特表 2024-544342 熱交換器、段階分け加熱装置、及びエアロゾル発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-28

(54)【発明の名称】熱交換器、段階分け加熱装置、及びエアロゾル発生装置

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/20 20200101AFI20241121BHJP

   A24F 40/46 20200101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

A24F40/20

A24F40/46

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024538683

(86)(22)【出願日】2022-12-22

(85)【翻訳文提出日】2024-08-23

(86)【国際出願番号】 CN2022141005

(87)【国際公開番号】W WO2023116818

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】202123300320.3

(32)【優先日】2021-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202221792502.9

(32)【優先日】2022-07-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524239139

【氏名又は名称】深▲セン▼市新宜康科技股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＩＮＮＯＫＩＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】ＢＵＩＬＤＩＮＧ ６， ＸＩＮＸＩＮＴＩＡＮ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＰＡＲＫ， ＸＩＮＳＨＡ ＲＯＡＤ， ＳＨＡＪＩＮＧ ＳＴＲＥＥＴ， ＢＡＯＡＮ ＤＩＳＴＲＩＣＴ， ＳＨＥＮＺＨＥＮ， ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ５１８０００， ＰＥＯＰＬＥ’Ｓ ＲＥＰＵＢＬＩＣ ＯＦ ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】彭 争 戦

(72)【発明者】

【氏名】李 建 偉

(72)【発明者】

【氏名】崔 涛

(72)【発明者】

【氏名】雷 芳

【テーマコード（参考）】

4B162

【Ｆターム（参考）】

4B162AA03

4B162AA22

4B162AB12

4B162AB22

4B162AC12

4B162AC22

4B162AC41

(57)【要約】

熱交換器、段階分け加熱装置、及びエアロゾル発生装置を提供する。エアロゾル発生装置は、ケーシング（２）であって、前記ケーシング（２）は、第１吸気孔（２３）が開けられ、気流チャネル（２１）及びハーブ製品（１）を収納可能な収納室（２２）が内部に設けられ、外部の空気が第１吸気孔（２３）を介して気流チャネル（２１）に入るケーシング（２）と、多孔質導電性セラミック体（３１）であって、前記多孔質導電性セラミック体（３１）は、ケーシング（２）内に位置され、少なくとも一部が収納室（２２）と気流チャネル（２１）との間に位置され、多孔質導電性セラミック体（３１）を流れて収納室（２２）に入る空気を加熱することで、加熱された空気でハーブ製品（１）を加熱させる 多孔質導電性セラミック体（３１）と、を含む。本発明の形態によれば、ハーブ製品（１）が均等に加熱され、使用者の喫煙感が向上する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハーブ製品を加熱することに用いられるエアロゾル発生装置であって、
ケーシングであって、前記ケーシングは、気流チャネル及び前記ハーブ製品を収納可能な収納室が内部に設けられ、少なくとも１つの第１吸気孔が開けられ、外部の空気が前記第１吸気孔を通して前記気流チャネルに入るケーシングと、
空気ヒータであって、前記空気ヒータは前記ケーシング内に取り付けられた多孔質導電性セラミック体を含み、前記多孔質導電性セラミック体は少なくとも一部が前記収納室と前記気流チャネルとの間に位置され、前記多孔質導電性セラミック体は全体にわたって空気が通過する複数の細い穴が開けられ、前記多孔質導電性セラミック体は、前記多孔質導電性セラミック体を流れ通して前記収納室に入る前記空気を加熱することで、加熱された前記空気で前記ハーブ製品を加熱させる空気ヒータと、を含む、ことを特徴とするエアロゾル発生装置。

【請求項2】

前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室から離れる端部に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項3】

前記ケーシングの側壁内に中空の中間層が設けられ、前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室に近い端部の前記中間層の先端に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項4】

前記ケーシングの側壁内に中空の中間層が設けられ、前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室に近い端部の前記側壁に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項5】

前記多孔質導電性セラミック体の多孔率が３０％～７０％である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項6】

前記多孔質導電性セラミック体の貫通穴率が９０％以上である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項7】

前記多孔質導電性セラミック体の外周面の外部に少なくとも１層の断熱材が設けられ、前記断熱材には、前記気流チャネルに連通する少なくとも１つの第２吸気孔及び前記収納室に連通する少なくとも１つの排気孔が開けられている、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項8】

前記断熱材は緻密なセラミックシェル又はセラミックエナメルレイヤーである、ことを特徴とする請求項７に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項9】

前記第２吸気孔は、前記多孔質導電性セラミック体において前記収納室から離れる前記断熱材に開けられ、及び／又は、前記排気孔は、前記多孔質導電性セラミック体において前記収納室に近い前記断熱材に開けられる、ことを特徴とする請求項８に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項10】

前記空気ヒータは、陽極ピンと陰極ピンをさらに含み、前記多孔質導電性セラミック体は、前記陽極ピン及び前記陰極ピンにそれぞれ電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項11】

前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記陽極ピンは前記第１端に電気的に接続され、前記陰極ピンは前記第２端に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項12】

前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記陽極ピンは、前記第１端に近い前記多孔質導電性セラミック体の外側面に設けられ、前記陰極ピンは、前記第２端に近い前記多孔質導電性セラミック体の外側面に設けられる、ことを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項13】

前記多孔質導電性セラミック体に、前記陽極ピンが設けられる位置及び前記陰極ピンが設けられる位置は、前記多孔質導電性セラミック体の周方向において所定の間隔を置いて設けられる、ことを特徴とする請求項１２に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項14】

前記多孔質導電性セラミック体は、円柱体、円錐体、螺旋体、台形体、ダンベル状体、凹状体、ボール状体、又は不規則体である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項15】

前記多孔質導電性セラミック体は、前記ケーシングと同軸で前記ケーシング内に縦方向に設けられる、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項16】

前記多孔質導電性セラミック体は、軸方向が前記ケーシングの軸方向と所定の角度に成るように前記ケーシング内に横方向に設けられる、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項17】

前記ケーシング内に取り付けられ、前記多孔質導電性セラミック体に電気的に接続される電源セットをさらに含む、ことを特徴とする請求項１～１６のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項18】

前記電源セットは、給電電源と制御回路基板を含み、前記制御回路基板は、前記給電電源及び前記多孔質導電性セラミック体にそれぞれ電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１７に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項19】

前記ハーブ製品は、順次一体に接続された第１ハーブセクション及び第２ハーブセクションを備え、前記エアロゾル発生装置は、外周ヒータと前記空気ヒータを含む段階分け加熱装置を含み、前記収納室は、第１キャビティと第２キャビティを含み、
前記多孔質導電性セラミック体は、前記第１ハーブセクションを収納可能で、且つ前記気流チャネルに連通する前記第１キャビティを有し、
前記外周ヒータは、前記ケーシング内に設けられ、前記多孔質導電性セラミック体の上方に位置され、かつ、前記第２ハーブセクションを収納可能で前記第１キャビティに連通する前記第２キャビティを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項20】

前記空気ヒータは、第１陽極リードピンと第１陰極リードピンをさらに含み、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記第１陽極リードピンは前記第１端に電気的に接続され、前記第１陰極リードピンは前記第２端に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１９に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項21】

前記多孔質導電性セラミック体の軸断面において、前記多孔質導電性セラミック体において前記第１陽極リードピンに接続される端部と前記第１陰極リードピンに接続される端部は対角に呈する、ことを特徴とする請求項２０に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項22】

前記外周ヒータは、第２陽極リードピン、第２陰極リードピン、及び前記第２キャビティを有する緻密な導電性セラミック体を含み、前記緻密な導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有し、前記第２陽極リードピンは前記第３端に電気的に接続され、前記第２陰極リードピンは前記第４端に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項２０に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項23】

前記緻密な導電性セラミック体の軸断面において、前記緻密な導電性セラミック体のうち前記第２陽極リードピンに接続される端部と前記第２陰極リードピンに接続される端部は対角に呈する、ことを特徴とする請求項２２に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項24】

前記緻密な導電性セラミック体の前記第３端と前記多孔質導電性セラミック体の前記第１端は、間隔を置いており、又は絶縁的に接続される、ことを特徴とする請求項２２に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項25】

前記段階分け加熱装置は、陰極リードと、第１陽極リードと、第２陽極リードと、をさらに含み、前記外周ヒータは、前記第２キャビティを有する緻密な導電性セラミック体を含み、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記緻密な導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有し、前記第１端と前記第３端は絶縁的に接続され、前記陰極リードは、前記第１端及び前記第３端に電気的に接続され、前記第１陽極リードは前記第２端に電気的に接続され、前記第２陽極リードは前記第４端に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１９に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項26】

前記第１キャビティは段差状ブラインドホールであり、前記段差状ブラインドホールは、第１チャネルと、前記第１ハーブセクションを収納可能な第２チャネルと、を含み、前記第２チャネルは前記第１チャネルと前記第２キャビティとの間に位置され、前記第２チャネルの直径が前記第１チャネルの直径よりも大きい、ことを特徴とする請求項２０～２５のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項27】

前記第２チャネルの内周壁上及び／又は前記多孔質導電性セラミック体の外周壁上に緻密なシール層が被覆されている、ことを特徴とする請求項２６に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項28】

前記気流チャネルは、前記ケーシングの内壁と前記外周ヒータの外壁との間に位置され、前記気流チャネルを流れ通す空気が前記多孔質導電性セラミック体の前記外周ヒータに近い側の端面から前記第１キャビティ内に流れる、ことを特徴とする請求項１９～２５のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項29】

前記ケーシングはカバーを含み、前記収納室は第３キャビティをさらに含み、前記カバーは、前記ハーブ製品が挿入するための中空の第３キャビティを有し、前記カバーは、前記外周ヒータの外部に被せられ、前記第３キャビティは前記第２キャビティに連通し、前記カバーの内壁と前記カバーの外壁との間に少なくとも１つの前記気流チャネルが開けられ、前記カバーでは、前記多孔質導電性セラミック体から離れる端部の側壁に前記気流チャネルに連通する少なくとも１つの前記第１吸気孔が開けられる、ことを特徴とする請求項２８に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項30】

前記ケーシングの内壁と前記多孔質導電性セラミック体の外壁との間及び／又は前記ケーシングの内壁と前記外周ヒータの外壁との間に保温断熱層が設けられる、ことを特徴とする請求項１９～２５のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項31】

前記保温断熱層の材料は、エアロゲル、発泡性ポリエチレン又はセラミック繊維である、ことを特徴とする請求項３０に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項32】

前記エアロゾル発生装置は、前記ケーシング内に取り付けられた制御回路基板及び給電電源をさらに含み、前記制御回路基板は、前記給電電源、前記多孔質導電性セラミック体、前記外周ヒータにそれぞれ電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１９～２５のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項33】

請求項１～３２のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置における前記空気ヒータである、ことを特徴とする熱交換器。

【請求項34】

請求項２２～２７のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置における段階分け加熱装置である、ことを特徴とする段階分け加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２１年１２月２４日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２１２３３００３２０．３、発明の名称が「加熱セット、熱交換器、及びエアロゾル発生装置」の中国特許出願の優先権を主張しており、また、２０２２年７月１２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２２２１７９２５０２．９、発明の名称が「段階分け加熱装置及び加熱非燃焼装置」の中国特許出願の優先権を主張しており、上記の２つの出願のすべての内容は引用により本願に組み込まれている。

