JP2021521834A - エアロゾル生成装置及びシステム - Google Patents

Abstract

ハウジング以及び磁気素子２６０を備え、ハウジングには、エアロゾル生成製品１００を収容可能な収容キャビティ２０４が設けられ、磁気素子２６０は、収容キャビティ２０４内に配置され、エアロゾル生成製品１００に対して磁気吸引力又は磁気反発力を発生して、エアロゾル生成製品１００を収容キャビティ２０４の所定位置又は指定方向に引っ張ったりプッシュしたりすることができるエアロゾル生成装置２００を提供する。また、エアロゾル生成装置２００と、エアロゾル生成製品１００とを備え、エアロゾル生成製品１００は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子、又は磁気反発力により反発可能な素子を含むエアロゾル生成システム１０も提供する。

Description

本出願は、２０１８年４月２８日に出願された、出願番号が２０１８１０４０１９０２．４であり、発明の名称が「エアロゾル生成装置及びシステム」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容をここで援用する。

本出願は、エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システムに関する。

従来の電子タバコは、主にアトマイザーと、電池部と、タバコホルダーで構成される。電池部は、アトマイザーの電熱線を加熱する電源を供給する。電熱線は一般的にオイル吸収ロープが巻き取られ、オイル吸収ロープの両端はタバコオイル収容キャビティ内に入られ、タバコオイル収容キャビティにタバコオイルが満たされると、オイル吸収ロープはタバコオイルを発熱線に吸い込み、加熱後の発熱線の温度が上昇し、オイル吸収ロープにおけるタバコは熱を受けて揮発し、煙を形成し、タバコホルダー部から喫煙者の口に吸い込まれる。燃焼していないため、一酸化炭素やタール等の有害物質の含有量が少なく、二次喫煙の危害が大幅に軽減される。

低温加熱タバコは、非燃焼・加熱式タバコとも呼ばれ、紙巻きタバコの形で比較的多く見られるが、従来の燃焼で煙を発生する紙巻きタバコとは異なり、「加熱非燃焼」のアイデアで設計されている。低温加熱タバコは、葉タバコに火をつけずに味を出すのに十分な程度まで葉タバコを加熱することができる。一般的には、通常の紙巻きタバコは３５０℃から１０００℃の吸引高温下で多くの有害物質を発生するが、低温加熱タバコは３００℃以下で機能することが多く、一次喫煙と二次喫煙中の有害物質を大幅に減少させる。しかし、従来の低温加熱タバコと電子タバコでは、タバコを喫煙具に配置するが、配置と使用の過程で、タバコが不適切に配置されたり、ずれたりしやく、タバコに対する喫煙具の効果的な加熱を実現することが容易ではない。

これに基づいて、タバコの喫煙具における配置位置の不適切やずれやすいという問題を解決するために、エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システムを確実に提供する必要がある。

ハウジングと磁気素子とを備えるエアロゾル生成装置であって、
前記ハウジングには、エアロゾル生成製品を収容可能な収容キャビティが設けられ、
前記磁気素子は、前記収容キャビティ内に配置され、前記エアロゾル生成製品に対して磁気吸引力又は磁気反発力を発生して、前記エアロゾル生成製品を前記収容キャビティの所定位置又は指定方向に引っ張ったりプッシュしたりすることができる。

実施例のうちの１つにおいて、前記磁気素子の磁極方向を変更することによって前記エアロゾル生成製品に対する前記磁気吸引力又は磁気反発力を前記磁気素子に発生させることができる制御ユニットをさらに備える。

実施例のうちの１つにおいて、前記磁気素子は、電磁石である。

実施例のうちの１つにおいて、前記ハウジングの表面には、前記収容キャビティの一端と連通する開口が設けられ、前記磁気素子は、前記収容キャビティの前記開口から離れた一端に配置される。

実施例のうちの１つにおいて、前記ハウジングは、前記収容キャビティを限定するための側壁及び底壁を含み、前記底壁は前記開口に対向し、前記磁気素子は、前記側壁の前記底壁に近い一端に、又は前記底壁の近傍に配置されている。

実施例のうちの１つにおいて、上記のエアロゾル生成装置は、前記エアロゾル生成製品の通電加熱素子に電気的に接続される第１装置電極を備え、前記第１装置電極は、前記収容キャビティ内に露出され、前記磁気素子は、前記第１装置電極の少なくとも一部を構成する。

実施例のうちの１つにおいて、前記第１装置電極は、前記側壁の周方向に沿って配置された環状構造であるか、又は前記側壁の周方向に沿って配列された複数の磁気サブ電極を含む。
実施例のうちの１つにおいて、前記第１装置電極は、前記磁気素子と導電可能な導電素子とを含む複合電極である

実施例のうちの１つにおいて、制御ユニットと第２装置電極とをさらに備え、前記第２装置電極は、前記エアロゾル生成製品の通電加熱素子に電気的に接続することができ、前記第２装置電極は電磁石を含み、前記制御ユニットは、前記第２装置電極の前記エアロゾル生成製品に対して発生する磁気吸引力又は磁気反発力の大きさを制御するように構成される。

実施例のうちの１つにおいて、前記第２装置電極は、前記電磁石と導電可能な導電素子とを含む複合電極である。

実施例のうちの１つにおいて、前記収容キャビティ内の前記エアロゾル生成製品の位置を検出するように構成された検出ユニットをさらに備え、前記制御ユニットは、前記収容キャビティ内の前記エアロゾル生成製品の位置に従って前記第２装置電極が発生する前記磁気吸引力又は磁気反発力の大きさを決定する。

