WO2025052636A1 - Aerosol generation device - Google Patents
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- WO2025052636A1 WO2025052636A1 PCT/JP2023/032720 JP2023032720W WO2025052636A1 WO 2025052636 A1 WO2025052636 A1 WO 2025052636A1 JP 2023032720 W JP2023032720 W JP 2023032720W WO 2025052636 A1 WO2025052636 A1 WO 2025052636A1
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/50—Control or monitoring
- A24F40/53—Monitoring, e.g. fault detection
Definitions
- the present invention relates to an aerosol generating device.
- the aerosol-generating article is heated by emitting electromagnetic waves into a storage unit in which the aerosol-generating article is housed.
- electromagnetic waves microwaves
- the present invention aims to provide an aerosol generating device that can appropriately control the heating of an aerosol-generating item using electromagnetic waves.
- an aerosol generating device comprises a storage unit that stores at least a portion of an aerosol-generating item including an aerosol source, an electromagnetic wave emitting unit that emits electromagnetic waves into the storage unit, an object detection unit that detects an object present in the storage unit, and a control unit that controls the emission of electromagnetic waves from the electromagnetic wave emitting unit to control the heating of at least a portion of the aerosol-generating item stored in the storage unit, and is characterized in that the control unit controls the electromagnetic wave emitting unit not to emit electromagnetic waves when the detection result of the object by the object detection unit satisfies a constraint condition.
- the present invention provides, for example, an aerosol generating device that can appropriately control the heating of an aerosol generating item using electromagnetic waves.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of characteristics of a reflected wave detected by a reflected wave detection unit; Flowchart showing the operation of the aspirator Schematic diagram showing a configuration example of an aerosol generating device having a mouthpiece
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the aerosol generating device 10 according to this embodiment, and shows a diagram after an aerosol generating article 40 has been attached (inserted) into the aerosol generating device 10.
- directions are shown in an XYZ coordinate system in which the insertion direction of the aerosol generating article 40 into the aerosol generating device 10 is the -Z direction.
- the aerosol generating device 10 is configured to heat the aerosol-generating article 40 in response to an action (also called an atomization request) that requests atomization of the aerosol source, such as an inhalation action (puffing action) by the user, and provide the user with a gas containing an aerosol, or a gas containing an aerosol and a flavoring substance.
- an action also called an atomization request
- the aerosol generating device 10 is sometimes called an inhaler (atomizer), and in the following description, the aerosol generating device 10 may be referred to as "inhaler 10."
- the aerosol-generating article 40 is an article including an aerosol source that generates an aerosol by heating, and is detachably (insertable) attached to the inhaler 10.
- the aerosol-generating article 40 may include a flavor source that generates a flavor substance by heating, in addition to the aerosol source.
- the flavor source may be a plant other than tobacco, such as mint, Chinese medicine, or herbs.
- the aerosol-generating article 40 is configured as a tobacco stick having a substantially cylindrical rod shape, but it does not have to be in a stick shape and may be in a capsule shape or cartridge shape.
- the aerosol-generating article 40 may also be in a form in which a liquid (aerosol source, tobacco extract) is impregnated into a porous body such as a nonwoven fabric.
- a liquid aerosol source, tobacco extract
- tobacco stick 40 a liquid that is impregnated into a porous body such as a nonwoven fabric.
- the tobacco stick 40 may include, for example, a tobacco filling section 41 (tobacco rod section), a mouthpiece section 42, and tipping paper 43 that connects them together.
- the tobacco filling section 41 has a tobacco filler that has an aerosol source and a flavor source.
- the mouthpiece section 42 is connected coaxially to the tobacco filling section 41 by being wrapped around the tobacco filling section 41 with tipping paper 43.
- the tobacco stick 40 has a substantially constant diameter over its entire length in the Z-axis direction (longitudinal direction). Note that the tobacco stick 40 may be provided with a filter at an end upstream of the tobacco filling section 41 to prevent the tobacco filler from falling out.
- the configuration of the tobacco packing section 41 is not particularly limited and may be of a general form.
- the tobacco packing section 41 may be a tobacco packing wrapped in cigarette paper.
- the tobacco filling includes, as a flavor source, for example, tobacco leaves, tobacco leaf extracts, and processed products thereof.
- the tobacco filling includes tobacco shreds.
- the material of the tobacco shreds contained in the tobacco filling is not particularly limited, and known materials such as lamina and backbone can be used.
- the tobacco filling may be a shredded product (hereinafter simply referred to as a homogenized sheet) made by crushing dried tobacco leaves to an average particle size of 20 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less to obtain tobacco shreds, which are homogenized and processed into a sheet.
- the tobacco filling may be a so-called strand type, in which a homogenized sheet having a length approximately equal to the longitudinal direction of the tobacco rod is shredded approximately horizontally to the longitudinal direction of the tobacco rod and filled into the tobacco rod.
- the width of the tobacco shreds is preferably 0.5 mm or more and 2.0 mm or less when filling the tobacco filling section 41.
- the content of dried tobacco leaves contained in the tobacco filling section 41 is not particularly limited, but may be 200 mg/rod or more and 800 mg/rod or less, and preferably 250 mg/rod or more and 600 mg/rod or less. This range is particularly suitable for a tobacco filling section 41 with a circumference of 22 mm and a length of 20 mm.
- Various types of tobacco can be used for the tobacco leaves used in the production of shredded tobacco and homogenized sheets. Examples include flue-cured tobacco, burley, orient, native tobacco, other Nicotiana tabacum varieties, Nicotiana rustica varieties, and mixtures of these. As for mixtures, the above varieties can be appropriately blended to achieve the desired flavor. Details of the above tobacco varieties are disclosed in "Encyclopedia of Tobacco, Tobacco Research Center, March 31, 2009." There are several conventional methods for producing the homogenized sheets, that is, methods for grinding tobacco leaves and processing them into homogenized sheets. The first method is to produce a paper-making sheet using a papermaking process.
- the second method is to mix a suitable solvent such as water with ground tobacco leaves to homogenize them, and then cast the homogenized material thinly on a metal plate or metal plate belt and dry it to produce a cast sheet.
- the third method is to mix a suitable solvent such as water with ground tobacco leaves to homogenize them, and extrude them into a sheet to produce a rolled sheet. Details of the types of homogenizing sheets mentioned above are disclosed in the "Encyclopedia of Tobacco, Tobacco Research Center, March 31, 2009."
- the moisture content of the tobacco filling can be 10% by weight or more and 15% by weight or less, and preferably 11% by weight or more and 13% by weight or less, based on the total amount of the tobacco filling. Such a moisture content suppresses the occurrence of rolling stains and improves the suitability of the tobacco filling section 41 for rolling during production.
- dried tobacco leaves may be crushed to an average particle size of about 20 ⁇ m to 200 ⁇ m, homogenized, processed into a sheet, and then shredded to a width of 0.5 mm or more and 2.0 mm or less may be used.
- the tobacco filling contains an aerosol base material that generates aerosol smoke.
- the type of the aerosol base material is not particularly limited, and various extracts from natural products and/or their constituents can be selected depending on the application.
- the aerosol base material include water, glycerin, propylene glycol, triacetin, 1,3-butanediol, and mixtures thereof.
- the content of the aerosol base material in the tobacco filling is not particularly limited, and from the viewpoint of generating sufficient aerosol and imparting a good flavor, it is usually 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, and usually 50% by weight or less, preferably 15% by weight or more and 25% by weight or less, based on the total amount of the tobacco filling.
- the tobacco filling may contain a flavoring.
- the type of flavoring is not particularly limited, and from the viewpoint of imparting a good flavor, the following flavorings may be used: acetanisole, acetophenone, acetylpyrazine, 2-acetylthiazole, alfalfa extract, amyl alcohol, amyl butyrate, trans-anethole, star anise oil, apple juice, Peru balsam oil, beeswax absolute, benzaldehyde, benzoin resinoid, benzyl alcohol, benzyl benzoate, benzyl phenylacetate, benzyl propionate, 2,3-butanedione, 2-butanol, butyl butyrate, butyric acid, caramel, cardamom oil, carob absolute, ⁇ -Carotene, carrot juice, L-carvone, ⁇ -caryophyllene, cassia bark oil, cedarwood oil, celery seed
- the content of flavoring in the tobacco filling is not particularly limited, but from the viewpoint of imparting a good flavor, it is usually 10,000 ppm or more, preferably 20,000 ppm or more, more preferably 25,000 ppm or more, and usually 70,000 ppm or less, preferably 50,000 ppm or less, more preferably 40,000 ppm or less, and even more preferably 33,000 ppm or less.
- the cigarette paper is a sheet material for wrapping tobacco filler, and its composition is not particularly limited, and general materials can be used.
- the base paper used for the cigarette paper can be cellulose fiber paper, and more specifically, hemp or wood or a mixture thereof.
- the basis weight of the base paper in the cigarette paper is, for example, usually 20 gsm or more, and preferably 25 gsm or more. On the other hand, the basis weight is usually 65 gsm or less, preferably 50 gsm or less, and more preferably 45 gsm or less.
- the thickness of the cigarette paper having the above characteristics is not particularly limited, and from the viewpoints of rigidity, breathability, and ease of adjustment during papermaking, it is usually 10 ⁇ m or more, preferably 20 ⁇ m or more, and more preferably 30 ⁇ m or more, and also usually 100 ⁇ m or less, preferably 75 ⁇ m or less, and more preferably 50 ⁇ m or less.
- the shape of the wrapping paper for the tobacco filling section 41 can be square or rectangular.
- the length of one side can be about 6 mm to 70 mm
- the length of the other side can be 15 mm to 28 mm
- the preferred length of the other side can be 22 mm to 24 mm, with an even more preferred length being about 23 mm.
- the wrapping paper may contain a filler.
- the content of the filler may be 10% by weight or more and less than 60% by weight, preferably 15% by weight or more and 45% by weight or less, based on the total weight of the wrapping paper.
- the filler is preferably 15% by weight or more and 45% by weight or less.
- the filler when the basis weight is 25 gsm or more and 35 gsm or less, the filler is preferably 15% by weight or more and 45% by weight or less, and when the basis weight is more than 35 gsm and 45 gsm or less, the filler is preferably 25% by weight or more and 45% by weight or less.
- the filler calcium carbonate, titanium dioxide, kaolin, etc. can be used, but calcium carbonate is preferably used from the viewpoint of enhancing flavor and whiteness, etc.
- auxiliary agents other than the base paper and fillers may be added to the wrapping paper.
- a water resistance improver may be added to improve water resistance.
- Water resistance improvers include wet strength agents (WS agents) and sizing agents.
- wet strength agents include urea formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, polyamide epichlorohydrin (PAE), etc.
- sizing agents include rosin soap, alkyl ketene dimer (AKD), alkenyl succinic anhydride (ASA), highly saponified polyvinyl alcohol with a saponification degree of 90% or more, etc.
- a paper strength agent may be added as an auxiliary agent, such as polyacrylamide, cationic starch, oxidized starch, CMC, polyamide epichlorohydrin resin, polyvinyl alcohol, etc.
- auxiliary agent such as polyacrylamide, cationic starch, oxidized starch, CMC, polyamide epichlorohydrin resin, polyvinyl alcohol, etc.
- oxidized starch improves air permeability (for example, JP 2017-218699 A).
- the wrapping paper may also be appropriately coated.
- a coating agent may be added to at least one of the two surfaces of the wrapping paper, the front and back.
- a coating agent that can form a film on the surface of the paper and reduce liquid permeability is preferred.
- examples include alginic acid and its salts (e.g., sodium salts), polysaccharides such as pectin, cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and nitrocellulose, starch and its derivatives (e.g., ether derivatives such as carboxymethyl starch, hydroxyalkyl starch, and cationic starch, and ester derivatives such as starch acetate, starch phosphate, and starch octenyl succinate).
- alginic acid and its salts e.g., sodium salts
- polysaccharides such as pectin
- cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and nitrocellulose
- the length of the tobacco filling section 41 in the Z-axis direction can be changed as appropriate to suit the size of the product, but is, for example, 5 mm or more, preferably 10 mm or more, more preferably 12 mm or more, even more preferably 18 mm or more, and is usually 70 mm or less, preferably 50 mm or less, more preferably 30 mm or less, even more preferably 25 mm or less.
- the configuration of the mouthpiece 42 is not particularly limited and may be a general embodiment.
- the mouthpiece 42 may be configured to include two segments (sections) consisting of a cooling segment and a filter segment.
- the cooling segment and the filter segment are arranged along the Z-axis direction (longitudinal direction) so that the cooling segment is located closer to the tobacco-packing section 41 than the filter segment. That is, the cooling segment is disposed so as to be sandwiched between the tobacco-packing section 41 and the filter segment in the Z-axis direction.
- the mouthpiece 42 may be configured so that the cooling segment abuts against the tobacco-packing section 41 and the filter segment, or so that a gap is formed between the tobacco-packing section 41 and the cooling segment, and between the cooling segment and the filter segment 122.
- the mouthpiece 42 may also be formed from a single segment.
- the configuration of the cooling segment of the mouthpiece 42 is not particularly limited as long as it has the function of cooling the mainstream tobacco smoke, and an example is a cardboard processed into a cylindrical shape.
- the inside of the cylinder is hollow, and the vapor containing the aerosol base material and the tobacco flavor components is cooled by contacting the air inside the cavity.
- the cooling segment may be a paper tube formed by processing a single sheet of paper or a sheet of paper laminated together into a cylindrical shape.
- the paper tube has holes for introducing outside air around it. That is, the cooling segment is provided with vents, which are openings for taking in air from the outside.
- the number of vents in the cooling segment is not particularly limited. In this embodiment, a plurality of vents are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the cooling segment.
- the group of vents arranged in the circumferential direction of the cooling segment may be formed in multiple stages along the Z-axis direction of the cooling segment.
- the vents in the cooling segment By providing the vents in the cooling segment, when the tobacco stick 40 is sucked, low-temperature air flows into the cooling segment from the outside, and the temperature of the volatile components and air flowing in from the tobacco filling section 41 can be reduced.
- the steam containing the aerosol base material and the tobacco flavor components is condensed by being cooled by the low-temperature air introduced into the cooling segment through the vents. This promotes the generation of aerosols and allows the size of the aerosol particles to be controlled.
- a polymer coating such as polyvinyl alcohol or a polysaccharide coating such as pectin
- the cooling effect can be increased by utilizing the heat absorption of the coating or the heat of dissolution associated with the phase change.
- the airflow resistance of this cylindrical cooling segment is zero mmH2O .
- the total surface area of the cooling segment is not particularly limited, and may be, for example, 300 mm2 /mm or more and 1000 mm2 /mm or less. This surface area is the surface area per mm of the length of the cooling segment in the air passage direction.
- the total surface area of the cooling segment is preferably 400 mm2 /mm or more, more preferably 450 mm2 /mm or more, while it is preferably 600 mm2 /mm or less, and more preferably 550 mm2 /mm or less.
- the cooling segment may be formed from a thin sheet of material that is wrinkled to form channels, and then pleated, gathered, and folded. The more folds or pleats within a given volume of the element, the greater the total surface area of the cooling segment.
- the thickness of the constituent material of the cooling segment is not particularly limited and may be, for example, 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
- the paper as a material for the cooling sheet member desirably has a basis weight of 30 to 100 g/m 2 and a thickness of 20 to 100 ⁇ m. From the viewpoint of reducing the removal of flavor source components and aerosol base components in the cooling segment, it is desirable for the paper as a material for the cooling sheet to have low air permeability, and the air permeability is preferably 10 Coresta or less.
- the cooling effect can be increased by utilizing the heat of dissolution associated with the heat absorption or phase change of the coating.
- the ventilation holes in the cooling segment are located at a position 4 mm or more away from the boundary between the cooling segment and the filter segment. This not only improves the cooling capacity of the cooling segment, but also suppresses the retention of components generated by heating in the cooling segment, thereby improving the delivery amount of the components. It is preferable that the tipping paper 43 has an opening directly above the ventilation holes provided in the cooling segment (a position where they overlap vertically).
- the ventilation holes (openings) in the cooling segment are arranged so that the air inflow rate from the ventilation holes when inhaling at 17.5 ml/sec with an automatic smoking machine (the volumetric rate of air inflowing from the ventilation holes when the volumetric rate of air inhaled from the mouth end is 100% by volume) is 10 to 90% by volume, preferably 50 to 80% by volume, and more preferably 55 to 75% by volume.
- the number of ventilation holes per ventilation hole group can be selected from the range of 5 to 50, and the diameter of the ventilation hole can be selected from the range of 0.1 to 0.5 mm, and a combination of these selections can be achieved.
- the air inflow ratio can be measured by a method conforming to ISO9512 using an automatic smoking machine (for example, a single-cigarette automatic smoking machine manufactured by Borgwaldt).
- the length of the cooling segment in the Z-axis direction is not particularly limited, but is usually 10 mm or more, preferably 15 mm or more, and usually 40 mm or less, preferably 35 mm or less, and more preferably 30 mm or less. It is particularly preferable that the length of the cooling segment in the Z-axis direction is 20 mm.
- the length of the cooling segment in the Z-axis direction is usually 10 mm or more, preferably 15 mm or more, and usually 40 mm or less, preferably 35 mm or less, and more preferably 30 mm or less. It is particularly preferable that the length of the cooling segment in the Z-axis direction is 20 mm.
- the configuration of the filter segment of the suction mouth portion 42 is not particularly limited as long as it has the function of a general filter, and an example of such a filter segment is cellulose acetate tow processed into a cylindrical shape.
- the single thread fineness and total fineness of the cellulose acetate tow are not particularly limited, but when the filter segment has a circumference of 22 mm, it is preferable that the single thread fineness is 5 to 20 g/9000 m and the total fineness is 12000 to 30000 g/9000 m.
- the cross-sectional shape of the fibers of the cellulose acetate tow may be a Y cross section or an R cross section.
- the filter segment When the filter segment is formed by filling the cellulose acetate tow, 5 to 10% by weight of triacetin may be added to the cellulose acetate tow to improve the filter hardness.
- the filter segment may be composed of a single segment or multiple segments.
- a hollow segment such as a center hole is arranged on the upstream side (tobacco-filled section 41 side), and an acetate filter with a mouth-end cross section filled with cellulose acetate tow is arranged as a segment on the downstream side (mouth end side). This prevents unnecessary loss of the generated aerosol, and improves the appearance of the tobacco stick 40.
- an acetate filter may be arranged on the upstream side (tobacco-filled section 41 side), and a hollow segment such as a center hole may be arranged on the downstream side (mouth end side).
- the filter segment may be arranged using other alternative filter materials, such as a paper filter filled with sheet-like pulp paper, instead of an acetate filter.
