JP2022550651A - 加熱効率が向上したエアゾール発生装置 - Google Patents

Abstract

加熱効率が向上したエアゾール発生装置が提供される。本開示のいくつかの実施形態に係るエアゾール発生装置は、エアゾール発生物品が挿入される挿入口が形成されたケース、挿入口を通じて挿入されたエアゾール発生物品を加熱することによってエアゾールを発生させるヒーターおよび挿入口とヒーターの間に配置されたアダプタを含むことができる。アダプタは挿入されたエアゾール発生物品の媒質部が目標圧着形状に変形されるようにすることによって、ヒーターの加熱効率を向上させることができる。

Description

本開示は加熱効率が向上したエアゾール発生装置に関する。より詳しくは、ヒーターの加熱効率を向上させることによって予熱時間を短縮させ、エアゾール発生物品の喫味感を向上させ得るエアゾール発生装置に関する。

最近伝統的な巻タバコの短所を克服する代替喫煙物品に関する需要が増加している。例えば、巻タバコを電気的に加熱することによってエアゾールを発生させるエアゾール発生装置（ｅ．ｇ．巻タバコ型電子タバコ）に関する需要が増加しており、これに伴い、電気加熱式エアゾール発生装置に対する研究が活発に進められている。

一般的な電気加熱式エアゾール発生装置は、巻タバコの周辺に配置されたヒーターが巻タバコの媒質の外郭部分を加熱する構造を採用している。ところが、このような構造では媒質の外郭部分から中心部まで均一に加熱するまで相当な時間がかかるため、ヒーターの加熱効率が低下し予熱時間は長くならざるを得ない。

例えば、図１は前述した加熱構造で巻タバコの媒質の部位別温度変化を図示しているが、図示された通り、ヒーターから比較的遠くにある媒質の中央部分は最外郭部分に比べて遅く加熱する。したがって、媒質全体が均一に加熱するまでに相当な時間（ｅ．ｇ．Ｔ１）がかかることになるが、これはすなわち、装置の予熱時間が長くヒーターの加熱効率が低下することを意味する。

結論として、前述した加熱構造を採用している電気加熱式エアゾール発生装置ではヒーターの加熱効率が悪いため予熱時間が長くならざるを得ず、十分な予熱時間が確保されていない場合には喫煙序盤の喫味感が低下し得る。

本開示のいくつかの実施形態を通じて解決しようとする技術的課題は、ヒーターの加熱効率を向上させることによって予熱時間を短縮させ、エアゾール発生物品の喫味感を向上させ得るエアゾール発生装置を提供することである。

本開示のいくつかの実施形態を通じて解決しようとする他の技術的課題は、エアゾール発生物品に対する容易な除去機能を具備したエアゾール発生装置を提供することである。

本開示の技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないさらに他の技術的課題は以下の記載から本開示の技術分野での通常の技術者に明確に理解され得るであろう。

前記技術的課題を解決するための本開示のいくつかの実施形態に係るエアゾール発生装置は、エアゾール発生物品が挿入される挿入口が形成されたケース、前記挿入口を通じて挿入されたエアゾール発生物品を加熱することによってエアゾールを発生させるヒーターおよび前記挿入口と前記ヒーターの間に配置され、前記挿入されたエアゾール発生物品の媒質部が目標圧着形状に変形されるようにするアダプタを含むことができる。

いくつかの実施形態で、前記挿入口の断面は前記エアゾール発生物品の断面と前記目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状を有することができる。

いくつかの実施形態で、前記アダプタは前記挿入口側に位置した第１開放端部と前記ヒーター側に位置した第２開放端部を含み、前記挿入されたエアゾール発生物品が前記第１開放端部を通じて前記第２開放端部側に移動する間前記アダプタの内部形状によって前記媒質部が前記目標圧着形状に変形され得る。

いくつかの実施形態で、前記第１開放端部の断面は前記エアゾール発生物品の断面と前記目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状を有することができる。

いくつかの実施形態で、前記第２開放端部の断面は前記目標圧着形状の断面にマッチングされ得る。

いくつかの実施形態で、前記アダプタの内部空間の断面積は前記第１開放端部から前記第２開放端部に行くほど減少する傾向を有することができる。

いくつかの実施形態で、前記アダプタの内部空間の少なくとも一部分は傾斜した構造を有し、前記エアゾール発生物品の長さ軸に対する前記少なくとも一部分の傾斜角は１０度～４０度であり得る。

いくつかの実施形態で、前記アダプタの内部空間の少なくとも一部分は傾斜した構造を有し、前記エアゾール発生物品の長さ軸に対する前記少なくとも一部分の傾斜角は前記第１開放端部から前記第２開放端部に行くほど増加する傾向を有することができる。