実施例のうちの１つにおいて、前記ハウジングの表面には、前記収容キャビティと連通する開口が設けられ、前記第２装置電極は、前記収容キャビティの前記開口に近い一端に配置され、前記制御ユニットは、前記検出ユニットが前記収容キャビティ内にエアロゾル生成製品が配置されていないことを検出すると、前記電磁石に印加される電流を遮断するように制御し、前記検出ユニットが前記収容キャビティ内にエアロゾル生成製品が配置されていることを検出すると、前記電磁石に印加される電流が導通するように制御する。

実施例のうちの１つにおいて、上記のエアロゾル生成装置は、第２装置電極をさらに備え、前記第１装置電極及び前記第２装置電極は前記収容キャビティの軸方向に沿って延在し、前記第１装置電極及び／又は前記第２装置電極は、磁石と導電可能な導電素子とを含む複合電極である。

実施例のうちの１つにおいて、上記のエアロゾル生成装置は、少なくとも２つの前記磁気素子を備え、前記磁気素子は、いずれも電磁石であり、前記エアロゾル生成製品に対して磁気吸引力又は反発力を発生して、前記エアロゾル生成製品を前記収容キャビティの特定位置又は指定方向に引っ張ったりプッシュしたりするように順次通電される。

実施例のうちの１つにおいて、前記磁気素子は、前記エアロゾル生成製品に対して磁気吸引力を発生して、前記エアロゾル生成製品を前記収容キャビティの底部に引っ張ることができる。

実施例のうちの１つにおいて、前記エアロゾル生成製品が前記収容キャビティ内にあるか否か、及び前記収容キャビティ内の位置を検出するように構成された検出ユニットをさらに備える。

上記のエアロゾル生成装置及び前記エアロゾル生成製品を備えるエアロゾル生成システムであって、前記エアロゾル生成製品は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子、又は磁気反発力により反発可能な素子を含む。

実施例のうちの１つにおいて、前記エアロゾル生成製品は、その外表面及び／又は内部に配置された導電物質を含み、前記導電物質は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子である。

実施例のうちの１つにおいて、前記エアロゾル生成製品は、
エアロゾルを生成するためのタバコ材料と、
前記タバコ材料を加熱することができる通電加熱素子と、を備え、
前記通電加熱素子は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子である。

実施例のうちの１つにおいて、前記エアロゾル生成製品は、
エアロゾルを生成するためのタバコ材料と、
前記タバコ材料を加熱することができる通電加熱素子と、
前記通電加熱素子と電気的に接続される製品電極とを備え、
前記製品電極は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子である。

実施例のうちの１つにおいて、前記磁気吸引力により吸引可能な素子は、永久磁石及び／又は軟磁性材料を含む。

従来の電子タバコや低温加熱タバコと比較して、本出願は、前記エアロゾル生成装置の前記エアロゾル生成製品に対して発生する磁気吸引力又は磁気反発力によって、エアロゾル生成製品をエアロゾル生成装置の収容キャビティの所定位置に引っ張ったりプッシュしたりし、エアロゾル生成製品を収容キャビティ内の正しい位置に固定させ、前記エアロゾル生成装置による前記エアロゾル生成製品の効果的な加熱又は電気エネルギーの供給を容易にする。

本出願の実施例によるエアロゾル生成システムの構造模式図である。 本出願の実施例によるエアロゾル生成製品の構造模式図である。 図１におけるＩ−Ｉ線に沿うエアロゾル生成システムの断面模式図である。 本出願の実施例によるエアロゾル生成装置の接続関係模式図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿うエアロゾル生成装置の断面模式図である。 本出願の他の実施例によるエアロゾル生成システムの横断面模式図である。 本出願の他の実施例によるエアロゾル生成システムの縦断面模式図である。 本出願の他の実施例によるエアロゾル生成製品の構造模式図である。 本出願の他の実施例によるエアロゾル生成システムの縦断面模式図である。 本出願の他の実施例によるエアロゾル生成装置の横断面模式図である。

本発明の目的、技術的手段及び利点をさらに明らかにするために、以下は図面及び実施例を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明する。ここで述べた具体的な実施例は本出願の解釈のために用いられ、本出願を限定するためのものではないことを理解するべきである。

なお、素子が他の素子に「固定される」と説明される場合、それは他の素子に直接配置されてもよいし、又は介在する素子が存在してもよい。素子が他の素子に「接続される」と説明される場合、それは他の素子に直接接続されてもよいし、又は介在する素子が存在してもよい。逆に、素子が他の素子「上」に直接位置すると説明される場合、中間素子が存在しない。本明細書が用いられている「垂直」、「水平」、「左」、「右」などのような用語は、単に説明の目的のものである。実施例の図面中の様々なオブジェクトは、実際のアセンブリの縮尺ではなく、列挙および説明に便利な縮尺で描かれている。

本出願の実施例において言及される「タバコ材料」は発煙物質を指し、加熱又は燃焼により匂い及び／又はニコチン及び／又は煙を生成することができる物質である。即ち、霧化することができる物質、つまりエアロゾル生成物質である。タバコ材料は、固体、半固体、及び液体にすることができる。空気透過性、組み立て、製造を考慮して、固体タバコ材料はフレークに加工されることが多いため、一般にフレークとも呼ばれ、フィラメント状のフレークはフレークフィラメントとも呼ばれる。本出願の実施例において論じられるタバコ材料は、天然又は人工合成のタバコリキッド、タバコオイル、タバコゲル、タバコペースト、刻みタバコ、葉タバコなどであり得る。例えば、人工合成のタバコ材料は、グリセリン、プロピレングリコール及びニコチンなどを含む。前記タバコリキッドは液体であり、前記タバコオイルは油状であり、前記タバコゲルはゲル状であり、前記タバコペーストはペースト状であり、前記刻みタバコは、天然又は人工又は抽出処理された刻みタバコを含み、前記葉タバコは、天然又は人工又は抽出処理された葉タバコを含む。タバコ材料は、マイクロカプセルなどの熱によって分解される可能性のあるパッケージに保管されるなど、他の物質によって密封された形で加熱することができる。加熱後、必要な揮発性物質は、分解されたまたは多孔質の密封パッケージから得られる。

