碳热源的制作方法

技术领域

本发明涉及碳热源和香味抽吸具。

背景技术：

以前，关于具有碳热源，并利用该碳热源产生的热对香味发生源进行加热的香味抽吸具提出了各种方案。

例如，在专利文献1中，记载有一种香味抽吸具，其具有碳热源，为了提高点火性，在点火面(点火侧的端面)形成有横切点火面的凸条槽。

另外，在专利文献2中，记载有一种香味抽吸具，其具有圆柱形状的碳热源，该谈热源具有直径1.5mm～3mm的贯通孔。

在此，优选用于香味抽吸具的碳热源满足以下条件。

第一个条件为，在从燃烧开始时到初期抽吸(吸烟)时为止的期间，点火性良好，供给充分的热量。

另外，第二个条件为，从中期一直到后期的抽吸(吸烟)时，发热量的变动少，供给稳定的热量。

针对于此，在专利文献1中记载的碳热源利用形成在点火面的槽，能够在从燃烧开始时到初期抽吸时为止的期间提高点火性，但是仅通过增大打火机等点火源与点火端部的接触面积，从燃烧开始时到初期抽吸时为止的期间的空气流路未构成为有效地传递热到点火端部，因此其效果不充分。

另外，在专利文献1中记载的碳热源假定用于在碳热源产生的热经由该碳热源的包围部件、保持部件向香味发生源传递的结构的香味抽吸具，因此在碳热源用于碳热源产生的热主要利用对流传热向香味发生源传递的结构的香味抽吸具的情况下，会产生难以在从中期一直到后期的抽吸时供给稳定热量的问题。

另外，在专利文献2中记载的碳热源跨过全长形成为均匀的圆柱形状，即，在点火面未形成有槽等，因此利用通常市售打火机等点火源难以有效地将热传递到点火面，在从燃烧开始时到初期抽吸时的期间，难以获得良好的点火性。

如这些专利文献1和专利文献2所述，在现有一体成型的碳热源中，难以使从燃烧开始时到初期抽吸时良好的点火性和从中期一直到后期的抽吸时安定的热量供给并存。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平5-103836号公报

专利文献2：(日本)特表2010-535530号公报

技术实现要素：

第一特征的柱状形状的碳热源具有：筒部，其设置有一个在所述碳热源的纵轴方向通气连通的空洞；点火端部，其设置在比所述筒部更靠近所述碳热源的点火侧。在所述点火端部的所述点火侧的端面形成有与所述空洞连通的槽。所述点火端部具有在设置于所述筒部的所述空洞的延长方向上与所述空洞连通的空隙。所述槽与所述空隙分别形成。

第一特征中，所述槽部在所述点火端部的侧面露出。

第一特征中，所述筒部具有圆筒形状，所述空洞的直径与所述碳热源的外径之间的差为1mm以上。

第一特征中，所述筒部和所述点火端部一体成形。

第一特征中，在所述碳热源的纵轴方向上，所述碳热源的尺寸为10mm～30mm。在与所述纵轴方向正交的方向上，所述碳热源的尺寸为4mm～8mm。

第一特征中，在与所述碳热源的纵轴方向正交的方向上，所述空洞的尺寸为1mm～4mm。

本发明第二特征的香味抽吸具具备第一特征所具有的碳热源。

附图说明

图1是表示具有本发明的实施方式的碳热源的香味抽吸具的图。

图2是表示本发明的实施方式的碳热源的图。

图3是表示本发明的实施方式的碳热源的图。

图4是表示本发明的实施方式的形成在碳热源点火面的槽的一个示例的图。

图5是表示本发明的实施方式的形成在碳热源点火面的槽的一个示例的图。

图6是用于说明本实施方式的制造碳热源10的方法的图。

图7是用于说明本发明的实施例1的图。

图8是用于说明本发明的实施例2的图。

图9是表示本发明的变形例1的碳热源的图。

图10是表示本发明的变形例1的碳热源的图。

图11是表示本发明的变形例2的碳热源的图。

具体实施方式

(本发明的一实施方式)

参照图1至图6，说明本发明的一个实施方式的香味抽吸具1。

在此，图1是从侧面方向观察本实施方式的香味抽吸具1的图，图2(a)是从侧面方向Z观察本实施方式的碳热源10的图，图2(b)是从点火面方向X观察本实施方式的碳热源10的图，图2(c)是从点火面E的相反面(抽吸侧的端面)方向Y观察本实施方式的碳热源10的图。