【0002】

本願は、電子霧化の技術分野に関し、特に、熱交換器、段階分け加熱装置、及びエアロゾル発生装置に関する。

【背景技術】

【0003】

現在市販されているエアロゾル発生装置には、主に２つのタイプがあり、１つは、霧化液を蒸発させることによって喫煙可能なエアロゾルを形成する電子霧化装置であり、もう１つは、ハーブ製品を２００～４００℃の低温で加熱して喫煙可能なエアロゾルを形成する低温非燃焼型喫煙具である。従来の燃焼型紙巻きタバコと比較して、電子霧化装置及び低温非燃焼型喫煙具は、動作温度が低く、使用される霧化液やハーブ製品によって生成されるエアロゾル中の有害成分は、従来の燃焼型紙巻きタバコよりはるかに低い。したがって、電子霧化装置や低温非燃焼型喫煙具を使用すると、従来のシガレットが人体への悪い影響を大幅に軽減できる。

【0004】

ハーブ製品を低温で加熱して喫煙可能なエアロゾルを形成する低温非燃焼型喫煙具の場合、加熱方法は通常、周辺加熱と中心加熱に分けられる。このうち、中心加熱では、発熱体として加熱シートや発熱針を使用するのが一般的であり、加熱シートや加熱針をハーブ製品に挿入することにより、加熱シートや加熱針によって発生する熱を利用してハーブ製品が加熱され、かつ霧化される。しかし、加熱シートや加熱針が熱を発生すると、ハーブ製品が自身の半径方向に明らかな温度勾配が発生しやすい。具体的には、発熱方向は発熱シートの中心から周辺に向かってゆっくりと広がっているので、中心加熱領域の温度は高く、エッジ加熱領域の温度は低く、その結果、ハーブ製品は均等に加熱されることができない。具体的には、ハーブ製品のうち中心加熱領域に近い部分は十分に加熱することができるが、ハーブ製品から遠い部分は十分に加熱することができなく、エアロゾルによって形成される煙の量は少ないため、生成されたエアロゾルの喫煙感は満足度が低く、使用者の喫煙体験が良くない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願の主な目的は、ハーブ製品が均等に加熱できず、生成されたエアロゾルの喫煙感の満足度が低く、使用者の喫煙体験が良くないという従来の低温非燃焼型喫煙具に存在する技術的課題を解決するために、熱交換器、段階分け加熱装置、及び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】

【0006】

上記の目的を達成させるために、本願は、ハーブ製品を加熱することに用いられるエアロゾル発生装置を提供し、前記エアロゾル発生装置は、
ケーシングであって、前記ケーシングは、気流チャネル及び前記ハーブ製品を収納可能な収納室が内部に設けられ、少なくとも１つの第１吸気孔が開けられ、外部の空気が前記第１吸気孔を通して前記気流チャネルに入るケーシングと、
空気ヒータであって、前記空気ヒータは前記ケーシング内に取り付けられた多孔質導電性セラミック体を含み、前記多孔質導電性セラミック体は少なくとも一部が前記収納室と前記気流チャネルとの間に位置され、前記多孔質導電性セラミック体は全体にわたって空気が通過する複数の細い穴が開けられ、前記多孔質導電性セラミック体は、前記多孔質導電性セラミック体を流れ通して前記収納室に入る前記空気を加熱することで、加熱された前記空気で前記ハーブ製品を加熱させる空気ヒータと、を含む、エアロゾル発生装置である。

【0007】

さらに、前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室から離れる端部に設けられる。

【0008】

さらに、前記ケーシングの側壁内に中空の中間層が設けられ、前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室に近い端部の前記中間層の先端に設けられる。

【0009】

さらに、前記ケーシングの側壁内に中空の中間層が設けられ、前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室に近い端部の前記側壁に設けられる。

【0010】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体の多孔率が３０％～７０％である。

【0011】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体の貫通穴率が９０％以上である。

【0012】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体の外周面の外部に少なくとも１層の断熱材が設けられ、前記断熱材には、前記気流チャネルに連通する少なくとも１つの第２吸気孔及び前記収納室に連通する少なくとも１つの排気孔が開けられている。

【0013】

さらに、前記断熱材は緻密なセラミックシェル又はセラミックエナメルレイヤーである。

【0014】

さらに、前記第２吸気孔は、前記多孔質導電性セラミック体において前記収納室から離れる前記断熱材に開けられる。

【0015】

さらに、前記排気孔は、前記多孔質導電性セラミック体において前記収納室に近い前記断熱材に開けられる。

【0016】

さらに、前記空気ヒータは、陽極ピンと陰極ピンをさらに含み、前記多孔質導電性セラミック体は、前記陽極ピン及び前記陰極ピンにそれぞれ電気的に接続される。

【0017】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記陽極ピンは前記第１端に電気的に接続され、前記陰極ピンは前記第２端に電気的に接続される。

【0018】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記陽極ピンは、前記第１端に近い前記多孔質導電性セラミック体の外側面に設けられ、前記陰極ピンは、前記第２端に近い前記多孔質導電性セラミック体の外側面に設けられる。

【0019】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体に、前記陽極ピンが設けられる位置及び前記陰極ピンが設けられる位置は、前記多孔質導電性セラミック体の周方向において所定の間隔を置いて設けられる。

【0020】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体は、円柱体、円錐体、螺旋体、台形体、ダンベル状体、凹状体、ボール状体、又は不規則体である。

【0021】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体は、前記ケーシングと同軸で前記ケーシング内に縦方向に設けられる。

【0022】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体は、軸方向が前記ケーシングの軸方向と所定の角度に成るように前記ケーシング内に横方向に設けられる。

【0023】

さらに、前記エアロゾル発生装置は、前記ケーシング内に取り付けられ、前記多孔質導電性セラミック体に電気的に接続される電源セットをさらに含む。

【0024】

さらに、前記電源セットは、給電電源と制御回路基板を含み、前記制御回路基板は、前記給電電源及び前記多孔質導電性セラミック体にそれぞれ電気的に接続される。

【0025】

さらに、前記ハーブ製品は、順次一体に接続された第１ハーブセクション及び第２ハーブセクションを備え、前記エアロゾル発生装置は、外周ヒータと前記空気ヒータを含む段階分け加熱装置を含み、前記収納室は、第１キャビティと第２キャビティを含み、
前記多孔質導電性セラミック体は、前記第１ハーブセクションを収納可能で、且つ前記気流チャネルに連通する前記第１キャビティを有し、
前記外周ヒータは、前記ケーシング内に設けられ、前記多孔質導電性セラミック体の上方に位置され、かつ、前記第２ハーブセクションを収納可能で前記第１キャビティに連通する前記第２キャビティを有する。

【0026】

さらに、前記空気ヒータは、第１陽極リードピンと第１陰極リードピンをさらに含み、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記第１陽極リードピンは前記第１端に電気的に接続され、前記第１陰極リードピンは前記第２端に電気的に接続される。

【0027】

さらに、前記多孔質導電性セラミック体の軸断面において、前記多孔質導電性セラミック体において前記第１陽極リードピンに接続される端部と前記第１陰極リードピンに接続される端部は対角に呈する。

【0028】

さらに、前記外周ヒータは、第２陽極リードピン、第２陰極リードピン、及び前記第２キャビティを有する緻密な導電性セラミック体を含み、前記緻密な導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有し、前記第２陽極リードピンは前記第３端に電気的に接続され、前記第２陰極リードピンは前記第４端に電気的に接続される。

【0029】

さらに、前記緻密な導電性セラミック体の軸断面において、前記緻密な導電性セラミック体において前記第２陽極リードピンに接続される端部と前記第２陰極リードピンに接続される端部は対角に呈する。

【0030】

さらに、前記緻密な導電性セラミック体の前記第３端と前記多孔質導電性セラミック体の前記第１端は、間隔を置いており、又は絶縁的に接続される。

【0031】

さらに、前記段階分け加熱装置は、陰極リードと、第１陽極リードと、第２陽極リードと、をさらに含み、前記外周ヒータは、前記第２キャビティを有する緻密な導電性セラミック体を含み、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記緻密な導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有し、前記第１端と前記第３端は絶縁的に接続され、前記陰極リードは、前記第１端及び前記第３端に電気的に接続され、前記第１陽極リードは前記第２端に電気的に接続され、前記第２陽極リードは前記第４端に電気的に接続される。

【0032】

さらに、前記第１キャビティは段差状ブラインドホールであり、前記段差状ブラインドホールは、第１チャネルと、前記第１ハーブセクションを収納可能な第２チャネルと、を含み、前記第２チャネルは前記第１チャネルと前記第２キャビティとの間に位置され、前記第２チャネルの直径が前記第１チャネルの直径よりも大きい。

【0033】

さらに、前記第２チャネルの内周壁上及び／又は前記多孔質導電性セラミック体の外周壁上に緻密なシール層が被覆されている。

【0034】

さらに、前記気流チャネルは、前記ケーシングの内壁と前記外周ヒータの外壁との間に位置され、前記気流チャネルを流れ通す空気が前記多孔質導電性セラミック体の前記外周ヒータに近い側の端面から前記第１キャビティ内に流れる。

【0035】

さらに、前記ケーシングはカバーを含み、前記収納室は第３キャビティをさらに含み、前記カバーは、前記ハーブ製品が挿入するための中空の第３キャビティを有し、前記カバーは、前記外周ヒータの外部に被せられ、前記第３キャビティは前記第２キャビティに連通し、前記カバーの内壁と前記カバーの外壁との間に少なくとも１つの前記気流チャネルが開けられ、前記カバーでは、前記多孔質導電性セラミック体から離れる端部の側壁に前記気流チャネルに連通する少なくとも１つの前記第１吸気孔が開けられる。

【0036】

さらに、前記ケーシングの内壁と前記多孔質導電性セラミック体の外壁との間及び／又は前記ケーシングの内壁と前記外周ヒータの外壁との間に保温断熱層が設けられる。

【0037】

さらに、前記保温断熱層の材料は、エアロゲル、発泡性ポリエチレン又はセラミック繊維である。

【0038】

さらに、前記エアロゾル発生装置は、前記ケーシング内に取り付けられた制御回路基板及び給電電源をさらに含み、前記制御回路基板は、前記給電電源、前記多孔質導電性セラミック体、前記外周ヒータにそれぞれ電気的に接続される。

【0039】

上記の目的を達成させるために、本願はまた、前記エアロゾル発生装置における前記空気ヒータである、熱交換器を提供する。

【0040】

上記の目的を達成させるために、本願はまた、前記エアロゾル発生装置における段階分け加熱装置である、段階分け加熱装置を提供する。

【発明の効果】

【0041】

従来技術と比較して、本願の有益な効果は以下の通りである。

【0042】

本願の技術案では、全体にわたって細い穴が分布されている多孔質導電性セラミック体が空気ヒータとして使用され、多孔質導電性セラミック体は多孔質導電性セラミック体を流れ通す空気を加熱し、ハーブ製品を収納可能な収納室に加熱後の熱空気を伝達することにより、使用者がハーブ製品を収納室に入れて使用する際に、多孔質導電性セラミック体による熱空気が収納室内のハーブ製品を加熱して霧化することができる。熱空気がハーブ製品の様々な部分まで素早く到達できるので、ハーブ製品は全体として迅速かつ均等に加熱されることが実現され、それにより、ハーブ製品が加熱された後に得られたエアロゾルの喫煙感が向上し、より良好な喫煙体験が使用者に与えられ、また、ハーブ製品から煙を迅速に発生させることが可能になり、使用者の待ち時間が短縮され、「起動直後喫煙可能」という効果が得られる。
本願の実施例又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下では、実施例又は従来技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に説明するが、以下の説明にある図面は本願の一部の実施例にすぎず、当業者にとっては創造的な労働を支払うことなくこれらの図面に示される構成に基づいて他の図面を得ることができることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本願の一実施例におけるエアロゾル発生装置の構造原理の模式図である。

