JP2017169561A - 煙油加熱組立体及び該煙油加熱組立体を備える電子タバコと霧化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立が容易になり、熱効率が向上し、霧化効果が高まる電子タバコと霧化装置を提供する。【解決手段】煙油加熱組立体１３は導油発熱体１３１と、導油発熱体に対応して設置される誘導コイル１３２とを備え、導油発熱体は、微小孔構造を有するセラミック本体と、セラミック本体に均一に分布される金属粉体とを備え、誘導コイルは、交流の作用下で高周波磁場を生じることによって、導油発熱体を駆動して渦電流と熱を発生させ、導油発熱体は、微小孔構造により煙油を吸い取り、煙油を加熱して煙霧に霧化するために用いられる。誘導コイルは導油発熱体と密接する必要がなく、一方、導油発熱体の発熱は、電磁誘導により導油発熱体内に渦電流を生じさせて導油発熱体全体に熱を発生させる。【選択図】図１

Description

本発明は電子タバコの分野に関し、特に煙油加熱組立体及び該煙油加熱組立体を備える電子タバコと霧化装置に関する。

現在、電子タバコの分野において、電子タバコの大部分は電熱線の加熱による霧化の方式を使用している。電熱線による霧化は、電熱線が熱を発生して、電熱線と密接する導油体、例えばセラミック棒又はガラス繊維ロープ内の煙油が加熱されて煙霧になることである。電熱線による霧化では、電熱線が導油体と密接する必要があり、且つ一般的に電熱線が人工的に導油体に実装されるため、実装の困難度が高く、良品率が低い。また、発熱線が導油体と密接しても、発熱線自体の熱効率が70%程度であり、且つ発熱線が熱を発生した後に熱伝導の方式で温度を導油体内に伝導して煙油を霧化するため、熱損失が大きく、さらに煙油霧化の霧化効果が悪い。

本発明が主に解決する課題は、組立が容易で、熱効率が高い煙油加熱組立体及び該煙油加熱組立体を備える電子タバコと霧化装置を提供することである。

本発明が上記の技術問題を解決するために採用する手段は下記のとおりである。 煙油加熱組立体が提供される。該煙油加熱組立体は導油発熱体と、導油発熱体に対応して設置される誘導コイルとを備え、導油発熱体は、微小孔構造を有するセラミック本体と、セラミック本体に均一に分布される金属粉体とを備え、誘導コイルは、交流の作用下で高周波磁場を生じることによって、導油発熱体を駆動して渦電流と熱を発生させるために用いられ、導油発熱体は、微小孔構造により煙油を吸い取り、煙油を加熱して煙霧に霧化するために用いられる。

ここで、セラミック本体は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、カオリン、ケイ藻土及びモンモリロン石の中の少なくとも１つであり、金属粉体は鉄・コバルト金属粉である。

導油発熱体は管状又は柱状構造を呈し、誘導コイルは導油発熱体の外周面に巻回される。

導油発熱体はディスク状構造を呈し、誘導コイルは導油発熱体に平行に巻き付いて配置されたディスク状コイルである。誘導コイルの一端は、ディスク状コイルの中心から引き出され、誘導コイルの他端はディスク状コイルの外周から引き出される。

煙油加熱組立体は絶縁体をさらに備え、絶縁体は、導油発熱体と誘導コイルとの間に挟持される。

本発明が上記の技術問題を解決するために採用する他の手段は下記のとおりである。電子タバコが提供される。この電子タバコは、電子タバコ本体と、該電子タバコ本体内に設置される煙油加熱組立体と、該煙油加熱組立体に交流を供給する電源装置とを備え、該煙油加熱組立体は上記の煙油加熱組立体である。

ここで、電子タバコ本体内には、貯油室と気流通路が分離して設置され、貯油室は煙油を貯蔵するために用いられ、煙油加熱組立体は気流通路に設置され、且つ導油発熱体は導油溝により貯油室と連通して煙油を吸い取ることによって、導油発熱体は、煙油から霧化してなる煙霧を気流通路により送出する。

気流通路は、電子タバコ本体の軸方向に沿って設置され、導油発熱体は、気流通路と直交して設置され、導油発熱体の端部は、導油溝に挿入され導油溝内の煙油と接触する。

電子タバコ本体には空気入口が設けられ、電子タバコは、電子タバコ本体に外嵌される気流調節リングをさらに備え、気流調節リングは空気入口の閉止度を制御することで気流通路内の気流の量を調節する。

本発明が上記の技術問題を解決するために採用する別の手段は下記のとおりである。霧化装置が提供される。この霧化装置は、ケース体と、ケース体内に形成し煙油を貯蔵するための貯油室と、ケース体内に設置される煙油加熱組立体とを備え、該煙油加熱組立体は上記の煙油加熱組立体である。

