JP2023059264A - Electronic atomization device, atomization body thereof, atomizer, and heating control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、霧化機器の分野に関し、特に、電子霧化装置及びその霧化本体、アトマイザー、加熱制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of atomization equipment, and more particularly to an electronic atomization device and its atomization body, an atomizer, and a heating control method.
電子霧化装置は、アトマイザー内のエアロゾル形成基質を霧化可能とする装置であって、使用時の安全性、利便性、健康的、環境にやさしい等の利点を有していることから、ますます人々の関心と支持を集めている。 Electronic atomization devices are devices that enable the aerosol-forming substrate in the atomizer to be atomized. It is gaining more and more people's interest and support.
現在のエアロゾル形成基質の加熱方式は、一般的に、接触式加熱と非接触式加熱に分けられる。 Current methods of heating aerosol-forming substrates are generally divided into contact heating and non-contact heating.
接触式加熱では、通常、発熱線(又は、セラミックス上にメッキされた発熱フィルム)を加熱するが、このような方式は、2つの接点と加熱部分との回路接続を予め確保する必要がある。図1に示すように、アトマイザー20の発熱線H1は、2つの接点P2を介して霧化本体10の2つの接点P1と接触する。アトマイザーの動作状態において、霧化本体10は、接点P1、P2を介して発熱線H1を通電させる。発熱線H1の内部抵抗は約1Ωであり、発熱後にエアロゾル発生基質を霧化可能となる。しかし、このような加熱方式は接点を予め確保する必要があるため、組み立てが複雑なだけでなく、液漏れのリスクも存在する。また、接点の電気抵抗も無視できず、これにより発熱効率が低下してしまう。
In contact heating, a heating wire (or a heating film plated on ceramics) is usually heated, but such a method requires a circuit connection between the two contacts and the heating part in advance. As shown in FIG. 1, the heating wire H1 of the
一方、非接触式加熱の場合には、一般的に、電磁誘導により渦電流を発生させる方式で加熱を行う。図2に示すように、霧化本体10の巻線コイルL1とコンデンサ(図示しない)によりLC共振回路を形成し、LC共振回路を制御することで最も有効な発振周波数とする。また、巻線コイルL1の中央に金属発熱シートH2(又は金属発熱針)を配置する。巻線コイルL1が通電すると、金属発熱シートH2の表面に渦電流が形成されて、加熱の目的が達成される。しかし、電磁誘導で渦電流を発生させる方式の加熱を小型の発熱体に応用する場合には、発熱効率が低下してしまう。
On the other hand, in the case of non-contact heating, heating is generally performed by a method of generating eddy currents by electromagnetic induction. As shown in FIG. 2, the winding coil L1 of the atomizing
本発明が解決しようとする技術的課題は、液漏れが防止され、且つ発熱効率の高い電子霧化装置及びその霧化本体、アトマイザー、加熱制御方法を提供することである。 A technical problem to be solved by the present invention is to provide an electronic atomization device, an atomization main body thereof, an atomizer, and a heating control method, which prevent liquid leakage and have high heat generation efficiency.
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。 The technical solutions adopted by the present invention to solve the technical problems are as follows.
エアロゾル形成基質が収容されており、霧化本体と連携してエアロゾル形成基質の霧化を実現する電子霧化装置のアトマイザーを構成する。アトマイザーは、前記アトマイザーが前記霧化本体に装着された状態で、電磁結合方式で、前記霧化本体からエネルギーを取得することで、前記エアロゾル形成基質を加熱する第2コイルを含む。 The aerosol-forming substrate is contained therein and, in conjunction with the atomizing body, constitutes the atomizer of the electronic atomization device to effect atomization of the aerosol-forming substrate. The atomizer includes a second coil that, with the atomizer attached to the atomizing body, extracts energy from the atomizing body in an electromagnetically coupled manner to heat the aerosol-forming substrate.
