JP7330545B2 - 加熱装置及びその製造方法、非燃焼加熱式喫煙具 - Google Patents

Description

本発明は、非燃焼加熱式喫煙具の技術分野に関し、特に、加熱装置及びその製造方法、非燃焼加熱式喫煙具に関する。

現在の低温非燃焼式タバコの加熱用ヒータは、加熱体の主な技術として、絶縁性の金属又はセラミックスの表面に厚膜印刷技術を利用して電気加熱導電層を印刷している。しかし、上記の技術には次のような欠点が存在する。

抵抗体ペーストは、金属、合金粉末及びバインダーの混合物であり、混合にムラができるとの課題があるため、電気抵抗が不安定となり、製品の同一性に劣る。また、厚膜印刷で形成される電気加熱導電層は断面積が小さいため、長期的に高温環境下で動作しているうちに劣化による回路断絶が生じやすく、使用寿命が短い。このほか、従来の上記技術には、製造工程が大変多く、材料及び機器の価格が非常に高いなど、数多くの課題も存在する。

本発明が解決しようとする技術的課題は、従来技術における上記の欠点に対し、製品の同一性が向上し、且つ使用寿命の長い加熱装置及びその製造方法、前記加熱装置を備える非燃焼加熱式喫煙具を提供することである。

本発明が技術的課題を解決するために採用する技術方案は以下の通りである。即ち、非燃焼加熱式喫煙具に用いられる加熱装置を提供する。前記加熱装置は第１加熱モジュールを含む。前記第１加熱モジュールは、タバコ葉と接触する第１ハウジングと、前記第１ハウジングに組み合わされ、導電して発熱する第１発熱部材と、前記第１発熱部材と第１ハウジングの間に設置される第１絶縁体、を含む。

前記第１発熱部材は通電後に発熱する。熱は、前記第１絶縁体を通じて前記第１ハウジングに伝導し、前記第１ハウジングを介してタバコ葉を燃焼させずに加熱することで煙を発生させる。

好ましくは、前記第１加熱モジュールは、更に、前記第１ハウジングにおけるタバコ葉と接触する表面に設置される第１耐高温非粘着層を含む。

好ましくは、前記第１耐高温非粘着層の厚みは０．５～５００μｍである。

好ましくは、前記第１ハウジングの一端は開放されて開放端を形成し、前記第１ハウジングの外表面はタバコ葉と接触する加熱表面を形成する。

前記第１発熱部材は、前記第１ハウジングの長さ方向に沿って前記第１ハウジング内に挿設され、前記第１発熱部材の２つのリードは前記第１ハウジングの開放端から外部に伸出する。

前記第１絶縁体は、前記第１ハウジング内に充填されて前記第１発熱部材を包囲する。

好ましくは、前記第１ハウジングの反対側の他端は密閉されて密閉端を形成し、前記密閉端はテーパー状をなしている。

好ましくは、前記第１絶縁体の端部には絶縁ベースが形成されている。

前記第１ハウジングの開放端の端面は、前記絶縁ベースと間隔を開けるか当接する。或いは、前記第１ハウジングの開放端の端部は前記絶縁ベースに嵌入する。

好ましくは、前記第１発熱部材は、シート状、螺旋状又は管状をなしている。

好ましくは、前記加熱装置は、更に、第２加熱モジュールを含む。前記第１加熱モジュールは、軸方向に前記第２加熱モジュールに挿設され、前記第１加熱モジュールの外周と前記第２加熱モジュールの内周の間には、タバコ葉を収容するための環状空間が形成されている。

好ましくは、前記第２加熱モジュールは、両端が開放された筒状の第２ハウジング、前記第２ハウジングの外周に覆設される第２絶縁体、前記第２絶縁体内に嵌設されて前記第２ハウジングの外周に位置する第２発熱部材を含む。

前記第２発熱部材の２つのリードと前記第１発熱部材の２つのリードは、いずれも前記第２絶縁体の外部に伸出する。

好ましくは、前記第２加熱モジュールは、更に、前記第２ハウジングの内表面に設置される第２耐高温非粘着層を含む。

好ましくは、前記第２耐高温非粘着層の厚みは０．５～５００μｍである。

好ましくは、前記第２絶縁体の一端は開放されており、且つ前記環状空間と連通している。

前記第２絶縁体の反対側の他端は密閉されて密閉端を形成しており、前記密閉端に少なくとも１つの第２通気孔が設けられている。

前記第１加熱モジュールは、前記第２絶縁体の密閉端に固定される。

好ましくは、前記第２発熱部材は発熱筒を含み、前記発熱筒の側壁に透かし部が設けられている。

好ましくは、前記第１ハウジングは対向する両端が開放されたハウジングであり、前記第１ハウジングの内表面はタバコ葉と接触する加熱表面を形成する。

前記第１絶縁体は管状構造をなしており、前記第１ハウジングの外周に覆設される。

前記第１発熱部材は、前記第１絶縁体の長さ方向に沿って前記第１絶縁体内に嵌設されるとともに、前記第１ハウジングの外周に位置する。前記第１発熱部材の２つのリードは前記第１絶縁体の外部に伸出する。