如图1所示，本实施方式的香味抽吸具1具备：香味发生源2、碳热源10、保持香味发生源2和碳热源10的保持部3。

香味发生源2通过传递由碳热源10产生的热而散发香味。

作为香味发生源2，例如，能够使用烟叶，并能够采用香烟(纸卷烟)所使用的通常烟丝烟叶、鼻烟所使用的粒状烟叶、卷烟、成形烟等烟原料。另外，作为香味发生源2，也可以采用多孔质原材料或者非多孔质原材料的载体。

另外，卷烟是将片状的再造烟叶成形为卷状而获得，并在内部具有流路。另外，成形烟是通过对粒状烟叶进行模具型成形而获得。

并且，作为上述香味发生源2使用的烟叶原料或者载体也可以含有期望的香料。

保持部3也可以由例如将矩形形状的厚纸弯曲成圆筒状并将两侧缘部合在一起而形成为中空的圆筒体的纸管构成。

另外，在保持部2内部，通过在碳热源10与香味发生源2之间配置具有空隙部或者通气性的不燃部件，使碳热源10与香味发生源2构成为不邻接。

另外，如图1所示，通过使碳热源10的至少一部分从保持部3露出，能够提高碳热源10的燃烧状态的可视性。

如图2和图3所示，碳热源10为圆柱形状，并具备圆筒部11和点火侧端部12。

如图2(a)所示，在圆筒部11上设置有与碳热源10的纵轴方向L通气连通的空洞11A。

另外，如图2(c)所示，该空洞11A也可以具有跨过碳热源10的全长，并具有与圆筒部11的中心轴相同中心轴的同轴圆柱的形状。在这种情况下，能够容易进行空洞11A的制造工序。

在此，在从中期一直到后期的抽吸时，为了供给稳定的热量，即，为了抑制自然燃烧时(非吸烟时)的发热量与抽吸时的发热量之间的变动量，优选减小抽吸时的流入空气与燃烧区域之间的接触面积的形状。

因此，例如，如图2(a)所示，通过仅具有单一空洞11A的圆筒形状，能够抑制在自然燃烧时的发热量与在抽吸时的发热量之间的变动量。

在此，空洞11A的直径R1与碳热源(圆筒部11)的外径R2之间的差(圆筒部11的壁厚)根据碳热源的碳混合比例等适当选择用于获得充分点火性的数值，可以构成为1mm以上，优选1.5mm以上，更优选2.0mm以上。利用该结构，用户能够进行充分的香味抽吸次数。

另外，空洞11A的直径R1也可以构成为1mm以上，优选1.5mm以上，更优选，2.0mm以上。利用该结构，能够减少抽吸时所产生的压力损失。

或者，该空洞11A也可以具有圆锥形状等那样的，沿着纵轴方向L直径不同的形状。在这种情况下，在从中期一直到后期的抽吸时，能够精密控制供给的热量。

如图2(a)所示，点火端部12设置在比圆筒部11更靠近碳热源10的点火侧(点火面E)侧的位置。点火端部12在设置于圆筒部11的空洞11A的延长方向上具有与空洞11A连通的空隙。在第一实施方式中，点火端部12的空隙具有比空洞11A小的直径。不过，点火端部12的空隙也可以具有与空洞11A相同的直径。

另外，如图2(b)和图3所示，在点火端部12的点火面E上形成有与空洞11A连通的槽12A。应注意的是槽12A与点火端部12的空隙分别形成。即，在跨过碳热源整体形成有沿着纵轴方向L的空洞，并且空洞在点火端E露出的实施方式中，应注意的是在点火端E露出的空洞并不相当于槽12A。根据该结构，由于缩小“点火面E的面积(除了形成有槽12A的部分的面积以外的面积)”，并增大“槽12A的槽壁的面积”，因此打火机等点火源的热有效地传递到点火端部，并且在从燃烧开始时到初期抽吸时为止的期间，能够获得良好的点火性。

即，为了获得充分的点火性，优选“槽12A的槽壁的面积”相对于“点火面E的面积(除了形成有槽12A的部分的面积以外的面积)的比例，“槽12A的槽壁的面积”/“点火面E的面积(除了形成有槽12A的部分的面积以外的面积)”大。

该“槽12A的槽壁的面积”相对于“点火面E的面积(除了形成有槽12A的部分的面积以外的面积)”的比例根据碳热源的碳混合比例等适当选择用于获得充分的点火性的数值，例如通过选择0.5以上，优选1.25以上，更优选2.5以上的数值能够获得充分的点火性。