本出願の実施例で記載されているタバコ材料は、ニコチンを含んでもよいし、ニコチンを含まなくてもよい。ニコチンを含むタバコ材料は、天然の葉タバコ製品や、ニコチンを原料として作られたタバコリキッド、タバコオイル、タバコゲル、タバコペースト、刻みタバコ、葉タバコなどの少なくとも１つを含み得る。タバコリキッドは水状であり、タバコオイルは油状であり、タバコゲルはゲル状であり、タバコペーストはペースト状であり、刻みタバコは、天然又は人工又は抽出処理された刻みタバコを含み、葉タバコは、天然又は人工又は抽出処理された葉タバコを含む。ニコチンを含んでいないタバコ材料は、主に香料などの香味物質を含み、霧化して喫煙プロセスをシミュレートするとともに、喫煙をやめるという目的を果たすことができる。一実施例では、前記香料は薄荷油を含む。前記タバコ材料は、グリセリン及び／又はプロピレングリコールなどの他の添加剤を含み得る。

本出願の実施例で記載されている「エアロゾル生成製品」は、タバコ材料を含み、加熱によって煙又はミストなどのエアロゾルを生成することができる製品、例えば、シガレット、カートリッジ又はタバコを指し、一実施例では使い捨て製品を指す。前記エアロゾル生成製品自体は電気エネルギーを提供できない。

本出願の実施例で記載されている「エアロゾル生成装置」は、エアロゾル生成製品に電気エネルギーを提供する装置、例えば、喫煙具を指す。

本出願の実施例で記載されている「通電加熱素子」は、エアロゾル生成装置によって提供される電気エネルギーを熱エネルギーに変換する素子を指し、エアロゾル生成装置に配置されてもよく、又はエアロゾル生成製品に配置されてもよい。一実施例では、エアロゾル生成製品に配置されている。

図１乃至図３を参照すると、本出願の実施例が提供するエアロゾル生成システム１０は、エアロゾル生成製品１００及びエアロゾル生成装置２００を備える。前記エアロゾル生成装置２００は、前記エアロゾル生成製品１００を収容可能な収容キャビティ２０４が設けられたハウジングと、前記収容キャビティ２０４内に配置された磁気素子２６０とを備える。前記エアロゾル生成製品１００は、使用時に、前記収容キャビティ２０４内に配置される。前記磁気素子２６０は、前記エアロゾル生成製品１００に対して磁気吸引力又は磁気反発力を発生することができ、前記エアロゾル生成製品１００を収容キャビティ２０４の所定位置又は指定方向、例えば収容キャビティ２０４の底部、電気的接続部位等に引っ張ったりプッシュしたりする。前記エアロゾル生成製品１００は、エアロゾルを生成できるタバコ材料１１０を含み、それに対応して、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子を含む。また、例えば、指定方向は、前記エアロゾル生成製品１００が前記収容キャビティ２０４に進入する方向、又は、前記エアロゾル生成製品１００が前記収容キャビティ２０４から退出する方向である。

前記エアロゾル生成装置２００の前記エアロゾル生成製品１００に対して発生した磁気吸引力又は反発力によって、エアロゾル生成製品１００をエアロゾル生成装置２００の収容キャビティ２０４の所定位置に引っ張ったりプッシュしたりして、エアロゾル生成製品１００を収容キャビティ２０４内の正しい位置に固定させ、前記エアロゾル生成装置２００による前記エアロゾル生成製品１００の効果的な加熱又は電気エネルギーの供給を容易にする。

一実施例では、前記エアロゾル生成装置２００の前記ハウジングの表面に前記収容キャビティ２０４と連通する開口を有し、エアロゾル生成製品１００を開口から収容キャビティ２０４に挿入することができ、前記磁気素子２６０は前記収容キャビティ２０４の前記開口から離れた一端に配置される。前記エアロゾル生成製品１００は、ガス流入端とガス流出端とを有し、磁気吸引力により吸引可能な素子は前記ガス流入端に近づくことができ、前記エアロゾル生成製品１００のガス流入端が前記収容キャビティ２０４の前記開口から離れた一端に配置された磁気素子２６０に吸引されるように、エアロゾル生成装置２００の収容キャビティ２０４の底部まで引っ張ることができる。

具体的には、前記ハウジングは、筒状の側壁２０２と底壁２０６を含み、互いに連結されてカップ状構造を形成し、前記収容キャビティ２０４を画成することができる。前記底壁２０６は前記開口に対向し、前記磁気素子２６０は前記筒状の側壁２０２の前記底壁２０６に近い一端に配置されるか、又は前記底壁２０６の近傍に配置される。前記エアロゾル生成製品１００における磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子は、個別的配置された素子であってもよい。例えば、エアロゾル生成製品１００のガス流入端に配置されたシート又はリング状部材、又はタバコ材料１１０と均一に混合された粉体粒子であってもよい。一実施例では、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子は、同時にエアロゾル生成製品１００における他の機能的素子、又は当該機能的素子の一部である。例えば、通電加熱素子１２０及び／又は第１製品電極１２２及び／又は第２製品電極１２４の少なくとも一部である。前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子の材料は、強磁性材料及びフェリ磁性材料のうちの少なくとも１つから選択され得る。強磁性又はフェリ磁性を有する材料は、鉄、コバルト、ニッケル、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）、四酸化三鉄（Ｆｅ_３Ｏ_４）、酸化クロム（ＣｒＯ_２）、アルミニウムニッケルコバルト合金、サマリウムコバルト合金、ＮｄＦｅＢ合金から選ばれる少なくとも１つであってもよいが、これらに限定されない。一実施例では、磁気吸引力吸引の素子の材料は、軟磁性材料から選択することができる。前記軟磁性材料は、例えば、アモルファス軟磁性合金及びナノ結晶軟磁性合金のうちの少なくとも１つを含み得る。例えば、鉄基、コバルト基、鉄ニッケル基、及び鉄コバルトニッケル基などのナノ結晶軟磁性合金、または、鉄基、コバルト基、鉄ニッケル基、及び鉄コバルトニッケル基などの非晶質軟磁性合金がある。一実施例では、前記エアロゾル生成製品１００は、前記ガス流出端に配置されたフィルター１３０をさらに備える。フィルター１３０は、前記エアロゾル生成製品１００がエアロゾル生成装置２００の収容キャビティ２０４内に配置された時に、前記開口から外部に露出されて使用者に吸引させることができる。

