WO2023148912A1 - 加熱ユニット、香味吸引器、喫煙システム、ヒータの芯出し方法および加熱ユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

加熱ユニットが提供される。この加熱ユニットは、消費材に挿入され、消費材を内部から加熱するヒータと、ヒータの長手方向の少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、ヒータと収容部との間に設けられ、芯出し用の粒子が露出する芯出し層と、を備え、粒子は、ヒータの表面および収容部の内面と当接する。

Description

加熱ユニット、香味吸引器、喫煙システム、ヒータの芯出し方法および加熱ユニットの製造方法

　本発明は、加熱ユニット、香味吸引器、喫煙システム、ヒータの芯出し方法および加熱ユニット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等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、外壁に加熱回路が設けられた加熱マンドレルと、取付ベースの中央貫通穴に設けられ、加熱マンドレルに固定的に接続される補強管とを有する加熱針アセンブリを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

中国特許出願公開第１１１４１８８９６号明細書

　特許文献１に開示された加熱針アセンブリにおいて、補強管に対する加熱マンドレルの芯出しをする際、補強管が金属製であれば、補強管にボスを形成することが考えられる。しかしながら、ボスは加工精度が低いため、高い精度で加熱マンドレルの芯出しをすることができない。

　本発明は、上記のような課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、高い精度でヒータの芯出しを行うことを目的とする。

　本発明の第１形態では、加熱ユニットが提供される。この加熱ユニットは、消費材に挿入され、消費材を内部から加熱するヒータと、ヒータの長手方向の少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、ヒータと収容部との間に設けられ、芯出し用の粒子が露出する芯出し層と、を備え、粒子は、ヒータの表面および収容部の内面と当接する。

　本発明の第１形態によれば、ヒータと収容部との間に芯出し用の粒子が露出する芯出し層を設け、粒子をヒータの表面および収容部の内面と当接させることにより、収容部に対するヒータの位置が決まるので、高い精度でヒータの芯出しを行うことができる。

　本発明の第２形態では、第１形態において、粒子の材料は、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、グラファイト、窒化ホウ素、炭化ケイ素、シリカ、アルミニウム、窒化アルミ、ダイヤモンド、および立方晶窒化ホウ素からなる群から選択される少なくとも一つを含む。

　本発明の第２形態によれば、耐熱性に優れるこれらの材料を用いることにより、高温下においても、ヒータの芯出しを行うことができる。

　本発明の第３形態では、第１形態または第２形態において、粒子の粒子径は、１０μｍ以上６０μｍ以下である。

　本発明の第３形態によれば、粒子の粒子径を１０μｍ以上６０μｍ以下とすることにより、加熱ユニットが搭載される香味吸引器を大型化させることなく、ヒータの芯出しを行うことができる。

　本発明の第４形態では、第１形態から第３形態までのいずれかにおいて、芯出し層は、粒子と、ボンド材料によるめっきで粒子を固定しためっき層と、を有する。

　本発明の第４形態によれば、芯出し層をめっきにより形成することにより、例えば収容部にボスを形成する場合と比較して、作業性の低下を抑制することができる。

　本発明の第５形態では、第４形態において、芯出し層は、ヒータおよび収容部の少なくとも一方に設けられ、芯出し層が設けられる部材の材料の線膨張係数と、ボンド材料の線膨張係数とは、実質的に一致している。

　本発明の第５形態によれば、芯出し層が設けられる部材の材料の線膨張係数とボンド材料の線膨張係数とを実質的に一致させることにより、加熱時に芯出し層が設けられる部材とめっき層との間で亀裂等が生じるのを抑制することができる。

　本発明の第６形態では、第４形態または第５形態において、めっき層の厚さは、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下である。

　本発明の第６形態によれば、めっき層の厚さを０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とすることにより、粒子の脱落を抑制するとともに、めっき層での熱容量の増加による加熱効率の悪化を抑制することができる。

　本発明の第７形態では、第１形態から第６形態までのいずれかにおいて、収容部は、径が同一の円筒部と、円筒部に対して、ヒータの消費材への挿入側とは反対側に配置され、ヒータの消費材への挿入側とは反対側に向けて径が大きくなるテーパ部と、を有する。

　本発明の第７形態によれば、ヒータを先端側から消費材に挿入するとき、収容部のテーパ部によりスムーズに消費材が押し広げられるので、ヒータを消費材に容易に挿入することができる。

