JP3220624U - 非燃焼加熱式喫煙具、及びその加熱アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】非燃焼加熱式喫煙具及びその加熱アセンブリを提供する。
【解決手段】非燃焼加熱式喫煙具は、発熱管を更に含み、加熱アセンブリ１００は、管体と、熱伝導棒１２０と、加熱線１３０とを含み、螺旋状の加熱線１３０は、熱伝導棒１２０の外側壁及び管体の内壁とともに導流通路１１０ａを形成する。
【選択図】図３

Description

本考案は、空気加熱分野に関し、特に非燃焼加熱式喫煙具、及びその加熱アセンブリに関する。

タバコによる危害は、世界で深刻な公衆衛生上問題の一つとなっている。科学研究で判ったように、喫煙及び間接喫煙（受動喫煙）は人間健康に弊害を与えている。世界保健機関（ＷＨＯ）の統計データによれば、世界中で、毎年、喫煙による死亡数は６００万にも達し、即ち６秒間あたりに１人が喫煙による病気で死亡した。喫煙者のうち半分は喫煙により早くも死亡する。間接喫煙による非喫煙者の死亡数は年間６０万にも達している。

タバコ製品に対する人々の依頼性、及び癌等の病気からの挑戦のため、従来のタバコのように喫煙者に興奮感と愉悦感を与えることができるとともに、喫煙者の健康を悪くさせない製品が望まれている。非燃焼加熱（ｈｅａｔ−ｎｏｔ−ｂｕｒｎ, ＨＮＢ）技術は、燃焼による煙が発生することなく喫煙具でタバコを直接的に加熱することにより、喫煙者に紙巻タバコのような満足感を与えることができる一方、燃焼による有害物の発生と吸入を低減することもできる。非燃焼加熱式喫煙具は、従来の紙巻タバコに対して、多大な影響を与えることができる革新的な製品である。

非燃焼加熱技術に用いられる喫煙具は、吸入された冷空気を加熱するための加熱アセンブリを含み、加熱された空気は、タバコ製品を加熱して蒸気を発生させるメインのエネルギーとなる。しかし、従来の加熱アセンブリでは吸入された冷空気は十分加熱できない。

これらの事情に鑑みて、本考案は、吸入された冷空気を十分に加熱することができる、非燃焼加熱式喫煙具及びその加熱アセンブリを提供することを目的とする。

加熱アセンブリは、その一端に吸気口が設けられている管体と、前記管体内に収容されている熱伝導棒と、螺旋状となるように前記熱伝導棒の外側壁に巻きつき、前記熱伝導棒の外側壁とともに導流通路を形成する加熱線と、を含む。

非燃焼加熱式喫煙具は、前記加熱アセンブリと、タバコ製品を収容するための収容穴が開設され、前記管体に接続されている発熱管と、を含む。

前記非燃焼加熱式喫煙具及びその加熱アセンブリでは、螺旋状の加熱線が熱伝導棒の外側壁及び管体の内壁とともに導流通路を形成するため、導流通路も螺旋状のものである。冷空気は、吸気口から管体内に吸入された後、螺旋状の導流通路に沿って流れる。加熱線が発熱して昇温し易い特性を利用して、加熱線により導流通路内の気流、及び熱伝導棒を加熱する。熱伝導棒は、加熱されると、加熱線とともに吸気口から吸入された冷空気を加熱する。これにより、冷空気と加熱線及び熱伝導棒との接触時間を延長し、冷空気と加熱線及び熱伝導棒との接触面積を拡大する。従って、吸入された冷空気を十分に加熱することができる。

本考案の実施例又は先行技術の技術方案をより明確にさせるため、次には、実施例又は先行技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。下記の図面は本考案の一部の実施例を示すものに過ぎず、当業者にとって、創造力を必要としなく、これらの図面から他の実施例の図面を得られることは言うまでもない。

一実施例に係る非燃焼加熱式喫煙具の模式図である。 図１に示す加熱アセンブリの側面図である。 一実施例に係る加熱アセンブリの断面図である。 他の一実施例に係る加熱アセンブリの断面図である。 一実施例において吸気管路と管体とが連通した状態の断面図である。

