特許 7591610 エアロゾル発生装置及びその加熱モジュール

(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】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】エアロゾル発生装置及びその加熱モジュール

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/46 20200101AFI20241121BHJP

   A24F 40/40 20200101ALI20241121BHJP

   A24F 40/20 20200101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

A24F40/46

A24F40/40

A24F40/20

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2023079601

(22)【出願日】2023-05-12

(65)【公開番号】P2024000501

(43)【公開日】2024-01-05

【審査請求日】2023-06-23

(31)【優先権主張番号】202210696658.5

(32)【優先日】2022-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】517419906

【氏名又は名称】深▲せん▼麦克韋爾科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＳＭＯＯＲＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】１６＃， Ｄｏｎｇｃａｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ， Ｇｕｓｈｕ Ｔｏｗｎ， Ｘｉｘｉａｎｇ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｂａｏａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】文治華

(72)【発明者】

【氏名】張大志

【審査官】木村 麻乃

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２２－５０２０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１９１０５５２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０２１／１７１７４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１３７２９２８６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱モジュールであって、
前記加熱モジュール（１０）内にはエアロゾル発生基質（７０）を収容するための加熱室（１２０）が形成されており、前記加熱室（１２０）の横断面の輪郭は、前記加熱室（１２０）の中心軸線に向かう少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）を含み、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）は、前記エアロゾル発生基質（７０）を押圧するために配置されており、
前記加熱室（１２０）の横断面の輪郭は、更に、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）に接続される少なくとも１つの接続輪郭（１２２）を含み、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）と前記加熱室（１２０）の中心軸線との間の最遠距離は前記エアロゾル発生基質（７０）の半径よりも大きく、
前記凹型輪郭（１２１）は前記加熱室（１２０）に向かって窪む円弧状をなしており、
前記接続輪郭（１２２）は前記加熱室（１２０）の外側に向かって突出する円弧状をなしており、
前記凹形輪郭（１２１）の曲率半径は、前記接続輪郭（１２２）の曲率半径よりも大きいことを特徴とする加熱モジュール。

【請求項2】

前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）はいずれもなだらかな曲線状をなしており、且つ、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）は前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）になだらかに接続されることを特徴とする請求項１に記載の加熱モジュール。

【請求項3】

前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）は複数の凹形輪郭（１２１）を含み、前記複数の凹形輪郭（１２１）は前記加熱室（１２０）の周方向に沿って均一に間隔を置いて分布し、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）は複数の接続輪郭（１２２）を含み、前記複数の接続輪郭（１２２）は前記加熱室（１２０）の周方向に沿って均一に間隔を置いて分布することを特徴とする請求項１に記載の加熱モジュール。

【請求項4】

前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）は２つの凹形輪郭（１２１）を含み、前記２つの凹形輪郭（１２１）は前記加熱室（１２０）の周方向において対向するよう設置され、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）は２つの接続輪郭（１２２）を含み、前記２つの接続輪郭（１２２）は前記加熱室（１２０）の周方向において対向するよう設置され、前記２つの凹形輪郭（１２１）と前記２つの接続輪郭（１２２）はいずれも円弧状の輪郭をなしていることを特徴とする請求項１に記載の加熱モジュール。

【請求項5】

前記加熱室（１２０）に前記エアロゾル発生基質（７０）が収容された状態で、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）と前記エアロゾル発生基質（７０）の外表面との間には少なくとも１つの気流経路（１２２０）が規定されることを特徴とする請求項１に記載の加熱モジュール。

【請求項6】

前記加熱モジュール（１０）は、加熱管（１２）、及び前記加熱管（１２）に設置される発熱層（１４）を含み、前記加熱管（１２）は管状をなしており、前記加熱管（１２）の内壁面は前記加熱室（１２０）を規定することを特徴とする請求項１に記載の加熱モジュール。

【請求項7】

前記発熱層（１４）は、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）に対応して設置される発熱部（１４１）と、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）に対応して設置される導電部（１４２）を含み、前記発熱部（１４１）の電気抵抗率は前記導電部（１４２）の電気抵抗率よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の加熱モジュール。

【請求項8】

前記発熱層（１４）は少なくとも２つの並列の加熱軌道（１４０）を含み、少なくとも２つの前記加熱軌道（１４０）は前記加熱管（１２）の軸方向及び／又は周方向に沿って分布することを特徴とする請求項６に記載の加熱モジュール。

【請求項9】

前記加熱モジュール（１０）は、更に、前記加熱管（１２）に設置される赤外線層（１５）を含むことを特徴とする請求項６に記載の加熱モジュール。

【請求項10】

前記加熱モジュール（１０）は、更に、前記加熱管（１２）に設置される均熱層（１７）を含むことを特徴とする請求項９に記載の加熱モジュール。

【請求項11】

前記赤外線層（１５）は前記加熱管（１２）の内側に設置され、前記均熱層（１７）は前記加熱管（１２）の外側に設置され、前記発熱層（１４）は前記均熱層（１７）の外側に設置され、
前記加熱モジュール（１０）は、更に、前記均熱層（１７）と前記発熱層（１４）の間に設置される誘電体層（１８）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の加熱モジュール。