好ましくは、前記第１発熱部材は発熱筒を含み、前記発熱筒の側壁に透かし部が設けられている。

好ましくは、前記第１絶縁体の一端は開放されており、且つ前記第１ハウジングの開放端と連通して、タバコ葉を前記第１ハウジング内に挿入するための入口を形成している。

前記第１絶縁体の反対側の他端は密閉されて密閉端を形成しており、前記密閉端に少なくとも１つの第１通気孔が設けられている。

本発明は、更に、上記いずれかで述べた加熱装置の製造方法を提供する。前記製造方法は、第１加熱モジュールの製造を含み、前記第１加熱モジュールの製造は以下のステップを含む。

Ｓ１．１：第１ハウジング、第１発熱部材及び第１絶縁体の絶縁ペーストを作製する。

Ｓ１．２：前記第１ハウジングと第１発熱部材を成型金型内に配置して固定する。

前記第１発熱部材は前記第１ハウジング内又は外周に位置する。

Ｓ１．３：前記絶縁ペーストを前記成型金型に注入し、冷却して硬化させることで第１絶縁体の粗成型体を形成して、前記第１ハウジング及び第１発熱部材とともに第１加熱モジュールの半製品を形成する。

前記粗成型体は前記第１ハウジング内に充填されて前記第１発熱部材を包囲する。或いは、前記粗成型体は、前記第１ハウジング及び第１発熱部材の外周を覆うとともに、前記第１ハウジングと第１発熱部材との間隔に充填される。

Ｓ１．４：前記第１加熱モジュールの半製品を高温焼結し、前記粗成型体を硬化させて第１絶縁体を成型することで、第１加熱モジュールを取得する。

好ましくは、前記加熱装置の製造方法は、更に、第２加熱モジュールの製造を含み、前記第２加熱モジュールの製造は以下のステップを含む。

Ｓ２．１：第２ハウジング、第２発熱部材及び第２絶縁体の絶縁ペーストを作製する。

Ｓ２．２：前記第２ハウジングと第２発熱部材を成型金型内に配置して固定する。

前記第２発熱部材は前記第２ハウジングの外周に位置する。

Ｓ２．３：前記絶縁ペーストを前記成型金型に注入し、冷却して硬化させることで第２絶縁体の粗成型体を形成して、前記第２ハウジング及び第２発熱部材とともに第２加熱モジュールの半製品を形成する。

前記粗成型体は、前記第２ハウジング及び第２発熱部材の外周を覆うとともに、前記第２ハウジングと第２発熱部材との間隔に充填される。

Ｓ２．４：前記第２加熱モジュールの半製品を高温焼結し、前記粗成型体を硬化させて第２絶縁体を成型することで、第２加熱モジュールを取得する。

好ましくは、前記加熱装置の製造方法では、更に、前記第１加熱モジュールを軸方向に前記第２加熱モジュールに挿設する。

前記第１加熱モジュールの外周と前記第２加熱モジュールの内周の間には、タバコ葉を収容するための環状空間が形成されている。前記第１発熱部材の２つのリードと前記第２発熱部材の２つのリードは、いずれも前記第２絶縁体の外部に伸出する。

本発明は、更に、上記いずれかで述べた加熱装置を含む非燃焼加熱式喫煙具を提供する。

本発明の加熱装置は、非燃焼加熱式喫煙具に用いられ、発熱部材、絶縁体及びハウジングを組み合わせて形成されて、発熱部材の通電による加熱でタバコ葉の加熱を実現する。前記加熱装置は、従来の厚膜印刷技術で形成される加熱導電層と比較して、製造がいっそう簡単且つ容易であり、製品の同一性及び寿命が大幅に向上する。また、生産に要する材料や機器がシンプル且つ安価であり、製品性能を向上させつつ、生産コストが大幅に低下する。

以下に、図面と実施例を組み合わせて、本発明につき更に説明する。

図１は、本発明の第１実施例における加熱装置の構造の概略図である。 図２は、図１の縦方向の断面構造の概略図である。 図３は、図１の分解構造の概略図である。 図４は、本発明の第２実施例における加熱装置の断面構造の概略図である。 図５は、本発明の第２実施例における加熱装置の分解構造の概略図である。 図６は、本発明の第３実施例における加熱装置の断面構造の概略図である。 図７は、本発明の第４実施例における加熱装置の断面構造の概略図である。 図８は、本発明の第４実施例における加熱装置の分解構造の概略図である。 図９は、本発明の第５実施例における加熱装置の断面構造の概略図である。 図１０は、本発明の一実施例における非燃焼加熱式喫煙具の断面構造の概略図である。

本発明の技術的特徴、目的及び効果がより明瞭に理解されるよう、図面を参照して本発明の具体的実施形態につき詳細に説明する。

本発明の加熱装置は、非燃焼加熱式喫煙具に用いられ、タバコ葉を燃焼させずに加熱することで、霧化により煙を発生させてユーザに吸引させる。

図１～３に示すように、本発明の第１実施例における加熱装置は、第１加熱モジュール１０を含む。

第１加熱モジュール１０は、第１ハウジング１１、第１ハウジング１１に組み合わされる第１発熱部材１２、第１発熱部材１２と第１ハウジング１１の間に設置される第１絶縁体１３を含む。第１ハウジング１１はタバコ葉と接触するために用いられ、第１発熱部材１２は導電して発熱するために用いられる。第１絶縁体１３は、第１発熱部材１２と第１ハウジング１１を隔離して、これらが接触することによる短絡等の問題を回避するために用いられる。第１発熱部材１２は通電後に発熱する。熱は、第１絶縁体１３を通じて第１ハウジング１１に伝導し、第１ハウジング１１を介してタバコ葉を燃焼させずに加熱することで、霧化により煙を発生させる。

