JP2023039405A - Guide component, heating module, and aerosol-generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、霧化の分野に関し、より具体的には、案内部材、加熱モジュール及びエアロゾル発生装置に関する。 The present invention relates to the field of atomization, and more particularly to guide members, heating modules and aerosol generators.
非燃焼・加熱式の霧化装置は、低温の非燃焼・加熱方式で霧化材料を加熱することで、吸引可能なエアロゾルを形成するエアロゾル発生装置である。現在、エアロゾル発生装置の加熱方式は、一般的に、パイプ式の外周加熱か、中心嵌入加熱となっている。このうち、パイプ式の外周加熱とは、加熱管でエアロゾル発生基質の外側を包囲するものを指す。通常、従来の加熱管は中空の円管状に設計されており、エアロゾル発生基質を挿入すると、エアロゾル発生基質の横断面の輪郭線が位置する円と、加熱管の内壁の円が接触して重なり合うか、互いに接する。通常、エアロゾル発生基質は、位置を合わせてから加熱管内に挿入し、加熱する必要がある。しかし、エアロゾル発生基質の横断面形状が加熱管の横断面形状と異なっている場合には、エアロゾル発生基質を加熱管に挿入することが大変難しい。 A non-combustion/heating atomization device is an aerosol generator that forms an inhalable aerosol by heating an atomization material with a low-temperature non-combustion/heating method. At present, the heating method of the aerosol generator is generally pipe-type peripheral heating or central insertion heating. Of these, pipe-type peripheral heating refers to a heating tube that surrounds the outside of the aerosol-generating substrate. Conventional heating tubes are generally designed as hollow circular tubes, and when an aerosol-generating substrate is inserted, the circle on which the cross-sectional profile of the aerosol-generating substrate lies and the circle on the inner wall of the heating tube come into contact and overlap. or touch each other. Typically, the aerosol-generating substrate must be aligned before being inserted into the heating tube and heated. However, if the cross-sectional shape of the aerosol-generating substrate is different from the cross-sectional shape of the heating tube, it is very difficult to insert the aerosol-generating substrate into the heating tube.
本発明が解決しようとする技術的課題は、従来技術における上記の欠点に対し、改良した案内部材と、当該案内部材を有する加熱モジュール及びエアロゾル発生装置を提供することである。 The technical problem to be solved by the present invention is to provide an improved guide member, a heating module and an aerosol generator having the guide member to overcome the above drawbacks of the prior art.
本発明が技術的課題を解決するために採用する技術方案は以下の通りである。即ち、エアロゾル発生装置の加熱モジュールに用いられる案内部材を構成する。前記案内部材内には、エアロゾル発生基質を導入するための導入室が形成されている。前記導入室は対向して設置される第1端及び第2端を有する。前記第1端と前記第2端の横断面形状は異なっている。前記導入室の前記第2端における横断面の面積は前記第1端の横断面の面積よりも小さい。且つ、前記導入室は、前記第1端から前記第2端まで徐々に変化しながら連なっている。 The technical solutions adopted by the present invention to solve the technical problems are as follows. That is, it constitutes a guide member used in a heating module of an aerosol generator. An introduction chamber is formed in the guide member for introducing an aerosol-generating substrate. The introduction chamber has a first end and a second end located oppositely. The cross-sectional shapes of the first end and the second end are different. The cross-sectional area at the second end of the introduction chamber is smaller than the cross-sectional area at the first end. Further, the introduction chamber continues while gradually changing from the first end to the second end.
いくつかの実施例において、前記導入室の前記第2端における横断面の面積は、導入される前記エアロゾル発生基質の横断面の面積以下である。 In some embodiments, the cross-sectional area at the second end of the introduction chamber is less than or equal to the cross-sectional area of the aerosol-generating substrate to be introduced.
いくつかの実施例において、前記導入室の前記第2端の横断面形状は非円形である。 In some embodiments, the cross-sectional shape of said second end of said introduction chamber is non-circular.
いくつかの実施例において、前記導入室の前記第2端の横断面形状は多角形である。 In some embodiments, the cross-sectional shape of the second end of the introduction chamber is polygonal.
いくつかの実施例において、前記多角形は正多角形又はルーローの多角形を含む。 In some embodiments, the polygon comprises a regular polygon or a Reuleaux polygon.
いくつかの実施例において、前記導入室の前記第1端の横断面形状は、導入される前記エアロゾル発生基質の横断面の外形と一致している。 In some embodiments, the cross-sectional shape of the first end of the introduction chamber matches the cross-sectional profile of the aerosol-generating substrate to be introduced.
いくつかの実施例において、前記導入室の前記第1端における横断面の面積は、導入される前記エアロゾル発生基質の横断面の面積以上である。 In some embodiments, the cross-sectional area at the first end of the introduction chamber is greater than or equal to the cross-sectional area of the aerosol-generating substrate to be introduced.
いくつかの実施例において、前記導入室の前記第1端の横断面形状は円形又は多角形である。 In some embodiments, the cross-sectional shape of said first end of said introduction chamber is circular or polygonal.
いくつかの実施例において、前記案内部材内には介在室が更に形成されており、前記介在室は前記導入室の前記第2端と連通している。 In some embodiments, an interposition chamber is further formed within the guide member, and the interposition chamber communicates with the second end of the introduction chamber.
いくつかの実施例において、前記介在室の横断面形状は、前記導入室の前記第2端の横断面形状と一致している。 In some embodiments, the cross-sectional shape of the intervening chamber matches the cross-sectional shape of the second end of the introduction chamber.
