JP2020527952A - エアロゾル生成装置 - Google Patents

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Abstract

エアロゾル生成装置は、シガレットが挿入される入口周辺に設けられた空気循環孔及び空気循環孔と連結される空気循環溝を備えるヒータハウジングと、ヒータハウジング内の組み込まれてシガレットを加熱するヒータと、を含み、ヒータハウジングは、シガレットの外側面と空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。【選択図】図５

Description

本発明は、エアロゾル生成装置、特にエアロゾル生成装置の構造に関する。
最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に関わる需要が増大している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成する方法に関わる需要が増大している。それにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に関わる研究が活発に進められている。加熱式エアロゾル生成装置では、ヒータを用いてシガレットが加熱される。この際、ヒータから発生した熱は、エアロゾル生成装置内部に留り、それにより、シガレットを加熱するためのヒータの温度が予見し得ない温度範囲と異なるか、ヒータの温度制御が困難である。かような現象のために、エアロゾル生成装置のユーザの喫煙感が落ちてしまう問題点があるので、エアロゾル生成装置内部でヒータからの発生熱を適切に制御するための試みが要求される。
多様な実施例は、エアロゾル生成装置を提供するところにある。本開示が解決しようとする技術的課題は、前記のような技術的課題に限定されず、以下の実施例からさらに他の技術的課題が類推可能である。
一側面によれば、エアロゾル生成装置は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも１つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも１つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
また、前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって形成された第１気流パスは、前記シガレットから生成されたエアロゾルの吸入のために、前記エアロゾル生成装置内に形成された第２気流パスと互いに出合わない。
また、前記第１気流パスは、前記ヒータによって加熱された空気を、前記空気循環孔を介して外部に排出するための気流パスを含む。
また、前記空気循環空間は、前記ヒータ外側において前記ヒータによって加熱された空気が対流する空間として設けられる。
また、前記空気循環孔は、前記空気循環空間に外部空気が流入する入口及び外部に前記空気循環空間内部空気が流出される出口である。
また、前記少なくとも１つの空気循環孔は、前記ヒータハウジングにおいて前記シガレットが挿入される前記入口周辺の上面の円周方向に沿って互いに離隔された位置に設けられる。
また、前記少なくとも１つの空気循環溝の数は、前記少なくとも１つの空気循環孔の数と同一である。
また、前記ヒータは、前記シガレットの外側面の加熱のための円筒状のフィルムヒータに該当する。
他の側面によれば、エアロゾル生成装置は、固状エアロゾル生成源であるシガレットを収容して加熱する第１領域と、液状エアロゾル生成源であるカートリッジを収容する第２領域と、を含み、前記第１領域は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも１つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも１つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
また、前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって形成された第１気流パスは、前記第１領域及び前記第２領域で生成されたエアロゾルの吸入のために、前記エアロゾル生成装置内に形成された第２気流パスと互いに出合わない。
本発明によれば、ヒータハウジングに形成された孔を通じてヒータによって加熱された空気を外部に排出することができるので、ヒータの加熱温度がさらに容易に制御され、かつユーザにさらに良質の喫煙感が提供される。
エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 シガレットの一例を示す図面である。 一実施例によるエアロゾル生成装置の斜視図である。 図４Ａに示されたエアロゾル生成装置の作動状態を示す斜視図である。 一実施例によってエアロゾル生成装置の上部突出部にシガレットが挿入された場合を説明するための図面である。 一実施例によってエアロゾル生成装置から上部ケースが分離されたとき、下部ケースの上部突出部を示す図面である。 一実施例によってエアロゾル生成装置から上部ケースが分離されたとき、下部ケースの上部突出部を示す図面である。 一実施例による下部ケースの上部突出部に組み込まれるヒータハウジングと、ヒータハウジング内部に組み込まれるヒータを説明するための図面である。 ヒータハウジングの空気循環溝の多様な形態の実施例を説明するための図面である。 ヒータハウジングの空気循環溝の多様な形態の実施例を説明するための図面である。 一実施例によってヒータハウジングと挿入されたシガレットとの間に形成された空気循環空間を説明するためのエアロゾル生成装置の一部に関わる断面図である。 一実施例によってエアロゾル生成装置の一部分を拡大して空気循環孔と空気循環空間内の空気の流れを示す拡大図である。 一実施例によって空気循環空間内の第１気流パスＰ１とエアロゾル吸入のための第２気流パスＰ２を説明するための図面である。
