特許 7454644 微細粒子発生装置の開閉構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-13

(45)【発行日】2024-03-22

(54)【発明の名称】微細粒子発生装置の開閉構造

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/02 20060101AFI20240314BHJP

   H01F 7/14 20060101ALI20240314BHJP

   A24F 40/40 20200101ALI20240314BHJP

【ＦＩ】

H01F7/02 Z

H01F7/14 D

A24F40/40

【請求項の数】 11

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022207973

(22)【出願日】2022-12-26

(65)【公開番号】P2023095842

(43)【公開日】2023-07-06

【審査請求日】2023-04-18

(31)【優先権主張番号】10-2021-0187160

(32)【優先日】2021-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521268886

【氏名又は名称】イノ－アイティー・カンパニー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＮＯ－ＩＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】（ＫＮＮ Ｗａｌｓｅｏｋ Ａｒｔ Ｈａｌｌ，Ｕｄｏｎｇ）２４，Ｃｅｎｔｕｍ ｓｅｏ－ｒｏ，Ｈａｅｕｎｄａｅ－ｇｕ Ｂｕｓａｎ ４８０５８，Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001508

【氏名又は名称】弁理士法人 津国

(72)【発明者】

【氏名】カン，チャン・ハン

(72)【発明者】

【氏名】イ，サン・フン

【審査官】木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６１－１３１７９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５４－１３５９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３２１７８８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－１５６３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１６６９１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０１１５３９６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ７／０２

Ｈ０１Ｆ ７／０６－ ７／１８

Ａ２４Ｆ ４０／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻タバコが収容される巻タバコ収容部及び巻タバコ収容部に収容された巻タバコを加熱できる加熱装置が設置される本体と、
巻タバコ収容部を開閉し、巻タバコ収容部の閉鎖時に、互いに引力が作用するように極性が配置される磁石を備える一対のフリップドアと、
本体に設置され、各フリップドアに配置された磁石との引力が作用するように配置され、鉄心及びコイルからなる一対の電磁石とを含み、
電磁石のコイルに電流が流れるとき、フリップドアが開放されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項2】

フリップドアに配置される磁石の極性は、上下に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項3】

各電磁石が備える鉄心の両端は、各フリップドア側に向けて上方に延長されることを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項4】

電磁石のコイルに流れる電流が遮断されても、電磁石の内部残留磁束によりフリップドアが開放状態を維持するのを防止するように、鉄心の両端の延長長さが決定されることを特徴とする、請求項３に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項5】

各電磁石が備える鉄心の両端は、同側に配置された鉄心の端部が同極に着磁されることを特徴とする、請求項４に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項6】

電磁石が磁化されたとき、電磁石とフリップドアの磁石との間の引力は、フリップドアの磁石間の引力よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項7】

電磁石の未作動時、巻タバコを除去すると、フリップドアの磁石間の引力によりフリップドアが閉鎖されることを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項8】

電磁石は、作動開始時に所定時間の間にコイルに電流が流れた後に遮断され、作動終了時に所定時間の間にフリップドアの磁石に対して斥力が発生するようにコイルに電流が流れた後に遮断されることを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項9】

電磁石を作動させるとき、フリップドアに設置された磁石と電磁石との間に作用する力等の大きさは、電磁石の磁場との引力＞フリップドアの磁石間の引力＞電磁石の鉄心の内部残留磁束との引力の順であり、電磁石の作動を中止させるとき、フリップドアに設置された磁石と電磁石との間に作用する力等の大きさは、フリップドアの磁石間の引力＞電磁石の鉄心の内部残留磁束との引力＞電磁石の磁場との引力の順であることを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項10】

電磁石を作動させるとき、フリップドアに設置された磁石と電磁石との間に作用する力等の大きさは、電磁石の磁場との引力、及び、電磁石の鉄心の内部残留磁束との引力の和が、フリップドアの磁石間の引力よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【請求項11】

