JP2021510068A - 誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置及びそのシステム - Google Patents

Abstract

誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置において、装置に収容されるシガレットの長手方向に延長される細長型構造に形成され、シガレットに挿入されてシガレットを加熱する少なくとも１つのサセプタ、シガレットを収容するための収容空間、及び収容空間にシガレットが収容されるように収容空間の一端において、外部に開放される開口を含み、一端に対向する収容空間の他端に少なくとも１つのサセプタが配置され、少なくとも１つのサセプタと共に、装置から／に脱／付着可能な抽出器、並びに抽出器が装置に付着される場合抽出器の側面に沿って長手方向に巻線される構造で装置に配置され、少なくとも１つのサセプタが発熱するように少なくとも１つのサセプタに交番磁場を印加するコイルを含む装置が開示される。

Description

本発明は、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置及びそのシステムに係り、さらに詳細には、サセプタ及びコイルを介してシガレットを加熱することにより、エアロゾルを生成する装置及びそのシステムに関する。

最近、シガレットを燃焼させ、エアロゾルを生成する方式ではなく、シガレット内のタバコ媒質を加熱し、エアロゾルを生成する方式への需要が増大している。それにより、加熱式シガレット及び加熱式エアロゾル生成装置に対する研究が活発に進められている。

エアロゾル生成装置に収容されるシガレットの内部または外部に電気抵抗体に形成されるヒータを配置し、ヒータに電力を供給し、シガレットを加熱する方式とは異なる加熱方式が提案されている。特に、外部から磁場を印加されて発熱する磁性体を、シガレット内部に含め、エアロゾル生成装置に具備される導線に電流を供給し、シガレットに磁場を印加する方式で、エアロゾルを生成する誘導加熱方式に係わる研究が進められている。

磁場によって発熱する磁性体は、シガレット内部に含まれるので、エアロゾル生成装置が磁性体の温度を測定し難く、それにより、シガレットを加熱する温度に係わる制御が困難になる。また、内部に磁性体を含むシガレットが均一に製造されるというような場合、エアロゾル及び香味が、シガレットごとに異なるようにも提供され、問題にもなる。シガレット内部に含まれる磁性体を介して、誘導加熱が行われる方式を改善するためには、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置構造が変更されることが要求されるのである。

多様な実施形態は、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置及びそのシステムを提供するためのものである。本開示がなすべき技術的課題は、前述のような技術的課題に限定されるものではなく、以下の実施形態から他の技術的課題が類推されるのである。

前述の技術的課題を解決するための手段として、本開示の一側面による、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置は、前記装置に収容されるシガレットの長手方向に延長される細長型構造に形成され、前記シガレットに挿入され、前記シガレットを加熱する少なくとも１つのサセプタ；前記シガレットを収容するための収容空間、及び前記収容空間に、前記シガレットが収容されるように、前記収容空間の一端において、外部に開放される開口を含み、前記一端に対向する前記収容空間の他端に、前記少なくとも１つのサセプタが配置され、前記少なくとも１つのサセプタと共に、前記装置から／に脱／付着可能な抽出器と、前記抽出器が前記装置に付着される場合、前記抽出器の側面に沿い、前記長手方向に巻線される構造に前記装置に配置され、前記少なくとも１つのサセプタが発熱するように、前記少なくとも１つのサセプタに交番磁場を印加するコイルと、を含んでもよい。

本開示の他の側面による、誘導加熱方式でエアロゾルを生成するシステムは、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置に収容されるシガレット；及び前記シガレットの長手方向に延長される細長型構造に形成され、前記シガレットに挿入され、前記シガレットを加熱する少なくとも１つのサセプタと、前記シガレットを収容するための収容空間、及び前記収容空間に、前記シガレットが収容されるように、前記収容空間の一端において、外部に開放される開口を含み、前記一端に対向する前記収容空間の他端に、前記少なくとも１つのサセプタが配置され、前記少なくとも１つのサセプタと共に、前記装置から／に脱／付着可能な抽出器と、前記抽出器が前記装置に付着される場合、前記抽出器の側面に沿い、前記長手方向に巻線される構造に前記装置に配置され、前記少なくとも１つのサセプタが発熱するように、前記少なくとも１つのサセプタに交番磁場を印加するコイルと、を含む前記装置；を含んでもよい。

本開示による、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置に、少なくとも１つのサセプタが具備されることにより、シガレット内部にサセプタが含まれる場合に比べ、サセプタの温度が直接測定され、それにより、シガレットを加熱する温度がさらに精巧にも制御される。

エアロゾルを生成する装置に抽出器が具備されることにより、少なくとも１つのサセプタが抽出器と共に、装置から／に脱／付着可能であり、それにより、装置及びサセプタの掃除が容易になる。また、シガレットから液漏れする液滴によって装置が汚染されることが抽出器によっても防止される。

一部実施形態による、誘導加熱方式でエアロゾルを生成するシステムを構成する要素を示す図である。 一部実施形態による、誘導加熱方式に加熱されてエアロゾルを生成するシガレットについて説明するための図である。 一部実施形態による、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置を構成する要素を示す図である。 一部実施形態による、加熱部位及び非加熱部位を含む少なくとも１つのサセプタについて説明するための図である。 一部実施形態による、少なくとも１つの通孔を含む抽出器について説明するための図である。 一部実施形態による、２個以上４個以下のサセプタを具備する抽出器について説明するための図である。 一部実施形態による、固定構造物を含む抽出器について説明するための図である。 一部実施形態による、温度センサをさらに含むエアロゾルを生成する装置について説明するための図である。 一部実施形態による、電源部及び制御部をさらに含むエアロゾルを生成する装置について説明するための図である。