- filters in the filter segment include, for example, adjusting the amount of air mixed in when inhaling aerosols, reducing flavors, and reducing nicotine and tar, but it is not necessary for a filter to have all of these functions. Also, in electrically heated tobacco products, which tend to produce fewer components and have a lower tobacco filler filling rate compared to cigarette products, another important function is to prevent the tobacco filler from falling out while suppressing the filtering function.
- the cross-sectional shape of the filter segment is substantially circular, and the diameter of the circle can be changed as appropriate according to the size of the product, but is usually 4.0 mm or more and 9.0 mm or less, preferably 4.5 mm or more and 8.5 mm or less, and more preferably 5.0 mm or more and 8.0 mm or less. If the cross section is not circular, the above diameter applies to a circle having the same area as the cross section.
- the perimeter of the filter segment can be changed as appropriate according to the size of the product, but is usually 14.0 mm or more and 27.0 mm or less, preferably 15.0 mm or more and 26.0 mm or less, and more preferably 16.0 mm or more and 25.0 mm or less.
- the length of the filter segment in the Z-axis direction can be changed as appropriate according to the size of the product, but is usually 5 mm or more and 35 mm or less, and preferably 10.0 mm or more and 30.0 mm or less.
- the shape and dimensions of the filter medium can be adjusted as appropriate so that the shape and dimensions of the filter segment are within the above range.
- the airflow resistance of the filter segment per 120 mm of length in the Z-axis direction is not particularly limited, but is usually 40 mmH 2 O or more and 300 mmH 2 O or less, preferably 70 mmH 2 O or more and 280 mmH 2 O or less, and more preferably 90 mmH 2 O or more and 260 mmH 2 O or less.
- the above airflow resistance is measured according to the ISO standard method (ISO6565), for example, using a filter airflow resistance measuring device manufactured by Cerulean Co., Ltd.
- the airflow resistance of the filter segment refers to the air pressure difference between the first end face and the second end face when air is flowed at a predetermined air flow rate (17.5 cc/min) from one end face (first end face) to the other end face (second end face) in a state in which air does not pass through the side face of the filter segment.
- the unit of airflow resistance can generally be expressed in mmH 2 O. It is known that the relationship between the airflow resistance of a filter segment and the length of the filter segment is proportional within the length range typically used (5 mm to 200 mm), and if the length of a filter segment is doubled, the airflow resistance also doubles.
- the filter segment is composed of two or more segments, it is preferable that the winding paper winds these two or more segments together.
- the material of the winding paper in the filter segment is not particularly limited, and a known material can be used, and may also include a filler such as calcium carbonate.
- the thickness of the roll paper is not particularly limited, and is usually 20 ⁇ m or more and 140 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or more and 130 ⁇ m or less, and more preferably 30 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less.
- the basis weight of the roll paper is not particularly limited, and is usually 20 gsm or more and 100 gsm or less, preferably 22 gsm or more and 95 gsm or less, and more preferably 23 gsm or more and 90 gsm or less.
- the roll paper may be coated or uncoated, but from the viewpoint of imparting functions other than strength and structural rigidity, it is preferable that it is coated with a desired material.
- the center hole segment and the filter medium may be connected, for example, by an outer plug wrapper (outer winding paper).
- the outer plug wrapper may be, for example, a cylindrical paper.
- the tobacco loading section 41, the cooling segment, and the connected center hole segment and filter medium may be connected, for example, by a mouthpiece lining paper. These connections can be made, for example, by applying glue such as vinyl acetate glue to the inner surface of the mouthpiece lining paper, and then inserting the tobacco loading section 41, the cooling segment, and the connected center hole segment and filter medium and rolling them up. These may also be connected in multiple separate instances using multiple lining papers.
- the filter media of the filter segment may include a crushable additive release container (e.g., a capsule) that includes a crushable shell such as gelatin.
- a crushable additive release container e.g., a capsule
- the form of the capsule also called “additive release container” in the art
- the form of the capsule is not particularly limited and may be, for example, a frangible capsule, preferably spherical in shape.
- the additive contained in the capsule may include any of the additives described above, but is preferably a flavoring agent or activated carbon.
- the flavoring agent may be, for example, menthol, spearmint, peppermint, fenugreek, or clove, medium chain triglyceride (MCT), or a combination thereof.
- MCT medium chain triglyceride
- one or more materials that help filter smoke may be added as an additive.
- the form of the additive is not particularly limited and is usually a liquid or solid.
- the use of capsules containing additives is well known in the art.
- Frangible capsules and methods for their manufacture are well known in the art.
- Flavoring may be added to the filter material of the filter segment.
- the amount of flavoring delivered during use is increased compared to the conventional technology of adding flavoring to the tobacco filling material that constitutes the tobacco filling section 41.
- the degree of increase in the amount of flavoring delivered is further increased depending on the position of the ventilation hole (opening) provided in the cooling segment.
- There is no particular restriction on the method of adding flavoring to the filter material and it is sufficient to add it so that it is dispersed approximately uniformly in the filter material to which the flavoring is to be added.
- the amount of flavoring added can be 10 to 100 volume % of the filter material.
- the flavoring may be added to the filter material before the filter segment is constructed, or after the filter segment is constructed.
- the type of flavoring is not particularly limited, but the same flavoring contained in the tobacco filling material described above may be used.
- the filter segment includes a filter medium, and activated carbon may be added to at least a part of the filter medium.
- the amount of activated carbon added to the filter medium may be 15.0 m 2 /cm 2 or more and 80.0 m 2 /cm 2 or less in one tobacco stick 40 , as a value of the specific surface area of activated carbon ⁇ the weight of activated carbon / the cross-sectional area of the filter medium in the direction perpendicular to the airflow direction.
- the above-mentioned "specific surface area of activated carbon ⁇ the weight of activated carbon / the cross - sectional area of the filter medium in the direction perpendicular to the airflow direction" may be expressed as "the surface area of activated carbon per unit cross-sectional area".
- This surface area of activated carbon per unit cross-sectional area can be calculated based on the specific surface area of activated carbon added to the filter medium of one tobacco stick 40, the weight of the added activated carbon, and the cross-sectional area of the filter medium.
- activated carbon may not be uniformly dispersed in the filter medium to which it is added, and it is not required that the above range be satisfied in all cross sections (cross sections perpendicular to the air flow direction) of the filter medium.
- the surface area of the activated carbon per unit cross-sectional area is more preferably 17.0 m 2 /cm 2 or more, and more preferably 35.0 m 2 /cm 2 or more. On the other hand, it is more preferably 77.0 m 2 /cm 2 or less, and more preferably 73.0 m 2 /cm 2 or less.
- the surface area of the activated carbon per unit cross-sectional area can be adjusted, for example, by adjusting the specific surface area of the activated carbon and its added amount, and the cross-sectional area of the filter medium perpendicular to the direction of air flow.
- the calculation of the surface area of the activated carbon per unit cross-sectional area is calculated based on the filter medium to which activated carbon is added. When the filter segment is composed of a plurality of filter mediums, the cross-sectional area and length of only the filter medium to which activated carbon is added are used as the basis.
- activated carbon examples include those made from wood, bamboo, coconut shells, walnut shells, and coal.
- the activated carbon may have a BET specific surface area of 1100 m 2 /g or more and 1600 m 2 /g or less, preferably 1200 m 2 /g or more and 1500 m 2 /g or less, and more preferably 1250 m 2 /g or more and 1380 m 2 /g or less.
- the BET specific surface area can be determined by a nitrogen gas adsorption method (BET multipoint method).
- the activated carbon may have a pore volume of 400 ⁇ L/g or more and 800 ⁇ L/g or less, more preferably 500 ⁇ L/g or more and 750 ⁇ L/g or less, and more preferably 600 ⁇ L/g or more and 700 ⁇ L/g or less.
- Pore volume can be calculated from the maximum adsorption amount obtained by using nitrogen gas adsorption method.
- the amount of activated carbon added per unit length of the filter medium in the direction of airflow is preferably 5mg/cm or more and 50mg/cm or less, more preferably 8mg/cm or more and 40mg/cm or less, and even more preferably 10mg/cm or more and 35mg/cm or less.By making the specific surface area of activated carbon and the amount of activated carbon added within the above range, the surface area of activated carbon per unit cross-sectional area can be adjusted to a desired one.
- the activated carbon particles preferably have a cumulative 10% by volume particle diameter (particle diameter D10) of 250 ⁇ m or more and 1200 ⁇ m or less.
- the activated carbon particles preferably have a cumulative 50% by volume particle diameter (particle diameter D50) of 350 ⁇ m or more and 1500 ⁇ m or less.
- the particle diameters D10 and D50 can be measured by a laser diffraction scattering method.
- An example of an apparatus suitable for this measurement is the laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring apparatus "LA-950" manufactured by Horiba, Ltd.
- the powder is poured into the cell of this apparatus together with pure water, and the particle diameter is detected based on the light scattering information of the particles.
- the measurement conditions using the above measuring apparatus are as follows.
- Measurement mode Manual flow-type cell measurement Dispersion medium: Ion-exchanged water Dispersion method: Measured after 1 minute of ultrasonic irradiation Refractive index: 1.92-0.00i (sample refractive index) / 1.33-0.00i (dispersion medium refractive index) Number of measurements: Measure twice using different samples
- the material of the tipping paper 43 is not particularly limited, and may be paper made of general plant fiber (pulp), a sheet using polymer-based chemical fiber (polypropylene, polyethylene, nylon, etc.), a polymer-based sheet, metal foil, or a composite material combining these.
- the tipping paper 43 may be made of a composite material in which a polymer-based sheet is bonded to a paper base material.
- the tipping paper 43 referred to here means a sheet-like material that connects multiple segments in the tobacco stick 40, for example, connecting the tobacco filling portion 41 and the mouthpiece portion 42.
- the basis weight of the tipping paper 43 is not particularly limited, but is usually 32 gsm or more and 40 gsm or less, preferably 33 gsm or more and 39 gsm or less, and more preferably 34 gsm or more and 38 gsm or less.
- the air permeability of the tipping paper 43 is not particularly limited, but is usually 0 Coresta units or more and 30,000 Coresta units or less, and preferably more than 0 Coresta units and 10,000 Coresta units or less.
- the air permeability is a value measured in accordance with ISO 2965:2009, and is expressed as the flow rate (cm 3 ) of gas passing through an area of 1 cm 2 per minute when the differential pressure between both sides of the paper is 1 kPa.
- 1 Coresta unit (1 Coresta unit, 1 C.U.) is cm 3 /(min ⁇ cm 2 ) under 1 kPa.
- the chip paper 43 may contain fillers other than the above-mentioned pulp, such as metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, metal oxides such as titanium oxide, titanium dioxide and aluminum oxide, metal sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate, metal sulfides such as zinc sulfide, quartz, kaolin, talc, diatomaceous earth, gypsum, etc., and it is particularly preferable that the chip paper 43 contains calcium carbonate from the viewpoint of improving whiteness and opacity and increasing the heating rate. Furthermore, these fillers may be used alone or in combination of two or more types.
- the chip paper 43 may contain a water resistance improver to improve water resistance.
- Water resistance improvers include wet strength agents (WS agents) and sizing agents.
- wet strength agents include urea formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, polyamide epichlorohydrin (PAE), etc.
- sizing agents include rosin soap, alkyl ketene dimer (AKD), alkenyl succinic anhydride (ASA), and highly saponified polyvinyl alcohol with a saponification degree of 90% or more.
- a coating agent may be added to at least one of the two surfaces of the tipping paper 43, the front and back surfaces.
- the coating agent There are no particular limitations on the coating agent, but a coating agent that can form a film on the surface of the paper and reduce the permeability to liquids is preferred.
- the method for manufacturing the tip paper 43 is not particularly limited, and general methods can be applied.
- a method can be used in which the texture is adjusted and made uniform during the papermaking process using a Fourdrinier papermaking machine, a cylinder papermaking machine, a combined cylinder and short-circuit papermaking machine, etc. using pulp.
- a wet strength agent can be added to impart water resistance to the wrapping paper, or a sizing agent can be added to adjust the printing condition of the wrapping paper.
- the tobacco stick 40 (e.g., the mouth part 42) may be provided with a microwave shield (electromagnetic wave shield) 44.
- the microwave shield 44 is attached to the cooling segment of the mouth part 42 upstream of the vent hole, and is located inside the guide part 13 of the inhaler 10 when the tobacco stick 40 is inserted into the inhaler 10. In this way, the microwave shield 44 can cooperate with the guide part 13 of the inhaler 10 to prevent microwaves from leaking out of the inhaler 10.
- the microwave shield 44 may be attached to the filter segment of the mouth part 42 or may be disposed adjacent to the filter segment of the mouth part 42.
- the microwave shield 44 may also be disposed at the upstream or downstream end of another filter segment provided adjacent to the cooling segment of the mouth part 42.
- the microwave shield 44 may be constructed by placing a preformed shielding member at a predetermined position on the tobacco stick 40, or may be constructed by printing onto the filter segment of the mouthpiece 42.
- the aperture ratio of the microwave shield 44 is, for example, 10% or more, preferably 30% or more, and more preferably 50% or more.
- the aperture ratio is 90% or less, preferably 80% or less, and more preferably 70% or less.
- the overall airflow resistance of the inhaler 10 and the tobacco stick 40 is 8 mmH 2 O or more, preferably 10 mmH 2 O or more, more preferably 12 mmH 2 O or more, and 100 mmH 2 O or less, preferably 80 mmH 2 O or less, and more preferably 60 mmH 2 O or less.
- the airflow resistance is measured based on the ISO standard method (ISO6565) as described above.
- the tobacco stick 40 configured as described above may be configured such that a part of the outer surface of the tipping paper 43 is covered with a lip release material.
- the lip release material refers to a material configured to assist in the easy separation of the contact between the lips and the tipping paper 43 without substantial adhesion when the user holds the mouthpiece portion 42 of the tobacco stick 40 in the mouth.
- the lip release material may contain, for example, ethyl cellulose, methyl cellulose, etc.
- the outer surface of the tipping paper 43 may be coated with the lip release material by applying an ethyl cellulose-based or methyl cellulose-based ink to the outer surface of the tipping paper 43.
- the lip release material of the tipping paper 43 is disposed at least in a predetermined mouthpiece area that comes into contact with the lips of a user when the user holds the mouthpiece 42 in his/her mouth. More specifically, the lip release material-disposed area of the outer surface of the tipping paper 43 that is covered with the lip release material is defined as the area located between the mouthpiece end and the air hole of the mouthpiece 42.
- the airflow resistance in the Z-axis direction per tobacco stick 40 configured as described above is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of smoking, it is usually 8 mmH2O or more, preferably 10 mmH2O or more, more preferably 12 mmH2O or more, and usually 100 mmH2O or less, preferably 80 mmH2O or less, more preferably 60 mmH2O or less .
- the airflow resistance is measured, for example, using a filter airflow resistance meter manufactured by Cerulean Co., Ltd., in accordance with the ISO standard method (ISO6565:2015).
- the airflow resistance refers to the air pressure difference between the first end face and the second end face when air is flowed at a predetermined air flow rate (17.5 cc/min) from one end face (first end face) to the other end face (second end face) in a state in which air does not pass through the side face of the tobacco stick 40.
- the unit is generally expressed in mmH2O . It is known that the relationship between the airflow resistance and the tobacco stick 40 is proportional within the normally used length range (lengths of 5 mm to 200 mm), and if the length of the tobacco stick 40 is doubled, the airflow resistance also doubles.
- the length h of the tobacco stick 40 in the Z-axis direction is not particularly limited, and is, for example, usually 40 mm or more, preferably 45 mm or more, and more preferably 50 mm or more. Also, it is usually 100 mm or less, preferably 90 mm or less, and more preferably 80 mm or less.
- the width w of the tip of the tobacco stick 40 is not particularly limited, and is, for example, usually 5 mm or more, and preferably 5.5 mm or more. Also, it is usually 10 mm or less, preferably 9 mm or less, and more preferably 8 mm or less.
- the cooling effect By setting the ratio of the length of the cooling segment and the filter segment of the mouthpiece 42 within the above range, the cooling effect, the effect of suppressing losses due to the adhesion of the generated steam and aerosol to the inner wall of the cooling segment, and the function of adjusting the air volume and flavor of the filter are balanced, and a good flavor and flavor intensity can be achieved.
- the inhaler 10 includes a case 11 in which various components described later are mounted.
- the case 11 includes a storage section 12 capable of storing at least a part of a tobacco stick 40 inserted from an opening 12a, a guide section 13 for guiding the insertion of the tobacco stick 40 from the opening 12a of the storage section 12, and an air flow path 14 communicating with the storage section 12 and capable of introducing air into the storage section 12.
- the storage section 12 may have an inner surface made of metal or the like in order to confine microwaves (electromagnetic waves) within the storage section 12.
- the air flow path 14 has an air intake 14a provided on the exterior of the case 11, and is provided so as to introduce air into the storage section 12 from the air intake 14a.
- the air flow path 14 may include a microwave shield 14b that allows air to pass through but blocks microwaves.
- the air flow path 14 is not limited to being provided on the side surface of the storage section 12 as shown in FIG. 1, but may be provided on the bottom or top surface of the storage section 12.
- the inhaler 10 further includes a high-frequency oscillator 20, a waveguide 21, an electromagnetic wave emitter 22, a controller 23, a power supply 24, a notification unit 25, a communication unit 26, a cigarette detector 27, and an operation detector 28.
- These components 20 to 28 are mounted inside the case 11.
- the electromagnetic wave emitter 22 is a part that emits electromagnetic waves (microwaves) into the storage unit 12, and in this embodiment, an antenna is used as an example of the electromagnetic wave emitter 22.
- the electromagnetic wave emitter 22 may be referred to as the "antenna 22".
- the high-frequency oscillator 20 includes, for example, a semiconductor (solid state) oscillator, and generates high-frequency electromagnetic waves of a predetermined frequency.
- the semiconductor oscillator is an oscillator configured with semiconductor elements such as, for example, an LDMOS transistor, a GaAs FET, a SiC MESFET, or a GaN HFET.
- High-frequency electromagnetic waves refer to electromagnetic waves between 3 Hz and 3 THz, including microwaves between 300 MHz and 300 GHz.
- the high-frequency oscillator 20 can generate high-frequency electromagnetic waves of a frequency (for example, 2.40 to 2.50 GHz) suitable for heating the tobacco stick 40 (aerosol source).
- magnetron oscillators are also used as devices for generating high-frequency electromagnetic waves
- a semiconductor oscillator is used as the high-frequency oscillator 20
- semiconductor oscillators can operate at lower voltages than magnetron oscillators, so frequency stability and output stability can be improved.
- the high-frequency oscillator 20 of this embodiment may be a magnetron oscillator, as it is only necessary to generate high-frequency electromagnetic waves of a specified frequency.