電磁石の作動を中止させるとき、フリップドアに設置された磁石間の引力が、電磁石の鉄心の内部残留磁束とフラップドアに設置された磁石との間の引力よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の微細粒子発生装置の開閉構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微細粒子発生装置の開閉構造に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、巻タバコの喫煙時に発生し得る副作用を改善できる多様な形態のエアロゾル発生装置が開発されている。このようなエアロゾル発生装置は、タバコ葉を圧縮してフィルタと共に紙で巻き上げた紙巻タバコを加熱してエアロゾルを発生させるタイプと、液状型カートリッジ内に充填されたリキッドを気化させてエアロゾルを発生させる液状タイプとに大別される。

【0003】

図１は、従来技術に係るエアロゾル生成装置の外観を示す図である。ケース１００１に結合されたカバー１００２の上面には、巻タバコ３を挿入できる外部ホール１００２ｐが形成される。また、カバー１００２の上面において外部ホール１００２ｐに隣接している位置にレール１００３ｒが形成される。レール１００３ｒには、カバー１００２の上面に沿って摺動可能なドア１００３が設置される。ドア１００３は、レール１００３ｒに沿って直線的に摺動できる。

【0004】

ドア１００３は、レール１００３ｒに沿って図１に示す矢印方向へ移動することにより、巻タバコ３がカバー１００２を通過してケース１００１に挿入できるようにする外部ホール１００２ｐ及び挿入ホール１００４ｐを外部に露出させる機能を果たす。カバー１００２の外部ホール１００２ｐは、巻タバコ３を収容できる収容通路１００４ｈの挿入ホール１００４ｐを外部に露出させる機能を果たす。

【0005】

ドア１００３により外部ホール１００２ｐが外部に露出されると、ユーザが、巻タバコ３の端部３ｂを外部ホール１００２ｐ及び挿入ホール１００４ｐに挿入して、巻タバコ３をカバー１００２の内部に形成された収容通路１００４ｈに装着できる。ドア１００３は、カバー１００２に対して直線的に移動できるように設置される。

【0006】

このとき、挿入ホール１００４ｐに異物が流入しないように、挿入ホール１００４ｐを開閉するドア１００３は、ユーザが手で圧下してスライドさせて開放した後、挿入ホール１００４内に巻タバコ３を挿入しなければならないため、使用が面倒になるという不便さがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】大韓民国公開特許１０－２０１８－０１２９６３７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、磁石や電磁石を用いて、巻タバコ収容部を自動的に開閉できる微細粒子発生装置の開閉構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、巻タバコが収容される巻タバコ収容部及び巻タバコ収容部に収容された巻タバコを加熱できる加熱装置が設置される本体と、巻タバコ収容部を開閉し、巻タバコ収容部の閉鎖時に、互いに引力が作用するように極性が配置される磁石を備える一対のフリップドアと、本体に設置され、各フリップドアに配置された磁石との引力が作用するように配置され、鉄心及びコイルからなる一対の電磁石とを含み、電磁石のコイルに電流が流れるとき、フリップドアが開放されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0010】

また、本発明の他の一例として、フリップドアに配置される磁石の極性は、上下に配置されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0011】

また、本発明の他の一例として、各電磁石が備える鉄心の両端は、各フリップドア側に向けて上方に延長されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0012】

また、本発明の他の一例として、電磁石のコイルに流れる電流が遮断されても、電磁石の内部残留磁束によりフリップドアが開放状態を維持するのを防止するように、鉄心の両端の延長長さが決定されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0013】

また、本発明の他の一例として、各電磁石が備える鉄心の両端は、同側に配置された鉄心の端部が同極に着磁されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0014】

また、本発明の他の一例として、電磁石が磁化されたとき、電磁石とフリップドアの磁石との間の引力は、フリップドアの磁石間の引力よりも大きいことを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0015】

また、本発明の他の一例として、電磁石の未作動時、巻タバコを除去すると、フリップドアの磁石間の引力によりフリップドアが閉鎖されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0016】

また、本発明の他の一例として、電磁石は、作動開始時に所定時間の間にコイルに電流が流れた後に遮断され、作動終了時に所定時間の間にフリップドアの磁石に対して斥力が発生するようにコイルに電流が流れた後に遮断されることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0017】