本開示の一側面による、誘導加熱（induction heating）方式でエアロゾルを生成する装置は、前記装置に収容されるシガレットの長手方向に延長される細長型（elongated）構造に形成され、前記シガレットに挿入され、前記シガレットを加熱する少なくとも１つのサセプタと、前記シガレットを収容するための収容空間、及び前記収容空間に、前記シガレットが収容されるように、前記収容空間の一端において、外部に開放される開口を含み、前記一端に対向する前記収容空間の他端に、前記少なくとも１つのサセプタが配置され、前記少なくとも１つのサセプタと共に、前記装置から／に脱／付着可能な抽出器と、前記抽出器が前記装置に付着される場合、前記抽出器の側面に沿い、前記長手方向に巻線される構造に前記装置に配置され、前記少なくとも１つのサセプタが発熱するように、前記少なくとも１つのサセプタに交番磁場（alternating magnetic field）を印加するコイルと、を含んでもよい。

以下、添付された図面を参照しながら、ただ例示のための実施形態について詳細に説明する。以下の説明は、実施形態を具体化するためのものであるのみ、発明の権利範囲を制限すしたり限定したりするものではないことはということは、言うまでもない。詳細な説明及び実施形態から、当該技術分野の専門家が容易に類推することができることは、権利範囲に属するものであると解釈される。

本明細書で使用される「構成される」または「含む」というような用語は、明細書上に記載されたさまざまな構成要素、またはさまざまな段階を必ずしもいずれも含むものであると解釈されるものではなく、そのうち一部構成要素または一部段階は、含まれず、またはさらなる構成要素または段階がさらに含まれてもよいとも解釈されなければならない。

本明細書で使用される「第１」または「第２」のような序数を含む用語は、多様な構成要素についての説明に使用されるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されるものではない。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ための目的のみに使用される。

本明細書で使用される用語は、本発明での機能を考慮し、可能な限り現在汎用される一般的な用語でもって選択されたが、それは、当分野に携わる技術者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。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、その意味が詳細に記載される。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。

本実施形態は、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置及びそのシステムに係り、以下の実施形態が属する技術分野で当業者に周知である事項については、詳細な説明を省略する。

図１は、一部実施形態による、誘導加熱方式でエアロゾルを生成するシステムを構成する要素を示す図面である。

図１を参照すれば、誘導加熱方式でエアロゾルを生成するシステム１０は、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置１００、及びシガレット２００を含んでもよい。装置１００は、少なくとも１つのサセプタ１１０、抽出器１２０及びコイル１３０を含んでもよい。

誘導加熱方式は、外部磁場によって発熱する磁性体に周期的に方向が変わる交番磁場を印加し、磁性体から熱を生成する方式を意味する。装置１００及びシステム１０は、誘導加熱方式でシガレット２００を加熱し、エアロゾルを生成することができる。

磁性体に交番磁場が印加される場合、磁性体には、渦流損（eddy current loss）及びヒステリシス損（hysteresis loss）によるエネルギー損失が発生し、損失されるエネルギーが熱エネルギーとして磁性体から放出されてしまう。磁性体に印加される交番磁場の振幅及び周波数が大きいほど、磁性体から多くの熱エネルギーが放出されるのである。それにより、装置１００は、磁性体に磁場を印加する方式で磁性体から熱エネルギーを放出させ、シガレット２００を加熱することができる。

外部磁場によって発熱する磁性体は、サセプタでもある。装置１００は、外部磁場によって発熱する少なくとも１つのサセプタ１１０を具備することができる。装置１００は、少なくとも１つのサセプタ１１０に磁場を印加し、シガレット２００を加熱することができる。

装置１００は、少なくとも１つのサセプタ１１０に磁場を印加するコイル１３０を含んでもよい。装置１００は、コイル１３０に交流電流を供給し、少なくとも１つのサセプタ１１０に印加される交番磁場を生成することができる。

装置１００は、抽出器１２０を含んでもよい。抽出器１２０は、シガレット２００を収容する収容空間を含んでもよく、抽出器１２０に収容されるシガレット２００を加熱する少なくとも１つのサセプタ１１０が、収容空間の内側端部にも配置される。それにより、少なくても１つのサセプタ１１０は、抽出器１２０と共に、装置１００から／に脱／付着可能でもある。

装置１００及びシステム１０としては、少なくとも１つのサセプタ１１０がシガレット２００の内部に含まれる代わりに、装置１００にも具備される。少なくとも１つのサセプタ１１０がシガレット２００内部ではない装置１００に具備されることにより、多様な利点がある。例えば、シガレットにサセプタ物質が含まれることが要求されないで、それにより、シガレット２００から、エアロゾルと香味とがさらに均一にも提供される。また、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度が直接測定され、温度制御の正確度が向上する。

図２は、一部実施形態による、誘導加熱方式によって加熱され、エアロゾルを生成するシガレットについて説明するための図面である。

図２を参照すれば、シガレット２００は、タバコロッド２１０及びフィルタロッド２２０を含んでもよい。図２には、フィルタロッド２２０が単一領域として構成されるように図示されているが、それに限定されるものではなく、フィルタロッド２２０は、複数のセグメントによっても構成される。例えば、フィルタロッド２２０は、エアロゾルを冷却する第１セグメント、及びエアロゾルに含まれる特定成分を濾過する第２セグメントを含んでもよい。また、フィルタロッド２２０には、他の機能を遂行する少なくとも１つのセグメントがさらに含まれてもよい。

