JP2024525773A - エアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置 - Google Patents

Abstract

本発明はエアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置を開示する。エアロゾル基質構造は基質部分と、基質部分の一端に設置されるダクト部分と、ダクト部分の基質部分から離れた端に設置されるフィルタ部分と、を備え、基質部分はエアロゾル発生基質及び発熱体を含み、発熱体は密閉室を有し、エアロゾル発生基質は密閉室内に設けられており、発熱体の材質にキュリー点温度を有する強磁性材料を含ませることで、電磁誘導によりエアロゾル発生基質を加熱して霧化させてエアロゾルを形成する。本願のエアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置は加熱過程における熱損失が小さく、エアロゾル発生基質の残留物が加熱装置内に残存しにくく、且つ生成されたエアロゾルの物質成分の適合性が高く、ユーザーの吸入感がより良い。

Description

＜関連出願の相互参照＞
本願は、２０２１年０７月１５日に提出した中国特許出願第２０２１１０８０２８９５０号の優先権を主張し、ここで、その全ての記載内容が援用により本願に取り込まれる。

本発明は電子霧化装置の技術分野に関し、特にエアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置に関する。

非燃焼加熱（ＨＮＢ、Ｈｅａｔ Ｎｏｔ Ｂｕｒｎｉｎｇ）装置は加熱装置にエアロゾル発生基質（処理された植物葉のような製品）を加えた組合せ装置である。外部加熱装置は、エアロゾル発生基質がエアロゾルを発生できるが燃焼にならない温度まで高温加熱することにより、燃焼させることなくエアロゾル発生基質にユーザーに必要なエアロゾルを発生させることができる。

一般的に、加熱装置には加熱部材が設けられており、エアロゾル発生基質を加熱装置に挿入すると、加熱部材が熱を発生させてエアロゾル発生基質を加熱する。ところが、加熱部材により発生した熱がエアロゾル発生基質に伝達される過程における熱損失が大きく、加熱効率に影響を与えてしまう。

また、エアロゾル発生基質は一般的に紙質材料で包まれて両端が開口するエアロゾル基質構造を形成する。ユーザーは吸入し終わった後にエアロゾル基質構造を抜き出すとき、エアロゾル発生基質の残留物が加熱装置に残存又は付着しやすく、加熱装置の洗浄を困難にしたり、雑味と異臭がしたりして、ユーザーの吸入体験に深刻な影響を与えやすい。また、吸入過程において、外部の冷気がエアロゾル発生基質から流れ込み、エアロゾル発生基質の温度を急激に変化させて、エアロゾル発生基質の分解反応を不安定にし、生成されたエアロゾルの物質成分の適合性が低くなる。これは、ユーザーの吸入感に影響を与えてしまう。

本発明に係るエアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置は、加熱過程における熱損失が比較的大きく、エアロゾル発生基質の残留物が加熱装置内に残存しやすく、かつ、生成されたエアロゾルの物質成分の適合性が低く、ユーザーの吸入感が悪いという問題を解決した。

上記技術的問題を解決するために、本願が用いる第１の技術的解決策は以下のとおりである。エアロゾル基質構造を提供し、前記エアロゾル基質構造は、基質部分と、基質部分の一端に設置されるダクト部分と、ダクト部分の基質部分から離れた端に設置されるフィルタ部分と、を備え、
基質部分はエアロゾル発生基質及び発熱体を含み、発熱体は密閉室を有し、エアロゾル発生基質は密閉室内に設けられており、発熱体の材質にキュリー点温度を有する強磁性材料を含ませることで、電磁誘導によりエアロゾル発生基質を加熱して霧化させてエアロゾルを形成する。

発熱体の少なくともエアロゾル発生基質に面する側の材質はキュリー点温度を有する強磁性材料である。

発熱体の材質はキュリー点温度を有する強磁性材料である。

強磁性材料は鉄ニッケル合金である。

発熱体の内表面はエアロゾル発生基質に直接接触する。

ダクト部分は吸入通路を有し、密閉室の一端は第１開口を有し、吸入通路は第１開口により密閉室に連通しており、吸入通路が外部大気に連通することにより吸入過程で吸気し、それにより基質部分で形成されたエアロゾルを吸入する。

発熱体は側壁が密閉された管状体であり、管状体のダクト部分に接続される端は開口端であり、開口端は第１開口となり、管状体のダクト部分から離れた端は密閉端である。

ダクト部分の内側壁にはダクト部分を支持するための支持媒体が設置され、且つ支持媒体の内部は中空であり、前記支持媒体の内表面で囲まれた空間は吸入通路を形成する。

フィルタ部分はダクト部分に連通しており、且つダクト部分で吸入されたエアロゾルを濾過するための濾過媒体が充填される。

ダクト部分及び／又はフィルタ部分の材質は紙ベースの材料又はホイルベースの材料であり、支持媒体及び／又は濾過媒体はアセテート繊維である。

上記技術的問題を解決するために、本願が用いる第２の技術的解決策は、エアロゾル基質構造及び加熱装置を備えるエアロゾル発生装置を提供することである。エアロゾル基質構造は上述のエアロゾル基質構造である。

加熱装置は電源アセンブリ及びソレノイドコイルを含み、電源アセンブリはソレノイドコイルに接続されており、ソレノイドコイルに給電するために使用され、ソレノイドコイルは通電後に磁界を発生させて、エアロゾル基質構造における発熱体が電磁誘導によりエアロゾル発生基質を加熱して霧化させてエアロゾルを形成するために使用される。

