JP2022061938A - 霧化装置及びその霧化素子 - Google Patents

Abstract

【課題】霧化素子の電力許容度を高め、製品の使用寿命を延ばすことができ、大煙量及び濃厚な味で視覚及び嗅覚を満足させること。【解決手段】霧化素子３０は、吸着部３１と、発熱素子３２と、多孔質被覆層３５と、を備える。前記吸着部３１は、霧化されるべき材料を吸着する。前記発熱素子３２は、前記吸着部３１内の前記霧化されるべき材料を加熱して霧化させ、前記発熱素子３２は、第１電極部、第２電極部、及び前記第１電極部と前記第２電極部との間に位置する導電性接続部材を含む。前記多孔質被覆層３５は、前記発熱素子３２の少なくとも一部を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆しない。前記多孔質被覆層３５の面積と前記導電性接続部材の面積との比率を被覆率として定義し、前記被覆率は少なくとも５０％以上であって、前記多孔質被覆層３５の気孔率は３０％～７５％である。【選択図】図２

Description

本発明は霧化装置及びその霧化素子に関する。

従来のタバコは、スペースを取り、しかも、変形して損傷しやすいため、ユーザーが持ち歩く際には面倒である。また、長時間外出の際に、タバコの補充購入にも煩わしい。従来のタバコは、使用上に着火する火源が必要とし、灰及び吸い殻の廃棄物もあり、環境汚染や火災事故を防ぐためには灰皿や専用なゴミ箱を用意する必要がある。

上記問題を解決するために、電子タバコなどのような個人用霧化装置は、過去１０年間でますます普及しており、紙巻タバコや葉巻タバコ等の従来の喫煙具の代替品になっている。特に、電子タバコは洗練されたデザインで製作されており、自分のセンスをアピールしたい若者に人気がある。このような霧化装置の設計及び構造は、現在も継続的に開発されており、性能及び信頼性の向上、並びに製造の難易度及びコストの低減が期待されている。

電子タバコは通常、多孔質セラミック材料を使用してＥ－リキッドを吸着し、ヒーターと組み合わせてＥ－リキッドを加熱して霧化させる。しかしながら、ヒーターは一般的に金属又は金属合金で作られており、発熱の際にヒーターの温度は２００℃～４００℃に達することがある。長時間にわたって空気と接触すると、ヒーターの表面に酸化膜が形成されることにより、抵抗器としてのヒーターの材料劣化を生じ、電力許容度が低下する問題を引き起こす。さらに、電子タバコの使用回数の増加に伴い、ヒーターにも金属疲労を生じやすい。例えば、数百回も使用した後、ユーザーは、電子タバコの煙量が不十分且つ濃度が低いという欠点に徐々に気付く。さらに、電子タバコが作動しなくなり、故障してしまうこともある。従って、従来の電子タバコの使用寿命を長くするための製品改善は急務である。

本発明は、霧化装置及びその霧化素子を開示し、発熱素子を被覆する多孔質被覆層を設置し、適切な気孔率を選択することにより、霧化素子の電力許容度を高め、製品の使用寿命を延ばすことができ、大煙量及び濃厚な味で視覚及び嗅覚を満足させることが可能となる。

本発明の第１態様によれば、本発明は霧化素子を開示し、前記霧化素子は、吸着部と、発熱素子と、多孔質被覆層と、を備える。前記吸着部は、霧化されるべき材料を吸着する。前記発熱素子は、前記吸着部内の前記霧化されるべき材料を加熱して霧化させ、前記発熱素子は、第１電極部、第２電極部、及び前記第１電極部と前記第２電極部との間に位置する導電性接続部材を含む。前記多孔質被覆層は、前記発熱素子の少なくとも一部を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆しない。前記多孔質被覆層の面積と前記導電性接続部材の面積との比率を被覆率として定義し、前記被覆率は少なくとも５０％以上であって、前記多孔質被覆層の気孔率は３０％～７５％である。

一実施例において、前記多孔質被覆層の材料は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、珪酸ナトリウム、フェライト、活性炭、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、リン酸カルシウム、ゼオライト（沸石）、バーミキュライト（蛭石）、珪藻土、パリゴルスカイト、セピオライト（海泡石）、パーライト（真珠岩）、又はそれらの組み合わせから選択される。