　本発明の第８形態では、第７形態において、芯出し層は、円筒部の内面に設けられる。

　本発明の第８形態によれば、テーパ部を含む収容部の内面全面に芯出し層を設けたとしても、テーパ部はヒータに接触せず、ヒータと収容部との芯出しに寄与しにくいことから、芯出し層を円筒部の内面に設けることで、収容部の内面に対する加工を最小限にすることができる。その結果、収容部の加工コストの増加を抑制することができる。

　本発明の第９形態では、第７形態または第８形態において、芯出し層は、円筒部の内面の全周にわたって設けられる。

　本発明の第９形態によれば、芯出し層を円筒部の内面の全周にわたって設けることにより、粒子が円筒部の内面の全周にわたってヒータの表面および収容部の内面と当接するので、より高い精度でヒータの芯出しを行うことができる。

　本発明の第１０形態では、第１形態から第９形態までのいずれかにおいて、ヒータは、表面に配置された導電トラックを有する。

　本発明の第１０形態によれば、ヒータの表面に導電トラックを設けることにより、ヒータの表面から効率的に消費材を加熱することができる。

　本発明の第１１形態では、第１形態から第１０形態までのいずれかにおいて、収容部は、金属製である。

　本発明の第１１形態によれば、収容部を金属製とすることにより、収容部を容易に加工することができる。

　本発明の第１２形態では、香味吸引器が提供される。この香味吸引器は、第１形態から第１１形態までのいずれかの加熱ユニットと、加熱ユニットに電力を供給する電源と、を有する。

　本発明の第１２形態によれば、高い精度でヒータの芯出しを行うことができる加熱ユニットを有する香味吸引器を得ることができる。

　本発明の第１３形態では、喫煙システムが提供される。この喫煙システムは、消費材と、第１２形態に記載の香味吸引器と、を備える。

　本発明の第１３形態によれば、加熱ユニットにおいて高い精度でヒータを芯出しした香味吸引器を有する喫煙システムを得ることができる。

　本発明の第１４形態では、ヒータの芯出し方法が提供される。このヒータの芯出し方法は、消費材に挿入され、消費材を内部から加熱するヒータと、ヒータの長手方向の少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、を備える加熱ユニットにおけるヒータの芯出し方法であって、収容部の内面に、芯出し用の粒子が露出する芯出し層を形成する工程と、芯出し層が形成された収容部に、ヒータの表面が粒子と当接した状態で、ヒータを通す工程と、を有する。

　本発明の第１４形態によれば、収容部の内面に、芯出し用の粒子が露出する芯出し層を形成し、この収容部に、ヒータの表面が粒子と当接した状態でヒータを通すことにより、収容部に対するヒータの位置が決まるので、高い精度でヒータの芯出しを行うことができる。

　本発明の第１５形態では、加熱ユニットの製造方法が提供される。この加熱ユニットの製造方法は、消費材に挿入され、消費材を内部から加熱するヒータと、ヒータの長手方向の少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、を備える加熱ユニットの製造方法であって、収容部の内面に、芯出し用の粒子が露出する芯出し層を形成する工程と、芯出し層が形成された収容部に、ヒータの表面が粒子と当接した状態で、ヒータを通す工程と、を有する。

　本発明の第１５形態によれば、収容部の内面に、芯出し用の粒子が露出する芯出し層を形成し、この収容部に、ヒータの表面が粒子と当接した状態でヒータを通すことにより、収容部に対するヒータの位置が決まるので、高い精度でヒータを芯出しした加熱ユニットを得ることができる。

本発明の一実施形態に係る喫煙システムの概略側断面図である。 本発明の一実施形態に係る加熱ユニットの一例を示す概略側断面図である。 図２に示す矢視３－３における加熱ユニットの断面図である。 消費材に挿入された状態の加熱ユニットを示す概略側断面図である。 図２に示す矢視５－５における加熱ユニットを模式的に示す断面図である。

　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、同一のまた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、本発明の一実施形態に係る喫煙システムの概略側断面図である。本実施形態に係る喫煙システムは、消費材１０と、香味吸引器１００とを有する。香味吸引器１００は、携帯デバイスまたはハンドヘルド型デバイスであることが好ましい。