【請求項12】

前記加熱モジュール（１０）内には導入室（１１０）が更に形成されており、前記導入室（１１０）は、前記加熱室（１２０）と連通しており、前記エアロゾル発生基質（７０）を導入するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の加熱モジュール。

【請求項13】

前記導入室（１１０）は、前記加熱室（１２０）から離間する第１端（１１１）と、前記加熱室（１２０）に近接する第２端（１１２）を有し、前記導入室（１１０）の前記第１端（１１１）における横断面の輪郭と、前記導入室（１１０）の中心軸線との間の最近距離は、前記エアロゾル発生基質（７０）の半径以上であることを特徴とする請求項１２に記載の加熱モジュール。

【請求項14】

前記導入室（１１０）の前記第１端（１１１）における横断面の面積は、前記第２端（１１２）における横断面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１３に記載の加熱モジュール。

【請求項15】

前記導入室（１１０）の横断面の輪郭は、前記第１端（１１１）から前記第２端（１１２）まで徐々に変化しつつ連なっていることを特徴とする請求項１４に記載の加熱モジュール。

【請求項16】

前記加熱モジュール（１０）は、更に、前記加熱室（１２０）の一端に設置されて前記エアロゾル発生基質（７０）を支持するための支持壁（１３）を含むことを特徴とする請求項１に記載の加熱モジュール。

【請求項17】

前記支持壁（１３）は、端壁（１３１）と、前記端壁（１３１）から前記加熱室（１２０）に向かって突出する少なくとも１つのボス（１３２）を含むことを特徴とする請求項１６に記載の加熱モジュール。

【請求項18】

請求項１～１７のいずれか１項に記載の加熱モジュール（１０）を含むことを特徴とするエアロゾル発生装置。

【請求項19】

加熱モジュールであって、
前記加熱モジュール（１０）内にはエアロゾル発生基質（７０）を収容するための加熱室（１２０）が形成されており、前記加熱室（１２０）の横断面の輪郭は、前記加熱室（１２０）の中心軸線に向かう少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）を含み、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）は、前記エアロゾル発生基質（７０）を押圧するために配置されるており、
前記加熱室（１２０）の横断面の輪郭は、更に、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）に接続される少なくとも１つの接続輪郭（１２２）を含み、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）と前記加熱室（１２０）の中心軸線との間の最遠距離は前記エアロゾル発生基質（７０）の半径よりも大きく、
前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）は２つの凹形輪郭（１２１）を含み、前記２つの凹形輪郭（１２１）は前記加熱室（１２０）の周方向において対向するよう設置され、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）は２つの接続輪郭（１２２）を含み、前記２つの接続輪郭（１２２）は前記加熱室（１２０）の周方向において対向するよう設置され、前記２つの凹形輪郭（１２１）と前記２つの接続輪郭（１２２）はいずれも円弧状の輪郭をなしており、
前記２つの凹形輪郭（１２１）の曲率半径は、前記２つの接続輪郭（１２２）の曲率半径よりも大きいことを特徴とする加熱モジュール。

【請求項20】

加熱モジュールであって、
前記加熱モジュール（１０）内にはエアロゾル発生基質（７０）を収容するための加熱室（１２０）が形成されており、前記加熱室（１２０）の横断面の輪郭は、前記加熱室（１２０）の中心軸線に向かう少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）を含み、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）は、前記エアロゾル発生基質（７０）を押圧するために配置されるており、
前記加熱室（１２０）の横断面の輪郭は、更に、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）に接続される少なくとも１つの接続輪郭（１２２）を含み、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）と前記加熱室（１２０）の中心軸線との間の最遠距離は前記エアロゾル発生基質（７０）の半径よりも大きく、
前記加熱モジュール（１０）は、加熱管（１２）、及び前記加熱管（１２）に設置される発熱層（１４）を含み、前記加熱管（１２）は管状をなしており、前記加熱管（１２）の内壁面は前記加熱室（１２０）を規定しており、
前記発熱層（１４）は、前記少なくとも１つの凹形輪郭（１２１）に対応して設置される発熱部（１４１）と、前記少なくとも１つの接続輪郭（１２２）に対応して設置される導電部（１４２）を含み、前記発熱部（１４１）の電気抵抗率は前記導電部（１４２）の電気抵抗率よりも大きいことを特徴とする加熱モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、霧化の分野に関し、より具体的には、エアロゾル発生装置及びその加熱モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

