JPWO2020171076A1 - タバコ用加熱具およびこれを備えた加熱式喫煙装置 - Google Patents

Abstract

本開示のタバコ用加熱具（１）は、タバコを含む被加熱物（１００）を保持する棒状の基体（１０）と、基体（１０）の内部または表面に配設され、通電によって発熱する発熱抵抗体（１１）と、基体（１０）の長手方向に垂直な面に沿って、発熱抵抗体（１１）の少なくとも一部が配設された部分から離れる方向に延びるように設けられている第１保持部材（１３）と、第１保持部材（１３）の外周面（１３ａ）に隣接して設けられ、基体（１０）から離れる方向に延びるように配設されている第２保持部材（１５）と、を備え、第１保持部材（１３）と前記第２保持部材（１５）の少なくともいずれか一方に、長手方向に貫通する貫通孔が設けられている。

Description

本開示は、タバコ用加熱具およびこれを備えた加熱式喫煙装置に関する。

タバコをヒータによって加熱する加熱式喫煙装置に備えられているタバコ加熱用ヒータの外周面に、タバコ加熱用ヒータを加熱式喫煙装置の筐体に取り付けるためのフランジ状のヒータマウントを接合したタバコ用加熱具が知られている。

このようなタバコ用加熱具おいて、ヒータから発生する熱が伝わってヒータマウントを介して筐体が過熱されてしまうことを防ぐために、ヒータマウントが、タバコ加熱用ヒータのうち、発熱体から離れた比較的低温の部分に接合したタバコ用加熱具が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

加熱式喫煙装置の筐体などと接続する取付け部がヒータから離れた位置に設けられているために、タバコ用加熱具が長手方向に長くなり、その結果、加熱式喫煙装置が小型化できないという課題がある。

特表２０１５−５２４２６１号公報

本開示のタバコ用加熱具は、タバコを含む被加熱物を保持する棒状の基体と、前記基体の内部または表面に配設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、前記基体の長手方向に垂直な面に沿って、前記発熱抵抗体の少なくとも一部が配設された部分から離れる方向に延びるように設けられている第１保持部材と、を備え、前記第１保持部材には、前記長手方向に貫通する第１貫通孔が設けられていることを特徴とする。

本開示のタバコ用加熱具は、タバコを含む被加熱物を保持する棒状の基体と、前記基体の内部または表面に配設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、前記基体の長手方向に垂直な面に沿って、前記発熱抵抗体の少なくとも一部が配設された部分から離れる方向に延びるように設けられている第１保持部材と、前記第１保持部材の外周面に隣接して設けられ、前記基体から離れる方向に延びるように配設されている第２保持部材と、を備え、前記第１保持部材と前記第２保持部材の少なくともいずれか一方に、前記長手方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする。

本開示のタバコ用加熱具は、タバコを含む被加熱物を保持する棒状の基体と、前記基体の内部または表面に配設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、前記基体の長手方向に垂直な面に沿って、前記発熱抵抗体の少なくとも一部が配設された部分を外囲するように設けられている筒状の第１保持部材と、前記第１保持部材を外囲するように配設されている筒状の第２保持部材と、を備え、前記第１保持部材と前記第２保持部材の少なくとも一方に、前記長手方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする。

本開示の加熱式喫煙装置は、上記のタバコ用加熱具と、前記タバコ用加熱具を収納する筐体と、を備えていることを特徴とする。

本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の第１実施形態のタバコ用加熱具の一例を示す側面図である。 本開示の第１実施形態のタバコ用加熱具の一例を示す断面図である。 本開示の第１実施形態のタバコ用加熱具の一例を示す断面図である。 本開示の加熱式喫煙装置の一例を示す断面図である。 タバコ用加熱具の４分の１モデルの斜視図である。 タバコ用加熱具の４分の１モデルの平面図である。 タバコ用加熱具の４分の１モデルの平面図である。 タバコ用加熱具の４分の１モデルの平面図である。 タバコ用加熱具の４分の１モデルの平面図である。 第２実施形態のタバコ用加熱具を示す平面図である。 第２実施形態のタバコ用加熱具を示す断面図である。 第３実施形態のタバコ用加熱具を示す平面図である。 第３実施形態のタバコ用加熱具を示す断面図である。 第３実施形態のタバコ用加熱具の変形例を示す断面図である。