選択的に、前記第2コイルはインダクタコイルである。前記インダクタコイルは2つの端点を含む。前記アトマイザーは発熱体を更に含み、前記発熱体の両端は前記第2コイルの2つの端点にそれぞれ接続される。 Optionally, said second coil is an inductor coil. The inductor coil includes two endpoints. The atomizer further includes a heating element, and both ends of the heating element are respectively connected to two end points of the second coil.
選択的に、前記発熱体の少なくとも一部は前記エアロゾル形成基質内に設置される。 Optionally, at least a portion of said heating element is located within said aerosol-forming substrate.
選択的に、前記第2コイルは、発熱線を巻いて形成される抵抗コイルであり、且つ、前記第2コイルの両端は短絡している。 Alternatively, the second coil is a resistance coil formed by winding a heating wire, and both ends of the second coil are short-circuited.
選択的に、前記第2巻き線コイルは、前記エアロゾル形成基質の外周を包囲するよう設置される。 Optionally, said second winding coil is positioned to surround the outer circumference of said aerosol-forming substrate.
選択的に、更に、磁気伝導媒体を含み、前記第2コイルは前記磁気伝導媒体に覆設される。 Optionally, further comprising a magnetically conductive medium, the second coil is overlying the magnetically conductive medium.
選択的に、前記磁気伝導媒体は、軟質磁性材料の磁気伝導媒体である。 Optionally, said magnetically conductive medium is a soft magnetic material magnetically conductive medium.
選択的に、前記磁気伝導媒体は、特定のキュリー点温度の磁気伝導媒体であり、且つ、前記特定のキュリー点温度はエアロゾル形成基質の空焚き温度以下である。 Optionally, said magnetically conductive medium is a magnetically conductive medium with a specific Curie point temperature, and said specific Curie point temperature is less than or equal to the dry firing temperature of the aerosol-forming substrate.
選択的に、前記磁気伝導媒体は、キュリー点温度が280℃の前記磁気伝導媒体である。 Optionally, said magnetically conductive medium is said magnetically conductive medium having a Curie point temperature of 280°C.
本発明は、更に、アトマイザーと連携してエアロゾル形成基質の霧化を実現する電子霧化装置の霧化本体を構成する。前記霧化本体は第1コイルを含む。 The present invention further constitutes an atomization body of an electronic atomization device that cooperates with the atomizer to effect atomization of the aerosol-forming substrate. The atomizing body includes a first coil.
前記霧化本体の動作状態において、前記第1コイルは電磁エネルギーを発生させ、前記アトマイザー内に収容されているエアロゾル形成基質を電磁結合方式で加熱することで、エアロゾルを形成する。 In the operating state of the atomizing body, the first coil generates electromagnetic energy to electromagnetically heat an aerosol-forming substrate contained within the atomizer, thereby forming an aerosol.
本発明は、更に、上記のアトマイザーと、上記の霧化本体を含む電子霧化装置を構成する。 The present invention further constitutes an electronic atomization device including the above atomizer and the above atomization body.
選択的に、前記第1コイルと前記第2コイルの配列方式には、上下の配列、左右の配列、同心円の覆設が含まれる。 Optionally, the arrangement manner of the first coil and the second coil includes up and down arrangement, left and right arrangement, and concentric covering.
本発明は、更に、電子霧化装置の加熱制御方法を構成する。当該方法は、以下を含む。 The present invention further constitutes a heating control method for an electronic atomizer. The method includes:
アトマイザーが霧化本体に装着された状態で、霧化本体の第1コイルが電磁エネルギーを発生させる。 A first coil of the atomizing body generates electromagnetic energy while the atomizer is attached to the atomizing body.
前記第1コイルは、電磁結合方式でアトマイザーの第2コイルにエネルギーを提供することで、アトマイザー内に収容されているエアロゾル形成基質を加熱し、エアロゾルを形成する。 The first coil provides energy in an electromagnetically coupled manner to a second coil of the atomizer to heat the aerosol-forming substrate contained within the atomizer and form an aerosol.