本発明に係るエアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置では、該エアロゾル基質構造は発熱体でエアロゾル発生基質を収容するとともに、発熱体の材質にキュリー点温度を有する強磁性材料を含ませることで、電磁誘導により発熱体におけるキュリー点温度を有する強磁性材料を発熱させ、それによりエアロゾル発生基質を加熱して霧化させてエアロゾルを形成するのであり、該エアロゾル基質構造はエアロゾル発生基質を収容するための発熱体により直接エアロゾル発生基質を加熱できるため、他の媒体を介して熱伝導する必要がなく、それにより熱の伝導過程における熱損失を効果的に低減する。

また、該エアロゾル基質構造は発熱体内の密閉室でエアロゾル発生基質を収容することにより、エアロゾル発生基質を密閉状態にすることができ、これにより、吸入完了後に、エアロゾル発生基質の残留物をエアロゾル基質構造とともに取り出すことを可能にし、加熱装置内に残存又は付着することを回避し、加熱装置の洗浄を困難にしたり、雑味と異臭がしたりする問題を防止するのであり、また、吸入過程において、気流が基質部分内のエアロゾル発生基質を通過しないため、エアロゾル発生基質の分解反応が冷気の影響を受けることがなく、分解反応が安定し、生成されたエアロゾルの物質成分の適合性に寄与し、更にユーザーの吸入感の向上に寄与する。

本願の実施例の技術的解決策をより明確に説明するために、以下に実施例の記述に必要な図面を簡単に説明するが、明らかに、以下に記載する図面は単に本願の実施例の一例にすぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、更にこれらの図面に基づいて他の図面を取得することができる。
図１は本願の第１実施例に係るエアロゾル基質構造の断面図である。 図２は本願の第２実施例に係るエアロゾル基質構造の断面図である。 図３は本願の第３実施例に係るエアロゾル基質構造の断面図である。 図４は本願の第４実施例に係るエアロゾル基質構造の断面図である。 図５は本願の第５実施例に係るエアロゾル基質構造の断面図である。 図６は本願の一実施例に係るエアロゾル発生装置の断面図である。

以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例の技術的解決策を明確且つ完全に説明するが、明らかに、説明される実施例は本願の実施例の一部にすぎず、実施例の全部ではない。本願の実施例に基づいて、当業者が進歩性のある労働を必要とせずに取得する他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

以下の説明では、特定のシステム構造、インターフェース、技術のような具体的な詳細は、本願を理解するために、限定ではなく説明を目的として提供される。

本願の用語「第１」、「第２」、「第３」は、説明の目的でのみ使用されており、その相対的な重要性を示す又は示唆するもの、又は示される技術的特徴の数を暗黙的に示すものと理解すべきではない。これにより、「第１」、「第２」、「第３」で限定された特徴は、少なくとも１つの前記特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本願の説明において、特に明確且つ具体的に限定しない限り、「複数」の意味は少なくとも２つ、例えば、２つ、３つなどである。本願の実施例での全ての方向性指示（例えば、上、下、左、右、前、後…）は、ある特定の姿勢（図に示すように）における各部材間の相対的な位置関係、運動状況などを説明するために使用され、前記特定の姿勢が変化すると、それに伴って前記方向性指示も変化する。本願の実施例における用語「備える」、「有する」及びそれらの任意の変形は非排他的な包含を含むことを意図している。例えば、一連のステップ又はユニットを含む過程、方法、システム、製品又は装置は、列挙したステップ又はユニットに限らず、選択的に列挙されていないステップ又はユニットを更に含み、又は選択的にこれらの過程、方法、製品又は装置固有の他のステップ又はアセンブリを更に含む。
本明細書で言及された「実施例」は、実施例を参照して説明した特定の特徴、構造又は特性が本願の少なくとも１つの実施例に含まれてもよいことを意味する。明細書の各箇所に前記用語が出現することは必ずしも全てが同じ実施例を指しているとは限らず、他の実施例と排他性のある独立した又は代替の実施例でもない。当業者であれば明示的又は暗黙的に理解されるように、本明細書で説明される実施例は、他の実施例と組み合わされてもよい。

以下、図面を参照しながら実施例によって本願を詳しく説明する。

図１を参照すると、図１は本願の第１実施例のエアロゾル基質構造１００の断面図を提供する。本実施例はエアロゾル基質構造１００を提供し、エアロゾル基質構造１００は順次接続される基質部分１１１、ダクト部分１１２及びフィルタ部分１１３を備える。

基質部分１１１はエアロゾル発生基質１２０及び発熱体１２１を含む。発熱体１２１はエアロゾル発生基質１２０を収容するための密閉室１１１ｄを有する。即ち、エアロゾル発生基質１２０は発熱体１２１の密閉室１１１ｄ内に設置され、且つ密閉室１１１ｄの一端は第１開口１１１ｂを有する。具体的には、発熱体１２１の側壁が環状に囲まれて管状体を形成し、管状体のダクト部分１１２に接続される端は開口端である。該実施例では、開口端が第１開口１１１ｂとなる。なお、開口端が第１開口１１１ｂとなる場合、第１開口１１１ｂの口径は密閉室１１１ｄの口径と一致する。当然のことながら、他の実施例では、第１開口１１１ｂの口径は密閉室１１１ｄの口径よりも小さくてもよい。