いくつかの実施例において、前記案内部材内には開口室が更に形成されており、前記開口室は前記導入室の前記第1端と連通している。 In some embodiments, an open chamber is further formed within the guide member, and the open chamber communicates with the first end of the introduction chamber.
いくつかの実施例において、前記導入室の前記開口室の横断面形状は、導入される前記エアロゾル発生基質の横断面の外形と一致している。 In some embodiments, the cross-sectional shape of the open chamber of the introduction chamber matches the cross-sectional contour of the aerosol-generating substrate to be introduced.
いくつかの実施例において、前記開口室の横断面の面積は、前記導入室の前記第1端における横断面の面積以上である。 In some embodiments, the cross-sectional area of the open chamber is greater than or equal to the cross-sectional area of the introduction chamber at the first end.
いくつかの実施例において、前記案内部材は高分子ポリマーを用いて射出成形される。 In some embodiments, the guide member is injection molded using a high molecular weight polymer.
本発明は、更に、加熱管と、前記加熱管に接続される上記いずれかで記載した案内部材を含む加熱モジュールを提供する。前記加熱管内には、前記エアロゾル発生基質を収容するための加熱室が形成されている。前記加熱室は前記導入室の前記第2端と連通している。 The present invention further provides a heating module comprising a heating tube and a guiding member as described in any of the above connected to said heating tube. A heating chamber is formed within the heating tube for containing the aerosol-generating substrate. The heating chamber communicates with the second end of the introduction chamber.
いくつかの実施例において、前記加熱室の少なくとも一部の室壁は前記エアロゾル発生基質を押圧可能である。前記加熱室の横断面輪郭は最大内接円を有する。前記加熱室に前記エアロゾル発生基質が収容されている状態で、前記最大内接円の直径は、前記エアロゾル発生基質の押圧前の外径よりも小さい。 In some embodiments, at least a portion of the chamber wall of the heating chamber can press against the aerosol-generating substrate. The cross-sectional contour of the heating chamber has a maximum inscribed circle. When the aerosol-generating substrate is housed in the heating chamber, the diameter of the maximum inscribed circle is smaller than the outer diameter of the aerosol-generating substrate before pressing.
いくつかの実施例において、前記加熱室に前記エアロゾル発生基質が収容されている状態で、前記エアロゾル発生基質の外壁面と前記加熱室の室壁との間には少なくとも1つの気流経路が更に形成される。 In some embodiments, when the aerosol-generating substrate is accommodated in the heating chamber, at least one airflow path is further formed between an outer wall surface of the aerosol-generating substrate and a chamber wall of the heating chamber. be done.
本発明は、更に、上記いずれかで記載した加熱モジュールを含むエアロゾル発生装置を提供する。 The present invention further provides an aerosol generator comprising a heating module as described above.
本発明を実施することで、少なくとも以下の有益な効果を有する。即ち、当該案内部材の構造配置によって、エアロゾル発生基質を円滑に加熱モジュール内に導入して加熱することが可能となる。 Practice of the invention has at least the following beneficial effects. That is, the structural arrangement of the guide member makes it possible to smoothly introduce the aerosol-generating substrate into the heating module and heat it.
以下に、図面と実施例を組み合わせて、本発明につき更に説明する。 The present invention will be further described below in combination with drawings and examples.
本発明の技術的特徴、目的及び効果がより明瞭に理解されるよう、図面を参照して本発明の具体的実施形態につき詳細に説明する。以下の記載では、本発明が十分に理解されるよう、多くの具体的詳細事項について説明する。ただし、本発明は、ここで記載するものとは異なるその他の多くの方式で実施可能であり、当業者は、本発明の内容を逸脱しなければ、類似の改良を行うことが可能である。よって、本発明は以下で開示する具体的実施例に制限されない。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that the technical features, objects and effects of the present invention can be more clearly understood. In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, the present invention is capable of being embodied in many other ways than those described herein, and those skilled in the art can make similar modifications without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the invention is not limited to the specific embodiments disclosed below.
本発明の記載において、理解すべき点として、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「天井」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等の用語で示される方向又は位置関係は、図示に基づく方向又は位置関係、或いは、本発明の製品を使用する際に習慣的に配置される方向又は位置関係であって、本発明の記載の便宜上及び記載の簡略化のためのものにすぎず、対象となる装置又は部材が特定の方向を有し、且つ特定の方向で構成及び操作されねばならないことを明示又は暗示するものではない。よって、本発明を制限するものと理解すべきではない。 In the description of the present invention, "center", "vertical direction", "horizontal direction", "length", "width", "thickness", "top", "bottom", "front" , "Back", "Left", "Right", "Vertical", "Horizontal", "Ceiling", "Bottom", "Inner", "Outer", "Clockwise", "Counterclockwise", " Directions or relationships indicated by terms such as "axial", "radial", "circumferential", etc., may be based on the orientation or relationship shown or customarily positioned when using the product of the present invention. Orientation or positional relationships are merely for convenience and simplification of description of the invention, and subject devices or members have particular orientations and are configured and operated in particular orientations. It does not express or imply that As such, it should not be construed as limiting the invention.
