JP-2026077941-A - 喫煙具用カートリッジ

Abstract

【課題】簡単な構成にして、サセプタを設けた喫煙具用カートリッジを提供する。 【解決手段】筒状に形成された骨格部材と、その内側に配置された、隔壁部材と、水蒸気やエアロゾルを発生させる充填物と、通気性を有する蓋部材と、前記充填物に差し込まれた複数の金属板と、を有し、骨格部材の上流側端部と前記充填物との間に所定の空間が形成され、蓋部材は、所定の空間に、充填物を覆うように取り付けられ、所定の空間は、直径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍであり、隔壁部材は、充填物の移動を抑制するとともに、発生したエアロゾルを含む気流を下流側に流通させる支持部材である。 【選択図】図５

Inventors

• 劉 凱鵬

Assignees

• Ｆｕｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ株式会社

Dates

Publication Date

20260513

Application Date

20260306

Claims (1)

1. 筒状に形成された骨格部材と、 前記骨格部材の内側に配置された、隔壁部材と、水蒸気やエアロゾルを発生させる充填物と、通気性を有する蓋部材と、前記充填物に差し込まれた複数の金属板と、を有し、 前記骨格部材の上流側端部と前記充填物との間に所定の空間が形成され、前記蓋部材は、前記所定の空間に、前記充填物を覆うように取り付けられ、 前期所定の空間は、直径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍであり、 前記隔壁部材は、前記充填物の移動を抑制するとともに、発生したエアロゾルを含む気流を下流側に流通させる支持部材である、 ことを特徴とする、喫煙具用カートリッジ。