【図2】本願の一実施例におけるエアロゾル発生装置の使用の模式図である。

【図3】本願の一実施例において第１吸気孔がケーシングの下端面に設けられたエアロゾル発生装置の構造模式図である。

【図4】本願の一実施例において第１吸気孔がケーシングの上端面に設けられたエアロゾル発生装置の構造模式図である。

【図5】本願の一実施例において第１吸気孔がケーシングの上端の側壁に設けられたエアロゾル発生装置の構造模式図である。

【図6】本願の一実施例における多孔質導電性セラミック体が陽極ピン及び陰極ピンとの間の接続の模式図である。

【図7】本願の別の実施例における多孔質導電性セラミック体が陽極ピン及び陰極ピンとの間の接続の模式図である。

【図8】図７の断面図である。

【図9】本願の一実施例における空気ヒータの構造模式図である。

【図10】本願の別の実施例における空気ヒータの構造模式図である。

【図11】本願の一実施例において電池ユニットを含むエアロゾル発生装置の構造原理模式図である。

【図12】本願の別の実施例におけるエアロゾル発生装置の全体構造の模式図である。

【図13】本願の別の実施例におけるエアロゾル発生装置の構造の解体模式図である。

【図14】本願の別の実施例におけるエアロゾル発生装置の断面図である。

【図15】本願の別の実施例におけるエアロゾル発生装置の使用の模式図である。

【図16】本願の一実施例における段階分け加熱装置の断面図である。

【図17】本願の別の実施例における段階分け加熱装置の断面図である。

【図18】図１７に示す段階分け加熱装置の立体構造の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

本願の目的の実現、機能の特徴及び利点は実施例や図面を参照してさらに説明する。
以下では、本願の実施例における技術案について、図面を参照して明確かつ完全に説明するが、説明される実施例は、本願の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本願の実施例に基づいて当業者が創造的な労働を払うことなく取得したその他の実施例はすべて本願の保護範囲に属する。

【0045】

なお、本発明の実施例において指向性表示（例えば、上、下、左、右、前、後など）が含まれている場合には、この指向性表示は、ある特定の姿勢における部品間の相対的な位置関係、動き具合等を説明するためのものであり、この特定の姿勢が変化すると、この指向性表示もそれに応じて変化する。

【0046】

さらに、要素が別の要素に「固定されている」と記述されている場合、それは、別の要素の上に直接存在してもよく、それらの間に１つ又は複数の中間要素が存在してもよい。１つの要素が別の要素に「接続される」と記述されている場合、それは、別の要素に直接接続されていてもよいし、それらの間に１つ又は複数の中間要素が存在していてもよい。

【0047】

また、本願の実施例に「第１」、「第２」等に係る記述がある場合、当該「第１」、「第２」等の記述は、単に説明目的のためのものであり、その相対的重要性を指示又は暗示し、又は示された技術的特徴の数を暗示しているものとは解されない。したがって、「第１」、「第２」に限定される特徴は、少なくとも１つの特徴を明示的又は暗黙的に含んでもよい。また、「及び／又は」、「かつ／又は」が本明細書に出現する場合、その意味は３つの並置されたスキームを含み、「Ａ及び／又はＢ」を例にして、Ａスキーム、Ｂスキーム、又はＡ及びＢの両方のスキームが含まれる。また、各実施例間の技術案は相互に組み合わせられてもよいが、当業者が実現できることを基礎としなければならず、技術案の組み合わせに相互に矛盾が生じ、又は実現できない場合には、このような技術案の組み合わせは存在せず、本願の要求する保護範囲内にもないと考えるべきである。

【0048】

図１及び図２に示すように、本願の一実施例は、ハーブ製品１を加熱することに用いられるエアロゾル発生装置を提供し、当該エアロゾル発生装置は、ケーシング２と、空気ヒータ３と、を含み、
ケーシング２の内部に気流チャネル２１及びハーブ製品１を収納可能な収納室２２が設けられ、ケーシング２に少なくとも１つの第１吸気孔２３が開けられ、外部の空気が第１吸気孔２３を介して気流チャネル２１に入り、すなわち、第１吸気孔２３は、外部及び気流チャネル２１にそれぞれ連通し、
空気ヒータ３は、ケーシング２内に取り付けられる多孔質導電性セラミック体３１を含み、多孔質導電性セラミック体３１は少なくとも一部が収納室２２と気流チャネル２１との間に位置され、多孔質導電性セラミック体３１は全体にわたって空気が通過する複数の細い穴が分布されており、多孔質導電性セラミック体３１は、多孔質導電性セラミック体３１を流れて収納室２２に入る空気を加熱することで、加熱された空気でハーブ製品１を加熱させることに用いられる。

【0049】

本実施例では、具体的には、上記のハーブ製品１は、低温非燃焼型煙草（例えば、シガレット）であってもよいし、他のタイプのエアロゾル発生製品、例えば、茶葉、タバコ葉、タバコ刻み、大麻などであってもよく、使用者の実際のニーズに応じて決定してもよいが、本実施例はこれを特に限定しない。なお、いわゆる低温非燃焼型煙草とは、主に、タバコ刻み、煙草顆粒、植物断片、タバコ用エッセンスやプロピレングリコールなどの材料で製造されるエアロゾル発生製品を指し、一般的に棒状（例えば、円柱状）をしていることから、低温非燃焼シガレットとしても知られており、低温加熱の条件では、その内部にあるニコチンや他の芳香物質が固体顆粒を発生させずに揮発し、霧化による蒸気だけを生成することができる。低温非燃焼とは、実質的に低温乾留のプロセスであり、加熱温度が一般に２００℃～４００℃であり、ここでの低温とは、ハーブ製品１が燃焼せずにエアロゾルを生成する温度を指し、例えば、２００℃～４００℃の範囲の温度であってもよい。さらに、特定の適用場面では、ハーブ製品１の形状は、一定のもの（例えば、円柱状のシガレット）であってもよいし、一定のものではなく（例えば、バラバラしたタバコ刻み）てもよいが、本実施例はこれを特に限定しない。

【0050】

本実施例では、本実施例に係る多孔質導電性セラミック体３１は、高温で焼結されており、互いに連通しておりかつ材料の表面にも連通する多くの細い穴構造を内部に備える導電性セラミック材料であり、具体的に実施する場合、多孔質導電性セラミック体３１の材料は、導電粉と炭化ケイ素、酸化ケイ素、アルミナ、酸化ジルコニウムのうちの少なくとも１種との混合物であってもよく、導電粉の材料は、窒化チタン、窒化ジルコニウム、炭窒化チタン、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化タリウム、炭化ハフニウム、ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム、ホウ化タリウム、ホウ化ハフニウム、ケイ化モリブデン、炭化タングステンのうちの少なくとも１種であってもよい。さらに、具体的に実施する場合、多孔質導電性セラミック体３１は、規則的な形状であっても、非規則的な形状であってもよいが、任意選択で、多孔質導電性セラミック体３１は、円柱体、円錐体、螺旋体、台形体、ダンベル状体、凹状体、ボール状体などであり、空気を加熱して、ハーブ製品１を収納可能な収納室２２に加熱された空気を伝達できればよく、本実施例はこれを特に限定しない。また、多孔質導電性セラミック体３１をケーシング２内に取り付ける際に、ケーシング２と同軸で多孔質導電性セラミック体３１をケーシング２内に縦方向に設けてもよいし、多孔質導電性セラミック体３１の軸方向がケーシング２の軸方向と角をなすように多孔質導電性セラミック体３１をケーシング２内に横方向に設けてもよく、空気を加熱して、ハーブ製品１を収納可能な収納室２２に加熱された空気を伝達できればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0051】

本実施例では、具体的に実施する場合、上記の気流チャネル２１は、ケーシング２自体の内部空間で形成されてもよく、例えば、図４に示すように、ケーシング２の側壁内に中空の中間層２１１が設けられ、第１吸気孔２３はケーシング２の収納室２２に近い端部の中間層２１１の先端に設けられるようにしてもよい。また、例えば、図５に示すように、ケーシング２の側壁内に中空の中間層２１１が設けられ、第１吸気孔２３はケーシング２の収納室２２に近い端部の側壁に設けられてもよい。もちろん、上記の気流チャネル２１は、ケーシング２から独立した配管などの部品であってもよく、外部の空気が気流チャネル２１を介して多孔質導電性セラミック体３１に入ることを確保できればよく、本実施例はこれを特に限定しない。ここで理解できるものとして、気流チャネル２１がケーシング２自体の内部空間で形成される場合、第１吸気孔２３は気流チャネル２１の吸気端とみなされる。さらに、気流チャネル２１が配置される場合、気流チャネル２１は多孔質導電性セラミックの外面にできるだけ隣接して設けられ、例えば、気流チャネル２１が独立した配管などの部品である場合、気流チャネル２１の外壁は多孔質導電性セラミックの外側壁に密着してもよく、このようにして、多孔質導電性セラミック体３１の通電発熱のときに、多孔質導電性セラミック体３１の外面から放散された余熱を十分に利用して外部から気流チャネル２１に流れた冷空気を予熱することができ、それにより、多孔質導電性セラミック体３１の熱利用率が向上し、多孔質導電性セラミック体３１は気流チャネル２１から流れた空気を所望の温度（例えば、２００℃～４００℃）に効率的に加熱し、収納室２２内のハーブ製品１からの発煙を効率化することに有利である。

【0052】

本実施例では、いくつかの特定の適用場面において、本実施例に係るエアロゾル発生装置は電源部をさらに含み、具体的に使用する際には、多孔質導電性セラミック体３１はリードなどによりエアロゾル発生装置の電源部に電気的に接続されてもよく、それにより、通電すると多孔質導電性セラミック体３１は外部からの空気を加熱して、収納室２２内のハーブ製品１を均等に加熱するために収納室２２に加熱された空気を伝達することができる。

【0053】

本実施例の技術案では、上記の構造設計に基づいて、全体にわたって細い穴が分布されている多孔質導電性セラミック体３１が空気ヒータとして使用され、多孔質導電性セラミック体３１は多孔質導電性セラミック体３１を流れる空気を加熱し、ハーブ製品１を収納可能な収納室２２に加熱後の熱空気を伝達することにより、使用者がハーブ製品１を収納室２２に入れて使用する際に、多孔質導電性セラミック体３１による熱空気が収納室２２内のハーブ製品１を加熱して霧化することができ、熱空気がハーブ製品１の様々な部分まで素早く到達できるので、ハーブ製品１は全体として迅速かつ均等に加熱されることが実現され、それにより、煙草が加熱された後に得られたエアロゾルの喫煙感が向上し、より良好な喫煙体験が使用者に与えられ、また、煙草から煙を迅速に発生させることが可能になり、使用者の待ち時間が短縮され、「起動直後喫煙可能」という効果が得られる。