本実施例において、第１ハウジング１１は、一端が密閉されて他端が開放されたハウジングである。第１発熱部材１２は、第１ハウジング１１の長さ方向に沿って第１ハウジング１１内に挿設される。第１発熱部材１２の２つのリード１２１は、第１ハウジング１１の開放端から外部に伸出して外部電源に接続される。第１絶縁体１３は、第１ハウジング１１内に充填されて第１発熱部材１２を包囲する。

第１ハウジング１１の内表面は第１絶縁体１３にしっかりと密着し、第１ハウジング１１の外表面はタバコ葉と接触する加熱表面を形成する。第１加熱モジュール１０を使用する際には、第１ハウジング１１をタバコ葉内に差し込み、加熱表面をタバコ葉内に進入させて加熱により霧化させる。

第１加熱モジュール１０をタバコ葉内に円滑に挿入するために、第１ハウジング１１の密閉端はテーパー状をなしている。テーパー状端の上部の鋭端によって、タバコ葉への差し込みがより良好となる。第１ハウジング１１の密閉端には、更に、通気又はペースト注入等のための貫通孔を設置してもよい。

第１ハウジング１１は、例えば、金属、セラミックス、石英、雲母、ガラス等の耐熱温度が５００℃超の材料で構成される。

具体的に、本実施例において、第１ハウジング１１は扁平状の中空ハウジングである。扁平状の第１ハウジング１１に対応して、第１発熱部材１２は全体がシート状をなしており、長尺の金属シートを第１ハウジング１１の内周に沿って屈曲させることで発熱本体を形成可能である。金属シートの両端は第１ハウジング１１の開放端に対応しており、２つのリード１２１にそれぞれ接続される。

第１発熱部材１２における発熱本体のメートル抵抗（メートルあたり抵抗）は、リード１２１のメートル抵抗よりも大きい。

第１発熱部材１２は、抵抗が温度曲線を有する金属材料で構成され、好ましくは、ニッケルクロム合金、鉄クロムアルミ合金、ステンレス、ニッケル線、ニッケル鉄合金、銅ニッケル合金、チタン及びチタン合金等のうちの少なくとも１つで構成される。

第１絶縁体１３は、第１ハウジング１１内に充填されて第１発熱部材１２を包囲する。これにより、第１発熱部材１２は第１絶縁体１３内に嵌設されて、第１ハウジング１１から絶縁される。前記第１絶縁体１３は柱体構造をなしており、形状が第１ハウジング１１の内周形状に対応している。

好ましくは、第１絶縁体１３は多孔質セラミックス材料で構成されており、電気絶縁性で熱伝導性に優れる等の性能を有する。製造時には、まず、多孔質セラミックス材料粉末やバインダー等を絶縁ペーストとしてから、注入、硬化等を経て一定の構造強度を有する絶縁体を形成する。

更に、第１加熱モジュール１０は、第１ハウジング１１におけるタバコ葉と接触する表面に設置される第１耐高温非粘着層（図示しない）を含む。本実施例において、第１ハウジング１１の外表面はタバコ葉と接触する加熱表面となっている。そのため、前記第１耐高温非粘着層を第１ハウジング１１の外表面に設置することで、タバコ葉が第１ハウジング１１から円滑に離脱できるよう保証する。これにより、使用後にタバコ葉の残渣が付着するとの事態が防止されるため、第１ハウジング１１の外表面の清潔さが保証される。

第１耐高温非粘着層は、３００℃以上の高温に耐え得る材料で構成される。選択的に、第１耐高温非粘着層の厚みは０．５～５００μｍとする。

前記第１実施例における加熱装置の製造方法は、第１加熱モジュール１０の製造を含む。図１～３を参照して、第１加熱モジュール１０の製造は、以下のステップを含み得る。

Ｓ１．１：第１ハウジング１１、第１発熱部材１２及び第１絶縁体１３の絶縁ペーストを作製する。

第１ハウジング１１は、スタンピング、エッチング、切断、線引き、溶接、射出成形、焼結等のプロセスを通じて作製可能である。また、第１発熱部材１２は、エッチング、切断、溶接、カール等のプロセスで作製可能である。

前記ステップＳ１．１では、更に、第１ハウジング１１の外表面に第１耐高温非粘着層を塗布する。

Ｓ１．２：第１ハウジング１１と第１発熱部材１２を成型金型内に配置して固定する。

第１発熱部材１２は第１ハウジング１１内に位置する。第１発熱部材１２の長さ方向は第１ハウジング１１の長さ方向と平行である。且つ、第１発熱部材１２と第１ハウジング１１は接触しないよう間隔を開ける。第１発熱部材１２の２つのリード１２１は、第１ハウジング１１の外部に位置する。