本考案の上記目的、特徴、利点をより明確にさせるため、以下、図面を参照しつつ、本考案の具体的な実施例を説明する。以下、本考案が十分に理解されるように具体的且つ詳細に説明するが、本考案は、本明細書で述べられている実施例と異なる実施例で実施されることができ、当業者にとって、本考案の精神を逸脱しないかぎり、改良することができる。よって、本考案は以下の具体的な実施例に限定されない。

以下、部品が他部品に「固定」されるとは、当該他部品に直接的に固定されてもよく、又は、また更に別の部品を介して前記他部品に固定されてもよい。部品が他部品に「接続」されるとは、当該他部品に直接的に接続されてもよく、又は、また別の部品を介して前記他部品に接続されてもよい。本明細書に記載の「垂直」、「水平」、「左」、「右」及びこれらに似た言葉は、説明便宜のためのものだけであり、唯一の実施例を示すわけではない。

特記しないかぎり、本明細書で使用される全ての技術用語と科学用語は、当業者が通常理解している意味を有するものとする。本明細書で使用される用語は、具体的な実施例を説明するためのものに過ぎず、本考案を限定するためのものではない。なお、前記実施例の各技術的特徴を任意に組み合わせることができ、説明の便宜上、前記実施例の各技術的特徴の全ての組合せを説明していないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾しなければ、本考案の記載範囲に含まれると理解されるのが当然である。

図１は一実施例に係る非燃焼加熱式喫煙具１０を示している。当該非燃焼加熱式喫煙具１０は、非燃焼加熱技術を用いて、燃焼して煙が発生することなくタバコ製品２０を直接的に加熱し、これにより、喫煙者に従来の紙巻タバコのような満足感を与えることができる一方、紙巻タバコを燃焼させることなく燃焼による有害物の発生と吸入を避けることもできる。タバコ製品２０は、シートタバコ、紙巻タバコ、又は刻みタバコ等であってよい。具体的には、本実施例において、非燃焼加熱式喫煙具１０は、加熱アセンブリ１００と発熱管とを含んでいる。

図２及び図３は、一実施例に係る加熱アセンブリ１００を示している。加熱アセンブリ１００は、主に吸入された冷空気を加熱するためのものである。加熱アセンブリ１００は、管体１１０と、熱伝導棒１２０と、加熱線１３０と、フィルター１４０とを含んでいる。

管体１１０の一端には、吸気口１２３１が設けられており、外部の冷空気は、吸引動作の吸引力により吸気口を通して管体１１０内に入る。管体１１０の他端には、排気口１１１１が設けられており、冷空気が加熱されてなる熱気流は、排気口１１１１を通し発熱管の中に入って、タバコ製品２０を加熱する。具体的には、気流の流れ方向は図３の矢印の方向で示されている。

図５に示すように、具体的には、本実施例において、加熱アセンブリは、吸気管路２００を更に含んでいる。吸気管路２００は入気端２１０と排気端２２０とを含み、吸気管路２００の側壁は密封状であり、排気端２２０は吸気口１２３１と連通している。吸引動作が行われるとき、冷空気は、入気端２１０から吸気管路２００に入って、排気端２２０から排出されて、そして吸気口１２３１を通して管体１１０内に入る。吸気管路２００の側壁が密封されているため、冷空気は入気端２１０から入ると、排気端２２０から管体１１０内に入るほかない。気体導入において、気体の漏れ又は他の気体の混入がなく、気流源の清潔、汚染のないことが保証される。

入気端２１０には、吸引動作により発生した気流を感知して、有効の吸引回数を記録するための単一方向空気流センサー２３０が設けられている。例えば、単一方向空気流センサー２３０は、単一指向性の吸気圧力センサーであってよい。

管体１１０は、絶縁の熱伝導材料で製作されることができるため、管体１１０自体は熱を生じなく、加熱線１３０で発生される熱を伝導するだけである。例えば、管体１１０は、熱伝導しやすい金属、セラミック又は他の媒質であってもよく、絶縁処理された薄いアルミニウム材料等であってもよい。

