JP5960358B2 - 電子蒸気供給装置 - Google Patents

Description

本明細書は電子蒸気供給装置に関する。

電子紙巻きタバコなどの電子蒸気供給装置は、通常紙巻きタバコと同じサイズであり、マウスピースに吸引力を加えることによって液体貯蔵部からニコチンを含む蒸気をユーザーに吸引させることによって機能する。いくつかの電子蒸気供給装置は、ユーザーが吸い込みによる力を加えてヒーターコイルを加熱して、液体を気化させる際に作動する気流センサーを備えている。

ある実施態様では動力電池と気化器とを含む電子蒸気供給装置が提供され、この気化器は加熱エレメントと加熱エレメント支持体とを含み、隙間が加熱エレメントと加熱エレメント支持体との間に設けられている。加熱エレメントは加熱エレメント支持体の外側にあってもよい。さらに加熱エレメント支持体は支持外方面を有してもよく、隙間を加熱エレメントと支持外方面との間に設けてもよい。さらに加熱エレメントと加熱エレメント支持体は、加熱ロッドを形成してもよい。

別の実施態様では加熱エレメントと加熱エレメント支持体とを含む蒸気供給装置に使用するための気化器が提供され、隙間が加熱エレメントと加熱エレメント支持体との間に設けられている。

別の実施態様では液体貯蔵部と、液体を液体貯蔵部から液体を気化させるための加熱エレメントに吸い上げるように構成された吸い上げエレメントと、加熱エレメントによって製せられた気化された液体のための空気出口と、加熱エレメント支持体とを含む電子蒸気供給装置が提供され、隙間が加熱エレメントと加熱エレメント支持体との間に設けられている。

電子蒸気供給装置は加熱エレメントに動力を供給するための動力電池を含んでもよい。

本開示がより良好に理解されるようにそして例示的実施態様がいかにして実施されるかを示すために添付図面を参照して以下に詳しく説明する。

電子紙巻きタバコの側面斜視図である。 垂直コイルを有する電子紙巻きタバコの略式断面図である。 平行コイルを有する電子紙巻きタバコの略式断面図である。 加熱エレメントコイルの側面斜視図である。 窪んだ表面を有する円筒状の加熱エレメント支持体の側面斜視図である。 加熱エレメントコイルと窪んだ表面を有する加熱エレメント支持体の側面斜視図である。 溝を有する加熱エレメント支持体の側面斜視図である。 加熱エレメントコイルと溝を有する加熱エレメント支持体の側面斜視図である。 図７の加熱エレメント支持体の端面図である。 図８の加熱エレメントコイルと支持体の端面図である。 コイルと溝を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと環状の断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと楕円の断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと平坦な断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと４つの腕部がクロスした断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと８つの腕部がクロスした断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと八角形の断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと三角形の断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと正方形の断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと六角形の断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと五角形の断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 コイルと３つの円が一緒になった断面を有する加熱エレメント支持体の端面図である。 加熱エレメント支持体基板と加熱エレメントの前面図である。 加熱エレメント支持体とこれを通り抜ける加熱エレメントの前面図である。

ある実施態様において動力電池と気化器とを含む電子蒸気供給装置が提供され、気化器は加熱エレメントと加熱エレメント支持体とを含み、隙間が加熱エレメントと加熱エレメント支持体との間に設けられている。

加熱エレメントと支持体を別個に有することによって、加熱エレメントを小さく構成することが可能になる。このことは小さい加熱エレメントは効率的に加熱されるので有利である。加熱エレメントと加熱エレメント支持体との間に隙間を設けることによって、液体を気化のために隙間領域に集め、貯蔵することができる。また隙間は液体を加熱エレメントに吸い上げる機能を果たすことができる。また加熱エレメントと支持体との間に隙間を設けることは、露出する加熱エレメントの表面積が大きくなることを意味し、これにより加熱および気化のための表面積を大きくすることができる。

加熱エレメントは加熱エレメント支持体の外側にあってもよい。さらに加熱エレメント支持体は支持外方面を含んでもよく、隙間を加熱エレメントと支持外方面との間に設けてもよい。

加熱エレメントと加熱エレメント支持体は加熱ロッドを形成してもよい。加熱エレメント支持体は、例えば硬質の支持体であってもよく、および／または加熱エレメント支持体は中実であってもよい。硬質または中実の支持体によりより脆弱であるが、より効率的な加熱エレメントを使用することができるという利点が得られる。この支持体と加熱エレメントを組み合わせることにより、より頑丈な加熱ロッドが得られる。

加熱エレメント支持体は多孔性であってもよい。例えば、加熱エレメント支持体は多孔性セラミック材を含んでもよい。多孔性の支持体を用いることにより液体を多孔性の支持体に貯蔵することができる。従って液体を簡単に加熱エレメントによる気化のために支持体と接触する加熱エレメントに移行させることができる。また加熱エレメントと支持体との間の隙間によって液体を多孔性の支持体から加熱エレメント上にそして貯蔵のための多孔性の支持体の両方に吸い上げることが可能になる。

加熱エレメントは加熱エレメント支持体の周りに形成することができる。例えば加熱エレメントは加熱コイルであってもよい。さらに加熱コイルは支持体の周りに螺旋状に巻かれてもよい。加熱コイルは、例えばワイヤーコイルであってもよい。コイルターンと加熱エレメント支持体との間に隙間があってもよい。コイルターンと加熱エレメント支持体との間に複数の隙間があってもよい。

支持体に巻かれた加熱エレメントを有することによって頑丈な構造が得られる。また支持体はワイヤーが支持体に巻かれるようにすることでコイルの作製を容易にする。コイルターンと支持体との間に隙間を設けることによって、液体を隙間に吸い上げ、気化のために隙間に保持することができる。特に液体をコイルターンの間のスペースおよびコイルターンと支持体との間の隙間内に吸い上げることができる。

