WO2022234642A1 - エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置の製造方法 - Google Patents

エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置の製造方法 Download PDF

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WO2022234642A1
WO2022234642A1 PCT/JP2021/017480 JP2021017480W WO2022234642A1 WO 2022234642 A1 WO2022234642 A1 WO 2022234642A1 JP 2021017480 W JP2021017480 W JP 2021017480W WO 2022234642 A1 WO2022234642 A1 WO 2022234642A1
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WO
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heating member
wick
magnet
generating device
aerosol
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/017480
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
龍司 齋藤
光史 松本
学 山田
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本たばこ産業株式会社 filed Critical 日本たばこ産業株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/44—Wicks

Definitions

  • the present invention relates to an aerosol generator and a method for manufacturing an aerosol generator.
  • E-cigarettes supply an aerosol that is generated by atomizing an aerosol-forming material containing a flavor such as nicotine to the user's mouth, or an aerosol that is generated by atomizing an aerosol-forming material that does not contain a flavor such as nicotine.
  • the aerosol may be delivered to the user's mouth after being passed through a flavor source (eg tobacco source).
  • Some electronic cigarettes are equipped with a tank or reservoir containing liquid for generating aerosol and a heater for atomizing this liquid.
  • Such electronic cigarettes are known to have an atomizer assembly in which a coil-shaped heater is wrapped around a wick fluidly connected to a tank (see, for example, Patent Document 1).
  • an aspirator provided with a heater unit in which a linear heater is arranged on one surface of a liquid holding member fluidly connected to a tank (see Patent Document 2).
  • the heater may thermally expand due to heating.
  • thermal expansion of the heater may form a gap between the heater and the wick arranged inside the coil-shaped heater.
  • the heater deformed by thermal expansion may float above the surface of the liquid retaining member and be separated from the liquid retaining member. If a gap is formed between the heater and the wick (liquid holding member) in this manner, there is a risk that the aerosol generation efficiency will be reduced or the heater will be disconnected due to overheating.
  • One of the purposes of the present invention is to prevent the heater from separating from the wick when using the aerosol generator.
  • an aerosol generator has a storage section that stores an aerosol source, a heating member that atomizes the aerosol source, a wick that transports the aerosol source from the storage section toward the heating member, and a magnet.
  • the heating element is at least partially magnetic. At least a portion of the heating element and a portion of the wick are in contact.
  • the magnet is positioned out of contact with the heating member such that it exerts a magnetic force on the heating member to maintain contact between at least a portion of the heating member and at least a portion of the wick.
  • the force is applied from the magnet to the heating member so that the contact between the heating member and the wick is maintained. can be restrained from moving away from.
  • heating member refers not only to a heater portion that contacts the wick and atomizes the aerosol source held by the wick, but also to a portion that does not contact the wick and does not contribute to atomization, such as an electrode. may include a portion that contacts the
  • a second aspect is the first aspect, wherein the wick has a first surface and a second surface facing the first surface, and the heating member is in contact with the first surface. This is the gist.
  • the heating member is in contact with the wick having the first surface and the second surface, it is possible to suppress the separation of the heating member from the first surface of the wick.
  • a gist of a third aspect is that in the second aspect, the magnet is arranged closer to the second surface than to the first surface.
  • the magnet exerts an attractive force on the heating member, thereby maintaining contact between at least a portion of the heating member and at least a portion of the wick.
  • a material that can function as a heater is often a magnetic material that is generally attracted to a magnet.
  • the heating member can be manufactured from a material having magnetism that is attracted to the magnet, so that the material used for the heating member can be easily procured.
  • a gist of a fourth aspect is that in the second aspect or the third aspect, the heating member is positioned only on the first surface side of the wick.
  • the heating member is a coiled member wound around the wick
  • a magnet exerts a magnetic force (e.g., attractive force) on the heating member positioned on the first surface side of the wick
  • the heating member may be positioned on the second surface side depending on the position of the magnet.
  • a magnetic force is exerted so that the heating member to be heated is spaced apart from the second surface side.
  • the heating member located on the second surface side may be disconnected due to a decrease in aerosol generation efficiency or overheating.
  • the heating member does not exist on the second surface side of the wick, when the magnet exerts a magnetic force (for example, attractive force) on the heating member located on the first surface side, the other portion of the heating member It can be suppressed that the part is affected.
  • a magnetic force for example, attractive force
  • a fifth aspect is any of the second to fourth aspects, wherein the first surface of the wick includes a convex surface facing the heating member, and at least a portion of the heating member comprises the convex surface of the wick.
  • the gist is that it is arranged curved along the
  • the contact area between the heating member and the convex surface of the wick can be increased compared to the case where the contact portion of the heating member with the wick is linear.
  • aerosol generation efficiency can be improved. It was also found that when the heating member is curved, the position of the heating member in the projecting direction of the convex surface is less likely to change when the heating member thermally expands, compared to when the heating member is linear. ing. Therefore, according to the fifth aspect, even if the heating member thermally expands, the position of the heating member in the projecting direction of the convex surface is unlikely to change, and the contact between the wick and the heating member can be maintained.
  • a gist of a sixth aspect is that in any one of the first to fifth aspects, the wick is arranged between the magnet and the heating member.
  • the magnet exerts an attractive force on the heating member, so that at least a portion of the heating member can be maintained in contact with at least a portion of the wick disposed between the magnet and the heating member.
  • a seventh aspect is any one of the first to sixth aspects, comprising an atomization unit including the heating member, and a main unit including a battery for supplying power to the atomization unit,
  • the gist is that the atomization unit is detachably connected to the main unit.
  • the atomization unit since the atomization unit is detachable from the main unit, the atomization unit can be a disposable cartridge.
  • the gist of the eighth aspect is that in the seventh aspect, the magnet is provided in the atomization unit.
  • the distance between the magnet and the heating member can be reduced.
  • the force exerted by the magnet on the heating member can be increased.
  • the gist of the ninth aspect is that in the seventh aspect, the magnet is provided in the main unit.
  • the ninth aspect there is no need to provide a magnet in the atomization unit, so even if the atomization unit is a disposable cartridge, an increase in the cost of using the aerosol generator can be suppressed.
  • a gist of a tenth aspect is that in any one of the seventh to ninth aspects, the connection between the atomizing unit and the main body unit is maintained by the magnetic force of the magnet.
  • the connection between the atomizing unit and the main unit is maintained by the magnet provided on the atomizing unit or the main unit, another structure or part for connecting the atomizing unit and the main unit is provided. need not be set.
  • the connection between the atomizing unit and the main unit is maintained by the magnet, the atomizing unit and the main unit can be attached and detached more easily than in the case of screw connection or the like. It is preferable that the atomizing unit or the main body unit that is not provided with a magnet is provided with a magnetic body (including a magnet) that is attracted by the magnet.
  • a method for manufacturing an aerosol generator is provided.
  • at least part of a heating member is brought into contact with at least part of a wick, and a magnet exerts a magnetic force on the heating member to generate at least part of the heating member and at least part of the wick. including maintaining contact with
  • the eleventh aspect since the magnetic force from the magnet is exerted on the heating member so as to maintain contact between the heating member and the wick, the position of the heating member with respect to the wick can be fixed. As a result, it is possible to easily connect the heating member to the electrode when assembling the aerosol generating device. Also, even if the heating member thermally expands during use of the aerosol generating device, the separation of the heating member from the wick can be suppressed.
  • the gist of the twelfth aspect is that in the eleventh aspect, the method includes positioning the wick between the magnet and the heating member.
  • the magnet exerts an attractive force on the heating member, so that at least a portion of the heating member can be maintained in contact with at least a portion of the wick disposed between the magnet and the heating member.
  • a thirteenth aspect is the eleventh aspect or the twelfth aspect, wherein the magnet exerts a magnetic force on the heating member to maintain contact between at least a portion of the heating member and at least a portion of the wick.
  • the gist of the matter is connecting a conductive member to a heating member.
  • the position of the heating member with respect to the wick is fixed by the magnet, and connection to the conductive member can be performed in a stable state, so the aerosol generating device can be easily assembled.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an aerosol generator according to this embodiment
  • FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view schematic side cross-sectional view of the cartridge
  • 1 is a schematic perspective view of a heating unit
  • FIG. Figure 4 is a cross-sectional view of the wick and heating element as viewed from arrow 4-4 shown in Figure 3
  • FIG. 10 is a diagram showing another arrangement example of magnets
  • FIG. 4 is a schematic side view showing another example of a heating unit
  • Fig. 3 shows a schematic diagram of an aerosol generating device according to another embodiment
  • Fig. 3 shows a schematic diagram of an aerosol generating device according to another embodiment
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the aerosol generator according to this embodiment.
