに限定されない。
【０１０９】
障壁を形成することができる好ましい材料は、粘土及びガラスを含む。障壁を形成することができるより好ましい材料は、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、合金、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、樹脂、及び鉱物接着剤である。
【０１１０】
一実施形態において、障壁は、可燃性熱源の後面に設けられたベントナイト及びカオリナイトの５０／５０混合物を含む粘土コーティングを含む。１つのより好ましい実施形態において、障壁は、可燃性熱源の後面に設けられたアルミニウムコーティングを含む。別の好ましい実施形態において、障壁は、可燃性熱源の後面に設けられたガラスコーティング、より好ましくは焼結ガラスコーティングを含む。
【０１１１】
障壁の厚みは、少なくとも約１０ミクロンであることが好ましい。粘土は、空気に対する透過性が非常に小さいので、障壁が可燃性熱源の後面に設けられた粘土コーティングを含む実施形態において、粘性コーティングの厚みは、少なくとも約５０ミクロンであることがより好ましく、約５０ミクロンと約３５０ミクロンの間であることが最も好ましい。アルミニウムのような空気に対する不浸透性がより大きい１つ又はそれよりも多くの材料から障壁が形成された実施形態において、障壁は、より薄くすることができ、一般的に約１００ミクロンよりも薄くすることが好ましく、約２０ミクロンとすることがより好ましい。障壁が可燃性熱源の後面に設けられたガラスコーティングを含む実施形態において、ガラスコーティングの厚みは、約２００ミクロンよりも薄いことが好ましい。障壁の厚みは、顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、又は当業技術で公知であるあらゆる他の適切な測定方法を用いて測定することができる。
【０１１２】
障壁が、可燃性熱源の後面に設けられた障壁コーティングを含む場合に、障壁コーティングは、当業技術で公知であるあらゆる適切な方法によって可燃性熱源の後面を覆い、かつそこに接着するように付加することができ、この方法は、スプレーコーティング、蒸着、浸漬、物質移動（例えば、ブラッシング又は接着）、静電沈着、又はその組合せを含むがこれらに限定されない。
【０１１３】
例えば、障壁コーティングは、障壁を可燃性熱源のほぼ後面の大きさ及び形状で予め形成し、それを可燃性熱源の少なくとも実質的に後面全体に接着するように可燃性熱源の後面に付加することによって生成することができる。これに代えて、第１の障壁コーティングは、それを可燃性熱源の後面に付加した後に切断するか又はその他の方法で機械加工することができる。１つの好ましい実施形態において、アルミニウムホイルが、それを可燃性熱源の後面に接着し又は押込することによって付加され、アルミニウムホイルが、少なくとも実質的に可燃性熱源の後面全体、好ましくは可燃性熱源の後面全体を覆い、かつそこに接着するように切断されるか又はその他の方法で機械加工される。
【０１１４】
別の好ましい実施形態において、障壁コーティングは、１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体を可燃性熱源の後面に付加することによって形成される。例えば、障壁コーティングは、可燃性熱源の後面を１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体に浸漬すること、又は可燃性熱源の後面に溶液又は懸濁体をブラッシング又はスプレー被覆すること、又は１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の粉末又は粉末混合物を静電沈着することによって付加することができる。可燃性熱源の後面に１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の粉末又は粉末混合物を静電沈着することによって障壁コーティングを可燃性熱源の後面に付加する場合に、可燃性熱源の後面は、静電沈着の前に水ガラスによって前処理することが好ましい。障壁コーティングは、スプレーコーティングによって付加することが好ましい。
【０１１５】
障壁コーティングは、１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体を可燃性熱源の後面へ１回だけ付加することによって形成することができる。これに代えて、障壁コーティングは、１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体を可燃性熱源の後面へ複数回にわたって付加することによって形成することができる。例えば、障壁コーティングは、１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体を可燃性熱源の後面へ１回、２回、３回、４回、５回、６回、７回、又は８回にわたって連続的に付加することによって形成することができる。
【０１１６】
障壁コーティングは、１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体を可燃性熱源の後面へ１回から１０回にわたって付加することによって形成することができる。
【０１１７】
１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体を後面に付加した後に、可燃性熱源は、障壁コーティングを形成するために乾燥させることができる。
【０１１８】
１つ又はそれよりも多くの適切なコーティング材料の溶液又は懸濁体の複数回の付加によって後面に障壁コーティングを形成する場合に、溶液又は懸濁体の連続する付加間に可燃性熱源の乾燥が必要になる場合がある。
【０１１９】
乾燥に代えて又はこれに加えて、１つ又はそれよりも多くのコーティング材料の溶液又は懸濁体を可燃性熱源の後面に付加した後に、可燃性熱源上のコーティング材料は、障壁コーティングを形成するために焼結させることができる。障壁コーティングの焼結は、障壁コーティングがガラス又はセラミックコーティングである場合に特に好ましい。障壁コーティングを焼結させる温度は、好ましくは約５００℃と約９００℃の間であり、より好ましくは約７００℃である。
【０１２０】