また、「第1」、「第2」との用語は記載の便宜上のものにすぎず、相対的な重要性を明示又は暗示すると解釈すべきでも、指定する技術的特徴の数を示唆するものと解釈すべきでもない。よって、「第1」、「第2」の特徴が限定されている場合には、明示的又は暗示的に少なくとも1つの当該特徴を含み得る。また、本発明の記載において、別途明確且つ具体的に限定している場合を除き、「複数」とは少なくとも2つの意味であり、例えば、2つ、3つ等である。 In addition, the terms "first" and "second" are merely for convenience of description, and should be construed to express or imply relative importance, suggesting the number of specified technical features. should not be interpreted as Thus, where the "first" and "second" features are defined, they may either explicitly or implicitly include at least one such feature. Also, in the description of the present invention, the term "plurality" means at least two, for example, two, three, etc., unless otherwise clearly and specifically limited.
本発明では、別途明確に規定及び限定している場合を除き、「装着する」、「連なる」、「接続する」、「固定する」等の用語は広義に解釈すべきである。例えば、別途明確に限定している場合を除き、固定的な接続であってもよいし、取り外し可能な接続であってもよいし、一体をなしていてもよい。また、機械的な接続であってもよいし、電気的な接続であってもよい。また、直接的な連なりであってもよいし、中間媒体を介した間接的な連なりであってもよいし、2つの部材内部の連通であってもよいし、2つの部材の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的状況に応じて本発明における上記用語の具体的意味を解釈可能である。 In the present invention, the terms "attached", "connected", "connected", "fixed", etc. should be interpreted broadly, unless otherwise expressly defined and limited. For example, unless otherwise expressly specified, they may be fixedly connected, detachably connected, or integrally formed. Also, the connection may be mechanical or electrical. In addition, it may be a direct connection, an indirect connection via an intermediate medium, a communication between two members, or an interaction relationship between two members. There may be. Those skilled in the art can interpret the specific meanings of the above terms in the present invention according to specific situations.
本発明では、別途明確に規定及び限定している場合を除き、第1の特徴が第2の特徴の「上」又は「下」にあるとは、第1及び第2の特徴が直接的に接触していてもよいし、第1及び第2の特徴が中間媒体を介して間接的に接触していてもよい。且つ、第1の特徴が第2の特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあるとは、第1の特徴が第2の特徴の真上又は斜め上方にあってもよいし、単に第1の特徴の水平高さが第2の特徴よりも高いことを表していてもよい。また、第1の特徴が第2の特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあるとは、第1の特徴が第2の特徴の真下又は斜め下方にあってもよいし、単に第1の特徴の水平高さが第2の特徴よりも低いことを表していてもよい。 In the present invention, unless expressly specified and limited to the contrary, when a first feature is "above" or "below" a second feature, it means that the first and second features are directly They may be in contact, or the first and second features may be in indirect contact through an intermediate medium. In addition, the first feature being "above", "above" and "upper surface" of the second feature means that the first feature may be directly above or obliquely above the second feature, It may simply indicate that the horizontal height of the first feature is higher than the second feature. In addition, the phrases that the first feature is "below", "below", and "below" the second feature may mean that the first feature is directly below or obliquely below the second feature, or simply It may represent that the first feature has a lower horizontal height than the second feature.