【0054】

さらに、図３に示すように、本願の例示的な実施例では、第１吸気孔２３は、ケーシング２の収納室２２から離れる端部に設けられる。このような構成によれば、第１吸気孔２３がケーシング２の外側壁の中央部など使用者がよく握る位置に設けられる場合と比較して、使用者がケーシング２を手で握って喫煙操作を行うときに、吸気孔が使用者の手で塞がれるため外部の空気が多孔質導電性セラミック体３１に順調に入って、空気加熱が連続的に行われることが妨害されるようなリスクを低減させることができる。

【0055】

さらに、図１、図９、及び図１０に示すように、本願の例示的な実施例では、多孔質導電性セラミック体３１の外周面の外部に少なくとも１つの断熱材３２の層が設けられ、断熱材３２には、気流チャネル２１に連通する少なくとも１つの第２吸気孔３２２及び収納室２２に連通する少なくとも１つの排気孔３２１が開けられる。このような構成によれば、外部の空気が多孔質導電性セラミック体３１に順調に入って加熱され、加熱された空気が収納室２２に順調に伝達されてハーブ製品１を均等に加熱するだけではなく、多孔質導電性セラミック体３１の通電発熱における熱の損失を低減させ、多孔質導電性セラミック体３１の加熱効率の向上に有利である。具体的に実施する場合、断熱材３２としては、好ましくは絶縁性、非通気性、耐熱性を有する且つ毒性がない材料が使用され、例えば、当該断熱材３２は、多孔質導電性セラミック体３１外に嵌められる緻密なセラミックシェルであってもよいし、多孔質導電性セラミック体３１の外面に塗布されるセラミックエナメルレイヤーであってもよく、もちろん、他のタイプの保温材質も可能であり、使用のニーズを満足できればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0056】

さらに、引き続き図１、図９及び図１０に示すように、本願の例示的な実施例では、第２吸気孔３２２は、多孔質導電性セラミック体３１のうち収納室２２から離れる断熱材３２に開けられ、排気孔３２１は、多孔質導電性セラミック体３１のうち収納室２２に近い断熱材３２に設けられる。具体的に実施する場合、第２吸気孔３２２に関しては、第２吸気孔３２２は、多孔質導電性セラミック体３１の底面にある断熱材３２に開けられてもよく、又は、多孔質導電性セラミック体３１の底端の側壁にある断熱材３２に開けられてもよく、一方、排気孔３２１に関しては、排気孔３２１は、多孔質導電性セラミック体３１の天面にある断熱材３２に開けられてもよく、又は、多孔質導電性セラミック体３１の先端の側壁にある断熱材３２に開けられてもよい。このような構成によれば、外部の空気が多孔質導電性セラミック体３１を十分に流れて加熱され、それにより、多孔質導電性セラミック体３１の熱利用率及び熱空気の発生量の向上に有利であり、収納室２２内のハーブ製品１からの発煙を効率化する。

【0057】

さらに、図１、図６、及び図１１に示すように、本願の例示的な実施例では、空気ヒータ３は、陽極ピン３３と陰極ピン３４をさらに含み、多孔質導電性セラミック体３１は、陽極ピン３３、及び陰極ピン３４にそれぞれ電気的に接続される。具体的には、多孔質導電性セラミック体３１は、溶接などによって陽極ピン３３及び陰極ピン３４にそれぞれ電気的に接続されてもよい。このようにして、多孔質導電性セラミック体３１に陽極ピン３３及び陰極ピン３４が設けられることによって、いくつかの特定の適用場面では、多孔質導電性セラミック体３１とエアロゾル発生装置の電源部との電気的接続が行われやすい。

【0058】

さらに、図１及び図６に示すように、本願の例示的な実施例では、多孔質導電性セラミック体３１は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、陽極ピン３３は多孔質導電性セラミック体３１の第１端に電気的に接続され、陰極ピン３４は多孔質導電性セラミック体３１の第２端に電気的に接続され、図示するように、陽極ピン３３は多孔質導電性セラミック体３１の第１端の端面に電気的に接続され、陰極ピン３４は多孔質導電性セラミック体３１の第２端の端面に電気的に接続される。このように、正陰極ピンがそれぞれ多孔質導電性セラミック体３１の互いに反対する両端に設けられることにより、陽極ピン３３及び陰極ピン３４が近すぎることによる短絡の問題を回避し、短絡を引き起こすことなく多孔質導電性セラミック体３１の通電発熱を正常に行うことを確保する。

【0059】

さらに、図１、図７、及び図８に示すように、本願の別の例示的な実施例では、多孔質導電性セラミック体３１は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、陽極ピン３３は、第１端に近い多孔質導電性セラミック体３１の外側面に設けられ、陰極ピン３４は、第２端に近い多孔質導電性セラミック体３１の外側面に設けられる。このような構成によっても、陽極ピン３３及び陰極ピン３４が近すぎることによる短路を回避し、短絡を引き起こすことなく多孔質導電性セラミック体３１の通電発熱を正常に行うことを確保できる。具体的に実施する場合、好ましくは、多孔質導電性セラミック体３１には、陽極ピン３３が設けられる位置及び陰極ピン３４が設けられる位置は、多孔質導電性セラミック体３１の周方向において所定の間隔を置いて設けられ、より好ましくは、この距離により、多孔質導電性セラミック体３１の軸断面において、多孔質導電性セラミック体３１のうち陽極ピン３３に接続される端部と陰極ピン３４に接続される端部は対角に呈する。このように、多孔質導電性セラミック体３１に通電して作動させる過程で、電流が多孔質導電性セラミック体３１全体を十分に流れて、多孔質導電性セラミック体３１の通電発熱効果をより良好なものとする。

【0060】

さらに、研究の結果、多孔質導電性セラミック体３１の多孔率が３０％未満である場合、多孔質導電性セラミック体３１では、多孔構造が少なく、実体構造が多く、その結果、多孔質導電性セラミック体３１の通気効果が悪くなり、使用者による「喫煙の抵抗」が大きくなり、使用者の喫煙体験が悪くなり、また、中実構造が多いため、多孔質導電性セラミック体３１の熱容量が向上し、多孔質導電性セラミック体３１の作動時の消費電力が増加する。一方、多孔質導電性セラミック体３１の多孔率が７０％を超える場合、多孔質導電性セラミック体３１では、多孔構造が多く、実体構造が少なく、その結果、多孔質導電性セラミック体３１のうち空気を加熱できる中実部の面積が小さくなり、多孔質導電性セラミック体３１の加熱効率が低下することになる。この知見に基づいて、本願の例示的な実施例では、好ましくは、多孔質導電性セラミック体３１の多孔率は３０％～７０％である。なお、当業者が理解できるように、多孔質導電性セラミック体３１の多孔率とは、多孔質導電性セラミック材料中の多孔体積の、多孔質導電性セラミック材料の自然状態での総合体積におけるパーセンテージを指す。

【0061】

さらに、研究の結果、多孔質導電性セラミック体３１の貫通穴率が９０％未満である場合、多孔質導電性セラミック体３１の通気効果も悪くなり、また、使用者による「喫煙の抵抗」が大きくなり、使用者の喫煙体験が悪くなる。この知見に基づいて、本願の例示的な実施例では、好ましくは、多孔質導電性セラミック体３１の貫通穴率は９０％以上である。なお、当業者が理解できるように、多孔質導電性セラミック体３１の貫通穴率とは、多孔質導電性セラミック材料中の細い穴構造のうち細い穴の合計量に占める貫通穴のパーセンテージを指し、ここで、細い穴の合計量＝細い穴構造が貫通穴の数＋細い穴構造が閉じる穴の数である。

【0062】

さらに、図１～図１１に示すように、本願の例示的な実施例では、上記のエアロゾル発生装置は電源セット８をさらに含み、この電源セット８はエアロゾル発生装置の電源部であり、電源セット８はケーシング２内に取り付けられ、多孔質導電性セラミック体３１に電気的に接続される。具体的には、電源セット８は、給電電源（図示せず）と制御回路基板（図示せず）を含み、制御回路基板は、給電電源及び多孔質導電性セラミック体３１にそれぞれ電気的に接続され、制御回路基板は、多孔質導電性セラミック体３１を動作制御するものである。ハーブ製品１が収納室２２に置かれると、制御回路基板は、給電電源を制御して多孔質導電性セラミック体３１に給電し、多孔質導電性セラミック体３１が多孔質導電性セラミック体３１を流れる空気を加熱するようにし、加熱後の熱空気でハーブ製品１を加熱して霧化し、それにより使用者が吸うエアロゾルを生成する。ここで、給電電源は、多孔質導電性セラミック体３１に電気エネルギーを提供し、多孔質導電性セラミック体３１の通電発熱を可能にするリチウム電池などのような電池であってもよい。

【0063】

この場合、図１～図１１に示すように、本願の実施例はまた、ハーブ製品１を加熱するための熱交換器を提供し、当該熱交換器は、上記の実施例の何れかに記載のエアロゾル発生装置における空気ヒータ３である。

【0064】

本実施例では、具体的には、本実施例の熱交換器はエアロゾル発生装置に適用することができ、当該エアロゾル発生装置はケーシング２を含み、ケーシング２の内部には、熱交換器を収納可能な取り付け室及び取り付け室に連通しておりかつハーブ製品１を収納可能な収納室２２が設けられる。具体的に使用する際には、熱交換器をエアロゾル発生装置の取り付け室に取り付け、リードなどにより熱交換器をエアロゾル発生装置の電源部に電気的に接続してもよく、それにより、通電すると熱交換器は外部からの空気を加熱して、収納室２２内のハーブ製品１を均等に加熱するために、収納室２２に加熱後の空気を伝達することができる。

【0065】

本実施例の技術案では、全体にわたって細い穴が分布されている多孔質導電性セラミック体３１が熱交換器として使用されることによって、当該熱交換器がエアロゾル発生装置に適用されると、多孔質導電性セラミック体３１は、多孔質導電性セラミック体３１を流れ通す空気を加熱し、ハーブ製品１を収納可能な収納室２２に加熱による熱空気を伝達することができる。このように、使用者がハーブ製品１を収納室２２に入れて使用する際に、多孔質導電性セラミック体３１による熱空気が収納室２２内のハーブ製品１を加熱して霧化することができ、熱空気がハーブ製品１の様々な部分まで素早く到達できるので、ハーブ製品１は全体として迅速かつ均等に加熱されることが実現され、それにより、生成されるエアロゾルの喫煙感が向上し、より良好な喫煙体験が使用者に与えられる。本実施例では、なお、本実施例における熱交換器の他の内容については、上記のエアロゾル発生装置の実施例に関する説明を参照することができるので、ここでは説明を省略する。

