JPWO2020095889A1 - 加熱式たばこ用ヒータおよびこれを備えた加熱式たばこ装置 - Google Patents
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Abstract
本開示の加熱式たばこ用ヒータ１０は、長手方向を有する絶縁性の基体１と、該基体１の表面または内部に位置する発熱抵抗体２と、該発熱抵抗体２に接続され、前記基体１から離れる方向に伸びる接続端子３と、該接続端子３に固定されたフランジ４と、を備える。
Description
本開示は、例えば加熱式たばこ用ヒータおよびこれを備えた加熱式たばこ装置に関するものである。
加熱式たばこ用ヒータとして、例えば特表２０１５−５２４２６１（以下、特許文献１ともいう）に記載の加熱式たばこ用ヒータが知られている。このような加熱式たばこ用ヒータは、長手方向を有する絶縁性の基体と、基体に設けられた発熱抵抗体と、発熱抵抗体に電気的に接続された端子とを有している。
本開示の加熱式たばこ用ヒータは、長手方向を有する絶縁性の基体と、該基体表面または内部に位置する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続され、前記基体から離れる方向に伸びる接続端子と、該接続端子に固定されたフランジと、を備えている。
また、本開示の加熱式たばこ装置は、上記の加熱式たばこ用ヒータと、前記フランジに固定されたハウジングと、を備えている。
以下、加熱式たばこ用ヒータ１０およびこれを備えた加熱式たばこ装置１００の一例について図面を参照して説明する。
本開示の加熱式たばこ用ヒータ１０は、図１に示すように、基体１と、発熱抵抗体２と、フランジ４と、接続端子３と、を有している。
基体１は、発熱抵抗体２を保護する部材である。基体１は、長手方向を有する部材である。基体１は、例えば棒状、板状または筒状の部材である。基体１は、例えば先端が尖った形状であってもよい。基体１は、例えば中空の筒状部と、筒状部の一方の開口を塞ぐ先端部とを有していてもよい。この場合は、基体１の熱容量を低減できる。そのため、発熱抵抗体２で生じた熱を効果的に被加熱物であるたばこに伝えることができる。基体１は、絶縁性を有する部材である。基体１は、例えば樹脂材料またはセラミック材料等を有する。基体１は、セラミック材料を有する場合は、例えば酸化アルミニウム、窒化珪素または酸化ジルコニウムを用いることができる。
基体１の寸法は、例えば基体１が板状の場合は、主面の形状が長方形であるときに、長辺の長さを５〜２０ｍｍに、短辺の長さを１〜１０ｍｍに、厚さを０．０８〜１ｍｍにすることができる。また、基体１は、先端または全体が反ってもよい。
また、基体１が筒状である場合は、長手方向の長さを５〜２０ｍｍに、内径を８〜２０ｍｍに、外径を８．５〜２２ｍｍにすることができる。
発熱抵抗体２は、被加熱物を加熱するための部材である。発熱抵抗体２は、例えば基体１の表面または内部に設けられている。発熱抵抗体２は、例えば線状または帯状の部材である。発熱抵抗体２は、例えば折返し部を有している。発熱抵抗体２は、外部電源に電気的に接続されている。発熱抵抗体２は、電流が流れることによって発熱し、被加熱物であるタバコを加熱することができる。発熱抵抗体２は、基体１の長手方向に沿って設けられていてもよい。
発熱抵抗体２は、例えばタングステン、モリブデン、クロム、これらの炭化物または金、銀、パラジウム、白金等の金属からなる。また、発熱抵抗体２は、金属以外の成分として、アルミナまたは窒化ケイ素等を有していてもよい。発熱抵抗体２の寸法は、例えば長さが５〜５０ｍｍ、幅が０．２〜２ｍｍ、厚さが０．００５〜０．１ｍｍである。
発熱抵抗体２は、基体１の先端から後端まで設けられていてもよい。また、発熱抵抗体２は、基体１の先端側で折り返し形状を有していてもよい。また、図３に示すように、発熱抵抗体２は、発熱部２１とリード部２２とを有してもよい。このときに、リード部２２は、発熱部２１よりも抵抗値を小さくすることができる。これにより、リード部２２における発熱量を低減することができる。このときに、基体１のうち発熱部２１が設けられた領域を加熱領域１１とし、基体１のうちリード部２２が設けられた領域を、非加熱領域１２とすることができる。加熱領域１１は、例えば基体１の先端から発熱部２１とリード部２２との境界までの領域である。
発熱抵抗体２は、例えば、基体１の後端側において、接続端子３に接続されていてもよい。接続端子３は、発熱抵抗体２に電力を供給するための部材である。接続端子３は、電源に直接的または間接的に接続されることによって、発熱抵抗体２に通電することができる。電源は、加熱式たばこ装置１００に一体となって形成されていてもよいし、別体であってもよい。接続端子３は、例えば線状の部材である。接続端子３は、例えばニッケルまたは銅等の部材からなる。
フランジ４は、基体１を保持するための部材である。フランジ４は、例えば基体１の長手方向を囲むように設けられていてもよい。フランジ４は、例えばセラミック材料等からなる。フランジ４は、例えば熱伝導率の低い部材にすることができる。フランジ４は、例えば酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムを用いることができる。