説明すべき点として、部材が別の部材に「固定される」或いは「設置される」とは、部材が別の部材上に直接存在していてもよいし、介在する部材が存在していてもよい。また、一方の部材が他方の部材に「接続される」とみなされる場合には、他方の部材に直接接続されていてもよいし、介在部材が同時に存在していてもよい。また、本文中で使用する「垂直の」、「水平の」、「上」、「下」、「左」、「右」及び類似の記載は説明の便宜上のものにすぎず、唯一の実施形態を表すものではない。 It should be noted that when a member is "fixed" or "mounted" to another member, the member may reside directly on the other member or there may be intervening members. good too. Also, when one member is considered to be "connected" to the other member, it may be directly connected to the other member, or an intervening member may exist at the same time. Also, "vertical", "horizontal", "top", "bottom", "left", "right" and similar designations used herein are for convenience of description only and are only embodiments. does not represent
図1~4は、本発明の第1実施例における加熱モジュール1を示している。加熱モジュール1の加熱方式は、抵抗伝導加熱、電磁加熱、赤外線放射加熱又は複合加熱等とすることができる。当該加熱モジュール1は加熱管12を含む。加熱管12は、内部が中空の管状をなしている。加熱管12の内壁面は、エアロゾル発生基質200を収容及び加熱するための加熱室120を規定している。
1 to 4 show a
加熱室120の横断面は非円形の多角形とすることができる。当該多角形は、三角形、四角形、台形、五角形等を含むが、これらに限らない。好ましくは、加熱室120の横断面は軸対称の多角形をなす。更に、加熱室120の横断面は正多角形又はルーローの多角形をなす。加熱室120の横断面輪郭線Cは最大内接円C1を有する。当該最大内接円C1の直径2Rは、押圧前のエアロゾル発生基質200の外径よりも小さい。いくつかの実施例において、当該最大内接円の直径は、押圧前のエアロゾル発生基質200の外径よりも0.2~2.0mm小さければよい。いくつかの実施例において、当該最大内接円C1の直径2Rは、3~9mmとすればよく、例えば4mmであり、好ましくは5~7mmである。エアロゾル発生基質200を加熱室120に挿入した場合には、加熱室120の少なくとも一部の室壁がエアロゾル発生基質200を押圧可能であり、エアロゾル発生基質200を径方向に内側へ変形させる。理解し得るように、加熱室120の横断面輪郭の辺数が多いほど、加熱室120の横断面輪郭は円に近付く。エアロゾル発生基質200について決まった押圧を効果的に行うためには、加熱室120の横断面輪郭の辺数は多すぎない方がよい。いくつかの実施例において、当該辺数は3~7とすればよい。
The cross-section of
当該最大内接円C1の中心から加熱室120の横断面輪郭線Cまでの最大距離Lは、当該最大内接円C1の半径Rよりも大きい。いくつかの実施例において、当該最大内接円C1の中心から加熱室120の横断面輪郭線Cまでの最大距離Lは2mmよりも大きければよく、好ましくは3~5mmとする。エアロゾル発生基質200を加熱室120に収容した場合、エアロゾル発生基質200の外壁面と加熱室120の室壁との間には少なくとも1つの気流経路121が形成される。当該少なくとも1つの気流経路121は、加熱室120の軸方向に延伸させればよく、吸引時の円滑な気流の流動を保証し得る。
The maximum distance L from the center of the maximum inscribed circle C1 to the cross-sectional contour line C of the
具体的に、本実施例において、加熱管12は正三角管である。即ち、加熱管12の横断面の外輪郭と内輪郭はいずれも略正三角形をなす。加熱室120の横断面輪郭線C、即ち、加熱管12の横断面の内輪郭線は略正三角形をなしており、3本のまっすぐな辺C2を有する。加熱室120の横断面輪郭線Cは、2本のまっすぐな辺C2の接続箇所ごとに面取り角C3を設置可能である。適切な面取りによって、当該接続箇所のなだらかさが改良される。
Specifically, in this embodiment, the
加熱管12の外部の横断面形状は加熱室120の横断面形状に対応している。即ち、加熱管12の外部の横断面形状もまた、円弧で連なって接続される略正三角形をなす。その他の実施例において、加熱管12の外部の横断面形状は加熱室120の横断面形状と異なっていてもよい。例えば、加熱管12の外部の横断面形状は、円形等のその他の形状であってもよい。
The external cross-sectional shape of the
エアロゾル発生基質200は、加熱管12内に挿入されるのと同時に、加熱管12によって径方向に内側へと押圧され、加熱室120の横断面形状と類似の三角形状となる。図2は、略円柱状をなすエアロゾル発生基質200を加熱管12内に収容した場合の断面図を示している。点線は、エアロゾル発生基質200が押圧される前の横断面の外輪郭線を示す。エアロゾル発生基質200は、押圧されて変形したあと、径方向の表面から中心までの距離が減少することで、熱の伝導距離が短縮される。且つ、押圧により、エアロゾル発生基質200の霧化基質220内部の空気が排出されて、霧化基質220の密度が増大する。これにより、熱伝導効率を向上させることができ、エアロゾル発生基質200の表面と中心との温度差が大きいとの問題や、熱伝導効率が低いとの問題、予熱時間が長いとの問題が改良される。
As the aerosol-generating
エアロゾル発生基質200を加熱管12に収容した場合、エアロゾル発生基質200の外壁面と加熱室120の室壁との間には3つの気流経路121が形成されてもよい。当該3つの気流経路121は、加熱室120の2本の辺の接続箇所ごとにそれぞれ位置する。
When the aerosol-generating
図3に示すように、本実施例において、加熱モジュール1は純粋な抵抗伝導加熱方式で加熱を行う。当該加熱モジュール1は、更に、加熱管12の表面に設置されて通電後に発熱可能な発熱体123を含む。当該発熱体123は、発熱フィルム、発熱線、発熱シート又は発熱メッシュとすることができる。具体的に、本実施例において、発熱体123は抵抗発熱フィルムであり、加熱管12の外表面に設置可能である。発熱体123は、通電後に熱を産生し、産生した熱を加熱管12の外表面から加熱管12内に収容されたエアロゾル発生基質200に伝達することで、エアロゾル発生基質200を加熱する。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
