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特許7696002加熱体及びこれを含むエアロゾル発生装置
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(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】2025-06-11
(45)【発行日】2025-06-19
(54)【発明の名称】加熱体及びこれを含むエアロゾル発生装置
(51)【国際特許分類】
   A24F 40/46 20200101AFI20250612BHJP
   A24F 40/465 20200101ALI20250612BHJP
   H05B 3/12 20060101ALI20250612BHJP
   H05B 6/36 20060101ALI20250612BHJP
【FI】
A24F40/46
A24F40/465
H05B3/12 Z
H05B6/36 Z
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2023544761
(86)(22)【出願日】2023-01-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-17
(86)【国際出願番号】 KR2023000346
(87)【国際公開番号】W WO2023171901
(87)【国際公開日】2023-09-14
【審査請求日】2023-07-25
(31)【優先権主張番号】10-2022-0029857
(32)【優先日】2022-03-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】519217032
【氏名又は名称】ケーティー アンド ジー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】リ、ウォンキョン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ミン キュ
(72)【発明者】
【氏名】ソンウ、ポール ジュン
【審査官】土屋 正志
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2019/0387797(US,A1)
【文献】特表2015-527884(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2021-0015530(KR,A)
【文献】米国特許出願公開第2021/0219608(US,A1)
【文献】韓国公開特許第10-2021-0128762(KR,A)
【文献】特表2019-522313(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A24F 40/46
A24F 40/465
H05B 3/12
H05B 6/36
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1側、前記第1側に反対する第2側、及び前記第1側及び前記第2側の間で延長する第3側を有する芯と、
前記第1側及び前記第2側の間で前記第3側の外部面に沿って巻かれたコイルと、
を含み、
前記第3側は、前記第3側を貫通しない複数のディンプル及び酸化膜が形成される前記外部面と、前記外部面とは反対に配置され、中空部分を規定する内部面と、を含む加熱体。
【請求項2】
前記芯は金属材質を含む、請求項1に記載の加熱体。
【請求項3】
前記複数のディンプルはナノメートルスケールで形成された、請求項1に記載の加熱体。
【請求項4】
前記複数のディンプルは、
前記外部面の第1方向に配列された複数の第1ディンプルと、
第1ディンプル及び第2ディンプルが第2方向に完全にオーバーラップされないように前記第1方向に垂直な前記外部面の第2方向に前記複数の第1ディンプルから離隔し、前記外部面の前記第1方向に配列された複数の第2ディンプルと、
を含む、請求項1に記載の加熱体。
【請求項5】
前記コイルは、前記外部面と少なくとも部分的に接触する、請求項1に記載の加熱体。
【請求項6】
エアロゾル発生物質を貯蔵する貯蔵所と、
前記エアロゾル発生物質を加熱するように構成された加熱体と、
を含み、
前記加熱体は、
第1側、前記第1側に反対する第2側、及び前記第1側及び前記第2側の間で延長する第3側を有する芯と、
前記第1側及び前記第2側の間で前記第3側の外部面に沿って巻かれたコイルと、
を含み、
前記第3側は、前記第3側を貫通しない複数のディンプル及び酸化膜が形成される前記外部面と、前記外部面とは反対に配置され、中空部分を規定する内部面と、を含むエアロゾル発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、加熱体及びこれを含むエアロゾル発生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
霧化性能を改善するために、エアロゾル発生物品中に気流を流入させるための技術が開発されている。例えば、非燃焼方式でエアロゾル発生物品からエアロゾルを発生させるタイプのエアロゾル発生装置が開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示の一様態は、エアロゾルが発生する温度に達するのに要求される消費電力を低減する加熱体及びこれを含むエアロゾル発生装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施例によれば、加熱体は、第1側、前記第1側に反対する第2側、及び前記第1側及び前記第2側の間で延長する第3側を有する芯であって、複数のディンプル(dimple)は、前記第3側の外部面上に形成され、前記第3側を貫通しない、前記芯、及び前記第1側及び前記第2側の間で前記外部面に沿って巻かれたコイルを含み得る。
【0005】
一実施例において、前記芯は金属材質を含み得る。
【0006】
一実施例において、前記芯は前記外部面上に形成された酸化膜をさらに含み得る。
【0007】
一実施例において、前記複数のディンプルはナノメートルスケールで形成され得る。
【0008】
一実施例において、前記複数のディンプルは、前記外部面の第1方向に配列された複数の第1ディンプル、及び第1ディンプル及び第2ディンプルが第2方向に完全にオーバーラップされないように、前記第1方向に垂直な前記外部面の前記第2方向に前記複数の第1ディンプルから離隔し、前記外部面の前記第1方向に配列された複数の第2ディンプルを含み得る。
【0009】
一実施例において、前記芯は、前記外部側面に反対するように配置され、中空部分を規定する内部面をさらに含み得る。
【0010】
一実施例において、前記コイルは、前記外部面と少なくとも部分的に接触するように構成され得る。
【0011】
一実施例によれば、エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物質を貯蔵する貯蔵所、及び前記エアロゾル発生物質を加熱するように構成された加熱体を含み、前記加熱体は、第1側、前記第1側に反対する第2側、及び前記第1側及び前記第2側の間で延長する第3側を有する芯であって、前記芯は、前記第3側の外部面上に形成され、前記第3側を貫通しない複数のディンプルを含む、前記芯、及び前記第1側及び前記第2側の間で前記外部面に沿って巻かれたコイルを含み得る。
【発明の効果】
【0012】
一実施例によれば、装置の大きさが減少され得る。一実施例によれば、装置のエネルギー効率(例えば、バッテリ効率)が高めることができる。一実施例による加熱体及びこれを含むエアロゾル発生装置の効果は、以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の効果は、以下の記載から通常の技術者に明確に理解できるであろう。
【0013】
本開示の特定の実施例の上述及び他の様態、特徴及び利点は、添付図面を参照し、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】一実施例によるエアロゾル発生装置にエアロゾル発生物品(例えば、シガレット)が挿入された例を示す図である。