本発明の有益な効果は以下の通りである。従来技術と比較して、本発明の煙油加熱組立体は導油発熱体と、導油発熱体に対応して設置される誘導コイルとを備え、誘導コイルは、交流の作用下で高周波磁場を生じることによって、導油発熱体を駆動して渦電流と熱を発生させるために用いられ、導油発熱体は、煙油を吸い取り、且つ煙油を加熱して煙霧に霧化するために用いられる。上記の手段によれば、誘導コイルは導油発熱体と密接する必要がないため、煙油加熱組立体の組立が容易になる。一方、導油発熱体の発熱は、電磁誘導により導油発熱体内に渦電流を生じさせて導油発熱体全体に熱を発生させるものであるため、熱効率が高い。

本発明の実施例に係る電子タバコの構造模式図である。 図1に示された電子タバコの煙油加熱組立体の拡大図である。 図1に示された電子タバコの煙油加熱組立体の立体模式図である。 図1に示された電子タバコの立体模式図である。 図4に示された電子タバコのAA部分の拡大図である。 図1に示された電子タバコの煙油加熱組立体の代替形式である。

以下、添付の図面及び実施例を参照しながら、本発明を詳細に説明する。

図1と図2を参照する。図1は本発明の実施例に係る電子タバコの構造模式図である。図2は図1に示された電子タバコの煙油加熱組立体の拡大図である。図1と図2に示すように、電子タバコは、電子タバコ本体11と、導油溝12と、煙油加熱組立体13と、煙油加熱組立体13に電源を提供する電源装置14とを備える。電源装置14は、受電可能な電池と高周波DC/ACインバータを備える。直流電源が高周波DC/ACインバータにより形成された高周波交流電流は上記の煙油加熱組立体13に提供される。電子タバコ本体11内には貯油室111と気流通路112が分離して設置され、貯油室111は煙油を貯蔵するために用いられる。煙油加熱組立体13は、導油発熱体131と誘導コイル132を備える。

図1に示すように、典型的な電子タバコとして、電子タバコは、形状が適合する上と下の２つの部分により構成され、上の部分は霧化装置10を構成し、下の部分は電源装置14を構成し、霧化装置10と電源装置14は組み立てられて、電極接続部材により回路導通を形成する。上記の貯油室111は霧化装置10のケース体内に形成する。煙油加熱組立体13は、分解・交換を容易にするように、ケース体内に着脱可能に実装することができる。なお、他のタイプの電子タバコとして、霧化装置10と電源装置14は一体構造であってもよい。

煙油加熱組立体13は気流通路112に設置され、且つ導油発熱体131は導油溝12により貯油室111と連通して煙油を吸い取ることによって、導油発熱体131は、煙油から霧化してなる煙霧を気流通路112により送出する。

具体的に、導油溝12及び気流通路112は、電子タバコ本体11の軸方向に沿って設置され、導油発熱体131は、導油溝12及び気流通路112と直交して設置され、導油発熱体131の端部は、導油溝12に挿入され導油溝12内の煙油と接触する。

本実施例において、好ましくは、導油溝12は、平行に設置された２つの導油サブ溝121を備える。導油発熱体131は２つの導油サブ溝121の間に直交して設置され、導油発熱体131の２つの端部はそれぞれ２つの導油サブ溝121に挿入され導油サブ溝121内の煙油と接触する。

図３を参照する。図3は、図1に示された電子タバコの煙油加熱組立体の立体模式図である。図2と図3に示すように、煙油加熱組立体13は、導油発熱体131と、導油発熱体131に対応して設置された誘導コイル132とを備える。ここで、誘導コイル132は、交流の作用下で高周波磁場を生じることによって、導油発熱体131を駆動して渦電流と熱を発生させるために用いられる。導油発熱体131は、煙油を吸い取り、且つ煙油を加熱して煙霧に霧化するために用いられる。

本実施例において、導油発熱体131は柱状構造または管状構造を呈する。別の観点から、導油発熱体131は、中実の円柱体であってもよく、中空の円柱体であってもよい。

具体的には、導油発熱体131は、微小孔構造を有するセラミック本体（図示せず）と、セラミック本体に均一に分布される金属粉体（図示せず）とを備える。セラミック本体と金属粉体は一体成形構造となる。導油発熱体131内の連続的な微小孔構造は毛管サイフォン効果を形成することができ、煙油は毛管作用によって導油発熱体131の端部から中央へ徐々に浸透する。導油発熱体131を製造する過程において、その内部の微小孔構造の空隙率を制御することによって煙油の浸透速度を調節することができる。好ましくは、セラミック本体は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、カオリン、ケイ藻土及びモンモリロン石の中の少なくとも１つであり、金属粉体は鉄・コバルト金属粉である。