本発明の技術方案を実施する場合には、霧化本体に第1コイルが設置されており、アトマイザーに第2コイルが設置されている。且つ、第1コイルは、電磁結合方式で第2コイルに電気エネルギーを伝達するため、電気接続のための接点をアトマイザー及び霧化本体に設置する必要がない。従って、従来の接触式(アトマイザーと霧化本体が接点を介して接続されるもの)による電気エネルギー伝達と比較して、アトマイザーの液漏れ現象を効果的に改良可能である。また、従来の非接触式の電気エネルギー伝達と比較して、発熱効率を大幅に向上させられる。 When implementing the technical solution of the present invention, the atomizing body is installed with a first coil, and the atomizer is installed with a second coil. In addition, since the first coil transmits electric energy to the second coil by electromagnetic coupling, it is not necessary to install contacts for electrical connection on the atomizer and the atomizing body. Therefore, compared with the conventional contact-type electrical energy transmission (where the atomizer and the atomizing body are connected via contacts), the liquid leakage phenomenon of the atomizer can be effectively improved. In addition, heat generation efficiency can be greatly improved compared to conventional non-contact electrical energy transfer.
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.
以下に、本発明の実施例に係る図面を組み合わせて、本発明の実施例における技術方案につき明瞭簡潔に述べる。なお、ここで記載する実施例は本発明の一部の実施例にすぎず、全ての実施例でないことは言うまでもない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的労働を要することなく取得するその他全ての実施例は、いずれも本発明の保護の範囲に属する。 The technical solutions in the embodiments of the present invention will be clearly and concisely described below in combination with the drawings according to the embodiments of the present invention. It should be noted that the embodiments described here are merely some embodiments of the present invention, and needless to say, they are not all embodiments. All other embodiments obtained by persons skilled in the art without creative labor based on the embodiments of the present invention shall fall within the protection scope of the present invention.
図3は、本発明における電子霧化装置の実施例1の概略構造図である。本実施例の電子霧化装置は、取り外し可能に接続される霧化本体10とアトマイザー20を含む。且つ、霧化本体10内には第1コイル11が設置されている。また、アトマイザー20内にはエアロゾル形成基質が収容されるとともに、第2コイル21が設置されている。第1コイル11は、一般的な巻線コイルからなるインダクタである。第2コイル21と第1コイル11の配列方式は上下の配列とし、且つこれらをカップリングする。アトマイザー20が霧化本体10に装着された状態で、第1コイル11は電磁エネルギーを発生させる。第2コイル21は、電磁結合方式で、霧化本体10の第1コイル11からエネルギーを取得することで、アトマイザー2内のエアロゾル形成基質を加熱し、エアロゾルを形成する。
FIG. 3 is a schematic structural diagram of Example 1 of the electronic atomization device of the present invention. The electronic atomization device of this embodiment includes an
また、本実施例では、図3を組み合わせて、第2コイル21はインダクタコイルであり、且つ2つの端点を有している。即ち、一般的な巻線コイルからなるインダクタでもあり、内部抵抗が小さい。且つ、本実施例の電子霧化装置は発熱体22を更に含む。当該発熱体22には、発熱線やセラミックス発熱コアが含まれ(ただし、これらに限らない)、且つ第2コイル21の2つの端点に接続されている。また、選択的に、発熱体22の少なくとも一部はエアロゾル形成基質内に設置可能である。本実施例において、第1コイル11は、通電後に電磁エネルギーを発生させて、相互誘導の原理により、電気エネルギーを第2コイル21に伝達する。これにより、発熱体22に電気を供給することで、エアロゾル形成基質の加熱による霧化を実現する。
Also, in this embodiment, combining FIG. 3, the
上記実施例の電子霧化装置は、互いにカップリングされる第1コイルと第2コイルが設置されており、且つ、電磁結合方式で電気エネルギーを伝達するため、電気接続のための接点をアトマイザー及び霧化本体に設置する必要がない。従って、従来の接触式(アトマイザーと霧化本体が接点を介して接続されるもの)による電気エネルギー伝達と比較して、アトマイザーの液漏れ現象を効果的に改良可能である。また、従来の非接触式の電気エネルギー伝達と比較して、発熱効率を大幅に向上させられる。 The electronic atomization device of the above embodiment is provided with a first coil and a second coil that are coupled with each other. There is no need to install it on the atomizing body. Therefore, compared with the conventional contact-type electrical energy transmission (where the atomizer and the atomizing body are connected via contacts), the liquid leakage phenomenon of the atomizer can be effectively improved. In addition, heat generation efficiency can be greatly improved compared to conventional non-contact electrical energy transfer.