非燃焼・加熱式の霧化装置とは、低温の非燃焼・加熱方式でエアロゾル発生基質を加熱してエアロゾルを生成するエアロゾル発生装置のことである。現在のところ、通常、非燃焼・加熱式の霧化装置には、パイプ式の外周加熱か中心嵌入加熱が採用されている。このうち、パイプ式の外周加熱とは、加熱モジュールでエアロゾル発生基質の外側を包囲するものを指す。従来のパイプ式の外周加熱方式を採用するエアロゾル発生装置では、通常、加熱モジュールが中空の円管状に設計されており、エアロゾル発生基質を挿入すると、エアロゾル発生基質の横断面の輪郭線が存在する円と、加熱モジュールの内壁が接触して重なり合うか、互いに接することで、エアロゾル発生基質が当該加熱モジュールにより加熱されてエアロゾルを発生させる。しかし、当該構造は少なくとも以下の欠点を有する。即ち、熱が加熱モジュールからエアロゾル発生基質の中心まで伝わる際の熱伝導経路が長く、熱効率が低いため、エアロゾル発生基質の表面と中心との温度差が大きくなる。また、エアロゾル発生基質は内部の空気含有量が高いため、これによっても、熱伝導効率が低く、予熱時間が長くなり、ベイパーの発生速度が遅くなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明が解決しようとする技術的課題は、従来技術における上記の欠点に対し、改良した加熱モジュール及び当該加熱モジュールを有するエアロゾル発生装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明が技術的課題を解決するために採用する技術方案は以下の通りである。

【0005】

加熱モジュールを構成する。前記加熱モジュール内にはエアロゾル発生基質を収容するための加熱室が形成されている。前記加熱室の横断面の輪郭は、前記加熱室の中心軸線に向かう少なくとも１つの凹形輪郭を含む。前記少なくとも１つの凹形輪郭は、前記エアロゾル発生基質を押圧するために配置される。

【0006】

いくつかの実施例において、前記加熱室の横断面の輪郭は、更に、前記少なくとも１つの凹形輪郭に接続される少なくとも１つの接続輪郭を含み、前記少なくとも１つの接続輪郭と前記加熱室の中心軸線との間の最遠距離は前記エアロゾル発生基質の半径よりも大きい。

【0007】

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つの凹形輪郭、前記少なくとも１つの接続輪郭はいずれもなだらかな曲線状をなしており、且つ、前記少なくとも１つの凹形輪郭は前記少なくとも１つの接続輪郭になだらかに接続される。

【0008】

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つの凹形輪郭は複数の凹形輪郭を含み、前記複数の凹形輪郭は前記加熱室の周方向に沿って均一に間隔を置いて分布する。前記少なくとも１つの接続輪郭は複数の接続輪郭を含み、前記複数の接続輪郭は前記加熱室の周方向に沿って均一に間隔を置いて分布する。

【0009】

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つの凹形輪郭は２つの凹形輪郭を含み、前記２つの凹形輪郭は前記加熱室の周方向において対向するよう設置される。前記少なくとも１つの接続輪郭は２つの接続輪郭を含み、前記２つの接続輪郭は前記加熱室の周方向において対向するよう設置される。前記２つの凹形輪郭と前記２つの接続輪郭はいずれも円弧状の輪郭をなしている。

【0010】

いくつかの実施例において、前記２つの凹形輪郭の曲率半径は、前記２つの接続輪郭の曲率半径よりも大きい。

【0011】

いくつかの実施例において、前記加熱室に前記エアロゾル発生基質が収容された状態で、前記少なくとも１つの接続輪郭と前記エアロゾル発生基質の外表面との間には少なくとも１つの気流経路が規定される。

【0012】

いくつかの実施例において、前記加熱モジュールは、加熱管、及び前記加熱管に設置される発熱層を含む。前記加熱管は管状をなしており、前記加熱管の内壁面は前記加熱室を規定する。

【0013】

いくつかの実施例において、前記発熱層は、前記少なくとも１つの凹形輪郭に対応して設置される発熱部と、前記少なくとも１つの接続輪郭に対応して設置される導電部を含み、前記発熱部の電気抵抗率は前記導電部の電気抵抗率よりも大きい。

【0014】

いくつかの実施例において、前記発熱層は少なくとも２つの並列の加熱軌道を含み、少なくとも２つの前記加熱軌道は前記加熱管の軸方向及び／又は周方向に沿って分布する。

【0015】

いくつかの実施例において、前記加熱モジュールは、更に、前記加熱管に設置される赤外線層を含む。

【0016】

いくつかの実施例において、前記加熱モジュールは、更に、前記加熱管に設置される均熱層を含む。

【0017】

いくつかの実施例において、前記赤外線層は前記加熱管の内側に設置され、前記均熱層は前記加熱管の外側に設置され、前記発熱層は前記均熱層の外側に設置される。前記加熱モジュールは、更に、前記均熱層と前記発熱層の間に設置される誘電体層を含む。

【0018】

いくつかの実施例において、前記加熱モジュール内には導入室が更に形成されている。前記導入室は、前記加熱室と連通しており、前記エアロゾル発生基質を導入するために用いられる。

【0019】

いくつかの実施例において、前記導入室は、前記加熱室から離間する第１端と、前記加熱室に近接する第２端を有し、前記導入室の前記第１端における横断面の輪郭と、前記導入室の中心軸線との間の最近距離は、前記エアロゾル発生基質の半径以上である。