熱伝導棒１２０は、管体１１０内に収容されている。熱伝導棒１２０は、絶縁且つ耐高温で熱伝導しやすい材料で形成されることができるため、熱伝導棒１２０自体も熱を生じなく、加熱線１３０で発生される熱を伝導するだけである。例えば、熱伝導棒１２０は、セラミック、絶縁処理された金属等であってよい。また、熱伝導棒１２０は、円柱状であってもよい。

具体的には、本実施例において、管体１１０の外側壁に温度センサー１５０を設けることにより、加熱された熱伝導棒１２０の温度を速くて精確に測定することができる。例えば、温度センサー１５０はＮＴＣサーミスタのようなサーミスタであってよい。温度センサー１５０は、熱伝導棒１２０の温度を検出すると、制御システム（例えばマイクロコントローラＭＵＣ）にフィードバックする。制御システムは、プログラム指令に従って、熱伝導棒１２０の温度が恒に制御可能な範囲にあるように、供給電流を常時調整する。

具体的には、本実施例において、熱伝導棒１２０の外側壁には、螺旋槽１２１が設けられている。加熱線１３０は、螺旋槽１２１に沿って螺旋状となるように熱伝導棒１２０の外側壁に巻きつき、熱伝導棒１２０の外側壁、螺旋槽１２１及び管体１１０の内壁とともに導流通路１１０ａを形成する。螺旋槽１２１の側壁の高さが加熱線１３０の直径よりも大きいことにより、導流通路１１０ａのサイズは保証される。加熱線１３０は、螺旋槽１２に沿って螺旋状となるように熱伝導棒１２０の外側壁に巻きつくため、加熱線１３０により気流を直接的に加熱することができるだけでなく、加熱線１３０で発生される熱により熱伝導棒１２０の温度を上昇させることもできる。熱伝導棒１２０も、温度が上昇すると、気流を加熱することができる。

具体的には、本実施例において、熱伝導棒１２０には、貫通穴１２２が開設されている。貫通穴１２２は、熱伝導棒１２０の軸方向に延びてその両端を貫通している。加熱線１３０の一端１３１は、管体１１０の一端から管体１１０内に挿入され、加熱線１３０の他端１３２は、貫通穴１２２を通って管体１１０の一端から管体１１０外へ突き出る。即ち、加熱線１３０の一端１３１は、管体１１０の一端から挿入され、加熱線１３０の他端１３２は、管体１１０の同じ一端から突き出る。このため、加熱線１３０は、貫通穴１２２を通すと、熱伝導棒１２０をその内部から加熱することができる。

加熱線１３０の熱伝導棒１２０の外側壁に巻きつく部分により熱伝導棒１２０の外側を加熱することができ、加熱線１３０の熱伝導棒内部の貫通穴１２２に挿入された部分により熱伝導棒１２０の内側を加熱することができ、これにより、熱伝導棒１２０の外側と内側を同時且つ均一に加熱することができ、熱伝導棒１２０の昇温速度を上げることができる。

具体的には、本実施例において、熱伝導棒１２０の他端には、貫通穴１２２が貫通しているストッパー１２３が設けられてもよい。管体１１０の内側壁の一端には、内径がストッパー１２３の外径よりも小さい当接部１１３が管体１１０の内側壁から径方向内側へ延びるように形成されている。当接部１１３は、ストッパー１２３に当接して、熱伝導棒１２０の管体１１０内からの落下を防止する。吸気口１２３１は、ストッパー１２３の中央部に開設される穴又はストッパー１２３の周縁部に開設される開口であってよい。吸気口１２３１の数は、二つであってもよく、勿論、他の数であってもよい。

具体的には、本実施例において、管体１１０内には、フィルター１４０が更に設けられている。フィルター１４０は、互いに連通している上キャビティ１１１ａと下キャビティ１１２ａとに管体１１０を分ける。熱伝導棒１２０は下キャビティ１１２ａ内に位置し、上キャビティ１１１ａはタバコ製品２０を入れるための部分である。フィルター１４０は、上キャビティ１１１ａ内のタバコ製品２０から出た屑等を隔離し、屑がフィルター１４０下の加熱線１３０、熱伝導棒１２０に落下することを防止する。上キャビティ１１１ａの高さは、タバコ製品２０の有効長さの三分の二である。

