JP6847150B2 - 多孔質発熱体、煙発生装置及び電子タバコ - Google Patents

Description

本発明は発熱技術分野に関し、具体的には、多孔質発熱体、煙発生装置及び電子タバコに関する。

健康への配慮が高まるに伴い、伝統的な紙巻きタバコが特定の健康上の危険を抱えていることを意識し、「電子タバコ」という製品が開発されてきた。伝統的な紙巻きタバコの代用品として、本質的に液体を霧化して煙を発生させる製品である。電子タバコはユーザの生理的ニーズを満たすとともに、伝統的な紙巻きタバコに含まれるタール、一酸化炭素等の有害な物質を含んでいない。

従来の電子タバコの発熱体は、ガラス繊維導油材料を発熱ワイヤに巻き付けて熱量を発生させ、ガラス繊維導油材料におけるリキッドを霧化して煙を生じる。しかしながら、長期間使用すると、ガラス繊維導油材料は、焼かれて焦げ臭を発生させ、喫煙感に影響を与え、また、ガラス繊維導油材料はガラス繊維屑を発生させやすく、ガラス繊維屑は人体内に吸入されて、人体の健康に脅威を与える。

本発明が解決しようとする課題は、従来の発熱体が長期間使用されると焦げ臭を発生させ、同時に人体の健康に脅威を与えることである。

上記課題を解決するために、本発明の目的は、液体を吸着させるための絶縁多孔質本体と、少なくとも一部分又は全体が前記絶縁多孔質本体内に埋設されて、通電後に前記絶縁多孔質本体に吸着された液体を霧化するための発熱体と、前記絶縁多孔質本体に挿し込まれ、且つ一端が前記発熱体に接続されて、他端が電源に接続される第１導電体と、前記絶縁多孔質本体に挿し込まれ、且つ一端が前記発熱体に接続されて、他端が電源に接続される第２導電体と、を備える多孔質発熱体であって、前記絶縁多孔質本体は背向して設置された第１表面と第２表面を有し、前記第１表面は貯液装置に対向して設置され、前記発熱体は前記第１表面と前記第２表面の間に位置し、且つ前記発熱体は前記第１表面の近くに位置しており、前記第１導電体は前記第１表面に挿し込まれ、前記第２導電体は前記第１表面に挿し込まれる、ことを特徴とする多孔質発熱体を提供することである。

好ましくは、前記発熱体は前記第１表面に平行に位置している。

好ましくは、前記発熱体から前記第１表面までの距離が、前記第１表面から前記第２表面までの距離に対し１／１０〜１／２の割合である。

好ましくは、前記発熱体は針金又は導電性発熱塗膜である。

好ましくは、前記発熱体はコイル状に形成されている。

好ましくは、前記発熱体はコイル状で規則的又は不規則的に前記絶縁多孔質本体内に埋設されている。

好ましくは、前記発熱体の外輪郭は環状を呈し、径方向において前記発熱体の外輪郭から前記絶縁多孔質本体の外輪郭までの距離が、前記第１表面の半径に対し１／１０〜１／２の割合である。

好ましくは、前記発熱体は連続して形成された第１部分と第２部分を含み、前記第１部分と前記第２部分は同一平面に位置し、前記第１部分は第１方向に沿って螺旋状に巻きつけられ、前記第２部分は前記第１方向に反対する第２方向に沿って螺旋状に巻き付けられる。

本発明はさらに、貯液装置と、電源と、前記貯液装置に対向して設置されて、第１導電体と第２導電体がそれぞれ前記電源に接続される上記のいずれかに記載の多孔質発熱体と、を備える煙発生装置を提供する。

本発明はさらに、リキッドを貯蔵した貯液装置と、電源と、前記貯液装置に対向して設置されて、第１導電体と第２導電体がそれぞれ前記電源に接続される上記のいずれかに記載の多孔質発熱体と、を備える電子タバコを提供する。

前記のとおり、本発明は、多孔質発熱体を提供する、液体（たとえばリキッド）を吸着させる絶縁多孔質本体と、少なくとも一部分又は全体が絶縁多孔質本体内に埋設される発熱体と、絶縁多孔質本体に挿し込まれ、一端が発熱体に接続されて、他端が電源に接続される第１導電体と、絶縁多孔質本体に挿し込まれ、一端が発熱体に接続されて、他端が電源に接続される第２導電体とを備え、発熱体は第１導電体と第２導電体により通電されて絶縁多孔質本体に吸着させた液体を霧化し、煙を形成して喫煙者に供することができる。絶縁多孔質本体が使用されているため、長期間に亘って使用しても焦げ臭を生じたり、且つ屑を生じたり、屑による人体の健康へ脅威を与えたりすることがない。