以下、本開示のタバコ用加熱具について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るタバコ用加熱具を示す側面図である。また、図２は、本開示のタバコ用加熱具の一例を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ断面を示すものである。タバコ用加熱具１は、通電によって発熱する発熱抵抗体１１を備えた棒状の基体１０と、基体１０の長手方向に垂直な面に沿って、基体１０から離れる方向に延びるように設けられているフランジ状の第１保持部材１３と、第１保持部材１３の外周面１３ａに隣接して設けられ、基体１０から離れる方向に延びるように配設されている第２保持部材１５とを備えている。第１保持部材１３には第１貫通孔である、貫通孔１４が設けられ、また第２保持部材１５には第２貫通孔である、貫通孔１６が設けられている。また、仮想線で示される被加熱物１００は、たとえば、円柱状の紙巻たばこである。タバコ用加熱具１は、フランジ状の第１保持部材１３および第２保持部材１５を介して加熱式喫煙装置の筐体（図示せず）に固定することが可能である。

基体１０は、たとえば、長手方向が５〜２０ｍｍ、外径１〜５ｍｍの棒状とすることができる。また、被加熱物１００を突き刺せるように、先端部１０ｂの先端が丸みを帯びた円錐形状になっている。基体１０は、アルミナなどのセラミック材料から構成されている。先端部１０ｂは基体１０の先端部１０ｂ以外の部分と一体的に形成されていてもよく、また、先端部１０ｂを別途形成して、先端部１０ｂ以外の基体１０の部分と組み合わせて形成してもよい。第１実施形態において、基体１０は、円柱の長手方向の一端に円錐形状の先端部１０ｂが同軸に連なった形状であるが、たとえば、基体１０は、紙巻たばこなどの被加熱物１００を突き刺して固定することができる細長い板状および中空の円筒状などの各種形状を含む、棒状の部材であってもよい。基体１０が円柱状、円筒状、角柱状、角筒状などの棒状である場合は、基体１０が板状である場合と比較して、基体１０の長手方向に垂直であって、板状の主面に垂直な方向の外力に対する基体１０の強度を高めることができる。たとえば、基体１０に紙巻たばこを取付ける場合、紙巻たばこを基体１０に対して回転させながら突き刺した場合に、基体１０の形状が円柱状、円筒状、角柱状、角筒状の方が板状よりも基体１０が損傷する可能性を小さくすることができる。

基体１０の表面または内部に発熱抵抗体１１が設けられている。図１では、基体１０の軸線に沿って設けられている。発熱抵抗体１１の端部には、銅などで構成され，外部配線（図示せず）に接続するための端子１２が設けられており、端子１２を介して発熱抵抗体１１に電流が流れることで発熱し、被加熱物１００を加熱することができる。発熱抵抗体１１は,たとえば、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、パラジウムなどの金属からなる。発熱抵抗体１１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含有していてもよい。発熱抵抗体１１の寸法は、たとえば、長さが５〜５０ｍｍ、幅が０．２〜２ｍｍ、厚さが０．００５〜０．１ｍｍであり、発熱抵抗体１１は、基体１０の素材となるグリーンシートに組み合わされて焼成されて形成され、基体１０と一体的に形成されている。なお、端子１２は発熱抵抗体１１と一体に形成されていてもよい。この場合は、端子１２が発熱抵抗体１１よりも電気抵抗が低いことにより、発熱量が少なくなっていてもよい。