更に、本実施例の電子霧化装置は磁気伝導媒体を更に含む。当該磁気伝導媒体は、軟質磁性材料の磁気伝導媒体とすることができ、例えば磁気伝導ロッド30とする。且つ、アトマイザー20の接続部(霧化本体10との連携及び装着を実現する)には、前記磁気伝導ロッド30を収容するための凹陥部23が設置されている。また、第1コイル11及び第2コイル21は、いずれも磁気伝導ロッド30に覆設されている。本実施例では、2つのコイルの間に1つの磁気伝導媒体(例えば、磁気伝導ロッド30)が追加されているため、インダクタの伝導効率を向上させられる。
Additionally, the electronic atomization device of this embodiment further includes a magnetically conductive medium. The magnetic conducting medium may be a magnetic conducting medium of a soft magnetic material, such as the magnetic conducting
図4は、本発明における電子霧化装置の実施例2の概略構造図である。本実施例の電子霧化装置は、図3に示した実施例と比較して、以下の点のみが異なっている。即ち、第2コイル21’は、発熱線を巻いて形成される抵抗コイルであり、内部抵抗が大きい。且つ、当該第2コイル21’の両端は短絡している。例えば、内部抵抗の小さな金属線22’(例えば、金線)によって当該第2コイル21’の両端を接続するか、第2コイル21’の両端を直接接続する。本実施例では、発熱線をコイル状に巻いて第2コイル21’とし、その両端を短絡させている。また、選択的に、第2コイル21’は、エアロゾル形成基質の外周を包囲するよう設置される。第1コイル11は、通電後に電磁エネルギーを発生させる。すると、相互誘導の原理によって、電気エネルギーが第2コイル21’に伝達されて、第2コイル21’に誘導電流が発生する。第2コイル21’は短絡しているため発熱し、これによりエアロゾル形成基質の加熱による霧化が実現される。
FIG. 4 is a schematic structural diagram of Example 2 of the electronic atomization device according to the present invention. The electronic atomization device of this embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 3 only in the following points. That is, the second coil 21' is a resistance coil formed by winding a heating wire, and has a large internal resistance. Moreover, both ends of the second coil 21' are short-circuited. For example, both ends of the second coil 21' are connected by a metal wire 22' (for example, a gold wire) having a small internal resistance, or both ends of the second coil 21' are directly connected. In this embodiment, the heating wire is coiled to form the second coil 21', and both ends of the second coil 21' are short-circuited. Also optionally, a second coil 21' is arranged to surround the outer circumference of the aerosol-forming substrate. The
更に、選択的な実施例において、磁気伝導ロッド30は、特定のキュリー点温度の磁気伝導ロッドである。且つ、当該特定のキュリー点温度は、エアロゾル形成基質の空焚き温度以下である。例えば、磁気伝導ロッド30は、キュリー点温度が280℃の磁気伝導ロッドである。本実施例において、磁気伝導ロッドは、温度がキュリー点温度まで上昇すると磁気伝導性能が消失する特性を有している。エアロゾル形成基質が空焚きされると、発熱体/線の温度が過度に高くなり、熱エネルギーの伝導性によって、発熱体/線を貫通する磁気伝導ロッド30の温度も上昇する。例えば、発熱体/線の温度が280℃を上回ると空焚きになる場合には、キュリー点温度が280℃の磁気伝導ロッドを選択すればよい。エアロゾル形成基質が空焚きされると、磁気伝導ロッドの温度はキュリー点温度を上回り、磁気伝導性能が極めて大きく低減する。また、これに応じて、磁気誘導強度も低減し、発熱体/線を通過する誘導電流も減少して、必要な電力出力を提供するには不十分となる。以上により、空焚き防止の作用が奏されるため、本実施例の電子霧化装置は、温度測定モジュールを設置しなくても、空焚きが発生することはない。
Further, in an alternative embodiment, the magnetic conducting