  • the aerosol generating device 100 passes the aerosol generated by heating the aerosol source housed in the housing portion of the cartridge with a heating member through the pieces/granules of the reconstituted tobacco, thereby containing components derived from leaf tobacco.
  • the aerosol generating device 100 is not limited to this, and is a device for heating or atomizing an aerosol source in which components such as nicotine and menthol, fragrances, and alcohols are mixed, and inhaling the aerosol containing flavor components. good too.
  • the aerosol generator 100 has a main unit 10, a cartridge 30 (corresponding to an example of an atomization unit) and a tobacco capsule 12 detachably connected to the main unit 10.
  • the body unit 10 has a battery unit 14 , a holding unit 16 and a mouthpiece 18 .
  • the battery unit 14, the holding unit 16, and the mouthpiece 18 are each formed in a tubular shape.
  • the mouthpiece 18 may be screwed, for example, to one end of the holding unit 16 and the battery unit 14 may be connected to the other end of the holding unit 16 .
  • the direction in which the mouthpiece 18, the holding unit 16, and the battery unit 14 are connected is called the longitudinal direction.
  • Cartridge 30 may include a heating member 42, described below.
  • the main unit 10 can have a battery 14a, which will be described later, that supplies electric power to the cartridge 30.
  • the cartridge 30 can be a disposable cartridge 30.
  • the battery unit 14 has a battery 14a, a switch 14b, a pin electrode 14c, and an engaging portion 14d.
  • the battery 14 a is housed inside the battery unit 14 .
  • the switch 14b can switch the power of the aerosol generating device 100 on and off by, for example, pressing the switch 14b long while the aerosol generating device 100 is assembled.
  • the pin electrode 14c is electrically connected to the electrode of the cartridge 30, and electrically connects the battery 14a and the electrode. be able to.
  • the engaging portion 14 d can engage the holding unit 16 and the battery unit 14 by engaging with an engaged portion (not shown) in the holding unit 16 .
  • the battery unit 14 includes a control section 14e that controls power supplied to the electrodes of the cartridge 30 from the battery 14a.
  • the battery unit 14 may include a puff sensor (not shown).
  • the controller 14e can control the battery 14a so that power is supplied from the battery 14a to the cartridge 30 when the puff is detected.
  • the magnet 60 described below is an electromagnet
  • the controller 14e of the battery unit 14 may be configured to control power to the magnet 60.
  • battery unit 14 may further comprise a control unit for controlling power to magnet 60 .
  • the holding unit 16 has a cylindrical body 16a, and accommodates the cartridge 30 in the cylindrical body 16a so that the electrodes of the cartridge 30 face the battery unit 14 side. By attaching the mouthpiece 18 to the holding unit 16 while the holding unit 16 accommodates the cartridge 30 , the cartridge 30 can be fixed within the holding unit 16 .
  • the holding unit 16 has a window 16c for viewing the aerosol source housed in the cartridge 30 and an air hole 16b for supplying air to the cartridge 30 in the cylindrical body 16a.
  • the mouthpiece 18 has a threaded portion 18a that screws together with the holding unit 16, and a cylindrical portion 18b that extends longitudinally from the threaded portion 18a. The user can suck the aerosol generated by the aerosol generating device 100 by holding the tubular portion 18b.
  • the tobacco capsule 12 has a capsule portion 12a containing reconstituted tobacco pieces/granules therein, and a filter portion 12b.
  • the capsule part 12a has a cylindrical shape, and has, for example, a mesh formed on one end face and an opening formed on the other end face.
  • the size of the mesh formed on one end face of the capsule portion 12a can be designed so that the reconstituted tobacco pieces/granules contained in the capsule portion 12a do not leak out of the capsule portion 12a.
  • the filter portion 12b is fitted into the opening of the capsule portion 12a so as to close the opening.
  • the tobacco capsule 12 can be removably mounted in the longitudinal direction inside the cylindrical portion 18b of the mouthpiece 18 from the opposite side of the holding unit 16. As shown in FIG.
  • the cartridge 30 contains a liquid aerosol source and is configured to atomize the aerosol source to generate an aerosol in response to the supply of power from the battery unit 14 .
  • Aerosol sources can include, for example, at least one of water, propylene glycol, and glycerin. The configuration of the cartridge 30 will be described later.
  • a method of using the aerosol generator 100 will be explained.
  • the switch 14b is pressed to turn on the power.
  • the user holds the cylindrical portion 18b in his/her mouth and sucks.
  • the puff sensor (not shown) of the battery unit 14 detects the user's inhalation
  • power is supplied from the battery 14 a of the battery unit 14 to the heating member of the cartridge 30 , and aerosol is generated in the cartridge 30 .
  • the aerosol generated by the cartridge 30 passes through the reconstituted tobacco pieces/granules in the tobacco capsule 12 and is supplied into the user's mouth while being accompanied by components derived from leaf tobacco.
  • FIG. 2 is a schematic side sectional view of the cartridge 30.
  • the cartridge 30 includes a bottomed cylindrical tank 50 (corresponding to an example of a housing portion), a substantially disc-shaped gasket 31 housed in the tank 50, and a substantially disc-shaped It has a mesh body 32 and a heating unit 40 .
  • the tank 50 is configured to contain the aerosol source L1.
  • the tank 50 has a substantially cylindrical peripheral wall 52 and an end wall 51 formed at one end of the peripheral wall 52 .
  • a channel pipe 61 extending in the longitudinal direction is arranged substantially in the center.
  • One end of the flow pipe 61 communicates with an opening 51 a formed in the end wall 51 .
  • the other end of the flow pipe 61 communicates with the atomization chamber of the heating unit 40 .
  • the channel tube 61 defines an aerosol channel through which the aerosol generated in the heating unit 40 passes.
  • the gasket 31 is formed so that its outer diameter is substantially the same as the inner diameter of the peripheral wall 52 of the tank 50 .
  • the gasket 31 positions the mesh body 32 and holds the shape of the mesh body 32 .
  • the gasket 31 has an insertion hole 31a in the center in the radial direction into which the channel pipe 61 of the tank 50 can be inserted, and has an opening 31b around the insertion hole 31a through which the aerosol source in the tank 50 flows.
  • the gasket 31 is accommodated in the tank 50 so that the flow pipe 61 is inserted into the insertion hole 31a.
  • the mesh body 32 can be arranged in contact with the gasket 31 so as to cover the opening 31b of the gasket 31.
  • the mesh body 32 is a porous member made of fibers such as cotton, for example, and configured to hold the aerosol source that has passed through the openings 31b of the gasket 31 .
  • An insertion hole 32 a into which the channel pipe 61 can be inserted is formed in the radial center of the mesh body 32 .
  • the flow pipe 61 is inserted into the insertion hole 32a, and the mesh body 32 is positioned by bringing the mesh body 32 into contact with the gasket 31.
  • Mesh body 32 may be omitted from cartridge 30 .
  • the heating unit 40 is arranged on the side opposite to the end wall 51 of the peripheral wall 52 of the tank 50 and closes one end of the peripheral wall 52 .
  • the heating unit 40 is arranged to atomize the aerosol source L1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the heating unit 40.
  • the atomization container defining the atomization chamber of the heating unit 40, the heater holder for positioning the heating member in the tank 50, and the like are not shown.
  • the heating unit 40 has a heating member 42 , a wick 44 and magnets 60 .
  • An electrode (corresponding to an example of a conductive member) such as a pogo pin (not shown) can be connected to the heating member 42 .
  • the heating unit 40 may have a support table (not shown) that supports the heating member 42 .
  • the heating member 42 is configured to atomize the aerosol source L1.
  • the heating member 42 has an atomizing portion 42a for atomizing the aerosol source L1 held by the wick 44 and a non-atomizing portion 42b to which an electrode (not shown) can be connected. At least a portion of heating member 42 contacts a portion of wick 44 . Specifically, heating member 42 contacts wick 44 at atomizing portion 42a.
  • the atomizing portion 42a can be, for example, a linear heater.
  • the atomizing portion 42a is not limited to this, and can take any shape that can come into contact with the surface of the wick 44, such as lattice, mesh, zigzag, or coil.