在此，“点火面E的面积(除了形成有槽12A的部分的面积以外的面积)”为如图5所示的斜线部分的面积，“槽12A的槽壁的面积”为由“点火面E的槽12A的全长(图5所示A～H的8条边长度的合计)”ד槽12A的深度”计算的面积。

另外，槽12A只要是与空洞11A连通的形状，能够任意配置。

例如，如图2(b)和图3所示，槽12A也可以在点火端部12的侧面12B露出。根据该结构，从燃烧开始时到初期抽吸时为止的期间，能够更有效地使槽12A的侧壁燃烧而进一步提高点火性。

另外，例如，如图2(b)所示，点火面E也可以配置为两个槽12A正交，如图4所示，点火面E也可以为三个槽12A以60℃交叉。

在此，通过配置多个槽12A，以平均分配点火面E，在从燃烧开始时到初期抽吸时为止的期间，能够平均并且有效地将热传递到点火面E整体。

另外，槽12A也可以配置为曲线状，只要各个槽与空洞11A连通，多个槽12A也可以配置为在空洞11A的中心以外的位置交叉。

并且，槽12A例如也可以向空洞11A加深地倾斜。

另外，也可以通过在点火面E内的各种位置使多个曲线状的槽12A、直线状的槽12A交叉而在点火面E设置多个突起形状。

另外，通过加深槽12A的深度，能够增大点火端部的空气流路的面积，能够进一步提高点火性。

另外，虽然在提高点火性方面与槽12A相比会降低效果，但是基于设计性等观点，与槽12A一起进行不与空洞11A连通的槽等加工当然也包含在本发明之中。

并且，通过对点火面E进行倒角加工，能够防止点火面E破损。

另外，如后所述，碳热源10(即，圆筒部11和点火侧端部12)也可以通过挤压、压锭、压力浇铸等方法来一体成形。

并且，碳热源10的纵轴方向L的长度L1也可以构成为8mm～30mm，优选10mm～30mm，更优选10mm～15mm。该结构的碳热源10能够适合用于香味抽吸具的热源。

另外，碳热源10的外径R2也可以构成为4mm～8mm，更优选，5mm～7mm。该结构的碳热源10能够适合用于香味抽吸具的热源。

另外，圆筒部11的外径和点火端部12的外径构成为与碳热源10的外径R2相同。

另外，纵轴方向L的圆筒部11的长度在不妨碍点火端部12的功能(点火性)的范围内任意设定。例如，纵轴方向L的圆筒部11的长度也可以是从纵轴方向L的碳热源10的全长中减去上述槽12A的深度的长度。

以下，参照图6，说明本实施方式的制造碳热源10的方法的一个示例。

如图6所示，在步骤S101中，进行碳热源10的一次成形。

一次成形时的碳热源10也可以具有未设置有空洞11A的圆柱形状，也可以具有设置有在纵轴方向通气连通的空洞11A的圆柱形状。

在此，通过将包括植物由来的碳材料、不燃添加物、粘合剂(有机粘合剂或者无机粘合剂)、水等的混合物利用挤压，压锭，压力浇铸等方法一体成形而能够获得碳热源10。

另外，作为该碳材料，优选使用通过加热处理等除去挥发性杂质的材料。

另外，碳热源10能够包括10重量％～99重量％的范围的碳材料。在此，基于充分的热量供给、灰不散落(灰締まり)等燃烧特性的观点，优选碳热源10包含30重量％～70重量％范围的碳材料，更优选包含40重量％～50重量％范围的碳材料。

作为有机粘合剂，例如能够使用至少包含CMC(羧甲基纤维素)、CMC-Na(羧甲基纤维素钠)、藻朊酸盐、EVA、PVA、PVAC和糖类中的至少一种的混合物。

另外，作为无机粘合剂，例如能够使用精制膨润土等矿物类，或者，二氧化硅胶体、水玻璃、硅酸钙等二氧化硅类粘合剂。

例如，基于香味的观点，上述的粘合剂优选包含1重量％～10重量％的CMC或者CMC-Na，更优选包含1重量％～8重量％的CMC或者CMC-Na。

另外，作为不燃添加物，例如能够使用由纳、钾、钙、镁、硅等构成的碳酸盐或者氧化物。另外，碳热源10能够包含40重量％～89重量％的不燃添加物。

在此，作为不燃添加物，使用碳酸钙，碳热源10优选包含40重量％～55重量％的不燃添加物。

以改善燃烧特性为目的，也可以使碳热源10包含氯化钠等碱金属盐的比例为1重量％以下。

在步骤S102中，进行用于形成圆筒部11的加工。例如，通过利用钻头将孔从一次成形后的碳热源10的一侧的端面(抽吸侧的端面)开至规定位置来形成具有空洞11A的圆筒部11。