図2】一実施例によるエアロゾル発生装置にエアロゾル発生物品(例えば、シガレット)が挿入された例を示す図である。
図3】一実施例によるエアロゾル発生装置にエアロゾル発生物品(例えば、シガレット)が挿入された例を示す図である。
図4】一実施例によるエアロゾル発生物品(例えば、シガレット)の例を示す図である。
図5】一実施例によるエアロゾル発生物品(例えば、シガレット)の例を示す図である。
図6】一実施例によるエアロゾル発生装置のブロック図である。
図7】一実施例による加熱体を製造する動作を示す図である。
図8】一実施例による加熱体を製造する動作を示す図である。
図9】一実施例による加熱体を製造する動作を示す図である。
図10】一実施例による加熱体を製造する動作を示す図である。
図11】一実施例による加熱体を製造する動作を示す図である。
図12】一実施例によるエアロゾル発生装置の加熱体の消費電力を示すグラフである。
図13】一実施例によるエアロゾル発生装置の加熱体の温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
実施例で使用される用語は、本発明における機能を考慮しながら可能な現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは当分野に従事している技術者の意図又は判例、新しい技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合は出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当する発明の説明部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本発明で使用される用語は、単なる用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全体にわたる内容に基づいて定義されるべきである。
【0016】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。さらに、明細書に記載の「…部」、「…モジュール」などの用語は、少なくとも1つの機能又は動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア又はソフトウェアとして実現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの結合によって実現される。
【0017】
以下、添付図面を参考にして、本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【0018】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【0019】
図1図3は、エアロゾル発生装置にシガレットが挿入された例を示す図である。
【0020】
図1を参照すると、エアロゾル発生装置1は、バッテリ11、制御部12及びヒーター13を含む。図2及び図3を参照すると、エアロゾル発生装置1は蒸気化器14をさらに含む。また、エアロゾル発生装置1の内部空間にはシガレット2が挿入され得る。
【0021】
図1図3に示すエアロゾル発生装置1には、本実施例に係る構成要素が示されている。したがって、図1図3に示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がエアロゾル発生装置1にさらに含まれ得ることを本実施例に係る技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できる。
【0022】
さらに、図2及び図3には、エアロゾル発生装置1にヒーター13が含まれていることが示されているが、必要に応じてヒーター13は省略してもよい。
【0023】
図1には、バッテリ11、制御部12及びヒーター13が一列に配置されたことが示されている。また、図2には、バッテリ11、制御部12、蒸気化器14及びヒーター13が一列に配置されたことが示されている。また、図3には、蒸気化器14及びヒーター13が並列に配置されたことが示されている。しかし、エアロゾル発生装置1の内部構造は、図1図3に示されたことに限定されない。言い換えれば、エアロゾル発生装置1の設計によって、バッテリ11、制御部12、ヒーター13及び蒸気化器14の配置は変更され得る。
【0024】
シガレット2がエアロゾル発生装置1に挿入されると、エアロゾル発生装置1はヒーター13及び/又は蒸気化器14を作動させ、エアロゾルを発生させることができる。ヒーター13及び/又は蒸気化器14によって発生されたエアロゾルはシガレット2を通過してユーザに伝達される。
【0025】
必要に応じて、シガレット2がエアロゾル発生装置1に挿入されない場合でもエアロゾル発生装置1はヒーター13を加熱することができる。
【0026】
バッテリ11は、エアロゾル発生装置1が動作するのに用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ11は、ヒーター13又は蒸気化器14が加熱されるように電力を供給することができ、制御部12が動作するのに必要な電力を供給することができる。また、バッテリ11は、エアロゾル発生装置1に設置されたディスプレイ、センサ、モータなどが動作するのに必要な電力を供給することができる。
【0027】
制御部12は、エアロゾル発生装置1の動作を全体的に制御する。具体的には、制御部12は、バッテリ11、ヒーター13及び蒸気化器14だけでなく、エアロゾル発生装置1に含まれる他の構成の動作を制御する。また、制御部12は、エアロゾル発生装置1の構成のそれぞれの状態を確認して、エアロゾル発生装置1が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。
【0028】
制御部12は少なくとも1つのプロセッサを含む。プロセッサは、複数の論理ゲートのアレイで実現されてもよく、汎用的なマイクロプロセッサとこのマイクロプロセッサで実行されるプログラムが貯蔵されたメモリの組み合わせで実現されてもよい。また、他の形態のハードウェアで実現されてもよいことを本実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できる。
【0029】
ヒーター13は、バッテリ11から供給された電力によって加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル発生装置1に挿入されると、ヒーター13はシガレットの外部に位置することができる。したがって、加熱されたヒーター13は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させることができる。
【0030】
ヒーター13は電気抵抗性ヒーターであってもよい。例えば、ヒーター13には導電性トラック(track)を含み、導電性トラックに電流が流れるにつれてヒーター13が加熱される。しかし、ヒーター13は上述した例に限定されず、所望の温度まで加熱されるものであれば制限なく該当することができる。ここで、所望の温度は、エアロゾル発生装置1に既に設定されていてもよく、ユーザによって所望の温度に設定されてもよい。
【0031】
一方、他の例として、ヒーター13は誘導加熱式ヒーターであってもよい。具体的には、ヒーター13にはシガレットを誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含むことができ、シガレットは誘導加熱式ヒーターによって加熱されるサセプタを含み得る。
【0032】
例えば、ヒーター13は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素又は棒状加熱要素を含むことができ、加熱要素の形状によってシガレット2の内部又は外部を加熱することができる。
【0033】