一実施例において、前記被覆率は５０％～８００％である。

一実施例において、前記多孔質被覆層は、略矩形形状を有する。

一実施例において、前記多孔質被覆層の上縁及び前記吸着部の上縁の間に所定の距離Ｄが維持され、前記多孔質被覆層の下縁及び前記吸着部の下縁の間に前記所定の距離Ｄが維持され、前記距離Ｄは０．１ｍｍ～０．６ｍｍである。

一実施例において、前記多孔質被覆層は、概して前記導電性接続部材に沿って延伸し、前記導電性接続部材の全体を被覆する。

一実施例において、前記多孔質被覆層は、前記吸着部の全体を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆しない。

一実施例において、前記多孔質被覆層の厚さは、１０μｍ～２００μｍである。

一実施例において、前記吸着部３１の気孔率は、４５％～７５％である。

本発明の第２態様によれば、本発明は霧化装置を開示し、前記霧化装置は、筐体と、吸着部と、発熱素子と、多孔質被覆層と、電池と、を備える。前記筐体は、霧化されるべき材料を貯蔵するための貯蔵タンクを囲む。前記吸着部は、前記霧化されるべき材料を吸着する。前記発熱素子は、前記吸着部内の前記霧化されるべき材料を加熱して霧化させ、前記発熱素子は、第１電極部、第２電極部、及び前記第１電極部と前記第２電極部との間に位置する導電性接続部材を含む。前記多孔質被覆層は、前記発熱素子の少なくとも一部を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆しない。前記多孔質被覆層の面積と前記導電性接続部材の面積との比率を被覆率として定義し、前記被覆率は少なくとも５０％以上であって、前記多孔質被覆層の気孔率は３０％～７５％である。前記電池は、前記発熱素子に電力を供給する。

一実施例において、前記多孔質被覆層の材料は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、珪酸ナトリウム、フェライト、活性炭、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、リン酸カルシウム、ゼオライト（沸石）、バーミキュライト（蛭石）、珪藻土、パリゴルスカイト、セピオライト（海泡石）、パーライト（真珠岩）、又はそれらの組み合わせから選択される。

一実施例において、前記被覆率は５０％～８００％である。

一実施例において、前記多孔質被覆層は、略矩形形状を有する。

一実施例において、前記多孔質被覆層の上縁及び前記吸着部の上縁の間に所定の距離Ｄが維持され、前記多孔質被覆層の下縁及び前記吸着部の下縁の間に前記所定の距離Ｄが維持され、前記距離Ｄは０．１ｍｍ～０．６ｍｍである。

一実施例において、前記多孔質被覆層は、概して前記導電性接続部材に沿って延伸し、前記導電性接続部材の全体を被覆する。

一実施例において、前記多孔質被覆層は、前記吸着部の全体を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆しない。

一実施例において、前記多孔質被覆層の厚さは、１０μｍ～２００μｍである。

本発明の霧化装置及びその霧化素子は、多孔質被覆層を備え、多孔質被覆層が発熱素子を被覆し、多孔質被覆層の気孔率が適切な範囲内で選択される。これにより、発熱素子の表面酸化問題を解決し、霧化素子の電力許容度を高め、製品の使用寿命を延ばすことができる。さらに、電子タバコへの応用を例として、実測では、大煙量及び濃厚な味を実現でき、現段階の電子タバコに効果的な解決方法を提供する。

本発明の一実施例の霧化装置を示す図である。 本発明の霧化素子の側面図である。 図２の霧化素子の底面図である。 本発明の第１実施例の霧化素子を示す図である。 本発明の第１実施例の霧化素子を示す図である。 本発明の第２実施例の霧化素子の底面図である。 本発明の第３実施例の霧化素子の底面図である。 本発明の第４実施例の霧化素子の底面図である。 本発明の第５実施例の霧化素子の底面図である。

本発明の上記及び他の技術内容、特徴、及び利点をより明白かつ理解できるように、以下は、関連する実施例を列挙し、添付の図面と組み合わせて詳しく説明する。

図１は霧化装置１０を示す図であり、その構造は、例えば、電子タバコに使用できるように設計されている。霧化装置１０は、例えば、フラットタイプ、シリンダータイプ、又は他のタイプであってもよい。霧化装置１０は、吸引ノズル部２０、及び電力供給部４０を備える。電力供給部４０はチャンバー４３を有し、チャンバー４３は、吸引ノズル部２０の本体を収容し、且つ、吸引ノズル部２０と結合してもよい。また、吸引ノズル部２０は交換可能なカセットタイプであってもよい。