気化器はさらに気化キャビティーを含んでもよく、これは使用の際負圧領域になるように構成されている。加熱エレメントの少なくとも一部は、気化キャビティーの内側にあってもよい。さらに電子蒸気供給装置はマウスピースセクションを含んでもよく、気化器はマウスピースセクションの一部であってもよい。

特にユーザーが電子蒸気供給装置を介して吸入した際に負圧領域になる気化キャビティーに加熱エレメントを有することによって、液体は直接気化され、ユーザーによって吸入される。

加熱エレメント支持体は長手方向に細長いものであってもよい。さらに加熱エレメント支持体はこれに沿って長手方向に延びた側部流路を有してもよい。これとは別にまたはこれに加えて加熱エレメント支持体は、これに沿って長手方向に延びた側部流路を２つ以上含んでもよい。さらに側部流路は、加熱エレメント支持体の周りに実質的に均一に配分されてもよい。

支持体の流路は支持体と加熱エレメントとの間に自然に隙間を供する。特にこのような隙間は加熱エレメントが支持体に巻かれたコイルである場合に形成されやすい。従って流路は液体を吸い上げ、貯蔵するために必要な隙間を供する。また露出する加熱エレメントの領域は流路に沿って増加し、これはこの領域での気化の増加につながる。

加熱エレメント支持体は非円筒状であってもよい。加熱エレメント支持体は円筒状ではないが、円筒状のようなものであってもよい。加熱エレメント支持体は非円形の断面を有してもよい。さらに加熱エレメント支持体は窪んだ表面を有してもよい。

コイルは形成されるときはワイヤーの剛性によって自然に円筒状になるので、非円筒状の支持体はコイルと支持体との間に自然に隙間ができるという利点を有する。これらの隙間は吸い上げ、液体の貯蔵および気化の増加につながる。窪んだ表面を有する円筒状の支持体は、窪んだ領域で支持体とコイルとの間に隙間を供する。横断面は長尺の長さ方向に対して直角な断面である。

加熱エレメント支持体の断面形状は多角形であってもよい。例えば、加熱エレメント支持体の断面形状は３つの辺、４つの辺、５つの辺、６つの辺または８つの辺を有してもよい。

これとは別に加熱エレメント支持体の断面形状は幅の狭い矩形であってもよい。これとは別に加熱エレメント支持体の断面形状は楕円形であってもよい。これとは別に加熱エレメント支持体の断面形状は３つの円が重なって一緒になったものと等しいものでもよい。

これとは別に加熱エレメント支持体の断面形状は十字形状であってもよい。加熱エレメント支持体の断面形状は、４本の腕部がクロスした形状、または８本の腕部がクロスした形状であってもよい。

これらの支持体の種々の形状によって、支持体とこれに巻かれた加熱エレメントコイルとの間に自然に隙間が生じる。これらの隙間は吸い上げ、液体の貯蔵および気化の増加につながる。

これとは別に加熱エレメント支持体は平坦な基板であってもよい。さらに加熱エレメントは加熱エレメント支持体の一表面上にあってもよい。さらに加熱エレメントは加熱エレメント支持体を通り抜けてもよい。加熱エレメントは加熱エレメント支持体に包まれてもよい。さらに加熱エレメント支持体は穴を有する基板であってもよい。

別の実施態様では液体貯蔵部と、液体を液体貯蔵部から液体を気化させるための加熱エレメントに吸い上げるように構成された吸い上げエレメントと、気化された液体が通過する空気出口と、加熱エレメント支持体とを含む電子蒸気供給装置が提供され、隙間が加熱エレメントと加熱エレメント支持体との間に設けられている。電子蒸気供給装置は加熱エレメントに動力を供給するための動力電池を含んでもよい。

図１を参照するとマウスピース２と胴体３とを含む電子紙巻きタバコ１の形状の電子蒸気供給装置１の実施態様が示されている。電子紙巻きタバコ１は円筒形状を有する従来の紙巻きタバコのような形状である。マウスピース２は空気出口４を有し、電子紙巻きタバコ１は、ユーザーが電子紙巻きタバコ１のマウスピース２を口に入れて、空気出口４を介して空気を引き込みながら吸入すると作動する。マウスピース２および胴体３は両方とも円筒状であり、互いに同軸に接続して従来の紙巻きタバコの形状になるように構成されている。

図２は図１の電子紙巻きタバコ１の一例を示している。胴体３はバッテリー装置５部分と気化器６部分を含む２つの着脱自在の部品を含み、マウスピース２は液体貯蔵部７を含む。電子紙巻きタバコ１は組み立てられた状態に示されており、着脱自在の部品２、５、６がマウスピース２、気化器６、バッテリー装置５の順番で接続される。液体は液体貯蔵部７から気化器６へと吸い上げられる。バッテリー装置５はバッテリー装置５と気化器６との相互電気接続を介して気化器６に電力を供給する。気化器６は吸い上げられた液体を気化させ、その蒸気が空気出口４を通って出る。液体は例えばニコチン溶液であってもよい。

バッテリー装置５は、バッテリー装置ケーシング８と、動力電池９と、電気接触部１０と制御回路１１とを含む。

バッテリー装置ケーシング８は、第１端部１２で開口した中空の円筒である。例えば、バッテリー装置ケーシング８はプラスチックであってもよい。電気接触部１０はケーシング８の第１端部１２に位置し、動力電池９および制御回路１１はケーシング８の空洞内に位置する。動力電池９は、例えばリチウム電池であってもよい。

制御回路１１は圧力センサー１３とコントローラー１４とを含み、動力電池９によって動力が供給される。コントローラー１４は圧力センサー１３とインターフェースを取り、動力電池９から気化器６への電力の供給を制御するように構成されている。