- the waveguide 21 may be provided with an isolator for absorbing reflected waves returning toward the high frequency oscillator 20 via the antenna 22.
- the isolator may be disposed between the high frequency oscillator 20 and the circulator 21a.
- the waveguide 21 may also be provided with a power monitor that detects the power of the incident wave from the high frequency oscillator 20 and the power of the reflected wave from the antenna 22 or inside the housing 12, and/or an impedance matching section that matches the impedance on the high frequency oscillator 20 side with the impedance on the housing 12 side to reduce the power of the reflected wave.
- the power supply unit 24 supplies power to each part of the inhalator 10 (particularly the high-frequency oscillator unit 20) based on the control by the control unit 23.
- the power supply unit 24 is configured, for example, by a rechargeable battery such as a lithium-ion secondary battery. By providing such a power supply unit 24, the inhalator 10 can be configured to be portable.
- the notification unit 25 notifies the user of information based on the control by the control unit 23.
- Examples of information notified to the user include information indicating the detection of the insertion of the tobacco stick 40 into the storage unit 12, information indicating the start of heating the tobacco stick 40 by microwaves, information indicating the transition to a state in which the aerosol can be inhaled, error information, and remaining charge information of the power supply unit 24 (battery remaining charge information).
- the notification unit 25 notifies the user of information indicating that control is being performed so that microwaves are not emitted from the antenna 22 into the storage unit 12 (hereinafter, this may be referred to as discharge impossible information).
- the notification section 25 may be composed of a light-emitting element such as an LED (Light Emitting Diode), a vibration element such as a vibration motor, or a sound output element.
- the notification section 25 may be composed of a display element (display) such as an LCD (Liquid Crystal Display).
- the notification section 25 may be a combination of two or more elements selected from a light-emitting element, a vibration element, a sound output element, and a display element.
- the communication unit 26 is an interface for acquiring information on the usage state of the suction device 10 and transmitting it to an external data server or a user's mobile terminal device (hereinafter referred to as a data server, etc.), and for receiving data from a data server, etc.
- the communication unit 26 can communicate with a data server, etc., for example, by Bluetooth (registered trademark), which is a short-distance wireless communication, or LPWA (Low Power Wide Area), which is a long-distance wireless communication.
- the communication between the communication unit 26 and the data server, etc. is not limited to the above-mentioned wireless communication, and may be another form of wireless communication or wired communication.
- the communication unit 26 may be configured to notify the user of the foreign object presence information by transmitting the foreign object presence information to a data server, etc. That is, the communication unit 26 may be understood as one form of a notification unit that notifies the user of the foreign object presence information.
- the tobacco detection unit 27 detects the presence or absence of a tobacco stick 40 in the storage section 12.
- the control unit 23 can then determine whether or not the tobacco stick 40 is stored (inserted) in the storage section 12 based on the detection result of the tobacco detection unit 27, and control the emission of microwaves from the antenna 22 based on the determination result. For example, when the control unit 23 determines that the tobacco stick 40 is not stored in the storage section 12 based on the detection result of the tobacco detection unit 27, it prohibits the emission of microwaves from the antenna 22. On the other hand, when the control unit 23 determines that the tobacco stick 40 is stored (inserted) in the storage section 12 based on the detection result of the tobacco detection unit 27, it enables the emission of microwaves from the antenna 22.
- the tobacco detection unit 27 can be configured, for example, as a capacitance-type proximity sensor, but is not limited thereto, and may be configured as a contact-type sensor (e.g., a pressure sensor) or a photoelectric sensor.
- the cigarette detection unit 27 is provided on the side surface (the inner surface on the +Y direction side) of the storage unit 12, but it may also be provided on the bottom or top surface of the storage unit 12, or on the guide unit 13 or lid unit 11b.
- the operation detection unit 28 detects various operations performed by the user on the inhaler 10.
- the operation detection unit 28 may be understood as an input unit that accepts instruction input by the user.
- the operation detection unit 28 detects a predetermined operation performed by the user to instruct the inhaler 10 to start heating the tobacco stick 40.
- the predetermined operation may include the operation of the button 11a to instruct the inhaler 10 to start heating the tobacco stick 40, the opening operation of the lid 11b that opens and closes the opening 12a (opening) of the storage unit 12 (the operation of moving the lid 11b from the closed position to the open position), or the insertion of the tobacco stick 40 into the storage unit 12.
- the lid 11b in the example of FIG.
- the insertion of the tobacco stick 40 into the storage unit 12 may be detected using the tobacco detection unit 27.
- the inhaler 10 configured as described above, it is necessary to avoid emitting microwaves from the antenna 22 into the storage section 12 when a foreign object (metal-containing object) is present in the storage section 12 or when the tobacco stick 40 is not contained in the storage section 12. For this reason, the inhaler 10 of this embodiment is provided with an object detection unit 30 that detects an object present in the storage section 12.
- the object detection unit 30 can be configured to detect a foreign object present in the storage section 12 and/or at least a part of the tobacco stick 40 contained in the storage section 12 (e.g., the tobacco filling section 41) as the object.
- the control unit 23 controls so as not to emit microwaves from the antenna 22.
- the constraint condition can include at least one of the conditions that a foreign object is detected by the object detection unit 30 and that at least a part of the tobacco stick 40 is not detected by the object detection unit 30.
- the object detection unit 30 can detect a foreign object in the storage unit 12 by using an oscillation circuit 31 or a reflected wave detection unit 32.
- the suction device 10 is provided with both the oscillation circuit 31 and the reflected wave detection unit 32 so that it can detect a foreign object using both the oscillation circuit 31 and the reflected wave detection unit 32.
- this is not limited to this, and only one of the oscillation circuit 31 and the reflected wave detection unit 32 may be provided.
- the suction device 10 may be configured to detect a foreign object using only one of the oscillation circuit 31 and the reflected wave detection unit 32.
- the object detection unit 30 may be realized by an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or a microprocessor, and may be configured as a part of the control unit 23.
- the oscillator circuit 31 is a resonant circuit including a coil 31a and a capacitor (not shown).
- the coil 31a is disposed in the housing 12.
- the Q value of the coil 31a changes, and the amplitude of the output signal from the oscillator circuit 31 changes.
- the metal is closer to the coil 31a than when the foreign object is not present in the housing 12, so the Q value of the coil 31a decreases and the amplitude of the output signal from the oscillator circuit 31 becomes smaller.
- the object detection unit 30 can detect a foreign object in the housing 12 based on the Q value of the coil 31a of the oscillator circuit 31. Specifically, the object detection unit 30 compares the output signal from the oscillator circuit 31 with a reference signal, and if the difference between the signals is equal to or greater than a threshold value, it can determine that a foreign object is present in the housing 12.
- the reference signal is, for example, a signal output from the oscillator circuit 31 when no foreign object is present in the storage section 12, and is set in advance through experiments, simulations, etc.
- the reflected wave detection unit 32 detects the reflected wave returning from the antenna 22.
- the reflected wave is incident on the reflected wave detection unit 32 from the antenna 22 via the waveguide 21 and the circulator 21a. If a foreign object (metallic inclusion) is present in the storage unit 12, the impedance matching is lost compared to a state in which the foreign object is not present in the storage unit 12, and the power of the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32 may change (increase). Therefore, the object detection unit 30 can detect a foreign object in the storage unit 12 based on the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32.
- the object detection unit 30 can determine that a foreign object is present in the storage unit 12 when the magnitude (amplitude) of the power of the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32 exceeds a threshold value.
- the threshold value is set in advance by experiments, simulations, etc.
- the object detection unit 30 can also detect the tobacco stick 40 contained in the storage unit 12 based on the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32. Specifically, the peak frequency at which the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32 is the smallest can change depending on whether or not the tobacco stick 40 is contained in the storage unit 12. Therefore, the object detection unit 30 can detect the presence or absence of the tobacco stick 40 in the storage unit 12 based on the peak frequency. Note that when detecting the tobacco stick 40 using the reflected wave detection unit 32, the aforementioned tobacco detection unit 27 does not need to be provided in the inhaler 10.
- the high frequency oscillation unit 20 is controlled to temporarily emit microwaves from the antenna 22 into the storage unit 12.
- the frequency of the microwaves emitted from the antenna 22 into the storage unit 12 may be swept within a specified frequency range (e.g., 2400 to 2500 MHz) or may be set to a fixed frequency (e.g., 2460 MHz).
- multiple types of microwaves having different frequencies e.g., 2400 MHz, 2460 MHz, 2500 MHz
- FIG. 2 shows an example of the characteristics of the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32 when the frequency of the microwave emitted from the antenna 22 into the storage unit 12 is swept in a specified frequency range.
- the horizontal axis of FIG. 2 is the frequency of the reflected wave, and the vertical axis is the reflection coefficient.
- the object detection unit 30 can detect the presence or absence of a tobacco stick in the storage unit 12 based on the peak frequency of the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32.
- the power of the reflected wave may change (increase) outside the specified frequency range, as shown by a dashed line in FIG. 2.
- a peak of the reflected wave occurs outside the specified frequency range. Therefore, the object detection unit 30 can detect the presence or absence of a foreign object in the storage unit 12 based on the peak frequency of the reflected wave detected by the reflected wave detection unit 32.
- Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the aspirator 10 of this embodiment.
- the flowchart in Fig. 3 can be executed by the control unit 23.
- step S11 the control unit 23 judges whether or not a predetermined operation by the user to instruct the start of heating the tobacco stick 40 has been detected by the operation detection unit 28.
- the predetermined operation may be the operation of the button 11a, the opening of the lid 11b, or the insertion of the tobacco stick 40 into the storage unit 12. If at least one of these operations is detected by the operation detection unit 28, the process proceeds to step S12.
- step S12 the control unit 23 detects an object in the storage unit 12 by the object detection unit 30.
- the object detection unit 30 is configured to detect a foreign object (metal-containing object) and/or the tobacco stick 40 as the object in the storage unit 12.
- the object detection unit 30 can detect a foreign object in the storage unit 12 by using the oscillation circuit 31 and/or the reflected wave detection unit 32. Also, as described above, the object detection unit 30 can detect the tobacco stick 40 in the storage unit 12 by using the reflected wave detection unit 32.
- step S13 the control unit 23 judges whether the result of the object detection by the object detection unit 30 satisfies the constraint conditions.
- the constraint conditions may include at least one of the conditions that a foreign object is detected by the object detection unit 30 and that at least a part of the tobacco stick 40 is not detected by the object detection unit 30.
- step S14 If it is determined in step S13 that the object detection result by the object detection unit 30 satisfies the constraint condition, the process proceeds to step S14. Specifically, if the object detection unit 30 detects a foreign object in the storage unit 12, or if the object detection unit 30 does not detect the tobacco stick 40 in the storage unit 12, the process proceeds to step S14. In step S14, the control unit 23 controls the high-frequency oscillator unit 20 so as not to emit microwaves from the antenna 22 into the storage unit 12, and stops heating the tobacco stick 40. This step S14 may be understood as a process of prohibiting the emission of microwaves from the antenna 22 into the storage unit 12.
- the control unit 23 notifies the user, via the notification unit 25 or the communication unit 26, of release-prohibited information indicating that control is being performed so that microwaves are not emitted from the antenna 22 into the storage unit 12.
- the release-prohibited information may include foreign object presence information indicating the presence of a foreign object in the storage unit 12, and/or non-container information indicating that the tobacco stick 40 is not contained in the storage unit 12.
- the foreign object presence information can be information indicating the presence of a foreign object in the storage unit 12, information indicating that a foreign object has been detected in the storage unit 12, information to encourage the removal of the foreign object in the storage unit 12, or information to encourage cleaning of the storage unit 12.
- step S13 if it is determined in step S13 that the object detection result by the object detection unit 30 does not satisfy the constraint condition, the process proceeds to step S16. Specifically, if the object detection unit 30 has not detected a foreign object in the storage unit 12, or if the object detection unit 30 has detected a tobacco stick 40 in the storage unit 12, the process proceeds to step S16.
- the control unit 23 controls the high-frequency oscillator unit 20 to emit microwaves from the antenna 22 into the storage unit 12 in response to a user instruction, and starts heating the tobacco stick 40.
- the user instruction may include, for example, the user's operation of the button 11a. If the predetermined user operation in step S11 is the operation of the button 11a, the heating of the tobacco stick 40 may start regardless of the user instruction.
- step S17 the control unit 23 determines whether a predetermined time has elapsed since the start of heating the tobacco stick 40. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S18, where the control unit 23 controls the high-frequency oscillator unit 20 to end the emission of microwaves from the antenna 22 into the storage unit 12, and ends the heating of the tobacco stick 40.
- the control unit 23 determines whether a predetermined time has elapsed in step S17, but this is not limited thereto, and the control unit 23 may also determine whether the user's atomization requests (inhalation actions, puffing actions) have reached a predetermined number of times in step S17. In this case, the process proceeds to step S18 if the user's atomization requests have reached the predetermined number of times since the start of heating the tobacco stick 40.
- the inhaler 10 of this embodiment has an object detection unit 30 that detects an object (foreign object, tobacco stick 40) in the storage unit 12, and controls so as not to emit microwaves from the antenna 22 when the object detection result by the object detection unit 30 satisfies the constraint conditions.
- object detection unit 30 that detects an object (foreign object, tobacco stick 40) in the storage unit 12, and controls so as not to emit microwaves from the antenna 22 when the object detection result by the object detection unit 30 satisfies the constraint conditions.
- Fig. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of the inhaler 10 (aerosol generating device) having the mouthpiece 50.
- the mouthpiece 50 can be attached to the guide section 13 of the inhaler 10 so as to cover the portion (mouthpiece section 42) of the tobacco stick 40 that protrudes from the inhaler 10 (container section 12).
- the mouthpiece 50 is provided with a microwave shield 51 for blocking microwaves that leak out from the container section 12 to the outside through the opening 12a and the guide section 13.
- the microwave shield 51 can be made of a metal mesh or the like so as to allow gas to pass through while blocking microwaves.
- the inhaler 10 may be provided with a mouthpiece detection unit 29 that detects whether the mouthpiece 50 is attached or not. This allows the control unit 23 to control the emission of microwaves from the antenna 22 based on the detection result of the mouthpiece detection unit 29. For example, when the control unit 23 determines that the mouthpiece 50 is not attached to the inhaler 10 based on the detection result of the mouthpiece detection unit 29, it prohibits the emission of microwaves from the antenna 22. On the other hand, when the control unit 23 determines that the mouthpiece 50 is attached to the inhaler 10 based on the detection result of the mouthpiece detection unit 29, it enables the emission of microwaves from the antenna 22. Note that when a mouthpiece 50 having a microwave shield 51 is used, the tobacco stick 40 does not need to be provided with a microwave shield 44.
- microwave heating method in which the tobacco stick 40 in the storage section 12 is heated by emitting electromagnetic waves (microwaves) generated by the high-frequency oscillator 20 from the antenna 22 into the storage section 12.
- electromagnetic waves microwaves
- this is not limited to this, and for example, a method in which the tobacco stick 40 is dielectrically heated by controlling the microwaves (electromagnetic waves) emitted from the antenna 22 to change the electromagnetic field (electromagnetic field strength) generated in the storage section 12 may also be used.
Landscapes
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、エアロゾル生成装置に関する。 The present invention relates to an aerosol generating device.
近年、加熱式タバコ等のエアロゾル生成装置では、エアロゾル源を含むエアロゾル発生物品(カプセルやスティック等)にマイクロ波を照射して当該エアロゾル発生物品を加熱する加熱方式が注目されている(例えば特許文献1参照)。 In recent years, a heating method that irradiates microwaves onto an aerosol generating article (such as a capsule or stick) containing an aerosol source to heat the aerosol generating article has been attracting attention in aerosol generating devices such as heated tobacco (see, for example, Patent Document 1).
電磁波(マイクロ波)による加熱方式を採用するエアロゾル生成装置では、エアロゾル発生物品が収容されている収容部内に電磁波を放出することによりエアロゾル発生物品を加熱する。しかしながら、金属を含む金属含有物(異物)が収容部内に存在している状態や、エアロゾル発生物品が収容部内に収容されていない状態では、当該収容部内に電磁波を放出することを回避する必要がある。 In an aerosol generating device that employs a heating method using electromagnetic waves (microwaves), the aerosol-generating article is heated by emitting electromagnetic waves into a storage unit in which the aerosol-generating article is housed. However, when a metal-containing object (foreign matter) is present in the storage unit or when an aerosol-generating article is not housed in the storage unit, it is necessary to avoid emitting electromagnetic waves into the storage unit.
そこで、本発明は、電磁波を用いたエアロゾル発生物品の加熱を適切に制御することが可能なエアロゾル生成装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an aerosol generating device that can appropriately control the heating of an aerosol-generating item using electromagnetic waves.
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態に係るエアロゾル生成装置は、エアロゾル源を含むエアロゾル発生物品の少なくとも一部を収容する収容部と、前記収容部内に電磁波を放出する電磁波放出部と、前記収容部内に存在する物体を検知する物体検知部と、前記電磁波放出部からの電磁波の放出を制御することにより、前記収容部に収容された前記エアロゾル発生物品の少なくとも一部の加熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記物体検知部による前記物体の検知結果が制約条件を満たす場合に、前記電磁波放出部から電磁波を放出させないように制御する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an aerosol generating device according to one embodiment of the present invention comprises a storage unit that stores at least a portion of an aerosol-generating item including an aerosol source, an electromagnetic wave emitting unit that emits electromagnetic waves into the storage unit, an object detection unit that detects an object present in the storage unit, and a control unit that controls the emission of electromagnetic waves from the electromagnetic wave emitting unit to control the heating of at least a portion of the aerosol-generating item stored in the storage unit, and is characterized in that the control unit controls the electromagnetic wave emitting unit not to emit electromagnetic waves when the detection result of the object by the object detection unit satisfies a constraint condition.
本発明によれば、例えば、電磁波を用いたエアロゾル発生物品の加熱を適切に制御することが可能なエアロゾル生成装置を提供することができる。 The present invention provides, for example, an aerosol generating device that can appropriately control the heating of an aerosol generating item using electromagnetic waves.
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。 Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which the same or similar components are designated by the same reference numerals.
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。 The accompanying drawings are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The embodiments are described in detail below with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention as claimed, and not all combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the invention. Two or more of the features described in the embodiments may be combined in any desired manner. Additionally, the same reference numbers are used for identical or similar configurations, and duplicate descriptions will be omitted.