  • the non-atomizing portion 42b may be, for example, a plate-like member with a width larger than that of the atomizing portion 42a, and may generate heat to a temperature lower than that of the atomizing portion 42a when the heating member 42 is powered. As shown in FIG. 3, non-atomizing portions 42b are provided at both ends of the atomizing portion 42a, and electrodes (not shown) can be connected to the non-atomizing portions 42b.
  • the Wick 44 may be in fluid communication with tank 50 shown in FIG.
  • the wick 44 may be made of a porous material such as cotton or glass fiber.
  • the wick 44 is configured by overlapping the first wick 44a and the second wick 44b.
  • the wick 44 may have a first surface 45a and a second surface 45b facing (opposite) the first surface 45a. That is, the wick 44 may have a substantially plate-like shape having a first surface 45a and a second surface 45b.
  • the first wick 44a has the first side 45a of the wick 44 and the second wick 44b has the second side 45b of the wick 44.
  • the second surface 45b of the wick 44 in this specification does not refer to surfaces facing each other when the wick 44 is composed of a plurality of wicks, but to surfaces exposed to the outside of the wick 44 as shown in FIG. The surface opposite to the first surface 45a.
  • the wick 44 may be composed of a single wick.
  • the heating member 42 may thermally expand.
  • the heating member 42 thermally expands, the heating member 42 deformed by the thermal expansion may move away from the wick 44 . Therefore, in the present embodiment, the magnet 60 prevents the heating member 42 from separating from the wick 44 .
  • the heating member 42 is at least partially magnetic.
  • the heating member 42 is at least partially configured to be attracted or repulsed by the magnet 60 .
  • the heating member 42 has magnetism that attracts the magnet 60 .
  • the heating member 42 may have magnetism that repels the magnet 60 .
  • the magnet 60 is positioned so as not to contact the heating member 42 so as to exert a magnetic force on the heating member 42 to maintain contact between at least a portion of the heating member 42 and at least a portion of the wick 44 . be.
  • a force is applied to the heating member 42 from the magnet 60 so that the contact between the heating member 42 and the wick 44 is maintained, so even if the heating member 42 thermally expands during use of the aerosol generating device 100, the heating member 42 remains in contact with the wick 44. 42 can be suppressed from being separated from the wick 44 .
  • Magnet 60 may be a permanent magnet or an electromagnet.
  • the magnet 60 is preferably positioned closer to the second surface 45b of the wick 44 than the first surface 45a. It can also be said that the distance between the magnet 60 and the second surface 45b is smaller than the distance between the magnet 60 and the first surface 45a, and it can also be said that the magnet 60 is arranged on the second surface 45b side. This allows the magnet 60 to exert an attractive force on the heating member 42 to maintain contact between at least a portion of the heating member 42 and at least a portion of the wick 44 .
  • a material that can function as a heater is generally a magnetic material that is attracted to the magnet 60 in many cases. Therefore, since the heating member 42 can be manufactured from a material having magnetism that is attracted to the magnet 60, the material used for the heating member 42 can be easily procured.
  • Magnetic materials that can be used for the heating member 42 include, for example, carbon steel, iron-based alloys, martensitic stainless steel, ferritic stainless steel, permalloy, nichrome alloys, invar alloys, samarium-cobalt magnets, neodymium magnets, alnico magnets, At least one of the group consisting of barium magnets and maghemite can be employed.
  • a material that does not have magnetism or has little magnetism can be used as the heating member 42 by performing a plating process such as nickel plating or cobalt plating.
  • the heating member 42 may be a magnetized material that does not have magnetism or has little magnetism.
  • the heating member 42 is preferably positioned only on the side of the first surface 45a of the wick 44 .
  • the heating member 42 is a coil-shaped member wound around the wick 44
  • the magnet 60 exerts a magnetic force (for example, an attractive force) on the heating member 42
  • the heating member located on the side of the second surface 45 b may be pulled.
  • a magnetic force is exerted so that 42 is separated from the second surface 45b side.
  • the heating member 42 located on the second surface 45b side may be disconnected due to a reduction in aerosol generation efficiency or overheating.
  • the heating member 42 does not exist on the second surface 45b side of the wick 44, when the magnet 60 exerts a magnetic force (for example, attractive force) on the heating member 42 located on the first surface 45a side, , the other parts of the heating member 42 can be suppressed from being affected.
  • a magnetic force for example, attractive force
  • the wick 44 is preferably positioned between the magnet 60 and the heating member 42, as shown in FIG. As a result, the magnet 60 exerts an attractive force on the heating member 42 so that at least a portion of the heating member 42 is kept in contact with at least a portion of the wick 44 disposed between the magnet 60 and the heating member 42 .
  • the wick 44 may have a flat plate shape as a whole.
  • the atomizing portion 42 a of the heating member 42 can be formed substantially linearly along the flat first surface 45 a of the wick 44 .
  • the atomizing portion 42 a of the heating member 42 may be arranged to bite into the first surface 45 a of the wick 44 .
  • the first surface 45 a of the wick 44 is convexly formed to face the heating member 42 , and at least a portion of the heating member 42 is curved along the convex first surface 45 a of the wick 44 . preferably.
  • the convex first portion of the heating member 42 and the wick 44 becomes larger.
  • a contact area with the surface 45a can be increased.
  • aerosol generation efficiency can be improved.
  • the heating member 42 in the projecting direction of the convex first surface 45a is more likely to move when the heating member 42 thermally expands than when the heating member 42 is straight. It has been found that the position is difficult to change.
  • the heating member 42 thermally expands, the position of the heating member 42 in the projecting direction of the convex first surface 45a does not easily change, and the contact between the wick 44 and the heating member 42 is prevented. can be maintained.
  • a method for manufacturing the aerosol generator 100 will be described. Specifically, a method for assembling the heating unit 40 shown in FIG. 3 will be described.
  • assembling the heating unit 40 first, at least part of the heating member 42 is brought into contact with at least part of the wick 44 .
  • the atomizing portion 42 a of the heating member 42 is brought into contact with the first surface 45 a of the wick 44 .
  • a magnetic force is exerted on heating member 42 by magnet 60 to maintain contact between at least a portion of heating member 42 and at least a portion of wick 44 .
  • the magnet 60 may be arranged on the second surface 45b side of the wick 44 after at least a portion of the heating member 42 is brought into contact with at least a portion of the wick 44, or may be arranged on the second surface 45b side in advance. may have been Subsequently, the magnet 60 exerts a magnetic force on the heating member 42 to connect the electrode to the heating member 42 while maintaining contact between at least a portion of the heating member 42 and at least a portion of the wick 44 .
  • the position of the heating member 42 with respect to the wick 44 can be fixed.
  • the position of the heating member 42 with respect to the wick 44 is fixed, and connection to the electrodes can be performed in a stable state, so that the aerosol generating device 100 can be easily assembled. It can be carried out. Further, even if the heating member 42 thermally expands during use of the aerosol generating device 100, the separation of the heating member 42 from the wick 44 can be suppressed.
  • the heating unit 40 shown in FIG. 3 may be provided in the tank 50 so that the heating member 42 faces the flow pipe 61 side shown in FIG. 50 may be provided.
  • the heating unit 40 shown in FIG. 3 has only one magnet 60 , it is not limited to this and may have a plurality of magnets 60 .
  • the magnets 60 are aligned in the direction in which the atomizing portion 42a extends (the direction in which current flows) and in the thickness direction of the wick 44 (the direction in which the first surface 45a and the second surface 45b face each other). may be arranged so as to sandwich the atomizing portion 42a in the direction perpendicular to the .
  • the polarities of the two magnets 60 are adjusted so that the magnetic force between the two magnets 60 is directed in one direction.
  • a Lorentz force can be generated that presses the atomized portion 42a against the first surface 45a in the thickness direction of the wick 44.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of wick 44 and heating member 42 as viewed from arrow 4-4 shown in FIG.
  • the first wick 44 a and the second wick 44 b that make up the wick 44 are shown as the wick 44 .
  • the atomizing portion 42a of the heating member 42 is arranged to press against the first surface 45a of the wick 44.
  • a portion of the first surface 45a of the wick 44 can be recessed or grooved by the atomizing portion 42a.
  • a part of the first surface 45a of the wick 44 may be formed in advance in a recessed or grooved shape.
  • FIG. 5 is a diagram showing another arrangement example of the magnets 60.
  • FIG. FIG. 5 shows the wick 44 and heating element 42 in the same cross-section as in FIG.
  • the magnet 60 extends in the direction in which the atomizing portion 42a extends (the depth direction in FIG. 5) and in the thickness direction of the wick 44 (the direction in which the first surface 45a and the second surface 45b face each other). 5) and in a direction (horizontal direction in FIG. 5).