気化器６は気化器ケーシング１５と、電気接触部１６と、加熱エレメント１７と、吸い上げエレメント１８と、気化キャビティー１９と、加熱エレメント支持体２０とを含む。

気化器ケーシング１５は空気入り口２１を有する両端が開口した中空の円筒である。例えば気化器ケーシング１５はアルミニウム合金で形成してもよい。空気入り口２１は気化器ケーシング１５の第１端部２２で気化器ケーシング１５に設けられた穴である。電気接触部１６は気化器ケーシング１５の第１端部２２に位置している。

気化器ケーシング１５の第１端部２２は、バッテリー装置ケーシング８の第１端部１２取り外し自在に接続されていて、気化器の電気接触部１６がバッテリー装置の電気接触部１０に電気的に接続されている。例えば、装置１は気化器ケーシング１５がねじ式接続によってバッテリー装置ケーシング８に接続するように構成してもよい。

図４および６に例示するように加熱エレメント１７は、一本のワイヤーで形成され、加熱エレメントコイル２３および２本のリード線２４を含む。例えば、加熱エレメントはニクロムで形成されてもよい。コイル２３はワイヤーが軸Ａを中心に螺旋に形成されるワイヤーの部分である。コイル２３の両端でワイヤーはその螺旋形状から離れ、リード線２４を供する。リード線２４は電気接触部１６に接続され、これにより動力電池９によって供される電力をコイル２３に送るように構成されている。

コイル２３のワイヤーの直径は約０．１２ｍｍである。コイル２３の長さは約２５ｍｍであり、内径は約１ｍｍであり、螺旋ピッチは約４２０ミクロメートル。コイルの連続するターン間の空隙は従って約３００ミクロメートルである。

加熱エレメント１７は気化器ケーシング１５の第２端部２５の方に位置し、コイル２３の軸Ａが気化器ケーシング１５の円筒軸Ｂに直角になるように配向されている。加熱エレメント１７は、従って電子紙巻きタバコ１の長手方向軸Ｃに対して直角である。さらに装置１は、ユーザーが装置で吸い込みを行うときに装置を流れる空気流に対してコイルの軸Ａが実質的に直交するように構成されている。ユーザーによる装置１の使用については下記でより具体的に説明する。

吸い上げエレメント１８はマウスピース２の液体貯蔵部７と接触する気化器ケーシング１５から延びている。吸い上げエレメント１８は、マウスピース２の液体貯蔵部７から加熱エレメント１７へと方向Ｗに液体を吸い上げるように構成されている。より具体的には吸い上げエレメント１８は、コイル２３の第１端部から延び、気化器ケーシング１５の第２端部２５を通過し、コイルの第２端部に戻る多孔性材料からなる弓状部を含む。例えば、多孔性材料はニッケル発泡体であってもよく、発砲体の多孔度は後述する吸い上げが生じるような多孔度である。

気化キャビティー１９は、液体が気化される気化器ケーシング１５の空洞にある領域である。加熱エレメント１７、加熱エレメント支持体２０および吸い上げエレメント１８の一部２６は気化キャビティー１９内に配置されている。

加熱エレメント支持体２０は、加熱エレメント１７を支持し、加熱エレメント１７による液体の気化を促すように構成されている。加熱エレメント支持体２０は内方支持体であり、図５および６に例示されている。支持体２０はセラミック材からなる硬質の筒である。支持体２０は加熱エレメントコイル２３の螺旋内に同軸に配置され、コイル２３より僅かに長く、これにより支持体２０の両端がコイル２３の両端から突出している。円筒状支持体２０の直径は螺旋の内径とほぼ同じである。その結果、コイル２３のワイヤーは支持体２０と実質的に接触し、これにより支持され、コイル２３の形状の維持しやすくなる。加熱エレメントコイル２３は、加熱エレメント支持体２０の周りにコイル状に巻かれる、または支持体を包む。支持体２０と加熱エレメント１７のコイルとの組み合わせによって図５および６に例示するように加熱ロッド２７を供する。加熱ロッドについては図５および６を参照して下記に詳しく説明する。

支持体２０の表面２８は、液体の供給を良好にしながら、吸い上げエレメント１８から気化のための加熱エレメント１７に液体を吸い上げるルートを供給する。支持体２０の表面２８は吸い上げられた液体を加熱エレメント１７の熱に晒す表面領域も提供する。

マウスピース２はマウスピースケーシング２９を含む。マウスピースケーシング２９は、中空の円筒であり、第１端部３０で開口し、ケーシングの第２端部３１の穴である空気出口４を含む。マウスピースケーシングは、例えば、プラスチックで形成してもよい。

液体貯蔵部７はマウスピースケーシング２９の空洞内に配置されている。例えば、液体貯蔵部は発泡体を含んでもよく、発砲体は気化を意図する液体で満たされる。液体貯蔵部７の断面積は、マウスピースケーシングの空洞より小さく、これによりマウスピースケーシング２９の第１端部３０と空気出口４との間に空気経路３２を形成する。

マウスピースケーシング２９の第１端部３０は、気化器ケーシング１５の第２端部２５に取り外し自在に接続されており、これにより液体貯蔵部７は気化器６から突出した吸い上げエレメント１８の部分３３と接触する。

液体は液体貯蔵部７から吸い上げエレメント１８によって吸収され、吸い上げエレメント１８を介してルートＷに沿って吸い上げられる。その後液体は、吸い上げエレメント１８から加熱エレメント１７のコイル２３上におよびコイルに沿って、そして支持体２０上におよび支持体に沿って吸い上げられる。