一側面によれば、エアロゾル生成装置は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも１つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも１つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータを含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
他の側面によれば、エアロゾル生成装置は、固状エアロゾル生成源であるシガレットを収容して加熱する第１領域と、液状エアロゾル生成源であるカートリッジを収容する第２領域と、を含み、前記第１領域は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも１つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも１つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
以下、添付された図面を参照しつつ、ただ例示のための実施例を詳細に説明する。下記説明は、実施例を具体化するためのものであって、発明の技術的範囲を制限するか、限定するものではないということは言うまでもない。詳細な説明及び実施例から当該技術分野の専門家が容易に類推可能なものは、技術的範囲に属すると解釈される。
本明細書で使用される「構成される」または「含む」などの用語は、明細書上に記載の多くの構成要素、または多くの段階を必ずしも全て含むと解釈されてはならず、そのうち、一部構成要素または一部段階が含まれずともよく、追加的な構成要素または段階をさらに含んでもよいと解釈されねばならない。
また、本明細書で使用される「第１」または「第２」のように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するのに使用するが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで使用される。
本明細書で使用される用語は、本発明での機能を考慮しつつ、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当業者の意図または判例、新たな技術の出現などによって異なりうる。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。
明細書全体において、「上端」及び「下端」は、ユーザの口を基準に決定される。ユーザがエアロゾル生成装置を用いてエアロゾル生成装置に収容されたシガレットを喫煙する場合を仮定したとき、ユーザの口を基準にしてユーザの口に近い方が上端であり、ユーザの口に遠い方が下端である。例えば、ユーザがエアロゾル生成装置を用いてエアロゾル生成装置に収容されたシガレットを喫煙する場合、タバコロッドは、ユーザの口から最も遠く位置する構成なので、タバコロッドは、シガレットの下端に該当する。
本実施例は、エアロゾル生成装置に関わるものであって、以下の実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に広く知られている事項については、詳細な説明を省略する。
以下では、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図１及び図２は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
図１及び図２を参照すれば、エアロゾル生成装置１００００は、バッテリ１１０００、制御部１２０００、ヒータ１３０００及び蒸気化器１４０００を含む。また、エアロゾル生成装置１００００の内部空間には、シガレット２００００が挿入される。
図１及び図２に示されたエアロゾル生成装置１００００には、本実施例に関わる構成要素が示されている。したがって、図１及び図２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生成装置１００００にさらに含まれてもよいということは、本実施例に関わる技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。
また、図１及び図２には、エアロゾル生成装置１００００にヒータ１３０００が含まれているように図示されているが、必要に応じて、ヒータ１３０００は、省略されてもよい。
図１には、バッテリ１１０００、制御部１２０００、蒸気化器１４０００及びヒータ１３０００が一列に配置されているように図示されている。また、図２には、蒸気化器１４０００及びヒータ１３０００が並列に配置されているように図示されている。しかし、エアロゾル生成装置１００００の内部構造は、図１または図２に図示されたところに限定されるものではない。言い換えれば、エアロゾル生成装置１００００の設計により、バッテリ１１０００、制御部１２０００、蒸気化器１４０００及びヒータ１３０００の配置は、変更される。
シガレット２００００がエアロゾル生成装置１００００に挿入されれば、エアロゾル生成装置１００００は、蒸気化器１４０００を作動させ、蒸気化器１４０００からエアロゾルを発生させる。蒸気化器１４０００によって生成されたエアロゾルは、シガレット２００００を通過し、ユーザに伝達される。蒸気化器１４０００に関する説明は、後述する。