【0066】

上記の実施例に係るエアロゾル発生装置を実際に使用したところ、従来の中心加熱方式（中心加熱方式の具体的なプロセスは、背景技術に記載の関連内容を参照）と比較して、多孔質導電性セラミック体３１による熱空気を利用してハーブ製品１を加熱するような空気加熱方式は、加熱が比較的均等に行われるが、熱空気が下から上に流れるため、加熱を必要とするハーブ製品１の長さが大きい（又は、加熱を必要とするハーブ製品１の厚さや高さが大きい）場合、加熱されたハーブ製品１には、下から上に向かって温度が徐々に低くなるような温度勾配が生じる。ハーブ製品１の上半部を十分に霧化するには、熱空気の温度を持続的に上げなければならない、つまり、多孔質導電性セラミック体３１の加熱時の作動温度を上げる必要があり、その結果、ハーブ製品１の下半部に過度な加熱による炭化が起こってしまう。さらに、中心加熱方式であっても、空気加熱方式であっても、ハーブ製品１全体を集中して加熱するのが一般的であり、このため、共通の問題が存在する。すなわち、使用過程では、ハーブ製品１中の揮発性物質（ニコチンや芳香類物質など）が喫煙過程の前半で集中して放出され、使用者が喫煙時に味わいが濃く、喉に強い刺激が感じられる、一方、喫煙過程の後半では、揮発性物質が減少するスピードが比較的速いため、使用者が喫煙時に味わいが薄いため喫煙感が不十分である。例えば、１本のハーブ製品１を１５パフ喫煙する全過程を例にして、ハーブ製品１中の揮発性物質は、通常、最初の７パフに集中して放出され、喫煙が進むと揮発性物質は速く減少し、ハーブ製品１全体が吸われ切れる直前に揮発性物質はほぼ存在しないため、喫煙感の一貫性が悪いという問題がある。上記の問題に基づいて、本願の更なる実施例は、上記の実施例のエアロゾル発生装置を基にして改良したものであり、具体的な改良点については、以下の関連実施例の記載を参照する。

【0067】

さらに、引き続き図１４及び図１５に示すように、本願の例示的な実施例では、加熱を必要とするハーブ製品が長い場合、ハーブ製品は、順次一体に接続された第１ハーブセクション１１及び第２ハーブセクション１２を備え、本願の実施例によるエアロゾル発生装置は、外周ヒータ４と上記の実施例における多孔質導電性セラミック体３１を含む空気ヒータ３とを含む段階分け加熱装置を含み、上記の収納室２２は、第１キャビティ２２１と第２キャビティ２２２を含み、
本実施例における多孔質導電性セラミック体３１は、第１ハーブセクション１１を収納可能で気流チャネル２１に連通する第１キャビティ２２１を有し、多孔質導電性セラミック体３１は、具体的には、気流チャネル２１を流れ通して第１キャビティ２２１に入る空気を第１温度に加熱し、加熱後の空気で第１ハーブセクション１１を、エアロゾルを発生させられる霧化状態に加熱することに用いられ、
外周ヒータ４は、ケーシング２内に設けられ、多孔質導電性セラミック体３１の上方に位置され、かつ、第２ハーブセクション１２を収納可能で第１キャビティ２２１に連通する第２キャビティ２２２を有する。この外周ヒータ４は、第２ハーブセクション１２を常温からエアロゾルを発生させられる霧化状態に直接加熱してもよいし、多孔質導電性セラミック体３１で加熱された熱空気が第２ハーブセクション１２を予熱し、第２ハーブセクション１２が所定の予熱温度又は霧化前の臨界閾値になった後、外周ヒータ４を利用して第２ハーブセクション１２を加熱して霧化してもよいし、第２ハーブセクション１２を常温から所定の温度に予熱してから、第２ハーブセクション１２をエアロゾルを発生させられる霧化状態に加熱してもよい。外周ヒータ４の使用方法は本願の実施例で特に限定されない。

【0068】

本実施例では、具体的に実施する場合、上記のハーブ製品は、具体的には、フィルタ１３をさらに含んでもよく、フィルタ１３、第２ハーブセクション１２、及び第１ハーブセクション１１は、順次一体に接続される。

【0069】

本実施例では、上記の第１温度とは、第１ハーブセクション１１が非燃焼のままでエアロゾルを発生させられる霧化温度を指し、この霧化温度は、ハーブ製品の種類によって異なるが、一般には２００℃～４００℃の間である。

【0070】

本実施例では、具体的に実施する場合、上記の外周ヒータ４は、金属抵抗に基づく加熱管であってもよく、具体的には、この金属抵抗に基づく加熱管は、中空筒体と、筒体の表面に組付けられた金属抵抗と、を含み、金属抵抗の構造形態は、発熱フィン、発熱メッシュ又は発熱ワイヤであってもよく、筒体の材料は、金属又は絶縁セラミックスであってもよく、金属抵抗は、印刷、塗布やインサートなどにより筒体の内周面又は外周面に組付けられてもよく、加熱の際には、金属抵抗に通電して発生する熱で第２キャビティ２２２に位置する第２ハーブセクション１２の周辺を加熱することができる。

【0071】

本実施例のエアロゾル発生装置の使用原理は以下の通りである。

【0072】

使用前に、ハーブ製品をケーシング２内に挿入し、フィルタ１３の大部分を露出させる。ここで、第１キャビティ２２１内にあるハーブ部分は第１ハーブセクション１１、第２キャビティ２２２内にあるハーブ部分は第２ハーブセクション１２とすることができる。図１５に示すように、ハーブ製品では、第２位置１５からエアロゾル発生装置の外に露出させる末端まではフィルタ１３、第１位置１４からハーブ製品のフィルタ１３から離れる末端までは第１ハーブセクション１１、第１位置１４と第２位置１５との間の部分は第２ハーブセクション１２とすることができる。ここで理解できるものとして、実際の使用では、フィルタの焼けを防止するために、第２ハーブセクション１２は、全体として第２キャビティ２２２内に置かれるものではなく、一部が第２キャビティ２２２から延び出されており、この一部の第２ハーブセクション１２の長さが通常２～３ｍｍである。使用にあたって、喫煙過程の前半では、まず、空気ヒータ３を起動させ、気流チャネル２１を流れ通して第１キャビティ２２１内に入る空気を空気ヒータ３で加熱し、熱空気を形成し、熱空気が第１ハーブセクション１１を流れ通すことで第１ハーブセクション１１を加熱して霧化し、第１ハーブセクション１１内の揮発性物質を放出して、使用者が喫煙するエアロゾルを形成する。熱空気を利用して第１ハーブセクション１１を加熱して霧化する過程で、熱空気の温度が第１ハーブセクション１１から第２ハーブセクション１２に向かって徐々に低下するため（一般には２０℃～５０℃の温度低下が存在する。）、熱空気が第２ハーブセクション１２を流れるときに、温度が低下した熱空気は第２ハーブセクション１２の僅か一部しか霧化できず、さらには第２ハーブセクション１２は全く熱空気で霧化されない。喫煙過程の後半では、このときの第１ハーブセクション１１内の揮発性物質がほぼ完全に消費されたため、使用者がエアロゾルを引き続き喫煙できるように、このとき、空気ヒータ３を停止して外周ヒータ４を起動させ、外周ヒータ４で第２ハーブセクション１２を加熱して霧化することができ、それにより、第２ハーブセクション１２内の揮発性物質を放出して、使用者が喫煙し得るエアロゾルを生成する。

【0073】

本実施例の技術案では、空気ヒータ３と外周ヒータ４とを組み合わせた段階分け加熱構造を設計することにより、空気ヒータ３に通電して第１キャビティ２２１の内壁を予熱することでハーブ製品１の下半部である第１ハーブセクション１１を予熱するだけではなく、空気を加熱して第１ハーブセクション１１を熱空気で加熱して霧化することができる。ハーブ製品１の上半部である第２ハーブセクション１２については、外周ヒータ４により予熱、加熱、及び霧化し、このようにして段階的に加熱することにより、ハーブ製品１の各部分を標的ごとに加熱して霧化する場合、霧化温度に加熱されたハーブの部分内の揮発性物質のみが揮発し、霧化温度に加熱されていないハーブの部分内の揮発性物質が揮発しないため、ハーブ製品１を喫煙する異なる期間にハーブの異なる部分を霧化することにより、ニコチンや芳香類物質などの揮発性物質の各期間における揮発量の均等性を制御し、ハーブ製品１全体のニコチンや芳香類物質などの揮発性物質をゆっくりと少しずつ揮発させ、これらの揮発性物質の各期間における揮発量のバランスを取り、ハーブ製品１が吸われ切れようとするときにも、十分な揮発性物質を放出することを可能にし、それにより、使用者の喫煙時の喫煙感の一貫性を向上させることができる。さらに、空気ヒータ３による熱空気で第１ハーブセクション１１を加熱して霧化する過程で、熱空気の温度が第１ハーブセクション１１から第２ハーブセクション１２に向かって徐々に低下するため、第２ハーブセクション１２を十分に霧化できないが、温度が低下した熱空気でも、第２ハーブセクション１２を予熱する効果があり、したがって、外周ヒータ４によって第２ハーブセクション１２を加熱して霧化するときに、第２ハーブセクション１２は少量の熱を吸収するだけで十分に霧化してエアロゾルを十分に発生させることができ、それにより、熱空気の加熱温度を上げず、又は僅か上げるだけで、ハーブ製品１の上半部を均等に加熱して十分に霧化することができ、ハーブ製品１の局所的な過熱による炭化を効果的に回避できる。ここで理解できるものとして、本実施例では、使用者が喫煙するときにのみ、熱空気が流れる熱気流となってハーブ製品１内に流れる。

【0074】

ここで理解できるものとして、本実施例では、いくつかの特定の適用場面では、前記の通り、空気ヒータ３は第１ハーブセクション１１を第２温度に予熱できる。具体的には、空気ヒータ３の動作中、第１キャビティ２２１の内壁に一定の熱が生じ、第１キャビティ２２１の内壁が第１ハーブセクション１１に接触することにより、第１ハーブセクション１１が予熱される。なお、空気ヒータ３は、第１ハーブセクション１１のみを予熱してもよいし、第１ハーブセクション１１を加熱して霧化するとともに第２ハーブセクション１２を予熱してもよい。さらに、外周ヒータ４はまた、第２ハーブセクション１２を第３温度に予熱することに用いられてもよく、さらに、第２温度及び第３温度のいずれも第１温度よりも低い。前記の通り、第１温度とは、低温非燃焼型煙草や大麻などのハーブ製品を、エアロゾルを発生させるまで加熱する霧化温度を指す。任意選択で、第１温度は２００℃～４００℃、第２温度は１００℃～２９０℃、第３温度は１００℃～２９０℃であってもよく、例えば、ハーブ製品の霧化温度が３２０℃である場合に、上記の第１温度は３２０℃、上記の第２温度は２４０℃、上記の第３温度は２４０℃であってもよい。この使用場面では、エアロゾル発生装置の使用原理は以下の通りである。