ダクト部分１１２は基質部分１１１内に形成されたエアロゾルを吸入するために使用される。ダクト部分１１２が基質部分１１１の第１開口１１１ｂを有する端に設けられ、且つダクト部分１１２の内部に吸入通路１１２ａを有し、吸入通路１１２ａは第１開口１１１ｂを介して基質部分１１１の密閉室１１１ｄに連通する。

フィルタ部分１１３がダクト部分１１２の吸入通路１１２ａの基質部分１１１から離れた端に連通することにより、吸入通路１１２ａ内のエアロゾルがフィルタ部分１１３に入ることを可能にし、それによりフィルタ部分１１３によりダクト部分１１２で吸入されたエアロゾルを濾過する。具体的には、フィルタ部分１１３はダクト部分１１２の基質部分１１１から離れた側に設けられてもよく、且つフィルタ部分１１３内に濾過媒体１１４が充填されてもよく、濾過媒体１１４はエアロゾル内のヤニ、浮遊粒子などを濾過することができ、それにより濾過媒体１１４によりダクト部分１１２で吸入されたエアロゾルを濾過して、ユーザーが吸入したエアロゾル中の不必要な物質を減少させる。濾過媒体１１４の材料はアセテート繊維であってもよい。更に、フィルタ部分１１３のダクト部分１１２から離れた端が第２開口１１３ａを有することにより、フィルタ部分１１３の内部空間と外部大気とを連通させる。ユーザーはフィルタ部分１１３の第２開口１１３ａを有する端からエアロゾルを吸入することができる。

ダクト部分１１２及びフィルタ部分１１３の材質は紙ベースの材料又はホイルベースの材料であってもよい。発熱体１２１の材質はキュリー点温度を有する強磁性材料を含んでもよく、強磁性材料は、例えば、鉄ニッケル合金であってもよく、電磁誘導により発熱体１２１上のキュリー点温度を有する強磁性材料を発熱させ、それによりその内部のエアロゾル発生基質１２０を加熱して霧化させてエアロゾルを形成する。具体的には、基質部分１１１の外周の周方向にソレノイドコイルを周設することにより、ソレノイドコイルに通電する際に磁界を発生させることができ、それにより発熱体１２１上のキュリー点温度を有する強磁性材料を発熱させる。

発熱体１２１の材質がキュリー点温度を有する強磁性材料を含むこととは、発熱体１２１の材質がキュリー点温度を有する強磁性材料だけであってもよく、発熱体１２１は全て加熱部材としてエアロゾル発生基質１２０を加熱することを意味する。当然のことながら、発熱体１２１の材質はキュリー点温度を有する強磁性材料及びキュリー点温度を有する強磁性材料以外の他の材料を含んでもよく、且つ当該他の材料とキュリー点温度を有する強磁性材料とは単に物理的組合せである。即ち、強磁性材料は他の材料と化学反応しない。

従来技術における加熱部材が加熱装置内に設置され、加熱部材により発生した熱が一連の媒体、例えば、空気、エアロゾル発生基質１２０を包む紙質材料によりエアロゾル発生基質１２０に伝導されることと比較して、本実施例はエアロゾル発生基質１２０を、材質がキュリー点温度を有する強磁性材料の発熱体１２１内に設け、発熱体１２１が直接加熱部材として電磁誘導により発熱することで発熱体１２１の内部のエアロゾル発生基質１２０を加熱することができる。熱が発熱体１２１から直接エアロゾル発生基質１２０に伝達され、熱が伝達する媒体を減少させ、それにより熱の伝導過程における熱損失を低減する。

また、該発熱体１２１がキュリー点温度を有する強磁性材料により加熱するが、キュリー点温度を有する強磁性材料はキュリー点温度以下にあり、該強磁性材料は強磁性であり、発振コイルの作用によって電磁誘導により持続的に発熱することができ、このため、エアロゾル発生基質１２０の加熱ベーキングを実現する。しかしながら、キュリー点温度を超えた後、強磁性材料は強磁性から常磁性になる。即ち、この時点で、該発熱体１２１が磁性を備えなくなり、発熱体１２１がエアロゾル発生基質１２０の電磁誘導による加熱を停止する。これにより、該発熱体１２１は加熱温度がキュリー点温度を超えると加熱を自動的に停止できるようにすることで、エアロゾル発生基質１２０の温度を特定の温度範囲内に正確に制御し、エアロゾル発生基質１２０の加熱温度が高すぎて、エアロゾル発生基質１２０が焼き焦げるという問題が発生することを防止し、それによりエアロゾル発生基質１２０の温度を正確に制御することができ、更に加熱装置に温度測定アセンブリを別に設置する必要がなく、生産コストを効果的に削減する。

加えて、上記エアロゾル基質構造１００はエアロゾル発生基質１２０の外部に紙質材料が包まれているスキームと比較して、本実施例では発熱体１２１にエアロゾル発生基質１２０を包むことにより、吸入過程においてベーキング中の紙の匂いがすることを更に防止することができ、ユーザーの吸入感を向上させる。

一実施例では、発熱体１２１の少なくともエアロゾル発生基質１２０に面する側の材質はキュリー点温度を有する強磁性材料である。例えば、基質部分１１１は二層構造であってもよく、発熱体１２１の外側壁の材料は断熱材料であり、発熱体１２１の内側壁の材料はキュリー点温度を有する強磁性材料である。これにより、発熱体１２１とエアロゾル発生基質１２０との距離がより近くなり、熱伝達過程における熱損失がより少なくなる。