また、エアロゾル発生装置1にはヒーター13が複数配置されてもよい。ここで、複数のヒーター13はシガレット2の内部に挿入されるように配置されてもよく、シガレット2の外部に配置されてもよい。また、複数のヒーター13の一部はシガレット2の内部に挿入されるように配置され、残りはシガレット2の外部に配置されることができる。さらに、ヒーター13の形状は、図1図3に示された形状に限定されず、様々な形状に作製できる。
【0034】
蒸気化器14は液状組成物を加熱してエアロゾルを生成することができ、生成されたエアロゾルはシガレット2を通過してユーザに伝達され得る。言い換えれば、蒸気化器14によって生成されたエアロゾルはエアロゾル発生装置1の気流通路に沿って移動することができ、気流通路は蒸気化器14によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過してユーザに伝達されるように構成できる。
【0035】
例えば、蒸気化器14は、液体貯蔵部(例えば、貯蔵所)、液体伝達手段及び加熱要素を含み得るが、これらに限定されない。例えば、液体貯蔵部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル発生装置1に含まれることもある。
【0036】
液体貯蔵部は液状組成物を貯蔵することができる。例えば、液状組成物は揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体であってもよく、非タバコ物質を含む液体であってもよい。液体貯蔵部は、蒸気化器14から脱着できるように作製されてもよく、蒸気化器14と一体的に作製されてもよい。
【0037】
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、又はビタミン混合物を含み得る。香料はメンソール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物香料成分などを含み得るが、これらに制限されない。香味剤はユーザに様々な香味又は風味を提供することができる成分を含み得る。ビタミン混合物は、ビタミンA、ビタミンB、ビタミンC及びビタミンEのうち少なくとも1つが混合されていてもよいが、これらに制限されない。さらに、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールなどのエアロゾル形成剤を含み得る。
【0038】
液体伝達手段は、液体貯蔵部の液状組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックなどの芯(wick)になり得るが、これらに限定されない。
【0039】
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒーターなどであってもよいが、これらに限定されない。さらに、加熱要素は、ニクロム線などの導電性フィラメントで構成でき、液体伝達手段に巻かれる構造で配置できる。加熱要素は、電流供給によって加熱されることができ、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達して液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成され得る。
【0040】
例えば、蒸気化器14はカトマイザ(cartomizer)又は霧化器(atomizer)と呼ばれることがあるが、これらに限定されない。
【0041】
一方、エアロゾル発生装置1は、バッテリ11、制御部12、ヒーター13及び蒸気化器14の他に汎用的な構成をさらに含み得る。例えば、エアロゾル発生装置1は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び/又は触覚情報の出力のためのモータを含み得る。また、エアロゾル発生装置1は、少なくとも1つのセンサ(パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど)を含み得る。また、エアロゾル発生装置1は、シガレット2が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が流出される構造で作製できる。
【0042】
図1図3には示されていないが、エアロゾル発生装置1は別途のクレードルと共にシステムを構成することもできる。例えば、クレードルはエアロゾル発生装置1のバッテリ11の充電に利用できる。あるいは、クレードルとエアロゾル発生装置1が結合した状態でヒーター13が加熱されることもある。
【0043】
シガレット2は一般的な燃焼型シガレットと類似することができる。例えば、シガレット2は、エアロゾル生成物質を含む第1部分とフィルタなどを含む第2部分に区分できる。あるいは、シガレット2の第2部分にもエアロゾル生成物質が含まれ得る。例えば、顆粒又はカプセルの形態で作られたエアロゾル生成物質が第2部分に挿入されることもある。
【0044】
エアロゾル発生装置1の内部には第1部分の全体が挿入され、第2部分は外部に露出することができる。あるいは、エアロゾル発生装置1の内部に第1部分の一部のみ挿入されることもあり、第1部分の全体及び第2部分の一部が挿入されることもある。ユーザは、第2部分を口で噛んでいる状態でエアロゾルを吸入することができる。このとき、エアロゾルは外部空気が第1部分を通過することによって生成され、生成されたエアロゾルは第2部分を通過してユーザの口に伝達される。
【0045】
一例として、外部空気はエアロゾル発生装置1に形成された少なくとも1つの空気通路を通じて流入される。例えば、エアロゾル発生装置1に形成された空気通路の開閉及び/又は空気通路の大きさはユーザによって調節できる。これによって、霧化量、喫煙感などはユーザによって調節できる。他の例として、外部空気はシガレット2の表面に形成された少なくとも1つの孔(hole)を介してシガレット2の内部に流入されることもある。
【0046】
以下、図4及び図5を参照して、シガレット2の例を説明する。
【0047】
図4及び図5は、シガレットの例を示す図である。
【0048】
図4を参照すると、シガレット2はタバコロッド21及びフィルタロッド22を含む。図1図3を参照して上述した第1部分21はタバコロッド21を含み、第2部分22はフィルタロッド22を含む。
【0049】
図4では、フィルタロッド22が単一セグメントとして示されているが、これに限定されない。言い換えれば、フィルタロッド22は複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド22は、エアロゾルを冷却するセグメント及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングするセグメントを含み得る。さらに、必要に応じて、フィルタロッド22には他の機能を行う少なくとも1つのセグメントをさらに含み得る。
【0050】
シガレット2の直径は5mm~9mmの範囲内であり、長さは約48mmであり得るが、これに限定されない。例えば、タバコロッド21の長さは約12mm、フィルタロッド22の第1セグメントの長さは約10mm、フィルタロッド22の第2セグメントの長さは約14mm、フィルタロッド22の第3セグメントの長さは約12mmであり得るが、これらに限定されない。
【0051】
シガレット2は、少なくとも1つのラッパー24によって包装される。ラッパー24には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも1つの孔(hole)が形成される。一例として、シガレット2は、1つのラッパー24によって包装される。他の例として、シガレット2は、2以上のラッパー24によって重畳的に包装されてもよい。例えば、第1ラッパー241によってタバコロッド21が包装され、ラッパー242、243、244によってフィルタロッド22が包装される。また、単一ラッパー245によってシガレット2全体が再包装される。万一、フィルタロッド22が複数のセグメントで構成されていると、各セグメントがラッパー242、243、244によって包装される。
【0052】
第1ラッパー241及び第2ラッパー242は、一般的なフィルタ巻紙で作製され得る。例えば、第1ラッパー241及び第2ラッパー242は多孔質巻紙又は無多孔質巻紙であってもよい。また、第1ラッパー241及び第2ラッパー242は、耐油性を有する紙類及び/又はアルミニウム合紙包装剤で作製され得る。