マウスピースケーシング２９、気化器ケーシング１５およびバッテリー装置ケーシング８の隣接する中空の内部によって形成された連続した内方キャビティー３４が電子紙巻きタバコ１内に存在する。

使用の際、ユーザーはマウスピース２の第２端部３１で吸い込みを行う。これにより電子紙巻きタバコ１の内方キャビティー３４内、特に空気出口４で空気圧の降下が生じる。

内方キャビティー３４内の圧力降下は圧力センサー１３によって検知される。圧力センサーによる圧力降下の検知に応じて、コントローラー１４は動力電池９から電気接触部１０、１６を介して加熱エレメント１７に電力を供給する。加熱エレメント１７のコイルは、従って熱くなる。コイル１７が熱くなると、気化キャビティー１９内の液体が気化される。より具体的には加熱エレメント１７上の液体が気化され、加熱エレメント支持体２０上の液体が気化され、加熱エレメント１７の間近にある吸い上げエレメント１８の部分２６の液体も気化させてもよい。

また内方キャビティー３４内の圧力降下によって、電子紙巻きタバコ１の外側からの空気が空気入り口２１から内方キャビティーを介してルートＦに沿って空気出口４へと引き込まれる。空気がルートＦに沿って引き込まれると、気化キャビティー１９と空気経路３２を通過する。気化された液体は、従って空気経路３２に沿った空気の移動によって搬送され、空気出口４から出て、ユーザーに吸入される。

気化された液体を含む空気が空気出口４に搬送されると、蒸気の一部は、濃縮し、空気流内に微細な液滴の懸濁液を製する。さらにマウスピース２でユーザーが吸い込みを行うと気化器６を通って移動する空気が吸い上げエレメント１８、加熱エレメント１７および／または加熱エレメント支持体２０から微細な液滴を持ち上げることができる。出口を通過した空気は、従って微細な液滴と気化された液体のエアロゾルを含む。

また気化キャビティー１９内の圧力降下は、液体貯蔵部７から吸い上げエレメント１８に沿って気化キャビティー１９内への液体の吸い上げをさらに促進させる。

図３は図１の電子紙巻きタバコ１のさらなる例を示す。胴体３は単一の部品であり、ここではバッテリー装置５０と称し、マウスピース２は液体貯蔵部５１と気化器５２とを含む。電子紙巻きタバコ１は組み立てられた状態に示されており、着脱自在の部品２、５０が接続されている。液体は液体貯蔵部５１から気化器５２へと吸い上げられる。バッテリー装置５０は、バッテリー装置５０とマウスピース２との相互電気接続を介して気化器５２に電力を供給する。気化器５２は吸い上げられた液体を気化し、その蒸気は空気出口４から出る。液体は、例えばニコチン溶液であってもよい。

バッテリー装置５０は、バッテリー装置ケーシング５３と、動力電池５４と、電気接触部５５と制御回路５６とを含む。

バッテリー装置ケーシング５３は第１端部５７で開口した中空の円筒である。例えば、バッテリー装置ケーシングはプラスチックであってもよい。電気接触部５５はケーシング５３の第１端部５７に位置し、動力電池５４および制御回路５６はケーシング５３の空洞内に位置している。動力電池５４はリチウム電池であってもよい。

制御回路５６は、空気圧センサー５８とコントローラー４９とを含み、動力電池５４によって動力が供給される。コントローラー４９は、空気圧センサー５８とインターフェースを取り、電気接触部５５を介した動力電池５４から気化器５２への電力の供給を制御するように構成されている。

マウスピース２はさらにマウスピースケーシング５９と電気接触部６０とを含む。マウスピースケーシング５９は、第１端部６１で開口し、ケーシング５９の第２端部６２の穴である空気出口４を有する中空の円筒である。またマウスピースケーシング５９は、ケーシング５９の第１端部６１の近くに位置する穴である空気入り口６３を含む。例えば、マウスピースケーシングはアルミニウムで形成してもよい。

電気接触部６０はケーシング５９の第１端部に位置している。さらにマウスピースケーシング５９の第１端部６１は、バッテリー装置ケーシング５３の第１端部５７に取り外し自在に接続されていて、マウスピースの電気接触部６０はバッテリー装置の電気接触部５５と電気的に接続されるようになっている。例えば、装置１はマウスピースケーシング５９がバッテリー装置ケーシング５３にねじ止め接続によって接続するように構成してもよい。

液体貯蔵部５１は中空のマウスピースケーシング５９内でケーシング５９の第２端部６２の方に配置されている。液体貯蔵部５１は液体内に配置される多孔性材料からなる円筒状の管である。液体貯蔵部５１の外周はマウスピースケーシング５９の内周と合致する。中空の液体貯蔵部５１は空気経路６４を供する。例えば、液体貯蔵部５１の多孔性材料は発泡体を含んでもよく、発砲体は気化される液体で実質的に満たされる。

気化器５２は加熱エレメント１７と、吸い上げエレメント６５と、加熱エレメント支持体２０と気化キャビティー６６とを含む。

吸い上げエレメント６５は多孔性材料からなる円柱管であり、マウスピースケーシング５９内でケーシング５９の第１端部６１の方に配置されていて、液体貯蔵部５１と当接するようになっている。吸い上げエレメント６５の外周はマウスピースケーシング５９の内周と合致する。吸い上げエレメント６５は液体を方向Ｗにマウスピース２の液体貯蔵部５１から加熱エレメント１７に吸い上げるように構成されている。吸い上げエレメント６５の多孔性材料は、例えば、ニッケル発泡体であってもよく、その発砲体の多孔度は、上述した吸い上げが生じるような多孔度である。液体Ｗが液体貯蔵部６から吸い上げエレメント６５に吸い上げられると、液体を吸い上げエレメント６５の多孔性材料に貯蔵することができる。従って、吸い上げエレメント６５は液体貯蔵部５１の延長部である。