吸引ノズル部２０は、排気口２１、貯蔵タンク２２、煙通路２３、スペーサー２４、液体通路２５、電極ホルダー２６、筐体２７、及び吸気口２８を備える。貯蔵タンク２２は、霧化されるべき材料又は霧化されるべき液体、例えば、Ｅ－リキッド、を貯蔵する。一般的に言えば、貯蔵タンク２２は、筐体２７及びスペーサー２４によって形成される容器又は空間であってもよく、霧化されるべき材料又は霧化されるべき液体を直接貯蔵ために設けられている。スペーサー２４の中には、二つの液体通路２５を有し、液体通路２５は、貯蔵タンク２２と霧化素子３０とを接続する。霧化されるべき材料は、前記液体通路２５を通過して前記霧化素子３０に流れ、前記霧化素子３０と接触して霧化されることができる。電極ホルダー２６は、霧化素子３０を加熱する電源の導電通路を提供する。電極ホルダー２６の中には、気流を通過させるための吸気口２８を備える。電力供給部４０は、制御回路４１、電池４２、及び筐体４４を備える。筐体４４は、前記吸引ノズル部２０を収容するための対応チャンバー４３を形成する。制御回路４１は、霧化素子３０に対して加熱電源を提供するための電池４２の起動タイミングを制御する。

図２は本発明の一実施例による霧化素子３０の側面図であり、図３は霧化素子３０の底面図である。明確的に説明するために、図３は多孔質被覆層３５を省略している。霧化素子３０は、積層構造の吸着部３１と、発熱素子３２と、多孔質被覆層３５と、を備える。発熱素子３２は、吸着部３１と多孔質被覆層３５との間に設置される。吸着部３１は、第１表面３３と、第２表面３４と、を備え、前記第１表面３３は前記第２表面３４の反対側に位置する。一実施例において、霧化されるべき材料は前記第１表面３３と物理的に接触し、発熱素子３２は、例えば、抵抗式発熱素子、前記第２表面３４と物理的に接触する。発熱素子３２はセラミック芯によって作られてもよく、セラミック芯の発熱は時間とともに線形に変化していない。吸着部３１は、通常、積層された複数の多孔質材料層を備える。製造において、多孔質材料層は、必要に応じてセラミック粉末にポロゲン（ｐｏｒｏｇｅｎ）を添加し、異なるポロゲンのサイズ及び体積比（ｖｏｌ％）を調整することにより、適切な気孔率を得る。それから、多孔質材料層を加圧形成して焼結し、ポロゲンは高温により揮発して孔を残し、多数の孔を有する吸着部３１を形成する。発熱素子３２は、銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）、銀・パラジウム（ＡｇＰｄ）、ニッケル・クロム（ＮｉＣｒ）、銅・ニッケル（ＣｕＮｉ）などの合金材料を含んでもよい。多孔質被覆層３５は、発熱素子３２の一表面上に設置され、例えば、発熱素子３２の底面３２０上に設置される。多孔質被覆層３５は、発熱素子３２の少なくとも一部を被覆する。すなわち、多孔質被覆層３５は発熱素子３２と部分的に重なるが、発熱素子３２の電極部を被覆しない（詳細は後述）。多孔質被覆層３５は、セラミック又は他の多孔質材料によって作ってもよく、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、珪酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳｉＯ_３）、フェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）、活性炭、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、リン酸カルシウム、ゼオライト（沸石）、バーミキュライト（蛭石）、珪藻土、パリゴルスカイト、セピオライト（海泡石）、パーライト（真珠岩）、又はそれらの組み合わせから選択される。製造において、多孔質被覆層３５はまた、セラミック粉末にポロゲンを添加し、異なるポロゲンのサイズ及び体積比（ｖｏｌ％）を調整し、混合攪拌してスラリーを形成する。それから、例えば、厚膜印刷、コーティング、スパッタリング、ジェット印刷、又は転写印刷などの方法を利用してもよく、金属又は金属合金の発熱素子３２を吸着部３１に形成し、次に、スラリーを発熱素子３２の上にコーティング又は印刷する。その後、霧化素子３０の全体を焼結炉内に入れ、同時焼成（Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ）を行うことにより、吸着部３１、発熱素子３２、及び多孔質被覆層３５を互いに緊密に結合させ、同時にスラリーの中のポロゲンは高温により揮発して孔を残し、適切な気孔率を有する多孔質被覆層３５を形成する。