バッテリ１１０００は、エアロゾル生成装置１００００の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１０００は、ヒータ１３０００、または蒸気化器１４０００が加熱されるように電力を供給し、制御部１２０００の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ１１０００は、エアロゾル生成装置１００００に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給することができる。
制御部１２０００は、エアロゾル生成装置１００００の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部１２０００は、バッテリ１１０００、ヒータ１３０００及び蒸気化器１４０００のみならず、エアロゾル生成装置１００００に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１２０００は、エアロゾル生成装置１００００の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１００００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。
制御部１２０００は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリとの組み合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施例が属する技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。
ヒータ１３０００は、バッテリ１１０００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生成装置１００００に挿入されれば、ヒータ１３０００は、シガレットの外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ１３０００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うる。
ヒータ１３０００は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３０００には、電気伝導性トラック(track)を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３０００が加熱される。しかし、ヒータ１３０００は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当する。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１００００に既設定のものでもあり、ユーザによって所望温度に設定されてもよい。
一方、他の例として、ヒータ１３０００は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３０００には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
図１及び図２には、ヒータ１３０００がシガレット２００００の外部に配置されると示されているが、それらに限定されるものではない。例えば、ヒータ１３０００は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形態により、シガレット２００００の内部または外部を加熱することができる。
また、エアロゾル生成装置１００００には、ヒータ１３０００が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ１３０００は、シガレット２００００の内部に挿入されるように配置され、シガレット２００００の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ１３０００のうち、一部は、シガレット２００００の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット２００００の外部に配置される。また、ヒータ１３０００の形状は、図１及び図２に示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
蒸気化器１４０００は、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット２００００を通過し、ユーザに伝達される。言い換えれば、蒸気化器１４０００によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１００００の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４０００によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過し、ユーザに伝達されるように構成される。
例えば、蒸気化器１４０００は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。例えば、液体保存部、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、エアロゾル生成装置１００００に含まれてもよい。
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。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もあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１４０００から脱／付着するようにも作製され、蒸気化器１４０００と一体として作製されてもよい。