　図１に示すように、消費材１０は、ストッパ要素１８と、香味吸引器１００によって加熱される喫煙可能物質１６と、紙管部１４と、フィルタ部１２とを有する。紙管部１４は、喫煙可能物質１６で発生したエアロゾルを冷却する冷却部として機能し得る。紙管部１４には、管壁を貫通する複数の貫通孔１４ａが形成されている。なお、紙管部１４の内部には、エアロゾルとの接触面積を増加させてエアロゾルの冷却を促進するためのシート等の材料が充填されてもよい。

　ストッパ要素１８は、消費材１０の先端側、すなわち消費材１０を香味吸引器１００に挿入したときに後述する加熱ユニット６０の加熱部６２と最初に接触する位置に設けられる。ストッパ要素１８は、喫煙可能物質１６が消費材１０の先端から脱落することを防止する機能を有し、例えばアセテートフィルタ、センターホールフィルタ、ネオフィルタ、ペーパフィルタ等であり得る。

　また、ストッパ要素１８として、筒状のラッピングシートと、ラッピングシートの内面の周方向に異なる位置に両端が接続されたストッパシートと、を有してもよい。ストッパシートは、その端部間の長さがラッピングシートの直径よりも長い紙であり得る。消費材１０は、ストッパ要素１８を備えていなくてもよい。その場合、喫煙可能物質１６が消費材１０の先端まで延在し得る。

　香味吸引器１００は、固体または液体の喫煙可能物質１６を加熱して喫煙可能物質１６を霧化させるように構成される。喫煙可能物質１６は、例えば長手方向に沿って延びる柱状形状の消費材１０の一部を構成する。消費材１０は、例えば喫煙可能物質１６がたばこを含むたばこスティックであり得る。消費材１０に含まれる喫煙可能物質１６は、所定温度で加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル源を含有し得る。

　エアロゾル源の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質および／またはそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル源として、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、トリアセチン、１，３－ブタンジオール、およびこれらの混合物を挙げることができる。喫煙可能物質１６としては、ラミナ、中骨等のたばこ、またはその他の公知の植物を使用し得る。また、たばこ等の喫煙可能物質１６の形状は、刻み状、シート状、紐状、粉状、粒状、ペレット状、スラリー状、または多孔質状等であってもよい。

　香味吸引器１００は、バッテリ（電源）２３と、ＰＣＢ２４（Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｏａｒｄ）とを有する。バッテリ２３は、香味吸引器１００で用いる電力を蓄積する。例えば、バッテリ２３は、リチウムイオン電池である。バッテリ２３は、外部電源によって充電可能であってもよい。

　ＰＣＢ２４は、ＣＰＵおよびメモリ等によって構成されており、香味吸引器１００の動作を制御する。例えば、ＰＣＢ２４は、図示しない押しボタンやスライド式スイッチ等の入力装置に対するユーザ操作に応じて喫煙可能物質１６の加熱を開始し、一定時間が経過したら喫煙可能物質１６の加熱を終了する。ＰＣＢ２４は、ユーザによるパフ動作の回数が一定値を超過した場合に、喫煙可能物質１６の加熱開始から一定時間が経過する前であっても喫煙可能物質１６の加熱を終了してもよい。例えば、パフ動作は、図示しないセンサによって検出される。

　なお、ＰＣＢ２４は、パフ動作の開始に応じて喫煙可能物質１６の加熱を開始し、パフ動作の終了に応じて喫煙可能物質１６の加熱を終了してもよい。ＰＣＢ２４は、パフ動作の開始から一定時間が経過した場合に、パフ動作の終了前であっても喫煙可能物質１６の加熱を終了してもよい。

　図示の例では、香味吸引器１００は、消費材１０が挿入される挿入端部１０１を有し、スティック状の消費材１０を受け入れるように構成される。また、図示のように、バッテリ２３およびＰＣＢ２４は、消費材１０を香味吸引器１００に挿入する方向に配列され得る。本明細書において、消費材１０の挿入方向または香味吸引器１００の長手方向を軸方向ということがある。また、本明細書における周方向とは、軸方向における軸を中心とした周方向を意味し、径方向とは軸方向と直交する方向をいう。

　香味吸引器１００は、ハウジング３０と、支持部材５０と、加熱ユニット６０と、キャップ部８０と、をさらに有する。加熱ユニット６０は、喫煙可能物質１６を加熱するように構成される。具体的には例えば、加熱ユニット６０は、喫煙可能物質１６に挿入可能な形状を有し、喫煙可能物質１６を内部から加熱するように構成される。