一実施例では、図１に示すように、発熱体１２１内にエアロゾル発生基質１２０が収容される場合、エアロゾル発生基質１２０が発熱体１２１の内表面に直接接触することにより、発熱体１２１により発生した熱が直接エアロゾル発生基質１２０に伝達できるようにする。エアロゾル発生基質１２０と発熱体１２１の内表面との間に隙間がある場合、熱が空気媒体により発熱体１２１からエアロゾル発生基質１２０に伝達される必要があるが、エアロゾル発生基質１２０が発熱体１２１の内表面に直接接触すると、熱が空気媒体を伝達される必要がなく、熱伝達過程における熱損失を更に低減する。

一実施例では、発熱体１２１、ダクト部分１１２及びフィルタ部分１１３の形状は中空管状であってもよく、且つ円柱状であってもよく、他の実施例では、基質部分１１１、ダクト部分１１２及びフィルタ部分１１３の形状は他の形状であってもよい。更に、基質部分１１１、ダクト部分１１２及びフィルタ部分１１３の形状は同じであってもよく、いずれも円柱状を呈してもよい。

一実施例では、発熱体１２１、ダクト部分１１２及びフィルタ部分１１３の内外径の寸法は同じであってもよく、それにより基質部分１１１の側壁、ダクト部分１１２の側壁及びフィルタ部分１１３の側壁を順次当接させる。

本実施例では、図１に示すように、図１における矢印は気流の流れ方向を示す。基質部分１１１の密閉室１１１ｄは第１開口１１１ｂのみを含んでもよい。即ち、密閉室１１１ｄの第１開口１１１ｂ以外の他の端はいずれも密閉端であり、気流が基質部分１１１から入れないようにする。

具体的には、該実施例では、ダクト部分１１２に第１吸気孔１１２ｂが設置され、第１吸気孔１１２ｂの数は少なくとも１つである。第１吸気孔１１２ｂが外部大気と吸入通路１１２ａとを連通することにより、気流は第１吸気孔１１２ｂから吸入通路１１２ａに入ることができ、それにより基質部分１１１内に発生したエアロゾルを運びながら吸入通路１１２ａからフィルタ部分１１３の内部空間に入って、フィルタ部分１１３の第２開口１１３ａから流出し、これにより、ユーザーの吸入過程を実現する。

該エアロゾル基質構造１００は基質部分１１１に密閉室１１１ｄを形成させることにより、密閉室１１１ｄでエアロゾル発生基質１２０を収容し、これにより、エアロゾル発生基質１２０が発熱体１２１内に収容される場合、エアロゾル発生基質１２０を密閉状態にすることにより、吸入過程において又は吸入完了後に、エアロゾル基質構造１００内のエアロゾル発生基質１２０が加熱装置に落ちることを防止する。それと同時に、吸入完了後に、エアロゾル発生基質１２０の残留物をエアロゾル基質構造１００とともに取り出すことを可能にし、加熱装置に残存又は付着するという問題の発生を回避し、加熱装置の洗浄を容易にする。

また、吸入過程において、気流が基質部分１１１内のエアロゾル発生基質１２０を通過せず、エアロゾル発生基質１２０の分解反応が冷気の影響を受けることがなく、分解反応が安定し、生成されたエアロゾルの物質成分の適合性に寄与し、更にユーザーの吸入感の向上に寄与する。

形成されたエアロゾルは密閉室１１１ｄ内のガスを置換する効果があるため、基質部分１１１内の酸素含有量が加熱過程の進行に伴って減少することとなり、このとき、加熱温度を上昇させても、エアロゾル発生基質１２０は燃焼現象が発生することもない。従って、エアロゾル発生基質１２０の加熱温度を更に上昇させることにより、エアロゾル発生基質１２０中の香りがする成分を十分に放出して、ユーザーの吸入感を向上させることができる。

具体的な実施例では、図１に示すように、発熱体１２１は環状側壁１１１ｅ及び底壁１１１ｆを有し、底壁１１１ｆは環状側壁１１１ｅのダクト部分１１２から離れた端に設けられ、且つ環状側壁１１１ｅとともに囲まれて密閉室１１１ｄが形成される。環状側壁１１１ｅ及び底壁１１１ｆは緊密な係合により発熱体１２１のダクト部分１１２から離れた端を密閉にしてもよく、環状側壁１１１ｅは底壁１１１ｆと一体成形されてもよい。即ち、発熱体１２１が一体成形され、密閉室１１１ｄが一体成形され、基質部分１１１のダクト部分１１２から離れた端を密閉にする。環状側壁１１１ｅと底壁１１１ｆとの緊密な係合と比較して、密閉室１１１ｄが一体成形されることにより基質部分１１１の内部の密封性をより高くすることができ、且つ運搬、移動、開封及び外力の作用を受けた他の場合に底壁１１１ｆも緩みにくく脱落しにくく、エアロゾル発生基質１２０が抜け落ちることによる加熱装置が洗浄されにくいという問題を防止することができるとともに、気流が基質部分１１１に入ることによる発生したエアロゾルの適合性が低いという問題を防止することができる。

第１実施例では、図１に示すように、基質部分１１１の環状側壁１１１ｅ及び底壁１１１ｆの材料はいずれもキュリー点温度を有する強磁性材料であり、且つ環状側壁１１１ｅ及び底壁１１１ｆは一体成形される。エアロゾル基質構造１００は複数の第１吸気孔１１２ｂから吸気することによりエアロゾルを吸入する。

