JP7042386B2 - 調温と周期調整機能を有する電気加熱型シガレット器具 - Google Patents
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Description
本発明は、新しいシガレット技術分野に関し、より具体的には、本発明は、加熱温度と周期を調整可能な電気加熱型シガレット器具に関する。
従来のシガレットは吸う時に、８００摂氏度を超える温度で発生する可能性のあるタバコと巻き物の燃焼によって煙を放出し、このような高温で、タバコは熱解と燃焼によって熱分解して、様々な気体の燃焼産物およびタバコからの留分を生成し、味と香りを生むだけではなく、多くの望ましくない化合物も生成する。
従来の常用電気加熱型シガレット器具は分離式であり、充電ボックスおよび／または加熱ロッドを含み、充電ボックスは加熱ロッドを充電するためのものであり、加熱ロッドにより蒸気生成基質を加熱する。しかしながら、従来技術では、加熱ロッドの加熱温度、加熱周期は製造完了時に固定されており、使用者は、電気加熱型シガレット器具の加熱温度および加熱周期を調整することができない。
低温シガレットに対して安定的かつ快適な煙を発生させる需要があるが、従来技術における電気加熱型シガレット器具では、その実現が困難であり、蒸気の生成は基質の材質および加熱基質の温度に依存しており、蒸気生成基質の変化または加熱温度の変化は蒸気の品質を著しく変化させ、それにより利用者が体験する香り、味および口当たりを低下させることができるためである。
また、蒸気生成基質が変化しなくても、従来技術における固定加熱温度や加熱周期の電気加熱型シガレット器具では、安定的かつ快適な蒸気を発生させることは困難であり、例えば、環境温度の変化に伴って、例えば、冬と夏に環境温度の変化が大きいため、同じ加熱ロッドの動作温度および／または動作周期で、生成された煙の快適な体験度が大きく影響され、それにより喫煙の口当たりに影響を与えるからである。
発明の概要
本発明の目的は、上記の欠点を克服することであり、従来技術において、加熱ロッドが一定の温度および／または一定の加熱周期でのみ作動する問題を克服し、異なる基質および／または異なる環境温度下において、最適な安定かつ快適な喫煙体験を有する電気加熱型シガレット器具を提供することである。
本発明の一実施形態によれば、発熱素子に電力を供給するための電源と、電源に接続される発熱素子と、発熱素子の温度を動作温度に制御するためのコントローラと、を備える電気加熱型シガレット器具であって、動作温度を調整する温度調整装置をさらに備え、前記温度調整装置は、発熱素子を少なくとも２つの動作温度のうちの１つに設定することを特徴とする電気加熱型シガレット器具を提供する。
本発明の一実施形態によれば、本発明の電気加熱型シガレット器具は、発熱素子の発熱周期を調整する周期調整装置をさらに備え、前記周期調整装置は発熱素子の発熱周期を少なくとも２つの動作周期のうちの１つに設定する。
本発明の一実施形態によれば、コントローラは、例えばプログラム可能なマイクロコントローラを使用して、電気加熱型シガレット器具の制御または特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）を提供し、それは、電気加熱型シガレット器具に含まれる電力および動作素子に制御ロジックを提供する任意の当業者に共通の適切な形態をとることができる。任意選択可能に、温度調整装置および／または周期調整装置はコントローラにより制御することも、温度調整装置および／または周期調整装置に個別にコントローラを設置することも可能である。
本発明の一実施形態によれば、動作温度は、連続的に調整可能であるか、予め設定された離散的な温度である。任意選択可能に、前記動作温度は、２つ、３つ、４つ、または５つ以上の離散的な温度である。任意選択可能に、前記動作温度は１５０℃から４５０℃の間であり、好ましくは、１８０℃から３８０℃の間であり、より好ましくは、２１０℃、２３０℃、２５０℃、２７０℃、２９０℃、３１０℃、３３０℃、３５０℃または３７０℃である。
本発明の一実施形態によれば、動作期間は連続的に調整可能であり、または予め設定された離散時間帯である。任意選択可能に、前記動作周期は、２つ、３つ、４つ、または５つ以上の離散的な時間帯である。任意選択可能に、前記動作周期が２－１５分の間であり、好ましくは、２．５－１０分間であり、より好ましくは、３、４、５、６、７、８、９分間である。
本発明の一実施形態によれば、動作温度または動作周期はコントローラに記憶されるか、または別途設けられたコントローラに記憶される。好ましくは、温度調整装置または周期調整装置は、ボタン、ダイヤルまたはノブであり、温度調整装置または周期調整装置により、コントローラに記憶されている動作温度または動作周期を設定および／または修正したり、記憶されている動作温度または動作周期から選択したりすることができる。任意選択可能に、温度調整装置と前記周期調整装置は、ボタン、ダイヤル、またはノブに集合しているか、個別のボタン、ダイヤル、またはノブであってもよい。好ましくは、前記動作温度と動作周期を一緒にしてコンパイルすることができる。例えば、３５５℃の動作温度が５分間の動作周期に対応しており、または３１０℃の動作温度が７分間の動作周期に対応している。