　より具体的には、加熱ユニット６０は、喫煙可能物質１６に挿入される加熱部６２と、加熱部６２の長手方向の少なくとも一部を収容して、加熱部６２をハウジング３０に取り付けるためのスカート部（収容部）７０とを有する。加熱部６２は、軸方向に延在する。スカート部７０は、軸方向と交差する方向、具体的には軸方向と直交する方向に延在する部分を含む。加熱ユニット６０は、ハウジング３０と支持部材５０とでスカート部７０を挟み込むことにより、ハウジング３０に対して固定される。

　加熱部６２は、例えばピン型であり得る。なお、ピン型の加熱部６２は、具体的には例えば円柱形状であり得る。ピン型の加熱部６２の挿入方向と直交する断面の形状は、真円でなくてもよく、例えば楕円であってもよい。ピン型の加熱部６２の挿入方向と直交する断面の形状は角形であってもよいが、この場合、加熱部６２が消費材１０に挿入されるときの抵抗が高くなりすぎるので好ましくない。

　加熱部６２には、バッテリ２３からの電力が供給される。具体的には、加熱部６２にはリード線６６が設けられ、リード線６６を介してＰＣＢ２４および／またはバッテリ２３に電気的に接続され得る。香味吸引器１００は、加熱部６２を誘導加熱する誘導コイルを有してもよい。この場合、加熱部６２は、サセプタとして誘導コイルによって誘導加熱され得る。具体的には、加熱部６２が喫煙可能物質１６の内部に挿入され、図示しない誘導コイルによって誘導加熱されることで、喫煙可能物質１６が加熱される。

　香味吸引器１００が誘導コイルを有する場合、ハウジング３０、支持部材５０、およびキャップ部８０の少なくとも一つは、透磁性および非導電性（電気絶縁性）を有することが好ましい。これにより、誘導コイルによりハウジング３０、支持部材５０、およびキャップ部８０の少なくとも一つが発熱しにくく、効率よく加熱部６２を発熱させることができる。透磁性および非導電性（電気絶縁性）を有する材料としては、例えば、ガラス、植物、木材、紙、ＰＥＥＫ等の樹脂等が挙げられる。誘導コイルは、例えば平板コイルやシリンドリカルコイルであり得る。

　ハウジング３０は、全体的に筒状であり、喫煙可能物質１６を収容するように構成され得る。ハウジング３０は、スカート部７０によってハウジング３０内の所望の位置に位置決めされた消費材１０の喫煙可能物質１６およびストッパ要素１８を取り囲む。また、ハウジング３０は、加熱ユニット６０の外周を取り囲む。

　図１に示すように、ハウジング３０に収容された消費材１０の喫煙可能物質１６とハウジング３０との間の全周にわたり、空隙Ｓ２が設けられることが好ましい。これにより、消費材１０の側面がハウジング３０と接触する場合に比べて、加熱部６２および加熱された喫煙可能物質１６の熱がハウジング３０に伝達されることが抑制され得る。その結果、ハウジング３０表面の温度上昇を低減でき、かつハウジング３０により喫煙可能物質１６から熱が奪われることを低減することができる。

　ハウジング３０は、加熱ユニット６０に空気を供給するための図示しない空気インレットと、キャップ部８０が取り付けられる開口が形成された端部３８とを有する。ハウジング３０の空気インレットから流入した空気は、支持部材５０に形成された開口５０ａを通じてハウジング３０の内部に流入する。

　端部３８は、ハウジング３０の一端部を構成する。香味吸引器１００の組立時に端部３８にキャップ部８０が取り付けられる。具体的には、キャップ部８０は、ハウジング３０に着脱可能に取り付けられ得る。キャップ部８０は、消費材１０を挿入するための開口８１を有する。また、キャップ部８０は、ハウジング３０内の所望の位置に消費材１０が位置決めされたとき、紙管部１４の貫通孔１４ａと対向する位置に形成された突出部８２を有している。

　次に、加熱ユニット６０の詳細について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る加熱ユニット６０の一例を示す概略側断面図である。図３は、図２に示す矢視３－３における加熱ユニット６０の断面図である。図４は、消費材１０に挿入された状態の加熱ユニット６０を示す概略側断面図である。図２に示すように、加熱ユニット６０は、加熱部６２と、加熱部６２に取り付けられるスカート部７０とを有し得る。