  • the magnet 60 exerts a magnetic force on the atomizing portion 42a of the heating member 42, and as shown in FIG. contact can be maintained.
  • the magnet 60 applies an attractive force to the heating member 42 , but the magnet 60 may apply a repulsive force to maintain contact between the atomizing portion 42 a and the first surface 45 a of the wick 44 .
  • the magnets 60 are arranged so as to sandwich the atomized portion 42a in the thickness direction of the wick 44 (the direction in which the first surface 45a and the second surface 45b face each other). may be placed in In this case, the current flowing through the atomizing portion 42a can generate a Lorentz force that presses the atomizing portion 42a against the first surface 45a of the wick 44 in the same direction as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic side view showing another example of the heating unit 40.
  • FIG. 6 In the example shown in FIG. 6, one end of the non-atomizing portion 42b of the heating member 42 is supported and fixed to the support base 49.
  • An electrode 46 such as a pogo pin is connected to one non-atomizing portion 42b supported by the support base 49.
  • the other non-atomizing portion 42b is not fixed and constitutes a free end.
  • a roller electrode 64 contacts the non-atomized portion 42b that constitutes the free end.
  • the magnet 60 can be arranged adjacent to the non-atomizing portion 42b that constitutes the free end in the direction in which the heating member 42 extends.
  • the magnet 60 can apply a force F so as to pull the non-atomized portion 42b constituting the free end in the direction in which the heating member 42 extends.
  • the magnet 60 pulls the non-atomizing portion 42 b that constitutes the free end, thereby preventing the heating member 42 from separating from the wick 44 .
  • the roller electrode 64 moves while being in contact with the non-atomized portion 42b, so that power supply to the heating member 42 can be maintained.
  • the atomizing portion 42a is prevented from separating from the wick 44. can be done. Specifically, since the magnet 60 can pull the atomized portion 42 a that has undergone thermal expansion in the axial direction, it is possible to suppress the radial separation of the atomized portion 42 a from the wick 44 .
  • the electrode 46 and the roller electrode 64 are positioned on the side opposite to the wick 44 with respect to the heating member 42. However, the present invention is not limited to this. good too.
  • FIG. 7 and 8 each show a schematic diagram of an aerosol generator 100 according to another embodiment.
  • a magnet 60 may be provided in the cartridge 30, similar to the aerosol generator 100 shown in FIGS. 1-3.
  • the distance between the magnet 60 and the heating member 42 can be reduced.
  • the force exerted by the magnet 60 on the heating member 42 can be increased.
  • the holding unit 16 has a magnetic body 62 such as a magnet or a ferromagnetic body that is attracted by the magnet 60 .
  • the connection between the main unit 10 and the cartridge 30 can be maintained by the magnet 60 provided on the cartridge 30 attracting the magnetic body 62 provided on the holding unit 16 .
  • the magnetic body 62 is provided in the holding unit 16 in the example shown in FIG. 7, it is not limited to this.
  • the magnetic body 62 may be provided in the battery unit 14 as long as the connection of the cartridge 30 to the main unit 10 can be maintained by the magnet 60 provided in the cartridge 30 .
  • the magnet 60 is provided not in the cartridge 30 but in the battery unit 14.
  • the magnet 60 provided in the battery unit 14 can prevent the heating member 42 from separating from the wick 44 even if the heating member 42 thermally expands, similarly to the magnet 60 shown in FIG. This eliminates the need to provide the magnet 60 in the cartridge 30, so even if the cartridge 30 is disposable, an increase in the cost of using the aerosol generating device 100 can be suppressed.
  • the cartridge 30 has a magnetic body 63 such as a magnet or a ferromagnetic body that is attracted by the magnet 60 .
  • the connection between the main unit 10 and the cartridge 30 can be maintained by the magnet 60 provided in the battery unit 14 attracting the magnetic body 63 provided in the cartridge 30 .
  • the magnet 60 may be provided in the holding unit 16 in the example shown in FIG.