吸着部３１及び多孔質被覆層３５の両方とも多数の孔を有する多孔質材料であり、両方の気孔率は、同じであっても異なってもよい。しかしながら、霧化素子３０により好ましい機械的構造強度を持たせ、ひいて組立てる最中又は複数回の使用後に電子タバコが変形することを防ぐために、吸着部３１の機械的構造強度は、例えば、１０Ｎ／ｍｍ^２より大きく、又は特に１５Ｎ／ｍｍ^２より大きいことが望ましい。この機械的構造強度を満たす吸着部３１の気孔率は４５％～７５％であってもよく、例えば、５０％、６０％、又は７０％である。

図３を参照する。本発明によれば、発熱素子３２は、第１電極部(例えば、正極)３２１、第２電極部（例えば、負極）３２２、及び導電性接続部材（すなわち、線路）３２３を含む。導電性接続部材３２３は、第１電極部３２１と第２電極部３２２との間に位置し、且つ、第１電極部３２１と第２電極部３２２とを接続する。第１電極部３２１及び第２電極部３２２は、略円形形状を有し、導電性接続部材３２３は、二つの電極部と接続し、それらの間に導電線路を形成する。発熱素子３２は、例えば、印刷方法を用いて吸着部３１の底面３２０上に形成してもよく、第１電極部３２１及び第２電極部３２２をそれぞれ概して吸着部３１の両側に位置させる。すなわち、吸着部３１の縦中心線又は横中心線から見ても、第１電極部３２１及び第２電極部３２２は、吸着部３１の底面３２０上に対称的に分布している。発熱素子３２は、印刷方法により形成してもよく、金属又は金属合金により作られた金属シートであってもよい。例えば、発熱素子３２は機械的加圧方法により吸着部３１の底面３２０に取り付けてもよい。どのような方法で作られても、発熱素子３２は一体成形された構造である。

図４Ａ及び図４Ｂを参照し、図４Ａは本発明の第１実施例の霧化素子の側面図であり、図４Ｂは図４Ａが示す霧化素子の底面図である。本実施例において、多孔質被覆層３５は、底面から見ると略矩形形状を有し、且つ、発熱素子３２の導電性接続部材３２３を被覆する。多孔質被覆層３５は、導電性接続部材３２３を空気中の水、酸素などとの直接接触から守ることができるため、金属又は金属合金材料の発熱素子３２の酸化を抑制し、霧化素子の使用寿命を延ばすことができる。さらに、発熱素子３２の酸化が抑制されたため、霧化素子３０の電子許容値も高めており、ひいて本発明の電子タバコは従来の構造設計よりも高い電力に耐えることができる。ユーザーは、必要に応じて、電子タバコの電力選択ボタンで電力モードを調整し、高電力モードからもたらす十分な煙量及び濃厚な味を楽しめることができる。

注意すべきなのは、電極ホルダー２６は、霧化素子３０を加熱する電源の導電通路を提供し（図１に示すように）、電極ホルダー２６は第１電極部３２１と第２電極部３２２とを接触することにより、第１電極部３２１、導電性接続部材３２３、及び第２電極部３２２から構成される導電線路（抵抗器に相当）を加熱する。そのため、多孔質被覆層３５は第１電極部３２１及び第２電極部３２２を被覆してはならない。仮に第１電極部３２１及び第２電極部３２２は電気絶縁材料である多孔質被覆層３５に被覆された場合、電気的接触不良又は製品の動作不能などの製品欠陥に導くことがある。