　加熱部６２は、ヒータ６３と、ヒータ６３の外面を覆うカバー６７とを有することが好ましい。これにより、ヒータ６３が喫煙可能物質１６と直接接触しないので、喫煙可能物質１６によってヒータ６３が汚れること、およびヒータ６３の物理的な損傷の発生等を抑制できる。

　図示の例では、ヒータ６３は、中空の管体６５を有し得る。これにより、ヒータ６３が中実の場合に比べて熱容量を低下させることができる。また、ヒータ６３は、管体６５の外表面に抵抗加熱可能な導電トラック６８が配置されて形成され得る。これにより、ヒータ６３の表面から効率的に消費材１０を加熱することができる。

　図示の例では、管体６５の外表面に導電トラック６８が配置され、導電トラック６８の外面にカバー６７が配置されて、管体６５、導電トラック６８、およびカバー６７が焼結されることで一体の加熱部６２が形成され得る。管体６５およびカバー６７は、例えばセラミック等の絶縁体で形成され得る。導電トラック６８の外面にカバー６７が配置されることで、加熱部６２の強度を向上させ、かつ加熱を均一にすることができる。

　本実施形態では、図２から図４に示すように、香味吸引器１００は、加熱部６２が喫煙可能物質１６に挿入されたときに形成される加熱部６２とストッパ要素１８との間の空隙Ｓ１を有する。これにより、加熱部６２がストッパ要素１８から少なくとも部分的に離間するので、加熱部６２によって喫煙可能物質１６を加熱しながら、ストッパ要素１８への熱伝達を抑制することができる。したがって、ストッパ要素１８の溶解または損傷を抑制できかつ、ストッパ要素１８への熱伝達による熱損失も抑制できる。なお、空隙Ｓ１は、図３に示すように、加熱部６２の全周にわたって存在することが好ましい。これにより、ストッパ要素１８への熱伝達を一層抑制することができる。

　本実施形態では、図２に示すように、加熱部６２は、挿入方向（加熱部６２の軸方向または長手方向）に沿ってそれぞれ位置する発熱部６９Ａおよび非発熱部６９Ｂを有することが好ましい。具体的には例えば、発熱部６９Ａは、加熱部６２の導電トラック６８が配置される部分に相当し、非発熱部６９Ｂは、導電トラック６８とリード線６６とを接続する、導電トラック６８よりも抵抗の低い導電体部分が配置される部分に相当する。

　ここで、図４に示すように、空隙Ｓ１は、加熱部６２の非発熱部６９Ｂとストッパ要素１８との間に位置することが好ましい。これにより、喫煙可能物質１６の加熱への寄与が小さい非発熱部６９Ｂとストッパ要素１８との間に空隙が設けられるので、喫煙可能物質１６を発熱部６９Ａで加熱して十分なエアロゾルを発生させながら、ストッパ要素１８への熱伝達を一層抑制できる。

　図示のように、発熱部６９Ａは、非発熱部６９Ｂよりも加熱部６２の先端側に位置することが好ましい。これにより、軸方向（加熱部６２の挿入方向）において、非発熱部６９Ｂがストッパ要素１８と重なり、発熱部６９Ａが喫煙可能物質１６とが重なるように、それぞれが位置することができる。また、加熱部６２の先端には、先端側に向けて径が小さくなる突起部６９Ｃを有することが好ましい。これにより、加熱部６２を消費材１０に容易に挿入できる。

　図示の例では、加熱ユニット６０は、加熱部６２とストッパ要素１８との間に配置され、ストッパ要素１８と接触しかつ加熱部６２から離間するスカート部７０を有することが好ましい。スカート部７０によってストッパ要素１８と加熱部６２との間に空隙Ｓ１を形成することができるので、空隙Ｓ１の大きさ（体積または厚さ）を一定にすることができる。その結果、ストッパ要素１８への熱伝達を安定して抑制することができる。本実施形態では、スカート部７０は、例えばステンレス鋼等の加工が容易な金属、または熱伝導性の低い材料（例えば樹脂材料）で形成され得る。

　図示のように、スカート部７０は、非発熱部６９Ｂと挿入方向において重なるように位置し、非発熱部６９Ｂから離間することが好ましい。これにより、喫煙可能物質１６の加熱への寄与が小さい非発熱部６９Ｂとスカート部７０との間に空隙Ｓ１が設けられるので、喫煙可能物質１６を発熱部６９Ａで加熱して十分なエアロゾルを発生させながら、スカート部７０への熱伝達を抑制できる。その結果、スカート部７０と接触するストッパ要素１８への熱伝達を抑制することができる。