第１保持部材１３は、たとえば、中央部に基体１０を挿通するための円形の孔１３ｃの軸線方向から平面視したとき、一辺５ｍｍ程度の角部が丸い正方形状の筒状体であり、厚みは３ｍｍ程度であるがこの形状に限定されるものではない。例えば、図３に示すように、第１保持部材１３が円筒状の形態であってもよい。なお、ここでいう筒状とは、中央に孔１３ｃが設けられた円板状（ディスク状）を含むものであり、第１保持部材１３を平面視したときの大きさに比べて第１保持部材１３の厚みが小さい扁平な形状を含むものである。第１保持部材１３の孔１３ｃに基体１０が挿通され、基体１０の側面１０ａと第１保持部材１３の内周面１３ｂとは接着材などによって接着されている。接着材としては、ガラスや無機接着剤などの耐熱性のあるものを選択することができる。第１保持部材１３には、基体１０に取付けた状態で、基体１０の長手方向に第１保持部材１３を貫通している貫通孔１４が設けられている。第１保持部材１３には基体１０よりも熱伝導率の低く、耐熱性のある材料として、ジルコニアなどを選択することができる。第１保持部材１３が固定されている基体１０の部分には、発熱抵抗体１１が配置されている。発熱抵抗体１１は、孔１３ｃを貫通するように配設されている。このとき、基体１０と第１保持部材１３とを接合する接着材の一部が貫通孔１４に存在してもよい。

第１保持部材１３は、貫通孔１４が設けられているので、発熱抵抗体１１に通電して発熱させたとき、貫通孔１４によって、第１保持部材１３のうち、空気に触れる部分が増加し、空気が流通して、第１保持部材１３からの放熱が促進され、第１保持部材１３の外周面１３ａの温度上昇が抑制される。また、貫通孔１４の内壁に基体１０の側面１０ａが含まれる場合には、基体１０と第１保持部材１３との接触面積が減少するので、基体１０からの熱が伝わりにくい。そのため、タバコ用加熱具１を側面視したとき、発熱抵抗体１１と重なる位置に第１保持部材１３を配置しても、加熱式喫煙装置の筐体の温度上昇を抑制することができるので、タバコ用加熱具１を小型化して、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。なお、貫通孔１４の内壁面の一部として基体１０の側面１０ａが含まれる場合に、基体１０と第１保持部材１３とを接合する接着材の一部が貫通孔１４内に存在してもよい。

第１保持部材１３の外周面１３ａに隣接して設けられている第２保持部材１５は、第１保持部材１３を外囲するように設けられ、第１保持部材１３に固定されている。第２保持部材１５は、接着剤または、嵌合で第１保持部材１３に固定することができる。第２保持部材１５は、たとえば、筒状のＰＥＥＫ（polyetheretherketone）材を使用することができる。筒状の第２保持部材１５の外径は１０〜２０ｍｍ程度であり、厚さは５〜１０ｍｍである。第２保持部材１５の熱伝導率は、第１保持部材１３よりも小さい。第２保持部材１５は、ＰＥＥＫ材を射出成形またはプレス成型することによって製造することができる。なお、ここでいう筒状とは、中央に孔が設けられた円板状（ディスク状）を含むものであり、第２保持部材１５を平面視したときの大きさに比べて第２保持部材１５の厚みが小さい扁平な形状を含むものである。

第２保持部材１５の中央部には、第１保持部材１３の外周形状に対応した孔１５ｃが設けられている。第２保持部材１５の内周面１５ｂと第１保持部材１３の外周面１３ａとを対向させるようにして固定する。第２保持部材１５には、第２保持部材１５を基体１０および第１保持部材１３と組み合わせた状態で、基体１０の長手方向に第２保持部材１５を貫通する貫通孔１６が設けられている。貫通孔１６によって第２保持部材１５のうち空気に触れる部分が増加し、空気が流通して、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度の上昇を抑制し、第２保持部材１５を保持する筐体の温度上昇を抑制することができる。そのため、側面視して、発熱抵抗体１１と重なる位置に第１保持部材１３および第２保持部材１５を配置することができ、タバコ用加熱具１を小型化することができるので、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。

図１〜図３に示す第１実施形態においては、第１保持部材１３および第２保持部材１５の両方に貫通孔１４、１６設けているが、貫通孔１４または貫通孔１６の少なくともいずれか一方が設けることによって、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度の上昇を抑制することができる。また、貫通孔１６の内壁面の一部として、第１保持部材１３の外周面１３ａが含まれる場合に、第１保持部材１３と第２保持部材１５とを接合する接着材の一部が存在してもよい。