スラリーを吸着部３１上にコーティング又は印刷して多孔質被覆層３５を形成する製造プロセスにおいて、アライメントが外れると、スラリーは吸着部３１の上縁及び下縁から溢れ出す。従って、アライメントの誤差を解決するために、スラリーのコーティング面積は、製造プロセスの精度に応じてわずかに減少してもよい。スラリーが乾燥した後、矩形形状の多孔質被覆層３５が形成され、多孔質被覆層３５の上縁と吸着部３１の上縁との間に所定の距離Ｄが維持され、同様に、多孔質被覆層３５の下縁と吸着部３１の下縁との間にも前記所定の距離Ｄが維持され、図４Ｂに示す通りである。一実施例において、前記距離Ｄは０．１ｍｍ～０．６ｍｍであり、例えば、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、又は０．５ｍｍである。仮にスラリーが吸着部３１の上縁又は下縁から溢れ出して吸着部３１の側面を被覆する場合、吸着部３１のＥ－リキッドを吸着する効率及び発熱素子３２の発熱効率に影響を与え、煙量の大きさ及び味の濃さは期待通りにはならない。

本発明において、多孔質被覆層３５の面積と導電性接続部材３２３の面積との比率を被覆率として定義し、すなわち、多孔質被覆層３５が導電性接続部材(線路)３２３を被覆する割合である。図４Ｂの第１実施例において、多孔質被覆層３５は、略矩形形状を有し、且つ、所定の距離Ｄがあり、被覆率は約３００％である。

さらに、多孔質被覆層３５が発熱素子３２を被覆する方法は様々な態様を有してもよい。例えば、図５の第２実施例において、多孔質被覆層３５は、概して導電性接続部材(線路)３２３に沿って延伸し、導電性接続部材３２３の全体を被覆し、第２実施例の被覆率は約１３０％である。図６の第３実施例は図５に近似し、その違いは、被覆範囲はさらに広がっており、第３実施例の被覆率は約２５０％である。図７の第４実施例は図４Ｂに近似するが、アライメントの誤差を考量しないため、被覆面積は吸着部３１の上縁及び下縁まで広がっており、第４実施例の被覆率は約４００％である。図８の第５実施例は吸着部３１の全体を被覆するが、上記の通り、多孔質被覆層３５は第１電極部３２１及び第２電極部３２２を被覆しない。第５実施例の被覆率は約７５０％である。多孔質被覆層３５が導電性接続部材（線路）３２３を被覆する態様は多数あるため、逐一列挙しかねる。本発明は例示として図４から図８までを取り上げ、実際の応用おいて、多孔質被覆層３５は導電性接続部材（線路）３２３の一部又は全体を被覆しているならば、本発明の範囲内に包含される。

下記の表１は本発明の実施例Ｅ１～Ｅ６及び対照例Ｃ１～Ｃ５の霧化素子の発熱素子の材料、多孔質被覆層の気孔率、被覆率、電力許容度などの実験データを示す。さらに、実験担当者は霧化素子にＥ－リキッド（霧化されるべき材料）を吸着させて実験を行い、視覚及び嗅覚により煙量及び味を評価し、煙量は大、中、小の三つのレベルに分けられ、味は濃い、普通、淡いという三つのレベルに分けられる。人によって主観的な感覚の誤差を低減するため、同じ人によって実験を行う。実施例Ｅ１～Ｅ６及び対照例Ｃ１～Ｃ５の発熱素子はすべて、銅・ニッケル合金（Ｃｕ－Ｎｉ ａｌｌｏｙ）を使用する。吸着部及び多孔質被覆層はすべて、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を使用し、孔の孔径範囲は１０μｍ～２００μｍである。さらに、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、珪酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳｉＯ_３）、フェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）又は他のセラミック材料を使用してもよく、或いは、活性炭、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、リン酸カルシウム、ゼオライト（沸石）、バーミキュライト（蛭石）、珪藻土、パリゴルスカイト、セピオライト（海泡石）、パーライト（真珠岩）、又はそれらの組み合わせを使用してもよい。吸着部の厚さは２ｍｍ（すなわち、２０００μｍ）であり、気孔率は７１％である。多孔質被覆層の厚さは約１００μｍである。

霧化素子の電力許容度を実験する際には、電源供給器が発熱素子に電力を１０秒間印加し、発熱素子が溶断するか否かによって電力許容度を定義する。発熱素子が所定の電力で溶断すると、その電力を失効電力として定義する。失効電力が大きいほど、電力許容度は高くなる。電力許容度の実験において、電源供給器はＧＷＩＮＳＴＥＫ製造の型番ＧＰＣ－３０６００を使用する。さらに、この実験では、異なる被覆率を通じて、被覆面積が霧化素子の煙量及び味に影響を与えるか否かについても評価する。