図４および６に例示するように加熱エレメント１７は一本のワイヤーで形成され、加熱エレメントコイル２３および２本のリード線２４を含む。例えば、加熱エレメントはニクロムで形成されてもよい。コイル２３はワイヤーが軸Ａを中心に螺旋に形成されるワイヤーの部分である。コイル２３の両端でワイヤーはその螺旋形状から離れ、リード線２４を供する。リード線２４は電気接触部１６に接続され、これにより動力電池９によって供される電力をコイル２３に送るように構成されている。

コイル２３のワイヤの直径は約０．１２ｍｍである。コイル２３の長さは約２５ｍｍであり、内径は約１ｍｍであり、螺旋ピッチは約４２０ミクロメートル。コイルの連続するターン間の空隙は従って約３００ミクロメートルである。

加熱エレメント１７は吸い上げエレメント６５の管の内側に位置し、コイル２３の軸がマウスピースケーシング５９の円筒軸Ｂに直角になるように配向されている。加熱エレメント１７の軸Ａは、従って電子紙巻きタバコ１の長手方向軸Ｃに対して直角である。さらに装置１は、ユーザーが装置で吸い込みを行うときに装置を流れる空気流Ｆに対してコイルの軸Ａが実質的に直交するように構成されている。ユーザーによる装置１の使用については下記でより具体的に説明する。

図３Ａはコイル２３でのマウスピース２の断面を示している。図３Ａに例示するように吸い上げエレメント６５の断面輪郭は、吸い上げエレメント６５の内面６５ｂの部分６５ａがコイル２３と接触するように構成されている。これにより吸い上げエレメント６５からコイル２３に吸い上げられる液体のルートが設けられる。

気化キャビティー６６は液体が気化されるマウスピースケーシング５９の空洞内のである。加熱エレメント１７、加熱エレメント支持体２０および 吸い上げエレメント６５の一部６７は気化キャビティー６６内に配置されている。

加熱エレメント支持体２０は、加熱エレメント１７を支持し、加熱エレメント１７による液体の気化を促すように構成されている。加熱エレメント支持体は内方の支持体であり、図５および６に例示されている。支持体２０はセラミック材からなる硬質の筒である。支持体２０は、加熱エレメントコイル２３の螺旋内に同軸に配置され、コイル２３より僅かに大きくなっているので、支持体２０の両端はコイル２３の両端から突出している。円筒状支持体２０の直径は螺旋の内径とほぼ同じである。その結果、コイル２３のワイヤは支持体２０と実質的に接触し、これにより支持され、コイル２３の形状を維持しやすくなる。加熱エレメントコイル２３は、加熱エレメント支持体２０の周りにコイル状に巻かれる、または支持体を包む。支持体２０と加熱エレメント１７のコイルとの組み合わせによって図５および６に例示するように加熱ロッド２７を供する。加熱ロッドについては図５および６を参照して下記にて詳しく説明する。

支持体２０の表面２８は、液体の供給を良好にしながら、吸い上げエレメント１８から気化のための加熱エレメント１７に液体を吸い上げるルートを供給する。支持体２０の表面２８は吸い上げられた液体を加熱エレメント１７の熱に晒す表面領域も提供する。

マウスピースケーシング５９およびバッテリー装置ケーシング５３の隣接する中空の内部によって形成された連続した内方キャビティー６８が電子紙巻きタバコ１内に存在する。

使用の際、ユーザーはマウスピース５９の第２端部６２で吸い込みを行う。これにより電子紙巻きタバコ１の内方キャビティー６８内、特に空気出口４で空気圧の降下が生じる。

内方キャビティー６８内の圧力降下は、圧力センサー５８によって検知される。圧力センサーによる圧力降下の検知に応じて、コントローラー４９は動力電池５４から電気接触部５５、６０を介して加熱エレメント１７に電力を供給する。加熱エレメント１７のコイルは、従って熱くなる。コイル１７が熱くなると、気化キャビティー６６内の液体が気化される。より具体的には加熱エレメント１７上の液体が気化され、加熱エレメント支持体２０上の液体が気化され、加熱エレメント１７の間近にある吸い上げエレメント６５の部分６７の液体も気化させてもよい。

また内方キャビティー６８内の圧力降下によって、電子紙巻きタバコ１の外側からの空気が空気入り口６３から内方キャビティーを介してルートＦに沿って空気出口４へと引き込まれる。空気がルートＦに沿って引き込まれると、気化された液体を拾いながら気化キャビティー６６そして空気経路６４を通過する。気化された液体は、従って空気経路６４に沿った空気の移動によって搬送され、空気出口４から出て、ユーザーに吸入される。

気化された液体を含む空気が空気出口４に搬送されると、蒸気の一部は、濃縮し、空気流内に微細な液滴の懸濁液を製する。さらにマウスピース２でユーザーが吸い込みを行うと気化器５２を通って移動する空気が吸い上げエレメント６５、加熱エレメント１７および／または加熱エレメント支持体２０から微細な液滴を持ち上げることができる。出口を通過した空気は、従って微細な液滴と気化された液体のエアロゾルを含む。

図５および６を参照すると、加熱エレメント支持体２０の円周方向外面２８に窪みが設けられていて、複数の窪み７０または凹部が表面２８に存在している。複数の窪み７０が設けられていることを考慮すると、支持体２０は実質的に円筒状である。