具体的には、本実施例において、熱伝導棒１２０のフィルター１４０側の一端には、フィルター１４０と接触している延長部１２４が設けられている。例えば、延長部１２４は、フィルター１４０に緊密に貼り合ってもよい。延長部１２４の側壁には、貫通穴１２２と連通する側穴１２４１が開設されており、加熱線１３０の他端は、側穴１２４１から貫通穴１２２内に挿入される。具体的には、延長部１２４は、熱伝導棒１２０と一体成形されてもよく、熱伝導棒１２０と別体に構成されでもよい。延長部１２４の材料は、熱伝導棒１２０の材料と同じである。

フィルター１４０の材料は、熱伝導しやすくて清潔にされやすい材料で、例えば金属、ステンレス等であってよい。熱伝導棒１２０とフィルター１４０とを緊密に貼り合わせることで、加熱線１３０で発生される熱は、熱伝導棒１２０を通じてフィルター１４０に迅速に伝導されることができる。フィルター１４０とタバコ製品２０とが直接的に接触しているため、フィルター１４０によりタバコ製品２０を加熱することができ、加熱効率が向上する。

具体的には、本実施例において、管体１１０は、上管体１１１と下管体１１２とを含み、上管体１１１の一端は下管体１１２の一端に嵌め付け、フィルター１４０は上管体１１１と下管体１１２との間に位置する。上キャビティ１１１ａはフィルター１４０と上管体１１１とにより形成され、下キャビティ１１２ａはフィルター１４０と下管体１１２とにより形成される。上管体１１１と下管体１１２とは螺合によって接続されてもよい。

上管体１１１は、その内径がタバコ製品２０の直径に対応し、タバコ製品２０を入れるためのものでる。タバコ製品２０をキャビティ内に順調に入れられるとともに、タバコ製品２０の外側壁が上管体１１１の内側壁から遠く離れて加熱効果が影響されることを防止するために、例えば、上管体１１１の内径は、タバコ製品２０の直径と同じであってもよく、タバコ製品２０の直径より僅かに大きくてもよい。上管体１１１の高さは、タバコ製品２０の有効長さの三分の二以下である。タバコ製品２０の有効長さとは、タバコ製品２０のフィルターチップを除く部分の長さである。

具体的には、本実施例において、下管体１１２の上管体１１１側の端部には、径方向外方へ延びる凸台部１１２１が設けられている。よって、下管体１１２の上管体１１１側の端部の内径は、下管体１１２の他端の内径よりも大きいため、気流の流通面積を拡大し、熱気流とタバコ製品２０との接触面積を拡大することができ、タバコ製品２０を十分に加熱しやすくなる。上管体１１１のサイズは、タバコ製品２０の一端が上管体１１１内に収容されるように、タバコ製品２０のサイズに略相当する。

前記加熱アセンブリ１００の組立方法については、次の通りである。
まず、加熱線１３０の一端１３１を吸気口１２３１に挿入し、加熱線１３０を螺旋状になるように熱伝導棒１２０の外側壁の螺旋槽１２１内に卷きつけ、そして加熱線１３０の他端を貫通穴１２２から引き出す。組み立てられた加熱線１３０と熱伝導棒１２０とを、ストッパー１２３と当接部１１３とが当接するまで、下管体１１２の上端から下管体１１２内に挿入する。そして、フィルター１４０と熱伝導棒の延長部１２４とが接触するように、フィルター１４０を上管体１１１の上部に組み立てる。最後、フィルター１４０と延長部１２４とが緊密に接触できるように、上管体１１１を下管体１１２の上部に螺合させる。