第１実施例の基質部分１１１は密閉構造であり、気流は基質部分１１１を通過しない。従って、基質部分１１１内に発生したエアロゾルの流出は基質部分１１１の両端が開口する構造にとってより困難であり、気流はエアロゾルを持ち出せず又は持ち出されるエアロゾルの量が少なく、ユーザーの吸入体験に影響を与えてしまう。

第１吸気孔１１２ｂの数が多ければ多いほど、エアロゾル基質構造１００内の気流の温度が低くなって、吸入抵抗が小さくなり、且つエアロゾル基質構造１００における吸入したエアロゾルの量は第１吸気孔１１２ｂの数の増加に従って増加してから減少する傾向がある。これに鑑みて、第１吸気孔１１２ｂの具体的な数は実際の状況に応じて選択して設定してもよい。具体的には、第１吸気孔１１２ｂの数を複数取って、複数の第１排気孔がダクト部分１１２の周方向に沿って間隔を置いて配置され、好ましくは、複数の第１排気孔がダクト部分１１２の周方向に沿って間隔を置いて均一に配置され、それによりダクト部分１１２の各径方向の吸気をより均一にする。

具体的には、第１吸気孔１１２ｂの形状は円形、楕円形、菱形及び四角形などであってもよく、第１吸気孔１１２ｂの形状はエアロゾル基質構造１００の生産加工プロセス及びコストに基づいて選択されるべきである。

具体的には、第１吸気孔１１２ｂの孔径が大きければ大きいほど、エアロゾル基質構造１００内の気流の温度が低くなって、ユーザーが吸入したエアロゾルの量が増加し、吸入抵抗が小さくなる。従って、第１吸気孔１１２ｂの孔径の寸法は実際の状況に応じて選択して設定してもよい。当然のことながら、ダクト部分１１２の支持効果を考慮して、第１吸気孔１１２ｂの数、孔径の寸法をダクト部分１１２の直径に合わせて設計することができ、孔開け領域が大きすぎることによるダクト部分１１２が変形及び崩壊しやすく、更に吸入通路１１２ａを閉塞してしまうという問題を回避する。具体的な実施例では、第１吸気孔１１２ｂの孔径の寸法は０．２ｍｍ～１ｍｍであってもよい。

一実施例では、第１吸気孔１１２ｂと第１開口１１１ｂとの直線距離を２ｍｍ～１４ｍｍにすることにより、第１吸気孔１１２ｂと第１開口１１１ｂとの直線距離を短縮することができ、それによりエアロゾル基質構造１００内の気流の温度が高ければ高いほど、ユーザーが吸入できるエアロゾルの量が増加する。

具体的な実施例では、第１吸気孔１１２ｂはダクト部分１１２の基質部分１１１に近接する端に設けられてもよく、当然のことながら、第１吸気孔１１２ｂはダクト部分１１２の他の位置に設けられてもよい。孔開け位置がエアロゾル発生装置２００（下記図６参照）の構造に基づいて設計してもよいが、孔開け位置の設計はエアロゾル発生装置２００が第１吸気孔１１２ｂを塞ぐことによるエアロゾル基質構造１００の吸気に影響を与えてしまうことを回避すべきである。

好ましくは、具体的な実施例では、第１排気孔の数は４～１０であり、第１排気孔の形状はいずれも円形であり、円形の第１吸気孔１１２ｂの直径は０．６ｍｍ～０．８ｍｍであり、複数の第１吸気孔１１２ｂと第１開口１１１ｂとの直線距離はいずれも４ｍｍ～１０ｍであり、且つダクト部分１１２の周方向に間隔を置いて均一に配置される。このような第１排気孔の設計は吸入したエアロゾルの量をより十分にし、吸入抵抗を適切にし、且つ気流の温度を適切にすることができ、ユーザーにとってよい吸入体験が得られる。

以上の分析から分かるように、基質部分１１１が密閉構造である場合、エアロゾル発生基質１２０の加熱温度が非密閉構造の加熱温度よりも高く、且つ第１吸気孔１１２ｂの孔開け位置は常に基質部分１１１に近い。このため、ユーザーが吸入したエアロゾルの温度は常に比較的高く、ユーザーに不十分な吸入体験を与える恐れがある。

これに鑑みて、一実施例では、図２を参照すると、図２は第２実施例に係るエアロゾル基質構造１００の断面図であり、ユーザーが吸入したエアロゾルの温度が比較的高いという問題を考慮して、ダクト部分１１２の側壁に複数の第１吸気孔１１２ｂが設置されるとともに、複数の第２吸気孔１１２ｃが更に設けられ、第２吸気孔１１２ｃは吸入過程において外部の冷気を引き込むことにより、吸入通路１１２ａ内に入ったエアロゾルを冷却する。

一実施例では、図２に示すように、複数の第１吸気孔１１２ｂはダクト部分１１２の基質部分１１１に近接する端に設けられ、複数の第２吸気孔１１２ｃはダクト部分１１２の基質部分１１１から離れた端に設けられる。第２吸気孔１１２ｃの孔径が第１吸気孔１１２ｂの孔径よりも小さいことにより、ほとんどの気流が第１吸気孔１１２ｂから入って、ユーザーが吸入するために基質部分１１１で発生したエアロゾルが吸入通路１１２ａ及びフィルタ部分１１３を流れるように駆動し、これにより、エアロゾルの吸入過程を実現する。ほんの少しだけの気流が第２吸気孔１１２ｃから入るのであり、第２吸気孔１１２ｃの孔径がより小さいため、第２吸気孔１１２ｃから入った気流の量がより少なく、エアロゾルに対して明らかな希釈作用を与えることがないとともに、フィルタ部分１１３に入ったエアロゾルの温度を適切に低下させることでユーザーが吸入したエアロゾルの温度を適切にすることができ、これにより、ユーザーの吸入体験を満たす。