本発明の一実施形態に係るエアロゾル生成装置10について、図1を参照しながら説明する。図1は、本実施形態のエアロゾル生成装置10の構成例を示す模式図であり、エアロゾル生成装置10にエアロゾル発生物品40を取り付けた(挿入した)後の図を示している。図1では、エアロゾル生成装置10へのエアロゾル発生物品40の挿入方向を-Z方向とするXYZ座標系において方向を示している。
An aerosol generating
エアロゾル生成装置10は、ユーザによる吸引動作(パフ動作)などエアロゾル源の霧化を要求する動作(霧化要求とも呼ばれる)に応じてエアロゾル発生物品40を加熱し、エアロゾルを含む気体、または、エアロゾルおよび香味物質を含む気体をユーザに提供するように構成される。エアロゾル生成装置10は、吸引器(霧化器)と呼ばれることがあり、以下の説明ではエアロゾル生成装置10を「吸引器10」と表記することがある。
The
エアロゾル発生物品40は、加熱によりエアロゾルを発生するエアロゾル源を含む物品であり、吸引器10に着脱可能(挿抜可能)に取り付けられる。エアロゾル発生物品40は、エアロゾル源に加えて、加熱により香味物質を発生する香味源を含んでもよい。香味源は、タバコ以外の植物、例えば、ミント、漢方、ハーブ等であってもよい。本実施形態の場合、エアロゾル発生物品40は、略円筒状のロッド形態を有するタバコスティックとして構成されるが、スティック形状である必要はなく、カプセル形状、カートリッジ形状であってもよい。また、エアロゾル発生物品40は、不織布等の多孔質体に液(エアロゾル源、タバコ抽出液)を浸みこませた態様であってもよい。なお、以下では、エアロゾル発生物品40を「タバコスティック40」と表記することがある。
The aerosol-generating
<タバコスティックの構成>
タバコスティック40は、例えば、タバコ充填部41(タバコロッド部)と、吸口部42と、これらを一体に連結するチップペーパー43とを含みうる。タバコ充填部41は、エアロゾル源および香味源を有するタバコ充填物を有する。吸口部42は、タバコ充填部41と共にチップペーパー43によって巻装されることによってタバコ充填部41と同軸に連結されている。タバコスティック40は、Z軸方向(長手方向)の全長にわたって略一定の直径を有している。なお、タバコスティック40には、タバコ充填部41よりも上流側の端部に、タバコ充填物の脱落を抑制するためのフィルタが設けられてもよい。
<Composition of tobacco sticks>
The
[タバコ充填部]
タバコ充填部41の構成は、特段制限されず、一般的な態様とすることができる。例えば、タバコ充填部41としては、タバコ充填物が巻紙により巻装されたものを用いることができる。
[Tobacco filling section]
The configuration of the
タバコ充填物は、香味源として、例えば、タバコ葉や、タバコ葉の抽出物、これらの加工品を含む。本実施形態において、タバコ充填物は、タバコ刻みを含んで構成されている。タバコ充填物に含まれるタバコ刻みの材料は特に限定されず、ラミナや中骨等の公知のものを用いることができる。また、乾燥したタバコ葉を平均粒径が20μm以上、200μm以下になるように粉砕してタバコ粉砕物とし、これを均一化したものをシート加工したもの(以下、単に均一化シートともいう)を刻んだものであってもよい。さらに、タバコロッドの長手方向と同程度の長さを有する均一化シートを、タバコロッドの長手方向と略水平に刻んだものをタバコロッドに充填する、いわゆるストランドタイプであってもよい。また、タバコ刻みの幅は、タバコ充填部41に充填するうえで0.5mm以上、2.0mm以下であることが好ましい。また、タバコ充填部41に含まれる乾燥タバコ葉の含有量は、特段制限されないが、200mg/ロッド部以上、800mg/ロッド部以下を挙げることができ、250mg/ロッド部以上、600mg/ロッド部以下が好ましい。この範囲は、特に、円周22mm、長さ20mmのタバコ充填部41において好適である。
The tobacco filling includes, as a flavor source, for example, tobacco leaves, tobacco leaf extracts, and processed products thereof. In this embodiment, the tobacco filling includes tobacco shreds. The material of the tobacco shreds contained in the tobacco filling is not particularly limited, and known materials such as lamina and backbone can be used. In addition, the tobacco filling may be a shredded product (hereinafter simply referred to as a homogenized sheet) made by crushing dried tobacco leaves to an average particle size of 20 μm or more and 200 μm or less to obtain tobacco shreds, which are homogenized and processed into a sheet. Furthermore, the tobacco filling may be a so-called strand type, in which a homogenized sheet having a length approximately equal to the longitudinal direction of the tobacco rod is shredded approximately horizontally to the longitudinal direction of the tobacco rod and filled into the tobacco rod. In addition, the width of the tobacco shreds is preferably 0.5 mm or more and 2.0 mm or less when filling the
タバコ刻み及び均一化シートの作製に用いるタバコ葉について、使用するタバコの種類は、様々なものを用いることができる。例えば、黄色種、バーレー種、オリエント種、在来種、その他のニコチアナ-タバカム系品種、ニコチアナ-ルスチカ系品種、及びこれらの混合物を挙げることができる。混合物については、目的とする味となるように、上記の各品種を適宜ブレンドして用いることができる。上記タバコの品種の詳細は、「たばこの事典、たばこ総合研究センター、2009.3.31」に開示されている。上記均一化シートの製造方法、即ち、タバコ葉を粉砕して均一化シートに加工する方法については、従来の方法が複数存在している。1つ目は、抄紙プロセスを用いて抄造シートを作製する方法である。2つ目は、水等の適切な溶媒を、粉砕したタバコ葉に混ぜて均一化した後に金属製板もしくは金属製板ベルトの上に均一化物を薄くキャスティングし、乾燥させてキャストシートを作製する方法である。3つ目は、水等の適切な溶媒を、粉砕したタバコ葉に混ぜて均一化したものをシート状に押し出し成型して圧延シートを作製する方法である。上記均一化シートの種類については、「たばこの事典、たばこ総合研究センター、2009.3.31」に詳細が開示されている。 Various types of tobacco can be used for the tobacco leaves used in the production of shredded tobacco and homogenized sheets. Examples include flue-cured tobacco, burley, orient, native tobacco, other Nicotiana tabacum varieties, Nicotiana rustica varieties, and mixtures of these. As for mixtures, the above varieties can be appropriately blended to achieve the desired flavor. Details of the above tobacco varieties are disclosed in "Encyclopedia of Tobacco, Tobacco Research Center, March 31, 2009." There are several conventional methods for producing the homogenized sheets, that is, methods for grinding tobacco leaves and processing them into homogenized sheets. The first method is to produce a paper-making sheet using a papermaking process. The second method is to mix a suitable solvent such as water with ground tobacco leaves to homogenize them, and then cast the homogenized material thinly on a metal plate or metal plate belt and dry it to produce a cast sheet. The third method is to mix a suitable solvent such as water with ground tobacco leaves to homogenize them, and extrude them into a sheet to produce a rolled sheet. Details of the types of homogenizing sheets mentioned above are disclosed in the "Encyclopedia of Tobacco, Tobacco Research Center, March 31, 2009."
タバコ充填物の水分含有量は、タバコ充填物の全量に対して10重量%以上、15重量%以下を挙げることができ、11重量%以上、13重量%以下であることが好ましい。このような水分含有量であると、巻染みの発生を抑制し、タバコ充填部41の製造時の巻上適性を良好にする。タバコ充填物に含まれるタバコ刻みの大きさやその調製法については特に制限はない。例えば、乾燥したタバコ葉を、幅0.5mm以上、2.0mm以下に刻んだものを用いてもよい。また、均一化シートの粉砕物を用いる場合、乾燥したタバコ葉を平均粒径が20μm~200μm程度になるように粉砕して均一化したものをシート加工し、それを幅0.5mm以上、2.0mm以下に刻んだものを用いてもよい。
The moisture content of the tobacco filling can be 10% by weight or more and 15% by weight or less, and preferably 11% by weight or more and 13% by weight or less, based on the total amount of the tobacco filling. Such a moisture content suppresses the occurrence of rolling stains and improves the suitability of the
タバコ充填物は、エアロゾル煙を生成するエアロゾル基材を含む。当該エアロゾル基材の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質及び/又はそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル基材としては、水、グリセリン、プロピレングリコール、トリアセチン、1,3-ブタンジオール、及びこれらの混合物を挙げることができる。タバコ充填物中のエアロゾル基材の含有量は、特に限定されず、十分にエアロゾルを生成させるとともに、良好な香味の付与の観点から、タバコ充填物の全量に対して通常5重量%以上であり、好ましくは10重量%以上であり、また、通常50重量%以下であり、好ましくは15重量%以上、25重量%以下である。 The tobacco filling contains an aerosol base material that generates aerosol smoke. The type of the aerosol base material is not particularly limited, and various extracts from natural products and/or their constituents can be selected depending on the application. Examples of the aerosol base material include water, glycerin, propylene glycol, triacetin, 1,3-butanediol, and mixtures thereof. The content of the aerosol base material in the tobacco filling is not particularly limited, and from the viewpoint of generating sufficient aerosol and imparting a good flavor, it is usually 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, and usually 50% by weight or less, preferably 15% by weight or more and 25% by weight or less, based on the total amount of the tobacco filling.
タバコ充填物は、香料を含んでいてもよい。当該香料の種類は、特に限定されず、良好な香味の付与の観点から、アセトアニソール、アセトフェノン、アセチルピラジン、2-アセチルチアゾール、アルファルファエキストラクト、アミルアルコール、酪酸アミル、トランス-アネトール、スターアニス油、リンゴ果汁、ペルーバルサム油、ミツロウアブソリュート、ベンズアルデヒド、ベンゾインレジノイド、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、2,3-ブタンジオン、2-ブタノール、酪酸ブチル、酪酸、カラメル、カルダモン油、キャロブアブソリュート、β-カロテン、ニンジンジュース、L-カルボン、β-カリオフィレン、カシア樹皮油、シダーウッド油、セロリーシード油、カモミル油、シンナムアルデヒド、ケイ皮酸、シンナミルアルコール、ケイ皮酸シンナミル、シトロネラ油、DL-シトロネロール、クラリセージエキストラクト、ココア、コーヒー、コニャック油、コリアンダー油、クミンアルデヒド、ダバナ油、δ-デカラクトン、γ-デカラクトン、デカン酸、ディルハーブ油、3,4-ジメチル-1,2-シクロペンタンジオン、4,5-ジメチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジヒドロフラン-2-オン、3,7-ジメチル-6-オクテン酸、2,3-ジメチルピラジン、2,5-ジメチルピラジン、2,6-ジメチルピラジン、2-メチル酪酸エチル、酢酸エチル、酪酸エチル、ヘキサン酸エチル、イソ吉草酸エチル、乳酸エチル、ラウリン酸エチル、レブリン酸エチル、エチルマルトール、オクタン酸エチル、オレイン酸エチル、パルミチン酸エチル、フェニル酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ステアリン酸エチル、吉草酸エチル、エチルバニリン、エチルバニリングルコシド、2-エチル-3,(5または6)-ジメチルピラジン、5-エチル-3-ヒドロキシ-4-メチル-2(5H)-フラノン、2-エチル-3-メチルピラジン、ユーカリプトール、フェネグリークアブソリュート、ジェネアブソリュート、リンドウ根インフュージョン、ゲラニオール、酢酸ゲラニル、ブドウ果汁、グアヤコール、グァバエキストラクト、γ-ヘプタラクトン、γ-ヘキサラクトン、ヘキサン酸、シス-3-ヘキセン-1-オール、酢酸ヘキシル、ヘキシルアルコール、フェニル酢酸ヘキシル、ハチミツ、4-ヒドロキシ-3-ペンテン酸ラクトン、4-ヒドロキシ-4-(3-ヒドロキシ-1-ブテニル)-3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、4-(パラ-ヒドロキシフェニル)-2-ブタノン、4-ヒドロキシウンデカン酸ナトリウム、インモルテルアブソリュート、β-イオノン、酢酸イソアミル、酪酸イソアミル、フェニル酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、フェニル酢酸イソブチル、ジャスミンアブソリュート、コーラナッツティンクチャー、ラブダナム油、レモンテルペンレス油、カンゾウエキストラクト、リナロール、酢酸リナリル、ロベージ根油、マルトール、メープルシロップ、メンソール、メントン、酢酸L-メンチル、パラメトキシベンズアルデヒド、メチル-2-ピロリルケトン、アントラニル酸メチル、フェニル酢酸メチル、サリチル酸メチル、4’-メチルアセトフェノン、メチルシクロペンテノロン、3-メチル吉草酸、ミモザアブソリュート、トウミツ、ミリスチン酸、ネロール、ネロリドール、γ-ノナラクトン、ナツメグ油、δ-オクタラクトン、オクタナール、オクタン酸、オレンジフラワー油、オレンジ油、オリス根油、パルミチン酸、ω-ペンタデカラクトン、ペパーミント油、プチグレインパラグアイ油、フェネチルアルコール、フェニル酢酸フェネチル、フェニル酢酸、ピペロナール、プラムエキストラクト、プロペニルグアエトール、酢酸プロピル、3-プロピリデンフタリド、プルーン果汁、ピルビン酸、レーズンエキストラクト、ローズ油、ラム酒、セージ油、サンダルウッド油、スペアミント油、スチラックスアブソリュート、マリーゴールド油、ティーディスティレート、α-テルピネオール、酢酸テルピニル、5,6,7,8-テトラヒドロキノキサリン、1,5,5,9-テトラメチル-13-オキサシクロ(8.3.0.0(4.9))トリデカン、2,3,5,6-テトラメチルピラジン、タイム油、トマトエキストラクト、2-トリデカノン、クエン酸トリエチル、4-(2,6,6-トリメチル-1-シクロヘキセニル)2-ブテン-4-オン、2,6,6-トリメチル-2-シクロヘキセン-1,4-ジオン、4-(2,6,6-トリメチル-1,3-シクロヘキサジエニル)2-ブテン-4-オン、2,3,5-トリメチルピラジン、γ-ウンデカラクトン、γ-バレロラクトン、バニラエキストラクト、バニリン、ベラトルアルデヒド、バイオレットリーフアブソリュート、N-エチル-p-メンタン-3-カルボアミド(WS-3)、エチル-2-(p-メンタン-3-カルボキサミド)アセテート(WS-5)が挙げられ、特に好ましくはメンソールである。また、これらの香料は1種を単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。 The tobacco filling may contain a flavoring. The type of flavoring is not particularly limited, and from the viewpoint of imparting a good flavor, the following flavorings may be used: acetanisole, acetophenone, acetylpyrazine, 2-acetylthiazole, alfalfa extract, amyl alcohol, amyl butyrate, trans-anethole, star anise oil, apple juice, Peru balsam oil, beeswax absolute, benzaldehyde, benzoin resinoid, benzyl alcohol, benzyl benzoate, benzyl phenylacetate, benzyl propionate, 2,3-butanedione, 2-butanol, butyl butyrate, butyric acid, caramel, cardamom oil, carob absolute, β -Carotene, carrot juice, L-carvone, β-caryophyllene, cassia bark oil, cedarwood oil, celery seed oil, chamomile oil, cinnamaldehyde, cinnamic acid, cinnamyl alcohol, cinnamyl cinnamate, citronella oil, DL-citronellol, clary sage extract, cocoa, coffee, konjac oil, coriander oil, cuminaldehyde, davana oil, δ-decalactone, γ-decalactone, decanoic acid, dill herb oil, 3,4-dimethyl-1,2-cyclopentanedione, 4,5-dimethyl-3-hydroxy-2,5-dihydrofuran-2-one, 3, 7-Dimethyl-6-octenoic acid, 2,3-dimethylpyrazine, 2,5-dimethylpyrazine, 2,6-dimethylpyrazine, ethyl 2-methylbutyrate, ethyl acetate, ethyl butyrate, ethyl hexanoate, ethyl isovalerate, ethyl lactate, ethyl laurate, ethyl levulinate, ethyl maltol, ethyl octanoate, ethyl oleate, ethyl palmitate, ethyl phenylacetate, ethyl propionate, ethyl stearate, ethyl valerate, ethyl vanillin, ethyl vanillin glucoside, 2-ethyl-3,(5 or 6)-dimethylpyrazine, 5-ethyl-3-hydroxy-4-methyl- 2(5H)-furanone, 2-ethyl-3-methylpyrazine, eucalyptol, fenugreek absolute, gene absolute, gentian root infusion, geraniol, geranyl acetate, grape juice, guaiacol, guava extract, gamma-heptalactone, gamma-hexalactone, hexanoic acid, cis-3-hexen-1-ol, hexyl acetate, hexyl alcohol, phenylhexyl acetate, honey, 4-hydroxy-3-pentenoic acid lactone, 4-hydroxy-4-(3-hydroxy-1-butenyl)-3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-ol On, 4-(para-hydroxyphenyl)-2-butanone, sodium 4-hydroxyundecanoate, immortelle absolute, beta-ionone, isoamyl acetate, isoamyl butyrate, isoamyl phenylacetate, isobutyl acetate, isobutyl phenylacetate, jasmine absolute, cola nut tincture, labdanum oil, lemon terpeneless oil, licorice extract, linalool, linalyl acetate, lovage root oil, maltol, maple syrup, menthol, menthone, L-menthyl acetate, paramethoxybenzaldehyde, methyl-2-pyrrolyl ketone, anthraquinone, Methyl ranilate, methyl phenylacetate, methyl salicylate, 4'-methylacetophenone, methylcyclopentenolone, 3-methylvaleric acid, mimosa absolute, honeysuckle, myristic acid, nerol, nerolidol, gamma-nonalactone, nutmeg oil, delta-octalactone, octanal, octanoic acid, orange flower oil, orange oil, orris root oil, palmitic acid, omega-pentadecalactone, peppermint oil, petitgrain paraguay oil, phenethyl alcohol, phenethyl phenylacetate, phenylacetic acid, piperonal, plum extract, propenyl guaethol, acetic acid Propyl, 3-propylidenephthalide, prune juice, pyruvic acid, raisin extract, rose oil, rum, sage oil, sandalwood oil, spearmint oil, styrax absolute, marigold oil, tea distillate, alpha-terpineol, terpinyl acetate, 5,6,7,8-tetrahydroquinoxaline, 1,5,5,9-tetramethyl-13-oxacyclo(8.3.0.0(4.9))tridecane, 2,3,5,6-tetramethylpyrazine, thyme oil, tomato extract, 2-tridecanone, triethyl citrate, 4-(2,6,6-trimethyl Examples of the fragrances include ethyl-1-cyclohexenyl) 2-buten-4-one, 2,6,6-trimethyl-2-cyclohexene-1,4-dione, 4-(2,6,6-trimethyl-1,3-cyclohexadienyl) 2-buten-4-one, 2,3,5-trimethylpyrazine, γ-undecalactone, γ-valerolactone, vanilla extract, vanillin, veratraldehyde, violet leaf absolute, N-ethyl-p-menthane-3-carboxamide (WS-3), and ethyl-2-(p-menthane-3-carboxamide) acetate (WS-5), and menthol is particularly preferred. These fragrances may be used alone or in combination of two or more.