　消費材１０がストッパ要素１８を備えていない場合は、例えば、スカート部７０は、消費材１０の先端（上流端）まで延びる喫煙可能物質１６の上流端に対応するように位置決めされて、加熱部６２に取り付けられ得る。スカート部７０は、加熱部６２の長手方向において根元側に位置する。ここで、加熱部６２の「根元」とは、加熱部６２が消費材１０に挿入されたときに消費材１０の先端（上流端）に対応する長手方向位置に存在する部分をいう。

　図示のように、スカート部７０は、径が同一の円筒部７１と、円筒部７１に対して、加熱部６２の後端側に配置され、加熱部６２の先端側から後端側に向かうにつれて径が大きくなるテーパ部７２を有することが好ましい。これにより、加熱部６２を先端側から喫煙可能物質１６に挿入するとき、スカート部７０と接触するストッパ要素１８が押し広げられて、スカート部７０を介してストッパ要素１８と加熱部６２との間に空隙Ｓ１が形成される。このとき、スカート部７０のテーパ部７２によりスムーズにストッパ要素１８が押し広げられるので、加熱部６２を喫煙可能物質１６に容易に挿入することができる。

　具体的に、スカート部７０は、全体として筒状をなし、テーパ部７２によって先端側から後端側に向けて連続的に拡径する。図示の例では、スカート部７０は円筒状である。また、スカート部７０の先端側の一端部は、加熱部６２に固定され得る。加熱部６２に対するスカート部７０の固定方法は、接着剤等による化学的な固定方法、嵌合やかしめ加工等による機械的な固定方法、およびそれらの組み合わせから任意に選択することができる。

　これにより、スカート部７０は、加熱部６２と一体の部材を構成する。スカート部７０の後端側の他端部には、テーパ部７２よりも大きい径を有するフランジ部７３が形成され得る。図４に示すように、加熱ユニット６０が消費材１０に挿入されたときに、消費材１０の端部（ストッパ要素１８）がフランジ部７３と接触する。これにより、フランジ部７３は、消費材１０の位置決めを行うことができる。フランジ部７３は、非発熱部６９Ｂと軸方向において重なるように位置し得る。

　本実施形態において、スカート部７０と加熱部６２との間に断熱部材を有することが好ましい。これにより、加熱部６２からスカート部７０への熱伝達を一層抑制できる。その結果、スカート部７０と接触するストッパ要素１８への熱伝達を一層抑制することができる。なお、断熱部材は、スカート部７０と加熱部６２との間の空隙Ｓ１全体に充填されてもよいし、空隙Ｓ１の一部が残されるようにスカート部７０と加熱部６２との間に配置されてもよい。断熱部材は、例えば、エアロゲル等の公知の断熱部材であり得る。

　本実施形態では、図２および図４に示すように、ヒータ６３とスカート部７０との間に、芯出し用の粒子９１が露出する芯出し層９０を形成することが好ましい。芯出し層９０は、ヒータ６３およびスカート部７０の少なくとも一方に設けられ得る。以下、芯出し層９０の詳細について説明する。図５は、図２に示す矢視５－５における加熱ユニット６０を模式的に示す断面図である。図５では、ヒータ６３と円筒部７１との間が広く図示されているが、実際には、極めて薄い領域である。また、便宜上、図５において粒子９１が円筒部７１の内面に等間隔に配置されているが、実際には、粒子９１は、円筒部７１の内面にランダムに配置されている。

　図５に示すように、芯出し層９０は、円筒部７１の内面に、粒子９１と、ボンド材料によるめっきで粒子９１を固定しためっき層９２とを有する。また、粒子９１は、ヒータ６３の表面およびスカート部７０の内面と当接している。すなわち、粒子９１は、ヒータ６３の表面およびスカート部７０の内面と当接するような粒子径を有している。図示の例では、粒子９１が丸形を有しているが、粒子９１は、角形であってもよい。ここで、めっき層９２の厚さとは、粒子９１を固定するめっき層９２の厚さであり得る。また、めっき層９２の厚さは、粒子９１の粒子径よりも大きいことが好ましい。