いくつかの実施形態で、前記アダプタの内面の少なくとも一部には表面粗さを減少させる処理が遂行され得る。

いくつかの実施形態で、前記目標圧着形状に変形された前記媒質部の厚さは変形前と比べて２０％～８０％であり得る。

前述した本開示のいくつかの実施形態によると、エアゾール発生物品の挿入時に媒質部がアダプタを通過しながら自然に目標圧着形状に変形され得る。これに伴い、ヒーターから媒質部の中心部までの距離が減少してヒーターの加熱効率が向上し得る。例えば、媒質部の部位別温度差が最小化され、エアゾール形成基材が迅速に目標温度に到達できることになる。また、このような加熱効率の向上によってエアゾール発生装置の予熱時間が短縮され、消費電力が減少し得、エアゾール発生物品の喫味感も向上し得る。

また、ヒーターが媒質部の目標圧着形状とマッチングされる形状を有することによって、ヒーターの加熱効率がさらに向上し得る。

また、挿入口とアダプタの開放端部の断面がエアゾール発生物品の断面と目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状を有することによって、エアゾール発生物品の挿入および除去がいずれも容易に遂行され得る。例えば、目標圧着形状に変形されたエアゾール発生物品が挿入口またはアダプタにかからずに除去され得るため、除去時に媒質部またはラッパーが破損する問題が未然に防止され得る。

本開示の技術的思想による効果は以上で言及した効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は以下の記載から通常の技術者に明確に理解され得るであろう。

外部加熱構造を有する電気加熱式エアゾール発生装置において、加熱効率が低下し予熱時間が増加する問題点を説明するための図面である。

本開示のいくつかの実施形態に係るエアゾール発生装置を概略的に示す例示的な図面である。

本開示のいくつかの実施形態に係るエアゾール発生装置を概略的に示す例示的な分解図である。

本開示のいくつかの実施形態に係るエアゾール発生装置にエアゾール発生物品が挿入されたことを例示する。

本開示のいくつかの実施形態に係る挿入口の断面の形状を説明するための例示的な図面である。

本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタの細部構造を説明するための例示的な図面である。

本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタを通じてエアゾール発生物品の形状が変形される過程を例示する。

本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタを通じて変形されたエアゾール発生物品の形状を例示する。

本開示の他のいくつかの実施形態に係るアダプタの細部構造を説明するための図面である。

本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタおよびこれに関連した技術的構成が適用され得る多様な類型のエアゾール発生装置を例示する。 本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタおよびこれに関連した技術的構成が適用され得る多様な類型のエアゾール発生装置を例示する。 本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタおよびこれに関連した技術的構成が適用され得る多様な類型のエアゾール発生装置を例示する。

以下、添付された図面を参照して本開示の好ましい実施形態を詳細に説明する。本開示の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確となるであろう。しかし、本開示の技術的思想は以下の実施形態に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で具現され得、ただし以下の実施形態は本開示の技術的思想を完全なものとし、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に本開示の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本開示の技術的思想は請求項の範疇によって定義されるのみである。

各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されてもできるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意されたい。また、本開示を説明するにおいて、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明が本開示の要旨を曖昧にさせ得る恐れがあると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。

特に定義されない限り、以下の実施形態で使われるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通して理解され得る意味で使われ得る。また、一般的に使われる辞書に定義されている用語は、明白に特に定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈されない。本明細書で使われた用語は実施形態を説明するためのものであり本開示を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も含む。

また、本開示の構成要素を説明するにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を使うことができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結または接続され得るが、各構成要素の間にさらに他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」されてもよいと理解されるべきである。

本開示で使われる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

本開示の多様な実施形態についての説明に先立ち、以下の説明で使われるいくつかの用語について明確にすることにする。

以下の実施形態で、「エアゾール形成基材」はエアゾール（ａｅｒｏｓｏｌ）を形成できる物質を意味し得る。エアゾールは揮発性化合物を含むことができる。エアゾール形成基材は固体または液状であり得る。

例えば、固体のエアゾール形成基材は板状葉タバコ、刻草、再構成タバコなどタバコ原料に基づく固体物質（ｅ．ｇ．巻タバコの媒質）を含むことができ、液状のエアゾール形成基材はニコチン、タバコ抽出物および／または多様な香味剤に基づく液状組成物を含むことができる。しかし、本開示の範囲は前記列挙された例示に限定されるものではない。

より具体的な例として、液状のエアゾール形成基材はプロピレングリコール（ＰＧ）およびグリセリン（ＧＬＹ）のうち少なくとも一つを含むことができ、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およびオレイルアルコールのうち少なくとも一つをさらに含んでもよい。他の例として、エアゾール形成基材はニコチン、水分および加香物質のうち少なくとも一つをさらに含むことができる。さらに他の例として、エアゾール形成基材はシナモン、カプサイシンなどの多様な添加物質をさらに含んでもよい。エアゾール形成基材は流動性が大きい液体物質だけでなく、ゲルまたは固形分の形態の物質を含んでもよい。このように、エアゾール形成基材の組成成分は実施形態により多様に選択され得、その組成比率も実施形態により変わり得る。以下の実施形態で、液状は液状のエアゾール形成基材を指称するものであり得る。