タバコ充填物中の香料の含有量は、特に限定されず、良好な香味の付与の観点から、通常10000ppm以上であり、好ましくは20000ppm以上であり、より好ましくは25000ppm以上であり、また、通常70000ppm以下であり、好ましくは50000ppm以下であり、より好ましくは40000ppm以下であり、さらに好ましくは33000ppm以下である。 The content of flavoring in the tobacco filling is not particularly limited, but from the viewpoint of imparting a good flavor, it is usually 10,000 ppm or more, preferably 20,000 ppm or more, more preferably 25,000 ppm or more, and usually 70,000 ppm or less, preferably 50,000 ppm or less, more preferably 40,000 ppm or less, and even more preferably 33,000 ppm or less.
巻紙は、タバコ充填物を巻装するためのシート材料であり、その構成は特段制限されず、一般的なものを用いることができる。例えば、巻紙に用いられる原紙としては、セルロース繊維紙を用いることができ、より具体的には、麻もしくは木材あるいはそれらの混合物を挙げることができる。巻紙における原紙の坪量は、例えば通常20gsm以上であり、好ましくは25gsm以上である。一方、坪量は通常65gsm以下、好ましくは50gsm以下、さらに好ましくは45gsm以下、である。上記の特性を有する巻紙の厚みは、特に限定されず、剛性、通気性、及び製紙時の調整の容易性の観点から、通常10μm以上であり、好ましくは20μm以上であり、より好ましくは30μm以上であり、また、通常100μm以下であり、好ましくは75μm以下であり、より好ましくは50μm以下である。 The cigarette paper is a sheet material for wrapping tobacco filler, and its composition is not particularly limited, and general materials can be used. For example, the base paper used for the cigarette paper can be cellulose fiber paper, and more specifically, hemp or wood or a mixture thereof. The basis weight of the base paper in the cigarette paper is, for example, usually 20 gsm or more, and preferably 25 gsm or more. On the other hand, the basis weight is usually 65 gsm or less, preferably 50 gsm or less, and more preferably 45 gsm or less. The thickness of the cigarette paper having the above characteristics is not particularly limited, and from the viewpoints of rigidity, breathability, and ease of adjustment during papermaking, it is usually 10 μm or more, preferably 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more, and also usually 100 μm or less, preferably 75 μm or less, and more preferably 50 μm or less.
タバコ充填部41(タバコ充填物)の巻紙として、その形状は正方形又は長方形を挙げることができる。タバコ充填物を巻装するため(タバコ充填部41を作製するため)の巻紙として利用する場合、一辺の長さとして6mm~70mm程度を挙げることができ、もう一辺の長さとして15mm~28mm、また、もう一辺の好ましい長さとして22mm~24mm、さらに好ましい長さとして23mm程度を挙げることができる。 The shape of the wrapping paper for the tobacco filling section 41 (tobacco filling material) can be square or rectangular. When used as wrapping paper for wrapping the tobacco filling material (to make the tobacco filling section 41), the length of one side can be about 6 mm to 70 mm, the length of the other side can be 15 mm to 28 mm, and the preferred length of the other side can be 22 mm to 24 mm, with an even more preferred length being about 23 mm.
上記のパルプの他に、巻紙には填料が含まれてもよい。填料の含有量は、巻紙の全重量に対して10重量%以上、60重量%未満を挙げることができ、15重量%以上、45重量%以下であることが好ましい。巻紙では、好ましい坪量の範囲(25gsm以上、45gsm以下)において、填料が15重量%以上、45重量%以下であることが好ましい。さらに、坪量が25gsm以上、35gsm以下のとき、填料が15重量%以上、45重量%以下であることが好ましく、坪量が35gsm超、45gsm以下のとき、填料が25重量%以上、45重量%以下であることが好ましい。填料としては、炭酸カルシウム、二酸化チタン、カオリン等を使用することができるが、香味や白色度を高める観点等から炭酸カルシウムを使用することが好ましい。 In addition to the pulp, the wrapping paper may contain a filler. The content of the filler may be 10% by weight or more and less than 60% by weight, preferably 15% by weight or more and 45% by weight or less, based on the total weight of the wrapping paper. In the wrapping paper, in the preferred range of basis weight (25 gsm or more and 45 gsm or less), the filler is preferably 15% by weight or more and 45% by weight or less. Furthermore, when the basis weight is 25 gsm or more and 35 gsm or less, the filler is preferably 15% by weight or more and 45% by weight or less, and when the basis weight is more than 35 gsm and 45 gsm or less, the filler is preferably 25% by weight or more and 45% by weight or less. As the filler, calcium carbonate, titanium dioxide, kaolin, etc. can be used, but calcium carbonate is preferably used from the viewpoint of enhancing flavor and whiteness, etc.
巻紙には、原紙や填料以外の種々の助剤を添加してもよく、例えば、耐水性を向上させるために、耐水性向上剤を添加することができる。耐水性向上剤には、湿潤紙力増強剤(WS剤)及びサイズ剤が含まれる。湿潤紙力増強剤の例を挙げると、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポリアミドエピクロルヒドリン(PAE)等である。また、サイズ剤の例を挙げると、ロジン石けん、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水コハク酸(ASA)、ケン化度が90%以上の高ケン化ポリビニルアルコール等である。助剤として、紙力増強剤を添加してもよく、例えば、ポリアクリルアミド、カチオンでんぷん、酸化でんぷん、CMC、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、ポリビニルアルコール等が挙げられる。特に、酸化でんぷんについては、極少量用いることにより、通気度が向上することが知られている(例えば、特開2017-218699号公報)。また、巻紙は、適宜コーティングされていてもよい。 Various auxiliary agents other than the base paper and fillers may be added to the wrapping paper. For example, a water resistance improver may be added to improve water resistance. Water resistance improvers include wet strength agents (WS agents) and sizing agents. Examples of wet strength agents include urea formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, polyamide epichlorohydrin (PAE), etc. Examples of sizing agents include rosin soap, alkyl ketene dimer (AKD), alkenyl succinic anhydride (ASA), highly saponified polyvinyl alcohol with a saponification degree of 90% or more, etc. A paper strength agent may be added as an auxiliary agent, such as polyacrylamide, cationic starch, oxidized starch, CMC, polyamide epichlorohydrin resin, polyvinyl alcohol, etc. In particular, it is known that the use of a very small amount of oxidized starch improves air permeability (for example, JP 2017-218699 A). The wrapping paper may also be appropriately coated.
巻紙には、その表面及び裏面の2面うち、少なくとも1面にコーティング剤が添加されてもよい。コーティング剤としては特に制限はないが、紙の表面に膜を形成し、液体の透過性を減少させることができるコーティング剤が好ましい。例えばアルギン酸及びその塩(例えばナトリウム塩)、ペクチンのような多糖類、エチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロースのようなセルロース誘導体、デンプンやその誘導体(例えばカルボキシメチルデンプン、ヒドロキシアルキルデンプン及びカチオンデンプンのようなエーテル誘導体、酢酸デンプン、リン酸デンプン及びオクテニルコハク酸デンプンのようなエステル誘導体)を挙げることができる。 A coating agent may be added to at least one of the two surfaces of the wrapping paper, the front and back. There are no particular limitations on the coating agent, but a coating agent that can form a film on the surface of the paper and reduce liquid permeability is preferred. Examples include alginic acid and its salts (e.g., sodium salts), polysaccharides such as pectin, cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and nitrocellulose, starch and its derivatives (e.g., ether derivatives such as carboxymethyl starch, hydroxyalkyl starch, and cationic starch, and ester derivatives such as starch acetate, starch phosphate, and starch octenyl succinate).
タバコ充填部41のZ軸方向の長さは、製品のサイズに合わせて適宜変更し得るが、例えば5mm以上であり、10mm以上であることが好ましく、12mm以上であることがより好ましく、18mm以上であることがさらに好ましく、また、通常70mm以下であり、50mm以下であることが好ましく、30mm以下であることがより好ましく、25mm以下であることがさらに好ましい。
The length of the
[吸口部]
吸口部42の構成は、特段制限されず、一般的な態様とすることができる。例えば、吸口部42は、冷却セグメント及びフィルタセグメントから成る2つのセグメント(区分)を含むように構成されてもよい。冷却セグメント及びフィルタセグメントは、フィルタセグメントより冷却セグメントの方がタバコ充填部41の近くに位置するように、Z軸方向(長手方向)に沿って配列される。即ち、冷却セグメントが、Z軸方向においてタバコ充填部41とフィルタセグメントとの間に挟まれるように配置される。吸口部42は、冷却セグメントがタバコ充填部41及びフィルタセグメントと当接するように構成されてもよいし、タバコ充填部41と冷却セグメントとの間、及び冷却セグメントとフィルタセグメント122との間にそれぞれ隙間が形成されるように構成されてもよい。また、吸口部42は、単一のセグメントから形成されていてもよい。
[Suction mouth part]
The configuration of the
吸口部42の冷却セグメントの構成は、タバコ主流煙を冷却する機能を有していれば、特段制限されず、例えば、厚紙を円筒状に加工したものを挙げることができる。この場合、円筒状の内側は空洞であり、エアロゾル基材とタバコ香味成分とを含む蒸気が空洞内の空気と接触して冷却される。
The configuration of the cooling segment of the
冷却セグメントの一つの態様としては、1枚の紙もしくは複数枚の紙を貼り合わせた紙を円筒状に加工した紙管であってもよい。また、室温の外部空気を高温の蒸気と接触させて冷却効果を増大させるために、当該紙管の周囲に、外部空気導入のための孔があることが好ましい。即ち、冷却セグメントには、外部からの空気を取り入れるための開孔である通気孔が設けられている。冷却セグメントにおける通気孔の数は特に限定されない。本実施形態においては、複数の通気孔が冷却セグメントの周方向に一定間隔で配置されている。また、冷却セグメントの周方向に配列される通気孔群は、冷却セグメントのZ軸方向に沿って複数段形成されていても良い。冷却セグメントに通気孔が設けられることで、タバコスティック40を吸引する際に、外部から冷却セグメントに低温の空気が流入し、タバコ充填部41から流入する揮発成分や空気の温度を下げることができる。また、エアロゾル基材とタバコ香味成分とを含む蒸気は、通気孔を通じて冷却セグメントに導入された低温の空気によって冷却されることによって凝縮する。これにより、エアロゾルの生成が促進されると共に、エアロゾル粒子のサイズをコントロールすることができる。なお、紙管の内側表面にポリビニルアルコール等のポリマーコーティング、または、ペクチン等の多糖類のコーティングを施すことで、コーティングの吸熱や相変化に伴う溶解熱を利用して冷却効果を増大することもできる。この筒状の冷却セグメントの通気抵抗はゼロmmH2Oとなる。
One aspect of the cooling segment may be a paper tube formed by processing a single sheet of paper or a sheet of paper laminated together into a cylindrical shape. In addition, in order to increase the cooling effect by bringing room temperature outside air into contact with high-temperature steam, it is preferable that the paper tube has holes for introducing outside air around it. That is, the cooling segment is provided with vents, which are openings for taking in air from the outside. The number of vents in the cooling segment is not particularly limited. In this embodiment, a plurality of vents are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the cooling segment. In addition, the group of vents arranged in the circumferential direction of the cooling segment may be formed in multiple stages along the Z-axis direction of the cooling segment. By providing the vents in the cooling segment, when the
タバコ充填部41から吸口部42の冷却セグメントに流入する揮発成分や空気を冷却するためのシート等を当該冷却セグメントに充填する場合、冷却セグメントの全表面積は、特段制限されず、例えば、300mm2/mm以上、1000mm2/mm以下を挙げることができる。この表面積は、冷却セグメントの通気方向の長さ(mm)当たりの表面積である。冷却セグメントの全表面積は、400mm2/mm以上であることが好ましく、450mm2/mm以上であることがより好ましく、一方、600mm2/mm以下であることが好ましく、550mm2/mm以下であることがより好ましい。
When the cooling segment is filled with a sheet or the like for cooling the volatile components and air flowing from the
冷却セグメントは、その内部構造が大きい全表面積を有することが望ましい。従って、好ましい実施形態において、冷却セグメントは、チャネルを形成するためにしわ付けされて、次に、ひだ付け、ギャザー付け、及び折り畳まれた薄い材料のシートによって形成されてもよい。要素の与えられた体積内の折り畳み又はひだが多いと、冷却セグメントの合計表面積が大きくなる。冷却セグメントの構成材料の厚みは、特段制限されず、例えば、5μm以上、500μm以下であってよく、また、10μm以上、250μm以下であってよい。 It is desirable for the cooling segment to have a large total surface area for its internal structure. Thus, in a preferred embodiment, the cooling segment may be formed from a thin sheet of material that is wrinkled to form channels, and then pleated, gathered, and folded. The more folds or pleats within a given volume of the element, the greater the total surface area of the cooling segment. The thickness of the constituent material of the cooling segment is not particularly limited and may be, for example, 5 μm or more and 500 μm or less, and 10 μm or more and 250 μm or less.
冷却用のシート部材の材料として紙を用いることも環境負荷低減の観点で望ましい。冷却シート用の材料としての紙は、坪量30~100g/m2、厚さ20~100μmであることが望ましく。冷却セグメントにおける香味源成分とエアロゾル基材成分の除去を少なくするという観点では、冷却シート用の材料としての紙の通気度は低いことが望ましく、通気度は10コレスタ以下が好ましい。冷却シート用の材料としての紙にポリビニルアルコール等のポリマーポーティング、または、ペクチン等の多糖類のコーティングを施すことで、コーティングの吸熱や相変化に伴う溶解熱を利用して冷却効果を増大することもできる。 It is also desirable to use paper as a material for the cooling sheet member from the viewpoint of reducing the environmental load. The paper as a material for the cooling sheet desirably has a basis weight of 30 to 100 g/m 2 and a thickness of 20 to 100 μm. From the viewpoint of reducing the removal of flavor source components and aerosol base components in the cooling segment, it is desirable for the paper as a material for the cooling sheet to have low air permeability, and the air permeability is preferably 10 Coresta or less. By applying a polymer porting such as polyvinyl alcohol or a coating of a polysaccharide such as pectin to the paper as a material for the cooling sheet, the cooling effect can be increased by utilizing the heat of dissolution associated with the heat absorption or phase change of the coating.
冷却セグメントにおける通気孔は、冷却セグメントとフィルタセグメントとの境界から4mm以上離間した位置に配置されていることが好ましい。これにより、冷却セグメントの冷却能力を向上させるだけでなく、加熱により生成される成分の冷却セグメント内での滞留を抑制し、当該成分のデリバリー量を向上させることができる。なお、チップペーパー43には、冷却セグメントに設けられた通気孔の直上位置(上下に重なった位置)に開孔が設けられていることが好ましい。冷却セグメントの通気孔(開孔)は、自動喫煙機で17.5ml/秒で吸引した時の通気孔からの空気流入割合(吸い口端から吸引した空気の割合を100体積%とした場合における通気孔から流入した空気の体積割合)が10~90体積%、好ましくは50~80体積%、より好ましくは55~75体積%となるように設けるのが好ましく、例えば、通気孔群1つ当たりの通気孔の数を5~50個の範囲から選択し、通気孔の直径を0.1~0.5mmの範囲から選択し、これらの選択の組み合わせによって達成することができる。上記の空気流入割合は、自動喫煙機(例えば、Borgwaldt社製1本がけ自動喫煙機)を用い、ISO9512に準拠した方法で測定することができる。冷却セグメントにおけるZ軸方向(通気方向)の長さは特に限定されないが、通常10mm以上であり、15mm以上であることが好ましく、また、通常40mm以下であり、35mm以下であることが好ましく、30mm以下であることがより好ましい。冷却セグメントにおけるZ軸方向の長さは、20mmとすることが、特に好ましい。冷却セグメントのZ軸方向の長さを上記の下限以上とすることで十分な冷却効果を確保して良好な香味を得ることができる。また、冷却セグメントのZ軸方向の長さを上記の上限以下とすることで、使用時に生成された蒸気及びエアロゾルが冷却セグメントの内壁に付着することに起因するロスを抑制することができる。
It is preferable that the ventilation holes in the cooling segment are located at a position 4 mm or more away from the boundary between the cooling segment and the filter segment. This not only improves the cooling capacity of the cooling segment, but also suppresses the retention of components generated by heating in the cooling segment, thereby improving the delivery amount of the components. It is preferable that the tipping
吸口部42のフィルタセグメントの構成は、一般的なフィルタとしての機能を有していれば、特段制限されず、例えば、セルロースアセテートトウを円柱状に加工したものを挙げることができる。セルロースアセテートトウの単糸繊度、総繊度は特に限定されないが、フィルタセグメントが円周22mmの場合、単糸繊度は5~20g/9000m、総繊度は12000~30000g/9000mであることが好ましい。セルロースアセテートトウの繊維の断面形状は、Y断面でもよいしR断面でもよい。セルロースアセテートトウを充填してフィルタセグメントを形成する場合、フィルタ硬さを向上するためにトリアセチンをセルロースアセテートトウ重量に対して、5~10重量%添加してもよい。フィルタセグメントは、単一のセグメントから構成されてもよいし、複数のセグメントから構成されてもよい。フィルタセグメントを複数のセグメントから構成する場合、例えば上流側(タバコ充填部41側)にセンターホール等の中空のセグメントを配置し、下流側(吸口端側)のセグメントとして吸口断面がセルロースアセテートトウで充填されたアセテートフィルタを配置する態様を挙げることができる。このような態様によれば、生成するエアロゾルの無用な損失を防ぐとともに、タバコスティック40の外観を良好にすることができる。また、吸いごたえの感覚変化や咥え心地の観点から、上流側(タバコ充填部41側)にアセテートフィルタを配置し、下流側(吸口端側)にセンターホール等の中空のセグメントを配置する態様でもよい。また、フィルタセグメントは、アセテートフィルタの代わりに、シート状のパルプ紙を充填したペーパーフィルタ等、他の代替フィルタ材料を用いた態様とすることもできる。
The configuration of the filter segment of the
フィルタセグメントにおけるフィルタの一般的な機能としては、例えば、エアロゾル等を吸引する際に混ざる空気量の調整や、香味の軽減、ニコチンやタールの軽減等が挙げられるが、これらの機能を全て備えていることは要しない。また、紙巻きタバコ製品と比較して、生成される成分が少なく、また、タバコ充填物の充填率が低くなる傾向のある電気加熱式タバコ製品においては、濾過機能を抑えつつタバコ充填物の落下を防止する、ということも重要な機能の一つである。 General functions of filters in the filter segment include, for example, adjusting the amount of air mixed in when inhaling aerosols, reducing flavors, and reducing nicotine and tar, but it is not necessary for a filter to have all of these functions. Also, in electrically heated tobacco products, which tend to produce fewer components and have a lower tobacco filler filling rate compared to cigarette products, another important function is to prevent the tobacco filler from falling out while suppressing the filtering function.