加熱エレメント２０とコイル２３との間のコイル２３が表面２８の窪み７０と重なるところで隙間８０が形成されている。より具体的には、コイル２３のワイヤーが表面２８の窪み７０上を通過するところで、隙間８０がワイヤーが実質的にその螺旋形状を維持することによりワイヤーとワイヤーの真下の表面２８の領域との間に設けられている。隙間８０は、従って支持体２０の表面２８とコイル２３のワイヤーとの間でコイルの軸Ａから半径方向に配置されている。各隙間８０でのワイヤーと表面２８との間の距離は、１０ミクロメートル〜５００ミクロメートルの範囲内である。隙間８０は、隙間８０での毛管現象によって支持体２０の長さ上およびこれに沿った液体の吸い上げを促進するように構成されている。

円周面２８の窪み７０および／または隙間８０は、気化する前に支持体２０の表面２８に液体が集まる領域を供し、これにより気化する前に貯蔵される液体用の領域を供する。また窪み７０は、支持体２０の表面積を大きくし、よって気化のためにコイル２３に液体を晒すために支持体２０によって供される表面積がさらに大きくなる。また窪み７０は、これらの領域において気化する量を増加させるためにより多くのコイル２３を露出させる。

上述した実施態様に多くの変更例および変形例が可能である。例えば、図７〜２４は加熱エレメント１７と加熱エレメント支持体２０の異なる構成を示している。それぞれの場合において、１つ以上の隙間８０が支持体２０の外面２８とコイル２３のワイヤの間に設けられている。これらの隙間８０は既に説明した利点を供する。図７〜２２はいかにして隙間８０が支持体２０の断面の輪郭において１つ以上の内方のずれ８１によって供され、ずれの無い箇所の輪郭がコイル２３の断面の内部輪郭となるかを示している。

図７〜１０は 加熱エレメント支持体２０の異なる例を示している。図７および９は加熱エレメント支持体２０単独を異なる角度から示している。図８および１０は、支持体２０に巻かれたコイル２３を含む加熱ロッド２９を異なる角度から示している。ここで加熱エレメント支持体２０は実質的に円筒状であり、支持体２０の外面２８に支持体の長さに沿って延びた流路８２または長手方向に延びた溝８２を有する。各流路８２は加熱エレメント支持体２０の面に支持体２０の長さに沿って延びた窪み７０、８１である。４つの流路８２が加熱エレメント支持体２０の円周に等間隔で配されている。

図８および図１０に示すようにコイル２３が加熱エレメント支持体２０に巻かれると、隙間８０が経路８２の箇所の支持体２０の表面２８と経路８２と重なるコイル２３の部分のワイヤとの間に設けられる。

図１１〜２２それぞれは、コイル２３が周囲に巻かれ、コイル２３と加熱エレメント支持体２０との間に支持体２０の断面形状によって供される１つ以上の隙間８０を有する長尺の加熱エレメント支持体２０の例を示している。各例は以下に説明するように異なる断面形状を有する。断面とは支持体２０の長手方向に対して直角の面である。

図１１に示す例では加熱エレメント支持体２０は、その長さに沿って延びた１つの流路８２を含む窪み７０を有する実質的に円筒状である。従って加熱エレメント支持体２０の断面形状は、流路８２のために小さい凹み８１を有する円形である。隙間８０は、コイル２３が流路８２と重なる箇所に設けられている。

図１２に示す例では加熱エレメント支持体２０は、大部分が円形の断面形状を有する。これは長手方向に延びた窪み７０、８１を有する他の円筒形状に対応し、加熱エレメント支持体２０の長さに沿って延びた平坦な面を有する。コイル２３が加熱エレメント支持体２０の周りに巻かれているが、コイル２３のワイヤーの剛性によりコイル２３が加熱エレメント支持体２０の平坦な領域での形状をたどることはない。従って隙間８０が平坦な部分の領域において加熱エレメント支持体２０とコイル２３との間に設けられる。

図１３に示す例では加熱エレメント支持体２０は、楕円形の断面形状を有する。コイル２３は加熱エレメント支持体２０の周りに巻かれているが、コイル２３のワイヤーの剛性によりコイル２３はこの楕円より、丸みを帯びた形状を形成し、これにより加熱エレメント支持体２０とコイル２３との間に隙間８０が設けられる。

図１４に示す例では加熱エレメント支持体２０は断面形状が平坦な矩形である平坦な棒である。コイル２３は加熱エレメント支持体２０の周りに巻かれているが、コイル２３のワイヤーの剛性によりコイル２３はその矩形より、丸みを帯びた形状を形成し、これにより加熱エレメント支持体２０とコイル２３との間に隙間８０が設けられる。

図１５に示す例では加熱エレメント支持体２０は、４本の腕部が交差した断面形状を有し、これらの腕部は均一な間隔をおいて配されている。コイル２３は加熱エレメント支持体２０の周りに巻かれており、隙間８０が隣接する腕部部分とコイル２３との間に設けられる。

図１６に示す例では加熱エレメント支持体２０は、８本の腕部が交差した断面形状を有し、これら腕部は均一な間隔をおいて配されている。コイル２３は加熱エレメント支持体２０の周りに巻かれ、隙間８０が隣接する腕部部分とコイル２３との間に設けられる。

図１７〜２１は、断面形状が多角形である加熱エレメント支持体２０の例を示している。これらの例はそれぞれ辺の数が異なり、図１７は八角形、図１８は三角形、図１９は正方形、図２０は六角形、そして図２１は五角形の断面形状を示している。コイル２３は加熱エレメント支持体２０の周りに巻かれ、断面形状の角に対応する支持体２０の縁部で加熱エレメント支持体２０と接触する。このようにしてより多くの辺を有する多角形は、コイル２３と接触し、コイル２３と加熱エレメント支持体２０との間により多くの数の小さい隙間８０を供する。これにより加熱エレメント支持体２０とコイル２３との間に最適量の接触および最適な隙間８０の形成を供する断面形状の選択が可能になる。