在步骤S103中，进行用于形成点火端部12的加工。例如，在步骤S102中，在与插入钻头的面(抽吸侧的端面)相反侧的面(点火面)，通过利用金刚石切割片进行规定加工来形成槽12A。

在此，通过根据碳热源10的组成(碳混合率等)、外径R2，适当调节槽12A的个数、深度、宽度等而能够获得良好的点火性。

另外，步骤S102和步骤S103的顺序也可以相反。另外，在一次成形时形成空洞11A的情况下，也可以省略步骤S102。

利用本实施方式的香味抽吸具1和碳热源10，通过在点火面E形成槽12A，并且，在圆筒部11形成与碳热源10的纵轴方向L通气连通的空洞11A，能够同时满足点火面E良好的点火性和圆筒部11稳定的热量供给。

(实施例1)

参照图7说明为了评价点火面E的槽12A的形状与点火性的关系而进行的试验。

在该试验中，如下所述，制造多个试验用样本A-1～E-3。关于各试验用样本A-1～E-3的槽12A的宽度、深度、个数如表1所示。

第一，在将100g活性炭、90g碳酸钙、10gCMC(醚化度0.6)混合之后，加入含有1g氯化钠的270g水，并进一步混合。

第二，在混匀该混合物后，进行挤压成形，以形成外径6mm并且内径0.7mm的圆柱形状。

第三，将利用该挤压成形获得的成形物干燥后，切成13mm的长度而获得一次成形体(一次成形时的碳热源10)。

第四，从一次成形体一侧的端面(抽吸侧的端面)开始，通过利用直径2mm的钻头将孔开至规定位置，形成具有空洞11A的圆筒部11。

第五，在步骤S102中，在与插入钻头的面(抽吸侧的端面)的相反侧的面(点火面)，通过利用金刚石切割片进行规定加工来形成槽12A。

然后，利用以下方法对各试验用样本A-1～E-3(碳热源10)进行点火性的评价试验。

第一，如图7所示，将各试验用样本A-1～E-3(碳热源10)的圆筒部11与利用纸管形成的保持部3连接。

第二，使用市售气体打火机100，在使各试验用样本(碳热源10)与气体打火机100的火焰接触3秒来加热后，以55ml/2秒的速度抽吸。在此，该抽吸以15秒的间隔反复。

关于各试验用样本A-1～E-3的点火性的评价试验的结果如表1所示。

[表1]

在此，作为点火性的评价试验，确认了“最初抽吸后各试验用样本的点火面的燃烧状态(点火面的整体是否燃烧)”和“第二次抽吸后燃烧能否持续(是否均匀燃烧)”。

根据该评价试验的结果，在槽12A的个数为“两个”的情况下，通过使槽12A的深度为“2mm以上”，能够确认利用市售气体打火机100具有充分的点火性。

另外，在槽12A的深度为“1mm”的情况下，通过使槽12A的个数为“三个”，确认点火性有提高的倾向。

另外，根据该评价试验的结果，可知槽壁相对于点火面的面积比(“槽12A的槽壁的面积”相对于“点火面E的面积(除了形成有槽12A的部分的面积以外的面积)”的比例)越大，点火性越提高。

另外，槽深度是指，在纵轴方向L上，从点火面E到槽12A的底为止的距离。槽宽度是指，在点火面E，与槽12A的延长方向正交的方向的槽12A的尺寸。

(实施例2)

以下，说明实施例2。在实施例2中，制作图8所示的多个样本(样本L-1～样本M-2)，并确认抽吸间的温度差和燃烧持续抽吸次数。

各样本为利用活性炭、碳酸钙和CMC构成的碳热源。在样本的总重量为100重量％的情况下，样本由80重量％的活性炭、15重量％的碳酸钙和5重量％的CMC构成。纵轴方向L的各样本的全长为15mm。各样本所具有的空洞数、空洞的尺寸和空洞的个数如图8所示。