接続端子３は、基体１から離れる方向に伸びる部分を有している。ここで、「基体１から離れる方向」とは、例えば図１に示すように基体１の長手方向であってもよいし、基体１の長手方向に垂直な方向であってもよい。
本開示の加熱式たばこ用ヒータ１０においては、フランジ４は、接続端子３に固定されている。これにより、フランジ４に外力が加わった際に、フランジ４が固定されている接続端子３が変形することで、基体１に生じる応力を低減することができる。そのため、基体１が破損するおそれを低減することができる。その結果、加熱式たばこ用ヒータ１０の耐久性を高めることができる。
また、接続端子３は、基体１よりも弾性率が小さい部材であってもよい。これにより、フランジ４に外力が加わった際に、接続端子３が効率的に変形することができる。そのため、より効率的に基体１に生じる応力を低減することができる。そのため、基体１が破損するおそれを低減することができる。加えて、基体１の弾性率が接続端子３よりも大きいことにより、基体１は外力により変形しないため、加熱式たばこを突き刺しやすくすることができる。その結果、ユーザーの利便性を高めることができる。
なお、接続端子３にフランジ４を固定する方法としては、例えばフランジ４に接続端子３を挿入できる貫通孔４４を設けて、セラミックスまたは樹脂等の接着剤で固定することができる。また、接続端子３は、接着剤を用いずに、フランジ４にはめ込まれて固定されていてもよい。
また、図２に示すように、フランジ４は、接続端子３に固定されて、長手方向に垂直な方向に伸びる第１部分４１と、第１部分４１に連続し、長手方向に伸びる第２部分４２と、第２部分４２に連続し、長手方向に垂直な方向に伸び、基体１に固定される第３部分４３と、を有していてもよい。これにより、フランジ４が接続端子３のうち第１部分４１にのみ固定されている場合と比較して、フランジ４とヒータとを強固に固定することができる。第１部分４１、第２部分４２および第３部分４３は一体に形成されていてもよいし、別々に形成されたものが接合されていてもよい。第１部分４１、第２部分４２および第３部分４３が別々に形成されたものである場合は、第１部分４１及び第３部分４３は円板状の部材、第２部分４２は円筒状の部材を用いることができる。
さらに、第３部分４３の厚みは、第１部分４１の厚みよりも小さくてもよい。これにより、基体１の熱が第３部分４３に伝わりにくくすることができる。したがって、加熱式たばこ装置１００本体への熱の伝わりを抑制することができる。その結果、加熱式たばこ装置１００の使用時に、持ち手が熱くなるおそれを低減できる。また、厚みが大きい第１部分４１により、フランジ４とヒータとを強固に固定することができる。その結果、加熱式たばこ装置１００の耐久性を高めつつ、加熱式たばこ装置１００本体への熱の伝わりを抑制することができる。
この場合、第１部分４１は、例えば板状の部材であって、厚みを１〜１０ｍｍに、長さを３〜１０ｍｍにすることができる。また、第２部分４２は、例えば円筒状の部材であって、厚みを１〜１０ｍｍに、長さを３〜３０ｍｍにすることができる。また、第３部分４３は、例えば板状の部材であって、厚みを１〜１０ｍｍに、長さを３〜１０ｍｍにすることができる。第１部分４１、第２部分４２および第３部分４３は、それぞれ別の部材で形成されていてもよい。第１部分４１および第３部分４３は、第２部分４２よりも熱伝導率が低い部材であってもよい。
また、図３に示すように、発熱抵抗体２は、発熱部２１およびリード部２２を有し、基体１は、発熱部２１が設けられた加熱領域１１と、リード部２２が設けられた非加熱領域１２と、を有し、第３部分４３は、加熱領域１１に固定されていてもよい。この場合は、第３部分４３が非加熱領域１２に設けられている場合と比較して、基体１のうち先端側を固定することができる。そのため、基体１のうちフランジ４の外に出た部分の長さを短くすることができる。これにより、例えばヒータにたばこを抜き差しする過程で、基体１の先端に外力が加わった場合に、基体１のうち第３部分４３に固定される部分に加わる力のモーメントを低減することができる。その結果、基体１のうち第３部分４３に固定される部分において、基体１が折れてしまうおそれを低減することができる。
また、発熱抵抗体２は、発熱部２１およびリード部２２を有し、基体１は、発熱部２１が設けられた加熱領域１１と、リード部２２が設けられた非加熱領域１２と、を有し、第３部分４３は、非加熱領域１２に固定されていてもよい。この場合は、第３部分４３が加熱領域１１に設けられている場合と比較して、第３部分４３に伝わる熱量を低減することができる。これにより、加熱式たばこ装置１００本体への熱の伝わりを抑制することができる。その結果、加熱式たばこ装置１００の使用時に、持ち手が熱くなるおそれを低減できる。
また、図４に示すように、フランジ４は、基体１の一方の端面に接触していてもよい。これにより、フランジ４と基体１の一方の端面との間に、たばこ葉等が付着するおそれを低減できる。その結果、付着物により喫煙時の風味が悪化するおそれを低減することができる。
また、図５に示すように、フランジ４は、弾性部材５を介して、基体１の一方の端面に接触していてもよい。フランジ４に外力が加わった際に、弾性部材５が変形することで、基体１に生じる応力を低減することができる。そのため、基体１が破損するおそれを低減することができる。その結果、加熱式たばこ用ヒータ１０の耐久性を高めることができる。弾性部材５は、フランジ４よりも弾性率が低い部材にすることができる。弾性部材５は、例えば樹脂等の部材を用いることができる。