本発明の一実施形態によれば、本発明の電気加熱型シガレット器具は、設定された温度または周期を示す表示装置をさらに備える。任意選択可能に、表示装置は、表示スクリーンまたは指示ランプなど、本分野に適する任意の装置であってもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記電気加熱型シガレット器具は、充電ボックスまたは加熱ロッドのうちの少なくとも１つである。加熱ロッドまたは充電ボックスの少なくとも１つに温度調整装置および／または周期調整装置が設けられている。好ましくは、加熱ロッドおよび充電ボックスには、いずれも温度調整装置および／または周期調整装置が設けられている。さらに好ましくは、充電ボックスに設けられた温度調整装置および／または周期調整装置は、加熱ロッドをプログラム的に調整および／または制御することができる。充電ボックスは、機能を実現するための信号等のデータを加熱ロッドに送信することができ、加熱ロッドは、認識された上記信号等の対応データに応じた操作を行うことで、充電ボックスの加熱ロッドに対する制御を実現することができる。
本発明の一実施形態によれば、基質を直接加熱する電気加熱型シガレット器具では、動作中に、前記温度調整装置または前記周期調整装置により、動作温度および／または動作周期をリアルタイム消費に応じて調整することができる。
本発明の一実施形態によれば、動作温度を一定に設定してもよいし、動作周期内で経時的に変化するように設定してもよい。動作周期内で経時的に変化する温度曲線を有することが好ましい。好ましくは、発熱素子の動作温度曲線は、発熱素子の温度を初期温度から最高温度まで上昇させる第１段階と、発熱素子の温度を最高温度から動作温度まで低下させる第２段階と、発熱素子の温度を動作温度に維持させる第３段階との３段階を含む。好ましくは、前記最高温度は３５０から４５０℃である。好ましくは、前記第１段階の持続時間は、１－２５秒であり、前記第２段階の持続時間は、１－２５秒であり、前記第３段階の持続時間は、１１８秒から１４分２０秒である。
本発明の一実施形態によれば、発熱素子は、任意の適切な抵抗材料を含むことができる。適切な抵抗材料は、金属セラミック発熱体、導電セラミック、ニッケル含有合金、コバルト含有合金、クロム含有合金、アルミニウム含有合金、チタン含有合金、ジルコニウム含有合金、ハフニウム含有合金、ニオブ含有合金、モリブデン含有合金、タンタル含有合金、タンタラム含有合金、錫含有合金、ガリウム含有合金、マンガン含有合金、鉄含有合金を含むがこれらに限定されない。好ましくは、この発熱素子に含まれる抵抗材料は、タンタラム、マンガン、添加剤を含み、前記添加剤はモリブデン、ルテニウム、テルル、ゲルマニウムおよびバナジウムからなる群から選択される少なくとも１つである。
本発明の一実施形態によれば、本発明の電気加熱型シガレット器具は、タバコ、タバコ油等の種々の形態の蒸気形成基質を加熱するために用いられる。任意選択可能に、発熱素子は任意の適当な数量と形式をとることができる。例えば、発熱素子は複数を有してもよく、針状、シート状、錐状を含むがこれらに限定されない。
本発明では、充電ボックスに加熱ロッドをプログラム可能な温度制御装置を設けるか、加熱ロッドにプログラム可能な温度制御装置、例えば温度制御キーを独立して設けることにより、設定された温度が連続して調整可能であるか、または２以上の固定温度ランクを有するようにする。また、充電ボックスに加熱ロッドをプログラム可能な加熱周期制御装置を設けるか、加熱ロッドにプログラム可能な加熱周期制御装置を独立して設ける。本発明により、消費者は電子式シガレットの加熱温度と加熱周期を調整して、異なる蒸気生成基質、異なる外部条件、異なる消費シーンおよび異なる喫煙好みに適応することができ、異なる蒸気生成基質に対する電気加熱型シガレット器具の共通性を高めることができる。
図面は本発明の更なる理解を提供するために用いられ、明細書の一部を構成し、以下の実施形態とともに本発明を説明するために用いられるが、本発明に対する制限は構成されていない。図面においては、
図１は本発明による充電ボックスの一例を示す図である。図１に示すように、充電ボックスには温度と周期を編集または調整可能な制御装置が設けられており、充電ボックスには図２に示すような加熱ロッドが収容されており、トップカバー開閉キー３を押圧してトップカバー５が開放されており、充電ボックスから露出しているのは電子式シガレット収容室または加熱ロッド収容室であり、電子式シガレットや加熱ロッドをそこに挿入することができ、本実施形態では加熱ロッドをそこに挿入することができる。充電ボックスによって加熱ロッドに温度と加熱周期の調整をするとき、加熱ロッドを充電ボックスに入れる必要がある。１と２のうちの１つを加熱周期調整キー、もう１つを加熱温度調整キーと定義することができる。（１と２を組み合わせて定義することもできる）。