シガレット２００は、少なくとも１枚のラッパ２４０によっても包装される。ラッパ２４０には、外部空気が流入されるか、あるいは内部空気が流出される少なくとも１つの孔が形成されてもよい。一例として、シガレット２００は、１枚のラッパ２４０によっても包装される。他例として、シガレット２００は、２枚以上のラッパ２４０により、重畳的にも包装される。具体的には、第１ラッパにより、タバコロッド２１０が包装され、第２ラッパにより、フィルタロッド２２０が包装されてもよい。ラッパそれぞれにより、包装されるタバコロッド２１０及びフィルタロッド２２０が結合され、第３ラッパにより、シガレット２００全体が再包装される。

タバコロッド２１０は、エアロゾル生成物質を含んでもよい。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一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。タバコロッド２１０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。タバコロッド２１０には、メントールまたは保湿剤のような加香液がタバコロッド２１０に噴射されても添加される。

タバコロッド２１０は、多様な方式によっても作製される。例えば、タバコロッド２１０は、シート（sheet）によっても作製され、ストランド（strand）によっても作製される。または、タバコロッド２１０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。

タバコロッド２１０は、熱伝導物質によっても取り囲まれる。例えば、該熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されるのではない。タバコロッド２１０を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド２１０に伝達される熱を等しく分散させ、タバコロッド２１０に加えられる熱伝導率向上させることができ、それにより、タバコロッド２１０から生成されるエアロゾルの風味が向上する。

フィルタロッド２２０は、酢酸セルロースフィルタでもある。フィルタロッド２２０は、多様な形状にも形成される。例えば、フィルタロッド２２０は、円筒状ロッドでもあり、内部に中空（hollow）を含むチューブ型ロッドでもある。または、フィルタロッド２２０は、内部に空洞（cavity）を含むリセス（recess）型ロッドでもある。フィルタロッド２２０が複数のセグメントによって構成される場合、複数のセグメントは、互いにに異なる形状にも作製される。

フィルタロッド２２０は、フィルタロッド２２０で香味が発生するようにも作製される。例えば、フィルタロッド２２０に加香液が噴射され、加香液が塗布される別途の纎維がフィルタロッド２２０の内部にも挿入される。

フィルタロッド２２０には、少なくとも１つのカプセル２３０が含まれてもよい。カプセル２３０は、香味を発生させることができ、エアロゾルを発生させることもできる。例えば、カプセル２３０は、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造にも形成される。カプセル２３０は、球形、または円筒状の形状を有することができるが、それに限定されるものではない。

フィルタロッド２２０に、エアロゾルを冷却する冷却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、純粋なポリ乳酸だけによっても作製される。または、該冷却セグメントは、複数の穿孔を含む酢酸セルロースフィルタによっても作製される。ただし、それに限定されるものではなく、該冷却セグメントは、エアロゾルを冷却する構造及び物質によっても構成される。

図３は、一部実施形態による、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置を構成する要素を示す図面である。

図３を参照すれば、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置１００は、少なくとも１つのサセプタ１１０、抽出器１２０及びコイル１３０を含んでもよい。ただし、それに限定されるものではなく、図３に図示される要素以外に、他の汎用的な要素が装置１００にさらに含まれてもよい。

少なくとも１つのサセプタ１１０は、装置１００に収容されるシガレット２００の長手方向に延長される細長型構造にも形成される。長手方向は、シガレット２００が有する円筒形状の軸方向を意味する。少なくとも１つのサセプタ１１０は、シガレット２００の長さの少なくても一部に対応する長さに、長手方向に沿っても延長される。

少なくとも１つのサセプタ１１０は、シガレット２００に挿入され、シガレット２００を加熱することができる。少なくとも１つのサセプタ１１０は、細長型構造の棒型または針型にも形成される。図３に図示される例示のように、シガレット２００に挿入される少なくとも１つのサセプタ１１０の外側端部が端部に行くほど幅が細くなる円錐ないし多角錘の形状に具現され、少なくとも１つのサセプタ１１０がシガレット２００に挿入されることが容易にもなる。シガレット２００に挿入される少なくとも１つのサセプタ１１０は、コイル１３０によって発熱し、シガレット２００を加熱することができる。

少なくとも１つのサセプタ１１０は、金属または炭素を含んでもよい。少なくとも１つのサセプタ１１０は、フェライト（ferrite）、強磁性合金（ferromagnetic alloy）、ステンレス鋼（stainless steel）及びアルミニウム（Ａｌ）のうち少なくとも一つを含んでもよい。また、少なくとも１つのサセプタ１１０は、黒鉛（graphite）、モリブデン（molybdenum）、シリコンカーバイド（silicon carbide）、ニオブ（niobium）、ニッケル合金（nickel alloy）、金属フィルム（metal film）、ジルコニアのようなセラミックス、ニッケル（Ｎｉ）やコバルト（Ｃｏ）のような遷移金属、ホウ素（Ｂ）やリン（Ｐ）のような準金属のうち少なくとも一つを含んでもよい。