対照例Ｃ１は多孔質被覆層の含まない従来の霧化素子に実験を行う。霧化素子は多孔質被覆層を有しないため、縦方向（すなわち、図１又は図２中の縦方向）の空気流通が良好で、煙量は大きく、味は濃いが、発熱素子は保護されていないため、発熱素子の電力許容度は低く、失効電力は１２ワット（Ｗ）であり、寿命も短いと予期される。対照例Ｃ２及びＣ３は、多孔質被覆層を含むが、多孔質被覆層の気孔率は０％であり、すなわち、孔を有しない。多孔質被覆層は発熱素子を空気中の水、酸素などとの接触から守ることができ、発熱素子の酸化を防げるため、霧化素子は対照例Ｃ１よりも高い電力に耐えることができ、失効電力は１６ワット（Ｗ）である。しかしながら、多孔質被覆層は孔を有しないため、縦方向の空気流通は妨げられ、煙量及び味はそれぞれ「小」及び「普通」であり、どちらも対照例Ｃ１より劣っている。対照例Ｃ４及びＣ５は、多孔質被覆層を含み、気孔率は両方とも３３％である。多孔質被覆層は孔を含むため、失効電力、煙量、及び味のどれも、対照例Ｃ２及びＣ３の実験結果より優れている。実際、対照例Ｃ４及びＣ５の設計構造は、実験結果から見れば、ほとんどのユーザーのニーズに応えることができることが分かる。しかしながら、極少数のユーザーにとっては、中程度の煙量は視覚と嗅覚を満足させるにはまだ十分ではない。

本発明の実施例Ｅ１及びＥ２は、気孔率５５％の多孔質被覆層を使用し、失効電力は１６ワット（Ｗ）であり、煙量は「大」であり、味は「濃い」である。従って、実施例Ｅ１及びＥ２は、対照例Ｃ１～Ｃ５と比べて、視覚と嗅覚との満足感は著しく向上し、霧化素子の使用寿命も延ばすことができる。実施例Ｅ３及びＥ４は、気孔率６２％の多孔質被覆層を使用する。多孔質被覆層の気孔率は実施例Ｅ１及びＥ２より高いため、失効電力はさらに１８ワット（Ｗ）に達し、煙量及び味は実施例Ｅ１及びＥ２と同じく、それぞれ「大」及び「濃い」である。気孔率を上げると、電力許容度を高めることができる。その原因は、より高い気孔率は多孔質被覆層内の縦方向の空気流通に役立ち、発熱素子に降温効果があり、吸着部がＥ―リキッドを吸着する速度を加速し、Ｅ－リキッドを吸着する効率を向上し、発熱素子の空焚きは生じない。より詳細には、多孔質被覆層の気孔率を上げることにより、Ｅ－リキッドが吸着部内に吸着され、且つ、発熱素子に浸透する速度は速くなり、Ｅ－リキッドは発熱素子の全体に潤いを与えるように被覆し、発熱素子の空焚きは生じないため、電力許容度は向上される。従って、霧化素子の電力許容度を実験する際に、失効電力は、発熱素子はＥ－リキッドに潤われていないことにより、発熱素子に空焚きが生じることを意味する。実施例Ｅ５及びＥ６は、気孔率７５％の多孔質被覆層を使用し、失効電力は１８ワット（Ｗ）であり、煙量は「大」であり、味は「濃い」である。本発明によれば、多孔質被覆層の気孔率は高すぎてはならない。さもなければ、多孔質被覆層及び発熱素子の間の接着は不十分で、層間剥離が生じやすい。さらに、空気流通が良すぎると、空気中の酸素が発熱素子と接触する確率が高くなり、発熱素子の酸化が促進されてしまう。一実施例において、多孔質被覆層の気孔率は８５％以下である。

表１によれば、本発明の霧化素子は、多孔質被覆層を設置し、適切な気孔率を選択することにより、霧化素子の電力許容度を向上し、製品の寿命を延ばすことができる。例えば、電子タバコの霧化装置に応用される場合、被覆層のない従来の霧化素子では実現できなかった、大煙量及び濃厚な味というハイスペックな電子タバコを実現できる。