将如上所述的样本插入纸管，使市售气体打火机的火焰与点火端接触3秒后，进行55ml/2秒的抽吸。

如图8所示，与具有多个空洞的样本M-1～样本M-2相比，具有单个空洞的样本L-1～样本L-3在抽吸间的温度差和燃烧持续抽吸次数这两方面都能获得良好的结果。

即，与设置有多个空洞的情况相比，在设置有单个空洞的情况下，确认了由于“成形体截面积/流路周长”大，因此缩小抽吸间的温度差。另外，与设置有多个空洞的情况相比，在设置有单个空洞的情况下，确认了由于“成形体截面积/流路周长”大，抽吸次数增加。

(变形例1)

以下，说明上述实施方式的变形例1。以下，说明与上述实施方式的不同之处。

图9和图10是表示变形例1的碳热源10的图。图9是从点火侧的端面(以下，点火面E)侧观察碳热源10的图。图10是从T侧观察图图9所示S截面的图。S截面是通过空洞11A的中心，并且，通过槽12A的截面。在图10中，为了便于说明，应注意的是利用虚线表示的能够在跟前侧观察的棱线。

如图9所示，在碳热源10的点火面E形成有通过空洞11A的中心的十字形状的槽12A。

在变形例1中，点火端部12具有在设置于圆筒部11的空洞11A的延长方向上与空洞11A连通的空隙。在变形例1中，点火端部12的空隙具有与空洞11A相同的直径。应注意的是十字形状的槽12A与点火端部12的空隙分别形成。

如上述实施方式既述，也可以在点火面E进行倒角加工。例如，如图9和图10所示，在点火面E，在径向的外侧端U1进行倒角加工。在点火面E，在径向的内侧端U2进行倒角加工。在设置于点火面E的相反侧的非点火端，在径向的外侧端U3进行倒角加工。即，外侧端U1、内侧端U2和外侧端UE相对于与纵轴方向L垂直的面有倾斜。利用如上所述的倒角加工抑制碳热源10的破损。

在此，空洞11A的直径φ例如2.5mm。各槽12A的槽宽度比空洞11A的直径Φ小，例如1mm。纵轴方向L的碳热源10的全长例如17mm。纵轴方向L的点火端部12的长度例如2mm。在纵轴方向L上，在点火端部12中的进行了倒角加工的部位的长度例如0.5mm。即，在纵轴方向L，在点火端部12中的未进行倒角加工的部位的长度为1.5mm。

另外，在变形例1中，应注意的是碳热源10(圆筒部11和点火端部12)一体成形。例如，也可以由碳材料构成，在将具有沿着纵轴方向延伸的空洞的块体利用挤压、压锭、压力浇铸等方法形成后，通过切削点火端面来形成槽。

(变形例2)

以下，说明上述实施方式的变形例2。以下，说明与上述实施方式的不同之处。图11是表示变形例2的碳热源10的图。另外，在图11中，为了便于说明，通过沿着纵轴方向L延长圆筒部11的外形，并利用虚线假想表示点火端部12的外形。

如上述实施方式既述，也可以在点火面E形成有多个突起形状。具体地说，如图11所示，点火端部12具有多个突起12P。多个突起12P的前端构成点火面E。上述槽12B为相互邻接的突起12P之间的空间。

以上，利用上述实施方式具体说明了本发明，对与本领域的技术人员而言，显然本发明不限于本说明书中所说明的实施方式。本发明能够在不脱离由专利请求范围记载而确定的本发明的要旨和范围内进行修改和变形。因此，本说明书的记载只是为了例示说明，不代表对本发明有任何限制。

例如，在实施方式中，碳热源10具有圆柱形状，实施方式不限于此。碳热源10也可以具有棱柱形状。在实施方式中，在与纵轴方向L正交的截面上，空洞11A具有圆形形状，实施方式不限于此。在与纵轴方向L正交的截面上，空洞11A也可以具有矩形形状、椭圆形状。在如上所述实施方式中，空洞11A的直径R1和碳热源10的外径R2也可以称为与纵轴方向L正交方向的尺寸。在如上所述的实施方式中，与纵轴方向L正交方向的尺寸也可以为在与纵轴方向L正交的截面中，通过碳热源10(空洞11A)的中心的直线的最大长度，也可以为最小长度，也可以为平均长度。

另外，日本国专利申请第2012-083184号(2012年3月30日申请)的全部内容作为参照记载于本申请说明书中。

工业实用性

如以上说明，根据本发明，能够提供一种碳热源和香味抽吸具，其能够实现在从燃烧开始时到初期抽吸时为止的期间点火性良好，并且，能够实现从中期一直到后期的抽吸时的稳定的热量供给。