抽出器１２０は、シガレット２００を収容するための収容空間１２１、及び収容空間１２１にシガレット２００が収容されるように、収容空間１２１の一端において、外部に開放される開口１２２を含んでもよい。シガレット２００が収容空間１２１に収容されながら、少なくとも１つのサセプタ１１０がシガレット２００にも挿入される。

収容空間１２１の一端に対向する収容空間１２１の他端に、少なくとも１つのサセプタ１１０が配置されうる。具体的には、抽出器１２０の底面に該当する収容空間１２１の他端に、少なくとも１つのサセプタ１１０が配置されうる。また、少なくとも１つのサセプタ１１０は、抽出器１２０の底面中心部に配置され、それにより、収容空間１２１に収容されるシガレット２００が等しく加熱されるのである。

抽出器１２０は、装置１００から／に脱／付着可能でもある。抽出器１２０は、装置１００に形成される空間に挿入され、フィッティングされもする。そのために、抽出器１２０の長手方向に直交する断面は、装置１００に形成される空間の長手方向に直交する断面対比で同一であるか、あるいは実質的に同一範囲でそれに含まれてもよい。

収容空間１２１の他端に配置される少なくとも１つのサセプタ１１０は、抽出器１２０が脱着される場合、抽出器１２０と共に、装置１００から／に脱／付着可能でもある。少なくとも１つのサセプタ１１０は、装置１００に具備される構成であるが、装置１００に直接配置されるものではなく、装置１００に含まれる抽出器１２０上にも配置される。抽出器１２０が装置１００に付着される場合、少なくとも１つのサセプタ１１０が装置１００に付着され、装置１００の構成として動作することができ、抽出器１２０が装置１００から脱着される場合、少なくとも１つのサセプタ１１０が装置１００からも脱着される。

シガレット２００も、また抽出器１２０と共に、装置１００から／に脱／付着可能でもある。喫煙開始前、シガレット２００は、抽出器１２０を介して装置１００に収容され、喫煙終了後、シガレット２００は、抽出器１２０により、装置１００から分離される。

抽出器１２０は、収容空間１２１の一端周囲に配置される支持体１２３をさらに含んでもよい。支持体１２３は、抽出器１２０を、装置１００の特定位置までに挿入させる支持手段でもある。支持体１２３により、抽出器１２０が装置１００内部に収容される程度が制限されもする。また、支持体１２３は、装置１００のユーザが抽出器１２０を、装置１００から脱着させるための把持手段でもある。

抽出器１２０、及び抽出器１２０に配置される少なくとも１つのサセプタ１１０が装置１００から／に脱／付着可能であることにより、装置１００を掃除する過程が簡便にもなる。特に、シガレット２００内部に挿入され、タバコ媒質を加熱する少なくとも１つのサセプタ１１０に対する掃除がさらに迅速にも行われる。また、少なくとも１つのサセプタ１１０または抽出器１２０が寿命が尽きたり破損されたりする場合にも、装置１００に対する分解なしに、代替品への交換が行われる。

装置１００の掃除及び部品交換が容易になるという点で、抽出器１２０は、装置１００の維持及び補修に一助となる。特に、反復される喫煙によるタバコ残余物の装置１００への累積が防止され、装置１００によって提供されるエアロゾル品質が改善させることができる。

抽出器１２０は、断熱性及び耐熱性を有する素材によっても作製される。抽出器１２０には、シガレット２００を加熱するために発熱する少なくとも１つのサセプタ１１０が配置されるので、抽出器１２０が熱によって、変形されたり破損されたりしないように、抽出器１２０は、耐熱性を有する素材によっても作製される。また、装置１００を介する喫煙が行われる過程において、ユーザに過度な熱気が伝達されないように、抽出器１２０は、断熱性を有する素材によっても作製される。

例えば、抽出器１２０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリイミド、スルホン系樹脂、フッ素系樹脂及びアラミドのうち少なくとも１つの素材を含んでもよい。スルホン系樹脂は、ポリエチルスルホン、ポリフェニレンスルフィドのような樹脂を含んでもよく、フッ素系樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））を含んでもよい。

コイル１３０は、抽出器１２０が装置１００に付着される場合、抽出器１２０の側面に沿って長手方向に巻線される構造でもって、装置１００にも配置される。コイル１３０は、抽出器１２０が装置１００内部に収容される場合、抽出器１２０の側面がコイル１３０によって取り囲まれる位置にも配置されるコイル１３０は、長手方向に沿い、抽出器１２０の側面の少なくとも一部に対応する長さにも延長される。

抽出器１２０の側面の少なくとも一部に対応する長さに延長されるコイル１３０は、少なくとも１つのサセプタ１１０に対応する位置及び大きさにも配置される。または、長手方向に延長される長さについて、コイル１３０の長さは、少なくとも、１つのサセプタ１１０の長さよりも長くもなり、設計上の必要によっては、短くもなる。

１つの例示として、コイル１３０は、ソレノイド（solenoid）にも具現される。コイル１３０は、抽出器１２０が収容される空間の内壁に沿って巻線されるソレノイドでもあり、ソレノイドの内部に、抽出器１２０が収容されてもよい。ソレノイドを構成する導線の材質は、銅（Ｃｕ）でもある。ただし、それに限定されるものではなく、低い比抵抗値を有し、高い電流が流れるようにする材質として、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、亜鉛（Ｚｎ）及びニッケル（Ｎｉ）のうちいずれか一つ、またはいずれか一つを含む合金がソレノイドを構成する導線の材質にもなる。