【0020】

いくつかの実施例において、前記導入室の前記第１端における横断面の面積は、前記第２端における横断面の面積よりも大きい。

【0021】

いくつかの実施例において、前記導入室の横断面の輪郭は、前記第１端から前記第２端まで徐々に変化しつつ連なっている。

【0022】

いくつかの実施例において、前記加熱モジュールは、更に、前記加熱室の一端に設置されて前記エアロゾル発生基質を支持するための支持壁を含む。

【0023】

いくつかの実施例において、前記支持壁は、端壁と、前記端壁から前記加熱室に向かって突出する少なくとも１つのボスを含む。

【0024】

本発明は、更に、上記いずれかで述べた加熱モジュールを含むエアロゾル発生装置を提供する。

【発明の効果】

【0025】

本発明を実施することで、少なくとも以下の有益な効果を有する。即ち、エアロゾル発生基質は、加熱モジュール内に挿入される際に凹形輪郭の存在する室壁面により押圧されるため、エアロゾル発生基質内部の空気が押し出されて熱伝導効率が向上するとともに、エアロゾル発生基質の外表面から中心までの熱伝導距離が小さくなる。これにより、エアロゾル発生基質の表面と中心との温度差が大きいとの問題や、熱伝導効率が低いとの問題、予熱時間が長いとの問題が改善される。

【0026】

以下に、図面と実施例を組み合わせて、本発明につき更に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、本発明のいくつかの実施例におけるエアロゾル発生装置にエアロゾル発生基質を挿入した場合の立体構造の概略図である。

【図2】図２は、図１に示すエアロゾル発生装置にエアロゾル発生基質を挿入した場合の縦方向断面の概略図である。

【図3】図３は、図２における加熱モジュールの立体構造の概略図である。

【図4】図４は、図３に示す加熱モジュールの平面図である。

【図5】図５は、図３に示す加熱モジュールのＡ－Ａ縦方向断面の概略図である。

【図6】図６は、図３に示す加熱モジュールにエアロゾル発生基質を挿入した場合のＢ－Ｂ横方向断面の概略図である。

【図7】図７は、本発明の第１の代替方案における加熱モジュールの縦方向断面の概略図である。

【図8】図８は、本発明の第２の代替方案における加熱モジュールの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の技術的特徴、目的及び効果がより明瞭に理解されるよう、図面を参照して本発明の具体的実施形態につき詳細に説明する。以下の記載では、本発明が十分に理解されるよう、多くの具体的詳細事項について説明する。ただし、本発明は、ここで記載するものとは異なるその他の多くの方式で実施可能であり、当業者は、本発明の内容を逸脱しなければ、類似の改良を行うことが可能である。よって、本発明は以下で開示する具体的実施例に制限されない。

【0029】

本発明の記載において、理解すべき点として、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「天井」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等の用語で示される方向又は位置関係は、図示に基づく方向又は位置関係、或いは、本発明の製品を使用する際の慣習的な配置の方向又は位置関係であって、本発明の記載の便宜上及び記載の簡略化のためのものにすぎず、対象となる装置又は部材が特定の方向を有し、特定の方向で構成及び操作されねばならないことを明示又は暗示するものではない。よって、本発明を制限するものと理解すべきではない。

【0030】

また、「第１」、「第２」との用語は記載の便宜上のものにすぎず、相対的な重要性を明示又は暗示するものと解釈すべきでも、対象となる技術的特徴の数を示唆するものと解釈すべきでもない。そのため、「第１」、「第２」で限定される特徴は、明示的又は暗示的に少なくとも１つの当該特徴を含み得る。また、本発明の記載において、別途明確且つ具体的に限定している場合を除き、「複数」とは少なくとも２つの意味であり、例えば、２つ、３つ等である。

【0031】

本発明では、別途明確に規定及び限定している場合を除き、「装着する」、「連なる」、「接続する」、「固定する」等の用語は広義に解釈すべきである。例えば、別途明確に限定している場合を除き、固定的な接続であってもよいし、取り外し可能な接続であってもよいし、一体をなしていてもよい。また、機械的な接続であってもよいし、電気的な接続であってもよい。また、直接的な連なりであってもよいし、中間媒体を介した間接的な連なりであってもよいし、２つの部材内部の連通であってもよいし、２つの部材の相互作用関係であってもよい。当業者は、具体的状況に応じて、本発明における上記用語の具体的意味を解釈可能である。

【0032】

本発明では、別途明確に規定及び限定している場合を除き、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあるとは、第１及び第２の特徴が直接的に接触していてもよいし、第１及び第２の特徴が中間媒体を介して間接的に接触していてもよい。且つ、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあるとは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上方にあってもよいし、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴よりも高いことを表していてもよい。また、第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあるとは、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下方にあってもよいし、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴よりも低いことを表していてもよい。

【0033】

説明すべき点として、部材が別の部材に「固定される」或いは「設置される」とは、部材が別の部材上に直接存在してもよいし、介在する部材が存在してもよい。また、一方の部材が他方の部材に「接続される」とみなされる場合には、他方の部材に直接接続してもよいし、介在部材が同時に存在してもよい。また、本文中で使用する「垂直の」、「水平の」、「上」、「下」、「左」、「右」との用語及び類似の表現は説明の便宜上のものにすぎず、唯一の実施形態を表すものではない。