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、またはビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。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つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達する。例えば、液体伝達手段は、綿纎維、セラミック纎維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それらに限定されるものではない。
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、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントによっても構成され、該液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、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る。
例えば、蒸気化器１４０００は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それらに限定されるものではない。
一方、エアロゾル生成装置１００００は、バッテリ１１０００、制御部１２０００及びヒータ１３０００外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１００００は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００００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）を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００００は、シガレット２００００が挿入された状態でも、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする構造にも作製される。
図１及び図２には、示されていないが、エアロゾル生成装置１００００は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１００００のバッテリ１１０００の充電に用いられる。またはクレードルとエアロゾル生成装置１００００とが結合された状態で、ヒータ１３０００が加熱されてもよい。
シガレット２００００は、一般的な燃焼型シガレットと類似している。例えば、シガレット２００００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部分とに区分される。またはシガレット２００００の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されてもよい。
エアロゾル生成装置１００００の内部には、第１部分全体が挿入され、第２部分は、外部に露出される。またはエアロゾル生成装置１００００の内部に、第１部分の一部だけ挿入され、第１部分及び第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第２部分を口にした状態で、エアロゾルを吸入する。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過して、ユーザの口に伝達する。
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１００００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、エアロゾル生成装置１００００に形成された空気通路の開閉、及び／または、空気通路の大きさは、ユーザによって調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによっても調節される。他の例として、外部空気は、シガレット２００００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２００００の内部に流入されてもよい。
以下、図３を参照して、シガレット２００００の一例について説明する。
図３は、シガレットの一例を示す図面である。
図３を参照すれば、シガレット２００００は、タバコロッド２１０００及びフィルタロッド２２０００を含む。図１及び図２に基づいて上述した第１部分は、タバコロッド２１０００を含み、第２部分は、フィルタロッド２２０００を含む。
図３には、フィルタロッド２２０００が単一セグメントに示されているが、それに限定されない。言い換えれば、フィルタロッド２２０００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２２０００は、エアロゾルを冷却する第１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第２セグメントを含んでもよい。また、必要に応じて、フィルタロッド２２０００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んでもよい。
シガレット２００００は、少なくとも１つのラッパ２４０００によって包装される。ラッパ２４０００には、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする少なくとも１つの孔(hole)が形成される。一例として、シガレット２００００は、１つのラッパ２４０００によって包装される。他の例として、シガレット２００００は、２以上のラッパ２４０００によって重畳的にも包装される。例えば、第１ラッパによってタバコロッド２１０００が包装され、第２ラッパによってフィルタロッド２２０００が包装される。そして、個別ラッパによって包装されたタバコロッド２１０００及びフィルタロッド２２０００が結合され、第３ラッパによってシガレット２００００全体が再包装される。もし、タバコロッド２１０００、またはフィルタロッド２２０００それぞれが複数のセグメントで構成されるならば、それぞれのセグメントが個別ラッパによって包装される。そして、個別ラッパによって包装されたセグメントが結合されたシガレット２００００全体が他のラッパによっても再包装される。