以下の実施形態で、「エアゾール発生装置」はユーザーの口を通じてユーザーの肺に直接的に吸入可能なエアゾールを発生させるためにエアゾール形成基材を利用してエアゾールを発生させる装置を意味し得る。エアゾール発生装置は例えば液状を利用してエアゾールを発生させる液状型エアゾール発生装置、液状と巻タバコを共に利用するハイブリッド型エアゾール発生装置を含むことができる。しかし、その他にも多様な類型のエアゾール発生装置がさらに含まれ得、本開示の範囲は前記列挙された例示に限定されるものではない。エアゾール発生装置のいくつかの例示については図２、図１０～図１２を参照することにする。

以下の実施形態で、「エアゾール発生物品」はエアゾールを発生させ得る物品を意味し得る。エアゾール発生物品はエアゾール形成基材を含むことができる。エアゾール発生物品の代表的な例としては巻タバコを挙げられるが、本開示の範囲はこのような例示に限定されるものではない。

以下の実施形態で、「パフ（ｐｕｆｆ）」はユーザーの吸入（ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ）を意味し、吸入とは、ユーザーの口や鼻を通じてユーザーの口腔内、鼻腔内または肺に引き寄せる状況を意味し得る。

以下の実施形態で、「上流」（ｕｐｓｔｒｅａｍ）または「上流方向」は喫煙者の口部から遠ざかる方向を意味し、「下流」（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）または「下流方向」は喫煙者の口部から近づく方向を意味し得る。上流および下流という用語はエアゾール発生物品を構成する要素の相対的位置を説明するために利用され得る。例えば、図２等に例示されたエアゾール発生物品２で、媒質部２１は他の部分の上流または上流方向に位置する。

以下の実施形態で、「長さ方向」（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）または「長さ軸」（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ａｘｉｓ）はエアゾール発生物品の長さ方向軸に相応する方向を意味し得る。

以下、本開示の多様な実施形態について添付された図面を参照して詳細に説明することにする。

図２は本開示のいくつかの実施形態に係るエアゾール発生装置１０を概略的に示す例示的な図面であり、図３は、エアゾール発生装置１０を概略的に示す例示的な分解図である。また、図４はエアゾール発生物品２が挿入された状態のエアゾール発生装置１０の内部構造を概略的に図示している。特に、図３および図４は上部ケース１１内部の構成要素を重点的に例示している。以下、図２～図４を参照して説明する。

図２などに図示された通り、エアゾール発生装置１０はエアゾール発生物品２を利用してエアゾールを発生させる装置であり得る。より詳しくは、エアゾール発生装置１０は内部に挿入されたエアゾール発生物品２を電気的に加熱してエアゾールを発生させることができる。発生したエアゾールはユーザーの口部を通じて吸入され得る。

エアゾール発生物品２は媒質部２１を含むことができ、媒質部２１はエアゾール形成基材を含むことができる。媒質部２１はエアゾール発生物品２の上流に位置して挿入口１２を通じてエアゾール発生装置１０の内部に挿入され得、内部に位置したヒーター１４によって加熱してエアゾールを発生させることができる。この時、媒質部２１の少なくとも一部はアダプタ１３によって目標圧着形状に変形され得るが、このような形状変形を通じてヒーター１４から媒質部２１の中心部までの距離が減少してヒーター１４の加熱効率が向上し得る。それだけでなく、エアゾール発生装置１０の消費電力が減少し予熱時間が短縮され、エアゾール発生物品２の喫味感も向上し得る。アダプタ１３およびこれに関連した技術的構成については追って詳細に説明することにする。

前記目標圧着形状は媒質部２１の本来の形状より圧着された状態にある形状であり、例えば楕円状または楕円に類似した形態（ｅ．ｇ．長円状）のようにヒーター１４の加熱効率を向上させ得る多様な形状を含むことができる。しかし、これに限定されるものではない。ただし、以下では、理解の便宜を提供するために、媒質部２１（またはエアゾール発生物品２）の本来の形状が円筒状であり、目標圧着形状が長円状であることを仮定して説明を続けることにする。

図２などに図示された通り、エアゾール発生装置１０は上部ケース１２、アダプタ１３、ヒーター１４および制御本体１５を含むことができる。ただし、図２等には本開示の実施形態に関連する構成要素のみが図示されている。したがって、本開示が属した技術分野の通常の技術者であれば、図２などに図示された構成要素の他に他の汎用的な構成要素がさらに含まれ得ることが分かる。例えば、エアゾール発生装置１０は装置の状態などの各種情報を出力する出力装置（ｅ．ｇ．モータ、ディスプレイ、スピーカー）および／またはユーザーから各種情報（ｅ．ｇ．装置オン／オフなど）の入力を受けるための入力装置（ｅ．ｇ．ボタン）等をさらに含んでもよい。以下、エアゾール発生装置１０の各構成要素について説明する。

上部ケース１１はエアゾール発生装置１０の上部外観を形成することができる。上部ケース１１はエアゾール発生装置１０の機能性、審美性などを考慮して適切な形態を有するように設計され得る。したがって、上部ケース１１の形態は図２に例示されたものに限定されるものではない。例えば、図２等の図面は上部ケース１２が制御本体１５のケースと分離された形態からなるものを図示しているが、上部ケース１１と制御本体１５のケースは一体化した形態からなってもよい。上部ケース１１はエアゾール発生装置１０の内部構成要素を保護できる適切な素材からなり得る。