ある一定の実施形態において、本発明による喫煙物品は、いずれの空気流チャネルも含まない熱源を含むことができる。そのような実施形態による喫煙物品の熱源は、本明細書ではブラインド熱源と呼ぶ。
【０１２１】
ブラインド熱源を含む本発明による喫煙物品において、熱源からエアロゾル形成基材への熱伝達は、主に伝導によって生じ、対流によるエアロゾル形成基材の加熱は、最小になり又は減少する。これは、ブラインド熱源を含む本発明による喫煙物品において、主流エアロゾルの組成に対するユーザの吸煙形態の影響を最小にし、又は低減するのを有利に助ける。
【０１２２】
本発明による喫煙物品は、ユーザの吸入のために引き込まれた空気が通らない１つ又はそれよりも多くの閉じた又は塞いだ通路を有するブラインド熱源を含むことができることは認められるであろう。例えば、本発明による喫煙物品は、可燃性熱源の上流端面から可燃性熱源の長さに沿って一部分だけに延びる１つ又はそれよりも多くの閉じた通路を有するブラインド熱源を含むことができる。
【０１２３】
そのような実施形態において、１つ又はそれよりも多くの閉じた通路を含めることにより、空気からの酸素に露出される可燃性熱源の面積が広くなり、可燃性熱源の発火及び持続した燃焼が有利に促進される。
【０１２４】
他の実施形態において、本発明による喫煙物品は、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルを有する熱源を含むことができる。そのような実施形態による喫煙物品の熱源は、本明細書において非ブラインド熱源と呼ぶ。
【０１２５】
非ブラインド熱源を含む本発明による喫煙物品において、エアロゾル形成基材の加熱は、伝導及び対流によって生じる。使用時に、ユーザが本発明による非ブラインド熱源を含む喫煙物品を吸煙すると、空気は、熱源に沿う１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルを通って引き込まれる。引き込まれた空気は、エアロゾル形成基材を通り、次に、喫煙物品の第２の部分を通って喫煙物品の口腔端に向けて下流へ流れる。
【０１２６】
本発明による喫煙物品は、熱源に沿う１つ又はそれよりも多くの封入された空気流チャネルを有する非ブラインド熱源を含むことができる。
【０１２７】
本明細書で用いる時に、用語「封入された」は、それらの長さに沿って熱源によって取り囲まれた空気流チャネルを説明するために使用する。
【０１２８】
例えば、本発明による喫煙物品は、可燃性熱源の全長に沿って可燃性熱源の内部を通って延びる１つ又はそれよりも多くの封入された空気流チャネルを有する非ブラインド可燃性熱源を含むことができる。
【０１２９】
これに代えて又はこれに加えて、本発明による喫煙物品は、可燃性熱源に沿って１つ又はそれよりも多くの非封入空気流チャネルを有する非ブラインド熱源を含むことができる。
【０１３０】
例えば、本発明による喫煙物品は、少なくとも可燃性熱源の長さの下流部分に沿ってかつ可燃性熱源の外部にそって延びる１つ又はそれよりも多くの非封入空気流チャネルを有する非ブラインド可燃性熱源を含むことができる。
【０１３１】
ある一定の実施形態において、本発明による喫煙物品は、１つ、２つ、又は３つの空気流チャネルを有する非ブラインド熱源を含むことができる。特定の好ましい実施形態において、本発明による喫煙物品は、可燃性熱源の内部を通って延びる単一の空気流チャネルを有する非ブラインド可燃性熱源を含む。特定の好ましい実施形態において、本発明による喫煙物品は、可燃性熱源の内部を通って延びる単一の実質的に中心の又は軸線方向の空気流チャネルを有する非ブラインド可燃性熱源を含むことができる。そのような実施形態において、単一の空気流チャネルの直径は、約１．５ｍｍと約３ｍｍの間であることが好ましい。
【０１３２】
本発明による喫煙物品が、可燃性熱源に沿って１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルを有する非ブラインド可燃性熱源の後面に設けられた障壁コーティングを有する障壁を含む場合に、障壁コーティングは、空気が１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルを通って下流へ流れるのを可能にしなければならない。
【０１３３】
本発明による喫煙物品が非ブラインド可燃性熱源を含む場合に、喫煙物品を通って引き込まれる空気から非ブラインド可燃性熱源を隔離するために、喫煙物品は、可燃性熱源と１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルとの間に不燃性で実質的に空気不透過性の障壁を更に含むことができる。
【０１３４】
一部の実施形態において、障壁は、可燃性熱源に接着されるか又はその他の方法で固定することができる。
【０１３５】
障壁は、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの内面上に設けられた障壁コーティングを含むことが好ましい。障壁は、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの少なくとも実質的に内面全体上に設けられた障壁コーティングを含むことがより好ましい。障壁は、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの内面全体上に設けられた障壁コーティングを含むことが最も好ましい。
【０１３６】
これに代えて、障壁コーティングは、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルへライナを挿入することによって設けることができる。例えば、本発明による喫煙物品が、可燃性熱源の内部を通って延びる１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルを有する非ブラインド可燃性熱源を含む場合に、不燃性で実質的に空気不透過性の中空管体を１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの各々へ挿入することができる。
【０１３７】
障壁は、本発明による喫煙物品の可燃性熱源の発火及び燃焼時に形成される燃焼及び分解生成物の１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルに沿って下流に引き込まれた空気への組み込みを有利に実質的に防止又は阻止する。