加熱管12は、高い熱伝導率を有する金属又は非金属材料を用いて製造すればよい。このことは、熱の迅速な伝達に有利であり、且つ、迅速な昇温によって、加熱管12の温度場の均一性が良好となる。当該高い熱伝導率の金属材料には、ステンレス、アルミニウム又はアルミ合金が含まれ得る。また、当該高い熱伝導率の非金属材料には、セラミックス、例えば、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックスが含まれ得る。
The
加熱管12の内表面には、均熱フィルム122を更に設置してもよい。当該均熱フィルム122は、加熱管12の内表面に周設されるとともに、加熱管12の長さ方向(軸方向)の少なくとも一部に設置される。当該均熱フィルム122は、銅又は銀等の高熱伝導材料を用いて製造可能であり、加熱管12の内表面の温度場を均一にすることで、エアロゾル発生基質200に対する均一加熱を実現するために用いられる。いくつかの実施例において、当該均熱フィルム122は、発熱体123の高温領域に対応して設置すればよく、且つ、エアロゾル発生基質200の霧化基質220に対応して設置すればよい。具体的に、均熱フィルム122と発熱体123の高温領域及び霧化基質220は、加熱管12の長さ方向において重なるか、少なくとも一部が重なっている。通常、発熱体123の高温領域とは、発熱軌道の分布が比較的密集した領域のことである。当該領域は、発熱体123の通電後に産生する熱が多く、温度が高くなる。均熱フィルム122を発熱体123の高温領域及び霧化基質220に対応するよう設置することで、発熱体123の高温領域の熱を迅速に均熱フィルム122に伝達し、均熱フィルム122に均一に分布させることが可能となる。これにより、霧化基質220に対する均一加熱が実現される。理解し得るように、その他の実施例において、均熱フィルム122は加熱管12の外表面に設置してもよい。例えば、均熱フィルム122は、抵抗発熱フィルムと加熱管12の外表面の間に設置してもよい。
A
図5~6は、本発明の第2実施例における加熱モジュール1を示している。本実施例と第1実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例における加熱モジュール1は、更に、加熱管12の上部に位置してエアロゾル発生基質200を導入するための案内部材11と、加熱管12の底部を封止してエアロゾル発生基質200を軸方向に支持及び位置決めするための支持壁13を含む。案内部材11、加熱管12、支持壁13は一体的に成型してもよいし、それぞれを単独で成型してから組み付けてもよい。
5-6 show a
具体的に、本実施例において、支持壁13は、加熱管12の下端開口箇所を封止し、且つ加熱管12と一体的に成型可能である。加熱管12の内側壁及び/又は支持壁13の上側壁には、更に、エアロゾル発生基質200を位置規制するための少なくとも1つの位置規制ボス14を設置してもよい。当該少なくとも1つの位置規制ボス14と加熱管12及び/又は支持壁13は、一体的に成型してもよいし、それぞれを単独で成型してから溶接等の方式で組み付けてもよい。本実施例では、位置規制ボス14を1つ有する。当該1つの位置規制ボス14は、支持壁13から一体的に上方へ屈曲して形成可能であり、且つ支持壁13の中心軸線と重なり得る。位置規制ボス14の天井面は平面であり、エアロゾル発生基質200の下端面が当該少なくとも1つの位置規制ボス14に当接することで支持及び位置決めを実現可能である。その他の実施例では、位置規制ボス14を2つ又は2つ以上有してもよい。当該2つ又は2つ以上の位置規制ボス14は、支持壁13の周縁に分布させることができ、且つ、支持壁13の周方向に沿って均一な間隔で設置可能である。
Specifically, in this embodiment, the
案内部材11は内部が中空の管状をなす。案内部材11の内壁面は、エアロゾル発生基質200を導入するための導入室110を規定する。当該導入室110は、加熱管12から離間する第1端111と、加熱管12に近接する第2端112を有する。当該導入室110は、第1端111及び第2端112にそれぞれ横断面A及び横断面Bを有しており、当該横断面Bの断面積が横断面Aの断面積よりも小さい。当該横断面Aの断面積は、エアロゾル発生基質200の押圧前の横断面積以上である。好ましくは、当該横断面Aの断面積は、エアロゾル発生基質200の押圧前の横断面積よりも大きい。このことは、エアロゾル発生基質200を円滑に加熱モジュール1内に導入するのに有利である。当該横断面Aの断面形状は、エアロゾル発生基質200の押圧前の横断面形状に対応させればよい。本実施例において、当該エアロゾル発生基質200は円柱状であり、当該横断面Aの断面形状は円形である。その他の実施例において、当該横断面Aの断面形状は、エアロゾル発生基質200の横断面形状と異なっていてもよい。例えば、当該横断面Aの断面形状は、三角形、四角形、台形等の多角形を含む非円形であってもよい。
The
当該横断面Bの断面形状は、加熱室120の横断面形状と一致しており、且つ横断面Aの断面形状と異なっている。本実施例において、当該横断面Bの断面形状は、円弧で連なって接続される略正三角形をなす。本実施例において、導入室110の第2端112は加熱室120の上端に接続される。導入室110の第2端112の横断面サイズは加熱室120の横断面サイズと一致している。その他の実施例において、導入室110の第2端112の横断面サイズは加熱室120の横断面サイズより小さくてもよい。導入室110は、第1端111から第2端112まで滑らかに徐々に変化しながら連なっている。即ち、導入室110の横断面は、第1端111の円形から、加熱管12の横断面と一致する正三角形へと徐々に変化して加熱管12に接続される。エアロゾル発生基質200は、案内部材11の案内機能によって円滑に加熱管12内に挿入可能である。また、それと同時に、加熱管12によって径方向に内側へと押圧され、加熱室120の横断面形状と類似の三角形状となる。
The cross-sectional shape of the cross section B matches the cross-sectional shape of the
案内部材11の外部の横断面形状は、導入室110の横断面形状に対応させればよい。具体的に、本実施例において、当該案内部材11の外部の横断面形状は、上端の円形から徐々に下端の正三角形へと変化する。その他の実施例において、案内部材11の外部の横断面形状は、導入室110の横断面形状と異なっていてもよい。
The cross-sectional shape of the outside of the
このほか、本実施例における加熱モジュール1は、抵抗伝導と赤外線放射との複合加熱による加熱方式を採用可能である。当該加熱モジュール1は、更に、加熱管12の表面に設置される赤外線放射発熱フィルム125を含む。また、発熱体123を加熱管12の外表面に設置可能である。且つ、2本の電極リード線124を加熱管12の底部の外表面にそれぞれ溶接し、発熱体123と溶接により導通させればよい。当該赤外線放射発熱フィルム125は、加熱管12の内表面に設置可能である。また、加熱管12は、高熱伝導率の金属又は非金属材料を用いて製造可能であり、迅速な昇温によって、加熱管12の温度場の均一性が良好となる。当該高熱伝導率の金属材料には、ステンレス、アルミニウム又はアルミ合金が含まれ得る。また、当該高熱伝導率の非金属材料には、セラミックス、例えば、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックスが含まれ得る。その他の実施例において、赤外線放射発熱フィルム125は、加熱管12の外表面に設置してもよい。この場合、加熱管12は、高赤外線透過率の石英等の材料を用いて製造すればよい。