　図２、図４および図５に示すように、ヒータ６３とスカート部７０との間に、芯出し用の粒子９１が露出する芯出し層９０を形成し、粒子９１をヒータ６３の表面およびスカート部７０の内面と当接させることで、スカート部７０に対するヒータ６３の位置が決まるので、高い精度でヒータ６３の芯出しを行うことができる。また、粒子９１がヒータ６３およびスカート部７０と点接触するので、ヒータ６３からスカート部７０への熱伝達による熱損失も抑制できる。

　芯出し層９０は、スカート部７０の円筒部７１の内面に設けられることが好ましい。芯出し層９０がテーパ部７２を含むスカート部７０の内面全面に設けられたとしても、テーパ部７２はヒータ６３と接触しないので、ヒータ６３とスカート部７０との芯出しに寄与しにくい。そのため、芯出し層９０を、円筒部７１の内面に設けることで、スカート部７０の内面に対する加工を最小限にすることができる。その結果、スカート部７０の加工コストの増加を抑制することができる。

　なお、例えばスカート部７０が金属製である場合に、ヒータ６３の芯出しを行うために、スカート部７０にボスを設ける場合には、ボスをスカート部７０の全周にわたって複数設ける必要があるので、作業性の低下を招くおそれがある。また、スカート部７０にボスを設ける場合には、スカート部７０を厚くする必要があるので、香味吸引器１００が大型化するおそれがある。そこで、芯出し層９０をめっきにより形成することで、作業性の低下を抑制するとともに、香味吸引器１００の大型化を抑制することができる。

　また、芯出し層９０は、円筒部７１の内面の全周にわたって設けられることが好ましい。芯出し層９０を円筒部７１の内面の全周にわたって設けることにより、粒子９１が円筒部７１の内面の全周にわたってヒータ６３の表面およびスカート部７０の内面と当接するので、より高い精度でヒータ６３の芯出しを行うことができる。また、芯出し層９０を円筒部７１の内面の全周にわたって設けることにより、めっきの際、円筒部７１の内面の一部にマスクを設ける必要がないので、作業性の低下を抑制することができる。

　ここで、芯出し層９０を構成する粒子９１の材料は、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、グラファイト、窒化ホウ素、炭化ケイ素、シリカ、アルミニウム、窒化アルミ、ダイヤモンド、および立方晶窒化ホウ素からなる群から選択される少なくとも一つを含むことが好ましい。なお、粒子９１は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）でコーティングされた粒子であってもよい。耐熱性に優れるこれらの材料を用いることにより、高温下においても、ヒータ６３の芯出しを行うことができる。

　また、粒子９１の粒子径は、１０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。粒子９１の粒子径を１０μｍ以上６０μｍ以下とすることにより、香味吸引器１００を大型化させることなく、ヒータ６３の芯出しを行うことができる。粒子９１の粒子径が１０μｍ未満である場合には、ヒータ６３の芯出し精度が低下するおそれがある。また、粒子９１の粒子径が６０μｍよりも大きい場合には、香味吸引器１００が大型化するおそれがある。

　また、芯出し層９０が形成されるスカート部７０またはヒータ６３の材料の線膨張係数と、めっき層９２のボンド材料の線膨張係数とは、実質的に一致していることが好ましい。スカート部７０またはヒータ６３の材料の線膨張係数とボンド材料の線膨張係数とを実質的に一致させることにより、加熱時に芯出し層９０が設けられる部材とめっき層９２との間で亀裂等が生じるのを抑制することができる。

　また、めっき層９２のボンド材料は、ニッケルやクロム等の金属であることが好ましい。ニッケルやクロム等の金属は、被覆処理がしやすく、かつ耐熱性に優れている。また、めっき層９２の厚さは、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下であることが好ましい。めっき層９２の厚さを０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とすることにより、粒子９１の脱落を抑制するとともに、めっき層９２での熱容量の増加による加熱効率の低下を抑制することができる。めっき層９２の厚さが０．０１ｍｍ未満である場合には、粒子９１が脱落するおそれがある。また、めっき層９２の厚さが０．０３ｍｍよりも大きい場合には、めっき層９２での熱容量が増加し、加熱効率が低下するおそれがある。