【0034】

図１～図２は、本発明のいくつかの実施例におけるエアロゾル発生装置１００を示す。当該エアロゾル発生装置１００は、非燃焼状態でエアロゾル発生基質７０内の有効物質を放出させて、エアロゾルを形成するために、通電後に、内部に収容されたエアロゾル発生基質７０を低温でベーキング加熱可能である。当該エアロゾル発生装置１００は、略四角柱状をなし得る。理解し得るように、その他の実施例において、当該エアロゾル発生装置１００は、四角柱状に限らず、円柱状、楕円柱状等のその他の形状をなしてもよい。

【0035】

前記エアロゾル発生基質７０は、円柱状をなし得るとともに、霧化基質区間７１を含む。当該霧化基質区間７１は、糸状、シート状、顆粒状、粉末状、ペースト状等の固形のベイパー発生基材のうちの１種類又は複数種類を含み得る。当該固形のベイパー発生基材は、加熱されると内部のエアロゾル抽出物を放出可能となる。前記エアロゾル発生基質７０の直径は、５～９ｍｍとすればよく、例えば７ｍｍとする。更に、前記エアロゾル発生基質７０は、濾過区間７２、降温区間７３、マウスピース区間７４及び外包層７５を含んでもよい。霧化基質区間７１、濾過区間７２、降温区間７３、マウスピース区間７４は、エアロゾル発生基質７０の軸方向に沿って順に設置される。また、外包層７５は、霧化基質区間７１、濾過区間７２、降温区間７３及びマウスピース区間７４の外側を包む。濾過区間７２は、エアロゾルを濾過することで、エアロゾルの純度を向上させるとの利得効果を達成するために用いられる。降温区間７３は、霧化基質区間７１で発生したエアロゾルを降温させてからマウスピース区間７４に送出することで、マウスピース区間７４から送出されるエアロゾルが適切な温度となるよう保証するために用いられる。理解し得るように、その他の実施例において、前記エアロゾル発生基質７０の構造は制限されない。例えば、前記エアロゾル発生基質７０は楕円柱状等のその他の形状をなしてもよい。更に、例えば、前記エアロゾル発生基質７０には、濾過区間７２及び／又は降温区間７３及び／又はマウスピース区間７４を設置しなくてもよい。

【0036】

前記エアロゾル発生装置１００は、加熱モジュール１０、ケーシング２０、バッテリ３０及び回路基板４０を含み得る。加熱モジュール１０、バッテリ３０、回路基板４０は、いずれもケーシング２０内に収容される。加熱モジュール１０は管状をなしており、エアロゾル発生基質７０を収容するとともに、通電後に加熱するために用いられる。ケーシング２０の天井部には挿入口２１が設けられており、エアロゾル発生基質７０は、当該挿入口２１を経由して加熱モジュール１０内に挿入可能である。加熱モジュール１０は、通電後にエアロゾル発生基質７０を加熱する。バッテリ３０は、加熱モジュール１０及び回路基板４０にそれぞれ電気的に接続されて、加熱モジュール１０及び回路基板４０に電気を供給するために用いられる。回路基板４０は、関連の制御回路を配置するために用いられる。

【0037】

いくつかの実施例において、前記エアロゾル発生装置１００は、更に、挿入口２１を遮蔽又は露出させる防塵カバー５０を含み得る。エアロゾル発生装置１００を使用する必要のない場合には、防塵カバー５０を押し動かして挿入口２１を遮蔽することで、エアロゾル発生装置１００への埃の進入を防止可能となる。また、使用したい場合には、エアロゾル発生基質７０を挿入口２１から挿入できるよう、防塵カバー５０を押し動かして挿入口２１を露出させる。

【0038】

図３～図６に示すように、加熱モジュール１０は加熱管１２を含む。加熱管１２は、内部が中空の管状をなしている。加熱管１２の内壁面は加熱室１２０を規定している。当該加熱室１２０は、エアロゾル発生基質７０を収容して加熱するために用いられる。加熱室１２０の横断面は、非円形且つ一部が内側に窪んだ形状をなしている。加熱室１２０の横断面の輪郭は、加熱室１２０の中心軸線に向かって窪む少なくとも１つの凹形輪郭１２１を有する。当該少なくとも１つの凹形輪郭１２１は、エアロゾル発生基質７０を極限まで押圧可能なため、熱伝導にいっそう有利である。凹形輪郭１２１と加熱室１２０の中心軸線との間の最近距離Ｒは、Ｒ＜Ｄ／２を満たす。なお、Ｄはエアロゾル発生基質７０の直径である。いくつかの実施例において、Ｄ－２Ｒ＝０．２～３．５ｍｍとし、更には、Ｄ－２Ｒ＝０．２～２ｍｍとする。これにより、エアロゾル発生基質７０が適切な圧縮量を有するよう保証可能となる。