理解すべき点として、以上は本発明の具体的実施例にすぎない。その他のいくつかの実施例において、第1コイルと第2コイルの配列方式には、左右の配列、同心円の覆設が更に含まれ得る。また、電子霧化装置は、分離式の電子霧化装置のほかに、一体式の電子霧化装置としてもよい。 It should be understood that the foregoing are merely specific examples of the present invention. In some other embodiments, the arrangement manner of the first coil and the second coil may further include side-to-side arrangement and concentric wrapping. Further, the electronic atomization device may be an integrated electronic atomization device instead of a separate electronic atomization device.
図5は、本発明における電子霧化装置の加熱制御方式の実施例1のフローチャートである。図3又は図4を組み合わせて、本実施例の加熱制御方式は以下を含む。 FIG. 5 is a flow chart of Example 1 of the heating control system for the electronic atomizer according to the present invention. Combining FIG. 3 or FIG. 4, the heating control method of the present embodiment includes the following.
ステップS10:アトマイザーが霧化本体に装着された状態で、霧化本体の第1コイルが電磁エネルギーを発生させる。 Step S10: With the atomizer attached to the atomizing body, the first coil of the atomizing body generates electromagnetic energy.
ステップS20:前記第1コイルは、電磁結合方式で、アトマイザーの第2コイルにエネルギーを提供することで、アトマイザー内に収容されているエアロゾル形成基質を加熱し、エアロゾルを形成する。 Step S20: The first coil provides energy to the second coil of the atomizer by electromagnetic coupling to heat the aerosol-forming substrate contained in the atomizer to form an aerosol.
本実施例の加熱制御方式は、電磁結合方式で電気エネルギーを伝達するため、電気接続のための接点をアトマイザー及び霧化本体に設置する必要がない。従って、従来の接触式の電気エネルギー伝達と比較して、アトマイザーの液漏れ現象を効果的に改良可能である。また、従来の非接触式の電気エネルギー伝達と比較して、発熱効率を大幅に向上させられる。 Since the heating control system of this embodiment transmits electric energy by electromagnetic coupling, it is not necessary to install contacts for electrical connection on the atomizer and the atomizing body. Therefore, compared with the conventional contact-type electrical energy transmission, the liquid leakage phenomenon of the atomizer can be effectively improved. In addition, heat generation efficiency can be greatly improved compared to conventional non-contact electrical energy transfer.
更に、電子霧化装置は、分離式の電子霧化装置としてもよいし、一体式の電子霧化装置としてもよい。且つ、第1コイルと第2コイルの配列方式には、上下の配列、左右の配列、同心円の覆設が含まれ得る。そのほか、第1コイルと第2コイルの間に磁気伝導媒体(例えば、磁気伝導ロッド)を設置してもよい。選択的に、当該磁気伝導ロッドは、特定のキュリー点温度の磁気伝導ロッドであり、且つ、当該特定のキュリー点温度は、エアロゾル形成基質の空焚き温度以下である。 Further, the electronic atomization device may be a separate electronic atomization device or an integral electronic atomization device. Also, the arrangement of the first coil and the second coil may include a vertical arrangement, a horizontal arrangement, and a concentric covering. In addition, a magnetic conducting medium (eg, a magnetic conducting rod) may be placed between the first coil and the second coil. Optionally, the magnetic conducting rod is a magnetic conducting rod with a specific Curie point temperature, and the specific Curie point temperature is less than or equal to the dry firing temperature of the aerosol-forming substrate.