また、本発明の他の一例として、電磁石を作動させるとき、フリップドアに設置された磁石と電磁石との間に作用する力等の大きさは、電磁石の磁場との引力＞フリップドアの磁石間の引力＞電磁石の鉄心の内部残留磁束との引力の順であり、電磁石の作動を中止させるとき、フリップドアに設置された磁石と電磁石との間に作用する力等の大きさは、フリップドアの磁石間の引力＞電磁石の鉄心の内部残留磁束との引力＞電磁石の磁場との引力の順であることを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0018】

また、本発明の他の一例として、電磁石を作動させるとき、フリップドアに設置された磁石と電磁石との間に作用する力等の大きさは、電磁石の磁場との引力、及び、電磁石の鉄心の内部残留磁束との引力の和が、フリップドアの磁石間の引力よりも大きいことを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【0019】

また、本発明の他の一例として、電磁石の作動を中止させるとき、フリップドアに設置された磁石間の引力が、電磁石の鉄心の内部残留磁束とフラップドアに設置された磁石との間の引力よりも大きいことを特徴とする、微細粒子発生装置の開閉構造を提供する。

【発明の効果】

【0020】

本発明が提供する微細粒子発生装置の開閉構造は、磁石が配置されたフリップドアが磁石間の引力により閉鎖状態を維持し、電磁石を作動させて容易にフリップドアを開放できる。

【0021】

また、本発明が提供する微細粒子発生装置の開閉構造は、フリップドアに設置された磁石間の引力よりも、フリップドアの磁石と電磁石との間の引力が大きいように電磁石の磁場を設定することで、電磁石のＯｎ／Ｏｆｆによりフリップドアの開閉を操作できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】従来技術に係るエアロゾル生成装置の外観を示す図である。

【図2】本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造を示す分解図である。

【図3】本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造が備える電磁石を示す図である。

【図4】本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造の電磁石のＢ－Ｈカーブを示すグラフである。

【図5】本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造のフラップドアの開放状態を示す断面図である。

【図6】本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造のフラップドアの閉鎖状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

【0024】

図２は、本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造を示す分解図である。

【0025】

本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造は、本体１００内に巻タバコホルダ２００が結合され、巻タバコホルダ２００の上端に設置されたフリップドア３００が巻タバコホルダ２００内の巻タバコ収容空間を開閉する。

【0026】

巻タバコホルダ２００は、巻タバコの外径に対応する内径を有するホルダ部２１０と、フリップドア３００の設置及び本体１００との結合のための結合部２２０とを備える。本体１００は、内部に巻タバコホルダ２００の結合部２２０と結合されるホール１１０が備えられ、ホール１１０内に巻タバコホルダ２００が挿入される。このとき、本体１００及び巻タバコホルダ２００が互いに回転するのを防止して固定するために、円筒形の結合部２２０の上側の外周に1ケ所以上の結合突起２２４が形成される。また、本体１００のホール１１０には、結合突起２２４と結合されるように、円筒形のホール１１０から外側に延長された結合溝１１２が備えられる。

【0027】

巻タバコホルダ２００の結合部２２０の上面には、フラップドア３００を設置するために四角形のホール２２２が形成される。ホール２２２は一対のフラップドア３１０、３２０により開閉される。フラップドア３１０、３２０は、外側に回転軸３１２、３２２を各々備え、回転軸３１２、３２２を中心としてフラップドア３１０、３２０がホール２２２内に移動するように回転しながらホール２２２を開放する。巻タバコホルダ２００の結合部２２０の上面には、回転軸３１２、３２２を固定するための溝２２６が形成される。

【0028】

一方、一対のフラップドア３１０、３２０には、各々極性を反対に配置した永久磁石３３０が設置される。したがって、平常時には、永久磁石３３０間の引力によりフラップドア３１０、３２０が閉鎖状態を維持する。