【０１３８】
障壁はまた、ユーザによる吸煙中に本発明による喫煙物品の可燃性熱源の燃焼の活性化を有利に実質的に防止又は阻止する。
【０１３９】
喫煙物品の望ましい特性及び性能に応じて、障壁の熱伝導率は、低く又は高くすることができる。障壁の熱伝導率は、低いことが好ましい。
【０１４０】
障壁の厚みは、吸煙性能が良好になるように適切に調節することができる。ある一定の実施形態において、障壁の厚みは、約３０ミクロンと約２００ミクロンの間とすることができる。好ましい実施形態において、障壁の厚みは、約３０ミクロンと約１００ミクロンの間である。
【０１４１】
障壁は、発火及び燃焼時に可燃性熱源が到達する温度で実質的に熱的に安定して不燃性である１つ又はそれよりも多くの好ましい材料から形成することができる。好ましい材料は、当業技術で公知であり、例えば、粘土、酸化鉄、アルミナ、チタニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニア及びセリアのような金属酸化物、ゼオライト、リン酸ジルコニウム、及び他のセラミック材料、又はその組合せを含むがこれらに限定されない。
【０１４２】
障壁を形成するための好ましい材料は、粘土、ガラス、アルミニウム、酸化鉄、及びこれらの組合せを含む。必要に応じて、一酸化炭素から二酸化炭素への酸化を促す成分のような触媒成分を障壁に組み込むことができる。好ましい触媒成分は、例えば、白金、パラジウム、遷移金属、及びこれらの酸化物を含むがこれらに限定されない。
【０１４３】
本発明による喫煙物品が、可燃性熱源の下流端とエアロゾル形成基材の上流端との間の障壁、及び可燃性熱源に沿って可燃性熱源と空気流チャネルの間の障壁を含む場合に、２つの障壁は、１つ又は複数の材料から形成することができる。
【０１４４】
可燃性熱源と１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルとの間の障壁が、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの内面上に設けられた障壁コーティングを含む場合に、障壁コーティングは、ＵＳ−Ａ−５，０４０，５５１に説明されたようなあらゆる適切な方法によって１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの内面へ付加することができる。例えば、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの内面は、障壁コーティングの溶液又は懸濁体を噴霧し、湿潤させるか又は塗装することができる。好ましい実施形態において、障壁コーティングは、可燃性熱源が押し出される時に、ＷＯ−Ａ２−２００９／０７４８７０に説明された工程により、１つ又はそれよりも多くの空気流チャネルの内面へ付加することができる。
【０１４５】
本発明による喫煙物品で使用する可燃性炭素質熱源を形成するには、１つ又はそれよりも多くの炭素含有材料を１つ又はそれよりも多くの結合剤と、含む場合には他の添加剤とに混合し、混合物を予め望ましい形状に成形することが好ましい。１つ又はそれよりも多くの炭素含有材料、１つ又はそれよりも多くの障壁、及び任意的に他の添加剤の混合物は、例えば、スリップ鋳造、押し出し成形、射出成形、及びダイ圧縮又は加圧成形のようなあらゆる公知の好ましいセラミック形成方法を使用して予め望ましい形状に形成することができる。特定の好ましい実施形態において、混合物は、押し出し成形によって予め望ましい形状に形成される。
【０１４６】
１つ又はそれよりも多くの炭素含有材料、１つ又はそれよりも多くの結合剤、及び他の添加剤の混合物は、予め細長いロッドに形成することが好ましい。しかし、１つ又はそれよりも多くの炭素含有材料、１つ又はそれよりも多くの結合剤、及び他の添加剤の混合物は、予め他の望ましい形状に形成することができることは認められるであろう。
【０１４７】
形成した後に、特に押し出し成形した後に、細長いロッド又は他の望ましい形状は、その含水量を低減するために乾燥させ、次に、非酸化性雰囲気中で１つ又はそれよりも多くの結合剤が存在する場合にはこれらが炭化するのに十分な温度で熱分解し、引き続き細長いロッド又は他の形状内のあらゆる揮発性物質を実質的に排除する。細長いロッド又は他の望ましい形状は、窒素雰囲気中で約７００℃と約９００℃の間の温度で熱分解することが好ましい。
【０１４８】
一実施形態において、１つ又はそれよりも多くの炭素含有材料、１つ又はそれよりも多くの結合剤、及び他の添加剤の混合物内に少なくとも１つの金属硝酸塩前駆体を含めることにより、少なくとも１つの金属硝酸塩が可燃性熱源に組み込まれる。次に、少なくとも１つの金属硝酸塩前駆体は、熱分解された予め形成された円筒ロッド又は他の形状を硝酸水溶液で処理することにより、原位置で少なくとも１つの金属硝酸塩に変換される。一実施形態において、可燃性熱源は、熱分解温度が約６００℃未満、より好ましくは約４００℃未満である少なくとも１つの硝酸塩を含む。少なくとも１つの硝酸塩の分解温度は、約１５０℃と約６００℃の間であることが好ましく、約２００℃と約４００℃の間であることがより好ましい。
【０１４９】
使用中に、可燃性熱源が従来の黄色い炎のライター又は他の発火手段に露出されると、少なくとも１つの金属硝酸塩は、分解して酸素及びエネルギを放出するはずである。この分解は、可燃性熱源の初期温度ブーストを引き起こす共に、可燃性熱源の発火を助けることができる。少なくとも１つの金属硝酸塩が分解した後に、可燃性熱源は、低温で燃焼し続けることが好ましい。
【０１５０】
少なくとも１つの金属硝酸塩を含めることにより、可燃性熱源は、その表面の一点からのみでなく内部からも発火を有利に開始する。可燃性熱源での少なくとも１つの金属硝酸塩は、可燃性熱源の約２０乾燥重量パーセントと約５０乾燥重量パーセントの間で存在することが好ましい。
【０１５１】
別の実施形態において、可燃性熱源は、約６００℃未満の温度で、より好ましくは約４００℃未満の温度で酸素を活発に放出する少なくとも１つの過酸化物又は超酸化物を含む。
【０１５２】
少なくとも１つの過酸化物又は超酸化物が酸素を活発に放出する温度は、約１５０℃と約６００℃の間であることが好ましく、約２００℃と約４００℃の間であることが更に好ましく、約３５０℃であることが最も好ましい。
【０１５３】