一実施例では、複数の第２吸気孔１１２ｃはダクト部分１１２の周方向に沿って間隔を置いて設置される。好ましくは、複数の第１排気孔及び複数の第２吸気孔１１２ｃはいずれもダクト部分１１２の周方向に沿って間隔を置いて均一に配置され、それによりダクト部分１１２の各径方向の吸気をより均一にする。

一実施例では、図２に示すように、ダクト部分１１２は複数の第２吸気孔セット１１２ｄを含み、複数の第２吸気孔セット１１２ｄはダクト部分１１２の基質部分１１１から離れた端に位置する。各第２吸気孔セット１１２ｄは複数の第２吸気孔１１２ｃを有する。複数の第２吸気孔セット１１２ｄはダクト部分１１２の軸方向に沿って間隔を置いて設置され、各第２吸気孔セット１１２ｄ内の複数の第２吸気孔１１２ｃはダクト部分１１２の周方向に沿って間隔を置いて設置される。複数の第２吸気孔セット１１２ｄを設置することにより、ダクト部分１１２内の気流の温度を更に低下させて、ユーザーの吸入体験を向上させることができる。

第２実施例では、図２に示すように、ダクト部分１１２の側壁に複数の第１吸気孔１１２ｂ及び２つの第２吸気孔セット１１２ｄが設置され、２つの第２吸気孔セット１１２ｄはいずれも複数の第２吸気孔１１２ｃを含む。複数の第１吸気孔１１２ｂは周方向においてダクト部分１１２の基質部分１１１に近接する側に均一に設置され、２つの第２吸気孔セット１１２ｄはダクト部分１１２のフィルタ部分１１３に近接する側に設置され、各第２吸気孔セット１１２ｄ内の複数の第２吸気孔１１２ｃはダクト部分１１２の周方向に沿って間隔を置いて均一に設置される。

一実施例では、図３及び図４を参照すると、図３はエアロゾル基質構造１００の第３実施例の断面図である。図４はエアロゾル基質構造１００の第４実施例の断面図である。ダクト部分１１２内には、ダクト部分１１２内に入ったエアロゾルを冷却するための冷却媒体１１２ｅが更に設置されてもよく、ユーザーの吸入体験を向上させる。冷却媒体１１２ｅの材料はポリ乳酸又はアセテート繊維であってもよい。

一実施例では、図３を参照すると、冷却媒体１１２ｅはダクト部分１１２の軸線方向に沿ってダクト部分１１２の内側壁上に設置され、且つ第１吸気孔１１２ｂの所在位置を避ける。冷却媒体１１２ｅはダクト部分１１２の一部の内側壁上に設置されてもよく、ダクト部分１１２の全部の内側壁上に設置されてもよい。他の実施形態では、冷却媒体１１２ｅはダクト部分１１２の側壁内に設置されてもよく、又は、冷却媒体１１２ｅはダクト部分１１２の外側壁上に設置されてもよい。

第３実施例では、図３に示すように、冷却媒体１１２ｅはダクト部分１１２の軸線方向に沿ってダクト部分１１２を貫通しており、即ち冷却媒体１１２ｅは第１開口１１１ｂからダクト部分１１２とフィルタ部分１１３との接続箇所まで延在する。冷却媒体１１２ｅはダクト部分１１２の全部の内側壁上に設置され、且つ第１吸気孔１１２ｂの所在位置を避けて設置され、冷却媒体１１２ｅは中空チャンバであり、冷却媒体１１２ｅの内表面で囲まれた空間は吸入通路１１２ａを形成する。吸入過程において、気流が吸入通路１１２ａを流れるとき、冷却媒体１１２ｅは各方向から気流を冷却することができる。

一実施例では、冷却媒体１１２ｅ内を気流が通過することができ、ダクト部分１１２内のエアロゾルは冷却媒体１１２ｅを流れることができ、それにより冷却媒体１１２ｅはダクト部分１１２内のエアロゾルを均一に冷却することができる。第４実施例では、図４に示すように、冷却媒体１１２ｅは前記吸入通路１１２ａ内に充填されており、且つ前記ダクト部分１１２の前記基質部分１１１から離れた端に位置する。気流が第１吸気孔１１２ｂから吸入通路１１２ａに入ってから基質部分１１１で発生したエアロゾルを運びながら冷却媒体１１２ｅを流れ、冷却媒体１１２ｅはエアロゾルを均一に冷却することができ、それによりユーザーが最終的に吸入したエアロゾルの温度をより適切にして、ユーザーの吸入体験を向上させる。

一実施例では、フィルタ部分１１３内に濾過媒体１１４が充填されることに加えて、冷却媒体１１２ｅが充填されてもよく、それによりフィルタ部分１１３内を流れるエアロゾルを冷却する。

一実施例では、ダクト部分１１２の側壁は冷却媒体１１２ｅで構成されてもよく、それにより吸入通路１１２ａ内の気流を冷却する。以上の吸入通路１１２ａ内の気流を冷却する方法は組み合わせて使用することができ、それぞれ独立して使用される形態に限らない。