【0029】

また、本体１００には一対の電磁石４００が設置される。電磁石４００は、両端がフラップドア３１０、３２０の回転軸３１２、３２２の付近に位置するように延長される鉄心４１０と、鉄心４１０上に巻かれたコイル４２０とを備える。本体１００は、外面に鉄心４１０の両端を固定するための収容溝１２０を備える。コイル４２０にＤＣ電流を流して鉄心４１０を磁化させ、磁化した鉄心４１０の両端と、一対のフラップドア３１０、３２０に設置された永久磁石３３０との間に引力が作用しながら、フラップドア３１０、３２０が開放される。

【0030】

このとき、永久磁石３３０は、極性が上下に配置され、互いに反対に配置される。例えば、一つのフラップドア３１０に設置された永久磁石３３０の極性が、上端がＳ極、下端がＮである場合、他のフラップドア３２０に設置された永久磁石３３０の極性は、上端がＮ極、下端がＳ極になるように配置される。このとき、鉄心４１０の両端の極性が、近接した永久磁石３３０の下端の極性と反対になるように、コイル４２０の電流方向が決定される。すなわち、電磁石４００のコイル４２０に電流が流れる場合、鉄心４１０の両端と近接したフラップドア３１０に設置された永久磁石３３０と引力が作用するように、電流の方向が決定される。

【0031】

図３は、本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造が備える電磁石を示す図、図４は、本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造の電磁石のＢ－Ｈカーブを示すグラフである。

【0032】

前述したように、電磁石は一対を備えるが、便宜のために、図において、左側に示す電磁石を第１の電磁石４１２、右側に示す電磁石を第２の電磁石４１４と称する。第１の電磁石４１２及び第２の電磁石４１４の鉄心は、各々コイル４２２、４２４が巻かれる円周型区間と、円周型区間の両端から直角に曲げて上方に延長された端部４１２ａ、４１２ｂ、４１４ａ、４１４ｂとを備える。図に示すように、隣接した鉄心の端部は、隣接した端部同士（４１２ａと４１４ａ、４１２ｂと４１４ｂ）が互いに同極になるように、コイル４２２、４２４に電流が流れる。電磁石の作動時、フリップドアを自動的に開放できるように、電磁気力の強度を強くするために、各鉄心の端部４１２ａ、４１２ｂ、４１４ａ、４１４ｂのうち、隣接した端部同士の極性を一致させるものである。

【0033】

一方、図２及び図３を参照すれば、各鉄心の両端部４１２ａ、４１２ｂ、４１４ａ、４１４ｂは、互いに異なるフラップドア３１０、３２０の外側に隣接するように設置されることが望ましい。すなわち、便宜のために、図において、Ｎ極が着磁された鉄心の端部４１２ａ、４１４ａは、第１のフラップドア３１０の外側に隣接するように設置され、Ｓ極が着磁された鉄心の端部４１２ｂ、４１４ｂは、第２のフラップドア３２０の外側に隣接するように設置される。

【0034】

一方、電磁石のコイル４２２、４２４に電流が流れなくても、熱損失（ヒステリシス損失）により鉄心に残留磁束が残っているため、内部磁束密度は０でない。このとき、内部残留磁束により、フラップドア３１０、３２０が電磁石４１２、４１４の鉄心の残留磁束との引力により開放状態を維持するのを防止するために、電磁石４１２、４１４の鉄心の両端部４１２ａ、４１２ｂ、４１４ａ、４１４ｂの延長長さを調節することが望ましい。鉄心の両端部４１２ａ、４１２ｂ、４１４ａ、４１４ｂの長さが長くなるほど、フラップドア内に設置された永久磁石３３０（図２を参照）との引力が大きくなるので、鉄心の両端部４１２ａ、４１２ｂ、４１４ａ、４１４ｂの長さが長すぎないように形成することが望ましい。

【0035】

以後、電磁石に電流を流すと、内部残留磁束の影響によりＯｎ／Ｏｆｆ時の磁束値の差が小さくなるが、この値を考慮して、電磁石４１２、４１４の鉄心に充分にコイル４２２、４２４を巻いてＨの値が大きくなるようにする。

【0036】

図５は、本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造のフラップドアの開放状態を示す断面図である。