In addition, the
その他の実施例において、加熱モジュール1は、赤外線放射加熱のみによる加熱方式を採用してもよい。即ち、加熱管12の表面に赤外線放射発熱フィルム125のみを設置し、発熱体123は設置しない。当該赤外線放射発熱フィルム125は、加熱管12の内表面に設置可能である。この場合、加熱管12は、耐高温、低熱伝導率の金属又は非金属材料を用いて製造すればよい。或いは、当該赤外線放射発熱フィルム125は、加熱管12の外表面に設置してもよい。この場合、加熱管12は、低熱伝導率、高赤外線透過率の石英等の材料を用いて製造すればよい。
In other embodiments, the
図7は、本発明の第3実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cの概略図を示す。本実施例と第1実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cは正三角形をなしており、且つ2本のまっすぐな辺同士が各々直接接続されている。即ち、2本のまっすぐな辺の接続箇所ごとに面取りは施されていない。
FIG. 7 shows a schematic diagram of the cross-sectional contour line C of the
図8は、本発明の第4実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cの概略図を示す。本実施例と第1実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cは正四角形をなしており、且つ2本の隣り合う辺同士が各々直接接続されている。
FIG. 8 shows a schematic diagram of the cross-sectional contour line C of the
図9は、本発明の第5実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cの概略図を示す。本実施例と第1実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cは正四角形をなしており、且つ2本の隣り合う辺同士が、各々円弧で連なって接続されている。
FIG. 9 shows a schematic diagram of the cross-sectional contour line C of the
図10は、本発明の第6実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cの概略図を示す。本実施例と第1実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cは正六角形をなしており、且つ2本の隣り合う辺同士が各々直接接続されている。
FIG. 10 shows a schematic diagram of the cross-sectional contour line C of the
図11は、本発明の第7実施例における加熱室120の横断面輪郭線Cの概略図を示す。本実施例と第1実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例において、加熱室120の横断面輪郭線Cはルーローの多角形をなしており、奇数個の円弧状辺を有している。加熱室120の奇数個の円弧状面によって、エアロゾル発生基質200との接触面積がより大きくなる。具体的に、本実施例において、当該横断面輪郭線Cはルーローの三角形をなしている。その他の実施例において、当該横断面輪郭線Cは、ルーローの五角形、七角形等をなしていてもよい。
FIG. 11 shows a schematic diagram of the cross-sectional contour line C of the
図12は、本発明の第8実施例における加熱モジュール1を示している。本実施例と第2実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例において、案内部材11内には、導入室110と、軸方向において導入室110と連通する介在室113が形成されている。当該導入室110は、加熱管12に近接する第2端112と、加熱管12から離間する第1端111を有する。当該導入室110は、第1端111及び第2端112にそれぞれ横断面A及び横断面Bを有しており、当該横断面Aの断面積が横断面Bの断面積よりも大きい。当該導入室110の横断面Bの断面形状は、加熱室120の横断面形状と一致している。且つ、当該横断面Bの断面積は、加熱室120の横断面積以下である。
FIG. 12 shows a
介在室113の上端は、導入室110の第2端112と連通している。介在室113の上端の横断面形状及びサイズは、導入室110の第2端112の横断面形状及びサイズに適合していればよい。また、介在室113の下端は加熱室120の上端と連通している。介在室113の下端の横断面形状及びサイズは、加熱室120の上端の横断面形状及びサイズに適合していればよい。
The upper end of the
図13~14は、本発明の第9実施例における加熱モジュール1を示している。本実施例と第2実施例の主な違いは以下の通りである。本実施例において、加熱室120の横断面はトラック(track)形状をなす。当該トラック形状の横断面における最大内接円の直径は、トラック形状の横断面における短軸の長さと一致している。エアロゾル発生基質200を加熱室120に収容した場合、エアロゾル発生基質200の外壁面と加熱室120の室壁との間には2つの気流経路121を形成可能である。当該2つの気流経路121は、それぞれ加熱室120の長軸の両側に位置する。理解し得るように、その他の実施例において、加熱室120の横断面はその他の非円形であってもよく、好ましくは、軸対称の非円形である。
13-14 show a
上記に応じて、加熱室120と連通する導入室110の第2端112の横断面形状は、加熱室120の横断面形状と一致するトラック形状をなす。且つ、導入室110の第2端112の横断面サイズは加熱室120の横断面サイズと一致している。導入室110の第1端111の横断面形状は円形をなし得る。導入室110の横断面形状は、第1端111の円形から、第2端112のトラック形状へと徐々に変化する。
Accordingly, the cross-sectional shape of the
このほか、本実施例において、加熱モジュール1には、更に、加熱室120と連通するいくつかの貫通孔10を開設してもよい。当該貫通孔10は、必要に応じて加熱モジュール1の任意の位置に開設すればよい。例えば、当該貫通孔10は、案内部材11及び/又は加熱管12の側壁に開設してもよいし、及び/又は、当該貫通孔10は、支持壁13及び/又は位置規制ボス14に開設してもよい。貫通孔10の形状、サイズ及び数に制限はない。
In addition, in this embodiment, the