コイル１３０は、少なくとも１つのサセプタ１１０が発熱するように、少なくとも１つのサセプタ１１０に交番磁場を印加することができる。コイル１３０に電流が時計回り方向に印加される場合、コイル１３０内部には、長手方向の一方で磁場が形成され、コイル１３０に電流が反時計回り方向に印加される場合、コイル１３０内部には、一方に反対となる長手方向の他方に磁場が形成されもする。それにより、コイル１３０に周期的に方向が変わる交流が印加される場合、コイル１３０内部には、周期的に方向が変わる交番磁場が形成され、コイル１３０は、コイル１３０内部に配置される少なくとも１つのサセプタ１１０に交番磁場を印加することができる。

少なくとも１つのサセプタ１１０に、コイル１３０による交番磁場が印加される場合、少なくとも１つのサセプタ１１０は、発熱する。具体的には、交番磁場による渦流損及びヒステリシス損により、少なくとも１つのサセプタ１１０から熱エネルギーが放出される。少なくとも１つのサセプタ１１０から放出される熱エネルギーにより装置１００に収容されるシガレット２００が加熱される。

図４は、一部実施形態による加熱部位及び非加熱部位を含む少なくとも１つのサセプタについて説明するための図面である。

図４を参照すれば、装置１００に収容されるシガレット２００が図示されており、シガレット２００を収容する装置１００に係わる断面図の例示が図示されている。

少なくとも１つのサセプタ１１０は、加熱部位１１１及び非加熱部位１１２を含んでもよい。加熱部位１１１は、シガレット２００に挿入される少なくとも１つのサセプタ１１０が、シガレット２００に含まれるタバコ媒質部に接触する部位に配置され、加熱部位１１１は、コイル１３０によって発熱することができる。非加熱部位１１２は、少なくとも１つのサセプタ１１０において、加熱部位１１１を除いた残り部分にも配置される。

少なくとも１つのサセプタ１１０を構成する加熱部位１１１及び非加熱部位１１２の分布及び構成の比率は、変更されてもよい。例えば、図４に図示される例示とは異なり、少なくとも１つのサセプタ１１０は、両末端に位置する非加熱部位間に、加熱部位が配置される構造にも形成される。

加熱部位１１１は、強磁性体（ferromagnetic material）によっても形成される。強磁性体は、外部磁場の方向に磁化され、外部磁場が消えても、磁気モーメント（magnetic moment）を維持する物質を意味する。例えば、強磁性体は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）のうちいずれか一つ、または少なくとも一つを含む合金でもある。

強磁性体によって形成される加熱部位１１１は、コイル１３０によって印加される交番磁場によって発熱することができる。交番磁場により、加熱部位１１１の温度は、４５０℃以上にも加熱される。または、加熱部位１１１は、２００℃以上３００℃以下にも加熱される。加熱部位１１１が加熱される温度は、コイル１３０によって印加される交番磁場の振幅及び周波数のうち少なくとも一つによって調節され、加熱部位１１１を形成する強磁性体の構成によっても変更される。

非加熱部位１１２は、強磁性体ではない物質によっても形成される。例えば、非加熱部位１１２は、反磁性体（diamagnetic material）及び常磁性体（paramagnetic material）のうち少なくとも一つによっても形成される。反磁性体は、外部磁場と反対方向に磁化される物質を意味し、常磁性体は、外部磁場の方向に一部磁化するが、外部磁場の消滅時、磁気モーメントも共に消滅する物質を意味する。

コイル１３０によって交番磁場が印加される場合、反磁性体は、加熱されず、常磁性体は、強磁性体対比で、加熱される程度が低い。例えば、常磁性体は、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）及びイリジウム（Ｉｒ）のうち少なくとも一つを含んでもよく、反磁性体、ビズマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、水銀（Ｈｇ）、銅（Ｃｕ）、黒鉛（Ｃ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）などの遷移金属ではない金属を含んでもよい。

加熱部位１１１は、シガレット２００のタバコ媒質部に対応する位置にも配置される。図４でのように、少なくとも１つのサセプタ１１０上において、加熱部位１１１が形成される高さは、シガレット２００に含まれるタバコロッド２１０の高さにも対応する。それにより、加熱部位１１１は、シガレット２００に挿入される少なくとも１つのサセプタ１１０が、シガレット２００に含まれるタバコ媒質部に接触する部位にも配置される。

コイル１３０は、加熱部位１１１に対応する大きさに形成され、加熱部位１１１に対応する位置にも配置される。コイル１３０は、抽出器１２０の側面に沿い、長手方向に巻線されながら延長される構造にも形成される。具体的には、コイル１３０が長手方向に延長される高さは、少なくとも１つのサセプタ１１０内において、加熱部位１１１が形成される高さにも対応する。

装置１００内部において、加熱部位１１１、タバコロッド２１０及びコイル１３０が、相互間に対応する大きさ及び位置に配置されることにより、コイル１３０が加熱部位１１１を加熱し、それにより、加熱部位１１１がタバコロッド２１０を加熱する効率が上昇し、それにより、装置１００が、シガレット２００からエアロゾルを生成するために消耗する電力が低減される。

図５は、一部実施形態による、少なくとも１つの通孔を含む抽出器について説明するための図面である。

図５を参照すれば、少なくとも１つの通孔１２４を含む抽出器１２０が図示されている。少なくとも１つの通孔１２４は、抽出器１２０内部に外部空気を導入し、シガレット２００内部を介して流れる気流を形成するための目的にも形成される。