上部ケース１１には挿入口１２が形成され得、挿入口１２を通じてエアゾール発生物品２がエアゾール発生装置１０の内部に挿入され得る。例えば、図示された通り、上部ケース１１の末端に挿入口１２が形成され得る。

挿入口１２はエアゾール発生物品２が容易に挿入され得、アダプタ１３によってエアゾール発生物品２の形状が変形された場合にも容易に除去され得る形状で設計されることが好ましい。したがって、本開示のいくつかの実施形態では、挿入口１２がエアゾール発生物品２の断面（すなわち、変形前の断面）と目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状（すなわち、和集合の形状）を有するように設計され得る。例えば、エアゾール発生物品２の断面が円形であり、目標圧着形状の断面が長円状であると仮定する。このような場合、図５に例示された通り、挿入口１２の断面は円形１２１と長円状１２２が組み合わせられた形状を有することができる。そのようにすることによって、挿入口１２の円形部分１２１を通じてエアゾール発生物品２が容易に挿入され得、挿入口１２の楕円状部分１２２を通じて長円状に変形されたエアゾール発生物品２が容易に除去され得る。例えば、媒質部２１は喫煙が行われることによって固着化した状態に変わるため、挿入口１２に引っかかることになると、容易に毀損し得る。またはエアゾール発生物品２のラッパーが挿入口１２に引っかかって破裂することもある。しかし、挿入口１２の断面が図５に例示されたような形状を有する場合、このような問題が未然に防止され得る。

再び図２～図４を参照して説明する。

アダプタ１３は挿入口１２とヒーター１４の間に配置されて媒質部２１の少なくとも一部を目標圧着形状に変形させることができる。すなわち、アダプタ１３は媒質部２１の形状を目標圧着形状にアダプティング（ａｄａｐｔｉｎｇ）する機能を遂行することができる。エアゾール発生物品２が挿入口１２およびアダプタ１３を通じてエアゾール発生装置１０に挿入された例は図４を参照することにする。

ここで、媒質部２１の少なくとも一部が目標圧着形状に変形されるとは、媒質部２１を含むエアゾール発生物品２の一部または媒質部２１の少なくとも一部が目標圧着形状に変形されるという意味を含むことができる。アダプタ１３の細部構造および動作原理については追って図６以下の図面を参照して詳細に説明することにする。

次に、ヒーター１４はアダプタ１３によって形状変形されたエアゾール発生物品２を加熱してエアゾールを発生させることができる。より詳しくは、ヒーター１４はアダプタ１３によって目標圧着形状に変形された媒質部２１を加熱してエアゾールを発生させることができる。ヒーター１４の加熱温度は制御本体１５によって制御され得る。

図３または図４に例示された通り、ヒーター１４は形状変形された媒質部２１を外部で加熱する形態で設計されることが好ましい。ただし、本開示の範囲はこれに限定されるものではなく、ヒーター１４は内部加熱式で設計されてもよい。

いくつかの実施形態で、ヒーター１４の少なくとも一部は（またはヒーター１４によって形成される加熱空間の少なくとも一部は）、形状変形された媒質部２１とマッチングされる形状（ｅ．ｇ．目標圧着形状またはその類似形状）を有することができる。例えば、目標圧着形状が長円状に変形される場合、ヒーター１４（またはヒーター１４によって形成される加熱空間）も長円状の形状を有することができる。そのようにすることによって、ヒーター１４と媒質部２１が互いに密着し得るか、ヒーター１４から媒質部２１の中心部までの距離が最小化されてヒーター１４の加熱効率がさらに向上し得る。一方、図３等の図面はヒーター１４が一体化された形態からなるものを例として図示しているが、ヒーター１４は分離された構造からなってもよい。例えば、ヒーター１４は目標圧着形状に変形された媒質部２１を両面で加熱する第１ヒーターおよび第２ヒーターを含み、第１ヒーターおよび第２ヒーターの結合形状が長円状であってもよい。

いくつかの実施形態で、ヒーター１４は外部加熱式であり、ヒーター１４の少なくとも一部は傾斜した構造（形状）からなり得る。また、アダプタ１３によって媒質部２１が一次的に形状が変形され、前記傾斜した構造によって媒質部２１が２次的に形状が変形され得る。例えば、媒質部２１がアダプタ１３を通過する間圧着された形状に変形され（ｅ．ｇ．第１長円状に変形される）、ヒーター１４の加熱空間内に収容される間前記傾斜した構造によってさらに圧着された形状に変形され得る（ｅ．ｇ．第１長円状よりさらに圧着された第２長円状に変形される）。このような場合、媒質部２１の形状変形がアダプタ１３とヒーター１４にかけて緩やかに進行されるため、形状変形時に媒質部２１またはラッパーの破損危険性が大きく低下し得る。例えば、媒質部２１がアダプタ１３によってすぐに目標圧着形状に変形される場合には、アダプタ１３の内部構造が急な傾斜を有するように設計されるべきであり、これに伴い形状が変形される途中で媒質部２１またはラッパーが破損することもある。しかし、本実施形態では、アダプタ１３の内部構造が緩やかな傾斜を有するように設計されてもよいため、形状変形過程の安定性が大きく向上し得る。ひいては、目標圧着形状がより圧着された形状に設定されてもよくなるため、場合によりヒーター１４の加熱効率がさらに向上し得る。