【0075】

エアロゾル発生装置が動作するときに、まず、予熱段階を開始させ、すなわち、空気ヒータ３を起動させ、又は空気ヒータ３と外周ヒータ４の両方を起動させて第１ハーブセクション１１及び第２ハーブセクション１２を予熱する。ここで、予熱過程中において、空気ヒータ３の動作温度は上記の第２温度、外周ヒータ４の動作温度は上記の第３温度であってもよい。ここで理解できるものとして、エアロゾル発生装置の予熱段階では、使用者が喫煙動作をしていないため、空気ヒータ３が空気を加熱できるとしても、使用者による喫煙作用がなくて熱気流を形成することができないため、エアロゾル発生装置の予熱段階では、ハーブ製品を熱空気で予熱できない。予熱が完了した後、使用者が喫煙する第１段階である喫煙過程の前半が始まる。空気ヒータ３を起動させて第１ハーブセクション１１を加熱して霧化する。このときの外周ヒータ４は、動作しなくてもよく、第２ハーブセクション１２を予熱してもよい。第１段階において、空気ヒータ３の動作温度は上記の第１温度であり、すなわち、第１段階において、空気ヒータ３は、第１ハーブセクション１１を第１温度に加熱することで、第１ハーブセクション１１を霧化してスモックを発生させることができる。第１段階の動作が完了した後、使用者が喫煙する第２段階である喫煙過程の後半が始まる。外周ヒータ４を起動させて第２ハーブセクション１２を加熱して霧化する。このときの空気ヒータ３は、動作しなくてもよく、予熱動作を行ってもよく、好ましくは、喫煙過程の後半では、空気ヒータ３は予熱動作を行い、これにより、使用者が喫煙するときに、第２ハーブセクション１２を流れ通す気流は冷空気ではなく熱空気であるため、第２ハーブセクション１２の「発煙」を速くすることができ、使用者の待ち時間を短縮させ、使用者の使用体験を向上させるのに有利である。なお、空気ヒータ３の予熱動作時の動作温度が上記の第１温度よりも低く、例えば、第１温度が３１０℃である場合に、空気ヒータ３の予熱動作時の動作温度は、１２０℃、１５０℃、２００℃、２１０℃、２２０℃などであってもよい。第２段階において、外周ヒータ４の動作温度は上記の第１温度であり、すなわち、第２段階において、外周ヒータ４は、第２ハーブセクション１２を第２温度に加熱することで、第２ハーブセクション１２を霧化してスモックを発生させる。第２段階の動作が完了した後、エアロゾル発生装置は動作を停止する。このようにして、第１ハーブセクション１１及び第２ハーブセクション１２を加熱して霧化する前に、第１ハーブセクション１１及び第２ハーブセクション１２を予熱し、それにより、第１ハーブセクション１１及び第２ハーブセクション１２を加熱して霧化するときに、第１ハーブセクション１１及び第２ハーブセクション１２を、エアロゾルを出られる霧化温度に迅速に加熱することができ、第１ハーブセクション１１又は第２ハーブセクション１２の「発煙」を速くすることができ、使用者の待ち時間を短縮させ、使用者の使用体験を向上させるのに有利である。

【0076】

さらに、いくつかの特定の実施形態では、図１５及び図１６に示すように、本実施例の空気ヒータ３は、第１キャビティ２２１を有する多孔質導電性セラミック体３１に加えて、第１陽極リードピン３５及び第１陰極リードピン３６をさらに含み、多孔質導電性セラミック体３１は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、第１陽極リードピン３５は、多孔質導電性セラミック体３１の第１端（すなわち、多孔質導電性セラミック体３１の上端）に電気的に接続され、第１陰極リードピン３６は、多孔質導電性セラミック体３１の第２端（すなわち、多孔質導電性セラミック体３１の下端）に電気的に接続される。ここで理解できるものとして、具体的に実施する場合、第１陽極リードピン３５の端部は、多孔質導電性セラミック体３１の第１端の端面に電気的に接続されてもよく、多孔質導電性セラミック体３１の第１端の外側壁に電気的に接続されてもよく、同様に、第１陰極リードピン３６の端部は、多孔質導電性セラミック体３１の第２端の端面に電気的に接続されてもよく、多孔質導電性セラミック体３１の第２端の外側壁に電気的に接続されてもよく、多孔質導電性セラミック体３１の正常な通電発熱を確保できればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0077】

本実施例では、上記の構造設計に基づく空気ヒータ３では、第１陽極リードピン３５及び第１陰極リードピン３６に電源が接続されると、多孔質導電性セラミック体３１では、電流が流れる部分に通電発熱が起こり、外部の冷空気が気流チャネル２１から多孔質導電性セラミック体３１の内部細い穴に流れたときに、温度の低い冷空気は多孔質導電性セラミック体３１で加熱されて温度の高い熱空気となり、それにより、空気を加熱する機能を実現する。また、多孔質導電性セラミック体３１は通電すると全体として直接発熱するため、第１キャビティ２２１の内壁は、多孔質導電性セラミック体３１に通電すると迅速に発熱し、それにより、エアロゾル発生装置の予熱段階で第１ハーブセクション１１を予熱する機能を実現する。なお、従来技術の金属抵抗に基づく空気熱交換器（この金属抵抗に基づく空気熱交換器は以下のように配置されるのが一般的である。気流チャネル２１と第１キャビティ２２１との間の流通経路に金属抵抗が設けられ、この金属抵抗の構造形態は、発熱フィン、発熱メッシュ又は発熱ワイヤであってもよい。その後、金属抵抗に通電して発生する熱を利用して外部からの冷空気を加熱して熱空気にし、最後に、熱空気は第１キャビティ２２１内に流れて、第１キャビティ２２１内にある第１ハーブセクション１１を霧化する。）と比較して、本実施例では、空気ヒータとして多孔質導電性セラミック体３１が使用され、多孔質導電性セラミック体３１で加熱された空気に金属臭がないため、使用者の喫煙感の向上に有利である。また、エアロゾル発生装置の予熱段階でハーブ製品を熱空気で予熱することができず、一方、金属抵抗に基づく空気熱交換器では、通電した後、金属抵抗により第１キャビティ２２１の内壁を加熱してから、熱が外部へ放射され、熱の伝達には金属抵抗から第１キャビティ２２１の内壁への伝導過程が存在するため、熱が多く損失され、所望の予熱効果を得るには大きな電力が必要とされる場合が多い。一方、本実施例では、多孔質導電性セラミック体３１に基づく空気ヒータ３は、通電すると全体として直接発熱し、第１キャビティ２２１の内壁による熱は第１ハーブセクション１１に迅速に伝導され、このため、金属抵抗に基づく空気熱交換器と比較して、熱損失が少なくなり、エアロゾル発生装置の予熱段階における第１ハーブセクション１２の予熱時間を短縮させるとともに、消費電力を小さくする。

【0078】

さらに、図１６に示すように、本願の例示的な実施例では、多孔質導電性セラミック体３１の軸断面において、多孔質導電性セラミック体３１のうち第１陽極リードピン３５に接続される端部と第１陰極リードピン３６に接続される端部は対角に呈する。ここで理解できるものとして、このように、多孔質導電性セラミック体３１の通電動作過程で、電流が多孔質導電性セラミック体３１全体により均等に流れ、多孔質導電性セラミック体３１が、通電するとより均等に発熱し、これは、空気をより均等に加熱したり、第１ハーブセクション１１をより均等に予熱したりすることに有利である。本実施例では、多孔質導電性セラミック体３１の軸断面が正方形である場合に、多孔質導電性セラミック体３１のうち第１陽極リードピン３５に接続される端部を第１陽極接続端、第１陰極リードピン３６に接続される端部を第１陰極接続端と略称すると、第１陽極接続端と第１陰極接続端を結ぶ線を概ねに当該正方形の対角線と見なしてもよい。

【0079】

さらに、図１４及び図１５に示すように、本願の例示的な実施例では、気流チャネル２１は、ケーシング２の内壁と外周ヒータ４の外壁との間に位置され、気流チャネル２１を流れ通す空気が、多孔質導電性セラミック体３１の外周ヒータ４に近い端面から第１キャビティ２２１内に流れ通すことができる。このように、予熱段階が存在する使用場面では、例えば、熱空気で第１ハーブセクション１１を加熱して霧化する前に、空気ヒータ３と外周ヒータ４の両方を起動させてハーブ製品を予熱する場合、気流チャネル２１がケーシング２の内壁と外周ヒータ４の外壁との間に設けられることによって、外周ヒータ４による余熱を利用して外部から気流チャネル２１に入る空気の温度を上げ、さらに空気ヒータ３が気流チャネル２１を流れ通して第１キャビティ２２１内に入る空気を所望の温度に迅速に加熱することに有利であり、それにより、熱の利用効率を向上させるだけではなく、空気ヒータ３の動作時間を短縮させ、電気エネルギーを節約するのに有利である。

【0080】

さらに、図１２～図１５に示すように、本願の例示的な実施例では、上記のケーシング２は、具体的には、メインケーシング２４と、メインケーシング２４の上に設けられたカバー２５と、をさらに含み、空気ヒータ３及び外周ヒータ４が、いずれもメインケーシング２４内に取り付けられ、カバー２５は、ハーブ製品が挿入するための中空の第３キャビティ２２３を有し、カバー２５は、外周ヒータ４の外部に被せられ、第３キャビティ２２３は第２キャビティ２２２に連通し、カバー２５の内壁とカバー２５の外壁との間に少なくとも１つの気流チャネル２１が開けられ、カバー２５では、多孔質導電性セラミック体３１から離れる端部の側壁に気流チャネル２１に連通する少なくとも１つの第１吸気孔２３が開けられる。図示するように、カバー２５の内壁とカバー２５の外壁との間に複数の気流チャネル２１が周方向に設置されており、カバー２５の多孔質導電性セラミック体３１から離れる端部の側壁に、気流チャネル２１に連通する複数の第１吸気孔２３が周方向に設置されている。具体的に実施する場合、カバー２５の材料は、ポリエチレンであってもよく、他の材料であってもよく、所定の断熱効果があるものであればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0081】

本実施例では、上記の構造設計に基づいて、第１吸気孔２３及び気流チャネル２１を有するカバー２５が設けられることによって、気流チャネル２１をケーシング２の内壁と外周ヒータ４の外壁との間に設けることが容易になり、それにより、気流チャネル２１を流れ通す空気が外周ヒータ４による余熱を効果的に利用し、空気ヒータ３の消費電力を低下させることができる。一方、第１吸気孔２３がカバー２５の端部の側壁に設けられているため、使用の時に使用者の口や手が第１吸気孔２３を塞ぐリスクを低減させ、外部の空気が空気ヒータ３に順調に入って加熱され、且つ利用されることを容易にする。

【0082】

さらに、図１５～図１７に示すように、本願の例示的な実施例では、多孔質導電性セラミック体３１の第１キャビティ２２１は段差状ブラインドホールであり、当該段差状ブラインドホールは、第１チャネル２２１１と、第１ハーブセクション１１を収納可能な第２チャネル２２１２と、を含み、第２チャネル２２１２は、第１チャネル２２１１と第２キャビティ２２２との間に位置され、第２チャネル２２１２の直径が第１チャネル２２１１の直径よりも大きい。このようにして、第１キャビティ２２１が段差状ブラインドホールとして構成されることにより、第１チャネル２２１１は熱空気が流出しやすい気体通路として機能し、熱空気が第１ハーブセクション１１から第２ハーブセクション１２に向かってハーブ製品を予熱したり加熱して霧化したりすることを容易にし、また、第２チャネル２２１２の底壁は制限段差として機能し、第１ハーブセクション１１が必要以上低く挿入されて気体通路を塞ぐことを回避し、多孔質導電性セラミック体３１の動作中に生じた熱空気がハーブ製品により順調に流れて予熱又は加熱霧化に用いられることを容易にする。