　以下、図５に示した加熱ユニット６０の製造方法について説明する。まず、スカート部７０の内面に、芯出し用の粒子９１が露出する芯出し層９０を形成する。続いて、芯出し層９０が形成されたスカート部７０に、ヒータ６３の表面が粒子９１と当接した状態で、ヒータ６３を通す。ヒータ６３の表面が粒子９１と当接した状態でスカート部７０にヒータ６３を通すことにより、スカート部７０に対するヒータ６３の位置が決まるので、高い精度でヒータ６３の芯出しを行うことができる。

　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。

　　１０…消費材
　　２３…バッテリ
　　６０…加熱ユニット
　　６３…ヒータ
　　６８…導電トラック
　　７０…スカート部
　　７１…円筒部
　　７２…テーパ部
　　９０…芯出し層
　　９１…粒子
　　９２…めっき層
　　１００…香味吸引器

Claims (15)

1. 　加熱ユニットであって、
   　消費材に挿入され、前記消費材を内部から加熱するヒータと、
   　前記ヒータの長手方向の少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、
   　前記ヒータと前記収容部との間に設けられ、芯出し用の粒子が露出する芯出し層と、を備え、
   　前記粒子は、前記ヒータの表面および前記収容部の内面と当接する、
   　加熱ユニット。
2. 　請求項１に記載の加熱ユニットであって、
   　前記粒子の材料は、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、グラファイト、窒化ホウ素、炭化ケイ素、シリカ、アルミニウム、窒化アルミ、ダイヤモンド、および立方晶窒化ホウ素からなる群から選択される少なくとも一つを含む、
   　加熱ユニット。
3. 　請求項１または請求項２に記載の加熱ユニットであって、
   　前記粒子の粒子径は、１０μｍ以上６０μｍ以下である、
   　加熱ユニット。
4. 　請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の加熱ユニットであって、
   　前記芯出し層は、前記粒子と、ボンド材料によるめっきで前記粒子を固定しためっき層と、を有する、
   　加熱ユニット。
5. 　請求項４に記載の加熱ユニットであって、
   　前記芯出し層は、前記ヒータおよび前記収容部の少なくとも一方に設けられ、前記芯出し層が設けられる部材の材料の線膨張係数と、前記ボンド材料の線膨張係数とは、実質的に一致している、
   　加熱ユニット。
6. 　請求項４または請求項５に記載の加熱ユニットであって、
   　前記めっき層の厚さは、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下である、
   　加熱ユニット。
7. 　請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の加熱ユニットであって、
   　前記収容部は、径が同一の円筒部と、前記円筒部に対して、前記ヒータの前記消費材への挿入側とは反対側に配置され、前記ヒータの前記消費材への挿入側とは反対側に向けて径が大きくなるテーパ部と、を有する、
   　加熱ユニット。
8. 　請求項７に記載の加熱ユニットであって、
   　前記芯出し層は、前記円筒部の内面に設けられる、
   　加熱ユニット。
9. 　請求項７または請求項８に記載の加熱ユニットであって、
   　前記芯出し層は、前記円筒部の内面の全周にわたって設けられる、
   　加熱ユニット。
10. 　請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の加熱ユニットであって、
    　前記ヒータは、表面に配置された導電トラックを有する、
    　加熱ユニット。
11. 　請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の加熱ユニットであって、
    　前記収容部は、金属製である、
    　加熱ユニット。
12. 　請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の加熱ユニットと、
    　前記加熱ユニットに電力を供給する電源と、
    　を有する香味吸引器。
13. 　喫煙システムであって、
    　消費材と、
    　請求項１２に記載の香味吸引器と、を備える、
    　喫煙システム。
14. 　消費材に挿入され、前記消費材を内部から加熱するヒータと、前記ヒータの長手方向の少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、を備える加熱ユニットにおけるヒータの芯出し方法であって、
    　前記収容部の内面に、芯出し用の粒子が露出する芯出し層を形成する工程と、
    　前記芯出し層が形成された前記収容部に、前記ヒータの表面が前記粒子と当接した状態で、前記ヒータを通す工程と、
    　を有するヒータの芯出し方法。
15. 　消費材に挿入され、前記消費材を内部から加熱するヒータと、前記ヒータの長手方向の少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、を備える加熱ユニットの製造方法であって、
    　前記収容部の内面に、芯出し用の粒子が露出する芯出し層を形成する工程と、
    　前記芯出し層が形成された前記収容部に、前記ヒータの表面が前記粒子と当接した状態で、前記ヒータを通す工程と、
    　を有する加熱ユニットの製造方法。

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