【0053】
第3ラッパー243はハード巻紙で作製され得る。例えば、第3ラッパー243の坪量は、88g/m~96g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは90g/m~94g/mの範囲内に含まれてもよい。また、第3ラッパー243の厚さは、120μm~130μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは125μmであってもよい。
【0054】
第4ラッパー244は、耐油性ハード巻紙で作製され得る。例えば、第4ラッパー244の坪量は、88g/m~96g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは90g/m~94g/mの範囲内に含まれてもよい。また、第4ラッパー244の厚さは、120μm~130μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは125μmであってもよい。
【0055】
第5ラッパー245は、滅菌紙(MFW)で作製され得る。ここで、滅菌紙(MFW)は、引張強度、耐水度、平滑度などが一般紙よりも増進するように特殊に製造された紙を意味する。例えば、第5ラッパー245の坪量は、57g/m~63g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは60g/mであってもよい。また、第5ラッパー245の厚さは、64μm~70μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは67μmであってもよい。
【0056】
第5ラッパー245は、所定の物質が内添され得る。ここで、所定の物質の例としてはシリコンが該当されるが、これに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化の少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、又は電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンではなくとも、上述の特性を有する物質であれば、制限なく第5ラッパー245に塗布(又は、コーティング)され得る。
【0057】
第5ラッパー245は、シガレット2が燃焼する現象を防止することができる。一般に、タバコロッド21がヒーター13によって過熱(overheat)されると、シガレット2が燃焼する可能性がある。具体的には、タバコロッド31に含まれた物質のうち、いずれか1つの発火点以上に温度が上昇する場合、シガレット2が燃焼できる。一実施例によれば、このような場合も、第5ラッパー245は不燃性物質を含むので、シガレット2が燃焼する現象が防止される。
【0058】
また、第5ラッパー245は、シガレット2で生成される物質によってホルダー1の汚染を防止することができる。ユーザのパフによって、シガレット2内で液体物質が生成される。例えば、シガレット2で生成されたエアロゾルが外部空気によって冷却されることによって、液体物質(例えば、水気など)が生成される。この場合、第5ラッパー245がシガレット2を包装することによって、シガレット2内で生成された液体物質がシガレット2の外部に漏れることが防止される。
【0059】
タバコロッド21はエアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち少なくとも1つを含み得るが、これらに限定されない。さらに、タバコロッド21は、風味剤、湿潤剤及び/又は有機酸などの他の添加物質を含有することができる。また、タバコロッド21には、メンソール又は保湿剤などの加香液が、タバコロッド21に噴射されることによって添加できる。
【0060】
タバコロッド21は様々に作製され得る。例えば、タバコロッド21はシート(sheet)で作製されてもよく、ストランド(strand)で作製されてもよい。また、タバコロッド21は、タバコシートが細かく切られた刻草で作製されてもよい。さらに、タバコロッド21は熱伝導物質によって囲まれることがある。例えば、熱伝導物質は、アルミホイルなどの金属ホイルであり得るが、これに限定されない。一例として、タバコロッド21を囲む熱伝導物質は、タバコロッド21に伝達される熱を均等に分散させてタバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させることができ、これによってタバコの味を向上させることができる。さらに、タバコロッド21を囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒーターによって加熱されるサセプタとして機能することができる。このとき、図面には示されていないが、タバコロッド21は外部を囲む熱伝導物質以外にも追加のサセプタをさらに含み得る。
【0061】
フィルタロッド22はセルロースアセテートフィルタであり得る。一方、フィルタロッド22の形状には制限がない。例えば、フィルタロッド22は円柱型ロッドであってもよく、内部に中空を含むチューブ型ロッドであってもよい。また、フィルタロッド22はリセス型ロッドであってもよい。万一、フィルタロッド22が複数のセグメントで構成されている場合、複数のセグメントのうち少なくとも1つが異なる形状に作製されることもある。
【0062】
フィルタロッド22の第1セグメントはセルロースアセテートフィルタであり得る。例えば、第1セグメントは内部に中空を含むチューブ状の構造物であり得る。第1セグメントによってヒーター13が挿入される場合、タバコロッド21の内部物質が後方に押し出される現象を防止することもでき、エアロゾルの冷却効果も発生できる。第1セグメントに含まれる中空の直径は、2mm~4.5mmの範囲内で適切な直径が採用されるが、これに限定されない。
【0063】
第1セグメントの長さは4mm~30mmの範囲内で適切な長さが採用されるが、これに限定されない。好ましくは、第1セグメントの長さは10mmになり得るが、これに限定されない。
【0064】
第1セグメントの製造時に可塑剤の含量を調節することによって、第1セグメントの硬度が調整される。また、第1セグメントは、内部(例えば、中空)に同一あるいは異形の材質のフィルム、チューブなどの構造物を挿入して製造できる。
【0065】
フィルタロッド22の第2セグメントは、ヒーター13がタバコロッド21を加熱することによって生成されたエアロゾルを冷却させる。したがって、ユーザは適切な温度に冷却されたエアロゾルを吸入することができる。
【0066】
第2セグメントの長さ又は直径は、シガレット2の形態によって様々に決定することができる。例えば、第2セグメントの長さは、7mm~20mmの範囲内で適宜採用できる。好ましくは、第2セグメントの長さは約14mmになり得るが、これに限定されない。
【0067】
第2セグメントはポリマー繊維を織って作製できる。この場合、ポリマーに製造された繊維に加香液を塗布することもできる。又は、加香液が塗布された別途の繊維とポリマーで製造された繊維を共に織って第2セグメントを作製することもできる。あるいは、第2セグメントは、巻軸されたポリマーシートによって形成される。
【0068】
例えば、ポリマーは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ乳酸(PLA)、セルロースアセテート(CA)及びアルミホイルからなる群より選ばれる材料で作製できる。
【0069】
第2セグメントが織られたポリマー繊維又は巻軸されたポリマーシートによって形成されることによって、第2セグメントは縦方向に延びる単数又は複数のチャンネルを含み得る。ここで、チャンネルは気体(例えば、空気又はエアロゾル)が通過する通路を意味する。
【0070】
例えば、巻軸されたポリマーシートからなる第2セグメントは、約5μmと約300μmとの間、例えば、約10μmと約250μmとの間の厚さを有する材料から形成される。また、第2セグメントの全表面積は、約300mm/mmと約1000mm/mmとの間になり得る。また、エアロゾル冷却要素は比表面積が約10mm/mgと約100mm/mgとの間の材料から形成される。