【0083】

さらに、図１５～図１７に示すように、本願の例示的な実施例では、第２チャネル２２１２の内周壁上及び多孔質導電性セラミック体３１の外周壁上に緻密なシール層６が被覆されていてもよい。つまり、第２チャネル２２１２の内周壁上にのみ緻密なシール層６が被覆されてもよく、多孔質導電性セラミック体３１の外周壁上にのみ緻密なシール層６が被覆されてもよく、もちろん、第２チャネル２２１２の内周壁上及び多孔質導電性セラミック体３１の外周壁上の両方に緻密なシール層６が被覆されてもよく、ここでは特に限定はない。図示するように、第２チャネル２２１２の内周壁上及び多孔質導電性セラミック体３１の外周壁上の両方に緻密なシール層６が被覆されており、具体的に実施する場合、当該シール層６は、緻密なセラミックエナメルレイヤーであってもよいし、緻密なテフロン（登録商標）コーティングであってもよく、もちろん、他の緻密な高温耐性材料であってもよく、ガス漏れの効果があるものであればよく、本実施例はこれを特に限定しない。本実施例では、第２チャネル２２１２の内周壁に緻密なシール層６が設けられることにより、熱空気は第１チャネル２２１１から集中して流出し、「下から上へ」ハーブ製品を均等に加熱することが容易になる。また、多孔質導電性セラミック体３１の外周壁に緻密なシール層６が設けられることは、熱空気の外への放出を防止し、熱空気の利用率を向上させるのに有利である。好適には、多孔質導電性セラミック体３１の外周壁、多孔質導電性セラミック体３１の底面、第１チャネル２２１１の内周壁、及び第２チャネル２２１２の内周壁のいずれにも緻密なシール層６が被覆されており、多孔質導電性セラミック体３１の天面には、外部の空気が多孔質導電性セラミック体３１内に入るために、シール層６が設けられておらず、このようにして、熱空気は第１チャネル２２１１の底壁から集中して流出し、「下から上へ」ハーブ製品を均等に加熱することに有利であり、また、気流チャネル２１から多孔質導電性セラミック体３１の内部細い穴に流れた空気は、多孔質導電性セラミック体３１の各位置をできるだけ流れて、多孔質導電性セラミック体３１の限られた内部加熱空間が十分に利用され、空気ヒータ３による空気加熱効率の向上に有利である。

【0084】

さらに、いくつかの特定の実施形態では、以下の構造形態の外周ヒータ４も利用できる。具体的には、図１５及び図１６に示すように、本願の例示的な実施例では、外周ヒータ４は、第２陽極リードピン４１、第２陰極リードピン４２、及び第２キャビティ２２２を有する緻密な導電性セラミック体４３を含み、緻密な導電性セラミック体４３は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有し、第２陽極リードピン４１は、緻密な導電性セラミック体４３の第３端（すなわち、緻密な導電性セラミック体４３の下端）に電気的に接続され、第２陰極リードピン４２は、緻密な導電性セラミック体４３の第４端（すなわち、緻密な導電性セラミック体４３の上端）に電気的に接続される。ここで理解できるものとして、具体的に実施する場合、第２陽極リードピン４１の端部は、緻密な導電性セラミック体４３の第３端の端面に電気的に接続されてもよく、緻密な導電性セラミック体４３の第３端の外側壁に電気的に接続されてもよく、同様に、第２陰極リードピン４２の端部は、緻密な導電性セラミック体４３の第４端の端面に電気的に接続されてもよく、緻密な導電性セラミック体４３の第４端の外側壁に電気的に接続されてもよく、緻密な導電性セラミック体４３の正常な通電発熱を確保できればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0085】

本実施例では、上記の構造設計に基づく外周ヒータ４では、第２陽極リードピン４１及び第２陰極リードピン４２に電源が接続されると、緻密な導電性セラミック体４３では、電流が流れる部分に通電発熱が起こり、外周加熱機能が実現され、すなわち、外から内へ第２ハーブセクション１２を予熱したり加熱して霧化したりすることが可能になる。さらに、前記のように、金属抵抗に基づく加熱管は、中空筒体と、筒体の表面に組付けられた金属抵抗と、を含み、金属抵抗に基づく加熱管と比較して、金属抵抗に基づく加熱管では、通電した後、金属抵抗により筒体を加熱してから、熱が外部へ放射され、熱の伝達には金属抵抗から筒体への伝導過程が存在するため、熱が多く損失される。一方、本実施例では、緻密な導電性セラミック体４３に基づく外周ヒータ４は、通電すると全体として直接発熱し、これによる熱は第２ハーブセクション１２に迅速に伝導され、このため、金属抵抗に基づく加熱管と比較して、熱損失が少なくなり、電熱変換効率がより高くなり、第２ハーブセクション１２を予熱したり加熱して霧化したりする時間の短縮に有利である。

【0086】

さらに、図１５及び図１６に示すように、本願の例示的な実施例では、緻密な導電性セラミック体４３の軸断面において、緻密な導電性セラミック体４３のうち第２陽極リードピン４１に接続される端部と第２陰極リードピン４２に接続される端部は対角に呈する。このように、緻密な導電性セラミック体４３の通電動作過程で、電流は緻密な導電性セラミック体４３全体をより均等に流れ、緻密な導電性セラミック体４３が、通電するとより均等に発熱し、これは、第２ハーブセクション１２をより均等に加熱することに有利である。本実施例では、理解できるものとして、緻密な導電性セラミック体４３の軸断面が正方形であるとすれば、緻密な導電性セラミック体４３のうち第２陽極リードピン４１に接続される端部を第２陽極接続端、第２陰極リードピン４２に接続される端部を第２陰極接続端と略称すると、第２陽極接続端と第２陰極接続端を結ぶ線を概ねに当該正方形の対角線と見なしてもよい。任意選択で、多孔質導電性セラミック体３１と緻密な導電性セラミック体４３は同軸で設けられる。

【0087】

さらに、図１６に示すように、多孔質導電性セラミック体３１を利用して空気加熱機能を実現し、緻密な導電性セラミック体４３を利用して外周加熱機能を実現する場合、緻密な導電性セラミック体４３の第３端が多孔質導電性セラミック体３１の第１端に直接接触して、かつ電気的に接続されると、段階分け加熱装置が段階的な加熱のような個別制御機能を実現できるが、緻密な導電性セラミック４３と多孔質導電性セラミック体３１の同時動作ができず、なぜなら、いずれの電極にも電源が接続されると、電流は第１陽極リードピン３５を介して第１陰極リードピン３６及び第２陰極リードピン４２の両方に流れるだけではなく、第２陽極リードピン４１を介して第１陰極リードピン３６及び第２陰極リードピン４２の両方に流れ、その結果、緻密な導電性セラミック体４３及び多孔質導電性セラミック体３１に過大の電流が流れて、緻密な導電性セラミック体４３及び多孔質導電性セラミック体３１の焼損が起こる。上記の知見を考慮して、段階分け加熱装置の使用の柔軟性を向上させ、緻密な導電性セラミック体４３及び多孔質導電性セラミック体３１が同時に動作することも、異なる時期にそれぞれ動作することも可能にするために、任意選択の実施例では、緻密な導電性セラミック体４３の第３端と多孔質導電性セラミック体３１の第１端は、間隔を置いており、又は絶縁的に接続され、このようにすると、緻密な導電性セラミック体４３を流れる電流と多孔質導電性セラミック体３１を流れる電流は互いに干渉せず、緻密な導電性セラミック体４３及び多孔質導電性セラミック体３１が同時に動作する場合にも焼損の恐れがない。なお、緻密な導電性セラミック体４３の第３端が多孔質導電性セラミック体３１の第１端に絶縁的に接続される場合、緻密な導電性セラミック体４３の第３端及び多孔質導電性セラミック体３１の第１端は、締まり嵌め、中間嵌めや螺合などにより接続されてもよく、また、緻密な導電性セラミック体４３の第３端と多孔質導電性セラミック体３１の第１端との間の接触部分に絶縁性セラミックエナメルレイヤーや絶縁塗料が塗布されることにより絶縁性が実現されてもよく、もちろん、緻密な導電性セラミック体４３の第３端と多孔質導電性セラミック体３１の第１端との絶縁的接続は、他の手段により実現されてもよく、絶縁的接続の効果を達成させればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0088】

さらに、図１５、図１７、及び図１８に示すように、本願の別の例示的な実施例では、段階分け加熱装置は、陰極リード５３、第１陽極リード５１、及び第２陽極リード５２をさらに含み、空気ヒータ３は、第１キャビティ２２１を有する多孔質導電性セラミック体３１を含み、外周ヒータ４は、第２キャビティ２２２を有する緻密な導電性セラミック体４３を含む。多孔質導電性セラミック体３１は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、緻密な導電性セラミック体４３は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有する。多孔質導電性セラミック体３１の第１端は、緻密な導電性セラミック体４３の第３端に絶縁的に接続され、陰極リード５３は、多孔質導電性セラミック体３１の第１端及び緻密な導電性セラミック体４３の第３端に電気的に接続され、第１陽極リード５１は、多孔質導電性セラミック体３１の第２端に電気的に接続され、第２陽極リード５２は、緻密な導電性セラミック体４３の第４端に電気的に接続される。任意選択で、多孔質導電性セラミック体３１及び緻密な導電性セラミック体４３は同軸で設けられ、緻密な導電性セラミック体４３の軸断面において、緻密な導電性セラミック体４３のうち陰極リード５３に接続される端部と第２陽極リード５２に接続される端部は対角に呈する。多孔質導電性セラミック体３１の軸断面において、多孔質導電性セラミック体３１のうち陰極リード５３に接続される端部と第１陽極リード５１に接続される端部は対角に呈する。

【0089】

本実施例では、理解できるものとして、図１６に示す段階分け加熱装置と比較して、本実施例の段階分け加熱装置では、多孔質導電性セラミック体３１及び緻密な導電性セラミック体４３は１つの電極を共用し、すなわち、本実施例の段階分け加熱装置では、電極の数が減少する点は主に相違し、ここで、陰極リード５３、第１陽極リード５１、第２陽極リード５２、第１陽極リードピン３５、第２陽極リードピン４１、第１陰極リードピン３６、第２陰極リードピン４２に使用される材料は、同一であってもよく、異なってもよく、例えば、同一の金属材料であってもよく、異なる金属材料であってもよく、導電の役割を果たすことができればよく、これは特に限定されない。多孔質導電性セラミック体３１の第１端と緻密な導電性セラミック体４３の第３端は、締まり嵌め、中間嵌めや螺合などにより接続されてもよく、また、多孔質導電性セラミック体３１の第１端と緻密な導電性セラミック体４３の第３端との間の接触部分に絶縁性セラミックエナメルレイヤーや絶縁塗料が塗布されることにより絶縁性が実現されてもよく、もちろん、多孔質導電性セラミック体３１の第１端と緻密な導電性セラミック体４３の第３端との絶縁的接続は、他の手段により実現されてもよく、絶縁的接続の効果を達成させればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0090】

本実施例では、理解できるものとして、多孔質導電性セラミック体３１及び緻密な導電性セラミック体４３のいずれの材料も導電性セラミックであるが、前者は細い穴を有する多孔質構造であり、後者は細い穴を有さない中実構造である点は両方の相違点であり、このような相違点は、成形プロセスの違いによるものである。多孔質導電性セラミック体３１及び緻密な導電性セラミック体４３の成形プロセスはいずれも当該分野で成熟したプロセスであるので、ここでは説明を省略する。

【0091】

本実施例では、上記の構造設計に基づく段階分け加熱装置では、陰極リード５３及び第１陽極リード５１に電源が接続されると、多孔質導電性セラミック体３１は全体として直接発熱し、空気加熱機能及び第１ハーブセクション１１を予熱する機能が実現され、一方、陰極リード５３及び第２陽極リード５２に電源が接続されると、緻密な導電性セラミック体４３は全体として直接発熱し、外周加熱機能が実現される。さらに、多孔質導電性セラミック体３１及び緻密な導電性セラミック体４３のいずれの材料も導電性セラミックであるため、実際の生産において、多孔質導電性セラミック体３１及び緻密な導電性セラミック体４３は一体に焼結することができ、それにより、段階分け加熱装置の生産コストの削減が図られる。