タバコロッド２１０００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つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。また、タバコロッド２１０００は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含んでもよい。また、タバコロッド２１０００には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコロッド２１０に噴射されることによって添加される。
タバコロッド２１０００は、多様に作製される。例えば、タバコロッド２１０００は、シート(sheet)によっても作製され、筋（strand）によっても作製される。また、タバコロッド２１０００は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。また、タバコロッド２１０００は、熱伝導物質によって取り囲まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されない。一例として、タバコロッド２１０００を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド２１０００に伝達する熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、それにより、タバコ味を向上させることができる。また、タバコロッド２１０００を取り囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能を行うことができる。この際、図面に示されていないが、タバコロッド２１０００は、外部を取り囲む熱伝導物質以外にも追加のサセプタをさらに含んでもよい。
フィルタロッド２２０００は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド２２０００の形状には制限がない。例えば、フィルタロッド２２０００は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド２２０００は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド２２０００が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも一つが、異なる形状にも作製される。
フィルタロッド２２０００は、香味が生じるようにも作製される。一例として、フィルタロッド２２０００に加香液が噴射され、加香液が塗布された別途の纎維がフィルタロッド２２０００の内部に挿入されてもよい。
また、フィルタロッド２２０００には、少なくとも１つのカプセル２３０００が含まれる。ここで、カプセル２３０００は、香味を発生させる機能を行い、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２３０００は、香料を含む液体を被膜で覆い込んだ構造でもある。カプセル２３０００は、球状または円筒状の形状を有することができるが、それらに制限されるものではない。
もし、フィルタロッド２２０００にエアロゾルを冷却するセグメントが含まれる場合、冷却セグメントは、高分子物質または生分解性高分子物質によっても製造される。例えば、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸のみによっても作製されるが、それに限定されない。または冷却セグメントは、複数の孔が穿孔された酢酸セルロースフィルタによっても作製される。しかし、冷却セグメントは、上述した例に限定されず、エアロゾル冷却機能が行えるものであれば、制限なしに該当される。
一方、図３には、示されていないが、一実施例によるシガレット２００００は、前段フィルタをさらに含んでもよい。前段フィルタは、タバコロッド２１０００において、フィルタロッド２２０００に対向する一側に位置する。前段フィルタは、タバコロッド２１０００の外部への離脱を防止し、喫煙中、タバコロッド２１０００から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置（図１及び図２の１００００）に流れて行くことを防止することができる。
図４Ａは、一実施例によるエアロゾル生成装置の斜視図であり、図４Ｂは、図４Ａに示されたエアロゾル生成装置の作動状態を示す斜視図である。
図４Ａ及び図４Ｂに示された実施例に係るエアロゾル生成装置５は、互いに分離可能に結合される上部ケース１０及び下部ケース２０と、上部ケース１０の上面に摺動するように設けられるカバー３０を備える。
上部ケース１０の上面には、カバー３０の摺動方向に沿って延びて、上部ケース１０の外部と内部とを連結するように開放された長孔１６と、シガレット７が挿入されるシガレット挿入孔１８とが設けられる。カバー３０が上部ケース１０の上面に形成された長孔１７に沿って移動すれば、シガレット挿入孔１８が外部に露出されるので、シガレット７をシガレット挿入孔１８に挿入することができる。ここで、シガレット７は、エアロゾル生成装置５に使用される固状エアロゾル生成源の一例である。
一方、上部ケース１０の上面に沿ってカバー３０が摺動することで、シガレット挿入孔１８が開放される動作と連携して多くの準備動作が実行される。例えば、カバー３０によって、シガレット挿入孔１８が開放される瞬間、エアロゾル生成装置５の内部に備えられたヒータの予備的な加熱動作やユーザを認識する動作などが実行され、その他の多様な動作がさらに実行されうる。