【0071】
一方、第2セグメントには、揮発性香味成分を含有するスレッド(thread)が含まれ得る。ここで、揮発性香味成分はメントールであり得るが、これに制限されない。例えば、スレッドには、1.5mg以上のメントールを第2セグメントに提供するために十分な量のメントールが充填され得る。
【0072】
フィルタロッド22の第3セグメントはセルロースアセテートフィルタであり得る。第3セグメントの長さは4mm~20mmの範囲内で適宜採用できる。例えば、第3セグメントの長さは約12mmになり得るが、これに限定されない。
【0073】
第3セグメントを作製する過程で、第3セグメントに加香液を噴射することによって香味が発生するように作製されることもある。又は、加香液が塗布された別途の繊維を第3セグメントの内部に挿入することもある。タバコロッド21で生成されたエアロゾルは、フィルタロッド22の第2セグメントを通過することによって冷却され、冷却されたエアロゾルが第3セグメントを通じてユーザに伝達される。したがって、第3セグメントに加香要素が添加される場合、ユーザに伝達される香味の持続性が増進する効果が発生できる。
【0074】
さらに、フィルタロッド22には少なくとも1つのカプセル23が含まれ得る。ここで、カプセル23は香味を発生させる機能を行うこともでき、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル23は、香料を含む液体を被膜で包んだ構造であり得る。カプセル23は、球形又は円筒形の形状を有してもよいが、これらに制限されない。
【0075】
図5を参照すると、シガレット3は剪断プラグ33をさらに含み得る。剪断プラグ33は、タバコロッド31において、フィルタロッド32に対向する一側に位置することができる。剪断プラグ33は、タバコロッド31が外部に離脱することを防止することができ、喫煙中にタバコロッド31から液状化したエアロゾルがエアロゾル発生装置(図1図3)に流れ込むことを防止することができる。
【0076】
フィルタロッド32は、第1セグメント321及び第2セグメント322を含み得る。ここで、第1セグメント321は、図4のフィルタロッド22の第1セグメントに対応することができ、第2セグメント322は、図4のフィルタロッド22の第3セグメントに対応することができる。
【0077】
シガレット3の直径及び全長は、図4のシガレット2の直径及び全長に対応することができる。例えば、剪断プラグ33の長さは約7mm、タバコロッド31の長さは約15mm、第1セグメント321の長さは約12mm、第2セグメント322の長さは約14mmであってもよいが、これらに限定されない。
【0078】
シガレット3は、少なくとも1つのラッパー35によって包装される。ラッパー35には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも1つの孔が形成される。例えば、第1ラッパー351によって剪断プラグ33が包装され、第2ラッパー352によってタバコロッド31が包装され、第3ラッパー353によって第1セグメント321が包装され、第4ラッパー354によって第2セグメント322が包装される。また、第5ラッパー355によってシガレット3全体が再包装される。
【0079】
また、第5ラッパー355には、少なくとも1つの穿孔36が形成される。例えば、穿孔36は、タバコロッド31を囲む領域に形成されるが、これに制限されない。穿孔36は、図2及び図3に示されたヒーター13によって形成された熱をタバコロッド31の内部に伝達する役割を果たすことができる。
【0080】
さらに、第2セグメント322には、少なくとも1つのカプセル34が含まれ得る。ここで、カプセル34は、香味を発生させる機能を行うこともでき、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル34は、香料を含む液体を被膜で包んだ構造であり得る。カプセル34は、球形又は円筒形の形状を有してもよいが、これらに制限されない。
【0081】
第1ラッパー351は、一般的なフィルタ巻紙にアルミホイルなどの金属ホイルが結合したものであり得る。例えば、第1ラッパー351の全厚さは、45μm~55μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは50.3μmであってもよい。また、第1ラッパー351の金属ホイルの厚さは、6μm~7μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは6.3μmであってもよい。さらに、第1ラッパー351の坪量は、50g/m~55g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは53g/mであってもよい。
【0082】
第2ラッパー352及び第3ラッパー353は、一般的なフィルタ巻紙で作製できる。例えば、第2ラッパー352及び第3ラッパー353は、多孔質巻紙又は無多孔質巻紙であってもよい。
【0083】
例えば、第2ラッパー352の多孔度は35000CUであり得るが、これに制限されない。また、第2ラッパー352の厚さは70μm~80μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは78μmであってもよい。さらに、第2ラッパー352の坪量は、20g/m~25g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは23.5g/mであってもよい。
【0084】
例えば、第3ラッパー353の多孔度は24000CUであり得るが、これに制限されない。また、第3ラッパー353の厚さは60μm~70μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは68μmであってもよい。また、第3ラッパー353の坪量は20g/m~25g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは21g/mであってもよい。
【0085】
第4ラッパー354はPLA合紙で作製できる。ここで、PLA合紙は、紙層、PLA層及び紙層を含む3重の紙を意味する。例えば、第4ラッパー354の厚さは100μm~120μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは110μmであってもよい。また、第4ラッパー354の坪量は80g/m~100g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは88g/mであってもよい。
【0086】
第5ラッパー355は滅菌紙(MFW)で作製できる。ここで、滅菌紙(MFW)は、引張強度、耐水度、平滑度などが一般紙よりも増進するように特殊に製造された紙を意味する。例えば、第5ラッパー355の坪量は57g/m~63g/mの範囲内に含まれてもよく、好ましくは60g/mであってもよい。また、第5ラッパー355の厚さは64μm~70μmの範囲内に含まれてもよく、好ましくは67μmであってもよい。
【0087】
第5ラッパー355は所定の物質が内添され得る。ここで、所定の物質の例としては、シリコンが該当されるが、これに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化の少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、又は電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンではなくとも、上述の特性を有する物質であれば、制限なく第5ラッパー355に塗布(又は、コーティング)され得る。
【0088】