この実施例では、１が加熱温度調整キー、２が加熱周期調整キーであり、いずれも製品製作中にあらかじめ初期定義しておいてもよいし、ユーザ自身で定義してもよい。例えば、加熱温度調整キーを長く押してから２秒後（または２回連続して）、指示ランプ４の１つの指示ランプが５回点滅して、第１ランクの動作温度に設定されていることを意味し、例えば、動作温度が３１０℃であることを意味し、加熱周期調整キーを長く押してから２秒後（または２回連続して）、指示ランプ４の１つの指示ランプが５回点滅して、第１ランクの動作周期に設定されていることを意味し、例えば、動作周期が６分であることを意味する。加熱温度調整キーを長く押してから３秒後（または３回連続して）、指示ランプ４の二つのランプが５回点滅して、第２ランクの動作温度に設定することを意味して、例えば動作温度は３３０℃のであり、加熱周期調整キーを長く押してから３秒後（または３回連続して）、指示ランプ４の二つのランプが５回点滅して、第２ランクの動作周期に設定することを意味して、例えば動作周期が５分である。加熱温度調整キーを長く押してから４秒後（または４回連続して）、指示ランプ４の三つのランプが５回点滅して、第３ランクの動作温度に設定することを意味して、例えば動作温度は３５０℃のであり、加熱周期調整キーを長く押してから４秒後（または４回連続して）、指示ランプ４の三つのランプが５回点滅して、第３ランクの動作周期に設定することを意味して、例えば動作周期が４．５分である。加熱温度調整キーを長く押してから５秒後（または５回連続して）、指示ランプ４の二つのランプが５回点滅して、第４ランクの動作温度に設定することを意味して、例えば動作温度は３７０℃のであり、加熱周期調整キーを長く押してから５秒後（または５回連続して）、指示ランプ４の四つのランプが５回点滅して、第４ランクの動作周期に設定することを意味して、例えば動作周期が４分である。
予め設定された動作温度と動作周期の加熱ロッドを取り出すと、加熱ロッドは設定された動作温度と動作周期で電子式シガレットを加熱して消費者の期待する口当たりを得て、喫煙の快適さを高める。
図２は、本発明に係る加熱ロッドの一例を示す図である。図２に示すように、加熱ロッドに温度と周期調整装置を直接設け、充電ボックスには設けない。加熱ロッド上のキー６は、動作温度と動作周期の調整をまとめてコンパイルし、温度と周期を同期的に編集または調整する。加熱ロッドのキー６は、プログラム編集やスイッチング等の様々な機能を有しており、具体的なニーズに応じて定義しておくことができ、製品製作において予め初期定義しておくことも可能であり、ユーザ自身で定義しておくことも可能である。キー６を長く押すか、連続して押すように定義することで加熱ロッドの動作温度と動作周期を同期的に設定できる。例えば、長く押してから２秒後（または２回連続して）、キー６上の指示ランプ７は１回点滅して、第１ランクの動作温度と動作周期を意味し、例えば動作温度は３１０℃のであり、動作周期は６分である。長く押してから３秒後（または３回連続して）、キー６上の指示ランプ７は２回点滅して、第２ランクの動作温度と動作周期を意味し、例えば動作温度は３３０℃のであり、動作周期は５分である。例えば、長く押してから４秒後（または４回連続して）、キー６上の指示ランプ７は３回点滅して、第３ランクの動作温度と動作周期を意味し、例えば動作温度は３５０℃のであり、動作周期は４．５分である。例えば、長く押してから５秒後（または５回連続して）、キー６上の指示ランプ７は４回点滅して、第４ランクの動作温度と動作周期を意味し、例えば動作温度は３７０℃のであり、動作周期は４．５分である。
図３は動作周期内における発熱素子の動作温度の時間変化図を示し、第１段階では、発熱素子の温度はｔ１時間内に初期温度から最高温度Ｔ１に上昇し、ｔ１は１－２５秒の範囲内であり、最高温度Ｔ１は２２０℃－５２０℃の範囲内である。第２段階では、発熱素子の温度はｔ２時間以内に最高温度から動作温度Ｔ０まで下げ、ｔ２は１－２５秒の範囲内であり、動作温度Ｔ０は１５０－４５０℃の範囲内であり、最高温度Ｔ１より低い。第３段階では、発熱素子の温度はｔ３時間内に動作温度Ｔ０で動作周期終了まで維持される。ｔ３は、１１８秒から１４分２０秒の範囲である。
一実施例では、ｔ１は１７秒、最高温度Ｔ１は３９０℃、ｔ２は３秒、動作温度Ｔ０は３６０℃、ｔ３は２５０秒に設定されている。
以上は、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態の具体的な詳細に限定されるものではなく、本発明の技術的な考え方の範囲内で、本発明の技術的な態様に対して、本発明の保護範囲に属する複数の簡単な変形を行うことができる。
さらに説明する必要があるのは、上記実施形態で説明した各具体的な技術的特徴は、矛盾することなく任意の適切な方式で組み合わせることが可能であり、不必要な重複を回避するために、本発明は様々な可能な組み合わせ方式については別途説明しないことである。
Claims (18)