図４に示すように、他の実施例において、加熱線１３０のみが設けられてもよい。加熱線１３０を螺旋状となるように熱伝導棒１２０の外壁に卷きつけることにより、加熱線１３０は、熱伝導棒１２０の外側壁及び管体１１０の内壁とともに導流通路１１０ａを形成する。本実施例において、熱伝導棒１２０の外側壁における螺旋槽１２１を省略し、熱伝導棒１２０の製作プロセスを簡素化させる。

具体的には、図４に示す実施例において、フィルター１４０は、管体１１０と一体成形されている。フィルター１４０により管体１１０が上キャビティ１１１ａと下キャビティ１１２ａとに分けられるが、上キャビティ１１１ａと下キャビティ１１２ａとは一体成形されている。このため、組立のとき、組立のステップを減少することができる。

具体的には、図４に示す実施例において、下キャビティ１１２ａの一端には開口が開設されており、熱伝導棒１２０の他端には貫通穴１２２が貫通しているストッパー１２３が設けられている。ストッパー１２３は、外径が管体１１０の内径よりも大きくて、管体１１０の端部を支持する。吸気口１２３１は、ストッパー１２３の中央部に開設される穴又はストッパー１２３の周縁部に開設される開口であってよい。図４の矢印の方向は気流の流れ方向を示す。

図４に示す加熱アセンブリ１００の組立方法については、次の通りである。
まず、加熱線１３０の一端１３１を吸気口１２３１に挿入し、加熱線１３０を螺旋状となるように熱伝導棒１２０の外側壁に巻きつける。加熱線１３０は、熱伝導棒１２０の外側壁及び管体１１０の内壁とともに導流通路１１０ａを形成する。そして、加熱線１３０の他端１３２を貫通穴１２２から引き出す。組み立てられた加熱線１３０と熱伝導棒１２０とを、ストッパー１２３と管体１１０の端部とが当接するまで、下キャビティ１１２ａ内に挿入させる。

発熱管には、タバコ製品２０を収容する収容穴が開設されている。収容穴の内径は、タバコ製品２０が収容穴に収容されるように、タバコ製品２０のサイズに略相当する。発熱管は、管体１１０に接続されている。例えば、発熱管は、管体１１０と螺合してもよく、図３に示すように、上キャビティ１１１ａの内側壁に雌ねじ、発熱管の外側壁に雄ねじを設けることにより、雌ねじと雄ねじにより螺合させてもよい。

前記非燃焼加熱式喫煙具の作動過程については、具体的に次の通りである。
吸引動作を行うとき、外部の冷空気は、吸気口１２３１から下管体１１２内に入って、加熱線１３０と熱伝導棒１２０の外側壁と管体１１０の内壁とにより形成され、又は加熱線１３０と熱伝導棒１２０の外側壁と螺旋槽１２１と管体１１０の内壁とにより形成される導流通路１１０ａに沿って上へ流れる。冷空気は、導流通路１１０ａを通るとき、加熱線１３０により加熱され、加熱された熱気流は、フィルターを通って上管体１１１内に入って、非燃焼加熱式で上管体１１１内のタバコ製品２０を加熱して蒸気を発生させる。

前記非燃焼加熱式喫煙具１０及びその加熱アセンブリ１０では、螺旋状の加熱線１３０は、熱伝導棒１２０の外側壁及び管体１１０の内壁とともに導流通路１１０ａを形成し、これにより、導流通路１１０ａも螺旋状のものであり、冷空気は、吸気口１２３１から管体１１０内に吸入されると、螺旋状の導流通路１１０ａに沿って流れる。加熱線１３０の昇温しやすい特性を利用し、加熱線１３０で導流通路１１０ａ内の気流、及び熱伝導棒１２０を加熱することにより、冷空気と加熱線１３０及び熱伝導棒１２０との接触時間を延長し、冷空気と加熱線１３０及び熱伝導棒１２０との接触面積を拡大することができ、このため、吸入された冷空気を十分に加熱して、非燃焼加熱式で加熱して蒸気を発生させることを実現し、タバコ製品２０の利用効率を５０%以上で向上させ、加熱効果をより均一化させることができる。且つ、タバコの吸引動作がない場合、吸引力により冷空気が加熱アセンブリ１００に入ることがないため、熱気流によりタバコ製品２０を加熱することもなく、タバコ製品２０の損失を効果的に低減し、吸引可能回数を増やすことができる。