図４は、本開示の加熱式喫煙装置の一例を示す断面図である。加熱式喫煙装置２は、たとえば、有底円筒状の筐体２０の内部にタバコ用加熱具１が配設されてなり、第２保持部材１５の外周面１５ａが接着材などで筐体２０の内周面２０ｂに固定されている。筐体２０は、金属などに比べて熱伝導率が低い樹脂で構成されている。発熱抵抗体１１からの熱は、主として第２保持部材１５との接続部を介して伝導する。したがって、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度の上昇を抑制することによって筐体２０の温度上昇を抑制することができる。また、第１実施形態のタバコ用加熱具１は、小型化が可能であるので、小型の加熱式喫煙装置２を実現することができる。

図５は、タバコ用加熱具の４分の１モデルの斜視図であり、熱伝導解析に使用したモデルの一例を示すものである。ただし、貫通孔１４，１６は、省略されている。基体１０の長さは、２０ｍｍ、直径は、２ｍｍ、発熱抵抗体１１の長さは１５ｍｍである。また、上面視した第１保持部材１３の底面の外形は、角に丸みを持つ一辺４ｍｍの正方形状であり、第２保持部材１５の底面の外形は、直径１０ｍｍの円形であり、第１保持部材１３および第２保持部材１５の厚さは、２ｍｍである。

本開示のタバコ用加熱具１の第１保持部材１３、第２保持部材１５の少なくともいずれか一方には貫通孔１４または貫通孔１６が設けられており、発熱抵抗体１１に通電して加熱したときの第１保持部材１３の外周面１３ａと第２保持部材１５の外周面１５ａとの温度分布を定常熱伝導解析によって解析したものである。発熱抵抗体１１の最も熱が高い部分を３５０℃に設定し、モデルの表面に熱伝達境界１０Ｗ／ｍ^２／Ｋを与えた。またモデルは雰囲気温度２２度の空気に接しているものとした。特に指定のない限り、発熱抵抗体１１を含む基体１０、第１保持部材１３および第２保持部材１５の材質および熱伝導率は表１に示す値を用いている。また、モデル（Ａ），（Ｂ）は第１保持部材１１３、第２保持部材１１５に貫通孔が設けられていない比較例である。モデル（Ｂ）は、第１保持部材１１３の材質がＰＥＥＫ材となっている。

表２は、各４分の１モデルの解析結果を示す表であり、第１保持部材１３の外周面１３ａの温度および比較例Ａとの温度差、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度および比較例Ａとの温度差を示している。外周面１３ａ，１５ａの温度は各外周面において最も温度が高い部分を示している。また、表２における「第１保持部材１３における貫通孔１４の大きさ」は、比較例の第１保持部材１１３の４分の１の体積を１としたときの各モデルにおける貫通孔１４の大きさを示している。なお、貫通孔１４が複数個あるモデルでは、それらの合計の大きさを示している。また、表２における「第２保持部材１５における貫通孔１６の大きさ」は、比較例（Ａ）、（Ｂ）の第１保持部材１１３の４分の１の体積を１としたときの各モデルにおける貫通孔１６の大きさを示している。

図６〜図９は、タバコ用加熱具の４分の１モデルの平面図であり、上面から見た各モデルの形状を列挙したものである。比較例（Ａ）および比較例（Ｂ）は、第１実施形態のタバコ用加熱具１と同様に基体１１０に第１保持部材１１３および第２保持部材１１５を配したものであり、貫通孔はない。比較例（Ａ）の１保持部材１１３の材質はジルコニアであり、比較例（Ｂ）の第１保持部材１１３の材質はＰＥＥＫ材である。第１保持部材１３に熱伝導率の低い物質を使用する方が、外周部の温度上昇は抑えられるが、実施例では、タバコ用加熱具の耐熱性を高めるために、第１保持部材１３としてジルコニアなどのセラミック用いており、貫通孔１４を設けることで外周部の温度上昇を抑制している。

モデル（ａ）〜（ｃ）は、第１保持部材１３に貫通孔１４を設けたモデルであり、貫通孔１４の内壁の一部は、基体１０で構成されている。貫通孔１４によってモデル（ａ）は、比較例（Ａ）の第１保持部材１１３に比べて第１保持部材１３の体積が４分の３になっており、モデル（ｂ）は、比較例（Ａ）に比べて第１保持部材１３の体積が２分の１になっており、モデル（ｃ）は、比較例（Ａ）に比べて第１保持部材１３の体積が４分の１になっている。いずれのモデルも第１保持部材１３の外周面１３ａおよび第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が比較例（Ａ）よりも低下している。