フィルタセグメントの横断面形状は実質的に円形であり、その円の直径は、製品のサイズに合わせて適宜変更し得るが、通常4.0mm以上、9.0mm以下であり、4.5mm以上、8.5mm以下であることが好ましく、5.0mm以上、8.0mm以下であることがより好ましい。なお、断面が円形でない場合、上記の直径は、その断面の面積と同じ面積を有する円で仮定した場合、その円における直径が適用される。フィルタセグメントの周長は、製品のサイズに合わせて適宜変更し得るが、通常14.0mm以上、27.0mm以下であり、15.0mm以上、26.0mm以下であることが好ましく、16.0mm以上、25.0mm以下であることがより好ましい。フィルタセグメントのZ軸方向の長さは、製品のサイズに合わせて適宜変更し得るが、通常5mm以上、35mm以下であり、10.0mm以上、30.0mm以下であることが好ましい。フィルタセグメントの形状や寸法が上記範囲となるように、フィルタ濾材の形状や寸法を適宜調整することができる。 The cross-sectional shape of the filter segment is substantially circular, and the diameter of the circle can be changed as appropriate according to the size of the product, but is usually 4.0 mm or more and 9.0 mm or less, preferably 4.5 mm or more and 8.5 mm or less, and more preferably 5.0 mm or more and 8.0 mm or less. If the cross section is not circular, the above diameter applies to a circle having the same area as the cross section. The perimeter of the filter segment can be changed as appropriate according to the size of the product, but is usually 14.0 mm or more and 27.0 mm or less, preferably 15.0 mm or more and 26.0 mm or less, and more preferably 16.0 mm or more and 25.0 mm or less. The length of the filter segment in the Z-axis direction can be changed as appropriate according to the size of the product, but is usually 5 mm or more and 35 mm or less, and preferably 10.0 mm or more and 30.0 mm or less. The shape and dimensions of the filter medium can be adjusted as appropriate so that the shape and dimensions of the filter segment are within the above range.
フィルタセグメントのZ軸方向の長さ120mm当たりの通気抵抗は、特段制限されないが、通常40mmH2O以上、300mmH2O以下であり、70mmH2O以上、280mmH2O以下であることが好ましく、90mmH2O以上、260mmH2O以下であることがより好ましい。上記の通気抵抗は、ISO標準法(ISO6565)に従って、例えばセルリアン社製フィルタ通気抵抗測定器を使用して測定される。フィルタセグメントの通気抵抗は、フィルタセグメントの側面における空気の透過が行なわれない状態で一方の端面(第1端面)から他方の端面(第2端面)に所定の空気流量(17.5cc/min)の空気を流した際の、第1端面と第2端面との気圧差を指す。通気抵抗の単位は、一般的にはmmH2Oで表すことができる。フィルタセグメントの通気抵抗とフィルタセグメントの長さとの関係は、通常実施する長さ範囲(長さ5mm~200mm)においては比例関係であることが知られており、フィルタセグメントの長さが2倍になれば、その通気抵抗も2倍になる。 The airflow resistance of the filter segment per 120 mm of length in the Z-axis direction is not particularly limited, but is usually 40 mmH 2 O or more and 300 mmH 2 O or less, preferably 70 mmH 2 O or more and 280 mmH 2 O or less, and more preferably 90 mmH 2 O or more and 260 mmH 2 O or less. The above airflow resistance is measured according to the ISO standard method (ISO6565), for example, using a filter airflow resistance measuring device manufactured by Cerulean Co., Ltd. The airflow resistance of the filter segment refers to the air pressure difference between the first end face and the second end face when air is flowed at a predetermined air flow rate (17.5 cc/min) from one end face (first end face) to the other end face (second end face) in a state in which air does not pass through the side face of the filter segment. The unit of airflow resistance can generally be expressed in mmH 2 O. It is known that the relationship between the airflow resistance of a filter segment and the length of the filter segment is proportional within the length range typically used (5 mm to 200 mm), and if the length of a filter segment is doubled, the airflow resistance also doubles.
また、フィルタセグメントにおけるフィルタ濾材の密度は、特段制限されないが、通常0.10g/cm3以上、0.25g/cm3以下であり、0.11g/cm3以上、0.24g/cm3以下であることが好ましく、0.12g/cm3以上、0.23g/cm3以下であることがより好ましい。フィルタセグメントは、強度及び構造剛性の向上の観点から、フィルタ濾材等を巻装する巻取紙(フィルタプラグ巻取紙)を備えていてよい。巻取紙の態様は特段制限されず、一列以上の接着剤を含む継ぎ目を含んでいてよい。該接着剤は、ホットメルト接着剤を含んでいてよく、さらに該ホットメルト接着剤は、ポリビニルアルコールを含みうる。また、フィルタセグメントが二以上のセグメントからなる場合、巻取紙は、これらの二以上のセグメントを併せて巻装することが好ましい。フィルタセグメントにおける巻取紙の材料は特段制限されず、公知のものを用いることができ、また、炭酸カルシウム等の充填剤等を含んでいてもよい。 The density of the filter medium in the filter segment is not particularly limited, but is usually 0.10 g/cm 3 or more and 0.25 g/cm 3 or less, preferably 0.11 g/cm 3 or more and 0.24 g/cm 3 or less, and more preferably 0.12 g/cm 3 or more and 0.23 g/cm 3 or less. The filter segment may be provided with a winding paper (filter plug winding paper) for winding the filter medium and the like from the viewpoint of improving the strength and structural rigidity. The mode of the winding paper is not particularly limited, and may include one or more rows of seams containing adhesive. The adhesive may include a hot melt adhesive, and the hot melt adhesive may further include polyvinyl alcohol. In addition, when the filter segment is composed of two or more segments, it is preferable that the winding paper winds these two or more segments together. The material of the winding paper in the filter segment is not particularly limited, and a known material can be used, and may also include a filler such as calcium carbonate.
巻取紙の厚さは、特段制限されず、通常20μm以上、140μm以下であり、30μm以上、130μm以下であることが好ましく、30μm以上、120μm以下であることがより好ましい。巻取紙の坪量は、特段制限されず、通常20gsm以上、100gsm以下であり、22gsm以上、95gsm以下であることが好ましく、23gsm以上、90gsm以下であることがより好ましい。また、巻取紙は、コーティングされていても、されていなくともよいが、強度や構造剛性以外の機能を付与できる観点からは、所望の材料でコーティングされることが好ましい。 The thickness of the roll paper is not particularly limited, and is usually 20 μm or more and 140 μm or less, preferably 30 μm or more and 130 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 120 μm or less. The basis weight of the roll paper is not particularly limited, and is usually 20 gsm or more and 100 gsm or less, preferably 22 gsm or more and 95 gsm or less, and more preferably 23 gsm or more and 90 gsm or less. In addition, the roll paper may be coated or uncoated, but from the viewpoint of imparting functions other than strength and structural rigidity, it is preferable that it is coated with a desired material.
フィルタセグメントが、センターホールセグメントおよびフィルタ濾材を含む場合、センターホールセグメントおよびフィルタ濾材は、例えばアウタープラグラッパー(外側巻取紙)で接続されていてもよい。アウタープラグラッパーは、例えば円筒状の紙であることができる。また、タバコ充填部41と、冷却セグメントと、接続済みのセンターホールセグメント及びフィルタ濾材とは、例えばマウスピースライニングペーパーにより接続されていてもよい。これらの接続は、例えばマウスピースライニングペーパーの内側面に酢酸ビニル系糊等の糊を塗り、タバコ充填部41、冷却セグメント、並びに接続済みのセンターホールセグメント及びフィルタ濾材を入れて巻くことで接続することができる。なお、これらは複数のライニングペーパーで複数回に分けて接続されていてもよい。
When the filter segment includes a center hole segment and a filter medium, the center hole segment and the filter medium may be connected, for example, by an outer plug wrapper (outer winding paper). The outer plug wrapper may be, for example, a cylindrical paper. The
フィルタセグメントのフィルタ濾材は、ゼラチン等の破砕可能な外殻を含む破砕可能な添加剤放出容器(例えば、カプセル)を含んでいてもよい。カプセル(当該技術分野では「添加剤放出容器」とも呼ばれる)の態様は特段制限されず、公知の態様を採用してよく、例えば、ゼラチン等の破砕可能な外殻を含む破砕可能な添加剤放出容器とすることができる。カプセルの形態は、特段限定されず、例えば、易破壊性のカプセルであってよく、その形状は球であることが好ましい。カプセルに含まれる添加剤としては、上述した任意の添加剤を含んでいてもよいが、特に、香味剤や活性炭素を含むことが好ましい。香味剤としては、例えば、メンソール、スペアミント、ペパーミント、フェヌグリーク、またはクローブ、中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT)等、又はこれらの組合せであってよい。また、添加剤として、煙を濾過する一助となる1種類以上の材料を加えてもよい。添加剤の形態は、特段限定されないが、通常、液体又は個体である。なお、添加剤を含むカプセルの使用は、当技術分野において周知である。易破壊性のカプセルおよびその製造方法は、本技術分野において周知である。 The filter media of the filter segment may include a crushable additive release container (e.g., a capsule) that includes a crushable shell such as gelatin. The form of the capsule (also called "additive release container" in the art) is not particularly limited and may be any known form, for example, a crushable additive release container that includes a crushable shell such as gelatin. The form of the capsule is not particularly limited and may be, for example, a frangible capsule, preferably spherical in shape. The additive contained in the capsule may include any of the additives described above, but is preferably a flavoring agent or activated carbon. The flavoring agent may be, for example, menthol, spearmint, peppermint, fenugreek, or clove, medium chain triglyceride (MCT), or a combination thereof. In addition, one or more materials that help filter smoke may be added as an additive. The form of the additive is not particularly limited and is usually a liquid or solid. The use of capsules containing additives is well known in the art. Frangible capsules and methods for their manufacture are well known in the art.
フィルタセグメントのフィルタ濾材には香料が添加されていてもよい。フィルタ濾材に香料が添加されていることで、タバコ充填部41を構成するタバコ充填物に香料を添加する従来技術に比べ、使用時の香料のデリバリー量が増大する。香料のデリバリー量の増加の程度は、冷却セグメントに設けられている通気孔(開孔)の位置に応じてさらに増大する。フィルタ濾材に対する香料の添加方法については特に制限されず、香料の添加対象のフィルタ濾材において略均一に分散されるように添加すればよい。香料の添加量としては、フィルタ濾材の10~100体積%の部分に添加する態様を挙げることができる。その添加方法としては、フィルタセグメントの構成前に予めフィルタ濾材に添加してもよいし、フィルタセグメントの構成後に添加してもよい。香料の種類は、特に限定されないが、上述したタバコ充填物に含まれる香料と同様のものを用いてもよい。
Flavoring may be added to the filter material of the filter segment. By adding flavoring to the filter material, the amount of flavoring delivered during use is increased compared to the conventional technology of adding flavoring to the tobacco filling material that constitutes the
フィルタセグメントは、フィルタ濾材を含み、該フィルタ濾材の少なくとも一部には、活性炭が添加されていてもよい。フィルタ濾材に対する活性炭の添加量は、1本のタバコスティック40において、活性炭の比表面積×活性炭の重量/フィルタ濾材の通気方向に対して垂直方向の断面積の値として15.0m2/cm2以上、80.0m2/cm2以下であってもよい。上記の「活性炭の比表面積×活性炭の重量/フィルタ濾材の通気方向に対して垂直方向の断面積」を、便宜上、「単位断面積当たりの活性炭の表面積」と表現することがある。この単位断面積当たりの活性炭の表面積は、1本のタバコスティック40が有するフィルタ濾材に添加する活性炭の比表面積と、添加した活性炭の重量、フィルタ濾材の断面積、に基づいて算出することができる。なお、活性炭は、それが添加されるフィルタ濾材中には均一に分散されていないこともあり、フィルタ濾材の全ての断面(通気方向に対して垂直方向の断面)において、上記の範囲を満たすことを要求するものではない。
The filter segment includes a filter medium, and activated carbon may be added to at least a part of the filter medium. The amount of activated carbon added to the filter medium may be 15.0 m 2 /cm 2 or more and 80.0 m 2 /cm 2 or less in one tobacco stick 40 , as a value of the specific surface area of activated carbon × the weight of activated carbon / the cross-sectional area of the filter medium in the direction perpendicular to the airflow direction. For convenience, the above-mentioned "specific surface area of activated carbon × the weight of activated carbon / the cross - sectional area of the filter medium in the direction perpendicular to the airflow direction" may be expressed as "the surface area of activated carbon per unit cross-sectional area". This surface area of activated carbon per unit cross-sectional area can be calculated based on the specific surface area of activated carbon added to the filter medium of one
単位断面積当たりの活性炭の表面積は、17.0m2/cm2以上であることがより好ましく、35.0m2/cm2以上であることがさらに好ましい。一方、77.0m2/cm2以下であることがより好ましく、73.0m2/cm2以下であることがさらに好ましい。単位断面積当たりの活性炭の表面積は、例えば、活性炭の比表面積とその添加量、フィルタ濾材の通気方向に垂直な方向の断面積を調整することで調整することができる。上記の単位断面積当たりの活性炭の表面積の算出は、活性炭が添加されているフィルタ濾材を基準として算出される。フィルタセグメントが複数のフィルタ濾材から構成されている場合、活性炭が添加されているフィルタ濾材のみの断面積、長さを基準とする。 The surface area of the activated carbon per unit cross-sectional area is more preferably 17.0 m 2 /cm 2 or more, and more preferably 35.0 m 2 /cm 2 or more. On the other hand, it is more preferably 77.0 m 2 /cm 2 or less, and more preferably 73.0 m 2 /cm 2 or less. The surface area of the activated carbon per unit cross-sectional area can be adjusted, for example, by adjusting the specific surface area of the activated carbon and its added amount, and the cross-sectional area of the filter medium perpendicular to the direction of air flow. The calculation of the surface area of the activated carbon per unit cross-sectional area is calculated based on the filter medium to which activated carbon is added. When the filter segment is composed of a plurality of filter mediums, the cross-sectional area and length of only the filter medium to which activated carbon is added are used as the basis.
活性炭としては、例えば、木、竹、椰子殻、胡桃殻、石炭などを原材料とするものを挙げることができる。また、活性炭としては、BET比表面積が、1100m2/g以上、1600m2/g以下であるものを用いることができ、好ましくは1200m2/g以上、1500m2/g以下であるものを用いることができ、さらに好ましくは、1250m2/g以上、1380m2/g以下であるものを用いることができる。BET比表面積は、窒素ガス吸着法(BET多点法)によって求めることができる。また、活性炭としては、その細孔容積が400μL/g以上、800μL/g以下であるものを用いることができ、より好ましくは500μL/g以上、750μL/g以下であるものを用いることができ、さらに好ましくは600μL/g以上、700μL/g以下であるものを用いることができる。細孔容積は、窒素ガス吸着法を用いて得た最大吸着量から算出することができる。活性炭が添加されたフィルタ濾材の通気方向の単位長さ当たりの活性炭の添加量が、5mg/cm以上、50mg/cm以下であることが好ましく、8mg/cm以上、40mg/cm以下であることがより好ましく、10mg/cm以上、35mg/cm以下であることがさらに好ましい。活性炭の比表面積、活性炭の添加量が上記の範囲であることで、単位断面積当たりの活性炭の表面積を所望のものに調整することができる。 Examples of activated carbon include those made from wood, bamboo, coconut shells, walnut shells, and coal. The activated carbon may have a BET specific surface area of 1100 m 2 /g or more and 1600 m 2 /g or less, preferably 1200 m 2 /g or more and 1500 m 2 /g or less, and more preferably 1250 m 2 /g or more and 1380 m 2 /g or less. The BET specific surface area can be determined by a nitrogen gas adsorption method (BET multipoint method). The activated carbon may have a pore volume of 400 μL/g or more and 800 μL/g or less, more preferably 500 μL/g or more and 750 μL/g or less, and more preferably 600 μL/g or more and 700 μL/g or less. Pore volume can be calculated from the maximum adsorption amount obtained by using nitrogen gas adsorption method.The amount of activated carbon added per unit length of the filter medium in the direction of airflow is preferably 5mg/cm or more and 50mg/cm or less, more preferably 8mg/cm or more and 40mg/cm or less, and even more preferably 10mg/cm or more and 35mg/cm or less.By making the specific surface area of activated carbon and the amount of activated carbon added within the above range, the surface area of activated carbon per unit cross-sectional area can be adjusted to a desired one.
また、活性炭としては、活性炭粒子の累積10体積%粒子径(粒子径D10)が250μm以上、1200μm以下であることが好ましい。また、活性炭粒子の累積50体積%粒子径(粒子径D50)は350μm以上、1500μm以下であることが好ましい。なお、粒子径D10及びD50は、レーザー回折散乱法によって測定することができる。この測定に適した装置として、堀場製作所のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置「LA-950」が挙げられる。この装置のセル内に、粉末が純水と共に流し込まれ、粒子の光散乱情報に基づいて、粒子径が検出される。上記測定装置による測定条件は以下のとおりである。
測定モード:マニュアルフローモー式セル測定
分散媒:イオン交換水
分散方法:超音波1分照射後に測定
屈折率:1.92-0.00i(試料屈折)/1.33-0.00i(分散媒屈折率)
測定回数:試料を変えて2回測定
The activated carbon particles preferably have a cumulative 10% by volume particle diameter (particle diameter D10) of 250 μm or more and 1200 μm or less. The activated carbon particles preferably have a cumulative 50% by volume particle diameter (particle diameter D50) of 350 μm or more and 1500 μm or less. The particle diameters D10 and D50 can be measured by a laser diffraction scattering method. An example of an apparatus suitable for this measurement is the laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring apparatus "LA-950" manufactured by Horiba, Ltd. The powder is poured into the cell of this apparatus together with pure water, and the particle diameter is detected based on the light scattering information of the particles. The measurement conditions using the above measuring apparatus are as follows.