また、いくつかの実施形態で、ヒーター１４の少なくとも一部は熱によって形状が変形される形状変形素材からなり得る。そして、ヒーター１４は発熱時に形状変形を通じて内部に収容された媒質部２１を圧着するように構成され得る。このような場合、ヒーター１４と媒質部２１がさらに密着し得、ヒーター１４によって媒質部２１がさらに圧着され得るため、ヒーター１４の加熱効率がさらに向上し得る。一方、喫煙終了などの理由でヒーター１４の動作が中止（または終了）される場合、ヒーター１４の形状変形部分が再び本来の形状に復元されて圧着（または密着）が解除され得、これに伴いエアゾール発生物品２が容易に除去され得る。

前述した実施形態で、ヒーター１４の周辺に冷却要素が配置されてもよい。冷却要素はエアゾール発生装置１０の使用が終了（ｅ．ｇ．喫煙終了）した後に、ヒーター１４を冷却するように動作することができる。冷却要素の動作は制御本体１５によって制御され得る。このような場合、ヒーター１４が速やかに本来の形状に復元され得るため、媒質部２１に対する圧着が速やかに解除され得る。これに伴い、エアゾール発生装置１０の使用が終了した後、エアゾール発生物品２が破損することなく速かに除去され得る。例えば、ヒーター１４が本来の形状に速やかに復元されないため圧着が解除される前にエアゾール発生物品２を除去する場合、エアゾール発生物品２のラッパーや媒質部１２の残余部分が破損する恐れがあり、これによってエアゾール発生装置１０の内部が汚染し得る。しかし、冷却要素が配置されると、このような問題が大きく緩和し得る。

ヒーター１４は電気抵抗性ヒーターであってもよく、誘導加熱方式で動作してもよい。このように、ヒーター１４の類型または加熱方式は多様に設計され得、本開示の範囲はヒーター１４の類型や加熱方式などによって限定されない。

次に、制御本体１５はエアゾール発生装置１０の動作を全般的に制御することができる。より詳しくは、制御本体１５は下部ケース、バッテリー（図示されず）および制御部（図示されず）を含むように構成され得、制御部（図示されず）がエアゾール発生装置１０の動作を全般的に制御することができる。以下、制御本体１５の各構成要素について簡略に説明することにする。

下部ケースは制御本体１５の外観（エアゾール発生装置１０の下部外観）を形成することができる。上部ケース１１と同様に、下部ケースもエアゾール発生装置１０の機能性、審美性などを考慮して適切な形態を有するように設計され得る。したがって、下部ケースの形態は図２に例示されたものに限定されるものではない。下部ケースはバッテリー（図示されず）および制御部（図示されず）を保護できる適切な素材で具現され得る。

次に、バッテリー（図示されず）はエアゾール発生装置１０の動作に利用される電力を供給することができる。例えば、バッテリー（図示されず）はヒーター１４が動作できるように電力を供給することができ、制御部（図示されず）の動作に必要な電力を供給することができる。

次に、制御部（図示されず）はエアゾール発生装置１０の動作を全般的に制御することができる。例えば、制御部（図示されず）はヒーター１４およびバッテリー（図示されず）の動作を制御することができ、エアゾール発生装置１０に含まれた他の構成要素の動作も制御することができる。制御部（図示されず）はバッテリー（図示されず）が供給する電力、ヒーター１４の加熱温度などを制御することができる。

バッテリー（図示されず）および制御部（図示されず）については図１０～図１２の説明部分をさらに参照することにする。

これまで図２～図５を参照して本開示のいくつかの実施形態に係るエアゾール発生装置１０について説明した。前述によると、エアゾール発生物品２が挿入される時、アダプタ１３の内部構造（形状）と挿入力によって媒質部２１が自然に目標圧着形状に変形され得る。これに伴い、ヒーター１４から媒質部２１の中心部までの距離が減少してヒーター１４の加熱効率が向上し得る。例えば、媒質部２１の部位別温度差が最小化され、内部のエアゾール形成基材が迅速に目標温度に到達できることになる。また、加熱効率が向上することによってエアゾール発生装置１０の予熱時間が短縮され、消費電力が減少し得、エアゾール発生物品２の喫味感も向上し得る。また、ヒーター１４が目標圧着形状とマッチングされる形状を有することによって、ヒーター１４の加熱効率がさらに向上し得る。また、挿入口１２の断面がエアゾール発生物品２の断面と目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状を有することによって、エアゾール発生物品２の挿入および除去がいずれも容易に遂行され得る。

以下では、図６以下の図面を参照して本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタ１３の細部構造と動作原理について説明することにする。