図４を併せて参照すると、一実施例では、前記エアロゾル生成装置２００は、制御ユニット２３０をさらに備えることができ、前記制御ユニット２３０は、前記磁気素子２６０の磁極方向及び／又は磁力の強さを制御するように配置された磁気素子制御モジュール２３２を含み得る。一実施例では、前記磁気素子２６０は、コイルに直流電流を流すことによって磁気を発生する電磁石である。前記磁気素子制御モジュール２３２は、電流の方向を変えることによって磁気素子２６０の磁極方向を変え、電流の大きさを変えることによって磁気素子２６０の磁気強度を変える。

一実施例では、前記エアロゾル生成製品１００における前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子自体が、磁性を有する、例えば永久磁石である。磁気素子２６０の磁極方向を変えることによって、エアロゾル生成製品１００に対して発生する作用力の方向を変えることができる。エアロゾル生成製品１００をエアロゾル生成装置２００の収容キャビティ２０４の底部まで引っ張る必要がある場合、磁気素子制御モジュール２３２は、磁気素子２６０の磁極方向を制御して、エアロゾル生成製品１００を引き付ける力を生成する。エアロゾル生成製品１００を収容キャビティ２０４から排出する必要がある場合、例えば、エアロゾル生成製品１００の使用後に、磁気素子制御モジュール２３２は、磁気素子２６０の磁極方向を変えて、エアロゾル生成製品１００を反発する力を生成させ、エアロゾル生成製品１００をエアロゾル生成装置２００から容易に押し出すことができる。一実施例では、短絡等の異常な通電状態が検出された場合、又は温度の高すぎが検出された場合、磁気素子制御モジュール２３２は、磁気素子を制御してエアロゾル生成製品１００に対する磁気反発力を発生させ、エアロゾル生成製品１００がエアロゾル生成装置２００における特定の点（例えば、短絡位置、電気的接触部位）から遠く離れるよう、又は過度の接触を回避するように協力する。

一実施例では、前記エアロゾル生成装置２００は、少なくとも２つの前記磁気素子２６０を備え、前記磁気素子２６０はいずれも電磁石である。前記磁気素子制御モジュール２３２は、前記電磁石に順次通電し、前記エアロゾル生成製品１００に対して磁気吸引力又は反発力を発生して、前記エアロゾル生成製品１００を前記収容キャビティ２０４の前記所定位置に引っ張ったりプッシュしたりする。

一実施例では、エアロゾル生成製品１００は、前記タバコ材料１１０の近傍に配置され、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して前記タバコ材料１１０を加熱することができる通電加熱素子１２０を含み得る。前記通電加熱素子１２０は、前記シガレット中のタバコ材料１１０を包むか、前記タバコ材料１１０に包まれるか、及び／又は前記タバコ材料１１０内に配置される。通電加熱素子１２０がエアロゾル生成製品１００の一部であるため、エアロゾル生成製品１００の使用後にエアロゾル生成装置２００から一括して除去されるので、同一の通電加熱素子１２０を使用して異なるエアロゾル生成製品１００を加熱することにより発生するタール等の汚染物質がエアロゾル生成装置２００内に蓄積することが回避される。また、前記通電加熱素子１２０をエアロゾル生成製品１００自体が有する素子とすると、エアロゾル生成製品１００の製造過程において、タバコ材料１１０と通電加熱素子１２０のより良好で十分な接触を実現することができ、加熱効率を向上させることができる。通電加熱素子１２０の形状及び構造は多様化することができ、タバコ材料１１０を複数回挿入して受ける圧力に耐えるために高い強度を有する必要がない。それに対応して、エアロゾル生成装置２００は、前記収容キャビティ２０４内に配置されて前記通電加熱素子１２０に電力を供給することができる、例えば第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４のような装置電極を含んでもよい。エアロゾル生成製品１００が前記収容キャビティ２０４に挿入されると、前記第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４は通電加熱素子１２０にそれぞれ電気的に接続され、通電加熱素子１２０に電流を流して発熱させ、周囲のタバコ材料１１０を加熱する。前記エアロゾル生成装置２００は、バッテリー又は外部電源に接続可能なソケットのような直流電流を供給することができる電力供給ユニット２１０をさらに備えてもよい。前記電力供給ユニット２１０の電源の正極及び負極はワイヤ２４０を介して装置電極の第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４にそれぞれ電気的に接続される。前記制御ユニット２３０は、スイッチ機能及び／又は加熱温度調整機能を実現するために、前記電力供給ユニット２１０が前記装置電極に電力供給する電圧及び／又は電流を制御するように構成された電力供給制御モジュール２３４を含んでもよい。前記電力供給ユニット２１０と制御ユニット２３０はハウジング内に配置されてもよい。