剪断プラグ33はセルロースアセテートで作製できる。一例として、剪断プラグ33は、セルロースアセテートトウに可塑剤(例えば、トリアセチン)を加えて作製できる。セルロースアセテートトウを構成するフィラメントのモノデニール(mono denier)は、1.0~10.0の範囲内に含まれてもよく、好ましくは4.0~6.0の範囲内に含まれてもよい。さらに好ましくは、剪断プラグ33のフィラメントのモノデニールは5.0であってもよい。また、剪断プラグ33を構成するフィラメントの断面は、Y字型であってもよい。剪断プラグ33のトータルデニール(total denier)は、20000~30000の範囲内に含まれてもよく、好ましくは25000~30000の範囲内に含まれてもよい。さらに好ましくは、剪断プラグ33のトータルデニールは、28000であってもよい。
【0089】
また、必要に応じて、剪断プラグ33は少なくとも1つのチャンネルを含むことができ、チャンネルの断面形状は多様に作製できる。
【0090】
タバコロッド31は図4を参照して上述のタバコロッド21と対応できる。したがって、以下では、タバコロッド31についての具体的な説明は省略する。
【0091】
第1セグメント321はセルロースアセテートで作製できる。例えば、第1セグメントは内部に中空を含むチューブ状の構造物であり得る。第1セグメント321はセルロースアセテートトウに可塑剤(例えば、トリアセチン)を加えて作製できる。例えば、第1セグメント321のモノデニール及びトータルデニールは、剪断プラグ33のモノデニール及びトータルデニールと同一であり得る。
【0092】
第2セグメント322はセルロースアセテートで作製できる。第2セグメント322を構成するフィラメントのモノデニール(mono denier)は、1.0~10.0の範囲内に含まれてもよく、好ましくは8.0~10.0の範囲内に含まれてもよい。さらに好ましくは、第2セグメント322のフィラメントのモノデニールは、9.0であってもよい。さらに、第2セグメント322のフィラメントの断面は、Y字型であってもよい。第2セグメント322のトータルデニール(total denier)は、20000~30000の範囲内に含まれてもよく、好ましくは25000であってもよい。
【0093】
図6は、一実施例によるエアロゾル発生装置400のブロック図である。
【0094】
エアロゾル発生装置400は、制御部410、センシング部420、出力部430、バッテリ440、ヒーター450、ユーザ入力部460、メモリ470及び通信部480を含み得る。但し、エアロゾル発生装置400の内部構造は、図6に示されたものに制限されない。すなわち、エアロゾル発生装置400の設計によって、図6に示された構成の一部が省略されるか、又は新しい構成がさらに追加できることを本実施例に係る技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できる。
【0095】
センシング部420は、エアロゾル発生装置400の状態又はエアロゾル発生装置400の周辺の状態を感知し、感知された情報を制御部410に伝達することができる。制御部410は、前記感知された情報に基づいて、ヒーター450の動作制御、喫煙の制限、エアロゾル発生物品(例えば、シガレット、カートリッジなど)の挿入可否判断、通知表示などの様々な機能が行われるようにエアロゾル発生装置400を制御することができる。
【0096】
センシング部420は、温度センサ422、挿入感知センサ424及びパフセンサ426のうち少なくとも1つを含み得るが、これらに制限されない。
【0097】
温度センサ422は、ヒーター450(又は、エアロゾル生成物質)が加熱される温度を感知することができる。エアロゾル発生装置400は、ヒーター450の温度を感知する別途の温度センサを含むか、ヒーター450そのものが温度センサの役割を果たすことができる。又は、温度センサ422は、バッテリ440の温度をモニタリングするようにバッテリ440の周囲に配置されてもよい。
【0098】
挿入感知センサ424は、エアロゾル発生物品の挿入及び/又は除去を感知することができる。例えば、挿入感知センサ424は、フィルムセンサ、圧力センサ、光センサ、抵抗性センサ、容量性センサ、誘導性センサ及び赤外線センサのうち少なくとも1つを含むことができ、エアロゾル発生物品が挿入及び/又は除去されることによる信号変化を感知することができる。
【0099】
パフセンサ426は、気流通路又は気流チャンネルの様々な物理的変化に基づいてユーザのパフを感知することができる。例えば、パフセンサ426は、温度変化、流量(flow)変化、電圧変化及び圧力変化のいずれかに基づいてユーザのパフを感知することができる。
【0100】
センシング部420は、前述したセンサ(422~426)の他に、温/湿度センサ、気圧センサ、地磁気センサ(magnetic sensor)、加速度センサ(acceleration sensor)、ジャイロスコープセンサ、位置センサ(例えば、GPS)、近接センサ、及びRGBセンサ(illuminance sensor)のうち少なくとも1つをさらに含み得る。各センサの機能は、その名称から通常の技術者が直観的に推論することができるので、具体的な説明は省略できる。
【0101】
出力部430は、エアロゾル発生装置400の状態に関する情報を出力してユーザに提供することができる。出力部430は、ディスプレイ部432、ハプティック部434及び音響出力部436のうち少なくとも1つを含み得るが、これらに制限されるものではない。ディスプレイ部432とタッチパッドがレイヤー構造を有してタッチスクリーンで構成される場合、ディスプレイ部432は出力装置以外に入力装置としても使用できる。
【0102】
ディスプレイ部432は、エアロゾル発生装置400に関する情報をユーザに視覚的に提供することができる。例えば、エアロゾル発生装置400に関する情報は、エアロゾル発生装置400のバッテリ440の充/放電状態、ヒーター450の予熱状態、エアロゾル発生物品の挿入/除去状態又はエアロゾル発生装置400の使用が制限される状態(例えば、異常物品感知)などの様々な情報を意味することができ、ディスプレイ部432は、前記情報を外部に出力することができる。ディスプレイ部432は、例えば、液晶ディスプレイパネル(LCD)、有機発光ディスプレイパネル(OLED)などであり得る。また、ディスプレイ部432は、LED発光素子の形態であってもよい。
【0103】
ハプティック部434は、電気的信号を機械的な刺激又は電気的な刺激に変換してエアロゾル発生装置400に関する情報をユーザに触覚的に提供することができる。例えば、ハプティック部434は、モータ、圧電素子、又は電気刺激装置を含み得る。
【0104】
音響出力部436は、エアロゾル発生装置400に関する情報をユーザに聴覚的に提供することができる。例えば、音響出力部436は、電気信号を音響信号に変換して外部に出力することができる。
【0105】
バッテリ440は、エアロゾル発生装置400が動作するのに用いられる電力を供給することができる。バッテリ440は、ヒーター450が加熱されるように電力を供給することができる。また、バッテリ440は、エアロゾル発生装置400内に備えられた他の構成(例えば、センシング部420、出力部430、ユーザ入力部460、メモリ470及び通信部480)の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ440は、充電が可能なバッテリ又は使い捨てバッテリであってもよい。例えば、バッテリ440は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリであってもよいが、これに制限されない。
【0106】
ヒーター450は、バッテリ440から電力を供給されてエアロゾル生成物質を加熱することができる。図6に示されてはいないが、エアロゾル発生装置400は、バッテリ440の電力を変換してヒーター450に供給する電力変換回路(例えば、DC/DCコンバータ)をさらに含み得る。さらに、エアロゾル発生装置400が誘導加熱方式でエアロゾルを生成する場合、エアロゾル発生装置400は、バッテリ440の直流電源を交流電源に変換するDC/ACコンバータをさらに含み得る。
【0107】
制御部410、センシング部420、出力部430、ユーザ入力部460、メモリ470及び通信部480は、バッテリ440から電力を供給されて機能を行うことができる。図6に示されてはいないが、バッテリ440の電力を変換してそれぞれの構成要素に供給する電力変換回路、例えば、LDO(low dropout)回路又は電圧レギュレータ回路をさらに含み得る。