図２２に示す例では加熱エレメント支持体２０は、３つの円が重なって１つになった断面形状を有する。コイル２３は加熱エレメント支持体２０の周りに巻かれ、隙間８０が隣接する円部分とコイル２３との間に設けられている。

各隙間８０でのワイヤと表面２８との間の距離は、上述したように１０ミクロメートル〜５００ミクロメートルの範囲内である。しかしながら、その他の大きさの隙間８０も可能である。

コイル２３のワイヤの厚みは、上述したように約０．１２ｍｍである。しかしながら、その他の直径のワイヤーも使用可能である。例えば、コイル２３のワイヤの直径は０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内であってもよい。さらにコイル２３の長さは上述したように異なってもよい。例えば、コイル２３の長さは２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内でもよい。

コイル２３の内径は上述したように異なってもよい。例えば、コイル２３の内径は０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内でもよい。

コイル２３の螺旋ピッチは上述したように異なってもよい。例えば、ピッチは１２０ミクロメートル〜６００ミクロメートルの間であってもよい。

さらにコイルターン間の隙間の距離は約３００と上記で説明したが、異なる隙間距離も可能である。例えば、隙間は２０ミクロメートル〜５００ミクロメートルの間であってもよい。

隙間８０の大きさは上述したように異なってもよい。

流路８２が加熱エレメント支持体２０に設けられている場合、１つまたは４つ以外の数の流路を設けてもよい。

流路８２は円筒状の支持体２０の表面２８に沿った長手方向に延びた溝として説明した。しかしながら、流路８２は、例えば、これとは別にまたは加えて円筒状の支持体２０の表面２８で支持体の軸を中心に螺旋状になった螺旋溝であってもよい。これとは別にまたは加えて流路８２は支持体２０の表面２８の周囲に位置するリングであってもよい。

いくつかの実施態様では支持体２０は、コイル２３の両端から突出するようにコイル２３より僅かに長いと説明した。これとは別に支持体２０はコイル２３より短く、従ってコイルの境界内で全体が収まるようにしてもよい。

加熱エレメント１７はコイル２３であることに限定されず、ジグザク形状などの別のワイヤー形状であってもよい。

加熱ロッド２９は長尺の加熱エレメント支持体２０を含み、これにコイル２３が巻かれ、多角形である支持体２０の断面形状によりコイル２３と加熱エレメント支持体２０との間に設けられたいつ以上の隙間を有すると上述している。この場合、加熱エレメント支持体の断面形状２０は、例えば３辺、４辺、５辺、６辺または８辺の多角形であってもよい。

加熱エレメント支持体２０は円筒状であればよく、円筒でなくてもよい。

図２３および２４はさらに別の種類の加熱エレメント支持体２０の例を示している。ここでもいずれの場合において、支持体２０は支持体２０と加熱エレメント１７との間に自然に隙間８０ができる形状になっている。これらの隙間８０によって吸い上げ、液体の貯蔵および気化がしやすくなる。

図２３には加熱エレメント支持体２０と加熱エレメント１７が示されている。加熱エレメント支持体２０は、実質的に平坦な基板であり、加熱エレメント１７が基板の表面上にジグザク形状に配置されており、所定の基板の表面積に対して加熱エレメント１７を最大限にしている。加熱エレメント支持体２０は基板開口部８３を有し、加熱エレメント１７が基板開口部８３と重なると、隙間８０が加熱エレメント支持体２０と加熱エレメント１７との間に形成される。

図２４は図２３に示したものと類似する例を示している。加熱エレメント支持体２０は、基板開口部８３とジグザク状の加熱エレメント１７を含む平坦な基板である。この例では基板開口部８３は、ジグザク状の加熱エレメント１７の転換点に位置し、加熱エレメント１７のワイヤーは対応するターンの箇所で基板開口部８３に出入りし、これにより加熱エレメント１７が平坦な基板の両面に位置する。隙間８０が基板開口部８３が位置する所で加熱エレメント１７と基板との間に設けられている。

いくつかの実施態様では加熱エレメント支持体２０を多孔性セラミックなどの多孔性材料から作製して支持体２０内で液体が貯蔵されるようにしてもよい。

ここでは電子紙巻きタバコ１である電子蒸気供給装置を説明した。しかしながら、他の種類の電子蒸気供給装置も可能である。

電子紙巻きタバコ１は上述した部材の順番に限定されず、制御回路１１、５６が装置の先端に位置する、または液体貯蔵部７、５１がマウスピース２ではなく、電子紙巻きタバコ１の胴体３に位置するなど他の順番も採用することができる。

気化器６、５２は電子紙巻きタバコ１の胴体３の一部を形成してもよい。

加熱エレメント支持体２０が基板である場合、加熱エレメント１７は基板に巻かれてもよい。さらに 加熱エレメント１７は加熱エレメント支持体２０を出入りするように通過してもよい。

圧力センサー１３、５８をここでは説明している。いくつかの実施態様では気流センサーをこれとは別にまたは加えてユーザーが装置１で吸い込みを行ったことを検知するために使用してもよい。

ここでの気化キャビティー１９、６６についての記載を気化領域の記載として置き換えてもよい。

図２の電子紙巻きタバコ１は、マウスピース２、気化器６およびバッテリー装置５といった３つの着脱自在の部品を含むものとして説明されている。これとは別に電子紙巻きタバコ１は、これらの部品２、６、５を１つの一体型ユニットとして組み合わせた構成としてもよい。言い換えれば マウスピース２、気化器６およびバッテリー装置５は着脱自在でなくてもよい。さらなる変形例としてマウスピース２と気化器６は、１つの一体型ユニットであってもよく、または気化器６およびバッテリー装置５は、１つの一体型ユニットであってもよい。