モデル（ｄ）、（ｅ）は、第１保持部材１３に貫通孔１４を設けたモデルであり、貫通孔１４の内壁は、全て第１保持部材１３で構成されている。比較例（Ａ）に比べて第１保持部材１３の体積が４分の３になっており、いずれのモデルも第１保持部材１３の外周面１３ａおよび第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が比較例（Ａ）よりも低下している。

モデル（ａ）は、モデル（ｄ）およびモデル（ｅ）と第１保持部材１３の体積は同じであるが、外周面１５ａの温度の低下がより大きくなっている。貫通孔１４の内壁の一部を、基体１０で構成することによって、第１保持部材１３と基体１０との接触面積を小さくすることができる。このため、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度上昇をさらに低減することができ、タバコ用加熱具１を小型化することができるので、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。また、モデル（ｄ）は、モデル（ｅ）と比較して第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が低下している。これは、モデル（ｄ）の貫通孔１４が基体１０を中心として周方向に広がる扇状であり、この貫通孔１４によって、基体１０から第２保持部材１５の外周面１５ａへの熱の伝達が阻害されているからである。

モデル（ｆ）〜（ｈ）は、第１保持部材１３に貫通孔１４を設けたモデルであり、比較例（Ａ）に比べて第１保持部材１３の体積が４分の３になっており、貫通孔１４の内壁の一部は、基体で構成されている。各モデルは第１保持部材１３の体積は同じであるが、形状が異なっている。いずれのモデルも第１保持部材１３の外周面１３ａおよび第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が比較例（Ａ）よりも低下している。

図９に示されるモデル（ｅ）〜（ｇ）は、いずれも比較例（Ａ）に比べて第１保持部材１３の体積が４分の３になっているモデルであるが、発熱抵抗体１１のある基体１０の中心から貫通孔１４を通過せずに外周面１５ａまで直線の引ける領域を影部として示している。モデル（ｆ）、（ｇ）は、モデル（ｅ）よりも影部の面積が小さく、基体１０の中心から外周面１５ａに熱が直線的に伝わりにくいことが分かる。このことから、貫通孔１４を扇状の孔とすることで、貫通孔１４の大きさが同じであるモデル（ｅ）と比較して、基体１０から直線的に熱伝導する熱を低減できるので、外周面１５ａの温度の上昇を低減する効果が増大する。また、モデル（ｇ）、（ｆ）を比較すると、モデル（ｆ）はモデル（ｇ）よりも外周面１５ａの温度上昇を抑制する効果大きい。これは、影部における、基体１０の中心から第１保持部材１３と第２保持部材１５との境界までの距離がモデル（ｆ）の方がモデル（ｇ）よりも長いためである。そこで、基体１０の中心から第１保持部材１３の外周面１３ａとの直線距離がもっとも長い部分を含むように貫通孔１４を設けることで、外周面１５ａの温度の上昇を低減する効果が増大する。

モデル（ｉ）〜（ｋ）は、第１保持部材１３に貫通孔１４を設けたモデルであって、貫通孔１４の内壁の一部は、第２保持部材１５で構成されている。モデル（ｉ）〜（ｋ）の貫通孔１４の大きさは、同じであり、比較例（Ａ）に比べて第１保持部材１３の体積が４分の３になっている。モデル（ｉ）〜（ｋ）は、第１保持部材１３の外周面１３ａと第２保持部材１５の内周面１５ｂとの接触面積がそれぞれ異なっている。モデル（ｉ）は、第２保持部材１５の内周面１５ｂの１５％が第１保持部材１３と接しており、モデル（ｊ）、（ｋ）は、第２保持部材１５の内周面１５ｂの５０％が第１保持部材１３と接している。いずれのモデルも第１保持部材１３の外周面１３ａおよび第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が比較例（Ａ）よりも低下している。

モデル（ｉ）〜（ｋ）を比較すると、第２保持部材１５の内周面１５ｂと第１保持部材１３とが接する面積が小さいほど、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が低くなっている。このように、第１保持部材１３に設けられた貫通孔１４の内壁の一部を、第２保持部材１５で構成することによって、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度上昇をさらに低減させることができ、タバコ用加熱具１を小型化することができるので、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。