別の観点から、導油発熱体131は、予め設定された比率で均一に混合されるセラミック本体製造用の基材と金属粉体製造用の基材からなる。具体的には、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、カオリン、ケイ藻土、モンモリロン石の中の少なくとも１つをセラミック本体製造用の基材として、一定の比率の金属粉体製造用の基材、例えば鉄・コバルト金属粉を添加してから、発泡剤、例えばポリウレタンフォーム発泡剤をさらに添加し、スラリーを形成するように均一に攪拌する。予め設定された形状、例えば柱状構造、管状構造又は他の不規則形を形成するように、スラリーに対して成形型により成形処理を行う。発泡剤を除去するために、成形されたスラリーに対して熱処理を行って、微小孔構造を有する導油発熱体を取得する。成形されたスラリーに対して熱処理を行うことは、成形されたスラリーを自然通風で空気乾燥しており、空気乾燥されたスラリーを高温炉により予め設定された温度で焼結することであってもよい。好ましくは、予め設定された温度は、1200〜1400摂氏度である。

本実施例では、誘導コイル132は導油発熱体131の外周面に巻回される。その誘導コイル132は導油発熱体131と直接接触せずに、ただ導油発熱体131に近接するように巻回される。つまり、誘導コイル132は導油発熱体131と絶縁するべきである。本実施例では、両者間の絶縁性を向上させるために、誘導コイル132はエナメル銅線を採用してもよく、又は導油発熱体131の外周面には絶縁層が塗布されてもよい。誘導コイル132が機械的に巻かれることができ、かつ誘導コイル132が導油発熱体131と直接接触していないため、煙油加熱組立体13、即ち導油発熱体131と誘導コイル132の組み立ての困難度が大きく低減することは、当業者に明らかである。

煙油加熱組立体13の動作原理は以下のとおりである。交流が誘導コイル132に流れると、交流は誘導コイル132において高周波電流に変換されて、図３の破線で示される高周波磁場が生成される。高周波磁場の磁力線が導油発熱体131を通過すると、磁力線が切断により導油発熱体131の金属粉体において大量の小さな渦電流を発生して、導油発熱体131自体が迅速に熱を発生する。同時に、微小孔構造を有する導油発熱体131がサイフォン作用により煙油を吸い取った後に、導油発熱体131自体が熱を発生するため、吸い取った煙油は霧化して煙霧になることができる。

導油発熱体131全体が熱を発生し、発熱面積が大きく、熱伝導損失が小さいため、煙油加熱組立体13の熱効率が高いことは、当業者に明らかである。さらに、金属粉体が導油発熱体131内に均一に分布されるため、煙油加熱組立体13の発熱が均一であり、霧化効果がよい。

図4と図5を参照する。図4は図1に示される電子タバコの立体模式図であり、図5は図4に示される電子タバコのAA部分の拡大図である。本実施例において、好ましくは、気流通路112を通じて送出される、煙油から霧化してなる煙霧の量を調節するために、電子タバコは、電子タバコ本体11に外嵌される気流調節リング13をさらに備え、電子タバコ本体11には空気入口113が設けられる。ここで、気流調節リング13は、空気入口113の閉止度を制御することで気流通路112内の気流の量を調節して、様々な煙霧の送出量に対するユーザの要求を満たす。

図6は、図1に示された電子タバコの煙油加熱組立体の代替形式である。図6に示すように、煙油加熱組立体13’は、導油発熱体131’と、導油発熱体131’に対応して設置された誘導コイル132’とを備える。

導油発熱体131’はディスク状構造を呈する。誘導コイル132’は、導油発熱体131’に平行に巻き付いて配置されたディスク状コイルである。誘導コイル132’の一端は、ディスク状コイルの中心から引き出され、誘導コイル132’の他端は、ディスク状コイルの外周から引き出され、誘導コイル132’の両端は交流を入力するために用いられる。好ましくは、導油発熱体131’と誘導コイル132’は完全に同じ形状を有する。

本実施例において、煙油加熱組立体13’は絶縁体133’をさらに備え、絶縁体133’は導油発熱体131’と誘導コイル132’との間に挟持される。他の実施例において、煙油加熱組立体13’は絶縁体133’を備えなくてもよく、導油発熱体131’と誘導コイル132’が直接接触しないことを保証すればよい。