本発明の実施例による多孔質発熱体の斜視図である。 本発明の実施例による多孔質発熱体の断面図である。 本発明の実施例による多孔質発熱体の平面図である。

本発明の前記内容を理解しやすくするために、以下、好適な実施例を挙げて、図面を参照しながら、詳細に説明する。

以下、特定の実施例にて本発明の実施形態を説明し、当業者であれば、本明細書に開示された内容に基づいて本発明のほかの利点や効能を容易に理解できる。本発明について好適な実施例を組み合わせて説明するが、この発明の特徴は該実施形態に制限することを意図しない。実施形態を組み合わせて発明を説明することは、本発明の特許請求の範囲に基づいて実現可能なほかの選択又は修正を含むことを目的とする。本発明をさらに説明するために、以下の説明に多数の詳細が含まれる。本発明はこれら詳細を使用せずにも実施できる。また、本発明の重点の混乱又は不明瞭さを避けるために、いくつかの詳細は説明において省略される。なお、矛盾しない限り、本発明における実施例及び実施例における特徴を互いに組み合わせることができる。

図１〜図３に示されるように、本発明の実施例は、液体（たとえばリキッド）を吸着させる絶縁多孔質本体１１と、少なくとも部分的に絶縁多孔質本体１１内に埋設される発熱体１２と、絶縁多孔質本体１１に挿し込まれ、一端が発熱体１２に接続されて、他端が電源（未図示）に接続される第１導電体１３と、絶縁多孔質本体１１に挿し込まれ、一端が発熱体１２に接続されて、他端が電源（未図示）に接続される第２導電体１４とを備える多孔質発熱体１０を提供する。発熱体１２は第１導電体１３と第２導電体１４により通電されて絶縁多孔質本体１１に吸着された液体を霧化し、煙を形成して喫煙者に供する。絶縁多孔質本体１１が使用されているため、長期間に亘って使用しても焦げ臭を生じたり、且つ屑を生じたり、屑による人体の健康へ脅威を与えたりすることがない。

絶縁多孔質本体１１は、絶縁性能を有するため、発熱体１２の内部短絡を引き起こすことがない。絶縁多孔質本体１１の材料について特に制限がなく、セラミック材料、たとえばアルミナ、酸化ジルコニウム等であってもよく、すなわち、絶縁多孔質本体１１は絶縁多孔質セラミック本体である。また、絶縁多孔質本体１１における孔の孔径は、102μｍ〜495μｍ、たとえば111.5μｍ、253.2μｍ、346.6μｍ等である、このように、絶縁多孔質本体１１は優れた液体吸着能力を有する。

また、本実施例では、絶縁多孔質本体１１は、液体を吸着可能な孔が設けられる以外、ほかの孔がない。このように、絶縁多孔質本体１１は、「スポンジ」のように液体を吸着させて、発熱体１２を常に液体と接触させることにより、発熱体１２の空炊きを防止し、多孔質発熱体１０の耐用年数を延長させる。

なお、本発明では、絶縁多孔質本体１１の性質について制限がなく、本実施例では、絶縁多孔質本体１１は円筒状をしており、ほかの実施例では、矩形状、立方体状等としてもよく、多孔質発熱体１０の用途に応じて適宜選択することができる。

さらに、図２に示されるように、本実施例では、発熱体１２は全体が絶縁多孔質本体１１内に埋設され、ほかの実施例では、発熱体１２は部分的に露出されている。絶縁多孔質本体１１は背向して設置される第１表面１１ｂと第２表面１１ａを有し、第１表面１１ｂは円形であり、貯液装置（未図示）に対向して設置され、発熱体１２は第１表面１１ｂと第２表面１１ａの間に位置し、且つ発熱体１２は第１表面１１ｂの近くに位置している。すなわち、貯液装置から多孔質発熱体１０への方向において、第１表面１１ｂと第２表面１１ａは間隔を空けて設置され、発熱体１２は第１表面１１ｂに近く、第１表面１１ｂは主発煙面となり、すなわち、第１表面１１ｂは最大の煙発生面であり、ほかの部品と接触しない。絶縁多孔質本体１１のほかの表面は発煙量が小さい補助発煙面であり、組立面としてほかの部品と接触させることが可能である。

さらに、図１と図２に示されるように、本実施例では、発熱体１２は第１表面１１ｂに平行に位置しており、発熱体１２から第１表面１１ｂまでの距離が、前記第１表面１１ｂから第２表面１１ａまでの距離に対し１／１０〜１／２の割合であり、１／１０〜１／２が含まれる。このように設置されることにより、多孔質発熱体１０の霧化効率を向上させることができる。ほかの実施例では、発熱体は第１表面に平行でなくてもよく、発熱体の配置方式について特に制限がない。