Ｓ１．３：絶縁ペーストを成型金型に注入し、冷却して硬化させることで第１絶縁体１３の粗成型体を形成して、第１ハウジング１１及び第１発熱部材１２とともに第１加熱モジュールの半製品を形成する。

絶縁ペーストを注入する際には、主に、絶縁ペーストを第１ハウジング１１内に注入するとともに、第１ハウジング１１と第１発熱部材１２との間隔にも充填する。

粗成型体の形成後、粗成型体は第１ハウジング１１内に充填されて第１発熱部材１２を包囲する。

Ｓ１．４：第１加熱モジュールの半製品を高温焼結し、粗成型体を硬化させて第１絶縁体１３を成型することで、第１加熱モジュール１０を取得する。

第１加熱モジュールの半製品は、成型金型から取り出して焼結キャリアに載置し、高温焼結炉に配置して高温焼結を行う。これにより、粗成型体を硬化させて第１絶縁体１３を成型し、第１ハウジング１１と第１発熱部材１２の間にしっかりと結合させることで、第１加熱モジュール１０を形成する。

図４及び図５に示すように、本発明の第２実施例における加熱装置は、第１加熱モジュール２０を含む。

第１加熱モジュール２０は、第１ハウジング２１、第１ハウジング２１に組み合わされる第１発熱部材２２、第１発熱部材２２と第１ハウジング２１の間に設置される第１絶縁体２３を含む。第１ハウジング２１はタバコ葉と接触するために用いられ、第１発熱部材２２は導電して発熱するために用いられる。第１絶縁体２３は、第１発熱部材２２と第１ハウジング２１を隔離して、これらが接触することによる短絡等の問題を回避するために用いられる。第１発熱部材２２は通電後に発熱する。熱は、第１絶縁体２３を通じて第１ハウジング２１に伝導し、第１ハウジング２１を介してタバコ葉を加熱することで、霧化により煙を発生させる。

第１ハウジング２１は、一端が密閉されて他端が開放されたハウジングである。第１発熱部材２２は、第１ハウジング２１の長さ方向に沿って第１ハウジング２１内に挿設される。第１発熱部材２２の２つのリード２２１は、第１ハウジング２１の開放端から外部に伸出して外部電源に接続される。第１絶縁体２３は、第１ハウジング２１内に充填されて第１発熱部材２２を包囲する。

第１ハウジング２１の内表面は第１絶縁体２３にしっかりと密着し、第１ハウジング２１の外表面はタバコ葉と接触する加熱表面を形成する。第１加熱モジュール２０を使用する際には、第１ハウジング２１をタバコ葉内に差し込み、加熱表面をタバコ葉内に進入させて加熱により霧化させる。

上記の第１実施例とは異なり、本実施例において、第１ハウジング２１は円筒状の中空ハウジングである。第１ハウジング２１の密閉端はテーパー状に設けられ、テーパー状端２１１を形成している。前記テーパー状端２１１は、第１ハウジング２１に一体的に形成してもよいし、別体として設置してから接続し、一体的に形成してもよい。第１ハウジング２１の密閉端には、通気又はペースト注入等のための貫通孔を設置してもよい。

円筒状の第１ハウジング２１に対応して、第１発熱部材２２は螺旋状をなしており、且つ、第１ハウジング２１の内径よりも小さな直径を有している。第１発熱部材１の発熱本体は、発熱線を螺旋状に巻いて形成される。発熱線の両端は第１ハウジング２１の開放端に対応しており、２つのリード２２１にそれぞれ接続される。第１発熱部材２２の発熱本体のメートル抵抗は、リード２２１のメートル抵抗よりも大きい。

第１発熱部材２２は、抵抗が温度曲線を有する金属材料で構成され、好ましくは、ニッケルクロム合金、鉄クロムアルミ合金、ステンレス、ニッケル線、ニッケル鉄合金、銅ニッケル合金、チタン及びチタン合金等のうちの少なくとも１つで構成される。

第１絶縁体２３は、第１ハウジング２１内に充填されて第１発熱部材２２を包囲する。これにより、第１発熱部材２２は第１絶縁体２３内に嵌設されて、第１ハウジング２１から絶縁される。前記第１絶縁体２３における第１ハウジング１１に対応する内部空間は円柱体構造をなしている。

好ましくは、第１絶縁体２３は多孔質セラミックス材料で構成されており、電気絶縁性で熱伝導性に優れる等の性能を有する。製造時には、まず、多孔質セラミックス材料粉末やバインダー等を絶縁ペーストとしてから、注入、硬化等を経て一定の構造強度を有する絶縁体を形成する。

更に、本実施例において、第１絶縁体２３の端部には絶縁ベース２３１が形成されている。前記絶縁ベース２３１は、第１絶縁体２３に一体的に形成される。

第１ハウジング２１の開放端の端面は絶縁ベース２３１に当接してもよいし、第１ハウジング２１の開放端の端面が絶縁ベース２３１と間隔を開けてもよい。或いは、図４に示すように、第１ハウジング２１の開放端の端部が絶縁ベース２３１に嵌入することで、開放端の端面が絶縁ベース２３１内に位置する。これにより、絶縁ベース２３１は、第１ハウジング２１の開放端の外周を包囲するとともに、第１発熱部材２２のリード２２１を部分的に包囲して、構造の安定性を向上させる。