- 発熱素子に電力を供給するための電源と、電源に接続される発熱素子と、発熱素子の温度を動作温度に制御するためのコントローラと、を備える電気加熱型シガレット器具であって、動作温度を調整する温度調整装置をさらに備え、前記温度調整装置は、発熱素子を少なくとも２つの動作温度のうちの１つに設定し、前記動作温度値は経時的に変化する温度曲線を有し、前記温度曲線は、発熱素子の温度を初期温度から最高温度まで上昇させる第１段階と、発熱素子の温度を最高温度から動作温度まで低下させる第２段階と、発熱素子の温度を動作温度に維持させる第３段階との３段階を含み、第１段階では、発熱素子の温度はｔ１時間内に初期温度から最高温度Ｔ１に上昇し、ｔ１は１－２５秒の範囲内であり、最高温度Ｔ１は２２０℃－５２０℃の範囲内であり、第２段階では、発熱素子の温度はｔ２時間以内に最高温度から動作温度Ｔ０まで下げ、ｔ２は１－２５秒の範囲内であり、動作温度Ｔ０は１５０－４５０℃の範囲内であり、最高温度Ｔ１より低く、第３段階では、発熱素子の温度はｔ３時間内に動作温度Ｔ０で動作周期終了まで維持され、ｔ３は、１１８秒から１４分２０秒の範囲であることを特徴とする電気加熱型シガレット器具。
- 前記動作温度は、連続的に調整可能であるか、予め設定された離散的な温度であることを特徴とする請求項１に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記動作温度は１５０℃から４５０℃の間であり、好ましくは、１８０℃から３８０℃の間であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 発熱素子の発熱周期を調整する周期調整装置をさらに備え、前記周期調整装置は発熱素子の発熱周期を少なくとも２つの動作周期のうちの１つに設定することを特徴とする請求項１－３のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記動作期間は連続的に調整可能であり、または予め設定された少なくとも二つの動作周期であることを特徴とする請求項４に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記動作周期は２－１５分であり、好ましくは、２．５－１０分であることを特徴とする請求項３または４に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記温度調整装置は、ボタン、ダイヤル、またはノブであることを特徴とする請求項１－６のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記周期調整装置は、ボタン、ダイヤル、またはノブであることを特徴とする請求項４－７のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記温度調整装置と前記周期調整装置は、ボタン、ダイヤル、またはノブに集合していることを特徴とする請求項４－８のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 設定された温度または周期を示す表示装置をさらに備えることを特徴とする請求項１－９のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記表示装置は、表示スクリーンまたは指示ランプであることを特徴とする請求項１－１０のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記動作温度は３つまたは４つであり、前記動作周期は３つまたは４つであることを特徴とする請求項１－１１のいずれか一項に電気加熱型シガレット器具。
- 前記電気加熱型シガレット器具は、充電ボックスまたは加熱ロッドのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１－１２のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記充電ボックスは、加熱ロッドを制御することができることを特徴とする請求項１３に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記コントローラはプログラム可能なマイクロコントローラであることを特徴とする請求項１－１４のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記最高温度が３５０－４５０℃であることを特徴とする請求項１に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記第１段階の持続時間は、１－２５秒であり、前記第２段階の持続時間は、１－２５秒であり、前記第３段階の持続時間は、１１８秒から１４分２０秒の間であることを特徴とする請求項１６に記載の電気加熱型シガレット器具。
- 前記温度調整装置は、基質を直接加熱する前記加熱器具上にある時、基質加熱の操作中にリアルタイムに調整することができることを特徴とする請求項１－１３のいずれか一項に記載の電気加熱型シガレット器具。
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