さらに、表１を参照し、同じ実験グループ（すなわち、被覆率が異なるが、気孔率が同じである。例えば、Ｃ２及びＣ３、Ｃ４及びＣ５、Ｅ１及びＥ２、Ｅ３及びＥ４、Ｅ５及びＥ６）を観察すると、その実験結果から、８０％又は３００％の被覆率は同じの煙量及び味を得られることが分かり、被覆率は煙量及び味に大きな変化を引き起こさないことが明らかである。その原因は主に、多孔質被覆層３５は、吸着部３１の厚さよりかなり薄く、且つ、大量な孔を有するため、発熱素子を空気中の水、酸素などとの接触から守ることに加え、多孔質被覆層３５の周辺（但し、主に縦方向）から入る十分な空気を提供することができる。８０％又は３００％の被覆率は発熱素子３２に対して、同じような降温効果があり、異なる被覆率によって霧化素子３０の縦方向の空気流通に影響を与えることなく、発熱素子３２が８０％又は３００％の被覆率においても、吸着部３１中の霧化されるべき材料（Ｅ－リキッド）を霧化する大体同じ効果を達成できる。従って、被覆率は煙量及び味に大きな変化を引き起こさない。

多孔質被覆層が発熱素子を空気中の水、酸素などとの接触から守ることができるため、被覆率は少なくとも５０％以上でなければならなく、好ましくは５０％～８００％である。例えば、上記の第１実施例から第４実施例までにおける被覆率は３００％、１３０％、２５０％、４００％などであり、或いは、特に、１００％、２００％、５００％、６００％、又は７００％である。多孔質被覆層の厚さは、好ましくは１０μｍ～２００μｍであり、より好ましくは９０μｍ～１１０μｍである。このような厚さは縦方向の空気流通を抑制しない。実際の応用において、多孔質被覆層を製作する際に、多孔質被覆層の厚さは、６００μｍまでに達してもよく、例えば、３００μｍ、４００μｍ、又は５００μｍである。多孔質被覆層３５の気孔率は３０％～７５％であり、例えば、４０％、５０％、６０％、又は７０％である。この気孔率の範囲において、霧化素子の電力許容度、煙量、及び味が最高の技術的な効果に達成することができる。

一実施例において、製品設計のニーズによれば、多孔質被覆層３５及び吸着部３１は、同じ材料であってもよく、又は異なる材料であってもよい。多孔質被覆層３５及び吸着部３１の材料は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、珪酸ナトリウム、フェライト、活性炭、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、リン酸カルシウム、ゼオライト（沸石）、バーミキュライト（蛭石）、珪藻土、パリゴルスカイト、セピオライト（海泡石）、パーライト（真珠岩）、又はそれらの組み合わせから選択される。表１の本発明の実施例Ｅ１～Ｅ６及び対照例Ｃ１～Ｃ５を例にとると、多孔質被覆層３５及び吸着部３１の両方とも酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を使用する。

要約すると、本発明の霧化装置及びその霧化素子は、発熱素子を被覆する多孔質被覆層を設置し、適切な気孔率を選択することにより、霧化素子の電力許容度を高め、使用寿命を延ばすことができ、大煙量及び濃厚な味で視覚及び嗅覚を満足させることが可能となる。

本発明の技術内容及び技術特徴は上記のように開示されているが、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する技術者は、本発明の精神から逸脱することなく、本発明の教示及び開示に基づいて様々な置換および変更を行うことができる。従って、本発明の保護範囲は、実施例に開示されたものに限定されるべきではなく、本発明から逸脱しない様々な置換及び変更を含むべきであり、本発明の特許請求範囲内に包含される。

１０ 霧化装置
２０ 吸引ノズル部
２１ 排気口
２２ 貯蔵タンク
２３ 煙通路
２４ スペーサー
２５ 液体通路
２６ 電極ホルダー
２７ 筐体
２８ 吸気口
３０ 霧化素子
３１ 吸着部
３２ 発熱素子
３３ 第１表面
３４ 第２表面
３５ 多孔質被覆層
４０ 電力供給部
４１ 制御回路
４２ 電池
４３ チャンバー
４４ 筐体
３２０ 底面
３２１ 第１電極部
３２２ 第２電極部
３２３ 導電性接続部材
Ｄ 距離

Claims (17)