図15~17は、本発明の第10実施例における加熱モジュール1を示している。当該加熱モジュール1は、加熱管12、加熱管12の上部に設置される案内部材11、加熱管12の底部に設置される支持壁13、及び加熱管12の外側に覆設される外管16を含み得る。案内部材11、加熱管12、支持壁13、外管16は、それぞれ単独で成型してから組み付ける。
15-17 show a
具体的に、加熱管12は正三角管である。加熱管12の軸方向の長さは25~31mmとすればよい。加熱管12の内壁面は、エアロゾル発生基質200を収容及び加熱するための加熱室120を規定する。当該加熱室120の横断面は正三角形をなしており、且つ、その3辺同士は円弧で連なって接続される。加熱室120の横断面輪郭線は最大内接円を有する。当該最大内接円の直径は、押圧前のエアロゾル発生基質200の外径よりも小さい。エアロゾル発生基質200を加熱室120に挿入した場合には、加熱室120の少なくとも一部の室壁がエアロゾル発生基質200を押圧可能であり、エアロゾル発生基質200を径方向に内側へ変形させる。
Specifically, the
加熱管12は、高熱伝導の金属又は非金属材料を用いて製造すればよい。加熱管12の外壁面には発熱部材17を設置可能である。当該発熱部材17は、発熱体及び/又は回路基板を含む。本実施例において、当該発熱部材17は、フレキシブル回路基板と、フレキシブル回路基板に設置される厚膜発熱体を含む。その他の実施例において、当該発熱部材17は、発熱体又は回路基板のみを含んでもよい。当該発熱体は、発熱フィルム、発熱シート又は発熱線等とすることができる。当該回路基板は、フレキシブル回路基板又はリジッド回路基板とすることができる。
The
案内部材11は、例えば、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、高温ナイロン等の耐高温の高分子ポリマーを用いて射出成形可能である。案内部材11は、本体部115、本体部115の外壁面から外側へ延伸する端壁116、及び端壁116から下方に延伸する環壁117を含み得る。本体部115の内壁面は、開口室114及び導入室110を規定する。当該開口室114の横断面形状は、エアロゾル発生基質200の押圧前の横断面形状と一致させればよい。本実施例において、当該開口室114の横断面形状は円形である。当該開口室114の横断面の面積は、エアロゾル発生基質200の押圧前の横断面積以上とすればよい。当該導入室110は、加熱管12から離間する第1端111と、加熱管12に近接する第2端112を有する。当該導入室110の第1端111は開口室114の下端と連通している。当該導入室110の第1端111の横断面形状は、開口室114の横断面形状と一致していればよい。当該導入室110の第1端111における横断面の面積は、開口室114の横断面の面積以下とすればよい。
The
当該導入室110の第2端112における横断面の面積は、第1端111の横断面の面積よりも小さい。当該導入室110の第2端112は加熱室120の上端と連通している。導入室110の第2端112の横断面形状及び面積は、加熱室120の横断面形状及び面積と一致している。導入室110は、第1端111から第2端112まで徐々に変化しながら連なっていればよい。即ち、導入室110の横断面形状は、第1端111の円形から、第2端112の正三角形へと徐々に変化する。本体部115の外部の横断面形状は、導入室110の横断面形状と一致していればよい。
The cross-sectional area at the
端壁116は、本体部115における第1端111と開口室114の下端との接続箇所から径方向に外側へ延伸することで形成可能である。環壁117は、外管16の上端の開口に緊密に嵌設可能である。環壁117は、端壁116の外周から垂直に下方へ延伸することで形成可能である。環壁117の横断面は円環状をなせばよい。また、環壁117の内壁面と本体部115の外壁面の間には、第1断熱材155を収容するための環状の収容空間が形成されている。
The
支持壁13は、加熱管12の下端開口箇所に嵌設可能である。支持壁13は、高熱伝導率の金属又は非金属材料用いて製造可能である。また、支持壁13の中央部が上向きに屈曲して位置規制ボス14を形成しており、エアロゾル発生基質200の下端面が位置規制ボス14に当接することで、支持及び位置決めを実現可能である。
The
外管16は円管状をなせばよい。且つ、ステンレス、銅合金、アルミ合金等を含む高熱伝導率の金属を使用可能であり、好ましくは、430ステンレス、銅又は銅合金とする。或いは、外管16は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等を含む高熱伝導率のセラミックス等の非金属材料を用いて製造してもよい。外管16を高熱伝導材料で製造すれば、加熱モジュール1の均一な発熱に有利となる。
The
このほか、本実施例における加熱モジュール1は、更に、外管16と加熱管12の間に設置される断熱モジュール15を含み得る。当該断熱モジュール15は、加熱管12の外側に順に覆設される第1断熱層151、第2断熱層152、第3断熱層153、放熱層154を含み得る。第1断熱層151、第3断熱層153の材料は、エアロゲル、石綿、ガラス繊維、ポリエーテルエーテルケトン、イミド、ポリエーテルイミド又はセラミックスのうちの1又はいくつかの任意の組み合わせとすることができ、好ましくはエアロゲルである。放熱層154の材料は、グラファイトシート又はグラフェンシートとすることができる。
In addition, the
当該第2断熱層152は真空管とすることができる。当該断熱モジュール15は、更に、真空管の軸方向の両端にそれぞれ設置される第1断熱材155及び第2断熱材156を含み得る。第1断熱材155及び第2断熱材156は、低熱伝導材料を用いて製造可能であり、好ましくは、シリコーン等の低熱伝導率を有する弾性材料で製造する。第1断熱材155及び第2断熱材156が真空管の両端における高温領域をそれぞれ覆うことで、断熱・保温及び密封機能が実現される。理解し得るように、その他の実施例において、断熱モジュール15は、第1断熱層151、第2断熱層152、第3断熱層153、放熱層154のうちの1つ又はいくつかでのみ構成してもよい。また、第1断熱層151、第2断熱層152、第3断熱層153、放熱層154の相対的な位置関係を必要に応じて調整してもよい。例えば、放熱層154を第1断熱層151と第2断熱層152の間に設置してもよい。
The second
本実施例において、加熱モジュール1は、更に、外管16の底部に嵌設されるベース18を含み得る。ベース18は、PEEK等の耐高温材料用いて製造可能であり、且つ、外管16の内壁面と第2断熱材156の外壁面との間に緊密に嵌設可能である。
In this embodiment, the
また、当該加熱モジュール1は、更に、温度検出部材19を含み得る。温度検出部材19は、支持壁13の底部に設置可能であって、エアロゾル発生基質200の底部の温度を検出可能であるとともに、更に、温度の変化から吸引回数を検出可能である。温度検出部材19は、負の温度係数を有するサーミスタとすることができ、支持壁13と第2断熱材156の間に挟持可能である。
Also, the