使用中に、可燃性熱源が従来の黄色い炎のライター又は他の発火手段に露出されると、少なくとも１つの過酸化物又は超酸化物は、分解して酸素を放出する。これは、可燃性熱源の初期温度ブーストを引き起こすと共に、可燃性熱源の発火を助けることができる。少なくとも１つの過酸化物又は超酸化物が分解した後に、可燃性熱源は、低温で燃焼し続けることが好ましい。
【０１５４】
少なくとも１つの過酸化物又は超酸化物を含めることにより、可燃性熱源は、その表面の一点からのみでなく内部からも発火を有利に開始する。
【０１５５】
可燃性熱源の多孔率は、約２０パーセントと約８０パーセントの間であることが好ましく、約２０パーセントと約６０パーセントの間であることが更に好ましい。可燃性熱源が少なくとも１つの金属硝酸塩を含む場合に、それによって少なくとも１つの金属硝酸塩が分解して燃焼が進むので、酸素が燃焼を維持するのに十分な速度で可燃性熱源の質量内に拡散することを有利に可能にする。水銀ポロシメトリー及びヘリウムピクノメトリーによって測定した時に、可燃性熱源の多孔率は、約５０パーセントと約７０パーセントの間であることがより好ましく、約５０パーセントと約６０パーセントの間であることが更に好ましい。必要な孔隙率は、可燃性熱源の製造中に従来の方法及び技術を用いて容易に達成することができる。
【０１５６】
本発明による喫煙物品で使用する可燃性炭素質熱源の見かけ密度は、約０．６ｇ／ｃｍ3と約１ｇ／ｃｍ3の間であることが有利である。
【０１５７】
可燃性熱源の質量は、約３００ｍｇと約５００ｍｇの間であることが好ましく、約４００ｍｇと約４５０ｍｇの間であることが更に好ましい。
【０１５８】
可燃性熱源の長さは、約７ｍｍと約１７ｍｍの間であることが好ましく、約７ｍｍと約１５ｍｍの間であることが更に好ましく、約７ｍｍと約１３ｍｍの間であることが最も好ましい。
【０１５９】
可燃性熱源の直径は、約５ｍｍと約９ｍｍの間であることが好ましく、約７ｍｍと約８ｍｍの間であることが更に好ましい。
【０１６０】
熱源の直径は、実質的に均一であることが好ましい。しかし、これに代えて、熱源は、テーパを付けて、熱源の後部分の直径をその前部分の直径よりも大きくすることができる。特に好ましいのは、熱源を実質的に円筒形とすることである。例えば、熱源は、実質的に円形断面を有する円筒又はテーパのついた円筒、又は実質的に楕円形断面を有する円筒又はテーパのついた円筒とすることができる。
【０１６１】
本発明による喫煙物品は、少なくとも１つのエアロゾルフォーマを含むエアロゾル形成基材を含むことが好ましい。少なくとも１つのエアロゾルフォーマは、使用時に濃密かつ安定したエアロゾルの形成を促すと共に喫煙物品の作動温度で実質的に熱劣化に耐性を示す公知のあらゆる好ましい化合物又は化合物の混合物とすることができる。好ましいエアロゾルフォーマは、当業技術で公知であり、例えば、多価アルコール、グリセロールモノ、ジ、又はトリアセテートのような多価アルコールのエステル、並びにジメチルドデカンジオエート及びジメチルテトラデカンジオエートのようなモノ、ジ、又はポリカルボン酸の脂肪族エステルを含む。本発明による喫煙物品での使用に好ましいエアロゾルフォーマは、トリエチレングリコール、１、３−ブタンジオールのような多価アルコール又はこれらの混合物であり、最も好ましいのはグリセリンである。
【０１６２】
そのような実施形態において、熱源をエアロゾル形成基材から隔離することにより、喫煙物品の貯蔵時に少なくとも１つのエアロゾルフォーマがエアロゾル形成基材から熱源へ移るのを有利に防止又は阻止することができる。また、そのような実施形態において、喫煙物品を通って引き込まれる空気から熱源を隔離することにより、喫煙物品の使用中に少なくとも１つのエアロゾルフォーマがエアロゾル形成基材から熱源へ移るのを有利に実質的に防止又は阻止することができる。すなわち、喫煙物品の使用時に、少なくとも１つのエアロゾルフォーマが分解することが有利に実質的に回避されるか又は減少する。
【０１６３】
熱源と本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材とは、実質的に互いに当接することができる。これに代えて、熱源と本発明による喫煙物品のエアロゾル形成基材とは、縦方向に互いに離間させることができる。
【０１６４】
本発明による喫煙物品は、熱源の後部分及び隣接するエアロゾル形成基材の前部分の周りにあり、かつそれと直接に接触する熱伝導要素を更に含むことが好ましい。熱伝導要素は、好ましくは、耐燃焼性かつ酸素制限性である。
【０１６５】
熱伝導要素は、可燃性熱源の後部分及びエアロゾル形成基材の前部分の両方の周囲の周りにあり、かつそれと直接に接触する。熱伝導要素は、本発明による喫煙物品のこれら２つの構成要素の間に熱的リンクを提供する。
【０１６６】
本発明による喫煙物品で使用する適切な熱伝導要素は、例えば、アルミ箔包装紙、鋼包装紙、鉄箔包装紙、及び銅箔包装紙のような金属箔包装紙と金属合金箔包装紙とを含むがこれらに限定されない。
【０１６７】
熱源が可燃性熱源である実施形態において、熱伝導要素によって取り囲まれる可燃性熱源の後部分の長さは、約２ｍｍと約８ｍｍの間であることが好ましく、約３ｍｍと約５ｍｍの間であることが更に好ましい。
【０１６８】
熱伝導要素によって取り囲まれない可燃性熱源の前部分の長さは、約４ｍｍと約１５ｍｍの間であることが好ましく、約４ｍｍと約８ｍｍの間であることが更に好ましい。
【０１６９】
エアロゾル形成基材の長さは、約５ｍｍと約２０ｍｍの間であることが好ましく、約８ｍｍと約１２ｍｍの間であることが更に好ましい。
【０１７０】
ある一定の実施形態において、エアロゾル形成基材は、熱伝導要素を超えて少なくとも約３ｍｍだけ下流に延びる。
【０１７１】
熱伝導要素によって取り囲まれるエアロゾル形成基材の前部分の長さは、約２ｍｍと約１０ｍｍの間であることが好ましく、約３ｍｍと約８ｍｍの間であることが更に好ましく、約４ｍｍと約６ｍｍの間であることが最も好ましい。熱伝導要素によって取り囲まれないエアロゾル形成基材の後部分の長さは、約３ｍｍと約１０ｍｍの間であることが好ましい。換言すれば、エアロゾル形成基材は、熱伝導要素を超えて約３ｍｍと約１０ｍｍの間で下流に延びることが好ましい。エアロゾル形成基材は、熱伝導要素を超えて下流に少なくとも約４ｍｍ延びることが更に好ましい。
【０１７２】