  • the magnetic body 63 provided in the cartridge 30 may constitute a part of the heating member 42 and the heating unit 40 shown in FIG.
  • main unit 14 battery unit 14a: battery 16: holding unit 30: cartridge 42: heating member 42a: atomizing portion 42b: non-atomizing portion 44: wick 45a: first surface 45b: second surface 46: electrode 50 : Tank 60 : Magnet 100 : Aerosol generator L1 : Aerosol source

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Abstract

エアロゾル生成装置の使用時にヒータがウィックから離間することを抑制する。　エアロゾル生成装置は、エアロゾル源を収容する収容部と、エアロゾル源を霧化する加熱部材と、収容部から加熱部材に向けてエアロゾル源を輸送するウィックと、磁石と、を有する。加熱部材は少なくとも部分的に磁性を有する。加熱部材の少なくとも一部とウィックの一部とが接触する。磁石は、加熱部材に磁力を及ぼして加熱部材の少なくとも一部とウィックの少なくとも一部との接触が維持されるように、加熱部材とは接触しない位置に配置される。

Description

エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置の製造方法
　本発明は、エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置の製造方法に関する。
　従来、材料の燃焼をすることなく香味を吸引するための香味吸引器が知られている。このような香味吸引器として、例えば電子たばこが知られている。電子たばこは、ニコチン等の香味を含むエアロゾル形成材料を霧化して生成されたエアロゾルを使用者の口に供給したり、ニコチン等の香味を含まないエアロゾル形成材料を霧化して生成されたエアロゾルを香味源（例えばたばこ源）を通過させたうえで使用者の口にエアロゾルを供給したりする。
　電子たばこには、エアロゾルを生成するための液体を収容するタンク又はリザーバと、この液体を霧化するヒータとを備えるものがある。このような電子たばこには、タンクと流体接続されたウィックの周囲にコイル状のヒータを巻き付けたアトマイザアセンブリを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、タンクと流体接続された液保持部材の一方の面に線状のヒータを配置したヒータユニットを備えた吸引器も知られている（特許文献２参照）。
米国特許第８５２８５６９号明細書 特開２０１９－１２９７６１
　上述したような電子たばこ（エアロゾル生成装置）をユーザが使用する際、ヒータが加熱によって熱膨張する虞がある。ヒータがコイル状である場合は、ヒータが熱膨張することにより、コイル状のヒータの内側に配置されるウィックとヒータとの間に隙間が形成され得る。また、ヒータが線状である場合は、熱膨張によって変形したヒータが液保持部材の面から浮いて、液保持部材から離間し得る。このように、ヒータとウィック（液保持部材）との間に隙間が形成されると、エアロゾル生成効率の低下や過加熱によるヒータ断線が生じる虞がある。
　本発明の目的の一つは、エアロゾル生成装置の使用時にヒータがウィックから離間することを抑制することである。
　第１態様によれば、エアロゾル生成装置が提供される。このエアロゾル生成装置は、エアロゾル源を収容する収容部と、前記エアロゾル源を霧化する加熱部材と、前記収容部から前記加熱部材に向けて前記エアロゾル源を輸送するウィックと、磁石と、を有する。前記加熱部材は少なくとも部分的に磁性を有する。前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの一部とが接触する。前記磁石は、前記加熱部材に磁力を及ぼして前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの少なくとも一部との接触が維持されるように、前記加熱部材とは接触しない位置に配置される。
　第１態様によれば、加熱部材とウィックとの接触が維持されるように磁石から加熱部材に力が加えられるので、エアロゾル生成装置の使用時に加熱部材が熱膨張しても、加熱部材がウィックから離間することが抑制され得る。なお、本明細書において、「加熱部材」とは、ウィックと接触してウィックに保持されるエアロゾル源を霧化するヒータ部分だけでなく、ウィックと接触せず霧化に寄与しない部分、例えば電極と接触する部分を含み得る。
　第２態様は、第１態様において、前記ウィックは、第１面と、前記第１面と対向する第２面と、を有し、前記加熱部材は、前記第１面と接触する、ことを要旨とする。
　第２態様によれば、第１面と第２面を備えた構造のウィックに対して加熱部材が接触するので、加熱部材がウィックの第１面から離間することが抑制され得る。
　第３態様は、第２態様において、前記磁石は、前記第１面より前記第２面の近くに配置される、ことを要旨とする。
　第３態様によれば、磁石が加熱部材に対して引力を及ぼすことで、加熱部材の少なくとも一部とウィックの少なくとも一部との接触を維持することができる。ヒータとして機能し得る材料は、一般的に磁石に吸引される磁性を有する材料であることが多い。このため、磁石に吸引される磁性を有する材料で加熱部材を製造することができるので、加熱部材に使用される材料を容易に調達することができる。
　第４態様は、第２態様又は第３態様において、前記加熱部材は、前記ウィックの前記第１面側にのみ位置する、ことを要旨とする。
　加熱部材がウィックに巻き付けられたコイル状部材である場合、磁石によってウィックの第１面側に位置する加熱部材に磁力（例えば引力）が及ぼされると、磁石の位置によっては第２面側に位置する加熱部材が第２面側から離間するように磁力が及ぼされる。その結果、エアロゾル生成効率の低下や過加熱による第２面側に位置する加熱部材の断線が生じる恐れがある。第４態様によれば、加熱部材がウィックの第２面側に存在しないので、磁石が第１面側に位置する加熱部材に対して磁力（例えば引力）を及ぼすときに、加熱部材の他の部分に影響が生じることが抑制され得る。
　第５態様は、第２態様から第４態様において、前記ウィックの第１面は、前記加熱部材に向いた凸状面を含み、前記加熱部材の少なくとも一部は、前記ウィックの前記凸状面に沿って湾曲して配置される、ことを要旨とする。
　第５態様によれば、加熱部材のウィックとの接触部分が直線状である場合に比べて、加熱部材とウィックの凸状面との接触面積を大きくすることができる。その結果、エアロゾル生成効率を向上させることができる。また、加熱部材が湾曲している場合、加熱部材が直線状である場合に比べて、加熱部材が熱膨張したときに、凸状面の突出方向における加熱部材の位置が変化し難いことが判っている。したがって、第５態様によれば、加熱部材が熱膨張しても、凸状面の突出方向における加熱部材の位置が変化し難く、ウィックと加熱部材との接触を維持することができる。
　第６態様は、第１態様から第５態様のいずれかにおいて、前記ウィックは、前記磁石と前記加熱部材との間に配置される、ことを要旨とする。
　第６態様によれば、磁石が加熱部材に引力を及ぼすことにより、磁石と加熱部材との間に配置されるウィックの少なくとも一部に、加熱部材の少なくとも一部が接触した状態が維持され得る。
　第７態様は、第１態様から第６態様のいずれかにおいて、前記加熱部材を含む霧化ユニットと、前記霧化ユニットに対して電力を供給するバッテリを備えた本体ユニットと、を有し、前記霧化ユニットは、前記本体ユニットに対して着脱可能に接続される、ことを要旨とする。
　第７態様によれば、霧化ユニットが本体ユニットに対して着脱可能であるので、霧化ユニットを使い捨てのカートリッジにすることができる。
　第８態様は、第７態様において、前記磁石は、前記霧化ユニットに設けられる、ことを要旨とする。
　第８態様によれば、磁石が霧化ユニットに設けられることで、磁石と加熱部材との距離を小さくすることができる。その結果、磁石が加熱部材に及ぼす力を大きくすることができる。
　第９態様は、第７態様において、前記磁石は、前記本体ユニットに設けられる、ことを要旨とする。
　第９態様によれば、霧化ユニットに磁石を設ける必要がなくなるので、霧化ユニットを使い捨てのカートリッジにしても、エアロゾル生成装置の使用コストの増加が抑制され得る。
　第１０態様は、第７態様から第９態様のいずれかにおいて、前記霧化ユニットと前記本体ユニットとの接続が、前記磁石の磁力によって維持される、ことを要旨とする。
　第１０態様によれば、霧化ユニット又は本体ユニットに設けられる磁石によって霧化ユニットと本体ユニットとの接続が維持されるので、霧化ユニットと本体ユニットとを接続するための別の構造又は部品を設ける必要がない。また、霧化ユニットと本体ユニットが磁石により接続が維持されるので、ネジ結合等の場合に比べて容易に霧化ユニットと本体ユニットとを着脱することができる。なお、磁石が設けられない霧化ユニット又は本体ユニットには、磁石によって引き寄せられる磁性体（磁石を含む）が設けられることが好ましい。
　第１１態様によれば、エアロゾル生成装置の製造方法が提供される。このエアロゾル生成装置の製造方法は、ウィックの少なくとも一部に加熱部材の少なくとも一部を接触させ、磁石によって前記加熱部材に磁力を及ぼして、前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの少なくとも一部との接触を維持することを含む。