少なくとも１つの通孔１２４は、抽出器１２０の底面、及び抽出器１２０の側面にも形成される。少なくとも１つの通孔１２４は、抽出器１２０の側面のうち、抽出器１２０に収容されるタバコロッド２１０に対応する位置にも形成される。少なくとも１つの通孔１２４を介して導入される外部空気は、タバコロッド２１０を介して流れる気流を形成することができる。

外部空気は、装置１００に形成される外気流入通路を介して装置１００内部に流入され、装置１００内部に流入される外部空気は、少なくとも１つの通孔１２４を介して抽出器１２０内部に導入され、シガレット２００内部にも導入される。また、抽出器１２０の側面と、装置１００との隙間に外部空気が流入され、抽出器１２０の側面に形成される少なくとも１つの通孔１２４にも導入される。

抽出器１２０に形成される少なくとも１つの通孔１２４は、抽出器１２０内部に外部空気を導入するだけではなく、抽出器１２０が装置１００から脱着され、抽出器１２０、及び少なくとも１つのサセプタ１１０を洗浄する用途にも活用される。反復される喫煙により、抽出器１２０にタバコ残余物が蓄積される場合にも、少なくとも１つの通孔１２４を介し、タバコ残余物が抽出器１２０、及び少なくとも１つのサセプタ１１０から容易に除去される。

図６は、一部実施形態による、２個以上４個以下のサセプタを具備する抽出器について説明するための図面である。

図６を参照すれば、２個以上４個以下のサセプタ１１０を具備する抽出器１２０が図示されている。断面（６１０）を参照すれば、方向（６００）に沿い、２個のサセプタ１１０を具備する抽出器１２０を、上から見た平面図の例示が図示されている。一方、図６に図示されていないが、３個のサセプタを具備する抽出器１２０を、上から見た平面図の例示が断面（６２０）に図示されており、４個のサセプタを具備する抽出器１２０を、上から見た平面図の例示が断面（６３０）に図示されている。

断面（６１０）ないし断面（６３０）でのように、抽出器１２０は、２個ないし４個のサセプタ１１０を具備することができる。ただし、それに限定されるものではなく、抽出器１２０は、２個以上４個以下のサセプタ１１０以外にも、他の適切な個数のサセプタを具備することができる。

抽出器１２０に、２個ないし４個のサセプタ１１０が具備されることにより、シガレット２００がさらに均一にも加熱される。単一個数のサセプタが抽出器１２０に具備される場合、タバコロッド２１０に含まれるタバコ媒質のうち単一個数のサセプタに近い部分は、強く加熱され、単一個数のサセプタから遠い部分は、弱く加熱されてしまうという点に鑑み、抽出器１２０に具備されるサセプタの個数が増加する場合、タバコロッド２１０に含まれるタバコ媒質の位置とは無関係に、タバコ媒質が均一にも加熱される。

抽出器１２０に含まれる少なくとも１つのサセプタ１１０の個数が変更される場合、少なくとも１つのサセプタ１１０の形状も、変更されもする。例えば、過度な加熱を防止するために、少なくとも１つのサセプタ１１０の個数が増加する場合、少なくとも１つのサセプタ１１０それぞれの太さや断面積が低減されるように、少なくとも１つのサセプタ１１０が設計されるのである。

図７は、一部実施形態による、固定構造物を含む抽出器について説明するための図面である。

図７を参照すれば、装置１００に付着される抽出器１２０を装置１００に固定するための固定構造物を含む抽出器１２０の例示が図示されている。抽出器１２０が固定構造物を含む場合、装置１００も、抽出器１２０の固定構造物と相互作用し、抽出器１２０を固定する構造物を含んでもよい。

一例として、抽出器１２０は、固定構造物１２５を含んでもよく、それに対応し、装置１００は、構造物１０５を含んでもよい。固定構造物１２５は、突起ないし凸部と作用し、構造物１０５は、溝ないし凹部に作用し、抽出器１２０が装置１００にも固定される。固定構造物１２５及び構造物１０５は、抽出器１２０が装置１００から／に脱／付着可能であるために、一部変形され、その後、再び原状に回復することができる柔軟性及び弾性を有する材料によっても作製される。

他例として、抽出器１２０は、固定構造物１２６を含んでもよく、それに対応し、装置１００は、構造物１０６を含んでもよい。固定構造物１２６及び構造物１２６のうちいずれか一つは、永久磁石でもあり、固定構造物１２６及び構造物１２６のうち他の一つは、永久磁石と相互間に引力を作用させる金属性物質でもある。

さらに他の例として、抽出器１２０は、固定構造物１２７を含んでもよく、それに対応し、装置１００は、構造物１０７を含んでもよい。固定構造物１２７及び構造物１０７は、瓶の栓のように、相互回転して結合されるボルト及びナットの構造にも形成される。固定構造物１２７及び構造物１０７は、それぞれが螺旋形溝及び螺旋形突起のうちいずれか一つ、及び他の一つを含んで螺合されもする。

抽出器１２０に固定構造物が含まれることにより、抽出器１２０が固定構造物によって支持され、それにより、抽出器１２０が、意図しないように装置１００から分離することが防止されるのである。

抽出器１２０を装置１００に固定するための固定構造物は、支持体１２３が位置する抽出器１２０の一端近辺に形成されるように例示されているが、それに限定されるものではなく、抽出器１２０の固定構造物及び装置１００の構造物は、抽出器１２０及び装置１００が接触する任意の適切な位置にも形成される。