前記第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４の配置位置は、エアロゾル生成製品１００を前記収容キャビティ２０４に挿入させた場合、ちょうど前記通電加熱素子１２０と電気的に接続されることになり、一実施例では、通電加熱素子１２０の両端とそれぞれ電気的に接続され、それによって、全ての通電加熱素子１２０に電流が均一に流れ、通電加熱素子１２０を均一に発熱させる。一実施例では、前記第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４は、収容キャビティ２０４の両端にそれぞれ配置され、前記側壁２０２から外部に露出される。前記第１装置電極２２２は前記側壁２０２の前記底壁に近い一端に配置され、前記第２装置電極２２４は前記側壁２０２の前記開口に近い一端に配置される。

一実施例では、前記通電加熱素子１２０は、シート状、層状又はフィルム状等の２次元的構造を有し、それによって、大きな表面積を有する。例えば、前記通電加熱素子１２０は、金属、合金又は炭素材料等の導電材料から製造された、金属箔、合金箔、カーボンペーパー、炭素繊維ペーパー、炭素繊維フィルム、カーボンナノチューブ薄膜等のような箔層又は薄膜であってもよい。前記金属箔及び合金箔の材料は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、鉄、ステンレス、ニクロム合金、鉄クロムアルミニウム合金、パラジウム合金等から選択される１種又は２種以上であってもよいが、これらに限定されない。なお、前記２次元的構造の通電加熱素子１２０の材料は、前記金属、合金又は炭素材料と他無機又は有機材料とを複合して得られる複合材料、例えばセラミック粒子、ガラス繊維、高分子ポリマー等と複合して得られる複合材料であってもよい。前記２次元的構造の通電加熱素子１２０の厚さは、１ｎｍ〜１ｍｍであってもよい。一実施例では、５００ｎｍ〜５００μｍであり、他の実施例では１μｍ〜３０μｍである。

図２の実施例において、前記２次元的構造の通電加熱素子１２０はタバコ材料１１０全体の外周を包み込んで筒状構造を形成しており、前記通電加熱素子１２０自体は、タバコ紙又は支持外管として、通電して加熱されると同時に全体的に前記タバコ材料１１０を包み込み、支持、及び収容するように機能することができる。他の実施例では、前記２次元的構造の通電加熱素子１２０はスパイラル状に前記タバコ材料１１０内に配置され得る。例えば、前記エアロゾル生成製品１００は、紙巻きタバコと同様な製造方法を採用することができる。即ち、まず、タバコ材料１１０をタバコ材料１１０シートに形成し、前記２次元的構造の通電加熱素子１２０を前記タバコ材料１１０シート上に重ねて積層構造を形成し、この積層構造を棒状又はロッド状に巻き取ることにより、前記タバコ材料１１０内でスパイラル状を呈する通電加熱素子１２０が得られる。

なお、前記通電加熱素子１２０は、２次元的構造に限定されず、例えば、加熱棒、加熱ロッド又は加熱線のような１つ又は複数の１次元的構造を含むことができると理解されたい。或いは、前記通電加熱素子１２０は、タバコ材料１１０内に分散された通電加熱材料を含み、前記通電加熱材料は、例えば、粉末状、小シート状、小粒子状又は短繊維状であり、前記通電加熱材料は、前記タバコ材料１１０に混合され、互いに接続されて導電通路を形成し、エアロゾル生成製品１００の内部に電流をより均一に導入し、局所領域のタバコ材料１１０を均一に加熱する。前記通電加熱材料のサイズは、例えば、１０ｎｍ〜５ｍｍであってもよい。前記通電加熱材料は、例えば、金属又は合金の粉末又はスクラップ、又はカーボンナノチューブ、グラフェン、炭素繊維、非晶質炭素またはグラファイトのような導電性炭素材料の粒子又は粉体であってもよい。

上記の種々の形態の通電加熱素子１２０は互いに組み合わせることができる。

理論的には、通電加熱素子１２０の両端をエアロゾル生成装置２００の第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４にそれぞれ接続すれば、通電加熱素子１２０に電力を供給して、タバコ材料１１０を通電して加熱する目的を達成することができる。エアロゾル生成装置２００の第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４とより良好に電気的に接続するために、エアロゾル生成製品１００は、前記第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４のような製品電極を含むことができる。前記製品電極の材料は、通電加熱素子１２０よりも良好な導電性を有する材料であってもよく、その形状は、層状、フィルム状、糸状、シート状、ブロック状等であってもよい。一実施例では、前記第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４は、前記通電加熱素子１２０の両端に互いに間隔を置いて配置される。製品電極は、エアロゾル生成製品１００内で前記通電加熱素子１２０と電気的に接続される。例えば、前記通電加熱素子１２０を介してそれぞれ溶接するか、係止によって固定接続するか、又は導電性接着剤を介して接着することができる。或いは、製品電極は、メッキ、スプレー又は印刷の方式で前記通電加熱素子１２０の表面に形成することができる。前記製品電極は、前記エアロゾル生成製品１００の表面に露出する。一実施例では、前記エアロゾル生成製品１００の側壁２０２から外部に露出して、前記筒状の側壁２０２に配置された装置電極との接触導通を形成する。前記エアロゾル生成装置２００は、前記通電加熱素子１２０とタバコ材料１１０全体の外周を包み込む個別の非導電性タバコ紙（図示せず）をさらに含んでもよい。前記エアロゾル生成製品１００は、前記製品電極を前記タバコ紙の外部に直接露出させてもよく、使用者が使用時に製品電極の表面を覆っているタバコ紙を引き剥がしてもよい。