また、図１と図２に示されるように、本実施例では、第１導電体１３は第１表面１１ｂに挿し込まれるとともに絶縁多孔質本体１１内に位置する発熱体１２に接続され、第２導電体１４は第１表面１１ｂに挿し込まれるとともに絶縁多孔質本体１１内に位置する発熱体１２に接続され、電流短絡を防止できる。すなわち、第１導電体１３と第２導電体１４は絶縁多孔質本体１１の同一側面に位置し、このように設置されることにより、絶縁多孔質本体１１と電源を容易に接続して、簡便に組み立てることができる。第１導電体１３と第２導電体１４のタイプについて特に制限がなく、電源に接続されて発熱体１２に給電できればよい。本実施例では、第１導電体１３と第２導電体１４はワイヤである。ほかの実施例では、第１導電体と第２導電体はほかのタイプとしてもよく、たとえば、接触式通電方式を用いた接点であってもよく、又は、第１導電体と第２導電体のうち、一方はワイヤ、他方は接点であってもよい。

ほかの実施例では、発熱体は、部分的に絶縁多孔質本体内に位置する場合、一部分が絶縁多孔質本体外へ露出される。発熱体はわずかに絶縁多孔質本体外へ露出されてもよく、たとえば、発熱体の絶縁多孔質本体外に位置する一部分は、発熱体の１／２０〜１／２を占め、１／２０〜１／２が含まれる。そのうち、発熱体に沿って絶縁多孔質本体外に位置する部分とは、絶縁多孔質本体内への方向に、発熱体の絶縁多孔質本体外に位置する部分の体積が発熱体の体積の１／２０〜１／２を占めることを意味する。発熱体が部分的に絶縁多孔質本体内に位置する場合、第１導電体は第１表面に挿し込まれ且つ発熱体の絶縁多孔質本体内に位置する部分に接続され、第２導電体は第１表面に挿し込まれ且つ発熱体の絶縁多孔質本体内に位置する部分に接続され、電流短絡を防止できる。

また、本発明の発熱体１２のタイプについて特に制限がなく、本実施例では、発熱体１２は、ニッケルカドミウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の材料を用いた針金であってもよい。ほかの実施例では、たとえば導電性発熱塗膜又はほかのタイプの発熱体である。

図３に示されるように、本実施例では、発熱体１２はコイル状に形成されている。発熱体１２は、絶縁多孔質本体１１内において、コイル状で規則的に配置されてもよいし、不規則的に配置されてもよい。すなわち、発熱体１２はコイル状で規則的又は不規則的に絶縁多孔質本体１１内に配置される。発熱体１２を巻き取るように形成することで、有効長さを増大して、抵抗値を調整し、発熱パワーを調整することができ、つまり、発熱体１２は、巻き取るように形成されることで、発熱体１２の長さを増大して、さらに抵抗値を調整し、それにより発熱パワーを調整することができる。

図３に示されるように、折り曲げられた発熱体１２は、連続して形成された第１部分１２ｂと第２部分１２ａを含み、第１部分１２ｂと第２部分１２ａは同一平面に位置し、第１部分１２ｂは第１方向（図３中のＡ方向に示される）に螺旋状に巻き付けられ、第２部分１２ａは第１方向と反対する第２方向（図３中のＢ方向に示される）に螺旋状に巻き付けられる。このように設置することにより、発熱体１２による加熱を均一にして、霧化性能を安定化させる。

また、本実施例では、発熱体１２の外輪郭は環状を呈し、径方向において発熱体１２の外輪郭から絶縁多孔質本体１１の外輪郭までの距離が、第１表面１１ｂの半径に対し１／１０〜１／２の割合であり、１／１０〜１／２が含まれ、このように設置されることにより、霧化面積を増大して、絶縁多孔質本体１１に吸着された液体を発熱体１２と十分に接触させ、液体が十分に霧化されることができ、第１表面１１ｂは主発煙面として、安定的に発煙できる。本実施例では、第１表面１１ｂと第２表面１１ａは、等しい半径の円形面であり、絶縁多孔質本体１１の外輪郭は第１表面１１ｂと第２表面１１ａの間に位置し、且つ円周方向に延在している。