一実施例では、図５に示すように、図５は本願に係る第５実施例のエアロゾル基質構造１００の断面図である。ダクト部分１１２の内側壁には、ダクト部分１１２を支持して、ダクト部分１１２が変形や崩壊し、ひいては吸入通路１１２ａを塞いでエアロゾル基質構造１００の吸入過程に影響を与えてしまうことを防止するための支持媒体１１２ｆが更に設けられてもよい。

一実施形態では、図５に示すように、支持媒体１１２ｆはダクト部分１１２の軸線方向に沿ってダクト部分１１２の内側壁上に設置され、且つ第１吸気孔１１２ｂの所在位置を避ける。支持媒体１１２ｆはダクト部分１１２の一部の内側壁上に設置されてもよく、ダクト部分１１２の全部の内側壁上に設置されてもよい。

第５実施例では、図５に示すように、支持媒体１１２ｆはダクト部分１１２の軸線方向に沿ってダクト部分１１２を貫通しており、即ち支持媒体１１２ｆは第１開口１１１ｂからダクト部分１１２とフィルタ部分１１３との接続箇所まで延在する。支持媒体１１２ｆはダクト部分１１２の全部の内側壁上に設置され、且つ第１吸気孔１１２ｂの所在位置を避けて設置され、支持媒体１１２ｆの内部は中空である。即ち、支持媒体１１２ｆは中空チャンバであり、支持媒体１１２ｆの内表面で囲まれた空間は吸入通路１１２ａを形成する。第５実施例では、ダクト部分１１２の材料は紙質材料であり、支持媒体１１２ｆはアセテート繊維であり、支持媒体１１２ｆは紙質材料の変形及び崩壊を効果的に防止することができる。アセテート繊維は第６実施例において支持媒体１１２ｆとなることに加えて、冷却媒体１１２ｅとして吸入通路１１２ａにおける気流を冷却することができる。

本願はエアロゾル発生装置２００を更に提供する。図６を参照すると、図６は本願に係るエアロゾル発生装置２００の構造模式図である。エアロゾル発生装置２００はユーザーが吸入するために、エアロゾル基質構造１００を加熱ベーキングしてエアロゾルを発生させるために使用される。

エアロゾル発生装置２００は加熱装置２１０及びエアロゾル基質構造１００を備える。加熱装置２１０は電源アセンブリ２１１及び加熱アセンブリ２１２を含み、電源アセンブリ２１１は加熱アセンブリ２１２に接続されており、加熱アセンブリ２１２に給電するために使用される。加熱アセンブリ２１２は通電後にエアロゾル基質構造１００内のエアロゾル発生基質１２０を加熱してエアロゾルを形成することができる。

エアロゾル発生装置２００内のエアロゾル基質構造１００は更に以上のいずれか１つの実施例に関わるエアロゾル基質構造１００の構造及び機能を参照することができ、同様又は類似の技術的効果を実現することができるが、ここでは詳細な説明は省略する。

電源アセンブリ２１１は電池（図示せず）及びコントローラ（図示せず）を含み、コントローラが電池及び加熱アセンブリ２１２にいずれも電気的に接続される。電池は加熱アセンブリ２１２に電源を供給することにより、エアロゾル基質構造１００を加熱するために使用される。コントローラは加熱アセンブリ２１２の加熱の開始及び停止を制御するために使用され、加熱の電力や温度などのパラメータを制御することができる。

一実施例では、図６に示すように、エアロゾル発生装置２００内のエアロゾル基質構造１００の基質部分１１１での加熱部材１２１の材質はキュリー点温度を有する強磁性材料を含む。加熱アセンブリ２１２はソレノイドコイル２１２ａであり、電源アセンブリ２１１はソレノイドコイル２１２ａに接続されており、ソレノイドコイル２１２ａに給電するために使用される。ソレノイドコイル２１２ａは通電後に磁界を発生させて、エアロゾル基質構造１００における加熱部材１２１が電磁誘導によりエアロゾル発生基質１２０を加熱して霧化させてエアロゾルを形成するために使用される。

該エアロゾル発生装置２００では、従来技術における加熱部材１２１が加熱装置２１０内に設置され、加熱部材により発生した熱が一連の媒体、例えば、空気、エアロゾル発生基質１２０を包む紙質材料によりエアロゾル発生基質１２０に伝導されることと比較して、本実施例はエアロゾル発生基質１２０を、材質がキュリー点温度を有する強磁性材料の発熱体１２１内に設け、発熱体１２１が直接加熱部材として電磁誘導により発熱することで発熱体１２１の内部のエアロゾル発生基質１２０を加熱することができる。熱が発熱体１２１から直接エアロゾル発生基質１２０に伝達され、熱が伝達する媒体を減少させ、それにより熱の伝導過程における熱損失を低減する。

また、該発熱体１２１がキュリー点温度を有する強磁性材料により加熱するが、キュリー点温度を有する強磁性材料はキュリー点温度以下にあり、該強磁性材料は強磁性であり、発振コイルの作用によって電磁誘導により持続的に発熱することができ、このため、エアロゾル発生基質１２０の加熱ベーキングを実現する。しかしながら、キュリー点温度を超えた後、強磁性材料は強磁性から常磁性になる。即ち、この時点で、該発熱体１２１は磁性を備えなくなり、発熱体１２１がエアロゾル発生基質１２０の電磁誘導による加熱を停止する。これにより、該発熱体１２１は加熱温度がキュリー点温度を超えると加熱を自動的に停止できるようにすることで、エアロゾル発生基質１２０の温度を特定の温度範囲内に正確に制御し、エアロゾル発生基質１２０の加熱温度が高すぎて、エアロゾル発生基質１２０が焼き焦げるという問題が発生することを防止する。それによりエアロゾル発生基質１２０の温度を正確に制御することができ、更に加熱装置に温度測定アセンブリを別に設置する必要がなく、生産コストを効果的に削減する。