1. 吸着部と、
   発熱素子と、
   多孔質被覆層と、を備え、
   前記吸着部は、霧化されるべき材料を吸着し、
   前記発熱素子は、前記吸着部内の前記霧化されるべき材料を加熱して霧化させ、前記発熱素子は、第１電極部、第２電極部、及び前記第１電極部と前記第２電極部との間に位置する導電性接続部材を含み、
   前記多孔質被覆層は、前記発熱素子の少なくとも一部を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆せず、
   前記多孔質被覆層の面積と前記導電性接続部材の面積との比率を被覆率として定義し、前記被覆率は少なくとも５０％以上であって、前記多孔質被覆層の気孔率は３０％～７５％である、霧化素子。
2. 前記多孔質被覆層の材料は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、珪酸ナトリウム、フェライト、活性炭、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、リン酸カルシウム、ゼオライト（沸石）、バーミキュライト（蛭石）、珪藻土、パリゴルスカイト、セピオライト（海泡石）、パーライト（真珠岩）、又はそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載の霧化素子。
3. 前記被覆率は５０％～８００％である、請求項１に記載の霧化素子。
4. 前記多孔質被覆層は、略矩形形状を有する、請求項１に記載の霧化素子。
5. 前記多孔質被覆層の上縁及び前記吸着部の上縁の間に所定の距離（Ｄ）が維持され、前記多孔質被覆層の下縁及び前記吸着部の下縁の間に前記所定の距離（Ｄ）が維持され、前記距離（Ｄ）は０．１ｍｍ～０．６ｍｍである、請求項４に記載の霧化素子。
6. 前記多孔質被覆層は、概して前記導電性接続部材に沿って延伸し、前記導電性接続部材の全体を被覆する、請求項１に記載の霧化素子。
7. 前記多孔質被覆層は、前記吸着部の全体を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆しない、請求項１に記載の霧化素子。
8. 前記多孔質被覆層の厚さは、１０μｍ～２００μｍである、請求項１に記載の霧化素子。
9. 前記吸着部の気孔率は、４５％～７５％である、請求項１に記載の霧化素子。
10. 筐体と、
    吸着部と、
    発熱素子と、
    多孔質被覆層と、
    電池と、を備え、
    前記筐体は、霧化されるべき材料を貯蔵するための貯蔵タンクを囲み、
    前記吸着部は、前記霧化されるべき材料を吸着し、
    前記発熱素子は、前記吸着部内の前記霧化されるべき材料を加熱して霧化させ、前記発熱素子は、第１電極部、第２電極部、及び前記第１電極部と前記第２電極部との間に位置する導電性接続部材を含み、
    前記多孔質被覆層は、前記発熱素子の少なくとも一部を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆せず、
    前記多孔質被覆層の面積と前記導電性接続部材の面積との比率を被覆率として定義し、前記被覆率は少なくとも５０％以上であって、前記多孔質被覆層の気孔率は３０％～７５％であり、
    前記電池は、前記発熱素子に電力を供給する、霧化装置。
11. 前記多孔質被覆層の材料は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、珪酸ナトリウム、フェライト、活性炭、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、リン酸カルシウム、ゼオライト（沸石）、バーミキュライト（蛭石）、珪藻土、パリゴルスカイト、セピオライト（海泡石）、パーライト（真珠岩）、又はそれらの組み合わせから選択される、請求項１０に記載の霧化装置。
12. 前記被覆率は５０％～８００％である、請求項１０に記載の霧化装置。
13. 前記多孔質被覆層は、略矩形形状を有する、請求項１０に記載の霧化装置。
14. 前記多孔質被覆層の上縁及び前記吸着部の上縁の間に所定の距離（Ｄ）が維持され、前記多孔質被覆層の下縁及び前記吸着部の下縁の間に前記所定の前記距離（Ｄ）が維持され、前記距離（Ｄ）は０．１ｍｍ～０．６ｍｍである、請求項１３に記載の霧化装置。
15. 前記多孔質被覆層は、概して前記導電性接続部材に沿って延伸し、前記導電性接続部材の全体を被覆する、請求項１０に記載の霧化装置。
16. 前記多孔質被覆層は、前記吸着部の全体を被覆するが、前記第１電極部及び前記第２電極部を被覆しない、請求項１０に記載の霧化装置。
17. 前記多孔質被覆層の厚さは、１０μｍ～２００μｍである、請求項１０に記載の霧化装置。

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