モデル（ｌ）は、モデル（ｉ）に示される貫通孔１４に加え、基体１０との境界にモデル（ａ）で示されるような貫通孔１４を設けたものである。モデル（ｌ）は、モデル（ｉ）と比較して、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が低下している。このように、貫通孔１４の内壁の一部を、基体１０で構成するとともに、貫通孔１４の内壁の一部を、第２保持部材１５で構成することによって、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度上昇をさらに低減させることができ、タバコ用加熱具を小型化することができるので、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。モデル（ｌ）は、比較例（Ａ）の第１保持部材１１３の体積の４分の１の大きさに相当する容積の貫通孔１４を、モデル（ａ）に示される位置に有しており、かつ、比較例（Ａ）の第１保持部材１１３の体積の４分の１の大きさに相当する容積の貫通孔１４を、モデル（ｉ）に示される位置に有している。これにより、モデル（ｌ）は、比較例（Ａ）に比べて第１保持部材１３の体積が２分の１になっている。

モデル（ｍ）は、モデル（ａ）において、第２保持部材１５の内周部に貫通孔１６を加えたものである。また、モデル（ｎ）は、モデル（ｂ）に、第２保持部材１５の第１保持部材１３と対向する部分に貫通孔１６をさらに加えたものである。モデル（ｍ）およびモデル（ｎ）における第２保持部材１５の貫通孔１６の内壁の一部は、第１保持部材１３で構成されている。このことによって、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度上昇をさらに低減させることができ、タバコ用加熱具１を小型化することができるので、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。モデル（ｍ）は、比較例（Ａ）の第１保持部材１１３の体積の４分の１の大きさに相当する貫通孔１４を有している。加えて、モデル（ｍ）は、比較例（Ａ）の第１保持部材１１３の体積の４分の１の大きさに相当する貫通孔１６を有している。モデル（ｎ）は、比較例（Ａ）の第１保持部材１１３の体積の２分の１の大きさに相当する貫通孔１４を有している。加えて、モデル（ｎ）は、比較例（Ａ）の第１保持部材１１３の体積の４分の１の大きさに相当する貫通孔１６を有している。

モデル（ｌ）は、第１保持部材１３を切削して貫通孔１４が形成されており、第２保持部材１５に細い第１保持部材１３のジルコニアの接続部１３ｄが接触している。モデル（ｍ）は、第１保持部材１３を切削して形成した貫通孔１４と、第２保持部材１５を切削して形成した貫通孔１６とを備えており、第１保持部材１３に細い第２保持部材１５のＰＥＥＫ材の接続部１５ｄが接触している。表２に示されるように、モデル（ｌ）における貫通孔１４の大きさと、モデル（ｍ）における貫通孔１４および貫通孔１６の合計の大きさとは、同じ大きさである。しかし、モデル（ｍ）は、モデル（ｌ）と比較して第２保持部材１５の外周面１５ａの温度上昇をより低減させている。そこで、モデル（ｍ）の接続部１５ｄをジルコニアとしたモデルを熱解析したところ、モデル（ｍ）と比べて第２保持部材１５の周縁部の温度が２０℃近く上昇した。このことから、第１保持部材１３と第２保持部材１５との境界に貫通孔を設けたモデルにおいて、接続部を熱伝導性の低い第２保持部材１５で構成することによって、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度上昇を低減させることができ、タバコ用加熱具１を小型化することができるので、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。

モデル（ｏ）、（ｐ）は、第１保持部材１３において、基体１０に接触する面積を比較例（Ａ）の５０％とし、また、第２保持部材１５に接触する面積を比較例（Ａ）の５０％としたモデルである。基体１０側に貫通孔のないモデル（ｊ）、（ｋ）と比較して、さらに、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度が低下している。貫通孔１４の内壁の一部を、基体１０で構成するとともに、貫通孔１４の内壁の一部を、第２保持部材１５で構成することによって、第２保持部材１５の外周面１５ａの温度上昇を低減させることができ、タバコ用加熱具１を小型化することができるので、小型の加熱式喫煙装置を実現することができる。