第１加熱モジュール２０は、更に、第１ハウジング２１におけるタバコ葉と接触する表面に設置される第１耐高温非粘着層（図示しない）を含む。前記第１耐高温非粘着層の具体的な設置等については上記の第１実施例を参照すればよいため、ここでは改めて詳述しない。

前記第２実施例における加熱装置の製造方法については、上記の第１実施例における加熱装置の製造方法を参照すればよいため、ここでは改めて詳述しない。

図６に示すように、本発明の第３実施例における加熱装置は、第１加熱モジュール３０を含む。

第１加熱モジュール３０は、第１ハウジング３１、第１ハウジング３１に組み合わされる第１発熱部材３２、第１発熱部材３２と第１ハウジング３１の間に設置される第１絶縁体３３を含む。第１ハウジング３１はタバコ葉と接触するために用いられ、第１発熱部材３２は導電して発熱するために用いられる。第１絶縁体３３は、第１発熱部材３２と第１ハウジング３１を隔離して、これらが接触することによる短絡等の問題を回避するために用いられる。第１発熱部材３２は通電後に発熱する。熱は、第１絶縁体３３を通じて第１ハウジング３１に伝導し、第１ハウジング３１を介してタバコ葉を加熱することで、霧化により煙を発生させる。

第１ハウジング３１は、一端が密閉されて他端が開放されたハウジングである。第１発熱部材３２は、第１ハウジング３１の長さ方向に沿って第１ハウジング３１内に挿設される。第１発熱部材３２の２つのリード３３１は、第１ハウジング３１の開放端から外部に伸出して外部電源に接続される。第１絶縁体３３は、第１ハウジング３１内に充填されて第１発熱部材３２を包囲する。

第１ハウジング３１の内表面は第１絶縁体３３にしっかりと密着し、第１ハウジング３１の外表面はタバコ葉と接触する加熱表面を形成する。第１加熱モジュール３０を使用する際には、第１ハウジング３１をタバコ葉内に差し込み、加熱表面をタバコ葉内に進入させて加熱により霧化させる。

本実施例において、第１ハウジング３１は円筒状の中空ハウジングである。第１ハウジング３１の密閉端はテーパー状に設けられ、テーパー状端３１１を形成している。前記テーパー状端３１１は、第１ハウジング３１に一体的に形成してもよいし、別体として設置してから接続し、一体的に形成してもよい。第１ハウジング３１の密閉端には、通気又はペースト注入等のための貫通孔を設置してもよい。

円筒状の第１ハウジング３１に対応して、第１発熱部材３２は螺旋状をなしており、且つ、第１ハウジング３１の内径よりも小さな直径を有している。第１発熱部材１の発熱本体は、発熱線を螺旋状に巻いて形成される。発熱線の両端は第１ハウジング３１の開放端に対応しており、２つのリード３３１にそれぞれ接続される。第１発熱部材３２の発熱本体のメートル抵抗は、リード３３１のメートル抵抗よりも大きい。

第１ハウジング３１及び第１発熱部材３２の材料等の設置については、上記第２実施例の関連の記載を参照すればよい。

更に、本実施例において、第１絶縁体３３の端部には絶縁ベース３３１が形成されている。前記絶縁ベース３３１は第１絶縁体３３に一体的に形成されており、且つ、直径が第１絶縁体３３の直径よりも大きい。

本実施例は、第１ハウジング３１の開放端に収容部３１２が接続されており、絶縁ベース３３１が収容部３１２内に充填されるとの点で上記の第２実施例と異なっている。収容部３１２及び絶縁ベース３３１は、第１加熱モジュール３０の装着底部として設置可能であり、喫煙具に対する加熱装置の装着を容易とする。

更に、第１加熱モジュール３０は第１耐高温非粘着層（図示しない）を含む。第１耐高温非粘着層の具体的な設置等については、上記の第１実施例を参照すればよい。

前記第３実施例における加熱装置の製造方法については、上記の第１実施例における加熱装置の製造方法を参照すればよいため、ここでは改めて詳述しない。

また、上記の第２、第３実施例における第１発熱部材２２及び３２は螺旋状に限らず、管状等のその他の形状としてもよい。

図７及び図８に示すように、本発明の第４実施例における加熱装置は、第１加熱モジュール４０を含む。

第１加熱モジュール４０は、第１ハウジング４１、第１ハウジング４１に組み合わされる第１発熱部材４２、第１発熱部材４２と第１ハウジング４１の間に設置される第１絶縁体４３を含む。第１ハウジング４１はタバコ葉と接触するために用いられ、第１発熱部材４２は導電して発熱するために用いられる。第１絶縁体４３は、第１発熱部材４２と第１ハウジング４１を隔離して、これらが接触することによる短絡等の問題を回避するために用いられる。第１発熱部材４２は通電後に発熱する。熱は、第１絶縁体４３を通じて第１ハウジング４１に伝導し、第１ハウジング４１を介してタバコ葉を加熱することで、霧化により煙を発生させる。