また、図６に示すように、フランジ４は一方の表面に凹部を有しており、凹部の内部に基体１の一方の端面が位置していてもよい。これにより、フランジ４と基体１の一方の端面との間に、たばこ葉等が付着するおそれを低減できる。その結果、付着物により喫煙時の風味が悪化するおそれを低減することができる。
また、図７に示すように、フランジ４は、接合材６によって、接続端子３に固定されていてもよい。接合材６は、例えば、接続端子３よりも弾性率が小さい部材であってもよい。これにより、接続端子３とフランジ４の固定部分に応力が集中し、接続端子３が破損してしまうおそれを低減することができる。その結果、加熱式たばこ用ヒータ１０の耐久性を高めることができる。また、接合材６は、弾性部材５と同じ部材であってもよい。この場合、弾性部材５と接合材６との間の熱膨張差による応力を低減することができる。そのため、弾性部材５と接合材６との間で剥離が生じるおそれを低減できる。その結果、加熱式たばこ用ヒータ１０の耐久性を高めることができる。
また、図８に示すように、フランジ４は、接続端子３に固定されて、前記長手方向に垂直な方向に伸びる第１部分４１と、第１部分４１に連続し、長手方向に伸びる第２部分４２と、第２部分４２に連続し、長手方向に垂直な方向であって、基体１に向かう方向に伸びる第３部分４３と、を有しており、第３部分４３と基体１との間に隙間があってもよい。これにより、基体１の熱が第３部分４３に伝わるおそれを低減できる。また、たばこ挿入時に基体１に外力が加わったときに基体１が第３部分４３に触れることによって、基体１の変形、破損を抑制することができる。この場合、第３部分４３のうち基体１に面する部位に、弾性部材５が設けられていてもよい。この場合は、また、たばこ挿入時に基体１に外力が加わったときに基体１が第３部分４３に触れた場合に、弾性部材５が応力を低減することができる。その結果、基体１が破損するおそれを低減することができる。
また、図９に示すように、加熱式たばこ装置１００は、上記の加熱式たばこ用ヒータ１０と、フランジ４に固定されたハウジング７とを備えていてもよい。これにより、加熱式たばこ装置１００の耐久性を高めることができる。
１：基体
１１：加熱領域
１２：非加熱領域
２：発熱抵抗体
２１：発熱部
２２：リード部
３：接続端子
４：フランジ
４１：第１部分
４２：第２部分
４３：第３部分
５：弾性部材
６：接合材
７：ハウジング
１０：加熱式たばこ用ヒータ
１００：加熱式たばこ装置
１１：加熱領域
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２１：発熱部
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６：接合材
７：ハウジング
１０：加熱式たばこ用ヒータ
１００：加熱式たばこ装置
Claims (8)
- 長手方向を有する絶縁性の基体と、
該基体の表面または内部に位置する発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体に接続され、前記基体から離れる方向に伸びる接続端子と、
該接続端子に固定されたフランジと、を備える加熱式たばこ用ヒータ。 - 前記フランジは、
前記接続端子に固定されて、前記長手方向に垂直な方向に伸びる第１部分と、
該第１部分に連続し、前記長手方向に伸びる第２部分と、
該第２部分に連続し、前記長手方向に垂直な方向に伸び、前記基体に固定される第３部分と、を有する請求項１に記載の加熱式たばこ用ヒータ。 - 前記発熱抵抗体は、発熱部およびリード部を有し、
前記基体は、前記発熱部が設けられた加熱領域と、前記リード部が設けられた非加熱領域と、を有し、
前記第３部分は、前記加熱領域に固定される請求項２に記載の加熱式たばこ用ヒータ。 - 前記フランジは、前記基体の一方の端面に接触している請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータ。
- 前記フランジは、弾性部材を介して、前記基体の一方の端面に接触している請求項４に記載の加熱式たばこ用ヒータ。
- 前記フランジは一方の表面に凹部を有しており、前記基体の一方の端面が前記凹部に位置している請求項１乃至５のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータ。
- 前記フランジは、
前記接続端子に固定されて、前記長手方向に垂直な方向に伸びる第１部分と、
該第１部分に連続し、前記長手方向に伸びる第２部分と、
該第２部分に連続し、前記長手方向に垂直な方向であって、前記基体に向かう方向に伸びる第３部分と、を有しており、
前記基体と前記第３部分との間に隙間がある請求項１に記載の加熱式たばこ用ヒータ。 - 請求項１乃至６のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータと、前記フランジに固定されたハウジングと、を備えた加熱式たばこ装置。
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