エアロゾル生成装置５の下部ケース２０の外部には、ユーザが操作することができるボタン２８と、さまざまな色相で発光することで、エアロゾル生成装置５の内部作動状態を表示する標示器に該当するＬＥＤ２９が設けられる。
図５は、一実施例によってエアロゾル生成装置の上部突出部にシガレットが挿入された場合を説明するための図面である。
図５を参考にすれば、エアロゾル生成装置５の上部ケース（図４Ａの１０）が分離された状態で、エアロゾル生成装置５の上部突出部９０を上から斜めに見れば、上部突出部９０に組み込まれたヒータハウジング３００の上面が見える。
ヒータハウジング３００の上面視によれば、少なくとも１つの空気循環孔３１０が形成されている。それぞれの空気循環孔３１０は、ヒータハウジング３００の長手方向に沿って形成されたヒータハウジング３００内壁の空気循環溝と連結されている。上部突出部９０にシガレットが挿入された場合、かような空気循環溝とシガレットとの間には、空気循環空間が形成され、空気循環孔３１０は、外部空気と空気循環空間内で対流する空気との循環通路を提供することができる。ヒータハウジング３００内壁の空気循環溝と空気循環空間との構造的側面についての詳細は後述する。
一方、ヒータハウジング３００の上面に空気循環孔３１０を形成し、空気循環孔３１０に連結された空気循環空間を形成させることにより、上部突出部９０内に備えられたフィルムヒータなどのヒータによって加熱された空気が外部に排出される。すなわち、空気循環空間を介して加熱空気が外部に排出されたり、外部空気が空気循環孔３１０を介して空気循環空間に流入されたりすることで、フィルムヒータなどのヒータの加熱動作によって高くなった上部突出部９０内部の温度（例えば、ヒータ及びその周辺の温度）が効果的に減少する。それにより、挿入されたシガレットを加熱するためのヒータの加熱温度を制御することがさらに容易であり、かつエアロゾル生成装置のユーザの喫煙感がさらに向上する。
図６Ａ及び図６Ｂは、一実施例によってエアロゾル生成装置から上部ケースが分離されたとき、下部ケースの上部突出部を示す図面である。
前述したように、上部突出部９０の内部には、ヒータハウジング３００が結合されている。ヒータハウジング３００は、エアロゾル生成装置（図４Ａの５）に挿入されるシガレットを支持する構造体であって、ヒータハウジング３００の内部には、シガレットの加熱のためのフィルムヒータなどのヒータがさらに組み込まれている。
エアロゾル生成装置５の上部ケース（図４Ａの１０）が分離された状態で、エアロゾル生成装置５の上部突出部９０の上面視によれば、上部突出部９０内部に組み込まれたヒータハウジング３００の上面が見える。
ヒータハウジング３００の上面は、中空状の円形であり、中空状の空間４００を介してシガレットが挿入される。ヒータハウジング３００の上面において中空状の空間４００の直径は、挿入されたシガレットを収容し、支持すべく、シガレットの直径よりも若干大きい。
図６Ａを参考にすれば、ヒータハウジング３００の上面には、８個の空気循環孔４１０が形成されていると示されている。８個の空気循環孔４１０は、図５で説明されたように、挿入されたシガレットとヒータハウジング３００内壁の空気循環溝との間に形成された空気循環空間内で対流する空気を外部に排出するか、または外部空気を空気循環空間内に流入させるための循環通路に該当する。
図６Ｂを参考にすれば、ヒータハウジング３００の上面には、図６Ａの空気循環孔４１０の形状とは異なって、ヒータハウジング３００上面の円周に沿って長く離隔されて形成された４個の空気循環孔４２０が形成されている。たとえ空気循環孔４１０と形状及び個数が異なっても、４個の空気循環孔４２０は、図６Ａの空気循環孔４１０の循環通路としての機能を同一に行う。
すなわち、ヒータハウジング３００の上面に形成される空気循環孔の形状または個数などは、図６Ａ及び図６Ｂの開示とは異なって、多様な変更が可能であり、いずれか１つの実施例に限定されない。空気循環孔の形状または個数が異なるにしても、その空気循環孔の機能は、挿入されたシガレットとヒータハウジング３００内壁の空気循環溝との間に形成された空気循環空間内で対流する空気を外部に排出するか、または外部空気を空気循環空間内に流入させるための循環通路であって、同一である。
図７は、一実施例による下部ケースの上部突出部に組み込まれるヒータハウジングとヒータハウジング内部に組み込まれるヒータを説明するための図面である。
図７を参考にすれば、ヒータハウジング３００は、ヒータ５００、例えば、円筒状のフィルムヒータが内側面に組み込まれる。円筒状のフィルムヒータは、ヒータハウジング３００に挿入されたシガレットの周りを取り囲む位置で、エアロゾルの生成が可能な高い温度をシガレットに提供することで、挿入されたシガレットを外部から加熱するための手段である。
ヒータハウジング３００は、挿入されたシガレットを収容し、それを支持するためのシガレット収容キャビティ５３０を備えている。ヒータハウジング３００の上面には、少なくとも１つの空気循環孔３１０が形成されており、シガレットが挿入された場合、空気循環孔３１０を介してシガレット収容キャビティ５３０内に外部空気が流入されるか、またはシガレット収容キャビティ５３０内の加熱された空気が外部に排出される。
ヒータハウジング３００の内側面には、ヒータハウジング３００の長手方向に窪んだ少なくとも１つの空気循環溝５１０が形成されており、その空気循環溝５１０は、それぞれの空気循環孔３１０と連結されている。すなわち、空気循環溝５１０は、内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設されており、空気循環孔３１０と連結されている。