エアロゾル生成装置２００の装置電極とエアロゾル生成製品１００の製品電極とを容易に接触させて電気的接続を実現するために、前記装置電極の前記収容キャビティ２０４内での位置は製品電極の前記エアロゾル生成製品１００における位置と対応し、エアロゾル生成製品１００が前記エアロゾル生成装置２００に配置される時、前記装置電極と製品電極は互いに向き合う。一実施例では、前記装置電極と製品電極が互いに接触できるように、前記エアロゾル生成製品１００のサイズ、例えば半径方向のサイズは、前記収容キャビティ２０４のサイズ、例えば半径方向のサイズに適合する。

一実施例では、前記エアロゾル生成製品１００は、柱状構造であり、前記第１製品電極１２２及び前記第２製品電極１２４は、前記柱状構造の周方向に沿って配置された環状構造である。前記通電加熱素子１２０は、筒状構造であり、前記第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４は、筒状構造の軸方向に沿う両端にそれぞれ配置され、エアロゾル生成製品１００の周りで周方向に延在して、通電加熱素子１２０の各位置に電流を均一に流して温度を均一にする。図５を参照すると、対応するように、前記収容キャビティ２０４は柱状であり、前記装置電極は、環状構造の第１装置電極２２２と第２装置電極２２４を含み、周方向に沿って前記側壁２０２の内表面に配置され、前記第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４の収容キャビティ２０４の軸方向における位置は、前記第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４の位置に対応し、それによって、エアロゾル生成製品１００が前記エアロゾル生成装置２００に配置される時、前記第１装置電極２２２はちょうど前記第１製品電極１２２に対向し、前記第２装置電極２２４はちょうど前記第２製品電極１２４に対向する。環状の第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４の外径は、環状の第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４の内径と等しいか、又はわずかに小さいので、第１製品電極１２２と第２製品電極１２４が第１装置電極２２２と第２装置電極２２４にそれぞれ被装できる。

図６を参照すると、他の実施例では、各装置電極は、周方向に沿って側壁２０２の内表面に配列される複数のサブ電極２２２’を含む。複数のサブ電極２２２’同士は、間隔を置いて、例えば等間隔に配置されてもよい。筒状の側壁２０２のサイズに合わせされた一体構造の環状電極よりも、複数のサブ電極２２２’が共通に環状を形成する方が比較的低い寸法精度を必要とし、製造しやすい。一実施例では、同一の装置電極におけるサブ電極２２２’が共通に同一の電圧源に接続され、同じ電位を有する。

前記エアロゾル生成製品１００における前記通電加熱素子１２０、第１製品電極１２２、及び第２製品電極１２４のうちの少なくとも１つは、強磁性又はフェリ磁性を有することができ、エアロゾル生成装置２００の磁気素子２６０によって引き付けられ得る。一実施例では、ガス流入端に近い第１製品電極１２２が強磁性又はフェリ磁性を有する。

前記エアロゾル生成装置２００の磁気素子２６０は、個別的に配置された素子であってもよい。図７を参照すると、一実施例では、エアロゾル生成装置２００の磁気素子２６０は、同時に、前記エアロゾル生成製品１００の通電加熱素子１２０と電気的に接続することができる装置電極の少なくとも一部であり、前記底壁２０６に近い第１装置電極２２２の少なくとも一部であってもよい。一実施例では、前記第１装置電極２２２は、前記磁気素子２６０及び導電可能な導電素子を含む複合電極である。前記磁気素子２６０は、前記導電素子の周りに配置されるか、又は前記導電素子に積層して配置されてもよい。前記導電素子の材料は、磁気素子２６０よりも良好な導電性を有する材料から選択してもよく、前記磁気素子２６０の材料は、導電素子よりも良好な透磁率、より高いキュリー温度、及びより高い残留磁気を有する材料として選択してもよい。

一実施例では、第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４は、いずれも磁性電極であり、磁力を発生でき、通電加熱素子１２０及び／又は製品電極を引き付けることができ、装置電極と通電加熱素子１２０及び／又は製品電極との間の接触をより緊密かつ安定にし、第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４を通電加熱素子１２０により良好に電気的に接続することで、使用者の装着による、又は一定期間使用した後、エアロゾル生成製品１００が変形することによって引き起こされる不十分な電気的接続や局所接触抵抗が大きすぎるという問題が回避される。磁性電極は、使用時に製品電極又は通電加熱素子１２０と接触する必要があり、高い温度に耐える必要がある。一実施例では、前記磁性電極は、２００℃〜４００℃で前記磁力を発生することができる。一実施例では、前記磁性電極の材料のキュリー温度が４００℃よりも高い。前記磁性電極は、永久磁石又は電磁石であってもよい。一実施例では、第１装置電極２２２及び／又は前記第２装置電極２２４は電磁石を含む。

一実施例では、前記第２装置電極２２４は、磁石と導電可能な導電素子とを含む複合電極である。前記磁石は、前記導電素子の周りに配置されてもよく、又は、前記導電素子に積層して配置されてもよい。前記導電素子の材料は、磁石よりも良好な導電性を有する材料として選択してもよく、前記磁石の材料は、導電素子よりも良好な透磁率、より高いキュリー温度、及びより高い残留磁気を有する材料として選択してもよい。一実施例では、前記第２装置電極２２４における磁石は電磁石である。

一実施例では、前記制御ユニット２３０の磁気素子制御モジュール２３２は、磁性を有する前記第２装置電極２２４の磁力の強さを制御するように構成される。例えば、前記磁気素子制御モジュール２３２は、電磁石に電流を印加するスイッチであってもよい。使用者がエアロゾル生成製品１００を収容キャビティ２０４に挿入する前に、使用者は収容キャビティ２０４内のエアロゾル生成製品１００の正確な配置位置に影響を与えないように手動で前記スイッチをオフに制御することができる。エアロゾル生成製品１００が収容キャビティ２０４に挿入された後、手動で前記スイッチをオンして、通電加熱素子１２０又は第２製品電極１２４に対して第２装置電極２２４が磁気引力を発生して、安定した電気的接続を達成する。