Measurement mode: Manual flow-type cell measurement Dispersion medium: Ion-exchanged water Dispersion method: Measured after 1 minute of ultrasonic irradiation Refractive index: 1.92-0.00i (sample refractive index) / 1.33-0.00i (dispersion medium refractive index)
Number of measurements: Measure twice using different samples
また、フィルタセグメントのフィルタ濾材に活性炭を添加する方法については特に制限されず、活性炭の添加対象のフィルタ濾材において略均一に分散されるように添加すればよい。 In addition, there are no particular limitations on the method for adding activated carbon to the filter medium of the filter segment, and it is sufficient to add the activated carbon so that it is dispersed approximately uniformly in the filter medium to which it is to be added.
[チップペーパー]
チップペーパー43の材料は、特段制限されず、一般的な植物性の繊維(パルプ)で作製された紙や、ポリマー系(ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンなど)の化学繊維を用いたシート、ポリマー系のシート、金属箔等、或いは、これらを組み合わせた複合材料を用いることができる。例えば、紙基材にポリマー系シートを貼り合せた複合材料によってチップペーパー43を作製してもよい。なお、ここでいうチップペーパー43とは、例えば、タバコ充填部41と吸口部42とを連結するなど、タバコスティック40における複数のセグメントを接続するシート状材料を意味する。
[Tip paper]
The material of the tipping
チップペーパー43の坪量は、特段制限されないが、通常32gsm以上、40gsm以下であり、33gsm以上、39gsm以下であることが好ましく、34gsm以上、38gsm以下であることがより好ましい。チップペーパー43の通気度は、特段制限されないが、通常0コレスタユニット以上、30000コレスタユニット以下であり、0コレスタユニット超、10000コレスタユニット以下であることが好ましい。通気度は、ISO 2965:2009に準拠して測定される値であり、紙の両面の差圧が1kPaのときに、1分ごとに面積1cm2を通過する気体の流量(cm3)で表される。1コレスタユニット(1コレスタ単位、1C.U.)は、1kPa下においてcm3/(min・cm2)である。
The basis weight of the tipping
チップペーパー43は、上記のパルプ以外に、填料が含有されていてもよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩、酸化チタン、二酸化チタン、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどの金属硫酸塩、硫化亜鉛などの金属硫化物、石英、カオリン、タルク、ケイソウ土、石膏等が挙げられ、特に、白色度・不透明度の向上及び加熱速度の増加の観点から炭酸カルシウムを含んでいることが好ましい。また、これらの填料は1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。
The
チップペーパー43は、上記のパルプや填料以外に、種々の助剤を添加してもよく、例えば、耐水性を向上させるために、耐水性向上剤を有することができる。耐水性向上剤には、湿潤紙力増強剤(WS剤)及びサイズ剤が含まれる。湿潤紙力増強剤の例を挙げると、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポリアミドエピクロルヒドリン(PAE)等である。また、サイズ剤の例を挙げると、ロジン石けん、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水コハク酸(ASA)、ケン化度が90%以上の高ケン化ポリビニルアルコール等である。
In addition to the pulp and fillers, various auxiliary agents may be added to the
チップペーパー43には、その表面及び裏面の2面うち、少なくとも1面にコーティング剤が添加されてもよい。コーティング剤としては特に制限はないが、紙の表面に膜を形成し、液体の透過性を減少させることができるコーティング剤が好ましい。
A coating agent may be added to at least one of the two surfaces of the tipping
チップペーパー43の製造方法は、特段制限されず、一般的な方法を適用することができ、例えば、パルプを主成分とする態様の場合、パルプを用いて長網抄紙機、円網抄紙機、円短複合抄紙機等による抄紙工程の中で、地合いを整え均一化する方法が挙げられる。なお、必要に応じて、湿潤紙力増強剤を添加して巻紙に耐水性を付与したり、サイズ剤を添加して巻紙の印刷具合の調整を行ったりすることができる。
The method for manufacturing the
[マイクロ波シールド]
タバコスティック40(例えば吸口部42)には、マイクロ波シールド(電磁波シールド)44が設けられうる。マイクロ波シールド44は、吸口部42の冷却セグメントのうち通気孔よりも上流側に取り付けられており、タバコスティック40が吸引器10に挿入されたときに吸引器10のガイド部13の内部に位置する。これにより、マイクロ波シールド44は、吸引器10のガイド部13と協同して、吸引器10の外部にマイクロ波が漏れ出すことを回避することができる。但し、タバコスティック40が吸引器10に挿入されたときにマイクロ波シールド44が吸引器10のガイド部13の内部に位置する構成であれば、例えば、マイクロ波シールド44が吸口部42のフィルタセグメントに取り付けられていてもよいし、吸口部42のフィルタセグメントと隣接して配置されていてもよい。また、マイクロ波シールド44は、吸口部42の冷却セグメントに隣接して設けられる別のフィルタセグメントの上流側又は下流側の端部に配置されていてもよい。マイクロ波シールド44は、予め形成されたシールド部材をタバコスティック40の所定位置に配置することで構成されもよいし、吸口部42のフィルタセグメント上に印刷することで構成されてもよい。
[Microwave shield]
The tobacco stick 40 (e.g., the mouth part 42) may be provided with a microwave shield (electromagnetic wave shield) 44. The
マイクロ波の遮断及び通気抵抗を考慮してマイクロ波シールド44の開口率を設計する場合、開口率は、例えば、10%以上であり、好ましくは30%以上であり、より好ましくは50%以上である。また、開口率は、90%以下であり、好ましくは80%以下であり、より好ましくは70%以下である。また、上記のマイクロ波シールド44の開口率の場合に、吸引器10及びタバコスティック40の全体としての通気抵抗は、8mmH2О以上であり、好ましくは10mmH2О以上であり、より好ましくは12mmH2О以上であり、また、100mmH2О以下であり、好ましくは80mmH2О以下であり、より好ましくは60mmH2О以下である。この場合、マイクロ波の漏洩の抑制と、単純な装置構成での望ましい通気抵抗と、が両立されたシステムを提供することができる。なお、通気抵抗は、前述の通り、ISO標準法(ISO6565)に基づいて測定される。
When the aperture ratio of the
また、上記のように構成されるタバコスティック40は、チップペーパー43の外面の一部がリップリリース材料によって被覆された構成であってもよい。リップリリース材料は、使用者がタバコスティック40の吸口部42を口で咥えた際に、唇とチップペーパー43との間の接触が実質的に粘着することなく容易に離れることを補助するように構成される材料を意味する。リップリリース材料は、例えば、エチルセルロース、メチルセルロースなどを含んでいてもよい。例えば、チップペーパー43の外面に対して、エチルセルロース系、或いは、メチルセルロース系のインクを塗工することでチップペーパー43の外面をリップリリース材料によってコーティングしてもよい。
Furthermore, the
チップペーパー43のリップリリース材料は、使用者が吸口部42を咥えた際に、当該使用者の唇に接触する所定の吸口領域に少なくとも配置される。より具体的には、チップペーパー43における外面のうち、リップリリース材料によって被覆されたリップリリース材料配置領域は、吸口部42における吸口端と通気孔との間に位置する領域として規定されている。
The lip release material of the tipping
また、上記のように構成されるタバコスティック40の1本当たりのZ軸方向の通気抵抗は、特段制限されないが、吸い易さの観点から、通常8mmH2O以上であり、10mmH2O以上であることが好ましく、12mmH2O以上であることがより好ましく、また、通常100mmH2O以下であり、80mmH2O以下であることが好ましく、60mmH2O以下であることがより好ましい。通気抵抗は、ISO標準法(ISO6565:2015)に従って、例えばセルリアン社製フィルタ通気抵抗測定器を使用して測定される。通気抵抗は、タバコスティック40の側面における空気の透過が行なわれない状態で一方の端面(第1端面)から他方の端面(第2端面)に所定の空気流量(17.5cc/min)の空気を流した際の、第1端面と第2端面との気圧差を指す。単位は、一般的にはmmH2Oで表す。通気抵抗とタバコスティック40との関係は、通常実施する長さ範囲(長さ5mm~200mm)においては比例関係であることが知られており、タバコスティック40の長さが2倍になれば、その通気抵抗も2倍になる。
The airflow resistance in the Z-axis direction per
棒状のタバコスティック40は、以下のように定義されるアスペクト比が1以上である形状を満たす柱状形状を有していることが好ましい。
アスペクト比=h/w
The rod-shaped
Aspect ratio = h/w
wは、タバコスティック40における先端の幅、hはZ軸方向の長さであり、h≧wであることが好ましい。タバコスティック40の横断面形状は特に限定されず、多角、角丸多角、円、または楕円等であってよい。タバコスティック40における幅wは、タバコスティック40の横断面形状が円形の場合は直径、楕円形である場合は長径、多角形もしくは角丸多角である場合は外接円の直径もしくは外接楕円の長径である。タバコスティック40のZ軸方向の長さhは、特段制限されず、例えば、通常40mm以上であり、45mm以上であることが好ましく、50mm以上であることがより好ましい。また、通常100mm以下であり、90mm以下であることが好ましく、80mm以下であることがより好ましい。タバコスティック40の先端の幅wは、特段制限されず、例えば、通常5mm以上であり、5.5mm以上であることが好ましい。また、通常10mm以下であり、9mm以下であることが好ましく、8mm以下であることがより好ましい。タバコスティック40の長さにおける、吸口部42の冷却セグメント及びフィルタセグメントの長さの割合(冷却セグメント:フィルタセグメント)は、特段制限されないが、香料のデリバリー量や適切なエアロゾル温度の観点から、通常0.60~1.40:0.60~1.40であり、0.80~1.20:0.80~1.20であることが好ましく、0.85~1.15:0.85~1.15であることがより好ましく、0.90~1.10:0.90~1.10であることがさらに好ましく、0.95~1.05:0.95~1.05であることが特に好ましい。吸口部42の冷却セグメント及びフィルタセグメントの長さの割合を上記範囲内とすることで、冷却効果、生成した蒸気及びエアロゾルが冷却セグメントの内壁に付着することによるロスを抑制する効果、及びフィルタの空気量及び香味の調整機能のバランスがとれて、良好な香味及び香味の強さを実現することができる。
w is the width of the tip of the
<吸引器の構成>
吸引器10は、後述する各種構成要素が搭載されるケース11を備える。ケース11には、開口部12aから挿入されたタバコスティック40の少なくとも一部を収容可能な収容部12と、収容部12の開口部12aからのタバコスティック40の挿入をガイドするためのガイド部13と、収容部12に連通して収容部12に空気を導入可能な空気流路14とが設けられる。収容部12は、マイクロ波(電磁波)を収容部12内に閉じ込めるため、金属等によって内面が構成されうる。空気流路14は、ケース11の外装に設けられた空気取入口14aを有し、空気取入口14aから収容部12の内部に空気を導入するように設けられる。空気流路14には、空気を通し且つマイクロ波を遮断するマイクロ波シールド14bが設けられうる。空気流路14は、図1に示すように収容部12の側面に設けられることに限られず、収容部12の底面あるいは上面に設けられてもよい。
<Configuration of the aspirator>
The
また、吸引器10は、高周波発振部20と、導波路21と、電磁波放出部22と、制御部23と、電源部24と、通知部25と、通信部26と、タバコ検知部27と、操作検知部28とを更に備える。これらの構成要素20~28は、ケース11内に搭載される。ここで、電磁波放出部22は、収容部12内に電磁波(マイクロ波)を放出する部分であり、本実施形態では電磁波放出部22としてアンテナを例示して説明する。以下では、電磁波放出部22を「アンテナ22」と表記することがある。
The
高周波発振部20は、例えば半導体式(solid state)発振器を含み、所定の周波数の高周波電磁波を生成する。半導体式発振器は、例えばLDMOSトランジスタ、GaAs FET、SiC MESFET、GaN HFET等の半導体素子で構成された発振器である。高周波電磁波は、3Hzから3THzの間の電磁波を意味し、300MHzから300GHzの間のマイクロ波を含む。高周波発振部20は、タバコスティック40(エアロゾル源)の加熱に適した周波数(例えば2.40~2.50GHz)の高周波電磁波を生成しうる。本実施形態の場合、高周波発振部20は、周波数が2.45GHzであるマイクロ波を高周波電磁波として生成する。また、高周波発振部20は、高周波電磁波を増幅するための増幅器を備えてもよい。高周波発振部20では、半導体式発振器そのものが増幅器の機能を有するものであってもよいし、半導体式発振器とは別の電子部品として構成された増幅器が設けられてもよい。
The high-
なお、高周波電磁波を生成する装置としてマグネトロン式発振器もあるが、高周波発振部20として半導体式発振器を用いる場合、マグネトロン式発振器を用いる場合と比較して本体を小型化することが可能である。また、半導体式発振器は、マグネトロン式発振器と比較してより低い電圧での動作が可能であるため、周波数安定度や出力安定度を高くすることができる。但し、本実施形態の高周波発振部20は、所定の周波数の高周波電磁波を生成できればよいため、マグネトロン式発振器であってもよい。
Note that although magnetron oscillators are also used as devices for generating high-frequency electromagnetic waves, when a semiconductor oscillator is used as the high-
高周波発振部20で生成されたマイクロ波は、導波路21を通ってアンテナ22へ導かれる。導波路21は、高周波発振部20とアンテナ22とを接続し、タバコスティック40(エアロゾル源)を加熱するために高周波発振部20で生成されたマイクロ波をアンテナ22に導く。導波路21としては、例えば、導波管や同軸ケーブルなどが用いられうる。高周波発振部20とアンテナ22とが直接接続される場合には、導波路21は省略されてもよい。また、アンテナ22は、導波路21を通って導かれたマイクロ波を収容部12内に放出(放射)する。図1の例では、アンテナ22は、収容部12の底面に設けられているが、それに限られるものではなく、収容部12の側面あるいは上面に設けられてもよい。また、アンテナ22は、ロッド状に構成され、タバコスティック40の内部に設けられてもよく、タバコスティック40を挟み込むような電極形状であってもよい。
The microwaves generated by the high-
本実施形態の場合、導波路21の途中にサーキュレータ21aが設けられている。サーキュレータ21aは、導波路21内において、高周波発振部20側のポートから入射されたマイクロ波をアンテナ22に向けて伝送し、アンテナ22側のポートから入射されたマイクロ波(反射波)を後述の反射波検出部32に向けて伝送するように構成される。このようなサーキュレータ21aを導波路21の途中に設けることにより、アンテナ22からマイクロ波とならずに戻ってくる反射波が高周波発振部20に入射することを低減することができる。
In this embodiment, a
なお、導波路21には、高周波発振部20を保護するため、アンテナ22を介して高周波発振部20に向かって戻ってくる反射波を吸収するためのアイソレータが設けられてもよい。この場合、当該アイソレータは、高周波発振部20とサーキュレータ21aとの間に配置されるとよい。また、導波路21には、高周波発振部20からの入射波の電力とアンテナ22または収容部12内からの反射波の電力とを検出するパワーモニタ、および/または、高周波発振部20側のインピーダンスと収容部12側のインピーダンスとを整合させて反射波の電力を低減させるインピーダンス整合部が設けられてもよい。
In addition, in order to protect the
制御部23は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って吸引器10の動作全般を制御する。具体的には、制御部23は、ユーザからの霧化要求に応じて、マイクロ波をアンテナ22から放出してタバコスティック40を加熱するように高周波発振部20を制御しうる。また、制御部23は、事前に設定された所望の加熱プロファイルに従ってタバコスティック40が加熱されるように高周波発振部20を制御してもよい。制御部23は、例えばCPU(Central Processing Unit)、またはマイクロプロセッサ等の電子回路によって実現されうる。ここで、吸引器10には、タバコスティック40の過熱状態を把握(検出)するため温度センサが設けてもよい。この場合、制御部23は、当該温度センサの検出結果に基づいて、タバコスティック40の加熱を制御しうる。
The
電源部24は、制御部23による制御に基づいて、吸引器10の各部(特に、高周波発振部20)に電力を供給する。電源部24は、例えば、リチウムイオン二次電池等の充電式バッテリにより構成される。このような電源部24を設けることで、吸引器10を可搬型に構成することができる。
The
通知部25は、制御部23による制御に基づいて、ユーザに対して情報を通知する。ユーザに対して通知される情報としては、例えば、収容部12内へのタバコスティック40の挿入検知を示す情報、マイクロ波によるタバコスティック40の加熱開始を示す情報、エアロゾルの吸引可能状態への移行を示す情報、エラー情報、電源部24の残量情報(バッテリ残量情報)などが挙げられる。また、本実施形態の場合、通知部25は、アンテナ22から収容部12内にマイクロ波を放出させないように制御していることを示す情報(以下、放出不可情報と表記することがある)をユーザに通知する。放出不可情報は、金属を含む物体である金属含有物(以下では、異物と表記することがある)が収容部12内に存在していることを示す異物存在情報を含みうる。異物存在情報は、収容部12内に異物が存在していること自体を示す情報であってもよいが、収容部12内に異物を検知したことを示す情報、収容部12内の異物の除去を促すための情報、或いは、収容部12内のクリーニングの実施を促すための情報であってもよい。また、放出不可情報は、収容部12内にタバコスティック40が収容されていないことを示す未収容情報を含んでいてもよい。ここで、通知部25は、LED(Light Emitting Diode)のような発光素子によって構成されていてもよく、振動モータのような振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。通知部25は、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示素子(ディスプレイ)によって構成されていてもよい。通知部25は、発光素子、振動素子、音出力素子および表示素子のうち、2以上の素子の組合せであってもよい。
The
通信部26は、吸引器10の使用状態に関する情報を取得して外部のデータサーバやユーザの携帯端末装置等(以下、データサーバ等と称する)に送信したり、データサーバ等からデータを受信したりするためのインターフェースである。通信部26は、例えば、近距離無線通信であるBluetooth(登録商標)や、遠距離無線通信であるLPWA(Low Power Wide Area)により、データサーバ等との通信を行うことができる。なお、通信部26とデータサーバ等との通信は、上述した無線通信に限られず、別形態の無線通信や、有線通信であってもよい。ここで、本実施形態の場合、通信部26は、異物存在情報をデータサーバ等に送信することによって異物存在情報をユーザに通知するように構成されてもよい。即ち、通信部26は、異物存在情報をユーザに通知する通知部の一形態として理解されてもよい。
The
タバコ検知部27は、収容部12内におけるタバコスティック40の有無を検知する。これにより、制御部23は、タバコ検知部27の検知結果に基づいて、収容部12内にタバコスティック40が収容(挿入)されている状態か否かを判断し、その判断結果に応じて、アンテナ22からのマイクロ波の放出を制御することができる。例えば、制御部23は、タバコ検知部27の検知結果に基づいて、収容部12内にタバコスティック40が収容されていない状態であると判断した場合には、アンテナ22からマイクロ波の放出を禁止する。一方、制御部23は、タバコ検知部27の検知結果に基づいて、収容部12内にタバコスティック40が収容(挿入)されている状態であると判断した場合には、アンテナ22からのマイクロ波の放出を実行可能とする。タバコ検知部27は、例えば、静電容量型近接センサで構成されうるが、これに限られず、接触型センサ(例えば圧力センサ)や光電センサなどで構成されてもよい。なお、図1の例では、タバコ検知部27は、収容部12の側面(+Y方向側の内面)に設けられているが、収容部12の底面または上面、あるいは、ガイド部13、蓋部11bに設けられてもよい。
The
操作検知部28は、ユーザにより吸引器10に対して行われる各種操作を検知する。操作検知部28は、ユーザによる指示入力を受け付ける入力部として理解されてもよい。本実施形態の場合、操作検知部28は、吸引器10によるタバコスティック40の加熱開始を指示するためにユーザによって行われる所定の操作を検知する。当該所定の操作としては、タバコスティック40の加熱開始を指示するためのボタン11aの操作、収容部12の開口部12a(開口)を開閉する蓋部11bの開操作(蓋部11bを閉位置から開位置に移動させる操作)、或いは、収容部12へのタバコスティック40の挿入が挙げられる。なお、図1の例における蓋部11bは、開口部12aを開閉するようにケース11の上面において±Y方向にスライドする構成であるが、これに限られるものではなく、開口部12aを開閉する扉として構成されてもよい。また、収容部12へのタバコスティック40の挿入は、タバコ検知部27を用いて検知されうる。
The
上記のように構成された吸引器10では、異物(金属含有物)が収容部12内に存在している状態や、タバコスティック40が収容部12内に収容されていない状態でアンテナ22から収容部12内にマイクロ波を放出することを回避する必要がある。そのため、本実施形態の吸引器10には、収容部12内に存在する物体を検知する物体検知部30が設けられている。物体検知部30は、収容部12内に存在する異物、および/または、収容部12内に収容されているタバコスティック40の少なくとも一部(例えばタバコ充填部41)を当該物体として検知するように構成されうる。そして、制御部23は、物体検知部30による当該物体の検知結果が制約条件を満たした場合、アンテナ22からマイクロ波を放出させないように制御する。制約条件は、物体検知部30により異物が検知されたとの条件、および、物体検知部30によりタバコスティック40の少なくとも一部が検知されていないとの条件のうち少なくとも1つを含みうる。
In the