【0039】

加熱室１２０の横断面の輪郭は、更に、少なくとも１つの凹形輪郭１２１に接続される少なくとも１つの接続輪郭１２２を含む。当該少なくとも１つの接続輪郭１２２及び少なくとも１つの凹形輪郭１２１により包囲されて、閉じられた、或いは、閉じられていない加熱室１２０の横断面の輪郭が形成される。接続輪郭１２２と加熱室１２０の中心軸線との間の最近距離は、エアロゾル発生基質７０の半径以上であり、接続輪郭１２２と加熱室１２０の中心軸線との間の最遠距離Ｌはエアロゾル発生基質７０の半径Ｄ／２よりも大きい。例えば、２Ｌ－Ｄ＝０．２～３ｍｍである。エアロゾル発生基質７０が加熱室１２０内に収容される際には、エアロゾル発生基質７０の外表面と加熱室１２０の室壁面との間に、更に、気流を通過させる少なくとも１つの気流経路１２２０が形成され得るため、吸入時における気流の流動の円滑性を保証可能となる。当該少なくとも１つの気流経路１２２０と少なくとも１つの接続輪郭１２２は、加熱室１２０の周方向において対応して設置される。また、当該少なくとも１つの気流経路１２２０は、加熱室１２０の軸方向に沿って延伸し得る。

【0040】

いくつかの実施例において、加熱室１２０の横断面の輪郭は、軸対称形状をなすとともに、複数の凹形輪郭１２１及び複数の接続輪郭１２２を有する。また、隣り合う２つの凹形輪郭１２１の間ごとに１つの接続輪郭１２２が接続され、隣り合う２つの接続輪郭１２２の間ごとに１つの凹形輪郭１２１が接続される。当該複数の凹形輪郭１２１は、周方向において均一にエアロゾル発生基質７０を押圧するよう、加熱室１２０の周方向に沿って均一に間隔を置いて配置される。

【0041】

具体的に、本実施例において、加熱室１２０の横断面の輪郭は、略蝶形をなしており、２つの凹形輪郭１２１及び２つの接続輪郭１２２を含む。２つの凹形輪郭１２１は対向するよう設置される。また、２つの接続輪郭１２２は対向するよう設置され、１つの接続輪郭１２２の両端が２つの凹形輪郭１２１の一端にそれぞれ接続される。また、２つの接続輪郭１２２とエアロゾル発生基質７０の外表面との間に２つの気流経路１２２０が形成される。更に、凹形輪郭１２１は加熱室１２０に向かって窪む円弧状をなしており、接続輪郭１２２は加熱室１２０の外側に向かって突出する円弧状をなしている。且つ、凹形輪郭１２１の曲率半径は接続輪郭１２２の曲率半径よりも大きい。これにより、加熱管１２とエアロゾル発生基質７０との接触面積及び熱伝導面積を大きくできる。更に、凹形輪郭１２１と接続輪郭１２２の間は、Ｒ面取り等の方式でなだらかに接続すればよい。また、凹形輪郭１２１と加熱室１２０の中心軸線との間の最近距離Ｒは２．５ｍｍよりも大きくすればよい。理解し得るように、その他の実施例において、加熱室１２０の横断面の輪郭は蝶形状に限らず、例えば、凹形輪郭１２１、接続輪郭１２２の数を３つ又は３つ以上としてもよい。

【0042】

エアロゾル発生基質７０は、加熱室１２０内に挿入されるとき、加熱室１２０の室壁面に押圧されて、加熱室１２０の横断面形状と類似する蝶形状となり得る。図６は、円柱状をなすエアロゾル発生基質７０を加熱室１２０内に収容する場合の横断面図を示しており、図中の点線は、エアロゾル発生基質７０が押圧される前の横断面の外輪郭線を示す。凹形輪郭１２１は、エアロゾル発生基質７０を極限まで押圧可能であり、霧化基質区間７１内部の空気を押し出すことで、霧化基質区間７１の熱伝導効率を向上させるほか、熱がエアロゾル発生基質７０の外表面から中心まで伝わる際の熱伝導距離を小さくする。これにより、エアロゾル発生基質７０の表面と中心との温度差が大きいとの問題や、熱伝導効率が低いとの問題、予熱時間が長いとの問題等が改善される。本実施例の加熱モジュール１０によれば、最初の２口の吸入ベイパー量と全体のベイパー量がいずれも顕著に増加するため、エアロゾルの有効物質の放出がより完全となり、ユーザエクスペリエンスが良好となる。

【0043】

本実施例において、加熱管１２の横断面の外輪郭形状は、加熱室１２０の横断面の輪郭形状に対応している。また、加熱管１２は、軸方向及び周方向のいずれにおいても均一な壁厚を有している。なお、その他の実施例において、加熱管１２の横断面の外輪郭形状は加熱室１２０の横断面の輪郭形状と異なっていてもよい。また、加熱管１２は、軸方向及び／又は周方向において非均一の壁厚を有していてもよい。

【0044】

更に、前記加熱モジュール１０は、案内管１１及び支持壁１３も含む。案内管１１及び支持壁１３は、加熱管１２の軸方向における対向する両端にそれぞれ設置される。支持壁１３は、加熱管１２の下端を塞いでおり、エアロゾル発生基質７０を支持することで、加熱室１２０内におけるエアロゾル発生基質７０の支持及び位置規制を実現可能である。支持壁１３は、加熱管１２と一体的に成形してもよいし、加熱管１２と別々に成形したあと組み付けてもよい。