他の実施形態において、エアロゾル形成基材は、熱伝導要素を超えて下流に３ｍｍ未満延びることができる。
【０１７３】
更に別の実施形態において、エアロゾル形成基材の全長は、熱伝導要素によって取り囲むことができる。
【０１７４】
本発明による喫煙物品は、少なくとも１つのエアロゾルフォーマと加熱に応答して揮発性化合物を放出することができる材料とを含むエアロゾル形成基材を含むことが好ましい。加熱に応答して揮発性化合物を放出することができる材料は、植物系材料の充填物であることが好ましく、均質化した植物系材料の充填物であることが更に好ましい。例えば、エアロゾル形成基材は、タバコ、茶、例えば、緑茶、ペパーミント、月桂樹、ユーカリ、バジル、セージ、バーベナ、及びタラゴンを含む植物に由来する１つ又はそれよりも多くの材料を含むがこれらに限定されない。植物系材料は、保湿剤、香味料、結合剤、及びこれらの混合物を含む添加剤を含むがこれに限定されない。植物系材料は、基本的にタバコ材料から構成されることが好ましく、均質化されたタバコ材料から構成されることが最も好ましい。
【０１７５】
本発明による喫煙物品は、エアロゾル形成基材の下流に、及び存在する場合は空気流配向要素の下流に拡張チャンバを更に含むことが好ましい。拡張チャンバを含めることにより、可燃性熱源からエアロゾル形成基材への熱の伝達によって発生するエアロゾルを更に冷却することを有利に可能にする。拡張チャンバは、その長さを適切に選択にすることにより、本発明による喫煙物品の全長を例えば従来のシガレットの長さと同様の長さのような望ましい値に調節することを有利に可能にする。拡張チャンバは、細長い中空管であることが好ましい。
【０１７６】
本発明による喫煙物品はまた、エアロゾル形成基材の下流に、及び存在する場合は空気流配向要素の下流にマウスピースを更に含むことができる。マウスピースは、濾過効率が低いことが好ましく、濾過効率が非常に低いことが更に好ましい。マウスピースは、単一セグメント又は構成要素のマウスピースとすることができる。これに代えて、マウスピースは、多セグメント又は多構成要素のマウスピースである場合がある。
【０１７７】
マウスピースは、例えば、酢酸セルロース、紙、又は他の公知の好ましい濾過材料から作られたフィルタを含むことができる。これに代えて又はこれに加えて、マウスピースは、吸収剤、吸着剤、香味料、並びに他のエアロゾル調節剤及び添加剤、又はその組合せを含む１つ又はそれよりも多くのセグメントを含むことができる。
【０１７８】
本発明の１つの態様に関して説明した特徴は、本発明の他の態様にも適用可能とすることができる。特に、本発明による喫煙物品及び可燃性熱源に関して説明した特徴も、本発明による方法に適用可能とすることができる。
【０１７９】
以下に添付図面を参照して本発明を単に一例として更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の第１の実施形態による喫煙物品の模式的な縦方向断面を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による喫煙物品の模式的な縦方向断面を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による喫煙物品の模式的な縦方向断面を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施形態による喫煙物品の模式的な縦方向断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１８１】
図１に示す本発明の第１の実施形態による喫煙物品２は、当接同軸アラインメントにあるブラインド可燃性炭素質熱源４、エアロゾル形成基材６、空気流配向要素８、拡張チャンバ１０、及びマウスピース１２を含む。可燃性炭素質熱源４、エアロゾル形成基材６、空気流配向要素８、細長い拡張チャンバ１０、及びマウスピース１２は、低空気透過性のシガレット紙の外側包装紙１４で上包装される。
【０１８２】
エアロゾル形成基材６は、可燃性炭素質熱源４の直ぐ下流に位置付けられ、かつエアロゾルフォーマとしてグリセリンを含みかつフィルタプラグラップ１８によって囲まれたタバコ材料の円筒プラグ１６を含む。
【０１８３】
不燃性で実質的に空気不透過性の障壁が、可燃性熱源４の下流端とエアロゾル形成基材６の上流端との間に設けられる。図１に示すように、不燃性で実質的に空気不透過性の障壁は、可燃性炭素質熱源４の後面全体に設けられた不燃性で実質的に空気不透過性のコーティング２０から構成される。
【０１８４】
アルミニウムホイルの管状層の熱伝導要素２２が、可燃性炭素質熱源４の後部分４ｂ及び当接するエアロゾル形成基材６の前部分６ａを取り囲み、かつそれと直接に接触している。図１に示すように、エアロゾル形成基材６の後部分は、熱伝導要素２２によって取り囲まれない。
【０１８５】
空気流配向要素８は、エアロゾル形成基材６の下流に位置付けられ、かつ例えばボール紙から作られてエアロゾル形成基材６と比べて小さい直径の開放端の実質的に空気不透過性の中空管２４を含む。開放端式中空管２４の上流端は、エアロゾル形成基材６に当接している。開放端式中空管２４の下流端は、エアロゾル形成基材６と実質的に同じ直径の環状で実質的に空気不透過性のシール２６によって取り囲まれる。開放端式中空管２４の残りの部分は、例えば、酢酸セルローストウから作られてエアロゾル形成基材６と実質的に同じ直径の環状空気透過性ディフューザ２８によって囲まれる。
【０１８６】
開放端式中空管２４、環状で実質的に空気不透過性のシール２６、及び環状空気透過性ディフューザ２８は、喫煙物品２の組み付け前に一緒に接着されるか又はその他の方法で接続されて空気流配向要素８を形成する別々の構成要素とすることができる。これに代えて、開放端式中空管２４及び環状で実質的に空気不透過性のシール２６は、喫煙物品の組み付け前に個別の環状空気透過性ディフューザ２８に接着されるか又はその他の方法で接続されて空気流配向要素８を形成する単一の構成要素の各部分とすることができる。更に別の実施形態において、開放端式中空管２４、環状で実質的に空気不透過性のシール２６、及び環状空気透過性ディフューザ２８は、単一構成要素の各部分とすることができる。例えば、開放端式中空管２４、環状で実質的に空気不透過性のシール２６、及び環状空気透過性ディフューザ２８は、内面及び後面に実質的に空気不透過性のコーティングが付加された空気透過性の材料の単一中空管の各部分とすることができる。