一実施例では、前記エアロゾル生成装置２００は、前記収容キャビティ２０４内の前記エアロゾル生成製品１００の位置を検出するように構成された検出ユニット２７０をさらに備え、前記制御ユニット２３０は、前記収容キャビティ２０４内の前記エアロゾル生成製品１００の位置に従って前記第２装置電極２２４が発生する前記磁気吸引力又は磁気反発力の大きさを決定する。例えば、前記検出ユニット２７０は、収容キャビティ２０４の底部に配置される誘導コイルを含み、前記エアロゾル生成製品１００が収容キャビティ２０４内に到着すると、誘導コイルの電流に影響を与えることができ、それによって、前記検出ユニット２７０はエアロゾル生成製品１００が収容キャビティ２０４内にあるか否かを検出してもよい。前記検出ユニット２７０は、収容キャビティ２０４底部に配置される誘導コイルを含み、前記エアロゾル生成製品１００が収容キャビティ２０４の底部に達すると、誘導コイルの電流に影響を与えることができ、それによって、前記検出ユニット２７０はエアロゾル生成製品１００が正しい位置に達したことを検出してもよい。エアロゾル生成製品１００が収容キャビティ２０４の底部に到達したことを検出ユニット２７０が検出すると、制御ユニット２３０に検出信号を送信し、前記磁気素子制御モジュール２３２は前記検出信号に応じて第２装置電極２２４の電磁石に印加する電流を導通させて磁気吸引力を発生させ、逆の場合には、電流を遮断させて、エアロゾル生成製品１００を収容キャビティ２０４に挿入する過程でエアロゾル生成製品１００の位置に影響を与えないようにする。前記検出ユニット２７０は、前記エアロゾル生成製品１００と前記エアロゾル生成装置２００との間の電気的接続が正常な状態にあるか否かを検出してもよい。例えば短絡しているか否かを検出する。前記制御ユニット２３０は、電気的接続状態が異常であるか否かに応じて前記磁気素子２６０の発生する磁力の大きさ及び／又は方向を制御する。例えば、短絡等の異常通電状態が検出された場合、制御ユニット２３０の磁気素子制御モジュール２３２は磁気素子２６０を制御してエアロゾル生成製品１００に対する磁気反発力を発生させ、エアロゾル生成製品１００がエアロゾル生成装置２００における特定の点（例えば、短絡位置）から遠く離れるよう、又は過度の接触を回避するように協力する。

なお、前記エアロゾル生成装置２００が個別的に配置された磁気素子２６０を備え、第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４がいずれも磁性電極である場合、同時に第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４を制御して磁気吸引力を発生するか、又は磁気吸引力を消失させることができることが理解できる。一実施例では、前記電力供給制御モジュール２３４は、前記検出ユニット２７０の検出信号を受信して、エアロゾル生成製品１００が収容キャビティ２０４の底部に到達した場合、電力供給制御モジュール２３４は前記電力供給ユニット２１０を制御して自動的に前記装置電極に電圧及び／又は電流を供給し、それ以外の場合には、前記電圧及び／又は電流を遮断する。

図８乃至図１０を参照すると、一実施例では、前記エアロゾル生成製品１００の第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４の長さ方向は、エアロゾル生成製品１００の軸方向又は長さ方向と平行であり、通電加熱素子１２０を周方向に導通させる。第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４は、エアロゾル生成装置２００の第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４の位置に１対１に対応する。一実施例では、第１製品電極１２２及び第２製品電極１２４は、筒状構造の通電加熱素子１２０の半径方向の両端に互いに間隔を置いて配置され、第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４は、筒状の側壁２０２の半径方向の両端に互いに間隔を置いて配置される。第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４の長さ方向は、筒状の側壁２０２の軸方向と平行である。収容キャビティ２０４の軸方向に沿って延在する前記第１装置電極２２２及び第２装置電極２２４のうちの少なくとも１つは電磁石を含んでもよい。例えば、前記電磁石と前記導電素子とを含む複合電極であってもよく、製品電極との間に磁気吸引力又は磁気反発力を発生して、装置電極と製品電極との間の位置決めに役立つことができる。使用者は、エアロゾル生成製品１００をエアロゾル生成装置２００の収容キャビティ２０４内に配置する時、磁力によってエアロゾル生成製品１００を容易に回動させて、製品電極の位置を装置電極に対応させることができる。

一実施例では、前記エアロゾル生成製品１００の外部電源に接続可能な部分、例えば、通電加熱素子１２０及び／又は製品電極は変形可能である。例えば前記タバコ材料１１０を包み込むことができる導電性タバコ紙である。前記エアロゾル生成製品１００におけるタバコ材料１１０は、一定時間加熱すると、物質の揮発に伴って、タバコ材料１１０の体積が徐々に減少してしまい、エアロゾル生成製品１００の変形を容易に引き起こし、外部電源に接続される部分を変形させる。前記磁気素子２６０は前記エアロゾル生成製品１００に対して磁気吸引力又は磁気反発力を発生し、磁力の作用下でエアロゾル生成製品１００の外部電源に接続するための部分を前記外部電源に接続される形状に維持することができる。

以上の実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができ、記述を簡潔にするために、上記実施例における各技術的特徴のすべての可能な組合せを記述していないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾しない限り、本明細書に記載されている範囲に属すると考えられる。