図３の電子紙巻きタバコ１は、マウスピース２とバッテリー装置５０を含む胴体といった２つの着脱自在の部品を含むものとして説明されている。これとは別に電子紙巻きタバコ１はこれらの部品２、５０を１つの一体型ユニットとして組み合わせた構成としてもよい。言い換えればマウスピース２および胴体３は、着脱自在でなくてもよい。

いくつかの例を示し、説明したが、当業者には当然のことながら種々の変形例および変更例が本発明の範囲から逸脱せずに可能である。

種々の問題の対処と技術の発展のため、本開示全体は種々の実施形態を例示的に示しており、これらの実施形態では特許請求された発明が実践され、優れた電子蒸気供給装置、を提供することができる。本開示の利点および特徴は実施形態の単なる代表的な具体例であり、包括的でも排他的でもない。これらは特許請求された特徴の理解と教示の単なる補助に提供されている。当然だが、本開示の利点、実施形態、具体例、機能、特徴、構造、および／または他の側面は本開示を特許請求の範囲に規定されたとおりに限定するあるいは特許請求の範囲の均等物に限定すると考えるべきではなく、本開示の範囲および／または思想から乖離することなく他の実施形態を利用しても改変してもよいと考えるべきである。種々の実施形態は、開示された構成要素、成分、特徴、部品、工程、手段他の組合せを適切に備えても、これらで構成されても、基本的にこれらで構成されてもよい。また本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性がある他の発明を含む。

Claims (27)

1. 動力電池と気化器とを含み、この気化器は加熱エレメントと該加熱エレメントを支持するように構成された加熱エレメント支持体とを含み、１つ以上の隙間が加熱エレメントと加熱エレメント支持体との間に設けられており、前記加熱エレメントは前記加熱エレメント支持体の支持外方面に位置し、前記１つ以上の隙間が加熱エレメントと支持外方面との間に設けられている電子蒸気供給装置。
2. 前記加熱エレメントと加熱エレメント支持体は、加熱ロッドを形成することを特徴とする請求項１記載の電子蒸気供給装置。
3. 前記加熱エレメント支持体は、硬質の支持体であることを特徴とする請求項１または２記載の電子蒸気供給装置。
4. 前記加熱エレメント支持体は多孔性であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
5. 前記加熱エレメント支持体は多孔性セラミック材を含むことを特徴とする請求項４記載の電子蒸気供給装置。
6. 前記加熱エレメントは加熱コイルであることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項
   記載の電子蒸気供給装置。
7. 前記加熱コイルは加熱エレメント支持体の周りに螺旋状に巻かれていることを特徴とする請求項６記載の電子蒸気供給装置。
8. コイルターンと加熱エレメント支持体との間に前記１つ以上の隙間があることを特徴とする請求項６または７記載の電子蒸気供給装置。
9. 前記気化器は、使用の際、負圧領域になるように構成されている気化キャビティーをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
10. 前記加熱エレメントの少なくとも一部は、気化キャビティーの内側にあることを特徴とする請求項９記載の電子蒸気供給装置。
11. マウスピースセクションを含み、前記気化器はマウスピースセクションの一部であることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
12. 前記加熱エレメント支持体は長手方向に細長いものであることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
13. 前記加熱エレメント支持体はこれに沿って長手方向に延びた１つ以上の側部流路を有することを特徴とする請求項１２記載の電子蒸気供給装置。
14. 前記加熱エレメント支持体は、これに沿って長手方向に延びた側部流路を２つ以上含み、これら側部流路は、加熱エレメント支持体の周りに実質的に均一に配分されていることを特徴とする請求項１３記載の電子蒸気供給装置。
15. 前記加熱エレメント支持体は窪んだ表面を有することを特徴とする請求項１２記載の電子蒸気供給装置。
16. 前記加熱エレメント支持体の断面形状は多角形であることを特徴とする請求項１２記載の電子蒸気供給装置。
17. 前記多角形は幅の狭い矩形であることを特徴とする請求項１６記載の電子蒸気供給装置。
18. 前記加熱エレメント支持体の断面形状は楕円形であることを特徴とする請求項１２記載の電子蒸気供給装置。
19. 前記加熱エレメント支持体の断面形状は３つの円が重なって一緒になったものと等しいことを特徴とする請求項１２記載の電子蒸気供給装置。
20. 前記加熱エレメント支持体の断面形状は十字形状であることを特徴とする請求項１２記載の電子蒸気供給装置。
21. 前記十字形状は４本の腕部または８本の腕部を有することを特徴とする請求項２０記載の電子蒸気供給装置。
22. 前記加熱エレメント支持体は平坦な基板であることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
23. 前記加熱エレメントは加熱エレメント支持体を通り抜けていることを特徴とする請求項２２記載の電子蒸気供給装置。
24. 前記加熱エレメントは加熱エレメント支持体に包まれていることを特徴とする請求項２２記載の電子蒸気供給装置。
25. 前記加熱エレメント支持体は穴を有する基板であることを特徴とする請求項２２、２３
    または２４記載の電子蒸気供給装置。
26. さらに液体貯蔵部と、
    液体を液体貯蔵部から液体を気化させるための加熱エレメントに吸い上げるように構成された吸い上げエレメントと、
    加熱エレメントから気化された液体が通過する空気出口とを含み、
    前記動力電池が前記加熱エレメントに動力を与えるためのものであることを特徴とする請求項１乃至２５いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
27. 加熱エレメントと加熱エレメント支持体とを含み、
    １つ以上の隙間が加熱エレメントと該加熱エレメントを支持するように構成された加熱エレメント支持体との間に設けられており、
    前記加熱エレメントは前記加熱エレメント支持体の支持外方面に位置し、
    前記１つ以上の隙間が加熱エレメントと支持外方面との間に設けられている、請求項１乃至２６いずれか１項記載の電子蒸気供給装置に使用される気化器。

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