前記実施例により、本考案のいくつかの実施形態を具体的且つ詳細に説明したが、本考案はこれらに限定されていない。当業者にとって、本考案の精神を逸脱しないかぎり、様々な変形や改良も本考案の保護範囲に含まれる。よって、本考案の保護範囲は、請求項の限定した範囲を基準とする。

Claims (15)

1. 一端に吸気口が設けられている管体と、
   前記管体内に収納されている熱伝導棒と、
   螺旋状となるように前記熱伝導棒の外側壁に巻きつき、前記熱伝導棒の外側壁及び前記管体の内壁とともに導流通路を形成する加熱線と、を含むことを特徴とする加熱アセンブリ。
2. 前記熱伝導棒の外側壁には、螺旋槽が開設されており、
   前記加熱線は、前記螺旋槽に沿って螺旋状となるように前記熱伝導棒の外側壁に巻きつき、前記熱伝導棒の外側壁、前記螺旋槽及び前記管体の内壁とともに導流通路を形成することを特徴とする、請求項１に記載の加熱アセンブリ。
3. 前記熱伝導棒には、前記熱伝導棒の軸方向に延びて前記熱伝導棒の両端を貫通する貫通穴が開設されており、前記加熱線の一端は、前記管体の一端から前記管体内に挿入され、前記加熱線の他端は、前記貫通穴を通って、前記管体の一端から前記管体外へ突き出ることを特徴とする、請求項１に記載の加熱アセンブリ。
4. 前記管体内には、前記管体を上キャビティと下キャビティに分けるフィルターが更に設けられており、前記熱伝導棒は、前記下キャビティ内に位置し、前記上キャビティは、タバコ製品を入れるためのものであることを特徴とする、請求項３に記載の加熱アセンブリ。
5. 前記熱伝導棒の前記フィルター側の一端には、前記フィルターと接触する延長部が設けられており、前記延長部の側壁には、前記貫通穴と連通している側穴が開設されており、前記加熱線の他端は、前記側穴から前記貫通穴に挿入されることを特徴とする、請求項４に記載の加熱アセンブリ。
6. 前記管体は上管体と下管体とを含み、前記上管体の一端は前記下管体の一端に嵌め付けられ、フィルターは前記上管体と前記下管体との間に位置し、前記上管体はタバコ製品を入れるためのものであり、且つ前記上管体の内径は前記タバコ製品の直径に対応することを特徴とする、請求項１に記載の加熱アセンブリ。
7. 前記上管体の高さは、前記タバコ製品の有効長さの三分の二以下であることを特徴とする、請求項６に記載の加熱アセンブリ。
8. 入気端と排気端とを備える吸気管路を更に含み、前記吸気管路の側壁は密封状であり、前記排気端は前記吸気口と連通していることを特徴とする、請求項１に記載の加熱アセンブリ。
9. 前記管体は、絶縁の熱伝導材料で製作されたものであり、前記管体の外側壁には温度センサーが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の加熱アセンブリ。
10. 前記フィルターは、前記管体と一体成形されていることを特徴とする、請求項４に記載の加熱アセンブリ。
11. 前記下管体の前記上管体側の端部には、その径方向外方へ延びる凸台部が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の加熱アセンブリ。
12. コントローラを更に含み、前記温度センサーは、前記熱伝導棒の温度情報を検出すると、前記コントローラにフィードバックし、前記コントローラは、フィードバックされてきた温度情報に基づいて、供給電流を制御することを特徴とする、請求項９に記載の加熱アセンブリ。
13. 前記入気端には、片方向空気流センサーが設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の加熱アセンブリ。
14. 前記片方向空気流センサーは、単一指向性の吸気圧力センサーであることを特徴とする、請求項１３に記載の加熱アセンブリ。
15. 請求項１乃至１４のいずれかに記載の加熱アセンブリを含むことを特徴とする、非燃焼加熱式喫煙具。