【0108】
一実施例において、ヒーター450は、加熱するのに適した電気抵抗性物質で形成される。例えば、適した電気抵抗性物質は、チタン、ジルコニウム、タンタル、白金、ニッケル、コバルト、クロム、ハフニウム、ナイオビウム、モリブデン、タングステン、スズ、ガリウム、マンガン、鉄、銅、ステンレス鋼、ニクロムなどを含む金属又は金属合金であり得るが、これらに制限されない。また、ヒーター450は、金属熱線(wire)、導電性トラック(track)が配置された金属熱板(plate)、セラミック発熱体などで実現されるが、これらに制限されない。
【0109】
一実施例において、ヒーター450は誘導加熱方式のヒーターであり得る。例えば、ヒーター450は、コイルによって印加された磁場を介して発熱してエアロゾル生成物質を加熱するサセプタを含み得る。
【0110】
一実施例において、ヒーター450は複数のヒーターを含み得る。例えば、ヒーター450は、シガレットを加熱するための第1ヒーター及び液状を加熱するための第2ヒーターを含み得る。
【0111】
ユーザ入力部460は、ユーザから入力された情報を受信するか、又はユーザに情報を出力することができる。例えば、ユーザ入力部460は、キーパッド(key pad)、ドームスイッチ(dome switch)、タッチパッド(接触式静電容量方式、圧力式抵抗膜方式、赤外線感知方式、表面超音波伝導方式、積分式張力測定方式、ピエゾ効果方式など)、ジョグホイール、ジョグスイッチなどがあり得るが、これらに制限されるものではない。また、図6に示されてはいないが、エアロゾル発生装置400は、USB(universal serial bus)インターフェースなどの連結インターフェース(connection interface)をさらに含み、USBインターフェースなどの連結インターフェースを介して他の外部装置と連結して情報を送受信するか、又はバッテリ440を充電することができる。
【0112】
メモリ470は、エアロゾル発生装置400内で処理される各種データを貯蔵するハードウェアであって、制御部410で処理されたデータ及び処理されるデータを貯蔵することができる。メモリ470は、フラッシュメモリタイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、SD又はXDメモリなど)、ラム(RAM、random access memory)SRAM(static random access memory)、ロム(ROM、read-only memory)、EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)、PROM(programmable read-only memory)、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも1つのタイプの貯蔵媒体を含み得る。メモリ470は、エアロゾル発生装置400の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも1つの温度プロファイル及びユーザの喫煙パターンに関するデータなどを貯蔵することができる。
【0113】
通信部480は、他の電子装置との通信のための少なくとも1つの構成要素を含み得る。例えば、通信部480は、近距離通信部482及び無線通信部484を含み得る。
【0114】
近距離通信部(short-range wireless communication unit)482は、ブルートゥース(登録商標)通信部、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)通信部、近距離無線通信部(Near Field Communication unit)、WLAN(Wi-Fi)通信部、Zigbee(登録商標)通信部、赤外線(IrDA、infrared Data Association)通信部、WFD(Wi-Fi Direct)通信部、UWB(ultra-wideband)通信部、Ant+通信部などを含み得るが、これらに制限されない。
【0115】
無線通信部484は、セルラーネットワーク通信部、インターネット通信部、コンピュータネットワーク(例えば、LAN又はWAN)通信部などを含み得るが、これらに制限されない。無線通信部484は、加入者情報(例えば、国際モバイル加入者識別子(IMSI))を用いて通信ネットワーク内でエアロゾル発生装置400を確認及び認証することもできる。
【0116】
制御部410は、エアロゾル発生装置400の全体的な動作を制御することができる。一実施例において、制御部410は少なくとも1つのプロセッサを含み得る。プロセッサは、複数の論理ゲートのアレイで実現されてもよく、汎用的なマイクロプロセッサとこのマイクロプロセッサで実行できるプログラムが貯蔵されたメモリの組み合わせで実現されてもよい。また、他の形態のハードウェアで実現されてもよいことを本実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できる。
【0117】
制御部410は、バッテリ440の電力をヒーター450に供給することを制御することでヒーター450の温度を制御することができる。例えば、制御部410は、バッテリ440とヒーター450との間のスイッチング素子のスイッチングを制御することで電力供給を制御することができる。他の例では、制御部410の制御命令に従って、加熱直接回路がヒーター450への電力供給を制御することもできる。
【0118】
制御部410は、センシング部420によって感知された結果を分析し、その後行われる処理を制御することができる。例えば、制御部410は、センシング部420によって感知された結果に基づいて、ヒーター450の動作が開始又は終了するようにヒーター450に供給される電力を制御することができる。他の例では、制御部410は、センシング部420によって感知された結果に基づいて、ヒーター450が所定の温度まで加熱されるか、又は適切な温度を維持するようにヒーター450に供給される電力の量及び電力が供給される時間を制御することができる。
【0119】
制御部410は、センシング部420によって感知された結果に基づいて、出力部430を制御することができる。例えば、パフセンサ426を通じてカウントされたパフ回数が既に設定された回数に達すると、制御部410はディスプレイ部432、ハプティック部434及び音響出力部436のうち少なくとも1つを通じてユーザにエアロゾル発生装置400がすぐに終了することを予告することができる。
【0120】
一実施例において、制御部410は、センシング部420によって感知されたエアロゾル発生物品の状態に応じてヒーター450に対する電力供給時間及び/又は電力供給量を制御することができる。例えば、エアロゾル発生物品が過湿状態の場合、制御部410は誘導コイルへの電力供給時間を制御して、エアロゾル発生物品が一般的な状態の場合よりも予熱時間を増加させることができる。
【0121】
一実施例は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態としても実現できる。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の可溶媒体であり得、揮発性及び非揮発性媒体、分離型及び非分離型媒体の両方を含む。さらに、コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ貯蔵媒体及び通信媒体の両方を含み得る。コンピュータ貯蔵媒体は、コンピュータ読み取り可能命令語、データ構造、プログラムモジュール又はその他のデータなどの情報の貯蔵のための任意の方法又は技術で実現された揮発性及び非揮発性、分離型及び非分離型媒体の両方を含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ読み取り可能命令語、データ構造、プログラムモジュールなどの変調されたデータ信号のその他のデータ、又はその他の伝送メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。