図１〜図３に示されるように、本発明はさらに、液体、たとえばリキッドを貯蔵した貯液装置（未図示）と、電源と、貯液装置に対向して設置されて、第１導電体１３と第２導電体１４がそれぞれ電源に接続される上記のいずれかの実施例に記載の多孔質発熱体１０とを備える煙発生装置を提供する。貯液装置は多孔質発熱体１０に液体を提供し、多孔質発熱体１０は貯液装置により提供された液体を吸着させ、発熱体１２は第１導電体１３と第２導電体１４により通電されて絶縁多孔質本体１１に吸着された液体を霧化でき、煙を形成して喫煙者に供する。それにより、本発明による煙発生装置は、長期間に亘って使用しても焦げ臭を生じることがなく、ユーザにしっかりした喫煙感を与え、且つ屑を生じたり、屑による人体の健康へ脅威を与えたりすることがない。

図１〜図３に示されるように、本発明はさらに、リキッドを貯蔵した貯液装置（未図示）と、電源と、貯液装置に対向して設置されて、第１導電体１３と第２導電体１４がそれぞれ電源に接続される上記のいずれかの実施例に記載の多孔質発熱体１０とを備える電子タバコを提供する。貯液装置は多孔質発熱体１０に液体を提供し、多孔質発熱体１０は貯液装置により提供される液体を吸着させ、発熱体１２は第１導電体１３と第２導電体１４により通電されて絶縁多孔質本体１１に吸着された液体を霧化でき、煙を形成して喫煙者に供する。それにより、本発明による電子タバコは、長期間に亘って使用しても焦げ臭を生じることがなく、ユーザにしっかりした喫煙感を与え、且つ屑を生じたり、屑による人体の健康へ脅威を与えたりすることがない。

前記のとおり、本発明による上記実施例は、本発明の原理及びその効果を例示的に説明したが、本発明を制限するものではない。当業者であれば、本発明の主旨や範囲を逸脱することなく、上記実施例について修飾又は変化を行うことができる。このため、当業者が本発明に開示された精神や技術的構想を逸脱することなく実施されるすべての等価修飾又は変化は、本発明の特許請求の範囲に属する。

Claims (10)

1. 多孔質発熱体であって、
   液体を吸着させるための絶縁多孔質本体と、
   少なくとも一部分又は全体が前記絶縁多孔質本体内に埋設されて、通電後に前記絶縁多孔質本体に吸着された液体を霧化するための発熱体と、
   前記絶縁多孔質本体に挿し込まれ、且つ一端が前記発熱体に接続されて、他端が電源に接続される第１導電体と、
   前記絶縁多孔質本体に挿し込まれ、且つ一端が前記発熱体に接続されて、他端が電源に接続される第２導電体と、を備え、
   前記絶縁多孔質本体は背向して設置された第１表面と第２表面を有し、前記第１表面は貯液装置に対向して設置され、前記発熱体は前記第１表面と前記第２表面の間に位置し、且つ前記発熱体は前記第１表面の近くに位置しており、
   前記第１導電体は前記第１表面に挿し込まれ、前記第２導電体は前記第１表面に挿し込まれる、
   ことを特徴とする多孔質発熱体。
2. 前記発熱体は前記第１表面に平行に位置していることを特徴とする請求項１に記載の多孔質発熱体。
3. 前記発熱体から前記第１表面までの距離が、前記第１表面から前記第２表面までの距離に対し１／１０〜１／２の割合であることを特徴とする請求項２に記載の多孔質発熱体。
4. 前記発熱体は針金又は導電性発熱塗膜であることを特徴とする請求項１に記載の多孔質発熱体。
5. 前記発熱体はコイル状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の多孔質発熱体。
6. 前記発熱体はコイル状で規則的又は不規則的に前記絶縁多孔質本体内に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の多孔質発熱体。
7. 前記発熱体の外輪郭は環状を呈し、径方向において前記発熱体の外輪郭から前記絶縁多孔質本体の外輪郭までの距離が、前記第１表面の半径に対し１／１０〜１／２の割合であることを特徴とする請求項１に記載の多孔質発熱体。
8. 前記発熱体は連続して形成された第１部分と第２部分を含み、前記第１部分と前記第２部分は同一平面に位置し、そのうち、前記第１部分は第１方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、前記第２部分は前記第１方向に反対する第２方向に沿って螺旋状に巻き付けられることを特徴とする請求項１に記載の多孔質発熱体。
9. 煙発生装置であって、
   貯液装置と、
   電源と、
   前記貯液装置に対向して設置されて、第１導電体と第２導電体がそれぞれ前記電源に接続される請求項１〜８のいずれかに記載の多孔質発熱体と、
   を備えることを特徴とする煙発生装置。
10. 電子タバコであって、
    リキッドを貯蔵した貯液装置と、
    電源と、
    前記貯液装置に対向して設置されて、第１導電体と第２導電体がそれぞれ前記電源に接続される請求項１〜８のいずれかに記載の多孔質発熱体と、
    を備えることを特徴とする電子タバコ。

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