モデル（ｏ）とモデル（ｐ）とを比較すると、モデル（ｐ）は、基体１０の中心を通る直線上に貫通孔１４ａと貫通孔１４ｂとが並んでいるが、モデル（ｏ）は、基体１０の中心を通る直線に対して貫通孔１４ａと貫通孔１４ｂがずれて配置されている。これにより、モデル（ｏ）は、モデル（ｐ）と比較して、基体１０の中心からの直線的な熱移動が妨げられる。そのため、基体１０の中心から外周面１５ａに熱が直線的に伝導しにくくなり、熱の移動距離が長くなるので、外周面１５ａの温度の上昇を低減する効果が増大する。

また、モデル（ｏ）は、貫通孔１４ａと貫通孔１４ｂとを基体１０の周方向に見たとき、基体１０に近い扇型の貫通孔１４ａと基体１０から遠い矩形の貫通孔１４ｂとが交互に配置されている。これにより、貫通孔１４ａまたは貫通孔１４ｂが周方向に一体に連続して設けられている場合と比較して、使用時に貫通孔１４ａおよび貫通孔１４ｂの近傍に生じる応力を分散できるため、第１保持部材１５の機械的強度を高めることができる。

また、モデル（ｏ）とモデル（ｐ）とを比較すると、モデル（ｏ）は、基体１０の全周にわたって、貫通孔１４ａまたは貫通孔１４ｂ上を通過せずに基体１０の中心から第２保持部材１５ａの外周面１５ａまで達する直線を引くことができない構成であり、直線的な熱移動が妨げられている。そのため、基体１０の中心部の発熱抵抗体１１から発生した熱は、第１保持部材１３の狭小部１３ｅを介して第１保持部材１３の外側に伝導するため、基体１０の中心から外周面１５ａに熱が直線的に伝導せず、熱の移動距離が長くなるので、外周面１５ａの温度の上昇を低減する効果がより増大する。

図１０は、第２実施形態のタバコ用加熱具を示す平面図である。また、図１１は、第２実施形態のタバコ用加熱具を示す断面図であり、図１０のＢ−Ｂ断面を示すものである。棒状の基体２０には発熱抵抗体２１が配置され、発熱抵抗体２１は端子２２に接続している。基体１０の長手方向に垂直な面に沿って、基体２０から離れる方向に延びるように設けられているフランジ状の第１保持部材２３と、第１保持部材２３の外周面２３ａに隣接して設けられ、基体２０から離れる方向に延びるように配設されている第２保持部材２５とを備えている。また、仮想線で示される被加熱物１００は、たとえば、円柱状の紙巻たばこである。タバコ用加熱具２は、フランジ状の第１保持部材２３および第２保持部材２５を介して加熱式喫煙装置の筐体（図示せず）に固定することが可能である。第１保持部材２３には、貫通孔２４が設けられ、第２保持部材２５には、貫通孔２６が設けられている。

第２実施形態のタバコ用加熱具２は、第１実施形態のタバコ用加熱具１に比べて基体２０が細長い板となっている点が異なる。このように棒状の基体２０として細長い板状の形態を用いることができる。中実の円柱状基体を使用するよりも熱容量が小さく、また、発熱抵抗体２１との距離が近いので、被加熱物１００を速やかに加熱することができる

図１２は、第３実施形態のタバコ用加熱具を示す平面図である。また、図１３は、第３実施形態のタバコ用加熱具を示す断面図であり、図１２のＣ−Ｃ断面を示すものである。基体３０には発熱抵抗体３１が配置され、発熱抵抗体３１は端子３２に接続している。発熱抵抗体は、前記基体の長手方向に垂直な面に沿って、基体３０から離れる方向に延びるように設けられているフランジ状の第１保持部材３３と、第１保持部材２３の外周面３３ａに隣接して設けられ、基体３０から離れる方向に延びるように配設されている第２保持部材３５とを備えている。また、仮想線で示される被加熱物１００は、たとえば、円柱状の紙巻たばこである。タバコ用加熱具３は、フランジ状の第１保持部材３３および第２保持部材３５を介して加熱式喫煙装置の筐体（図示せず）に固定することが可能である。第１保持部材３３には、貫通孔３４が設けられ、第２保持部材３５には、貫通孔３６が設けられている。