図６は、本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタ１３を説明するための例示的な図面である。特に、図６は目標圧着形状が長円状に設定された場合のアダプタ１３の形状を例示しており、目標圧着形状が変更される場合にはアダプタ１３の形状もそれにしたがって一部が変形されることもある。以下の説明では、理解の便宜を提供するために、Ｘ軸がアダプタ１３の断面の横方向に相応し、Ｙ軸がアダプタ１３の断面の縦方向に相応し、Ｚ軸がアダプタ１３の深さ方向（またはエアゾール発生物品２の挿入方向）に相応することを仮定して説明をすることにする。

図６に例示された通り、アダプタ１３は内部に空間が形成され、両端部１３１、１３２が開放された構造を有することができる。この時、挿入口１２側に位置した第１開放端部１３１は媒質部２１に対して入口として機能し、ヒーター１４側に位置した第２開放端部１３２は出口として機能することができ、内部空間の少なくとも一部は傾斜した構造（形状）からなり得る。アダプタ１３の第１開放端部１３１を通じて入ってきた媒質部２１は、アダプタ１３の内部空間に沿って第２開放端部１３２側に移動しながら内部構造（形状）によって目標圧着形状に変形され得る。例えば、図７に図示された通り、円筒状の媒質部２１がアダプタ１３の内部構造（形状）とエアゾール発生物品２の挿入力によって自然に長円状に変形され得る。

図示された通り、第１開放端部１３１の断面は挿入口１２と同様に媒質部２１の断面と目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状を有するように設計され得る。例えば、第１開放端部１３１の断面は円筒状と長円状が組み合わせられた形状を有することができる。そのようにすることによって、エアゾール発生物品２が破損することなく容易に挿入および除去され得る。

明確に図示されてはいないが、第２開放端部１３２の断面は目標圧着形状の断面とマッチングされるように設計され得る。例えば、第２開放端部１３２の断面は長円状であり得る。そのように設計されることによって、媒質部２１が目標圧着形状に適切に変形され得る。

図６に図示された通り、アダプタ１３の内部空間は断面積が第１開放端部１３１から第２開放端部１３２に行くほど減少する傾向を有するように設計され得る。この時、内部空間の断面のＹ軸方向の長さ（断面の縦長さ；ｅ．ｇ．アダプタの上面１３３Ｔと下面１３３Ｂの間の距離Ｌ１、Ｌ２）は第１開放端部１３１から第２開放端部１３２まで一定であり（ｅ．ｇ．Ｌ３＝Ｌ４）、Ｘ軸方向の長さ（断面の横長さ；アダプタの左面１３３Ｌと右面１３３Ｒの間の距離Ｌ３、Ｌ４）は第１開放端部１３１から第２開放端部１３２に行くほど減少する傾向を有することができる（ｅ．ｇ．Ｌ１＜Ｌ２）。このような場合、図８に図示された通り、媒質部２１が縦方向に圧着されながら横方向に広がることになって安定的に長円状に変形され得るようになる。

再び図６を参照して説明する。

一方、アダプタ１３の傾斜角θと目標圧着形状の圧着程度はヒーター１４の加熱効率と媒質部２１およびラッパーの破損危険性を考慮して適切に設計され得、これは実施形態により変わり得る。ここで、傾斜角θはエアゾール発生物品２の長さ軸（すなわち、Ｚ軸）に対するアダプタ１３内部の傾斜面が有する角度を意味し得る（図６参照）。

いくつかの実施形態で、傾斜角θは約５度～６０度であり得、好ましくは約１０度～５０度または約１０度～４０度であり得る。さらに好ましくは、傾斜角θは約１５度～３５度、２０度～４０度または約１５度～３５度であり得る。このような数値範囲内で、媒質部２１が適切に圧着された形状に変形され、形状変形時の破損危険性も大きく減少するものと確認された。例えば、傾斜角が過度に小さい場合には、媒質部２１の圧着程度が落ちてヒーター１４の加熱効率と予熱時間短縮効果が低下し得る。その反対に、傾斜角が過度に大きい場合には、急激な形状変形により媒質部２１またはラッパーが破損する問題が発生し得る。

因みに、アダプタ１３内部の傾斜面（または傾斜構造）は媒質部２１の円滑な挿入のために曲面で形成されてもよいが、このような場合、傾斜角θはエアゾール発生物品２の長さ軸と前記曲面の接線がなす平均角度を意味してもよい。

また、いくつかの実施形態で、形状変形された媒質部２１の厚さ（ｅ．ｇ．図８のＤ２）は形状変形前（ｅ．ｇ．図８のＤ１）と比べ約１０％～９０％であり得、好ましくは約２０％～８０％、約３０％～９０％または約１０％～７０％であり得、さらに好ましくは約２０％～６０％、約３０％～６０％または約３０％～７０％であり得る。このような数値範囲内で、ヒーター１４の加熱効率が保証され、媒質部２１またはラッパーの破損危険性が顕著に減少するものと確認された。

また、いくつかの実施形態では、アダプタ１３の傾斜角が第１開放端部１３１から第２開放端部１３２に行くほど増加する傾向を有するように設計され得る。例えば、アダプタ１３は図９に図示されたような傾斜構造を有し、第２傾斜角θ２が第１傾斜角θ１より大きく、第３傾斜角θ３が第２傾斜角θ２より大きい値を有することができる。このような場合、エアゾール発生物品２の挿入時に媒質部２１がアダプタ１３に微細に引っかかる感じが繰り返しユーザーに伝達されて、エアゾール発生物品２の挿入速度を間接的に制限する効果が達成され得、これによって媒質部２１またはラッパーの破損危険性が減少し得る。