【0092】

さらに、図１３～図１５に示すように、本願の例示的な実施例では、ケーシング２の内壁と多孔質導電性セラミック体３１の外壁との間に保温断熱層７が設けられてもよく、ケーシング２の内壁と外周ヒータ４の外壁との間に保温断熱層７が設けられてもよく、又はケーシング２の内壁と多孔質導電性セラミック体３１の外壁との間に保温断熱層７が設けられるとともに、ケーシング２の内壁と外周ヒータ４の外壁との間に保温断熱層７が設けられてもよく、ここでは特に限定はしない。図示するように、保温断熱層７は、保温スリーブ７１と保温マット７２を含み、保温スリーブ７１は、カバー２５の外部及び多孔質導電性セラミック体３１の外部に被せられ、かつ、ケーシング２の内壁と段階分け加熱装置との間に位置され、保温マット７２は、多孔質導電性セラミック体３１の底部に位置する。

【0093】

本実施例では、上記の構造設計に基づいて、ケーシング２の内壁と多孔質導電性セラミック体３１の外壁との間、及びケーシング２の内壁と外周ヒータ４の外壁との間に保温断熱層７が設けられることにより、動作中の多孔質導電性セラミック体３１及び外周ヒータ４の熱の損失を減少させ、多孔質導電性セラミック体３１及び外周ヒータ４の加熱効率を向上させるのに有利であり、また、使用者がケーシング２を手で握って喫煙するときに「手が焼ける」という不良な体験を回避する。具体的に実施する場合、保温断熱層７の材料は、エアロゲル、発泡性ポリエチレンやセラミック繊維などの保温断熱材料であってもよく、使用のニーズを満たすものであればよく、本実施例はこれを特に限定しない。

【0094】

さらに、図１３～図１５に示すように、本願の例示的な実施例では、エアロゾル発生装置は、ケーシング２内に取り付けられる電源セット８をさらに含み、電源セット８は、制御回路基板８１と給電電源８２を含む。図示するように、ケーシング２は、具体的には、前述メインケーシング２４と、前述カバー２５と、を含み、メインケーシング２４は、具体的には、第１ケース部２４１と第２ケース部２４２を含み、気流チャネル２１及び段階分け加熱装置は第１ケース部２４１内に設けられ、制御回路基板８１及び給電電源８２は、第２ケース部２４２内に設けられ、制御回路基板８１は、給電電源８２、多孔質導電性セラミック体３１、及び外周ヒータ４にそれぞれ電気的に接続される。給電電源８２は、リチウム電池などのタイプの電池であってもよく、制御回路基板８１は、多孔質導電性セラミック体３１及び外周ヒータ４を動作制御するものである。ハーブ製品がエアロゾル発生装置の対応するキャビティに挿入されると、制御回路基板８１は、給電電源８２を制御して多孔質導電性セラミック体３１及び外周ヒータ４に給電させることができる。

【0095】

この場合、図１２～図１８に示すように、本願の実施例はまた、段階分け加熱装置を提供し、当該段階分け加熱装置は、図１２～図１８に示すエアロゾル発生装置における段階分け加熱装置であり、すなわち、本実施例の段階分け加熱装置は、図１２～図１８に示すエアロゾル発生装置に用いることができる。エアロゾル発生装置は、少なくともケーシング２を含み、ケーシング２の内部には、気流チャネル２１及び段階分け加熱装置を収納可能な取り付け空間が設けられ、この段階分け加熱装置は、多孔質導電性セラミック体３１と、多孔質導電性セラミック体３１に接続される外周ヒータ４と、を含み、多孔質導電性セラミック体３１は、ケーシング２内に設けられ、第１ハーブセクション１１を収納可能で気流チャネル２１に連通する第１キャビティ２２１を有し、外周ヒータ４は、ケーシング２内に設けられ、多孔質導電性セラミック体３１の上方に位置され、かつ、外周ヒータ４は、第２ハーブセクション１２を収納可能で第１キャビティ２２１に連通する第２キャビティ２２２を有する。具体的に使用する際には、段階分け加熱装置をケーシング２の取り付け空間に取り付け、段階分け加熱装置の多孔質導電性セラミック体３１を気流チャネル２１に連通し、リードなどにより段階分け加熱装置をエアロゾル発生装置の電源部に電気的に接続することができ、それにより、通電後の段階分け加熱装置は段階分け加熱機能を実現することができ、すなわち、多孔質導電性セラミック体３１により空気加熱機能が実現され、外周ヒータ４により外周加熱機能が実現される。本実施例では、なお、本実施例の段階分け加熱装置の他の内容については、上記のエアロゾル発生装置の実施例に関連する内容の説明を参照することができるので、ここでは説明を省略する。

【0096】

なお、本願の実施例で開示される熱交換器、段階分け加熱装置、及びエアロゾル発生装置の他の内容については、従来技術を参照することができるので、ここでは説明を省略する。

【0097】

以上は本願の好ましい実施例にすぎず、これによって本願の特許範囲を制限するわけではなく、本願の発明思想の下で、本願の明細書及び添付図面の内容を利用して行われた等価な構造変換、又はその他の関連する技術分野における直接／間接的な運用はすべて本願の請求の範囲に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0098】

１ ハーブ製品
１１ 第１ハーブセクション
１２ 第２ハーブセクション
１３ フィルタ
１４ 第１位置
１５ 第２位置
２ ケーシング
２１ 気流チャネル
２１１ 中間層
２２ 収納室
２２１ 第１キャビティ
２２１１ 第１チャネル
２２１２ 第２チャネル
２２２ 第２キャビティ
２２３ 第３キャビティ
２３ 第１吸気孔
２４ メインケーシング
２４１ 第１ケース部
２４２ 第２ケース部
２５ カバー
３ 空気ヒータ
３１ 多孔質導電性セラミック体
３２ 断熱材
３２１ 排気孔
３２２ 第２吸気孔
３３ 陽極ピン
３４ 陰極ピン
３５ 第１陽極リードピン
３６ 第１陰極リードピン
４ 外周ヒータ
４１ 第２陽極リードピン
４２ 第２陰極リードピン
４３ 緻密な導電性セラミック体
５１ 第１陽極リード
５２ 第２陽極リード
５３ 陰極リード
６ シール層
７ 保温断熱層
７１ 保温スリーブ
７２ 保温マット
８ 電源セット
８１ 制御回路基板
８２ 給電電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-23

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハーブ製品を加熱することに用いられるエアロゾル発生装置であって、
ケーシングであって、前記ケーシングは、気流チャネル及び前記ハーブ製品を収納可能な収納室が内部に設けられ、少なくとも１つの第１吸気孔が開けられ、外部の空気が前記第１吸気孔を通して前記気流チャネルに入るケーシングと、
空気ヒータであって、前記空気ヒータは前記ケーシング内に取り付けられた多孔質導電性セラミック体を含み、前記多孔質導電性セラミック体は少なくとも一部が前記収納室と前記気流チャネルとの間に位置され、前記多孔質導電性セラミック体は全体にわたって空気が通過する複数の細い穴が開けられ、前記多孔質導電性セラミック体は、前記多孔質導電性セラミック体を流れ通して前記収納室に入る前記空気を加熱することで、加熱された前記空気で前記ハーブ製品を加熱させる空気ヒータと、を含む、ことを特徴とするエアロゾル発生装置。

【請求項2】

前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室から離れる端部に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項3】

前記ケーシングの側壁内に中空の中間層が設けられ、前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室に近い端部の前記中間層の先端に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項4】

前記ケーシングの側壁内に中空の中間層が設けられ、前記第１吸気孔は、前記ケーシングの前記収納室に近い端部の前記側壁に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項5】

前記多孔質導電性セラミック体の多孔率が３０％～７０％である、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項6】

前記多孔質導電性セラミック体の貫通穴率が９０％以上である、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項7】

前記多孔質導電性セラミック体の外周面の外部に少なくとも１層の断熱材が設けられ、前記断熱材には、前記気流チャネルに連通する少なくとも１つの第２吸気孔及び前記収納室に連通する少なくとも１つの排気孔が開けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項8】

前記空気ヒータは、陽極ピンと陰極ピンをさらに含み、前記多孔質導電性セラミック体は、前記陽極ピン及び前記陰極ピンにそれぞれ電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項9】

前記多孔質導電性セラミック体は、円柱体、円錐体、螺旋体、台形体、ダンベル状体、凹状体、ボール状体、又は不規則体である、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項10】

前記多孔質導電性セラミック体は、前記ケーシングと同軸で前記ケーシング内に縦方向に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項11】

前記多孔質導電性セラミック体は、軸方向が前記ケーシングの軸方向と所定の角度に成るように前記ケーシング内に横方向に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項12】

前記ケーシング内に取り付けられ、前記多孔質導電性セラミック体に電気的に接続される電源セットをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項13】

前記ハーブ製品は、順次一体に接続された第１ハーブセクション及び第２ハーブセクションを備え、前記エアロゾル発生装置は、外周ヒータと前記空気ヒータを含む段階分け加熱装置を含み、前記収納室は、第１キャビティと第２キャビティを含み、
前記多孔質導電性セラミック体は、前記第１ハーブセクションを収納可能で、且つ前記気流チャネルに連通する前記第１キャビティを有し、
前記外周ヒータは、前記ケーシング内に設けられ、前記多孔質導電性セラミック体の上方に位置され、かつ、前記第２ハーブセクションを収納可能で前記第１キャビティに連通する前記第２キャビティを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項14】

前記空気ヒータは、第１陽極リードピンと第１陰極リードピンをさらに含み、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記第１陽極リードピンは前記第１端に電気的に接続され、前記第１陰極リードピンは前記第２端に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１３に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項15】

前記多孔質導電性セラミック体の軸断面において、前記多孔質導電性セラミック体において前記第１陽極リードピンに接続される端部と前記第１陰極リードピンに接続される端部は対角に呈する、ことを特徴とする請求項１４に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項16】

前記外周ヒータは、第２陽極リードピン、第２陰極リードピン、及び前記第２キャビティを有する緻密な導電性セラミック体を含み、前記緻密な導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有し、前記第２陽極リードピンは前記第３端に電気的に接続され、前記第２陰極リードピンは前記第４端に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１４に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項17】

前記段階分け加熱装置は、陰極リードと、第１陽極リードと、第２陽極リードと、をさらに含み、前記外周ヒータは、前記第２キャビティを有する緻密な導電性セラミック体を含み、前記多孔質導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第１端及び第２端を有し、前記緻密な導電性セラミック体は、互いに後ろ向いて設けられる第３端及び第４端を有し、前記第１端と前記第３端は絶縁的に接続され、前記陰極リードは、前記第１端及び前記第３端に電気的に接続され、前記第１陽極リードは前記第２端に電気的に接続され、前記第２陽極リードは前記第４端に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１３に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項18】

前記気流チャネルは、前記ケーシングの内壁と前記外周ヒータの外壁との間に位置され、前記気流チャネルを流れ通す空気が前記多孔質導電性セラミック体の前記外周ヒータに近い側の端面から前記第１キャビティ内に流れる、ことを特徴とする請求項１３に記載のエアロゾル発生装置。

【請求項19】

請求項１に記載のエアロゾル発生装置における前記空気ヒータである、ことを特徴とする熱交換器。

【請求項20】

請求項１６に記載のエアロゾル発生装置における段階分け加熱装置である、ことを特徴とする段階分け加熱装置。

【国際調査報告】