【0045】

いくつかの実施例において、支持壁１３は、平板状の端壁１３１と、端壁１３１から加熱室１２０内に向かって突出する少なくとも１つのボス１３２を含む。エアロゾル発生基質７０が加熱室１２０内に収容されるとき、エアロゾル発生基質７０の底面は当該少なくとも１つのボス１３２に当接可能であり、エアロゾル発生基質７０の底面と端壁１３１の間に気流を通過させる気流隙間が形成される。本実施例では、ボス１３２を１つ有し、且つ、当該１つのボス１３２が端壁１３１の中心に位置する。また、その他の実施例では、ボス１３２を複数有してもよい。

【0046】

案内管１１は、加熱管１２の上端に設置され、加熱管１２と一体的に成形してもよいし、加熱管１２と別々に成形したあと組み付けてもよい。案内管１１は管状をなしており、内壁面がエアロゾル発生基質７０を導入するための導入室１１０を規定している。当該導入室１１０は、加熱室１２０から離間する第１端１１１と、加熱室１２０に近接する第２端１１２を有する。当該導入室１１０は、第１端１１１の横断面積がエアロゾル発生基質７０の押圧前の横断面積以上となっている。或いは、導入室１１０の第１端１１１における横断面の輪郭と、導入室１１０の中心軸線との間の最近距離は、エアロゾル発生基質７０の半径以上となっている。このことは、エアロゾル発生基質７０を導入するのに都合がよい。

【0047】

前記導入室１１０の第１端１１１における横断面の形状は、エアロゾル発生基質７０の横断面の形状及び加熱室１２０の横断面の形状のいずれとも異なる形状を有し得る。本実施例において、前記導入室１１０の第１端１１１における横断面の形状は略トラック（ｔｒａｃｋ）形をなしており、且つ、長軸方向及び短軸方向がそれぞれ加熱室１２０の長軸方向及び短軸方向と重なっている。また、その他の実施例において、前記導入室１１０の第１端１１１における横断面の形状は、エアロゾル発生基質７０の横断面の形状又は加熱室１２０の横断面の形状に対応していてもよい。例えば、当該導入室１１０の第１端１１１における横断面の形状は円形又は蝶形であってもよい。

【0048】

前記導入室１１０の第２端１１２における横断面の面積は、第１端１１１における横断面の面積よりも小さい。且つ、導入室１１０の第２端１１２における横断面の形状は加熱室１２０の横断面の形状と同一である。本実施例において、導入室１１０の第２端１１２は加熱室１２０の上端に直接接続される。また、導入室１１０の第２端１１２における横断面のサイズは加熱室１２０の横断面のサイズと同じである。導入室１１０は、第１端１１１から第２端１１２までなだらかに徐々に変化しつつ連なっているため、エアロゾル発生基質７０を加熱管１２内に円滑に挿入可能である。具体的に、本実施例において、導入室１１０の横断面の形状は、第１端１１１のトラック形から第２端１１２の蝶形まで徐々に変化し、第２端１１２において加熱管１２に接続される。

【0049】

本実施例において、案内管１１の横断面の外輪郭形状は、導入室１１０の横断面の輪郭形状に対応している。また、案内管１１は、軸方向及び周方向のいずれにおいても均一な壁厚を有している。なお、その他の実施例において、導入管１１の横断面の外輪郭形状は導入室１１０の横断面の輪郭形状と異なっていてもよい。また、導入管１１は、軸方向及び／又は周方向において非均一の壁厚を有していてもよい。

【0050】

更に、案内管１１における加熱管１２から離間する上端の外壁面は、外側に延伸してフランジ１１３を形成してもよい。当該フランジ１１３は、ケーシング２０内における加熱モジュール１０の装着及び位置決めに使用可能である。

【0051】

いくつかの実施例において、加熱モジュール１０には、更に、加熱室１２０及び／又は導入室１１０と連通するいくつかの貫通孔を開設してもよい。当該いくつかの貫通孔は、必要に応じて加熱モジュール１０の任意の位置に開設すればよく、例えば、案内管１１及び／又は加熱管１２及び／又は支持壁１３に開設すればよい。当該貫通孔の形状、サイズ及び数についてはいずれも制限しない。

【0052】

加熱モジュール１０の加熱形式については制限せず、例えば、抵抗伝導加熱、赤外線放射加熱、電磁誘導加熱又は複合加熱等の各種の加熱形式とすることができる。加熱モジュール１０は、更に、加熱管１２の内表面及び／又は外表面に設置される発熱層１４を含む。当該発熱層１４は、通電後に発熱可能な発熱フィルム、発熱線、発熱シート又は発熱メッシュを含み得る。

【0053】

本実施例において、発熱層１４は発熱フィルムであり、加熱管１２の外表面に設置される。発熱層１４は、通電後に熱を産生し、産生した熱を加熱管１２の外表面から加熱管１２内に収容されたエアロゾル発生基質７０に伝えることで、エアロゾル発生基質７０を加熱する。加熱管１２は、高熱伝導率を有する金属又は非金属材料を用いて製造可能である。このことは、熱の迅速な伝導に都合がよく、且つ、迅速な昇温によって加熱管１２の温度場の均一性が良好となる。上記の高熱伝導率の金属材料には、ステンレス、アルミニウム又はアルミ合金が含まれ得る。また、上記の高熱伝導率の非金属材料には、セラミックス（例えば、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックス）が含まれ得る。更に、加熱管１２の内表面及び／又は外表面に均熱層を設置してもよい。当該均熱層は、エアロゾル発生基質７０に対する加熱の均一性を更に向上させられるよう、加熱管１２よりも高い熱伝導率を有する。