【0037】

電磁石を作動させるとき、すなわち、フリップドア３１０、３２０を開放させるとき、フリップドア３１０、３２０に設置された磁石３３１、３３２と電磁石との間に作用する力等の大きさ関係は、次の通りである。電磁石の磁場と磁石３３１、３３２との引力＞フリップドアの磁石３３１、３３２間の引力＞電磁石の鉄心４１２ａ、４１２ｂの内部残留磁束と磁石３３１、３３２との引力の順に、大きさが益々小さくならなければならない。

【0038】

電磁石の磁場と磁石３３１、３３２との引力が最も大きいので、フリップドアの磁石３３１、３３２間の引力に勝って、フリップドア３１０、３２０に設置された磁石３３１、３３２が電磁石の磁場との引力により開放される。

【0039】

このとき、フリップドア３１０、３２０に設置された磁石３３１、３３２間の引力は、クーロンの法則（coulomb's law）により求めることができる。

【0040】

【数1】

【0041】

一方、電磁石の磁場と磁石３３１、３３２との引力は、マクスウェル方程式（maxwell's equation）により求めることができ、

【数2】

であり、
電磁石と磁石３３１、３３２との間の引力は、

【数3】

である。

【0042】

例えば、左側フラップドア３１０に配置された磁石３３１は、上端がＳ極、下端がＮ極になるように極性が配置され、左側フラップドア３１０に近接した鉄心の一端４１２ａはＳ極に着磁される。したがって、鉄心の左側端４１２ａ及び左側フラップドア３１０に配置された磁石３３１の下端間に引力が作用する。また、右側フラップドア３２０に配置された磁石３３２は、上端がＮ極、下端がＳ極になるように極性が配置され、右側フラップドア３２０に近接した鉄心の一端４１２ｂはＮ極に着磁される。したがって、鉄心の右側端４１２ｂ及び右側フラップドア３２０に配置された磁石３３２の下端間に引力が作用する。電磁石が作動するとき、電磁石とフラップドアに配置された磁石３３１、３３２との間の引力、及び、ヒステリシス損失による内部残留磁束と磁石３３１、３３２との間の引力の和が、磁石３３１、３３２間の引力よりも大きい。したがって、電磁石が作動するとき、磁石３３１、３３２間の引力に勝って、フラップドア３１０、３２０が開放される。

【0043】

図６は、本発明の一実施例に係る微細粒子発生装置の開閉構造のフラップドアの閉鎖状態を示す断面図である。

【0044】

壁面に付着される一対のフラップドア３１０、３２０に配置された磁石３３１、３３２間で引力が作用し、電磁石の鉄心の両端４１２ａ、４１２ｂに内部残留磁束が残っているようになる。一方、電磁石のコイルにより電流が流れなくて磁場が発生しないため、電磁石の誘導磁場及び磁石３３１、３３２間の引力は０である。したがって、磁石３３１、３３２間の引力によりフラップドア３１０、３２０が閉鎖状態を維持するためには、鉄心の両端４１２ａ、４１２ｂに内部残留磁束（ヒステリシス損失）よりも、磁石３３１、３３２間の引力がさらに大きくなければならない。

【0045】

一方、フラップドア３１０、３２０に配置された磁石３３１、３３２と、電磁石の鉄心の内部残留磁束との間の引力により、フラップドア３１０、３２０が開放状態を維持するのを防止するために、電磁石の作動終了時、所定時間の間にフリップドア３１０、３２０の磁石３３１、３３２に対して斥力が発生するように、コイルに電流を反対方向に流した後、電流が遮断されるようにできる。

【0046】

例えば、電磁石Ｏｎ状態になると、１分間電磁石のコイルに電流が流れるようになるが、付加的に、作動終了時、０．５秒間コイルに電磁石作動状態における電流の方向と反対に電流が流れるように回路及び素子を具現して、フリップドア３１０、３２０に入っている磁石３３２、３３４と電磁石との間に斥力を作用させることができる。これにより、電磁石の作動終了後、内部残留磁束によるフリップドア３１０、３２０の開放が維持される現像を防止できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】