抽出器１２０を装置１００に固定するための固定構造物以外にも、抽出器１２０が装置１００から脱着されるのを容易にする分離構造物が、抽出器１２０にさらに含まれてもよい。例えば、抽出器１２０が装置１００に付着される場合、抽出器１２０が装置１００に付着される方向に変形され、抽出器１２０が装置１００から分離される方向に抽出器１２０に復元力を加える弾性体が、分離構造物として抽出器１２０に含まれてもよい。

図８は、一部実施形態による、温度センサをさらに含むエアロゾルを生成する装置について説明するための図面である。

図８を参照すれば、装置１００は、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度を測定する温度センサ１４０をさらに含んでもよい。温度センサ１４０は、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度を直接的または間接的に測定することができる。温度センサ１４０は、コイル１３０によって印加される磁場に影響を受けない種類のセンサでもある。

図８に図示される例示のように、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度が温度センサ１４０によって測定されるように、少なくとも１つのサセプタ１１０は、抽出器１２０の底面を貫通する形状にも具現される。それにより、温度センサ１４０は、少なくとも１つのサセプタ１１０に直接接触して温度を測定することができる。

他例として、装置１００は、抽出器１２０と共に、装置１００に付着される少なくとも１つのサセプタ１１０を、装置１００に電気的に連結するための電気接点（図示せず）をさらに含んでもよく、温度センサ１４０は、電気接点の温度を測定することができる。温度センサ１４０によって測定される電気接点の温度から、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度が測定される。例えば、少なくとも１つのサセプタ１１０と、温度センサ１４０との間に配置され、両者を連結する電気接点が装置１００に具備され、該電気接点は、高い熱伝導性を有する物質によって形成され、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度に対応する温度を有することができる。または、電気接点は、装置１００代わりに、抽出器１２０にも具備される。

電気接点が具備される場合、該電気接点は、少なくとも１つのサセプタ１１０の状態を確認する用途にも活用される。例えば、電気接点を介する電流テストにより、少なくとも１つのサセプタ１１０が装置１００に付着されているか否かということが確認される。

さらに他の例として、温度センサ１４０は、少なくとも１つのサセプタ１１０との接触なしに、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度を測定する赤外線センサ（図示せず）を含んでもよい。該赤外線センサを介し、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度が測定される場合、少なくとも１つのサセプタ１１０と温度センサ１４０とを連結するための構造が要求されず、装置１００の設計が簡潔にもなる。

従来のシガレット内部にサセプタが含まれる構造とは異なり、本開示による装置１００の場合、少なくとも１つのサセプタ１１０がシガレット２００内部に含まれる代わりに、装置１００に直接具備されうるので、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度が直接測定されもする。それにより、温度センサ１４０から測定される温度に基づいて、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度が制御されるので、シガレット２００を加熱する温度がさらに精巧に制御され、シガレット２００からエアロゾルが生成される品質が向上する。

図９は、一部実施形態による、電源部及び制御部をさらに含むエアロゾルを生成する装置について説明するための図面である。

図９を参照すれば、装置１００は、電源部１５０及び制御部１６０をさらに含んでもよい。電源部１５０は、コイル１３０に電力を供給することができ、制御部１６０は、コイル１３０に供給される電力を制御することができる。

電源部１５０は、装置１００に直流を供給するバッテリ、及びバッテリから供給される直流を、コイル１３０に供給される交流に変換する変換部を含んでもよい。

該変換部は、バッテリから供給される直流に対するフィルタリングを行い、コイル１３０に供給される交流を出力する低域通過フィルタ（low-pass filter）を含んでもよい。該変換部は、バッテリから供給される直流を増幅するための増幅器をさらに含んでもよい。例えば、該変換部は、増幅器及び低域通過フィルタを構成する負荷ネットワークを含むＤ級増幅器（class−Ｄ amplifier）でもある。該変換部が、Ｄ級増幅器である場合、コイル１３０は、Ｄ級増幅器の負荷ネットワークに含まれるインダクタでもある。

制御部１６０は、多数の論理ゲートのアレイによって具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されるメモリとの組み合わせによっても具現される。また、制御部１６０は、複数個のプロセッシングエレメント（processing elements）によっても構成される。

制御部１６０は、コイル１３０に供給される電力を制御することができる。温度センサ１４０が装置１００にさらに含まれる場合、制御部１６０は、温度センサ１４０から測定される少なくとも１つのサセプタ１１０の温度に基づいて、コイル１３０に供給される電力を制御することができる。

制御部１６０は、コイル１３０に供給される電力を制御することにより、少なくとも１つのサセプタ１１０に印加される交番磁場の振幅及び周波数のうち少なくとも一つを調整することができる。少なくとも１つのサセプタ１１０に印加される交番磁場の振幅及び周波数のうち少なくとも一つが調整される場合、少なくとも１つのサセプタ１１０から放出される熱エネルギーが調整されうる。従って、制御部１６０は、コイル１３０に供給される電力を制御し、シガレット２００が加熱される温度を制御することができる。

少なくとも１つのサセプタ１１０に印加される交番磁場の振幅及び周波数は、コイル１３０に印加される交流の振幅及び周波数によっても調整される。制御部１６０は、コイル１３０に印加される交流の振幅及び周波数を調整することにより、少なくとも１つのサセプタ１１０に印加される交番磁場の振幅及び周波数を調整することができ、シガレット２００が加熱される温度を制御することができる。