本実施例において、第１ハウジング４１は、対向する両端が開放されたハウジングである。第１絶縁体４３は管状構造をなしており、第１ハウジング４１の外周に覆設される。第１ハウジング４１の外表面は第１絶縁体４３の内表面にしっかりと密着する。第１発熱部材４２は、第１絶縁体４３の長さ方向に沿って第１絶縁体４３内に嵌設されるとともに、第１ハウジング４１の外周に位置して、第１絶縁体４３により第１ハウジング４１から絶縁される。第１発熱部材４２の２つのリード４２１は、第１絶縁体４３の外部に伸出して外部電源に接続される。

第１ハウジング４１の内表面は、タバコ葉と接触する加熱表面を形成する。第１加熱モジュール４０を使用する際には、タバコ葉を第１ハウジング４１内に挿入して加熱表面に接触させ、加熱表面によりタバコ葉を加熱することで、加熱による霧化を行う。

第１ハウジング４１は、例えば、金属、セラミックス、石英、雲母、ガラス等の耐熱温度が５００℃超の材料で構成される。

具体的に、本実施例において、第１ハウジング４１は円筒状の中空ハウジングであり、これに対応して、第１絶縁体４３は円管状をなして第１ハウジング４１の外周に覆設される。好ましくは、第１ハウジング４１の端部が第１絶縁体４３から伸出しないよう、第１絶縁体４３の軸方向の長さは第１ハウジング４１の軸方向の長さよりも大きくなっている。第１絶縁体４３の一端は開放されており、且つ第１ハウジング４１の開放端と連通して、タバコ葉を第１ハウジング４１内に挿入するための入口を形成している。また、第１絶縁体４３の反対側の他端は密閉されて密閉端を形成しており、前記密閉端に少なくとも１つの第１通気孔４３１が設けられている。

円筒状の第１ハウジング４１に対応して、第１発熱部材４２は発熱筒を含む。前記発熱筒は、発熱シートを巻いて形成可能である。更に、発熱筒の側壁には透かし部４２２を設置可能である。２つのリード４２１は、発熱筒の端部の両側に対向して接続される。第１発熱部材４２のメートル抵抗は、リード４２１のメートル抵抗よりも大きい。

第１発熱部材４２は、抵抗が温度曲線を有する金属材料で構成され、好ましくは、ニッケルクロム合金、鉄クロムアルミ合金、ステンレス、ニッケル線、ニッケル鉄合金、銅ニッケル合金、チタン及びチタン合金等のうちの少なくとも１つで構成される。

好ましくは、第１絶縁体４３は多孔質セラミックス材料で構成されており、電気絶縁性で熱伝導性に優れる等の性能を有する。製造時には、まず、多孔質セラミックス材料粉末やバインダー等を絶縁ペーストとしてから、注入、硬化等を経て一定の構造強度を有する絶縁体を形成する。第１絶縁体４３の一部は、第１ハウジング４１と第１発熱部材４２との間隔に充填されてこれらを隔離する。

更に、第１加熱モジュール４０は、第１ハウジング４１におけるタバコ葉と接触する表面に設置される第１耐高温非粘着層（図示しない）を含む。本実施例において、第１ハウジング４１の内表面はタバコ葉と接触する加熱表面となっている。そのため、前記第１耐高温非粘着層を第１ハウジング４１の内表面に設置することで、タバコ葉が第１ハウジング４１から円滑に離脱できるよう保証する。これにより、使用後にタバコ葉の残渣が第１ハウジング４１の内表面に付着するとの事態が防止されるため、第１ハウジング４１の内表面の清潔さが保証される。

第１耐高温非粘着層は、３００℃以上の高温に耐え得る材料で構成される。選択的に、第１耐高温非粘着層の厚みは０．５～５００μｍとする。

前記第４実施例における加熱装置の製造方法は、第１加熱モジュール４０の製造を含む。図７及び図８を参照して、第１加熱モジュール４０の製造は、以下のステップを含み得る。

Ｓ１．１：第１ハウジング４１、第１発熱部材４２及び第１絶縁体４３の絶縁ペーストを作製する。

第１ハウジング４１は、スタンピング、エッチング、切断、線引き、溶接、射出成形、焼結等のプロセスを通じて作製可能である。また、第１発熱部材４２は、エッチング、切断、溶接、カール等のプロセスで作製可能である。

前記ステップＳ１．１では、更に、第１ハウジング４１の内表面に第１耐高温非粘着層を塗布する。

Ｓ１．２：第１ハウジング４１と第１発熱部材４２を成型金型内に配置して固定する。

第１発熱部材４２は第１ハウジング４１の外周に位置する。第１発熱部材４２の長さ方向は第１ハウジング４１の長さ方向と平行である。且つ、第１発熱部材４２と第１ハウジング４１は接触しないよう間隔を開ける。第１発熱部材４２の２つのリード４２１は、第１ハウジング４１の外部に位置する。

Ｓ１．３：絶縁ペーストを成型金型に注入し、冷却して硬化させることで第１絶縁体４３の粗成型体を形成して、第１ハウジング４１及び第１発熱部材４２とともに第１加熱モジュールの半製品を形成する。

絶縁ペーストを注入する際には、主に、絶縁ペーストを第１ハウジング４１及び第１発熱部材４２の外周に注入するとともに、第１ハウジング４１と第１発熱部材４２との間隔にも充填する。