本実施例では、エアロゾル発生装置２００内のエアロゾル基質構造１００の基質部分１１１は密閉室１１１ｄを有し、エアロゾル発生基質１２０が密閉室１１１ｄ内に設けられる。エアロゾル発生基質１２０が密閉室１１１ｄの内表面に直接接触することができる。

エアロゾル発生装置２００内のエアロゾル基質構造１００の基質部分１１１内に密閉室１１１ｄを設置することにより、密閉室１１１ｄ内に収容されるエアロゾル発生基質１２０を密閉状態にすることができ、それによりエアロゾル基質構造１００の使用過程においてエアロゾル発生基質１２０がエアロゾル基質構造１００から加熱装置２１０内に抜け落ちることがない。吸入し終わった後に、エアロゾル発生基質１２０の残留物をエアロゾル基質構造１００とともに取り出すことを可能にし、加熱装置２１０内に残存又は付着することがなく、加熱装置２１０の洗浄を容易にする。

また、吸入過程において、気流が基質部分１１１内のエアロゾル発生基質１２０を通過せず、エアロゾル発生基質１２０の分解反応が冷気の影響を受けることがなく、分解反応が安定し、生成されたエアロゾルの物質成分の適合性に寄与し、更にユーザーの吸入感の向上に寄与する。

形成されたエアロゾルが密閉室１１１ｄ内のガスを置換する効果があるため、基質部分１１１内の酸素含有量が加熱過程の進行に伴って減少することとなり、このとき、加熱温度を上昇させても、エアロゾル発生基質１２０は燃焼現象が発生することもない。従って、エアロゾル発生基質１２０の加熱温度を更に上昇させることにより、エアロゾル発生基質１２０中の香りがする成分を十分に放出して、ユーザーの吸入感を向上させることができる。

以上は単に本願の実施形態であり、本願の特許範囲を制限するものではなく、本願の明細書及び図面の内容を利用して行われる等価構造又は等価プロセス変換、又は他の関連の技術分野への直接又は間接適用は、いずれも同様に本願の特許の保護範囲に含まれる。

Claims (11)

1. エアロゾル基質構造であって、
   基質部分と、前記基質部分の一端に設置されるダクト部分と、前記ダクト部分の前記基質部分から離れた端に設置されるフィルタ部分と、を少なくとも備え、
   前記基質部分はエアロゾル発生基質及び発熱体を含み、前記発熱体は密閉室を有し、前記エアロゾル発生基質が前記密閉室内に設けられており、前記発熱体の材質にキュリー点温度を有する強磁性材料を含ませることで、電磁誘導により前記エアロゾル発生基質を加熱して霧化させてエアロゾルを形成するエアロゾル基質構造。
2. 前記発熱体の少なくとも前記エアロゾル発生基質に面する側の材質は前記キュリー点温度を有する強磁性材料である請求項１に記載のエアロゾル基質構造。
3. 前記発熱体の材質はキュリー点温度を有する強磁性材料である請求項２に記載のエアロゾル基質構造。
4. 前記強磁性材料は鉄ニッケル合金である請求項３に記載のエアロゾル基質構造。
5. 前記発熱体の内表面は前記エアロゾル発生基質に直接接触する請求項１に記載のエアロゾル基質構造。
6. 前記ダクト部分は吸入通路を有し、前記密閉室の一端は第１開口を有し、前記吸入通路は前記第１開口により前記密閉室に連通しており、前記吸入通路が外部大気に連通することにより吸入過程で吸気し、それにより前記基質部分で形成された前記エアロゾルを吸入する請求項１に記載のエアロゾル基質構造。
7. 前記発熱体は側壁が密閉された管状体であり、前記管状体の前記ダクト部分に接続される端は開口端であり、前記開口端は前記第１開口となり、前記管状体の前記ダクト部分から離れた端は密閉端である請求項６に記載のエアロゾル基質構造。
8. 前記ダクト部分の内側壁には前記ダクト部分を支持するための支持媒体が設置され、且つ前記支持媒体の内部は中空であり、前記支持媒体の内表面で囲まれた空間は前記吸入通路を形成する請求項６に記載のエアロゾル基質構造。
9. 前記フィルタ部分は前記ダクト部分に連通しており、且つ前記ダクト部分で吸入された前記エアロゾルを濾過するための濾過媒体が充填される請求項８に記載のエアロゾル基質構造。
10. 前記ダクト部分及び／又は前記フィルタ部分の材質は紙ベースの材料又はホイルベースの材料であり、
    前記支持媒体及び／又は前記濾過媒体はアセテート繊維である請求項９に記載のエアロゾル基質構造。
11. エアロゾル発生装置であって、
    請求項１に記載のエアロゾル基質構造であるエアロゾル基質構造と、
    電源アセンブリ及びソレノイドコイルを含み、前記電源アセンブリは前記ソレノイドコイルに接続されており、前記ソレノイドコイルに給電するために使用され、前記ソレノイドコイルは通電後に磁界を発生させて、前記エアロゾル基質構造における前記発熱体が電磁誘導により前記エアロゾル発生基質を加熱して霧化させるようにするために使用される加熱装置と、を備えるエアロゾル発生装置。