Description

本発明は、誘導加熱式の喫煙具に装着して使用される喫煙具用カートリッジに関する。 近年、火炎を用いることなく、タバコの成分を含むタバコカートリッジを加熱して、気化したタバコ成分を吸引する方式のタバコ製品が広く知られている。また、嗜好の多様化から、タバコ成分を含まない植物の芳香や味わいを、タバコ同様に火炎を用いずに楽しむためのカートリッジ製品を使用した喫煙具も知られ始めている。 このような喫煙具においては、充填物が集積された充填物集積体を加熱することで、エアロゾルを発生させる。充填物集積体の加熱方法として、充填物集積体の内部に磁性体からなるサセプタを設け、喫煙具からサセプタを誘導加熱することで、充填物を加熱することが知られている。このように充填物集積体中にサセプタを設けた喫煙具用カートリッジとして、例えば特許文献１に挙げるものがある。 特表２０１７－５１９４９３号公報 本実施形態における充填物集積体を有する喫煙具用カートリッジの断面図である。喫煙具用カートリッジの使用形態を表す断面図である。第１実施形態に係る、図１中のI-I断面の断面図である。充填物集積体の製造方法を説明する説明図である。粉状または粒状に成形された充填物が充填される喫煙具用カートリッジの製造方法を説明する説明図である。ペースト状に成形される充填物が充填される喫煙具用カートリッジの製造方法を説明する説明図である。第２実施形態に係る、図１中のI-I断面の断面図である。 ＜第１実施形態＞ 以下、添付した図面を参照しながら、本発明の第１実施形態を説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、 重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際 の比率とは異なる場合がある。 （喫煙具用カートリッジの全体構成） 本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態における充填物集積体１０を有する喫煙具用カートリッジ１の断面図を示している。この図に示すように、喫煙具用カートリッジ１は、充填物２０が多数充填された略円筒状の充填物集積体１０と、充填物集積体１０からの気流を通すことのできる支持部材１２と、一端に吸口１４ａを有するマウスピース１４と、他端に導入口１８ａを有するシール部材１８とが、長手方向に沿って配列され、シート状の包装部材１６で巻かれることで一体化されて形成されている。包装部材１６は、紙等で形成することができる。 本実施形態において喫煙具用カートリッジ１は、径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍ、より好ましくは５．０ｍｍ～７．０ｍｍ、長さが４０ｍｍ～８０ｍｍに形成される。喫煙具用カートリッジ１の外径を６．５～７．５ｍｍの範囲に設定すれば、喫煙具２に設けられた喫煙具用カートリッジ１を差し込む挿入部５１と適度な力で嵌合するため、喫煙具用カートリッジ１を喫煙具２に好適に保持させることを可能にしつつ、喫煙具用カートリッジ１の着脱を容易にすることができる。喫煙具用カートリッジ１の長さを４０～８０ｍｍの範囲に設定すれば、喫煙具２に設けられた喫煙具用カートリッジ１を受け入れる挿入部５１の長さよりも長くなるので、喫煙具用カートリッジ１を喫煙具２に差し込んでも吸口１４ａを喫煙具２から露出させることができ、喫煙者が喫煙するのに必要な長さを確保可能となる。 （支持部材の構成） 支持部材１２は、充填物集積体１０の支持部材１２側への移動を抑制するとともに、充填物集積体１０で発生したエアロゾルを含む気流をマウスピース１４側に流通させる。支持部材１２は、例えば円筒状かつ中実状に設けられ、その軸方向が中心軸に沿うように充填物集積体１０とマウスピース１４との間に配置される。支持部材１２は、例えば、外径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍ、中心軸に沿った長さが５０ｍｍ以下に形成される。なお、支持部材１２は、適宜機能および構成に応じて上記とは異なる寸法を有していてもよい。 支持部材１２は、樹脂材で形成される。支持部材１２を形成する樹脂材としては、例えば、ポリプロピレン、ポリ乳酸、シリコーンのようなものが挙げられる。ただし、支持部材１２はこれ以外の樹脂材、あるいは冷却効果が増す木材、金属（アルミ等）のような樹脂材以外の材料で形成されていてもよい。なお、支持部材１２は必ずしも必要ではなく、充填物集積体１０がマウスピース１４側に容易に動くことのない構成（充填物集積体１０が包装部材１６に固定されている等）であれば、支持部材１２を設けなくてもよい。 （マウスピースの構成） マウスピース１４は、円筒状に形成され、例えば直径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍ、中心軸に沿った長さが５０ｍｍ以上に形成される。マウスピース１４は、例えば紙等を用いて形成される。また、マウスピース１４は、例えば紙からなるシート状の部材を巻いて円筒状に設けられてもよいし、微粒子を取り除くセルロースアセテートフィルタ等を含んでいてもよい。マウスピース１４は、充填物集積体１０で生成された水蒸気やエアロゾル中の微粒子の一部を濾過する機能を有する白色のフィルタである。なお、後述するように充填物２０が非タバコ植物を原料としているため、マウスピース１４は必ずしも必要ではない。 （充填物集積体の構成） 充填物集積体１０は、長尺状の充填物２０が長さ方向に沿って束状とされ、シート状の包摂部材２５で巻かれることで略円筒状となるように形成されている。充填物２０は、タバコ植物または非タバコ植物から形成される。充填物集積体１０は、１０～２５ｍｍの長さを有する。なお、充填物２０は、長尺状に限られず、粒状、ダスト状、ペースト状、多孔質状など他の形態であってもよい。また、喫煙具用カートリッジ１は、喫煙具２の形状に合わせて、上記とは異なる寸法を有していてもよい。 