【0122】
図7図11を参照し、一実施例による加熱体(例えば、ヒーター13、450)を製造する方法を説明する。加熱体を製造する動作の順序は、本文書で説明される順序に制限されず、動作の間に少なくとも1つの追加の動作が含まれる、又は説明された動作のいずれかが省略される、又はいくつかの動作の順序が変わり得る。
【0123】
図7を参照すると、加熱体550を製造する方法は、基板551を準備する動作を含み得る。
【0124】
基板551は、第1方向(例えば、+/-Y方向)の第1寸法(例えば、長さ)、第1方向に垂直な第2方向(例えば、+/-X方向)の第2寸法(例えば、幅)、及び第1方向及び第2方向に各々垂直な第3方向(例えば、+/-Z方向)の第3寸法(例えば、高さ)を有することができる。
【0125】
基板551は、少なくとも部分的に金属材質で形成できる。基板551は、熱を伝達(例えば、伝導)するのに適した任意の材質を含み得る。一実施例において、基板551は、金、銀、銅、鉛、亜鉛、白金、鉄、コバルト、ニッケル及びアルミニウムのうち少なくとも1つを含み得る。いくつかの実施例において、基板551はアルミニウムで形成できる。
【0126】
図8を参照すると、加熱体550を製造する方法は、基板551上の一面(例えば、+Z方向の面)に酸化膜552を形成する動作を含み得る。酸化膜552は、基板551を少なくとも部分的に形成する材質が酸化されることで形成できる。一実施例において、酸化膜552は、陽極酸化によって(例えば、酸溶液の適用によって)基板551上の一面に形成できる。
【0127】
一実施例において、酸化膜552は、酸化アルミニウム(Al)を含み得る。酸化アルミニウムで形成された酸化膜552は、酸化膜552がカバーする領域(例えば、基板551の一面)にわたって熱伝達効率を改善することができる。
【0128】
図9を参照すると、加熱体550を製造する方法は、酸化膜552が形成された基板551の一面(例えば、+Z方向の面)上に複数のディンプル553を形成する動作を含み得る。
【0129】
複数のディンプル553は、液体状態の物質(例えば、エアロゾル発生物質)を貯蔵及び保有するのに適した任意の形状を有することができる。例えば、複数のディンプル553は、円形、楕円形、及びその他の任意の曲線エッジを有する形状に形成できるが、これらに制限されるものではなく、少なくとも1つの角を形成する多角形に形成されてもよい。
【0130】
複数のディンプル553は、基板551を貫通しないように形成できる。複数のディンプル553に貯蔵及び保有された液体状態の物質は、基板551を介して流動することが防止される。
【0131】
複数のディンプル553は、液体状態の物質を貯蔵及び保有するのに適した任意の大きさを有することができる。例えば、複数のディンプル553は、約30nm~約100nm間の大きさを有することができる。
【0132】
複数のディンプル553は、基板551上で規則的に配列され得る。複数のディンプル553は、基板551上の任意の定められた方向(例えば、+/-X方向及び/又は+/-Y方向)に定められた間隔で配列され得る。例えば、定められた間隔は、約10nm~約1,000nmの範囲にあり得る。
【0133】
一実施例において、複数のディンプル553は、基板551の第1方向(例えば、+/-Y方向)に配列された複数の第1ディンプル553A、及び基板551の第1方向に垂直な第2方向(例えば、+/-X方向)に複数の第1ディンプル553Aと離隔し、基板551の第1方向(例えば、+/-Y方向)に配列された複数の第2ディンプル553Bを含み得る。一実施例において、複数の第1ディンプル553Aのうち少なくとも一部(例えば、全部)は、基板551を第2方向からみて複数の第2ディンプル553と重ならないことがある。
【0134】
一実施例において、複数のディンプル553は、基板551上で任意の方式で不規則的に配列されることもある。
【0135】
複数のディンプル553は、液体状態の物質を貯蔵及び保有するのに適した任意の深さを有することができる。複数のディンプル553の深さは、複数のディンプル553が形成される基板551の厚さよりも小さいことがある。
【0136】
複数のディンプル553の大きさ、隣接するディンプル553間の間隔及び複数のディンプル553の深さなどの複数のディンプル553に対する様々なパラメータは、基板551の一面に酸化膜552を形成する条件によって多様に定められる。例えば、前記パラメータは、酸化電圧、適用される酸の種類、適用される酸の濃度及び/又は適用される酸の温度に応じて調節できる。
【0137】
図10を参照すると、加熱体550を製造する方法は、酸化膜552及び複数のディンプル553が形成された基板551をローリングする動作を含み得る。基板551をローリングする動作は、例えば、酸化膜552が形成されていない面(例えば、内部面554D)が軸(A)を有する中空部分555を規定するように基板551の一エッジ及び反対のエッジを互いに連結、接続又は結合する動作を含み得る。
【0138】
基板551をローリングすることによって形成された形状を有する加熱体550は、複数のディンプル553に液体状態の物質を貯蔵及び保有する芯554として作用できる。芯554は、第1側554A(例えば、第1端面)、第1側554Aに反対する第2側554B(例えば、第2端面)、及び第1側554A及び第2側554Bの間で延長する第3側を含み得る。第3側は、酸化膜552及び複数のディンプル553が位置する外部面554C、及び外部面554Cに反対し、中空部分555を規定する内部面554Dを含むことができる。芯554は、例えば、実質的に円筒状を有することができる。
【0139】
図11を参照すると、加熱体550を製造する方法は、芯554の第1側554A及び第2側554Bの間で酸化膜552及び複数のディンプル553が位置する外部面554Cに沿って軸(A)の周囲にコイル556を巻く動作を含み得る。
【0140】
コイル556は、熱を伝達(例えば、伝導)するのに適した任意の材質を含み得る。一実施例において、コイル556は、金属材質で形成できる。例えば、コイル556は、カンタル(kanthal)、ニッケル、クロム、及びステンレス鋼のうち少なくとも1つを含み得る。
【0141】
図11図13を参照し、一実施例による加熱体550を含むエアロゾル発生装置(例えば、エアロゾル発生装置1、400)の使用方法を説明する。以下のエアロゾル発生装置の動作は、加熱体550の利点を説明するために例示的に説明されるものであり、以下の説明に制限されず、様々な動作があり得ることが理解できる。例えば、説明される動作に加えて、少なくとも1つの追加の動作が存在する、又はいくつかの動作が省略される、又は動作の順序が変わり得る。
【0142】
エアロゾル発生装置を使用する方法は、コイル556に電気エネルギー(例えば、電力)を印加する動作を含み得る。コイル556に電気エネルギーが印加されると、コイル556から熱が発生することができる。ユーザがエアロゾル発生装置を介してパフを持続するほど、コイル556から発生した熱が芯554に伝導されることがある。このために、コイル556は、芯554の外部面554Cと少なくとも部分的に接触できる。熱伝達効率を改善する酸化膜552によって、エアロゾル発生物質を気化するためのターゲット温度(約200℃)に達するのに加熱体550に対して要求される加熱体550の消費電力が減少できる。例えば、パフが持続するほど、芯554に伝導された熱によって加熱体550の加熱開始温度が約25℃から約80℃に増加することができる。したがって、加熱体550の消費電力の改善は、加熱体550のエネルギー効率を改善するために追加のコンポネントに対する必要を除去し、エアロゾル発生装置の大きさが減少できる。
【0143】
前述した任意の実施例の特徴及び様態は、明らかな技術的衝突という結果をもたらさない限り、他の任意の実施例の特徴及び様態と結合できる。
図1
図2
図3
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図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13