　第１１態様によれば、加熱部材とウィックとの接触が維持されるように磁石からの磁力が加熱部材に及ぼされるので、加熱部材のウィックに対する位置を固定することができる。その結果、エアロゾル生成装置の組み上げの際に、加熱部材の電極への接続等を容易に行うことができる。また、エアロゾル生成装置の使用時に加熱部材が熱膨張しても、加熱部材がウィックから離間することが抑制され得る。
　第１２態様は、第１１態様において、前記磁石と前記加熱部材との間に前記ウィックを位置させることを含む、ことを要旨とする。
　第１２態様によれば、磁石が加熱部材に引力を及ぼすことにより、磁石と加熱部材との間に配置されるウィックの少なくとも一部に、加熱部材の少なくとも一部が接触した状態が維持され得る。
　第１３態様は、第１１態様又は第１２態様において、前記磁石によって前記加熱部材に磁力を及ぼして、前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの少なくとも一部との接触を維持した状態で、前記加熱部材に導電部材を接続する、ことを要旨とする。
　第１３態様によれば、磁石により加熱部材のウィックに対する位置が固定され、安定した状態で導電部材への接続等を行うことができるので、エアロゾル生成装置の組み上げを容易に行うことができる。
本実施形態に係るエアロゾル生成装置の分解斜視図である。 カートリッジの分解斜視図概略側断面図である。 加熱ユニットの概略斜視図である。 図３に示した矢視４－４から見たウィック及び加熱部材の断面図である。 磁石の他の配置例を示す図である。 加熱ユニットの他の例を示す概略側面図である。 他の実施形態に係るエアロゾル生成装置の概略図を示す。 他の実施形態に係るエアロゾル生成装置の概略図を示す。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
　図１は、本実施形態に係るエアロゾル生成装置の分解斜視図である。エアロゾル生成装置１００は、カートリッジの収容部に収容されるエアロゾル源を加熱部材で加熱することにより生成されたエアロゾルを再構成たばこの細片・顆粒に通すことにより、葉たばこ由来の成分等が含まれるエアロゾルを吸引するための装置である。なお、これに限らず、エアロゾル生成装置１００は、ニコチン・メンソール等の成分、香料とアルコール類を混合したエアロゾル源を加熱又は霧化して、香味成分を含むエアロゾルを吸引するための装置であってもよい。
　図１に示すように、エアロゾル生成装置１００は、本体ユニット１０と、本体ユニット１０に着脱可能に接続されるカートリッジ３０（霧化ユニットの一例に相当する）及びたばこカプセル１２と、を有する。本体ユニット１０は、バッテリユニット１４と、保持ユニット１６と、マウスピース１８と、を有する。バッテリユニット１４、保持ユニット１６、及びマウスピース１８は、それぞれ筒状に形成される。マウスピース１８は、保持ユニット１６の一端に例えばねじ接続され得、バッテリユニット１４は、保持ユニット１６の他端に接続され得る。本明細書において、マウスピース１８、保持ユニット１６、及びバッテリユニット１４が連結する方向を長手方向という。カートリッジ３０は後述する加熱部材４２を含み得る。本体ユニット１０は、カートリッジ３０に対して電力を供給する後述するバッテリ１４ａを有し得る。本実施形態では、カートリッジ３０が本体ユニット１０に対して着脱可能であるので、カートリッジ３０を使い捨てのカートリッジ３０にすることができる。
　バッテリユニット１４は、バッテリ１４ａと、スイッチ１４ｂと、ピン電極１４ｃと、係合部１４ｄと、を有する。バッテリ１４ａは、バッテリユニット１４の内部に収納される。スイッチ１４ｂは、エアロゾル生成装置１００を組み立てた状態で例えば長押しされることにより、エアロゾル生成装置１００の電源のオンとオフを切り替えることができる。ピン電極１４ｃは、カートリッジ３０を保持ユニット１６内に収容した状態でエアロゾル生成装置１００を組みたてることで、カートリッジ３０の電極と電気的に接続し、バッテリ１４ａと電極とを電気的に接続することができる。係合部１４ｄは、保持ユニット１６内の図示しない被係合部と係合することで、保持ユニット１６とバッテリユニット１４とを係合することができる。バッテリユニット１４は、バッテリ１４ａからカートリッジ３０の電極に供給する電力を制御する制御部１４ｅを備える。また、バッテリユニット１４は、図示しないパフセンサを備え得る。この場合、制御部１４ｅは、パフを検知したときにバッテリ１４ａからカートリッジ３０に電力を供給するようにバッテリ１４ａを制御することができる。なお、後述する磁石６０が電磁石である場合、バッテリユニット１４の制御部１４ｅが磁石６０への電力を制御するように構成されていてもよい。或いは、バッテリユニット１４は、磁石６０への電力を制御する制御ユニットをさらに備えていてもよい。
　保持ユニット１６は、筒体１６ａを有し、カートリッジ３０の電極がバッテリユニット１４側を向くようにしてカートリッジ３０を筒体１６ａ内に収容する。保持ユニット１６がカートリッジ３０を収容した状態で、保持ユニット１６にマウスピース１８を取り付けることにより、カートリッジ３０が保持ユニット１６内で固定され得る。保持ユニット１６は、カートリッジ３０に収容されるエアロゾル源を視認するための窓１６ｃと、カートリッジ３０に空気を供給するための空気孔１６ｂと、を筒体１６ａに有する。
　マウスピース１８は、保持ユニット１６と螺合する螺合部１８ａと、螺合部１８ａから長手方向に延びる筒状部１８ｂとを有する。ユーザは、筒状部１８ｂを咥えてエアロゾル生成装置１００で生成されるエアロゾルを吸引することができる。
　たばこカプセル１２は、内部に再構成たばこの細片・顆粒を収容するカプセル部１２ａと、フィルタ部１２ｂとを有する。カプセル部１２ａは、筒状であり、一方の端面に例えばメッシュが形成され、他方の端面に開口が形成される。カプセル部１２ａの一方の端面に形成されるメッシュのサイズは、カプセル部１２ａに収容される再構成たばこの細片・顆粒がカプセル部１２ａから漏れ出さないように設計され得る。フィルタ部１２ｂは、カプセル部１２ａの開口を閉止するように開口に嵌合される。たばこカプセル１２は、マウスピース１８の筒状部１８ｂ内に、保持ユニット１６と反対側から、長手方向に着脱可能に装着され得る。
　カートリッジ３０は、液体のエアロゾル源を収容し、バッテリユニット１４からの電力の供給に応じて、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成するように構成される。エアロゾル源は、例えば、水、プロピレングリコール、及びグリセリンの少なくとも一つを含み得る。カートリッジ３０の構成は後述する。
　エアロゾル生成装置１００の使用方法について説明する。まず、エアロゾル生成装置１００を組み立てた状態で、スイッチ１４ｂを押下して、電源をオンする。続いて、ユーザが筒状部１８ｂを咥えて吸引する。このとき、バッテリユニット１４の図示しないパフセンサがユーザの吸引を検知すると、バッテリユニット１４のバッテリ１４ａからカートリッジ３０の加熱部材に電力が供給され、カートリッジ３０においてエアロゾルが生成される。カートリッジ３０で生成されたエアロゾルは、ユーザの吸引に伴い、たばこカプセル１２内の再構成たばこの細片・顆粒を通過して、葉たばこ由来の成分等を伴いながらユーザの口内に供給される。
　次に、図１に示したカートリッジ３０について説明する。図２は、カートリッジ３０の概略側断面図である。図２に示すように、カートリッジ３０は、有底円筒状のタンク５０（収容部の一例に相当する）と、タンク５０内に収納される略円板状のガスケット３１と、略円板状のメッシュ体３２と、加熱ユニット４０と、を有する。
　タンク５０は、エアロゾル源Ｌ１を収容するように構成される。図示の例では、タンク５０は、略円筒状の周壁５２と、周壁５２の一端に形成される端壁５１とを有する。タンク５０の内部には、略中央に長手方向に延びる流路管６１が配置される。流路管６１の一端は端壁５１に形成される開口部５１ａと連通する。流路管６１の他端は、加熱ユニット４０が有する霧化チャンバと連通する。流路管６１は、加熱ユニット４０において生成されるエアロゾルが通過するエアロゾル流路を画定する。
　ガスケット３１は、外径がタンク５０の周壁５２の内径と略同一になるように形成されている。ガスケット３１は、メッシュ体３２の位置決めを行うとともに、メッシュ体３２の形状を保持する。ガスケット３１は、タンク５０の流路管６１を挿入可能な挿入孔３１ａを径方向中央に有し、挿入孔３１ａの周囲にタンク５０内のエアロゾル源が流通する開口３１ｂを有する。この挿入孔３１ａに流路管６１が挿入されるように、タンク５０内にガスケット３１が収容される。
　メッシュ体３２は、ガスケット３１の開口３１ｂを覆うようにガスケット３１と接して配置され得る。メッシュ体３２は、例えばコットン等の繊維からなる多孔質部材であり、ガスケット３１の開口３１ｂを通過したエアロゾル源を保持するように構成される。メッシュ体３２の径方向中央には、流路管６１を挿入可能な挿入孔３２ａが形成されている。この挿入孔３２ａに流路管６１が挿入され、ガスケット３１にメッシュ体３２が接触することで、メッシュ体３２が位置決めされる。メッシュ体３２はカートリッジ３０から省略されてもよい。
　加熱ユニット４０は、タンク５０の周壁５２の端壁５１と反対側に配置されて、周壁５２の一端を閉止する。加熱ユニット４０は、エアロゾル源Ｌ１を霧化するように構成される。図３は、加熱ユニット４０の概略斜視図である。図３においては、加熱ユニット４０の霧化チャンバを画定する霧化容器、加熱部材をタンク５０に位置決めするヒータホルダ等は図示省略されている。図３に示すように、加熱ユニット４０は、加熱部材４２と、ウィック４４と、磁石６０と、を有する。加熱部材４２には、ポゴピン等の図示しない電極（導電部材の一例に相当する）が接続され得る。さらに、加熱ユニット４０は、加熱部材４２を支持する図示しないサポート台を有してもよい。