充填物集積体１０の外径は、支持部材１２やマウスピース１４の外径と等しく、また、中心軸に沿って概ね一定の値となっている。この外径の大きさは、例えば４．０ｍｍ～７．５ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは５．０ｍｍ～７．０ｍｍの範囲である。 充填物集積体１０の内部には、サセプタ３０が設けられる。サセプタ３０は、平板部材である金属板３１を有する。なお、サセプタ３０における金属板３１の配置については、後ほど詳しく説明する。 金属板３１は、磁性体を含む金属材料で形成される。磁性体は、強磁性体、常磁性体、反磁性体に大別される。磁性体のうち強磁性体は、外部磁界を加えると外部磁界と同じ方向の磁性を強く帯び、外部磁界ゼロにしても強い磁気が残る材料であり、例えば、強磁性体の材料である鉄、フェライト鉄、フェライト粉末、フェライト粒子、フェライト系ステンレス、強磁性鋼、ステンレス鋼、ニッケル、あるいはコバルト等が挙げられる。強磁性体の比透磁率は、１よりも極めて大きく、例えば、鉄であれば５０００程度であり、ニッケルであれば６００程度であり、コバルトであれば２５０程度であり、フェライト系ステンレスであれば１０００～１８００程度である。 磁性体のうち常磁性体は、外部磁界を加えると外部磁界と同じ方向の磁気を弱く帯び、外部磁界をゼロにすると磁気を帯びなくなる材料であり、例えば、アルミニウム、白金およびマンガン等が挙げられる。常磁性体の比透磁率は１よりもわずかに大きく、例えば、アルミニウムであれば１．００００２１程度であり、白金であれば１．０００２６５程度であり、マンガンであれば１．０００８３０程度である。 また、磁性体のうち反磁性体は、外部磁界を加えると外部磁界と反対方向の磁気を帯び、外部磁界をゼロにすると磁気を帯びなくなる材料であり、例えば銅、グラファイト、ビスマスおよびクロム等が挙げられる。反磁性体の比透磁率は、１よりもわずかに小さく、例えば、銅であれば０．９９９９９０程度であり、グラファイトであれば０．９９９８０程度であり、ビスマスであれば０．９９９８３４程度である。 強磁性体は、交流磁界が発生すると、誘導電流が流れてジュール熱が発生するだけでなく、分子同士の摩擦や振動によって熱（ヒステリシス損失）が発生するため、常磁性体や反磁性体に比べて容易に誘導加熱でき、充填物集積体１０を十分に加熱できる。 また、強磁性体は、キュリー温度が高く、例えば、ニッケルであれば３５８℃程度である。そのため、喫煙具用カートリッジ１を例えば２００℃の高温で加熱する際にも、加熱温度がキュリー温度に達することはなく、強磁性体として性質を維持でき、充填物集積体１０を安定して加熱できる。 金属板３１には、強磁性体の材料である、上述した鉄、フェライト鉄、フェライト粉末,フェライト粒子、フェライト系ステンレス、強磁性鋼、ステンレス鋼、ニッケル、コバルト、またはこれらを組み合わせた金属材料を採用してもよい。例えば、フェライト系ステンレスとニッケルを組み合わせたもの等が挙げられ、より好ましくは、鉄、クロム、アルミを組合せた合金（鉄クロムアルミ合金）である。 ここで、鉄及びクロムの温度と磁性の関係性について説明すると、鉄は、強磁性体から常磁性体に変わる温度であるキュリー温度が約７７０℃、クロムは、強反磁性体から常磁性体に変わる温度であるネール温度が約３０８℃である。 また、金属板３１は、強磁性体を主成分として含む金属材料によって構成されてもよく、例えば磁性体を、６０％以上、好ましくは８０％以上含む合金である強磁性合金を採用してもよい。例えば、ニッケル合金あるいはニッケル鉄合金等が挙げられる。この場合でも、強磁性体が誘導加熱されることで、充填物集積体１０を十分に加熱できる。なお、強磁性体の代わりに、常磁性体および反磁性体を含む金属材料を用いてもよい。この場合でも誘導加熱自体は可能である。ただし、加熱時間の短縮化や消費電力の低減の観点から強磁性体を含む金属材料を用いる方が好ましい。 同様に、サセプタ３０には、強磁性体、常磁性体または反磁性体の金属板３１を組み合わせてもよい。例えば、強磁性体の材料であるニッケルで形成された金属板３１と強磁性体の材料である鉄で形成された金属板３１とを物理的に密着したもの、または金属板３１と常磁性体の材料であるアルミニウムで形成された金属板３１とを物理的に密着したもの、金属板３１の外表面を金属板３１で被覆する等が挙げられる。 （シール部材の構成） シール部材１８は、円筒状に形成され、例えば直径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍ、中心軸に沿った長さが３０～７０ｍｍ以下に形成される。シール部材１８は、マウスピース１４と同様に、例えば紙からなるシート状の部材を巻いて円筒状に設けられてもよい。シール部材１８は、導入部１８ａ、すなわち上流側から充填物集積体１０に向かって空気を通過させる機能を有する。また、シール部材１８は、充填物集積体１０で生成された水蒸気やエアロゾルのうち、充填物集積体１０に留まって液化した残留液を吸収することができる。このシール部材１８は、マウスピース１４とは異なる色（例えば黒）にすることで、喫煙具用カートリッジ１の上流側と下流側を簡単に判断可能にすることができる。 （喫煙具用カートリッジの使用態様） 図２には、喫煙具用カートリッジ１の使用形態を表す断面図を示している。喫煙具用カートリッジ１は、シール部材１８側を喫煙具２に装着されて使用される。喫煙具２は、喫煙具用カートリッジ１を挿入させる挿入部５１を有している。喫煙具２には、挿入部５１に沿うように誘導加熱部５２が設けられている。誘導加熱部５２は、誘導コイルを含んでおり、挿入部５１に挿入された充填物集積体１０に含まれるサセプタ３０の金属板３１と誘導結合して、サセプタ３０を加熱することができる。サセプタ３０が加熱されることで周囲の充填物２０が加熱され、エアロゾルを発生させることができる。この状態で、喫煙者がマウスピース１４から吸うことにより、エアロゾルを含む気流を吸引することができる。 さらに、喫煙具