シガレットが挿入されるヒータハウジング３００の入口直径は、シガレットの直径とほぼ類似しており、その間の間隙が非常に小さいので、ヒータハウジング３００と挿入されたシガレットとの間の間隙には気流パスが形成され難い。また、空気循環溝５１０が形成されないヒータハウジング３００の内壁５２０は、挿入されたシガレットとほぼ当接するように位置し、その間の間隔が狭いので、ヒータハウジング３００の内壁５２０とシガレットとの間でも気流パスの形成が困難である。
しかし、少なくとも１つの空気循環溝５１０によって、シガレットとヒータハウジング３００との空気循環空間が形成されるので、ヒータ５００によって加熱された空気が空気循環空間外部に排出されるか、外部の冷たい空気が空気循環空間内に流入される。
図８Ａ及び図８Ｂは、ヒータハウジングの空気循環溝の多様な形態の実施例を説明するための図面である。
図８Ａを参考にすれば、ヒータハウジング６０１は、図７に示されたヒータハウジング３００の上部に該当する。ヒータハウジング６０１の上面６１０には、少なくとも１つの円形空気循環孔６１１を備え、ヒータハウジング６０１の内側面には、少なくとも１つの空気循環溝６１２が形成されている。それぞれの空気循環溝６１２は、それぞれの円形空気循環孔６１１に連結される。
図８Ｂを参考にすれば、図８Ｂと異なる実施例であって、ヒータハウジング６０２の上面６２０には、上面６２０の円周に沿って長く形成された少なくとも１つの空気循環孔６２１が備えられており、ヒータハウジング６０２の内側面には、少なくとも１つの空気循環溝６２２が形成されている。同様に、それぞれの空気循環溝６２２は、それぞれの空気循環孔６２１に連結される。
すなわち、ヒータハウジング６０１、６０２の上面６１０、６２０に形成された空気循環孔６１１、６２１と空気循環溝６１２、６２２の数及び形状は、いずれか一実施例に制限されず、多様な個数または多様な形状に具現される。
図９は、一実施例によってヒータハウジングと挿入されたシガレットとの間に形成された空気循環空間を説明するためのエアロゾル生成装置の一部に関わる断面図である。
図９を参考にすれば、エアロゾル生成装置５の上部突出部９０にシガレット７が挿入された場合が示されている。但し、上部突出部９０には、上部ケース（図４Ａの１０）が分離された状態である。
上部突出部９０内部には、ハウジング３００が組み込まれており、ハウジング３００の内部には、ヒータ５００が組み込まれている。ヒータ５００は、シガレット７の外部を加熱する方式の円筒状フィルムヒータに該当するが、ヒータ５００の種類は、それに制限されない。
ハウジング３００の上面には、空気循環孔３１０が形成されている。ハウジング３００とシガレット７との間に、具体的にハウジング３００に形成された空気循環溝５１０とヒータ５００との間には、空き空間が形成されており、これは、前述した空気循環空間７００に該当する。空気循環空間７００の入口及び出口は、空気循環孔３１０の１つであり、空気循環空間７００は、空気循環孔３１０以外には、他の気流パスが形成されない。すなわち、空気循環空間７００は、空気循環孔３１０を除いては、閉鎖されている。空気循環空間７００内部の空気及び空気循環空間７００外部の空気は、経路７１０に沿って流入または流出されるだけである。
図１０は、一実施例によってエアロゾル生成装置の一部分を拡大して空気循環孔と空気循環空間内の空気の流れを示す拡大図である。
図１０を参考にすれば、上部突出部９０には、上部ケース１０が結合された状態が示されている。エアロゾル生成装置５にシガレット７が挿入された場合、シガレット７の側面端部と上部ケース１０との間には、若干の間隔８０１が形成されることで、上部突出部９０及びヒータハウジング３００内に通じる気流パスＰ ８１０が生成される。
ヒータハウジング３００の上面には、空気循環孔３１０が形成されており、ヒータハウジング３００とシガレット７との間には、空気循環空間５１０が形成されているので、気流パスＰ ８１０は、空気循環孔３１０を介して空気循環空間５１０内に連結される。
ヒータ５００がエアロゾル生成のためにシガレット７を加熱する場合、ヒータ５００の周辺空気の温度は、ヒータ５００の温度近くまで上昇し、それにより、空気循環空間５１０内では、内部空気が膨脹され、対流現象によって空気が循環される。したがって、空気循環空間５１０内の加熱された空気は、気流パスＰ ８１０を通じて外部に排出される。それと共に、空気循環空間５１０は、外部と気流パスＰ ８１０を通じて連結されているので、外部の空気が空気循環空間５１０内に流入される。
気流パスＰ ８１０を通じて空気循環空間５１０内の熱い空気が排出され、外部の冷たい空気が空気循環空間５１０内に流入されることにより、空気循環空間５１０内の空気温度は、低くなる。それにより、シガレット７を加熱するためのフィルムヒータなどのヒータ５００の加熱温度の制御がさらに容易になり、またエアロゾル生成装置５のユーザの喫煙感がさらに向上する。
図１１は、一実施例によって空気循環空間内の第１気流パスＰ１とエアロゾル吸入のための第２気流パスＰ２とを説明するための図面である。
図１１を参考にすれば、空気循環空間７００内に循環する第１気流パスＰ１（９０１）は、エアロゾル吸入のための第２気流パスＰ２ ９０２と連結されない。
シガレット７がエアロゾル生成装置に装着された状態でカートリッジ４０のコイルに電気が印加されてコイルが芯を加熱すれば、芯の液体が気化されることで、１次的にエアロゾルが生成される。１次エアロゾル生成過程では、カートリッジ４０の液体に含まれているさまざまな香味成分がエアロゾルに変換される。
ユーザがシガレットを口にくわえて空気を吸入すれば、上部ケース（図４Ａの１０）の長孔（図４Ａの１７）を通じて外部の空気が上部ケース１０に流入されて、上部ケース１０の内部で第２気流パスＰ２ ９０２を形成する。また、上部ケース１０と下部ケース（図４Ａの２０）との結合部位を通じても、外部の空気が流入されて、第２気流パスＰ２ ９０２に合流されるが、図１２では、別途に図示されていない。