　加熱部材４２は、エアロゾル源Ｌ１を霧化するように構成される。具体的には、加熱部材４２は、ウィック４４に保持されるエアロゾル源Ｌ１を霧化するための霧化部分４２ａと、図示しない電極が接続され得る非霧化部分４２ｂとを有する。加熱部材４２の少なくとも一部は、ウィック４４の一部と接触する。具体的には、加熱部材４２は、霧化部分４２ａがウィック４４と接触する。霧化部分４２ａは、例えば線状のヒータであり得る。霧化部分４２ａは、これに限らず、格子状、メッシュ状、ジグザグ状、コイル状等、ウィック４４の面と接触可能な任意の形状を取り得る。非霧化部分４２ｂは、例えば、霧化部分４２ａよりも幅が大きい板状であり得、加熱部材４２に電力が供給されたときに霧化部分４２ａよりも低い温度に発熱し得る。図３に示すように、霧化部分４２ａの両端のそれぞれに非霧化部分４２ｂが設けられ、非霧化部分４２ｂにはそれぞれ図示しない電極が接続され得る。
　ウィック４４は図２に示したタンク５０と既知の手段により流体連通し、タンク５０から加熱部材４２に向けてエアロゾル源Ｌ１を輸送するように構成され得る。ウィック４４は、例えばコットン又はガラス繊維等からなる多孔質部材で形成され得る。図３に示す例では、第１ウィック４４ａと第２ウィック４４ｂが重なってウィック４４が構成されている。ウィック４４は、第１面４５ａと、第１面４５ａと対向する（反対側の）第２面４５ｂを有し得る。即ち、ウィック４４は、第１面４５ａと第２面４５ｂとを有するような略板状の形態であり得る。図示の例では、第１ウィック４４ａがウィック４４の第１面４５ａを有し、第２ウィック４４ｂがウィック４４の第２面４５ｂを有する。なお、本明細書におけるウィック４４の第２面４５ｂとは、ウィック４４が複数のウィックから構成される場合、ウィック同士の対向する面ではなく、図３に示すようにウィック４４の外側に露出した第１面４５ａと反対側の面をいう。なお、ウィック４４は、単一のウィックから構成されてもよい。
　上述したように、エアロゾル生成装置１００をユーザが使用する際、加熱部材４２が熱膨張することがある。加熱部材４２が熱膨張すると、熱膨張によって変形した加熱部材４２がウィック４４から離間する恐れがある。そこで、本実施形態では、磁石６０によってウィック４４から加熱部材４２が離間することを抑制している。具体的には、加熱部材４２が少なくとも部分的に磁性を有する。言い換えれば、加熱部材４２は少なくとも一部が、磁石６０によって吸引力又は斥力が及ぼされるように構成される。本実施形態では、加熱部材４２は、磁石６０に吸引される磁性を有する。これに限らず、加熱部材４２は、磁石６０に反発する磁性を有してもよい。また、磁石６０は、加熱部材４２に磁力を及ぼして、加熱部材４２の少なくとも一部とウィック４４の少なくとも一部との接触が維持されるように、加熱部材４２とは接触しない位置に配置される。これにより、加熱部材４２とウィック４４との接触が維持されるように磁石６０から加熱部材４２に力が加えられるので、エアロゾル生成装置１００の使用時に加熱部材４２が熱膨張しても、加熱部材４２がウィック４４から離間することが抑制され得る。具体的には、図３に示す例では、加熱部材４２の霧化部分４２ａがウィック４４の第１面４５ａと接触するので、霧化部分４２ａがウィック４４の第１面４５ａから離間することが抑制され得る。なお、磁石６０は永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。
　図３に示すように、磁石６０は、ウィック４４の第１面４５ａより第２面４５ｂの近くに配置されることが好ましい。これは、磁石６０と第２面４５ｂとの距離が、磁石６０と第１面４５ａとの距離より小さいということもでき、磁石６０が第２面４５ｂ側に配置されるということもできる。これにより、磁石６０が加熱部材４２に対して引力を及ぼすことで、加熱部材４２の少なくとも一部とウィック４４の少なくとも一部との接触を維持することができる。ヒータとして機能し得る材料は、一般的に磁石６０に吸引される磁性を有する材料であることが多い。このため、磁石６０に吸引される磁性を有する材料で加熱部材４２を製造することができるので、加熱部材４２に使用される材料を容易に調達することができる。
　加熱部材４２に使用され得る磁性を有する材料としては、例えば、炭素鋼、鉄系合金、マルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、パーマロイ、ニクロム合金、インバー合金、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、アルニコ磁石、バリウム磁石、及びマグヘマイトからなる群の少なくとも一つを採用することができる。また、磁性を有しない又は磁性が小さい材料であっても、ニッケルメッキ又はコバルトメッキ等のメッキ加工をすることで、加熱部材４２として使用できる。さらに、磁性を有しない又は磁性が小さい材料を着磁させたものを加熱部材４２として使用してもよい。
　また、図３に示すように、加熱部材４２は、ウィック４４の第１面４５ａ側にのみ位置することが好ましい。加熱部材４２がウィック４４に巻き付けられたコイル状部材である場合、磁石６０によって加熱部材４２に磁力（例えば引力）が及ぼされると、磁石６０の位置によっては第２面４５ｂ側に位置する加熱部材４２が第２面４５ｂ側から離間するように磁力が及ぼされる。その結果、エアロゾル生成効率の低下や過加熱による第２面４５ｂ側に位置する加熱部材４２の断線が生じる恐れがある。本実施形態によれば、加熱部材４２がウィック４４の第２面４５ｂ側に存在しないので、磁石６０が第１面４５ａ側に位置する加熱部材４２に対して磁力（例えば引力）を及ぼすときに、加熱部材４２の他の部分に影響が生じることが抑制され得る。
　図３に示すように、ウィック４４は、磁石６０と加熱部材４２との間に配置されることが好ましい。これにより、磁石６０が加熱部材４２に引力を及ぼすことにより、磁石６０と加熱部材４２との間に配置されるウィック４４の少なくとも一部に、加熱部材４２の少なくとも一部が接触した状態が維持され得る。
　図３に示すように、ウィック４４は、全体して平坦な板状であってよい。この場合、加熱部材４２の霧化部分４２ａは、ウィック４４の平坦な第１面４５ａに沿うように略直線状に形成され得る。また、加熱部材４２の霧化部分４２ａは、ウィック４４の第１面４５ａにくい込むように配置され得る。他方、ウィック４４の第１面４５ａは、加熱部材４２に向くように凸状に形成され、加熱部材４２の少なくとも一部は、ウィック４４の凸状の第１面４５ａに沿って湾曲して配置されることが好ましい。これにより、非霧化部分４２ｂ間の距離が一定である条件において、加熱部材４２のウィック４４との接触部分が直線状である場合に比べて、加熱部材４２とウィック４４の凸状の第１面４５ａとの接触面積を大きくすることができる。その結果、エアロゾル生成効率を向上させることができる。また、加熱部材４２が湾曲している場合、加熱部材４２が直線状である場合に比べて、加熱部材４２が熱膨張したときに、凸状の第１面４５ａの突出方向における加熱部材４２の位置が変化し難いことが判っている。したがって、本実施形態によれば、加熱部材４２が熱膨張しても、凸状の第１面４５ａの突出方向における加熱部材４２の位置が変化し難く、ウィック４４と加熱部材４２との接触を維持することができる。
　次に、エアロゾル生成装置１００の製造方法について説明する。具体的には、図３に示した加熱ユニット４０の組み立て方法について説明する。加熱ユニット４０の組み立てにおいては、まず、ウィック４４の少なくとも一部に加熱部材４２の少なくとも一部を接触させる。具体的には、ウィック４４の第１面４５ａに加熱部材４２の霧化部分４２ａを接触させる。続いて、磁石６０によって加熱部材４２に磁力を及ぼして、加熱部材４２の少なくとも一部とウィック４４の少なくとも一部との接触を維持する。このとき、磁石６０は、加熱部材４２の少なくとも一部をウィック４４の少なくとも一部に接触させた後にウィック４４の第２面４５ｂ側に配置されてもよいし、予め第２面４５ｂ側に配置されていてもよい。続いて、磁石６０によって加熱部材４２に磁力を及ぼして、加熱部材４２の少なくとも一部とウィック４４の少なくとも一部との接触を維持した状態で、加熱部材４２に電極を接続する。
　これにより、加熱部材４２のウィック４４に対する位置を固定することができる。その結果、エアロゾル生成装置１００の組み上げの際に、加熱部材４２のウィック４４に対する位置が固定され、安定した状態で電極への接続等を行うことができるので、エアロゾル生成装置１００の組み上げを容易に行うことができる。また、エアロゾル生成装置１００の使用時に加熱部材４２が熱膨張しても、加熱部材４２がウィック４４から離間することが抑制され得る。
　図３に示す加熱ユニット４０は、加熱部材４２が図２に示した流路管６１側を向くようにタンク５０に設けられてもよいし、磁石６０が流路管６１側を向くようにタンク５０に設けられてもよい。また、図３に示す加熱ユニット４０は、１つの磁石６０のみを有するが、これに限らず、複数の磁石６０を有してもよい。複数の磁石６０を有する場合、磁石６０が、霧化部分４２ａの延びる方向（電流の流れる方向）と、ウィック４４の厚さ方向（第１面４５ａと第２面４５ｂとが対向する方向）とに直交する方向において、霧化部分４２ａを挟み込むように配置されてもよい。この場合、２つの磁石６０間の磁力が一方向を向くように２つの磁石６０の極性を調節する。これにより、霧化部分４２ａに電流が流れたときに、霧化部分４２ａをウィック４４の厚さ方向において第１面４５ａに押し付けるようなローレンツ力を生じさせることができる。
　次に、磁石６０の他の配置位置について説明する。図４は、図３に示した矢視４－４から見たウィック４４及び加熱部材４２の断面図である。図４では、ウィック４４を構成する第１ウィック４４ａ及び第２ウィック４４ｂはウィック４４として示されている。図４に示すように、加熱部材４２の霧化部分４２ａは、ウィック４４の第１面４５ａに対して押し付けられるように配置される。その結果、ウィック４４の第１面４５ａの一部が、霧化部分４２ａによって凹状又は溝状に形成され得る。なお、ウィック４４の第１面４５ａの一部が予め凹状又は溝状に形成されていてもよい。