以上の実施例は本出願の幾つかの実施形態のみを詳細且つ具体的に示しているが、本出願の保護範囲を限定するものではないと理解すべきである。当業者にとって、本出願の創造的構想から逸脱しない前提で、幾つかの変形や改善を行うことができ、これらはすべて本出願の保護範囲に属するべきであると理解しなければならない。従って、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲に指定された内容を基準とする。

Claims (21)

1. ハウジングと磁気素子とを備えるエアロゾル生成装置であって、
   前記ハウジングには、エアロゾル生成製品を収容可能な収容キャビティが設けられ、
   前記磁気素子は、前記収容キャビティ内に配置され、前記エアロゾル生成製品に対して磁気吸引力又は磁気反発力を発生して、前記エアロゾル生成製品を前記収容キャビティの所定位置又は指定方向に引っ張ったりプッシュしたりすることができることを特徴とするエアロゾル生成装置。
2. 前記磁気素子の磁極方向を変更することによって前記エアロゾル生成製品に対する前記磁気吸引力又は磁気反発力を前記磁気素子に発生させることができる制御ユニットをさらに備え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。
3. 前記磁気素子は、電磁石である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. 前記ハウジングの表面には、前記収容キャビティの一端と連通する開口が設けられ、前記磁気素子は、前記収容キャビティの前記開口から離れた一端に配置さ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. 前記ハウジングは、前記収容キャビティを限定する側壁及び底壁を含み、前記底壁は前記開口に対向し、前記磁気素子は、前記側壁の前記底壁に近い一端に、又は前記底壁の近傍に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のエアロゾル生成装置。
6. 前記エアロゾル生成製品の通電加熱素子に電気的に接続される第１装置電極をさらに備え、前記第１装置電極は、前記収容キャビティ内に露出され、前記磁気素子は、前記第１装置電極の少なくとも一部を構成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。
7. 前記第１装置電極は、前記側壁の周方向に沿って配置された環状構造であるか、又は前記側壁の周方向に沿って配列された複数の磁気サブ電極を含むことを特徴とする請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
8. 前記第１装置電極は、前記磁気素子と導電可能な導電素子とを含む複合電極であることを特徴とする請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
9. 制御ユニットと第２装置電極とをさらに備え、前記第２装置電極は、前記エアロゾル生成製品の通電加熱素子に電気的に接続することができ、前記第２装置電極は電磁石を含み、前記制御ユニットは、前記第２装置電極の前記エアロゾル生成製品に対して発生する磁気吸引力又は磁気反発力の大きさを制御可能であることを特徴とする請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
10. 前記第２装置電極は、前記電磁石と導電可能な導電素子とを含む複合電極であることを特徴とする請求項９に記載のエアロゾル生成装置。
11. 前記収容キャビティ内の前記エアロゾル生成製品の位置を検出するように構成された検出ユニットをさらに備え、前記制御ユニットは、前記収容キャビティ内の前記エアロゾル生成製品の位置に従って前記第２装置電極が発生する前記磁気吸引力又は磁気反発力の大きさを決定することを特徴とする請求項９に記載のエアロゾル生成装置。
12. 前記ハウジングの表面には、前記収容キャビティと連通する開口が設けられ、前記第２装置電極は、前記収容キャビティの前記開口に近い一端に配置され、前記制御ユニットは、前記検出ユニットが前記収容キャビティ内にエアロゾル生成製品が配置されていないことを検出すると、前記電磁石に印加される電流を遮断するように制御し、前記検出ユニットが前記収容キャビティ内にエアロゾル生成製品が配置されていることを検出すると、前記電磁石に印加される電流が導通するように制御することを特徴とする請求項１１に記載のエアロゾル生成装置。
13. 第２装置電極をさらに備え、前記第１装置電極及び前記第２装置電極は前記収容キャビティの軸方向に沿って延在し、前記第１装置電極及び／又は前記第２装置電極は、磁石と導電可能な導電素子とを含む複合電極であることを特徴とする請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
14. 少なくとも２つの前記磁気素子を備え、前記磁気素子は、いずれも電磁石であり、前記エアロゾル生成製品に対して磁気吸引力又は反発力を発生して、前記エアロゾル生成製品を前記収容キャビティの特定位置又は指定方向に引っ張ったりプッシュしたりするように順次通電でき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。
15. 前記磁気素子は、前記エアロゾル生成製品に対して磁気吸引力を発生して、前記エアロゾル生成製品を前記収容キャビティの底部に引っ張ることができ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。
16. 前記エアロゾル生成製品が前記収容キャビティ内にあるか否か、及び前記収容キャビティ内の位置を検出するように構成された検出ユニットをさらに備え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。
17. 請求項１乃至１６のうちのいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置と、前記エアロゾル生成製品とを備え、前記エアロゾル生成製品は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子、又は磁気反発力により反発可能な素子を含むことを特徴とするエアロゾル生成システム。
18. 前記エアロゾル生成製品は、その外表面及び／又は内部に配置された導電物質を含み、前記導電物質は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子であることを特徴とする請求項１７に記載のエアロゾル生成システム。
19. 前記エアロゾル生成製品は、
    エアロゾルを生成するためのタバコ材料と、
    前記タバコ材料を加熱することができる通電加熱素子と、を備え、
    前記通電加熱素子は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子であることを特徴とする請求項１７に記載のエアロゾル生成システム。
20. 前記エアロゾル生成製品は、
    エアロゾルを生成するためのタバコ材料と、
    前記タバコ材料を加熱することができる通電加熱素子と、
    前記通電加熱素子と電気的に接続される製品電極と、を備え、
    前記製品電極は、前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子であることを特徴とする請求項１７に記載のエアロゾル生成システム。
21. 前記磁気吸引力により吸引可能な素子又は磁気反発力により反発可能な素子は、永久磁石及び軟磁性材料の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１７に記載のエアロゾル生成システム。

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