以上の記載は本発明の選択的な実施例にすぎず、本発明を制限するものではない。当業者にとって、本発明には各種の変更及び変形が存在する。本発明の精神及び原則の範囲内で実施される何らかの修正、同等の置換、改良等は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。 The above descriptions are only selective embodiments of the present invention and are not intended to limit the present invention. Various modifications and variations of the present invention exist for those skilled in the art. Any modifications, equivalent replacements, improvements, etc. that are within the spirit and principle of the present invention are included in the claims of the present invention.
図3は、本発明における電子霧化装置の実施例1の概略構造図である。本実施例の電子霧化装置は、取り外し可能に接続される霧化本体10とアトマイザー20を含む。且つ、霧化本体10内には第1コイル11が設置されている。また、アトマイザー20内にはエアロゾル形成基質が収容されるとともに、第2コイル21が設置されている。第1コイル11は、一般的な巻線コイルからなるインダクタである。第2コイル21と第1コイル11の配列方式は上下の配列とし、且つこれらをカップリングする。アトマイザー20が霧化本体10に装着された状態で、第1コイル11は電磁エネルギーを発生させる。第2コイル21は、電磁結合方式で、霧化本体10の第1コイル11からエネルギーを取得することで、アトマイザー20内のエアロゾル形成基質を加熱し、エアロゾルを形成する。
FIG. 3 is a schematic structural diagram of Example 1 of the electronic atomization device of the present invention. The electronic atomization device of this embodiment includes an
Claims (13)
前記アトマイザーが前記霧化本体に装着された状態で、電磁結合方式で、前記霧化本体からエネルギーを取得することで、前記エアロゾル形成基質を加熱する第2コイルを含むアトマイザー。 An atomizer for an electronic atomization device containing an aerosol-forming substrate and cooperating with an atomizing body to achieve atomization of the aerosol-forming substrate,
An atomizer comprising a second coil for heating the aerosol-forming substrate by extracting energy from the atomizing body in an electromagnetic coupling manner, with the atomizer attached to the atomizing body.
前記霧化本体は第1コイルを含み、前記霧化本体の動作状態において、前記第1コイルは電磁エネルギーを発生させ、前記アトマイザー内に収容されているエアロゾル形成基質を電磁結合方式で加熱することで、エアロゾルを形成することを特徴とする霧化本体。 An atomization body of an electronic atomization device that cooperates with an atomizer to achieve atomization of an aerosol-forming substrate, comprising:
The atomizing body includes a first coil, and in an operating state of the atomizing body, the first coil generates electromagnetic energy to heat an aerosol-forming substrate contained within the atomizer in an electromagnetically coupled manner. and an atomizing body that forms an aerosol.
請求項10に記載の霧化本体を含むことを特徴とする電子霧化装置。 an atomizer according to any one of claims 1 to 9;
An electronic atomization device comprising the atomization body according to claim 10 .
アトマイザーが霧化本体に装着された状態で、霧化本体の第1コイルが電磁エネルギーを発生させ、
前記第1コイルは、電磁結合方式でアトマイザーの第2コイルにエネルギーを提供することで、アトマイザー内に収容されているエアロゾル形成基質を加熱し、エアロゾルを形成することを特徴とする方法。 A heating control method for an electronic atomizer, comprising:
With the atomizer attached to the atomizing body, the first coil of the atomizing body generates electromagnetic energy,
wherein the first coil provides energy to a second coil of the atomizer in an electromagnetically coupled manner to heat an aerosol-forming substrate contained within the atomizer and form an aerosol.
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