一方、アダプタ１３は表面粗さが低い素材（材質）または摩擦係数が低い材質からなることが好ましい。例えば、アダプタ１３はステンレスなどのような金属材質からなり得る。このような場合、エアゾール発生物品２がアダプタ１３の内部をなめらかに通過することになり、形状変形時の破損危険性が減少し得る。

いくつかの実施形態では、アダプタ１３の内面に表面粗さを減少させる処理が遂行され得る。このような表面処理は表面をなめらかにさせる多様なコーティング処理を含むことができるであろうが、これに限定されるものではない。本実施形態によると、アダプタ１３の内部の表面粗さが減少することによって媒質部２１がなめらかに挿入され得るため、形状変形に要求される挿入力が最小化され得る。また、媒質部２１がなめらかに挿入されることにより形状変形時の破損危険性がさらに減少し得る。

これまで図６～図９を参照して本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタ１３の細部構造と動作原理について詳細に説明した。前述によると、アダプタ１３の内部構造とエアゾール発生物品２の挿入力を通じて自然に媒質部２１が目標圧着形状に変形され得、これに伴い、ヒーター１４の加熱効率が向上し得る。また、アダプタ１３はエアゾール発生物品２を挿入すること以外には形状変形のためのユーザーの介入を要求しないため、ユーザーの加圧力を利用して形状を変形する技術と比較した時、さらによいユーザー利便性を提供することができる。

以下では、図１０～図１２を参照して本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタ１３およびこれに関連した技術的構成（ｅ．ｇ．挿入口１２、ヒーター１４等）が適用され得る多様な類型のエアゾール発生装置１００－１～１００－３について紹介することにする。

図１０～図１２は、エアゾール発生装置１００－１～１００－３を示す例示的なブロック図である。具体的には、図１０は巻タバコ型エアゾール発生装置１０を例示しており、図１１および図１２は液状と巻タバコを共に利用するハイブリッド型エアゾール発生装置１００－２，１００－３を例示している。以下、各エアゾール発生装置１００－１～１００－３について説明することにする。

図１０に図示された通り、エアゾール発生装置１００－１はヒーター１４０、バッテリー１３０および制御部１２０を含むことができる。ただし、これは本開示の目的を達成するための好ましい実施形態に過ぎず、必要に応じて一部の構成要素が追加または省略されてもよいことは言うまでもない。また、図１０に図示されたエアゾール発生装置１００－１のそれぞれの構成要素は機能的に区分される機能要素を示したものであり、複数の構成要素が実際の物理的環境では互いに統合される形態で具現されたり、単一の構成要素が複数の細部機能要素に分離される形態で具現されてもよい。以下、エアゾール発生装置１００－１の各構成要素について説明することにする。

ヒーター１４０は巻タバコ１５０周辺に配置されて巻タバコ１５０を加熱することができる。巻タバコ１５０は固体のエアゾール形成基材を含んで加熱されることによってエアゾールを発生させることができる。発生したエアゾールはユーザーの口部を通じて吸入され得る。ヒーター１４０は前述したヒーター１４に対応し得、ヒーター１４０の加熱温度は制御部１２０によって制御され得る。

次に、バッテリー１３０はエアゾール発生装置１００－１の動作に利用される電力を供給することができる。例えば、バッテリー１３０はヒーター１４０が巻タバコ１５０に含まれたエアゾール形成基材を加熱できるように電力を供給することができ、制御部１２０の動作に必要な電力を供給することができる。

また、バッテリー１３０はエアゾール発生装置１００－１に設置されたディスプレイ（図示されず）、センサ（図示されず）、モータ（図示されず）等の電気的構成要素の動作に必要な電力を供給することができる。

次に、制御部１２０はエアゾール発生装置１００－１の動作を全般的に制御することができる。例えば、制御部１２０はヒーター１４０およびバッテリー１３０の動作を制御することができ、エアゾール発生装置１００－１に含まれた他の構成要素の動作も制御することができる。制御部１２０はバッテリー１３０が供給する電力、ヒーター１４０の加熱温度などを制御することができる。また、制御部１２０はエアゾール発生装置１００－１の構成それぞれの状態を確認してエアゾール発生装置１００－１が動作可能な状態であるか否かを判断してもよい。

制御部１２０は少なくとも一つのプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって具現され得る。前記プロセッサは多数の論理ゲートのアレイで具現されてもよく、汎用的なマイクロプロセッサとこのマイクロプロセッサで実行され得るプログラムが保存されたメモリの組み合わせで具現されてもよい。また、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、制御部１２０が他の形態のハードウェアで具現されてもよいことが自明に理解できる。