粗成型体の形成後、粗成型体は第１ハウジング４１及び第１発熱部材４２の外周を覆うとともに、第１ハウジング４１と第１発熱部材４２との間隔に充填される。

Ｓ１．４：第１加熱モジュールの半製品を高温焼結し、粗成型体を硬化させて第１絶縁体４３を成型することで、第１加熱モジュール４０を取得する。

第１加熱モジュールの半製品は、成型金型から取り出して焼結キャリアに載置し、高温焼結炉に配置して高温焼結を行う。これにより、粗成型体を硬化させて第１絶縁体４３を成型し、第１ハウジング４１と第１発熱部材４２の間にしっかりと結合させることで、第１加熱モジュール４０を形成する。

図９に示すように、本発明の第５実施例における加熱装置は、第１加熱モジュール５０及び第２加熱モジュール６０を含む。第１加熱モジュール５０は、軸方向に第２加熱モジュール６０に挿設される。第１加熱モジュール５０の外周と第２加熱モジュール６０の内周の間には、タバコ葉を収容するための環状空間７０が形成されている。

第１加熱モジュール５０は、第１ハウジング５１、第１ハウジング５１内に挿設される第１発熱部材５２、第１ハウジング５１内に充填されて第１発熱部材５２を包囲する第１絶縁体５３を含む。第１ハウジング５１の外表面は、タバコ葉と接触する加熱表面を形成する。第１加熱モジュール５０は、上記第１～第３実施例における第１加熱モジュールとすることができる。

第２加熱モジュール６０は、両端が開放された筒状の第２ハウジング６１、第２ハウジング６１の外周に覆設される第２絶縁体６３、第２絶縁体６３内に嵌設されて第２ハウジング６１の外周に位置する第２発熱部材６２を含む。第２発熱部材６２の２つのリード６２１と第１発熱部材５２の２つのリード５２１は、いずれも第２絶縁体６３の外部に伸出して外部電源に接続される。

第２発熱部材６２は発熱筒を含み、前記発熱筒の側壁に透かし部が設けられている。第２発熱部材６２の具体的な設置及び材料の選択等については、上記の図７に示した第４実施例における第１発熱部材４２を参照すればよい。

第２絶縁体６３の一端は開放されており、且つ環状空間７０と連通している。また、第２絶縁体６３の反対側の他端は密閉されて密閉端を形成しており、前記密閉端に少なくとも１つの第２通気孔６３１が設けられている。第１加熱モジュール５０は、第２絶縁体６３の密閉端に固定される。

第２加熱モジュール６０は、更に、第２ハウジング６１の内表面に設置される第２耐高温非粘着層（図示しない）を含み、３００℃以上の温度に耐えることが可能である。第２耐高温非粘着層の厚みは０．５～５００μｍとする。

理解し得るように、第２加熱モジュール６０については、具体的に、上記第４実施例の第１加熱モジュールを参照すればよい。

本実施例では、上記第１～第４実施例の加熱装置と比較して、第１加熱モジュール５０及び第２加熱モジュール６０を設置することで、タバコ葉の加熱及び霧化がより十分となり、発生する煙が一段と多くなるため、ユーザの然るべきニーズを満足させられる。

前記第５実施例における加熱装置の製造方法は、第１加熱モジュール５０の製造及び第２加熱モジュール６０の製造を含む。

第１加熱モジュール５０については、上記第１実施例における第１加熱モジュールの製造方法を参照すればよい。第２加熱モジュール６０の製造は、図９を参照して、以下のステップを含む。

Ｓ２．１：第２ハウジング６１、第２発熱部材６２及び第２絶縁体６３の絶縁ペーストを作製する。

Ｓ２．２：第２ハウジング６１と第２発熱部材６２を成型金型内に配置して固定する。

第２発熱部材６２は第２ハウジング６１の外周に位置する。

Ｓ２．３：絶縁ペーストを成型金型に注入し、冷却して硬化させることで第２絶縁体６３の粗成型体を形成して、第２ハウジング６１及び第２発熱部材６２とともに第２加熱モジュールの半製品を形成する。

粗成型体は、第２ハウジング６１及び第２発熱部材６２の外周を覆うとともに、第２ハウジング６１と第２発熱部材６２との間隔に充填される。

Ｓ２．４：第２加熱モジュールの半製品を高温焼結し、粗成型体を硬化させて第２絶縁体６３を成型することで、第２加熱モジュール６３を取得する。

第２加熱モジュール６０の製造ステップについては、具体的に、上記第４実施例における第１加熱モジュールの製造方法を参照すればよい。

更に、前記第５実施例における加熱装置の製造方法では、第１加熱モジュール５０を軸方向に第２加熱モジュール６０に挿設し、これらの間にタバコ葉を収容するための環状空間７０を形成する。

図１０に示すように、本発明における非燃焼加熱式喫煙具は加熱装置１を含む。前記加熱装置１は、上記第１～第５実施例におけるいずれかの実施例の加熱装置である。

本発明における非燃焼加熱式喫煙具は、更に、ケーシング２、電気供給バッテリ３及びカートリッジ４を含む。電気供給バッテリ３はケーシング２の一端内に設置される。また、加熱装置１はケーシング２の他端内に設置されて、互いに係合する固定ベース５及びロック部材６等によってケーシング２内に固定される。加熱装置１は電気供給バッテリ３に接続されて、電気供給バッテリ３から加熱装置に電気が供給される。