第３実施形態のタバコ用加熱具３は、第１実施形態のタバコ用加熱具１に比べて基体２０が中空の円筒状となっている点が異なる。このように棒状の基体３０として（中空の円筒状の形態を用いることができる。発熱抵抗体３１は、円筒状の基体３０側壁内部に設けられている。中空であるので、中実の円柱状基体を使用するよりも熱容量が小さく、また、発熱抵抗体３１との距離が近いので、被加熱物１００を速やかに加熱することができる。なお、第３実施形態のタバコ用加熱具３は、基体３０の内側に被加熱物１００を挿入することで、被加熱物１００を周囲から加熱可能であってもよい。

図１４は第３実施形態の変形例であり第３実施形態のタバコ用加熱具３の基体３０に円錐状の先端部３０ｂを設けたものである。先端部３０ｂを設けることによって被加熱物１００をタバコ用加熱具３に容易に突き刺すことができる。

本開示のタバコ用加熱具によれば、発熱抵抗体の少なくとも一部が配設された部分に第１保持部材を配設しても周縁の温度上昇を抑制することができるため、タバコ用加熱具の小型化を実現することができる。

本開示の加熱式喫煙装置によれば、発熱抵抗体からの伝熱による筐体の温度上昇を抑制することができるので、加熱式喫煙装置小型化を実現することができる。

以上、本開示について詳細に説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。

１ タバコ用加熱具
２ 加熱式喫煙装置
１０ 基体
１１ 発熱抵抗体
１２ 端子
１３ 第１保持部材
１３ａ 外周面
１４ 貫通孔
１５ 第２保持部材
１５ａ 外周面
１６ 貫通孔
２０ 筐体

Claims (10)

1. タバコを含む被加熱物を保持する棒状の基体と、
   前記基体の内部または表面に配設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、
   前記基体の長手方向に垂直な面に沿って、前記発熱抵抗体の少なくとも一部が配設された部分から離れる方向に延びるように設けられている第１保持部材と、を備え、
   前記第１保持部材には、前記長手方向に貫通する第１貫通孔が設けられていることを特徴とするタバコ用加熱具。
2. 前記第１保持部材の熱伝導率は、前記基体の熱伝導率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のタバコ用加熱具。
3. 前記第１保持部材を外囲するように該第１保持部材に配設されている第２保持部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のタバコ用加熱具。
4. 前記第２保持部材には、前記長手方向に貫通する第２貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のタバコ用加熱具。
5. 前記第２保持部材の熱伝導率は、前記第１保持部材の熱伝導率よりも小さいことを特徴とする請求項３または４に記載のタバコ用加熱具。
6. タバコを含む被加熱物を保持する棒状の基体と、
   前記基体の内部または表面に配設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、
   前記基体の長手方向に垂直な面に沿って、前記発熱抵抗体の少なくとも一部が配設された部分から離れる方向に延びるように設けられている第１保持部材と、
   前記第１保持部材の外周面に隣接して設けられ、前記基体から離れる方向に延びるように配設されている第２保持部材と、を備え、
   前記第１保持部材と前記第２保持部材の少なくともいずれか一方に、前記長手方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とするタバコ用加熱具。
7. 前記第１保持部材の熱伝導率は、前記基体の熱伝導率よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載のタバコ用加熱具。
8. 前記第２保持部材の熱伝導率は、前記第１保持部材の熱伝導率よりも小さいことを特徴とする請求項６または７に記載のタバコ用加熱具。
9. タバコを含む被加熱物を保持する棒状の基体と、
   前記基体の内部または表面に配設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、
   前記基体の長手方向に垂直な面に沿って、前記発熱抵抗体の少なくとも一部が配設された部分を外囲するように設けられている筒状の第１保持部材と、
   前記第１保持部材を外囲するように配設されている筒状の第２保持部材と、を備え、
   前記第１保持部材と前記第２保持部材の少なくとも一方に、前記長手方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とするタバコ用加熱具。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のタバコ用加熱具と、
    前記タバコ用加熱具を収納する筐体と、を備えていることを特徴とする加熱式喫煙装置。

Images