【０１８７】
図１に示すように、開放端式中空管２４及び環状空気透過性ディフューザ２８は、空気透過性の内側包装紙３０によって囲まれる。
【０１８８】
また、図１に示すように、空気入口３２の周方向配置が、内側包装紙３０を囲む外側包装紙１４に設けられる。
【０１８９】
拡張チャンバ１０は、空気流配向要素８の下流に位置付けられ、かつ例えばボール紙で作られてエアロゾル形成基材６と実質的に同じ直径の開放端式中空管３４を含む。
【０１９０】
喫煙物品２のマウスピース１２は、拡張チャンバ１０の下流に位置付けられ、かつフィルタプラグ包装紙３８によって囲まれて濾過効率が非常に低い酢酸セルローストウの円筒形のプラグ３６を含む。マウスピース１２は、先端紙（図示しない）によって囲むことができる。
【０１９１】
以下で詳しく説明するように、空気入口３２と本発明の第１の実施形態による喫煙物品２のマウスピース１２との間に空気流通路が延びる。空気流配向要素８の開放端式中空管２４の外部と内側包装紙３０とによって境界付けられた容積が、空気入口３２からエアロゾル形成基材６へ縦方向上流に延びる空気流通路の第１の部分を形成している。空気流配向要素８の中空管２４の内部によって境界付けられた容積が、エアロゾル形成基材６と拡張チャンバ１０の間に喫煙物品２のマウスピース１２に向けて縦方向下流に延びる空気流通路の第２の部分を形成している。
【０１９２】
使用時に、本発明の第１の実施形態による喫煙物品２のマウスピース１２をユーザが吸うと、冷気（図１に点線の矢印によって示す）が、空気入口３２及び内側包装紙３０を通って喫煙物品２へ引き込まれる。引き込まれた空気は、空気流配向要素８の開放端式中空管２４の外部と内側包装紙３０の間にある空気流通路の第１の部分に沿ってかつ環状空気透過性ディフューザ２８を通ってエアロゾル形成基材６へ上流に流れる。
【０１９３】
エアロゾル形成基材６の前部分６ａは、当接する可燃性炭素質熱源４の後部分４ｂ及び熱伝導要素２２を通る伝導によって加熱される。エアロゾル形成基材６を加熱することにより、タバコ材料のプラグ１６から揮発性及び準揮発性化合物、並びにグリセリンが放出され、化合物及びグリセリンは、空気流がエアロゾル形成基材６内を通過する時に空気流に同伴されるエアロゾルを形成する。引き込まれた空気及び同伴されたエアロゾル（図１に破線及び点線の矢印によって示す）は、空気流配向要素８の開放端式中空管２４の内部を通る空気流通路の第２の部分に沿って拡張チャンバ１０へ下流に流れ、それらは、拡張チャンバで冷えて凝縮する。次に、冷やされたエアロゾルは、本発明の第１の実施形態による喫煙物品２のマウスピース１２を通って下流へ流れ、ユーザの口腔に入る。
【０１９４】
可燃性炭素質熱源４の後面上に設けられた不燃性で実質的に空気不透過性の障壁コーティング２０は、喫煙物品２を通る空気流通路から可燃性炭素質熱源４を隔離し、使用時に、空気流通路の第１の部分及び第２の部分に沿って喫煙物品２を通って引き込まれる空気が可燃性炭素質熱源４に直接に接触しないようにする。
【０１９５】
図２に示す本発明の第２の実施形態による喫煙物品４０は、図１に示す本発明の第１の実施形態による喫煙物品と類似の構成のものであり、図２では、本発明の第２の実施形態による喫煙物品４０の部分には、図１に示して上述した本発明の第１の実施形態による喫煙物品２の部分に対応する同じ参照番号が使用されている。
【０１９６】
図２に示すように、本発明の第２の実施形態による喫煙物品４０は、図１に示す本発明の第１の実施形態による喫煙物品２と比べて、空気流配向要素８の開放端式で実質的に空気不透過性の中空管２４が、環状空気透過性ディフューザ２８によって囲まれない点が異なっている。また、本発明の第２の実施形態による喫煙物品４０は、図１に示す本発明の第１の実施形態による喫煙物品２と比べて、開放端式中空管２４の上流端がエアロゾル形成基材６内まで延びる点が異なっている。
【０１９７】
使用時に、本発明の第２の実施形態による喫煙物品４０のマウスピース１２をユーザが吸うと、冷気（図２に点線の矢印によって示す）が、空気入口３２から喫煙物品４０へ引き込まれる。引き込まれた空気は、空気流配向要素８の開放端式中空管２４の外部と内側包装紙３０の間にある空気流通路の第１の部分に沿ってエアロゾル形成基材６へ上流に流れる。
【０１９８】
本発明の第２の実施形態による喫煙物品４０のエアロゾル形成基材６の前部分６ａは、当接する可燃性炭素質熱源４の後部分４ｂ及び熱伝導要素２２を通る伝導によって加熱される。エアロゾル形成基材６を加熱することにより、タバコ材料のプラグ１６から揮発性及び準揮発性化合物、並びにグリセリンが放出され、化合物及びグリセリンは、空気流がエアロゾル形成基材６内を通過する時に空気流に同伴されるエアロゾルを形成する。引き込まれた空気及び同伴されたエアロゾル（図１に破線及び点線の矢印によって示す）は、空気流配向要素８の開放端式中空管２４の内部を通る空気流通路の第２の部分に沿って拡張チャンバ１０へ下流に流れ、それらは、拡張チャンバで冷えて凝縮する。次に、冷やされたエアロゾルは、本発明の第２の実施形態による喫煙物品４０のマウスピース１２を通って下流へ流れ、ユーザの口腔に入る。
【０１９９】
可燃性炭素質熱源４の後面上に設けられた不燃性で実質的に空気不透過性の障壁コーティング２０は、喫煙物品４０を通る空気流通路から可燃性炭素質熱源４を隔離し、使用時に空気流通路の第１の部分及び第２の部分に沿って喫煙物品４０を通って引き込まれる空気が可燃性炭素質熱源４に直接に接触しないようにする。
【０２００】
図３に示す本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０も、図１に示す本発明の第１の実施形態による喫煙物品と類似の構成のものであり、図３では、本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０の部分には、図１に示して上述した本発明の第１の実施形態による喫煙物品２の部分に対応する同じ参照番号が使用されている。
【０２０１】