カートリッジ４はケーシング２の他端に係合し、加熱装置１はカートリッジ４内に位置する。また、カートリッジ４には内部と連通する開口が設けられている。タバコ葉７（シガレット形式としてもよい）は、開口を通じてカートリッジ４内に挿入されて、加熱装置１に挿接される。加熱装置１は、電気供給バッテリ３から電気を供給されるとタバコ葉を加熱し、霧化させて煙を発生させる。

以上は本発明の実施例にすぎず、これにより本発明の権利範囲は制限されない。本発明の明細書及び図面の内容を用いて実施される等価の構造又は等価のフローの変更、或いは、その他関連の技術分野における直接的且つ間接的な運用は、いずれも同様の理由で本発明の権利保護の範囲に含まれる。

Claims (13)

1. 非燃焼加熱式喫煙具に用いられる加熱装置であって、
   第１加熱モジュールを含み、前記第１加熱モジュールは、タバコ葉と接触する第１ハウジングと、前記第１ハウジングに組み合わされ、導電して発熱する第１発熱部材と、前記第１発熱部材と第１ハウジングの間に設置される第１絶縁体、を含み、
   前記第１発熱部材は通電後に発熱し、熱が、前記第１絶縁体を通じて前記第１ハウジングに伝導し、前記第１ハウジングを介してタバコ葉を燃焼させずに加熱することで煙を発生させる加熱装置であって、
   前記第１ハウジングは対向する両端が開放されたハウジングであり、前記第１ハウジングの内表面はタバコ葉と接触する加熱表面を形成し、
   前記第１絶縁体は管状構造をなしており、前記第１ハウジングの外周に覆設され、
   前記第１発熱部材は、前記第１絶縁体の長さ方向に沿って前記第１絶縁体内に嵌設されるとともに、前記第１ハウジングの外周に位置し、前記第１発熱部材の２つのリードは前記第１絶縁体の外部に伸出する加熱装置であって、
   前記第１絶縁体の一端は開放されており、且つ前記第１ハウジングの開放端と連通して、タバコ葉を前記第１ハウジング内に挿入するための入口を形成しており、
   前記第１絶縁体の反対側の他端は密閉されて密閉端を形成しており、前記密閉端に少なくとも１つの第１通気孔が設けられていることを特徴とする加熱装置。
2. 前記第１加熱モジュールは、更に、前記第１ハウジングにおけるタバコ葉と接触する表面に設置される第１耐高温非粘着層を含み、
   前記第１耐高温非粘着層の厚みは０．５～５００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記第１ハウジングの一端は開放されて開放端を形成し、前記第１ハウジングの外表面はタバコ葉と接触する加熱表面を形成し、
   前記第１発熱部材は、前記第１ハウジングの長さ方向に沿って前記第１ハウジング内に挿設され、前記第１発熱部材の２つのリードは前記第１ハウジングの開放端から外部に伸出し、
   前記第１絶縁体は、前記第１ハウジング内に充填されて前記第１発熱部材を包囲することを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
4. 前記第１ハウジングの反対側の他端は密閉されて密閉端を形成し、前記密閉端はテーパー状をなしていることを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
5. 前記第１絶縁体の端部には絶縁ベースが形成されており、
   前記第１ハウジングの開放端の端面は、前記絶縁ベースと間隔を開けるか当接し、或いは、前記第１ハウジングの開放端の端部は前記絶縁ベースに嵌入することを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
6. 前記第１発熱部材は、シート状、螺旋状又は管状をなしていることを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
7. 前記加熱装置は、更に、第２加熱モジュールを含み、前記第１加熱モジュールは、軸方向に前記第２加熱モジュールに挿設され、前記第１加熱モジュールの外周と前記第２加熱モジュールの内周の間には、タバコ葉を収容するための環状空間が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
8. 前記第２加熱モジュールは、両端が開放された筒状の第２ハウジング、前記第２ハウジングの外周に覆設される第２絶縁体、前記第２絶縁体内に嵌設されて前記第２ハウジングの外周に位置する第２発熱部材を含み、
   前記第２発熱部材の２つのリードと前記第１発熱部材の２つのリードは、いずれも前記第２絶縁体の外部に伸出することを特徴とする請求項７に記載の加熱装置。
9. 前記第２加熱モジュールは、更に、前記第２ハウジングの内表面に設置される第２耐高温非粘着層を含み、
   前記第２耐高温非粘着層の厚みは０．５～５００μｍであることを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
10. 前記第２絶縁体の一端は開放されており、且つ前記環状空間と連通しており、
    前記第２絶縁体の反対側の他端は密閉されて密閉端を形成しており、前記密閉端に少なくとも１つの第２通気孔が設けられており、
    前記第１加熱モジュールは、前記第２絶縁体の密閉端に固定されることを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
11. 前記第２発熱部材は発熱筒を含み、前記発熱筒の側壁に透かし部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
12. 前記第１発熱部材は発熱筒を含み、前記発熱筒の側壁に透かし部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
13. 請求項１～１２のいずれか一項に記載の加熱装置を含むことを特徴とする非燃焼加熱式喫煙具。

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