第２気流パスＰ２ ９０２に流入された空気は、カートリッジで１次的に生成された１次エアロゾルと混合されてカートリッジ４０のエアロゾル出口を介してシガレット７の一端に流入される。１次エアロゾルがシガレット７を通過する間に、シガレット７に含まれているエアロゾル生成物質と接触して２次エアロゾル生成作用が行われ、第２気流パスＰ２ ９０２は、１次エアロゾル及び２次エアロゾルがいずれも含有された空気を第２気流パスＰ２ ９０２の最後の目的地としてユーザの口腔内に伝達することができる。
しかし、エアロゾル生成装置５内においてユーザのエアロゾル吸入のための第２気流パスＰ２ ９０２は、ヒータ５００の冷却のための第１気流パスＰ１（９０１）とは、互いに出合わない。すなわち、第１気流パスＰ１（９０１）及び第２気流パスＰ２ ９０２は、別途の経路に沿って形成されるだけで、互いに連結されるものではない。
エアロゾル生成装置５にエアロゾル吸入のための第２気流パスＰ２ ９０２とは別途にヒータ５００の冷却のための第１気流パスＰ１（９０１）が提供されることで、エアロゾル生成装置５は、ヒータ５００の加熱温度をさらに容易に制御し、またエアロゾル生成装置５は、ユーザにさらに良質の喫煙感を提供することができる。
本実施例に関わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲内で変形された形態に具現可能であることを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。

Claims (10)

  1. シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも１つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも１つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、
    前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、
    前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含むことを特徴とするエアロゾル生成装置。
  2. 前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって形成された第１気流パスは、
    前記シガレットから生成されたエアロゾルの吸入のために、前記エアロゾル生成装置内に形成された第２気流パスと互いに出合わないことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  3. 前記第１気流パスは、
    前記ヒータによって加熱された空気を、前記空気循環孔を介して外部に排出するための気流パスを含むことを特徴とする請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
  4. 前記空気循環空間は、
    前記ヒータ外側において前記ヒータによって加熱された空気が対流する空間として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生成装置。
  5. 前記空気循環孔は、
    前記空気循環空間に外部空気が流入する入口及び外部に前記空気循環空間内部空気が流出される出口であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  6. 前記少なくとも１つの空気循環孔は、
    前記ヒータハウジングにおいて前記シガレットが挿入される前記入口周辺の上面の円周方向に沿って互いに離隔された位置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生成装置。
  7. 前記少なくとも１つの空気循環溝の数は、前記少なくとも１つの空気循環孔の数と同一であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  8. 前記ヒータは、前記シガレットの外側面の加熱のための円筒状のフィルムヒータに該当することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  9. 固状エアロゾル生成源であるシガレットを収容して加熱する第１領域と、
    液状エアロゾル生成源であるカートリッジを収容する第２領域と、を含み、
    前記第１領域は、
    シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも１つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも１つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、
    前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、
    前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含むことを特徴とするエアロゾル生成装置。
  10. 前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって形成された第１気流パスは、
    前記第１領域及び前記第２領域で生成されたエアロゾルの吸入のために、前記エアロゾル生成装置内に形成された第２気流パスと互いに出合わないことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
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