図３に示すように、本発明の第３の実施形態の喫煙物品５０による空気流配向要素８の構成は、図１に示す本発明の第１の実施形態の喫煙物品による空気流配向要素８の構成とは異なっている。本発明の第３の実施形態において、空気流配向要素８は、エアロゾル形成基材６の下流に位置付けられ、かつ例えばボール紙で作られて開放端の実質的に空気不透過性の切頭中空円錐５２を含む。開放端式切頭中空円錐５２の下流端は、エアロゾル形成基材６と実質的に同じ直径のものであり、開放端式切頭中空円錐５２の上流端は、エアロゾル形成基材６と比べて小さい直径のものである。
【０２０２】
中空円錐５２の上流端は、エアロゾル形成基材６に当接し、かつエアロゾル形成基材６と実質的に同じ直径の空気透過性で円筒形のプラグ５４によって囲まれる。空気透過性で円筒形のプラグ５８は、限定ではなく、例えば濾過効率が非常に低い酢酸セルローストウを含むあらゆる適切な材料から形成される。
【０２０３】
開放端式切頭中空円錐５２の上流端は、エアロゾル形成基材６に当接し、かつエアロゾル形成基材６と実質的に同じ直径のものであってフィルタプラグ包装紙５６によって囲まれた例えば酢酸セルローストウで作られた環状空気透過性ディフューザ５４によって囲まれる。
【０２０４】
図３に示すように、環状空気透過性ディフューザ５４によって囲まれない開放端式切頭中空円錐５２の部分は、例えば、ボール紙から作られて空気透過率が非常に低い内側包装紙５８によって囲まれる。
【０２０５】
また、図３に示すように、環状空気透過性ディフューザ５４の下流で開放端式切頭中空円錐５２を囲む外側包装紙１４及び内側包装紙５８には、空気入口３２周方向配置が設けられる。
【０２０６】
空気流通路は、空気入口３２と本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０のマウスピース１２との間を延びる。空気流配向要素８の開放端式切頭中空円錐５２の外部と内側包装紙５６とによって境界付けられた容積が、空気入口３２からエアロゾル形成基材６まで縦方向上流に延びる空気流通路の第１の部分を形成する。空気流配向要素８の中空円錐５２の内部によって境界付けられた容積が、エアロゾル形成基材６と空気流配向要素８の間で喫煙物品５０のマウスピース１２に向けて縦方向下流に延びる空気流通路の第２の部分を形成する。
【０２０７】
使用時に、本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０のマウスピース１２をユーザが吸うと、冷気（図３に点線の矢印によって示す）が、空気入口３２から喫煙物品５０へ引き込まれる。引き込まれた空気は、空気流配向要素８の開放端式切頭中空円錐５２の外部と内側包装紙５６の間にある空気流通路の第１の部分に沿って環状空気透過性ディフューザ５４を通ってエアロゾル形成基材６へ上流に流れる。
【０２０８】
本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０のエアロゾル形成基材６の前部分６ａは、当接する可燃性炭素質熱源４の後部分４ｂ及び熱伝導要素２２を通じた伝導によって加熱される。エアロゾル形成基材６を加熱することにより、タバコ材料のプラグ１６から揮発性及び準揮発性化合物、並びにグリセリンが放出され、化合物及びグリセリンは、空気流がエアロゾル形成基材６内を通過する時に空気流に同伴されるエアロゾルを形成する。引き込まれた空気及び同伴されたエアロゾル（図３に破線及び点線の矢印によって示す）は、空気流配向要素８の開放端式切頭中空円錐５２の内部を通る空気流通路の第２の部分に沿って拡張チャンバ１０へ下流に流れ、それらは、拡張チャンバで冷えて凝縮する。次に、冷やされたエアロゾルは、本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０のマウスピース１２を通って下流へ流れ、ユーザの口腔に入る。
【０２０９】
可燃性炭素質熱源４の後面上に設けられた不燃性で実質的に空気不透過性の障壁コーティング２０は、喫煙物品５０を通る空気流通路から可燃性炭素質熱源４を隔離し、使用時に空気流通路の第１の部分及び第２の部分に沿って喫煙物品５０を通って引き込まれる空気が可燃性炭素質熱源４に直接に接触しないようにする。
【０２１０】
図４に示すように、本発明の第４の実施形態による喫煙物品６０は、図３に示す本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０と比べて、空気流配向要素８の開放端の実質的に空気不透過性の切頭中空円錐５２の上流端がエアロゾル形成基材６内まで延び、かつ環状空気透過性ディフューザ５４によって囲まれない点が異なっている。更に、本発明の第４の実施形態による喫煙物品６０は、図３に示す本発明の第３の実施形態による喫煙物品５０と比べて、実質的に空気不透過性の切頭中空円錐５２が内側包装紙５８によって囲まれない点が異なっている。
【０２１１】
使用時に、本発明の第４の実施形態による喫煙物品６０のマウスピース１２をユーザが吸うと、冷気（図４に点線の矢印によって示す）が、空気入口３２から喫煙物品６０へ引き込まれる。引き込まれた空気は、空気流配向要素８の開放端式切頭中空円錐５２の外部と外側包装紙１４の間にある空気流通路の第１の部分に沿ってエアロゾル形成基材６へ上流に流れる。
【０２１２】
本発明の第４の実施形態による喫煙物品６０のエアロゾル形成基材６の前部分６ａは、当接する可燃性炭素質熱源４の後部分４ｂ及び熱伝導要素２２を通る伝導によって加熱される。エアロゾル形成基材６を加熱することにより、タバコ材料のプラグ１６から揮発性及び準揮発性化合物、並びにグリセリンが放出され、化合物及びグリセリンは、空気流がエアロゾル形成基材６内を通過する時に空気流に同伴されるエアロゾルを形成する。引き込まれた空気及び同伴されたエアロゾル（図４に破線及び点線の矢印によって示す）は、空気流配向要素８の開放端式切頭中空円錐５２の内部を通る空気流通路の第２の部分に沿って拡張チャンバ１０へ下流に流れ、それらは、拡張チャンバで冷えて凝縮する。次に、冷やされたエアロゾルは、本発明の第４の実施形態による喫煙物品６０のマウスピース１２を通って下流へ流れ、ユーザの口腔に入る。
【０２１３】
可燃性炭素質熱源４の後面上に設けられた不燃性で実質的に空気不透過性の障壁コーティング２０は、喫煙物品６０を通る空気流通路から可燃性炭素質熱源４を隔離し、使用時に空気流通路の第１の部分及び第２の部分に沿って喫煙物品６０を通って引き込まれる空気が可燃性炭素質熱源４に直接に接触しないようにする。
【０２１４】
図１、図２、及び図３にそれぞれ示し、表１に示す寸法を有する本発明の第１、第２、第３の実施形態による喫煙物品が組み付けられた。