図18~19は、本発明のいくつかの実施例におけるエアロゾル発生装置100を示す。当該エアロゾル発生装置100は、略長方形の柱状をなせばよく、且つ、ハウジング2と、ハウジング2内に設置される加熱モジュール1、マザーボード3及び電池4を含み得る。加熱モジュール1には、上記いずれかの実施例における加熱モジュールの構造を採用可能である。理解し得るように、その他の実施例において、当該エアロゾル発生装置100は、長方形の柱状に限らず、四角形の柱状、円柱状、楕円柱状等のその他の形状をなしてもよい。
Figures 18-19 illustrate an
ハウジング2の上部には、エアロゾル発生基質200を挿入する挿入口20が設けられている。挿入口20の横断面形状及びサイズは、エアロゾル発生基質200の横断面形状及びサイズに適合している。エアロゾル発生基質200は、挿入口20から加熱モジュール1に挿入されて、加熱モジュール1の内壁面と接触することが可能である。加熱モジュール1は、通電により発熱したあと、熱をエアロゾル発生基質200に伝達可能であり、これによりエアロゾル発生基質200の乾燥及び加熱を実現する。マザーボード3は、電池4、加熱モジュール1にそれぞれ電気的に接続される。マザーボード3には関連の制御回路が配置されており、ハウジング2に設置されるスイッチ5によって、電池4と加熱モジュール1の間のオン/オフを制御可能である。ハウジング2の上部には、更に、挿入口20を遮蔽又は露出するための防塵カバー6を設置可能である。エアロゾル発生装置100を使用する必要のない場合には、防塵カバー6を押動して挿入口20を遮蔽することで、挿入口20への埃の進入を防止可能である。また、使用する必要がある場合には、エアロゾル発生基質200を挿入口20から挿入できるよう、防塵カバー6を押動して挿入口20を露出させる。
The upper part of the
当該エアロゾル発生基質200は、外包層210と、外包層210内の底部に設置される霧化基質220を含み得る。外包層210は外包紙とすることができる。霧化基質220は、医療目的又は養生目的の材料とすることができ、例えば、固形のシート状又は糸状の植物の根、茎、葉といった植物系材料とする。エアロゾル発生装置100は、内部に挿接されたエアロゾル発生基質200を低温で乾燥・加熱することで、非燃焼状態で霧化基質220内のエアロゾル抽出物を放出させる。更に、当該エアロゾル発生基質200は、外包層210内に設置され、且つ縦方向に順に霧化基質220の上方に設置される中空支持区間230、降温区間240及び濾過区間250を含み得る。当該エアロゾル発生基質200の横断面形状もまた円形に限らず、楕円形、四角形、多角形等のその他の形状としてもよい。
The aerosol-generating
理解し得るように、上記の各技術的特徴は、制限なく任意に組み合わせて使用することが可能である。 As can be understood, each of the above technical features can be used in any combination without limitation.
以上の実施例は本発明の好ましい実施形態を示したにすぎず、比較的具体的且つ詳細に記載したが、これにより本発明の権利範囲が制限されると解釈すべきではない。指摘すべき点として、当業者であれば、本発明の構想を逸脱しないことを前提に、上記の技術的特性を自由に組み合わせることも、若干の変形及び改良を行うことも可能であり、これらはいずれも本発明の保護の範囲に属する。従って、本発明の特許請求の範囲で行われる等価の変形及び補足は、いずれも本発明の請求項がカバーする範囲に属する。 Although the above examples merely illustrate preferred embodiments of the invention and are described in relative specificity and detail, they should not be construed as limiting the scope of the invention. It should be pointed out that a person skilled in the art can freely combine the above technical characteristics and make some modifications and improvements without departing from the concept of the present invention. are within the protection scope of the present invention. Therefore, equivalent modifications and additions made in the claims of the present invention are all within the scope covered by the claims of the present invention.
Claims (18)
前記案内部材(11)内には、エアロゾル発生基質(200)を導入するための導入室(110)が形成されており、前記導入室(110)は対向して設置される第1端(111)及び第2端(112)を有し、前記第1端(111)及び前記第2端(112)の横断面形状は異なっており、前記導入室(110)の前記第2端(112)における横断面の面積は前記第1端(111)の横断面の面積よりも小さく、且つ、前記導入室(110)は、前記第1端(111)から前記第2端(112)まで徐々に変化しながら連なっていることを特徴とする案内部材。 A guide member for use in a heating module of an aerosol generator, comprising:
An introduction chamber (110) for introducing an aerosol-generating substrate (200) is formed in the guide member (11), and the introduction chamber (110) has a first end (111 ) and a second end (112), the cross-sectional shape of said first end (111) and said second end (112) being different, said second end (112) of said introduction chamber (110) is smaller than the cross-sectional area of said first end (111), and said introduction chamber (110) gradually extends from said first end (111) to said second end (112) A guide member characterized by being connected while changing.
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