【0054】

いくつかの実施例において、発熱層１４は、発熱部１４１及び導電部１４２を含み得る。発熱部１４１及び導電部１４２は、それぞれ、凹形輪郭１２１及び接続輪郭１２２に対応して設置される。導電部１４２の電気抵抗率は、発熱部１４１の電気抵抗率よりも小さいため、通電時に、導電部１４２の発熱量は発熱部１４１の発熱量よりも小さくなる。例えば、導電部１４２の発熱量は発熱部１４１の発熱量の１／２以下である。発熱部１４１は主に発熱に用いられ、導電部１４２は主に発熱部１４１の電気的導通を実現するために用いられる。凹形輪郭１２１はエアロゾル発生基質７０にしっかりと接触し、接続輪郭１２２の大部分はエアロゾル発生基質７０と接触しないため、発熱部１４１の発熱量を導電部１４２の発熱量よりも大きくなるよう設計することで、エネルギーの利用率を大幅に向上させられる。

【0055】

図７は、本発明の第１の代替方案における加熱モジュール１０を示す。本方案と上記実施例との主な違いは以下の通りである。即ち、本実施例の加熱モジュール１０は赤外線加熱方式を採用する。また、これに対応して、当該加熱モジュール１０は、加熱管１２の表面に設置される赤外線層１５を更に含む。本実施例は、赤外線の透過性を利用してエアロゾル発生基質７０を加熱し、立体的な加熱場を形成するのに有利であり、エアロゾル発生基質７０の香りをいっそう際立たせられる。また、熱の利用率がより良好となり、エネルギー消費を低下させられる。

【0056】

具体的に、本実施例において、赤外線層１５は、加熱管１２の内表面に設置されて、赤外線熱放射を発生させるために用いられる。また、加熱管１２は、外部への熱伝導を減少させて熱損失を減らすために、低熱伝導率の金属又は非金属材料を用いて製造可能である。理解し得るように、その他の実施例において、赤外線層１５は加熱管１２の外表面に設置してもよい。この場合、加熱管１２は、高赤外線透過率の石英等の材料を用いて製造すればよい。

【0057】

更に、前記加熱モジュール１０は、加熱管１２の内表面に設置される保護層１６を含んでもよい。保護層１６は、赤外線層１５の内側に設置されるとともに、ガラス釉層又はセラミックコーティング層を含み得る。加熱管１２及び赤外線層１５は、保護層１６を介してエアロゾル発生基質７０と接触する。保護層１６は高い表面平滑度を有しているため、エアロゾル発生基質７０の挿抜に有利である。且つ、加熱後にエアロゾル発生基質７０が保護層１６に粘着しにくい。

【0058】

更に、本実施例において、前記加熱モジュール１０は、加熱管１２の外表面に設置される均熱層１７、及び均熱層１７と発熱層１４の間に設置される誘電体層１８も含む。均熱層１７、誘電体層１８、発熱層１４は内側から外側に向かって順に加熱管１２の外表面に設置される。均熱層１７には均熱材料が用いられ、温度場を均一にするために使用される。いくつかの実施例において、均熱層１７は、銅又は銀等の高熱伝導材料を用いて製造可能である。誘電体層１８は、発熱層１４を積載するために用いられ、発熱層１４の構造の安定性を強化し、発熱層１４の離脱を防止するために用いられる。

【0059】

図８は、本発明の第２の代替方案における加熱モジュール１０を示す。本方案と上記実施例との主な違いは以下の通りである。即ち、本実施例における発熱層１４は少なくとも２つの加熱軌道１４０を含む。当該少なくとも２つの加熱軌道１４０は並列に設置され、それぞれ回路基板４０に接続されるとともに、回路基板４０の制御によって単独又は同時に動作可能である。当該少なくとも２つの加熱軌道１４０は、加熱管１２の軸方向及び／又は周方向において分割加熱を実現するために、加熱管１２の軸方向及び／又は周方向に沿って分布可能である。

【0060】

理解し得るように、上記の各技術的特徴は、制限なく任意に組み合わせて使用することが可能である。

【0061】

以上の実施例は本発明の具体的実施形態を示したにすぎず、比較的具体的且つ詳細に記載したが、これにより本発明の権利範囲が制限されると解釈すべきではない。指摘すべき点として、当業者であれば、本発明の構想を逸脱しないことを前提に、上記の技術的特性を自由に組み合わせることも、若干の変形及び改良を行うことも可能であり、これらはいずれも本発明の保護の範囲に属する。従って、本発明の請求項の範囲で行われる等価の変形及び補足は、いずれも本発明の請求項がカバーする範囲に属するものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】