【０２１５】
図１から図４に示して上述した実施形態は、本発明の例示であり、限定ではない。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明の他の実施形態を作ることができ、本明細書に説明した特定の実施形態は、限定ではないことは理解されるものとする。
【０２１６】
（表１）
2019050818.tif 000003
【符号の説明】
【０２１７】
２  喫煙物品
４  可燃性熱源
６  エアロゾル形成基材
８  空気流配向要素
２０  障壁コーティング
【図１】
2019050818.tif 000004
【図２】
2019050818.tif 000005
【図３】
2019050818.tif 000006
【図４】
2019050818.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月3日(2018.12.3)
【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】
口腔端と遠位端とを有する喫煙物品であって、
熱源と、
前記熱源の下流のエアロゾル形成基材と、
前記エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口と、
前記少なくとも１つの空気入口と喫煙物品の前記口腔端との間を延びる空気流通路と、
を含み、
前記空気流通路は、前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、該第１の部分から喫煙物品の前記口腔端に向けて縦方向下流に延びる第２の部分とを含み、
前記空気流通路の前記第１の部分の横断面は、前記空気流通路の前記第１の部分が上流に延びる時に増加することを特徴とする喫煙物品。
【請求項２】
前記空気流通路の前記第１の部分は、前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材まで上流に延び、該空気流通路の前記第２の部分は、該エアロゾル形成基材から喫煙物品の前記口腔端に向けて下流に延びることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
【請求項３】
前記空気流通路の前記第１の部分は、前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材まで上流に延び、該空気流通路の前記第２の部分は、該エアロゾル形成基材内から喫煙物品の前記口腔端に向けて下流に延びることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
【請求項４】
前記空気流通路の前記第１の部分及び該空気流通路の前記第２の部分は、同心であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項５】
前記空気流通路の前記第１の部分は、該空気流通路の前記第２の部分を取り囲むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項６】
前記空気流通路の前記第１の部分の前記横断面は、該空気流通路の該第１の部分が上流に延びる時に増加し、該空気流通路の前記第２の部分の前記横断面は、該空気流通路の該第２の部分が下流に延びる時に増加することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項７】
前記エアロゾル形成基材の下流にあり、前記空気流通路の前記第１の部分及び前記空気流通路の前記第２の部分を形成する空気流配向要素、
を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項８】
前記空気流配向要素は、開放端の実質的に空気不透過性の中空体を含むことを特徴とする請求項７に記載の喫煙物品。
【請求項９】
前記中空体は、直円筒であることを特徴とする請求項８に記載の喫煙物品。
【請求項１０】
前記中空体は、切頭直円錐であることを特徴とする請求項８に記載の喫煙物品。
【請求項１１】
Ｌを前記エアロゾル形成基材の長さとした時に、前記開放端の実質的に空気不透過性の中空体は、０．５Ｌまで前記エアロゾル形成基材の中に延びることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項１２】
前記熱源は、可燃性熱源であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項１３】
前記可燃性熱源は、炭素質熱源であることを特徴とする請求項１２に記載の喫煙物品。
【請求項１４】
前記可燃性熱源は、前記空気流通路に沿って引き込まれた空気が該可燃性熱源と直接に接触しないように該空気流通路から隔離されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の喫煙物品。
【請求項１５】
前記熱源は、ブラインド熱源であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項１６】
前記熱源の後部分及び前記エアロゾル形成基材の前部分の周りにあり、かつそれと接触する熱伝導要素、
を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の喫煙物品。
【請求項１７】
吸煙中に喫煙物品のエアロゾル形成基材の温度の上昇を低減又は排除する方法であって、
熱源、
前記熱源の下流のエアロゾル形成基材、
前記エアロゾル形成基材の下流の少なくとも１つの空気入口、及び
前記少なくとも１つの空気入口から前記エアロゾル形成基材に向けて縦方向上流に延びる第１の部分と、該第１の部分から喫煙物品の口腔端に向けて縦方向下流に延びる第２の部分とを含み、該少なくとも１つの空気入口と喫煙物品の該口腔端との間を延びる空気流通路、
を含む喫煙物品を、使用時に前記少なくとも１つの空気入口を通して喫煙物品の中に取り込まれた空気が前記エアロゾル形成基材に向けて前記空気流通路の前記第１の部分を上流に、かつ次に喫煙物品の前記口腔端に向けて該空気流通路の前記第２の部分を下流へ通過するように与える段階、
を含み、
前記空気流通路の前記第１の部分の横断面は、前記空気流通路の前記第１の部分が上流に延びる時に増加することを特徴とする方法。