物体検知部30による収容部12内の異物の検知方法としては、発振回路31を用いる方法と、反射波検出部32を用いる方法とが挙げられる。本実施形態の吸引器10では、発振回路31を用いた異物の検知と反射波検出部32を用いた異物の検知との両方を行うことができるように、発振回路31および反射波検出部32の両方が吸引器10に設けられているが、それに限られず、発振回路31および反射波検出部32のいずれか一方のみが設けられていてもよい。即ち、吸引器10は、発振回路31を用いた異物の検知、および、反射波検出部32を用いた異物の検知のうちいずれか一方のみを行うことができるように構成されていてもよい。なお、物体検知部30は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはマイクロプロセッサ等の電子回路によって実現され、制御部23の一部として構成されてもよい。
The
発振回路31は、コイル31aとキャパシタ(不図示)とを含む共振回路である。コイル31aは、収容部12内に配置される。このような発振回路31では、異物(金属含有物)が収容部12内に存在していると、コイル31aのQ値が変化し、発振回路31からの出力信号の振幅が変化する。例えば、金属片等の異物が収容部12内に存在していると、当該異物が収容部12内に存在していない状態に比べ、コイル31aに金属が近づいている状態になるため、コイル31aのQ値が低下し、発振回路31からの出力信号の振幅が小さくなる。そのため、物体検知部30は、発振回路31のコイル31aのQ値に基づいて、収容部12内の異物を検知することができる。具体的には、物体検知部30は、発振回路31からの出力信号と基準信号とを比較し、それらの信号の差が閾値以上である場合に、収容部12内に異物が存在していると判断することができる。基準信号は、例えば、収容部12内に異物が存在していない状態で発振回路31から出力される信号であり、実験やシミュレーションなどによって事前に設定されている。
The
反射波検出部32は、アンテナ22から戻ってくる反射波を検出する。反射波は、アンテナ22から導波路21およびサーキュレータ21aを介して反射波検出部32に入射する。異物(金属含有物)が収容部12内に存在していると、当該異物が収容部12内に存在していない状態に比べ、インピーダンス整合が崩れるため、反射波検出部32で検出される反射波の電力が変化(増加)しうる。そのため、物体検知部30は、反射波検出部32で検出される反射波に基づいて、収容部12内の異物を検知することができる。具体的には、物体検知部30は、反射波検出部32で検出される反射波の電力の大きさ(振幅)が閾値を超えた場合に、収容部12内に異物が存在していると判断することができる。閾値は、実験やシミュレーションなどによって事前に設定されている。
The reflected
また、物体検知部30は、反射波検出部32によって検出された反射波に基づいて、収容部12内に収容されているタバコスティック40を検知することができる。具体的には、反射波検出部32によって検出された反射波が一番少ないピーク周波数が、収容部12内にタバコスティック40が収容されている場合と収容されていない場合とで変化しうる。そのため、物体検知部30は、当該ピーク周波数に基づいて、収容部12内におけるタバコスティック40の有無を検知することができる。なお、反射波検出部32を用いてタバコスティック40の検知を行う場合には、前述したタバコ検知部27が吸引器10に設けられていなくてもよい。
The
ここで、反射波検出部32を用いた異物およびタバコスティック40の検知では、収容部12内にアンテナ22からマイクロ波を一時的に放出するように高周波発振部20が制御される。このとき、アンテナ22から収容部12内に放出されるマイクロ波の周波数を、規定の周波数範囲(例えば2400~2500MHz)でスイープさせてもよいし、固定周波数(例えば2460MHz)にしてもよい。また、互いに異なる周波数(例えば、2400MHz、2460MHz、2500MHz)を有する複数種類のマイクロ波をアンテナ22から収容部12内に放射してもよい。
Here, when detecting foreign objects and tobacco sticks 40 using the reflected
図2は、アンテナ22から収容部12内に放出されるマイクロ波の周波数を規定の周波数範囲でスイープさせた場合に反射波検出部32によって検出された反射波の特性の一例を示している。図2の横軸は反射波の周波数であり、縦軸は反射係数である。収容部12内にタバコスティック40が収容されている場合、図2に実線で示されるように、所定の周波数範囲内に反射波のピークが発生する。一方、収容部12内にタバコスティック40が収容されていない場合、図2に破線で示されるように、所定の周波数範囲の外側に反射波のピークが発生する。そのため、物体検知部30は、反射波検出部32によって検出された反射波のピーク周波数に基づいて、収容部12内におけるタバコスティックの有無を検知することができる。また、収容部12内に異物(金属含有物)が存在していると、図2に一点鎖線で示されるように、所定の周波数範囲の外側において反射波の電力が変化(増加)しうる。即ち、所定の周波数範囲の外側において反射波のピークが発生する。そのため、物体検知部30は、反射波検出部32によって検出された反射波のピーク周波数に基づいて、収容部12内における異物の有無を検知することができる。
2 shows an example of the characteristics of the reflected wave detected by the reflected
<吸引器の動作フロー>
次に、上記のように構成された本実施形態の吸引器10の動作フローについて説明する。図3は、本実施形態の吸引器10の動作を示すフローチャートである。図3のフローチャートは、制御部23によって実行されうる。
<Operation flow of the aspirator>
Next, an operation flow of the
ステップS11で、制御部23は、タバコスティック40の加熱開始を指示するためのユーザの所定の操作が操作検知部28によって検知されたか否かを判定する。当該所定の操作としては、前述したように、ボタン11aの操作、蓋部11bの開操作、或いは、収容部12へのタバコスティック40の挿入が挙げられる。これらのうち少なくとも1つの操作が操作検知部28によって検知された場合にステップS12に進む。ステップS12で、制御部23は、物体検知部30によって収容部12内の物体の検知を行う。本実施形態の場合、物体検知部30は、収容部12内の物体として、異物(金属含有物)および/またはタバコスティック40を検知するように構成される。物体検知部30は、前述したように、発振回路31および/または反射波検出部32を用いて収容部12内の異物の検知を行うことができる。また、物体検知部30は、前述したように、反射波検出部32を用いて収容部12内のタバコスティック40の検知を行うことができる。
In step S11, the
ステップS13で、制御部23は、物体検知部30による物体の検知結果が制約条件を満たすか否かを判断する。制約条件は、前述したように、物体検知部30により異物が検知されたとの条件、および、物体検知部30によりタバコスティック40の少なくとも一部が検知されていないとの条件のうち少なくとも1つを含みうる。
In step S13, the
物体検知部30による物体の検知結果が制約条件を満たすとステップS13で判断された場合にはステップS14に進む。具体的には、物体検知部30によって収容部12内の異物が検知された場合、或いは、物体検出部30によって収容部12内のタバコスティック40が検知されていない場合にステップS14に進む。ステップS14で、制御部23は、アンテナ22から収容部12内へのマイクロ波の放出させないように高周波発振部20を制御し、タバコスティック40の加熱を中止する。本ステップS14は、アンテナ22から収容部12内へのマイクロ波の放出を禁止する工程として理解されてもよい。次いで、ステップS15で、制御部23は、通知部25または通信部26により、アンテナ22から収容部12内にマイクロ波を放出させないように制御していることを示す放出不可情報をユーザに通知する。放出不可情報は、収容部12内における異物の存在を示す異物存在情報、および/または、収容部12内にタバコスティック40が収容されていないことを示す未収容情報を含みうる。異物存在情報は、前述したように、収容部12内に異物が存在していること自体を示す情報、収容部12内に異物を検知したことを示す情報、収容部12内の異物の除去を促すための情報、或いは、収容部12内のクリーニングの実施を促すための情報でありうる。
If it is determined in step S13 that the object detection result by the
一方、物体検知部30による物体の検知結果が制約条件を満たさないとステップS13で判断された場合にはステップS16に進む。具体的には、物体検知部30によって収容部12内の異物が検知されなかった場合、或いは、物体検出部30によって収容部12内のタバコスティック40が検知されている場合にステップS16に進む。ステップS16で、制御部23は、ユーザ指示に応じて、アンテナ22から収容部12内へマイクロ波を放出させるように高周波発振部20を制御し、タバコスティック40の加熱を開始する。ユーザ指示は、例えば、ユーザによるボタン11aの操作を含みうる。ステップS11におけるユーザの所定の操作がボタン11aの操作である場合には、当該ユーザ指示に関わらずにタバコスティック40の加熱を開始してもよい。
On the other hand, if it is determined in step S13 that the object detection result by the
ステップS17で、制御部23は、タバコスティック40の加熱を開始してから所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過した場合にはステップS18に進み、制御部23は、アンテナ22から収容部12内へのマイクロ波の放出を終了させるように高周波発振部20を制御し、タバコスティック40の加熱を終了する。ここで、本実施形態では、ステップS17において所定時間が経過したか否かを判断したが、それに限られず、ステップS17において、ユーザの霧化要求(吸引動作、パフ動作)が所定回数に達したか否かを判断してもよい。この場合、タバコスティック40の加熱を開始してからのユーザの霧化要求が所定回数に達した場合にステップS18に進む。
In step S17, the
上述したように、本実施形態の吸引器10は、収容部12内の物体(異物、タバコスティック40)を検知する物体検知部30を有し、物体検知部30による物体の検知結果が制約条件を満たす場合、アンテナ22からマイクロ波を放出させないように制御する。これにより、異物が収容部12内に存在している状態や、タバコスティック40が収容部12内に収容されていない状態で収容部12内にマイクロ波を放出することを回避することができるため、吸引器10の安全性を向上させることができる。
As described above, the
<その他の実施形態>
上記実施形態では、タバコスティック40の吸口部42をユーザが口で直接銜えるように構成された吸引器10の例を説明した。但し、吸引器10には、図4に示されるように、ユーザが口で銜えて収容部12から気体(エアロゾルを含有する気体)を吸引するためのマウスピース50が取り付けられてもよい。マウスピース50は、吸引器10に対して着脱可能である。図4は、マウスピース50を有する吸引器10(エアロゾル生成装置)の構成例を示す模式図である。
<Other embodiments>
In the above embodiment, an example of the
マウスピース50は、タバコスティック40のうち吸引器10(収容部12)から突き出した部分(吸口部42)を覆うように、吸引器10のガイド部13に取り付けられうる。そして、マウスピース50には、開口部12aおよびガイド部13を介して収容部12から外部に漏れだすマイクロ波を遮断するためのマイクロ波シールド51が設けられる。マイクロ波シールド51は、気体を通し且つマイクロ波を遮断することができるように、金属メッシュ等で構成されうる。
The
マイクロ波シールド51を備えるマウスピース50を用いる場合、吸引器10には、マウスピース50が取り付けられているか否かを検知するマウスピース検知部29が設けられうる。これにより、制御部23は、マウスピース検知部29の検知結果に基づいて、アンテナ22からのマイクロ波の放出を制御することができる。例えば、制御部23は、マウスピース検知部29の検知結果に基づいて、マウスピース50が吸引器10に取り付けられていないと判断した場合には、アンテナ22からのマイクロ波の放出を禁止する。一方、制御部23は、マウスピース検知部29の検知結果に基づいて、マウスピース50が吸引器10に取り付けられていると判断した場合には、アンテナ22からのマイクロ波の放出を実行可能とする。なお、マイクロ波シールド51を備えるマウスピース50を用いる場合、タバコスティック40にマイクロ波シールド44が設けられていなくてもよい。
When a
また、上記実施形態では、高周波発振部20で生成された電磁波(マイクロ波)をアンテナ22から収容部12内に放出することにより、収容部12内のタバコスティック40を加熱する例(マイクロ波加熱方式)を説明した。しかしながら、それに限られるものではなく、例えば、アンテナ22から放出されるマイクロ波(電磁波)を制御して収容部12内に生成される電磁界(電磁界強度)を変化させることにより、タバコスティック40を誘電加熱する方式であってもよい。
In the above embodiment, an example (microwave heating method) has been described in which the
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 The invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the invention.
Claims (12)
前記収容部内に電磁波を放出する電磁波放出部と、
前記収容部内に存在する物体を検知する物体検知部と、
前記電磁波放出部からの電磁波の放出を制御することにより、前記収容部に収容された前記エアロゾル発生物品の少なくとも一部の加熱を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記物体検知部による前記物体の検知結果が制約条件を満たす場合に、前記電磁波放出部から電磁波を放出させないように制御する、ことを特徴とするエアロゾル生成装置。 a housing for housing at least a portion of an aerosol-generating article including an aerosol source;
an electromagnetic wave emitting portion that emits electromagnetic waves into the housing portion;
an object detection unit that detects an object present in the storage unit;
a control unit that controls the heating of at least a portion of the aerosol-generating article contained in the container by controlling the emission of electromagnetic waves from the electromagnetic wave emitting unit;
Equipped with
The aerosol generating device is characterized in that the control unit controls the electromagnetic wave emission unit not to emit electromagnetic waves when the detection result of the object by the object detection unit satisfies a constraint condition.
前記制御部は、前記物体検知部による前記物体の検知結果が前記制約条件を満たす場合、前記電磁波放出部から前記収容部内に電磁波を放出させないように制御していることを示す情報を前記通知部により前記ユーザに通知する、ことを特徴とする請求項1に記載のエアロゾル生成装置。 A notification unit that notifies a user of information,
The aerosol generating device described in claim 1, characterized in that when the detection result of the object by the object detection unit satisfies the constraint condition, the control unit notifies the user via the notification unit of information indicating that control is being performed to prevent electromagnetic waves from being emitted from the electromagnetic wave emission unit into the storage unit.
前記制約条件は、前記物体検知部により前記金属含有物が検知されたとの条件を含む、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエアロゾル生成装置。 The object detection unit is configured to detect a metal-containing object containing a metal as the object,
4. The aerosol generating device according to claim 1, wherein the constraint condition includes a condition that the metal-containing object is detected by the object detection unit.
前記物体検知部は、前記コイルのQ値に基づいて、前記収容部内における前記金属含有物を検知する、ことを特徴とする請求項4に記載のエアロゾル生成装置。 Further comprising a coil disposed within the housing,
The aerosol generating device according to claim 4 , wherein the object detection unit detects the metal-containing material in the storage unit based on a Q value of the coil.
前記物体検知部は、前記反射波検出部で検出された前記反射波に基づいて、前記収容部内における前記金属含有物を検知する、ことを特徴とする請求項4に記載のエアロゾル生成装置。 A reflected wave detection unit that detects a reflected wave returning from the electromagnetic wave emission unit,
The aerosol generating device according to claim 4 , wherein the object detection unit detects the metal-containing object in the storage unit based on the reflected wave detected by the reflected wave detection unit.
前記制約条件は、前記物体検知部により前記エアロゾル発生物品の少なくとも一部が検知されていないとの条件を含む、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエアロゾル生成装置。 the object detection unit is configured to detect at least a portion of the aerosol-generating article contained in the container as the object,
4. The aerosol generating device according to claim 1, wherein the constraint condition includes a condition that at least a portion of the aerosol-generating article is not detected by the object detection unit.
前記物体検知部は、前記反射波検出部で検出された前記反射波に基づいて、前記収容部内における前記エアロゾル発生物品の少なくとも一部を検知する、ことを特徴とする請求項7に記載のエアロゾル生成装置。 A reflected wave detection unit that detects a reflected wave returning from the electromagnetic wave emission unit,
The aerosol generating device according to claim 7 , wherein the object detection unit detects at least a portion of the aerosol-generating article in the storage unit based on the reflected wave detected by the reflected wave detection unit.
前記制御部は、前記操作検知部により前記所定の操作が検知された場合に、前記物体検知部に前記物体の検知を実行させる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエアロゾル生成装置。 The aerosol generating article further includes an operation detection unit that detects a predetermined operation performed by a user to instruct the user to start heating the aerosol generating article,
The aerosol generating device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the control unit causes the object detection unit to detect the object when the specified operation is detected by the operation detection unit.
前記操作検知部は、ユーザによる前記ボタンの操作を前記所定の操作として検知する、ことを特徴とする請求項9に記載のエアロゾル生成装置。 a button operated by the user to start heating the aerosol-generating article;
The aerosol generating device according to claim 9 , wherein the operation detection unit detects an operation of the button by a user as the predetermined operation.
前記操作検知部は、ユーザによる前記蓋部の開操作を前記所定の操作として検知する、ことを特徴とする請求項9に記載のエアロゾル生成装置。 The aerosol-generating article further includes a cover for opening and closing an opening for inserting at least a portion of the aerosol-generating article into the container,
The aerosol generating device according to claim 9 , wherein the operation detection unit detects an opening operation of the lid unit by a user as the predetermined operation.
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