　図５は、磁石６０の他の配置例を示す図である。図５には、図４と同一の断面におけるウィック４４及び加熱部材４２が示されている。図５に示すように、磁石６０は、霧化部分４２ａの延びる方向（図５において紙面奥行き方向）と、ウィック４４の厚さ方向（第１面４５ａと第２面４５ｂとが対向する方向，図５において上下方向）とに直交する方向（図５において左右方向）に隣接した位置に配置され得る。この場合、加熱部材４２が熱膨張しても、磁石６０が加熱部材４２の霧化部分４２ａに磁力を及ぼすことで、図５に示すように霧化部分４２ａとウィック４４の第１面４５ａとの接触が維持され得る。図５に示す例では磁石６０は加熱部材４２に引力を与えているが、磁石６０が斥力を与えることで霧化部分４２ａとウィック４４の第１面４５ａとの接触が維持されてもよい。
　また、加熱ユニット４０が複数の磁石６０を有する場合には、磁石６０が、ウィック４４の厚さ方向（第１面４５ａと第２面４５ｂとが対向する方向）において霧化部分４２ａを挟み込むように配置されてもよい。この場合、霧化部分４２ａに電流が流れることにより、図５に示す場合と同様の方向において霧化部分４２ａをウィック４４の第１面４５ａに押し付けるようなローレンツ力を生じさせることができる。
　図６は、加熱ユニット４０の他の例を示す概略側面図である。図６に示す例では、加熱部材４２の非霧化部分４２ｂの一端がサポート台４９に支持され、且つ固定される。サポート台４９に支持される一方の非霧化部分４２ｂには、ポゴピン等の電極４６が接続される。他方の非霧化部分４２ｂは固定されず、自由端を構成している。自由端を構成する非霧化部分４２ｂには、ローラー電極６４が接触する。図６に示す例では、磁石６０は、加熱部材４２の延びる方向において自由端を構成する非霧化部分４２ｂに隣接して配置され得る。これにより、磁石６０は、自由端を構成する非霧化部分４２ｂを加熱部材４２の延びる方向に引っ張るように力Ｆを加えることができる。これにより、加熱部材４２の熱膨張が生じても、自由端を構成する非霧化部分４２ｂが磁石６０により引っ張られて、加熱部材４２がウィック４４から離間することを抑制することができる。また、自由端を構成する非霧化部分４２ｂが引っ張られても、ローラー電極６４が非霧化部分４２ｂ上を接触しながら移動するので、加熱部材４２に対する電力の供給が維持され得る。図６に示すように磁石６０が配置される場合、ウィック４４にコイル状の霧化部分４２ａが巻き付けられるような態様であっても、霧化部分４２ａがウィック４４から離間することを抑制することができる。具体的には、熱膨張が生じた霧化部分４２ａを磁石６０が軸方向に引っ張ることができるので、霧化部分４２ａがウィック４４から半径方向に離間することを抑制することができる。なお、図６に示す例では、電極４６及びローラー電極６４が加熱部材４２に対してウィック４４と反対側に位置するが、これに限らず、図３に示すようにウィック４４側に位置してもよい。
　図７及び図８は、それぞれ、他の実施形態に係るエアロゾル生成装置１００の概略図を示す。図７に示すように、エアロゾル生成装置１００では、図１から図３に示したエアロゾル生成装置１００と同様に、磁石６０がカートリッジ３０に設けられ得る。このように磁石６０がカートリッジ３０に設けられることにより、磁石６０と加熱部材４２との距離を小さくすることができる。その結果、磁石６０が加熱部材４２に及ぼす力を大きくすることができる。
　さらに、図７に示す例では、保持ユニット１６が磁石６０によって引き寄せられる磁石又は強磁性体等の磁性体６２を有する。図７に示すエアロゾル生成装置１００では、カートリッジ３０に設けられた磁石６０が保持ユニット１６に設けられた磁性体６２を引き寄せることにより、本体ユニット１０とカートリッジ３０の接続が維持され得る。図７に示す例では、磁性体６２が保持ユニット１６に設けられているが、これに限られない。カートリッジ３０に設けられた磁石６０によってカートリッジ３０の本体ユニット１０に対する接続が維持できるのであれば、磁性体６２がバッテリユニット１４に設けられてもよい。
　図８に示すエアロゾル生成装置１００では、カートリッジ３０ではなく、バッテリユニット１４に磁石６０が設けられる。バッテリユニット１４に設けられる磁石６０は、図３に示した磁石６０と同様に、加熱部材４２が熱膨張しても、加熱部材４２がウィック４４から離間することを抑制することができる。これにより、カートリッジ３０に磁石６０を設ける必要がなくなるので、カートリッジ３０を使い捨てにしても、エアロゾル生成装置１００の使用コストの増加が抑制され得る。
　図８に示す例では、カートリッジ３０は、磁石６０によって引き寄せられる磁石又は強磁性体等の磁性体６３を有する。図８に示すエアロゾル生成装置１００では、バッテリユニット１４に設けられた磁石６０がカートリッジ３０に設けられた磁性体６３を引き寄せることにより、本体ユニット１０とカートリッジ３０の接続が維持され得る。なお、図８に示す例において、磁石６０は保持ユニット１６に設けられてもよい。また、カートリッジ３０に設けられる磁性体６３は、図３に示した加熱部材４２、加熱ユニット４０の一部を構成してもよい。
　図７及び図８に示す実施形態によれば、カートリッジ３０と本体ユニット１０とを接続するための別の構造又は部品を設ける必要がない。また、カートリッジ３０と本体ユニット１０が磁石により接続が維持されるので、ネジ結合等の場合に比べて容易にカートリッジ３０と本体ユニット１０とを着脱することができる。
　以上に本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
１０　　：本体ユニット
１４　　：バッテリユニット
１４ａ　：バッテリ
１６　　：保持ユニット
３０　　：カートリッジ
４２　　：加熱部材
４２ａ　：霧化部分
４２ｂ　：非霧化部分
４４　　：ウィック
４５ａ　：第１面
４５ｂ　：第２面
４６　　：電極
５０　　：タンク
６０　　：磁石
１００　：エアロゾル生成装置
Ｌ１　　：エアロゾル源

Claims (13)

  1. 　エアロゾル源を収容する収容部と、
    　前記エアロゾル源を霧化する加熱部材と、
    　前記収容部から前記加熱部材に向けて前記エアロゾル源を輸送するウィックと、
    　磁石と、を有し、
    　前記加熱部材は少なくとも部分的に磁性を有し、
    　前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの一部とが接触し、
    　前記磁石は、前記加熱部材に磁力を及ぼして前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの少なくとも一部との接触が維持されるように、前記加熱部材とは接触しない位置に配置される、エアロゾル生成装置。
  2. 　請求項１に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記ウィックは、第１面と、前記第１面と対向する第２面と、を有し、
    　前記加熱部材は、前記第１面と接触する、エアロゾル生成装置。
  3. 　請求項２に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記磁石は、前記第１面より前記第２面の近くに配置される、エアロゾル生成装置。
  4. 　請求項２又は３に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記加熱部材は、前記ウィックの前記第１面側にのみ位置する、エアロゾル生成装置。
  5. 　請求項２から４のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記ウィックの第１面は、前記加熱部材に向くように凸状に形成され、
    　前記加熱部材の少なくとも一部は、前記ウィックの凸状の前記第１面に沿って湾曲して配置される、エアロゾル生成装置。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記ウィックは、前記磁石と前記加熱部材との間に配置される、エアロゾル生成装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記加熱部材を含む霧化ユニットと、
    　前記霧化ユニットに対して電力を供給するバッテリを備えた本体ユニットと、を有し、
    　前記霧化ユニットは、前記本体ユニットに対して着脱可能に接続される、エアロゾル生成装置。
  8. 　請求項７に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記磁石は、前記霧化ユニットに設けられる、エアロゾル生成装置。
  9. 　請求項７に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記磁石は、前記本体ユニットに設けられる、エアロゾル生成装置。
  10. 　請求項７から９のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置において、
    　前記霧化ユニットと前記本体ユニットとの接続が、前記磁石の磁力によって維持される、エアロゾル生成装置。
  11. 　ウィックの少なくとも一部に加熱部材の少なくとも一部を接触させ、
    　磁石によって前記加熱部材に磁力を及ぼして、前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの少なくとも一部との接触を維持する、エアロゾル生成装置の製造方法。
  12. 　請求項１１に記載されたエアロゾル生成装置の製造方法において、
    　前記磁石と前記加熱部材との間に前記ウィックを位置させることを含む、エアロゾル生成装置の製造方法。
  13. 　請求項１１又は１２に記載されたエアロゾル生成装置の製造方法において、
    　前記磁石によって前記加熱部材に磁力を及ぼして、前記加熱部材の少なくとも一部と前記ウィックの少なくとも一部との接触を維持した状態で、前記加熱部材に導電部材を接続する、エアロゾル生成装置の製造方法。
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