制御部１６０は、コイル１３０に印加される交流の振幅及び周波数を直接制御することもできるが、バッテリから供給される直流を制御することにより、コイル１３０に印加される交流の振幅及び周波数を調整することもできる。例えば、制御部１６０は、バッテリから供給される直流による直流パルスに対し、パルス幅変調（pulse width modulation）を行うことができ、直流パルスが変換部に入力されるのに先立って変調されることにより、変換部から出力される交流の周波数が調整されうる。また、制御部１６０は、増幅器を介してバッテリから供給される直流による直流パルスを増幅することができ、直流パルスが変換部に入力されるのに先立って増幅されることにより、変換部から出力される交流の振幅が調整されうる。

制御部１６０は、温度センサ１４０から測定される温度と基準温度を比較することにより、コイル１３０に供給される電力を制御することができる。例えば、制御部１６０は、基準温度と、温度センサ１４０から測定される温度との差を示す誤差を計算することができ、誤差に比例する成分（proportional）、誤差の積分値に比例する成分（integral）、及び誤差の微分値に比例する成分（derivative）のうち少なくとも一つに基づくＰＩＤ方式によってフィードバック制御を行うことができる。

本開示による装置１００において、少なくとも１つのサセプタ１１０が、シガレット２００内部ではない装置１００に具備され、少なくとも１つのサセプタ１１０の温度が直接測定され、それにより、制御部１６０が、シガレット２００が加熱される温度を制御することができるので、シガレット２００が加熱される温度が一定に維持され、シガレット２００から提供されるエアロゾルの品質が改善される。

以上、実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、それらに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多くの変形、及び改良形態も、本発明の権利範囲に属するのである。

Claims (12)

1. 誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置において、
   前記装置に収容されるシガレットの長手方向に延長される細長型構造に形成され、前記シガレットに挿入され、前記シガレットを加熱する少なくとも１つのサセプタと、
   前記シガレットを収容するための収容空間、及び前記収容空間に、前記シガレットが収容されるように、前記収容空間の一端において、外部に開放される開口を含み、前記一端に対向する前記収容空間の他端に、前記少なくとも１つのサセプタが配置され、前記少なくとも１つのサセプタと共に、前記装置から／又は前記装置に脱／付着可能な抽出器と、
   前記抽出器が前記装置に付着される場合、前記抽出器の側面に沿い、前記長手方向に巻線される構造に前記装置に配置され、前記少なくとも１つのサセプタが発熱するように、前記少なくとも１つのサセプタに交番磁場を印加するコイルと、を含む装置。
2. 前記少なくとも１つのサセプタは、
   前記シガレットに挿入される少なくとも１つのサセプタが、前記シガレットに含まれるタバコ媒質部と接触する部位に配置され、前記コイルによって発熱する加熱部位と、
   前記加熱部位を除いた残り部分に配置される非加熱部位と、を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記コイルは、
   前記加熱部位に対応する大きさに形成され、前記加熱部位に対応する位置に配置される、請求項２に記載の装置。
4. 前記抽出器は、
   前記抽出器内部に外部空気を導入し、前記シガレット内部を介して流れる気流を形成するための少なくとも１つの通孔を含む、請求項１に記載の装置。
5. 前記抽出器は、
   断熱性及び耐熱性を有する素材によって作製される、請求項１に記載の装置。
6. 前記抽出器は、
   ２個以上４個以下のサセプタを具備する、請求項１に記載の装置。
7. 前記抽出器は、
   前記装置に付着される抽出器を前記装置に固定するための固定構造物を含む、請求項１に記載の装置。
8. 前記少なくとも１つのサセプタの温度を測定する温度センサをさらに含み、
   前記温度センサから測定される温度に基づき、前記少なくとも１つのサセプタの温度が制御される、請求項１に記載の装置。
9. 前記抽出器と共に、前記装置に付着される少なくとも１つのサセプタを、前記装置に電気的に連結するための電気接点をさらに含み、
   前記温度センサによって測定される前記電気接点の温度から、前記少なくとも１つのサセプタの温度が測定される、請求項８に記載の装置。
10. 前記温度センサは、
    前記少なくとも１つのサセプタとの接触なしに、前記少なくとも１つのサセプタの温度を測定する赤外線センサを含む、請求項８に記載の装置。
11. 前記コイルに電力を供給する電源部と、
    前記コイルに供給される電力を制御する制御部と、をさらに含む、請求項１に記載の装置。
12. 誘導加熱方式でエアロゾルを生成するシステムにおいて、
    誘導加熱方式でエアロゾルを生成する装置に収容されるシガレットと、
    前記シガレットの長手方向に延長される細長型構造に形成され、前記シガレットに挿入され、前記シガレットを加熱する少なくとも１つのサセプタ、前記シガレットを収容するための収容空間、及び前記収容空間に、前記シガレットが収容されるように、前記収容空間の一端において、外部に開放される開口を含み、前記一端に対向する前記収容空間の他端に、前記少なくとも１つのサセプタが配置され、前記少なくとも１つのサセプタと共に、前記装置から／又は前記装置に脱／付着可能な抽出器、前記抽出器が前記装置に付着される場合、前記抽出器の側面に沿い、前記長手方向に巻線される構造に前記装置に配置され、前記少なくとも１つのサセプタが発熱するように、前記少なくとも１つのサセプタに交番磁場を印加するコイルを含む前記装置と、を含むシステム。

Images