以下では、図１１および図１２を参照してハイブリッド型エアゾール発生装置１００－２，１００－３について簡略に説明することにする。

図１１は蒸気化器１と巻タバコ１５０が並列に配置されたエアゾール発生装置１００－２を例示しており、図１２は蒸気化器１と巻タバコ１５０が直列に配置されたエアゾール発生装置１００－３を例示している。しかし、エアゾール発生装置の内部構造は図１１および図１２に例示されたものに限定されるものではなく、設計方式により構成要素の配置は変更され得る。

図１１および図１２で、蒸気化器１は液状のエアゾール形成基材を気化させてエアゾールを発生させることができる。蒸気化器１で発生したエアゾールは巻タバコ１５０を通過してユーザーの口部を通じて吸入され得る。

蒸気化器１の細部構造は多様に設計され得、いくつかの実施形態に係る蒸気化器１は液状のエアゾール形成基材を貯蔵する液状貯蔵槽、エアゾール形成基材を吸収するウィック（ｗｉｃｋ）および吸収されたエアゾール形成基材を気化させる気化要素を含むことができる。気化要素は加熱を通じて液状を気化させる加熱要素で具現され得るであろうが、これに限定されるものではなく、気化要素は超音波振動等を通じて液状を気化させてもよい。気化要素の動作は制御部１２０によって制御され得る。

これまで図１０～図１２を参照して本開示のいくつかの実施形態に係るアダプタ１３およびこれに関連した技術的構成が適用され得る多様な類型のエアゾール発生装置１００－１～１００－３について説明した。

以上において、本開示の実施形態を構成するすべての構成要素が一つに結合または結合されて動作するものとして説明されたが、本開示の技術的思想は必ずしもこのような実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示の目的範囲内であれば、そのすべての構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作してもよい。

以上、添付された図面を参照して本開示の実施形態を説明したが、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者は、その技術的思想や必須の特徴を変更することなく本開示が他の具体的な形態でも実施され得ることが理解できるであろう。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり限定的ではないものと理解されるべきである。本開示の保護範囲は以下の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本開示によって定義される技術的思想の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (13)

1. エアゾール発生物品が挿入される挿入口が形成されたケース、
   前記挿入口を通じて挿入されたエアゾール発生物品を加熱することによってエアゾールを発生させるヒーター、および
   前記挿入口と前記ヒーターの間に配置され、前記挿入されたエアゾール発生物品の媒質部が目標圧着形状に変形されるようにするアダプタを含む、エアゾール発生装置。
2. 前記挿入口の断面は前記エアゾール発生物品の断面と前記目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状を有する、請求項１に記載のエアゾール発生装置。
3. 前記アダプタは前記挿入口側に位置した第１開放端部と前記ヒーター側に位置した第２開放端部を含み、
   前記挿入されたエアゾール発生物品が前記第１開放端部を通じて前記第２開放端部側に移動する間前記アダプタの内部形状によって前記媒質部が前記目標圧着形状に変形される、請求項１または２に記載のエアゾール発生装置。
4. 前記第１開放端部の断面は前記エアゾール発生物品の断面と前記目標圧着形状の断面が組み合わせられた形状を有する、請求項３に記載のエアゾール発生装置。
5. 前記第２開放端部の断面は前記目標圧着形状の断面にマッチングされる、請求項３または４に記載のエアゾール発生装置。
6. 前記アダプタの内部空間の断面積は前記第１開放端部から前記第２開放端部に行くほど減少する傾向を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載のエアゾール発生装置。
7. 前記内部空間の断面のＸ軸方向の長さは一定であり、
   前記内部空間の断面のＹ軸方向の長さは前記第１開放端部から前記第２開放端部に行くほど減少する傾向を有する、請求項６に記載のエアゾール発生装置。
8. 前記アダプタの内部空間の少なくとも一部分は傾斜した構造を有し、
   前記エアゾール発生物品の長さ軸に対する前記少なくとも一部分の傾斜角は１０度～４０度である、請求項３～７のいずれか一項に記載のエアゾール発生装置。
9. 前記アダプタの内部空間の少なくとも一部分は傾斜した構造を有し、
   前記エアゾール発生物品の長さ軸に対する前記少なくとも一部分の傾斜角は前記第１開放端部から前記第２開放端部に行くほど増加する傾向を有する、請求項３～８のいずれか一項に記載のエアゾール発生装置。
10. 前記アダプタの内面の少なくとも一部には表面粗さを減少させる処理が遂行される、請求項１～９のいずれか一項に記載のエアゾール発生装置。
11. 前記ヒーターは外部加熱式であり、
    前記ヒーターの少なくとも一部は前記目標圧着形状にマッチングされる形状を有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のエアゾール発生装置。
12. 前記ヒーターは外部加熱式であり、
    前記ヒーターの少なくとも一部は傾斜した構造からなり、
    前記ヒーターの加熱空間内に収容される間、前記アダプタを通じて挿入された前記媒質部は前記ヒーターの傾斜した構造によってさらに圧着された形状に変形される、請求項１～１１のいずれか一項に記載のエアゾール発生装置。
13. 前記目標圧着形状に変形された前記媒質部の厚さは変形前と比べて２０％～８０％である、請求項１～１２のいずれか一項に記載のエアゾール発生装置。

Images