図6に示される煙油加熱組立体13’と図3に示される煙油加熱組立体13の動作原理が類似であり、図6に示される煙油加熱組立体13’の導油発熱体131’と図3に示される煙油加熱組立体13の導油発熱体131の製造方法が類似であるので、簡潔にするために、ここでは詳述をしない。

また、図6に示される煙油加熱組立体13’では、導油発熱体131’と誘導コイル132’がいずれもディスク状構造であるため、切断される磁力線がさらに集中して、煙油加熱組立体13’の熱効率が高くなる。

本発明の有益な効果は以下の通りである。従来技術と比較して、本発明の煙油加熱組立体は導油発熱体と、導油発熱体に対応して設置される誘導コイルとを備え、誘導コイルは、交流の作用下で高周波磁場を生じることによって、導油発熱体を駆動して渦電流と熱を発生させるために用いられ、導油発熱体は、煙油を吸い取り、且つ煙油を加熱して煙霧に霧化するために用いられる。上記の手段によれば、誘導コイルは導油発熱体と密接する必要がないため、煙油加熱組立体の組立が容易になる。一方、導油発熱体の発熱は、電磁誘導により導油発熱体内に渦電流を生じさせて導油発熱体全体に熱を発生させるものであるため、熱効率が高い。

以上の説明は本発明に係る実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を制限するものではない。本発明の明細書及び添付図面によって作成したすべての同等構造又は同等フローの変更を、直接又は間接的に他の関連する技術分野に実施することは、いずれも同じ理由により本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (10)

1. 煙油加熱組立体であって、前記煙油加熱組立体は導油発熱体と、前記導油発熱体に対応して設置される誘導コイルとを備え、前記導油発熱体は、微小孔構造を有するセラミック本体と、前記セラミック本体に均一に分布される金属粉体とを備え、前記誘導コイルは、交流の作用下で高周波磁場を生じることによって、前記導油発熱体を駆動して渦電流と熱を発生させるために用いられ、前記導油発熱体は、前記微小孔構造により煙油を吸い取り、前記煙油を加熱して煙霧に霧化するために用いられる、煙油加熱組立体。
2. 前記セラミック本体は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、カオリン、ケイ藻土及びモンモリロン石の中の少なくとも１つであり、前記金属粉体は鉄・コバルト金属粉である、請求項1に記載の煙油加熱組立体。
3. 前記導油発熱体は柱状又は管状構造を呈し、前記誘導コイルは前記導油発熱体の外周面に巻回される、請求項1に記載の煙油加熱組立体。
4. 前記導油発熱体はディスク状構造を呈し、前記誘導コイルは前記導油発熱体に平行に巻き付いて配置されたディスク状コイルであり、
   前記誘導コイルの一端は、前記ディスク状コイルの中心から引き出され、前記誘導コイルの他端は前記ディスク状コイルの外周から引き出される、請求項1に記載の煙油加熱組立体。
5. 前記煙油加熱組立体は絶縁体をさらに備え、前記絶縁体は、前記導油発熱体と前記誘導コイルとの間に挟持される、請求項4に記載の煙油加熱組立体。
6. 電子タバコであって、電子タバコ本体と、該電子タバコ本体内に設置される煙油加熱組立体と、該煙油加熱組立体に交流を供給する電源装置とを備え、前記煙油加熱組立体は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の煙油加熱組立体である、電子タバコ。
7. 前記電子タバコ本体内には、貯油室と気流通路が分離して設置され、前記貯油室は前記煙油を貯蔵するために用いられ、前記煙油加熱組立体は前記気流通路に設置され、且つ前記導油発熱体は導油溝により前記貯油室と連通して前記煙油を吸い取ることによって、導油発熱体は、前記煙油から霧化してなる前記煙霧を前記気流通路により送出する、請求項6に記載の電子タバコ。
8. 前記気流通路は、前記電子タバコ本体の軸方向に沿って設置され、前記導油発熱体は、前記気流通路と直交して設置され、前記導油発熱体の端部は、前記導油溝に挿入され前記導油溝内の煙油と接触する、請求項7に記載の電子タバコ。
9. 前記電子タバコ本体には空気入口が設けられ、前記電子タバコは、前記電子タバコ本体に外嵌される気流調節リングをさらに備え、前記気流調節リングは前記空気入口の閉止度を制御することで前記気流通路内の気流の量を調節する、請求項7に記載の電子タバコ。
10. 霧化装置であって、ケース体と、ケース体内に形成し煙油を貯蔵するための貯油室と、ケース体内に設置される煙油加熱組立体とを備え、前記煙油加熱組立体は請求項１〜５のいずれか一項に記載の煙油加熱組立体である、霧化装置。